CN117042813A - 一种用于提供消毒的装置、系统及方法 - Google Patents
一种用于提供消毒的装置、系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117042813A CN117042813A CN202280022708.XA CN202280022708A CN117042813A CN 117042813 A CN117042813 A CN 117042813A CN 202280022708 A CN202280022708 A CN 202280022708A CN 117042813 A CN117042813 A CN 117042813A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- radiation
- collimator
- ceiling
- light
- wall
- 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.)
- Pending
Links
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 131
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 7
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims description 6
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 239000004944 Liquid Silicone Rubber Substances 0.000 description 4
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 3
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 1
- 206010073306 Exposure to radiation Diseases 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 239000006223 plastic coating Substances 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
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
-
- 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
- A61L2/24—Apparatus using programmed or automatic operation
-
- 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
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于消毒区域的装置,所述装置包括准直器,所述准直器包括锥形部件和细长部件,所述锥形部件具有适于容纳LED(发光二极管)阵列的形状及尺寸,并可通过安装组件安装到表面上;并且所述细长部件可操作地用于对从所述LED阵列发射的光线进行反射、衍射或偏转以形成窄光束,并包括用于发射所述窄光束的开口;其中所述LED阵列包括至少一个UV‑C LED,并且其中所述细长部件包括涂覆有光反射材料的内表面。还提供了一种使用包含有所述装置的系统向具有墙壁和天花板的封闭区域提供消毒的方法,其中将所述准直器安装在第一墙面上或者从天花板处安装所述准直器,并且将多个UV‑C辐射传感器安装在第二墙面上,用于检测从所述准直器发射的UV‑C辐射。
Description
技术领域
本公开涉及一种用于提供消毒的装置、系统和方法。
背景技术
以下对背景技术的讨论旨在促进对本公开的理解。然而,应当理解的是,该讨论并不是承认或认可所提及的任何材料已在本申请的优先权日在任何司法管辖区公开、已知或为公知常识的一部分。
鉴于传染病的爆发,对定期和常规清洁的需求增加。特别是,定期和常规清洁对于公共或经常进入的区域的常规消毒几乎是至关重要的。人们普遍期望这种消毒能迅速有效地进行,以最大限度地减少对经营活动造成的干扰。然而,目前尚未出现能够使得人们在对场所/房间进行消毒时继续工作的“连续”清洁方案。
提供消毒的现有解决方案包括配备紫外线(UV)辐射发射器的设备,其作为提供消毒的装置。然而,现有的解决方案受到各种限制,例如紫外线辐射发射器的覆盖不足、紫外线无意地暴露在生物中以及紫外线发射器的热管理不足。此外,在进行消毒时,通常需要人员离开场所,以避免或尽量减少将人员暴露在有害紫外线中的情形。这样的停工时间会带来不便,并可能对生产力产生不利影响。
