CN111558054A - 照明消杀系统和通过该系统对照射面进行消毒杀菌的方法 - Google Patents

照明消杀系统和通过该系统对照射面进行消毒杀菌的方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种照明消杀系统和一种通过该照明消杀系统对照射面进行消毒杀菌的方法，其中，照明消杀系统包括照明模块，包括照明光源；距离传感器，用于检测照明消杀系统和照射面之间的距离；以及消杀模块，包括消杀光源和控制单元，控制单元接受距离传感器检测到的距离，并基于距离控制消杀光源的辐照功率，使得照射面在一个消杀周期内累积的辐照量保持在预定值。

Description

照明消杀系统和通过该系统对照射面进行消毒杀菌的方法
技术领域
本公开总体上涉及用光来消毒和杀菌的系统和方法，更具体地涉及可以自适应的对照射面进行消毒和杀菌的系统和方法。
背景技术
人们发现紫外光，紫光或蓝光可以具有消毒杀菌的功能，如使物体表面，空气或水中的病原体失活。病原体是指能够在人中引起疾病或感染的任何微观生物，包括细菌，病毒，孢子和真菌。失活包括杀死病原体，使其无法或不能复制，或使其无法感染人类。紫外光(UV)是指波长在100纳米(nm)至400nm范围内的光；UV范围内的四个子范围包括100至200nm的真空UV；从200到280纳米的UVC；从280到315纳米的UVB；和从315到400纳米的UVA。紫光的波长为约400至约450nm，蓝光的波长为约450至约490nm。
在一些已知的紫外光系统中，使用在200到300纳米范围内的UV光，包括UVC范围和UVB范围的一些，以通过破坏病原体的DNA或RNA使它们不能繁殖，从而无法感染人类，达到消毒杀菌的目的。但是，这些紫外光系统存在几个问题：首先，这些紫外光系统的辐照度大于10W/m2，暴露于这些紫外光下可能对人类有害，尤其是会对人的眼睛造成很大的伤害；其次，为达到消毒杀菌的目的，需要对待消毒表面进行长时间的紫外光照射，时间过少起不到彻底杀菌的作用，而时间过长又会加速待消毒面材料性能的退化，例如褪色等。
因此，期望提供一种新的照明消杀系统来解决上述至少一种问题。
发明内容
在一个实施方式中，本申请公开了一种用于照明消杀系统，其中，照明消杀系统包括照明模块，包括照明光源；距离传感器，用于检测照明消杀系统和照射面之间的距离；以及消杀模块，包括消杀光源和控制单元，控制单元接受距离传感器检测到的距离，并基于距离控制消杀光源的辐照功率，使得照射面在一个消杀周期内累积的辐照量保持在预定值。
在另一个实施方式中，本申请公开了一种通过该照明消杀系统对照射面进行消毒杀菌的方法，其中，该方法包括：检测照明消杀系统和照射面之间的距离；以及基于距离控制照明消杀系统中消杀光源的辐照功率，使得照射面在一个消杀周期内累积的辐照量保持在预定值。
附图说明
通过参照附图阅读以下详细描述，本申请的这些和其它特征、方面及优点会变得更好理解，在附图中，相似的元件标号在全部附图中用于表示相似的部件，其中：
图1是根据本申请一个实施例的照明消杀系统的正视图；
图2是将图1所示的照明消杀系统应用在一个照明场景的立体图；
图3是图1所示的照明消杀系统的功能模块图；和
图4是根据本申请一个实施例的通过照明消杀系统对照射面进行消毒杀菌的方法的流程图。
具体实施方式
为帮助本领域的技术人员能够确切地理解本发明所要求保护的主题，下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式。在以下对这些具体实施方式的详细描述中，本说明书对一些公知的功能或构造不做详细描述以避免不必要的细节而影响到本发明的披露。
除非另作定义，本权利要求书和说明书中所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中所使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“前部”“后部”“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“或”等词语表示包括性的，并且是指所列出的项目中的一个或全部。“包括”或者“具有”等类似的词语意指出现在“包括”或者“具有”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“具有”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接或偶联，不管是直接的还是间接的。
