CN113694225A - 具有范围引导的便携式消毒系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有范围引导的便携式消毒系统和方法。消毒头包括壳体和多个范围光源。壳体保持紫外(UV)灯，并且从UV灯发射的UV光通过壳体的前端离开。所述范围光源被固定到所述壳体并被布置成一对或多对。一对或多对中的每对中的范围光源相对于彼此定向以发射在UV灯前方的预定距离处会聚的相应光束。

Description

具有范围引导的便携式消毒系统和方法

技术领域

本公开的实施例总体上涉及消毒系统，诸如可用于消毒交通工具(诸如商用飞行器)内的结构和区域。

背景技术

诸如商用飞行器的交通工具用于在各个地点之间运送乘客。目前正在开发系统以例如使用紫外(UV)光对飞行器内的表面进行杀菌或以其他方式消毒。

为了对结构的表面进行消毒，已知的UV光灭菌方法将广谱UVC光发射到该结构上。然而，UVC光通常花费大量时间(例如三分钟)来杀死各种微生物。此外，各种微生物可能不易受到UVC光的影响。即，这些微生物可能能够承受对于UVC光的暴露。

消毒是赋予目标表面的每个面积以辐射能量的功能。消毒辐照度取决于UV光源与目标表面的接近度和照明时间两者。消毒有效性随着UV光源与目标表面之间的范围或距离增加超过某一阈值范围而减小。如果UV光源离目标表面太远，则提供给目标表面的某一区域的能量剂量可能低于杀死目标病原体或微生物所需的能量剂量。通常，操纵UV光源的用户估计光源和目标表面之间的适当范围，但是这种技术可能是不准确的和不一致的，特别是如果光源位于距用户显著距离处。因此，消毒过程对于在大面积上提供一致的消毒可能是无效的。可以使用物理间隔件，该物理间隔件从光源到目标表面延伸预定距离以维持期望的接近范围，但是与目标表面的固有物理接触可能潜在地传播病原体，并且还可能阻碍UV光到达目标。

发明内容

需要一种用于有效地提供测距引导的系统和方法，其帮助用户将UV光源维持在距目标消毒表面期望距离处，以提供可靠的、一致的消毒。

考虑到这些需求，本公开的某些实施例提供了包括距离引导的便携式消毒系统。便携式消毒系统包括具有壳体和多个范围光源的消毒头。壳体保持紫外(UV)灯，并且从UV灯发射的UV光通过壳体的前端离开。所述范围光源被固定到所述壳体并被布置成一个或多对。一对或多对中的每对中的范围光源相对于彼此定向以发射在UV灯前方的预定距离处会聚的相应光束。

可选地，壳体可以包括限定前开口的护罩。范围光源可以在前开口处沿着护罩的暴露的周边边缘间隔开。暴露的周边边缘可以具有多个区段，并且一对或多对中的每个相应的对中的范围光源设置在多个区段的共同区段上。可选地，暴露的周边边缘可以是矩形的，其中两个较长的区段在两个较短的区段之间延伸，并且范围光源可以设置在至少两个较长的区段上。任选地，所述一对或多对范围光源可包括至少四对，使得所述对中的至少两对设置在所述暴露的周边边缘的所述两个较长区段中的每一者上。

可选地，预定距离可以不小于1英寸并且不大于6英寸。可选地，由每对中的范围光源发射的光束具有不同的颜色。可选地，范围光源可以是具有不大于10度的发散度的发光二极管(LED)。可选地，每对中的范围光源可以相对于彼此以在20度和60度之间的范围内的角度定向。

可选地，所述一对或多对可以包括被布置在一对或多对的第一子集中以及被布置在一对或多对的第二子集中的多对。第一子集中的每对中的范围光源以第一相对角度定向，且第二子集中的每对中的范围光源以不同于第一相对角度的第二相对角度定向。第一相对角度可以是至少40度并且不大于60度，并且第二相对角度可以是至少20度并且小于40度。可选地，第一相对角度可以是大约53度，并且第二相对角度可以是大约28度。

可选地，UV灯可以被配置为在远UV范围内发射UV光，使得UV光具有在200nm和230nm之间的波长。可选地，UV光可以具有大约222nm的波长。可选地，UV灯可以被配置为在UV-C范围内发射UV光，使得UV光具有在230nm和280nm之间的波长。可选地，UV光可以具有大约254nm的波长。

在至少一个实施例中，提供了一种便携式消毒方法，其包括从包括壳体和UV灯的消毒头发射紫外(UV)光。所述方法还包括从所述消毒头上的第一范围光源发射第一光束，并且从所述消毒头上的第二范围光源发射第二光束，以使所述第一光束和所述第二光束在距所述UV灯的预定距离处会聚。

在至少一个实施例中，提供了一种消毒头，其包括壳体和多个范围光源。壳体保持被配置为发射UV光的紫外(UV)灯。壳体包括限定前开口的护罩。所述范围光源固定到所述壳体并且在所述前开口处沿着所述护罩的暴露的周边边缘间隔开。范围光源以一对或多对布置。每对中的范围光源相对于彼此定向以发射在UV灯前方的预定距离处会聚的相应光束。范围光源是具有不大于10度的发散度的发光二极管(LED)，并且由每对中的范围光源发射的光束具有不同的颜色。

附图说明

图1示出了根据本公开的实施例的由个人穿戴的便携式消毒系统的透视图。

图2示出了根据本公开的实施例的消毒头的透视俯视图。

图3示出了图2的消毒头的透视仰视图。

图4示出了通过图2的线4-4截取的消毒头的轴向截面图。

图5描绘了由个人佩戴的本公开的便携式消毒系统的另一实施例。

图6是根据本公开的实施例的护罩和范围光源的前透视图。

图7是图6中所示的护罩和范围光源的一部分的侧面透视图。

图8描绘了根据本公开的实施例的示出由一对距离光源从相对于目标表面的不同距离发射的光标记的五个图像。

图9是根据本公开的实施例的消毒头的端视图，其示出了被消毒的目标表面上的光标记。

图10是示出根据本公开的实施例的用于对仪表板进行杀菌和消毒的消毒头的侧面透视图。

图11是示出根据本公开的实施例的一个对中的两个范围光源之间的多个相对角度的图。

图12是示出根据本公开的替代实施例的三个范围光源的图。

图13示出了根据本公开的实施例的紫外光谱。

图14示出了根据本公开的实施例的飞行器的透视前视图。

图15A示出了根据本公开的实施例的飞行器的内部舱室的俯视平面图。

图15B示出了根据本公开的实施例的飞行器的内部舱室的俯视平面图。

图16示出了根据本公开的实施例的飞行器的内部舱室的透视内部视图。

图17示出了根据本公开的实施例的交通工具的内部舱室内的盥洗室的透视内部视图。

图18示出了根据本公开的实施例的便携式消毒方法的流程图。

具体实施方式

当结合附图阅读时，将更好地理解前述发明内容以及某些实施例的以下详细描述。如本文中所使用，以单数叙述且前面由词语“一”或“一个”叙述的元件或步骤应理解为未必排除复数个所述元件或步骤。此外，对“一个实施例”的引用不旨在被解释为排除也结合了所述特征的附加实施例的存在。此外，除非明确地相反陈述，否则“包括”或“具有”具有特定条件的元件或多个元件的实施例可以包括不具有该条件的附加元件。

本公开的某些实施例提供了一种消毒系统和方法，该消毒系统和方法包括UV灯，该UV灯发射UV光，该UV光中和(诸如杀死)微生物(例如，病毒和细菌)，同时不会对人类造成风险。UV灯可以在内部舱室内使用以净化和杀死病原体。与某些已知的UV系统相比，本公开的实施例提供更安全和更有效的消毒。该消毒系统包括便携式的消毒头。消毒头可以由用户(诸如人或机器人)操纵，该用在户内部舱室内挥动消毒头以将UV光发射到舱室内的表面上。所述消毒头具有壳体和安装到所述壳体的紫外(UV)灯和范围光源。范围光源可以沿着壳体的长度定位在UV灯的两侧上。

范围光源被配置为帮助用户维持UV灯与被消毒的目标表面之间的正确范围或距离，以提供目标表面的有效消毒。例如，范围光源成对布置。每对中的两个范围光源朝向彼此定向，使得从两个光源发射的相应光束在消毒头的前方的位置处会聚。每对中的两个范围光源被定向成使得光束在与有效消毒相关联的消毒头前方的预定距离处会聚。当所述消毒头位于距所述目标表面预定距离处时，所述光的会聚在所述目标表面上可见，所述预定距离向操纵所述消毒头的用户指示所述消毒头相对于所述目标表面被适当地定位以提供所述目标表面的有效消毒。如果消毒头定位得太靠近目标表面和/或离目标表面太远，则从所述对的第一和第二范围光源发射的光束在目标表面上间隔开(例如，不会聚)。用户可以看到，两束光在目标表面上不会聚，这指示消毒头没有相对于目标表面正确定位以用于有效消毒。因此，所述范围光源通过提供所述消毒头是否处于距所述目标表面的正确距离处的视觉指示来为操作所述消毒头的用户提供主动范围引导。

范围光源还用于框架或限定接收UV光(例如，辐射)的表面区域的边缘。例如，在被消毒的结构的表面上可能难以看到或不可能看到从UV灯发射的UV光，因此由范围光源发射的可见光在视觉上指示当前接收UV光的结构的范围或表面区域。范围光源可以发射一系列小的光标记，该一系列小的光标记框住被照射的范围，而不将光发射到被照射区域的中心。由范围光源发射的光不干扰消毒过程。

本公开的某些实施例提供了一种用于消毒表面(诸如在交通工具的内部舱室内)的便携式消毒系统。便携式消毒系统包括棒组件(wand assembly)。所述棒组件可以包括壳体、UV灯、反射器、将所述UV灯固定到所述壳体的安装件、允许空气被抽吸穿过所述UV灯的入口、以及用于手动地抓握和操纵所述棒组件的手柄。棒组件或其一些部件在本文中被称为消毒头。可选地，棒组件可以经由软管和/或一个或多个线缆联接至电源，诸如背包组件、携带箱、轮式推车、固定电源等。例如，电源可以包括主体或壳体、一个或多个电池(诸如可再充电电池)、用于对一个或多个电池再充电的插头、鼓风机、碳过滤器、排气通风口等。

图1示出了根据本公开的实施例的由个人或用户101穿戴的便携式消毒系统100的透视图。便携式消毒系统100包括联接到背包组件104的棒组件102，背包组件104通过挽具105可移除地固定到个人。棒组件102包括联接到手柄108的消毒头106。在至少一个实施例中，消毒头106通过联接器110可移动地联接到手柄108。在另一实施例中，消毒头106具有一体式手柄，而不是经由联接器110联接的手柄108，或者除了手柄108之外，还具有一体式手柄。如图1所示，棒组件102处于收起位置。在收起位置，棒组件102诸如通过一个或多个轨道、夹子、闩锁、带、系带等可移除地固定到背包组件104的一部分。在另一个实施例中，便携式消毒系统100可以包括沿着地面滚动的轮式组件或经由软管连接到棒组件102的携带箱，而不是背包组件104。在又一实施例中，仅棒组件102是便携式的并且经由软管122(在图2中示出)连接到固定组件。在另一实施例中，棒组件102可联接在装置上，诸如沿内部舱室移动的机器人。可以通过控制机器人的移动来间接地控制棒组件102，而不是携带和手动操纵棒组件102。

图2示出了根据实施例的棒组件102的消毒头106的透视俯视图。图3示出了图2中所示的消毒头106的透视仰视图。图4示出了通过图2的线4-4的消毒头106的轴向截面图。参照附图2至图4，消毒头106包括壳体111、UV灯140和范围光源130(在图5中示出)。UV灯140和范围光源130安装到壳体111。壳体111至少包括护罩112和盖板154。

