CN115591003A - 氙准分子光源与活性氧簇消解滤片组合应用设计方案 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及氙准分子光源低温消杀技术的应用领域。将氙准分子光源与活性氧簇消解滤片集成在同一台氙准分子光源活性氧簇消毒器中，是一种矛与盾组合的典型应用，其优点在于两点，其一是172nm激发的消杀因子活性氧簇的作用很强大，在使用氙准分子低温消杀技术作业时，可快速的将高浓度的活性氧簇降解成无害化的氧气，实现对活性氧簇的制约；其二是在实用活性氧簇消杀作业后，快速的将活性氧簇降解到安全浓度，缩短整个消杀作业的时间周期。这两者的组合应用，可以形成高效安全的新型生物屏障技术，在医疗领域、生命科学领域、养殖领域、药品食品制造生产等需要空气消毒净化的领域具有广泛的用途。

Description

氙准分子光源与活性氧簇消解滤片组合应用设计方案
技术领域
本发明涉及氙准分子光源低温消杀技术的应用领域。将氙准分子光源与活性氧簇消解滤片集成在同一台氙准分子光源活性氧簇消毒器中，是一种矛与盾组合的典型应用，其优点在于两点，其一是172nm激发的消杀因子活性氧簇的作用很强大，在使用氙准分子低温消杀技术作业时，可快速的将高浓度的活性氧簇降解成无害化的氧气，实现对活性氧簇的制约；其二是在使用活性氧簇消杀作业后，快速的将活性氧簇降解到安全浓度，缩短整个消杀作业的时间周期。这两者的组合应用，可以形成高效安全的新型生物屏障技术，在医疗领域、生命科学领域、养殖领域、药品食品制造生产等需要空气消毒净化的领域具有广泛的用途。
背景技术
在当前情况下，人们对消杀技术有迫切的需求。如果按照温度进行划分，消杀技术分为高温消杀技术与低温消杀技术。其中温度的分界线以60℃左右进行划分。在消杀作业时的温度高于60℃，基本可以划分为高温消杀技术范畴。反之消杀作业低于60℃的则可以划分到低温消杀技术范畴。由于绝大多数的消毒需求都不希望高温，所以消杀技术的发展的趋势是企图在低温消杀领域寻求新技术的突破。
低温消杀技术如果严格按照“安全、有效、环保”的指标进行技术水平分代，可以分为三代。
第一代低温消杀技术主要是以化学消杀因子、空气电离、低压汞灯、高效空气过滤器为技术特征。任何化学因子的消杀技术都存在环保问题。以被普遍认为最安全的含氯化学消毒剂为例，不管如何解释，以物质不灭定律进行评价，氯必然以各种氯酸盐的形式进入地表水层，对环境的污染不容小觑，更不用谈- 些氯酸盐的危害，例如次氯酸的毒性比氯提升了100倍以上。紫外线消毒灯作为物理消杀设备时被应用最为广泛的技术，但是不能人机共处，其对芽孢的消杀能力也表现得较弱。另外，低压汞灯需要汞，尽量废除含汞的工业消耗品已经是全球环保领域内放在头条的议题。
高效空气过滤器技术是早期对空气净化的需求是来自于精细化工业领域的需求，例如大规模集成电路的制造，精密轴承为代表的精密机械制造，精密光学制造等，在这些领域中，如果空气中的微小的固体颗粒物沉积在加工器件上将会导致工业产品的品质降低和甚至损坏造成废品。所以早期的空气净化系统是以采用空气过滤器过滤空气中的微尘颗粒物作为主要技术路线发展起来的。到目前为止，微尘空气过滤器一般分初效空气过滤器、中效空气过滤器、高中效空气过滤器、亚高效空气过滤器、高效空气过滤器和超高效空气过滤器。微尘过滤器的过滤粒径、过滤效率、风阻压力的基本数据如下表所示(具体的数据会根据厂家有些偏差)。
表1微尘过滤器的基本性能
Figure BSA0000284945390000011
Figure BSA0000284945390000021
领域内的技术人员在考虑净化效果时，不能仅依赖于过滤器的过滤效率，因为过滤效率是一个相对数据，还要看被净化的空间内到底有多少微尘。为此，领域内的技术人员将净化空间分为9个不同的净化等级，如GB/T50591-2010《洁净室施工及验收规范》的规定，如下表所示。
表2净化空间的净化等级
净化级别\微尘粒径大小 0.1um 0.2um 0.3um 0.5um 1um 5um
1(十级) 10/m<sup>3</sup> 2/m<sup>3</sup>
2(百级) 100/m<sup>3</sup> 24/m<sup>3</sup> 10/m<sup>3</sup> 4/m<sup>3</sup>
3(千级) 100/m<sup>3</sup> 237/m<sup>3</sup> 102/m<sup>3</sup> 35/m<sup>3</sup> 8/m<sup>3</sup>
4(万级) 10000/m<sup>3</sup> 2370/m<sup>3</sup> 1020/m<sup>3</sup> 352/m<sup>3</sup> 83/m<sup>3</sup>
5(十万级) 100000/m<sup>3</sup> 23700/m<sup>3</sup> 10200/m<sup>3</sup> 3520/m<sup>3</sup> 8320/m<sup>3</sup> 29/m<sup>3</sup>
6(百万级) 1000000/m<sup>3</sup> 237000/m<sup>3</sup> 102000/m<sup>3</sup> 35200/m<sup>3</sup> 8320/m<sup>3</sup> 293/m<sup>3</sup>
7(千万级) 352000/m<sup>3</sup> 83200/m<sup>3</sup> 2930/m<sup>3</sup>
8(亿级) 2530000/m<sup>3</sup> 832000/m<sup>3</sup> 29300/m<sup>3</sup>
9(十亿级) 35200000/m<sup>3</sup> 8320000/m<sup>3</sup> 293000/m<sup>3</sup>
随着净化技术在工业制造加工领域获得的成功，在上世纪中后期空气净化技术被很快应用于药品和和食品的生产以及需要空气净化的实验室领域，并由此在众多的领域内被普及应用。尤其是对室内装修后的TVOC(总有机挥发物)的清除，空气净化技术被快速的引进并应用于人类生活和生产实践的各个角落。
然而细心的领域内技术人员认识到，在除了精密工业加工领域等少数领域外，人们对空气净化的需求主要是集中在有害微生物的消杀和TVOC的清除，而对微尘的清除需求是第二位的。当然随着对微尘的危害的认知，对微尘的清除需求也快速的提升，例如自上世纪末才开始的在人类生活和居住环境中对PM2.5 (2.5um)、PM10(10um)的控制。人们对空气中的有害微生物的控制需求，尤其是对病毒控制的需求提高到前所未有的程度。
