CN219893476U - 一种消毒杀菌模块灯管及消毒杀菌模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种消毒杀菌模块灯管及消毒杀菌模块，属于消毒杀菌技术领域。本实用新型的一种消毒杀菌模块灯管，包括PCB电路板，PCB板上设置紫外LED灯珠；PCB板是双面电路板，或单面电路板；紫外LED灯珠是一个封装的灯珠，包括若干紫外LED芯片和出光窗口；紫外LED芯片串联连接。紫外LED芯片串联连接，紫外LED芯片各自分担电压，不再设置外置驱动，防止驱动在运输安装过程中的损坏。一种消毒杀菌模块，包括石英保护罩、塑料密封件和端子；还包括消毒杀菌模块灯管。防止驱动在运输安装过程中损坏，同时驱动简化，成本降低。

Description

一种消毒杀菌模块灯管及消毒杀菌模块

技术领域

本实用新型涉及杀菌消毒领域，更具体地说，涉及一种消毒杀菌模块灯管及消毒杀菌模块。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们对环境质量的要求也越来越高，尤其在2020年之后，人们更加关注环境的消毒杀菌。常见的消毒杀菌模块包括紫外LED灯，一般的情况下消毒模块对接端子是24伏或12伏恒压输入，通过驱动块将这个恒压，调整为紫外LED额定的工作参数。由于压差较大，所以在电路设计方面使用了多个电子元器件，所以驱动部分不仅体积庞大，而且成本居高不下。

鉴于以上原因，需要提供一种电路控制简单，成本低，实现紫外LED和驱动全部包含在模块内部的消毒杀菌模块。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中驱动设置在外侧，安装比较不方便，稳定性不够，成本较高的问题，提供了一种驱动内置或者不设置驱动的消毒杀菌模块。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种消毒杀菌模块灯管，包括一个PCB电路板，PCB板上设置紫外LED灯珠；

PCB板是双面电路板，或单面电路板；

紫外LED灯珠是一个封装的灯珠，包括若干紫外LED芯片和出光窗口；紫外LED芯片串联连接或并联连接或串并联连接。

优选为仅一个PCB电路板，紫外LED芯片串联或者串并联连接，紫外LED芯片各自分担电压，不再设置外置驱动，防止驱动在运输安装过程中的损坏。

作为本实用新型更进一步的改进，紫外LED灯珠还包括LED封装支架，紫外LED芯片封装在LED封装支架上。

作为本实用新型更进一步的改进，PCB板上包括限流元件，限流元件限制电流，限流元件与紫外LED灯珠串联连接。限流元件的作用为防止电路的电流过高，对元件产生损伤。

作为本实用新型更进一步的改进，紫外LED灯珠内包括限流元件，限流元件限制电路中的电流。限流元件的作用为防止电路的电流过高，对元件产生损伤，限流元件封装在紫外LED灯珠内。

作为本实用新型更进一步的改进，PCB板上设置有保险管，保险管与电路串联。保险管与电路串联，保险管是为了电路安全设置，起到保护整体设备，防止紫外LED失效的作用，保险管能够防止整个设备电路烧毁的风险。

作为本实用新型更进一步的改进，紫外LED灯珠还包括若干非紫外LED芯片，紫外LED芯片和非紫外LED芯片串联。灯珠中采用非紫外LED芯片，该芯片分担了部分电压，所以电路简化，同时增加了视觉效果，因为紫外LED是肉眼不可见。

作为本实用新型更进一步的改进，紫外LED芯片和非紫外LED芯片通过串联的方式组合在一起，且满足如下的关系：M个紫外LED芯片，M≥1；N个非紫外LED芯片，N≥0；而且M+N≥2；紫外LED芯片的发光波长分布在200～400nm之间；非紫外LED芯片的发光波长分布在400～20000nm之间。

作为本实用新型更进一步的改进，紫外LED芯片的发光波长分布在200～400nm之间；非紫外LED芯片的发光波长分布在400～20000nm之间。

作为本实用新型更进一步的改进，LED芯片封装包括紫外LED芯片和非紫外LED芯片，封装工艺采用正装和/或倒装。

作为本实用新型更进一步的改进，出光窗口材质能够透过所有芯片发光波长。封装后能够保证运输安装过程中的安全，出光窗口保证光源有效射出。

作为本实用新型更进一步的改进，紫外LED灯珠还包括若干齐纳管，齐纳管并联到单个紫外LED芯片、单个非紫外LED芯片或者多个紫外LED芯片、非紫外LED芯片串联后的两端；齐纳管的击穿电压高于与之并联的LED芯片两端的工作电压，并且小于与之并联的LED芯片两端的击穿电压。如果电压升高，齐纳管可以在LED芯片被击穿之前被击穿，形成短路，保护LED芯片。

