專利名稱：內(nèi)耦合無(wú)極感應(yīng)放電紫外光觸媒殺菌燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)耦合無(wú)極感應(yīng)放電紫外光觸媒殺菌燈，該無(wú)極紫外殺菌燈利用感應(yīng)放電原理產(chǎn)生具有殺菌作用的紫外光波，結(jié)合殺菌燈上的光觸媒二氧化鈦在紫外線照射下具有良好的殺菌作用。用于各種場(chǎng)合的殺菌，以提高公共衛(wèi)生、環(huán)境衛(wèi)生。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)殺菌燈產(chǎn)品為帶有電極的熒光燈，因有電極而影響其使用壽命，最長(zhǎng)不超過(guò) 5000小時(shí)，燈管壽命的長(zhǎng)短與啟動(dòng)次數(shù)的多少成反比，不適合反復(fù)開(kāi)關(guān)啟動(dòng)；由于壓封工藝、不匹配封接(金屬電極與燈泡的封接)等也會(huì)造成慢漏氣，對(duì)燈的壽命和故障率也有很大影響；由于電子粉損耗等原因，紫外輻射的衰減比較大；這種紫外殺菌燈的能量利用效率不高，由于紫外線是一種光波，無(wú)法儲(chǔ)存和保持，在空中除去照射到細(xì)菌的紫外線外都耗散在空間。紫外線殺菌通過(guò)紫外線對(duì)微生物的照射以改變及破壞微生物的組織結(jié)構(gòu)(DNA)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)突變，病菌喪失復(fù)制繁殖能力從而達(dá)到消毒殺菌的目的，但是紫外線并不能處理病菌內(nèi)部的有毒復(fù)合物。另外，個(gè)別病菌對(duì)紫外線有抵抗力，不能完全殺滅病菌。紫外線殺菌燈最具殺滅病菌作用的為253. 7nm的紫外線，紫外線燈電功率輸入與 253. 7nm特征譜線轉(zhuǎn)換效率小于90%，功率輸入大于10%的能量以A波段(297-366nm)紫外線對(duì)病菌不具備殺滅作用，這部分能量白白浪費(fèi)掉了。傳統(tǒng)殺菌燈對(duì)空氣中病菌的處理依賴于空氣的自然流動(dòng)或外在循環(huán)風(fēng)設(shè)備，殺菌效率慢或消耗能源。殺菌燈在工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，通常這部分能量是不能被利用的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種內(nèi)耦合無(wú)極感應(yīng)放電紫外光觸媒殺菌燈，以解決現(xiàn)有殺菌燈存在的使用壽命短、發(fā)光效率低、不能處理病菌內(nèi)部的有毒復(fù)合物、殺菌功效低的問(wèn)題，
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種內(nèi)耦合無(wú)極感應(yīng)放電紫外光觸媒殺菌燈，其特征在于，包括燈泡、燈頭、高頻發(fā)生器、耦合器和燈罩，燈泡安裝在燈頭上，該燈頭的頂端連接電器殼，在電器殼內(nèi)裝有高頻發(fā)生器；在燈泡內(nèi)裝有耦合器，耦合器一端的電極通過(guò)燈頭與高頻發(fā)生器的輸出端連接；燈泡與內(nèi)部的耦合器之間構(gòu)成密閉的空腔，在該空腔內(nèi)充有高純氬氣和汞齊；在燈泡的周圍設(shè)有錐形的燈罩，在燈罩的內(nèi)側(cè)涂覆有光觸媒涂層，在該燈罩的頂端設(shè)有通風(fēng)孔。該燈罩的頂端設(shè)有頂蓋，并與該電器殼的下面固定；在該頂蓋上設(shè)有所述的通風(fēng)孔，該通風(fēng)孔貫通于電器殼的頂端。在所述的電器殼的上端連接一支桿，該支桿在使用時(shí)固定在應(yīng)用場(chǎng)所。
所述的燈泡的材質(zhì)為L(zhǎng)型石英；所述的燈泡中的汞齊為GZ型高溫汞齊。所述的燈罩內(nèi)表面涂覆的光觸媒涂層為光催化二氧化鈦。所述的燈罩和電器殼的材質(zhì)為鋁或鋁合金。該殺菌燈的功率范圍為50W-400W。所述的燈頭與耦合器之間為卡扣連接。本發(fā)明的有益效果是結(jié)合了無(wú)極感應(yīng)放電原理、光觸媒二氧化鈦的光催化的應(yīng)用及熱壓效應(yīng)的設(shè)計(jì)，制成了上述無(wú)極感應(yīng)放電紫外光觸媒殺菌燈。應(yīng)用無(wú)極感應(yīng)放電原理通過(guò)高頻發(fā)生器產(chǎn)生的高頻信號(hào)，通過(guò)耦合器在燈泡腔體內(nèi)產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)，加速自由電子碰撞汞原子激發(fā)電離到亞穩(wěn)態(tài)，當(dāng)汞原子回到基態(tài)時(shí)輻射出253. 