护罩112从近端116延伸到远端118。护罩112在近端116处具有联接到软管122的端口120。护罩112弯曲以限定内部腔室156。护罩112在壳体111的前部159处具有暴露的周边边缘158。暴露的周边边缘158在前部159处限定壳体111的前开口160。UV灯140保持在内部腔室156内并且发射UV光使之通过前开口160离开内部腔室156。

空气150被配置为通过壳体111的一个或多个开口152(或简称为开口室)被吸入到消毒头106中。空气150例如经由背包组件104内的真空发生器(在图1中示出)被吸入到消毒头106中。空气150被吸入护罩112中，并且在经过UV灯140并围绕UV灯140时冷却UV灯140。UV灯140可以表示准分子灯、汞灯等。空气150进入端口120并进入软管122，例如在软管122内的空气管内。空气150不仅冷却UV灯140，而且还去除臭氧，臭氧可能通过UV灯140的操作在护罩112内产生。空气150可以被抽吸到背包组件104内的空气过滤器，例如活性炭过滤器。在至少一个实施例中，便携式消毒系统100还可以包括替代臭氧减轻系统。作为示例，臭氧减轻系统可以设置在护罩112或系统的另一部分中，并且可以包括惰性气体浴或表面惰性气体系统，诸如在美国专利10，232，954中。

参考附图3和图4，缓冲器153可以固定到护罩112的暴露的周边边缘158。缓冲器153可以由弹性材料形成，例如橡胶、另一种弹性体材料、开放或闭孔泡沫等。在消毒头106无意地接触表面的情况下，缓冲器153保护消毒头106免受损坏。缓冲器153还保护表面免受损坏。缓冲器153可以是透明的或至少半透明的，以使得能够从范围光源130(在图5中示出)通过其传输光。

参照附图4，特别地，消毒头106的壳体111可以包括盖板或透镜154，盖板或透镜154至少部分地延伸跨过前开口160(在所示的定向下在UV灯140下方)。盖板154可以由例如玻璃形成，并且可以被配置为过滤由UV灯140发射的UV光。在至少一个实施例中，盖板154是或以其它方式包括远UV带通滤波器，其过滤由UV灯140发射的UV光，以允许远UV带中的波长穿过盖板154，同时阻挡其它波长。例如，远UV带通滤波器可以使200nm和230nm之间的波长能够穿过盖板154。在另一实施例中，盖板154可为或包含UV-C带通滤波器，所述UV-C带通滤波器允许UV-C频带中的波长穿过盖板154，例如在230nm与280nm之间的波长。消毒头106可以包括沿着内表面162的反射器142，该反射器142将UV光朝向前开口160反射。盖板154在暴露的周边边缘158处或附近联接到护罩112。边缘157(诸如0.020”厚的钛边缘)可将盖板154连接到护罩112。边缘157可以通过其和/或围绕其分配冲击载荷。

图5描绘了由个人或用户101穿戴的便携式消毒系统100的另一实施例。在图示的实施例中，棒组件102缺少在图1中示出的联接到消毒头106的手柄108。消毒头106具有手柄164，手柄164是壳体111的一体化特征。例如，手柄164可以固定到护罩112的后部166。附图5中所示的便携式消毒系统100的其它部件可以与图1至图4中所示的实施例相同或相似。在图5中，为了描述的目的，省略了盖板154和缓冲器153。

范围光源130设置在壳体111上并且用于帮助用户101保持相对于被消毒的结构的目标表面的期望范围。范围光源130可以是发光二极管(LED)。在所示实施例中，范围光源130在暴露的周边边缘158处或附近安装到护罩112。例如，范围光源130可接触护罩112的内表面162。可替代地，范围光源130可以安装到壳体111的其他部分，诸如边缘157和/或盖板154。

护罩112的暴露的周边边缘158具有多个区段。在所示实施例中，边缘158具有矩形形状，其包括两个较长区段168和两个较短区段170。较长区段168具有比较短区段170大的长度。较长区段168沿着UV灯140的两侧延伸，使得UV灯140在两个较长区段168之间。UV灯140的长度轴平行于较长区段168。在所示实施例中，范围光源130位于暴露的周边边缘158的两个较长区段168上并且不位于较短区段170上。多个范围光源130设置在每个较长的区段168上，以限定光源130的两个平行的线或列174(在图6中示出)。在一个或多个其他实施例中，范围光源130也安装到较短区段170和/或可以安装在较短区段168和较长区段170之间的角部处。

图6是根据实施例的护罩112和范围光源130的前透视图。图7是图6中所示的护罩112的一部分和范围光源130的侧面透视图。护罩112可以是至少部分半透明的，使得从位于护罩112内部的范围光源130发射的光通过护罩112的厚度可见，如图6和图7所示。

参考图6，范围光源130沿着两个平行列174彼此间隔开。范围光源130可以是发光二极管(LED)。导线和其他硬件可以沿着护罩112的内表面162布线，并且通过端口120离开并进入软管122(在图5中示出)中以连接到电源，诸如背包组件104中的电池(在图1中示出)。LED可以是限制发射光的扩展的窄发散LED。LED的发散度可以不大于30度，诸如不大于20度。在非限制性示例中，发散度可以不大于10度。可替代地，LED可以不是窄发散LED。如图6中所示，每个范围光源130在护罩112前方发射照射附近结构180的相应光或光束，以在结构180的目标表面178上形成相应的光标记176。图6中的光标记176的形状近似为圆形或椭圆形。

