一种紫外线灯
专利汇可以提供一种紫外线灯专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型是一种以 微波 或高频 电磁波 激发的紫外线灯，属于放电灯技术领域。本实用新型针对 现有技术 中有 电极 紫外线灯使用寿命短、使用不方便；无电极紫外线灯不易被激发点燃甚至不易实施等方面的 缺陷 和不足，在 石英 灯管 / 灯泡 内加入耐高温的金属屑或金属网或金属 泡沫 ，利用微波或高频电磁波激发石英灯管内的惰性气体，使之放电，并使灯管/灯泡内的汞 汽化 ，产生紫外线。本实用新型结构简单，成本低廉，容易点燃，消毒效果好，使用寿命长，安全可靠，使用方便，与微波或高频电磁波设备配套使用，可用于空气、 水 、食品、餐具等的消毒杀菌。，下面是一种紫外线灯专利的具体信息内容。
1.一种紫外线灯，灯管/灯泡外壳(1)的材质为石英玻璃，其特征在于：灯管/ 灯泡外和灯管/灯泡壁均没有电极，灯管/灯泡抽真空后充入惰性气体，加入 汞(3)，灯管/灯泡内腔(2)中放置耐高温的金属屑(4)或金属网(5)或 金属泡沫(6)，该紫外线灯以微波或高频电磁波为激发源。
2.如权利要求1所述的紫外线灯，其特征在于：金属屑(4)或金属网(5)或 金属泡沫(6)的材质是钨，或钼，或镍，或铁，或铁镍合金。
3.如权利要求1或2所述的紫外线灯，其特征在于：灯管/灯泡外壳(1)的材 质为高纯度石英玻璃。
4.如权利要求1或2所述的紫外线灯，其特征在于：灯管/灯泡内充入的惰性气 体可以是氖气或氩气或氦气或氪气或氙气，灯内工作气压大于等于123Pa， 小于等于143Pa，灯管/灯泡内加入的汞(3)的含量小于等于3mg。
5.如权利要求3所述的紫外线灯，其特征在于：灯管/灯泡内充入的惰性气体可 以是氖气或氩气或氦气或氪气或氙气，灯内工作气压大于等于123Pa，小于 等于143Pa，灯管/灯泡内加入的汞(3)的含量小于等于3mg。
6.如权利要求3所述的紫外线灯，其特征在于：灯管/灯泡外壳(1)的材质中 含有微量钛金属。
7.如权利要求5所述的紫外线灯，其特征在于：灯管/灯泡外壳(1)的材质中 含有微量钛金属。
8.如权利要求1或2所述的紫外线灯，其特征在于：灯的形状为直线型，或“n” 型，或环型，或方型，或“H”型，或球型。
9.如权利要求3所述的紫外线灯，其特征在于：灯的形状为直线型，或“n” 型，或环型，或方型，或“H”型，或球型。
10.如权利要求4所述的紫外线灯，其特征在于：灯的形状为直线型，或“n” 型，或环型，或方型，或“H”型，或球型。
技术领域
本实用新型属于一种放电灯，特别是涉及一种以微波或高频电磁波作为激 发源的紫外线灯。
背景技术
常见的紫外线消毒杀菌是采用普通紫外线灯和镇流器配合产生紫外线，它 存在以下不足：
①普通紫外线灯的工作原理与普通日光灯一样，起辉后，通过限制工作电 流的方法，使灯管持续辉光放电而发光。根据气体放电的原理，灯管内气体放 电区域仅集中在管芯附近，呈细线状，也就是说，放电区域较小，产生的紫外 线功率也小。增加灯管直径或加大工作电流都不能有效地提高紫外线功率；虽 然增加灯管长度可以提高紫外线总功率，但是长灯管的安装、使用都不方便， 很受局限。
②当紫外线灯管表面有灰尘和脏物时，会影响紫外线的产生，达不到良好 的杀菌效果，因此需要定期对灯管进行清洁。但普通紫外线灯的清扫费时费力， 不安全、不方便，严重影响了灯管的使用。
③普通紫外线灯的灯管寿命，GE(美国通用公司)、松下、飞利浦等目前可 达到8000～10000小时，我国大多只能达到1000～3000小时。
④当需要与微波设备配合使用时，比如，放在微波炉内进行消毒杀菌，普 通紫外线灯不能长期承受微波炉的高温，因为在炉内，其灯丝更易老化，寿命 更短，且结构冗杂。
现在也有一种紫外线灯，采用无电极的形式，灯内充有惰性气体和汞，接 受微波激发产生紫外线，如专利号为03234427.9的一件名为“一种微波激励紫外 光源”的实用新型专利中所涉及到的一种紫外线灯。但是，其缺陷在于：①灯管 内汞的充入量太大，灯管易爆，对环境造成污染，同时危害人体的生命安全， 一般不具有实施可能；②因为没有电极，这种灯不容易被微波激发出紫外线来， 也不能够长时间稳定地发出紫外线。
