CN213424925U - 一种截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯及水杀菌装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯，包括灯管本体、第一电极和第二电极，所述灯管本体中设有储气腔体，该储气腔体与外界保持气密，灯管本体上形成有贯穿其两端面的内通孔；所述储气腔体呈环绕灯管本体的内通孔布设，在储气腔体中充入氪气和氯气的混合气体；所述第一电极设置于灯管本体的内通孔中；所述第二电极设置于灯管本体的外部，以致第二电极与第一电极二者构成的高压电场穿过灯管本体的储气腔体。本截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯具有紫外线生成速度快、不受温度影响等特点。本实用新型还涉及一种水杀菌装置，该水杀菌装置具有结构简单、设计科学、生产成本低、紫外线杀菌响应速度快等特点。

Description

一种截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯及水杀菌装置

技术领域

本实用新型涉及消毒灯技术领域，特别是一种截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯；本实用新型还涉及一种水杀菌装置。

背景技术

现时的紫外线水杀菌装置所配的紫外线杀菌灯都是带有汞的，其原理是通过发热让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。这样的紫外线杀菌灯的优点是能效高，但缺点是启动时间长，通常需要10～60秒才能达到正常的工作状态，灯进入正常工作状态的时间也容易受到气温的影响。这对于使用频率较高，单次水量需求少，要求即按即出水的场合，例如一般的家庭和小规模公司的饮水之用，这样的水杀菌装置用的紫外线灯显然不能满足使用的需求。基于现有的紫外线灯所存在的不足，亟需设计出一种启动时间迅速、光线波长接近于254nm的准分子发光紫外线灯，以满足杀菌的同时，还满足即按、紫外线灯管即启动且即出水的场合使用的需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯，该截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯具有紫外线生成速度快、不受温度影响、结构简单及设计科学等优点。

本截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯的技术方案是这样实现的：一种截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯，包括灯管本体、第一电极和第二电极，所述灯管本体中设有储气腔体，该储气腔体与外界保持气密，其特点在于灯管本体上形成有贯穿其两端面的内通孔；所述储气腔体呈环绕灯管本体的内通孔布设，在储气腔体中充入受激气体，该受激气体是氪气和氯气的混合气体；所述第一电极设置于灯管本体的内通孔中；所述第二电极设置于灯管本体的外部，以致第二电极与第一电极二者构成的高压电场穿过灯管本体的储气腔体。

氪气和氯气之间的体积比例在500:1～50:1的范围内，储气腔体内的氪气和氯气的混合气体的压强在10Torr～300Torr的范围内。

本截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯的工作原理如下：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的由氪气和氯气构成的混合气体作为受激气体进行放电，由氪气和氯气构成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，且可穿透灯管本体而对流动的水进行杀菌消毒。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，非常适合即按即出水的场合使用。

进一步地，所述灯管本体的储气腔体内还充入氦气和/或氖气，氦气和/或氖气是辅助气体不参与发光，辅助气体的体积占储气腔体体积的0％～40％。

再进一步地，灯管本体由普通玻璃或石英玻璃制成，灯管本体优选由石英玻璃制成。

又再进一步地，所述第一电极是设置于灯管本体的内通孔中的导电端子；所述第二电极为筒形状结构，该第二电极由金属薄片制成，第二电极套装于灯管本体的外周向面上。

本截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯的有益效果：具有紫外线生成速度快、不受温度影响、结构简单及设计科学等优点。

本实用新型还提供一种水杀菌装置，该水杀菌装置具有结构简单、设计科学、生产成本低、紫外线杀菌响应速度快等优点。

本水杀菌装置的技术方案是这样实现的：一种水杀菌装置，包括紫外线灯管，其特点在于所述紫外线灯管为前述方案所述的一种截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯；在紫外线灯管的灯管本体的内通孔的一筒口中设有带进水孔的第一堵头，在灯管本体的内通孔的另一筒口中设有带出水孔的第二堵头，灯管本体的内通孔在第一堵头与第二堵头之间形成杀菌腔，所述第一电极设置于杀菌腔中并在使用时与杀菌腔中的水接触，此时杀菌腔中的水作为第一电极。

本水杀菌装置的工作原理：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，当杀菌腔中进入流动的水后，水会与第一电极接触，使得启动后第一电极与第二电极之间的高电压将击穿紫外线灯管的储气腔体内的由氪气和氯气构成的混合气体作为受激气体进行放电，由氪气和氯气构成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，并且金属薄片作为第二电极具有反射紫外线的作用，使紫外线集中照射在紫外线灯管中流动的水上，对紫外线灯管内流动的水进行杀菌消毒。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，非常适合即按即出水的场合使用。

本水杀菌装置的技术效果：具有结构简单、设计科学、生产成本低、紫外线杀菌响应速度快等优点。

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A-A方向的剖视结构示意图(与高压交流电源连接后)。

图3为实施例2的结构示意图。

图4为实施例3的结构示意图。

图5为实施例3的B-B方向的剖视结构示意图。

图6为实施例4的结构示意图。

图7为实施例5的结构示意图。

图8为实施例5的C-C方向的剖视结构示意图。

图9为实施例6的结构示意图。

图10为实施例7的结构示意图。

图11为实施例1的通过HP350UV紫外光谱辐照度计检测的测试报告图。

附图标记说明：11-灯管本体；111-储气腔体；112-内通孔；12-第一电极；13-第二电极；14-高压交流电源；

21-灯管本体；211-储气腔体；22-第一堵头；221-进水孔；23-第二堵头；231-出水孔；24-杀菌腔；25-第二电极；

31-第一电极；32-第二电极；33-灯管本体；331-内通孔；

41-通水管；42-第一电极；43-灯管本体；

51-第一电极；52-第二电极；53-灯管本体；531-内通孔；

61-紫外线灯管；62-水套；621-储水腔；622-水进口；623-水出口；63-管架；631-管腔；

71-灯管本体；72-第一灯头；73-第二灯头；74-第一灯脚；75-第二灯脚；76-第一电极；77-第二电极。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2所示，本实施例是一种截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯，包括灯管本体11、第一电极12和第二电极13，所述灯管本体11中设有储气腔体111，该储气腔体111与外界保持气密，灯管本体11上形成有贯穿其两端面的内通孔112；所述储气腔体 111呈环绕灯管本体11的内通孔112布设，在储气腔体111中充入受激气体，该受激气体是氪气和氯气的混合气体，氪气和氯气之间的体积比例在500:1～50:1的范围内，储气腔体内的氪气和氯气的混合气体的压强在10Torr～300Torr的范围内；所述第一电极12设置于灯管本体11的内通孔112中；所述第二电极13设置于灯管本体11的外部，以致第二电极12与第一电极11二者构成的高压电场穿过灯管本体11的储气腔体111。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14，该高压交流电源14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 内的由氪气和氯气构成的混合气体作为受激气体进行放电，如图11所示，由氪气和氯气构成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，且可穿透灯管本体11而对流动的水进行杀菌消毒。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，非常适合即按即出水的场合使用。

为了使本截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯的稳定性更好，所述灯管本体11的储气腔体111内还充入氦气和/或氖气，氦气和/或氖气是辅助气体不参与发光，辅助气体的体积占储气腔体111体积的0％～40％。

为了方便紫外线光透出，灯管本体11由普通玻璃或石英玻璃制成。

为了使本截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯的结构更加合理，如图1、图2所示，所述第一电极12是设置于灯管本体11的内通孔112中的导电端子；所述第二电极13为筒形状结构，该第二电极13由金属薄片制成，金属薄片为不锈钢材料制成，第二电极13 套装于灯管本体11的外周向面上。金属薄片不仅可以导电，还具有将紫外线光往灯管本体11的内通孔112内反射的作用，便于在灯管本体11的内通孔112中流动的水进行杀菌。

