CN1010356B - 白炽灯及其玻璃吹制的灯泡 - Google Patents

Abstract

一种白炽灯，它包括一个玻璃吹制的灯壳(61)，该灯壳(61)具有一颈状壁部分(64)，一个按圆弧弯曲且主要在横向延伸的壁部分(68、68′)，以及一个按圆弧弯曲、而主要在轴向(62)延伸的壁部分(69、69′)，一个安置在接近最大直径(63)处的灯丝(71)。

该白炽灯具有的优点是有独立的涂层(79)，相同形状的灯壳(61)，以及相同的灯丝固定装置(72)。因此，使不同类型白炽灯的制造变得相当容易。在灯壳(61)中可以安置一个环形屏(81)。

Description

本发明涉及一个白炽灯，它包括：一个真空密封的玻璃吹制灯壳，该灯壳具有一个对称轴，一个垂直于对称轴的最大直径，一个在最大直径后面的颈状形第一壁部分，该壁部分的暴露端装有具备电接触点的灯帽，一个内部呈凹形的第二壁部分，一个内部呈凹形的第三壁部分，一个内部呈凹形的第四壁部分，该第四壁部分相对于灯帽被安置在最大直径的前面，一个绕成螺旋状的灯丝被安置在对称轴附近、基本垂直于该轴的平面内，固定灯丝的装置，使灯丝和灯帽上的接触点相互连接的导线。

本发明也涉及适用于该灯的吹制玻璃灯泡。

美国专利2110590（US-2110590）公开了一个这样的灯。

在该已知灯中，与一个安装在颈状壁部分内的反射器在一起的第二壁部分，在其轴向截面上构成半椭圆形。第三壁部分是围绕一个平行于抛物面轴的轴旋转的抛物面的一部分，该抛物面轴处于该抛物面的一部分和旋转轴之间。该两壁部分都敷以反射镜面涂层，且它们的焦点位于同一圆上，而灯丝则被安装在通过这些焦点的平面内。

假如灯丝安装在一纵深的反射器内，从而获得满意的发射光束，则该已知灯就提供了一个解决在焦点平面内抛物面反射器太窄的问题，而且也避免灯的横向尺寸大小超出常规尺寸。

象在已知灯中那样，抛物面的一部分在轴向截面上是拉开距离的，故在焦点平面内灯壳是较宽的。然而，在焦点平面内的灯丝是被安装在灯壳的狭窄部分，并离灯壳的最大直径很远。因此，已知灯的缺陷是为了避免灯壳过热，只有那些消耗功率相当低的灯丝才能被安装在该灯壳内。

已生产的灯类型很多，它们工作在电源电压下，功率值在15至100瓦之间，例如15、25、40、60、75和100瓦的灯。不仅灯壳的成品、涂层或工艺过程不同，而且形状、尺寸以及灯内零件的形状，例如灯丝的固定装置也是不同。

在所说的功率范围内，工作在电源电压下的白炽灯包括：

如上述US-2110590中所述的灯，具有一个涂有反射镜面的抛物面弧状壁部分，相对于该壁部分安置一个窗，该窗可以是抛光的（有轻微的光散射），例如由于酸洗处理，和/或是着有颜色的;具有基本为球状灯泡的灯，灯泡是透明的，或为磨砂的，或者涂有白色或彩色的光散射层;

具有一个与颈状壁部分相对的弯曲壁部分邻接的锥状壁部分的灯，该锥状壁部分具有白色或彩色的光散射层，在这种情况下，弯曲壁部分有轻微的光散射，同时具有色彩。这些灯向四面八方发射光线，但在远离颈状壁部分，沿轴方向上，都提供一个比其它方向更高的光强;

具有一个相对于颈状壁部分的球状壁部分的灯，该球状壁部分敷以反射镜面涂层，或具有例如为白色的光散射层。

由于灯壳类型的多种多样，故制造这样多类型的灯就变得非常复杂，不同类型的灯，对它们的专用生产机器和有关的许多机械装置、以及它们本身的传输设备及其之间是有要求的，另外还要求有专用的包装。生产机器从一种灯型调到另一种灯型也是相当困难的过程。另一个复杂性，就是在制造各种各样灯型时，要求有专门的灯丝固定装置。

本发明的目的是提供一个具有吹制的玻璃灯壳的白炽灯，它的灯壳可以具有涂层或者选用区别于多种不同类型灯的一种灯的工艺处理。

本发明的另一个目的是提供一个能适用于这种白炽灯的吹制玻璃灯泡。

按照本发明，其目的已由本文开头段落中所描述的白炽灯实现，这就是：

第二壁部分在轴向截面上基本按圆弧状弯曲，且其延伸方向主要是在颈状壁部分与最大直径之间的横向方位，其曲率中心位于最大直径前面、对称轴的另一边;

第三壁部分在轴向截面上基本按圆弧状弯曲，且主要是在最大直径前面做轴向延伸，其曲率中心位于最大直径后面、对称轴的另一边，所说壁部分在最大直径附近逐渐与第二壁部分合拢。

灯丝被安置在接近最大直径处。

因为第二壁部分在轴向截面上主要是横向延伸，所以灯壳从颈状壁部分大大的扩展出来。这与上述引证的US-2110590的灯形成显著对照。即使该灯在常规的轴向尺寸下，将灯丝安置在接近灯壳的最大直径并位于灯壳的纵深处（即相当靠近颈状壁部分处）也成为可能。

本发明具有很多优点。例如，使最大直径为低功率（例如25瓦）商品灯常用的尺寸，约为60毫米时，具有相当高功率（例如75或100瓦）的灯丝是能够被组合使用的，这是由于灯丝位于最大直径附近。在最大直径的前面，该灯的轴向范围依然是相当大的，从而在涂有反射镜面的实施例中，灯丝在大的空间角度内被涂有反射镜面的壁部分所包围。

本发明将参照所述灯的实施例附图进行更为详细的说明。

附图：

图1是带有灯壳的灯之第一实施例的轴向截面侧视图。

图2～5是适用于灯的第二实施例的、涂有反射镜面的吹制玻璃灯泡的轴向截面图。

图6是图2～5所示灯泡改进后的轴向截面图。

图7是另一种实施例的部分侧视和部分轴向截面图。

在图1中，该白炽灯具有一个有对称轴2的真空密封玻璃吹制的灯壳1，与该对称轴垂直的最大直径3，以及在该最大直径后面的颈状第一壁部分4。颈状壁部分4的暴露端安装一个带电接触点6、7的灯帽5。灯壳1还具有一个内部呈凹形的第二壁部分8、8′，一个内部呈凹形的第三壁部分9、9′，以及相对于灯帽5被安置在最大直径3前面的内部呈凹形的第四壁部分10。一个绕制成螺旋状的灯丝11安置在对称轴2附近、且基本与该轴呈垂直的平面内。该灯有一个用来固定灯丝的装置以及使灯丝11与灯帽5上的电接触点6、7相互连接的导线13。

第二壁部分8、8′在轴向截面中基本按照圆弧弯曲，这种弯曲主要在颈状壁部分4和最大直径3之间做横向延伸（图示出灯壳1的大小从颈状壁部分4到最大直径3在横向的增加程度大于轴向的）。壁部分8的曲率中心14处于最大直径3的前面、对称轴2的另一边。壁部分8主要在横向延伸，这意味着曲率中心14离开最大直径3是相当远的。

第三壁部分9、9′在轴向截面中基本按圆弧 弯曲，该弯曲在最大直径3前面基本在轴向进行延伸（灯壳1尺寸从最大直径3起在轴向的增加大于横向的减少）。壁部分9有一个曲率中心15，它在对称轴2的另一边、位于最大直径3的后面。壁部分9、9′在接近最大直径3处逐渐合拢到第二壁部分8、8′上。

灯丝安置在接近最大直径3处。

在一个满意的实施例中，第四壁部分在远离对称轴的区域内，它在轴向截面中基本呈圆弧状弯曲，其曲率中心位于接近对称轴处、并且在灯丝的前面。该实施例具有的优点是该灯可以是一球状反射镜面灯的形式。在这种情况下，该灯在其灯丝前面的壁部分具有反射涂层。换句话说，这样的灯可以具有，例如，在所说壁部分上有白光部分地反射、部分光可透过的涂层。

图1表示出这样的形状。第四壁部分10在远离对称轴2处有一环状区16、16′，该区域的壁部分在轴向截面上基本按圆弧弯曲，其曲率中心17在灯丝11的前面、接近对称轴2处。在区域18中接近对称轴2处，第四壁部分10可以有一较大的曲率半径，或可为卵形部分。在图1中，带有例如铝、银、铜/铝、金的反射涂层是用标号19表示。图中示出，灯丝11在各方向上都与灯壳1的壁离开相当大的距离。

与图1中相同形状的灯壳1可以是完全透明的或基本是磨砂的。另外，该灯壳可以具有一适当含有白色或有色颜料的光散射涂层。在特定的实施例中，灯壳1在壁部分4、8、8′和9、9′上有白色散射涂层，同时，壁部分10被抛光，或者具有一不加颜料的涂层，或者加入微量的颜料。在这种情况下，该灯在对着轴2的一个相当小的角度内的许多方向中，向前面发射的光比全部灯壳都有相同涂层时更亮。该灯的横向亮度较小。在所有的实施例中，能够采用相同的芯柱12来固定灯丝11。

