WO2022222223A1 - 多频段led消毒系统及消毒灯 - Google Patents
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Definitions
- ultraviolet sterilization is a common method of sterilization and disinfection.
- Ultraviolet rays can directly destroy the genetic material of germs, making them directly die or unable to reproduce offspring, so as to achieve the effect of disinfection and sterilization.
- the disinfection and sterilization of different germs requires ultraviolet rays of different frequency bands, but the ultraviolet sterilization and disinfection lamps currently on the market are often of a single spectrum, which is difficult to meet the needs of modern sterilization and disinfection. Sterilization and disinfection device.
- the control terminal sends a corresponding frequency band control command to the intelligent module unit according to the disinfecting target, so that the intelligent module unit can be converted into a corresponding LED driver
- the LED lamp beads in the disinfection frequency band are driven by the power drive unit to emit disinfection light in the corresponding frequency band, and the LED lamp beads in the lighting frequency band are driven to emit illumination and/or warning light.
- a communication connection between the control terminal 11 and the multi-band LED disinfection device 12 can be directly established based on short-range wireless communication, for example, through Bluetooth, infrared, WIFI, Zigbee, NB-IoT and other wireless communication methods. Communication connections can also be established between them through the cloud server.
- control terminal 11 sends a corresponding frequency band control instruction to the intelligent module unit 121 according to the disinfecting target, so that the intelligent module unit 121 can convert the corresponding LED driving signal into
- the power drive unit 123 drives the LED lamp beads in the disinfection frequency band to emit disinfection light in the corresponding frequency band, and drives the LED lamp beads in the lighting frequency band to emit illumination and/or warning light.
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Abstract
本发明提供多频段LED消毒系统及消毒灯，包括：多频段LED消毒装置；控制终端，连接并控制所述多频段LED消毒装置；其中，所述控制终端根据消杀目标向所述多频段LED消毒装置发送对应的频段控制指令，以令所述多频段LED消毒装置驱动对应频段的LED灯珠。本发明设有多频段紫外线消毒光线，可以消杀不同种类的病菌，具有更好的杀菌消毒效果；还可以通过控制模块实现特定某个频段或者几个频段叠加杀菌消毒；还间距消毒杀菌功能和照明警示功能，可以在杀菌消毒过程中防止非相关人员接近；实现了一灯多用的技术效果，由于本发明采用一种产品结构就能符合多种消毒需求，与传统单一功能的消毒灯相比，结构更紧凑，而且带有指示功能，提升紫外线消毒的安全性。
Description
本发明涉及紫外线杀菌及照明技术领域，特别是涉及多频段LED消毒系统及消毒灯。
目前，紫外线杀菌消毒已经是常见的杀菌消毒方式，紫外线能够直接破坏病菌的遗传物质，使其直接死亡或者无法繁殖后代，从而达到消毒杀菌的效果。不同病菌的消毒杀菌需要不同频段的紫外线，但目前市面上的紫外线杀菌消毒灯往往是单一光谱的，很难满足现代的杀菌消毒需求，因此本领域亟需一种可以根据需求调整的多频段的杀菌消毒装置。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供，用于解决现有紫外线杀菌灯的光谱大多单一且不可调节，导致无法针对不同种类的病菌都达到有效杀菌作用的技术问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的第一方面提供一种多频段LED消毒系统，包括：多频段LED消毒装置；控制终端，连接并控制所述多频段LED消毒装置；其中，所述控制终端根据消杀目标向所述多频段LED消毒装置发送对应的频段控制指令，以令所述多频段LED消毒装置驱动对应频段的LED灯珠。
于本发明的第一方面的一些实施例中，所述多频段LED消毒装置包括：智能模组单元，与所述控制终端建立通信连接，用以接收所述频段控制指令并转换为对应的LED驱动信号；LED灯珠单元，包括消毒频段LED灯珠和照明频段LED灯珠；电源驱动单元，与所述智能模组单元和LED灯珠单元连接，用以接收所述LED驱动信号并驱动对应频段的LED灯珠。
于本发明的第一方面的一些实施例中，所述控制终端根据所述消杀目标向所述智能模组单元发送对应的频段控制指令，供所述智能模组单元转换为对应的LED驱动信号后，通过所述电源驱动单元驱动消毒频段LED灯珠发出相应频段的消毒光，以及驱动所述照明频段LED灯珠发出照明和/或警示光。
于本发明的第一方面的一些实施例中，所述消毒频段LED灯珠包括UVA频段LED灯珠、UVB频段LED灯珠、UVC频段LED灯珠；所述照明频段LED灯珠包括白光LED灯珠、红光LED灯珠、绿光LED灯珠、蓝光LED灯珠中的任一种或多种组合。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的第二方面提供一种多频段LED消毒灯，包括：光源模组，包括散热基板及其上所设的多组LED灯珠；电源模组，包括智能控制模块及相连 的电源驱动组件；所述电源驱动组件连接并驱动所述LED灯珠；所述智能控制模块用以接收LED驱动指令；所述电源驱动组件用以向所述光源模组供电。
于本发明的第二方面的一些实施例中，所述多组LED灯珠包括消毒频段组LED灯珠和照明频段组LED灯珠。
于本发明的第二方面的一些实施例中，所述消毒频段组LED灯珠包括UVA频段组LED灯珠、UVB频段组LED灯珠、UVC频段组LED灯珠；所述照明频段组LED灯珠包括白光组LED灯珠、红光组LED灯珠、绿光组LED灯珠、蓝光组LED灯珠中的任一种或多种组合。
于本发明的第二方面的一些实施例中，所述UVA频段组LED灯珠、UVB频段组LED灯珠、UVC频段组LED灯珠及照明频段组LED灯珠分别围成尺寸不同的环形形状，以呈嵌套的多组LED灯珠。
于本发明的第二方面的一些实施例中，所述散热基板为陶瓷散热基板；所述陶瓷散热基板上焊有转接板，供所述电源模组的输入线通过所述转接板与各组LED灯珠相连。
如上所述，本发明的多频段LED消毒系统及消毒灯，具有以下有益效果：本发明提供的消毒系统及消毒灯，设有多频段紫外线消毒光线，可以消杀不同种类的病菌，具有更好的杀菌消毒效果；还可以通过控制模块实现特定某个频段或者几个频段叠加杀菌消毒；此外，本发明还间距消毒杀菌功能和照明警示功能，可以在杀菌消毒过程中防止非相关人员接近。本发明实现了一灯多用的技术效果，而且由于本发明采用一种产品结构就能符合多种消毒需求，所以与传统单一功能的消毒灯相比，结构更紧凑占用更小的空间，而且带有指示功能，提升了紫外线消毒的安全性。
