CN114383251A - 使用uv-c led的室内空气灭菌和净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种室内空气灭菌和净化装置，其既可以执行用于对室内空间的空气中存在的微生物颗粒进行灭菌和净化的空间灭菌功能，又可以执行用于对室内空间的物体表面进行灭菌和消毒的表面灭菌功能，从而提高对室内空间的灭菌性能。该装置还可以在近处用灭菌光照射物体或喷洒消毒剂且不会在移动中遇到任何障碍，即使室内空间中的物体的形状和布置状态是复杂的，从而提高了灭菌功能。

Description

使用UV-C LED的室内空气灭菌和净化装置

相关申请

本申请要求2020年10月22日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2020-0137297的优先权，该韩国专利申请的全部公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种使用UV-C LED的室内空气灭菌和净化装置。

背景技术

自2000年以来，全世界已经发生并传播了严重的传染病，例如严重急性呼吸综合症(SARS)、甲型流感病毒亚型(H1N1)、中东呼吸综合症(MERS)和最近的新型冠状病毒病19(COVID-19)，造成大量感染和死亡，这因此成为定期的社会问题。由于每种传染病的发生频率越来越短，因此传染病的预防越来越被关注。作为实施目标，相关的法律(传染病防治法)不断完善，消毒标准正在提高，对最易受传染病攻击的医疗机构和护理机构的认证评价标准也在加强。

这些病毒传染性疾病可大体上分为飞沫传染、空气传播传染、接触传染等。飞沫传染是指通过咳嗽等使已感染者的体液飞溅进入其他人的呼吸道而引起感染。根据韩国粒子与气溶胶研究协会的数据，飞沫中微生物的存活时间根据微生物的类型而有所不同，据估计，冠状病毒的变异病毒可以存活长达24小时。当称为小滴核(大小为5μm或更小)的病毒颗粒在空中漂浮并被人吸入时，就会发生空气传播传染。接触传染是通过直接接触附着有病原体的患者、载体、衣服、物品等而经皮肤或粘膜被传染。

因此，为了预防病毒传染性疾病，能够同时对空气传染源进行灭菌和净化以及对空间和物体表面进行消毒的灭菌消毒装置对于应对通过各种传染途径的多数传染将会是有效的。

近来，已经开发出用于室内空间的各种空气净化器和灭菌消毒装置。然而，常规的室内空气灭菌和净化装置通常被开发为：在空气净化器中增加具有灭菌功能的配置；或者布置杀菌灯，其用诸如紫外(UV)线之类的灭菌光照射室内空气以对室内空气进行灭菌和消毒，因此它们保持了非常简单的形式。

在这种简单的空气灭菌净化器的情况下，存在以下问题：除了通过去除细尘来净化空气的功能之外，灭菌效率还不太高，并且空气中存在的微生物经过膜过滤器被过滤(该过滤器过滤掉灰尘)，从而使传染源存在而不会丧失传染力，并且未对其进行特殊处理。另外，存在以下问题：典型的室内空气灭菌和净化装置在照射灭菌光的杀菌灯附近的区域中表现出相对高的灭菌功能效率，但是随着与杀菌灯的距离增加，灭菌功能的效率迅速降低，因此对室内空间的总体灭菌效果是微不足道的。

为了解决这些问题，正在积极地发展针对具有自主行进功能的灭菌装置的技术。中国实用新型CN 209529745 U公开了一种针对具有自主行进功能的灭菌装置的技术，但是存在以下问题：由于荧光灯的寿命短，因此需要频繁更换，而在荧光灯的更换和处置过程中产生的汞会造成环境污染，并且由紫外线产生的臭氧所导致的空气污染无法解决；另外还存在缺点：由于缺乏监测微生物灭菌状态的技术，所以无法确定是否已经实现了充分的灭菌。

此外，韩国专利注册第10-2093161号公开了一种用于具有自主行进功能的智能自动消毒装置的技术，其确定某区域是否被第一光谱沾染，并通过照射紫外线对污染物进行灭菌而对该区域灭菌；然后，通过获取反射的光的第二光谱来确定是否需要额外的灭菌，但是由于光源的结构，其缺点是灭菌范围仅限于物体的侧面，使得很难对物体的上下表面进行灭菌，因此无法确定空气中是否存在污染，因为这是一种使用反射光的技术。

现有技术文件

专利文件

(专利文件1)韩国专利注册第10-2093161号

(专利文件2)中国实用新型CN 209529745 U

发明内容

考虑到上述情况，本发明的目的是提供一种室内空气灭菌和净化装置，其既可以执行用于对室内空间的空气中存在的微生物颗粒进行灭菌和净化的空间灭菌功能，又可以执行用于对室内空间的物体表面进行灭菌和消毒的表面灭菌功能，从而提高对室内空间的灭菌性能。

另外，本发明的另一个目的是提供一种室内空气灭菌和净化装置，该装置能够在用于对物体表面进行灭菌的表面灭菌操作期间使主杀菌灯移动靠近物体表面以照射灭菌光，或者通过消毒剂喷洒模块来喷洒消毒剂，从而提高了对物体的灭菌能力，该装置还能够在近处用灭菌光照射物体或喷洒消毒剂且不会在移动中遇到任何障碍，即使室内空间中的物体的形状和布置状态是复杂的，从而提高了灭菌功能。

此外，本发明的另一个目的是提供一种室内空气灭菌和净化装置，该装置能够在对室内空间的空气进行灭菌和净化的过程中，增加灭菌光对经过空气净化箱的微生物颗粒的照射时间，从而进一步提高空气灭菌性能。

根据本发明的一方面，提供了一种室内空气灭菌和净化装置，包括：驱动单元，其包括设置在其下部的多个轮子以在室内空间中自动行进；循环净化模块，其安装在所述驱动单元上，并且被配置为吸入室内空气，以对室内空气中所含的灰尘或微生物颗粒进行过滤、灭菌或净化，并将其排出；安装在所述驱动单元上的灭菌和消毒模块，其包括发射灭菌光的多个主杀菌灯，其中，所述主杀菌灯的形成方式为：调节其布置位置使得所述主杀菌灯靠近待消毒的物体，并且所述主杀菌灯被配置为用UV-C照射所述物体与所述主杀菌灯之间的灭菌区域；距离检测传感器，其安装在所述驱动单元和所述灭菌和消毒模块上，以检测与室内空间中存在的物体相距的距离；以及控制器，其被配置为基于所述距离检测传感器的检测结果来控制所述驱动单元和所述灭菌和消毒模块的操作，其中所述主杀菌灯是波长为200nm至280nm的UV-C LED或UV-C灯。

在本发明的一个实施例中，所述主杀菌灯可以选择性地仅发射包括275nm波长的峰。

本发明的UV灭菌模块确保对远处空间的灭菌能力。通过将光学透镜应用于光源的发射部分，光发生会聚以能够对远处空间进行灭菌。作为光学透镜，可以使用蛾眼透镜，并且可以在每个LED上安装一个或多个蛾眼透镜。优选地，在其上安装一个蛾眼透镜，并且当从相邻的LED光源同时发射紫外线时，就会发生来自蛾眼透镜的光相互会聚的作用。当不安装光学透镜时，有效距离(Wd)约为30mm，但是当应用光学透镜时，有效距离增加超过10倍，从而使一定距离处的消毒能力最大化。这可以应用于远UV-C灭菌装置，所述远UV-C灭菌装置使用本发明的UV-C灭菌模块而使期望区域的光功率最大化。

在本发明的一个实施例中，所述循环净化模块可以布置在所述驱动单元的上部上；并且所述灭菌和消毒模块以围绕所述循环净化模块的上部和侧空间的形式被布置为可上下移动。

在本发明的一个实施例中，所述循环净化模块包括：空气净化箱，其安装在所述驱动单元的上部上，并且具有在其一个端部和另一端部中形成的空气入口和空气出口；空气过滤器，其安装在所述空气净化箱的内部，以过滤经所述空气入口吸入的空气；空气杀菌灯，其被配置为向所述空气净化箱的内部空间发射灭菌光，以对经所述空气入口吸入的空气中所含的微生物颗粒进行灭菌；鼓风机，其被操作以形成空气流，从而空气经过所述空气入口和所述空气出口被吸入和排出，其中所述空气杀菌灯可以是波长为200nm至280nm的UV-C LED或UV-C灯。

传统上，以芯片形式插入UV-C LED的小型家电在市场上广泛销售，但是由于UV-CLED芯片发热量高，因此这些设备无法用于大型产品来进行表面和空间灭菌。在本发明中，通过解决UV-C LED芯片的发热量高，这些设备被安装在了大型产品上用于表面和空间灭菌，以确保高灭菌能力。

在本发明的一个实施例中，所述空气过滤器可以形成为圆筒形，以允许空气从侧面到中心方向经过它，可以安装多个空气杀菌灯，并且至少一个灯被布置成插入到所述空气过滤器的中心部分的形式。

在本发明的一个实施例中，所述多个空气杀菌灯形成为以下形式：多个UV-C灯或UV LED分别安装在板状灯基板上并且安装在所述空气净化箱的内部，并且所述多个空气杀菌灯中的至少两个灯可以布置在所述空气过滤器上方，彼此竖直地间隔开，并且可以形成为在Z字形方向上对经过所述空气过滤器的气流进行引导。

在本发明的一个实施例中，所述灭菌和消毒模块包括：灭菌基体，其布置在所述空气净化箱上方；主驱动单元，其配置为使所述灭菌基体上下移动；多个主杀菌灯，其沿着所述灭菌基体的外周布置，与所述灭菌基体一起上下移动，在竖直方向上纵向延伸，并且在其外表面形成有发光表面，以便朝着向外的方向发射灭菌光，其中，通过所述控制器的控制来操作所述主驱动单元和所述主杀菌灯。

在本发明的一个实施例中，所述多个主杀菌灯的上端绕水平旋转轴枢转联接至所述灭菌基体，并且枢转驱动单元安装在所述灭菌基体上，使所述多个主杀菌灯围绕所述水平旋转轴独立地枢转和移动，并且通过所述控制器的控制而被操作。

在本发明的一个实施例中，所述主驱动单元使所述灭菌基体围绕设置在其中心部分处的竖直旋转轴旋转和移动。

在本发明的一个实施例中，主杀菌灯可以具有分别形成在其外表面和内表面上的发光表面，从而凭借竖直方向上的纵向布置，分别沿外部方向和内部中心方向发射灭菌光。

在本发明的一个实施例中，所述主杀菌灯可以由允许光透过灯的所有外周表面的材料制成，所述主杀菌灯凭借在竖直方向上纵向布置而在所有方向上以360°发射灭菌光。

在本发明的一个实施例中，所述控制器可以对所述模块的操作进行控制，以在空间灭菌模式和表面灭菌模式这二者中同时操作或者选择性地在其中任一者中操作，所述空间灭菌模式是对所述循环净化模块进行操作，所述表面灭菌模式是对所述灭菌和消毒模块进行操作。

在本发明的一个实施例中，所述控制器可以控制所述模块的操作，以连续地操作循环净化模块以便在室内空间中连续执行空间灭菌模式，并且在执行空间灭菌模式时使自动行进的移动主体移动，同时操作主杀菌灯以便执行表面灭菌模式，在表面灭菌模式中，室内空间中的物体的表面被灭菌光照射。

在本发明的一个实施例中，所述控制器可以控制本发明的装置的操作，以连续地执行对循环净化模块进行操作的空间灭菌模式，并且在进行空间灭菌模式操作时，通过操作主杀菌灯同时使驱动单元移动来执行表面灭菌模式，在所述表面灭菌模式中，室内空间中的物体的表面被灭菌光照射；并且在室内空间中的物体的下表面上的表面灭菌模式的执行过程中，所述控制器对所述装置的操作进行控制，从而通过使所述灭菌基体向上移动以与物体的下表面隔开一参考距离，并且通过使所述主杀菌灯水平地枢转和移动，向物体的下表面照射灭菌光。

在本发明的一个实施例中，在室内空间中的物体的下表面上的表面灭菌模式的执行过程中，控制器可以控制本发明装置的操作，以使在通过水平地枢转和移动主杀菌灯而用灭菌光照射的状态下，灭菌基体通过主驱动单元绕竖直旋转旋转。

在本发明的一个实施例中，在对室内空间中的物体的上表面的表面灭菌模式的执行过程中，所述控制器可以对本发明的装置的操作进行控制，使得通过使所述灭菌基体向上移动以与物体的上表面隔开一临时设定的距离，用从所述主杀菌灯发射的灭菌光照射物体的上表面，并且在该状态下，水平地枢转和移动所述主杀菌灯，然后使所述灭菌基体向下移动，以与物体的上表面间隔开比所述临时设定的距离更短的参考距离。

在本发明的一个实施例中，所述循环净化模块可以进一步包括设置在空气出口的后端的消毒剂喷洒模块。

在本发明的一个实施例中，灭菌和消毒模块可以进一步包括设置在灭菌基体的上部的消毒剂喷洒模块，或者进一步包括在主杀菌灯的一端处的消毒剂喷洒模块。在使用UV-C LED的室内表面灭菌装置或空间灭菌装置的情况下，LED光无法到达的地方可能会出现盲点，并且难以通过杀死该区域的微生物来进行灭菌，因此，通过以雾化或蒸汽喷洒消毒剂的形式安装模块，可以防止盲点的出现。

