CN113694239A - 空气和表面消毒系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种消毒装置，包括：a)主体；b)风扇；c)第一照射源，其放置在所述主体内部，在所述主体内部的所述照射源配置成对由所述风扇迫使进入所述主体中的空气进行消毒；d)管道，其用于使空气从所述主体的外部流动到所述主体的内部以用所述第一照射源照射，且在用所述第一照射源照射之后使空气流动到所述主体的外部；以及e)第二照射源，其配置为照射在所述主体外部的空气和/或表面；其中，空气利用由所述风扇产生的力从所述装置的外部流动到所述装置的内部以利用所述第一照射源照射，并且离开所述装置，并且其中，利用一个或多个所述第二照射源照射在所述装置外部的空气和/或装置下方的表面。提供了一种用光进行消毒的方法，a)利用一个或多个风扇产生从装置的外部到内部然后到外部的流动；b)照射在主体内部流动的空气；c)使经照射的空气随着空气的流动而移动到外部；以及d)用放置在所述主体外部的一个或多个第二照射源照射在所述装置外部的空气和/或表面。

Description

空气和表面消毒系统

本申请要求2020年5月23日提交的、编号为63/029,463的美国临时专利申请和2020年6月5日提交的、编号为63/035,657的美国临时专利申请的权益，上述两篇专利申请的全部内容在此引入作为参考。

技术领域

本发明公开了一种紫外光的、抗菌抗病毒的环境空气和表面消毒系统以及装置系统。

背景技术

UV-C系统组合了紫外线杀菌照射(UVGI)腔和空气循环风扇。该系统使用UV-C光和过滤，以在一侧吸入和处理环境空气，并在另一侧通过排气将空气返回到房间，减少处理过的空气中的微生物和真菌种群，并从处理过的空气中减少沉降的细菌、病毒和真菌。这种系统的问题是需要额外的消毒，而这对于现有系统是不可能的。

发明内容

实施例中提供了一种配置成附接到天花板的消毒装置，所述装置包括：a)主体；b)风扇或风扇阵列；c)在所述主体内部的第一照射源，在所述主体内部的所述照射源配置成对由所述风扇迫使进入所述主体中的空气进行消毒；d)第二照射源，其配置为照射所述主体的外部(的空气或表面)；e)门，其附接到所述主体以用于进入所述主体的内部；f)可选地，用于提供照明的一个或多个光源。上述任一实施例的门都可枢转地连接在通常为矩形的主体的长边上。在上述任一实施例中，主体的端部、底部可具有一个或多个用于空气流动的格栅或一体式百叶窗(开口)和一个或多个UV模块(第二源)。在上述任一实施例中，格栅或一体式百叶窗和UV模块可以放置在主体的底部的端部处的门以外的位置。在上述任何一个实施例中，一个UV模块可以放置在主体的每个角处。在上述任一实施例中，主体的端部可以具有用于空气的入口/出口，通过一个或多个风扇迫使空气进入主体的内部。在上述任一实施例中，该装置包括气道/管道，用于空气从外部例如通过开口/格栅/百叶窗和/或过滤器20到达第一照射源，并使经过照射和/或过滤的空气到达主体的外部。在上述任一实施例中，来自主体内部的UV灯的光(第一源)被保持在主体的内部。在上述任一实施例中，主体内部的UV灯可以放置在门上方的可移除面板的后方。必须打开面板以进入UV光腔。在上述任何实施例中，腔可在顶部具有空气挡板，以防止UV光线通过格栅或一体式百叶窗逸出并在照射腔中产生湍流。在上述任一实施例中，腔可具有空气上升道，其将空气引导到照射腔中并减少反射。在上述任一实施例中，提供照明的一个或多个光源可以放置在门下方。在上述任一实施例中，光源，例如LED或OLED，可以与合适的漫射器/透镜和/或反射背板/纸耦合。

