一种紫外线管封装设备的制作方法

文档序号:14921822发布日期:2018-07-11 04:22阅读:144来源:国知局

本实用新型一种紫外线管封装设备,涉及紫外线管封装技术领域。



背景技术:

紫外线杀菌相对于其传统的化学杀菌方法有无可比拟的优势,紫外线对细菌和病毒的杀菌率可达到99%以上,而且都是在1-2s完成;而且紫外线杀菌的广谱性,它几乎能杀灭所有的细菌和病毒;紫外线杀菌不添加任何化学物质,在使用过程中不会产生任何二次污染。传统的消毒方法都是使用氯气的强氧化性进行杀菌,而消毒剂本身都是属于剧毒、易燃物质,而紫外线管则不会出现这样的安全隐患。所以用紫外线杀菌取代传统的化学杀菌已成为现在的主流趋势。

但紫外线灯管的传统生产工艺中,大部分生产者采用的是高温火焰加热灯管进行排气/充气、手工调整电子分解电流的生产工艺。设备结构简单,主要通过手工操作,生产效率低,产品质量不稳定;少部分采用电炉加热的工艺,也只是将灯管放入电炉中加热排气,再取出冷却后进行电子分解,加热冷却过程费时,电炉热利用效率低,排气充气过程不连贯,对紫外线管的质量有很大影响。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本实用新型提供一种紫外线管封装设备,有效解决紫外线灯管在封装上存在的气密性不良,工艺成本浪费等问题。通过本实用新型生产的紫外线灯,具有气密性良好、工艺简单、成本低等优点。

本实用新型采取的技术方案为:

一种紫外线管封装设备,包括加热装置、保温冷却装置、排气/充气装置、真空装置、电源模块、控制模块。

所述加热装置包括电热炉、炉温设定控制柜、温度传感器;所述电热炉的电热炉膛内安装有电热丝,分为多个炉区,外罩第一隔热板;多个温度传感器安装于电热炉上,分别用于感应多个炉区温度;所述电热炉、温度传感器连接炉温设定控制柜,炉温设定控制柜用于设定控制电热炉膛各炉区温度。

所述保温冷却装置包括保温炉、冷却水槽、电流接头;所述保温炉分为两个保温炉膛,中间用第二隔热板分隔;所述两个保温炉膛外侧各布置一个冷却水槽,任意一保温炉膛内安装有电流接头,电流接头与保温炉的壳体绝缘,任意一保温炉膛内两侧分别安装有A端电流接头、B端电流接头,所述A端电流接头、B端电流接头连接电源模块。

所述排气/充气装置包括排气/充气主管、主工艺石英管、真空传感器、充气电磁阀、排气电磁阀、流量调整阀、惰性气体瓶。所述排气/充气主管安装于保温炉外侧,排气/充气主管前端连接主工艺石英管,主工艺石英管位于保温炉内,所述排气/充气主管后端连接排气电磁阀,所述真空传感器、充气电磁阀通过接头连接排气/充气主管,所述充气电磁阀连接流量调整阀,所述流量调整阀连接惰性气体瓶。

所述真空装置包括检漏泵、前级泵、扩散泵;所述检漏泵为低真空部分,通过排气电磁阀连接于排气/充气主管一侧;所述前级泵与扩散泵串联,构成高真空部分,串联后连接排气/充气主管后端排气电磁阀。

所述电源模块包括两台隔离变压器,两台隔离变压器各连接A端电流接头、B端电流接头,所述A端电流接头、B端电流接头分别与紫外线直管的电极通过导线串联。

所述控制模块包括排气复合真空计、充气压力计、电流分段控制显示器、电压表、自动控制按钮。排气复合真空计,用于监控真空度及真空泵运行状态;充气压力计连接充气电磁阀,用于控制惰性气体充入压力;电流分段控制显示器,用于设定控制紫外线直管电极灯丝分解各段电流大小、及紫外线管电极灯丝分解各段电流时间。

所述电热炉置于所述保温炉之上,电热炉的电热炉膛朝下,电热炉两则装有滑轨,电热炉可沿滑轨平移滑动;电热炉的电热炉膛一个工作周期覆盖在一个保温炉膛之上工作、下一个工作周期平移覆盖在另一个保温炉膛之上工作。

所述冷却水槽内布置有冷却铜管,水槽底部设有进出水孔,进水管接有补水器,自动补水。

所述排气/充气装置、真空装置、电源模块为两套,位于设备两侧,两套排气/充气装置、真空装置、电源模块分别连接控制模块。

所述排气/充气主管为316不锈钢制作,包括五个标准KF真空接头和一个真空规管接头,紫外线管内部杂气通过排气/充气主管抽出,惰性气体通过排气/充气主管充入。

所述主工艺石英管一端熔融封闭,另一端通过真空规管与排气/充气主管相连,主工艺石英管位于设备两侧,各一根。

所述紫外线直管为:封装好电极、接好紫外线工艺管的石英玻管半成品,所述石英玻管外

形为直管或U管。

所述紫外线工艺管为石英玻管,外形为“T”形结构,“T”形直管部分一头连接石英玻管,

另一头连接主工艺石英管;“T”形垂直部分一头接直管中部,另一端封闭,封闭端盛装

固态汞或液态汞。

本实用新型一种紫外线管封装设备,有益效果如下:

