CN117582528A - 一种紫外光照射装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紫外光照射装置，包括设置电子元器件的控制盒与设置紫外灯及相关照明组件的灯源盒，控制盒与灯源盒之间通过转轴机构连接，使得控制盒与灯源盒之间通过转轴机构铰接，灯源盒设置紫外灯管组件、主反射镜及滤光片，紫外灯管组件包括紫外光灯源管、电离金属网及副反射镜，紫外光灯源管在电离金属网的激发下产生紫外光，紫外光经副反射镜反射至弧面的主反射镜上，主反射镜将紫外光反射至滤光片，紫外光经滤光片后照射至外部，灯源盒上还设置有红外光透镜，红外光透镜与红外电路板连接，红外电路板与紫外光电路板连接。

Description

一种紫外光照射装置

技术领域

本发明涉及紫外光线杀菌技术领域，更具体地说，是涉及一种紫外光照射装置。

背景技术

UVC，高频短波紫外线的简称，波长范围为280nm-200nm，是一种具有较高能量的高频紫外线，主要用于对物品表面进行杀菌消毒，如医院和食品加工场所等。UVC照射可以破坏微生物表面的分子结构，从而杀灭物品表面附着的细菌和病毒等微生物，且不会对物品产生损害，因此被广泛应用于各种领域。

氯化氪是一种常用的气体激光介质，利用高压放电产生的自由电子激发氯化氪气体分子，使氯化氪气体分子跃迁到激发态，这些受激的分子通过辐射发出紫外光，其峰值波长通常在222纳米左右，从而使得氯化氪被激发产生紫外光。该原理被应用于高频短波紫外线的发生，产生高强度、高纯度的紫外光，以实现细菌和病毒的消杀。

氯化氪激发产生的紫外光的过程中附带有可能对皮肤和眼睛造成伤害的光线，因此，在使用这种设备时，必须采取适当的保护措施，如佩戴防护眼镜和手套，并确保设备安装在带反射器的灯具内，以避免直接照射到人体。

发明内容

为了解决激发氯化氪产生的紫外光对人体可能产生伤害的问题，本发明提供一种紫外光照射装置。

本发明技术方案如下所述：

一种紫外光照射装置，包括设置电子元器件的控制盒与设置紫外灯及相关照明组件的灯源盒，控制盒与灯源盒之间通过转轴机构连接，使得控制盒与灯源盒之间通过转轴机构铰接，灯源盒设置紫外灯管组件、主反射镜及滤光片，紫外灯管组件包括紫外光灯源管、电离金属网及副反射镜，紫外光灯源管在电离金属网的激发下产生紫外光，紫外光经副反射镜反射至弧面的主反射镜上，主反射镜将紫外光反射至滤光片，紫外光经滤光片后照射至外部，灯源盒上还设置有红外光透镜，红外光透镜与红外电路板连接，红外电路板与紫外光电路板连接。

上述的一种紫外光照射装置，控制盒的顶面向两侧延伸并与环状框体结构连接，环状框体结构包括上框体与下框体，上框体与下框体之间设置装饰条。

上述的一种紫外光照射装置，控制盒的两侧设置散热风机，控制盒与散热风机位置对应处设置散热孔，散热风机与散热孔之间设置有滤网。

上述的一种紫外光照射装置，控制盒的顶部与灯源盒的底部均设置有开孔，开孔设置有中间带有夹槽的孔塞，孔塞中心设置走线的通孔，控制盒与灯源盒的壳体嵌入夹槽内部，使得孔塞与控制盒、灯源盒连接。

上述的一种紫外光照射装置，转轴机构包括转动电机、连接块及旋转轴，转动电机的输出轴上套设联动轴套，联动轴套与输出轴同轴转动，联动轴套与连接块的铰接孔过盈装配连接，使得输出轴通过联动轴套带动连接块转动。