需要一种用于提供消毒的改进的设备和/或系统,而不影响操作和生产力。
发明内容
根据本公开的一个方面,提供了一种用于消毒区域的装置,所述装置包括准直器,所述准直器包括锥形部件和细长部件,所述锥形部件具有适于容纳LED(发光二极管)阵列或激光二极管的形状及尺寸,并可通过安装组件安装在表面上;并且所述细长部件可操作地用于对从所述LED阵列发射的光线进行反射、衍射或偏转以形成窄光束;其中所述LED阵列或激光二极管包括至少一个UV-C发射器,并且其中所述细长部件包括喷嘴和涂覆有光反射材料的内表面,所述喷嘴具有开口,所述开口用于使所述窄光束从其射出。
在一些实施例中,所述光反射材料包括抛光铝和/或抛光的铝合金。
在一些实施例中,所述至少一个UV-C发射器可操作地用于发射在约270纳米至280纳米的范围内的波长,以及优选地,发射约278纳米的波长。
在一些实施例中,所述抛光的铝合金包含至少80%的铝,并且优选为含铝、铬和镁的铝合金。
在一些实施例中,所述安装组件可以包括基板。所述基板、所述准直器和所述喷嘴可以被一体成型。可以通过挤压工艺或增材制造工艺形成所述一体成型的装置。
在一些实施例中,所述喷嘴开口的宽度约为4毫米。
在一些实施例中,所述设备包括至少一个强度传感器,所述传感器被设置为检测UV-C发射的强度。
根据本公开的另一个方面,提供了一种用于对具有墙壁和天花板的封闭区域进行消毒的系统,所述系统包括准直器,将所述准直器安装在第一墙面上或通过安装组件将所述准直器从天花板处安装在距离所述天花板的一定高度处;所述准直器包括UV-C发射器并且可操作地用于通过喷嘴开口发射UV-C辐射的窄光束;以及多个UV-C辐射传感器,所述多个UV-C辐射传感器被安装在第二墙面上,用于检测从所述准直器发射的UV-C辐射;其中所述多个UV-C辐射传感器被设置为检测与所述第二墙壁的两个不同区域相对应的至少两种级别的UV-C辐射。
在一些实施例中,所述准直器是用于消毒区域的所述设备的至少一部分。
在一些实施例中,所述多个UV-C辐射传感器可以包括一个或多个辐射剂量计、一个或更多个UV-C电子传感器和/或一个或更多个剂量计卡。
在一些实施例中,所述UV-C辐射传感器被设置为检测与所述第二墙壁的三个不同区域相对应的三种级别的UV-C辐射,其中所述三种级别包括与能够消毒的UV-C辐射强度相关联的第一级别、与杂散的UV-C辐射强度相关联的第二级别,以及与无UV-C辐射强度相关联的第三级别。
在一些实施例中,所述系统包括反馈网络,所述反馈网络用于在所述第二级别超过预定阈值时停止所述UV-C辐射的发射。
在一些实施例中,准直器被定位在距离天花板100毫米至300毫米的高度范围内。已经发现,这样的高度实现了有效消毒(由空气循环提供辅助)和安全性(即,由于准直器所处的高度远高于人类的平均高度,使得生物接触到的杂散的UV-C辐射被最小化)之间的折衷。
在一些实施例中,包括:投影在第二墙壁(a)上的UV-C辐射的窄光束的照明宽度与喷嘴开口到UV-C辐射传感器的距离(b)的第一比率等于喷嘴宽度(x)与UV-C发射器到喷嘴开口的距离的第二比率(a/b=x/y)。
根据本公开的另一个方面,提供了一种对具有墙壁和天花板的封闭区域进行消毒的方法,所述方法包括以下步骤:提供安装在距天花板预定高度的第一墙面上的准直器;所述准直器包含UV-C发射器并且可操作地用于通过喷嘴开口发射UV-C辐射的窄光束;提供安装在第二墙面上的多个UV-C辐射传感器,其用于检测从所述准直器发射的UV-C辐射;其中所述多个UV-C辐射传感器被设置为检测与所述第二墙壁上的两个不同区域相对应的至少两种级别的UV-C辐射。
对于本领域普通技术人员来说,通过阅读本公开的具体实施例的以下描述内容并结合附图,本公开的其他方面是显而易见的。
附图简要说明
参考附图,仅以示例的方式描述了各种实施例,其中:
图1a至1d示出了用于提供消毒的装置的实施例。
图2a和2b示出了设备的另一个实施例。
图3a至3c示出了用于提供消毒的系统的一个或多个实施方案。
图4示出了一种提供消毒的方法。
图5示出了用于在房间中提供消毒的设备的设置。
其他设置也是可能的,且应当理解的是,附图不应被理解为替代本公开的先前描述的一般性。
具体实施方式
参考附图对实施例进行了描述。此处使用的术语仅用于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本公开的范围。可以在本公开的详细描述中找到本文中使用的所选术语的其他定义,并适用于整个说明书。此外,除非另有限定,否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。在可能的情况下,为了清楚和一致性,在附图中使用相同的附图标记。
