一种准分子杀菌灯管及其制备方法、杀菌灯及其组件

技术领域

本发明涉及杀菌设备技术领域，具体涉及一种准分子杀菌灯管及其制备方法、杀菌灯及其组件。

背景技术

现有的准分子杀菌灯中电极的布置方式有两种：一种是双管结构的内电极结构和外电极结构；还有一种是采用单管结构，在单管结构中，正负电极分别形成相互平行的放电平面。

然而，在双管结构中，电极的制作方式较为繁琐，电极的固定及更换较为困难，造成双管电极的结构复杂，成本高昂。而单管结构在制备时通常需要采用印刷电极的方式，而印刷电极的寿命较短，且工艺繁琐，同时由于印刷电极是高温固化到石英管上的，无论是电极损坏还是灯管损坏都需要整体更换。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种准分子杀菌灯管及其制备方法、杀菌灯及其组件，以解决现有技术中准分子杀菌灯结构复杂、工艺繁琐的技术问题。

本发明实施例提供的技术方案如下：

本发明实施例第一方面提供一种准分子杀菌灯管，包括：灯管本体，所述灯管本体中设置有储气腔体，所述储气腔体的两端压封，所述储气腔体和外界保持气密，所述灯管本体上未安装电极；排气管，所述排气管设置在所述灯管本体上，所述排气管用于在所述储气腔体压封后处于真空状态时，向所述储气腔体充入工作气体。

可选地，所述工作气体包括：氪气和氯气的混合气体或氪气和氯化氢的混合气体，所述氪气和氯气之间的体积比为500:1～20:1，所述储气腔体中氪气和氯气混合气体的压强为10Kpa～50Kpa；所述氪气和氯化氢之间的体积比为500:1～20:1，所述储气腔体中氪气和氯化氢混合气体的压强为10Kpa～50Kpa。

可选地，所述灯管本体的直径为5mm～50mm，所述储气腔体的长度为20mm～200mm。

本发明实施例第二方面提供一种准分子杀菌灯管的制备方法，包括：截取预设长度的石英灯管，并去除截取灯管中的羟基；将截取的灯管两端压封；在灯管本体上接排气管；通过排气管将所述灯管抽真空，并通过排气管充入工作气体；封闭排气管，并检查灯管的气密性。

本发明实施例第三方面提供一种杀菌灯，包括：灯管、第一电极和第二电极，所述灯管采用本发明实施例第一方面及第一方面任一项所述的准分子杀菌灯管，所述第一电极和所述第二电极可拆卸地安装在所述灯管的外表面上，所述第一电极和所述第二电极沿所述灯管的长度方向并排布置，所述第一电极和所述第二电极之间的间隙为5mm～20mm，所述第一电极和所述第二电极之间产生的电场激发灯管内的工作气体发光。

可选地，所述第一电极和/或所述第二电极包括：电极接线柱和电极片，所述电极片为铝电极片、铝合金电极片、不锈钢电极片、铜电极片、铁电极片以及银电极片中的任意一种，一组第一电极和第二电极用于激发一根或多根准分子杀菌灯管放电。

可选地，所述灯管为圆管结构，所述电极片为与所述灯管同心且具有预设夹角的圆弧状结构。

本发明实施例第四方面提供一种杀菌灯组件，包括：多个本发明实施例第二方面及第二方面任一项所述的杀菌灯；外壳，所述外壳包括上外壳和下外壳，所述上外壳为PEI上外壳、PC上外壳、PC/ABS上外壳、PA上外壳或者陶瓷上外壳中的任意一种，所述下外壳为PEI下外壳、PC下外壳、PC/ABS下外壳、PA下外壳或者陶瓷下外壳中的任意一种。

可选地，该杀菌灯组件还包括：带通滤波器，所述带通滤波器用于将所述杀菌灯发出的预设波段的光透过。

可选地，该杀菌灯组件还包括：密封圈和电源，所述密封圈设置在所述上外壳和所述下外壳之间，用于对所述杀菌灯组件进行密封，防止臭氧释放；所述电源用于驱动一组杀菌灯或同时驱动多组杀菌灯组件。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明实施例提供的准分子杀菌灯管，设置了灯管本体和储气腔体，并且在灯管本体上设置了排气管，这样在灯管生产过程中，可以先将得到的灯管两侧压封，然后通过排气管进行腔体的抽真空以及工作气体的充入，由此可以使得该灯管的抽真空以及充入气体过程更加便捷。同时，该准分子杀菌灯管上没有安装电极，这样的结构可以连续性进行灯管本体的生产，在使用时只需在灯管的外表面上安装上电极即可，即电极和灯管采用分离式设计，使得灯管或者电极可以单独更换，降低了该杀菌灯的维护成本。