如图1所示，本申请揭露了一种照明消杀系统100，包括照明模块10，其包括照明光源11；消杀模块20，其包括消杀光源21。
在一些实施例中，照明光源11包括白光光源，如白光LED。在一个实施例中，消杀光源21包括紫外光源、紫光或蓝光等光源，其中紫外光源包括真空UV、UVC、UVB、UVA等。在一些特定的实施例中，紫外光源包括波长在280纳米至380纳米范围内的长波紫外光源。在一些实施例中，照明模块10和消杀模块20可以使用扩散罩(未示出)用于将光源产生的光均匀的发散出去。其中，照明模块10和消杀模块20使用的扩散罩材料可以相同，也可以不同，例如，使用如石英玻璃及类似材料制作紫外光源的扩散罩，使用PC、PMMA、PBT等材料制作白光LED光源的扩散罩，可以使得照明光源11和消杀光源21都在低成本的条件下达到各自最好的效果。
在一些实施例中，如图1所示，照明光源11包括金属基印刷电路板(MCPCB)14，以及安装在MCPCB上的照明光源芯片15。其中，照明光源芯片15可以有一个或多个，多个照明光源芯片有间隔地设置在长条形的MCPCB14上。消杀光源21包括具有防紫外光的阻焊膜的MCPCB24，以及安装在具有防紫外光的阻焊膜的MCPCB24上的消杀光源芯片25，如紫外光源芯片。其中，紫外光源芯片可以有一个或多个，多个紫外光源芯片有间隔地设置在长条形的具有防紫外光的阻焊膜的MCPCB24上。在一些特定的实施例中，MCPCB14和MCPCB24以一定的可调节的角度安装在照明消杀系统100上，使得消杀光源21与照明光源11之间形成一个可调节的角度，从而使邻近安装的消杀模块20的消杀光源21与照明模块10的照明光源11在照射面上具有基本重合的照射范围。
继续参考图1，在一些实施例中，照明消杀系统100还包括位于照明光源11和消杀光源21同侧的距离传感器104、计时模块105、探测传感器106、光敏传感器107和指示器108。这些部件均可以安装在不同的位置，而非图示中限定的位置。在一些其他的实施例中，上述这些部件的数量也可以大于一个，例如两个或三个。
本申请的照明消杀系统可以用于厨房、浴室、家庭餐厅、家庭桌面、办公室空间、洗衣间、衣柜、办公室用餐室等任何需要消毒杀菌以及照明的场所中。在一些实施例中，如图2所示，将图1所示的照明消杀系统100应用在一个照明场景200的立体图。在该实施例中，照明消杀系统100安装在厨房的橱柜底部，台面上方，用于给厨房的台面照明，以及给厨房的台面及台面上的厨具消毒杀菌。
图3是图1所示的照明消杀系统100的功能模块图，其中，照明消杀系统100通过电源输入端101给照明模块10、消杀模块20和智能驱动模块50供电。消杀模块20包括消杀光源21和控制单元22，其中，控制单元22可以内置在图1的消杀模块20中。智能驱动模块50包括距离传感器104、计时模块105、探测传感器106和光敏传感器107。距离传感器104用于检测照明消杀系统100和照射面之间的距离，控制单元22与距离传感器104电性连接，用于接收距离传感器104检测到的距离信号，并基于该距离控制消杀光源21的辐照功率，使得照射面在一个消杀周期内累积的辐照量保持在预定值。
距离传感器104可选自超声波测距传感器、激光测距传感器、红外测距传感器和雷达传感器等。在一些实施例中，距离传感器104可选择激光测距传感器一类的测量两点之间距离的传感器。参考图2所示，激光测距传感器用于测量安装在照明消杀系统100上的激光测距传感器和照射面之间的最短距离，根据激光测距传感器安装位置的不同，测量得到的距离可能是激光测距传感器和厨房台面之间的距离，也可能是激光测距传感器和厨具，例如锅，之间的距离。在一些实施例中，距离传感器104可选择超声波测距传感器一类的测量点和面之间距离的传感器。参考图2所示，超声波测距传感器用于测量安装在照明消杀系统100上的超声波测距传感器和一定范围的照射面上各点的多数个距离，该照射面既包括厨房台面，也包括台面上的各种厨具的表面。控制单元22可选择超声波测距传感器和照射面之间的最短距离，也可选择超声波测距传感器和照射面之间的最大距离，又可选择超声波测距传感器和照射面之间的平均距离作为依据对消杀光源21的辐照功率进行控制。
