专利名称：一种环保型灯泡及其制造方法
技术领域：
本发明涉及照明领域，尤其是一种环保型灯泡。
背景技术：
自发明灯泡至今，人们为了追求更理想的照明环境，对现有的灯泡作了无数的技术改进，这些改进大都是为了达到功率的提高，以及光通量的增加，使灯泡耗电越来越少，但光线却越来越明亮，极大地提高了发光源的电光转换效率。发光二极管的问世，更是体现了照明领域内的这一发展趋势，对未来的照明领域前景作了最全面的诠释。但就目前家居照明灯的应用情况和市场要求来看，应用最为普及的还是最早的钨丝白炽灯泡。虽然发光二极管以其优越的性能和极高的电光转换效率，必然成为未来照明领域的王者，但就其使用要求和生产工艺来看，发光二极管相对钨丝灯泡在现阶段的普及率不高，它需要配备低压恒流源，生产成本比较高。因此现在大部分的照明装饰灯仍然都是采用低成本的钨丝灯泡。
随着生活水平的提高，人们对一些家居使用品追求着更高的性能的同时，也对它们其它方面的表现也越来越注重，尤其是电子产品，对它们安全标准、电场辐射以及环保标准等等各个方面都有很高的要求。但现有的钨丝灯泡，其灯管和灯珠采用的普通玻璃都含有大量的铅元素。当这些产品废弃后，产品内的铅对人体会造成很严重的危害，对自然环境会造成很大的污染。因此需要一种无铅的钨丝灯泡来取代现有的有铅钨丝灯泡，而且它的生产工艺与现有灯泡的生产工艺相比不能过于繁杂，生产成本也不能有很大的变化，这些都是钨丝灯泡在现有市场冲击下，所面临的且必须解决的几个首要问题。
发明内容
本发明是为了解决上述的问题而提出一种很普及、无铅环保且工艺简单、低成本的环保型灯泡。
为了解决上述问题本发明所提供的方案如下一种环保型灯泡，它包括灯管、灯珠、灯脚引线及钨丝线圈，所述灯管与灯珠是由铅含量少于0.0001％的高钡玻璃管构成，该高钡玻璃中钡含量高于8.4％，灯脚引线是由杜美丝线构成，该杜美丝线中铜含量为20～22％，铁含量为39～42％，镍含量为26～29％，所述的杜美丝线在经过一定工艺预处理后，与高钡玻璃在相同外部条件下，它们的膨胀系数相差不超过10-6。
另外本发明还提供上述环保型灯泡的制造工艺方法，该方法包括以下步骤a、在氮气保护状态及在1.5MPa的密封环境中，采用1000℃高温加热杜美丝线2.5小时，在上述密封环境中自然冷却，使杜美丝线中的铜再结晶；b、在自然环境中，使用700～750℃的液化气火焰吹烤杜美丝线1.5秒，再自然冷却，以增加杜美丝线表面的氧化亚铜保护膜的厚度。c、用1000℃高温火焰将原材料玻璃管的一端完全吹熔化成液态，同时将两根上述处理过的杜美丝线加热至400℃以上，再使液态玻璃包覆在两根杜美丝线的同一端，且两根杜美丝线之间有间距，然后将其在室温下自然冷却12小时以上，此时液态玻璃即成为环形水珠状灯珠；d、用1000℃高温火焰将原材料玻璃管的一端完全吹烤使其熔成液态，在室温下自然冷却后，原材料玻璃管的这一端完全密封即形成灯管；f、将扣上钨丝线圈的灯珠插入到一端密封的灯管内，使钨丝线圈位于灯管的密封端；g、使灯管内形成真空，用1000℃高温火焰加热灯管上与灯珠对齐处的一圈，使灯管此处与灯珠熔合在一起再进行冷却，去除灯管的未密封端多余部分；h、在处于灯管外的杜美丝线上的外表面电镀一层锡。
另外值得注意的是，为使本发明产品更具合理化，务必使两根杜美丝线之间有1～3mm间距，灯珠与钨丝线圈之间相距3～5mm，钨丝线圈与灯管密封端顶部有1～3mm间距，最后的冷却过程为通过一个保温箱的渐进冷却，该保温箱内温度为730～800℃。
