CN115768339A - 消毒和净化的系统、方法以及装置 - Google Patents

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Abstract

在一个方面，提供了一种用于生成和监测抗菌剂的系统，该系统包括：微处理器和/或微控制器；外部通信装置；计算系统；抗菌传感器和/或环境传感器；以及抗菌生成器，其中所述外部通信装置，所述计算系统，所述抗菌生成器以及所述抗菌传感器和/或所述环境传感器可操作地连接到所述微处理器和/或所述微控制器。该系统还可以包括单独的传感器子系统，该传感器子系统包括：传感器子系统微处理器和/或传感器子系统微控制器；传感器子系统外部通信装置；传感器子系统抗菌传感器和/或传感器子系统环境传感器；传感器子系统计算系统。所述系统还可以包括单独的生成子系统，所述单独的生成子系统包括：生成子系统微处理器和/或生成子系统微控制器；生成子系统外部通信装置；以及生成子系统抗菌生成器。

Description

消毒和净化的系统、方法以及装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年6月8日提交的美国临时专利申请No.63/036，412、2020年7月8日提交的美国临时专利申请No.63/049，524、2020年7月8日提交的美国临时专利申请No.63/049，541、2020年7月9日提交的美国临时专利申请No.63/049，919、2020年9月22日提交的美国临时专利申请No.63/081，459、2020年12月17日提交的美国临时专利申请No.63/126，734、以及2021年3月5日提交的美国临时专利申请No.63/157，368，其中每项申请以全文引用的方式并入本文。
背景技术
传染疾病，例如人类免疫缺陷病毒和获得性免疫缺陷综合征(HIV/AIDS)，结核(TB)，严重急性呼吸综合征(SARS-CoV-1)，埃博拉病毒(EVD)和2019冠状病毒(COVID-19)，是通过从人与人之间的直接接触、通过呼吸从感染的人传播的空气飞沫的间接接触、以及通过与被污染物体的表面接触而传播的传染性疾病。
在当前的COVID-19流行爆发的情况下，佩戴面罩或呼吸器和实行社交疏远可以减轻潜在的邻近人类携带者传播的空气飞沫。然而，这两种方法都是防御措施，不能消灭或消毒空气飞沫中的细菌或病毒。目前，用于产生抗菌气体(antimicrobial gas)或蒸汽的方法体积大，并对于一般家庭或办公室使用或在有限的局部空间中个人使用是不切实际的，并且从液体和固体前驱体化学品产生ClO2的方法是缓慢的和/或产生低质量ClO2溶液。
抗菌气体，例如二氧化氯(ClO2)，已被证明能够作为硬表面病原体的抗菌剂或灭活剂。在气体形式中，ClO2已被证明能够对三维空间内的硬表面和多孔材料消毒。ClO2气体也被证明可以杀死或以其它方式灭活空气中的病原体，甚至防止空气传播的传染。
ClO2气体目前也被用作车辆，房间和其它封闭空间中的除臭剂。用于封闭空间气味去除的典型产品包括放置容纳一种或多种干燥固体化学成分(通常由亚氯酸盐和活化剂组成)的杯或容器，添加水以活化ClO2产生过程，将ClO2的生成材料封闭在空间中持续一段时间，然后再打开空间，除去用过的ClO2溶液，并使空间空气排风，以将ClO2浓度降低到安全水平。
本公开涉及用于一种快速和安全地产生抗菌气体(例如ClO2气体)的安全和有效的系统和方法。抗菌气体可以由少量的浓缩液体和固体前驱体化学品产生，并且主动地将抗菌气体分散到封闭的三维空间。此外，本公开涉及一种安全有效的系统和方法，用于监测封闭的三维空间中的抗菌气体浓度，并根据需要产生额外的抗菌气体，以保持空间中所需的浓度。当以较高浓度使用时，产生的抗菌气体将对封闭空间内的空气和接触表面进行杀菌或消毒。在低浓度(例如，<0.1ppm)下，抗菌气体可用于减少或以其它方式灭活空气的病原体，并积极保护人免受空气中的传染病。
本公开还涉及一种根据需要产生和监测抗菌气体浓度的安全和有效的系统和方法。
发明内容
在一个方面，提供了一种生成和监测抗菌气体的系统，系统包括：微处理器和/或微控制器；外部通信装置；计算系统；抗菌传感器和/或环境传感器；以及抗菌生成器，其中所述外部通信装置，所述计算系统，所述抗菌生成器以及所述抗菌传感器和/或所述环境传感器可操作地连接到所述微处理器和/或所述微控制器。该系统还可以包括单独的传感器子系统，传感器子系统包括：传感器子系统微处理器和/或传感器子系统微控制器；传感器子系统外部通信装置；传感器子系统抗菌传感器和/或传感器子系统环境传感器；传感器子系统计算系统。所述系统还可以包括单独的生成子系统，所述单独的生成子系统包括：生成子系统微处理器和/或生成子系统微控制器；生成子系统外部通信装置；以及生成子系统抗菌生成器。在另一方面，提供了生成和监测抗菌气体的这些系统的网络。
在另一方面，提供了一种生成和监测ClO2气体的系统，该系统包括：包括入口的装置壳体；微控制器；含有试剂的一个或多个试剂容器；微流体液体分配和计量系统；用于从试剂产生ClO2气体的微流体装置；用于分离ClO2气体和生成后废料的装置，其与空气泵空气管道和空气管道连通至一个或多个出口；在处置之前的设备上或设备内废物储存；以及一个或多个传感系统，用于ClO2气体或其中安装有所述装置的环境。
在另一方面，提供了ClO2气体生成器，其包括：包括压力生成器的底座；容纳液体试剂的一个或多个试剂容器，所述容器由压力生成器加压；与压力室和试剂容器连通的室通道；与压力生成器和试剂容器连通的一个或多个控制阀；与腔室通道和微流体芯片连通的一个或多个控制阀；传感器系统，用于确定经过腔室通道的试剂的量，质量或体积；具有与第二腔通道连通的生成腔的微流体芯片；与ClO2气液分离室连通的第二室通道；以及用于储存和/或灭活ClO2生成器后的废物的废物容器。
在另一方面，提供了一种产生和监测ClO2气体的系统网络，该网络包括：产生和监测ClO2气体的多个系统，包括：包括入口的装置壳体；微控制器；含有试剂的一个或多个试剂容器；用于从所述试剂产生ClO2气体的微流体装置；传感系统；其中所述微控制器包括能够在所述多个系统之间通信的通信装置，并且其中所述通信装置建立对每个系统的微控制器的分布式控制，其中所述微控制器由机器学习算法控制以改变系统性能。
在另一方面，提供了一种生成和监测抗菌气体的系统网络，所述系统包括：微处理器和/或微控制器；外部通信装置；计算系统；抗菌传感器和/或环境传感器；以及抗菌生成器，其中所述外部通信装置，所述计算系统，所述抗菌生成器以及所述抗菌传感器和/或所述环境传感器可操作地连接到所述微处理器和/或所述微控制器。该系统还可以包括单独的传感器子系统，该传感器子系统包括：传感器子系统微处理器和/或传感器子系统微控制器；传感器子系统外部通信装置；传感器子系统抗菌传感器和/或传感器子系统环境传感器；传感器子系统计算系统。所述系统还可以包括单独的生成子系统，所述单独的生成子系统包括微处理器和/或生成子系统微控制器；生成子系统外部通信装置；以及生成子系统抗菌生成器。
在另一方面，系统的微控制器将具有能够对ClO2生成系统进行闭环控制的计算和本地数据存储能力，包括但不限于：对来自传感器系统的数据进行本地存储和微控制器操作，用于ClO2级别到空间环境变量，如大气压力，湿度，温度，占用，或可用于自动或经由用户干预改变发电机系统性能的声音；对来自微流控子系统的数据的测量，本地存储和微控制器操作，所述微流控子系统例如试剂的质量/体积传感器，压力生成器性能，微流控芯片承载传感器，向任何其它电子子系统提供阀状态以控制以及存储用于维护，警报，故障排除，非活动操作模式，活动操作模式和本地设置的系统性能数据。
在另一方面，系统具有连接到微控制器和/或电子部件的通信装置，使得来自壳体内，壳体上或连接到壳体的任何电子部件的数据可以被收集，本地存储，由微控制器操作，并被发送到移动到固定设备上的外部数据收集系统。
在另一方面，机器学习和/或人工智能算法可以被结合到系统微控制器中以自动地或通过用户交互来改变系统性能。局部控制的一个示例包括用于检测环境空气中的病毒或细菌的系统性能的改变，海拔，温度，通过含有ClO2的空间的空气浓度的改变测量的局部空间中的空气改变，生物占用的改变，用户偏好的改变，占用/空缺的循环的预测，关于系统的正常或异常性能的警报等等。
在另一方面，多个空间内的多个系统被安排成经由上述通信装置彼此连接的组，用于经由协调每个系统的微控制器，集中式单元控制和/或本地和分布式控制两者的组合的分布式控制。
在另一方面，机器学习和/或人工智能算法可以通过上述方面被结合到系统的分布式网络中；分布式控制的示例包括调整各个系统以实现在整个建筑物楼层，多个楼层或整个建筑物上的每个单独发电机的位置中ClO2的均匀和/或故意非均匀分布，这是由于来自HVAC的ClO2浓度的变化，ClO2气体的消耗或自消散，白天/夜间生成周期的控制，随时间感测模式。三维体积、季节变化，以及以前未知的因素，这些因素可以由系统中/系统上的传感器系统直接感测，推断或追踪所测量的信号，或者直接追踪跨越安装在不同分离的真实世界空间的变化互连中的系统集合上的ClO2浓度中观察到的变化，在真实世界空间中需要控制传染性物种。
在另一方面，在三维空间中分配和监测ClO2气体的系统将被设计用于多个操作模式；第一操作模式被设计用于被占用的空间，第二模式被设计用于未被占用的空间，并且可以包括一个或多个子模式以实现期望的结果；可以添加未来的用户或工程模式。这些模式可以由单元上的授权用户，经由连接的移动设备，和/或由连接到多个单元的集中式分布式控制系统来改变。
附图说明
图1A示出了用于产生和监测抗菌气体的示例性系统100的示意图
图1B示出了系统100在被处理的体积124内方向的示意图。
图1C示出了系统100在被处理的体积124内方向的示意图。
图2A示出了示例性互补传感子系统120和用于产生和监测抗菌气体的生成子系统122的示意图。
图2B示出了在被处理的体积124内的传感子系统120和生成子系统122的示意图。
图2C示出了结合HVAC系统使用的传感子系统120和生成子系统122的示意图。
图2D示出了在被处理的体积124内的传感子系统120的示意图，其与被处理的体积124之外的生成子系统122接合。
图2E示出了在被处理的体积124内的生成子系统122的示意图，其与被处理的体积124之外的传感子系统120接合。
图3示出了产生和监测抗菌气体的示例性系统300的示意图。
图4示出了产生和监测抗菌气体的示例性系统400的示意图。
图5示出了抗菌气体系统300和分布在建筑物的楼层内的房间和空间中的传感器的网络500的示例性蓝图。
图6示出了产生和监测抗菌气体的示例性系统600的示意图。
图7示出了产生和监测抗菌气体的示例性系统700的示意图。
图8示出了在密封环境810内产生用于对其中的物品进行消毒的抗菌蒸汽的系统800的剖面透视图。
图9示出了产生抗菌气体和/或溶液的系统900。
图12示出了产生抗菌气体和/或溶液的系统1200。
图13示出了产生抗菌气体和/或溶液的系统1300。
图14示出了产生抗菌气体和/或溶液的系统1400。
图15示出了产生抗菌气体和/或溶液的系统1500。
图16示出了产生抗菌气体和/或溶液的系统1600。
图17示出了产生抗菌气体和/或溶液的系统1700。
图18A示出了产生抗菌气体的反应器1800的平面图。
图18B示出了产生抗菌气体的反应器1800的前透视图。
图18C示出了产生抗菌气体的反应器1800的顶部透视图。
图18D示出了产生抗菌气体的反应器1800的前透视图。
图19A示出了产生抗菌气体的反应器1900的侧面透视图。
图19B示出了产生抗菌气体的反应器1900的侧视图。
图19C示出了产生抗菌气体的反应器1900的平面图。
图19D示出了产生抗菌气体的反应器1900的分解侧透视图。
图19E示出了产生抗菌气体的反应器1900的分解前透视图。
图19F示出了产生抗菌气体的反应器1900的前透视图。
图19G示出了产生抗菌气体的反应器1900的后透视图。
图19H示出了处于第一位置的反应器输入机构1962的侧面透视图。
图19I示出了处于第二位置的反应器输入机构1962的侧面透视图。
图20A示出了产生抗菌气体的反应器2000的平面图。
图20B示出了产生抗菌气体的反应器2000的前透视图。
图20C示出了产生抗菌气体的反应器2000的顶部透视图。
图20D示出了产生抗菌气体的反应器2000的前透视图。
图21A示出了产生抗菌气体的反应器1200的平面图。
图21B示出了产生抗菌气体的反应器1200的顶部透视图。
图21C示出了产生抗菌气体的反应器1200的后透视图。
图21D示出了产生抗菌气体的反应器1200的顶部透视图。
图21E示出了产生抗菌气体的反应器1200的后透视图。
图22A示出了产生抗菌气体的反应器2200的平面图。
图22B示出了产生抗菌气体的反应器2200的顶部透视图。
图22C示出了产生抗菌气体的反应器2200的后透视图。
图22D示出了产生抗菌气体的反应器2200的后透视图。
图22E示出了产生抗菌气体的反应器2200的前透视图。
图23A示出了示例性抗菌气体生成器2300的截面图。
图23B示出了抗菌气体生成器2300的局部剖视图。
图23C示出了抗菌气体生成器2300的截面图。
图23D示出了抗菌气体生成器2300的局部剖视图。
图23E示出了抗菌气体生成器2300的截面图。
图23F示出了抗菌气体生成器2300的局部剖视图。
图23G示出了抗菌气体生成器2300的局部剖视图。
图24示出了示例性抗菌气体生成器2400的截面图。
图25A示出了示例性抗菌气体生成器和传感器装置2500的正视图。
图25B示出了抗菌气体生成器和传感器装置2500的透视图。
图25C示出了抗菌气体生成器和传感器装置2500的截面图。
图26A示出了示例性抗菌气体生成器和传感器装置2600的透视图。
图26B示出了抗菌气体生成器和传感器装置2600的剖视图。
图27A示出了示例性抗菌气体生成器和传感器装置2700的正视图。
图27B示出了抗菌气体生成器和传感器装置2700的透视图。
图28A示出示例性便携式抗菌气体反应器2800的正视图。
图28B示出了便携式抗菌气体反应器2800的示意图。
图29A示出了示例性封装的抗菌气体生成器溶液和封装的活化剂溶液的平面图。
图29B示出了封装的抗菌气体生成器溶液和封装的活化剂溶液的截面图。
图30A示出了卡片形状或片状形式的抗菌气体生成器3000的示例的正视图。
图30B示出了包含抗菌生成化合物的抗菌气体生成器3000的截面图。
图31示出了小袋形式的、可选择在小袋内部添加水的抗菌生成器3100的示例。
图32A示出了溶液处理的单层或多层多孔材料形式的抗菌生成器3200的示例。
图32B示出了具有吸收或吸附在基底上并且与多孔基质材料共混的液体反应物的、可选择添加外部膜以控制释放的抗菌生成器3200的示例。
图32C示出了具有混合在多孔材料中的固体反应物和可选择添加外部膜以控制释放的抗菌生成器3200的示例。
图32D示出了穿孔袋形式的抗菌生成器3200的示例。
图32E示出了其中图32A-32C的反应物材料被配置为与可选材料并排以支持活化和控制释放的抗菌生成器3200的一个示例。
图33A示出了包括中断的汲取管3390的气溶胶容器3386的剖视图。
图33B示出了包括与汲取管3390接合的反应器2100，2200的气溶胶容器3386的剖视图。
图33C示出了包括与汲取管3390接合的反应器2100的气溶胶容器3386的剖视图。
图33D示出了包括与汲取管3390接合的反应器2200的气溶胶容器3386的剖视图。
图34示出了包括连接到汲取管3490的柔性囊3492的气溶胶容器3486的剖视图。
图35A示出了包括多个柔性囊3594的气溶胶容器3586的剖视图。
图35B示出了包括多个柔性囊3594的气溶胶容器3586的剖视图。
图36示出了在密封环境外部产生抗菌气体或蒸汽以对其中的物品进行消毒的装置3600的示意图。
图37示出了在密封环境外部产生抗菌气体或蒸汽以对其中的物品进行消毒的系统3700的示意图。
图38A示出了在密封环境内产生抗菌气体或蒸汽以对密封环境中的物品进行消毒的系统3800的示意图。
图38B示出了在密封环境内产生抗菌气体或蒸汽以对密封环境中的物品进行消毒的装置3800的示意图。
图39A示出了在密封环境内产生用于消毒其中的物品的抗菌蒸汽的装置3900。
图39B示出了在密封环境内产生用于消毒其中的物品的抗菌蒸汽的装置3900。
图39C示出了在密封环境内产生用于对其中的物品进行消毒的抗菌蒸汽的装置3900。
图40示出了在密封环境内或密封环境外产生抗菌气体或蒸汽以对密封环境内的物品进行消毒的方法。
图41A示出了对照样品上的ClO2功效测试数据。
图41B示出了对照样品上的ClO2功效测试数据。
图42示出了在三维空间中产生对物品进行消毒的抗菌气体或蒸汽的装置4200的示例。
图43示出了在三维空间中产生对物品进行消毒的抗菌气体或蒸汽的装置4300的示例。
图44示出了使用图43中的装置4300产生抗菌气体的示例性过程4400。
图45示出了对温度对于ClO2气体在水和空气中的溶解度的影响，以及对于限定的房间尺寸所需的ClO2气体的量的表格。
图46示出了分布在房间内的ClO2气体浓度的均匀性。
图47示出了在具有家具的房间环境中的气体浓度分布。
图48示出了相对湿度和由ClO2溶液产生的ClO2气体浓度。
图49示出了消毒功效的增加与升高的湿度的关系。
图50示出了通过装置产生抗菌气体并分散气体的方法。
图51A示出了空气中0.1PPM目标浓度的ClO2达到平衡的时间(分钟)。
图51B示出了在五个端口处测量的浓度(对空气的ClO2 PPM)随时间(分钟)的变化。
图52A示出了空气中350PPM目标浓度的ClO2达到平衡的时间(分钟)。
图52B示出了在12个端口处测量的浓度(对空气的ClO2 PPM)随时间(分钟)的变化。
图53A示出了从小体积的高浓度液体前驱体产生ClO2蒸汽的示例系统5300的图。
图53B示出了从小体积的高浓度液体前驱体产生ClO2蒸汽的示例系统5300的图。
图54A示出了使用系统5300或类似系统产生ClO2的结果。
图54B示出了使用系统5300或类似系统产生ClO2的结果。
图54C示出了使用系统5300或类似系统产生ClO2的要求。
图55A说明在0.11±0.04PPMV范围内进行的来自每个生物体的重复测试的平均D值(小时)。
图55B说明在5.3±2.4PPMV范围内进行的来自每个生物体的重复测试的平均D值(小时)。
具体实施方式
闭环抗菌概念
