CN103453355A - 一种实现led消毒兼容照明的方法及器具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种实现LED消毒兼容照明的方法及器具，是将照明LED同UV-LED两种LED按照一定的方式相互均一混合固定在电路板，并在电路板上设置隔离物件，同时采用一个带有模式切换功能的控制电路模块进行控制，实现同一个器具里UV-LED杀菌消毒和LED照明的兼容结合，本发明替代传统采用低压水银蒸汽灯产生紫外线来杀菌消毒的方法，其光源更易操作，安全系数更高，兼容的照明LED使用寿命更长，LED经隔离物件配光处理后的光定向性更好，更可具操作性，这样既不至于在某些场合下因强紫外光造成人体伤害，又对置于同一灯具内的照明LED起到很好的保护作用，有效延长其使用寿命，适用于各种各样需要照明且物体表面和液体需要消毒杀菌的场合。

Description

一种实现LED消毒兼容照明的方法及器具
技术领域
本发明涉及LED照明电子领域，具体涉及一种实现LED消毒兼容照明的方法及器具。
背景技术
传统的杀菌消毒功能通常是采用低压水银蒸汽灯发出的紫外线实现的，石英管低压水银蒸汽灯存在着能耗高、寿命短、体积大、容易破损、需要专用电源、启动时间长等诸多缺点，其应用主要局限在医疗领域，在更多领域上很难得到广泛的应用，并且灯中含有水银成分容易造成环境污染。发光二极管LED作为新一代的照明光源，克服了一般传统光源的诸多缺点，具有能耗低、寿命长、体积小、坚固耐用、驱动电源简单、可以快速频繁启动等诸多优点，已经在很多领域得到广泛的应用，以可见光LED的使用最为突出；目前在发光二极管LED运用上，可以通过对LED中量子阱能带结构的调整，使LED发出各种波长的光，传统的消毒灯发出的紫外光可以用这种LED发出的紫外光来取代，这是消毒器具领域的一个显著的进步，201120023893.3号专利是通过对可见光LED和紫外LED的结合，制造出既能用于照明同时也具有消毒杀菌功能的LED光源，此技术专利利用LED发出的紫外线对空气消毒杀菌效果十分显著，但是该技术对发出的强紫外光未能有效处理，光的辐射是全空间的，这样如果对其使用不当势必会使人的眼睛和皮肤受到强紫外线的伤害，使用紫外线进行消毒时，人员就必须远离现场，这样对各种利用空气进行传播的疾病不能有效及时消毒处理，另外对封装在同一个器具里的照明LED同样存在受到强紫外光辐射的伤害，缩短了照明LED的寿命，达不到比较理想的效果，给用户消毒或照明带了许多不便。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种带有消毒兼容照明功能的LED的器具及实现方法，替代传统采用低压水银蒸汽灯产生紫外线来杀菌消毒的方法，同时通过对照明LED和UV-LED的结合，制造出既能用于照明同时也具有消毒功能的LED器具，其光源更易操作，安全系数更高，照明LED使用寿命更长。
实现本发明的方法是：将照明LED同UV-LED两种LED按照一定的方式相互均一混合固定在电路板上，并在电路板上设置隔离物件，通过隔离物件将UV-LED工作时发射出的强紫外光和照明LED发出的照明光进行隔离和定向配光处理，同时采用一个带有模式切换功能的控制电路模块进行控制，利用控制电路模块操作切换UV和照明模式进行LED消毒或照明，通过切换控制电路模块选择单照明LED工作或单UV-LED工作或照明LED和UV-LED同时进行工作的工作模式，从硬件和电路两方面很好实现在同一个器具里UV-LED消毒和LED照明的兼容。本发明实现方法的器具，包含器体，罩体，器盖及控制电路模块，控制电路模块组装在罩体下部，罩体及器盖螺纹装配在器体上，还包括一反射杯，反射杯组装在焊接了LED的电路板上，反射杯外形呈类倒梯形其，由多个蜂窝状反射蜂窝杯组成，反射杯中由两种尺寸的蜂窝反射杯组成，如果将中间的反射杯的尺寸定为1，那么，其周围的反射杯的尺寸为0～0.9。
