一种便携多谱紫光病毒消杀装置及灭菌方法与流程

1.本发明属于杀菌消毒技术领域，尤其涉及一种便携式的紫外线消毒装置及生产方法。


背景技术：

2.保持健康是人类生存发展的最基本条件，特别是对病毒的消杀，为了防止疾病的传播，通常人流密集的地方需要经常杀菌消毒，特别是在医院、诊所和卫生站等医疗场所中，以及在日常旅行中的日常用品消毒，而紫外线对细菌、病毒的dna及rna具有强大破坏力，能使细菌、病毒丧失生存力及繁殖力进而消灭细菌、病毒，从而达到消毒灭菌成效，同时，在“新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案”第四版至第七版中，均出现“病毒对紫外线和热敏感”的说明，因此，紫外线消毒确实具有明显的消杀效果，特别是对于新型冠状病毒，同时，相比传统的喷洒消毒液或臭氧杀菌，紫外线照射是一种安全高效的消毒杀菌方式；但而且现有的紫外系消毒装置体积较小，不易携带，这也给平时使用带来不便。


技术实现要素：

3.针对现有技术的缺点和不足，本发明是采用多谱紫光源来对病毒进行查杀，相比于化学消杀，物理消杀中对人体的伤害相对较小，且不存在二次污染。由于加热方案会对被消杀对象本身造成损伤，因此使用范围较窄。紫外线消毒技术以其杀菌效果好、安全环保及无化学残留等优势正逐渐获得人们的重视。而紫光二极管作为新一代光源，不含汞等有毒元素或化合物，在紫外波段是汞灯的有效替代产品。
4.本发明是这样来实现发明目的的：一种便携多谱紫光病毒消杀装置，包括柔性腔体、电源组件、控制板、紫外光源，控制板与腔体相结合，紫外光源安装腔体内部，电源组件与控制板、紫外光源相电连接。
5.优选的，所述的柔性腔体以纺织材料、无纺布、皮革以及复合材料构成的一个带有开口的密封腔体，并在所述柔性腔体内层设置有反光层。
6.优选的，所述电源组件由usb插头与连接线组成，并与所述控制板、紫外光源相电连接，可以与所述usb插头直接与电源相连接，以给装置供电。
7.优选的，所述紫外光源包括紫光灯管、紫光led中任一或是其组合，其波长为包括210-365nm 的各个波长范围，以及254、260、265、270、280、300、365nm等或其组合。
8.优选的，所述控制板上具有自断开关，可以在启动时关闭所述紫外光源的电源。
9.优选的，所述柔性腔体具有一开口，并在其开口边缘设置有磁性拉链，当此磁性拉链张开时，电源断开。
10.优选的，所述控制板连接有湿度传感器，可以得腔体内物品的温度变化。
11.优选的，所述控制板连接有负离子发生器，可以发出指令驱动所述负离子发生器工作。
12.优选的，所述控制板连接有烘干装置，可以单独工作或与紫外光源共同工作，以促
进腔内衣物的快速干燥。
13.一种紫光灯灭菌方法，控制板上具有处理器，处理器设有pwm驱动电路，处理器和控制电路板电连接，通过处理器控制紫外光源发射光的波长，因此可以调节装置发出最佳频段的紫外光对周围环境进行杀菌消毒；以及根据衣物的干燥程度来启动或关闭烘干装置；以及来根据湿度的变化来调整紫外线光谱波长和强度的组合。
14.本发明的有益效果：本发明结构简单、容易携带，可以将物品直接置入包，以及可调制紫外光源发射光的波长、频段，工作效率高，同时，生产工艺简单，可以快速大量生产。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
16.附图1是本发明提出的一种便携多谱紫光病毒消杀装置外观结构示意图；附图2是本发明提出的一种便携多谱紫光病毒消杀装置试验数据图；附图3是本发明提出的一种便携多谱紫光病毒消杀装置剖面结构示意图；附图4是本发明提出的一种便携多谱紫光病毒消杀装置平面结构示意图。
17.附图5是本发明提出的一种便携多谱紫光病毒消杀装置单面使用状态示意图。
18.图中说明：腔体1、腔体外层11、腔体内层12、腔体开口2、拉链3、紫外光源4，以及灯带41、滴胶42。
具体实施方式
19.为了更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
22.请参考图1至图4，来对本发明的装置和方法做进一步的说明。
