CN106356277B - 一种单端氙气灯及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及氙气灯技术领域，特别涉及一种单端氙气灯及其制造工艺。该单端氙气灯，包括灯头、灯管和设置在灯管内的发光管，灯管端部设置有夹封口，发光管的两电极引线穿过所述夹封口，灯头包括固定座和设置在固定座一端的连接头，连接头内设置有用于安装灯管的腔体，固定座内设置有两条连接通道，两连接通道一端均分别连通腔体，两连接通道的另一端一个连通到固定座的侧壁外，另一个连通到固定座的下端面，灯管的夹封口插装在连接头的腔体内，发光管的两电极引线分别设置在两条连接通道内。本发明的氙气灯结构整体性、可靠性好，整体外观更加美观；氙气灯发光管的泡壳表面光滑，厚度均匀，工作时表面温度均匀、透光性好，使用寿命可提升10％以上。
Description
技术领域
本发明涉及氙气灯技术领域，特别涉及一种单端氙气灯及其制造工艺。
背景技术
HID(High Intensity Discharge)高压气体放电灯，亦称氙气灯，它的工作原理是在(UV-CUT)抗紫外线水晶石英玻璃管内，以氙气(XENON)与碘化物等惰性气体填充，然后经过安定器(也称增压器)，将普通民用市电经变频转换瞬间增压至23000V左右的脉冲振荡电能，经过高压振荡激发石英管内的氙气电子游离在两电极之间产生跳电弧光完成点亮过程，接着提供能自适应灯管管压的脉宽周期为2.38毫秒的方波电压维持氙气灯管正常发光。HID高压气体放电灯的色温非常宽，达2700～18000K，还有彩色光的。具有很好的照明和穿透力；光效非常高，输出每瓦达到80流明以上，色温在4300K～6000K的可达到输出每瓦接近100流明或以上，而且使用寿命比传统的卤素灯、白炽灯泡更长。目前，普通金卤灯的使用较为广泛，它的发光效率也很高，光色也能达到6000K。但它也存在一个比较大的问题，不能热启动，頻繁的点亮与熄灭会大大缩短使用寿命；因此，在现有金卤灯结构一致的灯管的发光管中充入氙气及少量稀有金属制备成大功率HID氙气灯，可以解决使用寿命的问题，但其加工工艺复杂，制造合格率较低，难以实现大批量生产。
发明内容
本发明的目的在于解决现有氙气灯存在的技术问题，提供一种结构简单，发光效率高，稳定性好的单端氙气灯。同时本发明的另一个目的在于提供一种加工、装配工艺简单，所制造的产品使用寿命长、出光均匀、透光性好的单端氙气灯制造工艺。
为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：
一种单端氙气灯，包括灯头、灯管和设置在灯管内的发光管，所述灯管端部设置有夹封口，发光管的两电极引线穿过所述夹封口，所述灯头包括固定座和设置在固定座一端的连接头，所述连接头内设置有用于安装灯管的腔体，所述固定座内设置有两条连接通道，两连接通道一端均分别连通腔体，两连接通道的另一端一个连通到固定座的侧壁外，另一个连通到固定座的下端面，所述灯管的夹封口插装在连接头的腔体内，发光管的两电极引线分别设置在两条连接通道内。
上述技术方案中，进一步地，所述连接通道连通到固定座侧壁外的一端其出口位于靠近连接头的一侧，固定座侧壁上位于该出口上方设置有一凹槽。该凹槽的设置是为了便于将电极引线焊接在金属螺丝头的内壁，使氙气灯整体性更好，外形更加美观。
上述技术方案中，进一步地，所述固定座外壁设置有螺纹，固定座通过螺纹与一金属螺丝头固定连接。
