專利名稱：光源及光源再生的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有一配置在一燈泡或一燈管內(nèi)的可加熱的燈絲或電極的光源以及一種使所述光源再生的方法。
背景技術(shù)：
人們經(jīng)長期實(shí)踐業(yè)已知道所討論的類型的光源及其有各種各樣的設(shè)計(jì)和尺寸。具體地說，這些光源稱為白熾燈、鹵素?zé)粢约霸O(shè)計(jì)成低壓或高壓的放電燈，還有電子發(fā)光二極管。所述光源是基于熱離子發(fā)射、氣體的碰撞激發(fā)或者例如在發(fā)光管內(nèi)的發(fā)光效應(yīng)。
所有這些已知的光源的缺點(diǎn)是隨著使用時(shí)間的增加，燈絲或者電極在使用期間發(fā)光會(huì)變差。這可以是化學(xué)變化，例如由于與燈絲或電極周圍氣氛的化學(xué)成份起化學(xué)反應(yīng)引起的一種轉(zhuǎn)化或毒化。另一方面，這也可以是物理變化，因?yàn)闊岷蜏囟葘艚z或者電極的影響，例如燈絲或電極材料的蒸發(fā)、或者熔化、或者結(jié)晶作用而隨后出現(xiàn)繼裂。所有這些變化都是老化的征兆并且逐漸地削弱或者甚至使已知光源或燈類不能使用或者發(fā)光。
所以，本發(fā)明的一個(gè)目的在于既提供一種在開頭所敘述類型的光源，又提供一種能以結(jié)構(gòu)簡單的裝置來延長光源的使用壽命的方法。

發(fā)明內(nèi)容
上述的和其他的目的以及優(yōu)點(diǎn)通過提供一種本發(fā)明的光源來達(dá)到，其包括一配置在一燈泡或一燈管內(nèi)的可加熱的燈絲或電極以及進(jìn)一步包括一與所述燈絲或所述電極結(jié)合配置的貯藏室。貯藏室包括至少一種同樣存在于燈絲或電極內(nèi)的元素。于是，就能夠給燈絲或電極補(bǔ)充元素。
本文使用的術(shù)語″貯藏室″表示一種其中可累積、沉積或存儲(chǔ)以及可從中分發(fā)物質(zhì)的容器或殼體。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明能夠在一定程度上使一經(jīng)使用一段時(shí)間或者老化所引起的變化的燈絲或電極再生。為此目的，燈絲或電極接納一種例如在使用或老化過程中從燈絲或電極蒸發(fā)的化學(xué)元素。于是，就能夠至少減緩燈絲或電極的變化過程并且甚至在一定程度上將過程逆轉(zhuǎn)。這樣一來，就有可能在一定程度上還原因?yàn)槭褂没蚶匣兓臒艚z或電極的材料。為實(shí)現(xiàn)該過程，使一具有至少一種化學(xué)元素的貯藏室與燈絲或電極結(jié)合。在燈絲或電極中也有這一化學(xué)元素。更明確地說，在光源使用期間，燈絲或電極從該獨(dú)立的貯藏室接納至少一種化學(xué)元素，以便能夠至少減緩燈絲或電極由于使用或老化所引起的的變化并且甚至在很大程度上將過程逆轉(zhuǎn)。結(jié)果，燈絲或電極在一定程度上被”再充電”。雖然本質(zhì)上這一過程并不構(gòu)成一燈絲或電極的原成份的物質(zhì)的返回，但是它確實(shí)從貯藏室提供補(bǔ)充的物質(zhì)。
本發(fā)明的光源能夠顯著地延長一種光源的使用壽命。使用壽命至少持續(xù)到在貯藏室中提供的化學(xué)元素用光的時(shí)候?yàn)橹?。因此，本發(fā)明的光源實(shí)現(xiàn)了一種通過結(jié)構(gòu)簡單的裝置延長使用壽命的光源。
明確地說，光源使用壽命的延長是在光源的正常使用狀態(tài)期間出現(xiàn)的。在這種使用狀態(tài)期間，有可能在一定程度上使光源的燈絲或電極再生。為此，并不需要停止使用光源。
除此之外，可把元素供到燈絲或電極的上面或里面。于是，有可能實(shí)行一特別可靠的燈絲或電極的再生，因?yàn)樵谠嘏c燈絲或電極的材料之間的直接接觸可用來加快化學(xué)反應(yīng)，其有利于再生。
該元素可以一特別可靠的方式，通過含有該元素的氣體或蒸汽來供給。氣體或蒸汽然后可以為元素起到一運(yùn)輸?shù)墓δ堋?br> 在加熱下可以加快把元素供給燈絲或電極，這應(yīng)當(dāng)是運(yùn)輸步驟加快之故。
對再生過程有利的每一燈絲或電極的溫度取決于燈絲或電極的成份。實(shí)踐中業(yè)已發(fā)現(xiàn)，例如，在燈絲為碳化鉭的情況下，在燈絲溫度大約為攝氏2000度時(shí)特別有利于去供給元素。
元素可以為一固體或液體的形式或者以一氣態(tài)的或蒸汽的狀態(tài)保存于貯藏室中。就此而論，對于具體應(yīng)用情況需要進(jìn)行調(diào)整。此外，元素可以與或不與一載體一起以一化合或非化合的形式儲(chǔ)存在貯藏室中。同樣地，在這種情況下，供給元素的方式的挑選應(yīng)適合于具體應(yīng)用的情況。
具體來說，當(dāng)貯藏室含有一包含該元素的有機(jī)物質(zhì)時(shí)，采用—碳化鉭燈絲是有利的。在實(shí)踐中，這已成為特別有效的供給過程。
