CN106373860A - 中压放电灯及其制造工艺以及水处理杀菌方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的中压放电灯及其制造工艺以及水处理杀菌方法，中压放电灯采用氟化镁做灯管，氟化镁的VUV(真空紫外)透过率远超过一般灯泡材料所使用的石英或者玻璃材料。紫外线波段越低，对生物细胞的杀伤力越强。氟化镁独特的VUV波段透过率使本发明的中压放电灯能够发射出足够能量的VUV，对深度杀菌或者快速杀菌有很好的表现。不再需要水银的紫外输出灯泡，对环境影响更小。另外，采用了氘气和氩气的混合气体，氘气被电离激发并还原的过程中能产生紫外线输出，由于氘气的激发和还原过程会在瞬间产生极大的热量，所以灯内的氘气充入量不能太大，与氩气的充入量为1:16的比例关系。
Description
技术领域
本发明涉及一种中压放电灯及其制造工艺以及水处理杀菌方法。
背景技术
现有的杀菌灯通常包括少量的水银，而水银是重金属，会引起环境处理危害。在现有的操作中，使用个人保护设备和冗长处理工艺缓解在组装和处理这些灯时对人员有害的运行条件。但是，这种控制仍然很难避免环境危害，并且在使用过程中也存在水银泄漏的风险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，本发明提供一种中压放电灯及其制造工艺以及水处理杀菌方法，中压放电灯是一种不再需要水银的紫外输出灯泡，对环境影响更小。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种中压放电灯，其特征在于：包括灯管和设置在灯管内的阴极和阳极，还包括两个灯头和两根钨棒，所述阴极通过其中一根钨棒与其中一个灯头电连接，所述阳极通过另一根钨棒与另一个灯头电连接，所述阴极与其连接的灯头之间，以及阳极与其连接的灯头之间分别设有过渡接头，所述钨棒通过所述过渡接头与所述灯管的两端相固定，且过渡接头的一端与钨棒固定，过渡接头的另一端与灯头固定；
所述钨棒的局部外壁上包覆有一圈玻璃层；
所述过渡接头为中空状，钨棒穿设在过渡接头内，且过渡接头从所述钨棒的玻璃层处向该钨棒的连接灯头的一端延伸，所述过渡接头由钨棒的玻璃层处向该钨棒的连接灯头的一端，其材质依次为膨胀系数依次变小的玻璃，最后为石英，灯头与过渡接头中的石英材质部分相连接，所述灯管与过渡接头中的石英材质部分的外壁相固定；
所述灯管的材质为氟化镁，灯管内充有氘气和氩气的混合气体，氘气与氩气的体积混合比为1:16。
所述钨棒的直径为1mm-6mm，所述灯管的外径＜20mm。
一种所述的中压放电灯的制造工艺，包括以下步骤：
(1)在钨棒的局部外壁上包覆一圈玻璃层；
(2)在该玻璃层外壁加工一圈同种材质的凸起部，待玻璃层和凸起部均冷却后，将钨棒穿设在一根中空的氟化镁管子内，并且氟化镁管子罩设部分玻璃层；
(3)由凸起部开始沿着氟化镁管子外壁熔融第一圈玻璃管，该第一圈玻璃管的材质与玻璃层的材质相同；
(4)由第一圈玻璃管开始沿着氟化镁管子外壁再熔融至少一圈玻璃管，且后续熔融的玻璃管的玻璃膨胀系数均小于前面一圈熔融的玻璃管的玻璃膨胀系数；
(5)待各圈玻璃管冷却定型后，拔出氟化镁管子；
(6)从最后形成的一圈玻璃管开始熔融形成一圈石英管，即形成了过渡接头；
(7)在石英管外壁上加工一圈石英凸圈，并将已成型的氟化镁材质的灯管放置于石英凸圈附近；在熔化石英凸圈的同时对氟化镁灯管进行加热，保持石英凸圈和灯管两者的温度差距在0-100℃之内，即保证石英凸圈和灯管两者的温度差距不是太大，然后将熔化的石英凸圈的石英熔液均匀的包覆于氟化镁灯管的切口处，完成封接。
步骤(2)中，氟化镁管子内壁与玻璃层外壁配合固定。
一种水处理杀菌方法，采用所述的中压放电灯，在中压放电灯外设置隔水外壳，所述隔水外壳为氟化镁材质，且隔水外壳与中压放电灯之间抽真空，将带有隔水外壳的中压放电灯放入水中进行水的VUV真空紫外杀菌处理。
本发明的有益效果是，本发明的中压放电灯及其制造工艺以及水处理杀菌方法，氟化镁的VUV(真空紫外)透过率远超过一般灯泡材料所使用的石英或者玻璃材料。紫外线波段越低，对生物细胞的杀伤力越强。氟化镁独特的VUV波段透过率使本发明的中压放电灯能够发射出足够能量的VUV，具有100nm-200nm紫外能量输出，对深度杀菌或者快速杀菌有很好的表现。不再需要水银的紫外输出灯泡，对环境影响更小。另外，采用了氘气和氩气的混合气体，氘气被电离激发并还原的过程中能产生紫外线输出，由于氘气的激发和还原过程会在瞬间产生极大的热量，所以灯内的氘气充入量不能太大，与氩气的充入量为1:16的比例关系。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的中压放电灯最优实施例的结构示意图。