1:生产过程自动化,对排气、烘烤、电子分解、充气过程均可数字化显示、管理。

2: 保温冷却炉分两部分,加热炉在保温炉上平移滑动,一个工艺周期在一侧加热,下一个工艺周期在另一侧加热,炉丝不需断电冷却,电热利用效率高,降低生产成本。

3: 两侧炉膛轮流工作,生产效率高。

4:石英主工艺管与紫外管工艺管为熔融连接,气密性良好,杂气易抽出。

附图说明

图1是本实用新型的设备结构示意图;

图2 是紫外管直管接线示意图;

图3 是紫外管U管接线示意图。

具体实施方式

如图1~3所示,一种紫外线管封装设备,包括加热装置1、保温冷却装置2、排气/充气装置3、真空装置4、电源模块5、控制模块6。

所述加热装置1包括电热炉11、炉温设定控制柜12、温度传感器13;所述电热炉11的电热炉膛内安装有电热丝,分为多个炉区,外罩第一隔热板;多个温度传感器13安装于电热炉11上,分别用于感应多个炉区温度;所述电热炉11、温度传感器13连接炉温设定控制柜12,炉温设定控制柜12用于设定控制电热炉膛各炉区温度,炉温设定控制柜12位于机台后侧。炉温设定控制柜12设有多个温度控制器,通过温度传感器13感应各炉区实际温度与设定温度温差,来改变各炉区电热丝电流,以控制实际温度在设定温度±10ºC以内。

所述保温冷却装置2包括保温炉21、冷却水槽22、电流接头23;保温炉21总长度为两倍电热炉11长度。所述保温炉21分为两个保温炉膛,中间用第二隔热板分隔;所述两个保温炉膛外侧各布置一个冷却水槽22,任意一保温炉膛内安装有电流接头23,电流接头23与保温炉21的壳体绝缘,任意一保温炉膛内两侧分别安装有A端电流接头、B端电流接头,所述A端电流接头、B端电流接头连接电源模块5。

所述排气/充气装置3包括排气/充气主管31、主工艺石英管32、真空传感器33、充气电磁阀34、排气电磁阀35、流量调整阀36、惰性气体瓶37。所述排气/充气主管31安装于保温炉21外侧,排气/充气主管31前端连接主工艺石英管32,主工艺石英管32位于保温炉21内,所述排气/充气主管31后端连接排气电磁阀35,所述真空传感器33、充气电磁阀34通过接头连接排气/充气主管31,所述充气电磁阀34连接流量调整阀36,所述流量调整阀36连接惰性气体瓶37。

所述真空装置4包括检漏泵41、前级泵42、扩散泵43;所述检漏泵41为低真空部分,通过排气电磁阀35连接于排气/充气主管31一侧;所述前级泵42与扩散泵43串联,构成高真空部分,串联后连接排气/充气主管31后端排气电磁阀35。

所述电源模块5包括两台隔离变压器,两台隔离变压器各连接A端电流接头、B端电流接头,所述A端电流接头、B端电流接头分别与紫外线直管7的电极通过导线串联。两台隔离变压器,有多个电压档位;通过控制模块6自动控制隔离变压器档位,保证不同数量,不同规格紫外线管电子分解时,灯丝电流稳定合规。

所述控制模块6包括排气复合真空计、充气压力计、电流分段控制显示器、电压表、自动控制按钮;排气复合真空计,用于监控真空度及真空泵运行状态;充气压力计连接充气电磁阀34,用于控制惰性气体充入压力;电流分段控制显示器,用于设定控制紫外线直管7电极灯丝分解各段电流大小、及紫外线管电极灯丝分解各段电流时间。控制模块6通过排气电磁阀35控制真空通断:打开排气电磁阀35时执行抽真空过程,断开排气电磁阀35后执行充气过程。

所述电热炉11置于所述保温炉21之上,电热炉11的电热炉膛朝下,电热炉11两则装有滚动轴承14、滑轨24,电热炉11可沿滑轨24平移滑动。滑轨24两端有限位,可保证电热炉11滑动平稳,到位准确。电热炉11的电热炉膛一个工作周期覆盖在一个保温炉膛之上工作、下一个工作周期平移覆盖在另一个保温炉膛之上工作。

所述冷却水槽22水槽宽度100mm,宽度为炉膛宽度,深度150-250mm,水槽内布置有冷却铜管,水槽底部设有进出水孔,进水管接有补水器,可自动补水。

所述排气/充气装置3、真空装置4、电源模块5为两套,位于设备两侧,两套排气/充气装置3、真空装置4、电源模块5分别连接控制模块6。

所述排气/充气主管31为316不锈钢制作,包括五个标准KF真空接头和一个真空规管接头,紫外线管内部杂气通过排气/充气主管31抽出,惰性气体通过排气/充气主管31充入。

