專利名稱：鹵素白熾燈和使用這種燈的發(fā)光設(shè)備的制作方法
本申請(qǐng)基于2000.3.30申請(qǐng)的日本申請(qǐng)2000-095806和2000.9.9申請(qǐng)的日本申請(qǐng)2000-286218的優(yōu)先權(quán)。這里參考這兩個(gè)申請(qǐng)的內(nèi)容的結(jié)合。
本發(fā)明涉及一種使用三螺旋燈絲的鹵素白熾燈和使用這種燈的發(fā)光設(shè)備。
通常，鹵素白熾燈使用疊螺旋燈絲，它形成比螺線型燈絲短的長(zhǎng)度。然而，這種燈絲，例如當(dāng)它用在小型鹵素白熾燈中的時(shí)候，甚至要求更短。為了縮短疊螺旋燈絲的長(zhǎng)度，眾所周知，通過圍繞一個(gè)軸纏繞疊螺旋燈絲形成多重疊螺旋燈絲或三重線圈燈絲。
這樣一種三重線圈能夠產(chǎn)生靠近可見光點(diǎn)光源的射線。當(dāng)包括一個(gè)反射器的照明設(shè)備裝備有這樣一種具有三重線圈燈絲的鹵素白熾燈的時(shí)候，容易地把三重線圈燈絲定位在反射器的焦點(diǎn)周圍。因此，三重線圈燈絲產(chǎn)生的可見光被反射器準(zhǔn)確地反射。另外，可見光能夠準(zhǔn)確地發(fā)射到一個(gè)指定的區(qū)域，使得照明設(shè)備有一個(gè)改善的光輸出率。相反，因?yàn)樵跓艄ぷ髌陂g由于下垂而導(dǎo)致的短路，這種三重線圈燈絲有時(shí)壽命短。
日本公開實(shí)用新型申請(qǐng)SHO58-6369，美國專利4499401(′401專利)，和美國專利4316116(′116專利)披露了這樣一種用于白熾燈的三重線圈燈絲。特別地，在′401專利中描述的三重線圈燈絲，具有選定的尺寸，使得該三重線圈燈絲被配置在白熾燈中之前不需要再結(jié)晶化，其簡(jiǎn)化了制造。即是，三重線圈燈絲的外徑是在20d到26d的范圍內(nèi)，其中d是鎢絲的直徑。因此，由于它的小的外徑，三重線圈燈絲在燈工作期間不下垂。因此，三重線圈燈絲的分隔開的線圈不容易彼此接觸，避免了短路。然而，當(dāng)三重線圈燈絲的外徑在范圍20d到26d時(shí)候，因?yàn)闊艚z的外徑變短，燈絲的長(zhǎng)度傾向于變長(zhǎng)。因此，不容易使用這種燈絲到小型鹵素白熾燈中或者定位該三重線圈燈絲在反射器的焦點(diǎn)附近。
另外，’401專利說明了具有27d外徑的’116專利的三重線圈燈絲，其中d是鎢絲的直徑需要再結(jié)晶過程來減少在燈工作期間的下垂。即是，燈絲的結(jié)晶的晶粒度增長(zhǎng)，使得再結(jié)晶三重線圈燈絲變得更堅(jiān)固。然而，這種再結(jié)晶三重線圈燈絲的彈性大大地降低，使得它更可能地由于碰撞而被損壞。因此，當(dāng)這種再結(jié)晶三重線圈燈絲受到外界的碰撞時(shí)，例如，這種再結(jié)晶三重線圈燈絲可能抖動(dòng)和有時(shí)折斷，例如在結(jié)晶的晶粒接觸面。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一個(gè)鹵素白熾燈，包括填充有包括鹵素氣體和惰性氣體的光線發(fā)射外殼。一對(duì)內(nèi)部導(dǎo)電線排列在外殼內(nèi)部。一個(gè)三重線圈燈絲，它具有大約1.5-大約4線圈匝數(shù)的第一螺旋，第二螺旋，和第三螺旋，被再結(jié)晶，排列在外殼內(nèi)，并連接內(nèi)部導(dǎo)電線的兩端。該三重線圈燈絲被一個(gè)支承部件支承著。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一個(gè)照明設(shè)備，包括上面所述的鹵素白熾燈，具有一個(gè)反射器，和一個(gè)容納該燈的外罩。
本發(fā)明的這些和其他方面在下面的本發(fā)明的附圖和詳細(xì)描述中更進(jìn)一步說明。
下面本發(fā)明通過參考附圖舉例說明，將被更詳細(xì)地描述，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的鹵素白熾燈的側(cè)視圖。
圖2A和2B分別是燈絲的側(cè)視圖和前視圖，它圍繞著第一個(gè)軸而形成螺旋燈絲。
圖3A和3B分別是在圖2A和2B中的螺旋燈絲的側(cè)視圖和前視圖，它圍繞著第二個(gè)軸而形成再螺旋燈絲。