關(guān)于以一可靠的方式供給化學(xué)元素，貯藏室可以包括一該元素的載體。這種載體可在使用前例如浸于一包含該元素的液態(tài)有機(jī)物質(zhì)中。在另一選擇中，載體可在使用前浸于一包含該元素的有機(jī)溶劑中，例如，浸入到丙酮、甲醛或者乙酸之中。這樣一來，載體所浸入的一預(yù)定數(shù)量的物質(zhì)通常會(huì)黏附在載體上。這數(shù)量然后會(huì)作為包含化學(xué)元素的貯藏室。
明確地說，載體可用橡膠或聚合物制作。就此而論，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)一橡膠O形環(huán)或者聚合物O形環(huán)的結(jié)構(gòu)特別實(shí)用，因?yàn)檫@樣的一種橡膠或聚合物O形環(huán)容易插入一燈泡或一燈管內(nèi)。
載體更為有利是為多孔的，以便載體在一定程度上具有能夠在其上面或里面置有極大量的液態(tài)物質(zhì)的內(nèi)表面。在一具體的實(shí)施例中，載體可用陶瓷、聚合物、聚合物塑膠、泡沫金屬或者燒結(jié)材料制作。
關(guān)于以一特別可靠的方式把元素供給燈絲或電極，可以將貯藏室配置在燈泡或燈管內(nèi)。這樣的話，將貯藏室配置在燈泡底部是特別有利的，因?yàn)樵谶@個(gè)位置上光源的光放射在多數(shù)情況下不會(huì)被遮蔽或阻礙。
關(guān)于以一可靠的方式提供化學(xué)元素以便將其供給燈絲或電極，光源可包括一為貯藏室以及從而為元素的加熱裝置。特別當(dāng)化學(xué)元素呈一固體或液體狀時(shí)，一獨(dú)立的貯藏室的加熱裝置則對，例如，元素蒸發(fā)或氣化有利。
視乎應(yīng)用的情況，加熱裝置可令人滿意地采用感應(yīng)加熱。關(guān)于加熱裝置的一特別簡單的實(shí)施例，加熱裝置可為一電阻加熱器。
為避免額外安裝一獨(dú)立的加熱裝置，加熱裝置可以通過以一熱傳導(dǎo)的方式連接到貯藏室的光源部件來形成。就此而論，就有可能在一定程度上以現(xiàn)有的光源部件的廢熱將貯藏室加熱。
貯藏室以及元素的溫度可通過燈絲或電極與貯藏室的空間距離來調(diào)節(jié)。特別當(dāng)以燈絲或電極的輻射熱加熱貯藏室的時(shí)候，當(dāng)要求的溫度較高時(shí)可以使貯藏室靠近燈絲或電極配置。因此，當(dāng)要求的溫度較低時(shí)，可以使貯藏室離燈絲或電極較遠(yuǎn)地配置。當(dāng)貯藏室配置在一燈泡的頸部的時(shí)候，將可以通過燈泡頸部的長度與貯藏室配置在燈泡頸部聯(lián)合在一起以一具體的方式來調(diào)節(jié)貯藏室溫度，從而調(diào)節(jié)元素的溫度。因此，當(dāng)燈絲或電極配置在一燈管內(nèi)的時(shí)候，將可以通過燈管的長度與貯藏室配置在燈管聯(lián)合在一起來調(diào)節(jié)貯藏室的溫度。
在光源的另一實(shí)施例中，可以將貯藏室配置在燈絲或電極之內(nèi)。這樣的話，貯藏室似乎是一個(gè)提供燈絲或電極內(nèi)的化學(xué)元素的內(nèi)部貯藏室。于是，貯藏室可以與燈絲或電極成整體。
在一特殊實(shí)施例中，貯藏室可以含有碳或是用碳制成。在一特別簡單的實(shí)施例中，貯藏室為一上面配置有燈絲或電極的碳匣。在這種配置中，在光源使用期間當(dāng)燈絲或電極被加熱發(fā)光時(shí)，就能夠供給化學(xué)元素例如碳。
然后，可以通過一從燈絲或電極的內(nèi)部區(qū)域到燈絲或電極的外部區(qū)域的擴(kuò)散過程來供給。
在另一特殊實(shí)施例中，光源可包括至少兩彼此可獨(dú)立地起作用或加熱的燈絲或電極。于是，燈絲或電極可以配置于同一燈泡或同一燈管內(nèi)。
在使用這類光源的期間，有可能將在一高溫度下工作的燈絲所蒸發(fā)的化學(xué)元素供給到一在一較低溫度下工作的燈絲以使其可于光源的使用時(shí)或使用后再生。一旦在高溫度下工作的燈絲的使用壽命到期，就有可能將在高溫下的發(fā)光轉(zhuǎn)換到一到那時(shí)已經(jīng)再生的燈絲。然后，就有可能以相同的方式在例如一較低的處理溫度下再一次再生已廢的燈絲。兩或多個(gè)燈絲的這一種可逆的再生在很大程度上使光源的使用壽命延長。
在燈絲或電極的一可逆再生的情況下，在燈絲或電極之間可有一導(dǎo)熱接頭。這樣就能夠把光發(fā)生時(shí)一燈絲所產(chǎn)生的廢熱以一節(jié)能的方式供給另一燈絲。這一種廢熱足以為燈絲或電極加熱，適合使目前不起作用的燈絲再生。
燈絲或電極最好可以循環(huán)加熱到不同的溫度。為此，光源可包括一為一或多個(gè)燈絲或電極的加熱裝置。這樣的話，一獨(dú)立的加熱裝置可與每一燈絲或每一電極結(jié)合。具體地說，加熱裝置可設(shè)計(jì)成產(chǎn)生一交流電壓或者一脈沖或定時(shí)電壓以加熱一或多個(gè)燈絲或電極。作為另一選擇，一或多個(gè)燈絲或電極可通過一感應(yīng)加熱裝置加熱。上述的實(shí)施例適合于每一應(yīng)用例以及每一特別有利的再生循環(huán)。