上述技术方案中，进一步地，所述发光管的两电极引线分别连接在金属螺丝头上，其中一电极引线焊接在金属螺丝头头部，另一电极引线焊接在金属螺丝头侧壁内。如上所述，将电极引线焊接在金属螺丝头侧壁内，可防止焊接点外露，使氙气灯的外形更加美观；同时通过焊接处焊锡与凹槽之间的配合，增加金属螺丝头与灯头之间的连接扭力，增加了氙气灯的可靠性。
上述技术方案中，进一步地，所述发光管包括泡壳，泡壳两侧分别设置有玻管，两侧玻管内均设置有带钼片的钼杆，玻管上在钼片位置设置有夹封端，位于两夹封端的外侧的钼杆上设置有顶压于玻管内壁的限位灯脚。在钼杆上设置限位灯脚便于钼杆在玻管中的固定定位，减小了发光管的工艺难度。
上述技术方案中，进一步地，在一钼杆上设置有电弧灯丝，所述电弧灯丝位于限位灯脚的外侧，该电弧灯丝为蝶形或三角形等支架结构，电弧灯丝的开口朝外。
上述技术方案中，进一步地，所述两电极引线一端分别连接有夹封钼片，所述夹封钼片均位于灯管的夹封口内。
另外，本发明中还采用了一种单端氙气灯的制造工艺，包括以下步骤：
a)制备发光管；
选择适当长度的石英玻璃管，通过吹泡机将中间部份吹成椭圆形截面的泡壳；将一带有限位灯脚的第一钼杆插入泡壳的一侧玻管中，使第一钼杆的电极端头置于泡壳内，对玻管在第一钼杆的钼片处进行夹封密实；将一端夹封好的泡壳放入真空高温炉，经7-10小时、1000-1100℃高温炉抽真空脱羟；将经脱羟处理后的泡壳冷却，在泡壳内从未夹封的玻管一端加入金属卤化物和汞；将带有限位灯脚的第二钼杆插入未夹封的玻管，使第二钼杆的电极端头位于泡壳内，调整两钼杆电极端头之间的距离，再将其固定在一次夹封机或等离子火焰封上；从未夹封的玻管端充氙气入泡壳，充入氙气后先直接通过一次夹封机或等离子火焰封将玻管管口夹封密实，然后再将该端玻管在钼杆的钼片处进行夹封密实；将两玻管端部切割平整，露出适当长度的钼杆；在一钼杆上焊接电弧灯丝；
b)采用钼丝制备L形发光管支撑支架，在支撑支架上套设绝缘套，并将消气片焊接在支撑支架上；
c)将支撑支架一端与发光管上一钼杆杆端焊接，支撑支架的另一端连接一电极引线，支撑支架与电极引线之间通过与一钼片两端焊接连接；将发光管上焊接有电弧灯丝的一端弯折呈L形，在其端部连接另一电极引线，两者之间通过与一钼片两端焊接连接；将该安装好支撑支架和电极引线的发光管放入到灯管内，用灯管夹封机在灯管管端进行夹封，形成夹封口，并使与两电极引线焊接连接的两夹封钼片位于夹封口内，两电极引线从夹封口穿出；
d)将两电极引线对准位于灯头腔体底部的两个连接通道入口，然后将灯管的夹封口一端插装到灯头的腔体内，使一电极引线从灯头固定座端面穿出，另一电极引线从灯头固定座侧壁穿出；
e)在灯头的腔体内填充硅胶或灯头固定粉，放入烘箱加温至90-150℃烘干；
f)在灯头上安装金属螺丝头，将两电极引线分别焊接在金属螺丝头上。
上述制造工艺中，进一步地，步骤f)中将两电极引线分别焊接在金属螺丝头上的具体操作为：从灯头固定座侧壁上的凹槽处伸入电烙铁到金属螺丝头内，将从灯头侧壁穿出的电极引线端部焊接在金属螺丝头侧壁内；使伸出灯头固定座端面的电极引线从金属螺丝头头部穿出，将该电极引线端部焊接在金属螺丝头头部。
上述制造工艺中，进一步地，所述灯管采用石英玻璃管。
本发明采用上述技术方案所具有的有益效果：
1)通过在灯头上设置两条独立的连接通道，不仅将两电极引线隔离防止两电极引线之间产生电弧放电，而且便于灯管的安装，使整个氙气灯结构整体性、可靠性好，整体外观更加美观。
2)该氙气灯的发光管采用无排气管结构，泡壳表面光滑，厚度均匀，工作时表面温度均匀、出光均匀、透光性好，使用寿命较有排气管结构的产品提升了10％以上。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明分解结构示意图。
图3为本发明灯头结构示意图。
图4为本发明发光管结构示意图。
图中：1、金属螺丝头，2、灯头，201、固定座，202、连接头，203、腔体，204、连接通道，205、凹槽，3、电极引线，4、灯管，5、发光管，501、泡壳，502、玻管，503、夹封端，504、钼片，505、钼杆，506、限位灯脚，507、电极端头，508、金属卤化物，509、汞，6、支撑支架，7、消气片，8、夹封口，9、电弧灯丝，10、绝缘套，11、夹封钼片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，一种单端氙气灯，包括灯头2、灯管4和设置在灯管4内的发光管5，灯管4端部设置有夹封口8，发光管5的两电极引线3穿过夹封口8。如图2，灯头2包括固定座201和设置在固定座201一端的连接头202，连接头202内设置有用于安装灯管4的腔体203，固定座201内设置有两条连接通道204，两连接通道204一端均分别连通腔体203，两连接通道204的另一端一个连通到固定座201的侧壁外，另一个连通到固定座201的下端面，从固定座的下端面伸出。灯管4的夹封口8插装在连接头202的腔体203内，发光管5的两电极引线3分别设置在两条连接通道204内。
如图3，本发明中氙气灯的发光管5包括泡壳501，泡壳501两侧分别设置有玻管502，两侧玻管内均设置有带钼片504的钼杆505，玻管上在钼片位置设置有夹封端503，位于两夹封端的外侧的钼杆505上设置有顶压于玻管内壁的限位灯脚506，这里的限位灯脚506可以采用由钼杆弯折而成的锯齿型支撑结构，锯齿型支撑的上下两端分别顶压在玻管内壁上，从而将钼杆固定在玻管内，同时使钼杆位于玻管的中轴线上。当然限位灯脚并不仅限于这一种结构，还可以采用V型、S型或螺旋形等类似可达到上述目的的结构。在一钼杆505上设置有电弧灯丝9，该电弧灯丝9位于限位灯脚506的外侧；电弧灯丝可采用蝶形、三角形等支架结构，电弧灯丝的开口朝外设置。在钼杆上设置限位灯脚便于钼杆在玻管中的固定定位，减小了发光管的工艺制造难度。发光管一端钼杆连接一电极引线3，另一端钼杆连接L形支撑支架6，支撑支架6的另一端连接另一电极引线3，两电极引线3与发光管一端钼杆、支撑支架之间分别通过一夹封钼片11连接，两个夹封钼片11均位于灯管的夹封口8内。
如图2，连接通道204连通到固定座侧壁外的一端其出口位于靠近连接头202的一侧，固定座201侧壁上位于该出口上方设置有一凹槽205。该凹槽的设置是为了便于将电极引线焊接在金属螺丝头的内壁，使氙气灯整体性更好，外形更加美观。在固定座201外壁设置螺纹，固定座201通过螺纹与一金属螺丝头1固定连接。发光管5的两电极引线3分别连接在金属螺丝头1上，其中一电极引线3焊接在金属螺丝头头部，另一电极引线3焊接在金属螺丝头侧壁内。如上所述，将电极引线焊接在金属螺丝头侧壁内，可防止焊接点外露，使氙气灯的外形更加美观；同时通过焊接处焊锡与凹槽之间的配合，增加金属螺丝头与灯头之间的连接扭力，增加了氙气灯的可靠性。
本发明单端氙气灯的制造工艺，包括以下步骤：
