紫外线灯管及紫外线灯组件的制作方法

本实用新型涉及杀菌消毒领域，尤其涉及紫外线灯管及紫外线灯组件。

背景技术：

紫外线是阳光中波长为10～400纳米(nm)的光线，可以分为uva(紫外线a，波长320～400纳米，长波)、uvb(波长280～320纳米，中波)、uvc(波长100～280纳米，短波)3种。紫外线具有杀菌作用，尤其是波长在240-350nm的深紫外线，其具有破坏细菌的dna(脱氧核糖核酸)的作用，故而其杀菌效果最强，因此，基于三族氮化物(ⅲ-nitride)材料的深紫外发光二极管(uvcled)被广泛运用于杀菌技术。

现有的深紫外发光二极管(uvcled)灯管主要由灯管、端盖、灯珠、电路板、驱动电源等组成。具体的，灯珠排列在电路板上，电路板再设置于灯管内，灯管的两端设置与电路板电连接的端盖，在端盖上设置有引脚，通过引脚将基板与驱动电源电连接。

现有的紫外灯仅仅具有杀菌作用，如果需要进行照明或者指示，就必须再单独配置分体式的照明灯或者指示灯，这样就会导致空间利用率不高，而且也会增加一定的成本来为紫外灯以及照明灯或者指示灯配置相应的电路板、驱动电源等。

技术实现要素：

本实用新型提供一种紫外线灯管及紫外线灯组件，用以解决现有技术中紫外灯仅仅具有杀菌作用，须再单独配置分体式的照明灯或者指示灯，以及配置相应的电路板、驱动电源导致空间利用率低，成本增加的问题。

本实用新型提供一种紫外线灯管，包括：电路板、至少一个第一发光元件、至少一个第二发光元件，所述第一发光元件发出用于消毒的紫外线，所述第二发光元件发出可见光，至少一个所述第一发光元件和至少一个所述第二发光元件串联或并联连接在所述电路板上。

可选的，所述第一发光元件发光波长为250nm-310nm，所述第二发光元件发光波长范围在310nm-970nm内，不同的所述第二发光元件发光波长范围相同或不同。

可选的，具有相同波长的所述第一发光元件串联或者并联在一起构成第一线路，具有相同波长的所述第二发光元件串联或者并联在一起分别构成第二线路至第n(n大于等于2)线路。

可选的，还包括限流元件，所述限流元件固定设置在所述电路板上，所述限流元件与所述第一线路、第二线路至第n线路中的至少一个串联。

可选的，还包括保护元件，所述保护元件固定设置在所述电路板上，所述保护元件与所述第一线路、第二线路至第n线路中的至少一个串联。

可选的，还包括：灯管以及配置于灯管两端的灯座，所述电路板设置在所述灯管内，所述电路板的两端分别与两个所述灯座电连接。

可选的，所述电路板两端设有多组第一金属触点，多组所述第一金属触点分别与第一线路、第二线路至第n线路的两端电连接；

两个所述灯座5内侧设置有插槽，所述插槽内设置有多组第二金属触点，多组所述第二金属触点与多组所述第一金属触点相对应连接；

两个所述灯座5外侧设置有多组引脚，多组所述引脚与多组所述第二金属触点电连接。

本实用新型还提供一种紫外线灯组件，包括上述任一种所述紫外线灯管、驱动电源及控制单元，所述紫外线灯管与所述驱动电源电连接，所述控制单元与所述驱动电源电连接。

可选的，所述驱动电源包括整流器，所述整流器用于将输入的交流电整流为直流电输出，输出的所述直流电为所述紫外灯管供电。

可选的，所述控制单元包括分别为所述第一发光元件和所述第二发光元件配置的开关和变压模块，所述变压模块用于将所述驱动电源的输出电压调整为当前与所述驱动电源导通的所述第一发光元件或所述第二发光元件正常工作所需的电压。

