[发明专利]紫外光消毒系统

说明书

一种UV光消毒系统，其中，UV光沿着高反射管的壁分布。在一些实施例中，UV光消毒系统是柔性的。在至少一个实施例中，UV光消毒系统包括至少一个UV‑LED，位于高反射管外部。在示例性实施例中，反射管包括多个开口，这些开口被布置成使每个开口与相应的UV‑LED位置相邻，使得相应UV‑LED产生的UV光能够穿过开口并进入反射管。UV光沿着反射管的长度散射，以防止或消除生物膜的存在，并对管内的细菌和病原体进行消毒、灭菌和净化。本公开亦提供了减缓水管中生物膜生长的方法。

本发明总体上涉及紫外线消毒系统，更具体地涉及用于在流体系统中减少或消除生物膜和/或消灭病原体的应用中使用的内嵌紫外光消毒系统

背景技术

生物膜是微生物的结合体，其中微生物细胞在有生命或无生命的表面上相互粘附。细菌生物膜在自然界具有传染性，因此，在空气、水、食品和医疗卫生行业中，它们代表着相当大的卫生风险。例如，当累积的生物量对水管系统中的流量造成限制时，生物膜也可能造成经济损失。

众所周知，暴露于紫外线(UV)光，特别是对应于波长在约100nm到约400nm之间的电磁辐射之下，会导致多种材料的降解，包括生物材料。暴露在UV光下可以分解DNA，使细胞无法再生。此外，UV光可以降解毒素，这使得紫外线可以用于消毒或净化目的。因此，UV光在空气、水、食品、饮料和血液成分的消毒方面得到了应用。

此外，UV光可用于传统的水管和管道系统。然而，传统的UV处理不能提供整个管道的残余物消毒。UV光只能在其对病原体造成妨碍的地方进行消毒。因此，在并未暴露在UV光下的地方，水龙头、淋浴头、排水管和管道可能会受到感染。在水工业中，传统的、设计良好的处理系统将UV光源放置在尽可能靠近使用点的位置。但是，由于尺寸限制，传统的紫外线消毒系统通常不能直接安装在使用点出口。例如，在水龙头中，UV消毒系统通常安装在柜台下方。尽管这样的消毒系统可以有效地对流经UV消毒系统的水进行消毒，但UV光发光区之后的最后几英尺管道(例如水龙头本身)将无法被消毒。因此，存在在水离开水龙头之前，在管道和水龙头表面积聚生物膜的风险。

美国专利9,586,838公开了一种用于净化流经管道的流体的基于LED的系统，该系统包括用于将该系统安装在该管道上的装置；外壳；柔韧载体结构，该柔韧载体结构包括多个LED，该多个LED被布置为与该结构的第一表面齐平并且被配置为发射在UV范围内的辐射，其中，当该系统安装在管道上时，该结构可拆卸地布置在该外壳内，并且该结构在该外壳内呈大致管状，其中该第一表面界定有净化腔室，其中该净化腔室与该管道流体连通(fluid communication)，使得流经该管道的流体在被分配之前，穿过净化腔室，在该净化腔室中，流体暴露于通电LED的UV辐射。

美国公开2017/0281812描述了用紫外辐射处理流体输送导管的方法。一种光导单元，可操作地耦合到一组紫外辐射源上，包围流体输送导管。该光导单元将从紫外辐射源发射的紫外辐射引导向流体输送导管的外表面上的紫外透明节段。所发射的紫外辐射穿过紫外透明节段，穿透流体输送导管，并且照射内壁。一个控制单元调整紫外线辐射源的一组操作参数，作为从流体输送导管内壁清除污染物的机能之一。

因此，持续存在改进UV处理系统的需求，尤其是从表面去除生物膜的需求。

发明内容

本发明的一个目的是减轻或消除可能导致水系统中的水龙头、淋浴头、排水管和管道感染的生物膜的存在。另一目的是提供一种柔性且被成形(例如管状)使得能够安装在诸如鹅颈水龙头的狭窄空间内的UV光消毒系统。进一步的目的是提供一种可在两种模式下操作的UV光消毒系统：在介质流经管道时对病原体进行消毒的高功率模式；以及减轻管壁生物膜的生长的低功率模式。

附图说明

附图被包括以提供对本公开的进一步理解，并且附图被包含到本说明书中并构成本说明书的一部分，示出实施例，并且与说明一起用于解释本公开的原理。

图1是根据至少一个实施例的UV光消毒系统的侧截面图的示意图；