TW200926257A - Electrical lamp with a lamp bulb and method for production of an electrical lamp - Google Patents

Description

200926257 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種具有燈泡之電燈，其具有一種點燃區 ，點燃區中延伸著至少一電極，且該電燈包括一連接至該 點燃區之燈泡頸，燈泡頸中埋置著至少一與電極相連接的 電流供應裝置，電極由燈泡頸向外延伸。本發明亦涉及一 種電燈的製造方法。 【先前技術】 ® 在使燈的大小保持相同或甚至更小或使發光體中冷卻 器較小的情況下，同時發展通常功率較大的放電燈和鹵素 燈時可設定熱負載很大的構件。在此種燈中，一般的電流 供應零件是由鉬構成，其在溫度大約高於3 50°C時開始氧化 。由於具有電流承載銷和電流承載箔之系統例如埋置於燈 泡之石英玻璃中，則對體積較大的氧化鉬而言無空間可膨 脹。這樣會使燈由於桿裂縫或甚至由於燈爆裂而提早故障 〇 ® 由DE69927 574T2中已知一種電燈，其中在外部的 電流導體和與電流導體相連接的電流承載箔上形成一保護 層。此保護層只形成爲大約4微米至6微米厚的薄層且例 如由鉻所構成。由於毛細管形成在燈泡頸之內壁以及電流 承載箔、向外延伸而出的電流承載銷等這些零件之間’則 該保護層必須在電流承載銷之整個長度上延伸且亦須在電 流承載箔之露出的部份區域上延伸。 上述保護層之施加較費事。此外，此種施加過程所需 -5- 200926257 的成本亦較高，且施加用的方法會由於用來產生該保護層 的材料而對健康有危害。又，該保護層必須在熔化過程之 前施加在電流承載箔和電流承載銷上。 由於該文件中只有當熔化過程期間會在燈泡頸之內壁 和電流承載箔、電流承載銷之外側、以及施加於電流承載 箔、電流承載銷上的保護層之間發生毛細管現象，則較不 容易-且通常不能預見“是否可在熔化過程之後藉由該保 護層來產生一足夠的氧化保護作用”。由於在熔化時該保 © 護層的材料同樣會熔化，則所期望之更明確地產生一種足 夠的氧化保護作用是不能預料的。 【發明内容】 本發明的目的是設計一種電燈及其製造方法，其中該 電燈中承載電流的零件之氧化保護作用已改善且可較不費 事地達成此目的。 上述目的藉由一種具有申請專利範圍第1項特徵的電 燈以及一種具有申請專利範圍第9項特徵的方法來達成。 〇 本發明的電燈包括一種燈泡，其具有一點燃區。點燃 區中延伸著至少一電極。此外，該電燈包括至少一燈泡頸 ’其連接至該點燃區。燈泡頸中以區域方式埋置著一電流 供應裝置，其與延伸至點燃區和燈泡頸中的電極在電性上 相連接。電極另外由燈泡頸向外延伸。在該燈泡頸之遠離 該點燃區的一末端上形成一終端側的中空區。此中空區在 電流供應裝置之縱向中觀看時至少一部份以一種密封材料 來塡入，以便使電流供應裝置之延伸至燈泡頸中的部份受 -6- 200926257 到氧化保護。此外，在該密封材料上至少以區域方式形成 一種層，以使氧不能進入至電流供應裝置之延伸至燈泡頸 中的部份而達成保護功能。因此，此電燈除了該密封材料 之外亦包括另一層，其至少使氧化作用和氧的導通性 (permeability)大大地下降。藉由該電燈之此種佈置方式， 則電流供應裝置之延伸至燈泡頸中的部份之氧化保護作用 可獲得改良。相較於先前技術而言，同樣有效的氧化保護 作用可簡易很多地以成本較有利的方式來達成。此外，可 €1 ^ 避免使用對環境有害的材料，且施加該密封材料時不需複 雜之額外步驟。 