CN216394809U - 一种紫外杀菌装置及其控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种紫外杀菌装置及其控制电路，所述紫外杀菌装置设有多个发射不同预设波长的紫外灯，所述电路包括：比较电路，用于将人体与紫外杀菌装置之间的距离信号转换为实时电压值；判断电路，用于判断所述实时电压值与预设的电信号范围之间的关系；驱动电路，用于根据比较结果，控制对应的所述紫外杀菌装置的紫外灯开启，以发射预设波长的紫外线。本实用新型提供的一种紫外杀菌装置及其控制电路，根据人体与紫外杀菌装置之间的距离匹配不同波长的紫外灯，从而保护人眼，有效防止皮肤灼伤，提高杀菌效率。

Description

一种紫外杀菌装置及其控制电路

技术领域

本实用新型属于杀菌装置技术领域，尤其涉及一种紫外杀菌装置及其控制电路。

背景技术

紫外线杀菌消毒是利用适当波长的紫外线能够破坏微生物机体细胞的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子结构，造成生长性细胞死亡或再生性细胞死亡，达到杀菌消毒的效果。紫外线消毒技术是基于现代防疫学、医学和光动力学的基础上，利用特殊设计的高效率、长寿命和高强度的紫外光照射，以消除空气或者水中的各种细菌、病毒、寄生虫或者其他病原体。

紫外杀菌技术广泛应用于牙刷杀菌器、毛巾杀菌器、餐具杀菌器、奶瓶消毒器等紫外杀菌装置中。然而，紫外杀菌装置在使用过程中，由于紫外光属于不可见光，使用者难以判断杀菌状态，若人体距离紫外杀菌装置太近，将对人体造成伤害。

实用新型内容

为解决背景技术中提及的技术问题，本实用新型提供的一种紫外杀菌装置及其控制电路，根据人体与紫外杀菌装置之间的距离匹配不同波长的紫外灯，从而保护人眼，有效防止皮肤灼伤，提高杀菌效率。

为实现上述目的，本实用新型的一种紫外杀菌装置及其控制电路的具体技术方案如下：

本实用新型的一个方面，提供了一种紫外杀菌装置的控制电路，所述紫外杀菌装置设有多个发射不同预设波长的紫外灯，所述电路包括：

比较电路，用于将人体与紫外杀菌装置之间的距离信号转换为实时电压值；

判断电路，用于判断所述实时电压值与预设的电信号范围之间的关系；

驱动电路，用于根据比较结果，控制对应的所述紫外杀菌装置的紫外灯开启，以发射预设波长的紫外线。

进一步的，所述比较电路包括人体传感器和第一比较器，所述人体传感器的第一连接端连接电源，所述人体传感器的第二连接端接地，所述人体传感器的第三连接端与所述第一比较器的第一输入端连接，所述第一比较器的第二输入端分别连接第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻的另一端连接电源，所述第二分压电阻的另一端接地，所述第一比较器的输出端与所述判断电路连接。

进一步的，所述比较电路还包括第二比较器，所述第二比较器的第一输入端与所述人体传感器的第三连接端连接，所述第二比较器的第二输入端分别连接第三分压电阻和第四分压电阻，所述第三分压电阻的另一端连接电源，所述第四分压电阻的另一端接地，所述第二比较器的输出端与所述判断电路连接。

进一步的，所述判断电路包括第一非门、第二非门、第一与门、第二与门和第三与门，所述第一非门的输出端与所述第二与门的第一输入端连接，所述第二非门的输出端分别与所述第二与门的第二输入端、所述第三与门的第二输入端连接，所述第一比较器的输出端分别与所述第一与门的第一输入端、所述第一非门的输入端以及所述第三与门的第一输入端连接；所述第二比较器的输出端分别与所述第二非门的输入端、所述第一与门的第二输入端连接，所述第一与门的输出端、所述第二与门的输出端和所述第三与门的输出端分别与驱动电路连接。

进一步的，所述驱动电路包括第一驱动电路、第二驱动电路和第三驱动电路，其中，

所述第一驱动电路包括第五分压电阻、第一三极管、第八分压电阻和第一紫外灯，所述第五分压电阻的一端与第一与门的输出端连接，另一端与第一三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极通过第八分压电阻与第一紫外灯的一端连接，第一紫外灯的另一端接地，第一三极管的集电极连接电源；