圖4A和4B分別是在圖3A和3B中的再螺旋燈絲的側(cè)視圖和前視圖，它圍繞著第三個(gè)軸而形成三重線圈燈絲。
圖5顯示了顯示在圖2A到4B中的軸和三重線圈燈絲的示意關(guān)系。
圖6是根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例的鹵素白熾燈的側(cè)視圖。
圖7是根據(jù)第三個(gè)實(shí)施例的鹵素白熾燈的側(cè)視圖。
圖8是根據(jù)第四個(gè)實(shí)施例的鹵素白熾燈的側(cè)視圖。
圖9是根據(jù)第五個(gè)實(shí)施例的鹵素白熾燈的側(cè)視圖。
圖10是根據(jù)第六個(gè)實(shí)施例的鹵素白熾燈的側(cè)視圖。
圖11是根據(jù)第七個(gè)實(shí)施例的鹵素白熾燈的側(cè)視圖。
圖12是一個(gè)顯示三重線圈燈絲的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度和設(shè)計(jì)的三螺旋的外徑之間的關(guān)系的曲線圖。
圖13是根據(jù)本發(fā)明的具有一個(gè)反射器的鹵素白熾燈的部分剖開的側(cè)視圖。
圖14是根據(jù)本發(fā)明的第八個(gè)實(shí)施例的鹵素白熾燈的側(cè)面圖。
圖15是根據(jù)本發(fā)明的第九個(gè)實(shí)施例的鹵素白熾燈的側(cè)面圖。和圖16是使用根據(jù)本發(fā)明的燈的照明設(shè)備的側(cè)面圖。
下面將參考圖1-5詳細(xì)地描述本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例。顯示在圖1中的鹵素白熾燈包括一個(gè)用石英玻璃制成的密封的光導(dǎo)外殼。一對(duì)排列在外殼1內(nèi)的由鎢制成的內(nèi)部導(dǎo)電線3a,3b。一個(gè)有鎢絲6e制成的三重線圈燈絲6，它具有一個(gè)第一螺旋6p，一個(gè)第二螺旋6s，一個(gè)第三螺旋6t，沿著外殼1的中心軸被配置在外殼1中。由第一螺旋6p形成的每一個(gè)腿部61,61從三重線圈燈絲6的每一個(gè)末端申出，被連接到內(nèi)部導(dǎo)電線3a,3b之間。當(dāng)三重線圈燈絲6的腿部61由燈絲6e，第一螺旋6p，或者第二螺旋6s中的一個(gè)形成的時(shí)候，因?yàn)樗鼈儧]有被加熱，腿部61不容易變亮。因此，燈絲6能夠產(chǎn)生更大的總光通量。第一螺旋6p可以伸出在第二個(gè)螺旋6s外，第二螺旋6s可以伸出在第三螺旋6t外。第一螺旋6p直接地從第三螺旋6t中延伸出是合適的。
一個(gè)玻璃珠4固定內(nèi)部導(dǎo)線3a,3b在內(nèi)部導(dǎo)線的中間部分3a2,3b2。每一個(gè)鉬箔2,2嵌在外殼1的密封部分1b中，焊接到內(nèi)部導(dǎo)線3a,3b上，并且也連接到導(dǎo)線5,5上。
光導(dǎo)外殼1連續(xù)地形成圓柱部分1a，密封部分1b在圓柱部分1a的一端，并且排氣管部分1c在圓柱部分1a的另一端。另外，外殼1被填充有填充氣體，填充氣體包括鹵族氣體，例如，溴(Br)，稀有氣體，例如，氪(Kr)和惰性氣體，例如，氮(N2)，情性體具有整個(gè)壓力的40％的部分壓力。鹵族氣體可以是一種單質(zhì)，是一種或從氯(CI)，溴(Br)或碘(I)中選擇的多種成分，或者一種有機(jī)鹵族化合物。稀有氣體可以是氬(Ar)或氙(Xe)。
如圖8所示，圓柱部分1a可以形成球形或橢球形。如圖15所示，密封部分1b可以形成在圓柱部分1a的兩端。光導(dǎo)外殼的表面可以涂上一層干擾濾光膜來提高燈的發(fā)光效率。干擾濾光膜是由低折射率材料和高折射率材料交替分層組成的，能夠把從三重線圈燈絲發(fā)射出的紅外線反射回?zé)艚z，并且通過外殼從燈絲中發(fā)射可見光。另外，由于三重線圈燈絲的整個(gè)表面積相對(duì)較大，燈絲能有效地獲得被濾光膜所反射的紅外線。因此，燈絲的溫度增加，使得燈絲產(chǎn)生更多的可見光。低折射率層可以由金屬氧化物構(gòu)成，例如，氧化硅(SiO2)或者氟化鎂(MgF2)。高折射率層可以由金屬氧化物構(gòu)成，例如，二氧化鈦(TiO2)，五氧化二鈦(Ta2O5)，氧化鋯(ZrO2)或者硫化鋅(ZnS)。干擾濾光膜可以至少被涂在外殼1的圓柱部分1a上。
