專利名稱：消毒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于對(duì)物品消毒或殺菌的消毒設(shè)備的領(lǐng)域。
已知在消毒系統(tǒng)中采用紫外(UV)輻射來(lái)凈化水和消毒物品。用紫外輻射以及由紫外輻射與空氣中的氧氣產(chǎn)生的臭氧殺滅細(xì)菌和微生物。用微波能量來(lái)激發(fā)此類系統(tǒng)中的UV輻射源也是已知的。
已知系統(tǒng)的一個(gè)問題在于，難以安全地給UV輻射源提供足夠的激發(fā)能量，且難以有效地將此能量傳遞給待消毒的物品。因此很難使系統(tǒng)達(dá)到高能量、高產(chǎn)量的消毒效果的目的。
現(xiàn)說(shuō)明一種能實(shí)現(xiàn)有效的、高產(chǎn)量的消毒效果的消毒器。這種消毒器包括由微波能量源激發(fā)的紫外燈。該燈被紫外線透明材料組成的波導(dǎo)管包圍。
專利WO96/40298說(shuō)明了一種含有由微波能量源激發(fā)的紫外燈的無(wú)電極的消毒設(shè)備。紫外燈有在其中界定有一個(gè)消毒通道的形狀。在使用中，要消毒的物質(zhì)通過燈中的消毒通道?？梢钥闯?，消毒通道的尺寸和幾何形狀會(huì)不可避免地限制可用此設(shè)備消毒的物品的類型以及可得的產(chǎn)量。還可看出，水與燈的直接接觸影響燈的消毒能力。另外，出于對(duì)安全的考慮，燈的破裂可導(dǎo)致有毒的蒸汽元素(例如汞)與要消毒的物質(zhì)接觸，這是明顯不合要求的。
美國(guó)專利A-5,166,528描述了一種微波激發(fā)的紫外消毒器，用于類似于嬰兒奶瓶以及接觸透鏡的物體的表面消毒。該消毒器包括許多直接發(fā)出輻射到物體上的紫外燈泡。
美國(guó)專利A-5,141,636描述了一種水凈化系統(tǒng)，其中水沿著經(jīng)過紫外線源的流道流動(dòng)。其中沒有提及紫外線源的微波激發(fā)問題。
專利WO97/35624描述了一種將微波激發(fā)的紫外線能量源用作消毒裝置的消毒器。在紫外線能量源與要消毒的物質(zhì)間沒有裝波導(dǎo)管。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供的一種消毒器包括紫外燈；用于激發(fā)所述紫外燈的微波能量源；以及包圍該紫外燈，包括UV透明波導(dǎo)管的外殼。
消毒器是指適用于任何消毒、衛(wèi)生處理、凈化或滅菌過程的裝置。
UV透明波導(dǎo)管是指對(duì)紫外輻射基本透明的波導(dǎo)管，它對(duì)UV輻射的透射率一般大于90％，更好的則大于95％。
紫外燈適宜沒有電極。即它是包括例如半真空管的無(wú)電極燈，半真空管中含有蒸汽形式的一種元素或幾種元素的混合物。為實(shí)現(xiàn)此目的，汞是優(yōu)選的元素，也可替代地選用惰性氣體與汞的混合物、鈉以及硫。該燈產(chǎn)生的主波長(zhǎng)為254nm。
一方面，波導(dǎo)管控制著微波能量從外殼中流出。在本發(fā)明的實(shí)施例中，對(duì)穿過波導(dǎo)管的微波能量進(jìn)行控制是有用的，因?yàn)樵诒景l(fā)明的消毒過程中既產(chǎn)生UV輻射，也產(chǎn)生微波輻射。
另一方面，波導(dǎo)管阻礙微波能量從外殼中流出。
外殼中適宜含有石英或一種UV透明的塑料。
波導(dǎo)管中適宜含有一種導(dǎo)電材料。該材料是可以與其成一整體，或作為涂層或襯里施加上去。襯里與外殼的內(nèi)表面直接接觸，或與其間隔開。
波導(dǎo)管中適宜包括一個(gè)導(dǎo)電網(wǎng)。導(dǎo)電網(wǎng)最好含有銅、鋁和不銹鋼中的一種材料。
紫外燈適宜為細(xì)長(zhǎng)形，例如雪茄形。
透明波導(dǎo)管適宜為圓柱形或矩形。
紫外燈的工作溫度適宜為70℃以下。
微波能量源適宜包括磁控管。可代替使用的源為看起來(lái)如固體狀的裝置。
另外，消毒器還適宜包括一個(gè)導(dǎo)徑，用于將微波能量從微波能量源引導(dǎo)到紫外燈。
一方面，該導(dǎo)徑為微波能量界定了一條基本為直線的路徑。
另一方面，該導(dǎo)徑界定了如至少有一個(gè)矩形的非直線形的路徑。