经过上述的工艺处理后，灯体的玻璃部分与杜美丝线灯脚部分，在灯工作时发热后，它们的膨胀系数相差很小，因此不会因受热膨胀而导致灯体玻璃碎裂，气密性良好，这使得本发明的产品性能优良，经久耐用；本发明产品生产工艺简单，成本低廉，普及性强，采用现阶段工艺比较成熟的高钡玻璃做原料，含铅量低至可基本忽略它的影响，可称之为无铅的环保型灯泡。
图1为本发明使用的原材料玻璃管示意图；图2为本发明的灯管示意图；图3为本发明的灯珠示意图；图4为本发明的产品剖示图。
具体实施例方式
如图4所示即本发明的产品环保型灯泡的示意图，灯泡由灯管1、灯珠2、灯脚引线3和钨丝线圈4组成。灯脚引线3有两根，它们的一端折成钩，钨丝线圈4的两端分别扣在两根灯脚引线3的钩上，灯珠2包在灯脚引线3上靠近钨丝线圈4的一端，灯珠2与钨丝线圈3都在灯管1内，灯脚引线3带钨丝线圈4的一端也在灯管1内，另一端在灯管1外。
灯管1与灯珠2所使用的玻璃是含铅量少于0.0001％的高钡玻璃管构成，该高钡玻璃中钡含量高于8.4％，在30～380℃环境中其膨胀系数为91±1.5×10-7，灯脚引线是由杜美丝线构成，杜美丝线是一种主要成份为铜、铁及镍的合金，本发明中所使用的杜美丝线中铜含量为20～22％，铁含量为39～42％，镍含量为26～29％，所述的杜美丝线在经过一定工艺预处理后，与高钡玻璃在相同外部条件下，它们的膨胀系数相差不超过10-6。
制作本发明产品环保灯泡的工艺方法将在下面进行详细叙述。本工艺按先后顺序可细致地分为以下几个阶段(1)杜美丝处理；(2)烫珠；(3)切管；(4)吹管；(5)扣丝；(6)穿管；(7)排气；(8)压管；(9)拆管；(10)镀锡。其中(1)是对杜美丝线的预处理，(2)是制作灯珠的工艺方法，(3)(4)是制作灯管的工艺方法，(5)(6)(7)(8)是对灯泡组件进行组装的过程，(9)(10)是灯泡组件组装完毕后，对其进行的后期处理，提高灯泡的外观和性能。下面对每个阶段分别进行说明。
(1)杜美丝处理目的是使杜美丝线与玻璃的膨胀系数基本一致，其工艺方法如下，首先在氮气保护状态及在1.5MPa的密封环境中，采用1000℃高温加热杜美丝线2.5小时，在上述密封环境中自然冷却，使杜美丝线中的铜再结晶以增加其密度；然后在自然环境中，使用700～750℃的液化气火焰吹烤杜美丝线1.5秒，再自然冷却，以增加杜美丝线表面的氧化亚铜保护膜的厚度。
(2)烫珠即制作灯珠的过程，用1000℃高温火焰将原材料玻璃管的一端完全吹熔化成液态，同时将两根上述处理过的杜美丝线加热至400℃以上，再使液态玻璃包覆于两根杜美丝线的同一端，且两根杜美丝线之间有1～3mm的间距，然后将其在室温下自然冷却12小时以上，此时液态玻璃即成为环形水珠状灯珠；由于杜美丝线与玻璃的膨胀系数基本一致，因此它们在冷却的过程中会一直保持紧密的结合，如图3所示。
(3)切管；目的是选取合适长度的玻璃管以便制作灯管，如图1所示，因为原材料玻璃管每根的长度都是1m左右，在制作灯管时根据灯泡的规格型号只需要预定长度的玻璃管，所以需要将原材料玻璃管剪切成预定长度的短玻璃管。其工艺方法如下，用玻璃剪切专用发具在选定长度处刻划一周，即剪切完毕，此时剪切下来的玻璃管长度为10cm左右。
(4)吹管即制作灯管的过程，将上述预定长度的玻璃管的一端用1000℃高温火焰完全吹熔成液态，在室温下自然冷却后，原材料玻璃管的这一端完全密封即形成灯管，灯管的密封端顶部成一个拱形，如图2所示。
(5)扣丝即组装钨丝线圈的过程，先将上面阶段中所制作好的灯珠上的两根杜美丝线顶端折成钩，再将钨丝线圈扣在钩上，此时钨丝线圈与灯珠之间相距3～5mm，如图4中所示。
