技术领域
本公开总体上涉及紫外线辐射，更具体而言，涉及一种包括安装了一个或多个紫外线发射器的柔性基板的装置。
背景技术
紫外线(UV)辐射一直被用来对不同的装置进行消毒。例如，有一种用于采用UV光对牙刷消毒的方法。在这一方案中，一种设备包括低强度UV灯，其用于发射200到300纳米的波长范围的UV辐射以及一些处于300纳米以上的可见光范围和低于200纳米的臭氧生成范围的辐射。
本领域还已知其他的消毒装置。例如，一种方案提出了一种用于采用UV灯或其他装置对邮递物品消毒的邮箱外壳。另一种方案提出了一种采用UV灯以及化学和其他消毒剂的手术工具消毒外壳。
其他方案包括一种计算机输入装置消毒设备，其包括封闭容器内的UV消毒，以杀灭细菌以及其他携带疾病的有机体。一种方案包括水平或竖直容器，其尺寸被设计为套到诸如键盘、鼠标、跟踪球、触控板等的计算机输入装置上。位于容器内的UV源采用UV光对计算机输入装置进行辐射，所述UV光将生成臭氧气体，由此杀灭可能存在于计算机输入装置上的任何微生物。也可以采用低于200nm的UV辐射创造具有杀菌特性的臭氧气体。使臭氧气体在输入装置内四处循环，以提供采用UV辐射的进一步消毒。一种消毒开关在容器打开时关闭UV源。一种计时器/电源电路向UV灯提供计时功率施加，以提供与所讨论的输入装置的充分消毒一致的UV照射。
当前还有能够为移动电话消毒的UV装置，例如，来自Sinco-Electronic Gifts公司的用于的UV消毒器，其可以是台式单元。在这种情况下，用户将他/她的电话放到所述消毒器内大约五分钟。所述装置开启蓝色发光二极管(LED)，以指示消毒过程的开始。一旦蓝色LED关闭，就表示消毒过程结束。这样的装置通常利用汞灯生成紫外线。
实用新型内容
本实用新型的一个方面的目的是提供一种改进的紫外线系统的技术。
鉴于现有技术，发明人认识到了当前的采用紫外线辐射对(例如)各种常用物品消毒的方案的困难和限制。例如，发明人注意到当前方案不采用现有的柔性外壳和/或不容易结合到现有的柔性外壳内。
实施例提供了一种包括安装到其上的紫外线辐射源的柔性基板。在实施例中，解决方案提供了对位于柔性外壳内的物品的改进的UVLED消毒。例如，可以将包括紫外线辐射源的柔性基板结合到这样的外壳内。在示范性环境中，可以在外壳闭合时通过紫外线辐射对外壳内的物品消毒，因而外壳的用户没有受到伤害的风险。在实施例中，可以允许用户在外壳内的物品被消毒的同时将所述外壳携带到各处。
本实用新型的方面提供了一种安装在柔性基板上的紫外线辐射源。所述柔性基板能够具有至少0.1米-1的形变曲率。可以将柔性基本结合到现有的外壳内或者包含到所述外壳内。可以采用所述柔性基板作为用于对处于所述外壳内的一个或多个物品消毒的解决方案的部分。在这种情况下，在物品处于所述外壳内的时候，生成紫外线并指向所述物品。可以将用于紫外线辐射源的布线嵌入到所述柔性基板内，并且所述柔性基板具有波导结构、紫外吸收表面或紫外线反射表面的至少其中之一。可以采用控制系统来管理外壳内的紫外线辐射的生成。
本实用新型的第一方面提供了一种系统，其包括：能够具有至少0.1米-1的形变曲率的柔性基板；以及安装在所述柔性基板上的至少一个紫外线辐射源，所述至少一个紫外线辐射源被配置为生成紫外线辐射，其中，所述至少一个紫外线辐射源的布线嵌入到所述柔性基板内，并且所述柔性基板具有波导结构、紫外吸收表面或紫外线反射表面的至少其中之一。
本实用新型的第二方面提供了一种设备，其包括：含有至少一件有待消毒的物品的外壳，其中，所述外壳的内部表面的至少5％包括能够具有至少0.1米-1的形变曲率的柔性基板；以及安装在所述柔性基板上的至少一个紫外线辐射源，所述至少一个紫外线辐射源被配置为在所述外壳内生成紫外线辐射，其中，将所述至少一个紫外线辐射源的布线嵌入到所述柔性基板内，并且所述柔性基板具有波导结构、紫外吸收表面或紫外线反射表面的至少其中之一。
本实用新型的第三方面提供了一种设备，其包括：含有至少一件有待消毒的物品的外壳，其中，所述外壳的内表面的至少5％包括柔性基板，所述柔性基板能够具有至少0.1米-1的形变曲率；安装在所述柔性基板上的至少一个紫外线辐射源，所述至少一个紫外线辐射源被配置为在所述外壳内生成紫外线辐射；以及用于管理由所述至少一个紫外线辐射源在所述外壳内生成的紫外线辐射的控制系统，其中，所述至少一个紫外线辐射源和所述控制系统的布线嵌入到所述柔性基板内，并且所述柔性基板具有波导结构、紫外吸收表面或紫外线反射表面的至少其中之一。
一种紫外线系统包括具有可密封开口的柔性外壳，所述外壳包括能够具有至少0.1米-1的形变曲率，并界定所述外壳的内部体积的柔性基板，其中所述柔性基板由多个层形成以在所述外壳之内散布并容纳紫外线辐射，所述多个层包括紫外线反射层；以及位于所述紫外线反射层的外侧上的紫外线吸收层；所述外壳还包括安装在所述柔性基板上的至少一个紫外线辐射源，所述至少一个紫外线辐射源被配置为生成紫外线辐射，其中，所述至少一个紫外线辐射源的布线嵌入到所述柔性基板内，其中所述柔性基板包括用于在所述外壳的内部之内散布由所述至少一个紫外线辐射源发射的紫外线辐射的波导结构，且其中所述波导结构包括由一组流体区域分隔开的紫外材料的多个透明层。
优选地，所述多个层还包括位于所述紫外线反射层的外侧上的垫层，其中所述垫层包括用于所述至少一个紫外线辐射源的布线。
优选地，所述流体是空气或水之一。
优选地，所述波导结构形成为与所述紫外线反射层的内侧相邻。
优选地，所述多个透明层的最里面的透明层包括一组漫射元件，从所述漫射元件向所述柔性外壳中发射漫射紫外线辐射。
优选地，所述紫外线反射层包括所述波导结构，其中所述波导结构还包括一组反射腔，每个反射腔包括安装在位于所述反射腔之内的安装网孔上的一组紫外线辐射源。
优选地，还包括用于管理由所述至少一个紫外线辐射源生成的紫外线辐射的控制系统。
优选地，还包括外部接口部件，所述外部接口部件被配置成使用户能够管理要在所述外壳的内部输送的紫外线剂量。
优选地，所述外部接口部件使得用户能够提供与位于所述外壳之内的物体类型对应的输入数据以供控制系统处理，且其中所述控制系统使用所述输入数据确定所述物品的消毒剂量水平。
优选地，还包括反馈部件，所述反馈部件包括一组环境传感器，其中：所述控制系统基于从所述一组环境传感器接收的环境数据调节由至少一个紫外线辐射源产生的紫外线辐射的至少一个属性。
在另一个实施例中，一种紫外线设备包括具有可密封开口的外壳，所述外壳包括形成界定所述外壳的内部体积的所述外壳的内表面的至少5％的柔性基板，其中所述柔性基板能够具有至少0.1米-1的形变曲率，其中所述柔性基板由多个层形成以在所述外壳之内散布并容纳紫外线辐射，所述多个层包括紫外线反射层；位于所述紫外线反射层的外侧上的垫层；以及位于所述垫层的外侧上的紫外线吸收层；所述外壳还包括安装在所述柔性基板上的至少一个紫外线辐射源，所述至少一个紫外线辐射源被配置成产生紫外线辐射，其中用于所述至少一个紫外线辐射源的布线嵌入所述柔性基板的垫层或紫外线反射层中的至少一个内，其中所述柔性基板包括用于在所述外壳的内部之内散布由所述至少一个紫外线辐射源发射的紫外线辐射的波导结构，其中所述紫外线反射层包括波导结构，且其中所述波导结构包括一组反射腔，每个反射腔包括安装在位于所述反射腔之内的安装网孔上的一组紫外线辐射源。
优选地，还包括用于管理由所述至少一个紫外线辐射源产生的紫外线辐射的控制系统，其中所述垫层是柔性印刷电路板，且其中所述控制系统安装在所述柔性印刷电路板上。
优选地，还包括外部接口部件，所述外部接口部件被配置成使用户能够管理要在所述外壳的内部输送的紫外线剂量。
优选地，还包括反馈部件，所述反馈部件包括安装于所述柔性基板上的一组环境传感器，其中所述控制系统基于从所述一组环境传感器接收的环境数据调节由所述至少一个紫外线辐射源产生的紫外线辐射的至少一个属性。
优选地，由所述一组紫外线辐射源发射的紫外线辐射的至少百分之九十指向所述紫外线反射层。
优选地，所述波导结构还包括由一组流体区域分隔的紫外材料的多个透明层。
优选地，所述流体是空气或水之一。
在另一个实施例中，一种紫外线设备包括具有可密封开口的外壳，所述外壳包括能够具有至少0.1米-1的形变曲率，并界定所述外壳的内部体积的柔性基板，其中所述柔性基板能够具有至少0.1米-1的形变曲率，其中所述柔性基板由多个层形成以在所述外壳之内散布并容纳紫外线辐射，所述多个层包括紫外线反射层；位于所述紫外线反射层的外侧上的垫层；以及位于所述垫层的外侧上的紫外线吸收层；所述外壳还包括安装于所述柔性基板上的至少一个紫外线辐射源，所述至少一个紫外线辐射源被配置成产生紫外线辐射，其中用于所述至少一个紫外线辐射源的布线嵌入所述柔性基板的垫层或紫外线反射层中的至少一个内，其中所述柔性基板包括用于在所述外壳的内部之内散布由所述至少一个紫外线辐射源发射的紫外线辐射的波导结构，且其中所述波导结构包括由一组流体区域分隔的紫外材料的多个透明层；以及用于管理由所述至少一个紫外线辐射源产生的紫外线辐射的控制系统。
优选地，所述流体是空气或水之一。
优选地，所述紫外线反射层包括所述波导结构，其中所述波导结构还包括一组反射腔，每个反射腔包括安装在位于所述反射腔之内的安装网孔上的一组紫外线辐射源。
本实用新型的一个方面的技术效果是提供一种改进的紫外线系统的技术。
本实用新型的示范性方面被设计为解决文中描述的问题中的一个或多个和/或文中未讨论的一个或多个其他问题。
附图说明
通过下文结合描绘本实用新型的方面的附图做出的对本实用新型的方面的详细描述，本公开的这些和其他特征将更易于理解。
图1A示出了根据实施例的包括紫外线辐射源的示范性柔性基板的等角视图，图1B示出了根据实施例的示范性柔性基板的顶视图。
图2示出了根据实施例的柔性基板的等角视图。
图3示出了根据实施例的柔性基板的等角视图。
图4示出了根据实施例的外壳的等角视图。
图5示出了根据实施例的用于外壳的示范性紫外线辐射系统。
图6示出了根据实施例的包括用于外壳的紫外线辐射系统的示范性系统。
图7A-7C示出了根据实施例的示范性波导结构。
图8A-8D示出了根据实施例的用于与紫外线辐射系统一起使用的示范性外壳。
应当指出，附图可能不是按比例绘制的。附图仅意在描绘本实用新型的典型方面，因此不应当将其视为对本实用新型的范围构成限制。在附图中，各图之间采用类似的附图标记表示类似的元件。
具体实施方式
本申请是2014年3月18日提交的美国专利申请No.14/217.689的部分延续申请，本申请要求2013年3月18日提交的、发明名称为“Ultraviolet Light Emitting Device with Flexible Attachment”的美国临时申请No.61/802,834的权益，这两个申请均通过引用将该文献并入本文。
如上所述，本实用新型的方面提供了一种将紫外线辐射源安装到柔性基板上的解决方案。所述柔性基板能够具有至少0.1米-1的形变曲率。可以将柔性基板结合到现有的外壳内或者包含到所述外壳内。可以采用所述柔性基板作为用于对处于所述外壳内的一个或多个物品消毒的解决方案的部分。在这种情况下，在物品处于所述外壳内的时候，生成紫外线并指向所述物品。可以将用于紫外线辐射源的布线嵌入到所述柔性基板内，并且所述柔性基板具有波导结构、紫外吸收表面或紫外线反射表面的至少其中之一。可以采用控制系统管理外壳内的紫外线辐射的生成。
如文中所采用的，除非另行指出，否则“组”是指一个或多个(即至少一个)，短语“任何解决方案”是指任何现在已知或者将来开发的解决方案。此外，如文中所使用的，紫外线辐射/光是指所具有的波长处于大约10纳米(nm)到大约400nm的范围内的电磁辐射，而紫外C(UV-C)是指所具有的波长处于从大约100nm到大约280nm的范围内的电磁辐射，紫外B(UV-B)是指具有的波长处于从大约280nm到大约315nm的范围内的电磁辐射，紫外A(UV-A)是指所具有的波长处于大约315到大约400nm的范围内的电磁辐射。如文中所使用的，在材料/结构对于特定波长的紫外线具有至少百分之三十的紫外线反射系数时，认为所述材料/结构对于所述特定波长的紫外线是“反射性”的。在更多具体实施例中，具有高紫外线反射性的材料/结构具有至少百分之八十的紫外线反射系数。此外，在材料/结构允许显著量的紫外线辐射由其通过(例如，在相对于材料/结构的界面正交入射时有至少百分之十的紫外光通过)，认为所述材料/结构相对于所述的特定波长的紫外光是“透明的”。
文中采用的“消毒”一词及其相关词语是指对物品进行处理，从而使所述物品包含充分低数量的污染物(例如，化学的)和微生物(例如，病毒、细菌等)，从而能够将所述物品作为预期的人参与的交互的部分加以运用，而不会或者没有理由会对该人带来疾病的传播或其他损害。例如，物品的消毒是指使物品具有充分低的水平的活性微生物和/或充分低的浓度的其他污染物，从而使一般人能够对所述物品加以运用而不会遭受存在于物品上的微生物和/或污染物所带来的副作用。此外，消毒可以包括杀菌。文中采用的“杀菌”及其相关词语是指使微生物的繁殖能力无效，可以在不对微生物造成物理破坏的情况下达到这一目的。在本范例中，存在于物品上的微生物的水平无法升高到危险水平，并且最终将使其降低，因为已经使其繁殖能力无效。微生物和/或污染物的目标水平可以是由(例如)标准设定组织(例如，政府组织)来规定的。
参考附图，图1A和1B分别示出了根据实施例的示范性柔性基板2的等角视图和顶视图。柔性基板2可以与外壳分离或者结合到所述外壳内，例如，所述外壳是外壳14(图4)或者图8A-8D的外壳中的任何外壳。也就是说，柔性基板2可以位于与现有外壳的内部表面相邻的位置(例如，安装到现有外壳的内表面上)或者形成外壳内部表面的部分。在实施例中，柔性基板2包括与外壳14相同的材料。在更多特定实施例中，外壳14的内表面的至少5％可以包括柔性基板2的柔性材料。柔性基板2可以由任何能够包含至少0.1米-1的形变曲率的塑料或织物材料形成。例如，柔性基板2可以由皮革、塑料、橡胶和/或布等形成。在实施例中，柔性基板2可以包括柔性印刷电路板。
可以采用任何解决方案将紫外线辐射源18安装到柔性基板2上。紫外线辐射源18可以包括一个或多个可见光和/或紫外线辐射发射器的任意组合。例如，紫外线辐射源18可以包括高强度紫外灯(例如，高强度汞灯)、紫外线发光二极管(LED)、超级发光LED和/或激光二极管等。在实施例中，紫外线辐射源18包括发光二极管的组，所述发光二极管是采用一层或多层选自III族氮化物材料系(例如，AlxInyGa1-x-yN，其中，0≤x，y≤1，并且x+y≤1，以及/或者其合金)的材料制造的。在例示性实施例中，紫外线辐射源18能够发射处于大约200纳米到大约370纳米的范围内的紫外线辐射。此外，紫外线辐射源18可以包括一个或多个额外的部件(例如，波导结构、用于对紫外线辐射发射器重定位和/或重定向的部件等)，从而按照特定的方向、按照特定的图案和/或等，将所发射的辐射指向和/或输送至所述外壳内的特定位置/区域或者外壳内的特定物品上。示范性波导结构包括但不限于多条紫外线光纤，所述紫外光纤中的每个终止于开口和/或漫射体等。
现在来看图2，其示出了根据实施例的示范性柔性基板2的等角视图。柔性基板2可以包括多个用于紫外线辐射源18的插口19。插口19允许插入和去除紫外线辐射源18。
柔性基板2和/或包括柔性基板2的外壳14(图4和图8A-8D)可以包括多个用于有效地分配和包含紫外线辐射源18生成的紫外线辐射的层。如文中所述，安装在柔性基板2上的紫外线辐射源18可以包括用于有效地引导和输送紫外线辐射的波导结构。此外，柔性基板2可以包括被配置为使紫外线辐射在外壳内受到反射以及循环的反射层4。反射层4可以包括具有低折射率的材料，例如，铝(高度抛光的)等，以便于发生全内反射。柔性基板2还可以包括填料层5，其用于包括(例如)控制系统(例如，图5中的控制系统16)的一个或多个电子部件，从而对紫外线辐射源18的操作进行管理。用于填料层5的材料的例子包括绝缘橡胶材料、柔性塑料等。可以将紫外线辐射吸收层6包含到柔性基板2内，并且将其配置为避免紫外线辐射射到外壳之外。紫外线辐射吸收层6可以包括任何能够吸收紫外线辐射以避免用户受到紫外线辐射伤害的材料。例如，紫外线辐射吸收层6可以由聚碳酸酯、透明热塑塑料(例如，有机玻璃)和/或聚乙烯等形成。
在实施例中，如图3所示，柔性基板2可以包括基本上跨越柔性基板2的整个高度和宽度延伸的多维内部布线层21。可以将内部布线层21结合到柔性基板2的任何层内，例如，结合到反射层4和/或填料层5内。可以按照任何图案，例如，该图所示的网孔图案对内部布线层21进行配置。在紫外线辐射源18的操作过程中和/或刚好在紫外线辐射源18的操作之前，控制系统可以生成并监测通过内部网孔布线层21的低电流。在实施例中，控制系统可以利用内部网孔布线层21中生成的电流来判断作为(例如)外壳14的外部的部分的柔性基板2是否被刺破或破坏。例如，如果外壳被刺破或破坏，内部网孔布线层21也将被刺破，从而导致内部网孔布线层21的电流变化(增加)。控制系统能够检测到所述变化并作为响应关闭或不开启紫外线辐射源18。
在实施例中，如图4所示，外壳14可以包括多重闭合机构。例如，外壳14可以包括双重闭合机构，包括第一闭合机构23A和第二闭合机构23B。第一闭合机构23A可以是第一紫外线吸收拉链，第二闭合机构23B可以是第二紫外线吸收拉链。尽管仅示出了两个闭合机构，但是应当理解，可以为外壳14提供多重闭合，以确保外壳14得到了适当的封闭，并且使用户不受紫外线辐射的损害。此外，尽管图4示出了作为拉链的第一闭合机构23A和第二闭合机构23B，但是应当理解可以提供任何闭合机构。例如，所述闭合中的一者或多者可以包括尼龙搭扣(Velcro)，和/或等。在实施例中，第一闭合机构23A将外壳14的包含物品8和紫外线辐射源18的部分包封起来。第二闭合机构23B以及所包含的任何其他闭合机构确保外壳14得到适当的密封，并保护用户使其免受紫外线辐射影响。在实施例中，控制系统可以监测闭合结构23A、23B。控制系统可以响应于闭合机构23A、23B的至少其中之一是打开的，而关闭或不开启紫外线辐射源18。
尽管未示出，但是在实施例中，外壳14可以包括具有抗菌特性被辐射激活的材料。所述材料可以涂覆所述外壳的部分或全部内部表面。例如，外壳14的部分或全部内部表面可以包括受到808nm的波长的辐射激活的靛青绿(indocyanine green)。其他具有抗菌特性的材料可以包括铜及其合金。
现在来看图5，其示出了根据实施例的示范性紫外线辐射系统10。在这种情况下，系统10包括可以结合到柔性基板2(图2)内的监测和/或控制系统16。例如，可以将监测和/或控制系统16嵌入到形成紫外吸收箱14的壁上。在图示中，监测和/或控制系统16被实现为计算机系统22，计算机系统22包括分析程序32，所述分析程序32使得计算机系统22可用于通过执行文中描述的过程来管理紫外线辐射源18的组(安装在柔性基板2上)。具体而言，分析程序32可以使计算机系统22能够对该组紫外线辐射源18进行操作，从而在外壳14内生成紫外线辐射并对其加以引导，并且使计算机系统22能够对对应于外壳14内的一个或多个属性和/或所述外壳的一个或多个属性(例如，所述外壳是打开的/关闭的、刺破的等等)的数据36进行处理，所述数据是由反馈部件20采集的。尽管在该图中示出了单个紫外线辐射源18，但是应当理解，外壳14可以包括任何数量的紫外线辐射源18(例如，安装在与外壳14结合或者作为外壳14的部分的柔性基板2上的)，计算机系统22可以采用文中描述的过程对所述辐射源的操作进行单独管理。就多于一个的紫外线辐射源18而言，应当理解，计算机系统22可以单独地控制每个紫外线辐射源18和/或将紫外线辐射源18中的两个或者更多个作为整体来加以控制。此外，尽管文中描述的是紫外线辐射源18，但是应当理解监测和/或控制系统16可以对一个或多个其他类型的装置，例如，可见光LED等进行操作。
在实施例中，在初始操作时段(例如，在将物品8放到外壳14内并使外壳14闭合之后等)当中，计算机系统22可以从反馈部件20采集有关外壳14内的一种或多种属性的数据，并生成供进一步处理的数据36。数据36可以包括一个或多个物品8的表面上或者外壳14内的生物活性(例如，微生物、病毒、细菌等)的存在、外壳14的消毒时间安排历史、有关外壳14处于关闭还是打开状态的判断，等等。物品8可以包括用户希望消毒的任何个人物品。例如，示范性物品8可以包括食物物品、洗漱用品、化妆品、液体、健身服装/设备和/或小型电子小器具等。计算机系统22可以采用数据36来控制由紫外线辐射源18生成的紫外线辐射的一个或多个方面。
此外，可以通过外部接口部件26B由用户12来控制紫外线辐射源18的操作的一个或多个方面。外部接口部件26B可以位于外壳14的外部部分上，并允许用户选择何时开启紫外线辐射源18。但是，应当理解监测和/或控制系统16(例如，通过文中描述的布线和/或图6所示的传感器和/或开关38)还必须在开启紫外线辐射源18之前判断外壳14是闭合的并且/或者没有被刺破，以避免伤害用户12。外部接口部件26B可以包括触摸屏，其显示用于调整至少一个紫外线辐射源18的强度、时间安排以及其他操作属性的控制盘。在实施例中，外部接口部件26B可以包括触摸屏、键盘、多个按钮和/或操纵杆式控制机构等，以控制所述至少一个紫外线辐射源18。在备选实施例中，外部接口部件26B可以与外壳14分离。例如，外部接口部件26B可以包括远程或移动装置，该远程或移动装置包括位于其上的安装在操作系统上的软件，以控制紫外线辐射源18。这样的部件26B可以通过Wi-Fi、蓝牙等与控制系统的其余部分无线通信。在示范性实施例中，外部接口部件26B包括个人移动装置(例如，移动电话等)，该个人移动装置包括采用无线通信解决方案与控制系统16通信的能力。
在实施例中，用户12能够使用外部接口部件26B提供与位于外壳14之内的物品类型对应的输入数据。作为响应，监测和/或控制系统16能够为这样的物品确定并建议一组用于适当消毒剂量的特性(例如，紫外线辐射波长、总剂量、持续时间、强度等)。此外，用户12能够利用外部接口部件26B以输入与所需剂量对应的数据，例如紫外线辐射强度、辐射持续时间、紫外线辐射波长等。在操作该组紫外线辐射源18期间和/或之后，计算机系统22能够向外部接口部件26B提供对应于所输送剂量的数据，该数据还能够给出关于使用任何方案在外壳14之内向用户12输送的紫外线辐射当前剂量的信息(例如，持续时间、强度、总剂量等)。
计算机系统22被示为包括处理部件(例如，一个或多个处理器)、存储部件28(例如，存储器架构)、输入/输出(I/O)部件26A(例如，一个或多个I/O接口和/或装置)以及通信通路30。一般而言，处理部件24运行程序代码(例如，分析程序32)，所述程序代码至少部分地固定在存储部件28内。在运行程序代码时，处理部件24可以对数据进行处理，其可能导致与存储部件28和/或I/O部件26A之间的转换数据的读取和/或写入，从而对所述数据做进一步处理。通路30提供计算机系统22中的部件的每个之间的通信链路。I/O部件26A和/或外部接口部件26B可以包括一个或多个面向人的I/O装置，其使得用户人12能够与计算机系统22和/或一个或多个通信装置进行交互，从而使系统用户12能够采用任何类型的通信链路与计算机系统22通信。在这一程度上，在计算机系统22的运行过程中，分析程序32可以对界面的组(例如，图形用户界面和/或应用程序界面等)进行管理，所述界面能够使人和/或系统用户12与分析程序32交互。此外，分析程序32可以采用任何解决方案对所述数据(例如，数据36)进行管理(例如，存储、检索、创建、操纵、组织、呈现等)。
在任何情况下，计算机系统22可以包括一个或多个能够运行安装在其上的程序代码(例如分析程序32)的通用计算制造品(例如计算装置)。如文中所采用的，应当理解，“程序代码”是指以任何语言、代码或符号表示的任何指令集，该指令集使得具有信息处理能力的计算装置直接地或者在下述情况的任何组合之后执行特定功能：(a)转换至另一种语言、代码或符号；(b)以不同的材料形式复制；和/或(c)解压缩。在这一程度上，可以将分析程序32体现为系统软件和/或应用软件的任何组合。
此外，可以采用模块组34来实施分析程序32。在这种情况下，模块34可以使计算机系统22执行分析程序32采用的任务组，可以对模块34单独开发和/或将其实现为与分析程序32的其他部分分开。在计算机系统22包括多个计算装置时，每个计算装置可以仅使分析程序32的一部分(例如，一个或多个模块34)安装于其上。但是，应当理解计算机系统22和分析程序32只是可以执行文中描述的过程的各种可能的等效监测和/或控制系统16的代表。在这一程度上，在其他实施例中，计算机系统22和分析程序32提供的功能可以至少部分地通过包括具有或者没有程序代码的通用和/或专用硬件的任何组合的一个或多个计算装置实施。在每个实施例中，可以分别采用标准的工程设计和程序设计技术创建所述硬件及程序代码(如果包括的话)。在另一实施例中，可以不采用任何计算装置，例如，采用实施反馈控制环的闭环电路来实施监测和/或控制系统16，在所述反馈控制环中，将一个或多个感测装置的输出用作控制一个或多个其他装置(例如，LED)的操作的输入。将进一步结合计算机系统22描述本实用新型的示范性方面。但是，应当理解，可以通过任何类型的监测和/或控制系统16来实施结合所述计算机系统描述的功能。
不管怎样，在计算机系统22包括多个计算装置时，所述计算装置都可以通过任何类型的通信链路通信。此外，在执行文中描述的过程时，计算机系统22可以采用任何类型的通信链路与一个或多个其他计算机系统(例如，用户12)通信。在任一种情况下，通信链路可以包括各种类型的有线或无线链路的任何组合；包括一种或多种类型的网络的任何组合；和/或采用各种类型的传输技术和协议的任何组合。
系统10还可以包括紫外线辐射指示器40(例如，LED)，计算机系统22可以对其进行操作，以指示其时正在外壳14内生成并引导紫外线辐射。紫外线辐射指示器40可以包括一个或多个用于为用户12发射可见光的LED。在另一实施例中，紫外线辐射指示器40可以包括预定时间量的声音或振动，以指示在外壳14内正在生成紫外线辐射和/或不再生成紫外线辐射。
现在来看图6，其示出了包括用于外壳14的紫外线辐射系统10的示范性系统。其示出了包括紫外线辐射源18(安装在图1所示的柔性基板2上)的紫外线辐射系统10。将监测和/或控制系统16配置为控制紫外线辐射源18，从而在外壳内引导紫外线辐射13并使其指向外壳14内的物品8。将反馈部件20配置为采集监测和/或控制系统16使用的属性数据，以管理紫外线辐射源18。如图所示，反馈部件20可以包括多个感测装置38，所述多个感测装置中的每个可以采集由监测和/或控制系统16使用的属性数据，以控制和管理紫外线辐射源18。
由反馈部件20采集的属性数据可以包括外壳14和/或位于其内的物品8的多个属性的任何组合。外壳14的示范性属性可以包括：外壳14内或者外壳14内的物品8上的生物活性的存在、有关外壳14是打开还是闭合的判断和/或有关外壳14是否被刺破或破坏的判断等等。感测装置38可以包括传感器和/或开关38，其感测在监测和/或控制系统16开启紫外线辐射源18之前使外壳14的开口物理闭合。此外，感测装置38能够在监测和/或控制系统16开启紫外线辐射源18之前感测在外壳14内存在生物活性。
在判断物品8上存在生物活性的情况下，感测装置38还可以确定生物活性的位置、生物活性的类型(例如，有机体的类型)、生物活性的浓度和/或有机体处于生长阶段(例如，指数增长和/或稳定的)的估算时间量等。此外，感测装置38能够确定有关生物活性随着时间的推移而发生的变化的信息，例如，生长速度等，生长速度是包含生物活性的区域的扩展速度。在实施例中，生物活性动态特性组与外壳14内和/或物品8上的细菌和/或病毒活性的各种属性相关，包括例如，可检测到的细菌和/或病毒活性的存在、测得的细菌和/或病毒群体/浓度的时间动态特性、生长阶段等等。
在实施例中，为了判断外壳14内的生物活性的存在，感测装置38包括可视照相机或化学传感器的至少其中之一。可视照相机能够采集用于监测外壳14的可视数据(例如，可视的、电子的等等)，而化学传感器能够采集用于监测外壳14的化学数据(例如，化学的、电子的等等)。例如，在监测和/或控制系统16正在操作紫外线辐射源18时，可以对监测外壳14的内部的可视照相机和/或化学传感器38进行操作，以检测微生物的存在。在具体实施例中，可视照相机38包括能够检测细菌和/或病毒的荧光光学照相机，其中，所述细菌和/或病毒在紫外线辐射下将变得发荧光。但是，应当理解，可视照相机和化学传感器只是对能够实施的各种类型的传感器的举例说明。例如，感测装置38可以包括一个或多个机械传感器(包括压电传感器、各种膜、悬臂、微机电传感器或MEMS和/或纳米机械传感器等)，它们被配置为采集有关外壳14的各种类型数据中的任何数据。
在实施例中，反馈部件20包括一个或多个感测装置38，感测装置被配置成提供对应于外壳之内环境的数据，供监测和/或控制系统16处理。就此而言，示范性感测装置38可以包括湿度传感器、乙烯传感器、温度传感器等。该监测和/或控制系统16能够使用环境数据调节外壳之内发射的紫外线辐射的一个或多个方面。例如，乙烯的存在可以是生物活性的指示，作为响应，监测和/或控制系统16可以提供更高的紫外线剂量。此外，监测和/或控制系统16的实施例可以在温度和/或湿度增大时提供更低紫外线剂量。
可以将监测和/或控制系统16配置为基于由反馈部件20采集的属性数据来控制和调整至少一个紫外线辐射源18的方向、强度、图案和/或谱功率(例如，波长)。监测和/或控制系统16可以独立地控制和调整紫外线辐射源18的每个特性。例如，监测和/或控制系统16可以针对既定波长调整紫外线辐射源18的强度、持续时间和/或时间安排(例如，包括持续时间(例如，曝光/照射时间)、占空比和/或曝光/照射之间的时间等)。紫外线辐射源18的特性的每个可以是可调整的，并且可以通过监测和/或控制系统16根据反馈部件20提供的数据对其加以控制。在另一实施例中，当外壳包括多个隔间时，例如，图7C所示的例子，可以将监测和/或控制系统16配置为独立于其他隔间自主地控制每个隔间。例如，如果外壳14包括多个用于不同食物物品的隔间，那么可以将监测和/或控制系统16配置为根据相应的隔间内的食物物品对每个隔间内的紫外线辐射源18进行控制和调整。
还可以将监测和/或控制系统16配置为根据由感测装置38采用任何解决方案检测到的外壳14内的生物活性的位置来调整紫外线辐射的方向。可以将监测和/或控制系统16配置为根据生物活性的类型采用紫外线辐射的目标定时、强度和/或谱功率。也就是说，感测装置38可以感测外壳14内的特定物品8上的较高水平的生物活性的位置，并且通过监测和/或控制系统16对紫外线辐射源18加以配置，从而使较高剂量的(通过提高强度或曝光量)紫外线辐射指向具有较高水平的生物活性的物品8(例如，非均匀的紫外线辐射)。
感测装置38还可以感测到外壳14是物理打开的还是闭合的。响应于检测到外壳14是闭合的，可以将监测和/或控制系统16配置为自动开启紫外线辐射。在一个实施例中，可以将监测和/或控制系统16配置为当外壳14闭合时设定紫外线辐射的周期性或非周期性时间安排。可以在感测装置38感测到所述外壳打开时中断这一(周期性或非周期性)时间安排，并且可以将监测和/或控制系统16配置为关闭紫外线辐射。在这种情况下，一旦感测装置38感测到了外壳14再次闭合就可以恢复所述时间安排(周期性的或者非周期性的)。例如，在图4所示的外壳14的实施例中，如果感测装置38感测到第二闭合机构23B打开，那么可以将监测和/或控制系统16配置为关闭紫外线辐射。一旦第二闭合机构23B闭合，就可以将监测和/或控制系统16配置为开启紫外线，并恢复对外壳14以及位于其内的物品8的消毒。
感测装置38还可以感测到外壳14是否被刺破或破坏。在包括多维内部布线层21的外壳14的实施例中(图3)，感测装置38能够持续地监测内部布线层21的电流。在实施例中，可以将监测和/或控制系统16配置为判断内部布线层21的电流是否发生了意外变化(例如，增大)。响应于内部布线层21的这种电流变化，监测和/或控制系统16能够判断外壳14内存在可能使得紫外线辐射逃逸的刺破或破损。作为响应，监测和/或控制系统16可以关闭紫外线辐射源18，从而使用户12不受伤害。
应当理解，系统10可以包括用于向系统10的各种部件中的一个或两个，例如，紫外线辐射源18、反馈部件20、监测和/或控制系统16等提供电力的电源部件17。电源部件17可以与外壳14分离(例如，使电力能够通过电网(例如，家庭电源插座)获得的电线，如图2所示)，或者可以与外壳14结合到一起(例如，可再充电电池)。电源部件17可以包括任何电源，其包括但不限于电池组、太阳能电池、另一电子装置(通过通用串行总线(USB)连接)等。例如，电源部件17可以包括各种类型的可再充电电池中(例如，锂离子电池、镍镉电池等)的任何可充电电池。可以将电源部件17配置为用于高效率直流(DC)渐升/升压转换器的操作。在实施例中，将电源部件(例如，转换效率和最大电池寿命)配置为(例如，优化为)使可用电功率和各种部件所需的电功率之间的差保持在最低水平上。在实施例中，所述电源部件包括能够通过典型的家庭电源插座再充电的电池组。这一实施例的充电系统可以包括用于充电的电线，其可以包括(例如)具有USB连接的线缆，该线缆能够实现充电以及与外部计算装置的通信。
对于包括紫外线辐射源18(安装在柔性基板2上)的外壳14的每个实施例而言，可以将外壳14配置为为位于外壳14内的物品8提供至少目标量的机械保护。例如，所述的目标量的机械保护能够为位于外壳14内的物品8提供至少十英尺的坠落保护，可以通过坠落测试对其加以测量。坠落测试可以包括使所述外壳从大约十英尺的高度坠落。可以多次执行该坠落测试，与此同时拍摄每次着地的图像。可以在每次坠落之后检查外壳14内的物品8，以确保没有发生显著的损坏。在实施例中，外壳14的外部的部分可以包括吸收来自坠落的冲击的材料。例如，外壳14的外部的部分可以由橡胶或塑料构成。此外，所述材料可以是涂胶(rubberized)的聚碳酸酯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)复合材料、聚氨酯合成物等。
对于外壳14的每个实施例而言，可以将外壳14的层配置为包括防水材料。例如，可以将外壳14配置为存储液体，可以采用控制系统对紫外线辐射源进行管理，从而对所述液体消毒。防水材料可以包括橡胶、氟化乙丙烯(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE，例如，特氟隆)、抗紫外线聚碳酸酯和/或抗紫外线透明热塑塑料等。可以将防水层配置为避免所述液体从外壳14内流出，以及避免影响系统10的任何电部件(例如，紫外线辐射源18、计算机系统22等)。
为了改善由柔性基板2界定的外壳之内紫外线辐射的循环，为了实现更大的紫外线辐射覆盖等，柔性基板2能够包括波导结构，该波导结构被配置成在外壳的整个内部散布紫外线辐射。例如，紫外线波导结构可以包括紫外线透明材料的一个或多个子层。适当的示范性紫外线透明材料包括含氟聚合物，例如：氟化乙丙烯(FEP)、乙烯FEP(EFEP)、特氟隆(PTFE)、乙烯三氟氯乙烯(ECTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、全氟烷氧基树脂(PFA)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、四氢大麻酚(THV)、THE、聚乳酸(PLA)、低密度聚乙烯(LDPE)、MFA等。波导结构能够包括复合结构，每个包含由流体区域(例如，空气子层)分隔的紫外线透明材料的多个子层。
图2示出了根据实施例的示范性波导结构25。如图所示，可以将该波导结构25配置成在与每个紫外线辐射源18相比较大的区域上方发射紫外线辐射。在实施例中，包括该波导结构25以取代反射层4。在备选实施例中，波导结构25与反射层4紧邻。波导结构25能够沿着形成外壳的柔性基板2的基本所有内侧或仅在柔性基板2的内侧一部分上，例如由柔性基板2形成的外壳的一个或多个壁上形成。
图7A示出了根据实施例的示范性波导结构25A的侧视图。如图所示，该波导结构25A可以包括多个子层27A-27D，其中每个子层都可以由诸如含氟聚合物的透明材料形成。此外，子层27A-27D能够由紫外线透明流体，例如空气、水等的子层29A-29C彼此隔开。例如，子层29A、29B能够由水填充，而子层29C能够由空气填充。子层27A-27D能够包括柱状结构31A、31B，该柱状结构可以被配置成维持子层27A-27D之间的期望分隔，物理地连接相邻子层27A-27D等等。此外，最内部子层27A能够包括漫射元件33A、33B，可以从该漫射元件向对应外壳中发射漫射紫外线辐射。