每一個(gè)內(nèi)部導(dǎo)線3a，3b平行地排列在外殼1中，與嵌在密封部分1b中的鉬泊2,2中的一個(gè)焊接。內(nèi)部導(dǎo)線3a的一端形成U形作為連接部分3a3，并連接到在密封部分1b側(cè)的三重線圈燈絲6的腿部61上。連接部分3a3位于外殼1的中心軸上。內(nèi)部導(dǎo)線3a的另一端3a1連接到鉬箔2上。內(nèi)部導(dǎo)線3b的一端形成連接部分3b3，并連接到與排汽管部分1c相鄰的三重線圈燈絲6的腿61上。內(nèi)部導(dǎo)線3b的另一端3b1連接到鉬箔2上。為了更堅(jiān)固地連接，燈絲的連接部分3a3,3b3和腿61,61分別被焊接到焊接部分W上。
由鎢絲制成的外部導(dǎo)線5,5從外殼1的密封部分1b向外伸出。
現(xiàn)在將描述使用在鹵素白熾燈中的三重線圈燈絲6。由耐熔金屬燈絲6e構(gòu)成的第一螺旋6p，有外徑Dp(顯示在圖5中)，并圍繞第一軸M1纏繞。燈絲6e由單股鎢絲構(gòu)成，有大約0.036mm(大約4MG)到大約0.1mm(大約30MG)范圍內(nèi)的直徑。上面的單位“MG”為耐熔金屬燈絲6e的200mm的重量(mg)。第二螺旋6s具有外徑Ds(顯示在圖5中)，并通過圍繞第二軸M2纏繞第一螺旋6p形成。第三螺旋6t具有外徑Dt(顯示在圖5中)，并通過圍繞第三軸M3纏繞第二螺旋6s31/2圈形成。
另外，三重線圈燈絲6通過在再結(jié)晶溫度對(duì)三重線圈燈絲進(jìn)行退火再結(jié)晶。另外，三重線圈燈絲被形成，使得第三螺旋有大約1.5到大約4圈，并且還被支承部件9所支承。
支承部件9通過一個(gè)環(huán)形部分9a支承著第三螺旋6t部分，支承部件9的另一端9b被玻璃珠4固定。支承部件9由鉬或鎢構(gòu)成，為了減少振動(dòng)和碰撞的不利影響，能夠支承燈絲6。環(huán)形部分9a的內(nèi)徑可以比三重線圈燈絲6的外徑Dt大兩個(gè)或更多。環(huán)形部分9a可以不接觸燈絲6使得不減少燈絲6的發(fā)光功效。支承部件9提高了三重線圈燈絲6的碰撞特性，使得燈絲6不容易由于外力變形或斷裂。
另外，當(dāng)燈有一個(gè)反射器的時(shí)候，三重線圈燈絲大約在反射器的焦點(diǎn)。因此，有燈絲產(chǎn)生的可見光能夠被準(zhǔn)確地反射，并且可見光能夠被準(zhǔn)確地發(fā)射到一個(gè)預(yù)定的區(qū)域，使得照明設(shè)備的光線輸出率能被明顯地提高。
再結(jié)晶的燈絲可以被控制使得具有下面所定義的大約600％或更多的延伸率。每一個(gè)腿也可以被再結(jié)晶。結(jié)果，再結(jié)晶的三重線圈燈絲能有充分的彈性和碰撞特性。三重線圈燈絲的延伸率可根據(jù)一拉伸實(shí)驗(yàn)測(cè)量首先，向相反的方向拉燈絲端部。然后，在燈絲斷裂的時(shí)候，測(cè)量燈絲延伸的長(zhǎng)度。最后，通過用燈絲延伸后的長(zhǎng)度除它的原來的長(zhǎng)度計(jì)算出延伸率。
布置在外殼1中的三重線圈燈絲6，可以具有大約2mm到大約4mm的外徑Dt，并具有大約3mm到大約10mm的長(zhǎng)度。長(zhǎng)度的上限可以是大約7mm。每一個(gè)腿的長(zhǎng)度可以是在大約0.5mm到大約2mm的范圍內(nèi)。腿(A)的長(zhǎng)度對(duì)燈絲(B)的長(zhǎng)度的比率A/B(％)可以是大約7％到大約50％。第一軸M1可以有大約0.1mm到大約1.5mm的直徑DM1。第二軸M2可以有大約0.5mm到大約5mm的直徑DM2。
另外，三重線圈燈絲6具有第一螺旋6p的螺距p1，第二螺旋6s的螺距p2，第三螺旋6t的螺距p3。每一個(gè)螺距是第一螺旋6p，第二螺旋6s，或第三螺旋6t的相鄰兩個(gè)螺旋的中心到中心的各自的距離S。通常，第一螺旋6p，第二螺旋6s，和第三螺旋6t分別具有％p1,％p2,％p3的斜率(％斜率)。斜率％著這樣定義的％斜率=(S/D)*100。在第一螺旋6p的情況，D為燈絲的6e的直徑d而S是螺距p1。對(duì)于第二螺旋6s,D為第一螺旋6p的外徑Dp或者2*d+DM1而S是螺距p2。對(duì)于第三螺旋6t,D為第二螺旋6s的外徑Ds或者4*d+2*DM1+DM2而S是螺距p3。
