紫外杀菌装置的制作方法

本实用新型涉及杀菌领域，特别是指一种紫外杀菌除异味装置及应用该装置的设备。

背景技术：

紫外线杀菌消毒除异味是一种新型的杀菌除异味模式，在市场上应用前景广阔。

紫外线通常分为UVA(400～315nm)、UVB(315～280nm)、UVC(280～200nm)和真空紫外线(200～100nm)四个波段。这四个波段中，以UVC的消毒杀菌效果最为理想，因为该波段的紫外线能够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，使其失去自我复制的能力，造成生长性细胞死亡和(或)再生性细胞死亡，达到杀菌消毒的效果。

试验表明UVC紫外线对各种有害病毒、细菌、芽孢、寄生虫等有害生物有明显的杀灭作用，比如常见的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、流感病毒等杀灭效果优异。

UVA紫外线照射特定的光触媒，可以有效分解有机污染物，达到去除异味的目的。其原理是光触媒在受到有效波长的光的照射下，会发生光催化反应，产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧，具有非常优异的氧化还原能力。自由氢氧基和活性氧可以氧化分解各种有机化合物和部分无机污染物，其可将有机物分解成无污染的水（H2O）和（CO2）。UVA紫外线照射特定的光触媒还可以杀灭部分细菌等有害微生物，但是效果一般。

现有技术大多只是使用UVC杀菌，或者只是UVA除异味，在某些应用场合比如冰箱内杀菌除味、空气净化器内部杀菌除味两种方法都有瑕疵。

技术实现要素：

本实用新型的目的，在于提供一种能够克服先前技术至少一个缺点的杀菌装置，其适用于冰箱、空调、空气净化器等。

该种紫外杀菌装置至少包括一个UVA 光源、一个UVC 光源和一个网状结构，该网状结构中空隙以外的部分覆有光触媒。其中，所述UVA光源用于产生波长大于等于300nm 且小于等于400nm 的紫外线，所述UVC光源用于产生波长大于等于200nm 且小于等于280nm 的紫外线。

该装置中，所述网状结构表面覆有光触媒并具有一定的空隙，所述UVC光源产生的紫外线一部分照射到所述网状结构上，杀灭被所述网状结构吸附的有害微生物，另一部分透过网状结构的空隙和网状结构以外的镂空部分，直接照射到被杀菌物上起到杀菌作用。所述UVA光源产后的紫外线照射到了网状结构上的光触媒上，发生光化学反应，分解网状结构上吸附的大分子有机物和被杀灭的有害微生物的残余物，达到无害化除异味的作用。

优选的，所述UVC光源发射的光线中至少10%以上通过所述空隙透过所述网状结构。定义所述UVC光源的输出功率为A，则透过所述网状结构的UVC光线的功率达1/10A以上。在一实施例中，该杀菌装置设置于一诸如腔体的空间内，用于源杀灭腔体内的细菌，UVC光源发射的光线一部分照射在网状结构表面上，定义该部分光线为UVC1 ，一部分光线从所述空隙透过所述网状结构，定义该部分光线为UVC 2，还有一部分从网状结构以外的空间射出，定义该部分光线为UVC 3，定义所述UVC光源的输出功率为B，光线UCV 2的功率B2与B的关系优选为B2≥0.1 B，定义光线UCV 2和UVC 3的总功率为B3与B的关系优选为B3≥0.3 B，在一个具体实施例中，B3≈0.5 B。

优选的，所述网状结构具有吸附能力。在一些实施例中，所述网状结构选用石墨烯，网状结构位于被杀菌物与光源之间，石墨烯网与被杀菌物位于LED发光方向一侧。在一定空间内，可以利用冰箱、空调、空气净化器的内部的循环风和石墨烯的吸附能力，有害微生物及有异味的大分子有机物等被吸附到石墨烯网上。

进一步地，所述网状结构垂直投影镂空面积与网状结构垂直投影总面积比在5%~90%之间。

进一步地，所述UVA 光源和UVC 光源至少各有一个。

在一些实施例中，所述UVA光源和/或UVC光源包含多个串联连接的LED光源。

在一些实施例中，所述UVA光源和/或UVC光源包含多个并联连接的LED光源。

在一些实施例中，所述UVA光源和/或UVC光源包含第一LED光源组以及第二LED光源组，第一LED光源组与第二LED光源组之间并联连接，第一LED光源组包括多个串联的第一LED光源，第二LED光源组包括多个串联的第二LED光源。

