对人体无害的紫外线-超声波联合杀毒灭菌装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种对人体无害的紫外线

【技术实现步骤摘要】
对人体无害的紫外线
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超声波联合杀毒灭菌装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种对人体无害的紫外线
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超声波联合杀毒灭菌装置及方法。

技术介绍

[0002]目前的杀毒方法虽然很多，如：化学杀毒、等离子体杀毒、微波杀毒、紫外光杀毒、超声杀毒等。然而，除了超声杀毒外，其它杀毒过程都对人体会有不同程度的危害，均不适用于在有人的场所，但超声杀毒效率太低，单独使用难以有效的阻断冠状病毒传播。
[0003]波长小于280nm的短波深紫外光简称UVC，能够高效灭活对人体有害的细菌和病毒，具有相当强的杀菌杀毒能力，但是其对人体的皮肤和眼睛的危害也大，若裸露皮肤被紫外光长期照射，会出现灼伤皮肤，严重的甚至会引发皮肤癌。同时，人的眼睛被其长期照射后，也会致使结膜和角膜发炎，严重的甚至会引发白内障。因此，传统的深紫外杀毒装置的应用十分有限，无法在人员密集的公共场所进行杀毒作业，不能够切实有效地抑制呼吸道类疾病的传染和扩散。
[0004]虽然目前也有试验已证明，在实验条件下，采用波长为220nm～230nm的紫外光可以有效的杀灭病毒和细菌，用这种光对人长期照射，也不会对人体造成损伤；但是实验中使用的病菌一般是裸露的，病菌的体积本身很小，故很容易被穿透能力小的紫外线杀灭；并且，实验条件下的光源辐照区域很小，很容易得到传播方向相同的均匀照射的纯的波长为220nm～230nm的紫外光。但是，实际传播中的病菌经常会附着在其他物质上，并通常被其他物质(如气溶胶、微尘颗粒)包裹或覆盖；根据光的直线传播原理，病菌就很容易被遮挡，使得紫外光难以到直接作用于病菌，从而造成实际运用中的病菌消杀困难，实际难以有效阻断病菌传播。
[0005]另外，虽然有很多光源可发射222nm附近的紫外，但目前实际可用于杀毒的主要是准分子激光和氯化氪准分子灯，然而准分子激光的价格昂贵，故很少采用。而氯化氪准分子灯除了发射222nm附近的紫外光，还发射对人体有害的波长在230nm～300nm的光波，因此必须滤除。但由于准分子光源的面积一般较大，发出光波的在空间的传播方向分布复杂，滤除这种光源的有害光波是很困难的，专利号为US20200234941的专利公开了一种紫外线杀菌装置，其为了在用紫外光对皮肤(手)杀毒时，消除氯化氪准分子灯发出的附加有害光，采用了非常复杂的滤光装置，使其输出光的为准直光，然后再利用222nm的干涉滤光片滤除附加有害光，该结构不但复杂，光损耗大，且由于准直困难，只能对小范围区域进行杀毒。星际光(上海)实业有限公司，公开了一种广谱消杀消毒系统，其公开了其通过百层纳米光学干涉镀膜(即采用干涉法进行滤光)对准分子灯的有害紫外光进行过滤，希望得到纯粹无害的222纳米紫外线，然而由于干涉滤光片的滤光性能随入射角变化而变化，这种滤光片只能对单一角度的有害光进行过滤，由于准分子灯源发出的紫外光向各个方向传播，分布在很大的角度范围，星际光公司直接采用干涉滤光片过滤，不但不能有效过滤有害光目的，而且还降低了杀毒光的强度，影响了杀毒效率。要直接滤除这种光源的有害光，透过杀毒光，只能采取吸收原理制成的滤光片。但要找到能够透过无害的杀毒光，滤除掉有害光的滤光片使
非常困难的，它需要解决三个问题：1、如何选择透过杀毒光的基底材料。2、如何选择对有害光吸收，而由不影响杀毒光的透过的吸收材料。3、如何将选择的基底材料和选择的吸收材料结合，形成性能稳定的吸收滤光片。
[0006]专利号为CN202010229777.0的专利申请还公开了一种防气溶胶病毒中央空调杀菌装置及空调系统，其提出了采用空气超声和紫外光联合应用于中央空调内的冠状病毒杀灭，但它的杀毒场景是无人的密闭通道内，由于不需要考虑紫外光波辐照引起的健康危害，因此它们的声源可包含穿透能力强的紫外光。同时，由于光波和声波都处在密闭腔内，都有很强的多次反射波存在，它们在通道内容易形成均衡的声波长和光波场，在杀毒时可很容易实现紫外光和空气超声的强耦合作用。但在人情况属于开放空间，由于光波和声波都没有强的反射波，只能在光波和声波重叠的区域产生耦合，由于杀毒光波对物质的穿透能力弱，它和声波的耦合只产生在物质表面，因而需要表面效应更显著的声波，因此，使用声波的频率应该更低。目前也没有关于如何使开放空间的紫外光和空气超声实现有效耦合的相关讨论。