本发明实施例提供的准分子杀菌灯管的制备方法，截取预设长度的灯管并对其进行压封后，在灯管本体上设置了排气管，可以通过排气管进行腔体的抽真空以及工作气体的充入，由此可以使得该灯管的抽真空以及充入气体过程更加便捷。同时，双侧压封形成密闭放电空间的结构，类似于254nm的汞灯的制作工艺，制造成本低廉，工艺成熟，不良率低。此外，该准分子杀菌灯管上没有安装电极，这样的结构可以连续性进行灯管本体的生产，在使用时只需在灯管的外表面上安装上电极即可，即电极和灯管采用分离式设计，使得灯管或者电极可以单独更换，降低了该杀菌灯的维护成本。

本发明实施例提供的杀菌灯，通过在灯管上可拆卸地安装第一电极和第二电极，即第一电极、第二电极与灯管之间采用分离式设计，使得灯管或者电极可以单独更换，降低了该杀菌灯的维护成本。

本发明实施例提供的杀菌灯组件，采用上外壳和下外壳可以将多个杀菌灯组合在一起，便于用户的使用。同时，上外壳和下外壳的设置还能够对杀菌灯进行保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中准分子杀菌灯管的立体图；

图2为本发明实施例中准分子杀菌灯管的正视图；

图3为图2所示的A-A向剖视图；

图4为本发明实施例中准分子杀菌灯管的俯视图；

图5为图4所示的B-B向剖视图；

图6为本发明实施例中准分子杀菌灯管制备方法的流程图；

图7为本发明实施例中杀菌灯的结构框图；

图8为本发明另一实施例中杀菌灯的结构框图；

图9为本发明实施例中杀菌灯组件的结构框图；

图10为本发明另一实施例中杀菌灯组件的结构框图；

图11为本发明另一实施例中杀菌灯组件的结构框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，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，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。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发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本发明实施例提供一种准分子杀菌灯管，如图1、图2、图3、图4及图5所示，该杀菌灯管包括：灯管本体1，灯管本体1中设置有储气腔体3，储气腔体3的两端压封，储气腔体3和外界保持气密，灯管本体1上未安装电极；排气管2，排气管2设置在灯管本体1上，排气管2用于在储气腔体3压封后处于真空状态时，向储气腔体3充入工作气体。

本发明实施例提供的准分子杀菌灯管，设置了灯管本体1和储气腔体3，并且在灯管本体1上设置了排气管2，这样在灯管生产过程中，可以先将得到的灯管两侧压封，然后通过排气管2进行腔体的抽真空以及工作气体的充入，由此可以使得该灯管的抽真空以及充入气体过程更加便捷。同时，该准分子杀菌灯管上没有安装电极，这样的结构可以连续性进行灯管本体1的生产，在使用时只需在灯管的外表面上安装上电极即可，即电极和灯管采用分离式设计，使得灯管或者电极可以单独更换，降低了该杀菌灯的维护成本。

在一实施例中，为了使该准分子杀菌灯管在工作时可发出紫外光，工作气体采用氪气和氯气的混合气体或氪气和氯化氢的混合气体。当该准分子杀菌灯采用该混合气体放电时，可以发出中心波长为222nm的紫外光。在一具体实施方式中，氪气和氯气之间的体积比为500:1～20:1，储气腔体3中氪气和氯气混合气体的压强为10Kpa～50Kpa；氪气和氯化氢之间的体积比为500:1～20:1，所述储气腔体3中氪气和氯化氢混合气体的压强为10Kpa～50Kpa。

为了使该准分子杀菌灯管工作时发光的稳定性更好，在储气腔体3中还可以充入辅助气体，该辅助气体为氦气和/或氖气。辅助气体不发光，辅助气体的体积占储气腔体3体积的0％～40％。

在一实施例中，灯管本体1的直径为5mm～50mm，储气腔体3的长度为20mm～200mm。在一具体实施方式中，灯管本体1可以是圆管结构，也可以根据实际需要，设置为方管或其他结构。

