照明とランプの歴史

ジョアンナ・パーキン/イメージバンク/ゲッティイメージズ

最初のランプは紀元前 70,000 年頃に発明されました。中空の岩、貝殻、またはその他の自然に見つかった物体は、動物の脂肪に浸されて点火されたコケまたは同様の材料で満たされていました.人間は、人工の陶器、アラバスター、金属製のランプで自然の形を模倣し始めました。燃焼速度を制御するために、芯が後で追加されました。紀元前 7 世紀頃、ギリシア人は手で持てる松明の代わりにテラコッタ ランプを作り始めました。ランプという言葉は、松明を意味するギリシャ語のランパスに由来します。

オイルランプ

18 世紀には、中央バーナーが発明され、ランプの設計が大幅に改善されました。燃料源は金属で密閉され、調整可能な金属管を使用して燃料の燃焼強度と光の強度を制御しました。同じ頃、小さなガラスの煙突がランプに追加され、炎を保護し、炎への空気の流れを制御しました。スイスの化学者であるアミ・アルガンドは、1783 年にガラスの煙突に囲まれた中空の円形の芯を備えた石油ランプを使用する原理を最初に開発したとされています。

照明燃料

初期の照明用燃料は、オリーブ オイル、蜜蝋、魚油、鯨油、ごま油、ナッツ油、および類似の物質で構成されていました。これらは、18 世紀後半まで最も一般的に使用されていた燃料でした。しかし、古代中国人は、照明に使用される皮に天然ガスを集めました。

1859 年に石油の採掘が始まり、1853 年にドイツで最初に導入された灯油 (石油誘導体) ランプが普及しました。石炭や天然ガスのランプも普及していました。石炭ガスは、1784 年に照明用燃料として初めて使用されました。

ガス灯

1792 年、ウィリアム マードックがコーンウォール州レッドラスにある自宅の照明に石炭ガスを使用したときに、ガス照明の最初の商用利用が始まりました。ドイツの発明家であるフリードリッヒ ヴィンツァー (ウィンザー) は、1804 年に石炭ガス灯の特許を取得した最初の人物であり、1799 年には木材から蒸留されたガスを使用する「サーモランプ」の特許が取得されました。デビッド メルビルは、1810 年に米国で最初のガス灯の特許を取得しました。

19 世紀初頭、アメリカとヨーロッパのほとんどの都市にはガス灯の通りがありました。街路用のガス照明は、1930 年代に低圧ナトリウムおよび高圧水銀照明に取って代わられ、19 世紀の変わり目に電気照明が開発され、住宅のガス照明が置き換えられました。

電気アークランプ

サー・ハンフリー・デービー 1801 年にイギリスの最初の電気カーボン アークランプを発明しました。

カーボンアークランプは、2 本のカーボンロッドを光源に引っ掛けることで機能します。 電気 .ロッドのもう一方の端が適切な間隔で配置されていると、気化する炭素の「アーク」に電流が流れ、強烈な白色光が生成されます。

すべてのアークランプは、さまざまな種類のガス プラズマを流れる電流を使用します。フランスの A.E. ベクレルは、1857 年に蛍光灯について理論化しました。低圧アーク灯は、低圧ガス プラズマの大きな管を使用し、蛍光灯とネオンサインを含みます。

最初の電気白熱灯

イギリスのジョセフ・スワン卿と トーマス・エジソン どちらも 1870 年代に最初の白熱電球を発明しました。

白熱電球はこのように機能します。電気は電球の内部にあるフィラメントを通って流れます。フィラメントには電気に対する抵抗があります。抵抗によりフィラメントが高温になります。加熱されたフィラメントが光を放射します。すべての白熱灯は、物理的なフィラメントを使用して動作します。

トーマス A. エジソンのランプは、最初の商業的に成功した白熱灯になりました (1879 年頃)。エジソンは、1880 年に彼の白熱灯で米国特許 223,898 を取得しました。白熱灯は、今日でも家庭で定期的に使用されています。

電球

一般に信じられていることとは反対に、トーマス アルバ エジソンは最初の電球を「発明」したのではなく、50 年前のアイデアを改良しました。たとえば、トーマス・エジソンよりも先に白熱電球の特許を取得した 2 人の発明者は、ヘンリー・ウッドワードとマシュー・エヴァンでした。カナダ国立研究評議会によると：

トロントのヘンリー ウッドワードは、マシュー エヴァンスと共に 1875 年に電球の特許を取得しました。同じアイデアに取り組んでいた進取の気性に富んだアメリカ人のトーマス・エジソンは、彼らの特許権を購入しました。エジソンにとって資本は問題ではありませんでした。彼は 50,000 ドル (当時としてはかなりの金額) の投資を行う業界関係者のシンジケートの支援を受けていました。低電流、小さな炭化フィラメント、地球内部の改善された真空を使用して、エジソンは 1879 年に電球の実証に成功しました。

敢えて言うなら、 電球 一定期間にわたって開発されました。

最初の街灯

チャールズ・F・ブラッシュ 1879 年に米国の 1 人がカーボン アーク街路灯を発明しました。

ガス放電または蒸気ランプ

アメリカのピーター・クーパー・ヒューイットは、1901 年に水銀ランプの特許を取得しました。これは、ガラス球に封入された水銀蒸気を使用するアークランプでした。水銀ランプは、 蛍光灯 .高圧アーク灯は、高圧ガスの小さな電球を使用し、水銀灯、高圧ナトリウム アークランプ、およびメタル ハライド アークランプを含みます。

ネオン・サイン

フランスのジョルジュ・クロードが発明した ネオンランプ 1911年。

タングステン フィラメントがカーボン フィラメントに取って代わる

アメリカのアーヴィング・ラングミュアが発明した電気ガス入りの タングステンランプ 電球内部のフィラメントにカーボンなどの金属ではなく、タングステンを使用した白熱電球で、標準となりました。カーボン フィラメントを使用した初期のランプは効率が悪く壊れやすいため、発明後すぐにタングステン フィラメント ランプに置き換えられました。

蛍光灯

フリードリッヒ・マイヤー、ハンス・スパナー、エドマンド・ゲルマーが特許を取得 蛍光灯 水銀灯と蛍光灯の違いの 1 つは、蛍光灯は効率を高めるために内側がコーティングされていることです。最初はベリリウムがコーティングとして使用されましたが、ベリリウムは毒性が強すぎたため、より安全な蛍光剤に置き換えられました。

ハロゲンライト

米国特許 2,883,571 は、1959 年に、白熱灯の改良型であるタングステン ハロゲン ランプのエルマー フリドリッチとエメット ワイリーに付与されました。 Moby は、標準的な電球ソケットに適合するタングステン ハロゲン A ランプで、米国特許 3,243,634 を取得しました。 1970 年代初頭、ゼネラル エレクトリックの研究エンジニアは、タングステン ハロゲン ランプを製造する改良された方法を発明しました。

1962 年、ゼネラル エレクトリックは「マルチ ベイパー メタル ハライド」ランプと呼ばれるアークランプの特許を取得しました。