a)制备发光管；
选择适当长度的石英玻璃管，通过吹泡机将中间部份吹成椭圆形截面的泡壳；将一带有限位灯脚的第一钼杆插入泡壳的一侧玻管中，使第一钼杆的电极端头置于泡壳内，对玻管在第一钼杆的钼片处进行夹封密实；将一端夹封好的泡壳放入真空高温炉，经7-10小时、1000-1100℃高温炉抽真空脱羟；将经脱羟处理后的泡壳冷却，在泡壳内从未夹封的玻管一端加入金属卤化物和汞；将带有限位灯脚的第二钼杆插入未夹封的玻管，使第二钼杆的电极端头位于泡壳内，调整两钼杆电极端头之间的距离，再将其固定在一次夹封机或等离子火焰封上；从未夹封的玻管端充氙气入泡壳，充入氙气后先直接通过一次夹封机或等离子火焰封将玻管管口夹封密实，然后再将该端玻管在钼杆的钼片处进行夹封密实；将两玻管端部切割平整，露出适当长度的钼杆；在一钼杆上焊接电弧灯丝；
b)采用钼丝制备L形发光管支撑支架，在支撑支架上套设绝缘套，并将消气片焊接在支撑支架上；
c)将支撑支架一端与发光管上一钼杆杆端焊接，支撑支架的另一端连接一电极引线，支撑支架与电极引线之间通过与一钼片两端焊接连接；将发光管上焊接有电弧灯丝的一端弯折呈L形，在其端部连接另一电极引线，两者之间通过与一钼片两端焊接连接；将该安装好支撑支架和电极引线的发光管放入到灯管内，用灯管夹封机在灯管管端进行夹封，形成夹封口，并使与两电极引线焊接连接的两夹封钼片位于夹封口内，两电极引线从夹封口穿出；
d)将两电极引线对准位于灯头腔体底部的两个连接通道入口，然后将灯管的夹封口一端插装到灯头的腔体内，使一电极引线从灯头固定座端面穿出，另一电极引线从灯头固定座侧壁穿出；
e)在灯头的腔体内填充硅胶或灯头固定粉，放入烘箱加温至90-150℃烘干；
f)在灯头上安装金属螺丝头，将两电极引线分别焊接在金属螺丝头上。
在步骤f)中将两电极引线分别焊接在金属螺丝头上的具体操作为：从灯头固定座侧壁上的凹槽处伸入电烙铁到金属螺丝头内，将从灯头侧壁穿出的电极引线端部焊接在金属螺丝头侧壁内；使伸出灯头固定座端面的电极引线从金属螺丝头头部穿出，将该电极引线端部焊接在金属螺丝头头部。
在步骤a)中，调整第二钼杆与第一钼杆电极端头之间的距离，根据不同的功率要求调整两钼杆电极端头之间距离为3-60mm的电极对称距离。
本发明氙气灯的灯管采用石英玻璃管，其热膨胀系数极小，能承受剧烈的温度变化，使用过程中不会产生因温度变化导致的炸裂，安全性好；使用温度范围广，可在1100℃下长时间使用。
本发明的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本发明基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征作出一些替换和变形，均在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种单端氙气灯，包括灯头、灯管和设置在灯管内的发光管，所述灯管端部设置有夹封口，发光管的两电极引线穿过所述夹封口，其特征在于：所述灯头包括固定座和设置在固定座一端的连接头，所述连接头内设置有用于安装灯管的腔体，所述固定座内设置有两条连接通道，两连接通道一端均分别连通腔体，两连接通道的另一端一个连通到固定座的侧壁外，另一个连通到固定座的下端面，所述灯管的夹封口插装在连接头的腔体内，发光管的两电极引线分别设置在两条连接通道内；所述连接通道连通到固定座侧壁外的一端其出口位于靠近连接头的一侧，固定座侧壁上位于该出口上方设置有一凹槽。