图1显示为本发明一实施例中多频段LED消毒系统的结构示意图。
图2显示为本发明一实施例中多频段LED消毒灯的结构示意图。
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，在下述描述中，参考附图，附图描述了本发明的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本发明的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本发明的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本发明。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固持”等术语应做广义理解，例如，可以使固定连接，也可以使可拆卸连接，或一体地连接；可以使机械连接，也可以使电连接；可以使直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
本发明在现有紫外线杀菌消毒灯的基础上增加紫外线光谱的频段，并通过控制模块实现对紫外线频段的调节，此外还增加了可见光照明部分，实现照明或指示作用。为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，通过下述实施例并结合附图，对本发明实施例中的技术方案的进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定发明。
如图1所示，展示了本发明一实施例中多频段LED消毒系统的结构示意图。本实施例所提供的多频段LED消毒系统包括控制终端11和多频段LED消毒装置112，所述控制终端11连接并控制所述多频段LED消毒装置112。其中，所述控制终端11根据消杀目标向所述多频段LED消毒装置12发送对应的频段控制指令，以令所述多频段LED消毒装置12驱动对应频段的LED灯珠。
所述控制终端11可选用控制器，例如ARM(Advanced RISC Machines)控制器、FPGA (Field Programmable Gate Array)控制器、SoC(System on Chip)控制器、DSP(Digital Signal Processing)控制器、MCU(Micorcontroller Unit)控制器等；也可选用计算机设备，例如台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能手机、智能手环、智能手表、智能头盔、智能电视、个人数字助理(Personal Digital Assistant，简称PDA)等个人电脑；还可选用服务器，所述服务器可以根据功能、负载等多种因素布置在一个或多个实体服务器上，也可以由分布的或集中的服务器集群构成；或者还可选用LED控制面板等。所述多频段LED消毒装置12包括利用多频段光线来实现杀菌消毒的任何LED产品，这些LED产品可以使LED照明灯、LED显示屏、LED交通信号灯、LED汽车用灯、LED液晶屏、LED灯饰等，本实施例不作限定。
另外，所述控制终端11与多频段LED消毒装置12之间可基于短距离无线通信的方式直接建立通信连接，例如通过蓝牙、红外、WIFI、Zigbee、NB-IoT等无线通信方式建立连接；两者之间也可通过云端服务器建立通信连接。
在本实施例中，所述多频段LED消毒装置12具体包括智能模组单元121、LED灯珠单元122、及电源驱动单元123。所述智能模组单元121与控制终端11建立通信连接，用以接收所述频段控制指令并转换为对应的LED驱动信号；所述电源驱动单元123与所述智能模组单元121和LED灯珠单元122连接，用以接收所述LED驱动信号并驱动对应频段的LED灯珠。举例来说，控制终端11通过路由器将灯控指令下发给智能模组单元121，智能模组单元121接收到灯控指令后转换为对应的PWM信号，通过控制PWM信号的占空比来实现LED控制。
在一些示例中，所述控制终端11根据所述消杀目标向所述智能模组单元121发送对应的频段控制指令，供所述智能模组单元121转换为对应的LED驱动信号后，通过所述电源驱动单元123驱动消毒频段LED灯珠发出相应频段的消毒光，以及驱动所述照明频段LED灯珠发出照明和/或警示光。
