ES2834982T3 - Aparatos de lámpara de descarga ultravioleta con uno o más reflectores y sistemas que determinan parámetros de funcionamiento y programas de desinfección para dispositivos germicidas - Google Patents
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Abstract
Un aparato (20; 100) para desinfectar una habitación, que comprende: una lámpara de descarga (22; 104) configurada para emitir luz ultravioleta; un circuito de alimentación (26) configurado para operar la lámpara de descarga; una estructura de soporte (24; 102) que contiene el circuito de alimentación y que soporta a la lámpara de descarga, en la que la lámpara de descarga está situada para propagar luz por encima de una superficie superior de la estructura de soporte; y un sistema reflector (60) configurado para redirigir la luz ultravioleta que se propaga lejos de la estructura de soporte a una región exterior al aparato a una distancia de entre 61 cm (2 pies) y 122 cm (4 pies) de un suelo de una habitación en la que está situado el aparato, en donde el sistema reflector comprende un reflector cónico (62; 118) por encima de la lámpara de descarga.
Description
DESCRIPCIÓN
Aparatos de lámpara de descarga ultravioleta con uno o más reflectores y sistemas que determinan parámetros de funcionamiento y programas de desinfección para dispositivos germicidas
Antecedentes de la invención
1. Campo de la invención
Esta invención está relacionada en general con aparatos de lámpara de descarga ultravioleta y, más específicamente, con aparatos de lámpara de descarga ultravioleta que tienen uno o más reflectores.
2. Descripción de la técnica relacionada
No se admite que las siguientes descripciones y ejemplos sean técnica anterior en virtud de su inclusión dentro de esta sección.
En general, los sistemas germicidas están diseñados para someter a una o más superficies y/u objetos a un germicida para desactivar o matar microorganismos que residen sobre la(s) superficie(s) y/u objeto(s). Las aplicaciones de los sistemas germicidas incluyen, pero no están limitadas a, esterilización, desinfección de objetos y descontaminación de habitaciones/áreas. Ejemplos de sistemas de esterilización son los que se utilizan para esterilizar herramientas quirúrgicas, alimentos o envases de productos farmacéuticos. Ejemplos de sistemas de descontaminación de áreas/habitaciones son los que se utilizan en habitaciones de hospital para desinfectar las superficies y los objetos que se encuentran en ellas y los que se utilizan en operaciones agrícolas, como por ejemplo los que se utilizan para la cría y/o la explotación de animales. La desinfección de áreas/habitaciones se está volviendo cada vez más importante, ya que se ha demostrado que los microorganismos patógenos están presentes en los ambientes y provocan infecciones. Esto es especialmente importante ya que los organismos resistentes a los antimicrobianos se encuentran en los ambientes con mayor frecuencia y se están volviendo cada vez más difíciles de tratar.
Un desafío con los sistemas convencionales de descontaminación de habitaciones/áreas es lograr que un agente germicida se distribuya de manera eficiente a todas las superficies que necesitan ser desinfectadas. En particular, muchos sistemas convencionales de descontaminación de habitaciones/áreas están limitados en el número de fuentes de desinfección que incluyen debido a restricciones de coste y de tamaño. Además, la direccionalidad de un agente germicida en los sistemas convencionales de descontaminación de habitaciones/áreas a menudo es fija. Como resultado, los sistemas convencionales a menudo están configurados para suministrar una dosis elevada de un agente germicida de tal manera que se pueda desinfectar al mismo tiempo un gran número de superficies situadas dentro de una habitación o área. Un problema con una distribución global de dosis elevada de un agente germicida es que algunas partes de una habitación o área pueden ser sobreexpuestas, lo que a efectos prácticos es un desperdicio del agente germicida y potencialmente una pérdida de tiempo y/o de energía para realizar un proceso de desinfección. Además, en algunos casos, es posible que partes de una habitación/área no reciban suficiente cantidad de un agente germicida cuando el agente germicida se distribuye globalmente por toda una habitación, en particular superficies que están relativamente lejos de una fuente de desinfección y/o que no están en línea directa con una fuente de desinfección. La infraexposición a un agente germicida puede dejar una superficie u objeto con un número indeseablemente alto de microorganismos patógenos, dejando a las personas en contacto posterior con las superficies altamente susceptibles a la infección.
Un problema adicional con los sistemas convencionales de descontaminación de habitaciones/áreas es una falta de consideración y precedencia de objetos y superficies en una habitación al realizar un proceso de desinfección. Como consecuencia de ello, si un proceso de desinfección para una habitación/área se interrumpe antes de su tiempo asignado, existe la posibilidad de que los objetos y/o superficies situados dentro de la habitación que es probable que estén muy contaminados no se hayan desinfectado adecuadamente. En particular, una fuente de desinfección del sistema de descontaminación de habitaciones/áreas a menudo está situada o instalada cerca de un punto central en una habitación (en lugar de cerca de uno o más objetos particulares) de tal manera que la exposición al germicida desde la fuente hasta las periferias de la habitación/área sea sustancialmente uniforme en toda la habitación/área. De manera similar, en los casos en los que un sistema incluye múltiples dispositivos de desinfección, los dispositivos a menudo están distribuidos uniformemente por toda la habitación en lugar de cerca de uno o más objetos particulares en un esfuerzo por desinfectar toda la habitación en un proceso de desinfección determinado.
Una fuente de desinfección de un sistema de descontaminación de habitaciones/áreas se puede colocar cerca de un objeto o de una superficie, tal como una cama en una habitación de hospital, pero colocar una fuente de desinfección cerca de un objeto particular no soluciona las necesidades de desinfección de otros objetos o superficies situados dentro de una habitación/área que se considera que es probable que estén altamente contaminados, como por ejemplo la manija de una puerta o un interruptor de la luz en una habitación. Además, cuando una fuente de desinfección se instala de forma fija en una posición particular dentro de una habitación, el efecto de su ubicación para un objeto particular resulta irrelevante si el objeto se mueve. En los casos en los que un sistema de descontaminación incluye una o más fuentes de desinfección que son libremente posicionables dentro de una habitación, la tarea de colocar las una o más fuentes de desinfección es generalmente manual y, por lo tanto, es intensiva en mano de obra y propensa a errores de colocación. Además, ninguna de estas últimas configuraciones implica analizar las características de la
habitación (p. ej., tamaño, configuración de área y/o ubicación relativa de objetos en la misma) para la colocación de fuentes de desinfección en la misma.
Existen varios métodos diferentes para desinfectar superficies y objetos, que van desde métodos químicos, como el tratamiento con lejía, hasta métodos avanzados, como la desinfección ultravioleta (UV). En particular, se sabe que la irradiación con UV en el espectro entre aproximadamente 200 nm y aproximadamente 320 nm es eficaz para desactivar y, en algunos casos, para matar, microorganismos, dando motivo para el uso de la tecnología de luz ultravioleta para desinfectar y/o esterilizar artículos. Algunos dispositivos de desinfección UV utilizan una lámpara de descarga para generar luz ultravioleta. Además de ser utilizadas para aplicaciones de desinfección y esterilización, las lámparas de descarga se utilizan en una variedad de aplicaciones para generar luz ultravioleta (UV), como por ejemplo en el curado de polímeros. En general, lámparas de descarga se refiere a lámparas que generan luz por medio de una descarga eléctrica interna entre electrodos en un gas. La descarga eléctrica crea un plasma que suministra luz radiante. En algunos casos, como en las lámparas de vapor de mercurio, la luz generada es continua una vez que se activa la lámpara. Otras configuraciones de lámparas de descarga, que a menudo se denominan tubos de destellos o lámparas de destellos, generan luz durante períodos de tiempo muy breves. Estas lámparas de descarga se utilizan a veces para suministrar pulsos de luz recurrentes y, por lo tanto, a veces se denominan fuentes de luz pulsada. Una lámpara de destellos de uso común es un tubo de destellos de xenón.
Aunque se han investigado diferentes tipos de lámparas de descarga para proporcionar luz UV para diferentes aplicaciones, poco se ha hecho para mejorar la eficiencia de la luz ultravioleta generada en los aparatos que tienen lámparas de descarga, particularmente con respecto a la propagación de la luz ultravioleta (es decir, distancia y ángulo de incidencia sobre un objeto objetivo). Una razón para esta falta de avances es que muchos aparatos que tienen lámparas de descarga, como por ejemplo los dispositivos de esterilización de alimentos y de desinfección de objetos individuales, están configurados para tratar artículos colocados muy cerca de la lámpara y en alineación directa con la misma y, por lo tanto, se puede conseguir poca o ninguna mejora en la eficiencia de la luz ultravioleta modificando su propagación. Además, los sistemas de descontaminación de habitaciones/áreas están diseñados específicamente para dispersar la luz sobre un área extensa y, por lo tanto, modificar la propagación de luz UV procedente de un sistema puede dificultar la consecución de dicho objetivo. Además, muchos aparatos con lámparas de descarga tienen aplicación y versatilidad limitadas. Por ejemplo, muchos dispositivos de esterilización de alimentos y de desinfección de objetos individuales son aparatos autónomos y están configurados para el tratamiento de artículos específicos y, por lo tanto, generalmente no incluyen rasgos que mejoren la versatilidad de los sistemas para el tratamiento de otros artículos o para su uso en otras aplicaciones. Además, algunos aparatos requieren disposiciones engorrosas y/o que consumen mucho tiempo para proteger de daños a un usuario. Por ejemplo, la tecnología de luz ultravioleta pulsada generalmente utiliza lámparas de destellos de xenón que generan pulsos de un amplio espectro de luz desde el ultravioleta profundo al infrarrojo, incluida luz visible muy brillante e intensa. La exposición a la luz visible y a la luz ultravioleta puede ser dañina y, por tanto, pueden ser necesarias disposiciones tales como contener la luz pulsada dentro de los límites del aparato o apantallar las ventanas de una habitación en la que se utilice una unidad de descontaminación de habitaciones.
El documento CN 2 678 651 Y describe un aparato para desinfectar una habitación, que se puede mover sobre ruedecitas y que comprende una lámpara de descarga tubular configurada para emitir luz ultravioleta, una estructura de soporte que soporta a la lámpara de descarga y que contiene un circuito de alimentación configurado para operar la lámpara de descarga, y un reflector fijado a una carcasa que rodea a la lámpara de descarga y que se puede fijar en diferentes posiciones angulares junto con la lámpara durante el funcionamiento, y configurado para redirigir la luz ultravioleta emitida desde la lámpara de descarga lejos de la estructura de soporte hacia una región exterior al aparato.
De una manera similar, el documento CN 87203475 U describe un aparato para desinfectar una habitación, con tubos de descarga UV dentro de reflectores montados por medio de brazos ajustables 7,8 en un soporte móvil sobre ruedecitas. Las lámparas y los reflectores están situados horizontal o verticalmente.
Además, el documento JP S60 63107 A describe un aparato móvil para desinfectar una habitación, que comprende lámparas de descarga situadas horizontalmente configuradas para emitir luz UV germicida soportadas por, y anidadas dentro de, una estructura de soporte que contiene un circuito de alimentación, y un sistema reflector reposicionable que comprende varios sistemas reflectores que se pueden fijar en diferentes posiciones dentro del aparato, y configurado para redirigir la luz ultravioleta que se propaga lejos de la estructura de soporte hacia el interior de toda la habitación.
El documento KR 2011 0003951 U utiliza una estructura reflectora alargada, con forma de prisma trigonal, por encima de una lámpara UV, para distribuir luz UV desinfectante en los alrededores.
Por consiguiente, sería beneficioso desarrollar aparatos de lámpara de descarga ultravioleta que tengan rasgos que mejoren su utilización, incluidos, pero no limitados a, rasgos que mejoren la eficiencia de la luz ultravioleta generada, aumenten la versatilidad de los aparatos, y reduzcan y/o eliminen disposiciones engorrosas y que consumen mucho tiempo que requieren los sistemas convencionales.
Compendio de la invención
Un aparato de acuerdo con la invención para desinfectar una habitación se define en la reivindicación 1. Las
realizaciones preferidas se presentan en las reivindicaciones dependientes.
En la siguiente descripción, el término "realización" significa una realización de la invención sólo cuando así se designa. Breve descripción de los dibujos
Otros objetos y ventajas de la invención resultarán evidentes tras la lectura de la siguiente descripción detallada y tras referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
La Figura 1 es un diagrama esquemático en sección transversal de un aparato de lámpara de descarga ultravioleta que tiene una lámpara de descarga colocada horizontalmente.
La Figura 2a representa una configuración alternativa para alojar a un filtro óptico en el aparato de lámpara de descarga ultravioleta representado en la Figura 1;
La Figura 2b representa otra configuración alternativa para alojar a un filtro óptico en el aparato de lámpara de descarga ultravioleta representado en la Figura 1;
La Figura 2c representa otra configuración alternativa adicional para alojar a un filtro óptico en el aparato de lámpara de descarga ultravioleta representado en la Figura 1;
La Figura 3 representa una configuración alternativa del aparato de lámpara de descarga ultravioleta representado en la Figura 1 que tiene una lámpara de descarga situada en el exterior de una estructura de soporte del aparato; La Figura 4 es un dibujo isométrico de un aparato de lámpara de descarga ultravioleta que tiene una lámpara de descarga colocada verticalmente;
La Figura 5 representa una configuración alternativa de un conjunto de lámpara de descarga para el aparato de lámpara de descarga ultravioleta representado en la Figura 4;
La Figura 6 representa una configuración alternativa de un filtro óptico para el aparato de lámpara de descarga ultravioleta representado en la Figura 4;
La Figura 7 representa otra configuración alternativa de un filtro óptico para el aparato de lámpara de descarga ultravioleta representado en la Figura 4;
La Figura 8 representa un sistema que incluye múltiples aparatos de lámpara de descarga ultravioleta;
La Figura 9 representa un sistema que incluye una o más fuentes de desinfección y un subsistema de procesamiento que tiene instrucciones de programa ejecutables por un procesador para determinar parámetros de funcionamiento y programas de desinfección para una o más fuentes de desinfección;
La Figura 10 representa un diagrama de flujo que describe a grandes rasgos un método que las instrucciones de programa ejecutables por un procesador del sistema representado en la Figura 9 pueden estar configuradas para realizar; y
La Figura 11 representa un diagrama de flujo que describe a grandes rasgos otro método que las instrucciones de programa ejecutables por un procesador del sistema representado en la Figura 9 pueden estar configuradas para realizar. Aunque la invención es susceptible de diversas modificaciones y formas alternativas, realizaciones específicas de la misma se muestran a modo de ejemplo en los dibujos y se describirán en detalle en esta memoria. Se debería entender, sin embargo, que los dibujos y la descripción detallada de los mismos no pretenden limitar la invención a la forma particular descrita, sino que, por el contrario, la intención es cubrir todas las modificaciones, y alternativas que caen dentro del alcance de la presente invención como definen las reivindicaciones adjuntas.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
Yendo a los dibujos, se proporcionan realizaciones ejemplares de aparatos de lámpara de descarga. Más específicamente, en las figuras 1-3 se muestran configuraciones ejemplares de aparatos que tienen una lámpara de descarga situada longitudinalmente paralela a un plano del aparato en el que está soportada la lámpara (denominada en lo sucesivo "lámpara colocada horizontalmente"). Además, en las figuras 4-7 se muestran configuraciones ejemplares de aparatos que tienen una lámpara de descarga situada longitudinalmente perpendicular a un plano del aparato en el que está soportada la lámpara (denominada en lo sucesivo "lámpara colocada verticalmente"). Además, en la Figura 8 se muestra un sistema que tiene dos aparatos de lámpara de descarga. Como se describirá con mayor detalle más adelante, los aparatos y rasgos descritos en este documento no están limitados a las representaciones de los dibujos, incluyendo que las lámparas de descarga no están restringidas a posiciones "horizontal" y "vertical". Además, cabe señalar que los dibujos no están necesariamente dibujados a escala en que rasgos particulares pueden estar dibujados a una escala mayor que otros rasgos para resaltar sus características.
Cada uno de los aparatos descritos con referencia a las Figuras 1-8 incluye una lámpara de descarga configurada
para generar luz ultravioleta y, por lo tanto, los aparatos descritos con referencia a las Figuras 1-8 a veces se denominan "aparatos de lámpara de descarga ultravioleta". En algunas realizaciones, la lámpara de descarga de un aparato puede estar configurada además para generar otros rangos de luz, pero tales configuraciones no disuadirán de hacer referencia a los aparatos descritos en este documento como "aparatos de lámpara de descarga ultravioleta". En cualquier caso, los aparatos descritos con referencia a las Figuras 1 -8 carecen de ópticas para producir un láser a partir de la luz emitida por una lámpara de descarga y, por consiguiente, pueden denominarse en este documento aparatos no-láser en algunas realizaciones. Dicho de otra manera, los aparatos descritos con referencia a las Figuras 1-8 están configurados para propagar la luz emitida por la lámpara de descarga de una manera no-láser. Como se describe con mayor detalle más adelante, los aparatos descritos con referencia a las Figuras 1-8 están configurados para exponer áreas y habitaciones, así como objetos en su conjunto, a luz ultravioleta y, por lo tanto, están configurados específicamente para distribuir la luz de manera amplia en lugar de producir un haz estrecho de difracción limitada como el generado por los láseres.
El término lámpara de descarga, tal como se utiliza en este documento, se refiere a una lámpara que genera luz por medio de una descarga eléctrica interna entre electrodos en un gas. El término abarca a las lámparas de descarga de gas, que generan luz enviando una descarga eléctrica a través de un gas ionizado (es decir, un plasma). El término también abarca a las lámparas de descarga superficial, las cuales generan luz enviando una descarga eléctrica a lo largo de una superficie de un sustrato dieléctrico en presencia de un gas, produciendo un plasma a lo largo de la superficie del sustrato. De esta manera, las lámparas de descarga que pueden considerarse para los aparatos descritos en este documento incluyen lámparas de descarga de gas, así como lámparas de descarga superficial. Las lámparas de descarga pueden estar caracterizadas además por el tipo de gas o de gases empleados y la presión a la que operan. Las lámparas de descarga que se pueden considerar para los aparatos descritos en este documento pueden incluir las de baja presión, las de media presión y las de alta intensidad. Además, los uno o más gases empleados pueden incluir helio, neón, argón, criptón, xenón, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, vapor de agua, dióxido de carbono, vapor de mercurio, vapor de sodio y cualquier combinación de los mismos. Además, las lámparas de descarga consideradas para los aparatos descritos en esta memoria pueden ser de cualquier tamaño y forma, dependiendo de las especificaciones de diseño de los aparatos. Es más, las lámparas de descarga consideradas para los aparatos descritos en esta memoria pueden incluir aquellas que generan luz continua y aquellas que generan luz de duraciones cortas, las últimas de las cuales se denominan en esta memoria tubos de destellos o lámparas de destellos. Los tubos de destellos o las lámparas de destellos que se utilizan para suministrar pulsos de luz recurrentes se denominan en esta memoria fuentes de luz pulsada.
Una lámpara de descarga de gas utilizada habitualmente para producir luz continua es una lámpara de vapor de mercurio, que se puede considerar para algunos de los aparatos descritos en este documento. Emite un fuerte pico de luz a 253,7 nm, que se considera particularmente aplicable para la desinfección germicida y a la que, por lo tanto, se hace referencia comúnmente para irradiación germicida ultravioleta (UVGI). Una lámpara de destellos utilizada habitualmente que se puede considerar para los aparatos descritos en este documento es un tubo de destellos de xenón. A diferencia de una lámpara de vapor de mercurio, un tubo de destellos de xenón genera un amplio espectro de luz desde el ultravioleta hasta el infrarrojo y, por lo tanto, proporciona luz ultravioleta en todo el espectro que se sabe que es germicida (es decir, entre aproximadamente 200 nm y aproximadamente 320 nm). Además, un tubo de destellos de xenón puede proporcionar una intensidad relativamente suficiente en el espectro que se sabe que es óptimamente germicida (es decir, entre aproximadamente 260 nm y aproximadamente 265 nm). Es más, un tubo de destellos de xenón genera una cantidad extrema de calor, que puede contribuir aún más a la desactivación y muerte de microorganismos.
Aunque a día de hoy no están fácilmente disponibles en el mercado comercial, se puede considerar una lámpara de descarga superficial para algunos de los aparatos descritos en este documento como se indicó anteriormente. De manera similar a un tubo de destellos de xenón, una lámpara de descarga superficial produce luz ultravioleta en todo el espectro que se sabe que es germicida (es decir, entre aproximadamente 200 nm y aproximadamente 320 nm). Sin embargo, en cambio, las lámparas de descarga superficial operan a niveles de energía por pulso mayores y, por lo tanto, con una mayor eficiencia UV, además de ofrecer una vida útil de la lámpara más larga en comparación con los tubos de destellos de xenón. Cabe señalar que las descripciones y comparaciones antes mencionadas de una lámpara de vapor de mercurio, una lámpara de destellos de xenón y una lámpara de descarga superficial no restringen en modo alguno a que los aparatos descritos en este documento incluyan tales lámparas. Más bien, las descripciones y comparaciones mencionadas anteriormente se proporcionan simplemente para ofrecer factores que un experto en la técnica puede contemplar al seleccionar una lámpara de descarga para un aparato de lámpara de descarga ultravioleta, particularmente dependiendo del objetivo y la aplicación del aparato.
Como se indicó anteriormente, los aparatos descritos con referencia a las Figuras 1 -8 están configurados para distribuir la luz ultravioleta de una manera amplia, de tal manera que se puedan tratar objetos en su conjunto y/o áreas/habitaciones. Dicho de otra manera, los aparatos descritos con referencia a las Figuras 1-8 no están configurados para producir un haz de luz estrecho para un blanco pequeño específico como el que se puede utilizar para aplicaciones láser. Dada su configuración para distribuir la luz ultravioleta de manera amplia, los aparatos descritos con referencia a las Figuras 1-8 pueden ser particularmente aplicables para desinfectar, descontaminar y/o esterilizar objetos en su conjunto, así como áreas y/o habitaciones. Por ejemplo, los aparatos descritos con referencia a las Figuras 1-8 se pueden utilizar para desinfectar habitaciones de hospital o se pueden utilizar en operaciones agrícolas, incluidas las que se utilizan para la cría y/o la explotación animales. Además, o de forma alternativa, los
aparatos descritos con referencia a las Figuras 1 -8 se pueden utilizar para reducir el crecimiento de microorganismos en plantas o para esterilizar objetos, tales como herramientas quirúrgicas, alimentos o envases de productos farmacéuticos. Otras aplicaciones para los aparatos descritos con referencia a las Figuras 1-8 que implican una exposición amplia a la luz ultravioleta pueden ser procedimientos médicos y de curado de polímeros.
Los aparatos descritos en este documento están dirigidos particularmente a la desinfección de habitaciones. Más específicamente y como se describe con mayor detalle más adelante, algunos de los rasgos presentados para los aparatos descritos con referencia a las Figuras 1-8 (particularmente la inclusión de un filtro óptico, la inclusión de un sistema reflector para redirigir la luz ultravioleta que se propaga desde una estructura de soporte del aparato, la adaptación para moverse por toda una habitación durante el funcionamiento y/o sistemas que incluyen múltiples aparatos de lámpara de descarga) pueden ser especialmente apropiados para aparatos de desinfección de habitaciones. Por esta razón, los aparatos descritos con referencia a las Figuras 1-8 están dirigidos a aparatos de desinfección de habitaciones. Además, por las razones descritas más adelante, muchos de los aparatos descritos con referencia a las Figuras 1-8 están específicamente dirigidos a aparatos de desinfección de habitaciones portátiles independientes de suelo. Los rasgos descritos con respecto a los aparatos descritos con referencia a las Figuras 1-8, sin embargo, no están limitados necesariamente a configuraciones de suelo, portátiles o independientes.
Tal como se utiliza en este documento, el término desinfección de habitaciones se refiere a la limpieza de un área delimitada que es adecuada para la ocupación humana para desactivar, destruir o impedir el crecimiento de microorganismos portadores de enfermedades en el área.
Los aparatos de desinfección de habitaciones descritos en este documento pueden venir en una variedad de configuraciones, incluidas las de suelo, las de pared y las de techo. Sin embargo, aunque los aparatos de desinfección de habitaciones se pueden disponer dentro del techo de una habitación o dentro de una pared o contra una pared, en muchos casos es ventajoso colocar un aparato de desinfección de habitaciones por rayos ultravioleta lejos de tales estructuras. En particular, uno de los factores principales que afectan a la intensidad de la luz UV (y por lo tanto a la eficacia de desinfección de los rayos UV) en un objeto es la distancia al objeto y, por lo tanto, en muchos casos es ventajoso colocar un aparato de desinfección de habitaciones por luz ultravioleta cerca del centro de una habitación o cerca de objetos que se sospecha que están contaminados para minimizar las distancias a los objetos. Además, en entornos en los que se puede utilizar un aparato de desinfección de habitaciones en varias habitaciones de un edificio (como por ejemplo en un hospital), generalmente es beneficioso que el aparato sea portátil. Por estas razones, muchos de los aparatos descritos en este documento y representados en los dibujos están dirigidos a aparatos de desinfección de habitaciones independientes, portátiles y de suelo.
En general, los aparatos descritos con referencia a las Figuras 1-8 están configurados para distribuir la luz de manera sustancialmente multidireccional. Tal como se utiliza en este documento, la frase "configurados para distribuir la luz de manera sustancialmente unidireccional" puede referirse a una configuración de un aparato para propagar la mayoría de la luz emitida por una lámpara de descarga en una única dirección con luz auxiliar propagada en ángulos de menos de 30 grados con respecto a dicha una dirección. A todas las demás distribuciones de luz se les puede hacer referencia mediante la frase "configurados para distribuir la luz de manera multidireccional". Los aparatos de desinfección de habitaciones configurados para distribuir la luz de manera multidireccional pueden ser aquellos que tienen una lámpara de descarga que se extiende hacia el exterior desde una estructura en la que está soportada la lámpara de descarga y/o aquellos que tienen un sistema de componentes ópticos auxiliares para redirigir la luz que se propaga lejos del aparato.
Dado que una habitación generalmente incluye objetos de diferentes tamaños y formas ubicados a diferentes alturas y distancias con respecto a un punto determinado de la habitación (lo que da lugar al número y a las diferentes ubicaciones de superficies a desinfectar), a veces es ventajoso que un aparato de luz ultravioleta utilizado para desinfección de habitaciones esté configurado para distribuir la luz ultravioleta en muchas direcciones (es decir, de manera multidireccional). Además, como se indicó anteriormente, a veces es ventajoso colocar un aparato de desinfección de habitaciones por luz ultravioleta lejos de las paredes de la habitación para reducir las distancias a la variedad de objetos existentes en la habitación e incrementar de manera efectiva la eficiencia de desinfección de la luz UV emitida por el aparato. Además de estas ideas, a veces es efectivo que un aparato de desinfección de habitaciones ultravioleta esté configurado de tal manera que al menos algo de la luz ultravioleta generada por una lámpara de descarga se propague a una región que circunda a una superficie exterior del aparato y además de tal manera que la luz ultravioleta propagada a la región circundante durante un funcionamiento del aparato ocupa en conjunto la totalidad de la región circundante. Una configuración de este tipo se distingue de los aparatos de desinfección de habitaciones por luz ultravioleta dispuestos en techos o paredes y se describe con mayor detalle más adelante con referencia a algunos de los aparatos representados en los dibujos.
Yendo a la Figura 1, se proporciona una configuración ejemplar de un aparato de lámpara de descarga ultravioleta que tiene una lámpara colocada horizontalmente. En particular, el aparato 20 se muestra con la lámpara de descarga 22 dispuesta dentro de la estructura de soporte 24 y situada específicamente longitudinalmente en paralelo a un plano del aparato 20 en el que está soportada la lámpara de descarga 22 (es decir, dispuesta paralela a una superficie superior de la estructura de soporte 24). Como se indicó anteriormente y como se describirá con mayor detalle más adelante, los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento no están restringidos a realizaciones en las que una lámpara de descarga está situada en una "posición horizontal". Más bien, los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento pueden incluir lámparas de descarga situadas
formando cualquier ángulo con respecto al plano de la superficie de la estructura de soporte en la que está soportada la lámpara de descarga. Además, los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento no están limitados a realizaciones en las que una lámpara de descarga está situada cerca de una superficie superior de un aparato. En particular, los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento pueden tener lámparas de descarga situadas cerca de cualquier superficie exterior de un aparato, incluidas las paredes laterales y las superficies inferiores.
Las lámparas colocadas horizontalmente y colocadas verticalmente situadas cerca de las superficies superiores de las estructuras de soporte se exponen en este documento en particularidad, ya que estas fueron las configuraciones utilizadas para refinar algunos de los rasgos novedosos de los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento. Sin embargo, no se debería interpretar que esta divulgación limita necesariamente la colocación de las lámparas de descarga en los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento. Se observa además que los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento no están restringidos a realizaciones en las que una lámpara de descarga está anidada dentro de los límites de una estructura de soporte como se representa en la Figura 1. Más bien, de forma alternativa, los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta pueden tener una lámpara de descarga que está situada al menos parcialmente exterior a una estructura de soporte, tal como se describe para las realizaciones ejemplares representadas en las Figuras 3-7.
Además de la lámpara de descarga 22, el aparato 20 incluye un circuito de alimentación 26 y un circuito de disparo 30 dispuestos dentro de la estructura de soporte 24, así como circuitos que conectan el circuito de alimentación y el circuito de disparo a la lámpara de descarga 22 como se muestra en la Figura 1. En general, el circuito de alimentación 26, el circuito de disparo 30 y los circuitos de conexión están configurados para operar la lámpara de descarga 22 (es decir, para enviar una descarga eléctrica a la lámpara para crear un plasma radiante en su interior). En particular, el circuito de disparo 30 se utiliza para aplicar una tensión de disparo a un electrodo de encendido de la lámpara de descarga 22, el cual puede estar envuelto alrededor de la lámpara o puede ser el ánodo o el cátodo de la lámpara, y el circuito de alimentación 26 (p. ej., un condensador) se utiliza para aplicar un potencial eléctrico entre el cátodo y el ánodo de la lámpara. Al circuito de disparo 30 se le puede denominar en este documento, en algunos casos, circuito generador de pulsos, particularmente cuando el aparato de lámpara de descarga incluye un tubo de destellos. La tensión de disparo ioniza el gas existente dentro de la lámpara, lo que aumenta la conductividad del gas para permitir que se forme un arco entre el cátodo y el ánodo.
Como se indicó anteriormente, en algunos casos, la lámpara de descarga 22 puede ser una lámpara de luz continua, como por ejemplo una lámpara de vapor de mercurio. En tales realizaciones, el circuito de disparo 30 generalmente puede generar una señal de menos de 1000 voltios y, por lo tanto, puede no considerarse de alta tensión. (El término "alta tensión", tal como se utiliza en este documento, se refiere a tensiones mayores de 1000 voltios). En otras realizaciones, la lámpara de descarga 22 puede ser un tubo de destellos. Los tubos de destellos requieren encendidos a tensiones más altas, generalmente entre 2000 y 150000 voltios. Un ejemplo de un rango de tensión de un circuito de disparo para una bombilla de xenón puede estar entre aproximadamente 20 kV y 30 kV. En comparación, un rango de tensión ejemplar para un circuito de almacenamiento de energía para una bombilla de xenón puede estar entre aproximadamente 1 kV y aproximadamente 10 kV. En cualquier caso, el aparato 20 puede incluir circuitos adicionales para proporcionar energía a otros rasgos del aparato, incluyendo, pero no limitado a, una unidad central de procesamiento (CPU) 32, una interfaz de usuario 34 y un sensor de ocupación de la habitación 36 como se muestra en la Figura 1.
Aunque no es necesario, una o más operaciones del aparato 20 pueden ser controladas por ordenador y, por tanto, el aparato 20 puede, en algunas realizaciones, incluir una CPU 32 para llevar a cabo instrucciones de programa aplicables. Además, el aparato 20 puede incluir opcionalmente una interfaz de usuario 34 para ofrecer unos medios para que un usuario active el funcionamiento, y posiblemente modos de funcionamiento particulares, del aparato 20 así como para ofrecer unos medios para que un usuario acceda a datos recopilados del aparato. En algunos casos, la interfaz de usuario 34 puede ser de forma alternativa un dispositivo distinto al aparato 20 pero configurado para comunicación por cable o inalámbrica para el aparato 20. De esta manera, el aparato 20 se puede controlar a distancia. El sensor de ocupación de la habitación 36 es un mecanismo de seguridad opcional, que generalmente puede estar configurado para determinar si hay o no hay personas presentes en la habitación, por ejemplo mediante detección de movimiento o reconocimiento fotográfico. Otros rasgos opcionales mostrados en el aparato 20 incluyen ruedas 38 y un mango 39 para afectar a la portabilidad del aparato, pero se pueden omitir dependiendo de las especificaciones de diseño del aparato.
Como se muestra en la Figura 1, el aparato 20 incluye un filtro óptico 40, un sistema de refrigeración 44 y un sistema reflector 60. Como se describirá con mayor detalle más adelante, la configuración de los filtros ópticos, de los sistemas de refrigeración y de los sistemas reflectores, así como la ubicación de las lámparas de descarga pueden variar entre los aparatos de luz ultravioleta descritos en este documento. De hecho, se describen realizaciones alternativas para uno o más de dichos rasgos con referencia a las Figuras 2-7 con respecto a las configuraciones mostradas y descritas con referencia a la Figura 1. Cada una de estas realizaciones incluye una estructura de soporte y componentes que la acompañan como se describe para la Figura 1, específicamente en referencia a la estructura de soporte 22, al circuito de alimentación 26, al circuito de disparo 30, a la CPU 32, a la interfaz de usuario 34, al sensor de ocupación de la habitación 36, a las ruedas 38 y al mango 39. Sin embargo, estos rasgos no se han representado en las Figuras 2-7 por motivos de simplicidad, así como para hacer hincapié en las diferentes configuraciones de los filtros ópticos y
sistemas reflectores representados, así como en la ubicación de las lámparas de descarga.
Como se indicó anteriormente, cada uno de los aparatos descritos con referencia a las Figuras 1 -8 incluye una lámpara de descarga configurada para generar luz ultravioleta. En algunas realizaciones, una lámpara de descarga de un aparato puede estar configurada además para generar otros rangos de luz, tales como, pero no limitados a, luz visible. En algunos de estos casos, puede ser ventajoso atenuar la luz visible, particularmente (pero no necesariamente limitada a este supuesto) si la luz visible generada es muy brillante y/o molesta. Por ejemplo, las lámparas de destellos de xenón generan pulsos de un amplio espectro de luz similar al espectro de la luz solar, pero la intensidad de la luz visible es hasta 20.000 veces mayor que la de la luz solar. De esta manera, los aparatos descritos en este documento pueden, en algunas realizaciones, incluir un filtro óptico configurado para atenuar la luz visible. En algunos casos, los aparatos descritos en este documento pueden incluir un filtro óptico configurado para atenuar la luz en una parte mayoritaria del espectro de la luz visible, mayor del 75% del espectro de la luz visible, o en todo el espectro de la luz visible. En otras realizaciones, sin embargo, el filtro óptico puede estar configurado para atenuar la luz en menos de una parte mayoritaria del espectro de la luz visible. En cualquier caso, el filtro óptico puede estar configurado para atenuar una cantidad mayoritaria de la luz en una parte determinada del espectro de la luz visible y, en algunos casos, más del 75% o toda la luz en una parte determinada del espectro de la luz visible.
Dado que los aparatos descritos con referencia a las Figuras 1 -8 están configurados para exposición a luz ultravioleta, el filtro óptico debe dejar pasar la luz ultravioleta además de atenuar la luz visible. De esta manera, en algunos casos, el filtro óptico puede ser un filtro de parada de banda de luz visible. En otras realizaciones, sin embargo, el filtro óptico puede ser un filtro de paso de banda ultravioleta. En cualquier caso, el filtro óptico puede estar configurado para dejar pasar una cantidad mayoritaria de luz en una parte determinada del espectro de la luz ultravioleta y, en algunas realizaciones, más del 75% o toda la luz en una parte determinada del espectro de la luz ultravioleta. En algunos casos, la parte determinada del espectro de la luz ultravioleta puede ser una parte mayoritaria del espectro de luz ultravioleta, más del 75% del espectro de la luz ultravioleta, o todo el espectro de la luz ultravioleta. En otras realizaciones, sin embargo, la parte determinada del espectro de la luz ultravioleta puede ser menor que una parte mayoritaria del espectro de la luz ultravioleta. En algunas realizaciones, el filtro óptico puede estar configurado específicamente para dejar pasar la luz en una parte específica del espectro ultravioleta. Por ejemplo, en casos en los que el aparato se utiliza con fines de desinfección, descontaminación o esterilización, el filtro óptico puede estar configurado para dejar pasar la luz en una parte mayoritaria, mayor que el 75%, o en la parte completa del espectro UV germicida (es decir, aproximadamente 200-320 nm). Además, o de forma alternativa, el filtro óptico puede estar configurado para dejar pasar la luz en una parte mayoritaria, mayor que el 75%, o en la parte completa del espectro de luz ultravioleta que se sabe que es óptimamente germicida (es decir, aproximadamente 260-265 nm).
Un material de vidrio de filtro óptico ejemplar que se puede utilizar como filtro óptico para los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento es el Filtro de Vidrio Schott ilG5 que está disponible de SCHOTT North America, Inc. de Elmsford, NY. El Filtro de Vidrio Schott UG5 atenúa una parte mayoritaria del espectro de luz visible permitiendo al mismo tiempo que pase aproximadamente el 85% de la luz ultravioleta en un rango de desde aproximadamente 260 nm hasta aproximadamente 265 nm. También se pueden utilizar otros materiales de vidrio de filtro óptico con características similares o diferentes, dependiendo de las especificaciones de diseño de un aparato. En otros casos, un filtro óptico considerado para los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento puede ser una película que tenga cualquiera de las características ópticas descritas anteriormente. En tales realizaciones, la película puede estar dispuesta sobre un material ópticamente transparente, como el cuarzo. En otras realizaciones, un filtro óptico considerado para los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento puede ser una combinación de un material de vidrio de filtro óptico y una película dispuesta sobre el mismo, cada uno de los cuales está configurado para atenuar la luz visible.
El término "material de filtro óptico", tal como se utiliza en este documento, se refiere a un material diseñado para influir en la transmisión espectral de la luz bloqueando o atenuando espectros de longitud de onda específicos. En cambio, el término "ópticamente transparente", tal como se utiliza en este documento, se refiere a un material que permite que pase luz a través de él sin bloqueo o atenuación sustancial de un espectro de longitud de onda específico. El cuarzo es un material ópticamente transparente bien conocido. El término "película", tal como se utiliza en este documento, se refiere a una capa delgada de una sustancia e incluye al término "revestimiento" que se refiere a una capa de una sustancia extendida por encima de una superficie. Las películas consideradas para los filtros ópticos descritos en este documento pueden estar en forma sólida o semisólida y, por tanto, incluyen a sustancias sólidas y geles. Además, las películas consideradas para el filtro óptico descrito en este documento pueden estar de forma líquida, semisólida o sólida cuando se aplican a un material, en donde las formas líquida y semisólida se pueden convertir posteriormente a forma sólida o semisólida después de su aplicación.
En cualquier caso, la eficiencia de los filtros ópticos colocados en los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento disminuirá con el tiempo debido a la solarización y, por tanto, los filtros ópticos pueden necesitar ser sustituidos periódicamente. La solarización es un fenómeno relacionado con una disminución de la capacidad de un componente óptico para transmitir radiación ultravioleta en relación con su tiempo de exposición a la radiación UV. En algunas realizaciones, un filtro óptico considerado para los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento puede incluir una tasa de solarización que sea aproximadamente un múltiplo entero de una tasa de degradación de la lámpara de descarga que comprende un aparato. Dicho de otra manera, la lámpara de descarga puede tener una tasa de degradación que sea un factor aproximado de una tasa de solarización
del filtro óptico. El término "factor" en una caracterización como esta del filtro óptico se refiere a la definición matemática del término, refiriéndose específicamente a un número que divide a otro número de forma exacta, es decir, sin resto. La tasa de solarización de un filtro óptico puede ser aproximadamente cualquier múltiplo entero de una tasa de degradación de la lámpara de descarga incluyendo el uno y, por lo tanto, en algunas realizaciones, una tasa de solarización de un filtro óptico puede ser similar o igual a la tasa de degradación de una lámpara de descarga.
En general, las lámparas de descarga están garantizadas para un número de usos (es decir, un número particular de disparos para generar un plasma), el cual se determina de acuerdo con la degradación esperada de uno o más de sus componentes. Por ejemplo, las fuentes de luz pulsada a menudo están garantizadas para un número particular de pulsos. Para los aparatos descritos en este documento, este número total de usos se podría utilizar para caracterizar una tasa de degradación de una lámpara de descarga multiplicando la cantidad de luz ultravioleta que se emitirá durante cada operación por el número de disparos para el que el uso de la lámpara de descarga está garantizado. De esta manera, se puede calcular una tasa de degradación que puede estar correlacionada con una tasa de solarización de un filtro óptico. Si la tasa de solarización de un filtro óptico es aproximadamente un múltiplo entero de una tasa de degradación de una lámpara de descarga en un aparato, los componentes se pueden sustituir ventajosamente al mismo tiempo y, por lo tanto, el tiempo de inactividad del aparato se puede reducir con respecto a realizaciones en las que los componentes se sustituyen en base a sus méritos individuales. Además, en los casos en los que se monitoriza la luz para determinar cuándo sustituir los elementos, el proceso de monitorización se puede simplificar en el sentido de que sólo se necesita medir la luz emitida por un componente. Otros rasgos que tratan la solarización del filtro óptico incorporado en los aparatos descritos en este documento se exponen con mayor detalle más adelante con referencia a las Figuras 1 y 3, haciendo referencia específicamente a un sistema sensor configurado para monitorizar parámetros asociados con el funcionamiento de la lámpara de descarga, así como la transmitancia del filtro óptico y también la inclusión de un sistema de rejuvenecimiento térmico dentro de los aparatos.
Varias configuraciones y disposiciones ejemplares diferentes de filtros ópticos, así como componentes opcionales que los acompañan, se describen en detalle a continuación, particularmente con referencia a las Figuras 1-7. Más específicamente, a continuación, se describen varias configuraciones diferentes de aparatos para alojar a un filtro óptico en alineación con una lámpara de descarga. Cada uno de los filtros ópticos en las realizaciones descritas con referencia a las Figuras 1-7 puede tener las características de filtro óptico descritas anteriormente. Las características no se repiten para cada realización en aras de la brevedad. Como se señaló anteriormente, aunque no está necesariamente limitado a ello, un filtro óptico puede ser especialmente adecuado para un aparato de desinfección de habitaciones. Esto se debe a que los aparatos de desinfección de habitaciones están configurados generalmente para distribuir la luz en el entorno del aparato y, por tanto, no incluyen una carcasa para contener la luz. Cabe señalar que aunque la inclusión de un filtro óptico puede ser beneficiosa en algunos de los aparatos descritos en este documento, no es necesariamente un requisito y, por lo tanto, se puede omitir en algunas realizaciones.
Otro rasgo distintivo presentado para los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento es un sistema reflector configurado para redirigir la luz ultravioleta que se propaga lejos de una estructura de soporte de un aparato. En general, los sistemas reflectores considerados para los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento se pueden utilizar para incrementar el tamaño de un área expuesta a la luz ultravioleta por el aparato, reducir la distancia a la que se propaga la luz ultravioleta a los objetos o áreas objetivo, y/o mejorar el ángulo de incidencia de la luz ultravioleta sobre los objetos o áreas objetivo. Varias configuraciones y disposiciones ejemplares diferentes de sistemas reflectores configurados para lograr uno o más de estos objetivos se describen con mayor detalle más adelante y se muestran en las Figuras 1-7. En particular, se describen aparatos que tienen un reflector reposicionable. Además, se describen aparatos que tienen un sistema reflector que está configurado para redirigir la luz ultravioleta que se propaga lejos de una estructura de soporte del aparato para circundar a una superficie exterior del aparato. Como se indicó anteriormente, una configuración como esta puede ser particularmente aplicable para aparatos de desinfección de habitaciones.
Además, se describen aparatos que tienen un sistema reflector configurado para redirigir la luz ultravioleta que se propaga lejos de una estructura de soporte de un aparato a una región exterior al aparato y que está a una distancia de entre aproximadamente 2 pies y aproximadamente 4 pies (1 pie = 0,3048 m) del suelo de una habitación en la que está situado el aparato. En general, la región situada a una distancia de entre aproximadamente 2 pies y aproximadamente 4 pies del suelo de una habitación se considera una región de "alto contacto" de una habitación ya que los objetos de uso frecuente generalmente se colocan en dicha región. Ejemplos de objetos que se encuentran típicamente en una zona de alto contacto de una habitación incluyen, pero no están limitados a, escritorios, teclados, teléfonos, sillas, manijas de puertas y armarios, interruptores de luz y lavabos. Ejemplos de objetos en zonas de alto contacto de las habitaciones de hospital incluyen de forma adicional o alternativa camas, mesitas de noche, mesas de bandeja y soportes portasueros. Debido a que a dicha región se le considera una zona de alto contacto, generalmente se le considera el área con la mayor probabilidad de entrar en contacto con gérmenes y algunos estudios indican que la zona de alto contacto puede ser el área que tenga la mayor concentración de gérmenes. Por estas razones, el aparato de la invención está configurado para dirigir al menos algo de luz ultravioleta hacia una región que se encuentra a una distancia de entre aproximadamente 2 pies y aproximadamente 4 pies de un suelo de una habitación. La inclusión de un sistema reflector como el que se describe en este documento se utiliza para lograr tal objetivo.
Los sistemas reflectores descritos en este documento son especialmente adecuados para un aparato de desinfección de habitaciones. Esto se debe a que los aparatos de desinfección de habitaciones están configurados generalmente
para distribuir la luz al entorno del aparato y, por tanto, no incluyen una carcasa para contener y reflejar la luz. Por las razones descritas anteriormente, muchos de los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento y representados en los dibujos están dirigidos a aparatos de desinfección de habitaciones de suelo en los que la lámpara de descarga está diseñada para propagar luz por encima de una superficie superior de la estructura de soporte del aparato. No obstante, como se señaló anteriormente, no se debería interpretar que esta divulgación en la que se ha hecho hincapié limita necesariamente las configuraciones de los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento. Por ejemplo, en realizaciones en las que una lámpara de descarga está situada para propagar luz adyacente a una superficie de pared lateral de una estructura de soporte de un aparato, el sistema reflector del aparato puede incluir un reflector acoplado a una parte más superior de la superficie de la pared lateral y/o un reflector acoplado a una parte más inferior de la superficie de la pared lateral de tal manera que la luz ultravioleta se refleja hacia abajo o hacia arriba hasta un área concentrada.
Varias otras disposiciones también pueden ser adecuadas, particularmente para aumentar el tamaño de un área expuesta a luz ultravioleta por el aparato, reducir la distancia a la que se propaga la luz ultravioleta hasta los objetos o áreas objetivo y/o mejorar el ángulo de incidencia de la luz ultravioleta en objetos o áreas objetivo.
En cualquier caso, como se describe con mayor detalle más adelante, un sistema reflector considerado para los aparatos descritos en este documento puede incluir uno o más reflectores, que pueden ser de cualquier tamaño para lograr la redirección de la luz deseada. Además, el material de los uno o más reflectores puede ser cualquiera que se vea que es adecuado para la redirección de la luz deseada. Un material reflector ejemplar que se ha visto que es adecuado para muchas de las configuraciones de aparatos descritas en este documento es 4300UP Miro-UV disponible de ALANOD Aluminium-Veredlung GmbH & Co. KG. Otro material reflector ejemplar que se ha visto que es adecuado para muchas de las configuraciones de aparatos descritas en este documento es el Material Reflector Difuso GORE® DRP® disponible de W. L. Gore & Associates, Inc. De forma adicional o alternativa se pueden utilizar otros materiales reflectores, dependiendo de las especificaciones de diseño del sistema de reflexión. En cualquier caso, cada una de las realizaciones de los sistemas de reflexión descritos con referencia a las Figuras 1-7 puede tener las características de los sistemas de reflexión descritos anteriormente. Las características no se repiten para cada realización en aras de la brevedad. Al igual que con la inclusión de un filtro óptico en los aparatos descritos en este documento, aunque la inclusión de un sistema reflector puede ser beneficiosa en algunos aparatos, no es necesariamente un requisito y, por lo tanto, se puede omitir en algunas realizaciones. Además, los rasgos de un filtro óptico y de un sistema reflector no son mutuamente excluyentes ni mutuamente inclusivos para un aparato y, por lo tanto, un aparato puede incluir uno de estos rasgos o los dos.
Volviendo a la Figura 1, el aparato 20 incluye un filtro óptico 40 configurado para atenuar la luz visible emitida por la lámpara de descarga 22. La configuración del filtro óptico 40 para atenuar la luz visible emitida por la lámpara de descarga 22 en la Figura 1 pertenece específicamente a las características ópticas del filtro para atenuar la luz visible, así como a la colocación del filtro óptico por encima de la lámpara de descarga 22 y en alineación con la misma. Como se muestra en la Figura 1, el filtro óptico 40 puede estar situado al ras con la superficie superior de la estructura de soporte 24 entre las paredes laterales de la parte de copa 42 de tal manera que el filtro óptico 40 comprende una pared de una envuelta que encierra a la lámpara de descarga 22. Como se describe con mayor detalle más adelante, los aparatos descritos en este documento incluyen un sistema de refrigeración para regular la temperatura de la lámpara de descarga y el encapsular la lámpara dentro de una envoltura ofrece una manera eficaz para alcanzar una temperatura deseada. El uso del filtro óptico 40 como pared de una envuelta de la bombilla de descarga 22 puede simplificar la incorporación del filtro óptico en el interior del aparato 20 y, por tanto, puede ser beneficioso en algunos aspectos de diseño. Sin embargo, en algunas realizaciones, puede ser beneficioso tener un filtro óptico 40 distinto a la envuelta de la lámpara de descarga 22. Por ejemplo, en algunos casos, puede ser ventajoso poder colocar un filtro óptico alineado y desalineado con respecto a una lámpara de descarga, dependiendo del funcionamiento deseado del aparato. Tal configuración se describe con mayor detalle más adelante y en las Figuras 2a-2c se muestran variaciones ejemplares del aparato 20 para adaptarse a tal configuración.
Los sistemas de refrigeración que se pueden considerar para los aparatos descritos en este documento pueden variar y pueden depender generalmente de las especificaciones de diseño del aparato. Sistemas de refrigeración ejemplares que se pueden utilizar incluyen, pero no están limitados a, sistemas de aire forzado y sistemas de refrigeración por líquido. El sistema de refrigeración 44 mostrado en la Figura 1 es un sistema de aire forzado que incluye una entrada de aire 46, un conducto de entrada de aire 48, un ventilador 50, un sensor de temperatura 52, un conducto de aire 54 y una salida de aire 56. En algunos casos, una o más de las entradas de aire 46, del conducto de entrada de aire 48, del conducto de aire 54 y de la salida de aire 56 pueden incluir filtros de aire. En algunas realizaciones, el conducto de aire 54 y/o la salida de aire 56 pueden incluir de forma adicional o alternativa un filtro de ozono. En otros casos, sin embargo, se puede omitir del aparato un filtro de ozono. El ozono generalmente se puede crear como un subproducto del uso de la lámpara de descarga 22, específicamente si la lámpara genera luz ultravioleta de longitudes de onda más cortas que aproximadamente 240 nm, ya que este espectro de luz ultravioleta hace que los átomos de oxígeno de las moléculas de oxígeno se disocien, comenzando el proceso de generación de ozono. El ozono es un peligro conocido para la salud y la calidad del aire y, por lo tanto, la liberación del mismo por parte de los dispositivos está regulada por la Agencia de Protección Ambiental (EPA). También se sabe que el ozono es un agente germicida eficaz y, por lo tanto, si la cantidad de ozono a generar por una lámpara de descarga es inferior a los límites de exposición para ozono de la EPA, puede ser beneficioso excluir un filtro de ozono de los aparatos que incluyan una lámpara de descarga de este tipo.
En cualquier caso, para el aparato 20, así como para los otros aparatos descritos en este documento, se pueden considerar diferentes configuraciones de conductos de salida para el sistema de refrigeración 44. Por ejemplo, en algunas configuraciones, un sistema de refrigeración puede estar configurado con una salida de aire en la parte inferior de una pared lateral de la estructura de soporte 24 o en la superficie inferior de la estructura de soporte 24. Los beneficios de estas configuraciones alternativas incluyen una mayor capacidad para un filtro de ozono, así como un perjuicio reducido al medio ambiente, particularmente cuando una salida de aire está situada en la superficie inferior de la estructura de soporte 24. En cualquier caso, los aparatos descritos en este documento pueden incluir un sistema de refrigeración para el resto de los componentes dentro de la estructura de soporte 24. En algunos casos, el sistema de refrigeración de la estructura de soporte puede estar integrado con el sistema de refrigeración 44 para la lámpara de descarga 22. Sin embargo, en otras realizaciones, los dos sistemas de refrigeración pueden ser distintos. Cabe señalar que, aunque la inclusión de uno o más sistemas de refrigeración puede ser beneficiosa en algunos de los aparatos descritos en este documento, no es necesariamente un requisito y, por tanto, se puede omitir en algunas realizaciones.
Como se señaló anteriormente, el aparato 20 incluye un sistema reflector 60. En general, el sistema reflector 60 está configurado para redirigir la luz ultravioleta que se propaga lejos de la estructura de soporte 24. La configuración del sistema reflector 60 para lograr este objetivo implica la colocación, la forma y el ángulo del reflector 62. En particular, la lámpara de descarga 22 está situada en el aparato 20 para propagar luz por encima de una superficie superior de la estructura de soporte 24 y, por tanto, el reflector 62 está situado por encima de la lámpara de descarga 22 para redirigir la luz ultravioleta que se propaga. En general, la redirección de la luz ultravioleta reduce la distancia que recorre la luz ultravioleta hasta los objetos adyacentes al aparato, incluidas las superficies inferiores de los objetos, así como las superficies superiores y de pared lateral de los objetos. En particular, la redirección de la luz ultravioleta a través del reflector 62 evita el recorrido hasta las superficies situadas por encima del aparato (por ejemplo, el techo de la habitación en la que está situado el aparato) para que se refleje de vuelta a los objetos adyacentes al aparato. El hecho de evitar el recorrido hasta las superficies situadas por encima del aparato también acorta la distancia que necesita recorrer la luz ultravioleta para incidir en la parte inferior de los objetos (por ejemplo, por medio de la reflexión desde el suelo de una habitación en la que está situado un aparato). De esta manera, el sistema reflector 60 incluye un reflector dispuesto por encima de la estructura de soporte 24 pero separado del techo de la habitación en la que está situado el aparato como se muestra para el reflector 62 en la Figura 1. En algunos casos, sin embargo, el sistema reflector 60 puede incluir un reflector dispuesto dentro de o en el techo de la habitación en la que está situado el aparato.
En algunos casos, el sistema de reflexión 60 puede estar configurado para optimizar el ángulo de incidencia en el que se dirige la luz ultravioleta a las superficies de los objetos. Por ejemplo, el reflector 62 se puede diseñar con un tamaño específico y/o puede ser reposicionable de tal manera que se pueda obtener un ángulo de incidencia óptimo sobre un objeto. Configuraciones ejemplares en las que el reflector 62 es reposicionable se describen con mayor detalle más adelante. En cualquier caso, el sistema reflector 60 puede incluir, en algunas realizaciones, uno o más reflectores adicionales (es decir, además del reflector 62). Por ejemplo, en algunos casos, el sistema reflector 60 puede incluir un reflector acoplado a una pared lateral de la estructura de soporte 24, el cual está configurado para redirigir la luz ultravioleta recibida del reflector 62. La inclusión este reflector adicional puede ser beneficiosa para dirigir la luz ultravioleta hacia las partes inferiores de objetos situados dentro de una habitación. También o de forma alternativa se pueden utilizar reflectores y generalmente pueden estar diseñados (es decir, tamaño, forma y ubicación) para lograr cualquiera de los objetivos indicados anteriormente para el sistema reflector 60 en conjunto con el reflector 62.
De acuerdo con la invención, el sistema reflector 60 está configurado específicamente para redirigir la luz ultravioleta que se propaga lejos de la estructura de soporte 24 a una región que está a una distancia de entre aproximadamente 2 pies y aproximadamente 4 pies del suelo de una habitación en la que está situado el aparato 20. En particular, como se describió anteriormente, puede ser ventajoso redirigir la luz ultravioleta a dicha región ya que es una zona de alto contacto. En algunos casos, el sistema reflector 60 puede estar configurado de forma adicional o alternativa para redirigir la luz ultravioleta que se propaga lejos de la estructura de soporte 24 a una región que circunda a una superficie exterior del aparato. Por ejemplo, el reflector 62 puede tener un tamaño tal que la luz ultravioleta se redirija a una región que circunda a la estructura de soporte 24. De forma alternativa, el reflector 62 puede tener una forma y un tamaño tales que la luz ultravioleta se redirija a una región que circunda al sistema reflector 60. En cualquier caso y de acuerdo con la invención, una forma cónica para el reflector 62 es particularmente adecuada para lograr tal redirección.
El término "circundar" tal como se utiliza en este documento se refiere a la formación de un círculo continuo alrededor de un objeto. El término no está restringido a las realizaciones de rodear una totalidad de un objeto o incluso una parte importante de un objeto. Por tanto, la expresión de que los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento pueden estar configurados de tal manera que la luz ultravioleta circunde a una superficie exterior de un aparato se refiere a la formación de un anillo continuo de luz ultravioleta alrededor de al menos alguna parte exterior del aparato. Además, la expresión de que los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento pueden estar configurados de tal manera que la luz ultravioleta propagada a una región que circunda a un aparato durante un funcionamiento del aparato ocupe en conjunto la totalidad de la región circundante se refiere a que cada parte de una región de anillo continuo alrededor de un aparato se expone a la luz ultravioleta en algún momento durante el funcionamiento del aparato.
Con independencia de la configuración del sistema de reflexión 60, el aparato 20 puede, en algunas realizaciones, incluir otro sistema reflector situado dentro de la estructura de soporte 24 que está configurado para redirigir la luz emitida por la lámpara de descarga 22 en la dirección de propagación de la luz lejos de la estructura de soporte. En
particular, el aparato 20 puede incluir un sistema de reflexión que está configurado para redirigir la luz emitida desde las superficies laterales e inferiores de la lámpara de descarga 22 en la misma dirección que la luz emitida desde las superficies superiores de la lámpara de descarga 22. Un ejemplo de un sistema de reflexión de este tipo puede implicar que el suelo y/o las paredes laterales de la parte de copa 42 tengan un material reflectante. Sin embargo, para los aparatos descritos en este documento se pueden considerar otras configuraciones de sistemas de reflexión.
Como se muestra en la Figura 1, el sistema reflector 60 puede incluir vigas de soporte 64 y 66 para suspender el reflector 62. Dicha estructura de soporte en voladizo es simplemente un ejemplo y se pueden considerar varias otras estructuras de soporte para el reflector 62. Con independencia de la configuración para suspender el reflector 62 por encima de la lámpara de descarga 22, el sistema reflector 60 puede incluir, en algunos casos, orificios pasantes de tal manera que algo de la luz propagada hacia el sistema reflector 60 pueda pasar a través de ellos a regiones situadas por encima del sistema reflector 60. En la Figura 1 se muestra un ejemplo de una realización con viga de soporte 66 que incluye orificios pasantes 68. En casos adicionales o alternativos, el reflector 62 puede incluir orificios pasantes a tal efecto. En otras realizaciones, el sistema reflector 60 puede carecer de dichos orificios pasantes. Independientemente, el tamaño del sistema reflector 60 y, más específicamente, el tamaño del reflector 62 pueden variar entre aparatos. En algunos casos, las dimensiones de área del reflector 62 pueden ser iguales o mayores que las dimensiones de área de la envuelta en la que está contenida la lámpara de descarga 22. De esta manera, casi toda la luz que se propaga desde la estructura de soporte 24 será dirigida al reflector 62. Sin embargo, en otras realizaciones, las dimensiones de área del reflector 62 pueden ser menores que las dimensiones de área de la envuelta en la que está contenida la lámpara de descarga 22. En estos casos, algo de la luz que se propaga desde la estructura de soporte 24 puede ser dirigida más allá del reflector 62.
Con independencia de su tamaño y configuración, el sistema reflector 60 puede, en algunos casos, estar configurado para mover el reflector 62 en la dirección horizontal y/o vertical como se muestra mediante las líneas de doble flecha en la Figura 1. De esta manera, el reflector 62 puede ser un reflector reposicionable. En algunas realizaciones, el reflector 62 se puede mover entre operaciones del aparato 20 y, de esta manera, el sistema reflector 60 puede, en algunos casos, incluir unos medios para fijar el reflector reposicionable en diferentes posiciones dentro del aparato 20. En otras realizaciones, el sistema reflector 60 puede incluir unos medios para mover el reflector 62 mientras el aparato 20 está en funcionamiento. El movimiento del reflector 62 puede ser continuo o periódico mientras el aparato 20 está en funcionamiento y, por lo tanto, el reflector 62 se puede mover mientras la lámpara de descarga 22 está emitiendo luz en algunos casos. La referencia de que el aparato 20 está en funcionamiento se refiere a periodos en los que los componentes del aparato se han activado para hacer funcionar la lámpara de descarga 22 y específicamente las operaciones mediante las cuales generar un plasma radiante dentro de la lámpara de descarga. Como se indicó anteriormente, la lámpara de descarga 22 puede estar configurada, en algunas realizaciones, para generar luz continua una vez que se activa la lámpara y, de esta manera, la referencia de que el aparato 20 está en funcionamiento en tales casos se refiere al tiempo utilizado para activar la lámpara, así como al tiempo de emisión continua de luz. En otras realizaciones, se puede utilizar una lámpara de destellos o una fuente de luz pulsada para la lámpara de descarga 22 y, en estos casos, la referencia de que el aparato 20 está en funcionamiento se refiere a los instantes en los que se emite luz desde la lámpara, así como a los tiempos entre los destellos de la luz.
En cualquier caso, unos medios para mover el reflector 62 y algunas veces fijar el reflector 62 en diferentes posiciones dentro del aparato 20 puede incluir, en algunas realizaciones, uno o más actuadores lineales para la viga 64 y/o para la viga 66 así como instrucciones de programa procesadas por la CPU 32 para afectar al movimiento de los uno o más actuadores lineales y al momento en que realizar el mismo. En algunas realizaciones, el aparato 20 puede estar configurado de tal manera que el reflector 62 se pueda mover manualmente. Unos medios ejemplares para fijar el reflector 62 en diferentes posiciones dentro del aparato 20 en estos casos pueden incluir muescas a lo largo de la viga 64 y/o de la viga 66 y una protuberancia de alojamiento en el reflector 62 o viceversa. También se pueden considerar otros diversos medios para mover el reflector 62 y/o fijar el reflector 62 en diferentes posiciones dentro del aparato 20 y, por lo tanto, los aparatos no están limitados a los ejemplos indicados anteriormente. En cualquier caso, el reflector 62 puede ser separable del aparato 20 en algunos casos para afectar a su movimiento con respecto a la lámpara de descarga 22 y/o para mayor facilidad de almacenamiento o portabilidad del aparato 20.
En algunos casos, el movimiento del reflector 62 se puede basar en características de una habitación en la que está situado el aparato 20. De manera más general, puede ser ventajoso, en algunas realizaciones, acceder a y/o analizar las características de una habitación y utilizar dicha información para determinar una serie de parámetros de funcionamiento para el aparato 20, tales como, pero no limitado a, la ubicación del reflector 62 y/o las características de movimiento del reflector 62. Por ejemplo, si un número relativamente alto de objetos dentro de una habitación están en la misma área general, puede ser beneficioso colocar el reflector 62 para dirigir más luz hacia esa área en comparación con otras áreas de la habitación. Otros ejemplos de determinación de parámetros de funcionamiento de fuentes de desinfección en base a las características de una habitación se describen con referencia a las Figuras 2a-2c (es decir, determinación de una posición del filtro óptico 40 en base a las características de una habitación), con referencia a la Figura 7 (es decir, determinación de una posición del conjunto de filtro óptico/reflector en base a las características de una habitación), así como con referencia a las Figuras 9 y 10.
En general, la frase "características de una habitación" tal como se utiliza en este documento se refiere a atributos físicos, así como a atributos no físicos de una habitación. Los atributos no físicos de una habitación incluyen, pero no están necesariamente limitados a, los identificadores utilizados para hacer referencia a una habitación (p. ej., número
de la habitación y/o nombre de la habitación) e información de ocupación relacionada con una habitación (p. ej., información de infección de un paciente que ocupaba previamente la habitación o de un paciente que está programado que ocupe la habitación). Los atributos físicos de una habitación incluyen, pero no están necesariamente limitados a, el tamaño y/o las dimensiones de la habitación y/o el número, tamaño, distancias, ubicaciones, reflectancia y/o identificación de superficies, objetos y/o artículos situados dentro de la habitación. En algunos casos, un atributo físico de una habitación puede ser la identificación de uno o más organismos patológicos y, a veces, además, el número o la concentración de dichos uno o más organismos en la habitación, en una región particular de la habitación, o sobre una superficie particular en la habitación. La frase "parámetro de funcionamiento de una fuente de desinfección", tal como se utiliza en este documento, se refiere a cualquier parámetro que pueda afectar al funcionamiento de una fuente de desinfección, incluidos, pero no limitado a, el tiempo de ejecución de una fuente de desinfección, la posición de una fuente de desinfección, la orientación de los componentes que comprende una fuente de desinfección y/o la energía suministrada a una fuente de desinfección. El término "fuente de desinfección" tal como se utiliza en este documento se refiere a una colección de uno o más componentes utilizados para generar y dispersar un agente germicida y, si es aplicable, incluye a cualquier componente adicional utilizado para efectuar la generación o dispersión del agente germicida. Por ejemplo, la lámpara de descarga 22, el circuito de alimentación 26, el circuito de disparo 30, el filtro óptico 40 y el sistema reflector 60 de la Figura 1 se pueden denominar en conjunto fuente de desinfección. De forma alternativa, el aparato 20 en su conjunto se puede denominar fuente de desinfección.
En algunas realizaciones, el aparato 20 puede incluir o puede estar configurado para acceder a una base de datos que enumera las características de la habitación en la que está situado el aparato 20. Además o de forma alternativa, el aparato 20 puede incluir un sistema 70 para recopilar y/o generar datos relacionados con las características de una habitación en la que está situado el aparato. En tales casos, se puede utilizar cualquier sistema conocido en la técnica para recopilar, generar y/o analizar características de una habitación, dependiendo de los datos que se quiera generar. Ejemplos incluyen sensores espaciales, sistemas de reconocimiento de fotografías y/o dosímetros. Como se muestra en la Figura 1, el sistema 70 puede, en algunas realizaciones, estar acoplado funcionalmente a la CPU 32. De forma alternativa, la CPU 32 puede estar configurada para acceder a datos característicos de la habitación procedentes de una base de datos. En cualquier caso, la CPU 32 puede estar configurada para recuperar y acceder a datos relacionados con las características de la habitación en la que está situado el aparato 20 y determinar un parámetro de funcionamiento del aparato 20, tal como una posición del reflector 62, en base a los datos. En algunas realizaciones, el parámetro de funcionamiento determinado se puede transmitir por medio de la interfaz de usuario 34 de tal manera que se pueda informar a un usuario del aparato 20 para que invoque el parámetro de funcionamiento para el aparato 20, por ejemplo, mover el reflector 62 a una posición particular. En otros casos, la CPU 32 puede estar configurada para enviar una orden de acuerdo con el parámetro de funcionamiento determinado a unos medios dentro del aparato 20 para invocar automáticamente el parámetro de funcionamiento, tal como mover de manera automática el reflector 62.
En algunas realizaciones, el sistema 70 se puede utilizar para medir dosis de luz ultravioleta recibidas en un objeto o punto en una habitación en la que está situado el aparato 20. En particular, la medida de la dosis de luz ultravioleta recibida en un objeto o punto en una habitación puede ayudar a determinar el parámetro de funcionamiento del aparato 20, por ejemplo, a optimizar la ubicación del reflector 62. Como se señaló anteriormente, uno de los factores principales que afectan a la intensidad de la luz UV en un objeto es la distancia al objeto. Otro factor principal es el ángulo de incidencia de la luz. A la luz de lo anterior, si se pueden medir las dosis de luz ultravioleta recibidas en un objeto o punto en una habitación, estas medidas se pueden utilizar para determinar el parámetro de funcionamiento del aparato 20 (por ejemplo, mover el reflector 62 para optimizar el ángulo de incidencia en el objeto o punto). Por medio del acoplamiento operativo del sistema 70 a la CPU 32, la CPU 32 puede estar configurada para recuperar medidas del sistema 70, determinar un parámetro de funcionamiento del aparato 20 en base a las medidas, como por ejemplo una posición del reflector 62, y transmitir el parámetro de funcionamiento determinado a la interfaz de usuario 34 y/o enviar una orden de acuerdo con el parámetro de funcionamiento determinado a unos medios dentro del aparato 20 para invocar automáticamente el parámetro de funcionamiento, como por ejemplo mover el reflector 62. En general, cualquier sistema conocido en la técnica para medir dosis de luz ultravioleta se puede utilizar para el sistema 70. Los ejemplos incluyen dosímetros y radiómetros de ultravioleta.
Como se señaló anteriormente, la eficiencia de las lámparas de descarga y de los filtros ópticos disminuirá con el tiempo debido a la solarización. Además, las lámparas de descarga generalmente tienen una vida limitada ya que los componentes de las mismas se desgastan después de mucho uso. De esta manera, los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta considerados en este documento pueden incluir, en algunas realizaciones, un sistema sensor configurado para monitorizar uno o más parámetros asociados con el funcionamiento de la lámpara de descarga y, si es aplicable, uno o más parámetros asociados con la transmitancia del filtro óptico. En particular, un sistema sensor de este tipo puede ser beneficioso para determinar cuándo sustituir la lámpara de descarga y, si es aplicable, el filtro óptico, así como para monitorizar la eficiencia de la luz UV emitida por el aparato ya que está relacionada con la intensidad y la dosis de UV. En general, los uno o más parámetros asociados con la transmitancia de un filtro óptico pueden ser la dosis de luz ultravioleta o la intensidad de la luz ultravioleta. Se pueden monitorizar los mismos parámetros para el funcionamiento de una lámpara de descarga, pero de forma adicional o alternativa se puede monitorizar el número total de pulsos ya que las lámparas de descarga generalmente están garantizadas para un número específico de pulsos. En cualquier caso, cuando se va a utilizar un sistema sensor para monitorizar uno o más parámetros asociados tanto con el funcionamiento de una lámpara de descarga como con la transmitancia de un filtro óptico, el sistema sensor puede estar configurado para monitorizar los mismos parámetros o unos parámetros
diferentes con respecto a los dos componentes. En algunas realizaciones, un sistema sensor puede incluir un único sensor configurado para medir uno o más parámetros asociados con una lámpara de descarga y un filtro óptico. En otras realizaciones, sin embargo, un sistema sensor puede incluir sensores distintos para medir parámetros respectivos de una lámpara de descarga y de un filtro óptico.
Un sistema sensor ejemplar para el aparato 20 de la Figura 1 incluye un sensor 72 situado en la parte inferior del sistema reflector 60 y un sensor 74 situado en la envuelta que comprende la lámpara de descarga 22. En general, el sensor 74 se puede utilizar para monitorizar un parámetro asociado con el funcionamiento de la lámpara de descarga 22 y, más específicamente, se puede utilizar para monitorizar la luz emitida por la lámpara de descarga 22 antes de que pase a través del filtro óptico 40. La Figura 1 ilustra el sensor 74 dispuesto en una superficie de pared lateral de la parte de copa 42, pero el sensor 74 puede estar situado en cualquier ubicación dentro de la envuelta de la lámpara de descarga 22. En otras realizaciones, el sensor 74 se puede omitir del aparato 20. En particular, el sensor 72 puede estar configurado, en algunas realizaciones, para monitorizar parámetros asociados con el funcionamiento de la lámpara de descarga 22 (como por ejemplo mediante el número total de pulsos) y, por tanto, el sensor 74 puede no ser necesario. En cualquier caso, el sensor 72 se puede utilizar para monitorizar un parámetro asociado con la transmitancia del filtro óptico 40 y, por lo tanto, puede estar situado en cualquier ubicación en el aparato 20 o cerca del aparato 20 para recibir la luz que ha pasado a través del filtro óptico 40. La Figura 1 muestra el sensor 72 situado en la parte inferior del sistema reflector 60, pero esta colocación es ejemplar.
Como se indicó anteriormente, puede ser ventajoso, en algunos casos, poder colocar un filtro óptico alineado y desalineado con respecto a una lámpara de descarga, dependiendo del funcionamiento deseado de un aparato. Realizaciones de ejemplo incluyen aquellas en las que un aparato se utilizará en diferentes habitaciones, algunas con ventanas y otras sin ventanas. Como se indicó anteriormente, puede ser ventajoso tener un filtro óptico situado en alineación con una lámpara de descarga en habitaciones que tengan ventanas. Por el contrario, sin embargo, puede ser beneficioso poder colocar un filtro óptico desalineado con respecto a una lámpara de descarga en una habitación cerrada sin ventanas para evitar una degradación innecesaria del filtro óptico. Más específicamente, dado que la luz visible generada por una lámpara de descarga en una habitación cerrada no se verá, es posible que no sea necesario filtrar la luz. Además, como se señaló anteriormente, la capacidad de un filtro óptico para transmitir radiación ultravioleta disminuirá en relación con su tiempo de exposición a la radiación UV debido a la solarización. De esta manera, tener la capacidad de colocar un filtro óptico desalineado con respecto a una lámpara de descarga puede ofrecer una manera de extender la vida útil de un filtro óptico para un aparato determinado.
En las Figuras 2a-2c se muestran variaciones ejemplares del aparato 20 que están configuradas de tal manera que un filtro óptico se puede colocar alineado y desalineado con respecto a la lámpara 22 de descarga. En particular, las Figuras 2a-2c ilustran variaciones a la colocación del filtro óptico 40 con respecto a su colocación en la Figura 1 como parte de la envuelta de la lámpara de descarga 22. Cabe señalar que las Figuras 2a-2c simplemente describen ejemplos de configuraciones para alojar a un filtro óptico alineado y desalineado con respecto a una lámpara de descarga, pero no se debería interpretar que estas divulgaciones y representaciones ejemplares limitan las configuraciones de los aparatos descritos en este documento para tal objetivo. Cabe señalar además que aunque las Figuras 2a-2c se describen como variaciones al aparato 20 de la Figura 1, las Figuras 2a-2c sólo representan una fracción de un aparato con la intención de simplificar los dibujos. En particular, las Figuras 2a-2c sólo representan la colocación del filtro óptico 40 en relación con la envuelta de la lámpara de descarga 22 dentro de la estructura de soporte 24. Cabe señalar que los rasgos representados en las Figuras 2a-2c con las mismas configuraciones que se describen en referencia a la Figura 1 (es decir, lámpara de descarga 22, estructura de soporte 24, filtro óptico 40 y parte de copa 42) se denotan con los mismos números de referencia y las descripciones de tales rasgos no se repiten en aras de la brevedad. Dado que las realizaciones de las Figuras 2a-2c no tienen filtro óptico 40 como parte de la envuelta de la lámpara de descarga 22, cada una de las Figuras 2a-2c incluye un nuevo rasgo relativo a la Figura 1, específicamente una pieza superior 82 de la envuelta. En general, la pieza superior 82 de la envuelta puede ser de un material ópticamente transparente, tal como, pero no limitado a, el cuarzo.
Como se muestra en la Figura 2a, una variación 80 al aparato 20 puede incluir un filtro óptico 40 situado sobre la pieza superior 82 de la envuelta. En una configuración de este tipo, en algunas realizaciones, el filtro óptico 40 se puede colocar simplemente encima de la estructura de soporte 24 (es decir, la parte de la estructura de soporte 24 que comprende una pieza superior 82 de la envuelta) sin unos medios para fijar el filtro óptico 40 a la estructura de soporte. De forma alternativa, la variación 80 puede incluir unos medios para fijar el filtro óptico 40 a la estructura de soporte 24. En cualquier caso, la colocación del filtro óptico 40 sobre la pieza superior 82 de la envuelta puede ser manual o se puede automatizar. La Figura 2b ilustra una variación 84 del aparato 20 ligeramente modificada con respecto a la variación 80 de la Figura 2a. En particular, la Figura 2b ilustra la inclusión de la bisagra 86 montada en un lado del filtro óptico 40. De esta manera, el filtro óptico 40 puede estar situado sobre la pieza superior 82 de la envuelta y se puede retirar de dicha posición sin separarse del aparato. La bisagra 86 puede estar configurada para hacer pivotar el filtro óptico 40 en cualquier ángulo entre 90 y 180 grados con respecto a la posición del filtro óptico 40 mostrada en la Figura 2b. Por lo tanto, el filtro óptico 40 se puede poner en cualquier posición entre una posición vertical y una posición sobre la estructura de soporte 24 opuesta a la lámpara de descarga 22 cuando se mueve de la posición situada por encima de la lámpara de descarga. El movimiento del filtro óptico 40 en estas realizaciones puede ser manual o puede estar automatizado. En la Figura 2c se representa una variación diferente del aparato 20 que tiene un filtro óptico 40 situado sobre una corredera para mover el filtro óptico alineándolo y desalineándolo con respecto a la lámpara de descarga 22 a lo largo de la superficie superior de la estructura de soporte 24, como se indica mediante la doble flecha
horizontal. El movimiento del filtro óptico 40 en la corredera puede ser manual o automático.
Con independencia de la configuración del aparato 20 de tal manera que el filtro óptico 40 se pueda colocar alineado y desalineado con respecto a la lámpara de descarga 22, el aparato 20 puede estar configurado de manera que el filtro óptico 40 esté protegido de la exposición a la luz ultravioleta cuando no esté alineado con la lámpara de descarga 22. Por ejemplo, el aparato 20 puede, en algunas realizaciones, incluir un compartimento en el que se puede colocar el filtro óptico 40 cuando se retira del aparato y/o se vuelve a colocar en él. Además, o de forma alternativa, el aparato 20 puede incluir un componente para cubrir el filtro óptico 40 cuando está desalineado con respecto a la lámpara de descarga 22. En cualquier caso, como se ha descrito anteriormente, cada una de las realizaciones descritas en las Figuras 2a-2c se pueden automatizar y, por lo tanto, no sólo los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento pueden estar configurados para alojar a un filtro óptico alineado y desalineado con respecto a una lámpara de descarga, los aparatos pueden incluir, en algunas realizaciones, unos medios para mover automáticamente el filtro óptico alineándolo y desalineándolo con respecto a la lámpara de descarga. Dichos medios pueden incluir cualquier uno o más mecanismos conocidos en la técnica para mover objetos. En algunas realizaciones, la determinación de si mover o no el filtro óptico y/o la elección del momento para mover el filtro óptico puede ser determinada por un usuario del aparato 20. En otros casos, sin embargo, el aparato 20 puede incluir instrucciones de programa que son ejecutables por la CPU 32 de tal manera que se pueda automatizar la determinación de si mover o no el filtro óptico y/o la elección del momento para mover el filtro óptico.
Como se señaló anteriormente, puede ser ventajoso, en algunas realizaciones, acceder a y/o analizar las características de una habitación y utilizar dicha información para determinar una serie de parámetros de funcionamiento para el aparato 20. En particular, puede ser ventajoso determinar si hay o no una ventana en la habitación en la que está situado el aparato 20 y determinar una posición del filtro óptico 40 en base a los datos. De esta manera, en realizaciones en las que se detecta una ventana en una habitación en la que está situado el aparato 20, el filtro óptico 40 se puede colocar en alineación con la lámpara de descarga 22 antes de operar la lámpara de descarga para producir luz. En cambio, en realizaciones en las que no se detecta una ventana en una habitación en la que está situado el aparato 20,el filtro óptico 40 se puede colocar desalineado con respecto a la lámpara de descarga 22 antes de operar la lámpara de descarga para producir luz. Cabe señalar que las configuraciones opcionales para afectar al movimiento del filtro óptico 40 pueden ser adicionales o alternativas a las configuraciones indicadas anteriormente para afectar al movimiento del reflector 62. Como se indicó anteriormente, el aparato 20 puede incluir o puede estar configurado para acceder a una base de datos que enumera características de una o más habitaciones y/o el aparato 20 puede incluir el sistema 70, para recopilar y/o generar datos relacionados con las características de una habitación. En general, cualquier sistema conocido en la técnica para determinar si hay o no una ventana en la habitación se puede utilizar para el sistema 70 en tales casos, tales como, pero no limitado a, sensores de reflexión. Como se describió con mayor detalle anteriormente, la CPU 32 del aparato 20 puede estar configurada para recuperar y/o acceder a los datos, determinar una posición del filtro óptico 40 en base a los datos, y transmitir la posición determinada a la interfaz de usuario 34 y/o enviar una orden de acuerdo con la posición determinada a unos medios situados dentro del aparato 20 para mover automáticamente el filtro óptico 40.
La Figura 2c ilustra un rasgo opcional para el aparato 20 en conjunto con la inclusión de una corredera para el filtro óptico 40, específicamente la inclusión de una cámara de rejuvenecimiento térmico 90 adyacente a la estructura de soporte 24. Como se señaló anteriormente, la capacidad de un filtro óptico para transmitir radiación ultravioleta disminuirá en relación con su tiempo de exposición a la radiación UV debido a la solarización. En algunos casos, sin embargo, los efectos de la solarización se pueden revertir si el filtro óptico se calienta a altas temperaturas, por ejemplo del orden de 500°C. Aunque este proceso se puede realizar independientemente del aparato 20, puede ser ventajoso en algunas realizaciones incorporar el proceso en el aparato 20 para reducir el tiempo de inactividad del aparato y/o de tal manera que no sea necesario tener a mano un filtro óptico de repuesto mientras se está rejuveneciendo el filtro óptico 40. Debido a las altas temperaturas requeridas para revertir los efectos de la solarización, es preferible que la cámara de rejuvenecimiento térmico 90 sea una cámara distinta a la estructura de soporte 24. Además, sería ventajoso que la cámara de rejuvenecimiento térmico 90 estuviera configurada no sólo para resistir, sino sustancialmente para contener, el calor generado en la misma para evitar la degradación o el daño por calor de los componentes situados dentro de la estructura de soporte 24.
Como se muestra mediante la flecha hacia abajo en la Figura 2c, el aparato 20 puede estar configurado, en algunas realizaciones, para mover el filtro óptico 40 al interior de la cámara 90 de rejuvenecimiento térmico. En otras realizaciones, se puede hacer manualmente. En cualquier caso, el movimiento del filtro óptico 40 al interior de la cámara de rejuvenecimiento térmico 90 puede depender, en algunas realizaciones, de medidas tomadas con relación a la transmitancia del filtro óptico 40. En particular, la información recopilada del sensor 72 con relación a la transmitancia del filtro óptico 40 se puede utilizar para determinar cuándo mover el filtro óptico al interior de la cámara de rejuvenecimiento térmico 90. Aunque la inclusión de una cámara de rejuvenecimiento térmico puede ser beneficiosa en algunos aparatos, no es un requisito y, por tanto, se puede omitir en algunas realizaciones. Además, los rasgos de que la cámara de rejuvenecimiento térmico 90 y del filtro óptico 40 estén en una corredera como se muestra en la Figura 2c no son ni mutuamente excluyentes ni mutuamente inclusivos para un aparato y, por tanto, un aparato puede incluir uno o ambos rasgos. De hecho, cualquiera de los aparatos descritos en este documento que incluyen un filtro óptico puede incluir una cámara de rejuvenecimiento térmico, incluidos los descritos anteriormente con referencia a las Figuras 1, 2a y 2b, así como los descritos a continuación con referencia a las Figuras 3-7.
Como se señaló anteriormente, los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento no están restringidos a realizaciones en las que una lámpara de descarga está dispuesta (es decir, anidada) dentro de los límites de una estructura de soporte como se representa en la Figura 1. Más bien, los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta pueden tener de forma alternativa una lámpara de descarga que está situada al menos parcialmente exterior a una estructura de soporte. En la Figura 3 se muestra una realización ejemplar de una variación al aparato 20 en la que la lámpara 22 de descarga está situada exterior a la estructura 24 de soporte. Como se muestra en la Figura 3, una variación 92 puede incluir una configuración de filtro óptico diferente a la mostrada para el aparato 20 en la Figura 1, específicamente el filtro óptico 94 en lugar del filtro óptico 40. Además de estar configurado para atenuar la luz visible propagada por encima de la lámpara de descarga 22, el filtro óptico 94 está configurado para atenuar la luz visible propagada lateralmente desde la lámpara de descarga para tener en cuenta la lámpara de descarga 22 que está situada por encima de la estructura de soporte 24. Debido a este desplazamiento de la lámpara de descarga 22, la parte de copa 42, en algunas realizaciones, se puede omitir de la estructura de soporte 24 como se muestra en la Figura 3. En estos casos, la variación 92 puede, en algunas realizaciones como la mostrada en la Figura 3, incluir un plano reflectante 96 dispuesto debajo de la lámpara de descarga 22 para redirigir la luz emitida desde la parte inferior de la lámpara de descarga 22 hacia arriba.
Como se señaló anteriormente, además, los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento no están restringidos a realizaciones en las que una lámpara de descarga está situada en una "posición horizontal". Más bien, los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento pueden incluir lámparas de descarga situadas en cualquier ángulo con respecto al plano de la superficie en el que está soportada la lámpara. En las Figuras 4-7 se muestran ejemplos de aparatos de lámpara de descarga ultravioleta que tienen lámparas de descarga situadas en una "posición vertical" (es decir, situadas longitudinalmente perpendiculares a un plano del aparato en el que está soportada la lámpara). Cada una de estas realizaciones incluye una estructura de soporte, un circuito de alimentación, un circuito de disparo y componentes opcionales que lo acompañan (por ejemplo, CPU, interfaz de usuario, sensores, sistema de características de la habitación, bisagra, corredera, y/o cámara de rejuvenecimiento térmico) como se describe para la Figura 1. Sin embargo, cada uno de estos rasgos no se ha representado en cada una de las Figuras 4-7 por motivos de simplicidad, así como para hacer hincapié en las diferentes configuraciones de los filtros ópticos y sistemas reflectores representados. Además, cada uno de estos rasgos no se ha descrito con referencia a las Figuras 4-7 en aras de la brevedad.
Yendo a la Figura 4, se muestra el aparato 100 con un conjunto de lámpara de descarga soportado por encima de la estructura de soporte 102 y situado longitudinalmente perpendicular a un plano de la estructura de soporte 102. El conjunto de lámpara de descarga incluye una lámpara de descarga 104 rodeada por un filtro óptico 106 y dispuesta verticalmente entre un ventilador 108 y un filtro de ozono 119. Además, el conjunto de lámpara de descarga incluye una base 110 y un filtro de aire 112 soportados en la base 114. El filtro óptico 106 puede ser, en algunas realizaciones, una pared de una envuelta que encierra a la lámpara de descarga 104, formando un sistema de refrigeración de aire forzado para el aparato 100 con el ventilador 108. El aparato 100 incluye además el reflector 118 fijado al filtro de ozono 119 en la parte superior del filtro óptico 106. Las características del reflector 118, de la lámpara de descarga 104 y del sistema de refrigeración del aparato 100, así como las características ópticas del filtro óptico 106 puede incluir generalmente los descritos anteriormente para todos los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta considerados en este documento y no se repiten en aras de la brevedad. Al igual que con las realizaciones descritas anteriormente, varios de los componentes incluidos en el aparato 100 se pueden sustituir y/u omitir para otras configuraciones de aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritas en este documento, particularmente el filtro óptico 106, el filtro de ozono 119 y el sistema de refrigeración del aparato 100. De esta manera, la compilación y las configuraciones de componentes representados en la Figura 4 no son necesariamente mutuamente inclusivas.
Además, cabe señalar que el aparato 100 puede incluir componentes adicionales (es decir, componentes distintos a lo que se representa en la Figura 4). Por ejemplo, en algunas realizaciones, el aparato 100 puede incluir una barrera intermedia ópticamente transparente situada entre la lámpara de descarga 104 y el filtro óptico 106 y separada de ellos. Un material ejemplar para la barrera intermedia puede ser el cuarzo, pero su composición no está limitada a ello. La barrera intermedia puede ser una pared de una envuelta que encierra a la lámpara de descarga 104 y, por lo tanto, puede estar dispuesta verticalmente entre el ventilador 108 y el filtro de ozono 119 y parte del sistema de refrigeración para el aparato 100. En estos casos, el filtro óptico 106 rodea a la barrera intermedia como una pieza de vidrio distinta separada de la barrera intermedia y está fijado a la base 110, al ventilador 108 y/o al reflector 118. La incorporación de una barrera intermedia entre la lámpara de descarga 104 y el filtro óptico 106 puede ser ventajosa cuando sea deseable tener la capacidad de colocar el filtro óptico 106 alineado y desalineado con respecto a la lámpara de descarga 104 o cuando sea deseable que el filtro óptico 106 se mueva independientemente de la lámpara de descarga 104 durante el funcionamiento del aparato. En particular, una barrera intermedia puede asumir el papel de ser parte de una envuelta para la lámpara de descarga 104, permitiendo el movimiento del filtro óptico 106 sin sacrificar un sistema de refrigeración para la lámpara de descarga 104.
Como se describe con mayor detalle más adelante, en algunas realizaciones puede ser ventajoso mover un filtro óptico de los aparatos descritos en este documento alrededor de un eje central (p. ej., girar o hacer oscilar) durante el funcionamiento de un aparato. Sin embargo, generalmente no es deseable mover una lámpara de descarga de la misma manera debido a preocupaciones de daños a la lámpara de descarga. Por tanto, en algunas realizaciones, el filtro óptico 106 puede estar fijado a la base 110 o al ventilador 108, pero puede estar separado del reflector 118 o viceversa. En estos casos, el aparato 100 puede incluir uno o más componentes adicionales acoplados al filtro óptico
106 que está configurado para bloquear la luz, particularmente la luz visible, en el espacio entre el filtro óptico 106 y la base 110, el ventilador 108 o el reflector 118. Componentes ejemplares que pueden ser particularmente adecuados para esta función pueden ser una densa colección de cerdas.
En cualquier caso, aunque la cantidad y el caudal del gas de refrigeración descargado de un aparato pueden variar mucho y pueden depender de manera general de las especificaciones de diseño del aparato, en algunas realizaciones la cantidad el caudal del gas pueden ser suficientes para activar los sistemas de rociadores en una habitación, particularmente cuando el conducto de salida de un sistema de refrigeración se dirige hacia el techo como se descubrió durante el desarrollo de los aparatos descritos en este documento. De esta manera, en algunos casos, el aparato 100 puede incluir un componente de tapa espaciado por encima del conjunto de lámpara de descarga para permitir la descarga de aire hacia el lateral del aparato en lugar de por encima del aparato. En la Figura 5 se muestra una configuración ejemplar de un componente de tapa y se describe con mayor detalle más adelante. Una solución alternativa para evitar que los sistemas de rociadores sean activados por el escape de un sistema de refrigeración es reducir el caudal de gas a través del conjunto de la lámpara si hacerlo no provoca que la lámpara de descarga esté por encima de su temperatura máxima de funcionamiento sugerida. Por el contrario, reducir el caudal de gas puede no ser deseable en algunos casos (es decir, incluso si no provoca que la lámpara de descarga supere su temperatura máxima de funcionamiento) ya que operar las lámparas de descarga a temperaturas más frías generalmente ofrece una vida más larga para la lámpara y teóricamente genera más luz ultravioleta.
La Figura 5 ilustra una variación 115 al aparato 100 que tiene el componente de tapa 117 situado por encima del conjunto de descarga de la lámpara del aparato y, más específicamente, por encima de una salida del sistema de refrigeración dentro del conjunto de descarga de la lámpara de tal manera que los gases de escape del mismo se pueden dirigir hacia los lados en lugar de por encima del aparato. Como se muestra en la Figura 5, el componente de tapa 117 puede ser abovedado para impedir que se coloquen objetos sobre él. Tal configuración de bóveda no está restringida a realizaciones en las que un aparato incluye un componente de tapa por encima de un conjunto de lámpara de descarga. En particular, la parte superior de un conjunto de lámpara de descarga puede ser abovedada en algunos casos para impedir que se coloquen objetos sobre ella. Además, la inclusión del componente de tapa 117 no se incluye mutuamente en las realizaciones en las que el filtro de ozono 119 comprende toda la parte superior del conjunto de lámpara de descarga como se muestra en la Figura 5. En particular, cualquiera de los aparatos descritos en este documento puede incluir un componente separado de una salida de su sistema de refrigeración para dirigir los gases de escape del mismo.
Como se muestra en la Figura 4, el aparato 100 puede incluir, en algunas realizaciones, actuadores lineales 116 acoplados a la base 114. En general, los actuadores lineales 116 se pueden utilizar para mover el conjunto de la lámpara de descarga y el reflector 118 adjunto introduciéndolo y sacándolo de la estructura de soporte 102. Una configuración de este tipo puede ser ventajosa para proteger el conjunto de lámpara de descarga y el reflector adjunto de daños mientras no se está utilizando el aparato 100 y, particularmente, durante el transporte. En otras realizaciones, se pueden utilizar actuadores lineales 116 para mover el conjunto de lámpara de descarga y el reflector adjunto mientras el aparato 100 está en funcionamiento y, en algunos casos, mientras la lámpara de descarga 104 está emitiendo luz. En particular, en algunas realizaciones, puede ser ventajoso mover el conjunto de lámpara de descarga y el reflector adjunto mientras el aparato 100 está en funcionamiento para ayudar en la distribución de la luz ultravioleta dentro de una habitación en la que está situado el aparato. Se pueden utilizar otras formas de efectuar el movimiento del conjunto de lámpara de descarga y del reflector adjunto y, por tanto, los aparatos considerados en este documento no están necesariamente limitados a los actuadores lineales 116 para lograr tal objetivo. Por ejemplo, el aparato 100 puede tener de forma alternativa carriles fijos a lo largo de los cuales se pueden mover el conjunto de lámpara de descarga y el reflector adjunto.
Dado que el aparato 100 está configurado para extender la lámpara de descarga 104 más allá de una superficie exterior de la estructura de soporte 102, el filtro óptico 106 está configurado para rodear a la lámpara de descarga 104 y, por lo tanto, puede ser de forma cilíndrica en algunos casos, como se muestra en la Figura 4. Una configuración de este tipo del filtro óptico 106 puede incluir un vidrio de filtro óptico circular recto conformado cilíndricamente o puede incluir una película que tenga las características ópticas deseadas dispuesta sobre un sustrato cilíndrico circular recto ópticamente transparente, tal como cuarzo, por ejemplo. También pueden ser posibles otras configuraciones de filtros ópticos que rodean a la lámpara de descarga 104, como se describe con mayor detalle más adelante con referencia a las Figuras 6 y 7. En otros casos adicionales, el filtro óptico 106 se puede omitir del aparato 100. En particular, como se indicó anteriormente, aunque la inclusión de un filtro óptico puede ser beneficiosa en algunos de los aparatos descritos aquí, no es necesariamente un requisito.
Una ventaja de tener el aparato 100 configurado para extender la lámpara de descarga 104 más allá de una superficie exterior de la estructura de soporte 102 es que la luz ultravioleta emitida por la lámpara de descarga 104 y, si es aplicable, que atraviesa el filtro óptico 106 circunda a una superficie exterior del aparato. En particular, la extensión de la lámpara de descarga 104 más allá de una superficie exterior de la estructura de soporte 102 provoca de forma innata que la luz ultravioleta emitida por la lámpara de descarga 104 y, si es aplicable, que pasa a través del filtro óptico 106 para circundar a la carcasa de la lámpara, que comprende una superficie exterior del aparato. Dependiendo de la altura de la estructura de soporte 102 así como de la altura del conjunto de lámpara de descarga, la extensión de la lámpara de descarga 104 más allá de una superficie exterior de la estructura de soporte 102 puede hacer que la luz ultravioleta emitida por la lámpara de descarga 104 circunde también a la estructura de soporte 102. También
además, la extensión de la lámpara de descarga 104 más allá de una superficie exterior de la estructura de soporte 102 puede, en algunas realizaciones, hacer que la luz ultravioleta se propague a una región que está a una distancia de entre aproximadamente 2 pies y aproximadamente 4 pies de un suelo en el que está dispuesto el aparato 100, que, como se describió anteriormente, puede considerarse una zona de alto contacto en una habitación que necesita una desinfección particularmente eficaz. En otros casos adicionales, aunque la suspensión de de la lámpara de descarga 104 por encima de la estructura de soporte 102 puede ser beneficioso para distribuir la luz alrededor del aparato 100, la colocación de la lámpara de descarga 104 no está necesariamente limitada a ello. En particular, la lámpara 104 de descarga se puede colocar de forma alternativa sobre la estructura 102 de soporte o se puede disponer parcialmente con la estructura 102 de soporte.
Se incluye un sistema reflector como el mostrado en el aparato 100 de la Figura 4. Como se señaló anteriormente, un sistema reflector del aparato 100 puede incluir un reflector 118 fijado al filtro de ozono 119 en la parte superior del filtro óptico 106. Aunque una configuración de este tipo puede ser ventajosa para mover el reflector 118 con el conjunto de lámpara de descarga (es decir, en una dirección vertical entrando y saliendo de la estructura de soporte 102), la configuración del aparato no está limitada a ello. En particular, de forma alternativa, el reflector 118 puede estar separado del conjunto de lámpara de descarga en el aparato 100. Esta configuración puede ser ventajosa en realizaciones en las que es deseable mover el reflector independientemente del conjunto de lámpara de descarga, por ejemplo para optimizar una redirección de la luz ultravioleta a un área específica. Otras configuraciones alternativas para el aparato 100 incluyen que el reflector 118 y el filtro de ozono 119 tengan el mismo diámetro o un diámetro similar y que estén dispuestos verticalmente unos con respecto a otros como se muestra en la Figura 5. En particular, la Figura 5 ilustra una variación 115 al aparato 100 en la que el filtro de ozono 119 comprende una parte superior del conjunto de lámpara de descarga comprendiendo el reflector 118 la parte inferior del conjunto. Una configuración de este tipo puede permitir ventajosamente un mayor flujo de aire a través de la carcasa de la lámpara y, por tanto, puede proporcionar un sistema de refrigeración más eficiente. En otras realizaciones adicionales, el filtro de ozono 119 se puede omitir del aparato 100 y sustituirse por un filtro de aire y/o un filtro óptico.
En la Figura 4, que es un ejemplo que no forma parte de la invención reivindicada, se muestra que el reflector 118 es circular. De acuerdo con la invención, el reflector es específicamente cónico. En algunas realizaciones, el reflector 118 puede incluir orificios de tal manera que algo de la luz ultravioleta se pueda propagar por encima del aparato 100. En cualquier caso, el aparato 100 puede incluir, en algunas realizaciones, uno o más reflectores adicionales para redirigir la luz ultravioleta que se propaga desde la lámpara de descarga 104 y/o desde el reflector 118. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el aparato 100 puede incluir un reflector dispuesto alrededor de la base del conjunto de lámpara de descarga. En algunos casos, el reflector adicional puede estar unido al conjunto de la lámpara de descarga de manera que se mueva con él. En otras realizaciones, el reflector adicional puede estar fijado a la superficie superior de la estructura de soporte 102 y el conjunto de lámpara de descarga puede moverse a través de él. Al igual que ocurre con la forma del reflector 118, el reflector adicional puede, en algunos casos, ser circular e incluso cónico, pero se pueden considerar otras formas. Con independencia de la configuración del reflector 118 o incluso de su inclusión dentro del aparato 100, la base sobre la que está soportada la lámpara de descarga 104 (p. ej., la parte superior del ventilador 108) puede incluir un reflector.
Como se indicó anteriormente, se pueden considerar otras configuraciones de filtros ópticos que rodean a la lámpara de descarga 104 para los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento y estas otras configuraciones se muestran en las Figuras 6 y 7. Cabe señalar que las variaciones de los aparatos ilustrados en las Figuras 6 y 7 se utilizan para hacer hincapié en diferentes configuraciones de filtros ópticos que se pueden considerar para los aparatos descritos en este documento. Aunque no se muestran, las variaciones de los aparatos ilustrados en las Figuras 6 y 7 pueden incluir cualquiera de los componentes mostrados y descritos en las Figuras 1 -5. Por ejemplo, las variaciones pueden incluir cualquier componente del conjunto de lámpara descrito con referencia a la Figura 4 así como el reflector 118. Además, el tamaño del filtro de ozono 119 en las Figuras 6 y 7 se puede modificar con respecto a su representación y/o el filtro de ozono 119 se puede omitir de las configuraciones de las Figuras 6 y 7, dependiendo de las especificaciones de diseño de un aparato.
La Figura 6 ilustra una variación 120 al aparato 100 que tiene un filtro óptico de facetas múltiples 122 que rodea a la lámpara de descarga 104. La Figura 6 ilustra el filtro óptico de facetas múltiples 122 situado sobre la estructura de soporte 102, pero dicha disposición es ejemplar. De forma alternativa el filtro óptico de facetas múltiples 122 puede estar suspendido por encima de la estructura 102 de soporte como se muestra y representa para el filtro óptico 106 en la Figura 4. En otras realizaciones adicionales, el filtro óptico de facetas múltiples 122 y la bombilla de descarga 104 que lo acompaña pueden estar dispuestos parcialmente dentro de la estructura de soporte 102. En cualquier caso, un filtro óptico de facetas múltiples generalmente incluye múltiples paneles de filtro óptico fusionados unos con otros. Aunque se muestra el filtro óptico de facetas múltiples 122 incluyendo seis paneles, no está limitado a ello. En particular, los filtros ópticos de facetas múltiples considerados para los aparatos descritos en este documento pueden incluir cualquier pluralidad de paneles de filtro óptico. Además, los paneles de filtro óptico pueden estar hechos de material de vidrio de filtro óptico o pueden estar hechos de sustratos ópticamente transparentes, como por ejemplo el cuarzo, disponiéndose sobre ellos películas con las características ópticas deseadas. En cualquier caso, los paneles de filtro óptico pueden incluir, en algunas realizaciones, tiras estrechas de un material diferente (como por ejemplo metal o plástico) para soporte estructural. En algunos casos, una o más de las tiras de soporte estrechas pueden incluir parcial o totalmente un material reflectante para ayudar en la redirección de la luz emitida por la lámpara de descarga alrededor de la cual están situadas dichas tiras.
En algunas realizaciones, un filtro óptico de facetas múltiples puede ser más barato que un filtro óptico cilindrico circular recto, particularmente para realizaciones en las que el filtro óptico está hecho de un material de vidrio de filtro óptico. Sin embargo, una desventaja de emplear un filtro óptico de facetas múltiples puede ser que la luz ultravioleta se puede bloquear en las zonas en que las placas están fusionadas y/o en las zonas en que están dispuestas las tiras de soporte y, por lo tanto, las áreas de una habitación en la que está situado el aparato pueden no ser desinfectadas adecuadamente. Una forma de superar esta deficiencia es mover el filtro óptico de facetas múltiples durante el funcionamiento del aparato. En particular, el filtro óptico de facetas múltiples se puede mover alrededor de un eje central de tal manera que la luz ultravioleta propagada a una región que circunda al aparato 100 durante el funcionamiento del aparato pueda ocupar en conjunto la totalidad de la región circundante. El filtro óptico de facetas múltiples se puede hacer girar una revolución completa o más durante el funcionamiento del aparato o se puede hacer girar menos de una revolución durante el funcionamiento de un aparato. En algunas realizaciones, el filtro óptico de facetas múltiples se puede mover una fracción de una revolución, donde la fracción corresponde al número de paneles ópticos que comprende el filtro óptico de facetas múltiples. Por ejemplo, en realizaciones en las que el filtro óptico de facetas múltiples incluye seis paneles ópticos, el filtro óptico de facetas múltiples se puede mover 1/6 de una revolución.
En cualquier caso, algunos de los aparatos descritos en este documento pueden incluir unos medios para mover un filtro óptico alrededor de un eje central. Dichos medios pueden incluir cualquier mecanismo conocido en la técnica para mover un objeto y, en realizaciones adicionales, también pueden incluir instrucciones de programa que son ejecutables por la CPU 32 de tal manera que la elección del momento para mover el filtro óptico alrededor de un eje central se pueda automatizar. Como se señaló anteriormente, aunque puede ser ventajoso en algunas realizaciones mover un filtro óptico de los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento alrededor de un eje central durante el funcionamiento de un aparato, generalmente no es deseable mover una lámpara de descarga de la misma manera debido a la preocupación por poder dañar la lámpara de descarga. De esta manera, en algunas realizaciones, la variación 120 puede incluir una barrera intermedia entre la lámpara de descarga 104 y el filtro óptico de facetas múltiples 122. Como se describió anteriormente, la barrera intermedia puede ser parte de una envuelta alrededor de la lámpara de descarga 104. Además, el filtro óptico de facetas múltiples 122 puede estar configurado para moverse independientemente de la barrera intermedia.
En otras realizaciones adicionales, el filtro óptico de facetas múltiples 122 puede no estar configurado para moverse alrededor de un eje central durante el funcionamiento de un aparato. En particular, se teoriza que la luz propagada desde paneles de filtro óptico vecinos del filtro óptico de facetas múltiples 122 puede converger en algún punto y, por tanto, la luz ultravioleta puede circundar a una superficie exterior del aparato 100 sin mover el filtro óptico de facetas múltiples 122 alrededor de un eje central durante el funcionamiento del aparato 100. En otras realizaciones adicionales, la lámpara de descarga 104 puede incluir una configuración que contrarresta el bloqueo potencial procedente de las áreas fusionadas de los paneles de filtro óptico y/o de las tiras de soporte dispuestas en el filtro óptico de facetas múltiples 122. Por ejemplo, la lámpara de descarga 104 puede incluir una bombilla en forma de U que tenga una separación entre las "barras" de la U que sea mayor que la anchura de las áreas fusionadas y/o de las tiras de soporte. En cualquiera de estos casos, se puede hacer referencia al aparato 100 diciendo que está configurado de tal manera que al menos parte de la luz ultravioleta emitida por la lámpara de descarga 104 y que se hace pasar a través del filtro óptico de facetas múltiples 122 circunda a una superficie exterior del aparato. De forma alternativa, se puede determinar que los huecos de cobertura en los que incurren las áreas fusionadas de los paneles de filtro óptico y/o donde están dispuestas las tiras de soporte en el filtro óptico de facetas múltiples 122 pueden no ser significativos y, por lo tanto, que el movimiento del filtro óptico de facetas múltiples 122 puede no ser necesario.
La Figura 7 ilustra otra configuración adicional de un filtro óptico que se puede utilizar dentro de los aparatos considerados en este documento. En particular, la Figura 7 ilustra una variación 124 al aparato 100 que tiene un conjunto de filtro óptico 126 y un reflector 128 que rodean a la lámpara de descarga 104. Como se muestra en la Figura 7, el filtro óptico 126 y el reflector 128 pueden, en algunas realizaciones, ser de un tamaño aproximadamente igual a lo largo de las paredes laterales cilíndricas del conjunto. Sin embargo, son posibles otras configuraciones, incluidas aquellas en las que el filtro óptico 126 es mayor que la parte del reflector 128 a lo largo de las paredes laterales del conjunto y aquellas en las que el filtro óptico 126 es más pequeño que la parte del reflector 128 a lo largo de las paredes laterales del conjunto. De esta manera, una descripción más general de un conjunto de filtro óptico /reflector que se puede considerar para los aparatos descritos en este documento puede ser un conjunto que incluye un filtro óptico y un reflector opuesto al filtro óptico o viceversa.
Como se muestra en la Figura 7, el reflector 128 puede comprender además, en algunos casos, una parte superior del conjunto. Sin embargo, se pueden considerar otras configuraciones para la parte superior del conjunto, incluido que el filtro óptico 126 comprenda de forma alternativa la parte superior del conjunto o tener una combinación de reflector 128 y filtro óptico 126 que comprenda la parte superior del conjunto. Se observa además que la forma del conjunto de filtro óptico/reflector no está restringida a ser un cilindro circular recto como se muestra en la Figura 7. Más bien, uno o más del reflector 128 y el filtro 126 óptico pueden incluir múltiples paneles y, por lo tanto, en algunos casos el conjunto puede tener forma de cilindro poligonal. Además, o de forma alternativa, la parte superior del conjunto puede estar inclinada o, más generalmente, puede tener una variación en altura. Esta configuración puede ser particularmente ventajosa cuando al menos una parte de la parte superior incluye un reflector 128 de tal manera que la luz ultravioleta pueda ser redirigida hacia abajo hacia una región deseable dentro de una habitación. Además, o de forma alternativa, una configuración de este tipo puede ser ventajosa para evitar que los gases de escape procedentes de un sistema de refrigeración del aparato sean dirigidos directamente hacia un techo de la habitación en la que está
situado el aparato.
En cualquier caso, el conjunto de filtro óptico/reflector de la Figura 7 puede ser efectivo para apuntar a un área específica dentro de una habitación que sea adyacente al aparato, como por ejemplo un área que tenga una gran concentración de objetos. En algunas realizaciones, el conjunto de filtro óptico/reflector puede estar configurado para moverse. Por ejemplo, en algunos casos, el conjunto de filtro óptico/reflector puede estar configurado para oscilar. Una configuración de este tipo puede ser ventajosa cuando un área objetivo dada es mayor que la extensión a la que puede emitir luz ultravioleta de manera efectiva el conjunto de filtro óptico/reflector cuando está estacionario. En otras realizaciones, el conjunto de filtro óptico/reflector puede estar configurado para girar. En cualquier caso, el movimiento del conjunto de filtro óptico/reflector puede basarse, en algunas realizaciones, en las características de una habitación en la que está situado el aparato 100. Por ejemplo, si un número relativamente grande de objetos dentro de una habitación se encuentra en el mismo área general, puede ser beneficioso situar el conjunto de filtro óptico/reflector para dirigir la luz hacia esa área específica en comparación con otras áreas de la habitación.
De manera similar al aparato 20 descrito con referencia a las Figuras 1 y 2a-2c, el aparato 100 puede incluir o puede estar configurado para acceder a una base de datos que enumera características de una o más habitaciones y/o el aparato 100 puede incluir un sistema 70 para recopilar y/o generar datos relacionados con las características de una habitación. Para generar, recopilar y/o analizar características de una habitación se puede utilizar cualquier sistema conocido en la técnica. Ejemplos incluyen dosímetros, sensores espaciales y/o sistemas de reconocimiento de fotografías. En algunos casos, el aparato 100 puede incluir además la CPU 32 para recuperar datos, determinar una posición del conjunto de filtro óptico/reflector en base a los datos, y transmitir la posición determinada a la interfaz de usuario 34 y/o enviar una orden de acuerdo con la posición determinada a unos medios dentro del aparato 100 para mover automáticamente el conjunto de filtro óptico/reflector.
Además de o como alternativa a los rasgos descritos anteriormente, los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento pueden incluir, en algunas realizaciones, múltiples lámparas de descarga. Estos aparatos pueden incluir filtros ópticos y/o sistemas de reflexión para cada lámpara de descarga de acuerdo con las descripciones de tales rasgos proporcionadas anteriormente. En algunas realizaciones, un aparato puede incluir una lámpara de descarga con un filtro óptico configurado para atenuar una cantidad mayoritaria de la luz visible emitida por la misma e incluir además una lámpara de descarga sin un filtro óptico situado cerca de ella. Una configuración de este tipo puede ser ventajosa para alternar el uso de las lámparas de descarga dependiendo de si se desea o no atenuar la luz visible durante el funcionamiento del aparato. En algunos casos, algunas de las múltiples lámparas de descarga o todas ellas pueden ser operadas por el mismo circuito de alimentación y/o por el mismo circuito de disparo. En otras realizaciones, un aparato puede incluir un circuito de alimentación distinto y/o un circuito de disparo distinto para cada lámpara de descarga. En cualquier caso, se contempla en este documento que múltiples aparatos, cada uno de los cuales tiene una o más lámparas de descarga, puedan estar configurados para trabajar en comunicación unos con otros (es decir, formar un sistema) para desinfectar una habitación. La Figura 8 ilustra un sistema 130 ejemplar que incluye múltiples aparatos 132 y 142 de lámpara de descarga ultravioleta, que incluyen respectivamente conjuntos de lámpara de descarga 134 y 144 y sensores 136 y 146. La línea de puntos entre los aparatos 132 y 142 indica que las unidades pueden estar configuradas para comunicarse unas con otras y/o pueden estar conectadas a través de una unidad central de procesamiento.
En cualquier caso, un aparato que tenga múltiples lámparas de descarga o un sistema que tenga múltiples aparatos de lámpara de descarga puede estar configurado para operar las lámparas de descarga al mismo tiempo, en sucesión o en distintas operaciones del aparato/sistema. Operar varias lámparas de descarga al mismo tiempo puede reducir ventajosamente el tiempo necesario para tratar un área. Para minimizar aún más el tiempo necesario para tratar un área evitando al mismo tiempo "sobredosificar" un área con demasiada luz UV, un aparato/sistema puede estar configurado para modificar los parámetros de funcionamiento del aparato/sistema, tales como la intensidad o la frecuencia de pulsos de cada lámpara, en base a las características de la habitación en la que está situado el aparato/sistema o en base a la luz ultravioleta reflejada por un objeto objetivo. Esto puede involucrar a una base de datos o a uno o más sensores, y algunas veces a un sensor para cada unidad de lámpara de descarga, para determinar las características de una habitación o la cantidad o intensidad de la luz ultravioleta reflejada por un objeto objetivo. En algunos casos, un aparato/sistema puede incluir sensores ultrasónicos, infrarrojos u otros sensores para mapear una habitación en la que está situado el aparato/sistema y, en algunas realizaciones, puede estar configurado para mapear una habitación en relación con cada unidad de lámpara de descarga. Esta adaptación de mapeo también podría incluirse en un aparato que incluya una única lámpara de descarga que no forma parte necesariamente de un sistema de múltiples aparatos.
En cualquier caso, una CPU de un aparato/sistema puede estar configurada para analizar los uno o más mapas y determinar la dosis de luz ultravioleta necesaria para alcanzar una dosis mínima en todas las superficies objetivo. Además, una CPU de un aparato/sistema de lámparas múltiples puede estar configurada para asignar energía a cada unidad de lámpara de descarga para optimizar el tiempo total de tratamiento para una habitación. Lo anterior también se podría lograr utilizando realimentación procedente de sensores utilizados para medir la luz ultravioleta reflejada. La información procedente de todos los sensores (p. ej., luz ultravioleta emitida, tamaño/forma de la habitación, y posición de todas las unidades de bombilla) se podría introducir en una ecuación o algoritmo que determinara un tiempo total de funcionamiento para cada unidad de bombilla. Esto permitiría desviar energía a las unidades para optimizar la velocidad de descontaminación en un área. Por ejemplo, en una configuración del sistema, se pueden utilizar dos
unidades para tratar diferentes secciones de un área o incluso diferentes habitaciones. Cuando los sensores detectan que una de las secciones ha recibido la dosis de luz ultravioleta requerida, la unidad correspondiente se podría apagar. La unidad restante podría, en algunas realizaciones, recibir la energía desviada y ser capaz de pulsar a una frecuencia más alta si se desea. El sistema sensor podría ser lo suficientemente sofisticado para detectar si había o no un espacio común entre las diferentes secciones y designar además la segunda unidad para tratar el espacio común y, por lo tanto, excluir ese área de los cálculos de dosis para la primera unidad. Además, se podría optimizar el tiempo de funcionamiento modificando la direccionalidad de la luz ultravioleta emitida para cada unidad de bombilla mediante cambios en la altura y/u orientación del reflector.
En algunas realizaciones, se podría crear un aparato o sistema que se moviera dentro de una habitación para proporcionar múltiples focos para la dispersión de la luz ultravioleta. En tales casos, la información obtenida mediante sensorización de la habitación (por medio de sensores ultrasónicos o infrarrojos o luz ultravioleta reflejada) se podría utilizar para guiar a un aparato/sistema en movimiento a través de una habitación. Un aparato/sistema se podría mover utilizando ruedas motorizadas y podría tener sensores para maniobrar alrededor de obstáculos. Un aparato/sistema podría "aprenderse" una habitación por medio de detección en tiempo real a medida que se moviera, mapeando la dosis recibida en cada superficie a medida que se moviera. Un aparato/sistema también podría ser empujado manualmente a través de una habitación por un usuario mientras el aparato/sistema mapea la habitación y a continuación una CPU del aparato/sistema podría analizar el mapa y determinar la dosis correcta en cada posición para el funcionamiento del aparato/sistema. El mapa y los requisitos de dosis se podrían utilizar para modificar la velocidad a la que pasaría el aparato/sistema móvil por diferentes superficies.
Como ejemplos antecedentes que no son realizaciones de la invención reivindicada, en las Figuras 9-11, se proporcionan sistemas para controlar el funcionamiento de dispositivos germicidas y, más específicamente, sistemas que determinan parámetros de funcionamiento y programas de desinfección para dispositivos germicidas. En particular, la Figura 9 representa un sistema que incluye una o más fuentes de desinfección y un subsistema de procesamiento que tiene instrucciones de programa ejecutables por un procesador para determinar parámetros de funcionamiento y programas de desinfección para las una o más fuentes de desinfección. Además, la Figura 10 representa un diagrama de flujo que describe a grandes rasgos un método para el que pueden estar configuradas las instrucciones de programa ejecutables por procesador del sistema representado en la Figura 9. Además, la Figura 11 representa un diagrama de flujo que describe a grandes rasgos otro método que las instrucciones de programa ejecutables por un procesador del sistema representado en la Figura 9 pueden estar configuradas para realizar. En general, los sistemas y procesos descritos con referencia a las Figuras 9-11 pueden ser aplicables a cualquier sistema, incluida una fuente de desinfección. El término "fuente de desinfección" tal como se utiliza en este documento se refiere a una colección de uno o más componentes utilizados para generar y dispersar un agente germicida y, si es aplicable, incluye a cualquier componente adicional utilizado para efectuar la generación o dispersión del agente germicida. En algunas realizaciones, un dispositivo o un aparato puede incluir un único conjunto de componentes para generar un germicida. En tales casos, a los componentes asociados con la generación del germicida se les puede denominar fuente de desinfección o, de forma alternativa, al dispositivo o aparato en su conjunto se le puede denominar fuente de desinfección. En otras realizaciones, un dispositivo o aparato puede incluir múltiples fuentes de desinfección (es decir, múltiples conjuntos de componentes para generar múltiples fuentes de uno o más germicidas).
En cualquier caso, el término "germicida" tal como se utiliza en este documento se refiere a un agente para desactivar o matar microorganismos, particularmente microorganismos portadores de enfermedades y/o productores de enfermedades (también conocidos como gérmenes). El término "matar", tal como se utiliza en este documento, significa provocar la muerte de un organismo. En cambio, el término "desactivar", tal como se utiliza en este documento, significa hacer que un organismo sea incapaz de reproducirse sin matarlo. De esta manera, un germicida que está configurado para desactivar un microorganismo se refiere a un agente que hace que un microorganismo sea incapaz de reproducirse, pero deja al organismo vivo. En general, las una o más fuentes de desinfección consideradas para los sistemas y procesos descritos en las Figuras 9-11 pueden estar configuradas para generar un germicida en forma de líquido, vapor, gas, plasma, luz ultravioleta, y/o luz de espectro estrecho de alta intensidad (HINS). De esta manera, las una o más fuentes de desinfección consideradas o los sistemas y procesos descritos en las Figuras 9-11 pueden incluir, pero no están limitados necesariamente a, los aparatos de lámpara de descarga descritos anteriormente con referencia a las Figuras 1-8. Ejemplos de fuentes de desinfección que pueden estar configuradas para dispersar germicidas líquidos, en forma de vapor, gaseosos o en forma de plasma incluyen, pero no están limitados necesariamente a, pulverizadores de líquido, nebulizadores, sopletes de plasma y sistemas de nebulización que incluyen sistemas de nebulización húmeda y seca. Tal como se utiliza en este documento, el término "niebla" se refiere a una suspensión de glóbulos diminutos de un líquido en un gas. Para su uso en este documento, una niebla germicida se clasifica como germicida líquido.
En algunas realizaciones, un germicida líquido, en forma de vapor, gaseoso o en forma de plasma puede impartir su funcionalidad de desactivar o matar por la manera en que se utiliza. Por ejemplo, el agua hirviendo, el vapor y el aire caliente son a menudo agentes esterilizantes efectivos debido a la temperatura a la que se emplean. Además, la efectividad germicida de algunos germicidas en forma de plasma se debe principalmente a la presencia y actividad de las partículas cargadas que constituyen el plasma más que a la composición molecular de las partículas cargadas. Tal como se utiliza en este documento, la frase "configurado molecularmente" se refiere a la composición elemental de una sustancia (es decir, el número y tipo de átomos que constituyen una sustancia) para impartir la función indicada después de la frase. En algunos casos, la funcionalidad de un germicida líquido, en forma de vapor, gaseoso o en
forma de plasma para desactivar y/o matar un microorganismo se puede atribuir a los elementos que constituyen el germicida y, por lo tanto, se puede hacer referencia a dichos germicidas diciendo que están configurados molecularmente para desactivar y/o o matar microorganismos.
Un ejemplo de un germicida gaseoso que está configurado molecularmente para matar microorganismos es el ozono. Ejemplos de germicidas en forma de plasma que están configurados molecularmente para desactivar o matar microorganismos son aquellos que emplean o generan especies de oxígeno reactivo. Ejemplos de germicidas líquidos y en forma de vapor que están configurados molecularmente para desactivar o matar microorganismos incluyen disoluciones de desinfección líquidas y en forma de vapor que tienen un agente de desinfección principal como, por ejemplo, pero no limitado a, lejía, peróxido de hidrógeno, cloro, alcohol, compuestos de amonio cuaternario u ozono. En cualquiera de estos casos, los germicidas líquidos y en forma de vapor pueden ser acuosos o no acuosos. Cabe señalar que las una o más fuentes de desinfección consideradas o los sistemas y procesos descritos en las Figuras 9-11 pueden incluir aquellos que están configurados para impartir funcionalidad de desactivar o matar por la manera en que se utiliza el germicida, así como por una configuración molecular del germicida.
Yendo a la Figura 9, se muestra el sistema 150 que incluye las una o más fuentes de desinfección 160 y, opcionalmente, las una o más fuentes de desinfección 162 y 164. En particular, las líneas de puntos que bordean las una o más fuentes de desinfección 162 y 164 denotan que son rasgos opcionales del sistema 150. En general, el sistema 150 puede incluir cualquier número de fuentes de desinfección, incluyendo sólo una fuente de desinfección o cualquier pluralidad de fuentes de desinfección. Además, el sistema 150 puede incluir cualquier número de dispositivos o aparatos que incluyan una o más fuentes de desinfección. En particular, el sistema 150 puede, en algunos casos, incluir un único dispositivo o aparato de desinfección que tenga una o más fuentes de desinfección. En otras realizaciones, el sistema 150 puede incluir múltiples dispositivos o aparatos de desinfección, teniendo cada uno de ellos una o más fuentes de desinfección como se muestra en la Figura 9.
En cualquier caso, las una o más fuentes de desinfección dentro del sistema 150 pueden estar situadas de forma fija dentro de una habitación o pueden ser portátiles. En realizaciones en las que el sistema 150 incluye múltiples fuentes de desinfección, no todas las fuentes de desinfección pueden estar situadas de forma fija dentro de una habitación y las otras pueden ser portátiles. En otros casos adicionales en los que el sistema 150 incluye múltiples fuentes de desinfección, todas las fuentes de desinfección pueden estar situadas de forma fija dentro de una habitación o todas pueden ser portátiles. Además, como se indicó anteriormente, las una o más fuentes de desinfección consideradas para los sistemas y procesos descritos en las Figuras 9-11 pueden estar configuradas para generar un germicida en forma de líquido, vapor, gas, plasma, luz ultravioleta y/o luz de espectro estrecho de alta intensidad (HINS). Cabe señalar que en las realizaciones en las que el sistema 150 incluye múltiples fuentes de desinfección, las una o más fuentes de desinfección pueden ser cualquier combinación de fuentes configurada para generar un germicida en forma de líquido, vapor, gas, plasma, luz ultravioleta y/o luz de espectro estrecho de alta intensidad (HINS) o pueden incluir exclusivamente el mismo tipo de fuente de desinfección.
Como se expone con mayor detalle a continuación, los procesos descritos a grandes rasgos en las Figuras 10 y 11 para determinar parámetros de funcionamiento y programas de desinfección para una o más fuentes de desinfección 160 y, opcionalmente, para una o más fuentes de desinfección 162 y 164 se basan en características de una habitación en la que está situado el sistema 150. Por consiguiente, las una o más fuentes de desinfección del sistema 150, así como los uno o más dispositivos y los uno o más aparatos que comprenden las una o más fuentes de desinfección, pueden estar configurados particularmente para la desinfección de habitaciones. Más específicamente, las una o más fuentes de desinfección del sistema 150, así como los uno o más dispositivos y los uno o más aparatos que comprenden las una o más fuentes de desinfección, pueden estar configurados para distribuir un agente germicida de manera amplia, de tal manera que se pueda tratar una habitación. Tal como se utiliza en este documento, el término "desinfección de habitaciones" se refiere a la limpieza de un área delimitada que es adecuada para la ocupación por parte de seres humanos para desactivar, destruir o impedir el crecimiento de microorganismos portadores de enfermedades en el área. Cabe señalar que los dispositivos y aparatos de desinfección de habitaciones descritos en este documento, en particular los considerados para los sistemas y procesos descritos con referencia a las Figuras 9 11, pueden venir en una variedad de configuraciones, incluidas las de suelo, las de pared y las de techo.
Como se muestra además en la Figura 9, el sistema 150 incluye un subsistema de procesamiento 152 que tiene un procesador 156 e instrucciones de programa 154 que son ejecutables por el procesador 156. Como se describe con mayor detalle a continuación con referencia a las Figuras 10 y 11, las instrucciones de programa 154 pueden estar configuradas para determinar parámetros de funcionamiento y/o programas de desinfección para las fuentes de desinfección que comprenden el sistema 150 (p. ej., una o más fuentes de desinfección 160 y, si es aplicable, una o más fuentes de desinfección 162 y 164). El término "instrucciones de programa", tal como se utiliza en este documento, puede referirse generalmente a órdenes dentro de un programa que están configurados para realizar una función particular, como recibir una entrada, registrar recepciones de señales, determinar cuándo permitir y/o si permitir o no que un dispositivo inicie una operación, y enviar señales para iniciar y/o finalizar la operación de un dispositivo. Las instrucciones de programa se pueden implementar de cualquiera de diversas formas, incluidas técnicas basadas en procedimientos, técnicas basadas en componentes y/o técnicas orientadas a objetos, entre otras. Por ejemplo, las instrucciones del programa se pueden implementar utilizando controles ActiveX, objetos C++, JavaBeans, Microsoft Foundation Classes ("MFC"), u otras tecnologías o metodologías, según se desee. Las instrucciones de programa que implementan los procesos descritos en este documento se pueden transmitir a través de unos medios portadores,
como por ejemplo un hilo, un cable o un enlace de transmisión inalámbrico.
En algunas realizaciones, el subsistema de procesamiento 152 puede ser una única unidad de procesamiento que está conectada a cada una de las una o más fuentes de desinfección del sistema 150 y, por tanto, puede considerarse una unidad de procesamiento central, particularmente cuando el sistema 150 incluye múltiples fuentes de desinfección. En tales casos, el subsistema de procesamiento 152 puede, en algunas realizaciones, ser una entidad distinta a los uno o más dispositivos o a los uno o más aparatos que comprenden las una o más fuentes de desinfección del sistema 150 como se muestra en la Figura 9. En otros casos adicionales, el subsistema de procesamiento 152 puede estar dispuesto dentro de un dispositivo o aparato que comprende las una o más fuentes de desinfección del sistema 150. En otras realizaciones adicionales, el subsistema de procesamiento 152 puede incluir múltiples procesadores, dispuesto cada uno de ellos en un dispositivo o aparato diferente que comprende las una o más fuentes de desinfección del sistema 150. En tales casos, el subsistema de procesamiento 152 puede estar distribuido al menos parcialmente entre dispositivos o aparatos que comprenden las múltiples fuentes de desinfección. En algunas realizaciones, cada dispositivo o aparato que comprende una o más fuentes de desinfección del sistema 150 puede incluir un procesador e instrucciones de programa 154.
Yendo a la Figura 10, se proporciona un diagrama de flujo que describe a grandes rasgos procesos para determinar uno o más parámetros de funcionamiento para una o más fuentes de desinfección de un sistema germicida en base a características de una habitación en la que están situadas las una o más fuentes de desinfección. Como se muestra en el bloque 170 de la Figura 10, el método incluye recibir datos relacionados con las características de una habitación en la que están situadas una o más fuentes de desinfección. Este proceso puede incluir acceder a una base de datos que comprende los datos como se denota en el bloque 172 y/o recibir datos de uno o más sensores situados dentro de la habitación que generan los datos como se denota en el bloque 174. En el último caso, los uno o más sensores pueden, en algunas realizaciones, ser independiente de las una o más fuentes de desinfección y del subsistema de procesamiento del sistema germicida. En otros casos, uno o más de los sensores pueden estar dispuestos dentro de una o más de las fuentes de desinfección o dentro del subsistema de procesamiento del sistema germicida si éste es distinto de las una o más fuentes de desinfección.
En general, la frase "características de una habitación" tal como se utiliza en este documento se refiere a atributos físicos, así como a atributos no físicos de una habitación. Los atributos no físicos de una habitación incluyen, pero no están necesariamente limitados a, identificadores utilizados para hacer referencia a una habitación (p. ej., número de la habitación y/o nombre de la habitación) e información de ocupación relacionada con una habitación (p. ej., información de infección de un paciente que ocupó previamente la habitación o de un paciente que está programado que ocupe la habitación). Los atributos físicos de una habitación incluyen, pero no están necesariamente limitados a, el tamaño y/o las dimensiones de la habitación y/o el número, tamaño, distancias, ubicaciones, reflectancia y/o identificación o priorización de superficies y/u objetos situados dentro de la habitación. En algunos casos, un atributo físico de una habitación puede ser la identificación (es decir, la detección mediante el análisis de muestras) de uno o más organismos patológicos y, a veces, además, el número o la concentración de dichos uno o más organismos en la habitación, en una región particular de la habitación, o en una superficie particular de la habitación. La frase "parámetro de funcionamiento de una fuente de desinfección", tal como se utiliza en este documento, se refiere a cualquier parámetro que pueda afectar al funcionamiento de una fuente de desinfección, incluidos, pero no limitado a, el tiempo de ejecución de una fuente de desinfección, la posición de una fuente de desinfección, la orientación de los componentes que comprende una fuente de desinfección, parámetros de dosificación de germicida para la fuente de desinfección, y/o energía suministrada a una fuente de desinfección.
Como se muestra además en el bloque 180 de la Figura 10, el método incluye además determinar uno o más parámetros de funcionamiento individuales para las una o más fuentes de desinfección en base a los datos recibidos con relación a las características de la habitación. En general, existen varias maneras de llevar a cabo un proceso de este tipo. En particular, el proceso puede implicar, en algunas realizaciones, acceder a una base de datos que comprende una lista de atributos de la habitación y uno o más parámetros de funcionamiento predeterminados correspondientes para una o más fuentes de desinfección. Por ejemplo, un atributo no físico de una habitación, tal como un número de la habitación, un nombre de la habitación o información de ocupación relacionados con la habitación, se puede introducir en una interfaz de usuario de un sistema germicida y dicha entrada de datos puede iniciar el acceso a la base de datos mencionada anteriormente para determinar uno o más parámetros de funcionamiento para una o más fuentes de desinfección.
En particular, se puede introducir un identificador de habitación preasignado (como por ejemplo "103" o "Quirófano") en una interfaz de usuario (por ejemplo, mediante entrada por teclado o escaneando un código de barras) y uno o más parámetros de funcionamiento para una o más fuentes de desinfección situadas en dicha habitación se pueden determinar a partir de una base de datos que describa a grandes rasgos dicha información correlativa. Una realización de este tipo puede ser particularmente aplicable para un sistema germicida que incluye uno o más dispositivos de desinfección portátiles y que, por tanto, se utilizan dentro de una pluralidad de habitaciones diferentes. Otro ejemplo incluye introducir información de ocupación relacionada con una habitación (p. ej., información de infección de un paciente que anteriormente ocupaba la habitación o de un paciente que está programado que ocupe la habitación) en una interfaz de usuario. A partir de dicha información se pueden determinar uno o más parámetros de funcionamiento para una o más fuentes de desinfección. Una realización como esta puede ser particularmente aplicable cuando un paciente que ocupaba previamente una habitación fue diagnosticado y/o tratado por una infección de esporas
específica o cuando va a llegar un paciente que se sabe que tiene un sistema inmunológico bajo (como el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH)). En estos casos, el parámetro de funcionamiento determinado para las una o más fuentes de desinfección puede basarse en la afección del paciente.
En algunos casos, el proceso antes mencionado se puede ampliar teniendo en cuenta el número y/o el tipo de fuentes o dispositivos de desinfección situadas en la habitación. En particular, además de introducir un atributo no físico de una habitación, tal como un número de la habitación, un nombre de la habitación o información de ocupación relacionada con la habitación, en una interfaz de usuario, se puede introducir en la interfaz de usuario el número y/o tipo de fuentes de desinfección o dispositivos dispuestos en la habitación para determinar uno o más parámetros de funcionamiento de una o más fuentes de desinfección. En tales casos, la base de datos a la que se accede tras dicha introducción de datos puede incluir uno o más campos adicionales relacionados con números y/o tipos de fuentes de desinfección que pueden ser aplicables para cada atributo de habitación enumerado y un conjunto diferente correspondiente de uno o más parámetros de funcionamiento para cada fuente de desinfección. En algunos casos, se pueden seleccionar fuentes de desinfección particulares para su uso en base a las características de una habitación. Cabe señalar que las realizaciones mencionadas anteriormente no sólo son aplicables para sistemas germicidas que tienen exclusivamente uno o más dispositivos de desinfección portátiles, sino que también son aplicables para sistemas germicidas que tienen uno o más dispositivos de desinfección portátiles en combinación con fuentes de desinfección dispuestas fijamente dentro de una habitación. En la última de tales realizaciones, los parámetros de funcionamiento descritos en la base de datos pueden, en algunos casos, estar prefijados en base a posiciones conocidas de las fuentes de desinfección dispuestas de forma fija en una habitación.
Cabe señalar que acceder a una base de datos para determinar uno o más parámetros de funcionamiento de una o más fuentes de desinfección no está limitado a los atributos no físicos de una habitación (como por ejemplo un identificador de la habitación o información de ocupación para la habitación). En particular, una base de datos puede incluir de forma adicional o alternativa una lista de valores o rangos para uno o más atributos físicos (como el tamaño y/o las dimensiones de la habitación y/o el número, tamaño, distancias, ubicaciones, reflectancia y/o identificación o priorización de superficies y/u objetos situados dentro de la habitación) y los uno o más parámetros de funcionamiento predeterminados correspondientes para una o más fuentes de desinfección que pueden estar situadas en una habitación. Dicha realización también se puede ampliar teniendo en cuenta el número y/o el tipo de fuentes o dispositivos de desinfección situados en la habitación para determinar uno o más parámetros de funcionamiento de las una o más fuentes de desinfección.
En cualquier caso, los atributos físicos se pueden introducir por medio de una interfaz de usuario o se pueden obtener por medio de uno o más sensores dentro de una habitación. Un ejemplo de una realización que puede ser aplicable para el caso antes mencionado es cuando se obtiene un tamaño de habitación y una base de datos accesible incluye diferentes tiempos de ejecución, diferentes tasas de descarga de germicida y/o diferentes niveles de energía a suministrar a las fuentes de desinfección para diferentes tamaños de habitación o rangos de tamaño de habitación. En particular, las habitaciones relativamente grandes probablemente necesitarán una exposición al germicida más prolongada y/o más eficiente en comparación con las habitaciones más pequeñas y, por lo tanto, se contempla que sería ventajoso establecer tiempos de ejecución, tasas de descarga de germicida y/o niveles de energía a suministrar a las fuentes de desinfección en base a un tamaño de una habitación. Se pueden contemplar otras correlaciones de características de la habitación a parámetros de funcionamiento de las fuentes de desinfección para una base de datos y, por lo tanto, no se debe interpretar que el ejemplo mencionado anteriormente limita el alcance de la divulgación proporcionada en este documento.
Una manera alternativa para determinar uno o más parámetros de funcionamiento de una o más fuentes de desinfección en base a las características de una habitación es emplear un algoritmo que correlacione estas variables. En algunas realizaciones, el algoritmo puede basarse únicamente en las características físicas de una habitación para determinar uno o más parámetros de funcionamiento de una o más fuentes de desinfección. En otros casos, el algoritmo puede basarse en una combinación de características físicas y no físicas de una habitación para determinar uno o más parámetros de funcionamiento de una o más fuentes de desinfección. En cualquier realización, se pueden seleccionar fuentes de desinfección particulares para su uso en base a las características de una habitación, particularmente por medio del uso del algoritmo, además o de forma alternativa a la determinación de los parámetros de funcionamiento de una o más fuentes de desinfección. Al igual que ocurre con las realizaciones de base de datos indicadas anteriormente, el algoritmo puede, en algunas realizaciones, basarse en el número y/o el tipo de dispositivos de desinfección situados en la habitación además de en las características de la habitación. Aunque no está necesariamente limitado a ello, puede ser ventajoso emplear un proceso basado en algoritmos cuando múltiples características de la habitación afectan a la determinación de uno o más parámetros de funcionamiento para una o más fuentes de desinfección. Además, o de forma alternativa, puede ser ventajoso emplear un proceso basado en algoritmos cuando se quieren determinar múltiples parámetros de funcionamiento y/o cuando se quieren determinar parámetros de funcionamiento individuales para múltiples fuentes de desinfección. En particular, el alcance de las variables correlacionadas se vuelve más complejo a medida que intervienen más variables y, por lo tanto, un algoritmo puede ser más adecuado que una base de datos en estos casos.
En algunos casos, los datos característicos de la habitación recibidos en el bloque 170 de la Figura 10 se pueden utilizar para identificar ubicaciones, regiones, objetos y/o superficies dentro de la habitación como se denota en los bloques 176 y 178. En estos casos, el proceso de determinación de los parámetros de funcionamiento para una o más
fuentes de desinfección denotado en el bloque 180 puede basarse en las ubicaciones, regiones, objetos o superficies identificadas del bloque 176 o del bloque 178 (es decir, por medio de una base de datos o de un algoritmo). Como se indica en el bloque 176, los datos característicos de la habitación recibidos en el bloque 170 se pueden utilizar, en algunas realizaciones, para identificar ubicaciones, regiones, objetos y/o superficies dentro de la habitación y se pueden asignar clasificaciones de prioridad (por ejemplo, números o letras) a cada una de las ubicaciones, regiones, objetos y/o superficies identificadas de acuerdo con una asociación predefinida de clasificaciones de prioridad con las ubicaciones, regiones, objetos y/o superficies identificadas (por ejemplo, por medio de una base de datos o de un algoritmo). En algunos casos, las clasificaciones de prioridad para al menos algunas de las superficies pueden basarse en una cantidad de tiempo desde su última desinfección. Cabe señalar que la asignación de clasificaciones de prioridad en el bloque 176 es una manera de incorporar priorización a ubicaciones, regiones, objetos y/o superficies dentro de una habitación. De forma alternativa, las clasificaciones de prioridad se pueden preasignar a ubicaciones, regiones, objetos y/o superficies. En cualquier caso, las clasificaciones de prioridad pueden incluir cualquier tipo de caracteres para denotar una importancia jerárquica entre ubicaciones, regiones, objetos y superficies dentro de una habitación, incluidos, pero no limitados a, números, letras y palabras tales como "alto" y "bajo". "
Como se muestra en la Figura 10, los caracteres de prioridad asignados en el bloque 176 se pueden utilizar, en algunas realizaciones, para identificar ubicaciones, regiones, objetos y/o superficies objetivo dentro de una habitación, como se denota mediante las flechas entre los bloques 176 y 178. Se observa, sin embargo, que las líneas de puntos que bordean a los bloques 176 y 178 denotan que los procesos son opcionales. De esta manera, en algunas realizaciones, el bloque 176 se puede omitir del proceso y los datos característicos de la habitación recibidos en el bloque 170 se pueden utilizar directamente para identificar ubicaciones, regiones, objetos y/o superficies objetivo dentro de la habitación en el bloque 178 (por ejemplo, por medio de una base de datos o de un algoritmo). En otros casos, el bloque 178 se puede omitir y las ubicaciones, regiones, objetos y/o superficies identificados en el bloque 176 se pueden utilizar para determinar uno o más parámetros de funcionamiento individuales en el bloque 180. En otras realizaciones adicionales, ambos bloques 176 y 178 se pueden omitir del método y, por lo tanto, el proceso descrito a grandes rasgos en la Figura 10 puede, en algunos casos, continuar al bloque 180 directamente desde el bloque 170. Cabe señalar que en casos en los que se identifican ubicaciones, regiones, objetos y/o superficies objetivo dentro una habitación, el proceso del bloque 180 determina uno o más parámetros de funcionamiento para cada fuente de desinfección específicos para sus una o más ubicaciones, regiones, objetos y/o superficies objetivo.
El proceso de identificación de ubicaciones, regiones, objetos y/o superficies objetivo en el bloque 178 se puede implementar de diversas maneras y generalmente puede depender del tipo de sensor utilizado para analizar una habitación en busca de dichos objetivos. Por ejemplo, en algunos casos, los objetivos se pueden identificar mediante la detección de la distancia más lejana a cada fuente de desinfección (es decir, utilizando un sensor de distancia), es decir, la distancia más lejana a un objeto entre aparatos o la distancia más lejana a una fuente de desinfección si no se detecta ningún otro aparato en las proximidades. En otras realizaciones, los objetivos se pueden identificar mediante la detección de la distancia más corta a cada fuente de desinfección o mediante la detección de superficies a una distancia específica de cada fuente de desinfección. En casos alternativos, se puede utilizar un sensor para evaluar las dimensiones de objetos y/o superficies situados dentro de una habitación y, a partir de estos datos, el sensor y/o el subsistema de procesamiento del sistema germicida pueden determinar cuál es el objeto y/o la superficie (como por ejemplo una cama, una mesita de noche o un soporte portasueros en una habitación de hospital).
En algunas de estas realizaciones, los objetivos se pueden seleccionar en base a los objetos o superficies confirmados. Por ejemplo, en algunos casos, las regiones objetivo se pueden identificar en base al número relativamente alto de objetos o superficies en la región. En otras realizaciones, una región objetivo se puede identificar en base a uno o más objetos y/o superficies de alta prioridad que se encuentran en la región. De manera similar, se puede identificar una ubicación, objeto o superficie objetivo en base a la priorización de ubicaciones, objetos y/o superficies dentro de la habitación. En algunos casos, la identificación de una ubicación, región, objeto o superficie objetivo puede incluir la identificación de subconjuntos de múltiples ubicaciones, regiones, objetos o superficies situados respectivamente cerca de cada fuente de desinfección y designar como objetivo una ubicación, región, objeto o superficie dentro de cada subconjunto. El proceso de designación puede basarse en varios calificadores diferentes, incluyendo, pero no limitados a, la priorización de las ubicaciones, regiones, objetos o superficies y/o distancia a cada fuente de desinfección.
Existen varias maneras de crear una base de datos y/o un algoritmo para determinar uno o más parámetros de funcionamiento para una o más fuentes de desinfección. Algunos ejemplos de maneras se denotan en los bloques 184 y 186 en la Figura 10. En particular, el bloque 184 especifica la adaptación de los uno o más parámetros de funcionamiento individuales para desinfectar principalmente superficies de muebles y/o equipos situados dentro de la habitación frente a superficies del suelo, de las paredes y del techo de la habitación. En algunos de estos casos, el proceso puede incluir además la determinación de uno o más parámetros de funcionamiento secundarios para desinfectar principalmente el suelo, las paredes y/o el techo de la habitación después de que los muebles y/o el equipo hayan sido desinfectados durante un período de tiempo predeterminado. En general, los muebles y equipos dentro de una habitación tienen una mayor probabilidad de tener gérmenes en comparación con los suelos, las paredes y el techo de la habitación y, por lo tanto, puede ser ventajoso adaptar un proceso de desinfección para desinfectar principalmente esas superficies. En particular, invocar esta precedencia para un programa de desinfección puede inducir un proceso de desinfección más corto y/o más eficiente o al menos incrementar la probabilidad de que se haya producido una cantidad adecuada de desinfección si un proceso de desinfección se interrumpe pronto.
Como se señaló anteriormente, la región situada a una distancia de entre aproximadamente 2 pies y aproximadamente 4 pies del suelo de una habitación se considera una región de "alto contacto" de una habitación ya que los objetos de uso frecuente generalmente se colocan en dicha región. Debido a que dicha región se considera una zona de alto contacto, generalmente se considera que este es el área con la mayor probabilidad de entrar en contacto con gérmenes y algunos estudios indican que la zona de alto contacto puede ser el área que tenga la mayor concentración de gérmenes. Por tales razones, puede ser ventajoso adaptar uno o más parámetros de funcionamiento individuales para desinfectar principalmente superficies de muebles y/o equipos que se encuentran en una región de una habitación situada a una distancia de entre aproximadamente 2 pies y aproximadamente 4 pies de un suelo de la habitación. Además, o de forma alternativa, puede ser ventajoso adaptar uno o más parámetros de funcionamiento individuales entre diferentes muebles y/o equipos o incluso entre diferentes componentes de muebles y/o equipos. Por ejemplo, la manija de un armario puede necesitar una dosificación mayor y/o más prolongada de un agente germicida en comparación con una cara vertical de un armario. También se pueden considerar varios otros precedentes entre muebles, equipos y componentes para adaptar los parámetros de funcionamiento de las fuentes de desinfección, dependiendo de las necesidades de desinfección de la habitación que se esté tratando.
Como se muestra en el bloque 186 en la Figura 10, el proceso del bloque 180 puede, en algunas realizaciones, incluir la adaptación de uno o más parámetros de funcionamiento individuales para desinfectar principalmente superficies que tengan las clasificaciones de prioridad más altas, que pueden haber sido asignadas en referencia al bloque 176 o pueden haber sido preasignadas a ubicaciones, regiones, objetos y/o superficies dentro de una habitación. De forma similar al proceso del bloque 184, el proceso del bloque 186 que invoca esta precedencia a un programa de desinfección puede instigar un proceso de desinfección más corto y/o más eficiente o al menos incrementar la probabilidad de que se haya producido una cantidad adecuada de desinfección si un proceso de desinfección se interrumpe pronto. En algunos de estos casos, el método puede incluir determinar uno o más parámetros de funcionamiento secundarios para desinfectar principalmente las superficies que tienen una clasificación de prioridad menor después de que las superficies que tienen la clasificación de prioridad más alta hayan sido desinfectadas durante un período de tiempo predeterminado. Los bloques 184 y 186 están dibujados con líneas de puntos en la Figura 10, lo que denota que son opcionales. En particular, se pueden utilizar muchas otras maneras para adaptar uno o más parámetros de funcionamiento de una o más fuentes de desinfección en base a los datos característicos de la habitación y, por lo tanto, el alcance de la divulgación proporcionada en este documento no debería estar limitado necesariamente a la representación de la Figura 10.
Como se muestra además en la Figura 10, el proceso puede incluir opcionalmente un bloque 182 para determinar un programa de parámetros de funcionamiento individuales para una o más fuentes de desinfección. En este contexto, el término "programa" se refiere a una serie de designaciones de parámetros de funcionamiento que se realizarán sucesivamente para una o más fuentes de desinfección. Como se expuso en referencia a las opciones para realizar el proceso del bloque 180, la determinación de un programa de parámetros de funcionamiento puede basarse en desinfectar principalmente muebles y equipos en una habitación y/o puede basarse en la priorización preasignada de ubicaciones, regiones, objetos y/o superficies dentro de una habitación. También se pueden utilizar otras maneras para adaptar el programa.
Con independencia de la manera en que se determinen los uno o más parámetros de funcionamiento de las una o más fuentes de desinfección, el proceso de la Figura 10 puede incluir, en algunas realizaciones, un bloque 188 para enviar información a las una o más fuentes de desinfección de acuerdo con los uno o más parámetros de funcionamiento individuales. La información puede incluir tiempo(s) de ejecución para las una o más fuentes de desinfección, una orden para ajustar una tasa de descarga de germicida desde las una o más fuentes de desinfección y/o una cantidad de nivel de potencia para operar las una o más fuentes de desinfección. En otras realizaciones adicionales, se pueden enviar cantidades específicas de energía a las una o más fuentes de desinfección de acuerdo con el proceso de determinación realizado en referencia al bloque 180. En algunos casos, la información enviada a las una o más fuentes de desinfección puede ser una posición en la que colocar la fuente de desinfección dentro de la habitación y/o la(s) orientación(es) de los uno o más componentes que comprenden la fuente de desinfección. En tales casos, los dispositivos de desinfección que comprenden las una o más fuentes de desinfección pueden estar configurados para moverse y/o pueden ser capaces de mover uno o más de sus componentes de tal manera que puedan cumplir con la información recibida. De forma alternativa, los uno o más parámetros de funcionamiento determinados en el bloque 180 se pueden visualizar en una interfaz de usuario y un usuario del sistema germicida puede invocar los uno o más parámetros de funcionamiento.
A continuación, se exponen en detalle las realizaciones del método descrito a grandes rasgos en la Figura 10 que se considera que tienen aplicación particular para la desinfección de habitaciones. Aunque tales realizaciones se describen en detalle y para ellas se consideran mejoras adicionales, no se debería interpretar que la divulgación específica de dichas realizaciones limita el alcance de la divulgación descrita anteriormente en relación con la Figura 10.
Un sistema que se considera que tiene aplicación particular para la desinfección de habitaciones incluye una fuente de desinfección, así como un subsistema de procesamiento que comprende un procesador e instrucciones de programa que son ejecutables por el procesador para recibir datos relacionados con los atributos físicos de una habitación en la que está situada la fuente de desinfección. Esta instrucción de programa puede ser para acceder a una base de datos que comprende los datos y/o recibir datos de uno o más sensores del sistema que generan los datos. En cualquier caso, el subsistema de procesamiento incluye instrucciones de programa ejecutables por un
procesador para determinar, en base a los datos recibidos, una ubicación dentro de la habitación para colocar la fuente de desinfección y/o una orientación de un componente que comprende la fuente de desinfección. En algunos casos, las instrucciones de programa son además para determinar, en base a los datos, un programa de ubicaciones dentro de la habitación para colocar la fuente de desinfección y/o un programa de orientaciones de uno o más componentes que comprende la fuente de desinfección. En algunas realizaciones, la fuente de desinfección puede ser una de una pluralidad de fuentes de desinfección que comprende el sistema. En estos casos, las instrucciones de programa del sistema pueden ser ejecutables por un procesador para determinar ubicaciones dentro de la habitación para colocar cada una de la pluralidad de fuentes de desinfección y/o determinar las orientaciones de uno o más componentes de cada una de la pluralidad de fuentes de desinfección.
Las una o más fuentes de desinfección en el sistema mencionado anteriormente pueden incluir una o más fuentes de desinfección por líquido, gas, vapor, plasma, luz ultravioleta y/o por luz de espectro estrecho de alta intensidad (HINS). Además, los uno o más componentes de las una o más fuentes de desinfección que se pueden ajustar pueden incluir cualquier componente móvil de las una o más fuentes de desinfección. Ejemplos de componentes móviles de una fuente de desinfección basada en luz pueden incluir, pero no están limitados a, un filtro óptico que comprende la fuente de desinfección o cualquier componente de un sistema reflector que comprende la fuente de desinfección, como los descritos para los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta mostrados en las Figuras 1 -8. En algunas realizaciones, una fuente de desinfección puede estar configurada para moverse con respecto a un dispositivo o aparato que comprende las una o más fuentes de desinfección. Un ejemplo de una posible configuración para una fuente de desinfección móvil puede ser similar a un foco móvil que tiene una capacidad de movimiento de 180 grados o incluso una capacidad de movimiento de hasta casi 360 grados. Se pueden considerar otras configuraciones de fuentes de desinfección móviles. Por ejemplo, una fuente de desinfección puede estar configurada para moverse a lo largo de una pista en algunos casos. En otras realizaciones, un dispositivo o aparato completo que comprende una fuente de desinfección puede estar configurado para moverse, particularmente a una ubicación diferente dentro de una habitación.
En cualquier caso, en realizaciones en las que la fuente de desinfección está configurada para moverse por sí misma y/o mover uno o más de sus componentes, el subsistema de procesamiento puede incluir además instrucciones de programa que son ejecutables por un procesador para enviar información a la fuente de desinfección para posicionarse él mismo en la ubicación determinada y/o colocar el componente en la orientación determinada. En otras realizaciones adicionales, la ubicación determinada y/o la orientación determinada de los componentes se pueden visualizar en una interfaz de usuario y un usuario del sistema germicida puede invocar los uno o más parámetros de funcionamiento. En cualquier caso, una fuente de desinfección que se considera que es particularmente adecuada para el método antes mencionado es una fuente de desinfección por luz ultravioleta que tiene un reflector reposicionable. Sin embargo, no se debería interpretar de ninguna manera que la divulgación de la misma limita necesariamente el alcance de los sistemas y/o métodos descritos en este documento. En cualquier caso, el sistema mencionado anteriormente puede tener cualquiera de las configuraciones indicadas anteriormente con referencia a las Figuras 9 y 10. De esta manera, el sistema no está limitado necesariamente a recibir datos relacionados con los atributos físicos de una habitación. En particular, el sistema también puede estar configurado para recibir atributos no físicos de una habitación. Además, el sistema puede incluir instrucciones de programa para determinar cualquier parámetro de funcionamiento de una fuente de desinfección en base a las características de una habitación. En particular, el sistema mencionado anteriormente no está limitado necesariamente a determinar una ubicación dentro de la habitación para colocar una fuente de desinfección y/o una orientación de un componente que comprende la fuente de desinfección.
Otro sistema que se considera que tiene aplicación particular para la desinfección de habitaciones incluye múltiples fuentes de desinfección y un subsistema de procesamiento que comprende uno o más procesadores e instrucciones de programa ejecutables por los uno o más procesadores para recibir datos relacionados con las características de una habitación en la que están situadas las múltiples fuentes de desinfección. Además, las instrucciones de programa sirven para determinar, en base a los datos, uno o más parámetros de funcionamiento individuales para las múltiples fuentes de desinfección. En particular, los uno o más parámetros de funcionamiento individuales son específicos para cada una de las fuentes de desinfección. Los uno o más parámetros de funcionamiento individuales pueden incluir tiempos de ejecución de las fuentes de desinfección, posiciones o velocidad de las fuentes de desinfección situadas dentro de la habitación, orientación de los componentes que comprenden las fuentes de desinfección, tasas de descarga de germicida de las fuentes de desinfección y/o energía suministrada a las fuentes de desinfección. En algunos casos, las instrucciones de programa sirven además para determinar, en base a los datos, un programa de parámetros de funcionamiento individuales para cada una de las múltiples fuentes de desinfección en base a las características de la habitación. En general, las múltiples fuentes de desinfección pueden incluir fuentes de desinfección por líquido, gas, vapor, plasma, luz ultravioleta y/o por luz de espectro estrecho de alta intensidad (HINS). Las múltiples fuentes de desinfección pueden incluir el mismo tipo de fuente de desinfección o pueden incluir una combinación de fuentes de desinfección, al menos algunas de las cuales son diferentes entre sí. Además, el sistema mencionado anteriormente puede tener cualquiera de las configuraciones indicadas anteriormente con referencia a las Figuras 9 y 10.
Un sistema germicida que se considera que es particularmente adecuado para el sistema mencionado anteriormente es un sistema de desinfección por luz que tiene una pluralidad de fuentes de desinfección por luz y además unos medios de distribución de energía para distribuir los requisitos de energía individuales a cada una de las fuentes de desinfección de luz según lo determinado por el subsistema de procesamiento. Como alternativa a los medios de distribución de energía, cada una de las fuentes de desinfección puede incluir un circuito de control de energía. En
estos casos, el subsistema de procesamiento puede incluir instrucciones de programa ejecutables por un procesador para enviar señales independientes a los circuitos de control de energía para establecer la cantidad de energía utilizada para generar la luz para cada fuente de desinfección. En cualquier caso, las diferentes fuentes de desinfección por luz pueden estar distribuidas entre diferentes aparatos, pueden estar dispuestas en el mismo aparato o pueden ser una combinación de las mismas. Aunque se considera que el sistema de desinfección por luz mencionado anteriormente es particularmente adecuado para la desinfección de habitaciones en la que se utilizan múltiples fuentes de desinfección, no se debería interpretar de ninguna manera que la divulgación del mismo limita necesariamente el alcance de los sistemas y/o métodos descritos en este documento. En particular, se afirma que se pueden utilizar otro tipo de fuentes de desinfección germicida en un sistema similar y/o que un sistema puede estar configurado con parámetros de funcionamiento variados distintos a la potencia.
Como se describe con mayor detalle a continuación en referencia a la Figura 11, los sistemas pueden, en algunas realizaciones, estar configurados para hacer que las fuentes de desinfección trabajen en colaboración unas con otras, particularmente en lo que respecta a ubicaciones, regiones, objetos y/o superficies cuya desinfección tienen por objetivo las fuentes de desinfección. En algunos casos, el esfuerzo de colaboración puede involucrar a distintos aparatos que se comunican entre sí. En particular, los sistemas que incluyen fuentes de desinfección dispuestas en distintos aparatos pueden estar configurados de tal manera que al menos algunos de los aparatos se comuniquen entre sí, particularmente en lo que respecta a su presencia/ubicación relativa entre sí y/o una ubicación, región, objeto o superficie cuya desinfección tienen por objetivo sus una o más fuentes de desinfección. Más específicamente, en algunos casos, los aparatos pueden estar configurados para detectarse entre sí por medio de un sistema de detección, tal como, pero no limitado a, detección ultrasónica o detección por infrarrojos. En otras realizaciones, al menos un aparato puede incluir un procesador e instrucciones de programa ejecutables por un procesador para enviar información relacionada con su ubicación o a una ubicación, región, objeto o superficie objetivo de su fuente de desinfección. De esta manera, los aparatos germicidas de los sistemas descritos en este documento pueden estar configurados para conocer o ser capaces de determinar la presencia o ubicaciones de otros aparatos germicidas en una habitación.
En los casos en los que un aparato está configurado para enviar información relacionada con la ubicación, región, objeto o superficie objetivo de su fuente de desinfección, otro aparato puede incluir un procesador e instrucciones de programa ejecutables por un procesador para recibir la información y comparar la información recibida con una ubicación, región, objeto o superficie objetivo de su fuente de desinfección. Sin embargo, además o de forma alternativa, el esfuerzo de colaboración puede implicar la comparación de datos en una unidad central de procesamiento relacionados con ubicaciones, regiones, objetos o superficies designadas como objetivo de una pluralidad de fuentes de desinfección. En cualquier escenario, los sistemas pueden estar configurados para ejecutar una o más acciones de corrección tras detectar que dos o más ubicaciones, objetos o superficies están a una distancia predeterminada unos de otros o tras detectar que dos o más regiones se solapan como se describe con mayor detalle a continuación en la referencia a la Figura 11. Además, el sistema puede estar configurado para registrar áreas que han sido desinfectadas por los aparatos durante el transcurso de un proceso de desinfección de tal manera que se elimina la prioridad de esas áreas o no se consideran para su desinfección para etapas posteriores del proceso de desinfección.
Yendo a la Figura 11, se muestra un diagrama de flujo que describe a grandes rasgos un método del sistema representado en la Figura 9 que las instrucciones de programa ejecutables por un procesador pueden estar configuradas para realizar. En particular, la Figura 11 describe a grandes rasgos un método para compartir información relacionada con ubicaciones, regiones, objetos o superficies designadas como objetivo de múltiples fuentes de desinfección y ejecutar cambios en las ubicaciones, regiones, objetos o superficies objetivo y/o en los parámetros de funcionamiento de una o más de las fuentes de desinfección tras detectar dos o más ubicaciones, objetos o superficies están dentro de una distancia predeterminada entre sí o tras detectar que dos o más regiones se solapan. Como se muestra en los bloques 190 y 192 en la Figura 11, el método incluye discernir, para cada una de una pluralidad de fuentes de desinfección, una ubicación, región, objeto o superficie objetivo dentro de una habitación en la que están situadas la pluralidad de fuentes de desinfección. Cabe señalar que el término "discernir" tal como se utiliza en este documento incluye determinar/identificar ubicaciones, regiones, objetos o superficies objetivo en base a los datos característicos de la habitación como se describe en referencia al bloque 178 en la Figura 10, pero también incluye la recepción de las ubicaciones, regiones, objetos o superficies específicos, por ejemplo mediante introducción de datos por parte del usuario, escaneo de códigos de barras, o acceso a una base de datos. En cualquier caso, en los bloques 194 y 196, se hacen determinaciones de si dos o más ubicaciones, objetos o superficies objetivo están o no dentro de una distancia predeterminada unos de otros o de si dos o más regiones objetivo se solapan o no. La distancia predeterminada puede ser de cualquier valor predeterminado y, en algunos casos, puede ser un umbral para indicar si las ubicaciones, los objetos y las superficies objetivo son o no los mismos.
En los casos en los que la determinación en el bloque 194 o en el bloque 196 es "no", el método se dirige al bloque 198 para continuar la preparación del sistema para un proceso de desinfección en base a las ubicaciones, regiones, objetos o superficies objetivo identificadas para las fuentes de desinfección. En algunos casos, el proceso del bloque 198 puede incluir la determinación de uno o más parámetros de funcionamiento individuales para cada una de las fuentes de desinfección, como se describe en referencia a la Figura 10. En realizaciones alternativas, sin embargo, este proceso puede haberse realizado antes de los bloques 194 y 196. En algunos casos, el proceso del bloque 198 puede incluir enviar información a las fuentes de desinfección de acuerdo con los parámetros de funcionamiento individuales determinados para cada una de las fuentes de desinfección, como se describe en referencia al bloque 188 en la Figura 10. En realizaciones alternativas, el proceso del bloque 198 puede incluir uno o más parámetros de
funcionamiento que se visualizan en una interfaz de usuario y un usuario del sistema germicida puede invocar los uno o más parámetros de funcionamiento.
En los casos en los que la determinación en el bloque 194 o en el bloque 196 es "sí", el método continúa al bloque 200 para ejecutar una o más acciones correctivas, particularmente para cambiar un proceso de desinfección planificado de al menos una de las múltiples fuentes de desinfección. Los bloques 202 y 204 se proporcionan para ofrecer ejemplos de acciones correctivas que pueden llevarse a cabo, pero se pueden considerar otras acciones correctivas. Cabe señalar que los bloques 202 y 204 se pueden realizar ambos para el bloque 200 o sólo uno de los bloques 202 y 204 se puede realizar para el bloque 200. Como se muestra en el bloque 202, una acción correctiva puede ser identificar una ubicación, región, objeto o superficie objetivo diferente para al menos una de las fuentes de desinfección correspondientes a las dos o más ubicaciones, regiones, objetos y/o superficies objetivo detectadas. Otra acción correctiva puede ser modificar un parámetro de funcionamiento de al menos una de las fuentes de desinfección correspondientes a las dos o más ubicaciones, regiones, objetos y/o superficies objetivo detectadas como se denota en el bloque 204. En tales casos, el parámetro de funcionamiento modificado puede ser un tiempo de ejecución de la fuente de desinfección, una posición de la fuente de desinfección dentro de la habitación, una orientación de un componente que comprende la fuente de desinfección, una tasa de descarga de germicida de la fuente de desinfección y/o la energía suministrada a la fuente de desinfección. En algunos casos, los parámetros de funcionamiento predeterminados para las fuentes de desinfección correspondientes a dos o más ubicaciones, regiones, objetos y/o superficies objetivo detectadas se pueden comparar antes de ejecutar una o más acciones correctivas en el bloque 200. En particular, en los casos en los que la determinación en el bloque 194 o el bloque 196 es "sí", los parámetros de funcionamiento predeterminados para las fuentes de desinfección se pueden comparar y la comparación puede tener en cuenta las una o más acciones correctivas realizadas en referencia al bloque 200.
Cabe señalar que aunque las instrucciones de programa ejecutables por un procesador descritas a grandes rasgos en las Figuras 10 y 11 se describen como parte de un sistema que incluye una o más fuentes de desinfección, las instrucciones de programa ejecutables por un procesador no están necesariamente restringidas a ello. En particular, las instrucciones de programa ejecutables por un procesador descritas a grandes rasgos en las Figuras 10 y 11 se pueden disponer en un medio de almacenamiento que sea distinto y no necesariamente asociado con un sistema germicida particular. Más específicamente, las instrucciones de programa ejecutables por un procesador descritas a grandes rasgos en las Figuras 10 y 11 pueden distribuirse como software en un medio de almacenamiento comercialmente viables para su incorporación con uno o más sistemas germicidas. En general, el término "medio de almacenamiento", tal como se utiliza en este documento, se puede referir a cualquier medio electrónico configurado para contener uno o más conjuntos de instrucciones de programa, como por ejemplo, pero no limitado a, una memoria de sólo lectura, una memoria de acceso aleatorio, un disco óptico o magnético, o una cinta magnética.
Los expertos en la técnica que tengan el beneficio de esta divulgación apreciarán que se cree que esta invención proporciona aparatos de lámpara de descarga ultravioleta que tienen uno o más reflectores. A la vista de esta descripción, resultarán evidentes para los expertos en la técnica modificaciones y realizaciones alternativas adicionales de diversos aspectos de la invención.
Por ejemplo, aunque las exposiciones mencionadas anteriormente hacen hincapié en la configuración de los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta con fines de desinfección, el alcance de esta divulgación no está limitado a ello. En particular, los aparatos de lámpara de descarga ultravioleta descritos en este documento se pueden utilizar para cualquier aplicación que utilice luz ultravioleta. Por consiguiente, esta descripción se debe interpretar sólo como ilustrativa y tiene el propósito de enseñar a los expertos en la técnica la manera general de llevar a cabo la invención. Se debe entender que las formas de la invención mostradas y descritas en este documento se deben tomar como las realizaciones actualmente preferidas. Los elementos y materiales pueden ser sustituidos por los ilustrados y descritos en este documento, las partes y los procesos pueden invertir, y ciertos rasgos de la invención se pueden utilizar de forma independiente, todo como resultaría evidente para un experto en la técnica después de tener el beneficio de esta descripción de la invención. Se pueden realizar cambios en los elementos descritos en este documento sin apartarse del alcance de la invención como se describe en las siguientes reivindicaciones.
Claims (12)
1. Un aparato (20; 100) para desinfectar una habitación, que comprende:
una lámpara de descarga (22; 104) configurada para emitir luz ultravioleta;
un circuito de alimentación (26) configurado para operar la lámpara de descarga;
una estructura de soporte (24; 102) que contiene el circuito de alimentación y que soporta a la lámpara de descarga, en la que la lámpara de descarga está situada para propagar luz por encima de una superficie superior de la estructura de soporte; y
un sistema reflector (60) configurado para redirigir la luz ultravioleta que se propaga lejos de la estructura de soporte a una región exterior al aparato a una distancia de entre 61 cm (2 pies) y 122 cm (4 pies) de un suelo de una habitación en la que está situado el aparato, en donde el sistema reflector comprende un reflector cónico (62; 118) por encima de la lámpara de descarga.
2. El aparato de la reivindicación 1, en el que la lámpara de descarga está soportada por encima de la estructura de soporte y está situada longitudinalmente perpendicular a un plano de la estructura de soporte.
3. El aparato de la reivindicación 1, en el que la lámpara de descarga está dispuesta dentro de la estructura de soporte (24) y está situada longitudinalmente paralela a una superficie superior de la estructura de soporte.
4. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que el sistema reflector comprende una pluralidad de orificios pasantes (68) de tal manera que algo de la luz propagada hacia el sistema reflector puede pasar a través de ellos a regiones situadas por encima del sistema reflector.
5. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1 -3, que comprende además una envuelta que encierra a la lámpara de descarga.
6. El aparato de la reivindicación 5, en el que la envuelta comprende una pieza superior (82) de la envuelta que es ópticamente transparente.
7. El aparato de la reivindicación 5, que comprende además un sistema de refrigeración (44) para regular una temperatura de la lámpara de descarga en la envuelta.
8. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el reflector cónico es un reflector reposicionable y en donde el aparato comprende además:
unos medios para mover automáticamente el reflector reposicionable mientras el aparato está en funcionamiento.
9. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende además:
un sistema (70) para recopilar datos relacionados con las características de una habitación en la que está situado el aparato; y
una unidad central de procesamiento para recuperar los datos, determinar una posición del reflector cónico en base a los datos y enviar una orden de acuerdo con la posición determinada a unos medios para mover automáticamente el reflector cónico.
10. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el sistema reflector comprende un reflector adicional para redirigir la luz ultravioleta que se propaga lejos de la lámpara de descarga o del reflector cónico.
11. El aparato de la reivindicación 10, en el que el reflector adicional es cónico.
12. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que la lámpara de descarga es una fuente de luz pulsada.
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