專利名稱：多個(gè)燈絲并聯(lián)的燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燈。更為具體地說，本發(fā)明涉及多燈絲燈。通常而言，在燈的玻璃管殼或燈泡內(nèi)部，一個(gè)通常由鎢制成的燈絲在兩個(gè)電源端子之間延伸。該燈絲基本上是一個(gè)阻抗，該阻抗在橫跨上述端子施通電壓時(shí)被加熱并在白熾燈中在大約2500℃的溫度下正常工作，而在鹵素?zé)糁锌梢栽诟叩枚嗟臏囟认抡９ぷ?。在這些高的溫度下，燈絲放出大量的熱輻射，其包括相當(dāng)多量的可見光(當(dāng)與在較低工作溫度時(shí)放出的可見光的量相比時(shí))。另外，這些高的溫度導(dǎo)致一些鎢分子從燈絲升華出來并凝結(jié)在玻璃燈泡上。這導(dǎo)致燈絲變細(xì)，并且對電流的阻抗變高，其導(dǎo)致變細(xì)了的燈絲部分變得更熱了，并導(dǎo)致進(jìn)一步的升華。類似的，制造低效性也會在加工過程中在燈絲上形成薄弱點(diǎn)。最后，鎢分子的損耗將導(dǎo)致燈絲失效或“燒斷”，并且由于所涉及的經(jīng)濟(jì)性，不能再工作的燈通常便被置換和扔掉，而不會花費(fèi)任何努力來修復(fù)它。
背景技術(shù)：
為了延長電燈泡(或燈)的使用壽命，已經(jīng)采取了各種各樣的方法來最小化或補(bǔ)償燈絲分子的損耗。例如，白熾燈通常填充有惰性氣體，以取代燈絲在燈泡內(nèi)部為部分真空的情況下工作。除了防止燈絲燃燒之外，惰性氣體是用于撞擊升華鎢分子的分子源。理想的是，在鎢分子凝結(jié)在玻璃燈泡的內(nèi)側(cè)之前，這些撞擊將使鎢分子改變方向回到燈絲上那些可以被修復(fù)的地方。作為另一個(gè)示例，鹵素?zé)敉ㄟ^使用被稱為鹵素再循環(huán)的過程最小化鎢絲分子的損耗。通常而言，鹵素再循環(huán)是一種化學(xué)反應(yīng)，即從玻璃內(nèi)表面收集早先是自由的鎢分子，然后借助燈絲的高溫而將這些分子重新沉積在燈絲上。
另一種延長燈的使用壽命的方法是利用一個(gè)以上的燈絲。在這方面，多燈絲燈已在數(shù)篇專利文獻(xiàn)中進(jìn)行了說明，例如，在1985年11月12日授權(quán)給Fields等人的US專利No.4,553,066描述了一種多燈絲燈，其使用縱向延伸的燈絲和一線柵來協(xié)助確保一失效的燈絲不會脫開并干擾另一可工作的燈絲。然而，該發(fā)明單獨(dú)地向每一個(gè)燈絲提供能量，因此，為每一個(gè)燈絲都使用一單獨(dú)的引線，例如一個(gè)三燈絲燈將需要三個(gè)引線和一公共導(dǎo)線。由于燈被通電的時(shí)間量是燈失效的一個(gè)主要原因，并且由于在該發(fā)明中所有燈絲同時(shí)工作，所以燈的使用壽命不能被延長得很多。在于1991年10月29授權(quán)給Munoz等人的US專利No.5,061,879描述了另一種多燈絲燈。然而，該發(fā)明不是同時(shí)向每一個(gè)燈絲提供能量，而且，另一方面，該發(fā)明只是一個(gè)雙燈絲燈，并且它需要使用一外部控制模塊在第一燈絲失效后接通第二燈絲。
另外，盡管電燈泡通常在燒斷之前可持續(xù)幾百小時(shí)，某些電燈泡可持續(xù)更長的時(shí)間并被公稱為“長壽命”燈泡。通常而言，長壽命燈泡由一單個(gè)的、較大尺寸的燈絲制成并具有一減小的對電流的阻抗，但是這些燈泡不如標(biāo)準(zhǔn)燈泡經(jīng)濟(jì)，可卻和標(biāo)準(zhǔn)燈泡一樣，一旦它們單個(gè)的、較大尺寸的燈絲失效，就必須被更換。因此，仍存在用經(jīng)濟(jì)方式延長電燈泡的使用壽命的需要。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)其主要方面和簡要說明，本發(fā)明是一電燈泡，其具有至少兩組燈絲段和至少三個(gè)燈絲，其中每一個(gè)燈絲組可以被分類成主燈絲、備用(或次級、或主備用)燈絲、和/或其它后級的燈絲(或后級的備用燈絲)，其中該主燈絲是一串聯(lián)電路的一部分，因此在開始時(shí)能夠被通電以產(chǎn)生光亮；該備用燈絲旁通一失效的、即斷路的主燈絲，并成為該串聯(lián)電路的一部分，因此能夠被通電以產(chǎn)生光亮；該后級的燈絲依次旁通一失效的、即斷路的前級的燈絲，并成為該串聯(lián)電路的一部分，因此隨后能夠被通電以產(chǎn)生光亮。通常而言，燈絲是這樣加工成的，即通過將鎢制成非常細(xì)的直徑大約為50微米的金屬絲，然后將該金屬絲卷繞成一雙螺旋線圈并使燈絲的端部安裝在電源線上，該電源線安裝在一由絕緣體、例如玻璃制成的支撐結(jié)構(gòu)上。