本实用新型提供一种紫外线灯管及紫外线灯组件，所述紫外线灯管包括：电路板、至少一个第一发光元件、至少一个第二发光元件，所述第一发光元件发出用于消毒的紫外线，所述第二发光元件发出可见光，至少一个所述第一发光元件和至少一个所述第二发光元件串联或并联连接在所述电路板上，通过在紫外线灯管内的电路板上同时设置第一发光元件及不同波段的第二发光元件，使紫外线灯管在发射紫外线杀菌的基础上还可以发射包含可见光在内的其他波段的光线，实现照明或指示等其他功能，无需配置单独的照明灯或指示灯及相应的电路板及驱动电源，提高了空间利用率，降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一种紫外线灯管结构示意图；

图2为本实用新型实施例一种不同线路发光元件分布示意图；

图3为本实用新型实施例又一种不同线路发光元件分布示意图；

图4为本实用新型实施例一种紫外线灯组件结构示意图。

附图标记：

1：电路板；

11：第一金属触点；

2：第一发光元件；

3：第二发光元件；

4：灯管；

5：灯座；

6：引脚；

7：驱动电源；

8：控制单元。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

常见的紫外线杀菌灯是一种低压汞灯，外形、结构与普通日光灯相似，都是利用低压汞蒸汽被激发后发射紫外线，不同的是日光灯的灯管采用的是普通玻璃，杀菌紫外线不能透出来，发射的紫外线被灯管内壁的荧光粉吸收后激发出可见光；紫外线杀菌灯的灯管则采用石英玻璃制作，石英玻璃对紫外线各波段都有很高的透过率，灯管内壁上没有荧光粉，杀菌紫外线直接穿过石英玻璃灯管进行杀菌。

采用深紫外线发光二极管的紫外线灯管和采用普通可见光发光二极管的可见光灯管，二者在功能、用途、原理、用电需求等方面仍存在不同，例如深紫外线发光二极管的额定使用电压为6v左右，普通可见光发光二极管的额定使用电压为2.5-3.5v，导致紫外线灯管和可见光灯管无法合二为一，紫外线灯管仅仅具有杀菌作用，如果需要进行照明或者指示等，就必须再单独配置分体式的照明灯或者指示灯等，以及配置照明灯或者指示灯等相应的电路板、驱动电源等，导致空间利用率不高，生产成本增加。

有鉴于此，本实用新型在紫外线灯管内同时设置紫外线发光二极管和可见光发光二极管，通过设置在灯管外的驱动电源及控制单元，使得紫外线灯管在实现杀菌作用的基础上，也可实现照明或者指示等其它功能，节省空间，降低生产成本。

图1为本实用新型实施例一种紫外线灯管结构示意图，图2为本实用新型实施例一种两条线路的发光元件分布示意图，图3为本实用新型实施例又一种两条线路的发光元件分布示意图，根据图1所示，本实用新型提供一种紫外线灯管，包括：电路板1、至少一个第一发光元件2、至少一个第二发光元件3；

第一发光元件2发出用于消毒的紫外线，第二发光元件3发出可见光，至少一个第一发光元件2和至少一个第二发光元件3串联或并联连接在电路板上。

具体的，电路板1上设置有印刷电路和连接点，第一发光元件2和第二发光元件3固定设置在相应的连接点上，与电路板实现电连接，通过电路板1上的印刷电路使得第一发光元件2和第二发光元件3的串联或者并联，再与外部电源电连接，使第一发光元件2或第二发光元件3发光，第一发光元件2发出用于消毒的紫外线，使紫外线灯管实现消毒的作用，第二发光元件3发出可见光，使紫外线灯管实现照明或指示等其他功能。