在上述实施方案的任一个中，消毒介质可以是壁装式装置，其包括a)主体；b)风扇；c)在所述主体内部的第一照射源，，在所述主体内部的所述照射源配置成对由所述风扇迫使进入所述主体中的空气进行消毒；d)可选的一个或多个第二照射源，其配置为照射所述主体的外部；e)可选地，用于提供照明的一个或多个光源。在壁装式实施例中，安装在墙壁上的装置可以具有竖直定向，其中水平格栅或一体式百叶窗在装置的正面的顶部和/或底部上，安装机构在后侧或两侧上，并且可选的光源例如在水平定向中。墙壁安装单元可以没有枢转门。墙壁安装单元可以从单元的前面进入单元内部的UV腔。墙壁安装单元可具有上述任一实施例，包括一个或多个外部的UV灯、照射腔、漫射器灯、UV照射模块、进气格栅、排气格栅、运动传感器和其它可选的传感器和电子部件。

附图说明

图1示出了例如为了维护或灯或过滤器更换而使灯面板打开的实施例的底视图。

图2示出了照射腔的顶部。

图3示出了主体组件。

图4示出了具有可选的UV光板的消毒系统。

图5示出了壁装式单元。

图6示出了壁装式单元。

图7示出了消毒系统的各种电子元件(加上过滤器)。

图8示出了具有LED光源的LED板。

图9示出了UV和/或非UV灯在主体外部的放置。

图10示出了风扇机壳/过滤器支架。

图11示出了关闭的光板的顶视图。

具体实施方式

图1示出了例如为了维护或灯或过滤器更换而使灯面板打开的实施例的底视图。图1中示出了UV(紫外线)照射腔1、主体2、UV照射腔通道门3、主通道门4、可选的筒灯5(也可以是没有光源的装饰性元件)、具有UV光源77的UV照射模块6、进气格栅7和排气格栅8。

消毒系统可以具有两个不同的实施例。在一个实施例中，消毒系统被配置为仅对房间中的空气进行消毒/净化。在另一个实施例中，除了消毒/净化之外，该系统还被配置为通过具有一个或多个光源来照明房间。该一个或多个光源可以是LED(发光二极管)或OLED(有机发光二极管)光源61。

消毒系统可以是具有被配置成附接到天花板的主体2的装置的形式。该装置可以具有主通道门4，其可枢转地连接到主体2的一侧，允许技术人员从该装置的底部打开门4并接近主体2内部的(多个)UV光源和(多个)过滤器。在具有提供下照光的光源的方案中，光源可直接放置在主通道门4的底侧上。在没有筒灯的装置的方案中，主通道门4可以是平的或具有装饰面板。

该装置的主体2可以具有一个或多个格栅或一体式百叶窗(7、8)，和/或一个或多个照射模块6，它们放置在围绕通道门4周边的任何地方上。格栅或一体式百叶窗(7、8)和/或一个或多个照射模块6的底表面可以与主体2的底表面齐平或从主体2的底表面凹入。在一个实施例中，格栅或一体式百叶窗(7、8)放置在主体2的端部的中心，照射源放置在主体2的一个角或多个角或所有角处。或者，照射源可沿主体2的(多个)长边放置。

在格栅或一体式百叶窗(7、8)下方的是一个或多个风扇19和过滤器20。风扇19将空气带入单元和照射腔。过滤器20的作用是去除大的灰尘颗粒并保持照射腔清洁。排气格栅8将清洁空气导出单元以在房间内循环。在排气格栅8上可以有单独的过滤器以捕获失活的病菌。