进一步的，连接块包括第一连接块与第二连接块，第一连接块为带有两端翼板的底座结构，第二连接块为带有圆弧凸起的底座结构，翼板与圆弧凸起均设置有铰接孔，第一连接块的底座与控制盒连接，第二连接块的底座与灯源盒连接，转动电机的输出轴与在其表面的联动轴套均插入第一连接块、第二连接块的铰接孔中，并与第一连接块的铰接孔装配连接，使得第一连接块与转动电机同轴转动，第一连接块与第二连接块相对转动。

上述的一种紫外光照射装置，副反射镜的中心轴上设置有长管形状的开槽，并在两端设置较长的卡位槽，紫外光灯源管部分穿过副反射镜的开槽，紫外光灯源管的两端设置有固定圆环，固定圆环通过过盈装配连接卡在副反射镜的卡位槽中，使得紫外光灯源管固定在副反射镜上，部分管体穿过副反射镜，部分管体置于副反射镜与主反射镜之间。

上述的一种紫外光照射装置，紫外光灯源管管体为高透石英管，内置纯度99.999％以上的氯化氪气体，最低222nm波段透过率95％以上。

上述的一种紫外光照射装置，副反射镜的材质为镜面高反铝，紫外反射率98％以上。

上述的一种紫外光照射装置，滤光片的材质为镀膜紫外高透石英玻璃，UVC透过率在80％以上，滤光片表面镀膜，过滤35nm-280nm的波长的紫外光。

上述的一种紫外光照射装置，主反射镜的材质为紫外镜面反光铝，UVC反射率98％以上，材料杂质低于20ppm，镜面面粗度要求Ra<10nm。

根据上述方案的本发明，其有益效果在于，本发明提供一种紫外光照射装置，利用副反射镜与主反射镜将氯化氪产生的紫外光集中，一方面提高紫外光的强度，增强杀菌消毒效果，另一方面令紫外光集中经过滤光片，过滤其中对人体造成伤害的光线，并设置红外感应透镜，通过红外感应控制紫外光的开启关闭，避免紫外光对人体的直接照射。

其中，本发明的双反射结构配以反射镜与滤光片的要求，能够有效地对氯化氪气体激发的紫外光进行集中，尤其是副反射镜中180度的光线的反射，同时增加要求，提高反射结构的反射率，提高紫外光强度的同时，令所有的紫外光经过某一过滤值的滤光片，从而使得照射的光线中的有害光消除，配合红外透镜的人体感应，彻底杜绝紫外光中对人体产生不良损伤这一情况发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的结构分解示意图。

图3为转轴机构的结构分解示意图。

图4为本发明除去外壳体的侧面结构示意图。

图5为紫外光灯源管、主反射镜、副反射镜、滤光片及折弯钣金件的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1.灯源盒；11.紫外光灯源管；12.主反射镜；13.副反射镜；14.滤光片；15.臭氧风机；16.过滤片；17.红外光透镜；18.红外电路板；19.进风口或出风口；110.折弯钣金件；

2.控制盒；21.散热风机；22.滤网；23.孔塞；24.紫外光电路板；

3.转轴机构；31.转动电机；32.第一连接块；33.旋转轴；34.第二连接块；35.联动轴套；

41.环状框体结构；42.装饰条。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种紫外光照射装置，如图1所示，包括设置电子元器件的控制盒2与设置紫外灯及相关照明组件的灯源盒1。

控制盒2与灯源盒1之间通过转轴机构3连接，使得控制盒2与灯源盒1之间通过转轴机构3铰接。

如图2所示，控制盒2包括底板与上盖，电子元器件设置在底板与上盖所包围的空间内部。以底板为基准，在底板上设置紫外光电路板24，除此之外，还包括电池、变压器等结构。底板为多格的板状结构，底板上设置多个螺钉连接孔，使得紫外光电路板24通过螺钉与底板连接。控制盒2的顶部与灯源盒1的底部，在两侧，均设置有开孔，用以设置连接紫外光灯源管11与紫外光电路板24的走线。灯源盒1与控制盒2的开孔均设置中间带有夹槽的孔塞23，孔塞23中心设置走线的通孔，使得灯源盒1内用于连接电池、紫外光电路板24等的走线集中，整齐易管理。