在該實(shí)施例中，螺距p1,p2和p3具有下面的關(guān)系p1≥p2≥p3。通常，熱點(diǎn)，它是燈絲的較熱部分，因?yàn)榘l(fā)光和傳導(dǎo)由燈絲產(chǎn)生的熱，在燈工作期間容易產(chǎn)生。因?yàn)榈谝宦菪?p和第二螺旋6s被第三螺旋6t圍繞著，發(fā)光和導(dǎo)熱在第一螺旋6p或第二螺旋6s處趨向更大。特別地，由于第一螺旋6p被第二螺旋6s和第三螺旋6t圍繞著，燈絲6的熱更可能被保持在第一螺旋6p的附近。當(dāng)熱點(diǎn)產(chǎn)生的時(shí)候，燈絲6的蒸發(fā)更快。因此，燈的燈絲6可能因?yàn)闊狳c(diǎn)有時(shí)斷裂。
因此，第一螺旋6p的螺距p1可以比第二螺旋6s的螺距p2和第三螺旋6t的螺距p3大，使得從第二和第三螺旋傳導(dǎo)到第一螺旋6p的熱趨向于稍微小些。因此，熱點(diǎn)趨向于不經(jīng)常產(chǎn)生。另外，當(dāng)每一個(gè)斜率％p1,％p2和％p3小于130％時(shí)，因?yàn)樵诼菪g的距離變短，熱點(diǎn)更可能產(chǎn)生。當(dāng)每一個(gè)斜率％p1,％p2和％p3太大的時(shí)候，燈絲不能滿足彈性和碰撞特性。因此，當(dāng)％p1,％p2和％p3可以為如下大約130≤％p1≤大約400，大約130≤％p2≤大約300，和大約130≤％p3≤大約300。在這種情況下，CL/EL率可以如下設(shè)置大約1/100≤CL/EL≤大約1/55，其中CL表示三重線圈燈絲的長(zhǎng)度，EL表示燈絲6e的整個(gè)長(zhǎng)度。當(dāng)CL/EL率大約小于1/100時(shí)，燈絲的螺距和心軸的直徑趨向于小，使得熱點(diǎn)能產(chǎn)生使燈絲變?nèi)?。然而，?dāng)CL/EL率大于約1/55時(shí)，燈絲的長(zhǎng)度過長(zhǎng)。例如，用約110V供給的60W燈有大約1/70的CL/EL率。40W燈有大約1/94的CL/EL率。在碰撞實(shí)驗(yàn)期間，甚至當(dāng)它從大約1mm的高度跌落300次的時(shí)候，三重線圈燈絲不斷開。
當(dāng)這種燈用在照明設(shè)備中的時(shí)候，即使這種燈產(chǎn)生整個(gè)光通量的約60％，它相當(dāng)于傳統(tǒng)的具有疊螺旋燈絲的燈的最大光通量，與使用傳統(tǒng)的燈的照明設(shè)備相比，由這種燈產(chǎn)生的可見光能夠更準(zhǔn)確地被反射和照射到一個(gè)預(yù)定區(qū)域，所以這種照明設(shè)備的光輸出率能被提高。
燈絲的％p1,％p2和％p3可以為如下大約150≤％p1≤大約250，大約150≤％p2≤大約250，和大約150≤％p3≤大約250。在碰撞實(shí)驗(yàn)期間，甚至當(dāng)它從大約1.5mm的高度跌落300次的時(shí)候，三重線圈燈絲不斷開。
燈絲的％p1,％p2和％p3可以為如下大約160≤％p1≤大約250，大約160≤％p2≤大約250，和大約150≤％p3≤大約200。在碰撞實(shí)驗(yàn)期間，甚至當(dāng)它從大約2mm的高度跌落300次的時(shí)候，三重線圈燈絲不斷開。
另外，通常地，第一螺旋6p，第二螺旋6s，和第三螺旋6t分別具有心軸比率(在下文中％心軸)％M1,％M2和％M3。％心軸如下定義％心軸=(DM/D)*100。在第一螺旋6p的情況，D是燈絲6e的直徑d而DM是第一軸的直徑DM1。對(duì)于第二螺旋6s,D是第一螺旋6p的外徑Dp或2*d+DM1而DM表示第二軸M2的直徑DM2。對(duì)于第三螺旋6t,D是第二螺旋6p的外徑Ds或4*d+2*DM1+DM2而DM表示第三軸M3的直徑DM3。
在這個(gè)實(shí)施例中，DM1,DM2和DM3可以有如下的關(guān)系DM1＜DM2＜DM3。％M1,％M2和％M3可以為如下大約100≤％M1≤大約700，大約100≤％M2≤大約300，大約100≤％M3≤大約700。當(dāng)每一個(gè)％M1,％M2和％M3小于100％，因?yàn)槊恳粋€(gè)螺旋的內(nèi)徑相對(duì)它的外徑變小，熱點(diǎn)可以產(chǎn)生。因此，燈絲內(nèi)的空間被減少，所以熱量趨向被保持在燈絲中。假如每一個(gè)％M1,％M2和％M3太大，燈絲更加受到振動(dòng)和碰撞的損害。在碰撞實(shí)驗(yàn)期間，甚至當(dāng)它從大約1mm的高度跌落300次的時(shí)候，三重線圈燈絲不斷開。在這種情況下，為了進(jìn)一步減少熱點(diǎn)，DM2/DM1比率和DM3/DM1比率可為如下的關(guān)系大約1.5≤DM2/DM1≤大約2.5，和大約6≤DM3/DM1≤大約25。
