CN219127502U - 一种汞灯激发uvc荧光粉的灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种汞灯激发UVC荧光粉的灯具，具备：内部中空且上方开口的长方体箱状的外壳；设置于外壳之上且具有与外壳对应尺寸的长方形框状的固定盖；设置于外壳和固定盖两端的一对端盖；设置于外壳的内部且沿外壳的长边方向延伸的板状的反射罩；以位于反射罩下方的形式设置于外壳的内部的安装盒；以位于反射罩上方的形式被一对端盖夹持且沿外壳的长边方向延伸的至少一个低压汞灯；以位于低压汞灯上方的形式设置于固定盖上的石英薄片；以及涂覆于石英薄片面向低压汞灯的一面上的UVC荧光粉。根据本实用新型，不仅能提供有效杀菌波长的紫外线，还具有工艺简单、效率高、成本低等优势。

Description

一种汞灯激发UVC荧光粉的灯具

技术领域

本实用新型涉及UVC灯具领域，尤其涉及一种汞灯激发UVC荧光粉的灯具。

背景技术

当今社会，紫外杀菌是一种物理消杀技术，与传统的杀菌消毒技术相比，具有高效、环保、广谱等优势，从而别广泛使用，由此研发出的便携、高效的杀菌灯具对生产生活具有重要的意义。具体而言，根据生物效应的不同，将紫外线按照波长划分为四个波段：长波UVA、中波UVB、短波UVC。波长越长，穿透能力越强。其中，长波UVA的波长介于320nm-400nm，UVA会造成长期、慢性和持久的损伤，使皮肤过早衰老，是绝对要避免的波长。中波UVB的波长介于275nm-320nm，UVB会令表皮具保护作用的脂质层氧化，长期伤害还会引起黑色素细胞的变异，造成难以消除的太阳斑，该波会被应用于紫外线保健灯、植物生长灯领域，其发出的就是使用特殊透紫玻璃（不透过254nm以下的光）和峰值在300nm附近的荧光粉制成。短波UVC的波长介于200nm-275nm，穿透能力最弱，无法穿透大部分的透明玻璃及塑料，被称为短波灭菌紫外线。若直接照射人体，短时间照射即可灼伤皮肤，长期或高强度照射还会造成皮肤癌。UVC被广泛应用于医院、消毒柜、食品厂等领域。各波长紫外线中，只有短波紫外线UVC具有杀菌消毒作用，属于纯物理消毒方法，具有广谱高效、快速彻底、无需添加化学药剂、不存在抗药性、无二次污染等特点。

目前UVC主分为紫外汞灯和UVC LED。汞灯或俗称水银灯是目前紫外线消毒、固化与曝光最主流的产品，甚至日光灯管与节能灯也是汞灯最大的应用之一，相较于汞灯，LED灯的使用寿命通常能超过 20000 小时，是传统汞灯的 10 倍以上，且启动速率快，体积小，能够配合不同应用需求设计，相较于汞灯灯管具有更高的应用弹性，且UV LED 不会造成环境污染，消耗的能量也低， 比汞灯更为环保安全。长期来看，UV LED 作为紫外光源将成为未来的市场主流，实现对汞灯的替代。

然而，目前UVC LED暂未完全替代汞灯。因UV LED技术中，目前最成熟的是UVALED，主要应用在UV胶水固化、UV印刷、UV曝光，而UVA LED，UVC LED芯片工艺特殊、制程难度高、发光效率低，也因其价格高而限制了实际应用，目前仍处于初级发展阶段，相对于此，现有技术中提出了直接在 LED 芯片上涂覆UVC荧光粉的方式，然而由于荧光粉与激发光源距离较短，光衰较强，所以UVC荧光粉的稳定性和发射强度难以保证，在紫外杀菌领域上难以达到传统低压汞灯的效果。

因此，目前UVC辐射源的市场仍由发光效率高、造价低廉的低压汞蒸汽放电灯主导，但其发射254nm，如上所述此波段不够理想。已知紫外杀菌波段在200-280 nm区域是最为有效的杀菌波段，其中265 nm左右是最有效的杀菌波长，也被称为“杀菌黄金波长”，因此，如何将高能UVC辐射（如价格低廉的254 nm的低压汞灯辐射）提升到更有效的杀菌波长在如今仍然非常有必要，而且也是一项挑战。

