CN104138608B - 一种便捷高效的led消毒灭菌装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便捷高效的LED消毒灭菌装置，其包括底部可拆卸的壳体、可柔性伸缩和缠绕的紫外LED模组、覆膜、驱动控制器及蓄电池，所述蓄电池及驱动控制器设于所述壳体内，所述紫外LED模组的上端固定于所述壳体内，另一端为自由端；所述紫外LED模组与驱动控制器电连接，所述驱动控制器与所述蓄电池电连接；所述覆膜包覆于所述紫外LED模组外，所述紫外LED模组具有多个紫外LED芯片。本发明消毒杀菌便捷高效。

Description

一种便捷高效的LED消毒灭菌装置

技术领域

本发明涉及一种清洁装置，具体地说是涉及一种便捷高效的LED消毒灭菌装置。

背景技术

自然界的主要紫外线光源是太阳。人工的紫外线光源有多种气体的电弧(如低压汞弧、高压汞弧)，日光灯、各种荧光灯和农业上用来诱杀害虫的黑光灯都是用紫外线激发荧光物质发光的。紫外线能杀菌、消毒、治疗皮肤病和软骨病等。紫外线的粒子性较强，能使各种金属产生光电效应。

传统的紫外灯管或紫外消毒灭菌装置具有如下缺点：1、体积巨大、无法实行对狭小空间、复杂表面的消毒和杀菌。2、传统的紫外灯管或紫外消毒灭菌装置产生的紫外射线，波长单一，半波宽度过宽，能效较差。3、通常采用石英玻璃作为灯管材料，易碎并且刚性，在运输和使用过程中损耗巨大。4、传统的紫外灯管或紫外消毒灭菌装置只能采用加热灯丝将固态汞汽化，在电子束激发下形成紫外射线，使用后的灯管回收处理困难并产生汞污染，并且在高温下的灯丝的使用寿命较短，使用成本高昂。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种LED消毒灭菌装置，其杀菌高效便捷。

一种便捷高效的LED消毒灭菌装置，包括底部可拆卸的壳体、可柔性伸缩和缠绕的紫外LED模组、覆膜、驱动控制器及蓄电池，所述蓄电池及驱动控制器设于所述壳体内，所述紫外LED模组的上端固定于所述壳体内，另一端为自由端；所述紫外LED模组与驱动控制器电连接，所述驱动控制器与所述蓄电池电连接；所述覆膜包覆于所述紫外LED模组外，所述紫外LED模组具有多个紫外LED芯片。

所述紫外LED模组为带状，缠绕成螺旋状。

至少两个紫外LED芯片的发射光具有不同的峰值波长。

所述紫外LED芯片发射光的峰值波长为200nm、230nm、265nm、275nm、320 nm、365nm、375nm中的一种或多种，所述紫外LED芯片的半波宽均为10nm。

所述紫外LED模组包括高导热的柔性基板、金属薄膜电路层、多个紫外LED芯片及高紫外反射率薄膜层，所述金属薄膜电路层设于所述柔性基板上，所述紫外LED芯片以SMT(表面贴装)方式焊接在所述金属薄膜电路层上，所述高紫外反射率薄膜层设于金属薄膜电路层上且其设有避开紫外LED芯片的避让孔。

优选地，两组紫外LED模组通过所述柔性基板背面粘结进行结合。

优选地，其还包括柔性金属散热板，所述柔性基板粘附于所述柔性金属散热板的一面或双面。

优选地，所述覆膜为高紫外透过率的防液体绝缘膜或二氧化钛薄膜。

进一步地，其还包括串接口，所述串接口设于所述壳体的两侧壁上，所述串接口与所述蓄电池电连接。

进一步地，其还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板设于所述壳体的顶面，所述太阳能电池板与所述蓄电池电连接。

所述壳体为可充气的柔性壳体；所述太阳能电池板为可卷曲的柔性太阳能电池板。

采用上述技术方案后，本发明与现有的背景技术相比，具有如下优点：

1、本发明消毒灭菌装置的杀菌源为紫外LED芯片，具有微小体积、峰值波长准确、半波宽度窄小、高效光量子密度、长寿命、便携、使用更换方便等独特优势，使得本发明消毒灭菌装置可应用于狭小空间、复杂表面的消毒和杀菌；

