การประยุกต์ใช้ผลิตภัณฑ์ฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตในด้านสาธารณสุขและการป้องกันการแพร่ระบาด

โหมดการใช้งานทั่วไปของ UV LED

ฆ่าเชื้อในอากาศบนรถไฟความเร็วสูง

การขนส่งทางรถไฟได้กลายเป็นรูปแบบการเดินทางที่สำคัญที่สุดรูปแบบหนึ่งของเรา อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสภาพแวดล้อมที่ค่อนข้างปิดและช่องว่างที่มีประชากรหนาแน่น เราจึงติดเชื้อแบคทีเรียและไวรัสและการติดเชื้อร่วมกันได้ง่ายมาก ดังนั้นการฆ่าเชื้อในอากาศสำหรับการขนส่งทางรางจึงมีประสิทธิภาพในการสกัดกั้นการแพร่กระจายของไวรัสและแบคทีเรีย และลดการแพร่กระจายของไวรัสและแบคทีเรีย ความเสี่ยงของการติดเชื้อเป็นสิ่งสำคัญ

ในปี 2020 สถาบันวิจัยเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ Zhongke Lu'an และ CRRC Group ได้ลงนามข้อตกลงความร่วมมือเชิงกลยุทธ์ ทั้งสองฝ่ายร่วมมือกันเพื่อหารือเกี่ยวกับการติดตั้งและทดลองใช้อุปกรณ์ฆ่าเชื้อ UVC LED บนรถรางความเร็วสูงบางรุ่น นี่จะเป็นการใช้การฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตแบบลึกในประเทศเป็นครั้งแรก ฉากการขนส่งทางรถไฟ ปัจจุบันโครงการได้ดำเนินการติดตั้งและทดสอบระบบตัวอย่างเสร็จเรียบร้อยแล้ว

ผลิตภัณฑ์หลักในโครงการนี้คือโมดูลฆ่าเชื้อด้วย UVC LED มีการติดตั้งโมดูลการฆ่าเชื้อที่ช่องรับอากาศและช่องระบายอากาศกลับของเครื่องปรับอากาศในช่องรางรถไฟความเร็วสูง โครงการนี้จะจำลองการไหลของอากาศที่ช่องลมเข้าและช่องระบายอากาศกลับ และออกแบบโครงสร้าง การกระจายแสง และปริมาณของโมดูลการฆ่าเชื้อบนพื้นฐานนี้ หลังจากการทดสอบและคำนวณการใช้ตัวอย่าง ผลการใช้งานเฉพาะมีดังนี้: ความเร็วลมเข้าของเครื่องปรับอากาศคือ 3.7m/s และความเร็วลมของช่องระบายอากาศกลับคือ 3.0m/s % คืออากาศภายนอกรถ แต่ละส่วนของท่ออากาศเข้าใช้หลอด LED UVC 4 ดวงสำหรับการฆ่าเชื้อ และพลังงานแสงของหลอดไฟแต่ละดวงคือ ≥500mW ซึ่งคำนวณจากปริมาณรังสีอัลตราไวโอเลตที่จำเป็นในการฆ่า Staphylococcus albicans 90% โดยใช้เวลาประมาณ 20 นาทีจึงจะเสร็จสมบูรณ์ การฆ่าเชื้อในอากาศในห้องโดยสารทั้งหมด แต่ละลมกลับ ถนนใช้หลอด LED UVC 3 หลอดสำหรับฆ่าเชื้อ และพลังงานแสงของแต่ละหลอด ≥500mW ขึ้นอยู่กับปริมาณรังสีอัลตราไวโอเลตที่จำเป็นในการฆ่า Staphylococcus albicans 90% ใช้เวลาประมาณ 33 นาทีในการฆ่าเชื้อในอากาศทั้งช่อง