經(jīng)常是，當(dāng)一燈絲燒壞、即斷路時(shí)，它是沿?zé)艚z長度在一個(gè)位置上出現(xiàn)這種情況，然而如果該剩余可工作部分能夠被連接回到一可工作的燈絲電路的話，燈絲的剩余部分仍是可用的。通過使用一雙燈絲組的實(shí)施例，其總共包含有三個(gè)燈絲，作為一個(gè)示例，而不是一種限定，是使這三個(gè)燈絲中的兩個(gè)為主燈絲并在燈被通電時(shí)開始能夠產(chǎn)生光亮，使另一個(gè)燈絲為這兩個(gè)主燈絲中的一個(gè)的備用(或次極)燈絲。由于本發(fā)明的任何一個(gè)實(shí)施例都可以制成是使用具有相同的、或不同的、電的特征和/或發(fā)光度特征的燈絲，所以在該示例中是假設(shè)主燈絲中的一個(gè)為一較小尺寸的燈絲，是在工作中變得更熱的和/或換言之是更可能在另一主燈絲之前失效的燈絲。該次級燈絲，在該示例中，通過使用分流器而與更可能失效的燈絲并聯(lián)。這些分流器可以包括、但并不局限于由氧化金屬材料制成的裝置，該材料直到其上施加有大于該材料的額定擊穿電壓的擊穿電壓時(shí)才變成是導(dǎo)電的。在正常工作中，該電壓幅度、即大于該額定擊穿電壓的電壓幅度不橫跨分流器施加，而是在其上安裝有分流器的主燈絲(其在該示例中是更可能失效的燈絲)失效時(shí)，一大于該額定擊穿電壓的電壓才橫跨分流器施加，并且備用燈絲變成能與可工作的主燈絲電串聯(lián)，即備用燈絲旁通失效主燈絲。類似地，本發(fā)明的其它實(shí)施例可以包括、但并不局限于那些具有橫跨每一個(gè)主燈絲的獨(dú)立備用燈絲，這將允許一獨(dú)立備用燈絲用于旁通每一個(gè)失效主燈絲，和/或橫跨至少一個(gè)備用燈絲的至少一個(gè)第三燈絲將用于旁通一失效的、即斷路的備用燈絲，并因此變?yōu)榇?lián)燈絲電路的一部分，并因此能夠被通電以產(chǎn)生光亮。
主燈絲段是串聯(lián)的，并可以以一基本上是直的構(gòu)形布置，以一半圓形的環(huán)布置，或以一陣列布置，而備用和/或后級的燈絲段也可以是串聯(lián)的并與它們的主(或前級的)燈絲段配對部分是錯(cuò)置的，或是間隔開的。主、備用、和/或其它后級的燈絲段優(yōu)選與形成在燈的內(nèi)部的支撐結(jié)構(gòu)相連；然而，主燈絲段可以直接與這些支撐結(jié)構(gòu)相連，而備用(和/或其它后級的)燈絲段要通過由接線柱(或其它類似的支撐裝置)安裝到主燈絲段(和/或其它前級的燈絲段)上而間接地與這些支撐結(jié)構(gòu)相連。通常而言，主燈絲段序列中的每一個(gè)端部安裝到一電源線(或其它引線導(dǎo)體)上，每一個(gè)單獨(dú)的具有一相關(guān)的備用燈絲段的主燈絲段在變?yōu)閿嗦窌r(shí)使用分流器或者直接地或者通過其它主和/或備用燈絲段來提供和與它們相關(guān)的備用(或次級)燈絲段和電源線的電連接。類似地，當(dāng)一備用(或次級)燈絲段變?yōu)閿嗦窌r(shí)，它也使用分流器來提供和與它相關(guān)的備用燈絲段的電連接，該備用燈絲段是第二級備用(或一第三)燈絲段。
另外，備用(或次級)燈絲段可以具有比和它們相關(guān)的主燈絲段的阻抗高的阻抗，以提供合適的分流功能。此外，備用(或次級)燈絲段設(shè)計(jì)成可向使用者提供關(guān)于在整個(gè)燈絲段系統(tǒng)都變?yōu)椴豢晒ぷ髦?，主燈絲段已經(jīng)失效的可見的暗示，即備用(或次級)燈絲段可以比主燈絲段暗(或亮)一些。類似地，為相同目的，后級的燈絲段將具有比它們的前級的主燈絲段的阻抗高的阻抗。
本發(fā)明的一個(gè)特征在，使用至少一個(gè)備用(或次級)燈絲段。當(dāng)備用(或次級)燈絲段所屬的主燈絲段燒壞時(shí)，燈通過使用備用(或次級)燈絲段來取代失效的主燈絲段而仍可繼續(xù)工作。備用(或次級)燈絲段不僅延長了燈的可用壽命，而且通過使用多個(gè)組、段和/或備用的例如第三燈絲段作為備用(或次級)燈絲段等的第二級備用，燈的壽命可以增加比2更大的系數(shù)，并仍保持高的可見光輻射率。通常而言，在最通用的“長壽”燈是以可見光輻射率來換取長的使用壽命的。在這方面，增加的壽命同時(shí)使更換電燈泡的時(shí)間和費(fèi)用減少了相同的倍數(shù)。因此，對于本發(fā)明的多個(gè)并聯(lián)燈絲的燈即使允許略微高一些的制造費(fèi)用，但是與現(xiàn)有技術(shù)的燈相比，本發(fā)明的燈的整體費(fèi)用的節(jié)省是顯著的。
