CN111712915B - 用于生产柔性紫外光生成片和系统的方法 - Google Patents

用于生产柔性紫外光生成片和系统的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111712915B
CN111712915B CN201780098276.XA CN201780098276A CN111712915B CN 111712915 B CN111712915 B CN 111712915B CN 201780098276 A CN201780098276 A CN 201780098276A CN 111712915 B CN111712915 B CN 111712915B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light generating
layer
flexible
reflective layer
diffuse reflective
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780098276.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN111712915A (zh
Inventor
M·唐霍韦
S·P·菲勒里
J·M·斯奎里
D·C·凯切
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WL Gore and Associates Inc
Original Assignee
WL Gore and Associates Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WL Gore and Associates Inc filed Critical WL Gore and Associates Inc
Publication of CN111712915A publication Critical patent/CN111712915A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111712915B publication Critical patent/CN111712915B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/08—Radiation
    • A61L2/10—Ultraviolet radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • C02F1/325—Irradiation devices or lamp constructions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/10—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a light reflecting structure, e.g. semiconductor Bragg reflector
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/08—Radiation
    • A61L2/088—Radiation using a photocatalyst or photosensitiser
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00—Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/10—Apparatus features
    • A61L2202/11—Apparatus for generating biocidal substances, e.g. vaporisers, UV lamps
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • A61L9/18—Radiation
    • A61L9/20—Ultraviolet radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/32—Details relating to UV-irradiation devices
    • C02F2201/322—Lamp arrangement
    • C02F2201/3222—Units using UV-light emitting diodes [LED]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/32—Details relating to UV-irradiation devices
    • C02F2201/322—Lamp arrangement
    • C02F2201/3228—Units having reflectors, e.g. coatings, baffles, plates, mirrors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/10—Photocatalysts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Abstract

描述了光生成设备，该光生成设备采用紫外(UV)发光二极管和一个或多个UV活性材料，诸如UV反射材料、UV散射材料和UV透明材料。一种UV光生成系统，可以包括跨具有UV漫反射层的表面布置的多个UV发光二极管。该UV光生成系统可以被布置为包围流体路径或者可以被布置为容器或器皿的衬垫，以在通过将流体、颗粒或对象暴露于由UV发光二极管生成的UV光来对流体路径、容器或器皿中的流体、颗粒或对象进行消毒、净化或灭菌中使用。

Description

用于生产柔性紫外光生成片和系统的方法
技术领域
本发明大体涉及紫外(UV)光生成片和系统，以及用于制造此类片和系统的方法。更具体地，但不是以限制的方式，下文描述了生成UV光以及用于通过将流体或材料暴露于UV光来处理(例如，消毒)该流体或材料的设备。
背景技术
已知对与具有约100nm至约400nm之间的波长的电磁辐射相对应的UV光的暴露会引起许多材料的降解，包括生物材料。UV光可以分解DNA，使细胞无法繁殖，也可以降解毒素，使UV光对消毒或净化目的是有用的。使用UV光杀灭病原体(诸如微生物)，已经在空气、水、食品、饮料和血液成分的消毒方面获得应用。UV消毒相比替代的方法(诸如氯基消毒)有许多优点。例如，UV暴露不会将毒素或残留物引入处理过程，并且不会改变产品的化学成分、功能、味道、气味或pH值。
传统的UV光源包括汞灯或氙弧灯。汞灯可以例如生成具有253.7nm和185nm波长的UV光。最近，UV发光二极管(LED)被开发，与传统的汞灯或氙灯光源相比，该UV发光二极管(LED)具有减小功耗、尺寸更小、寿命更长和瞬间开启等优点。例如，UV-LED可以生成具有从200nm至400nm波长的UV光。
典型的UV处理系统包括入口、其中空气或水流经腔室的处理腔室、发射对处理室的容积有明显作用的辐射的UV光源和出口。然而，由于它们的小尺寸，毒素和病原体可以免受UV光暴露，因此改进的UV光处理系统和方法是有用的。
美国专利9,409,797公开了一种用于使用UV辐射来处理介质的设备，该设备包括用于容纳该介质的处理腔室。LED UV辐射源提供UV辐射。一种腔室形成结构，具有至少一个孔口形成于其中的加强基座结构，并且具有UV辐射透射膜。该基座结构限定了UV辐射透射膜的放置。该腔室形成结构将处理腔室与LED UV辐射源分离，并且该UV辐射通过该腔室形成结构引入该处理腔室。
美国专利9,586,838公开了一种用于净化流经管的流体的基于LED的系统，包括用于将该系统安装在该管上的装置；外壳；柔韧载体结构，该柔韧载体结构包括多个LED，该多个LED被布置为与该结构的第一表面齐平并且被配置为发射在UV范围内的辐射，其中，当该系统安装在管上时，该结构可拆卸地布置在该外壳内，并且该结构在该外壳内采用基本上管状的形状，其中该第一表面界定净化腔室，其中该净化腔室与该管流体连通(fluidcommunication)，使得流经该管的流体在被分配之前，穿过净化腔室，在该净化腔室中暴露于通电LED的UV辐射。
美国公开2017/0281812描述了用紫外辐射处理流体输送导管的方法。一种光导单元，可操作地耦合到一组紫外辐射源，包围流体输送导管。该光导单元将从紫外辐射源发射的紫外辐射引导向流体输送导管的外表面上的紫外透明节段。所发射的紫外辐射穿过紫外透明节段，渗透流体输送导管，并且照射内壁。控制单元根据从流体输送导管的内壁的污染物的移除调整紫外辐射源的一组操作参数。
将继续需要改进的UV处理系统。
发明内容
在本文所描述的实施例中，本发明提供了采用(UV)发光二极管和一种或多种UV活性材料(诸如UV反射材料、UV散射材料和UV透明材料)的处理、消毒或净化片和系统，以及制造UV光生成片和系统的方法。
公开的UV光生成系统(也称为UV处理系统和UV发射系统)包括那些包含柔性电路和其他UV活性层(诸如UV漫反射层或UV透射散射层)的系统，该柔性点路由多个UV-LED表征。UV光生成系统还可以进一步包括附加覆盖层或底层，诸如支撑层、UV透明覆盖层或UV透明封装层。所公开的UV光生成系统可以浸没在流体(诸如液体或气体)中，并且用于通过暴露于UV光来处理流体的材料或悬浮在流体中的其他材料，诸如颗粒或对象。所公开的UV光生成系统可以是柔性的，允许它们布置成包围配置，诸如包围流体路径的配置。可选地，所公开的UV光生成系统可以表征为缠绕配置。例如，UV光生成片可以被布置为以螺旋缠绕配置围绕流体路径，以允许通过暴露在UV光中对流体路径中的流体的处理。替代地，UV漫反射层可以以纵向侧之间的间隙螺旋缠绕，以允许将UV-LED定位在间隙处。
UV光生成系统的UV漫反射层或UV透射散射层可以有利地允许所传输的UV光形成均匀的UV光分布，其可以允许更有效的处理和暴露在UV光中，从而最小化处理区域中的暗淡或未暴露区域。UV漫反射层或UV透射散射层可以仅最少地吸收UV光，由于层的漫反射或散射性质，允许随着光的分散而生成高的UV强度。UV光生成系统还可以包括暴露在流体介质中的覆盖层表面上的光催化剂，诸如包括二氧化钛的金属氧化物光催化剂。使用吸收UV光后生成活性氧物种的光催化剂在杀死、破坏或降解病原体可以是非常有效的。
制作UV光生成系统的方法包括围绕芯轴缠绕UV漫反射层，使得在UV漫反射层的相邻(例如，附近)纵向侧之间存在间隙，并且将柔性电路定位为与UV漫反射层相邻，以在间隙处对准柔性电路的多个UV-LED。可以围绕芯轴和第一漫反射层缠绕第二UV漫反射层，诸如在相对的旋转方向上，第二间隙在与多个开口相对应的多个位置处与第一间隙重叠。该方法可以进一步包括将包括多个UV发光二极管(UV-LED)的柔性电路定位为与第一UV漫反射层或第二UV漫反射层相邻(例如，附近)，其中，当使用第二UV漫反射层时，柔性电路的定位包括将多个UV-LED对准以对应于第一间隙或开口。柔性电路的UV-LED可以在开口处对准，以允许由UV-LED生成的光穿过开口。可以围绕覆盖层缠绕第一UV漫反射层，例如，包括光催化剂(诸如二氧化钛(TiO2))的覆盖层。
在一个实施例中，提供了一种制造紫外(UV)光生成系统的方法，该方法包括围绕芯轴在第一方向上以第一UV漫反射层的相邻(例如，附近)纵向侧之间的第一间隙缠绕第一UV漫反射层，其中，第一UV漫反射层是柔性的，并且将包括多个UV发光二极管(UV-LED)的柔性电路定位为与第一UV漫反射层相邻(例如，接合)，其中所述柔性电路的定位包括将多个UV-LED对准以对应于第一间隙。柔性电路可以与多个UV-LED对准以对应于第一间隙。多个UV-LED中的每一个被定位以引导所生成的UV光穿过第一间隙。
在另一个实施例中，提供了一种制造紫外(UV)光生成系统的方法，该方法包括围绕芯轴在第一方向上以第一UV漫反射层的相邻纵向侧之间的第一间隙缠绕第一UV漫反射层，其中，第一UV漫反射层是柔性的，围绕芯轴和第一UV漫反射层在第二方向上以第二UV漫反射层的相邻纵向侧之间的第二间隙缠绕第二UV漫反射层，其中，第二UV漫反射层是柔性的，并且其中，第一间隙的部分和第二间隙的部分重叠以生成多个开口，将包括多个UV发光二极管(UV-LED)的柔性电路定位为与第二UV漫反射层相邻，其中，柔性电路的定位包括将多个UV-LED对准以对应于多个开口。定位多个UV-LED中的每一个以引导所生成的UV光穿过开口。
公开了制造UV光生成系统(诸如UV光生成片)的其他方法，此类方法可以包括在UV漫反射层中生成多个开口，并且将柔性电路定位为与UV漫反射层相邻，使得柔性电路的多个UV-LED在开口处对准。
虽然公开了多种实施例，但从示出并描述本发明的说明性实施例的以下的具体实施方式中，本发明的又一些实施例对本领域技术人员将变得显而易见。相应地，附图和具体实施方式本质上应被视为说明性的，而非限制性的。
附图说明
图1提供了示出根据一些实施例的柔性UV光生成片的横截面的示意图。
图2A和图2B提供了示出根据一些实施例的柔性UV光生成片的横截面侧视图和俯视图的示意图。
图3A和图3B提供了示出根据一些实施例的柔性UV光生成片的横截面的示意图。
图4提供了示出根据一些实施例的柔性UV光生成片的横截面的示意图。
图5提供了示出根据一些实施例的柔性UV光生成片的横截面的示意图。
图6提供了示出根据一些实施例的柔性UV光生成片的横截面的示意图。
图7A和图7B提供了示出根据一些实施例的柔性UV光生成片的横截面的示意图。
图8A和图8B提供了示出根据一些实施例的布置在螺旋缠绕配置中的柔性UV光生成片的示意图。
图8C提供了示出根据一些实施例的布置在纵向缠绕配置中的柔性UV光生成片的示意图。
