篇一：紫外线杀菌灯的选用
紫外线杀菌灯的选用
发布日期：2008-12-23 10:23:25 作者：刘冬梅 程开嘉 来源：照明中国网 浏览次数：0 文字大小：
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1 前言
在医院建筑工程中，如手术室、药品室、药品制剂室、呼吸科、消毒供应室以及候诊室等地方都设计装有紫外线杀菌灯。利用紫外线杀菌灯的照射进行消毒杀菌是国内常用的物理消毒方法之一。紫外线杀菌灯的功能是对空气、水和物体表面进行消毒杀菌处理。在每次工程设计选用紫外线杀菌灯的数量时，往往采用粗略的估算法。所以，本文在唐海医院设计中，依据紫外线杀菌灯辐射杀菌的原理，寻求一种计算方法，十分必要。
2 紫外线杀菌灯的原理
紫外线杀菌灯的种类很多，用途不同的灯辐射紫外线的波长也不同。它是用低压汞放电的人工光源，其辐射波长为253.7nm，属于圆柱形辐射源，其原理是利用不可见光的辐射能产生杀菌，这也是紫外线灯与照明灯的区别。由于细菌病毒的微生物中的核酸碱基对波长200~275nm的紫外线吸收能力很强，在接收辐射后发生变化，从而抑制脱氧糖核酸（DNA）的复制而达到灭菌消毒作用。尤其是184.9nm波长的紫外线照射空气后，使空气中氧分子（O2）一部分吸收紫外线，从而分解氧原子，氧原子和氧分子结合为三价氧分子（O3）。形成有特殊气味的臭氧，臭氧具有很大的氧化作用，对细菌繁殖、细菌芽孢、病毒具有很好的杀灭作用。因此，臭氧可被用于饮水消毒、空气消毒和物体表面消毒等方面。在紫外线杀菌灯的照射下，细菌的生存率除了与紫外线的波长有关外，还随生存环境条件的变化而变化。紫外线的穿透能力在空气中还受灰尘粒子和湿度影响，当空气中每1cm3如果含有800 ~900个尘粒，其杀菌效果可降低20%~30%，也就是说当湿度增大，细菌的抵抗能力就增加，紫外线的穿透能力也就会下降。
3 室内紫外线消毒灯的灯型
（1）直射型紫外线消毒灯只能用于对无人空间的空气消毒，不能以直射紫光照射室内人员，因为它会对人员造成伤害（如电光眼、皮肤灼
伤、细斑等）。在“非典”时期就有各地频繁出现紫外线灯的伤害事件，这大多是由于在有人的空间使用不当出现的紫外线灯伤害所致。所以在使用直射型紫外线灯消毒时，应事先开启0.5~2h，关灯后人员才能进入室内。直射型紫外线灯只能对无人空间消毒，一般采用普通热阴极低汞灯，配用对紫外线透过率高的石英玻璃灯管；也有些产品允许产生一定量臭氧起配合消毒作用，但由于臭氧会引起人员头痛、胸闷、晕眩等症状，因此应在关灯时，随即打开门窗通风30~60min，到闻不到臭氧味后，才允许人员进入室内工作。
直射型紫外线灯有移动式和固定式。采用移动式灯具时，应有专人负责，以保证安全。固定安装时，其控制开关与照明开关应有明显区别，宜采用警示标志牌；设计图纸上应注明严禁与照明开关并列安装，在唐海医院工程中紫外线灯开关设计距地高18m；室外门框上方安装红色警示灯，防止无关人员擅入。在中小学教室等场所，最好在值班室内集中控制。
直射型紫外线灯结构简单、成本低、消毒效果好，一般不会对被消毒对象产生化学式或高温损伤，优越性十分明显。但由于只能用于无人空间的静态消毒，因而限制了其应用范围，多用于医院等场所对经常性污染空间的静态消毒。直射型紫外线消毒灯要求功率为每立方米室内空气多于或等于1.5W，我们可根据选择紫外线消毒灯管的功率确定数量。
