专利名称：小型通用紫外线消毒器的制作方法
技术领域：
小型通用紫外线消毒器可作为家庭、公共场所和卫生系统的消毒装置。
目前，市场所销售的大多数是利用220伏交流作为电源的大功率紫外线消毒器。其缺点正如国家专利局于1989年5月10日公告的、申请号为88207359·1的实用新型《紫外线杀菌消毒器》的说明书所指出的(1)消毒器依赖于220伏、50周的市电进行作业；(2)为移动作业面设置的电源线既不安全又不便于操作。但是，这种《紫外线杀菌消毒器》亦存在以下不足之处(1)所需直流电源由八节1号电池组成，体积大，不便于对小空间范围(如冰箱、碗柜、食品柜、医疗器材柜等)进行消毒；(2)接通电源后，即产生紫外线，对人眼有害处；(3)消毒器的工作需要操作人员直接进行控制。因此，影响这种仪器的应用范围。在卫生医疗条件日趋改善的情况下，为千家万户和其他公共场所提供一种小型通用紫外线消毒器是必要和可能的。
本实用新型的目的在于设计出一种功率在5瓦以下，具有启动延时和自动定时工作功能，交直流两用的小型通用紫外线消毒器。为家庭、医院、饭店和其他公共场所提供有效的消毒手段。
小型通用紫外线消毒器的设计构思如下机壳为长方形或其他形状，由塑料、金属或非金属材料制成。其上装有一小型紫外线灯管，灯管的两极与驱动电路的输出端相连接，紫外线灯管的工作由驱动电路产生的低频(30千赫～300千赫)电压进行激励。驱动电路的输入端与执行元件的输出端相连接，前者受后者的控制，而后者的启动时间和工作时间又由启动延时器和定时器控制。电源由4节2号电池组成。也可以经外接电源插孔，将220伏50赫变换成6伏的直流电压接入。
这种消毒器的具体技术方案如下
图1是小型通用紫外线消毒器的结构示意图。其中1是机壳，它可以由塑料注塑成的长方体，亦可用其他非金属或金属材料制成。机壳1上设有一对插座2，它通过插头与紫外线灯管3连接。机壳1的右侧有一印制电路板4，其上装有启动延时器9、执行元件10和驱动电路11。机壳1的正面装有定时器5。机壳1的左右两侧或适当的位置分别装有悬挂勾6和外接电源插孔7。
消毒器中的各个零部件按照以下顺序连接电源8经过定时控制器5、启动延时器9、执行元件10和驱动电路11加至小型紫外线灯管3上。
消毒器中的紫外线灯管为直接型的，亦可制成U形、圆形、球形或其他的几何形状。管壳用石英玻璃制成，两端装有圆筒状的冷阴极，内充氩气和饱和汞蒸汽。这种紫外线灯管的工作原理与医疗卫生部门通常使用的紫外线等管相同，但是目前市场上尚无这种型号规格的紫外线灯管出售。为此，本实用新型采用一种小型的冷阴极紫外线灯管，其结构如图2所示。其中石英玻璃壳12是用外径为15mm、壁原1mm的石英玻璃管加工制成，长度(包括两端G5插头)150mm，石英玻璃可以让紫外线透过。圆筒状电极13是用钛汞带卷成直径3mm、高6mm的圆筒状，作为紫外线灯的冷阴极。U形支架14是用直径0.5mm的杜美丝弯成，沿圆筒的母线方向焊在圆筒电极13的两侧，以对圆筒电极起支撑作用并构成电流通路。U形支架的支撑板15是用厚0.1mm、宽2.5mm、高5mm的钼片卷焊在U形支架14的下端。过渡连接片16与U形支架支撑板15、电极引出线17之间，用点焊固定，以形成过渡性连接和构成电通路。电极引出线17采用直径0.7mm的钼丝与插头18两个引出脚之一19焊在一起，以便与机壳上插座2匹配连接。插头插座均选用G5型工业标准件。
通过在石英管壳的中部抽气孔，对管进行真空处理，当真空度达到高于10－5mmHg时，再注入氩气。管内的饱和汞蒸汽是通过钛汞带电级进行高频加热处理形成的。当在管的两极加激励电压后，就产生主波长为2537
的紫外线，对周围作业对象进行杀菌消毒。
图3是消毒器时间控制流程图。其中定时控制器5是通用钟表式机械定时控制器，它安装在本器的正面的右方或其他适当的地方，其输入端与电源8相连接，输出端与启动延时器9的输入端相连接。启动延时器9是一个电子式延时电路，它可以由晶体管、或CMOS或TTL器件组成的单稳电路构成，它的输出端与执行元件10的输入端相连接。其作用是将电源接通的指令信息延迟数十秒至一分钟后再传送给执行元件10，这样使驱动电路和紫外线灯管的工作启动时间亦依次顺延相应的时间间隔，以避免紫外线对操作者眼睛的伤害，提高工作的安全性。执行元件10是一种小型的电磁继电器，选用市场上可以买到的4100型继电器。驱动电路11是一种间歇式振荡器，其输入端与执行元件10的输出端相连，输出端与小型紫外线灯管3的两极相连接。振荡器将6伏的直流电压转换成频率为30千赫至300千赫，200至500伏的激励电压加至紫外线灯管3，激励出主波长2537
的紫外线，对作业对象进行消毒。
一种供实施的电原理图如图4所示，它与图3所表示的消毒器时间控制流程图是相对应的。当定时器5接通时，启动延时器9亦被接通，但由于此时Q1(BT33)处于截止状态，因而可控硅SCR(STI)也处于截止状态，因此继电器10断开。在经过时间常数(R1＋R2)·C1之后，当C1上的电压被充到一定的数值时，双基级三级管Q1(BT33)导通，C1通过R4放电。触发可控硅SCR导通，继电器10的初级线圈中流过控制电流，使电源的电压通过继电器10的次级加到由间歇式振荡器构成的驱动电路11上，它产生频率为30千赫至300千赫、200至500伏的激励电压加至紫外线灯管3上，使其启辉。启动延时器9的延时时间由(R1＋R2)·C1确定，调整R2的阻值，即可改变延时时间。SCR的导通时间由定时器5所设定的时间决定，此时带开关的定时器位于“ON”。当设定时间结束，此时带开关的定时器位于“OFF”。电源被动切断，电路即回到初始状态。
图4中的启动延时器9和驱动电路11的各种元件名称和数值如下电阻R1＝200KΩ，R2＝100KΩ；R3＝270Ω；R4＝47Ω；R5＝1KΩ。电容C1＝50uf／15v；C2＝50uf／15v；C3＝0.01～0.1uf；C4＝0.1～1uf。可控硅SCR(ST1)。晶体管Q1(BT33)；Q2(3DG4)。小型继电器J(4100)。电源8由2号电池4节组成。T是间歇振荡变压器。5是钟表式机械定时器。7是外接电源插孔。3是小型紫外线灯管。ON－－接通。OFF－－断开。
此外，还可以根据需要在机壳的正面适当的位置安装一个工作指示灯。
这种小型通用紫外线消毒器具有以下优点(1)电源由4节2号电池构成、功率在5瓦以下，因此，体积小重量轻、净重约800克、便于携带；(2)可将这种消毒器置于密封式容器、箱柜中进行消毒；(3)由于采用启动延时器，使紫外线灯管的启动时间顺延几十秒至一分钟，可以避免紫外线对操作者眼睛的伤害；(4)消毒器可根据操作者设定的时间自动进行消毒作业和停止运转；(5)既可用电池作为电源，也可在配备交直流转换插头后，用市电作为电源。
权利要求1.一种小型通用紫外线消毒器，其特征是(1)机壳1由塑料或其它材料制成；(2)机壳1的外面装有一小型紫外线灯管3；(3)机壳1内装有一印制电路板4，其上装有启动延时器9，执行元件10和驱动电路11；(4)机壳1内装有定时控制器5。(5)各部件按以下顺序连接，电源8经过定时控制器5、启动延时器9、执行元件10和驱动电路11加至小型紫外线灯管3上。
2.根据权利要求1所述的消毒器，其特征是小型紫外灯管3的两极与驱动电路11的输出端相连接。
3.根据权利要求1所述的消毒器，其特征是驱动电路11的输入端与执行元件10的输出端相连接。
4.根据权利要求1所述的消毒器，其特征是执行元件10的输入端与启动延时器9的输出端相连接。
5.根据权利要求1所述的消毒器，其特征是启动延时器9的输入端与定时控制器5的输出端相连接。
6.根据权利要求1所述的消毒器，其特征是定时控制器5的输入端与本机的直流电源8的正极相连接，或通过插孔7与外电源相连接。
7.根据权利要求1所述的消毒器，其特征是在机壳1上装有悬挂勾6和外接电源插孔7。
专利摘要小型通用紫外线消毒器是用直流或交流作为电源的一种便携式5瓦以下的小功率消毒器。它由小型紫外线灯管、驱动电路、执行元件、启动延时电路、定时控制器和电源等零部件组成。具有延时启动和定时工作机构，可延迟紫外线灯管的启辉时间，避免紫外线对人眼的伤害。消毒器可按照使用者所设定的工作时间，自动地进行消毒作业和停止工作。体积小重量轻、整机净重约800克，可作为家庭、医院、饭店和其他公共场所的消毒装置。
文档编号A61L2/10GK2063017SQ90202649
公开日1990年10月3日 申请日期1990年3月8日 优先权日1990年3月8日
发明者赵福生 申请人:赵福生