深紫外消毒灯和消毒设备的制作方法

1.本实用新型涉及消毒设备技术领域，尤其涉及一种深紫外消毒灯和消毒设备。


背景技术：

2.近年来，多种病毒或细菌层出不穷，对物流运输行业造成了广泛的影响，通常会使用紫外灯对物体表面的细菌和病毒进行消杀。在一定波段紫外光一定时间和一定强度的照射下，细菌中的脱氧核糖核酸、核糖核酸和核蛋白的链断裂，核酸和蛋白的交联破裂，从而使其失去活性。
3.相关技术中，采用汞灯产生的紫外光波段比较宽，起消杀作用的波段占比很少，且大部分光转换成了热能等，能量利用率低，使整个消毒设备体积庞大、成本高昂，且消杀能力低下、消杀效率低，难以胜任庞大的物流行业的消杀任务。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种深紫外消毒灯和消毒设备，用以解决现有技术中消毒设备产生的紫外光的能量利用率低、消杀效率低的问题。
5.本实用新型提供一种深紫外消毒灯，包括：
6.透镜，所述透镜的一侧设有沿所述透镜的长度方向延伸的凹槽，所述凹槽的底壁形成所述透镜的第一入光面，所述凹槽相对的两个侧壁分别形成所述透镜的第二入光面和第三入光面，所述透镜相背于所述凹槽的一侧设有出光面，所述第二入光面和所述出光面之间连接有第一反射面，所述第三入光面和所述出光面之间连接有第二反射面；所述第一入光面、所述第一反射面和所述第二反射面均为向所述透镜的外侧凸出的二次柱面；
7.光源，所述光源与所述第一入光面相对设置，用于向所述凹槽内发射深紫外光线；
8.所述光源发出的第一部分光线依次经所述第一入光面入射和所述出光面出射；所述光源发出的第二部分光线依次经所述第二入光面入射、所述第一反射面反射和所述出光面出射；所述光源发出的第三部分光线依次经所述第三入光面入射、所述第二反射面反射和所述出光面出射。
9.根据本实用新型提供的一种深紫外消毒灯，所述第二入光面和所述第三入光面均为朝向所述凹槽的方向凸出的二次柱面。
10.根据本实用新型提供的一种深紫外消毒灯，所述透镜的光轴与所述透镜的长度方向垂直，所述透镜在其长度方向上的中心轴与所述光轴限定出所述透镜的中轴面，所述透镜关于所述中轴面对称设置。
11.根据本实用新型提供的一种深紫外消毒灯，还包括：
12.安装件，所述安装件设有沿所述透镜的长度方向延伸的第一安装槽，所述透镜和所述光源设于所述第一安装槽，所述第一安装槽的槽口朝向所述透镜的出光侧；
13.所述第一安装槽的至少一端贯穿所述安装件，使所述透镜和所述光源能够沿所述第一安装槽的延伸方向插设于所述第一安装槽。
14.根据本实用新型提供的一种深紫外消毒灯，所述安装件远离所述第一安装槽的侧面上设有多个间隔设置的散热片。
15.根据本实用新型提供的一种深紫外消毒灯，所述第一安装槽相对的两个侧壁分别设有第一限位槽；所述透镜在所述第一安装槽的宽度方向上的两端一一对应插设于两个所述第一限位槽内，所述第一限位槽用于限制所述透镜在所述第一安装槽的宽度方向和深度方向上移动。
16.根据本实用新型提供的一种深紫外消毒灯，所述光源包括连接板和多个led灯，多个所述led灯设置于所述连接板并沿所述透镜的长度方向排布，所述连接板与所述第一安装槽的槽底连接。
17.根据本实用新型提供的一种深紫外消毒灯，所述第一安装槽的槽底设有沿所述透镜的长度方向延伸的第二安装槽，所述连接板插设于所述第二安装槽；
18.所述第二安装槽内设有限位部，所述限位部用于限制所述连接板在所述第一安装槽的宽度方向和深度方向上移动。
19.根据本实用新型提供的一种深紫外消毒灯，所述安装件具有相背的两个端面，两个所述端面均设有安装孔和定位孔，所述安装孔用于通过固定件与待安装设备连接，所述定位孔用于与待安装设备上的定位件装配连接。
20.本实用新型还提供一种消毒设备，如上述任一种深紫外消毒灯。
