CN1646698A - 对去除微生物进行评价的方法以及用于对去除微生物进行评价的装置 - Google Patents

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Abstract

通过颗粒放射对待进行灭菌处理的微生物进行灭菌的效果进行评价。所述的评价可以通过下述方式进行：将微生物接入到容器(8)的内部空间，使用于对微生物进行灭菌处理的颗粒(7)照射所述微生物，在用颗粒(7)进行照射后，通过微生物采样工具(6)采集所述微生物。用于灭菌处理的微生物可以是一种或多种选自细菌霉菌病毒和变应原的组分相结合。作为颗粒的例如，阳离子、阴离子、阳离子和阴离子的混合气体，带电颗粒，如α射线、β射线、等离子气体颗粒，也可以使用臭氧、放射性颗粒和化学试剂颗粒。

Description

对去除微生物进行评价的方法以及用于 对去除微生物进行评价的装置
技术领域
本发明涉及对去除微生物进行评价，由此评价去除悬浮在空气中的微生物的效果的方法，以及用于对去除微生物进行评价的装置。
背景技术
由于生活环境中的高度密封结构，对去除悬浮在空气中有害于人类健康的微生物，使人们可以拥有健康、舒适生活的需求与日俱增。为了满足上述需求，近年来研究出了其上附着有各种抗微生物试剂的过滤器。
由于这些过滤器是用于吸出所在空间的空气以滤掉空气中的微生物的方法，然而如果要基本上长时间维持这些过滤器的使用则需通过，例如过滤器交换。  此外，这些过滤器的性能并不完善。可见令人满意的性能尚未实现。作为去除微生物的方法，上述方法并不完善。
通常为了对去除悬浮微生物进行评价，使含有微生物的空气通过上述过滤器，再计算滤掉微生物的数目。但是，由此不能测定出悬浮于空气中的待测微生物浓度。
与此同时，作为去除微生物的方法还有使颗粒，例如电离离子照射微生物进行灭菌处理的方法。但由上述方法对微生物灭菌处理还是不能对去除微生物的性能进行测定和评价。
因此，本发明的目的在于提供一种对去除微生物进行评价的方法，该方法包括：用对微生物、特别是病毒进行灭菌处理的颗粒、特别是包括阳离子和阴离子的离子颗粒照射所述微生物，由此评价灭菌效果；本发明还提供用于对去除微生物进行评价的装置，其可用于该方法。
发明内容
为了解决上述问题，本发明涉及对去除微生物进行评价的方法，该方法包括：将微生物接入容器内空间，使带有用于微生物灭菌处理的阳离子的颗粒和带有用于微生物灭菌处理的阴离子的颗粒同时照射所述的微生物，采集上述微生物，测定所采集的、经上述颗粒照射后的微生物。此外，本发明还涉及对去除病毒进行评价的方法，该方法包括：将作为微生物的病毒接入容器内空间，使对病毒进行灭菌处理的颗粒照射所述微生物，采集所述病毒，测定所采集的、经上述颗粒照射后的微生物。
依照上述方法，采集并测定经容器内空间中的颗粒照射的微生物。由此，可以对用于灭菌处理的颗粒照射性能和对微生物的去除性能进行评价，以便对各种颗粒照射条件进行定量的评价。
再有，在对去除微生物进行评价的方法中，除测定颗粒照射后的微生物之外，在与通过颗粒照射对微生物进行灭菌处理相同的条件下将微生物接入，使其在不存在颗粒照射的情况下自发衰减，然后采集并测定微生物样品。
换言之，按照本发明在给定时间段内，除通过颗粒照射对微生物进行灭菌处理之外，还可以在与对微生物进行微生物的灭菌处理相同的条件将微生物接入，在与上述颗粒照射相同的时间段内、在没有颗粒照射的条件下使微生物自发衰减，然后采集并测定微生物。
按照此种方式，可以在经颗粒照射进行微生物灭菌处理和不经上述灭菌处理的微生物自发衰减两种情况下对微生物进行采样、测定。可以将所得结果相互比较。由此参照微生物自发衰减的情况，可以对颗粒照射的灭菌性能作出相对的评价。
可以通过测定微生物浓度、细胞感染比率或变态反应来测定微生物。  以这种方式可以对去除微生物进行评价。
为了对所采集的微生物进行测定，可以在颗粒照射时间段内测定微生物随时间变化的情况，从而可以定量地评价整个时间段内的灭菌性能。
为了测定所采集的微生物，可以测定去除性能对颗粒浓度的依赖性，从而定量地评价灭菌性能对颗粒浓度的依赖性。
为了将微生物接入到容器内部空间，可以使分散有微生物的溶液以雾状喷射。通过上述方式易于将微生物接入容器内，由此便于进行灭菌处理。此外，以雾状喷射微生物的情况可以作为根据本发明进行评价的对象。
对于所述的评价方法，利用微生物的细胞培养、由微生物诱导的血细胞凝集作用或通过微生物诱导的变态反应均可使用。通过上述方式可以评价微生物的活性或浓度。
作为用于微生物灭菌处理的颗粒，可以进一步使用通过任何空气放电产生的气体，放射物的空气照射和Lenard效应。
作为用于微生物灭菌处理的颗粒也可以使用放射物、X射线、γ射线或电磁波。此外，还可以将阳离子和/或阴离子作为用于微生物灭菌的颗粒。
下面将阐述有关将用阳离子和阴离子作为区别颗粒进行灭菌处理能够用于微生物灭菌处理的原因。
当通过电离现象，例如在空气中的放电，引发产生阳离子和阴离子时，以最稳定的方式产生作为阳离子的H+(H2O)n和作为阴离子的O2-(H2O)n。
这些离子产生时，通过化学反应可产生作为活性物质的过氧化氢H2O2或OH根基团。由于H2O2或OH根具有极强的活性，其可将悬浮在空气中微生物杀灭并去除。
作为微生物灭菌处理的颗粒，也可以使用主要含有阳离子或阴离子的气体。在这种情况下，由所述离子所带的电荷对微生物的电力作用引起微生物细胞损坏或表面蛋白损伤，由此产生灭菌作用的效果。
对于微生物的灭菌处理还可以将颗粒状的化学试剂用于照射灭菌处理。与使用离子或臭氧的情况相比，对于用上述化学试剂进行的灭菌处理，可以利用相对简单的装置输送颗粒。并且可以评价上述化学试剂的灭菌性能。
作为灭菌处理对象的微生物可以是选自细菌、霉菌、病毒和变应原的一种或几种的组合。在上述的方式中，有多种微生物能够作为本发明对去除微生物进行评价的对象。
当向容器内部空间接入微生物时，可从接入微生物的底部搅动容器内部空间。通过此种方式将微生物接入到容器中可以避免由于微生物的重量造成其自发沉降，从而可以有效地通过颗粒照射进行灭菌处理。此外，进行搅动的情况也可以作为本发明的评价对象。
本发明还提供用于对去除微生物进行评价的方法的装置，该装置包括将微生物接入其内部空间并在其中进行灭菌处理的容器，用于将微生物接入到上述容器内部空间的微生物接入工具，用于提供在上述容器内部空间进行微生物灭菌处理的颗粒的微生物去除工具，用于在通过微生物去除工具进行灭菌处理后采集微生物的微生物采样工具，用于测定并评价通过微生物采样工具采集的微生物。
对于该用于评价去除微生物的装置，通过用于灭菌处理的微生物去除工具发射颗粒，然后，通过微生物采样工具采集微生物样品，并进行测定以便根据测定结果评价微生物去除工具的微生物去除性能。可定量地评价多种通过微生物去除工具发射的颗粒进行微生物灭菌处理的条件。
用于对去除微生物进行评价的仪器的特定实施方案可包括：从上游到下游顺次安装在含微生物的空气通道中的微生物接入工具，微生物去除工具和微生物采样工具。通过此种方式可顺利地进行，包括接入微生物、去除微生物和采集微生物的一系列步骤。
但当选择在微生物接入工具和微生物采样工具之间插入形成含微生物的空气的风道结构时，微生物采集工具和微生物去除工具安装在该容器内的上述风道中，这样就可以在限定的风道中实施去除、采集和接入含微生物的空气的操作。