本發(fā)明的另一個(gè)特征是，使用旁通分流器。旁通分流器基本上位于玻璃管殼的內(nèi)部圍繞著燈絲，并在一個(gè)燈絲燒壞時(shí)用作接通備用燈絲的開關(guān)。因?yàn)榕酝ǚ至髌骱透郊拥臒艚z位于本發(fā)明的燈的內(nèi)部，所以本發(fā)明的燈可以用于標(biāo)準(zhǔn)燈插口，而不需要對燈或燈座作改動(dòng)。
本發(fā)明的又一個(gè)特征是，使用橫跨一失效燈絲的斷路電壓來啟動(dòng)一分流器，以便接通一備用燈絲。該特征使備用燈絲在一相關(guān)燈絲失效時(shí)隨后自動(dòng)工作。
通過結(jié)合附圖仔細(xì)閱讀優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明，其它特征和它們的優(yōu)點(diǎn)對于燈設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)人員是明顯的。


圖1是本發(fā)明的燈的部分被截去的立體圖。
圖2A是本發(fā)明的一個(gè)雙燈絲組實(shí)施例的平面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的在所有主要組燈絲的正常工作期間的電流路徑。
圖2B是圖2A所示的雙燈絲組實(shí)施例的平面圖，示出了電流路徑在一備用燈絲段的正常工作期間旁通一斷路主燈絲段的示例。
圖3是本發(fā)明的燈的另一優(yōu)選實(shí)施例的部分被截去的立體圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是對電燈的一種改進(jìn)，其主要是針對、但不局限于延長白熾燈的使用壽命。特別是，該改進(jìn)包括使用備用燈絲(或燈絲段)來取代斷路的主燈絲段，和使用旁通分流器自動(dòng)改變正常電流路徑、即經(jīng)過主燈絲段的電流路徑來給備用燈絲通電。該改進(jìn)將會明顯延長燈的工作壽命，這是由于使用了每一個(gè)附加的燈絲段和/或備用燈絲段組，并同時(shí)仍保持了高的可見光輻射率。另外，因?yàn)闊舻母淖儾⑷朐跓舻膬?nèi)部，所以本發(fā)明所改進(jìn)的燈可以被插入任何現(xiàn)有的燈座中。
圖1和3示出了本發(fā)明的燈的實(shí)施例，該燈整體用參考標(biāo)號10表示，具有一主燈絲組15和一個(gè)在本文中被稱為備用燈絲組(或次級燈絲組、或主備用組)的附加的燈絲組25。該改進(jìn)的燈10優(yōu)選包括一密封的、軟質(zhì)或硬質(zhì)玻璃的管殼12；然而，也可以使用其它合適的材料。在管殼12的內(nèi)部裝有至少兩個(gè)燈絲組15和25，其中在主組15中有至少兩個(gè)燈絲，在備用組25中有至少一個(gè)燈絲。然而，優(yōu)選的是，在此只有兩個(gè)燈絲組，主燈絲組15和備用燈絲組25各具有相等數(shù)量的燈絲段，例如，主燈絲段16-20和備用燈絲段26-30。然而，其它的實(shí)施例可以包含較多數(shù)量(或較少數(shù)量)的燈絲段，和/或較多的燈絲組。優(yōu)選的是，燈絲段16-20和26-30由鎢制成，并為卷曲螺旋型，即鎢絲被制成一螺旋線，然后該螺旋線本身被卷曲；然而，也可以使用其它合適的燈絲形式和/或材料。另外，燈絲段16-20和26-30可被離散成單獨(dú)的段，這些段可以通過焊接與它們的燈絲組的其它燈絲段電連接在一起，或者錫焊到端子上、錫焊到支柱上、彼此錫焊，或者通過任何其它合適的電連接機(jī)構(gòu)或方法而電連接在一起。然而，優(yōu)選的是，燈絲段16-20和26-30由燈絲材料的兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的長度段制成，即一個(gè)長度段用于每一個(gè)燈絲組，然后這些長度段通過使用旁通分流器31-36而實(shí)際上又形成多個(gè)段(如圖2A和2B所示)。然而在另一個(gè)實(shí)施例中，燈絲段由燈絲材料的一個(gè)連續(xù)長度段制成，然后形成單獨(dú)的燈絲組和/或燈絲段。優(yōu)選的是，主燈絲組15的相對兩端通過夾緊、焊接、和/或通過任何其它合適的安裝機(jī)構(gòu)安裝到引線42和44上，這些引線被嵌入本文中稱為玻璃支座39的玻璃支撐結(jié)構(gòu)。在引線42和44安裝到燈絲上以后，玻璃支座39被插入、然后熔封在燈管殼12上。引線42和44優(yōu)選由銅和鎳制成；然而，也可以使用任何其它合適的材料。引線42和44用于傳導(dǎo)進(jìn)出主和/或備用燈絲組15和/或25中的被通電的燈絲的電流，并可以被連接到至少一個(gè)嵌入的保險(xiǎn)絲(未示出)上，該保險(xiǎn)絲用于保護(hù)燈10、相關(guān)的(多個(gè))電路和/或任何其它的電相關(guān)元件。