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전기 조명의 역사

15타임스   2021-10-23

최초의 실용적인 전기 램프는 백열 램프, 그러나 출생 전에 백열 램프, 영국의 Humphrey David는 2000개의 배터리와 두 개의 탄소 막대를 사용하여 아크 램프를 만들었지만 이 아크는 램프 너무 밝았고 너무 많은 열을 발생시켰습니다. 너무 많고 내구성이 좋지 않아 일반적인 장소에서 사용할 수 없습니다.

1854년 미국으로 이민 온 독일의 시계공인 헨리 고베르(Henry Gobert)는 탄화 대나무 선을 진공 유리병에 넣어 400시간 동안 지속되는 최초의 실용적인 전등을 만들었지만 제때 만들지 못했다. 특허를 신청합니다.

1860년 영국인 Joseph Swan도 탄소 필라멘트를 만들었습니다. 전등, 그러나 그는 탄소 필라멘트를 오랫동안 작동시킬 수 있는 좋은 진공 환경을 얻지 못했습니다.

1878년이 되어서야 영국의 진공 기술이 바람직한 수준으로 발전하여 진공 상태에서 탄소 와이어로 에너지를 공급하는 전구를 발명하고 영국 특허를 획득했습니다. 스완의 집은 영국에서 전기로 불을 밝힌 최초의 개인 주택이었습니다.

1874년 캐나다의 두 전기 기술자가 전기 조명에 대한 특허를 신청했습니다. 즉, 유리 전구 아래에 질소를 채워 에너지가 공급된 탄소 막대로 빛을 방출했습니다. 그러나 그들은 발명을 계속 완성하기에 충분한 재정적 자원이 없었으므로 1875년에 특허를 판매했습니다. 에디슨에게. 에디슨은 특허를 구입한 후 필라멘트 개선을 시도하여 마침내 탄화 대나무 필라멘트를 생산했습니다. 램프 1880년에는 1,200시간 동안 지속될 수 있었습니다.

그러나 미국 특허청은 에디슨의 탄소 필라멘트 백열등 발명이 뒤에 남겨져 특허가 무효라고 판결했습니다. 수년간의 소송 끝에 Henry Goebbels는 특허를 얻었고 Edison은 마침내 Goebbels의 가난한 미망인에게서 특허를 구입했습니다. 영국에서는 Swan이 Edison을 특허 침해로 고소했습니다. 그들은 나중에 법원 밖에서 정착했고 1883년 영국에 합작 회사를 설립했습니다. Swan은 나중에 자신의 지분과 특허를 Edison에게 매각했습니다.

20세기 초 탄화 필라멘트는 텅스텐 필라멘트로, 백열 필라멘트는 텅스텐 필라멘트로 대체되었다. 램프 오늘날에도 여전히 사용 중입니다.

1938년 형광등 램프 태어났다. 백색 LED 조명은 1998년에 탄생했습니다.

유형

1. 백열등

현대의 백열전구는 텅스텐 필라멘트를 감아 만든 전구로 1920년대에 상업화되었으며, 1880년경에 도입된 탄소 필라멘트 램프에서 개발되었습니다.

입력 에너지의 3% 미만이 사용 가능한 빛으로 변환됩니다. 거의 모든 입력 에너지는 결국 열이 됩니다. 따뜻한 기후에서 이 열은 환기나 에어컨을 통해 건물에서 방출되어야 하며, 이는 일반적으로 더 많은 에너지 소비로 이어집니다. 춥고 어두운 겨울에 난방과 조명이 필요한 추운 기후에서 열의 부산물은 어느 정도 가치가 있습니다. 백열 전구의 낮은 에너지 효율로 인해 많은 국가에서 백열 전구를 단계적으로 폐지하고 있습니다.

일반 조명용 전구 외에도 장비 부품으로 많이 사용되지만 현재는 주로 LED로 대체되고 있는 저전압, 저전력 타입 등 매우 다양한 전구가 존재한다.

2. 할로겐 램프

일반적으로 표준 백열등보다 훨씬 작습니다. 램프, 성공적인 작동을 위해서는 일반적으로 전구 온도가 200°C를 초과해야 하기 때문입니다. 이러한 이유로 대부분은 용융 실리카(석영) 또는 알루미노실리케이트 유리 전구를 사용합니다. 이것은 일반적으로 추가 유리 층으로 밀봉됩니다. 외부 유리는 자외선을 줄이는 안전 예방 조치이며 작동 중 내부 케이스가 폭발할 때 뜨거운 유리 파편을 포함합니다.

오염된 영역에 과도한 열이 축적되어 지문의 기름진 잔류물이 뜨거운 석영 껍질에 균열을 일으킬 수 있습니다. 벌거벗은 전구는 화상이나 화재의 위험도 높아 일부 장소에서는 램프로 둘러싸이지 않는 한 사용이 금지된다.

3. 형광등

그것은 낮은 압력에서 수은 증기 또는 아르곤을 포함하는 유리관으로 구성됩니다. 튜브를 통해 흐르는 전류는 가스가 자외선 에너지를 방출하도록 합니다. 튜브 내부는 형광체로 코팅되어 있어 자외선 광자를 조사하면 가시광선을 방출합니다. 그들의 효율은 백열등보다 훨씬 높습니다. 램프. 동일한 양의 빛을 생산할 때 일반적으로 백열등 전력의 약 1/4에서 1/3을 사용합니다. 램프.

일반적인 조명 효율 형광등 시스템의 효율은 와트당 50-100루멘이며, 이는 비슷한 광 출력을 가진 백열 전구의 몇 배입니다. 형광등은 램프를 통과하는 전류를 조절하기 위해 안정기가 필요하기 때문에 백열등보다 비싸지만 일반적으로 낮은 에너지 비용이 높은 초기 비용을 상쇄합니다.

4. LED

솔리드 스테이트 발광 다이오드(LED)는 1970년대부터 가전제품 및 전문 오디오 장비의 표시등으로 널리 사용되었습니다. 2000년대에는 LED가 조명 응용 분야(예: 자동차 헤드라이트 및 제동등), 손전등 및 자전거 조명, 장식 응용 프로그램(예: 휴일 조명)에 사용되는 수준까지 효율성과 출력이 향상되었습니다.

LED 표시등은 최대 100,000시간의 매우 긴 수명으로 알려져 있지만 조명 LED의 작동은 훨씬 덜 보수적이어서 수명이 더 짧습니다.

LED 기술은 저전력 소모, 저발열, 즉각적인 온/오프 제어, 단색 LED의 경우 색상 연속성 및 상대적으로 낮은 제조 비용을 갖기 때문에 조명 설계자에게 유용합니다. LED의 수명은 다이오드의 온도에 크게 좌우됩니다.