图9A和图9B提供了示出根据一些实施例的UV处理系统的横截面视图的示意图。
图10提供了示出根据一些实施例的UV处理系统的横截面视图的示意图。
图11提供了示出根据一些实施例的UV处理系统的横截面视图的示意图。
图12提供了示出根据一些实施例的UV处理系统的横截面视图的示意图。
图13A和图13B提供了示出根据一些实施例的UV处理系统的横截面和侧视图的示意图。
图14提供了示出用于在串联配置中驱动LED的示例电路。
图15提供了示出用于在并联配置中驱动LED的示例电路。
图16提供了示出用于驱动LED和使用UV敏感光电检测器监控UV光输出的示例电路。
图17A(1)-图17F(3)提供了详细说明根据一些实施例的制造UV光生成系统的方法的示意图(前视(1)、侧视(2)和俯视(3))。
图18提供了示出UV漫反射层的根据波长的总反射率的曲线图。
图19提供了示出不同材料的根据波长的总透射率的曲线图。
图20提供了示出不同材料的根据波长的雾度百分比的曲线图。
图21提供了根据一些实施例的制造UV光生成系统的示例方法的概览。
图22提供了根据一些实施例的制造UV光生成系统的示例方法的概览。
图23提供了根据一些实施例的制造UV光生成系统的示例方法的概览。
图24A-图24F提供了根据一些实施例的使用一个UV漫反射层制造UV光生成系统的方法的示意图。
图25A-图25F提供了根据一些实施例的使用两个UV漫反射层制造UV光生成系统的方法的示意图。
图26A和图26B提供了根据一些实施例的使用一个UV漫反射层和一个透明覆盖层制造UV光生成系统的方法的示意图。
具体实施方式
本发明提供了柔性UV光生成系统或组件的各种实施例，该柔性UV光生成系统或组件包括跨柔性UV光生成片或组件的表面区域布置的多个UV-LED。将会理解，所公开的UV光生成系统在消毒、灭菌、净化和其他处理应用中是有用的。所公开的柔性UV光生成片和组件作为UV处理系统或UV光生成系统的部件或用于构建UV处理系统或UV光生成系统是有用的。表面区域上的布置通过透射散射和/或漫射反射UV光来实现UV发射场的宽分布，并且在一个实施例中实现均匀分布。发明者发现，均匀分布在消毒、净化和灭菌系统中更为有利，因为空隙或黑暗区域被减少或可以被消除。例如，黑暗区域可以允许杂质或病原体通过，而没有经过消毒、净化、灭菌或其他处理。
示例柔性UV光生成系统包括那些包含具有多个UV-LED的柔性电路的系统。柔性电路可以包括多个导体，其中每一个UV-LED位于与多个导体中的至少一个的独立电气通信中。将会理解，多个UV-LED可以被布置为阵列，并且如本文中所使用的术语阵列可以对应于多个对象(诸如UV-LED和导体)的空间分布，其中对象中的一个或多个连接到和/或附接到阵列中的其他对象，诸如通过电气连接。阵列可以是规则的或非规则的，这意味着对象可以是均匀分布的或非均匀分布的。示例阵列可以对应于带状电缆、柔性电路或扁平柔性电缆，其具有沿带状电缆、柔性电路或扁平柔性电缆的不同位置附接的UV-LED。
柔性电路可以是柔性的并被支撑或以其他方式附接到另一个柔性层，诸如柔性UV漫反射层或柔性UV透射散射层。在包括UV漫反射层的一些实施例中，UV漫反射层可以包括多个开口，该多个开口被布置为将每一个开口定位为与相对应的UV-LED相邻，使得相对应的UV-LED通过开口暴露，以允许由相对应的UV-LED生成的UV光通过开口。
在实现均匀分布的一个实施例中，UV光生成系统被布置为将多个UV-LED中的至少第一UV-LED定位于与UV漫反射层(诸如高度UV漫反射层)直接相对的配置中。在实现均匀分布的一个实施例中，UV光生成系统被布置为将多个UV-LED中的至少第一UV-LED定位于与该多个UV-LED中的任何其他UV-LED不直接相对的配置中。在实现均匀分布的一个实施例中，UV光生成系统包括UV透射散射层或覆盖层(诸如高雾度薄膜)，以散射或散焦由UV-LED生成的UV光。可选地，这些实施例可以组合以提供UV-LED的有利定位和包括UV透射散射层。在一个实施例中，UV透射散射覆盖层不包括UV吸收填充材料。
所处理的流可以是包含诸如病原体、毒素、颗粒及其组合等杂质的气体或液体流。处理对于减少杂质，或优选地消除杂质，以通过消毒、净化或灭菌产生清洁流可以是有用的。在一个实施例中，处理液体流(诸如水、血液、牛奶或油)以在要求高纯度的敏感应用中使用。在另一个实施例中，处理气体流以在要求高纯度的敏感应用中使用。在另一个实施例中，处理包括固体颗粒(诸如食物或种子)的气体流以消毒、净化或灭菌杂质。气体流可以包含空气或氮气，并且在气体流中固体颗粒的浓度可以在0.1％到99.9％之间变化。应当理解，杂质可以比固体颗粒少。
UV光生成片可以具有与在通常的矩形配置中相同或类似尺寸的宽度和长度。柔性UV光生成片可以替代地构造为带状或条带状，诸如其中宽度远小于长度的矩形配置，诸如其中长度是宽度的5倍(或更多)。其他的片形状是可能的，诸如圆形、椭圆形和多边形，以及可以由材料网构建的任何其他可以想象的形状。
UV光生成片或系统可以可选地是柔性的，例如，允许布置UV光生成片或系统来限定流体路径。为了实现柔性，UV光生成片或系统的相关联的部件可以是柔性的。作为示例，UV漫反射层、底层或覆盖层可以可选地是柔性的。作为另一个示例，UV透射散射层、底层或覆盖层可以可选地是柔性的。在一个实施例中，为了限定流体路径，UV光生成片或系统被缠绕，诸如螺旋缠绕、横向缠绕或以其他方式围绕流体路径圆周地布置。所缠绕的UV光生成片或系统可以形成对应于流体路径的管状形状。在非重叠或重叠配置中，UV光生成片或系统实施例可以被缠绕。在其他实施例中，一个或多个UV光生成片或系统可以螺旋缠绕以限定流体路径。本文可以使用任何期望的配置，诸如平面配置、凸形配置、凹形配置以及这些配置的组合。
UV光生成片和系统中的材料可以单独地和/或集体地具有适合于整体结构呈柔性的弹性、压缩或弯曲模量。用于柔性组件和材料的示例弹性、压缩或弯曲模量展示了在0.001GPa和3.0GPa之间的弹性模量。在一些实施例中，包括在UV光生成片或系统中的材料展示了在该范围以外的弹性、压缩或弯曲模量。例如，用于向一个或多个UV-LED提供电流和/或电压的导体可以具有相对较大的弹性模量，但仍然可以展示出沿一个或多个轴的足够包括在柔性组件中的柔性，诸如通过适当的弯曲模量或压缩模量。一般来说，术语“柔性”是指响应于力而弹性弯曲而不是断裂或经历非弹性形变的材料，术语“柔性”在本文中可以与术语“柔韧”和“可弯曲”互换使用。在一些实施例中，柔性材料可以弯曲成1cm或更小(例如，1mm至1cm)的曲率半径，而不经历断裂或非弹性形变。各种ASTM和ISO标准用于确定或指定不同材料的柔韧性特征是有用的，材料包括ASTM标准D747、D790、D5045、D7264、E111、E1290、E1820和E2769以及ISO标准170、178、12135和12737，这些标准通过引用并入于此。
示例配置包括管状配置，其中柔性UV光生成片或系统被布置成包围内部空间，诸如通过将柔性UV光生成片或系统缠绕在空心或实心管或其他圆柱形结构(诸如芯轴)周围。取决于配置，由UV-LED生成的UV光可以被引导进入内部空间或被引导与内部空间相反。对于一些实施例有用的其他配置包括袋状配置，其中柔性UV光生成片或系统的两个部分或节段彼此相邻地定位，使得材料或流体可以插入到两个部分或节段之间。在一些实施例中，一个或多个柔性UV光生成片或系统可以被布置为器皿或容器的衬垫，并且用于在器皿或容器的内部空间内生成UV光。
将会理解，柔性UV光生成片或系统不需要完全包围内部空间。例如，在一些实施例中，静态混合器或一个外壁中的叶片可以被柔性UV光生成片或系统覆盖。在另一个实施例中，所包围的空间可以不被限定。例如，柔性UV光生成片或系统可以在一个端部被安装，另一个端部在流体流中自由移动，类似于旗型。该旗型配置可以使用或对应于具有安装在一侧或两侧的UV-LED的柔性UV光生成片。
图1提供了根据一些实施例的柔性UV光生成片100的示意横截面侧视图。UV-LED150与导体110的各个分段电气连接，以允许施加电流用于UV光生成。在导体110下方的是支撑层130，在导体110上方的是UV漫反射层120。支撑层130可以可选地是一个或多个UV漫反射层。UV漫反射层120被定位使得来自UV-LED 150的光可以从柔性UV光生成片100发射出来。支撑层130被定位于UV-LED 150的下方并且还可以是UV反射的，使得杂散光被反射回来。开口140可以被包括在UV漫反射相邻层120中，以允许来自UV-LED 150的光穿过那里发射。开口140可以具有各种形状，包括圆形、椭圆形、三角形、正方形、长方形、菱形或其他类似形状。开口的尺寸也可以变化，但足以允许来自UV-LED 150的光穿过，并且可以具有从0.5到20mm(例如，从2到10mm、或从3到6mm)的开口尺寸。在一个实施例中，开口140可以由缠绕以形成片的一个或多个UV漫反射层的相邻纵向侧之间产生的间隙形成。可选地，导体110可以(诸如在开口140处)被分段，以允许将电气元件的不同触点附接到各个分段。
如图所示，透镜或聚焦元件没有被定位在UV-LED 150的上方。当不使用透镜或聚焦元件时，该配置有利地允许UV光强度在更宽的区域上传播并在更宽的区域上实现UV光强度的更均匀的分布，从而最小化当包括透镜或聚焦元件时可能出现的暗淡区。
根据一些实施例，图2A提供了根据一些实施例的柔性UV光生成片200的示意性横截面端视图，并且图2B提供了其横截面俯视图。图2A示出了柔性UV光生成片200，其中导体210可选地包括在带状或柔性扁平电缆中，并且可以通过围绕一个或多个导体的至少部分的电气绝缘材料彼此接合或附接。UV漫反射层220可以被定位在导体210的上方，使得UV漫反射层220覆盖导体210和/或该导体周围的任何绝缘材料的至少部分。将会理解，UV漫反射层220可以在定位于每一个导体210上方的各个节段中，或者可以是定位于任何数量的导体210上方的连续层。支撑层230可以定位于导体210的下方和UV-LED 250的下方，使得支撑层230覆盖导体210和UV-LED 250和/或该导体和UVLED周围的任何绝缘材料的至少部分。可选地，支撑层230是UV漫反射层。将会理解，支撑层230可以在定位于每一个导体210下方的各个节段中，或者可以是定位于任何数量的导体210和UV-LED下方的连续层。将会理解，支撑层可以是本文所描述的柔性UV光生成片的可选特征，作为UV-LED、导体、UV透明散射或UV光漫反射层的结构，并且任何附加层(诸如覆盖层)可以为柔性UV生成片提供足够的结构，使得不需要分离的支撑层。可选地，可以提供UV漫反射层220或支撑层230作为导体210的护套材料。
图2B可以对应于图1和图2A所示的垂直视图。在柔性UV光生成片200中，包括导体210并且导体210被示出为从柔性UV光生成片200的边缘延伸的导体210。导体210至少部分地被UV漫反射层220覆盖。UV-LED 250被示出为定位在若干个导体210的上方，其中附加导体210用作公共或电流回线。类似于图1，UV-LED 250可以定位于UV漫反射层220中的开口处，并且桥接导体210的分段。将会理解，如图2B所示，UV-LED 250可以是单独电气可寻址的。允许UV-LED单独电气可寻址可以提供良好的控制以调整流体路径内的UV光以实现均匀的UV发射。将会理解，图2A和图2B提供了具有多个导体210的多个UV-LED 250阵列，诸如非规则阵列。
作为用公共电流串联驱动LED的替代方案，LED可以用公共电压并联驱动。图3A提供了包括带状电缆的柔性UV光生成片300的横截面示意图。带状电缆包括多个圆导体310，每一个圆导体310被描绘为绞合芯电缆。将会理解，实心芯导体也有用。UV-LED 350被描绘为定位于与两个不同导体相邻并与该两个不同导体电气通信，与图1、图2A和图2B中所示的配置相反，其中UV-LED定位于单个导体的桥接分段。图3B提供了柔性UV光生成片300的横截面示意图，其中一个导体(例如中央导体)可以用作散热器，例如，允许由一个或多个UV-LED生成的热量从该UV-LED流出。
图4提供了柔性UV光生成片400的横截面示意图，该柔性UV光生成片400包括带状电缆，该带状电缆具有多个导体410、多个UV-LED 450和相邻层420。附加覆盖层460被描绘为定位在UV漫反射层420上方并且在UV-LED 450上方。覆盖层460是UV透明层，允许由UV-LED 450生成的UV光从柔性UV光生成片400传输出去。另外，入射的UV光可以发射穿过覆盖层460，并且由相邻层420反射返回穿过覆盖层460并进入柔性UV光生成片400上方的介质中。可选地，附加覆盖层460可以是UV透射散射层，允许由UV-LED 450生成的UV光从柔性UV光生成片400传输出去并被散射以更均匀地分布光。UV透射散射层，也称为UV雾层或UV透射散射层，在很大范围内漫射光。引用并入本文的ASTM标准D1003描述了雾度和透明度测量的细节，并且将雾度限定为漫射透射率与总透光率的比率，该雾度可以对应于穿过层的光从入射光束平均偏离大于2.5度的百分比。可选地，覆盖层460可以对应于封装层，该封装层可以为底层部件提供耐水性或其他环境保护。覆盖层的有利特性可以包括电气绝缘、低水和氧气透过率、高机械韧性和高导热性。可选地，UV漫反射底层430位于UV-LED的下方，以将任何后向散射光重定向到UV-LED上方的前向方向。在该实施例中，几乎没有(如果有)任何光损失，并且消毒该流体流所需的功率更小。
图5提供了柔性UV光生成片500的替代实施例，该柔性UV光生成片500包括带状电缆，带状电缆具有多个导体510和UV-LED 550。图5与图4类似，除了覆盖层560位于相邻反射层520的下方。图6提供了与图4和图5类似的柔性UV光生成片的进一步替代实施例，除了相邻反射层520被移除。在该实施例中，入射光将穿过覆盖层660传输并被底层630反射。
