專利名稱:白熾燈的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于一種白熾燈，這種白熾燈有一個真空密封的玻璃燈泡，燈泡上附有帶接點的燈頭，燈泡內(nèi)裝有燈絲，燈絲與燈頭上的接點有電氣聯(lián)系，燈泡上與燈頭相對的部分基本上呈半球形，此部分有一個對稱軸線和一個反射涂層，但靠近和圍繞該對稱軸線的部位例外，沒有反射涂層，燈絲系在靠近反射涂層的最寬界面圍繞對稱軸線配置在多個支撐點之間。
英國2，109，990號專利(索恩EMI p/c，一九八三年六月八日)介紹過這種白熾燈。
已知的白熾燈有一個燈絲配置在垂直于對稱軸線的平面上，并處在燈泡的半球形部分。
本說明書開端所說的白熾燈系用于，例如，拋物面外反射器中。燈絲射到燈泡反射涂層的光反射到外反射器上，由外反射器連同燈絲直接射到外反射器的光一起，集中成一個光束。
在已知的白熾燈燈泡半球形壁部分，有一個部位不帶鏡面涂層，其目的是為了使燈頭盡量保持低溫。若這個部位也有鏡面涂層，則射到此鏡面涂層的熱輻射和光輻射實際上會反射到燈頭上。
已知的白熾燈適用于藉高光強使注意力集中到某一物體上的地方。但實踐證明，已知的白熾燈不太適用于對白熾燈連同外反射器一起形成的光束形狀要求特別嚴(yán)的場合。交通信號燈即有這樣的要求。實際上我們發(fā)現(xiàn)，已知白熾燈對燈絲相對于反射器的位置，要求特別苛刻。只要燈絲相對于外反射器的焦點向前或向后位移十分之幾毫米，這種白熾燈就不能作為交通信號燈，不然這種燈的用電量就得大于燈絲位置正確就位時所需的耗電量。
由于燈絲相對于外反射器位置的誤差要求特別小，因此這種白熾燈作為交通信號燈使用時，燈絲在燈泡中的安裝位置要求特別精確。但這樣并不能保證獲得預(yù)期的效果。這是因為由于白熾燈大體上是牢牢地固定在燈座上的，因此燈絲還會嚴(yán)重偏離相對于外反射器的正確位置。此外，采用天鵝(Swan)牌燈頭和燈座時，若燈座相對于反射器的位置不對頭，也會出現(xiàn)這類偏差。另外還發(fā)現(xiàn)已知的白熾燈使用壽命短。
本發(fā)明的目的即提供本說明書開端所說的白熾燈(這種白熾燈特別適合作為交通信號燈用)，特別是燈絲位置要求不特別嚴(yán)的白熾燈。本發(fā)明的另一個目的是提供這樣一種白熾燈，這種白熾燈用在外反射器內(nèi)時能產(chǎn)生中心值高、射束寬度令人滿意的光束，盡管如此，耗電量相當(dāng)?shù)?，使用壽命相?dāng)長。
根據(jù)本發(fā)明，上述目的是這樣予以實現(xiàn)的將燈絲至少大體上設(shè)置在燈泡涂有反射涂層的部分之外，并曲曲折折地配置在各支撐點之間，該諸支撐點則至少大體上位于一個設(shè)想的錐體表面上，該錐體至少大體上與燈泡的半球形部分同在一個軸線上。
各支撐點的布置方式和燈絲在各支撐點上曲折式的配置方式產(chǎn)生了若干效果。由于燈絲在對稱軸上延伸一段距離，因此實際上燈絲和與之配合使用的外反射器的相對位置并不是特別關(guān)鍵的問題。燈絲在前后方向上的少量位移大體上不影響所產(chǎn)生的光束。燈絲的一部分總是座落在外反射器的焦面(通過焦點并垂直于反射器軸線的平面)內(nèi)，其它部分則分別座落在此平面的緊前方和緊后方。
燈絲這種配置方式的另一個效果是，燈絲所及的范圍小，因而燈絲的各部分彼此接近從而使發(fā)出的光能令人滿意地集中成光束。這樣，所產(chǎn)生的光束，其中心的光強高，因而光束的作用范圍廣。另一方面，這種白熾燈用作交通信號燈時，它應(yīng)達到這樣的要求;由于交通離信號近，因而通常處在光束中心線的側(cè)面，所以能觀測到信號。燈絲的配置方式確保燈絲的那部分比其它部分更接近對稱軸，這一點因此非常重要。實踐證明，若設(shè)想的錐體取這樣的配置方向，使錐體的底處在接近燈頭的位置，錐體的頂遠離燈頭，則更為合適。
