CN102339701B - 高效能环保气体放电灯的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高效能环保气体放电灯的制造方法：一：石英管形成球泡；二：石英管内装电极组件，并将钍钨电极头一端伸入球泡；三：将石英管与电极组件的钼箔箍封；四：将石英管放入水氧含量不越过1ppm的惰性气体箱，该箱连有真空炉，放到炉内抽至4X10^-4帕，内胆1000-1080度，外胆25度，保持冷却，排出杂质；五：冷却后从真空炉中取出，从二端加入药丸；并将第二电极组件插入球泡，其与第一电极头同轴；六：二端与抽充台连接，将球泡抽真空4X10^-4帕，充入惰性气体；二端封口；七：石英管二端朝上并插入液氮，惰性气体液化并流入球泡，将石英管插入带液氮槽的压封机；八：石英管形成导电联接体并压箍封于外罩，两电极组件分别与一导电组件电连接。

Description

高效能环保气体放电灯的制造方法

技术领域

本发明属于气体放电灯制造技术领域，具体涉及一种具有高效能环保的气体放电灯的制造方法。

背景技术

现有的金卤灯大都采用氩气作为填充惰性气体，氩的光谱较氙气差些，因此其显色性较氙气差，为了方便启动，一般都含有Ke85，而此类气体具有放射性，其对人体有害。又由于现有的此类灯，其生产、制造都在空气中进行，气体的含杂量大，造成不稳定，且使用寿命低。由于必须是负压，所以球泡体积会较大，因此会产生冷端，启动时间长，色温一致性差，同时注汞量大，对环境危害也大。

发明内容

为解决现有技术存在的上述技术问题，本发明公开了一种高效能环保气体放电灯的制造方法。

本发明采取以下技术方案：高效能环保气体放电灯的制造方法，其按如下步骤：

步骤一：选用高品质石英管，将该石英管的局部通过烧熔、堆料、吹泡、压模、收口形成一个橄榄型的球泡；

步骤二：石英管内安装第一电极组件，该电极组件由钍钨电极头d、钼箔e、定位弯折钼丝f依次相连而成，使用精密视觉投置系统将钍钨电极头d的一端伸入球泡控制在指定位置；

步骤三：将装有第一电极组件的石英管加热烧熔、压封，将石英管与电极组件的钼箔箍封；

步骤四：将一端压封好的石英管放入水氧含量不越过1ppm的惰性气体箱内，该惰性气体箱连有一台高温真空炉，放到真空炉内抽真空至4X10^-4帕，内胆加热至1000-1080度，石英管进入高度活性状态，外胆冷热控制在25度，保持冷却，通过冷热端让石英羟基和杂质排出石英管；

步骤五：将石英管冷却后从真空炉中取出，从开放的一端(即二端)加入药丸，使用精密注汞器将适量汞注入球泡，控制在0.017mg/w，并使用百万份之克天平校准；并将第二电极组件插入球泡，该电极组件的结构与第一电极组件相同，其钍钨电极头的一端伸入球泡，并且控制其与第一电极头相对称及处于同轴位置上；

步骤六：将二端与抽充台连接，将球泡抽真空4X10^-4帕，再充入惰性气体；采用等离子火焰将二端的尾部烧熔并抽丝封口，将惰性气体封在二端及球泡内；

步骤七：将封有惰性气体的石英管二端朝上并插入液氮中使惰性气体液化，液化的惰性气体流入球泡内，惰性气体完全液化后，将石英管插入带液氮槽的二端压封机中，将球泡部分冻在液氮中，将露在液氮外的部分进行压箍，从而将惰性气体封在球泡内；移出液氮后，球泡内的惰性气体气化，形成7-8个大气压力，形成正压；

步骤八：将石英管通过切割、总焊、预制支架形成导电联接体并压箍封在抗UV的石英保护外罩内或直接套上抗UV的圆管，将石英管两端的电极组件分别与一导电组件电连接，将导电组件与石英保护外罩或圆管熔结在一起。