在另一特殊實(shí)施例中，一在燈泡或燈管內(nèi)的氣氛包括一至少具有一較輕和一較重的氣體或蒸汽的二元?dú)怏w混合物。這種氣體混合物特別有利于在一較熱燈絲以及一相對較冷的燈絲靠近配置。這樣的話，就有可能在例如含碳的氣體或者蒸汽的周圍于兩燈絲之間產(chǎn)生很大的溫度梯度，結(jié)果，碳因熱擴(kuò)散而獲得高效輸送，這種與一靠擴(kuò)散或?qū)α鞯妮斔拖喾?。為此，在該過程中，在燈絲周圍必須要有氣氛，一種比游離、氣態(tài)的碳或現(xiàn)有的碳化合物輕得多的諸如氫或氦的氣體或蒸汽的至少二元?dú)怏w混合物。過程氣體的較重成份，例如碳或碳化合物，因而會(huì)集中在較冷的區(qū)域中，而過程氣體的較輕成份則集中在較熱的區(qū)域中。
此外，以兩燈泡或燈管包圍燈絲或電極可促進(jìn)通過熱擴(kuò)散向一待再生的燈絲或電極的輸送。更明確地說，一第二燈泡或第二燈管會(huì)包圍容納燈絲的燈泡或燈管。這樣的話，第二燈泡或燈管會(huì)形成一與外部氣氛或環(huán)境隔絕的隔離層。
在第一和第二燈泡或第一和第二燈管之間的空間可為一真空或一熱傳導(dǎo)小的非常稀薄的氣氛。在使用的期間，內(nèi)燈泡的表面的受熱程度較外燈泡大，因?yàn)楹笳呖梢栽谕獠看髿鈿夥罩袑α骼鋮s或強(qiáng)制冷卻。這樣一來，有可能通過從燈絲或電極到內(nèi)燈泡表面的熱擴(kuò)散減小溫度梯度及總的元素的輸送。相反地，有可能通過從加熱燈絲或加熱電極到相對較冷的燈絲或相對較冷的電極的熱擴(kuò)散促進(jìn)元素的輸送。以上的陣述將同時(shí)適用于有一第一以及一第二燈管的實(shí)施例。
關(guān)于光源的一特別緊湊的實(shí)施例，燈絲可以相互成圈地配置。具體地說，光源或燈泡可以包括兩相互成圈呈螺旋狀的燈絲，兩者分別在其不同的接頭的一端上以及在其公共接頭的另一端上電接觸。在這實(shí)施例中，光源可包括一共有三件電接點(diǎn)或接頭。同樣地，一電接點(diǎn)有可能分別與每一燈絲的兩分別獨(dú)立的接頭電接觸。這些設(shè)計(jì)基本上也可配備兩個(gè)以上的燈絲。
具有兩燈管或燈泡的結(jié)構(gòu)實(shí)施例也能減少化學(xué)元素，例如碳，在第一燈泡或第一燈管熱的內(nèi)表面上的一擾動(dòng)堆積。這可以進(jìn)一步促使內(nèi)燈泡或內(nèi)燈管的體積盡可能地小以及溫度分布盡可能均一，以便盡可能多地減少元素或元素化合物因?qū)α鞯倪^量的輸送。最后，第二燈泡或第二燈管會(huì)作為一保護(hù)罩，假如，例如內(nèi)燈泡或內(nèi)燈管因?yàn)槭軌毫驕囟鹊挠绊懚选?br> 在光源的一特別經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證的結(jié)構(gòu)中，燈絲或電極可以包括碳化鉭。元素則可為碳。
除了本發(fā)明的以上的光源實(shí)施例之外，上述的目的也可通過一使光源再生的方法達(dá)到。因此，本發(fā)明提供一種使光源再生的方法，該光源具有一可加熱的燈絲或電極，而該燈絲或電極配置在一燈泡或一燈管內(nèi)。根據(jù)本方法，在最初的步驟中使一貯藏室與燈絲或電極結(jié)合，該貯藏室包括至少一種同樣存在于燈絲或電極內(nèi)的元素。在隨后的一步驟中，將該元素供給燈絲或電極。
在一特殊實(shí)施例中，元素可以供給在燈絲或電極的上面或里面。
關(guān)于一可靠的供給，可以通過包括元素的氣體或蒸汽來供給元素。元素可在加熱之下供給燈絲或電極?？稍跓艚z或電極的溫度大約為攝氏2000度時(shí)給燈絲或電極供給元素?？梢酝ㄟ^擴(kuò)散，熱擴(kuò)散或者對流進(jìn)行輸送。
一與貯藏室結(jié)合的元素載體可在使用前浸入一含有該元素的液態(tài)有機(jī)物質(zhì)之內(nèi)或者一含有該元素的有機(jī)溶劑之內(nèi)，例如，丙酮、甲醛或乙酸。這就有可能以簡單的方式把一要求的物質(zhì)置于載體上。
貯藏室以及元素的溫度可藉由貯藏室與燈絲或電極的空間距離來調(diào)節(jié)。在另一選擇中，可以通過燈泡頸部的長度或燈管的長度與燈泡頸部或燈管內(nèi)貯藏室的布置結(jié)合在一起調(diào)節(jié)貯藏室亦即元素的溫度。這樣一來，可假設(shè)為燈絲或電極是在高溫下工作。貯藏室亦即元素的溫度在大部份情況下隨著離燈絲或電極的距離增大而降低。
燈絲或電極最好可以循環(huán)加熱到不同的溫度以達(dá)到最利于再生燈絲或電極的工作溫度。
一燈絲或電極通過熱輻射和/或通過一導(dǎo)熱接頭加熱另一燈絲或電極。這將使得有可能以一節(jié)能的方式利用被加熱發(fā)光的燈絲或電極的廢熱。
視乎應(yīng)用情況，可以借助電阻加熱的原理以一交流電壓或者一脈沖或定時(shí)電壓加熱燈絲或電極。作為另一選擇，一或多個(gè)燈絲或電極的加熱可采用一感應(yīng)加熱裝置。
在一個(gè)特別簡單的再生過程中，可以使用兩或多個(gè)的燈絲或電極以交替地發(fā)光以及同時(shí)把元素供給到至少一個(gè)沒有發(fā)光的燈絲或電極。
關(guān)于本發(fā)明的一種光源再生的方法的實(shí)施例的進(jìn)一步的有利效果，為避免重復(fù)，與一種光源有關(guān)的相應(yīng)敘述以及權(quán)利要求被結(jié)合在本文中作為參考。