แอปพลิเคชั่นโมดูลฆ่าเชื้อเครื่องปรับอากาศ

โครงงานนี้จะใช้โมดูลการฆ่าเชื้อและฆ่าเชื้อด้วย UV LED ในระบบปรับอากาศในครัวเรือน ส่วนประกอบสำคัญของโมดูลการฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตแบบลึกทั้งหมดผลิตขึ้นในประเทศ ผลิตโดยบริษัทชิปอัพสตรีม UV Shanxi Zhongke Lu'an UV Optoelectronics Technology Co., Ltd. บริษัทบรรจุภัณฑ์กลางน้ำ Shanxi Huawei UV Semiconductor Technology Co., Ltd. และบริษัทโมดูล Qingdao Haidawei Health Technology Co., Ltd. . ร่วมพัฒนาโดย Haier บริษัท เครื่องใช้ในบ้านปลายทาง

โมดูลการฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตแบบลึกนี้มักใช้ใน"Thor" ชุดเครื่องปรับอากาศ Haier เมื่อเครื่องปรับอากาศทำงาน ผู้ใช้จะเปิดใช้งานโมดูลฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตในตัวผ่านปุ่มตรวจสุขภาพบนรีโมทคอนโทรลเพื่อฆ่าเชื้อในอากาศภายในอาคาร

นอกจากนี้&ใหม่ quot;Jinxin Guardian" หุ่นยนต์ที่เพิ่งเปิดตัวโดย Zhongke Lu'an มาพร้อมกับโมดูลฆ่าเชื้อ LED อัลตราไวโอเลตลึกที่พัฒนาโดย Zhongke Lu'an ด้วย photocatalyst ของ UVA +, ตัวกรองประสิทธิภาพสูงและเทคโนโลยีอื่น ๆ มันสามารถบรรลุความสามารถในการฆ่าเชื้อในอากาศในพื้นที่ขนาดใหญ่ 500-1000㎡/ h' ในปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์ได้รับใบรับรองสุขาภิบาลบนแพลตฟอร์มบริการข้อมูลการจัดเก็บข้อมูลออนไลน์ของผลิตภัณฑ์ฆ่าเชื้อแห่งชาติ สามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในพื้นที่ขนาดใหญ่ เช่น สนามบิน สถานีรถไฟความเร็วสูง สนามกีฬาขนาดใหญ่ ศูนย์การประชุม และศูนย์ราชการ โปรแกรมฆ่าเชื้อในอากาศ

การฆ่าเชื้อและการฆ่าเชื้อในสินค้าอุปโภคบริโภค

ในปัจจุบัน สินค้าอุปโภคบริโภคส่วนบุคคลและของใช้ในครัวเรือนเป็นที่นิยมใช้มากที่สุดสำหรับการฆ่าเชื้อและฆ่าเชื้อด้วย UV LED รวมถึงรูปแบบที่หลากหลาย เช่น ชุดอุปกรณ์ฆ่าเชื้อ ถ้วยฆ่าเชื้อ และกล่องแปรงสีฟัน สถานการณ์การใช้งานมีมากขึ้น ตั้งแต่ชุดฆ่าเชื้อ ผลิตภัณฑ์สำหรับแม่และเด็ก ไฟฉายฆ่าเชื้อ UVC ไปจนถึงเครื่องกรองน้ำ UVC หุ่นยนต์ฆ่าเชื้อ UVC ฯลฯ คาดว่าการฆ่าเชื้อ การทำหมัน และการทำให้บริสุทธิ์ด้วย LED อัลตราไวโอเลตแบบลึกจะค่อยๆ พัฒนาขึ้นจากฟังก์ชันเพิ่มเติมที่สูง ไปจนถึงเครื่องใช้ในบ้าน เครื่องใช้ในบ้าน ฯลฯ ฟังก์ชันมาตรฐานในห้องครัวและห้องน้ำ เครื่องใช้ไฟฟ้า ยานยนต์ และการใช้งานอื่นๆ ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง รวมกับฟังก์ชันเสริม เช่น เสียงอัจฉริยะ การตรวจจับอินฟราเรด รีโมทคอนโทรล การรู้จำทิศทาง การตรวจจับแสงออก ฯลฯ เพื่อปรับปรุงความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ LED UVC และปรับกระบวนการใช้ผลิตภัณฑ์ให้เหมาะสม

ปัญหาหลัก

เทคโนโลยีหลักต้องถูกทำลาย

เนื่องจากระดับปัจจุบันของชิป UVC LED และเทคโนโลยีอุปกรณ์ยังคงต้องได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติม ประสิทธิภาพการแผ่รังสีแสงยังคงต่ำ ส่งผลให้ราคาของผลิตภัณฑ์ UV LED มีผลเช่นเดียวกันโดยทั่วไปคือ 2-5 เท่าของหลอดปรอท แอพพลิเคชั่นที่ใช้พลังงานต่ำบางตัวสามารถตอบสนองความต้องการได้ . ดังนั้น การประยุกต์ใช้และส่งเสริมผลิตภัณฑ์ฆ่าเชื้อและฆ่าเชื้อด้วย UV LED ก่อนอื่นจึงขึ้นอยู่กับการปรับปรุงระดับทางเทคนิคต่อไป ระดับเฉลี่ยของประสิทธิภาพควอนตัมภายนอก UVC LED อยู่ที่ประมาณ 1-3% และประสิทธิภาพควอนตัมภายนอกของ BOLB' อยู่ที่ประมาณ 6.5% เมื่อเทียบกับไฟ LED สีน้ำเงินที่ใช้ GaN ที่โตเต็มที่และ LED ใกล้อัลตราไวโอเลตที่ใช้ AlGaN พลังงานแสงออกและประสิทธิภาพควอนตัมของ LED UVC ยังห่างไกลจากความพึงพอใจ มีความจำเป็นเร่งด่วนสำหรับแหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตโซลิดสเตตแบบลึกกำลังสูง

ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีและเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ UVC LED เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพการแผ่รังสีแสงและอายุการใช้งานของอุปกรณ์ และวัสดุและรูปแบบบรรจุภัณฑ์อนินทรีย์ความหนาแน่นสูงมีแนวโน้มการพัฒนา วัสดุและรูปแบบบรรจุภัณฑ์ LED สีน้ำเงินโดยทั่วไปเหมาะสำหรับบรรจุภัณฑ์ UVA LED แต่พื้นผิวเซรามิก บรรจุภัณฑ์อนินทรีย์ บรรจุภัณฑ์ที่ปิดสนิท และการปรับปรุงการกระจายความร้อนและประสิทธิภาพการสกัดแสงสำหรับ LED UVC เป็นจุดโฟกัสและทิศทางการพัฒนาของอุตสาหกรรม

แผนการสมัครยังไม่ครบกำหนด

โครงการเทคโนโลยี UVC LED สำหรับการฆ่าเชื้อและการฆ่าเชื้อยังไม่ครบกำหนด และข้อมูลแอปพลิเคชันจำเป็นต้องสะสมเพิ่มเติม แหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตทั่วไปที่ใช้สำหรับการฆ่าเชื้อและฆ่าเชื้อมีความยาวคลื่นคงที่ (253.7 นาโนเมตร) และการกระจายแสงเชิงพื้นที่ของแหล่งกำเนิดแสงมีความสม่ำเสมอ UVC LEDs มีหลักการเปล่งแสงที่แตกต่างจากหลอดปรอทอัลตราไวโอเลตแบบดั้งเดิม รูปร่างของแหล่งกำเนิดแสง ความยาวคลื่นสูงสุด การกระจายสเปกตรัม การกระจายเชิงพื้นที่ ไดรฟ์ของพาวเวอร์ซัพพลาย ความต้องการการกระจายความร้อน การกระจายแสงทุติยภูมิ และระบบการใช้งานแตกต่างกันมาก

