CN112263705A - 一种紫外杀菌装置及其杀菌方法、空调机组 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种紫外杀菌装置及其杀菌方法、空调机组，包括多个LED光源和旋转体，LED光源包括LED基板以及设置在LED基板上的多个发射紫外光的LED灯珠，旋转体具有至少三个围绕旋转轴设置的表面，每个表面上设置有至少一个LED光源，以通过旋转轴带动LED光源绕旋转轴转动，使得LED光源实现了360°旋转辐射，从而扩大了紫外杀菌装置的辐射范围，并且，由于旋转体的每个表面上设置有至少一个LED光源，每个LED光源又具有多个LED灯珠，因此，不仅可以使得旋转体每个表面上紫外光的辐射强度分布更均匀，而且可以使得旋转路径上紫外光的辐射强度分布更均匀，进而提高了紫外杀菌装置辐射强度分布的均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及紫外杀菌技术领域，更具体地说，涉及一种紫外杀菌装置及其杀菌方法、空调机组。
背景技术
空调机上应用紫外杀菌技术正在成为一种潮流，目前市场上空调机的紫外杀菌方案有两种，其一是将传统的石英紫外汞灯安装在空调机内部，其二是将发射紫外光的UVC-LED灯珠安装在空调机内部。
由于石英紫外汞灯具有紫外辐射分布均匀、辐射区域内无盲区、无死角等优点，因此，可以在其安装区域内实现360°的紫外辐射杀菌。但是，由于石英紫外汞灯的寿命仅为5000小时左右，因此，石英紫外汞灯仍存在使用寿命短、启动时间长、含汞易污染环境、维护成本高等缺点。
而UVC-LED灯珠虽然具有节能环保、寿命长、启动速度快等优点，但是，其辐射是单边的、具有方向性，即只对LED灯珠的正方向辐射，因此，UVC-LED灯珠无法实现无盲区、无死角的360°辐射。
虽然选择辐射角度大的UVC-LED灯珠，比如发光角度为120°的灯珠，可以在一定程度上扩大辐射范围，但是，其仍然存在辐射空间内辐射强度分布不均匀的问题，即，辐射中心区域的辐射密度最高，周边区域的辐射密度低，且距离中心区域越远辐射密度越低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种紫外杀菌装置及其杀菌方法、空调机组，以在扩大紫外辐射范围的同时，提高紫外辐射强度分布的均匀性。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种紫外杀菌装置，包括：
多个LED光源，所述LED光源包括LED基板以及设置在所述LED基板上的多个发射紫外光的LED灯珠；
旋转体，所述旋转体具有至少三个围绕旋转轴设置的表面，每个表面上设置有至少一个所述LED光源，以通过所述旋转轴带动所述LED光源绕所述旋转轴转动。
可选地，还包括多个风轮叶片，所述多个风轮叶片分别设置在所述至少三个表面上，以通过所述风轮叶片带动所述旋转轴转动，以带动所述LED光源绕所述旋转轴转动。
可选地，还包括旋转电机，所述旋转电机带动所述旋转轴转动，以带动所述LED光源绕所述旋转轴转动。
可选地，还包括导电部件，所述导电部件包括导电滑环或导电轴承；
所述导电部件嵌套在所述旋转轴的一侧，且所述导电部件与所述LED基板电连接，以通过所述导电部件向所述LED基板供电，驱动所述LED灯珠发光。
一种紫外杀菌方法，应用于如上任一项所述的紫外杀菌装置，所述方法包括：
将LED光源设置在旋转体绕旋转轴设置的至少三个表面上，所述LED光源包括LED基板以及设置在所述LED基板上的多个发射紫外光的LED灯珠；
通过旋转轴带动所述LED光源绕所述旋转轴转动。
可选地，通过旋转轴带动所述LED光源绕所述旋转轴转动包括：
通过风轮叶片或旋转电机带动旋转轴转动，并通过旋转轴带动所述LED光源绕所述旋转轴转动。
一种空调机组，包括如上任一项所述的紫外杀菌装置。
可选地，所述紫外杀菌装置安装在所述空调机组的贯流风扇内，所述紫外杀菌装置的旋转体的旋转轴与所述贯流风扇的固定轴连接，以使所述固定轴带动所述旋转轴转动，并通过所述旋转轴带动所述至少三个表面以及所述至少三个表面上的LED光源绕所述旋转轴转动。