21.本实用新型提供的深紫外消毒灯和消毒设备，通过在深紫外光源的出光侧设置透镜，在透镜上设置凹槽以及与凹槽相背的出光面，凹槽的内壁形成三个入光面，中间的第一入光面将光源发出的中部区域的深紫外光线向出光面汇聚，两侧的第二入光面和第三入光面将光源发出的边缘区域的深紫外光线折射到对应的两个反射面，由两个反射面将光线向出光面汇聚，减小了透镜的出射光线与透镜光轴之间的夹角。从而将光源发出的发散状深紫外光线向透镜的出光面集中射出，形成片状光带作用在目标表面进行病毒消杀，充分利用了光源发出的深紫外光线，提高了能量利用率，有效提高了光强，提升了消毒灯的消杀能力。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本实用新型提供的深紫外消毒灯的横截面结构示意图之一；
24.图2是本实用新型提供的透镜在横截面上的光路示意图；
25.图3是本实用新型提供的透镜的立体光路示意图；
26.图4是本实用新型提供的深紫外消毒灯在距离目标表面200mm处的光斑图；
27.图5是本实用新型提供的深紫外消毒灯的立体结构示意图；
28.图6是本实用新型提供的深紫外消毒灯的横截面结构示意图之二；
29.图7是本实用新型提供的深紫外消毒灯中的安装件和光源的装配结构示意图。
30.附图标记：
31.100、透镜；110、凹槽；11、第一入光面；121、第二入光面；122、第三入光面；13、出光面；141、第一反射面；142、第二反射面；200、光源；21、连接板；22、led灯；300、安装件；31、第一安装槽；311、第一限位槽；312、第二安装槽；313、第二限位槽；32、散热片；33、本体；331、第一侧面；332、第二侧面；34、安装孔；35、定位孔。
具体实施方式
32.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”“第三”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。此外，“多个”的含义是两个或两个以上。说
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.下面结合图1-图7描述本实用新型的深紫外消毒灯和消毒设备。
36.如图1所示，本实用新型实施例提供的深紫外消毒灯包括透镜100和光源200。透镜100的一侧设有沿透镜100的长度方向延伸的凹槽110，凹槽110的底壁形成透镜100的第一入光面11，凹槽110相对的两个侧壁分别形成透镜100的第二入光面121和第三入光面122。透镜100相背于凹槽110的一侧设有出光面13。第二入光面121和出光面13之间连接有第一反射面141，第三入光面122和出光面13之间连接有第二反射面142。第一入光面11、第一反射面141和第二反射面142均为向透镜100的外侧凸出的二次柱面。光源200与第一入光面11相对设置，用于向凹槽110内发射深紫外光线。
37.光源200发出的第一部分光线依次经第一入光面11入射和出光面13出射。光源200发出的第二部分光线依次经第二入光面121入射、第一反射面141反射和出光面13出射。光源200发出的第三部分光线依次经第三入光面122入射、第二反射面142反射和出光面13出射。
38.其中，光源200可嵌设于凹槽110内；或者，光源200与透镜100通过粘接件粘接固定；或者，透镜100和光源200通过其他结构件实现相对位置固定。光源200可采用深紫外led灯，用于发出波段为250nm~280nm的深紫外光线。光源200发出的发散状深紫外光线照射到凹槽110内。
39.参见图2，第一部分光线从第一入光面11入射，并在二次柱面结构的第一入光面11的折射作用下向出光面13汇聚，然后从出光面13射出。第二部分光线从第二入光面121入射到透镜100内，并在二次柱面结构的第一反射面141的反射作用下朝向出光面13汇聚，然后从出光面13射出。第三部分光线从第三入光面122入射到透镜100内，并在二次柱面结构的第二反射面142的反射作用下朝向出光面13汇聚，然后从出光面13射出。
