CN112233964A - 一种准分子杀菌灯及准分子杀菌装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种准分子杀菌灯，包括灯管、第一电极和第二电极；灯管中形成有储气腔体，该储气腔体与外界保持气密；还包括热管和第一散热器；灯管中设有内通孔；储气腔体呈环绕灯管的内通孔设置，在储气腔体中充入工作气体；第一电极穿置于灯管的内通孔中；第二电极设置于灯管的外周向面上，第一电极与第二电极二者配合构成的高压电场穿过灯管的储气腔体；所述热管的一部分穿入至灯管的内通孔中，热管的其余部分处于灯管外；第一散热器处于灯管的侧旁，该第一散热器与热管处于灯管外的部分连接进行散热。本准分子杀菌灯具有结构简单、设计合理、灯管散热效果好、紫外线照度高及使用寿命长等优点。本发明还涉及一种准分子杀菌装置。
Description
技术领域
本发明涉及杀菌消毒设备技术领域，特别是一种准分子杀菌灯；本发明还涉及一种准分子杀菌装置。
背景技术
现有的杀菌装置所配的杀菌灯管都是带有汞的，其原理是通过发热让杀菌灯管内的温度升高而产生汞蒸气，并且随着温度的升高汞蒸气还被激发而发射紫外线。杀菌灯在使用过程中，杀菌灯随着工作时间长度的增加而逐渐变热，杀菌灯自身的温度会影响杀菌灯的紫外线照度和杀菌灯的使用寿命，现时的杀菌灯一般通过安装风扇来对灯管进行散热，这样结构的杀菌灯散热效果差，不能大幅度地降低灯管的温度，以至于现有的杀菌灯存在紫外线照度低、使用寿命短的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种准分子杀菌灯，该准分子杀菌灯具有结构简单、设计合理、灯管散热效果好、紫外线照度高及使用寿命长等优点。
本准分子杀菌灯的技术方案是这样实现的：一种准分子杀菌灯，包括灯管、第一电极和第二电极；所述灯管中形成有储气腔体，该储气腔体与外界保持气密；其特点在于还包括热管和第一散热器；所述灯管中设有内通孔；所述储气腔体呈环绕灯管的内通孔设置，在储气腔体中充入工作气体；
所述第一电极穿置于灯管的内通孔中；所述第二电极设置于灯管的外周向面上，第一电极与第二电极二者配合构成的高压电场穿过灯管的储气腔体；
所述热管的一部分穿入至灯管的内通孔中，热管的其余部分处于灯管外；
所述第一散热器处于灯管的侧旁，该第一散热器与热管处于灯管外的部分连接进行散热。
进一步地，所述第一电极为筒体状结构的金属片，第一电极套装固定在热管的其中一端上，热管上套装有第一电极的那一端伸入至灯管的内通孔中，热管伸入到灯管中的部分的长度至少是灯管长度的一半；热管的另一端与第一散热器连接进行散热；所述第二电极是筒形状的金属网，第二电极套装于灯管的外周向面上。
再进一步地，所述工作气体是氪气和氯气的混合气体或氪气和氯化氢的混合气体。当工作气体是氪气和氯气的混合气体时，所述氪气和氯气之间的体积比例在200:1～20:1的范围内，储气腔体内的氪气和氯气的混合气体的压强在5Kpa～40Kpa的范围内；当工作气体是氪气和氯化氢的混合气体时，所述氪气和氯化氢之间的体积比例在200:1～20:1的范围内，储气腔体内的氪气和氯化氢的混合气体的压强在5Kpa～40Kpa的范围内。在使用时，第一电极和第二电极同时连接至一高压交流电源，该高压交流电源在2K伏～10K伏的范围内，使得启动后第一电极与第二电极之间的高电压将击穿储气腔体内作为工作气体的氪气和氯气的混合气体或氪气和氯化氢的混合气体进行放电，氪气和氯气的混合气体或氪气和氯化氢的混合气体放电时发出波长主要为222nm的光，光的波长虽然未达到具有理想杀菌能力的254nm紫外光，但也具有一定的杀菌作用，且可穿透灯管进行杀菌消毒。这样结构原理下紫外线启动速度非常快，可在0.1秒内可达到90％输出，而且不受气温影响。
又再进一步地，在储气腔体中还充入辅助气体，该辅助气体为氦气和/或氖气。
又还再进一步地，所述第一散热器上形成有第一穿置孔，第一散热器上还形成有若干呈环绕第一穿置孔布设的散热翅片；所述热管处于灯管外的部分穿过第一散热器的第一穿置孔。
为了进一步提高灯管的散热效率，本准分子杀菌灯还包括第一散热风扇，所述第一散热风扇处于第一散热器的侧旁，第一散热风扇朝向第一散热器吹风设置。
