[发明专利]在卤素灯灯泡内的卤化碳氢化合物通过外部热源的裂化

说明书

发明领域

本发明涉及处理卤素灯的方法和卤素灯的制造方法。本发明还涉及卤素灯。

背景技术

卤素灯，或称为高压卤素灯，是具有和在几个大气压的压力下的混合气体一起被包围在玻璃灯泡内的灯丝或者线圈(通常由钨制成)的白炽灯，该混合气体包括一种或者多种诸如氩、氙、氪等的惰性气体和包括诸如碘、溴或者氯的卤素的化合物。灯丝的两个端或腿中的每一个都连接到杆或引线的一端。引线的另一端从灯泡的压紧的封口中露出并且连接到电极。在单端灯泡中，两条引线在灯的一端被压紧。可以在电极的两端上施加工作电压以允许电流流经灯丝，引起灯强烈地发光。惰性气体在一定程度上抑制了来自灯丝的钨蒸汽的传送，而卤素的存在允许钨灯丝在更高的温度、以更高的效率工作，因为卤素参与钨传送循环，送回钨到白炽灯丝，避免了灯泡变黑并且因此延长了灯的寿命。

可以以多种方式将卤素引入这样的灯。例如，可以以例如纯的碘或溴的分子的形式，或者作为诸如溴化氢酸(HBr)的卤化氢，将卤素引入灯。然而，纯的卤素和卤化氢有腐蚀性并且在生产过程中难以操控。通常的方法是使用诸如二溴甲烷(CH₂Br₂)、溴化甲烷(CH₃Br)、二氯甲烷(CH₂Cl₂)等的卤化碳氢化合物，因为这些化合物比卤化物毒性和腐蚀性更小，并且更容易定剂量。

为了释放对于灯的完全操作所要求的钨卤素传送循环所必需的卤素，卤化碳氢化合物首先必须被“裂化”。已知多种不同的裂化工艺。例如，在一种称为“闪光线圈”的技术中，在灯的电极的两端施加相对高的电压以便允许电流流经钨灯丝，因此加热该灯丝和包围的填充气体到卤化碳氢化合物被裂化的温度，从而释放出卤素并且允许钨卤素循环开始。

然而，在现有的制造工艺中应用的裂化技术有几个缺点。例如，在裂化过程中碳可能沉积在灯泡壁上，因此使灯泡壁变黑并且减少灯的流明输出。此外，沉积在线圈上的碳可以导致线圈松弛，增加在该线圈的相邻绕线上的点之间短路的可能性，并且因此降低灯的性能和使用寿命。

此外，已经证明这样的灯易于发生由震动导致的破损，特别是在称为零时故障的故障类型中，这种情况下在灯接通后立即失效。这种类型的故障对于这样的灯的购买者来说是不可接受的。此外，因为直接作为裂化过程的结果，线圈的腿变得易碎并且因此容易发生作为震动结果的断裂，所以这样的灯甚至无法保存到运到消费者之时。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供降低这样的卤素灯，特别是灯丝的腿断裂的倾向的方法，并且由此延长灯的使用寿命。

为此，本发明提供了一种处理卤素灯的方法，该卤素灯包括在包围卤化碳氢化合物填充气体的玻璃灯泡内由腿支撑的灯丝，该方法包括——在该灯的初始工作之前——从该灯的外部的源向该灯施加热和/或辐射，诸如光辐射、电磁辐射等，以便裂化卤化碳氢化合物填充气体并且使碳基本上沉积在该灯的特定区域，由此灯的特定区域为该灯内不同于该灯灯丝的腿的区域。

一般地，支撑灯丝的腿是和该灯丝相互一体的，并且通常连接到更厚一些的引线，引线一般由钼制成，在灯的工作期间在所述引线的两端施加电压。测试已经表明，在根据如上所述的现有的裂化工艺中，诸如通过在该灯的引线两端施加工作电压来闪光该线圈，释放的碳是与从白炽灯丝挥发出的钨原子自由结合来产生碳化钨的碳，其倾向于沉积在钨灯丝的腿上，因为这些和灯丝自身相比更冷一些。结果，甚至直接在裂化之后，钨灯丝的腿变得易碎，极大地增加了灯丝腿断裂的可能性。

在根据本发明的方法中，在初始工作之前，即在工作电压范围内的电压第一次被施加到该灯的引线的两端之前，碳氢化合物被特定地裂化，因此该方法的一个明显的优势是有效地避免了由于碳化钨沉积在灯的灯丝的腿上而导致的线圈断裂。以这样的方式处理过的灯的抗震动能力大大地增加，同时对于已经使用根据本发明的方法处理过以便使得碳沉积在不同于灯丝的腿的特定区域的灯，由于易碎的灯丝腿而引起零时故障的可能性大大地消除。

灯丝，通常也称为线圈，最常见的是由特别为灯应用而掺杂的钨制成。因此，在下面，术语“灯丝”和“线圈”是同义词，并且在提及“钨”的地方，应该理解根据本发明的方法不仅仅限于这样的实现钨灯丝的卤素灯，而是可以应用到其中使用不同于钨的元素来形成该灯丝的卤素灯。