CN101685763A - 白炽灯 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具备多个独立供电路径的白炽灯，能够防止供电路径彼此短路。白炽灯包括：直管状发光部，具有在轴向上被分离的多个灯丝(F)(F1、F2、F3)；以及密封部(20)，在该发光部(10)的两端，以排列的方式埋设与灯丝数相对应的金属箔(3)(31、32、33)；并且各灯丝(F)能够分别通过引线被独立供电，其特征在于，所述发光部(10)具有收容灯丝(F)的第一收容空间(11)及收纳内部引线(50)(51、52、53)的第二收容空间(12)，各个收容空间成对并且在轴向上延伸。
Description
技术领域
本发明涉及白炽灯。尤其涉及用于对被处理体进行加热的白炽灯。
背景技术
太阳电池的制造工程中有使P型半导体扩散的热扩散工程或使作为电极材的银膏烧结的烧结工程。两工程均使用热扩散炉或烧结炉，将半导体晶圆或玻璃基板作加热至例如800℃～900℃的高温。
在如上所示的加热装置中，为了不产生部位上的温度不均，必须将被处理体均一地加热。因此，作为光源的白炽灯提出有下述结构：在发光管内部具有多个供电路径，对于各路径，可独立地进行所希望的供电(专利文献1)。
但是，在上述的太阳电池的制造工程中，对被处理体的加热温度更加高温化，对灯的供给电力也更加大型化。而另一方面，灯的尺寸本身无法加大，反而被强烈要求小型化。
接着，各个灯丝连接有供电用的内部引线，内部引线彼此在发光管的内部复杂地形成路径。因此，会发生内部引线与灯丝或内部引线彼此短路，或者灯丝从规定位置脱落的问题。
即，若为如专利文献1所述的具有多个独立供电路径的白炽灯，虽可对被处理体均一地加热，但是灯本身会成为极为复杂的构造，而会产生如上所述的问题。
专利文献1：日本特开2006-279008号公报
发明内容
提供一种具备多个独立供电路径的白炽灯，即使具有复杂存在的供电路径，也能够良好地解决灯丝的位置偏移或短路等问题。
本发明的白炽灯包括：直管状发光部，具有在轴向上被分离的多个灯丝；以及密封部，在该发光部的两端，以排列的方式埋设与灯丝数相对应的金属箔；并且各灯丝能够分别通过引线被独立供电，其特在于，所述发光部具有收容灯丝的第一收容空间以及收纳供电用内部引线的第二收容空间，各个收容空间成对并在轴向上延伸。
此外，发光部是剖面形状为大致葫芦型。
此外，灯丝通过环状支撑件而被保持在所述第一收容空间。
发明效果
在本发明中，收容灯丝的第一收容空间及收纳供电用内部引线的第二收容空间成对并在轴向上延伸，因此能够解决或减低内部引线与灯丝或其他内部引线发生短路的情形。此外，能够在不存在内部引线的第一收容空间保持灯丝，因此能够可靠地规定灯丝的位置。
附图说明
图1是表示本发明的白炽灯的整体结构的图。
图2是表示本发明的白炽灯的发光部的剖面形状的图。
图3是表示本发明的白炽灯的发光部的剖面形状的其他例的图。
图4是表示本发明的白炽灯的其他实施例的图。
图5是表示本发明的白炽灯的其他实施例的图。
图6是表示使用了本发明的白炽灯的处理装置的图。
附图标记：
10：发光部
11：第一收容空间
12：第二收容空间
13、13a、13b、13c：分隔壁
14、14a、14b、14c：支撑件
15：保护管
20、20a、20b：密封部
30、31a、32a、33a、31b、32b、33b：金属箔
40、41a、42a、43a、41b、42b、43b：外部引线
50、51a、52a、53a、51b、52b、53b：内部引线
F1、F2、F3、F11、F12、F13：灯丝