所述排气/充气主管31侧边两个标准KF真空接头各接一个真空传感器33,其中一个真空传感器33与复合真空计相连,复合真空器有两个真空显示屏,一个显示低真空度,一个显示高真空度,另一个与充气压力计相连;另一侧一个标准KF真空接头接连接充气电磁阀34,充气压力计同时连接充气电磁阀34,通过真空传感器33感应惰性气体充入紫外线管时的压力值,当充入压力值与充气压力计设定值相等时,充气压力计控制充气电磁阀断开,停止充气,保证充气值稳定。所述排气/充气主管31侧边另一个标准KF真空接头接一个排气电磁阀35,排气电磁阀35连接检漏泵和控制单元6复合真空计,排气电磁阀35打开时,检漏泵抽管路及紫外管真空,通过复合真空计低真空显示值判断系统有无漏气。

所述主工艺石英管32为直径25 mm的石英管,长度为保温炉(21)膛宽度+100mm,一端熔融封闭,另一端通过真空规管与排气/充气主管31相连,两侧各一根。

所述紫外线直管7为:封装好电极71、接好紫外线工艺管72的石英玻管73半成品,

所述石英玻管73外形为直管或U管,长度可以为200~2000mm,直径可以为5~30mm。

所述紫外线工艺管72为石英玻管,外形为“T”形结构,“T”形直管部分一头连接

石英玻管73,另一头连接主工艺石英管32;“T”形垂直部分一头接直管中部,另一端封

闭,封闭端按工艺工求盛装固态汞或液态汞,生产时须保证“T”形垂直部分大部位于冷

却水槽22内,保证汞不挥发。

所述电源模块5连接控制模块6的电流分段控制显示器,根据设定紫外线管电极71灯丝分解各段电流大小、及紫外线管电极71灯丝分解各段电流时间,自动控制隔离变压器档位,保证不同数量,不同规格紫外线管电子分解时灯丝电流稳定合规;如紫外线管真空度达标后,电极灯丝分解电流第一段要求1mA,分解时间长度5分钟;电极灯丝分解电流第二段要求2mA,分解时间长度10分钟,均可通过设定自动控制。

紫外线管U管烘烤、排气、电子分解、充气整个工艺过程如下:

步骤一:开启炉温设定控制柜12,设定各电热炉11的炉区温度,进行升温。

步骤二:在流量调整阀36后连接惰性气体瓶37。

步骤三:等待升温稳定过程中时,将准备好紫外线直管7半成品按一定间距排布在保温炉

21一侧炉膛内,将紫外线工艺管72通过火焰熔融接到主工艺石英管32上,同时将紫外线

管工艺管72 的“T”形直管内的含汞部分沉浸入水槽中,保持紫外线直管7顺直不受力。

步骤四:接好紫外线工艺管72后,接通控制模块6电源,真空装置4的各泵自动延时

开启,排气复合真空计显示真空度,开接检漏泵41的排气电磁阀35,抽排气/充气主管

31与主工艺石英管32、紫外线直管7的真空,通过复合真空计低真空部分真空值,判断

系统有无漏气现象;如紫外线工艺管72与主工艺石英管32之间熔融连接时有空隙,检漏

时真空度高于0.1Torr不下降或暂时下降又上升。

步骤五:检漏通过后,控制模块6开接扩散泵43的排气电磁阀35,排气/充气主管31与

主工艺石英管32、紫外线直管7高真空;此时用导线将紫外线直管7两头电极分别串联至

A端电流接头、B端电流接头。

步骤六:检查复合真空计高真空显示值达0.001Torr以下,抽高真空三分钟后,将炉温稳

定的电热炉11顺滑轨24平移至保温炉膛紫外线直管7上方,覆盖加热;电热炉11平移

到位时,控制模块6自动控制电源模块5与电流接头23连接的隔离变压器档位,按预定

程序进行电极灯丝电子分解。

步骤七:电子分解程序进行中时,在保温炉21另一侧进行步骤二、三、四。

步骤八:电极灯丝电子分解程序完成后,控制模块6提示移开电热炉11,此时将电热炉

11顺滑轨24平移至另一侧保温炉膛上方,进行步骤五。

步骤九:移走电热炉11后,打开保温炉这一端挡板,进行散热。

步骤十:当紫外线直管7温度降低至100ºC以下后,关闭端挡板,控制模块6断开两个排

气电磁阀35,接通充气电磁阀34,从排气/充气主管31对紫外线直管7进行惰性气体充

装,充气压力计同时连接充气电磁阀34,通过真空传感器33感应惰性气体充入紫外线直

管7时的压力值,当充入压力值与充气压力计设定值相等时,充气压力计控制充气电磁阀

断开,停止充气,保证充气值稳定。

步骤十一:充气过程结束后,取下电极连接导线;用火焰烧熔紫外线工艺管72,密封切断

工艺管,取出紫外线直管7。

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