提供了一种系统，包括以下描述的平台部件元件的互连。图1A-1C示出了产生和监测抗菌气体的系统100。图2A-2E示出了产生和监测抗菌气体的系统200。平台部件元件可以单独或组合使用，以实施系统和装置，从而产生，维持，优化和/或记录被处理的体积124中抗菌剂浓度的存在。
该系统(例如系统100，200)能够在被处理的体积124的气氛中维持抗菌剂，并且可以包括：(1)抗菌剂的控制释放，以在被处理的体积124中维持目标抗菌剂浓度；(2)在被处理的体积124内的至少一种类型的传感器108，以及可能的几种传感器108或几种类型的传感器108，用于感测抗菌剂的浓度；(3)计算系统106，可以比较被处理的体积124中感测的抗菌剂浓度和目标抗菌剂浓度之间的差异；(4)抗菌生成器110(可连接到计算系统106)，能够在被处理的体积124中初始建立和维持目标抗菌剂浓度；(5)在确定目标抗菌剂浓度和感测到的抗菌剂浓度之间的计算差的情况下，目标对照可以调整抗菌剂产生以维持目标抗菌剂浓度；(6)在系统100、200的物理组件、电子硬件和产品的固件到产品的软件级的至少一个基础安全保证实施。
系统100，200可以被设计为防止在占用空间中的人之间的传播或感染的操作模式，以及其中可以处理未被占用的房间的操作模式。为了保持目标抗菌剂浓度，系统100，200可以将耐用的可重复使用的部件与一次性部件分开，以保持所部署的系统元件上的再填充和物理-数字控制。
关于抗菌剂，自降解动力学和对数杀死(log-kill)微生物的灭活动力学可能不仅仅取决于被处理的体积124中的抗菌剂浓度。因此，系统100，200可以包括广谱的环境感测，以使系统100，200能够使用机器学习和人工智能，包括例如增强的目标控制，自动体积估计，湿度测量和程序性的抗菌循环。
抗菌剂生成器110的设计可以使用物质位移(包括正排量泵)来激活系统，其中许多系统可以有电子信号，可以利用微处理器/微控制器104采集的信号来实现增强的安全保证，微处理器/微控制器104可以是计算系统106的一部分。
系统100，200可以使用外部通信102来形成连通性网络，旨在利用上述感兴趣变量的分布式系统数据来实现分布式产品节点的网络协调，以及相应地要求的、持续和/或可变地分配给系统100，200产品的空间和时间标识常数的策略。
系统100，200可以使用平台部件的组合来创建抗菌仪表板系统。系统100，200可以提供关于感染控制的实时以及历史数据，用于在用户自己的空间中或者在诸如医疗机构的高要求市场中的安全和健康。抗菌仪表板系统可以用于绘制环境感测，目标抗菌剂浓度的数据湖，以及使用连接网络来在分布式产品节点上传递分布式系统数据，该分布式系统数据可以通过唯一的空间和时间标识来标识，并且将所有这些数据组合到人类有意义的信息中。
分发智能(例如，计算系统106)，感测(例如，传感器108)和产生(例如，抗菌生成器110)可以实现抗菌剂控制的数字双空间的开发。这个概念可以实现附加的网络安全保障实施，并且可以包含在系统100，200产品中开发和部署主动策略所需的所有信息，例如预测抗菌控制。
系统100，200包括以多种方式组合平台部件以实现产品实施方案的能力，该实施方案是为建筑物中的房间专门设计的，并且提供对空气传播的抗菌剂的低浓度的数字控制。这种抗菌剂可用于对抗由微生物发散物和微生物引起的传播和感染，通过在房间，相邻房间中的空气流经由开放的渗透/排出通道循环，以及共用HVAC系统循环来流通。
如图1A-1C所示，系统100可以包括平台部件，包括外部通信装置102，微处理器/微控制器104，计算系统106，抗菌和/或环境传感器108以及抗菌生成器110。系统100可以完全包含在被处理的体积124内。可选地，系统100可包含在被处理的体积124内并包括一个或多个附加传感器子系统120，该系统被配置为提供附加数据，包括抗菌剂浓度和/或环境数据。
如图2A-2E所示，系统200可以包括传感器子系统120和生成子系统122。传感器子系统120可以包括外部通信装置102，微处理器/微控制器104A，计算系统106和抗菌和/或环境传感器108。生成子系统122可以包括外部通信装置102，微处理器/微控制器104B和抗菌生成器110。系统200可以完全包含在被处理的体积124内。
如图2C所示，在第一方面，系统200可以包括在被处理的体积124内的传感器子系统120，以及在被处理的体积124外的生成子系统122。在第一方面，生成子系统122生成抗菌剂，并通过与HVAC空气供应126的流体连接，将抗菌剂引导到被处理体积124的内部。在被处理的体积124内的抗菌剂的浓度由传感器子系统120检测。
如图2C所示，在第二方面，系统200可以包括在被处理的体积124内的生成子系统122，以及在被处理的体积124外的传感器子系统120。在第二方面，生成子系统122在被处理的体积内生成抗菌剂，并且通过与HVAC空气回流128的流体连接，传感器子系统120检测被处理的体积124内抗菌剂的浓度。
如图2D所示，系统200可以包括在被处理的体积124内的传感器子系统120，以及在被处理的体积124外的生成子系统122，其中生成子系统122在被处理的体积124内流体连通，以将生成的抗菌剂置于被处理的体积124内。
如图2E所示，系统200可以包括在被处理的体积124之外的传感器子系统120，以及在被处理的体积124内的生成子系统122，其中传感器子系统120在被处理的体积124内流体连通，以感测在被处理的体积124内生成的抗菌剂浓度。
在被处理的体积124在概念上是用户试图在其中分布抗菌剂的体积。该体积可以永久地或暂时地密封，以便在一段时间内隔离该体积。该体积可以具有开口，在分配抗菌剂之前，期间或之后，可以允许大气通过该开口渗入和/或渗出。渗透/渗出可以是由于体积构造而导致的不受控制的变量的体积的特征，或者是大气渗透/渗出的主动控制策略。
目标体积可以是人类为工作，活动，娱乐和/或他们的住所聚集的生活空间。因此，产品目标可以是可以被称为房间的体积，具有形成楼层规划的房间组，形成建筑物的楼层规划的集合，以及包括设施的建筑物的集合。
模块化平台组件可以扩展到被处理的其他体积124，包括例如：(1)移动车辆，例如汽车，火车，地铁，飞机，休闲车，共享汽车，自主车辆，船内舱等的内部；(2)休闲空间，例如餐馆、夜俱乐部、酒吧、教堂、社区中心、图书馆等；(3)医院空间，例如病房、手术室、流程室、患者检查室、活体室、停尸房等；(4)商业空间，例如办公室，会议室，走廊，食堂，咖啡和休息区等。
目标抗菌剂浓度可以是抗菌剂释放到被处理的体积124中所需的设定值。空气中抗菌剂的浓度可以用相对比率表示，例如百分比，百万分之一(“ppm”)，或十亿分之一(“ppb”)，以及类似的术语。如本文所用的术语，ppm和ppb是基于体积的。
国际标准术语通常用于描述抗菌剂浓度，类似于工业化学品的规定方式。对于系统100，200来说，产品设计是重要的是处理人们生活，工作和玩耍的房间中的空气。被处理体积124内的空气中的抗菌剂浓度的规定术语包括：(1)推荐/允许的暴露极限，简称“REL/PEL”，是基于历史研究和证据的对人职业安全的浓度和时间暴露极限；(2)对生命或健康有立即危险，缩写为“IDLH”，是人类暴露可开始快速引起不良反应的浓度；(3)具有50％死亡率的致死浓度，缩写为“LC-50”，是基于时间的暴露于空气中的浓度，在浓度的时间试验中显示动物的死亡率为50％；和(4)具有50％死亡率的致死剂量，缩写为“LD-50”，是从动物试验外推的即时剂量，从单一大剂量观察到50％的死亡率，包括空气中测量的接近即时的死亡。
第一目标抗菌剂浓度包括：
(1)占有体积中的预防模式：通常基于但不一定限于来自管理机构的已知和公布的REL/PEL来预测简单的目标数。预防模式的目的是人类可以占据有意义的时间长度的空气中保持已知的安全浓度的抗菌剂浓度，这通常由安全监管机构在8至10小时之间的“轮班(work shift)”的范围中定义。该浓度的目的是限制和/或消除已经存在于房间中的微生物的传播潜力和/或感染潜力，或通过其它生物或如HVAC的房间系统将微生物排放到房间中；
(2)未占有体积的净化模式：简单的目标编数通常基于但不一定限于管理机构的已知和公布的IDLH。净化模式的一个目的是使得能够使用更高浓度水平的空气传播的抗菌剂，其能够缩短需要灭活/杀死微生物所需的时间，这些微生物需要更快消除，是更难以杀死的生物体(例如孢子)，或通常更容易杀死但在富营养的土壤，明显至隐藏位置的流体中被部分保护，并且被怀疑或确认在特定的被处理的体积124中。以接近或低于IDLH的范围为目标，包括偶然或有目的地走入被处理体积124的人将注意到与IDLH有关的影响的可能性，例如眼睛流泪、鼻部刺激和其它立即危险但非致命的浓度；
(3)紧急净化体积：可能选择的目标数，其中高度危险的微生物浓度和/或高度抗性的微生物种类需要在被处理的体积124进行紧急净化。一旦被处理的体积124被隔离和抽空，系统100，200产品可以由授权的用户设置，以执行处于或超过LC-50和LD-50的较高浓度“民防模式(civil defense mode)”浓度，因此需要一定程度的用户交互，并执行模式不是自动模式的物理安全保障。
传感器108和传感器子系统120可以包括宽泛的传感技术，以确定在被处理的体积124中的抗菌剂的浓度。
这些感测技术的任一种或组合可以用于许多不同种类的抗菌剂，包括例如ClO2，其是氧化抗菌剂的类别的一部分，其可以另外包括：过氧化氢，干过氧化氢，臭氧，一氧化氮。
系统100，200可以包括以下传感器108的任何组合以实现数字控制：(1)电化学传感器，其利用与抗菌剂反应的可消耗的化学物质，以及电路，其使用电荷，电压，电流，电导率，电阻率等的测量值来测量该化学反应的效果，以提供与传感器的已知能力范围成比例的信号。用于ClO2的电化学传感器的示例包括来自Analytical Technologies，Inc.的传感器；(2)MOx传感器(金属氧化物半导体传感器)广泛用于空气质量测量，通常用于空气中的污染物，如H2S，挥发性有机化合物，已知其用于检测气态氧化物质。这些MOx传感器的两个示例包括Sensirion SGP40和Renesas ZMOD4410系列传感器。
MOx传感器相对于电化学传感器的优点可以包括：(a)没有化学物质耗尽的10年的寿命；(b)校准和训练值持续传感器的寿命；(c)可以对感兴趣的气体种类“训练”传感器。可以训练传感器的气体数量以不受传感器中化学物质选择的限制，因此，与电化学传感器相反，可以使用一个MOx传感器来检测多个感兴趣的抗菌物质，以及互补的和潜在干扰的气体，而不需要使用不同的化学物质，膜或其它相互作用/屏障方法来提供物质特异性。
可供选择的传感方案能够检测在预防模式中预期占有每十亿分之几到每万亿分之几浓度水平的抗微生物物质。这些备选方案可包括：(1)比色：使用与感兴趣的抗菌剂相互作用并引起可观察到的反应的化学“染料”作为电子颜色传感器。“颜色”可以在可见光，红外光，UV和其它波长的光的光谱。这种系统的基本输出将是与支持这种感测技术的已知化学相互作用所预期的“颜色变化”成比例的电子信号。(2)荧光：如果抗菌剂物种发出荧光，或者可以与选择性的并且可以通过荧光检测的化学物种结合，则可以检测荧光的大小并且与已知源进行校准，以将检测的荧光水平转换为与所述荧光成比例的电子信号。
电子和/或计算控制(计算系统106)用作系统100，200产品的“心脏”和“大脑”。尽管存在可用于控制的电子模拟，现场可编程门阵列(“FPGA”)和离散电路方法，但为低功率电池供电的连接产品设计的数字解决方案对于无线系统100，200产品特别有益。
微处理器或微控制器104可以形成系统100，200产品的控制智能骨干。可以使用微处理器，因为对于某些简单的安全保证系统的实施例可能需要这些微处理器。
微处理器单元104可以是电连接到系统100，200平台组件的所有元件的中央处理核心。
抗菌剂生成器110是负责产生抗菌剂和/或将抗菌剂分散到被处理体积124中的多种子部件中的任一种。本文讨论了多种抗菌生成器110，包括：
(1)压缩物质释放：以压缩状态储存的抗菌剂由减压调节器释放。例如，连接到减压调节器的抗菌气体罐，当其打开时，允许压缩的抗菌气体流出罐到未压缩状态。物质由压缩状态转变为未压缩状态的路径上的质量流量控制器可定量测量释放的抗菌剂的量；
(2)两种或多种化学活化：将两种或多种前驱体组合以引起产生所需抗菌剂的化学反应。两种或多种前驱体可以混合在被动或主动结构中，包括微流体结构以加速反应动力学。本文所包含的利用此概念的系统的示例包括，但不限于：反应器1800，1900，2000，2100和2200；气体生成器2300，2400和3000；气体反应器2800；抗菌生成器3100和3200；和气溶胶容器3486和3586；
(3)电化学活化：可改变电压电位和/或电流以控制物种释放和抗微生物产生的动力学。在一个方面，称为流过式电化学电池，NaClO2可以流过电极并循环，直到通过从NaClO2电化学裂解Na而耗尽。在另一个方面，前驱体材料可以包含在静态体积中，电极共位于该静态体积中，以产生NaClO2电化学裂解Na，直到整体流体耗尽。在另一个方面，ClO2是从作为阳极电解液的NaClO2溶液中电化学产生的，阳极电解液通过膜与阴极电解液分离。每个阳离子和阴离子与至少一个电极连通，并且膜在增加抗菌剂(例如，ClO2)的产率或所需种类起着积极作用，同时隔离不需要的物种，如Na(在示例中对于ClO2)。在另一个方面，亚氯酸钠薄层在封闭的，开放的或单面的膜通道中流动，其中材料可以被引入电化学电池中，电化学电池被设计成仅由少量NaClO2产生ClO2，之后，耗尽的前驱体被转移到废物容器中并重复处理。
系统100，200可以是包括耐用的可重复使用的部件和一次性部件的平台。一次性部件可以包括再填充盒。再填充盒可以包括浓缩形式的前驱体或直接抗菌剂。再填充盒可包括贮液器。再填充盒可包括易于因磨损而失效的平台部件，包括例如泵，传感器等。
系统100，200可以包括数字和物理信号以实现如上所述的模式改变。系统100，200可用于占用的或未占用的被处理体积124。
这样，一类再填充盒可以包括一种机构(物理的，电气的/数字的，或两者都有)，以限制安装在其中的基本单元在处理模式(例如，在被占用的体积中的预防模式)和REL/PEL浓度水平下在被占用的体积中操作。
另一类再填充盒可包括允许其安装到其中的基本单元以净化模式(例如，未占用容积中的净化模式)操作的机构(物理的，电气的/数字的，或两者都有)。另外的特征可以包括将安装限制到被授权安装净化模式盒的用户的子集的机构。这些特征可以包括输入适当的电子或数字授权(例如，代码，刷卡，输入生物识别通行证等)以解锁将不适合于所占用空间的净化模式的要求。这种净化模式可以利用IDLH或更高的浓度水平，并且可以适用于常规的或异常的“深度清洁”情况。
系统100，200可以使用平台部件的组合来创建抗菌仪表板系统。仪表板系统可以组合分布式智能，遍及系统的分布式数据以及其他平台组件以实现有益的系统特征，包括例如：(1)用于抗菌处理的房间，楼层，建筑物控制仪表板；(2)向基本单元附近的电话提供通知；(3)在物理上相邻的被处理的体积124中的系统100、200协调；(4)在单个连续体积(例如，大的开放空间，例如音乐厅)中的多个单元的抗菌输出协调；(5)用于集成到建筑物管理系统，例如医院指挥中心的数据可移植性；以及(6)生物威胁或攻击的民防警戒网络。
为了数据收集和存储，软件和固件更新和/或用户交互的目的，每个系统100，200单元可以安全地连接(IoT连接)，以分配：(1)每个硬件单元的唯一标识符；(2)用于每个再填充单元的唯一标识符；(3)和/或两种不同类型的再填充单元(一种用于处于低浓度占用模式时，另一种用于授权用户改变为未占用的净化模式)。
另外，每个系统100，200单元可以(经由外部通信102)彼此安全地连接，并且可以将识别验证数据以及记录的操作性能数据传递到数据收集点。每个单元可以记录它自己的数据，并且如果需要冗余和安全，可以记录相邻的单元数据。在一个方面，每个单元可以连接到WiFi集线器以实现互连性。在另一方面，可能需要所有单元来连接到中央识别验证和数据收集点。
计算系统106可以包括用于每个系统100，200单元的本地存储介质。可选地，一个单元可具有存储能力且可充当逻辑群组中的多个单元的累加器(accumulator)。可能需要所有单元或所有累加器来报告到中央数据收集点，该中央数据收集点也可以是到云数据的连接点。
在一个方面，系统100，200单元可以具有安全特征，包括：(1)从每个单元接收的输入，包括位置，环境传感器套件，抗菌传感器数据，所产生的抗菌量，和/或相应的时间戳；(2)给用户和/或系统控制的输出，包括可能的安全信号产生，基于：(i)不合理的操作参数，并且因此该特定单元可能发生故障，(ii)认识到相邻单元已经出现错误，可以启动本地单元组中的“警报状态”，并且如果两个本地单元之间的气流规定的交互引起干扰，则可以关闭单元组或区域。(iii)客户机和/或主机操作控制：控制系统将在单元的整个安装中监视不合理的参数的信号。
系统100，200可以包括机器学习算法。例如，机器学习算法可以使用多传感器套件来测量和分类在被处理的体积124中的空气传播微生物浓度的至少两个基本特征。
系统100，200可以包括自动测量被处理的任何给定体积124的能力。传感器阵列108可用于自动测量房间体积，使得生成器110的闭环性能可以从空气中的浓度转换为所需的补充抗菌剂的值，将在被处理的体积124中将浓度从测量值移动到体积内的目标浓度。系统100，200单元可以在初始化时产生并发射已知量的抗菌剂。该单元可以启动连续的抗菌传感器108读数，同时使生成器110在1分钟至4小时之间保持空闲状态。单元内计算能力测量峰值浓度并使用机器学习方面1(“ML1”)来测量房间动力学。理解浓度＝抗菌剂的质量(从感测的分配的抗菌剂体积，直接或间接感测的前驱体利用，抗菌气体的质量流量测量，或可追溯到量的任何其它值)除以被处理的体积124的体积。在被处理的体积124通过使用所测量的所产生的抗菌剂的量和在适于用ML1测量的室内动力学的时间的抗菌剂浓度读数来确定。系统100，200可以与每个抗菌气体排放一起迭代以更新ML1室内动力学估计，编目时按时间戳更改。当机器学习方面2(“ML2”)从数据湖或直接验证实验中“学习”时，将来的算法可以被设计成向生成器提供输入数据，以基于在被处理的体积124内的环境条件来预测实现所需浓度所需的抗菌剂的具体量。可选地，或者作为备份方法，系统100，200可以使用三维激光测量系统，或者在单元上使用音发射器和麦克风，以利用CHIRP声信号来平移被处理的体积124。测量声波的飞行时间和碰撞，系统100、200可以建立被处理的体积124的特征体积估计。