本准分子杀菌灯的有益效果：本准分子杀菌灯通过采用了热管和第一散热器的设计，灯管在工作时产生的高温经热管传至第一散热器，使得灯管中心的温度可以与外界进行了热交换，致使灯管中心的温度得以降低，从而使得灯管表面温度也大大降低，这样的结构使灯管不会随着使用时间的增加而出现的紫外线照度衰减的现象，同时也提高了灯管的使用寿命，使本准分子杀菌灯具有结构简单、设计合理、灯管散热效果好、紫外线照度高及使用寿命长等优点。
本发明还提供一种准分子杀菌装置，该准分子杀菌装置具有结构简单、设计合理、可杜绝臭氧外泄、灯管散热效果好、紫外线照度高及使用寿命长等优点。
本准分子杀菌装置的技术方案是这样实现的：一种准分子杀菌装置，包括杀菌灯、灯罩和透光玻璃板；所述灯罩中形成有灯管腔；所述透光玻璃板盖置固定于灯罩的灯管腔的腔口上，透光玻璃板与灯罩的灯管腔构成安装腔室；其特点在于所述安装腔室是一密封的空间，灯罩的一侧形成有与安装腔室连通的第一过孔，灯罩的另一侧形成与安装腔室连通的第二过孔；
所述杀菌灯是前述方案所述的一种准分子杀菌灯，杀菌灯的灯管的其中一端穿置于第一过孔中，灯管的另一端穿置于第二过孔中，灯管与灯罩的第一过孔之间密封连接在一起，灯管与灯罩的第二过孔之间也密封连接在一起，透光玻璃板与灯罩的灯管腔的腔口密封连接，以使灯管的外表面、灯罩的灯管腔的腔壁面和透光玻璃板的内表面三者构成一与外界保持气密的密封空间；杀菌灯的第二电极处于安装腔室中；
所述透光玻璃板的一面上设有光过滤层。
本准分子杀菌装置的工作原理：本准分子杀菌装置在使用过程中灯管形成紫外线时附带生成的臭氧是处于封闭的安装腔室中的，臭氧无法外泄，使得工作过程中，人不会吸入臭氧；灯管在工作时产生的高温经热管传至第一散热器，使得灯管中心的温度可以与外界进行了热交换，致使灯管中心的温度得以降低，从而使得灯管表面温度也大大降低，这样的结构使灯管不会随着使用时间的增加而出现的紫外线照度衰减的现象，同时也提高了灯管的使用寿命。
本准分子杀菌装置的有益效果：具有结构简单、设计合理、可杜绝臭氧外泄、灯管散热效果好、紫外线照度高及使用寿命长等优点。
附图说明
图1为实施例1的结构示意图。
图2为实施例1的拆装结构示意图。
图3为实施例1的正视结构示意图(除去第一散热风扇)。
图4为图3中A-A方向的剖视结构示意图。
图5为实施例2的结构示意图。
图6为实施例2的正视结构示意图(除去第一散热风扇、第二散热风扇)。
图7为图6中B-B方向的剖视结构示意图。
图8为实施例3的结构示意图。
图9为实施例3的正视结构示意图(除去第一散热风扇)。
图10为图9中C-C方向的剖视结构示意图。
图11为实施例3的灯罩的结构示意图。
附图标记说明：11-灯管；111-储气腔体；112-内通孔；12-第一电极；13-第二电极；14-热管；15-第一散热器；151-第一穿置孔；16-第一散热风扇；
21-灯管；211-内通孔；22-热管；23-第一散热器；24-第二散热器；241-第二穿置孔；25-第二散热风扇；26-第一散热风扇；
31-灯罩；311-灯管腔；312-第一过孔；313-第二过孔；32-透光玻璃板；33-安装腔室；34-灯管；35-热管；36-第一散热器。
具体实施方式
实施例1
如图1、图2、图3、图4所示，本实施例是一种准分子杀菌灯，包括灯管11、第一电极12和第二电极13；所述灯管11中形成有储气腔体111，该储气腔体111与外界保持气密；还包括热管14和第一散热器15；所述灯管11中设有内通孔112；所述储气腔体111呈环绕灯管11的内通孔112设置，在储气腔体111中充入工作气体；所述第一电极12穿置于灯管11的内通孔112中；所述第二电极13设置于灯管11的外周向面上，第一电极12与第二电极13二者配合构成的高压电场穿过灯管11的储气腔体111；所述热管14的一部分穿入至灯管11的内通孔112中，热管14的其余部分处于灯管11外；所述第一散热器15处于灯管11的侧旁，该第一散热器15与热管14处于灯管11外的部分连接进行散热。本准分子杀菌灯通过采用了热管14和第一散热器15的设计，灯管11在工作时产生的高温经热管14传至第一散热器15，使得灯管11中心的温度可以与外界进行了热交换，致使灯管11中心的温度得以降低，从而使得灯管11表面温度也大大降低，这样的结构使灯管11不会随着使用时间的增加而出现的紫外线照度衰减的现象，同时也提高了灯管11的使用寿命，使本准分子杀菌灯具有结构简单、设计合理、灯管11散热效果好、紫外线照度高及使用寿命长等优点。