在一些实施例中，如图1和图2所示，照明消杀系统100可以放置在距离照射面，例如厨房台面，上方的预设阈值范围内。当距离传感器104检测到的照明消杀系统100与照射面之间的距离在该预设阈值范围内时，控制单元22基于该距离控制消杀光源21的辐照功率，使得一个消杀周期的时间保持在预设时间。即当距离在预设阈值范围内时，可在消杀光源21的功率范围内调整辐照功率，使得每次在固定的消毒杀菌时间内使照射面累积的辐照量保持在预定值。在一些特定的实施例中，该预设阈值范围为0.5-2米，该预设时间约为7-9小时，该预定值约为8.5-9.5J/m2。在一些特定的实施例，该预设时间约为8小时，该预定值约为9J/m2。
在一些实施例中，当距离传感器104检测到的照明消杀系统100与照射面之间的距离大于预设阈值范围的最大值时，控制单元22调整消杀光源21的辐照功率至最大值。此时，延长一个消杀周期的时间至大于预设时间，进而保证照射面在一个消杀周期内累积的辐照量保持在预定值。当距离传感器104检测到的照明消杀系统100与照射面之间的距离小于预设阈值范围的最小值时，控制单元22调整消杀光源21的辐照功率至最小值。此时，缩短一个消杀周期的时间至小于预设时间，进而保证照射面在一个消杀周期内累积的辐照量保持在预定值。
继续参考图3，在一些实施例中，照明消杀系统100包括控制开关30，分别耦接至照明模块10的照明光源11和智能驱动模块50的计时模块105，用于控制照明光源11和计时模块105的开启或关断。在一些特定的实施例中，控制开关30可以为三档机械开关，一档时，照明光源11开启，计时模块105关断；二档时，照明光源11关断，计时模块105开启，进而开启与其连接的消杀光源21；三档时，照明光源11和计时模块105全部关断。
为了保证用户尽量不被紫外光照射，在一些实施例中，智能驱动模块50还包括分别耦接至消杀模块20的探测传感器106和/或光敏传感器107。其中，探测传感器可以为人体热释电红外传感器(PIR)、超声传感器、微波传感器等，用于在消杀光源21开启的时候探测是否有人在附近，如过探测到有人在附近，则暂时关闭消杀光源21，直到探测到人已经不在传感器的探测区域内，则重新开启消杀光源21。光敏传感器107用于，当夜间，消杀光源21开启的时候，当光敏传感器107探测到超过预设阈值的光，说明有人在开灯活动，则暂时关闭消杀光源21，直到探测到光敏传感器107探测到不超过预设阈值的光，则重新开启消杀光源21。
在一些实施例中，智能驱动模块50还包括耦接至消杀模块20的计时模块105。在需要对照射面进行消毒杀菌时，控制开关30开启计时模块105，进而开启消杀光源21。在消杀光源21开启的同时开始计时，在一个消杀周期结束时，停止计时并关闭消杀光源21，从而保证消毒杀菌的效果达到预期标准。在一些特定的实施例中，计时模块105使用倒计时的方式计时，例如，控制开关30开启计时模块105，在消杀光源21开启的同时计时模块105从8小时开始倒计时，倒计时为0时关闭消杀光源21，结束一个消杀周期。当探测传感器106和光敏传感器107探测到附近有人活动时，计时模块105停止倒计时并暂时关闭消杀光源21，直到探测不到人的活动时，计时模块105继续倒计时至结束一个消杀周期。
在一些实施例中，计时模块105还包括在固定周期定时自动开启消杀光源21的功能。例如，在每个周一上午10点开启消杀光源21并开始计时，进行一个消杀周期的消毒杀菌。节省了人工开启的时间，同时起到了保持环境干净卫生的作用。
在一些实施例中，照明消杀系统100还包括图1中所示的指示器108，如指示灯，用于指示消杀模块20的工作状态，如其工作时，指示灯亮起，关闭时，指示灯灭，并且在其暂时关闭时，指示灯处于闪烁状态。
在一些实施例中，如图3所示，照明消杀系统100还包括调光开关40，耦接到照明模块10的照明光源11，用于调节照明光源11的亮度。其中，该调光开关40可包括三档调光、五档调光、无极调光等类似调光方式中的一种。
