CN117750984A - 消毒照明设备 - Google Patents
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Abstract
本发明总体上涉及照明设备领域，并且具体地涉及一种消毒照明设备(100)，该消毒照明设备适合于提供照明以及主要由光催化过程实现的环境消毒功能。消毒照明设备(100)包括第一光源(101)、第二光源(102)和封壳(103)。第一光源(101)适于在操作中发射可见光(001)。第二光源(102)适于在操作中发射紫色和/或紫外(UV)光(002)。第一光源(101)布置在上述封壳(103)内部。封壳(103)包括凹部(104)，并且第二光源(102)布置在上述封壳(103)外部并且布置在上述凹部(104)中。
Description
技术领域
本发明总体上涉及照明设备领域，并且具体地涉及一种消毒照明设备，该消毒照明设备适合于提供照明以及主要由光催化过程实现的环境消毒功能。
背景技术
光具有消毒作用。众所周知，以特定波长发射的紫色和紫外(UV)辐射可以破坏或中和(neutralize)微生物，诸如真菌、病毒和/或细菌。众所周知，光催化过程是由紫色和紫外(UV)辐射激活的，紫色和紫外(UV)辐射可以有效地用于灭活微生物。在这种光催化过程中，可以生成电离的化学物质来使真菌、病毒和/或细菌失活。此外，这种光催化过程在去除气相中的有机污染物(诸如挥发性有机化合物(VOC))方面是众所周知的，在诸如住宅、办公楼、工厂、飞机和航天器等室内环境中的污染物控制方面具有巨大的潜在应用。
Soma,R.等人在美国专利第6,242,752号中教导了在照明设备的透镜上使用由锐钛矿型二氧化钛(TiO2)制成的光催化膜，使得当源自照明设备的光照射通过TiO2膜时，光的UV射线激活光催化剂，使其破坏细菌细胞壁并且导致杀死细菌。
US2019234563A1公开了一种LED灯的基本结构，其包括铝芯电路板、以及发射可见电磁辐射的紫蓝色LED的基本组合，该可见电磁辐射的波长具有被包括在给定间隔中的峰值。包围紫蓝色LED的LED灯的封壳具有光催化材料。由于照明设备的技术和结构特点，发射的紫色光将使其能够分解任何环境中存在的微生物负载(真菌、病毒和/或细菌)，而不会对生活在那里的人类或动物产生任何不利或危险的影响。
发明内容
期望为具有通过光催化过程实现的消毒功能的照明设备提供进一步的改进。在US2019234563A1中，紫色光源被示出为被封壳包围，并且封壳的材料是光催化材料。本发明人认识到，穿过这种布置的紫色或UV光的透射可能在强度或功率上受到限制，这可能对光催化过程的效率产生不利影响。因此，本发明旨在提供一种照明设备，其发射可见电磁辐射用于照明，并且还被配置为通过提高光催化过程的效率来提供改进的环境消毒功能。
根据第一方面，提供了一种消毒照明设备来实现该目的和其他目的。该消毒照明设备包括第一光源、第二光源和封壳。第一光源适于在操作中发射可见光。第二光源适于在操作中发射紫色和/或紫外(UV)光。第一光源布置在上述封壳内部。封壳包括凹部，并且第二光源布置在上述封壳外部和上述凹部中。至少在第二光源适于在操作中发射紫色光的情况下，第二光源与光催化层相结合。
换言之，根据本发明的第一方面，提供了一种消毒照明设备，该消毒照明设备包括第一光源、第二光源和封壳。第一光源适于在操作中发射可见光。第二光源适于在操作中发射紫色和/或UV光。封壳适于包围第一光源。封壳还包括延伸到由封壳包围的体积中的凹部，并且凹部具有面对该体积的凹部内表面和与上述凹部内表面相反的凹部外表面。第二光源布置在凹部的凹部外表面上。
消毒照明设备的封壳可以至少部分覆盖第一光源。第二光源位于封壳的凹部中，但位于封壳的外壳之外。因此，第二光源可以暴露于开放环境，而第一光源暴露于封壳内的封闭环境。
在本发明的上下文中，术语“凹部”应当理解为封壳的一部分，该部分通过上述封壳朝着外壳的体积向内突出。
在本发明的上下文中，术语“可见光”应当理解为在人眼可见的波长范围内的电磁辐射。可见光被定义为在420nm至780nm的波长范围内的光。
在本发明的上下文中，术语“紫色光”应当理解为380nm至420nm的波长范围内的电磁辐射。
在本发明的上下文中，术语“紫外光”应当理解为在100nm至380nm的波长范围内的电磁辐射。
由第一光源发射的可见光可以是色温在2700K至6500K之间的白光。替代地或另外地，第一光源(还)可以发射彩色光。第一光源可以被配置为提供可见光，该可见光可以根据色点和/或相关色温被调谐。白光的CRI可以为至少80，优选地为至少85，更优选地为至少88，最优选地为至少90。
在本发明的上下文中，术语“紫色光”应当理解为在380纳米至450纳米的波长范围内的电磁辐射。紫色光比紫外光更安全，但紫色光的消毒性能低于紫外光。然而，当紫色光与光催化层相结合使用时，可以实现足够的消毒功能。
在本发明的上下文中，术语“紫外(UV)光”应当理解为在100纳米至380纳米之间的波长范围内的电磁辐射。第二光源可以被配置为发射选自以下项的组的一种或多种类型的UV光：UV-A(315nm至380nm)、UV-B(280nm至315nm)和UV-C(100nm至280nm)。UV-A光的使用是相当安全的，并且可以用来灭活细菌，但UV-A灭活病毒的效率较低。与UV-A相比，使用UV-B光的安全性较差，但除了灭活细菌之外，UV-B还可以用于灭活病毒，尽管其有效性低于使用UV-C光。UV-C光可以非常有效地用于灭活细菌和病毒两者，然而，UV-C光不如UV-B光安全。一个例外可以是远UV-C光，即，在190nm至230nm的波长范围内的光。远UV-C光对杀死细菌和病毒两者非常有效，而最近的研究表明，由于这些波长在人类皮肤和眼睛中的穿透深度有限，使用远UV-C光可以相当安全。
UV光用于消毒已经有100多年的历史。大约190nm至300nm之间的波长可以被核酸强烈吸收，这可能导致生物体基因组中的缺陷。这可以是灭活(杀死)细菌和病毒所需要的，但也可能对人类产生不期望的副作用。因此，在人们可以居住的环境中，诸如办公室、公共交通工具、电影院、餐馆、商店等，辐射波长、辐射强度和辐射持续时间的选择可能会受到限制，从而限制了消毒能力。特别是在这样的环境中，附加消毒措施可以有利于防止细菌和病毒的传播，诸如流感或新型(冠状病毒)病毒，如COVID-19、SARS和MERS。
似乎需要生产提供空气处理的替代方式(诸如消毒)的系统。此外，现有消毒系统可能不容易在现有基础设施中实现，诸如在办公室、招待区等现有建筑中，和/或可能不容易为更大的空间服务。这可能会再次增加污染的风险。此外，并入HVAC系统中可能不会产生期望的效果，并且看起来相对复杂。此外，现有系统可能不是高效的，或者可能相对笨重，并且也可能不容易被并入功能设备中，例如灯具。
其他消毒系统可以使用一种或多种抗微生物和/或抗病毒手段对空间或物体进行消毒。这种手段的示例可以是可以引起关注的化学制剂。例如，化学制剂也可能对人和宠物有害。
在实施例中，消毒光可以特别地包括紫外(UV)辐射(和/或可选的紫色辐射)，即，光可以包括选自紫外波长范围(和/或可选的紫色波长范围)的波长。然而，本文中不排除其他波长。紫外波长范围被定义为在100nm至380nm的波长范围内的光，并且可以被划分为不同类型的UV光/UV波长范围(表1)。不同UV波长的辐射可以具有不同的性质，并且因此可以与人类存在具有不同的兼容性，并且在用于消毒时可以具有不同的效果(表1)。
表1：不同类型的UV、紫色和NIR波长光的特性
每个UV类型/波长范围可以具有不同的优点和/或缺点。相关方面可以是(相对)灭菌效果、安全性(关于辐射)和臭氧产生(由于其辐射)。根据应用，特定UV光类型、或特定UV光类型组合可以被选择，并且提供优于其他UV光类型的性能。UV-A可以(相对)安全的，并且可以灭活(杀死)细菌，但在灭活(杀死)病毒方面可能效果较差。UV-B在使用低剂量(即，低暴露时间和/或低强度)时可以是(相对)安全的，可以灭活(杀死)细菌，并且可以在灭活(杀死)病毒方面适度有效。UV-B还可以具有附加益处，即，它可以有效地用于在人或动物的皮肤中生产维生素D。近UV-C可能相对不安全，但可以有效地灭活，尤其是杀死细菌和病毒。远UV也可以有效地灭活(杀死)细菌和病毒，但可以(相对于其他UV-C波长范围)(相当)安全。远UV光可能会生成一些臭氧，这可能对人类和动物有害。极UV-C也可以有效灭活(杀死)细菌和病毒，但可能相对不安全。极UV-C可能会生成臭氧，当暴露于人类或动物时，臭氧可能是不期望的。在一些应用中，臭氧可能是期望的，并且可以有助于消毒，但这时可能需要对人类和动物进行屏蔽。因此，该表针对臭氧生产的“+”特别地表示臭氧的产生可以对消毒应用是有用的，但当人类/动物暴露于臭氧时可能会对其有害。因此，在很多应用中，这种“+”实际上可能是不期望的，而在其他应用中，这可能是期望的。在实施例中，上表中指示的光的类型可以用于消毒空气和/或表面。
关于病毒的术语“灭活”和“杀死”在本文中特别是指以病毒不能再感染和/或在宿主细胞中繁殖的方式破坏病毒，即，病毒在灭活或杀死之后可以(基本上)是无害的。
因此，在实施例中，光可以包括在UV-A范围内的波长。在另外的实施例中，光可以包括在UV-B范围内的波长。在另外的实施例中，光可以包括在近UV-C范围内的波长。在另外的实施例中，光可以包括远UV范围内的波长。在另外的实施例中，光可以包括在极UV-C范围内的波长。近UV-C、远UV和极UV-C范围在本文中也可以统称为UV-C范围。因此，在实施例中，光可以包括在UV-C范围内的波长。在其他实施例中，光可以包括紫色辐射。
第二光源在暴露的开放环境中发射紫色和/或紫外(UV)光可以有助于空气消毒。
封壳对来自第一光源的发射的可见光可以是半透明的或部分透明的。
封壳可以包括表面特征、纹理或光学组件，诸如准直器、菲涅耳透镜段、衍射元件，以实现可见光的各种形式的操纵或提供不同的可见光照明效果。
封壳可以由玻璃型易碎材料制成。
封壳可以由半透明聚合物制成，诸如PMMA、丙烯酸或有机玻璃。
封壳可以具有多个区段，每个区段包括不同于其他区段的材料。例如，封壳可以由玻璃型材料制成，而封壳的凹部部分由聚合物型材料制成。这两种材料可以被布置为提供封壳的单个本体。
封壳可以包括被配置为漫射可见光的至少一部分的漫射器。漫射器对于可见光的反射率可以在30％至80％的范围内。
具有封壳或在封壳内的漫射器可以允许均匀的照明效果。
封壳可以包括外表面，并且外表面的至少一部分可以包括光催化材料。
因此，来自第二光源的紫色和/或紫外(UV)光可以直接与光催化材料相互作用，以高效地生成电离的化学物质，该化学物质可以灭活和中和微生物。因此，这种配置可以实现消毒照明设备，其中可以相对更高效地实现通过光催化过程的消毒功能。
封壳可以包括面对由封壳包围的体积的内表面和与上述内表面相反的外表面。由于凹部是封壳的一部分，封壳的外表面是与凹部外表面相接的连续表面。并且类似地，封壳的内表面是与凹部内表面相接的连续表面。换言之，凹部内表面或凹部外表面分别是封壳的内表面或外表面的一部分。
外表面的至少一部分可以包括光催化材料。在本发明的上下文中，“光催化材料”被理解为可以在暴露于光时从与材料接触(物理或非物理接触)的化学物质产生电离化学物质的材料，该光是可见光、紫色光和/或UV光。
封壳的外表面的至少一部分布置在上述凹部中。
封壳的外表面的布置在上述凹部中的至少一部分包括光催化材料。
封壳的至少一部分包括光催化材料。
封壳或封壳的至少一部分可以由光催化材料制成。
封壳的材料或封壳的至少一部分可以包括作为光催化材料的组分。
光催化材料可以嵌入到封壳的至少一部分中。
外表面的至少一部分包括光催化材料，其中光催化材料作为涂层或层被施加在封壳的外表面的一部分上。
光催化材料可以在封壳的外表面的布置在上述凹部中的至少一部分上被施加涂层或层。
封壳的仅位于凹部中的部分可以包括光催化材料，其中封壳的其余部分可以包括不同于光催化材料的材料、或惰性材料。
消毒照明设备可以包括光学元件，该光学元件引导由第二光源发射的紫色和/或UV光的至少一部分入射在外表面的包括光催化材料的至少一部分上。
消毒照明设备可以包括光学元件，该光学元件引导由第二光源发射的紫色和/或UV光的大部分入射在外表面的包括光催化材料的至少一部分上。
当紫色和/或UV光暴露于光催化材料时，可以实现高效的光催化过程。因此，可能期望具有光学元件，该光学元件将从第二光源发射的紫色和/或UV光引导向外表面的包括光催化材料的至少一部分。凹部外表面可以表示封壳的外表面的这一部分。特别是当凹部外表面包括层或涂层形式的光催化材料时。
光学元件可以与第二光源附接或集成。
光学元件可以是反射型光学器件或折射型光学器件，其允许来自第二光源的紫色和/或UV光的横向分布(平行于第二光源的发射平面)。
由第二光源发射的紫色和/或UV光的至少一部分可以入射在布置在上述凹部中的外表面的至少一部分上。
由第二光源发射的紫色和/或UV光的20％至80％可以入射在封壳的外表面的至少一部分上。
由第二光源发射的紫色和/或UV光的至少一部分可以不入射在封壳的外表面的不是凹部的一部分的部分上。
由第二光源发射的紫色和/或UV光的20％至80％可以不入射在封壳的外表面的不是凹部的一部分的部分上。
由第二光源发射的紫色和/或UV光的20％至80％可以入射在外表面的布置在上述凹部中的至少一部分上。
由第二光源发射的紫色和/或UV光的20％至80％可以入射在外表面的具有光催化材料的布置在上述凹部中的至少一部分上。
光催化材料可以包括以下项之一：二氧化钛(TiO2)、三氧化钨(WO3)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)、氧化铈(CeO2)、磷酸银(Ag3PO4)和硫化镉(CdS)。
光催化材料可以包括二氧化钛(TiO2)、三氧化钨(WO3)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)、氧化铈(CeO2)、磷酸银(Ag3PO4)和/或硫化镉(CdS)、以及可以增强光催化的贵金属颗粒。贵金属可以是金(Au)、银(Ag)和/或铂(Pt)。这种贵金属的替代选择可以是铜(Cu)。
光催化材料可以作为薄膜、层或涂层被施加在部分外表面上，潜在地用以下材料表示凹部外表面，但不限于这些：二氧化钛(TiO2)、三氧化钨(WO3)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)、氧化铈(CeO2)、磷酸银(Ag3PO4)和硫化镉(CdS)。
凹部的凹部高度(H1)可以是封壳高度(H2)的0.1-0.5倍，和/或凹部的凹部直径(D1)可以是封壳直径(D2)的0.5-0.9倍。
凹部可能在封壳内的深度(本文中描述为高度)和与封壳一起的长度(本文中描述为直径)方面需要特定尺寸。凹部高度(H1)可以是封壳高度(H2)的0.1-0.5倍，以促进第二光源。此外，凹部直径(D1)可以是封壳直径(D2)的0.5-0.9倍，以具有足够的表面积，以包括用于实现足够的消毒效果的光催化材料。