控制盒2的两侧设置散热风机21，并在控制盒2的对应位置设置散热孔，在散热风机21与散热孔之间设置有滤网22，用于遮挡灰尘等，若存在需求，也可以将滤网22更改为有更好过滤效果的滤片等。

控制盒2的顶面向两侧延伸并与环状框体结构41连接，环状框体结构41包括上框体与下框体，上框体与下框体之间设置装饰条42。

如图3所示，转轴机构3包括转动电机31、连接块及旋转轴33。转动电机31的输出轴上套设联动轴套35，联动轴套35与输出轴同轴转动，联动轴套35与连接块的铰接孔过盈装配连接，使得输出轴通过联动轴套35带动连接块转动。在本实施例中连接块共有四个，一共两种类型，第一连接块32均为带有两端翼板的底座结构，翼板顶端为圆弧顶并设置有位置对应的铰接孔，第二连接块34则是带有圆弧凸起的底座结构，圆弧凸起的端部位置同样设置有连通的铰接孔。第一连接块32的铰接孔第一连接块32与第二连接块34为一组，其组成分别设置在灯源盒1与控制盒2之间的空间的两侧，第一连接块32与第二连接块34二者的凸起结构/翼状结构相对设置，第一连接块32的底座通过螺丝与控制盒2连接，第二连接块34的底座通过螺丝与灯源盒1连接。第一连接块32的翼状结构设置第二连接块34的圆弧凸起的两侧，二者的铰接孔相对形成连通孔。转动电机31外套设电机套，电机套的一端与其中一个第一连接块32的一侧装配连接，使得第一连接块32与转动电机31连接，转动电机31的输出轴与在其表面的联动轴套35插入连通孔中，并与第一连接块32的铰接孔装配连接，使得第一连接块32与转动电机31同轴转动。第一连接块32与第二连接块34之间以转动电机31的输出轴作为铰接轴，使得第一连接块32与第二连接块34之间实现相互转动，从而使得二者连接的控制盒2与灯源盒1之间相互转动。在具体使用环境中，控制盒2通常被固定在任意表面上，通过转动电机31转动，可以使得灯源盒1转动。

如图4、图5所示，灯源盒1设置紫外灯管组件、主反射镜12及滤光片14，紫外灯管组件包括紫外光灯源管11、电离金属网及副反射镜13。

主反射镜12为弯曲的弧面镜片，为高反射镜面体，副反射镜13的中心轴上设置有长管形状的开槽，并在两端设置较长的卡位槽，紫外光灯源管11部分穿过副反射镜13的开槽，紫外光灯源管11的两端设置有固定圆环，固定圆环通过过盈装配连接卡在副反射镜13的卡位槽中，使得紫外光灯源管11固定在副反射镜13上，部分管体穿过副反射镜13，正对着滤光片14，部分管体置于副反射镜13与主反射镜12之间。对于紫外光灯源管11而言，穿过副反射镜13的部分经过滤光片14的过滤后向外直射出去，位于副反射镜13与主反射镜12之间的部分发射的紫外光，部分经过副反射镜13的垂直反射照射至主反射镜12上，主反射镜12为弧面形状，经过一次或多次反射后，自主反射镜12射出的紫外光聚集在主反射镜12的包围空间内部，提高紫外光的集中度。

紫外光灯源管11与副反射镜13均设置在主反射镜12所包围的范围内部，紫外光灯源管11超过副反射镜13的部分射出的紫外光平行射出，而紫外光灯源管11未超过副反射镜13的部分，也可以说是背对着所要照射物品的部分，经过副反射镜13的反射与主反射镜12的反射，所有的紫外光被主反射镜12收束，然后平行射出照射在所需照射的物品表面，使得紫外光集中地照射在待消毒的物品上，物品接收的紫外光能量大、密度高，保证了杀菌效果。副反射镜13的存在使得原本背离待照射物品的紫外光得到反射，令其能够集中反射至弧面的主反射镜12上，并在主反射镜12上得到集中与方向调整，从而形成对准待照射物品的紫外光，提高单位面积所能够照射到的紫外线量。