本准分子杀菌灯的热管14是一现有部件，其工作原理是这样的：在工作时热管14的蒸发段，管芯内的工作液体受热蒸发，并带走热量，该热量为工作液体的蒸发潜热，蒸汽从中心通道流向热管14的冷凝段，凝结成液体，同时放出潜热，在毛细力的作用下，液体回流到蒸发段。这样，就完成了一个闭合循环，从而将大量的热量从加热段传到散热段。本准分子杀菌灯的热管14的加热段就是***至灯管11的内通孔112中的部分，而散热段就是出于灯管11外的部分。
为了使本准分子杀菌灯的结构更加合理，如图1、图2、图3、图4所示，所述第一电极12为筒体状结构的金属片，第一电极12套装固定在热管14的其中一端上，实施时第一电极12是直接与热管14焊接在一起的，热管14上套装有第一电极12的那一端伸入至灯管11的内通孔112中，热管14伸入到灯管11中的部分的长度至少是灯管11长度的一半；热管14的另一端与第一散热器15连接进行散热；所述第二电极13是筒形状的金属网，第二电极13套装于灯管11的外周向面上。本准分子杀菌灯通过这样的结构设计，使第一电极12在与高压交流电源进行连接时，可直接将与高压交流电源进行连接的电线与热管14进行连接，由铜制成的热管14是一良好的导体，这样的连接方式更加方便；而热管14伸入到灯管11中的部分的长度至少是灯管11长度的一半的设计，这样对灯管11的散热效果更好。
为了使本准分子杀菌灯在工作时可发出紫外光，所述工作气体是氪气和氯气的混合气体或氪气和氯化氢的混合气体。在使用时，第一电极12和第二电极13同时连接至一高压交流电源，该高压交流电源在2K伏～10K伏的范围内，使得启动后第一电极12与第二电极13之间的高电压将击穿储气腔体111内作为工作气体的氪气和氯气的混合气体或氪气和氯化氢的混合气体进行放电，氪气和氯气的混合气体或氪气和氯化氢的混合气体放电时发出波长主要为222nm的光，光的波长虽然未达到具有理想杀菌能力的254nm紫外光，但也具有一定的杀菌作用，且可穿透灯管11进行杀菌消毒。这样结构原理下紫外线启动速度非常快，可在0.1秒内可达到90％输出，而且不受气温影响。
当工作气体是氪气和氯气的混合气体时，所述氪气和氯气之间的体积比例在200:1～20:1的范围内，储气腔体111内的氪气和氯气的混合气体的压强在5Kpa～40Kpa的范围内；当工作气体是氪气和氯化氢的混合气体时，所述氪气和氯化氢之间的体积比例在200:1～20:1的范围内，储气腔体111内的氪气和氯化氢的混合气体的压强在5Kpa～40Kpa的范围内。
为了使本准分子杀菌灯工作时发光的稳定性更好，在储气腔体111中还充入辅助气体，该辅助气体为氦气和/或氖气。辅助气体不发光，辅助气体的体积占储气腔体111体积的0％～40％。
为了使第一散热器15与热管14之间的连接结构更加合理，如图1、图2、图3、图4所示，所述第一散热器15上形成有第一穿置孔151，第一散热器15上还形成有若干呈环绕第一穿置孔151布设的散热翅片；所述热管14处于灯管11外的部分穿过第一散热器15的第一穿置孔151。
为了进一步提高灯管11的降温效率，如图1、图2、图3、图4所示，本准分子杀菌灯还包括第一散热风扇16，所述第一散热风扇16处于第一散热器15的侧旁，第一散热风扇16朝向第一散热器15吹风设置。在使用时，第一散热风扇16对着第一散热器15的散热翅片进行吹风，使得热管14传至第一散热器15的热量可迅速散开，进而使得热管14两端的温度差始终保持在一定范围内，便于降低灯管11中心的温度。