另外，消毒器還適宜包括為所述外殼提供的護(hù)罩。該護(hù)罩最好具有一個(gè)進(jìn)口和一個(gè)出口，并且為引導(dǎo)流體從進(jìn)口經(jīng)外殼流到出口的形狀。該流體最好包括水和空氣。另外，消毒器包括泵是適宜，用于將流體從進(jìn)口流經(jīng)外殼抽送到出口。另外，可以利用中立促進(jìn)流體流動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供有一個(gè)燈裝置，用在含有紫外燈的消毒器中，所述的燈可由微波能量來(lái)激發(fā)；還提供有用于包圍紫外燈的外殼，該外殼包括UV透明波導(dǎo)管。
該紫外燈最好沒有電極。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種對(duì)物品進(jìn)行消毒的方法，該方法包括對(duì)紫外燈施加微波能量使其產(chǎn)生出紫外輻射；將物品暴露于所述紫外輻射中，其中外殼包圍著紫外燈，該外殼包括UV透明波導(dǎo)管。
一方面，物質(zhì)流經(jīng)該外殼。
現(xiàn)參照


根據(jù)本發(fā)明的消毒器的優(yōu)選實(shí)施例，圖中圖1為適用于凈化水的第一消毒器的示意圖；圖2a和圖2b為適用于凈化水的第二和第三消毒器的示意圖；圖3a和圖3b為適用于凈化空氣的第四和第五消毒器的示意圖；圖4為適合聯(lián)合采用UV消毒方法和微波消毒方法的第六消毒器的示意圖。
現(xiàn)舉例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，這些例子構(gòu)成了本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1示出了包括被圓柱形外殼20包圍的紫外燈10的消毒器。外殼20的圓柱形壁形成了波導(dǎo)管，并由對(duì)UV輻射透明的石英材料制成。在波導(dǎo)管的內(nèi)表面裝有導(dǎo)電銅網(wǎng)30。圓柱外殼的第一端上裝有堵頭法蘭22。第二端上裝有連接右邊的有轉(zhuǎn)角的波導(dǎo)管40的連接法蘭24，波導(dǎo)管40進(jìn)而與矩形波導(dǎo)管50相連。磁控管60作為微波能量源用于給矩形波導(dǎo)管50里提供微波，然后微波進(jìn)入右邊的有轉(zhuǎn)角的波導(dǎo)管40，最后到達(dá)被此微波激發(fā)的紫外燈10。
外殼20在管狀的護(hù)罩70中。護(hù)罩70具有進(jìn)水口72和出水口74。使用中，水從進(jìn)口72流入，經(jīng)過外殼20流向出口74。當(dāng)水流經(jīng)外殼時(shí)，被紫外燈10產(chǎn)生的UV輻射照射。輻射本身穿過外殼20的UV透明壁20a，20b與水接觸。
圖2a和2b表示相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)消毒器。這兩個(gè)消毒器都包括由圓柱形外殼120a，120b包圍的紫外線汞排放燈110a，110b。外殼120a，120b的圓柱形壁形成了波導(dǎo)管，并由對(duì)UV輻射透明的石英材料制成。在波導(dǎo)管內(nèi)表面裝有導(dǎo)電銅網(wǎng)130a，130b。在外殼120a，120b中有循環(huán)流動(dòng)的空氣或氮?dú)?。圓柱形外殼的第一端裝有堵頭法蘭122a，122b。第二端裝有連接法蘭124a，124b，連接含有黃銅波導(dǎo)管140a，140b和磁控管160a，160b的水密室150a，150b。磁控管160a，160b用作微波能量源，給黃銅波導(dǎo)管140a，140b中提供微波，隨后微波到達(dá)被此微波激發(fā)的紫外燈110a，110b。
外殼120a，120b在管狀護(hù)罩170a，170b中。管狀護(hù)罩170a，170b具有進(jìn)水口172a，172b和出水口174a，174b。使用中，水從進(jìn)口172a，172b流入，經(jīng)過外殼120a，120b流向出口174a，174b。當(dāng)水流經(jīng)外殼時(shí)，被紫外燈110a，110b產(chǎn)生的UV輻射照射。輻射本身穿過外殼的UV透明壁120a，120b與水接觸。