返回到图2，在实施例中，波导结构25被配置成提供外壳内部的紫外线漫射照明。例如，该波导结构25能够由被配置成从其发射紫外线辐射的反射层4形成。就此而言，图7B和7C示出了根据实施例的示范性紫外线漫射照明结构25B的示意图。不过，可以理解的是紫外线漫射照明结构25B仅仅是可以在实施例中实现的各种紫外线漫射照明结构25B的例示。例如，可以如2014年9月5日提交的美国专利申请No.14/478,266中所示所述那样配置紫外线漫射照明结构25B，在此通过引用将该申请并入本文。
尽管如此，紫外线漫射照明结构25B包括紫外线辐射源18，该紫外线辐射源位于由漫反射材料形成的反射腔35内部。紫外线辐射源18可以被配置成向腔35的顶表面37A引导所发射紫外线辐射的至少一部分。在实施例中，至少90％的紫外线辐射指向反射腔35的顶表面37A。在另一实施例中，由紫外线辐射源18发射的紫外线辐射的很大部分(例如，至少百分之二十)指向顶表面37A和底表面37B。紫外线辐射源18可以利用任何方案安装于安装网孔39上。
在实施例中，反射腔35的至少顶表面37A是至少70％反射的。在这种情况下，由紫外线辐射源18产生的紫外线辐射被顶表面37A漫反射并在整个反射腔35内散射。安装网孔39可以包括多个孔洞41，以允许漫射的紫外线辐射向着底表面透射通过安装网孔39，以离开反射腔35。安装网孔39还可以包括高反射材料，例如高紫外线反射扩展特氟隆(ePTFE)膜(例如，Diffuse Reflector Product)等，以改善总体光强散布并促进整个反射腔35内的光散射和再循环。
在实施例中，底表面被部分紫外线透明漫射膜37B，例如熔融石英、特氟隆等覆盖，这能够将紫外线辐射源18与环境屏蔽，提供漫射照明等。在更具体的实施例中，部分透明膜37B可以包括粗糙度、图案、用于振动的模块等，以改善漫射性。可以理解的是透明膜37B可以包含小的吸收损耗。在实施例中，部分透明膜37B具有小于10％的吸收损耗。此外，部分透明膜37B可以形成部分透明部分反射表面。
如文中所述，可以将实施例实现为任何类型的外壳14的部分。图8A-8D示出了根据实施例的用于与紫外线辐射系统10(图5)一起使用的示范性外壳。例如，所述外壳可以是用于存放衣物或个人物品的粗呢包(图8A)。或者，所述外壳可以是小的化妆品包(图8B)。所述外壳可以是具有多个隔间的洗漱包(图8C)、饭盒(图8D)等。在每种情况下，都可以采用任何解决方案将系统10的实施例与之结合实施。在这一程度上，应当理解，系统10的各实施例可以在装置数量、装置尺寸、系统功率需求等方面存在变化。不管怎样，应当理解，这些只是示范性外壳，系统10可以适用于文中没有具体提到的其他外壳。
尽管文中将本实用新型的方面图示并描述为用于对位于柔性外壳内的物品消毒的方法和系统，但是应当理解本实用新型的方面还可以提供各种替代实施例。例如，在一个实施例中，本实用新型提供了固定在至少一个计算机可读介质内的计算机程序，所述计算机程序在运行时使计算机系统能够采用文中描述的过程对所述柔性外壳和/或位于所述柔性外壳内的物品消毒。在这一程度上，计算机可读介质包括程序代码，例如，分析程序32(图5)，其使得计算机系统能够实施文中描述的过程的部分或全部。应当理解，“计算机可读介质”一词包括一种或者多种任何类型的具有表达的有形介质，其可以是已知的或者以后开发的，可以由其接收、复制或者通过计算装置传输所述程序代码的副本。例如，所述计算机可读介质可以包括：一个或多个便携式存储制造品；计算装置的一个或多个存储器/存储部件；和/或纸等。
在另一实施例中，本实用新型提供了一种提供诸如分析程序32(图5)的程序代码的副本的方法，所述程序代码使得计算机系统能够实施文中描述的过程的部分或全部。在这种情况下，计算机系统可以对程序代码的副本进行处理，以生成并发送供在不同的第二位置处接收的数据信号组，使所述数据信号组的特征中的一个或多个按照某种方式受到设置和/或改变，从而在所述数据信号组中编码所述程序代码的副本。类似地，本实用新型的实施例提供了一种获取程序代码副本的方法，其包括通过计算机系统接收文中描述的该组数据信号，并且将该组数据信号转化成所述的固定于至少一个计算机可读介质内的计算机程序的副本。在任一种情况下，都可以采用任何类型的通信链路发送/接收该组数据信号。
在又一实施例中，本实用新型提供了一种生成用于为柔性外壳和/或柔性外壳内的物品消毒的系统的方法。在这种情况下，所述生成可以包括将计算机系统(例如，计算机系统22(图5))配置为实施一种用于如文中所述对柔性外壳和/或柔性外壳内的物品消毒的方法。所述配置可以包括获得(例如，创建、维护、购买、修改、使用、使之可用等)一个或多个具有或者没有一个或多个软件模块的硬件部件，并对部件和/或模块进行设置以实施文中描述的过程。在这一程度上，所述配置可以包括向计算机系统部署(deploy)一个或多个部件，其可以包括下述项目中的一个或者多个：(1)在计算装置上安装程序代码；(2)向计算机系统增加一个或多个计算和/或I/O装置；(3)结合和/或修改计算机系统，使之能够执行文中描述的过程；等等。
以上已经出于例示和说明的目的示出了对本实用新型的方面的描述。其目的并非对本实用新型进行穷举，或者使本实用新型局限于所公开的精确形式，显然有可能存在很多修改和变化。这样的对于本领域技术人员而言显而易见的修改和变化包含到所附权利要求定义的本实用新型的范围内。