具体而言，所述消毒频段LED灯珠包括UVA频段LED灯珠、UVB频段LED灯珠、UVC频段LED灯珠；所述照明频段LED灯珠包括白光LED灯珠、红光LED灯珠、绿光LED灯珠、蓝光LED灯珠中的任一种或多种组合。
应理解，上述UVA频段LED灯珠、UVB频段LED灯珠、UVC频段LED灯珠是按照紫外线频段的波长进行划分的，紫外线各频段以及可见光频段的说明如下：UVA频段是指长波黑斑效应紫外线，波长范围400nm至320nm；它具有很强的穿透力，可以穿透大部分透明玻璃及塑料。日光中含有的长波紫外线有超过98％能穿透臭氧层和云层到达地球表面，可直达肌肤的真皮层，破坏弹性纤维和胶原蛋白纤维，将皮肤晒黑；360nm波长的UVA紫外线符 合昆虫类的趋光性反应曲线，可制作诱虫灯。UVB频段是指中波红斑效应紫外线，波长范围320nm至275nm；具有中等穿透能力，它的波长较短的部分会被透明玻璃吸收，日光中含有的中波紫外线大部分被臭氧层所吸收，只有不足2％能到达地球表面，在夏天和午后会特别强烈。UVB紫外线对人体具有红斑作用，能促进体内矿物质代谢和维生素D的形成。紫外线保健灯、植物生长灯发出的就是使用特殊透紫玻璃和峰值在300nm附近的荧光粉制成。UVC频段是指短波灭菌紫外线，波长范围275nm至200nm；它的穿透能力最弱，无法穿透大部分的透明玻璃及塑料。日光中含有的短波紫外线几乎被臭氧层完全吸收，短波紫外线对人体的伤害很大，短时间照射可灼伤皮肤。紫外线消毒发出的就是UVC短波紫外线。可见光频段是电磁波谱中人眼可以感知的部分，一般人眼可以感知的电磁波的波长在780～400nm之间，由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七色光组成。常用的可见光灯有白炽灯、卤素灯、荧光灯、节能灯、LED灯、高压钠灯、霓虹灯等。
在一些示例中，所述控制终端11根据所述消杀目标向所述智能模组单元121发送单频段指令，以使对应频段的LED灯珠进行发光消毒。举例来说，可见光频段LED灯珠和紫外线频段LED灯珠中的一种，即可见光频段LED灯珠+UVA频段LED灯珠/UVB频段LED灯珠/UVC频段LED灯珠。其中，紫外线光用作消毒杀菌，可见光用作指示或照明，以在消毒杀菌过程中警示人们勿靠近；可见光频段包括白光、红光、蓝光、绿光等。
在一些示例中，所述控制终端11根据所述消杀目标向所述智能模组单元121发送多频段叠加指令，以使不同消毒频段的LED灯珠进行频段叠加消毒。举例来说，可见光频段LED灯珠和紫外线频段LED灯珠中的两种，即可见光频段LED灯珠+(UVA频段LED灯珠+UVB频段LED灯珠)/(UVA频段LED灯珠+UVC频段LED灯珠)/(UVB频段LED灯珠+UVC频段LED灯珠)；或者，可见光频段LED灯珠和三种紫外线频段LED灯珠，即可见光频段LED灯珠+UVA频段LED灯珠+UVB频段LED灯珠+UVC频段LED灯珠。
如图2所示，展示了本发明一实施例中多频段LED消毒灯的结构示意图。需说明的是，本实施例中涉及的LED消毒灯可选用LED球泡灯、日光灯、射灯、台灯、壁灯、吊灯、吸顶灯等室内照明灯具，也可选用LED路灯、景观灯、隧道灯、交通灯、庭院灯等商业照明灯具；还可选用LED矿灯、潜水灯等便携式照明灯具，因LED灯具的种类繁多，故不再一一列举。为便于理解，下文以球泡灯为例来说明LED消毒灯的具体结构。
在本实施例中，所述多频段LED消毒灯包括光源模组和电源模组；所述光源模组包括散热基板201及其上所设的多组LED灯珠；电源模组包括智能控制模块202及相连的电源驱动组件203；所述电源驱动组件203连接并驱动所述LED灯珠；所述智能控制模块202用以接 收LED驱动指令；所述电源驱动组件203用以向所述光源模组供电。
在本实施例中，所述多频段LED消毒灯包括电源腔205，电源腔205中设有用以将交流市电转换为LED所需直流电的电源转换板206。电源驱动组件203连接输入线207，输入线207连接散热基板201上所设的转接板208。智能控制模块202从外部设备(如手机)接收灯控指令后转换为对应的PWM信号，令电源驱动组件203通过输入线207及转接板208电性连接对应频段的LED灯珠，以向其供电并进行LED驱动。
在一些示例中，所述多组LED灯珠包括消毒频段组LED灯珠和照明频段组LED灯珠。所述消毒频段组LED灯珠包括UVA频段组LED灯珠204A、UVB频段组LED灯珠204B、UVC频段组LED灯珠204C；所述照明频段组LED灯珠包括白光组LED灯珠、红光组LED灯珠、绿光组LED灯珠、蓝光组LED灯珠中的任一种或多种组合，图中以白光组LED灯珠204W为例。
