CN212522527U - Uvc-led瞬时消毒杀菌装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种UVC‑LED瞬时消毒杀菌装置，其包括流体管道、反射层和高功率密度UVC‑LED集成光源。通过科学设置高功率密度UVC‑LED集成光源的位置，使其出光面法线方向与流体流向相同或/和相反，确保流体在流动过程中始终处于所述高功率密度UVC‑LED集成光源的出光面法线上，实现在流体管道的局部位置设置较少的高功率密度UVC‑LED集成光源，就能让流体管道内的流体较长时间接受最大强度紫外辐照，降低成本，所述高功率密度UVC‑LED集成光源出光面的出光面紫外辐照度大于35mW/cm2，通过控制流体流速将流体的紫外辐照时间控制在3s以内，即可实现瞬时高效消毒杀菌的目。
Description
技术领域
本实用新型涉及紫外消毒杀菌技术领域，特别涉及一种UVC-LED瞬时消毒杀菌装置。
背景技术
传统的紫外线灯主要为低压汞灯，存在着汞毒性、响应时间慢、能耗高、安全隐患大的缺点。UVC-LED深紫外固态光源具有绿色环保、功率可调、能耗低等优点，因此采用UVC-LED进行紫外杀菌消毒，具有快速高效、灵活便捷、安全可靠的优势。
公开号“CN 102318872 A”，名称为“一种LED紫外流体消毒方法及其装置”的中国发明专利披露了一种LED紫外流体消毒方法及其装置，它包括有LED 消毒组件、保护壳体、螺旋形套管，所述的LED消毒组件和螺旋形套管均置于保护壳体内，且LED消毒组件位于螺旋形套管的中间位置；所述的LED消毒组件由支承板以及紫外LED模组组成，其中，紫外LED模组安装在该支承板上，且阵列排布。其虽然能实现一定的消毒杀菌效果，但是其的LED消毒组件的紫外辐射剂量不大，对部分病菌达不到杀灭效果。而且该LED消毒组件是位于螺旋形套管的外部，对于螺旋形套管的材质要求较高，必须是UVC光透过率高的材质，成本高。
实用新型内容
针对上述不足，本实用新型的目的在于，提供一种结构设计巧妙，合理，易于实现，能实现瞬时消毒杀菌，且消毒杀菌效果好，并能将高强度紫外线限制在流体管道内，使用安全的UVC-LED瞬时消毒杀菌装置。
为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案是：
一种UVC-LED瞬时消毒杀菌装置，其包括流体管道、出光面紫外辐照度大于35mW/cm2的高功率密度UVC-LED集成光源，所述流体管道内设有与其内的流体流向相垂直的安装基面，所述高功率密度UVC-LED集成光源设置在该安装基面上，并使该高功率密度UVC-LED集成光源的出光面法线方向与所述流体流向相同或/和相反，该高功率密度UVC-LED集成光源的出光面紫外辐照度大于 35mW/cm2。
作为本实用新型的一种优选方案，将所述流体管道弯折使其内壁直角折弯后形成正对所述流体流向，且与该流体流向相垂直的安装基面，所述高功率密度UVC-LED集成光源安装在该安装基面上。
作为本实用新型的一种优选方案，所述高功率密度UVC-LED集成光源包括基板及若干设置在该基板上的UVC-LED芯片，该UVC-LED芯片的发光波长为 200～280nm。
作为本实用新型的一种优选方案，所述UVC-LED芯片为无机半导体UVC-LED 芯片、有机半导体UVC-LED芯片中的一种或两种组合。
作为本实用新型的一种优选方案，所述流体管道的内壁设有反射层，材质为铝、钼或氧化镁。反射层可以为板层结构或涂层结构，如涂层结构，可以通过真空热蒸镀成膜、真空溅射镀膜、电镀或组合镀膜的方法对所述流体管道内壁进行镀膜形成铝镀膜层、钼镀膜层或氧化镁镀膜层。如板层结构，直接在所述流体管道内固定设置有采用铝、钼或氧化镁材料制成的板材形成反射层。加设有反射层后，能将所述高功率密度UVC-LED集成光源出光面的非法线方向上射出的UVC光反射，进一步增大流体管道内的紫外辐照度。