引線42和44可以由鉬或任何其它合適的材料制成的扎線(未示出)支撐，主燈絲段16-20優(yōu)選由鉬或任何其它合適的材料制成的支撐線37支撐。類似地，備用燈絲段26-30整體由支撐線37支撐和/或由主燈絲組15通過使用支撐支架38來支撐。優(yōu)選支撐支架38在燈10的正常工作中是不導(dǎo)電的；然而，支撐支架38也可以用作為分流器，在需要旁通一斷路的主燈絲段16-20時(shí)接通一個(gè)或多個(gè)備用燈絲段26-30，在這種情況下，每一個(gè)與一斷路的主燈絲段16-20直接連接的支撐支架38都變成是導(dǎo)電的。當(dāng)支撐支架38也用于提供分流器功能時(shí)，支撐支架38在本文中也被稱為旁通分流器31-36(其工作情況將在下文進(jìn)一步討論)。優(yōu)選的是，為了最小化燈絲材料的升華和/或快速氧化，玻璃支座39具有一用作通向管殼12內(nèi)部的開口的排出管54，該排出管允許從管殼的內(nèi)部泵出空氣，或者填充有一種或多種惰性氣體，或者僅留成真空的。在此之后，排出管54或者被密封，排出管54或者被切斷并密封開口，然后將優(yōu)選由鋁或黃銅制成的基部56安裝到燈管殼12上。優(yōu)選的是，上述惰性填充氣體是從一組包含氬、氮、氪、氙或這些氣體的混合物的氣體中選出的；然而，也可以使用任何其它合適的填充氣體。另外，本發(fā)明的燈10的其它實(shí)施例可以使燈管殼12的內(nèi)部增壓，以增加惰性氣體分子的數(shù)量，并進(jìn)一步最小化燈絲材料的升華?；?6通過實(shí)現(xiàn)與燈座(未示出)的電連接和通過具有一個(gè)電連接一位于基部56的底部上的中心觸點(diǎn)(未示出)的引線42及另一電連接基部56本身的引線44來用于向燈絲段16-20和26-30提供電能。本發(fā)明的燈10的其它附加特征是可以在燈管殼12內(nèi)使用一隔熱屏58以防止燈10的基部56過熱，特別是在較高瓦數(shù)的實(shí)施例中。
現(xiàn)在參見圖2A和2B，其作為一個(gè)示例，但并不作為限制，結(jié)合一個(gè)實(shí)施例說明本發(fā)明的燈10的工作，該實(shí)施例具有一個(gè)主燈絲組15和一個(gè)備用燈絲組25，它們各具有五個(gè)燈絲段16-20和26-30。由于燈10已被安裝到一個(gè)燈座中，并且該燈座由一電流源通電，所以電流路徑從該電流源開始，經(jīng)由引線42或44中的一個(gè)、經(jīng)由主燈絲組15的燈絲段16-20、然后經(jīng)由引線42或44中的另一個(gè)，回到該電流源。在主燈絲組15的燈絲段16-20中的任意一個(gè)段失效的情況下，與該失效的燈絲段16-19或20相關(guān)的備用燈絲組25的燈絲段26-29或30、即次級(或主備用)燈絲段26-29或30便通過使用旁通分流器31-35和/或36而接通電流路徑；因此，旁通了失效的燈絲段16-19或20并允許燈10保持點(diǎn)亮著。換言之，旁通分流器31-36是小的氧化金屬(或其它適合材料的)連接器，其充當(dāng)沖息開關(guān)，即在需要旁通一失效的主燈絲組15的燈絲段16-19或20時(shí)，允許電流通過該備用燈絲段26-29或30，“接通”一備用燈絲段26-29或30。旁通分流器31-36優(yōu)選被夾緊或焊接到支撐線37、支撐支架38和/或引線42和44上；然而，也可以使用任何其它合適的安裝方法，其包括但不局限于錫焊、壓接或任何其它粘結(jié)或機(jī)械力的應(yīng)用。在另一個(gè)實(shí)施例中，旁通分流器31-36是氧化金屬絲，其優(yōu)選被支撐線37、支撐支架38、主燈絲組15、備用燈絲組25和/或引線42和44包繞和/或卷繞，或者也可以通過任何其它合適的方法將旁通分流器31-36安裝到燈絲組15和25、燈絲段16-20和26-30、或那些其它的元件37、38和/或42和44上。在又一種連接形式的實(shí)施例中支撐支架38本身即為旁通分流器31-36，并用于裝載燈絲段16-20和26-30；和/或支撐線37和/或支撐支架38被設(shè)計(jì)成包括有用于將旁通分流器31-36、燈絲組15和25和/或燈絲段16-20和26-30安裝到支撐線37和/或支撐支架38上的接線柱(未示出)。在任何情況下，旁通分流器31-36都優(yōu)選由氧化鋁或某種其它的氧化導(dǎo)電材料制成；然而，也可以使用任何其它合適的材料，其包括但又不局限于鋼。正常情況下，旁通分流器31-36上的氧化涂層是不導(dǎo)電的，從而電流如上所述地從電流源開始，經(jīng)由引線42或44中的一個(gè)、經(jīng)由主燈絲組15的燈絲段16-20、然后經(jīng)由引線42或44中的另一個(gè)，回到該電流源。