可选地，所述紫外杀菌装置安装在所述空调机组的出风口处，所述出风口处的空气流动推动所述紫外杀菌装置的风轮叶片转动，以通过所述风轮叶片带动所述至少三个表面以及所述至少三个表面上的LED光源绕所述旋转轴转动。
可选地，所述紫外杀菌装置安装在所述空调机组的出风口处，所述紫外杀菌装置的旋转电机带动所述旋转轴转动，以带动所述至少三个表面以及所述至少三个表面上的LED光源绕所述旋转轴转动。
与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：
本发明所提供的紫外杀菌装置及其杀菌方法、空调机组，旋转体具有至少三个围绕旋转轴设置的表面，每个表面上设置有至少一个LED光源，基于此，可以通过使LED光源绕旋转轴转动，使得LED光源实现了360°旋转、辐射，从而扩大了紫外杀菌装置的紫外辐射范围，并且，由于旋转体的每个表面上设置有至少一个LED光源，每个LED光源又具有多个发射紫外光的LED灯珠，因此，不仅可以使得旋转体每个表面上紫外光的辐射强度分布更均匀，而且可以使得旋转路径上紫外光的辐射强度分布更均匀，进而提高了紫外杀菌装置辐射强度分布的均匀性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例提供的紫外杀菌装置的结构示意图；
图2为本发明另一个实施例提供的紫外杀菌装置的结构示意图；
图3为本发明另一个实施例提供的紫外杀菌装置的结构示意图；
图4为本发明一个实施例提供的紫外杀菌方法的流程图；
图5为本发明一个实施例提供的紫外杀菌装置和贯流风扇的立体结构示意图；
图6为本发明一个实施例提供的紫外杀菌装置和贯流风扇的侧视结构示意图；
图7为本发明一个实施例提供的紫外杀菌装置和空调室内机的结构示意图；
图8为本发明一个实施例提供的安装在空调室内机内部的紫外杀菌装置的结构示意图；
图9为本发明另一个实施例提供的紫外杀菌装置和空调室内机的结构示意图。
具体实施方式
以上是本发明的核心思想，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种紫外杀菌装置，如图1所示，包括多个LED光源1和旋转体2。
其中，LED光源包括LED基板10以及设置在LED基板10上的多个发射紫外光的LED灯珠11。可选地，LED基板10包括散热铝基板，LED灯珠11包括发射短波紫外光的UVC-LED灯珠。
旋转体2具有至少三个围绕旋转轴3设置的表面，每个表面上设置有至少一个LED光源1，以使LED光源1绕旋转轴3转动。其中，LED光源1的LED基板10可以通过粘接等方式固定在旋转体2的表面。旋转轴3与旋转体2固定连接，以便旋转轴3带动至少三个表面以及至少三个表面上的LED光源1转动。
需要说明的是，每个表面上的LED光源1的数量以及LED光源1中LED灯珠11的数量可以根据实际应用场景设定，在此不再赘述。本发明一些实施例中，仅以每个表面上的LED光源1的数量等于1、每个LED光源1中LED灯珠11的数量等于3为例进行说明。
本发明一些实施例中，如图1所示，旋转体2为正三棱柱，即旋转体2具有三个围绕旋转轴3设置的表面S1、S2和S3，每个表面上设置有至少一个LED光源1，以使LED光源1绕旋转轴3转动。基于此，通过使LED光源1绕旋转轴3转动，使得LED光源1实现了360°旋转、辐射，从而扩大了LED光源1以及紫外杀菌装置的紫外辐射范围。
并且，由于旋转体2的每个表面上设置有至少一个LED光源1，而LED光源1上的多个LED灯珠11又沿旋转轴的轴向X依次均匀排列，因此，可以使得LED灯珠11发出的紫外光在旋转轴3的轴向X上均匀分布。此外，LED灯珠11的发光角度大于或等于120°，以使紫外光在旋转轴3的旋转方向Y上均匀分布。
当然，本发明并不仅限于此，在另一些实施例中，旋转体2还可以为正四棱柱，即旋转体2具有四个围绕旋转轴3设置的表面，每个表面上设置有至少一个LED光源1，以使LED光源1绕旋转轴3转动。此时，LED灯珠11的发光角度可以大于或等于90°。当然，在另一些实施例中，旋转体2还可以为正五棱柱等正多棱柱，在此不再赘述。
