專利名稱：一種直螺旋套筒式電極及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于紫外線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直螺旋電極紫外線燈管及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
由于紫外線燈管能夠同時產(chǎn)生高效UV-C短波段長紫外(20(Γ280ηη)輻射殺菌(破壞細菌的外表膜，使其脫水死亡)和VUV真空紫外(200nm以下)逸出，與空氣中的氧結(jié)合，產(chǎn)生臭氧，臭氧能夠分解空氣中有害的笨、酚、甲醛等物質(zhì)。因此，人們生活領(lǐng)域所用的紫外線殺菌消毒燈管種類很多，從管型上分別主要是直管和緊湊型，從陰極發(fā)射機理上區(qū)分主要有熱陰極和冷陰極。由于熱陰極發(fā)射效率高，相對管長、管徑和整燈相同輸入功率的前提下可以獲得更高的紫外輻射效率，所以熱陰極紫外線燈管無論是對空氣、空間殺菌消毒，還是對水的殺菌消毒都占據(jù)了絕對大比例的份量。此外，還有一種是冷陰極紫外線燈管，一般制作成為小型便于保管、攜帶的紫外殺菌裝置。由于科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍，一方面是科學(xué)技術(shù)的不斷進步給人類帶來極大的物質(zhì)享受和便宜，一方面又破壞了生態(tài)平衡，引發(fā)細菌滋生和有害無機物質(zhì)泛濫，如笨、酚、醛等對人們生活環(huán)境的“圍城”，不得不使得人們產(chǎn)生心理恐慌，對家居和外出希望有一種適宜的(如小型便于攜帶)紫外線裝置 ，隨時對自己長期或臨時居住的生活環(huán)境殺菌消毒，提高生存質(zhì)量，滿足生理和心理上的需要。但是，熱陰極紫外線燈管的制作自問世以來一直沿襲熱陰極熒光燈的設(shè)計理念和制作工藝，如最關(guān)鍵的陰極也是采用一條燈絲與燈管管徑水平橫裝(行業(yè)內(nèi)稱為“平絲”)，涂覆三元碳酸鹽電子粉后在排氣車上燈絲通電分解；分解溫度控制在60(T95(TC、分解氣氛是KT1 Kr2乇(I乇=133.3帕)。由于溫度易控制但氣氛難把握。這個KT1'2乇的壓力是遠遠大于系統(tǒng)的抽氣壓力(系統(tǒng)為負壓力，抽氣真空度在10_3~_6帕)，而且此壓力形成完全是由三元碳酸鹽電子粉通電分解時釋放出來的二氧化碳氣的壓力構(gòu)成(目前受傳統(tǒng)燈絲通電制作工藝的控制電子份量，燈絲上涂覆的電子份量極其有限，分解時釋放的二氧化碳氣體也有限，難以滿足這個ΙΟ—1'2乇的壓力，因此，分解后的陰極電子粉層結(jié)構(gòu)較松散，燈管啟動時不耐正離子轟擊，易于濺射，工作時也易于蒸散)。所以，目前現(xiàn)有技術(shù)制作出來的熱陰極紫外線燈管額定壽命標(biāo)準(zhǔn)就定格在loooh，實際水平燃點使用幾十、百把個小時陰極就開始濺射，嚴重影響燈管的紫外輻射效率和使用壽命。此外，紫外線熱陰極燈管沿襲熒光燈管徑設(shè)計粗，導(dǎo)致陰極分解空間大，是陰極分解壓力太低、分解氣氛不良的原因之一。更致命的缺陷是設(shè)計燈管管徑?jīng)]有考慮到二者雖然都是低壓氣體放電燈，但在紫外光子的產(chǎn)生條件、去向及用途等機理的重大差異。熒光燈是采用普通軟料玻管，本身導(dǎo)熱特性就不好，涂覆熒光粉層之后等于是加了一個保溫層，導(dǎo)致熒光燈溫升提高。而且鑒于熒光粉容易被紫外光子，尤其185nm真空紫外輻射劣化，控制燈管溫度得到最佳汞蒸氣壓力的有效辦法是加大管徑來散熱，同時也增加熒光粉層與燈管軸心放電區(qū)的距離，減小紫外光子對熒光粉的輻射，延緩燈管的光衰。
紫外線燈管就完全不同熒光燈了，石英玻璃管的導(dǎo)熱系數(shù)遠高于普料玻璃不說，沒有熒光粉層的隔熱，紫外線燈管的工作時一般都偏低于獲得最佳汞蒸氣壓力的燈管溫度。這時需要減小管徑的因素之一。其二，細管徑大大有利于紫外光子從管壁逸出的路徑(減少其在燈管內(nèi)彈性碰撞及非彈性碰撞的幾率)和距離，提高輻射強度和照度。其三，節(jié)約玻管材料，用于紫外線燈管的石英玻管要求羥基含量<5ppm，制作過程高耗能、價格昂貴。所以，熱陰極紫外線燈管設(shè)計管徑依據(jù)普通熒光燈是不利于燈管制作工藝控制，也嚴重影響燈管工作效率和輻射強度、照度以及壽命，還浪費了大量貴重的石英管材。冷陰極紫外線燈管電極的選擇也和CCFL保持一致，是用熟鐵鍍鎳或無氧銅制作成為筒狀，是一種典型的輝光放電。雖然玻管設(shè)計細，但輝光放電效率低下(約為同樣設(shè)計的熱陰極燈管的1/3 1/2效率)，但冷陰極燈管壽命比熱陰極長，尤其適合制作超細管徑超小體積的燈管；而且沒有一種產(chǎn)品可以使其更新?lián)Q代，現(xiàn)有技術(shù)仍然在不斷應(yīng)用。上述的這些缺陷都阻礙了紫外線熱陰極和冷陰極燈管燈管的制作工藝，也嚴重影響燈管工作效率和輻射強度、照度以及壽命，妨礙小功率(如〈10W)紫外線燈管進入家庭消費的進展。進入本世紀(jì)，由于低壓氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器的成熟與快速發(fā)展，人們由電感低頻驅(qū)動燈管步入電子高頻點燈的時代，低壓氣體放電熒光燈制作技術(shù)得到迅猛發(fā)展，如《無燈絲熱陰極熒光燈》(中國發(fā)明專利號ZL2004 I 0017780.7)和《一種在輝弧過渡區(qū)工作的無燈絲熒光燈》(中國專利號:ZL2006 I 0147206.2)及《氣體放電燈氧化物陰極的集中分解與激活裝置》(中國實用新型專利號2004 2 0022345.9)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種效率高，輻射強度強和壽命長的直螺旋套筒式電極，以及將這種直螺旋電極應(yīng) 用于紫外線燈管和家庭使用的小功率紫外殺菌消毒裝置。本發(fā)明所提供的直螺旋(行業(yè)內(nèi)稱為“直絲”或“豎絲”)套筒式電極，其主要由燈絲1、內(nèi)導(dǎo)絲2、鑰片3、外導(dǎo)絲4和套筒5組成。所述套筒5完全覆蓋套在燈絲I上，組成電極頭，所述燈絲I的一端伸出套筒5，同內(nèi)導(dǎo)絲2 —端連接，內(nèi)導(dǎo)絲2的另一端同鑰片3連接，鑰片3同時同外導(dǎo)絲4的一端連接；如圖1所示；
所述燈絲I為三螺旋主輔燈絲，表面涂覆三元碳酸鹽電子粉；其結(jié)構(gòu)為彈簧形螺旋結(jié)構(gòu)，即由內(nèi)向外依次螺旋環(huán)繞三道；其繞制工藝是用主加熱鎢燈絲與鑰絲作為芯絲，再用輔助加熱細鎢絲繞制第一道螺旋絲，然后在鑰芯絲上繞制第二道螺旋絲，第三道采用無芯繞絲機繞制，最后用腐蝕液溶去鑰絲，形成主輔式三螺旋燈絲。所述三螺旋主輔燈絲的第三道燈絲的彈簧形螺旋結(jié)構(gòu)為燈絲繞制3-10圈。所述三螺旋主輔燈絲的第一道燈絲的外直徑與第二道燈絲的外直徑比值為2:Γ3:1,第三道燈絲的外直徑與第二道燈絲的外直徑比值為2: f 5:1。所述的套筒5的內(nèi)壁與三螺旋主輔燈絲的第三道燈絲的外徑完全貼合。所述套筒5為鍍鎳鐵筒。所述內(nèi)導(dǎo)絲2和外導(dǎo)絲3為鑰桿。所述電極頭的數(shù)量為I飛個，優(yōu)選3個。
一種采用本發(fā)明的直螺旋套筒式電極的紫外線燈管，其主要包括石英玻璃燈管6、直螺旋電極和燈座7 ；
其中，兩個所述直螺旋電極通過外導(dǎo)絲分別設(shè)置在兩個燈座上；將所述燈座分別設(shè)置在石英玻璃燈管兩端，將燈管密封，所述直螺旋電極在石英玻璃燈管內(nèi)；
所述石英玻璃內(nèi)充汞與高純氬氣混合氣體。所述直螺旋電極上的電極頭最外緣與燈管內(nèi)壁面距離0.15-0.3mm。所述紫外線燈管的管內(nèi)直徑為4.2-15.9mm，燈管形狀為單根直管或U型管。本發(fā)明所述的采用直螺旋電極的紫外線燈管在紫外線消毒設(shè)備中的應(yīng)用。本發(fā)明中，可以簡單從陰極長度推算其現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明技術(shù)涂覆的電子粉量，現(xiàn)有傳統(tǒng)技術(shù)是“平絲”，長度小于燈管的內(nèi)徑；本發(fā)明技術(shù)改變?yōu)橥矤盥菪爸苯z”貼玻管內(nèi)壁，內(nèi)壁周長與內(nèi)徑的關(guān)系是燈管內(nèi)徑X ，即3.14，進一步圈數(shù)設(shè)計為3-10 ;考慮到陰極設(shè)計第三圈螺旋直徑與第二圈螺旋直徑一般是2:1的關(guān)系及涂覆電子粉必須留余量等正負增減因素，本發(fā)明技術(shù)涂覆的電子粉量約是現(xiàn)有傳統(tǒng)技術(shù)的5-20倍以上。這樣可以充分滿足陰極分解時釋放的二氧化碳形成的壓力，保證分解時的最佳氣氛；從而獲得電子發(fā)射能力強，抗離子濺射和熱蒸散，壽命更長的電極。進一步的技術(shù)效果首先是滿足燈管在排氣車上能夠采用高頻對鍍鎳電極筒加熱，通過鍍鎳鐵筒的輻射高溫分解陰極電子粉，可以降低排氣操作工用火頭直接烤燈管對陰極加熱分解去氣的勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，實現(xiàn)大工業(yè)化生產(chǎn)。其次，陰極套裝鍍鎳鐵筒之后，增加了燈管啟動初始抗正離子轟擊能力；而驅(qū)動電源高頻周波的半個周波內(nèi)，電極充當(dāng)陽極功能時，陽極體積大收集電子能力增強，有效降低陽極位降。其三，鍍鎳鐵筒套裝在電極外，可以防止燈管晚期電極基金屬鎢原子或離子濺射到管壁形成黑斑，影響紫外光子輻射效率。再次，鍍鎳鐵筒套裝在鎢絲電極外，便于裝夾整形和美觀。

最后，采用上述發(fā)明技術(shù)制作的直螺旋電極紫外線燈管燈管都由電子鎮(zhèn)流器驅(qū)動。對T8-T10支架上用的燈管需匹配電子鎮(zhèn)流器，電子鎮(zhèn)流器裝在燈管一端另配置的塑件內(nèi)，燈管另一端接一個轉(zhuǎn)換插頭，滿足燈管接上端頭后總長1200mm，端頭與原T8-T10支架的管座匹配；如電源輸入有一端與原支架上的電感鎮(zhèn)流器輸出端連接(具體請參見發(fā)明人張定律先生發(fā)明的中國實用新型專利《新型的日光燈電子鎮(zhèn)流器》(授權(quán)公告號CN2753102Y，授權(quán)公告日2006年I月18日)，使用時只需要給客戶另行提供一支電連接裝置替代原有的啟輝器即可，至于客戶愿意或者不愿意去掉原有的電感鎮(zhèn)流器都沒有關(guān)系，只要把本發(fā)明的燈管和配套的電子鎮(zhèn)流器裝上去，即可替代原有的T8-T10紫外線燈管。與已有技術(shù)相比較，本發(fā)明的直螺旋電極紫外線燈管比現(xiàn)有技術(shù)制作工藝簡單，容易操作，合格率高?，F(xiàn)有技術(shù)需要在排氣過程中通過燈絲通電來分解電子粉，因此需要雙鑰片、雙內(nèi)導(dǎo)絲和雙外導(dǎo)絲，而且如果不制作芯柱，僅靠薄薄的雙鑰片支撐一條彈簧狀的燈絲壓封不易固定定位，壓封合格率低；制作石英玻璃芯柱多一道工序多一道成本不說，石英玻璃與內(nèi)導(dǎo)絲壓封必須用鑰桿，鑰桿不能夠打鉤壓絲，點焊則需要鉭片過渡，操作困難，合格率低，不是傷絲就是點焊不牢。而且增加芯柱位置等于縮短燈管有效的正柱放電區(qū)。本發(fā)明技術(shù)只需要單根內(nèi)導(dǎo)絲和外導(dǎo)絲和單鑰片，并且內(nèi)導(dǎo)絲采用鍍鎳鐵絲，與鑰片直接點焊，不僅牢固度很好；鍍鎳鐵絲直接打偏彎鉤夾絲，操作非常便捷，單鑰片壓封時便于定位，合格率和勞動生產(chǎn)率都相應(yīng)提高。
再進一步的，本發(fā)明技術(shù)最粗管徑為15.9mm，直接替代現(xiàn)有技術(shù)T5 (16.5mm)、T8(26mm)、TlO (32mm)管徑的燈管，石英玻璃管大大節(jié)約。本發(fā)明技術(shù)制作的直螺旋電極紫外線燈管輻射強度和照度是現(xiàn)有傳統(tǒng)技術(shù)的五倍以上，套筒有效控制了燈絲蒸發(fā)，使燈管壽命提高數(shù)倍。因此，本發(fā)明技術(shù)可以用于對現(xiàn)有傳統(tǒng)技術(shù)的替代和取代，推廣后可以達到現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品升級換代的目的。尤其5_左右管徑的直螺旋電極紫外線燈管適合緊湊小型化，便宜進入家庭和出外旅行使用。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖示，其中，(a)為無套筒結(jié)構(gòu)圖示，(b)為單電極頭圖示，(C)為三電極頭圖示。圖2是采用本發(fā)明的直管型紫外線燈管圖示。圖3是是采用本發(fā)明的單U型紫外線燈管圖示。圖4是反映圖3所示電極制作的單U型燈管排氣示意圖。
具體實施例方式下面將參照附圖對本發(fā)明的實施例進行描述。實施例1，制作一種T2-T1管徑“U”形緊湊型小功率3-28W紫外線燈管，本優(yōu)選實施例為輸入功率8W。1.設(shè)計目的:滿足現(xiàn)代人生活水平不斷提高，對家居與外出殺菌消毒提出了更高的要求，希望隨時隨地，如離人后的房間與床頭，還有衣柜、鞋柜、碗櫥、空調(diào)出口等處有合適的殺菌消毒裝置，防止細菌孳生尤其霉菌的蔓延；甚至旅行包內(nèi)、私家汽車上也有合適的消毒殺菌的紫外線燈裝置。這類燈管管型可以是直管，但單U形可以更加緊湊、小巧，也不影響紫外輻射效果。2.陰極設(shè)計:采用圖1所示的電極。3.鎮(zhèn)流器配套和整燈設(shè)計:按照功率大小直接匹配節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器板和塑件構(gòu)成一支緊湊型紫外線燈，非常簡單方便使用；當(dāng)然也可對燈管加一個金屬格柵套保護或者不使用時有一個專門配置的盒子，或者如同翻蓋盒手機式樣，開蓋通電使用，關(guān)蓋子斷電，均能夠防止燈管被折損、碰撞損壞；增加后續(xù)設(shè)計花樣很多，包括其燈管的U型的尺寸、形狀等均可根據(jù)需要變化。4.實施步驟:
4.1.玻管準(zhǔn)備，優(yōu)選采用管徑4.9-5.2mm脫羥石英玻璃管，長度220_222mm，壁厚
1.0-1.1mm,雜質(zhì)含量<5ppm,先彎制成為“U”形；優(yōu)選的U形開檔，即外包25_30mm,在U形燈管的頂端接上排氣管(圖3所示狀態(tài)為燈管制成，多余的排氣尾管燒尖后被剔除);然后用5-10%堿性水浸泡3 4h后自來水沖洗3-4遍，再用去離子水沖洗2-3遍后烘干，備用；
4.2.陰極準(zhǔn)備，陰極設(shè)計形狀如圖1c所示，優(yōu)選直接采用現(xiàn)有節(jié)能燈55W主輔絲三螺旋燈絲，三螺旋處直徑2.6-2.9mm,三螺旋繞制6_7圈，長度7_8mm ;兩端兩螺旋處，即行業(yè)內(nèi)稱為毛頭長度均為3.5-4.5mm，一端毛頭剪除，留一端與內(nèi)導(dǎo)絲夾絲用；如采用陰極外套筒可直接采用CCFL所用直徑2.65-2.9mm,高度約Ilmm的熟鐵鍍鎳電極筒，但陰極選用燈絲規(guī)格減小，優(yōu)選直接采用節(jié)能燈24W燈絲三螺旋外徑2.25mm， 再增加繞制圈數(shù)到9_10圈；陰極涂覆電子粉后，備用；
4.3.鑰片芯柱+陰極準(zhǔn)備，采用單鑰片芯柱，其操作方法及工藝順序為，內(nèi)導(dǎo)絲夾絲后直接與鍍鎳電極筒及內(nèi)導(dǎo)絲壓制或者焊接牢固，內(nèi)外導(dǎo)絲均為鍍鎳鐵絲，可直接與鑰片點焊，內(nèi)導(dǎo)絲上預(yù)制的(鍍鎳鐵絲被打扁)鉤子與燈絲夾絲牢固，再用點焊機對夾絲位置點焊，確保內(nèi)導(dǎo)絲與陰極之間的電連接，最后還需將鍍鎳鐵筒點焊連接在內(nèi)導(dǎo)絲上；
4.4.壓封工藝過程，在高純氮氣保護下，將4.3.準(zhǔn)備好的鑰片芯柱+陰極用煤氧火氣密性壓封在4.1.準(zhǔn)備的玻管兩端；
4.5.排氣與陰極分解、激活工藝過程及要求:燈管上長排車之后先打開機械泵撿漏，剔去漏氣燈管，然后打開加熱石英管，低功率輸出加熱電極，使每支燈管兩端電極有均勻轉(zhuǎn)紅的顏色；之后關(guān)斷加熱管電源，拉下烘箱通電升溫，在烘箱溫度指示達到300°C以上，系統(tǒng)真空度指示達到KT1時，轉(zhuǎn)向擴散泵或者分子泵繼續(xù)抽氣；烘箱溫度設(shè)定在600-650°C，烘箱溫度達到設(shè)定值持續(xù)3-5分鐘，用高純氬氣對系統(tǒng)清洗2-3次，對電極加熱到900-110(TC并且持續(xù)30-45秒后，重復(fù)一次高純氬氣對系統(tǒng)清洗；再繼續(xù)通電加熱,上述操作循環(huán)持續(xù)2-3次；高頻火花撿漏之后，用高純氬氣對系統(tǒng)清洗2-3次，充入2-3乇高純氬氣，再次通電加熱管激活燈管3-5分鐘，此次通電加熱管調(diào)壓器輸出開到最高電壓輸出，滿足瞬態(tài)穩(wěn)定達到1200°C為準(zhǔn)；然后，排氣打開，擴散泵或者分子泵繼續(xù)對系統(tǒng)和燈管抽氣，兩位操作師傅各持一把氧氣割搶的煤氧火把在排氣車兩邊對燈管用火把快速掃動加熱，以肉眼能見燈管有明顯紅色為準(zhǔn)，同時另外一位操作師傅在系統(tǒng)管道下面用高頻火花器對管道激活觀察顏色，確認上面兩位師傅燒烤燈管除氣，尤其對燈管兩端電極部位時加熱時，管道再沒有出現(xiàn)淡灰顏色的氣體出現(xiàn)為準(zhǔn)；標(biāo)示這車燈管都已經(jīng)排氣干凈，不含有任何雜質(zhì)氣體；用高純氬氣對系統(tǒng)清洗2-3次，最后對燈管充入5.5-10乇高純氬氣，燈管連同給汞管燒尖下車。當(dāng)然，在采用三電極頭電極時，陰極的分解與激活也可以采用高頻加熱的方式，只需要把石英加熱管改為高頻輸出銅管，增加一臺高頻爐即可，利用高頻對鍍鎳鐵筒感應(yīng)加熱，鐵筒輻射熱給陰極；
4.6.給汞:將液態(tài)汞(紫外線燈管行業(yè)一直采用液態(tài)汞)或者低溫汞齊倒入燈管內(nèi)，二次封離燈管，即把燈管與排氣插管各自氣密性封離開來；
4.7.通電老煉燈管，對封離后的燈管撿漏確認良品燈管，上老化架通電老煉2-3個小
時；
4.8.粘接燈管，將燈管用節(jié)能燈膠泥或者硅膠粘接在塑件下蓋上；
4.9.裝配成為如圖2所示的電子整燈，匹配無燈絲節(jié)能燈8W電子鎮(zhèn)流器并且組裝完成。實施例2，根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的直管型紫外線燈管制作T4-T5管徑12-15.9mm,220V輸入功率28W紫外線殺菌消毒燈管，管長1149mm。1.設(shè)計目的:替代現(xiàn)有技術(shù)最常用的空氣殺菌消毒T8-T10，管徑25.5_32mm，管長1200mm ;使用電感鎮(zhèn)流器驅(qū)動，燈管額定功率36W+鎮(zhèn)流器損耗20%，總輸入功率在43W左右，額定輸出紫外照度145μ W/cm2、紫外功率15.5W，有效壽命IOOOh ;次之目標(biāo)，以上設(shè)計的燈管也可以不加鎮(zhèn)流器和轉(zhuǎn)換頭，直接用于有T5紫外線燈管電子鎮(zhèn)流器的支架上使用。

2.陰極設(shè)計:直徑8.5-12.2mm、3-4圈電極,涂覆電子粉裝夾壓封后用下述改進后的燈管制作工藝分解激活。
3.鎮(zhèn)流器配套設(shè)計:電感鎮(zhèn)流器改為電子鎮(zhèn)流器裝在燈管一端另配置的塑件內(nèi)，燈管另一端接一個轉(zhuǎn)換插頭，滿足燈管接上端頭后總長1200mm，端頭與原T8-T10管座匹配；如電源輸入有一端與鎮(zhèn)流器共地連接，使用時只需要給客戶另行提供一支電連接裝置替代原有的啟輝器即可，至于客戶愿意或者不愿意去掉原有的電感鎮(zhèn)流器都沒有關(guān)系，只要把本發(fā)明的燈管裝上去，即可替代原有電感鎮(zhèn)流器驅(qū)動的T8-T10紫外線燈管。4.實施步驟:
4.1.玻管準(zhǔn)備，采用管徑12-15.9mm脫羥石英玻璃管，長度1129_1131mm，壁厚1.1-1.2mm,羥基含量<5ppm，5-10%堿性水浸泡3_4h后自來水沖洗3_4遍，再用去離子水沖洗2-3遍后烘干，在靠近一端電極部位接上排氣管，備用；
4.2.陰極準(zhǔn)備，陰極設(shè)計形狀無需自行設(shè)計可直接采用節(jié)能燈55-105W三螺旋主輔絲燈絲第二道螺旋繞制之前的全部設(shè)計制作方案，僅僅需要更改的是把大螺旋(第三次繞制螺旋)外(直)徑擴大為8.5-12.2mm，按照原有螺距不變繞制3_4圈，留一端毛頭夾絲；或者把另一端毛頭往大螺旋內(nèi)180°折彎整形，兩端毛頭并攏便于夾絲；當(dāng)然也可選用節(jié)能燈55-105W中間參數(shù)的設(shè)計，如65W、85W燈絲以及繞制3_10圈之間的任意圈數(shù)，以滿足燈管制作獲得最佳綜合光電參數(shù)為宜；另如設(shè)計陰極外套熟鐵鍍鎳電極筒外(直)徑為8.5-12.2mm，壁厚0.25-0.35mm，高度7_13mm，此種情況下陰極大螺旋(第三次繞制螺旋)外(直)徑設(shè)計7.9-11.4mm ;再浸涂電子粉,備用；
4.3.鑰片芯柱+陰極準(zhǔn)備，工藝技術(shù)要求同實施例一；
4.4.壓封工藝過程，工藝技術(shù)要求同實施例一；
4.5.在長排車上，只是燈管平行于排氣車工作平臺和烘箱設(shè)置，一層平行并排接上10-25支，與一般長排車不同的是接燈管系統(tǒng)的排插主管與系統(tǒng)主管垂直交叉接在一端或者兩端，排氣車兩端靠近端部位置(高度約與烘箱拉下后在烘箱中部靠上)各加裝有兩只上下垂直并行的石英加熱管，兩只上管均能夠向上移動，方便接燈管或者下燈管時可以上下移動燈管；一端的兩只 加熱管還能夠平行向另一端移動，便于調(diào)節(jié)加熱管同時對準(zhǔn)燈管陰極部位；排氣工藝操作過程和要求同實施例一；完成整個排氣分解與激活工藝制作過程之后對燈管充入3.5-5乇高純氬氣，燈管連同給汞管燒尖下車；
4.6.給汞操作過程及工藝要求同實施例一；
4.7.裝頭通電老煉燈管，對封離后的燈管撿漏確認良品燈管，先在燈管兩端導(dǎo)絲上再點焊一根鍍鎳鐵絲(即燈管每端引出兩根外導(dǎo)絲)，然用燈泥把標(biāo)準(zhǔn)T4或者T5的燈頭粘接在燈管兩端，并且將兩端兩根外導(dǎo)絲引線分別穿入燈頭接線端管內(nèi)壓針電連接，燈泥固化后上老化架通電老煉2-3個小時；
4.8.匹配電子鎮(zhèn)流器，對T8-T10支架上用的燈管需匹配電子鎮(zhèn)流器，電子鎮(zhèn)流器裝在燈管一端另配置的塑件內(nèi)，燈管另一端接一個轉(zhuǎn)換插頭，滿足燈管接上端頭后總長1200_和端頭與原T8-T10管座匹配；如電源輸入有一端與原電感鎮(zhèn)流器輸出端連接(具體請參見發(fā)明人張定律先生發(fā)明的中國實用新型專利《新型的日光燈電子鎮(zhèn)流器》授權(quán)公告號CN2753102Y，授權(quán)公告日2006年I月18日)使用時只需要給客戶另行提供一支電連接裝置替代原有的啟輝器的跳泡即可，至于客戶愿意或者不愿意去掉原有的電感鎮(zhèn)流器都沒有關(guān)系，只要把本發(fā)明的燈管裝上去，即可替代原有的T8-T10紫外線燈管；
4.9.測試參數(shù):220V輸入功率28W，紫外輸出照度220 μ W/cm2、紫外功率23.5W ；比較結(jié)果:輸入功率降低35%，輸出效率提高50%以上，有效壽命提高到IOOOOh以上，提高了 2-5倍。本發(fā)明中的上述事實例僅用于解釋說明本發(fā)明技術(shù)方案的構(gòu)思而非對于本發(fā)明進行限制，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來限定。示圖非按照實際比例給出，但本專業(yè)人員可以理解，對此本發(fā)明不作贅 述。
權(quán)利要求
1.一種直螺旋套筒式電極，其特征在于由燈絲(I)、內(nèi)導(dǎo)絲(2)、鑰片(3)、外導(dǎo)絲(4)和套筒(5)組成； 所述套筒(5)完全覆蓋套在燈絲(I)上，組成電極頭，所述燈絲(I)的一端伸出套筒(5)，同內(nèi)導(dǎo)絲(2) —端連接，內(nèi)導(dǎo)絲(2)的另一端同鑰片(3)連接，鑰片(3)同時同外導(dǎo)絲(4)的一端連接； 所述燈絲(I)為三螺旋主輔燈絲，表面涂覆三元碳酸鹽電子粉；其本身為彈簧形螺旋結(jié)構(gòu)，再由內(nèi)向外依次螺旋環(huán)繞三道； 所述內(nèi)導(dǎo)絲(2)和外導(dǎo)絲(3)為鑰桿。
2.一種如權(quán)利要求1所述的直螺旋套筒式電極，其特征在于所述套筒(5)為鍍鎳鐵筒。
3.—種如權(quán)利要求1所述的直螺旋套筒式電極，其特征在于所述的套筒(5)的內(nèi)壁與三螺旋主輔燈絲的第三道燈絲的外徑完全貼合。
4.一種如權(quán)利要求1所述的直螺旋套筒式電極，其特征在于所述三螺旋主輔燈絲的第三道燈絲的彈簧形螺旋結(jié)構(gòu)為燈絲繞制3 10圈。
5.一種如權(quán)利要求1所述的直螺旋套筒式電極，其特征在于所述三螺旋主輔燈絲的第一道燈絲的外直徑與第二道燈絲的外直徑比值為2: f 3:1，第三道燈絲的外直徑與第二道燈絲的外直徑比值為2:廣5:1。
6.一種如權(quán)利要求1所述的直螺旋套筒式電極，其特征在于所述電極頭的數(shù)量為廣5 個。
7.—種如權(quán)利要求6所述的直螺旋套筒式電極，其特征在于所述電極頭的數(shù)量為3個。
8.一種采用如權(quán)利要求1所述的直螺旋套筒式電極的紫外線燈管，其特征在于主要包括石英玻璃燈管(6 )、直螺旋套筒式電極和燈座(7 ); 其中，兩個所述直螺旋套筒式電極通過外導(dǎo)絲分別設(shè)置在兩個燈座上；將所述燈座分別設(shè)置在石英玻璃燈管兩端，將燈管密封；所述直螺旋套筒式電極在石英玻璃燈管內(nèi)，且電極頭最外緣與燈管內(nèi)壁面距離0.15-0.3mm ； 所述石英玻璃內(nèi)充滿汞與高純氬氣混合氣體。
9.一種如權(quán)利要求8所述的紫外線燈管，其特征在于所述紫外線燈管的管內(nèi)直徑為4.2-15.9mm,燈管形狀為單根直管或U型管。
10.如權(quán)利要求8所述的紫外線燈管在紫外線消毒設(shè)備中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明屬于紫外線技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種直螺旋電極紫外線燈管及其應(yīng)用。該電極由三螺旋主輔燈絲涂覆三元碳酸鹽電子粉后，夾絲在內(nèi)導(dǎo)絲上，垂直平行于燈管設(shè)置。所述三螺旋主輔燈絲第三道螺旋設(shè)制的外徑隨燈管的內(nèi)徑而變化，其特征在于燈絲涂覆電子粉后的外徑比所述燈管的管徑小0.3~1mm。第三道螺旋設(shè)制的圈數(shù)為3~10圈。相應(yīng)其涂覆的電子粉量提高了5~20倍。該直螺旋電極紫外線燈管管徑細，并且采用電子鎮(zhèn)流器驅(qū)動，熱陰極工作，效率高，紫外輻射強度和壽命是傳統(tǒng)紫外燈管的五倍以上。
文檔編號H01J61/06GK103219221SQ20131011718
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月7日
發(fā)明者居家奇, 陳枕流, 劉洋, 梁榮慶 申請人:復(fù)旦大學(xué)