CN115381972A - 一种紫外线发光模组及紫外线灯 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及紫外线发光技术领域，公开了一种紫外线发光模组及紫外线灯，包括：管体，所述管体的表面设有电极结构和出光面；受激气体，填充于所述管体内，用于在所述电极结构的放电作用下产生紫外线，所述紫外线从所述出光面向外输出；滤光膜层，设于所述出光面，用于选择性过滤所述紫外线，使输出的紫外线的波长在预定的波长范围内。本发明通过设置滤光膜层以选择性的过滤紫外线，使得向外输出的紫外线在预定的波长范围内，从而能够选择性地输出杀毒效果和安全性均满足需求的紫外光，进而提高了紫外线灯的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及紫外线发光技术领域，尤其涉及一种紫外线发光模组及紫外线灯。
背景技术
紫外线灯是一种通过产生紫外线来对环境中的细菌和真菌进行杀除消毒的灯具，被广泛用于医院、工厂无尘车间及普通家庭的杀菌消毒。
目前的紫外线灯主要为低压汞灯，紫外线灯能够产生多种波长的紫外线，紫外线通过照射微生物的DNA能破坏其染色体，从而达到杀灭细菌的效果。其中，250nm-260m波长范围内的紫外线虽然杀菌能力优秀，但同时也会对人体带来危害，一旦人在紫外线灯工作时进入其工作区域内，则有可能会对身体形成伤害，安全性较低。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种紫外线发光模组及紫外线灯，解决现有技术中的紫外线灯安全性较低的问题。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：
一种紫外线发光模组，包括：
管体，所述管体的表面设有电极结构和出光面；
受激气体，填充于所述管体内，用于在所述电极结构的放电作用下产生紫外线，所述紫外线从所述出光面向外输出；
滤光膜层，设于所述出光面，用于选择性过滤所述紫外线，使输出的紫外线的波长在预定的波长范围内。
可选地，所述管体包括呈相对设置的第一功能面和第二功能面；
所述电极结构包括第一电极层和第二电极层，所述第一电极层设于所述第一功能面的内侧，所述第二电极层设于所述第二功能面的外侧。
可选地，所述第一电极层为镜面状的镀银层，所述第一电极层在放电时作为正极；所述第二电极层为网格状的镀银层，所述第二电极层在放电时作为负极。
可选地，所述出光面与所述第二功能面为完全重合或至少部分重合，所述滤光膜层镀于所述出光面的内侧。
可选地，所述出光面的面积与所述第二电极层中每个网格的面积的比值为1600：1～1700：1。
可选地，所述滤光膜层包括基底层、过滤层和保护层，所述过滤层的数量为一层或以上。
可选地，所述滤光膜层包括：
第一过滤层，用于过滤波长范围为260～280nm的紫外光；
第二过滤层，用于过滤波长范围为240～260nm的紫外光；
第三过滤层，用于过滤波长范围为230～240nm的紫外光。
可选地，所述滤光膜层的材质包括五氧化二钽、二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氟化镁、五氧化二铌、金、银和铜中的一种或多种。
可选地，所述受激气体包括氪气和氩气，所述氪气和氩气的气体比例为8：1～10：1；
所述受激气体的气压为140mbar～160mbar。
本发明还提供了一种紫外线灯，包括如上任一项所述的紫外线发光模组。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种紫外线发光模组及紫外线灯，通过设置滤光膜层以选择性的过滤紫外线，使得向外输出的紫外线在预定的波长范围内，从而能够选择性地输出杀毒效果和安全性均满足需求的紫外光，进而提高了紫外线灯的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明提供的一种紫外线发光模组的结构示意图；
图2为本发明提供的一种紫外线发光模组的剖面示意图；
图3为本发明提供的一种紫外线发光模组中滤光膜层的层结构图；
图4为本发明提供的一种紫外线发光模组中滤光膜层对各波段光线的透过率示意图。
上述图中：10、管体；11、第一电极层；12、第二电极层；13、滤光膜层；131、基底层；132、第一过滤层；133、第二过滤层；134、第三过滤层；135、保护层。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
需要理解的是，在本发明的描述中，具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。其中，示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法；虽然流程图将各项操作或步骤处理描述形成一定的顺序，但是其中的许多操作或步骤是能够被并行地、并发地或者同时实施的，且各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作或步骤完成时，对应处理可以被终止，还可以具有未包括在附图中的附加步骤。前面所述的处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案；可以理解的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
请结合参考图1和图2，本发明实施例提供了一种紫外线发光模组，包括：
管体10，管体10的表面设有电极结构和出光面；
受激气体，填充于管体10内，用于在电极结构的放电作用下产生紫外线，紫外线从出光面向外输出；
滤光膜层13，设于出光面，用于选择性过滤紫外线，使输出的紫外线的波长在预定的波长范围内。
其中，受激气体包括氪气和氩气，氪气和氩气的气体比例为8：1～10：1；受激气体的气压为140mbar～160mbar。优选地，本实施例中，氪气和氯气的气体比例为9：1，气体气压为150mbar。
具体地，放电过程中，首先电离氪气，分解氯气分子：
①
kr原子激发；
②
kr原子电离；
③
Cl电离。
其中，
为高能电子。
接着，形成准分子：
④Kr++Cl-+M→KrCl*+M，M为气体中任意原子、分子或其他粒子；
⑤Kr*+Cl2→KrCl*+Cl；
⑥Kr*+Cl2→Kr+Cl2 *。
发光过程中，第⑥步之后，KrCl*准分子不稳定，需要回到基态，即：
a：KrCl*→Kr+Cl+hν；
b：Cl2 *→Cl+Cl+hν
其中，hν为光子；在a中，hν为波长222nm的紫外线，在b中，hν则为波长258nm的紫外线。
由此可见，受激气体在放电时产生的紫外线可能具有不同的波长，本实施例中，通过将滤光膜层13设于出光面，以选择性过滤紫外线，最后使得所输出的紫外线的波长在预定的波长范围内。
进一步地，本实施例中，管体10包括呈相对设置的第一功能面和第二功能面，电极结构则包括第一电极层11和第二电极层12；
其中，第一电极层11设于第一功能面的内侧，第二电极层12设于第二功能面的外侧。
具体地，第一电极层11为镜面状的镀银层，第一电极层11在放电时作为正极；第二电极层12为网格状的镀银层，第二电极层12在放电时作为负极。同时，出光面与第二功能面为完全重合或至少部分重合，滤光膜层13镀于出光面的内侧。优选地，本实施例中，出光面与第二功能面为完全重合。
由于镜面的镀银层与网格状的镀银层相对设置，放电时，紫外线被镜面的镀银层反射到达对面的出光面，在经过滤光膜层13的过滤后向外输出。镜面镀银层的反射能够提高紫外线的利用率，从而提高发光模组的发光效率。
本实施例中，出光面的面积与第二电极层12中每个网格的面积的比值为1600：1～1700：1；优选地，出光面的面积与第二电极层12中每个网格的面积的比值为1666：1700。
本实施例中，管体10为由JSG1级别的超高纯度石英玻璃制成的充气容器，其形状可以为圆柱体或长方体等形状。在本实施例中，管体10为长方体，其尺寸为100×150×6mm；第一功能面与第二功能面的尺寸相同，均为100×150mm。第二功能面中，网格的尺寸为3×3mm。通过对管体10、第一功能面、第二功能面和网格状镀银层的尺寸进行合理搭配，能够在有限的体积内有效地提高发光模组的发光效率。
请参考图3，进一步地，滤光膜层13为10纳米宽窄带级滤光膜，包括基底层131、过滤层和保护层135，过滤层的数量为一层或以上。
本实施例中，滤光膜层13包括：
第一过滤层132，用于过滤波长范围为260～280nm的紫外光；
第二过滤层133，用于过滤波长范围为240～260nm的紫外光；
第三过滤层134，用于过滤波长范围为230～240nm的紫外光。
可以理解的是，可以对第一过滤层132、第二过滤层133和第三过滤层134的材料及厚度进行调整，以用于过滤相应范围波长的紫外光。
请参考图4，为滤光膜层13对各波段光线的透过率示意图，其中纵坐标为通过率，横坐标为波段，由此可见，通过本实施例中滤光膜层13三层过滤层的设计，能够选择性地输出波长为222nm的远短波紫外线。