优选的，步骤一：所述的石英管晶体结构致密好、通过高精加工、物理尺寸偏差不大于1.5％、质地均匀，经过高温脱羟处理后，羟基含量不越过1ppm。

优选的，步骤四：所述的石英管在1050度的状态下保持1.5小时，将石英羟基下降至1ppm以下。

优选的，步骤五：所述的药丸为汞，约0.017mg/w，或者碘化锌，或者金属卤化物。

优选的，步骤六：所述的惰性气体为高纯度的氙气。

本发明具有以下优点：本发明采用氙气作为填充惰性气体，其光谱好，使用寿命长，显色性可以高达90％以上；本发明的气体放电灯球泡小，注汞量少甚至可以用碘化锌代替为汞，从而无汞，也不需要Ke85，对环境和人体都无害。使用高精度设备和夹使球泡一致性好，加上精密视觉系统控制和精密注汞其和高精天平控制使产品一致性好。球泡气体压力大光效高可以达到100-140流明每瓦。

附图说明

图1是一种气体放电灯的结构示意图。

图2是另一种气体放电灯的结构示意图。

图3a、3b、3c、3d、3e显示了各步骤的结构。

图4是电极组件的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明实施例作详细说明。

图1、图2分别显示了两种保护罩结构不同的气体放电灯，两种气体放电灯的原理相同。参见图1、2，本发明高效能环保的气体放电灯a具有外部保护罩c、放电容器b、两个电极组件，电极组件由钍钨合金电极头d、钼箔e、钼丝f依次相连而构成。放电容器b呈橄榄型，其处于保护罩c内部。两个电极组件的钍钨合金电极头a分别从放电容器b的两头伸入其内部，通过两个电极组件为放电容器b提供电力。两电极组件的钼丝另一端分别通过导线连接导电组件g、h，导电组件g、h由钼丝、钼箔相连而构成。导电组件g、h压封于保护罩c的端口，并传输到保护罩c以外，提供电力供应，通过两个导电组件g、h用高压脉冲放电点火。图1显示为保护罩只有一个端口，此端口压封了两个导电组件g、h；图2显示为保护罩有两个处于相对侧的端口，两端口分别压封了导电组件g、h。本发明气体放电灯的保护罩，其体积可制成比传统的保护罩大，从而不仅可以适用于汽车车灯，而且也可以直接适用于其它民用照明灯具。

下面对本发明气体放电灯的制造方法及工作原理进行详述：

首先，选用高密度石英高品质的石英管，该石英管具体要求晶体结构致密好、通过高精加工、物理尺寸偏差不大于1.5％、质地均匀，经过高温脱羟处理后，羟基含量不越过1ppm。

步骤一：将该高密度、高精度、低羟基的高品质石英管的局部通过烧熔、堆料、吹泡、压模、收口(此过程可采取现有技术)成为电容器的雏形，参见图3a，其具有一个球泡，该球泡大致形状为橄榄型。在上述过程中，该球泡的两端要作收口处理，目的是让电极定位准确，且使两电极处于同一轴线上。该球泡在成形过程中，火头控制精密，三维精密平移，吹气密封均匀稳定，加上压模成形，使球泡的大小一致，偏差不超过1.5％。

步骤二：电极组件的结构参见图4，该电极组件由钍钨电极头d、钼箔e、定位弯折钼丝f三部分构成，钍钨电极头d、钼箔e、定位弯折钼丝f三者依次相连，目的是定位导电与密封而设计。

采用投物控制系统，将一个电极组件的钍钨电极头d的一端伸入球泡并控制在一定深度的位置上，参见图3b。

步骤三：将装有一个电极组件的石英管在带有投物控制系统的压封机上加热烧熔、压封，将石英管与电极组件钼箔箍封起来，该步骤称之为一端压封。参见图3c。

步骤四：将一端压封好的石英管放入水氧含量不越过1ppm的惰性气体箱内，该惰性气体箱连有一台高温真空炉，放到炉内抽真空至4X10^-4帕，内胆加热至1050度，石英管进入高度活性状态，外胆冷热控制在25度，用冷水机保持冷却，通过冷热端让石英羟基和杂质排出石英管。石英管在1050度的状态下保持1.5小时，可将石英的羟基下降至1ppm以下。

步骤五：将石英管冷却后从真空炉中取出，从开放的一端(以下称之为二端)加入少量汞约0.017mg/w，或者不加入汞，而加入碘化锌，代替汞来增强蒸气压力，加入金属卤化物(称之为药丸)并用投物控制系统将另外一个电极组件插入球泡，该电极组件的结构参见图4，其钍钨电极头a的一端伸入球泡并控制在一定深度的位置上，并且控制其与前一电极头相对称及处于同轴位置上，参见图3d。

