САМОДЕЗИНФИЦИРУЮЩЕЕСЯ ПОВЕРХНОСТНОЕ ПОКРЫТИЕ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
SELF-INSULATING SURFACE COATING OF VEHICLE

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Данная заявка является частичным продолжением заявки на выдачу патента США №14/603,636, поданной 23 января 2015 года и озаглавленной «СИСТЕМА ПОДСВЕТКИ ДВЕРИ И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ», которая является частичным продолжением заявки на выдачу патента США №14/086,442, поданной 21 ноября 2013 года и озаглавленной «СИСТЕМА ОСВЕЩЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ СТРУКТУРОЙ». Вышеупомянутые родственные заявки, таким образом, включены сюда путем ссылки во всей свое полноте.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение в целом относится к дезинфицирующим системам, а более конкретно, к дезинфицирующим системам, имеющим тонкие профили, которые могут быть работоспособны для прилегания к неплоским поверхностям.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Заболевания и инфекции могут распространяться благодаря опосредованному контакту через различные поверхности, которые могут соответствовать поверхностям касания, которые часто подвергаются контакту. Дезинфекция таких поверхностей может помогать предотвращать распространение заболеваний и инфекций для снижения связанных рисков для здоровья. Изобретение предусматривает различные системы и устройства, которые могут использоваться для дезинфекции различных поверхностей. По меньше мере один пример таких поверхностей может соответствовать автомобильному транспортному средству. Изобретение предусматривает дезинфицирующие системы и устройства, выполненные с возможностью дезинфекции различных поверхностей, которые могут соответствовать поверхностям, которые часто подвергаются контакту занимающими места людьми в транспортном средстве.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно одному из аспектов настоящего изобретения предложено устройство, выполненное с возможностью дезинфицирования поверхности транспортного средства, содержащее первый электрод, по существу прилегающий к панели транспортного средства, множество печатных СИД, взвешенных в полупроводниковых чернилах на первом электроде и выполненных с возможностью испускания дезинфицирующего излучения, второй электрод в электрическом соединении с множеством СИД, и наружный слой, формирующий поверхность в соединении со вторым электродом, при этом наружный слой выполнен с возможностью пропускания по меньшей мере части дезинфицирующего излучения через него.
Устройство предпочтительно дополнительно содержит контроллер в связи с первым электродом и вторым электродом.
Контроллер предпочтительно выполнен с возможностью избирательного приведения в действие дезинфицирующего излучения в ответ на по меньшей мере одно состояние транспортного средства.
По меньшей мере одно состояние предпочтительно соответствует незанятости транспортного средства.
Устройство предпочтительно дополнительно содержит по меньшей мере один датчик присутствия в связи с контроллером.
По меньшей мере один датчик присутствия предпочтительно соответствует по меньшей мере одному из датчика сиденья, датчика близости, инфракрасного датчика, камеры и микрофона.
Устройство предпочтительно дополнительно содержит фотолюминесцентный слой, нанесенный между вторым электродом и наружным слоем.
Фотолюминесцентный слой предпочтительно выполнен с возможностью преобразования части дезинфицирующего излучения в выходное излучение.
Выходное излучение предпочтительно соответствует свету в видимом диапазоне, выполненному с возможностью освещения по меньшей мере части транспортного средства.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предложено самодезинфицирующееся поверхностное покрытие для транспортного средства, содержащее базовый слой, пару электродов, по существу прилегающих к базовому слою, множество СИД, взвешенных в полупроводниковых чернилах между электродами, выполненных с возможностью испускания дезинфицирующего излучения, и наружный слой поверхностного покрытия, который находится в соединении с одним из пары электродов, при этом наружный слой выполнен с возможностью пропускания по меньшей мере части дезинфицирующего излучения через него.
Поверхностное покрытие предпочтительно формирует гибкий тонкопленочный слой, выполненный с возможностью прилегания к неплоским поверхностям.
Поверхностное покрытие предпочтительно имеет толщину профиля приблизительно от 0,1 мм до 2 мм.
Базовый слой предпочтительно содержит крепежную поверхность, выполненную с возможностью прилегания к поверхности панели транспортного средства.
Дезинфицирующее излучение предпочтительно соответствует длине волны света, меньшей, чем приблизительно 400 нм.
Поверхностное покрытие предпочтительно дополнительно содержит фотолюминесцентный слой, нанесенный между одним из электродов и наружной поверхностью.
Фотолюминесцентный слой предпочтительно выполнен с возможностью преобразования части дезинфицирующего излучения в выходное излучение, соответствующее по меньшей мере одной длине волны света, большей, чем приблизительно 400 нм.
Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения предложено сформированное самодезинфицирующееся поверхностное покрытие для транспортного средства, содержащее пару электродов, по существу прилегающих к панели транспортного средства, множество СИД, взвешенных в полупроводниковых чернилах между электродами, выполненных с возможностью испускания дезинфицирующего излучения, и наружный слой поверхностного покрытия вблизи одного из электродов, выполненный с возможностью пропускания по меньшей мере части дезинфицирующего излучения через него.
Пара электродов предпочтительно соответствует проводящим слоям, имеющим печатные СИД, нанесенные процессом печати между ними.
Поверхностное покрытие предпочтительно дополнительно содержит фотолюминесцентный слой, нанесенный между парой электродов и наружной поверхностью.
Фотолюминесцентный слой предпочтительно выполнен с возможностью преобразования части дезинфицирующего излучения в выходное излучение, соответствующее по меньшей мере одной длине волны света, имеющей длину, большую, чем приблизительно 400 нм.
