專利名稱：多功能便攜式紫外消毒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種集滅菌消毒、收音與照明等用途于一體的多功能便攜式紫外消毒器。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的迅速發(fā)展，人類對(duì)自己生存環(huán)境和接觸物品的清潔衛(wèi)生程度有了更高的要求，以便更有效地保護(hù)人類自身的健康和安全。但是，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使人口的流動(dòng)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(huì)對(duì)環(huán)境和物品產(chǎn)生污染，造成交叉感染，從而嚴(yán)重危害人類的健康。近年來，隨著社會(huì)文明的進(jìn)步，人類已采用了多種方式對(duì)公共環(huán)境和公用器具進(jìn)行嚴(yán)格的消毒。但是，由于國(guó)內(nèi)外各地的生活水準(zhǔn)有著很大的差距，大多數(shù)地方公共場(chǎng)所和公共用具的衛(wèi)生消毒都遠(yuǎn)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(jìn)行過消毒，造成眾多旅游出差人員飲食和起居心懷恐慌，唯恐被感染上不測(cè)疾病。
近幾年，為了解決公共用具的衛(wèi)生消毒和防止交叉?zhèn)魅荆?jīng)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。由于液體消毒清洗劑在使用時(shí)受到清洗條件的局限，對(duì)那些不能清洗或清洗后不能馬上使用的器具，采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(diǎn)，因而在一定程度上彌補(bǔ)了消毒清洗劑的不足之處。但是，氣霧劑在消毒后迅速揮發(fā)，致使氣霧劑內(nèi)的消毒化學(xué)藥物殘留在被消毒的物品上。盡管這些化學(xué)藥物對(duì)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(jìn)入體內(nèi)的眾多物品的消毒，仍不能使用氣霧消毒劑。
特定波長(zhǎng)(λ＝254nm)的紫外線的消毒滅菌作用早已為人們所認(rèn)識(shí)，并被用于多種場(chǎng)合的滅菌消毒。如北京東升玻璃光源廠生產(chǎn)的紫外線飲水消毒器(SZ系列)、太原市消毒設(shè)備廠生產(chǎn)的空氣消毒機(jī)和餐具消毒機(jī)等，都取得了良好的效果。但這些消毒設(shè)備均比較復(fù)雜、甚至要配備軸流風(fēng)機(jī)工作，其整機(jī)一般為AC供電、消耗功率大(≥100W)開機(jī)時(shí)間長(zhǎng)(≥10分鐘)才能達(dá)到滅菌效果，設(shè)備體積大，重量大，不具備便攜性，因而不適于外出個(gè)人或家庭使用。人們期待著出現(xiàn)一種消毒滅菌可靠而又便于攜帶的多用途消毒器材問世。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種多功能便攜式紫外消毒器，克服前述各種消毒器材的固有缺陷和局限性，便于攜帶、消毒滅菌可靠，消毒后無需清洗，兼具收音和照明功能。
本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種多功能便攜式紫外消毒器，它包括單片集成收音機(jī)(1)、照明指示燈(2)、工作方式選擇開關(guān)(3)以及脈沖激勵(lì)調(diào)制的紫外線滅菌器。脈沖激勵(lì)調(diào)制的紫外線滅菌單元由低壓直流電源(4)、寬度可控單脈沖發(fā)生器(5)、電子閘門(6)、脈沖調(diào)制的音頻振蕩器(7)、升壓變壓器(8)、高壓半波倍壓整流器(9)和紫外發(fā)生管(10)所構(gòu)成；借助工作方式選擇開關(guān)(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(shí)，寬度可控單脈沖發(fā)生器(5)與電子閘門(6)實(shí)際上構(gòu)成了一個(gè)脈寬調(diào)制器，其輸出的寬度可控單脈沖對(duì)音頻振蕩器(7)的振蕩輸出進(jìn)行調(diào)制，因此僅在該可控單脈沖寬度的作用時(shí)間內(nèi)，音頻振蕩器(7)才有輸出，該輸出經(jīng)升壓變器(8)升壓，然后由高壓半波倍壓整流器(9)整流，由此獲得的直流高壓激發(fā)紫外發(fā)光管(10)發(fā)出用于滅菌消毒的高強(qiáng)度紫外光。
