从净水杀菌到白色家电，慧亿科技积累了这些UVC LED应用经验

LED产业急速变革，不少厂商发力利基市场。作为目前较为可靠的UV杀菌方案，UV CLED备受国内外LED厂商看好。

慧亿科技自2016年开始专注于深紫外LED杀菌模组的开发与生产，基于净水杀菌这一成熟市场积累经验的同时，积极探索白色家电等新型应用市场。

9月1日，在TrendForce集邦咨询光电研究处LEDinside主办、上海国际水处理展协办的2020 UVC LED产业现状及技术趋势研讨会上，慧亿科技有限公司研发总监孟楠博士围绕“UVC LED的深层应用”这一主题，分享了慧亿布局UVC LED的经验与远景。

慧亿科技研发总监  孟楠博士

剂量是杀菌模块成败的关键

针对行业需求设计并生产通用化杀菌模块，是慧亿的重要业务板块，公司在这一领域也有着较为深厚的积累。

如何设计出好的杀菌模块？孟楠博士首先指出：“UVC LED模块设计的成败取决于剂量。”

剂量指单位面积在单位时间内接受的紫外线能量，目前每平方厘米30毫焦是国家规定的紫外线杀菌硬指标。照射时间及照射范围是影响剂量的两个要素，在设计模块时应重点考量。

孟楠博士表示，大功率灯珠成本较高，在整体杀菌模块成本受限的情况下，最简单可行的提升杀菌率的方法，是延长LED点亮时间，也就是照射时间。具体而言，可以在满足客户流速需求的前提下，通过改变模组结构让水流稍微变慢。孟楠直言：“这是针对LED的现状做了一些妥协。”

灯珠能量分布在整个平面上，光能过于分散会造成浪费。如何调整配光结构，在满足不同照射需求的同时提升光线利用率，也是设计模块时的重要诉求。

区别对待重点照射和全面照射是策略之一。慧亿一般采用反射的方式，让光线尽可能聚焦到杀菌兴趣点上。孟楠博士介绍，典型的UVC LED普通配光曲线分布角一般是120度，通过二次光学设计，发射的角度聚焦可以缩小至10度甚至更小。

孟楠补充道，公司完整的模块剂量设计流程，包括理论计算、软件模拟、辐射测试和剂量验证四个步骤。

有生命力的产品需满足杀菌率、寿命、可靠性三项要求

在满足杀菌要求的基础上，慧亿也非常重视LED模块的寿命。模块寿命主要由LED的散热工况决定，散热条件不同，LED使用寿命可以从数百小时到数千小时之间变化，大功率LED对基板温度变化更加敏感。因此，在设计模块结构时应充分重视LED的发热状况。

除了基板本身，LED本身散热的角度，基板以外的结构体上同样要考虑清楚。孟楠博士强调，LED的温度和散热对杀菌率的影响也不能忽略。

满足杀菌率和寿命标准，能否构成一款合格的产品？

孟楠博士表示，满足杀菌率和寿命标准的产品，最多完成了70%。公司在结构可靠性方面投入大量精力，且重点关注预防漏水和渗水。

当前国内UVC杀菌标准缺失，慧亿已经着手建立紫外杀菌模块的企业标准。“我们认为，同时满足菌率、寿命、可靠性三项要求，才是一款真正有生命力的产品。”

据介绍，以往模组结构设计都是后期弥补，比如耐压不够时增加厚度，或是加深螺纹。慧亿最近和三维建模软件公司合作，开始从设计初期纳入模组内部硬力，力学结构的仿真与计算。

下一个市场：家电

在水市场和空气净化市场取得诸多应用成果后，慧亿看到UVC杀菌应用场景向消费市场拓展的前景。孟楠博士表示：公司下一步的攻略市场主要是家电市场，白色家电、空调、冰箱、洗衣机都是我们努力的方向。

适应新型市场首先要考量场景诉求。家电市场需要什么样的模组？慧亿从价格、性能、体积三方面作答。

首先，考虑到白色家电整体利润水平较低，价格应尽可能低廉。性能方面，针对空调，冰箱，洗衣机的特点，要做到整体密封，防水防潮。最后，体积要足够小，便于整合。

针对家电市场的特点，慧亿推出了一些通用化的模组，可以直接整合进原有产品。在此基础上，按照灯珠功率的高低划分产品类型，让家电厂商有所参考。

孟楠指出，通用模组弹性配置的特点，不仅适合定点长时间杀菌场景，如空调水槽、水龙 头出水口，冰箱隔间等，还有助于控制成本。预算充裕时，可以多用几个模组，预算比较紧张，则可以仅在关键点设置。

TrendForce集邦咨询最新发布的报告预估，到2023年全球UV LED市场规模将达9.91亿美金。

慧亿也洞察到，UVC LED杀菌应用正逐步被市场认可，未来需要有更加多样化的解决方案。公司也有着“UVC Everywhere”的远景，意为让UVC在任何领域都能发挥作用。

作为国家级高新技术企业，慧亿在紫外应用和传感应用方面已经申请专利数十项。演讲最后，孟楠博士特别强调了公司对专利的重视。“我们始终坚持原创，所有上市产品均提供专利保护，让客户远离知识产权纠纷困扰。”（文：LEDinside Grace）