一种紫外线杀菌灯

技术领域

本发明属于紫外线杀菌技术领域，具体涉及一种紫外线杀菌灯。

背景技术

紫外线杀菌主要采用200-280nm波段紫外线使微生物病菌失去复制能力来实现杀菌效果，可净化空气、消除霉味，此外还能产生一定量的负氧离子，避免一些病菌经空气传播或经物体表面传播，具有广泛的应用场景。由于紫外线对人体的皮肤和眼睛有伤害，因此紫外线杀菌灯需实现消杀过程无人在场。

现有紫外线杀菌灯存在如下缺陷：1)采用裸露光源的结构设计，既不美观也不易于对光源的保护；2)消杀光线覆盖率低，消杀范围小、效率低；3)不具备紫外线强度实时检测功能，无法在光源衰减时保证消杀效果；4)消杀时难以保证人在灯灭，会对人产生伤害，消杀过程的安全性能不高；5)智能化程度低，无法远程控制。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提出一种紫外线杀菌灯，该装置光源使用寿命长，消杀效率高、效果好、范围大，且结构紧凑、占用面积小、外观简单大方，能够及时调整消杀时长、检测异常开启情况，确保每次消杀的有效性、可靠性，以及确保人在灯灭，提高消杀过程安全性能，并可通过终端设备控制实现全自主运行，智能化程度高。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

本发明提出的一种紫外线杀菌灯，包括面板外壳、背板外壳、至少一个遮光门板、传动机构和至少一个连杆机构，其中：

背板外壳，与面板外壳相互扣合，并位于面板外壳的后侧，且两者之间形成第一腔室，第一腔室内置有主控制器、人体感应模组和紫外传感器模组；

遮光门板，铰接于面板外壳的前侧，并在闭合时与面板外壳形成第二腔室，第二腔室内置有光源固定支架，光源固定支架上安装有紫外光源；

人体感应模组、紫外传感器模组、紫外光源和传动机构均与主控制器电连接；

传动机构，固定于面板外壳或背板外壳上，主控制器控制传动机构驱动光源固定支架运动，从而带动紫外光源前后移动；

连杆机构，包括连杆，连杆的一端与光源固定支架滑动连接，另一端与其一遮光门板铰接，光源固定支架前后移动时带动遮光门板联动实现开合。

优选地，传动机构包括电机、齿轮齿条机构、第一连接板、第二连接板和第三连接板，第一连接板和第三连接板均与面板外壳固定连接，电机与第三连接板固定连接，齿轮齿条机构的齿条和齿轮分别与第二连接板和电机固定连接，第二连接板与光源固定支架固定连接，电机与主控制器电连接，主控制器控制电机带动齿轮齿条机构运动，从而驱动光源固定支架带动紫外光源前后移动。

优选地，传动机构还包括第一导向机构和第二导向机构，第一导向机构为导轨滑块机构，且第一导向机构的导轨和滑块分别与面板外壳和光源固定支架固定连接，第二导向机构与第一连接板固定连接，并与第二连接板滑动连接。

优选地，传动机构还包括检测开关和多个前后并排布置的检测开关感应板，检测开关与主控制器电连接，并固定于第三连接板上，检测开关感应板与第二连接板固定连接。

优选地，连杆机构还包括第一转轴和连接座，第一转轴固接于光源固定支架上，连接座固接于其一遮光门板上，连杆的一端与第一转轴滑动连接，另一端与连接座铰接。

优选地，紫外线杀菌灯包括对称分布的两个遮光门板和四个连杆机构，各遮光门板对应连接两个连杆机构。

优选地，第一腔室还内置有镇流器，主控制器、镇流器与紫外光源依次电连接，且主控制器上还设有无线通信模块。

优选地，第一腔室还内置有扬声器模组和指示灯模组，面板外壳上开设有对应的扬声器孔和状态指示灯孔。

优选地，光源固定支架上还安装有用于反射紫外光源的光线的反光罩。

优选地，人体感应模组包括红外感应传感器和雷达感应传感器。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1)紫外光源采用隐藏式设计，在工作状态时，打开遮光门板同时推出紫外光源，在非工作状态时，关闭遮光门板同时收回紫外光源，有利于保护紫外光源，同时紫外光源推出工作时辐射面积更大，有利于提高消杀效率和消杀范围，且结构紧凑、占用面积小、外观简单大方；

