TWI748593B

TWI748593B - Ｌｅｄ紫外燈調頻殺菌裝置操作方法

Info

Publication number: TWI748593B
Application number: TW109126934A
Authority: TW
Inventors: 林宏錫
Original assignee: 群浩恩國際科技有限公司
Priority date: 2020-08-07
Filing date: 2020-08-07
Publication date: 2021-12-01
Also published as: TW202206113A

Abstract

本發明提供一LED紫外燈調頻殺菌裝置操作方法。本殺菌裝置具有複數個LED UVC紫外燈、電源模組、調頻控制模組和時間控制模組。調頻控制模組可調整複數個LED紫外燈的頻率，時間控制模組可控制複數個LED紫外燈的時間。時間控制模組設定一周期約為40秒且調頻控制模組完成週期設定為第一時間內提供第一頻率並線性上升至第二頻率，於第二時間內提供第二頻率並線性下降至第三頻率，且第一頻率及第三頻率為低頻，第二頻率為高頻。

Description

LED紫外燈調頻殺菌裝置操作方法

本發明提供一不同頻率的輻射量、頻率的紫外光，使光照角度不斷地改變，因頻率的改變，致使受光輻射的強度每秒都在變化，而使黴菌、細菌、病毒等更容易在不斷改變的能量下產生更強的不適應而受到破壞。

由於紫外線是利用輻射源來進行殺菌，臨床上無法以消毒清潔劑或用水洗滌的物品，紫外線消毒仍是優先被考慮的方法。在國內有許多醫療院會採用紫外線照射燈進行空間或物品表面的消毒，但是臨床人員對於紫外線照射燈的認知程度，會影響紫外線照射燈之使用意願及正確性，而不當的使用亦會造成不必要的傷害。

紫外線利用游離性的電磁輻射，主要作用於微生物的核酸、脫氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)等，導致其被破壞，對蛋白質等其他生化反應產生影響；若對DNA造成嚴重的損害，會使得細胞死亡進而導致組織的損傷或死亡；對DNA較輕微的損害可以使細胞造成永久的改變，可能導致癌症，如果這一類的傷害發生在生殖細胞，會造成遺傳的改變(即突變)。1965年Sykes等人發現波長介於240-280m之間有殺菌的效果，屬於UVC，具殺菌效果的紫外線釋放的能量比其他放射線來的低，因此對表面或固體物品穿透能力較差的，與射線比較其殺菌效果亦較弱。

在UV LED之既有技術的問題在於，若為UVA或UVB，驅動LED電路之技術同一般LED的紅光白光的領域，可是殺菌效果有限。因此希望使用UVC以提升殺菌效果，但若是UVC的導通電壓高，至少6-10V如果使用鋰電池最低使用電壓3V，升壓到6-10V易有過熱問題，散熱不佳將導致相關零件容易過熱，零件損壞的機率就變得更大，這將影響著使用效率，尤其是在LED上的發熱量，以至於發展行動消毒的設備多了許多門檻；再者，雖家用110V的降壓技術可達到部分零件發熱下降的問題，但就減少了行動方便的最佳目的。

有鑑於此，本發明提供一LED紫外燈調頻殺菌裝置，其包含：一複數個LED紫外燈，係為UVC紫外燈；一電源模組，可提供一電壓；一調頻控制模組，可調整該複數個LED紫外燈的頻率；以及一時間控制模組，可控制該複數個LED紫外燈的時間；其中，該時間控制模組設定一周期約為40秒，該調頻控制模組完成該週期設定為一第一時間內提供一第一頻率並線性上升至一第二頻率，於一第二時間內提供該第二頻率並線性下降至一第三頻率，且該第一頻率及該第三頻率為低頻，該第二頻率為高頻。

較佳地，該第一時間之時間為20秒

較佳地，該第二時間之時間為20秒

較佳地，該電壓之電壓為6~10伏特

較佳地，該第一頻率之頻率為40Hz~60Hz，該第三頻率之頻率為40Hz~60Hz。

較佳地，該第二頻率之頻率為大於3kHz。

最佳地，該第二頻率之頻率為3.4kHz~3.6kHz。

較佳地，其進一步包含一基座(50)，且該基座(50)可手持或裝載一餐具、一盥洗用品、一旅遊用品、一通訊用品或一日常生活用品進行殺菌。

較佳地，該LED紫外燈調頻殺菌裝置，該紫外燈之發光頻率為一週期變化，於該第一時間內提供該第一頻率並線性上升至該第二頻率，於該第二時間內提供該第二頻率並線性下降至該第三頻率。

綜上所述，本發明提供一種利用FM變頻技術，其頻率由小到大再到小的週期性變化，透過不同頻率的輻射量下，讓UVC發熱量過大造成零件損耗及耗電量大的問題可以得到改善，但又可維持其殺菌功能，其消毒更有效率。

100:紫外燈調頻殺菌裝置

10:LED紫外燈

20:電源模組

30:調頻控制模組

40:時間控制模組

50:基座

60:蓋子

圖1係為本發明LED紫外燈調頻殺菌裝置之示意圖。

圖2係為本發明LED紫外燈調頻殺菌裝置之實施例。

圖3A及圖3B係為本發明實施例使用FM頻率調變技術前後的溫度與耗電比較。

圖4A及圖4B係為本發明實施例之頻率變化圖。

以下實施例說明為使本發明的目的，內容和優點更加清楚，下面實施例對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例僅用於更清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護範圍。