更进一步地，优选的结构是将微生物去除工具和微生物采样工具安装在微生物接入工具的正下方区域之外。由于烟雾中未形成气态的颗粒物质从微生物接入装置中脱离落到其正下方及周围区域，上述结构可使微生物去除工具和微生物采样工具不受落下物质的污染，由此提高该评价装置的可靠性。为了获得所述效果，重要的是不将微生物去除工具和微生物采样工具安装在微生物接入工具的正下方。  通过使微生物接入工具和微生物采样工具处于水平方向，或者例如将微生物去除工具和微生物采样工具安装在稍微偏离微生物接入工具正下方的位置，或倾斜于微生物接入工具的方向即可达到所述的效果。
根据本发明，还可以使用进一步安装了单独罩在上述容器外部的容器的、用于对去除微生物进行评价的装置。这种装置结构可使从上述容器中泄露的微生物或未形成气态的颗粒物质遮挡在所述单独的容器中，使得微生物或颗粒物质几乎不泄露到外面。
在上述的用于对去除微生物进行评价的装置中可以在微生物接入部位的下部安装用于在所述容器中进行搅拌的搅拌工具。通过此种方式，从微生物接入工具将微生物接入到所述容器中，可以阻止来自微生物接入工具的由于微生物自身重量产生的自发沉淀，以便于微生物去除工具可以有效地进行灭菌处理。
构建用于对去除微生物进行评价的装置使微生物采样工具接入微生物可以通过下述方式进行，即将待接入的微生物制成雾状的悬浮液，然后将雾状悬液喷洒到容器内部。
此外，还可以通过构建用于对去除微生物进行评价的装置，以便于用作微生物灭菌处理的颗粒通过任何空气放电、放射物空气照射和Lenard效应产生的气态形式放电。再者，所述的对去除微生物进行评价的装置可以具有便于对微生物进行灭菌处理的颗粒以放射物、X射线、γ射线或电磁波的形式存在，并且在所述装置中放电的结构。
此外，可以构建所述的装置以便于微生物去除工具可以发射作为微生物灭菌处理的颗粒的阳离子和/或阴离子。此外，可以构建所述的装置以便于微生物去除工具可以发射作为微生物灭菌处理的颗粒的化学物质颗粒。
附图的简要说明
图1是本发明中用于对去除微生物进行评价的装置的第一实施方案结构示意图；
图2是本发明中用于对去除微生物进行评价的装置的第二实施方案结构示意图；
图3是实施例1的测定结果，它是在改变离子浓度的情况下进行灭菌处理时对所采集的微生物的测定结果；
图4是实施例2的测定结果，它是在进行离子放电和不进行离子放电的情况下对所采集的微生物的测定结果；
图5是实施例中2采集的微生物的照片，其中图5A是进行离子放电的情况下采集的微生物的照片，图5B是未进行离子放电的情况下采集的微生物的照片；
图6是实施例3的测定结果；它是在所述容器中进行搅拌和不进行搅拌的情况下对所采集微生物的测定结果；
图7是实施例4的测定结果，它是在进行离子放电和不进行离子放电的情况下对所采集的微生物的测定结果；
图8是对去除微生物进行评价的装置的第三个实施方案和实施例6的结构示意图；
图9是对去除悬浮微生物进行评价的装置的第四个实施方案的结构示意图；
图10.是对去除悬浮病毒进行评价的装置的第五个实施方案的结构示意图；
图11是显示取决于实施例6的离子浓度的流感病毒细胞感染几率图；
图12是显示取决于实例6的离子浓度的柯萨奇(Coxackie)病毒细胞感染几率图；
图13是显示取决于实施例6的离子浓度的骨髓灰质炎病毒细胞感染几率图；
图14是显示由实施例6的离子产生元件形成的阳离子和阴离子的质谱图；
图15是实例6的评价实验的流程图；
图16是实施例7中的对去除悬浮病原菌进行评价的装置的示意图；
图17是显示实施例7中在离子浓度为200,000N/cm3的情况下，悬浮于空气中的葡萄球菌浓度随时间的变化图；
图18是显示通过实施例7中的离子产生元件和紫外线臭氧产生装置作用下悬浮于空气中的葡萄球菌浓度随时间的变化图；
图19是显示实施例8中在离子浓度为200,000N/cm3的情况下，悬浮于空气中的芽孢杆菌浓度随时间的变化图；
图20是显示通过实施例8中的离子产生元件和紫外线臭氧产生装置作用下，悬浮于空气中的芽孢杆菌浓度随时间的变化图；
图21是空气调节装置的横剖面视图，其中实施例9中的离子产生元件设置在吹风孔道处；
图22是显示取决于实施例9中离子发射数量的空气悬浮病毒的细胞感染几率图；
图23是显示取决于实施例9中离子发射的空气病毒的细胞感染几率随时间的变化图；
本发明的最佳实施方法
本发明的具体实施方案如下。
(第一实施方案)
首先阐述了能够实施本发明方法的对去除微生物进行评价的装置。图1是作为用于对去除微生物进行评价的装置实例的对去除微生物进行评价的装置10的结构示意图。用于对去除微生物进行评价的装置10包括容器8，构成微生物接入工具的微生物注射管5，构成微生物去除工具的离子产生装置1，微生物采样管3和微生物采样器6，所述的采样管3和采样器6构成微生物采样工具。
所述的容器8具备与外部空气相隔离的内部空间的结构，适合于使微生物存在于起内部空间并进行微生物灭菌处理。
更进一步地，可以通过空气调节系统选择性地控制容器8内部空间的温度和湿度以便选择性地设定适合于微生物的环境，对于所述空气调节系统没有特别进行图解说明。
更进一步地，如图1所示将容器8制成竖直方向的大小大于水平方向大小的形式。由于这样可以使容器8具有更大的空间体积，可由此提高对去除微生物进行评价的装置10的处理能力。微生物注射管5设置于容器8中预先确定的位置，通过微生物注射管5可将微生物接入容器8的内部空间，微生物可以悬浮于容器8的内部空间。
调整微生物注射管5以便于未在图1中特别说明的微生物接入源发送微生物。然后，由面向容器8内部的微生物注射口5a将微生物注射到容器8中。
为了将微生物由微生物注射管5注射到容器8中，可以注射微生物本身，也可以将分散有所述微生物的溶液喷雾到容器8中。
离子产生装置1发射作为颗粒的离子7用于微生物灭菌处理。离子产生装置1设置于容器8内，由离子产生孔2向由微生物注射口5a注射到容器8内的微生物发射离子7。
离子产生装置1内部具有离子产生元件，其通过在所述离子产生元件的电极之间施加交流电压所引起的，例如放电等离子化现象产生包含阳离子和阴离子的离子7。
伴随离子产生装置1的放电等的产生离子7不受容器8中气压状态的影响。更进一步地，离子7的强度(浓度)可以通过控制施加于离子产生装置1的离子产生元件的电压来改变。
用于采集微生物的微生物采样管3设置在容器8的内部空间中。如图1所示，采样管3包括沿垂直方向，即容器8高度的方向设置的部分和沿容器8水平方向设置的部分。
采样管3沿水平方向穿过容器8的侧面延伸到容器8的外部，与在下文中描述的容器8外部的微生物采样器6相连。在所述采样管3的垂直方向的上端形成微生物取样孔3a，容器8中的微生物由采样孔3a进入采样管3。
微生物采样器6设置在容器8外部和采样管3一起构成微生物采样工具。微生物采样器6经由微生物采样管3吸取容器8内部的空气，从微生物取样口3a吸取容器8中的空气进入采样管3并送样到微生物采样器6。
用于采集微生物的微生物采样器6可由空气采样器构成。此外，还可以构建微生物采样器6以便通过溶液起泡器采集微生物。
如图1所示、搅拌器4设置在用于对去除微生物进行评价的装置10中容器8的下部。搅拌器4是在容器8内部进行搅拌的搅拌工具，其适合于通过旋转鼓风机在外部空间形成气流搅动所述空间。
在设置搅拌器4搅动所述容器的内部空间后可有效地阻止微生物由于其自身的重量所形成的自发沉降，在由离子产生装置1发射的离子7有效存在的区域内使微生物更有效地悬浮。
特别地，对于质量大的微生物，其趋向产生自发沉降，但搅拌器4的设置可阻止自发沉降并可通过离子7有效地进行灭菌处理。