在本发明的一个实施例中，消毒剂喷洒模块可以根据其类型以雾化或蒸汽喷洒方法来喷洒消毒剂。如果喷洒粒径大，则有可能形成微生物可以繁殖的环境，因此可以采用不形成液滴的喷洒形式的雾化或蒸汽喷洒方法。

本发明的消毒剂使用对人体安全的喷雾剂，因为没有化学毒性或副作用的报道，并且该消毒剂可以是选自由次氯酸钠、乙醇、两性表面活性剂、洗必太、过氧化氢和苯扎氯铵所构成的组中的一个或多个。

根据本发明，可以同时执行用于对室内空间的空气中存在的微生物颗粒进行灭菌和净化的空间灭菌功能以及对室内空间中的物体表面进行灭菌和消毒的表面灭菌功能，从而提高对室内空间的灭菌性能。

另外，可以在表面灭菌操作过程中使主杀菌灯靠近物体表面发出灭菌光，或者通过消毒剂喷洒模块喷洒消毒剂对物体表面进行灭菌，从而提高对物体的灭菌能力，并且即使在室内空间中的物体的形状和布置状态复杂的情况下，也可以在近处用灭菌光照射物体或喷洒消毒剂且在移动中没有任何特殊障碍，从而提高了灭菌功能。

此外，在对室内空间的空气进行灭菌和净化的过程中，可以增加灭菌光对经过空气净化箱的微生物颗粒的暴露时间，从而进一步提高空气灭菌性能。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本发明的上述和其他目的、特征和其他优点，其中：

图1是示意性地示出了根据本发明的实施例的室内空气灭菌和净化装置的外观的立体图；

图2是概念性地示出了根据本发明的该实施例的室内空气灭菌和净化装置的配置的图；

图3是示出了根据本发明的该实施例的室内空气灭菌和净化装置的自动移动状态的图；

图4是概念性地示出了根据本发明的实施例的循环净化模块的内部结构的图；

图5是概念性地示出了根据本发明的实施例的灭菌和消毒模块的操作结构的图；

图6是示意性地示出了由根据本发明的该实施例的灭菌和消毒模块对物体的下表面进行灭菌和消毒操作的状态的图；

图7是示意性地示出了由根据本发明的该实施例的灭菌和消毒模块对物体的上表面进行灭菌和消毒操作的状态的图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。首先，在表示各个附图的组成元件的附图标记时，应当注意，即使在不同的附图中示出，也将尽可能多地用相同的附图标记表示相同的元件。

图1是示意性地示出了根据本发明的实施例的室内空气灭菌和净化装置的外观的立体图，图2是概念性地示出了根据本发明的该实施例的室内空气灭菌和净化装置的结构的图，图3是示出了根据本发明的该实施例的室内空气灭菌和净化装置的自动移动状态的图，而图4是概念性地示出了根据本发明的实施例的循环净化模块的内部结构的图。

根据本发明的实施例的室内空气灭菌和净化装置是能够同时执行空间灭菌功能(作为室内空间的空气净化功能)和表面灭菌功能(作为室内空间中的物体表面的灭菌消毒功能)的装置，并且包括驱动单元100(以下也称为自动行进的移动主体100)、循环净化模块200、灭菌和消毒模块300、距离检测传感器400和控制器500。

驱动单元100是能够在室内空间中自动行进的移动主体，并且被配置为由自身检测障碍物且无需用户的驱动操作就能自动行进。驱动单元可包括安装在其下部的用于移动的轮子120、用于由用户进行操作和操纵的按钮，以及用于显示图像的操作显示单元110，这些都安装在其一侧。

另外，驱动单元100可以配备有用于自动行进的各种部件，诸如使轮子120旋转的驱动单元(未示出)，并且特别地，具有多个距离检测传感器400，以检测与室内空间中的物体20之间的距离。控制器500可以基于距离检测传感器400的检测结果来计算自动行进的移动主体100的移动路线，并且控制所述驱动单元100移动而不与室内空间10中的诸如物体20的障碍物碰撞。

驱动单元100广泛用于多种工业领域，因此不作详细描述。

循环净化模块200安装在驱动单元100上，以与自动行进的移动主体100一起移动，并且循环净化模块200被配置为，通过吸入室内空气来对室内空气中包含的细颗粒和微生物颗粒进行灭菌和净化。

灭菌和消毒模块300安装在驱动单元100上，以与自动行进的移动主体100一起移动，并且灭菌和消毒模块300包括发射灭菌光的多个主杀菌灯310。此时，主杀菌灯310以对其布置位置进行调节的方式形成，使得主杀菌灯310位于靠近待消毒物体20的位置。距离检测传感器400也可以安装在灭菌和消毒模块300上，并且控制器500可以基于距离检测传感器400的检测结果来调节主杀菌灯310到待消毒物体20的近侧移动距离。

同时，控制器500可以控制模块的操作，以在空间灭菌模式和表面灭菌模式这二者中同时操作或者选择性地在其中任一者中操作，空间灭菌模式是对循环净化模块200进行操作以净化室内空间10中的空气，表面灭菌模式是对灭菌和消毒模块300进行操作以在物体20的表面上执行灭菌和消毒。

根据以上配置，本发明实施例的室内空气灭菌和净化装置可以通过循环净化模块200并通过灭菌和消毒模块300同时执行空间灭菌模式和表面灭菌模式，以对室内空间10中的物体同时进行灭菌和消毒。

更具体地，控制器可以连续地操作循环净化模块200以便在室内空间中连续执行空间灭菌模式，并且可以在执行空间灭菌模式时使自动行进的移动主体100移动，同时操作主杀菌灯310以便执行表面灭菌模式，在表面灭菌模式中，室内空间10中的物体20的表面被灭菌光照射。此时，在表面灭菌模式下，通过使主杀菌灯310移动靠近待消毒物体20的表面，待消毒物体20的表面被近处的灭菌光照射，从而改善了对物体表面的灭菌和消毒的效果。

例如，如图3所示，当室内空间10中存在多个物体20的情况下，本发明实施例的室内空气灭菌和净化装置30使用距离检测传感器400等来检测物体20，并且控制器500基于检测结果来计算驱动单元100的移动路线。因此，如图3中的箭头所示，可以沿着移动路线在室内空间10的整个区域移动，从而靠近物体20。

这样，室内空气灭菌和净化装置30在室内空间10的整个区域移动，以使室内空间10的所有物体20在近处被来自主杀菌灯310的灭菌光照射，从而可以完美地在物体20表面上执行灭菌和消毒功能。

同时，如图1和2所示，循环净化模块200布置在驱动单元100的上部上，并且灭菌和消毒模块300可以以围绕循环净化模块200的上部和侧空间的形式被布置为能够上下移动。

首先，将详细描述根据本发明实施例的循环净化模块200的配置。

如图2和图4所示，循环净化模块200可以包括空气净化箱210、空气过滤器220、空气杀菌灯230和鼓风机240，空气净化箱210安装在自动行进的移动主体100的上部上，并且在其一侧和另一侧上形成有空气入口211和空气出口212；空气过滤器220安装在空气净化箱210的内部，以过滤从空气入口211吸入的空气；空气杀菌灯230被配置为向空气净化箱210的内部空间发射灭菌光，对从空气入口211吸入的空气中所含的微生物颗粒进行灭菌；鼓风机240被操作以形成空气流，从而空气经过空气入口211和空气出口212被吸入和排出。在此，鼓风机240和空气杀菌灯230通过控制器500的控制而被操作。

空气入口211形成在空气净化箱210的下端部的侧面中，而空气出口212形成在空气净化箱210的上端部中，使得可以将外部空气经过空气净化箱210的下端部分的侧面引入内部空间以便过滤，然后经过上端部分排放到外部。

在这种情况下，空气过滤器220可以用作能够同时过滤细小灰尘和微生物颗粒的过滤器，并且可以形成为圆筒形，以允许空气从侧面到中心方向经过它。

可以设置多个空气杀菌灯230，以对被空气过滤器220过滤的微生物颗粒和未被空气过滤器220过滤的微生物颗粒在空气净化箱210内进行灭菌。在此，至少一个灯可以布置成，以插入到空气过滤器220的中心部分的形式朝向空气过滤器220发射消毒光。所述多个空气杀菌灯230中的其余灯可以布置在空气过滤器220上方，以对经过空气过滤器220的微生物颗粒进行消毒。

如图4所示，这些空气杀菌灯230可以形成为以下形式：能够发射紫外线的多个UVLED 232安装在板状灯基板231上，并且布置在空气过滤器220上方的多个空气杀菌灯230可以形成为使得它们布置在空气过滤器220上方，彼此竖直地间隔开，并且可以形成为在Z字形方向上对经过空气过滤器220的气流进行引导。

