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直饮水时代2018-06-25 17:33:36




各位专家来宾,大家好!我是青岛杰生电气有限公司董事长兼总经理张国华。青岛杰生电气LED原来是归类到电子行业,我们以前一直参加的是光电展、LED展,这次是第一次参加国际水展。这次我分享的题目是“深紫外LED在净水领域的应用”,阐述四个问题。第一是简介LED的技术背景;第二是介绍深紫外LED在净水领域的应用及杀菌与抑菌作用;第三是分享抑制细菌生长更加适合净水领域的实际需求;第四是阐述青岛杰生电气的产品和现状。


发光二极管的技术背景。上世纪初科学家做半导体材料研究当中发现的半导体材料不但有电的特性,而且有光的特性,半导体材料在和电子接触的时候可以释放出光的能量。本世纪最朝阳的产业是半导体照明,它可以实现同等条件下耗能是白炽灯十分之一的功能。现在又有了智能照明,所谓智能照明是指屋内的照明是自动,是智能操控的。LED有五、六十年的发展历史,发展速度最快的时候是上世纪末,日本的日亚公司里程碑地发明了蓝色LED。研究所的光是三极色组成的,LED60年代发明以后一直缺色,直到上世纪末发现蓝光以后,LED才基本上实现了全色发光,尤其是蓝色的发光二极管可以发出白光来。



半导体照明概念出现后,市场很火,实现1年1000亿美金的市值。电池发光元件内部从红色、黄色、绿色、蓝色、白色到紫外,其中紫外的技术含量最高、技术难度最大。紫外分四个波段,ABC和V波段,V波段没有什么意义,只能在真空中传播,空气中不能传播。A和B波段是近紫外波段,C波段通过大气层时已经被全部遮挡掉了。我们经常认为紫外线可以杀菌,其实近紫外线杀菌能力非常弱,而深紫外线杀菌可以秒杀,在同等光照强度下,近紫外线和深紫外线的杀菌能力相差达3600倍。在业界如果提到紫外线杀菌,一定要寻找C波段的紫外线。


目前紫外线消毒理论已非常成熟,在国外紫外线消毒需要认证,上世纪初发现270左右有效波段的紫外线可以将结核病毒杀死,实际这些波段都是C波段。杀菌上没有严格的区别,254和280波段的紫外线杀菌效果是一个量级的。紫外线杀菌是一个物理破坏的过程,它不似漂白粉那种化学杀菌,紫外线杀菌对水质没有任何影响,杀菌过程安全、可靠。紫外线对病毒蛋白质造成一次性破坏,杀完后不能恢复。所有的病毒蛋白对紫外线没有任何阻挡,杀菌都有抗体,紫外线出不了抗体,包括前一段时间非洲最吓人的埃博拉病毒,大家测试下来最有效的杀菌还是紫外线。




紫外LED的诞生是紫外线光源的一场革命,它和传统水银汞灯相比有五大优势。第一是安全,使用深紫外LED,不用担心任何危险,即便LED掉到水里或者不小心吃到肚子里,也不会造成伤害,因为它是无毒的。第二是低电压、小电流、无污染,深紫外LED电压只有6V左右,相比汞灯更安全高效,更节能环保。第三是环保,环保指将来机器不需要回收,欧盟2020年已经公布了,电器产品不能含汞,我们这个产品就不含汞,不存在环境污染的问题。第四,节能。同样的钢输出功率,耗能很低。第五是可靠,可靠体现在开关特性和使用寿命上。LED可以实现光通信,不会影响它的寿命,另外LED的使用寿命很长,它的寿命取决于制作工艺,比如散热等等其他外部的问题。


深紫外LED在净水领域的应用,杀菌,水、空气、食品、医疗领域。我们将水领域分两大的方面,杀菌和抑菌。杀菌是将已有的细菌杀掉,抑菌是保持无菌,不要让长出细菌,这两个概念是不一样的。净水行业是后一个重要,因为经过处理的水基本上是干净的。杀菌是固态容器的静态水杀菌,抑制细菌也分了静态水抑菌和动态水抑菌。动态水的杀菌我们是这样的,在管道里水过来以后直接杀掉,设计是这样的,一个是径向,一个是轴向位置,还有杀菌单元可以并联和串联,这里面是值得研究的,杀菌的优化过程。动态水的杀菌是有巨大意义的,可以即杀即用,比如大家看到的饮水机,饮水机不工作,但接水的一刹那,LED就启动了,这与LED的开关时间几乎是同步的。光的传播速度是每秒30万公里,一开水,LED就启动了杀菌功能。




抑制细菌增长,我们用1毫瓦的LED,用1升水,看看它的测试结果。2个瓶装的LED,一个是放在瓶口,一个放在瓶底,一个照水面,一个照水底。1毫瓦,1个小时照一次,一次照2分钟,连续照10天,看它的情况。检测的水选用优质的崂山矿泉水,但是只要打开瓶口,细菌就进去了,水适合你喝,也适合细菌。我的测试结果,水面照射一直都是0,细菌怎么也不长,水底照射,细菌长了。但是其中还是有严格区别的,水底不照的,对比比样,效果是非常惊人的。这个理论我们也申请了发明专利,我查阅所有的资料,资料显示对杀菌是有完整理论的,但是对抑制细菌没有深入研究。我们看到抑制细菌所用的光的强度剂量只有它的三十分之一以下,有可能四十分之一,三十分之一到百分百的剂量,大肠杆菌是6600杀死,三十分之一就是200多一点。


细菌首先要看它从哪里开始繁殖的,细菌接触水面的位置,空气中含有细菌,照水面已经沉下来再照的,有一部分死角照不到,那部分细菌达不到。光紫外线杀菌最简单的道理,要想杀掉它一定要照掉它,照不到不行。紫外线我的光照角度和范围是可控的,紫外线可以零泄露,但是汞不可能,汞只要打开它就在照,不该照的也在照。


检测结论是这样的,放在水面上的杀菌非常好,效果很好。现在饮水机也好,净水器也好,没有用LED,说明它基本上是符合人们需求的。我所谈论的的加上LED,是因为饮水机到了有细菌需要清洗的时候,加上LED可以免除后顾之忧。我们所有的饮水机、净水器用LED也是一个道理,不要做杀菌测试,而是做对比测试,加LED的和没有加的产品是有巨大区别的。不用LED,细菌繁殖得很旺盛,用了LED的,干干净净的,这就是区别。




另外一个最大的区别是要把细菌杀得干干净净,本来饮水机里没有大肠杆菌,杀它干什么,假设条件不存在,我们希望抑制细菌是更加适合我们净水器和饮水机的,1颗就够了,美国人1颗200美金,我们现在是10—20元。大家家里饮水机加这么一个东西肯定是可以接受的,而且它带来的价值不止这点。抑制细菌生长更加适合净水领域,紫外线在空气当中不如在净水里的传播,净水里的传播比空气中传播要好,水里传播得非常好。它最大的优势是安全,你把我这个放进去,不用担心饮水机会出现安全问题,即便它不工作了也不会造成危害。


杰生电气公司可以给所有的下游用户提供全方位的技术服务和解决方案,而且公司是目前中国唯一生产外延设备的LED制造商,全球能实现批量供货的只有美国和我们两家公司。我们可以根据您提供的模块定制,也可以预制。我们公司成功打造了一条完整的产业价值链,可以保持三到五年内不会有竞争者,而且我们公司将LED做了一遍,包括应用开发也在做。大家如有这方面的需求,我们可以来帮忙。