L、L11、L12、L13、L14、L15、L21、L22、L23、L24、L25：灯
具体实施方式
图1是表示本发明的白炽灯的整体结构。
灯L包括：直管状的发光部10、及形成在其两端的密封部20(20a、20b)。发光部10容后详述，具有第一收容空间11和第二收容空间12，整体形成剖面大致葫芦型，第一收容空间11与第二收容空间12在空间上相连，各自的空间成对并且在轴向上延伸。在第一收容空间11的内部配置有多个灯丝F(F1、F2、F3)。具体而言，在第一收容空间11的长边方向中央配置有灯丝F1，在第一收容空间11的一端(接近密封部20a的端部)配置有灯丝F2，在第一收容空间11的另一端(接近密封部20b的端部)配置有灯丝F3。灯丝F1、灯丝F2、灯丝F3分别电性分离，以与第一收容空间11的中心轴大致相一致的方式，在一直线上排列配置。灯丝F1、灯丝F2、灯丝F3分别存在于独立的供电路径之中。
在密封部20(20a、20b)埋设有与灯丝F数量相对应的金属箔30(31a、32a、33a、31b、32b、33b)。具体而言，在密封部20a埋设有与灯丝F1相对应的金属箔31a、与灯丝F2相对应的金属箔32a、金属箔33a，此外，在密封部20b埋设有与灯丝F1相对应的金属箔31b、与灯丝F3相对应的金属箔32b、金属箔33b。
在金属箔30分别连接有朝向灯的外方延伸的外部引线40(41a、42a、43a、41b、42b、43b)、及朝向发光部10的内部延伸的供电用内部引线50(51a、52a、53a、51b、52b、53b)。具体而言，在金属箔31a连接有外部引线41a和内部引线51a，在金属箔32a连接有外部引线42a和内部引线52a，在金属箔33a连接有外部引线43a和内部引线53a。此外，在金属箔31b连接有外部引线41b和内部引线51b，在金属箔32b连接有外部引线42b和内部引线52b，在金属箔33b连接有外部引线43b和内部引线53b。
内部引线51a、51b、52a、52b被配置在第二收容空间12，内部引线53a、53b出于与金属箔的位置关系而配置在第一收容空间11。
在第一收容空间11与第二收容空间12之间形成有分隔壁13(13a、13b、13c)。具体而言，为了将内部引线51a、52a与灯丝F2在空间上隔离而形成有分隔壁13b，为了将内部引线51b、52b与灯丝F3在空间上隔离而形成有分隔壁13c。分隔壁13a与灯丝F1相对应，将灯丝F1收容在第一收容空间11。分隔壁13a、13b、13c由与发光部相同的材料所形成，整体而言为1张平板，形成有供内部引线50贯穿的孔。分隔壁13a、13c与密封部20a、20b分别一体焊接而形成。
在各灯丝F安装有环状的支撑件14(14a、14b、14c)。灯丝F分别被多个支撑件14所支持，并且灯丝F以与第一收容空间11的大致中心轴相一致的方式被定位。具体而言，灯丝F1被支撑件14a支持，灯丝F2被支撑件14b支持，灯丝F3被支撑件14c支持。支撑件14是例如钨等具有弹簧性的构件，通过形成为环状，能够通过弹性力而固定在第一收容空间11的内壁。在此，支撑件14仅存在于第一收容空间11内，并不存在于第二收容空间12。通过使支撑件固定在较小的空间中，能够提高灯丝的定位精度。此外，由于支撑件14不与内部引线50相接触，因此也能够防止短路等问题。
在此，通过外部引线41a、金属箔31a、内部引线51a、灯丝F1、内部引线51b、金属箔31b、外部引线41b形成一个独立的通电路径，通过对外部引线41a与外部引线41b施加规定的电压，而使灯丝F1发光。并且，灯丝F1配置在第一收容空间11，内部引线51a和内部引线51b配置在第二收容空间12。