图4是根据本申请一个实施例的通过照明消杀系统对照射面进行消毒杀菌的方法的流程图。参考图1，该方法400包括：
步骤410：检测照明消杀系统100和照射面之间的距离；以及
步骤420：基于该距离控制照明消杀系统100中消杀光源21的辐照功率，使得照射面在一个消杀周期内累积的辐照量保持在预定值。
在一些实施例中，消杀光源21的辐照功率P和照明消杀系统100和照射面之间的距离D的关系如下式(1)所示：
P＝a*Db (1)
其中，a和b为常数，其值的选择与照明消杀系统100的尺寸及形状有关。
在一些特定的实施例中，以24英寸的橱柜底部消毒灯为例，消杀光源21的辐照功率P和照明消杀系统100和照射面之间的距离D的关系如下式(2)所示：
P＝0.01083*D1.719 (2)
本申请公开的照明消杀系统可以在需要照明的时候执行照明功能，在人离开的时候执行消毒杀菌的功能，且可以根据消杀光源和待消毒面的距离自适应的调整消杀光源的辐照功率，使得每个消毒杀菌周期内在待消毒面累积的辐照量保持在预定值，从而保证消毒杀菌的效率和质量，进而为家庭工作环境提供一个干净卫生的场所。
虽然结合特定的具体实施方式对本发明进行了详细说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以做出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于覆盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。

Claims (10)

1.一种照明消杀系统，用于对照射面进行消毒杀菌，其中，所述照明消杀系统包括：
照明模块，包括照明光源；
距离传感器，用于检测所述照明消杀系统和所述照射面之间的距离；以及
消杀模块，包括消杀光源和控制单元，所述控制单元接受所述距离传感器检测到的所述距离，并基于所述距离控制所述消杀光源的辐照功率，使得所述照射面在一个消杀周期内累积的辐照量保持在预定值。
2.如权利要求1所述的系统，其中，还包括计时模块，耦接到所述消杀光源，在所述一个消杀周期结束时，停止计时并关闭消杀光源，从而保证使得所述照射面在所述一个消杀周期内累积的辐照量保持在所述预定值。
3.如权利要求1所述的系统，其中，当所述距离传感器检测到的所述距离在预设阈值范围内时，基于所述距离控制所述消杀光源的辐照功率，使得所述一个消杀周期的时间保持在预设时间。
4.如权利要求3所述的系统，其中，所述预定值约为8.5-9.5J/m2，所述预设时间约为7-9小时，所述距离的预设阈值范围约为0.5-2米。
5.如权利要求1所述的系统，其中，当所述距离传感器检测到的所述距离大于所述预设阈值范围的最大值时，调整所述消杀光源的辐照功率至最大值，所述一个消杀周期的时间大于所述预设时间；当所述距离传感器检测到的所述距离小于所述预设阈值范围的最小值时，调整所述消杀光源的辐照功率至最小值，所述一个消杀周期的时间小于所述预设时间。
6.如权利要求1所述的系统，其中，所述消杀光源与所述照明光源之间形成一个可调节的角度，从而使邻近安装的所述消杀光源与所述照明光源在所述照射面上具有基本重合的照射范围。
7.如权利要求1所述的系统，其中，所述消杀光源包括紫外光源，其中，所述紫外光源包括波长在280纳米至380纳米范围内的长波紫外光源。
8.如权利要求1所述的系统，还包括调光开关，耦接到所述照明光源，用于调节所述照明光源的亮度，其中，所述调光开关包括三档调光、五档调光或无极调光。
9.如权利要求1所述的系统，其中，还包括安装在所述照明消杀系统上的探测传感器或光敏传感器，当所述探测传感器探测到有人在附近或所述光敏传感器探测到超过预设阈值的光，则关闭所述消杀光源，其中，所述探测传感器包括人体热释电红外传感器。
10.一种通过照明消杀系统对照射面进行消毒杀菌的方法，其中，所述方法包括：
检测所述照明消杀系统和所述照射面之间的距离；以及
基于所述距离控制所述照明消杀系统中消杀光源的辐照功率，使得所述照射面在一个消杀周期内累积的辐照量保持在预定值。
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