如本文所述，可以以一特別有利的方式將一種光源的再生方法應(yīng)用于光源。
為了對本發(fā)明有更深的理解，以下將再一次更詳細(xì)地?cái)⑹霰景l(fā)明的基本方面當(dāng)再生一光源的時(shí)候，有可能實(shí)施相同的化學(xué)或物理過程，這反過來導(dǎo)致電極或燈絲的老化。這可通過一有代表性的例子來敘述，其中一燈泡靠發(fā)光燈絲運(yùn)作。然而，本發(fā)明可同樣地適用于其他以電力運(yùn)作的光源的燈絲或電極。
本發(fā)明與公知的有一鎢燈絲的傳統(tǒng)鹵素?zé)糁械囊绘u-鹵素循環(huán)相反。在公知的鹵素?zé)糁校瑥母邷責(zé)艚z表面蒸發(fā)的鎢在燈的使用期間通過鎢-鹵素的化學(xué)循環(huán)又返回到加熱的燈絲表面。然而，這并不構(gòu)成燈絲的一種再生，因?yàn)樽詿艚z蒸發(fā)的鎢只是回到燈絲的表面區(qū)域，以增加那里的鎢蒸汽的濃度。這樣減低了鎢從燈絲的有效蒸發(fā)率和蒸發(fā)速度。在燈的使用期間，這種化學(xué)循環(huán)為一閉合式化學(xué)過程，其沒有從一獨(dú)立貯藏室接納任何為了再生的補(bǔ)充的化學(xué)成份。蒸發(fā)率和蒸發(fā)速度在任何速率以及任何時(shí)間都維持正值，而且并沒有把再生所需的補(bǔ)充化學(xué)物質(zhì)加入到燈工作的化學(xué)過程中。
在燈的一循環(huán)工作中，本發(fā)明使一有效的負(fù)蒸發(fā)率成為可能，也就是說，使在工作循環(huán)中燈絲或電極的一種”再充電”成為可能。在燈的連續(xù)工作中，本發(fā)明能夠通過添加及采用一貯藏室中的補(bǔ)充化學(xué)物質(zhì)在一極大的程度上減緩燈絲的老化。
通過使用碳化鉭或鉭碳作為燈絲的材料，就能夠發(fā)現(xiàn)當(dāng)工作溫度遠(yuǎn)比攝氏2000度為高時(shí)，例如在典型的攝氏3600度時(shí)，碳化鉭中的碳成份會(huì)因碳從燈絲表面的蒸發(fā)而失去。這使經(jīng)適當(dāng)制作的碳化鉭燈絲的耐高溫外部特征狀態(tài)變成一比較不耐熱的狀態(tài)，從而使燈絲在應(yīng)用的工作溫度下經(jīng)過一段時(shí)間后將會(huì)熔化或斷裂而導(dǎo)致燈絲損壞。
但是，碳化鉭燈絲的耐高溫的最初狀態(tài)的處理以及再生可在通常約為攝氏2000度的較低工作溫度時(shí)進(jìn)行，藉由例如含碳的氣體或蒸汽把碳供給燈絲表面。在目前的情況下鉭或碳化鉭的狀態(tài)，在一適當(dāng)?shù)臍夥諣顟B(tài)下，在大約攝氏2000度再吸收碳以及再形成耐高溫的最初狀態(tài)的碳化鉭燈絲。另外，含碳的氣體或蒸汽可源自一釋放它們的貯藏室。除了含有碳的氣體或蒸汽之外，也有可能從一貯藏室提供其他用于再生的適當(dāng)化學(xué)物質(zhì)。
以上，業(yè)已較詳細(xì)地?cái)⑹鰞苫蚨鄠€(gè)燈絲的可逆再生。僅一燈絲或一單燈絲的燈的單向再生則要求，如果需要，燈絲循環(huán)地在不同的工作溫度下，或者再生化學(xué)物質(zhì)的再生過程或供給同時(shí)超過在一固定的工作溫度下降解的過程。通過例如施加一交流工作電壓或者一脈沖或定時(shí)工作電壓可產(chǎn)生不同的溫度循環(huán)。通過擴(kuò)散，熱擴(kuò)散或者對流，就能以一簡單方式供應(yīng)再生所要求的含碳的氣體或者蒸汽或者其他化學(xué)物質(zhì)。
在一典型的結(jié)構(gòu)實(shí)施例中，有可能將兩或多個(gè)極其靠近的燈絲配置在一典型的白熾燈的一個(gè)燈絲的位置內(nèi)。平的燈絲可以相互平行延伸的平面法線配置，而線性的燈絲則可以同軸或平行地配置。
對于以一水平、平面或折疊的形狀制作平燈絲，或者是以一長形、折疊或螺旋的形狀提供線性燈絲并沒有限制。而且，有可能是混合形的，其中例如，以一平燈絲環(huán)繞或圍繞一線性燈絲。平燈絲還包括穿孔或點(diǎn)陣型的燈絲。此外，燈絲可個(gè)別地或彼此獨(dú)立地或者共同地或相互依賴地作電接觸。上述將適用于其他可以以一類似的化學(xué)或物理過程再生的光源的加熱線圈或電極。
燈絲的這種緊密配置滿足了將另一鄰近的燈絲加熱到處理的溫度的目的，該溫度對于靠電加熱燈絲的輻射熱的再生是需要的。然而，所要求的處理溫度也可以通過直接電加熱待再生的燈絲，或者通過使燈絲與工作中加熱的燈絲的傳熱接觸，或者通過一感應(yīng)電磁加熱來達(dá)到。
單一燈絲的結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)在于在有輕氣體成份，例如氫或氦的氣體混合物存在下，熱擴(kuò)散會(huì)導(dǎo)致獨(dú)有的去除以及較重的處理氣體成份，例如碳或碳化合物從燈絲加熱區(qū)到燈泡壁的較冷區(qū)的一單獨(dú)的沉積。為了再生單一燈絲的燈，有可能只利用處理氣體成份的正常的擴(kuò)散或?qū)α鳎欢涫苤湫缘臒釘U(kuò)散所阻礙。