进一步地，UVA 光源和UVC 光源安装在线路板上，LED与正面设有可透过UVA和UVC紫外线的保护罩，起到防水防尘的作用。

进一步地，所述网状结结构面与UVA 光源和UVC 光源的距离≥5mm。

进一步地，所述网状结构上覆盖的光触媒为可被UVA紫外线催化的材料，如纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米二氧化锆等，但不限于此。

优选地，光触媒分布在网状结构上的面积与网状结构的总面积比>10%

优选地，所述装置还包括用于固定所述网状结构的框架。在一些实施例中，所述UVA光源和UVC光源安装在一线路板上，所述线路板与所述框架连接。在一些实施例中，所述框架设有固定件，用于将该杀菌装置安装于一腔体内。

该装置可以实现杀菌、除异味两个功能，经过测试取得过良好的使用效果。该装置可应用于冰箱、空气净化器、空调等具有杀菌功能的设备。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。

图1为根据本实用新型实施的一种紫外杀菌装置的结构示意图。

图2为图1所示的装置中的网状结构的结构示意图。

图3示意了一种安装有本实用新型所述的紫外杀菌装置的设备。

图4示意了图3所示的设备进行杀菌。

具体实施方式

下面结合示意图对本实用新型的杀菌装置进行详细的描述，在进一步介绍本实用新型之前，应当理解，由于可以对特定的实施例进行改造，因此，本实用新型并不限于下述的特定实施例。还应当理解，由于本实用新型的范围只由所附权利要求限定，因此所采用的实施例只是介绍性的，而不是限制性的。

在以下的说明内容中，类似或相同的组件将以相同的编号来表示。

请参看附图1，一种紫外杀菌装置100，包括紫外线光源模块和网状结构140。其中网状结构140位于紫外线光源模块的出光方向上。

其中，该紫外线光源模块包含UVA 光源110组件、UVC 光源组件120及其驱动控制（图中未示出），进一步的，还可以包含有供电组件。UVA 光源组件110用于产生波长大于等于300nm 且小于等于400nm 的紫外线，UVC 光源组件120用于产生波长大于等于200nm 且小于等于280nm 的紫外线。优选地，该UVA 光源组件110和UVC 光源组件120采用LED灯珠，紫外线光源模块可以包括一个或者多个的UVA 灯珠110，一个或者多个的UVC灯珠120。在一个实施例中，外线光源模块包含3-20个灯珠。该UVA和UVC 灯珠内LED芯片的数量可以为1或大于1的自然数， LED芯片的数目可以根据功率需求等因素选择。在一个具体实施例中，UVA光源组件110和/或UVC 光源组件120内可以是包含多个串联LED芯片，多个LED芯片串联连接，多个LED芯片将同时工作，提高LED光源的发光效果，单位面积的输出光强将更高，杀菌效率更高。在另一个实施例中，UVA光源组件110和/或UVC 光源组件120内可以是包含多个LED芯片，提高了LED光源的使用寿命。在另一个实施例中，UVA光源组件110和/或UVC 光源组件120包括第一LED芯片组以及第二LED芯片组。在本实施例中，UVA光源110和UVC光源120分别形成在不同的组件内。在另一些实施例中，UVA光源110和UVC光源120可以位于同一个灯珠内。驱动控制与供电组件可能包括开关装置、定时装置、电能存储及释放装置等，其中开关装置用于控制紫外线光源模块的杀菌功能的启动或关闭，定时装置用于控制UV LED的杀菌时长，电能存储及释放装置可以是电源插头或者蓄电池，用于对UV LED组件提供电源。优选的，紫外线光源模块安装于线路板130上。进一步地，还可以在LED灯珠的正面设有可透过UVA和UVC紫外线的保护罩，起到防水防尘的作用。

网状结构140设置在紫外线光源模块的出光方向上，其表面覆盖有一定量的光触媒，并具有一定的空隙131，如图2所示。优选的，网状结构140具有一定的吸附能力，如此当该杀菌装置100安装于在一定空间内时，可以利用冰箱、空调、空气净化器等设备的内部循环风和网状结构自身的吸附能力，将有害微生物及有异味的大分子有机物等吸附到网状结构上。在本实施例中，网状结构140的材料选用石墨烯，UVC光源120发射的紫外线一部分照射到网状结构140上，杀灭被石墨烯吸附的有害微生物，另一部分透过网状结构的空隙141和网状结构以外的镂空部分照射到被杀菌物上起到杀菌作用；UVA光源110发射的紫外线照射到了网状结构上的光触媒上，发生光化学反应，分解石墨烯网上吸附的大分子有机物和被杀灭的有害微生物的残余物，达到无害化除异味的作用。应该知道的是，网状结构140的材料并不局限于石墨烯，还可以采用活性炭、铝合金等。优选的，网状结结构面与紫外线光源的距离为5mm以上，当两者之间的距离过短时，紫外光源有可能无法均匀照射整个网状结构。较佳的，控制两者的距离为150mm以下。

