一种电梯轿厢内自调节照明与灭菌的LED集成光源装置

本实用新型属于紫外杀菌技术领域，具体提供了一种适用于电梯轿厢内的具备自调节照明与灭菌功能的半导体led集成光源装置。

背景技术：

电梯作为高层建筑人员出入的必经之路，由于其空间狭小、通风困难、人员流动、大使用频次高等特点，正在成为抑制传染性病毒扩散的关键场所。由于电梯空间狭小、空气流通慢，现有的杀毒方法难以适用，存在以下问题：①消毒剂消毒造成消毒剂浓度过高，对人体健康存在一定伤害。②臭氧消毒造成气体集聚，危害人体健康。③紫外线汞灯需要高压工作，不能快速启动，难以满足电梯无人实时杀菌需要。鉴于上述原因，本实用新型提出研发应用于电梯内自调节照明/灭毒的可见/紫外led集成光源。相比于喷洒消毒液的方法，采用此集成光源可实现对电梯的非人工、非消毒剂消耗、单次快速、高频次、空气与箱体整体消毒。特别是，2013年我国签署了《关于汞的水俣公约》，公约明确了相应添汞产品应于2020年完成其生产和进出口的淘汰。2016年我国人大批准该公约将于2020年正式生效。可见采用汞灯作为紫外消毒光源产品将逐步停售，而紫外led几乎成为了今后可大规模推广的紫外消毒光源。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决目前电梯轿厢高频次自动消毒问题，提出一种具有自调节照明/灭菌的可见/紫外led集成光源。

本实用新型的技术方案：

一种电梯轿厢内自调节照明与灭菌的led集成光源装置，为了提高对不同电梯结构的适应性、安装的便利性以及工作可靠性，集成光源装置采用多个相同模块拼插组合而成；每个模块为长方体，主要由表面层、发光层、驱动电源层和拼插安装外框构成，表面层、发光层和驱动电源层从上向下依次拼插在拼插安装外框内，如图1所示；

所述的表面层包含有红外人体感应器、白光led的防眩光板和石英板；红外人体感应器嵌入至表面层，其用于将控制信号输入到驱动电源层，以便实现照明和紫外消毒功能的自适应调节；白光led的防眩光板和石英板分别对应贴在带有反射白光涂层喇叭形中空灯罩和带有反射紫外涂层喇叭形中空灯罩的外表面；

表面层中在led灯珠周围增加反光结构；其中反光结构是反光面、紫外反射涂层、布拉格反射镜的一种或两种以上组合；

所述的人体感应器为红外探测器、声音探测器或微波探测器；

发光层分为发光体和电路层两部分；发光体由多颗白光、uvc和uva波段的半导体led灯珠组成，其排布方式、使用个数和每颗灯珠的光电参数，根据轿厢实际应用场景进行规范化设计；电路层的具体布线方式和规格根据发光体中灯珠的设计和排布方案，采取分立或集成化方式；

驱动电源层中的电源根据电路层中各个分支电路的工作电流需求进行适配，实现恒流供电和脉冲供电两种方式，用于接收和处理表面层传入的人体感应信号，以实现人体感应信号来时启动白光led供电、切断紫外led供电和人体感应信号消失时启动紫外led供电、切断白光led供电功能；同时在紫外led控制电源中设置计时器，当紫外led连续点亮一段时间后，自动切断紫外led供电；

拼插安装外框中的拼插机构采用凸凹槽拼接方式，同时该层还具有电路连接机构，当进行模块拼插组合后，相邻模块间可实现电路串联或者并联连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型是面向电梯轿厢灭度而设计研发，具有较强的实用性和产业化应用前景。在技术方面，在紫外led供电方式上提出采用大电流脉冲方式，实现了在降低集成光源发热的同时提高uva和uvc-led的瞬时光功率密度，从而能够显著提高集成光源的灭毒效果、安全性和实用寿命；在灯头面板上增加了针对260～280nm紫外光的反射设计，显著减小集成光源对260～280nm波长紫外光的发光角度，进一步提高其发射光集中度，显著提高集成光源的灭毒效果。