40.本实用新型实施例提供的深紫外消毒灯，通过在深紫外光源200的出光侧设置透镜100，在透镜100上设置凹槽110以及与凹槽110相背的出光面13，凹槽110的内壁形成三个入光面，中间的第一入光面11将光源200发出的中部区域的深紫外光线向出光面13汇聚，两侧的第二入光面121和第三入光面122将光源200发出的边缘区域的深紫外光线折射到对应的两个反射面，由两个反射面将光线向出光面13汇聚，减小了透镜100的出射光线与透镜100光轴之间的夹角。如图4所示，本实用新型提供的深紫外消毒灯能够将光源200发出的发散状深紫外光线向透镜100的出光面13集中射出，形成片状光带作用在目标表面上进行病毒消杀，充分利用了光源200发出的深紫外光线，提高了能量利用率，有效提高了光强，提升了消毒灯的消杀能力。
41.可以理解的是，第一反射面141和第二反射面142为全反射面。可根据led的发射光特点，通过对第一入光面11、第一反射面141和第二反射面142的二次柱面形态的优化，以及对第二入光面121和第三入光面122的形态的优化，使入射到透镜100的深紫外光线能够在透镜100的宽度方向上尽量向透镜100的光轴靠拢。如此，可以使消毒灯在透镜100光轴方向上较长距离范围内均保持一定的光强，保证其在较长距离范围内均具有一定的消杀能力。实际应用中，可根据不同的应用场景，设计不同外形尺寸的透镜100。
42.进一步地，本实用新型一些实施例中，第二入光面121和第三入光面122均为朝向凹槽110的方向凸出的二次柱面。光源200发出的第二部分光线在二次柱面结构的第二入光面121的折射作用下向第一反射面141汇聚，使第一反射面141能够接收到更多的光线，从而向出光面13汇聚更多的光线。同样的，光源200发出的第三部分光线在二次柱面结构的第三入光面122的折射作用下向第二反射面142汇聚，使第二反射面142能够接收到更多的光线，从而向出光面13汇聚更多的光线。
43.本实施例通过将第二入光面121和第三入光面122设置为向凹槽110的方向凸出的二次柱面，能够将光源200发出的更多的深紫外光光线向出光面13汇聚，进一步提高能量利用功率和消毒灯的消杀能力。
44.本实用新型一些实施例中，透镜100的光轴与透镜100的长度方向垂直。如图3所示，透镜100在其长度方向上的中心轴y与透镜100的光轴x限定出透镜100的中轴面，透镜100关于该中轴面对称设置。即第一入光面11关于该中轴面对称设置，第二入光面121和第三入光面122关于该中轴面对称设置，第一反射面141和第二反射面142关于该中轴面对称设置，出光面13关于该中轴面对称设置。如此，只要将光源200的中心设置于透镜100的中轴面上，即可获得相对透镜100的中轴面对称的片状光阑，方便光源200和透镜100的定位，且便于安装消毒灯时确定消毒灯的出光方向。
45.如图5所示，本实用新型实施例提供的深紫外消毒灯还包括安装件300。安装件300设有沿透镜100的长度方向延伸的第一安装槽31。透镜100和光源200设于第一安装槽31，第一安装槽31的槽口朝向透镜100的出光侧。
46.可以理解的是，第一安装槽31为与透镜100长度相当的条形槽体结构。透镜100的出光面13与第一安装槽31的槽口相对应，透镜100的第一入光面11与第一安装槽31的槽底相对应。光源200发射出的发散光通过凹槽110内的三个入光面入射到透镜100后从第一安装槽31的槽口射出。
47.其中，第一安装槽31的至少一端贯穿安装件300，使透镜100和光源200能够沿第一
安装槽31的延伸方向插设于第一安装槽31，即透镜100和安装件300沿第一安装槽31的长度方向插接配合。
48.如图1所示，安装件300在第一安装槽31的延伸方向上具有相背的两个端面，第一安装槽31至少贯穿其中的一个端面。将透镜100和光源200安装于安装件300时，可从与第一安装槽31相连通的一个端面将透镜100和光源200插设入第一安装槽31，实现透镜100、光源200和安装件300的便捷装配。
