電燈的製作方法

2023-07-16 10:23:41 2

專利名稱：電燈的製作方法
技術領域：
本發明涉及的電燈包括以氣密方式密封的玻璃燈罩，並且SiO2的重量百分比至少為95％；置於該燈罩中的電子元件；電流饋入裝置，從燈罩伸出到外面並且與該電子元件連接，包括金屬殼，具有氣密底部以及面對該底部的開口面，以及圍繞一個軸的突出氣密壁，並且具有一個內側面；內部電流導體，具有與該底部以氣密方式連接的尾部，該內部電流導體從該底部延伸至超過金屬殼的開口面並且進入燈罩中，並且與該電子元件連接，燈罩的一端直接熔合於金屬殼。
通過DE 1589309可以獲知這種類型的燈。已知的燈具有電流饋入裝置，其中金屬殼開口面上突出的環形氣密壁具有刃形邊緣。金屬殼以其整個的突出壁嵌入到燈罩的石英玻璃中。嵌入的突出壁與石英玻璃形成氣密熔合，這樣就可以實現燈的饋入裝置的氣密性。突出壁在其內側面和其外側面上均包裹著石英玻璃，它實際上與整個內側面和接近刃形邊緣處的外側面的一部分熔合。
在製造已知的此類燈時，圍繞著燈罩的石英玻璃中的金屬殼要進行密封。在進行這種密封的地方，在該處冷卻之後，由於金屬殼、內部電流導體和電子元件的存在使得石英玻璃軟化。由於其較高的膨脹係數(約為50*10-7K-1)，因此金屬殼突出壁的收縮大於其所嵌入的石英玻璃，而石英玻璃的膨脹係數約為6*10-7K-1。由於金屬殼突出壁具有刃形邊緣，所以由於刃形邊緣較弱的機械變形將不會發生毛細現象，該變形還消除了石英玻璃中過高的應力。石英玻璃與內部電流導體沒有熔合，因而內部電流導體也就沒有嵌入到石英玻璃中。
已知饋入裝置的缺點在於刃形邊緣的機械脆弱性，並且刃形邊緣能夠被輕易地損害。因石英玻璃中的過高應力和／或金屬殼與石英玻璃的氣密熔合而引起的過早結束壽命的風險顯著地增加。另一個缺點是製造已知燈的方法比較繁瑣。
本發明的一個目的是提供一種在開始段落中所述類型的電燈，它結構簡單且易於製造，並且可以避免上述的缺點。
根據本發明，此目的的實現在於，在開始段中所述類型的電燈中，金屬殼圍繞著燈罩的末端，該金屬殼沒有刃形邊緣。
根據本發明的燈能夠以簡單的方式製造。由於金屬殼沒有刃形邊緣，所以諸如通過深衝壓金屬板可以極大地簡化金屬殼的製造，而且金屬殼的邊緣不易損害。因而在把燈罩的末端插入到金屬殼中時降低了損壞的風險，從而也降低了在與金屬殼形成直接氣密熔合時出問題的風險。在加熱後，插入到金屬殼中的燈罩末端以氣密方式直接與突出壁的內側面和內部電流導體熔合。由於金屬殼不是完全被嵌入燈罩的玻璃中而是圍繞著其末端，並且僅僅是其突出壁的其內側面與燈罩的玻璃以氣密方式直接熔合，所以燈的製造被進一步簡化。在惰性或輕微減少大氣的環境下，通過把末端插入於其中的金屬殼高頻加熱到諸如約2000℃的高溫可以實現熔合。石英玻璃與嵌入於其中的內部電流導體的膨脹係數的較大差值所造成的結果是在冷卻狀態時圍繞著該內部電流導體存在毛細現象。但是，同樣是由於較大的膨脹係數差的原因，冷卻狀態下的燈罩末端由金屬殼的突出壁以堅固的方式圍繞，從而加強了金屬殼與燈罩的直接氣密熔合。
在一個實施例中，燈的金屬殼和／或內部電流導體包含鎢和／或鉬。在高溫狀態下，為了建立金屬殼與石英玻璃的直接氣密熔合，石英玻璃必須是流體，而金屬殼和內部電流導體則必須保持它們的形狀。已知包含鎢、鉬和／或其混合物的內部電流導體及金屬殼非常適用於此目的。
在另一個實施例中，燈的金屬殼至多包含重量百分比為10％的添加劑。由於金屬殼加入了添加劑，所以金屬殼與石英玻璃之間不僅有物理粘合而且還有化學粘合。從而增強了金屬殼與石英玻璃間的粘合，這樣就進一步加強了直接氣密熔合。
在該燈的另一個實施例中，添加劑包含從錸、釷、釔、鑭的族中選出元素。已知作為添加劑添加到金屬殼中的這些元素使得金屬殼和石英玻璃之間具有非常好的粘合。從而可以進一步加強直接氣密熔合。添加劑可作為電流饋入裝置上的鍍層存在，但也可以均勻地分布在電流饋入裝置的材料中。
在另一個實施例中，燈中的金屬殼在面向且遠離開口面的底部的一個面上具有外部電流導體，其中該外部電流導體具有耦合裝置。因而該外部電流導體容易被焊接，或者如果具有螺紋，它也能夠被容易地連接或擰緊到外部電氣插頭上。
在該燈的又一個實施例中，包括內部電流導體和外部導體的電流導體以氣密方式通過底部的孔。因此，該電流導體通過氣密焊接／焊接化合物的方式與其所通過的底部連接。由於內部電流導體和外部電流導體由一個部分組成，所以此結構的優點在於可以使製造方法較簡單，而且比較堅固。
從GB 469978可以獲知一種饋入裝置，其中石英玻璃通過在該石英玻璃上精確分布的高熔點金屬的燒結塗層的方式與金屬殼粘合。這樣的缺點在於，由於必須提供塗層，所以饋入裝置的製造比較繁瑣，並且由於石英體必須保持其形狀，所以製造過程必須小心進行。而且，石英玻璃與金屬殼沒有直接熔合，這對於金屬殼和石英玻璃間連接的氣密性來說是有害的。
電子元件可包括諸如燈絲體，在此情況下，燈罩可包含具有稀有氣體的含滷素填充物。另一方面，電子元件還可包括一個電極對。在此情況下，該燈具有一種電離的填充物，例如，諸如氙的稀有氣體的填充物，例如，在工作條件外的壓力為諸如7bar時，以及一種或多種金屬滷化物，可能是與汞。
該燈可被加入到一個反射器中，該反射器可以使用諸如防護屏或透鏡的前玻璃進行封閉。燈罩可用幹擾濾光片覆蓋。該燈罩可具有一個諸如石英玻璃的外殼，它可與該燈罩連接並且該殼可以UV吸收。
電燈可具有一組在其上提供一個或多個饋入裝置的板，或者饋入裝置可以彼此相對放置。
參照下述實施例，本發明的這些及其它方案將顯而易見並且將由此闡明。
在附圖中

圖1所示為根據本發明的電燈的截面圖。
在圖1中，根據本發明的電燈是一種滷素燈，它具有以氣密方式密封的石英玻璃燈罩1。圖中燈絲體的電子元件2置於燈罩1中並且與各個電流饋入裝置3和4連接，電流饋入裝置3和4通過燈罩1的相應頸形端5和6延伸到外面。各個電流饋入裝置包括圖中以鉬製成的金屬殼7，它具有底部8、圍繞軸9的突出氣密壁10以及內側面11和面對底部8的開口面12。金屬殼的壁厚是0．1mm，高4mm，直徑4mm。相應電流饋入裝置3和4還包括直徑為0．2mm的內部電流導體13，以及末端部分14，它以氣密方式與底部8連接並且從底部8延伸到開口面12之外。末端部分14由相應石英玻璃頸形端5、6軸向圍繞。金屬殼7僅僅是其突出壁10的內側面11與相應頸形端5和6氣密熔合，並且其開口面12上沒有刃狀邊緣。在底部8的孔18中，金屬殼7在其遠離開口面12的底部8的面15上與外部電流導體16氣密熔合。內部電流導體13和外部電流導體16共同組成電流導體19，它由一個片組成，並且通過雷射焊接的方法，以氣密方式與底部8連接。外部電流導體16具有圖中所示的耦合裝置17，即圖中的螺紋。
在圖示的燈中，燈罩1具有一種氙氣填充物，所具有的工作條件外的壓力是800mbar，並且工作電壓為12V時功耗為35W。
內部電流導體13和外部電流導體16由鉬製成，但也可選擇鎢和錸製造。如果它們由鎢製造，則它們可包括少量的晶體生長調節劑，以便影響鎢的晶粒尺寸，例如，總共為K、Al和Si的重量的0．01％。
權利要求
1．一種電燈包括以氣密方式密封的玻璃燈罩(1)，並且SiO2的重量百分比至少為95％；置於燈罩(1)中的電子元件(2)；電流饋入裝置(3，4)，從燈罩(1)伸出到外面並且與電子元件(2)連接，包括金屬殼(7)，具有氣密底部(8)以及面對該底部(8)的開口面(12)，以及圍繞軸(9)的突出氣密壁(10)，並且具有一個內側面(11)。內部電流導體(13)，具有與底部(8)以氣密方式連接的尾部(14)，該內部電流導體(13)從底部(8)延伸至超過金屬殼(7)的開口面(12)並進入燈罩(1)中，並且與電子元件(2)連接，燈罩(1)的一端(5，6)直接熔合於金屬殼(7)，其特徵在於金屬殼(7)圍繞著燈罩(1)的一端(5，6)，該金屬殼(7)沒有刃形邊緣。
2．根據權利要求1所述的電燈，其特徵在於金屬殼(7)和／或內部電流導體(13)包含鎢和／或鉬。
3．根據權利要求2所述的電燈，其特徵在於金屬殼(7)和／或內部電流導體(13)包含重量百分比至多為10％的添加劑。
4．根據權利要求3所述的電燈，其特徵在於該添加劑包含從錸、釷、釔、鑭的族中選出的一種元素。
5．根據權利要求1，2，3或4中所述的電燈，其特徵在於金屬殼(7)在面對且遠離開口面(12)的底部(8)的一個面(15)上具有外部電流導體(16)。
6．根據權利要求5所述的電燈，其特徵在於該外部電流導體(16)具有耦合裝置(17)。
7．根據權利要求5或6所述的電燈，其特徵在於電流導體(19)以氣密方式穿過底部(8)的孔(18)。
全文摘要
電燈包括在其中放置了電子元件(2)的燈罩(1)。電子元件(2)與通過燈罩(1)的壁延伸的饋入裝置(3,4)連接。各個饋入裝置(3,4)包括金屬殼(7)和與其相連的內部電流導體(13)。沒有刃形邊緣的金屬殼(7)緊固在燈罩(1)的頸形端部分(5,6)的四周,從而實現了饋入裝置的氣密性。以此方式可獲得石英玻璃燈小巧堅固的饋入裝置。
文檔編號H01K1/40GK1291343SQ99802967
公開日2001年4月11日 申請日期1999年12月6日 優先權日1998年12月21日
發明者G·L·馮莫根, G·H·A·M·范德斯坦, J·J·蒂默曼斯 申請人:皇家菲利浦電子有限公司