專利名稱:工作在電力網電壓下的白熾電燈泡的制作方法
本發明涉及工作在電力網電壓下的白熾電燈泡，它包括-一個用真空密封方法密封的玻璃燈泡容器，它的一部分圍成一個空腔(空腔中裝有繞成螺旋形的燈絲)、并且在端部具有壓緊的封口(該封口具有兩個主表面)，所述玻璃至少含有95%的SiO2(按重量計)，-一片嵌入所述壓緊封口中的、平行于該封口的主表面的金屬薄片，該薄片的第一端被連接到從壓緊封口伸出的外電流導線上，-一根內電流導線，它連接到所述燈絲上、并且從燈泡容器的空腔中伸進壓緊封口，然后焊接到金屬薄片的第二端上，所述內電流導線在壓緊封口中是部分地與壓緊封口的玻璃分離的。
英國專利2，072，416(PHN9719)公開了這樣一種燈泡。
已知的燈泡在壓緊封口內具有第二空腔，位于所述空腔中的內電流導線在第二空腔中的那部分四周是完全與壓緊封口的玻璃分離的。所述第二空腔明顯地具有以下特征，即，壓緊封口的表面具有凸起部分、即褶皺，該褶皺與內電流導線成直角地延伸。其中設置著燈絲的燈泡容器的空腔通過一個窄槽與壓緊封口中的第二空腔連通，這是因為在高溫下已經形成壓緊封口之后，內電流導線的收縮將在較大程度上超過壓緊封口的玻璃的收縮。
由于其壓緊封口的結構，已知的燈泡具有這樣的特性，即，當燈絲斷裂時所能形成的放電電弧(該電弧能夠熔掉燈絲和內電流導線的碎片)將及時熄滅。因此，雖然在裝配燈泡時不使用任何附加的另件，但是該燈泡依然具有一種裝在內部的保險絲的功能。
因為所述燈泡往往用于不裝備保險絲的光源中，所以白熾燈泡具有裝在內部的保險絲是重要的。在燈泡缺少裝在內部的保險絲的情況下，當在燈泡壽命終結、燈絲斷裂后產生放電電弧時，通過該燈泡的電流可增加到這樣的程度、以致于使燈泡爆炸或者使與該燈泡連接的設備的保險絲熔化。
已知的燈泡的一個缺點是它的結構使其制造是費時的，因為，由于只有通過窄槽才能從安裝燈絲的空腔進入所述第二空腔的空間、故只能極困難地對壓緊封口中的第二空腔進行清洗和排氣。
另一個缺點是這種燈泡的制造需要產生明顯不同的壓緊封口的外形的各種壓緊裝置。因此，當制造不需要保險絲功能以及不需要或者必須不具有大偏差的壓緊表面外形的燈泡時，必須在生產設備上安裝其他壓緊裝置。
本發明的目的是消除這些缺點、并且提供一種具有如下結構的燈泡這種結構不僅能在不使用各種附加元件的情況下履行裝在內部的保險絲的功能，而且能被簡單地和快速地實現以及能夠用各種標準的壓緊裝置來制造，這些壓緊裝置還能用于其他類型的燈泡、例如低壓燈泡。
根據本發明，在開頭一節中所描述的那種類型的燈泡中所以能達到這一目的者，是因為在內電流導線上方的壓緊封口的各主表面具有一個凸起部分，該凸起部分從燈泡容器圍成其空腔的部分伸到超過金屬薄片的第二端的范圍、并且具有等于內電流導線直徑的某一倍數的寬度;還因為所述內電流導線具有至多大約200微米的導線厚度。
由于壓緊封口的各主表面上的凸起部分，在所述內電流導線的任一側的平行于所述各主表面的平面內存在一個空間;由于這個空間的結果，所述電流導線在所述兩側都是與壓緊封口的玻璃分離的。在通過內電流導線的、與所述各主表面垂直的平面內，盡管有各凸起部分，玻璃一般仍然是與電流導線接觸的。實驗已經證明，這種幾何結構導致當所述電弧熔掉燈絲的碎片和內電流導體后到達壓緊封口時，該放電電弧即熄滅。
按照本發明的燈泡具有非常可靠的保險絲功能，卻不需要任何用于實現所述功能的附加零件。此外，這種功能所要求的壓緊封口的變化是很小的，因此各壓緊裝置能夠用于很多類型的燈泡。該燈泡具有能夠被快速和容易地實現的簡單結構。在燈泡制造過程中，所述燈泡容器易于清洗和排氣，即，比沒有保險絲功能的普通燈泡以及根據開頭一節中提到的書的燈泡更易于清洗和排氣。關于這個問題可說明如下。