作为本实用新型更进一步的改进，限流元件包括恒流二极管；或者可以包括限流二极管和电阻；或者可以包括电阻。电阻优选为定值电阻，根据工作电流计算得到定制电阻的电阻值。

作为本实用新型更进一步的改进，PCB板上设置若干紫外LED灯珠，紫外LED灯珠串联连接或并联连接或串并联连接。紫外LED灯珠之间也能形成分压，或者并联设置，增强杀菌效果。

一种消毒杀菌模块，包括石英保护罩、塑料密封件和端子；

还包括消毒杀菌模块灯管、限流元件，即包括PCB电路板，所述PCB电路板上设置紫外LED灯珠，所述PCB电路板是双面电路板，或单面电路板；

所述紫外LED灯珠是一个封装的灯珠，包括若干紫外LED芯片和出光窗口；所述紫外LED芯片串联连接或并联连接或串并联连接，紫外LED灯珠还包括LED封装支架，所述紫外LED芯片封装在所述LED封装支架上；封装好的紫外LED灯珠和限流元件设置在同一个PCB电路板上；

在PCB板的外面设置有一个石英保护罩，石英保护罩的末端设置若干个塑料密封件，导线一端连接PCB板，另一端穿过塑料密封件和端子连接到一起；

或，

还包括消毒杀菌模块灯管，即包括PCB板，所述PCB电路板上设置紫外LED灯珠，所述PCB电路板是双面电路板，或单面电路板；所述紫外LED灯珠是一个封装的灯珠，包括若干紫外LED芯片、出光窗口和限流元件；所述紫外LED芯片串联连接或并联连接或串并联连接；紫外LED灯珠还包括LED封装支架，所述紫外LED芯片封装在所述LED封装支架上。

驱动内置到消毒杀菌模组密封组件中，防止驱动在运输安装过程中损坏。同时驱动简化，成本降低。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种消毒杀菌模块灯管，包括PCB电路板，PCB板上设置紫外LED灯珠；PCB板是双面电路板，或单面电路板；紫外LED灯珠是一个封装的灯珠，包括若干紫外LED芯片和出光窗口；紫外LED芯片串联连接。紫外LED芯片串联连接，紫外LED芯片各自分担电压，不再设置外置驱动，防止驱动在运输安装过程中的损坏。

(2)本实用新型的一种消毒杀菌模块，包括石英保护罩、塑料密封件和端子；还包括消毒杀菌模块灯管。防止驱动在运输安装过程中损坏，同时驱动简化，成本降低。此结构的部件简单、数量少，并可以轻松实现拆装，结构设计合理，原理简单，便于推广使用。

附图说明

图1为现有消毒模组的结构图；

图2为本实用新型的结构图；

图3为本实用新型的电气原理图；

图4为本实用新型的封装结构图；

图5为本实用新型的结构图；

图6为本实用新型的电气原理图；

图7为本实用新型的封装结构图。

示意图中的标号说明：

100、石英保护罩；200、PCB板；

300、紫外LED灯珠；310、齐纳管；320、紫外LED芯片；330、非紫外LED芯片；340、LED封装支架；

400、限流元件；410、恒流二极管；

500、塑料密封件；600、端子；700、外置驱动。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请参见图1，目前常用的水模块通常由以下几部分构成：紫外线LED灯珠300，电路板，通常为PCB板200，用于密封的塑料密封件500，石英保护罩100构成，同时设置外置驱动700和对接端子600。

一般的情况下消毒模块对接端子是24伏或12伏恒压输入，通过驱动块将这个恒压，调整为紫外LED额定的工作参数。由于压差比较大，所以需要在电路设计方面使用了多个电子元器件，由此造成的结果是驱动部分不但体积庞大，而且成本居高不下。本发明就是为了解决以上问题提出的发明方案。本发明提出一种新的方案，在电路控制和紫外线LED灯珠方面做了创新，解决了这种电路控制复杂，成本高的关键问题，实现了紫外LED和驱动全部包含在模块内部。

