[发明专利]一种光功率自动调节的UVC LED水体杀菌装置

说明书

一种光功率自动调节的UVC LED水体杀菌装置，涉及深紫外消毒和电子控制。设有数据采集及处理模块、电源模块、光源模块和显示及控制模块，数据采集及处理模块包括MCU、距离传感器、AD转换器、存储器，距离传感器用于采集光源距水面距离信息的模拟信号，并通过AD转换器转换成数字信号，再传输给MCU处理，MCU用于将数据存储于存储器中，MCU与电源模块连接；显示及控制模块包括蓝牙和LCD触摸显示屏，MCU采集或计算得到的实时数据通过蓝牙传输到LCD触摸显示屏上显示；LCD触摸显示屏的输出端接MCU，将接收到的触摸输入数据传输给MCU处理。自动控制、精准杀菌、节能环保、数据可视、不损坏物质，无化学残留。

技术领域

本发明涉及深紫外消毒和电子控制技术领域，尤其是涉及一种光功率自动调节的UVC LED 水体杀菌装置。

背景技术

灭活新冠肺炎病毒(SARS-CoV-2)的手段可分为化学消杀手段(如乙醚、75％乙醇、含氯消 毒剂(84消毒液)、过氧乙酸、三氯甲烷等脂溶剂等),以及物理消杀手段(如UV照射或56℃加 热30min等)。虽然化学消杀的使用范围最广,但是大多数消毒药水对人体存在毒副作用。相 比于化学消杀,物理消杀中对人体的伤害相对较小,且不存在二次污染。由于加热方案会对被 消杀对象本身造成损伤,所以使用范围较窄。UV消毒技术以其消杀效果好、安全环保及无化 学残留等优势正逐渐获得人们的重视。发光二极管作为新一代光源,不含汞等有毒元素或化合 物,在紫外波段是汞灯的有效替代产品。深紫外杀菌消毒领域主要分为表面杀菌，空气杀菌和 水杀菌三个部分，目前市面上大多数深紫外杀菌产品都是以汞灯作为光源，尤其是在需要较 高功率的水杀菌领域中，但是随着《水俣公约》的生效及未来UVC LED技术成熟和价格降 低，UVC LED未来必将替代深紫外汞灯。深紫外剂量会随距光源距离变化，但在许多的产品 和发明中并未考虑到深紫外杀菌剂量的不足或溢出，这可能会导致杀菌无效或者能源浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供具有自动控制、精准杀菌、节能环保、数据可视等优点，避免人 体与光源的直接接触，保证使用时人体安全性的一种光功率自动调节的UVC LED水体杀菌装 置。

所述光功率自动调节的UVC LED水体杀菌装置设有数据采集及处理模块、光源模块、电 源模块和显示及控制模块；

所述数据采集及处理模块包括MCU、距离传感器、AD转换器、存储器，距离传感器用于 采集光源距水面距离信息的模拟信号，并通过AD转换器转换成数字信号，再传输给MCU处理， MCU用于将数据存储于存储器中，MCU与电源模块连接；

所述光源模块采用多芯片UVC LED阵列光源，由若干颗UVC LED芯片组成多个串联通路；

所述电源模块设多路电流源和一路电压源，所述电压源为恒压源，用于为其他各模块供 电；所述多路电流源为可变电流源，通过改变占空比来调节输出功率，用于为光源模块的多 个串联UVC LED供电；

所述显示及控制模块包括蓝牙和LCD触摸显示屏，蓝牙用于显示及控制模块与MCU的通 信，MCU采集或计算得到的实时数据通过蓝牙传输至LCD触摸显示屏上显示；LCD触摸显示屏 的输出端接MCU，将接收到的触摸输入数据传输给MCU处理。

所述UVC LED的波长可为260～280nm。

所述多路电流源均由MCU驱动控制和改变占空比，MCU根据接受到的光源距水面距离数 据来调整电源模块的输出功率，进而改变光源的光功率，用于保证水面接收到的紫外线剂量 一致。

所述光源模块分为多个串联通路与多路电流源连接，以使同一通路的UVC LED更分散， 有利于散热，减少温度的影响，同时也使光分布更均匀；多路光源交替变化，以减少各路光 源的累计输出功率方差，增加整体装置的使用寿命和可靠性。