CN110278930B

CN110278930B - 一种室外诱虫灯具用无铅紫外线灯管

Info

Publication number: CN110278930B
Application number: CN201910692805.XA
Authority: CN
Inventors: 林加喜; 李胜春; 卢德明; 童荔霞; 林大鹏; 王青
Original assignee: Shanghai Luojin Optoelectronic Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Luojin Photoelectric Technology Co ltd
Priority date: 2019-07-30
Filing date: 2019-07-30
Publication date: 2021-05-04
Anticipated expiration: 2039-07-30
Also published as: CN110278930A

Abstract

本发明涉及一种室外诱虫灯具用无铅紫外线灯管，所述的紫外线灯管包括透紫外玻璃管、灯管腔体、端部盖板、端部封接环、导电柱，灯管腔体位于透紫外玻璃管的内部空间，端部盖板分别位于透紫外玻璃管的两端，通过端部封接环相互连接，在端部盖板的端面上设置有导电柱和固定螺丝，导电柱与端部盖板间通过圆形密封环相互连接；所述的透紫外玻璃管为圆形，单个端部盖板上设置的导电柱为2个，固定螺丝为1个，发光组件设置在灯管腔体内，导电柱与电源相连接。本发明的积极效果是波长365～385nm间的光线透过能力大于75％，有效寿命可达8000h，不含铅、砷，无相应污染。

Description

一种室外诱虫灯具用无铅紫外线灯管

【技术领域】

本发明涉及诱虫型光源技术领域，具体地说，是一种室外诱虫灯具用无铅紫外线灯管。

【背景技术】

室外诱虫灯具用紫外线灯管是一种能发射人眼看不见的、波长在365nm左右的紫外线电光源，该诱虫灯具有很强的诱虫作用，是目前杀虫用灯的理想光源。室外诱虫灯具的原理是因为室外昆虫的复眼对波长365nm左右的紫外线辐射非常敏感，特别是飞翔的昆虫，昆虫视觉的光谱灵敏区为300～400nm的紫外线。尽管人眼是看不见紫外线的，但对昆虫就是可见的，昆虫的向光性使得夜间室外的诱虫灯具有强烈的诱虫作用。诱虫灯对危害水稻、小麦、玉米、高粱、棉花、甘蔗、茶和果树等农作物的害虫具有显著的诱杀效果。利用诱虫灯诱杀害虫，不仅杀虫的效率高，而且使用方便，没有污染，可节约大量农药。

中国发明专利(申请号：201210040317.9)公开了一种稀土透紫外光玻璃，其技术方案组分按氧化物计重量百分比SiO₂为62～65％，Al₂O₃为3～5％，B₂O₃为22～24％，Na₂O为5～7％，rare earth为0.1～1％，Li₂O为0.1～1％，ZnO为0.1～1％。其可直接与难熔金属(钨、钽、钼、铌、铪、铬、钒、锆、钛)及可伐合金封接。其适用于光电管、光电倍增管、紫外线杀菌管、臭氧发生管等的玻壳制造或光窗材料。

室外诱虫灯具用紫外线灯管由于市场总体用量较少，生产企业规模小，且技术难度较大，因此国内在该领域与西方发达国家相比较，存在较大的技术差距，国内除了本公司的四个发明专利外，相关专利技术几乎一片空白，因此本发明填补了国内诱虫型无铅紫外线灯管领域的空白，有利于促进该领域的技术进步。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种室外诱虫灯具用无铅紫外线灯管，以满足室外环境对灯光诱虫型灯具所用透紫外玻璃管的需求。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种室外诱虫灯具用无铅紫外线灯管，所述的紫外线灯管包括透紫外玻璃管、灯管腔体、端部盖板、端部封接环、导电柱，灯管腔体位于透紫外玻璃管的内部空间，端部盖板分别位于透紫外玻璃管的两端，通过端部封接环相互连接，在端部盖板的端面上设置有导电柱和固定螺丝，导电柱与端部盖板间通过圆形密封环相互连接；