然而，在主燈絲組15的燈絲段16-19或20中單獨(dú)一個(gè)段斷路后，旁通分流器31-35或36中的(一個(gè)或)兩個(gè)將承受橫跨它們結(jié)構(gòu)施加的全線電壓或幾乎全線電壓。該斷路電壓破壞了旁通分流器31-35或36(通常是一次一個(gè)分流器)中的這(一個(gè)或)兩個(gè)的氧化涂層，并導(dǎo)致該被影響的旁通分流器31-35或36跨過失效的燈絲段16-19或20與備用燈絲段26-29或30(即針對于失效的主燈絲段16-19或20的主備用燈絲段26-29或30)電連接。(在某些情況下，例如，其中一個(gè)備用燈絲段被接通，并且它相鄰于一個(gè)早先接通的備用燈絲段，只需要一個(gè)旁通分流器變成是導(dǎo)電的，以使燈發(fā)光)。
可以結(jié)合圖2B說明本發(fā)明的燈10的工作的一個(gè)示例。如圖2B中所示，在中心主燈絲段18斷路后，全線電壓或幾乎全線電壓便施加到兩個(gè)旁通分流器33和34上，并且由于該電壓大于旁通分流器31-36的通常為大約35伏的額定擊穿電壓，所以這兩個(gè)旁通分流器33和34變成是導(dǎo)電的，并將備用燈絲段28(即失效的主燈絲段18的備用燈絲段)電連接到燈電路中，即該串聯(lián)的燈絲電路導(dǎo)致它和可工作的主燈絲組15的剩余的燈絲段16、17、19和20能夠被通電并因此被點(diǎn)亮。在正常連續(xù)的工作中，基于該相同的示例，主燈絲組15的剩余的燈絲段16、17、19和20、備用燈絲組25的燈絲段26、27、29和30及旁通分流器31、32、35和36將以相同的方式工作，即主燈絲組15的其它的燈絲段16、17、19和20最后將變成是斷路的(通常是一次一個(gè))，其它的旁通分流器31、32、35和36將變成是導(dǎo)電的(通常是一次(一個(gè)或)兩個(gè))，并將橫跨失效的燈絲段16、17、19和/或20電連接一備用燈絲段26、27、29和/或30，使燈保持是點(diǎn)亮的，只要在引線42和44之間存在有電流路徑即可。
為了燈10能適當(dāng)工作，備用燈絲組25本身和/或各個(gè)備用燈絲段26-30分別具有比主燈絲組15和/或各個(gè)主燈絲段16-30的高的阻抗。作為阻抗上這種區(qū)別的附加益處是，由于主燈絲組15的燈絲段16-30失效并由該備用燈絲組25的燈絲段26-30取代，燈10變?yōu)檎{(diào)光器，這為使用者提供了一種可見的暗示或警告，即在燈10完全燒斷之前，燈10需要被替換。
在本發(fā)明的燈10的另一個(gè)實(shí)施例中，附加的交叉分流器(未示出)安裝在每兩個(gè)相鄰的旁通分流器31-36之間。這些分流器通常由與旁通分流器31-36相同的材料制成，并以早先為旁通分流器31-36進(jìn)行說明的方式起作用和工作。然而，為了進(jìn)行正常的交叉分流工作，這些交叉分流器是被如此制造的，即它們的擊穿電壓和/或它們的額定“從施加該擊穿電壓一直到導(dǎo)電的時(shí)間”比用于旁通分流器31-36的相應(yīng)額定時(shí)間明顯高得多。這將使得旁通分流器31-36在這些交叉分流器導(dǎo)電之前很久就已變成是導(dǎo)電的；因此在這些交叉分流器變成導(dǎo)電的之前降低了橫跨這些交叉分流器所施加的電壓。每一個(gè)交叉分流器用于提供一電流路徑，該路徑同時(shí)旁通一獨(dú)立的失效主燈絲段16-20以及其失效的相關(guān)備用燈絲段26-30。這能夠防止整個(gè)燈10過早地失效，并能夠允許燈10具有達(dá)到其最大可用壽命的機(jī)會。例如，在圖2B中所示的中心段18變成是斷路的，并且與該失效的主燈絲段18(作為其備用機(jī)構(gòu)的)相關(guān)的備用燈絲段28也變成是斷路的，這導(dǎo)致與分別位于這兩個(gè)失效的燈絲段18和28每一側(cè)上的兩個(gè)旁通分流器33和34相連的交叉分流器變成是導(dǎo)電的，并提供一旁通這兩個(gè)失效的燈絲段18和28的電流路徑，這將允許燈10保持是點(diǎn)亮的(如果在引線42和44之間仍存在有經(jīng)由可工作的燈絲段的電流路徑的話)。