นอกจากนี้ เทคโนโลยีการรวมแอปพลิเคชันและปัญหาการใช้งานด้านวิศวกรรมของ LED UVC ยังไม่ได้รับการแก้ไข UVC LED ยังอยู่ในขั้นเริ่มต้นของการแนะนำผลิตภัณฑ์ และกำลังค่อยๆ เปิดตลาดแอพพลิเคชั่นสำหรับการทำน้ำและอากาศบริสุทธิ์ การฆ่าเชื้อ และสินค้าสีขาว พลังการส่องสว่าง ประสิทธิภาพการแปลงแสงไฟฟ้า และอายุการใช้งานไม่เป็นที่น่าพอใจ การพัฒนาเพิ่มเติมต้องใช้เทคโนโลยีหลักที่สำคัญ และปัญหาทางปฏิบัติและวิศวกรรม เพื่อส่งเสริมความสมบูรณ์แบบและวุฒิภาวะของผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับ UVC LED โดยเร็วที่สุด

ไม่มีมาตรฐานและวิธีการทดสอบในปัจจุบัน

ปัจจุบันยังไม่มีการแนะนำมาตรฐานอุตสาหกรรมในประเทศและต่างประเทศสำหรับผลิตภัณฑ์ UVC LED ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการพัฒนาเสียงของอุตสาหกรรม UVC LED

การกำหนดสูตรมาตรฐานจะต้องค่อย ๆ ดำเนินการในขณะที่ตลาดเปิด มาตรฐานที่เกี่ยวข้องในปัจจุบันสำหรับผลิตภัณฑ์ฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตทั้งหมดเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตแบบดั้งเดิม และผลิตภัณฑ์ฆ่าเชื้อ LED อัลตราไวโอเลตมีช่องว่างมาตรฐานบางอย่างในแง่ของพารามิเตอร์โฟโตอิเล็กทริก อายุการใช้งาน และความสม่ำเสมอ ตลาดแอพพลิเคชั่น UV LED ถูกแบ่งส่วน และระบบมาตรฐานมีหลากหลายสาขา

การพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยี UV LED และตลาดกำลังประสบปัญหาทางเทคนิคมากมายในการวัดและการตรวจจับ ตัวอย่างเช่น โพรบอัลตราไวโอเลตแบบดั้งเดิมมีแถบความถี่ที่สอดคล้องกัน และส่วนใหญ่ตอบสนองต่อความยาวคลื่นเฉพาะของรังสีอัลตราไวโอเลตเท่านั้น (253.7 นาโนเมตร, 365 นาโนเมตร) ในขณะที่แอลอีดีอัลตราไวโอเลตมีแบนด์วิดธ์การแผ่รังสีขนาดใหญ่และความแตกต่างอย่างมากในเส้นโค้งความไวสเปกตรัมของ ทำให้เกิดปัญหา เช่น การตรวจสอบย้อนกลับของการวัดและความยากลำบากในการสอบเทียบ ซึ่งนำไปสู่การวัด ส่งผลให้มีข้อผิดพลาดมาก LED อัลตราไวโอเลตต้องค่อยๆ พัฒนาและขึ้นรูปร่วมกับลักษณะสเปกตรัมของหัววัดเซ็นเซอร์ แหล่งกำเนิดแสงมาตรฐาน และวิธีการสอบเทียบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการวัดและการทดสอบ LED แถบ UVB และ UVC เป็นปัญหาทางเทคนิค