Эти и другие аспекты, цели и признаки настоящего изобретения станут понятны и оценены специалистами в данной области техники при изучении нижеследующего описания изобретения, формулы изобретения и прилагаемых чертежей.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
НА ЧЕРТЕЖАХ:
Фиг. 1 представляет собой вид в перспективе пассажирского отделения автомобильного транспортного средства, имеющего по меньшей мере одну самодезинфицирующуюся поверхность;
Фиг. 2 представляет собой подробный вид сбоку вырабатывающего свет узла, содержащего фотолюминесцентный слой;
Фиг. 3 представляет собой вид сбоку вырабатывающего свет узла, демонстрирующий фотолюминесцентный слой, выполненный с возможностью преобразования длины волны света;
Фиг. 4 представляет собой подробный вид в перспективе пассажирского отделения автомобильного транспортного средства, имеющего по меньшей мере одну самодезинфицирующуюся поверхность, выполненную с возможностью обеспечения подсветки для транспортного средства; и
Фиг. 5 представляет собой структурную схему осветительного устройства, содержащего вырабатывающий свет узел.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как требуется, подробные варианты осуществления настоящего изобретения раскрыты в материалах настоящей заявки. Однако, следует понимать, что раскрытые варианты осуществления являются всего лишь примерами изобретения, которое может быть воплощено в различных и альтернативных формах. Фигуры не обязательно предназначены для детального проектирования, и некоторые схемы могут быть увеличены или уменьшены, чтобы показывать общее представление функции. Поэтому, конкретные конструктивные и функциональные детали, раскрытые в материалах настоящей заявки, должны интерпретироваться не в качестве ограничивающих, а только в качестве представляющих основу для обучения специалиста в данной области техники по-разному применять настоящее изобретение.
В качестве используемого в материалах настоящей заявки, термин «и/или», когда используется в перечне из двух или более элементов, означает, что любой один из перечисленных элементов может применяться сам по себе, или может применяться любая комбинация из двух или более перечисленных элементов. Например, если состав описан как содержащий компоненты А, В и/или С, состав может содержать исключительно А; исключительно В; исключительно С; А и В в комбинации; А и С в комбинации; В и С в комбинации; или А, В и С в комбинации.
Последующее изобретение описывает дезинфицирующее устройство. Дезинфицирующее устройство может использоваться для различных поверхностей, которые могут соответствовать поверхностям, которые часто подвергаются контакту. Такие поверхности могут включать, но не ограничиваясь, дверные ручки, поручни, подлокотники, рабочие поверхности (например, столы, опорные поверхности), гигиенические закрепленные детали (например, стульчаки, водопроводные краны, ручки крана) и многообразие дополнительных поверхностей, которые могут подвергаться контакту на всем протяжении своего обыкновенного использования. В примерном варианте осуществления, дезинфицирующее устройство может соответствовать закрепленной детали транспортного средства.
Дезинфицирующее устройство может соответствовать тонкому гибкому узлу, который может использоваться в многообразии применений. В целях этого изобретения, закрепленная деталь может упоминаться как любая внутренняя или наружная деталь оборудования транспортного средства или ее часть, пригодные для приема различных реализаций устройства, описанного в материалах настоящей заявки. Несмотря на то, что реализации дезинфицирующего устройства, описанного в материалах настоящей заявки, направлены главным образом на использование в автомобильном транспортном средстве, следует понимать, что устройство или система также могут быть реализованы в многообразии типов поверхностей. Кроме того, хотя автомобильные транспортные средства изображены в материалах настоящей заявки, дезинфицирующее устройство может использоваться в других типах транспортных средств, предназначенных для перевозки одного или более пассажиров, таких как, но не ограничиваясь, судно, поезда и летательный аппарат.
Со ссылкой на фиг. 1, в целом показано пассажирское отделение 10 автомобильного транспортного средства 12, имеющее многообразие поверхностей 14 касания. Поверхности 14 касания могут соответствовать зонам транспортного средства 12, обычно внутренней области, которые часто подвергаются контакту пассажирами. Примеры поверхностей 14 касания могут включать пассажирскую дверную ручку 16, дверной запор 18, рулевое колесо 20, рукоятку 22 переключения, подлокотник 24, рычаг 26 консоли, подголовник 28, наружную ручку 30 отпирания дверей, и т.д. В целях иллюстрации, каждая из поверхностей 14 касания может быть выполнена с возможностью приема самодезинфицирующегося поверхностного покрытия 32 (далее - поверхностное покрытие 32). Каждое из поверхностных покрытий 32 может соответствовать одному или более дезинфицирующих устройств 34, выполненных с возможностью испускания по меньшей мере одну длину волны света, выполненную с возможностью дезинфицировать по меньшей мере одну из поверхностей 14 касания транспортного средства 12. Дезинфицирующее устройство 24 может быть расположено в различных местах в транспортном средстве и в целом обозначено в виде номера 34.
Поверхности 14 касания могут соответствовать поверхностям различных закрепленных деталей транспортного средства 12. Каждое из поверхностных покрытий 32 может быть заформовано в закрепленные детали, присоединено к поверхности закрепленных деталей или прикреплено к поверхностям другими пригодными средствами. Каждое из поверхностных покрытий 32 может быть выполнено с возможностью избирательного приведения в действие контроллером 102 одного или более дезинфицирующих устройств 34 независимо или в комбинации, чтобы по меньшей мере частично дезинфицировать поверхности 14 касания. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, поверхностное покрытие 32 может быть выполнено с возможностью испускания выходного излучения, соответствующего свету в видимом спектре. Таким образом, одно или более поверхностных покрытий 32 могут быть выполнены с возможностью подсвечивания по меньшей мере части пассажирского отделения 10 транспортного средства 12, а также дезинфицировать поверхности 14 касания. Контроллер 102 дезинфицирующего устройства 34 и модуль 104 управления транспортного средства в связи с контроллером 102 дополнительно описаны со ссылкой на фиг. 5.
Поверхностные покрытия 32 могут прилегать к различным профилям и габаритам поверхностей 14 касания и могут соответствовать частям закрепленной детали, имеющим плоскую и/или неплоскую конфигурации. Например, в примерном варианте осуществления, поверхностные покрытия 32 могут иметь тонкий профиль и иметь гибкие материалы, обеспечивающие, чтобы узел приспосабливался к неплоским поверхностям. Хотя примерные закрепленные детали описаны в материалах настоящей заявки, следует понимать, что другие закрепленные детали могут использоваться в соответствии с дезинфицирующим устройством 34, описанным в материалах настоящей заявки. Такие закрепленные детали могут включать приборные панели и компоненты на ней, интерактивные механизмы (например, нажимные кнопки, переключатели, круговые шкалы, сенсорные экраны, и тому подобное), печатные поверхности и различные внутренние и/или наружные части транспортного средства 12, которые могут быть из металлических, полимерных или многообразия материалов.
Как отмечено выше, поверхностное покрытие 32 может находиться в связи с контроллером 102. В некоторых вариантах осуществления, контроллер 102 дополнительно может быть в связи с модулем 104 управления транспортного средства. Модуль 104 управления транспортного средства может выдавать сигналы в контроллер 102 в ответ на различные сигналы пользовательского ввода, эксплуатационную информацию транспортного средства, информацию о состоянии транспортного средства, и т.д. В ответ на один или более сигналов, принятых из модуля 104 управления транспортного средства, контроллер 102 дезинфицирующего устройства 34 выполнен с возможностью управления одним или более поверхностных покрытий 32, чтобы значительно дезинфицировать соответствующие поверхности 14 касания транспортного средства 12. Дополнительные подробности касательно контроллера 102 и модуля 104 управления транспортного средства описаны со ссылкой на фиг. 5. Хотя дезинфицирующее устройство 34 и поверхностные покрытия 32, описанные в материалах настоящей заявки, описаны в качестве находящихся в связи с контроллером 102, одно или более поверхностных покрытий 32 могут управляться различными формами переключателей и/или аналоговых или цифровых схем.
Со ссылкой на фиг. 2, по меньшей мере одно поверхностное покрытие 32 дезинфицирующего устройства 34 может соответствовать тонкой пленке, содержащей узел печатных светоизлучающих диодов (СИД). Поверхностное покрытие 32 может содержать основу 52. Основа 52 может быть непрозрачной, прозрачной или полупрозрачной и может быть тонкой, имеющей гибкую структуру, выполненную с возможностью прикрепляться и прилегать к поверхности закрепленной детали транспортного средства. Поверхностное покрытие 32 может использоваться в многообразии применений, которые могут требовать малой общей толщины. Основа 52 может быть из полимера, например, поликарбоната, полиметилметакрилата (РММА), полиэтилентерефталата (PET), и т.д. В некоторых вариантах осуществления, основа 52 может раздаваться из рулона, чтобы предусматривать встраивание в операции сборки для поверхностного покрытия 32, и может быть приблизительно от 0,1 мм до 2 мм по толщине. В примерном варианте осуществления, поверхностное покрытие 32 может быть меньшим, чем 1 мм, по толщине, а в некоторых вариантах осуществления, может быть меньшим, чем 0,6 мм, по толщине.
Первый электрод 54 может соответствовать катодному проводящему слою (в дальнейшем, катоду 54), который может быть расположен на основе 52. Катод 54 и/или различные электроды или проводящие слои, описанные в материалах настоящей заявки, могут содержать проводящий эпоксидный компаунд, такой как содержащий серебро или содержащий медь эпоксидный компаунд. Катод 54 гальванически присоединен к первой токопроводящей шине или катодной токопроводящей шине 56. Катодная токопроводящая шина 56 и другие токопроводящие шины или провода, описанные в материалах настоящей заявки, могут быть из металлических и/или проводящих материалов, которые могут быть напечатаны трафаретной печатью на электродах или проводящих слоях. Токопроводящие шины могут использоваться в поверхностном покрытии 32 для гальванического присоединения множества источников 58 на светоизлучающих диодах (СИД) к источнику питания через контроллер 102. Таким образом, катодная токопроводящая шина 56 и другие токопроводящие шины, используемые в поверхностном покрытии 32, могут быть выполнены с возможностью подачи электрического тока по существу равномерно вдоль и/или поперек катода 54 и других проводящих слоев в поверхностном покрытии 32.
Источники 58 на СИД могут быть напечатаны, рассосредоточены или иным образом нанесены на катод 54 с помощью полупроводниковых чернил 60. Источники 58 на СИД могут быть рассосредоточены произвольным или управляемым образом внутри полупроводниковых чернил 60. Источники 58 на СИД могут соответствовать микро-СИД из элементов на нитриде галлия, которые могут быть приблизительно от 5 микрон до 400 микрон по ширине, ориентированным по существу перпендикулярно поверхности катода 54. Полупроводниковые чернила 60 могут включать различные связующие и диэлектрические материалы, в том числе, но не ограничиваясь, одно или более из галлия, индия, карбида кремния, фосфора и/или полупрозрачных полимерных связующих. В этой конфигурации, полупроводниковые чернила 60 могут содержать различные концентрации источников 58 на СИД, так чтобы плотность рассеивания источников 58 на СИД могла настраиваться для различных применений.
