本文は湖北深紫科技有限公司のオリジナルで、そして最初に専門家にAPPを言います。

深紫外線LEDは体積が小さい、オープンスピードが速い、消費電力が低いなど多くの長所により、深紫外線殺菌消毒市場で新たな応用シーンを切り開き、UV水銀ランプのトレンド性に取って代わられ、10年前の白色LEDと同じである。空気殺菌のエアコン、空清浄、水殺菌のタンクから菌抑制、水を直接飲む、加湿器から表面殺菌のインテリジェントトイレ、歯ブラシ消毒などのシーンがあり、深い紫外UV UV-LEDから大きな応用価値と潜在力が現れ始めました。2018年から、国内外の各深紫UV UV-LED元工場の灯珠価格は米ドル0.6/mWに引き下げられ、継続的な値下げによって市場需要を牽引しています。ハイアールは先にその母子エアコンとカザ帝のハイエンドエアコンにUV-LED殺菌技術を導入しました。台所の衛ブランドの華帝は食器洗い機に医療級の深い紫外UV UV UV-LED殺菌技術を入れました。

巨大な市場機会の出現は、ソリューションサプライヤー、ビーズ包装工場に対してより高い要求を提出しました。市場から皆さんに提案されたのはこの三つの問題だと思います。1、深紫外線応用市場はどこにありますか？2、どのような仕様の深紫外LEDを使いますか？3、どのように深い紫外線LEDを使いますか？

1深紫外線応用市場はどこですか？ 

最近の市場：加湿器、空気清浄器、浄水器、製氷機、スマートトイレ、食品保存ボックス…

中期市場：商用エアコン、立式エアコン、哺乳瓶消毒器、スマートゴミ箱、直飲み器…

長期市場：車載エアコン、フックエアコン、冷蔵庫…

この分類の背後のロジックは応用コスト、方案の成熟度、製品の研究開発周期と技術競争力の総合的な考えであり、ここではもはや説明しない。

2はどのような仕様の深紫外LEDを使いますか？ 

白光応用メーカーが光の効果、波長、光の色を選択するように、深紫UV-LEDの選択は応用シーンにも依存します。シナリオ設計を行う際には、応用シーンに最も関心のあるパラメータを選別することがポイントです。同様に、パッケージ工場はチップパラメータを選択する際にもこれらを考慮しなければならない。

2.1光出力

現在の市場上製品の状況で、選択できる深紫UV UV-LEDの光パワーモードは2 mW、10 mWから100 mWまで様々です。使用する光のパワーを選ぶ時は殺菌効果と殺菌時間を優先します。光の角が60°の3 mW UV-LEDは2 cmの距離で、表面99.99%の大腸菌を10秒で殺すことができます。

そのため、加湿器、氷製造機、浄水器の水タンクの抗菌器、知能便器などの静的殺菌に近いシーンは、1粒の2～4 mWの光パワーモードUVC-LEDを採用するのが主流です。空気清浄器、エアコンなどの流動空気殺菌シーンは通常10 mWのUV-LEDを2～3本使用します。直浄水器などの動的水殺菌シーンの総光力は少なくとも50～100 mWに達するべきです。その方案のコストは総mWの数によって大まかに換算できます。

2.2 ピーク波長

UV-LEDのピーク波長を選ぶには、以下のいくつかの技術的ポイントを知る必要があります。

1、殺菌に最適な波長は低電圧UV水銀ランプの特徴波長254 nmではなく265 nmである。図1（右）に示すように、波長が240～290 nmの間にあるUVC紫外線は殺菌効果が優れています。

2、UV−LEDに対して殺菌効果はピーク波長と光パワーサイズに同時に依存する。例えば270 nmは280 nmの殺菌効果より30%優れています。光学パワーが30%高いと同様に殺菌効果が30%も高いです。（これにより換算できます。2.6 mW 280 nmのUV-LEDと2 mWの270 nmのUV-C-LED殺菌効果は同じです。）しかし、メーカーごとのピーク波長の平均値の違いは大きくないと考えられています。実際の光出力は殺菌効率を測る最も重要な指標です。

図1：低圧UV水銀ランプと典型的なUV-LEDスペクトルの比較（左）；波長別紫外線の殺菌効果（右）

2.3 寿命

白光LED市場の初期の各大手メーカーの軍備競争のように、深紫LEDのビーズ寿命も製品品質の重要な基準とされています。白色LEDの経験と教訓があります。読者に適切なものが一番いいです。応用シーンの寿命に対する実際の需要を識別し、方案のコストを低減し、より多くの市場機会をもたらす。それとも市場上の主流のUV-C-LEDの製品を例にして、宣言の寿命は最高で15000時間があって、最低でも2000時間があって、しかし応用してどれぐらいの寿命のが必要ですか？私たちが製品の需要を詳しく分析すると、

-----------------------------

加湿器は0.8時間/日*30日間/月*8ヶ月/年*3年=576時間です。

ストレートウォーターサーバー：20分/日*30日間/月*12ヶ月/年*5年=600時間

浄水器の水タンク：1時間/日*30日間/月*12ヶ月/年*3年=1080時間；

エアコン：2時間/日*30日間/月*6ヶ月/年*5年=1800時間

空気清浄器：5時間/日*30日間/月*12ヶ月/年*3年=5400時間。

-----------------------------

10000時間のUV-C-LEDは5000時間よりいいと思いますか？

応用シーンのビーズに対して提出された寿命要求を詳しく計算して、最適なビーズと価格を見つけて、サプライヤーからお客様の角度まですべてUV-LEDの価値を最大化できると信じています。

2.4出光角

深い紫外LEDの材料特性は，そのチップの横方向出光比が垂直出光比より高いことをもたらした。したがって、平面レンズでカプセル化されたビーズの光の角度は、一般的に120〜140°の間にある（ほとんどのメーカーはこの出光角である）。円球レンズでカプセル化すれば、光の角は60～140°の間で調整できます。

実際には、どれほどの光の角を持つUVC-LEDを選択しても、必要な殺菌空間を十分に多くのビーズを設計することで完全にカバーすることができます。特に、殺菌範囲に敏感でないシーンでは、光がより集中して殺菌時間が短くなります。

3 どのように深い紫外線LEDを使いますか？ 

ソリューションレベルの問題は、実際には多くの詳細に関連しています。第一節で述べた「どこに使うか？」のいくつかのシーンを例にとって、簡単に言えば、深い紫外UV UV-LEDはこのように使います。

3.1 静的表面殺菌

スマートトイレ、食品保存ボックス、スマートゴミ箱：適切な内腔の側面または上部にUVC-LEDビーズを埋め込み、紫外線を使って直接殺菌消毒を行い、殺菌時間は照射距離、面積と殺菌効率に基づいて初歩的に換算します。

3.2 きんせい水殺菌

加湿器、浄水器の水タンク、製氷機：水の流量が小さいことや、長期的な細菌抑制が必要なことが特徴です。通常はそのタンクの先端やローエンドに単UV-LED殺菌モジュールを設置し、紫外線を水全体に照射し、水の殺菌抑制を実現します。

3.3 ダイナミックウォーター殺菌

この種の応用水流量は通常1～2 L/minで、2 L/minを超えないで、その管路の中に専門的なUVC-LED殺菌部品を直列に接続して、コンポーネントの内部で流動水のインスタント殺菌消毒を完成する必要があります。

3.4 空気殺菌

空気清浄器、各種エアコン。

ハイアールの新型母子エアコンによると、2時間の空気殺菌率90%の殺菌効果があるという。問題は、無菌の環境に住む赤ちゃんの免疫力はさらに悪くなります。この事実はすでに広範な認可と科学的解釈を得ている。空気中の細菌を完全に殺すことは、深い紫外線殺菌技術の使命ではありません。そうです。どんな技術も空気中の細菌を完全に殺すべきではありません。深い紫外線空気殺菌技術の切り込み点は空気汚染を招きやすい濾過網、蒸発器[2]。長期使用の中で、ほこりや水蒸気がこれらのところに集まって、各種の細菌、異臭が繁殖する温床となり、生活環境の中で空気の品質が悪化している。浄化フィルタ、蒸発器は、深い紫外線LED技術の注目すべきポイントです。

3.5 駆動方式について

定電流回路を使用して、深い紫外UV UV-LEDを駆動してください。理由は：

1、異なるロットの深い紫外LEDの作業電圧は通常違いがあり、応用量産において、恒圧駆動のモードは製品殺菌効果の一致性が悪いことをもたらす。

2、恒圧駆動を採用すると、作業中にLEDの温度が上昇し、LEDの電流が大きくなり、光の電力が制御できなくなります。定電流駆動を採用すればこの問題を回避できる。

4 参考資料

[1] 深紫科技UVC灯珠L 280-SWC 15 A 600,3.2mW@20mA

[2]空調のヒートシンク/蒸発器の細菌が基準を超えており、安全上の潜在的な危険がある：https://www.duvtek.com/article/73/