7nm的紫外線和其他的特征譜線，透過(guò)石英泡殼輻射出來(lái)。在輻射條件下，使得涂覆在燈罩表面的光觸媒二氧化鈦具有強(qiáng)氧化性，可對(duì)流經(jīng)殺菌燈周圍或接觸燈表面的空氣進(jìn)行高效殺菌和凈化處理。由于應(yīng)用電磁感應(yīng)放電方式，無(wú)極感應(yīng)放電紫外光觸媒殺菌燈具有高可靠性，壽命長(zhǎng)達(dá)6萬(wàn)小時(shí)，輻射維持率高，可頻繁啟動(dòng)，內(nèi)耦合無(wú)極放電燈對(duì)周圍電氣環(huán)境的影響小于外耦合無(wú)極放電燈更能有利于通過(guò)EMC認(rèn)證。由于應(yīng)用L型石英泡殼提高了輻射的透過(guò)率。采用熱壓效應(yīng)設(shè)計(jì)的無(wú)極感應(yīng)放電紫外光觸媒殺菌燈，空氣從殺菌燈燈罩的底部抽入，從頂部排氣孔排出，結(jié)合殺菌燈罩的外形使空氣加大與光觸媒的接觸機(jī)率。采用光觸媒涂覆，將殺菌燈輻射的利用率超過(guò)90%，并且提高了殺菌的效率，能分解病菌釋放的有毒復(fù)合物和空氣中的有害有機(jī)物、氮氧化物和硫化物，具有空氣凈化的作用。而二氧化鈦本身不消耗，化學(xué)穩(wěn)定性好，保證了殺菌燈壽命范圍內(nèi)的殺菌效果。


圖1為本發(fā)明的剖視圖2為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1和圖2，本發(fā)明的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)為燈泡1安裝在燈頭2上，該燈頭2的頂端連接電器殼6，在電器殼6內(nèi)裝有高頻發(fā)生器3。在燈泡1內(nèi)裝有(功率)耦合器4，耦合器4 一端的電極通過(guò)燈頭2與高頻發(fā)生器3的輸出端連接，高頻發(fā)生器3輸入端接市電。 在燈泡1的周圍設(shè)有圓錐形(或多棱錐形)的燈罩5，該燈罩5的頂蓋9與電器殼6的下面固定。還可在電器殼6的上端連接一支桿10，支桿10在使用時(shí)固定在應(yīng)用場(chǎng)所。在燈罩5 的內(nèi)側(cè)(與燈泡1相對(duì)的一側(cè))涂覆有光觸媒二氧化鈦涂層7。燈泡1與內(nèi)部的耦合器4之間構(gòu)成密閉的空腔，在該空腔內(nèi)填充有充有高純氬氣和汞齊。在燈罩5的頂蓋9上設(shè)有通風(fēng)孔8，通風(fēng)孔8貫通于電器殼6的頂端。本發(fā)明上述的燈泡1、燈頭2、高頻發(fā)生器3和耦合器4的組合結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的無(wú)極照明燈的區(qū)別是，在燈泡1 (石英玻殼)內(nèi)沒(méi)有熒光粉。本發(fā)明的工作原理是，應(yīng)用無(wú)極感應(yīng)放電原理通過(guò)高頻發(fā)生器3產(chǎn)生的高頻信號(hào)，通過(guò)耦合器4在燈泡1的腔體內(nèi)產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)，加速自由電子碰撞汞原子激發(fā)電離到亞穩(wěn)態(tài)，當(dāng)汞原子回到基態(tài)時(shí)輻射出253. 7nm的紫外線和其他的特征譜線，透過(guò)燈泡1輻射出來(lái)，在輻射條件下，使得涂覆在燈罩5表面的光觸媒二氧化鈦具有強(qiáng)氧化性，可對(duì)流經(jīng)殺菌燈周圍或接觸燈表面的空氣進(jìn)行高效殺菌和凈化處理。光觸媒二氧化鈦在紫外光激活時(shí)會(huì)變?yōu)榉浅?qiáng)的氧化觸媒，與一切有機(jī)物接觸時(shí)立即使之氧化分解，具有殺菌作用。二氧化鈦光催化產(chǎn)生空穴和形成表面的活性氧類與病菌細(xì)胞或細(xì)胞內(nèi)組分進(jìn)行生化反應(yīng)，使病菌失去活性而導(dǎo)致細(xì)胞死亡，并且能使病菌死亡后產(chǎn)生毒素分解，不僅能殺死病菌，還能同時(shí)降解有細(xì)菌釋放出的有毒復(fù)合物分解其殘骸。 因此二氧化鈦不僅具有抗菌性能，而且分解環(huán)境中有害有機(jī)物、氮氧化物和硫化物，具有空氣凈化的作用。二氧化鈦本身不消耗，其化學(xué)穩(wěn)定性好，理論上可以永久使用。利用熱壓效應(yīng)，熱空氣向上流動(dòng)造成上出口處的氣壓減小，而底部與周圍大氣壓相同，即比上口處的氣壓大些，于是即使是冷空氣也會(huì)從底部入口周圍被壓入里面，再?gòu)母咛幍某隹谂欧懦鋈?。?nèi)外溫差形成的熱壓可以加速空氣循環(huán)流動(dòng)。本發(fā)明的應(yīng)用范圍包括
