一种高寿命无极UV灯管的制作方法

一种高寿命无极uv灯管
技术领域
1.本实用新型涉及一种高寿命无极uv灯管，属于uv灯制造技术领域。


背景技术：

2.uv灯，即中文名“紫外线灯”，uv是紫外线的英文缩写。这种灯管主要用来利用紫外线的特性进行光化反应、产品固化、杀菌消毒、医疗检验等。
3.uv灯主要结构包括：磁控管、光敏电阻、启辉器、uv灯管(安装在导波罩内)、灯丝变压器、导波罩、rf微波屏蔽网、冷却风管及风量压力开关等。
4.uv灯管——为无极uv灯管，分为h型和d性两种。h型灯管在短、中波段强度较强，d型灯管在长波段强。使用哪种类型的灯管要与相应的油墨配合，达到最佳的烘干效果。半导体行业一般选用h型灯管。
5.uv灯的工作原理是：在真空的石英管中加入定量的高纯汞(水银)，通过对两端电极提供电压差(压降)，产生离子放电，从而产生紫外线辐射。日光灯、节能灯灯管采用的是普通玻璃，紫外线不能透出来，被荧光粉吸收后发出可见光；而杀菌灯灯管则用透紫钱玻璃或石英玻璃生产，因为石英玻璃对紫外线各波段都有很高的透过率，达80％-90％，是做杀菌灯的最佳材料。
6.无极uv灯管的灯管直径比较小，只有9-13mm。与其他商品化灯具的不同之处在于无电极，电能通过电磁辐射的方式，耦合到含汞以及其他添加剂的真空石英管中，灯管总长度为15-20cm。无极灯是微波启动灯管，可以即时开关，理论平均寿命可达3000小时。但是，在现实使用过程中经常发现，无极uv灯管的中段在长时间使用之后易膨胀，从而出现“鼔肚”现象；当“鼔肚”程度达到一定程度，由于与其他部件产生干涉或者因为自身应力无法消除的原因最终使得无极uv灯管的使用寿命极大的缩短。我公司长期跟踪同行业的无极uv灯管，发现一旦出现“鼔肚”现象，该无极uv灯管的使用寿命为800-1000h；通过收集下游厂家近一万件/根无极uv灯管有关“鼔肚”现象的反馈，据不完全统计，出现“鼔肚”的几率超过27.8％。


