紫外透明外壳的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开总的来说关于消毒，以及更加具体地，涉及使用紫外辐射消毒流体、胶体、 混合物等的解决方案。
【背景技术】
[0002] 紫外（UV)辐射体可以有效地用于消毒液体，比如水，且已经用在各种水处理设施 中。使用紫外辐射的水处理相比其他形式的水处理，比如化学处理，提供许多优点。例如， 利用紫外辐射的处理不将另外的化学或者生物污染物引入水中。此外，紫外辐射提供对水 污染物的最有效率的方法之一，因为没有已知对紫外辐射耐受的微生物，这与比如氯化的 其他净化方法不同。已知紫外辐射对细菌、病毒、藻类、霉菌和酵母是高度有效的。例如，已 知肝炎病毒在存在氯的情况下显示出可观的时间段的存活，但是容易通过紫外辐射处理消 除。紫外辐射对于大多数微生物污染物，比如细菌和病毒的去除系数通常超过99%。到该 程度，紫外辐射在消除E-杆菌、沙门氏菌、伤寒、霍乱、肺结核、流感病毒、骨髓灰质炎病毒 和甲型肝炎病毒上是高度有效的。
[0003] 使用基于汞的灯的紫外辐射消毒是完善的技术。总的来说，用于使用紫外辐射处 理水的系统在管道或者化粪池系统中相对易于安装和维护。这种系统中紫外辐射的使用不 影响整个系统。但是，通常期望组合紫外净化系统与另一过滤形式，因为紫外辐射不能中和 可能存在于水中的铬，重金属及其他化学污染物。用于沉积过滤、颗粒活性炭过滤、反渗透 等的各种膜过滤器可以用作减少化学及其他无机污染物的存在的过滤设备。
[0004] 基于汞灯的紫外辐射消毒当与基于深紫外（DUV)发光器件（LED)的技术相比时 具有几个缺点，特别是对于某些消毒应用。例如，在乡村和/或网格外的位置，对于紫外净 化系统期望具有比如以下各种属性的一个或多个属性：长的操作寿命，不包含危险成分，不 容易受到损伤，需要最小的操作技能，不需要特定的设置过程，能够在局部间断的电能下操 作，等等。基于DUV LED的解决方案的使用与基于汞蒸气灯的方法相比可以提供改进这些 属性中的一个或多个的解决方案。例如，与汞蒸气灯相比，DUV LED实质上具有更长的操作 寿命（例如，以十的量级），不包括需要特定设置和维护的危险成分（例如，汞），在运输和 处理时更耐用（例如，没有灯丝或者玻璃），具有更快的投产期，具有低操作电压，对电源间 断更不敏感，更紧凑和便携，可以用于移动设备，可以由光伏（PV)技术供电，可以被安装在 没有连续接入电和具有稀少的清水资源的乡村地区中，等等。
【发明内容】
[0005] 本发明的方面提供了用于使用紫外辐射消毒流体、胶体、混合物等的解决方案。紫 外透明（ultraviolet transparent)外壳可以包括用于要消毒的介质流的入口和出口。紫 外透明外壳包括配置为防止紫外透明外壳内的生物污损的材料。一组紫外辐射源的位置与 紫外透明外壳相邻，且配置为产生向着紫外透明外壳的紫外辐射。
[0006] 本发明的第一方面提供一种设备，包括：紫外透明外壳，包括用于要消毒的介质流 的入口和出口，其中，所述紫外透明外壳包括配置为防止紫外透明外壳内的生物污损的材 料；和一组紫外辐射源，其位置与所述紫外透明外壳相邻，该组紫外辐射源配置为产生向着 紫外透明外壳的紫外辐射。
[0007] 本发明的第二方面提供一种设备，包括：紫外透明外壳，包括用于要消毒的介质流 的入口和出口，其中，所述紫外透明外壳包括配置为防止紫外透明外壳内的生物污损的材 料；一组紫外辐射源，其位置与所述紫外透明外壳相邻，该组紫外辐射源配置为产生向着 紫外透明外壳的紫外辐射；和外反射性外壳，其中，该紫外透明外壳位于所述外反射性外壳 内。
[0008] 本发明的第三方面提供一种系统，包括：紫外透明外壳，包括用于要消毒的介质流 的入口和出口，其中，所述紫外透明外壳包括配置为防止紫外透明外壳内的生物污损的材 料，且其中，所述紫外透明外壳包括创建所述紫外透明外壳内的蛇形通道的多个焊接的分 隔件；一组紫外辐射源，其位置与紫外透明外壳相邻，该组紫外辐射源配置为产生向着紫外 透明外壳的紫外辐射；外反射性外壳，其中，所述紫外透明外壳位于外反射性外壳内；和控 制部件，配置为控制该组紫外辐射源和通过蛇形通道的流体流。
[0009] 本发明的说明性方面设计用于解决在这里描述的一个或多个问题和/或没有讨 论的一个或多个其他问题。
【附图说明】
[0010] 从结合描绘本发明的各个方面的附图进行的本发明的各个方面的以下详细说明 可以更容易地理解本公开的这些及其他特征。
[0011] 图1A和1B示出了根据本发明的实施例的说明性的紫外透明外壳。
[0012] 图2A示出了说明性的紫外透明外壳的横截面视图，且图2B示出了根据本发明的 实施例的说明性的消毒系统的横截面视图。
[0013] 图3示出了根据本发明的实施例的包括紫外透明外壳的说明性的消毒系统。
[0014] 图4示出了根据本发明的实施例的用于扩散性地发射UV辐射的UV辐射源的组 件。
[0015] 图5A和5B示出了根据本发明的实施例的用于扩散性地发射UV辐射的UV辐射源 的组件。
[0016] 图6示出了根据本发明的实施例的说明性的消毒系统。
[0017] 图7示出了根据本发明的实施例的说明性的消毒系统。
[0018] 图8A和8B示出了根据本发明的实施例的说明性的紫外透明外壳。
[0019] 图9A和9B示出了根据本发明的实施例的说明性的UV透明外壳。
[0020] 图10A-10D示出了根据实施例的用于图9A和9B中示出的说明性的消毒系统的射 线跟踪模拟。
[0021] 图11A和11B示出了根据本发明的实施例的分别不具有窗口和具有窗口的说明性 的紫外透明外壳的部分横截面视图。
[0022] 图12A示出了根据本发明的实施例的螺旋形状外壳，且图12B示出了根据本发明 的实施例的螺旋形状外壳的横截面视图。
[0023] 图13示出了根据实施例的说明性的消毒系统。
[0024] 应当注意附图可能不是成比例的。附图意在仅示出本发明的典型方面，且因此不 应该被认为限制本发明的范围。在图中，相同的编号表示各附图之间相同的要素。
【具体实施方式】
[0025] 如上所指出的，本发明的方面提供了用于使用紫外辐射消毒流体、胶体、混合物等 的解决方案。紫外透明外壳可以包括用于要消毒的介质流的入口和出口。紫外透明外壳包 括配置为防止紫外透明外壳内的生物污损的材料。一组紫外辐射源其位置与紫外透明外壳 相邻，且配置为产生向着紫外透明外壳的紫外辐射。
[0026] 总的来说，紫外（UV)光被分类为三种波长范围：从大约200纳米（nm)到大约 280nm的UV-C ;从大约280nm到大约315nm的UV-B ;和从大约315nm到大约400nm的UV-A。 通常，紫外光，且具体来说，UV-C光是"杀菌性的"，即，其使细菌、病毒及其他病原体的DNA 失活且由此破坏它们繁殖和引起疾病的能力。这有效地导致微生物的灭菌。特别地，UV-C 光通过在DNA中某些相邻的基之间形成共价键来导致破坏微生物的核酸。这些键的形成 防止DNA对于复制"拉开拉链"，且有机体既不能产生生命过程必要的分子，也不能够再生。 事实上，当有机体不能产生这些必不可少的分子或者不能复制时，其死去。具有大约在大约 250到大约280nm之间的波长的UV光提供最高的杀菌有效性。在对UV光的敏感度变化的 同时，暴露给大约20到大约34毫瓦-秒/cm2的UV能量足以使大约99%的病原体无效。 [0027] 如此处使用的，除非另作说明，术语"组"意味着一个或多个（即，至少一个）且 短语"任意解决方案"意味着任意现在已知的或者将来开发的解决方案。如也在这里使用 的，当一层允许法线入射到该层的界面上那样地辐射的、具有目标波长的辐射的至少百分 之十透过该层，则该层是透明层。此外，如此处使用的，当一层反射法线入射到该层的界面 上那样地辐射的、具有目标波长的辐射的至少百分之十，则该层是反射性层。在实施例中， 辐射的目标波长对应于在设备的操作期间由光电器件的有源区发射或者感应的辐射的波 长（例如，峰值波长+/_5纳米）。对于给定层，可以在考虑的材料中测量波长，且波长可能 取决于材料的折射率。应当理解，除非另作说明，每个值是近似的，且在这里包括的每个值 的范围包括限定该范围的端值。
[0028] 如此处使用的，术语"消毒"和其有关术语指的是处理介质，以使得介质包括充分 低的数目的污染物（例如，化学的）和微生物（例如，病毒，细菌等），以使得介质可以用作 所需的与人的互动的一部分，而没有将疾病或者其他伤害传递给人的危险或合理而言没有 这种危险。例如，介质的消毒指的是介质充分低水平的活性微生物和/或其他污染物浓度， 使得常人能够与介质交互而不遭受介质上或者介质中存在的微生物和/或污染物的不利 影响。另外，消毒可以包括灭菌。如此处使用的，术语"灭菌"和其有关术语指的是使微生 物再生的能力失效，这可能在不物理地破坏微生物的情况下达到。在该实例中，物品上存在 的微生物的水平不能增加到危险水平且将最终被降低，因为已经使其复制能力失效。例如， 可以由标准设置组织，比如政府组织定义微生物和/或污染物的目标水平。
[0029] 转到附图，图1A和1B示出了根据本发明的实施例的说明性的紫外透明外壳。在 图1A中，紫外透明外壳10示为柔性的紫外透明袋。如图1B所示，紫外透明外壳10可以包 括用于创建通道14的多个焊接的分隔件12,流体、胶体、混合物等可以流过该通道14(例 如，如通过通道14的虚线箭头所示的蛇形通道）。紫外透明外壳10内焊接的分隔件12的 放置由入口 16和出口 18相对紫外透明外壳10的位置决定且控制流体、胶体、混合物等的 流。虽然仅示出了一个入口 16和一个出口 18,应当理解外壳10可以包括许多入口和出口。 现在转到图2A，示出了沿着图1B中外壳10的线A-A的横截面视图，其中通道14的分段由