本實(shí)用新型提出的多功能便攜式消毒器，能夠克服上述各種消毒器材的固有缺點(diǎn)和局限性，滿足了眾多的人們對(duì)一種使用方便、便于攜帶、消毒滅菌可靠的消毒保健器材的渴望。具體地說，考慮到旅游和外出人員個(gè)人使用的特點(diǎn)，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的便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(zhǎng)度≯250mm)；④重量輕(≯1.5Kg)；⑤有效輻射強(qiáng)度大(距紫外光管正表面5cm以內(nèi)，輻射強(qiáng)度≮1，000μW／cm2)；峰值波長(zhǎng)254nm；⑥殺菌時(shí)間短(對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的殺滅率，在30s以內(nèi)≥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(jié)合附


圖1～3，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型的構(gòu)思和采用的具體技術(shù)方案。
圖1是多功能便攜式消毒器的原理框圖。
圖2是多功能便攜式消毒器的電路原理圖。
圖3是多功能便攜式消毒器的一個(gè)實(shí)施例的外形和安裝結(jié)構(gòu)圖。
在附圖中，相同的部件用相同的標(biāo)號(hào)來標(biāo)記。
參看
圖1的原理框圖。低壓DC電源(4)采用市售高容量電池，其輸出電壓為＋6V或＋9V。工作方式選擇開關(guān)(3)分別選擇多功能消毒器的三種運(yùn)用功能滅菌消毒、收音或照明指示。
當(dāng)選擇‘滅菌消毒’功能時(shí)，DC電源(4)對(duì)單脈沖發(fā)生器(5)供電，其輸出脈沖寬度Pw連續(xù)可調(diào)，設(shè)計(jì)值為1～30s。單脈沖發(fā)生器(5)，實(shí)際上是由標(biāo)準(zhǔn)集成定時(shí)器(如555型)構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)電路。電子閘門(6)是由互補(bǔ)晶體管對(duì)構(gòu)成的電子開關(guān)。在單脈沖發(fā)生器(5)的輸出脈沖的控制下，該電子開關(guān)接通，于是DC電源(4)的輸出電壓＋6V或＋9V對(duì)脈沖調(diào)制的音頻振蕩器(7)加載，使其產(chǎn)生頻率在20～30KHz之間的振蕩，該音頻振蕩輸出經(jīng)晶體管放大后，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，于是得到1～1.5KV的DC高壓。該DC高壓直接加到紫外發(fā)光管(10)的兩端，激勵(lì)其發(fā)出高強(qiáng)度紫外線，其峰值波長(zhǎng)約為254nm。顯然，只有在單脈沖發(fā)生器(5)的輸出脈沖寬度Pw的作用時(shí)間內(nèi)，音頻振蕩器(7)才啟動(dòng)運(yùn)行，紫外發(fā)光管(10)才獲得高壓直流激勵(lì)，并發(fā)出強(qiáng)紫外光。故控制調(diào)節(jié)Pw，就是控制產(chǎn)生紫外光的時(shí)間。
當(dāng)選擇‘收音’功能時(shí)，DC電源(4)對(duì)單片集成收音機(jī)電路供電，因而多功能便攜式紫外消毒器可用作收音機(jī)。可供選擇的單片集成收音機(jī)電路(單波段調(diào)幅或調(diào)頻、調(diào)幅雙波段)，如D1033P、D7641BP、CD2204、D3839A、CXA1033P、ULN3814、TDA1083、CIC7642、YS414等。