在整个说明书中,除非上下文另有要求,否则“包括”一词或“含有”或“包含”等变形将被理解为包括所述整数或整数组,但不排除任何其他整数或整数组。
在整个说明书中,除非上下文另有要求,否则“包括”一词或“含有”或“包含”等变形将被理解为包括所述整数或整数组,但不排除任何其他整数或整数群。
在整个说明书中,除非上下文另有要求,否则单词“具有”一词或“含有”或“拥有”等变形将被理解为包含所述整数或整数组,但不排除任何其他整数或整数群。
如本文所用,术语“消毒”、“消毒液”、“消毒剂”及其变形是指使用一种方法来至少使区域/场所的细菌/病菌/病毒最小化。这些术语包括通过物理、化学接触和/或通过暴露于辐射(例如暴露于特定辐射,比如紫外线辐射)的方法。术语“空气消毒”可被理解为一种消毒方法,用以最大限度地减少区域/场所内流动的空气中的细菌/病菌/病毒。
如本文所用,术语“关联”、“关联的”、“相关联的”和“相关联”表示至少两个项目之间的定义关系(或交叉引用)。例如,多个设备(例如,以消毒设备/装置的形式)可以由中央服务器/处理器进行控制,并因此与中央服务器/处理机“相关联”。在一组设备中,每个设备可以与另一个设备进行交互,并因此彼此关联。
如本文所用,术语“网络”可以是在一个或多个设备和/或存储在其他地方的内容之间提供通信的任何方式。如本文所使用的,网络可以是个人区域网络、局域网、存储区域网络、系统区域网络、广域网、虚拟专用网络和企业专用网络。网络可以包括一个或多个网关,也可以不包括网关。可以通过公布的标准协议或专有协议来进行网络通信。
如本文所用,通过任何网络的数据通信可以是:(i)编码的或未经编码的;(ii)加密的或未经加密的;(iii)经由有线网络、无线网络或有线及无线的组合进行传递的。可以以任何实际方式来实现无线通信,包括Wi-Fi802.11网络、蓝牙网络或移动电话网络(例如3G、4G、长期演进和5G)。本文中使用的术语“连接”、“连接到”和“接通”是指至少两个设备之间的通信链路,其可以按照本段落中的讨论方案进行实现。
如本文所用,术语“计算设备”可以是单个独立计算机,如台式计算机或笔记本电脑、薄的客户端、平板电脑或手机。计算设备可以运行本地操作系统并将计算机文件存储在本地存储驱动器上。计算设备可以通过网关访问到一个或多个内容存储库的文件和应用程序,内容存储库可以托管文件和/或运行虚拟应用程序,并为计算设备生成虚拟桌面。
如本文所用,术语“服务器”或“处理器”可包括单个独立计算机、单个专用服务器、多个专用服务器、和/或运行在更大的服务器网络和/或基于云服务的虚拟服务器。处理器可以包括集成电路(IC)芯片,例如专用集成电路(ASIC)芯片。
如本文所用,术语“数据库”可包括一个或多个数据存储库,用于存储数据并访问来自单个独立计算机、数据服务器、多个专用数据服务器、基于云的服务和/或运行在更大服务器网络上的虚拟服务器的数据。
如本文所用,术语“传感器”或“多个传感器”包括硬件传感器、软件传感器、以及硬件传感器和软件传感器的组合。
如本文所用,术语“紫外线-C”和“UV-C”包括但不限于所有紫外线-C辐射、短波紫外线、远紫外线、深紫外线等。UV-C辐射的波长可在200纳米至280纳米之间。
如本文所用,术语“光催化材料”和“光催化剂”可互换使用,广义上指吸收电磁辐射(如紫外线辐射)以使其达到更高能量级别并向反应物质提供这种能量以使化学反应发生的任何材料。
如本文所用,术语“天花板”是指封闭区域(例如房间或其他类似隔间)的上部的内表面。天花板不受形状的限制,也不一定必须是平面。
参考图1a至图1d,提供了一个消毒装置100。图1a是所述消毒装置100的透视图,图1b是所述消毒装置的爆炸图,该图1b显示了突出部件,图1c是以C1方向作为视角的消毒装置100的侧截面图,图1d显示了以C2方向作为视角的消毒装置100的另一个截面图。
可以将所述消毒装置100安装在表面上,也可以通过安装组件从表面安装消毒装置100。在将消毒装置100安装在墙面上的一些实施例中,所述安装组件可以包括基板102,基板102具有适于安装到墙面上的形状及尺寸。
所述消毒装置100包括准直器,所述准直器包括锥形部件106和细长部件108,所述锥形部件106具有可容纳LED(发光二极管)阵列110,并可安装在基板102上的形状及尺寸;并且所述细长部件108可操作地用于对从所述LED阵列110发射的光线进行反射、衍射或偏转以形成窄光束;并且所述细长部件108形成有喷嘴并包括开口112,所述开口112用于使变窄的UV-C辐射(光)束从其射出。所述LED阵列110包括至少一个UV-C发射器,并且其中所述细长部件包括涂覆有光或辐射反射材料的内表面。
所述基板102可以是适于安装在墙面上的金属板。当包含有一个或多个UV-C发射器的LED阵列110被依次安装在基板102上时,所述基板102优选由比如铝或铝合金之类的抗腐蚀材料形成。可以考虑其他金属/材料,前提是这些金属/材料能够承受UV-C辐射的腐蚀性辐射。在一些实施例中,所述基板102包括用于接收比如螺钉或钉子之类的紧固件以连接到墙面的装置。