经有关报告文献证明，该波长为222nm的远短波紫外线无法穿透人体表皮及眼球，不会对人体造成伤害。例如，美国哥伦比亚大学放射学研究中心主任戴维·布伦纳表明，这种波长为222nm的射线对人体来说是安全的，但仍可以杀灭病毒。
因此，本实施例所提供的紫外线发光模组能够应用于各种需要随时进行消毒杀菌的场所。
其中，滤光膜层13的材质包括五氧化二钽、二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氟化镁、五氧化二铌、金、银和铜中的一种或多种。可以理解的是，滤光膜层13各层的材质及成分配比可能会存在一定差异，其均在本发明的保护范围内。
基于前述实施例，本发明还提供了一种紫外线灯，包括如上任一项的紫外线发光模组。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种紫外线发光模组，其特征在于，包括：
管体，所述管体的表面设有电极结构和出光面；
受激气体，填充于所述管体内，用于在所述电极结构的放电作用下产生紫外线，所述紫外线从所述出光面向外输出；
滤光膜层，设于所述出光面，用于选择性过滤所述紫外线，使输出的紫外线的波长在预定的波长范围内。
2.根据权利要求1所述的紫外线发光模组，其特征在于，所述管体包括呈相对设置的第一功能面和第二功能面；
所述电极结构包括第一电极层和第二电极层，所述第一电极层设于所述第一功能面的内侧，所述第二电极层设于所述第二功能面的外侧。
3.根据权利要求2所述的紫外线发光模组，其特征在于，所述第一电极层为镜面状的镀银层，所述第一电极层在放电时作为正极；所述第二电极层为网格状的镀银层，所述第二电极层在放电时作为负极。
4.根据权利要求3所述的紫外线发光模组，其特征在于，所述出光面与所述第二功能面为完全重合或至少部分重合，所述滤光膜层镀于所述出光面的内侧。
5.根据权利要求3所述的紫外线发光模组，其特征在于，所述出光面的面积与所述第二电极层中每个网格的面积的比值为1600：1～1700：1。
6.根据权利要求1至5任一项所述的紫外线发光模组，其特征在于，所述滤光膜层包括基底层、过滤层和保护层，所述过滤层的数量为一层或以上。
7.根据权利要求6任一项所述的紫外线发光模组，其特征在于，所述滤光膜层包括：
第一过滤层，用于过滤波长范围为260～280nm的紫外光；
第二过滤层，用于过滤波长范围为240～260nm的紫外光；
第三过滤层，用于过滤波长范围为230～240nm的紫外光。
8.根据权利要求1至5任一项所述的紫外线发光模组，其特征在于，所述滤光膜层的材质包括五氧化二钽、二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氟化镁、五氧化二铌、金、银和铜中的一种或多种。
9.根据权利要求1至5任一项所述的紫外线发光模组，其特征在于，所述受激气体包括氪气和氩气，所述氪气和氩气的气体比例为8：1～10：1；
所述受激气体的气压为140mbar～160mbar。
10.一种紫外线灯，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的紫外线发光模组。
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| CN (1) | CN115381972A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112673454A (zh) * | 2019-08-05 | 2021-04-16 | 优志旺电机株式会社 | 紫外线照射装置 |
| CN213424924U (zh) * | 2020-07-31 | 2021-06-11 | 广东准分子光电科技有限公司 | 一种夹层式准分子发光紫外线杀菌灯及水杀菌装置 |
| CN113933923A (zh) * | 2017-12-27 | 2022-01-14 | 优志旺电机株式会社 | 光学滤光器 |
| CN114121594A (zh) * | 2020-09-01 | 2022-03-01 | 优志旺电机株式会社 | 紫外线照射装置 |
-
2022
- 2022-04-19 CN CN202210411871.7A patent/CN115381972A/zh active Pending
Patent Citations (4)
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