มาตรการรักษาความปลอดภัยของระบบแอพพลิเคชั่นต้องมีความเข้มแข็ง

ความปลอดภัยทางแสงเป็นประเด็นสำคัญที่ต้องชี้แจงอย่างชัดเจนในการส่งเสริมตลาด ในตลาด เนื่องจากการทำงานที่ไม่เหมาะสมของผลิตภัณฑ์ฆ่าเชื้อด้วยแสงยูวี ข่าวที่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์เป็นเรื่องปกติ ดังนั้น การออกแบบความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ยูวีจึงมีความสำคัญเป็นพิเศษ สิ่งนี้ต้องการให้บริษัทต่างๆ รวมสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกันเมื่อออกแบบผลิตภัณฑ์ และหลีกเลี่ยงอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ที่เกิดจากการใช้ในทางที่ผิดผ่านการออกแบบที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น การควบคุมอัจฉริยะและการเหนี่ยวนำอินฟราเรด สิ่งนี้ต้องการให้บริษัทต่างๆ รวมสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกันเมื่อออกแบบผลิตภัณฑ์ และหลีกเลี่ยงอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ที่เกิดจากการใช้ในทางที่ผิดผ่านการออกแบบที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น การควบคุมอัจฉริยะและการเหนี่ยวนำอินฟราเรด ดังนั้น ในขั้นตอนการสมัครและการส่งเสริมการขาย จำเป็นต้องเผยแพร่และประชาสัมพันธ์ความปลอดภัยด้านแสงทางชีวภาพของผลิตภัณฑ์ LED แบบอัลตราไวโอเลตอย่างครอบคลุมก่อนเป็นอันดับแรก เพื่อปรับปรุงความสามารถของผู้บริโภคในการระบุผลิตภัณฑ์

นอกจากนี้ สำหรับการใช้รังสีอัลตราไวโอเลตโดยตรง วัสดุจำเป็นต้องมีข้อกำหนดการป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลต ดังนั้นควรพิจารณาผลกระทบของรังสีอัลตราไวโอเลตต่อวัสดุผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายเมื่อผลิตภัณฑ์ถูกนำไปใช้

สรุปข้อสังเกต

ตั้งแต่ปี 2020 การระบาดครั้งใหม่ของมงกุฎได้เกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่า ซึ่งเป็นการกระตุ้นการพัฒนาอุตสาหกรรมการฆ่าเชื้อด้วย UV LED การพัฒนาอุตสาหกรรม LED แบบอัลตราไวโอเลตแบบลึกกำลังหวนคืนสู่ความสมเหตุสมผลมากขึ้น องค์กรเปลี่ยนจากการลงทุนและการขยายตัวอย่างรวดเร็วเป็นการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์และการเพาะปลูกตลาด ไฟ LED อัลตราไวโอเลตแบบลึกได้ตรวจสอบผลการยับยั้งไวรัสคราวน์ตัวใหม่อย่างมีประสิทธิภาพ ผลิตภัณฑ์ฆ่าเชื้อ LED อัลตราไวโอเลตได้เปลี่ยนจากสินค้าอุปโภคบริโภคที่ใช้พลังงานต่ำเป็นผลิตภัณฑ์ฆ่าเชื้อกำลังสูง การขยายพื้นที่; โครงการสาธิตการทำหมันและวิศวกรรมการฆ่าเชื้อได้ค่อยๆ ลงจอดแล้ว

ศักยภาพของตลาดการฆ่าเชื้อด้วย UV LED นั้นถูกแตะอย่างต่อเนื่อง การผสมผสานและการพัฒนาร่วมกันของผลิตภัณฑ์ฆ่าเชื้อด้วย UV LED และการใช้งานต้องอาศัยความร่วมมืออย่างใกล้ชิดระหว่างช่วงบน กลาง และล่างของห่วงโซ่อุตสาหกรรมแบบข้ามภาคสนาม และการทำงานประสานกันของชิป บรรจุภัณฑ์ โมดูล การใช้งานแบบบูรณาการ และการเชื่อมโยงอื่นๆ มันต้องมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันขององค์กรการผลิต สถาบันทดสอบ สถาบันวิจัย การรับรอง และสถาบันการจัดการตลาด และหน่วยงานอื่น ๆ