UV模块可以包含LED、低压汞灯或远UV灯，其在207nm或222nm范围内。这些灯可以是氪-溴或氪-氯准分子灯。在该实施例中，UV照射模块6放置在系统的每个角(例如离任何进入或排出点的边缘0至5英寸)，并且安装在单元上，主要用于在房间未被占用时提供空气和表面消毒。它们可以使用波长为200nm至280nm中任何波长的UV光。模块可以替代地被提供为两个管状或更长的光源。或者，一个或多个较长的UV光源可以沿着单元的边缘放置。表面消毒模块与空气净化系统结合以减少系统下方区域中存活的病菌。在另一个实施方案中，可以使用例如具有207nm或222nm波长的UV光，以便当房间被占用时表面消毒模块可以保持开启。UV模块允许系统在空气被吸入照射腔入口之前更有效地对房间中的空气进行消毒，并且对装置下方的表面进行消毒。在另一个实施方案中，253.7nm的UV光可用于提供表面消毒和空气消毒。在其它实施例中，模块可以基于来自传感器的信息或基于预定周期连续地或间歇地操作。例如，模块可以被编程为当运动传感器50检测到有人已经进入房间时或者可替代地当它们检测到有人已经进入并离开房间时进行操作。在一个替代实施例中，可以提供声音传感器51来检测房间中的人类活动，并且该系统被编程为响应于检测到的声音来操作模块。在一个示例中，系统可以检测人打喷嚏或咳嗽的声音，并且作为响应，激活模块一段时间以对空气进行消毒。

如果在照射模块中使用有害的UV射线，则可以使用运动传感器50以确保当房间中有人时照射模块不开启。

也可以使用其它传感器。如果单元安装在病房或ICU(重症监护病房)房间或病人不移动以致表面消毒模块不起作用的类似区域中，则可以使用诸如热(温度)传感器52之类的另一传感器。

装置可以具有其它电气部件，包括但不限于镇流器/控制器53、电源(电源管理单元57)、UV光测量传感器78，用于UV通道门的安全开关，布线和用于远程操作的控制器58和指示器56。控制系统可以使用将用于操作各单元功能(UV空气系统、UV地面系统、筒灯开/关、筒灯变暗)的系统(其可以是无线54)，其中它们可以手动地打开或关闭(各种开关55)，或者被编程为按计划打开或关闭。指示器56还可以指示任何通知或错误，诸如：过滤器更换、UV灯更换、风扇故障、UV模块更换、在照射腔中的UV强度、由于运动传感器激活而单元不能按计划开启、由于其它(热)传感器激活而单元不能按计划开启、UV腔门打开、以及筒灯故障。

图2示出了照射腔的顶部。在该图中示出了UV照射腔主体9、UV照射腔反射器10、空气挡板顶部11、空气上升道12和(多个)UV光源13。UV照射腔反射器10在空气通过该单元时增加UV对空气的暴露。空气挡板(顶部)11防止UV光线通过格栅或一体式百叶窗逸出并在照射腔中产生湍流。空气挡板11可以是弯曲的。空气上升道12将空气引导到照射腔中并减少反射。在图2中，UV光源13示出为低压汞灯，但也可以是任何UV光源，例如LED或氪-氯源。

图3示出主体2组件。该图中示出了主灯槽主体14、灯槽主体的前面板15、UV照射腔的通道门16、空气挡板底部17和风扇盘18。图10详细示出了放置在风扇盘18中的风扇19和过滤器20。

灯槽主体的前面板15可包括用于进气口和出气口的百叶板。UV照射腔的通道门16允许接近UV灯以便更换。可以有瞬时断开开关55，如果通道门打开，其将关闭UV灯。空气挡板底部17可以防止UV光线通过格栅或一体式百叶窗逸出，并在照射腔中产生湍流。风扇盘18可将风扇19安装在适当位置并将过滤器20保持在适当位置。图10示出了包括风扇19和过滤器20的风扇的分解图，在一端或两端可以有1-6个风扇19，例如在该方案中使用4个风扇。过滤器20可以是MERV6过滤器，用于去除大的灰尘颗粒以保持照射腔清洁。可以有一个或两个风扇盘18。通常一个风扇盘18放置在空气进入该装置的地方。

图4示出了沿主体2长度设置的UV LED板。LED板26也可以仅用于照明而不是照射的目的。在该实施例中，前部通道门4的宽度可较小以适应包含LED光源的LED板26的放置。

