[发明专利]一种陶瓷金卤灯电弧管封接炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效节能的陶瓷金卤灯电弧管封接炉，适用于气体放电光源陶瓷金属卤化物灯电弧管的真空封接，也可适用于钠灯陶瓷电弧管的封接。

背景技术

目前，陶瓷金属卤化物灯电弧管封接设备基本是在钠灯电弧管封接设备基础上发展起来的，电弧管在封接炉内排成一排，这需要较大的炉体内空间，造成了充入灯管内的氪氩混合气的严重浪费；且炉体内两端热量损失较大，炉体内温度不一致，使电弧管封接时受热不均匀，降低了合格率；同时炉体内空间大，使加热温区不够集中，热损耗较大，加热需要更大的电流，能耗较大，不够节能；且模具与托架固定连接，装卸电弧管所需的辅助时间较长，设备使用效率低。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种高效节能的陶瓷金卤灯电弧管封接炉。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种陶瓷金卤灯电弧管封接炉，该封接炉包括炉体、石墨电极、承装陶瓷电弧管的模具、炉体底板、承托模具的模具托盘和升降装置；所述炉体内设有放置模具的炉腔，且炉腔为圆筒形腔体，开口端设置在炉体的底端，其腔壁内设有对其进行冷却的冷却水通道，在炉体上连接有工作气充气电磁阀、平衡气压充气电磁阀和抽真空接头；所述石墨电极包括发热端和接线柱，所述接线柱穿过炉体的腔壁，并与炉体相固定，且发热体置于炉体的炉腔内，在接线柱与炉体之间设有绝缘隔板；所述炉体底板固定在炉体上，封住炉体的底端开口，在炉体底板上设有通孔；所述升降装置上设有承托台，所述模具托盘放置在承托台上；所述模具托盘的形状与炉体底板上通孔的形状相适配，且其内设有对其进行冷却的冷却水通道；所述模具放置在模具托盘上；所述模具通过模具托盘和承托台置于炉体的炉腔内，且模具托盘封住炉体底板的通孔；所述模具上设有一组承装陶瓷电弧管的管腔，且管腔成圆周形排布。

在上述封接炉中，炉腔采用圆筒形炉腔，管腔采用环形分布，与现有的成排分布结构相比，模具在炉体内部的占用空间更小，炉腔的空间也小，能够节省氪氩混合气的使用，并且能够安装更多的陶瓷电弧管；炉体的腔壁上的冷却水通道可以设计成环绕炉腔数周的环形通道，这样能够使炉体的冷却更均匀。

使用时，将陶瓷电弧管置于模具上的管腔内，再盖上陶瓷盖板，将模具放置在模具托盘上，然后将模具托盘连同放入陶瓷电弧管的模具置于承托台上，启动升降装置，将模具置于炉腔内，并通过模具托盘封住炉体底板并固定好模具托盘，对炉体内抽真空，石墨电极加热，并在陶瓷电弧管内充入工作气体，对瓷电弧管进行封接。封接完成后，炉体内充入平衡气压的氩气，启动升降装置下降后，整体移出模具以及置于其内的陶瓷电弧管进行炉外冷却，将新的放置好待封接的陶瓷电弧管的模具放置在模具托盘上即可进行新一轮的封接了。由上述过程可以看出，整个过程节省了辅助时间，提高生产效率。

该封接炉还包括陶瓷盖板，其上设有与模具的管腔位置适配的通孔，所述陶瓷盖板盖在模具上，位于模具和石墨电极的发热端之间；在陶瓷盖板的两侧面固定有隔热屏；所述炉体的内壁上固定有隔热屏。通过多重的隔热屏设计能够使工作时，炉腔内部的温度更高、更均匀，实现高效节能目的。所述隔热屏优选为钼片隔热屏，钼片能够将能量反射回去，同时陶瓷片能够起到隔热的作用，实现了隔热，节能的同时降低了汞与金卤丸的蒸发。

所述模具上的管腔排成同心的内外两圈圆周，相比一圈的设计，两圈的设计更能够提高炉体内部空间的利用。

所述石墨电极为一根呈曲线的发热体，当陶瓷电弧管置于炉体内时，石墨电极距离相等地排布在陶瓷电弧管的两侧，且每一个陶瓷电弧管的轴心距离陶瓷电弧管的最近距离相等。等距离的设计使得每个陶瓷电弧管封接处受到的热量相同，每个陶瓷电弧管在相同的时间熔融封接，使得焊接深度一致。

所述绝缘隔板采用石英玻璃板，在石墨电极的接线柱与绝缘隔板之间、以及绝缘隔板与炉体之间通过硅氟橡胶密封；设计时需要考虑接线柱的冷却问题，可以设计为冷却水冷却，与炉壁上的冷却水通道设计为一路。

所述模具可以采用无氧铜材质，这是由于无氧铜的热负载较大，将模具放置在通水冷却的模具托盘上，就能使模具底部保持低温，以免陶瓷电弧管第二段封接时汞和金卤丸的蒸发。

所述升降装置包括上安装板、下安装板、升降气缸、导向轴、以及承托台，所述上安装板与炉体底板相固定；所述导向轴一端与上安装板固定，另一端与下安装板固定；所述承托台上设有导向孔，并通过导向孔套装在导向轴上，位于上安装板和下安装板之间；所述升降气缸的缸体与下安装板固定，活塞杆与承托台相固定。