实用新型内容

实用新型要解决的问题：

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种汞灯激发UVC荧光粉的灯具，不仅能提供有效杀菌波长的紫外线，还具有工艺简单、效率高、成本低等优势。

解决问题的技术手段：

本实用新型提供一种汞灯激发UVC荧光粉的灯具，具备：

内部中空且上方开口的长方体箱状的外壳；

设置于所述外壳之上且具有与所述外壳对应尺寸的长方形框状的固定盖；

设置于所述外壳和所述固定盖两端的一对端盖；

设置于所述外壳的内部且沿所述外壳的长边方向延伸的板状的反射罩；

以位于所述反射罩下方的形式设置于所述外壳的内部的安装盒；

以位于所述反射罩上方的形式被所述一对端盖夹持且沿所述外壳的长边方向延伸的至少一个低压汞灯；

以位于所述低压汞灯上方的形式设置于所述固定盖上的石英薄片；以及

涂覆于所述石英薄片面向所述低压汞灯的一面上的UVC荧光粉。

根据本实用新型，通过将低压汞灯和发射UVC波段的UVC荧光粉结合得到发射峰在265 nm的灯具，是实现高效杀菌的有效策略。相比于发射200-280 nm的LED芯片，将新型高效荧光粉和低压汞灯相结合具有工艺简单、效率高、成本低等优势。相比于直接在 LED 芯片上涂覆荧光粉的方式，采用在石英薄片上涂覆UVC荧光粉能使UVC荧光粉与激发光源有一定距离，减少了光衰，该UVC荧光粉具有超高的稳定性和发射强度，在紫外杀菌领域上可达到超过传统低压汞灯的效果。因此，本实用新型实现将低压汞灯与新型高效UVC荧光粉结合成一种结构简单，并且能够快速组装的低压汞灯激发UVC荧光粉的灯具，具有重要的意义。

也可以是，本实用新型中，所述UVC荧光粉在低压汞灯激发下发射波长峰值为265nm，涂覆的厚度范围为0.1～0.3 mm。

也可以是，本实用新型中，所述外壳的上端部设置有多个固定槽，所述固定盖中与所述外壳抵接的部位设置有与相匹配的多个固定柱，通过所述固定柱与所述固定槽配合并在接触面添加粘结剂的形式固定所述固定盖和所述外壳。

也可以是，本实用新型中，所述固定柱与所述固定槽形状同为圆形。

也可以是，本实用新型中，所述固定盖的长边两侧设有插槽，所述石英薄片插入所述插槽内；所述外壳的长边两侧设有插槽，所述反射罩插入所述插槽内。

也可以是，本实用新型中，所述反射罩呈向所述外壳的底侧凹入的圆弧状，该圆弧的轴心沿所述外壳的长边方向延伸。

也可以是，本实用新型中，所述反射罩背面设有散热胶。

也可以是，本实用新型中，所述安装盒内设有与所述低压汞灯连接的电源。

也可以是，本实用新型中，所述外壳底部设有能分别调节高低的多个稳定柱。

实用新型效果：

本实用新型能提供了一种汞灯激发UVC荧光粉的灯具，采用了UVC荧光粉涂覆石英薄片的形式，使荧光粉远离低压汞灯，减少了光衰，并且该新型高效荧光粉具有更高的光学及热稳定性，从而提高灯具的稳定性和使用寿命。同时，本实用新型采用石英玻璃替代高鹏玻璃，实现了对紫外线的高透过率。此外，本实用新型采用将新型高效荧光粉和低压汞灯相结合，相比于发射200-280 nm的LED芯片，具有工艺简单、效率高、成本低等优势。

附图说明

图1为本实用新型的汞灯激发UVC荧光粉灯具的剖视图；

图2为本实用新型的汞灯激发UVC荧光粉灯具的立体示意图；

图3为本实用新型的汞灯激发UVC荧光粉灯具的侧视图；

符号说明：

1 低压汞灯；

2 反射罩；

3 石英薄片；

4 固定盖；

5 外壳；

6 安装盒；

7 端盖；

8 稳定柱；

9 UVC荧光粉。

具体实施方式

以下结合下述实施方式进一步说明本实用新型，应理解，下述实施方式仅用于说明本实用新型，而非限制本实用新型。在各图中相同或相应的附图标记表示同一部件，并省略重复说明。通常在此处附图中描述和显示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