2.根据权利要求1所述的单端氙气灯，其特征在于：所述固定座外壁设置有螺纹，固定座通过螺纹与一金属螺丝头固定连接。
3.根据权利要求2所述的单端氙气灯，其特征在于：所述发光管的两电极引线分别连接在金属螺丝头上，其中一电极引线焊接在金属螺丝头头部，另一电极引线焊接在金属螺丝头侧壁内。
4.根据权利要求1所述的单端氙气灯，其特征在于：所述发光管包括泡壳，泡壳两侧分别设置有玻管，两侧玻管内均设置有带钼片的钼杆，玻管上在钼片位置设置有夹封端，位于两夹封端的外侧的钼杆上设置有顶压于玻管内壁的限位灯脚。
5.根据权利要求4所述的单端氙气灯，其特征在于：在一钼杆上设置有电弧灯丝，所述电弧灯丝位于限位灯脚的外侧。
6.根据权利要求1所述的单端氙气灯，其特征在于：所述两电极引线一端分别连接有夹封钼片，所述夹封钼片均位于灯管的夹封口内。
7.一种单端氙气灯的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
a)制备发光管；
选择适当长度的石英玻璃管，通过吹泡机将中间部份吹成椭圆形截面的泡壳；将一带有限位灯脚的第一钼杆插入泡壳的一侧玻管中，使第一钼杆的电极端头置于泡壳内，对玻管在第一钼杆的钼片处进行夹封密实；将一端夹封好的泡壳放入真空高温炉，经7-10小时、1000-1100℃高温炉抽真空脱羟；将经脱羟处理后的泡壳冷却，在泡壳内从未夹封的玻管一端加入金属卤化物和汞；将带有限位灯脚的第二钼杆插入未夹封的玻管，使第二钼杆的电极端头位于泡壳内，调整两钼杆电极端头之间的距离，再将其固定在一次夹封机或等离子火焰封上；从未夹封的玻管端充氙气入泡壳，充入氙气后先直接通过一次夹封机或等离子火焰封将玻管管口夹封密实，然后再将该端玻管在钼杆的钼片处进行夹封密实；将两玻管端部切割平整，露出适当长度的钼杆；在一钼杆上焊接电弧灯丝；
b)采用钼丝制备L形发光管支撑支架，在支撑支架上套设绝缘套，并将消气片焊接在支撑支架上；
c)将支撑支架一端与发光管上一钼杆杆端焊接，支撑支架的另一端连接一电极引线，支撑支架与电极引线之间通过与一钼片两端焊接连接；将发光管上焊接有电弧灯丝的一端弯折呈L形，在其端部连接另一电极引线，两者之间通过与一钼片两端焊接连接；将该安装好支撑支架和电极引线的发光管放入到灯管内，用灯管夹封机在灯管管端进行夹封，形成夹封口，并使与两电极引线焊接连接的两夹封钼片位于夹封口内，两电极引线从夹封口穿出；
d)将两电极引线对准位于灯头腔体底部的两个连接通道入口，然后将灯管的夹封口一端插装到灯头的腔体内，使一电极引线从灯头固定座端面穿出，另一电极引线从灯头固定座侧壁穿出；
e)在灯头的腔体内填充硅胶或灯头固定粉，放入烘箱加温至90-150℃烘干；
f)在灯头上安装金属螺丝头，将两电极引线分别焊接在金属螺丝头上。
8.根据权利要求7所述的单端氙气灯的制造工艺，其特征在于：步骤f)中将两电极引线分别焊接在金属螺丝头上的具体操作为：从灯头固定座侧壁上的凹槽处伸入电烙铁到金属螺丝头内，将从灯头侧壁穿出的电极引线端部焊接在金属螺丝头侧壁内；使伸出灯头固定座端面的电极引线从金属螺丝头头部穿出，将该电极引线端部焊接在金属螺丝头头部。
9.根据权利要求7所述的单端氙气灯的制造工艺，其特征在于：所述灯管采用石英玻璃管。
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