由于燈泡容器的玻璃的膨脹系數非常小，所以事實上具有比它大得多的膨脹系數的內電流導線不能以真空密封的方式嵌入在壓緊封口中。沿著所述電流導線總是存在延伸到所述電流導線與所述金屬薄片的焊點之外的窄槽。然而，該窄槽是如此地窄，以致使所述電流導線事實上接觸壓緊封口的玻璃。在傳統的燈泡制造過程中，還必須從這個窄槽中去除揮發性物質成份。在根據上述英國書的燈泡的制造過程中，甚至還必須經由這樣的槽對壓緊封口中的第二空腔抽氣。然而，在根據本發明的燈泡中，由于內電流導線兩側的通過金屬薄片的平面內存在一個空間，所以在該平面內這個窄槽是比較寬的。借助具有僅僅6倍的放大倍數的放大鏡，能夠非常清楚地看到所述空間。
實驗已經證明，根據本發明的措施導致燈泡容器中破壞壓緊封口的氣體壓力的減小。毀壞性氣體壓力已經測得為30巴。然而，當燈泡工作在各種正常條件下，是達不到這樣的壓力的。盡管如此，值得重視，已經找到一種提高能夠導致壓緊封口破壞的氣體壓力的措施，這是因為它使燈泡具有比較大的安全范圍和比較大的可容許的離散范圍。所述措施在于在壓緊封口的各主表面上設置一些凹陷區，這些凹陷區鄰接燈泡容器的圍成其空腔的那一部分以及所述各主表面的凸起部分。當具有比各主表面的表面低0.2毫米的各凹陷區時，發現毀壞性氣體壓力可增加到至少50巴。
根據本發明的措施對于具有小于1000瓦功率的各種電力網電壓燈泡來說是特別重要的。更大功率的燈泡具有由如此厚度的金屬導線構成的燈絲，以致使放電電弧不會把所述金屬導線熔掉。因此，所述燈泡的碎片保持與可能形成的放電電弧串聯連接的狀態，從而限制了電弧電流。因此，在這樣一些燈泡中不需要裝在內部的保險絲。
為了實現在內電流導線的兩側形成一個空間，在壓緊封口的各主表面上凸起部分必須具有相當大的寬度。該寬度與內電流導線的直徑有關。當該內電流導線是雙螺旋(C.C.)燈絲的繞成螺旋形的(C.C.)端部時，該凸起部分的最小寬度大于當該內電流導體是繞制燈絲的導線的直線端時該凸起部分的最小寬度。凸起部分的寬度應當是內電流導線直徑的某一倍數，例如五倍或者更多倍。該凸起部分一般在所述各主表面上高出十分之幾毫米，例如0.4或0.5毫米。
內電流導線可以是可螺旋形繞制的燈絲的一端。另一方面，內電流導線也可以是裝入燈絲中或者環繞著燈絲裝配的分立體。為了避免該內電流導線可能起一種能夠維持放電電弧的電極的作用，所述電流導線具有至多約200微米的導線厚度。
根據本發明的燈泡可以具有兩個壓緊封口，其中的每一個中嵌入一片金屬薄片，或者具有一個壓緊封口，其中嵌入兩片金屬薄片。在這兩種情況下，可以只在兩根內電流導線中的一根的上方、或者在它們中的每一根的上方、在壓緊封口(各壓緊封口)的各主表面上存在相應的各凸起部分。
該燈泡可以具有含鹵的填充氣體。
應當指出，在聯邦德國實用新型專利公告1952883中描述了一種白熾燈泡，在該燈泡中，在內電流導線的上方，壓緊封口的各主表面具有兩倍于所述導線的直徑的寬度的凸起部分。在外電流導線的上方形成一個類似的凸起部分。這些凸起部分的共同目的在于當形成所述封口時避免金屬薄片破裂。各凸起部分并不導致在內電流導線的兩側形成一個空間的原因在于所述凸起部分太窄而不能達到這個目的。正因為這個原因，所以對這種燈泡來說就得不到一種保險絲功能。此外，該內電流導線是很厚的導線，它象一個電極一樣、使放電電弧得以維持。當發生故障的時候，由于在各內電流導線和燈絲的一些碎片上維持有放電電弧，所以電弧電流會增加到非常高的值因而使燈泡爆炸。
在附圖中將示出根據本發明的電力網電壓白熾燈泡的一個實施例。在這些附圖中圖1是燈泡的側視圖;
圖2是示于圖1中的燈泡旋轉90°后的側視圖;
圖3表示在圖1中的Ⅲ-Ⅲ面上所取的橫截面圖。
在各圖中，該燈泡具有一個玻璃燈泡容器，它處于真空密封狀態。所述玻璃具有至少95%的SiO2含量(按重量計);所述玻璃由、例如石英玻璃構成。燈泡容器1的一部分2圍成一個空腔3，繞成螺旋形的燈絲4被設置在該空腔中，并且在端部具有壓緊封口5。圖中所示的燈泡具有第二壓緊封口6。壓緊封口5具有兩個主表面7和8。
金屬薄片9(10)(例如由鉬制成的)被嵌入壓緊封口5(6)、這些金屬薄片平行于主表面7和8。金屬薄片9(10)在其第一端11與外電流導線12(13)(例如由鉬制成)連接，該外電流導線伸出壓緊封口5(6)。