已经发现的对机体有害的细菌的粒径一般在0.5um以上，但是也有一些细菌的粒径小于0.5um。而已经发现的对机体有害的病毒的粒径一般在0.01um左右，一些对植物有害的病毒的粒径会更小。细菌和病毒在空气中的传播一般是细菌和病毒依附于空气中的微粒上(例如固体颗粒物、飞沫)进行空气传播导致传染性疾病的传播。
空气净化技术在药品和和食品的生产以及在一些生命科学实验室(例如生物实验室、微生物检测实验室等)的应用存在一个名为“生物屏障”的观念。在空气净化领域内“生物屏障”可以理解为能够阻止未进行空气净化空间的微生物进入空气净化空间的机制，简单理解就是“空气生物净化”而非“空气微粒净化”。生物屏障的概念目前在生物实验室(例如P2、P3、P4生物实验室、实验动物实验室)中被视为一个非常重要的技术，而目前普遍采用的以空气过滤器为技术特征的空气净化技术在“生物空气净化”中存在明显的技术缺陷。
因此对一些有生物控制要求的洁净空间不仅需要对空气中尘粒、温湿度等进行控制，还须除去有生命的微粒(例如细菌、病毒)。显然仅仅依赖于空气过滤器对微尘的控制是满足不了需求的。因为一般需要对空气进行净化的空间都是在温度和湿度上适宜人类生活的最佳空间(如室温被控制在20-26℃之间，湿度被控制在40％-65％RH之间)，但是这个温湿度恰恰也是有害微生物最易于繁殖扩增的温湿度。所以，当一些有害的微生物依附于漏网的微尘或空气过滤器不能滤除控制的微尘进入空气净化空间后，会在净化空间内进行繁殖扩增。例如即便是在上表中十级别的净化空间中，也允许每立方米有0.1um-0.2um的少量微粒漏网存在。而即便是对洁净等级要求很高的P3实验室和注射剂的灌注车间以及高级别手术室等场所，对净化级别的要求一般是百级净化级别，或局部百级净化级别。所以领域内的专业人士特别强调了“一般空气净化”和“生物空气净化”的区别。
近期网上流传上海某大型三甲级医院传染科的权威专家的观点：早期病毒主要是以飞沫传播为主，气溶胶传播一般只出现在收治患者的ICU病房，在高浓度的环境下才有可能出现，但从现在的传播途径来看，需要更多地考虑气溶胶传播的可能性。这个观点支持了在空气净化领域内突出“生物空气净化”的重要性。
领域内的技术人员都知道，很多建设有高等级净化级别的实验室的技术人员经常抱怨会出现“生物污染”的现象，尤其是一些开展核酸检测和研究的试验场所，生物污染已经是困扰检测与研究人员的头痛问题。另外在普通的空气净化系统中，霉菌和霉菌孢子体通过净化空调系统会对被净化的空间形成二次污染；在医院的空调系统中滋生的军团杆菌对病房造成的二次污染也是院内感控长期以来难以解决的问题。
由表1可见，随着空气过滤器的级别增高，对空气的压力需求也在快速的提升。高的空气压力对净化区域内的空气压力梯度的控制提出了更高的要求，而净化区域内的压力梯度恰恰是洁净空间中一项重要的微尘控制和生物控制的技术手段。随着过滤等级的升高，空气过滤器的孔径逐渐减小，同时意味着空气过滤器的容尘量逐渐减小。当空气过滤器的容尘量增加时，势必会导致空气过滤器的风阻上升，而风阻的上升将会导致原来已经调试好的室内空气压力梯度改变。这也是在生物洁净室内的实验人员抱怨实验室被微生物污染的原因之一。
由此可见，仅仅依赖于空气过滤器，尤其是高效空气过滤器和超高效空气过滤器的技术手段满足“生物空气净化”是不可能的了，人类需要更好的技术手段来弥补单一的依赖于空气过滤技术实现生物空气净化的技术缺陷。
在第一代低温消毒技术中，比较普遍的是“空气电离放电”类空气消毒器械出现， 其中目前最突出的是以“等离子体空气消毒器”名誉出现的空气放电技术的空气消毒器。商 家都刻意回避产生这类空气消杀器械在消杀作业时会同时产生氮氧化合物(NOx)的问题。 回避滋生氮氧化合物的原因是在于复杂的氮氧化合物在空气中趋于稳定的化学结构是二 氧化氮(NO2)，当二氧化氮与空气中的水分结合后的终端产物就形成了硝酸离子分子团簇 (NO3-(H2O)n)，也就是硝酸微水汽雾。尽管空气电离产生的氧离子(O2-)和氢氧负离子(HO-， 注意不是氢氧自由基HO·)也是可以短暂的形成如下表所示的终端离子团簇。
序号 化学式 命名 序号 化学式 命名
1 NO<sub>3</sub><sup>-</sup>(H<sub>2</sub>O)<sub>n</sub> 水合硝酸根离子团簇 2 OH<sup>-</sup>(H<sub>2</sub>O)<sub>n</sub> 水合氢氧根离子团簇
3 O<sub>3</sub><sup>-</sup>(H<sub>2</sub>O)<sub>n</sub> 水合三氧离子团簇 4 O<sub>2</sub><sup>-</sup>(H<sub>2</sub>O)<sub>n</sub> 水合超氧离子团簇
5 O<sub>2</sub><sup>-</sup>(HNO<sub>3</sub>)<sub>n</sub> 硝酸合超氧阴离子团簇 6 HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>(H<sub>2</sub>O)<sub>n</sub> 水合碳酸氢根离子团簇
7 CO<sub>3</sub><sup>-</sup>(H<sub>2</sub>O)<sub>n</sub> 水合碳酸根离子团簇 8 CO<sub>3</sub><sup>-</sup>HNO<sub>3</sub> 硝酸合碳酸根离子团簇
9 HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>HNO<sub>3</sub> 硝酸合碳酸氢根离子团簇 / / /
上述离子分子团簇的稳定性的排序是：NO3 -·(H2O)n＞HCO3 -HNO3＞CO3 -HNO3＞O2 -·(HNO3)2＞HCO3 -·(H2O)n＞CO3 -·(H2O)n＞O3 -·(H2O)n＞O2 -·(H2O)n＞OH-·(H2O)n。所以其终端离子为水合硝酸根离子团簇(NO3 -·(H2O)n)，这也是形成酸雨的主要成分。如果在放电的环境周围存在SO2，NO3 -·(H2O)n团簇会与 SO2生成更加稳定的终端HSO4 -离子和HNO3分子.如果将空气电离的气体直接通入中性水中，可以使水的PH值下降2个PH。而肺泡中的机体细胞是适应不了强酸性物质的，所以长期吸入低剂量的由氮氧化合物演变而来的硝酸水汽雾对机体的伤害不容小觑，其伤害的程度肺科医生可能会有更为明确的解释。所以长期以来以三氧分子(O3臭氧)作为空气电离后的产物，这是一种与客观事实不相符合的技术偏见，产生这种技术偏见的技术支持是沿用了传统的分子离子的观点和一些时间滞后的理化检测，忽略了快速的离子演化的检测所致。本世纪后的一些对空气电离的离子化检测研究文献已经发表多篇。但是由于专业性较强，缺少配套的科普性文献推广，这些高水平的专业性研究论文只是在极少数的专业人员中所了解，并没有被普通的技术人员和人类社会所认知。但是空气电离产生的臭氧在消杀领域应用的缺陷已经广为人知，所不同的是一些创新不足的商家钻了现有的技术法规对技术问题监督的漏洞，不断地以“无臭氧”、“负离子”、“等离子体”等名字掩盖空气电离的实质罢了。所以第一代低温消毒技术在环保和安全性上存在严重的问题。
第二代低温消杀技术主要是以光触媒、过氧化氢微雾为消杀因子，以及一些以物理原理进行除菌的技术。例如采用HEPA(高效空气过滤器)进行微尘过滤以期达到除菌的目的技术被毋容置疑的广泛应用。第二代低温消杀技术在高效和安全方面存在缺陷。例如，光触媒技术普遍被认为环保，但是消杀的强度只能处于属于低水平消杀的技术范畴。近期领域内的技术人员对光触媒的安全性问题也表现出忧虑。其原因是光触媒在消杀和净化领域的具体应用是将光触媒材料喷涂在滤网或消杀对象的物体表面。光触媒一般是由氧化金属为主要材料，例如氧化钛、氧化铜、氧化锌以及再添加银、铂等稀有元素。这些无机化合物都是极其稳定的固体颗粒。伴随着时间这些固体颗粒会被风吹落形成非常小的微尘漂浮在空气中。这些细小的微尘被机体吸入肺部，有极大的可能会驻留在肺部，或通过肺部进入机体的血液循环系统。由于这些化合物本身的氧化还原电位都比较高，对机体导致的伤害难以评估。过氧化氢微雾在高效、环保上都非常好，但是形成过氧化氢微雾的技术存在局限性。目前以VHP(汽化过氧化氢，即过氧化氢水蒸气闪蒸技术，一般称为：等离子体过氧化氢)为主。但是VHP技术必须在容积较小的密闭的空间进行消毒作业，所以现在使用VHP技术的设备基本是消毒柜类型的设备。过氧化氢的作用原理是通过复杂的化学反应解离具有高活性的羟基，破坏细胞膜VHP消毒过程，其消毒过程分为：“1.Dehumidify除湿；2.Condition调整至平稳状态；3.Bio-decontamination消毒；4.Aerate进过滤清洁空气，除VHP气”。其中除VHP的方法目前都是采用空气电场电离分解的方式，被称为“等离子分解方式”，所以VHP法在我国也被称为“过氧化氢等离子消毒方式”，对应的设备称之为“过氧化氢等离子消毒器”。VHP的消毒周期只需5-7h，而蒸汽消毒周期为0.1-0.5h，环氧乙烷(EO)气体消毒灭菌周期为12-18h。VHP消毒灭菌对操作人员无危害，对环境无污染，其最终残留物为水和氧气，不存在任何环境污染的问题。但是过氧化氢可以致皮炎、支气管或肺脏疾病。经口中毒时会出现腹痛、胸口痛、呼吸困难、呕吐、体温升高、结膜和皮肤出血，个别出现视力障碍、痉挛、轻瘫，所以过氧化氢消杀作业不能人机共处。
在第二代低温消杀技术中，目前应用比较多的是过氧化氢微雾喷洒的设备也在使用。其原理是浓度在 3％-10％左右的过氧化氢液体在气泵的气压下通过喷嘴形成微雾对周围空气进行消毒，目前一些机器人消毒器也普遍采用了这种过氧化氢微雾喷洒的技术模式。对于这类过氧化氢消毒方式目前国际上并没有获得认可。其理由是：1、以目前的喷嘴技术只能实现20um-100um范围的雾滴直径(也就是说雾滴的直径的均值是落在这个范围)，达不到VHP技术的微雾水平，而过氧化氢的消毒能力与雾滴的直径大小密切相关，所以大粒径的微雾喷洒不能实现VHP的消杀效果。截止到目前为止，未有报道过氧化氢雾径大小与消杀水平高低的严谨对比试验，因为这种严谨的对比试验是无法做到的。2、目前使用的法规依据是参照 WS/T367-2012《医疗机构消毒技术规范》和WS/T368-2012《医院空气净化管理规范》的要求，使用浓度是3％的过氧化氢水溶液，按照气溶胶(0.001～100um)喷雾或雾滴要求应该小于20um，喷洒量为20-30ml/m3，作用30-60min。当室温在20-26℃之间时空气中的露滴含水量为17.2ml/m3～24.2ml/m3之间，则喷出的含水量在19.4ml/m3～29.1ml/m3之间，也就是说按照WS/T367-2012和WS/T368-2012的要求进行过氧化氢微雾喷洒，则在进行过氧化氢空气消毒时，喷洒到室内环境中的含水量超过了室内空气的露滴含水量。当空气中的水份达到露点后，含有过氧化氢的水雾滴也会降落下来，无法保障应有的消杀浓度。所以第二代低温消毒技术中最优秀的过氧化氢消毒技术也存在弊端，无法全面的满足高效、安全、环保的全方位的技术要求。
第三代低温消杀技术的特征是采用准分子光源为技术特征的消毒技术。目前人类的准分子光源可以实现商品化的技术有5种准分子光源，它们是氬准分子光源发射的126nm的窄频真空紫外光；氪准分子发射的146nm的窄频真空紫外光；氙准分子发射的172nm窄频真空紫外光；氯化氪准分子发射的222nm窄频深紫外光；氯化氙准分子发射的308nm的中波紫外光。在这物5种紫外光中，可以用于消杀作业的只有氙准分子发射的172nm窄频真空紫外光；氯化氪准分子发射的222nm窄频深紫外光；其他的三种准分子紫外光要么能量不足，要么波长太长，虽然都具有一定的消杀作用，但作用力微弱，不堪以用。
氯化氪准分子发射的222nm窄频深紫外光可以破坏细菌的细胞壁将细菌杀灭。由于222nm的波长相对于低压汞灯发射的254nm宽频紫外光更容易被细菌的细胞所吸收，所以其对细菌的杀灭效果远远的高于低压汞灯的杀菌效果。同时由于准分子光源的能量密度更高，所以222nm窄频深紫外光可以在更远的地方对有害微生物进行更高效率的杀灭。另外准分子光源具有“秒开秒关”的电气特性，所以可以更精确的把握消杀因子释放的剂量，具有在高效和安全两种因素上进行更为准确的把握，在确保安全的情况下充分发挥消杀新功能。目前可以检索到的关于222nm窄频深紫外光的安全性主要是来自于啮齿类小鼠与低压汞灯相对比的皮肤和眼睛的安全性评价。研究结果显示，氯化氪准分子发射的222nm窄频深紫外光对小鼠的皮肤和眼睛均无伤害，而相同剂量的低压汞灯则对小鼠的皮肤和眼睛产生了严重的伤害。需要注意的是这些安全评价所采用的氯化氪准分子发射的222nm窄频深紫外光源是由日本USHIO公司生产的采用了特殊的专利滤波技术滤除了氯化氪准分子光源在发射222nm深紫外线的同时发射的254nm宽频紫外光。如果不能把氯化氪准分子同时发射的254nm的宽频紫外光滤除，则氯化氪准分子光源是不能直接照射机体的。尽管日本USHIO公司将氯化氪准分子光源技术发挥到极致，且啮齿类动物的安全性评价也展示了氯化氪光源用于消杀可以人机共处，然而遗憾的是以美国FDA和WHO为权威的医药评价机构将100nm-400nm的光波都列入到对机体照射有害的范畴，所以氯化氪准分子发射的只有222nm准分子深紫外线光波直接照射对机体的安全性认可上需要更多的安全性评价研究结果支持后，才能将其用于人机共处实施消杀作业的范畴。所以截止到目前为止，由于现有法规的限制，没有254nm有害光的222nm窄频深紫外线尚不能用于人机共处消杀作业，而只能用于无人消杀作业。这样一来，与低压汞灯的廉价相比较，氯化氪准分子光源在消杀领域的实用价值受到较大的限制。
在第三代低温消杀技术中，可以发射172nm真空紫外线的氙准分子光源展示了其优良的品质。172nm 的真空紫外线具有167kcal/mol的辐射能，可以切断空气中氧气分子的双键激发基态氧(O)，还可以将空气中的水分子的氢氧键切断激发基态氢氧基(HO·)也称氢氧自由基。这两者都具有极强的氧化性，在摩尔量相当的情况下，可以瞬间将有机物转化为无机物CO2↑和O2↑。空气中的氮气的双键具有225kcal/mol 的键能，172nm光的辐射能不能切断氮气的双键，所以在172nm辐射空气的光化学反应中，氮原子不参与，因此不会像空气放电那样滋生氮氧化合物(NOx)，因此也不会形成硝酸酸雾。介于目前仍然对空气放电普遍的产生于客观事实不相符合的技术偏见，所以一些技术法规和教科书将紫外线辐射空气后的光化学产物与空气放电后的电化学产物都归于“臭氧”(O3)这种不存在的三氧结构的物质，所以根据现有技术法规的限制，一些研究性文件将172nm真空辐射空气后的光化学产物称之为“最纯净的臭氧”。172nm真空紫外线在工业清洗领域中已经做出了杰出的贡献。例如在目前液晶屏的制造中，172nm真空紫外线用于清洗塑化剂，将其瞬间氧化成CO2↑和H2O↑。氙准分子发射的172nm的真空紫外线在工业清洗领域内的成功使用已经完美的诠释和验证了172nm的窄频真空紫外线在消杀领域必然具有无比的优秀特性。
由于172nm的真空紫外线的穿透能力很弱，所以在工业清洗中，氙准分子灯管距离被清洗物体表面的距离应该控制在4mm的距离范围内。已有的分析检测研究证实，基态氧与基态氢氧基的寿命在ns的时间级别，非常短暂，可以快速的与空气中的氧气、水分子形成OH-(H2O)n(水合氢氧根离子团簇)、O3 -(H2O)n (水合三氧离子团簇)、O2 -(H2O)n(水合超氧离子团簇)以及HCO3 -(H2O)n(水合碳酸氢根离子团簇)和 CO3 -(H2O)n、(水合碳酸根离子团簇)。我们将这些真空紫外光(VUV)辐射空气后的光化学产物所形成的终端分子离子团簇称之为“活性氧簇”。活性氧簇的氧化性仅略低于基态氧和氢氧自由基，但是寿命周期在 ms的时间级别。在摩尔剂量相当的情况下，可以将大分子的有机物降解到小分子的有机物，乃至无机物 CO2↑和H2O↑。使用活性氧簇进行的肺癌细胞核酸清除试验，在消杀后进行24次扩增未检测到有核酸印迹。由于氙准分子光源可以稳定和精确的释放消杀因子“活性氧簇”，以现有技术法规按照一类环境标准对臭氧的浓度限值(0.1mg/m3)的安全标准对空气中活性氧簇的浓度进行控制，在这个绝对安全的浓度下，在小于4h的时间内，活性氧簇可以对空气中的自然菌进行96％的消杀。这个消杀实验结果验证了氙准分子光源低温消杀技术可以在人机共处的状态下进行消杀作业。
任何国家和政府的技术法规都存在滞后于新技术发展的缺陷。例如我国颁布的GB28232-2020《臭氧消毒器卫生要求》将空气电离后的电化学产物、紫外光辐射后的光化学产物以及水电电解后电化学产物统称为“臭氧”，这是存在与客观事实不相符的技术落后。因为以三氧分子式O3所表示的臭氧在自然界中是不存在的，空气电离后的电化学产物的终端分子离子团簇的主要成分是水合硝酸根离子团簇(NO3 -(H2O)n)，紫外光辐射空气所需要的紫外光必须是短于200nm波长的真空紫外线(VUV)，其光化学产物的终端离子分子团簇是活性氧簇。水电解分电解槽有隔膜和无隔膜两种电解槽，有隔膜的电解槽电解后的产物是氢气与氧气，无隔膜的电解槽电解后的产物是“布朗气”。水合硝酸根离子团簇、活性氧簇、氢气、氧气、布朗气他们的主要组分不同，理化性质有很大的区别，在消杀领域和医疗领域中应用时，有些特性相通，有些特性具有很大的不同行，尤其是在安全性、有效性方面具有非常大的差异。所以将空气电离、紫外线辐射、水电解后的产物归在GB282832-2020《臭氧消毒器卫生要求》这一个技术法规中进行技术管理，存在不严谨、技术定义不准确，与客观事实不相符的错误。这是因为在制定该标准时存在严重的标准技术落后于实践技术发展，是一部迫切需要进行标准技术升级的技术法规。但是已经颁布的技术法规不管技术水平如何，只要没有废除，从技术管理的角度来看，都存在有效的法律地位，在表述技术和注册产品时就必须按照现有的技术法规执行。所以在本发明人对氙准分子低温消毒技术的研究过程中，本发明人的技术团队中使用了“氙准分子臭氧”、“活性氧簇”的名称，本发明人在此重申，在本发明人已经提交和后续提交的专利申请文件中，“氙准分子臭氧”和“活性氧簇”的含义是一样的。
综上所述，氙准分子发射的172nmVUV(真空紫外线)的第三代低温消杀技术完全符合“高效、环保、安全(以人机共处为标准)”的全面要求。面对如此优秀的低温消杀技术，完善其应用技术是一项非常有意义的技术工作。本申请人的技术团队已经围绕氙准分子低温消杀技术开展了一些研究工作，并且提交了诸如：《集中传输式氙准分子光源臭氧发生器》、《集中传输式氙准分子光源臭氧发生器的臭氧喷洒架构》、《集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构》、《用氙准分子光源制备臭氧的脉动消毒方法及其装备》、《用氙准分子臭氧对微生物培养箱消毒的方法及其装备》、《用氙准分子光源激发产生臭氧脉动消毒洗涤食品》等专利申请。在这些应用研究工作中，本申请人的技术团队不断地探索获得了一些新的应用技术，并且具有新的特征，为此提出了本专利申请。与本专利申请递交同日，本申请人还递交了《用于通风管道气体流路切换的套筒式切换阀门》、《氙准分子光源消杀技术在生物安全实验室/车的应用》、《并联式带消解功能的氙准分子活性氧簇消毒器》、《串联式带消解功能的氙准分子活性氧簇消毒器》、《一种内窥镜的洗涤与活性氧簇灭菌器的设计方案》、《负压脉动活性氧簇循环增浓灭菌核酸清除柜》、《氙准分子光源活性氧簇循环增浓消毒冷藏冷冻柜》、《氙准分子光源活性氧簇循环增浓车载消毒器》、《模块式氙准分子光源消杀净化空调段的设计方案》、《氙准分子光源消杀净化的室内空调新风系统》、《氙准分子光源活性氧簇循环增浓餐具食品消毒洗涤柜》、《一种内窥镜的洗涤与活性氧簇灭菌》、《氙准分子光源活性氧簇超声雾化治疗机》、《水箱上位的氙准分子光源活性氧簇超声雾化治疗机》、《水箱下位的氙准分子光源活性氧簇超声雾化治疗机》、《一种氙准分子光源臭氧超声雾化水箱上位消毒机》、《一种氙准分子光源臭氧超声雾化水箱下位消毒机》、《氙准分子光源臭氧超声雾化消毒机的基本设计方法》、《模块式VUV光源消杀净化IVC供气装置设计方案》、《VUV光源消杀净化IVC集中空调通风柜》专利申请。这些同日递交的专利申请在技术特征中与本专利申请所表述的技术特征个别地方具有相似性，但是作为一个完整的技术方案，又具有不同的技术特征，故在同日递交。
发明内容
在使用氙准分子光源低温消杀技术进行消杀作业时，根据本发明人委托第三方检测机构进行的消杀检测验证试验显示，当氙准分子光源激发空气产生的活性氧簇的浓度达到10mg/m3(5ppm)左右时，只需要一个小时就可以将空气中的白色葡萄球菌和自然菌杀灭99％以上，实现高水平的消杀效果。但是在消杀作业完成以后，高浓度的活性氧簇是无法使人进入室内进行工作的。这时就需要使用活性氧消解(降解)手段(或设备)将室内高浓度活性氧簇降解到0.1-0.2mg/m3(0.05-0.1ppm)安全浓度以下。(目前我们对活性氧簇对机体无害的安全浓度是参照我国多个标准中针对臭氧的安全浓度确定的，要求在有人和动物的状态下，活性氧簇的安全浓度应该控制在0.1mg/m3-0.2mg/m3的范围以下。)一般比较简单的做法是使用活性氧簇消解材料制作成气体过滤片，对含有高浓度活性氧簇的气体进行过滤降解消除，活性氧簇的降解产物为氧气分子和水分子。降解活性氧簇的材料与市售的可以降解臭氧的材料基本一致，例如ZrO2、ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3、SiO2等光触媒材料以及氧化锰(MnO和MnO2)。分别将氙准分子光源配套风机制作成低温消毒器和将活性氧簇消解滤片配套风机制成活性氧簇消解器进行交替使用，是领域内技术人员一般都可以想到的技术方案。
氙准分子光源与活性氧簇消解滤片可谓是一对矛盾的个体，但是在配合使用时很是不便，经过活性氧簇消杀的空间在完成消杀作业后，仍然有高浓度的活性氧簇存在，入内使用降解材料进行消解，需要冒着对高浓度活性氧簇的吸入刺激，对机体健康非常不利。
按照领域内专业技术人员的思维惯例，在进行活性氧簇消杀作业的封闭场所，用于活性氧簇降解的材料是不应该放置在活性氧簇消毒的作业区域内，因为惯例的思维模式是认为降解材料会化解减少活性氧簇的释放量，从而影响活性氧簇释放的浓度的稳定性。但是一次偶然的工作疏忽，给本发明人的研究团队带来了灵感式的启示。在一次考核氙准分子光源活性氧簇消解器释放稳定性与精密度考核实验时，无意识的将使用光触媒滤材制作的活性氧簇消解器遗漏在密闭的实验房间内。然而令所有参试人员都感到惊异的是本次测试的氙准分子活性氧簇消毒器释放的活性氧簇浓度曲线与之前记录的浓度释放曲线惊人的一致。再次将活性氧簇消解器摆放在密闭房间的不同位置对氙准分子活性氧簇消毒器释放的活性氧簇浓度多次进行测试发现，使用光触媒滤材制作的活性氧簇消解器在不开机(风机不启动)的状态下，对氙准分子活性氧簇消毒器释放的活性氧簇的浓度几乎没有造成任何的影响！这给本发明人的技术团队启示了一个完美的矛与盾密切组合的设计方案，使用矛与盾密切组合的设计方案可以产生意想不到的效果。
氙准分子光源与活性氧簇消解滤片组合应用设计方案的技术要素之一是在采用氙准分子光源激发空气产生活性氧簇技术的消毒器械内，采用氙准分子光源(主要是指氙准分子光源的灯管)与消解滤片并联组合设计，如图1所示。在图1中，1是封闭的空间(这个空间可以是房间、车厢、船舱，也可以是风管道)；2是消解滤片；3是与消解器配套的风机；4是消解滤片舱(舱的形状可采用一侧进气一侧出气的矩形或圆柱形舱室)；5是与氙准分子光源灯管配套的风机；6是氙准分子光源的灯管；7是活性氧簇激发舱 (舱的形状可采用一侧进气一侧出气的矩形或圆柱形舱室)；8是活性氧簇的气流回旋示意图；9是降解活性氧簇的气流回旋示意图。由1图可见，在“并联式带消解器的氙准分子活性氧簇消毒器”的内部，活性氧簇激发舱与活性氧簇消解舱是分开的两个独立的腔体。这个腔体如桶状，有进风口和出风口，在各自配套的风机驱动下，气流分时分开流动，并不交叉互串。
其工作原理是消毒器的工作分为激发产生活性氧簇周期和活性氧簇消解周期。当氙准分子光源的灯管点亮期间会激发灯管周边空气中的氧气分子和水分子产生活性氧簇，与灯管配套设计组合的风机在灯管点亮期间启动工作，源源不断地将周边的空气吹入灯管周边，并将激发的活性氧簇吹出活性氧簇激发仓，并在密闭空间内循环，密闭空间内的活性氧簇的浓度会伴随着灯管点亮周期的延长而不断增加，并由此达到所需要的活性氧簇消杀浓度对封闭箱体内的环境即物体表面进行消杀作业。在预计的消杀作业完毕后，氙准分子光源的灯管熄灭，与之配套的风机关闭。此时可以根据需要启动与活性氧簇消解滤片配套的风机，将封闭空间内的空气轮流吹入活性氧簇消解舱，气流通过消解滤片实现对活性氧簇的降解。伴随着消解风机的工作时间周期，封闭内的高浓度活性氧簇被快速的降解到所需要的安全浓度以下。可以配套活性氧簇传感器对封闭空间内的活性氧簇的浓度进行闭环反馈检测，直到活性氧簇的浓度降低到安全浓度以下时，与消解滤片配套的风机就可以停止工作。这种设计模式通过数字控制可以实现活性氧簇制备与活性氧簇消解联动交替工作，这样就可以大幅度缩短每次消杀作业再工作的周期，提高工作效率。例如对医院手术室的消毒作业，手术室在完成一台手术后希望尽快完成消毒作业，以便于手术室可以再次启用进行新的一台手术，这成为手术室的使用周转周期。周转周期包括消毒和降解两个部分，往往的消毒后降解消杀因子的时间比较长，有些需要通风稀释消毒因子，这样会伴随新风引进新的有害微生物对手术室产生新的微生物污染。本发明的优势在于消解消杀因子活性氧簇不需要引进新风稀释消杀因子，在封闭的空间内消解器对活性氧簇消解的产物是氧气分子和水分子，既没有环境污染，也不会因为引进新风导致新的微生物污染。另外这个设计如果与活性氧簇传感器(目前采用臭氧传感器)进行配套设计，这样对于人机共处的消毒作业，当活性氧簇浓度接近或超过活性氧簇浓度的上线时，可以自动关闭氙准分子灯管停止制备活性氧簇，并启动消解风机将高浓度的活性氧簇降解到安全浓度以下，确保活性氧簇在人机共处消毒作业时的安全有效。所以在采用新准分子光源低温消毒技术所设计的消毒器中，将氙准分子灯管与活性氧簇消解滤片采用图1所示的并联组合结构并结合传感器和电气数字控制，可以在氙准分子低温消杀技术进行消毒作业时，可以在高效和安全这两个要素上进行良好的平衡控制，确保消杀作业的安全有效，获得最佳的消毒效果。
将氙准分子光源与活性氧簇消解器分别按照两个机械的箱体进行设计后再采用机械的方式将两个箱体组合在一起(例如采用支架放入方式)形成一台消毒设备，并采用一个电气控制系统进行联机控制实际上是上述并联设计方式的一种特例，因为其结构的实质是消毒器是由消解滤片舱与活性氧簇激发舱组合在一起的来发挥消杀与降解(消解)功能的。
氙准分子光源与活性氧簇消解滤片组合应用设计方案的技术要素之一是氙准分子光源(主要是指氙准分子光源的灯管)与消解滤片并联组合设计的技术特征在于氙准分子光源的灯管与活性氧簇消解滤片以并联组合结构模式进行组合时，采用两个风机分别与氙准分子光源的灯管与活性氧簇消解滤片配套组合，且由氙准分子光源的灯管与风管机组合形成活性氧簇激发舱，活性氧簇消解滤片与风机组合形成活性氧簇消解舱，这两个舱室分别独立设计，舱室的形状是一侧进气一侧出气的矩形或圆柱形，电气控制应保障与氙准分子光源灯管配套的风机和与活性氧簇消解器配套的风机不能同时开启工作，且氙准分子光源的灯管在活性氧簇消解舱所配套的风机启动期间不得点燃(点亮)。
氙准分子光源与活性氧簇消解滤片组合应用设计方案的技术要素之一是在采用氙准分子光源激发空气产生活性氧簇技术的消毒器械内，采用氙准分子光源(主要是指氙准分子光源的灯管)与消解滤片串联组合设计1，如图2所示。在图2中，1是封闭空间(可以是房间、车厢、船舱等)；2是位于封闭空间的全方位静压层；3是表示通风管道和风气流的方向；4是风管道或类似的小封闭空间；5是活性氧簇消解滤片；6和9均是是空气阻尼滤片；7是氙准分子光源的灯管；8是风机；
氙准分子光源与活性氧簇消解滤片组合应用设计方案的技术要素之一是在采用氙准分子光源激发空气产生活性氧簇技术的消毒器械内，采用氙准分子光源(主要是指氙准分子光源的灯管)与消解滤片串联组合设计2，如图3所示。在图3的结构除了静压箱不同外，其余的均与图2的结构相同，1是封闭空间 (可以是房间、车厢、船舱等)；2是位于封闭空间的局部静压层；10表示封闭空间内的气流回旋状态示意图。
图2和图3的设计是相同的，唯一的不同是封闭空间的静压箱部分在图2中是全顶棚的，而在图3中静压箱是局部的。静压箱全顶棚的设计是可以形成向下垂直的气流，消毒净化效果最好，适用于高级别的空气消毒净化场所。而静压箱是局部的设计形成的气流是紊流气流，消毒净化效果不如层流的效果，但是节能好，适用于普通空气净化场所。
在图2和图3的设计消解滤片和氙准分子光源的灯管以及风机是在风管道中串联排布的，另外征消解滤片与氙准分子灯管之间必须有一个气体阻尼滤器(图4中的6)，这样在风机的作用下就可以在空气阻尼滤片与氙准分子灯管之间形成一个空气静压区间。这个静压区的作用之一就是使气流流速减慢，以便于在静压区内部由氙准分子灯管激发的活性氧簇的浓度尽可能更高一些，从而对流经的气流中的微生物或VOC (有机挥发物)实施更高水平的消杀与净化。图2中的9也是一个空气阻尼过滤片，该过滤片的作用是滤除进入管道的气流中的微尘。图4中的风机可以设计在空气阻尼滤片9的前端(以图中箭头的方向，以滤片9为界，箭头方向的后端，逆箭头方向的前端)，也可以设计在滤片9的后端。当风机设计在滤片9的前端时，风机如果采用涡流风机，则滤片9可以采用较大空气阻尼的空气滤片，例如采用中效空气过滤器，甚至可以采用高效空气过滤器。如果风机设计在滤片9的后端，风机可以采用轴流风机或涡流风机，或轴流风机与涡流风机的串联组合，如果只采用轴流风机，则滤片9应该采用初效空气过滤器或中效空气过滤器这些阻尼较小的空气过滤器。气体在静压区获得消杀后，通过活性氧簇降解滤片(图2中的5)将静压区高浓度的活性氧簇降解到安全浓度以下，然后通过风管道(图4中的3)进入封闭空间(图4中的1) 的静压层。静压层的作用是将通过消毒与净化后的气流均匀的分配给需要消毒净化的封闭空间。消毒的强弱是采用CT值表示的，C表示消杀因子的浓度，T表示消杀因子作用的时间。由CT值可见，高浓度的C 所需要的消杀时间T短。通过对图2、3的解读可见，可以通过增加或减少氙准分子光源灯管的个数、氙准分子灯管点亮的时间长短以及通过调整风机的转速或/和选择不同阻尼的空气阻尼滤片就可以调节流经管道的气流的流速或静压区的静压的高低，这样就可以在静压区获得较高浓度的活性氧簇和较短的气流消杀时间。如果为了获得高水平的空气消杀必须在管道的静压区实施高浓度的活性氧簇，则可以通过增加活性氧簇滤片的个数将气流中任何高浓度的活性氧簇降解到安全浓度以下(0.1mg/m3-0.2mg/m3)。氙准分子光源的灯管与消解滤片串联组合设计模式适合于需要较高水平的消毒与净化区间的空气消毒与净化。
氙准分子光源与活性氧簇消解滤片组合应用设计方案的技术要素之一是氙准分子光源(主要是指氙准分子光源的灯管)与消解滤片串联组合设计的技术特征在于消解滤片、空气阻尼滤片、氙准分子灯管以及风机在一个封闭的管道内进行串联组合，其中空气阻尼滤片可以采用初效空气过滤器所用过滤材质的滤片、中效空气过滤器所用过滤材质的滤片或高效空气过滤器所用过滤材质的滤片，风机可以采用轴流风机或/和涡流风机。
氙准分子光源与活性氧簇消解滤片组合应用设计方案的技术要素之一是在采用氙准分子光源激发空气产生活性氧簇技术的消毒器械内，采用氙准分子光源(主要是指氙准分子光源的灯管)与消解滤片串联并联组合设计，如图4所示。在图4中，1是封闭空间(可以是房间、车厢、船舱等)；2是位于封闭空间的全方位静压层；3是表示通风管道和风气流的方向；4是风管道类似的小封闭空间；5是活性氧簇消解滤片；6和12均是空气阻尼滤片；7是处于并联状态的氙准分子光源的灯管；8是处于并联状态的活性氧簇激发舱；9是与并联状态的氙准分子灯管配套的风机；10是处于串联状态的氙准分子光源的灯管，11是与串联状态的氙准分子灯管配套的风机；13是并联状态的氙准分子灯管激发的活性氧簇的气流回旋状态示意图。由图4可见，与图2、3的串联结构相比较，在图4中的活性氧簇消解滤片(图4中的5)与氙准分子光源灯管(图4中的10)之间，设计安装了处于并联状态的活性氧簇激发舱(图4中的8)，但是缺少图1 并联结构中的活性氧簇簇消解滤片舱(图1中的4)。在图2、3表述的串联结构中，已经阐述可以通过多串联氙准分子灯管的方法提升串联结构的活性氧簇浓度。但是仅仅依赖只串联增加氙准分子灯管缺少风道内的的气流搅拌，且在不断单一方向流经的气流中增加活性氧簇浓度的能力随管道内气体流速的增加而下降。在图4所述的串并联结构中，增加的氙准分子灯管与串联的灯管形成串并联结构，同时处于并联结构的灯管配套设计了风机，在并联风机的作用下，将管道内原来只是单一方向的气流搅拌成紊流，并且在并联安装的氙准分子灯管周围以紊流的方式流经，从而使其流经灯管周边的氧气分子和水分子被激发形成活性氧簇，这种串并联的结构设计比串联的结构设计更能有效的提升管道内的活性氧簇的浓度。同理，在空气阻尼滤片(图4中的6)与串联风机(图4中的11)的相互作用下，在空气阻尼滤片与串联风机之间形成一个静气压区，这样静气压区也有利于串并联设计的两只氙准分子灯管在额定的管道气体流速下激发出更多的活性氧簇，从而使流经静压区的气流获得更高水平的消毒与净化。理论上来说，通过增加串联和并联的氙准分子灯管的数量和调整串联风机与并联风机的风速可以做到流经静压区的气流实现生物净化。这里所述的“生物净化”的含义是流经静压区的气流中不存在活体的微生物，也就是对气流的消杀达到灭菌的水平。这样通过管道(图4中的3)进入静压层(图4中的2)后，在静压层中进行气流分布进入封闭空间(图4中的1)的气流可以实现无菌气流输入。图4中的5是活性氧簇消解滤片，当通过空气阻尼滤片 (图4中的6)的活性氧簇浓度过高时，可以通过增加活性氧簇消解滤片的个数使进入封闭空间的气流中的活性氧簇的浓度降低到安全的浓度(0.1mg/m3-0.2mg/m3)的范围。在图4所表述的串并联设计中，并联风机(图4中的9)的风量应该小于串联风机(图4中的11)的风量。图4中的12是空气阻尼滤片，其作用是对气流中的微粒进行滤除。与串联设计一样，串联风机(图4中的11)的安装位置可以在空气阻尼滤片12的前方或后方。空气阻尼滤片可以选择初效空气过滤器或中效空气过滤器或高效空气过滤器。风机可以选择轴流风机或涡流风机，例如并联风机应该首选轴流风机，而串联风机应该首选涡流风机。
图5是一种带有套筒式切换阀的串联式带消解功能的氙准分子活性氧簇消毒器的原理图。在图5中1 是串联式带消解功能的氙准分子活性氧簇消毒器的激发舱，2是一通二的套筒式切换阀的阀体；3是一通二的套筒式切换阀的驱动电机；4是空气微尘过滤器(空气微尘过滤滤片)；5是风机；6是氙准分子光源的灯管；7是氙准分子光源灯管的支架；8是活性氧簇消解舱；9是活性氧簇消解滤片；图1中的A是串联式带消解功能的氙准分子活性氧簇消毒器处于激发活性氧簇并向周边空气释放活性氧簇的状态；B是串联式带消解功能的氙准分子活性氧簇消毒器处于对周边空气中活性氧簇进行消解的状态。图中的箭头表示气流的方向。
这种串联式带消解功能的氙准分子活性氧簇消毒器的原理是通过套筒式切换阀对消毒器的气路进行切换。在氙准分子光源的灯管点亮时，套筒式切换阀将消毒器的气体流路形成由A端到B端的气流，此时消毒器向外部空间释放活性氧簇，将消毒器周边环境中活性氧簇的浓度逐步升高；在氙准分子光源的灯管熄灭时，套筒式切换阀将消毒器的气体流路形成由A端到C端的气流，此时消毒器将周边空气中的活性氧簇吸入消毒器后，在经过活性氧簇消解滤片时，活性氧簇被降解成CO2↑和H2O↑，如此循环下去将周边空气中的活性氧簇的浓度逐步降低；由此可见，套筒式切换阀的参与使串联式带消解功能的氙准分子活性氧簇消毒器的气体流向可以在平面上(二维)形成转向，这对串联式带消解功能的氙准分子活性氧簇消毒器的应用提供了便利。
氙准分子光源与活性氧簇消解滤片组合应用设计方案的技术要素之一是氙准分子光源(主要是指氙准分子光源的灯管)与消解滤片串联并联组合设计的技术特征在于氙准分子光源的灯管与活性氧簇消解滤片以串联并联组合结构模式进行组合时，采用消解滤片、空气阻尼滤片、氙准分子灯管以及风机在一个封闭的管道内进行串联组合，在氙准分子灯管与活性氧消解滤片之间设计安装有氙准分子活性氧簇激发仓，在活性氧簇激发仓内，氙准分子灯管与风机是处于并联排列结构组合，且该并联组合的风机的风量应该小于前述串联组合的风机的风量。
氙准分子光源与活性氧簇消解滤片组合应用设计方案，其特征在于氙准分子光源与活性氧簇消解滤片组合以后是采用一套电气控制系统，并且配套臭氧传感器对氙准分子光源及其配套的风机和活性氧簇消解滤片配套的风机进行联机反馈控制。
上述活性氧簇消解滤片的材料可采用ZrO2、ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3、 SiO2等光触媒材料以及MnO和MnO2材质，以及可以降解臭氧的材料。
氙准分子光源与活性氧簇消解滤片组合应用设计方案所设计的产品可以是独立的氙准分子消毒器，也可以是某种设备或装置的消毒净化部分、或消毒净化系统、或生物屏障系统。名称可以不同，其实质是将氙准分子光源这个矛与活性氧簇消解(降解)片这个盾进行组合设计成具有消杀净化功能的统一整体，将氙准分子低温消杀技术的功能发挥到尽善尽美的程度。这种设计方案所产生的技术效果是他们分开设计与分开控制所不可比拟的，例如前面所述的在完成消杀作业后可以自动将剩余的消杀因子降解到机体可以接受的安全浓度，缩短了整个消毒净化的周期时间，提高了工作效率；在使用氙准分子低温消杀技术进行人机共处消毒净化作业时可以确保消杀作业的安全和有效性；在作为生物屏障技术应用时，矛与盾的实时配合可以实现空气生物净化的高标准要求。等，还可以列举一些突出的效果，受篇幅所限就不再赘述了。
附图说明
图1是氙准分子光源与活性氧簇消解滤片并联组合结构示意图。在图1中，1是封闭的空间(这个空间可以是房间、车厢、船舱，也可以是风管道)；2是消解滤片；3是与消解器配套的风机；4是消解滤片舱；5是与氙准分子光源灯管配套的风机；6是氙准分子光源的灯管；7是活性氧簇激发舱；8是活性氧簇的气流回旋示意图；9是降解活性氧簇的气流回旋示意图。
图2是氙准分子光源与活性氧簇消解滤片串联组合结构示意图1。在图2中，1是封闭空间(可以是房间、车厢、船舱等)；2是位于封闭空间的全方位静压层；3是表示通风管道和风气流的方向；4是风管道或类似的小封闭空间；5是活性氧簇消解滤片；6和9均是空气阻尼滤片；7是氙准分子光源的灯管；8 是风机。
图3是氙准分子光源与活性氧簇消解滤片串联组合结构示意图2。在图3的结构除了静压箱不同外，其余的均与图2的结构相同，1是封闭空间(可以是房间、车厢、船舱等)；2是位于封闭空间的局部静压层；10表示封闭空间内的气流回旋状态示意图。
图4是氙准分子光源与活性氧簇消解滤片串并联组合结构示意图。在图4中，1是封闭空间(可以是房间、车厢、船舱等)；2是位于封闭空间的全方位静压层；3是表示通风管道和风气流的方向；4是风管道类似的小封闭空间；5是活性氧簇消解滤片；6和12均是空气阻尼滤片；7是处于并联状态的氙准分子光源的灯管；8是处于并联状态的活性氧簇激发舱；9是与并联状态的氙准分子灯管配套的风机；10是处于串联状态的氙准分子光源的灯管，11是与串联状态的氙准分子灯管配套的风机；13是并联状态的氙准分子灯管激发的活性氧簇的气流回旋状态示意图。
图5是一种带有套筒式切换阀的串联式带消解功能的氙准分子活性氧簇消毒器的原理图。在图5中1 是串联式带消解功能的氙准分子活性氧簇消毒器的激发舱，2是一通二的套筒式切换阀的阀体；3是一通二的套筒式切换阀的驱动电机；4是空气微尘过滤器(空气微尘过滤滤片)；5是风机；6是氙准分子光源的灯管；7是氙准分子光源灯管的支架；8是活性氧簇消解舱；9是活性氧簇消解滤片；图1中的A是串联式带消解功能的氙准分子活性氧簇消毒器处于激发活性氧簇并向周边空气释放活性氧簇的状态；B是串联式带消解功能的氙准分子活性氧簇消毒器处于对周边空气中活性氧簇进行消解的状态。图中的箭头表示气流的方向。
图6是氙准分子光源与活性氧簇消解滤片并联组合结构所组成车载消毒器的在救护车上的应用示意图。在图5中，1是表示救护车的车厢，2是采用氙准分子光源与活性氧簇消解滤片并联组合结构的汽车消毒器。
图7所示的是串联式带消解功能的氙准分子活性氧簇消毒器在公交大客车上的应用示意图。图7中的 A是在车厢的中部顶棚上悬挂安装了一台带有套筒式切换阀的串联式带消解功能的氙准分子活性氧簇消毒器。
具体实施方式
现在结合实施例或实施方案进一步详述本发明，显然，实施例仅供说明绝非限制。
实施例一：氙准分子光源与活性氧簇消解滤片并联组合结构的氙准分子消毒器在救护车上的应用。疫情状态下负压救护车被广泛的用于接送具有传染性的患者。目前采用以高效过滤器为主要技术特征的空气消毒净化系统不能有效的降低车厢内传染性病毒的浓度，不能实现接送患者之后对车厢内进行高水平的消毒。这是目前负压救护车呈待进行技术提升的缺陷。
图5是氙准分子光源与活性氧簇消解滤片并联组合结构所组成车载消毒器的在救护车上的应用示意图。在图5中，1是表示救护车的车厢，2是采用氙准分子光源与活性氧簇消解滤片并联组合结构的汽车消毒器。一般情况下中型救护车内部容积在25m3以内，根据本申请人的技术团队的空气消杀验证试验所获得的数据可知，一台安装有24W氙准分子灯管的氙准分子活性氧簇消毒器可以在0.5h内完成救护车在完成一次救护作业后，对厢内进行无人状态消毒作业。在患者和医护人员共处的状态下，该消毒器可以精确地将车厢内的活性氧簇的浓度控制在0.08mg/m3-0.16mg/m3的安全浓度范围内，可以进行人机共处的空气消毒与净化，将患者呼出的高浓度病毒消杀净化到尽可能低的程度，降低了对医护人员的传染风险。在完成患者运送工作后，启动氙准分子消毒器进行高活性氧簇的消毒(救护车内的空气和物体表面消毒)，在完成消毒作业后，设备会按照设定自动的启动与活性氧簇消解滤片配套的风机对救护车内部的高浓度活性氧簇进行降解，使救护车可以在尽可能短的时间内再次开展新一轮的救护活动。这种模式比目前普遍采用的低压汞灯辐照消毒或过氧化氢微雾喷洒消毒的效果要好很多，效率也会提高很多。
实施例二：氙准分子光源与活性氧簇消解滤片串联组合结构的氙准分子消毒器在载人客车和火车车厢、轮船船舱、飞机机舱等载人交通工具中的应用。图7所示的是串联式带消解功能的氙准分子活性氧簇消毒器在公交大客车上的应用示意图。图7中的A是在车厢的中部顶棚上悬挂安装了一台带有套筒式切换阀的串联式带消解功能的氙准分子活性氧簇消毒器。该消毒器在车厢内无人状态下进行消毒作业，一般情况下公交大巴的内部容积小于100m3，根据本申请人的技术团队的空气消杀验证试验所获得的数据可知，一台安装有24W氙准分子灯管的氙准分子活性氧簇消毒器可以在2h内完成车厢内的消毒作业。在有人的情况下，该消毒器可以精确地将车厢内的活性氧簇的浓度控制在0.08mg/m3-0.16mg/m3的安全浓度范围内，进行人机共处消毒作业，可以有效地控制车厢内人员密集状态下的病毒传播，且对人体无害。动车车厢、轮船客舱、飞机机舱等交通工具的应用可以此类推，就不再赘述了。

Claims (6)

1.氙准分子光源与活性氧簇消解滤片组合应用设计方案，其特征是氙准分子光源与活性氧簇消解滤片采用以并联或串联或串并联的组合模式在同一台消毒和净化设备中应用。
2.根据权利要求1所述氙准分子光源与活性氧簇消解滤片组合应用设计方案，其特征是氙准分子光源的灯管与活性氧簇消解滤片采用并联组合时，采用两个风机分别与氙准分子光源的灯管与活性氧簇消解滤片配套组合，且由氙准分子光源的灯管与风机组合形成活性氧簇激发舱，活性氧簇消解滤片与风机组合形成活性氧簇消解舱，这两个舱室分别独立设计，舱室的形状是一侧进气一侧出气的矩形或圆柱形，电气控制应保障氙准分子光源灯管配套的风机与活性氧簇消解器配套的风机不能同时开启工作，且氙准分子光源的灯管在活性氧簇消解舱所配套的风机启动期间不得点亮。
3.根据权利要求1所述氙准分子光源与活性氧簇消解滤片组合应用设计方案，其特征是氙准分子光源的灯管与活性氧簇消解滤片采用串联组合时，消解滤片、空气阻尼滤片、氙准分子灯管以及风机在一个封闭的管道内进行串联组合，其中空气阻尼滤片可以采用初效空气过滤器所用过滤材质的滤片、或中效空气过滤器过滤材质的滤片、或高效空气过滤器过滤材质的滤片，风机可以采用轴流风机或/和涡流风机。
4.根据权利要求1所述氙准分子光源与活性氧簇消解滤片组合应用设计方案，其特征是氙准分子光源与活性氧簇消解滤片采用串联并联组合时，消解滤片、空气阻尼滤片、氙准分子灯管以及风机在一个封闭的管道内进行串联组合，在氙准分子灯管与活性氧簇消解滤片之间安装有氙准分子活性氧簇激发舱，在活性氧簇激发舱内氙准分子灯管与风机是处于并联排列结构组合，且并联风机的风量应该小于串联风机的风量。
5.根据权利要求1所述氙准分子光源与活性氧簇消解滤片组合应用时，其特征是活性氧簇消解滤片的材料可采用ZrO2、ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3、SiO2光触媒材料以及MnO和MnO2材质，以及可以降解臭氧的材料。
6.根据权利要求1所述氙准分子光源与活性氧簇消解滤片组合应用时，其特征是氙准分子光源与活性氧簇消解滤片组合以后是采用一套电气控制系统，并且配套臭氧传感器对氙准分子光源及其配套的风机和活性氧簇消解滤片配套的风机进行联机反馈控制。
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