[发明专利]无极紫外杀菌灯

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种紫外线杀菌灯。

二、背景技术：

现有的紫外线杀菌灯都是有电极(即灯丝)的，将充有氩气和汞蒸汽混合气体的石英玻璃管或者透紫外线的玻璃管通过镇流器接入电源座，在电场的激发下发出氩、汞的特征谱线即紫外光。透紫外线的玻璃管的紫外线杀菌灯虽然生产工艺简便，产品制造成本相对较低，但在紫外线杀菌效果方面上远远比不上石英杀菌灯。但现有的石英杀菌灯存在很多缺点，1、成本较高。石英玻璃的性能与普通玻璃在性能上有很大的差别，主要是热膨胀系数不同，封接不能用普通的自动化程度较高的制造办法，且有电极紫外线杀菌灯是由多个制灯零件组合而成，每个零件加工过程都较为复杂。这使得石英杀菌灯的生产不能规模化、机械化生产，而只能以手工来生产，造成了较高的成本。2、寿命较短。(1)由于电极的金属材料和石英玻璃的膨胀系数不完全一致，长期使用就会在电极的封接处出现微小漏气造成灯的寿命终了。(2)由于电极处理得不好导致灯的寿命短。(3)阴极受损，点一段时间灯就灭了。紫外线杀菌灯的灯芯和灯管的封接过程中产生的高温加剧了对灯丝的高温氧化，导致阴极严重受损，这一点是有电极紫外线杀菌灯的致命缺陷，导致有电极紫外线灯的有效寿命不足几千小时，质量较好的平均寿命一般也只为3000小时左右。3、光衰严重。由于在加工过程中灯管的核心部分阴极已高温氧化受到了不同程度的损伤，导致灯管的阴极电子发射能力大幅度降低，随着时间的推移，紫外光强度衰减逐渐加快，即使灯不熄也达不到强效杀菌的效果。4、启动时间长。有电极的紫外线杀菌灯有一个较长的预热激发、启动的过程。且现有的紫外线杀菌灯的石英灯管内只充有氩气，其管壁温度一高，其辐射强度就下降，其只能做成不高于100瓦的小功率管，不能应用到大功率管上，而许多场合的杀菌需要大功率的紫外线杀菌灯，所以，现有的紫外线杀菌灯使用受到限制。

三、发明内容：

本发明的目的就是解决现用技术中存在的上述问题，提供一种寿命长、启动快、光衰缓慢、功率范围宽、成本相对较低的无极紫外杀菌灯。

为完成上述目的，本发明的技术解决方案是：一种无极紫外杀菌灯，它包括灯管、两个功率耦合器和高频激励源；功率耦合器包括散热器和高频电流互感器；散热器是由底座和顶盖组成的，底座的上端与顶盖合在一起后成为一个整圆，底座与顶盖结合部位有固定在一起的结构；高频电流互感器是由磁环和线圈组成的，磁环是由能合成一个整圆的上、下两个半圆组成的；磁环置于散热器内，紧贴散热器，并由散热器的底座和顶盖卡箍固定；下半圆磁环的底部缠绕有线圈，该处散热器的底座上有容纳线圈的位置，线圈的匝数根据输出功率的需要设定；线圈的两端分别连接高频激励源的输出端，高频激励源的输入端连接电源；灯管为框形，其两端的盲管内装有汞齐，灯管内充有惰性气体，其两短边卡箍在功率耦合器的上、下半圆磁环内。

上述所述本发明的散热器底座的上端与顶盖的外缘为锯齿状，以增加其散热面积。散热器采用铝合金材料制成，其铝合金材料的优选型号为A006063。

上述所述本发明的灯管内充有的惰性气体为氩气和氪气的混合气体，两种气体在压力20pa、环境温度25℃的情况下的体积比为：4±0.1∶1±0.1。

上述所述本发明的灯管采用石英管材，型号为HX-透紫外石英材料制成。

上述所述本发明的磁环采用锰锌铁氧体制成，锰锌铁氧体型号为N27；线圈采用铁氟龙导线制成，铁氟龙的型号为AFT250，线圈的匝数为12匝。

本发明无极紫外杀菌灯通过高频激励源产生一个高频信号，它经过馈线送至功率耦合器。当高频电流通过功率耦合器时产生一个高频电磁场，变化的磁场，即产生一个垂直于磁场变化的电场，使灯泡内部放电空间的电子被电场加速，当能量达到1电子伏特时，与容器内的气体分子发生碰撞，使灯管内气体雪崩电离形成等离子体，等离子体受激原子返回基态时，自发射出253.7nm为主的紫外光。由于无极紫外杀菌灯灯泡内没有灯丝或电极，所以不存在限制灯具寿命的必然元件，灯具的寿命仅由电子元器件的质量和电路原理及其调试技术所决定。它解决了有电极紫外线杀菌灯无法解决的矛盾，具有以下优点：

1)高效率。由于采用高频电磁场来激发气体，它的紫外光强度明显高于普通紫外线灯。

2)功率范围宽。由于没有电极，不受电极的限制，所以，其可以做成低功率产品，也可以做成大于400瓦的高功率产品，适用功率范围宽，适用消毒杀菌的范围广，高效节能。