图3和4示出了用于产生和监测抗菌气体(包括消毒气体和/或净化气体)的示例系统300和400的示意图。抗菌气体可以是ClO2气体。系统300和400可以包括微流体液体分配和计量系统。系统300和400可用于产生抗菌气体(例如ClO2气体)和将抗菌气体(例如ClO2气体)分配到周围环境中，并对周围空气进行采样以识别其中的抗菌气体浓度，并根据需要产生或多或少的抗菌气体以维持所需的抗菌气体浓度。系统300和400可用于测试特定环境(例如，三维封闭空间)中的空气，以确定抗菌气体(例如，ClO2气体)的浓度，以十亿分之几(“ppb”)的空气为单位。系统300和400可用于通过定期采样环境空气，确定环境空气中抗菌气体的浓度，并通过设备的闭环控制，产生或多或少的抗菌气体以维持环境空气中所需的抗菌气体浓度，从而维持环境空气中所需的抗菌气体浓度。
系统300和400可以包括到计算机网络，云存储等的有线连接。系统300和400可以包括到计算机网络，云存储等的无线连接。系统300和400可以基于时间记录系统使用，产品维护，目标浓度性能和所关心的环境参数的跟踪。该文档可以是本地存储在设备外壳系统300和/或400内的文件，日志或的其它记录的形式，或者经由有线连接或无线地传输到计算机网络，云存储等。系统300和400可以具有云和/或IoT连通性，以使得用户角色能够将在处理下的三维封闭空间有效地设置，训练，管理和维护系统300和/或400内的装置，查看实时和存储的性能和环境数据，和/或输出数据，以比较诸如动物和人类暴露试验的验证测试。
系统300和400可用于通过高浓度的抗菌气体(例如ClO2气体)(当未被人占据时)或通过低浓度的抗菌气体(例如ClO2气体)(当被人占据时)来净化(即灭活或破坏病原体)三维封闭空间(例如医院房间)。在一个方面，系统300和400产生浓度为1，000ppb至5，000ppb或50，000至300，000ppb的抗菌气体，以净化未占据的三维封闭空间。系统300和400可以破坏三维封闭空间内的COVID-19。
系统300和400可通过低浓度的抗菌气体(例如ClO2气体)防止病毒在三维封闭空间(例如医院房间)中(无论是否被人占据)扩散和/或存活。在一个方面，系统300和400产生浓度小于100ppb，例如50ppb的抗菌气体，以防止病毒在占据的三维封闭空间中扩散和/或存活。系统300和400可以减少包括COVID-19的病毒的气溶胶病毒传播和感染。系统300和400可以灭活和/或杀死空气传播的病原体，甚至防止空气传播的传染病。
系统300和/或400可以包含在设备外壳304内。环境空气302可以进入装置外壳304中的一个或多个入口。环境空气302可以通过装置外壳304内的微粒过滤器。微粒过滤器可以不排除任何大气分子。
环境空气302通过一个或多个空气管道从装置外壳304进入空气泵308A，308B和308C中的一个或全部。系统300包括气泵308A，308B和308C，而系统400仅包括气泵308A和308C，这将在下面进一步解释。
微控制器306可以控制系统300和400的所有机载功能。微控制器306包括可在必要时写入以改变系统300和400的功能的软件。微控制器306通过有线或无线连接可操作地连接到系统300和400的各种元件(下面将进一步描述)。
微控制器306如图所示连接到气泵308A，308B和308C，并控制308A，308B和308C的功能，包括启动，停止，速度，流速，压力等中的一个或多个。气泵308A，308B和308C可以是盘形泵。在一个方面，气泵308A，308B和308C能够产生超过270mbar的压力，超过0.55L/min的流速和超过220mbar的真空。气泵308A，308B和308C可以包括单独的马达控制单元。空气泵308A，308B，和308C可以包括集成的电机控制单元。应当理解，系统400不包括气泵308B。
系统300中的气泵308A和308B连接到减压阀310A和310B，使得由气泵308A和308B产生的过量或不必要的压力可以从系统300引出。系统400同样包括具有相同功能的减压阀310A但不包括减压阀310B。可选地，如图6和7所示，系统600和700至少消除了气泵308A和308B，因为试剂容器312A和312B可以在组装系统600和700之前被加压，因此气泵308A和308B是不必要的。
系统300包括试剂容器312A和312B，每个容器包含不同的液体试剂314A和314B。试剂314A和314B可以在微流体混合器320内组合以产生ClO2气体。试剂314A和314B之一可以是液体前驱体，例如NaClO2(亚氯酸钠)。试剂314A和314B中的另一个可以是液体活化剂，例如酸/H+活化剂。
对于系统300，气泵308A对试剂容器312A加压，从而使试剂314A从试剂容器312A行进，通过通道进入电子操作的常闭阀316A(其连接到由微控制器306控制的阀)。试剂314A从阀316A行进通过微流体流量传感器318A(其用于闭环控制信号并连接到微控制器306并向微控制器306提供数据)，并进入微流体混合器320。可以设想，可以使用任何压力生成器代替气泵308A来对试剂形容器312A加压。在一个方面，试剂容器312A可以在系统300的组装期间由外部源加压，并且连接到试剂容器312A的阀(例如，阀316A)可以打开，以允许一定量的加压的试剂的通道存在于试剂容器312A中，并进入如上所述的微流体混合器320中。这种系统在图6中示出。
对于系统300，气泵308B对试剂容器312B加压，从而使试剂314B从试剂容器312B行进，通过通道进入电子操作的常闭阀316B(其连接到微控制器306并由微控制器306控制)。试剂314B从阀316B行进通过微流体流量传感器318B(其用于闭环控制信号并连接到微控制器306并向微控制器306提供数据)，并进入微流体混合器320。可以设想，可以使用任何压力生成器代替气泵308B来对试剂容器312B加压。在一个方面中，试剂容器312B可在系统300的组装期间由外部源加压，且连接到试剂容器312B的阀(例如，阀316B)可打开到，允许一定量的加压试剂通过以存在试剂容器312B，并进入如上所述的微流体混合器320。这种系统在图6中示出。
微流体混合器320可以是被设计成平面形状，用于低死区体积和有效混合以增加前驱体的反应动力学。
微流体混合器320中的试剂314A和314B的混合物产生抗菌气体，包括例如ClO2气体。抗菌气体可以通过通道进入废气和废物腔室322。腔室322可包括吸收器材料，蒸发器等。在腔室322内，来自产生抗菌气体的任何废物可以被吸收材料吸收。腔室322可以包括膜。抗菌气体可以离开腔室322进入周围大气。在一个方面，抗菌气体通过膜离开腔室322。系统300和400可以包括用于分离抗菌气体(例如ClO2气体)和后产生废物的装置，装置与一个或多个空气泵和空气管道连通，通向一个或多个出口，并且在处理之前与装置上或装置内废物储存连通。腔室322可用作分离抗菌气体和后产生废物的装置。腔室322可以在处理之前用作设备上或设备内废物储存的设备。腔室322可以用作分离抗菌气体和后产生废物的装置，以及在处理之前用于设备上或设备内废物储存的装置。
对于系统400，系统400不包括气泵308B，减压阀310B，试剂容器312B，试剂314B，阀316B或微流体流量传感器318B。此外，系统400用微流体电化学生成器434代替微流体混合器320。在系统400中，气泵308A对试剂容器312A加压，从而使试剂314A从试剂容器312A行进，通过通道进入电子操作的常闭阀316A(其连接到微控制器306并由微控制器306控制)。试剂314A从阀316A行进通过微流体流量传感器318A(其用于闭环控制信号并连接到微控制器306并向微控制器306提供数据)，并进入微流体电化学生成器434。由微流体电化学生成器434内的微控制器306提供并由微控制器306控制的电流引起与微流体电化学生成器434内的试剂314A的反应，其产生抗菌气体，例如ClO2气体。抗菌气体从微流体电化学生成器434进入腔室322并最终进入如关于系统300所述的周围环境。
可以设想，可以使用任何压力生成器代替气泵308A来对试剂容器312A加压。在一个方面，试剂容器312A可以在系统300的组装期间由外部源加压，并且连接到试剂容器312A的阀(例如，阀316A)可以打开，以允许一定量的加压的试剂的通道存在于试剂容器312A中，并进入如上所述的微流体混合器320中。这种系统在图7中示出。
电子操作的常闭阀316A，316B可以由微控制器306控制，并且可以定向为使得当不提供电源时，阀316A，316B关闭。同样，当提供电源时，阀316A，316B打开。
微流体流量传感器318A，318B可以分别感测试剂314A，314B的流量，并且可以向微控制器306提供关于该流量的数据。这种数据可以包括流速，流量，流动时间，质量等。
系统300和400可以包括气压传感器328。气压传感器328可以检测系统300和400操作的三维封闭空间内的压力。在感测到负压(指示HVAC返回系统将空气拉出房间，门或窗打开等)时，气压传感器328可经由其与微控制器306的连接来传递负压，在此微控制器306可暂停抗菌气体(例如ClO2气体)的产生，直到气压传感器328感测到中性和/或正压为止。在感测到中性或正压时，气压传感器328可将中性或正压传送到微控制器306，此时微控制器306可再次启动气体产生(例如ClO2气体)。
系统300和400可以包括空气质量传感器330。空气质量传感器330可以检测各种环境空气302的任何特性，包括例如湿度，温度等。可以记录关于空气质量的数据，用于评估系统300和400的有效性。或者，由于抗菌气体(例如ClO2气体)可以更有效地破坏更潮湿的环境中的病原体，因此例如，可以经由空气质量传感器330与微控制器306的连接来传送湿度数据，在此之上，微控制器306可以基于湿度读数来调节环境空气302中的抗菌气体的目标浓度。
系统300和400的上述方面，方法和过程证明了系统300和400中的每一个产生抗菌气体。下面描述对环境空气302进行采样以确定环境空气302内的抗菌气体(例如ClO2气体)的浓度的系统300和400的各个方面。
在系统300和400中，环境空气302可以被输送到气泵308C，这使得环境空气302的样品进入浓缩器(concentrator)324。浓缩器324可以将抗菌气体(例如ClO2气体)与环境空气302的大部分抗磁(diamagneti)的其它组分分离。在图8A和8B中示出了浓缩器的一个方面。浓缩器324可以分离和浓缩非常低浓度的抗菌气体(例如ClO2气体)，从而可以获得其浓度的更精确的测量。浓缩器324可以利用磁体从抗菌气体中分离抗磁性气体，从而允许测试抗菌气体的浓缩和放大水平。在分离之后，可以将抗磁气体送回周围环境中。在一个方面，抗菌气体可以在进一步的浓度测试之前被放大至少100倍。
系统300和400可以包括传感系统326。传感系统326可以感测抗菌气体(例如，ClO2气体)的浓度(其可以在浓缩器324中的处理之后被放大100倍或更多)。传感系统326可以测量环境空气302中抗菌气体(例如ClO2)浓度的时间加权平均值。关于浓度的数据被传递到微控制器306，并且如果必要的话，微控制器306使得系统300或400基于在传感系统326中测量的浓度产生或多或少的抗菌气体。
在传感系统326中感测之后，采样的气体通过通道到达废气和废物室322，并最终与所产生的抗菌气体一起进入环境大气。
因此，系统300和400可以测量环境空气302中的抗菌气体(例如ClO2气体)的浓度，并且如果该浓度低于目标浓度，则微控制器306可以使系统300或400产生更多的抗菌气体以提高环境空气302中的抗菌气体(例如ClO2气体)的浓度，直到采样的环境空气302满足目标浓度阈值。
在此引用的所有微控制器(包括微控制器306)可以具有计算能力和本地数据存储能力，以实现对抗菌气体产生系统(包括系统300，400，600和700)的闭环控制，包括但不限于：(1)对来自传感器系统的数据的本地存储和微控制器操作，用于抗菌气体(例如ClO2)水平到空间环境变量，例如气压，湿度，温度，占用率，或可用于自动或经由用户干预改变产生系统(包括系统300，400，600和700)性能的声音；(2)对来自微流控子系统的数据进行测量、本地存储和微控制器操作，例如试剂的质量/体积传感器、压力生成器性能、微流控芯片承载传感器、阀状态和/或任何其它电子子系统，以提供对系统性能数据的控制以及存储，用于维护、警报、故障排除、非活动操作模式、活动操作模式和本地设置。
在另一方面，系统(包括系统300，400，600和700)具有连接到微控制器和/或电子组件的通信设备，使得来自系统(包括系统300，400，600和700)或外壳304内，上或连接到系统(包括系统300，400，600和700)或外壳304的任何电子组件的数据可以被收集，本地存储，由微控制器操作，并被发送到移动和/或固定设备上的外部数据收集系统。
在另一方面，机器学习和/或人工智能算法可以被结合到系统(包括系统300，400，600和700)微控制器(包括微控制器306)中，以自动地或通过用户交互来改变系统性能。局部控制的一个示例包括改变系统性能，用于检测环境空气中的病毒或细菌，海拔，温度，通过含有抗菌气体(例如ClO2)的空间的空气中的抗菌气体(例如ClO2)浓度的改变所测量的局部空间中的空气改变，生物占用的改变，用户偏好的改变，占用/空缺的循环的预测，系统的正常或异常性能的警报等。在一个方面，微控制器306由机器学习算法控制以改变系统性能。在另一方面，微控制器306由人工智能算法控制以改变系统性能。微控制器306可以自动地改变系统性能。微控制器306可以通过用户的控制来改变系统性能。微控制器306可基于以下各项中的至少一者来改变系统性能：检测环境空气中的病毒或细菌；系统的高度；系统的温度；通过环境空气中的抗菌气体(例如ClO2)的浓度的变化测量的环境空气的变化；由包含系统的区域的生物所引起的占有率的变化；用户偏好的变更；由包含系统的区域的生物占用和空缺的周期的预测；以及对系统的正常或异常性能的诊断。
在另一方面，用于在三维空间中分布和监测抗菌气体(例如ClO2气体)的系统(包括系统300，400，600和700)将被设计用于多个操作模式。第一操作模式可以被设计用于被占用的空间，而第二操作模式可以被设计用于未被占用的空间。可以增加将来的用户或工程操作模式。这些操作模式可以由连接到多个系统(包括系统300，400，600和700)的系统(包括系统300，400，600和700)网络(例如网络300)上的授权用户改变。
图5示出了消毒气体(例如ClO2气体)生成器系统300和传感器536的网络500的示例性蓝图，其中传感器536分布在建筑物的房间和楼层的空间中。网络500示出了由外壁538界定并由内壁540分隔的建筑物的楼层。气体生成器系统300可以与上述系统300或400，或下述600或700的配置和方法一起操作，因此可以包括消毒气体(例如ClO2气体)浓度传感器。如图所示，气体生成器系统300可以被定向在楼层的每个单独的房间中，以及在单独的房间之间的开放空间中。独立的传感器536(被配置成简单地检测环境空气中的消毒气体(例如ClO2气体)的浓度)补充网络500以确保在整个网络500中达到目标浓度。
各种气体生成器系统300可以彼此独立地并且根据特定气体生成器系统300的所需功能以不同的浓度目标值操作以产生消毒气体(例如ClO2气体)。
例如，在房间被患者(例如，在医院或护理机构)，雇员(例如，在办公室)，客人(例如，在酒店)等占据的情况下，该特定房间中的气体生成器系统300可以具有约50ppb的目标消毒气体(例如，ClO2气体)浓度。在房间不再被占用之后(例如，患者从房间搬出一段设定的时间，雇员在晚上离开，客人退房等)，在该房间中的气体生成器系统300可以在一段设定的时间内将其目标消毒气体(例如，ClO2气体)浓度增加到大约1，000ppb到大约5，000ppb。以这种方式，房间可以在其由特定个体使用之间或在常规时间表上被净化(1，000ppb至5，000ppb浓度水平，或对于极端病原体为50，000ppb至300，000ppb浓度水平)，并保持50ppb的较低安全(对人类)浓度以防止或减轻病毒在被占用时传播。
在另一方面，被安排到网络500中的多个空间内的多个系统300可以经由通信设备(如上所述)彼此连接，以便经由每个系统的微控制器(例如，微控制器306)的协调，集中式单元控制，和/或本地和分布式控制的组合来进行分布式控制。
在另一方面，机器学习和/或人工智能算法可以通过上述方面被结合到系统300的分布式网络500中。分布式控制的示例包括调节各个系统300以实现消毒气体(例如，ClO2)在每个单独的生成器系统300在整个建筑物楼层上的位置中的均匀和/或故意非均匀分布，这是由于来自HVAC的消毒气体(例如，ClO2)浓度的变化，消毒气体的消耗或自消散，白天/夜间生成循环的控制，跨时间的感测模式，三维体积，季节性变化，和/或先前未知的因素，其可以由网络500中/上的传感器系统300直接感测，推断或追踪所测量的信号，或直接追踪在系统300的集合上所观察到的消毒气体(例如ClO2)浓度的变化，系统300被安装在期望控制传染性物种的真实世界空间的明显分开的和/或变化的互连上。
图6和7示出了用于产生和监测抗菌气体(例如ClO2气体)的示例系统600和700的示意图。系统600和700分别与系统300和400基本相似，除了气泵308A和308B以及减压阀310A和310B用止回阀609A和609B代替。这些止回阀是单向的，定向的流量阀，其允许流体通过止回阀609a，609b流向试剂容器312A，312B，但防止流体通过止回阀609a，609b离开试剂容器312A，312B。
可以使用这种布置，在系统600，700的组装之前或期间，试剂容器312A，312B由外部源加压。因此，试剂容器312A，312B可以是容纳试剂314A，314B的加压容器，因此不需要气泵308A，308B来使试剂314A，314B流向微流体混合器320。加压试剂314A，314B的流动可以由例如阀316A，316B的阀控制。当阀316A，316B打开时，加压试剂314A，314B可以从加压的试剂容器312A，312B流出，通过微流体流量传感器318A，318B，并进入微流体混合器320。
抗菌剂产生系统和装置
图9示出了用于产生消毒气体和/或溶液的系统900的示意图。消毒气体和/或溶液可以是ClO2气体和/或溶液。系统900可用于产生纯净的消毒气体(例如ClO2气体)。系统900可以产生消毒气体(例如ClO2气体)，其可以立即从反应室906排出，吹扫或抽空，并且在最终使用应用中用作消毒气体908或溶解到水中以产生纯净的消毒溶液(例如ClO2)910。