实施例2

如图3所示，本实施例是一种水杀菌装置，包括紫外线灯管，所述紫外线灯管为实施例1所述的一种截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯；在紫外线灯管的灯管本体21的内通孔的一筒口中设有带进水孔221的第一堵头22，在灯管本体21的内通孔的另一筒口中设有带出水孔231的第二堵头23，灯管本体21的内通孔在第一堵头22与第二堵头23 之间形成杀菌腔24，所述第一电极设置于杀菌腔24中并在使用时与杀菌腔24中的水接触，此时杀菌腔24中的水作为第一电极。在使用时，第一电极和第二电极25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，这样在第一电极与第二电极25 之间会形成一个高电压网，以击穿灯管本体21的储气腔体211内大面积的由氪气和氯气构成的混合气体作为受激气体进行放电，以迅速产生大量的紫外线。在使用过程中，当杀菌腔24中进入流动的水后，水会与第一电极接触，使得启动后第一电极与第二电极25之间的高电压将击穿紫外线灯管的储气腔体211内的由氪气和氯气构成的混合气体进行放电，由氪气和氯气构成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，并且金属薄片作为第二电极25具有反射紫外线的作用，使紫外线集中照射在紫外线灯管中流动的水上，对紫外线灯管内流动的水进行杀菌消毒。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，非常适合即按即出水的场合使用。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于第一电极31、第二电极32的构成不同：如图4、图5所示，本实施例的第一电极31、第二电极32均为筒形状结构，其中第一电极31由金属网制成，第二电极32由金属薄片制成，金属网、金属薄片均由不锈钢材料制成，第一电极31穿置于灯管本体33的内通孔331中，第二电极32套装于灯管本体33的外周向面上。在应用时金属薄片制成的第二电极32还利于将光线进行反射，使光线可以穿过网状的第一电极31汇集到灯管本体33的内通孔331中，本实施例的工作原理与实施例1相同，只是应用的场合不同而作出的新设计，本实施例在应用时可实现了水电分离，安全性更佳。

实施例4

如图6所示，本实施例是一种水杀菌装置，包括紫外线灯管，所述紫外线灯管为实施例3所述的一种截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯；为了实现本实施例的目的，本实施例还包括通水管41，所述通水管41由普通玻璃或石英玻璃制成，该通水管41穿置于第一电极42中，且紫外线灯管的灯管本体43还作为通水管41的管架使用。本实施例相对于实施例2的水杀菌装置的不同之处在于：在实际应用时可将第一电极42与通水管41中流动的水隔离开来，这样安全性相对更好。

实施例5

本实施例与实施例3的不同之处在于第一电极51、第二电极52的构成不同：如图7、图8所示，本实施例的第一电极51、第二电极52均为筒形状结构，其中第一电极51由金属薄片制成，第二电极52由金属网制成，金属网、金属薄片均由不锈钢材料制成，第一电极51穿置于灯管本体53的内通孔531中，第二电极52套装于灯管本体53的外周向面上。本实施例的工作原理也与实施例1的相同，本实施例与实施例1、实施例3的不同之处在于：本实施例在使用时生成的紫外线光是往灯管本体53外部照射的，这样的方案适用于在使用时配合现有的水套使用，对水套中的水进行杀菌消毒。

实施例6

如图9所示，本实施例是一种水杀菌装置，包括紫外线灯管61和水套62，所述水套62上设有储水腔621，在水套62上形成有与储水腔621连通的水进口622和水出口623；为了实现本实施例的目的，本实施例还包括一透光且绝缘的管架63，该管架63为长条形结构，在管架63上形成有一端封闭、另一端开口的管腔631；所述水套62上还形成有与储水腔621连通的通孔，所述管架63的一端穿过水套62的通孔***至储水腔621中，管架63的另一端与水套62的通孔密封设置，且管架63的管腔631的腔口处于水套62的储水腔621外；所述紫外线灯管61为实施例5所述的一种截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯，该紫外线灯管61从管架63的管腔631的腔口***至管腔631内。本实施例中的水套62采用不锈钢材料制成，而管架63采用石英玻璃制成，这样的设计使水套62与紫外线灯管61之间通过管架63实现绝缘，而管架63又不影响紫外线射入到水套62中。所述紫外线灯管61优选靠近水套62的水出口623设置。本实施例与实施例2、实施例4的不同在于：本实施例采用了可容置水的水套62，在使用过程中可同时对相对较大体积的水进行杀菌，可将流动的水进行一定的缓冲，使杀菌时间相对实施例2、实施例4的水杀菌装置更长，生产成本虽然相对高些，但杀菌效果相对更佳。