Полупроводниковые чернила 60 могут наноситься, благодаря различным процессам печати, в том числе, процессам с соплами для распыления краски и шелковыми трафаретами, на выбранную часть(и) основы 52. Полупроводниковые чернила 50 наносятся так, чтобы источники 58 света на СИД могли формировать цепь между катодом 54 и вторым электродом 64 или анодным проводящим слоем (в дальнейшем, анодом 64). Более конкретно, предусмотрено, что источники 58 на СИД рассредоточены в полупроводниковых чернилах 60 и имеют форму и размеры, так чтобы существенное количество из них предпочтительно ориентировались перпендикулярно катоду 54 и аноду 64 во время нанесения полупроводниковых чернил 60. Часть источников 58 на СИД, которые в итоге электрически присоединены к электродам 54, 64, могут засвечиваться источником напряжения, приложенным в параллель катоду 54 и аноду 64. Дополнительная информация касательно конструкции вырабатывающего свет узла, выполненного с возможностью испускания света на иных длинах волн, чем дезинфицирующее устройство 34, раскрыта в публикации заявки на патент США №20140264396 А1 на имя Лоувенталя и других, озаглавленного «Ультратонкий печатный слой СИД, снятый с подложки», поданной 12 марта 2014 года, полное содержание которой включено в материалы настоящей заявки путем ссылки.
Хотя в конкретных вариантах осуществления описаны в качестве катода 54 и анода 64, первый электрод 54 и второй электрод 64 могут соответствовать аноду и катоду, соответственно, так что полярность и соответствующее направление источников на СИД могут быть изменены на прямо противоположные. В таких вариантах осуществления, свет, испускаемый из источников 58 на СИД, может направляться на основу 52. В таких конфигурациях, отражающий слой 53 может быть расположен между первым электродом 54 (анодом в этой конкретной реализации) и основой, так чтобы дезинфицирующее излучение отражалось отражающим слоем 53 наружу из основы 52. Отражающий слой может быть из любого по существу отражающего материала, например, металлического отражающего материала.
По меньшей мере один диэлектрический слой 66 может быть напечатан поверх источников 58 на СИД, чтобы заключать в капсулу и/или закреплять источники 58 на СИД на месте. По меньшей мере один диэлектрический слой 66 может соответствовать первому диэлектрическому слою 66а и второму диэлектрическому слою 66b, которые могут быть из прозрачного материала. Анод 64 может соответствовать верхнему слою прозрачного проводника, напечатанному поверх диэлектрического слоя 66, чтобы электрически соединять электроды 54, 64 через источники 58 на СИД. Анод 64 гальванически присоединен ко второй токопроводящей шине или анодной токопроводящей шине 68. Токопроводящие шины 56, 68 могут использоваться в поверхностном покрытии 32 для гальванического присоединения множества источников 58 СИД к источнику питания через контроллер 102.
Токопроводящие шины 56, 68 могут быть напечатаны вдоль противоположных кромок электродов 54, 64 и электрически заканчиваться на клеммах анода и катода. Точки соединения между токопроводящими шинами 56, 68 и контроллером 102 могут находиться на противоположных углах каждой токопроводящей шины 56, 68 для равномерного распределения тока по электродам 54, 64. В примерном варианте осуществления, каждый из электродов 54, 64 может быть из оксида индия и олова (ITO) или подобных проводящих материалов, которые являются по существу светопроницаемыми.
Далее, со ссылкой на фиг. 2 и фиг. 3, в некоторых вариантах осуществления фотолюминесцентный слой 70 может быть нанесен на анод 64. Фотолюминесцентный слой 70 может быть выполнен с возможностью преобразования части дезинфицирующего излучения 82 (например, ультрафиолетового света), испускаемого из источников 58 на СИД, в выходное излучение 84, соответствующее свету в видимом спектре. Фотолюминесцентный слой 70 может иметь ограниченную концентрацию фотолюминесцентного материала, так чтобы первая часть 92 дезинфицирующего излучения 82 преобразовывалась в выходное излучение 84, а вторая часть 94 дезинфицирующего излучения 82 испускалась из внешней поверхности 80 (например, поверхности 14 касания) поверхностного покрытия 32. В этой конфигурации, выходное излучение 84 может испускаться из внешней поверхности 80, чтобы подсвечивать поверхностное покрытие видимым светом, тем временем, вторая часть 94 дезинфицирующего излучения 82 может проходить через фотолюминесцентный слой 70, так чтобы внешняя поверхность 80 дезинфицировалась дезинфицирующим излучением 82.
Фотолюминесцентный слой 70 может быть нанесен в виде покрытия, слоя, пленки и/или фотолюминесцентной основы. Фотолюминесцентный слой 70 может наноситься посредством трафаретной печати, флексографии и/или иным образом прикрепляться к аноду 64. В различных вариантах осуществления, источники 58 на СИД могут быть выполнены с возможностью испускания дезинфицирующего излучения 82, содержащего первую длину волны, соответствующую ультрафиолетовому (УФ, UV) свету. Источники 58 на СИД могут быть выполнены с возможностью испускания дезинфицирующего излучения 82 или излучение возбуждения на фотолюминесцентный слой 70, так чтобы фотолюминесцентный материал становился возбужденным. В ответ на прием дезинфицирующего излучения 82, фотолюминесцентный материал преобразует часть дезинфицирующего излучения 82 с первой длины волны в выходное излучение 84, содержащее по меньшей мере вторую длину волны, большую, чем первая длина волны.