所述锥形部件106可以起到辐射混合室的作用。所述锥形部件106的内表面可以涂覆有光或辐射反射材料,以便在UV-C辐射被发射到所述细长部件108之前对入射到所述锥形部件106内表面上的UV-C辐射进行衍射/偏转/反射。所述锥形部件106可以包括锥形部114,该锥形部114形成适于容纳所述细长部件108的形状。
所述细长部件108的形状基本可以为矩形,适于连接到所述锥形部件106,并且包括中空部分116,该中空部分116适于在运行时供UV-C辐射穿过。用于限定该中空部分116的细长部件108的内表面适当地涂覆有光或辐射反射材料,以便于UV-C辐射在中空部分116内的准直,该中空部分116逐渐变细以形成喷嘴开口112。所述细长部件108可以形成喷嘴。
在一些实施例中,作为LED阵列110的替代或补充,可以使用一个或多个UV-C激光二极管。
多个紧固件118,比如螺钉,可用于将各种部件进行相互连接。例如,该紧固件可以用于将LED阵列110连接到所述基板102。该紧固件也可以用于将所述锥形部件106连接到所述基板102。所述锥形部件106可以通过所述锥形部114连接到所述细长部件108,所述锥形部114可以用作凸缘。
尽管通过图1a至1d将各种部件显示为不同的部件,但考虑到,该装置100可以整体成型。特别地,该装置可以通过挤压工艺进行模制。作为替代,该装置100可以通过增材制造工艺进行制造,该工艺例如,但不限于,3D打印。
显而易见的是,各种组件的尺寸可能会影响准直辐射的一个或多个特性或参数。因此,考虑到该装置100的总长度可以在30毫米到100毫米的范围内。所述细长部件108的长度可以为大约40毫米,喷嘴宽度可以在2毫米到4毫米的范围内。
考虑到,可以通过铝合金形成整个装置,例如,但不限于,5052型铝合金。可以对UV-C辐射通过的内表面进行抛光以增加该表面的反射率。
参考图2a和2b,其中示出了消毒装置150的另一个实施例。图2a是消毒装置150的透视图,图2b是消毒装置的爆炸图,其显示了突出部件。
所述消毒装置150包括用于安装在表面上的基板152、包括有锥形部件156的准直器,锥形部件156具有适于容纳LED(发光二极管)阵列160的形状和尺寸,并可安装在散热器162上。
可以通过光学透镜单元164包围阵列160上的每个LED。在一些实施例中,可以通过液体硅橡胶(LSR)或液体硅树脂橡胶(LSR)形成光学透镜单元164。每个光学透镜单元164被配置为对来自各个LED的发射辐射进行会聚以形成窄光束。这些LED中的至少一个可以是UV-C辐射发射器。在一些实施例中,所述细长部件包括涂覆有光辐射反射材料的内表面。在一些实施例中,细长部件可以涂覆有光催化剂,例如二氧化钛(TiO2)纳米颗粒。该透镜单元164可以通过透镜保持器168保持就位,可以通过本领域技术人员已知的比如螺钉之类的紧固件将该透镜保持器连接到LED阵列160。
所述基板152可以是适合安装在墙面上的金属板。包括一个或多个UV-C发射器的LED阵列160被依次安装在散热片162上,散热片162可以由比如铝或铝合金之类的防腐材料形成。可以考虑其他金属/材料,前提是所考虑的这些材料能够抵抗UV-C辐射的腐蚀性辐射。
所述锥形部件156起到辐射混合室的作用。锥体156的一部分,例如所述锥形部件156的内表面,可以涂覆有光或辐射反射材料,以便于在将UV-C辐射导向于细长部件之前对入射到所述锥形部件156内表面上的UV-C辐射进行衍射/偏转/反射。在一些实施例中,所述锥形部件106可以涂覆有光催化剂,例如粉末或纳米颗粒形式的二氧化钛(TiO2)。
所述喷嘴158适用于连接到锥形部件156,并且包括中空部分,该中空部分适用于在操作时供UV-C辐射穿过。用于限定中空部分的喷嘴158的内表面可以涂覆有光或辐射反射材料,以利于UV-C辐射在所述中空部分内的进一步准直。
在一些实施例中,作为LED阵列160的替代或补充,可以使用一个或多个UV-C激光二极管。
在一些实施例中,作为光学透镜单元164的替代或补充,可以使用一个或多个用于调节发射的辐射的光束角度的光学设备(未示出)。
所述设备150可以由电源进行驱动,该电源为驱动器170的形式,被配置为产生相对无纹波的电流。在一些实施例中,电源可以是在PCT公开号为WO/2011/152795、WO/2013/066270和/或WO/2019/032053的PCT申请中描述的开关模式功率转换器的形式。LED驱动器170可以通过驱动器支架172保持在适当位置,该驱动器支架172用作驱动器盖。该驱动器支架172可以由聚碳酸酯材料形成或制成。可以将该驱动器支架172与LED阵列160共同连接到散热器162。可以通过紧固件174将该驱动器支架172保持在适当位置,该紧固件174可包括由铝材料制成的侧支架,侧支架设计有多个孔(例如三个孔),以便于调整安装角度。