实施例2

本发明实施例提供一种准分子杀菌灯管的制备方法，如图6所示，该方法包括如下步骤：

步骤S101：截取预设长度的石英灯管，并去除截取灯管中的羟基；在一实施例中，在制备准分子杀菌灯管时，可以根据实际需要，先截取预设长度的灯管，例如截取2cm～20cm长的灯管，然后对于截取的灯管，去除其中的羟基，由于紫外灯在工作时高温会将其中羟基向灯管内渗透，在电弧的作用下随着灯管温度的升高，羟基与密闭腔体内的混合气体放生还原反应，降低灯管的使用寿命，因此，在截取灯管后，可以先去除其中的羟基，在进行后续抽真空和充气的处理。具体地，在去除羟基后，使得灯管中羟基的含量小于等于10PPM。

步骤S102：将截取的灯管两端压封；在一实施例中，在截取灯管并去除羟基之后，可以将灯管的两端进行压封，使得灯管内的储气腔体与外界保持气密。

步骤S103：在灯管本体上接排气管；在一实施例中，在将灯管密封之后，可以在灯管上接排气管，具体可以在灯管本体的中部位置采用熔接的方式形成排气管，由此可以通过该排气管进行排气和充气。此外，排气管也可以设置灯管本体上的其他位置，本发明对此不做限定。

步骤S104：通过排气管将灯管抽真空，并通过排气管充入工作气体；在一实施例中，在形成排气管之后，可以通过该排气管抽出灯管的储气腔体中空气，使得储气腔体达到真空状态。之后再通过该排气管充入工作气体，便于后续该准分子杀菌灯管的发光。

在一实施例中，为了使该准分子杀菌灯管在工作时可发出紫外光，工作气体采用氪气和氯气的混合气体或氪气和氯化氢的混合气体。当该准分子杀菌灯采用该混合气体放电时，可以发出中心波长为222nm的紫外光。在一具体实施方式中，氪气和氯气之间的体积比为500:1～20:1，储气腔体中氪气和氯气混合气体的压强为10Kpa～50Kpa；氪气和氯化氢之间的体积比为500:1～20:1，所述储气腔体中氪气和氯化氢混合气体的压强为10Kpa～50Kpa。

步骤S105：封闭排气管，并检查灯管的气密性。在一实施例中，在将工作气体按照上述体积充入储气腔体，且储气腔体内的压强满足上述要求后，可以将该排气管封闭，并对灯管储气腔体的气密性进行检查，使其符合所需要求。

本发明实施例提供的准分子杀菌灯管的制备方法，截取预设长度的灯管并对其进行压封后，在灯管本体上设置了排气管，可以通过排气管进行腔体的抽真空以及工作气体的充入，由此可以使得该灯管的抽真空以及充入气体过程更加便捷。同时，双侧压封形成密闭放电空间的结构，类似于254nm的汞灯的制作工艺，制造成本低廉，工艺成熟，不良率低。此外，该准分子杀菌灯管上没有安装电极，这样的结构可以连续性进行灯管本体的生产，在使用时只需在灯管的外表面上安装上电极即可，即电极和灯管采用分离式设计，使得灯管或者电极可以单独更换，降低了该杀菌灯的维护成本。

实施例3

本发明实施例还提供一种杀菌灯，如图7所示，该杀菌等包括：灯管、第一电极4和第二电极5，灯管采用上述实施例所述的准分子杀菌灯管，第一电极4和第二电极5可拆卸地安装在灯管的外表面上，第一电极4和所述第二电极5沿灯管的长度方向并排布置，第一电极4和所述第二电极5之间的间隙D为5mm～20mm，第一电极4和第二电极5之间产生的电场激发灯管内的工作气体发光。

在一实施例中，如图7所示，该杀菌灯在使用时，可以将第一电极4和第二电极5连接至一高压交流电源10，该高压交流电源10在2K伏～20K伏的范围内，使得启动后第一电极4与第二电极5之间的高电压将击穿储气腔体内作为工作气体的氪气和氯气的混合气体或氪气和氯化氢的混合气体进行放电，氪气和氯气的混合气体或氪气和氯化氢的混合气体放电时发出中心波长为222nm的紫外光。

本发明实施例提供的杀菌灯，通过在灯管上可拆卸地安装第一电极4和第二电极5，即第一电极4、第二电极5与灯管之间采用分离式设计，使得灯管或者电极可以单独更换，降低了该杀菌灯的维护成本。