較佳是使用一種在製造電燈時亦可用作其它用途的材 料來作爲該密封材料。於是，這樣亦可使成本下降。 所謂電極是指一種放電燈之陽極和陰極。同樣，亦能 以一種電極的槪念來說明一種白熾燈（特別是鹵素白熾燈） 之白織燈絲。 0 電流供應裝置特別是可藉由一適當位置上的燈泡頸之 材料之熔化及/或壓榨而埋置於燈泡頸中。特別佳的情況是 ’燈泡頸之形成在終端側之中空區只有在該埋置過程之後 才能以該密封材料來塡入。因此，不再像先前技術那樣， 在熔化過程之前已需在電流供應裝置上進行塗層，且在隨 後的熔化過程中期望該熔合用的塗層分佈在所期望的位置 上°在本明的有利的實施方式中，該壓榨過程已結束、該 中空區的幾何形式已知且不再改變時，可很確定且準確地 施加該密封材料。 200926257 在燈泡頸之內壁和電流供應裝置之外側之間 的空間由垂直於電流供應裝置之縱向來觀看時較 以該密封材料來塡滿。就像先前技術中所產生者 的中間區不會再產生。不期望的薄的位置因此亦 ，這些薄的位置會使氧穿過的危險性大大地提高 在徑向中觀看時，該中空區完全以該密封材料來 該中空區較佳是只形成在燈泡頸之壓榨區之 燃區之一側上。在燈泡頸之縱向且因此亦是電流 Ο 之縱向中觀看時，縱向中以較短的長度而延伸之 至少一部份塡料已足以確保能較不費事且成本有 化保護作用獲得改良。此外，藉由中空區之特定 則亦可較簡易且較不費事地施加該密封材料。 該中空區之長度及內部末端較佳是以該壓榨 該點燃區之末端作爲邊界。 該密封材料之厚度且特別是徑向中的範圍較 電流供應裝置之電流承載銷之徑向尺寸。特別是 ® 料的厚度至少是電流供應裝置之電流承載銷之半 。該密封材料之徑向範圍因此較電流供應裝置之 銷之半徑大很多。特別是電流供應裝置之周圍在 銷之區域中是由該密封材料所包圍著。 電流承載銷之外側和燈泡頸之限制該中空區 間的徑向距離較電流承載銷之外側和該中空區外 之內壁之間的距離大很多。因此，在燈泡和已熔 冷卻期間該中空區特別是顯示該燈泡頸中未形成 的中空區 佳是完全 一樣的大 不會產生 。特別是 塡滿。 遠離該點 供應裝置 中空區之 利地使氧 的位置， 區之遠離 佳是大於 該密封材 徑的二倍 電流承載 電流承載 之內壁之 部之燈泡 合的組件 空氣區， -8- 200926257 此時特別是由管形的燈泡頸之中空 。這特別是適合於具有管形的燈泡 白熾燈時，中空區是在壓榨過程中 承載銷周圍形成小的凹入區。 該密封材料特別是以軟木塞的 區的造型而適當地設定範圍。 該中空區的直徑亦是中空區中 的直徑’此直徑大於（特別是至少」 © 應裝置之電流承載銷之直徑。這特 燈泡頸之放電燈中。然而，在鹵素 應的中空區。 該密封材料在一種保護氣體的 中時特別有利。例如，可使用氬作 設計方式’則可特別有效地將現有 該密封材料時可防止氧的進入。於 Ο 進一步獲得改善。特別是在施加該 期望的氧氣之施加。 該密封材料較佳是一種耐高溫 料的耐溫性可大於4 5 0 °C，較佳是；; 800°C °當該密封材料是—種無機黍 可使用Cerastii®作爲黏合材料。 該密封材料亦可以是金屬泡沫 該密封材料可泡沫化且具有鋁微粒 熱’則此材料膨脹成—種金屬泡沬 的末端區來形成中空區 頸之放電燈中。在鹵素 產生，該中空區在電流 形式來形成且由於中空 軟木塞形式的密封材料 -倍）該位置處之電流供 別是適合於具有管形的 白熾燈中亦可形成相對 大氣下施加至該中空區 爲保護氣體。藉由此種 的氧予以排出且在施加 是，氧化的保護作用可 密封材料時，可避免不 的黏合材料。該黏合材 ζ於600°C，特別是大於 i合材料時較佳。例如， 。較佳的設計方式是， 。藉由該密封材料的加 且完全塡滿該中空區。 -9- 200926257 電流供應裝置包括一種電流承載箔，其完全埋置於燈 泡頸中且與電極相連接。此外，該電流供應裝置包括一電 流承載銷，其在燈泡頸內部中是與電流承載箔相連接且在 燈泡頸的中空區上由該燈泡頸中向外延伸。該密封材料在 電流供應裝置之縱向中觀看時是與電流承載箔和電流承載 銷之間的連接區相隔開而不相接觸地形成。該密封材料較 佳是在周圍中只圍繞該電流承載銷而形成。電流承載箔因 此在無該密封材料的情況下配置在燈泡頸中。電流承載箔 ® 和電流承載銷之間的連接區特別是一種焊接區且因此未與 連接用的材料相接觸。 於是’可簡單很多地且較不費事地施加該密封材料， 此乃因在先前技術中特別是由於電流承載箔和電流承載銷 之不同的造型而使塗層的施加變成很困難。在本發明的有 利的佈置中，在可感測的區域中已不需要設置該密封材料 0 Θ 保護用的層較佳是在氧進入之前形成在該密封材料之 k離該燈泡之點燃區之區域上。因此，較佳是形成另一在 外側的保護層以防止氧的進入。此一保護層的施加位置可 簡單而不費事地確定且可確保較佳的保護作用以使氧不會 進入。 防止氧的進入用的該保護層和該密封材料較佳是分別 由不同的材料來形成。 該層特別是形成在該密封材料之由中空區突出之區域 上。藉由此種佈置方式，則該層的平面範圍以及層厚度可 -10- 200926257 簡易地改變且可最佳化。 防止氧進入至電流供應裝置用的該保護層較佳是直接 形成在該密封材料上。在該層和密封材料之間未配置其它 的材料或其它的層。然而，原則上亦可不直接相鄰地施加 該層和該密封材料而是可在它們之間形成中間層。 防止氧的進入用的該保護層較佳是在成份上至少包括 聚醯胺（Pol imide)。亦可使該層在成份上至少包含陶瓷纖維 材料。例如，此處可使用UBE工業公司之材料Tyr anno Coat ο 該層較佳是由一種溫度直至5 00 °C時仍穩定的材料來 形成。 ， 燈泡較佳是具有至少二個燈泡頸，其相面對而終止於 該點燃區。 該電燈能以單側設有基座的放電燈來形成。該電燈亦 能以二側設有基座的燈來形成。 ^ 該電燈較佳是以放電燈來形成，但亦能以鹵素白熾燈 〇 來形成。 在本發明的電燈之製造方法中，至少一電極以區域方 式延伸至燈泡的點燃區中以及以區域方式安裝在一種連接 至該點燃區上的燈泡頸中且與一電流供應裝置相連接。此 電流供應裝置以區域方式埋置於該燈泡頸中且須超越此燈 泡頸，使此電流供應裝置經由燈泡頸的單側之中空區而向 外延伸。燈泡頸的中空區在電流供應裝置的縱向中觀看時 至少以區域方式來塡入一種密封材料’以使電流供應裝置 -11- 200926257 之延伸至燈泡頸中的部份受到氧化保護作用。在本發明的 電燈之製造方法中，在密封材料上至少以區域方式產生一 種層，以使氧不會進入至該電流供應裝置之延伸至燈泡頸 中的部份。藉由此種製造方法，則可較不費事且成本有利 地達成一種較佳的氧化保護作用。在製程中，藉由本方法 以及所選取的材料，則在與使用鉻時相比較下對環境的影 響可忽略。 電流供應裝置之延伸至燈泡頸中的部份以及電極之延 © 伸至燈泡頸中的部份較佳是藉由燈泡頸之材料之熔合及/ 或壓榨而埋置於燈泡頸中。該密封材料只有在將電流供應 裝置和電極以區域方式埋置於該燈泡頸中之後才施加至中 空區中。在該埋置過程之後的一步驟中才施加該密封材料 ，這樣可較適當且確定地安裝該密封材料。於是，可大大 地改良氧化保護作用。 該密封材料較佳是施加成使該中空區之在燈泡頸的內 壁和電流供應裝置之外側之間所形成的空間在垂直於電流 供應裝置之縱向中觀看時完全被該密封材料所塡滿。 整個中空區較佳是完全以該密封材料來塡滿。