在一些实施例中，柔性UV光生成片利用柔性电路而不是带状或扁平柔性电缆，用于为一个或多个UV-LED提供电气连接。例如，图7A提供了基于柔性电路的UV光生成片700的示意性横截面示图。此处，柔性UV光生成片700包括柔性电路715，该柔性电路715对应于例如支撑在柔性衬底膜714上的柔性导电迹线712。作为示例，柔性导电迹线712可以对应于薄铜层，并且柔性膜714可以对应于聚合物膜(诸如聚酰亚胺)。UV-LED 750可以被定位为与柔性导电迹线712的部分电气通信，并且由柔性膜714支撑。取决于特定的配置，可以包括覆盖层760，诸如UV透明层或UV透射散射层。覆盖层760可以保护UV-LED不受环境影响，包括例如，浸入水中。有利特性可以包括电气绝缘、低水和氧气透过率、高机械韧性和高导热性。取决于特定的配置，可以包括反射底层730和反射层720。
图7B示出了描绘柔性UV光生成片700的另一个实施例，该柔性UV光生成片700使用了柔性电路而不是带状或扁平柔性电缆。此处，柔性UV光生成片700包括柔性电路715，该柔性电路715例如，对应于支撑在柔性膜714上的柔性导电迹线712。作为示例，柔性导电迹线712可以对应于薄铜层，并且柔性膜714可以对应于聚合物膜(诸如聚酰亚胺)。UV-LED 750可以定位为与柔性导电迹线712的部分电气通信，并且由柔性膜714支撑。柔性膜714可以包括开口，以允许由UV-LED 750生成的UV光从柔性UV光生成片700传输出去。替代地，柔性膜714可以对从UV-LED发射的光透明，因此不需要开口。取决于特定的配置，可以包括反射底层730和反射层720。
UV光生成组件配置
考虑使用本文所描述的柔性UV光生成片的各种UV光生成系统。作为示例，图8A描绘了UV光生成系统800A，该UV光生成系统800A包括在围绕管状结构815的螺旋配置中缠绕的柔性UV光生成片805。在一个实施例中，UV光生成片805具有相邻或部分重叠的相对纵向侧。该管状形状可以对应于流体路径825。以这种方式，柔性UV光生成片可以被布置为包围流体路径825，例如对应于管状结构815的内部区域。流体路径825可以用于使液体或气体流经由UV光照射的区域，用于对液体或气体进行消毒或净化。可选地，颗粒或对象可以悬浮在流体中并且暴露于UV光中，以对颗粒或对象进行消毒或净化。可选地，柔性UV光生成片805和管状结构815是柔性的，允许处理系统800A采用弯曲或曲线配置。可选地，当柔性UV光生成片被缠绕时，管状结构815是用于形成管状形状的芯轴。在该实施例中，该芯轴被移除以形成流体路径。在实施例中，管状结构815是UV透明管，允许将由柔性UV光生成片805的UV-LED生成的UV光传输进入管状结构815的内部。在该实施例中，UV透明管可以被视为UV光生成系统的部件。在一个实施例中，柔性UV光生成片805的UV-LED被布置以至少第一UV-LED定位在跨流体路径825与任何其他UVLED不直接相对的配置中。顺便提及，柔性UV光生成片805的UV-LED被布置以将至少第一UV-LED定位在跨流体路径825与柔性UV光生成片805的UV漫反射层直接相对的配置中。这允许UV光反射并在流体路径中更加均匀地分布。在图8A中，导体810也被示出为从柔性UV光生成片805延伸并且可以连接到电路或电源。应当理解，为了进入流体路径825的UV光的方向，UV-LED将被定位为面向管状结构815。如图8A所示，UV-LED位于该片面向内部并且从外部不可见的一侧。
图8B是示出了UV光生成片805的内部区域的立体视图。为了便于说明，图8B中未示出管状结构815。UV光生成片805具有与导体上的UV-LED对齐的开口840(图8B中未示出)。UV光生成片805可以由UV漫反射层820构成。将会理解，UV光生成片805中可以可选地包括附加覆盖层或底层，诸如加强底层、UV透明覆盖层和/或UV透射散射覆盖层。在一个实施例中，UV透明覆盖层具有在250nm的至少80％的UV透射率。如图8A和8B所示，片805紧密地缠绕在一起，并且可以部分地重叠以防止相邻纵向侧之间的间隙。
可选地，流体路径处的表面可以被TiO2或另一种UV活性光催化材料覆盖，或利用TiO2或另一种UV活性光催化材料进行处理。其他光催化材料包括金属氧化物，诸如SiO2、ZnO、Bi2WO6、Bi2OTi2O、Fe2O3、Nb2O5、BiTiO3、SrTiO3或ZnWO4，以及其他金属催化剂，诸如CuS、ZnS、WO3或Ag2CO3。一旦TiO2或另一种光活性光催化材料暴露于由LED产生的UV光时，可以生成电子和空穴以允许与TiO2或活性光催化材料接触的材料的氧化和/或还原。例如，将光激活的光催化剂与水或氧接触可以导致活性氧物质(诸如羟基自由基(OH)和超氧化物(O2 -))的生成。这些活性氧物质可以用于降解或破坏病原体、毒素或杂质。
图8C中描绘了包括柔性UV光生成片805的UV光生成处理系统800B的替代布置，其中柔性UV光生成片805不是围绕流体路径825螺旋地缠绕，而是围绕流体路径825纵向地缠绕。将会理解，在图8C描绘的示图中，为了便于说明，流体路径825周围的纵向缠绕被示出为不完整。在实践中，可以可选地附接和/或接合柔性UV光生成片805的端部以形成完整包围的流体路径825。这防止了图8C中的片805的侧之间的间隙。在图8C中，导体810也被示出为从柔性UV光生成片805延伸。在UV光生成片805中存在各种开口840，该开口840被定位为与连接到导体810的UV-LED 850对齐。将会理解，UV光生成片805中可以可选地包括附加覆盖层或底层，诸如加强底层、UV透明覆盖层和/或UV透射散射覆盖层。另外，图8C中示出的UV光生成片805可以围绕透明管缠绕。
图9A和图9B描绘了诸如使用图5中描绘的柔性UV光生成片的UV光生成系统900A和900B的示意性横截面示图，UV光生成系统900A和900B包括UV漫反射层920、底层930、UV-LED950、柔性电路915和覆盖层960，可以取决于配置以各种相邻定位。将会理解，图9A和图9B可以表示例如，图8A和图8B的处理系统800的横截面视图。由UVLED 950生成的光被引导进入流体路径，该流体路径被限定为由柔性UV光生成片包围的内部空间。当UV光到达UV漫反射层920时，该UV光被反射回到流体路径中，允许在流体路径中生成高水平的UV光强度。在实施例中，反射层920是高度漫反射材料，诸如反射入射UV光(诸如具有在100nm和400nm之间或其任何子范围的波长的UV光)的98％或更多的材料。如图所示，每一个UV-LED 950被定位在与任何其他UV-LED 950不直接相对的配置中。换句话说，每一个UV-LED 950被定位在与反射层920直接相对的配置中，以允许UV光从反射层920反射并且变得更加均匀地分布。将会理解，在图9A-图9B所示的配置中，柔性UV光生成片可以不包括UV漫反射层中的开口。覆盖层960是UV透明的并且可选地是UV散射(例如，雾度)的，或者在表面上包括光催化剂。覆盖层960可以可选地提供对底层或相邻层的保护，并且可以例如提供防止水或另一种流体渗透的保护。
图10描绘了光生成处理系统1000的示意性横截面示图。此类配置可以类似如图8A和图8B所示的系统800构造，其中柔性UV光生成片围绕管状结构螺旋地缠绕，或其中柔性UV光生成片围绕管状结构纵向地缠绕。然而，对于光生成处理系统1000，柔性UV光生成片的结构与其他实施例相反。这能够在与外表面相距一定距离处生成均匀的UV发射场。例如，处理系统1000包括覆盖层1060、UV-LED 1050、反射底层1030和内部区域1025。在图10中，UV-LED1050被描绘成被布置为将光引导离开由柔性UV光生成片限定的中心轴1025。有利地，覆盖层1060可以是UV透射散射层，允许由UV-LED 1050生成的光跨一定范围的方向漫射散射。覆盖层1060还可以用作封装层，为底层UV-LED、导体和其他部件提供防水性和环境保护。
内部区域1025可以对应于管状结构，诸如空心管或实心圆柱形结构。粘合剂可以用于将柔性UV光生成片安装到内部区域1025。作为示例，内部区域可以包括中心轴。替代地，内部区域可以是开放的。在构造方法的一个示例中，可以通过将柔性UV光生成片围绕芯轴缠绕而形成开放的内部区域1025。在此，光生成片可以通过首先将反射底层1030围绕芯轴缠绕而无需粘合剂而形成。然后，可以将包括薄粘合层的第二底层1030围绕第一底层1030缠绕，以将两个底层1030的形状因子固定在芯轴的形状中，但允许移除芯轴，从而形成开放的内部区域1025。
例如，在柔性UV光生成处理系统1000插入容器或流体路径中并且被用于将容器或流体路径中的流体、颗粒或对象暴露于UV光的实施例中，此类配置是有用的。处理系统1000可以对应于可以在容器或流体路径内移动以对准流中的杂质的杆或棒。该移动也可以引起紊流和/或促进混合。
图11对应于彼此相对的两个柔性UV光生成片，并且描绘了用于在与柔性UV光生成片相距一定距离处生成均匀的UV光发射场的柔性UV光生成片的示意性横截面示图。如图所示，柔性UV光生成片1100包括底层1120、由衬底支撑的UV-LED 1150、和定位于底层1120和UV-LED 1150上方的覆盖层1160。底层1120可以对应于，例如，UV漫反射层。将会理解，附加层可以被包括在柔性UV光生成片1100中。例如多个柔性UV光生成片可以被一起使用以形成系统。例如，柔性UV光生成片1100对于容器或器皿的衬壁可以是有用的，以允许容器或器皿内的流体、颗粒或对象暴露在UV光中用于消毒、净化或其他处理目的。可选地，(诸如用于混合悬浮在流体中的流体或对象或颗粒)容器或器皿内的设备可以具有内衬有柔性UV线生成片1100的一个或多个表面，以允许流体、对象或颗粒暴露在UV光中用于消毒或净化目的。作为示例，容器、导管或管的一个或多个壁可以内衬有柔性UV光生成片1100并/或混合叶片的表面可以内衬有柔性UV光生成片1100。
作为另一个示例，一个或多个柔性UV光生成片可以被布置在袋状或口袋配置中，其中第一柔性UV光生成片的表面面向第二柔性UV光生成片的表面。此类配置可以对应于两个分离的柔性UV光生成片，或者可以对应于折叠在其自身上以形成袋状或口袋状配置的单个柔性UV光生成片。作为示例，对于矩形袋配置，可以将面向矩形柔性UV光生成片的三侧接合或附接以形成矩形袋。其他形状是可能的。
作为另一个示例，可以组合多个柔性UV光生成片以形成UV光生成系统1200，如图12所描绘的。在图12中，UV光生成系统1200包括第一柔性UV光生成片1205和第二柔性UV光生成片1210。第一柔性UV光生成片1205可以对应于如图9A、图9B所描绘的柔性UV光生成片900A、900B。第二柔性UV光生成片1210可以对应于如图10所描绘的柔性UV光生成片1000。如图所示，第一柔性UV光生成片1205和第二柔性UV光生成片1210被布置为使得第二柔性UV光生成片1210被定位在第一柔性UV光生成片1205的内侧。另外，每一个柔性UV光生成片的UV-LED被描绘为与其他的UV-LED彼此不直接相对。例如，来自第一柔性UV光生成片1205的UV-LED的UV光被引导朝向第二柔性UV光生成片1210的散射层或反射层。类似地，来自第二柔性UV光生成片1210的UV-LED的UV光被引导朝向第一柔性UV光生成片1205的反射层。这样，可以在第一柔性UV光生成片1205和第二柔性UV光生成片1210之间形成环形区域1215，诸如允许流体在它们之间流动并且被UV光处理。
作为另一个示例，柔性UV光生成片可以可选地是双侧片。在图13A和图13B中描绘了柔性双侧柔性UV光生成片1300。图13A示出了双侧柔性UV光生成片1300的横截面示意图，双侧柔性UV光生成片1300包括反射层1320、覆盖反射层1320的散射覆盖层1360，以及UV-LED 1350。如图所示，UV-LED 1350安装在双侧柔性UV光生成片1300的两侧，反射层1320和散射覆盖层被定位在双侧柔性UV光生成片1300的每一侧上。在该实施例中，定位在双侧柔性片1300的第一侧上的UV-LED 1350不会回到定位在双侧柔性片1300的第二侧上的任何UV-LED。柔性UV光生成片1300可以对应于旗型配置，其中柔性UV光生成片1300在一端固定而另一端(诸如在流体中)自由移动。图13B还示出了支撑结构1370，并且柔性UV光生成片1300仅仅例如在一段上由支撑结构1370支撑。然而，在一些实施例中，柔性UV光生成片可以在两个或多个或所有端部上由各种支撑结构支撑。支撑结构1370可以包括例如，通过一个或多个导体在UV-LED和/或UV光电检测器与外部电路之间的功率和通信连接，诸如功率/电压供应、控制电路或通信馈送。将会理解，图13B描绘了多个UV-LED 1350的规则的阵列，但是阵列中包括的任何导体都未示出。
UV漫反射层
各种材料可用作本文所描述的各种柔性UV光生成片和处理系统的UV漫反射层。例如，UV漫反射层可以包括一个或多个聚合物或聚合物层，诸如从由氟聚合物、聚酰亚胺、聚烯烃、聚酯、聚氨酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯或其变体或衍生物构成的组合中选择的聚合物。示例聚合物包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、环烯烃共聚物(COC)、聚碳酸酯(PC)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰胺酰胺(PAI)、聚氯丁烯、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)，偏氯乙烯-氯乙烯共聚物、氯乙烯共聚物、偏氟乙烯聚合物、聚偏二氟乙烯(PVDF)、氟化乙烯丙烯(FEP)、全氟烷氧基烷烃(PFA)或聚四氟乙烯(PTFE)。在一个实施例中，UV漫反射层可以包括膨体聚四氟乙烯(ePTFE)。在一些实施例中，UV反射层包括薄金属膜。在一些实施例中，UV反射层包括电介质叠层。在一些实施例中，对于UV光(诸如具有200nm和400nm之间的波长的光)，UV漫反射层展示了50％或更大、60％或更大、70％或更大、80％或更大、90％或更大、95％或更大、97％或更大、98％或更大、或99％或更大的漫反射率。示例UV漫反射层包括那些对UV光(诸如，具有200nm和400nm之间的波长的光)展示了漫反射率(漫反射散射)百分比(50％或更大(即，50-100％)、60％或更大、70％或更大、80％或更大、90％或更大)的UV漫反射层。在一些实施例中，UV漫反射层用作封装层、耐水层或环境保护层。
各种示例性材料可以用作反射层(诸如反射层)或反射底层。在Martin Janacek的公开“用于常用反射器的反射率光谱(Reflectivity Spectra for Commonly UsedReflectors)”中，作者列举了反射率大于97％的若干材料，该公开通过引用并入本文。在一个实施例中UV漫反射层包括ePTFE。ePTFE材料包括在UV光谱中展示了优越的漫反射性的聚合物节点和纤维的微观结构。UV漫反射层的示例性ePTFE，Gore(戈尔)由特拉华州纽瓦克市的戈尔公司(W.L.Gore&Associates)生产。图18示出了各种厚度的削薄的PTFE和Gore />的从250nm到800nm的总反射率曲线图。该材料在美国专利No.5,596,450和美国专利No.6,015,610中有描述，其全部内容和公开通过引用并入本文。尽管基于填充颗粒的PTFE材料提供良好的漫反射特性，但是ePTFE的节点和纤维结构提供高得多的漫反射特性并且具有更高的机械强度。
UV漫反射层可以薄而轻。使UV漫反射层更轻且使用成本更低扩展了柔性UV光生成片的应用。在一个实施例中，包括任何涂层或填料的UV漫反射层可以具有从0.01mm至2mm(例如，从0.05至1.5mm或从0.1至1.2mm)的厚度。在一个实施例中，UV漫反射层在小于0.3mm的厚度具有高的光反射指数。
UV透明和散射层
各种材料可用作本文所描述的各种柔性UV光生成片和系统的UV透明层和UV透射散射层。如上文所述，例如，UV透明层和散射层用作覆盖层。
在实施例中，UV透明层或UV透射散射层可以包括一个或多个聚合物或聚合物层，诸如从由氟聚合物、聚酰亚胺、聚烯烃、聚酯、聚氨酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯或其变体或衍生物构成的组合中选择的聚合物。示例聚合物包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、环烯烃共聚物(COC)、聚碳酸酯(PC)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰胺酰胺(PAI)、聚氯丁烯、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)，偏氯乙烯-氯乙烯共聚物、氯乙烯共聚物、偏氟乙烯聚合物、聚偏二氟乙烯(PVDF)、氟化乙烯丙烯(FEP)、全氟烷氧基烷烃(PFA)或聚四氟乙烯(PTFE)。在一些实施例中，用作UV透明层的聚合物对应于PTFE(诸如ePTFE)，其为高度惰性疏水材料。因此，PTFE具有耐化学性和防液体性，当UV透明层或UV透射散射层与流体流接触时，这是有用的。在一些实施例中，UV透明层或UV透射散射层用作封装层、耐水层或环境保护层。
优选地，UV透明层具有很低的光学吸收率(例如，低于10％，低于5％或低于1％)使得非常高百分比的光传输穿过UV透明层。在一些实施例中，UV透明层展示了50％或更大、75％或更大、或90％或更大的UV光(诸如具有在100nm和400nm之间的波长的光)的透明度。在一个实施例中，UV透明覆盖层具有在250nm的至少80％的UV透射率。
除了低光学吸收率之外，覆盖层的可选但理想的特性是雾度或散射性。雾度是光离光学传输轴前向散射大于2.5度。该特性会使光散焦，从而增加流体流中光子密度的均匀性。在实施例中，UV透射散射层包括UV透明材料。在透明材料中包括表面特征或一个或多个纤维、节点、孔隙等为光在不同折射率的材料(例如，空气和聚合物)之间的表面或过渡处的散射提供了更多机会，并且可以为材料提供散射性或雾度。雾度和散射在ASTM标准D1003中被进一步地描述，在此处通过引用并入。
示例性覆盖层材料在美国专利No.5,374,473和美国专利No.7,521,010中有描述，其全部内容和公开通过引用并入本文。专利描述了压缩的ePTFE制品，其具有优于传统的铸造或削薄的聚PTFE的特性。图19示出了如专利中所描述的压缩的ePTFE制品的三个样品(S1、S2、S3)以及FEP、PFA和ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物TM)的透射率对波长的曲线图。压缩的ePTFE制品具有0.5mil的厚度，而FEP、PFA和ETFE具有1mil的厚度。一般来说，由于吸收损耗较低，较薄的厚度具有较高的透射率。然而，T＝1–R–A(透射率计算为100％减去反射损耗R减去吸收损耗A)，并且在这些膜中，反射系数远大于吸收系数(使用相同膜上的光学透射和反射数据从该等式计算得出)。因此，通过不在从LED到流体介质的传输路径中使用空气，可以获得更高的传输数量。图20示出了相同的六种制品的雾度对波长的曲线图。将会理解，在这些样品中较高透射百分比的材料具有较低的雾度。取决于应用，可以选择使用具有更多散射的材料以即使总光学功率已经降低也促进光漫射并且减少流体流中的暗点。覆盖层材料可以具有大于70％的光学透射系数(T)和大于20％的雾度系数(H)或优选地T>80％且H>50％。
覆盖层可以粘合或层压到UV漫反射层、柔性电路、衬底或支撑层、UV-LED或柔性UV光生成片中的任何其他材料或层。在一个实施例中，覆盖层覆盖了UV漫反射层中暴露对应的UV-LED的开口。
示例UV透明层和UV透射散射层可以具有7微米到100微米的厚度。
UV透明管。在一个实施例中，组件包括UV透明管并且柔性UV光生成片围绕该管缠绕。在一个实施例中，柔性UV光生成片沿着管的外表面缠绕。在其他实施例中，柔性UV光生成片是缠绕的并且沿着内表面放置。柔性UV光生成片是柔性的并且缺乏结构刚性以维持流体路径。管为流体路径提供了必要的刚性。这可以有利于用于消毒、净化、灭菌或其他处理系统的在线使用。管应当足以承受所处理的流的温度，并在需要时具有耐化学性。
在一个实施例中，UV透明管包括聚合物，诸如含氟聚合物、聚酰亚胺、聚烯烃、聚酯、聚氨酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、环烯烃共聚物(COC)、聚碳酸酯(PC)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰胺酰胺(PAI)、聚氯丁烯、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)，偏氯乙烯-氯乙烯共聚物、氯乙烯共聚物、偏氟乙烯聚合物、聚偏二氟乙烯(PVDF)、氟化乙烯丙烯(FEP)、全氟烷氧基烷烃(PFA)或聚四氟乙烯(PTFE)。可以选择材料以为柔性UV光生成片提供刚性。然而，在其他实施例中，UV透明管也可以是柔性的。
复合结构
将会理解，上文描述的各种层和部件可以以多种方式接合、粘合或以各种方式配置以形成复合结构。例如，支撑层、衬底、导体、UV-LED、UV漫反射层、UV透明层、UV透射散射层、封装层和其他部件中的任何一个或多个可以使用任何合适的方式彼此附接或相邻地定位。在一些实施例中，层可以彼此层压以允许层在复合结构中接合或附接。示例层压工艺包括基于热的层压工艺和基于粘合剂的层压工艺。在一些实施例中，可以使用一种或多种粘合剂附接或邻接层或部件。可选地，在两个对象之间定位连续的粘合层以允许两个对象邻接，诸如粘合层被定位在完全地两个对象之间两个对象彼此相邻的所有点处。可选地，在两个对象之间定位不连续的粘合层(即，粘合点或粘合线)以允许两个对象邻接，诸如一个或多个粘合层被定位在两个对象之间仅在两个对象彼此相邻的点的子集处。示例粘合剂包括但不限于丙烯酸、聚酰胺、聚丙烯酰胺、聚酯、聚烯烃、聚氨酯、多晶硅等。有用的粘合剂包括那些不影响接合材料的柔性的粘合剂。
在实施例中，有利的粘合剂包括UV稳定粘合剂。如本文所使用的，术语“UV稳定”指示材料(诸如粘合剂)能抵抗UV线，允许长期使用而不降解。在一些实施例中，当长期暴露在UV光下(诸如几年或更久)，UV稳定材料可以不显著地降解。合适的UV稳定材料包括硅酮、丙烯酸酯或添加UV线吸收剂或抑制剂于其中的粘合剂。另外，UV稳定材料可以有利地在UV区域中为非吸收的(即，透明)或者可以展示出仅少量的吸收。示例UV稳定材料包括PTFE、ePTFE、氟化乙烯丙烯(FEP)或全氟烷氧基烷烃(PFA)。示例UV稳定粘合剂包括热塑性含氟聚合物。优选粘合剂为FEP，四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物；PFA，含全氟烷氧基侧链的四氟乙烯单体的共聚物；和EFEP，乙烯、四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物。替代地，四氟乙烯和全氟乙烯烷基醚单体(例如，PAVE、PMVE和/或CNVE)的共聚物树脂可以以组合物和分子量制成，用作展示出极佳耐热性和抗UV(压敏、热塑性或交联)的粘合剂。例如，在美国专利No.7,488,781、No.8,063,150、No.8,623,963、No.7,462,675、No.7,049,380中公开了此类共聚物树脂。
UV-LED配置
UV-LED可以以多种方式并入本文所描述的柔性UV光生成片及处理系统中。UV-LED被布置为关于柔性UV光生成片形成规则间隔，以将UV光分布在流体路径内。在其他实施例中，也可以使用UV-LED的不规则间隔。多个UV-LED被布置在并联布置或串联配置中。例如，图14提供了示出多个UV-LED 1450的示例电路图1400。如图所示，LED电源1405被示出为驱动三组三个串联连接的UV-LED 1450，使得串联中的每一个UV-LED 1450由相同的电流量驱动。图15提供了示出多个UV-LED 1550的另一个示例电路图1500。如图所示，例如，LED电源1505并联驱动UV-LED 1550，使得每一个UV-LED 1550由相同的电压驱动。将会理解，图14中示出的配置不仅描绘了串联连接的UV-LED，而且描绘了还以并联配置连接的串联连接的UV-LED。
在一些实施例中，并入柔性UV光生成片和处理系统中的UV-LED对应于表面安装设备，这对一些实现方式可以是有利的。例如，在使用了基于扁平柔性电缆的导体的一些实施例中，UV-LED的表面安装可以具有与导体之间的间距匹配的尺寸，允许柔性UV光生成片的无缝集成和制造。
在一些实施例中，可用于本文所描述的柔性UV光生成片和处理系统的UV-LED包括UVA LED，展示出315nm和400nm的波长之间的发射。在一些实施例中，可用于本文所描述的柔性UV光生成片和处理系统的UV-LED包括UVB LED，展示出280nm和315nm的波长之间的发射。在一些实施例中，可用于本文所描述的柔性UV光生成片和处理系统的UV-LED包括UVCLED，展示出100nm和280nm的波长之间的发射。示例性UV-LED发射具有260nm和265nm之间、270nm和280nm之间、305nm和315nm之间的波长的UV光。然而，将会理解，例如，可以选择UV光的波长和相关联的UV-LED为最佳匹配或至少部分地重复目标毒素或目标病原体的破坏有效性曲线。例如，大肠杆菌的杀菌有效性曲线可以在约265nm处展示出峰值，并且使用以该波长发射的UV-LED可以为在流体路径中破坏这些病原体或毒素提供有利条件。
各种UV-LED结构类型适合与本文所描述的柔性UV光生成片和处理系统一起使用。在一些实施中，UV-LED，一个或多个UV-LED或每一个UV-LED对应于表面安装设备。当使用扁平柔性电缆制造柔性UV光生成片或处理系统时，使用表面安装设备是有利的，因为某些扁平柔性电缆在导体之间具有标准间距或可以与商用表面安装型UV-LED相匹配的宽度。使用表面安装结构所提供的其他优点包括能够使用拾取和放置机械装置，以组装柔性UV光生成片或处理系统的部分。其他类型的UV-LED结构对于本文所描述的一些实施例是有用的，包括通孔LED、微型LED、高功率LED、圆形、正方形等。另外，能够生成期望波长或波长区域的UV光的任何LED结构对于本文所描述的实施例是有用的。例如，在一些实施例中，UV-LED具有AlGaN结构、AlN结构、GaN结构或这些结构的组合。
应当理解，为了本专利申请的目的，其他UV发光半导体(诸如激光二极管，例如VCSEL(垂直腔面发射激光器))被视为UV-LED。
反馈和强度控制
将会理解，将毒素或病原体暴露在特定剂量的UV光可以导致毒素或病原体的破坏，而较低剂量可能不会完全破坏毒素或病原体。类似地，如果毒素或病原体以更高的浓度存在，则特定剂量可能不会充分破坏毒素或病原体。有利地，本文所描述的柔性UV光生成片和处理系统可选地包括允许对所生成的UV光的剂量或输出强度的控制。作为示例，在一些实施例中，柔性UV光生成片或处理系统可以包括一个或多个UV传感器。例如，在图1-图13B中示出的配置中，UV敏感光电检测器(诸如光电二极管)可以替代一个或多个UV-LED，该UV敏感光电检测器被定位为与监控电路进行电气通信，该监控电路用于提供反馈以增加或减少用于驱动一个或多个UV-LED的电流和/或电压以维持合适的UV光场。
图16提供了示例电路图1600，其中多个UV-LED 1650由LED电源1605驱动。UV敏感光电检测器1670被描绘为连接到功率监控电路1680，功率监控电路1680可以用于监控由UV-LED 1650输出的UV光强度或功率。通过监控UV光强度或功率，功率监控电路1680可以提供诸如由功率监控电路或另一个计算机或控制电路用于调整由LED电源1605生成的电压或电流。以这种方式，UV光的强度可以被监控和调整以供应用于破坏毒素或病原体的目标UV光剂量或强度。
制作处理系统的方法