所述第二驱动电路包括第六分压电阻、第二三极管、第九分压电阻和第二紫外灯，所述第六分压电阻的一端与第二与门的输出端连接，另一端与第二三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极通过第九分压电阻与第二紫外灯的一端连接，第二紫外灯的另一端接地，第二三极管的集电极连接电源；

所述第三驱动电路包括第七分压电阻、第三三极管、第十分压电阻和第三紫外灯，所述第七分压电阻的一端与第三与门的输出端连接，另一端与第三三极管的基极连接，所述第三三极管的发射极通过第十分压电阻与第三紫外灯的一端连接，第三紫外灯的另一端接地，第三三极管的集电极连接电源。

进一步的，所述第二紫外灯为发射185nm波长的UVC杀菌灯；所述第一紫外灯为发射254nm波长的UVC杀菌灯；所述第三紫外灯为发射320nm-420nm波长的UVA杀菌灯。

本实用新型的另一个方面，还提供了一种紫外杀菌装置，包括上述的紫外杀菌装置的控制电路。

本实用新型提供的一种紫外杀菌装置及其控制电路，根据人体与紫外杀菌装置之间的距离匹配不同波长的紫外灯，当预设距离范围内有人时，采用无臭氧紫外灯，避免臭氧对人体的影响；当人体近距离靠近紫外杀菌装置时，改为UVA紫外灯，从而保护人眼，有效防止皮肤灼伤；当预设范围内无人时，采用短波UVC紫外灯，采用臭氧杀菌，从而提高杀菌效率。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例提供的一种紫外杀菌装置的控制方法的流程图；

图2为本实用新型第二实施例提供的一种紫外杀菌装置的控制方法的流程图；

图3为本实用新型实施例提供的一种紫外杀菌装置的控制电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1示意性示出了实施例的一种紫外杀菌装置的控制方法的流程图。如图1所示，本实施例提供的一种紫外杀菌装置的控制方法，所述紫外杀菌装置设有多个发射不同预设波长的紫外灯，所述方法包括以下步骤：

S10、获取人体与所述紫外杀菌装置之间的实时距离；

本实施例中，紫外杀菌装置上设有人体传感器，以实时获取人体与所述紫外杀菌装置之间的实时距离，人体传感器可为人体红外传感器、人体接触传感器、微波传感器、激光传感器、声音传感器、光敏传感器等。

具体的，人体传感器内设有放大电路，以将人体传感器感应到的感应值放大后转化为电压值，根据电压值确定人体与紫外杀菌装置之间的距离，通常的，所述电压值越大，表示人体与紫外杀菌装置之间的距离越近，所述电压值越小，表示人体与紫外杀菌装置之间的距离越远。

S20、比较所述实时距离与预设的距离范围之间的关系；

本实施例的预设的距离范围为以紫外杀菌装置为中心的扇形范围，即为人相对紫外杀菌装置的活动范围，在本申请中，预设的距离范围为0.1m-1m，预设的距离范围可根据实际情况而定，本申请不做具体限定。

S30、根据比较结果，控制对应的所述紫外杀菌装置的紫外灯开启，以发射预设波长的紫外线。

本实用新型提供的一种紫外杀菌装置的控制方法，根据人体与紫外杀菌装置之间的距离匹配不同波长的紫外灯，避免臭氧对人体的影响，保护人眼，有效防止皮肤灼伤，进而提高杀菌效率。

在本实施例中，如图2所示，所述方法具体包括：

S201、判断所述实时距离是否在预设的距离范围内；

S301、若所述实时距离在预设的距离范围内，则控制开启所述紫外杀菌装置的第一紫外灯，以发射第一预设波长的紫外线。

当实时距离在预设的距离范围内时，表明用户在紫外杀菌装置附近走动、徘徊，当用户不在近距离直视或者距离紫外灯较近时，一般只需要考虑臭氧对人体造成的危害，此时，第一紫外灯可选用发射254nm波长的UVC杀菌灯，该波段的UVC杀菌灯不会产生臭氧，仍然具有杀菌效果。

当超过第一预设时长仍检测到人体在预设的距离范围内时，控制第一紫外灯关闭，从而防止紫外线长期直射人体已造成皮肤灼伤的问题，通常的，第一预设时长可选1min-5min。