可以理解的是，旋转体2具有的围绕旋转轴3设置的表面越多，LED灯珠11的发光角度就可以越小。可选地，LED灯珠11的最小发光角度等于360°除以旋转体2具有的围绕旋转轴3设置的表面的个数。
本发明的一些实施例中，如图2所示，紫外杀菌装置还包括多个风轮叶片4，多个风轮叶片4分别设置在至少三个表面上，以通过风轮叶片4带动旋转轴3转动，通过旋转轴3带动至少三个表面以及至少三个表面上的LED光源1绕旋转轴3转动。
可选地，如图2所示，每个表面上设置有两个风轮叶片4，且这两个风轮叶片4分别设置在旋转轴3的两侧，当然，本发明并不仅限于此，在另一些实施例中，每个表面上可以设置有三及以上个风轮叶片4，多个风轮叶片4沿旋转轴的轴向X均匀分布在表面上。
并且，如图2所示，风轮叶片4为具有一定弯曲弧度的片状结构，并且，风轮叶片4朝向旋转方向Y弯曲，以便带动旋转轴3朝旋转方向Y转动。
在上述任一实施例的基础上，本发明的一些实施例中，如图3所示，紫外杀菌装置还包括旋转电机5，旋转电机5与旋转轴3的一端连接，旋转电机5带动旋转轴3转动，以通过旋转轴3带动至少三个表面以及至少三个表面上的LED光源1绕旋转轴3转动。
也就是说，本发明实施例提供的紫外杀菌装置，不仅可以通过风轮叶片4带动旋转轴3转动，而且可以通过旋转电机5带动旋转轴3转动，实现360°杀菌。当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，还可以通过其他动力装置带动旋转轴3转动，在此不再赘述。
在上述任一实施例的基础上，本发明的一些实施例中，如图3所示，还包括导电部件6。其中，导电部件6嵌套在旋转轴3的一侧，且导电部件6与LED光源1的LED基板10电连接，以通过导电部件6向LED基板10供电，驱动LED灯珠11发光。
可选地，导电部件6包括导电滑环或导电轴承，以便导电部件6随旋转轴3转动，避免与导电部件6相连的线路缠绕在旋转轴3上，导致线路具有损坏等风险。
需要说明的是，导电部件6可以直接与LED基板10电连接，来向LED基板10供电，也可以通过旋转轴3与LED基板10电连接，来向LED基板10供电，此时，旋转轴3需由导电材料如金属制作而成。还需要说明的是，导电部件6还需与电源电连接，以使电源通过导电部件6向LED基板10供电。
本发明一些实施例中，如图3所示，紫外杀菌装置还可以包括底座7、固定轴座8、第一固定架21和第二固定架22等固定部件，其中，固定轴座8、第一固定架21和第二固定架22安装在底座7上，固定轴座8用于固定旋转轴3，第一固定架21用于固定导电部件6，第二固定架22用于固定旋转电机5。
本发明实施例提供的紫外杀菌装置，采用发射紫外光的LED灯珠11作为光源，具有节能环保、寿命长、启动速度快等优点，而且，通过将LED光源1设置在旋转体2上，不仅扩大了紫外杀菌装置的紫外光的辐射范围，而且提高了紫外杀菌装置辐射强度分布的均匀性。
本发明实施例还提供了一种紫外杀菌方法，应用于如上任一实施例提供的紫外杀菌装置，如图4所示，该方法包括：
S101：将LED光源设置在旋转体绕旋转轴设置的至少三个表面上，LED光源包括LED基板以及设置在LED基板上的多个发射紫外光的LED灯珠；
S102：通过旋转轴带动LED光源绕旋转轴转动。
如图1所示，通过旋转轴3带动LED光源1绕旋转轴3转动，可以使得LED光源实现360°旋转、辐射，从而扩大了紫外杀菌装置的紫外辐射范围，并且，由于旋转体的每个表面上设置有至少一个LED光源，每个LED光源又具有多个发射紫外光的LED灯珠，因此，不仅可以使得旋转体每个表面上紫外光的辐射强度分布更均匀，而且可以使得旋转路径上紫外光的辐射强度分布更均匀，进而提高了紫外杀菌装置辐射强度分布的均匀性。
本发明一些实施例中，通过旋转轴带动LED光源绕旋转轴转动包括：通过风轮叶片或旋转电机带动旋转轴转动，并通过旋转轴带动LED光源绕旋转轴转动。
即，本发明一些实施例中，如图2所示，可以通过风轮叶片4带动旋转轴3转动，并通过旋转轴3带动LED光源1绕旋转轴3转动。本发明另一些实施例中，如图3所示，可以通过旋转电机5带动旋转轴3转动，并通过旋转轴3带动LED光源1绕旋转轴3转动。当然，本发明另一些实施例中，可以通过其他动力装置带动旋转轴3转动，在此不再赘述。
本发明实施例还提供了一种空调机组，该空调机组包括如上任一实施例提供的紫外杀菌装置。可选地，该紫外杀菌装置可以设置在空调机组室内机的内部，以对室内机内部进行杀菌。
本发明一些实施例中，紫外杀菌装置安装在空调机组内部的气流路径上，即安装在空调机组内气流的必经之路上，以对空调机组内部的气流进行杀菌。当紫外杀菌模块中的LED光源360°旋转时，实现了高强度紫外辐射与空调机组气流的百分之百接触，通过对气流的杀菌将紫外辐射范围扩展到了极限，做到了无死角、无盲区紫外辐射杀菌，从而彻底克服了UVC-LED灯珠单方向辐射的缺陷，而且达到了与传统石英紫外汞灯同样的杀菌效果，且兼具节能环保、寿命更长、启动速度快等优点。
本发明的一些实施例中，如图5和图6所示，紫外杀菌装置23安装在空调机组的贯流风扇24内，紫外杀菌装置23的旋转体的旋转轴3与贯流风扇24的固定轴25连接，以使固定轴25带动旋转轴3转动，并通过旋转轴3带动至少三个表面以及至少三个表面上的LED光源1绕旋转轴3转动。
也就是说，当贯流风扇24绕固定轴25进行360°旋转时，固定轴25会带动旋转轴3转动，从而使得至少三个表面上的LED光源1绕旋转轴3转动，即使得LED光源1进行360°的旋转，进而可以对LED光源1出射的紫外光的照射区域内的部件如蒸发器翅片等进行杀菌。
需要说明的是，如图5所示，旋转轴3的一侧与固定轴25连接，旋转轴3的另一侧与导电部件6连接，且导电部件6与空调机组的电源电连接，以通过空调机组内部的电源向LED基板供电，驱动LED灯珠发光。
在图5所示的结构中，由于旋转轴3是由固定轴25带动转动的，因此，该紫外杀菌装置可以不具有风轮叶片4和旋转电机5等动力装置以及底座7、固定轴座8、第一固定架21和第二固定架22等固定结构，从而简化了紫外杀菌装置的结构，降低了紫外杀菌装置的成本。并且，将紫外杀菌装置设置在贯流风扇24内部，对空调机组内部结构的变动也较小，更利于安装。
本发明另一些实施例中，紫外杀菌装置还可以安装在空调机组的出风口处，如安装在空调室内机的出风口处或中央空调的出风口处，如图7和图8所示，紫外杀菌装置23安装在室内机26的出风口27处，当空调室内机26工作时，出风口27处会有空气流动，即出风口27处的空气流动会推动紫外杀菌装置23的风轮叶片4转动，以通过风轮叶片4带动至少三个表面以及至少三个表面上的LED光源1绕旋转轴3转动。
图7所示的结构中，由于风轮叶片4带动LED光源1绕旋转轴3转动，因此，无需安装旋转电机5，更加节能环保。图8所示的结构中，导电部件6与旋转轴3的一侧连接，且导电部件6与空调机组的电源电连接，以通过空调机组内部的电源向LED基板供电，驱动LED灯珠发光。
本发明另一些实施例中，紫外杀菌装置还可以安装在空调机组的出风口处，如安装在空调室内机的出风口处或中央空调的出风口处，如图9和图3所示，紫外杀菌装置23安装在室内机26的出风口27处，当空调室内机26工作时，紫外杀菌装置23的旋转电机5带动旋转轴3转动，以带动至少三个表面以及至少三个表面上的LED光源1绕旋转轴3转动。
如图3所示，导电部件6与旋转轴3的一侧连接，且导电部件6与空调机组的电源电连接，以通过空调机组内部的电源向LED基板供电，驱动LED灯珠发光。图9所示的结构中，旋转电机5带动LED光源1绕旋转轴3转动，由于旋转电机5的转速可调，因此，可以通过调整旋转电机5的转速，使得杀菌效果达到最佳。
需要说明的是，图9所示的结构中，紫外杀菌装置23也可以具有风轮叶片4，以通过风轮叶片4和旋转电机5同时带动旋转轴3转动，或者，在不同时段分别通过风轮叶片4和旋转电机5带动旋转轴3转动。
还需要说明的是，本发明实施例中的紫外杀菌装置不仅可以应用在空调机组上，也可以应用在消毒柜或消毒烘干机等装置内部。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种紫外杀菌装置，其特征在于，包括：
多个LED光源，所述LED光源包括LED基板以及设置在所述LED基板上的多个发射紫外光的LED灯珠；
旋转体，所述旋转体具有至少三个围绕旋转轴设置的表面，每个表面上设置有至少一个所述LED光源，以通过所述旋转轴带动所述LED光源绕所述旋转轴转动。
2.根据权利要求1所述的紫外杀菌装置，其特征在于，还包括多个风轮叶片，所述多个风轮叶片分别设置在所述至少三个表面上，以通过所述风轮叶片带动所述旋转轴转动，以带动所述LED光源绕所述旋转轴转动。
3.根据权利要求1所述的紫外杀菌装置，其特征在于，还包括旋转电机，所述旋转电机带动所述旋转轴转动，以带动所述LED光源绕所述旋转轴转动。
4.根据权利要求1～3任一项所述的紫外杀菌装置，其特征在于，还包括导电部件，所述导电部件包括导电滑环或导电轴承；
所述导电部件嵌套在所述旋转轴的一侧，且所述导电部件与所述LED基板电连接，以通过所述导电部件向所述LED基板供电，驱动所述LED灯珠发光。
5.一种紫外杀菌方法，其特征在于，应用于权利要求1～4任一项所述的紫外杀菌装置，所述方法包括：
将LED光源设置在旋转体绕旋转轴设置的至少三个表面上，所述LED光源包括LED基板以及设置在所述LED基板上的多个发射紫外光的LED灯珠；
通过旋转轴带动所述LED光源绕所述旋转轴转动。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过旋转轴带动所述LED光源绕所述旋转轴转动包括：
通过风轮叶片或旋转电机带动旋转轴转动，并通过旋转轴带动所述LED光源绕所述旋转轴转动。
7.一种空调机组，其特征在于，包括权利要求1～4任一项所述的紫外杀菌装置。
8.根据权利要求7所述的空调机组，其特征在于，所述紫外杀菌装置安装在所述空调机组的贯流风扇内，所述紫外杀菌装置的旋转体的旋转轴与所述贯流风扇的固定轴连接，以使所述固定轴带动所述旋转轴转动，并通过所述旋转轴带动所述至少三个表面以及所述至少三个表面上的LED光源绕所述旋转轴转动。
9.根据权利要求7所述的空调机组，其特征在于，所述紫外杀菌装置安装在所述空调机组的出风口处，所述出风口处的空气流动推动所述紫外杀菌装置的风轮叶片转动，以通过所述风轮叶片带动所述至少三个表面以及所述至少三个表面上的LED光源绕所述旋转轴转动。
10.根据权利要求7所述的空调机组，其特征在于，所述紫外杀菌装置安装在所述空调机组的出风口处，所述紫外杀菌装置的旋转电机带动所述旋转轴转动，以带动所述至少三个表面以及所述至少三个表面上的LED光源绕所述旋转轴转动。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202011260593.7A CN112263705A (zh) | 2020-11-12 | 2020-11-12 | 一种紫外杀菌装置及其杀菌方法、空调机组 |
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| CN112263705A true CN112263705A (zh) | 2021-01-26 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113428075A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-24 | 东风汽车有限公司东风日产乘用车公司 | 座舱紫外灯杀菌系统、座舱紫外灯杀菌方法和车辆 |
-
2020
- 2020-11-12 CN CN202011260593.7A patent/CN112263705A/zh active Pending
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