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使用LED進行消毒殺菌

2020-08-26
來源:與非網(wǎng)
關鍵詞: LED 紫外線消毒

COVID-19 的大流行提高了大眾對紫外線消毒的認識,這也反映在市場上越來越多的基于 LED 的產品上。紫外線可用于消毒空氣、水和各種物體的表面,國際紫外線協(xié)會(IUVA)表示,它可以幫助減輕傳播 COVID-19 病毒的風險。

 

紫外線分為幾個范圍(圖 1)。UV-A 或黑光范圍從 315~400nm,用于諸如光穩(wěn)定性測試、固化(curing)、光療、防蟲器和曬黑床的應用,長時間暴露于 UV-A 會導致皮膚曬黑和過早老化。

 

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圖 1 紫外線分為幾個范圍。

 

波長范圍在 280~315nm 的 UV-B 是危險的。因為長時間暴露在 UV-B 下,與皮膚癌、皮膚老化和白內障的發(fā)生有關,商業(yè)應用包括醫(yī)學中的養(yǎng)護和光療。

 

200~280nm 范圍內的波長則為 UV-C。該紫外線波段與皮膚癌無關,因為光子不會很深地滲透到皮膚中,但是根據(jù) IUVA 的研究,暴露在 UV-C 中會導致如嚴重的燒傷一般的皮膚不適,并損害眼睛的視網(wǎng)膜。UV-C 光子還可以與微生物中的 RNA 和 DNA 分子相互作用,從而有效地破壞它們??砂l(fā)出 UV-C 的汞蒸氣燈(Mercury vapor lamps)已經(jīng)用于消毒數(shù)十年了,但是,與其他形式的照明一樣,已經(jīng)過渡到使用 LED 光源的產品。

 

健康專家認為,COVID-19 的主要傳播方式是透過接觸空氣中或物體表面上的呼吸道飛沫。當前可用、基于 LED 的殺菌消毒產品主要用于表面消毒,隨著這些設備市場的擴大,最有可能會推出更先進的空氣消毒系統(tǒng)??捎卯a品具有適用于其他類型 LED 照明的優(yōu)勢:外形小巧,易于與在場傳感器(occupancy sensor)等其他設備整合,以及低功耗要求。但是這些產品往往更昂貴,且在實際時間內可以處理的表面積范圍將有更多限制。

 

轉向使用 LED 的最初關注點是,與現(xiàn)有的汞蒸氣燈相比 LED 壽命明顯縮短。但是,這種擔憂是基于對諸如密封凈化系統(tǒng)之類傳統(tǒng)應用中的連續(xù)操作的評估,并未考慮到可以(有時必須)間歇使用殺菌產品。與所有 LED 一樣,UV-C LED 幾乎可以無限循環(huán),而不會對光輸出產生不利影響;另外,汞蒸氣燈需要幾分鐘的預熱時間才能達到最大光輸出,LED 產品幾乎可以瞬間達到滿輸出水平。此外,與汞蒸氣燈不同,基于 LED 的產品僅能提供最佳結果所需的波長,而不會以無效波長的形式浪費能量。

 

一般而言,殺菌照明產品的另一個問題是產品安全性和性能要求驗證。根據(jù) Intertek 電氣業(yè)務領域商業(yè)基礎設施全球總監(jiān) Carl Bloomfield 稱,他們的產品評估集中在亮度參數(shù)、殺菌聲明驗證,安全合規(guī)性,以及適用的 EMC 上。標準開發(fā)機構已經(jīng)開始著手測試標準的工作,但是標準尚不存在,因此 Intertek 依靠其產業(yè)和技術專長來設計針對特定產品及其預期應用的評估協(xié)議。安全合規(guī)性可能特別復雜,因為取決于產品及其預期用途,它包括火災、觸電、機械風險、光學危害、紫外線輸出和臭氧排放。

 

除了使用紫外線進行消毒的產品以外,還有一種相對較新的產品系列問世,稱為「可見光消毒(VLD)」。 這些產品使用的 LED 發(fā)出的靛藍(藍紫色)波長,人體長時間暴露其下是安全的,從而能夠持續(xù)消除對這些波長敏感的細菌。

 

VLD 產品通常作為永久照明實現(xiàn)的一部分安裝在一個空間中,有時與用于一般照明的白光源結合使用。值得注意的是,VLD 消毒并非對所有細菌都有效,且對病毒完全無效。

 

根據(jù) Research and Markets 的研究,紫外線消毒設備的市場在未來 5 年預計將以超過 12%的年復合成長率成長?;?LED 的產品由于使用壽命長和能效高,預計將扮演推動市場成長的重要角色。


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