另外，當(dāng)三重線圈燈絲被形成的時(shí)候，使得大約100≤％M1≤大約700，大約100≤％M2≤大約300，大約100≤％M3≤大約700,％M1,％M2和％M3可為如下關(guān)系％M1□％M3 □％M2。因此，燈絲能進(jìn)一步提高它的抗振動(dòng)和碰撞性能。
另外，％M1,％M2和％M3可為如下關(guān)系大約150≤％M1≤大約600，大約150≤％M2≤大約250，大約150≤％M3≤大約600。在這種情況下，能進(jìn)一步避免熱點(diǎn)。在碰撞實(shí)驗(yàn)期間，甚至當(dāng)它從大約1.5mm的高度跌落300次的時(shí)候，三重線圈燈絲不斷開。
另外，％M1,％M2和％M3可為如下關(guān)系大約150≤％M1≤大約400，大約150≤％M2≤大約200，大約150≤％M3≤大約400。
另外，為了提高抗振動(dòng)和碰撞性能，％M1,％M2和％M3可為如下關(guān)系大約100≤％M1≤大約600，大約100≤％M2≤大約200，大約100≤％M3≤大約200。比較前面提到的螺旋，第一螺旋6p，第二螺旋6s和第三螺旋6t的每一個(gè)的匝數(shù)可以被減少。
當(dāng)?shù)谝宦菪?p，第二螺旋6s和第三螺旋6t都向相同的方向纏繞時(shí)，產(chǎn)生燈絲6的內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致燈絲變長(zhǎng)。為了消除內(nèi)應(yīng)力，第一螺旋6p，第二螺旋6s或第三螺旋6t中的任一個(gè)可以以相反方向纏繞。因此，在燈絲6中的內(nèi)應(yīng)力可以被減少，所以在燈工作期間燈絲6不容易變形。
下面將詳細(xì)地描述三重線圈燈絲的例子1到4。當(dāng)這種燈絲被應(yīng)用到鹵素白熾燈中的時(shí)候，因?yàn)樵摕艚z通常被布置在導(dǎo)線3a,3b中間，當(dāng)它被拉緊或延伸的時(shí)候，燈絲的長(zhǎng)度和第三螺旋的直徑可以從燈絲的起始設(shè)計(jì)有改變。因此，布置在導(dǎo)線之間的燈絲的長(zhǎng)度可以比它原始的長(zhǎng)度長(zhǎng)。第三螺旋的外徑可以比它原始設(shè)計(jì)的直徑小。
例1在這個(gè)例1中的三重線圈燈絲被應(yīng)用到具有額定電壓110V和額定功率60W的燈中。
例2在這個(gè)例2中的三重線圈燈絲被應(yīng)用到具有額定電壓110V和額定功率40W的燈中。
例3在這個(gè)例3中的三重線圈燈絲被應(yīng)用到具有額定電壓240V和額定功率60W的燈中。
例4在這個(gè)例4中的三重線圈燈絲被應(yīng)用到具有額定電壓240V和額定功率40W的燈中。
在這個(gè)實(shí)施例中，鹵素白熾燈具有在約40W到100W范圍內(nèi)的額定功率，并且被供給大約100V到240V的電壓。該鹵素白熾燈的壽命能達(dá)到3000小時(shí)，總的光通量為大約700流明到1300流明，色溫在大約2600到3300K(Kelvin)范圍內(nèi)。例如，40W燈與傳統(tǒng)的具有疊螺旋燈絲的60W燈具有相似的特性。60W燈與傳統(tǒng)的具有疊螺旋燈絲的100W燈具有相似的特性。因此，與傳統(tǒng)的燈相比，本實(shí)施例中燈的功率能夠減少大約30％到40％的范圍。
