CN100430094C - 用于增加区域中杀菌剂浓度的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于净化一定义区域的蒸汽态净化系统。上述系统包含一定义区域的室，及用于从过氧化氢与水溶液产生蒸汽态过氧化氢的产生器。一封闭回路循环系统系提供用于供应蒸汽态过氧化氢至上述区域。封闭回路循环系统内部的破坏剂分解蒸汽态过氧化氢。一旁通管道系提供以绕过破坏剂。一控制器引发蒸汽态过氧化氢从产生器绕过破坏剂于一预设运作阶段期间。

Description

用于增加区域中杀菌剂浓度的系统及方法
技术领域
本发明与一般杀菌及净化技术有关，特别是一种于杀菌或净化系统内具有合成气态或蒸汽态杀菌剂系统。
背景技术
杀菌方法被广泛应用，且同时也使用于广泛的杀菌剂。当于此处使用杀菌的术语时所指为生物污染物去活性(inactivation)，主要用于无生命的物体上。净化的术语所指为引发疾病(pathogenic)的有机体(organisms)去活性。
为使其达到无菌状态的目标或是保证净化的标准，气态及蒸汽态杀菌或净化系统倚赖于维持特定的程序参数。对于过氧化氢蒸汽的杀菌或净化系统，这些参数包含过氧化氢蒸汽的浓度、饱和度、温度、压力与接触时间。由控制这些参数，期待可成功地达到保证无菌状态的标准，然而应避免因饱和蒸汽压而造成过氧化氢凝结。
传统大规模空间或隔离室已知的蒸汽态过氧化氢(VHP)杀菌系统通常为闭路系统，其包含一破坏器与干燥器于此封闭回路系统内。于上述系统内，杀菌剂连续不断地运行通过隔离室。存在于空间或隔离室的杀菌剂直接对破坏器，以分解蒸汽态过氧化氢成水与氧气。此形式的安排提供系统内的蒸汽态过氧化氢浓度倚靠气流与杀菌剂(于液态状态下通常为比重35％过氧化氢，比重65％水)维持于要求的浓度。
在净化循环期间，上述待净化的空间或隔离室使用一去desiccant干燥器(desiccant dryer)先干燥至低湿度程度。在干燥阶段完成后，进行作用阶段其中相当高比例的杀菌剂注入隔离室导致短时间内过氧化氢标准提升至所要求的浓度标准。在作用阶段后，进行净化阶段其杀菌剂减少注入比例以维持过氧化氢标准在固定的浓度标准下。在净化阶段后，由关闭杀菌剂注入使封闭区间(enclosure)曝气(aerated)。进行曝气直到过氧化氢标准低于一可允许的门坎(通常为百万分之一(ppm))。
对应上述系统所衍生的问题，特别是在作用阶段期间，因为破坏器与干燥器是封闭回路系统的部件，上述蒸汽态过氧化氢被破坏当其离开待净化的隔离室。于是蒸馏器必须连续不断地引新杀菌剂进气流以进入隔离室。此运作方法限定作用阶段期间杀菌剂浓度可进入隔离室可增加进入的比例。用于较小的封闭区间，上述作用阶段并不会太大影响总循环时间。然而，用于大范围隔离室，即面积5,000立方英呎或更大，可能会大大地影响作用时间。
发明内容
本发明克服上述与其它问题，以及提供一净化系统，增加在隔离室内可增加的杀菌剂浓度的比例。
根据本发明的一较佳实施例，本发明提供一种用于净化一定义区域的蒸汽态净化系统，上述系统包含：
定义一区域室；
一产生器，用于从过氧化氢与水溶液产生蒸汽态过氧化氢；
一封闭回路循环系统，用于供应该蒸汽态过氧化氢至该区域；
一破坏器，用于分解该蒸汽态过氧化氢位于该封闭回路循环系统内部；
一旁通管道，定义一第二流体流动流径，具有第一端与该第一流体流动路径于该区域室与该破坏器间的一部分连接，以与该第一流体流动路径具流体连通关系，与具有第二端与位于该第一流体流动路径和该破坏器与该产生器间的一部分连接，以与该第一流径具流体连通关系，即该第二流体流动流径的第一端与第二端为连通该第一流体流动路径中包含该破坏器的一部分，以绕过该破坏器；
一阀，装置于该旁通管道的第一端，该阀包含第一位置，用以使流体流经该第一流径通过该破坏器，与第二位置，用以使该蒸汽态过氧化氢流经该旁通管道，以绕流通过该第一流体流动路径中包含该破坏器的一部分；及
一控制器，于一预设运作阶段期间使从该产生器产生的该蒸汽态过氧化氢绕过该破坏器。
所述的蒸汽态净化系统，其中该控制器被程序化包含一干燥运作阶段，作用运作阶段，净化运作阶段与曝气运作阶段。
所述的蒸汽态净化系统，其中该控制器该作用阶段期间引发该蒸汽态过氧化氢绕过该破坏器。
所述的蒸汽态净化系统，进一步包含一自该破坏器下游的空气干燥器。
依据本发明提供一种用于净化一区域的净化系统，该系统具有一用于产生蒸汽态过氧化氢的产生器，用于供应蒸汽态过氧化氢至该区域的封闭回路系统及用于分解蒸汽态过氧化氢的破坏器，用于引发流体流过该封闭回路系统以绕过该破坏器的旁通管道及用于控制流体流过该旁通管道的控制器。
所述的净化系统，其中该封闭回路系统包含一第一流体流动路径其中流体内部该系统绕过该破坏器，该旁通管道定义为该第二流体流动路径。
所述的净化系统，进一步包含阀装置，用于控制流过该第一流体流动路径或该第二流体流动路径。
所述的净化系统，其中该控制器引发流体流过该第二流体流动路径于该系统的作用阶段期间。
所述的净化系统，其中该系统包含一空气干燥器其中该空气干燥器系为该第一流体流动路径的一部份。
依据本发明提供一种封闭回路，流过蒸汽态净化系统，包含：
一可密封室，具有一入口接口与出口接口；
一封闭回路管道系统，具有一第一端流体与该入口接口衔接及第二端流体与该出口接口衔接；
一鼓风机，与该管道系统衔接用于再循环载流气体的流入、通过及自室离开；
一源头，位于该入口接口上游，用于运送蒸汽态杀菌剂进入该载流气体流动；
一破坏器，位于该出口接口下游，用于破坏蒸汽态杀菌剂的破坏器；
一旁通管道，衔接第一流体流动流径，该旁通管道定义一第二流体流动流径，连通该第一流体流动路径中包含该破坏器的一部分两端，以绕流通过该第一流体流动路径中包含该破坏器的一部分，其中用以输送该蒸气态杀菌剂的该鼓风机与该源头装置于该第二流体流动路径；
一阀，与该第二流体流动路径结合，该阀包含第一位置，用以使该载流气流流经第一流体流动路径，与第二位置，用以使该载流气体流流经第二流体流动路径；及
一种用于控制流过该旁通管道的控制器。
所述的系统，其中该杀菌剂为蒸汽态过氧化氢。
所述的系统，其中该控制器于作用运作阶段期间直接流过该第二流体流动路径。
所述的系统，进一步包含一配置于从该破坏器下游的空气干燥器。
所述的系统，其中该鼓风机配置从该室下游，介于该破坏器与该室之间。
换言之，本发明提供的系统包括一空腔以定义区域及一用于从过氧化氢与水溶液产生蒸汽态过氧化氢的产生器。一封闭回路循环系统系提供用于供应蒸汽态过氧化氢至上述的区域。于封闭回路循环系统内的破坏器分解蒸汽态过氧化氢。一旁通管道(bypass conduit)系提供绕过破坏器。一控制器在事先决定的操作期间造成蒸汽态过氧化氢从产生器绕过破坏器。
根据本发明的另一观点，本发明提供一种用于净化区域的净化系统。上述系统具有用于产生蒸汽态过氧化氢的产生器，用于供应蒸汽态过氧化氢至上述区域的封闭回路系统及用于分解蒸汽态过氧化氢的破坏器。一旁通管道提供使流体流过封闭回路系统以绕过破坏器。一控制器控制流体流过上述的旁通管道。
根据本发明的再一观点，本发明提供一封闭回路，蒸汽态流过的净化系统，包含具有一入口接口与出口接口的可密封室。上述的封闭回路管道系统具有一第一端流体地与入口接口衔接及第二端流体地与出口接口衔接。一鼓风机与上述用于再循环载流气体的流入、通过及自上述室离开的管道系统衔接。一用于运送蒸汽态杀菌剂进入载流气体流动的源头提供于入口接口的上游。一位于出口接口下游的破坏器用于破坏蒸汽态杀菌剂。一旁通管道提供直接流过破坏器附近的封闭回路管道系统。一控制器控制流过上述的旁通管道。
本发明的优点是一种用于快速增加蒸汽态过氧化氢浓度于一密闭室内的系统。
本发明的另一优点是一种如上所述在净化循环作用阶段期间能增加蒸汽态过氧化氢浓度的系统。
本发明的另一优点是一种如上所述至迄今已知系统中减少作用阶段循环时间的系统。
本发明的更进一步优点是一种如上所述使用较少的杀菌剂在作用阶段期间制订杀菌剂浓度标准的系统。
这些与其它优点从下述的较佳实施例说明及附图与权利要求将变得较为显而易见。
附图说明
本发明将采用某些部件以及部件排列的形式，以及参考说明书中的说明与附图，详细说明本发明的一较佳实施例，其中：
图1为一说明本发明的较佳实施例蒸汽态过氧化氢去活系统的概观示意图；及
图2为一用于显示于第一图中的蒸汽态过氧化氢净化系统的控制系统概观图式。
具体实施方式
参阅附图，其中显示的附图仅用于说明上述发明的较佳实施例目的，但不限定用于相同目的的上述实施例，图1显示一说明本发明的较佳实施例中的蒸汽态过氧化氢杀菌系统10。系统10包含一定义内部杀菌或净化室或是区域24的隔离室22。待被处理的物体将置于处理空间或隔离室22内部。一蒸馏器(亦可参照当成产生器)32是采用一供应管道42连结杀菌或净化室或是区域24的隔离室22。供应管道42其定义为一蒸汽态过氧化氢入口44到一室或是区域24。蒸馏器32由一进料线路54连结一液态杀菌剂供应器52。已知其协调装置(balance device)56同杀菌剂供应器52联系在一起，以测量供应至蒸馏器32实际的杀菌剂质量。
一泵(pump)62由一马达64所驱动，其泵提供计量供给的液态杀菌剂至蒸馏器32，其中杀菌剂将被蒸发。在另一实施例中，泵62提供一编码器(encoder)(未显示)，其监测计量供给的杀菌剂至蒸馏器32。假如以一编码器为一泵62的装备，则协调装置56为非必要的装置。一压力阀72装置于进料线路上。可运作的压力阀72提供一电性讯号当发生特定静态头压(head pressure)不存在于进料线路54上时。
隔离室22与蒸馏器32皆为一封闭循环系统的部件，该系统包含一回流管道46，其衔接隔离室22(即杀菌或净化室或是区域24)至蒸馏器32。回流管道46定义为一蒸汽态过氧化氢出口48到杀菌或净化室或是区域24。一鼓风机82由一马达84所驱动，其配置于隔离室22与蒸馏器32间的回流管道46。可运作的鼓风机82使得杀菌剂与气体通过封闭回路系统循环。一催化破坏器92与空气干燥器94，其配置于回流管道46自鼓风机82下游，且位于鼓风机82与隔离室22间，如图1所述。可运作的催化破坏器92破坏流动的过氧化氢，此为已知状态。催化破坏器92转化过氧化氢成水与氧气。可运作的空气干燥器94移除位于封闭回路系统间的空气湿气。一过滤器112与加热器114于回流管道46范围内，自蒸馏器32的上游且介于蒸馏器32与空气干燥器94间。可运作的过滤器112由鼓风机82吹动通过回流管道46以过滤空气。可运作的加热器114由鼓风机82吹动通过回流管道46以加热空气。在此观点上得知其进入蒸馏器32的空气须预先加热。
一阀122配置于鼓风机82与催化破坏器92间的回流管道46。阀122配置于催化破坏器92的上游，如图1所显示。可运作的三向阀(three-wayvalve)122控制流过回流管道46与旁通管道132。旁通管道132一端与阀122衔接及另一端与回流管道46衔接于位置142处，即从催化破坏器92的下游。在实施例中显示，位置142亦位于从空气干燥器94的上流端。
因此系统10定义一种具有第一流体流动路径”A”及第二流体流动路径”B”的封闭回路系统。第一流体流动路径”A”是定义从蒸馏器32通过供应管道42与室或是区域24，及通过回流管道46、催化破坏器92与空气干燥器94，如图1中箭头所指示。第二流体流动路径”B”是定义从蒸馏器32通过供应管道42与室或是区域24，及通过回流管道46与旁通管道132，且回归至回流管道46的位置142处。在此观点上得知第二流体流动路径”B”绕过催化破坏器92与空气干燥器94。
归纳目前的图2，说明一种用于控制系统10的运作的控制系统200。控制系统200包含一个提供控制马达64、84及阀122运作的控制器210。控制器210亦监测传感器72及协调装置56，其协调装置供给杀菌剂至蒸馏器32。控制器210亦控制加热器114及蒸馏器32的运作。控制器210为一种程序化控制系统10运作的微处理器或微控制器系统。
一输入单元214提供及附着于控制器210上，允许系统10的使用者输入运作参数。输入单元214可能是任何组件，其将使系统10的使用者容易输入数据及数据至控制器210，可利用实施例的方式来实施但不限定于上述的实施例，例如计算机小型键盘，键盘，触控屏幕或开关。一输出单元216亦与控制器210衔接。输出单元216提供其能使控制器210提供数据给系统10运作的使用者。输出单元216可能是可利用实施例的方式来实施但不限定于上述的实施例，例如打印机、显示屏或发光二极管显示。控制器210为程序化上述运作于某些运作阶段的系统10。
本发明此刻将更进一步地说明和归纳出系统10的运作。一典型的杀菌或净化循环包含一干燥阶段、作用阶段、净化阶段与曝气阶段。在先前所运转的杀菌或净化循环，输入关于在杀菌剂溶液中过氧化氢百分比的数据，即输进控制器210。如上所述，一较佳实施例的杀菌剂溶液使用比重35％过氧化氢与比重65％水。然而，其它浓度的过氧化氢与水亦被考虑。
当杀菌或净化循环开始实施时，控制器210引发鼓风机马达84驱动鼓风机82，因此引发载流气体循环通过系统10。在干燥阶段期间，蒸馏器32不运作。阀122位于一允许流体沿着第一流体流动路径”A”流动的位置。空气干燥器94移除循环通过第一流体流动路径”A”的空气湿气，即通过供应管道42、杀菌或净化室或是区域24的隔离室22、回流管道46及催化破坏器92与空气干燥器94。当其空气干燥至足够地低湿气程度时，干燥阶段即完成。
作用阶段接着开始。控制器210引发阀122移至仅允许流体沿着第二流体路径”B ”流动的位置，因此绕过催化破坏器92与空气干燥器94。控制器210启动蒸馏器32与杀菌剂供应马达64以提供杀菌剂至蒸馏器32。在本发明的较佳实施例中，上述杀菌剂为过氧化氢溶液包含比重约35％过氧化氢与比重约65％水。杀菌剂溶液包含不同比例的过氧化氢亦被考虑。在蒸馏器32内部，液态杀菌剂，用一已知方法被蒸发产生蒸汽态过氧化氢与水蒸气。被蒸发的杀菌剂引导进入其封闭回路管道内且由载流气体(空气)输送经过供应管道42进入杀菌或净化室或区域24内部隔离室22。在作用阶段期间，蒸汽态过氧化氢以相当高的比例被引入杀菌或净化室或区域24藉以引发过氧化氢标准在短时间内达到要求。在作用阶段期间，鼓风机82引发空气连续不断地循环通过第二流体流动路径”B”当蒸汽态过氧化氢从蒸馏器32进入室或区域24时。蒸汽态过氧化氢离去室或区域24直接通过旁通管道132，因此绕过催化破坏器92。
由于蒸汽态过氧化氢沿着第二流体流动路径B连续不断的循环，于室或区域24内的蒸汽态过氧化氢浓度将要比假如由催化破坏器92破坏蒸汽态过氧化氢当蒸汽态过氧化氢离去室或区域24时更快速地增加。蒸汽态过氧化氢连续不断地循环通过系统10及回归通过蒸馏器32其产生额外的蒸汽态过氧化氢及加入蒸汽态过氧化氢流动。
在完成作用阶段之后，开始净化阶段。在净化阶段期间，减少杀菌剂注射液至蒸馏器32与杀菌或净化室或区域24的比例以维持过氧化氢浓度固定于一要求程度。控制器210引发阀122移至系统10中流体直接流过第一流体流动路径A的位置，其中直接流过催化破坏器92与空气干燥器94。催化破坏器92分解流动的蒸汽态过氧化氢成水与氧气。因此，于室或区域24内的蒸汽态过氧化氢浓度藉由蒸馏器32的输出所决定。净化阶段，在一预设时间下运行，具有更佳过氧化氢浓度以维持固定于一所要求的程度，以利于于一预设时间其充分达到于杀菌或净化室或区域24的杀菌或净化要求，或/及其中对象。
在完成净化阶段后，控制器210导致蒸馏器32关闭，因而阻断流动的蒸汽态过氧化氢进入杀菌或净化室或区域24。
之后，曝气阶段运行促使过氧化氢标准下降至一可允许的门坎(约1ppm)。在此观点下，鼓风机82持续循环空气与杀菌剂通过封闭回路系统，因而引发仅剩的蒸汽态过氧化氢被催化破坏器92分离。
本发明因此提供一简单但可有效增加杀菌或净化室或区域24内部蒸汽态过氧化氢数量于作用阶段。本发明更好地被使用于大范围区域24，例如3,000立方英呎或更大的封闭空间，及更好地5,000立方英呎或更大的封闭空间。
上述说明仅为本发明的一较佳实施例。其实施例仅说明实例的用途，且在不脱离本发明精神与范围内，凡熟悉此领域的技术人员所做的更动或润泽，均属于本发明所完成的等效改变或设计，且应包含在本发明的申请专利范围内。

Claims (10)

1、一种用于净化一定限区域的蒸汽态净化系统，该系统包含：
定义一区域室；
一封闭回路循环系统，用于供应该蒸汽态过氧化氢至该区域，该封闭回路循环系统定义一第一流体流动路径；
一产生器，装置于该第一流体流动路径，用于从过氧化氢与水溶液产生蒸汽态过氧化氢；
一破坏器，装置于该第一流体流动路径中该产生器之上游，用于分解该蒸汽态过氧化氢；
一旁通管道，定义一第二流体流动流径，具有第一端与该第一流体流动路径于该区域室与该破坏器间的一部分连接，以与该第一流体流动路径具流体连通关系，与具有第二端与位于该第一流体流动路径和该破坏器与该产生器间的一部分连接，以与该第一流径具流体连通关系，即该第二流体流动流径的第一端与第二端为连通该第一流体流动路径中包含该破坏器的一部分，以绕过该破坏器；
一阀，装置于该旁通管道的第一端，该阀包含第一位置，用以使流体流经该第一流径通过该破坏器，与第二位置，用以使该蒸汽态过氧化氢流经该旁通管道，以绕流通过该第一流体流动路径中包含该破坏器的一部分；及
一控制器，于一预设运作阶段期间使从该产生器产生的该蒸汽态过氧化氢绕过该破坏器。
2、如权利要求1所述的净化系统，其中该控制器被程序化包含一干燥运作阶段，作用运作阶段，净化运作阶段与曝气运作阶段。
3、如权利要求2所述的净化系统，其中该控制器于该作用阶段期间使该蒸汽态过氧化氢绕过该破坏器。
4、如权利要求1所述的净化系统，包含一位于该破坏器下游的空气干燥器。
5、如权利要求4所述的净化系统，其中该系统包含一空气干燥器其中该空气干燥器为该第一流体流动路径的一部份。
6、一种封闭回路，流过蒸汽态净化系统，包含：
一可密封室，具有一入口接口与出口接口；
一封闭回路管道系统，具有一第一端与该入口接口具流体连通关系及一第二端与该出口接口具流体连通关系，该封闭回路管道系统定义一第一流体流动流径用以使一蒸气态杀菌剂通过该可密封室；
一鼓风机，与该管道系统衔接用于再循环载流气体的流入、通过该室及自该室离开；
一源头，位于该入口接口上游，用于运送蒸汽态杀菌剂进入该载流气体流；
一破坏器，位于该出口接口下游，用于破坏蒸汽态杀菌剂，其中用以输送该蒸汽态杀菌剂的该鼓风机与该源头及该破坏器装置于该第一流体流动路径；
一旁通管道，衔接第一流体流动流径，该旁通管道定义一第二流体流动流径，连通该第一流体流动路径中包含该破坏器的一部分两端，以绕流通过该第一流体流动路径中包含该破坏器的一部分，其中用以输送该蒸气态杀菌剂的该鼓风机与该源头装置于该第二流体流动路径；
一阀，与该第二流体流动路径结合，该阀包含第一位置，用以使该载流气流流经第一流体流动路径，与第二位置，用以使该载流气体流流经第二流体流动路径；及
一用以控制该阀位置的控制器。
7、如权利要求6所述的系统，其中该杀菌剂为蒸汽态过氧化氢。
8、如权利要求7所述的系统，其中该控制器于作用运作阶段期间使流体只流过该第二流体流动路径。
9、如权利要求6所述的系统，包含一配置于该破坏器下游的空气干燥器。
10、如权利要求9所述的系统，其中该鼓风机配置从该室下游，介于该破坏器与该室之间。
CNB2004800281245A 2003-10-21 2004-10-08 用于增加区域中杀菌剂浓度的系统及方法 Active CN100430094C (zh)

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