การใช้หลอดไฟเริ่มแพร่หลายเมื่อหลอดไส้เชิงพาณิชย์ถูกนำโดย Thomas Alva Edison ในทศวรรษ 1880 Edison ล้มเหลวหลายครั้งก่อนที่จะทำให้หลอดไส้เชิงพาณิชย์ของเขาสมบูรณ์แบบ ตามที่อ้างโดย Harper’s Monthly Magazine ในปี 1890:
ผมพูดโดยไม่เกินจริงเมื่อบอกว่าผมได้สร้างทฤษฎีต่างๆ สามพันทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้าแสงสว่าง แต่ละทฤษฎีมีเหตุผลและดูเหมือนจะเป็นจริง อย่างไรก็ตามมีเพียงสองกรณีที่การทดลองของผมพิสูจน์ความจริงของทฤษฎีของผม ความยากลำบากหลักของผม, อย่างที่คุณอาจทราบ, คือการสร้างฟิลาเมนต์คาร์บอน ซึ่งการเรืองแสงของมันเป็นแหล่งกำเนิดแสง ตัวแทนของผมได้ค้นหาทั่วทุกมุมโลก และใช้วัสดุแปลกประหลาดหลากหลายชนิดจนในที่สุดก็เลือกใช้เส้นไผ่ที่ใช้ในปัจจุบัน แม้กระทั่งตอนนี้,' คุณเอ็ดิสันกล่าวต่อ, 'ผมยังคงทำงานเกือบทุกวันกับหลอดไฟ และเมื่อไม่นานมานี้ผมได้คิดค้นวิธีการจ่ายกระแสไฟฟ้าเพียงพอให้กับหลอดไฟสิบห้าหลอดด้วยกำลังม้าเพียงหนึ่งตัว ก่อนหน้านี้สิบหลอดต่อกำลังม้าคือขีดจำกัดสูงสุด
เอ็ดิสันยอมรับว่าเขาประสบปัญหาในการหาฟิลาเมนต์คาร์บอนที่เหมาะสม — ซึ่งน่าจะถูกค้นพบโดยพนักงานของเขา, Lewis Latimer. ลูกชายของทาสที่หนีออกมา, Latimer เป็นนักประดิษฐ์ที่อัจฉริยะ ในปี 1882, Latimer ได้รับสิทธิบัตร (U.S. Patent 252,386) สำหรับ “กระบวนการผลิตคาร์บอน” — วิธีที่พัฒนาขึ้นในการทำฟิลาเมนต์คาร์บอนสำหรับหลอดไฟ
จุดเริ่มต้นที่มืดมน
ในสมัยนั้น หลอดไฟมีแสงสลัวและใช้พลังงานมาก หลอดไส้คาร์บอนของ Edison มีลักษณะดังนี้:
หลอดไส้คาร์บอนดั้งเดิมจากร้านของ Thomas Edison ที่ Menlo Park – แหล่งที่มา Wikipedia
สังเกตปลายที่คล้ายนิปเปิล — ช่องระบายอากาศที่สูบอากาศออกจากหลอด นี่คือตัวอย่างหลอดสกรูฐานรุ่นใหม่ที่มีเส้นไส้ไม้ไผ่:
หลอดไฟ Edison คอเรียวพร้อมเส้นไส้ไม้ไผ่ – แหล่งที่มา Rutgers
ภายในปี 1904 หลอดไฟ (ผลิตโดย G.E.) เริ่มใช้เส้นไส้ทังสเตนที่มีอายุการใช้งานยาวนาน เส้นไส้เหล่านี้ยาวและถูกพันภายในหลอดเป็นเกลียว วง หรือ "กรงกระรอก" (ซิกแซก) มีลักษณะดังนี้:
หลอดไฟแบบ Mazda ที่มีการจัดเรียงเส้นไส้แบบ "กรงกระรอก" – แหล่งที่มา Wikipedia