为此，可以将多个空气杀菌灯230布置成在空气净化箱210内部在竖直方向上彼此移位。

根据该结构，被空气过滤器220过滤的微生物颗粒由插入在空气过滤器220的中心部分的空气灭菌灯230进行灭菌，并且经过空气过滤器220的微生物颗粒沿向上的Z字形方向流过多个空气灭菌灯230，如图4所示，使得微生物颗粒留在空气净化箱210内的时间增加。因此，增加了空气杀菌灯230所发射的灭菌光照射微生物颗粒的暴露时间，从而提高了灭菌功能。

接着，参照图5至图7更加详细地描述根据本发明实施例的灭菌和消毒模块300的配置。

图5是概念性地示出了根据本发明的实施例的灭菌和消毒模块的操作结构的图，图6是示意性地示出了由根据本发明的该实施例的灭菌和消毒模块对物体的下表面进行灭菌和消毒操作的状态的图，而图7是示意性地示出了由根据本发明的该实施例的灭菌和消毒模块对物体的上表面进行灭菌和消毒操作的状态的图。

根据本发明的实施例的灭菌和消毒模块300包括：灭菌基体320，其布置在空气净化箱210上方；主驱动单元330，其配置为使灭菌基体320上下移动；以及多个主杀菌灯310，其沿着灭菌基体320的外周布置，与灭菌基体320一起上下移动，在竖直方向上纵向延伸，并且在其外表面形成有发光表面，以便朝着向外的方向发射灭菌光。在此，通过控制器500的控制来操作主驱动单元330和主杀菌灯310。

多个主杀菌灯310的上端绕水平旋转轴340枢转联接至灭菌基体320，并且枢转驱动单元360安装在灭菌基体320上，其使多个主杀菌灯310围绕水平旋转轴340独立地枢转和移动，以通过控制器500的控制而被操作。

另外，主驱动单元330可以配置为使灭菌基体320上下移动，以及使灭菌基体320围绕设置在其中心部分处的竖直旋转轴350旋转和移动。

在这种情况下，主杀菌灯310可以具有分别形成在其外表面和内表面上的发光表面，从而在竖直方向上纵向布置时，分别在向外和向内的方向上发射灭菌光。例如，如图5的放大图所示，其可以形成为以下形式：在竖直方向上纵向形成的灯基板311被布置在中心部分，能够发射紫外线的多个UV LED 312分别被安装在灯基板311的两侧，透明的保护盖313安装在外侧。

根据上述配置，多个主杀菌灯310被布置成沿着灭菌基体320的外周表面在周向上彼此间隔开，并且每个主杀菌灯310可以朝着内部中心方向和外部方向发光。

由于主杀菌灯310不仅可以在外部方向上而且可以在内部中心方向上发射灭菌光，所以可以将其配置为，执行设置在主杀菌灯310的内部中心方向上的循环净化模块200的空气灭菌功能。

主杀菌灯310可以由允许光透过灯的所有外周表面的材料制成，从而在所有方向上以360°发射灭菌光。

例如，循环净化模块200的空气净化箱210可以由透明材料制成，并且不单独设置向空气净化箱210的内部空间发射灭菌光的空气杀菌灯230，以便通过灭菌和消毒模块300的主杀菌灯310将灭菌光发射到空气净化箱210的内部空间中。在这种情况下，在主杀菌灯310的外部方向上的灭菌光执行物体表面上的灭菌消毒功能，并且在内部方向上的灭菌光对经过空气净化箱210的微生物颗粒执行灭菌消毒功能。

即使将主杀菌灯310的灭菌光配置为在内部和外部方向上均有发射(如上所述)，也可以将上述的空气杀菌灯230另外安装在空气净化箱210的内部。

如上所述，根据本发明的实施例的室内空气灭菌和净化装置30可以同时执行空间灭菌模式和表面灭菌模式。在物体20表面上的表面灭菌模式的执行过程中，可进行以下配置：物体20的表面被从靠近它的主杀菌灯310发射的灭菌光照射。

例如，在室内空间中的待消毒物体20的下表面上的表面灭菌模式的执行过程中，控制器500可以控制本发明的装置，从而如图6(a)和图6(b)所示，通过使灭菌基体320向上移动以与物体20的下表面隔开一参考距离d，向物体20的下表面照射灭菌光，并且在这种状态下，如图6(c)所示，通过枢转驱动单元360使主杀菌灯310围绕水平旋转轴340水平地枢转和移动而向物体20的下表面照射灭菌光。在这种情况下，可以根据待消毒物体20的空间布置状态对照射进行多种调节，例如，多个主杀菌灯310中的全部可以水平枢转，仅一些灯可以选择性地水平枢转。

另外，在该状态下，可以通过控制器500的控制来操作灭菌基体320，以通过主驱动单元330而围绕竖直旋转轴350旋转。

取决于灭菌和消毒模块300的操作状态，由于可以以参考距离d这样的近距离向物体20的下表面照射灭菌光，因此可以改善物体20的下表面上的灭菌和消毒功能。另外，由于主杀菌灯310绕竖直旋转轴350旋转，所以可以同时用灭菌光照射相对大的区域，从而减少了灭菌时间。

同时，如图7(a)所示，在对室内空间中的待消毒物体20的上表面的表面灭菌模式的执行过程中，控制器500可以控制本发明的装置的操作，通过使灭菌基体320向上移动以与物体20的上表面隔开一临时设定的距离d1，用从主杀菌灯310发射的灭菌光在近处照射物体20的上表面，并且在这种状态下，水平枢转和移动主杀菌灯310，然后，如图7(b)所示，使灭菌基体320向下移动，以与物体20的上表面间隔开比所述临时设定的距离d1更短的参考距离d。

此时，多个主杀菌灯310中的全部可以水平地枢转并移动，但是如图7所示，仅一些灯可以借助水平枢转和移动来靠近物体20的上表面，并且在这种状态下，可以控制本发明的装置，使得通过将驱动单元100移动而用灭菌光照射物体20的上表面的整个区域。

通过这多种控制方法，即使室内空间中的物体20的形状和布置状态复杂，也可以用灭菌光在近处照射物体20的上表面和下表面而不会在移动路线上有任何特殊的障碍，从而提高了灭菌功能。

以上描述仅是本发明技术思想的示例，并且本发明所属领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的基本特征的情况下，可以进行各种修改和变型。因此，在本发明中公开的实施例旨在描述本发明的技术实质，而不意欲限制本发明，并且本发明的技术实质的范围不限于这些实施例。应当理解，本发明的保护范围由所附权利要求书解释，并且在等同范围内的所有技术思想都包括在本发明的范围内。

附图标记的描述

100：驱动单元

200：循环净化模块

210：空气净化箱

211：空气入口

212：空气出口

220：空气过滤器

230：空气杀菌灯

240：鼓风机

300：灭菌和消毒模块

310：主杀菌灯

320：灭菌基体

330：主驱动单元

340：水平旋转轴

350：竖直旋转轴

360：旋转驱动单元

370：消毒剂喷洒模块

400：距离检测传感器

500：控制器

Claims (14)

1.一种室内空气灭菌和净化装置，包括：

驱动单元，其包括设置在其下部的多个轮子以在室内空间中自动行进；

安装在所述驱动单元上的灭菌和消毒模块，其包括发射灭菌光的多个主杀菌灯，其中，所述主杀菌灯的形成方式为：调节其布置位置使得所述主杀菌灯靠近待消毒的物体，并且所述主杀菌灯被配置为用UV-C照射所述物体与所述主杀菌灯之间的灭菌区域；

循环净化模块，其安装在所述驱动单元上，并且被配置为吸入室内空气，以对室内空气中所含的灰尘或微生物颗粒进行过滤、灭菌或净化，并将其排出；

距离检测传感器，其安装在所述驱动单元和所述灭菌和消毒模块上，以检测与室内空间中存在的物体相距的距离；以及

控制器，其被配置为基于所述距离检测传感器的检测结果来控制所述驱动单元和所述灭菌和消毒模块的操作，

其中所述主杀菌灯是波长为200nm至280nm的UV-C LED或UV-C灯。

2.根据权利要求1所述的室内空气灭菌和净化装置，其中所述循环净化模块布置在所述驱动单元的上部上；并且所述灭菌和消毒模块以围绕所述循环净化模块的上部和侧空间的形式被布置为能够上下移动。

3.根据权利要求2所述的室内空气灭菌和净化装置，其中所述循环净化模块包括：

空气净化箱，其安装在所述驱动单元的上部上，并且具有在其一个端部和另一端部中形成的空气入口和空气出口；

空气过滤器，其安装在所述空气净化箱的内部，以过滤经所述空气入口吸入的空气；

空气杀菌灯，其被配置为向所述空气净化箱的内部空间发射灭菌光，以对经所述空气入口吸入的空气中所含的微生物颗粒进行灭菌；

鼓风机，其被操作以形成空气流，从而空气经过所述空气入口和所述空气出口被吸入和排出；以及

消毒剂喷洒模块，其设置在所述空气出口的后端。

4.根据权利要求3所述的室内空气灭菌和净化装置，其中所述空气过滤器形成为圆筒形，以允许空气从侧面到中心方向经过它，

多个空气杀菌灯安装在其上，并且至少一个灯被布置成插入到所述空气过滤器的中心部分的形式，并且

所述空气杀菌灯是波长为200nm至280nm的UV-C LED系统或UV-C灯。

5.根据权利要求4所述的室内空气灭菌和净化装置，其中所述多个空气杀菌灯形成为以下形式：多个UV-C灯或UV LED分别安装在板状灯基板上并且安装在所述空气净化箱的内部，并且