系统900可以使用浓缩的液体前驱体902。液体前驱体902可以是NaClO2(亚氯酸钠)。
系统900可以包括活化剂904。活化剂904可以是酸/H+活化剂。活化剂904可以是浓缩的液体活化剂。
液体前驱体902和活化剂904可以在反应室906中彼此接触。液体前驱体902和活化剂904中的至少一种可以经由重力进料，计量重力进料，通过泵加压，通过注射器加压，通过任何机制加压，真空/低压，微流体等中的至少一种输送到反应室906中。将液体前驱体902和活化剂904中的至少一种以正确的比例和速率输送到反应室906中以满足抗菌气体和/或溶液(例如ClO2)生产要求。
消毒气体(例如ClO2气体)908可在反应室906中产生并允许逃逸到封闭空间(例如建筑物中的房间)内的环境中，以处理封闭空间内的空气和/或表面；可选地，可使用聚合物膜来控制抗菌剂(例如ClO2)的释放速率。抗菌气体908可以溶解在液体中以产生纯的抗菌剂溶液(例如ClO2溶液)910。
抗菌剂溶液(例如ClO2溶液)910可以是以下中的至少一种：(a)转移到分配装置912(例如喷雾瓶)，其可以用水914稀释，或(b)转移到废液容器916。转移到分配装置912的溶液910可以用另一种液体914稀释，包括例如液态水。在不需要溶液910的情况下(例如，系统900的用户仅希望产生抗菌气体(例如，ClO2气体)908)，或者产生比所希望的更多的溶液910的情况下，溶液910的全部或一些被移动到废液容器916。
另外，在反应室906中产生的任何废液同样可以直接被输送到废液容器916。废液可以从系统900中除去并通过废液出口920适当地处理。
图10示出了用于产生抗菌气体和/或溶液(例如ClO2气体和/或溶液)的系统1000。系统1000基本上类似于上述系统900，其中相同的附图标记表示相同的元件。系统1000还包括中和剂1018，中和剂1018被输送到废液容器916。中和剂或方法1018可以是能够中和抗菌剂(例如ClO2)或NaClO2与在反应室906中结合的活化剂之间的反应的任何试剂或方法。中和剂1018可包括例如化学试剂或物理方法，其中紫外线，碳等用于中和抗菌剂(如ClO2)或NaClCl2与活化剂之间的反应。中和剂1018可用于中和抗菌溶液(如ClO2溶液)(溶液910或来自反应室906的溶液)，以使溶液安全地通过废液出口920处理。
图11示出了用于产生抗菌气体和/或溶液(例如ClO2气体和/或溶液)的系统1100。系统1100基本上类似于上述系统900，其中相同的附图标记表示相同的元件。系统1100还包括空气加压装置1122(例如，风扇或鼓风机)和可选的空气计量器1124。空气加压装置1122和空气计量器1124可以控制进入反应室906的空气流以安全地从反应室906抽空抗菌气体(例如ClO2气体)908，或两者都有。空气计量器1124可以控制供给到反应室906中的空气的体积，将空气供给到反应室906中的时间量，或两者。空气计量器1124可以包括用于控制气流的阀。
图12示出了用于产生抗菌气体和/或溶液(例如ClO2气体和/或溶液)的系统1200。系统1200基本上类似于上述系统1000和1100，其中相同的附图标记表示相同的元件。系统1200是系统1000和1100的组合，包括中和剂或方法1018，空气加压装置1122和空气计量器1124。
图13示出了用于产生抗菌气体和/或溶液(例如ClO2气体和/或溶液)的系统1300。系统1300基本上类似于上述系统900，其中相同的附图标记表示相同的元件。然而，液体活化剂904被固体活化剂1330代替。活化剂1330可包括酸性化学粉末如柠檬酸或过硫酸钠，阳离子交换树脂/聚合物与可选的金属氧化物催化剂的床。液体前驱体902可经由重力进料，主动泵送等暴露于固体活化剂1330，如上文关于系统900所论述。液体前驱体902可以流过固体活化剂1330。
图14示出了用于产生抗菌气体和/或溶液(例如ClO2气体和/或溶液)的系统1400。系统1400基本上类似于上述系统1300，其中相同的附图标记表示相同的元件。系统1400包括如上文系统1000中所述的中和剂或方法1018。
图15示出了用于产生抗菌气体和/或溶液(例如ClO2气体和/或溶液)的系统1500。系统1500基本上类似于上述系统1300，其中相同的附图标记表示相同的元件。系统1500另外包括空气加压装置1122和空气计量器1124，如以上在系统1100中所述。
图16示出了用于产生抗菌气体和/或溶液(例如ClO2气体和/或溶液)的系统1600。系统1600基本上类似于上述系统1400和1500，其中相同的附图标记表示相同的元件。系统1600是系统1400和1500的组合，包括中和剂或过程1018，空气加压装置1122和空气计量器1124。
图17示出了基本上类似于图9中所示和上面所述的系统900的系统1700，其中相同的附图标记表示相同的元件。系统1700还包括加压气溶胶容器1786A和1786B。气溶胶容器1786A可包含液体前驱体902，而气溶胶容器1786B可包含液体活化剂904。可使用容器1786A和1786B内的压力将液体前驱体902和液体活化剂904来引起输送到反应室906。这种实施例可以消除对用于抗菌剂产生和分散的电力驱动部件的需要。
图18A-18D示出了用于产生抗菌气体(例如ClO2气体)的反应器1800。反应器1800可以是在反应器1800内的容器内装载有液体前驱体902和液体活化剂904的预包装装置。液体前驱体902可以密封在其容器内，并且可能需要加压空气流入反应室906。液体活化剂904可以密封在其容器内，并且可能需要加压空气流入反应室906。
反应器1800可包括容纳液体前驱体902，活化剂904，反应室906和废液容器916的外壳1840，其中装置元件由外壳材料机加工或以其它方式形成，这在微流体装置的生产中是常见的。反应器1800可以是微流体装置。
反应器1800可以包括压力输入1841，其能够向液体前驱体902和活化剂904施加空气压力，以破坏它们各自的容器内的密封和/或使它们移动到反应室906。压力输入1841可以接收来自泵，注射器等的压力。
反应室906可以包括毛细管过滤器1842，其允许废液通过毛细管作用进入废液容器916。废液容器916可以包括能够使来自反应室906的废液进入安全状态的灭活剂，中和剂等。
反应室906可以包括气体渗透膜1844，其允许在反应室906中产生的抗菌气体(例如ClO2气体)以受控速率通过膜1844，但防止来自反应室906的废液通过膜1844。抗菌气体(例如ClO2气体)可以经由气体出口1843离开反应器1800。气体出口1843可允许抗菌气体(例如ClO2气体)离开反应器1800并进入周围区域，包括例如封闭空间(例如建筑物内的房间)。
如图18D所示，反应器1800可以包括盖1846，其将上述内容物(例如，液体前驱体902，活化剂904，反应室906和废液容器916)密封在壳体1840内。
图19A-19I示出了用于产生消毒气体(例如ClO2气体)的反应器1900。反应器1900可包括具有上表面1952的外壳1950。壳体1950可包括通过室管1976彼此连接的容器1970和反应室1972，其中装置元件由壳体材料机加工或以其它方式形成，这在微流体装置的生产中是常见的。反应器1900可以是微流体装置。
容器1970可包括在上表面1952上或附近的实心容器盖1954。反应室1972可包括在上表面1952上或附近定向的反应室盖1956。反应室盖1956可包括出口1960，该出口具有与反应室1972的内部流体连通的孔1958。孔1958可以包括允许气体(例如ClO2)通过但防止液体(例如废液)通过的气体可渗透膜。
室导管1976可包括阀1980。阀1980可以是止回阀，回流阀，密封件等，其防止容器1970的内容物和反应室1972的内容物相互接触，直到用户选择性地使容器1970的内容物转移到反应室1972。
容器1970可含有如上所述的液体活化剂，而反应室1972可含有液体或固体前驱体(例如，液体NaClO2或固体NaClO2)。或者，容器1970可包含如上所述的液体前驱体(例如NaClO2)，而反应室1972包含固体活化剂或液体活化剂。
壳体1950可包括端部1964，该端部1964包括加压装置1962。加压装置可以包括能够对容器1970的内容物加压的任何装置，从而使容器1970的内容物克服并通过阀1980并进入反应室1972。加压装置1962可以包括柱塞装置，该柱塞装置包括从端部1964延伸并通过加压管道1974与容器1970流体连通的中空主体1966，以及延伸到中空主体1966中的柱塞1968。如图19H和19I中所示，柱塞1968可由用户致动并压入中空主体1966中，从而使容器1970中的内容物增压，这克服并通过阀1980并流入反应室1972。允许抗菌气体(例如ClO2气体)通过可选的气体可渗透膜从孔1958中逸出，同时废液容纳在反应室1972内，直到反应器1900被清洁和再填充(加入新鲜的前驱体和活化剂)。
加压装置1962可以是可拆卸的。或者，加压装置1962可以与壳体1950完全分离，并且可以仅当用户希望激活反应器1900时由用户施加到壳体1950。加压管道1974同样可以包括阀1980，其可以是止回阀，回流阀，密封件等。
图20A-20D示出了用于产生抗菌气体(例如ClO2气体)的反应器2000。反应器2000可以是装载有液体前驱体902和在反应器2000内的容器内的固体活化剂1330的预包装装置。液体前驱体902可以密封在其容器内，并且可能需要加压空气流入反应室906。固体活化剂1330可密封在反应室906内。
反应器2000可包括容纳液体前驱体902，活化剂1330，反应室906和废液容器916的外壳2040，其中装置元件由外壳材料机加工或以其它方式形成，如微流体装置的生产中常见的。反应器2000可以是微流体装置。
反应器2000可以包括压力输入2041，其能够向液体前驱体902施加空气压力以破坏其容器内的密封和/或使液体前驱体902行进至反应室906。压力输入2041可以接收来自泵，注射器等的压力。
反应室906可以包括毛细管元件2042，其允许废液通过毛细管作用进入废液容器916。废液容器916可以包括能够使来自反应室906的废液进入安全状态的灭活剂，中和剂等。
反应室906可包括气体可渗透膜2044，其允许在反应室906中产生的抗菌气体(例如ClO2气体)以受控速率穿过膜2044，但防止来自反应室906的废液穿过膜2044。抗菌气体(例如ClO2气体)可以经由气体出口2043离开反应器2000。气体出口2043可允许抗菌气体(例如ClO2气体)离开反应器2000并进入周围区域，包括例如封闭空间(例如建筑物内的房间)。
如图20D所示，反应器2000可包括将上述内容物(例如，液体前驱体902，反应室906和废液容器916)密封在壳体2040内的盖2046。
图21A-21E示出了用于产生抗菌气体(例如ClO2气体)的反应器2100。反应器2100可以是在反应器2100内的容器内装载有液体前驱体902和液体活化剂904的预包装装置。反应器2100可包括容纳液体前驱体902、活化剂904、反应室906和废液容器916的外壳2140，其中装置元件由外壳机加工或以其它方式形成，正如在微流体器件的生产中常见的那样。反应器2100可以是微流体装置。
液体前驱体902可以密封在其容器内，并且可能需要加压空气流入反应室906。液体活化剂904可以密封在其容器内，并且可能需要加压空气流入反应室906。反应器2100可以包括在连接液体前驱体902的容器和液体活化剂904的容器与反应室906的通道内的密封件2184。密封件2184可以包括箔，膜，止回阀，回流阀等，其可以通过施加足够的压力而破裂，以允许液体前驱体902和/或液体活化剂904通过密封件2184。
反应器2100可以包括压力输入2141，能够接收流体压力并将压力引导至液体前驱体902和活化剂904，以破坏它们各自的容器内，之前或之后的密封件2184和/或使它们移动至反应室906。压力输入2141可以从围绕反应器2100的流体接收压力，包括例如加压气体。反应器2100可以包括在压力输入2141与液体前驱体902的容器和液体活化剂904的容器之间的密封件2184。
反应室906可以包括毛细管过滤器(未示出)，其允许废液通过毛细作用进入废液容器916。废液容器916可以包括能够使来自反应室906的废液进入安全状态的灭活剂，中和剂等。
反应室906可以包括气体可渗透膜(未示出)，其允许在反应室906中产生的抗菌气体(例如ClO2气体)以受控速率穿过膜，但是防止来自反应室906的废液穿过膜。抗菌气体(例如ClO2气体)可以经由出口2143离开反应器2100。出口2143可允许抗菌气体(例如ClO2气体)离开反应器2100并进入汲取管T形件(Dip tube tee)2182。汲取管T形件2182可被配置成接收中断的(不连续的)汲取管的端部，如在此更全面地描述的。T形件2182包括中空孔2183，反应室906(气体，液体或两者)的所需内容物可以通过该中空孔2183并进入汲取管。尽管T形件2182被示出为具有沿着反应器2100的端部延伸的直线部分，并且垂直地延伸到出口2143中，但是应当理解，T形件2182可以采用能够将反应器2100流体地连接到汲取管的内部的其它形状和构造。
如图21A、21D和21E所示，反应器2100可以包括盖2146，其将上述内容物(例如，液体前驱体902、活化剂904、反应室906和废液容器916)密封在壳体2140内。
图22A-22E示出了用于产生抗菌气体(例如ClO2气体)的反应器2200。反应器2200可以是在反应器2200内的容器内装载有液体前驱体902和固体活化剂1330的预包装装置。反应器2200可包括容纳液体前驱体902的外壳2240，反应室906和废液容器916，其中装置元件由外壳材料机加工或以其它方式形成，这在微流体装置的生产中是常见的。固体活化剂1330可以密封在反应室906内。反应器2200可以是微流体装置。
液体前驱体902可以密封在其容器内，并且可能需要加压空气流入反应室906。反应器2200可包括连接液体前驱体902的容器与反应室906的通道内的密封件2284。密封件2284可以包括箔，膜，止回阀，回流阀等，其可以通过施加足够的压力而破裂，以允许液体前驱体902通过密封件2284。
反应器2200可包括压力输入2241，其能够接收流体压力并将压力引导至液体前驱体902以破坏它们各自的容器内，之前或之后的密封件2284和/或使它们行进至反应室906。压力输入2241可以从围绕反应器2200的流体接收压力，包括例如加压气体。反应器2200可以包括在压力输入2241和液体前驱体902的容器之间的密封件2284。
反应室906可以包括毛细管过滤器(未示出)，其允许废液通过毛细管作用进入废液容器916。废液容器916可以包括能够使来自反应室906的废液进入安全状态的灭活剂，中和剂等。
反应室906可以包括气体可渗透膜(未示出)，其允许在反应室906中产生的抗菌气体(例如ClO2气体)以受控速率穿过膜，但是防止来自反应室906的废液和/或固体活化剂1330穿过膜。抗菌气体(例如ClO2气体)可以经由出口2243离开反应器2200。出口2243可允许抗菌气体(例如ClO2气体)离开反应器2200并进入汲取管T型件2282。汲取管T形件2282可被配置接收中断的(不连续的)汲取管的端部，如在此更全面地描述的。T型件2282包括中空孔2283，反应室906(气体，液体或两者)的所需内容物可以通过该中空孔2283并进入汲取管。尽管T形件2282被示出为具有沿着反应器2200的端部延伸的直线的部分，并且垂直地延伸到出口2243中，但是应当理解，T形件2282可以采用能够将反应器2200流体地连接到汲取管的内部的其它形状和构造。
如图22A，22D和22E所示，反应器2200可包括将上述内容物(例如，液体前驱体902，反应室906和废液容器916)密封在壳体2240内的盖2246。
反应器2100，2200在功能和布局上可以基本上类似于反应器1800，2000，其中添加了汲取管T形件2182，2282。
图23A-23G和图24分别示出了示例性抗菌气体(例如ClO2气体)生成器2300，2400。产生器2400基本上类似于生成器2300，但包括第二试剂容器2356，第二压力生成器2366，以及所有相关的管道和通道，以允许第二试剂流到生成室2374。
抗菌气体(例如ClO2气体)生成器2300，2400可以包括底座2354，至少一个容纳液体试剂2358的试剂容器2356，以及具有被配置成防止液体试剂2358逸出的透气密封件的试剂容器盖2360。
在底座2354内，至少一个压力室2362定位在至少一个试剂容器2356下方，其中至少一个室通道2364与压力室2362和试剂容器2356连通。至少一个压力生成器2366被定向成与压力室2362和通道2364连通，使得压力生成器2366能够选择性地阻塞或解除阻塞室通道2364进入压力室2362的入口。压力生成器2366被至少一个偏压装置2368偏压到一个位置。偏压装置2368可以是普通的偏压装置，例如弹簧。偏置装置2368可以将压力生成器2366偏置到打开位置。偏置装置2368可以将压力生成器2366偏置到关闭位置。
至少一个流体管道2370从压力室2362延伸穿过底座2354到达微流体芯片2372。微流体芯片2372可以包括生成室2374。生成管道2376可以部分地延伸通过底座2354并且部分地延伸通过废气和废物室2378的壁。室2378可包括吸收器材料，蒸发器等。室2378可以包括用于吸收废试剂废物的吸收材料。室2378可以包括用于废物的灭火剂。室2378可以包括可透气盖2380，被配置成允许抗菌气体(例如ClO2气体)通过室2378。盖2380可以是气体可渗透膜。
试剂容器2356，微流体芯片2372，以及废气和废物腔室2378中的每一个都可以附接到并支撑在底座2354上。
在操作中，压力生成器2366在其关闭位置开始，如图23A和23B所示。在该位置，压力生成器2366密封室通道2364，使得没有液体试剂2358可以进入室2362。在指令产生抗菌气体(例如ClO2气体)(例如来自微控制器，如微控制器306)时，压力生成器2366移动到其打开位置，如图23C和23D所示。液体试剂2358流出试剂容器2356并进入压力室2362。压力室2362的尺寸和形状可以设计成允许特定所需体积的液体试剂2358填充压力室2362，以转移到微流体芯片2372。最后，压力生成器2366移动回到其关闭位置，如图23E-23G所示，密封腔室通道2364，以防止从试剂容器2356进一步引入液体试剂2358，并对腔室2362内的液体试剂加压，从而迫使液体试剂通过系统的其余部分。具体地，迫使液体试剂通过流体管道2370，通过生成室2374，通过生成管道2376，并进入废气和废物室2378。这里，液体废物2382被收集在室2378内，而抗菌气体(例如ClO2气体)2384穿过气体可渗透盖2380并进入周围环境。
应当理解，可能需要压力生成器2366从其关闭位置到其打开位置并回到其关闭位置的一个以上循环来完全推动试剂2358通过系统。特别地，当抗菌气体(例如ClO2气体)生成器2300是新的时，可能需要压力生成器2366的几个循环来开始产生抗菌气体(例如ClO2气体)。
如图23A-23G所示，生成器2300可以包括进入生成室2374以产生抗菌气体(例如ClO2气体)的单个液体试剂2358。因此，微流体芯片2372可以利用如上所述的微流体电化学生成器。
或者，如图23A-23G所示，生成器2300可以包括单一液体试剂2358，该液体试剂2358包括NaClO2，该试剂进入包含固体活化剂的生成室2374，从而产生抗菌气体，例如ClO2气体。
或者，如图24所示，产生器2400可包括两个单独的试剂容器2356，其具有两个单独的压力室2362，两个单独的压力生成器2366和两个单独的流体管道2370，使得两个单独的液体试剂分别进入生成室2374，在那里它们结合并混合以产生抗菌气体(例如ClO2气体)。
压力生成器2366可以通过与致动器(未示出)的连接而被致动，该致动器包括例如电动机，该电动机包括步进电动机等。压力生成器2366可以是柱塞并且可以通过前后平移(纵向)产生压力。
压力生成器2366可以与腔室2362和流体管道2370同轴并沿该方向平移。压力生成器2366可定向成与腔室通道2364成一角度并在该方向上平移。在一个方面，压力生成器2366沿着与腔室通道2364的轴线成直角(90度)的轴线平移。
生成器2300，2400可以包括与压力生成器2366和/或容器2356连通的一个或多个控制阀(未示出)。同样，一个或多个控制阀(未示出)可以与腔室通道2364和微流体芯片2372连通。这些阀可以选择性地允许，防止或控制试剂流入生成室2374。生成器2300，2400可以包括用于确定经过腔室通道2364的试剂的量，质量，体积等的传感器系统。
因此，虽然没有示出这些可选实施例，但是它们是可以考虑的，因此，附图不是要进行限制。
抗菌分配系统和装置
图25A-25C示出了示例性抗菌气体(例如ClO2气体)生成器和传感器装置2500的示例。装置2500可包括装置外壳2504、储存器2542、喷嘴2544、筒状物2546、指示灯2548、空气采样器入口2550和底座2552。
外壳2504通常可以包含设备2500的其余部分。储存器2542可包含用于产生抗菌气体(例如ClO2气体)的一种或多种液体试剂。来自储存器2542的一个或多个试剂可以被引导到包括上述系统300，400的可消耗元件的筒状物2546中。抗菌气体(例如ClO2气体)在筒状物2546中产生并通过喷嘴2544被引导出装置2500。
底座2552可包含装置2500的电气元件，包括例如微控制器，一个或多个气泵，传感器等，如系统300，400中所述。指示灯2548可以用于向用户传送关于设备2500的状态的信息，例如生成，低电池，连接到无线网络，需要更换盒子或更换储存器等。
底座2552可包括空气采样器入口2550，其将环境空气抽入装置2500中进行采样以确定环境空气中的抗菌气体(例如ClO2气体)浓度，如系统300，400中所述。
图26A和26B示出了示例性抗菌气体(例如ClO2气体)产生器和传感器装置2600。装置2600可以包括装置外壳2604，储存器2642，喷嘴2644，筒状物2646，指示灯2648，空气采样器入口2650和底座2652。
外壳2604通常可以包含设备2600的其余部分。储存器2642可包含一种或多种用于产生抗菌气体(例如ClO2气体)的液体试剂。来自储存器2642的一个或多个试剂可以被引导到包括上述系统300，400的可消耗元件的筒状物2646中。抗菌气体(例如ClO2气体)在筒状物2646中产生并经由喷嘴2644被引导出装置2600。
底座2652可包含装置2600的电气元件，包括例如微控制器，一个或多个气泵，传感器等，如系统300，400中所述。指示灯2648可以用于向用户传送关于设备2600的状态的信息，例如生成，低电池，连接到无线网络，需要更换盒子或更换储存器等。
底座2652可包括空气采样器入口2650，其将环境空气抽入装置2600中进行采样以确定环境空气中的抗菌气体(例如ClO2气体)浓度，如系统300，400中所述。
图27A和27B示出了示例性抗菌气体(例如ClO2气体)产生器和传感器装置2700的示例。装置2700可以包括装置外壳2704，储存器2742，喷嘴2744，筒状物2746，指示灯2748，空气采样器入口2750和底座2752。
外壳2704通常可以包含设备2700的其余部分。储存器2742可包含一种或多种用于产生抗菌气体(例如ClO2气体)的液体试剂。来自储存器2742的一个或多个试剂可以被引导到筒状物2746中，包括上述系统300，400的可消耗元件。抗菌气体(例如ClO2气体)在筒状物2746中产生并经由喷嘴2744被引导出装置2700。
底座2752可包含装置2700的电气元件，包括例如微控制器，一个或多个气泵，传感器等，如系统300，400中所述。指示灯2748可以用于向用户传送关于设备2700的状态的信息，例如生成，低电池，连接到无线网络，需要更换盒子或更换储存器等。
底座2752可包括空气采样器入口2750，其将环境空气抽入装置2700中进行采样以确定环境空气中的抗菌气体(例如ClO2气体)浓度，如系统300，400中所述。
装置2500，2600，2700中的任何一个可以使用上述系统300或400用于产生和感测抗菌气体(例如ClO2气体)。
图28A和28B示出了示例性的便携式抗菌气体反应器2800。
便携式反应器2800包括：反应器主体2802；底座2803；盖2804，其可拆卸地连接到反应器主体2802和卡扣式风扇和穿孔组件2806中的一个或两个上；侧壁2805；风扇2808；叶轮叶片2809；电源开关2810；可选的电源线2812；包装支架2814；漏斗尖端2816；穿孔器2818；抗菌反应物包2820；活化剂包2830；抗菌液体2840；和抗菌气体2842。
便携式反应器2800将抗菌气体产生溶液(通过抗菌反应物包2820)与活化剂溶液(通过活化剂包2830)混合，以产生安全浓度水平的抗菌气体2842，例如二氧化氯(ClO2)或过氧化氢(H2O2)气体，从而对室内环境中或有限封闭空间中的局部环境空气进行消毒。
便携式反应器2800可以是由反应器主体2802形成的杯，具有底部2803和一个或多个侧壁2805，漏斗形包装支架2814和一对穿孔器2818来刺穿包装2820，2830并混合溶液以产生抗菌气体。
反应器2800中产生的抗菌气体2842可以通过设置在杯口、与底座2803相对的电动风扇2808的强制对流被通风到环境空气中。电动风扇2808可以通过外部电源(例如电源线2812)或通过内置电池(未示出)供电，其中电池可以是可再充电的。
反应器2800可具有内置搅拌器(未示出)和壁挡板(未示出)以促进杯中混合物的搅拌，以促进化学反应的完全。这些元件可以包括在底座2803处或附近，在底座2803处，抗菌液体2840在刺穿包装2820和2830之后汇集。
在一个方面，先前未刺穿的包装2820和2830放置在漏斗形包装支架2814内。卡扣式风扇和穿孔组件2806被放置在主体2802的顶部，与唇部2807接合，并使穿孔器2818刺穿包装2820和2830。这种刺穿允许抗菌反应物流2822和活化剂溶液物流2832向下流动(通过漏斗尖端2816)并形成抗菌液体2840池。反应物和活化剂混合形成抗菌液体2840和抗菌气体2842，它们通过由一个或多个侧壁2805限定的路径流出主体2802，并进入环境空气。任选地，通过叶轮叶片2809的风扇2808可以将抗菌气体2842向上抽出反应器2800。
包装的抗菌反应物2820和包装的活化剂溶液2830可以单独包装或作为准备混合的双包装对。
便携式反应器2800也可以使用无水固体粉末形式的抗菌气体生成化合物，而不是抗菌气体产生溶液(Vina抗菌反应物包2820)。抗菌生成化合物可以包括无水粉末状的含氯化合物和无水粉末状的化学活化剂，在暴露于水时充当酸或质子供体，以与含氯化合物发生化学反应，从而生成二氧化氯(ClO2)作为抗菌气体。抗菌产生化合物也可以是过氧化氢尿素，硼砂，过硼酸盐或过碳酸盐化合物的无水粉末，以在水存在下产生作为抗菌气体的过氧化氢H2O2。
在另一个示例中，无水固体混合物包括产生抗菌剂的粉末和活化剂粉末，其可以通过添加水、醇或溶剂进行化学反应。
图29A和29B示出了包装的抗菌气体生成器溶液和包装的活化剂溶液的示例。图29A示出了包装的抗菌反应物2820和包装的活化剂溶液2830。图29B示出了围绕截面A-A截取的包装2820的截面图。
图30A和30B示出了抗菌气体生成器3000，为含有抗菌生成化合物的卡形或片材形式抗菌气体生成器。抗菌卡产生器3000可以包括空腔3001；第二表面3002；与第二表面3002相对的盖3004；环绕的密封壁或周向接缝3006；开口3008；半透膜3010；密封件3012；粘合剂层3014；和无水固体混合物3030。卡产生器3000可以被携带在具有带3016；夹子3018；以及开口3022的卡载体3020中。
可以将各种结构的抗菌生成器3000制造成包括以下的物品：卡，徽章，面罩，呼吸器，毯子，便笺，除臭卡，香味释放卡，小袋，包装盒，杂货袋，湿巾，空气过滤器，装饰物品，贺卡，书签和纸制品。在另一个应用中，可以将抗菌溶液直接施加到抗菌气体生成器上，或者再填充固体形式的抗菌化合物混合物以进行再填充，或者延长低浓度抗菌气体的缓慢释放。抗菌气体生成器3000可以与装置串联使用，以将抗菌气体输送到三维空间中。可以将来自抗菌生成器3000的抗菌气体或抗菌生成器材料添加到水中以产生抗菌溶液。
抗菌剂可以是二氧化氯(ClO2)或过氧化氢(H2O2)无水固体混合物，其包括：抗菌剂生成化合物和活化剂，在水分，液体或溶剂存在下发生化学反应。所产生的从物品释放的抗菌气体可以足以通过破坏空气传播的病毒，细菌以及当与细菌或某些昆虫或害虫接触时在周围环境空气附近消毒。
以下公开了可浸渍到多层片材结构的吸收材料中的抗菌剂生成化合物的一些配置：
反应物层的制备：从液体前驱体开始，可通过将抗菌剂(例如，ClO2)产生液体(亚氯酸钠和任何形式的活化剂)吸收到介质中来形成反应物层；干燥介质以在介质中留下ClO2生成盐；将介质暴露于水或湿气；引起与H2O动员盐/试剂的相互作用；和试剂发生化学作用以形成ClO2。
反应物层的制备：从固体前驱体开始，可以通过将固体反应物(亚氯酸钠和任何形式的活化剂)共混到水可渗透介质中来形成反应物材料；将介质和反应物固化成非均相；将介质暴露于水或湿气；与H2O动员使盐/试剂相互作用；和试剂发生化学作用以形成ClO2。溶液浴可以是水，溶剂，醇或它们的混合物。
固化过程可以是物理的，热学的或化学的。
介质可以是水或水蒸汽可渗透的任何物质(例如，天然或合成纤维/纸或聚合物)。或者，介质可以是可溶于水的材料。
在构建抗菌生成器3000时，每种组分的一层或多层必须接触，以便在活化时发生反应。层可以物理的，热学的或化学的结合。粘合剂可以作为粘结层单独施加，包括例如通过喷涂，浸渍等施加的粘合剂。粘合剂可以包含在用于浸泡层的一种或两种溶液中。粘合剂可以是天然衍生的乳化胶，如淀粉，聚合物，吸水性聚合物等。
这些层片该非常接近，以便发生反应；一个在顶部或另一个或并排。附加的层可以如下添加：聚合物膜可以并入构造中以限制ClO2的反应和/或释放速率；膜可以在反应物层之间以调节试剂传输；可在试剂层的外侧施加膜以调节ClO2释放和/或吸水性；并且可以使用其它层来增强吸水性。
盐溶液可用于制备吸收水以驱动反应的层。亲水性聚合物可以以膜或涂层形式或两者的混合形式使用。亲水性纤维(天然的或合成的)可被吸收或吸取水。可以结合掩蔽层，以有效地减少反应的表面积或抗菌气体的释放。
可以添加粘合剂(例如剥离和粘贴)层以支持应用，包括允许用户将抗菌生成器3000附接到表面，衣服等。
可以添加可移动的不可渗透层，以防止通过反应物与湿气等的密封而过早产生。可以将除酸材料整合到层中/层之间以抑制过早反应过程，包括例如AHTC(活性氢氧化铝)。
可以加入抗氧化剂，阻滞剂或聚合物以降低抗菌生成器3000的可燃性。
控制生成：生成的抗菌气体(例如ClO2)的量，速率和持续时间可以通过以下控制：反应物层的数量；用于制造反应物层的溶液或材料的浓度；用于制造反应物层的材料的吸收速率；在溶液中的停留时间或反应物层材料；层厚度；层数；以及层的表面积。控制吸水：控制用于制造反应物层的材料的吸水速率；调整用于增强吸水性的层片的数量、类型和布置；并且调节用于控制(延迟)层之间的吸水或运输的层的数量，类型和布置。控制ClO2释放：调节用于调节ClO2释放和/或吸水的材料的类型和厚度；通过确保在使用之前将层储存在不可渗透的包装材料中来解决抗菌生成器3000的包装问题，可以使用干燥材料来消除湿气。层纸(Ply paper)可改变颜色以指示使用的阶段，包括例如未活化，活化和用完。
上述概念可用于产生其它化学溶液或反应。包括例如产生亚氯酸钠作为消毒剂本身。
图31示出了小袋(pouch)形式的抗菌生成器3100的一个示例，可选地在小袋内部添加水。袋生成器3100可以包括：空腔3101；底面3102；顶面3104；环绕的密封壁或周向接缝3106；开口3108；半透膜3110；密封件3112；粘合剂层3114；喷口3124；和无水固体混合物3130。
小袋生成器3100可以以与卡生成器3000相同的方式被设计，优化和使用。半透膜3110可以是ClO2可渗透的(其中抗菌气体是ClO2)，或者仅是空气可渗透的。密封件3112可以是蒸汽阻挡膜，其接触粘合剂层3114并且在活化和使用小袋生成器3100之前是可移除的。喷口3124可以是可关闭的，以添加水以产生较高的ClO2，和/或可以是湿度激活的，以产生较低浓度的ClO2。无水固体混合物3130可以是包含在较小袋中的产生ClO2的粉末，松散的粉末，或形成在固体块中。
图32A示出了溶液处理的单层或多层多孔材料形式的抗菌生成器3200的示例。
图32B示出了抗菌生成器3200的示例，具有吸收或吸附在基底上并且与多孔基质材料共混的液体反应物，可选地添加外部膜以控制释放。
图32C示出了抗菌生成器3200的示例，具有混合在多孔材料中的固体反应物和可选地添加外部膜以控制释放。
图32D示出了穿孔袋形式的抗菌生成器3200的示例。
图32E示出了抗菌生成器3200的示例，其中图32a-32C的反应物材料被配置为与可选的材料并排配置以支持活化和控制释放。
抗菌生成器3200可以以与卡生成器3000相同的方式来设计，优化和使用。
抗菌生成器3200可以包括抗菌片3210。抗菌片3210可包括顶片3212，中间片3214和底片3216。顶片3212可以是浸涂在亚氯酸钠溶液中并干燥的纸或其它吸收性材料。底片3216可以是浸涂在活化剂溶液中并干燥的纸或其它吸收性材料。中间片3214可用作粘结层。
抗菌生成器3200可以包括抗菌片3220。抗菌片3220可包括密封件或包装3222和无水固体混合物3224。无水固体混合物3224可通过将液体亚氯酸钠和活化剂吸收成干粉或纤维，再干燥粉末或纤维，并将粉末或纤维与可选的粘合剂压制成固体来形成。密封件或包装3222可以由可选的膜制成，或者可以包括可选的膜以控制抗菌生成器3200的释放特性。
抗菌生成器3200可以包括无水固体混合物3230。无水固体混合物3230可以包括密封件或包装3223以及抗菌化合物和活化剂混合物3234。无水固体混合物3230可以通过将亚氯酸钠和柠檬酸压入合成或天然纤维(LLDPE，纸等)的基质中来形成。
抗菌生成器3200可以包括小袋3240。小袋3240可包括密封件3242，无水固体混合物3244，粘合剂层3246和开口3248。无水固体混合物3244可以包括LLDPE膜以将粉末保持在期望的形状或构造。
抗菌生成器3200可以包括抗菌片3250。抗菌片3250可包括顶片3252，控制释放膜或涂层3254，第一无水固体混合物3256和第二无水固体混合物3258。顶片3252可包括吸湿或吸水材料，其被配置为当顶片3252暴露于湿气/水时活化第一和第二无水固体混合物3256，3258。控制释放膜或涂层3254可以是可选的，并添加到一个或多个侧面以控制生成器3200的释放特性。第一无水固体混合物3256可以包括根据关于图32A-32C描述的方法和配置制备的亚氯酸钠。第二无水固体混合物3258可以包括根据关于图32A-32C描述的方法和配置制备的活化剂。
图33A-33D示出了气溶胶容器3386。应当理解，尽管容器3386在图33A-33D中以剖开的方式示出，容器3386可以是封闭的容器，并且可以类似于普通的气溶胶罐，例如喷漆罐，其内部由壁和用于化学隔离的可选的衬垫限定。容器3386可包括喷嘴3388和中空汲取管(dip tube)3390。汲取管3390可以定向在容器3386的内部。汲取管3390可包括通向容器3386内部的远端3391。如图33A所示的汲取管3390是中断的(不连续的)，其切口部分允许连接到反应器2100，2200的汲取管T形件2182，2282。汲取管3390可包括流体连接到喷嘴3388的近端，使得容器3386的内容物可被引导通过汲取管3390的内部并流出喷嘴3388并进入周围环境。
由于汲取管3390是不连续的，汲取管3390包括近端(如图所示的上部)部分和远端(如图所示的下部)部分，两端邻接汲取管3390的中断部分。汲取管3390的这些端部插入汲取管T形件2182，2282的相对端，使得反应器2100，2200的内部流体连接到汲取管3390的内部。
图33C示出了一种布置，其中反应器2100可以流体连接到汲取管3390的内部，而图3D示出了反应器2100可以流体连接到汲取管3390的内部的布置。
反应器2100，2200可产生抗菌气体(例如ClO2气体)，其离开出口2143，2243并进入汲取管T形件2182，2282。抗菌气体可以通过喷嘴3388被吸入汲取管3390和排出容器3386。容器3386可以包括容纳在反应器2100，2200外部的容器3386内部的加压推进剂气体。抗菌气体可以与包含在反应器2100，2200外部的容器3386内部的载流体或载气体混合。载流体/气体可以经由远端3391进入汲取管3390。载流体/气体可以将抗菌气体带出喷嘴3388并进入周围环境。载流体/气体可利用加压推进剂气体提供的压力将抗菌气体带出喷嘴3388。在一个方面，容器3386可以包含加压的推进剂气体和载液。在另一个方面，容器3386可以包含加压的载气而没有加压的推进剂气体。
推进剂气体和/或载流体/气体可以在高于容器3386外部的大气压力的压力下被预加压，并且因此可以在喷嘴3388打开时经由远端3391流动(或者推进剂气体可以使载流体/气体流动)到汲取管3390中。由于反应器2100，2200在压力输入2141，2241处对容器3386的内部压力开放，载流体/气体可以通过文丘里(venturi)效应经由出口2143，2243将抗菌气体抽入汲取管3390中。参照反应器2100，该文丘里效应可以在出口2143处产生负压，将反应器2100中的液体前驱体902和液体活化剂904抽吸到反应室906中，在那里液体前驱体902和液体活化剂904反应以产生抗菌气体，然后将其抽吸到出口2143中。参照反应器2200，文丘里效应可在出口2243处产生负压，将液体前驱体902抽吸到反应室906中，在反应室906中液体前驱体902与固体活化剂1330反应以产生ClO2气体，然后将ClO2气体抽吸到出口2243中。
喷嘴3388可包括多种阀中的任一种，包括可由用户手动打开(例如，通过在喷嘴上向下按压，拉动扳机等)并在用户释放时返回关闭位置的弹簧加载阀。喷嘴3388也可以通过致动器自动打开和/或关闭。以这种方式，当阀选择性地打开和关闭时，只将所需量的容器3386的内容物排放到环境中。喷嘴3388可以由用户，致动器等操纵并锁定在适当位置，使得当打开时，容器3386的内容物被排放到周围环境中直到容器3386的内部压力等于周围环境的压力(例如，大气压力)。
在抗菌气体(例如ClO2气体)的产生中产生的任何废液可以保持在反应器2100，2200内。密封件2184，2284可被设计成防止液体前驱体902，液体活化剂904和/或在反应室906中产生的废液回流(即，远离出口2143，2243)，从而将这些液体保持在反应器2100，2200内。
尽管反应器2100，2200被描述为产生抗菌气体(例如ClO2气体)，但应理解，反应器2100，2200可用于通过简单地改变反应器2100，2200内包含的前驱体和/或活化剂来产生任何多组分液体或气体。反应器2100，2200可用于由混合时可能反应或不相容(立即或随着时间)的材料生产任何多组分液体或气体，并因此在容器3386的初始包装期间不能混合。例如，容器3386可以与双组分油漆或粘合剂，活化过氧化氢产品，活化过乙酸产品等一起使用。
在一个可供选择的方面，反应器2100，2200不包含任何活化剂，并且可选地，固体活化剂包含在滴管3390的近侧(上部)部分中的汲取管3390内，在反应器2100，2200和喷嘴3388之间。
反应器1800，1900和2000中的任何一个可以适于代替气溶胶罐3386中的反应器2100，2200。
图34示出了气溶胶容器3486，其包括连接到汲取管3490的柔性囊3492。应当理解，虽然在图34中以剖开的方式示出了容器3486，但是容器3486是封闭的容器，并且可以类似于普通的气溶胶罐，例如喷漆罐，其内部由壁和可选的衬垫限定。容器3486可包括喷嘴3488和中空汲取管3490。汲取管3490可以定向在容器3486的内部。汲取管3490可包括通向容器3486内部的远端3491。汲取管3490可包括流体连接到喷嘴3488的近端，使得容器3486的内容物可被引导通过汲取管3490的内部并流出喷嘴3488并进入周围环境。
柔性囊3492容纳在容器3486内，并通过配件3493流体连接到汲取管3490。也就是说，柔性囊3492的内部流体连接到汲取管3490的内部，使得柔性囊3492的内容物可以被输送到汲取管3490的内部。
柔性囊3492可以由多种材料中的任何一种制成，包括例如橡胶。柔性囊3492可以在其内部包含第二液体反应物，包括例如前驱体，活化剂等。另外，与柔性囊3492内的液体反应物不同的一级液体反应物可以包含在容器3486的内部，但是在柔性囊3492的外部。另外，加压的推进剂气体可以包含在容器3486内。
在实践中，柔性囊3492内的二级液体反应物的压力可以保持在与一级液体反应物和/或加压推进剂气体(如果存在)相同的压力下。在这种状态下，容器3486内存在平衡，该平衡将第二反应物保持在柔性囊3492内。然而，止回阀，回流阀，密封件等(未示出)可以流体地连接到柔性囊3492的内部(例如，在配件3493内)，其有助于将第二液体保持在柔性囊3492内直到用户操作喷嘴3488。
喷嘴3488可以包括多种喷嘴中的任一种，包括弹簧加载阀，该弹簧加载阀可以由用户手动打开(例如，通过在喷嘴上向下按压，拉动触发器等)，并且在用户释放时返回关闭位置。喷嘴3488也可以通过致动器自动打开和/或关闭。以这种方式，只有所需量的容器3486的内容物被排放到环境中。喷嘴3488可以由用户，致动器等操纵并锁定就位，使得当打开时，容器3486的内容物被排放到周围环境中直到容器3486的内部压力等于周围环境的压力(例如，大气压力)。
当喷嘴3488打开时，一级液体反应物进入汲取管3490的远端3491，并流出喷嘴3488。这又导致容器3486内的一级液体反应物的压力下降，这又导致柔性囊3492内的二级液体反应物克服密封件，回流阀等(如上所述)，并从柔性囊3492通过配件3493流入汲取管3490，并流出喷嘴3488。与囊3492流体连接的回流阀可防止一级液体反应物进入柔性囊3492并保持二级液体反应物沿喷嘴3488的方向行进。第一液体前驱体和第二液体前驱体可以在汲取管3490内混合和反应，从而将反应产物引导出喷嘴3488。
在一个方面，产物是抗菌气体，例如ClO2气体。然而，应当理解，这种布置可以用于通过简单地改变一级液体反应物和二级液体反应物来产生任何多组分液体或气体。该产品可以是任何多组分液体或气体，该多组分液体或气体由在混合时可能反应或以其它方式不相容(立即或随着时间)的材料形成，因此在容器3486的初始包装期间不能混合。例如，容器3486可以与双组分油漆或粘合剂，活化过氧化氢产品，活化过乙酸产品等一起使用。
尽管仅示出了一个柔性囊3492，但是可以设想，在需要额外的反应物用于所需产品的情况下，可以使用多于一个的柔性囊3492。
可以设想，在需要固体活化剂的情况下，固体活化剂可以在汲取管3490内定向，以便在离开汲取管3490和喷嘴3488时与一级和二级液体反应物中的一种或两种反应。
可以调节和优化柔性囊3492和容器3486的体积和压力，配件3493和汲取管3490的直径，液体反应物粘度，和/或限流阀的使用，以便从反应物产生所需的产物以所需速率从喷嘴3488排出。
图35A和35B示出了包括多个柔性囊3596的气溶胶容器3586。应当理解，尽管在图35A和35B中中以剖开的方式示出了容器3586，但容器3586是封闭的容器，并且可以类似于普通的气溶胶罐，例如喷涂罐，其内部由壁限定。容器3586可包括喷嘴3588和中空混合管3595。混合管3595可以在容器3586的内部定向。混合管3595可以包括T形件，其远端与柔性囊3594的内部流体连接。混合管3595可以包括流体连接到喷嘴3588的近端，使得柔性囊3594的内容物可以被引导通过混合管3595的内部3596并流出喷嘴3588并进入周围环境。
在实践中，柔性囊3594包含产生所需产物所必需的液体反应物。例如，第一柔性囊3594可包含一级液体反应物，而第二柔性囊3594可包含二级液体反应物。每个柔性囊3594被加压到大于容器3586外部的大气压力的压力。当喷嘴3588打开时，柔性囊状物3594内的压力迫使柔性囊状物3594的内容物进入混合管3595的内部3596，在混合管3595处一级和二级液体反应物混合并反应以产生产物，其被引导出喷嘴3588。
喷嘴3588可以包括多种喷嘴中的任一种，包括弹簧加载阀，该弹簧加载阀可以由用户手动打开(例如，通过在喷嘴上向下按压，拉动触发器等)，并且在用户释放时返回关闭位置。喷嘴3588也可以通过致动器自动打开和/或关闭。以这种方式，只有所需量的容器3586的内容物被排放到环境中。喷嘴3588可以由用户，致动器等操纵，并锁定就位，使得当打开时，容器3586的内容物被排放到周围环境中，直到容器3586的内部压力等于周围环境的压力(例如，大气压力)。
在一个方面，产物是抗菌气体，例如ClO2气体。然而，应当理解，这种布置可以用于通过简单地改变一级液体反应物和二级液体反应物来产生任何多组分液体或气体。该产品可以是任何多组分液体或气体，该多组分液体或气体由在混合时可能反应或以其它方式不相容(立即或随着时间)的材料形成，因此在容器3586的初始包装期间不能混合。例如，容器3586可以与双组分油漆或粘合剂，活化过氧化氢产品，活化过乙酸产品等一起使用。
虽然仅示出了两个柔性囊3594，但是可以设想，在需要额外的反应物用于所需产品的情况下，可以使用多于一个的柔性囊3594。
可以设想，在需要固体活化剂的情况下，固体活化剂可以在混合管3595内定向，以便在通过混合管3595和喷嘴3588的途中与一级和二级液体反应物中的一种或两种反应。
柔性囊3594和容器3586的体积和压力，混合管3595的直径，液体反应物粘度，和/或限流阀的使用可以调节和优化，以从反应物产生期望的产物从喷嘴3588以所需的速率排出。
在一个方面，喷嘴3588可以包括护罩(shroud)或挡板(baffle)(未示出)，离开喷嘴3588的液体产品撞击在该护罩或挡板上，导致液体落入容纳容器(未示出)中，同时纯气体产品被允许继续离开喷嘴3588并进入周围环境。以这种方式，可以捕获和保留液体产品，同时允许分配气体产品。容纳容器可以在容器3586内，在容器3586外，或者在一种可能的布置中，在内容器3586和其中容纳容器3586的外容器(未示出)之间。
本文所述的反应器1800，1900，2000，2100，2200可以是小型的和便携式的，并且可以快速地产生抗菌气体(例如ClO2气体)，以便于使用来消毒三维空间。例如，反应器1800，1900，2000，2100和/或2200可以是大约1.0英寸(2.54cm)宽，3.0英寸(7.62cm)长。反应器1800，1900，2000，2100和/或2200可以是可重复使用的/可再充电的。反应器1800，1900，2000，2100和/或2200的尺寸可以被设计成产生用于消毒特定尺寸或尺寸范围的三维空间(例如房间)的最佳抗菌气体(例如ClO2气体)的量，使得反应器1800，1900，2000，2100和/或2200对于较大或较小的空间可以更大或更小。或者，在大于预期的空间中使用反应器1800，1900，2000，2100和/或2200可能需要使用多于一个的反应器1800，1900，2000，2100和/或2200。另外，气溶胶容器3386，3486和/或3586的尺寸，形状和设计可用于处理特定尺寸或尺寸范围的三维空间。气溶胶容器3386，3486和/或3586可被设计成通过接近气溶胶容器3386，3486和/或3586的内部并替换，再利用或再填充反应器来再填充。或者，气溶胶容器3386，3486和/或3586可以设计成一次性使用。
图36示出了用于在密封环境外部产生抗菌气体或蒸汽以对其中的物品进行消毒的装置3600。图37示出了用于在密封环境外部产生抗菌气体或蒸汽以对其中的物品进行消毒的系统3700。图38A和38B示出了在密封环境内产生用于对密封环境中的物品进行消毒的抗菌气体或蒸汽的系统3800。图39A-39C示出了在密封环境内产生用于消毒其中的物品的抗菌蒸汽的装置3900。图40示出了在密封环境内或密封环境外产生抗菌气体或蒸汽以对密封环境内的物品进行消毒的方法。图41A和41B说明对照样品上的ClO2功效测试数据。
如本文所用，术语“物品”可包括个人保护设备(“PPE”)和非PPE物品，例如个人物品，衣服，医疗设备，衣服，服装，鞋，个人电子设备，家具，办公用品，内置结构，帘，织物，器具，固定装置，装饰物品，食品和植物。此外，术语“密封环境”可包括以下中的任一个：可密封袋，帐篷，储存容器，鼓，滚筒，室，房间，办公室，商店，仓库，家庭，医院，多层建筑物的地板，机舱，飞机机舱，车舱，运输集装箱，水面船舱，水下船舱，公共运输车辆。
设备/系统3600，3700，3800和3900利用抗菌气体，例如二氧化氯(ClO2)气体，用于消毒PPE，包括但不限于N95呼吸器，外科面罩，防护服，护目镜和头盔，使它们安全地由医疗专业人员和患者以及办公室和家庭环境中的个人物品和设施再次使用。此外，所公开的方法和装置可适用于所包含的空间和物品的一般净化。
已经证明该技术对普通硬表面和多孔家用材料上的埃博拉代用品是有效的，并且作为用于敏感设备的广谱化学和生物净化剂。先前已经证明了使用过氧化氢气体或蒸汽对N95面罩进行消毒和再利用的可行性，但是对专用(和昂贵的)设备的需要需要将用过的/污染的N95面罩移动到单个位置进行处理。
利用所提出的方法，可以将所使用的N95放置在可密封的室中(图8和39A-39C)，并暴露于抗菌气体(例如，ClO2溶液，在现场和使用时产生)的顶部空间。在短的抗菌气体产生周期之后，溶解的抗菌气体在腔室内被排气，允许抗菌气体穿透和消毒呼吸器。在足够的消毒周期之后，在打开腔室之前中和液体和气体消毒溶液(例如ClO2)以回收消毒的N95。中和可以通过加入少量中和剂进行，例如用试剂盒包装的无害干化学品。然后将用过的消毒溶液和任何包装材料作为无害废物处理。系统设计是非常可扩展的，从用于小批量的(大约1-20个呼吸器)单个项目构造到大批量(数百或数千个N95)的房间大小的腔室或专用房间，用于在处理设施，前方操作基地或医院使用，以处理大量的N95面罩和其它设备。该方法不需要电力，并且净化套件(包括反应成分和容器，例如塑料袋)可以容易地用其它现场设备运输。可选地，用于大批量专用房间的大尺寸房间内的气体分散单元(“GDU”)可以包括风扇或鼓风机，以加速ClO2的释放，同时迫使ClO2进入封闭空间，以更快和更均匀的分布。GDU可能需要非常少的功率(例如，可以用电池操作)。
初步功效测试(图41A和41B)通过用在有机测试土壤中制备的7.7logs的Phi6噬菌体(冠状病毒和埃博拉的替代物)污染从N95切下的9个试样来进行。将试样暴露于ClO2气体中，该气体由6升180ppm ClO2溶液产生，装在82-L容器中。将小风扇引导穿过ClO2溶液的表面以帮助排气和混合。在1.50，2.25和3.00小时后取出试样；暴露时间分别对应于三个处理水平：1500，2200和2800ppm-小时。将对照试样在环境条件下保持实验持续时间(3小时)。处理后，分析试样；对于所有三种处理水平，用ClO2气体处理的试样中都没有回收病毒体。对于所有三种处理水平，观察到环境减少6logs。图41A和41B显示对于每种处理水平观察到的回收的病毒体和对数减少。该测定的检测限(LOD)为1.7logs。基于该初始测试，ClO2气体对Phi6替代物是有效的，并且在不到90分钟的时间内实现了6-log的减少。
]图36是装置3600的示意图，该装置在密封环境3601外部产生用于消毒其中的物品3608(例如，PPE，衣服等)的抗菌气体或蒸汽3636。装置3600可以包括连接到鼓风机或泵3603的气体或蒸汽生成器3630，其提供抗菌气体或蒸汽3636以消毒包含在密封环境3601内的物品3608。气体或蒸汽生成器3630可以是罐，其中可以通过使含亚氯酸盐的化合物(亚氯酸钠NaClO2)与质子供体3632(例如，弱酸溶液，例如草酸或柠檬酸)反应以产生抗菌气体或蒸汽3636，例如二氧化氯ClO2来进行化学反应。含亚氯酸盐的化合物可以是含有亚氯酸钠NaClO2粉末的可渗透膜或小袋3634。
抗菌剂蒸汽3636可以从外部泵入包含要消毒的物品3608的密封环境3601中。如图36所示，密封环境3601可以是转鼓，由马达3604通过皮带或滑轮3607转动，以使转鼓绕中心轴线转动，从而确保内部的混合和转动件3608的均匀性。转鼓可以类似于具有进气口3611(第一通道)和排气口3610(第二通道)的干燥器，使得抗菌蒸汽3636可以再循环回到蒸汽生成器3630。用于净化的物品3608可以包括以下中的一个或多个：保健PPE，呼吸器，外科面罩，头盔，医用手套，医用罩衣，防护服，护目镜，鞋等。对包含在密封环境3601中的物品3608进行消毒可以实现以下一种或多种的破坏：微生物，细菌，病毒，真菌，害虫，毒素，细菌，螨，臭虫等。
图37是系统3700的另一个示意图，该系统包括在密封环境3750外部产生抗菌气体或蒸汽以对其中的物品进行消毒的装置3710。系统3700可以包括连接到加热通风和空调(“HVAC”)系统或加湿器系统的气体或蒸汽生成器装置3710，以使来自浓缩的二氧化氯溶液3702的加湿的消毒气体或蒸汽(例如ClO2气体或蒸汽)通过，并且加湿的消毒气体或蒸汽3730(例如ClO2气体或蒸汽)可以进一步通过加热器3720蒸发，加热器3720可以在密封环境内再循环用于消毒其中的物品。
系统3700还可以包括泵3704，用于将ClO2溶液3702泵送到生成器装置3710。水管3706可以向生成器设备3710提供水。生成器控制器3708可用于控制，允许用户输入到生成器装置3710中，或同时控制和允许用户输入到生成器装置3710中。ClO2传感器3734可以在密封环境3750内定向，并且可以与(有线或无线)过程控制器3736通信。过程控制器3736可最终控制系统3700的所有抗菌气体或蒸汽产生，包括从传感器3734接收关于密封环境3750内的消毒气体或蒸汽的浓度的数据。基于从传感器3734接收的数据，过程控制器3736可引起或多或少的消毒气体或蒸汽3730的产生以实现所需的抗菌气体或蒸汽浓度。
用于消毒的物品可以包括以下中的一种或多种：医疗保健个人防护设备(“PPE”)，医疗设备，服装，衣服，鞋，个人电子设备，家具，办公用品，内置结构，窗帘，织物，器具，夹具，装饰物品，植物，和包装或未包装的食品。
密封环境3750可以是以下中的任何一种：可密封袋，帐篷，容器，筒，滚筒，室，房间，办公室，商店，仓库，家庭，多层建筑物的地板，舱室，飞机舱室，车舱室，水面船舱室，水下船舱室。消毒包含在密封环境3750中的物品可以实现以下一种或多种的破坏：微生物，细菌，病毒，真菌，害虫，毒素，细菌，螨，臭虫等。
图38A和38B示出了用于在密封环境内产生抗菌气体或蒸汽以对密封环境中的物品进行消毒的系统3800。系统3800可以包括装置3810和3860，用于在密封环境内产生抗菌蒸汽，以对密封环境内的物品进行消毒(3820，3830，3840，3850)。
在图38A中，系统3800包括装置3810(例如，车间真空)，用于通过单个通道3822抽空(经由抽吸侧3813)密封环境3820(例如，大袋)。在抽空之后，密封环境3820(通过排气侧3815)可以通过单个通道3822用抗菌气体或蒸汽回填3814，以对其中的物品3824进行消毒。
在图38B中，设备3860可用于(通过吸入侧3813)和多个密封环境3830，3840，3850抽空，以及(通过排出侧3815)通过相应的通道3832，3842，3852用抗菌气体或蒸汽回填多个密封环境3830，3840，3850，用于对其中的物品进行消毒。可选地，如图38B所示，装置3860可用作密封环境3870内的气体或蒸汽生成器。密封环境3870可以是以下中的任一个：可密封袋，帐篷，容器，筒，滚筒，室，房间，办公室，商店，仓库，家，多层建筑物的地板，舱室，飞机舱室，车舱室，水面船舱室，水下船舱室。
图39A-39C示出了系统3900装置3930，其用于在密封环境3910内产生抗菌气体或蒸汽，以对其中的物品3920进行消毒。图39A示出要消毒的物品3920可以首先被放入密封环境3910(例如，袋)中。物品3920可以包括PPE，医疗设备，服装，衣服，鞋，个人电子设备，护目镜，头盔，窗帘，织物，器具，装饰物品等。图39B显示，可以使用气体或蒸汽生成器3930产生抗菌气体或蒸汽(例如ClO2)。气体或蒸汽生成器3930可以是杯子，支架或具有盖子以防止内容物溢出的容器，其中抗菌气体或蒸汽(例如，ClO2)可以通过混合反应物(例如，与弱酸3934混合的亚氯酸钠包装3932)并将气体或蒸汽生成器3930置于密封环境3910内来产生。图39C示出了密封环境3910内的物品3920可以在限定的时间段之后被抗菌气体或蒸汽(例如ClO2)3934消毒。
图8和39A-39C分别示出了用于将抗菌剂施加到密封环境810和3910的示例系统800和3900。可将气体或蒸汽生成器830和3930分别置于密封环境810和3910内，以处理物品3920(图8中未示出)。中和可以通过加入少量中和剂进行，例如用试剂盒包装的无害干化学品。然后将用过的消毒溶液和任何包装材料作为无害废物处理。系统设计是非常可扩展的，从用于小批量(大约1-20呼吸器)的单个项目构造到用于大批量(数百或数千个N95)的房间大小的腔室或专用房间，用于在处理设施，前方操作基地或医院处理大量的N95面罩和其它设备。该方法不需要电力，并且净化套件(包括反应成分和容器，例如塑料袋)可以容易地用其它现场设备运输。
图40示出了用于在密封环境内或密封环境外产生抗菌气体或蒸汽以对密封环境内的物品进行消毒的方法4000。方法4000包括：向封闭环境提供抗微菌蒸汽(步骤4002)；通过以下之一在封闭环境内产生抗菌蒸汽：(步骤4004)(a)将受控浓度水平的液体二氧化氯溶液泵送到加湿器系统中以产生二氧化氯抗菌蒸汽流，(b)将受控浓度水平的二氧化氯抗菌蒸汽直接泵送到封闭环境的环境中，(c)通过将固体二氧化氯反应物试剂溶解到填充有水的容器中来产生环境二氧化氯抗菌蒸汽；将释放环境二氧化氯抗菌蒸汽的容器放入密闭环境中(步骤4006)；通过以下之一产生封闭环境外部的抗菌蒸汽(步骤4008)(a)将受控浓度水平的液体二氧化氯溶液泵入加湿器系统以产生二氧化氯抗菌蒸汽流，(b)直接泵入受控浓度水平的液体二氧化氯抗菌蒸汽以通过封闭环境的单个通道进入封闭环境，和(c)直接泵入受控浓度水平的二氧化氯抗菌蒸汽以通过封闭环境的第一通道进入封闭环境。环境(步骤4010)。
如图所示，方法4000可选地执行步骤4002，接着是步骤4004和4006，或者执行步骤4002，接着是步骤4008和4010。
图42示出了产生用于对三维空间中的物品进行消毒的抗菌气体或蒸汽的装置4200。图43示出了产生用于对三维空间中的物品进行消毒的抗菌气体或蒸汽的装置4300。图44示出了使用图43中的装置4300产生抗菌气体的过程4400。图45示出了对于限定的房间尺寸，温度对ClO2气体在水和空气中的溶解度以及所需的ClO2气体的量的影响的表。图46示出了分布在房间内的ClO2气体浓度的均匀性。图47示出了在具有家具的房间环境中的气体浓度分布。图48示出了从ClO2溶液产生的ClO2气体浓度和相对湿度。图49示出了消毒功效的增加与升高的湿度的关系。图50示出了用于产生抗菌气体并通过装置分散气体的方法5000。
图42和50示出了执行计算机实现的方法5000以产生抗菌气体4220并将其分散到限定空间体积的移动设备4200的示例。方法5000包括执行以下步骤：测量要消毒的空间的体积(步骤5002)；由控制器4231基于测量的待消毒的空间体积4250设定消毒参数(步骤5004)，其中所述消毒参数至少包括以下：(a)确定装置4200在空间体积中的最佳位置以均匀分散抗菌气体4220，(b)消毒循环的持续时间，(c)需要产生的最小抗菌气体量，(d)抗菌气体产生的流速、抗微菌溶液的体积和抗菌溶液4205的浓度，以满足抗菌气体4220的所需流速，(e)在消毒循环期间使用的抗菌气体相对湿度的范围(步骤5006)。之后，激活装置4200以运行消毒循环直至完成；通过安装在振荡头4212上的多个喷嘴4210排出抗菌气体4220至空间体积4250。
方法5000还可以包括：在消毒循环期间周期性地监测在空间体积4250内的多个远程位置(通过多个远程传感器4242-4248)处的抗菌气体浓度的读数，并且调节以下一项或多项：抗菌气体流速和抗菌气体浓度，以使空间体积4250中的抗菌气体均匀分散(步骤5010)。
空间体积的测量可以通过集成在板上的激光束扫描仪4214来执行。该方法可以包括将安装在摆动头4212上的多个喷嘴4210以全周期或者小于半周期来沿着轴线摆动。该方法可以包括：响应于在多个位置4242-4248中的每一个处的抗菌气体浓度的监测读数，配置安装在摆动头4212上的一个或多个相应的喷嘴4210，以执行以下操作中的一个或组合，以补偿在多个位置处的抗菌气体的浓度差异：调整喷嘴的垂直角度，调整抗菌气体的排放流速，以及调整抗菌剂的排放压力。
响应于在多个位置4242-4248中的每一个处的抗菌气体浓度的监测读数，该方法可以包括改变第一鼓风机4206的风扇速度，该鼓风机抽吸从包含在反应器4204中的抗菌溶液中释放的抗菌气体4208。抗菌气体可以根据控制器4231的设定，在相对湿度(RH)范围内从抗菌溶液中释放出来气相，其中气相的相对湿度范围与抗菌溶液4205的温度相关。
抗菌气体或蒸汽4220可以是二氧化氯(ClO2)气体或蒸汽和过氧化氢(H2O2)气体或蒸汽中的一种。ClO2气体或蒸汽可以通过使含亚氯酸盐的化合物与活化剂化学反应而产生，并且H2O2气体或蒸汽通过你尿素过氧化氢，硼砂，过硼酸盐或过碳酸盐化合物与活化剂化学反应而产生，其中活化剂包括酸或质子供给溶剂。将含有亚氯酸盐或过氧化物的化合物和活化剂分别包装为无水粉末或分别包装为浓缩溶液包装，将其在反应器4206中混合在一起以形成抗菌溶液4205。
在消毒循环完成后，可以在限定的持续时间内开始通气循环(aeration cycle)，以吸附空间体积内的环境抗菌气体。或者，也可以在抗菌分散循环期间进行通气，以促进抗菌气体4220在环境中的均匀性。更具体地，通气循环可以通过第二鼓风机4207抽吸和再循环环境空气通过设置在设备入口4209的碳/HEPA过滤器4224，并在设备出口4211排出过滤的空气来进行，其中第二鼓风机4207物理地设置在第一鼓风机的下方和远离第一鼓风机，使得环境中的抗菌气体或蒸汽被碳/HEPA过滤器4224吸附。
移动装置4200可以安装在轮子4228上以提供移动性。该方法可以包括在包括以下情况中的一种或组合的情况下从移动设备发送警告信号：(1)当环境空气中的抗菌气体或蒸汽4250超过限定的不安全水平时，(2)第一鼓风机4206或第二鼓风机4207发生故障，或(3)反应器4206中的抗菌溶液4205耗尽。警告信号可以是可视的，可听的，无线地发送到远程设备(例如，电话)，或其任何组合。
图43和44示出执行计算机实现的方法4400以产生和分散用于在三维空间中消毒物品的抗菌气体或蒸汽4310的移动设备4300的示例。设备4300可以包括加湿器单元4302、主单元4304、支撑元件4306、过滤空气出口4308、碳过滤器入口4312、主单元风扇4314、气体传感器4316、可移除的远程和数据读出板4318、具有风扇出口4320的振荡塔风扇4322、车下存储器和便携式电池放置区域4324，以及循环指示灯4326。装置4300可以是可移动的，并且放置在轮子上，以便容易地运进和运出待消毒的三维空间。
方法4400可包括将浓缩溶液瓶4432，4434的盖子4436旋转至“待发(prime)”并静置2小时；将瓶子4432，4434放入(加湿器单元4302的)容器单元4402中；将瓶子4432，4434的盖子4436转为“在使用中(in use)”，并将盖子向下关闭，以将瓶子4432，4434锁定到系统的泵中；将容器单元4402放置到邻近主单元4404的移动设备4300中；将遥控器4318从装置4300取下并离开待处理的房间，并且当黄灯4441亮起时，装置4300将开始将流体泵送到主单元4404中；当绿灯4442亮起时，装置4300准备开始消毒。当蓝光4443亮起时，装置4300开始其循环，并且启动加湿器4302和风扇4314，4322。当消毒周期结束时，将出现停用命令，UV灯4446和化学释放将使系统停用；当红灯4444亮起时，装置4300的循环完成，用户可以安全地返回到消毒的房间，并且流体已经被泵出主单元4304，4404并进入原始的瓶子4432，4434。容器单元4402将在装置4300上更换遥控器4318时解锁，瓶子4432，4434可以被检查，并且盖子4436可以被设置为“dispose(处理)”和丢弃。
在另一方面，生成抗菌气体的方法可以包括以下步骤：
1.过程中的步骤
a.用户输入房间识别信息(或通过RFID标签自动输入)，并通过触摸屏，蓝牙或WIFI通信选择消毒程序。
i.消毒周期可以根据需要而变化，例如，短周期消毒，患者周转，室内已知传染，除臭等。
ii.计算房间尺寸/体积的激光扫描仪。
iii.基于用于目标消毒水平和房间大小的数据模型的消毒循环参数(例如，RH，上升(ramp up)，浓度，时间，通气)。
1.对于每个房间的每个周期，实际数据将被记录，并且通常被用于改进模型，并且用于特定的房间/空间。
v.用户提供反馈以给出运行消毒周期的估计时间。
V.警示灯启动，表明周期即将开始(居住者应该离开房间)。
b.设备基于数据模型执行用户选择的消毒程序。
i.警示灯变色指示周期开始；通过远程监视应用程序通知用户。
ii.将空间调整到目标RH值(基于远程传感器反馈)。
iii.计算在初始上升的预定时间窗口期间达到目标浓度(ppm)所需的抗菌气体生成速率。
iv.以计算的速率产生和分配抗菌气体。
v.使用强制空气流和定向和/或旋转喷嘴将气体分配到房间体积中。
vi.CFM超过气体生成吸收速率，并且足以在室内体积中均匀地混合气体。
vii.用于气体抗菌混合的进气被HEPA过滤。
viii.基于来自远程化学传感器的反馈来调整抗菌气体产生的速率以在上升期间命中目标速率以调整气体产生。
1.所需的抗菌气体产生的速率受到房间中设备，家具等的量(占据计算的体积空间)，房间中多孔物品对抗菌气体的吸收以及抗菌气体浓度的自然衰减的影响。
ix.基于来自远程化学传感器的反馈自动调节抗菌气体产生的速率以在消毒循环的持续时间内维持目标浓度。
x.一旦满足稳态条件，向用户更新到周期结束的时间。
xi.连续地监视和记录传感器数据，创建消毒过程参数在整个循环中保持的记录。
xii.在编程循环结束时终止气体产生。
xiii.开始通气循环。
1.较低的鼓风机系统在房间的空气中翻转，直到不再可检测到化学抗菌剂(加上安全因素)。
2.通过碳过滤器和HEPA过滤器过滤吸入空气，以从空气中除去抗菌剂和污染物。
xiv.警示灯变色指示周期结束；通过远程监视应用程序通知用户进入房间是安全的。
c.报告和数据分析。
i.生成报告文件并将其上传到中央数据收集系统，以便进行文档记录。
ii.将工艺数据添加到模型训练数据集中，以连续地改进消毒模型，一般和针对该特定房间。
2.二氧化氯气体
a.纯二氧化氯气体可以由任意数量的源材料产生；优选地，生成材料产生高水平的二氧化氯。
b.产生ClO2的方法需要在至少一个抗菌循环中具有足够的ClO2。
c.产生ClO2的方法需要能够足够快地产生ClO2以在约15分钟内达到目标房间浓度水平。
d.产生ClO2的方法可以是批量生产或即时生产。
e.生成材料优选以不需要人接触的形式提供，这里是引入/整合过程与设备支持化学品进料，并且进料速率可以被控制以控制ClO2生产的速率。
f.可以使用任何方法将纯ClO2气体与液体分离，例如搅拌/混合；通气；表面风扇/鼓风机；具有逆流空气的水塔；流过/通过水流或喷雾的气流；薄膜蒸发；真空；压电；加热；等等。
g.来自ClO2产生过程的液体副产物可以通过任何数量的化学反应过程中和以破坏残留的ClO2。可选地，产生的液体可以在通气循环期间再循环通过系统以除去残留的ClO2。
3.配置
a.ClO2气体消毒系统可以被配置为完全自动化的单元，具有如上所述的全过程控制和记录功能。
b.没有过程自动化和控制的手动配置，可被配置为由适当训练的人员使用。
示例1：
如图8所示，气体或蒸汽生成器830可以在密封环境810内定向。使用微型设备(例如，气体或蒸汽生成器830)产生ClO2，可以产生大体积(例如，1，300立方英尺/36.8立方米)的低目标浓度，同时需要低原料。在示例1中，使用两个注射泵将22μL 0.75g/mL Na ClO2和36μL 12M HCl的剂量分配到PVC管施加器(tube applicator)中，当分配液滴时，空气吹过液滴的流速为1.5L/min。注射泵和PVC管施加器位于ISO运输容器(例如，密封环境810)的中心。鼓风机在封闭和密封的ISO运输容器内吹气，该容器的内部容积为1，300立方英尺/36.8立方米。图51A示出了空气中二氧化氯的目标浓度0.1ppm时达到平衡的时间(分钟)。如图所示，使用这种非常小的装置在几分钟内达到平衡。
在ISO运输容器内的环境空气达到0.08ppm的平衡之后，将注射泵打开至1μL/min的速率，并且在ISO运输容器壁中的五个不同端口处测量ClO2浓度，这些端口分布在ISO运输容器周围的不同位置。图51B示出了在五个端口中的每个端口处随时间(分钟)测量的浓度(ClO2对空气的ppm)。如图51B所示，在测试时间内，在每个端口处测量的浓度基本上相似。
示例2:
使用微型装置(例如，气体或蒸汽生成器830)来产生ClO2，可以产生大体积(例如，1，300立方英尺/36.8立方米)的低目标浓度，同时需要低原料。在示例2中，将125mL的0.75g/mL NaClO2和632mL的0.50g/mL Na2S2O8的剂量分配到一个单元中，其中风扇向下吹到ClO2溶液上。该单元位于ISO运输容器(例如，密封环境810)的中心。风扇在封闭和密封的ISO运输容器内鼓入空气，该容器具有1300立方英尺/36.8立方米的内部容积。图52A示出了对于目标350ppm的ClO2对空气的浓度下，达到平衡的时间(分钟)。如图所示，在约60分钟内达到平衡。
当ISO运输容器内的环境空气达到约350ppm的浓度后，停止产生ClO2，并且使用PortaSens装置读取ISO运输容器壁中12个不同端口处的浓度，这些端口分布在ISO运输容器周围的不同位置。图52B示出了在12个端口中的每个端口处随时间(分钟)测量的浓度(ClO2对空气的ppm)。如图52B所示，在每个端口测量的浓度在测试时间上基本上相似。
示例3:
图53A和53B示出了用于从小体积的高浓度液体前驱体产生ClO2蒸汽的示例性系统5300的图。系统5300包括亚氯酸钠浓缩物5302和活化剂浓缩物5304。亚氯酸钠浓缩物5302与泵5306流体连接，而活化剂浓缩物5304与泵5308流体连接。控制器5310可操作地连接到泵5306和5308。控制器5310控制泵5306和5308的操作，至少包括泵送的流体的体积，流速，泵启动时间等。
如图53A所示，泵5306和5308中的每一个都流体连接到t混合室5312，在t混合室5312中，将亚氯酸钠浓缩物5302和活化剂浓缩物5304组合以产生ClO2蒸汽。如图53B所示，泵5306和5308中的每一个都流体连接到微流控混合芯片5318，其中将亚氯酸钠浓缩物5302和活化剂浓缩物5304组合以产生ClO2蒸汽。
ClO2蒸汽在扩散器5314处被扩散到周围空气中。ClO2传感器5316检测周围空气中ClO2的浓度，并可操作地连接到控制器5310。如果环境空气中ClO2的浓度低于所需浓度，则控制器5310使泵5306和5308产生更多的ClO2，或者根据需要以更大的速率产生ClO2，以实现所需的ClO2浓度。如果环境空气中ClO2的浓度大于所需浓度，则控制器5310使泵5306和5308产生较少的ClO2，或者以较低的速率产生ClO2，或者在期望的时间停止产生ClO2，以允许ClO2的浓度降至所需的水平，这是实现ClO2的所需浓度必需的。
泵，例如泵5306，5308，308A，308B和308C，可以是正排量泵。正排量泵可以提供这样的益处，即对于泵的每次旋转/往复运动，所泵送的流体的体积是已知的。在这种布置中，质量流量控制器或流量传感器(例如流量传感器318A和318B)可以从系统中消除。正排量泵可以允许在泵的旋转/往复运动装置上的闭环独立传感器(例如，编码器)，这进一步允许系统产生泵的运动和/或泵送的流体的体积的独立测量。当不往复或旋转时，泵送动作可以保持常闭配置以消除泄漏流，这对于控制微体积(例如，微升)是关键的，并且可以消除一个或多个辅助阀，包括例如泄漏控制阀和止回阀中的一个或多个。
在一个方面，抗菌生成器的物质输送系统必须被设计成最大限度地减小从泵到生成器释放后的“死体积”，这与在泵和下游主动/被动流体和/或生成器元件之间留有多少材料有关。在一个方面，目标可以小于1倍，或小于0.5倍的前驱体消耗的最小生成器循环体积，作为相同的死区。
图54A-C说明使用系统5300或类似系统产生ClO2的结果。图54A-C中所示的结果对应于从小体积的高浓度前驱体产生0.1ppm的ClO2蒸汽。图54A示出了从ClO2的双组分浓缩液体产生获得的结果。图54B示出了从浓缩的液体NaClO2电化学产生ClO2的结果。图54C显示了1，000立方英尺(28.3立方米)房间所必需的包括各种活化剂的化学用品的预测，用于初始处理和连续操作30天后。
示例4:
在约0.1ppmv和5ppmv范围内的ClO2对临床相关感染性细菌(包括肺炎克雷伯菌(Kp)，铜绿假单胞菌(PA)，金黄色葡萄球菌(Sa)和肠沙门氏菌(Se)，以及噬菌体Phi6和MS2(分别代表包膜和非包膜病毒))的效力进行评估。在磷酸盐缓冲盐水(PBS)中制备微生物，分配到复制的玻璃试样(5个10μL液滴；相当于在每个试样上5-6个log细胞或病毒体)，置于用ClO2和50-60％相对湿度(RH)调节的室内规模测试室中，并在18-21℃的环境温度下操作。
为了评估功效，测量从经ClO2处理的试样相对于未经处理的对照试样回收的活细菌或感染性病毒体的浓度与时间的关系。每次测试，以不同的时间间隔从测试室中取出重复的试样(一式两份或一式三份)并测定(提取和计数)以确定回收的生物体的总量。将结果绘制为杀死曲线(表示为回收的对数生物体与时间)。然后使用杀死曲线计算气体处理的D值，代表在给定测试条件下实现存活/感染生物的90％减少(或1log减少)所需的时间。使用其中观察到线性衰减的杀死曲线的面积来确定D值(计算为线性衰减斜率的负倒数)。
图55A和55B示出了在0.11±0.04ppmv范围(图55A)和5.3±2.4ppmv(图55B)内进行的来自每个生物体的重复测试的平均D值(小时)。
结果表明，在0.1ppmv下(图55A)所有生物体的90％的减少是快速的，并且在0.5至1.2小时(或31至70分钟)的范围内是可比较的。
正如预期的，在5ppmv的处理下，功效增加(图55B)，其中D值在0.2至0.3小时(或13至19分钟)的范围内。
基于该数据，在0.1ppmv和5ppmv下实现99.9％或3-log降低的时间分别与1.5至3.6小时和0.6至0.9小时相关。
提供了一种用于生成和监测抗菌剂的系统，系统包括：计算系统；抗菌传感器；以及抗菌生成器，其中，计算系统，抗菌生成器和抗菌传感器可操作地连接。计算系统可以是微处理器和微控制器中的至少一个。该系统还可以包括外部通信装置。该系统可以包括单独的传感器子系统，包括：传感器子系统微处理器和传感器子系统微控制器中的至少一个；传感器子系统外部通信装置；传感器子系统抗菌传感器和传感器子系统环境传感器中的至少一个；传感器子系统计算系统。系统可以包括单独的生成子系统，包括：生成子系统微处理器和生成子系统微控制器中的至少一个；生成子系统外部通信装置；以及生成子系统抗菌生成器。外部通信装置，计算系统，抗菌生成器，以及抗菌传感器和环境传感器中的至少一个可以被定向在被处理的封闭体积内。至少一个传感器子系统和/或生成子系统可以在被处理的封闭体积内定向。
提供了一种用于产生和监视抗菌剂的系统，系统包括：传感器子系统，包括：传感器子系统微处理器和传感器子系统微控制器中的至少一个，传感器子系统外部通信装置，传感器子系统抗菌剂传感器和传感器子系统环境传感器中的至少一个，以及传感器子系统计算系统；生成子系统，包括：生成子系统微处理器和生成子系统微控制器中的至少一个，生成子系统外部通信装置，以及生成子系统抗菌生成器；以及封闭空间，其形成待处理的体积。传感器子系统和生成子系统可以在被处理的封闭体积内定向。传感器子系统可以在被处理的封闭体积内定向，而生成子系统可以在被处理的封闭体积外定向。生成子系统可以被定向在被处理的封闭体积内，并且传感器子系统可以被定向在被处理的封闭体积的外部。该系统可以包括流体地连接到被处理的封闭容积的内部的HVAC空气供给，传感器子系统可以被定向在被处理的封闭容积内，生成子系统可以被定向在被处理的封闭容积的外部，并且生成子系统可以流体地连接到HVAC空气供给。该系统可以包括流体地连接到被处理的封闭容积的内部的HVAC空气返回，生成子系统可以被定向在被处理的封闭容积内，传感器子系统可以被定向在被处理的封闭容积的外部，并且传感器子系统可以流体地连接到HVAC空气返回。
提供了一种用于产生和监视ClO2的系统，该系统包括：包括入口的设备外壳；微控制器或微处理器；含有试剂的试剂容器；用于从试剂产生ClO2的装置；以及传感系统。该系统可以包括两个试剂容器，并且每个试剂容器可以包含不同的试剂。用于产生ClO2的装置可以是微流体混合器，并且两种试剂可以在微流体混合器中混合以产生ClO2。用于产生ClO2的装置可以是电化学生成器。传感系统可以测量通过入口引入的环境空气中的ClO2的浓度。环境空气中ClO2浓度的测量可以被传送到微控制器或微处理器，并且如果ClO2浓度低于目标值，则微控制器或微处理器可以使系统产生ClO2。该系统可以包括一个试剂容器和试剂，用于产生ClO2的装置可以是电化学生成器，并且电化学生成器可以使用电势来引起与产生ClO2的试剂的反应。电化学生成器可以是微流体装置。该系统可以包括气压传感器以检测经由入口引入的环境空气的压力，该压力可以被传送到微控制器或微处理器，并且负压可以使微控制器或微处理器暂停生成ClO2，直到气压传感器检测到中性和/或正压为止。该系统可以包括具有膜的废气和废物室，来自产生ClO2的废物可以被吸收材料吸收，并且ClO2可以通过膜离开废气和废物室并进入环境大气。该系统可以包括气泵，该气泵电连接到微控制器或微处理器并且经由空气管道流体连接到入口。微控制器或微处理器由机器学习算法控制以改变系统性能。微控制器或微处理器可以由人工智能算法控制以改变系统性能。微控制器或微处理器可以自动地改变系统性能。微控制器或微处理器可以通过由用户控制来改变系统性能。微控制器或微处理器可以基于以下至少一个来改变系统性能：检测包含系统的环境空气中的病毒；检测包含系统的环境空气中的细菌；系统的高度；所述系统的温度；通过环境空气中ClO2浓度的变化测量的环境空气的变化；由包含系统的区域的生活所引起的占有率的变化；用户偏好的变更；由包含系统的区域的生物占用和空缺的周期的预测；以及对系统的正常或异常性能的诊断。
提供了一种用于生成和监测ClO2的系统网络，系统网络包括：用于生成和监视ClO2的多个系统，包括：包括入口的设备外壳；微控制器；含有试剂的试剂容器；用于从试剂产生ClO2的微流体装置；传感系统；其中微控制器包括能够在多个系统之间通信的通信设备，其中通信设备建立对每个系统的微控制器的分布式控制，并且其中微控制器由机器学习算法控制以改变系统性能。分布式控制可以包括以下至少一个：调整各个系统以实现ClO2在指定空间内的每个单独传感器的位置中的均匀或故意非均匀分布；ClO2的消耗；白天和/或夜间生成周期的控制；使用传感系统感测随时间，三维体积，季节变化的模式；发送被推断或跟踪到所测量的信号的模式；以及感测可直接追溯跨不同空间安装的系统的网络上的ClO2浓度中观察到的变化的模式。
提供了一种用于产生和监测ClO2浓度的系统网络，系统网络包括：用于产生和监测ClO2的多个系统，包括：包括入口的设备外壳；微控制器；含有试剂的试剂容器；用于从试剂产生ClO2的微流体装置；传感系统；其中微控制器包括能够在多个系统之间通信的通信设备，其中通信设备建立对每个系统的微控制器的分布式控制，并且其中微控制器由人工智能算法控制以改变系统性能。分布式控制可以包括以下至少一个：调整各个系统以实现ClO2在指定空间内的每个单独传感器的位置中的均匀或故意非均匀分布；ClO2的消耗；白天和/或夜间生成周期的控制；使用传感系统感测随时间，三维体积，季节变化的模式；发送被推断或跟踪到所测量的信号的模式；以及感测可直接追溯跨不同空间安装的系统的网络上的ClO2浓度中观察到的变化的模式。
就说明书或权利要求书中使用的术语“包括”或“包含”而言，其意图是以类似于术语“包含”的方式包括在内的，因为该术语在权利要求中被用作过渡词时被解释。此外，就使用术语“或”(例如，A或B)而言，其旨在意指“A或B或两者”。当申请人打算指示“仅A或B而不是两者”时，则将采用术语“仅A或B而不是两者”。因此，这里使用的术语“或”是包括性的，而不是排他性的使用。参见Bryan A.Garner,A Dictionary of Modern Legal Usage624(2d.Ed.1995)。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“在其中”或“在…中”而言，其旨在另外意指“在其上”或“在...上”。在说明书或权利要求书中使用术语“基本上”的程度上，其旨在考虑在制造中可用的精确度。在本说明书或权利要求书中使用术语“选择性地”的范围内，其旨在表示部件的状况，其中设备的用户可以在设备的使用中根据需要或期望来激活或去激活部件的特征或功能。就说明书或权利要求书中使用的术语“可操作地连接”而言，其旨在表示所标识的组件以执行指定功能的方式连接。如说明书和权利要求书中所使用的，单数形式“一”，“一个”和“该”包括复数。最后，当术语“约”与数字结合使用时，其旨在包括数字的±10％。换句话说，“约10”可以是指9至11。
如上所述，虽然本申请已经通过其方面的描述进行了说明，并且虽然已经相当详细地描述了这些方面，但是申请人的意图不是将所附权利要求的范围限制或以任何方式限制到这样的细节。受益于本申请的本领域技术人员将容易明白其它优点和修改。因此，在其更广泛的方面，本申请不限于所示的具体细节，说明性示例或所提及的任何装置。在不脱离本发明总体构思的精神或范围的情况下，可以从这些细节，示例和装置中做出改变。

Claims (34)

1.一种生成和监测抗菌剂的系统，其特征在于，所述系统包括：
计算系统；
抗菌传感器；和
抗菌生成器，
其中所述计算系统，所述抗菌生成器和所述抗菌传感器可操作地连接。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计算系统是微处理器和微控制器中的至少一个。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括外部通信装置。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括单独的传感器子系统，所述单独的传感器子系统包括：
传感器子系统微处理器和传感器子系统微控制器中的至少一个；
传感器子系统外部通信装置；
传感器子系统抗菌传感器和传感器子系统环境传感器中的至少一个；和
传感器子系统计算系统。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括单独的生成子系统，所述单独的生成子系统包括：
生成子系统微处理器和生成子系统微控制器中的至少一个；
生成子系统外部通信装置；和
生成子系统抗菌生成器。
6.如权利要求3所述的系统，其特征在于，其中，所述外部通信装置，所述计算系统，所述抗菌生成器，以及所述抗菌传感器和环境传感器中的至少一个被定向在被处理的封闭体积内。
7.如权利要求4所述的系统，其特征在于，至少一个传感器子系统在被定向在被处理的封闭体积内。
8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，至少一个生成子系统在被定向在被处理的封闭体积内。
9.一种生成和监测抗菌剂的系统，其特征在于，所述系统包括：
传感器子系统，包括：
传感器子系统微处理器和传感器子系统微控制器中的至少一个，
传感器子系统外部通信装置，
传感器子系统抗菌传感器和传感器子系统环境传感器中的至少一个，以及
传感器子系统计算系统；
生成子系统，包括：
生成子系统微处理器和生成子系统微控制器中的至少一个，
生成子系统外部通信装置，以及
生成子系统抗菌生成器；以及
封闭空间，所述封闭空间形成被处理的体积。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述传感器子系统和所述生成子系统被定向在被处理的封闭体积内。
11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述传感器子系统被定向在所述被处理的封闭体积内，并且其中所述生成子系统被定向在所述被处理的封闭体积外。
12.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述生成子系统被定向在所述被处理的封闭体积内，并且其中所述传感器子系统被定向在所述被处理的封闭体积外。
13.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括与所述被处理的封闭体积的内部流体连接的HVAC空气供给，其中所述传感器子系统被定向在所述被处理的封闭体积内，其中所述生成子系统被定向在所述被处理的封闭体积外，并且其中所述生成子系统流体连接到所述HVAC空气供给。
14.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括与所述被处理的封闭体积的内部流体地连接的HVAC空气返回，其中所述生成子系统被定向在所述被处理的封闭体积内，其中所述传感器子系统被定向在所述被处理的封闭体积外，并且其中所述传感器子系统流体连接到所述HVAC空气返回。
15.一种生成和监测ClO2的系统，其特征在于，所述系统包括：
包括入口的装置壳体；
微控制器或微处理器；
含有试剂的试剂容器；
从所述试剂产生ClO2的装置；以及
传感系统。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述系统包括两个试剂容器，并且其中每个试剂容器含有不同的试剂。
17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述生成ClO2的装置是微流体混合器，并且其中所述两个试剂在所述微流体混合器中混合以产生所述ClO2。
18.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述生成ClO2的装置是电化学生成器。
19.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述传感系统测量经由所述入口引入的环境空气中的ClO2浓度。
20.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述环境空气中ClO2浓度的测量被传送到所述微控制器或微处理器，并且其中如果所述ClO2浓度低于目标值，则所述微控制器或微处理器使所述系统产生所述ClO2。
21.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述系统包括一个试剂容器和一个试剂，其中所述生成ClO2的装置是电化学生成器，并且其中所述电化学生成器使用电势来引起与产生所述ClO2的试剂的反应。
22.如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述电化学生成器是微流体装置。
23.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述系统还包括气压传感器，所述气压传感器用于检测经由所述入口引入的环境空气的压力，其中所述压力被传送到所述微控制器或微处理器，并且其中负压使所述微控制器或微处理器暂停产生ClO2，直到所述气压传感器检测到中性和/或正压。
24.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述系统还包括具有膜的废气和废物室，其中来自所述ClO2的产生的废物被吸收材料吸收，并且其中ClO2通过所述膜离开所述废气和废物室并进入环境大气。
25.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述系统还包括气泵，所述气泵电连接到所述微控制器或微处理器，并且经由空气管道流体连接到所述入口。
26.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述微控制器或微处理器由机器学习算法控制以改变系统性能。
27.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述微控制器或微处理器由人工智能算法控制以改变系统性能。
28.如权利要求26或27所述的系统，其特征在于，所述微控制器或微处理器自动地改变系统性能。
29.如权利要求26或27所述的系统，其特征在于，所述微控制器或微处理器通过用户控制来改变系统性能。
30.如权利要求26或27所述的系统，其特征在于，所述微控制器或微处理器基于以下至少一个来改变所述系统性能：
包含所述系统的环境空气中的病毒的检测；
包含所述系统的环境空气中的细菌的检测；
所述系统的高度；
所述系统的温度；
通过环境空气中ClO2浓度的变化测量的环境空气的变化；
由包含所述系统的区域的生物占用的变化；
用户偏好的改变；
由包含所述系统的所述区域的生物占用和空缺的周期的预测；和
所述系统正常或异常性能的诊断。
31.一种生成和监测ClO2的系统网络，其特征在于，所述系统网络包括：
生成和监测ClO2的多个系统，包括：
包括入口的装置壳体；
微控制器；
含有试剂的试剂容器；
从所述试剂产生ClO2的微流体装置；以及
传感系统；
其中所述微控制器包括能够在所述多个系统之间通信的通信装置，
其中所述通信装置建立每个系统的微控制器的分布式控制，以及
其中所述微控制器由机器学习算法控制以改变系统性能。
32.如权利要求31所述的系统网络，其特征在于，所述分布式控制包括以下至少一个：
调整各个系统以实现ClO2在指定空间内的每个单独传感器的位置中的均匀或故意非均匀分布；
ClO2的消耗；
白天和/或夜间生成周期的控制；
使用所述传感系统来感测跨时间，三维体积，季节变化的模式；
发送被推断或跟踪到所测量的信号的模式；以及
感测可直接跟踪到跨不同空间安装的所述系统网络的ClO2浓度中观察到的变化的模式。
33.一种生成和监测ClO2浓度的系统网络，其特征在于，所述系统网络包括：
生成和监测ClO2的多个系统，包括：
包括入口的装置壳体；
微控制器；
含有试剂的试剂容器；
从所述试剂产生ClO2的微流体装置；以及
传感系统；
其中所述微控制器包括能够在所述多个系统之间通信的通信装置，
其中所述通信装置建立每个系统的微控制器的分布式控制，以及
其中所述微控制器由人工智能算法控制以改变系统性能。
34.如权利要求33所述的系统网络，其特征在于，所述分布式控制包括以下至少一个：
调整各个系统以实现ClO2在指定空间内的每个单独传感器的位置中的均匀或故意非均匀分布；
ClO2的消耗；
白天和/或夜间生成周期的控制；
使用所述传感系统来感测跨时间，三维体积，季节变化的模式；
发送被推断或跟踪到所测量的信号的模式；以及
感测可直接跟踪到跨不同空间安装的所述系统网络的ClO2浓度中观察到的变化的模式。
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