再生要求的化學(xué)物貯藏室可配置在燈絲或電極之內(nèi)，或者在燈絲或電極之外。一個(gè)內(nèi)部貯藏室的實(shí)施例，例如，在碳化鉭燈絲的情況下，其為一個(gè)以碳化鉭覆蓋的碳匣并且從而形成一個(gè)碳化鉭燈絲。在光源正常使用的期間，碳從碳化鉭外表蒸發(fā)。然而，碳通過碳匣的碳化鉭內(nèi)表被碳化鉭再吸收，碳化鉭的碳損耗隨即再得到補(bǔ)償。這樣的話，在一單一燈絲燈中的再生過程就能在燈絲的正常發(fā)光的工作溫度下進(jìn)行。
在一外部貯藏室中，再生要求的化學(xué)物質(zhì)可呈固體、或液體、或氣體，在待再生燈絲外面與或不與載體一起。外部貯藏室逐漸地釋放再生所用的化學(xué)物質(zhì)，例如，持續(xù)地釋入待再生燈絲周圍的氣氛中。一外部貯藏室的一結(jié)構(gòu)實(shí)施例可用于上述的有多個(gè)碳化鉭燈絲的燈。在加熱狀態(tài)下正在發(fā)光的燈絲蒸發(fā)的碳作為，例如一再生化學(xué)物質(zhì)，其被，例如藉由擴(kuò)散，供給正待再生的較冷的燈絲。在這種情況下，加熱的發(fā)光燈絲為一待再生的較冷的燈絲的外部貯藏室。
在碳化鉭燈的情況下，化學(xué)物質(zhì)可為諸如脂肪/油類、酒精、酯、醛、酮、有機(jī)酸等等的有機(jī)化合物，或純碳、或者諸如一氧化碳，二氧化碳等等的無機(jī)碳化合物，其可以在燈的氣氛中起反應(yīng)或分解，如果需要，進(jìn)一步成為更復(fù)雜或更簡單的化合物。要求的蒸發(fā)熱或者，如果需要，把一要求的分解能供給化學(xué)物質(zhì)，其中化學(xué)物質(zhì)，或它們的載體，或它們的貯藏室藉由輻射熱或熱傳導(dǎo)直接地或間接地與一熱儲(chǔ)存器，例如熱的燈絲作熱耦合，或者它們直接地受電或電磁加熱。
以上所述的一內(nèi)部及一外部貯藏室的實(shí)施例同時(shí)構(gòu)成以電直接地加熱的貯藏室的實(shí)施例。在結(jié)構(gòu)方面，一熱傳導(dǎo)耦合可通過，例如金屬電線、燈絲或電極連接件、燈泡壁、或者可設(shè)置貯藏室的燈泡底部的壁來實(shí)現(xiàn)。在結(jié)構(gòu)上，化學(xué)物質(zhì)的供給率受熱耦合程度、或者導(dǎo)熱系數(shù)以及具體燈的熱傳導(dǎo)的幾何形狀限定或者受燈絲的輻射幾何圖形，或者加熱電流的強(qiáng)度或者耦合的電磁能量所限定。
關(guān)于一種有一燈泡的光源的以上的實(shí)施例，應(yīng)該特別地注意的是其中有關(guān)的特征同樣適用于以一燈管代替燈泡的光源以及以一電極代替燈絲的光源，而且反之亦然。
目前仍有各種可能性以有利的方式改進(jìn)并進(jìn)一步發(fā)展本發(fā)明的構(gòu)思。為此，以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明三個(gè)較佳實(shí)施例作詳細(xì)的敘述。參照附圖并結(jié)合本發(fā)明的較佳實(shí)施例的敘述，還將說明本發(fā)明構(gòu)思的一般較佳的改進(jìn)以及進(jìn)一步的發(fā)展。


圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的一種光源的一第一實(shí)施例的側(cè)示意圖；
圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的一種光源的一第二實(shí)施例的側(cè)示意圖；以及圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的一種光源的一第三實(shí)施例的側(cè)示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的一種光源的一第一實(shí)施例的側(cè)示意圖。光源包括一可加熱的燈絲1并且燈絲1配置在一燈泡2中?？紤]到延長光源的使用壽命，使一有至少一種同樣存在或包含于燈絲1內(nèi)的化學(xué)元素的貯藏室3與燈絲1結(jié)合。元素能夠從貯藏室3供給到燈絲1。
更明確地說，把元素直接地供給在燈絲1的表面之上或者甚至供入燈絲1之內(nèi)。貯藏室3包括一為O形橡膠環(huán)的化學(xué)元素的載體4。在使用前，載體4浸入一包含元素的液態(tài)有機(jī)物質(zhì)之內(nèi)以及隨后被配置在燈泡2的底部。
在光源的使用期間以及從而在通過電接點(diǎn)5和6加熱燈絲1的期間，燈絲1對貯藏室3放射熱量。這使貯藏室3中的元素4通過擴(kuò)散或熱擴(kuò)散轉(zhuǎn)移到燈絲1。燈絲1以這種方式再接納燈絲1在例如光源的使用期間通過蒸發(fā)所失去的物質(zhì)。供給燈絲1的物質(zhì)不是最初的燈絲物質(zhì)，而是通過貯藏室3已經(jīng)進(jìn)入燈泡2內(nèi)的補(bǔ)充物質(zhì)。光源的這一實(shí)施例不需要為貯藏室3設(shè)置獨(dú)立的加熱裝置。
圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的一種光源的一另一實(shí)施例的側(cè)示意圖。光源包括配置在同一燈泡2內(nèi)的兩燈絲1。燈絲1為碳化鉭燈絲，其在使用期間能夠在一高溫下使用并且在這過程中蒸發(fā)碳。這導(dǎo)致了碳化鉭燈絲1的老化。
光源可以這樣使用以致于使燈絲1交替地在它們的發(fā)光中工作。這樣的好處是，可以把從一正在工作的燈絲1蒸發(fā)的碳供給尚未立即工作的燈絲1以再生并且再一次形成碳化鉭。因此，燈絲1交替地為每一其他的燈絲1形成貯藏室3。
在圖2中所示的光源包括一完全容納第一燈泡2的第二燈泡7。這樣的好處是，可使蒸發(fā)的燈絲物質(zhì)向燈泡內(nèi)表面的運(yùn)送減少，因?yàn)檫@一實(shí)施例能夠?qū)?nèi)燈泡2維持在比只有一個(gè)與較冷環(huán)境直接接觸的燈泡2的實(shí)施例高的溫度下。這樣的話，與一只有一個(gè)燈泡的實(shí)施例相比，在燈絲1與包圍燈絲1的燈泡2內(nèi)表面之間的一溫度梯度會(huì)較小。在燈泡2和7之間形成一相對于環(huán)境的絕熱空間。在有兩燈泡2和7的實(shí)施例中，有可能減少燈絲物質(zhì)在燈泡內(nèi)側(cè)面上的沉積。
圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的一種光源的一另一實(shí)施例的側(cè)示意圖。在這實(shí)施例中，光源包括一配置在一燈泡2內(nèi)并且圍繞一碳貯藏室3的燈絲1。貯藏室3為一碳匣以及燈絲1為碳匣的一碳化鉭覆蓋層。
在發(fā)光期間，燈絲1通過電接點(diǎn)8和9被加熱，從而也間接地加熱貯藏室3。在這過程中，從燈絲1蒸發(fā)的碳由貯藏室3中的碳通過從貯藏室3向燈絲1的擴(kuò)散取代。
關(guān)于本發(fā)明的構(gòu)思的進(jìn)一步的有利改進(jìn)以及進(jìn)一步的發(fā)展，為避免重復(fù)，請一方面參考說明書的總體部份以及另一方面參考所附的權(quán)利要求書。
最后，應(yīng)當(dāng)非常特別地強(qiáng)調(diào)，上述一些任意地挑選的實(shí)施例只用于說明本發(fā)明的構(gòu)思，故而不應(yīng)把本發(fā)明僅限于這些實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種包括一配置在一燈泡或一燈管內(nèi)的可加熱的燈絲或電極的光源，其特征在于所述光源進(jìn)一步包括一貯藏室，其包含至少一種同樣存在于所述燈絲或所述電極內(nèi)的化學(xué)元素并且與所述燈絲或所述電極這樣結(jié)合配置，以致于可把所述元素供給所述燈絲或所述電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于所述元素被供給到所述燈絲或所述電極的上面或里面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于通過包含所述元素的氣體或蒸汽來供給所述元素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于在熱影響之下把所述元素供給所述燈絲或所述電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于在所述燈絲或所述電極的溫度大約為攝氏2000度時(shí)把所述元素供給所述燈絲或所述電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于所述貯藏室中的所述元素是呈一固體或液體、或者呈一氣態(tài)的或蒸汽的狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于所述貯藏室中的所述元素呈化合狀或末化合狀；可與或不與一載體物質(zhì)在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于所述貯藏室包括一包含所述元素的有機(jī)物質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于所述貯藏室包括一為所述元素的載體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光源，其特征在于所述載體在使用前已經(jīng)浸于一包含所述元素的液態(tài)有機(jī)物質(zhì)內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光源，其特征在于所述載體在使用前已經(jīng)浸于一包含所述元素的有機(jī)溶劑以及丙酮、或者甲醛、或者乙酸之內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光源，其特征在于所述載體包括橡膠或一聚合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光源，其特征在于所述載體構(gòu)成一O形橡膠環(huán)或O形聚合物環(huán)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光源，其特征在于所述載體是多孔的。