如上所述，也可以有附加的燈絲組，例如一可作用為備用燈絲段的第二級備用組的第三燈絲組，和/或在一個(gè)組中也可以有附加的或較少的燈絲段。此外，這可能需要使用附加的或較少的旁通分流器、支撐線和/或本發(fā)明的燈10的任何其它上述元件。不管結(jié)構(gòu)是否不同，燈10的構(gòu)造及工作的方法和方式都將是相似的。因此，盡管如本文所述，在具體實(shí)施例的內(nèi)容中說明了本發(fā)明的不同特征和功能，但其目的只是說明本發(fā)明，并不是作為對本發(fā)明的限制。在這方面，本發(fā)明的不同特征和/或功能的任何排列組合，其都落入本說明書的精神和范圍內(nèi)和/或落入附屬于該說明書的權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)，都可以被認(rèn)作是由本發(fā)明所包含的組合。此外，在燈設(shè)計(jì)和工作領(lǐng)域的那些技術(shù)人員將可以看出，在不脫離所附權(quán)利要求書所進(jìn)一步限定的優(yōu)選實(shí)施例的精神和范圍的情況下，對上述優(yōu)選實(shí)施例做出許多替代和修改都是可能的。
權(quán)利要求
1.一種燈，其包括(a)一具有一內(nèi)部的管殼；(b)一安裝到所述管殼上的基部，其具有一底部電觸點(diǎn)，所述底部電觸點(diǎn)和所述基部適用于在所述底部電觸點(diǎn)和所述基部之間傳導(dǎo)電流流動(dòng)；(c)一裝載在所述管殼的所述內(nèi)部的主電極，所述主電極與所述底部電觸點(diǎn)電連接，并適用于傳導(dǎo)所述電流流動(dòng)；(d)一裝載在所述管殼的所述內(nèi)部的次級電極，所述次級電極與所述基部電連接，并適用于傳導(dǎo)所述電流流動(dòng)；(e)至少一個(gè)裝載在所述管殼的所述內(nèi)部的主燈絲段，其與所述主電極和所述次級電極處于電連通，所述至少一個(gè)主燈絲段適用于在包含有所述底部電觸點(diǎn)、所述主電極、所述至少一個(gè)主燈絲段、所述次級電極和所述基部的電路中傳導(dǎo)所述電流流動(dòng)；(f)多個(gè)與所述至少一個(gè)主燈絲段可操作連接的旁通分流器；(g)至少一個(gè)裝載在所述管殼的所述內(nèi)部的備用燈絲段，其可與所述多個(gè)旁通分流器和所述至少一個(gè)主燈絲段可操作連接，其中，一獨(dú)立于所述至少一個(gè)主燈絲段的主燈絲段與一獨(dú)立于所述至少一個(gè)備用燈絲段的備用燈絲段相配對，構(gòu)成一燈絲對，每一個(gè)所述燈絲對具有兩個(gè)燈絲對端部，其中所述多個(gè)旁通分流器中的一個(gè)與所述兩個(gè)燈絲對端部的每一端相連，其中所述多個(gè)旁通分流器中的每一個(gè)都適用于變成是導(dǎo)電的，并可在每一個(gè)所述燈絲對的所述至少一個(gè)主燈絲段斷路時(shí)將每一個(gè)所述燈絲對的所述至少一個(gè)備用燈絲段電插入所述電路中。
2.如權(quán)利要求1所述的燈，其中，所述至少一個(gè)主燈絲段是至少兩個(gè)主燈絲段。
3.如權(quán)利要求1所述的燈，其中，所述至少一個(gè)主燈絲段是至少三個(gè)主燈絲段。
4.如權(quán)利要求1所述的燈，其中，所述至少一個(gè)主燈絲段是至少四個(gè)主燈絲段。
5.如權(quán)利要求1所述的燈，其中，所述至少一個(gè)主燈絲段是至少五個(gè)主燈絲段。
6.如權(quán)利要求1所述的燈，其中，所述多個(gè)旁通分流器中的每一個(gè)還包括通過圍繞每一個(gè)所述燈絲對端部卷繞被安裝到每一個(gè)所述燈絲對上的氧化金屬絲。
7.如權(quán)利要求1所述的燈，其中，所述多個(gè)旁通分流器中的每一個(gè)還包括有在每一個(gè)所述燈絲對端部處機(jī)械安裝到每一個(gè)所述燈絲對上的氧化金屬材料。
8.如權(quán)利要求1所述的燈，其中，所述多個(gè)旁通分流器中的每一個(gè)還包括在每一個(gè)所述燈絲對端部處與每一個(gè)所述燈絲對可操作連接并支撐每一個(gè)所述燈絲對的氧化金屬支撐支架。
9.如權(quán)利要求1所述的燈，其中，每一個(gè)所述的獨(dú)立于每一個(gè)所述燈絲對的備用主燈絲段都具有比所述獨(dú)立備用燈絲段的低的額定阻抗，所述獨(dú)立備用燈絲段與所述每一個(gè)所述獨(dú)立主燈絲段相配對。
10.如權(quán)利要求2所述的燈，其中，所述至少一個(gè)備用燈絲段是至少兩個(gè)備用燈絲段，并且形成至少兩個(gè)燈絲對。
11.如權(quán)利要求3所述的燈，其中，所述至少一個(gè)備用燈絲段是至少三個(gè)備用燈絲段，并且形成至少三個(gè)燈絲對。
12.如權(quán)利要求4所述的燈，其中，所述至少一個(gè)備用燈絲段是至少四個(gè)備用燈絲段，并且形成至少四個(gè)燈絲對。
13.如權(quán)利要求5所述的燈，其中，所述至少一個(gè)備用燈絲段是至少五個(gè)備用燈絲段，并且形成至少五個(gè)燈絲對。