将会理解，可以采用各种技术用于制作本文所描述的处理系统和柔性UV光生成片。图17A(1)-图17F(3)提供了制作柔性UV光生成片的方法的实施例的示例方面的示意性概览。图17A(1)-图17F(3)提供了在制造方法的步骤期间的柔性UV光生成片的横截面前视图图17A(1)、图17B(1)、图17C(1)、图17D(1)、图17E(1)、图17F(1)、侧视图图17A(2)、图17B(2)、图17C(2)、图17D(2)、图17E(2)、图17F(2)、和俯视图图17A(3)、图17B(3)、图17C(3)、图17D(3)、图17E(3)、图17F(3)。在图17A(1)-图17A(3)中，示出了多个导体1702，每一个导体1702与扁平柔性电缆1704的扁平导体相对应。为了说明的目的，只示出了导体电缆的节段，但将会理解，任何数量和尺寸的导体在本发明的各种实施例中都是有用的。可选地，围绕导体的护套可以是UV透射或反射聚合物。在图17B(1)-图17B(3)中，扁平柔性电缆1704定位为与衬底1706相邻。在图17C(1)-图17C(3)中，UV漫反射层1708定位为与扁平柔性电缆1704相邻。在图17D(1)-图17D(3)中，开口1710被产生在两个扁平导体1702上方的位置，穿过UV漫反射层1708和扁平柔性电缆1704的护套。另外，在图17D(1)-图17D(3)中，两个扁平导体1702被分段。可以使用行业中已知的工艺(诸如激光烧蚀或机械切割)来产生开口。在图17E(1)-图17E(3)中，UV-LED 1712定位在每一个开口中并且接合到各自的扁平导体分段1702。可以使用行业中已知的工艺(诸如焊接或环氧)来附接UV-LED。在图17F(1)-图17F(3)中，覆盖层1714被提供为与UV漫反射层(诸如UV透射散射层或UV透明层)相邻。可以使用粘合剂来促进衬底、反射层或透明层的附接。
将会理解，对于一些实施例，可以不需要分离的衬底。例如，导体的护套可以为导体提供合适的支撑结构。替代地或附加地，对于一些实施例，可以不需要覆盖层。将会进一步理解，一些实施例可以不需要UV漫反射层，并且因此UV漫反射层可以替换为UV透明层或UV透射散射层。
如此形成的柔性UV光生成片可以被布置在用于将流体暴露在由柔性UV光生成片生成的UV光中的配置中。例如，柔性UV光生成片可以被布置为包围流体路径。作为另一个示例，柔性UV光生成片可以被布置为形成管状结构。可选地，柔性UV光生成片可以围绕管或中心轴螺旋地缠绕、纵向地缠绕或圆周地缠绕。可选地，可以沿着器皿的内表面或沿着定位于器皿内的结构的表面布置柔性UV光生成片。
在图21中示出了用于UV光生成片(诸如图7A所描绘)的组装的方法2100的概览。在框2105处，多个UV-LED经由行业中的已知实践(诸如表面安装技术，包括板上芯片封装和SMD附接)附接到柔性电路。UV-LED可以以半导体管芯形式，并在板上芯片封装工艺中被倒装芯片或有线接合至柔性电路导电迹线。替代地，UV-LED可以已经封装在SMD(表面安装设备)载体封装中，其中UV-LED封装利用导电粘合剂或焊料附接到柔性电路。在一些实施例中，柔性电路由包括移除带状电缆或扁平柔性电缆的护套部分的方法制成，以暴露UV-LED或UV-LED的附接位置。将会理解，如上文所描述的，柔性电路可以替换为带状电缆或其他柔性导体组件。UV-LED具有用于在框2115中产生开口的预定间隔。在框2110处，将粘合层施加到UV漫反射片的表面。如本文所描述的，用于每一层或片的粘合层可以是连续的膜层或点或线的图案。优选的粘合剂是热塑性含氟聚合物，诸如FEP(熔点(mp)260℃)、PFA(mp 305℃)、THV(mp 120–230℃)和EFEP(mp158–196℃)。在其他实施例中，可以替代地或附加地将粘合层施加到柔性电路的顶部。在框2115处在UV漫反射片中切割开口。接着，在框2120处，UV漫反射片被定位为使开口与UV-LED对准。通过类似的方法，将粘合层施加到透明覆盖层片的一个表面上，如框2125所描绘的。在框2130处，透明覆盖层片被定位为与UV漫反射片的表面相邻，与柔性电路相对。在框2145处，组件在烘箱中或优选在温度为125至325℃的加热压力中固化。在一个可选实施例中，可以通过类似方法在框2135和框2140处添加底层片。尽管可选框2135指示粘合层可以附接到底层，粘合层可以替代地或附加地施加到柔性电路的底部。
双侧UV光生成片的组装(诸如图13A和图13B中示出的旗型配置)类似于如图21所描绘的方法2100。在该情况下UV-LED安装到柔性电路的两侧上并且没有可选的反射底层片。在该设计下，UV-LED不是背对背的，因此，出于实用目的，顶部UV-LED旁边的UV漫反射片用作对侧上的UV-LED下层的UV漫反射片。替代地，单侧UV光生成片可以折叠回到其自身上以产生图13A和图13B中的旗型配置。
一种用于制作光生成管(诸如图8A和图8B所描绘的)的方法，涉及将光生成片围绕芯轴(诸如所期望的管状形状的芯轴)缠绕。缠绕可以是螺旋的、纵向的、或圆周的以形成所期望的管状形状。芯轴是由诸如金属之类的材料制成的圆柱形杆，该材料可以承受方法中所使用的固化温度。然后，可选地利用粘合剂将底层(诸如加强层)进一步缠绕经缠绕的片，并且固化以凝固组件。可以在管组件上施加进一步的保护涂层。固化步骤可以可选地在方法中的不同点处进行。然后，从管组件中移除芯轴以产生流体路径。
图22中示出了方法2200，用于以管状形式缠绕光生成片。以本文所描述的方式，在框2205处，组装包括多个UVLED的柔性电路。在框2210处将粘合剂施加到UV漫反射层的一个表面上，并且在框2215处在UV漫反射层中切割开口。在框2220处，柔性电路与UV漫反射层对准，使得开口与UV-LED对准以形成UV光生成片。然后，在框2225处，UV光生成片围绕芯轴缠绕。如框2230和框2235所示，可选地利用粘合剂将可以是具有反射特性的增强层的底层围绕UV光生成片缠绕。附加层或涂层可以可选地添加到管状组件的外侧。然后，在框2240处，例如在烘箱中，组件被固化，然后在框2245处，芯轴被移除。在一个实施例中，使用熔点较低的含氟聚合物粘合剂EFEP，使得固化温度不会损害柔性电路。该方法的产品实施例可以对应于例如，图9A中所示的实施例。
在图23中示出了另一个方法2300，可以形成与例如图9B所示的产品相对应的产品。在框2305处，透明覆盖层(例如，图9B中的层960)围绕芯轴缠绕以形成管，可选地在框2310处施加粘合剂。透明覆盖层可以由如前所述的材料制成。透明覆盖层可以可选地利用粘合剂多层缠绕若干次，以将透明覆盖层固定到自身而不是芯轴上。在其他实施例中，透明覆盖层是在芯轴上滑动的管。在该阶段可选地将透明覆盖层固化。在示例性方法中，优选的透明覆盖层材料是上述压缩的ePTFE材料，粘合剂是FEP，并且管状结构在280℃下固化(高于粘合剂熔化温度但低于透明覆盖层材料的熔化温度的温度)。制造透明覆盖层(例如，图9B中的层960)的替代性方法是将预制的FEP管滑动到芯轴上。在该示例中，以下固化温度步骤应当低于FEP的熔化温度，以使芯轴能够从管状组件中移除。在形成透明管之后，该方法的其余部分与图22所描述的方法类似。例如，在框2315处组装包括多个UV-LED的柔性电路。在框2320处将粘合剂施加到UV漫反射层的一个表面上，并且在框2325处在UV漫反射层中切割开口。在框2330处，柔性电路与反射层对准，使得层中的开口与UV-LED对准以形成UV光生成片。然后，在框2335处，UV光生成片围绕透明覆盖层缠绕。如框2340和框2345所示，使用粘合剂将可选地可以是增强层或UV漫反射层的附加底层围绕组件缠绕。附加层或涂层可以可选地添加到UV光生成片的外侧。然后，在框2350处，例如在烘箱中固化组件，然后在框2355处，芯轴被移除。
由图21-图23示出的方法在UV漫反射片中产生开口。在其他实施例中，如图24A-图26B中的方法所描述的，可以通过相邻纵向侧之间的间隙来产生开口。无论制作UV光生成系统的方法如何，一旦使用，该工艺可以包括对多个UV-LED通电以生成UV光，其中来自多个UV-LED的所生成的UV光的至少部分穿过相对应的开口并进入流体路径。
在一个实施例中，可以通过由图24A-图24E示出的方法缠绕反射层。芯轴2402(例如，圆柱形杆)用于形成管状UV光生成系统2400，并且一旦形成，芯轴2402被移除以形成流体路径。在图24A中示出的一个实施例中，透明材料2404围绕芯轴2402缠绕以形成覆盖层。进行缠绕是为了防止透明材料2404的相邻纵向侧之间的间隙。可选地，透明材料的相邻纵向侧重叠。在其他实施例中，通过将透明覆盖层滑动到芯轴2402上，可以围绕芯轴2402安装管状的透明覆盖层。覆盖层可以具有连续透明粘合剂的粘合表面或由面向外部的粘合点或粘合线图案构成。接着，将UV漫反射层2406围绕芯轴2402或者覆盖层(如果存在)缠绕。当被缠绕时，在UV漫反射层2406的相邻(例如，附近)纵向侧之间形成间隙2408。UV漫反射层2406沿着芯轴的长度缠绕到所期望的尺寸。UV漫反射层2406可以具有透明粘合剂的粘合表面或由面向外部的粘合点或粘合线图案构成。在一个实施例中，UV漫反射层2406是柔性的并且可以由UV稳定材料(例如，膨体聚四氟乙烯)制成。间隙2408可以在相邻侧之间基本上是均匀的，以在相邻侧之间提供0.5到100mm，优选地0.5到20mm，例如，1到25mm，或3到15mm的分隔距离。具有多个UV光发光二极管2412的柔性电路2410被定位为对准具有间隙2408的UV光发光二极管2412。这允许在使用时，UV光传输进入UV光生成系统2400的内部。尽管在图24C中示出了一个柔性电路，但是在进一步的实施例中，可以在与UV漫反射层2406相邻处使用多个柔性电路。当使用多个柔性电路时，偏移UV光发光二极管以在UV光生成系统2400内实现UV光的广泛分布。在图24D中，底层2414缠绕在UV漫反射层和柔性电路上。进行缠绕是为了防止底层2414的相邻纵向侧之间的间隙。可选地，底层2414的相邻纵向侧重叠。一个或多个固化工艺可以可选地包括在图24A-图24E中所描绘的方法中，并且在图24E之后，芯轴2402可以被移除以产生内部流体路径。
可选地，如上文所描述的，柔性电路2410自身可以包括UV漫反射覆盖层，该UV漫反射覆盖层包括在UV-LED 2412的位置处的开口。替代地，如图24F所示，可以围绕芯轴2402或覆盖层2404(如果存在)以螺旋的方式缠绕此类柔性电路，其间隙2408具有大于或等于柔性电路2410的宽度的宽度，以允许柔性电路2410装入螺旋间隙2408中。可以使用该配置代替图24D中所描绘的配置使用，或者在图24D中所描绘的配置之外使用。该配置受益于较长的柔性电路2410，柔性电路2410可以包括更多的紫外LED，并与弯曲配置中的管组件实现更紧密的曲率。
在进一步实施例中，该方法可以涉及缠绕第二UV漫反射层2516，如图25A-图25F所示。如上文所讨论的，第一UV漫反射层2506围绕芯轴2502和可选的形成覆盖层的透明材料2504缠绕，使得在第一UV漫反射层2506的相邻(例如，附近)纵向侧之间存在第一间隙2508。在图25C中，第二UV漫反射层2516围绕第一UV漫反射层2506缠绕。在一个实施例中，第二UV漫反射层2516在与第一UV漫反射层2506相反的方向上反向缠绕。在进一步实施例中，可以使用附加UV漫反射层。第二UV漫反射层2516的相邻(例如，附近)纵向侧之间的第二间隙2518与第一间隙2508重叠以形成开口2520。如本文所讨论的，开口2520可以具有各种形状和尺寸。开口2520对应于柔性电路2510上的UV-LED 2512的间隔的间距。在一个示例中，0.5英寸宽、0.01英寸厚的ePTFE层在右手方向上按17mm的间距以4mm的间隙缠绕，然后第二ePTFE层在左手方向上按17mm的间距以4mm的间隙交叉缠绕。所得的反射层中的开口是在17mm的间距上的4mm的菱形。在一个实施例中，第一间隙和第二间隙的重叠可以产生若干个不同的开口。例如，可以在背侧(图25D中未示出)上存在附加开口，其被间隔在顶侧上的开口之间的一半处。
图25D示出了具有以纵向方式直线布置的UV-LED 2512的柔性电路2510。在一个实施例中，可以使用多个柔性电路。在另一个实施例中，方法包括围绕管将具有UV-LED的柔性电路以螺旋的方式进行缠绕，使得UV-LED的间隔与开口对准。该实施例受益于较长的柔性电路，该较长的柔性电路与弯曲配置中的管组件实现更紧密的曲率。如图25F所示，可选底层2514围绕组件缠绕，该底层可以具有反射或漫反射特性。
为了完成管状UV光生成系统2500组件，该组件随后被固化并且芯轴2502被移除以产生内部流体路径。
如前文所描述的，透明覆盖层的可选实施例是在暴露于流体介质的表面上包括光催化剂(诸如TiO2)。在前文所描述的实施例中，覆盖层被定位于UV-LED的上方使得所发射的光路径从LED到光催化剂再到流体介质。由于与流体介质接触的光催化剂通常在生成可以对流体流进行消毒的活性氧物种更有效，因此可能需要具有从LED穿过流体流到表面光催化剂(例如，在管的另一侧)的光路径。图26A和图26B描绘了形成透明覆盖层的实施例，该透明覆盖层使得从UV-LED发射的光从流体介质侧对光催化剂有明显作用。第一透明覆盖层2603以间隙2605围绕芯轴2602缠绕，如图26A所示。然后将第二覆盖层2607缠绕在透明覆盖层2603的间隙中，第二覆盖层2607包括光催化表面层并且宽度可选地与间隙2605相同。在工艺中的该阶段处，完成相当于图24A或图25A的透明覆盖层，并且可以实施在图24B-图24F或图25B-图25F中所描述的各种步骤，以完成光催化光生成管的构造。图24F中描述了一个可选实施例，其中在UV反射层2406上添加了光催化层。
附加示例
进一步描述了附加非限制性示例
E1.一种制作紫外(UV)光生成系统的方法，该方法包括：在第一方向上以第一UV漫反射层的相邻纵向侧之间的第一间隙围绕芯轴缠绕第一UV漫反射层，其中该第一UV漫反射层是柔性的；以及将包括多个UV发光二极管(UV-LED)的柔性电路定位为与该第一UV漫反射层相邻，其中该柔性电路的该定位包括将该多个UV-LED对准为对应于该第一间隙。
E2.如E1所述的方法，进一步包括在第二方向上围绕该芯轴和该第一UV漫反射层以该第二UV漫反射层的相邻纵向侧之间的第二间隙缠绕第二UV漫反射层，其中该第二UV漫反射层是柔性的，并且其中该第一间隙的部分和该第二间隙的部分重叠以生成多个开口。