图5和6示出了消毒系统的壁装式方案。如图所示，主体70被构造成以竖直的方式安装在墙壁上或凹入墙壁中，在主体70的顶部和底部上都具有格栅或一体式百叶窗71。例如以水平方式放置的可选灯(用于照明)72可以在主体顶部上的前表面格栅或一体式百叶窗71下方平行地延伸。壁装式方案可以具有平坦的前部和可从单元的前部接近的面板73。在所述墙壁安装单元的前面可以完全没有枢转门。图6示出了LED板60和模块69的布置，其可以布置在主体的前表面上。该单元还可以具有放置在主体70或面板73的前表面上的UV板和模块。

图7示出了消毒系统的各种电子部件。在该图中示出了运动传感器50，其可以感测房间中是否存在个体，并且相应地，开关55可以接通或断开对于个体不安全的外部UV灯。声音传感器51也可以用于感测人的存在，并且可以单独使用或者与运动传感器50结合使用。该装置可以具有用于确定房间内的热源的温度传感器52。该装置可以具有多个镇流器/多个控制器53和/或电源管理单元57，用于管理到UV和白光、传感器和风扇的电源。该装置可以具有无线控制器54，例如具有蓝牙或Wi-Fi，以允许用户打开和关闭该装置，和/或控制装置的不同功能。该装置可以具有多个开关55，其可以利用无线控制器54手动地打开和关闭，或者如果面板由技术人员打开或者该装置需要维护，则可以在内部打开和关闭。该装置可以具有一个或多个指示器56，其可以指示在该腔中和/或该腔的外部的UV灯何时开启，和/或指示需要维护，例如UV灯的更换。无线控制器可以将关于所需的维护或系统性能的信息发送到诸如计算机、平板电脑或智能手机之类的外部的监控器和控制系统。

图8示出了具有LED光源61的LED板60。LED可以在电路板上放置成一行或多行。LED可以是一种或不同的颜色，并且在一些情况下，一组LED仅产生UV光，而其它LED产生用于照明目的白光。

图9示出了各种UV和/或非UV灯在主体外部的放置。可以使用图9所示的一个或多个光源，例如具有灯72、74、75和76。在该图中可以看到用于光源的透明漫射器75，其放置在主通道门中。灯可以成对使用。灯可以是用于消毒目的专用UV灯，或者提供可见光谱中的光，包括用于照明目的白光，和/或提供可见光和UV消毒光两者。

图10示出了具有风扇19和过滤器20的组件的分解图。在该视图中示出了四个风扇19，它们放置在风扇机壳25中。风扇盘18保持风扇机壳25和过滤器20。该组件可具有维修面板24，其被构造成允许更换过滤器20和/或风扇19。

图11示出了装置的顶视图。图11中示出的是UV照射腔1和主体2。在该视图中示出的是镇流器和控制器53。可以具有两个或更多的镇流器和控制器53。一组镇流器和控制器可以控制灯，另一组可以控制传感器，其他则用于控制UV光。镇流器和控制器可以控制用于照射装置外部的空气和表面的UV模块或灯。装置可以具有UV传感器78，其测量照射腔中的UV光的强度并且能够输出读数以监控有效强度。

还提供了用于利用该装置来照射空气和消毒空气的方法。该方法包括使用如上所述的任何装置来消毒空气。该方法可以包括用一个或多个风扇19将空气吸入该装置的主体内部，照射该装置内部的空气，以及用相同或不同的风扇将经照射的空气排出该装置。该方法还包括用附加的照射源照射主体外部的空气。该方法还可包括首先用外部照射源在外部照射空气，然后用内部照射源照射空气。该方法还可以包括首先用内部照射源照射该装置内部的空气，然后用外部照射源照射该装置外部的空气。该方法还可以包括在该装置外部、然后在该装置内部、然后在该装置外部照射空气。

附图标记

1.UV照射腔

2.主体

3.UV照射腔通道门

4.主通道门

5.筒灯

6.UV照射模块

7.进气格栅或百叶窗(开口)

