专利名称：用气体填充灯的方法及充有气体的灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种灯以及一种用气体和/或其它物质填充灯的方法，这种灯包括具有至少一个管状颈部的石英玻璃外壳，由此包括电导体装置的构件插入并密封于所述管状颈部中。这种方法公开于专利US-A-3205395中。
根据本发明的灯可以是使用灯丝的灯(例如卤素灯)，或者是使用一对相对电极的灯(例如金属卤化物灯或高压水银灯)。这种灯可以具有充满一种或多种气体(例如Ar和/或Xe)和/或一种或多种物质(例如Hg和/或金属卤化物)的石英玻璃外壳。
已知有各种用于使用所需气体和/或所需其它物质填充灯壳的方法。其中一种称作尖管方法使用尖管(或排放管)，在分别通过插入所述构件并将其密封于管状颈部中而将外壳封闭之后，所述尖管将外壳的内侧与外侧连接。在通过所述尖管填充外壳之后，通过密封操作而在靠近外壳处将尖管封闭，随后将尖管的多余部分去除。另一种用于填充灯壳的已知方法称作无尖方法，其不使用尖管。因此，在将所述构件插入并密封于所述颈部之前，通过所述管颈部分来填充灯壳。在专利EP-A-1065698中对两种填充方法进行了描述。
在使用所谓尖管方法时，包括电导体装置的构件可以分别插入并密封于管状部分中，由此易于实现构件的准确定位。准确定位对于实现灯的最佳光发射非常重要。填充操作将会在构件的插入、定位及密封之后进行，因此其不会干扰构件的准确定位。然而，在使用尖管方法时，尖管的一部分将会保留于外壳上，因而外壳壁将会包括不均匀度，从而就会干扰光的辐射并使得壁削弱。这样就会产生一些问题，尤其是在紧凑型高压灯中。
在使用所谓无尖方法时，灯壳可以具有最佳形状而尖管的其余部分不会产生任何干扰。在通过插入所述构件并将其密封于外壳的管状部分中而使得外壳封闭之前，用所需气体和/或其它物质填充外壳。然而，密封操作必须在复杂的环境情况下进行，如在密封操作期间来冷却外壳从而将气体或其它物质保留于外壳中。
在必须将两个构件密封于两个管状颈部的情况下，通常是在向外壳填充气体之前插入并密封其中一个构件，而在所需气体或其它物质进入外壳之后将另一个构件插入并密封。实践中，已经出现在这种情况下难以实现两个构件相对于彼此的准确定位并且难以保持靠近颈部的球形部分的适当内部形状。
本发明的一个目的是提供一种用气体和/或其它物质填充灯的方法，由此填充操作发生于将所述构件插入并密封于灯壳的管状颈部之后。
为了实现这一目的，在密封操作期间，开口保持于所述构件的外表面与所述管状颈部的内表面之间，以便将所述外壳的内部空间与外部连接，在通过所述开口向外壳填充所需气体和/或其它物质之后将所述开口封闭。尽管开口延伸过构件的长度，但是通过在靠近包含气体的外壳处只密封开口的一小部分并通过局部加热石英玻璃的相关部分就足以封闭开口。
使用这种用于填充灯壳的方法就使得外壳没有尖管的任何剩余部分。而且，在向外壳填充所需气体和/或其它物质之前，可以将一个或多个构件插入并密封于一个或多个管状颈部中的准确位置处，视具体情况而定。因此，还可以实现包含气体和/或其他物质的外壳空间内表面的准确预定形状，这种形状对于确保灯的最佳功能而言很重要。
优选地，这种方法用于制造高压放电灯，由此这种灯壳必须能够承受高气体压力，由此两个电极相对于彼此及相对于外壳的准确定位必不可少以便实现最佳光发射。
优选地，构件包括密封于所述管状颈部的石英玻璃主体，由此构件包括用于供应电力的适当电导体装置。在一个优选实施例中，构件包括置入所述主体中的钼箔导体、与所述箔导体连接并沿着一个方向在所述主体外侧延伸的外部导体元件以及与所述箔导体连接并沿着相反方向在所述主体外侧延伸的电极棒。在将构件插入并密封于外壳的管状颈部之后，电极棒定位于外壳内侧的预定位置中，外部导体元件与触点连接以便向灯供应电流。
这种密封操作可以通过加热外壳的相关部分来进行。因此，管状颈部绕着构件的主体收缩，并且主体与外壳的颈部这两部分的石英玻璃材料熔合在一起。
在一个优选实施例中，外壳带有两个管状颈部，由此构件插入并密封于每个管状颈部中，从而所述开口存在于颈部之一中。优选地，两个管状颈部在外壳的相对两侧指向相反方向。通过在一个操作中插入并随后密封这两个构件，就可以实现这两个构件相对于彼此及相对于外壳的准确定位。