参考图7，范围光源130被布置成一对或多对172。在所示实施例中，存在多对172，但是在基本实施例中可以仅利用一对172范围光源130。每对172中的范围光源130相对于彼此定向以发射在UV灯140前方的预定距离处会聚的相应光束(在图5中示出)。例如，每对172中的两个范围光源130可以朝向彼此成角度，使得该对172中的第一范围光源130的瞄准轴线181和第二范围光源130的瞄准轴线182在预定距离处相交。光束大致沿着各自的瞄准轴181、182发射。该对172中的范围光源130可以相对于彼此以在10度和80度之间的范围内的角度184(限定在轴线181、182之间)定向。如本文所述，除非特别指出，否则被称为在两个端值“之间”的范围包括端值。角度184可以在20度和60度之间。基于预期的消毒应用和所发射的UV光的已知特性来确定角度184。更具体地，角度184被确定为使得会聚发生在UV灯前方的指定距离处，该指定距离对应于UV灯相对于目标表面的期望接近度，这产生有效的消毒。

每对172中的两个范围光源130可以发射不同颜色的光，以便在视觉上区分从不同光源130发射的光。例如，由对172的第一范围光源130A发射的图6中的光标记176可以是与由对172的第二范围光源130B发射的光标记176不同的颜色。在示例中，第一范围光源130A可以发射蓝光或绿光，并且第二范围光源130B可以发射琥珀色、黄色、橙色或红光。

如图6和图7所示，每对172中的两个范围光源130彼此相邻并且位于护罩112的共同部分168上。每对172中的两个光源130可以分开离散的间隔距离，例如1英寸、2英寸、3英寸、4英寸等。间隔距离也影响光源130被定向的相对角度184，以便在UV灯140前方的指定距离处提供会聚光。在所示实施例中，护罩112包括在两个较长区段168中的每一者上的三个离散对172的范围光源130，总共十二个范围光源130。范围光源130的数量和布置可以基于护罩112的尺寸，使得在其它实施例中可以使用更多或更少的光源130。可选地，护罩112可包括沿着护罩112的外表面189在范围光源130的位置处的模制凸起188。凸起188向外突出，以为护罩112内的范围光源130提供单独的空间。

图8描绘五个图像190到194，其展示由一对172范围光源130从相对于目标表面178的不同距离发射的光标记176。图8示出了光标记176的相对定位如何可以向用户提供关于消毒头106是否位于距目标表面178期望距离处的引导，以提供有效的消毒。例如，第一图像190示出距表面178达1.0英寸距离处的光标记176。第二图像191示出距表面178达1.5英寸距离处的光标记176。第三图像192示出了距表面178达1.75英寸距离处的光标记176。第四图像193示出距表面178达2.0英寸距离处的光标记176，并且第五图像194示出距表面178达2.5英寸距离处的光标记176。距离可以指UV灯140与由UV灯140发射的UV光照射的目标表面178的区域之间的距离。光标记176包括具有不同颜色并且由单个对172中的不同范围光源130发射的第一光标记176A和第二光标记176B。例如，第一光标记176A可以是琥珀色，并且第二光标记176B可以是蓝色。

在所示实施例中，对172中的两个范围光源130有意地定向以使从光源发射的光束在1.75英寸的距离处汇聚。该会聚距离可以基于UV光的特性和/或消毒特性来确定。例如，该会聚距离可表示UV光提供期望的消毒以杀死或中和病原体的距离。当消毒头106保持太靠近目标表面178时，诸如在图像190中所示的1.0英寸处，第一标记物176A和第二标记物176B通常是不连续的，几乎没有重叠或没有重叠。缺乏重叠对于用户是可见的，这指示消毒头106未处于正确位置。用户将消毒头106移动得更靠近或更远离表面178，以使标记176A、176B一起移动。在这种情况下，如图像191中所示，将消毒头106移动得更远离1.5英寸使得标记176A、176B部分地会聚并限定重叠区域196。重叠区域196是由对172中的两个范围图像源130同时照射的区域。重叠区域196可以具有与各个标记176A、176B不同的颜色，诸如更轻或更白的颜色。随着消毒头106甚至更远离表面178移动，重叠区域196的尺寸增加，直到距离达到1.75英寸，如图像192中所示。在图像192中，两个标记176A、176B几乎完全重叠，使得现在仅存在一个光标记而不是两个。该大重叠区域196(例如，和单个标记)向用户指示消毒头106被定位在距目标表面178期望的高度或距离处，以提供有效的消毒。

消毒头106远离目标表面178的附加移动使得随着离散的琥珀色和蓝色光标记176A、176B变得可见并且彼此分开，重叠区域196收缩，这在图像193和194中示出。尽管图像190和194中所示的视觉提示看起来类似，但是用户可以快速地确定消毒头106是否应当移动得更靠近或远离目标表面178，以通过将消毒头106移动得更靠近或更远离表面178并且观察各个标记176A、176B是否更靠近或更远离地移动来实现期望的定位。如果标记176A、176B甚至更加发散，则指示消毒头106应在相反方向上移动。

图9是消毒头106的端视图，示出了被消毒的目标表面178上的光标记176。图10是示出用于对仪表板201进行杀菌和消毒的消毒头106的侧面透视图。光标记176以两个平行列202、203照射目标表面178。两个列202、203可以向正在被消毒的区域的用户提供视觉指示。例如，两个列202、203之间的居间区域204用来自UV灯140的UV光照射。除了在深度维度中提供范围引导之外，通过界定(border)或框住UV照射区域204，范围光源130帮助用户在任何给定时间确定目标表面178的哪个部分正在接收一定剂量的UV辐射(例如，正被消毒)。用户可能不能够看到UV光本身。

图11是示出根据实施例的一个对172中的两个范围光源130之间的多个相对角度的图。用于范围光源130的LED可以具有8到10度的窄发散度。基于所使用的UV灯140的类型和消毒系统的预期用途，来预定壳体111中的相对角度184A、184B。例如，当消毒诸如交通工具内的机舱区域的平坦表面时，UV灯140和目标表面之间的期望距离可以在1英寸和3英寸之间，包括端点。在一个实施例中，期望的距离可以是大约2英寸。基于彼此之间的预定间隔距离，对172中的范围光源130可以相对于彼此成大约53度的角度设置。在该角度处，从两个光源130发射的光束将在与期望距离(诸如2英寸)匹配的消毒头106前方的距离处会聚。因此，当标记在如图8的图像192中所示的重叠区域处会聚时，其向用户指示消毒头106处于距目标表面的正确距离205处以用于预期应用。