下面將詳細(xì)地描述本發(fā)明的另一方面。圖6顯示了根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例的鹵素白熾燈的側(cè)視圖。指定的相同參考特征與顯示在圖1-5中的實(shí)施例1中的燈相比相同或相應(yīng)。因此，將不進(jìn)行這種類似結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述。除了形成腿的方法，本實(shí)施例中的形狀和操作與第一實(shí)施例中的基本相同。在本實(shí)施例中，每一個(gè)腿6l用三重線圈燈絲的單股鎢燈絲6e形成。當(dāng)腿6l用燈絲6e本身形成時(shí)，腿不發(fā)熱或發(fā)光。因此，燈絲6能夠產(chǎn)生更多總的光通量。由燈絲6e形成的腿6l可以用從第一螺旋6p延伸出，并且第一螺旋6p可以從第三螺旋6t或第二螺旋6s中伸出。燈絲6e直接從第三螺旋6t中伸出是合適的。為了把燈絲6e連接到內(nèi)部導(dǎo)線3a,3b上，在燈絲6e的腿6l被纏繞在導(dǎo)線3a,3b上之后，腿纏繞部分3a3,3b3可以被焊接或夾緊。在腿纏繞部分3a3,3b3被一個(gè)金屬套管(未示出)遮蓋之后，金屬套管可以被夾緊。
圖7顯示了根據(jù)第三個(gè)實(shí)施例的鹵素白熾燈的側(cè)視圖。指定元件的相似參考特征與顯示在圖1-5中的實(shí)施例1中的燈的元件相同或相似。因此，將不進(jìn)行這種相同結(jié)構(gòu)的詳細(xì)解釋。本實(shí)施例中的形狀和操作與第一實(shí)施例中的基本相同。在本實(shí)施例中，腿6l用三重線圈燈絲6的第二螺旋6s形成。因此，腿6l輕微地發(fā)熱或照亮。然而，當(dāng)?shù)诙菪?s形成腿的時(shí)候，燈絲6不容易抖動(dòng)。
圖8顯示了根據(jù)第四個(gè)實(shí)施例的鹵素白熾燈的側(cè)視圖。指定元件的相同參考特征與顯示在圖1-5中的實(shí)施例1中的燈的元件相同或相似。因此，將不進(jìn)行這種相同結(jié)構(gòu)的詳細(xì)解釋。本實(shí)施例中的操作與第一實(shí)施例中的基本相同。在本實(shí)施例中，光導(dǎo)外殼1’形成在具有干擾濾光膜10的橢球形1a中，代替在第一個(gè)實(shí)施例中的圓柱部分1a。
圖9顯示了根據(jù)第五個(gè)實(shí)施例的鹵素白熾燈的側(cè)視圖。指定的參考特征與顯示在圖1-5中的實(shí)施例1中的燈的元件相同或相似。因此，將不進(jìn)行這種結(jié)構(gòu)的詳細(xì)解釋。本實(shí)施例中的形狀和操作與第一實(shí)施例中的基本相同。在本實(shí)施例中，三重線圈燈絲的第三螺旋6t形成3匝。每一個(gè)腿6l,6l由第一螺旋6p形成。支承部件9的環(huán)形部分9a支承著第三螺旋6t的中間匝，并且支承部分9的另一端9b被玻璃珠4所固定。
圖10顯示了根據(jù)第六個(gè)實(shí)施例的鹵素白熾燈的側(cè)視圖。指定的相同參考特征與顯示在圖9中的實(shí)施例5中的燈的元件相同或相應(yīng)。因此，將不進(jìn)行這種結(jié)構(gòu)的詳細(xì)解釋。本實(shí)施例中的形狀和操作與第五實(shí)施例中的基本相同。在本實(shí)施例中。每一個(gè)腿6l,6l由燈絲6e形成。
圖11顯示了根據(jù)第七個(gè)實(shí)施例的鹵素白熾燈的側(cè)視圖。指定元件的相似參考特征與顯示在圖6中的實(shí)施例2中的燈的元件相同或相應(yīng)。因此，將不進(jìn)行這種相同結(jié)構(gòu)的詳細(xì)解釋。本實(shí)施例中的形狀和操作與第二實(shí)施例中的基本相同。在本實(shí)施例中，三重線圈燈絲的第三螺旋6t有兩匝。三重線圈燈絲6被拉伸排列在內(nèi)部導(dǎo)線3a,3b之間。通過把燈絲從內(nèi)部導(dǎo)線3a,3b之間斷開，能容易地認(rèn)識(shí)到燈絲6是被拉緊的。假如燈絲是被拉緊的，在被斷開之后燈絲的長(zhǎng)度比它被斷開之前短。當(dāng)?shù)谌菪∮?.5匝并且燈絲被拉緊時(shí)，因?yàn)檫@兩匝分別被內(nèi)部導(dǎo)線3a,3b支承著，燈絲的振動(dòng)減小。
本實(shí)施例的三重線圈燈絲的詳細(xì)尺寸將在例5中描述。例5在這個(gè)例5中的三重線圈燈絲被應(yīng)用到具有額定電壓110V和額定功率40W的燈中。