步骤六：将二端的开口端与抽充台进行连接，将球泡抽真空4X10^-4帕，再充入惰性气体。本发明用高纯度的氙气(6N)，由于二端长度较长，一般二端的容积为球泡容积的12-16倍，所以注入一定量的氙气使管内仍为负压。由于步骤四、五、六的3过程都在惰性气体箱内完成，因此，这里采用等离子火焰将二端的尾部烧熔并抽丝封口，将氙气封在二端及球泡内。参见图3e。

步骤七：将封有氙气的石英管二端朝上并插入液氮中使氙气液化，液化的氙气流入放电容器b(球泡)内，氙气完全液化后，将石英管插入带液氮槽的二端压封机中，在投物控制系统的控制下，将球泡部分冻在液氮里，将露在液氮外的部分进行箍封，而将氙气封在球泡内。移出液氮后，球泡内的氙气气化，形成7-8个大气压力，形成正压。

步骤八：将上述石英管通过切割、总焊、预制支架形成导电联接体并压箍封在抗UV的石英保护外罩内，或直接套上抗UV的圆管，将石英管两端的电极组件与导电组件g、h如图1或图2的电连接并结构烧熔，与外管熔结在一起。

本领域的普通技术人员应该认识，上述只是对本发明优选实施例的解释说明，而并非对本发明的限定，凡是在本发明的实质范围内，对以上实施例的变化、变型都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.环保气体放电灯的制造方法，其特征是按如下步骤：

步骤一：选用高品质石英管，将该石英管的局部通过烧熔、堆料、吹泡、压模、收口形成一个橄榄型的球泡；所述的收口为球泡的两端都作收口处理；

步骤二：石英管内安装第一电极组件，该电极组件由钍钨电极头(d)、钼箔(e)、定位弯折钼丝(f)依次相连而成，使用精密视觉投置系统将钍钨电极头(d)的一端伸入球泡控制在指定位置；

步骤三：将装有第一电极组件的石英管加热烧熔、压封，将石英管与电极组件的钼箔箍封；

步骤四：将一端压封好的石英管放入水氧含量不超过1ppm的惰性气体箱内，该惰性气体箱连有一台高温真空炉，放到真空炉内抽真空至4X10^-4帕,内胆加热至1000-1080度，石英管进入高度活性状态，外胆冷热控制在25度，保持冷却，通过冷热端让石英羟基和杂质排出石英管；

步骤五：将石英管冷却后从真空炉中取出，从开放的一端加入碘化锌，以及加入金属卤化物药丸；并将第二电极组件插入球泡，该电极组件的结构与第一电极组件相同，其钍钨电极头的一端伸入球泡，并且控制其与第一电极头相对称及处于同轴位置上；

步骤六：将二端与抽充台连接，将球泡抽真空4X10^-4帕，再充入惰性气体；采用等离子火焰将二端的尾部烧熔并抽丝封口，将惰性气体封在二端及球泡内；所述的惰性气体为高纯度的氙气；

步骤七：将封有惰性气体的石英管二端朝上并插入液氮中使惰性气体液化，液化的惰性气体流入球泡内，惰性气体完全液化后，将石英管插入带液氮槽的二端压封机中，将球泡部分冻在液氮中，将露在液氮外的部分进行箍封，从而将惰性气体封在球泡内；移出液氮后，球泡内的惰性气体气化，形成7-8个大气压力，形成正压；

步骤八：将石英管通过切割、总焊、预制支架形成导电联接体并压箍封在抗UV的石英保护外罩内或直接套上抗UV的圆管，将石英管两端的电极组件分别与一导电组件电连接，将导电组件与石英保护外罩或圆管熔结在一起。

2.如权利要求1所述环保气体放电灯的制造方法，其特征是：步骤一：所述的石英管晶体结构致密好、通过高精加工、物理尺寸偏差不大于1.5%、质地均匀，经过高温脱羟处理后，羟基含量不超过1ppm；所述的高温为1000-1080度。

3.如权利要求1所述环保气体放电灯的制造方法，其特征是：步骤四：所述的石英管在1050度的状态下保持1.5小时，将石英羟基下降至1ppm以下。