2)该装置可根据紫外传感器模组检测紫外辐射强度及时调整消杀时长，并可检测异常开启情况，确保每次消杀的有效性、可靠性，同时根据人体感应模组检测到的人体数据对紫外光源进行控制，确保人在灯灭，避免对人产生伤害，提高消杀过程的安全性能，并具有语音提醒功能，维护、操作便捷；

3)该装置可与终端设备连接，通过终端设备控制该装置，如进行定时消杀、禁用时段、即时消杀、消杀记录查询等功能设置，以及对多个紫外线杀菌灯进行分组联动控制，以实现全自主运行，便于人机交互，智能化程度高。

附图说明

图1为本发明的紫外线杀菌灯的主视图；

图2为本发明的紫外线杀菌灯的立体图；

图3为本发明的紫外线杀菌灯去除背板外壳后的后视图；

图4为本发明的光源固定支架和传动机构立体图；

图5为本发明的传动机构局部放大图A；

图6为本发明的光源固定支架和传动机构主视图；

图7为本发明的传动机构主视图；

图8为本发明的紫外线杀菌灯工作状态示意图；

图9为本发明的连杆机构局部放大图B；

图10为本发明的紫外线杀菌灯爆炸图。

附图标记说明：101、面板外壳；102、遮光门板；103、状态指示灯孔；104、红外传感器透镜；105、扬声器孔；106、背板外壳；107、出线孔；108、船形开关；109、安装支架；110、光源固定支架；110a、第一转轴；111、反光罩；112、紫外光源；113、第一导向机构；114、镇流器；115、主控制器；116、光源固定卡环；117、扬声器模组；118、人体感应模组；119、紫外传感器模组；120、指示灯模组；121、传动机构；121a、电机；121b、齿轮齿条机构；121c、第二导向机构；121d、第一连接板；121e、第二连接板；121f、检测开关感应板；121g、检测开关；121h、第三连接板；122、连杆机构；122a、连接座；122b、连杆。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。

如图1-10所示，一种紫外线杀菌灯，包括面板外壳101、背板外壳106、至少一个遮光门板102、传动机构121和至少一个连杆机构122，其中：

背板外壳106，与面板外壳101相互扣合，并位于面板外壳的后侧，且两者之间形成第一腔室，第一腔室内置有主控制器115、人体感应模组118和紫外传感器模组119；

遮光门板102，铰接于面板外壳101的前侧，并在闭合时与面板外壳101形成第二腔室，第二腔室内置有光源固定支架110，光源固定支架110上安装有紫外光源112；

人体感应模组118、紫外传感器模组119、紫外光源112和传动机构121均与主控制器115电连接；

传动机构121，固定于面板外壳101或背板外壳106上，主控制器115控制传动机构121驱动光源固定支架110运动，从而带动紫外光源112前后移动；

连杆机构122，包括连杆122b，连杆122b的一端与光源固定支架110滑动连接，另一端与其一遮光门板102铰接，光源固定支架110前后移动时带动遮光门板102联动实现开合。

其中，背板外壳106与面板外壳101相互扣合形成第一腔室，扣合连接方式可为卡扣连接或螺钉连接等。第一腔室的人体感应模组118、紫外传感器模组119和主控制器115均固定在面板外壳101的后侧，还可固定在背板外壳106上或紫外线杀菌灯其他任意位置，连接方式可为螺钉固定或卡接等。光源固定支架110为“匚”型结构，紫外光源112包含有灯座，紫外光源112通过灯座与光源固定支架110连接固定并竖直设置于光源固定支架110的凹部，有利于提高空间利用率，实现小型轻量化，且左右两侧无遮挡，光线辐射范围广。紫外光源112可实现快拆快装，便于维修更换。光源固定支架110上还安装有至少一个光源固定卡环116，光源固定卡环116卡接紫外光源112的灯管进行支撑，有助于提高紫外光源112的稳定性。需要说明的是，光源固定支架110还可为任意结构，遮光门板102和连杆机构122可为任意数量，且一个遮光门板102至少连接一个连杆机构122。