根據(jù)本發(fā)明，燈絲的第三螺旋可以有大約1.5匝到大約4匝。當(dāng)該螺旋的匝數(shù)小于1.5時(shí)，燈絲的外徑變大。因此，燈絲的大部分超出了反射器的焦點(diǎn)，所以燈絲產(chǎn)生的可見光不能被準(zhǔn)確地反射。因此，從照明設(shè)備輸出的光線輸出率變低。當(dāng)該螺旋的匝數(shù)大于4時(shí)，即使燈絲被拉緊或有支持部件，燈絲的中心部分質(zhì)量變大，導(dǎo)致振動(dòng)不能被容易地控制。
圖12顯示了三重線圈燈絲的原始設(shè)計(jì)長(zhǎng)度相對(duì)于這個(gè)第三螺旋的原始設(shè)計(jì)外徑關(guān)系的曲線圖。水平軸表示燈絲的原始設(shè)計(jì)長(zhǎng)度CL(mm)。垂直軸表示燈絲的原始設(shè)計(jì)外徑OSD(mm)。根據(jù)例1到5的燈絲的原始設(shè)計(jì)長(zhǎng)度和直徑被顯示。本發(fā)明的燈絲的原始設(shè)計(jì)長(zhǎng)度和直徑可以是一個(gè)被點(diǎn)劃線圍繞的區(qū)域A。另外，被實(shí)線圍繞的區(qū)域B顯示了更佳的范圍。因?yàn)闊艚z實(shí)際上在導(dǎo)線之間被拉緊或延伸，燈絲的長(zhǎng)度比原始設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度長(zhǎng)。
圖13顯示了具有反射器的鹵素白熾燈的部分剖開的側(cè)視圖。它包括一個(gè)鹵素白熾燈1，一個(gè)容納鹵素白熾燈1的反射器7，一個(gè)由陶瓷制成的底部8。具有燈帽8b的殼體8a利用無機(jī)膠粘劑被固定到反射器7的頸部。
由玻璃制成的反射器7，包括一個(gè)具有焦點(diǎn)的反射部分7a，涂在它的內(nèi)表面上的反射膜7b，蓋在它的前面敞開部分的透明面板7c。三重線圈燈絲6的外徑可以是在反射器7的前面敞開部分的直徑的1/30到1/10的范圍內(nèi)。當(dāng)燈絲6的外徑小于1/30，燈絲6變得太小，導(dǎo)致困難地把燈絲放置在反射器的焦點(diǎn)處。當(dāng)燈絲的外徑大于1/10，燈絲變得太大。因此，反射器不能準(zhǔn)確地反射可見光，導(dǎo)致反射效率下降。三重線圈燈絲6的外徑可以是在反射器7的前面敞開部分的直徑的1/25到1/14的范圍內(nèi)。三重線圈燈絲的長(zhǎng)度可以是在反射器7的前面敞開部分的直徑的1/20到1/5的范圍內(nèi)。三重線圈燈絲的長(zhǎng)度可以是在反射器7的前面敞開部分的直徑的1/17到1/6的范圍內(nèi)。
反射濾光膜可以由相同的材料，象上面提到的干擾濾光膜構(gòu)成。在這種情況下，濾光材料工作，用來從燈中反射可見光并傳送紅外線。燈1用無機(jī)膠粘劑固定到反射器上。燈1的三重線圈燈絲6的中心被布置在反射器7的焦點(diǎn)上。而且，由于三重線圈燈絲6比疊螺旋燈絲短，它能被容易地布置在反射器7的焦點(diǎn)附近。因此，由三重線圈燈絲6產(chǎn)生的可見光被反射部分7a適當(dāng)?shù)胤瓷洹?br> 圖14顯示了一種鹵素白熾燈的側(cè)視圖。指定元件的相同參考特征與顯示在圖9中的燈的元件相同或相應(yīng)。因此，將不進(jìn)行這種結(jié)構(gòu)的詳細(xì)解釋。本實(shí)施例中的形狀和操作與在圖9中的基本相同。在這種情況下，燈還包括一個(gè)具有由陶瓷制成的殼體8a的底部8，和一個(gè)E11類型的燈帽8b。
圖15顯示了一種鹵素白熾燈的側(cè)視圖。指定元件的相同參考特征與顯示在圖6中的實(shí)施例2中的燈的元件相同或相應(yīng)。因此，將不進(jìn)行這種相同結(jié)構(gòu)的詳細(xì)解釋。在這種情況下，光導(dǎo)外殼1”包括兩個(gè)具有Rs7類型的底部8的密封部分1b,1b。一對(duì)內(nèi)部導(dǎo)線3a,3b可以放置在外殼1”的中心軸上。一個(gè)燈絲被排列在內(nèi)部導(dǎo)線3a,3b之間。一個(gè)支承部分9支承著該三重線圈燈絲。
圖16顯示了一種使用上面提到的燈的照明設(shè)備的側(cè)視圖。一個(gè)聚光燈被裝備有一個(gè)具有一個(gè)反射器22a和一個(gè)容納燈22的外罩21的鹵素白熾燈22。外罩21包括底板21a，適于被固定到天花板上，例如，柄部21b被底板21a和燈支承部件21c支承。柄部21b其中有電纜用來電連接燈22到包含在底板21a中的電路上。根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，能夠容易地將三重線圈燈絲定位在反射器焦點(diǎn)周圍。因此，燈絲產(chǎn)生的可見光被反射器準(zhǔn)確地反射，使得可見光能夠準(zhǔn)確地照射到一預(yù)定區(qū)域。結(jié)果，照明設(shè)備的光輸出率能被提高。