（2）间接反射型紫外线灯是用抛光铝做成半弧形反光罩，将紫外线灯悬挂于室内，离天花板约1m，通过反射罩照射室内上部空气，由于空气流动和扩散，使全室空气达到消毒。反射型紫外线灯无紫外光直射人体，故相对比直射型灯安全。它也是采用热阴极低压汞灯管，灯管玻璃涂有添加可吸波长小于200nm紫外线的氧化钛（TiO），没有臭氧产生，浓度低于0.2mg/m3。可在医院等场所作为一种有人环境下的动态消毒方法，但是在应用中具有较大的局限性，由于设计紫外线灯位与其它灯具或家具位置配合不佳或者室内气流的不稳定性，容易产生紫外线消毒的死角。这种紫外线灯型虽然在一定程度上能够保护室内人员，但人的眼睛、皮肤暴露在反射紫外线光照下的安全时间仍然是有限的，对人体皮肤健康仍有一定的不良影响。因此，为保证人员安全，设计时需要采用定时开关来控制该型紫外线灯具。采用反射型紫外线消毒灯时，要求功率为每立方米室内空气多于或等于1.5W。
4 紫外线杀菌灯数量的确定
合理地选择紫外线杀菌灯的照射量，是取得良好杀菌灯效果的重要步骤。
紫外线杀菌灯的数量可按下式计算：
有一般卫生要求时，N=■（1）
有高度杀菌要求时，N=■（2）
式（1）、（2）中，N—杀菌灯数量；
P—室内人数：
H—杀菌灯至顶棚距离（m）；
V—房间体积（m3）;
F—紫外线杀菌灯具效率（可取0.8）.
计算式（1）、（2）是建筑电气行业标准规范推荐的计算公式。
5 利用紫外线对物体表面消毒
利用紫外线杀菌灯也可对物体表面照射消毒，但紫外线光照消毒有效区仅为灯管周围1.5~2m。在具体操作时，光源离污染物表面不应超过1m，且消毒对象的每一污染面均应在直射灯光下充分展开，其辐射剂量和时间应根据微生物特性的不同指标确定，常规情况下可简单地按等于或高于2W/m2功率配置灯管，照射时间为30~60min。建筑物内的大件物品，如家具、坪面、地面等，需做大面积或者多面消毒时，紫外线消毒灯的应用会受到一定的局限，一般考虑用化学法消毒。但是，大件物品的某个局部（如生物化学操作台等）经常受到污染时，可按设计用悬吊式紫外线杀菌灯作表面消毒。另外，因操作的局限也可临时采用移动式高强度紫外线灯作表面消毒，设计图纸上应在适当位置预备电源插座。在使用紫外线杀菌灯对物品表面消毒时，仍须注意紫外线不应直射人体。因特珠原因，必须在直射紫外光下工作时，操作人员必须采取防护措施。对小件物体或器械表面消毒时，有的医院放入密闭紫外线消毒箱内进行。常见的紫外线消毒箱采用高臭氧强度的紫外线杀菌灯制造，利用紫外线和臭氧的共同作用杀菌，同时臭氧还可对紫外线照射不到的部位进行消毒。箱内臭氧浓度一般大于或等于20mg/m3，相对湿度大于或等于70%，使用反映消毒后以得到良好的效果。在此应注意的是应按设计图纸上消毒箱的位置预备电源插座。 6 辐射杀菌有效时间的考虑
用紫外线杀菌灯的辐射能实现杀菌的目的。这是对使用有利的方面。但是照射过度不仅浪费电能，而且还会产生有害的作用。一支30W紫外线杀菌灯，厂家试验资料说明在距人体1m处，照射1~2min，可使人体皮肤产生红斑。对人的眼睛直射30s，可产生刺激症状，照射量增大可引起紫外线眼炎。此外，紫外线可在空气中形成臭氧，臭氧过多则可使人中毒。所以，合理地选择紫外线杀菌的辐射时间，可保护操作人员的身体健康，以节省电能。实现紫外线杀菌灯定时自动控制是设计上重要的一环。下表为紫外线杀菌灯距灯1m处的辐射照度值。
