[發明專利]一種通過光纖耦合的紫外LED殺菌方法及裝置

在審

• 申請號: 202010426789.2
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111544617A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 梁旭東
• 申請（專利權）人: 梁旭東
• 主分類號: A61L2/10
• 分類號: A61L2/10;A61L2/26
• 代理公司: 北京久維律師事務所 11582
• 代理人: 邢江峰

本發明公開了一種通過光纖耦合的紫外LED殺菌方法，包括如下步驟：S1：封裝好的紫外LED上安裝透鏡以及準直器；S2：通過準直器出來的紫外LED光能夠接近準直的平行光；S3：多束光纖耦合準直后的平行光按照平行線狀排列安裝；S4：平行線狀排列的紫外LED耦合光源可以做成殺菌消毒器。本發明具有以下有益效果：(1)可以安裝在多種殺菌消毒裝置上；(2)近距離和遠距離都可以實現高效殺菌消毒，應用場景被無限拓寬；(3)發散的LED光經過光纖耦合成準直平行光，簡單易行；(4)所需的透鏡、準直器、光線集束器、光線分路器容易獲得；(5)光纖耦合后的紫外LED發光強度損失非常小；(6)遠距離光衰較少，可以應用在諸多大空間殺菌消毒領域。

技術領域

本發明屬于紫外線殺菌技術領域，具體涉及一種通過光纖耦合的紫外LED殺菌方法及裝置。

背景技術

隨著科技水平的進步，制造業的持續發展，生活水平也得到不斷地改善，物質生活和精神生活都有大幅的提升。然而近年來我們也遇到一個尷尬的情況，生活水平雖然改善，環境卻日益惡化。霧霾、水污染等的加重給日益改善的生活水平增添了瑕疵，空氣和水等攜帶的細菌病毒正在侵蝕我們的健康。2019年出現的新型冠狀病毒，已經肆虐全球，生命在此病毒面前變得更加脆弱不堪一擊，因病毒導致的死亡人數不可預估，同時世界經濟也遭受前所未有的沖擊。為了有效抑制病毒，中國衛健委也出臺了一系列的方案，其中有一個方案也被提出來，也就是紫外線殺菌。紫外線殺菌的原理是利用適當波長紫外線對細菌的脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的分子鍵進行破壞，破壞原有細菌菌落并阻止細菌的復制繁殖，達到殺死細菌的目的。紫外線殺菌技術是利用高強度紫外線照射，將各種細菌、病毒、寄生蟲、水藻以及其他病原體直接殺死，紫外線殺菌具有廣譜高效性，對大部分細菌和病毒具有秒殺能力，所以目前被廣泛應用于民生、醫療以及生產制造行業。

由于紫外線殺菌的光譜高效性，各式各樣的紫外殺菌設備如雨后春筍爆發出來了，如紫外線殺菌加濕器、紫外創可貼、紫外殺菌飲水機、紫外線殺菌箱包、手持式表面殺菌器等等等。這些殺菌裝置已經很大程度上滿足了人們對近距離表面殺菌，近距離空氣殺菌，近距離水殺菌的需求。近距離的殺菌需求非常大，但是對于大空間遠距離的殺菌需求也存在很多應用場景。而紫外光因其在空氣及水中傳播存在指數級衰減規律，勢必導致紫外線經過遠距離傳輸后功率明顯降低，殺菌消毒效率明顯下降甚至可能起不到殺菌消毒的作用。

遠距離殺菌消毒的主要障礙在于紫外線在遠距離傳輸過程中存在的散射吸收而導致的巨大損耗，所以解決遠距離紫外線傳輸損耗問題對紫外線殺菌消毒的拓展顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種通過光纖耦合的紫外LED殺菌方法及裝置，以解決上述背景技術中所提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供以下技術方案：一種通過光纖耦合的紫外LED殺菌方法，其結構要點在于：包括如下步驟：

S1：封裝好的紫外LED上安裝透鏡以及準直器；

S2：通過準直器出來的紫外LED光能夠接近準直的平行光，從準直器中出來的LED光耦合進入光纖傳輸，從光纖另外一頭出來的光也為準直平行光，經過準直后的紫外LED光光束較小，光強較強；

S3：步驟S2中的多束光纖耦合準直后的平行光按照平行線狀排列安裝，可以獲得一條線狀紫外LED耦合光源；

S4：步驟S3中平行線狀排列的紫外LED耦合光源可以做成殺菌消毒器，形成面掃描殺菌消毒，具有遠距離高效殺菌消毒功能。

作為優選的，步驟S3：步驟S2中的光纖輸出的一條或多條準直平行光經過光線集束器，把多束光集合成一束，形成單束準直平行光，從光線集束器出來的單束準直平行光經過鮑維爾棱鏡后直接形成一條線光源。

作為優選的，從光線集束器出來的單束準直平行光可以通過光的分路器分成若干的功率相同的光束。

作為優選的，透鏡采用一個或多個。