[發(fā)明專利]一種LED紫外流體消毒方法及其裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110245705.6
• 申請日: 2011-08-25
• 公開（公告）號(hào): CN102318872A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何志明
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山柯維光電股份有限公司
• 主分類號(hào): A23L3/28
• 分類號(hào): A23L3/28;A23C3/07;C02F1/32
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務(wù)所有限公司 44228
• 代理人: 羅曉聰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及紫外消毒技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種LED紫外流體消毒方法及其裝置。

背景技術(shù)

隨著人民生活水平日益提高，面對環(huán)境污染壓力的加大，人們對使用的各種物品、飲水及空間等消毒殺菌的需求日益增長。除了各種化學(xué)消毒外，紫外線對絕大多數(shù)的細(xì)菌、病毒微生物都能起到殺滅作用，殺菌快、效率高，不產(chǎn)生毒副作用，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低，在消毒領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用。?

傳統(tǒng)紫外線燈主要靠金屬汞原子受激產(chǎn)生253.7nm紫外線，進(jìn)行消毒。而汞有毒，為了避免在使用過程中燈管破裂汞對被消毒的物質(zhì)或環(huán)境造成的污染，一般地采用加裝套管或涂覆保護(hù)膜層的方法，這樣一來增加了燈制作的難度，也提高了成本。低壓紫外燈啟動(dòng)后需一定的時(shí)間才能達(dá)到足夠的紫外輻射強(qiáng)度，這個(gè)時(shí)間根據(jù)燈管使用液汞還是汞齊的不同情況，一般地從25-180秒不等。低壓紫外燈電流改變時(shí)，也影響到電極壽命，難以實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié)控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種LED紫外流體消毒方法及其裝置，消毒是采用LED消毒組件，LED消毒組件使用集成高功率密度的紫外LED光源，將消毒空間內(nèi)紫外輻射照度提高至5-60mW/cm²；流體管道采用彎曲的管道，根據(jù)流體的流速，將紫外輻照時(shí)間控制在0.2-2.5s，確保流經(jīng)管道的流體紫外輻射劑量大于15mJ/cm²（mW·s/cm²），一次性殺滅細(xì)菌、病毒、去除異味。

根據(jù)上述方法進(jìn)行消毒的LED紫外流體消毒裝置，主要由LED消毒組件、保護(hù)殼體、螺旋形管道組成，LED消毒組件由支承板及陣列排布的紫外LED光源組成，紫外LED光源采用集成高功率密度的紫外LED光源；流體管道是透紫外線的彎曲管道，具體是螺旋形的管道。集成高功率密度的紫外LED光源提高了紫外輻射照度，螺旋形流體管道既提高了流體紫外輻射時(shí)間，又減小了消毒裝置的體積。

LED的啟動(dòng)非常迅速，在納米級(jí)的時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到正常紫外輻射輸出，大大提高了啟動(dòng)速度；LED采用直流低壓工作，使得其安全可靠，在水，油等流體消毒應(yīng)用中，安全系數(shù)更高；通過控制線路的設(shè)計(jì)還可靈活實(shí)現(xiàn)LED紫外消毒裝置的智能控制；LED無汞危害，產(chǎn)品更環(huán)保，即使LED光源破裂也不會(huì)造成任何危害，無需特殊的額外防護(hù)，簡化了設(shè)計(jì)，減少了維護(hù)成本；LED結(jié)構(gòu)中無玻璃等易碎物質(zhì)，其耐沖擊和防震動(dòng)的性能也大大提高。采用LED消毒，可以低溫啟動(dòng)及進(jìn)行功率自動(dòng)調(diào)節(jié)控制，適用于低溫或環(huán)境溫度變化較大的場所，消毒裝置具有高效、快速、體積小、多功能的優(yōu)點(diǎn)。

所述的LED消毒組件和螺旋形套管均置于保護(hù)殼體內(nèi)，且LED消毒組件位于螺旋形套管的中間位置。保護(hù)殼體的內(nèi)壁設(shè)有紫外反射層，輻射到保護(hù)殼體內(nèi)壁的紫外光被反射層反射，有助于提高管道內(nèi)的紫外輻射照度及均勻性，紫外線通過直射和反射不斷照射到被消毒的流經(jīng)螺旋形通道的流體上，流體得到了充分有效的消毒。

所述的紫外LED光源，包括無機(jī)半導(dǎo)體LED紫外光源和有機(jī)OLED紫外光源，其發(fā)出的紫外線波長在215-275nm之間，波長215-230nm、250-275nm的紫外線對細(xì)菌、病毒殺滅效果較好。

所述的集成高功率密度的紫外LED光源單個(gè)功率為0.5W-15W。根據(jù)實(shí)際空間、裝置大小、綜合成本需要選擇單個(gè)紫外LED光源功率，選擇大功率LED有利提高單位面積的紫外輻射照度，縮短管道長度。

所述的LED消毒組件由支承板以及紫外LED模組組成，其中，紫外LED模組安裝在該支承板上，且陣列排布。

所述的紫外反射層反射率超過70%，為拋光的鋁層、拋光的鉬層、氧化鎂涂層。

所述的螺旋形流體套管材質(zhì)為透紫外線的玻璃，具體是石英管、高硼玻璃。所述的螺旋形流體套管的內(nèi)壁涂有避免流體積垢的光滑涂層。

所述的螺旋形流體套管的內(nèi)壁涂有能消除流體中有害有機(jī)物的光催化涂層，具體是含納米氧化鈦、氧化鋅的涂層。

所述的保護(hù)殼體內(nèi)加裝有紫外輻射強(qiáng)度檢測探頭，通過控制線路實(shí)現(xiàn)對紫外LED模組的智能控制。

所述的支承板外邊緣形狀為圓形或多邊形。

所述的支承板采用柔性或剛性的印制線路板結(jié)構(gòu)。

所述的集成高功率密度紫外LED光源采用焊錫固定式或插座模塊化安裝在支承板上。