同样，通过外部引线42a、金属箔32a、内部引线52a、灯丝F2、内部引线53a、金属箔33a、外部引线43a形成一个独立的通电路径，通过对外部引线42a和外部引线43a施加规定的电压，而使灯丝F2发光。并且，灯丝F2配置在第一收容空间11，内部引线52a配置在第二收容空间12。
此外，通过外部引线42b、金属箔32b、内部引线52b、灯丝F3、内部引线53b、金属箔33b、外部引线43b形成一个独立的通电路径，通过对外部引线42b和外部引线43b施加规定的电力，而使灯丝F3发光。并且，灯丝F3配置在第一收容空间11，内部引线52b配置在第二收容空间12。
虽省略图示，但也可对内部引线50施予绝缘管。绝缘管例如为石英玻璃的管(pipe)，若设在与其他内部引线接近的位置即有用。
在本发明中，原则上，灯丝F收容在第一收容空间11，内部引线50收容在第二收容空间12，但是关于内部引线50，有时限于被配置在发光部10端部的灯丝F2、F3，在方便上收容在第一收容空间11。若以实施例来说，相当于内部引线53a和内部引线53b。此外，除此以外的内部引线50，在发光部10的长边方向延伸的部分被配置在第二收容空间12，而与灯丝F的连接部分被局部地配置在第一收容空间11。
关于白炽灯，举一个例子，配置在中央的灯丝F1被供应例如3KW的电，配置在端部的灯丝F2和灯丝F3被供应例如600W的电。其中，若灯丝F1、灯丝F2、灯丝F3有同时亮灯的情形，也有任意的灯丝亮灯而其他灯丝灭灯的使用方式。
灯丝F(F1、F2、F3)例如紧密卷绕钨线而形成线圈形状。此外，在发光部10中连同溴(Br)或氯(Cl)等卤素一起封入有氩(Ar)或氮(N2)等惰性气体。其中，关于本发明的白炽灯本身，参照本案申请人的在先申请日本特愿2008-82458号。
图2是发光部10的剖面结构，具体而言表示了图1的A-A剖面结构。
发光部10的剖面形状整体形成为大致葫芦型，介在有分隔壁13而形成第一收容空间11和第二收容空间12。通过将发光部10形成为葫芦形状，能够防止或减轻因来自灯丝F的辐射热所造成的内部引线50的加热。即，若内部引线50被加热，会产生不少的二次辐射，因此对加热对象物形成外部混乱的影响而难以达成均一加热。此外，虽然还可以想到在内部引线50设置保护管来防止辐射，但是会产生保护管因升温而破损等问题。
本发明通过将收容灯丝的空间与收容内部引线的空间分离，不仅能够解决内部引线与灯丝的短路问题，还能够解决内部引线升温的问题。
图3是表示发光部10的剖面形状的其他实施方式，(a)是表示不具有分隔壁13的方式，(b)是表示发光部10的外观形状为长圆，而发光空间的剖面形状为大致葫芦型的情形，(c)是表示第一收容空间11与第二收容空间12的大小不同的方式。
在(a)中，在将第一收容空间11与第二收容空间12连通的部分较小时，即在第一收容空间11与第二收容空间12之间的凹陷较大时，并不需要有分隔壁。该结构的优点在于零件个数变少而容易制造，此外，通过加大第一收容空间11与第二收容空间12之间的发光管的凹陷而实质形成与分隔壁相同的功能。
在(b)中，只要发光部的内部空间的剖面形状为大致葫芦型即可，而发光部的外观形状并不需要为葫芦。该结构的优点在于灯泡强度较强。
在(c)中，对于在以大电力使灯丝发光时加大灯丝存在的空间有意义。其中，在图中表示了第一收容空间11大于第二收容空间12的情形，但是也可以是第二收容空间12大于第一收容空间11。具有如下优点：在第一收容空间11较大时，能够缩短纵向的尺寸，在第二收容空间12较大时而电路数增加的情形下，也能够进行对应。