为了实施本发明并非总是必需设置搅拌器4，但是由于上述的原因在设置了搅拌器4的情况下可使通过离子7的灭菌处理有效地进行。
利用对去除微生物进行评价的装置10对去除微生物进行评价的方法可如下所述进行。首先，将预定量的微生物由微生物注射口5注射到容器8中。然后，操作所述的离子产生装置1使离子7照射所注射的微生物以进行微生物灭菌处理。在预定的时间段内用离子7进行照射后，用微生物采样器6进行采样。
测定采样微生物的数量。还可以在预先确定的时间内、在培养皿中的预定培养基中将采样微生物进行培养后测定微生物的细胞数。这样可以更精确地测量细胞的样品微生物数目。更进一步地，可以通过显微镜观察培养皿上的微生物来测定微生物的细胞数。
如上所述，通过测定用于对去除微生物进行评价的装置10的采样器6对所采集的微生物，可以对通过离子7照射进行微生物灭菌处理的性能进行评价。
更进一步地，当通过用于对去除微生物进行评价的装置10对去除微生物进行评价时，还可以进行如下的测定和评价。首先，如上所述将预定数量的微生物注射到容器8中后，在预定的时间内发射离子7进行灭菌处理，然后通过微生物采样器6采样，测定所采集的微生物细胞数。
然后，在与通过离子7照射进行灭菌处理相同的条件下，将相同数量的微生物注射到容器8中。然后在不经离子7照射的条件下，待经过与上述经离子7照射相同的时间使所述微生物自发衰减。接下来通过微生物采样器6进行采样，测定所采集的微生物细胞数。
然后，通过比较经离子7照射处理后采集的微生物的细胞数和经自发衰减后采集的微生物的细胞数，即可参照自发衰减的情况对离子7的微生物灭菌性能作出相对的评价。
此外，如上所述为了测定通过微生物采样器6采集的微生物，还可以测定自离子7开始照射开始或从微生物自发衰减开始微生物的细胞数目随时间的变化。
此外，如上所述的微生物测定可以在通过搅拌器4实施搅拌的情况下进行，也可以在不经搅拌器搅拌的情况下进行。
再有，对于微生物测定，可以改变照射微生物的离子7的强度，相对于各离子强度对采样微生物进行测定。由此可以评价相应于离子7强度的微生物灭菌性能。
(第二个实施方案)
参照图2对去除微生物进行评价的装置20的实施方案进行描述。图2是对去除微生物进行评价的第二个实施方案的、对去除微生物进行评价的装置20的结构示意图。
如图2所示的对去除微生物进行评价的装置20包括：容器18、构成微生物接入工具的微生物注射管15、构成微生物去除工具的离子产生元件12，构成微生物采样工具的采样管13和微生物采样器6。也就是说，从含有微生物的风道上游至下游顺次设置有作为微生物接入工具的微生物注射管15、作为微生物去除工具的离子产生元件12、作为微生物采样工具的采样管13和微生物采样器6。
容器18具备与外部的空气相隔离的内部空间的结构，适合于使微生物存在于起内部空间并对微生物进行灭菌处理。如图2所示在容器18中竖直方向的尺寸小于水平方向的尺寸。
微生物注射管15与容器8外部的微生物喷雾器11相连，所述微生物由微生物喷雾器11发出。微生物喷雾器11以恒定的速度向微生物注射管15发出包含预定浓度的微生物。然后，将含有由微生物喷雾器11到微生物注射管15的微生物的气体由面对容器18的微生物注射口15a注射到容器18中。
当来自微生物喷雾器11的微生物进入容器18时，可以是微生物本身混在空气中发送到微生物注射管15，也可以通过分散有所述微生物的雾状溶液以喷雾的方式将它们送入微生物注射管15。
离子产生元件12设置在容器18中垂直于微生物注射管15的区域之外的容器18底面上。离子产生元件12通过以预先确定的基本上处于平面样结构的电极12a产生包含阳离子和阴离子的离子7。由微生物注射管15注射的微生物由离子产生元件12产生的离子7灭菌。
离子产生元件12与给图1中所示的离子产生装置1的离子产生元件相同，并且产生离子7的操作与所描述的离子产生装置1相同。
用于采集微生物的微生物采样管13沿水平方向设置于微生物注射管15正下方区域之外，在一端形成面对容器18内部的微生物取样孔13a，另一端与位于容器18外部的微生物采样器6相连。
设置于容器18外部的微生物采样器6经由微生物采样管13从容器18的内部空间吸取空气，通过微生物采样孔13a将容器18中的微生物吸收到采样管13中，并在微生物采样器6中采样。空气采样器可用于微生物采样器6采集微生物样品。此外，还可以构建微生物采样器6通过溶液起泡器采集微生物样品。
如下所述，本发明的方法可以通过用于对去除微生物进行评价的装置20进行。首先，将预定量的微生物经微生物注射口15注射到容器18中。然后，操作所述的离子产生元件12使离子7照射所注射的微生物进行微生物灭菌处理。在预定的时间段内用离子7进行照射后，用微生物采样器6采集微生物样品。
再测定采集到微生物采样器6中的微生物样品。为了测定所采集的微生物样品可以测定所采集微生物的细胞数。还可以在预先确定的时间内、在培养皿中的预定培养基中将采样微生物进行培养后测定微生物的细胞数。更进一步地，还可以通过显微镜观察测定所采集的微生物细胞数。
如上所述，离子7照射对微生物的灭菌性能可以通过用于对去除微生物进行评价的装置20测定微生物采样器6中采集的微生物来进行评价。
此外，按照对去除微生物进行评价的装置20基本上一次性地进行一系列的处理，所述的处理包括：经微生物注射口15a将微生物注射到容器18中，由离子产生元件12发射的离子7对微生物进行灭菌处理，接下来通过微生物采样口13a采集微生物样品。
所以，对去除微生物进行评价的装置20，由于其无需考虑容器18中微生物的自发衰减，可以对悬浮于空气中的高浓度微生物进行评价。
此外，根据对去除微生物进行评价的装置20，由于该装置可制备成紧密结构，所述的评价可以在封闭空间内进行，即使是有害微生物也可以进行评价。
另外，还是在利用对去除微生物进行评价的装置20实施本发明的方法的情况下，可以按照如图1所述的利用装置10对去除微生物进行评价的方法的相同方式进行下述的测定和评价。
也就是说，在不经离子7照射接入到容器18中自发衰减的情况和经离子7照射进行灭菌处理的情况下均可对采样器6中采集的微生物样品进行测定，并比较所得结果。
更进一步地，在测定所采集的微生物时，还可以测定自离子7开始照射开始或从微生物自发衰减开始微生物的细胞数目随时间的变化。
更进一步地，可以通过改变照射微生物的离子7的浓度并相对于各离子强度对采样微生物进行测定，由此评价相对于离子7浓度的微生物的灭菌性能。
如上所述，以发射作为对微生物进行灭菌处理的颗粒的、含阳离子和阴离子的照射离子7为例进行了阐述。
此外，化学颗粒也可以作为对微生物进行灭菌处理的颗粒。在使用化学颗粒时，可将如图1所示对去除微生物进行评价的装置10中的离子产生装置1，或如图2所示对去除微生物进行评价的装置20中的离子产生元件12改变为喷射化学颗粒的工具。在使用化学颗粒时，醇、醛类的化学物质，抗病毒药或杀虫剂均可作为所述的化学物质。
(第三个实施方案)
下面参照图8对本发明的对去除微生物进行评价装置的第三个实施方案进行阐述。图8是对去除微生物进行评价装置的第三个实施方案的结构示意图。与第二个实施方案相比，图8的特点是提供了风道并在所述容器的外部进一步提供了用于封闭所述容器的单独的容器。
也就是说，如图所示该实施方案中用于对去除微生物进行评价的装置30包括：容器18，构成微生物接入工具的微生物注射管15，构成微生物去除工具的离子产生元件12，以及构成微生物采样工具的采样管13和微生物采样器6。风道31设置在容器18内从注射管15到采样管13的位置，离子产生装置设置在该风道中。
