CN212973617U - 手持式深紫外led灭菌消毒器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种手持式深紫外LED灭菌消毒器，包括外壳、深紫外LED组件和散热组件；所述外壳上设置有照射窗口，所述外壳中设置有散热腔体；所述深紫外LED组件包括基板和多个LED模组，所述LED模组包括封装支架和多个封装在所述封装支架上的深紫外LED芯片；所述LED模组通过所述封装支架设置在所述基板上，所述基板设置在所述散热组件上；所述散热组件设置在所述散热腔体中并用于对所述基板降温散热，所述深紫外LED芯片位于所述照射窗口处。实现手持照射表面高效灭菌消毒，由于该装置具有照射方向和照射面积和距离可控，以此对周围环境和人不会造成污染和紫外辐射的危害。

Description

手持式深紫外LED灭菌消毒器

技术领域

本实用新型涉及杀菌设备，尤其涉及一种手持式深紫外LED灭菌消毒器。

背景技术

紫外线照射杀菌是一项非常成熟的物理杀菌技术，至今已有一百多年的历史。其灭菌原理是当紫外线照射致病微生物时，会破坏微生物机体细胞中的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子结构，引起分子链断裂、核酸和蛋白的交联破裂，使它失去正常复制达到繁殖目的，这是微生物被灭活的机理。

而针对现在流行的新型冠状病毒，在用户外出时，深紫外LED灯因能够随身携带更为广泛的使用。紫外杀菌的必要条件是：（1）紫外线照射的波长；(2)杀菌表面的照射剂量。有效的杀菌波长为200-280nm，而对各种细菌和病毒，灭菌所需的照射剂量不同，根据国家颁布的《消毒技术规范》：杀灭一般细菌，要求的照射剂量为：10000uW.S/cm² (1万微焦耳)；杀灭细菌芽孢，要求的照射剂量为：100000 uW.S/cm² (10万微焦耳)；杀灭病毒要求的照射剂量为：介于10000 uW.S/cm² (1万微焦耳)- 100000 uW.S/cm² (10万微焦耳) 之间。因此，紫外线杀菌在波长适用的基础上，杀菌的效率取决于辐照度的高低。但是，受深紫外LED灯辐射功率的限制（目前深紫外LED灯为毫瓦级，远不及比传统汞灯（高达瓦级）），深紫外LED灯因功率较低导致杀菌效率较低。鉴于此，如何设计一种杀菌效率高且便于携带的技术是本实用新型所要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中的杀菌方式存在的上述缺点而提供了一种手持式深紫外LED灭菌消毒器，实现便于用户外出携带并提高灭菌消毒的效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种手持式深紫外LED灭菌消毒器，包括外壳、深紫外LED组件和散热组件；所述外壳上设置有照射窗口，所述外壳中设置有散热腔体；所述深紫外LED组件包括基板和多个LED模组，所述LED模组包括封装支架和多个封装在所述封装支架上的深紫外LED芯片；所述LED模组通过所述封装支架设置在所述基板上，所述基板设置在所述散热组件上；所述散热组件设置在所述散热腔体中并用于对所述基板降温散热，所述深紫外LED芯片位于所述照射窗口处，所述外壳上还设置有手柄。

进一步的，所述深紫外LED组件在距离所述照射窗口不超过1cm的范围内的辐照度不低于80mW/ cm²。

进一步的，所述散热腔体中还设置有电控板，所述电控板与所述深紫外LED组件电连接。

进一步的，所述外壳中还设置有供电模块，所述供电模块用于向所述电控板和所述深紫外LED组件供电。

进一步的，所述供电模块为设置在所述外壳中的蓄电池；或者，所述供电模块为设置在所述外壳上的电源线。

进一步的，所述散热组件包括第一风扇和第一散热部件，所述第一风扇和所述第一散热部件位于所述散热腔体中，所述基板设置在所述第一散热部件上。

进一步的，所述外壳上设置有第一通风口和第二通风口，所述第一通风口和所述第二通风口分别连通所述散热腔体；在所述第一风扇的作用下，外壳空气经由所述第一通风口进入到所述散热腔体中并与所述第一散热部件换热后从所述第二通风口输出。

进一步的，所述散热组件包括半导体制冷片和导热部件，所述半导体制冷片的冷端面与所述导热部件热传导，所述基板设置在所述导热部件上。

进一步的，所述半导体制冷片的热端面上设置有第二散热部件。

进一步的，所述散热腔体中还设置有用于对所述第二散热部件进行吹风散热的第二风扇，所述外壳上设置有散热风口。

通过封装支架上封装若各个深紫外LED芯片，多个深紫外LED芯片能够有效的增强单位面积上的辐射功率，这样，便可以满足近距离快速灭菌消毒的要求，同时，外壳中独立配置的散热组件能够对深紫外LED芯片产生的热量进行散热降温处理，以使得深紫外LED芯片能够可靠的运行并延长其使用寿命，而由于深紫外LED组件的整体体积较小集成在外壳中，在满足用户外出携带要求的前提下，最大限度的提高了灭菌消毒的效率。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型手持式深紫外LED灭菌消毒器实施例的结构示意图；

