CN101681798A - 碳化钽灯丝灯及其生产方法 - Google Patents

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M·H·J·范里斯维克
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Abstract

本发明提供一种具有灯丝(20)的灯丝灯(1)，其中该灯丝包括碳化钽。该灯丝灯包括灯座部件灯丝构造(15)，该灯座部件灯丝构造包括带有基座部件顶部(11)的灯座部件(10)和连接到引入线连接(23)的包括碳化钽的线圈(21)，该引入线连接延伸穿过该基座部件。灯丝灯还包括连接到该基座部件顶部(11)的灯泡(40)，从而提供灯丝封壳(44)，该灯丝封壳包括气体填充物(45)。本发明还提供制造这种灯的方法。

Description

碳化钽灯丝灯及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种包括碳化钽灯丝的灯丝灯以及生产这种灯的生产方法。
背景技术
包括钨或碳化钽灯丝的灯丝灯是本领域中已知的。早在20世纪且特别是在1950与1960年就描述了具有TaC线圈的灯。
举例而言，GB 1144374描述了一种电白炽灯，其包括由金属钽、锆和铪中之一的碳化物或由这些金属中的两种或三种的复合碳化物制成的灯丝，灯丝表面的至少一部分被涂布碳。可通过以下步骤制成灯丝：在甲烷、乙烷或丙烷的连续流中将由适当金属或合金制成的线圈加热到2000与2100℃之间的黑体温度直到完成渗碳，且然后将温度降到1600至1700℃的温度并增加压力以沉积碳层。通过使交流电流穿过灯丝来加热灯丝，且可通过利用反偏压的网格或云母板对灯丝的各部分进行屏蔽来防止碳在灯丝的这些部分上沉积。可通过合适地导向气体流动来改变灯丝表面上碳层厚度。通过将灯泡端部旋拧到钼芯棒上来将灯丝安装于灯泡中，钼芯棒焊接到钨引入线连接上，且若需要，灯泡包含反应性传输气体，诸如氟气、氯气、溴气、碘气、氢气或氮气，以及催化剂。在优选实施例中，灯泡包含氩气和少量氢气。
US 3287591提出了碳化钽白炽灯的生产方法，且示出由于碳化物的脆度，钽金属线圈必须在被渗碳之前安装于灯泡中或灯杆上。还提出不能同时将上面安装有金属线圈的多个灯或灯杆放置于渗碳炉中，因为灯和杆通常为玻璃，其将在到达渗碳温度很久之前就融化了。另一困难在于在灯丝被渗碳之后搬运脆的灯丝且在该方法中的一个阶段中将灯丝附连到灯中的引入线和支承线上的任何尝试都可能会完全损坏脆的线圈。
US 2596469描述了碳化钽灯丝电灯的生产方法，其包括以下步骤：将基本上由金属钽形成的灯丝定位于灯壳体中，灯壳体含有包括挥发性烃和氢气的气氛；在该气氛内在大约2800k的灯丝温度以较短时间操作该灯丝并将灯丝温度逐渐增加至大约3600K，由此将灯丝转化成碳化钽，且这种转化在灯的密封壳体内发生。
一般而言，过去采用W灯丝灯。近来，对TaC灯(或其它非W灯丝灯)的关注也有所增加。举例而言，WO 2006/007815描述了一种灯泡，其包括发光体，该发光体与填料一起以真空密闭的方式插入到灯泡内。该发光体具有金属碳化物，其熔点高于钨的熔点。电流供应被配置成两个部分：第一部分和第二部分。第一部分与发光体一体地配置且包括电线，且第二部分由高耐热材料产生，用于实际电流供应。
使用熔点高于钨熔点的金属碳化物的优点在于可达到更高的灯丝温度，其将辐射分布转移到更短的波长，得到更高的发光效能并产生具有更高色温(“更冷的光”)的白光。
发明内容
就这些现有技术文献中所公开的内容而言，这些现有技术灯的生产方法具有至少以下缺陷：其相对复杂，且特别地将Ta转化成碳化钽的步骤可能要花费相对较长时间。特别地碳化钽灯丝的“原位”(in situ)生成是一耗时步骤，而其它“非原位”(ex situ)方法通常较为复杂。在本文中，“原位”表示在灯泡内的渗碳步骤，诸如在US 2596469中所述，且“非原位”表示在灯泡外渗碳。
因此，本发明的目的在于提供一种生产碳化钽灯丝灯的替代生产方法，其优选地还消除上述缺点中的一或多个缺点。本发明的一具体方面在于提供一种替代生产方法，这种替代生产方法相对较快和/或可(例如)相对容易地分批执行。本发明的再一方面在于提供一种替代碳化钽灯丝灯。
在一具体实施例中，本发明的目的在于提供一种具有灯丝的灯丝灯的生产方法，其中该灯丝包括碳化钽，该方法包括以下步骤：
a.提供灯座部件灯丝构造，其包括：带有基座部件顶部的灯座部件和连接到引入线连接的线圈，该引入线连接延伸穿过基座部件且且该线圈包括钽；
b.将线圈的钽的至少部分转变成碳化钽；
c.提供带有灯泡开口和灯泡开口边缘的灯泡并将灯泡开口边缘连接到基座部件顶部，从而提供灯丝封壳；以及
d.将气体填充物引入到灯丝封壳内。
有利地，这种替代方法能够相对容易地向灯丝灯提供碳化钽灯丝。此外，这个方法有利地允许生产方法成比例扩大，因为在同时，大量的Ta线圈能转变(在一个反应器中)成碳化钽线圈或灯丝。有利地，这个方法(分批地)在反应器中执行；转变过程通常可花费大约5至20分钟。因此，本发明的方法以替代和特别是有利方式提供灯丝灯。另外，与搬运(脆的)独个线圈相比，搬运这种线圈，即搬运灯座部件灯丝构造相对容易。
术语“灯丝灯”是本领域技术人员已知的。这种灯也在本领域中表示为“白炽灯”或“电白炽灯”或“灯丝电灯”。在本文中，术语“灯丝”特别地指代包括线圈或线圈结构的白炽灯的构造部件或元件，由于在使用灯期间的流动电流，其传输光谱的可见部分中的光。这种加热的灯丝有时也表示为黑体辐射器。随着灯丝温度增加，普朗克分布转移到较短的波长，导致在可见范围相对更多的辐射和与黄-红范围相比在蓝光中相对更大的辐射份额，因此色温增加(“冷白光”)。
在一具体实施例中，本发明提供以下方法，其中“将线圈的钽的至少部分转变成碳化钽”包括将灯座部件灯丝构造引入到反应器内，并在含烃气体存在下，将线圈加热到大约2100至2900K范围的温度，特别是在2200至2800K范围的温度。在一具体实施例中，可通过将电流传递经过线圈来加热线圈。以此方式，在一实施例中，线圈可以容易且受控的方式加热到所希望的温度。含烃气体可为任何气态烃，特别是在大约273K和更高的温度，诸如选自甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和其异构体的一种或多种烃。含烃气体还可包括诸如氩气或氙气的支持气体。举例而言，用于将线圈的钽转变成碳化钽的含烃气体可由带有大约0.1-10％体积百分比的烃气的氩气所组成，特别是上述烃中的一种，尤其是甲烷。
在本文中，碳化钽特别地指钽(金属)与碳的反应产物(渗碳产物)。碳化钽可指纯TaC，但在一实施例中还可包括Ta2C。在一实施例中还包括中间化合物和组合物，即包括TaxC的化合物和组合物，其中x选自大约0.9至2.1的范围，特别是大约1至2。也可包括两个或两个以上的不同碳化钽化合物的组合，诸如Ta2C与TaC。在一具体实施例中，碳化钽基本上包括TaC，特别地超过大约99％重量百分比的碳化钽包括TaC，更特别地，大约100％重量百分比的碳化钽包括TaC。在另一实施例中，碳化钽包括碳化钽与碳化铪和碳化锆中的一个或多个的合金，其中碳化钽的量相对于合金总量为至少大约50％重量百分比，特别是至少大约80％重量百分比。
还表示为“基座部件灯丝构造”的灯座部件灯丝构造包括灯座部件(在本文中也表示为“基座部件”)和线圈，线圈连接到引入线连接，引入线连接延伸穿过基座部件。在一实施例中，引入线连接可为碳化钽，但在另一实施例中，它们包括另一材料，诸如铼、钼或镍。引入线连接可包括一或多个部分，且可(例如)包括选自如本领域中已知的(钼)箔或线、(铼)线等中的一或多种材料。
特别地，布置于灯丝封壳(在本文中也被称作“封壳”)内的引入线的部分包括铼。在另一变化中，布置于所述基座部件内的引入线的所述部分的至少部分包括钼。在前一实施例中选择铼的优点在于，其对气体填充物的相对电阻率(特别是在工作条件下)；在后一实施例中选择钼的优点在于，其与(例如)硬质玻璃和石英的热膨胀系数的相对兼容性。
基座部件可(例如)包括选自玻璃(特别是硬质玻璃)、石英和陶瓷材料的材料，或在一变型中由选自玻璃，特别是硬质玻璃、石英和陶瓷材料的材料组成。在一具体实施例中，基座部件包括石英。引入线连接延伸穿过基座部件且具有导向至基座部件底部的部分(用于连接到电压源)和导向至基座部件顶部的部分。关于后一部分，引入线连接被连接到灯丝(即，线圈在基座部件顶部侧连接至引入线连接)。
这种灯泡可具有本领域中已知的任何形状，且具有至少一个开口，该至少一个开口被布置成使得灯泡能在灯丝上滑动(在将钽转变成碳化钽之后)并连接到基座部件。开口具有边缘，其被表示为灯泡开口边缘。灯泡可具有第二开口，大体上基本上与先前描述的灯泡开口相对，该第二开口可为泵杆(bump stem)的开口(见下文)。
如对于本领域技术人员显而易见，基座部件和灯泡开口的尺寸将被选择成允许基座部件顶部附连到灯泡开口上。举例而言，基座部件可具有第一直径的圆形顶部且灯泡开口(或灯泡开口边缘)可为具有第二直径的圆形，因此在一实施例中，第一直径大于第二直径，或者，在一实施例中，这些直径基本上相等。因此，基座部件和灯泡的尺寸可被选择成提供封壳(并未考虑泵杆中的临时开口)。在又一实施例中，基座部件和灯泡开口的尺寸被选择成允许基座部件的至少部分(特别是基座部件顶部)由灯泡开口在周向封闭。在此实施例中，基座部件的至少部分，特别是基座部件顶部的部分的尺寸被选择成允许灯泡开口封闭该部分。举例而言，灯泡开口的直径可略大于基座部件的部分的直径，从而允许灯泡开口在基座部件的至少部分上滑动。以此方式，获得一种插塞(基座部件；特别是基座部件顶部)-插口(灯泡)构造。也可采用在本文中未描述的附连或连接的其它实施例。
所述顶侧也是灯泡所连接或附连的侧部。在本发明的方法的一实施例中，“将灯泡开口边缘连接到基座部件顶部”包括利用密封，特别是气密密封将灯座部件和灯泡开口边缘密封在一起。
在一实施例中，这种密封包括氧化物基的材料，其被加热到一定温度使得通过将氧化物烧结而形成紧密密封，即，可通过烧结陶瓷密封组合物来获得这种密封。这种密封也被称作“陶瓷密封”、“陶瓷密封件”、“陶瓷密封玻璃料”等，且可提供两个部件(此处为基座部件(的顶部)与灯泡开口的(的边缘))之间的玻璃胶或附连。在此实施例中，密封可为与基座部件和/或灯泡的材料不同的材料。
在另一实施例中，将灯泡开口边缘连接到基座部件顶部包括通过加热(诸如激光加热)来密封灯座部件与灯泡开口边缘。当灯泡和基座部件包括基本上相同的材料或者在一变型中基本上由相同材料组成时可特别地采用这种变型，特别是当其包括石英玻璃(“石英”)或硬质玻璃或者由石英玻璃(“石英”)或硬质玻璃组成时。以此方式，两个部件熔化在一起(此处，密封基本上并非与基座部件和/或灯泡的材料不同的另一材料)。可用激光来辐射位于基座部件(顶部)与灯泡(边缘)之间的界面附近的灯泡开口边缘和/或基座部件顶部来进行激光加热。在基座部件与灯泡之间，玻璃或石英(局部)熔化并形成密封，特别是气密密封。
在本文中，术语“气密密封”特别地指能够提供这样的密封的密封和密封材料，即在密封和用气体填充物填充灯泡之后基本上不允许气体填充物透过密封逸出和/或基本上并不让空气渗透到灯泡内。因此，在一具体实施例中，灯座部件(特别是基座部件顶部)和灯泡(特别是灯泡开口边缘)和它们的尺寸被选择成允许将灯座部件与灯泡密封在一起，诸如通过激光密封或者通过使用陶瓷密封(陶瓷密封材料)(通过烧结)而密封在一起。因此，壳体的内表面由灯座部件顶部(的部分)、密封和灯泡内表面形成。在一实施例中，封壳的这个内表面或者特别地封壳壁包括石英或者基本上由石英组成。在另一实施例中，封壳的内表面或者特别地封壳壁包括硬质玻璃或者基本上由硬质玻璃组成。
可以多种方式来提供气体填充物。在一具体实施例中，从相关方法已知，本发明的方法还可包括经由附连到灯泡上的泵杆来提供气体填充物。这种泵杆大体上在灯泡附连到基座部件上之前附连到灯泡上。(在将灯泡密封到基座部件上之后并)在气体填充物被引入到由基座部件和灯泡所形成的封壳内之后，通过熔化泵杆和灯泡的玻璃(或者石英)以及大体上移除泵杆的其余部分来关闭到泵杆的开口。这可导致特征熔化特性(characteristic melting feature)(“顶部”)，诸如在利用卤素填充物的常规白炽灯中也已知的，诸如在WO 2006/007815的图中所示的那样。
或者，提供仅具有灯泡开口的灯泡，即，并不带有附连到灯泡上或集成于灯泡中的泵杆；以及，在一实施例中，本发明的方法还包括经由泵杆向基座部件内提供气体填充物。还有，在向封壳内提供气体填充物之后，关闭该封壳，在此实施例中，通过(例如)熔化泵杆或密封泵杆从而获得密封，特别是气密密封(见上文)。这个填充方法可(例如)应用于其中基座部件包括板的实施例中，诸如在WO 98/50943中所描述的那样。这种板可包括泵杆。
在一实施例中，气体填充物包括稀有气体，诸如氪气或氙气，且特别地还有添加剂。在一具体实施例中，在灯泡内的压力在大约0.5至15巴的范围，特别是在大约3巴至10巴的范围。
添加剂可特别地包括下面这样的化合物：其包括选自C、H、O、N和卤素中的一或多个原子。在一实施例中，特别是所有这些原子出现于气体填充物的一种或多种化合物中，诸如包括Kr、H2、N2和CH2Br2的气体填充物。
在上述压力范围，在室温下，这些添加剂特别地为气态的。
在一具体实施例中，添加剂包括烃和含卤素化合物。含卤素化合物可包括选自卤素气体、卤化氢和卤代烃中的一种或多种化合物。在一具体实施例中，气体填充物包括稀有气体和添加剂，添加剂包括烃(在一实施例中包括卤代烃)。在一具体实施例中，添加剂包括化合物，该化合物包括C、H和X(其中X是卤素)，诸如CH2Br2。在一更具体实施例中，添加剂包括H2和包括选自C和卤素的一个或多个原子的化合物。
一般而言，在气体中还包括N2。在一具体实施例中，气体填充物包括稀有气体，卤代烃以及H2和N2中的一或多个。在另一具体实施例中，气体填充物包括稀有气体，烃，卤素气体中的一或多个(诸如Br2、I2等)以及卤化氢(诸如HBr、HCI等)以及H2与N2中的一或多个。在又一具体实施例中，气体填充物包括稀有气体，卤代烃、N2和H2。添加剂的总量通常在大约0.1-10％体积百分比的范围。
在一实施例中，添加剂可选自氢气H2、Br2、Cl2、I2、烃(诸如CH4、C2H6、C2H4、C2H2)、HBr、HCl、HI、一或多种卤代烃(诸如选自卤代甲烷、卤代乙烷、卤代丙烷的一或多种(诸如选自CH2Br2、CHBr3、CH3Br、CH2Cl2、CHCl3、CH3Cl，和CH3I中的一或多种))和一或多种硫化物(诸如选自H2S、CS2、CH3SH、C2H5SH和CH3CSCH3的化合物)。
在利用气体填充物填充该封壳之后，通过关闭被布置成向封壳内提供气体填充物的开口来关闭该封壳。因此，术语“向灯丝封壳内提供气体填充物”在一实施例中包括关闭该灯丝封壳。如上文所述，这通常包括关闭/密封泵杆。
根据另一方面，本发明提供可通过如本文所述的根据本发明的方法所获得灯丝灯。
在一具体方面，本发明提供具有灯丝的灯丝灯，该灯丝包括碳化钽，该灯丝灯包括灯座部件灯丝构造和灯泡，该灯座部件灯丝构造包括带有基座部件顶部的灯座部件和连接到引入线连接的包括碳化钽的线圈，该引入线连接被布置成延伸穿过该基座部件，且该灯泡连接到基座部件顶部，从而提供灯丝封壳，该灯丝封壳包含气体填充物，该气体填充物包括稀有气体。
有利地，这种灯可具有(在使用期间)比W灯更好的效能和更高的色温。
在一具体实施例中，具有碳化钽线圈的灯丝灯包括灯座部件和灯泡，该灯泡包括石英。因此，在一具体实施例中，提供碳化钽灯丝灯，其中灯丝封壳的壁包括石英或者在一方面由石英组成。因此，在一实施例中，本发明的灯丝灯的基座部件和灯泡包括石英。在另一实施例中，基座部件和灯泡包括硬质玻璃。灯丝灯还包括被布置成使灯泡与灯座部件互连的密封，该密封在一实施例中可通过将灯泡开口边缘与基座部件顶部熔化在一起而获得，或者，在另一实施例中，灯丝灯包括陶瓷密封(其连接灯泡开口边缘与基座部件顶部)。在本文中，短语“被连接到基座部件顶部的灯泡”是指灯泡密封到基座部件顶部。以此方式，灯泡和基座部件顶部由密封(其在一实施例中可包括烧结的陶瓷密封材料或者其在另一实施例中可通过例如激光加热将灯泡熔化到基座部件顶部上而获得)而附连到彼此。在另一具体实施例中，基座部件包括箍缩的基座部件，即，在一实施例中，引入线包含于(例如)石英或硬质玻璃的箍缩管内。在本文中术语“箍缩的”是指基座部件的至少部分被箍缩；因此，引入线至少部分地集成于基座部件中。
在另一具体实施例中，引入线包括至少两部分，第一部分与第二部分的界面布置于基座部件内。在其变型中，从底部延伸的引入线的部分包括钼(Mo)或钨(W)，特别是钼，且从基座部件顶部延伸的引入线的部分包括铼(Re)、锇(Os)、铱(Ir)或钌(Ru)，特别是铼。
附图说明
参看示意性附图，现仅以举例说明的方式描述本发明的实施例，在附图中，相对应的附图标记表示相对应的部件：
图1a至图1b分别示意性地描绘了在反应器中灯座部件灯丝构造的实施例和成品灯的实施例；
图2a至2d示意性地描绘了关于基座部件和灯泡的本文所述实施例的变型的多个细节；以及
图3a至3b分别示意性地描绘了在反应器中的灯座部件灯丝构造的另一实施例和成品灯的另一实施例。
具体实施方式
图1a和图1b示意性地描绘了根据本发明的灯丝灯的生产方法的某些阶段。
图1a示意性地描绘了灯座部件灯丝构造15，其包括：带基座部件顶部11和基座部件底部12的灯座部件10；连接到引入线连接23的线圈21，该引入线连接23延伸穿过基座部件10且线圈21包括钽(Ta)。线圈21还表示为灯丝20。在这个示意图中，灯座部件10被描绘为板或盘；但本发明并不限于这样的实施例。例如，灯座部件10还可包括箍缩的基座部件(参看例如图3a至图3b)。另外，在本文中所用的灯座部件10示意性地描绘为在带有入口101的反应器100中。所希望的气体105可通过入口101引入到反应器100中，特别是含烃气体，用于将钽转变成碳化钽。这种转变可在升高的温度的情况下执行，其可通过向引入线23施加电压源并生成经过线圈21的电流而获得。以此方式，线圈21(特别地基本上整个线圈21)的钽的至少部分被转变成碳化钽。可经由出口102从反应器100移除气体。
在这次转变之后，参看示意图1a，通过在灯丝20上提供(“滑动”)灯泡40和将此灯泡40附连到基座部件10上来提供根据本发明的成品灯灯丝灯1。带有灯泡开口43的灯泡40具有灯泡开口边缘42且灯泡开口边缘42被密封到基座部件顶部11。以此方式，形成灯丝封壳44。
在图1b的示意性实施例中，灯1包括密封30，其在此实施例中可为基于陶瓷密封或陶瓷密封玻璃料30的密封。这种陶瓷密封材料被加热且通过烧结而形成密封30，密封30使灯泡边缘42与基座部件的顶部11紧密互连。这种密封是本领域中已知的且可被提供为气密密封。密封30也可被理解为在灯泡40与基座部件10之间的区域，特别是在边缘42与顶部11之间的区域，其通过利用(例如)激光加热将灯泡40与基座部件10熔接在一起而获得。基于W线圈和箍缩的基座部件10的现有技术灯不包括布置于线圈21与基座部件10之间的密封30。
另外，气体填充物45被引入到灯丝封壳44内。如上文所述的这种气体包括稀有气体且一般还包括添加剂，诸如气态化合物，这些气态化合物包括选自C、H、O、N和卤素的一或多个原子，诸如Kr、CH2Br2与CH2Cl2的混合物、H2和N2。特征压力在大约0.5巴至15巴的范围，特别是在大约3巴至10巴的范围。特征气体组合物为(例如)Kr和0.1％CH2Br2+0.1％CH2Cl2+0.5％H2+0.5％N2+0.05％O2。在一实施例中，气体填充物45可通过泵杆引入，泵杆可附连到灯泡40上和/或可附连到基座部件10上。术语“附连到”也可指“集成于”。合适的气体和气体组合(例如)描述于US 3022438与US 2006/0103305中，它们以引用的方式结合到本文中。在向灯丝封壳44提供气体填充物45之后，最终通过将泵杆41(或13，参看下文)焊接在一起而关闭灯丝封壳44(即关闭泵杆中的开口)。由此，获得气密的灯丝封壳44。
图2a至图2d示意性地描绘了本发明灯1的本文所述实施例的变型的多个细节。
图2a示意性地描绘了基座部件10的一个实施例的侧视图，其中基座部件10包括被布置成接纳引入线23的两个开口14以及开口或杆(stem)13，其可用于将气体45引入到封壳44内。图2b示意性地描绘了基座部件10的这种变型的顶视图，其中示出了开口14和可选杆13的开口。在图2a和图2b中示意性地描绘的实施例涉及基本上圆形的基板。
图2c示意性地描绘了灯泡40的实施例，其包括灯泡开口43和出口边缘42和气体杆(gas stem)41。这个杆41可(替代地)用于将气体45引入到封壳44内。在引入气体45之后，气体杆41的部分被移除并密封杆41处灯泡中的开口，以此方式得到填充有气体的灯泡的熟知的特征顶部。
在将灯泡40密封到底部10并关闭(密封)气体杆41或替代地杆13之后，获得气密封壳44。
图2d示意性地描绘了引入线23的具体实施例。在这个变型中，引入线23包括至少两个部分，表示为第一部分23a和第二部件23b。引入线延伸穿过(即，穿透)基座部件10。特别地，布置于灯丝封壳44内的引入线23的第一部分23a，即，至少部分地布置于基座部件10的顶侧11处的第一部分23a，在一实施例中，包括铼(或在另一实施例中，包括Os或Ir或Ru)。特别地，布置于灯丝封壳44外部的引入线23的第二部分23b，即，至少部分地布置于基座部件10的底侧12处的第二部分23b，在一实施例中，包括钼(或W)。在一具体变型中，布置于基座部件10内的引入线23的部分的至少一部分包括钼。在一具体实施例中，如本文中所描绘的那样，两个部分23a和23b的界面16特别地布置于用于引入线23的孔14内。如本文所提到的那样，选择铼的优点在于其对气体填充物45的相对电阻率(特别是在工作条件下)；选择钼的优点在于当这种材料被选择用作基座部件10的材料时其具有与(例如)硬质玻璃和石英的热膨胀系数的相对兼容性。
图3a和图3b示意性地描绘了在图1a和图1b中示意性地描绘的实施例的变型。此处，基座部件10是与用于卤素灯(基于W)的已知基座类似的基座且包括引入线23，引入线23还包括基本上布置于基座部件10内的钼箔或线24，以及从基座部件10的底侧12延伸的电触点25。这种基座部件10被箍缩。箍缩在本项领域中是已知的用于基于W的卤素灯的技术。如从附图可以看出，基座部件10的至少部分被箍缩。引入线23至少部分地集成于基座部件10中并从那里延伸(在基座部件10的两侧上)。基座部件10，特别是顶部11，和灯泡40，更特定地灯泡开口43(和边缘42)的尺寸被特别地选择为基本上彼此配合并允许在整个边缘42上与基座部件10的顶部11接触。在未描绘的另一实施例中，基座部件10和灯泡开口43的尺寸被选择成允许基座部件10的至少部分(特别是基座部件顶部11)由灯泡开口43在周向封闭。在此实施例中，基座部件10的至少部分，特别是基座部件顶部11的部分的尺寸被选择成允许灯泡开口43封闭它。举例而言，灯泡开口43的直径可略微大于基座部件10的部分的直径，从而允许灯泡开口43在基座部件10的至少部分上滑动。以此方式，获得一种插塞(基座部件10；特别是基座部件顶部11)-插口(灯泡40)的构造。不同于本文所述的附连或连接的其它实施例也是可能的。
钼板24与线圈21之间的部分可包括铼。线圈21的材料也包括渗碳之前的钽和渗碳之后的碳化钽。在渗碳之后，使基座部件灯丝构造15与灯泡40彼此接触，且在一实施例中将基座部件灯丝构造15与灯泡40密封在一起，特别地由此获得气密密封30。以举例说明的方式，在图3a中示意性地绘制了高出部分31，其在一实施例中可为陶瓷密封材料(密封玻璃料)，其可呈环的形式(玻璃料环)。由于加热密封材料，灯泡40和基座部件10可密封在一起，从而形成密封30。在另一实施例中，高出部分31可(例如)为与基座部件10(轮缘)集成的高出部分，其被布置成附连到灯泡40的边缘42上且被布置成与边缘42熔接在一起，例如通过激光加热，从而(也)形成密封30。
在图3b中示意性地描绘的实施例中，基座10材料和灯泡40材料可为基本上相同的材料，诸如硬质玻璃或石英。这些部件可通过利用激光的密封方法而密封，其中激光使硬质玻璃或石英在边缘42与顶部11的界面处熔化，或者通过使用陶瓷密封材料的密封方法而将这些部件密封，从而提供密封30，特别是气密密封。然后，经由气体杆41将气体填充物45引入，且在到达所希望的气体填充之后，杆开口被熔化以关闭灯丝封壳44。由此，获得气密灯丝封壳44。
本发明的灯1特别适合于用作卤素低压灯，例如在6至50V的范围的灯，诸如12V的灯。
术语“硬质玻璃”特别地指碱土硅酸铝玻璃、硼铝硅玻璃和硅酸铝玻璃。硬质玻璃的另一实例是维克玻璃(Vycor)。术语“石英”特定地指熔融石英。术语“硬质玻璃”是本领域中已知的。
在一实施例中，作为碳化钽的替代，使用另一碳化物，或者使用碳化物合金。因此，在一具体实施例中，作为线圈材料(在成品灯中)使用选自碳化钽、碳化锆、碳化铪以及这些碳化物中的两个或两个以上的合金的材料。因此，在另一具体实施例中，线圈21包括选自钽、锆、铪的材料和这些材料中两个或两个以上的合金，且该方法包括(b)将该线圈21材料的至少部分转变成选自碳化钽、碳化锆、碳化铪和这些碳化物中两个或两个以上的合金的材料。
除非表示为相反的情况或者从说明书中显然得知，应当指出的是术语“顶部”和“底部”以及“左”和“右”是可互换的。
应当指出的是上述实施例说明而非限制本发明，且在不偏离所附权利要求书的范畴的情况下，本领域技术人员能设计许多替代实施例。在权利要求书中，置于括号之间的任何附图标记不应理解为限制该权利要求。动词“包括”和其变化形式的使用并不排除在权利要求书中所陈述的要素或步骤之外的要素或步骤的存在。在要素之前的冠词“一”并不排除多个这样的要素的存在。在列举若干装置的设备项中，这些装置中的某些可由同一个硬件项目来实施。在彼此不同的附属权利要求中陈述某些措施的简单事实并不表示不可使用这些措施的组合来取得优点。

Claims (15)

1.一种具有灯丝(20)的灯丝灯(1)的生产方法，其中所述灯丝(20)包括碳化钽，所述方法包括：
a.提供灯座部件灯丝构造(15)，其包括：带有基座部件顶部(11)的灯座部件(10)和连接到引入线连接(23)的线圈(21)，所述引入线连接(23)延伸穿过所述基座部件(10)，且所述线圈(21)包括钽；
b.将所述线圈(21)的钽的至少部分转变成碳化钽；
c.提供带有灯泡开口(43)和灯泡开口边缘(42)的灯泡(40)，并将所述灯泡开口边缘(42)连接到所述基座部件(11)，由此提供灯丝封壳(44)；以及
d.将气体填充物(45)引入到所述灯丝封壳(44)内。
2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述线圈(21)的钽的至少部分转变成碳化钽包括：将所述灯座部件灯丝构造(15)引入到反应器(100)内，并在含烃气体的存在下将所述线圈(21)加热到2200至2800K范围的温度。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将所述灯泡开口边缘(42)连接到所述基座部件顶部(1)包括：利用密封(30)来密封所述灯座部件(10)与所述灯泡开口边缘(42)。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述灯泡(40)和所述基座部件(10)包括石英玻璃，且其中将所述灯泡开口边缘(42)连接到所述基座部件顶部(11)包括：利用激光加热来将所述灯座部件(10)与所述灯泡开口边缘(42)密封在一起。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其包括经由附连到所述灯泡(40)上的泵杆(41)来提供所述气体填充物(45)。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其包括经由在基座部件(10)中的泵杆(13)来提供所述气体填充物(45)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述气体填充物(45)包括稀有气体和添加剂，且所述添加剂包括烃和含卤素化合物。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述气体填充物(45)包括稀有气体和卤代烃。
9.根据权利要求3所述的方法，其中所述密封(30)包括陶瓷密封。
10.一种可由根据前述权利要求中任一项所述的方法获得的灯丝灯(1)。
11.一种具有灯丝(20)的灯丝灯(1)，其中所述灯丝(20)包括碳化钽，所述灯丝灯(1)包括灯座部件灯丝构造(15)和灯泡(40)，所述灯座部件灯丝构造(15)包括带有基座部件顶部(11)的灯座部件(10)和连接到引入线连接(23)的包括碳化钽的线圈(21)，所述引入线连接(23)延伸穿过所述基座部件(10)，所述灯泡(40)连接到所述基座部件(11)，由此提供灯丝封壳(44)，所述灯丝封壳(44)包括气体填充物(45)。
12.根据权利要求10和11中任一项所述的灯丝灯(1)，其还包括被布置成使所述灯泡(40)与所述灯座部件(10)互连的密封(30)。
13.根据权利要求12所述的灯丝灯(1)，其中所述密封(30)包括陶瓷密封。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的灯丝灯(1)，其中所述基座部件(10)和灯泡(40)包括石英。
15.根据权利要求10至13中任一项所述的灯丝灯(1)，其中所述基座部件(10)和灯泡(40)包括硬质玻璃。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101436859B1 (ko) * 2012-10-08 2014-09-03 주식회사 선익시스템 열선 열처리 장치
JP2015098634A (ja) * 2013-11-20 2015-05-28 スタンレー電気株式会社 炭化タンタルフィラメントの製造方法及び炭化タンタル電球の製造方法
CN215951148U (zh) * 2020-04-14 2022-03-04 昕诺飞控股有限公司 照明设备
JP7440346B2 (ja) 2020-06-01 2024-02-28 株式会社アルバック 通電加熱線の製造方法および製造装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2596469A (en) * 1951-02-27 1952-05-13 Polaroid Corp Tantalum carbide filament electric lamp containing hydrogen-volatile hydrocarbon mixture
US3022438A (en) * 1959-09-10 1962-02-20 Polaroid Corp Electric lamps
US3114069A (en) * 1960-10-14 1963-12-10 Sylvania Electric Prod Incandescent lamp with vibration damping support for filament
GB937310A (en) * 1961-01-21 1963-09-18 Union Carbide Corp Improvements in and relating to electric incandescent lamps
NL279901A (zh) * 1961-06-22
BE625922A (zh) * 1961-12-13
US3355619A (en) * 1964-09-11 1967-11-28 Sylvania Electric Prod Incandescent lamp
DE3525888C1 (de) * 1985-07-19 1987-01-08 Gte Sylvania Inc Leuchtstofflampe fuer unipolaren Betrieb
EP1481412A2 (de) * 2002-03-04 2004-12-01 Ip2H Ag Lichtquelle und verfahren zur regeneration einer lichtquelle
CN101104545A (zh) * 2002-03-28 2008-01-16 松下电器产业株式会社 螺旋形玻璃管的制造方法
DE10358262A1 (de) * 2003-12-01 2005-09-01 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Glühlampe mit Kohlenstoff-Kreisprozess
KR100769191B1 (ko) * 2004-03-22 2007-10-23 엘지.필립스 엘시디 주식회사 평판 발광 램프 장치 및 그 제조방법
DE102004059174A1 (de) * 2004-12-08 2006-06-14 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Glühlampe mit einem Leuchtkörper, der eine hochtemperaturbeständige Metallverbindung enthält

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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