专利名称：高效节能热丝灯的制造方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及热丝灯制造技术，具体涉及高效节能热丝灯的制造方法及其装置。
背景技术：
热丝灯的排气标准工艺主要用于手工排气制造灯管。以往要制造出优质灯管，主要靠排气工人认真按工艺要求去做，灵活处理排气过程中遇到的漏气、分解不良、辉光困难、需要增减排气时间以及冲洗与充气压力等问题。由于是手工操作，所以灯管的质量往往会受到操作工人的熟练程度与工艺水平的影响。而灯管的排气与充气是热丝节能灯制造工艺流程中最重要的环节。在生产过程中，灯管内的真空度以及灯管在冲洗与充气时的气体压强都是决定灯管质量好坏的重要因素。传统工艺存在的缺陷主要有以下几点。其一，通常在生产过程中，排气工段一般米 取一名工人操作两台长排车的方法生产，设备包括两台烘箱，两台机械泵，两台扩散泵，两只电炉以及水箱、冷却器等，操作中工人需经常来回走动，费时又费力，而且设备能耗高，无法满足大批量生产的需求。其二，在对灯管的抽气过程中，工人往往是凭经验或真空监测器来大概地判断真空度，但面对一些细微的慢性漏气却无法察觉，直接影响到灯管的寿命。其三，冲洗与充气也非常重要，但必须充入一定的压力时才能达到理想的效果，过高或过低都不可以。氩气压力过高平均自由程小，氩原子在相互碰撞时，不足以使汞原子电离。氩气压力过低平均自由程大，氩原子与汞原子碰撞的几率小了，也会影响汞原子电离的几率。压力的判断，目前也是由工人凭经验判断。
发明内容
针对现有热丝灯的制造方法及装置的上述不足，申请人经过研究改进，提供另一种高效节能热丝灯的制造方法及其装置，可以有效提高热丝节能灯的光通亮与使用寿命，同时也能在设备上达到节能降耗的目的。本发明的技术方案如下—种高效节能热丝灯的制造方法,制造步骤如下(—)关闭连通第一容器、第二容器与大气的第一单向阀、第二单向阀，关闭连通第一容器、第二容器与第一机械泵、第二机械泵、扩散泵的第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀，关闭连通第一容器、第二容器与氩气源、氖气源的第四三通阀、第五三通阀；分别开启第一机械泵、第二机械泵，对管道系统进行抽真空；(二)开启连通第一机械泵、第二机械泵与扩散泵的第三三通阀，由第一机械泵、第二机械泵将扩散泵内的杂气排出管道系统，开启与扩散泵连接的水泵，开启扩散泵的电炉；(三)开启连通第一容器与大气的第一单向阀，向第一容器内充入大气，将待加工的热丝灯管依次连接于第一容器上，进行搭丝，之后关闭第一单向阀；(四)关闭第三三通阀，将连通第一容器与第一机械泵的第一三通阀旋转90度，用第一机械泵对第一容器进行抽真空，使第一容器内的真空度达到10_2 KT1Pa,获得预真空状态；(五)将烤箱推置于第一容器上，加温至450°C，烘烤12 15分钟；(六)在对第一容器进行烘烤的同时，开启连通第二容器与大气的第二单向阀，向第二容器内充入大气，将待加工的热丝灯管依次连接于第二容器上，进行搭丝，之后关闭第二单向阀；(七)将连通第二容器与第二机械泵的第二三通阀旋转90度，用第二机械泵对第二容器进行抽真空，使第二容器内的真空度达到IO-2KT1Pa,获得预真空状态；CA)将烤箱推置于第二容器上，加温至450°C，烘烤12 15分钟；(九)开启第三三通阀，用扩散泵、第一机械泵、第二机械泵对第一容器、第二容器进行抽真空，使容器内的真空度达到10_3 10_4Pa ； (十)将第一容器、第二容器上的热丝灯管通电，先通电预热灯丝，再通电加热灯丝，分解激活阴极；(十一)关闭第三三通阀，使第一三通阀、第二三通阀处于开启状态，使连接在氩气源、氖气源远端的第四三通阀处于关闭状态，将连接在氩气源、氖气源近端的第五三通阀旋转45度并迅速关闭，再开启第四三通阀，向第一容器、第二容器的热丝灯管内充入10 15托的氩气或氖气，进行气体充洗，排除热丝灯管内残留的杂质气体，随后迅速关闭；(十二)开启第三三通阀，对第一容器、第二容器进行抽真空；(十三)接通热丝灯的电源，使第一容器、第二容器上的热丝灯管辉光闪亮；(十四)关闭第一三通阀、第二三通阀，将第五三通阀旋转45度，随后关闭，再开启第四三通阀，向第一容器、第二容器的热丝灯管内充入氩气或氖气，随后关闭；(十五)将连接在第一容器、第二容器上的热丝灯管在接口处加热，使之与第一容器、第二容器分离；(十六)先后开启第一单向阀、第二单向阀，第一三通阀、第二三通阀，保持连接扩散泵的第三三通阀处于开启状态，排空管道系统内的气体，随后关闭第一机械泵、第二机械泵、电炉及水泵。其进一步的技术方案为所述步骤(四)、(七)、(九)中，查看连接在第一容器、第二容器与第四三通阀之间管道上的第一真空仪和/或第二真空仪，以获得真空度。其进一步的技术方案为所述步骤(十一)、(十四)中，查看连接在第四三通阀与第五三通阀之间管道上的气压表，以获得充气时的气体压力。所述第一真空仪、第二真空仪、气压表为数字显示。其进一步的技术方案为所述步骤(十一)、(十四)中，当向第一容器、第二容器的热丝灯管中充入氩气或氖气时，先顺时针45度旋转第四三通阀，向一侧灯管容器内充入气体，再逆时针90度旋转第四三通阀，向另一侧灯管容器内充入气体。其进一步的技术方案为所述步骤(九)、(十二)中，开启第三三通阀，对第一容器、第二容器同时进行抽真空。或者，当对第一容器(I)、第二容器(2)进行抽真空时，先顺时针45度旋转第三三通阀(12)，对一侧容器进行抽真空，再逆时针90度旋转第三三通阀(12)，对另一侧容器进行抽真空。本发明还提供一种高效节能热丝灯的制造装置，包括由管道连接的第一容器、第二容器、第一机械泵、第二机械泵、扩散泵及其电炉、水箱、水泵、冷却器、多个三通阀以及多个单向阀；第一容器由管道经第一三通阀与第一机械泵连接，第二容器由管道经第二三通阀与第二机械泵连接，第一三通阀的第三端和第二三通阀的第三端由管道相互连接；扩散泵由管道经第三三通阀分别连接于第一三通阀与第一机械泵之间的管路上、以及第二三通阀与第二机械泵之间的管路上；第四三通阀与第五三通阀由管道连接；第四三通阀的另两端分别由管道连接于第一容器与第一三通阀之间的管路上、以及第二容器与第二三通阀之间的管路上；第五三通阀的另两端分别由管道与氩气源、氖气源连接；第一容器、第二容器分别由管道经第一单向阀、第二单向阀与大气连通；水泵安装于水箱内并与扩散泵的冷却水路径的输入端连接，扩散泵的冷却水路径的输出端通过冷却器与水箱连接。其进一步的技术方案为所述第一容器、第二容器与第四三通阀之间的管道上连接有第一真空仪和第二真空仪。其进一步的技术方案为所述第四三通阀与第五三通阀之间的管道上连接有气压表。 本发明的有益技术效果是一、本发明使原来的两台排气车合并为一台，共用一台扩散泵和电炉。与传统的热丝排气车设备相比，省却了一台扩散泵、一台电炉、水箱及冷却器，使装置的结构更简单化，真正达到节约设备和能耗的目的。二、在对一侧灯管容器进行预烘烤时，可同时进行对另一侧灯管容器的上管、搭丝工作，争取时间差，从而提高工作效率。三、在对灯管容器进行精抽时，可对两侧灯管容器同时进行精抽，也可单侧进行精抽。在向灯管容器中充入氩气或氖气时，也采用单侧控制。实际操作中，两侧灯管容器中的工序可轮流单独进行，互不影响。四、另外，本发明在氩、氖气源与灯管容器相连接的管道部位安装一台压力表和二台真空仪。这样，操作工人无须使用火花器检测，便可以对容器灯管的真空情况一目了然，省却了人工检漏的时间，提高生产效率，并且可以直接控制惰性气体的冲入压力，不仅节约了时间，更大大增强了冲洗与充气环节的稳定性，为灯管的质量提供了明显的保障。
图I是本发明装置的示意图。上述附图中广2、容器，3 4、机械泵，5、扩散泵，6、电炉，7、水箱，8、水泵，9、冷却器，10 14、三通阀，15 16、单向阀，17 18、真空仪，19、气压表，20 21、热丝灯管。
具体实施例方式以下结合附图，通过实施例对本发明进行具体说明。 如图I所示，用于实现本发明方法的装置的结构如下包括由管道连接的容器I、容器2、机械泵3、机械泵4、扩散泵5及其电炉6、水箱7、水泵8、冷却器9、多个三通阀10 14以及多个单向阀15 16。容器I、容器2是用于连接待加工的热丝灯管的。在图I所示的状态中，多根热丝灯管20、21已分别连接在容器I、容器2上。
容器I由管道经三通阀10与机械泵3连接，容器2由管道经三通阀11与机械泵4连接，三通阀10的第三端和三通阀11的第三端由管道相互连接。扩散泵5由管道经三通阀12分别连接到三通阀10与机械泵3之间的管路上、以及三通阀11与机械泵4之间的管路上。三通阀13与三通阀14由管道连接。三通阀13的另两端分别由管道连接到容器I与三通阀10之间的管路上、以及容器2与三通阀11之间的管路上。三通阀14的另两端分别由管道与氩气源(Ar)、氖气源(Ne)连接。容器I、容器2分别由管道经单向阀15、单向阀16与大气连通。水泵8安装于水箱7内并与扩散泵5的冷却水路径的输入端连接，扩散泵5的冷却水路径的输出端通过冷却器9与水箱7连接。三通阀13两侧，与容器I、容器2相连接的管道上分别安装有真空仪17和真空仪18。三通阀13与三通阀14相连接的管道上安装有气压表19。下面结合图1，具体说明采用如图I所述装置来制造高效节能热丝灯的制造方法，其具体步骤如下(一)关闭连通容器I、容器2与大气的单向阀15和单向阀16;以及连通容器I、容器2与机械泵3、机械泵4、扩散泵5的三通阀10、三通阀11和三通阀12 ;以及连通容器I、容器2与氩气源、氖气源的三通阀13、三通阀14。分别开启机械泵3、机械泵4，对与机械泵
3、机械泵4所连通的管道系统进行抽真空。(二)旋转三通阀12，使扩散泵5与机械泵3、机械泵4连通，将扩散泵5内的杂气由机械泵3、机械泵4直接排出管道系统，然后开启与扩散泵5连接的水泵8，开启电炉6。(三)开启连通容器I与大气的单向阀15，向容器I内充入大气，将待加工的热丝灯管20依次连接于容器I上，搭丝，之后关闭单向阀15。(四)关闭三通阀12，慢慢将三通阀10旋转90度，使机械泵3与容器I连通，用机械泵3对容器I进行抽真空，使容器I内的真空度达到10_2 KT1Pa,获得预真空状态。在进行这项工序时，操作人员可省却灯管检漏这项工作，只要查看安装在容器I与三通阀13之间管道上的真空仪17，即可知晓真空度，及时进行下一步的操作。(五)将烤箱推置于容器I上，加温至450°C，烘烤12 15分钟。(六)在对容器I进行烘烤的同时，开启连通容器2与大气的单向阀16，向容器2内充入大气，并完成热丝灯管21在容器2上的上管、搭丝工序，之后关闭单向阀16。这样可以使容器I、容器2错开工序工作，争取时间差，提高工作效率。(七)慢慢将三通阀11旋转90度，使机械泵4与容器2连通，用机械泵4对容器2进行抽真空，使容器2内的真空度达到10_2 KT1Pa,获得预真空状态。在进行这项工序时，操作人员可省却灯管检漏这项工作，只要查看安装在容器2与三通阀13之间管道上的真空仪18，即可知晓真空度，及时进行下一步的操作。
(A)将烤箱推置于容器2上，加温至450°C，烘烤12 15分钟。(九)开启三通阀12，使扩散泵5与容器I、容器2连通，用扩散泵5、机械泵3、机械泵4进行抽气，使被抽气体被机械泵3、机械泵4抽出管道系统，使容器内的真空度达到10_3 I(T4Pa，精抽结束。在进行这项工序时，开启三通阀12，可对容器I、容器2同时进行精抽，也可单独进行精抽。例如先顺时针45度旋转三通阀12，对容器I进行精抽；再逆时针90度旋转三通阀12，对容器2进行精抽。实际操作中可轮流进行，互不影响。在进行这项工序时，操作人员可省却灯管检漏这项工作，只要查看安装在容器I、容器2与三通阀13之间管道上的真空仪17和真空仪18，即可知晓真空度，及时进行下一步的操作。(十)将热丝灯管20、21通电，经过通电使灯丝先预热、再加热，分解激活阴极。(十一)关闭三通阀12，保持三通阀10、三通阀11处于开启状态，使连接在氩气源、氖气源远端的三通阀13处于关闭状态。先将连接在氩气源、氖气源近端的三通阀14旋转45度(通过顺时针旋转45度或逆时针旋转45度,可选择冲入的是Il气还是氖气),迅速关闭。再开启三通阀13，向容器I、容器2内分别充入10 15托的高纯氩气或氖气，进行气体充洗，来排除热丝灯管内残留的杂质气体，随后迅速关闭。 在进行这项工序时，采用轮流进行的方式，先旋转三通阀14并迅速关闭，再顺时针45度旋转三通阀13，向容器I内充入气体进行充洗；之后，首先重复上述操作，旋转三通阀14并迅速关闭，再逆时针90度旋转三通阀13，向容器2内充入气体进行充洗。实际操作中可轮流进行，互不影响。在进行这项工序时，具体充入的气体量可观察安装于三通阀13与三通阀14之间管道上的气压表19来进行精确的操作，以确保能达到标准的冲洗压力。(十二)开启三通阀12，用扩散泵5对容器I、容器2进行精抽。在进行这项工序时，开启三通阀12，可对容器I、容器2同时进行精抽，也可单独进行精抽。例如先顺时针45度旋转三通阀12，对容器I进行精抽；再逆时针90度旋转三通阀12，对容器2进行精抽。实际操作中可轮流进行，互不影响。(十三)接通电源，使热丝灯管20、21辉光闪亮。(十四)关闭三通阀10、三通阀11。先将三通阀14旋转45度(通过顺时针旋转45度或逆时针旋转45度，可选择冲入的是氩气还是氖气)，随后关闭；再开启三通阀13，向容器I、容器2内充入氩气或氖气，随后关闭。在进行这项工序时，采用轮流进行的方式，先旋转三通阀14并迅速关闭，再顺时针45度旋转三通阀13，向容器I内充入气体；之后，首先重复上述操作，旋转三通阀14并迅速关闭，再逆时针90度旋转三通阀13，向容器2内充入气体。实际操作中可轮流进行，互不影响。在进行这项工序时，具体充入的气体量可观察安装于三通阀13与三通阀14之间管道上的气压表19来进行精确的操作，以确保能达到标准的冲洗压力。(十五)在热丝灯管20、21与容器I、容器2的接口处加热，使热丝灯管20、21封口，并使之从容器I、容器2上分离开来。(十六)先后开启单向阀15、单向阀16，以及三通阀10、三通阀11，保持连接扩散泵5的三通阀12处于开启状态，排空管道系统内的气体，随后关闭机械泵3、机械泵4、电炉6及水泵8。本实施例中，机械泵I、机械泵2、扩散泵5、真空仪17、真空仪18和气压表19均为市售商品。扩散泵5采用四级油扩散泵。真空仪17、真空仪18、气压表19均为数字显示。热丝灯管20、21与容器I、容器2的连接方式采用现有技术。以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变 化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种高效节能热丝灯的制造方法，其特征在于制造步骤如下 (一)关闭连通第一容器(I)、第二容器(2)与大气的第一单向阀(15)、第二单向阀(16)，关闭连通第一容器(I)、第二容器(2)与第一机械泵(3)、第二机械泵(4)、扩散泵(5)的第一三通阀(10)、第二三通阀(11)、第三三通阀(12)，关闭连通第一容器(I)、第二容器(2)与氩气源、氖气源的第四三通阀(13)、第五三通阀(14);分别开启第一机械泵(3)、第二机械泵(4)，对管道系统进行抽真空； (二)开启连通第一机械泵(3)、第二机械泵(4)与扩散泵(5)的第三三通阀(12)，由第一机械泵(3)、第二机械泵(4)将扩散泵(5)内的杂气排出管道系统，开启与扩散泵(5)连接的水泵(8)，开启扩散泵的电炉(6)； (三)开启连通第一容器(I)与大气的第一单向阀(15),向第一容器(I)内充入大气，将待加工的热丝灯管依次连接于第一容器(I)上，进行搭丝，之后关闭第一单向阀(15); (四)关闭第三三通阀(12)，将连通第一容器(I)与第一机械泵(3)的第一三通阀(10)旋转90度，用第一机械泵(3 )对第一容器(I)进行抽真空，使第一容器(I)内的真空度达到10_2 KT1Pa,获得预真空状态； (五)将烤箱推置于第一容器(I)上，加温至450°C，烘烤12 15分钟； (六)在对第一容器(I)进行烘烤的同时，开启连通第二容器(2)与大气的第二单向阀(16)，向第二容器(2)内充入大气，将待加工的热丝灯管依次连接于第二容器(2)上，进行搭丝，之后关闭第二单向阀(16)； (七)将连通第二容器(2)与第二机械泵(4)的第二三通阀(11)旋转90度，用第二机械泵(4)对第二容器(2)进行抽真空，使第二容器(2)内的真空度达到10_2 KT1Pa,获得预真空状态； (A)将烤箱推置于第二容器(2)上，加温至450°C，烘烤12 15分钟； (九)开启第三三通阀(12)，用扩散泵(5)、第一机械泵(3)、第二机械泵(4)对第一容器(1)、第二容器(2)进行抽真空，使容器内的真空度达到10_3 10_4Pa; (十)将第一容器(I)、第二容器(2)上的热丝灯管通电，先通电预热灯丝，再通电加热灯丝，分解激活阴极； (十一)关闭第三三通阀(12)，使第一三通阀(10)、第二三通阀(11)处于开启状态，使连接在氩气源、氖气源远端的第四三通阀(13)处于关闭状态，将连接在氩气源、氖气源近端的第五三通阀(14)旋转45度并迅速关闭，再开启第四三通阀(13)，向第一容器(I )、第二容器(2)的热丝灯管内充入10 15托的氩气或氖气，进行气体充洗，排除热丝灯管内残留的杂质气体，随后迅速关闭； (十二)开启第三三通阀(12)，对第一容器(I )、第二容器(2)进行抽真空； (十三)接通热丝灯的电源，使第一容器(I)、第二容器(2)上的热丝灯管辉光闪亮；(十四)关闭第一三通阀(10)、第二三通阀(11 )，将第五三通阀(14)旋转45度，随后关闭，再开启第四三通阀(13)，向第一容器(I)、第二容器(2)的热丝灯管内充入氩气或氖气，随后关闭； (十五)将连接在第一容器(I)、第二容器(2)上的热丝灯管在接口处加热，使之与第一容器(I)、第二容器(2)分离； (十六)先后开启第一单向阀(15)、第二单向阀(16)，第一三通阀(10)、第二三通阀(11 )，保持连接扩散泵(5)的第三三通阀(12)处于开启状态，排空管道系统内的气体，随后关闭第一机械泵(3 )、第二机械泵(4 )、电炉(6 )及水泵(8 )。
2.根据权利要求I所述高效节能热丝灯的制造方法，其特征在于所述步骤(四)、(七)、(九)中，查看连接在第一容器(I)、第二容器(2)与第四三通阀(13)之间管道上的第一真空仪(17)和/或第二真空仪(18)，以获得真空度。
3.根据权利要求I所述高效节能热丝灯的制造方法，其特征在于所述步骤(十一)、(十四)中，查看连接在第四三通阀(13)与第五三通阀(14)之间管道上的气压表(19)，以获得充气时的气体压力。
4.根据权利要求2或3所述高效节能热丝灯的制造方法，其特征在于所述第一真空仪(17)、第二真空仪(18)、气压表(19)为数字显示。
5.根据权利要求I所述高效节能热丝灯的制造方法，其特征在于所述步骤(十一)、(十四)中，当向第一容器(I)、第二容器(2)的热丝灯管中充入氩气或氖气时，先顺时针45度旋转第四三通阀(13)，向一侧灯管容器内充入气体，再逆时针90度旋转第四三通阀(13),向另一侧灯管容器内充入气体。
6.根据权利要求I所述高效节能热丝灯的制造方法，其特征在于所述步骤(九)、(十二)中，开启第三三通阀(12)，对第一容器(I)、第二容器(2)同时进行抽真空。
7.根据权利要求I所述高效节能热丝灯的制造方法，其特征在于所述步骤(九)、(十二)中，当对第一容器(I)、第二容器(2)进行抽真空时，先顺时针45度旋转第三三通阀(12)，对一侧容器进行抽真空，再逆时针90度旋转第三三通阀(12)，对另一侧容器进行抽真空。
8.一种高效节能热丝灯的制造装置，其特征在于包括由管道连接的第一容器(I)、第二容器(2)、第一机械泵(3)、第二机械泵(4)、扩散泵(5)及其电炉(6)、水箱(7)、水泵(8)、冷却器(9)、多个三通阀(10 14)以及多个单向阀(15 16)； 第一容器(I)由管道经第一三通阀(10)与第一机械泵(3)连接，第二容器(2)由管道经第二三通阀(11)与第二机械泵(4)连接，第一三通阀(10)的第三端和第二三通阀(11)的第三端由管道相互连接；扩散泵(5)由管道经第三三通阀(12)分别连接于第一三通阀(10)与第一机械泵(3)之间的管路上、以及第二三通阀(11)与第二机械泵(4)之间的管路上；第四三通阀(13)与第五三通阀(14)由管道连接；第四三通阀(13)的另两端分别由管道连接于第一容器(I)与第一三通阀(10)之间的管路上、以及第二容器(2)与第二三通阀(11)之间的管路上；第五三通阀(14)的另两端分别由管道与氩气源、氖气源连接；第一容器(I)、第二容器(2)分别由管道经第一单向阀(15)、第二单向阀(16)与大气连通； 水泵(8)安装于水箱(7)内并与扩散泵(5)的冷却水路径的输入端连接，扩散泵(5)的冷却水路径的输出端通过冷却器(9)与水箱(7)连接。
9.根据权利要求8所示高效节能热丝灯的制造装置，其特征在于所述第一容器(I)、第二容器(2)与第四三通阀(13)之间的管道上连接有第一真空仪(17)和第二真空仪(18)。
10.根据权利要求8所示高效节能热丝灯的制造装置，其特征在于所述第四三通阀(13)与第五三通阀(14)之间的管道上连接有气压表(19)。
全文摘要
本发明提供了一种高效节能热丝灯的制造方法及其装置，其中的制造装置包括由管道连接的两个容器、两台机械泵、一台扩散泵、电炉、水箱、冷却器、五个三通阀和两个单向阀。将现有的两台排气车合并为一台，共用一台扩散泵和电炉，结构更简单化，达到节约设备和能耗的目的。制造方法上，在对一侧灯管容器进行预烘烤时，可同时进行对另一侧灯管容器的上管、搭丝工作，争取时间差，提高工作效率。在对灯管容器进行精抽时，可对两侧灯管容器同时进行精抽，也可单侧进行精抽。在向灯管容器中充入氩气或氖气时，也采用单侧控制。实际操作中可轮流单独进行，互不影响。
文档编号H01J9/385GK102709135SQ20121020617
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月20日 优先权日2012年6月20日
发明者李建平, 董云峰, 陈玲 申请人:陈玲