49.可选地，安装件300在透镜100的长度方向上的端面为平面，使多个安装件300能够沿透镜100的长度方向拼接，从而实现对深紫外消毒灯输出的片状光带宽度的调整，实现对距离更远的目标表面的消杀，满足不同的消杀目的要求，通用性强、适用性广。
50.可选地，透镜100在其长度方向上的端面也为平面且与安装件300的端面平齐，使安装件300拼接的同时实现透镜100的拼接，避免相邻透镜100之间存在缝隙。
51.作为一具体示例，设计透镜100的出光面13在透镜100的宽度方向上的尺寸是20mm，以单个led灯为光源以1w功率输出，形成如图3所示的片状光带。从图4的能量分布看，片状光带在接收面上的光斑宽度约20mm，且光能分布较均匀。接收面上收到的能量为0.25657w，该单led光强输出能量为0.0128285w/cm2（计算公式0.25657w/（100mm
×
20mm））。通过增多led数量，对各种病毒/细菌的消杀情况如下表1所示。从表1中可以看出，该深紫外消毒灯能够实现对这些病毒的轻松消杀。
52.表1：深紫外led对各种病毒/细菌的消杀情况
[0053][0054]
进一步地，如图5和图7所示，安装件300远离第一安装槽31的侧面上设有多个间隔设置的散热片32。具体地，安装件300包括本体33和多个散热片32。本体33具有相背的第一侧面331和第二侧面332。第一安装槽31设于第一侧面331，散热片32设于第二侧面332并向远离本体33的方向延伸。本体33和散热片32可一体成型。光源200工作时产生的热量能够通过本体33和透镜100传导至散热片32，由散热片32将热量散出。
[0055]
进一步地，如图7所示，第二侧面332包括第一表面以及分别连接于第一表面两侧的第二表面和第三表面。第一表面与第一入光面11相对应，第二表面与第一反射面141相对应，第三表面与第二反射面142相对应。第一表面、第二表面和第三表面均连接有散热片32。本实施例能够在一定安装件300尺寸一定的情况下，增大散热片32的尺寸，从而增大安装件
300与空气的接触面积，提高换热效率。
[0056]
进一步的，本体33在第一安装槽31的长度方向的两侧分别设有向第一安装槽31的宽度方向延伸的延伸部，延伸部上也设有多个散热片32，以增大安装件300的散热面积。
[0057]
可选地，多个散热片32与透镜100的中轴面平行设置。可选地，多个散热片32相对透镜的中轴面相互对称设置。
[0058]
可选地，光源200的出光面位于凹槽110内，使得光源200发出的全部光线能够进入透镜100，以通过透镜100聚集更多的深紫外光线，提高消毒灯的光强。
[0059]
如图6所示，本实用新型一些实施例中，第一安装槽31相对的两个侧壁分别设有第一限位槽311。透镜100在第一安装槽31的宽度方向上的两端一一对应插设于两个第一限位槽311内，第一限位槽311用于限制透镜100在第一安装槽31的宽度方向和深度方向上移动。
[0060]
可以理解的是，第一限位槽311沿透镜100的长度方向延伸。将透镜100沿第一安装槽31的延伸方向插入第一安装槽31时，同时将透镜100在第一安装槽31宽度方向上的两端对应插设于两个第一限位槽311内，使透镜100相对安装件300只有沿透镜100长度方向的自由度。
[0061]
具体地，第一反射面141和出光面13相连形成透镜100在第一安装槽31宽度方向上的第一端，第二反射面142和出光面13相连形成透镜100在第一安装槽31的宽度方向上的第二端。第一端和第二端一一对应插设于两个第一限位槽311内。
[0062]
其中一个第一限位槽311的相对两个侧壁分别与第一反射面141和出光面13相接触，另一个第一限位槽311的相对两个侧壁分别与第二反射面142和出光面13相接触，防止透镜100在第一限位槽311内沿第一安装槽31的宽度方向晃动。