能采用相同装置和相同芯柱来固定灯丝这一点是特别重要的，同样对于按照本发明制造反光灯时亦如此。

本发明还涉及一个适用于本发明所说白炽灯的玻璃吹制灯泡。该灯泡的一个重要特性是它的机械强度。因此，该灯泡适合于制造真空管的或者制造反射镜面涂层时的排气。

在图2～5中，相同的部件采用与图1中同样的标号。

灯壳21的壁部分8、8′和9、9′与壁部分4的一部分一样，在其内表面具有反射镜面涂层29。

图2表示灯丝在点11处朝壁部分9′方向发射光的和由该壁部分反射光的辐射途径。因此壁部分9′构成一个阻截光在轴2的一个大角度下发射的屏。壁部分9′将入射光反射到壁部分8，壁部分8使光朝前方通过作为光窗口功能的壁部分10投射到外面。值得注意的是，虽然壁部分9′对于所说光线构成一个屏，但壁部分9对由壁部分8反射出来的光线，并无阻碍或基本上无阻碍。

图3表示从灯丝11′点处发射到壁部分9′的光线也被反射到壁部分8，并且基本在不被壁部分9阻截下，光由壁部分8继续投射到外面。

图4表示，从灯丝11点处发射到壁部分8′的光线被反射，并能通过光窗口10，而不受壁部分9′的任何阻截，或者基本没有任何阻截下射出到外面。

图5也表示出由灯丝11′处射到壁部分8′的光线也是在没有壁部分9′的任何阻碍，或基本没有任何阻碍下，通过壁部分射到外面。

鉴于灯泡21是对称的，在灯中来自灯泡直接入射到壁部分8或到壁部分9的光线，具有一相当的辐射途径。

因此，涂反射镜面层的壁部分9、9′具有多重功能：

a）阻止出射光与轴2成大角度，

b）与壁部分8、8′构成的主反射器相配合，

c）对由这个壁部分反射的光线至少基本上无阻碍。

在图2～5中表示的光束成分是由无反射的直接出射的光束加强的。涂反射镜面层的壁部分8、8′和9、9′在成品灯中，以立体角约为2.5πSr围绕着灯丝11、11′，以使产生的相当大部分的光被集中成光束，同时在颈状壁部分4中，无需安置反射器支柱。灯丝可以以各种形式安置，例如，基本为开口的圆周，或者为沿等边梯形的三个边安置。

本发明的一个实施例中，抛物面弯曲壁部分在接近颈状壁部分处有一凸起区域，在该区域中，壁部分可以被打毛、磨砂或者抛光。另一方面，可以 在该壁部分的轴向截面上添加波纹，其幅度可随与颈状壁部分距离的增加而减小。这样一种凸起，能使灯的反射器装置中，光束的发光强度均匀。加到第二壁部分上的波纹是很吸引人的，因为在吹制灯泡时它能在泡上形成。

在图6中，灯泡41的第二壁部分48、48′，在接近颈状壁部分4区域内有一个凸起区域，随着离颈状壁部分4距离的增加而减小幅度的波纹49被加在该壁部分上。

用图2～5所示灯泡制造的、并且具有最大直径为60毫米、耗电量在225伏下为40瓦的灯，具有一个沿等边五边形的四个边安置的灯丝。该灯能产生一个中心值为550烛光、束宽为2×15°的光束。一个同样功率、但最大直径为63毫米的商品化反光灯，它产生的光束中心值为450烛光，而束宽度相同。本发明所说灯的光通量，在所述角度内，比商品灯的大35%。

在GB2097997中也公开了一个具有涂敷反射镜面壁部分的白炽灯，在这个灯中，在接近灯壳颈部显著变宽的一个涂反射镜面壁部分是抛物面。在它的对面装有一个涂反射镜面的球状壁部分。这两个壁部分由一个基本上横向延伸的环状壁部分所连接。该灯将一个球状反射镜面灯与一外部抛物面形反射器所实现的功能组合在一起。球状反射器将光投射到抛物面反射器上，该反射器必然将光射出到外面。

已知的灯有许多缺陷，灯丝被安置在灯壳的最大直径处，但被与它非常接近的球状壁部分所包围。结果使该灯只能采用相当低功率的灯丝。

球状壁部分将光投射到抛物面涂敷的反射镜面壁部分，但也遮去了其相当大的一部分，因为从热的角度出发，球状壁部分必须有相当大的体积，所以更是如此。最后，由于已知灯的形状，该灯壳的机械强度相当低。

在本发明所述白炽灯的一个特定实施例中，第二壁部分和第三壁部分涂敷反射镜面，在灯壳内装有一个环形屏，它与灯壳同轴，该屏在径向是由部分第三壁部分和部分第四壁部分所包围。