本实施例的灯管11外径是28mm，内通孔112的孔径是20mm，灯管11的长度是120mm，这样的灯管11在没有热管14、第一散热器15和第一散热风扇16的情形下，当输入功率是20W时，灯管11表面的温度是138°，当采用了8mm*100mm的热管14、第一散热器15和第一散热风扇16时，灯管11表面温度为70℃，通过对灯管11中心进行降温，可使得灯管11表面的温度度比原来降低了将近一半。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上进一步改进的方案，本实施例具体是这样的：如图5、图6、图7所示，所述内通孔211的两端是与灯管21的两端面一一对应连通的；所述热管22是贯穿灯管21的内通孔211的，热管22的中部处于灯管21的内通孔211中，热管22的两端部均处于灯管21外；第一散热器23与热管22的其中一端连接进行散热；还包括第二散热器24，第二散热器24与热管22的另一端连接进行散热。
进一步地，如图5、图6、图7所示，所述第二散热器24上形成有第二穿置孔241，第二散热器24上还形成有若干呈环绕第二穿置孔241布设的散热翅片；所述热管22的端部穿入至第二散热器24的第二穿置孔241中；还包括第二散热风扇25，所述第二散热风扇25处于处于第二散热器24的侧旁，第二散热风扇25朝向第二散热器24的散热翅片吹风设置。
本实施例通过将热管22的两端对应与第一散热器23、第二散热器24进行连接，并且工作时第一散热风扇26对第一散热器23吹风使第一散热器23快速散热，第二散热风扇25对第二散热器24吹风使第二散热器24快速散热；这样的结构相对于实施例1只在热管22一端设置散热器和散热风扇的结构，降温效果更好。
实施例3
如图8、图9、图10、图11所示，本实施例是一种准分子杀菌装置，包括杀菌灯、灯罩31和透光玻璃板32；所述灯罩31中形成有灯管腔311；所述透光玻璃板32盖置固定于灯罩31的灯管腔311的腔口上，透光玻璃板32与灯罩31的灯管腔311构成安装腔室33；所述安装腔室33是一密封的空间，灯罩31的一侧形成有与安装腔室33连通的第一过孔312，灯罩31的另一侧形成与安装腔室33连通的第二过孔313；所述杀菌灯是实施例1所述的一种准分子杀菌灯，杀菌灯的灯管34的其中一端穿置于第一过孔312中，灯管34的另一端穿置于第二过孔313中，灯管34与灯罩31的第一过孔312之间密封连接在一起，灯管34与灯罩31的第二过孔313之间也密封连接在一起，透光玻璃板32与灯罩31的灯管腔311的腔口密封连接，以使灯管34的外表面、灯罩31的灯管腔311的腔壁面和透光玻璃板32的内表面三者构成一与外界保持气密的密封空间；杀菌灯的第二电极处于安装腔室33中；所述透光玻璃板32的一面上设有光过滤层(光过滤层在附图中没有示出)。本准分子杀菌装置在使用过程中灯管34形成紫外线时附带生成的臭氧是处于封闭的安装腔室33中的，臭氧无法外泄，使得工作过程中，人不会吸入臭氧；灯管34在工作时产生的高温经热管35传至第一散热器36，使得灯管34中心的温度可以与外界进行了热交换，致使灯管34中心的温度得以降低，从而使得灯管34表面温度也大大降低，这样的结构使灯管34不会随着使用时间的增加而出现的紫外线照度衰减的现象，同时也提高了灯管34的使用寿命。本准分子杀菌装置在使用过程中虽然灯管34形成的光线波长主要是222nm，但在实际使用过程中，灯管34形成的光线是在一定的波长范围内的，部分光线的波长会超过230nm，波长越高的紫外线对人体伤害越大，本准分子杀菌装置通过设置有光过滤层的设计，可以将波长高于230nm的光过滤掉，使本准分子杀菌装置在使用时照射出来的光线对人没有伤害，使本准分子杀菌装置使用更加安全，不需要在特定的无人环境下才能使用。设置有光过滤层的透光玻璃板32是一价钱较为昂贵的部件，而透光玻璃板32温度较高的话会造成光过滤层的虑光偏移，因此本准分子杀菌装置采用了热管35来对灯管34进行降温的设计，还有效地避免了透光玻璃板32受热而温度过高，进而避免了光过滤层会出现虑光偏移，使本准分子杀菌装置的透光玻璃板32的光过滤层始终可以只将波长超过230nm的光线进行过滤，使波长短于230nm的光线穿过透光玻璃板32进行杀菌。
Claims (10)
1.一种准分子杀菌灯，包括灯管、第一电极和第二电极；所述灯管中形成有储气腔体，该储气腔体与外界保持气密；其特征在于：还包括热管和第一散热器；所述灯管中设有内通孔；所述储气腔体呈环绕灯管的内通孔设置，在储气腔体中充入工作气体；
所述第一电极穿置于灯管的内通孔中；所述第二电极设置于灯管的外周向面上，第一电极与第二电极二者配合构成的高压电场穿过灯管的储气腔体；