在本实施例中，所述方法还包括：

S202、若所述实时距离未在预设的距离范围内，则判断所述实时距离是否大于预设的距离范围的右端点值；

S302、若所述实时距离大于预设的距离范围的右端点值，则控制开启所述紫外杀菌装置的第二紫外灯，以发射第二预设波长的紫外线，其中，所述第二预设波长小于所述第一预设波长。

当实时距离大于预设的距离范围的右端点值时，表明用户距离紫外杀菌装置较远或者紫外杀菌装置周围无人，则无需考虑紫外光对人体的影响，此时，第二紫外灯可选用发射185nm波长的UVC杀菌灯，UVC杀菌灯发射光波的波长最短，该波段紫外线杀菌灯照射时产生臭氧，臭氧具有强氧化性且照射范围广，可以有效杀菌消毒，通过紫外线结合臭氧的方式使杀菌效果更佳。

另一方面，当所述实时距离未在预设的距离范围内时，还包括实时距离小于预设的距离范围的左端点值的情形，即人体近距离靠近紫外杀菌装置，可能近距离直视紫外灯进行观察，若人体与紫外杀菌装置之间的距离太近，在紫外灯的照射范围内，185nm波长的UVC杀菌灯或者254nm的UVC杀菌灯均会对人体的皮肤、眼睛等造成损伤，此时，所述方法还包括：

S303、若所述实时距离小于预设的距离范围的左端点值，则控制开启所述紫外杀菌装置的第三紫外灯，以发射第三预设波长的紫外线，其中，所述第三预设波长大于所述第一预设波长。

优选的，所述第三紫外灯为发射320nm-420nm波长的UVA杀菌灯，此时，该波段的紫外线不会灼伤皮肤，非长时间直射对人体不会造成损伤。

为了防止人体超近距离靠近紫外杀菌装置，当检测到人体在第二预设时长内的实时距离小于预设的距离范围的左端点值时，则控制第三紫外灯关闭。通常的，所述第二预设时长小于1min，也可根据实际情况而定。

进一步的，当紫外杀菌装置在工作过程中，在第一预设时长内，人体传感器检测到人体与紫外杀菌装置之间的距离在预设的距离范围内，或者在第二预设时长内，人体传感器检测到人体与紫外杀菌装置之间的距离小于预设的距离范围的左端点值时，发出请远离紫外杀菌装置的提醒信息，以及时提醒人体远离紫外杀菌装置，避免紫外线对人体造成的损伤。

本实用新型实施例提供的一种紫外杀菌装置的控制方法，根据人体与紫外杀菌装置之间的距离匹配不同波长的紫外灯，当预设距离范围内有人时，采用无臭氧紫外灯，避免臭氧对人体的影响；当人体近距离靠近紫外杀菌装置时，改为UVA紫外灯，从而保护人眼，有效防止皮肤灼伤；当预设范围内无人时，采用短波UVC紫外灯，采用臭氧杀菌，从而提高杀菌效率。

本实用新型还提供了一种紫外杀菌装置的控制电路，所述紫外杀菌装置设有多个发射不同预设波长的紫外灯，所述电路包括：

比较电路，用于将人体与紫外杀菌装置之间的距离信号转换为实时电压值；

判断电路，用于判断所述实时电压值与预设的电信号范围之间的关系；

驱动电路，用于根据比较结果，控制对应的所述紫外杀菌装置的紫外灯开启，以发射预设波长的紫外线。

本实施例的一种紫外杀菌装置的控制方法，根据人体与紫外杀菌装置之间的距离匹配不同波长的紫外灯，避免臭氧对人体的影响，保护人眼，有效防止皮肤灼伤，进而提高杀菌效率。

图3示意性示出了一种紫外杀菌装置的控制电路的电路原理图。如图3所示，所述比较电路包括人体传感器PIR和第一比较器U1，所述人体传感器PIR的第一连接端连接电源，电源可为+12V直流电源，所述人体传感器PIR的第二连接端接地，所述人体传感器PIR的第三连接端与所述第一比较器U1的第一输入端连接，所述第一比较器U1的第二输入端分别连接第一分压电阻R1和第二分压电阻R2，所述第一分压电阻R1的另一端连接电源，所述第二分压电阻R2的另一端接地，所述第一比较器U1的输出端与所述判断电路连接。