在一实施例中，该杀菌灯在工作时，可以将第一电极4和第二电极5连接至一高压交流电源10，此时，如图8所示，第一电极4和/或第二电极5包括：电极接线柱42和电极片41，电极片41为铝电极片、铝合金电极片、不锈钢电极片、铜电极片、铁电极片以及银电极片中的任意一种。在一具体实施方式中，电极片41采用冲压成型制作，成本低廉且尺寸稳定。当电极片41采用铝电极片时，铝电极片可以选择能反射UVC波段紫外线的高纯度铝电极片，该铝电极片的反射面可以达到30％-95％的反射率。由此，电极片41在充当电极的同时又能够充当反射器。同时，在采用电极片41和电极接线柱42作为电极时，可以将电极接线柱42铆接在电极片41。

在一实施例中，该杀菌灯在工作时，除了外接高压交流电源10的方式，还可以采用金属公母弹片接触放电。此时，第一电极4和/或第二电极5可以只包括电极片，而不用设置电极接线柱。

在一实施例中，第一电极4和第二电极5可以单侧设置，并紧贴在灯管上，同时在第一电极4和第二电极5之间设置绝缘材料，实现第一电极4和第二电极5之间的有效隔离，保证了该杀菌灯的安全性以及寿命。在一实施例中，第一电极4为正电极，第二电极5为负电极，一组第一电极4和第二电极5能够激发一根或同时激发多根灯管同时放电工作，例如，能够激发1～6根灯管放电。在一具体实施方式中，第一电极4和/或第二电极5的形状可以是实心、网状或者锯齿状的任意一种，本发明对此不做限定。

在一实施例中，灯管的截面形状可以是方形、椭圆形或圆形状结构的，当灯管的截面形状是方形时，灯管的储气腔体的截面的外圆直径为5mm～50mm；当储气腔体的截面形状是椭圆形，灯管的储气腔体的截面的长轴为5mm～50mm；当储气腔体的截面形状是椭圆形，灯管的储气腔体的截面直径为5mm～50mm。在一实施例中，如图8所示，当灯管为圆管结构时，电极片为与灯管同心且具有预设夹角的圆弧状结构，具体地，该预设夹角A可以是30°～150°。

实施例4

本发明实施例还提供一种杀菌灯组件，如图9所示，41包括：多个上述实施例所述的杀菌灯；外壳，外壳包括上外壳6和下外壳7。在一实施例中，上外壳6为PEI上外壳、PC上外壳、PC/ABS上外壳、PA上外壳或者陶瓷上外壳中的任意一种，下外壳7为PEI下外壳、PC下外壳、PC/ABS下外壳、PA下外壳或者陶瓷下外壳中的任意一种。一个外壳中设置的杀菌灯组件可以是1～8个。具体地，该杀菌灯组件的外壳上设置固定孔，可以将杀菌灯上的电极通过固定孔固定在外壳上。

本发明实施例提供的杀菌灯组件，采用上外壳6和下外壳7可以将多个杀菌灯组合在一起，便于用户的使用。同时，上外壳6和下外壳7的设置还能够对杀菌灯进行保护。

在一实施例中，如图10所示，杀菌灯组件还包括：带通滤波器8，带通滤波器8用于将杀菌灯发出的预设波段的光透过。在一具体实施方式中，带通滤波器8能够透射200nm～230nm的光束，即该带通滤波器8能截断对人体有害的波长，对透过对人体安全的波段，使得该杀菌灯组件的使用更加安全可靠。

在一实施例中，如图10所示，杀菌灯组件还包括：密封圈9，密封圈9设置在上外壳6和下外壳7之间，用于对杀菌灯组件进行密封，防止臭氧释放。其中，该密封圈9可以是耐紫外线密封圈或者发泡密封圈。

在一实施例中，如图11所示，杀菌灯组件中的杀菌灯的通电方式可以是采用高压交流电源10，也可以是金属公母弹片接触放电。具体地，当采用高压交流电源10进行工作时，采用一个高压交流电源10能够驱动一组杀菌灯或同时驱动1～5组杀菌灯组件。

虽然关于示例实施例及其优点已经详细说明，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和所附权利要求限定的保护范围的情况下对这些实施例进行各种变化、替换和修改，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。对于其他例子，本领域的普通技术人员应当容易理解在保持本发明保护范围内的同时，工艺步骤的次序可以变化。

此外，本发明的应用范围不局限于说明书中描述的特定实施例的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法及步骤。从本发明的公开内容，作为本领域的普通技术人员将容易地理解，对于目前已存在或者以后即将开发出的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤，其中它们执行与本发明描述的对应实施例大体相同的功能或者获得大体相同的结果，依照本发明可以对它们进行应用。因此，本发明所附权利要求旨在将这些工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其保护范围内。