CN102225215A - 内耦合无极感应放电紫外光触媒杀菌灯 - Google Patents

Abstract

一种内耦合无极感应放电紫外光触媒杀菌灯，包括灯泡、灯头、高频发生器、耦合器和灯罩，灯泡安装在灯头上，该灯头的顶端连接电器壳，在电器壳内装有高频发生器；在灯泡内装有耦合器，耦合器一端的电极通过灯头与高频发生器的输出端连接；灯泡与内部的耦合器之间构成密闭的空腔，在该空腔内充有高纯氩气和汞齐；在灯泡的周围设有锥形的灯罩，在灯罩的内侧涂覆有光触媒涂层，在该灯罩的顶端设有通风孔。该无极紫外杀菌灯利用感应放电原理产生具有杀菌作用的紫外光波，结合杀菌灯上的光触媒二氧化钛在紫外线照射下具有良好的杀菌作用。具有使用寿命长、发光效率高、能够处理病菌内部的有毒复合物和杀菌功效高的特点。

Description

内耦合无极感应放电紫外光触媒杀菌灯

技术领域

本发明涉及一种内耦合无极感应放电紫外光触媒杀菌灯，该无极紫外杀菌灯利用感应放电原理产生具有杀菌作用的紫外光波，结合杀菌灯上的光触媒二氧化钛在紫外线照射下具有良好的杀菌作用。用于各种场合的杀菌，以提高公共卫生、环境卫生。

背景技术

传统杀菌灯产品为带有电极的荧光灯，因有电极而影响其使用寿命，最长不超过5000小时，灯管寿命的长短与启动次数的多少成反比，不适合反复开关启动；由于压封工艺、不匹配封接（金属电极与灯泡的封接）等也会造成慢漏气，对灯的寿命和故障率也有很大影响；由于电子粉损耗等原因，紫外辐射的衰减比较大；这种紫外杀菌灯的能量利用效率不高，由于紫外线是一种光波，无法储存和保持，在空中除去照射到细菌的紫外线外都耗散在空间。

紫外线杀菌通过紫外线对微生物的照射以改变及破坏微生物的组织结构（DNA）导致结构突变，病菌丧失复制繁殖能力从而达到消毒杀菌的目的，但是紫外线并不能处理病菌内部的有毒复合物。

另外，个别病菌对紫外线有抵抗力，不能完全杀灭病菌。

紫外线杀菌灯最具杀灭病菌作用的为253.7nm的紫外线，紫外线灯电功率输入与253.7nm特征谱线转换效率小于90%，功率输入大于10%的能量以A波段（297-366nm）紫外线对病菌不具备杀灭作用，这部分能量白白浪费掉了。

传统杀菌灯对空气中病菌的处理依赖于空气的自然流动或外在循环风设备，杀菌效率慢或消耗能源。杀菌灯在工作过程中会产生一定的热量，通常这部分能量是不能被利用的。

发明内容

本发明的目的是提供一种内耦合无极感应放电紫外光触媒杀菌灯，以解决现有杀菌灯存在的使用寿命短、发光效率低、不能处理病菌内部的有毒复合物、杀菌功效低的问题，

本发明的技术方案是：一种内耦合无极感应放电紫外光触媒杀菌灯，其特征在于，包括灯泡、灯头、高频发生器、耦合器和灯罩，灯泡安装在灯头上，该灯头的顶端连接电器壳，在电器壳内装有高频发生器；在灯泡内装有耦合器，耦合器一端的电极通过灯头与高频发生器的输出端连接；灯泡与内部的耦合器之间构成密闭的空腔，在该空腔内充有高纯氩气和汞齐；在灯泡的周围设有锥形的灯罩，在灯罩的内侧涂覆有光触媒涂层，在该灯罩的顶端设有通风孔。

该灯罩的顶端设有顶盖，并与该电器壳的下面固定；在该顶盖上设有所述的通风孔，该通风孔贯通于电器壳的顶端。

在所述的电器壳的上端连接一支杆，该支杆在使用时固定在应用场所。

所述的灯泡的材质为L型石英；所述的灯泡中的汞齐为GZ型高温汞齐。

所述的灯罩内表面涂覆的光触媒涂层为光催化二氧化钛。

所述的灯罩和电器壳的材质为铝或铝合金。

该杀菌灯的功率范围为50W-400W。

所述的灯头与耦合器之间为卡扣连接。

本发明的有益效果是：结合了无极感应放电原理、光触媒二氧化钛的光催化的应用及热压效应的设计，制成了上述无极感应放电紫外光触媒杀菌灯。应用无极感应放电原理通过高频发生器产生的高频信号，通过耦合器在灯泡腔体内产生交变电磁场，加速自由电子碰撞汞原子激发电离到亚稳态，当汞原子回到基态时辐射出253.7nm的紫外线和其他的特征谱线，透过石英泡壳辐射出来。在辐射条件下，使得涂覆在灯罩表面的光触媒二氧化钛具有强氧化性，可对流经杀菌灯周围或接触灯表面的空气进行高效杀菌和净化处理。由于应用电磁感应放电方式，无极感应放电紫外光触媒杀菌灯具有高可靠性，寿命长达6万小时，辐射维持率高，可频繁启动，内耦合无极放电灯对周围电气环境的影响小于外耦合无极放电灯更能有利于通过EMC认证。由于应用L型石英泡壳提高了辐射的透过率。采用热压效应设计的无极感应放电紫外光触媒杀菌灯，空气从杀菌灯灯罩的底部抽入，从顶部排气孔排出，结合杀菌灯罩的外形使空气加大与光触媒的接触机率。采用光触媒涂覆，将杀菌灯辐射的利用率超过90%，并且提高了杀菌的效率，能分解病菌释放的有毒复合物和空气中的有害有机物、氮氧化物和硫化物，具有空气净化的作用。而二氧化钛本身不消耗，化学稳定性好，保证了杀菌灯寿命范围内的杀菌效果。