可选的，第一发光元件2发光波长为250nm-310nm，第二发光元件3发光波长范围在310nm-970nm内，不同的第二发光元件3发光波长范围相同或不同。

具体的，电路板1上设置有多个第一发光元件2，多个第一发光元件的发光波长相同，均为250nm-310nm，即多个第一发光元件均为基于三族氮化物(ⅲ-nitride)材料的深紫外发光二极管(uvcled)，uvc指紫外线中的c波段，波长介于100-280nm，但由于200纳米以下的波长为真空紫外线，故可被空气吸收，因此紫外线中的c波段可在空气中传播的波长介于200-280nm。峰值波长在240-300nm的深紫外光能够破坏微生物机体中的dna(脱氧核糖核酸)或rna(核糖核酸)的分子结构，使其无法复制，造成细菌生长性死亡和(或)再生性死亡，从而达到杀菌消毒的效果。因此，在所有的紫外线中，紫外线中的c波段紫外线杀菌效果最强，深紫外发光二极管(uvcled)被广泛运用于杀菌技术；电路板1上设置有多个第二发光元件3，多个第二发光元件的发光波长相同或不同，发光波长范围均在310nm-970nm内，使得在紫外线灯管的第一发光元件实现杀菌的同时，第二发光元件起到工作状态指示或照明等作用；进一步的，不同发光波长的第二发光元件3还可以实现一些其它特定功能，例如：选择发光波长在365nm-410nm内的近紫外光发光元件，可以烘托紫外光线辐照效果，增加了光固化、验钞等特定功能，需要说明的是，上述第一发光元件可为深紫外led灯珠或深紫外led芯片，上述第二发光元件可为可见光led灯珠或可见光led芯片。

本实施例的紫外线灯管，通过在紫外线灯管内同时设置第一发光元件及不同波段的第二发光元件，第一发光元件2和第二发光元件3串联或并联连接在电路板上，使紫外线灯管在发射紫外线杀菌的同时还可以发射包含可见光在内的其他波段的光线，同时实现照明或者指示等其它功能。

可选的，具有相同波长的第一发光元件2串联或者并联在一起构成第一线路，具有相同波长的第二发光元件3串联或者并联在一起分别构成第二线路至第n(n大于等于2)线路。

具体的，电路板1上的印刷电路包括至少两条两端开路的线路，第一发光元件2串联或者并联入第一线路，不同发光波长的第二发光元件3分别串联或者并联入第二线路至第n线路，n大于等于2；若第二发光元件3发光波长相同，则第二发光元件3串联或者并联入第二线路，若第二发光元件3发光波长不同，相同发光波长的第二发光元件3串联或者并联入同一线路，不同发光波长的第二发光元件3分别串联或者并联入第二线路、第三线路直至第n线路。

进一步的，第一线路、第二线路至第n线路内的第一发光元件2或第二发光元件3在电路板1上形成不同的分布方式，下面以n等于2，即第一发光元件2和第二发光元件3分别形成第一线路和第二线路两条线路为例，不同线路的发光元件具体分布方式包括但不限于以下两种：

一种分布方式：如图2所示，第一线路的第一发光元件2和第二线路的第二发光元件3线性设置在电路板1上，第一发光元件2和第二发光元件3交替设置，具体的，至少一个第一发光元件2为一个第一发光元件组，至少一个第二发光元件3为一个第二发光元件组，第一发光元件组和第二发光元件组交替设置。

又一种分布方式：如图3所示，至少两个第一发光元件2和至少两个第二发光元件3形成矩形或者环形的阵列，电路板1沿长度方向重复设置有多个上述阵列。

需要说明的是，第一发光元件2以及第二发光元件3设置在电路板的同一个表面上；或者，第一发光元件2和第二发光元件3分别设置在电路板的不同表面上。

可选的，上述紫外线灯管还包括限流元件，限流元件固定设置在电路板1上，限流元件与第一线路、第二线路至第n线路中的至少一个串联。

具体的，第一发光元件2和第二发光元件3串联或并联构成的第一线路、第二线路至第n线路，由于不同发光波段的发光元件的用电需求不同或电连接方式不同，不同线路的两端所需接入电源的电压也各不相同，在上述线路内串联入限流元件，常见的限流元件为电阻，即在第一线路、第二线路至第n线路中分别串联入相应阻值的电阻，使得各个线路的两端所需接入电源的电压相同。