23.在正常的光学频谱划分中，紫外线的分类有 uva、uvb、uvc和uvd。其中uvc和uvd因为波长较短，在大气中就已经被臭氧层给吸收、散射掉了，所以无法到达地面，uvb的波长仅能达到肌肤的表皮,而波长较长的uva，会深入肌肤的深层，伤害肌肤的真皮层，而造成肌肤老化。uva波段，波长320～420nm，又称为长波黑斑效应紫外线 。它有很强的穿透力，可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。日光中含有的长波紫外线，有超过98%能穿透臭氧层和云层到达地球表面，uva可以直达肌肤的真皮层，破坏弹性纤维和胶原蛋白纤维，将我们的皮肤晒黑，360nm波长的uva紫外线符合昆虫类的趋光性反应曲线，可制作诱虫灯，300-420nm波
长的uva紫外线可透过完全截止可见光的特殊着色玻璃灯管，仅辐射出以365nm为中心的近紫外光，可用于矿石鉴定、舞台装饰、验钞等场所。
24.uvb波段，波长275～320nm，又称为中波红斑效应紫外线，中等穿透力，它的波长较短的部分会被透明玻璃吸收，日光中含有的中波紫外线大部分被臭氧层所吸收，只有不足2%能到达地球表面，在夏天和午后会特别强烈。uvb紫外线对人体具有红斑作用，能促进体内矿物质代谢和维生素d的形成，但长期或过量照射会令皮肤晒黑，并引起红肿脱皮，紫外线保健灯、植物生长灯发出的就是使用特殊透紫玻璃（不透过254nm以下的光）和峰值在300nm附近的荧光粉制成。uvc波段，波长200～275nm，又称为短波灭菌紫外线或是深紫外线，它的穿透能力最弱，无法穿透大部分的透明玻璃及塑料，日光中含有的短波紫外线几乎被臭氧层完全吸收，短波紫外线对人体的伤害很大，短时间照射即可灼伤皮肤，长期或高强度照射还会造成皮肤癌，常见的紫外线杀菌灯发出的就是uvc短波紫外线。有文献（厦门大学学报）提到一些研究机构对一些主要的冠状病毒灭活方法做了对比研究，该工作分别将 254nm 的uvc光源和365nm的uva光源对着两组样品距离3cm 照射，每组样品为放在冰块上24个有病毒的培养皿，uvc和uva 在样品表面的辐射照度分别为4016
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w/cm2和2133
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w/cm2，其实验结果如图2所示，在用uvc照射的对照组中，1分钟后即观察到半数组织培养感染剂量tcid50下降；第 6分钟时，tcid50已经下降为初始值的 1/400；继续照射，tcid50均维持该水平并维持至第15分钟，显示病毒在这一阶段已经被全部灭活。而在 uva 照射的对照组中，没有观测到 tcid50的显著下降，这表明紫外线中 uvc 波段对该冠状病毒具有显著的灭活效果，同时还对比了高温灭活，发现56℃高温灭活需要20分钟才能达到uvc照射6分钟的效果，这些研究结果表明 uvc 消毒比高温消毒效率更高，也就是说在波长下的照射可以达到普通高温灭活三倍效率的结果，如果，对于波长进行优化选择与辐射照度更强的话，效果应当更好。
25.在上段中，tcid50是指半数组织培养感染剂量，又称50%组织细胞感染量，即指能在培养板孔或试管内引起半数细胞病变或死亡所需的病毒量，用以表征病毒的滴度，这里的病毒量不是具体的浓度，而是将原始样品稀释的倍数。比如，1 ml培养液，稀释1000倍后恰好导致50%的细胞感染，则tcid50为 1000/ml，意思是每ml样品中含有的病毒导致50%细胞感染需要稀释的倍数。
26.在本发明中，对于波长进行优化选择是一个重要的优化方向，同时在辐射照度也可以做结构化的优化。比如，有医学研究学者的研究表明，在不同波长不同强度的紫外 led ，发现 275 nm 的波长对大肠杆菌的杀灭作用最为显著且能够有效抑制菌群的再生作用。
27.同时，温度和湿度对于消毒效果也有着直接的影响，例如，在实验中发现，随着气流速度和相对湿度的增加，uvc 消毒效果将出现一定程度的下降；对较低温度（15-16℃）和较高温度（25-26℃）下的性能比较显示，在 20-21℃的温度下 uvc 消毒效果达到最大。
28.在前面背景技术中已经提到，有效的杀菌消毒方案需要具备广谱性、快速性、无害性，通常情况下，是以汞灯光源（波长 253.7 nm）作为最常用的紫光源，但这种光源有污染，并且体积大、不易携带，而紫光led也越来越成熟，因此紫外光源、特别是 led 在杀菌消毒领域的研究重点，而dna 和 rna 是所有生物体的遗传物质，破坏细菌或病毒中的 dna 或rna 分子就可将其有效杀灭或灭活，由于 dna 和 rna 广泛存在于生物体中，因此紫外辐射并不针对特定微生物，而是一种广谱的消杀方案，特别是采用了一定范围内的广谱波长