图2为本实用新型手持式深紫外LED灭菌消毒器实施例的剖视图；

图3为本实用新型手持式深紫外LED灭菌消毒器实施例的***图；

图4为本实用新型手持式深紫外LED灭菌消毒器实施例中LED模组的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图3所示，本实施例手持式深紫外LED灭菌消毒器，包括外壳1、深紫外LED组件2和散热组件3；外壳1上设置有照射窗口11，外壳1中设置有散热腔体12；深紫外LED组件2包括基板21和多个LED模组22，LED模组22包括封装支架221和多个封装在封装支架221上的深紫外LED芯片222；LED模组22通过封装支架221设置在基板21上，基板21设置在散热组件3上；散热组件3设置在散热腔体12中并用于对基板21降温散热，深紫外LED芯片222位于照射窗口11处。

具体而言，本实施例手持式深紫外LED灭菌消毒器通过将多个深紫外LED芯片222封装在同一个封装支架221上，以使得封装支架221上深紫外LED芯片222的分布密度增大，进而使得每个LED模组22单位面积上产生更高强度的紫外线辐射功率。同时，多个LED模组22又通过封装支架221集中安装在同一基板21上，封装支架221采用回流焊贴片的方式焊接在同一基板21上。在实际使用过程中，多个LED模组22形成面光源，在对物品近距离照射时，达到对细菌、病毒秒杀的功效。

与此同时，由于同一个基板21上集成设置有高密度的深紫外LED芯片222，深紫外LED芯片222在通电工作过程中将产生大量的热量。为此，通过散热组件3对基板21进行辅助降温，进而使得深紫外LED芯片222能够快速散热降温，以长时间可靠的运行，并有效的延长了深紫外LED芯片222的使用寿命。

其中，对于深紫外LED芯片222的布置密度，则要满足近距离快速灭菌消毒的要求。一般情况下，对各种细菌和病毒，灭菌和杀毒所需的照射剂量不同，根据国家颁布的《消毒技术规范》：有效的杀菌和杀毒波长为250-280nm，杀灭一般细菌，要求的照射剂量为：10000uW.S/cm² (1万微焦耳)；杀灭细菌芽孢，要求的照射剂量为：100000 uW.S/cm² (10万微焦耳)；杀灭病毒要求的照射剂量为：介于10000uW.S/cm²(1万微焦耳)- 100000 uW.S/cm²(10万微焦耳) 之间。而对于深紫外LED芯片222而言，其发出的紫外线波长完全满足杀菌和消毒的要求，则杀菌的效率取决于辐照度的高低。优选地，深紫外LED组件2的辐照度在距离照射窗口11不超过1cm的范围内的辐照度不低于80mW/ cm²。具体的，采用的多个深紫外LED芯片222封装在同一封装支架221，且将多个封装支架221贴片安装在同一个基板21上，以使得深紫外LED组件2的辐照度不低于80mW/ cm²。而在实际试验过程中，对于常见的细菌，如大肠杆菌，在此辐射照度的照射下，仅仅需要不到5秒，即可达到5LOG；99.999%的杀菌率。

其中，散热腔体12中还设置有电控板4，电控板4与深紫外LED组件2电连接。具体的，电控板4也设置在散热腔体12中，利用电控板4来控制深紫外LED组件2运行，可以在外壳1上设置有按钮40，通过按钮40来控制电控板4，以由电控板4来控制深紫外LED组件2开关。

另外，外壳1中还设置有供电模块5，供电模块5用于向电控板4和深紫外LED组件2供电。具体的，供电模块5的表示实体有多种形式，例如：供电模块5为设置在外壳1中的蓄电池；或者，供电模块5为设置在外壳1上的电源线。

进一步的，为了方便用户携带使用，则外壳1上还设置有手柄13，具体的，在使用过程中，用户通过手柄13来持有手持式深紫外LED灭菌消毒器，一方面方便用户持有使用，另一方面也方便用户拿着手持式深紫外LED灭菌消毒器往复移动来进行灭菌和杀毒。同时，对于照射窗口11中还设置配置有石英玻璃14来对内侧的深紫外LED组件2进行保护。

基于上述技术方案，可选的，对于散热组件3而言，其散热性能关系到深紫外LED组件2是否能够可靠性的运行。散热组件3可以采用自然散热的方式，例如采用具有快速散热功能的散热翅片来对基板21进行散热，而优选方案中，则是采用强制散热的方式。而强制散热的方式也有多种形式，例如：可以采用强制风冷，或者，采用强制制冷。