Дезинфицирующее излучение 82 может испускаться из источников 58 на СИД, которые могут соответствовать источнику ультрафиолетового света. Источники 58 на СИД могут быть выполнены с возможностью испускания дезинфицирующего излучения 82 или излучение возбуждения, соответствующее длине волны диапазона ультрафиолетового света приблизительно от 10 нм до 400 нм. В иллюстративном варианте осуществления, источники 58 на СИД могут быть выполнены с возможностью испускания ультрафиолетового излучения в диапазоне приблизительно от 10 нм до 400 нм, а в некоторых вариантах осуществления могут испускать излучение на приблизительно от 200 нм до 300 нм, которое может быть особенно пригодно для дезинфекции.
Наружный слой 72 поверхностного покрытия 32 может соответствовать одному или более покрытий, выполненных с возможностью по меньшей мере частичного охвата поверхностного покрытия 32, и является по меньшей мере частично проницаемым для ультрафиолетового и, при необходимости, видимого света. В некоторых вариантах осуществления, наружный слой 72 может соответствовать множеству слоев, выполненных с возможностью придания требуемого ощущения и внешнего вида соответствующей поверхности 14 касания транспортного средства 12. Наружный слой 72 может соответствовать одному или более покрытий герметизирующих слоев, нанесенных на внешнюю поверхность фотолюминесцентного слоя 70 или анода 64. Например, наружный слой 72 может быть нанесен на анод 64 в вариантах осуществления, которые не включают фотолюминесцентный слой 70 для преобразования первой части 92 дезинфицирующего излучения 82 в выходное излучение 84. Наружный слой 72 дополнительно может быть выполнен с возможностью защищать анод 64 и/или фотолюминесцентный слой 70 и различные другие части узла от повреждения и износа.
Далее, со ссылкой на фиг. 3, показан подробный вид фотолюминесцентного слоя 70 и наружного слоя 72 поверхностного покрытия 32. Как описано в материалах настоящей заявки, фотолюминесцентный слой 70 может использоваться в некоторых вариантах осуществления для преобразования по меньшей мере части дезинфицирующего излучения 82 в выходное излучение 84 в диапазоне видимого света. Источники 58 на СИД находятся на электрической связи с электродами 54, 64 и источником питания через контроллер 102, так чтобы дезинфицирующее излучение 82 могло выводиться из источников 58 на СИД.
В примерном варианте осуществления, дезинфицирующее излучение 82 может соответствовать излучению возбуждения, имеющему первую длину волны, приблизительно соответствующую ультрафиолетовой длине волны света. Первая длина волны может содержать длину волны в ультрафиолетовом и ближнем ультрафиолетового цветовом диапазоне (~100-450 нм). В примерном варианте осуществления, первая длина волны может быть приблизительно равной 270 нм. Дополнительно, что касается вариантов осуществления, включающих фотолюминесцентный слой 70, могут быть выбраны конкретные фотолюминесцентные материалы, так чтобы дезинфицирующее излучение 82 соответствовало сконфигурированной первой длине волны, которая нацеливается на диапазон поглощения конкретных фотолюминесцентных материалов. В этой конфигурации, фотолюминесцентный материал фотолюминесцентного слоя 70 может становиться возбужденным в ответ на прием излучения возбуждения и испускать выходное излучение 84.
В вариантах осуществления, которые не включают фотолюминесцентный слой 70, дезинфицирующее излучение 82 может проходить непосредственно в наружный слой 72 и испускаться из наружного слоя 72, имея длину волны, по существу аналогичную таковой у дезинфицирующего излучения 82. В вариантах осуществления, которые включают фотолюминесцентный слой 70, дезинфицирующее излучение 82 может пропускаться в по меньшей мере частично пропускающий ультрафиолетовый свет материал фотолюминесцентного слоя 70. Дезинфицирующее излучение 82 испускается из источников 58 на СИД и может быть выполнено так, чтобы первая длина волны соответствовала по меньшей мере одной длине волны поглощения одного или более фотолюминесцентных материалов, расположенных в фотолюминесцентном слое 70. Например, фотолюминесцентный слой 70 может быть выполнен с возможностью преобразования части дезинфицирующего излучения 82 на первой длине волны в выходное излучение 84, имеющее вторую длину волны, отличную от первой длины волны.
Фотолюминесцентный слой 70 может содержать конкретную концентрацию фотолюминесцентного материала, чтобы гарантировать, что только часть дезинфицирующего излучения 82 преобразуется в выходное излучение 84. Выходное излучение 84 может содержать одну или более длин волн, одна из которых может быть большей, чем первая длина волны. Преобразование дезинфицирующего излучения 82 в выходное излучение 84 может упоминаться как стоксов сдвиг.
В некоторых вариантах осуществления, выходное излучение 84 может соответствовать множеству длин волн. Каждая из множества длин волн может соответствовать в значительной степени разным спектральным цветовым диапазонам. Например, по меньшей мере вторая длина волны выходного излучения 84 может соответствовать множеству длин волн (например, второй, третьей, и т.д.). В некоторых вариантах осуществления, множество длин волн могут комбинироваться в выходном излучении 84, чтобы проявляться в виде по существу белого света. Множество длин волн может формироваться испускающим красное излучение фотолюминесцентным материалом, имеющим длину волны приблизительно 620-750 нм, испускающим зеленое излучение фотолюминесцентным материалом, имеющим длину волны приблизительно 526-606 нм, и испускающим синее или сине-зеленое излучение фотолюминесцентным материалом, имеющим длину волны, большую, чем первая длина λ1 волны, и приблизительно 430-525 нм. В некоторых вариантах осуществления, длина волны синего или сине-зеленого цвета может соответствовать излучению возбуждения, комбинируемому с выходным излучением 84. Как описано в материалах настоящей заявки, концентрация фотолюминесцентного материала может быть выполнена с возможностью предоставлять по меньшей мере части излучения возбуждения возможность испускаться с выходным излучением 84, чтобы добавлять синий оттенок выходному излучению 84. Множество длин волн может использоваться для формирования широкого многообразия цветов света из каждой из фотолюминесцентных частей, преобразованного из первой длины волны. Хотя конкретные цвета красного, зеленого и синего упомянуты в материалах настоящей заявки, различные фотолюминесцентные материалы могут использоваться для формирования широкого многообразия цветов и комбинаций, чтобы управлять внешним видом выходного излучения 84.
Фотолюминесцентные материалы, соответствующие фотолюминесцентному слою 70, могут содержать органические и неорганические флуоресцентные красители, выполненные с возможностью преобразовывать дезинфицирующее излучение 82 в выходное излучение 84. Например, фотолюминесцентный слой 70 может содержать фотолюминесцентную структуру из риленов, ксантенов, порфиринов, фталоцианинов или других материалов, пригодных для конкретного стоксова сдвига, определенного диапазоном поглощения и эмиссионной флуоресценцией. В некоторых вариантах осуществления, фотолюминесцентный слой 70 может иметь по меньшей мере один неорганический люминесцентный материал, выбранный из группы люминофоров. Неорганический люминесцентный материал конкретнее может быть сформирован из группы активированных церием гранатов, таких как YAG:Ce. По существу, фотолюминесцентные материалы могут избирательно приводиться в действие первой длиной волны, принимаемой из дезинфицирующего излучения 82, чтобы испускать выходное излучение 84, имеющее требуемый цвет.
По-прежнему со ссылкой на фиг. 3, дезинфицирующее устройство 34 дополнительно может включать наружный слой 72 в виде по меньшей мере частично светопроницаемого слоя 74. В некоторых вариантах осуществления, наружный слой 72 может соответствовать множеству слоев, выполненных с возможностью придавать требуемое ощущение и внешний вид соответствующей поверхности 14 касания транспортного средства 12. Наружный слой 72 может соответствовать одному или более покрытий герметизирующих слоев, которые могут быть нанесены на наружную поверхность фотолюминесцентного слоя 70 или анода 64. Наружный слой 72 может содержать по меньшей мере один стабилизирующий слой 76, выполненный с возможностью защищать фотолюминесцентный материал фотолюминесцентного слоя 70 от фотолитической или термической деградации и физического, а также химического повреждения, происходящего от подвергания воздействию окружающей среды. Стабилизирующий слой 76 может быть выполнен в виде слоя, оптически связанного и прилегающего к фотолюминесцентному слою 70. Стабилизирующий слой 76 также может быть объединен с фотолюминесцентным слоем 70 и наружным слоем 72.
Наружный слой 72 дополнительно может содержать контактный слой 78, внешняя поверхность которого соответствует поверхности 14 касания поверхностного покрытия 32. Контактный слой 78 может соответствовать по меньшей мере частично светопроницаемому материалу. Контактный слой 78 наружного слоя 72 может соответствовать многообразию материалов, например, по меньшей мере частично светопроницаемому полимерному материалу, такому как полипропилен. Полипропилен является полукристаллическим полимером. Наличие этой кристаллической структуры может увеличивать жесткость, а также механическую, химическую и тепловую стойкость материала. Полипропилен обычно медленно кристаллизуется и формирует относительно большие сложные агрегаты кристаллов, известные как сферолиты. Рост этих сферолитов как правило инициируется вокруг микроскопических «областей», естественно присутствующих в материале.
Размер этих сферолитов как правило является большим, чем длина волны видимого света, давая в результате рассеяние и потускнение света излучений, пропускаемых через наружный слой 72 из осветительного устройства. Добавление осветлителя в полипропилен эквивалентно привнесению «дополнительных областей», в которых сферолиты могут инициировать свой рост. По существу, в некоторых вариантах осуществления, полипропилен может просветляться осветлителем. Посредством добавления осветлителя, скорость инициации кристаллов повышается по всему полипропилену. Это может предусматривать повышенное количество кристаллов в том же самом объеме пространства, обеспечиваемое меньшим размером кристаллов. Результат меньших кристаллов состоит в том, чтобы позволять свету, такому как дезинфицирующее излучение 82 и/или выходное излучение 84, проходить через наружный слой 72. В некоторых вариантах осуществления, акриловый материал и/или гибкий виниловый материал могут подобным образом использоваться для наформованных частей.
В некоторых вариантах осуществления, наружный слой 72 может быть объединен с фотолюминесцентным слоем 70 и стабилизирующим слоем 76 для формирования единой фотолюминесцентной структуры посредством последовательного нанесения покрытия или печати каждого слоя или посредством последовательного наслаивания или тиснения. Кроме того, несколько слоев могут быть скомбинированы последовательным покрытием, наслоением или тиснением для формирования подструктуры. Более того, подструктура затем может наслаиваться или вдавливаться тиснением для формирования единой фотолюминесцентной структуры. Как только сформирована, фотолюминесцентная структура может быть нанесена на анод 64, так чтобы дезинфицирующее излучение 82 могло приниматься из источников 58 на СИД и преобразовываться в выходное излучение 84. Дополнительная информация касательно строения фотолюминесцентных структур, которые должны использоваться в по меньшей мере одной фотолюминесцентной части транспортного средства, раскрыта в патенте США №8,232,533 на имя Кингсли и других, озаглавленном «УСТОЙЧИВАЯ ФОТОЛИТИЧЕСКИ И ПО ОТНОШЕНИЮ К ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ МНОГОСЛОЙНАЯ СТРУКТУРА ДЛЯ ВЫСОКО ЭФФЕКТИВНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ЭНЕРГИИ С И ДЛИТЕЛЬНОГО ИСПУСКАНИЯ ВТОРИЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ», поданной 31 июля 2012 года, полное содержание которого включено в материалы настоящей заявки путем ссылки.
В некоторых вариантах осуществления, наружный слой 72 дополнительно может содержать окрашенный слой, нанесенный на поверхностное покрытие 32 и выполненный с возможностью управлять или настраивать внешний вид внешней поверхности 80 в неосвещенном состоянии. Окрашенный слой может содержать по меньшей мере частично светопроницаемый полимерный слой или покрытие, которые могут быть нанесены на контактный слой 78. Окрашенный слой может быть подцвечен любым цветом, чтобы соответствовать требуемому внешнему виду поверхностного покрытия 32. В примерном варианте осуществления, фотолюминесцентный материал слоя преобразования энергии может соответствовать излучающему красный свет риленовому красителю. Такой краситель может заставлять фотолюминесцентный слой 70 иметь до некоторой степени оранжевый внешний вид. В таких вариантах осуществления, окрашенный слой может использоваться для подсвечивания поверхностного покрытия 32 желательным цветом, например, нейтральным цветом внутренней области транспортного средства, таким как серый, бежевый, и т.д.
На Фиг. 4 показан подробный вид пассажирского отделения 10 транспортного средства 12, в том числе, поверхность 14 касания рукоятки 22 переключения. Далее, со ссылкой на фиг. 3 и 4, как отмечено выше в материалах настоящей заявки, дезинфицирующее устройство 34 может содержать фотолюминесцентный слой 70, заключенный в поверхностном покрытии 32. В таких вариантах осуществления, первая часть 92 дезинфицирующего излучения 82 может соответствовать излучению возбуждения, которое было преобразовано одним или более фотолюминесцентных материалов фотолюминесцентного слоя 70, для испускания выходного излучения 84. Дополнительно, вторая часть 94 дезинфицирующего излучения 82 может проходить через фотолюминесцентный слой 70, так чтобы внешняя поверхность 80 поверхностного покрытия по существу пронизывалась и профильтровывалась дезинфицирующим излучением 82. Таким образом, внешняя поверхность 80 поверхностного покрытия 32 может подсвечиваться выходным излучением 84, и внешняя поверхность 80 также дезинфицируется дезинфицирующим излучением 82/94, проходящим через внешнюю поверхность 80.
В некоторых вариантах осуществления, фотолюминесцентный слой 70 может вырабатывать выходное излучение 84, чтобы выдавать видимое уведомление, что одно или более поверхностных покрытий 32 дезинфицируются. Яркость выходного излучения 84 может регулироваться концентрацией фотолюминесцентных материалов, заключенных в фотолюминесцентном слое 70. Яркость дополнительно может регулироваться относительной длительностью включения, напряжением, плотностью и/или типом источников 58 на СИД, используемых в поверхностном покрытии 32. Первая часть 92 и вторая часть 94 дезинфицирующего излучения 82 может соответствовать отношению между количеством света, вырабатываемого источниками 58 на СИД, и концентрацией фотолюминесцентных материалов/типов фотолюминесценции, используемых в фотолюминесцентном слое 70. Например, отдача высокой интенсивности из источников 58 на СИД может формировать большую величину выходного излучения 84 и меньшую величину второй части 94 дезинфицирующего излучения 82, если есть относительно высокая концентрация фотолюминесцентного материала в фотолюминесцентном слое 70. Сравнительно, отдача высокой интенсивности из источников 58 на СИД может формировать малую величину выходного излучения 84 и большую величину второй части 94 дезинфицирующего излучения 82, если есть относительно низкая концентрация фотолюминесцентного материала в фотолюминесцентном слое 70.
Как описано в материалах настоящей заявки, дезинфицирующее поверхностное покрытие 32 дезинфицирующего устройства 34 может предусматривать систему и способ, выполненные с возможностью дезинфекции поверхности транспортного средства 12. В частности, дезинфицирующее поверхностное покрытие 32 может использоваться для общих поверхностей 14 касания, которые могут собирать загрязняющие вещества и инфекционные организмы, которые могут давать распространение заболеваний в транспортном средстве 12. Посредством избирательного приведения в действие источников 58 на СИД для испускания дезинфицирующего излучения 82, дезинфицирующее устройство 34 может быть выполнено с возможностью дезинфекции по меньшей мере части внешней поверхности 80 поверхностного покрытия 32. В некоторых вариантах осуществления, фотолюминесцентный слой 70 может быть включенным в или ближайшим к поверхностному покрытию 32. В такой конфигурации, выходное излучение 84 также может выводиться из внешней поверхности 80, так чтобы поверхностное покрытие 32 подсвечивалось видимым светом во время дезинфекции внешней поверхности 80.