2、紫外LED模组可弯曲、伸缩、缠绕，提高了便携性；

3、覆膜为高紫外透过率的防液体绝缘膜或二氧化钛薄膜，使本发明可以很好应用于液体或气体环境；

4、壳体的两侧壁上设有串接口，可阵列扩展，可实现多个本发明消毒杀菌装置连接工作；

5、不含汞，不对环境产生污染。

附图说明

图1为本发明的一种分解结构示意图；

图2为本发明的另一种分解结构示意图；

图3为本发明的外观示意图(未使用状态)；

图4为本发明的LED模组与覆膜一的种形式结构示意图；

图5为本发明的紫外LED模组与覆膜的另一种形式结构示意图；

图6为本发明的紫外LED模组粘附于柔性金属散热板双面的示意图；

图7为双面设置LED芯片的峰值波长布置举例示意图。

附图符号说明：

壳体1、紫外LED模组2、紫外LED芯片21、柔性基板22、金属薄膜电路层23、高紫外反射率薄膜层24、覆膜3、蓄电池4、串接口5、太阳能电池板6、柔性金属散热板7。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图2、图3所示，本发明公开了一种便捷高效的LED消毒灭菌装置，其包括壳体1、可柔性伸缩和缠绕的紫外LED模组2、覆膜3、驱动控制器（图中未示出）、蓄电池4、串接口5及太阳能电池板6，其中：

壳体1底部设有一个可拆卸的底板（图中未示出）。

蓄电池4及驱动控制器设于壳体1内，紫外LED模组2的上端固定于壳体1内，另一端为自由端；紫外LED模组2与驱动控制器电连接，驱动控制器与蓄电池4电连接；串接口5设于壳体1的两侧壁上，串接口5与蓄电池4电连接。太阳能电池板6设于壳体1的顶面，太阳能电池板6与蓄电池4电连接。太阳能电池板6吸收太阳能，并将其转换成电能输出到蓄电池4中。采用太阳能电池板6给蓄电池4充电，节能环保。

如图4所示，紫外LED模组2包括高导热的柔性基板22、金属薄膜电路层23、多个紫外LED芯片21及高紫外反射率薄膜层24，金属薄膜电路层23设于柔性基板22上；金属薄膜电路层23与驱动控制器电连接；紫外LED芯片21以SMT方式焊接在金属薄膜电路层23上，实现了热电分离，结构简单，设计巧妙。高紫外反射率薄膜层24设于金属薄膜电路层23上且其设有避开紫外LED芯片21的避让孔。柔性基板22可采用高导热柔性塑料制成，在高导热柔性塑料底面设有粘胶。高紫外反射率薄膜层24可选用氧化铝薄膜层。

如图1、图2所示，紫外LED模组2为带状，缠绕成螺旋状，紫外LED芯片21的发光朝向为螺旋上周（如图1所示）或螺旋外周（如图2所示）。螺旋状的紫外LED模组2可扩大紫外LED芯片21的光照角度。

如图4所示，覆膜3包覆于紫外LED模组2外。覆膜3为高紫外透过率的防液体绝缘膜或二氧化钛薄膜。当处理对象为空气时，覆膜3采用二氧化钛薄膜，二氧化钛在紫外线照射下，释放出具有广谱杀菌作用的臭氧，增强杀菌消毒作用，二氧化钛薄膜避免紫外线直接照射人体皮肤组织，提高安全性。

当处理对象为液体时，覆膜3采用高紫外透过率（>85%）的防液体绝缘膜，作为防护层，隔绝了空气对紫外线的衰减，使得紫外线直接作用于被处理液体，提高处理效率及效果。高紫外透过率（>85%）的防液体绝缘膜可采用硼碳氮薄膜。

如图5所示，为了扩大紫外LED芯片21的发光面，可以采用如下方式：两组紫外LED模组2通过柔性基板22背面粘结进行结合。此时，覆膜3包覆于两组紫外LED模组2外。

本发明还可以增加柔性金属散热板7，柔性基板22粘附于柔性金属散热板7的一面或双面，如图6所示，柔性基板22粘附于柔性金属散热板7的双面。柔性金属散热板7的材质可选用铝。此时，覆膜3包覆于紫外LED模组2及柔性金属散热板7外。

