專利名稱：提高套管式紫外燈185nm紫外線透過(guò)率的方法及燈管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紫外燈，尤其是一種用于殺菌消毒、降解有機(jī)污染物的安裝有 185nm燈管的套管式低壓汞燈，具體地說(shuō)是一種能在水體和污染環(huán)境中使用的提高紫外線透過(guò)率的方法及燈管。
背景技術(shù)：
眾所周知，采用低壓汞燈(即紫外燈)發(fā)出的185nm和253. 7nm紫外光殺菌消毒，降解有機(jī)污染物十分有效。但若把這種低壓汞燈直接插入水體中使用，存在兩個(gè)問(wèn)題1.低壓汞燈管受污染后，很難清洗。2.石英燈管破裂后，燈中汞進(jìn)入水體引起二次污染。為了避免燈管破裂，同時(shí)為了清洗方便，通常的做法是在低壓汞燈外面再套一根石英外套管，以防止外力直接碰撞低壓汞燈使燈管破裂。由于外套管是圓柱形的，很方便清洗。但增加了外套管后人們發(fā)現(xiàn)將此類低壓汞燈置于水中使用時(shí)，它只能透過(guò)253. 7nm紫外線，而185nm紫外線透不過(guò)外套管，或透過(guò)率很低，起不到應(yīng)有的殺菌消毒和降解功能，影響了其在水體和污染環(huán)境中的使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的套管式紫外燈的185nm紫外光透過(guò)率低，不能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的殺菌消毒和降解功能，影響其在水體及污染環(huán)境中使用的問(wèn)題，發(fā)明一種提高套管式紫外燈紫外光透過(guò)率的方法，同時(shí)提供一種相適應(yīng)的高透過(guò)率的套管式紫外燈。本發(fā)明的技術(shù)方案之一是
一種提高套管式紫外燈185nm紫外線透過(guò)率的方法，其特征是首先采用石英或無(wú)羥基石英制作外套管，并將紫外燈管定位在外套管中，其次通過(guò)充氣口將外套管中的空氣抽出，使外套管中的真空度小于20 ，最后向外套管中充入純度95%以上的氮?dú)饣驓鍤?，使外套管中的氮?dú)饣驓鍤獾臍鈮哼_(dá)到0. 5-1. 0個(gè)大氣壓，密封充氣口即可得到在水體或污染環(huán)境中紫外線透過(guò)率不低于30%的套管式185nm紫外燈。所述的紫外燈管為直管或U型管。在外套管中、紫外燈管的下部安裝有除&劑。本發(fā)明的技術(shù)方案之二是
一種套管式185nm紫外燈，包括直管形或U型紫外燈管14和外套管11，紫外燈管14通過(guò)上支架7和下支架9定位在外套管中并位于密封圈6和外套管11底部組成的空間中，外套管11的上部安裝有端蓋5，其特征是所述的外套管11設(shè)有充氣口 8，外套管11內(nèi)充注有壓力為0. 5-1. 0個(gè)大氣壓純度95%以上的氮?dú)饣驓鍤猓晃挥诿芊馊?和外套管11底部組成的空間中的電源引出線上套裝有絕緣套。所述的外套管11中設(shè)有除氧劑10。本發(fā)明的技術(shù)方案之三是
一種套管式185nm紫外燈，它應(yīng)用在污水處理中降解有機(jī)污染物及殺菌、飲用水的殺菌、空氣凈化及殺菌。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明創(chuàng)造性地采用抽真空和注入無(wú)衰減惰性氣體的方法，使得185nm紫外光能順利通過(guò)紫外燈管與套管壁之間的空間而不會(huì)產(chǎn)生衰減。使得紫外線的透過(guò)率由傳統(tǒng)的1% 左右提高到30%以上，拓展了 185nm紫外燈管的應(yīng)用領(lǐng)域，使得紫外燈管在水體、油煙等污染環(huán)境中的應(yīng)用成為可能，不僅可用于空氣和水體殺菌，也可用于各種污水的降解，凈化， 為環(huán)保提供了新的殺菌降解產(chǎn)品。本發(fā)明方法和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，不僅易于清洗，而且使用壽命可提高到8000 小時(shí)以上，是傳統(tǒng)燈管的2-5倍。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用在污水處理中降解有機(jī)污染物及殺菌、飲用水的殺菌中、空氣凈化及殺菌中。


圖1是本發(fā)明的直管式紫外燈的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的U型紫外燈的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例一。一種提高套管式紫外燈185nm紫外線透過(guò)率的方法，首先采用石英或無(wú)羥基石英制作外套管，并將紫外燈管定位在外套管中，其次通過(guò)充氣口將外套管中的空氣抽出，使外套管中的真空度小于20 ，最后向外套管中充入純度95%以上的氮?dú)饣驓鍤?，使外套管中的氮?dú)饣驓鍤獾臍鈮哼_(dá)到0. 5-1. 0個(gè)大氣壓，密封充氣口即可得到在水體或污染環(huán)境中紫外線透過(guò)率不低于30%的套管式185nm紫外燈。實(shí)施例二。如圖1、2所示。一種套管式185nm紫外燈，包括直管形或U型紫外燈管14和外套管11，紫外燈管 14通過(guò)上支架7和下支架9定位在外套管中并位于密封圈6和外套管11底部組成的空間中，外套管11的上部安裝有固定燈腳引線的固定架5，所述的外套管11設(shè)有充氣口 8，外套管11內(nèi)充注有壓力為0. 5-1. 0個(gè)大氣壓純度95%以上的氮?dú)饣驓鍤?；位于密封?和外套管11底部組成的空間中的電源引出線上套裝有絕緣套。圖1、2中，11為底部封住的外套管，為石英材質(zhì)，厚為0. 8-3mm,也可用于無(wú)羥基石英，低壓汞燈14 (直管或U型)置于中間， 用四氟乙烯上支架7和下支架9固定(也可用陶瓷支架)。6為無(wú)機(jī)密封膠密封圈，1，2，3，4 燈腳固定在膠木或陶瓷固定架5上。位于真空腔內(nèi)的導(dǎo)線12、13用四氟乙烯絕緣。8為充氣口，把充氣口 8接在真空泵上，抽真空至真空度優(yōu)于20Pii，充入純度為95%以上(最好為 99%)以上的隊(duì)(或者Ar)氣至0. 5-1個(gè)大氣壓，最佳為0. 8個(gè)大氣壓，然后燒隔密封，確保充氣口 8密封不漏氣，10為預(yù)先置入的除O2劑如活性銅等。也可不放除O2劑，若不放除O2 劑，套管式185nm紫外燈壽命只能在3000小時(shí)左右。而安裝有除O2劑的套管式185nm紫外燈壽命則可達(dá)8000小時(shí)以上，其中低壓汞燈(即紫外燈管，包括直管或U型管)可直接從市場(chǎng)購(gòu)買，也可自己制作。本發(fā)明的套管式185nm紫外燈，它既可應(yīng)用在污水處理中降解有機(jī)污染物及殺菌，又可應(yīng)用在飲用水的殺菌中，還可應(yīng)用在空氣凈化及殺菌中。實(shí)驗(yàn)一。自制直管型低壓汞燈1000W (含185nm)按圖1制作，內(nèi)充0. 8個(gè)大氣壓，純度為 99. 9%以上的N2,底部密封的石英管中，石英管的直徑為Φ40，壁厚2mm，內(nèi)置活性銅涂& 劑10，該燈點(diǎn)亮后3小時(shí)由復(fù)旦大學(xué)環(huán)境科學(xué)研究所用ACTON VM-505真空紫外單色儀測(cè)定185mm紫外光的透過(guò)率達(dá)30%，而對(duì)比試驗(yàn)的套管內(nèi)未抽真空和充惰性氣體的空氣介質(zhì)的套管式紫外燈的185nm紫外光的透過(guò)率只有1%。實(shí)驗(yàn)二。市場(chǎng)直接購(gòu)買U型低壓汞燈15W，按圖2制作，將其固定在底部密封的無(wú)羥基石英管中，石英管的直徑為Φ40，內(nèi)充0. 8個(gè)大氣壓的Ar氣(純度為99%)，壁厚1. 5mm，不放活性銅除A劑，制成圖2所示的套管式紫外燈，該燈點(diǎn)亮后3小時(shí)，由復(fù)旦大學(xué)環(huán)境科學(xué)研究所用ACTON VM-505真空紫外單色儀測(cè)定185mm紫外光透過(guò)率達(dá)35%，而同比未抽真空和充惰性氣體的套管式紫外燈內(nèi)為空氣介質(zhì)的透過(guò)率只有1%。本發(fā)明的工作原理是
經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，普通套管式紫外燈透過(guò)185nm紫外線很低的原因是因?yàn)闊艉吞坠苤g是空氣，空氣中含21%02和水蒸氣，當(dāng)185nm紫外線通過(guò)這層空氣時(shí)，發(fā)生如下光化學(xué)反應(yīng)
其中hv表示光照，也可用Ιιμ表示。而光化學(xué)反應(yīng)，生成的O3和HO2又吸收185nm光子，產(chǎn)生O2和0，H和O2，而0又與 O2反應(yīng)產(chǎn)生03，H與A反應(yīng)生成HO2，這樣循環(huán)往復(fù)，把185nm紫外線全吸收了，使185nm紫外線損耗了。本發(fā)明的低壓汞燈14與套管11之間的空氣抽去后，充入純度為95%以上的N2或 Ar,因?yàn)镹2或Ar不吸收253. 7nm和185nm紫外線，從而有效的阻止了 185nm紫外線的消耗， 使185nm和253. 7nm的紫外線能透過(guò)套管。本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種提高套管式紫外燈185nm紫外線透過(guò)率的方法，其特征是首先采用石英或無(wú)羥基石英制作外套管，并將紫外燈管定位在外套管中，其次通過(guò)充氣口將外套管中的空氣抽出，使外套管中的真空度小于20 ，最后向外套管中充入純度95%以上的氮?dú)饣驓鍤?，使外套管中的氮?dú)饣驓鍤獾臍鈮哼_(dá)到0. 5-1. 0個(gè)大氣壓，密封充氣口即可得到在水體或污染環(huán)境中紫外線透過(guò)率不低于30%的套管式185nm紫外燈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的紫外燈管為直管或U型管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是在外套管中、紫外燈管的下部安裝有除O2齊11。
4.一種套管式185nm紫外燈，包括直管形或U型紫外燈管(14)和外套管(11)，紫外燈管(14)通過(guò)上支架(7)和下支架(9)定位在外套管中并位于密封圈(6)和外套管(11)底部組成的空間中，外套管(11)的上部安裝有端蓋(5)，其特征是所述的外套管(11)設(shè)有充氣口(8)，外套管(11)內(nèi)充注有壓力為0. 5-1. 0個(gè)大氣壓純度95%以上的氮?dú)饣驓鍤猓晃挥诿芊馊?6)和外套管(11)底部組成的空間中的電源引出線上套裝有絕緣套。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管式185nm紫外燈，其特征是所述的外套管(11)中設(shè)有除氧劑(10)。
6.一種權(quán)利要求4所述的紫外燈，其特征是它應(yīng)用在污水處理中降解有機(jī)污染物及殺菌、飲用水的殺菌、空氣凈化及殺菌。
全文摘要
一種提高套管式紫外燈185nm紫外線透過(guò)率的方法及其燈管，其特征是首先采用石英或無(wú)羥基石英制作外套管，并將紫外燈管定位在外套管中，其次通過(guò)充氣口將外套管中的空氣抽出，使外套管中的真空度小于20Pa，最后向外套管中充入純度95%以上的氮?dú)饣驓鍤猓雇馓坠苤械牡獨(dú)饣驓鍤獾臍鈮哼_(dá)到0.5-1.0個(gè)大氣壓，密封充氣口即可得到在水體或污染環(huán)境中紫外線透過(guò)率不低于30%的套管式185nm紫外燈。本發(fā)明方法和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，不僅易于清洗，而且使用壽命可提高到8000小時(shí)以上，是傳統(tǒng)燈管的2-5倍。
文檔編號(hào)A61L9/20GK102354653SQ201110192479
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者蘆建鋒 申請(qǐng)人:蘆建鋒