CN104984377A - 多波段led紫外消毒设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多波段LED紫外消毒设备，包括：可开闭的壳体，设于壳体内的消毒仓，用于向消毒仓内输入紫外光线的若干LED发光模块，用于加热消毒仓的加热装置，用于向消毒仓内输入空气负离子的负离子发生器，以及为上述LED发光模块、加热装置、负离子发生器供电的电源装置；所述LED发光模块均布于消毒仓内壁，每个LED发光模块都包括三种LED发光芯片，该三种LED发光芯片分别发出如下三种紫外光线：255nm、265nm和280nm。本发明可以实现对多种日用品的快速全面消毒，能确保消毒效果，既包括消毒的彻底性，又包括消毒的全面性。

Description

多波段LED紫外消毒设备

技术领域

本发明涉及多波段LED紫外消毒设备。

背景技术

紫外线消毒已广泛应用于各个领域，尤其是在空气杀菌，物体表面杀菌，以及水处理杀菌方面。其杀菌原理是通过紫外线对细菌、病毒等微生物的照射，以破坏其机体内DNA(去氧核糖核酸)的结构，使其立即死亡或丧失繁殖能力。它的技术特点是：

1、高效率杀菌：

紫外线对细菌、病毒的杀菌作用一般在一秒内完成，而对传统氯气及臭氧方法来说，要达到紫外线的效果一般需要20分钟至一小时的时间。

2、杀菌广谱性：

紫外线技术在目前所有的消毒技术中，杀菌的广谱性是最高的。它对几乎所有细菌、病毒都能高效率杀灭。

3、无二次污染：

由于紫外消毒技术不需要加入任何化学药剂，因此它不会对水及周围环境造成二次污染。

4、运行维护简单，费用低：

由于九十年代对紫外线核心技术的完善，紫外线消毒技术不仅消毒效率是所有消毒手段中最高的，而且其运行维护简单，运行成本低。因此，其性价比是所有消毒技术中最高的，它既具有其它消毒技术无法比拟的高效率，又具有成本和运行费用低的优点。

5、应用领域广：

在目前所有的技术中，没有一种像紫外线技术一样，具有如此广泛的应用领域。它可以广泛应用在各种各样需要水消毒的领域。例如：养殖业淡水、海水消毒，贝类净化，农业加工用水，饮用纯净水，电子，医药，生物工业用超纯净水，各种饮料，啤酒以及食品加工等等。

而现有的紫外线杀菌基本上都是基于传统的紫外汞灯的基础上的实现的。紫外汞灯又分为高压，中压和低压。消毒应用，以低压为主。其技术已经比较成熟，但有不足：

1、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。

2、反复频繁启动对灯管的寿命影响比较大，而且启动时间长。

3、有重金属，由于是汞灯，所以不环保。

4、能耗高，一般都在几瓦到几十瓦。

5、体积大，很难实现小型化和便携化。

6、有臭氧泄露，由于部分紫外灯管有更深的频谱范围，可能会导致臭氧泄露，对人体造成伤害。

近年来，随着LED芯片技术的突飞猛进，尤其是深紫外LED芯片的出现，使得用LED芯片代替传统的汞灯光源成为可能。目前市面上偶尔会出现LED类型的紫外杀菌设备，但是仅仅是用于隐形眼镜的杀菌，这类产品仅仅是LED消毒技术的尝试，它们存在着致命的不足：

1、都采用单一波段的280纳米LED芯片。而实际上紫外杀菌最好的发光波段是260纳米左右，因为DNA的吸收峰值在260纳米。单一的280纳米的芯片效果或效率必打折扣

2、目前的LED芯片的功率还比较低，强度是杀菌的又一关键因素。

3、仅仅用于隐形眼镜，而日常生活中的很多日用品，比如牙刷，手机，婴儿奶嘴等都需要消毒，所以市面上的LED杀菌灯实用性比较差。

4、由于光的直向性，照不到光的地方就没法保证彻底消毒。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多波段LED紫外消毒设备，其可以实现对多种日用品的快速全面消毒，能确保消毒效果，既包括消毒的彻底性，又包括消毒的全面性。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种多波段LED紫外消毒设备，包括：

可开闭的壳体，

设于壳体内的消毒仓，

用于向消毒仓内输入紫外光线的若干LED发光模块，

用于加热消毒仓的加热装置，

用于向消毒仓内输入空气负离子的负离子发生器，

以及为上述LED发光模块、加热装置、负离子发生器供电的电源装置；

所述LED发光模块均布于消毒仓内壁，每个LED发光模块都包括三种LED发光芯片，该三种LED发光芯片分别发出如下三种紫外光线：255nm、265nm和280nm。