所述的透紫外玻璃管为圆形，单个端部盖板上设置的导电柱为2个，固定螺丝为1个，发光组件设置在灯管腔体内，导电柱与电源相连接。

所述的端部封接环为低温无铅玻璃封接件，封接温度为380～400℃，膨胀系数为91.5～94.5×10^-7/℃，封接时间为12～15min，厚度为50微米。

本发明端部封接环采用低温无铅玻璃封接，可以获得极好的防水汽渗透性能，保证一年四季极端气温变化条件下本发明的一种室外诱虫灯具用无铅紫外线灯管的使用性能，尤其是在北方寒冷地区，避免了常用封接胶体由于日照高温、严寒老化所导致的冷管寿命的急剧降低。

所述的透紫外玻璃管，其原料组成质量百分比为：SiO₂为66.1～70％，Al₂O₃为0.1～3％，Na₂O为9～11％，Li₂O为3.1～4％，MgO为3～4％，CaO为0.1～3％，NiO为0.1～2％，CoO为0.1～1％，Sb₂O₃为0.1～1％，SrO为0.1～2％，BaO为1～4％，TiO₂为0.2～0.5％，BeO为3.6～4.5％，CdO为1.1～1.5％，P₂O₅为3～4％，Nd₂O₃为1.1～2％，Ce₂O₃为0.5～1％，Y₂O₃为0.1～1％，V₂O₅为0.1～1％，SnO为0.1～1％，上转换发光材料为0.05～0.3％，F为0.1～0.5％；

作为优选，所述透紫外玻璃管的SiO₂为66.5～67.5％，Al₂O₃为0.2～0.8％，Na₂O为9.5～10.5％，Li₂O为3.3～3.8％，MgO为3～3.5％，CaO为0.4～0.8％，NiO为0.2～0.5％，CoO为0.2～0.5％，Sb₂O₃为0.3～0.6％，SrO为0.5～1％，BaO为1.2～1.8％，TiO₂为0.2～0.3％，BeO为3.7～4％，CdO为1.1～1.3％，P₂O₅为3～3.5％，Nd₂O₃为1.2～1.5％，Ce₂O₃为0.6～0.7％，Y₂O₃为0.2～0.4％，V₂O₅为0.2～0.4％，SnO为0.2～0.4％，上转换发光材料为0.08～0.12％，F为0.1～0.3％。

更优选，所述透紫外玻璃管的SiO₂为67％，Al₂O₃为0.5％，Na₂O为10％，Li₂O为3.5％，MgO为3.2％，CaO为0.6％，NiO为0.4％，CoO为0.3％，Sb₂O₃为0.4％，SrO为0.8％，BaO为1.5％，TiO₂为0.3％，BeO为3.8％，CdO为1.2％，P₂O₅为3％，Nd₂O₃为1.4％，Ce₂O₃为0.7％，Y₂O₃为0.4％，V₂O₅为0.3％，SnO为0.3％，上转换发光材料为0.1％，F为0.3％。

所述透紫外玻璃管的Na₂O、Li₂O的总的重量百分比不小于12.5％且不大于14％，所述透紫外玻璃管的MgO、CaO、P₂O₅的总的重量百分比不小于6.3％且不大于8.5％，所述透紫外玻璃管的Sb₂O₃、V₂O₅、F的总的重量百分比不小于0.5％且不大于1％，所述透紫外玻璃管的NiO、CoO、SrO、BeO、CdO的总的重量百分比不小于5.5％且不大于7％，所述透紫外玻璃管的Nd₂O₃、Ce₂O₃、Y₂O₃的总的重量百分比不小于1.9％且不大于2.5％，所述透紫外玻璃管的BaO、TiO₂的总的重量百分比不小于1.2％且不大于3％。

所述透紫外玻璃管的Na₂O由芒硝和纯碱引入，SrO由碳酸锶和硫酸锶引入，BaO由碳酸钡和硫酸钡引入，P₂O₅由磷酸氢二铵引入，F由萤石粉引入。

本发明透紫外玻璃管选用Na₂O、Li₂O组合的方式引入，降低玻璃的粘度，使玻璃易于熔融，同时降低玻璃的热稳定性、化学稳定性和机械强度的不利影响降到最低，由于Li的原子半径较小，因此助熔效果显著，降低玻璃体电导率的能力小于K、Na离子，使得玻璃管的绝缘性能满足电光源的要求。本发明透紫外玻璃管中当Na₂O、Li₂O总的重量百分比小于12.5％时，玻璃的熔化温度过高，且玻璃态形成的不充分，存在条纹等缺陷，当Na₂O、Li₂O总的重量百分比大于14％时，玻璃的化学稳定性降低，同时影响到玻璃体的绝缘性能。

