UVC LED 물 소독 시스템 방법
发布时间：2021-09-23 15:34
来源：萤光创新
자외선 은 이미 소독 계 의 스타 가 되 었 다.그것 은 소독 옵션 을 대체 해 야 하 는 관건 적 인 응용 에 점점 더 많이 사용 되 고 있다.자외선 소독 은 다음 과 같은 몇 가지 장점 이 있다.
1. 화학품 제외 자외선 은 유해 화학 물질 을 사용 하지 않 은 상태 에서 물리 치 료 를 제공 할 수 있 으 며 DBP 가 없고 화학 처리 없 이 유해 소독 부산물 이 발생 할 위험 이 없다.
2. 효과 적 인 병원체 멸 활 자외선 은 여러 종류의 수원 성 병원체 에 매우 효과 가 있 는데, 예 를 들 어 은 포자 충 과 가제 편모충 을 포함한다.
3. 낮은 유지 보수 견고한 기술 은 사용 하기 쉽 고 유지 하기 쉬 우 며 역사상 전통 적 인 기체 방전 (수은) 등 은 물 처리 시스템 으로 자외선 을 발사 하 는 데 사용 되 었 다.
최근 살균 파장 범위 (250 ∼ 285 nm) 내 에서 발사 되 는 신형 광원 (UV LED) 이 소 유량 수 처리 시스템 에 신속히 개발 해 적용 되 고 있다.위 에 열거 한 자외선 소독 기술 의 핵심 장점 을 제외 하고 UVC LED 는 또 다른 장점 을 가진다.
1. 수은 없 음 전통 적 인 자외선 램프 는 수은 을 함유 하고 있 지만 자외선 LED 는 유해 물질 을 함유 하지 않 아 등관 파손 으로 수은 이 넘 칠 위험 을 없앤다.
2. 부지 면적 이 작다 기 존 UV 시스템 에 비해 고성능 밀도 UVC LED 와 고급 제 어 는 더 작은 부지 면적 을 구현 할 수 있다.
3. 즉시 켜 기 / 끄 기 시스템 은 간헐 적 유량 에 우호 적 이 고 즉시 켜 고 닫 을 수 있 으 며 어떠한 예열 시간 요구 도 필요 하지 않 으 며 에너지 절약 효 과 를 강화 하고 램프 의 사용 수명 을 연장 시 켰 다.
4. 무한 순환 등관 의 수명 은 켜 기 / 끄 기 주기의 영향 을 받 지 않 고 무한 순환 을 허용 한다.
5. 온도 무관LED 는 열 을 물 에 전달 하지 않 기 때문에 수온 과 관 계 없 이 등 오염 을 제한 하고 일정한 자외선 출력 을 확보 할 수 있다.
LED 는 더 높 은 차원 에서 수은 램프 와 동일 한 물리 소독 안전성 을 제공한다.그러나 중요 한 것 은 UVC LED 와 수은 램프 간 의 근본 적 인 차 이 를 검사 하 는 데 새로운 사고 와 디자인 방법 이 필요 하 다 는 것 이다. 이런 신 나 는 광원 의 잠재력 을 충분히 이용 하려 면 UVC LED 가 제공 하 는 커 다란 잠재력 을 충분히 이용 하 는 전체적인 시스템 방법 이 필요 하 다.다음은 UVC LED 시스템 개발 과 관련 된 핵심 공정 문제 입 니 다.
광원 의 성질, 안정성 과 신뢰성
주요 디자인 도전 은 완전히 다른 광원 을 이해 하고 살균 파장 이 약간 다르다 는 것 이다.안정성 과 신뢰성 을 충분히 나타 내 는 데 주의해 야 한다. 이런 디자인 전환 에 기반 을 다 지 는 관건 은 이 두 가지 등 간 의 발사 곡선 차이 (그림 1) 이다.이 그림 에서 만 UV 반응 기 디자인 의 기하학 적 모양 을 바 꿔 야 한 다 는 것 을 쉽게 알 수 있다.수은 램프 는 원통 형 디자인 이 필요 한데 UVC LED 는 광원 발사 곡선 이 있어 사용 가능 하지만 원통 형 윤곽 은 필요 없다.근본적으로 다른 발사 곡선 외 에 도 UVC LED 의 스펙트럼 출력 을 점검 해 야 한다.저압 수은등 이 보급 되면 서 254 nm 는 이상 적 인 파장 으로 여 겨 졌 다. 비록 피크 살균 효율 은 260 과 270 nm 사이 에 있 지만 구체 적 으로 는 특정 병원체 에 달 려 있다.UVC LED 는 준 단색 (대부분 10 나 노 미터 간격 으로 출력) 이지 만, 특정 병원체 나 일반 피크 병원체 의 자외선 민감 성 을 겨냥 한 살균 범위 내 다양한 파장 으로 설계 할 수 있다.(예 를 들 어 255, 265, 275 nm 등).설계 자 들 이 파장 에 대한 선택 은 일반적으로 원가, 수명, 목표 병원체 와 자외선 강도 수출 의 조합 에 달 려 있다.또한 이러한 신형 혁신 광원 을 사용 한 경험 이 부족 하기 때문에 제조 업 체 는 반드시 UVC LED 에 대해 광범 위 한 예측 시험 을 실시 하여 이러한 설비 의 내구성 과 발사 시간 에 대해 자신 감 을 가지 도록 해 야 한다. UVC LED 측정 과 테스트 장 비 는 이러한 중요 한 데 이 터 를 생산 하 는 데 매우 중요 하 다.
반응 기 설계
주요 디자인 도전 은 효율 적 인 자외선 반응 기 를 디자인 해 시스템 효율 을 높이 는 것 이다.램프 발사 곡선의 차이 로 LED 를 적용 한 처리 실은 기 존 수은 램프 를 사용 한 처리 실과 크게 다 를 수 있다.설계 자 는 반드시 반응 실내 에서 이런 새로운 광원 을 효과적으로 분배 하 는 방법 을 찾 아야 한다.현재 상용 UVC LED 의 출력 은 100 mW (단일 장치 에 대해 약 3.5mm) 보다 낮다. 2) 17 와트 저압 수은등 (약 350 mm x 15 mm) 에 비해 하나의 UVC LED 는 하나의 수은등 보다 강하 지 않 지만, 그들의 UVC 출력 과 출력 밀도 (단위 면적 당 출력) 는지난 몇 년 간 지수 급 성장 을 보 였 기 때문에 물 처리 시스템 의 전체적인 효율 을 보상 하고 유지 하기 위해 효율 적 인 자외선 반응 기 를 설계 하 는 데 더 많은 노력 을 기울 여야 한다. 일부 디자인 은 우아 할 수 있다. 예 를 들 어 파이프 안감 에 LED (그림 2 참조)그러나 전체 효율 은 구동 의 전제 가 되 어야 합 니 다. UVC LED 기술 이 가시광선 LED 기술 의 수준 까지 성숙 되 고 효율 적 이면 거의 모든 설정 에 배치 할 수 있 습 니 다. 그러나 현재 UVC LED 시스템 은 매우 효율 적 인 반응 기 를 중심 으로 설계 구축 할 때 만 유효 합 니 다. 현 재 는 소수의 UVC LED 처리 시스템 만 사용 할 수 있 고 시스템 마다 다른 반 반응 기 가 있 습 니 다.대응 기 디자인, 효율 적 인 반응 기 디자인 은 쉽게 발견 되 지 않 습 니 다. 개발 팀 은 수은 등 을 바탕 으로 하 는 시스템 보다 몇 년 동안 디자인 하고 검증 하 는 데 더 효율 적 인 신형 반응 기 배치 입 니 다. 선진 적 인 모델 링 도구, 예 를 들 어 유체 동력학 과 유한 원 분석 을 계산 하고 물리 측정 기술 (예 를 들 어 생물 선량 학 과 광도계) 과 함께 배치 합 니 다.
열 관리
주요 디자인 도전 은 UVC LED 에서 나 오 는 열 을 관리 하여 램프 의 장수 수명 을 확보 하 는 것 이다. LED 기반 시스템 의 주요 장점 중 하 나 는 열 을 물 에 전달 하지 않 는 다 는 것 이다 (그림 3).. LED 는 장비 의 전면 면 에서 모든 빛 을 내 고, 후면 에 서 는 열 을 내 며, 수은등 은 같은 표면 을 통 해 빛 과 열 을 내 며, UVC LED 는 수은등 보다 더 많은 열 을 내 며, 후 자 는 정확하게 관리 해 야 한다. 이 는 다양한 방식 으로 수행 할 수 있 으 며, 시스템 의 사용 수명 을 연장 하 는 데 도움 이 되 며, 새로운 기능 이나 전문가 가 있어 야 이 임 무 를 효과적으로 수행 할 수 있다.과 LED 가 고온 을 유지 하면 LED 의 자외선 출력 이 감소 하고 시스템 의 소독 효율 이 시간 이 지 날수 록 낮 아진 다. 열 감 열 기술 과 열량 측정 을 실시 하 는 것 이 장 효 UV LED 를 유지 하 는 관건 이다. 사용 상황 에 따라 기 존 수은 램프 의 연간 교체 요구 에 비해 몇 년 간 의 교체 간격 이 가능 하 다.
시스템 모니터링 / 고장 제거
주요 디자인 도전 은 UVC LED 의 수명 과 성능 에 영향 을 주 는 핵심 적 인 파 라 메 터 를 파악 하고 효과적으로 모니터링 하 는 것 이다. 소독 성능 과 경보 지 시 를 실시 간 으로 모니터링 하 는 것 은 효과 적 인 UVC LED 시스템 에 매우 중요 하 다. 어떤 지 표를 추적 해 야 할 지 뿐만 아니 라 어떻게 실시 해 야 할 지 알 아야 한다. 이 는 시스템 의 신뢰 를 확보 하 는 데 매우 중요 하 다.어떤 검사 점 에 오류 표시 기, 경보, 시스템 닫 기 프로 토 콜 이 필요 합 니까? 이러한 추적 은 최종 사용자 에 게 필요 한 도 구 를 제공 하여 적당 한 지 표를 만족 시 키 고 그들의 시스템 은 필요 한 멸 활 수준 과 기대 수명 에 있 습 니 다.
UVC LED 광원 을 물 소독 업계 에 도입 해 자외선 소독 에 대한 인식 을 바 꾸 기 위해 설계 자 와 이용자 들 에 게 도전 했다. 수은 램프 에 사용 되 던 기 존 설계 원칙 들 을 결합 한 것 이지 만 많은 경우 에는 시 뮬 레이 션 소독 에서 디지털 소독 으로 전환 할 수 있다. 조명 효율 보 다 는 전체 시스템 효율 에 주목 하 는 것 이 중요 하 다.램프 의 효율 과 반응 기 효율. 따라서 전 세계 적 으로 UVC LED 가 더 효율 적 으로 변 하 기 를 기다 리 고 있 을 때 반응 기 디자인 은 시스템 효율 의 결정적 인 요소 가 된다. 수은 램프 의 효율 이 적당 하고 튜브 기하학 적 반응 기의 효율 도 적당 하 다. 현재 UVC LED 광원 의 효율 이 낮 기 때문에 효율 이 매우 높 은 반응 기와 조립 하여 사용 해 야 시스템 효율 이 높 거나 초 과 될 수 있다.수은 기 수 처리 시스템 의 효율.
결론.
많은 설계 자 들 은 수은등 에 사용 되 는 전통 적 인 UV 반응 기 가 LED 구동 시스템 에 적용 되 지 않 는 다 는 것 을 곧 알 게 되 었 다. 유체 동력학 은 일치 하고 효과 적 인 효 과 를 얻 기 위해 고도 로 선진 적 인 반응 기 를 필요 로 한다. UVC LED 가 빠르게 발전 함 에 따라 LED 의 효율 은 높 아 지고 가격 은 떨 어 질 것 이다. 따라서 UVC LED 는 최종 적 으로 반응 기의 효율 에 주목 하지 않 고 광범 위 하 게 응 용 될 것 이다. 그러나,예측 가능 한 미래 에 UVC LED 장 비 를 배치 할 때 전체적인 시스템 설계 가 중요 하 다. 사용자, 관리자, 물 시스템 설계 자 는 이 점 을 의식 하고 효율 적 인 살균 기 를 만 들 고 평가 하 는 데 필요 한 것 이 무엇 인지 알 아야 한다. 우리 가 알 고 있 는 바 와 같이 모든 살균 기 효과 가 똑 같은 것 은 아니 기 때문이다.
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