采用强制风冷的情况下，散热组件3包括第一风扇31和第一散热部件32，第一风扇31和第一散热部件32位于散热腔体12中，基板21设置在第一散热部件32上。具体的，在实际使用过程中，深紫外LED芯片222通电后，深紫外LED芯片222产生的热量经由基板21传递至第一散热部件32上，并在第一风扇31的强制风冷处理下，使得第一散热部件32快速的散热，以对深紫外LED组件2起到快速降温散热的作用。其中，对于第一散热部件32而言，其通常采用导热和散热性能良好的材质制成，例如：可以采用铜铝等材质，优选地，第一散热部件32上还设置有散热翅片以增大散热面积。

同时，为了满足强制风冷散热要求，则外壳1上设置有第一通风口101和第二通风口102，第一通风口101和第二通风口102分别连通散热腔体12；在第一风扇31的作用下，外壳空气经由第一通风口101进入到散热腔体12中并与第一散热部件32换热后从第二通风口102输出。具体的，在使用过程中，外界的冷空气在第一风扇31的作用下被吸入到散热腔体12中，冷空气与第一散热部件32进行热交换以实现带走第一散热部件32的热量并降低温度。其中，第一通风口101位于第一散热部件32的一侧，这样，进入到散热腔体12中的冷空气能够直接与第一散热部件32进行换热，以提高散热效率。

同样的，针对采用直接制冷的方式，则散热组件3包括半导体制冷片（未标记）和导热部件（未标记），所述半导体制冷片的冷端面与所述导热部件热传导，基板21设置在所述导热部件上。具体的，采用半导体制冷片能够利用其冷端面释放的冷量来高效的降温，半导体制冷片释放的冷量经由所述导热部件进行传导，同时，基板21传递的热量也热传导至所述导热部件上，以实现快速高效的制冷降温。其中，对于所述导热部件而言，其也是采用导热效率高的材料，例如铜铝等材料。

其中，为了满足半导体制冷片能够可靠的运行，则所述半导体制冷片的热端面上设置有第二散热部件（未图示），散热腔体12中还设置有第二风扇（未图示），外壳1上设置有散热风口（未图示）。具体的，利用第二风扇对半导体制冷片的热端面上的第二散热部件进行辅助风冷降温，以确保半导体制冷片能够高效稳定的运行。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种手持式深紫外LED灭菌消毒器，其特征在于，包括外壳、深紫外LED组件和散热组件；所述外壳上设置有照射窗口，所述外壳中设置有散热腔体；所述深紫外LED组件包括基板和多个LED模组，所述LED模组包括封装支架和多个封装在所述封装支架上的深紫外LED芯片；所述LED模组通过所述封装支架设置在所述基板上，所述基板设置在所述散热组件上；所述散热组件设置在所述散热腔体中并用于对所述基板降温散热，所述深紫外LED芯片位于所述照射窗口处。

2. 根据权利要求1所述的手持式深紫外LED灭菌消毒器，其特征在于，所述深紫外LED组件在距离所述照射窗口不超过1cm的范围内的辐照度不低于80mW/ cm²。

3.根据权利要求1所述的手持式深紫外LED灭菌消毒器，其特征在于，所述散热腔体中还设置有电控板，所述电控板与所述深紫外LED组件电连接。

4.根据权利要求3所述的手持式深紫外LED灭菌消毒器，其特征在于，所述外壳中还设置有供电模块，所述供电模块用于向所述电控板和所述深紫外LED组件供电。

5.根据权利要求4所述的手持式深紫外LED灭菌消毒器，其特征在于，所述供电模块为设置在所述外壳中的蓄电池；或者，所述供电模块为设置在所述外壳上的电源线。

6.根据权利要求1-5任一项所述的手持式深紫外LED灭菌消毒器，其特征在于，所述散热组件包括第一风扇和第一散热部件，所述第一风扇和所述第一散热部件位于所述散热腔体中，所述基板设置在所述第一散热部件上。

7.根据权利要求6所述的手持式深紫外LED灭菌消毒器，其特征在于，所述外壳上设置有第一通风口和第二通风口，所述第一通风口和所述第二通风口分别连通所述散热腔体；在所述第一风扇的作用下，外壳空气经由所述第一通风口进入到所述散热腔体中并与所述第一散热部件换热后从所述第二通风口输出。

8.根据权利要求1-5任一项所述的手持式深紫外LED灭菌消毒器，其特征在于，所述散热组件包括半导体制冷片和导热部件，所述半导体制冷片的冷端面与所述导热部件热传导，所述基板设置在所述导热部件上。

9.根据权利要求8所述的手持式深紫外LED灭菌消毒器，其特征在于，所述半导体制冷片的热端面上设置有第二散热部件。

10.根据权利要求9所述的手持式深紫外LED灭菌消毒器，其特征在于，所述散热腔体中还设置有用于对所述第二散热部件进行吹风散热的第二风扇，所述外壳上设置有散热风口。

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