一种紫外线灯制造技术

本实用新型专利技术是一种以微波或高频电磁波激发的紫外线灯，属于放电灯技术领域。本实用新型专利技术针对现有技术中有电极紫外线灯使用寿命短、使用不方便；无电极紫外线灯不易被激发点燃甚至不易实施等方面的缺陷和不足，在石英灯管／灯泡内加入耐高温的金属屑或金属网或金属泡沫，利用微波或高频电磁波激发石英灯管内的惰性气体，使之放电，并使灯管／灯泡内的汞汽化，产生紫外线。本实用新型专利技术结构简单，成本低廉，容易点燃，消毒效果好，使用寿命长，安全可靠，使用方便，与微波或高频电磁波设备配套使用，可用于空气、水、食品、餐具等的消毒杀菌。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种放电灯，特别是涉及一种以微波或高频电磁波作为激发源的紫外线灯。
技术介绍
现在人们越来越重视健康问题，因应环境污染与疾病传播，消毒杀菌产品的研究也日益受到关注。利用紫外线进行消毒杀菌是目前常用的方法。紫外线的UVC波段(190nm～290nm)具有消毒杀菌功能，属于广谱消毒杀菌类光波。研究证明，UVC波段的紫外线能够被包括细菌繁殖体、分支杆菌、冠状病毒、真菌、立克次体和衣原体等在内的众多细菌、病毒的DNA很好地吸收，从而破坏细菌、病毒的DNA，使细菌、病毒被灭杀。紫外线消毒杀菌的主要特点是，消毒杀菌范围广、效果好，消毒杀菌时没有热效应。常见的紫外线消毒杀菌是采用普通紫外线灯和镇流器配合产生紫外线，它存在以下不足①普通紫外线灯的工作原理与普通日光灯一样，起辉后，通过限制工作电流的方法，使灯管持续辉光放电而发光。根据气体放电的原理，灯管内气体放电区域仅集中在管芯附近，呈细线状，也就是说，放电区域较小，产生的紫外线功率也小。增加灯管直径或加大工作电流都不能有效地提高紫外线功率；虽然增加灯管长度可以提高紫外线总功率，但是长灯管的安装、使用都不方便，很受局限。②当紫外线灯管表面有灰尘和脏物时，会影响紫外线的产生，达不到良好的杀菌效果，因此需要定期对灯管进行清洁。但普通紫外线灯的清扫费时费力，不安全、不方便，严重影响了灯管的使用。③普通紫外线灯的灯管寿命，GE(美国通用公司)、松下、飞利浦等目前可达到8000～10000小时，我国大多只能达到1000～3000小时。④当需要与微波设备配合使用时，比如，放在微波炉内进行消毒杀菌，普通紫外线灯不能长期承受微波炉的高温，因为在炉内，其灯丝更易老化，寿命更短，且结构冗杂。现在也有一种紫外线灯，采用无电极的形式，灯内充有惰性气体和汞，接受微波激发产生紫外线，如专利号为03234427.9的一件名为“一种微波激励紫外光源”的技术专利中所涉及到的一种紫外线灯。但是，其缺陷在于①灯管内汞的充入量太大，灯管易爆，对环境造成污染，同时危害人体的生命安全，一般不具有实施可能；②因为没有电极，这种灯不容易被微波激发出紫外线来，也不能够长时间稳定地发出紫外线。鉴于现有技术的缺陷或不足，本专利申请在大量的试验基础上，提出了新的紫外线灯的设计方案。
技术实现思路
本技术致力于解决现有技术中存在的问题，提供了一种以微波或高频电磁波为激发源、易激发、放电区域大、成本低、寿命长、安全方便、用于消毒杀菌的紫外线灯。本技术所设计的紫外线灯，灯管/灯泡外壳的材质为石英玻璃，其特征在于灯管/灯泡外和灯管/灯泡壁均没有电极，灯管/灯泡抽真空后充入惰性气体，加入汞，灯管/灯泡内腔中放置耐高温的金属屑或金属网或金属泡沫，该紫外线灯以微波或高频电磁波为激发源。紫外线灯的灯管/灯泡抽真空后，仍可能残留有极微量的氧气等杂质气体；而且，在工作过程中，灯管/灯泡也可能会释放微量氧气，影响紫外线灯的工作。因此本技术所设计的灯管/灯泡内腔中放置耐高温的金属屑或金属网或金属泡沫。紫外线灯在工作时产生高温，该金属屑或金属网或金属泡沫被加热到数百度，与灯管/灯泡中残留的或者灯管/灯泡释放的氧气反应，生成微量氧化物，附着在灯管/灯泡壁或金属屑或金属网或金属泡沫上，从而保证了灯管/灯泡内惰性气体的纯度。另一方面，金属屑或金属网或金属泡沫为导电材料，引起管内局部电磁场增强，产生尖端放电效应，灯管/灯泡内放电更加容易，从而降低紫外线灯中气体放电的阈值，使灯更容易被激发点燃。特别是，与通常习惯采用的单金属丝比较，金属屑或金属网或金属泡沫有较多的尖端，其尖端效应更为有效，气体放电的阈值更低。所述紫外线灯的灯管/灯泡内腔中的金属屑或金属网或金属泡沫的材质可以是钨，或钼，或镍，或铁，或铁镍合金。该金属屑或金属网或金属泡沫直接放置于灯管/灯泡内。由于一般的纯度较低的石英玻璃在高温下会释放出较多的OH-，OH-具有强烈的氧化作用，影响灯的质量和寿命，因此，所述紫外线灯的灯管/灯泡外壳的材质为高纯度石英玻璃。灯管/灯泡外壳的材质中还可以含有微量钛金属，透光窗口在254nm。消毒时，微波或高频电磁波直接照射紫外线灯，激发灯管/灯泡内的惰性气体放电，造成灯管/灯泡内温度升高，使灯管/灯泡内的汞汽化；在汞的汽化过程中，汞产生放电，并放射多光谱的紫外线，透光窗口在254nm的石英灯管/灯泡放出254nm波长的紫外线，可以消毒杀菌；同时混合有微量钛金属的石英灯管/灯泡将阻止185nm紫外线逸出使空气电离而产生不需要的臭氧，阻止320～400nm紫外线逸出使皮肤产生红斑等；没有混合钛金属的石英灯管/灯泡可以释放出185nm的紫外线，产生臭氧，当臭氧浓度较大时，可以在人畜不在现场的情况下，把臭氧扩散到空气中，对空气进行消毒杀菌，除烟除味除臭，分解装修产生的挥发气体；也可把臭氧溶于水中，对水中的物质如水果蔬菜等进行消毒，分解残留在水果蔬菜上的农药，同时也对水杀菌消毒。所述紫外线灯，从安全实用的角度，灯管/灯泡内加入的汞的含量小于等于3mg，在此范围内，汞的具体含量根据灯管/灯泡大小和实际需要的消毒强度确定。在某一确定大小的紫外线灯管/灯泡内，如果汞的含量过大，会在汽化过程中产生高温，不利于紫外线消毒，并对灯管/灯泡壁形成高压，使灯管/灯泡易爆，对环境造成污染，危害人体的健康和生命安全；如果汞的含量减小，在其它条件不变的情况下，达到同一消毒杀菌效果的时间将会延长。所述紫外线灯管/灯泡内充入的惰性气体可以是氖气或氩气或氦气或氪气或氙气，灯内工作气压大于等于123Pa，小于等于143Pa。惰性气体的含量如果过大(气压过高)，会在使汞或碘化锑汽化之后，使温度继续上升，不利于紫外线消毒；如果过小(气压过低)，上升的温度将不足以使汞或碘化锑迅速汽化。如前所述的紫外线灯可制成不同的规格，长短粗细不限，从而能够适应多种应用环境的需要。紫外线灯的形状不拘，可以为直线型，或“n”型，或环型，或方型，或“H”型，或球型。该紫外线灯没有电子镇流器，没有外接任何电源。与普通的紫外线灯不同，本技术所述的紫外线灯的放电区域是整个灯管/灯泡，放电区域远大于普通紫外线灯，产生的紫外线强度远远大于普通紫外线灯。本技术所述的紫外线灯的使用寿命可达100000小时，远大于现有技术紫外线灯的使用寿命。本技术可用于消毒杀菌。申请人在成都的医院和建筑单位进行过多次试验，试验结果表明，与现有技术比较，本技术的优点和有益效果主要是消毒杀菌效果好，微波或高频电磁波激发的启动电压低，容易点燃，结构简单，成本低廉，使用方便，清洗方便，不怕震动，灯管/灯泡使用寿命长，而且安全可靠。因为微波或高频电磁波的穿透力强，在不影响消毒杀菌强度的前提下紫外线灯的体积可以很小，可以制成多种规格尺寸和多种形状，所以本技术可适应不同大小的空间要求，与微波或高频电磁波设备配套使用，可用于空气、水、食品、餐具、毛巾等的消毒杀菌。附图说明图1是直线型紫外线灯的结构图。图2是“n”型紫外线灯的结构图。图3是环形紫外线灯的结构图。图4是方型紫外线灯的结构图。图5是“H”型紫外线灯的结构图。图6是球型紫外线灯的结构图。图中标号如下1灯管/灯泡外壳 2灯管/灯泡内腔3汞 4金属屑5金属网本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫外线灯，灯管／灯泡外壳（１）的材质为石英玻璃，其特征在于：灯管／灯泡外和灯管／灯泡壁均没有电极，灯管／灯泡抽真空后充入惰性气体，加入汞（３），灯管／灯泡内腔（２）中放置耐高温的金属屑（４）或金属网（５）或金属泡沫（６），该紫外线灯以微波或高频电磁波为激发源。

【技术特征摘要】
1.一种紫外线灯，灯管/灯泡外壳(1)的材质为石英玻璃，其特征在于灯管/灯泡外和灯管/灯泡壁均没有电极，灯管/灯泡抽真空后充入惰性气体，加入汞(3)，灯管/灯泡内腔(2)中放置耐高温的金属屑(4)或金属网(5)或金属泡沫(6)，该紫外线灯以微波或高频电磁波为激发源。2.如权利要求1所述的紫外线灯，其特征在于金属屑(4)或金属网(5)或金属泡沫(6)的材质是钨，或钼，或镍，或铁，或铁镍合金。3.如权利要求1或2所述的紫外线灯，其特征在于灯管/灯泡外壳(1)的材质为高纯度石英玻璃。4.如权利要求1或2所述的紫外线灯，其特征在于灯管/灯泡内充入的惰性气体可以是氖气或氩气或氦气或氪气或氙气，灯内工作气压大于等于123Pa，小于等于143Pa，灯管/灯泡内加入的汞(3)的含量小于等于3mg。5.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎卫中，黎晓云，
申请(专利权)人：成都骏元科技发展有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]