反射涂層的窗口是一個有利的因素，它可以提高所產(chǎn)生光束的中心光強。實踐證明，若橫越對稱軸線的窗口的尺寸至少等于燈絲最大的橫向尺寸，則更為合適。要求加大光束的寬度時，可按需要選用更大的窗口。為使光束中心保持高光強，窗口的寬度通常不應(yīng)大于燈絲最大橫向尺寸的2倍，更詳細(xì)地說，不應(yīng)大于1.75倍。
反射涂層可以由，例如，金、銀或鋁的蒸汽沉積層組成，涂在，例如，燈泡的內(nèi)表面。
鑒于燈絲至少大體上位于燈泡涂有鏡面涂層的部分之外，因而可以避免燈絲各部分或燈絲支架各部分大量受到鏡面涂層反射回來的輻射熱。這樣可以避免燈絲過早斷絲。燈絲斷了，白熾燈的壽命也就終止了。盡管本發(fā)明的白熾燈在結(jié)構(gòu)上采用燈絲支架被輻射加熱的方式，但不會發(fā)生局部過熱，若配置在燈泡有鏡面涂層的部分之內(nèi)的燈絲或燈絲的一部分被鏡面涂層映射在支架上或燈絲上時，則會產(chǎn)生這種局部過熱現(xiàn)象。
本發(fā)明一個實施例的白熾燈如附圖所示。附圖中，圖1是白熾燈的側(cè)視圖，圖2是圖1中白熾燈的燈絲連同其各支撐點的正視圖。
圖1的白熾燈有一個真空密封的玻璃燈泡1，燈泡1上裝有帶接點3和4的燈頭2，燈泡1內(nèi)裝有燈絲5，通過供流導(dǎo)體6接到燈頭2的接點3和4上。
在與燈頭2相對的位置上，燈泡有一個半球形部分7，此部分有一個對稱軸線8和鏡面涂層10，但在靠近軸線8和圍繞軸線8的部位例外，沒有鏡面涂層。在圖示的白熾燈中，燈泡1是透明的，但鏡面涂層10的部位例外。在所示的實施例中，鏡面涂層10是鋁蒸汽沉積的內(nèi)部涂層。燈泡透明有好處，因為這樣可以使光線發(fā)散出去而不散射。
燈絲5在靠近鏡面涂層10最寬的界面11圍繞對稱軸線8配置在若干支撐點12、13上。
從圖中可以看到，燈絲5至少大體上系安置在燈泡涂有鏡面涂層10的部分之外，曲曲折折地配置在各支撐點12、13之間，這些支撐點則至少大體上位于設(shè)想的錐體14的表面上，該設(shè)想錐體14至少大體上與燈泡的半球形部分7在同一軸線上。錐體14的頂15遠離燈頭2，底16靠近燈頭2。
圖1和圖2結(jié)合起來看，可以看出燈絲5系曲曲折折地配置在一系列第一支撐點12和一系列第二支撐點13之間。諸支撐點12形成大圓圈，諸支撐點13形成小圓圈。燈絲5具有一定的高度，即在軸線8的方向具有一定尺寸(約11毫米)，因此燈絲5相對于外反射器焦點的位置容許有較大的偏差。根據(jù)此白熾燈的設(shè)計，外反射器的焦點應(yīng)設(shè)在點17上。此外，在燈絲5相對于該焦點的位置處于非理想的情況下，燈絲5的某些部分會處在通過該焦點并垂直于軸線8的平面的任何一側(cè)。因此，燈絲5的位置不理想并不影響或大體上不影響所發(fā)出的光束。
在所示的實施例中，燈絲的最大橫向尺寸約為24毫米，無鏡面涂層部位9的直徑約為38毫米。
此外我們發(fā)現(xiàn)，在白熾燈經(jīng)常開關(guān)且經(jīng)常經(jīng)受震動的實際情況下，這種白熾燈壽命長。這種白熾燈與外反射器配用時發(fā)出優(yōu)質(zhì)的光束，因而它的耗電量相當(dāng)小。