灯源盒1的内置壳体的顶面与灯源盒1的顶面为设置有滤光片14的框体结构，滤光片14覆盖内置壳体的上方缺口，且滤光片14的宽度与主反射镜12的宽度等大，使得所有经过主反射镜12反射的紫外光均通过滤光片14的过滤。经过氯化氪激发的紫外光带有对人体有害的光线，若为紫外光为发散状态，会导致这些有害的光线照射至人体，且在这种状态下若设置去除有害光线的结构，其难度与结构复杂度将会提高很多，故而在集中增强紫外光强度的同时兼顾有害光线的消除，设置弧面的主反射镜12进行紫外光的集中，并在主反射镜12的端口位置设置滤光片14，令所有的紫外光均经过滤光片14的过滤，消除对人体有害的光线。

在本实施例中，紫外光灯源管11为通电产生紫外光的设备。管体为高透石英管，最低222nm波段透过率95％以上。内部充入高纯度氯化氪气体，经放电产生222nm波段的紫外光，气体纯度99.999％以上，防止放电过程中因杂质过高产生对人体有害波段的紫外光。电离金属网材质为不锈钢，能够充分激发灯管内氯化氪气体，激发光谱为222nm光谱的紫外光。副反射镜13的材质为镜面高反铝，紫外反射率98％以上，并减少180度的反射光，将紫外光灯源管11发出的紫外光全反射到主反射镜12上，减少不必要的光损失，达到精准控光的目的。滤光片14的材质为镀膜紫外高透石英玻璃，石英玻璃的UVC透过率要求在80％以上，越高越好，石英玻璃镀膜后，要求隔离35nm-280nm的紫外波长，处于该波段的紫外光透过率在3％以下，因为这些波段会伤害人体皮肤，而222nm的紫外光透过率要求80％以上。主反射镜12的材质为紫外镜面反光铝，UVC反射率98％以上，材料杂质低于20ppm，镜面面粗度要求Ra<10nm，UVC反射率越高，紫外光强度越高，杀菌效果越好，杂质少，减少材料对紫外的吸收，面粗度小，减少反射镜对于紫外的散射，更能精准控光。

进一步的，紫外光的照射对人体存在伤害可能，故而通常情况都避免令人体直接被紫外光照射。为此，灯源盒1的顶部设置红外光透镜17，红外光透镜17及其组件设置在内置壳体与灯源盒1壳体之间的空间中，包括产生红外光的红外电路板18。红外电路板18的连线向下延伸穿过灯源盒1底部的开孔连接控制盒2内部的紫外光电路板24。紫外光电路板24通过灯源盒1与控制盒2二者的开孔与灯源盒1内部的紫外光灯源管11连接，并实现紫外光灯源管11的开关控制。红外光电路板为常开状态，其感应到人体时，红外光电路板通过连接线向紫外光电路板24发送控制信号，令紫外光电路板24停止工作，避免对人体因照射到紫外光产生伤害。