所述热管的一部分穿入至灯管的内通孔中，热管的其余部分处于灯管外；
所述第一散热器处于灯管的侧旁，该第一散热器与热管处于灯管外的部分连接进行散热。
2.根据权利要求1所述的一种准分子杀菌灯，其特征在于：所述第一电极为筒体状结构的金属片，第一电极套装固定在热管的其中一端上，热管上套装有第一电极的那一端伸入至灯管的内通孔中，热管伸入到灯管中的部分的长度至少是灯管长度的一半；热管的另一端与第一散热器连接进行散热；所述第二电极是筒形状的金属网，第二电极套装于灯管的外周向面上。
3.根据权利要求1所述的一种准分子杀菌灯，其特征在于：所述工作气体是氪气和氯气的混合气体或氪气和氯化氢的混合气体。
4.根据权利要求3所述的一种准分子杀菌灯，其特征在于：所述氪气和氯气之间的体积比例在200:1～20:1的范围内，储气腔体内的氪气和氯气的混合气体的压强在5Kpa～40Kpa的范围内；所述氪气和氯化氢之间的体积比例在200:1～20:1的范围内，储气腔体内的氪气和氯化氢的混合气体的压强在5Kpa～40Kpa的范围内。
5.根据权利要求1或3或4所述的一种准分子杀菌灯，其特征在于：在储气腔体中还充入辅助气体，该辅助气体为氦气和/或氖气。
6.根据权利要求1所述的一种准分子杀菌灯，其特征在于：所述第一散热器上形成有第一穿置孔，第一散热器上还形成有若干呈环绕第一穿置孔布设的散热翅片；所述热管处于灯管外的部分穿过第一散热器的第一穿置孔。
7.根据权利要求1或6所述的一种准分子杀菌灯，其特征在于：还包括第一散热风扇，所述第一散热风扇处于第一散热器的侧旁，第一散热风扇朝向第一散热器吹风设置。
8.根据权利要求1所述的一种准分子杀菌灯，其特征在于：所述内通孔的两端是与灯管的两端面一一对应连通的；所述热管是贯穿灯管的内通孔的，热管的中部处于灯管的内通孔中，热管的两端部均处于灯管外；第一散热器与热管的其中一端连接进行散热；还包括第二散热器，第二散热器与热管的另一端连接进行散热。
9.根据权利要求8所述的一种准分子杀菌灯，其特征在于：所述第二散热器上形成有第二穿置孔，第二散热器上还形成有若干呈环绕第二穿置孔布设的散热翅片；所述热管的端部穿入至第二散热器的第二穿置孔中；还包括第二散热风扇，所述第二散热风扇处于处于第二散热器的侧旁，第二散热风扇朝向第二散热器的散热翅片吹风设置。
10.一种准分子杀菌装置，包括杀菌灯、灯罩和透光玻璃板；所述灯罩中形成有灯管腔；所述透光玻璃板盖置固定于灯罩的灯管腔的腔口上，透光玻璃板与灯罩的灯管腔构成安装腔室；其特征在于：所述安装腔室是一密封的空间，灯罩的一侧形成有与安装腔室连通的第一过孔，灯罩的另一侧形成与安装腔室连通的第二过孔；
所述杀菌灯是权利要求1所述的一种准分子杀菌灯，杀菌灯的灯管的其中一端穿置于第一过孔中，灯管的另一端穿置于第二过孔中，灯管与灯罩的第一过孔之间密封连接在一起，灯管与灯罩的第二过孔之间也密封连接在一起，透光玻璃板与灯罩的灯管腔的腔口密封连接，以使灯管的外表面、灯罩的灯管腔的腔壁面和透光玻璃板的内表面三者构成一与外界保持气密的密封空间；杀菌灯的第二电极处于安装腔室中；
所述透光玻璃板的一面上设有光过滤层。
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| JPH09274893A (ja) * | 1996-04-04 | 1997-10-21 | Ushio Inc | 誘電体バリア放電ランプ |
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| CN207760083U (zh) * | 2017-12-21 | 2018-08-24 | 洪为华 | 一种水杀菌装置 |
| CN213401091U (zh) * | 2020-10-27 | 2021-06-08 | 广东准分子光电科技有限公司 | 一种准分子杀菌灯及准分子杀菌装置 |
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2020
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