鉴于现有技术的缺陷或不足，本专利申请在大量的试验基础上，提出了新 的紫外线灯的设计方案。
实用新型内容
本实用新型致力于解决现有技术中存在的问题，提供了一种以微波或高频 电磁波为激发源、易激发、放电区域大、成本低、寿命长、安全方便、用于消 毒杀菌的紫外线灯。
本实用新型所设计的紫外线灯，灯管/灯泡外壳的材质为石英玻璃，其特征 在于：灯管/灯泡外和灯管/灯泡壁均没有电极，灯管/灯泡抽真空后充入惰性气体， 加入汞，灯管/灯泡内腔中放置耐高温的金属屑或金属网或金属泡沫，该紫外线 灯以微波或高频电磁波为激发源。
紫外线灯的灯管/灯泡抽真空后，仍可能残留有极微量的氧气等杂质气体； 而且，在工作过程中，灯管/灯泡也可能会释放微量氧气，影响紫外线灯的工作。 因此本实用新型所设计的灯管/灯泡内腔中放置耐高温的金属屑或金属网或金属 泡沫。紫外线灯在工作时产生高温，该金属屑或金属网或金属泡沫被加热到数 百度，与灯管/灯泡中残留的或者灯管/灯泡释放的氧气反应，生成微量氧化物， 附着在灯管/灯泡壁或金属屑或金属网或金属泡沫上，从而保证了灯管/灯泡内惰 性气体的纯度。另一方面，金属屑或金属网或金属泡沫为导电材料，引起管内 局部电磁场增强，产生尖端放电效应，灯管/灯泡内放电更加容易，从而降低紫 外线灯中气体放电的阈值，使灯更容易被激发点燃。特别是，与通常习惯采用 的单金属丝比较，金属屑或金属网或金属泡沫有较多的尖端，其尖端效应更为 有效，气体放电的阈值更低。
所述紫外线灯的灯管/灯泡内腔中的金属屑或金属网或金属泡沫的材质可以 是钨，或钼，或镍，或铁，或铁镍合金。该金属屑或金属网或金属泡沫直接放 置于灯管/灯泡内。
由于一般的纯度较低的石英玻璃在高温下会释放出较多的OH-，OH-具有强 烈的氧化作用，影响灯的质量和寿命，因此，所述紫外线灯的灯管/灯泡外壳的 材质为高纯度石英玻璃。灯管/灯泡外壳的材质中还可以含有微量钛金属，透光 窗口在254nm。
消毒时，微波或高频电磁波直接照射紫外线灯，激发灯管/灯泡内的惰性气 体放电，造成灯管/灯泡内温度升高，使灯管/灯泡内的汞汽化；在汞的汽化过程 中，汞产生放电，并放射多光谱的紫外线，透光窗口在254nm的石英灯管/灯泡 放出254nm波长的紫外线，可以消毒杀菌；同时混合有微量钛金属的石英灯管/ 灯泡将阻止185nm紫外线逸出使空气电离而产生不需要的臭氧，阻止 320～400nm紫外线逸出使皮肤产生红斑等；没有混合钛金属的石英灯管/灯泡可 以释放出185nm的紫外线，产生臭氧，当臭氧浓度较大时，可以在人畜不在现 场的情况下，把臭氧扩散到空气中，对空气进行消毒杀菌，除烟除味除臭，分 解装修产生的挥发气体；也可把臭氧溶于水中，对水中的物质如水果蔬菜等进 行消毒，分解残留在水果蔬菜上的农药，同时也对水杀菌消毒。
所述紫外线灯，从安全实用的角度，灯管/灯泡内加入的汞的含量小于等于 3mg，在此范围内，汞的具体含量根据灯管/灯泡大小和实际需要的消毒强度确 定。在某一确定大小的紫外线灯管/灯泡内，如果汞的含量过大，会在汽化过程 中产生高温，不利于紫外线消毒，并对灯管/灯泡壁形成高压，使灯管/灯泡易爆， 对环境造成污染，危害人体的健康和生命安全；如果汞的含量减小，在其它条 件不变的情况下，达到同一消毒杀菌效果的时间将会延长。所述紫外线灯管/灯 泡内充入的惰性气体可以是氖气或氩气或氦气或氪气或氙气，灯内工作气压大 于等于123Pa，小于等于143Pa。惰性气体的含量如果过大(气压过高)，会在 使汞或碘化锑汽化之后，使温度继续上升，不利于紫外线消毒；如果过小(气 压过低)，上升的温度将不足以使汞或碘化锑迅速汽化。
如前所述的紫外线灯可制成不同的规格，长短粗细不限，从而能够适应多 种应用环境的需要。紫外线灯的形状不拘，可以为直线型，或“n”型，或环型， 或方型，或“H”型，或球型。
该紫外线灯没有电子镇流器，没有外接任何电源。与普通的紫外线灯不同， 本实用新型所述的紫外线灯的放电区域是整个灯管/灯泡，放电区域远大于普通 紫外线灯，产生的紫外线强度远远大于普通紫外线灯。本实用新型所述的紫外 线灯的使用寿命可达100000小时，远大于现有技术紫外线灯的使用寿命。