附图说明

图1为本发明的剖视图；

图2为本发明的立体结构示意图。

具体实施方式

参见图1和图2，本发明的实施例的结构为：灯泡1安装在灯头2上，该灯头2的顶端连接电器壳6，在电器壳6内装有高频发生器3。在灯泡1内装有（功率）耦合器4，耦合器4一端的电极通过灯头2与高频发生器3的输出端连接，高频发生器3输入端接市电。在灯泡1的周围设有圆锥形（或多棱锥形）的灯罩5，该灯罩5的顶盖9与电器壳6的下面固定。还可在电器壳6的上端连接一支杆10，支杆10在使用时固定在应用场所。在灯罩5的内侧（与灯泡1相对的一侧）涂覆有光触媒二氧化钛涂层7。灯泡1与内部的耦合器4之间构成密闭的空腔，在该空腔内填充有充有高纯氩气和汞齐。

在灯罩5的顶盖9上设有通风孔8，通风孔8贯通于电器壳6的顶端。

本发明上述的灯泡1、灯头2、高频发生器3和耦合器4的组合结构与现有的无极照明灯的区别是，在灯泡1（石英玻壳）内没有荧光粉。

本发明的工作原理是，应用无极感应放电原理通过高频发生器3产生的高频信号，通过耦合器4在灯泡1的腔体内产生交变电磁场，加速自由电子碰撞汞原子激发电离到亚稳态，当汞原子回到基态时辐射出253.7nm的紫外线和其他的特征谱线，透过灯泡1辐射出来，在辐射条件下，使得涂覆在灯罩5表面的光触媒二氧化钛具有强氧化性，可对流经杀菌灯周围或接触灯表面的空气进行高效杀菌和净化处理。

光触媒二氧化钛在紫外光激活时会变为非常强的氧化触媒，与一切有机物接触时立即使之氧化分解，具有杀菌作用。二氧化钛光催化产生空穴和形成表面的活性氧类与病菌细胞或细胞内组分进行生化反应，使病菌失去活性而导致细胞死亡，并且能使病菌死亡后产生毒素分解，不仅能杀死病菌，还能同时降解有细菌释放出的有毒复合物分解其残骸。因此二氧化钛不仅具有抗菌性能，而且分解环境中有害有机物、氮氧化物和硫化物，具有空气净化的作用。二氧化钛本身不消耗，其化学稳定性好，理论上可以永久使用。

利用热压效应，热空气向上流动造成上出口处的气压减小，而底部与周围大气压相同，即比上口处的气压大些，于是即使是冷空气也会从底部入口周围被压入里面，再从高处的出口排放出去。内外温差形成的热压可以加速空气循环流动。

本发明的应用范围包括：

1.医院、大型商场、学校、办公楼、住宅楼、宾馆酒店等人口集中的场所的杀菌消毒，防止病菌传播，提高空气质量。

2.食品加工、饮料加工和药品加工等要求环境质量要求较高的场所或设备上的杀菌消毒。

3.中央空调通风系统，下水道系统等易于滋生有害病菌的区域的杀菌消毒。

4.化工厂、新装修房屋中有害有机物，氮氧化物和硫化物的空气净化和杀菌消毒。

5.污水处理系统。

Claims (8)

1.一种内耦合无极感应放电紫外光触媒杀菌灯，其特征在于，包括灯泡、灯头、高频发生器、耦合器和灯罩，灯泡安装在灯头上，该灯头的顶端连接电器壳，在电器壳内装有高频发生器；在灯泡内装有耦合器，耦合器一端的电极通过灯头与高频发生器的输出端连接；灯泡与内部的耦合器之间构成密闭的空腔，在该空腔内充有高纯氩气和汞齐；在灯泡的周围设有锥形的灯罩，在灯罩的内侧涂覆有光触媒涂层，在该灯罩的顶端设有通风孔。

2.根据权利要求1所述的内耦合无极感应放电紫外光触媒杀菌灯，其特征在于，该灯罩的顶端设有顶盖，并与该电器壳的下面固定；在该顶盖上设有所述的通风孔，该通风孔贯通于电器壳的顶端。

3.根据权利要求1所述的内耦合无极感应放电紫外光触媒杀菌灯，其特征在于，在所述的电器壳的上端连接一支杆，该支杆在使用时固定在应用场所。

4.根据权利要求1所述的内耦合无极感应放电紫外光触媒杀菌灯，其特征在于，所述的灯泡的材质为L型石英；所述的灯泡中的汞齐为GZ型高温汞齐。

5.根据权利要求1所述的内耦合无极感应放电紫外光触媒杀菌灯，其特征在于，所述的灯罩内表面涂覆的光触媒涂层为光催化二氧化钛。

6.根据权利要求1所述的内耦合无极感应放电紫外光触媒杀菌灯，其特征在于，所述的灯罩和电器壳的材质为铝或铝合金。

7.根据权利要求1所述的内耦合无极感应放电紫外光触媒杀菌灯，其特征在于，该杀菌灯的功率范围为50W-400W。

8.根据权利要求1所述的内耦合无极感应放电紫外光触媒杀菌灯，其特征在于，所述的灯头与耦合器之间为卡扣连接。

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