容器18具备与外部空气相隔离的内部空间结构，并形成沿高度方向的尺寸小于沿水平方向的尺寸的形式。在容器18的一个侧壁上，注射管15经由密封垫32从外部延伸到容器内，采样管13经由密封垫33伸入到容器内与注射管15相对的侧壁上。
微生物注射管15在容器18的外部与微生物喷雾器11相连，微生物通过微生物喷雾器11发送。微生物喷雾器11将含有一定量微生物的气体以恒定的速度发送到微生物注射管15中。然后，将含有由微生物喷雾器11到微生物注射管15的微生物的气体由面对容器18的微生物注射口15a注射到容器18中。在这种情况中可以是微生物自身混入空气中发送到微生物注射管15，也可以是散布有微生物的溶液以雾状喷射的方式发送到微生物注射管15中。
容器18中的风道31呈基本上水平设置的圆柱状，它的位置便于所述的注射管15和采样管13朝向它的两端。
离子产生元件12设置在风道31中的底面上稍偏上游且偏离微生物注射管15正下方的位置。离子产生元件12通过设置为预先确定的大致平面构型的电极产生阳离子和阴离子，用来杀灭由微生物注射管15注射的微生物。
离子产生元件12与图1中离子产生装置1的离子产生元件相同，并且产生离子7的操作与离子产生装置1相同。
微生物采样管13处于与微生物注射管15相对的水平方向，在所述微生物采样管13的一端形成面向容器18的微生物采样孔13a，微生物采样管13的另一端与在容器18的外部微生物采样器6相连。
微生物采样器6中盛有起泡沫液体，构建该采样器以吸取由浸没在起泡液体中的微生物采样管13的末端采集的空气后收集微生物，产生气泡。然后，包括容器18、微生物喷雾器11和采样器6的全部喷雾试验体系用单独的容器35罩住。
在该实施方案中，由注射口15a发出的雾喷射到风道31的内部，在注射口15a与风道31之间留有小的缺口以便于不必要的水滴滴到容器18上。
再有经过喷雾，从注射口15a发出的气体具有预定恒速，并以该速度沿图8中箭头37所示方向穿过风道31。通过如上所述的机制，包含由离子产生元件12的放电电极放电发出的离子的颗粒作用于所述微生物，直到其到达采样器6通过所述离子去除微生物的效果可以得到证实。对于评价微生物的方法没有特别地限定，任何评价方法均可采用例如，通过琼脂培养进行评价，对活体或细胞通过细胞培养、血细胞凝集、变态反应进行评价或通过显微观察评价。
此外，由于未汽化但很快生成水滴滴下的含微生物的烟雾组分，以及未被采集的微生物组分在风道31中积累，构建含相同内部的容器18以使上述组分不泄露到外面。再有，由于外部进一步用单独的容器35覆盖则其不可能影响外部的人员等。因此，即使风道31和容器18不是完全的密闭容器，发生事故，例如生物灾害的几率也大大降低。另外，容器35的屏蔽作用可以阻止外界的非必要污染物进入容器18，这种作用有助于提高所述评价的准确性。
(第四个实施方案)
图9是用于对去除悬浮微生物进行评价的装置的结构示意图，其中在第三个实施方案中所述的颗粒发射部分被针式放电装置40所替代。
也就是说，在该实施方案中设置了替代第三个实施方案中的离子产生元件12的针是式放电装置40。该针式放电装置40设置在风道31中，其包含设置于该风道上游侧面区域的针式放电电极40a和与其相对设置的对面板电极40b。由于其他构造与第三个实施方案相同，此处的描述从略。
在这一实施方案中，当约数千伏的正或负高压施加于针式电极40a时，针的顶端周围区域发生放电，作为离子组分的主要含带正或负电离子的气体放电。
按照上述的构造，由于所发出的主要含阴、阳离子的气体照射由微生物注射管15发出的含微生物的烟雾，杀灭并去除所述微生物，然后可以进行对去除微生物的评价实验。
在该实施方案中，放电颗粒7并不仅限于主要包含离子的情况，它们可以是原子团、臭氧、活性氧或其他的具有灭菌作用的颗粒。
(第五个实施方案)
图10是对去除悬浮病毒进行评价的装置的示意图。在该实施方案的评价装置中，用含紫外线灯和催化剂的原子团放射结构替代了实施方案三中含离子产生元件的颗粒发射部分。
也就是说，在该实施方案中设置了原子团发射结构50替代第三个实施方案中的离子产生元件12。
设置在风道31的上游区的原子团发射结构50包括基本上设置在中间区域的紫外灯50a和在紫外灯50a对面区域设置的催化剂50b。由于其他构造与第三个实施方案相同，此处的描述从略。
催化剂50a所包含的材料包括，例如铂、黄金或二氧化钛，并且可以将紫外灯50a射出的放射光能量形成径向放射线，向所述空间发射诱导放射线。
催化剂50b并不仅限于铂、黄金、二氧化钛等，还包括可以发射活性气体、可以同样的方式对去除进行评价实验的物质等。
此外，在该实施方案中，所述的评价也可以在将催化剂50b从装置中去除后进行。这样的话，存在于所述空间中的微生物可由作为从紫外灯50a中发射出的作为微粒的光子7进行灭菌。
另外，该实施方案显示由紫外灯50a中发出5eV到20eV的辐射光时灭菌性能优越，将包含所述光线的辐射光应用于所述评价装置可以获得预期的评价结果。另外，对于所述的辐射光，可以在紫外灯50a的位置设置发射X-射线或γ射线的装置，然后以相同的方式操作。
上述的放射线可以应用于本发明的评价方法和装置实施评价，但显然也可以使用其他的颗粒，例如热射线，如红外线，或可见光均可用于本发明的评价。  这样通常热灭菌性能优越，由于需要强烈的热射线或可见光，需要单独设置散热装置或光屏板。
更进一步地，应用放射线时，可用2GHz到200GHz的电磁波灭菌。这种情况下不特别需要催化剂，微生物的组成元件可以吸收电磁波，在分子水平上摧毁微生物。用于这一目的的电磁波可以包括，例如近2.45GHz的电磁波，作为实例的一部分，这种电磁波容易被水吸收。约2GHz或更短波长区域的电磁波均可使用。
等于或高于2GHz的或更高频率的电磁波易于被微生物的组成元件，如蛋白质所吸收，高达200GHz的频率可以在目前的高频装置用于灭菌。
此外，在如图所示的装置中可以在紫外灯50a的位置设置电磁波放电器、光波导管装置，例如光学纤维或电热器。
(微生物靶)
作为本发明灭菌对象的微生物可以包括真菌、细菌、病毒以及诱导变应原的物质(蛋白质等)。实施本发明时，所述的真菌细菌病毒变应原物质可以单独使用也可以任意选择再组合。
由于病通常属于微生物的范畴，在本发明中抑制病毒的生长也称作灭菌或去除。通常，因为术语失活常常用于抑制病毒生长，本发明针对病毒的所谓灭菌或消除应为失活。
另外，同样地也适用于变应原物质、抑制人体中变态反应的作用的术语灭菌或去除表示。通常由于上述作用可被术语失活替代，在本说明书中对于变应原的灭菌或去除效果可用术语失活替代。
[实施例]
实施例1
实施例1是按照下述条件进行的。为了对去除微生物进行评价，应用了如图1所示的用于对去除微生物进行评价的装置10，用于对去除微生物进行评价的装置10的容器8具有长2.0m，宽2.5m高2.7m的内部空间。
将容器8内部的空气设定为25℃，相对湿度42％。此外用搅拌器4搅拌容器8的内部空间。搅拌器4以4m3/min的风速吹气搅拌。将大肠杆菌用作微生物。将大肠杆菌以雾状形式由注射口5a接入到容器8中。此后，将大肠杆菌在容器8中分散至约500到1,500N/m3。
更进一步地，通过利用Biotest Hyton RCS空气采样器构建采样器6。利用所述的空气采样器以40L/min的速度采样4分钟。
