包括紫外線照明的存儲系統的制作方法
【專利說明】
[0001] 對相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2012年8月28提交的標題為"Compartment for Food Storage Using Ultraviolet Illumination"的共同未決美國臨時申請 No. 61/694, 229 和于 2012 年 8 月 28 提交的標題為"Ultraviolet System for Preservation of Food Stock"的共同未 決美國臨時申請No. 61/694, 232的權益，這兩個申請都通過引用被結合于此。
技術領域
[0003] 本公開內容一般而言涉及紫外輻射，并且更具體而言，涉及利用例如處于目標波 長范圍的紫外輻射對區域中所存儲的物品，諸如位于冷藏單元的存儲區域中的食品進行保 存、消毒等的解決方案。
【背景技術】
[0004] 衛生和生物物品，諸如食物，的可靠和衛生存儲是主要問題。例如，該問題在整個 食品行業中都存在，例如，制造商、零售商、餐館以及在每個家庭，并且對餐飲服務場所尤其 顯著，其中食物質量控制的相關問題也很顯著。除了在容易獲得電力的固定位置（例如，冰 箱）的食物存儲和質量控制，適當的食物存儲和質量控制在不受限制的電力和/或穩定的 存儲設備，諸如冰箱，不可用的情形下也是重要的，諸如野餐、露營、流動食品亭、款待或戰 場吃飯地點、搜救，等等。除了食物，其它被存儲的物品也需要衛生的存儲。例如，醫療和化 學設備、建筑木材等也需要在生物安全的環境中存儲。由于環境溫度顯著影響細菌活性，因 此對環境溫度的有效控制對于確保各種物品的可靠衛生存儲是重要的工具。
[0005] 新鮮的食物產品可以利用紫外光作為殺菌介質進行處理，以減少食物滋生的微生 物負載（microbial load)。水被利用紫外光處理一段時間，以提供安全的飲用水。能夠通 過系統被泵送的水果和蔬菜產品一般都非常適合通過紫外光處理，以減少微生物負載。如 今，這些產品中大部分都被巴氏滅菌，以獲得微生物安全和營養的產品。但是，由于溫度和 處理時間，巴氏滅菌會改變此類產品的口感和風味。來自不同來源的果汁可以通過暴露給 不同劑量的紫外光被處理。另一方面，除其它的之外，諸如暴露時間、水果產品類型、果汁顏 色和果汁成分之類的變量需要被研宄，以獲得具有減少的微生物負載、增加的保質期以及 適當的感官和營養特性的水果產品。對于除液體之外的食物產品，通過應用紫外光作為殺 菌介質來減少微生物負載也被研宄。而且，紫外線技術可以是液體巴氏滅菌的資源，或者， 代替熱處理或應用抗菌化合物，作為備選技術給固態食物殺菌。
[0006] -般而言，紫外（UV)光被歸類為三個波長范圍：從大約200納米（nm)到大約 280nm的UV-C ;從大約280nm到大約315nm的UV-B ;以及從大約315nm到大約400nm的 UV-A。一般而言，紫外光，并且特別地，UV-C光，是"有殺菌力的"，即，它使細菌、病毒和其它 病原體的DNA失去活性，并且因此破壞它們繁殖并造成疾病的能力。這有效地導致微生物 的滅菌。具體而言，通過在DNA中的某些相鄰堿基（base)之間形成共價鍵，UV-C光對微生 物的核酸造成破壞。這些鍵的形成防止DNA被"拉開"（unzip)用于復制，并且生物既不能 為生命過程產生分子要素，也不能復制。實際上，當生物不能產生這些要素分子或者不能復 制時，它就死亡。具有大約在大約250至大約280nm之間波長的UV光提供最高的殺菌效果。 雖然對UV光的易感性變化，但是暴露于大約20至大約34毫瓦-秒/cm 2的UV能量就足以 使大約99%的病原體失去活性。
[0007] 已經設法使用各種方法來使用紫外光給隔室，諸如冰箱中的隔室，消毒。例如，一 種方案提供利用冰箱的標準電路系統的多個小的低電流UV光來給UV光源供電。另一種方 案使用安裝在冰箱頂部部分的UV燈和整個內部的反射襯里在整個隔室中反射UV輻射。另 一種方案提供具有附連到冰箱內部側壁的單個UV源的UV系統把光輻射到整個隔室，或者 作為備選，向有限的隔室提供UV暴露。還有另一種方案建議用于冰箱的內部隔室的空氣凈 化器，該空氣凈化器利用UV過濾器減少再循環的空氣中的病原體。還有另一種方案為冰箱 提供UV光輻射部件，以便根除來自其中所容納的存儲容器的低等級光，以促進食物的新鮮 度。

【發明內容】

[0008] 雖然冰箱被廣泛用來維持存儲在其中的食物的新鮮程度，并且已經提出了幾種結 合冰箱使用UV光設備的方案，但是發明人認識到，這些方案無法通過使用能夠發射不同波 長和/或強度，例如特定波長和/或強度的UV輻射的UV源，諸如UV發光二極管來適當地 解決食物存儲壽命的延長、消毒、乙烯分解等。