รูปลักษณ์ที่เป็นเอกลักษณ์ของหลอดไฟ 'วินเทจ' จึงถูกสร้างขึ้น: แสงสีเหลืองอุ่นๆ มืดๆ (ประมาณ 8 เทียนหรือ 100 ลูเมน) พร้อมเส้นไส้ยาวและหลวม และ มี nipple แก้ว ต่อมา nipple กลายเป็นไม่เด่นชัดและหายไปโดยสิ้นเชิง (ภายในปี 1919)
เส้นไส้ทังสเตนที่ยืดหยุ่น (พัฒนาโดย William D. Coolidge ในปี 1908) ถูกนำมาใช้ในภายหลัง และกลายเป็นเส้นไส้แบบขด (พัฒนาโดย Irving Langmuir ในปี 1912) จากนั้นเส้นไส้ทังสเตนแบบขดคู่ถูกพัฒนาโดย Junichi Miura ในปี 1921
ในทศวรรษถัดมา ด้วยการปรับปรุงเพิ่มเติม (เช่น การเติมก๊าซเฉื่อยอย่างไนโตรเจนในหลอด) หลอดไส้ที่ดีกว่าและสว่างกว่าถูกผลิตขึ้น (มีความสว่างถึง 900 ลูเมน) แต่หลอดเหล่านี้ไม่มีความอบอุ่นและเสน่ห์ของหลอดแบบเก่า
เข้าสู่หลอดฟลูออเรสเซนต์
ภายในทศวรรษ 1930 หลอดฟลูออเรสเซนต์ได้รับความนิยมเนื่องจากมีประสิทธิภาพการใช้พลังงานมากกว่าหลอดไส้ถึงสามเท่าและมีอายุการใช้งานนานกว่า หลอดฟลูออเรสเซนต์แซงหน้าความนิยมของหลอดไส้ในช่วงทศวรรษ 1950 อย่างไรก็ตาม แสงอบอุ่นของหลอดไส้ยังคงมีผู้ชื่นชอบ
ในช่วงกลางทศวรรษ 1990 หลอดไฟฟลูออเรสเซนต์คอมแพค (CFLs) เริ่มถูกผลิตจำนวนมาก และได้รับความนิยมสูงสุดในช่วงต้นทศวรรษ 2000 CFLs ใช้พลังงานเพียงหนึ่งในห้าของหลอดไส้และมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าถึงสิบห้าครั้ง แม้ว่าเช่นเดียวกับหลอดฟลูออเรสเซนต์ทั่วไป CFLs จะมีปรอทที่เป็นพิษซึ่งทำให้การกำจัดอย่างปลอดภัยเป็นปัญหา
หลอดไฟฟลูออเรสเซนต์คอมแพค 105W 36W 11W- แหล่งที่มา Wikipedia
การฟื้นคืนวินเทจ
ในทศวรรษ 1980 ความทรงจำถึงหลอดไฟวินเทจเริ่มฟื้นคืน ความต้องการโคมไฟไส้หลอดคาร์บอนวินเทจแท้ที่เคยผลิตในปริมาณน้อยเริ่มเพิ่มขึ้น ร้านอาหารธีมย้อนยุค เจ้าของร้านเสริมสวยวิคตอเรียนที่ได้รับการบูรณะ และอื่นๆ ต้องการความอบอุ่นและเสน่ห์ของโคมไฟวินเทจที่ได้รับความนิยมในยุคของ Edison
ความต้องการนี้ถูกเติมเต็มโดยผู้ที่ชื่นชอบเช่น Bob Rosenzweig ซึ่งเหมือนโชคชะตา เริ่มธุรกิจผลิตโคมไฟไส้หลอดวินเทจของเขาจาก Flushing, Queens — สถานที่ที่ Lewis Latimer รัก ซึ่งช่วยทำให้โคมไฟไส้หลอดคาร์บอนของ Edison มีความเสถียรเมื่อร้อยปีก่อน
ความต้องการโคมไฟไส้หลอดวินเทจเพิ่มสูงขึ้นในทศวรรษ 2000 พร้อมกับการบูมของ CFL นี่เป็นช่วงเวลาที่โคมไฟไส้หลอดสมัยใหม่ทั่วไปเริ่มถูก เลิกใช้ โดยรัฐบาลทั่วโลก — โดยโคมไฟไส้หลอดวินเทจที่สลัวมักได้รับการยกเว้นจากการเลิกใช้
อย่างไรก็ตาม ความสนใจที่กลับมาในโคมไฟวินเทจมาพร้อมกับข้อเสียของโคมไฟเหล่านี้ — การใช้พลังงานสูงและการผลิตความร้อนมากเกินไป ตัวอย่างเช่น ด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและรอยเท้าคาร์บอนที่เป็นคำฮิตในทศวรรษ 2000 จึงต้องมีวิธีที่ดีกว่าในการตอบสนองความต้องการโคมไฟสไตล์เก่าโดยไม่ต้องนำวิธีที่สิ้นเปลืองกลับมา
LED มาช่วยแล้ว
นี่คือจุดที่โคมไฟไดโอดเปล่งแสง (LED) เข้ามามีบทบาท พัฒนาเป็นครั้งแรกในทศวรรษ 1960 LED ใช้สารกึ่งตัวนำที่เปลี่ยนไฟฟ้าเป็นแสงโดยมีการเปลี่ยนเป็นความร้อนน้อยมาก หลอด LED สมัยใหม่มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานมากกว่าหลอดไส้ 6 ถึง 7 เท่า
การใช้ LED ในครัวเรือนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงปลายทศวรรษ 2000 โดยเฉพาะหลังจาก Philips Lighting North America ชนะการแข่งขัน L Prize ของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ สำหรับโคมไฟ LED ที่ดีที่สุดเพื่อทดแทนหลอดไส้ 60 วัตต์ในปี 2011 ราคาของโคมไฟ LED ลดลงอย่างมากถึง 85% ตั้งแต่ปี 2008 สิ่งนี้ รวมกับการเลิกใช้หลอดไส้ส่วนใหญ่ นำไปสู่การใช้โคมไฟ LED แทนหลอดไส้ตามธรรมชาติ (เล่นคำ)
โคมไฟ LED LiquidLEDs เหล่านี้ยังคงมีรูปร่างเหมือนหลอดไส้หลอดไส้หลอดแบบดั้งเดิมที่มีฐานเกลียว Edison แต่ส่วนประกอบแสงภายในเป็น LED สังเกตวิวัฒนาการของ 'เส้นไส้หลอด' — จากรูปลักษณ์ที่ยุ่งยากในตอนแรก ไปจนถึง “กระรอกตรง กรง”, ไปยัง เส้นไส้หลอดที่นุ่มนวลและเย็นสบาย:
นี่คือ LiquidLEDs คอลเลกชันวินเทจ Edisonพวกมันดูเหมือนโคมไฟ Edison แบบเก่า (พร้อมความอบอุ่นและเสน่ห์เหมือนเดิม) — ยกเว้นว่าเส้นไส้หลอดเป็นสีเหลืองส้มและประกอบด้วย LED เล็กๆ ที่ฝังอยู่ในโพลิเมอร์ชนิดพิเศษที่นุ่มนวล
พวกมันตอบสนองความต้องการของความทรงจำในอดีตที่โคมไส้หลอดแบบเก่าให้มา — แต่ไม่มีความร้อนและการใช้พลังงานที่สิ้นเปลือง
เรากลับมาสู่จุดเริ่มต้นอย่างแท้จริง โดยโคมไฟ LED รุ่นใหม่ล่าสุดมีรูปลักษณ์คล้ายกับโคมไฟ Edison รุ่นบรรพบุรุษ แต่ยังไม่ใช่จุดสิ้นสุด เมื่อหลุดพ้นจากกรอบของประเพณี นั่นคือเวลาที่เทคโนโลยีและการใช้งานโคมไฟ LED จะทะยานขึ้นอย่างแท้จริง