[发明专利]一种深紫外LED消毒装置及消毒方法

说明书

本发明提供一种深紫外LED消毒装置及消毒方法，包括深紫外LED光源，其特点是：深紫外LED光源是由多个深紫外LED单元组成的阵列，且均匀分布安装在一基座的表面上，基座的表面上还设置距离传感器。基座设置在一弧形反光罩内，弧形反光罩的内弧面为反光面，深紫外LED朝向弧形反光罩的内弧面。弧形反光罩的外弧面与一机械臂连接，在机械臂上设置有控制器和驱动机构，基座与一推动轴的一端连接，推动轴的另一端穿过弧形反光罩上的通孔连接到驱动机构，控制器与驱动机构的控制端及所述距离传感器连接。可以调节深紫外光照射区域和范围，针对不同距离的物体自动调节深紫外光照射参数，节约能源，提高杀菌效率。

技术领域

本发明属于杀菌消毒设备技术领域，涉及紫外杀菌消毒技术的改进，具体说是一种深紫外LED消毒装置及消毒方法。

背景技术

目前，杀菌消毒通常分为化学杀菌消毒和物理杀菌消毒两类，目前物理杀菌消毒通常采用紫外线。

紫外线波长范围在10纳米（nm）至400纳米（nm），能量从3电子伏特（eV）至124电子伏特（eV）之间。根据波长不同，紫外线分为紫外线A，紫外线B，紫外线C等。其中紫外线C简称UVC，亦称深紫外线，通常是指波长在100纳米到280纳米的紫外线光波，其能量位于12.4eV到4.43eV之间。经科学家研究发现，施加合适剂量的深紫外线，能杀死一切微生物，包括细菌类、病毒类、水藻类、孢子类等各种微生物。

用于杀菌消毒的传统紫外光源主要是低压汞灯。通过引燃灯管内汞蒸汽进行弧光放电产生紫外线。低压汞灯具有发光效率高，功率大的优点，但是，也存在如下缺点：

（1）灯管中含汞，一旦破损容易造成环境污染，使用不安全；

（2）汞元素的特性决定了发光谱线存在杂波，照射时会产生臭氧，臭氧是致癌物；

（3）光强较低，传统汞灯光强约为1mW/cm²，要达到杀菌效果需要长时间照射；

（4）启动时需要高电压，灯管和驱动电路体积大，功耗高；

（5）寿命短，一般只有2000小时左右。

目前在杀菌消毒应用中，逐步推广采用UVC LED产生深紫外线。UVC LED是采用半导体生产工艺制造的，具有如下突出的优点：

（1）辐射强度高，单位面积的光强比汞灯高出1000倍以上，可在短时间内有效杀灭辐照范围内的微生物；工作寿命长，普遍可达10000-20000小时，可靠性高；

（2）谱线集中，无杂波，不产生臭氧，不含汞等有毒元素，使用时无毒，无残留，无异味，断电后紫外光线即消失，对环境无污染；

（3）体积小，工作电压低，安全性好；控制电路简单，使用方便。

UVC LED杀菌具有上述优点，但也存在以下缺点：

（1）人的肉眼不可见，容易对长时间暴露在紫外线下的人体眼睛、皮肤造成灼伤；

（2）受器件材料影响，发光效率较低，单芯片无法做到大功率，目前市场上可见到的最大功率UVC LED为100mW；

（3）只能对光线直射到的区域进行消毒。光线照射不到的区域无法消毒；

（4）辐射强度虽然高于汞灯等传统紫外线光源，但有效辐照范围小；由于有效辐照范围和照射距离有关，因此，随着照射距离的增大，辐射强度迅速减小，影响杀菌效果。

目前，已有多种深紫外LED消毒装置公开：如中国专利（申请号201911101534）、中国专利（申请号202010445746）及中国专利（申请号202010339485）都涉及深紫外LED消毒技术。但这些消毒装置存在以下缺点：

1、功率较小，只适用于近距离小范围的消毒应用，无法实现对较远物体和较大面积的有效消毒；当消毒器和待消毒对象处于相对运动状态时，该方案无法应用；

2、只能对光线直接照射的区域进行消毒，使用不方便；