传动机构121固定于面板外壳101上，并与光源固定支架110连接，用于驱动光源固定支架110带动紫外光源112前后运动，传动机构121可为现有技术中的直线运动机构，如齿轮齿条机构，丝杆螺母机构等。同时连杆机构122的连杆122b的一端与光源固定支架110滑动连接，另一端与其一遮光门板102铰接，主控制器115控制传动机构121驱动光源固定支架110前后移动时带动遮光门板102联动实现开合。进一步地，在工作状态下，光源固定支架110前移带动遮光门板102打开，此时光源固定支架110同步带动紫外光源112被推出紫外线杀菌灯的面板外壳101外，使紫外光源112的光线覆盖面积更大，有利于扩大消杀范围。在非工作状态下，光源固定支架110带动紫外光源112后移缩回紫外线杀菌灯的面板外壳101内，此时光源固定支架110同步带动遮光门板102闭合，使光源固定支架110与紫外光源112隐藏于第二腔室内，起到隐藏保护紫外光源112的作用，且使得结构更加紧凑，外观简单大方。

人体感应模组118、紫外传感器模组119、紫外光源112和传动机构121均与主控制器115电连接。其中，在紫外光源112工作时，紫外传感器模组119将紫外线辐射强度数据实时传递至主控制器115，同时人体感应模组118也将检测到的人体数据实时传递至主控制器115，主控制器115根据接收的紫外线辐射强度数据确定紫外光源112的光线衰减情况，从而进行消杀时间的调整，确保每次消杀的有效性、可靠性，并通过紫外传感器模组119检测异常开启情况，确保消杀安全可控。同时主控制器115还根据人体感应模组118检测到的数据对紫外光源112进行控制，确保人在灯灭，提高消杀过程的安全性能。

具体地，背板外壳106上还设有用于供电电缆穿设的出线孔107和用于船形开关108卡扣固定的安装孔，船形开关108与主控制器115电连接，用于控制电源开关。出线孔107和船形开关108还可设于紫外线杀菌灯的任意位置。背板外壳106的后侧还连接有安装支架109，安装支架109可直接或通过中间件转接固定在墙体或柜体上，用于将紫外线杀菌灯悬挂起来，有利于减少占地面积及障碍物阻挡，扩大紫外线覆盖率。且安装支架109还可安装于紫外线杀菌灯的底部，采用落地式支撑结构，以适应不同需求。

在一实施例中，传动机构121包括电机121a、齿轮齿条机构121b、第一连接板121d、第二连接板121e和第三连接板121h，第一连接板121d和第三连接板121h均与面板外壳101固定连接，电机121a与第三连接板121h固定连接，齿轮齿条机构121b的齿条和齿轮分别与第二连接板121e和电机121a固定连接，第二连接板121e与光源固定支架110固定连接，电机121a与主控制器115电连接，主控制器115控制电机121a带动齿轮齿条机构121b运动，从而驱动光源固定支架110带动紫外光源112前后移动。

其中，如图5、7所示，为保证运动精度，传动机构121采用齿轮齿条机构，主控制器115控制电机121a带动齿轮齿条机构121b运动，从而驱动光源固定支架110带动紫外光源112前后移动。需要说明的是，还可通过调整行程改变遮光门板102的旋转角度以改变紫外光线的辐射角度范围，且齿轮齿条机构还可替代为丝杆螺母机构等。

在一实施例中，传动机构121还包括第一导向机构113和第二导向机构121c，第一导向机构113为导轨滑块机构，且第一导向机构113的导轨和滑块分别与面板外壳101和光源固定支架110固定连接，第二导向机构121c与第一连接板121d固定连接，并与第二连接板121e滑动连接。

其中，为保证结构的稳定性和传动机构121运动的可靠性，光源固定支架110还连接有导向机构。具体地，如图4所示，在光源固定支架110的上侧连接有第一导向机构113，下侧设有第二导向机构121c，第一导向机构113的导轨和滑块分别与面板外壳101和光源固定支架110固定连接，第二导向机构121c包括两个均与第一连接板121d固定连接且对称分布的导向块，导向块上开设有导向槽，第二连接板121e卡设于两导向槽内并沿其前后滑动。需要说明的是，导向机构可为任意数量，如光源固定支架110还可仅在底部设有一个导向机构。

在一实施例中，传动机构121还包括检测开关121g和多个前后并排布置的检测开关感应板121f，检测开关121g与主控制器115电连接，并固定于第三连接板121h上，检测开关感应板121f与第二连接板121e固定连接。

其中，检测开关121g和两个前后并排布置的检测开关感应板121f配合使用进行限位，当前后移动过程中检测开关121g感应到检测开关感应板121f时反馈信号至主控制器115，主控制器115控制电机121a启停。检测开关感应板121f与第二连接板121e为分体式或一体式结构，如为一体式结构，通过钣金折弯形成，易于加工成型，降低生产成本。

在一实施例中，连杆机构122还包括第一转轴110a和连接座122a，第一转轴110a固接于光源固定支架110上，连接座122a固接于其一遮光门板102上，连杆122b的一端与第一转轴110a滑动连接，另一端与连接座122a铰接。

其中，连杆机构122包括连杆122b、第一转轴110a和连接座122a，第一转轴110a固接于光源固定支架110的顶部或底部，连接座122a固接于其一遮光门板102上，连接座122a可与对应的遮光门板102为一体式或分体式结构，且遮光门板102与面板外壳101铰接，连杆122b的一端开设有腰型槽，另一端开设有圆孔，连接座122a上设有转轴，第一转轴110a与连杆122b上的腰型槽滑动连接，连接座122a上的转轴与连杆122b上的圆孔对应铰接，光源固定支架110前后移动时带动遮光门板102联动，通过绕与面板外壳101铰接处形成的转动副进行左右转动实现开合。连杆机构122还可连接于光源固定支架110和遮光门板102的任意位置。

在一实施例中，紫外线杀菌灯包括对称分布的两个遮光门板102和四个连杆机构122，各遮光门板102对应连接两个连杆机构122。

其中，本申请优选两个遮光门板102，每个遮光门板102上下并排分布有两个连杆机构122，紫外线杀菌灯整体呈对称结构，结构稳定。具体地，遮光门板102上下侧分别连接有一个转轴，各转轴均与面板外壳101铰接，在受力时使遮光门板102可绕转轴左右转动实现开合。需要说明的是，遮光门板102还可为一个，且各遮光门板102上至少连接一个连杆机构122，连杆机构122的位置和数量可根据实际需求进行布设。

在一实施例中，第一腔室还内置有镇流器114，主控制器115、镇流器114与紫外光源112依次电连接，且主控制器115上还设有无线通信模块。

其中，镇流器在紫外光源112的灯管起辉后起镇流作用，使灯管正常稳定地工作。镇流器114固定在面板外壳101的后侧，连接方式可为螺钉固定或卡接等。主控制器115通过控制镇流器114为紫外光源112稳定供电实现紫外光源112的启动或关闭。

主控制器115还可通过无线通信模块与终端设备连接，如通过Zigbee、蓝牙、WIFI等无线通信方式进行连接，或通过网关或路由器连接网络后进行远程操控，终端设备为手机、电脑、手持遥控器等，可通过终端设备进行相关控制、设置、消杀记录查询等操作，以及通过无线连接多个紫外线杀菌灯进行分组联动控制，便于人机交互，且更加智能化。

在一实施例中，第一腔室还内置有扬声器模组117和指示灯模组120，面板外壳101上开设有对应的扬声器孔105和状态指示灯孔103。

其中，扬声器模组117和指示灯模组120固定在面板外壳101上，且面板外壳101上开设有对应的扬声器孔105和状态指示灯孔103，通过扬声器模组117播发不同语音内容和指示灯模组120不同光源的亮灭、闪烁来提示紫外线杀菌灯状态信息。如图1所示，指示灯模组120由左往右依次是紫外线杀菌灯与终端设备连接状态指示灯、设备故障指示灯、灯管寿命提醒指示灯。具体地，设备在线状态指示灯：灭灯时表示紫外线杀菌灯与终端设备未连接，闪烁表示紫外线杀菌灯与终端设备正在连接，常亮表示紫外线杀菌灯与终端设备已连接；设备故障指示灯：灭灯时表示设备工作正常，常亮表示提示设备存在故障；灯管寿命指示灯：灭灯时表示灯管使用正常无需更换，常亮表示提示更换灯管。