进一步的，所述比较电路还包括第二比较器U2，所述第二比较器U2的第一输入端与所述人体传感器PIR的第三连接端连接，所述第二比较器U2的第二输入端分别连接第三分压电阻R3和第四分压电阻R4，所述第三分压电阻R3的另一端连接电源，所述第四分压电阻R4的另一端接地，所述第二比较器U2的输出端与所述判断电路连接。

通过分压电阻获得不同距离对应的参考电压，如第一分压电阻R1、第二分压电阻R2提供1m为基准的参考电压，第三分压电阻R3和第四分压电阻R4提供1dm为基准的参考电压。

人体传感器PIR输出的电压值与参考电压通过第一比较器U1和第二比较器U2得到有效信号，当电压值小于参考电压时，比较器输出高电平，当电压值大于参考电压时，比较器输出低电平。

具体的，所述判断电路包括第一非门U3、第二非门U4、第一与门U5、第二与门U6和第三与门U7，所述第一非门U3的输出端与所述第二与门U6的第一输入端连接，所述第二非门U4的输出端分别与所述第二与门U6的第二输入端、所述第三与门U7的第二输入端连接，所述第一比较器U1的输出端分别与所述第一与门U5的第一输入端、所述第一非门U3的输入端以及所述第三与门U7的第一输入端连接；所述第二比较器U2的输出端分别与所述第二非门U4的输入端、所述第一与门U5的第二输入端连接，所述第一与门U5的输出端、所述第二与门U6的输出端和所述第三与门U7的输出端分别与驱动电路连接。

所述判断电路由非门和与门构成。由比较电路输出的有效信号作为输入，当距离符合条件时，判断电路输出高电平的判断信号。

当两个比较器输出的有效信号均为高电平时，说明1dm内检测到人体，第一与门U5输出高电平；当第一比较器U1输出高电平、第二比较器U2输出低电平时，说明距离紫外杀菌装置在1dm和1m之间的范围内检测到人体，则第三与门U7输出高电平；当两个比较器输出的有效信号均为低电平时，说明距离紫外杀菌装置1m的范围内未检测到人体活动，则第二与门U6输出高电平。

在本实施例中，所述驱动电路包括第一驱动电路、第二驱动电路和第三驱动电路，其中，

所述第一驱动电路包括第五分压电阻R5、第一三极管Q1、第八分压电阻R8和第一紫外灯D1，所述第五分压电阻R5的一端与第一与门U5的输出端连接，另一端与第一三极管Q1的基极连接，所述第一三极管Q1的发射极通过第八分压电阻R8与第一紫外灯D1的一端连接，第一紫外灯D1的另一端接地，第一三极管Q1的集电极连接电源；

所述第二驱动电路包括第六分压电阻R6、第二三极管Q2、第九分压电阻R9和第二紫外灯D2，所述第六分压电阻R6的一端与第二与门U6的输出端连接，另一端与第二三极管Q2的基极连接，所述第二三极管Q2的发射极通过第九分压电阻R9与第二紫外灯D2的一端连接，第二紫外灯D2的另一端接地，第二三极管Q2的集电极连接电源；

所述第三驱动电路包括第七分压电阻R7、第三三极管Q3、第十分压电阻R10和第三紫外灯D3，所述第七分压电阻R7的一端与第三与门U7的输出端连接，另一端与第三三极管Q3的基极连接，所述第三三极管Q3的发射极通过第十分压电阻R10与第三紫外灯D3的一端连接，第三紫外灯D3的另一端接地，第三三极管D3的集电极连接电源。

当第一与门U5输出高电平时，第一三极管Q1导通，第一杀菌灯D1点亮；当第二与门U6输出高电平时，第二三极管Q2导通，第二杀菌灯D2点亮；当第三与门U7输出高电平时，第三三极管Q3导通，第三杀菌灯D3点亮。

优选的，所述第一紫外灯D1为发射254nm波长的UVC杀菌灯；所述第二紫外灯D2为发射185nm波长的UVC杀菌灯；所述第三紫外灯D3为发射320nm-420nm波长的UVA杀菌灯。