14.如權(quán)利要求7所述的燈，其中，所述多個(gè)旁通分流器中的每一個(gè)還包括在每一個(gè)所述燈絲對端部處機(jī)械安裝到每一個(gè)所述燈絲對上的氧化金屬材料。
15.一種燈，其包括(a)一具有一內(nèi)部的管殼；(b)一安裝到所述管殼底部上的基部，其具有一底部電觸點(diǎn)，所述底部電觸點(diǎn)和所述基部適用于在所述底部電觸點(diǎn)和所述基部之間傳導(dǎo)電流流動(dòng)；(c)一裝載在所述管殼的所述內(nèi)部的主電極，所述主電極與所述底部電觸點(diǎn)電連接，并適用于傳導(dǎo)所述電流流動(dòng)；(d)一裝載在所述管殼的所述內(nèi)部的次級電極，所述次級電極與所述基部電連接，并適用于傳導(dǎo)所述電流流動(dòng)；(e)一裝載在所述管殼的所述內(nèi)部的主燈絲，其具有一第一端部和一與之相對的第二端部，所述主燈絲與所述主電極和所述次級電極處于電連通，并適用于在包含有所述主燈絲、所述底部電觸點(diǎn)、所述主電極、所述次級電極和所述基部的電路中傳導(dǎo)所述電流流動(dòng)；(f)一安裝在所述主燈絲的所述第一端部上的第一端部旁通分流器；(g)一安裝在所述主燈絲的所述第二端部上的第二端部旁通分流器；和(h)一裝載在所述管殼的所述內(nèi)部的備用燈絲，其具有一備用燈絲第一端部和一與之相對的備用燈絲第二端部，安裝在所述第一端部旁通分流器上的所述備用燈絲第一端部和安裝在所述第二端部旁通分流器上的所述備用燈絲第二端部導(dǎo)致所述備用燈絲可與所述主燈絲可操作連接，其中，在所述主燈絲變?yōu)閿嗦返闹鳠艚z時(shí)，所述第一端部旁通分流器和所述第二端部旁通分流器變成是導(dǎo)電的，導(dǎo)致所述備用燈絲變成電插入所述電路中，以取代所述斷路的主燈絲。
16.如權(quán)利要求14所述的燈，其還包括多個(gè)內(nèi)部旁通分流器，其可按定距離間隔關(guān)系沿所述主燈絲和所述備用燈絲的長度在所述第一端部分流器和所述第二端部分流器之間與所述主燈絲和所述備用燈絲可操作連接，并在其間形成多個(gè)燈絲對，且包括所述第一端部旁通分流器和所述第二端部旁通分流器，所述多個(gè)燈絲對中的每一個(gè)都具有一主燈絲段和一備用燈絲段，其中，所述多個(gè)內(nèi)部旁通分流器與所述第一端部分流器和所述第二端部分流器相結(jié)合形成了一旁通分流器組，其中，所述燈絲對中的每一個(gè)都由兩個(gè)來自所述旁通分流器組中的旁通分流器約束，并且其中來自所述多個(gè)燈絲對的一個(gè)燈絲對中的任何所述主燈絲段的斷路將導(dǎo)致約束所述燈絲對的所述兩個(gè)旁通分流器中的至少一個(gè)變成是導(dǎo)電的，這導(dǎo)致所述燈絲對的所述備用燈絲段可電插入所述電路中，以取代所述燈絲對的已變成是斷路的所述主燈絲段。
17.一種燈，其包括(a)一具有一內(nèi)部的管殼；所述管殼具有一頂部和一與之相對的底部，所述內(nèi)部具有一從所述管殼的所述底部向所述頂部延伸的縱向軸線；(b)一安裝到所述管殼上的基部，其具有一底部電觸點(diǎn)，所述底部電觸點(diǎn)和所述基部適用于在所述底部電觸點(diǎn)和所述基部之間傳導(dǎo)電流流動(dòng)；(c)一裝載在所述管殼的所述內(nèi)部的主電極，所述主電極與所述底部電觸點(diǎn)電連接，并適用于傳導(dǎo)所述電流流動(dòng)；(d)一裝載在所述管殼的所述內(nèi)部的次級電極，所述次級電極與所述基部電連接，并適用于傳導(dǎo)所述電流流動(dòng)；(e)一裝載在所述管殼的所述內(nèi)部的主燈絲，其具有一第一端部和一與之相對的第二端部，所述主燈絲具有一縱向長度，所述縱向長度是從所述第一端部向所述第二端部測得的，所述主燈絲與所述主電極和所述次級電極處于電連通，并適用于在包含有所述主燈絲、所述底部電觸點(diǎn)、所述主電極、所述次級電極和所述基部的電路中傳導(dǎo)所述電流流動(dòng)；(f)一裝載在所述管殼的所述內(nèi)部的備用燈絲，其具有一備用燈絲第一端部和一與之相對的備用燈絲第二端部，所述備用燈絲具有一縱向長度，并定位成使所述備用燈絲大致平行于所述主燈絲的所述縱向長度；和(g)用于電旁通主燈絲的一斷路部分的機(jī)構(gòu)，所述電旁通機(jī)構(gòu)可按定距離間隔關(guān)系沿所述主燈絲和所述備用燈絲的所述縱向長度與所述主燈絲和所述備用燈絲可操作連接，其中所述電旁通機(jī)構(gòu)形成多個(gè)燈絲對，所述多個(gè)燈絲對中的每一個(gè)都具有一主燈絲部分和一備用燈絲部分，并且來自所述多個(gè)燈絲對的一個(gè)燈絲對中的任何所述主燈絲部分的斷路將導(dǎo)致所述電旁通機(jī)構(gòu)變?yōu)槭菍?dǎo)電的，這導(dǎo)致所述燈絲對的所述備用燈絲部分可電插入所述電路中，以取代所述燈絲對的已變成是斷路的所述主燈絲部分。