E3.如E2所述的方法，其中，该柔性电路的该定位包括将该多个UV-LED对准为对应于该多个开口。
E4.如E2所述的方法，其中，该多个UV-LED中的每一个被定位为将所生成的UV光引导穿过相对应的开口。
E5.如E1-E4中任一项所述的方法，其中，该第一UV漫反射层的缠绕包括螺旋缠绕。
E6.如E1-E5中任一项所述的方法，其中，该多个UV-LED中的每一个被定位为将所生成的UV光引导穿过该第一间隙。
E7.如E1-E6中任一项所述的方法，其中，对准该多个UV-LED包括在该多个开口的第一子集处对准第一柔性电路的一个或多个UV-LED，并且在该多个开口的第二子集处对准第二柔性电路的一个或多个UV-LED。
E8.如E7所述的方法，其中，该多个开口的该第一子集和该多个开口的该第二子集被定位在该芯轴的相对侧上。
E9.如E7所述的方法，其中，该多个开口的该第一子集和该多个开口的该第二子集彼此偏移。
E10.如E1-E9中的任一项所述的方法，进一步包括生成该柔性电路。
E11.如E10所述的方法，其中，生成该柔性电路包括附接该多个UV-LED。
E12.如E11所述的方法，其中，附接该多个UV-LED包括将该多个UV-LED表面安装在该柔性电路上。
E13.如E10所述的方法，其中，该柔性电路包括带状电缆或扁平柔性电缆，并且其中生成该柔性电路包括将该多个UV-LED附接到该带状电缆或该扁平柔性电缆。
E14.如E13所述的方法，其中，生成该柔性电路进一步包括移除该带状电缆或该扁平柔性电缆的护套的部分。
E15.如E1-E14中任一项所述的方法，进一步包括围绕该芯轴、该第一UV漫反射层和该柔性电路缠绕底层。
E16.如E15所述的方法，其中，该底层是加强底层。
E17.如E15所述的方法，其中，该底层是UV漫反射底层。
E18.如E15所述的方法，进一步包括在到该柔性电路的该底层和该第一UV漫反射层之间施加粘合剂。
E19.如E1-E18中任一项所述的方法，进一步包括围绕该芯轴缠绕覆盖层，其中围绕该芯轴缠绕该第一UV漫反射层包括围绕该覆盖层和该芯轴缠绕该第一UV漫反射层。
E20.如E1-E18中任一项所述的方法，进一步包括围绕该芯轴定位管状覆盖层，其中缠绕包括围绕该管状覆盖层和该芯轴缠绕该第一UV漫反射层。
E21.如E19或E20中任一项所述的方法，其中，该覆盖层或该管状覆盖层是UV透明覆盖层，优选地具有在250nm至少80％的UV透射率。
E22.如E19或E20中任一项所述的方法，其中，该覆盖层或该管状覆盖层是UV透射散射覆盖层。
E23.如E19或E20中任一项所述的方法，其中，该覆盖层或该管状覆盖层包括光催化剂，优选地包括TiO2。
E24.如E19或E20中任一项所述的方法，进一步包括在该第一UV漫反射层和该覆盖层或该管状覆盖层之间施加粘合剂，优选地，其中该粘合剂是氟化乙烯丙烯(FEP)粘合剂。
E25.如E1-E24中任一项所述的方法，进一步包括对该多个UV-LED通电以生成UV光，其中来自该多个UVLED的所生成的UV光的至少部分穿过该相对应的开口并进入该流体路径。
E26.如E1-E25中的任一项所述的方法，进一步包括移除该芯轴。
E27.如E1-E26中任一项所述的方法制成的紫外(UV)光生成系统。
E28.一种紫外(UV)光生成系统包括：第一UV漫反射层，被布置为围绕流体路径，其中该第一UV漫反射层的相邻纵向侧以第一间隙分开，其中该第一间隙在第一方向上延展，并且其中该第一UV漫反射层是柔性的；第二UV漫反射层，被布置为围绕该第一UV漫反射层，其中该第二UV漫反射层的相邻纵向侧以第二间隙分开，其中该第二间隙在第二方向上延展，并且其中该第二UV漫反射层是柔性的，并且其中该第一间隙和该第二间隙重叠以生成多个开口；以及柔性电路，包括多个UV发光二极管(UV-LED)，其中该柔性电路被定位为与该第二UV漫反射层相邻，以在该多个开口处对准该多个紫外LED。
E29.如E28所述的UV光生成系统，其中，围绕该流体路径圆柱形地缠绕该第一漫反射层，或者其中围绕该第一UV漫反射层圆柱形地缠绕该第二UV漫反射层，或两者。
E30.如E28或E29所述的UV光生成系统，其中，围绕该流体路螺旋地缠绕该第一漫反射层，或者其中围绕该第一UV漫反射层螺旋地缠绕该第二UV漫反射层，或两者。
E31.如E28-E30中任一项所述的UV光生成系统，进一步包括被布置为围绕并限定该流体路径的覆盖层，其中围绕该覆盖层缠绕该第一UV漫反射层。
E32.如E31所述的UV光生成系统，其中，该覆盖层是UV透明覆盖层，优选地具有在250nm至少80％的UV透射率。
E33.如E31所述的UV光生成系统，其中，该覆盖层是UV透射散射覆盖层。
E34.如E31所述的UV光生成系统，其中，该覆盖层包括光催化剂，优选地包括TiO2。
E35.如E31所述的UV光生成系统，其中，该覆盖层覆盖该多个开口中的至少部分。
E36.如E31所述的UV光生成系统，其中，该覆盖层是UV稳定的。
E37.如E31所述的UV光生成系统，其中，该覆盖层粘合到该第一UV漫反射层或层压到该第一UV漫反射层，优选地，该覆盖层包括光催化剂，并且更优选地包括TiO2。
E38.如E28-E37中任一项所述的UV光生成系统，其中，该第一UV漫反射层不包括UV吸收填充材料，或其中该第二UV漫反射层不包括UV吸收填充材料，或二者都不包括UV吸收填充材料。
E39.如E28-E38中任一项所述的UV光生成系统，其中，该第一UV漫反射层是UV稳定的，或其中该第二UV漫反射层是UV稳定的，或二者。
E40.如E28-E39中任一项所述的UV光生成系统，进一步包括围绕该柔性电路、该第一UV漫反射层和该第二UV漫反射层缠绕的底层。
E41.如E40所述的UV光生成系统，其中，该底层是加强底层。
E42.如E40所述的UV光生成系统，其中，该底层是UV漫反射底层。
E43.如E28-E42中任一项所述的UV光生成系统，其中，该多个UV-LED被定位以将所生成的UV光引导进入该流体路径。
E44.如E28-E43中任一项所述的UV光生成系统，其中，该多个UV-LED中的至少第一UV-LED以关于该流体路径不与多个UV-LED中的任何其他UV-LED直接相对的配置被定位。
E45.如E28-E44中任一项所述的UV光生成系统，其中，该流体路径对应于管状形状。
E46.如E28-E45中任一项所述的UV光生成系统，其中，该流体路径对应于液体路径并且其中将该液体路径中的液体流暴露于由该多个UV-LED生成的UV光减少该液体流内的杂质或减少与悬浮在该液体流中的颗粒相关联的杂质。
E47.如E28-E46中任一项所述的UV光生成系统，其中，该流体路径对应于气体路径并且其中将该气体路径中的气体流暴露于由该多个UVLED生成的UV光减少该气体流内的杂质或减少与悬浮在该气体流中的颗粒相关联的杂质。
E48.如E28-E47中任一项所述的UV光生成系统，其中，该柔性电路进一步包括UV敏感光电检测器，其中该UV敏感光电检测器定位在该多个开口中的一个处。
E49.如E28-E48中任一项所述的UV光生成系统，进一步包括粘合层，用于将该UV光生成系统中的两个或多个部件彼此粘合。
E50.如E49所述的UV光生成系统，其中，该粘合层将层、覆盖层或底层粘合到该UV光生成系统的其他部件。
E51.如E49所述的UV光生成系统，其中，该粘合层对应于UV透明层，优选地，其中该粘合剂是含氟乙烯丙烯(FEP)粘合剂。
E52.如E49所述的UV光生成系统，其中，该粘合层是UV稳定的。
E53.如E28-E52中任一项所述的UV光生成系统，其中，该柔性电路对应于带状电缆或扁平柔性电缆。
E54.如E28-E53中任一项所述的UV光生成系统，其中，该多个UV-LED中的每一个都单独电气可寻址。
E55.如E28-E54中任一项所述的UV光生成系统，其中，由该多个UV-LED生成的UV光的至少部分由该UV光生成系统的UV漫反射层反射。
E56.如E28-E55中任一项所述的UV光生成系统，其中，该多个UV-LED关于该UV光生成系统定位以在该流体路径内生成均匀的UV发射场的配置定位。
E57.如E28-E56中任一项所述的UV光生成系统，其中，该流体路径包括直线或曲线节段。
E58.如E28-E57中任一项所述的UV光生成系统，其中，UV光生成系统中的一个或多个层、底层或覆盖层是柔性的或展示出0.001GPa和3.0GPa之间的弹性模量。
E59.如E28-E58中任一项所述的UV光生成系统，其中，该UV光生成系统的一个或多个层、底层或覆盖层包括聚四氟乙烯或膨体聚四氟乙烯(e-PTFE)。
E60.如E28-E59中任一项所述的UV光生成系统由E1-E27中任一项的方法制成。
E61.如E1-E27中任一项所述的方法，其中，该UV光生成系统包括E28-E59中任一项的UV光生成系统。
E62.一种制作紫外(UV)光生成系统的方法，该方法包括：在UV漫反射层中生成多个开口，其中该UV漫反射层是柔性的；以及将柔性电路定位为与该UV漫反射层相邻，其中该柔性电路包括多个UV发光二极管(UV-LED)，并且其中该多个UV-LED与该UV漫反射层中的相对应的开口对准。
E63.如E62所述的方法，其中，生成该多个开口包括移除该UV漫反射层的部分。
E64.如E62或E63所述的方法，进一步包括生成该柔性电路。
E65.如E64所述的方法，其中，生成该柔性电路包括将该多个UV-LED附接到柔性电路上。
E66.如E65所述的方法，其中，附接该多个UV-LED包括将该多个UV-LED表面安装在该柔性电路上。
E67.如E64所述的方法，其中，该柔性电路包括带状电缆或扁平柔性电缆，并且其中生成该柔性电路包括将该多个UV-LED附接到该带状电缆或该扁平柔性电缆。
E68.如E64所述的方法，其中，生成该柔性电路进一步包括移除该带状电缆或该扁平柔性电缆的护套的部分。
E69.如E62-E68中任一项所述的方法，其中，该柔性电路为双侧柔性电路，其中在该UV漫反射层中生成该多个开口包括在第一UV漫反射层中生成第一多个开口以及在第二UV漫反射层UV中生成第二多个开口，并且其中，定位该柔性电路包括将存在于该双侧柔性电路的第二侧上的多个UV-LED的第一部分与该第一UV漫反射层的相对应的开口对准，并且将存在于该双侧柔性电路的第二侧上的多个UV-LED的第二部分与该第二UV漫反射层的相对应的开口对准，从而形成双侧UV光生成系统。
E70.如E62-E69中任一项所述的方法，进一步包括布置该UV漫反射层和该柔性电路使得该柔性电路的至少部分背靠背定位，从而制成双侧UV光生成系统。
E71.如E62-E70中任一项所述的方法，进一步包括将第二UV光生成系统布置为与该UV光生成系统相邻，使得该柔性电路的至少部分被定位为与该第二UV光生成系统的第二柔性电路的部分相邻，从而制成双侧UV光生成系统。
E72.如E62-E71中任一项所述的方法，进一步包括将UV漫反射底层定位为与该柔性电路相邻。
E73.如E72所述的方法，进一步包括在该UV漫反射底层和该UV漫反射层之间施加粘合剂。
E74.如E72所述的方法，其中，该UV漫反射底层是柔性的。
E75.如E62-E74中任一项所述的方法，进一步包括将覆盖层定位为与该UV漫反射层相邻。
E76.如E75所述的方法，其中，该覆盖层是UV透明覆盖层，优选地，具有在250nm至少80％的UV透射率。
E77.如E75所述的方法，进一步包括在该覆盖层和该UV漫反射层之间施加粘合剂，优选地，其中该粘合剂是氟化乙烯丙烯(FEP)粘合剂。
E78.如E75所述的方法，其中，该覆盖层是柔性的。
E79.如E75所述的方法，其中，该覆盖层包括光催化剂，优选地，TiO2表面涂层，或其中该UV透明覆盖层附接到TiO2覆盖层。
E80.如E75所述的方法，进一步包括将TiO2表面涂层施加到该覆盖层或将TiO2进一步覆盖层附接到该覆盖层。
E81.如E75所述的方法，其中，该覆盖层是UV透射散射覆盖层。
E82.如E62-E81中任一项所述的方法，进一步包括加热该UV漫反射层。
E83.如E62-E82中任一项所述的方法，进一步包括对该UV漫反射层施加压力。
E84.如E82所述的方法，其中，加热该UV漫反射层包括加热该UV漫反射层和底层、覆盖层或底层或覆盖层二者。
E85.如E62-E84中任一项所述的方法，进一步包括对该多个UV-LED通电以生成UV光，其中来自该多个UV-LED的所生成的UV光的至少部分穿过该UV漫反射层中的该相对应的开口。
E86.如E62-E85中任一项所述的方法，进一步包括围绕芯轴缠绕该柔性电路和该UV漫反射层。
E87.如E86所述的方法，其中，缠绕包括围绕该芯轴螺旋地、纵向地或圆周地缠绕该柔性电路和该UV漫反射层。
E88.如E86所述的方法，进一步包括围绕该柔性电路和该UV漫反射层缠绕底层。
E89.如E88所述的方法，其中，该底层是加强底层。
E90.如E88所述的方法，其中，该底层是UV漫反射底层。
E91.如E88所述的方法，进一步包括在该底层和该柔性电路之间施加粘合剂，优选地，其中该粘合剂是氟化乙烯丙烯(FEP)粘合剂。
E92.如E62-E91中任一项所述的方法，进一步包括围绕该芯轴缠绕覆盖层，其中围绕该芯轴缠绕该柔性电路和该UV漫反射层包括围绕该覆盖层和该芯轴缠绕该柔性电路和该UV漫反射层。
E93.如E62-E91中任一项所述的方法，进一步包括围绕该芯轴定位管状覆盖层，其中缠绕包括围绕该管状覆盖层和该芯轴缠绕该柔性电路和该第一UV漫反射层。
E94.如E92或E93中任一项所述的方法，其中，该覆盖层或该管状覆盖层是UV透明覆盖层，优选地具有在250nm至少80％的UV透射率。
E95.如E92或E93中任一项所述的方法，其中，该覆盖层或该管状覆盖层是UV透射散射覆盖层。
E96.如E92或E93中任一项所述的方法，进一步包括在该UV漫反射层和该覆盖层或该管状覆盖层之间施加粘合剂，优选地，其中该粘合剂是氟化乙烯丙烯(FEP)粘合剂。
E97.如E62-E96中的任一项所述的方法，进一步包括移除该芯轴。
E98.如E62-E97中任一项所述的方法制成的紫外(UV)光生成系统。