當(dāng)選擇‘照明指示’功能時(shí)，DC電源(4)對(duì)機(jī)內(nèi)照明指示燈泡供電因而多供能便攜式紫外消毒器可用作應(yīng)急指示燈。
下面結(jié)合圖2，闡述多功能便攜式紫外消毒器的電路原理。圖中的1×4撥動(dòng)開關(guān)K構(gòu)成工作方式選擇開關(guān)(3)。當(dāng)?shù)段粨苤恋谝唤M接點(diǎn)(OFF)時(shí)，全機(jī)電源被切斷，整機(jī)處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)?shù)段粨苤恋诙M接點(diǎn)(2X)時(shí)，紫外線滅菌器單元中的單脈沖發(fā)生器(5)的直流供電電源被接通。單脈沖發(fā)生器(5)主要由集成定時(shí)器IC2(555型)和相關(guān)的元件構(gòu)成。這是一個(gè)具有復(fù)位開關(guān)AN2的單穩(wěn)態(tài)電路，其輸出單脈沖的寬度Pw由定時(shí)元件C7、R7和R8所決定，通過調(diào)節(jié)R8可以改變Pw，其設(shè)定值為1～30s?；パa(bǔ)晶體管對(duì)T3和T4，構(gòu)成電子閘門(6)。只有當(dāng)IC2的‘3’端輸出正脈沖時(shí)，T3和T4才導(dǎo)通，于是將DC供電電壓對(duì)IC3加載。IC3也是集成定時(shí)器(555型)，它和相關(guān)元件構(gòu)成脈沖調(diào)制的音頻振蕩器(7)，在與Pw相當(dāng)?shù)臅r(shí)間內(nèi)產(chǎn)生頻率在20～30KHz范圍內(nèi)的振蕩。該振蕩輸出經(jīng)晶體管功率放大器T5放大后，通過升壓變壓器TP1(即
圖1中的(8))加到由C12、D4、D5和C13構(gòu)成的高壓半波倍壓整流和濾波器電路，于是得到1～1.5KV的直流高壓，這個(gè)高壓通過耐高壓的饋線(并加有聚四氟乙烯絕緣套管)加到U形或盤狀紫外發(fā)光管的兩端，激發(fā)其產(chǎn)生高強(qiáng)度紫外光(254nm)。
當(dāng)?shù)段粨苤恋谌M接點(diǎn)(3S)時(shí)，整機(jī)用作收音機(jī)或應(yīng)急照明指示燈。圖2中的AN1是按動(dòng)開關(guān)，按下此開關(guān)，照明燈LAMP發(fā)光，松開此開關(guān)，則燈熄滅。
收音機(jī)主要由單片集成塊IC1(CIC7642)及相關(guān)元件構(gòu)成。這是一個(gè)用耳機(jī)收聽的單波段調(diào)幅收音機(jī)。當(dāng)耳機(jī)塞子沒有插入耳機(jī)插座P中時(shí)，其供電電壓＋3V是被切斷的，只有當(dāng)耳機(jī)塞子插入耳機(jī)插座P以后，電路才接通工作。L1和C2組成調(diào)諧回路，調(diào)節(jié)C2可以選臺(tái)。T1構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)放大器，T2是射極跟隨器，用于放大器與低阻抗(8Ω)耳機(jī)之間的阻抗匹配。
上述全部電路被安裝于一個(gè)ABS工程塑料件結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，如圖3所示。
圖3A是多功能便攜式紫外消毒器的外觀圖；圖3B是結(jié)構(gòu)解剖圖。在圖3B中，螺旋盤狀的紫外發(fā)光管(10)被安裝在內(nèi)面具有鋁膜反射鍍層的護(hù)圈環(huán)套(11)內(nèi)。單片集成收音機(jī)(1)的電路被安裝在一塊小電路板上，在消毒器的外殼上設(shè)有調(diào)諧旋鈕(12)。工作方式選擇開關(guān)(3)系小型撥動(dòng)開關(guān)，用于選擇消毒器的不同運(yùn)用功能。照明指示燈(2)由撥動(dòng)開關(guān)AN1控制。開關(guān)AN2是寬度可控單脈沖發(fā)生器(5)的復(fù)位控制開關(guān)，滑動(dòng)控制器(13)調(diào)節(jié)單脈沖發(fā)生器(5)的輸出脈沖寬度(即圖2中的R8調(diào)節(jié))，也就是調(diào)節(jié)紫外發(fā)光管(10)的實(shí)際發(fā)光時(shí)間。DC電源(4)采用6×1.5V高容量電池。全機(jī)結(jié)構(gòu)十分緊湊，其最大線度≯250mm。
