《UVLED产业发展白皮书》之UVC应用案例大探讨(一)

UVLED风向标 · 2020-06-04

已上头条

今年新冠病毒疫情的爆发,一方面给人们的工作和生活造成了极大的影响,但另一面也促进了UVC LED产业的发展。疫情影响下,具有杀菌、消毒能力的UVC LED产品在备受消费者欢迎的同时,也催生了很多新的应用案例和场景,例如,UVC LED用于医护人员防护服消毒、UV LED口罩、UV LED消毒盒、UV LED机器人等等。

那么,这些应用案例的有哪些优缺点?实现的技术难点是么?针对的解决方案又是什么?对此,UV LED行业内的龙头企业们都有哪些独特的见解?让我们一起来听听他们的观点!

案例一:UVC LED用于医护人员防护服消毒 (点击了解详情)

案例简介:在新建的火神山医院,UVC LED技术已经被用于在医生和护理人员进入或离开冠状病毒隔离病房时对他们的防护服进行消毒。UVC LED阵列的功率在1.2 W至2.5 W之间。医生和护理人员接受来自四面八方的高效紫外线照射,照射时间约为30秒。所选波长在短时间内改变病毒RNA。由于防护服能防止紫外线辐射,所以对人体没有危险。为了使不可见的紫外线辐射在工作时让人知晓,防护装置的头罩涂上一层荧光漆,一旦UVC LED被激活,荧光漆就会亮起来。

行家点评

圆融杰生

案例优点:实现效果的话,可以为在高危环境中的医护人员和患者提供保护。

实现难点:对人进行直接消杀,安全是首先要考虑的问题。有防护服和防护头罩,可以在很大程度上避免紫外暴露。但如何来区别穿戴是否合规,是否能进行完美防护呢,一旦未按要求穿戴,危险如何来避免。

其次是功率问题。即使有数百颗的紫外灯珠组成了整列,光功率达到了1.2W至2.5W,在距离大于光源20cm的位置照在防护服上,辐射照度不会超过30uW/cm2,这个照度无法在30秒内完全杀死细菌和病毒。

不过相信这两个问题不用多久应该就能解决。

行家点评

华引芯

案例优点:无须手动操作,自动消毒

案例弊端:UVC LED是采用光子能量强的光谱来达到杀菌消毒效果。当防护服消毒时,人体置身于具有消毒设备的环境中,由于UVC LED波长穿透力较弱,无法精准触达到人体防护服每个角落,因此,该案例存在一定弊端。

实现难点:无法精准达到除菌效果。

解决方案:手持式杀菌消毒棒,内置高效率UVC LED灯珠,直达消毒部位,挥动消毒棒360度无死角,快速达到杀菌消毒效果。

行家点评

银月光

案例优点:加入荧光漆可以让照射到UVC的地方人眼就能感受到

案例弊端:防护服有照射不到的盲区

实现难点:现有UVC-LED有效照射距离短

解决方案:减小灯珠发光角度增加有效照射距离,通过小角度灯珠能够解决防护服照射不到的地方。能有效解决案例的弊端。

行家点评

首尔SVC

案例优点:很好的利用了UV-led设计上的灵活性。且利用UVC-LED单波峰275nm的优势从而避免了紫外线在对人体消毒后对人体本身造成的伤害。

案例弊端:UVC-LED发散性光源,无法进行远距离照射,即使是采用UVC-LED的阵列式排布也只能适合近距离短时间的照射。另,由于UVC-LED阵列式的排列对散热部分的设计要求相当高,可能会造成散热系统过于庞大(不如需要因为水冷,不得不附加一台冰水机等)如散热处理不好,将会大大降低UVC-LED的使用寿命,并引起波长偏移影响撒杀菌效果。

实现难点:昂贵的成本,复杂的散热,照射距离的限制。

解决方案:对此敝司暂无解决方案,建议采用紫外低压汞灯实现有效的远距离大面积杀菌。

行家点评

当初光电

案例优点:在一个小型的密闭空间对防护服进行杀菌,避免病毒的传染。同时防护服本身防紫外,所以并不需要担心深紫外线对人体的伤害。

案例弊端:整体系统布局成本较高。

实现难点:对于这类隔离通道,哪怕再小,还是有一定的空间体积,低功率UVC LED并不一定可以起到非常好的杀菌效果。如果从数量和功率上弥补,那整体成本便会大大增加。

解决方案:首先需要考虑此类防护服可承受的防紫外线可达到多大功率,如果允许的话,其实使用传统UVC 水银灯管更为适合,杀菌时间更短,成本更低。

案例二:UVC LED半永久性功能口罩(点击了解详情)

案例简介:通过将UVC-LED芯片插入口罩侧面的通风口来对进入的空气进行灭菌,去除空气中99.9%的病毒,阻止病毒通过呼吸系统流入。

行家点评

国星光电

案例优点:可以对口罩侧面的通风口来对进入的空气进行灭菌,去除空气中99.9%的病毒,这样可以避免使用一般口罩不能完全100%隔离病毒和细菌的功能。

案例弊端:UVC紫外线会对人体造成伤害,如果口罩没有很好的保护措施,紫外线就会照射到人体造成永久伤害;同时紫外线对有机材料有破坏作用,如果把纤维等物质照射断裂变成细微颗粒也会被人体吸入,影响人体健康;最有如果口罩没有带好,那就是空气还是会从其他有缝隙的地方吸入人体中,这样UVC也不会照射到,从而杀菌不了。

实现难点:如何更好,更安全的杀菌但不影响人体会是这个技术的难点。

行家点评

银月光

案例优点:使用方便,多次使用,便携小巧

案例弊端:仅仅对通风口杀菌,对口罩其他外表面没有达到杀菌消毒的作用

实现难点:吸入的空气要达到99.9%的杀菌消毒除了对UVC芯片的光功率要求比较高外,还需要考虑是否对其它因素

解决方案:单颗10-15mW光功率芯片能在很短的时间杀灭99.9%的病毒

行家点评

领德优威

案例优点:口罩可循环使用。

案例弊端:安装困难,UVC-LED需持续工作 热量高,戴在脸部会引起不适。空气进入通风口时间较短,UVC-LED并不能完全保证病毒不会入侵。

实现难点:成本高,安装困难

行家点评

首尔SVC

案例优点:将UV-LED的小型化,设计灵活的优势得到了充分的发挥。

案例弊端:目前还没有对口罩侧面通风口紫外线可能照射到的材质部分进行过抗紫外的老化测试,对于这类位置材质在UVC-LED照射下会产生何种物质,对人体的呼吸系统和身体本身是否有害需要通过实测进行论证。

实现难点:

1,需要考量设计方案,做到如何将UVC-LED合理的设计在口罩侧面通风口狭小的位置,又不会照射到人体或者脸部。

2,如何考虑UVC-LED连续工作时间及续航能力。

3,在通风口的UV-LED,冷热空气互相交替的通道,长时间的使用可能会在UVC-LED芯片的表面形成结露的可能,会导致紫外能量因穿透率的下降,导致杀菌效果打折。

解决方案:

1,对口罩通风口的杂质进行紫外线照射的老化试验,确保材质的耐久性和不会产生其它对身体有害的物质。

2,很难避免UVC-LED装在通风口后,因呼吸造成冷热交替而形成结露。可以考虑便携式的口罩杀菌设备,而不是内置式的。

这一期的《UV LED产业发展白皮书》之UV LED应用案例大探讨,大家看得过瘾不?看了各位行家的点评是否有所启发?我们明天还会继续解读新的UV LED应用案例,敬请关注!