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光源，其特征在于所述載體包括一陶瓷。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光源，其特征在于所述載體包括一聚合物、或者聚合物塑膠、或者泡沫金屬、或者燒結(jié)材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于所述貯藏室配置于所述燈泡或所述燈管內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于所述貯藏室配置于所述燈泡的一底部部份中。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于所述光源包括一為所述貯藏室以及從而為所述元素的加熱裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光源，其特征在于所述加熱裝置為感應(yīng)加熱。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光源，其特征在于所述加熱裝置為一電阻加熱器。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光源，其特征在于所述加熱裝置由以一熱傳導(dǎo)的方式與所述貯藏室連接的所述光源的部件構(gòu)成。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于所述貯藏室的溫度，也即所述元素的溫度通過所述貯藏室與所述燈絲或所述電極的空間距離來調(diào)節(jié)。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于所述貯藏室的溫度，也即所述元素的溫度由所述燈泡頸部的長度或所述燈管的長度與所述貯藏室在所述燈泡頸部或所述燈管內(nèi)的布置的結(jié)合來調(diào)節(jié)。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于所述貯藏室配置于所述燈絲或所述電極內(nèi)。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于所述貯藏室與所述燈絲或所述電極整體成形。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于所述貯藏室包含碳或者是用碳制作。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光源，其特征在于所述貯藏室為一上面配置有所述燈絲或所述電極的碳匣。
29.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于所述光源包括至少兩彼此可獨(dú)立地工作或加熱的燈絲或電極。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的光源，其特征在于所述燈絲或所述電極配置于同一燈泡或同一燈管內(nèi)。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的光源，其特征在于所述燈絲或所述電極包括一導(dǎo)熱接頭。
32.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于所述燈絲或所述電極可循環(huán)地加熱到不同的溫度。
33.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于所述光源包括一為所述燈絲或所述電極的加熱裝置。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的光源，其特征在于所述加熱裝置用于產(chǎn)生加熱所述燈絲或所述電極的一交流電壓或者一脈沖或定時(shí)電壓。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的光源，其特征在于所述燈絲或所述電極的加熱通過一感應(yīng)加熱裝置產(chǎn)生。
36.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于一在所述燈泡或所述燈管內(nèi)的氣氛包括一至少具有一較輕以及一較重的氣體或蒸汽的二元?dú)怏w混合物。
37.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于所述燈泡或所述燈管由一第二燈泡或一第二燈管包圍。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的光源，其特征在于在所述第一燈泡和所述第二燈泡之間或者在所述第一燈管和所述第二燈管之間的空間為一真空或一熱傳導(dǎo)小的非常稀薄的氣氛。
39.根據(jù)權(quán)利要求29所述的光源，其特征在于所述燈絲以相互成圈地配置。