目前已知低压汞蒸汽放电灯发射波长254nm，与最有效的杀菌波长265 nm左右存在差距，而本实用新型正是以此为基础而研发，提供一种汞灯激发UVC荧光粉的灯具，通过简单的手段实现上述波长调整。图1为本实用新型的汞灯激发UVC荧光粉灯具的剖视图；图2为本实用新型的汞灯激发UVC荧光粉灯具的立体示意图；图3为本实用新型的汞灯激发UVC荧光粉灯具的侧视图。

如图1-3所示，灯具具备：内部中空且上方开口的长方体箱状的外壳5；设置于外壳5之上且具有与外壳5对应尺寸的长方形框状的固定盖4；设置于外壳5和固定盖4两端的一对端盖7；设置于外壳5的内部且沿外壳5的长边方向延伸的板状的反射罩2；以位于反射罩2下方的形式设置于外壳5的内部的安装盒6；以位于反射罩2上方的形式被一对端盖7夹持且沿外壳5的长边方向延伸的两个平行的低压汞灯1；以位于低压汞灯1上方的形式设置于固定盖4上的石英薄片3；以及涂覆于石英薄片3面向低压汞灯1的一面上的UVC荧光粉9。借助于此上述，本实用新型构成为低压汞灯1位于固定盖4和石英玻璃3与外壳5和反射罩2之间的结构。

具体而言，本实用新型中，外壳5的上端部设置有多个固定槽，固定盖4中与外壳5抵接的部位设置有与相匹配的多个固定柱，通过固定柱与固定槽配合并在接触面添加粘结剂的形式固定固定盖4和外壳5。例如可以在四个角各形成一个内凹的固定槽和外凸的固定柱，但位置和数量不限于此。又，固定柱与固定槽形状同为圆形，如此便于加工，但不限于此。又，粘结剂例如可为环氧树脂AB胶，但不限于此。但固定盖4和外壳5的固定方式不限于上述，例如只通过粘结剂粘合，而不设置固定柱与固定槽。例如还可以构成为卡合或按扣等任何可行的机械式紧固方式。

本实用新型中，固定盖4的长边两侧设有插槽，石英薄片3延长边方向插入插槽内。外壳5的长边两侧设有插槽，反射罩2延长边方向插入插槽内。实际使用中，石英薄片3相对于固定盖4的固定方式不限于上述，例如可以是螺栓固定等。同理，反射罩2相对于外壳5的固定方式也不限于此，例如可以载置等。

本实用新型中，一对端板7以从夹住固定盖4和外壳5的形式安装于两侧，四角设有螺栓孔用于分别与固定盖4和外壳5连接固定，但具体固定方式不限于此。此外，一对端板7并非必须设置，但设置后可大幅增加灯具结构的稳定性。

本实用新型中，图中示出低压汞灯1的数量为2根，但不限于此，可设置多根，优选平行放置，以与反射罩配合实现最大功效。但也可根据具体情况而适当自由排列。

本实用新型中，反射罩2呈向外壳5的底侧凹入的圆弧状，该圆弧的轴心沿外壳5的长边方向延伸，其弧度可根据低压汞灯1的数量和排列而调整，以最大程度反射灯光为佳。又，反射罩2背面设有散热胶。又，散热胶例如可为导热硅胶，但不限于此。又，反射罩2的材质例如可为铝制反射罩，但不限于此。

本实用新型中，外壳5底部设有能分别调节高低的多个稳定柱，由此能够适应多种台面。又，安装盒6内设有与低压汞灯1连接的电源。电源例如可以是充电式的独立电源，但不限于此。安装盒6为长方体空心结构，将电源设于安装盒6内，电线管与安装盒6连接，线管里面的电线在安装盒6中连起来，起到保护电线和连接电线的作用。

本实用新型中，石英薄片3优选为石英玻璃，借助于此，采用石英玻璃替代高鹏玻璃，实现了对紫外线的高透过率。低压汞灯1的光经反射罩2反射后均匀照射于石英薄片3的UVC荧光粉9上，从而高效地激发紫外线。

