電灯の開発

最も初期の実用的な電気ランプは白熱灯でしたが、白熱灯が誕生する前に、イギリスのハンフリーデビッドは2000のバッテリーと2つのカーボンロッドを使用してアークランプを作りましたが、このアークランプは明るすぎて熱が大きすぎました。それは多すぎて耐久性がなく、一般的な場所では使用できません。

1854年、米国に移住したドイツの時計職人のヘンリー・ゴバートは、真空ガラス瓶に入れられた炭化竹のワイヤーを使用して最初の実用的なものにしました 電気ランプ、それは400時間続きましたが、彼は時間内にそれをしませんでした。特許を申請してください。

1860年、イギリス人のジョセフ・スワンもカーボンフィラメントを作りました 電気ランプ、しかし、彼は炭素フィラメントを長い間機能させるために良い真空環境を得ることができませんでした。

英国の真空技術が望ましいレベルまで発展したのは1878年まで、彼は真空下で炭素ワイヤでエネルギーを与え、英国の特許を取得した電球を発明しました。スワンの家は、英国で電気に照らされた最初の民家でした。

1874年、カナダの2人の電気技術者が電灯の特許を申請しました。窒素はガラス電球の下で満たされ、エネルギー化されたカーボンロッドで光を放出しました。しかし、彼らは発明を完成させ続けるのに十分な財源を持っていなかったため、1875年に特許を売却しました。エジソンに。特許を購入した後、エジソンはフィラメントを改善しようとし、1880年に最終的に1,200時間続く可能性のある炭化竹フィラメントランプを生産しました。

しかし、米国特許局は、エジソンの炭素フィラメントの白熱灯の発明が取り残され、特許が無効であると裁定しました。長年の訴訟の後、ヘンリー・ゲッベルスは特許を獲得し、エジソンはついにゲッベルスの貧しい未亡人から特許を買収しました。英国では、スワンは特許侵害のためにエジソンを訴えた。彼らは後に裁判所の外に定住し、1883年に英国に合同会社を設立しました。スワンは後に彼の公平性と特許をエジソンに売却しました。

20世紀の初めには、炭化されたフィラメントはタングステンフィラメントに置き換えられ、タングステンフィラメントの白熱灯は今日でも使用されています。

1938年、蛍光灯が生まれました。白いLEDライトは1998年に生まれました。

タイプ

1.白熱灯

近代的な白熱電球はタングステンフィラメントを巻きつけており、1920年代に商品化され、1880年頃に導入された炭素フィラメントランプから開発されました。

入力エネルギーの3％未満が使用可能な光に変換されます。ほとんどすべての入力エネルギーが最終的に熱になります。暖かい気候では、この熱は換気または空調を通じて建物から放出されなければなりません。これは通常、より多くのエネルギー消費につながります。寒い冬や暗い冬の間に暖房と照明を必要とする寒い気候では、熱の副産物には一定の価値があります。白熱電球のエネルギー効率が低いため、多くの国が白熱電球を廃止しています。

一般的な照明用の電球に加えて、機器コンポーネントとして一般的に使用されるが、現在は主にLEDに置き換えられている低電圧の低電力タイプなど、非常に広い範囲があります。

2.ハロゲンランプ

通常、標準の白熱灯よりもはるかに小さくなります。これは、操作が成功するためには、通常、200°Cを超えるために電球温度が必要であるためです。このため、ほとんどは融合シリカ（石英）またはアルミノケイ酸ガラス電球を持っています。これは通常、ガラスの追加層で密閉されています。外側のガラスは、紫外線を減少させる安全対策であり、操作中に内側のケーシングが爆発すると熱いガラスの破片が含まれています。

汚染された領域に過剰な熱が蓄積しているため、指紋の油性残留物により、熱い石英シェルが亀裂を引き起こす可能性があります。火傷や裸の球根の火災のリスクも大きく、ランプで囲まれていない限り、一部の場所での使用の禁止につながります。

3.蛍光灯

これは、低圧の水銀蒸気またはアルゴンを含むガラス管で構成されています。チューブを流れる電流により、ガスは紫外線エネルギーを放出します。チューブの内側は蛍光体でコーティングされており、紫外線光子を照射すると可視光を放出します。それらの効率は、白熱灯の効率よりもはるかに高くなっています。生成される同じ量の光については、通常、白熱灯のパワーを約4分の1から3分の1を使用します。

典型的な光効率の蛍光照明システムの効率は、ワットあたり50〜100ルーメンであり、これは同等の光出力を持つ白熱電球の数倍です。蛍光ランプは、ランプを介して電流を調整するためにバラストを必要とするため、白熱灯よりも高価ですが、エネルギーコストの低下は通常、初期コストの増加を相殺します。

4. LED

ソリッドステートの光発光ダイオード（LED）は、1970年代以降、家電およびプロのオーディオ機器のインジケーターライトとして人気があります。 2000年代には、有効性と出力は、照明アプリケーション（車のヘッドライトやブレーキライトなど）、懐中電灯と自転車ライト、装飾アプリケーション（ホリデー照明など）で現在LEDが使用されるまで上昇しています。

LEDインジケーターは、最大100,000時間の非常に長い寿命で知られていますが、照明LEDの動作は保守的ではなく、寿命が短くなっています。

LEDテクノロジーは、低電力消費、低熱、オン/オフ制御、単色LED、色の連続性、および比較的低い製造コストの場合、照明デザイナーに役立ちます。 LEDの寿命は、ダイオードの温度に大きく依存します。