E99.一种紫外(UV)光生成系统包括：柔性电路，包括多个UV发光二极管(UV-LED)；以及UV漫反射层，与该多个UV-LED相邻，其中该UV漫反射层是柔性的，其中该UV漫反射层包括多个开口，并且其中每一个UV-LED定位在相对应的开口处。
E100.如E99所述的UV光生成系统，进一步包括与该UV漫反射层相邻的覆盖层。
E101.如E100所述的UV光生成系统，其中，该覆盖层是UV透明覆盖层，优选地，具有在250nm至少80％的UV透射率。
E102.如E100所述的UV光生成系统，其中，该覆盖层是UV透射散射覆盖层。
E103.如E100所述的UV光生成系统，其中，该覆盖层包括光催化剂，优选地，TiO2表面涂层，或其中该UV透明覆盖层附接到TiO2覆盖层。
E104.如E100所述的UV光生成系统，其中，该覆盖层覆盖该UV漫反射层中的多个开口。
E105.如E100所述的UV光生成系统，其中，该覆盖层不包括UV吸收填充材料。
E106.如E100所述的UV光生成系统，其中，该覆盖层是UV稳定的。
E107.如E100所述的UV光生成系统，其中，该覆盖层粘合到该UV漫反射层或层压到该UV漫反射层。
E108.如E99-E107中任一项所述的UV光生成系统，其中，该UV漫反射层是UV稳定的。
E109.如E99-E108中任一项所述的UV光生成系统，进一步包括被定位为与该UV柔性电路相邻的底层。
E110.如E109所述的UV光生成系统，其中，该底层是加强底层。
E111.如E109所述的UV光生成系统，其中，该底层是UV漫反射底层。
E112.如E99-E111中任一项所述的UV光生成系统，被布置为限定包围区域，其中，该多个UV-LED被定位以将所生成的UV光引导进入该包围区域。
E113.如E112所述的UV光生成系统，被布置为将该多个UV-LED中的至少第一UV-LED关于该包围区域以与该多个UV-LED中的任何其他UV-LED不直接相对的配置定位。
E114.如E112所述的UV光生成系统，其中，该包围区域对应于流体路径。
E115.如E113所述的UV光生成系统，其中，该UV光生成系统被布置以形成与该流体路径相对应的管状形状。
E116.如E113所述的UV光生成系统，其中，围绕该流体路径螺旋地、纵向地或圆周地缠绕该UV光生成系统。
E117.如E113的UV光生成系统，其中，该流体路径对应于液体路径，并且其中将该液体路径中的液体流暴露于由该多个UV-LED生成的UV光减少该液体流内的杂质或减少与悬浮在该液体流中的颗粒相关联的杂质。
E118.如E113所述的UV光生成系统，其中，该流体路径对应于气体路径，并且其中将该气体路径中的气体流暴露于由该多个UV-LED生成的UV光减少该气体流内的杂质或减少与悬浮在该气体流中的颗粒相关联的杂质。
E119.如E112所述的UV光生成系统，其中，该UV光生成系统的至少两部分被定位以彼此相对并且限定该包围区域。
E120.如E99-E119中任一项所述的UV光生成系统，被布置为沿着器皿的内表面，其中，该多个UV-LED被定位以将所生成的UV光引导进入器皿的内部。
E121.如E99-E120中任一项所述的UV光生成系统，被布置为沿着定位在器皿内的结构的表面，其中，该多个UV-LED被定位以将所生成的UV光引导进入器皿的内部。
E122.如E99-E121中任一项所述的UV光生成系统，被布置为围绕中心轴，其中，该多个UVLED被定位以将所生成的UV光引导离开该中心轴。
E123.如E122所述的UV光生成系统，其中，围绕该中心轴螺旋地、纵向地或圆周地缠绕该UV光生成系统。
E124.如E122所述的UV光生成系统，其中，该多个UV-LED被定位为围绕配置中的该中心轴，以在与该中心轴的圆周距离处生成均匀的UV发射场。
E125.如E99-E124中任一项所述的UV光生成系统，被布置为双侧片，其中，该多个UV-LED被定位以将所生成的UV光引导朝外并远离该双侧片。
E126.如E125所述的UV光生成系统，其中，定位在该双侧片的第一侧上的UV-LED不会回到定位在该双侧片的第二侧上的任何UV-LED。
E127.如E99-E126中任一项所述的UV光生成系统，其中，该柔性电路进一步包括UV敏感光电检测器，其中该UV敏感光电检测器定位在该UV漫反射层的该多个开口中的一个处。
E128.如E99-E127中任一项所述的UV光生成系统，进一步包括粘合层，用于将该UV光生成系统中的两个或多个部件彼此粘合。
E129.如E128所述的UV光生成系统，其中，该粘合层将覆盖层或底层粘合到该UV光生成系统的其他部件。
E130.如E128所述的UV光生成系统，其中，该粘合层对应于UV透明层。
E131.如E128所述的UV光生成系统，其中，该粘合层是UV稳定的。
E132.如E99-E131中任一项所述的UV光生成系统，其中，该柔性电路对应于带状电缆或扁平柔性电缆。
E133.如E99-E132中任一项所述的UV光生成系统，其中，该多个UV-LED中的每一个都单独电气可寻址。
E134.如E99-E133中任一项所述的UV光生成系统，其中，由该多个UV-LED生成的UV光的至少部分由该UV光生成系统的UV漫反射层反射。
E135.如E99-E134中任一项所述的UV光生成系统，其中，该多个UV-LED关于该UV光生成系统以在与该UV漫反射层相距一距离处生成均匀的UV发射场的配置定位。
E136.如E99-E135中任一项所述的UV光生成系统，包括一个或多个扁平、凹形或凸形节段。
E137.如E99-E136中任一项所述的UV光生成系统，其中，该阵列对应于规则阵列或不规则阵列。
E138.如E99-E137中任一项所述的UV光生成系统，其中，UV光生成系统中的一个或多个层、底层或覆盖层是柔性的或展示出0.001GPa和3.0GPa之间的弹性模量。
E139.如E99-E138中任一项所述的UV光生成系统，其中，该UV光生成系统的一个或多个层、底层或覆盖层包括聚四氟乙烯或膨体聚四氟乙烯(e-PTFE)。
E140.如E99-E139中任一项所述的UV光生成系统由E62-E98中任一项所述的方法制成。
E141.如E62-E98中任一项所述的方法，其中，该UV光生成系统包括E99-E139中任一项所述的UV光生成系统。
E142.一种制作紫外(UV)光生成系统的方法，该方法包括：围绕芯轴在第一方向上以第一UV漫反射层的相邻纵向侧之间的第一间隙缠绕第一UV漫反射层，其中，该第一UV漫反射层是柔性的；围绕芯轴和第一UV漫反射层在第二方向上以第二UV漫反射层的相邻纵向侧之间的第二间隙缠绕第二UV漫反射层，其中，第二UV漫反射层是柔性的，并且其中，第一间隙的部分和第二间隙的部分重叠以生成多个开口，以及定位柔性电路，该柔性电路包括与第一UV漫反射层相邻的多个UV发光二极管(UV-LED)，其中，柔性电路的定位包括将多个UVLED对准为对应于多个开口。
E143.如E142所述的方法，其中，该多个UV-LED中的每一个被定位以将所生成的UV光引导穿过相对应的开口。
在不脱离本发明的范围的情况下，可以对所讨论的所公开的处理系统的示例性实施例进行各种修改和添加。虽然上文所描述的实施例指代特定特征，但是本发明的范围还包括具有特征的不同组合的实施例以及不包括上文所描述的全部特征的实施例。将会理解，本文所描述的各种实施例和示例的特征可以以任何合适的组合彼此组合，并且所公开的实施例是非限制性的。例如，如果可能的话，可以可选地将一个实施例中的特征引入到另一个实施例中。

Claims (19)

1.一种制作柔性紫外UV光生成系统的方法，所述方法包括：
在UV漫反射层中生成多个开口，
其中所述UV漫反射层是柔性的；以及
将柔性电路定位为与所述UV漫反射层相邻，
其中所述柔性电路包括多个UV发光二极管UV-LED，并且
其中，所述多个UV-LED对准在所述UV漫反射层中的所述多个开口中的相对应的开口处；并且
所述方法还包括将柔性覆盖层定位为与所述UV漫反射层相邻，其中所述覆盖层是封装的UV透明或UV透射散射层；以及
将所述柔性电路、所述UV漫反射层和所述覆盖层接合或粘合来形成复合结构。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，生成所述多个开口包括移除所述UV漫反射层的部分。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括生成所述柔性电路。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述柔性电路是双侧柔性电路，
其中在所述UV漫反射层中生成所述多个开口包括：
在第一UV漫反射层中生成第一多个开口；以及
在第二UV漫反射层UV中生成第二多个开口，并且
其中定位所述柔性电路包括：
将存在于所述双侧柔性电路的第二侧上的所述多个UV-LED的第一部分与所述第一UV漫反射层的相对应的开口对准；以及
将存在于所述双侧柔性电路的第二侧上的所述多个UV-LED的第二部分与所述第二UV漫反射层的相对应的开口对准以形成双侧UV光生成系统。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括布置所述UV漫反射层和所述柔性电路使得所述柔性电路的至少部分背靠背定位以形成双侧UV光生成系统。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包括将第二UV光生成系统布置为与所述UV光生成系统相邻，使得所述柔性电路的至少部分被定位为与所述第二UV光生成系统的第二柔性电路的部分相邻以形成双侧UV光生成系统。
7.如权利要求1所述的方法，进一步包括将UV漫反射底层定位为与所述柔性电路相邻，其中所述UV漫反射底层和所述UV漫反射层位于所述柔性电路的两侧。
8.如权利要求7所述的方法，进一步包括在所述UV漫反射底层和所述UV漫反射层之间施加粘合剂。
9.如权利要求1所述的方法，进一步包括在所述覆盖层和所述UV漫反射层之间施加粘合剂。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述覆盖层包括光催化剂或其中所述覆盖层是UV透明的并且附接到TiO2覆盖层。
11.如权利要求1所述的方法，进一步包括将TiO2表面涂层施加到所述覆盖层或进一步将TiO2覆盖层附接到所述覆盖层。
12.如权利要求1所述的方法，进一步包括围绕芯轴缠绕所述柔性电路和所述UV漫反射层。
13.如权利要求12所述的方法，进一步包括围绕所述柔性电路和所述UV漫反射层缠绕底层，其中所述底层和所述UV漫反射层位于所述柔性电路的两侧。
14.如权利要求13所述的方法，进一步包括在所述底层和所述柔性电路之间施加粘合剂。
15.如权利要求12所述的方法，进一步包括围绕所述芯轴缠绕覆盖层，其中围绕所述芯轴缠绕所述柔性电路和所述UV漫反射层包括围绕所述覆盖层和所述芯轴缠绕所述柔性电路和所述UV漫反射层。
16.如权利要求12所述的方法，进一步包括围绕所述芯轴定位管状覆盖层，其中缠绕包括围绕所述管状覆盖层和所述芯轴缠绕所述柔性电路和所述UV漫反射层。
17.如权利要求15所述的方法，进一步包括在所述UV漫反射层和所述覆盖层或管状覆盖层之间施加粘合剂。
18.如权利要求12所述的方法，进一步包括移除所述芯轴。
19.一种柔性紫外(UV)光生成系统，其特征在于，所述紫外(UV)光生成系统通过如权利要求1所述的方法制成。
CN201780098276.XA 2017-12-11 2017-12-11 用于生产柔性紫外光生成片和系统的方法 Active CN111712915B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2017/065590 WO2019117853A1 (en) 2017-12-11 2017-12-11 Methods for producing flexible ultraviolet light generation sheets and systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111712915A CN111712915A (zh) 2020-09-25
CN111712915B true CN111712915B (zh) 2023-09-15

Family

ID=61007774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780098276.XA Active CN111712915B (zh) 2017-12-11 2017-12-11 用于生产柔性紫外光生成片和系统的方法

Country Status (7)

Country Link
US (2) US11654207B2 (zh)
EP (1) EP3724916B1 (zh)
JP (2) JP7314138B2 (zh)
KR (1) KR20200098609A (zh)
CN (1) CN111712915B (zh)
CA (1) CA3084762C (zh)
WO (1) WO2019117853A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111712915B (zh) 2017-12-11 2023-09-15 W.L.戈尔及同仁股份有限公司 用于生产柔性紫外光生成片和系统的方法
WO2021202402A1 (en) * 2020-03-29 2021-10-07 Dynamics Inc. Systems, devices and methods for viral load reduction and sterilization
WO2021222880A1 (en) * 2020-05-01 2021-11-04 Gibson Jeffrey S Wearable and/or contact operated uv-c devices for viral and bacterial decontamination from surfaces