技术实现要素：

7.本实用新型针对现有技术存在的不足，提供了一种高寿命无极uv灯管，具体技术方案如下：
8.一种高寿命无极uv灯管，包括石英管体，所述石英管体的两端设置有封头，所述封头的外部连接有圆柱状引脚，所述引脚的轴线与石英管体的轴线共线，所述石英管体的中部设置有缩管段，所述缩管段外周的横截面积小于石英管体外周的横截面积，所述缩管段内周的横截面积小于石英管体内周的横截面积。
9.作为上述技术方案的改进，所述缩管段包括位于缩管段中部的圆管部、分别设置在圆管部两侧的收缩部、用来连接收缩部与石英管体的过渡部，所述收缩部的大端与过渡部连接为一体，所述收缩部的小端与圆管部的端部连接为一体；所述收缩部大端外周的横
截面积大于收缩部小端外周的横截面积，所述收缩部大端内周的横截面积大于收缩部小端内周的横截面积。
10.作为上述技术方案的改进，两个收缩部的外壁构成旋转双叶双曲面结构。
11.作为上述技术方案的改进，所述圆管部的内壁设置有由粗糙面随机扭曲构成的吸附壁。
12.本实用新型所述高寿命无极uv灯管的使用寿命长，不易出现“鼔肚”现象。
附图说明
13.图1为现有常规无极uv灯管的结构示意图；
14.图2为本实用新型所述高寿命无极uv灯管的结构示意图；
15.图3为实施例6所述粗糙区的加工示意图；
16.图4为实施例4所述成品b的结构示意图；
17.图5为实施例5所述成品c的结构示意图。
具体实施方式
18.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
19.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
21.实施例1
22.如图1所示，现有常规无极uv灯管包括圆管状石英管体10，所述石英管体10的两端设置有封头20，所述封头20的外部连接有圆柱状引脚30，所述引脚30的轴线与石英管体10的轴线共线。
23.现有常规无极uv灯管如东莞环创节能环保科技有限公司生产的无极uv灯管，其采用石英玻璃管制成，然后依次制成封头20和引脚30，在利用封头20对石英玻璃管进行封管时，先加入定量的高纯汞(水银)，然后对石英玻璃管的内部进行抽真空，最后进行封管作业。
24.实施例2
25.如图2所示，所述高寿命无极uv灯管，包括圆管状石英管体10，所述石英管体10的
两端设置有封头20，所述封头20的外部连接有圆柱状引脚30，所述引脚30的轴线与石英管体10的轴线共线，所述石英管体10的中部设置有缩管段，所述缩管段外周的横截面积小于石英管体10外周的横截面积，所述缩管段内周的横截面积小于石英管体10内周的横截面积。
26.其中，所述缩管段的外壁为旋转曲面结构，其通过对石英管体10的中段进行加热使其烧软，然后转动石英管体10，利用模具对烧软的石英管体10中段进行加工，从而制成缩管段。
27.缩管段的设置能够显著提高无极uv灯管的使用寿命，从而避免出现“鼔肚”现象，有助于提高其使用寿命。再加上，二次对石英管体10进行加热、退火能够尽可能使石英玻璃中产生的热应力减少或消除，从而能够进一步提高其使用寿命。
28.实施例3
29.在实施例2中，限定所述缩管段的外壁为旋转曲面结构；在本实施例中，对缩管段的进一步限定：
30.如图2所示，所述缩管段包括位于缩管段中部的圆管部11、分别设置在圆管部11两侧的收缩部12、用来连接收缩部12与石英管体10的过渡部13，所述收缩部12的大端与过渡部13连接为一体，所述收缩部12的小端与圆管部11的端部连接为一体；所述收缩部12大端外周的横截面积大于收缩部12小端外周的横截面积，所述收缩部12大端内周的横截面积大于收缩部12小端内周的横截面积。
31.在本实施例中，两个收缩部12的外壁构成旋转双叶双曲面结构。
32.实施例4
33.如图4所示，相对于实施例3来说，本实施例中，所述缩管段包括位于缩管段中部的圆管部11、分别设置在圆管部11两侧的收缩部12、用来连接收缩部12与石英管体10的过渡部13，所述收缩部12的外壁为旋转圆弧面结构。
34.实施例5
35.如图5所示，相对于实施例3来说，本实施例中，所述缩管段包括位于缩管段中部的圆管部11、分别设置在圆管部11两侧的收缩部12、用来连接收缩部12与石英管体10的过渡部13，所述收缩部12的外壁为圆锥面。
36.实施例6
37.基于实施例3，所述圆管部11的内壁设置有由粗糙面随机扭曲构成的吸附壁14。吸附壁14的设置，有利于所述高寿命无极uv灯管内部的高纯汞(水银)在不工作时能够在吸附壁14处集聚；从而有利于，在工作时，吸附壁14处集聚的高纯汞(水银)产生离子放电，从而均匀的向其两侧产生紫外线辐射，使得发光更均匀。
38.吸附壁14的制作方法如下：
39.一、在使用圆管状石英管(石英管体10的原料管)在未制作缩管段之前，先利用浅层蚀刻的方式加工出条形粗糙区141，如图3所示，粗糙区141的表面粗糙度为0.01-0.08mm；多个粗糙区141等间距分布在石英管的内壁，且粗糙区141的长度方向与石英管的轴向呈平行设置。
40.二、在后期加工缩管段时，由于石英管的中段被重新塑形成缩管段，与之对应的粗糙区141会随机扭曲，最终缩管段的内壁即为吸附壁14。
41.通过上述方法制成的吸附壁14，由于在初期加工的石英管中段内壁，不是整个都是毛面，最终石英管的中段不易产生裂纹；粗糙区141只会随机扭曲，而不是集中受力，因此，该区域的玻璃管不易产生裂纹。
42.在上述实施例中，旋转双叶双曲面结构、旋转圆弧面结构、圆锥面同样都是旋转曲面结构之一，实施例3-5所制得的对应成品，分别标记为成品a、成品b、成品c，对应的合格率见表1。
43.表1
44.项目名称成品a成品b成品c合格率93.2％77.1％63.8％
45.相对于旋转圆弧面结构、圆锥面来说，旋转双叶双曲面结构的可操作余量更大，可操作性更强，因此，产品制造的合格率更高。
46.在一些实施例中，旋转双叶双曲面的方程可以为：
[0047][0048]
以石英管体10的轴向为z轴，z＝0，建立坐标系，以测量的对应轴长为x，对应截面圆的半径为y，单位均为mm；其中，a、b为设计人员根据设计需求所需要选择的常数值，8≤a≤17，1≤b≤3；a、b可以在范围值内波动，可操作余量大。
[0049]
另外，旋转圆弧面结构、圆锥面的结构更规则，因此缩管段在使用时长超过10分钟之后，易在缩管段处产生亮斑，从而导致高寿命无极uv灯管发光不均匀，从而影响其使用寿命以及使用效果。而旋转双叶双曲面结构处不易产生亮斑，使用效果好。
[0050]
本实用新型所述高寿命无极uv灯管的使用寿命超过5000h，通过收集客户使用的近1000根所述高寿命无极uv灯管有关“鼔肚”现象的反馈，据统计，出现“鼔肚”的几率不超过3
‰
。
[0051]
相对于现有常规无极uv灯管来说，本实用新型所述高寿命无极uv灯管的使用寿命长，不易出现“鼔肚”现象。
[0052]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。