当消毒表面具有突起(诸如飞行器的驾驶舱)时，UV灯140和目标表面之间的期望距离可以在3英寸和6英寸之间，包括端点。期望距离206可以是大约4英寸(例如，在4.0英寸的5％、10％或15％内)。在相同的预定间隔距离处，对172中的范围光源130可以彼此成约28度的角度设置。在该角度处，从两个光源130发射的光束将在与期望距离(诸如4英寸)匹配的消毒头106前方的距离处会聚。因此，当标记在如图8的图像192中所示的重叠区域处会聚时，其向用户指示消毒头106处于距目标表面的正确距离206处以用于预期应用。

图12是示出根据替代实施例的三个范围光源130的图。消毒头106可以包括布置在第一子集207中的至少一对范围光源130和布置在第二子集208中的至少一对范围光源130。子集207、208中的每一个可以包括一对或多对范围光源130。第一子集207中的对以与第二子集208中的对不同的相对角度定向。例如，第一子集207中的对可以具有大于第二子集208中的对的第二相对角度184B的第一相对角度184A。第一相对角度184A可以是至少40度并且不大于60度。在非限制性示例中，第一相对角度184A为大约53度。第二相对角度184B可以不小于20度且小于40度。在非限制性示例中，第二相对角度184B为大约28度。范围光源130可以经由用户或自动控制系统被选择性地控制以单独地操作第一子集207和第二子集208。例如，可以在没有针对第一预期应用的第二子集208的情况下操作第一子集207，并且可以在没有针对第二预期应用的第一子集207的情况下操作第二子集208。第一预期应用可以是清洁交通工具内的机舱区域，并且第二预期应用可以是清洁飞行器的驾驶舱。

可选地，至少一个范围光源130可以限定两个不同对中的部分。例如，所示的图示出了第一范围光源130A、第二范围光源130B和第三范围光源130C。第二和第三范围光源130B、130C可以发射相同颜色的光，诸如蓝光。第一范围光源130A在第一子集207中与第二范围光源130B限定一对。第一范围光源130A在第二子集208中与第三范围光源130C限定一对。第三范围光源130C表示沿着壳体111的一侧的替代组LED中的一个。第二和第三范围光源130B、130C被设置在壳体111的同一侧上，但是被设置为不同的角度，以允许用户基于预期用途来切换最佳消毒距离。可以安装开关以将焦点从2英寸改变到4英寸，这取决于期望的范围(从蓝色LED1切换到蓝色LED2)而不改变红色LED 130A。

图13示出了紫外光谱。在一个实施例中，消毒头106可以被配置为(通过UV灯140的操作)在远UV光谱(诸如200nm和230nm之间)内发射消毒UV光。例如，消毒头106可以发射具有大约222nm波长的消毒UV光。在另一个实施例中，消毒头106可以被配置为(通过UV灯140的操作)在UV-C光谱内(诸如在230nm和280nm之间)发射消毒UV光。例如，消毒头106可以发射具有大约254nm的波长的消毒UV光。

图14示出了根据本公开的实施例的飞行器210的透视前视图。飞行器210包括例如包括发动机214的推进系统212。可选地，推进系统212可以包括比所示更多的发动机214。发动机214由飞行器210的机翼216承载。在其他实施例中，发动机214可以由机身218和/或尾翼220承载。尾翼220还可以支撑水平稳定器222和垂直稳定器224。

飞行器210的机身218限定内部舱室230，其包括飞行甲板或驾驶舱、一个或多个工作部(例如，厨房、人员随身携带的行李区域等)、一个或多个乘客部(例如，头等舱、商务舱和二等舱)、一个或多个盥洗室和/或类似物。内部舱室230包括一个或多个盥洗室系统、盥洗室单元或盥洗室，如本文所述。

替代地，代替飞行器，本公开的实施例可以与各种其他交通工具一起使用，诸如汽车、公共汽车、机车和火车汽车、船只等。此外，本公开的实施例可以关于诸如商业建筑和住宅建筑的固定结构使用。

图15A示出了根据本公开的实施例的飞行器的内部舱室230的俯视平面图。内部舱室230可以在飞行器的机身232内，诸如图14的机身218。例如，一个或多个机身壁可以限定内部舱室230。内部舱室230包括多个区段，包括前部区段233、头等舱区段234、商务舱区段236、前部厨房站238、扩展的经济或二等舱区段240、标准的经济或二等舱区段242和后部区段244，后部区段244可以包括多个盥洗室和厨房站。应当理解，内部舱室230可包括比所示更多或更少的区段。例如，内部舱室230可以不包括头等舱区段，并且可以包括比所示更多或更少的厨房站。每个区段可以由舱室过渡区域246分开，舱室过渡区域246可以包括过道248之间的分隔器组件。

如图15A所示，内部舱室230包括通向后部区段244的两个过道250和252。可选地，内部舱室230可以具有比所示的更少或更多的过道。例如，内部舱室230可包括延伸穿过内部舱室230的中心的单个过道，其通向后部区段244。

过道248、250和252延伸到出口路径或门通道260。出口门262位于出口路径260的端部。出口路径260可以垂直于过道248、250和252。内部舱室230可包括在与所示不同的位置处的更多出口路径260。关于图1至图13示出和描述的便携式消毒系统100可以用于净化内部舱室230内的各种结构，诸如乘客座椅、隔间、行李架组件、盥洗室上和盥洗室内的部件、厨房设备和部件等。

图15B示出了根据本公开的实施例的飞行器的内部舱室280的俯视平面图。内部舱室280是图14中所示的内部舱室230的示例。内部舱室280可以在飞行器的机身281内。例如，一个或多个机身壁可以限定内部舱室280。内部舱室280包括多个区段，包括具有乘客座椅283的主舱室282和在主舱室282后面的后部区段285。应当理解，内部舱室280可包括比所示更多或更少的区段。

内部舱室280可包括通向后部区段285的单个过道284。单个过道284可以延伸穿过内部舱室280的中心，其通向后部区段285。例如，单个过道284可以与内部舱室280的中心纵向平面同轴地对准。

过道284延伸到出口路径或门通道290。出口门292位于出口路径290的端部。出口路径290可以垂直于过道284。内部舱室280可包括比所示更多的出口路径。关于图1至图13示出和描述的便携式消毒系统100可以用于净化内部舱室230内的各种结构，诸如乘客座椅、隔间、行李架组件、盥洗室上和盥洗室内的部件、厨房设备和部件等。

图16示出了根据本公开的实施例的飞行器的内部舱室300的透视内部视图。内部舱室300包括连接到天花板304的外侧壁302。窗口306可形成在外侧壁302内。底板308支撑多排座椅310。如图16所示，排312可以包括在过道313的两侧上的两个座椅310。然而，排312可以包括比所示出的更多或更少的座椅310。另外，内部舱室300可以包括比所示的更多的过道。

乘客服务单元(PSU)314在过道313的两侧被固定外侧壁302和天花板304之间。PSU314在内部舱室300的前端和后端之间延伸。例如，PSU314可以定位在排312内的每个座椅310上方。每个PSU314可以包括壳体316，壳体316通常包含排312内的每个座椅310(或座椅组)上的通风口、阅读灯、氧气袋掉落面板、乘务员请求按钮和其他这样的控制件。

头顶行李架组件318在过道313的两侧、在PSU314上方和内侧被固定到天花板304和/或外侧壁302。头顶行李架组件318固定在座椅310之上。头顶行李架组件318在内部舱室300的前端和后端之间延伸。每个行李架组件318可包括枢转地固定到定位板(从图16中的视图隐藏)的枢转箱或桶320。头顶行李架组件318可定位在PSU314的下表面上方和内侧。头顶行李架组件318被构造成能够枢转打开以便例如接收乘客随身携带的行李和个人物品。

如本文所使用的，术语“外侧”意指与另一部件相比更远离内部舱室300的中心纵向平面322的位置。术语“内侧”是指与另一个部件相比更靠近内部舱室300的中心纵向平面322的位置。例如，PSU314的下表面可相对于行李架组件318处于外侧。

关于图1至图13示出和描述的便携式消毒系统100可用于对内部舱室300内所示的各种结构进行消毒。附录B示出了便携式消毒系统100用于对飞行器的驾驶舱或驾驶室内的各种部件进行消毒。

当不使用时，便携式消毒系统100可以存储在诸如交通工具的内部舱室内的壁橱、厨房推车舱或厨房推车内。

图17示出了在交通工具的内部舱室(诸如本文所述的任何内部舱室)内的盥洗室330的透视内部视图。盥洗室330是封闭空间、隔间或室的示例，诸如在内部舱室内。如上所述，盥洗室330可以在飞行器上。可选地，盥洗室330可以在各种其他交通工具上。在其他实施例中，盥洗室330可以在诸如商业或住宅建筑物的固定结构内。盥洗室330包括支撑马桶332、橱柜334和水槽336或洗涤盆的基部底板331。盥洗室330可以与所示不同地布置。盥洗室330可以包括比所示更多或更少的部件。关于图1至图13示出和描述的便携式消毒系统100可以用于对盥洗室330内的各种结构、部件和表面进行消毒。

图18示出了根据本公开的实施例的便携式消毒方法的流程图。该方法包括从包括紫外(UV)灯140的消毒头106发射(400)UV光。该方法还包括从安装在消毒头106上的第一范围光源130A发射(402)第一光束，并且从安装在消毒头106上的第二范围光源130B发射第二光束。第一和第二范围光源130A、130B被布置成一对172并且相对于彼此定向，使得相应的光束在UV灯140前方的预定距离处会聚。

参考图1至图13，便携式消毒系统100可用于以及时且成本有效的方式安全且有效地清洁驾驶舱和内部舱室中的高触摸表面。UV消毒允许内部舱室被快速且有效地消毒，诸如在飞行之间。在至少一个实施例中，便携式消毒系统100用于增强或修改清洁过程，例如增强手动清洁或替代手动清洁。

所述对的范围光源通过提供视觉反馈来为操纵便携式消毒头的用户提供范围引导，所述视觉反馈指示所述消毒头是否太靠近、太远离或处于距正在被消毒的结构的目标表面期望距离处。例如，每对不同颜色的LED灯(例如，琥珀色和蓝色)会聚到一个光标记中，以指示消毒头与目标表面相距期望的距离。范围灯还可视地指示由UV光清洁的区域的边缘，因为UV光本身可能难以看得见。

在非限制性实施例中，范围光源可以布置成两列，其中UV灯设置在两列之间。可选地，LED范围灯是沿着壳体的长度的两侧定位在壳体前部的暴露的周界边缘处的窄视场LED。每对中的两个范围光源可以在相同的列中彼此相邻地布置，并且间隔开指定的间隔，例如两英寸。

便携式消毒系统的形状因子可以针对不同的应用而变化。例如，系统可以包括背包组件，该背包组件经由软管联接到消毒头(或棒)。在另一示例中，系统可以包括经由软管联接到消毒头的携带箱。携带箱可以小于背包组件并且可以缺少肩带。例如，携带箱可以具有用于用手携带箱的手柄。在另一示例中，系统可以包括经由软管联接到消毒头的轮式箱。在又一示例中，软管可以相对长并且联接到固定结构，诸如安装在交通工具中或建筑物中的固定电源。消毒头是便携式的，同时经由软管拴系到电源，以对交通工具或建筑物的内部舱室进行消毒。对于所描述的示例中的每一个，软管可以用于在消毒头处将空气供应到UV灯或从UV灯抽吸空气，并且还可以用于为UV灯和范围光源供电。