實施例一、本發明LED紫外燈調頻殺菌裝置

本發明提供LED紫外燈調頻殺菌裝置100如圖1所示，其包含複數個LED紫外燈10，係為UVC紫外燈；電源模組20，可提供電壓，以達殺菌效果；調頻控制模組30，可調整複數個LED紫外燈的頻率，由低頻至高頻再到低頻之循環；以及時間控制模組40，可控制複數個LED紫外燈的時間；其中，時間控制模組(40)設定一周期約為40秒，調頻控制模組30完成週期設定為第一頻率，第二頻率，第三頻率之循環，且第一頻率及第三頻率為低頻，第二頻率為高頻；在殺菌裝置底部有一個基座50，其底部可搭載不同物品；在殺菌裝置上有一個蓋子60，複數個紫外燈10、電源模組20、調頻控制模組30及時間控制模組40位在蓋子60背面。

LED紫外燈調頻殺菌裝置施以電壓下給予適當頻率範圍，在50Hz至3.5kHz並給予適度的週期變化，約40秒完成由40Hz~60Hz線性上升至3.4kHz~3.6kHz再線性下降至40Hz~60Hz的一個大週期，可以達成殺菌效果不變，耗電量與溫度升高的問題全部大為降低。請參考圖4A及圖4B，40秒過程之變化為線性變化過程；前20秒由50Hz第一頻率線性升至3.5kHz第二頻率，後20秒再由3.5kHz第二頻率線性降至50Hz第三頻率。

UVA、UVB傳統為3V，本實施例所使用的UVC需達6~10伏特之電壓，以達殺菌效果，但透過變頻系統調控頻率，不但可以使其維持殺菌效果，也不會造成過熱及耗電量大的問題。

本裝置並不限定在6~10伏特之電壓，將以可行之最低電壓進行殺菌，但透過變頻系統調控頻率，不但能使任何使用之電壓下所產生的過熱問題被解決，也能維持其殺菌效果。

實施例二、使用FM頻率調變技術前後的溫度與耗電比較

經由圖3A及圖3B可以證明使用頻率調變技術後確實能使溫度及耗電量大為下降。利用LED紫外光殺菌的應用領域相當廣泛。例如，可用於嬰兒器具消毒及手機可利用LED紫外燈殺菌盒來進行消毒。另外也可以進行居家消毒。

其基座可以為圓形、方形、橢圓等各種樣式，上面可放置各種不同的物品以提供殺菌，例如可放置餐具如筷子、湯匙、叉子或碗，盥洗用品如牙刷或漱口杯、一旅遊用品、一通訊用品如手機或一日常生活用品如遙控器、白板筆、指標器、原子筆，進行殺菌。

除此之外，紫外LED還具有小巧便攜、環保安全等優點，可以催生出一些不同於傳統汞燈的應用需求。紫外線消毒技術是基於現代防疫學、醫學和光動力學的研究基礎，利用專門設計的高效率、高強度和長壽命的UVC波段紫外光燈具來實現的。紫外線通過對微生物(細菌、病毒、芽孢等病原體)的輻射損傷和破壞核酸的功能，從而使微生物致死，達到消毒和殺菌的目的。

紫外光的頻率並不是固定的，而是不斷地變化，導致光照角度不斷地改變，因頻率的改變，致使受光輻射的強度每秒都在變化，而使黴菌、細菌、病毒等更容易在不斷改變的能量下產生更強的不適應而受到破壞。在不同頻率的輻射量下，比固定的光照輻射對消毒更有效率。

綜上所述，紫外光LED對直接照射的物體表面具有良好的滅活效果，但穿透性不強，對光線穿透不了的物體內部和被覆蓋的部分，沒有明顯的效果，而傳統紫外線燈可利用產生的具氧的彌散性彌補由於紫外線只沿直線傳播、消毒有死角的缺點。

本發明所揭露的所有特徵應可以任何結合方式實現。本發明所揭露的每一特徵應可以相同、均等或相似目的的取代物所取代。因此，除非有明確的指定，否則所揭露的每一個特徵僅僅只是均等物或相似特徵的一個種類的一實施例。

10:LED紫外燈

20:電源模組

30:調頻控制模組

40:時間控制模組

Claims

一種操作方法，適用於一LED紫外燈調頻殺菌裝置，該LED紫外燈調頻殺菌裝置包含：複數個LED紫外燈，係為UVC紫外燈；一電源模組，用以提供一電壓；一調頻控制模組，用以調整該些LED紫外燈的頻率；以及一時間控制模組，用以控制該些LED紫外燈的時間，其中該操作方法包含以下步驟：設定一週期為40秒，該週期包含一第一時間和一第二時間；在該第一時間內調整該些LED紫外燈的頻率由40Hz~60Hz線性上升至3.4kHz~3.6kHz；以及在該第二時間內調整該些LED紫外燈的頻率由3.4kHz~3.6kHz線性下降至40Hz~60Hz。
如申請專利範圍第1項所述之操作方法，該第一時間為20秒，該第二時間為20秒。