可选的，上述紫外线灯管还包括保护元件，保护元件固定设置在电路板上，保护元件与第一线路、第二线路至第n线路中的至少一个串联。

具体的，保护元件为多个，多个保护元件分别与第一线路、第二线路至第n线路串联，当电路中出现过电流过大或过热等异常现象时，保护元件会立即切断电路从而起到对电路的保护作用，以防止故障进一步扩大，避免因部分发光元件电流过大烧毁而导致整个紫外线灯管发光异常。

可选的，上述紫外线灯管还包括：灯管4以及配置于灯管两端的灯座5，电路板设置在灯管内，电路板的两端分别与两个灯座电连接。

具体的，灯管4为中空柱状，灯管4材质为石英玻璃或蓝宝石玻璃等；电路板1为长条状，电路板1的长度小于等于灯管4的长度，电路板1的宽度小于等于灯管4的内径，电路板的材质为铝、铜、铜合金或陶瓷等。

可选的，电路板两端设有多组第一金属触点11，多组第一金属触点11分别与第一线路、第二线路至第n线路的两端电连接；

两个灯座5内侧设置有插槽，插槽内设置有多组第二金属触点，多组第二金属触点与多组第一金属触点相对应连接；

两个灯座5外侧设置有多组引脚6，多组引脚与多组第二金属触点电连接。

具体的，多组第一金属触点11每组包括两个第一金属触点，n条线路对应有2n个第一金属触点11，上述第一金属触点11也可设置在电路板1的同一端，多组第二金属触点设置在紫外线灯管一端相应灯座5的插槽内，多组引脚6设置在紫外线灯管一端相应灯座5的外侧；以第一发光元件2和第二发光元件3分别形成第一线路和第二线路两条线路为例，在电路板1的两端分别设置有两组金属触点11，每组包括两个第一金属触点11，两个灯座5内侧设置有插槽，每个插槽内设置有一组第二金属触点，两组第二金属触点与两组第一金属触点11相对应连接；或者在电路板1的一端设置有两组金属触点11，每组包括两个第一金属触点11，两个灯座5内侧设置有插槽，相应一端灯座5的插槽内设置有两组第二金属触点，两组第二金属触点与两组第一金属触点11相对应连接。

进一步的，n条线路可采用共阴极或共阳极设置，即电路板两端设有(n+1)个第一金属触点11，(n+1)个第一金属触点11分别与第一线路、第二线路至第n线路的两端电连接；

两个灯座5内侧设置有插槽，插槽内设置有(n+1)个第二金属触点，(n+1)个第二金属触点与(n+1)个第一金属触点相对应连接；

两个灯座5外侧设置有(n+1)个引脚6，(n+1)个引脚与(n+1)个第二金属触点电连接。

具体的，n条线路的第一端与电路板上的同一个第一金属触点连接，该第一金属触点与外接驱动电源的阴极或阳极连接，n条线路的第二端分别与电路板上的另外n个第一金属触点连接，上述(n+1)个第一金属触点也可设置在电路板1的同一端，(n+1)个第二金属触点设置在紫外线灯管一端相应的灯座5的插槽内，(n+1)个引脚6设置在紫外线灯管一端相应的灯座5外侧；以第一发光元件2和第二发光元件3分别形成第一线路和第二线路两条线路为例，在电路板1的两端共设置有三个金属触点11，一端设置有两个第一金属触点11，另一端设置有一个第一金属触点11，两个灯座5内侧设置有插槽，相应一端的插槽内设置有两个第二金属触点，相应另一端的插槽内设置有一个第二金属触点，三个第二金属触点与三个第一金属触点11相对应连接；或者在电路板1的一端设置有三个金属触点11，两个灯座5内侧设置有插槽，相应紫外线灯管一端灯座的插槽内设置有三个第二金属触点，三个第二金属触点与三个第一金属触点11相对应连接。