进一步的，所述UVA频段组LED灯珠204A、UVB频段组LED灯珠204B、UVC频段组LED灯珠204C及照明频段组LED灯珠(如204W)分别围成尺寸不同的环形形状，以呈嵌套的多组LED灯珠，这样的设计既可以做到各组LED灯珠之间互补干扰，又可以使每一组LED灯珠最大程度地散落在散热基板201上以利于散热。但需说明的是，虽然本发明中各组LED灯珠优选呈环状排布，但并不限定其为唯一的排布方式，也可以是其他排布方式(如各种频段的灯珠交错排列)，事实上，只要是能够实现紫外频段和可见光频段的排列方式和布局方式均应考虑在内。
在一些示例中，所述散热基板201为陶瓷散热基板，陶瓷基板具有热阻低，导热性能优良等优点，相比于普通PCB基板可使芯片的封装更加紧凑，提升功率密度，改善装置的可靠性；另外，陶瓷基板还有优良的热膨胀系数，可节省过渡层Mo片，省工、节材、降低成本；减少焊层，降低热阻，减少空洞，提高成品率。
进一步的，由于选用了陶瓷基板，所以在生产过程中很难直接在陶瓷基板的印刷线路上焊线，因此本实施例采用转接板208的方式来代替焊线，方便生产又不会破坏陶瓷基板。
在本实施例中，球泡灯还包括灯头209和泡壳210，灯头209设于电源腔205的底部，泡壳210盖于电源腔205上，与电源腔205形成腔体空间，球泡灯的各个部件设于该腔体空间内。
综上所述，本发明提供多频段LED消毒系统及消毒灯，本发明提供的消毒系统及消毒灯，设有多频段紫外线消毒光线，可以消杀不同种类的病菌，具有更好的杀菌消毒效果；还可以通过控制模块实现特定某个频段或者几个频段叠加杀菌消毒；此外，本发明还间距消毒杀菌 功能和照明警示功能，可以在杀菌消毒过程中防止非相关人员接近。本发明实现了一灯多用的技术效果，而且由于本发明采用一种产品结构就能符合多种消毒需求，所以与传统单一功能的消毒灯相比，结构更紧凑占用更小的空间，而且带有指示功能，提升了紫外线消毒的安全性。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
- 一种多频段LED消毒系统，其特征在于，包括：多频段LED消毒装置；控制终端，连接并控制所述多频段LED消毒装置；其中，所述控制终端根据消杀目标向所述多频段LED消毒装置发送对应的频段控制指令，以令所述多频段LED消毒装置驱动对应频段的LED灯珠。
- 根据权利要求1所述多频段LED消毒系统，其特征在于，所述多频段LED消毒装置包括：智能模组单元，与所述控制终端建立通信连接，用以接收所述频段控制指令并转换为对应的LED驱动信号；LED灯珠单元，包括消毒频段LED灯珠和照明频段LED灯珠；电源驱动单元，与所述智能模组单元和LED灯珠单元连接，用以接收所述LED驱动信号并驱动对应频段的LED灯珠。
- 根据权利要求2所述多频段LED消毒系统，其特征在于，所述控制终端根据所述消杀目标向所述智能模组单元发送对应的频段控制指令，供所述智能模组单元转换为对应的LED驱动信号后，通过所述电源驱动单元驱动消毒频段LED灯珠发出相应频段的消毒光，以及驱动所述照明频段LED灯珠发出照明和/或警示光。
- 根据权利要求3所述多频段LED消毒系统，其特征在于，所述控制终端根据所述消杀目标向所述智能模组单元发送多频段叠加指令，以使不同消毒频段的LED灯珠进行频段叠加消毒。
- 根据权利要求2所述多频段LED消毒系统，其特征在于，所述消毒频段LED灯珠包括UVA频段LED灯珠、UVB频段LED灯珠、UVC频段LED灯珠；所述照明频段LED灯珠包括白光LED灯珠、红光LED灯珠、绿光LED灯珠、蓝光LED灯珠中的任一种或多种组合。
- 一种多频段LED消毒灯，其特征在于，包括：光源模组，包括散热基板及其上所设的多组LED灯珠；电源模组，包括智能控制模块及相连的电源驱动组件；所述电源驱动组件连接并驱动所述LED灯珠；所述智能控制模块用以接收LED驱动指令；所述电源驱动组件用以向所述光源模组供电。
- 根据权利要求6所述的多频段LED消毒灯，其特征在于，所述多组LED灯珠包括消毒频段组LED灯珠和照明频段组LED灯珠。
- 根据权利要求7所述的多频段LED消毒灯，其特征在于，所述消毒频段组LED灯珠包括 UVA频段组LED灯珠、UVB频段组LED灯珠、UVC频段组LED灯珠；所述照明频段组LED灯珠包括白光组LED灯珠、红光组LED灯珠、绿光组LED灯珠、蓝光组LED灯珠中的任一种或多种组合。
- 根据权利要求8所述的多频段LED消毒灯，其特征在于，所述UVA频段组LED灯珠、UVB频段组LED灯珠、UVC频段组LED灯珠及照明频段组LED灯珠分别围成尺寸不同的环形形状，以呈嵌套的多组LED灯珠。
- 根据权利要求6所述的多频段LED消毒灯，所述散热基板为陶瓷散热基板；所述陶瓷散热基板上焊有转接板，供所述电源模组的输入线通过所述转接板与各组LED灯珠相连。
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