消费者机器内的UV模块制造技术

提供了用于紫外(UV)流体净化的方法和装置，其中流体是以气体、液体或固体的形式或者其组合，该方法和装置包括具有改进的光提取效率的UV‑C LED模块(10)。UV‑C LED(12)与一个或多个UV‑C透射窗口元件(14)光学通信。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】消费者机器内的UV模块
本专利技术涉及在消费者设备内的紫外光发射模块的使用。
技术介绍
针对流体的净化，或者更准确地流体的消毒和灭菌(出于简单起见，下文中称为流体净化或者流体的净化)，UV光(特别是UV-C光)的使用是众所周知的并且惯例的技术实践。利用UV-C是用于净化流体贮存器而不需要添加化学剂或者用于频繁清洁的有效方式。足够短的波长下的UV-C光对细菌，病毒和其他微生物具有诱变作用。在大约265nm的波长处，UV破坏微生物的细胞中的DNA的分子键，在DNA中产生胸腺嘧啶二聚体，从而破坏繁殖细胞所必需的DNA结构，使得它们无害或者禁止生长和繁殖。当设计用于有效的UV-C灭活的UV-C系统时的主要考虑是光源强度和曝光时间。源强度(也称为灯强度)是光源的辐射能量与到待辐射的表面的距离的函数。一旦确认了强度因子，确定需要曝光表面多久是简单的。最近，对于UV-C流体净化设备的需求已经日益增长，该UV-C流体净化设备可以利用来自快速发展的UV-CLED光源领域的技术。众所周知，例如，IIIA族-氮化物(AlxGa1-x-yInyN,[0</＝x+y</＝1])具有直接带隙，其可以用于产生在紫外(UV)波长中的电磁辐射。例如，(AlxGa1-xN(0<x<1))经常被用作用于发光二极管(LED)的部件，从而产生小于365nm的UV辐射。关于上面提及的流体净化，与更加传统的荧光或白炽UV-C灯相比，UV-CLED解决方案具有许多优势，包括例如快速开关能力、小的形状因子、长寿命和显著“更清洁”的材料成分——包含很少的危险的或有害的组分材料。因此，期望一种UV-CLED流体净化设备，其包括具有改进的光提取效率的UV-CLED封装，从而允许增加的光强度能力，而不会导致设备的任何增加的体积或重量，也不会显著地增加整体的操作成本。
技术实现思路
本专利技术由权利要求限定。根据本专利技术的一个方面，提供了一种UV-C净化设备，其包括：一个或多个UV-CLED模块，用于将UV-C光施用到处于气体、液体或固体的形式或者其组合的流体，每个模块包括：-一个或多个UV-CLED，以及-一个或多个UV-C透射窗口元件，其中一个或多个UV-CLED与一个或多个UV-C透射窗口元件光学通信。根据本专利技术的第二方面，提供了一种流体净化方法，其包括：将UV-C光施用到处于气体、液体或固体的形式或者其组合的流体，UV-C光是由一个或多个UV-CLED模块产生的，每个模块包括：-一个或多个UV-CLED，以及-一个或多个UV-C透射窗口元件，其中一个或多个UV-CLED与一个或多个UV-C透射窗口元件光学通信。因此，提供了UV-C净化设备，其包括UV-CLED模块，用于将UV-C光应用到处于气体、液体或固体的形式或者其组合的流体，每个模块包括一个或多个UV-CLED以及用于透射由LED所产生的光的一个或多个UV-C透射窗口元件。UV-C透射窗口元件对于具有可见波长的光可以是半透明的、透明的或者甚至是不透明的。UV-C透射窗口元件可以例如包括硅树脂、多晶氧化铝(PCA)、对UVC透明的玻璃、石英、合成石英(SiO2)、氟化乙烯丙烯(FEP)。在一些实施例中，模块可以位于或者被集成到消费者设备(诸如例如为，咖啡机、室内加湿器、在冰箱前的冷饮分装机)中。UV-CLED可以被布置为将UV-C光施用到咖啡机内处于液体形式的流体，这可以是施用到流体流过的内部管道系统，或者UV-CLED可以被布置为将UV-C光施用到在机器内包含有流体(在该情况中为水)的贮存器。UV-CLED可以被布置为将UV-C光施用到位于设备(例如，冰箱冷冻箱)中的冰贮存器内处于固体形式的流体。优选地，冰贮存器或者冰桶具有外盖。令人惊讶地发现，UV-CLED可以被置于任何地方以将UV-C光施用到处于固体形式的流体(即，冰)，而不是必须在以流体形式的水的水位的下面，对于有效的水净化而言，这几乎总是后者这种情况，这是由于当UV-LED位于水平面上面时在空气-水界面处的反射所导致的。进一步地，UVCLED可以被布置为将UV-C光施用到被集成到冰箱冷冻箱的冷饮分装机内处于液体形式的流体。进一步地，UVCLED可以被布置为将UV-C光施用到同时处于液体和固体两种形式的流体，这可以证明在将冰粒混合物混合到液体中以形成冰沙的情况中是有利的。液体可以是无碳酸果汁，或者诸如咖啡的其它液体。用于制造这种冰沙饮料(slushdrinks)的机器通常具有搅拌器或螺旋钻，其以恒定的速度旋转，以混合糖和水分子，使得它们在水结冰之前键合。结果是绵软、湿润的浆状混合物。在一些实施例中，模块可以位于或者被集成到工业设备(诸如例如为，诸如在餐厅、酒店、公共区域或者快餐店中的冰机)中。在一些实施例中，模块可以位于或者被集成到诸如餐厅、超市、快餐店、备餐区、鱼市场或者罐头厂中的储冰箱中。本专利技术的实施例可以被布置为将UV-C光施用到胶体。这种悬浮液的示例是生奶油、涂料、血液和水雾。胶体是细小颗粒在介质中的均一分散体。细小颗粒具有在1nm和1000nm之间的直径，并且可以是固体、液体或者气体。它们悬浮其中的介质可以是固体、液体或者气体(然而，气体胶体不能悬浮在气体中。)军团菌病主要通过在包含军团菌细菌的雾气中呼吸来传播。细菌天然存在于淡水中，并且可以污染热水箱、热水浴缸、空调系统(HVAC)、池塘、喷泉等。细菌还可以在包含细菌的水经由抽吸而被吸入时传播。估计，军团菌病是大约2％-9％的世界范围肺炎病例的病因。主要关注点的是当包含细菌的水被雾化时，即当水的液滴尺寸变小到足以被携带到空气中时。喷雾器是在正确的消毒剂(与水源混合)被雾化时对房间进行消毒的非常有效的方式，或者在灭火时非常有效。不幸的是，如果用于灭火系统或者消毒剂的水源被细菌污染，那么喷雾器也是传播军团病菌的非常有效的方式。这可能会造成严重的健康风险。军团菌细菌——尤其是军团菌肺炎(超过90％的军团菌病例的病因)——在水生系统中繁殖，其中它是在共生关系的阿米巴变形虫内形成的。在建筑环境中，办公楼、酒店和医院中的中央空调系统是污染水的源头。其可以存在的其它地方包括工业冷却系统中使用的冷却塔、蒸发冷却器、雾化器、加湿器、漩涡水疗、热水系统、淋浴器、挡风玻璃清洗器、喷泉、室内空气加湿器、制冰机和通常在杂货店生产部门中发现的喷雾系统。如果不严格遵守消毒和维护程序，那么疾病还可能从在热水浴缸中产生的受污染的气溶胶传播。淡水池塘、小溪和观赏喷泉是军团菌的潜在来源。疾病与具有复杂饮用水系统和冷却系统的酒店、喷泉、游轮和医院特别相关联。诸如与受污染的自来水一起使用的加湿器和雾化器的呼吸护理设备可能包含军团菌种类，因此使用无菌水非常重要。减少军团菌病传播的风险目前通过多种方法来实现：-保持系统中的水温小于20℃或者大于50℃，-通过移除任何没有出口的管道系统来防止淤塞，如果不可能防止，那么在使用之前必须进行彻底消毒，-防止生物膜的形成，这可以通过替换促进生物膜生长的构建材料来实现，或者通过减少进入系统的用于细菌生长的营养物质的量来实现，-通过适当地使用高温或化学杀灭剂或氯化消毒来对系统的定期消毒，-减少气溶胶的产生和减少人体对气溶胶的暴露的智能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种UV‑C净化设备，包括：一个或多个UV‑C LED模块(10)，用于将UV‑C光施用到处于气体、液体或固体的形式或者其组合的流体，每个模块包括：‑具有底部表面(20)和顶部表面(21)的PCB(18)，‑位于所述PCB上的一个或多个UV‑C LED，以及‑一个或多个UV‑C透射窗口元件(14)，其中所述一个或多个UV‑C LED(12)与所述一个或多个UV‑C透射窗口元件(14)光学通信，以及其中所述一个或多个UV‑C透射窗口元件(14)进一步包括顶部表面(19)、侧表面(23)和中空的中央部分(25)，以包封所述PCB(18)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.24 EP 16170973.81.一种UV-C净化设备，包括：一个或多个UV-CLED模块(10)，用于将UV-C光施用到处于气体、液体或固体的形式或者其组合的流体，每个模块包括：-具有底部表面(20)和顶部表面(21)的PCB(18)，-位于所述PCB上的一个或多个UV-CLED，以及-一个或多个UV-C透射窗口元件(14)，其中所述一个或多个UV-CLED(12)与所述一个或多个UV-C透射窗口元件(14)光学通信，以及其中所述一个或多个UV-C透射窗口元件(14)进一步包括顶部表面(19)、侧表面(23)和中空的中央部分(25)，以包封所述PCB(18)。2.根据权利要求1所述的UV-C净化设备，其中所述一个或多个UV-C透射窗口元件进一步包括与所述顶部表面相对的部分底部区域。3.根据前述任一权利要求所述的UV-C净化设备，其中所述部分底部区域能够在从所述UV-C透射窗口元件的所述侧表面朝向所述UV-C透射窗口元件的所述顶部表面的中心线的方向上延伸。4.根据前述任一权利要求所述的UV-C净化设备，其中所述设备进一步包括包围所述PCB的PCB外壳。5.根据权利要求4所述的UV-C净化设备，其中所述PCB外壳包围所述PCB的外边缘。6.根据权利要求4所述的UV-C净化设备，其中所述PCB外壳进一步包括所述一个或多个UV-C透射窗口元件密封在其上的区域。7.根据权利要求4至6中的任一项所述的UV-C净化设备，其中所述PCB外壳进一步包括用于在期望位置固定所述UV-CLED...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·A·P·M·简森，
申请(专利权)人：飞利浦照明控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL