专利名称：超大功率无极紫外线灯的制作方法
技术领域：
本发明是一种应用无极放电原理所制成的高效、超大功率紫外线光源。
背景技术：
近几年来，随着环保工程和工业化生产的需要，用于水处理及消毒杀菌等方面的紫外线光源应用日益扩大，但是传统紫外线灯一般功率最大为300W，辐射强度较低，无法满足实际应用要求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，设计一种紧凑微波无极紫外线灯装置。具体地说，是提供一种以单个激励器结构取代现行波导加谐振腔结构的无极紫外线灯装置。本发明采用以下的技术方案超大功率无极紫外线灯，包括磁控管、激励器以及填充有气体介质的灯管，激励器上设有微波输入口和微波输出口，磁控管的微波发生部位伸入到激励器的微波输入口内， 特别地，灯管的至少一端通过激励器的微波输出口而插入至激励器内部。无极紫外线灯的工作原理如下磁控管产生微波，微波经激励器收集和反射后，从微波输出口馈出，微波透过灯管并使灯管内部的气体介质激烈运动，从而可以发出紫外线光。本发明令灯管插入至激励器的内部，这样可以显著提高灯管的紫外线光照亮度。 与现时普通的无极紫外线灯相比，本发明的无极紫外线灯仅采用简单、紧凑的结构，便能大幅提升灯管的发光效率。为使得在进行大规模生产时，灯管插入至激励器内的插入深度ν能保证一致，可在灯管插入激励器的相应端设置限位脚。在灯管插入至激励器时，限位脚直接到达激励器的底部，当限位脚的高度与灯管的插入深度ν相匹配时，即可保证各成品灯都有相同的技术参数，从而保证了产品质量的稳定性。本发明的无极紫外线灯，至少包括以下两种结构1)灯管的一端仅对应一个激励器和一个磁控管；幻灯管的一端对应一个激励器和一个磁控管，灯管的另一端对应另一个激励器和另一个磁控管。以上两种激励器和磁控管的分布结构，可以根据灯管的功率和长度而进行选择。由于本发明的灯管通常为细长的形状，其长度可以在1200mm 3000mm之间，灯管机械强度的不足会使得灯管容易断裂。为解决这个问题，可以在灯管的外部套上石英玻璃外套，并在灯管与石英玻璃外套之间设置支撑件以保护灯管。由于在发出紫外光的同时，在灯管的附近会产生臭氧，因此设置有石英玻璃外套的无极灯，其石英玻璃外套的内部空间最好与外界隔绝，这样石英玻璃外套即可作为臭氧产生及收集的容器。通过在石英玻璃外套上设置臭氧输出口，能够提供臭氧输出。本发明与现有技术相比，具有光效高、极限功率大，可从数百瓦到数千瓦、结构紧凑、经济实用等优点。
图1是实施例1的结构示意图；图2是实施例1的激励器内腔结构示意图；图3是实施例1的灯管与激励器的装配结构示意图；图4是实施例2的结构示意图；图5是实施例2的灯管与激励器的装配结构示意图。附图标记说明1-磁控管；2-激励器；21-微波输入口 ；22-微波输出口 ；3_灯管； 31-限位脚；4-石英玻璃外套；5-支撑件；6-连接法兰；7-玻璃外套支撑架；8-弹簧；1’-磁控管；I”-磁控管；2，-激励器；2”-激励器；3，-灯管；4，-石英玻璃外套；6，-连接法兰。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步说明。实施例1本实施例的无极紫外线灯由1个磁控管1、1个激励器2和1个灯管3构成，还包括石英玻璃外套4、支撑件5、连接法兰6、玻璃外套支撑架7和弹簧8。本发明的磁控管1采用现时在微波炉领域广泛使用的磁控管即可。如图1、图2所示，激励器2安装在磁控管1上，灯管3安装在激励器2上。激励器 2上设有微波输入口 21和微波输出口 22，磁控管1的微波发生部位与激励器2的微波输入口 21相对，灯管3的一端通过激励器2的微波输出口 22而插入至激励器2内部，在灯管3 的外部套有石英玻璃外套4。本实施例的石英玻璃外套4呈一端封闭的圆筒状，石英玻璃外套4通过连接法兰6而定位在激励器2的一个表面上，通过玻璃外套支撑架7而获得固定， 此时的石英玻璃外套4的内部空间与外界隔绝。在石英玻璃外套4与灯管3之间，每间隔一段距离设有一件用于固定灯管3的支撑件5，支撑件5的数量可根据灯管3的长度而定。 在石英玻璃外套4远离激励器2的一端的内部，石英玻璃外套4与灯管3之间设有一个弹簧8，用于对灯管3施加轴向的压紧力，防止灯管3发生轴向移动。激励器2是一个具有立方体形内腔的金属盒体。如图2所示，其内腔的底面尺寸是长度a = 120士 1mm，宽度b = 71 士 1mm，其内腔的高度h = 47士 1mm。微波输入口 21为直径dl = 25士2mm的圆孔，设置在激励器2内腔的一个底面上，微波输入口 21的中心与宽边的距离al = 23mm，与长边的距离bl = b/2。微波输出口 22为直径d2 = 30士2mm的圆孔，设置在激励器2内腔的另一个底面上，微波输出口 22的中心与宽边的距离a2 = 30mm, 与长边的距离1^2 = b/2。激励器2可采用铝材、铜材等金属材质制成。如图3所示，本实施例的灯管3为两头密闭的圆管状的内充有气体介质的石英玻璃管，其长度L= 1200mm，直径Φ = ^mm。为确保灯管3插入至激励器2内的插入深度v， 于是在灯管3插入激励器2的相应端设置限位脚31，本实施例的限位脚31是一个与灯管3 一体制成的圆筒形凸台。在需要获得灯管3插入至激励器2内的插入深度ν = 12mm的情况下，限位脚 31 的高度 s = h-v = 47mm-12mm = :35mm。灯管3内的气体介质可根据需求而进行选择，充入不同的气体介质可令灯管在工作时发出不同波长的紫外光，其中主峰为185nm及253. 7nm的紫外线灯杀菌消毒效果最好。 试验表明，对本发明无极灯的灯管内充入汞蒸汽80 IOOmg以及适量氩气，可获得高照度的上述波长的紫外光。一般的紫外线消毒灯其紫外线辐射照度约3300 μ w/cm2,功率最大只可做到300w。 本发明的无极灯其紫外线辐射照度可达6000 μ w/cm2,功率最大可达到5000W，大大优于前
者ο实施例2如图4、图5所示，本实施例与实施例1的不同之处在于灯管3’的长度L’ = 3000mm，灯管3’的两端皆设有限位脚31’，灯管3’的一端对应一个激励器2’和一个磁控管1’，灯管3’的另一端对应另一个激励器2”和另一个磁控管1”。石英玻璃外套4’呈两端开口的圆筒状，石英玻璃外套4’的两端分别通过1个连接法兰6’而对应连接到灯管3’ 两端的激励器2’上。由于石英玻璃外套4’和灯管3’两者的两端皆有可以作为受力部位的激励器，因此本实施例的无极灯没有设置玻璃外套支撑架和弹簧。本说明书列举的仅为本发明的较佳实施方式，凡在本发明的工作原理和思路下所做的等同技术变换，均视为本发明的保护范围。
权利要求
1.超大功率无极紫外线灯，包括磁控管、激励器以及填充有气体介质的灯管，激励器上设有微波输入口和微波输出口，磁控管的微波发生部位伸入到激励器的微波输入口内，其特征是灯管的至少一端通过激励器的微波输出口而插入至激励器内部。
2.如权利要求1所述的超大功率无极紫外线灯，其特征是在灯管插入激励器的相应端设置限位脚。
3.如权利要求1或2所述的超大功率无极紫外线灯，其特征是在灯管的外部套有石英玻璃外套，并在灯管与石英玻璃外套之间设有支撑件。
4.如权利要求3所述的超大功率无极紫外线灯，其特征是石英玻璃外套的内部空间与外界隔绝。
5.如权利要求3所述的超大功率无极紫外线灯，其特征是石英玻璃外套呈一端封闭的圆筒状，或呈两端开口的圆筒状。
6.如权利要求1或2所述的超大功率无极紫外线灯，其特征是激励器(2)是一个具有立方体形内腔的金属盒体。
7.如权利要求6所述的超大功率无极紫外线灯，其特征是激励器O)的内腔的底面尺寸是长度a = 120士 1_，宽度b = 71 士 1_，其内腔的高度h = 47士 ；微波输入口 Ql) 为直径dl = 25士2mm的圆孔，设置在激励器O)内腔的一个底面上，微波输入口 Ql)的中心与宽边的距离al = 23mm，与长边的距离bl=b/2 ；微波输出口 02)为直径d2 = 30士2mm 的圆孔，设置在激励器O)内腔的另一个底面上，微波输出口 02)的中心与宽边的距离a2 =30mm,与长边的距离b2 = b/2。
8.如权利要求7所述的超大功率无极紫外线灯，其特征是灯管(3)插入至激励器(2) 内的插入深度ν = 12mm。
全文摘要
本发明涉及一种紧凑微波无极紫外线灯装置。具体地说，是提供一种以单个激励器结构取代现行波导加谐振腔结构的无极紫外线灯装置。超大功率无极紫外线灯，包括磁控管、激励器以及填充有气体介质的灯管，激励器上设有微波输入口和微波输出口，磁控管的微波发生部位伸入到激励器的微波输入口内，特别地，灯管的至少一端通过激励器的微波输出口而插入至激励器内部。本发明与现有技术相比，具有光效高、极限功率大，可从数百瓦到数千瓦、结构紧凑、经济实用等优点。
文档编号H01J61/02GK102306611SQ20111015110
公开日2012年1月4日 申请日期2011年6月7日 优先权日2011年6月7日
发明者刘荣淦, 柴国生 申请人:广东雪莱特光电科技股份有限公司