8.排气格栅或百叶窗

9.UV照射腔主体

10.UV照射腔反射器

11.空气挡板顶部

12.空气上升道

13.UV光源

14.主灯槽主体

15.用于灯槽主体的前面板

16.用于UV照射腔的通道门

17.空气挡板底部

18.风扇盘

19.风扇

20.过滤器

21.门/反射器主体

22.反射器

23.漫射器

24.维修面板

25.风扇机壳

26.LED板

50.运动传感器

51.声音传感器

52.温度传感器

53.多个镇流器/多个控制器

54.无线控制器

55.开关

56.指示器

57.电源管理单元(PMU)

58.用于远程操作的布线和控制

59.N/A

60.LED板

61.LED光源

69.UV-C模块

70.主体/主体

71.格栅

72.可选灯

73.面板

74.灯

75.灯

76.灯

77.UV光源

78.UV传感器。

Claims (20)

1.一种消毒装置，包括：

a)主体；

b)风扇；

c)第一照射源，其放置在所述主体内部，在所述主体内部的所述照射源配置成对由所述风扇迫使进入所述主体中的空气进行消毒；

d)管道，其用于使空气从所述主体的外部流动到所述主体的内部以用所述第一照射源照射，且在用所述第一照射源照射之后使空气流动到所述主体的外部；以及

e)第二照射源，其配置为照射所述主体的外部；

其中，空气利用由所述风扇产生的力从所述装置的外部流动到所述装置的内部以利用所述第一照射源照射，并且离开所述装置，并且所述第二照射源照射所述装置的外部。

2.如权利要求1所述的消毒装置，还包括门，所述门附接到所述主体以用于进入所述主体的内部。

3.如权利要求1所述的消毒装置，还包括放置在所述主体外部的一个或多个光源，以提供具有至少非UV光波长的照明。

4.如权利要求1所述的消毒装置，还包括附接到所述主体的门，所述门包括用于在所述装置的外部照明的一个或多个光源。

5.如权利要求1所述的消毒装置，还包括放置在所述主体上用于空气流动的一个或多个开口。

6.如权利要求1所述的消毒装置，其中，所述第二照射源的边缘放置在距离空气从外部进入所述管道的最近位置零到五英寸的位置。

7.如权利要求1所述的消毒装置，其中，所述第二照射源照射进入所述装置的空气的一部分。

8.如权利要求1所述的消毒装置，其中，所述第二照射源照射离开所述装置的空气的一部分。

9.如权利要求1所述的消毒装置，其中，所述第二照射源为模块的形式。

10.如权利要求1所述的消毒装置，其中，所述第二照射源放置在所述装置的一个或多个角中。

11.如权利要求1所述的消毒装置，其中，来自所述第一照射源的照射保持在所述主体的内部。

12.如权利要求1所述的消毒装置，其中，所述第一照射源放置在可移除面板后方的腔中。

13.如权利要求12所述的消毒装置，其中，所述腔具有防止UV光线从所述主体逸出的空气挡板。

14.如权利要求12所述的消毒装置，其中，所述空气挡板是弯曲的。

15.如权利要求12所述的消毒装置，其中，所述腔具有将空气引导到所述照射腔中的空气上升道。

16.如权利要求1所述的消毒装置，其中，所述装置配置成安装在墙壁上。

17.如权利要求1所述的消毒装置，其中，所述装置配置成安装到所述天花板。

18.如权利要求1所述的消毒装置，其中，所述第二照射源距离空气进入以离开所述装置的任何进入或排出点的边缘0至5英寸。

19.如权利要求1所述的消毒装置，还包括放置在所述主体外部的一个或多个光源，所述光源产生不同颜色的光。

20.一种用于消毒空气或表面的方法，包括：

a)利用风扇产生从装置的外部到内部然后到外部的流动；

b)照射在主体内部流动的空气；

c)使经照射的空气随着空气的流动而移动到外部；以及

d)用放置在所述主体外部的第二照射源照射在所述装置外部的空气或表面。

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