本实施例提供的一种紫外杀菌装置的控制方法、控制电路，根据人体与紫外杀菌装置之间的距离匹配不同波长的紫外灯，当预设距离范围内有人时，采用无臭氧紫外灯，避免臭氧对人体的影响；当人体近距离靠近紫外杀菌装置时，改为UVA紫外灯，从而保护人眼，有效防止皮肤灼伤；当预设范围内无人时，采用短波UVC紫外灯，采用臭氧杀菌，从而提高杀菌效率。

除此之外，本实用新型还提供了一种紫外杀菌装置，包括上述的紫外杀菌装置的控制电路。

本实施例提供的一种紫外杀菌装置及其控制方法、控制电路，根据人体与紫外杀菌装置之间的距离匹配不同波长的紫外灯，当预设距离范围内有人时，采用无臭氧紫外灯，避免臭氧对人体的影响；当人体近距离靠近紫外杀菌装置时，改为UVA紫外灯，从而保护人眼，有效防止皮肤灼伤；当预设范围内无人时，采用短波UVC紫外灯，采用臭氧杀菌，从而提高杀菌效率。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种紫外杀菌装置的控制电路，所述紫外杀菌装置设有多个发射不同预设波长的紫外灯，其特征在于，所述电路包括：

比较电路，用于将人体与紫外杀菌装置之间的距离信号转换为实时电压值；

判断电路，用于判断所述实时电压值与预设的电信号范围之间的关系；

驱动电路，用于根据比较结果，控制对应的所述紫外杀菌装置的紫外灯开启，以发射预设波长的紫外线。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述比较电路包括人体传感器和第一比较器，所述人体传感器的第一连接端连接电源，所述人体传感器的第二连接端接地，所述人体传感器的第三连接端与所述第一比较器的第一输入端连接，所述第一比较器的第二输入端分别连接第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻的另一端连接电源，所述第二分压电阻的另一端接地，所述第一比较器的输出端与所述判断电路连接。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述比较电路还包括第二比较器，所述第二比较器的第一输入端与所述人体传感器的第三连接端连接，所述第二比较器的第二输入端分别连接第三分压电阻和第四分压电阻，所述第三分压电阻的另一端连接电源，所述第四分压电阻的另一端接地，所述第二比较器的输出端与所述判断电路连接。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述判断电路包括第一非门、第二非门、第一与门、第二与门和第三与门，所述第一非门的输出端与所述第二与门的第一输入端连接，所述第二非门的输出端分别与所述第二与门的第二输入端、所述第三与门的第二输入端连接，所述第一比较器的输出端分别与所述第一与门的第一输入端、所述第一非门的输入端以及所述第三与门的第一输入端连接；所述第二比较器的输出端分别与所述第二非门的输入端、所述第一与门的第二输入端连接，所述第一与门的输出端、所述第二与门的输出端和所述第三与门的输出端分别与驱动电路连接。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述驱动电路包括第一驱动电路、第二驱动电路和第三驱动电路，其中，

所述第一驱动电路包括第五分压电阻、第一三极管、第八分压电阻和第一紫外灯，所述第五分压电阻的一端与第一与门的输出端连接，另一端与第一三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极通过第八分压电阻与第一紫外灯的一端连接，第一紫外灯的另一端接地，第一三极管的集电极连接电源；

所述第二驱动电路包括第六分压电阻、第二三极管、第九分压电阻和第二紫外灯，所述第六分压电阻的一端与第二与门的输出端连接，另一端与第二三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极通过第九分压电阻与第二紫外灯的一端连接，第二紫外灯的另一端接地，第二三极管的集电极连接电源；

所述第三驱动电路包括第七分压电阻、第三三极管、第十分压电阻和第三紫外灯，所述第七分压电阻的一端与第三与门的输出端连接，另一端与第三三极管的基极连接，所述第三三极管的发射极通过第十分压电阻与第三紫外灯的一端连接，第三紫外灯的另一端接地，第三三极管的集电极连接电源。

6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述第二紫外灯为发射185nm波长的UVC杀菌灯；所述第一紫外灯为发射254nm波长的UVC杀菌灯；所述第三紫外灯为发射320nm-420nm波长的UVA杀菌灯。

7.一种紫外杀菌装置，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的紫外杀菌装置的控制电路。

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