的紫外光线，在现有公开的研究资料表面，总体上可通过dna最敏感的 260 nm 进行广谱消杀是比较敏感的，基于前述的说明，不同核苷酸也对其他波长的 uvc 敏感，所以可以在光谱消杀设备中辅助以其它波段的 uvc led是提升消杀效果，达到全面杀毒的效果。
29.实施例1，基于上述的内容，本发明是这样来实现发明目的的：一种便携多谱紫光病毒消杀装置，包括腔体1、电源组件、控制板、紫外光源4，电源组件与控制板未在图中标出，以现有通用技术实现即可，所述控制板与腔体1结合，紫外光源4安装腔体1内部，电源组件与控制板、紫外光源4相电连接。
30.为便于携带及使用，所述腔体1以柔性材料制作，即以纺织材料、无纺布、皮革以及复合材料构成的带有开口的一个密封体，在附图3中即是腔体外层11，这样不便可以轻松携带，而且在有需要的时候，可以折叠，节约空间，同时也可以洗涤，保证表面的清洁度。
31.同时，为了充分利用紫外光线照度和光能，在所述腔体1的内部设置有腔体内层12，所述腔体内层12是以柔性的反光材料制作，这样，由紫外光源4发出的紫外光线可以在腔体内多次反射，充好利用，强化杀毒效果，即在所述腔体1内层设置有反光层腔体内层12。
32.在本例中，所述电源组件由usb插头与连接线组成，并与所述控制板、紫外光源4相电连接，可以与所述usb插头直接与电源相连接，以给装置供电。
33.在前面已经说明过，为了获得更优的杀毒效果，对于紫外光源4的选择不但包括波长为253.7 nm的紫光灯管，也特别适合采用紫光led中任一或是其组合，其波长为包括210-365nm 的各个波长范围，以及254、260、265、270、280、300、365nm等或其组合。
34.另外，在所述控制板上具有自断开关，可以在打开腔体1时及时切断紫外光源4的电源，以防止对用户眼睛的伤害。
35.为了便于放入与取出消毒物品，腔体1具有一开口，如图1所示，并在其开口边缘设置有拉链3，可以随时拉开或闭合，以保证腔体内的紫外线不外泄，对人造成伤害，为了更方便的开合，拉链3可以为磁性材料制成，这样的磁性材料可以实现快速开合。
36.实施例2，除上述相同点以外，不同之外在于，我们在前面也提到，在不同的温度和湿度下，对病毒和细菌的杀灭效果是不一样的，因此在控制板连接有温度传感器、湿度传感器，可以快速获得腔体1内物品的温度、湿度的变化，并可以以依来做出对紫外光源的通断、亮度的控制，实现灭菌的最优效果。
37.实施例3，除上述相同点以外，不同之外在于，在控制板也连接有负离子发生器，这样，可用于腔体1内物品的去味和消毒，同时，为控制板发出指令驱动所述负离子发生器工作。
38.在腔体内，使用者可以放入各类物品，除医用物品及器械以外，还可以放开口罩、手机、内衣、钥匙等，以及各类用品及用具，以及可以根据物品的大小来调节腔体1的大小，以适用各类物品的消毒。
39.实施例4，除上述相同点以外，不同之外在于，为了更便于衣物的烘干，对于腔体1内，控制板还可以连接有烘干装置，可以单独工作或与紫外光源共同工作，以促进腔内衣物的快速干燥。
40.实施例5，除上述相同点以外，不同之外在于，如图5所示，腔体1可以沿缝合边线打开，形成一面有紫外光源4另一面为外层11的遮光罩，使紫外光源4单面向下罩住物品并避免紫外光泄露，也可以在到良好的消毒效果，同时，可以放置物品的面积却大了一倍，将此
腔体1打开放置在物体表面就行，非常的方便的便宜，更具有实用性。
41.实施例6，基于上述实施例的一种紫光灯灭菌方法，控制板上具有处理器，处理器设有pwm驱动电路，处理器和控制电路板电连接，通过处理器控制紫外光源发射光的波长，因此可以调节装置发出最佳频段的紫外光对周围环境进行杀菌消毒；以及根据衣物的干燥程度来启动或关闭烘干装置；以及来根据湿度的变化来调整紫外线光谱波长和强度的组合。
42.以上对本发明所提供的便携多谱紫光病毒消杀装置及生产方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
43.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。