本發(fā)明的白熾燈系用在帶紅色玻璃罩的交通燈上，其檢驗系按荷蘭標(biāo)準(zhǔn)NEN3322進行。我們將此白熾燈與同形狀燈絲但燈泡上沒有鏡面涂層的白熾燈進行了比較，又與燈泡上有環(huán)形鏡面(與本發(fā)明的白熾燈一樣)但其燈絲水平鋪設(shè)在垂直于白熾燈軸線的平面內(nèi)的白熾燈進行了比較。
比較結(jié)果如表一所示。
表一I0I11L I11R I8D(cd)荷蘭標(biāo)準(zhǔn)NEN3322 300 150 150 150白熾燈 M F1.75瓦225伏 - con 281 178 158 1602.100瓦225伏 - con 395 244 235 2073.75瓦225伏 + con 418 250 238 1864.70瓦100伏 + f1 291 158 147 1355.70瓦100伏 + con 435 215 196 192I0＝圍繞白熾燈軸線成0度角的方向上的光強。
I11L＝同上，但其角度系與軸線往左成11度角。
I11R＝同上，但其角度系與軸線往右成11度角。
I8D＝同上，但其角度系與軸線往下成8度角。
M＝有無鏡面？+＝有;-＝無。
F＝異形燈絲con＝錐形;f1＝平直形。
從上表可以看出，75瓦無鏡面的白熾燈1不合乎標(biāo)準(zhǔn)。100瓦白熾燈2很符合標(biāo)準(zhǔn)，但本發(fā)明的75瓦白熾燈(白熾燈3)也足以達到此標(biāo)準(zhǔn)。
此外可以看出，帶鏡面涂層的70瓦直燈絲白熾燈(4)達不到標(biāo)準(zhǔn)。但若將同樣的燈絲按本發(fā)明的方法配置(白熾燈5)，則大大超過標(biāo)準(zhǔn)。
鑒于交通信號燈多數(shù)每天要運行好多個小時，因此本發(fā)明的白熾燈節(jié)電能力相當(dāng)可觀。
應(yīng)該指出，白熾燈3與白熾燈5由于電壓不同，因而燈絲的尺寸差別很大，因此兩者不能直接就其光強進行比較。
權(quán)利要求
1.一種白熾燈，該白熾燈有一個真空密封的玻璃燈泡，有一個帶接點的燈頭固定燈泡上，燈泡內(nèi)有燈絲，與燈頭上的接點相連；燈泡在相對于燈頭的位置上有一個至少大致呈半球形的部分，該半球形部分有一個對稱軸線，還有一個反射涂層，但靠近和圍繞對稱軸線的部位例外，沒有反射涂層；燈絲系在靠近反射涂層最寬界面處圍繞對稱軸線配置在多個支撐點之間，其特征在于燈絲至少大體上設(shè)置在燈泡涂有反射涂層的部分之外，并曲曲折折地配置在各支撐點之間，該諸支撐點則至少大體上位于一個設(shè)想的錐體的表面上，該錐體至少大體上與燈泡的半球形部分在同一軸線上。
2.如權(quán)利要求
1要求的白熾燈，其特征在于，設(shè)想錐體的底靠近燈頭，而它的頂遠離燈頭。
專利摘要
本發(fā)明的白熾燈，其燈泡(1)的半球形部分(7)有一個環(huán)境面涂層(10)，白熾燈的燈絲(5)曲曲折折地配置在位于一個設(shè)想的錐體(14)表面的諸支撐點(12，13)之間，安置在燈泡鏡面涂層(10)外。本白熾燈特別適合用作交通信號燈，與拋物面外反射器配用能在光束中心和圍繞光束軸線成一小角度的方向上產(chǎn)生高光強的光束，因此本白熾燈的耗電量可設(shè)計得相當(dāng)小。
文檔編號H01K1/28GK86106878SQ86106878
公開日1987年5月6日 申請日期1986年10月26日
發(fā)明者安東尼厄斯·約翰尼斯·休伯斯, 約翰尼斯·威廉穆斯·英格維爾德 申請人:菲利蒲光燈制造公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan