公开了可与一个或多个环境照明装置结合使用的一种传感器系统。每个照明装置优选地包括照明功能以及由该照明装置中的风扇和UV LED芯片提供的UV灭菌功能。优选将其中一个照明装置编程为执行控制算法以控制和/或监视系统的主照明装置。传感器模块包括用于感测使用该系统的不同环境条件的多个传感器。这些感测条件被提供给主照明装置，其控制算法可以使用感测条件来控制每个照明装置中的一个或多个功能，例如照明、UV灭菌和/或风扇转速。主照明装置可以向环境中的其他辅照明装置输出必要的控制。系统可以进一步与外部设备通信或包括外部设备，外部设备可以使用应用与系统无线地通信。通信。通信。
【技术实现步骤摘要】
具有紫外灭菌功能的照明装置的传感器系统
[0001]本申请涉及一种能够对诸如细菌、真菌和病毒等病原体进行灭菌的照明装 置(fixture)。
技术介绍
[0002]照明装置在商业建筑和家庭中很常见。例如，荧光灯泡装置多年来一直用 于商业建筑和家庭。在过去十年左右的时间里，已经开发出基于发光二极管 (LED)的照明装置，它们通常具有与传统荧光灯泡装置(通常为2x2英尺或 2x4英尺)相同的尺寸、形状和安装硬件。这使得旧的荧光灯泡装置可以很容易 地被基于LED的照明装置替换，这是有益的，因为与荧光照明装置相比，LED 照明装置更节能、更可靠且更易于维护。
[0003]LED照明装置的另一好处是它们提供的辐射适合于提供消毒以及提供可视 白光。例如，美国专利申请公开2018/0147417公开了一种可用于照明装置的LED 芯片。LED芯片包括第一LED，它在近紫外(UV)范围内发射405nm的光(可 见光谱中的光波长范围从光谱UV端的380nm到光谱红外(IR)端的740nm)。 LED芯片还包括第二LED，该LED在可见光的蓝色范围内发射450nm的光。 芯片中的LED涂有磷光体材料，大部分405nm辐射通过磷光体而不被吸收。相 比之下，450nm辐射与磷光体相互作用，在那里它被转换为更高的波长，从而 产生更宽的白光发射光谱。总之，LED芯片产生峰值在405nm处的总光谱，以 及更宽波长的白色光谱。在整个光谱中包含大量405nm光是有益的，因为已知 该波长的辐射会破坏某些微生物生物过程。例如，'417公开解释了405nm辐射 会导致细胞中产生活性氧，进而阻止细胞代谢并有效抑制细菌生长。据说405nm 辐射也可以对真菌进行消毒。请参见R.M.Tombet等人发表的“NewProof
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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(病毒灭活的新概念验 证：作为诺如病毒净化模型的405nm光对猫杯状病毒的杀病毒功效，食品与环 境病毒学，第9(2)卷，第159
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67页(2017年))”。
[0004]尽管诸如刚刚描述的具有消毒特性的LED照明装置是有益的，但专利技术人看 到了改进的空间。一方面，其他波长(例如470nm)也已被证明具有抗菌和抗 真菌特性。请参见例如A.J.DeLucca等人发表的“Blue Light(470nm)EffectivelyInhibits Bacterial and Fungal Growth(蓝光(470nm)有效抵制细菌与真菌的生长， Letters in Applied Biology，第55卷，第460
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66页(2012年))”。但405nm和470nm 等波长可能不对病毒有效。上面引用的R.M.Tomb的文章研究了使用405nm辐 射灭活病毒，虽然显示了有希望的结果，但似乎需要更高剂量的405nm辐射来 进行病毒灭活。由于405nm辐射可能会刺激人眼，请参见'417公开，因此在白 光LED照明装置中增加405nm辐射的强度以希望它也能杀死病毒可能行不通。
[0005]此外，由照明装置提供的病原体灭活辐射的通量或能量密度，例如在405 和470nm处，可能不足以灭活空气传播的病原体。简言之，放置照明装置的房 间体积可能太大而无法有效地灭活空气传播的病原体。
[0006]专利技术人公开了一种针对细菌、真菌和病毒具有有效消毒特性的白光LED照 明装置形式的综合解决方案。如下文进一步讨论的，白光LED照明装置包括风 扇以将空气连续地吸入该装置。吸入的空气在该照明装置内被例如由UV LED 芯片提供的UV辐射照射。照明装置的体积相对较小，可以使UV辐射的通量或 能量密度变得更大。经过灭菌的空气可以返回到放置照明装置的房间或建筑物 中。由照明装置中的白光LED提供的白光提供了照明，并可进一步在405nm和 470nm处提供明显的发射峰，这也有助于病原体灭活。
附图说明
[0007]图1示出了改进的照明装置的各种视图，具有照光盒、吸入空气的风扇和 所吸入的空气通过的UV灭菌盒。
[0008]图2A和2B示出了可以在照光盒中使用的白色LED芯片，其优选地产生已 被证明可用于灭活细菌和真菌的在405和470nm处具有明显近UV峰值波长的 白光光谱。
[0009]图3A示出了照明装置的横截面，图3B示出了照明装置的背板、漫射器和 照光盒的电路板之一。
[0010]图4示出了已移除顶盖的UV灭菌盒的俯视图，包括UV LED芯片和限定 由风扇吸入照明装置的空气的非线性路径的挡板。
[0011]图5A和5B示出了用于照明装置的系统电子设备，包括为白色LED芯片、 UV LED芯片和风扇的驱动电路提供电力。
[0012]图6A示出了从UV灭菌盒输出的灭菌空气可以通过设置在照光盒中的端口 输出回到房间中。
[0013]图6B示出了从UV灭菌盒输出的灭菌空气可以组合，图6C示出了灭菌空 气如何输出到建筑物或房屋的空气处理系统中。
[0014]图7示出了环境中的照明装置系统，其包括用于感测环境条件并允许控制 照明装置操作的传感器模块。
[0015]图8示出了传感器模块的细节。
[0016]图9示出了传感器模块和每个照明装置内的电路板上的组件。
[0017]图10示出了使用控制算法控制照明装置的各种方式的示例。
[0018]图11示出了如何使用各种感测环境条件来控制照明装置的各种功能(例如， 照明、UV和风扇转速)的示例。
[0019]图12示出了可在无线设备上执行以用于控制和监视系统的应用上的图形用 户界面。
[0020]图13示出了照明装置的替代方案，该照明装置仅提供UV灭菌和空气循环， 但不提供照明。
具体实施方式
[0021]图1中以透视图、俯视图和底视图示出了消毒照明装置10的示例。照明装 置10有两个主要部分：照光盒12和UV灭菌盒14。请注意，这些“盒”12和 14不需要是如图所示的盒形，而是，盒12和14可以理解为照明装置10中的任 何隔间、区域或体积，无论其形状和尺寸如何。
和34b的电连接，但是可以利用串联或并联的电流驱动LED，或者每个LED可 以由它们自己的电流独立驱动。LED 34a和34b中的每一个也可以覆盖有它们自 己独特的荧光粉，或者根本不覆盖有荧光粉，尽管这没有显示。
[0027]如图2B中的白色LED芯片28的发射光谱所示，假设405nm辐射在很大程 度上穿透磷光体36而没有被吸收，因此该辐射基本上不会有助于产生更长的可 以扩展光谱的波长。因此，光谱在405nm处显示出明显的峰。相比之下，470nm 辐射被设计为与磷光体36相互作用以产生更长的波长，这本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可在环境中定位的系统，包括：传感器模块，其包括多个传感器，每个传感器被配置为感测环境中的不同环境条件，以及第一遥测电路，其被配置为无线地发送感测环境条件；以及主照明装置，其包括第二遥测电路，其被配置为无线接收所发送的感测环境条件；风扇，其被配置为将空气从所述环境吸入所述照明装置；以及灭菌盒，其被配置为接收所吸入的空气并输出灭菌空气以包含回所述环境中，其中所述灭菌盒包括多个紫外线(UV)辐射源，所述紫外线(UV)辐射源被配置为沿着至少一个路径用UV辐射来照射所吸入的空气以产生所述灭菌空气；以及控制器电路，其配置有控制算法以根据所述感测环境条件自动控制所述风扇和所述UV辐射源中的一个或多个。2.根据权利要求1所述的系统，其中自动控制所述风扇和所述UV辐射源中的一个或多个包括以下一项或多项：打开或关闭所述风扇；调节所述风扇的转速；打开或关闭所述UV辐射源；或调节所述UV辐射源的强度。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述主照明装置还包括被配置为向所述环境提供照明的照明源。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述控制算法被配置为根据所述感测环境条件自动控制所述风扇、所述UV辐射源或所述照明源中的一个或多个。5.根据权利要求4所述的系统，其中自动控制所述风扇、所述UV辐射源或所述照明源中的一个或多个包括以下一项或多项：打开或关闭所述风扇；调节所述风扇的转速；打开或关闭所述UV辐射源；或调节所述UV辐射源的强度；打开或关闭所述照明源；或调节所述照明源的强度。6.根据权利要求1所述的系统，其中至少一个路径中的每一个是非线性的。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述UV辐射源包括UV LED芯片，所述UV LED芯片被配置为产生峰值波长在200至280nm范围内的UV辐射。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器模块和所述主照明装置被配置为附接到所述环境中的天花板。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器模块还包括电池。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述传感器模块还包括白色LED以向所述环境提供照明，其中所述白色LED被配置为从所述电池接收电力。11.根据权利要求1所述的系统，还包括警报指示器，其中所述控制算法被配置为根据所述感测环境条件发出由所述警报指示器广播的警报。12.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：约翰，
申请(专利权)人：凯琳思普雷有限公司，
类型：发明
国别省市：
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