篇二：紫外线杀菌原理与紫外线杀菌灯的选择
紫外线杀菌原理与紫外线杀菌灯的选择
紫外线杀菌原理
紫外线的杀菌原理
紫外线杀菌原理就是通过紫外线的照射，破坏及改变微生物的DNA（脱氧核糖核酸）结构，使细菌当即死亡或不能繁殖后代，达到杀菌的目的。真正具有杀菌作用的是UVC紫外线，因为C波段紫外线很易被生物体的DNA吸收，尤以253.7nm左右的紫外线最佳。 紫外线杀菌属于纯物理消毒方法，具有简单便捷、广谱高效、无二次污染、便于管理和实现自动化等优点，随着各种新型设计的紫外线灯管的推出，紫外线杀菌的应用范围也不断在扩大。 紫外线的分类:根据生物效应的不同，将紫外线按照波长划分为四个波段:
UVA波段，波长320～400nm，又称为长波黑斑效应紫外线 。它有很强的穿透力，可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。日光中含有的长波紫外线 有超过98%能穿透臭氧层和云层到达地球表面，UVA可以直达 肌肤的真皮层，破坏弹性纤维和胶原蛋白纤维，将我们的皮肤晒黑。360nm波长的UVA紫外线符合昆虫类的趋光性反应曲线，可制作诱虫灯。300-420nm波长的UVA紫外线可透过完全截止可见光的特殊着色玻璃灯管，仅辐射出以365nm为中心的近紫外光，可用于矿石鉴定、舞台装饰、验钞等场所。
UVB波段，波长275～320nm，又称为中波红斑效应紫外线 。中等穿透力，它的波长较短的部分会被透明玻璃吸收，日光中含有的中波紫外线大部分被臭氧层所吸收，只有不足2%能到达地球表面，在夏天和午后会特别强烈。UVB紫外线对人体具有红斑作用，能促进体内矿物质代谢和维生素D的形成，但长期或过量照射会令皮肤晒黑，并引起红肿脱皮。紫外线保健灯、植物生长灯发出的就是使用特殊透紫玻璃（不透过254nm以下的光）和峰值在300nm附近的荧光粉制成。
UVC波段，波长100～275nm，又称为短波灭菌紫外线。它的穿透能力最弱，无法穿透大部分的透明玻璃及塑料。日光中含有的短波紫外线几乎被臭氧层完全吸收。短波紫外线对人体的伤害很大，短时间照射即可灼伤皮肤，长期或高强度照射还会造成皮肤癌。紫外线杀菌灯发出的就是UVC短波紫外线。
UVD波段，波长小于100nm，又称为真空紫外线。
紫外线杀菌灯的结构
紫外线杀菌灯（UV灯）实际上是属于一种低压汞灯，和普通日光灯一样，利用低压汞蒸汽（10-2Pa）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，253.7nm紫外线不能透出来，只能被灯管内壁的荧光粉吸收后激发出可见光。如果改变荧光粉的成分和比例，它就可以发出我们通常所见的不同颜色的光。一般杀菌灯的灯管都采用石英玻璃制作，因为石英玻璃对紫外线各波段都有很高的透过率，达80%-90%，是做杀菌灯的最佳材料。杀菌灯有热阴极低压汞蒸气放电灯、冷阴极低压汞蒸气放电灯等几种结构，可按外型和功率分为多种类型。石英玻璃与普通玻璃在性能上有很大的差别，主要是热膨胀系数不同，一般不能封接铝盖灯头，所以杀菌灯的灯头材质多采用胶木、塑料或陶瓷。
紫外线杀菌灯的种类