本实用新型提供一种紫外线灯管，包括：电路板、至少一个第一发光元件、至少一个第二发光元件，第一发光元件发出用于消毒的紫外线，第二发光元件发出可见光，至少一个第一发光元件和至少一个第二发光元件串联或并联连接在电路板上，通过在紫外线灯管内的电路板上同时设置第一发光元件及不同波段的第二发光元件，使紫外线灯管在发射紫外线杀菌的基础上还可以发射包含可见光在内的其他波段的光线，实现照明或者指示等其他功能，无需配置单独的照明灯或指示灯及相应的电路板及驱动电源，提高了空间利用率，降低了生产成本。

图4为本实用新型实施例一种紫外线灯组件结构示意图，根据图4所示，本实用新型提供一种紫外线灯组件，包括，上述实施例中任一种紫外线灯管、驱动电源7及控制单元8，紫外线灯管与驱动电源7电连接，控制单元8与驱动电源7电连接。

可选的，驱动电源7包括整流器，整流器用于将输入的交流电整流为直流电输出，输出的直流电为紫外灯管供电。

具体的，上述紫外线灯管的发光元件为发光二极管灯珠或芯片，其工作电流应为直流电，普通民用电为220v交流电，需先整流为直流电后再为上述紫外线灯管供电。

可选的，控制单元8包括分别为第一发光元件2和第二发光元件3配置的开关和变压模块，变压模块用于将驱动电源7的输出电压调整为当前与驱动电源7导通的第一发光元件2或第二发光元件3正常工作所需的电压。

具体的，上述控制单元中开关的数量至少等于线路数量，即n条线路中分别对应设置n个开关，上述n个开关连接在驱动电源7与紫外线灯管的接入端的阳极或阴极，用以控制线路是否与驱动电源7连通；以第一发光元件2和第二发光元件3分别形成第一线路和第二线路两条线路为例，驱动电源直流输出端分别与紫外线灯管两端的两组引脚电连接构成两条回路，两个开关分别设置在两个回路电源接入端的阳极或阴极，用以控制第一线路或第二线路与驱动电源连通。

当n条线路采用共阴极设置时，驱动电源7直流输出端的阴极与n条线路共阴极相应的一个引脚电连接，驱动电源7的直流输出端的阳极分别与n条线路阳极对应的n个引脚电连接，n个开关连接在驱动电源7与紫外线灯管的阳极接入端，用以控制第一线路、第二线路至第n线路是否与驱动电源7导通，n条线路共阳极设置与共阴极设置同理；以第一发光元件2和第二发光元件3分别形成第一线路和第二线路两条线路为例，第一线路和第二线路采用共阴极设置，驱动电源直流输出端的阴极与第一线路和第二线路共阴极对应的一个引脚电连接，驱动电源直流输出端的阳极分别与第一线路和第二线路的阳极对应的两个引脚电连接，构成两条回路，两个开关分别设置在两个回路电源接入端的阳极，用以控制第一线路或第二线路与驱动电源连通。

需要说明的是，上述开关不限于n个，开关具体的种类及其联控方式在此不做具体限制，可根据实际的使用需求，选用不同种类的开关，设置不同的联控方式，实现n条线路与驱动电源间的多种开关控制。

进一步的，变压模块8可调节驱动电源直流输出端的输出电压，使输出电压满足与驱动电源导通的线路中的第一发光元件或第二发光元件正常工作所需的电压，例如：第一线路对应的开关闭合，第一线路与驱动电源导通，变压模块调节驱动电源直流输出端的输出电压，使输出电压满足第一路中的第一发光元件正常工作所需的电压。需要说明的是：切换接入驱动电源的线路时，每次都需经过变压模块进行变压处理；当n条线路中设置有限流元件，各条线路的用电需求一致时，只需将驱动电源直流输出端输出电压设置为固定值，每次切换线路时就无需再经过变压模块进行变压处理。

本实用新型提供一种紫外线灯组件，包括：紫外线灯管、驱动电源7及控制单元8，紫外线灯管与驱动电源7电连接，控制单元8与驱动电源7电连接，通过对紫外线灯管外接电路中驱动电源及控制单元的设置，紫外线灯管中的第一线路可与驱动电源导通，实现杀菌作用，紫外线灯管中的其它线路可与驱动电源导通，实现照明或指示等其它功能。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，属于“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。