紫外线消毒灯 (消毒灯)

紫外线消毒灯,就是用紫外线杀灭包括细菌繁殖体、芽胞、分支杆菌、冠状病毒、真菌、立克次体和衣原体等,凡被上述病毒污染的物体表面、水和空气,均可采用紫外线消毒。紫外线消毒灯,主要分为:高压,中压和低压。消毒应用,以低压为主。按照国家标准,平均寿命为8000小时。某些优秀产品已经达到13000小时寿命。

中文名
紫外线消毒灯
外文名
UV Disinfection Light
原理
紫外线杀灭细菌、病毒
分类
高压,中压和低压
平均寿命
8000小时
应用
医学等

1产生背景

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紫外线消毒灯紫外线消毒灯

人类很早就利用太阳光中的紫外光部分杀菌的传统。国内外科技工作者对紫外线的研究已有200多年历史,自从德国的贺利氏博士发明第一只紫外线杀菌灯开始,紫外线杀菌技术在越来越多的领域得到更广泛的应用,尤其是在空气杀菌,物体表面杀菌,以及水处理杀菌方面。紫外线消毒的科学原理:主要作用于微生物的DNA,破坏DNA结构,使之失去繁殖和自我复制的功能从而达到杀菌消毒的目的。紫外线杀菌具有无色无味无化学物质遗留的优点,已经在水处理领域越来越多的代替传统的氯,漂白粉杀菌技术。自从1982年加拿大开始用实际的紫外线水处理工厂以后,美国,欧洲,印度已经广泛采用该技术。

2技术特点

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缺点

⒈工艺特殊,制造困难,价格较高。由于石英玻璃的特殊性质,使得杀菌灯的生产不能规模化,造成石英杀菌灯的成本较高,阻碍它的进一步推广运用。

⒉光衰较大,寿命不长。一般厂家生产的紫外线杀菌灯点燃数百小时后,它的紫外光强度衰减很快,最高达到30%,杀菌效果大大减弱。另外,加工中造成的阴极损伤也影响了紫外线杀菌灯的寿命。由于紫外线杀菌灯的光衰与荧光灯光衰在机理上不完全相同,所以这一问题还有待各方努力解决。

⒊由于灯丝及阴极材料不同, 与T8、T5荧光灯同功率的UV灯管,也不能用相同的镇流器驱动。

优点

⒈热阴极有效寿命8000小时,冷阴极在20000小时以上。

⒉优质石英玻璃管,羟基含量小于等于50ppm、紫外线透过率大于等于90%。

⒊锆铝片技术,吸附管内杂气,延长使用寿命。

⒋超低汞技术,汞含量小于等于5mg,达欧盟标准。

3应用领域

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(1)在表面杀菌中的应用,UV表面杀菌装置广泛应用于食品、电子、半导体液晶显示器等离子电视水晶振动子、精密器件、化工、医学、保健、生物、饮料、农业等领域。UV光源照射食品、材料等表面,具有快速高效、无污染的杀菌效果,从而维持产品的高品质。与传统的杀菌方法相比,表面杀菌具有杀菌速度快,可进行连续处理和批量处理,操作简单,环保无二次污染等特点。

(2)在水处理中的应用。使用紫外线杀菌灯进行水处理有浸没式和过流式两种方法,直接把紫外灯放入水中,称为浸没式;紫外灯放入套管里使用,称为过流式。目前主要采用的是过流式的方法。过流式的设备工作原理是经水泵产生压力的一定流速的水流,流过能透紫外线的石英套管外围,由紫外线灯产生紫外线对水进行消毒、杀菌。其特点是水流流速很快,一般在石英外套流过的时问为不超过1s,因此要求杀菌灯的紫外线强度是很高的。

