大功率环形外耦合无极紫外灯制造技术

本实用新型专利技术涉及一种低气压汞蒸气放电紫外线杀菌灯，尤其是一种大功率环形外耦合无极紫外灯。该紫外灯包括闭合环形灯管、耦合器和高频驱动器，其特征是闭合环形灯管的轴心线周长为470mm至980mm，闭合环形灯管的管径为46mm到56mm，耦合器由第一耦合器单元和第二耦合器单元构成，第一耦合器单元和第二耦合器单元分别套置在闭合环形灯管外壁，并分别位于闭合环形灯管中心线的两端，第一耦合器单元和第二耦合器单元均与高频驱动器相连通。本产品功率能显著增大、可以减少辐照时间、节能且寿命长。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种低气压汞蒸气放电紫外线杀菌灯，尤其是一种大功率环形外耦合无极紫外灯。
技术介绍
现有技术中的电极紫外线灯使用寿命短(国家标准GB 19258-2003规定为平均寿命不低于5000小时)，功率做不大，主要是受灯管长度的限制。以40W紫外灯为例，它的长度是120cm，功率再做大，长度就会需要增加，点火电压和工作电压相应需要提高，因而限制了灯管长度的随意增长。所以在40W基础上功率不可能增大很多。现有单端有灯丝的紫外灯，国标列出的最大功率为^W，功率无法增大进而造成紫外光辐射强度不够，不能满足用户的需求。另外，目前的单端和双端紫外灯属于低气压汞蒸气放电产生以253. 7nm为主的紫外光，为了维持放电，它们都设有电极，这种电极由钨丝和涂在钨丝上的发射电子的三元氧化物组成。工作时电极发射电子维持汞蒸气放电产生紫外线。当三元氧化物耗尽时，灯管就报废，灯的工作寿命也就停止了。根据技术人员长期研究表明，不用灯丝和电极是延长低气压汞蒸气放电紫外灯寿命的根本办法。利用电磁感应放电原理开发出的紫外灯就是没有灯丝和电极的。现有公开的专利中提及的无电极紫外灯是将耦合器放置于灯泡内，即内耦合式，高频发生器输出的高频电流经耦合器产生高频电磁场耦合进灯泡内使泡内物质原子被激发而发出紫外光，或是利用微波注入灯泡内使灯泡内的物质原子被激发而发出紫外光。内耦合式无电极紫外灯由于耦合器置于泡壳内，耦合器随功率增大发热量相应增加，如果不能及时散热温度升高至230摄氏度以上会造成耦合器或驱动器损坏，所以散热是内耦合式无电极紫外灯功率不容易做到150W以上的主要问题之一。现有微波紫外灯系统体积大，磁控管寿命短(额定 2000小时)，500瓦以下功率实现困难。但是，现有用于空气、水、食品、餐具等的消毒杀菌紫外灯市场需求，越来越趋向于大功率和长寿命，用户需要杀菌快、辐照时间短、节能且寿命长的紫外灯。现有紫外灯均不能满足用户需求，因此，现有紫外灯存在缺陷，需要进行改进。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种功率能显著增大，且长寿命的大功率环形外耦合无极紫外灯。本技术的大功率环形外耦合无极紫外灯包括闭合环形灯管、耦合器和高频驱动器，其特征是所述闭合环形灯管的轴心线周长为470mm至980mm，所述闭合环形灯管的管径为46mm到56mm，所述耦合器由第一耦合器单元和第二耦合器单元构成，所述第一耦合器单元和第二耦合器单元分别套置在闭合环形灯管外壁，并分别位于闭合环形灯管平面中心线的两端，所述第一耦合器单元和第二耦合器单元均与高频驱动器相连通。本技术中所述闭合环形灯管的管径可以为46mm到56mm，即可以是灯管外径 46mm的闭合环形灯管、灯管外径50mm的闭合环形灯管、或灯管外径56mm的闭合环形灯管等等。当然，所述闭合环形灯管的管径只要是在46mm到56mm之间，能与高频驱动器相连通的耦合器进行耦合且激发闭合环形灯管内汞原子发出253. 7nm紫外光即可。本技术的基本构思是该大功率环形外耦合无极紫外灯属于低气压汞蒸气放电紫外线杀菌灯。可用于空气、水、食品、餐具等的消毒杀菌。该大功率环形外耦合无极紫外灯没有灯丝和电极，它以电磁耦合的方式将能量耦合到环形灯管内，激发汞原子发出以 253. 7nm为主紫外光，高频驱动器产生200KHz-250KHz的高频电流通过环绕在灯管上的闭合磁环上的线圈产生高频电磁场，将能量耦合进灯管内，激发汞原子发出以253. 7nm为主紫外光。外耦合无极紫外灯可以实现的功率从十几瓦到三百瓦或更大，和内耦合式相比，由于耦合器外置，利于耦合器的散热，功率可以做得比内耦合式的大。同时由于工作频率比内耦合式的低(约为一般内耦合式2. 65MHz的十分之一)，元器件选取容易，高频驱动器易于生产且成本低廉。本大功率环形外耦合无极紫外灯在用途上尤其适合在人口密集和细菌繁衍快速的场合进行空气消毒杀菌，其外形可以让它方便的安放在通风管道内，其大功率可以让通过的空气在短时间内被消毒杀菌进行快速净化，当然还可以根据通过的空气量增大而串向增加本大功率环形外耦合无极紫外灯使用量，让快速通过的大量空气彻底在短时间内被消毒杀菌。这样一来，强烈且大剂量的紫外线可以有效杀灭通风管道内经过的细菌和病毒，让例如商场、办公区、机场、车站、食品加工厂、污水处理厂等等场合的空气得以迅速净化，防止细菌和病毒的传染，有利于人们的健康。本技术的大功率环形外耦合无极紫外灯由1.灯管(环形)，2.耦合器为环绕在灯管上的绕有线圈的闭合磁环，3.高频驱动器组成。灯管为闭合的环形透紫外光玻管、管径为46mm到56mm大小。灯管内充入压力低于2乇的汞蒸汽和惰性气体。耦合器为绕有线圈的闭合磁环，线圈总电感量控制在0.45mH左右。环形灯管需要两个耦合器。高频驱动器采用具有自适应特点的高频驱动器。高频驱动器产生的交变电磁场耦合进灯管内，激发汞原子到S3P1激发态，再从激发态返回基态，产生253. 7nm紫外光。本技术中所述的绕有线圈的闭合磁环(耦合器)、具有自适应特点的高频驱动器元件和透紫外线玻管均为现有市售产品。其产生253. 7nm紫外光原理也与现有紫外光发光原理相似，此处不再赘述。本技术中大功率环形外耦合无极紫外灯的闭合环形灯管内的充气量和充汞量决定外耦合无极紫外灯能否工作和253. 7nm紫外光的辐射能量。可以实现的功率从十几瓦到300瓦或更大。辐射能量可以做到一米处一千微瓦/平方厘米以上。本技术的大功率环形外耦合无极紫外灯寿命很长。因为它是闭合灯管，除了惰性气体和微量汞元素之外没有别的添加物，一旦做好只要不损坏，灯管就是半永久性的， 决定它寿命的因素就只是高频驱动器。由于是外耦合形式不用担心散热问题，功率可以做到300W或更大，比现有内耦合式无极紫外灯功率大、在消毒杀菌场合可以减少辐照时间， 相应可以节能。比现有的有极紫外灯寿命更长，降低了用户的生产成本。与前述现有同类产品相比，本技术的大功率环形外耦合无极紫外灯功率能显著增大、可以减少辐照时间、节能且寿命长。本技术的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本技术的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。附图说明图1是实施例中1大功率环形外耦合无极紫外灯的结构示意图。图2是实施例中2大功率环形外耦合无极紫外灯的结构示意图。图3是实施例中3大功率环形外耦合无极紫外灯的结构示意图。图4是实施例中4大功率环形外耦合无极紫外灯的结构示意图。具体实施方式实施例1 如图1所示，本实施例中大功率环形外耦合无极紫外灯，包括闭合环形灯管1、耦合器和高频驱动器2，其特征是所述闭合环形灯管1的轴心线周长为760mm，所述闭合环形灯管1的管径为56mm，所述耦合器由第一耦合器单元3和第二耦合器单元4构成， 所述第一耦合器单元3和第二耦合器单元4分别套置在闭合环形灯管1外壁，并分别位于闭合环形灯管1平面中心线的两端，所述第一耦合器单元3和第二耦合器单元4均与高频驱动器2相连通。本实施例中所述闭合环形灯管1为灯管外径56mm的闭合环形灯管。本实施例为150W外耦合无极紫外灯，闭合环形灯管1尺寸为轴心线周长760mm，灯管外径56mm 的，灯管内充入0. 12乇的氩气，充汞量25mg，配上150W的驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大功率环形外耦合无极紫外灯，包括闭合环形灯管、耦合器和高频驱动器，其特征是所述闭合环形灯管的轴心线周长为470mm至980mm，所述闭合环形灯管的管径为46mm 到56mm，所述耦合器由第一耦合器单元和第二耦合器单元构成，所述第一耦合器单元和第二耦合器单元分别套置在闭合环形灯管外壁，并分别位于闭合环形灯管中心线的两端，所述第一耦合器单元和第二耦...

【专利技术属性】
技术研发人员：王家诚，王佳模，
申请(专利权)人：王家诚，王佳模，
类型：实用新型
国别省市：