本实用新型可用于消毒杀菌。申请人在成都的医院和建筑单位进行过多次 试验，试验结果表明，与现有技术比较，本实用新型的优点和有益效果主要是： 消毒杀菌效果好，微波或高频电磁波激发的启动电压低，容易点燃，结构简单， 成本低廉，使用方便，清洗方便，不怕震动，灯管/灯泡使用寿命长，而且安全 可靠。因为微波或高频电磁波的穿透力强，在不影响消毒杀菌强度的前提下紫 外线灯的体积可以很小，可以制成多种规格尺寸和多种形状，所以本实用新型 可适应不同大小的空间要求，与微波或高频电磁波设备配套使用，可用于空气、 水、食品、餐具、毛巾等的消毒杀菌。
附图说明
图1是直线型紫外线灯的结构图。
图2是“n”型紫外线灯的结构图。
图3是环形紫外线灯的结构图。
图4是方型紫外线灯的结构图。
图5是“H”型紫外线灯的结构图。
图6是球型紫外线灯的结构图。
图中标号如下：
1灯管/灯泡外壳 2灯管/灯泡内腔
3汞 4金属屑
5金属网 6金属泡沫
具体实施方式
实施例一
如图1所示。直线型紫外线灯。灯管外壳1为高纯度石英玻璃，并混合有 微量钛金属。灯管外和灯管壁均没有电极。灯管直径15mm，灯管长度180mm。 灯管内腔2中放置材质为钨的金属屑4。灯管抽真空后充入氦气，气压为135Pa； 加入2.8mg汞3。
将五支紫外线灯和500mL水，放入800W微波炉中。环境温度14℃，水温 16℃，色度约30度，浑浊度约15度，水中的总大肠菌群为6个/mL，细菌总数 为831个/mL。接通电源，启动微波炉，约0.5秒钟，灯点燃，发出紫外线。2 分钟后，关闭微波炉，结束消毒。检测发现，水中的总大肠菌群的数量降为0 个/mL，细菌总数降为9个/mL，水中的细菌几乎完全被消灭，符合GB5749-85 《生活饮用水卫生标准》的要求。
实施例二
如图2所示。“n”型紫外线灯。灯管外壳1为高纯度石英玻璃，并混合有 微量钛金属。灯管外和灯管壁均没有电极。灯管直径18mm，灯管总长200mm。 灯管内腔2中放置材质为镍的金属网5。灯管抽真空后充入氖气，气压为143Pa； 加入2.4mg汞3。
将一支紫外线灯插入一个30W高频振荡器的输出线圈中，当接通高频振荡 器的电源后，高频振荡器产生频率3.5MHz的高频电磁波，通过输出端线圈作用 于灯管上，约0.6秒钟，灯点燃，发出紫外线。
实施例三
如图3所示。环型紫外线灯。灯管外壳1为普通石英玻璃。灯管外和灯管 壁均没有电极。灯管直径20mm，灯管圆周总长314mm。灯管内腔2中放置材 质为钼的金属泡沫6。灯管抽真空后充入氩气，气压为140Pa；加入1.8mg汞3。
将紫外线灯放入800W微波炉中，接通电源，启动微波炉，不到1秒钟， 灯点燃，发出紫外线。
实施例四
如图4所示。方型紫外线灯。灯管外壳1为高纯度石英玻璃。灯管外和灯 管壁均没有电极。灯管直径8mm，灯管周长40mm。灯管内腔2中放置材质为 铁的金属屑4。灯管抽真空后充入氪气，气压为130Pa；加入0.5mg汞3。
将紫外线灯放入1000W微波炉中，接通电源，启动微波炉，约1.5秒钟， 灯点燃，发出紫外线。
实施例五
如图5所示。“H”型紫外线灯。灯管外壳1为高纯度石英玻璃。灯管外和 灯管壁均没有电极。灯管直径15mm，灯管平行的两段各长100mm，连接此两 段的另一段长80mm。灯管内腔2中放置材质为铁镍合金的金属网5。灯管抽真 空后充入氙气，气压为123Pa；加入3.0mg汞3。
将紫外线灯放入800W微波炉中，接通电源，启动微波炉，不到2秒钟， 灯点燃，发出紫外线。
实施例六
如图6所示。球型紫外线灯(灯泡)。灯泡外壳1为高纯度石英玻璃，并混 合有微量钛金属。灯泡外和灯泡壁均没有电极。灯泡内径20mm。灯泡内腔2 中放置材质为铁镍合金的金属泡沫6。灯泡抽真空后充入氖气，气压为133Pa； 加入1.2mg汞3。
将紫外线灯放入650W微波炉中，接通电源，启动微波炉，不到1秒钟， 灯点燃，发出紫外线。
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