本实用新型的有益效果为：本实用新型的结构设置巧妙、合理，对应流体管道的流体流向于流体管道内设有出光面法线方向与该流体流向相同或/和相反的高功率密度UVC-LED集成光源，确保流体在流动过程中始终处于所述高功率密度UVC-LED集成光源的出光面法线上，实现在流体管道的局部位置设置较少的高功率密度UVC-LED集成光源，就能让流体管道内的流体较长时间接受最大强度紫外辐照，降低成本。并配合出光面紫外辐照度大于35mW/cm2的高功率密度UVC-LED集成光源，只需将流体的紫外辐照时间控制在3s以内，使其接受的紫外辐射剂量在100mJ/cm2以上，就能实现瞬时高效消毒杀菌的目的；而且高功率密度UVC-LED集成光源位于流体管道内，能将高强度紫外线限制在流体管道内，对人体的健康安全危害小，确保使用安全；整体结构简单，易于实现，适用范围广，可以适用于各种流体的动态消毒场景，比如超净间的空气循环装置、中央空调等，可应用在医院、酒店、商场、工厂、办公楼等公共场所消毒，一定程度上减少传染病的扩散，利于广泛推广应用。
下面结合附图与实施例，对本实用新型进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图1。
图2为本实用新型的整体结构示意图2。
图3为本实用新型的整体结构示意图3。
具体实施方式
实施例1：参见图1，本实施例提供的一种UVC-LED瞬时消毒杀菌装置，其包括流体管道1、反射层2和出光面紫外辐照度大于35mW/cm2的高功率密度 UVC-LED集成光源3。
所述流体管道1整体呈90°弯折使其内壁直角折弯后形成两个与流体流向相垂直的安装基面，其中一个安装基面正对着流进的流体，另一个正对着流出的流体。其他实施例中，所述流体管道1整体弯折角度可以在80°-100°范围之间选择。两个安装基面上均设有所述高功率密度UVC-LED集成光源3，使得其中一个高功率密度UVC-LED集成光源3的出光面法线方向与所述流体流向相同，而另一个的高功率密度UVC-LED集成光源3的出光面法线方向与所述流体流向相反。通过两个高功率密度UVC-LED集成光源3相配合，使得流体管道1 内的流体在流进及流出过程中始终处于所述高功率密度UVC-LED集成光源3的出光面法线上，实现在流体管道1的局部位置设置两个高功率密度UVC-LED集成光源3，就能让流体较长时间获得最大强度紫外辐照，大大提高消毒杀菌效果。
具体的，所述高功率密度UVC-LED集成光源3包括基板及若干设置在该基板上的UVC-LED芯片，该UVC-LED芯片的发光波长为200～280nm。所述UVC-LED 芯片可以为无机半导体UVC-LED芯片、有机半导体UVC-LED芯片中的一种或两种组合。
所述反射层2设置在流体管道1的内壁。本实施例中，该反射层2优选为高反射铝涂层，可以通过真空热蒸镀成膜、真空溅射镀膜、电镀或组合镀膜的方法对流体管道1的内壁进行镀膜制备而成，UVC紫外线反射率为70-99％。其它实施例中，所述反射层2可以为板层结构，如采用铝、钼或氧化镁材料制成的板材，然后将该板材通过粘贴等方式固定在所述流体管道1的内壁上形成反射层2。
工作时，消毒杀菌时，流体管道1通入流体，流体在流动过程中能始终处于所述高功率密度UVC-LED集成光源3的出光面法线上，确保流体管道1内的流体能长时间获得最大强度紫外辐照，同时通过控制流体管道1内的流体流速，使流体接受所述高功率密度UVC-LED集成光源3的紫外辐照时间为0.1～3s，紫外辐射剂量大于100mJ/cm2，达到瞬时高效消毒杀菌的目的。病菌的灭活率与紫外线辐射剂量有关，当紫外辐射剂量大于35mJ/cm2时，绝大部分的细菌、病毒被杀灭；而当辐射剂量提高到100mJ/cm2时，孢子类真菌及特殊细菌亦可被杀灭，灭活率可达99.9％。本发明科学将紫外辐射剂量提升至大于100mJ/cm2，能实现一次性杀灭绝大部分的细菌病毒及真菌，消毒杀菌更加全面，效果更好。