图4是表示本发明的白炽灯的其他实施例。在图1所示的白炽灯中，针对配置在一方密封部附近的灯丝的外部引线是2个均从该密封部朝外方突出的结构，与此相对，在本实施例的结构中，所有灯丝的外部引线都被设在一方密封部和另一方密封部。具体而言，在图1中，针对配置在一方密封部20a附近的灯丝F2的外部引线42a、43a均由该密封部20a朝外方突出，与此相对，在图4中，埋设在一方密封部20a的3枚金属箔是分别为针对灯丝F1、灯丝F2、灯丝F3的，此外，埋设在密封部20b的3枚金属箔也为分别针对灯丝F1、灯丝F2、灯丝F3的。因此，就灯丝F而言，所有灯丝F都是一方的端子从密封部20a突出而另一方的端子从密封部20b突出。如上所示的构造的白炽灯也是所有灯丝F均被收容在第一收容空间11，内部引线50则被收容在第二收容空间12。
图5是表示本发明的白炽灯的其他实施例。图1或图4所示的白炽灯是具有3个能够独立供电的灯丝，与此相对，图5所示的白炽灯则具有4个，两者在这方面不同。在发光部10的中央配置有灯丝F11和灯丝F12，在发光部10的一端(接近密封部20a的端部)配置有灯丝F2，在发光部10的另一端(接近密封部20b的端部)配置有灯丝F3。灯丝F11、灯丝F12、灯丝F2、灯丝F3是与发光部10的中心轴呈平行地排列配置。如上所示的结构的白炽灯也是，所有的灯丝被收容在第一收容空间11，内部引线50原则上被收容在第二收容空间12。其中，关于灯丝数为4支时的灯结构，也参照本案申请人的在先申请的日本专利特愿2008-82458号的图4。
接着，说明本发明的白炽灯的发光管(密封前的玻璃管)的制造方法。
首先，以高温将水晶粉末熔融，通过模具制作所要制作形状的相似形状的坯料。进行拉管，以便使该坯料成为所要制作的形状(葫芦)。其中，在所要制作的形状较为复杂时，有时在通过切削将坯料成形之后，同样进行拉管。在拉管之后，第一收容空间与第二收容空间的分隔壁便产生了。此外，也有一面将水晶粉末熔融一面直接拉管的方法。
对这样制作的玻璃管，插入连接有灯丝、内部引线、金属箔、外部引线的架座(mount)，将玻璃管的两端分别密封(收缩密封(pinch seal))，由此将灯完成。
图6是表示使用本发明的白炽灯的加热处理装置的概略结构。
在处理装置(腔室)的内部配置有被处理体，与被处理体的表面相对置地配置有白炽灯L1(灯L11、灯L12、灯L13、灯L14、灯L15)，而且，与被处理体的背面相对置地配置有白炽灯L2(灯L21、灯L22、灯L23、灯L24、灯L25)。处理装置上连接有真空泵，将内部空间维持在减压环境。被处理体被支持体所保持。
在本发明中，“与灯丝数量相对应的金属箔”并不是指设置与灯丝的数量相同数量的金属箔，也可以是例如，使图1中的灯丝F1在长边方向上分离而作为多个灯丝。
Claims (3)
1.一种白炽灯，包括：直管状发光部，具有在轴向上被分离的多个灯丝；以及密封部，在该发光部的两端，以排列的方式埋设与灯丝数相对应的金属箔；并且，各灯丝能够分别通过引线被独立供电，其特征在于：
所述发光部具有收容所述灯丝的第一收容空间以及收纳供电用内部引线的第二收容空间，
各个收容空间成对并在轴向上延伸。
2.如权利要求1所述的白炽灯，其特征在于，
所述发光部的剖面形状为大致葫芦型。
3.如权利要求1所述的白炽灯，其特征在于，
所述灯丝通过环状支撑件而被保持在所述第一收容空间。
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