本实用新型中，UVC荧光粉9在低压汞灯1激发下发射波长峰值为265 nm，涂覆的厚度范围为0.1～0.3 mm，但不限于此。UVC荧光粉9例如可为Pr³⁺掺杂的M₂Al₂SiO₇ (M=Ca,Sr,Ba)，但不限于此。由此，该新型高效荧光粉具有更高的光学及热稳定性，从而提高灯具的稳定性和使用寿命。

根据本实用新型，通过将低压汞灯1和发射UVC波段的UVC荧光粉9结合得到发射峰在265 nm的灯具，是实现高效杀菌的有效策略。相比于发射200-280 nm的LED芯片，将新型高效荧光粉和低压汞灯1相结合具有工艺简单、效率高、成本低等优势。相比于直接在 LED芯片上涂覆荧光粉的方式，采用在石英薄片3上涂覆UVC荧光粉9能使UVC荧光粉9与激发光源有一定距离，减少了光衰，该UVC荧光粉9具有超高的稳定性和发射强度，在紫外杀菌领域上可达到超过传统低压汞灯1的效果。因此，本实用新型实现将低压汞灯1与新型高效UVC荧光粉9结合成一种结构简单，并且能够快速组装的低压汞灯1激发UVC荧光粉9的灯具，具有重要的意义。

以上的具体实施方式对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应当理解的是，以上仅为本实用新型的一种具体实施方式而已，并不限于本实用新型的保护范围，在不脱离本实用新型的基本特征的宗旨下，本实用新型可体现为多种形式，因此本实用新型中的实施形态是用于说明而非限制，由于本实用新型的范围由权利要求限定而非由说明书限定，而且落在权利要求界定的范围，或其界定的范围的等价范围内的所有变化都应理解为包括在权利要求书中。凡在本实用新型的精神和原则之内的，所做出的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种汞灯激发UVC荧光粉的灯具，其特征在于，具备：

内部中空且上方开口的长方体箱状的外壳；

设置于所述外壳之上且具有与所述外壳对应尺寸的长方形框状的固定盖；

设置于所述外壳和所述固定盖两端的一对端盖；

设置于所述外壳的内部且沿所述外壳的长边方向延伸的板状的反射罩；

以位于所述反射罩下方的形式设置于所述外壳的内部的安装盒；

以位于所述反射罩上方的形式被所述一对端盖夹持且沿所述外壳的长边方向延伸的至少一个低压汞灯；

以位于所述低压汞灯上方的形式设置于所述固定盖上的石英薄片；以及

涂覆于所述石英薄片面向所述低压汞灯的一面上的UVC荧光粉。

2.根据权利要求1所述的汞灯激发UVC荧光粉的灯具，其特征在于，

所述UVC荧光粉在低压汞灯激发下发射波长峰值为265 nm，涂覆的厚度范围为0.1～0.3 mm。

3.根据权利要求1所述的汞灯激发UVC荧光粉的灯具，其特征在于，

所述外壳的上端部设置有多个固定槽，所述固定盖中与所述外壳抵接的部位设置有与相匹配的多个固定柱，通过所述固定柱与所述固定槽配合并在接触面添加粘结剂的形式固定所述固定盖和所述外壳。

4.根据权利要求3所述的汞灯激发UVC荧光粉的灯具，其特征在于，

所述固定柱与所述固定槽形状同为圆形。

5.根据权利要求1所述的汞灯激发UVC荧光粉的灯具，其特征在于，

所述固定盖的长边两侧设有插槽，所述石英薄片插入所述插槽内；

所述外壳的长边两侧设有插槽，所述反射罩插入所述插槽内。

6.根据权利要求1所述的汞灯激发UVC荧光粉的灯具，其特征在于，

所述反射罩呈向所述外壳的底侧凹入的圆弧状，该圆弧的轴心沿所述外壳的长边方向延伸。

7.根据权利要求1所述的汞灯激发UVC荧光粉的灯具，其特征在于，

所述反射罩背面设有散热胶。

8.根据权利要求1所述的汞灯激发UVC荧光粉的灯具，其特征在于，

所述安装盒内设有与所述低压汞灯连接的电源。

9.根据权利要求1所述的汞灯激发UVC荧光粉的灯具，其特征在于，

所述外壳底部设有能分别调节高低的多个稳定柱。

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