40.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于所述燈絲或所述電極包括碳化鉭。
41.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源，其特征在于所述的一種化學(xué)元素包括碳。
42.一種使一具有可加熱的燈絲或電極且所述燈絲或所述電極配置在一燈泡或一燈管內(nèi)的光源再生的方法，其特征在于所述方法包括以下的步驟-使一包括至少一種同樣存在于所述燈絲或所述電極內(nèi)的元素的貯藏室與所述燈絲或所述電極結(jié)合；以及-把所述元素供給所述燈絲或所述電極。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于所述元素被供給到所述燈絲或所述電極的上面或里面。
44.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于通過包含所述元素的氣體或蒸汽來供給所述元素。
45.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于在熱影響之下把所述元素供給所述燈絲或所述電極。
46.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于在所述燈絲或所述電極的溫度大約為攝氏2000度時(shí)把所述元素供給所述燈絲或所述電極。
47.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于所述供給步驟通過擴(kuò)散、或者熱擴(kuò)散、或者對流來實(shí)現(xiàn)。
48.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于一與所述貯藏室結(jié)合的所述元素的載體在使用前浸于一包含所述元素的液態(tài)有機(jī)物質(zhì)之內(nèi)。
49.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于一與所述貯藏室結(jié)合的所述元素的載體在使用前浸于一包含所述元素的有機(jī)溶劑以及丙酮、或者甲醛、或者乙酸之內(nèi)。
50.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于所述貯藏室的溫度，也即所述元素的溫度通過所述貯藏室與所述燈絲或所述電極的空間距離來調(diào)節(jié)。
51.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于所述貯藏室的溫度，也即所述元素的溫度通過所述燈泡頸部的長度或所述燈管的長度與所述貯藏室在所述燈泡頸部或所述燈管內(nèi)的布置的結(jié)合來調(diào)節(jié)。
52.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于所述燈絲或所述電極可循環(huán)地加熱到不同的溫度。
53.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于所述燈絲或所述電極通過熱輻射和/或通過一導(dǎo)熱接頭加熱另一燈絲或另一電極。
54.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于所述燈絲或所述電極通過一電阻加熱器以一交流電壓或者是一脈沖或定時(shí)電壓來加熱。
55.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于所述燈絲或所述電極通過一感應(yīng)加熱裝置來加熱。
56.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于兩或多個(gè)所述燈絲或所述電極以交替發(fā)光的方式把所述元素同時(shí)供給至少一未發(fā)光的所述燈絲或所述電極。
57.一種使光源再生的方法，其特征在于所述方法適用于根據(jù)權(quán)利要求1到41中的任何一項(xiàng)的所述的光源。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有一配置在一燈泡(2)或燈管內(nèi)的可加熱的燈絲(1)或電極的光源，通過提供的一種貯藏室(3)，其有至少一種同樣存在于燈絲或電極內(nèi)的化學(xué)元素并且與燈絲或電極結(jié)合，這樣以致于可把元素供給燈絲或電極來增加所述光源的使用壽命。此外，敘述了一種使光源再生的方法，該光源具有一可加熱的燈絲(1)或電極，而該燈絲或該電極配置在一燈泡(2)或一燈管內(nèi)。通過所述方法，包括至少一種同樣存在于燈絲或電極內(nèi)的化學(xué)元素的貯藏室(3)在一最初步驟中與燈絲或電極結(jié)合。最后，把該元素供給燈絲或電極。
文檔編號H01K1/00GK1650386SQ03809890
公開日2005年8月3日 申請日期2003年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月4日
發(fā)明者J·阿諾爾德 申請人:Ip2H股份公司