[0063]
如图7所示，本实用新型一些实施例中，光源200包括连接板21和多个led灯22。多个led灯22设置于连接板21并沿透镜100的长度方向排布。连接板21与第一安装槽31的槽底连接。本实施例通过将多个led灯沿透镜100的长度方向排布于连接板21，形成沿透镜100的长度方向延伸的灯条，可方便光源200和安装件300的组装以及对led灯的定位。
[0064]
可选地，多个led灯22在连接板21上均匀间隔设置，使消毒灯能够在透镜100的长度方向上的光强分布更为均匀。
[0065]
可选地，连接板21靠近led灯22的一面设为反光面，通过该反光面将部分光线向凹槽110内反射，减少光线损失，提高消毒灯的光强。
[0066]
如图6和图7所示，本实用新型一些实施例中，第一安装槽31的槽底设有沿透镜100的长度方向延伸的第二安装槽312。连接板21插设于第二安装槽312。其中，第二安装槽312内设有限位部，限位部用于限制连接板21在第一安装槽31的宽度方向和深度方向上移动。
[0067]
可以理解的是，第二安装槽312是第一安装槽31的一部分且沿透镜100的长度方向延伸，其至少一端贯穿安装件300，使连接板21能够沿第一安装槽31的延伸方向插设于第二安装槽312。将光源200安装于安装件300时，可从与第二安装槽312相连通的一个端面将连接板21插设于第二安装槽312内。
[0068]
具体地，如图6所示，限位部为第二安装槽312相对的两个侧壁上设置的第二限位槽313。连接板21在第一安装槽31宽度方向上的两端对应插设于两个第二限位槽313内。第二安装槽312用于限制连接板21在第一安装槽31的宽度方向和深度方向上移动。
[0069]
将光源200与安装件300装配时，将连接板21插入第二安装槽312时，同时将连接板
21在第一安装槽31宽度方向上的两端对应插设于两个第二限位槽313内，使连接板21相对安装件300只有沿透镜100长度方向的自由度。可选地，第二安装槽312为t型槽或v型槽。
[0070]
需要说明的是，限位部还可以为其他结构形式，比如为凸设于第二安装槽312的相对两个侧壁上的限位块。连接板21在第一安装槽31的宽度方向上限位于第二安装槽312的两个侧壁之间，连接板21在第一安装槽31的深度方向上限位于第二安装槽312的槽底和限位块之间。
[0071]
安装件300具有相背的两个端面，如图6所示，本实用新型一些实施例中，两个端面均设有安装孔34和定位孔35。安装孔34用于通过固定件与待安装设备连接。定位孔35用于与待安装设备上的定位件装配连接。
[0072]
可选地，安装孔34为内螺纹孔，固定件为螺钉。待安装设备设有两个安装板，消毒灯设于两个安装板之间，安装件300相背的两个端面与两个安装板一一相对设置。两个安装板上分别设有与定位孔35相对应的定位柱，以及与安装孔34相对应的装配孔。可选地，安装件300的每个端面上均设有两个安装孔34和两个定位孔35。
[0073]
安装消毒灯时，可先使待安装设备上的定位柱插设于安装件300上对应的定位孔35内，对消毒灯进行初步定位，使安装件300两端的安装孔34与待安装设备上对应的装配孔相对，然后将螺钉穿设于对应的装配孔和安装孔34，使安装件300连接于安装板。
[0074]
本实用新型实施例还提供一种消毒设备，该消毒设备包括上述任一实施例所述的深紫外消毒灯。该消毒设备可以为任意需要深紫外消毒的设备。例如，该消毒设备为隧道机，隧道机设有隧道以及穿过隧道的输送带。深紫外消毒灯设于隧道内且沿输送带的宽度方向设置。深紫外消毒灯的出光面朝向输送带，在输送带运动过程中，深紫外消毒灯发射出来的汇集的深紫外光线对输送带上的物品进行消毒。
[0075]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。