CN102614540A - 一种led紫外杀菌灯 - Google Patents

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彭新凯
李乐
李宏燕
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Abstract

本发明涉及一种LED紫外杀菌灯，其包括灯管以及灯头；其中，所述灯头安装于灯管的两端，于灯头上设有电极；所述灯管包括一由PC塑料以及PMMA塑料组成的外壳、一PCB板以及若干紫外发光二极管；所述PCB板设置在外壳内；所述若干紫外发光二极管固定在PCB板上。本发明的LED紫外杀菌灯的塑料外壳成本低廉，节约环保，可大批量低成本生产，同时降低使用者的能源消耗；其对于食品加工和餐饮行业不会造成任何玻璃性的物理危害因素，相对于传统紫外灯管更加安全和环保。

Description

一种LED紫外杀菌灯
【技术领域】
本发明涉及一种用于食品加工、餐饮卫生以及其他公共领域的空气灭菌装置，具体涉及一种LED紫外杀菌灯，属于灯管灯具技术领域。
【背景技术】
紫外线杀菌就是通过紫外线的照射，利用适当波长的紫外线能够破坏微生物机体细胞中的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子结构，造成生长性细胞死亡和(或)再生性细胞死亡，达到杀菌消毒的效果。通常，传统的紫外线杀菌的有效波长范围可分为四个不同的波段：UVA(400～315nm)、UVB(315～280nm)、UVC(280～200nm)和真空紫外线(200～100nm)。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。经大量杀菌试验以及飞虫诱灭实验我们特异性选择其中的杀灭灯管波长集中在100-280nm，其效果较市场常规的有更好的效果。
研究表明，紫外线主要是通过对微生物(细菌、病毒、芽孢等病原体)的辐射损伤和破坏核酸的功能使微生物致死，从而达到消毒的目的。紫外线对核酸的作用可导致键和链的断裂、股间交联和形成光化产物等，从而改变了DNA的生物活性，使微生物自身不能复制，这种紫外线损伤也是致死性损伤。
紫外线消毒是一种物理方法，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，此外，LED紫外线净化法比传统的氯气消毒有无可比拟的优越性。氯气消毒会在水中形成一种氯的化合物，这是一种致癌物，而且氯气浓度高时也会有一种味道，如果喝生水，会明显地闻到这股怪味。现在水消毒还有一种方法：臭氧。臭氧也能杀菌，但其浓度高时，臭氧分解的时间就要延长.很可能就会经近距离管道输送到居民房内。臭氧水能美容、洗菜，但不能喝，而且其味道难闻。如果浓度降低，杀菌能力义要减弱。此外臭氧消毒还要防止泄漏。
由于紫外线消毒杀菌用途很广，包括医院、学校、托儿所、电影院、家庭等均可利用，由于它能净化空气，消除霉味，还能产生一定量的负氧离子，经紫外线消毒的房间，空气特别清新。在公共场合，经紫外线消毒，还可避免一些病原菌经空气传播或经物体表面传播的可能。
随着市场的变化以及行业的需求，特别是在食品加工以及餐饮卫生行业中，普通的紫外玻璃灯管由于照射的时间过长加之玻璃灯管易破裂，经常造成灯管爆裂使得玻璃杂质危食品加工全过程，同时，长时间的紫外空气照射，使得生产企业以、公共场所及餐厅的用电量大增，其与政府提倡的资源节约型社会有背而驰。
传统紫外灯主要靠受激发电离的重金属蒸汽(最常用的是有剧毒的汞)来发射紫外线。汞灯的主峰波长是253.7纳米，但是与DNA的电磁波吸收峰值并不吻合，因此不是最佳消毒波长。传统紫外灯由于其工作原理的需要，与属于半导体产品的LED相比，体积非常庞大，需要高压启辉。此外，尽管传统水银灯的总输出功率大，单位面积输出光强却非常弱，只有280纳米紫外发光二极管的几百分之一，并且还有使用维护不方便、寿命短、耗能大、含有毒物汞等方面的缺点。
因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种具有改良结构的LED紫外杀菌灯，以克服现有技术中的所述缺陷。
【发明内容】
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种采用发光二极管(LED)作为光源激发紫外线的LED紫外杀菌灯。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种LED紫外杀菌灯，其包括灯管以及灯头；其中，所述灯头安装于灯管的两端，于灯头上设有电极；所述灯管包括一由PC塑料以及PMMA塑料组成的外壳、一PCB板以及若干紫外发光二极管；所述PCB板设置在外壳内；所述若干紫外发光二极管固定在PCB板上。
本发明的LED紫外杀菌灯进一步设置为：所述若干紫外发光二极管呈阵列排布。
本发明的LED紫外杀菌灯进一步设置为：所述紫外发光二极管具体为能产生100nm至280nm波长的紫外发光二极管。
本发明的LED紫外杀菌灯进一步设置为：所述紫外发光二极管的具体数目为50个，其排列成两列，并按长条形阵列排布。
本发明的LED紫外杀菌灯还可设置为：相邻两紫外发光二极管之间设有间隙。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明的LED紫外杀菌灯的塑料外壳成本低廉，节约环保，可大批量低成本生产，同时降低使用者的能源消耗。