紫外线杀菌灯的发光谱线主要有254nm和185nm两条。254nm紫外线通过照射微生物的DNA
来杀灭细菌，185nm紫外线可将空气中的O2变成O3(臭氧)，臭氧具有强氧化作用，可有效地杀灭细菌，臭氧的弥散性恰好可弥补由于紫外线只沿直线传播、消毒有死角的缺点。石英玻璃在炼制的时候，如果添加足够数量的钛（Ti）元素，就能使透过它的紫外线在200nm以下发生截止，而对254nm紫外线透过基本无影响。适当控制钛元素的添加量，就可有效的控制185nm紫外线的逸出量。根据这一特点， 我们可以制作低臭氧(无臭氧)、臭氧、高臭氧等三种紫外线杀菌灯管。
紫外线杀菌灯的应用
1.每一种微生物都有其特定紫外线杀灭、死亡剂量标准，其剂量是照射强度与照射时间的乘积（杀菌剂量＝照射强度·照射时间/K=I·t)，即紫外线的照射剂量则取决于紫外线的强度大小以及照射时间的长短，高强度短时间与低强度长时间之照射其效果是相同的。
2.石英灯管使用一段时间后会逐渐老化，紫外线照射强度会发生衰退，为达到彻底消毒的效果，应定期检查测石英灯的照射强度，发现强度不够时应立即更换。
3.紫外线的只能沿直线传播，穿透能力弱，任何纸片、铅玻璃、塑料都会大幅降低照射强度。因此消毒时尽量应使消毒部位充分暴露于紫外线下，定期擦拭灯管，以免影响紫外线穿透率及照射强度。
4.紫外线对人体的的皮肤能产生很大的伤害性，不要在有人的场所使用UV灯，更不要用眼睛直视点燃的灯管，由于短波紫外线不能透过普通玻璃，所以戴眼镜可避免眼睛受伤害。
5.在有人员活动的场所，一般不能使用臭氧灯管，因为臭氧会促进人体的血红蛋白凝结，造成人体供氧不足，发生头晕、恶心的感觉，影响身体健康，特别在臭氧浓度达到＞0.3ppm (mg/m2 )时，将会对人体造成严重的伤害。
6.低压放电灯中之紫蓝色光芒为汞蒸气压，虽然汞蒸气压的强度与紫外线仍然有其关联性，但是并不直接代表紫外线之强度，这也就是说，紫外线的强度无法用肉眼来判定。
7.灯具加反光罩可以保证紫外线能量的集中，另外可以避免给工作人员造成损伤。反光罩一定要用对253.7nm紫外线材料吸引少反射多的材料制作，表面氧化抛光处理过的铝对短波紫外线的反射系数最大，所以一般紫外线灯具的反光系统均用铝材制成。
紫外线杀菌灯存在的问题
1、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。
2、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。
3、由于灯丝及阴极材料不同， 与荧光灯同功率的UV灯管，也不能用相同的镇流器驱动。
篇三：紫外线杀菌灯的使用方法
紫外线杀菌灯的使用方法
紫外线杀菌是一种传统的、有效的消毒方法，在医院，食品厂，水处理等已被广泛应用，但在使用过程中受诸多因素的影响，特别是灯管辐射强度低及应用不当会影响消毒灭菌效果。为了保证满意的消毒效果，在使用中我们主要实施了以下监测和管理措施。
1.灯管的辐射强度：
紫外线辐射强度是影响消毒效果的最基本的因素，按照《消毒技术规范》规定的要求，新紫外线灯管辐射强度应大于100VW/cm2(距离1m处)为合格，正在使用中的灯管辐射强度最低应达到70VW/cm2暂可使用，但必须延长照射时间。依据紫外线照射剂量等于辐射强度乘以照射时间的公式可求出不同强度所需延长照射时间，亦可看出高强度短时间或低强度长时间均能获得同样的灭菌效果。若紫外线光源的强度低于40VW/cm2，则再延长照射时间也不能起到满意的杀菌作用，即应停止使用。不要认为紫外线灯管只要亮着，就还有杀菌作用。
2.灯管安装的数量
按国家卫生部颁布的《消毒技术规范》第3版第2分册（医院消毒规范）规定，室内悬吊式紫外线消毒灯安装数量（30Ｗ紫外线灯，在垂直1m处辐射强度高于70μW/ｃｍ2）为平均每立方米
不少于1.5Ｗ，并且要求分布均匀、吊装高度距离地面1.8～2.2ｍ，使得人的呼吸带处于有效照射范围。连续照射不少于30min，紫外线的辐射强度与辐射距离呈反比，悬挂太高，影响灭菌效果。如果是物体表面消毒，灯管距照射表面应以1m为宜，杀菌才有效。
3.环境温度
环境温度对紫外线辐射强度有一定的影响，温度过高或过低都会使辐射强度降低，如温度下降到4℃时，辐射强度则可下降65%～80%左右，严重影响杀菌效果。一般以室温20～40℃为紫外线消毒的适宜温度，在此温度范围内紫外线辐射的强度最大且稳定，能达到理想的消毒效果
4.相对湿度
相对湿度高，紫外线辐射穿透细胞减少。有关文献介绍，相对湿度在55%～60%时，紫外线对微生物的杀灭率最强，相对湿度在60%～70%以上时，微生物对紫外线的敏感率降低，相对湿度在80%以上甚至反而对微生物有激活作用，可使杀菌力下降30%～40%。刚刚湿拖地和擦桌面后立即进行紫外线消毒，会使室内湿度增大，影响消毒效果。因此，使用紫外线消毒时室内要保持清洁、干燥.
5.防止紫外线辐射损伤
主要防止紫外线对眼睛、面部暴露皮肤的辐射损伤，不可直视灯管以防引起结膜炎。不得使紫外线光源直接照射到人，以防皮肤产生红斑。紫外线可放出臭氧，臭氧过多可使人中毒，在有人工作环境中，臭氧的浓度不得超过0.3mg/m3。应在房间无人情况下进行紫外线照射。进行辐射强度监测时，用特制的辐射强度检测工具尺，背对光源进行观察，也可用普通玻璃或墨镜作为防护面罩，防护镜保护眼睛和面部皮肤。
6.灯管定期保洁
紫外线灯管表面的灰尘和油垢，会阻碍紫外线的穿透，使用中应注意灯管的擦拭与保洁，新灯管使用前，可先用75%酒精棉球擦拭。使用过程中一般每2周擦拭一次。发现灯管表面有灰尘、油污时，应随时擦拭，保持灯管的洁净和透明，以免影响紫外线的穿透及辐射强度。
7.加强紫外线灯管辐射强度的监测
对使用中的紫外线灯应3～6个月用紫外线辐射照度仪作一次强度检测，发现强度不合格的灯管要及时更换。用紫外线辐射照度仪每年作一次计量标定，以保持准确性。监测时，必须按照《消毒技术规范》中的测定条件，电压220V，温度20℃以上，相对湿度小于60%，以开灯5min后的稳定强度为紫外线杀菌灯的辐
射强度。也可用紫外线辐射强度化学指示卡测定，将指示卡距灯管1m处照射1min，光敏涂料由白色变为紫红色，与标准色块相比，便可知灯管辐射强度。
广泛应用于水处理，中央空调、冰箱、空气净化器，微波炉，消毒柜，食品厂，宾馆，学校，医院，剧院等场所，产品种类齐全，价格低廉，种类有直管型，H型，异型，功率有4W，5W，6W，7W，8W，9W，10W，11W，15W，16W，18W，25W，30W，36W，40W，55W，64W，75W，115W
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