[发明专利]一种多螺旋灯丝

说明书

技术领域

本发明涉及钨丝灯灯丝的结构，尤其涉及多螺旋灯丝的结构。

背景技术

多螺旋灯丝是指绕有多道螺旋的灯丝。这类灯丝的绕制过程是这样的：首先如图1所示，将直径为d的灯丝按一定的螺距C₁绕制在一条直径为d₁的芯线上，形成螺旋直径为D₁的一道螺旋；接着如图1所示将一道螺旋按一定的螺距C₂绕制在直径为d₂的二道芯线上，形成螺旋直径为D₂的二道螺旋，至此就绕制成双螺旋灯丝；如果在图1的基础上再继续绕制，如图2所示将二道螺旋按一定的螺距绕制在直径为d₃的三道芯线上，则可形成螺旋直径为D₃的三道螺旋，此时的灯丝就是三道螺旋灯丝。依此类推，可以继续绕制成更多道的灯丝。

由于灯丝的二道螺旋比一道螺旋更柔软，二道螺旋在高温工况下容易因重力作用而下垂变形，所以在现有技术中，为了避免因二道螺旋变形导致灯丝局部靠近而产生局部热点，都有意使得灯丝的二道螺距系数K_S2大于或等于一道螺距系数K_S1(一道螺距系数K_S1＝一道螺距C₁/灯丝直径，二道螺距系数K_S2＝二道螺距C₂/一道螺旋直径D₁)。然而，随着近年来对灯丝能效要求的提高，出于尽可能将灯丝热能聚集以转换为光能的理念，灯丝的一道螺距C₁、二道螺距C₂以及一道芯线直径d₁、二道芯线直径d₂都被设计得越来越小，灯丝的芯线系数也就随之越来越小(一道芯线系数K_d1＝一道芯线直径d₁/灯丝直径d，二道芯线系数K_d2＝一道螺旋直径D₁/二道芯线直径d₂，依此类推)。在这种情况下，现有技术仍然习惯性地采用二道螺距系数K_S2大于或等于一道螺距系数K_S1的传统结构，结果导致以下问题：1.不仅难以继续提高灯丝发光效率，反而会造成发光效率损失。因为如图3所示，二道螺旋的弯曲导致一道螺旋的螺距发生变化，一道螺旋的螺距在内圈处存在最小螺距C_1 min。在出于对高能效的要求而将灯丝的一道螺距系数K_S1、二道螺距系数K_S2、一道芯线系数K_d1、二道芯线系数K_d2设计得越来越小的情况下，一道螺旋的最小螺距C_1 min也必然越来越小，如果继续沿用二道螺距系数K_S2大于或等于一道螺距系数K_S1的传统结构，一道螺旋的最小螺距C_1 min就会变得太小以至于灯丝内圈发光被严重遮挡，由此抵消了减小螺距系数以提高热能聚集带来的好处，造成发光效率不升反降；2.一道螺旋的最小螺距C_1 min变得太小，还会造成灯丝局部热聚集而形成热点，热点温度远高于灯丝平均温度，致使该热点部位的灯丝蒸发速度远大于其它部位，从而造成热点部位的灯丝逐渐蒸发变细而加剧发热蒸发的恶性循环，最终导致灯丝的使用寿命大大缩短；3.为了克服前述第1点指出的问题，以求在减小一道螺旋的螺距系数的同时仍能继续提高发光效率，现有技术采取减小灯丝直径d的措施，结果导致灯丝的寿命更短，显然这种以损失灯丝寿命来换取高能效的技术方案是得不偿失的，这也是目前高能效灯丝的寿命普遍较短的原因之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种能进一步提高发光效率并且延长使用寿命的多螺旋灯丝。

本发明是这样实现的：一种多螺旋灯丝，至少具有两道螺旋结构，特别地，灯丝的二道螺距系数小于一道螺距系数，而且一道螺旋在内圈处的最小螺距与灯丝直径之比不小于1.18，亦即一道螺旋在内圈处的最小螺距系数≥1.18。