慧亿科技:聚焦UVC LED杀菌模块设计,积极探索新应用场景
2021-06-17 01:58 [编辑: MiaHuang]

在新冠疫情常态化发展的大背景下,消费者更加重视安全、洁净、健康的居家环境,UVC LED成长潜力备受LED厂商看好。

作为专业的UVC LED紫外杀菌模组设计制造商,慧亿科技在长期的UVC LED杀菌模块研发过程中,积累了丰富的技术储备。

6月3日,TrendForce集邦咨询旗下光电研究处LEDinside携手第14届国际上海水处理展举办的“2021 UVC LED产业现状及技术趋势研讨会”上,慧亿科技孟楠博士分享UVC LED杀菌模块的优化设计与制造的经验。

慧亿科技孟楠博士

UVC剂量是杀菌模块成败的关键

模块杀菌效果的好坏取决于紫外的剂量,如何能设计出好的杀菌模块?

孟楠博士指出:“UVC LED模块设计,归根到底是紫外剂量的设计,UVC剂量是杀菌模块成败的关键。”

剂量是指单位面积在单位时间内接受的紫外线能量,目前每平方厘米30毫焦是国家规定的紫外线杀菌硬指标。照射时间和照射强度是影响剂量的两个要素,在设计杀菌模块时应重点考量。

比如水杀菌模块UVC剂量分布,由于距离底部LED灯板不同,水杀菌模块受到紫外辐射剂量是不相同的,借助专业的光线追踪工具,可以大致得知不同距离辐射的剂量。如针对流水杀菌特点,通过控制结构体积大小可以控制所接受的辐射剂量。

孟楠博士表示,在整体杀菌模块成本较高的前提下,最简单可行的提升杀菌率的方法,就是延长LED点亮时间,也就是照射时间。比如可以在满足客户流速需求的前提下,通过改变模组结构让水流稍微变慢。

从照射强度来说,LED为点状光源,其照射范围内光强分布通常为同心圆环型,此外,根据不同的照射需求,LED配光结构必须做出相应调整,重点照射和全面照射要区别对待,还需考虑空间射线吸收情况,减少光能损耗。

产品需同时满足杀菌率、使用寿命、可靠性三大要素

“全面可靠性的设计及验证是保证UVC LED产品质量的唯一方法。只有同时满足杀菌率、使用寿命、可靠性三大要求的产品,才是一款有生命力的产品”,孟楠博士说道。

在完成紫外剂量设计后,接着是杀菌模块使用寿命与可靠性的设计。

模块使用寿命主要由LED的散热工况决定,根据散热条件的不同,LED使用寿命可以从数百小时到数千小时之间变化,大功率LED对基板温度变化更加敏感。

除了基板之外,LED本身散热设计同样重要,不能忽略LED的温度和散热对杀菌率的影响。

孟楠博士强调,模块结构设计应充分重视LED的发热状况,新材料新工艺应用有助于改善LED的散热。

值得一提的是,慧亿科技针对现有家用及商用净水器应用特点,从杀菌率、使用寿命及安全性三个方面全盘考虑,向客户提供符合需求的静态或动态UVC LED模组解决方案。此外,慧亿科技已经着手建立紫外杀菌模块的企业标准。

孟楠博士补充道,慧亿科技拥有完整的模块剂量设计流程,包括理论计算、软件模拟、辐射测试和剂量验证四个步骤。

慧亿正积极探索UVC LED新应用场合

在应用领域上,UVC LED杀菌在净水杀菌市场已经发展成熟,并逐渐走向高端市场。慧亿科技也在积极探索白色家电等新应用场合,不断推出新的解决方案,如空间杀菌、家电杀菌、商场杀菌、医疗杀菌等。

孟楠博士介绍,作为首批获得国家高新技术企业认定的UVC LED杀菌模块类设计生产企业之一,慧亿科技以企业方针为引导条件,在尊重技术和人才的前提下,确立了只做原创产品的市场策略,所有慧亿产品都是充分自主研发,自有知识产权的产品。

其中,在家电杀菌领域,慧亿科技新推出的的紫外杀菌水龙头,完美契合厨房净水需求,具备2-10L/min杀菌流量可选,杀菌率达99.99%,采用多重散热方式,另外集成了最新的模块设计理念,光、电,热联合设计,杀菌、抑菌自动化控制,真正实现了即开即饮。

此外,在医疗杀菌领域,慧亿科技推出针对医院环境的UVC LED大范围表面杀菌模组,集成36颗大功率UVC LED,搭配专为UVC LED设计的二次光学模块,在2m的距离上,实现了1min照射剂量30mJ/cm2以上,能够有效地灭杀附着在受光面的细菌和病毒。

孟楠博士表示,UVC LED杀菌应用正逐步被市场认可,应用正在向消费市场下沉,未来在消费市场和商用公共场所的大规模应用可期,但这需要多样化的解决方案及整个产业链对市场的共同开发和拓展。(文:LEDinside Mia)

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