[0007]综上所述，目前还没有一种适用于有人在的空间，并同时还能提高杀毒效果的杀毒灭菌毒装置，因此，如何实现在有人情况下对开放空间的进行高效杀毒灭菌是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种对人体无害的紫外线
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超声波联合杀毒灭菌装置及方法，以解决目前的杀毒灭菌装置不能在保证人安全的前提下，对有人所在区域进行有效地杀毒灭菌的问题。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种对人体无害的紫外线
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超声波联合杀毒灭菌装置，该装置包括超声波发生单元、紫外光发生单元和滤光单元；超声波发生单元，用于在空气中产生超声波；
[0010]紫外光发生单元，用于产生紫外光；
[0011]滤光单元，用于滤除所述紫外光发生单元向各个方向传播的对人体有害的紫外光，只允许对人体无害且能杀菌的紫外光通过；
[0012]所述经滤光单元过滤处理后的紫外光的照射区域与超声波发生单元产生的超声波共同作用于同一区域。
[0013]进一步地，所述滤光单元为设置在紫外光发生单元发出的紫外光传播路径上的紫外光吸收滤光片，所述紫外光吸收滤光片用于在透过波长为 180nm～230nm的紫外光的同时对波长高于230nm的有害紫外光进行吸收。
[0014]进一步地，所述紫外光吸收滤光片包括能够透射紫外光的基底和浸入所述基底内的紫外光吸收材料；所述基底为石英玻璃、多孔石英玻璃或能够透射紫外光的塑料制成；所述紫外光吸收材料在230nm～350nm的光谱区有吸收带，在 180nm～230nm的光谱区无吸收带。
[0015]进一步地，所述紫外光吸收滤光片包括呈透明状的透明基体以及覆盖在所述透明基体上的紫外吸收膜。
[0016]进一步地，所述紫外线光源为准分子激光或氯化氪准分子灯。
[0017]进一步地，所述超声波发生单元为大功率发射型空气超声换能器，超声波发生单元的输出声源频率为20000Hz～0.1MHz。
[0018]进一步地，当单一超声波发生单元的超声辐照面积或超声波强度小于要求时，该装置采用多个超声波发生单元与紫外线光源组合共同作用于同一区域。
[0019]进一步地，该装置还包括用于将所述紫外线光源发出的紫外光进行导向的反射板或反射罩。
[0020]进一步地，该装置还包括供电电源、控制系统以及分别与所述供电电源和紫外线光源连接的第一驱动电路以及分别与所述供电电源和超声波发生单元连接的第二驱动电路。
[0021]此外，本专利技术还提供了一种利用上述对人体无害的紫外线
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超声波联合杀毒灭菌装置进行空气杀毒灭菌本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对人体无害的紫外线
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超声波联合杀毒灭菌装置，其特征在于，包括超声波发生单元，用于在空气中产生超声波；紫外光发生单元，用于产生紫外光；滤光单元，用于滤除所述紫外光发生单元向各个方向传播的对人体有害的紫外光，只允许对人体无害且能杀菌的紫外光通过；所述经滤光单元过滤处理后的紫外光的照射区域与超声波发生单元产生的超声波共同作用于同一区域。2.根据权利要求1所述的杀毒灭菌装置，其特征在于，所述滤光单元为设置在紫外光发生单元发出的紫外光传播路径上的紫外光吸收滤光片，所述紫外光吸收滤光片用于在透过波长为180nm～230nm的紫外光的同时对波长高于230nm的有害紫外光进行吸收。3.根据权利要求2所述的杀毒灭菌装置，其特征在于，所述紫外光吸收滤光片包括能够透射紫外光的基底和浸入所述基底内的紫外光吸收材料；所述基底为石英玻璃、多孔石英玻璃或能够透射紫外光的塑料制成；所述紫外光吸收材料在230nm～350nm的光谱区有吸收带，在180nm～230nm的光谱区无吸收带。4.根据权利要求3所述的杀毒灭菌装置，其特征在于，所述紫外光吸收滤光片包括呈透明状的透明基体以及覆盖在所述透明基体上的紫外吸收膜。5.根据权利要求1或所述的杀毒灭菌装置，其特征在于，所述紫外线光源为准分子激光或氯化氪准分子灯。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王韵秋，王华，
申请(专利权)人：王治霞，
类型：发明
国别省市：