18.如權(quán)利要求17所述的燈，其中，所述主燈絲的所述縱向長度是弧形的，并且所述備用燈絲定位在由所述主燈絲、由一條從所述主燈絲的所述第一端部到所述管殼的所述縱向軸線的第一線和由一條從所述主燈絲的所述第二端部到所述管殼的所述縱向軸線的第二線限定的弧形扇段內(nèi)。
19.如權(quán)利要求17所述的燈，其還包括用于旁通一失效燈絲對的機(jī)構(gòu)，其中所述燈絲對的所述主燈絲部分和所述備用燈絲部分二者都已經(jīng)是斷路的。
20.一種燈，其包括(a)一具有一內(nèi)部的管殼；(b)一安裝到所述管殼上的基部，其具有一底部電觸點(diǎn)，所述底部電觸點(diǎn)和所述基部適用于在所述底部電觸點(diǎn)和所述基部之間傳導(dǎo)電流流動(dòng)；(c)一裝載在所述管殼的所述內(nèi)部的主電極，所述主電極與所述底部電觸點(diǎn)電連接，并適用于傳導(dǎo)所述電流流動(dòng)；(d)一裝載在所述管殼的所述內(nèi)部的次級電極，所述次級電極與所述基部電連接，并適用于傳導(dǎo)所述電流流動(dòng)；(e)一裝載在所述管殼的所述內(nèi)部的主燈絲，其具有一第一端部和一與之相對的第二端部，所述主燈絲與所述主電極和所述次級電極處于電連通，并適用于在包含有所述主燈絲、所述底部電觸點(diǎn)、所述主電極、所述次級電極和所述基部的電路中傳導(dǎo)所述電流流動(dòng)；(f)一主備用燈絲，其具有一主備用燈絲第一端部和一與之相對的主備用燈絲第二端部，其在所述管殼的所述內(nèi)部可與所述主燈絲可操作連接；(g)一次級備用燈絲，其具有一次級備用燈絲第一端部和一與之相對的次級備用燈絲第二端部，其在所述管殼的所述內(nèi)部可與所述主備用燈絲可操作連接；(h)多個(gè)第一級旁通分流器，其可按定距離間隔關(guān)系沿所述主燈絲和所述主備用燈絲的長度與所述主燈絲和所述主備用燈絲可操作連接，并沿所述主燈絲和所述主備用燈絲的長度形成多個(gè)第一級燈絲對，所述多個(gè)第一級燈絲對中的每一個(gè)都具有一主燈絲段和一主備用燈絲段，其中所述第一級燈絲對中的每一個(gè)都由兩個(gè)來自所述多個(gè)第一級旁通分流器中的第一級旁通分流器約束，并且其中來自所述多個(gè)第一級燈絲對的一第一級燈絲對中的任何所述主燈絲段的斷路將導(dǎo)致約束所述第一級燈絲對的所述兩個(gè)第一級旁通分流器中的至少一個(gè)變?yōu)槭菍?dǎo)電的，這導(dǎo)致所述燈絲對的所述主備用燈絲段可電插入所述電路中，以取代所述燈絲對的已變成是斷路的所述主燈絲段；和(i)多個(gè)第二級旁通分流器，其可按定距離間隔關(guān)系沿所述主備用燈絲和所述次級備用燈絲的長度與所述主備用燈絲和所述次級備用燈絲可操作連接，并沿所述主備用燈絲和所述次級備用燈絲的長度形成多個(gè)第二級燈絲對，所述多個(gè)第二級燈絲對中的每一個(gè)都具有一主備用燈絲段和一次級備用燈絲段，其中所述第二級燈絲對中的每一個(gè)都由兩個(gè)來自所述多個(gè)第二級旁通分流器中的第二級旁通分流器約束，并且其中來自所述多個(gè)第二級燈絲對的一第二級燈絲對中的任何所述主備用燈絲段的斷路將導(dǎo)致約束所述第二級燈絲對的所述兩個(gè)第二級旁通分流器中的至少一個(gè)變?yōu)槭菍?dǎo)電的，這導(dǎo)致所述第二級燈絲對的所述次級備用燈絲段可電插入所述電路中，以取代所述第二級燈絲對的已變成是斷路的所述主備用燈絲段。
全文摘要
一種對燈的可用壽命的改進(jìn)，其包括使用一主燈絲、一備用燈絲和一在該主燈絲的一部分?jǐn)嗦分髮⒃搨溆脽艚z的部分接通到電流路徑中的機(jī)構(gòu)。使用旁通分流器，其直到主燈絲的一部分?jǐn)嗦分蟛抛優(yōu)槭菍?dǎo)電的，該主燈絲的斷路部分可以由一相關(guān)的備用燈絲部分電取代，以使燈保持是點(diǎn)亮的。在一個(gè)實(shí)施例中，這些分流器由氧化金屬絲制成并按定距離間隔的關(guān)系圍繞該主燈絲和備用燈絲卷繞，形成了由主燈絲段和與其相關(guān)的備用燈絲段構(gòu)成的燈絲對。在另一個(gè)實(shí)施例中，支撐支架不僅用于支撐主燈絲和備用燈絲，而且還用于提供旁通分流器功能。
文檔編號H01K1/00GK1461039SQ0313128
公開日2003年12月10日 申請日期2003年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月15日
發(fā)明者J·M·小吉博尼 申請人:文圖爾研究發(fā)展公司