凹部直径(D1)或凹部长度的值可以是最大可测量值。
封壳直径(D2)或封壳长度的值可以是最大可测量值。
凹部高度(H1)的值可以是最大可测量值。
封壳高度(H2)的值可以是最大可测量值。
凹部可以包括具有圆形或多边形的外周的凹部部分。
凹部可以包括具有椭圆形外周的凹部部分。
消毒照明设备可以包括被配置为向凹部提供强制气流的风扇。
消毒照明设备可以包括在空气入口与空气出口之间的风扇，并且空气出口被配置为将强制气流引导到凹部。进入凹部的气流(其中凹部外表面是封壳的外表面的具有光催化材料的部分)可以可持续地产生电离的化学物质以中和以及灭活微生物。
风扇可以位于消毒照明设备的壳体内。(多个)空气入口可以位于消毒照明设备的壳体周围，用于朝向空气出口收集足够的气流。
第二光源可以被配置为提供具有在380至420的波长范围内、优选地在390nm至415nm的波长范围内、更优选地在400nm至410nm的波长范围内、最优选地在403nm至407nm的波长范围内的主峰的紫色光。
当暴露于具有在400nm至410nm之间的波长范围内的主峰的紫色光时，锐钛矿相中的光催化材料(诸如二氧化钛(TiO2))可以提供非常高效的光催化。
消毒照明设备可以包括用于个体地控制由第一光源发射的可见光和由第二光源发射的紫色和/或UV光的控制器。
控制器可以位于消毒照明设备的壳体内。
控制器可以允许对第一光源和第二光源进行个体控制。
控制器可以允许对第一光源和第二光源进行组合控制。例如，当第二光源发射用于激活消毒功能的紫色和/或UV光时，第一光源可以基于可见光提供特定颜色或信号以告知主动消毒功能方式。
控制器可以允许第一光源的颜色改变、开启/关闭和调光中的至少一种。
控制器可以允许第二光源的开启/关闭和强度控制中的至少一种。
根据本发明的第二方面，提供了一种包括消毒照明设备的灯。
替代地，根据本发明的第二方面，提供了一种包括消毒照明设备的灯。消毒照明设备包括封壳，该封壳包括被配置为漫射可见光的至少一部分的漫射器，并且该封壳包括外表面。外表面的至少一部分包括光催化材料，封壳的外表面的至少一部分布置在上述凹部中；并且由第二光源发射的紫色和/或UV光的至少一部分入射在外表面的布置在上述凹部中的至少一部分上。
所提供的灯包括消毒照明设备，其中灯还包括底座，用于通过将底座插入配件的插座中来将灯固定在配件中。底座可以具有底座电极布置，并且光源可以电连接到底座电极布置。
配件可以包括插座，用于通过经由插座的开口接收灯的底座来将灯固定在配件中，其中插座具有插座电极布置，用于与灯的底座电极布置进行电连接。
配件和灯可以组合在一起以提供适于提供照明和消毒的灯具。
应当注意，本发明涉及权利要求中所述特征的所有可能组合。本发明构思的其他目的、特征和优点将从以下详细公开、所附权利要求以及附图中很清楚。关于一个方面而描述的特征也可以并入另一方面，并且该特征的优点适用于其所并入的所有方面。
附图说明
通过参考附图对设备、方法和系统的实施例的以下说明性和非限制性详细描述，将能够更好地理解所公开的设备、方法、系统的上述以及附加目的、特征和优点，其中：
图1(a)和图1(b)分别示出了灯的截面图和俯视图；
图2示出了灯的截面图和俯视图；以及
图3示出了具有替代配置的灯的截面图和俯视图。
如图所示，层和区域的尺寸为了说明的目的而被夸大，并且因此被提供来说明本发明的实施例的一般结构。相似的附图标记自始至终指代相似的元素。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明，附图中示出了本发明的当前优选实施例。然而，本发明可以以很多不同的形式体现，而不应当被解释为局限于本文中阐述的实施例；相反，这些实施例被提供是为了彻底和完整，并且将本发明的范围完全传达给技术人员。
首先参考图1(a)，示出了包括消毒照明设备100的灯200的截面图。灯200包括壳体201和底座202。如图中所示的底座202是爱迪生底座。然而，也可以使用销型(pin)底座或其他形式的底座。底座202用于将灯200固定在配件中。配件可以包括插座，用于通过插座的开口接收灯的底座202来将灯200固定在配件中，其中插座具有插座电极布置，用于与灯200的底座电极布置(图中未示出)进行电连接。壳体201可以覆盖与第一光源101和第二光源102电接触的底座电极。此外，壳体201可以用作电子器件以及第一光源101和第二光源102的散热器。
消毒照明设备100包括第一光源101、第二光源102和封壳103。第一光源101布置在封壳103内部。因此，封壳103适于包围第一光源101。封壳103包括凹部104，并且第二光源布置在凹部104中，但在封壳103外部。凹部104延伸到由封壳103包围的体积105中。封壳103具有内表面106和与该内表面相反的外表面107。内表面106面对体积105。外表面108的一部分被示出为凹部外表面108，该凹部外表面是封壳103的外表面107的一部分。类似地，内表面109的一部分被示出为凹部内表面109，该凹部内表面是封壳103的内表面106的一部分。因为凹部104是封壳103的一部分，所以封壳103的内表面106与凹部内表面109是连续的，并且封壳103的外表面107与凹部外表面108是连续的。第二光源102布置在凹部外表面108上。
在操作中，第一光源101被配置为发射可见光001，并且第二光源102被配置为发射紫色和/或紫外(UV)光002。如图1(a)所示，由第一光源101发射的可见光001透射通过封壳103。因此，封壳103对于可见光001是至少部分透明的。可见光001还可以至少部分透射通过凹部104。另一方面，从第二光源102发射的紫色和/或紫外(UV)光002的一部分自由地向封壳103前面的开放空间传播。并且，从第二光源102发射的紫色和/或紫外(UV)光002的另一部分入射在封壳103的外表面108的一部分上，并且随后被反射向封壳103前面的开放空间，这由上述凹部外表面108的折射特性决定。如果封壳103至少部分透射紫色和/或紫外(UV)光002，则紫色和/或紫外(UV)光002的至少一部分可以进入由封壳103包围的体积105中。
在图1(a)中，凹部104被示出为具有弯曲形状。根据偏好，可以将其定义为球形帽或球形段。
封壳103可以包括光催化材料，诸如二氧化钛(TiO2)、三氧化钨(WO3)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)、氧化铈(CeO2)、磷酸银(Ag3PO4)和/或硫化镉(CdS)。
或者，外表面108的至少一部分(本文中称为凹部外表面108)可以包括光催化材料，诸如二氧化钛(TiO2)、三氧化钨(WO3)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)、氧化铈(CeO2)、磷酸银(Ag3PO4)和/或硫化镉(CdS)。
封壳103或封壳103的至少一部分(例如，凹部104)可以由光催化材料制成。
因此，来自第二光源102的紫色和/或紫外(UV)光002可以直接与光催化材料相互作用，以高效地生成电离的化学物质，该化学物质可以灭活和中和微生物。因此，图1(a)所示的这种配置可以实现消毒照明设备100，其中可以相对更高效地实现通过光催化过程的消毒功能。
光催化材料可以对可见光001是至少部分透明的。例如，封壳103可以对可见光001漫射，以提供更均匀的照明效果。
替代地，光催化材料或作为层或涂层而施加的光催化材料可以对紫色和/或紫外(UV)光002是至少部分反射的，但对可见光001是至少部分透射的。
在图1(a)中，封壳103被示出为具有封壳高度(H2)，并且凹部104被示出为具有最大凹部高度(H1)。H1是H2的约0.5倍。凹部高度(H1)可以是封壳高度(H2)的0.1-0.5倍，以在凹部中容纳第二光源。
在图1(b)中，示出了消毒照明设备100的俯视图。凹部104具有球形帽(球体的一部分)形状。因此，凹部104的外周被示出为圆形。类似地，封壳103的外周被示出为圆形。凹部直径(D1)可以是封壳直径(D2)的0.5-0.9倍，以具有足够的表面积来包括光催化材料，从而实现足够的消毒效果。凹部104的外周可以是多边形或椭圆形。
图2示出了与图1(a)所示的类似但还包括光学元件110的消毒照明设备100的截面图。如图2所示，光学元件110被描绘为弯曲的反射器，该反射器确保来自第二光源102的实质上的紫色和/或UV光002被引导向凹部104。可能期望具有光学元件，该光学元件将从第二光源102发射的紫色和/或UV光002引导向外表面108的包括光催化材料的至少一部分。凹部外表面108可以表示封壳107的外表面108的这一部分。
光学元件110可以与第二光源102附接或集成。
光学元件110可以是反射型光学器件(如图2所示)或折射型光学器件，其允许来自第二光源102的紫色和/或UV光002横向分布(平行于第二光源的发射平面)到封壳103的外表面108的包括光催化材料的至少一部分上。
光学元件110可以被配置为使得由第二光源102发射002的紫色和/或UV光的20％至80％可以入射在封壳103的外表面108的包括光催化材料的至少一部分上。光学元件110可以被配置为使得由第二光源102发射的紫色和/或UV光002不到达外表面107的不具有光催化材料的部分。
图3示出了包括如图1(a)和图2所示的消毒照明设备100的灯200的截面图。类似于这些先前的附图，附图标记是相同的并且表示相同的组件。然而，消毒照明设备100被示出为还包括风扇111，该风扇被配置为向凹部104提供强制气流112。风扇111位于壳体201中。风扇111具有通向空气入口113的入口，该空气入口吸入从空气出口114排出的空气。空气出口114被示出为面对凹部104并且位于凹部外表面108上。该强制气流112到达凹部104，在凹部处，作为封壳103的外表面107的具有光催化材料的一部分的凹部外表面108可以可持续地产生电离的化学物质以中和以及灭活微生物。(多个)空气入口113可以位于消毒照明设备100的壳体201周围，用于朝向(多个)空气出口114收集足够的气流。消毒照明设备100可以包括围绕凹部104布置的多个空气出口。
应当注意，上述实施例说明而非限制本发明，并且本领域技术人员将能够在不脱离所附权利要求的范围的情况下设计很多替代实施例。在权利要求书中，置于括号之间的任何附图标记不应当被解释为限制权利要求。动词“包括”及其词形变化的使用并不排除存在权利要求中所述的以外的元素或步骤。元素前面的冠词“一”或“一个”并不排除存在多个这样的元素。
仅在相互不同的从属权利要求中列举某些特征这一事实并不表明这些特征的组合不能用于有利的用途。以上讨论的各个方面可以被组合以提供附加优点。此外，本领域技术人员将理解，可以组合两个或更多个实施例。
Claims (15)
1.一种消毒照明设备(100)，包括：
第一光源(101)，适于在操作中发射可见光(001)；
第二光源(102)，适于在操作中发射紫色和/或紫外(UV)光(002)；以及
封壳(103)；
其中所述第一光源(101)布置在所述封壳(103)内部；
其中所述封壳(103)包括凹部(104)；并且
其中所述第二光源(102)布置在所述封壳(103)外部，并且布置在所述凹部(104)中，并且
其中至少当所述第二光源适于在操作中发射紫色光时，所述第二光源与光催化层相结合。
2.根据权利要求1所述的消毒照明设备(100)，其中所述封壳(103)包括漫射器，所述漫射器被配置为漫射所述可见光(001)的至少一部分。
3.根据前述权利要求中任一项所述的消毒照明设备(100)，其中所述封壳(103)包括外表面(107)，并且其中所述外表面(108)的至少一部分包括光催化材料。
4.根据权利要求3所述的消毒照明设备(100)，其中所述封壳(130)的所述外表面(108)的所述至少一部分布置在所述凹部(104)中。
5.根据权利要求3至4中任一项所述的消毒照明设备(100)，其中所述消毒照明设备(100)包括光学元件(110)，所述光学元件引导由所述第二光源(102)发射的所述紫色和/或UV光(002)的至少一部分入射在所述外表面(108)的包括所述光催化材料的所述至少一部分上。
6.根据权利要求5所述的消毒照明设备(100)，其中由所述第二光源(102)发射的所述紫色和/或UV光(002)的至少一部分入射在所述外表面(108)的布置在所述凹部(104)中的所述至少一部分上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的消毒照明设备(100)，其中由所述第二光源(102)发射的所述紫色和/或UV光(002)的20％至80％入射在所述封壳(103)的所述外表面(108)的所述至少一部分上。
8.根据前述权利要求中任一项所述的消毒照明设备(100)，其中由所述第二光源(102)发射的所述紫色和/或UV光(002)的20％至80％入射在所述外表面(108)的布置在所述凹部(104)中的所述至少一部分上。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的消毒照明设备(100)，其中所述光催化材料包括以下项之一：二氧化钛、三氧化钨、氧化锌、氧化锡、氧化铈、磷酸银和硫化镉。
10.根据前述权利要求中任一项所述的消毒照明设备(100)，其中所述凹部(104)的凹部高度(H1)是封壳高度(H2)的0.1至0.5倍，和/或其中所述凹部(104)的凹部直径(D1)是封壳直径(D2)的0.5至0.9倍。
11.根据前述权利要求中任一项所述的消毒照明设备(100)，其中所述凹部(104)包括具有圆形或多边形的外周的凹部部分。
12.根据前述权利要求中任一项所述的消毒照明设备(100)，其中所述消毒照明设备(100)包括风扇(111)，所述风扇(111)被配置为向所述凹部(104)提供强制气流(112)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的消毒照明设备(100)，其中所述第二光源(102)被配置为提供具有在400nm至410nm之间的波长范围内的主峰的紫色光。
14.根据前述权利要求中任一项所述的消毒照明设备(100)，其中所述消毒照明设备(100)包括控制器，所述控制器用于个体地控制由所述第一光源(101)发射的所述可见光(001)和由所述第二光源(102)发射的所述紫色和/或UV光(002)。
15.一种灯(200)，包括根据前述权利要求中任一项所述的消毒照明设备(100)，
其中所述封壳(103)包括漫射器，所述漫射器被配置为漫射所述可见光(001)的至少一部分；
其中所述封壳(103)包括外表面(107)，并且其中所述外表面(108)的至少一部分包括光催化材料；
其中所述封壳(130)的所述外表面(108)的至少一部分布置在所述凹部(104)中；以及
其中由所述第二光源(102)发射的所述紫色和/或UV光(002)的至少一部分入射在外表面(108)的布置在所述凹部(104)中的至少一部分上。
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