进一步地，网状结构的空隙141之垂直投影面积与网状结构的垂直投影总面积的比例较佳为5%~90%，根据具体的应用进行选择。对应于不同的设备，网状结构的空隙设计会有差别，网状结构的空隙较大时，有利于UVC光源杀灭腔体内的细菌，较适合冰箱的应用；网状结构的空隙较小时，有利于除味和杀灭网状结构上的细菌，比较适合空调、空气净化器等。在一些实施例中，杀菌装置100应用于冰箱时，该杀菌装置100通常设置于保鲜室内，网状结构140位于被杀菌物（例如食材）与紫外线光源之间，此时 UVC光源120发出的紫外线一部分照射到网状结构140上，另一部分直接照射到被杀菌物的表面进行杀菌，因此网状结构140的空隙141直径优选为0.5mm~3mm，例如1mm，空隙141之垂直投影面积与网状结构的垂直投影总面积的比例优选为30%~90%，例如可以是50%~60%。在另一些实施例中，该杀菌装置100应用于空调时，该杀菌装置100可设置于过滤器内，重点针对空气进行杀菌，控制空隙的尺寸和面积以使空气中的有害微生物及有异味的大分子有机物等大部分吸附到网状结构，因此网状结构的空隙141直径优选为0.2mm~1.5mm，例如为0.5mm，之垂直投影面积与网状结构的垂直投影总面积的比例优选为30%~60%，例如可以是40%，此时网状结构140可以由有活性炭层、清新剂层和无纺布层构成。

进一步地，光触媒分布在网状结构140上的面积与网状结构的总面积比为10%以上。光触媒为可被UVA紫外线催化的材料，如纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米二氧化锆等，但不限于此。

进一步地，该杀菌装置100还可以包括一个框架150，其中网状结构固定于该框架150上。较佳的，线路板130与框架150连接。为了方便该杀菌装置100安装在诸如冰箱等设备上，还可以设计固定件160，该固定件160可以位于框架150的外边沿，如图1所示，该固定件160也可以设计于线路板130上。

尽管图1所示的装置中网状结构140固定于框架140上，但并不局限于此，在另一些实施例中，网状结构140也可以是一个板状结构，并没有具体的框架进行固定，在应用于根据需要进行放置，例如在待安装此杀菌装置的设备中设置一固定结构，该网装结构直接固定于设备内。

图3简单示意了安装有上述杀菌装置100的设备，该设备可以是诸如冰箱的一类的产品，具有用于放置物品300的腔体200，杀菌装置100安装于腔体200内，其中网状结构140放置在紫外光源与物品300 之间。在一些实施例中，该设备还有具空气循环系统，此时杀菌装置100优选靠近空气循环系统进行安装，使得腔体内的部分空气流动由紫外光源朝向石网状结构流动，如图3所示。

图4简单示意了上述杀菌装置在设备中进行杀菌的原理图。在该结构中，网状结构140上覆盖有一定量的光触媒，并存在一定的空隙141；在一定空间内，利用设备内部的循环风和网状结构140自身的吸附能力，有害微生物及有异味的大分子有机物等被吸附到网状结构140上，此时UVC 光源120发射的一部分紫外线UVC 1照射到网状结构140上，杀灭被网状结构吸附的有害微生物，另一部分紫外线UVC 2和UVC 3分别透过网状结构的空隙和网状结构以外的空间直接照射到被杀菌物300上起到杀菌作用。定义UVC光源120的输出功率为WA，光线UCV 2的功率A2与A的关系优选为A2≥0.1 A，光线UCV 2和UVC 3的总功率A3与A的关系优选为A3≥0.3 A，在一个具体实施例中，A3≈0.5 A。UVA光源110发射的紫外线照射到了网状结构上的光触媒上，发生光化学反应，分解网状结构上吸附的大分子有机物和被杀灭的有害微生物的残余物，达到无害化除异味的作用。以上所述，仅为本实用新型的实施例，不能以此限定本实用新型的申请专利范围。凡依本实用新型申请专利范围及新实用型说明书所作的等效变化与修饰，均仍属本新型专利的涵盖范围中。