优选的，所述消毒仓内还设有温湿度传感器。

优选的，所述加热装置配有加热控制电路。

优选的，所述消毒仓的温度控制在为50～65℃。

优选的，所述LED发光模块配有光强调节电路。

优选的，所述电源装置为可移动电源。

相关研究表明：

核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)的吸收光谱的范围为240-280nm，吸收峰在260nm，此波段与微生物细胞核中的脱氧核糖核酸的紫外线吸收和光化学敏感性范围重合；

DNA和RNA的紫外吸收峰均在260nm，只不过是RNA在260nm与280nm处的吸收比值在2.0以上，而DNA的比值则在1.9左右；

其他的蛋白质(苯基丙氨酸、色氨酸和酪氨酸)中的芳香环吸收光的吸收峰为280nm，此波段也会对紫外线的杀菌过程发挥作用；

DNA有增色效应，故提高环境温度可以增加DNA对紫外的吸收；

一般平均照射剂量在300J/m2以上，就可以杀死细菌与病毒；

医用专业消毒杀菌的功效要求：国家标准为90微瓦/平方厘米；

光波长越短，能量越高。

本发明多波段LED芯片的组合应用，选取了包括255nm、265nm和280nm在内的3个主要波段，多波段的原因：

255纳米的UV光能量高，杀伤力强；

265纳米的UV光被细菌的吸收效果好，可以很有效地杀死细菌；

280纳米的UV光穿透能力高，并且，对其他的蛋白质(苯基丙氨酸、色氨酸和酪氨酸)也会有很好的杀伤作用。

本发明LED光源为三维立体光源，可以有效避免光从单一方向发出而不能很好地对不见光或光照弱的区域的消毒不彻底的问题。

本发明加热装置可以同时实现加热，在UV杀菌的同时，提高消毒仓的环境温度，以利用DNA的增色效应，进一步加大对UV光的吸收，从而达到更好的杀菌效果。温度为50度，最大65度，(是巴氏消毒的最大温度)。可按照消毒对象的不同进行加热选择：

a)手机：40度；

b)牙刷：50度；

c)奶嘴：60度；

d)其它：常温。

本发明同时采用负离子发生器，对消毒仓内的空气进一步净化，把漂浮在空气中的，紫外没法照射到的地方的细菌也统统消灭。

本发明产品设计轻巧便携，可以不完全依赖于220V电源。

与现有的LED紫外消毒设备相比，本发明还具有如下优势：

1、消毒灭菌彻底，全面(多波段，加热与负离子组合)，全方位；

2、小巧，便于携带；

3、多功能，可以实现对不同日用品的消毒杀菌，比如：

手机，

同时对3个牙刷消毒，

对隐形眼镜消毒，

对小儿奶嘴消毒等；

4、节能环保；

5、寿命长，工作/消毒时间20000小时以上。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明具体实施的技术方案是：

一种多波段LED紫外消毒设备，包括：

可开闭的壳体，

设于壳体内的消毒仓，

用于向消毒仓内输入紫外光线的若干LED发光模块，

用于加热消毒仓的加热装置，

用于向消毒仓内输入空气负离子的负离子发生器，

以及为上述LED发光模块、加热装置、负离子发生器供电的电源装置；

所述LED发光模块均布于消毒仓内壁，每个LED发光模块都包括三种LED发光芯片，该三种LED发光芯片分别发出如下三种紫外光线：255nm、265nm和280nm。

所述消毒仓内还设有温湿度传感器。

所述加热装置配有加热控制电路。

所述消毒仓的温度控制在为50～65℃。

所述LED发光模块配有光强调节电路。

所述电源装置为可移动电源。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.多波段LED紫外消毒设备，其特征在于，包括：

可开闭的壳体，

设于壳体内的消毒仓，

用于向消毒仓内输入紫外光线的若干LED发光模块，

用于加热消毒仓的加热装置，

用于向消毒仓内输入空气负离子的负离子发生器，

以及为上述LED发光模块、加热装置、负离子发生器供电的电源装置；

所述LED发光模块均布于消毒仓内壁，每个LED发光模块都包括三种LED发光芯片，该三种LED发光芯片分别发出如下三种紫外光线：255nm、265nm和280nm。

2.根据权利要求1所述的多波段LED紫外消毒设备，其特征在于，所述消毒仓内还设有温湿度传感器。

3.根据权利要求2所述的多波段LED紫外消毒设备，其特征在于，所述加热装置配有加热控制电路。

4.根据权利要求3所述的多波段LED紫外消毒设备，其特征在于，所述消毒仓的温度控制在为50～65℃。

5.根据权利要求4所述的多波段LED紫外消毒设备，其特征在于，所述LED发光模块配有光强调节电路。

6.根据权利要求5所述的多波段LED紫外消毒设备，其特征在于，所述电源装置为可移动电源。