然后，由离子产生装置1发射包含阳离子和阴离子的离子7。在实施例1中离子浓度发生变化，离子7在每一离子浓度下照射1小时进行灭菌处理。离子浓度可以距离子产生装置1的离子放电部分(离子产生孔2)10厘米处的数值表示。
在上述条件下将大肠杆菌接入到容器8中以后，离子7以恒定的离子浓度照射1小时，将大肠杆菌采集到采样器中，测定所采集的大肠杆菌细胞数。改变离子7的浓度，在每个改变的离子浓度下重复进行上述的测定。
实施例1的结果如图3所示。在图3中，横坐标以对数的形式表示离子7的离子浓度(N/cm3)。此外，图3中的纵座标表示悬浮细菌剩余比率(％)。所述的悬浮细菌剩余比率表示经离子7照射后所残留的未被杀灭的细胞百分数。
由图3所示结果可以确定，当由离子产生装置1发出的阴阳离子浓度提高时，空气中悬浮细菌的残值比率下降。此外，还证明了当阴阳离子浓度增加到10,000N/cm3或以上后空气中悬浮细菌的剩余比率迅速下降。
由于普通房间内的离子浓度在500到1,500N/cm3，作为提供有效去除微生物效果的粗略标准，一般认为所递送的阴离子或阳离子浓度在10,000N/cm3或以上。
<实施例2>
实施例1是按照下述条件进行的。为了对去除微生物进行评价，应用了如图1所示的用于对去除微生物进行评价的装置10，用于对去除微生物进行评价的装置10的容器8具有长2.0m，宽2.5m高2.7m的内部空间。
将容器8内部的空气设定为25℃，相对湿度42％。此外用搅拌器4搅拌容器8的内部空间。搅拌器4以4m3/min的气流搅拌。
将大肠杆菌用作微生物。将大肠杆菌以雾状形式由注射口5a接入到容器8中。此后，将大肠杆菌在容器8中分散至约1,000N/m3。
更进一步地，利用Biotest Hyton RCS空气采样器构建采样器6。利用所述的空气采样器以40L/min的速度采样4分钟。然后，在递送经离子产生装置1产生的离子7照射的情况下以及不经离子产生装置1产生的离子7照射的自发衰减的情况下均通过空气采样器采样。在进行离子放电的情况下将离子浓度设定为：在距离子放电口10cm的空间内阴阳离子各50,000N/cm3。
然后在进行或不进行离子放电的情况下均每15min对大肠杆菌采样一次，并测定所采集的大肠杆菌细胞数。
图4是实施例2的测定结果，图4中显示出悬浮细菌剩余比率(％)随时间的变化。用与图3相同的方式，在图4中横坐标表示时间的推移，纵坐标表示悬浮细菌剩余比率(％)。
在不进行离子放电的情况下，1小时后由于自发衰减所致的细菌剩余比率为80％。另一方面，在进行离子放电的情况下1小时后细菌的剩余比率为10％。
对于上述测定，当将微生物的采样精度和浓度测定精确度作为评价去除微生物效果的粗略标准时，相对于自发衰减的剩余比率具备10％的差异即是有意义的差异。更进一步地，当考虑到实验精确度时，在不递送离子的情况下，优选将实验条件设定为在自发衰减1小时后细菌的剩余比率为50％或更高。
图5显示在进行离子释放及不进行离子释放的情况下15min后所采集的大肠杆菌的照片。图5A显示进行离子释放的情况图5B显示不进行离子释放的情况。
更进一步地，当拍摄图5中的大肠杆菌时，针对每一种情况所采集的大肠杆菌均在琼脂培养基上于34℃100％相对湿度(RH)下培养48小时然后拍照。另外，在图5中的培养皿大小为9cm。
如图5A所示，在进行离子放电的情况下观察不到大肠杆菌菌落形成。另一方面如图5B所示在不进行离子放电的情况下可以观察到大肠杆菌的菌落形成。如图5所示结果可以看出所述的细菌被离子去除了。
<实施例3>
实施例3是在如下条件下进行的。为了对评价微生物进行评价，应用如图1所示的用于对去除微生物进行评价的装置10。用于对去除微生物进行评价的装置10的容器8具有大小为长2.0宽2.5高2.7的内部空间。将容器8内部空间的温度设定为2 5℃，相对湿度42％。
另外，在实施例3中，对在容器8中进行搅拌和不进行搅拌的情况作了比较，下面将进行详细描述，在对容器8进行搅拌的情况下所述的搅拌是用搅拌器4以4m3/min的气流进行的。
枝孢菌，一种霉菌用作微生物。枝孢菌通过微生物注射口5a以雾状形式接入到容器8中。然后将枝孢菌在容器8中以约1,000N/m3的浓度分散到容器8中。
此外，利用Biotest Hyton RCS空气采样器构建采样器6。通过该空气采样器以40L/min的速度采样4min。
在通过搅拌4器搅拌和不通过搅拌器4搅拌的两种情况下，均利用空气采样器每15分钟采集悬浮于空气中的霉菌一次并测定所采集霉菌的数量。
图6显示实施例3的测定结果，其中显示了取决于搅拌与否的，经自发衰减后空气中悬浮霉菌剩余比率(％)随时间的变化。图6中用与图3相同的方式，横坐标表示时间的推移，纵坐标表示悬浮霉菌剩余比率(％)。
在不进行搅拌的情况下，经过45min霉菌达到可检测的阈值，所述剩余比率为12％。另一方面，在进行搅拌的情况下，1小时后由自发衰减所致的霉菌剩余比率为80％。
由上述结果可知，搅拌阻止了霉菌的自发降落有利于悬浮微生物的测定。特别是对于质量大的霉菌搅拌是有效的。
<实施例4>
实施例4是在如下条件下进行的。为了对去除微生物进行评价，应用如图1所示的用于对去除微生物进行评价的装置10。用于对去除微生物进行评价的装置10的容器8具有大小为长2.0宽2.5高2.7的内部空间。
将容器8内部空间的温度设定为25℃，相对湿度42％。用搅拌器4在容器8中进行搅拌，所述的搅拌是以4m3/min的气流进行的。
枝孢菌，一种霉菌用作微生物，枝孢菌通过微生物注射口5a以雾状形式接入到容器8中。然后将枝孢菌在容器8中以约1,000N/m3的浓度分散到容器8中。
此外，利用Biotest Hyton RCS空气采样器构建采样器6。通过该空气采样器以40L/min的速度采样4min。
然后，用上述的空气采样器在递送通过离子产生装置1产生的用于照射的离子7，和不递送离子产生装置1产生的用于照射的离子7的不递送离子自发衰减的情况下采集上述的霉菌。在进行离子放电的情况下，将离子浓度设定为在距离子放电口10cm出阴阳离子浓度各50，000N/cm3。
然后在进行离子放电和不进行离子放电两种情况下，每15min将霉菌采集到上述空气采样器中，并测定所采集霉菌的细胞数。
图7是实施例4的测定结果，其中显示了取决于搅拌与否的，由于自发衰减使空气中悬浮细胞剩余比率(％)随时间的变化。图7中根据与图3相同的方式，横坐标表示时间的推移，纵坐标表示悬浮细胞剩余比率(％)。
在不进行离子放电的情况下，经过1小时后由自发衰减所致的细胞剩余比率为75％。在进行离子放电的情况下，1小时后细胞剩余比率为10％。
对于上述测定，当把微生物采样精确性和浓度测定精确性视为判断去除微生物有效性结果的粗略标准时，相对于由自发衰减所致的剩余比率10％的差异可视为显著差异。进而在不递送离子的情况下将试验精确性纳入考虑范围时，优选将试验条件设定为自发衰减1小时后细胞剩余比率是50％或以上。
<实施例5>
实施例5是在如下条件下进行的。为了对去除微生物进行评价，应用如图2所示的用于对去除微生物进行评价的装置20。用于对去除微生物进行评价的装置20的容器18具有长8cm，深30cm的方孔。将容器8内部空间的温度设定为28℃，相对湿度50％。
将脊髓灰质炎病毒作为待灭菌微生物，将每1cc分布数万脊髓灰质炎病毒的水溶液与空气混合形成雾，1.6m/sec的吹入速率以1cc/min的速率由注射口15a接入容器18。