如本文所述，本公开的实施例提供了用于在交通工具的内部舱室内有效地对表面、部件、结构等进行消毒的系统和方法。此外，本公开的实施例提供了用于使用UV光以对内部舱室内的表面进行消毒的紧凑、易于使用和安全的系统和方法。

条款1：一种消毒头，包括壳体和多个范围光源。壳体保持紫外(UV)灯。从UV灯发射的UV光通过壳体的前端离开。所述范围光源被固定到所述壳体并被布置成一对或多对。一对或多对中的每对中的范围光源相对于彼此定向以发射在UV灯前方的预定距离处会聚的相应光束。

条款2：根据条款1所述的消毒头，其中，所述壳体包括限定前开口的护罩，并且所述范围光源在所述前开口处沿着所述护罩的暴露的周边边缘间隔开。

条款3：根据条款2所述的消毒头，其中，所述暴露的周边边缘是矩形的并且包括在两个较短的区段之间延伸的两个较长的区段。范围光源设置在两个较长的区段上。

条款4：根据条款2所述的消毒头，其中，所述暴露的周边边缘包括多个区段，并且所述一对或多对中的每个相应对中的所述范围光源设置在所述多个区段中的共同区段上。

条款5：根据条款1至4中任一项所述的消毒头，其中，由每对中的范围光源发射的光束具有不同的颜色。

条款6：根据条款1至5中任一项所述的消毒头，其中，所述范围光源是具有不大于10度的发散度的发光二极管(LED)。

条款7：根据条款1至6中任一项所述的消毒头，其中，每对中的范围光源相对于彼此以在20度和60度之间的范围内的角度定向。

条款8：根据条款1至7中任一项所述的消毒头，其中，所述一对或多对包括被布置在一对或多对的第一子集中的多对和被布置在所述一对或多对的第二子集中的多对。第一子集中的每对中的范围光源以第一相对角度定向，且第二子集中的每对中的范围光源以不同于第一相对角度的第二相对角度定向。

条款9：根据条款8所述的消毒头，其中，所述第一相对角度是至少40度并且不大于60度，并且所述第二相对角度是至少20度并且小于40度。

条款10：根据条款9所述的消毒头，其中，所述第一相对角度是大约53度，并且所述第二相对角度是大约28度。

条款11：根据条款1至10中任一项所述的消毒头，其中，所述预定距离不小于1英寸并且不大于6英寸。

条款12：根据条款1至11中任一项所述的消毒头，其中，所述UV灯被配置为发射波长在200nm和280nm之间的UV光。

条款13：根据条款12所述的消毒头，其中，所述UV灯被配置为发射具有大约222nm的波长的UV光。

条款14：根据条款12所述的消毒头，其中，所述UV灯被配置为发射具有大约254nm的波长的UV光。

条款15：一种便携式消毒方法，包括从包括壳体和UV灯的消毒头发射紫外(UV)光。所述方法还包括从所述消毒头上的第一范围光源发射第一光束，并且从所述消毒头上的第二范围光源发射第二光束，以使所述第一光束和所述第二光束在距所述UV灯的预定距离处会聚。

条款16：根据条款15所述的便携式消毒方法，其中，所述第一光束和所述第二光束具有不同的颜色。

条款17：根据条款15或16中任一项所述的便携式消毒方法，还包括将所述第一范围光源和所述第二范围光源以相对角度安装在所述壳体上，以使所述第一光束和所述第二光束在距所述UV灯不小于1英寸且不大于6英寸的预定距离处会聚。

条款18：根据条款15至17中任一项所述的便携式消毒方法，还包括：在两个平行列中沿着所述消毒头的壳体安装多对所述范围光源，其中所述UV灯设置在所述两个平行列之间。

条款19：根据条款15至18中任一项所述的便携式消毒方法，其中，所述第一范围光源和所述第二范围光源表示在一对或多对范围光源的第一子集内的一对。所述方法还包括停用所述第一子集并且启用一对或多对所述范围光源的第二子集。第二子集中的一对或多对在范围光源之间具有的相对角度与第一子集中的一对或多对不同。

条款20：一种消毒头，包括容纳多个范围光源的壳体。壳体保持被配置为发射UV光的紫外(UV)灯。壳体包括限定前开口的护罩。所述范围光源固定到所述壳体并且在所述前开口处沿着所述护罩的暴露的周边边缘间隔开。范围光源以一对或多对布置。每对中的范围光源相对于彼此定向以发射在UV灯前方的预定距离处会聚的相应光束。范围光源是具有不大于10度的发散度的发光二极管(LED)。由每对中的范围光源发射的光束具有不同的颜色。

虽然各种空间和方向术语(例如顶部、底部、下部、中间、横向、水平、垂直、前部等)可用于描述本发明的实施例，但应理解，此类术语仅相对于图中所展示的定向使用。定向可以被反转、旋转或以其他方式改变，使得上部是下部，反之亦然，水平变为竖直等。

如本文中所使用，“被配置为”执行任务或操作的结构、限制或元件以对应于任务或操作的方式特别在结构上形成、构造或适配。为了清楚和避免疑问的目的，仅能够被修改以执行任务或操作的对象未“被配置成”执行如本文所使用的任务或操作。

如本文所使用的，在数值之前插入的诸如“大约”和“约”的值修饰语指示该值可以表示在指定值之上和/或之下的指定阈值范围内的其他值，诸如在指定值的5％、10％或15％内的值。