因此可 避免較大的空氣區的存在，且至少可大大地使氧的進入量 下降。 該中空區只形成在壓榨區之遠離該點燃區之此側上。 於是’只能存在一較小的體積以便至少以區域方式來塡入 該密封材料。因此，可容易地施加該密封材料且然後施加 一足夠的量以使氧化保護作用獲得改良。 -12- 200926257 該密封材料以特別有利的方式在保護氣體的大氣下施 加於該中空區中。 已顯示特別有利的是，藉由該密封材料，則在溫度大 約500°C時可防止氧侵入至燈泡頸中的期間超過500小時 。藉由密封材料之此種特殊的功能，此功能較佳是由該密 封材料之材料成份和維度以及數量所造成，則電燈的操作 適用性可大大地提高。 本發明的電燈之有利的構成亦可視爲本發明的製造方 ^ 法之有利的方式。 本發明以下將依據圖中的實施例來詳述。 【實施方式】 第1圖中顯示一種以放電燈來形成的電燈I。第1圖顯 示此電燈I之上部區域中的切面圖和下部區域中的視圖。 電燈I在本實施例中形成一種高功率的燈，其燈功率 例如是1 2 0 0瓦。 電燈I具有一燈泡1，其包括一腹部形的中央部’其上 〇 的相面對之側面上連接著一燈泡頸2和另一燈泡頸3。此 燈泡1以單件的方式來形成，且在中央部的內部中形成一 放電區4以作爲點燃區。放電區4中延伸著第一電極5’其 在本實施例中以棒形的形式來形成。第一電極5在電性上 和機械上是與電流供應裝置6，7相連接。電極5由鎢或含 有鎢之材料來製成。 電流供應裝置包括一電流承載箔6，其由鉬或含有鉬 的材料所形成且在氣密地熔合至燈泡頸2中時另外可形成 -13- 200926257 密封箔。此外’電流供應裝置包括一電流承載銷7，其同 樣是棒形且例如由鉬或含有鉬的材料所構成。 以適當的方式在相面對的側面上設置第二電極8，其 同樣以棒形方式來形成且延伸至放電區4中。此外，第二 電極8同樣至少以區域方式埋置於第二燈泡頸3中且在電 性上和機械上與電流供應裝置9，10相連接，電流供應裝 置9’ 10類似於燈泡頸2中之電流供應裝置6，7而形成。 電流供應裝置之電流承載銷10和電流承載箔9顯示在圖中 〇 本實施例中該燈I在二側上設有基座。然而，亦可設 置一種在單側設有基座的放電燈。同樣，電燈I亦能以鹵 素白熾燈來形成。 電流承載箔6和由燈泡頸2延伸而出的電流承載銷7 焊接在一連接位置13上。在該燈泡頸2之遠離該放電區4 之末端21上形成一中空區11。由於燈泡2在本實施例中設 計成一種管，則該中空區11的橫切面基本上爲圓形。燈泡 頸2之縱軸A基本上對應於電流供應裝置6，7之縱向且因 此亦對應於電極5和電流承載銷7之縱軸A。電流承載銷7 基本上是與中空區n之縱軸成共軸而配置著，其中該中空 區1 1之縱軸對應於燈泡頸2之縱軸A。 第1圖中顯示該燈I之一種已製成的狀態，其中末端 側仍安裝著基座。這表示：電流供應裝置6，7熔合於燈泡 頸中且燈泡頸2的材料被壓榨於一壓榨區22中。於是，電 流承載箔6氣密地配置於燈泡頸2中。該壓榨區22只有一 -14- 200926257 部份經由燈泡頸2之整個長度而延伸且終止於中空區丨丨之 下端，即，終止於中空區u之面向該連接位置13之末端 〇 中空區11中完全以一種密封材料12來塡滿。形成此 密封材料12’以便使電流供應裝置6，7之延伸至燈泡頸2 中的部份可受到氧化保護作用。 該密封材料12可具有一種耐溫大於8〇(rc之無機黏合 材料。然而’亦可設置一種金屬泡沬以作爲密封材料12。 中空區11只延伸至燈泡頸2之一位置，此位置與該連 接位置1 3相隔開。該密封材料丨2因此未與該連接位置i 3 相接觸且因此亦未與電流承載箔6相接觸。縱向距離是以 參考符號1來表示。 此外’電流承載銷7具有直徑dl，其較該中空區π 之直徑d2小很多。該密封材料ι2之厚度是由電流承載銷7 之外側至燈泡頸2之以該中空區丨丨爲邊界的內壁之距離來 決定，且此厚度大於（特別是大很多）電流承載銷7之半徑 ((dl)/2)。 由第1圖可辨認出，該密封材料12只在周圍包圍著電 流承載銷7。 該密封材料12只有在該埋置過程之後（即，在燈泡頸2 熔合且壓榨至壓榨區22中之後）才塡入至中空區u中。 中空區11之徑向範圍因此較燈泡頸2之材料和該連接 位置13之區域中該電流承載箔6、以及壓榨區22中的電流 承載銷7之間的毛細管大很多，該毛細管是在熔合過程和 -15- 200926257 隨後的冷卻過程中形成。 在燈泡頸3之區域中未顯示出切面圖而是顯示_種由 外部觀看之燈I之側面圖。燈I在燈泡頸3中的佈置類似 於在燈泡頸2中的佈置。例如，中空區1 4以對該軸A形成 一種半徑r的區域來表示。此處，在燈泡頸3之遠離該放 電區4之一末端31上形成該中空區14。中空區丨4同樣只 延伸至一壓榨區32。 中空區11在縱軸A之方向中觀看時由燈泡頸2之後端 ® 21之邊緣延伸至壓榨區22之開始處。 以類似的方式，須在燈泡頸3中設定中空區14之尺寸 〇 爲了製成該燈I，則電極5及電流供應裝置6, 7須插 入至管形的燈泡頸2中。然後，產生該壓榨區22，此時該 燈泡頸2在適當的位置處加熱且使石英玻璃材料溶合。此 外，在燈泡頸2之適當的位置上進行一壓榨過程，以便使 該電流承載箔6達成氣密性的熔合。然後，使燈泡頸2冷 卻且由於材料之不同的膨脹而可使未顯示的毛細管特別是 形成在該連接位置13上和該電流承載銷7的周圍。 只有在冷卻之後該密封材料12才施加至中空區11中 。以同樣方式在燈泡頸3之區域中進行該燈I之製造。 該密封材料1 2之施加是在一種保護氣體（例如，氬）之 大氣下進行。 以該密封材料1 2來達成的氧氣排除作用足以使電流 供應裝置6’ 7上的溫度在至少5〇〇艺時持續至少5〇〇小時 -16- 200926257 。對應的情況亦適用於燈泡頸3之區域中。 若使用一種無機黏合材料（例如，Cerastil®)作爲密封 材料1 2 ’則該黏合材料亦可用來在該燈I上施加該基座。 在該燈I佈置成鹵素白熾燈時，較佳是與基座之安裝 步驟同時或至少暫時地同時在中空區Π中施加或安裝該 密封材料1 2。 依據該燈I在燈泡頸2之區域中的佈置所示的方式可 類似地用於燈泡頸3中的佈置或進行方式中，或在該燈I ® 具有上述之第二燈泡時亦可用於該燈I之相對應的第二燈 泡頸中。 就像由第1圖，中可辨認出的一樣，中空區n和14形 成在面向放電區4之末端上。 藉由中空區11和14之環境和維度，該密封材料12亦 可形成軟木塞形式的密封。依據第1圖所不，該密封材料 12超過後部邊緣或後端21之邊緣而延伸。 就像第1圖所示，在密封材料1 2上形成另一保護用的 ❹ 層16以使氧不能進入至電流供應裝置6，7，9和10中。 此層16直接形成在該密封材料12之表面15上，其中此表 面15是一種遠離該點燃區4且面向環境之上側》 本實施例中該密封材料12須施加至該中空區u中， 使該密封材料12以某種拱形彎曲度在該後端21之邊緣上 向外延伸。此層16在直接施加在該向外延伸之表面丨5上 之後亦施加在該後端21之邊緣上。該密封材料12因此在 裸露之表面15上完全由該層16所覆蓋。 -17- 200926257 此層16特別是在該密封材料12完全形成在中空區u 中之後施加在表面15上。此層16可由聚醯胺或陶瓷纖維 材料所構成且特別是在直至溫度5001時仍然具有溫度穩 定性。藉由此層1 6，則可使氧的透過性更小且可使可能發 生的軸跳躍的時間延後。500°C時高溫保護的期間可藉由此 層16而獲得15%至20%之改良。這樣對具有基座之全部的 放電燈和鹵素白熾燈都可確保其可用性。 Ο 【圖式簡單說明】 第1圖電燈的側視圖和部份切面圖。 【主要元件符號說明】 Ο I 電燈 1 燈泡 2 燈泡頸 3 燈泡頸 4 放電區 5 電極 6 電流承載箔 7 電流承載銷 8 電極 9 電流承載箱 10 電流承載銷 11 中空區 12 密封材料 13 連接位靉 14 中空區 -18- 200926257 15 表面 16 層 2 1 未端 22 壓梓區 32 壓棒區 3 1 末端 A 縱軸

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Claims (1)

1. 200926257 十、申請專利範圍： 1. 一種具有燈泡（1)之電燈’該燈泡包括點燃區（4) ’至少一 電極（5, 8)延伸至該點燃區中；此電燈另具有一連接至該 點燃區（4)之燈泡頸（2，3)，其中埋置著至少一與電極（5, 8) 相連接的電流供應裝置（6，7，9, 10)，電極由燈泡頸（2， 3)向外延伸，此電燈之特徵爲： 在燈泡頸（2，3)之遠離該點燃區（4)之末端（21，31)上形成 —末端側的中空區（1 1，1 4)，其中至少一部份以密封材料 (12)來塡入以使電流供應裝置（6，7，9，10)之延伸至燈泡 頸（2，3)中的部份受到氧化保護作用，且在該密封材料（1 2) 上至少以區域方式形成一種保護用的層（16)以使氧不能 進入至電流供應裝置（6，7，9，10)之延伸至燈泡頸（2，3) 中的部份。 2. 如申請專利範圍第1項之電燈，其中該層（丨6)形成在密封 材料（12)之遠離該點燃區（4)之區域（15)上。 3 .如申請專利範圍第1或2項之電燈，其中該層（1 6)和該密 封材料（12)由不同的材料所構成。 4.如申請專利範圍第1至3項中任一項之電燈，其中該層（丨6) 形成在密封材料（12)之突出於該中空區（η)之區域上。 5 ·如申請專利範圍第1至4項中任一項之電燈，其中該層（丨6) 直接形成在密封材料（12)上。 6.如申請專利範圍第丨至5項中任一項之電燈，其中該層（16) 至少在成份上按比例由聚醯胺構成。 7·如申請專利範圍第丨至6項中任一項之電燈，其中該層（16) -20- 200926257 至少在成份上包括一種陶瓷纖維材料。 8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之電燈，其中該層（1 6) 由一種直至500 °C時仍然具有溫度穩定性的材料來構成。 9. 一種電燈（I)之製造方法，至少一電極（5，8)以區域方式延 伸至一燈泡（1)之點燃區（4)中且以區域方式延伸至一連 接至點燃區（4)之燈泡頸（2，3)中以及與一電流供應裝置 (6, 7，9, 10)相連接，此電流供應裝置（6，7，9，10)以區域 方式埋置於燈泡頸（2，3)中且由燈泡頸（2，3)向外延伸，此 β 製造方法之特徵爲： 在燈泡頸（2，3 )中形成一末端側的中空區（1 1, 1 4 )，其至少 一部份以密封材料（1 2)來塡入以使電流供應裝置（6,，7，9 ’ 1 0)之延伸至燈泡頸（2，3)中的部份受到氧化保護作用， 且在該密封材料（12)上至少以區域方式形成一種保護用 的層（16)以使氧不能進入至電流供應裝置（6，7, 9，1〇)之 延伸至燈泡頸（2，3)中的部份。 g 10.如申請專利範圍第9項之製造方法，其中該層（16)施加在 密封材料（12)之遠離該點燃區（4)之表面（15)上。 -21-