为了提升本发明对不同细菌的杀菌能力，可将至少两个紫外LED芯片21的发射光设为具有不同的峰值波长。不同的峰值波长可通过如下方式实现：驱动控制器具有PWM调光功能，发相同峰值波长的紫外LED芯片21串联，不同峰值波长的紫外LED芯片21并联。发同一种峰值波长的紫外LED芯片21的正向电压和标准驱动电流相同。当然，实现不同峰值波长也可采用本领域其他常用手段。不同峰值波长的紫外线LED芯片组合对不同环境所含的污染物及微生物具有针对性的去除和杀灭。

紫外LED芯片21发射光的峰值波长为200nm、230nm、265nm、275nm、320 nm、365 nm、375nm中的一种或多种，紫外LED芯片21的半波宽均为10nm。

如图7所示，举例说明，紫外LED芯片21为双面设置时，可将一面的紫外LED芯片21发射光的峰值波长设为320nm、365nm、375nm，另一面的紫外LED芯片21发射光的峰值波长设为200nm、265nm、275nm。

本发明在未使用时，紫外LED模组2收纳于壳体1内。

使用时，将壳体1的底板拆卸，紫外LED模组2连同柔性金属散热板7（如有）伸展出壳体1外，对被处理对象进行消毒灭菌。

壳体1的两侧壁上均设有串接口5，多个本发明装置可以通过串接口5进行电气连接，可以根据不同的应用场景或处理介质的量级进行安装扩展。该串接口5可市电充电。

本发明可应用于气体或液体环境的消毒灭菌处理，如海洋或其他水域水体的消毒灭菌、安全级别高的实验室消毒灭菌。亦可应用于狭小空间、复杂表面如下水管道、医疗器械的消毒和杀菌。

壳体1为可充气的柔性壳体，当应用于海洋或其他水域水体的消毒时，壳体1采用外界充气的方式，可以漂浮于水面上，使位于壳体1顶部的太阳能电池板6可充分接收阳光。太阳能电池板6为可卷曲的柔性太阳能电池板。柔性壳体和柔性太阳能电池板，便于缩小本发明的体积，携带方便。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种便捷高效的LED消毒灭菌装置，其特征在于：包括底部可拆卸的壳体、可柔性伸缩和缠绕的紫外LED模组、覆膜、驱动控制器、太阳能电池板及蓄电池，所述蓄电池及驱动控制器设于所述壳体内，所述紫外LED模组的上端固定于所述壳体内，另一端为自由端；所述紫外LED模组与所述驱动控制器电连接，所述驱动控制器与所述蓄电池电连接；所述覆膜包覆于所述紫外LED模组外，所述紫外LED模组具有多个紫外LED芯片；所述太阳能电池板为可卷曲的柔性太阳能电池板，设于所述壳体的顶面，与所述蓄电池电连接；所述壳体为可充气的柔性壳体；

所述紫外LED芯片中至少两个紫外LED芯片的发射光具有不同的峰值波长，其发射光的峰值波长为200nm、230nm、265nm、275nm、320nm、365nm、375nm中的一种或多种，所述紫外LED芯片的半波宽均为10nm。

2.如权利要求1所述的一种便捷高效的LED消毒灭菌装置，其特征在于：所述紫外LED模组为带状，缠绕成螺旋状。

3.如权利要求1所述的一种便捷高效的LED消毒灭菌装置，其特征在于：所述紫外LED模组包括高导热的粘性的柔性基板、金属薄膜电路层、多个紫外LED芯片及高紫外反射率薄膜层，所述金属薄膜电路层设于所述柔性基板上，所述紫外LED芯片以SMT方式焊接在所述金属薄膜电路层上，所述高紫外反射率薄膜层设于金属薄膜电路层上且其设有避开紫外LED芯片的避让孔。

4.如权利要求3所述的一种便捷高效的LED消毒灭菌装置，其特征在于：两组紫外LED模组通过所述柔性基板背面粘结进行结合。

5.如权利要求3所述的一种便捷高效的LED消毒灭菌装置，其特征在于：其还包括柔性金属散热板，所述柔性基板粘附于所述柔性金属散热板的一面或双面。

6.如权利要求3所述的一种便捷高效的LED消毒灭菌装置，其特征在于：所述覆膜为高紫外透过率的防液体绝缘膜或二氧化钛薄膜。

7.如权利要求3所述的一种便捷高效的LED消毒灭菌装置，其特征在于：其还包括串接口，所述串接口设于所述壳体的两侧壁上，所述串接口与所述蓄电池电连接。