圖3a和3b表示的消毒器與圖2a和圖2b的消毒器結(jié)構(gòu)近似，但是用于凈化空氣的。這兩個(gè)消毒器都包括由圓柱形外殼220a，220b包圍的紫外線汞排放燈210a，210b。外殼220a，220b的圓柱形壁構(gòu)成波導(dǎo)管，并由對(duì)UV輻射透明的石英材料制成。在波導(dǎo)管內(nèi)表面裝有導(dǎo)電黃銅網(wǎng)230a，230b。在外殼220a，220b中有循環(huán)流動(dòng)的空氣或氮?dú)狻A柱形外殼的第一端裝有堵頭法蘭222a，222b。第二端裝有連接法蘭224a，224b，連接含有黃銅波導(dǎo)管240a，240b和磁控管260a，260b的氣密室250a，250b。磁控管260a，260b用作微波能量源，給黃銅波導(dǎo)管240a，240b中提供微波，隨后微波到達(dá)被此微波激發(fā)的紫外燈210a，210b。
外殼220a，220b位于管狀護(hù)罩270a，270b。護(hù)罩270a，270b具有空氣進(jìn)口272a，272b和空氣出口274a，274b。使用中，空氣從進(jìn)口272a，272b流入，經(jīng)過外殼220a，220b流向出口274a，274b。當(dāng)空氣流經(jīng)外殼220a，220b時(shí)，被紫外燈210a，210b產(chǎn)生的UV輻射照射。輻射本身穿過外殼的UV透明壁220a，220b與空氣接觸，殺滅其中的細(xì)菌和微生物。
圖4表示適用于類似醫(yī)療設(shè)備的物體的消毒的室形消毒器。紫外線汞排放燈310被包圍在圓柱外殼320中。外殼320的圓柱形壁構(gòu)成了波導(dǎo)管，并由對(duì)UV輻射透明而對(duì)微波輻射半透明的石英材料制成。在波導(dǎo)管內(nèi)表面裝有導(dǎo)電黃銅網(wǎng)330。在外殼320中有循環(huán)流動(dòng)的空氣或氮?dú)?。圓柱形外殼的第一端裝有堵頭法蘭322。第二端裝有連接法蘭324，與直線型導(dǎo)徑340連接，進(jìn)而和磁控管360相連。磁控管360用作微波能量源，給導(dǎo)徑340中提供微波，隨后微波到達(dá)被此微波激發(fā)的紫外燈310。
外殼320在護(hù)罩370中，護(hù)罩370具有一個(gè)入口門380。使用中，可包括金屬物件的待消毒物件，被置于護(hù)罩370中。物件被紫外燈310產(chǎn)生的UV輻射以及來(lái)自于磁控管360的微波輻射照射。射線本身穿過UV透明而對(duì)微波半透明的外殼320的壁，接觸到消毒物件。護(hù)罩370可選擇地提供盛裝物件的UV透明架。還可以在護(hù)罩370上裝有內(nèi)壁反射性的襯里，例如鋁箔襯里。
本發(fā)明的消毒器適合用于消毒人類用水；適用于消毒廢水和污水；適用于消毒包括醫(yī)療設(shè)備的金屬或非金屬物體；適用于消毒建筑如醫(yī)院、辦公室及家庭里的空氣；適用于固化膠水和特種的墨水；適用于祛除微生物；還適用于通過殺滅貨物表面上的細(xì)菌來(lái)延長(zhǎng)食品的貨架存放時(shí)間。
本發(fā)明的消毒器一方面適用于用在車輛的，如轎車、卡車和巴士的空調(diào)系統(tǒng)。要使該消毒器形狀和大小適合放在車輛的空調(diào)系統(tǒng)中，所以一般比用于大型空氣和水處理設(shè)備中的消毒器的尺寸要小一些。
此處由消毒器產(chǎn)生的紫外光另外可調(diào)整為高密度的光源。其合適的用途包括建筑照明，以及轎車、卡車、巴士等車輛的照明。
權(quán)利要求
1.一種消毒器包括紫外燈；用于激發(fā)所述紫外燈的微波能量源；以及包圍所述紫外燈的外殼，該外殼包括UV透明的波導(dǎo)管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的消毒器，其特征是所述紫外燈沒有電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的消毒器，其特征是，所述波導(dǎo)管控制從外殼流出的微波能量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的消毒器，其特征是，所述波導(dǎo)管阻礙從外殼流出微波能量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之任一條的消毒器，其特征是，所述外殼由石英或UV透明的塑性材