实施例7

本实施例是在实施例5这类紫外线光向外散射的技术方案的基础上作出的进一步改进，本实施例在使用时可以与现有常用的带2个灯座的灯管座配合使用，以对空气进行杀菌。如图10所示，本实施例在灯管本体71的其中一端设有第一灯头72，在灯管本体71 的另一端设有第二灯头73，所述第一灯头72、第二灯头73分别设有第一灯脚74和第二灯脚75，所述第一灯头72、第二灯头73各自的第一灯脚74分别与第一电极76导通，所述第一灯头72、第二灯头73各自的第二灯脚75分别与第二电极77导通。

实施例8

本实施例也是在实施例5这类紫外线光向外散射的技术方案的基础上作出的进一步改进，本实施例在使用时可以与现有常用的带4个插孔的灯座配合使用，可应用于实施例6 中对水进行杀菌，也可以对空气进行杀菌。本实施例在灯管本体的其中一端设有灯头，在灯头上设有2个第一灯脚和2个第二灯脚，灯头的2个第一灯脚同时与第一电极导通，灯头的2个第二灯脚同时与第二电极导通(本实施例在附图中没有示出)。

Claims (9)

1.一种截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯，包括灯管本体、第一电极和第二电极，所述灯管本体中设有储气腔体，该储气腔体与外界保持气密，其特征在于：灯管本体上形成有贯穿其两端面的内通孔；所述储气腔体呈环绕灯管本体的内通孔布设，在储气腔体中充入受激气体；所述第一电极设置于灯管本体的内通孔中；所述第二电极设置于灯管本体的外部，以致第二电极与第一电极二者构成的高压电场穿过灯管本体的储气腔体。

2.根据权利要求1所述的一种截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯，其特征在于：灯管本体由普通玻璃或石英玻璃制成。

3.根据权利要求1或2所述的一种截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯，其特征在于：所述第一电极是设置于灯管本体的内通孔中的导电端子；所述第二电极为筒形状结构，该第二电极由金属薄片制成，第二电极套装于灯管本体的外周向面上。

4.根据权利要求1或2所述的一种截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯，其特征在于：所述第一电极、第二电极均为筒形状结构，其中第一电极由金属网制成，第二电极由金属薄片制成，第一电极穿置于灯管本体的内通孔中，第二电极套装于灯管本体的外周向面上。

5.根据权利要求1或2所述的一种截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯，其特征在于：所述第一电极、第二电极均为筒形状结构，其中第一电极由金属薄片制成，第二电极由金属网制成，第一电极穿置于灯管本体的内通孔中，第二电极套装于灯管本体的外周向面上。

6.一种水杀菌装置，包括紫外线灯管，其特征在于：所述紫外线灯管为权利要求3所述的一种截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯；在紫外线灯管的灯管本体的内通孔的一筒口中设有带进水孔的第一堵头，在灯管本体的内通孔的另一筒口中设有带出水孔的第二堵头，灯管本体的内通孔在第一堵头与第二堵头之间形成杀菌腔，所述第一电极设置于杀菌腔中并在使用时与杀菌腔中的水接触，此时杀菌腔中的水作为第一电极。

7.一种水杀菌装置，包括紫外线灯管，其特征在于：所述紫外线灯管为权利要求4所述的一种截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯；还包括通水管，所述通水管由普通玻璃或石英玻璃制成，该通水管穿置于第一电极中。

8.一种水杀菌装置，包括紫外线灯管和水套，所述水套上设有储水腔，在水套上形成有与储水腔连通的水进口和水出口；其特征在于：还包括一透光且绝缘的管架，该管架为长条形结构，在管架上形成有一端封闭、另一端开口的管腔；所述水套上还形成有与储水腔连通的通孔，所述管架的一端穿过水套的通孔***至储水腔中，管架的另一端与水套的通孔密封设置，且管架的管腔的腔口处于水套的储水腔外；所述紫外线灯管为权利要求5所述的一种截面为环状的准分子发光紫外线杀菌灯，该紫外线灯管从管架的管腔的腔口***至管腔内。

9.根据权利要求8所述的一种水杀菌装置，其特征在于：所述紫外线灯管靠近水套的水出口设置。

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