作為新興利基市場(chǎng)之一，UV LED熱度逐年增加。近年來(lái)，越來(lái)越多廠商加入U(xiǎn)V LED研發(fā)陣營(yíng)，積極擴(kuò)大布局以搶占更多市場(chǎng)份額。LEDinside《2019 深紫外線 LED 應(yīng)用市場(chǎng)報(bào)告- 殺菌、凈化與水處理市場(chǎng)》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(yíng)收雖達(dá)不到預(yù)期的爆發(fā)式增長(zhǎng)，但也實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的增長(zhǎng)。
UV LED的應(yīng)用場(chǎng)景非常廣泛，LEDinside認(rèn)為，除了UVA工業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)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(lái)五年（2019-2023）UV LED市場(chǎng)的主要成長(zhǎng)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(wèn)題。
杭州慧億科技有限公司針對(duì)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(lái)設(shè)計(jì)高性能的UVC LED模組解決方案。
據(jù)慧億科技研發(fā)中心負(fù)責(zé)人孟楠博士介紹，殺菌率由三個(gè)參數(shù)決定，依次為UVC LED功率、UVC LED波長(zhǎng)和UVC LED殺菌時(shí)間。
慧億科技研發(fā)中心負(fù)責(zé)人孟楠博士
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(jiàn)，模組殺菌率和UVC LED的波段也直接相關(guān)。然而，目前市場(chǎng)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。
孟楠博士指出，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(guò)殺菌時(shí)間來(lái)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(wèn)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(lái)說(shuō)，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(duì)LED焊盤(pán)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(duì)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，慧億科技在凈水殺菌、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(duì)殺菌前后菌落總數(shù)的數(shù)量對(duì)比來(lái)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(duì)殺菌后凈水中殘余的菌落總數(shù)來(lái)定義，以國(guó)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。
慧億科技針對(duì)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(jí)換代的殺菌需求。
據(jù)悉，2018年，慧億科技出貨超過(guò)100萬(wàn)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(guó)內(nèi)國(guó)外)。
此外，慧億科技針對(duì)廚房冷熱水場(chǎng)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(duì)流速6-8L/min應(yīng)用場(chǎng)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(jí)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(shì)。
據(jù)了解，廚房冷熱水應(yīng)用場(chǎng)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(chǎng)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(wú)法針對(duì)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(chǎng)，導(dǎo)致使用便捷性不夠。
為應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題，慧億科技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(jiǎn)單方便。
慧億科技默默地深耕在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。（文：LEDinside Janice）
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