內電流導線14(15)(即圖中被連接到所述燈絲4并且從空腔3伸入壓緊封口(6)的、所述雙螺旋鎢燈絲4的螺旋形肢狀物)被焊接到金屬薄片9(10)的第二端16上。內電流導線14在壓緊封口5中是部分地與該封口的玻璃分離的。
在內電流導線14的上方、壓緊封口5的主表面7和8具有凸起部分17和18，后者從燈泡容器1的圍成空腔3的部分2伸到超過金屬薄片9的第二端16的范圍、并具有寬度W(圖1)(即，一個橫跨內電流導線14的尺寸)、該寬度是內電流導線14的直徑的某一倍數。內電流導線14具有最大為200微米的導線厚度。
壓緊封口5的主表面7和8具有凹陷區19、20、21和22，這些凹陷區與燈泡容器1的圍成其空腔3的部分2以及所述主表面7和8的凸起部分17和18相鄰接。
圖1表明，內電流導線14在其兩側平行于主表面7和8的平面內具有由空腔3收縮而成的空間23(也參見圖3)。
具有各附圖中所示形狀的燈泡在220伏電壓下消耗500瓦功率。該燈泡具有壓力為2.5巴的由氬氣和1.5%CH Br構成的(按體積計)填充氣體。各內電流導線由雙螺旋燈絲的螺旋形肢狀物構成、并且具有433微米的直徑和121微米的導線厚度。
在壓緊封口的兩個主表面的每一個上、在內電流導線的上方設置具有寬度W為4毫米的凸起部分。該凸起部分在壓緊封口的表面上突出大約0.4毫米。在各凸起部分的任一側，存在具有大約0.2毫米深度的凹陷區。
在某一實驗中，把所述燈絲的一半短路。該燈泡在150伏電壓下工作了60秒鐘，此后，把工作電壓突然提高到260伏。該燈絲的非短路部分燒盡、并看到放電電弧。在所有情況下(28個燈泡)，該電弧在10毫秒之內熄滅。在沒有根據本發明的措施的各燈泡中，在相同的各條件下、總是接著發生爆炸。在各試驗燈泡中，金屬薄片9的端部16和燈泡容器1的空腔3之間的距離可在從2.5毫米至6.5毫米的范圍內變化。
打算使圖中所示的那種類型的、但具有由燈絲(具有螺旋形燈絲)的直的肢狀物構成的各內電流導線(導線直徑164微米)的一些燈泡在工作電壓為120伏時消耗500瓦功率。在正常工作期間，可借助激光使內電流導線或者燈絲熔化。那時所產生的放電電弧一到壓緊封口即熄滅而不發生爆炸。
權利要求
1.一種工作在電力網電壓下的白熾電燈泡，它包括-一個真空密封的玻璃燈泡容器，該容器的一部分圍成其中裝有繞成螺旋形的燈絲的空腔，該容器在端部有一個具有兩個主表面的壓緊封口，所述玻璃按重量計含有至少95%的SiO2，-一片嵌入所述壓緊封口中的、平行于其主表面的金屬薄片，該金屬薄片在其第一端與伸出該壓緊封口的外電流導線連接，-與所述燈絲連接并從該燈泡容器的空腔伸進壓緊封口的內電流導線，該導線被焊接到所述金屬薄片的第二端，所述內電流導線在壓緊封口中是部分地與壓緊封口的玻璃分離的，該燈泡的特征在于-所述壓緊封口的所述主表面在所述內電流導線的上方具有一個凸起部分，該凸起部分從燈泡容器的圍成其空腔的部分延伸到超過所述金屬薄片的所述第二端的范圍、并且具有等于所述內電流導線的直徑的某一倍數的寬度，-所述內電流導線具有最大約200微米的導線厚度。
2.如權項1中所要求的電燈泡，其特征在于所述壓緊封口的所述主表面具有一些與所述燈泡容器的圍成其空腔的部分以及所述主表面的凸起部分相鄰接的凹陷區。
專利摘要
工作在電力網電壓的白熾電燈泡具有玻璃燈泡容器1，后者備有其中嵌入金屬薄片9的壓緊封口5，該薄片與延伸到燈絲4的內電流導線14連接。封口5的主表面7、8在內電流導線上方有凸起部分17、18，結果，在封口5中電流導線14的任一側存在空間23。凹陷區19至22增加了抗抵燈泡容器1的壓力的能力。如果內電流導線14有至多200微米的直徑，則當燈泡容器中所能產生的放電電弧已到達壓緊封口時，該電弧即熄滅。
文檔編號H01K1/66GK87108029SQ87108029
公開日1988年6月8日 申請日期1987年11月25日
發明者利奧·法蘭斯·瑪麗亞·奧姆 申請人:菲利浦光燈制造公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan