CN101678136B - 用于净化封闭空间的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种净化包括通道的封闭空间的装置(10)，所述通道具有：从封闭空间接收运载气体的进气口(18)；将运载气体排放至封闭空间中的出气口(31)；用于使运载气体通过通道从进气口流到出气口的风扇(21)；以及蒸汽发生器(19)，在该蒸汽发生器处净化剂蒸汽被引入到运载气体流中从而在出气口处同该气流一起被排出以净化封闭空间。进一步的风扇(33)从封闭空间输送独立气流，该独立气流旁路通过引入所述净化剂蒸汽的通道以便从与蒸汽出气口(31)相邻的出气口(32)输送到封闭空间，从而帮助将包含净化剂蒸汽的运载气体遍及封闭空间散布。

Description

用于净化封闭空间的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于封闭空间-例如药物清洁室、隔离器和医院病房的净化的方法和装置。 
背景技术
WO-A-2006/031957公开了一种闪蒸器，该闪蒸器提供蒸发的过氧化氢或其他抗菌化合物的恒流，用于快速地为例如室或建筑物的大型封闭空间杀菌。该蒸发器包括加热块，所述加热块限定一个或多个内部孔。由一个或多个内部孔产生的流路的横截面积随着过氧化氢流过块而增加，从而适应从液体到气体转化过程中的体积增加。蒸气注入管道内的干燥空气中，该管道将混合气体循环到大型封闭空间中。 
US-A-2006/0008379公开了一种对例如酒店房间的室进行微生物和/或化学净化的系统，所述系统包括蒸气发生器，其供给例如过氧化氢蒸气的净化剂蒸气到室中。然后室被通气到对于一般占用者而言能安全进入的水平。通过使用两个步骤通气，其中第二步骤比第一步骤具有更低的湿度，残余过氧化氢的浓度在四小时内快速减小到1ppm或更低-通常为大约0.5ppm的安全水平。室中基本上没有污染物和令人反感的异味，所述污染物例如是导致严重急性呼吸综合症(SARS)、诺沃克病毒的污染物。 
EP-A-1655041公开了一种移动净化车辆，该车辆包括：包含过氧化氢供给物的容器；连接到该容器以接收过氧化氢的第一气流并且至少部分地将过氧化氢分解成分解产物的催化剂反应器。所述分解产物沿着与所需车辆行驶方向相反的方向喷射以提供推动车辆的推力。未分解的过氧化氢供给物在装置中运载，用于将要净化的位置。 
蒸汽相生物净化通常为四个阶段过程，在第一阶段期间，使腔室内的相对温度达到预设值。接下来是第二阶段，在第二阶段期间，腔室内的活性蒸汽浓度被升高到所需要的值。下一阶段是维持腔室内的活性蒸汽浓度一段足够时间以确保完成生物净化。最后的第四阶段通常通过用纯净空气稀释来从腔室中去除活性蒸汽。 
最常用于生物净化的蒸汽为通过对约30％到35％w/v的水溶液进行“闪”蒸而得到的过氧化氢。用于生产“闪”蒸蒸汽的常用技术是将水溶液滴到温度保持在液体沸点以上的加热板上，因此产生具有与源液相同重量比的蒸汽。关于过氧化氢的作用，有两种理论；早期的理论认为在露点以下蒸汽应保持一定浓度以避免凝结，另一个理论认为凝结对于获得快速生物净化而言是必要的。 
有许多专利涵盖了封闭空间的气相和蒸汽相净化的应用，其中最重要的为US5173258和US7014813B1。 
US-A-5173258描述了一种单回路闭环系统，在该系统中，运载气体从蒸汽发生器循环到将被生物净化的腔室，之后再返回到蒸汽发生器。当返回到蒸汽发生器时，运载气体和蒸汽经过一个装置以去除活性蒸汽和水蒸汽，因此允许更多的过氧化氢被蒸发到循环的运载气体中。 
US-A-7014813描述了一种类似过程，但在蒸汽发生器内设置有旁通回路。因此，在循环周期的第二和第三阶段期间，当返回到蒸汽发生器时，蒸汽不会从循环的运载气体中被去除。这允许蒸汽浓度的更快速的积累，并且通常在需要凝结时用于循环周期中。 
在两种类型的生物净化循环周期中(其中凝结将被分别被避免和促进)，活性蒸汽均匀分布于腔室是必不可少的。在一些系统中，以达到20m/s的速度从转动喷嘴输送蒸汽，在其他系统中，用外部风扇在腔室周围移动蒸汽混合物。EP-A-1487503公开了一种用于净化封闭室或其他空间的便携装置，该装置包括一端具有进气口而另一端具有出气口的通道以及泵，该泵使空气通过此通道从进气口流动到出气口。加热器将流过通道的空气加热到预定温度，并且闪蒸器与通道连通。液态净化剂从净化剂源被泵送到蒸发器以被蒸发，并且使将输送到通道内的空气流中的蒸发剂在空气流中从出气口流入将被净化的室中。在出气口处遍布设置转动喷嘴以使包含空气的净化剂分布到整个封闭空间中。 
因为通过闪蒸器的气流首先因蒸发器的尺寸而受到限制，也因为运载气体必须被加热以避免在输送系统中发生凝结，因此在实现优良的蒸汽分布方面存在困难。由于质量流量很小，因此产生高速蒸汽流的转动喷嘴的作用具有有限的价值，烟流的速度会随着其从源头移动 而快速下降。在室内的不同位置增加风扇的做法并不理想，因为风扇的位置对过程的成功可能是关键的，并且它们也增加了设备的组装和管理的复杂性。 
生物净化循环周期的最后阶段是通气，在该阶段中过氧化氢会被减少到安全水平；普遍采用两项技术用于从腔室中去除过氧化氢。最常用的技术是使包含过氧化氢的运载气体循环通过催化剂床，从而将过氧化氢还原成两种无害化学制品-水蒸汽和氧气。从催化剂中排出的运载气体通常也会被干燥以去除水蒸汽。然后被净化的运载气体返回到腔室，在腔室中通过稀释来降低过氧化氢浓度。经过催化剂的流动速度将决定降低过氧化氢到容许值所需的时间。由于上文给出的原因，蒸汽发生器的催化剂和干燥剂将具有有限的流动，因此去除过氧化氢所需的时间可能会很长，有时这也可通过设置去除过氧化氢和水蒸汽的独立装置来克服。在一些装配有空调系统的室内，可以使用空气供给和抽取来给室内提供新鲜空气，并因此加快通气过程。 
发明内容
本发明解决蒸汽分布和循环周期的通气阶段期间空气流增大这两个问题，同时也提供了单件式便携单元，此单元可单独或和许多类似装置链接使用于大型腔室。 
本发明提供了一种利用在封闭空间内产生运载气体的第一气流的装置净化所述封闭空间的方法，在所述装置内的蒸汽发生站处将净化剂蒸汽引入所述第一气流中并且使运载气体/净化剂蒸汽的所述第一气流从所述装置循环到所述封闭空间，其中，在所述装置内产生运载气体的独立的第二气流，所述独立的第二气流与所述第一气流一起被循环到所述封闭空间以便帮助将净化剂蒸汽散布在所述封闭空间内，其中，运载气体的第一和第二气流独立地排放到封闭空间中。 
优选地，运载气体的所述第二气流大于所述第一气流。更具体地说，优选地运载气体的所述第二气流比所述第一气流大很多倍。 
所述第一和第二气流可在排放到所述封闭空间之后合并。 
在后一种情况下，所述第一和第二气流可在排放到所述封闭空间中的位置处同轴。 
在上述任一方法中，运载气体的所述第一和第二气流都可具有独 立排放到所述封闭空间中的多个独立排放气流。 
在后面的情况中，所述第一和第二运载气体的排放可以绕一根轴线是等距离的，且从所述轴线向外定向从而排放到所述封闭空间中。 
此外，在上述任一方法中，所述第一和第二气流都从所述封闭空间吸入气体并排放到所述封闭空间中。 
根据本发明的进一步特征，在所述封闭空间的净化之后，来自所述封闭空间的气体循环通过分解站，在所述分解站中由气体运载的净化剂被分解以便进行处理。 
在后面的情况中，所述分解站可包括过滤器，包含气体的蒸汽被抽吸通过所述过滤器从而使净化剂蒸汽被分解以便进行处理。 
本发明还提供了用于净化包括通道的封闭空间的装置，所述通道具有：从所述封闭空间接收运载气体的进气口；将运载气体排放至所述封闭空间中的出气口；用于使运载气体通过所述通道从所述进气口流到所述出气口的风扇装置；以及位于所述通道中的站，在所述站处，净化剂蒸汽被引入运载气体流中从而在所述出气口处与运载气体流一起被排出以净化所述封闭空间；并且设置了用于从所述封闭空间产生独立气流的装置，所述独立气流旁路通过引入所述净化剂蒸汽的通道，并且还设置了用于将两个气流独立地排放到所述封闭空间中从而帮助将包含净化剂蒸汽的运载气体遍及所述封闭空间散布的出气口。 
例如，用于产生独立气流的装置可进一步包括风扇装置。 
在根据本发明的一个具体布置中，第一组径向面向的喷嘴绕着穿过与所述站相连接的管道的轴线间隔开以便接收运载气体和净化剂蒸汽，在所述站处净化剂被添加；第二组径向面向的喷嘴与用于产生运载气体的独立气流的装置相连以便通过运载气体/蒸汽将运载气体输送到所述封闭空间中。 
附图说明
下面为参考附图对本发明的一些具体实施例进行的描述，附图中： 
图1为用于封闭空间-例如医院病房和药物清洁室的移动净化装置的立体图； 
图2为该装置的示出了内部部件的图解视图； 
图3和图4示出了用于图1中的装置的出口喷嘴的可替换布置； 
图5示出了与集中(common)控制系统连接在一起的多个净化装置的布置； 
图6和图7为进一步示出了出口喷嘴的布置的图1和图2的装置的改型形式的视图；以及 
图8为与图6中的视图类似的视图，但该图中的控制面板被拆分开。 
具体实施方式
首先参照附图中的图1到图3，其中示出了总体上以10表示的组合气体发生器和移除装置。该装置包括底盘11，该底盘安装在转向脚轮(castor wheel)12上，转向脚轮12支撑在转座13上从而有助于该装置绕室或封闭空间移动。 
该装置的底盘总体上为正方形且载有主外罩14，主外罩在俯视图中也总体上为正方形且总体上为直立形式。外罩被横向内隔壁15分为上壳体16和下壳体17，分别用于蒸汽发生和蒸汽分解。 
在上壳体16周围的外罩14由成对的进气格栅18形成，进气格栅位于外罩的相对侧上以允许空气进入外罩的上部。过氧化氢蒸汽发生器20通常安装于上壳体16的上部中央。该发生器可为我们的WO-A-03/082355中描述并示出的类型。蒸汽发生器在其下端具有进气口，电机驱动的离心式风扇21的出气口与该进气口连接。该风扇具有位于主腔16的下部的气室中的进气口22，其中，进气格栅18通向主腔16。进入发生器的气流由带式加热单元19在发生器的下部加热。 
蒸汽发生器20具有用于过氧化氢水/溶液的供应罐23，所述供应罐23具有连接至发生器的进给导管24。导管24具有用于将过氧化氢/水输送到发生器内的闪蒸单元20的电机驱动计量泵25，其中，在闪蒸单元中，过氧化氢被闪蒸为在风扇21的作用下流过发生器的预热气流。 
蒸汽发生器20的上端具有与四个出口导管27相连的分配歧管26。 
外罩顶部具有与直立颈部29相配合的环状箍28，该直立颈部在其上端具有大体为椭圆形的头部30。导管27从分配歧管经过颈部和箍向上延伸至头部30，在此处它们与四个径向面向外的喷嘴31连接以将由蒸汽发生器20产生的过氧化氢蒸汽排进该装置定位在其中的室或封闭空间内。如图3最佳地示出，喷嘴31绕头部30的上部等间距布置。 
头部30还具有绕头部等间距布置的多个排气口32。所示实施例中 有8个排气口，且应注意的是排气口的口径基本上大于蒸汽喷嘴31。出气口喷嘴与位于喷嘴内部的头部内的高吞吐量电机驱动的径向风扇33的出口相连接，径向风扇33从与主外罩的上腔16直接连通的头部内的腔室中抽吸空气。因此空气通过风扇33从进气格栅18被抽吸并通过排气口被排出以帮助在整个室或封闭空间中分布过氧化氢蒸汽，其中，排气口与通过喷嘴31排出的过氧化氢蒸汽的气流相邻，如之后描述的，该装置被安装在所述室或封闭空间中。 
将外罩划分为上下腔室的横向内隔壁15由中心深井40形成，电机驱动风扇41安装在中心深井40中且通过井底部的开口与下腔17连通。 
倒金字塔型外壳42安装在井上方的隔壁15的底面上，且具有进口，在进口中具有电机驱动风扇43。在该外壳内具有以该外壳的顶点为中心枢转以控制进入外壳42的气流的片状阀44。 
下腔17在腔的任意一侧具有进口，在其中活性炭床50与床后的H.E.P.A.过滤器51一起安装。活性炭将用于排出由过滤器捕获的“灰尘”。 
净化循环周期包括第一阶段，在第一阶段中，蒸发器和喷嘴风扇21和33可同蒸发加热器20一起开启。因此允许净化整个发生器，必要时还允许使待净化的室/封闭空间达到稳定的温度。一旦实现了热稳定，发生器移到净化循环周期的第二阶段，在第二阶段，开启过氧化氢液压泵25并且闪蒸过氧化氢溶液并在一定压力下将过氧化氢溶液输送到分配喷嘴31，在分配喷嘴31处过氧化氢溶液流出并与喷嘴32流出的大量气流混合。 
在图1和图2示出的布置中，过氧化氢蒸汽被输送到分配喷嘴31并且过氧化氢与来自风扇33的分配空气正好在分配喷嘴外部混合，尽管如后面描述的该混合也可在喷嘴32中发生。 
应当注意的是在净化循环周期的前两个阶段期间，空气通过进气口18被抽入外罩14并且通气风扇43保持关闭。然而，风扇43在循环周期的气体处理阶段期间运行以从下壳体16将空气抽入腔17，以便于随着在气体处理阶段期间周围大气中的过氧化氢蒸汽浓度的增加而净化过滤器50和51与风扇41之间的空间。这保证了外罩14内的所有内部空间都被净化。片状阀44在循环周期的气体处理阶段期间阻止不必要的空气循环经过过滤器50和51而进入到外罩室16内。 
一旦室或封闭空间被净化，发生器移到循环周期的通气阶段。在 上文提到的我们的欧洲专利公报No.1487503所公开的布置中，提供了独立通气单元，例如我们的EP-A-1305105中公开的。根据本布置的优选特征，如现在将描述的通气系统结合在净化单元内。 
在通气阶段，如蒸发加热器19一样关掉过氧化氢液压泵25。也关掉风扇43但开启风扇41。风扇41的操作开启了片状阀44并通过过滤器50和51抽吸大量空气，其中过滤器50和51将过氧化氢分解为水和氧气同时吸收水蒸汽。风扇21同风扇33一起运行，从而不但帮助冷却蒸发器而且可在通气期间确保空气的良好分布。风扇41通常具有比风扇21和33组合起来的容量更大的容量，因此空气通过过滤器18和喷嘴32从外罩散出。由风扇41产生的高气流将缩短通气所占用的时间。一旦将要被净化的空间内的过氧化氢蒸汽浓度达到安全水平，发生器即被关掉。 
整个循环周期利用通过单芯电缆与设备相连的计算机从将要被净化的区域外侧进行控制。外罩14内放置的是带有全部必要部件的配电板55以及容纳必要器件的进一步的传感器单元56。 
图3和图4中示出了两个进一步的喷嘴/排气口配置。图3示出了八个彼此等间距且径向面向外的排气口32的布置。在可替换的成对排气口32之间径向面向外设置有用于消毒剂蒸汽的四个喷嘴31，而在图4中具有四个排气口71且消毒剂出口喷嘴位于排气口内。由于空气蒸汽混合物将经过的距离不仅取决于出口处的速率也取决于离开每个出口的质量，因此喷嘴的有效性不仅取决于其数量也取决于从每个出口输送的空气量。 
图5示出了室60，在室内放置有两个由控制电缆61连接的净化单元。室外为通过电缆63连接至其中一个净化单元的计算机62。净化程序由放置在室外的计算机控制，全部必要数据通过电缆61和63供给。每个净化单元将具有有限的蒸发能力，该能力将决定室的最大尺寸，即在切合实际的时间段内该室能够被净化的量，通过将额外的净化单元链接在一起对可被处理的室的大小便没有限制。 
附图中的图6示出了进一步的改型布置，在该布置中蒸汽出口喷嘴31延伸为在排气口32之间伸出。 
图7示出了一种布置，在该布置中蒸汽喷嘴31同心地定位在空气喷嘴内部，因此从该装置外部不可见。 
图8示出了带有控制模块70的图6的装置，其中，该控制模块被分离以便示出用于该装置的消毒剂容器23和控制单元55。 

Claims (12)

1.一种利用在封闭空间内产生运载气体的第一气流的装置净化所述封闭空间的方法，在所述装置内的蒸汽发生站处将净化剂蒸汽引入所述第一气流中并且使运载气体／净化剂蒸汽的所述第一气流从所述装置循环到所述封闭空间，并且在所述装置内产生运载气体的独立的第二气流，所述独立的第二气流与所述第一气流一起被循环到所述封闭空间以便帮助将净化剂蒸汽散布在所述封闭空间内，其特征在于，运载气体的所述第一气流和第二气流被独立地排放到所述封闭空间中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，运载气体的所述第二气流大于所述第一气流。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一气流和第二气流在它们排放到所述封闭空间之后合并。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一气流和第二气流在它们排放到所述封闭空间中的位置处是同轴的。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，运载气体的所述第一气流和第二气流都具有独立排放到所述封闭空间中的多个独立排放气流。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一和第二运载气体的排放绕一根轴线是等距离的，且从所述轴线向外定向从而排放到所述封闭空间中。
7.根据权利要求1、2、4、6的任一项所述的方法，其特征在于，所述第一气流和第二气流都从所述封闭空间吸入气体并排放到所述封闭空间中。
8.根据前述权利要求1、2、4、6的任一项所述的方法，其特征在于，在所述封闭空间的净化之后，来自所述封闭空间的气体循环通过分解站，在所述分解站中由气体运载的净化剂被分解以便进行处理。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述分解站包括过滤器，包含气体的蒸汽被抽吸通过所述过滤器从而使净化剂蒸汽被分解以便进行处理。
10.一种用于净化包括通道的封闭空间的装置，所述通道具有：从所述封闭空间接收运载气体的进气口(18)；将运载气体排放至所述封闭空间中的至少一个第一出气口(31)；用于使运载气体通过所述通道从所述进气口流到所述至少一个第一出气口的风扇装置(21)；以及位于所述通道中的站(20)，在所述站处，净化剂蒸汽被引入运载气体流中从而在所述至少一个第一出气口处与运载气体流一起被排出以净化所述封闭空间；并且设置了用于从所述封闭空间产生独立气流的装置(33)，所述独立气流旁路通过引入所述净化剂蒸汽的通道，其特征在于，还设置了用于将两个气流独立地排放到所述封闭空间中从而帮助将包含净化剂蒸汽的运载气体遍及所述封闭空间散布的至少一个第二出气口(32)。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，用于产生独立气流的装置(33)进一步包括风扇装置。
12.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述至少一个第一出气口(31)是第一组径向面向的喷嘴，绕竖直轴线间隔开并且连接至所述站，在所述站处净化剂蒸汽被添加到运载气体中；所述至少一个第二出气口(32)是第二组径向面向的喷嘴(32)，与用于产生运载气体的独立气流的装置(33)相连以便将运载气体输送到所述封闭空间中。
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