白熾燈的組成為燈絲,支架,泡殼,填充氣體和燈頭。燈絲是白熾燈的發(fā)光部件,由鎢絲制成。白熾燈的組成為減少鎢絲與燈中填充氣體的接觸面積,從而減少由于熱傳導(dǎo)所引起的熱損失,常將直線狀鎢絲饒成螺旋狀,采用雙重螺旋燈絲的白熾燈,光效更高。燈絲形狀和尺寸對(duì)于燈的壽命,光效和光利用率都有直接的影響。
芯珠由鉛玻璃制成。這不僅由于鉛玻璃有很好的絕緣性,還由于它能很好地與電導(dǎo)絲真空密封接。電導(dǎo)絲由三部分組成。上面的部分即內(nèi)導(dǎo)絲,用來(lái)與燈絲焊接(或夾接),中間的部分是杜美絲,與鉛玻璃進(jìn)行氣密封接;電導(dǎo)絲的下部,即外導(dǎo)絲,熔點(diǎn)較低,可起保險(xiǎn)絲的作用。也可以用銅或鍍銅鐵為外導(dǎo)絲,在其上再串接鎳合金保險(xiǎn)絲。壓封在燈柱上部的支架由鉬絲做成,用于固定燈絲。
白熾燈的燈絲被包圍在一個(gè)密封的的玻殼內(nèi),從而與外界隔絕,避免因氧化而燒毀。玻殼通常采用鈉鈣玻璃,大功率燈用耐熱性能好的硼硅酸鹽玻璃。除普通照明燈泡以外,還根據(jù)不同的應(yīng)用情況,對(duì)玻殼進(jìn)行一些處理。可以采用傾氟酸或靜電噴鍍對(duì)玻殼內(nèi)壁進(jìn)行磨砂處理,以減少眩光。用彩色玻璃或采用內(nèi)涂,外涂的方法使玻殼著色,可以做成彩色燈泡。
為了減少燈絲的蒸發(fā),從而提高燈絲的工作溫度和光效,必須在燈泡內(nèi)充入合適的惰性氣體。在普通白熾燈內(nèi)充氬氮混合氣。氮的主要作用是防止燈泡產(chǎn)生放電。混合氣的比例根據(jù)工作電壓,燈絲溫度和導(dǎo)入線之間的的距離而定。希望提高燈的光效或延長(zhǎng)燈的壽命時(shí),可充氪氣或氙氣。
燈頭是白熾燈電連接和機(jī)械連接部分。按形式和用途主要分為螺口式燈頭,插腳式燈頭,預(yù)聚集焦式燈頭及各種特種燈頭。在普通白熾燈中最常用的燈頭為E14,E27;最常用的插口燈頭為B15,B22。選擇白熾燈的秘訣:燈泡的透光性,安全性及制作工藝。
不同用途和要求的白熾燈,其結(jié)構(gòu)和部件不盡相同。普通白熾燈泡(見(jiàn)圖)的主要部件是玻殼和燈絲。
白熾燈
玻殼 一般用透明玻璃制成。為避免燈絲眩光,對(duì)玻殼可進(jìn)行內(nèi)涂覆或磨砂處理,以形成光的漫反射。透明玻璃燈泡的數(shù)量則已逐漸減少。為加強(qiáng)某一方向的發(fā)光強(qiáng)度,還在玻殼上蒸涂鋁反射層。一些特殊用途的燈泡采用彩色玻璃。
燈絲 又稱(chēng)白熾體。是燈泡的發(fā)光體,常用鎢制成單螺旋絲或雙螺旋絲。鎢絲由芯柱上的鉬絲支架支撐,兩端與導(dǎo)絲連接。為安全起見(jiàn),高電壓充氣白熾燈外導(dǎo)絲還接有保險(xiǎn)絲。為提高燈絲的發(fā)光效率,燈泡內(nèi)的空氣通過(guò)芯柱內(nèi)的排氣管抽出,或是抽真空后再充進(jìn)需要的惰性氣體。
燈絲有如下基本要求:①熔點(diǎn)溫度高。燈絲的熔點(diǎn)溫度高則燈泡的放光效率也高。②蒸發(fā)速率小。一般燈絲的壽
白熾燈命隨蒸發(fā)速率減小而延長(zhǎng)。此外,蒸發(fā)還會(huì)引起玻殼內(nèi)部污染而吸收可見(jiàn)光,減少光通量。③輻射選擇性好。燈絲應(yīng)能使大部分能量在可見(jiàn)光區(qū)域內(nèi)輻射。④機(jī)械加工性能好。燈絲材料用機(jī)械方法拉制成合格的細(xì)絲并能繞制成螺旋狀。⑤在高溫下能充分定型。螺旋燈絲在高溫工作時(shí)由于本身重量出現(xiàn)下垂變形,會(huì)造成燈絲各段的溫度不勻,影響壽命。應(yīng)盡量避免這種變形。⑥有較大的電阻率。鎢的上述性能較其他材料的好,因此在白熾燈中已普遍采用。鎢的熔點(diǎn)為3680±20K,此時(shí)發(fā)光效率可達(dá)52lm/W。白熾燈中鎢絲的實(shí)際工作溫度為2800~3000K。為了提高鎢絲的堅(jiān)韌性,防止在高溫時(shí)變形,通常在鎢絲中加入微量氧化物,如氧化硅、氧化鋁、氧化鉀等。
工作原理:白熾燈是將燈絲通電加熱到白熾狀態(tài)而發(fā)光
絲通電加熱到白熾狀態(tài),利用熱輻射發(fā)出可見(jiàn)光的電光源。由電流通過(guò)燈絲加熱至白熾狀態(tài)產(chǎn)生光的一種光源。是最早出現(xiàn)的電燈。