(3)在医疗环境卫生中的应用。利用紫外线消毒灯对空气进行杀菌在医院已有几十年的历史,有静态空气直接照射法和流动空气消毒法。静态空气直接照射法采用紫外线消毒灯直接照射,其缺点是照射不到的地方不能消毒,消毒时人不能在场。流动空气消毒法采用动态空气消毒机,这种消毒机恰好可弥补以上两点缺陷。流动空气消毒机工作原理是通过室内空气循环,对通过消毒机内的空气进行杀菌,从而达到对整个室内的空气消毒的目的。这类消毒机的结构大多取用家用空调的室内机的外壳。流动空气消毒机,现在已发展成为包括杀菌空调,空气净化器在内的各种消毒设备等。用途也普及化,以往只在医院里使用的产品,现在走向了家庭,办公室,公告场所。功能也多样化,以往仅仅用来杀菌的产品现在可用于保健、预防作用,成为健康相关产品。

(4)卫生和无菌消毒是生产加工灌装和包装食品时的必要要求。使用紫外线灯消毒是一种常用的成本效益好且极为环保的方式,替代了频繁地使用化学过程。

1.包装材料的表面消毒:在灌装厂,在表面上的细菌只要让它们接触到的短波UV-C辐射就会被杀死。包装材料纯度的程度用于判断包装材料是否为不合格包装。

例如,紫外线消毒会应用在日用品和饮料的灌装机,应用于盖子、杯子、覆盖和箔包装饮料以及奶制品和其他食品的制冷。因用紫外线消毒技术,贺利氏紫外线灯能延长食品的保质期。

2.传送带上:应用于肉,鱼,土豆制品,水果和蔬菜的运输中。要进一步提高经济效应就要进一步加强食品加工过程中的卫生进程。

3.食物表面的消毒:例如水果和蔬菜制品和硬奶酪的表面消毒。

4主要危害

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紫外线灯是医学、饮用水和食品等专业领域常用的杀菌消毒工具,在“非典”期间,开始进入各类公共场所乃至家庭中。有些从外观上看,与家用的日光灯很相似。目前,普通家庭购买它的不在少数。然而,由于产品上的警示标志不明显,商家在宣传中也常忽略不提它的危害性,消费者往往意识不到紫外线灯对人体的伤害,因此,近年来,由紫外线灯而造成的伤害时有发生。

紫外线灯利用汞灯发出的紫外线来实现杀菌消毒功能,它放射的紫外线能量较大,如果没有防护措施,极易对人体造成巨大伤害。如果裸露的肌肤被这类紫外线灯照射,轻者会出现红肿、疼痒、脱屑;重者甚至会引发癌变、皮肤肿瘤等。同时,它也是眼睛的“隐形杀手”,会引起结膜、角膜发炎,长期照射可能会导致白内障。

对于一些餐馆和家庭所使用的消灭蚊虫的小型紫外线灯,它们的发光原理是有差别的,消费者无需担心。

如果家中有白血病等重症患者,需要一个相对无菌的环境,才有购买紫外线灯的必要,切不可将紫外线灯用于普通家居的照明。在必须使用紫外线灯消毒时,也要尽量避免皮肤、眼睛与紫外线辐射直接接触。在公共场合,如果碰到紫外线消毒,应及时避开,特别要避免皮肤角质层较薄的儿童误入紫外线操作区域。

长时间受紫外线照射后,将来有可能导致皮肤发生癌变。在医学中,对白鼠只要照射20分钟,就会产生明显的不良症状。紫外线的照射是对内部组织的伤害,如果只是脱皮,抹一些药就可治好,但内部组织的伤害,必须长期观察。

专家建议,使用紫外线灯时,房间内不能有人,消毒时间30分钟至1个小时为宜;避免直视光源;家庭在操作消毒灯的时候一定要佩戴防护眼镜或者墨镜。

5使用方法

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紫外线消毒灯紫外线消毒灯

目前,国内使用的紫外线消毒灯具有高辐照强度、更远距离消毒杀菌效果。使用时,一定在无人状态下使用,避免对人的肉眼和皮肤长时间照射。

要避免紫外线对人体的伤害,首先应避免夏季中午的阳光直射,上午11点至下午3点之间应尽量避免户外活动,外出时应使用防晒护肤品及太阳帽、太阳镜、遮阳伞等防护用品。其次,进行日光浴应根据个人具体情况,循序渐进,开始时间要短,逐渐延长日光照射时间,以逐步增强对光线的耐受性,但最好不要持续2个小时以上,并且选在上午9至1l点或下午4至6点。对于酷爱日光浴的人们来说,采取简单的预防措施也是极其重要的,尤其要注意保护好眼睛。医学人员研究证实,多晒太阳会增加眼睛患白内障的风险,每天多晒1小时的太阳,一年内患白内障的概率便增加10%。日常防晒也非常重要,应根据自己的皮肤和用途选择较好的防晒剂,并每2至3年更新一次。

在使用紫外线灯照射杀毒时,应当禁止有人在场,以避免因紫外线直接照射到人的眼睛和皮肤上而受伤。

紫外线无穿透性、直线传播,有三大杀菌盲区:1、只能给物体(食物)上表面杀菌消毒,不能给物体下表面杀菌消毒;2、多个物体重叠时,不能给物体重叠部分表面杀菌消毒;3、只能给物体外表面杀菌消毒,不能给物体内部杀菌消毒!也就是说紫外线(不可见光)照射不到的地方是不能起到杀菌消毒作用的。

由于以上特点,贵单位的消毒灯是在天花板的里面,也就是说,消毒灯只杀灭天花板的里面的细菌。偶尔有部分紫外线通风孔对外辐射,危险性大大减少,这样对人体伤害性比直接照射小得多

6故障维修

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一、有关紫外灯

紫外线是一种低能量的电磁辐射,波长为200~275nm。紫外线灭菌灯是利用紫外线进行光照杀菌的一款医疗器械,其强度应不低于70μW/c m2。适宜的灭菌温度为15℃-40~C,相对湿度为50%~60%。但是其作用范围仅限于物体的浅表面,只能在紫外线光'照辐射到的地方及空间才有作用。并且,紫外线光线对人的眼晴与皮肤均有一定刺激作用。

医院进行空气灭菌时,一般采用紫外线灭菌灯,其点燃原理与普通照明用目光灯相仿。有灭菌效果较强、使用方便、简单、可移动、成本低、易普及等优点。其发光原理是在经真空处理的石英玻璃管中充入水银蒸汽,灯管两端置有灯丝。通过镇流器给灯丝两端加以电压,激发水银气体弧光放电而产生紫外线光线。医疗灭菌用紫外线灯管的紫外线波长为254nm。

二、市电电压波动对辐射强度的影响

在应用中发现市电电压波动对紫外线灯管的寿命及辐射能量均有极大的影响。为此做了模拟实验,在模拟市电电压变化环境下实测紫外线灯管在不同的电压下的辐射强度值。

方法如下:将30W新的紫夕卜线灯管(含30W的电子镇流器),并把紫外线灯管悬挂于离紫外线辐照计1米的距离。灯管通电l0分钟,待紫外线光线稳定了以后,用lkVA的调压器调动电压模拟市电变化。使调压器电压从242V开始至125V变化。观测其辐射强度的变化。所得结果见附表所不。

采用的紫外线辐照计是中国建材院石英玻璃科学研究所的"UVR-254型紫外线辐照计"。它为液晶显示数字直读。从附表可见、,市电电压的变化对紫外线灭菌效果有比较大的影响。医院临床上往往忽视了这一重要因素,而这一重要因素直接关系到灭菌的效果以及紫外线灯管的使用寿命。由于实验用的是新紫外线管,而临床上使用的紫外线管常常要用上几百小时,又恰好在低电压时进行灭菌,这就达不到70μW/cm2的灭菌效果。为避免消毒质量打折扣,所以在使用紫外线灭菌灯来进行灭菌时应尽量避开用电高峰,或应急情况下延长灭菌时间来达到效果。紫外线灯管的使用寿命一般是8000小时。超出使用寿命后,在灭菌消毒时应适当延长灭菌时间来保证消毒质量。

