CN103500693A - 多u钠灯内管的制造方法及采用该管的紧凑型等离子钠灯 - Google Patents

Abstract

多U钠灯内管的制造方法及采用该管的紧凑型等离子钠灯，属于照明技术领域。本发明为了解决现有的低压钠灯表面亮度低，发光效率低以及整体长度较长的问题。方法：弯管并接入排气杆：封口：内排气：在封口好的U形抗钠玻璃管的排气杆内装入金属钠；接入真空系统；对连接好的导线通入电流产生焦耳热使电极上的碱土金属氧化物分解，分解完成后充入氩气以电压击穿气体产生辉光放电完成激活，加热存储金属钠的排气杆，钠流入到U形抗钠玻璃管内，U形抗钠玻璃管内充入气体并将排气杆除去，制得多U钠灯内管。钠光源灯的灯头与钠灯内管电连接；玻璃外管体的管内壁上等离子喷涂有氧化锡远红外反射膜。本发明方法用于制造多U钠灯内管，钠光源灯用于照明。

Description

多U钠灯内管的制造方法及采用该管的紧凑型等离子钠灯

技术领域

本发明涉及一种钠灯放电管的制造方法及其钠光源灯，具体涉及一种多U钠灯内管的制造方法及采用该管的紧凑型等离子钠灯，属于照明设备技术领域。

背景技术

路灯是用来在夜晚为行人和车辆提供照明的装置，路灯的照明程度直接影响人们对道路的可视程度。现有路灯一般采用高压钠灯管，而低压钠灯是高压钠灯的换代产品；但是现有的低压钠灯对灯具和水平度要求特别高,角度≥15°,则灯中的钠金属气化后多附着在灯丝上，直接影响低压钠灯寿命,低压钠灯的表面亮度较低，，如果要想达到理想的照明度，则需要增加灯管的长度，例如：如果想使灯的功率达到 35W，则灯管的长度要达到 311mm，如果想使灯的功率达到91W，则灯管的长度要达到 775mm 。随着灯功率的增加，灯管的整体长度也要增加，这样不仅浪费材料，更无法达到更换现有路灯的要求，同时，由于长度使制造成本和安装成本大大提高，无法大面积应用和推广。

发明内容

本发明为了解决现有的低压钠灯表面亮度低，以及整体长度较长的问题，进而提供一种多U钠灯内管的制造方法及采用该管的紧凑型等离子钠灯。

为了解决现有低压钠灯表面亮度低以及整体长度较长的问题，本发明所采取的技术方案一是：

本发明所述多U钠灯内管的制造方法，具体步骤为：

步骤一、弯管：根据所要生产光源功率的大小，选择的抗钠玻璃管（不同规格的钠光源灯所需要的抗钠玻璃管的长度也不一样），将抗钠玻璃管放在U形弯管机上，人工操作U形弯管机上的按钮，抗钠玻璃管旋转，火焰从下部加热抗钠玻璃管，待抗钠玻璃管烧熟后，U形弯管机合模后开模制成U形抗钠玻璃管，人工取出U形抗钠玻璃管并送入退火炉退火，然后在U形抗钠玻璃管上接入排气杆；

步骤二、封口：准备工作，将电极与导线连接，在电极处涂上碱土金属氧化物，而后将经过这样处理的一对电极固定在用与封口器上，再套入U形抗钠玻璃管，开机加热所要封口U形抗钠玻璃管的一端，同时在U形抗钠玻璃管另一端通过排气杆通入保护性的气体（保护电极），封口后的U形抗钠玻璃管送入退火炉退火；

在U形抗钠玻璃管封口的同时涨风两压扁肩处（减少应力）；

步骤三、内排气：在封口好的U形抗钠玻璃管的排气杆内装入金属钠，纯度要求99.95%以上；通过排气杆将U形抗钠玻璃管接入真空系统；将导线与电源相连，加热真空系统，使U形抗钠玻璃管除气，对连接好的导线通入电流后产生焦耳热使电极上的碱土金属氧化物分解，碱土金属氧化物分解的速度与真空系统的抽气速度相适应，碱土金属氧化物分解完成后，充入氩气以击穿气体产生辉光放电完成激活，利用高频所产生的涡流加热存储钠金属的排气杆，使钠流入到U形抗钠玻璃管内，向U形抗钠玻璃管内充入惰性气体，然后将排气杆与U形抗钠玻璃管分离，内排气完成，制得多U钠灯的内管。

优选的：所述惰性气体为氦氖混合气体。

优选的：所述U形抗钠玻璃管的抗钠层的厚度小于或等于2μm。

优选的：所述电极的拉直自然长度是由功率大小来确定。

优选的：所述电极的横断面为圆形。

优选的：所述U形抗钠玻璃管的管径为16至16.4mm。

为了解决现有低压钠灯表面亮度低，以及整体长度较长的问题，本发明所采取的技术方案二是基于技术方案一所述方法制得的多U钠灯的内管实现的，具体为：

本发明所述紧凑型等离子钠灯包括玻璃外管体、灯头和钠灯内管，钠灯内管的数量为多个，玻璃外管体套装在钠灯内管上，灯头设置在玻璃外管体的尾部外端，且灯头与钠灯内管电连接；玻璃外管体的管内壁上采用等离子法喷涂有氧化锡远红外反射膜。

玻璃外管体的管内壁上等离子喷涂有氧化锡远红外反射膜，具有无污染、致密度高的优点，而且玻璃外管体的管内壁上形成的氧化锡远红外反射膜反射率高，增加了等离子钠灯的表面光亮度，相同功率的等离子钠光源灯比低压钠灯表面光亮度提高了20%以上。

优选的：所述紧凑型等离子钠灯的玻璃外管体的长度在288至355mm之间，宽度为65-68mm。此长度可更换公路上75至400W的高压钠灯。

优选的：所述紧凑型等离子钠灯的钠灯内管的数量为三个，三个钠灯内管的截面呈圆形布置。

优选的：所述紧凑型等离子钠灯的三个钠灯内管的顶部设有钠聚集点。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

本发明的多U钠灯内管的制造方法通过改变电源的有效匹配，提高了电源效率，增大了启动电压频率，提高了发光效率，另外提高了钠的有效纯度，使钠金属气化后可以附着在灯体内管任何地方，避免钠金属完全附着在电极上。

本发明所述紧凑型等离子钠灯采用等离子喷涂法喷涂氧化锡膜，提高红外辐射的反射率,增加灯体表面亮度。

紧凑型等离子钠灯除囊括了低压钠灯的全部优点外，更克服了低压钠灯长度长和表面亮度低的缺点，具体表现为以下几个方面：

1、长度缩短

长度定型在288mm-355mm之间，此长度可更换公路上75W-400W高压钠灯。

2、表面亮度高于低压钠灯

由于采用等离子喷涂法喷涂氧化锡膜，提高红外辐射的反射率，增加灯体表面亮度，相同功率的等离子钠灯比低压钠灯的表面亮度提高大约20%以上。

3、高光效

由于电光利用率高，光效率高，所以等离子钠灯光通量极高，配置30W-36W等离子钠灯系统中，运用在8m高度的路灯时，照射在地面上的照度为 24.5lux；而同样高度的路灯用85W的节能灯时，射到地面的照度只为4.4lux。

4、发光为单色光

等离子钠灯发射波长是为589.0nm和589.6nm的单色光，这两条黄色谱线的位置靠近人眼最灵敏的波长为555.0nm的绿色谱线，既具有高的发光效率，又在人眼中不产生色差和玄光，视见分辨率高，对比度好。更适合室外公共场所照明。

5、光衰小使用寿命长

等离子钠灯的使用寿命是高压纳灯和其它气体放电灯一倍或数倍，一般为16000-18000小时。在使用寿命期间，光衰比大多数光源都小，寿终时尚可达到80～85%的初始光通值。

6、节能光源                                        

等离子钠灯是一种发光效率很高的节能光源。65W（等离子钠灯实际  耗电68W）的光通量比250W高压钠灯(实际耗电600W)高10%，因此，完全可用65W等离子钠灯代替250W高压钠灯，节电80%以上。

7、应用广泛

等离子钠灯辐射单色黄光，显色性一般，适用于照度要求高但对显色性无要求的照明场所，如高速公路、高架铁路、公路隧道、桥梁、港口、城市广场、城乡繁华地段照明、高级智能化宅区、堤岸、货场、建筑物标记以及各类建筑物安全防盗照明，由于黄色光透雾性强，该紧凑型等离子钠灯也适宜于多雾区域的照明。电源功率因数达到0.95以上，成为真正的绿色光源，光源不受环境温度的影响，光源的亮度不受电源波动（电压升降）影响，电源启辉电压水平高，发光效率达到200lm/w，与其他节能光源相比较节能达65%以上。

本发明的紧凑型等离子钠灯与其他光源比较的具体参数值参见下表1。

附图说明

图1是U形抗钠玻璃管的结构图；

图2是U形抗钠玻璃管上接入排气杆的结构图；

图3是将电极与导线连接套入U形抗钠玻璃管的结构图；

图4是通过排气杆将U形抗钠玻璃管接入真空系统的结构图；

图5是本发明的紧凑型等离子钠灯的结构图；

图6是图5的A-A剖视图；

图中： 1-U形抗钠玻璃管，2-排气杆，3-导线，4-电极，6-真空系统，7-玻璃外管体，8-灯头，9-钠灯内管。

具体实施方式

下面根据附图详细阐述本发明优选的实施方式。

具体实施方式一：参见图1至图4，本实施方式的多U钠灯内管的制造方法，具体步骤为：

步骤一、弯管：根据所要生产光源功率大小，选择的抗钠玻璃管（不同规格的钠光源灯所需要的抗钠玻璃管的长度也不一样），将抗钠玻璃管放在U形弯管机上，人工操作U形弯管机上的按钮，抗钠玻璃管旋转，火焰从下部加热抗钠玻璃管，待抗钠玻璃管烧熟后，U形弯管机合模后开模制成U形抗钠玻璃管1（参见图1），人工取出U形抗钠玻璃管并送入退火炉退火，然后在U形抗钠玻璃管1上接入排气杆2（参见图2）；

步骤二、封口：准备工作，将电极4与导线3连接，在电极4处涂上碱土金属氧化物，而后将经过这样处理的一对电极4固定在用与封口器上，再套入U形抗钠玻璃管（参见图3），开机加热所要封口U形抗钠玻璃管的一端，同时在U形抗钠玻璃管1另一端通过排气杆2通入保护性的气体（保护电极），在形抗钠玻璃管1封口的同时涨风两压扁肩处（减少应力），封口后的U形抗钠玻璃管1送入退火炉退火；

步骤三、内排气：在封口好的U形抗钠玻璃管1的排气杆2内装入金属钠，纯度要求99.95%以上；通过排气杆2将U形抗钠玻璃管1接入真空系统6（参见图4）；将导线3与电源相连，加热真空系统6，使U形抗钠玻璃管1除气，对连接好的导线3通入电流后产生焦耳热使电极4上的碱土金属氧化物分解，碱土金属氧化物分解的速度与真空系统6的抽气速度相适应，碱土金属氧化物分解完成后，充入氩气以击穿气体产生辉光放电完成激活，利用高频所产生的涡流加热存储钠金属的排气杆，使钠流入到U形抗钠玻璃管1内，向U形抗钠玻璃管1内充入氦氖混合气体，然后将排气杆2与U形抗钠玻璃管1分离，内排气完成，制得多U钠灯的内管。

进一步：所述U形抗钠玻璃管1的抗钠层的厚度小于或等于2μm。

进一步：所述电极4的拉直自然长度是由功率大小来确定。

进一步：所述电极4的横断面为圆形。

进一步：所述U形抗钠玻璃管1的管径为16至16.4mm。

具体实施方式二：参见图5和图6，本实施方式的，本实施方式是基于实施方式一中所述方法制得的多U钠灯的内管实现的，具体为：

本实施方式的紧凑型等离子钠灯包括玻璃外管体7、灯头8和钠灯内管9，所述钠灯内管 9的数量为多个，玻璃外管体7套装在钠灯内管9上，灯头8设置在玻璃外管体7的尾部外端，且灯头8与钠灯内管9电连接；玻璃外管体7的管内壁上采用等离子喷涂法喷涂有氧化锡远红外反射膜。

玻璃外管体7的管内壁上采用等离子喷涂法喷涂的氧化锡远红外反射膜，具有无污染、致密度高的优点，而且玻璃外管体7的管内壁上形成的氧化锡远红外反射膜反射率高，增加了等离子钠灯的表面光亮度，相同功率的等离子钠光源灯比低压钠灯表面光亮度提高了20%以上。

进一步：所述玻璃外管体7的长度在288至355mm之间，宽度为65-68mm。此长度可更换公路上75至400W的高压钠灯。

进一步：所述钠灯内管的数量为三个，三个钠灯内管 9的截面呈圆形布置。

进一步：所述紧凑型等离子钠灯的三个钠灯内管 9 的顶部设有钠聚集点 9-1。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (9)

1.多U钠灯内管的制造方法，其特征在于该制造方法的具体步骤为：

步骤一、弯管：根据所要生产光源功率的大小，选择的抗钠玻璃管，将抗钠玻璃管放在U形弯管机上，人工操作U形弯管机上的按钮，抗钠玻璃管旋转，火焰从下部加热抗钠玻璃管，待抗钠玻璃管烧熟后，U形弯管机合模后开模制成U形抗钠玻璃管（1），人工取出U形抗钠玻璃管并送入退火炉退火，然后在U形抗钠玻璃管（1）上接入排气杆（2）；

步骤二、封口：准备工作，将电极（4）与导线（3）连接，在电极（4）处涂上碱土金属氧化物，而后将经过这样处理的一对电极（4）固定在用与封口器上，再套入U形抗钠玻璃管，开机加热所要封口U形抗钠玻璃管的一端，同时在U形抗钠玻璃管（1）另一端通过排气杆（2）通入保护性的气体，封口后的U形抗钠玻璃管（1）送入退火炉退火；

步骤三、内排气：在封口好的U形抗钠玻璃管（1）的排气杆（2）内装入金属钠，纯度要求99.95%以上；通过排气杆（2）将U形抗钠玻璃管（1）接入真空系统（6）；将导线（3）与电源相连，加热真空系统（6），使U形抗钠玻璃管（1）除气，对连接好的导线（3）通入电流后产生焦耳热使电极（4）上的碱土金属氧化物分解，碱土金属氧化物分解的速度与真空系统（6）的抽气速度相适应，碱土金属氧化物分解完成后，充入氩气以击穿气体产生辉光放电完成激活，利用高频所产生的涡流加热存储钠金属的排气杆，使钠流入到U形抗钠玻璃管（1）内，向U形抗钠玻璃管（1）内充入惰性气体，然后将排气杆（2）与U形抗钠玻璃管（1）分离，内排气完成，制得多U钠灯内管。

2.根据权利要求1所述的多U钠灯内管的制造方法，其特征在于：所述U形抗钠玻璃管（1）的抗钠层的厚度小于或等于2μm。

3.根据权利要求2所述的多U钠灯内管的制造方法，其特征在于：所述惰性气体为氦氖混合气体。

4.根据权利要求3所述的多U钠灯内管的制造方法，其特征在于：所述电极（4）的横断面为圆形。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的多U钠灯内管的制造方法，其特征在于：所述U形抗钠玻璃管（1）的管径为16至16.4mm。

6.采用权利要求1所述方法制得的多U钠灯内管的紧凑型等离子钠灯，其特征在于：紧凑型等离子钠灯包括玻璃外管体（7）、灯头（8）和钠灯内管（9），钠灯内管（9）的数量为多个，玻璃外管体（7）套装在钠灯内管（9）上，灯头（8）设置在玻璃外管体（7）的尾部外端，且灯头（8）与钠灯内管（9）电连接；玻璃外管体（7）的管内壁上采用等离子喷涂法喷涂有氧化锡远红外反射膜。

7.根据权利要求6所述的紧凑型等离子钠灯，其特征在于：所述玻璃外管体（7）的长度在288至355mm之间，宽度为65-68mm。

8.根据权利要求7所述的紧凑型等离子钠灯，其特征在于：所述钠灯内管（9）的数量为三个，三个钠灯内管（9）的截面呈圆形布置。

9.根据权利要求6、7或8所述的紧凑型等离子钠灯，其特征在于：所述紧凑型等离子钠灯的三个钠灯内管（9）的顶部设有钠聚集点（ 9-1）。

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