本发明透紫外玻璃管选用MgO、CaO、P₂O₅组合的方式引入，是为了促进玻璃的熔化，增强玻璃态的生成能力，增强玻璃的热稳定性，增加玻璃的料性，提高玻璃的色散系数和透过紫外线的能力，本发明透紫外玻璃管中当MgO、CaO、P₂O₅总的重量百分比小于6.3％时该效果不显著，均化及成型温度过高，大于8.5％时，容易在玻璃中产生肉眼难以看到的微小晶粒，不利于玻璃管的后道热加工程序，同时降低了可见光的透过率。

本发明透紫外玻璃管选用Sb₂O₃、V₂O₅、F组合的方式引入，是为了促进玻璃的澄清与均化，降低玻璃的粘度，使玻璃易于熔融，减少玻璃体中的微小气泡、条纹等缺陷，改善玻璃体的料性，有利于成型，并减少光线的色散，延长玻璃灯管的使用寿命。本发明透紫外玻璃管中当Sb₂O₃、V₂O₅、F总的重量百分比小于0.5％时，上述效果不显著；当Sb₂O₃、V₂O₅、F总的重量百分比大于1％时，易在玻璃体中生成微小的结晶体，使玻璃稍有乳化，同时，玻璃体的透紫外线能力略有降低，而吸收紫外线和红外线的能力略有升高。

本发明透紫外玻璃管选用NiO、CoO、SrO、BeO、CdO组合的方式引入，主要作用是增加玻璃体的紫外线透过能力，减少光线的色散，同时起到促进玻璃的熔化和玻璃化的生成能力，降低玻璃的熔化温度，改善玻璃体的料性和加工性能，提高玻璃的稳定性能，延长玻璃灯管的使用寿命。本发明透紫外玻璃管中当NiO、CoO、SrO、BeO、CdO总的重量百分比小于5.5％时，该效果不显著，大于7％时，大大的增加了原料成本，且其含量变化对玻璃体性能的影响变较小，显著降低透紫外玻璃体的性价比，并且在玻璃体中易生成微小的缺陷，反而不利于拉管成型。

本发明透紫外玻璃管选用Nd₂O₃、Ce₂O₃、Y₂O₃组合的方式引入，主要作用是提高玻璃体的折射率，降低光线的色散和化学稳定性，延长玻璃灯管的使用寿命，同时能加速玻璃的熔制速度，改善玻璃体的料性，同时在熔制过程中起到澄清的作用，并改善玻璃体的光学性能，降低玻璃体透光率的衰减。本发明透紫外玻璃管中当Nd₂O₃、Ce₂O₃、Y₂O₃总的重量百分比小于1.9％时，该效果不显著，大于2.5％时，大大的增加了原料成本，且其含量变化对玻璃体性能的影响变较小，同时降低了玻璃体的化学稳定性，尤其是使用过程中灯管的使用寿命。

本发明透紫外玻璃管选用BaO、TiO₂组合的方式引入，主要增加玻璃的折射率、密度、光泽和化学稳定性，增大玻璃体的辐射线吸收能力，极大的增加了玻璃体的绝缘性能，提高了玻璃管的使用寿命，提高玻璃管的成品率和成品质量。本发明透紫外玻璃管中当BaO、TiO₂总的重量百分比小于1.2％时，该效果不显著，大于3％时，玻璃体熔体澄清困难，增加了成型温度，且对耐火材料侵蚀较严重。

本发明透紫外玻璃管选用的SiO₂是重要的玻璃形成氧化物，以硅氧四面体[SiO₄]的结构组元形成不规则的连续网络，成为玻璃的骨架。SiO₂能降低玻璃的热膨胀系数，提高玻璃的热稳定性、化学稳定性、软化温度、耐热性、硬度、机械强度、粘度和透紫外光性。但含量高时，需要较高的熔融温度，而且可能导致析晶。本发明透紫外玻璃管中当SiO₂低于60.1％时玻璃管的化学稳定性变差，且绝缘性不足；当SiO₂大于70％时，增加了玻璃的熔制温度和难度，膨胀系数偏低，且拉管困难，影响到成品率。

本发明透紫外玻璃管选用的Al₂O₃能降低玻璃的结晶倾向，提高玻璃的化学稳定性、热稳定性、机械强度、硬度和折射率，减轻玻璃对耐火材料的侵蚀，但能提高玻璃的粘度。本发明透紫外玻璃管中当Al₂O₃低于0.1％时不能体现对玻璃体的性能影响，当Al₂O₃大于3％时，增大了玻璃的熔制温度和难度，拉管过程中玻璃发脆，易于断裂，缩短料性时间。

上转换发光材料是一种近红外光激发下能够产出紫外/可见光的材料，即将红外低能光子转换为紫外/可见高能光子的发光材料，购置西安瑞禧生物科技有限公司。上转换粉体能够吸收900nm以上的红外线，通过上转换效应，把红外线转化为能够高，波长低的紫外线，同时实现透紫外玻璃管本身具有诱导飞虫的作用，并且紫外线灯管在使用过程中，本身发热严重，产生的远红外热量大，因此通过在灯管材料中引入部分上转换粉体，从而吸收灯管的热量，提高灯管的散热性能，达到提高灯管寿命的目的，并且吸收的热量能够通过上转化粉体的作用，转化为紫外线，从而进一步的提升灯管对飞虫的引诱作用，从而达到多段波长的引诱效果。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

(1)本发明制备的一种室外诱虫灯具用无铅紫外线灯管透紫外线能力强，波长320～400nm光线透过率高，其中波长365～385nm间的光线透过能力大于75％；

(2)玻璃结构稳定，有利于提高灯的使用性能，同时可减少光衰、延长寿命、提高灯的使用性能；

(3)不含铅、砷，无相应污染，利于环境保护和改善劳动条件；

(4)机械强度较高，电绝缘性能良好，便于加工制作。

【附图说明】

图1无铅紫外线灯管结构示意图；

图2端部盖板的端面示意图。

附图中的标记为：

1为灯管腔体，2为端部盖板，3为导电柱，4为端部封接环，5为透紫外玻璃管，6为固定螺丝，7为圆形密封环。

【具体实施方式】

以下提供本发明一种室外诱虫灯具用无铅紫外线灯管的具体实施方式，但本发明不限于所提供的实施例。

对比例一中，Sb₂O₃、V₂O₅、F的总的重量百分比为1.3％，不在“所述透紫外玻璃管的Sb₂O₃、V₂O₅、F的总的重量百分比不小于0.5％且不大于1％”之内，此时透过率为71.8％，有效寿命7500h，均于实施例的透过率和有效寿命指标；对比例二中，MgO、CaO、P₂O₅的总的重量百分比为9.9％，不在“所述透紫外玻璃管的MgO、CaO、P₂O₅的总的重量百分比不小于6.3％且不大于8.5％”之内，此时透过率为72.3％，有效寿命7000h，均于实施例的透过率和有效寿命指标。

最后所应说明的是：以上实施例仅用于说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种室外诱虫灯具用无铅紫外线灯管，其特征在于，其包括透紫外玻璃管和灯管腔体，灯管腔体位于透紫外玻璃管的内部空间，端部盖板分别位于透紫外玻璃管的两端，通过端部封接环相互连接，在端部盖板的端面上设置有导电柱和固定螺丝，导电柱与端部盖板间通过圆形密封环相互连接；

所述的透紫外玻璃管，其原料组成质量百分比为：SiO₂为66.1～70%，Al₂O₃为0.1～3%，Na₂O为9～11%，Li₂O为3.1～4%，MgO为3～4%，CaO为0.1～3%，NiO为0.1～2%，CoO为0.1～1%，Sb₂O₃为0.1～1%，SrO为0.1～2%，BaO为1～4%，TiO₂为0.2～0.5%，BeO为3.6～4.5%，CdO为1.1～1.5%，P₂O₅为3～4%，Nd₂O₃为1.1～2%，Ce₂O₃为0.5～1%，Y₂O₃为0.1～1%，V₂O₅为0.1～1%，SnO为0.1～1%，上转换发光材料为0.05～0.3%，F为0.1～0.5%。

2.如权利要求1所述的一种室外诱虫灯具用无铅紫外线灯管，其特征在于，所述的透紫外玻璃管为圆形。

3.如权利要求1所述的一种室外诱虫灯具用无铅紫外线灯管，其特征在于，单个端部盖板上设置的导电柱为2个，固定螺丝为1个。

4.如权利要求1所述的一种室外诱虫灯具用无铅紫外线灯管，其特征在于，发光组件设置在灯管腔体内，导电柱与电源相连接。

5.如权利要求1所述的一种室外诱虫灯具用无铅紫外线灯管，其特征在于，所述的端部封接环为低温无铅玻璃封接件，封接温度为380～400℃，膨胀系数为91.5～94.5×10^-7/℃，封接时间为12～15min，厚度为50微米。

6.如权利要求1所述的一种室外诱虫灯具用无铅紫外线灯管，其特征在于，所述的透紫外玻璃管，其原料组成质量百分比为：透紫外玻璃管的SiO₂为66.5～67.5%，Al₂O₃为0.2～0.8%，Na₂O为9.5～10.5%，Li₂O为3.3～3.8%，MgO为3～3.5%，CaO为0.4～0.8%，NiO为0.2～0.5%，CoO为0.2～0.5%，Sb₂O₃为0.3～0.6%，SrO为0.5～1%，BaO为1.2～1.8%，TiO₂为0.2～0.3%，BeO为3.7～4%，CdO为1.1～1.3%，P₂O₅为3～3.5%，Nd₂O₃为1.2～1.5%，Ce₂O₃为0.6～0.7%，Y₂O₃为0.2～0.4%，V₂O₅为0.2～0.4%，SnO为0.2～0.4%，上转换发光材料为0.08～0.12%，F为0.1～0.3%。

7.如权利要求1所述的一种室外诱虫灯具用无铅紫外线灯管，其特征在于，所述透紫外玻璃管的SiO₂为67%，Al₂O₃为0.5%，Na₂O为10%，Li₂O为3.5%，MgO为3.2%，CaO为0.6%，NiO为0.4%，CoO为0.3%，Sb₂O₃为0.4%，SrO为0.8%，BaO为1.5%，TiO₂为0.3%，BeO为3.8%，CdO为1.2%，P₂O₅为3%，Nd₂O₃为1.4%，Ce₂O₃为0.7%，Y₂O₃为0.4%，V₂O₅为0.3%，SnO为0.3%，上转换发光材料为0.1%，F为0.3%。

8.如权利要求1所述的一种室外诱虫灯具用无铅紫外线灯管，其特征在于，所述透紫外玻璃管的Na₂O、Li₂O的总的重量百分比不小于12.5%且不大于14%，所述透紫外玻璃管的MgO、CaO、P₂O₅的总的重量百分比不小于6.3%且不大于8.5%，所述透紫外玻璃管的Sb₂O₃、V₂O₅、F的总的重量百分比不小于0.5%且不大于1%，所述透紫外玻璃管的NiO、CoO、SrO、BeO、CdO的总的重量百分比不小于5.5%且不大于7%，所述透紫外玻璃管的Nd₂O₃、Ce₂O₃、Y₂O₃的总的重量百分比不小于1.9%且不大于2.5%，所述透紫外玻璃管的BaO、TiO₂的总的重量百分比不小于1.2%且不大于3%。

9.如权利要求1所述的一种室外诱虫灯具用无铅紫外线灯管，其特征在于，所述透紫外玻璃管的Na₂O由芒硝和纯碱引入，SrO由碳酸锶和硫酸锶引入，BaO由碳酸钡和硫酸钡引入，P₂O₅由磷酸氢二铵引入，F由萤石粉引入。