三、故障维修与注意事项

一台推车式紫外线装置(带有定时器)紫外线灯管不亮。先查电源已接通,且已到电子镇流器输出端,说明电子镇流器是好的。于是将紫外线灯管取下,用万用表欧姆挡测两端的灯丝已开路,更换紫外线灯管后正常。如上述均正常,就要检查连接灯管两端的灯座等是否接触良好,很多故障是由于灯管接触不良而引起的。

近年来直接用接插头的方法安装悬吊式紫外线灭菌灯,即将原来带有的反射罩拆去不用,这样紫外线灭菌灯点燃时,可同时对上下左右整个空间进行灭菌消毒。还克服了接触不良引起的故障。但在平时要注意用无水酒精清洁灯管保持光洁。因为薄薄的一层灰就可以挡住20%的紫外线辐射能量,不可小看。此外,在检修紫外线灭菌灯时,眼睛不要直视紫外线光,否则会发生急性电光性眼疾,使双眼疼痛难忍,就像眼晴里撒满砂粒。一旦被其刺眼,除用电光性眼疾药外,可用冷毛巾放在额部冷敷处理。

7灯管种类

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紫外线消毒灯紫外线消毒灯

杀菌灯管包括高强Slimine系列,冷阴极及预热型灯管。各种类型均提供无臭型及臭氧型。臭氧型灯管同时产生254nm及185nm波长紫外线。波长:纳米,毫微米及埃都是用描述紫外线波长的单位。纳米和毫微米为相同的单位,等于10亿分之一米。2540 埃=254纳米=254毫微米

Slimine系列杀菌灯管:为即开型灯管,其两端采用线圈灯丝发热。灯管的使用寿命由电极及开启的频率决定。特别适合于需要高强度紫外线输出的应用,如紫外线水消毒、紫外线空气消毒及传送带消毒等。

冷阴极杀菌灯管:为即开型灯管,其两端用大的柱形阴极替代钨丝。由于这样的结构,冷阴极灯管不受开启次数的影响,其使用寿命(20000小时)超过其他类型的灯管。同时,冷阴极灯管具有良好的运行特性,在其使用寿命内可维持很高的紫外穿透率,甚至是在较低的温度下。因此,冷阴极灯管广泛使用在冷库冷柜及库房等场所。由于其长使用寿命及低衰减特性,冷阴极灯管同时特别适合于空气消毒及表面直接照射消毒以及需要频繁开 启的应用场合。

预热型灯管:采用预热电路,及相对紧凑和经济的镇流器。预热电路需要每支灯管具有四个电极,灯管启动有轻微的延时。由于电路较复杂,其可靠性不如Slimine系列及冷阴极系列即开型杀菌灯管。

臭氧产生灯管:臭氧具有极高的氧化性,水消毒中可作为除臭剂及清洁剂。波长低于200nm的紫外线可以空气中将氧合成臭氧。臭氧型紫外线灯管除了产生254nm波长的紫外线外,还产生185nm波长的紫外线。

UV灯管:使用寿命是以辐射紫外线的衰减为标准。一般国际上通行的标准使用时间,低功率密度的灯管,功率密度为40~80W/cm,使用寿命为1000h以上,工业发达国家产品将以此标准确定为2000h。而高功率密度UV灯管,功率密度大于80W/cm,使用寿命为600~800h。应该注意,UV灯管到达使用寿命期限并非代表不能继续使用,只是指UV灯管在相同能量输入而产生的可利用紫外线强度不够,也就是说紫外线输出功率低,造成能量损失。在实际应用中以能否固化为标准,但要考虑整体成本,毕竟如果延长干燥固化时间的话,会降低效率。

参考资料

[添加]
[1].意外被紫外线消毒灯照射 对人体的危害有哪些?
[2].医院紫外线杀菌灯设计简析

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  • 更新时间:2018-06-15
  • 创建者:dongruyi222
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