另外，由于高功率密度UVC-LED集成光源3位于流体管道1内，能将高强度紫外线限制在流体管道1内，对人体的健康安全危害小，使用安全。与紫外光源设置在流体管道外的技术方案相比，无需流体管道1具有较高的紫外光透过率，材料成本低。
实施例2：参见图2，本实施例提供的一种UVC-LED瞬时消毒杀菌装置，其包括流体管道1、反射层2和出光面紫外辐照度大于35mW/cm2的高功率密度 UVC-LED集成光源3。其与实施例1的结构基本相同，区别点在于，所述流体管道1具有多个直角折弯部位，每一个直角折弯部位均使其内壁直角折弯后形成两个安装基面。即一个安装基面正对着流进的流体，另一个正对着流走的流体。每一直角折弯部位均能设置两个高功率密度UVC-LED集成光源3，随着直角折弯部位的数量增加，也就相应增加高功率密度UVC-LED集成光源的数量，更能提升消毒杀菌效果。在实际使用过程中，可以根据所需消毒杀菌效果来相应设定所述流体管道1的直角折弯部位数量。
实施例3：参见图3，本实施例提供的一种UVC-LED瞬时消毒杀菌装置，其包括流体管道1、反射层2和出光面紫外辐照度大于35mW/cm2的高功率密度UVC-LED 集成光源3。其与实施例1的结构基本相同，区别点在于，所述流体管道1呈对折结构，形成两个直角折弯部位，使得流体管道1的入口和出口均在同一侧位置。在两个直角折弯部位相连接的内壁上设有一高功率密度UVC-LED集成光源3；这样，不管是正在流入还是流出的流体均能于所述高功率密度UVC-LED集成光源3 的出光面法线上，实现在流体管道1的局部位置设置一个高功率密度UVC-LED集成光源3，就能确保流体管道1内的流体较长时间获得最大强度紫外辐照，在保证消毒杀菌效果的同时，进一步节约成本。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。如本实用新型上述实施例所述，采用与其相同或相似的步骤而得到的其它装置，均在本实用新型保护范围内。
Claims (8)
1.一种UVC-LED瞬时消毒杀菌装置，其包括流体管道，其特征在于，其还包括出光面紫外辐照度大于35mW/cm2的高功率密度UVC-LED集成光源，所述流体管道内设有与其内流体流向相垂直的安装基面，所述高功率密度UVC-LED集成光源设置在该安装基面上，并使该高功率密度UVC-LED集成光源的出光面法线方向与所述流体流向相同或/和相反。
2.根据权利要求1所述的UVC-LED瞬时消毒杀菌装置，其特征在于，所述安装基面由所述流体管道的内壁折弯形成，该安装基面正对所述流体流向，且与该流体流向相垂直。
3.根据权利要求1所述的UVC-LED瞬时消毒杀菌装置，其特征在于，所述高功率密度UVC-LED集成光源包括基板及若干设置在该基板上的UVC-LED芯片。
4.根据权利要求3所述的UVC-LED瞬时消毒杀菌装置，其特征在于，所述UVC-LED芯片的发光波长为200～280nm。
5.根据权利要求3所述的UVC-LED瞬时消毒杀菌装置，其特征在于，所述UVC-LED芯片为无机半导体UVC-LED芯片、有机半导体UVC-LED芯片中的一种或两种组合。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的UVC-LED瞬时消毒杀菌装置，其特征在于，所述流体管道的内壁设有反射层。
7.根据权利要求6所述的UVC-LED瞬时消毒杀菌装置，其特征在于，所述反射层为采用铝、钼或氧化镁材料制成的板材。
8.根据权利要求6所述的UVC-LED瞬时消毒杀菌装置，其特征在于，所述反射层为铝镀膜层、钼镀膜层或氧化镁镀膜层。
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