实施例1

请参见图2、图3和图4，本实施例的一种消毒杀菌模块灯管，包括PCB电路板200，PCB板上包括限流元件400、紫外LED灯珠300。各个元件之间电连接，限流元件400的作用为防止电路的电流过高，对元件产生损伤。紫外LED灯珠300是一个灯珠，由一个LED封装支架340、若干紫外LED芯片320和出光窗口组成。紫外LED灯珠300包括若干紫外LED芯片320，若干紫外LED芯片320串联或者并联或者串并联，优选为串联。其电路结构需要保证紫外LED芯片320的分压为其合适的工作电压。

优选的，包括仅一个PCB电路板200。

当然，如果工况合适，也可以不设置限流元件400。

优选的，PCB电路板200上还设置有保险管，保险管与电路串联，保险管是为了电路安全设置，起到保护整体设备，防止紫外LED失效的作用，保险管能够防止整个设备电路烧毁的风险。保险管优选为贴片。

优选的，紫外LED灯珠300还包括若干非紫外LED芯片330，若干紫外LED芯片320和若干非紫外LED芯片330串联。

紫外LED芯片320和非紫外LED芯片320通过串联的方式组合在一起，且满足如下的关系：M个紫外LED芯片320，M≥1；N个非紫外LED芯片330，N≥0；而且M+N≥2；紫外LED芯片320的发光波长分布在200～400nm之间；非紫外LED芯片330的发光波长分布在400～20000nm之间。优选为紫外LED(UVC-LED)，可实现高能量照射输出，布局自由，节省设备占地空间，可在照射范围内实现均一高强度照射。紫外线(UV)对于水中病原微生物(比如：隐孢子虫和贾第虫)的消毒十分有效，UV在水中的消毒方式有：水中浸没式和平行悬浮式。波长、功率、悬浮距离、照射时间等是影响消毒效果的主要因素。作用机理主要是核酸(DNA)能够吸收高能量紫外辐射，引起相邻的碱基错位，形成嘧啶二聚体(pyrimidinedimer)，抑制或阻碍核酸复制和蛋白表达，导致细胞凋亡。紫外光的剂量为19mJ/cm²时，隐孢子虫的灭活率可达到99.99％。紫外线是一种具有高能量的、肉眼无法识别的光波，其波长小于400nm，存在于可见光谱紫外线端的外侧，因此称为紫外线。按波长范围分为UV-A(320nm～400nm)、UV-B(275nm～320nm)、UV-C(200nm～275nm)、UV-D(100nm～200nm)四个波段，其中A、B、C三个波段又称为消毒紫外线。A、B、C三个波段均具有一定的消毒作用，尤以C波段消毒效果最佳。光量子理论认为，光是物质运动的一种特殊形式，是一粒粒不连接的粒子流。每一粒波长253.7nm的紫外线光子具有4.9eV的能量。UV线对水的消毒灭菌主要是核酸(DNA)能够吸收高能量紫外辐射，引起相邻的碱基错位，形成嘧啶二聚体(pyrimidinedimer)；抑制或阻碍核酸复制和蛋白表达，导致细胞凋亡。紫外消毒具有：消毒速度快、效率高，不影响水的物理性质和化学成分、不增加水的臭和味，操作简单、便于管理、易于实现自动化等优势。

LED芯片封装内包括紫外LED灯珠300，封装工艺采用正装或者倒装，也可以是两种工艺都有。出光窗口材质是可以透过以上所有芯片发光波长的。

优选的，紫外LED灯珠300还包括若干齐纳管310，齐纳管310是起到保护LED芯片作用，齐纳管310并联到单个紫外LED芯片320、单个非紫外LED芯片330或者多个紫外LED芯片320、非紫外LED芯片330串联后的两端，以实际工况为准，要保证齐纳管310的击穿电压高于与之并联的LED芯片两端的工作电压，并且小于与之并联的LED芯片两端的击穿电压，如果电压升高，齐纳管310可以在LED芯片被击穿之前被击穿，形成短路，保护LED芯片。

限流元件400包括恒流二极管410，或者可以包括限流二极管410和电阻，或者可以包括电阻。限流元件400串联在电路中。电阻优选为定值电阻，根据工作电流计算得到定制电阻的电阻值。

PCB板200的材质包含玻纤板、铝基板、铜基板等不同材质，PCB板200可以是双面电路板，也可以是单面电路板。

实施例2

请参见图5、图6和图7，本实施例的一种消毒杀菌模块灯管，其基本结构与实施例相同，其改进在于：

包括PCB电路板200，PCB板上包括紫外LED灯珠300。各个元件之间电连接。紫外LED灯珠300是一个灯珠，由限流元件400、LED封装支架350、若干紫外LED芯片320和出光窗口组成。限流元件400的作用为防止电路的电流过高，对元件产生损伤。紫外LED灯珠300包括若干紫外LED芯片320，若干紫外LED芯片320串联或者并联或者串并联，优选为串联。其电路结构需要保证紫外LED芯片320的分压为其合适的工作电压。