在一个优选实施例中，除了形成所述开口的凹部部分之外，构件包括与所述管状颈部的基本为圆柱形的内侧相应的基本为圆柱形的石英玻璃主体。
凹部部分可以提供于管状颈部的内表面中，但是优选地，开口由位于所述构件的外表面中的凹部形成，因为这种凹部易于生产。这种凹部可以是构件主体的基本为圆柱形的外表面的平坦部分，但是优选地，开口由位于所述主体的外表面中的槽形成。槽可以是沿轴向的直形槽，其可以通过研磨操作来进行机加工。槽的宽度可以在0.1mm与1mm之间，深度可以在0.1mm与1mm之间。优选地，两个尺寸都在0.2mm与0.5mm之间。在密封操作过程中这个槽保持开放，由此构件的石英玻璃材料与管状颈部熔合。通过在稍后的阶段中对管状颈部进一步局部加热，在向外壳填充所需气体和/或其它物质之后，开口就可以通过石英玻璃材料的进一步熔合而被封闭。
本发明还涉及一种充有气体和/或其它物质的灯，这种灯包括具有至少一个管状颈部的石英玻璃外壳，由此包括电导体装置的构件已经插入并密封于所述管状颈部中，由此使得开口在密封操作期间保持于所述构件的外表面与所述管状颈部的内表面之间，从而将所述外壳的内部空间与外部连接，并由此使得在通过开口向外壳填充气体和/或其它物质之后所述开口已被封闭。
本发明还涉及一种包括电导体装置的构件，由此构件包括石英玻璃主体、置入所述主体中的钼箔导体、与所述箔导体连接并沿着一个轴向方向在所述主体外侧延伸的外部导体元件以及与所述箔导体连接并沿着另一个轴向方向在所述主体外侧延伸的电极棒，由此构件的外表面带有凹部以便在构件插入并密封于管状颈部中之后形成开口。
在一个优选实施例中，主体基本为圆柱形，由此其圆柱形表面带有延伸过其整个轴向长度的凹部。
现在，参看附图，将通过对高压放电灯的实施例的描述而对本发明进行说明，其中
图1是这个实施例的透视图；图2是包括电导体装置的构件的侧视图；以及图3是图2中所示构件的前视图。
这些图只是这个实施例的示意性表示，其中对一些尺寸并未按比例绘制以便更好地表示相关细节。
图1中示出了透明外壳1，其由石英玻璃制成并且带有中心球形部分2和两个管状颈部3、4，这两个管状颈部3、4在球形部分2的两侧沿相对方向延伸。每个管状颈部3、4带有包括电导体装置7、8、9的构件5、6。
所述构件5、6包括基本为圆柱形的石英玻璃的主体。钼箔7完全置入基本为圆柱形的主体中。钼箔7连接于在所述主体外侧沿着一个轴向方向延伸的外部导体元件8上，而且箔7还连接于在构件5、6的主体外侧沿着另一个轴向方向延伸的电极9上。这两个电极9在外壳1的球形部分2中延伸。
如图1所示，两个构件5、6插入管状颈部3、4中并随后被密封。为了密封两个构件5、6，将管状颈部3、4局部加热至2000℃以上的温度，由此管状颈部3、4绕着构件5、6的相关部分收缩，并且管状颈部3、4的石英玻璃与构件5、6的主体熔合在一起。
在这种密封操作之后，除了由位于构件6的主体的外表面中的槽10形成的开口之外，外壳1的球形部分2中的空间被封闭。开口10的直径可以在0.1mm与1mm之间，具体根据构件6的直径情况而变。图2和3中按照两种不同的视图示出了带有槽10的构件6。
在需要的情况下，可以在密封操作之后通过开口10利用适当气体对外壳1的球形部分2的内侧进行清洁。然后，可以对球形部分2中的空间进行抽吸并且通过开口10利用所需气体和/或其它物质而对其进行充填，随后，该空间就可以通过封闭开口10而得以封闭。只有开口10的靠近所述空间的那部分必须被封闭，这可以通过局部加热石英玻璃如使用激光束来实现。在进行这种热处理之前，可以将小件的石英玻璃放入开口中，以便易于封闭操作。
管状颈部4可以制成比颈部3更长，以便使其易于同抽吸与填充装置连接。在充填球形部分2之后，可以将管状颈部3、4的多余部分去除，从而使得外部导体元件8在外壳1的外侧延伸。这些外部导体元件8可以用作触点以便与处在待放置灯的配件中的电接触装置配合工作。外部导体元件8还可以与这些触点连接。
在一个优选实施例中，将被从管状颈部3、4上去除的部分包括绕着所述构件的部分，从而使得在成品灯中，构件的一部分或两个构件都在形成灯泡的外壳的外侧延伸。因此，灯的石英玻璃量得以最小化。
例如，外部导体元件8由钼制成，而电极棒9可以由钨制成。位于外部导体元件8与电极棒9之间的钼箔7的厚度可以在0.02mm与0.05mm之间，宽度可以在1.5mm与5mm之间，长度可以在7mm与20mm之间。尽管在材料的膨胀系数方面具有相当大的差异，但是置入石英玻璃中的钼箔7都是可以承受巨大温度变化的导体。