图2是本发明的中压放电灯制造工艺形成过渡接头的示意图。
图中1、灯管，2、阴极，3、阳极，4、灯头，5、钨棒，6、玻璃层，7、过渡接头，7-1、玻璃，7-2、石英，8、凸起部，9、氟化镁管子，10、凸圈。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种中压放电灯，包括灯管1和设置在灯管1内的阴极2和阳极3，还包括两个灯头4和两根钨棒5，所述阴极2通过其中一根钨棒5与其中一个灯头4电连接，所述阳极3通过另一根钨棒5与另一个灯头4电连接，所述阴极2与其连接的灯头4之间，以及阳极3与其连接的灯头4之间分别设有过渡接头7，所述钨棒5通过所述过渡接头7与所述灯管1的两端相固定，且过渡接头7的一端与钨棒5固定，过渡接头7的另一端与灯头4固定。
所述钨棒5的局部外壁上包覆有一圈玻璃层6。
所述过渡接头7为中空状，钨棒5穿设在过渡接头7内，且过渡接头7从所述钨棒5的玻璃层6处向该钨棒5的连接灯头4的一端延伸，所述过渡接头7由钨棒5的玻璃层6处向该钨棒5的连接灯头4的一端，其材质依次为膨胀系数依次变小的玻璃7-1，最后为石英7-2，灯头4与过渡接头7中的石英材质部分相连接，所述灯管1与过渡接头7中的石英材质部分的外壁相固定。
所述灯管1的材质为氟化镁，灯管1内充有氘气和氩气的混合气体，氘气与氩气的体积混合比为1:16。灯内气压保持中压环境，一般介于1乇到一个标准大气压之间。
所述钨棒5的直径为1mm-6mm，所述灯管1的外径＜20mm。
一种所述的中压放电灯的制造工艺，包括以下步骤：
(1)在钨棒5的局部外壁上包覆一圈玻璃层6；
(2)在该玻璃层6外壁加工一圈同种材质的凸起部8，待玻璃层6和凸起部8均冷却后，将钨棒5穿设在一根中空的氟化镁管子9内，并且氟化镁管子9罩设部分玻璃层6；
(3)由凸起部8开始沿着氟化镁管子9外壁熔融第一圈玻璃管，该第一圈玻璃管的材质与玻璃层6的材质相同；
(4)由第一圈玻璃管开始沿着氟化镁管子9外壁再熔融至少一圈玻璃管，且后续熔融的玻璃管的玻璃7-1膨胀系数均小于前面一圈熔融的玻璃管的玻璃膨胀系数；
(5)待各圈玻璃管冷却定型后，拔出氟化镁管子9；
(6)从最后形成的一圈玻璃管开始熔融形成一圈石英管，即形成了过渡接头7；
(7)在石英管外壁上加工一圈石英凸圈10，并将已成型的氟化镁材质的灯管1放置于石英凸圈10附近；在熔化石英凸圈10的同时对氟化镁灯管1进行加热，保持石英凸圈10和灯管1两者的温度差距在0-100℃之内，即保证石英凸圈10和灯管1两者的温度差距不是太大，将熔化的石英凸圈10的石英熔液均匀的包覆于氟化镁灯管1的切口处，完成封接。
步骤(2)中，氟化镁管子9内壁与玻璃层6外壁配合固定。
一种水处理杀菌方法，采用所述的中压放电灯，在中压放电灯外设置隔水外壳，所述隔水外壳为氟化镁材质，且隔水外壳与中压放电灯之间抽真空，真空级别在10-3帕斯卡以上。将带有隔水外壳的中压放电灯放入水中进行水的VUV真空紫外杀菌处理。实现真空紫外，对生物细胞的杀伤力更强。
本发明的中压放电灯，采用钨棒封接结构，能够保证阴极2和阳极3之间的同轴性，并且支撑强度好；中压放电灯的制造工艺中的过渡接头7封接工艺，使灯管1的外径＜20mm时中压放电灯中采用钨棒封接结构成为可能，采用氟化镁管子9作为中间辅助封接工具，防止玻璃7-1粘接而无法形成中空结构，由于氟化镁与玻璃之间不会粘连，所以待玻璃成型之后，可以很容易地将氟化镁管子9拔出，不会影响过渡接头7的形成；另外，由于钨棒5的膨胀系数大于石英的膨胀系数，而灯管1为氟化镁，本发明的过渡接头采用多种材质形成多道过渡结构逐渐过渡，最后在过渡接头7的尾部形成石英材质的石英管，使得钨棒5与氟化镁材质的灯管1的固定不会受膨胀系数的影响，从而固定更加牢固。
