具有风扇和紫外消毒功能的灯具制造技术

本申请公开了一种灯具，其具有对细菌、真菌和病毒的有效消毒性能。该灯具包括连续地将空气吸入灯具的风扇。吸入的空气在灯具内被例如由UV LED芯片提供的UV辐射照射。灯具的相对小的体积允许UV辐射的通量或能量密度变得更强。空气被消毒后，其可以被释放回到放置灯具的房间或建筑物中。由灯具中的白光LED提供的白光提供照明，并且可以进一步提供在405纳米和470纳米处的显著的发射峰值，这对于病原体灭活也是有效的。灭活也是有效的。灭活也是有效的。

【技术实现步骤摘要】
具有风扇和紫外消毒功能的灯具


[0001]本申请涉及具有对病原体例如细菌、真菌和病毒消毒的能力的灯具。

技术介绍

[0002]灯具在商业建筑和家庭中是常见的。例如，荧光灯具已经在商业建筑和家 庭中使用了多年。在过去十年左右的时间里，基于发光二极管(LED)的灯具 已经广泛发展，这些灯具通常具有与传统荧光灯具相同的尺寸、形状和安装硬 件(通常为2
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2英尺或2
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4英尺)。这允许旧的荧光灯具容易地被基于LED 的灯具所取代，这是有益的，因为在与荧光灯具相比时，LED灯具更节能、更 可靠、更容易维护。
[0003]LED灯具的另一益处是，它们可以提供适于提供消毒的辐射以及提供视觉 白光的辐射。例如，美国专利申请出版物2018/0147417公开了一种可在照明灯 具中使用的LED芯片。该LED芯片包括发射近紫外(ultraviolet,UV)范围内 405纳米处的光的第一LED。(可见光谱范围中的光的波长从光谱UV端的380 纳米到光谱红外(IR)端的740纳米)。该LED芯片还包括第二LED，其发射 在可见光的蓝色范围内450纳米的光。芯片中的LED涂覆有磷光体材料，并且 大部分405纳米辐射穿过磷光体而不被吸收。相比之下，450纳米辐射与磷光体 相互作用，其中该辐射被转换成更高的波长，从而导致更宽的白光发射光谱。 总之，LED芯片产生具有在405纳米处的峰值以及更宽波长的白光谱的总光谱。 在总光谱中包含显著数量的405纳米的光是有益的，因为已知该波长的辐射会 破坏某些微生物的生物过程。例如，该2018/0147417出版物解释了405纳米辐 射导致细胞中产生活性氧，其进而阻止细胞代谢并有效抑制细菌生长。据报道， 405纳米辐射也提供对真菌的灭菌。参见R.M.Tomb等人的“New Proof
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of
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Concept in Viral Inactivation:Virucidal Efficacy of 405nm Light AgainstFeline Calicivirus as a Model for Norovirus Decontamination(病毒灭活的新概念证 明：405纳米光对猫杯状病毒的杀毒功效作为用于诺如病毒净化的模型)”《食 品与环境病毒学》(Food&Environmental Virology)，第9卷(2)，第159
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67页 (2017)。
[0004]虽然诸如刚刚描述的那些具有消毒性能的LED灯具是有益的，但是专利技术人 看到了改进的空间。首先，其它波长—例如470纳米—也被证明具有抗细菌以 及抗真菌的性能。参见例如A.J.DeLucca等人的“蓝光(470纳米)有效抑制细 菌和真菌生长(Blue Light(470nm)Effectively Inhibits Bacterial and FungalGrowth)”，《应用生物学快报》(Letters in Applied Biology)，第55卷，第460
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66 页(2012)。但例如405nm和470nm的波长可能对病毒无效。上面提到的R.M. Tomb的文章研究了使用405纳米辐射灭活病毒，虽然呈现了有希望的结果，但 似乎可能需要更高剂量的405纳米辐射以提供病毒消毒。由于405纳米辐射可 能会刺激人眼，参见2018/0147417出版物，在白光LED灯具中增加405纳米辐 射的强度可能无助于对它也能杀死病毒的期望。
[0005]此外，由灯具提供的病原体灭活辐射的通量或能量密度(例如在405和470 纳米处)可能不足以灭活空气传播的病原体。简而言之，放置灯具的房间的体 积可能太大而不能有效地灭活空气传播的病原体。

技术实现思路

[0006]本专利技术人公开了一种具有对细菌、真菌和病毒有效的消毒性能的白光LED 灯具形式的综合解决方案。如下文进一步讨论的，白光LED灯具包括连续地将 空气抽吸入灯具的风扇。吸入的空气在灯具内被例如由UV LED芯片提供的UV 辐射照射。灯具的相对小的体积允许UV辐射的通量或能量密度变得更强。空 气被消毒后，其可以被释放回到放置灯具的房间或建筑物中。由灯具中的白光 LED提供的白光提供照明，并且可以进一步提供在405纳米和470纳米处的显 著的发射峰值，这对于病原体灭活也是有效的。
附图说明
[0007]图1示出了改进的具有灯盒、用于吸入空气的风扇和吸入的空气穿过的UV 消毒盒的灯具的多个视图。
[0008]图2A和图2B示出了可以在灯盒中使用的白光LED芯片，其优选产生具有 在405和470纳米处的显著的近UV峰值波长的白光光谱，其已被证明有助于 灭活细菌和真菌。
[0009]图3A示出了灯具的剖视图，并且图3B示出了灯具的背板、漫射器和灯盒 的一个电路板。
[0010]图4示出了盖子被移除的UV消毒盒的俯视图，该UV消毒盒包括UV LED 芯片和挡板，所述挡板用以限定用于由风扇吸入灯具的空气的非线性路径。
[0011]图5示出了用于灯具的系统电子器件，包括到用于白光LED芯片、UV LED 芯片和风扇的驱动电路的电力供应。
[0012]图6A示出了从UV消毒盒输出的已消毒的空气可以穿过设置在灯盒中的端 口输出回到房间中。
[0013]图6B示出了从UV消毒盒输出的已消毒的空气可以被结合，并且图6C示 出了已消毒的空气如何能够被输出到建筑物或房屋的空气处理系统中。
具体实施方式
[0014]消毒灯具10的一个示例在图1中以立体、俯视和仰视图示出。灯具10具 有两个主要的部段：灯盒12和UV消毒盒14。需注意的是，这些“盒”12和 14不需要如图所示为盒形，并且无论形状和尺寸如何，盒12和14可以被理解 为灯具10中的任何隔室、区域或体积。
[0015]灯盒12包括提供照明的白光LED芯片28，并且其光谱附加地并且优选地 包括在405纳米和470纳米处的显著辐射，如下面进一步解释的。灯盒12包括 由格栅22保护的风扇20。风扇20用于将空气抽吸入UV消毒盒14。在UV消 毒盒14中，空气通过UV LED芯片82(图4)提供的UV辐射进行消毒，同样 地，这将在下面进一步讨论。UV消毒盒14中有一个或更多个孔66(图3A)， 并且软管连接器16a和16b可以配装在这些孔中。由风扇20抽吸入UV消毒盒 14的空气通过这些软管连接器16a和16离开灯具10，从而输出已消毒的空气。
[0016]需注意的是，消毒灯具10包括不同的提供对病原体进行消毒的装置。白光 LED芯片28除了提供用于照明的白光之外，还包括在405纳米和470纳米处的 显著辐射，这些有助于至少灭活在空气中和被照明的房间中的表面上的细菌和 真菌，如上面所讨论的。其它空气传播的病原体——特别是病毒——通过风扇 20被吸入灯具，并承受UV消毒盒14中的UV LED芯片82提供的高强度UV 辐射。这种UV辐射能够对这种空气传播本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种灯具，包括：灯盒，所述灯盒包括被配置用于向环境提供照明的多个白光源；风扇，所述风扇被配置为将空气从环境抽吸入所述灯具；消毒盒，所述消毒盒包括被配置为接收抽吸的空气并在一个或更多个开口处输出已消毒的空气的至少一个路径，其中，所述消毒盒包括多个紫外(UV)辐射源，所述紫外(UV)辐射源被配置为沿着每个至少一个路径通过UV辐射照射吸入的空气以产生所述已消毒的空气。2.根据权利要求1所述的灯具，其中，所述白光源包括发光二极管(LED)芯片。3.根据权利要求2所述的灯具，其中，照明光谱包括波长约在405纳米处的峰值。4.根据权利要求2所述的灯具，其中，照明光谱包括波长约在470纳米处的峰值。5.根据权利要求2所述的灯具，其中，所述多个白光LED芯片中的每一者包括多个LED。6.根据权利要求5所述的灯具，其中，每个白光LED芯片中的所述多个LED中的第一个LED被配置为产生具有大约在405纳米处的峰值的辐射，并且其中，每个白光LED芯片中的所说多个LED中的第二个LED被配置为产生具有大约在470纳米处的峰值的辐射。7.根据权利要求1所述的灯具，其中，所述灯盒还包括在所述白光源和环境之间的漫射器。8.根据权利要求7所述的灯具，还包括用于所述风扇的格栅，其中，所述风扇的格栅与所述漫射器接触。9.根据权利要求7所述的灯具，其中，所述风扇位于所述灯盒中。10.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰，
申请(专利权)人：凯琳思栽培技术公司，
类型：发明
国别省市：