CN104681394B - 一种内置释汞吸气剂的杀菌灯及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内置释汞吸气剂的杀菌灯，包括灯管，灯管内设有灯芯支架，特别的，灯芯支架上设有释汞吸气剂；所述释汞吸气剂包括呈片状的金属载体；所述金属载体的一侧设有吸气层，另一侧设有释汞层；所述吸气层由锆铝吸气剂制成；所述释汞层以40％～80％钛、45％～5％锡、35％～3％铟和20％～3％汞的重量比组成。本发明的释汞吸气剂的汞激活温度在110℃～800℃范围内，释汞的激活温度可根据实际需要灵活调整，避免了释汞的激活温度过高诱发电极氧化而难以维持释汞吸气剂的性能，降低杀菌灯的制造成本。本发明还公开了生产上述内置释汞吸气剂的杀菌灯的生产方法。

Description

一种内置释汞吸气剂的杀菌灯及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种杀菌灯，尤其是涉及一种内置释汞吸气剂的杀菌灯。本发明涉及该杀菌灯的制作方法。

背景技术

传统的杀菌灯是一种低压汞等，利用汞原子发出的紫外线工作的人造光源。传统的杀菌灯一般使用液态汞作为杀菌灯的汞源，传统制造工艺是在灯管排气时滴入液态汞。然而，这种注汞方式不仅使滴入汞量控制准确性差，汞消耗量大，而且会引起氩压力的博登，对灯管的性能和寿命带来不利影响。更重要的是，一支杀菌灯内一般会放置有5mg～30mg的液态汞，而液态汞容易污染水资源或空气，3mg的液态汞就可污染约1000吨水、300立方平米的空气，当灯管破损或寿命终结后，这种灯管内的液态汞会对环境造成严重的污染。在生产这种杀菌灯的时候，液态汞还会对生产工人的人身安全造成威胁。

随着国内外环保一致和要求越来越严格，现在，国内各电光源制造工艺都将先后淘汰滴汞技术，改用汞合金及吸气材料配套使用的新型释汞吸气剂，如授权公告号为CN2893910Y的专利文件公开的一种内置释汞吸气剂的荧光灯，这种荧光灯的玻璃芯柱上固定有释汞吸气剂环或释汞吸气剂环片。由于释汞吸气剂易于高频激活，利用释汞吸气剂替代液态汞，可确保荧光灯和玻璃芯柱不会产生微裂纹，更不会产生热炸裂，而且释汞吸气剂作为固态汞，在生产中最大限度地降低汞对生产人员的危害，并能大幅度提高荧光灯的寿命。

释汞吸气剂同样适用于杀菌灯。目前，杀菌灯所使用的释汞吸气剂一般是非蒸散型吸气剂，如锆石墨吸气剂、锆铝吸气剂、锆钒铁吸气剂、锆铁吸气剂、锆铝钛铁吸气剂等，根据释汞激活温度的不同，这些释汞吸气剂可分为高温激活(800～850℃)和低温激活(450～500℃)两种。由于释汞剂和吸气剂需要在特定的激活温度才会分别产生各自的作用，释汞吸气剂激活温度的范围会直接限制杀菌灯的使用条件，使现有内置有释汞吸气剂的杀菌灯的使用条件较为局限。而且，如果在灯管生产工艺中，利用高频加热装置等激活吸气，即在释汞过程中激活温度要求过高，将诱发电极氧化而很难维持性能，而且因需要高频加热装置等出现不必要的电力消耗，提高杀菌灯的制造成本。

为此，需要一种新型的杀菌灯。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内置有释汞吸气剂且释汞激活温度范围更广的杀菌灯。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种内置释汞吸气剂的杀菌灯，包括灯管，灯管内设有灯芯支架，特别的，灯芯支架上设有释汞吸气剂；所述释汞吸气剂包括呈片状的金属载体；所述金属载体的一侧设有吸气层，另一侧设有释汞层；所述吸气层由锆铝吸气剂制成；所述释汞层以40％～80％钛、45％～5％锡、35％～3％铟和20％～3％汞的重量比组成。

金属载体优选是镀镍铁带或镍带。

本发明的原理如下：

本发明的释汞吸气剂是一种由多孔状超细锆粉和多种金属粉末，如钛、锡、铟、铝及汞制成的多元合金，其中释汞层通过采用40％～80％钛、45％～5％锡、35％～3％铟的重量比制成化合物，再经过破碎及粉碎工艺用筛子筛成粒径小于50μm的粉末后，在15℃～18℃温度且干净洁净环境下与20％～3％汞(重量比)的汞进行汞合金化制造，然后作为最后工艺通过破碎及粉碎用筛子筛成粒径小于50μm的粉末后，将粉抹压制在金属载材上获得；而吸气层通过采用溶解锆、铝制造金属化合物后，经过破碎及粉碎工艺用筛子筛成粒径小于50μm的粉末后，将粉抹压制在金属载材上获得。

将已压制成带状的释汞吸气剂裁剪成片状后，焊接在灯芯支架上，并将电焊有释汞吸气剂的灯芯支架与石英玻璃管封接制成成品，利用释汞吸气剂代替液态汞作为杀菌灯的汞源。由于释汞吸气剂不仅能释放出杀菌灯所需的汞量，还能够吸收管内的残余气体，提高灯管的真空度，因此，内置释汞吸气剂的杀菌灯较内置液态汞的杀菌灯，产品质量更好

通过以40％～80％钛、45％～5％锡、35％～3％铟和20％～3％汞的重量比组合释汞层，由于铟可在110℃激活，因此，本发明的释汞吸气剂的释汞温度可以110℃～800℃范围内调整，较现有的释汞吸气剂而言，本发明的释汞吸气剂的汞激活温度范围更广，并能充分释放大部分汞，使用人员可根据实际情况选用具有合适的汞激活温度的杀菌灯。

根据使用的条件不同，生产人员可以通过调整释汞层中钛、锡和铟的含量调整释汞吸气剂的激活温度。适当增加钛元素在释汞层的重量比，降低锡和铟元素在释汞层的重量比，就能提高释汞吸气剂的释汞温度，当释汞层以80％钛、5％锡、7％铟和8％汞的重量比组成时，释汞温度为800℃；适当降低钛元素在释汞层的重量比，增加锡和铟元素在释汞层的重量比，就能降低释汞吸气剂的释汞温度，当释汞层以40％钛、22％锡、30％铟和8％汞的重量比组成时，释汞温度为110℃。

锆粉作为一种非蒸散型吸气剂，具有良好的吸气效果，而且锆粉作为常用的真空材料，不会对灯管内部造成污染。

本发明还涉及生产上述内置释汞吸气剂的杀菌灯的工艺流程。该生产工艺可以采用下述步骤：

A)制作带状的释汞吸气剂，将40％～80％钛、45％～5％锡、35％～3％铟和20％～3％汞的重量比组合的粉末压制在镀镍铁带的一侧，形成释汞吸气剂的释汞层；将65％～95％锆和35％～5％铝的重量比组合的粉末压制在镀镍铁带的另一侧，形成释汞吸气剂的吸气层；

B)将已压制成带状的释汞吸气剂裁剪成片状；

C)将裁剪好的释汞吸气剂点焊在灯芯支架上；

D)将点焊有片状释汞吸气剂的灯芯支架和石英玻璃封接制作为成品，点焊电流值控制在27～33A；

E)在灯管通电排完气后，通过高频加热机对释汞层表面加热来激活释汞吸气剂，激活温度在110℃～800℃内，加热时间在5～10秒内。

本发明的释汞吸气剂的汞激活温度在110℃～800℃范围内，释汞的激活温度可根据实际需要灵活调整，避免了释汞的激活温度过高诱发电极氧化而难以维持释汞吸气剂的性能，降低杀菌灯的制造成本。

附图说明

图1是本发明实施例1中释汞吸气剂与灯芯支架的安装示意图；

图2是本发明实施例1中释汞率示意图。

附图标记说明：1-灯芯支架；2-释汞吸气剂。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

实施例1：

如图1所示，杀菌灯的灯芯支架1上焊接有释汞吸气剂2。本实施例1中，释汞吸气剂2呈片状，其规格大小为6mm*6mm。

将本实施例1中的释汞吸气剂2放入汞分析测定仪的真空室内从常温加热到适当的温度，并在该温度中维持30秒时测定累计的汞释放率作最终释放率。本实施例1通过7个不同的比较例统计释汞吸气剂的汞释放率。

比较例1：

本比较例1中，释汞吸气剂2的释汞层通过采用80％钛、5％锡、7％铟的重量比制成化合物，再经过破碎及粉碎工艺用筛子筛成粒径小于50μm的粉末后，在15℃～18℃温度且干净洁净环境下与8％汞(重量比)的汞进行汞合金化制造，通过破碎及粉碎用筛子筛成粒径小于50μm的粉末后，将粉抹压制在金属载材上获得；而吸气层通过采用溶解88％锆(重量比)、12％铝(重量比)制造金属化合物后，经过破碎及粉碎工艺用筛子筛成粒径小于50μm的粉末后，将粉抹压制在金属载材上获得。

将本比较例1的释汞吸气剂2放入汞分析测定仪的真空室内从常温加热到800℃，并在该温度中维持30秒时测定累计的汞释放率作最终释放率，并将所得值记录在表1中。

比较例2：

本比较例2与比较例1的不同之处在于，释汞层的成分比例是70％钛、14％锡、5％铟和11％汞(重量比)，释汞吸气剂2在汞分析测定仪的真空室内从常温加热到730℃。

比较例3：

本比较例3与比较例1的不同之处在于，释汞层的成分比例是67％钛、8％锡、10％铟和15％汞(重量比)，吸气层的成分比例是85％锆和15％铝(重量比)，释汞吸气剂2在汞分析测定仪的真空室内从常温加热到620℃。

比较例4：

本比较例4与比较例1的不同之处在于，释汞层的成分比例是56％钛、8％锡、19％铟和17％汞(重量比)，吸气层的成分比例是87％锆和13％铝(重量比)，释汞吸气剂2在汞分析测定仪的真空室内从常温加热到440℃。

比较例5：

本比较例5与比较例1的不同之处在于，释汞层的成分比例是49％钛、7％锡、35％铟和9％汞(重量比)，吸气层的成分比例是85％锆和15％铝(重量比)，释汞吸气剂2在汞分析测定仪的真空室内从常温加热到230℃。

比较例6：

本比较例6与比较例1的不同之处在于，释汞层的成分比例是43％钛、22％锡、27％铟和8％汞(重量比)，吸气层的成分比例是80％锆和20％铝(重量比)，释汞吸气剂2在汞分析测定仪的真空室内从常温加热到150℃。

比较例7：

本比较例7与比较例1的不同之处在于，释汞层的成分比例是40％钛、22％锡、30％铟和8％汞(重量比)，吸气层的成分比例是80％锆和20％铝(重量比)，释汞吸气剂2在汞分析测定仪的真空室内从常温加热到110℃

上述比较例所得的实验结果如表1所示。

表1

从表1和图2可以看出，本实施例1中，在释汞层以49％钛、7％锡、35％铟和9％汞组成，吸气层以85％锆和15％铝组成时，即使在230℃的激活温度下，释汞吸气剂2也可以获得80％的释汞率，远高于目前市场上只有达到500℃的激活温度才可达到80％释汞率的同规格产品。

实施例2：

生产内置释汞吸气剂的杀菌灯，可采用如下步骤：

A)将80％钛、5％锡、7％铟和8％汞的重量比组合的粉末压制在镀镍铁带的一侧，形成释汞吸气剂的释汞层；将88％锆和12％铝的重量比组合的粉末压制在镀镍铁带的另一侧，形成释汞吸气剂的吸气层；

B)将已压制成带状的释汞吸气剂用剪床设备裁剪成片状；

C)将裁剪好的释汞吸气剂点焊在灯芯支架上，为避免释汞吸气剂氧化，点焊时应注意控制点焊电流,点焊电流值应控制在27～33A并保持真空卫生，操作人员应佩戴指套或手套并使用镊子和搪瓷器具避免对释汞吸气剂造成污染；

D)将点焊有片状释汞吸气剂的灯芯支架和石英玻璃封接制作为成品；

E)在灯管通电排完气后，通过高频加热机对释汞层表面加热来激活释汞吸气剂，激活温度在800℃，加热时间为7秒。

Claims (2)

1.一种内置释汞吸气剂的杀菌灯，包括灯管，灯管内设有灯芯支架，其特征是：所述灯芯支架上设有释汞吸气剂；所述释汞吸气剂包括呈片状的金属载体；所述金属载体的一侧设有吸气层，另一侧设有释汞层；所述吸气层由锆铝吸气剂制成；所述释汞层以40％～80％钛、45％～5％锡、35％～3％铟和20％～3％汞的重量比组成。

2.一种生产如权利要求1所述的内置释汞吸气剂的杀菌灯的方法，其特征是：包括以下步骤：

A)制作带状的释汞吸气剂，将40％～80％钛、45％～5％锡、35％～3％铟和20％～3％汞的重量比组合的粉末压制在镀镍铁带的一侧，形成释汞吸气剂的释汞层；将65％～95％锆和35％～5％铝的重量比组合的粉末压制在镀镍铁带的另一侧，形成释汞吸气剂的吸气层；

B)将已压制成带状的释汞吸气剂裁剪成片状；

C)将裁剪好的释汞吸气剂点焊在灯芯支架上；

D)将点焊有片状释汞吸气剂的灯芯支架和石英玻璃封接制作为成品，点焊电流值控制在27～33A；

E)在灯管通电排完气后，通过高频加热机对释汞层表面加热来激活释汞吸气剂，激活温度在110℃～800℃内，加热时间在5～10秒内。