1.醫(yī)院、大型商場(chǎng)、學(xué)校、辦公樓、住宅樓、賓館酒店等人口集中的場(chǎng)所的殺菌消毒，防止病菌傳播，提高空氣質(zhì)量。2.食品加工、飲料加工和藥品加工等要求環(huán)境質(zhì)量要求較高的場(chǎng)所或設(shè)備上的殺菌消毒。3.中央空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，下水道系統(tǒng)等易于滋生有害病菌的區(qū)域的殺菌消毒。4.化工廠、新裝修房屋中有害有機(jī)物，氮氧化物和硫化物的空氣凈化和殺菌消毒。5.污水處理系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)耦合無(wú)極感應(yīng)放電紫外光觸媒殺菌燈，其特征在于，包括燈泡、燈頭、高頻發(fā)生器、耦合器和燈罩，燈泡安裝在燈頭上，該燈頭的頂端連接電器殼，在電器殼內(nèi)裝有高頻發(fā)生器；在燈泡內(nèi)裝有耦合器，耦合器一端的電極通過(guò)燈頭與高頻發(fā)生器的輸出端連接； 燈泡與內(nèi)部的耦合器之間構(gòu)成密閉的空腔，在該空腔內(nèi)充有高純氬氣和汞齊；在燈泡的周圍設(shè)有錐形的燈罩，在燈罩的內(nèi)側(cè)涂覆有光觸媒涂層，在該燈罩的頂端設(shè)有通風(fēng)孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)耦合無(wú)極感應(yīng)放電紫外光觸媒殺菌燈，其特征在于，該燈罩的頂端設(shè)有頂蓋，并與該電器殼的下面固定；在該頂蓋上設(shè)有所述的通風(fēng)孔，該通風(fēng)孔貫通于電器殼的頂端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)耦合無(wú)極感應(yīng)放電紫外光觸媒殺菌燈，其特征在于，在所述的電器殼的上端連接一支桿，該支桿在使用時(shí)固定在應(yīng)用場(chǎng)所。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)耦合無(wú)極感應(yīng)放電紫外光觸媒殺菌燈，其特征在于，所述的燈泡的材質(zhì)為L(zhǎng)型石英；所述的燈泡中的汞齊為GZ型高溫汞齊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)耦合無(wú)極感應(yīng)放電紫外光觸媒殺菌燈，其特征在于，所述的燈罩內(nèi)表面涂覆的光觸媒涂層為光催化二氧化鈦。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)耦合無(wú)極感應(yīng)放電紫外光觸媒殺菌燈，其特征在于，所述的燈罩和電器殼的材質(zhì)為鋁或鋁合金。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)耦合無(wú)極感應(yīng)放電紫外光觸媒殺菌燈，其特征在于，該殺菌燈的功率范圍為50W-400W。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)耦合無(wú)極感應(yīng)放電紫外光觸媒殺菌燈，其特征在于，所述的燈頭與耦合器之間為卡扣連接。
全文摘要
一種內(nèi)耦合無(wú)極感應(yīng)放電紫外光觸媒殺菌燈，包括燈泡、燈頭、高頻發(fā)生器、耦合器和燈罩，燈泡安裝在燈頭上，該燈頭的頂端連接電器殼，在電器殼內(nèi)裝有高頻發(fā)生器；在燈泡內(nèi)裝有耦合器，耦合器一端的電極通過(guò)燈頭與高頻發(fā)生器的輸出端連接；燈泡與內(nèi)部的耦合器之間構(gòu)成密閉的空腔，在該空腔內(nèi)充有高純氬氣和汞齊；在燈泡的周圍設(shè)有錐形的燈罩，在燈罩的內(nèi)側(cè)涂覆有光觸媒涂層，在該燈罩的頂端設(shè)有通風(fēng)孔。該無(wú)極紫外殺菌燈利用感應(yīng)放電原理產(chǎn)生具有殺菌作用的紫外光波，結(jié)合殺菌燈上的光觸媒二氧化鈦在紫外線照射下具有良好的殺菌作用。具有使用壽命長(zhǎng)、發(fā)光效率高、能夠處理病菌內(nèi)部的有毒復(fù)合物和殺菌功效高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)A61L9/20GK102225215SQ20111016802
公開(kāi)日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者劉建, 李春富, 李精華 申請(qǐng)人:北京空海科技發(fā)展有限公司