(6)穿管即将灯珠和灯管组装在一起的过程，将灯珠上带钨丝线圈的一端插入灯管内，保证钨丝线圈与灯管密封端有1～3mm间距。
(7)排气将灯管内空气排净，吸成真空。
(8)压管即完全密封灯管，使钨丝线圈处在真空环境下，其工艺方法是在灯珠与灯管相接触的地方，用1000℃的高温火焰沿灯管环绕一周地吹烤，使灯管与灯珠相接触的地方熔合在一起，将灯管完全密封，熔合之后将灯管与灯珠整体放进保温箱进行渐进式冷却，该保温箱进口温度为800℃，出口温度为730℃。灯泡经过逐渐冷却，灯管与灯珠内部材料较均匀，两者结合更紧密。
(9)拆管即灯泡制作过程中的后序处理完善阶段，去除上述灯管多余的部分，即灯管未封闭端多出的一段。
(10)镀锡也是灯泡制作过程中的后序处理完善阶段，在位于灯管外面的杜美丝线外表面上，即灯脚引线外表面，电镀一层锡。
本发明的环保型灯泡不会污染环境，达到较高的环保标准，适用于各种装饰灯或照明灯具，生产工艺简单，成本低，普及性好。
权利要求
1.一种环保型灯泡，它包括灯管、灯珠、灯脚引线及钨丝线圈，所述灯管与灯珠是由铅含量少于0.0001％的高钡玻璃构成，灯脚引线是由杜美丝线构成，该杜美丝线中铜含量为20～22％，铁含量为39～42％，镍含量为26～29％。
2.根据权利要求1所述的环保型灯泡，其中所述的高钡玻璃中钡含量高于8.4％。
3.根据权利要求1所述的环保型灯泡，其中所述的杜美丝线与高钡玻璃在相同的外部条件下，它们的膨胀系数相差不超过10-6。
4.制造如权利要求1所述环保型灯泡的一种方法，包括以下步骤a、在氮气保护状态及在1.5MPa的密封环境中，采用1000℃高温加热杜美丝线2.5小时，在上述密封环境中自然冷却，使杜美丝线中的铜再结晶；b、在自然环境中，使用700～750℃的液化气火焰吹烤杜美丝线1.5秒，再自然冷却，以增加杜美丝线表面的氧化亚铜保护膜的厚度；c、用1000℃高温火焰将原材料玻璃管的一端完全吹熔化成液态，同时将两根上述处理过的杜美丝线加热至400℃以上，再使液态玻璃包覆在两根杜美丝线的同一端，且两根杜美丝线之间有间距，然后将其在室温下自然冷却12小时以上，此时液态玻璃即成为环形水珠状灯珠；d、用1000℃高温火焰将原材料玻璃管的一端完全吹熔成液态，在室温下自然冷却后，原材料玻璃管的这一端完全密封即形成灯管；e、将带有灯珠的两根杜美丝线的顶端折成钩，把钨丝线圈扣在杜美丝线的钩上，即为灯丝；f、将扣上钨丝线圈的灯珠插入到一端密封的灯管内，使钨丝线圈位于灯管的密封端；g、使灯管内形成真空，用1000℃高温火焰加热灯管上与灯珠对齐处的一圈，使灯管此处与灯珠熔合在一起再进行冷却，去除灯管的未密封端多余部分；h、在处于灯管外的杜美丝线上的外表面电镀一层锡。
5.根据权利要求4所述的方法，其中c步骤中，两根杜美丝线之间有1～3mm间距。
6.根据权利要求4所述的方法，其中e步骤中，灯珠与钨丝线圈之间相距3～5mm。
7.根据权利要求4所述的方法，其中f步骤中，钨丝线圈与灯管密封端顶部有1～3mm间距。
8.根据权利要求4所述的方法，其中g步骤中，冷却过程为通过一个保温箱的渐进冷却，该保温箱内温度为730～800℃。
全文摘要
本发明提供一种环保型灯泡及其制作方法，灯泡的灯管及灯珠都是由铅含量低于0.0001％的高钡玻璃构成，组成灯泡的灯脚引线的杜美丝线与上述的高钡玻璃膨胀系数相差不超过10
文档编号H01K3/00GK101013651SQ200610164430
公开日2007年8月8日 申请日期2006年11月27日 优先权日2006年11月15日
发明者樊邦弘 申请人:鹤山银雨灯饰有限公司