优选的，包括仅一个PCB电路板200。

优选的，PCB电路板200上还设置有保险管，保险管与电路串联，保险管是为了电路安全设置，起到保护整体设备，防止紫外LED失效的作用，保险管能够防止整个设备电路烧毁的风险。保险管优选为贴片。

优选的，紫外LED灯珠300还包括若干非紫外LED芯片330，若干紫外LED芯片320和若干非紫外LED芯片330串联。

紫外LED芯片320和非紫外LED芯片320通过串联的方式组合在一起，且满足如下的关系：M个紫外LED芯片320，M≥1；N个非紫外LED芯片330，N≥0；而且M+N≥2；紫外LED芯片320的发光波长分布在200～400nm之间；非紫外LED芯片330的发光波长分布在400～20000nm之间。

LED芯片封装内包括紫外LED灯珠300，封装工艺采用正装或者倒装，也可以是两种工艺都有。出光窗口材质是可以透过以上所有芯片发光波长的。

优选的，紫外LED灯珠300还包括若干齐纳管310，齐纳管310是起到保护LED芯片作用，齐纳管310并联到单个紫外LED芯片320、单个非紫外LED芯片330或者多个紫外LED芯片320、非紫外LED芯片330串联后的两端，以实际工况为准，要保证齐纳管310的击穿电压高于与之并联的LED芯片两端的工作电压，并且小于与之并联的LED芯片两端的击穿电压，如果电压升高，齐纳管310可以在LED芯片被击穿之前被击穿，形成短路，保护LED芯片。

限流元件400包括恒流二极管410，或者可以包括限流二极管410和电阻，或者可以包括电阻。限流元件400串联在电路中。电阻优选为定值电阻，根据工作电流计算得到定制电阻的电阻值。

PCB板200的材质包含玻纤板、铝基板、铜基板等不同材质，PCB板200可以是双面电路板，也可以是单面电路板。

实施例3

请参见图2，本实用新型的一种消毒杀菌模块，包括石英保护罩100、如实施例1的消毒杀菌模块灯管、塑料密封件500和端子600。

消毒杀菌模块灯管包括PCB板200、紫外LED灯珠300、限流元件400。封装好的紫外LED灯珠300和限流元件400设置在PCB板200上。

石英保护罩100优选为半球形。

石英保护罩100优选半球形与圆柱形的组合。

石英保护罩100采用的材料可以是石英玻璃，其透光率高、成本低。同时，值得说明的是，为了提高杀菌光线的覆盖范围，石英保护罩100可以设置为类似于凹透镜的形式，即石英保护罩100中间的厚度小于四周的厚度，如此的设置形式能够有效对杀菌光线进行散射，从而覆盖较大的体积。

在PCB板200的外面设置有一个石英保护罩100，石英保护罩100的末端设置若干个塑料密封件500，导线一端连接PCB板200，另一端穿过塑料密封件500和端子600连接到一起。

实施例4

请参见图5，本实用新型的一种消毒杀菌模块，包括石英保护罩100、如实施例2的消毒杀菌模块灯管、塑料密封件500和端子600。

消毒杀菌模块灯管包括PCB板200、紫外LED灯珠300。封装好的紫外LED灯珠300包括限流元件400，紫外LED灯珠300设置在PCB板200上。

石英保护罩100优选为半球形。

石英保护罩100优选半球形与圆柱形的组合。

石英保护罩100采用的材料可以是石英玻璃，其透光率高、成本低。同时，值得说明的是，为了提高杀菌光线的覆盖范围，石英保护罩100可以设置为类似于凹透镜的形式，即石英保护罩100中间的厚度小于四周的厚度，如此的设置形式能够有效对杀菌光线进行散射，从而覆盖较大的体积。

在PCB板200的外面设置有一个石英保护罩100，石英保护罩100的末端设置若干个塑料密封件500，导线一端连接PCB板200，另一端穿过塑料密封件500和端子600连接到一起。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (15)