上述实施例只是一个实例，还可以是包括其它类型灯如白炽灯的大量其它实施例。
权利要求
1.一种用气体和/或其它物质填充灯的方法，这种灯包括具有至少一个管状颈部(3、4)的石英玻璃外壳(1)，由此包括电导体装置(7、8、9)的构件(5、6)插入并密封于所述管状颈部(3、4)中，其特征在于，使得开口(10)在密封操作期间保持于所述构件(6)的外表面与所述管状颈部(4)的内表面之间，从而将所述外壳(1)的内部空间与外部连接，并且在通过所述开口(10)向外壳(1)填充气体和/或其它物质之后所述开口(10)被封闭。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述灯为高压放电灯。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，构件(5、6)包括密封于所述管状颈部(3、4)中的石英玻璃主体。
4.根据权利要求3中所述的方法，其特征在于，构件(5、6)包括置入所述主体中的钼箔导体(7)、与所述箔导体(7)连接并沿着一个方向在所述主体外侧延伸的外部导体元件(8)、以及与所述箔导体(7)连接并沿着相反方向在所述主体外侧延伸的电极棒(9)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，外壳(1)带有两个管状颈部(3、4)，由此构件(5、6)插入并密封于每个管状颈部中，从而所述开口(10)存在于颈部(4)之一中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，除了形成所述开口(10)的凹部部分之外，构件(5、6)包括与所述管状颈部(3、4)的基本为圆柱形的内侧相应的基本为圆柱形的石英玻璃主体。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，开口(10)由位于所述构件(6)的外表面中的凹部形成。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，开口(10)由位于所述构件(6)的外表面中的槽形成。
9.一种充有气体和/或其它物质的灯，这种灯包括具有至少一个管状颈部(3、4)的石英玻璃外壳(1)，由此构件包括已经插入并密封于所述管状颈部(3、4)中的电导体装置(7、8、9)，其特征在于，开口(10)在密封操作期间保持于所述构件(6)的外表面与所述管状颈部(4)的内表面之间，从而将所述外壳(1)的内部空间与外部连接，并且在已通过所述开口(10)向外壳(1)填充气体和/或其它物质之后所述开口(10)被封闭。
10.一种根据前述权利要求中任一项所述的包括电导体装置的构件，其特征在于，构件(6)包括石英玻璃主体、置入所述主体中的钼箔导体(7)、与所述箔导体(7)连接并沿着一个轴向方向在所述主体外侧延伸的外部导体元件(8)、以及与所述箔导体(7)连接并沿着另一个轴向方向在所述主体外侧延伸的电极棒(9)，并且构件(6)的外表面带有凹部以便在构件(6)插入并密封于管状颈部(4)中之后形成开口(10)。
11.根据权利要求10所述的构件，其特征在于，主体基本为圆柱形，并且其圆柱形表面带有延伸过其整个轴向长度的凹部(10)。
全文摘要
一种用气体和/或其它物质填充灯的方法，这种灯包括具有至少一个管状颈部(3、4)的石英玻璃外壳(1)。包括电导体装置(7、8、9)的构件(5、6)插入并密封于所述管状颈部(3、4)中。在密封操作期间，使得开口(10)保持于所述构件(6)的外表面与所述管状颈部(4)的内表面之间，从而将所述外壳(1)的内部空间与外部连接。在通过所述开口(10)向外壳(1)填充气体和/或其它物质之后，开口(10)被封闭。
文档编号H01J61/36GK1745449SQ200380109282
公开日2006年3月8日 申请日期2003年12月18日 优先权日2003年1月27日
发明者J·F·米尤森, J·F·R·埃塞曼斯 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司