在用离子7照射脊髓灰质炎病毒进行灭菌处理的情况下，使距离子产生元件12的放电口10cm处的空间中阴阳离子浓度各100，000N/cm3。
将通过离子7照射进行灭菌处理后将脊髓灰质炎病毒采集到采样器6用溶液起泡器分离并收集上述病毒。
将用离子7照射进行灭菌处理后的脊髓灰质炎病毒采集到采样器6，测定细胞数后，病毒去除比率为78％。
<实施例6>
实施例6是在如下条件下进行的。图8是对去除该实施例中的悬浮病毒进行评价的装置的结构示意图。图11是显示取决于离子浓度的流感病毒细胞感染几率图。图12是显示取决于离子浓度的柯萨奇(Coxackie)病毒细胞感染几率图。图13是显示取决于离子浓度的骨髓灰白质炎病毒细胞感染几率图。图14是显示由离子生成元件形成的阳离子和阴离子的质谱图。图15是将操作离子产生元件和不操作离子产生元件相比较的评价实验的流程图。如图15的流程图所示在该实施例中，在制备了含微生物的溶液后，通过某种实验设备将所述溶液在一个空间内雾化，并采集上述的空气。雾化后加入释放给出对含有微生物的雾化空气具有灭菌作用的颗粒并使其发挥功能的步骤。在释放离子和不释放离子的情况下均进行该实验。利用通过上述方法采集的溶液测定其浓度或评价微生物的活性，例如通过噬菌体法或血细胞凝集法。通过对释放和不释放离子的情况相比较评价灭菌处理或灭活的效果，由此可以使颗粒的作用显现出来。通过改变颗粒的浓度或颗粒的作用时间，可以检测出有关灭菌或灭活程度对照射时间的依赖性或对颗粒浓度的依赖性。
如图8所示，在该实施例中应用用于对去除微生物进行评价的装置30。在该实施例中所用的离子产生元件12是长37cm宽15cm的扁平的蠕缓放电元件。通过交替在两电极施加正负高压在表面电极形成蠕缓放电，由此在大气压力下通过放电等离子体产生阴阳离子。
该离子产生元件12附着于内径55mm，长200mm的圆筒形丙烯酸容器31的一端。在容器18用于安置它们的一侧，病毒溶液喷雾器11附着在一边，用于收集病毒溶液的采样器6附着于另一边。
流感病毒接种到鸡胚的绒毛膜尿囊腔中并在培养箱中培养。其后，采集绒毛膜尿囊液体作为待检验的病毒溶液。向玻璃纤维喷雾器(病毒溶液喷雾器11)中装入10ml病毒溶液，并且将玻璃喷雾器连接到容器18的一端。将装有10ml PBS(-)的玻璃空气采样器(采样器6)与容器18的另一端相连。在该喷雾器中，来自空气压缩机的压缩空气出口压力通过表压控制在0.48hPa，将待测病毒由注射口喷雾到容器18的风道31中。将喷雾量调整到30ml(喷雾流速0.1ml/min x喷雾时间30min)。
在该过程中将离子产生浓度在200,000N/cm3、100,000N/cm3和50,000N/cm3的情况，与作为对照的不操作离子产生元件12的情况相比较。
空气采样器以10L/min的流速吸收30min所述实验装置中的空气。将通过空气采样器吸取并收集实验装置中的空气的PBS(-)作为实验溶液，流感病毒利用MDCK细胞通过噬菌斑方法测定。此外，柯萨奇(Coxackie)病毒和骨髓灰白质炎病毒利用Hela细胞通过噬菌斑方法测定。
噬菌斑方法是这样一种方法，即注射含病毒的溶液使其与细胞相接触，证实病毒感染到细胞，这是一种检测病毒活性，也就是说病毒的感染几率或在细胞中的增殖潜力的方法。
至于离子浓度，由鼓风机(图中未示出)产生的气流以4mm/sec的流速从圆柱的风道31安置有离子元件12的一侧流动，由DanScience公司(方法No.83-1001B)制造的空气离子计数器安置在距离子产生元件10cm处测定空气中的离子浓度。将所述空间中的空气设定为25℃相对湿度60％RH。更进一步地在从温度的0℃、相对湿度10％到40℃相对湿度90％的条件下确认离子产生。鼓风机用于确定离子浓度。在对去除微生物的实际评价中不使用鼓风机，由位于圆柱型风道31中的喷雾器喷雾形成气流。
如图11所示，假定在不操作离子产生元件的情况下，流感病毒的细胞感染几率是100％，在产生50,000,100,000，和200,000(N/cm3)的离子的情况下，细胞感染几率分别显著降低到3.8％，2.6％和0.5％。由此可以确定提高离子浓度可以改善对流感病毒的去除效果。
此外，如图12所示假定在不操作离子产生元件的情况下，柯萨奇(Coxackie)病毒的细胞感染几率是100％，在产生50,000,100,000，和200,000(N/cm3)的离子的情况下，细胞感染几率分别显著降低到3.3％，2.6％，和1.1％。由此可以确定提高离子浓度可以改善对柯萨奇(Coxackie)病毒的去除效果。
如图13所示，假定在不操作离子产生元件的情况下，脊髓灰质炎病毒的细胞感染几率是100％，在产生50,000,100,000，和200,000(N/cm3)的离子的情况下，细胞感染几率分别显著降低到1.0％，0.5％和0.4％。由此可以确定提高离子浓度可以改善对脊髓灰质炎病毒的去除效果。
如图14所示，所产生的离子具有下述组分，即阳离子通过等离子区放电电离空气中的水分子形成氢离子H+，空气中的水分子通过溶解能与氢离子成簇，阴离子通过等离子区放电电离氧分子或空气中的水分子形成氧离子O2 -，空气中的水分子与氧离子通过溶解能成簇。
递送到所述空间中的阴阳离子包围悬浮于空气中的病毒，并在病毒表面通过化学反应产生活性的过氧化氢或-OH根，由此破坏并杀灭蛋白质。用如上所述的方法可以有效地杀灭并清除空气中的病毒。
作为检测病毒活性的方法，可以使用血细胞凝集法。该方法是通过将含病毒的溶液注射到例如鸡血中观察血液凝集。可以利用存在于病毒表面的血细胞凝集素与复数红细胞(plural red cell)相互作用诱导血细胞凝集的现象确定病毒的存在。
作为检测病毒浓度的方法，活性病毒浓度即可激活血细胞凝集素而具有感染性的病毒通过下述方法相对检测出来，用水溶液稀释病毒以获得多种浓度，确定是否每个经稀释的溶液均可引起血细胞凝集。
<实施例7>
图16是对去除悬浮病原菌进行评价的装置的示意图；图17是显示实施例7中在离子浓度为200,000N/cm3的情况下，悬浮于空气中的葡萄球菌浓度随时间的变化图。应用在实施例6中所用的离子产生装置。图18是显示通过离子产生元件和紫外线臭氧产生装置作用下悬浮于空气中的葡萄球菌浓度随时间的变化图。所述空间中的温度为25℃，相对湿度为60％ RH。在0℃，相对湿度为10％RH到40℃，相对湿度为90％RH的范围均确定有离子产生。
为证明通过离子产生装置去除存在于预定空间中的悬浮葡萄球菌的效果，在本试验中应用了与图1所示基本相同的试验方式。即利用下述两端附着有丙烯酸板、由FRP制成的容器8，其内部空间大小为1m×1m×1m＝1m3。在该容器中离子产生元件1附着于容器中流速为2m3/min的鼓风机上部气孔的一部分。
另外，为使细菌长时间悬浮，4个15cm见方的轴向鼓风机通过4个组件安装在容器8的四个角上，由此使空气径直向上流动。雾化细菌溶液的注射管5安置在容器8丙烯酸板的一端，用作试验装置。
对于试验细菌，将保存品系在接种到胰蛋白酶大豆琼脂培养基(BBL)上并在35℃下培养24小时。稀释所述细菌，用灭菌的生理盐水调节、洗涤并用作实验细菌。
将10ml实验细菌溶液填充到一端与该实验装置相连的玻璃喷雾器中。填充了100ml灭菌生理盐水的空气采样器与容器8的另一端相连。在该喷雾器中，源于空气压缩机的压缩空气出口压力通过表压控制在0.48hPa，待测细菌由喷雾孔喷射。喷射量调节到1.0ml(雾状流动比率0.1m/1minx喷射时间10min)。在喷射细菌溶液的同时操作轴流式鼓风机A，并持续到实验结束。
喷射结束后，通过空气采样器以10L/min的吸流比率吸取并收集容器8中的空气10min。将该值定义为0min值。在操作离子产生元件1的情况下，同时操作离子产生元件和鼓风机。在开始该操作和经过一段预定时间以后，用与采集0min值相同的方式吸取并收集容器中的空气。将离子产生浓度设设置为200,000N/cm3。
更进一步地，还是在不操作离子产生元件的情况下(自发裂变值)，在仅操作鼓风机4不操作离子产生元件的状态下，每经过一段时间即吸取并收集容器中的空气。
此外，为了与应用臭氧的实验相比较，利用紫外线臭氧产生装置(OZ5 1N-1，Sen Tokushu Kogen K.K.)在与由离子产生元件形成的臭氧量相同的臭氧产生量1.637mg/h(22℃，17％RH)下进行实验。
将通过空气采样器吸取并收集的容器中的空气形成的灭菌生理盐水用作实验溶液，用灭菌生理盐水将其逐步稀释，用原液和每一稀释液包被胰蛋白酶大豆琼脂培养基(BBL)在35℃下培养48小时。经过培养后，将在培养基上生长的菌落记数，并以每一吸取空气中的细胞数表示。
如图17所示与非操作该离子产生元件的情况相比，可以确定在产生离子的情况下经过30分钟后悬浮细菌的浓度减少到约1/10。更进一步，在经过60分钟后即检测不到悬浮细菌。
如图18所示，与应用紫外线臭氧产生装置的情况相比，可以证明在应用离子产生元件的情况下，经过60分钟后悬浮细菌的浓度减少到约1/10。因此，通过实施例6对作为引起医院感染的典型细菌葡萄球菌的效果可以确定杀菌效果。
<实施例8>
图19是显示在离子浓度为200,000N/cm3的情况下，悬浮于空气中的芽孢杆菌浓度随时间的变化图。应用与实施例6中相同的离子产生装置。图20是显示在离子产生元件和紫外线臭氧产生装置作用下悬浮于空气中的芽孢杆菌浓度随时间的变化图。为了显示离子产生元件对去除存在于预定空间内的悬浮芽胞杆菌属细菌的效果，将具有1m×1m×1m＝1m3空间、在其两端附着有丙烯酸板的FRP容器用于该实验。容器内部离子产生元件附着于气流为8m3/min的上部鼓风机吹风口的一部分上。
另外，为使细菌长时间悬浮，4个15cm见方的轴向鼓风机通过4个组件安装在容器的四个角上，由此使空气径直向上流动。雾化细菌溶液的注射管5安置在容器8丙烯酸板的一端，用作试验装置。
对于试验细菌，将保存品系在接种到nihon-coseibussitsukijun孢子形成培养基(Nihon Kosei Bussitsu Iyakuhin Kijun，notification No.117 of Ministry of Health and Welfare No.117，June 30，1982)上并在35℃下培养7天。在灭菌的生理盐水洗细菌后，在65℃将其热处理30min，在显微镜下确认孢子。用灭菌生理盐水将其洗涤、稀释后用作孢子溶液。
将实验细菌溶液填充到一端与该实验装置相连的玻璃喷雾器中。填充了100ml灭菌生理盐水的空气采样器与另一端相连。在该喷雾器中，源于空气压缩机的压缩空气出口压力通过表压控制在0.48hPa，待测细菌由喷雾孔喷射。喷射量调节到1.0ml(雾状流动比率0.1m/1minx喷射时间10min)。在喷射细菌溶液的同时操作轴流式鼓风机A，并持续到实验结束。
喷射结束后，通过空气采样器以10L/min的吸流比率吸取并收集容器中的空气10min。将该值定义为0min值。在操作离子产生元件1的情况下，同时操作离子产生元件1和鼓风机4。在开始该操作和经过一段预定时间以后，用与采集0min值相同的方式吸取并收集容器中的空气。将离子产生浓度设设置为200,000N/cm3。
更进一步地，还是在不操作离子产生元件的情况下(自发裂变值)，在仅操作鼓风机4不操作离子产生元件的状态下，每经过一段时间即吸取并收集容器中的空气。将所述空间中的空气温度设置在25℃，相对湿度60％RH。进一步在温度为0℃，相对湿度10％RH到温度为40℃，相对湿度90％RH的范围内确认离子产生元件。
此外，为了与应用臭氧的实验相比较，利用紫外线臭氧产生装置(OZ5 1N-1，Sen Tokus hu Kogen K.K.)在与由离子产生元件形成的臭氧量相同的臭氧产生量1.637mg/h(22℃，17％RH)下进行实验。
将通过空气采样器吸取并收集的容器中的空气形成的灭菌生理盐水用作实验溶液，用灭菌生理盐水将其逐步稀释，用原液和每一稀释液包被胰蛋白酶大豆琼脂培养基(BBL)在35℃下培养48小时。经过培养后，将在培养基上生长的菌落记数，并以每一吸取空气中的细胞数表示。
如图19所示与非操作该离子产生元件的情况相比，可以确定在产生离子的情况下经过30分钟后悬浮细菌的浓度减少到约1/10。更进一步，在经过120分钟后即检测不到悬浮细菌。
如图20所示，与应用紫外线臭氧产生装置的情况相比，可以证明在应用离子产生元件的情况下，经过60分钟后悬浮细菌的浓度减少到约1/2。因此，通过实施例6也可以确定对形成耐热孢子的芽孢杆菌杀菌效果。由于炭疽杆菌与芽孢杆菌同属于芽孢杆菌属，因此可以预期在炭疽杆菌也具有该效果。
<实施例9>
图21是设置在离子产生元件吹风孔道处的空气调节装置的横剖面视图。图22是显示相对于27升容量空间离子注射量60min后空气中悬浮病毒的感染几率。图23是显示在对30升容量空间每分钟提供阴阳离子各5,400,000N/m3的情况下，空气中病毒对细胞感染随时间的变化几率。
在如图22所示的实验中，为了显示取决于离子注射量的存在于空间中悬浮流感病毒细胞感染率的降低效果，应用了具有30cm×30cm×30cm＝27L空间的氯乙烯容器，该容器具有附着于其两端的病毒喷雾器和收集装置。在容器内部，离子产生元件附着于鼓风机上方的吹风孔部分。为使细菌长时间悬浮，设置轴向鼓风机以使空气径直向上流动。
将流感病毒(A(H1N1)A/PR8/34：ATCC VR-95)接种到鸡胚的尿囊膜腔，采集所有的尿囊内液体用作实验病毒溶液。将10ml实验病毒溶液填充到一端与该实验装置相连的玻璃喷雾器中。填充了10ml灭菌生理盐水的玻璃喷雾器与另一端相连。在该喷雾器中，源于空气压缩机的压缩空气出口压力通过表压控制在0.48hPa，待测病毒由喷雾孔喷射。喷射量调节到3.0ml(雾状流动比率0.1m/1minx喷射时间30min)。在喷射细菌溶液的同时操作轴流式鼓风机A，并持续到实验结束。
喷射结束后，通过空气采样器以10L/min的吸流比率吸取并收集容器中的空气30min。将该值定义为0min值。在开始该操作1小时后，用与采集0min值相同的方式吸取并收集容器中的空气。通过采集器吸取并收集实验装置中的空气所形成的PBS(-)用作实验溶液，流感病毒利用MDCK细胞通过噬菌体方法测定。通过控制离子产生元件的输入压控制离子的注射量。假定当阴阳离子的注射量各为0/m3时的细胞感染几率为100％，可以确定在270,000N/m3 min或更高时细胞感染几率迅速下降，还可以确认在阴阳离子的注射量各为270,000N/m3或更高时的病毒感染几率降低效果。
更进一步地，为了确定实际用于居住环境的效果，在如图23所示的实验中将图21所示的空气调节装置60设置在容量为30m3的空间中，显示了在操作离子产生元件65时悬浮病毒的剩余比率，其中拆除了灰尘收集过滤器64b和除臭过滤器64a。
