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作為新興利基市場之一,UV LED熱度逐年增加。近年來,越來越多廠商加入U(xiǎn)V LED研發(fā)陣營,積極擴(kuò)大布局以搶占更多市場份額。LEDinside《2019深紫外線LED應(yīng)用市場報(bào)告-殺菌、凈化與水處理市場》報(bào)告顯示,2018年,受全球經(jīng)濟(jì)大環(huán)境影響, UV LED廠商營收雖達(dá)不到預(yù)期的爆發(fā)式增長,但也實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的增長。
UV LED的應(yīng)用場景非常廣泛,LEDinside認(rèn)為,除了UVA工業(yè)應(yīng)用市場以外,UVC在表面殺菌、空氣殺菌凈化、靜止水殺菌、流動(dòng)水殺菌的應(yīng)用將成為未來五年(2019-2023)UV LED市場的主要成長動(dòng)能。凈水殺菌、表面殺菌、空氣殺菌及一些特殊殺菌四大領(lǐng)域?qū)V LED模組的要求各不相同,但主要皆涉及殺菌率、壽命周期和安全性問題。
深圳高飛捷科技有限公司針對UVC LED產(chǎn)品的殺菌率、壽命及安全性三個(gè)方面,從功率、波段和模組結(jié)構(gòu)角度來設(shè)計(jì)高性能的UVC LED模組解決方案。
據(jù)高飛捷技研發(fā)中心負(fù)責(zé)人介紹,殺菌率由三個(gè)參數(shù)決定,依次為UVC LED功率、UVC LED波長和UVC LED殺菌時(shí)間。
UVC LED功率直接影響殺菌效率,若流水模組要實(shí)現(xiàn)99.99%甚至更高的殺菌率,殺菌功率需要滿足更高的要求。此外,每一顆LED波段不一樣,其功率也有所不同。數(shù)據(jù)顯示,殺菌率受LED波段的影響。例如,從273到281的波段,殺菌率逐漸下降。由此可見,模組殺菌率和UVC LED的波段也直接相關(guān)。然而,目前市場上可供選擇的波段不多,因此,只能在功率上提供更多的選擇。
高飛捷指出,殺菌率有三個(gè)決定因素,其本質(zhì)是一個(gè)能量的吸收,能量及功率均不同時(shí),可以通過殺菌時(shí)間來控制,而時(shí)間則涉及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。一般情況下,模組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以散熱為導(dǎo)向。
據(jù)介紹,大功率模組和低功率模組都面臨光電轉(zhuǎn)化效率低的問題,導(dǎo)致UVC LED消耗的電能有95%以上是以熱的方式散發(fā)出去,散熱設(shè)計(jì)不好會(huì)極大影響模組壽命。因此,模組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以散熱優(yōu)先為原則。
具體來說,LED芯片的結(jié)溫需要控制在85攝氏度以下。一方面,選擇熱阻最小的LED燈珠基板。另一方面,對LED焊盤設(shè)計(jì)進(jìn)行一些特殊規(guī)劃,擴(kuò)大其敷銅面積,以達(dá)到更好的散熱效果。同時(shí),在殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模組殼體設(shè)計(jì)上,避免密閉空間,促進(jìn)空氣對流。此外,充分利用一些額外的散熱裝置,兼顧體積、散熱、經(jīng)濟(jì)性和模組的應(yīng)用環(huán)境。
目前,高飛捷在凈水殺菌、空氣殺菌領(lǐng)域都做出了一些成效。
在凈水領(lǐng)域,殺菌效果可以從兩個(gè)方面體現(xiàn)。其一是針對殺菌前后菌落總數(shù)的數(shù)量對比來定義,即殺菌率(殺菌率=殺菌后菌落總數(shù)/原始水中的菌落總數(shù)x100%)。通常殺菌率的要求是99.99%-99.9999%。其二是針對殺菌后凈水中殘余的菌落總數(shù)來定義,以國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB5749-85為指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn),目前規(guī)定的凈水出水口菌落總數(shù)低于100cfu/ml。
高飛捷針對現(xiàn)有家用及商用凈水器,分別提供符合客戶殺菌效果要求的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)UVC LED殺菌解決方案。首先,慧億科技采用的凈化模塊LED,兼顧使用效果、使用壽命及使用成本。同時(shí),提供日系、韓系、臺(tái)系三種選擇,波段采用265-275nm。另外,產(chǎn)品搭配專利的散熱與光學(xué)設(shè)計(jì),將LED的效能提升到最高,滿足客戶產(chǎn)品升級換代的殺菌需求。
據(jù)悉,2018年,高飛捷出貨超過100萬套的UV-C LED模組,預(yù)計(jì)今年凈水領(lǐng)域可以大量穩(wěn)定出貨(國內(nèi)國外)。
此外,高飛捷針對廚房冷熱水場合推出了多款使用不銹鋼外筒的方案。根據(jù)客戶的殺菌要求及預(yù)算,使用多顆265-275nm的大功率LED,針對流速6-8L/min應(yīng)用場合,提供相應(yīng)的產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)90%-99.99%不等的殺菌效果。模組整體采用304食品級不銹鋼,在安全、環(huán)保及耐壓方面具有極大的應(yīng)用優(yōu)勢。
據(jù)了解,廚房冷熱水應(yīng)用場合相比于飲用凈水,流速要遠(yuǎn)大于一般飲用水凈水器,一般在6L/min以上,目前主要是外銷市場提出這方面的需求。
空氣殺菌方面,主要是空調(diào)搭配殺菌功能的應(yīng)用。孟楠博士指出,空調(diào)產(chǎn)品一般應(yīng)用在封閉的環(huán)境空間,由于缺乏新風(fēng)換氣措施,且環(huán)境溫度通常在18-30攝氏度之間,為細(xì)菌病毒大量繁殖提供了最適宜的環(huán)境,容易導(dǎo)致使用人員,尤其是老人兒童等易感人群的反復(fù)感染?,F(xiàn)有的殺菌方式或時(shí)效性不強(qiáng),或無法針對所有種類的細(xì)菌病毒進(jìn)行廣譜殺菌,或因殺菌時(shí)需要人員不在場,導(dǎo)致使用便捷性不夠。
為應(yīng)對這些問題,高飛捷推出了體積小的空調(diào)殺菌模組,能夠直接整合于家用空調(diào)的進(jìn)風(fēng)口附近,其專利光學(xué)設(shè)計(jì)充分利用UV光, 可以與空調(diào)器聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)凈化,且安全性高,應(yīng)用簡單方便。
高飛捷默默地深耕在UVC LED模塊設(shè)計(jì)生產(chǎn), 致力提供高效符合客戶需求的產(chǎn)品, 在2019集邦咨詢?nèi)騏V LED產(chǎn)業(yè)研討會(huì)上一次性展出,深受其他與會(huì)者的注目。
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