应当理解，以上描述旨在是说明性的而非限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可以彼此组合使用。另外，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本公开的各种实施例的教导。虽然本文描述的材料的尺寸和类型旨在限定本公开的各种实施例的参数，但是实施例决不是限制性的并且是示例性实施例。在回顾以上描述后，许多其它实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，本公开的各种实施例的范围应当参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定。在所附权利要求和本文的详细描述中，术语“包括”和“其中”被用作相应术语“包括”和“其中”的简明英语等同物。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标签使用，并且不旨在对其对象施加数字要求。此外，以下权利要求的限制不是以装置加功能的格式撰写的，并且不旨在基于35U.S.C.§112(f)来解释，除非并且直到这样的权利要求限制明确地使用短语“用于……的装置”，随后是进一步结构的功能的陈述。

本书面描述使用示例来公开本公开的各种实施例，包括最佳模式，并且还使本领域的任何技术人员能够实践本公开的各种实施例，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本公开的各种实施例的可取得专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些示例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些示例包括与权利要求的字面语言无实质差别的等同结构元件，则这样的其他示例意图在权利要求的范围内。

相关申请的交叉引用

本申请涉及并要求于2020年5月20日提交的名称为“具有范围引导的便携式消毒系统和方法”的美国临时专利申请No.63/027，869的优先权权益，该临时专利申请据此全文以引用方式并入本文。

Claims (20)

1.一种消毒头，所述消毒头包括：

壳体(111)，所述壳体保持紫外灯即UV灯，其中从所述UV灯(140)发射的UV光通过所述壳体(111)的前端离开；以及

多个范围光源(130)，所述多个范围光源固定到所述壳体(111)并且以一对或多对布置，所述一对或多对中的每对中的所述范围光源(130)相对于彼此定向以发射在所述UV灯(140)前方的预定距离处会聚的相应光束。

2.根据权利要求1所述的消毒头，其中，所述壳体(111)包括限定前开口的护罩(112)，并且所述范围光源(130)在所述前开口处沿着所述护罩(112)的暴露的周边(158)边缘间隔开。

3.根据权利要求2所述的消毒头，其中，所述暴露的周边(158)边缘是矩形的，并且包括在两个较短区段之间延伸的两个较长区段，所述范围光源(130)设置在所述两个较长区段上。

4.根据权利要求2或3所述的消毒头，其中，所述暴露的周边(158)边缘包括多个区段，并且所述一对或多对中的每个相应对中的所述范围光源(130)设置在所述多个区段中的共同区段上。

5.根据权利要求1或2所述的消毒头，其中，由每对中的所述范围光源(130)发射的光束具有不同的颜色。

6.根据权利要求1或2所述的消毒头，其中，所述范围光源(130)是具有不大于10度的发散度的发光二极管(LED)。

7.根据权利要求1或2所述的消毒头，其中，每对中的所述范围光源(130)相对于彼此以在20度和60度之间的范围内的角度定向。

8.根据权利要求1或2所述的消毒头，其中，所述一对或多对包括布置在一对或多对的第一子集中和一对或多对的第二子集中的多对，其中，所述第一子集中的每对中的所述范围光源(130)以第一相对角度定向，并且所述第二子集中的每对中的所述范围光源(130)以不同于所述第一相对角度的第二相对角度定向。

9.根据权利要求8所述的消毒头，其中，所述第一相对角度是至少40度并且不大于60度，并且所述第二相对角度是至少20度并且小于40度。

10.根据权利要求9所述的消毒头，其中，所述第一相对角度为大约53度，并且所述第二相对角度为大约28度。

11.根据权利要求1或2所述的消毒头，其中，所述预定距离不小于1英寸并且不大于6英寸。

12.根据权利要求1或2所述的消毒头，其中，所述UV灯(140)被配置为发射波长在200nm和280nm之间的UV光。

13.根据权利要求12所述的消毒头，其中，所述UV灯(140)被配置为发射具有大约222nm的波长的UV光。

14.根据权利要求12或13所述的消毒头，其中，所述UV灯(140)被配置为发射具有大约254nm的波长的UV光。

15.一种便携式消毒方法，所述便携式消毒方法包括：

从包括壳体(111)和紫外灯即UV灯(140)的消毒头发射UV光；以及

从所述消毒头上的第一范围光源发射第一光束并且从所述消毒头上的第二范围光源发射第二光束，以使所述第一光束和所述第二光束在距所述UV灯(140)的预定距离处会聚。

16.根据权利要求15所述的便携式消毒方法，其中，所述第一光束和所述第二光束具有不同的颜色。

17.根据权利要求15或16所述的便携式消毒方法，所述便携式消毒方法还包括以相对角度将所述第一范围光源和第二范围光源(130)安装在所述壳体(111)上，以使所述第一光束和所述第二光束在距所述UV灯(140)不小于1英寸且不大于6英寸的预定距离处会聚。

18.根据权利要求15或16所述的便携式消毒方法，所述便携式消毒方法还包括将多对所述范围光源(130)沿着所述消毒头的壳体(111)安装在两个平行列中，其中所述UV灯(140)设置在所述两个平行列之间。

19.根据权利要求15或16所述的便携式消毒方法，其中，所述第一范围光源和第二范围光源(130)表示在一对或多对范围光源(130)的第一子集内的对，并且所述方法还包括停用所述第一子集并且启用一对或多对所述范围光源(130)的第二子集，所述第二子集中的一对或多对在所述范围光源(130)之间具有的相对角度与所述第一子集中的一对或多对不同。

20.一种消毒头，所述消毒头包括：

壳体(111)，所述壳体保持被配置成发射紫外光即UV光的UV灯，所述壳体(111)包括限定前开口的护罩(112)；以及

多个范围光源(130)，所述多个范围光源固定到所述壳体(111)并且在所述前开口处沿着所述护罩(112)的暴露的周边(158)边缘间隔开，所述范围光源(130)以一对或多对布置，每对中的所述范围光源(130)相对于彼此定向以发射在所述UV灯(140)前方的预定距离处会聚的相应光束，

其中，所述范围光源(130)是具有不大于10度的发散度的发光二极管即LED，并且由每对中的所述范围光源(130)发射的光束具有不同的颜色。

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