在一实施例中，光源固定支架110上还安装有用于反射紫外光源112的光线的反光罩111。

其中，反光罩111固定于光源固定支架110上，可通过螺钉连接或粘贴固定，并位于紫外光源112的后侧，在紫外光源112工作时可反射紫外光线有效增加辐射强度，提高杀菌效果。

在一实施例中，人体感应模组118包括红外感应传感器和雷达感应传感器。

其中，人体感应模组118固定在面板外壳101上，包括红外感应传感器和雷达感应传感器，通过两者配合使用有助于扩大人体感应范围，如常规红外感应功能的感应角度(即范围)限制为140度，且触发条件为人，而雷达感应角度可达360度，两者配合可扩大感应范围。在面板外壳101上还对应开设有红外感应传感器透射孔，并在透射孔上安装红外传感器透镜104，用于保护红外感应传感器。人体感应模组118还可为单独的红外感应传感器或雷达感应传感器。

本申请紫外线杀菌灯的工作原理：

当启动工作状态时，主控制器115控制传动机构121的电机121a正转(或反转)，带动光源固定支架110前移，推动遮光门板102打开，此时光源固定支架110同步带动紫外光源112被推出紫外线杀菌灯的面板外壳101外，当检测开关121g检测到信号时发送至主控制器115，主控制器115控制传动机构121的电机121a停止转动，如检测开关121g的检测超时即判断为传动过程存在故障，通过扬声器模组117播报相应语音提示信息并通过指示灯模组120点亮设备故障指示灯进行提示。当紫外光源112推出到位后即检测开关121g检测到信号后，主控制器115控制紫外光源112开启进行消杀工作，并通过扬声器模组117播报相应语音提示信息，同时主控制器115通过紫外传感器模组119检测紫外光源112开启后的紫外辐射强度数据，确定紫外光源112的光线衰减情况，从而进行消杀时间的调整，并检测异常开启情况，确保每次消杀的有效性、可靠性。如当紫外传感器模组119检测数据低于设定值时通过扬声器模组117播报相应语音提示信息并通过指示灯模组120点亮灯管寿命提醒指示灯进行提示；如未在开启时间异常开启时，紫外光源112则通过紫外传感器模组119检测到相应数据，通过扬声器模组117播报相应语音提示信息并通过指示灯模组120点亮设备故障指示灯进行提示。在工作状态下，推出紫外光源112有助于增大光线覆盖面积，从而扩大消杀范围，提高消杀效率，且通过紫外传感器模组119检测以提高消杀效果和监测异常开启情况。

同时根据人体感应模组118检测到的人体数据对紫外光源112进行控制，确保人在灯灭，提高消杀过程的安全性能。当人体感应模组118感应到人体数据后，主控制器115即刻关闭镇流器114从而关闭紫外光源112结束消杀工作，并通过扬声器模组117播报相应语音提示信息。主控制器115控制传动机构121的电机121a反转(或正转)，光源固定支架110带动紫外光源112后移缩回紫外线杀菌灯的面板外壳101内，此时光源固定支架110同步带动遮光门板102闭合，当检测开关121g检测到信号时发送至主控制器115，主控制器115控制传动机构121的电机121a停止转动，使光源固定支架110与紫外光源112隐藏于第二腔室内，起到隐藏保护紫外光源112的作用。如检测开关121g的检测超时即判断为传动过程存在故障，通过扬声器模组117播报相应语音提示信息并通过指示灯模组120点亮设备故障指示灯进行提示。当消杀完成结束工作时，主控制器115即刻关闭紫外光源112，紫外光源112隐藏于第二腔室内。具体过程同上，不再赘述。在实际应用中，该设备可独立操作，或主控制器115通过无线通信模块与终端设备相连，由终端设备实现远程控制以及相关设备设置操作等，在与终端设备相连时，通过扬声器模组117播报相应语音提示信息并通过指示灯模组120点亮设备在线状态指示灯进行提示。在工作状态下可通过指示灯和语音配合提示，用于快速获知设备状态，并可及进行时排故等，使用便捷。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请描述较为具体和详细的实施例，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。