權(quán)利要求
1．一種鹵素白熾燈，包括一個(gè)光導(dǎo)外殼，填充有包括鹵素氣體和惰性氣體的氣體；排列在外殼內(nèi)部的一對(duì)內(nèi)部導(dǎo)電線；一個(gè)三重線圈燈絲，它具有大約1.5-大約4線圈匝數(shù)的第一螺旋，第二螺旋，和第三螺旋，被再結(jié)晶，被排列在外殼內(nèi)，并連接在內(nèi)部導(dǎo)電線的兩端之間；和一個(gè)支承部件，支承著燈絲。
2．一種根據(jù)權(quán)利要求1的鹵素白熾燈，還包括一個(gè)被這樣布置的反射器，即使得三重線圈燈絲大約在它的焦點(diǎn)處，和一個(gè)被固定到反射器的一端的底板。
3．一種根據(jù)權(quán)利要求1的鹵素白熾燈，還包括一對(duì)從燈絲伸出的腿部，其中每一個(gè)腿部被連接到內(nèi)部導(dǎo)線的一個(gè)上。
4．一種根據(jù)權(quán)利要求1的鹵素白熾燈，其中該三重線圈燈絲滿足下面的條件p1≥p2≥p3，其中p1,p2和p3分別是第一螺旋，第二螺旋和第三螺旋的相鄰兩個(gè)螺旋的從中心到中心的距離。
5．一種根據(jù)權(quán)利要求4的鹵素白熾燈，其中該三重線圈燈絲滿足下面的條件大約130≤％p1≤大約400，大約130≤％p2≤大約300，和大約130≤％p3≤大約300，其中，％p1是第一螺旋的斜率，由下面的公式定義％p1=(p1/D)*100，其中D是燈絲的直徑，其中，％p2是第二螺旋的斜率，由下面的公式定義％p2=(p2/D)*100，其中D是第一螺旋的外徑，其中，％p3是第三螺旋的斜率，由下面的公式定義％p3=(p3/D)*100，其中D是第二螺旋的外徑。
6．一種根據(jù)權(quán)利要求1的鹵素白熾燈，其中，通過繞著具有直徑DM1的第一心軸，具有直徑DM2的第二心軸，具有直徑DM3的第三心軸纏繞形成該三重線圈燈絲，并滿足下面的條件大約100≤％M1≤大約700，大約100≤％M2≤大約300，大約100≤％M3≤大約700，其中％M1是第一螺旋的心軸比率，由下面的公式定義％M1=(DM1/D)*100，其中D是燈絲的直徑，其中％M2是第二螺旋的心軸比率，由下面的公式定義％M2=(DM2/D)*100，其中D是第一螺旋的外徑，其中％M3是第三螺旋的心軸比率，由下面的公式定義％M3=(DM3/D)*100，其中D是第二螺旋的外徑。
7．一種根據(jù)權(quán)利要求6的鹵素白熾燈，其中該三重線圈燈絲滿足下面的條件％M1≥％M3≥％M2。
8．一種照明設(shè)備，包括一個(gè)鹵素白熾燈，具有一個(gè)反射器，其中該燈包括一個(gè)光導(dǎo)外殼，填充有包括鹵素氣體和惰性氣體的氣體；排列在外殼內(nèi)部的一對(duì)內(nèi)部導(dǎo)電線；一個(gè)三重線圈燈絲，它具有大約1.5-大約4線圈匝數(shù)的第一螺旋，第二螺旋，和第三螺旋，被再結(jié)晶，被排列在外殼內(nèi)，并連接在內(nèi)部導(dǎo)電線的兩端之間；和一個(gè)支承部件，支承著燈絲；和和一個(gè)容納該燈的外罩。
全文摘要
一種鹵素白熾燈，包括一個(gè)光導(dǎo)外殼，填充有包括鹵素氣體和惰性氣體的氣體。一對(duì)內(nèi)部導(dǎo)電線排列在外殼內(nèi)部。一個(gè)三重線圈燈絲，它具有大約1.5－大約4線圈匝數(shù)的第一螺旋，第二螺旋，和第三螺旋，被再結(jié)晶，被排列在外殼內(nèi)，并連接內(nèi)部導(dǎo)電線的兩端。該三重線圈燈絲被一個(gè)支承部件支承。這種鹵素可以被利用到照明設(shè)備中。
文檔編號(hào)H01K1/14GK1316765SQ0111784
公開日2001年10月10日 申請(qǐng)日期2001年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月30日
發(fā)明者酒井誠, 望月秀人, 別所誠, 池尻和弘, 高橋正之 申請(qǐng)人:東芝照明技術(shù)株式會(huì)社