参照如图21所示的空气调节装置构造，在室内单元61的前表面形成吸气口62，在该单元61的顶面形成吹气口63。在吸入孔62处设置除臭过滤器64a和灰尘收集器64b，包含离子产生元件65的离子产生装置67和高压电力源66设置于靠近吹气孔63处。然后，通过该单元内部的鼓风机68由吸气口62吸取的空气通过吹气孔63发出。在此种情况下，通过驱动离子产生装置67放出电离空气。
在具有上述构造的空气调节装置中，离子产生元件65设置在吹气口处，当由吸入孔62吸入的空气由吹气孔63发出，离子可以掺入所吸取的空气中并散发到该空间中。从而，所述离子不仅添加到所吸取的空气中，还可以发散到全部空间中。
所述病毒浓度测定与如图22所示的实验相同的方式进行。阴阳离子各以每分钟5,400,000N/m3的注射量提供。可以证实1小时细胞感染几率降低到1/10。
如上所述，灭活空气中病毒的效果可以通过实际在居住环境下应用的空气调节装置的能力评价。
递送到悬浮于空气中的病毒周围的阴阳离子，或由于病毒表面的化学反应由阴阳离子产生的活性过氧化氢H2O2或OH根来破坏并杀灭蛋白。利用上述方法能有效地杀灭并去除空气中的病毒。
在这些实施例中，所述的离子代表阴阳两种离子，对于离子浓度是假定两种离子基本上相等，用各离子的浓度平均值表示。
更进一步地，通过上述的实施例，也可以通过针对颗粒释放方法的Lenard效应的方法获得本发明的有益效果，即通过对液体喷射或引起振动，由此，物理上分离相同电性带电颗粒。
另外，也可以利用阳离子、阴离子或含有混合了阴阳离子的气体，以及带电颗粒，例如α射线、β射线或各种可以形成等离子态的气体颗粒实现与本发明相同的效果。所述的颗粒除以上所述之外例如，化学基团或颗粒。
工业实用性
如上所述，根据本发明，颗粒，如离子对微生物的灭菌性能可以通过下述方法测定并评价，即在给定的空间悬浮微生物，使灭菌颗粒照射微生物，接下来采样并测定所述微生物。
1     离子产生装置
2     离子产生口
3     微生物采样管
3a    微生物采样孔
4     搅动器
5     微生物注射管
5a    微生物注射孔
6     微生物采样器
7     颗粒
8     容器
10    用于对去除微生物进行评价的装置
11    微生物喷雾器
12    离子产生元件
12a   离子产生电极
13    微生物采样管
13a   微生物采样孔
15    微生物注射管
i5a   微生物注射孔
18    容器
20    用于对去除微生物进行评价的装置
31    风道
35    容器

Claims (24)

1.一种对去除微生物进行评价的方法，该方法包括将微生物接入容器内部空间，使带有对所述微生物进行灭菌处理的阳离子的颗粒，和带有对所述微生物进行灭菌处理的阴离子的颗粒同时照射所述的微生物，采集所述微生物，测定所采集的经颗粒照射后微生物。
2.一种对去除微生物进行评价的方法，该方法包括将病毒作为微生物接入容器内部空间，使对所述微生物进行灭菌处理的颗粒照射所述的微生物，采集所述微生物，采集所述微生物，测定所采集的经颗粒照射后微生物。
3.如权利要求1或2所述的对去除微生物进行评价的方法，该方法包括测定经颗粒照射后的微生物，在与经颗粒照射进行灭菌处理相同的条件下接入微生物，使所述微生物在不经颗粒照射的情况下自发衰减，采集所述微生物，采集所述微生物，测定所采集的经颗粒照射后微生物。
4.如权利要求1或2所述的对去除微生物进行评价的方法，其中，通过测定微生物的浓度或活性测定微生物。
5.如权利要求1或2所述的对去除微生物进行评价的方法，其中，还在颗粒照射时间阶段内测定所测定微生物随时间的变化。
6.如权利要求1或2所述的对去除微生物进行评价的方法，其中，还对去除性能对颗粒浓度的依赖性进行测定。
7.如权利要求1或2所述的对去除微生物进行评价的方法，其中，分散了微生物的溶液在将微生物接入容器内部空间的过程中喷射形成雾状。
8.如权利要求1或2所述的对去除微生物进行评价的方法，其中，所述的微生物可以利用所述微生物的细胞培养，由所述微生物诱导的血细胞凝集或由所述微生物诱导的变态反应测定。
9.如权利要求2所述的对去除微生物进行评价的方法，其中，对微生物进行灭菌处理的颗粒是由任意的大气放电、放射物大气照射和Lenard效应产生的。
10.如权利要求2所述的对去除微生物进行评价的方法，其中，用于微生物灭菌处理的颗粒是任意的放射物、X射线、γ射线或电磁波。
11.如权利要求2所述的对去除微生物进行评价的方法，其中，用于微生物灭菌的颗粒是化学颗粒。
12.如权利要求1所述的对去除微生物进行评价的方法，其中，所述的微生物是将一种或多种选自细菌、霉菌、病毒和变应原的组分相结合的。
13.如权利要求1或2所述的对去除微生物进行评价的方法，其中，从容器内所接入微生物的下部搅动容器内部。
14.用于对去除微生物进行评价的方法的装置，该装置包括将微生物接入其内部空间并在其中进行灭菌处理的容器，用于将微生物接入到上述容器内部空间的微生物接入工具，同时将带有用于对微生物进行灭菌处理的阳离子的颗粒和带有用于对微生物进行灭菌处理的阴离子的颗粒接入容器内部空间的微生物去除工具，采集通过微生物去除工具对微生物进行灭菌处理后的微生物的微生物采样工具，其中，对通过微生物采样工具采集的微生物进行测定和评价。
15.用于对去除微生物进行评价的方法的装置，该装置包括将作为微生物的病毒接入其内部空间并在其中进行灭菌处理的容器，用于将微生物接入到上述容器内部空间的微生物接入工具，用于提供在上述容器内部空间进行微生物灭菌处理的颗粒的微生物去除工具，用于在通过微生物去除工具进行灭菌处理后采集微生物的微生物采样工具，其中，对通过微生物采样工具采集的微生物进行测定和评价。
16.如权利要求14或15所述的对去除微生物进行评价的装置，其中所述的微生物接入工具、微生物去除工具和微生物采样工具从上游到下游顺次安装在含微生物的空气通道中。
17如权利要求14或15所述的对去除微生物进行评价的装置，其中在微生物接入工具和微生物采样工具之间插入风道，该风道形成含微生物的空气的通道，微生物去除工具安装在该容器内的上述风道中。
18.如权利要求14或15所述的对去除微生物进行评价的装置，其中，微生物去除工具和微生物采样工具安装在微生物接入工具的正下方区域之外。
19.如权利要求14或15所述的对去除微生物进行评价的装置，其中，设置了一种单独罩在所述容器外部的容器。
20如权利要求14或15所述的对去除微生物进行评价的装置，其中，在所述容器内部空间安装用于在所述容器中进行搅拌的搅拌工具。
21.如权利要求14或15所述的对去除微生物进行评价的装置，其中，构建所述的装置以便于将分散有所述微生物的溶液制成雾状，然后将其以雾状形式喷洒到容器内部。
22.如权利要求14或15所述的对去除微生物进行评价的装置，其中，构建所述的装置以便于用作微生物灭菌处理的颗粒通过任何空气放电、放射物空气照射和Lenard效应产生的气态形式放电。
23如权利要求15所述的对去除微生物进行评价的装置，其中，构建所述的装置以便于对微生物进行灭菌处理的颗粒以放射物、X射线、γ射线或电磁波的形式放电。
24.如权利要求15所述的对去除微生物进行评价的装置，其中，构建所述的装置以便于微生物去除工具可以发射作为微生物灭菌处理的颗粒的化学物质颗粒。
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