这样的屏对涂敷反射镜面壁部分反射光的通过无或基本无阻挡。另一方面，该屏阻截了由灯丝直接发射的（未经涂敷反射镜面壁部分反射的）光在与轴有较大角度下从灯壳散发。因此，该屏为所说灯提供了一个较高舒适的视觉条件，同时，包围在与轴成小角度的光束中，光通量是不太小，或者基本是不太小的。

例如，该环状屏可以是圆桶形的。另外，屏朝第四壁部分变窄是可能的。例如该屏可以是球形曲面，其曲率中心与灯丝的几何中心一致。另外，该屏可以被弯成非球面形的，例如可以是椭圆形的。假如一个变窄的屏进行反射，入射光能被反射到第二涂敷反射镜面壁部分并能由该部分使之叠加到集中的光束中。

该屏可以用固定灯丝的装置来支持。另一个可能性在于该屏用灯壳壁上的托簧支持。在一个满意的实施例中，弹簧在颈状第一壁部分进入到第二涂敷反射镜面壁部分的区域中，与颈状第一壁部分宽度变小的部分相结合。

象这样一个自身缩小宽度的壁部分已具有优点，即由于该壁部分的延伸相当接近轴，并且颈状壁部分到达灯帽附近仍然是相当宽的，故第二涂敷反射镜面壁部分的表面是相当大的。这样，该灯满足了安全的要求，根据该要求，被安置在灯座中之后的灯帽，不能被标准测试指针接触到。

图7表示了一个这样的灯，图中相应于图1中的部分具有大于60的标号。灯壳61在第一颈状壁部分64进入第二壁部分68、68′的区域前，有一个宽度变小的部分80。第二壁部分68、68′和第三壁部分69、69′有一反射镜面涂层79，一个环形屏81被安置在灯壳61内，并与其同轴，该屏在径向由部分第三涂反射镜面的壁部分69、69′和部分第四壁部分70所包围。屏81由有弹性的导线82、83支持，它们与宽度变小的部分相结合。优点是当将屏81固定到灯壳61上时，屏可在灯的适当制造工艺过程之前安装好。屏81的定位简单且准确。而且，该结构具有高的抗震性。第三个弹簧在图中看不到，它被安置在成品灯中弹簧83的前面。屏81阻截光线a和b，以及它们之间的全部光线，否则这些光线将从灯壳发散出去，即光线a及其相邻的光线处于与轴62成较大的角度内。由于屏为球面形，因此它将入射的发射光反射到第二壁部分68、68′，它使发射光叠加成光束。所说的屏可以由各种金属组成，例如，铝、镍铬钢、钼等等。

Claims (10)

1、一种白炽灯，它包括：一个真空密封的玻璃吹制的灯壳，该灯壳具有一对称轴，一个垂直于对称轴的最大直径，一个在最大直径后面的颈状形第一壁部分，所述壁部分的暴露端装有具备电接触点的灯帽，一个内部呈凹形的第二壁部分，一个内部呈凹形的第三壁部分，一个在最大直径前面的、相对于所说灯帽安置的内部呈凹形的第四壁部分，一个安置在对称轴附近、基本垂直于对称轴的平面内的螺旋状灯丝，固定灯丝的装置，使灯丝和灯帽上的电接触点相互连接的导线，其特征是：

第二壁部分在轴向截面上基本按圆弧弯曲，并且主要是在颈状壁部分和最大直径之间做横向延伸，其曲率中心位于最大直径前面、在对称轴的另一边；

第三壁部分在轴向截面上基本按圆弧弯曲，并且主要是在最大直径前面沿轴方向延伸，其曲率中心位于最大直径后面、且在对称轴的另一边，所述壁部分在接近最大直径处与第二壁部分逐渐合拢；

所说灯丝被安置在接近最大直径处。

2、根据权利要求1所述白炽灯，其特征在于远离对称轴区域的第四壁部分在轴向截面上基本按圆弧弯曲，其曲率中心接近对称轴、且在灯丝的前面。

3、根据权利要求1所述白炽灯，其特征在颈状壁部分进入第二壁部分的范围，该颈状壁部分有一宽度变小的部分。

4、根据权利要求1或3所述白炽灯，其特征是第二壁部分和第三壁部分涂敷了反射镜面。

5、根据权利要求1或4所述白炽灯，其特征是第二壁部分，在靠近颈状壁部分范围内，有一凸起区域。

6、根据权利要求4或5所述白炽灯，其特征是在灯壳内安装有一个环形屏，该屏与灯壳同轴，该屏在径向由部分第三壁部分和部分第四壁部分所包围。

7、根据权利要求6所述白炽灯，其特征是所说屏朝向第四壁部分变窄。

8、根据权利要求6或7所述白炽灯，其特征是所说环形屏是由灯壳壁上的托簧支持。

9、根据权利要求8所述白炽灯，其特征是所说托簧与颈状壁部分宽度变小的部分结合。

10、一个适用于权利要求1的白炽灯的玻璃吹制的灯泡。

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