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之任一條的消毒器，其特征是，所述波導(dǎo)管包含導(dǎo)電材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的消毒器，其特征是，所述波導(dǎo)管包括導(dǎo)電網(wǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的消毒器，其特征是，所述導(dǎo)電網(wǎng)含有銅、鋁或不銹鋼中的一種材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8之任一條的消毒器，其特征是，所述紫外燈為細(xì)長(zhǎng)形。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9之任一條的消毒器，其特征是，所述透明波導(dǎo)管具有圓柱形或矩形的形狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10之任一條的消毒器，其特征是，所述紫外燈的工作溫度低于70℃。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11之任一條的消毒器，其特征是，所述微波能量源包括磁控管。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12之任一條的消毒器，另外還包括引導(dǎo)所述微波能量從所述微波能量源到所述紫外燈的導(dǎo)徑。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的消毒器，其特征是，所述導(dǎo)徑界定了一條基本為直線的路徑。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的消毒器，其特征是，所述導(dǎo)徑界定了一條非直線形的路徑。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-15之任一條的消毒器另外包括用于所述外殼的護(hù)罩。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-16之任一條的消毒器，其特征為，所述護(hù)罩具有一個(gè)進(jìn)口和一個(gè)出口，并且具有引導(dǎo)水從所述進(jìn)口經(jīng)所述外殼流到所述出口的形狀。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的消毒器，其特征為，所述流體包括水和空氣。
19.根據(jù)權(quán)利要求17-18的消毒器，另外包括用于將流體從所述進(jìn)口經(jīng)外殼抽送到所述出口的泵。
20.消毒器基本如說(shuō)明書和附圖所示。
21.用在消毒器中的燈裝置，包括紫外燈，所述燈可被微波能量來(lái)激發(fā)；和包圍所述紫外燈的外殼，該外殼包括UV透明波導(dǎo)管。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的燈裝置，其特征為，所述紫外燈沒有電極。
23.燈裝置基本如說(shuō)明書和附圖所示。
24.一種消毒物品的方法包括將微波能量用于紫外燈，以產(chǎn)生紫外輻射；以及將物品暴露于所述紫外輻射中，其中外殼包圍所述紫外燈，所述外殼包括UV透明波導(dǎo)管。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的一種方法，其特征為，所述物質(zhì)流經(jīng)所述外殼。
26.一種消毒物質(zhì)的方法，基本如所附說(shuō)明書和附圖所示。
全文摘要
描述了一種消毒器,該消毒器包括紫外燈、用于激發(fā)所述紫外燈的微波能量源和用于包圍紫外燈的外殼,該外殼包括UV透明波導(dǎo)管。該消毒器特別適用于凈化水。
文檔編號(hào)C02F1/72GK1328474SQ99813817
公開日2001年12月26日 申請(qǐng)日期1999年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月28日
發(fā)明者J·盧卡斯, J·L·莫魯茲 申請(qǐng)人:奎伊技術(shù)有限公司