[0009] 發明人提供了利用處于目標波長范圍和/或目標強度范圍的紫外輻射對在存儲 區域，諸如冷藏單元的存儲區域，中所存儲的物品進行保存、消毒等的解決方案。例如，該 解決方案的實施例被配置為監視存儲區域中的生物可降解物品并且確定并應用目標數量 (例如，強度和波長）的紫外輻射來以保存和/或消毒物品，而不影響物品，諸如食品，的質 量。該系統的實施例可以在任意各種類型的存儲環境中實現，諸如冰箱、餐具室、可重復使 用的購物袋、冷卻器、盒子、生物和/或無菌對象存儲容器，等等。
[0010] 本發明的各方面提供了其中紫外輻射以目標波長范圍和/或目標強度范圍被指 向區域中的解決方案。位于該區域中的物品和/或該區域的一個或多個條件在一段時間上 被監視。基于該監視，通過調整由紫外輻射源生成的紫外輻射的方向、強度、模式和/或頻 譜功率來控制紫外輻射源。對紫外輻射源的調整可以對應于多個可選擇的操作配置中至少 一個，包括存儲期限保存操作配置、消毒操作配置、乙烯分解操作配置，等等。
[0011] 本發明的第一方面提供了一種系統，包括：至少一個紫外輻射源，被配置為生成指 向存儲區域中的紫外輻射；以及控制系統，用于利用多個可選擇的操作配置之一和存儲區 域或位于存儲區域中的物品集合當中至少一個的當前條件集合來控制由至少一個紫外輻 射源生成的紫外輻射，其中控制包括基于存儲區域的當前條件集合和用于存儲區域或位于 存儲區域中的物品集合當中至少一個的對應于多個可選擇操作配置中當前選定的一個的 目標條件集合調整以下至少一個：被指向存儲區域中的紫外輻射的方向、強度、模式或頻譜 功率，并且其中多個可選擇的操作配置包括：存儲期限保存操作配置、消毒操作配置和乙烯 分解操作配置。每個可選擇的操作配置模式可以具有用于紫外輻射的對應目標強度范圍和 目標波長范圍。
[0012] 本發明的第二方面提供了一種食物存儲設備，包括：存儲區域，被配置為存儲至少 一個易腐爛的食品；至少一個紫外輻射源，被配置為生成指向該存儲區域中的紫外輻射； 以及監視系統，用于監視存儲區域或位于存儲區域中的物品集合當中至少一個的當前條件 集合，其中該當前條件集合包括存儲區域的當前生物條件集合以及至少一個紫外輻射源的 操作條件。
[0013] 本發明的第三方面提供了一種冷藏設備，包括：存儲區域，被配置為存儲至少一個 冷藏物品；被配置為控制存儲區域的至少一個環境條件的部件，其中這至少一個環境條件 包括以下至少一個：溫度、濕度、氣體對流或流體對流；至少一個紫外輻射源，被配置為生 成指向該存儲區域中的紫外輻射；以及監視和控制系統，用于通過執行一種方法來管理存 儲區域，該方法包括：監視存儲區域或位于存儲區域中的物品集合當中至少一個的當前條 件集合；以及利用多個可選擇的操作配置之一和當前條件集合來控制由至少一個紫外輻射 源生成的紫外輻射，其中控制包括基于存儲區域的當前條件集合和用于存儲區域或位于存 儲區域中的物品集合當中至少一個的對應于多個可選擇操作配置中當前選定的一個的目 標條件集合調整以下至少一個：被指向存儲區域中的紫外輻射的方向、強度、模式或頻譜功 率，并且其中多個可選擇的操作配置包括：存儲期限保存操作配置、消毒操作配置和乙烯分 解操作配置。每個可選擇的操作配置模式可以具有用于紫外輻射的對應目標強度范圍和目 標波長范圍。
[0014] 本發明的說明性方面被設計成解決本文所描述的一個或多個問題和/或未討論 的一個或多個問題。
【附圖說明】
[0015] 結合繪出本發明各方面的附圖，通過以下對本發明各方面的詳細描述，本公開內 容的這些和其它特征將更容易理解。
[0016] 圖1示出了根據實施例說明性紫外輻射系統。
[0017] 圖2示出了根據實施例的說明用于操作紫外輻射源的操作配置的使用的框圖。
[0018] 圖3示出了根據實施例的包括紫外輻射系統的說明性系統。
[0019]圖4A-4H示出了根據實施例的與紫外輻射系統一起使用的說明性存儲設備。
[0020] 圖5示出了根據實施例的說明性存儲設備的部分橫截面透視圖。
[0021] 圖6示出了根據實施例的說明性存儲設備的橫截面視圖。
[0022] 圖7A和7B示出了根據實施例的說明性存儲設備的透視圖。
[0023] 圖8示出了根據實施例的說明性存儲設備的橫截面視圖。
[0024] 圖9A和9B示出了根據實施例的說明性存儲設備的橫截面視圖。
[0025] 圖10示出了根據實施例的說明性存儲設備的透視圖。
[0026] 圖11示出了根據實施例的說明性存儲設備的透視圖。
[0027] 應當注意，附圖可能不是按比例的。附圖僅僅是要繪出本發明的典型方面，并且因 此不應當被認為是限制本發明的范圍。在附圖中，相同的標號在附圖之間代表相同的元件。
【具體實施方式】
[0028] 如以上所指示的，本發明的各方面提供了其中紫外輻射被指向區域中的解決方 案。位于該區域中的物品和/或該區域的