CN108467083A - 一种多波段紫外水杀菌装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多波段紫外水杀菌装置及方法，所述装置包括曲面底座、紫外光源及电源，紫外光源设置于曲面底座上，能够扩大紫外光照射范围。曲面底座上还设有水位传感器及控制器，控制器连接水位传感器及紫外光源，控制器接收水位传感器发送的数据，并通过控制输出电流控制紫外光源输出指定功率：水位越高，向紫外光源的输出电流越大；水位越低，向紫外光源的输出电流越小。如此，能够有效延长紫外LED寿命。同时，通过水位的测量控制不同波段紫外光的照射，能够在不同条件下均起到杀菌的作用。
Description
技术领域
本发明属于深紫外水杀菌技术领域，具体涉及一种多波段紫外水杀菌装置及方法。
背景技术
在应用日益广泛的深紫外消毒领域，使用深紫外LED进行水杀菌是重要组成部分。目前业界普遍重视的是深紫外LED的寿命问题，其中，影响LED寿命的主要因素除常见的芯片结构及散热装置外，驱动电源即驱动电流的变化是容易被忽视的部分，在实际使用时，若输入的驱动电流大于其额定电流，就会对LED造成损伤，从而缩短使用时间。此外，目前市场上的紫外水杀菌方式还存在照射死角，从而导致杀菌不彻底的缺陷。
发明内容
本发明提供一种多波段紫外水杀菌装置，包括曲面底座及紫外光源，所述紫外光源设置于曲面底座上，所述曲面底座上还设有水位传感器及控制器，所述控制器连接水位传感器及紫外光源，控制器接收水位传感器发送的数据，并控制紫外光源输出指定功率。
进一步的，所述紫外光源由不同波段的紫外发光单元组成，各波段的紫外发光单元根据控制器指令轮流工作。
进一步的，不同波段包括：第一波段100～200nm、第二波段200～240nm及第三波段240～300nm。
进一步的，每个波段的紫外发光单元为数个，且都均匀地分布在曲面底座上。
进一步的，位于曲面底座中心的紫外发光单元的额定功率，大于位于曲面底座边缘的紫外发光单元的额定功率。
进一步的，水位传感器为声波水位计，用于测量自身水位。
进一步的，所述紫外光源为深紫外LED，且LED外部密封有石英盖板。
进一步的，所述电源为内置电池或外部电源。
本发明还提供一种多波段紫外水杀菌方法，包括以下步骤：
S1、水位传感器将采集的水位数据发送给控制器。
S2、所述控制器根据水位数据及自身存储的第一策略，确定向紫外光源的输出电流；
所述第一策略为：水位越高，向紫外光源的输出电流越大；水位越低，向紫外光源的输出电流越小。
进一步的，步骤S2还包括，控制器根据第二策略，控制不同波段紫外发光单元轮流工作，所述第二策略为：水位到达第一警戒值时，仅第一波段的紫外发光单元开启；水位到达第二警戒值时，仅第二波段的紫外发光单元开启；水位到达第三警戒值时，第二波段及第三波段的紫外发光单元都开启。
本发明具有如下优点和有益效果：
本发明提供的多波段紫外水杀菌装置及方法，所述装置包括曲面底座及紫外光源，紫外光源设置于曲面底座上，扩大了紫外光照射范围，减少了杀菌死角。曲面底座上还设有水位传感器及控制器，控制器连接水位传感器及紫外光源，控制器接收水位传感器发送的数据，并通过控制输出电流控制紫外光源输出指定功率：水位越高，向紫外光源的输出电流越大；水位越低，向紫外光源的输出电流越小。如此，能够有效延长紫外LED寿命。同时，通过水位的测量控制不同波段紫外光的照射，能够在不同条件下均起到杀菌的作用。
结合附图阅读本申请实施方式的详细描述后，本申请的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的多波段紫外水杀菌装置整体结构示意图；
图2为本发明实施例二提供的多波段紫外水杀菌装置内部结构示意图；
图3为本发明实施例三提供的多波段紫外水杀菌方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例一
图1为本发明提供的多波段紫外水杀菌装置整体结构示意图。如图1所示，本发明提供的多波段紫外水杀菌装置包括曲面底座1及紫外光源2，曲面底座1置于水容器3内部，紫外光源2设置于曲面底座1上，其中，紫外光源2由不同波段的紫外发光单元组成，本实施例中，紫外发光单元为深紫外LED，且为保证深紫外LED正常工作，在其外部密封有石英盖板。
如图1，曲面底座1为半球面形状，每个波段的紫外发光单元为数个，且都均匀地分布在曲面底座1上，各波段的紫外发光单元轮流工作。于此，所设置的紫外光源2不同波段包括：第一波段100～200nm，主要用于水容器3中存在空气时，照射空气产生臭氧，实现臭氧消毒；第二波段200～240nm，用于对水中细菌含量较少的情况下消毒；第三波段240～300nm，适合对水杀菌需求较高时使用。上述不同波段的设置来由，是根据实验结果得知，紫外线的杀菌作用随菌种不同而有区分，例如杀霉菌的照射量要比杀杆菌大40～50倍，因此，递进式的杀菌力度设计能够使得资源利用最优化。
本实施例中，由于曲面底座1为半球面形状，故出于照射角度的考虑，位于曲面底座1中心的紫外发光单元的额定功率，大于位于曲面底座边缘的紫外发光单元的额定功率，这样更有利于深紫外光线强度在水中的均匀分布。此外，本发明提供的多波段紫外水杀菌装置可以通过曲面底座1连接外部有线电源，具体地，在水容器3底部穿孔，将曲面底座1密封卡接于孔内，则整个装置的电源走线通过曲面底座1底部穿出；或者多波段紫外水杀菌装置的电源可以为电池，电池内置于曲面底座1内，整个杀菌装置完全内置直于水容器中，而无需考虑容器密封不佳导致的漏水问题。
实施例二
除前述部件外，曲面底座上还设有水位传感器及控制器。如图2所示，控制器102连接水位传感器101及紫外光源103，其中，水位传感器101用于测量自身水位，并将定期或实时采集的数据发送给控制器102。控制器102接收水位传感器101发送的数据，根据自身存储的数据，确定并控制紫外光源输出指定功率，同时控制器102还控制不同波段的紫外发光单元轮流工作，具体的控制方式将在下一实施例中详细说明。
实施例三
本发明还提供一种多波段紫外水杀菌方法，如图3所示，本方法包括以下步骤：
步骤S1、水位传感器将采集的水位数据发送给控制器。
具体地，水位传感器为声波水位计，通过测量水位并提供数据给控制器，以确定当前紫外光照射强度。
步骤S2、控制器根据水位数据及自身存储的第一策略，确定向紫外光源的输出电流。第一策略为：水位越高，向紫外光源的输出电流越大；水位越低，向紫外光源的输出电流越小。
举例而言，上述第一策略以表格形式存储于控制器中，数据示例如下表1。
表1
在表1中，将曲面底座上的深紫外LED划分为两个区域，例如位于曲面底座中心的深紫外LED为第一区域，位于曲面底座边缘的深紫外LED为第二区域，具体应用中，可根据实际重新设定深紫外LED的输入电流控制方式，对此本发明不作限定。
进一步的，步骤S2还包括，控制器根据第二策略，控制不同波段紫外发光单元轮流工作，所述第二策略为：水位到达第一警戒值时，仅第一波段的紫外发光单元开启；水位到达第二警戒值时，仅第二波段的紫外发光单元开启；水位到达第三警戒值时，第二波段及第三波段的紫外发光单元都开启。
具体而言，上述水位高低排列顺序为：第一警戒值<第二警戒值<第三警戒值，其中：第一警戒值大于或等于零，即当水容器中水量为零或较少时，杀菌装置开启臭氧杀菌模式，将之前存在的杀菌死角进行清理；第三警戒值接近水容器可容纳的最高水位值，此时杀菌装置杀菌功率最高。
综上所述，通过本发明较佳实施例提供的多波段紫外水杀菌装置，包括曲面底座及紫外光源，紫外光源设置于曲面底座上，扩大了紫外光照射范围，减少了杀菌死角。曲面底座上还设有水位传感器及控制器，控制器连接水位传感器及紫外光源，控制器接收水位传感器发送的数据，并通过控制输出电流控制紫外光源输出指定功率：水位越高，向紫外光源的输出电流越大；水位越低，向紫外光源的输出电流越小。如此，能够有效延长紫外LED寿命。同时，在零水量时提供臭氧杀菌方式，为水容器的细菌死角提供了灵活消毒方式。
以上所述仅是本发明的优选实施例，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 (10)
1.一种多波段紫外水杀菌装置，包括曲面底座及紫外光源，所述紫外光源设置于曲面底座上，其特征在于，所述曲面底座上还设有水位传感器及控制器，所述控制器连接水位传感器及紫外光源，控制器接收水位传感器发送的数据，并控制紫外光源输出指定功率。
2.根据权利要求1所述的多波段紫外水杀菌装置，其特征在于，所述紫外光源由不同波段的紫外发光单元组成，各波段的紫外发光单元根据控制器指令轮流工作。
3.根据权利要求2所述的多波段紫外水杀菌装置，其特征在于，不同波段包括：第一波段100～200nm、第二波段200～240nm及第三波段240～300nm。
4.根据权利要求2所述的多波段紫外水杀菌装置，其特征在于，每个波段的紫外发光单元为数个，且都均匀地分布在曲面底座上。
5.根据权利要求4所述的多波段紫外水杀菌装置，其特征在于，位于曲面底座中心的紫外发光单元的额定功率，大于位于曲面底座边缘的紫外发光单元的额定功率。
6.根据权利要求1所述的多波段紫外水杀菌装置，其特征在于，水位传感器为声波水位计，用于测量自身水位。
7.根据权利要求1所述的多波段紫外水杀菌装置，其特征在于，所述紫外光源为深紫外LED，且LED外部密封有石英盖板。
8.根据权利要求1所述的多波段紫外水杀菌装置，其特征在于，所述电源为内置电池或外部电源。
9.一种使用权利要求1-8任一项所述装置的紫外水杀菌方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、水位传感器将采集的水位数据发送给控制器；
S2、所述控制器根据水位数据及自身存储的第一策略，确定向紫外光源的输出电流；
所述第一策略为：水位越高，向紫外光源的输出电流越大；水位越低，向紫外光源的输出电流越小。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤S2还包括，控制器根据第二策略，控制不同波段紫外发光单元轮流工作，所述第二策略为：水位到达第一警戒值时，仅第一波段的紫外发光单元开启；水位到达第二警戒值时，仅第二波段的紫外发光单元开启；水位到达第三警戒值时，第二波段及第三波段的紫外发光单元都开启。
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