Со ссылкой на фиг. 5, показана структурная схема дезинфицирующего устройства 34 или системы, выполненных с возможностью управления источниками 58 света на СИД поверхностного покрытия 32. Дезинфицирующее устройство 34 содержит контроллер 102 в связи с источниками 58 на СИД в поверхностном покрытии 32 через клеммы электродов. Контроллер 102 может находиться в связи с модулем 104 управления транспортного средства через шину 106 связи транспортного средства. Шина 106 связи может быть выполнена с возможностью подавать сигналы в контроллер 102, идентифицирующие различные состояния транспортного средства. Например, шина 106 связи может быть выполнена с возможностью сообщать в контроллер 102 выбор передачи транспортного средства, состояние зажигания, открытое или приоткрытое состояние двери, дистанционный ввод в действие источников 58 на СИД или любые другие информационные или управляющие сигналы, которые могут использоваться для ввода в действие или настройки дезинфицирующего излучения 82 поверхностного покрытия 32. Хотя контроллер 102 обсужден в материалах настоящей заявки, в некоторых вариантах осуществления, дезинфицирующее устройство 34 может вводиться в действие в ответ на электрический или электромеханический переключатель.
Контроллер 102 может содержать процессор 108, содержащий одну или более схем, выполненных с возможностью приема сигналов с шины 106 связи и передачи выходных сигналов для управления источниками 58 на СИД для испускания дезинфицирующего излучения 82. Процессор 108 может быть в связи с памятью 110, выполненной с возможностью хранения команд для управления вводом в действие источников 58 на СИД. Контроллер 102 дополнительно может быть в связи с датчиком 112 рассеянного света. Датчик 112 рассеянного света может быть действующим, чтобы сообщать о световом режиме, например, уровне яркости или интенсивности рассеянного света ближе к транспортному средству 12. В ответ на уровень рассеянного света, контроллер 102 может быть выполнен с возможностью настраивать интенсивность света, выпускаемую из источников 58 на СИД. Интенсивность света, выпускаемого из источников 58 на СИД, может настраиваться посредством управления относительной длительностью включения, током или напряжением, подаваемыми в источники 58 на СИД.
Контроллер 102 дополнительно может быть в связи с одним или более датчиков 114 присутствия, выполненных с возможностью определения присутствие занимающего место человека в транспортном средстве. Датчик 114 присутствия, как правило, может быть выполнен с возможностью определения находится ли пассажир (например, животное) внутри транспортного средства 12. Датчики 114 присутствия могут содержать различные измерительные преобразователи и/или датчики, например, датчики веса, в пассажирских сиденьях и/или полу (например, датчик сиденья), датчики присутствия или близости, инфракрасные датчики, камеры, микрофоны и различные устройства, которые могут быть выполнены с возможностью выявлять вес, температуру, движение, звук, и т.д., в пассажирском отделении 10 транспортного средства 12. Контроллер 102 может использовать сигналы, принятые из датчика 114 присутствия, для идентификации, находится ли занимающий место человек во внутренней области транспортного средства 12. По определению, что транспортное средство 12 не занято, контроллер 102 может вводить в действие источники 58 на СИД, так чтобы дезинфицировалось поверхностное покрытие 32.
В комбинации с сообщениями, принятыми с помощью шины 106 связи, контроллер 102 может быть выполнен с возможностью идентификации, находится ли занимающий место человек в пассажирском отделении 10 транспортного средства, и дополнительно, защищена ли надежно внутренняя область транспортного средства 12 (например, закрыты ли ограждения и окна транспортного средства). В этой конфигурации, дезинфицирующее устройство 34 может быть выполнен с возможностью управления дезинфицирующим излучением 82, чтобы ограничивать воздействие на занимающих места людей транспортного средства 12. Окна транспортного средства могут содержать фильтрующее или блокирующее ультрафиолет покрытие, которое может быть выполнено с возможностью ограничения поступающего ультрафиолетового излучения от солнца, а также предотвращения выхода дезинфицирующего излучения 82 из транспортного средства 12.
В целях описания и определения настоящего изобретения, следует отметить, что термины «по существу» и «приблизительно» используются в материалах настоящей заявки для представления обязательно присущей степени неопределенности, которая может быть приписана любому количественному сравнению, значению, измерению или другому представлению. Термины «по существу» и «приблизительно» также используются в материалах настоящей заявки для представления степени, в которой количественное представление может отклоняться от установленного опорного значения, не приводя к изменению основной функции рассматриваемого предмета изобретения.
Хотя описано в различных иллюстративных примерах, ссылаясь на поверхности транспортного средства, дезинфицирующее устройство может использоваться для различных поверхностей, отличных от автомобильных, которые могут соответствовать поверхностям, которые часто подвергаются контакту. Такие поверхности могут включать, но не ограничиваясь, дверные ручки, поручни, подлокотники, рабочие поверхности (например, столы, опорные поверхности), гигиенические закрепленные детали (например, стульчаки, водопроводные краны, ручки крана) и многообразие дополнительных поверхностей, которые могут подвергаться контакту на всем протяжении своего обыкновенного использования. Следует понимать, что изменения и модификации могут быть выполнены в вышеупомянутой конструкции, не выходя за рамки концепций настоящего изобретения, а кроме того, следует понимать, что такие концепции подразумеваются охваченными нижеследующей формулой изобретения, если в формуле изобретения явным образом не заявлено иное.