2.本发明的LED紫外杀菌灯由塑料外壳包裹，对于食品加工和餐饮行业不会造成任何玻璃性的物理危害因素，相对于传统紫外灯管更加安全和环保。
3.本发明的LED紫外杀菌灯适合于食品加工、餐饮卫生、公共场所、家庭以及环保工程等空气灭菌与飞虫的杀灭。
【附图说明】
图1是本发明的LED紫外杀菌灯的立体图。
图2是图1中沿A-A的剖面图。
图3是本发明的LED紫外杀菌灯的分解图。
【具体实施方式】
请参阅说明书附图1至附图3所示，本发明为一种LED紫外杀菌灯，其由灯管1以及灯头3两部分组装形成。
其中，所述灯头3安装于灯管1的两端，于灯头3上设有电极31。
所述灯管1包括一由PC(Polycarbonate；聚碳酸酯)塑料以及PMMA(PolymethylMethacrylate；聚甲基丙烯酸甲酯)塑料组成的外壳11、一PCB板12以及若干紫外发光二极管13。其中，所述外壳11为高透光材质。所述PCB板12设置在外壳11内。所述若干紫外发光二极管13固定在PCB板12上。所述若干紫外发光二极管呈阵列排布。具体的说，所述紫外发光二极管13的具体数目为50个，其排列成两列，并按长条形阵列排布。该等紫外发光二极管13具体为能产生100nm至280nm波长的紫外发光二极管13。相邻两紫外发光二极管13之间设有间隙。
本发明的LED紫外杀菌灯适用于制药、医疗、生物技术、化学、环保、食品饮料、奶制品、酿酒、水务处理(自来水、矿泉水)、光学清洗、物理实验等各领域，广泛应用于医疗保健食品工业、制药、生物研究、光化学反应研究等领域的灭菌消毒。具体应用类别有：医院灭菌应用、普通家庭日常消毒、学校教室灭菌、公共建筑的灭菌应用、图书馆灭菌、健康型家用电器内的无污染灭菌、工厂生产场地/设备灭菌、食品销售场地的灭菌消毒、水源及水产养殖灭菌等。
本发明的LED紫外杀菌灯的测试效果如下：
(1)实验材料
1.1LED紫外杀菌灯，20W。
指示卡：紫外线强度指示卡，北京四环卫生药械厂生产。
1.2培养基：营养琼脂、玫瑰红酸钠琼脂、液体硫乙醇酸盐培养基、真菌培养基均由广东环凯微生物科技有限公司生产。
1.3菌种：大肠埃希菌[ATCC 25922]、金黄色葡萄球菌[ATCC 6538]、藤黄微球菌[CMCC(B)28001]、沙门菌[CMCC(B)50115]、白色念珠菌[CMCC(F)98001]、铜绿假单胞菌[CMCC(B)10104]
(2)方法及结果
2.1活菌对紫外线的敏感性实验按无菌技术要求，取各菌种的18h肉汤培养液(白色念珠菌为真菌培养基培养液)一环，分别按直线法划线于已制备好的平皿上，每一平皿用灭菌滤纸遮盖一半使划线也遮盖一半，分别放置在距紫外灯管0.5，1.0，2.0m处，照射10，20，40min后加平皿盖于36℃培养24h。结果见表1。
表1 LED紫外线对活菌生长的影响
Figure BSA00000682994800051
+：未遮盖划线长菌；-：遮盖划线长菌
紫外灯灭菌性能结果表明，灭菌效果距紫外灯管越近越好，大于2.0m活菌对紫外线不敏感；在大于10min条件下，时间长短对灭菌效果几乎无影响，该LED紫外灯对以上菌株均有较好杀灭效果。
2.2两法实验
2.2.1卡片法：将指示卡置于距LED紫外灯管1m的垂直中央处，开灯照射1min组、5min组和15min组，以卡片涂层由白色变为粉紫色为灭菌合格，观测指标。结果见表2。
2.2.2划线法：按活菌对紫外线的敏感性实验法，将铜绿假单胞菌划线平皿置于距LED紫外灯管1m的垂直中央处，开灯照射1min组、5min组和15min组，36℃培养24h，以照射部分无菌生长，滤纸遮盖部分有典型菌落生长为灭菌合格观测指标。结果见表2。
2.3灭菌效果检查
2.3.1复活实验按无菌技术要求，将大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、藤黄微球菌、沙门菌、铜绿假单胞菌和白色念球菌分别划线平皿中，置于距LED紫外灯管1m的垂直中央处，照射15min后，将划线部分挖出，按无菌检查法检定，各平皿35℃培养48h白色念球菌培养72h。其中仅白色念球菌的划线物检出白色念球菌。结果，所有平皿菌未长菌，仅白色念球菌的划线物按无菌检查法检出活菌。见表2。
表2卡片法对LED紫外灭菌性能监测
经过卡片法对LED紫外灯灭菌性能的验证，证明该LED紫外灭菌灯效果显著。
以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种LED紫外杀菌灯，其特征在于：包括灯管以及灯头；其中，所述灯头安装于灯管的两端，于灯头上设有电极；所述灯管包括一由PC塑料以及PMMA塑料组成的外壳、一PCB板以及若干紫外发光二极管；所述PCB板设置在外壳内；所述若干紫外发光二极管固定在PCB板上。
2.如权利要求1所述的LED紫外杀菌灯，其特征在于：所述若干紫外发光二极管呈阵列排布。
3.如权利要求1所述的LED紫外杀菌灯，其特征在于：所述紫外发光二极管具体为能产生100nm至280nm波长的紫外发光二极管。
4.如权利要求1所述的LED紫外杀菌灯，其特征在于：所述紫外发光二极管的具体数目为50个，其排列成两列，并按长条形阵列排布。
5.如权利要求1所述的LED紫外杀菌灯，其特征在于：相邻两紫外发光二极管之间设有间隙。
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