灯源盒1内设置臭氧密封舱，由此隔绝臭氧并将臭氧抽出。灯源盒1内部的两侧设置臭氧风机15，对灯源盒1内部产生的臭氧进行抽取排出。臭氧的质量较空气大，臭氧会在紫外光灯源管11向下沉积，沿着弧面的主反射镜12堆叠。本实施例中的灯源盒1内设置有固定紫外灯管组件、主反射镜12及副反射镜13的内置壳体，内置壳体的侧面设置折弯钣金件110，使得主反射镜12的边缘形成一道纵长条形的凹槽，溢出的臭氧至该凹槽处流动，沿着折弯钣金件110向下流动，进入内置壳体与灯源盒1外壳体之间的空间内。在内置壳体与灯源盒1壳体之间的空间设置有臭氧风机15，臭氧风机15抽取进入内置壳体与灯源盒1外壳体之间的臭氧，并形成臭氧溢出主反射镜12包围空间的动力源。臭氧风机15上设置过滤片16，使得自灯源盒1排出的气体均经过过滤片16过滤，保证排出气体不造成污染物，主要是针对臭氧气体进行吸收、过滤。臭氧风机15的纵截面为方形，臭氧风机15的方形端面与进风口或出风口19紧贴，在臭氧风机15与进风口或出风口19之间设置过滤片16，使得过滤片16覆在风扇的端面，令所有经过灯源盒1的气体均经过过滤片16过滤。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种紫外光照射装置，其特征在于，包括设置电子元器件的控制盒与设置紫外灯及相关照明组件的灯源盒，控制盒与灯源盒之间通过转轴机构连接，使得控制盒与灯源盒之间通过转轴机构铰接，灯源盒设置紫外灯管组件、主反射镜及滤光片，紫外灯管组件包括紫外光灯源管、电离金属网及副反射镜，紫外光灯源管在电离金属网的激发下产生紫外光，紫外光经副反射镜反射至弧面的主反射镜上，主反射镜将紫外光反射至滤光片，紫外光经滤光片后照射至外部，灯源盒上还设置有红外光透镜，红外光透镜与红外电路板连接，红外电路板与紫外光电路板连接。

2.根据权利要求1中所述的一种紫外光照射装置，其特征在于，控制盒的顶面向两侧延伸并与环状框体结构连接，环状框体结构包括上框体与下框体，上框体与下框体之间设置装饰条。

3.根据权利要求1中所述的一种紫外光照射装置，其特征在于，控制盒的两侧设置散热风机，控制盒与散热风机位置对应处设置散热孔，散热风机与散热孔之间设置有滤网。

4.根据权利要求1中所述的一种紫外光照射装置，其特征在于，控制盒的顶部与灯源盒的底部均设置有开孔，开孔设置有中间带有夹槽的孔塞，孔塞中心设置走线的通孔，控制盒与灯源盒的壳体嵌入夹槽内部，使得孔塞与控制盒、灯源盒连接。

5.根据权利要求1中所述的一种紫外光照射装置，其特征在于，转轴机构包括转动电机、连接块及旋转轴，转动电机的输出轴上套设联动轴套，联动轴套与输出轴同轴转动，联动轴套与连接块的铰接孔过盈装配连接，使得输出轴通过联动轴套带动连接块转动。

6.根据权利要求1中所述的一种紫外光照射装置，其特征在于，副反射镜的中心轴上设置有长管形状的开槽，并在两端设置较长的卡位槽，紫外光灯源管部分穿过副反射镜的开槽，紫外光灯源管的两端设置有固定圆环，固定圆环通过过盈装配连接卡在副反射镜的卡位槽中，使得紫外光灯源管固定在副反射镜上，部分管体穿过副反射镜，部分管体置于副反射镜与主反射镜之间。

7.根据权利要求1中所述的一种紫外光照射装置，其特征在于，紫外光灯源管管体为高透石英管，内置纯度99.999%以上的氯化氪气体，最低222nm波段透过率95%以上。

8.根据权利要求1中所述的一种紫外光照射装置，其特征在于，副反射镜的材质为镜面高反铝，紫外反射率98%以上。

9.根据权利要求1中所述的一种紫外光照射装置，其特征在于，滤光片的材质为镀膜紫外高透石英玻璃，UVC透过率在80%以上，滤光片表面镀膜，过滤35nm-280nm的波长的紫外光。

10.根据权利要求1中所述的一种紫外光照射装置，其特征在于，主反射镜的材质为紫外镜面反光铝，UVC反射率98%以上，材料杂质低于20ppm，镜面面粗度要求Ra<10nm。