附图说明

图1是单独模块中各层位置的纵向排布示意图。

图2是实施例1中的表面层俯视。

图3是实施例1中表面层中白光led区局部截面图。

图4是实施例1中表面层中紫外led区局部截面图。

图5是实施例1中发光体灯珠排布俯视示意图。

图6是实施例1中拼插安装外框结构截面示意图。

图7是实施例1中多模块拼插后集成光源俯视结构示意图。

图8是实施例2中表面层俯视图。

图9是实施例2中表面层中紫外led区局部截面图。

图10是实施例2中发光体灯珠排布俯视示意图。

图11是实施例2中拼插安装外框结构截面示意图。

图12是实施例2中多模块拼插后集成光源俯视结构示意图。

图中：1表面层；2发光层；3驱动电源层；4拼插安装外框；5红外人体感应器；6白光led的防眩光板；7石英板；8白光led灯珠；9带有反射白光涂层喇叭形中空灯罩；10紫外led灯珠；11带有反射紫外涂层喇叭形中空灯罩；12涂覆的二氧化钛/二氧化硅周期结构的布拉格反射镜；13顶部两端外突式拼插结构；14拼插结构；15带有内凹槽的外框。

具体实施方式

以下结合附图和技术方案，进一步说明本实用新型的具体实施方式。

实施例1

集成光源的模块设计为长方体形状，由表面层、发光层、驱动电源层和拼插安装外框构成。

表面层的俯视图如图2所示，其中5为红外人体感应器，其控制信号输入到驱动电源层，实现照明和紫外消毒功能的自适应调节；6为白光led的防眩光板，7为石英板，13为拼插结构。表面层中白光led灯珠局部结构如图3所示，其中8为白光led灯珠，6为白光led的防眩光板；9为带有反射白光涂层喇叭形中空灯罩。表面层中uvc和uva波段紫外led局部结构如图4所示，其中10为紫外led灯珠，7为石英板；11为带有反射紫外涂层喇叭形中空灯罩。

发光层中发光体的灯珠排布示意图如图5所示，8为白光led灯珠，10为uvc和uva波段紫外led灯珠，发光体；灯珠的供电电路采用走导线的方式进行分立连接。

驱动电源层中的电源要根据电路层中各个分支电路的工作电流进行适配，采用恒流供电方式。特别是能够接收和处理表面层传入的红外人体感应信号，以实现人体感应信号来时启动白光led供电、切断紫外led供电和人体感应信号消失时启动紫外led供电、切断白光led供电功能；同时在紫外led控制电源中设置计时器，当紫外led连续点亮120秒后，自动切断紫外led供电。

拼插安装外框结构示意图如图6中13所示，外框顶部两端外突式拼插结构。将4个模块可以组合成如图7所示的集成光源。图7中15为带有内凹槽的外框。单一模块间的供电接口和开关设置在13中，集成光源与外部的供电接口和开关设置在15中。

实施例2

集成光源的模块设计为长方体形状，由表面层、发光层、驱动电源层和拼插安装外框构成。

表面层的俯视图如图8所示，其中5为红外人体感应器，其控制信号输入到驱动电源层，实现照明和紫外消毒功能的自适应调节；6为白光led的防眩光板，7为石英板，14为拼插结构。表面层中白光led局部结构如图3所示，其中8为白光led灯珠，6为白光led的防眩光板，9为带有反射白光涂层喇叭形中空灯罩。表面层中uvc和uva波段紫外led局部结构如图9所示，其中10为紫外led灯珠，7为石英板，11为喇叭形中空灯罩，12为涂覆在11侧壁上的二氧化钛/二氧化硅周期结构的布拉格反射镜，以实现对射向基板的260nm至280nm波长紫外光的有效反射。

发光层中发光体的灯珠排布示意图如图5所示，8为白光led灯珠，10为uvc和uva波段紫外led灯珠，发光体；灯珠的供电电路采用pcb集成电路版。

驱动电源层中的电源要根据电路层中各个分支电路的工作电流进行适配，采用脉冲供电方式。特别是能够接收和处理表面层传入的红外人体感应信号，以实现人体感应信号来时启动白光led供电、切断紫外led供电和人体感应信号消失时启动紫外led供电、切断白光led供电功能；同时在紫外led控制电源中设置计时器，当紫外led连续点亮120秒后，自动切断紫外led供电。

拼插安装外框结构示意图如图11中14所示，外框顶部两端外突式拼插结构。将4个模块可以组合成如图12所示的集成光源。单一模块间和集成光源与外部的供电接口和开关分别设置在14中。