EP3909616A1 (de) * 2020-05-12 2021-11-17 BINZ Ambulance- und Umwelttechnik GmbH Desinfektionsvorrichtung
KR102403126B1 (ko) * 2020-06-29 2022-05-27 주식회사 엘이디팜 필름 형태의 uv 살균 모듈
JP6906259B1 (ja) * 2020-08-06 2021-07-21 Ｆｋｋ株式会社 殺菌装置
CN112178591A (zh) * 2020-09-18 2021-01-05 广州光联电子科技有限公司 一种激光用波长转换装置的制备方法及波长转换装置
US20220152233A1 (en) * 2020-11-19 2022-05-19 Palo Alto Research Center Incorporated Integrated uv disinfection
US20220184250A1 (en) * 2020-12-11 2022-06-16 The Boeing Company Ultraviolet light-emitting module and disinfecting system
WO2022148677A1 (en) 2021-01-05 2022-07-14 Signify Holding B.V. Lighting device for disinfection
KR102554054B1 (ko) * 2021-01-12 2023-07-17 한솔테크닉스(주) Uv-led 모듈
KR102455712B1 (ko) * 2021-03-12 2022-10-19 한솔테크닉스(주) 에어컨의 필터 살균 장치
DE102021214725A1 (de) * 2021-12-20 2023-06-22 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronisches halbleiterbauteil, optoelektronische vorrichtungen, filter und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterbauteils
WO2024065002A1 (en) * 2022-09-26 2024-04-04 Robert Gangi A disinfecting device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017171460A1 (en) * 2016-03-31 2017-10-05 Seoul Viosys Co., Ltd. Treatment of fluid transport conduit with ultraviolet radiation

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5374473A (en) 1992-08-19 1994-12-20 W. L. Gore & Associates, Inc. Dense polytetrafluoroethylene articles
US5596450A (en) 1995-01-06 1997-01-21 W. L. Gore & Associates, Inc. Light reflectant surface and method for making and using same
US6015610A (en) 1995-01-06 2000-01-18 W. L. Gore & Associates, Inc. Very thin highly light reflectant surface and method for making and using same
US7049380B1 (en) 1999-01-19 2006-05-23 Gore Enterprise Holdings, Inc. Thermoplastic copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoromethyl vinyl ether and medical devices employing the copolymer
JP2000285714A (ja) * 1999-03-30 2000-10-13 Toshiba Lighting & Technology Corp 光触媒付き照明器具
KR100554455B1 (ko) 2003-06-03 2006-03-03 서울반도체 주식회사 자외선 발광다이오드 어셈블리 및 그의 제작 방법
US20050238872A1 (en) 2004-04-23 2005-10-27 Kennedy Michael E Fluoropolymer barrier material
US7544291B2 (en) 2004-12-21 2009-06-09 Ranco Incorporated Of Delaware Water purification system utilizing a plurality of ultraviolet light emitting diodes
US7488781B2 (en) 2005-05-25 2009-02-10 Gore Enterprise Holdings, Inc. High purity transparent perfluoroelastomer parts and a process to produce the same
US20060270780A1 (en) 2005-05-25 2006-11-30 Ping Xu High purity perfluoroelastomer composites and a processes to produce the same
JP2007054465A (ja) * 2005-08-26 2007-03-08 Utsunomiya Univ 殺菌装置
US9511344B2 (en) 2007-12-18 2016-12-06 Ultraviolet Sciences, Inc. Ultraviolet light treatment chamber
GB0606604D0 (en) * 2006-04-01 2006-05-10 P W Circuts Ltd Treatment apparatus
US8461602B2 (en) * 2010-08-27 2013-06-11 Quarkstar Llc Solid state light sheet using thin LEDs for general illumination
US8445308B2 (en) * 2010-10-15 2013-05-21 Cooledge Lighting Inc. Fabrication of phosphor dots and application of phosphor dots to arrays of lighting elements
US8314566B2 (en) * 2011-02-22 2012-11-20 Quarkstar Llc Solid state lamp using light emitting strips
KR101121687B1 (ko) 2011-07-01 2012-03-09 주식회사 비에스엘 플렉서블 ｌｅｄ 패키지
WO2013086274A1 (en) 2011-12-09 2013-06-13 Mag Aerospace Industries, Inc. Inline uv led water disinfection and heating
WO2013118076A1 (en) * 2012-02-10 2013-08-15 Koninklijke Philips N.V. Low cost encapsulated light-emitting device
SE1350473A1 (sv) 2013-04-15 2014-10-16 Watersprint Ab LED-baserat system för fluidrening
KR20150025231A (ko) * 2013-08-28 2015-03-10 서울반도체 주식회사 광원 모듈 및 그 제조 방법, 및 백라이트 유닛
US9321658B2 (en) 2013-08-29 2016-04-26 Crystal Is, Inc. Systems and methods for fluid treatment with homogeneous distribution of ultraviolet light
KR20150028157A (ko) * 2013-09-05 2015-03-13 서울바이오시스 주식회사 Uv led를 이용한 살균 장치
DE202014009076U1 (de) 2014-11-17 2016-02-18 PURION GmbH Vorrichtung zur Behandlung eines Mediums mit UV-Strahlung
KR20160146367A (ko) 2015-06-12 2016-12-21 서울바이오시스 주식회사 자외선 발광 다이오드를 포함하는 발광 장치
KR102465382B1 (ko) * 2015-08-31 2022-11-10 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 표시장치의 제조방법
US10369243B2 (en) * 2015-12-07 2019-08-06 Diversey, Inc. Photochromic indicator and a method of documenting decontamination of an object using a photochromic indicator
CN111712915B (zh) 2017-12-11 2023-09-15 W.L.戈尔及同仁股份有限公司 用于生产柔性紫外光生成片和系统的方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017171460A1 (en) * 2016-03-31 2017-10-05 Seoul Viosys Co., Ltd. Treatment of fluid transport conduit with ultraviolet radiation

Also Published As

Publication number Publication date
CA3084762C (en) 2023-12-12
CN111712915A (zh) 2020-09-25
EP3724916A1 (en) 2020-10-21
KR20200098609A (ko) 2020-08-20
US11654207B2 (en) 2023-05-23
US20210213147A1 (en) 2021-07-15
US11857689B2 (en) 2024-01-02
WO2019117853A1 (en) 2019-06-20
CA3084762A1 (en) 2019-06-20
JP2023026418A (ja) 2023-02-24
JP2021505298A (ja) 2021-02-18
JP7314138B2 (ja) 2023-07-25
EP3724916B1 (en) 2023-10-18
US20230061942A1 (en) 2023-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111712915B (zh) 用于生产柔性紫外光生成片和系统的方法
US8840845B2 (en) LED fluid purification system and method
US10099944B2 (en) Ultraviolet transparent enclosure
KR102604128B1 (ko) 자외선 소독 시스템
CN112830545B (zh) 紫外透明外壳
WO2018043292A1 (ja) 紫外光殺菌装置
KR102436940B1 (ko) 유체 처리 장치
RU2754948C2 (ru) Световоды с покрытием, подлежащие использованию в воде
JP2018034020A (ja) 紫外光殺菌装置
WO2022064991A1 (ja) 樹脂製反射フィルム
CN111201202A (zh) 杀菌装置
JPH10202110A (ja) フレキシブルな光触媒体
CN114620797A (zh) 流体处理装置
KR102658589B1 (ko) 고효율 uv led 패키지
KR20200133255A (ko) 유체 소독 장치용 어셈블리, 제조 방법, 소독 장치 및 소비 지점에 소독된 유체를 분배하기 위한 장치
KR20220123355A (ko) 유체 처리 장치
WO2024069153A1 (en) A diffusion coating for a lighting unit
JP2023142428A (ja) 気体浄化装置
CN114641453A (zh) 光照射装置
KR20200085601A (ko) 살균 모듈 및 이를 포함하는 살균 장치
JPH1158623A (ja) 抗菌性を有するフィルム
JP2004281321A (ja) 飛散防止機能を有する紫外線放射ランプ

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant