多功能可攜式紫外消毒器的製作方法

2023-05-22 00:09:41

專利名稱：多功能可攜式紫外消毒器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種集滅菌消毒、收音與照明等用途於一體的多功能可攜式紫外消毒器。
隨著社會經濟技術的迅速發展，人類對自己生存環境和接觸物品的清潔衛生程度有了更高的要求，以便更有效地保護人類自身的健康和安全。但是，經濟的發展使人口的流動和交往更加頻繁。在人們的頻繁接觸中，帶有各種病毒菌的人將不可避免地會對環境和物品產生汙染，造成交叉感染，從而嚴重危害人類的健康。近年來，隨著社會文明的進步，人類已採用了多種方式對公共環境和公用器具進行嚴格的消毒。但是，由於國內外各地的生活水準有著很大的差距，大多數地方公共場所和公共用具的衛生消毒都遠不盡人意，各種餐具、茶具浴盆、坐便器、枕巾、被單的消毒很不徹底，甚至有一些根本沒有進行過消毒，造成眾多旅遊出差人員飲食和起居心懷恐慌，唯恐被感染上不測疾病。
近幾年，為了解決公共用具的衛生消毒和防止交叉傳染，曾經相繼推出多種消毒器材。在這些器材中，大都是液體消毒清洗劑。由於液體消毒清洗劑在使用時受到清洗條件的局限，對那些不能清洗或清洗後不能馬上使用的器具，採用清洗消毒劑是行不通的。
近期，新推出的消毒氣霧劑具有一些新的使用特點，因而在一定程度上彌補了消毒清洗劑的不足之處。但是，氣霧劑在消毒後迅速揮發，致使氣霧劑內的消毒化學藥物殘留在被消毒的物品上。儘管這些化學藥物對人體沒有明顯的毒副作用，但作為直接與人體接觸或能直接進入體內的眾多物品的消毒，仍不能使用氣霧消毒劑。
特定波長(λ＝254nm)的紫外線的消毒滅菌作用早已為人們所認識，並被用於多種場合的滅菌消毒。如北京東升玻璃光源廠生產的紫外線飲水消毒器(SZ系列)、太原市消毒設備廠生產的空氣消毒機和餐具消毒機等，都取得了良好的效果。但這些消毒設備均比較複雜、甚至要配備軸流風機工作，其整機一般為AC供電、消耗功率大(≥100W)開機時間長(≥10分鐘)才能達到滅菌效果，設備體積大，重量大，不具備便攜性，因而不適於外出個人或家庭使用。人們期待著出現一種消毒滅菌可靠而又便於攜帶的多用途消毒器材問世。
本實用新型的目的在於提供一種多功能可攜式紫外消毒器，克服前述各種消毒器材的固有缺陷和局限性，便於攜帶、消毒滅菌可靠，消毒後無需清洗，兼具收音和照明功能。
本實用新型是通過下述技術方案實現的一種多功能可攜式紫外消毒器，它包括單片集成收音機(1)、照明指示燈(2)、工作方式選擇開關(3)以及脈衝激勵調製的紫外線滅菌器。脈衝激勵調製的紫外線滅菌單元由低壓直流電源(4)、寬度可控單脈衝發生器(5)、電子閘門(6)、脈衝調製的音頻振蕩器(7)、升壓變壓器(8)、高壓半波倍壓整流器(9)和紫外發生管(10)所構成；藉助工作方式選擇開關(3)，可以分別選擇滅菌消毒、收音或照明顯示三種功能；選定滅菌消毒功能時，寬度可控單脈衝發生器(5)與電子閘門(6)實際上構成了一個脈寬調製器，其輸出的寬度可控單脈衝對音頻振蕩器(7)的振蕩輸出進行調製，因此僅在該可控單脈衝寬度的作用時間內，音頻振蕩器(7)才有輸出，該輸出經升壓變器(8)升壓，然後由高壓半波倍壓整流器(9)整流，由此獲得的直流高壓激發紫外發光管(10)發出用於滅菌消毒的高強度紫外光。
本實用新型提出的多功能可攜式消毒器，能夠克服上述各種消毒器材的固有缺點和局限性，滿足了眾多的人們對一種使用方便、便於攜帶、消毒滅菌可靠的消毒保健器材的渴望。具體地說，考慮到旅遊和外出人員個人使用的特點，本實用新型設計的可攜式消毒器具有以下性能①直流供電(＋6V或＋9V)；②功耗小(≯15W)；③體積小(最大長度≯250mm)；④重量輕(≯1.5Kg)；⑤有效輻射強度大(距紫外光管正表面5cm以內，輻射強度≮1，000μW／cm2)；峰值波長254nm；⑥殺菌時間短(對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的殺滅率，在30s以內≥99.9％)；⑦受照物品無須清洗，可立即使用；⑧兼具收音與照明指示功能。
以下結合附


圖1～3，進一步闡明本實用新型的構思和採用的具體技術方案。
圖1是多功能可攜式消毒器的原理框圖。
圖2是多功能可攜式消毒器的電路原理圖。
圖3是多功能可攜式消毒器的一個實施例的外形和安裝結構圖。
在附圖中，相同的部件用相同的標號來標記。
參看
圖1的原理框圖。低壓DC電源(4)採用市售高容量電池，其輸出電壓為＋6V或＋9V。工作方式選擇開關(3)分別選擇多功能消毒器的三種運用功能滅菌消毒、收音或照明指示。
當選擇『滅菌消毒』功能時，DC電源(4)對單脈衝發生器(5)供電，其輸出脈衝寬度Pw連續可調，設計值為1～30s。單脈衝發生器(5)，實際上是由標準集成定時器(如555型)構成的單穩態電路。電子閘門(6)是由互補電晶體對構成的電子開關。在單脈衝發生器(5)的輸出脈衝的控制下，該電子開關接通，於是DC電源(4)的輸出電壓＋6V或＋9V對脈衝調製的音頻振蕩器(7)加載，使其產生頻率在20～30KHz之間的振蕩，該音頻振蕩輸出經電晶體放大後，通過升壓變壓器(8)升壓和高壓半波倍壓整流器(9)的整流濾波，於是得到1～1.5KV的DC高壓。該DC高壓直接加到紫外發光管(10)的兩端，激勵其發出高強度紫外線，其峰值波長約為254nm。顯然，只有在單脈衝發生器(5)的輸出脈衝寬度Pw的作用時間內，音頻振蕩器(7)才啟動運行，紫外發光管(10)才獲得高壓直流激勵，並發出強紫外光。故控制調節Pw，就是控制產生紫外光的時間。
當選擇『收音』功能時，DC電源(4)對單片集成收音機電路供電，因而多功能可攜式紫外消毒器可用作收音機。可供選擇的單片集成收音機電路(單波段調幅或調頻、調幅雙波段)，如D1033P、D7641BP、CD2204、D3839A、CXA1033P、ULN3814、TDA1083、CIC7642、YS414等。
當選擇『照明指示』功能時，DC電源(4)對機內照明指示燈泡供電因而多供能可攜式紫外消毒器可用作應急指示燈。
下面結合圖2，闡述多功能可攜式紫外消毒器的電路原理。圖中的1×4撥動開關K構成工作方式選擇開關(3)。當刀位撥至第一組接點(OFF)時，全機電源被切斷，整機處於關閉狀態。當刀位撥至第二組接點(2X)時，紫外線滅菌器單元中的單脈衝發生器(5)的直流供電電源被接通。單脈衝發生器(5)主要由集成定時器IC2(555型)和相關的元件構成。這是一個具有復位開關AN2的單穩態電路，其輸出單脈衝的寬度Pw由定時元件C7、R7和R8所決定，通過調節R8可以改變Pw，其設定值為1～30s。互補電晶體對T3和T4，構成電子閘門(6)。只有當IC2的『3』端輸出正脈衝時，T3和T4才導通，於是將DC供電電壓對IC3加載。IC3也是集成定時器(555型)，它和相關元件構成脈衝調製的音頻振蕩器(7)，在與Pw相當的時間內產生頻率在20～30KHz範圍內的振蕩。該振蕩輸出經電晶體功率放大器T5放大後，通過升壓變壓器TP1(即
圖1中的(8))加到由C12、D4、D5和C13構成的高壓半波倍壓整流和濾波器電路，於是得到1～1.5KV的直流高壓，這個高壓通過耐高壓的饋線(並加有聚四氟乙烯絕緣套管)加到U形或盤狀紫外發光管的兩端，激發其產生高強度紫外光(254nm)。
當刀位撥至第三組接點(3S)時，整機用作收音機或應急照明指示燈。圖2中的AN1是按動開關，按下此開關，照明燈LAMP發光，鬆開此開關，則燈熄滅。
收音機主要由單片集成塊IC1(CIC7642)及相關元件構成。這是一個用耳機收聽的單波段調幅收音機。當耳機塞子沒有插入耳機插座P中時，其供電電壓＋3V是被切斷的，只有當耳機塞子插入耳機插座P以後，電路才接通工作。L1和C2組成調諧迴路，調節C2可以選臺。T1構成標準放大器，T2是射極跟隨器，用於放大器與低阻抗(8Ω)耳機之間的阻抗匹配。
上述全部電路被安裝於一個ABS工程塑料件結構的內部，如圖3所示。
圖3A是多功能可攜式紫外消毒器的外觀圖；圖3B是結構解剖圖。在圖3B中，螺旋盤狀的紫外發光管(10)被安裝在內面具有鋁膜反射鍍層的護圈環套(11)內。單片集成收音機(1)的電路被安裝在一塊小電路板上，在消毒器的外殼上設有調諧旋鈕(12)。工作方式選擇開關(3)系小型撥動開關，用於選擇消毒器的不同運用功能。照明指示燈(2)由撥動開關AN1控制。開關AN2是寬度可控單脈衝發生器(5)的復位控制開關，滑動控制器(13)調節單脈衝發生器(5)的輸出脈衝寬度(即圖2中的R8調節)，也就是調節紫外發光管(10)的實際發光時間。DC電源(4)採用6×1.5V高容量電池。全機結構十分緊湊，其最大線度≯250mm。
概括地說，本實用新型提出的多功能可攜式紫外消毒器具有體積小、重量輕、直流供電、功耗低和一機多能的特點，較好地解決了高效滅菌消毒器的便攜小型化問題。
權利要求1.一種多功能可攜式紫外消毒器，它包括單片集成收音機(1)、照明指示燈(2)、工作方式選擇開關(3)以及脈衝激勵調製的紫外線滅菌器單元，其特徵在於脈衝激勵調製的紫外線滅菌器單元由低壓直流電源(4)、寬度可控單脈衝發生器(5)、電子閘門(6)、脈衝調製的音頻振蕩器(7)、升壓變壓器(8)、高壓半波倍壓整流器(9)和紫外發光管(10)所構成；藉助工作方式選擇開關(3)，可以分別選擇滅菌消毒、收音或照明指示三種功能；選定滅菌消毒功能時，寬度可控單脈衝發生器(5)與電子閘門(6)實際上構成了一個脈寬調製器，其輸出的寬度可控單脈衝對音頻振蕩器(7)的振蕩輸出進行調製，因此僅在該可控單脈衝寬度的作用時間內，音頻振蕩器(7)才有輸出，該輸出經升壓變壓器(8)升壓，然後由高壓半波倍壓整流器(9)整流，由此獲得的直流高壓激發紫外發光光管(10)發出用於滅菌消毒的高強度紫外光。
2.根據權利要求1所述的多功能可攜式紫外消毒器，其特徵在於上述的紫外發光管(10)為盤狀螺旋結構或U型結構。
3.根據權利要求1所述的多功能可攜式紫外消毒器，其特徵在於上述的脈衝激勵調製的紫外線滅菌器單元的各組成部分(4)～(10)，均被安裝於一個ABS工程塑料件結構的內部。
4.根據權利要求1所述的多功能可攜式紫外消毒器，其特徵在於上述的寬度可控單脈衝發生器(5)，是由單片集成定時器構成的寬度可調節的矩形脈衝發生器。
5.根據權利要求1所述的多功能可攜式紫外消毒器，其特徵在於上述的音頻振蕩器(7)，是由單片集成定時器構成的脈衝調製振蕩器。
6.根據權利要求1所述的多功能可攜式紫外消毒器，其特徵在於上述的高壓半波倍壓整流器(9)與紫外發光管(10)的兩端之間的連接導線套有耐KV以上高壓的聚四氟乙烯套管。
7.根據權利要求1所述的多功能可攜式紫外消毒器，其特徵在於上述的紫外發光管(10)的安裝內面是鋁膜反射鍍層。
專利摘要一種多功能可攜式紫外消毒器，它包括單片集成收音機、照明指示燈、工作方式選擇開關和脈衝激勵調製的紫外線滅菌器。這種多功能可攜式消毒器，集滅菌消毒、收音與照明等功能於一體，體積小且重量輕，攜帶方便，特別適於旅遊和外出人員及家庭使用。
文檔編號A61L2/10GK2174994SQ9324427
公開日1994年8月24日 申請日期1993年11月15日 優先權日1993年11月15日
發明者楊波, 周旋 申請人:楊波, 周旋