因本发明采用的LED本身是定向式光源，经反射杯作配光处理后的光定向性更强，更具操作性，不论应用在照明领域还是消毒(固化)领域，它的光度环境都是小于等于180度的，本发明通过反射杯将UV-LED和照明LED物理隔离，不但保证各LED无论是处在照明模式还是消毒模式所发出的光线都足够均匀且定向性强，不至于在某些场合下因强紫外光造成人体伤害，而且保护同一器具内的照明LED不受强紫外光的伤害，既有效延长其使用寿命，实现在同一个灯具中两种LED的兼容，根据试验数据可以证实，照明LED如在正常未受强紫外辐射的环境下使用的寿命比在强紫外辐射的环境下使用的寿命长5倍以上。
本发明采用方法制作的器具可适用于各种需照明或物体表面和液体需消毒杀菌的场合，特别是在户外活动中，不但可以对食物等一些随机出现的情况进行消毒，而且用它作为重要的辅助光源，对一些突发意外事故，更是一个不可缺少的防卫工具。
附图说明
图1是本发明实施器具结构示意图：
图2是本发明实施器具中部分部件竖向刨面示意图；
图3是本发明实施器具中反射杯立体图：
图4是本发明实施器具中反射杯俯视图：
图5是本发明实施器具中反射杯仰视图：
图6是本发明控制电路图；
图中1是器体，2是罩体，3是反射杯，3a是中间反射蜂窝杯，3b周围反射蜂窝杯，4是器盖，5是控制电路模块，5a是电路板，6是LED通孔。
具体实施方式
本发明实现LED消毒兼容照明的方法，是将照明LED同UV-LED两种LED按照一定的方式相互均一混合固定在电路板5a上，并在电路板5a上设置隔离物件，通过隔离物件将UV-LED工作时发射出的强紫外光和照明LED发出的照明光进行隔离和定向配光处理，同时采用一个带有模式切换功能的控制电路模块5进行控制，利用控制电路模块5操作切换UV和照明模式进行LED消毒或照明，通过切换控制电路模块5选择单照明LED工作或单UV-LED工作或照明LED和UV-LED同时工作的工作模式，从硬件和电路两方面很好实现在同一个器具里UV-LED消毒和LED照明的兼容，本发明实现方法的器具，包含器体1，罩体2，器盖4及控制电路模块5，反射杯3组装在焊接了LED的电路板5上，还包括一反射杯3，反射杯3外形呈类倒梯形，由多个蜂窝状反射蜂窝杯组成，反射杯中由两种尺寸的蜂窝反射杯组成，如果将中间的反射杯的尺寸定为1，那么，其周围的反射杯的尺寸为0～0.9。
下面结合附图以实施器具对本发明做进一步详细说明：
如图1、图2所示，实现LED消毒和照明的方法的一种实施器具，由器体1，罩体2，器盖4、反射杯3及控制电路模块5构成，照明LED同UV-LED两种LED固定在电路板5a上、控制电路模块5及反射杯3组装入罩体2，然后把罩体2和器盖4螺纹装配于器体1上。
如图3、图4和图5所示，反射杯3外形呈类倒梯形，反射杯3由多个蜂窝状反射蜂窝杯组成，镶嵌在电路板5a上的LED通过对应LED通孔6进入对应的蜂窝状反射蜂窝杯3a或3b内，其中间反射蜂窝杯3a比周围反射蜂窝杯3b的尺寸大，周围反射蜂窝杯3b由多个大小均一的反射蜂窝杯组成，均一的设计可以对同一规格的LED做相同的光学配光，保证LED光线均匀；反射杯3其杯体的高度、中间反射蜂窝杯3a的圆直径与周围反射蜂窝杯3b的圆直径的尺寸依实施器具的大小成比例调整，中间反射蜂窝杯和其周围的反射蜂窝杯圆直径的根据实际的光学效果依实施器具的大小设定，如果将中间的反射杯的尺寸定为1，那么，其周围的反射杯的尺寸为0～0.9。其中UV-LED可以选择进入中间反射蜂窝杯3a内，中间反射蜂窝杯3a对UV-LED进行配光，周围反射蜂窝杯3b用来对照明LED进行配光；也可以根据实际情况，将周围反射蜂窝杯3b用来对UV-LED进行配光，中间反射蜂窝杯3a用来对照明LED进行配光。
如图6所示，控制电路图中LEDx是照明LED，UV-LED是消毒LED，控制电路模块中配置一个模式允许开关MODE，通过其可切换消毒UV模式和照明LIGHT模式，控制电路模块基本实现的操作步骤包含：a、当需要照明时，MODE模式切换为LIGHT，电路启动照明模式，LEDx工作，UV-LED停止工作；b、当需要消毒时，MODE模式切换为UV，电路启动消毒模式，UV-LED工作，LEDx停止工作；c、当需要照明同时消毒时，MODE模式切换为UV，通过U1的内置电路使SW1端输出一定功率，采用时分方式分时选通N型管Q1和P型管Q2，使LEDx与UV-LED交替工作，因选通频率高，肉眼是觉察不到LEDx与UV-LED工作状态的切换，从使用效益上看LEDx与UV-LED同时进行了工作，其中UV模式允许操作所述b，c步骤；LIGHT模式只允许操作所述a步骤。
本发明旨在保护LED消毒兼容照明的器具及实现方法，主要是采用隔离物件对不同波段的LED隔离组合并组(封)装，及采用实现UV-LED消毒和LED照明的兼容的功能的控制电路模块。以上所述仅以手持式实施器具来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，对于本技术领域普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，在以上所列实施器具的基础上进行一些改动或替换，例如将反射杯外形或各个反射蜂窝杯变化为圆形、方形、六角形、多边形等不同形状或反射蜂窝杯尺寸比例的变化或以其他非手持式器具实施，均在本发明的保护范围之内。任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (7)

1.一种实现LED消毒兼容照明的方法，其特征在于该方法是将照明LED同UV-LED两种LED相互均一混合固定在电路板上，并在电路板上设置隔离物件，同时采用一个带有模式切换功能的控制电路模块进行控制，实现在同一个器具里UV-LED消毒兼容LED照明的功能。
2.根据权利要求1所述的实现LED消毒兼容照明的方法，其特征在于所述的隔离物件选用反射杯。
3.根据权利要求1所述的实现LED消毒兼容照明的方法，其特征在于所述控制电路模块实现步骤包括：
a、LEDx工作，UV-LED停止工作；
b、UV-LED工作，LEDx停止工作；
c、通过芯片集成块U1的内置电路使SW1端口输出一定功率，采用时分方式分时选通N型管Q1和P型管Q2，使LEDx和UV-LED交替工作。
4.根据权利要求1所述的实现LED消毒兼容照明的方法，其特征在于所述控制电路模块中额外配置一个模式允许开关MODE，通过其可切换UV模式和LIGHT模式，其中UV模式允许操作所述b，c步骤；LIGHT模式只允许操作所述a步骤。
5.一种实现权利要求1所述方法的器具，包含器体，罩体，器盖及控制电路模块，所述控制电路模块组装在罩体下部，罩体及器盖螺纹装配在器体上，其特征在于还包括一反射杯，所述反射杯组装在焊接了LED的电路板上。
6.根据权利要求5所述的器具，其特征在于所述反射杯外形呈类倒梯形，内部布置多个蜂窝状反射蜂窝杯，各个反射蜂窝杯尺寸大小和布置方式各异。
7.根据权利要求5所述的器具，其特征在于所述反射杯中各反射蜂窝杯的圆直径的比例根据实际的光学效果设定。
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