CN203087353U

CN203087353U - 一种激光杀菌灭虫装置

Info

Publication number: CN203087353U
Application number: CN 201320067682
Authority: CN
Inventors: 何颖霖
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-02-05
Filing date: 2013-02-05
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2023-02-05

Abstract

本实用新型涉及一种激光杀菌灭虫装置。由激光器产生激光光束，通过振镜扫描系统，将激光光束反射向外空间，并沿x方向、y方向来回扫描形成光幕，并通过移动机构使光幕经过目标区域；形成光幕的激光辐照目标区域内的细菌或病毒,使其外包层的蛋白质凝固无法吸取营养而死亡，或辐照目标区域内的昆虫使其死亡。本实用新型的激光光束是无化学污染的清洁能源，而且结构简单，操作简便，设备存放容易，只要功率和作用时间控制适当,可以在很大的空间杀菌灭虫，不会对人体造成伤害。

Description

一种激光杀菌灭虫装置

技术领域

本实用新型属于杀菌灭虫领域，更具体地，涉及一种利用激光杀菌灭虫的装置。

背景技术

医院病房等场所是各种病患者集中活动的地方，也是各种细菌和病毒滋生、寄存、繁殖的场所。这些细菌、病毒通常从病人体内通过皮肤、口沫排出体外，附着在床被、枱椅之上，也大量附着在尘埃，游离于空气中，尤其是每天医护人员查房、叠被整理病房时或之后，病房内空气弥漫着大量各种病原体，此时病房空气菌落宻度最大，造成同房病友或串房病友在此期间交叉感染的机会大大増多。

现有的虫害、病菌防治方式有药物杀除，或者是利用光线、气味、化学物质等对昆虫进行引诱后杀灭。其中不管是药物、气味或者化学物质的诱杀方式，都会对环境造成一定的不良影响，甚至会影响人体健康。

目前已有利用激光杀灭蚊蝇的装置，但一般固定安置，同时必须附带复杂的跟踪定位系统，增加了设备的成本，同时能作用的空间有限。已有的利用激光杀灭蚊蝇的装置基本是利用强光或高能量下的热灼烧效应，能量利用效率较低，而且设备需要长时间工作，实时监测蚊蝇动态并触发产生激光进行杀灭，能源容易损耗。

目前暂时没有将激光利用在灭菌杀毒方面的例子或报道。

目前没有将激光扫描形成光幕来大规模、同时杀死目标空间区域内细菌或蚊虫的报道。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种激光杀菌灭虫装置，其可随意移动以覆盖任何目标区域，利用激光有效地杀菌灭虫。

本实用新型的目的是这样实现的：一种激光杀菌灭虫装置，其特征在于包括：产生激光光束的激光器；振镜扫描系统，将激光光束反射向外空间，并沿x方向、y方向来回扫描形成光幕；移动机构，激光器和振镜扫描系统安装于移动机构上。

所述的振镜扫描系统包括：转动轴线相互垂直的第一反射镜和第二反射镜，第一反射镜位于激光光束光路上并将激光光束反射到第二反射镜，第二反射镜将激光光束射向外空间；第一、第二电机，分别通过第一、第二旋转支架驱动第一、第二反射镜往复转动，使激光光束在x方向和y方向来回扫描。

所述的振镜扫描系统还包括：驱动信号发生和调节电路板，接收经过降压的电源信号，重整后输出x、y两方向的控制信号至下述驱动电路板；驱动电路板接收控制信号后分别驱动第一、第二电机的转动方向和换向频率。

所述的激光器为输出紫外激光的氮分子激光器，或者是输出红外激光的二氧化碳激光器。

所述的移动机构包括脚轮或把手。

还包括安装于移动机构上的激光器高压电源、扫描振镜系统电源。

与现有技术相比，本实用新型利用激光在外空间扫描成一幅光幕来同时杀灭一大片目标区域内的细菌、蚊虫，在相同的目标空间中，激光的功率要求更低，不需要跟踪定位系统，结构更简单，设备制造成本更低，而且方便操作，借助于移动机构本实用新型可以作用到任何空间和位置，设备的效率更高。

更进一步的，本实用新型依据细菌及病毒如果受到超过一定剂量的紫外光或红外光的辐照，其外包层的蛋白质将会被凝固，与外界隔绝、无法吸取营养而死亡的原理，选择特定波长的激光，调节合适的功率，对外空间进行扫描，从而不仅可以灭虫还能有效杀除细菌、病毒，也不会对过往人畜造成过量辐射的伤害，这不同于已有的技术中利用强光或高能量下的热灼烧效应的方法，后者仅对杀蚊蝇有效。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的激光光路的示意图；

其中：其中：移动机构箱体1、隔板2、底板3、把手4、脚轮5、激光器6、激光器高压电源7、光路引导系统8、第一电机81、第一旋转支架82、第一反射镜83、第二电机84、第二旋转支架85、第二反射镜86、光路反射扫描系统电源11、入射光路12、反射扫描光幕13、承托平板14、减震防滑件15、快速固定装置16。

具体实施方式

本实用新型由激光光束在外空间沿X、Y方向来回扫描形成光幕，并移动光幕使光幕经过目标区域；形成光幕的激光辐照目标区域内的细菌或病毒,使其外包层的蛋白质凝固无法吸取营养而死亡，或者辐照目标区域内的昆虫使其死亡。激光的脉冲峰值功率对杀菌灭虫起决定性的作用。因为脉冲时间脉宽很短，所以峰值功率可以很大，细菌病毒的分子在这激光（主要是紫外激光）脉冲作用下会立即发生变化，当多个激光脉冲持续作用，细菌病毒就会死亡；杀灭蚊蝇昆虫主要是用红外激光，这时主要利用脉冲红外激光高峰值功率的热效应，直接烧死碰上光幕的蚊虫。同时由于脉宽很短，因此对人畜是无害的。实际操作时根据目标区域内的实际蚊虫密度来调节光幕的移动，密度大则移动减慢。

如图1、2所示，本实用新型是一种激光杀菌灭虫装置，其包括：产生激光光束的激光器6；振镜扫描系统8，将激光光束反射向外空间，并沿x方向、y方向来回扫描形成光幕；移动机构，激光器6和振镜扫描系统8安装于移动机构上。优选的，所述的激光器为氮分子激光噐，输出波长为337纳米的紫外激光，脉冲峰值功率300kW，脉冲频率5hz，脉宽10ns；或者是二氧化碳激光噐，输出波长为10.6微米的红外激光，脉冲峰值功率200W，脉冲频率5khz，脉宽0.5ms。所述的振镜扫描系统8包括：转动轴线相互垂直的第一反射镜83和第二反射镜86，第一反射镜83位于激光光束光路上并将激光光束反射到第二反射镜86，第二反射镜86将激光光束射向外空间；第一电机81、第二电机84，分别通过第一旋转支架82、第二旋转支架85驱动第一反射镜83、第二反射镜86往复转动，使激光光束在x方向和y方向来回扫描。振镜扫描系统还包括：驱动信号发生和调节电路板，接收经过降压的电源信号，重整后输出x、y两方向的控制信号至下述驱动电路板；驱动电路板接收控制信号后分别驱动第一电机81、第二电机84的转动方向和换向频率。电源信号经过降压后输入驱动信号发生和调节电路板，其模拟电路对信号进行频率和幅度的重整，输出x、y两方向的控制信号进入驱动电路板，驱动电路板分别驱动第一电机81、第二电机84，使第一反射镜83、第二反射镜86来回的小角度旋转，从而使入射激光束同时在x、y方向上移动。驱动信号发生和调节电路板、驱动电路板采用现有的常规技术即可，只要能够实现控制第一、第二电机的转动方向和换向频率的电路均可适用，在此不作详细描述。所述的移动机构包括脚轮或把手，方便人移动以及停放。装置还包括安装于移动机构上的激光器高压电源、振镜扫描系统电源。激光器电源和振镜扫描系统电源在设备使用时就开启，不用时就关闭，因此不会由于长时间处于工作状态而过早损耗。

激光杀菌灭虫装置中的各部件以组合方式存在，可根据实际情况单独替换或更改某部件，方便维护，可根据实际需要重新组合，譬如激光器的电源也可以放置在激光器旁，或者设计一个多输出通道的电源，同时分别提供激光器和振镜扫描系统的电能，或者专门设计特定环境中的移动机构（在本说明书中仅以医院中的常用的小型手扶四轮推车为例）。

如图2所示，由激光器产生高功率峰值的脉冲激光光束，通过模拟电路控制的振镜扫描系统8将激光束定向射出，并在外空间沿x、y方向扫描形成光幕。当频率足够高时，在振镜扫描系统8控制下激光束移动的整体效果是扫描出一个四棱锥形的光幕。激光器6和扫描振镜系统8可固定安置（譬如墙上）或放置在一个移动机构上。扫描形成光幕的激光，辐照目标区域内的细菌或病毒,使其外包层的蛋白质凝固无法吸取营养而死亡，或辐照目标区域内的昆虫使其死亡。

激光光束是无化学污染的清洁能源，而且结构简单，操作简便，设备存放容易，只要功率和作用时间控制适当,可以在很大的空间杀菌灭虫，不会对人体造成伤害。因此，本实用新型的装置还可应用在养殖场，利用适当功率的红外激光快速扫描空间，选择性地杀灭蚊蝇而不损伤牲畜，对发展畜牧业也是有利且环保的。也可以用于一般的饭馆、厨房、家庭、学校、生产环境要求较高的工作坊、实验室等地方的杀菌灭虫，应用范围非常广泛。

以下结合附图和具体例子对本实用新型做进一步的阐述，但本实用新型并不限于此特定例子。

实施例1

如图1所示，本例子中的移动机构采用的是一台医院常用的小型手扶四轮推车，包括移动机构箱体1、隔板2、底板3、把手4、脚轮5。激光器6和振镜扫描系统8两者位置相对固定地设置在承托平板14上，然后再将承托平板14放置于隔板2上，通过快速固定装置16固定，本实施例中采用快速固定夹，使用时将承托平板14和隔板2通过ㄩ型的夹体卡接，然后旋紧上方的手旋螺丝直至手旋螺丝压紧承托平板14即可。在承托平板14的四个角以及中部位置的底部设有减震防滑件15，在本实施例中采用橡胶垫片。激光器高压电源7和光路引导系统电源11放置在底板3上。光路引导系统电源11采用的是12V的蓄电池。本实施例结构紧凑，可以在一个不大的地方停放，各部件以组合关系存在，可单独更换，方便维护。

激光器6为二氧化碳激光噐，输出波长为10.6微米、脉冲峰值功率200W、脉冲频率5khz、脉宽0.5ms的高斯分布的红外激光。

在本实施例中，位于激光光束光路的第一反射镜83，将激光束沿入射光路12反射到第二反射镜86。第一电机81、第二电机84，分别通过第一旋转支架82、第二旋转支架85驱动第一反射镜83、第二反射镜86来回的小角度旋转，使激光光束在x方向和y方向来回扫描，形成一个反射扫描光幕13。驱动信号发生和调节电路板，接收经过降压的电源信号，重整后输出x、y两方向的控制信号至下述驱动电路板；驱动电路板接收控制信号后分别驱动第一电机81、第二电机84的转动方向和换向频率。驱动信号发生和调节电路板输入信号是±15V的直流信号，输出给驱动电路板时，x方向信号是幅度为±3V、频率>25hz的三角波，y方向信号是±3V、频率在0~25hz之间的三角波。在装置前方5米处放置一块木板，可以看到激光光束雕刻出来的正弦波形。在装置前方1米内放置木板，可以看到激光光束密集扫描雕刻出来的矩形。

经过在医院实际测试，如果扫描2*2*2m³的空间(出射口0.3m外)，红外激光选择平均功率约为20W已经足够。可以看到光幕扫描之处，蚊子一触即死。杀蚊效率很高。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式。在不脱离本实用新型原理的前提下，对实用新型的技术方案可以做若干适合实际情况的改进。因此，本实用新型专利的保护范围不限于此，任何基于本实用新型技术方案上非本质性变更均包括在本实用新型保护范围之内。

Claims

1.一种激光杀菌灭虫装置，其特征在于包括：产生激光光束的激光器；振镜扫描系统，将激光光束反射向外空间，并沿x方向、y方向来回扫描形成光幕；移动机构，激光器和振镜扫描系统安装于移动机构上。

2.根据权利要求1所述的激光杀菌灭虫装置，其特征在于：所述的振镜扫描系统包括：转动轴线相互垂直的第一反射镜和第二反射镜，第一反射镜位于激光光束光路上并将激光光束反射到第二反射镜，第二反射镜将激光光束射向外空间；第一、第二电机，分别通过第一、第二旋转支架驱动第一、第二反射镜往复转动，使激光光束在x方向和y方向来回扫描。

3.根据权利要求2所述的激光杀菌灭虫装置，其特征在于：所述的振镜扫描系统还包括：驱动信号发生和调节电路板，接收经过降压的电源信号，重整后输出x、y两方向的控制信号至下述驱动电路板；驱动电路板接收控制信号后分别驱动第一、第二电机的转动方向和换向频率。

4.根据权利要求1所述的激光杀菌灭虫装置，其特征在于：所述的激光器为输出紫外激光的氮分子激光器，或者是输出红外激光的二氧化碳激光器。

5.根据权利要求1所述的激光杀菌灭虫装置，其特征在于：所述的移动机构包括脚轮或把手。

6.根据权利要求1所述的激光杀菌灭虫装置，其特征在于：还包括安装于移动机构上的激光器高压电源、扫描振镜系统电源。