概括地說，本實(shí)用新型提出的多功能便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(jī)多能的特點(diǎn)，較好地解決了高效滅菌消毒器的便攜小型化問題。
權(quán)利要求1.一種多功能便攜式紫外消毒器，它包括單片集成收音機(jī)(1)、照明指示燈(2)、工作方式選擇開關(guān)(3)以及脈沖激勵(lì)調(diào)制的紫外線滅菌器單元，其特征在于脈沖激勵(lì)調(diào)制的紫外線滅菌器單元由低壓直流電源(4)、寬度可控單脈沖發(fā)生器(5)、電子閘門(6)、脈沖調(diào)制的音頻振蕩器(7)、升壓變壓器(8)、高壓半波倍壓整流器(9)和紫外發(fā)光管(10)所構(gòu)成；借助工作方式選擇開關(guān)(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(shí)，寬度可控單脈沖發(fā)生器(5)與電子閘門(6)實(shí)際上構(gòu)成了一個(gè)脈寬調(diào)制器，其輸出的寬度可控單脈沖對(duì)音頻振蕩器(7)的振蕩輸出進(jìn)行調(diào)制，因此僅在該可控單脈沖寬度的作用時(shí)間內(nèi)，音頻振蕩器(7)才有輸出，該輸出經(jīng)升壓變壓器(8)升壓，然后由高壓半波倍壓整流器(9)整流，由此獲得的直流高壓激發(fā)紫外發(fā)光光管(10)發(fā)出用于滅菌消毒的高強(qiáng)度紫外光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能便攜式紫外消毒器，其特征在于上述的紫外發(fā)光管(10)為盤狀螺旋結(jié)構(gòu)或U型結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能便攜式紫外消毒器，其特征在于上述的脈沖激勵(lì)調(diào)制的紫外線滅菌器單元的各組成部分(4)～(10)，均被安裝于一個(gè)ABS工程塑料件結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能便攜式紫外消毒器，其特征在于上述的寬度可控單脈沖發(fā)生器(5)，是由單片集成定時(shí)器構(gòu)成的寬度可調(diào)節(jié)的矩形脈沖發(fā)生器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能便攜式紫外消毒器，其特征在于上述的音頻振蕩器(7)，是由單片集成定時(shí)器構(gòu)成的脈沖調(diào)制振蕩器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能便攜式紫外消毒器，其特征在于上述的高壓半波倍壓整流器(9)與紫外發(fā)光管(10)的兩端之間的連接導(dǎo)線套有耐KV以上高壓的聚四氟乙烯套管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能便攜式紫外消毒器，其特征在于上述的紫外發(fā)光管(10)的安裝內(nèi)面是鋁膜反射鍍層。
專利摘要一種多功能便攜式紫外消毒器，它包括單片集成收音機(jī)、照明指示燈、工作方式選擇開關(guān)和脈沖激勵(lì)調(diào)制的紫外線滅菌器。這種多功能便攜式消毒器，集滅菌消毒、收音與照明等功能于一體，體積小且重量輕，攜帶方便，特別適于旅游和外出人員及家庭使用。
文檔編號(hào)A61L2/10GK2174994SQ9324427
公開日1994年8月24日 申請(qǐng)日期1993年11月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月15日
發(fā)明者楊波, 周旋 申請(qǐng)人:楊波, 周旋