[发明专利]坚硬表面的消毒系统和方法

说明书

相关申请

本申请要求享有于2012年1月31日提交的题名为“坚硬表面的消毒系统和方法”的美国临时申请No.61/593,182的优先权，其通过引用而完整地结合在本文中。

背景技术

与整个卫生保健中所取得的进展相反，与卫生保健相关联的传染相关的问题已经被逐步地恶化了。此外，多药物耐性细菌和孢子“超级病菌”的出现及其在坚硬表面环境中的存在被认为是传染病传播和相关死亡率的极大威胁。许多经过科学同行评议的研究支持了环境在疾病传染的作用。按照这个数据，坚硬表面的完全消毒是减少导致传染和死亡率的这些生物的存在的一种有效且明显的方式。

公布的数据评论了卫生保健清洁的有效性，其指出在病人出院之后，超过50%的医院房间表面没有得到有效的清洁和/或消毒。相似的数据反应了在非卫生保健环境中的清洁熟练程度。结果，医生、卫生保健人员、访客和病人都与保留在房间内的、来自之前病人的细菌或孢子发生接触。

引入UV-C能量是一种管理细菌和孢子的存在的明显的方式，包括多药物耐性生物。坚硬表面的消毒，例如在病人区域中发现的那些表面的消毒可通过使坚硬表面暴露于UVC能量下来执行，UVC能量对于微生物例如细菌、病毒、菌类和孢子是有害的。紫外线杀菌辐射(UVGI)被证明是一种灭菌方法，其使用足够短波长的紫外线(UV)能量来分解和消除这些生物。在微量有机物水平下，短波长辐射被认为会毁坏生物。UV能量还被认为通过毁坏这些生物中的核酸而起作用，从而导致生物的DNA被破坏。一旦DNA(或RNA)链被破坏，生物就不能造成传染。

除了上述有效性之外，单独的利用UV-C能量或与其它消毒模式协作来利用UV-C能量是有利的。UV-C只需要电力；没有通常与基于化学的产品相关联的化学制品的废气。在房间必须立即被占用的情况下，UV-C能量的引入可立即终止，并且房间可被立即占用。另一方面，备选的消毒模式通常产生残余的化学制品或制剂，其在入住之前必须从房间中清除。UV-C能量没有留下残余物，不需要干燥时间，不会溢出，需要很少的人力来应用，对操作员部分需要非常少的技巧，并且使用需要非常少的库存管理的长效灯泡。

利用UV-C能量对坚硬表面消毒的确存在某些独特的问题。例如，两个主要的挑战影响了UV-C能量的效能和能量传送：阴影和距离。UV-C发射器可能不能消除阴影区域中的细菌，因为能量是沿着视线进行传送的。虽然反射的UV-C光可具有某些消毒能力，但是反射能量的数量依赖于反射光的表面，并且不能依赖其对阴影区域进行充分消毒。因此，为了有效地消毒必须消除阴影区域。另外，UV-C发射源本身可产生阴影。因此，为了有效地传送UV-C能量，人们必须考虑解决这些阴影。

第二，将UV-C能量引入空间的努力受到平方反比定律的极大影响。这个定律阐述了传送至表面的能量强度与能源和物体之间的距离的平方成反比。换句话说，从UV发射源接收的能量随着距离的增加而呈指数地衰减。因而，如果一个物体同另一物体相比离光源两倍远，那么较远的物体只接收较近物体的四分之一的能量。为了消除特定的生物需要知道特定的能量水平，这可极大地影响效能。

第三，强度足以杀死细菌的UV光源可吸取相当大量的电力，并产生热量。

因此，需要一种UV坚硬表面消毒系统，其利用了UV能量的优点，同时还解决了前述的问题。

更具体地说，需要一种UV坚硬表面消毒系统，其最大限度地提高了从其灯泡发射出的能量的有效性，同时消除了阴影并到达被处理区域中的所有表面，尽管由于离光源的距离而有所衰减。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种UV坚硬表面消毒系统，其能够对房间中的坚硬表面进行消毒，同时最大限度地减小由于阴影而错过的区域。在一个实施例中，提供了一种系统，其包括多个UV光塔。这些塔可放置在房间的若干个区域中，或者在处理期间四处移动，从而消除了几乎所有的阴影区域。

本发明的另一方面提供了一种UV坚硬表面消毒系统，其通过包括反射器而最大限度地提高了所发射的光的效能，反射器将光聚焦在给定的方向上，从而确保足够的光撞击表面，以便提供一种有效的杀菌剂量，并且还提高了UV灯泡的有效范围。

本发明的另一方面提供了一种UV坚硬表面消毒系统，其包括围绕灯泡而旋转的机动化的反射器，使得从灯发射出的光不仅被聚焦和集中，而且其还围绕被处理的房间而旋转，因而最大限度地提高了所用能量的效用，并且消除了可由装置本身产生的阴影。