所述多个空气杀菌灯中的至少两个灯布置在所述空气过滤器上方，彼此竖直地间隔开，并且形成为在Z字形方向上对经过所述空气过滤器的气流进行引导。

6.根据权利要求2所述的室内空气灭菌和净化装置，其中所述灭菌和消毒模块包括：

灭菌基体，其布置在所述空气净化箱上方；

主驱动单元，其配置为使所述灭菌基体上下移动；

多个主杀菌灯，其沿着所述灭菌基体的外周布置，与所述灭菌基体一起上下移动，在竖直方向上纵向延伸，并且在其外表面形成有发光表面，以便朝着向外的方向发射灭菌光；以及

消毒剂喷洒模块，其设置在所述灭菌基体的上部、在所述UV-C LED系统的上端，或者在所述主杀菌灯的一端，

其中，通过所述控制器的控制来操作所述主驱动单元和所述主杀菌灯。

7.根据权利要求6所述的室内空气灭菌和净化装置，其中所述多个主杀菌灯的上端绕水平旋转轴枢转联接至所述灭菌基体，

枢转驱动单元安装在所述灭菌基体上，使所述多个主杀菌灯围绕所述水平旋转轴独立地枢转和移动，并且通过所述控制器的控制而被操作，并且

所述主驱动单元配置为使所述灭菌基体围绕设置在其中心部分处的竖直旋转轴旋转和移动。

8.根据权利要求7所述的室内空气灭菌和净化装置，其中所述主杀菌灯由允许光透过灯的所有外周表面的材料制成，所述主杀菌灯凭借在竖直方向上纵向布置而在所有方向上以360^°发射灭菌光。

9.根据权利要求1-8中的任一项所述的室内空气灭菌和净化装置，其中所述控制器对所述模块的操作进行控制，以在空间灭菌模式和表面灭菌模式这二者中同时操作或者选择性地在其中任一者中操作，所述空间灭菌模式是对所述循环净化模块进行操作，所述表面灭菌模式是对所述灭菌和消毒模块进行操作。

10.根据权利要求9所述的室内空气灭菌和净化装置，其中所述控制器对所述装置的操作进行控制，从而通过在所述空间灭菌模式的操作中对所述主杀菌灯进行操作同时移动所述驱动单元来执行所述表面灭菌模式，在所述表面灭菌模式中，向室内空间中存在的物体的表面照射灭菌光，

在室内空间中的物体的下表面上的表面灭菌模式的执行过程中，所述控制器对所述装置的操作进行控制，从而通过使所述灭菌基体向上移动以与物体的下表面隔开一参考距离，并且通过使所述主杀菌灯水平地枢转和移动，向物体的下表面照射灭菌光；并且

在通过使所述主杀菌灯水平地枢转和移动而照射灭菌光的状态下，所述控制器对所述装置的操作进行控制，使得通过所述主驱动单元而使所述灭菌基体围绕所述竖直旋转轴旋转。

11.根据权利要求9所述的室内空气灭菌和净化装置，其中在对室内空间中的物体的上表面的表面灭菌模式的执行过程中，所述控制器对所述装置的操作进行控制，使得通过使所述灭菌基体向上移动以与物体的上表面隔开一临时设定的距离，用从所述主杀菌灯发射的灭菌光照射物体的上表面，并且在该状态下，水平地枢转和移动所述主杀菌灯，然后使所述灭菌基体向下移动，以与物体的上表面间隔开比所述临时设定的距离更短的参考距离。

12.根据权利要求3或6所述的室内空气灭菌和净化装置，其中所述消毒剂喷洒模块根据其类型以雾化或蒸汽喷洒方法来喷洒消毒剂。

13.根据权利要求1或3所述的室内空气灭菌和净化装置，其中所述主杀菌灯或所述空气杀菌灯选择性地仅发射包括275nm波长的峰。

14.根据权利要求1所述的室内空气灭菌和净化装置，其中在所述UV-C LED系统的至少一个模块上安装至少一个蛾眼透镜。

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