1.一种消毒杀菌模块灯管，包括PCB电路板，所述PCB电路板上设置紫外LED灯珠，其特征在于：

所述PCB电路板是双面电路板，或单面电路板；

所述紫外LED灯珠是一个封装的灯珠，包括若干紫外LED芯片和出光窗口；所述紫外LED芯片串联连接或并联连接或串并联连接。

2.根据权利要求1所述的消毒杀菌模块灯管，其特征在于：所述紫外LED灯珠还包括LED封装支架，所述紫外LED芯片封装在所述LED封装支架上。

3.根据权利要求1所述的消毒杀菌模块灯管，其特征在于：所述PCB电路板上包括限流元件，所述限流元件限制电流，所述限流元件与所述紫外LED灯珠串联连接。

4.根据权利要求1所述的消毒杀菌模块灯管，其特征在于：所述紫外LED灯珠内包括限流元件，所述限流元件限制电流。

5.根据权利要求3或4所述的消毒杀菌模块灯管，其特征在于：所述PCB电路板上设置有保险管，保险管与电路串联。

6.根据权利要求5所述的消毒杀菌模块灯管，其特征在于：所述紫外LED灯珠还包括若干非紫外LED芯片，所述紫外LED芯片和所述非紫外LED芯片串联。

7.根据权利要求6所述的消毒杀菌模块灯管，其特征在于：所述紫外LED芯片和所述非紫外LED芯片通过串联的方式组合在一起，且满足如下的关系：M个紫外LED芯片，M≥1；N个非紫外LED芯片，N≥0；而且M+N≥2；所述紫外LED芯片的发光波长分布在200～400nm之间；所述非紫外LED芯片的发光波长分布在400～20000nm之间。

8.根据权利要求6所述的消毒杀菌模块灯管，其特征在于：所述紫外LED芯片的发光波长分布在200～400nm之间；所述非紫外LED芯片的发光波长分布在400～20000nm之间。

9.根据权利要求1所述的消毒杀菌模块灯管，其特征在于：LED芯片封装内包括所述紫外LED灯珠，封装工艺采用正装和/或倒装。

10.根据权利要求9所述的消毒杀菌模块灯管，其特征在于：所述出光窗口材质能够透过所有芯片发光波长。

11.根据权利要求6所述的消毒杀菌模块灯管，其特征在于：紫外LED灯珠还包括若干齐纳管，所述齐纳管并联到单个所述紫外LED芯片、单个所述非紫外LED芯片或者多个所述紫外LED芯片、所述非紫外LED芯片串联后的两端；所述齐纳管的击穿电压高于与之并联的LED芯片两端的工作电压，并且小于与之并联的LED芯片两端的击穿电压。

12.根据权利要求3或4所述的消毒杀菌模块灯管，其特征在于：所述限流元件包括恒流二极管；或者限流元件包括限流二极管和电阻；或者限流元件包括电阻。

13.根据权利要求1所述的消毒杀菌模块灯管，其特征在于：所述PCB电路板上设置若干紫外LED灯珠，所述紫外LED灯珠串联连接或并联连接或串并联连接。

14.一种消毒杀菌模块，其特征在于：包括石英保护罩、塑料密封件和端子；

还包括根据权利要求2所述的消毒杀菌模块灯管、限流元件，即包括PCB电路板，所述PCB电路板上设置紫外LED灯珠，所述PCB电路板是双面电路板，或单面电路板；

所述紫外LED灯珠是一个封装的灯珠，包括若干紫外LED芯片和出光窗口；所述紫外LED芯片串联连接或并联连接或串并联连接，紫外LED灯珠还包括LED封装支架，所述紫外LED芯片封装在所述LED封装支架上；封装好的紫外LED灯珠和限流元件设置在同一个PCB电路板上，限流元件与所述紫外LED灯珠串联连接；

在PCB电路板的外面设置有一个石英保护罩，石英保护罩的末端设置若干个塑料密封件，导线一端连接PCB电路板，另一端穿过塑料密封件和端子连接到一起。

15.一种消毒杀菌模块，其特征在于：包括石英保护罩、塑料密封件和端子；

还包括根据权利要求3所述的消毒杀菌模块灯管，即包括PCB电路板，所述PCB电路板上设置紫外LED灯珠，所述PCB电路板是双面电路板，或单面电路板；所述紫外LED灯珠是一个封装的灯珠，包括若干紫外LED芯片和出光窗口；所述紫外LED芯片串联连接或并联连接或串并联连接；所述PCB电路板上包括限流元件，所述限流元件限制电流，所述限流元件与所述紫外LED灯珠串联连接；

在PCB电路板的外面设置有一个石英保护罩，石英保护罩的末端设置若干个塑料密封件，导线一端连接PCB电路板，另一端穿过塑料密封件和端子连接到一起。