本发明的中压放电灯采用氟化镁做灯管，氟化镁的VUV(真空紫外)透过率远超过一般灯泡材料所使用的石英或者玻璃材料。紫外线波段越低，对生物细胞的杀伤力越强。氟化镁独特的VUV波段透过率使本发明的中压放电灯能够发射出足够能量的VUV，具有100nm-200nm紫外能量输出，对深度杀菌或者快速杀菌有很好的表现。不再需要水银的紫外输出灯泡，对环境影响更小。另外，采用了氘气和氩气的混合气体，氘气被电离激发并还原的过程中能产生紫外线输出，由于氘气的激发和还原过程会在瞬间产生极大的热量，所以灯内的氘气充入量不能太大，与氩气的充入量为1:16的比例关系。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (5)
1.一种中压放电灯，其特征在于：包括灯管(1)和设置在灯管(1)内的阴极(2)和阳极(3)，其特征在于：还包括两个灯头(4)和两根钨棒(5)，所述阴极(2)通过其中一根钨棒(5)与其中一个灯头(4)电连接，所述阳极(3)通过另一根钨棒(5)与另一个灯头(4)电连接，所述阴极(2)与其连接的灯头(4)之间，以及阳极(3)与其连接的灯头(4)之间分别设有过渡接头(7)，所述钨棒(5)通过所述过渡接头(7)与所述灯管(1)的两端相固定，且过渡接头(7)的一端与钨棒(5)固定，过渡接头(7)的另一端与灯头(4)固定；
所述钨棒(5)的局部外壁上包覆有一圈玻璃层(6)；
所述过渡接头(7)为中空状，钨棒(5)穿设在过渡接头(7)内，且过渡接头(7)从所述钨棒(5)的玻璃层(6)处向该钨棒(5)的连接灯头(4)的一端延伸，所述过渡接头(7)由钨棒(5)的玻璃层(6)处向该钨棒(5)的连接灯头(4)的一端，其材质依次为膨胀系数依次变小的玻璃(7-1)，最后为石英(7-2)，灯头(4)与过渡接头(7)中的石英材质部分相连接，所述灯管(1)与过渡接头(7)中的石英材质部分的外壁相固定；
所述灯管(1)的材质为氟化镁，灯管(1)内充有氘气和氩气的混合气体，氘气与氩气的体积混合比为1:16。
2.如权利要求1所述的中压放电灯，其特征在于：所述钨棒(5)的直径为1mm-6mm，所述灯管(1)的外径＜20mm。
3.一种如权利要求1-2中任一项所述的中压放电灯的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在钨棒(5)的局部外壁上包覆一圈玻璃层(6)；
(2)在该玻璃层(6)外壁加工一圈同种材质的凸起部(8)，待玻璃层(6)和凸起部(8)均冷却后，将钨棒(5)穿设在一根中空的氟化镁管子(9)内，并且氟化镁管子(9)罩设部分玻璃层(6)；
(3)由凸起部(8)开始沿着氟化镁管子(9)外壁熔融第一圈玻璃管，该第一圈玻璃管的材质与玻璃层(6)的材质相同；
(4)由第一圈玻璃管开始沿着氟化镁管子(9)外壁再熔融至少一圈玻璃管，且后续熔融的玻璃管的玻璃(7-1)膨胀系数均小于前面一圈熔融的玻璃管的玻璃膨胀系数；
(5)待各圈玻璃管冷却定型后，拔出氟化镁管子(9)；
(6)从最后形成的一圈玻璃管开始熔融形成一圈石英管，即形成了过渡接头(7)；
(7)在石英管外壁上加工一圈石英凸圈(10)，并将已成型的氟化镁材质的灯管(1)放置于石英凸圈(10)附近；在熔化石英凸圈(10)的同时对氟化镁灯管(1)进行加热，保持石英凸圈和灯管(1)两者的温度差距在0-100℃之内，将熔化的石英凸圈(10)的石英熔液均匀的包覆于氟化镁灯管(1)的切口处，完成封接。
4.如权利要求3所述的中压放电灯的制造工艺，其特征在于：步骤(2)中，氟化镁管子(9)内壁与玻璃层(6)外壁配合固定。
5.一种水处理杀菌方法，其特征在于：采用如权利要求1-2中任一项所述的中压放电灯，在中压放电灯外设置隔水外壳，所述隔水外壳为氟化镁材质，且隔水外壳与中压放电灯之间抽真空，将带有隔水外壳的中压放电灯放入水中进行水的VUV真空紫外杀菌处理。
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| CN (1) | CN106373860B (zh) |
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- 2016-11-18 CN CN201611020225.9A patent/CN106373860B/zh active Active
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| CN113613357B (zh) * | 2021-08-06 | 2024-02-20 | 浙江光氧环保科技有限公司 | 一种光量子灯延长使用寿命的系统及方法 |
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