在一些实施方案中,装置100、150的一个或多个部件,例如外壳,可以由具有超剧烈辐射稳定剂的塑性涂层形成。
所述装置150的光催化剂涂层也可应用于所述装置100的各个部分。涂层可以包括各种形式的二氧化钛(TiO2)。在一些实施例中,二氧化钛可以包括纳米颗粒,并以涂层、固体或粉末的形式应用于所述设备100、150的各个部分。
考虑到,与光催化材料结合使用的UV-C发射器可以进一步减轻空气中的微生物污染。例如,由UV-C辐射照射的二氧化钛(TiO2)可能会释放带负电荷的阴离子,这些阴离子反而与空气中的水反应形成羟基OH离子。这些羟基OH离子攻击有机分子(例如病毒和细菌),并将有机分子转化为碳和水等无害物质。这种设置可以适用于具有LED阵列110、160的设备,该LED阵列具有用于发射不同波长的辐射的LED。例如,该LED阵列可以包括发射可见光波长的辐射的一个或多个LED以及发射可用于辐射光催化剂的UV-C辐射的一个或多个LED。
在一些实施例中,装置100和/或装置150的喷嘴的长度约为30毫米、40毫米或80毫米。
在一些实施例中,装置100和/或装置150可以包括一个或多个可调节支架,用于在0度至±20度的范围内对相对于表面的倾斜角度进行调节。
在一些实施例中,LED阵列110或160可以包括至少一个LED,该LED用于提供设备100或设备150的操作状态的指示。
根据本公开的另一个方面,存在一种用于对比如房间之类的区域进行消毒的系统。具体地,在进行消毒时,可以在不需要人员或个人离开房间或场所的情况下运行该系统。在另一个方面,该系统也可以被视为用于校准UV-C辐射设备或装置的系统,使得能够在不对人类产生不利影响的情况下进行安全消毒。
图3a示出了用于对具有墙壁和天花板的封闭区域进行消毒的系统200。图3a以办公区的形式示出了封闭区域,但可以理解的是,封闭区域可能是其他场所,例如,但不限于住宅、仓库、礼堂。
所述系统200包括准直器202,所述准直器202被安装在距离天花板的高度206的第一墙面204上;所述准直器202包含UV-C发射器并且可操作地用于通过喷嘴开口发射UV-C辐射的窄光束。所述准直器202可以是装置100或装置150,或为装置100或150的一部分。
所述系统200可以包括安装在第二墙面208上的多个UV-C辐射传感器210,其用于检测从准直器202发射的UV-C辐射。第二墙面208可以是与第一墙面204直接相对且面向第一墙面202的墙面。多个UV-C辐射传感器210中的每一个UV-C辐射传感器均可以被安装在距离地板的特定高度处。作为非限制性示例,所述多个UV-C辐射传感器210可以被安装在0.9米至2.9米的高度处。
上述多个UV-C辐射传感器210被设置为检测至少两种级别的UV-C辐射。这两种级别的UV-C辐射可以对应于第二墙面208的两个不同区域。如图2a所示,可以以检测UV-C辐射强度的方式将以剂量计卡的形式的UV-C辐射传感器定位在第二墙面上,在第二墙面208上的不同区域检测到该UV-C辐射强度。
如图3b所示,第二墙面208的两个区域可对应于第一区域212和第二区域214,在第一区域212中,所检测到的UV-C辐射强到足以使病毒等生物体失活并执行消毒功能(即,在10μW/cm2或更高的辐照剂量下),在第二区域212中检测到UV-C辐射但其辐射强度较弱。第一区域212被称为杀菌或“杀死”区域。第二区域214被称为杂散区。
在一些实施例中,UV-C辐射传感器可以被设置为检测与第二墙壁上的三个不同区域/区域相对应的三种级别的UV-C辐射。这三种级别对应于第一区域212、第二区域214和第三区域216,这三个区域不与UV-C辐射强度相关。
尽管UV-C辐射传感器210是作为剂量计卡的形式,但考虑到,一个或多个UV-C辐射传感器可以包括辐射剂量计、作为替代或附加的UV-C电子传感器中的至少一个。
在一些实施例(未示出)中,所述系统200可以包括反馈网络,用以在第二区域214处检测到的UV-C辐射强度超过预定阈值的情况下停止UV-C辐射的发射。该预定阈值,也被称为安全辐射通量(当使用剂量计卡时),其可能为0.2μW/cm2。
在一些实施例中,所述准直器202可以被定位在距离天花板100毫米至300毫米的高度范围内。
图3c示出了用于校准设备202的第一比率和第二比率的计算。第一比率基于由投射在第二墙壁(a)上的UV-C辐射的窄光束产生的照明宽度与喷嘴开口到UV-C辐射传感器(b)的距离。第二比率是喷嘴宽度(x)与UV-C发射器到喷嘴开口的距离(y)的比率。
为了正确校准,比值a/b等于比值x/y(a/b=x/y)。
考虑到,对于第一墙和第二墙之间的距离保持相对恒定的较大房间,可以通过相邻设置多个设备202来增加消毒的覆盖范围。在一些实施例中,装置202的宽度可以是500毫米,并且可以根据房间大小额外添加一个或多个装置202来增加消毒的覆盖范围。
根据另一个方面,如图4所示,存在一种为具有墙壁和天花板的封闭区域提供消毒的方法300,该方法包括以下步骤:提供安装在距天花板预定高度的第一墙面上的准直器(步骤S302);所述准直器包含UV-C发射器并且可操作地用于通过喷嘴开口发射UV-C辐射的窄光束;提供安装在第二墙面上的多个UV-C辐射传感器,其用于对从准直器发射的UV-C辐射进行检测(步骤S304);其中所述多个UV-C辐射传感器被设置为检测与第二墙壁上的两个不同区域相对应的至少两种级别的UV-C辐射。
可选地,所述方法300包括根据数学方程校准准直器的步骤(步骤S306):
a/b=x/y
其中a是由投射在第二墙壁上的UV-C辐射的窄光束产生的照明宽度;b是从喷嘴开口到第二墙壁上的UV-C辐射传感器的距离;x是喷嘴开口的宽度;y是从UV-C发射器到喷嘴开口的距离。
考虑到,上述的设备100、系统200和方法300可以应用于校准和检测UV-C辐射的系统和方法,以证明消毒和/或减轻安全隐患的有效性。例如,所述系统200可以包括能够通过网络将数据传输到一个或多个服务器的UV-C辐射传感器。如果违反任何安全要求,例如UV-C辐射传感器检测到的UV-C辐射的级别超过某些预定设置,则将关闭设备202/100。
在一些实施例中,一个或多个服务器可以设置成与准直器202进行数据或信号通信,以执行封闭区域的自动消毒。一个或多个服务器可以包括用于向准直器202发送信号以控制LED阵列上的每个LED的辐射发射的远程控制器。或者,一个或多个服务器可以向准直器202的LED驱动器发送控制信号,该LED驱动器可以包括内置控制器。准直器202和UV-C辐射传感器210可以通过网络交换数据。
在一些实施例中,一个或多个服务器可以被配置为管理员设备,用以向所述准直器202和传感器210发送控制信号,进而从所述准直器202或传感器210接收数据。在一些实施例中,这种数据可以作为心跳信号和/或用于指示所述准直器202和所述传感器210的工作状态的状态信号的形式。管理员设备可以进一步包括用于实现离线和/或在线调度的智能模块。在传感器21是一个或多个剂量计卡的情况下,可以包括至少一个作为相机形式的图像获取设备,以获取与一个或更多个剂量计卡相关联的颜色变化,并将获取的图像发送到一个或更多个服务器。
在一些实施例中,装置100和/或装置150具有线性形状,并可具有在200毫米至55毫米的范围内的长度。
考虑到,用户可以使用一个或多个计算设备来远程控制设备202和/或从UV-C辐射传感器210接收数据。
图5示出了用于测量设备150发射的辐射的装置500。可以将辐射接收器502设置在LED阵列160的光路504中,以接收从LED阵列160发射的辐射,以及所获得的辐射测量值和距离设备150的指定距离,例如1米、2米、3米、4米和5米等。辐射接收器502可安装在支撑平台,例如三脚架结构506上。辐射接收器502可以是在其他实施例中描述的辐射传感器。
虽然所描述的实施例将设备100和设备150示出为壁挂式设备,但可以考虑到,设备100和/或设备150可以是安装在天花板上的设备(未示出)。在一个实施例中,用于这种安装在天花板上的设备的安装组件可以包括一个或多个可伸缩/可调节的线缆,从天花板处连接该线缆,并可将该电缆连接到设备100或设备150的顶部或侧部。在另一个实施例中,该安装组件可以包括一个或多个伸缩性延伸杆,从天花板处连接该伸缩性延伸杆,并可将该伸缩性延伸杆连接到装置100或装置150的顶部或侧部。可以进一步考虑到,可以在可调节线缆/伸缩性延伸杆上制作一个或多个标记或指示器,用以指示相对于天花板表面的高度测量值。
进一步考虑到,每个设备100或设备150可以包括两个或更多个LED阵列或LED驱动器。
本领域技术人员应当理解,可以对上述特征的变化和组合(不是替代选择或替代物)进行组合,以形成落入本发明的预定范围内的更进一步的实施例。
Claims (20)
1.一种消毒装置,包括:
准直器,所述准直器包括锥形部件和细长部件,所述锥形部件具有适于容纳发光二极管(LED)阵列或激光二极管的形状及尺寸,并可通过安装组件安装到表面上;并且所述细长部件可操作地对从所述LED阵列发射的光线进行反射、衍射或偏转以形成窄光束;并且
其中所述LED阵列或激光二极管包括至少一个UV-C发射器,并且其中所述细长部件包括喷嘴,所述喷嘴具有用于使所述窄光束从其射出的开口,并且所述细长部件包括涂覆有光/辐射反射材料的内表面。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述光反射材料包括抛光铝和/或抛光的铝合金。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的装置,其中所述至少一个UV-C发射器可操作地用于发射在约270纳米至280纳米的范围内的波长。
4.根据权利要求2所述的装置,其中所述抛光的铝合金包括至少80%的铝,以及优选地,所述抛光的铝合金为含铝、铬和镁的铝合金。
5.根据上述权利要求中任一所述的装置,其中所述安装组件包括基板,并且所述基板、所述准直器和所述喷嘴被一体成型。
6.根据权利要求5所述的装置,其中所述装置是通过挤压工艺或增材制造工艺成型的。
7.根据上述权利要求中任一所述的装置,其中所述喷嘴开口具有约4毫米的宽度。
8.根据上述权利要求中任一所述的装置,其中所述装置包括至少一个强度传感器,所述强度传感器被设置为检测所述UV-C辐射的强度。
9.根据上述权利要求中任一所述的装置,其中所述准直器的内表面涂覆有光催化剂。
10.一种用于对具有墙壁和天花板的封闭区域进行消毒的系统,包括
准直器,将所述准直器安装在第一墙面上或通过安装组件将所述准直器从天花板处安装在距离所述天花板的一定高度处;所述准直器包含UV-C发射器并且可操作地用于通过喷嘴开口发射UV-C辐射的窄光束;以及
多个UV-C辐射传感器,所述多个UV-C辐射传感器被安装在第二墙面上,用于对从所述准直器发射的UV-C辐射进行检测;
其中所述多个UV-C辐射传感器被设置为检测与所述第二墙壁上的两个不同区域相对应的至少两种级别的UV-C辐射。
11.根据权利要求10所述的系统,其中所述准直器是根据权利要求1至9中任一所述的装置。
12.根据权利要求10或11所述的系统,其中,所述多个UV-C辐射传感器包括辐射剂量计、UV-C电子传感器、剂量计卡中的至少一种。
13.根据权利要求10所述的系统,其中,所述UV-C辐射传感器被设置成检测与所述第二墙壁上的三个不同区域相对应的三种级别的UV-C辐射,其中所述三种级别包括与能够消毒的UV-C辐射强度相关联的第一级别、与杂散的UV-C辐射强度相关联的第二级别,以及与无UV-C辐射强度相关联的第三级别。
14.根据权利要求13所述的系统,还包括至少一个服务器,所述服务器被设置为与所述准直器进行信号通信,并经由反馈网络从所述多个UV-C辐射传感器接收数据,所述至少一个服务器可操作地用于在所述第二级别超过预定阈值时发送信号以停止所述UV-C辐射的发射。
15.根据权利要求10至14中任一所述的系统,其中,所述准直器被定位在距离所述天花板100毫米至300毫米的范围内的高度处。
16.根据权利要求10至15中任一所述的系统,其中投影在所述第二墙壁(a)上的UV-C辐射的所述窄光束的照明宽度与喷嘴开口到所述UV-C辐射传感器(b)的距离的第一比率等于喷嘴宽度(x)与所述UV-C发射器到所述喷嘴开口的距离的第二比率(a/b=x/y)。
17.根据权利要求10至16中任一所述的系统,还包括图像获取装置,所述图像获取装置被配置为获取与所述多个UV-C辐射传感器中的每一个相关联的图像。
18.一种用于对具有墙壁和天花板的封闭区域提供消毒的方法,包括以下步骤:
提供准直器,将所述准直器安装在第一墙面上或将所述准直器从天花板处安装到距离所述天花板的预定高度处;所述准直器包含UV-C发射器并且可操作地用于通过喷嘴开口发射UV-C辐射的窄光束;
提供安装在第二墙面上的多个UV-C辐射传感器,以用于检测从所述准直器发射的UV-C辐射;以及
设置所述多个UV-C辐射传感器以检测与所述第二墙壁上的两个不同区域相对应的至少两种级别的UV-C辐射。
19.根据权利要求18所述的方法,其中,所述设置所述多个UV-C辐射传感器的步骤是检测与所述第二墙壁上的三个不同区域相对应的三种级别的UV-C辐射。
20.根据权利要求16或权利要求17所述的方法,其中所述三个不同区域对应于杀菌区、杂散区和无辐射区。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SG10202102894S | 2021-03-22 | ||
SG10202102894S | 2021-03-22 | ||
PCT/SG2022/050153 WO2022203599A1 (en) | 2021-03-22 | 2022-03-22 | Device, system and method for providing disinfection |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117042813A true CN117042813A (zh) | 2023-11-10 |
Family
ID=83398098
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202280022708.XA Pending CN117042813A (zh) | 2021-03-22 | 2022-03-22 | 一种用于提供消毒的装置、系统及方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117042813A (zh) |
WO (1) | WO2022203599A1 (zh) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN209253716U (zh) * | 2018-10-15 | 2019-08-16 | 泉州三安半导体科技有限公司 | 紫外杀菌装置 |
CN111265706B (zh) * | 2020-02-17 | 2021-04-20 | 西安交通大学 | 针对空间上层空气杀菌的人机共存的紫外led辐照系统 |
KR102152810B1 (ko) * | 2020-04-20 | 2020-09-07 | 황재민 | 실내 살균 장치 |
-
2022
- 2022-03-22 WO PCT/SG2022/050153 patent/WO2022203599A1/en active Application Filing
- 2022-03-22 CN CN202280022708.XA patent/CN117042813A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022203599A1 (en) | 2022-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2021204510B2 (en) | Hard surface disinfection system and method | |
US10064968B2 (en) | Systems and methods for emitting radiant energy | |
US20190117811A1 (en) | Illuminator with Ultraviolet and Blue-Ultraviolet Light Source | |
US20200384138A1 (en) | Systems and methods for disinfecting a facility | |
KR20220123683A (ko) | 소독 시스템 및 방법 | |
US20220118148A1 (en) | Light fixture with uv disinfection | |
JP2006231007A (ja) | 紫外線水平照射型空気殺菌装置とその方法 | |
US20230248862A1 (en) | Light disinfection system control systems | |
US20210290795A1 (en) | Systems and Apparatus for Ultraviolet Light Disinfection | |
EP3843793A1 (en) | System and method for reducing microorganisms | |
US20220001069A1 (en) | Ultraviolet light disinfection system and method | |
KR101990846B1 (ko) | 자외선 공기 살균기를 이용한 공기 오염 감시 시스템 및 감시방법 | |
CN117042813A (zh) | 一种用于提供消毒的装置、系统及方法 | |
US20210290814A1 (en) | Methods and systems for sterilizing spaces or surfaces from stand-off distances | |
US20210275702A1 (en) | Disinfecting Light Fixture | |
AU2014233646B9 (en) | Systems and methods for emitting radiant energy | |
CN117881433A (zh) | 用于对区域进行消毒的装置、系统和方法 | |
US20240181113A1 (en) | A germicidal light emitting device | |
US20220096693A1 (en) | Enclosed space ultraviolet disinfection systems and related methods | |
WO2023030996A1 (en) | Disinfecting device | |
CN116710152A (zh) | 用于对房间中的空气安全且有效地进行消毒的系统和方法 | |
CN115154638A (zh) | 杀菌装置和控制方法 | |
FR3113838A1 (fr) | Système de désinfection de l’air et de surfaces dans un bâtiment |
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 |