CN1954644A - 做为加热装置的蒸发器 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种蒸气加热设备，是包含电磁感应材料及非电导材料。一抗菌液体，如水、过氧化氢溶液经由加热设备被转换为一蒸气，本发明的一实施例，为嵌入电磁感应材料于非导电材料内，本发明的另一实施例，使用微波产生器生成热。

Description

做为加热装置的蒸发器

技术领域

本发明是揭露一蒸气产生器，其揭露蒸气与过氧化氢蒸气系统的特殊应用，使用在有关医疗设施的消毒(disinfection)、杀菌(sterilization)、卫生设施消毒、房间的消毒杀菌、大楼、大空间、瓶子、包裹及其它生产线或是其它特殊地方的描述，值得重视的，本发明亦可应用在其它化学蒸气系统，如使用过氧化物、peracids及其相似物。

背景技术

多数微生物净化过程(decontaminationprocesses)相对大量使用抗菌蒸气，如蒸气或水蒸气混合另一杀菌剂(例如过氧化氢蒸气)。以蒸气杀菌器为例，使用加压的高温干燥蒸气做为杀菌蒸气。最好使用干燥蒸气，非蒸发的水滴会防护微生物及病源性蛋白质颗粒(prions)。再者，过氧化氢系统使用过氧化氢蒸气流，一般使用压力在一大气压或低于一大气压。水滴的存在将造成不利，其将在过氧蒸气中对微生物及病源性蛋白质颗粒形成防护。

此系统适用于医疗、药剂、牙科和食品包装上的使用及再使用前的消毒，蒸气被使用在净化无菌空间、医院或实验室的无菌室；制药及食品加工过程所使用的设备；冷冻干燥剂；使用蒸气有助于肉类加工设备的消毒或杀菌。

在水蒸气实例中，例如，微生物净化系统水蒸气产生是经由一水蒸气产生器的一贮水槽内沸水，如汽锅(boiler)，一大加热元件通常高于贮水槽底部的表面，以维持足够的沸水于贮水槽中。

在以水为基础的抗菌蒸气实例中，如过氧化氢蒸气，由腔室外蒸发器产生蒸气流。通常以35％过氧化氢水溶液注入蒸发器经由注射喷口产生小水滴或雾，水滴接触一加热表面蒸气，未破坏的过氧化氢会降解成水和氧气，一载气将被循环至热转换表面以吸收过氧化物蒸气。

当需要大量蒸气或短时间需要蒸气时，锅炉需大量设备，其为蒸气产生方法的缺点。较佳工作效率为当瓦特数分散于一大加热元件表面，这可维持瓦特密度低且延长加热元件寿命，然而大的加热元件表面占用相当大的空间。此外，为避免加热元件损坏需将加热元件完全浸入水中。因此，需要一些时间加热大量水以达蒸气温度以利于激活产生蒸气，维持超过100℃水温是昂贵的。一般不用的加热水需先在热交换器中冷却，再经由都市废水系统处理。

过氧化氢蒸气是一种特别使用在真空杀菌系统、房间及大空间的抗菌蒸气。在室温或接近室温时，可有效减少连结设备的热能降解潜能，及减少在杀菌空间物品的杀菌或消毒能力。此外，过氧化易分解成水和氧，因而可简化处理。

当消毒器大小及空间大小增加，或过氧化氢的供应量增加，对蒸发系统有重大影响。有一些方式会限制蒸发器的效能，第一，蒸发过程会有一压力产生，而减少载气流经蒸发器的流量。第二，为维持杀菌效率，蒸气产生的压力被限制于过氧化氢蒸气状态中稳定的压力。第三，过氧化氢产生的时间根据过氧化氢在蒸发温度下加热一表面所需的时间。

已提出一解决方案以提升蒸发器尺寸，内过氧化氢注射入蒸发器的流量以及载流气体流量。然而载流气体倾向冷却加热表面，此将中断蒸发过程，加热表面至更高温度将分解过氧化氢。

另一解决方式是在单一空间使用复合式蒸发器的方法，各蒸发器分别被控制，可使用于各种特性的腔室。然而，使用复合式蒸发器会增加系统成本且需小心的监控以确保每一蒸发器在平衡效率下操作。这些解决方法并未专注于处理最初暖机时间需提高蒸发器蒸气温度。

发明内容

本发明提供-改进蒸发系统及改善上述问题的方法。

本发明提供一蒸发器产生抗菌蒸气，其包含(1)一电磁辐射源；(2)一加热设备，使抗菌液体经由加热设备产生蒸气，包含(a)一非导电材料，和(b)一电磁感应材料。

本发明的一优点是在于提供一高抗菌蒸气的输出。

本发明的另一优点是在于本发明得以依需求在短时间产生蒸气。

本发明的另一优点是在于减少电动力负载。

本发明的又一优点是在于得以使得蒸气浓度程度快速提升，特别是在使用较小空间时可减少调整时间。

本发明的又一优点是在于本发明提供一蒸发器材料其将不会衰减抗菌液体。

本发明的再一优点是在于提供较轻的蒸发器。

本发明的再一优点是在于提供具有较低制造成本的蒸发器。

本发明一蒸发器，用以蒸发一雾化抗菌液体以形成抗菌蒸气，其特征在于，该蒸发器包含：

一电磁辐射源；

一加热腔室，具有一管路形成其中，该加热腔室有一入口，做为接收该管路内的该雾化抗菌液体，一出口，做为自该管路释放到一定义区的该抗菌蒸气，其中该加热腔室由一第一非导电材质和一第一电磁感应材质所组成；以及

一嵌入物位于该加热腔室的该管路内，该嵌入物的组成包含至少下列之一：

(1)一金属，和

(2)一第二非导电材质和一第二电磁感应材质，其中该加热腔室和该嵌入物两者皆促进该雾化抗菌液体蒸发成形成该抗菌蒸气。

其中至少该第一和该第二非电导材质之一是自下群组中选出其包含：一聚合物、一陶瓷和一玻璃。

其中该聚合物从下列群组中选出其包含：一热塑性塑料聚合物和热固性塑料聚合物。

其中该热塑性塑料聚合物从下列群组中选出其包含：polyphthalamide、聚醯亚胺、Fluoropolymers、PTFE、4.6聚醯亚胺、4.6耐隆、聚醯胺-西亚胺、polyaryletherketone和polyetheretherketone。

其中该热固性塑料从下列群组中选出其包含：一环氧树脂和一氨基甲酸乙酯。

其中该陶瓷为一金属氧化材质。

其中该陶瓷从下列群组中选出其包含：硅、铝及氧化镁。

其中该第一及该第二电磁感应材质从下列群组中选出其包含：一金属、一金属合金、一金属附着材质、碳、石墨、不锈钢、一金属合金焊接、一强磁性材质、一铁氧磁材料、一铁电材质、一次铁电材质及其结合物。

其中该金属从下列群组中选出其包含：镍、铜、锌、银、不锈钢、钨、镍铬及其组合。

其中该第一及该第二电磁感应材质至少有一为强磁性材质。

其中该第一及该第二电磁感应材质至少有一为铁氧磁材质。

其中该第一及该第二电磁感应材质至少有一为铁电材质。

其中该第一及该第二非电导材质至少有一形成非电导阵列，至少该第一及该第二电磁感应材质的一被该非导电阵列崁入。

其中至少该第一及第二电磁感应材质之一的形成形式是以下列群组中选出其包含纤维状、薄片、球体、须状、粒状、一附着微粒及其组合。

其中至少其一：

该第一电磁感应材质在该第一非电导材质的表面形成一薄层，和

该第二电磁感应材质在该第二非电导材质的表面形成一薄层。

其中至少其一：

该第一电磁感应材质被嵌入于第一非导电材质内；和

该第二电磁感应材质被嵌入于该第二非电导材质内。

其中至少其一：

该第一电磁感应材质沉积在该第一非电导材质上，由下列至少其一方法：热喷雾、电沉积、自动催化沉积及弧喷雾，和

该第二电磁感应材质沉积在该第二非电导材质上，由下列至少其一方法：热喷雾、电沉积、自动催化沉积及弧喷雾。

其中至少其一：

该第一非电导材质形成第一层以提供第一保护涂布层，该第一保护涂布层自该抗菌液体隔离该第一电磁感应材质，和

该第二非电导材质形成第二层以提供第二保护涂布层，该第二保护涂布层自该抗菌液体隔离该第二电磁感应材质。

其中至少其一：

该第一电磁感应材质被嵌入于该第一非电导材质内；和

该第二电磁感应材质被嵌入该第二非电导材质内。

其中至少其一：

该第一电磁感应材质沉积以形成该第一层，由下列至少其一方法：热喷雾、电沉积、自动催化沉积及弧形喷雾，和

该第二电磁感应材质沉积以形成该第二层，由下列至少其一方法：热喷雾、电沉积、自动催化沉积及弧形喷雾。

其中该电磁辐射源为一微波产生器，该微波产生器产生微波以加热至少在该第一电磁感应材质和该第二电磁感应材质其中之一。

其中至少其一：

该第一电磁感应材质和该第二电磁感应材质是以下列群组中选出其包含：一强磁性材质、一铁氧磁材质、一铁电材质和一次铁电材质。

其中该电磁辐射源产生一交流电。

其中该交流电具有至少第一频率和第二频率，该电磁辐射分别于穿透该加热腔室于第一和第二厚度。

其中该加热腔室包含：

一般圆柱管。

其中该嵌入物为一螺旋形嵌入物，该管路连结一螺旋路径通过该螺旋型嵌入物。

本发明一微生物净化的方法，其中该定义区内至少包含一定义区和一物品其中之一，其特征在于，其方法包含：

感应加热一阻障物其中包含一非电导材质和一电磁感应材质，该阻障物定义一内部管路；

将一雾化液体通过该内部管路，感应加热阻障物以蒸发该雾化液体，该雾化液体接触该管路内壁以形成一抗菌蒸气；和

该蒸气流出该阻障物到该定义区以进行微生物净化至少该定义区和该物品其中之一。

其中进一步包含：

混合该蒸气和载流气体；和

该蒸气和该载流气体的混合物流经该定义区。

其中进一步包含：

在蒸发之前混合该雾化液体与一部份的该载流气体。

其中该雾化液体包含水和水蒸气。

其中该雾化液体包含一过氧化合物。

其中进一步包含：

侦测在该定义区内的该抗菌蒸气的浓度；和

响应该侦测浓度而调整容器的感应加热率。

由下列较佳实施例的叙述、附图及后述的申请专利范围，将可明显了解本发明的上述及其它优点。

附图说明

本发明将采用某些部件及部件安排的物理形式，参考下文的说明及后附的图式，将详细叙述本发明的较佳实施例，其中：

图1是为本发明的第一实施例蒸发系统示意图。

图2是为本发明的第二实施例蒸发系统示意图。

图3是为本发明的第二实施例蒸发器侧面断面示意图。

图4是为本发明第三实施例蒸发器透视图。

图5是为本发明第四实施例蒸发器侧面断面示意图。

图6是为本发明第五实施例蒸发器侧面断面示意图。

图7是为本发明第六实施例蒸发器侧面断面示意图。

图8是为本发明第七实施例蒸发器侧面断面示意图。

图9是为本发明第八实施例蒸发器透视图。

图10是为本发明用于生物净化过程其它实施例示意图。

图11是为本发明的蒸发器由嵌入微粒金属于非导电材料内所组成的加热管侧向部分放大断面示意图。

图12是为本发明的蒸发器由嵌入金属薄片于其内的非导电材料所组成的加热管侧向部分放大断面示意图。

图13是为本发明的蒸发器包含嵌入涂布金属玻璃球于非导电材料内的加热管侧向部分放大断面示意图。

图14是为图13放大示意图。

图15是为本发明另一实施例微生物净化过程蒸发器部分放大断面示意图。

图16是为本发明又一实施例微生物净化过程蒸发器部分放大断面示意图。

图17是为本发明又一实施例微生物净化过程蒸发器部分放大断面示意图。

图18是为本发明又一实施例包含微波产生器的蒸发器断面示意图。

图19是为本发明又一实施例微生物净化过程蒸发器断面示意图。

20图是为根据图19沿着20到20虚线的断面示意图。

图21是为本发明进一步的另一实施例，蒸发器包含嵌入电磁感应材料于非导电材料内的加热管透视图。

图22是为由图21两加热管所组成的蒸发器加热设备透视图。

图23是为本发明另一实施例，蒸发器加热设备部分断面示意图。

图24是为图23蒸发器加热设备分解透视图。

具体实施方式

本发明将采用各种部件及部件安排的形式，及各种部件及部件安排步快速，图标说明只是提供较佳实施例，而并非用以限制本发明。

参考附图式，该目的是用以说明本发明的较佳实施例，而并非用以限制本发明。图1为一系统提供的抗菌蒸气于灭菌腔室，或微生物净化使用抗菌蒸气于一房间或一特定区间。当系统被解释以蒸气或过氧化氢形成的蒸气做为别的参考，亦需考虑其它抗菌蒸气，如包含过氧醋酸(peracetic acid)或其它过氧化物(peroxy compounds)的蒸气，醛类(aldehydes)，如福尔马林(formaldehyde)蒸气及结合蒸气，如具有过氧醋酸的过氧化氢及其相似物。

杀菌是指破坏所有微生物，无论其是否有害，在杀菌中重要的是抗菌蒸气的选择，提供较低等级的微生物净化，如消毒或卫生处理。在这所使用微生物净化及相似词汇均包含破坏所有细菌及霉菌。这词汇包含其它有害微生物的物种以及更小的复制物种的分解或去活性，特别是能结构改变(conformationalchanges)的物种，如病源性蛋白颗粒。

图1显示，一系统特别适合在具有压力下，由蒸气消毒器10产生蒸气。这系统包含蒸气产生器，如快速蒸发器(flash vaporizer)12，其接近水蒸气消毒器10的一腔室14。待微生物净化的物品经由以门18封闭的开口16装载于腔室14。来自蒸发器12的蒸气供给至内腔室14及一加热罩(jacket)20两者，且加热罩围绕于腔室，这系统提供管路，例如分别为绝热管22或通道24。

快速蒸发器12包含一感应管28位于磁场内，感应管内电流经由磁场转换成热，感应管28所产生的热将液体蒸气化，由传导、辐射及对流能使液体转换成蒸气。

图1为第一实施例，感应管28包含一加热管30，加热管30为一中空管，其管壁32为为圆柱形通道或通孔34。加热管30为一电及热导材质，如铁、碳钢、不锈钢、铝、铜、黄铜、青铜、电导陶瓷、合成聚合物及其它能导热的材质。下面进一步探讨的是，通孔34提供一腔室获得液体，如水转换成水蒸气或蒸气。在快速蒸发过程中，通孔34的大小决定于水的体积，当水进入或接触通孔孔壁时，通孔的大小需小到能快速蒸气化。如图1所示，通孔34沿着轴线作垂直校正，其需考虑水平校正或部分通孔分布在不同方位，该部分将于下半部会详细讨论。一感应线圈36沿着所有或部分加热管长度，缠绕于一螺线的加热管30输出表面38。感应线圈36以绝热材质组成的隔绝较佳，一电绝缘室42围绕感应线圈及绝缘材质。

加热管30上端或出口44连结绝热管22或通道24。绝热管22或通道24的阀46、48可分别调整经由腔室14和加热罩20的蒸气变化量。绝热管22、通道24及一适合(未显示)连结于加热管30的管路其材质可为铜、黄铜或合成聚合物。

一交流电源50提供一选择性电流给感应线圈36，对于应用电流的反应，感应线圈36产生一选择性磁场，其经由加热管30产生涡电流且加热加热管。热经由加热管30的内部表面52并通过通孔34与水滴接触。电流与加热管加热效率是可调整的，以经由装设一调整装置54为例，如脉宽调节(pulsewidth modulator)、变电阻器(variable resistor)或一能连结交流电源和感应线圈的相似电路，此外，调整装置需在电路56中包含一简单的续断开关58(on/off switch)。

电流调整装置54、58在控制系统60控制下较佳，其亦可控制杀菌系统其它方面，例如，控制系统60可由温度监测器62获得蒸气温度，位于相邻输出端的加热管或系统其它地方如通道22、24的热耦。控制系统60控制电流调整装置54、58依据量测温度以维持设定的蒸气温度。控制系统60连结位于腔室内14、加热罩20或系统中任何一处的一个或多个温度监测器64及压力监测器66、68。控制系统控制快速蒸发器12维持杀菌所需的温度及压力，往后再做详细的描述。

来自一来源70，如用以维持水或纯水的贮水槽，的待蒸发的清水或其它液体，经由液体入口管路或管线72被提供给蒸发器，其由一入口调节阀74控制，如电磁阀，阀以受控制系统控制较佳。入口管路72连结于加热管30的第二端或入口端76。当输出管路22、24、入口管路72或适合(未显示)连结于加热管30的入口管路72，其以铜、黄铜或聚合物管路较佳。在入口管路72的核对阀78用以避免回流水溢出至蒸发器12之外。

位于通孔34内的水经由感应产生热转换为产生蒸气。在压力下，水以连续液态水蒸气被引进通孔内较佳。水变成蒸气横跨两相区域，由饱和液体到饱和气体。在压力下，蒸气被强迫在通孔外及经由连接于快速蒸发器12的液体通道24进入腔室14内。这些过程延续这方法，自水注入器系列产生更多蒸气。

另一实施例中，待蒸发的水或其它液体将被导入作为连续蒸气。

如使用纯水时，水先经过滤器(未显示)过滤较佳，可滤掉微粒、溶解性矿物质或有机物质。纯度可以两分离一公分距离的电极间的待测水样品电阻表示，一兆欧母为电阻值1×10⁶ohm。较佳地，已过滤或纯化的水具有百万欧姆或者更高的纯度，这可由使用逆渗透过滤器连接离子交换床来达成。可另采用泵80加压让水进入输入管线72。

经由一管路90消耗存在于杀菌腔室14的蒸气或液体。当有浓缩物(condensate)存在需排出时，在管路90上的蒸气捕捉器92会打开。自加热罩20的蒸气或液体可由一互连排水管线或一分离的第二排水管线94及捕捉器96排出离去。选择并适当地增加加热带或其它加热装置(未显示)，在适当的处围绕通道22、24、加热罩20且覆盖门18。

可选择地，一排水设备100，例如真空泵或排水器，用来排除自腔室14的空气或蒸气经由一真空管路102，在杀菌循环、杀菌期间或在杀菌循环后的蒸气移除步骤之前。

一典型杀菌过程进行如下，待微生物净化的物品，例如医药、牙科、医药设备及其相似物品，负载于腔室14内且关闭门18。蒸气被引入腔室14内而将室内的空气排出，蒸气向下流动且经由腔室14的外部管路90排出。控制系统60可选择地控制真空泵或排水设备100排出腔室14内的空气。控制系统60然后关闭阀104在真空管路102上。可选择地使用一些脉冲蒸气于腔室14中，每一跟随一真空脉冲。例如，引入蒸气直到达到所设定的压力。然后，泵或排水设备100被控制直到达到真空状态。维持压力和真空步骤最好重复几次(一般约四次)，以蒸气加压步骤做结束。

控制系统由操作蒸发器及阀48来控制腔室内部加热状况。具体地，控制系统由温度监测器64和68接获所量测的温度，控制系统控制入口阀74和各种产生蒸气的电阻器54以产生蒸气沿者管路24进入加热罩。一旦腔室14在一适当温度以蒸气凝结温度之上较佳，控制系统打开阀46允许蒸气进入腔室内。控制系统60控制电阻54和各种阀46、48、74、96及104，其反应出由监测器62、64、66及68所获得的量测温度和压力，以维持所设定的杀菌状态(如温度及压力)，经过一段时间认足以影响微生物净化的预设标准。一旦经过一段时间，需关闭阀46并由真空排水设备100将腔室14内的蒸气排出。接着新鲜或过滤后的空气被允许进入腔室14内。

在另一实施例中，显示于图2，杀菌系统10适用具有过氧化氢及其它复组成蒸气的微生物去污装置。在这实施例中，快速蒸发器12与图1的蒸发器相似，但图2使用复组成蒸气，如过氧化氢及水蒸气混合物。一待蒸发的液体，例如过氧化氢混合在水中的混合物，将液体由贮水器或槽70抽出经由管路72到蒸发器。更具体地，一设备用来引进过氧化氢液体，例如一注射泵80、加压容器、重力供给系统及其相似设备，提供过氧化氢，以一液态流或喷洒形式产生较佳，从贮水槽70经由注射喷嘴108到蒸发器内。

液体过氧化氢包含一利用，例如水，稀释的过氧化氢混合物，以一水的混合物其重量百分浓度30-40％的过氧化氢水溶液较佳。

液体最好混入载流气体，当接触加热管30的管壁32以产生过氧化氢蒸气。一实施例，一载流气体，例如空气、氮气、二氧化碳、氦气、氩气或一结合的载流气体，载流气体同时与过氧化氢液体被供给蒸发器协助推进过氧蒸气通过蒸发器内。空气经由载流气体管路110进入加热管30，并与液体输入管线72相连结，或直接进入口34内，如图2所示。同时，一载流气体管路112与输出管路22连结，如此载流气体与先前形成的蒸气混合。所有或大部分载流气体与蒸气混合后，增加快速蒸发器蒸气的生产量。载流气体管路110、112中的阀114、116分别用来控制载流气体通过管路110、112的流量。

载流气体为在大气压下的空气或自槽或其它贮液槽提供(未显示)。较佳地，输入的载流气体需先经由过滤器120，例如高效能微粒空气过滤器(highefficiency particulate air filter；HEPA filter)去除气体中微粒，经由干燥器122去除多余的水分，由加热器124提高载流气体的温度。

供给管路110、112的载流气体的较佳压力随快速蒸发器12的过氧化氢产率及长度和路径限制的而改变，一般变化值为1.0-2.0绝对大气压(1.013×105-2.026×105绝对巴斯卡)，即约0-1标准大气压(0-1.013×105-2.026×105标准巴斯卡)，最好的值约在6-14×103帕。

快速蒸发作用及载流气体去除确保过氧化氢/水混合物不被凝结且在快速蒸发器中形成一泥浆，另一使用优点如一载流气体携带并提升液体和蒸气通过快速蒸发器12，因为液体过氧化氢有可能不断地撞击(impinge)蒸发器上同一点。蒸发器中过氧化氢越分散，则过氧化氢蒸发越快。除此之外，充分分散的过氧化氢注入，可减少蒸发器在特定区域过冷而阻碍蒸发过程。

载流气体易于冷却蒸发器，以减少液态过氧化氢蒸发率。因此，最好维持载流气体在一最小流率或些微超过最小流量，载流气体携带蒸发的过氧化氢蒸气通过蒸发器12且没有大量过氧化氢蒸气降解(degradation)，但在一较低的载流气体流率时，低至使得不会发生载流气体冷却蒸发器的状况。相对地，载流气体通过蒸发器12的流量最好低于载流气体没通过蒸发器12的流量。大部分载流气体通过管路112且被注入到第二载流气体蒸气的一混合区126且顺流到蒸发器12内，载流气体蒸气与蒸气两者在进入腔室14内之前先行混合。

载流气体和过氧化氢蒸气的混合物经由管路22并进入腔室14内。一感应器128，例如过氧化氢感应器，可选择地侦测腔室14内的过氧化氢或水蒸气浓度。控制系统接收所侦测浓度的量测值或信号指示，并接收从监测器64、66所侦测出的温度及压力，并控制新鲜过氧化氢蒸气进入腔室14内或其它相对地控制情况。可选择地，控制系统先设定过氧化氢浓度或其它数据，由控制或量测系统中各种参数，允许控制系统维持在所选择的腔室状况，例如腔室的温度、压力、过氧化氢和载流气体流率及其相似状况。

消耗存在于腔室14内的蒸气，经由一出口管路102且最好经过一破坏器130，例如一触媒转化器，在排放到大气前，触媒转化器将剩余过氧化氢转换为氧气和水。

可选择地，在一再循环流动通过系统，出口管路102连结载流气体入口管路110、112，以耗尽蒸气，最好在通过触媒转换器后被送回入口管路110，中间过滤层120、干燥器122或预先过滤器，消耗的蒸气需被干燥并加热，在再一次混合过氧化氢液体或蒸气前。

在此实施例中，杀菌蒸气以过氧化氢和水为较佳的实施例，在室温或高于室温及在一大气压、小于或大于一大气压杀菌效率佳，蒸气加热罩20及管线24最好被消除，而且，若需要加热腔室14，一加热器131，例如一电阻加热器围绕所有或部分腔室。加热器131最好受控制器60所控制。

通常维持过氧化氢在其饱和点之下，以避免凝结在待消毒的物品上。因此，控制系统60最好能控制腔室内状况，例如，温度、压力、蒸气导入及维持过氧化氢浓度在接近或低于其饱和浓度。例如，控制系统60包含一比较器132(参考图2)，比较监测器128、64、66的监测情况的信号与预选理想过氧化氢蒸气浓度和其它由参考信号所指示的状况做比较。较佳是使比较器从相对参考信号或一参考值决定每一监测状况信号的一偏差值。较佳为能侦测大部分情况且提供多数个比较器。一处理器134位于一执行的演算程序上，或具有每一偏差信号预先编程可查表136(或包含不同情况下的偏差值)使蒸发器获得对应校正。在较大偏差时需做较大校正及在较小偏差时校正较小的电路也得以被考虑。另类的方式为当监测情况为低于或超过参考值时，错误计算将在很小间隔以磁场持续增加或减少产生。

控制系统60使用校正值以校正过氧化氢注射泵80和载流气体调整器114、116，使监测情况符合参考值。例如，在一低于预定的蒸气浓度、高温、高压及其相似的侦测情况时蒸气注射率会增加。蒸气产生率减少以反应在高感度蒸气浓度、低感度温度、低压力及其相似情况下。

过氧化氢蒸气系统被控制在一环境周围的气压或超过大气压的系统，在腔室内的载流气体及过氧化氢蒸气是连续或间歇地补充。或者，系统会被控制在深度真空的系统下，在引进过氧化氢前，腔室14内压力被抽空，例如压力约为10托(torr)或小于10托。在蒸气系统中，一或多次蒸气脉冲被导入腔室14内，使具有真空脉冲在两者间。在其它观点，图2的系统类似图1的系统并由相似的方法控制。对大腔室14杀菌，例如房间，需增加使用的蒸发器12，每一分离的蒸发器受控制于控制系统60。

值得重视的，多组成蒸气被说明，特别以过氧化氢为参考，得考虑其它单一组成和多组成蒸气。其它合适的灭菌蒸气包含peracids，例如具有过氧醋酸的水溶液，一具有过氧醋酸的过氧化氢混合物及其相似物。

参考图3，显示蒸发器12的另一实施例。相似元件以相同数字代表，及新元件被给于新的数字。在这实施例中，感应管28代替加热管，感应管28包含一通孔34，通孔的形成藉由钻孔或在一导电材料的阻障物(block)140上形成一通道，其材质例如石墨、铝、铜、黄铜、青铜、钢及其相似物。当一交流电通过一感应线圈36，线圈36将感应加热阻障物140。可选择地，通孔34被定义于管子142中，其装设于阻障物140上，且与其热接触。管子142由一热传导材质所形成，例如铜、黄铜、聚合物或一填充的聚合物(filled polymer)。可选择替代的管子，以阻障物140定义管壁的通孔34涂布一层(未显示)一热传导层、保护材质例如不锈钢、铁弗龙玻璃及其相似物，其限制液体或蒸气流经通孔，但不限制经由感应线圈的感应加热。在这些实施例中，热从阻障物通过到液体经由传导通过管子142或热传导层。

感应线圈36环绕整过或部分阻障物140，因此感应线圈诱导阻障物加热，用一相同方法加热加热管30，如图1。本发明中热由阻障物140流过管子142。图1、图2的实施例，待蒸发的液体，例如过氧化氢水溶液或水，不论是单独或是以载流气体通过产生器的通孔34，当液体接触通孔孔壁54被加热形成蒸气。在先前的实施例中，绝热材质40装填在线圈36与阻障物140两者间及线圈与电绝热室两者间。在过氧化氢这例子中，维持阻障物140由控制感应线圈36低于一发生过氧化氢大量解离的温度。一高温元件144被装设于阻障物140内或阻障物上面，并关闭感应线圈36的电源，造成缺乏足够的气化液体在阻障物140内供给能量至线圈。除此之外，一压力释放阀146位于阻障物140及杀菌腔室14两者间，在压力过高情况下，用以释放过量的压力以保护阻障物及腔室14。

图3的实施例，包含一系列延长的通孔150、152、154、156及158(在图3中有4个延长通孔，也可考虑少于或多余4个延长通孔)，延长通孔通常横向往返穿过阻障物140。通孔部分以连接部或未端部160、162及164连结，为了方便制造，其位于阻障物外部。通孔末端160、162及164的末端墙168通常处于相对通孔孔内液体流向的直角位置。每一循环液体流动的较大惯性和水滴落下至末端墙168，因此增加蒸发率且减少由蒸发器所产生的非蒸发性水滴。

可选择地，显示在图4及图5中，通孔直径沿着长度增加，每一个逐步增加，每一依次的延长通孔152、154及156(图4)，通孔径随长度渐增地(图5)，因此，产生一增加面积在每单位长度的接触或内部体积。液体过氧化氢接触通孔34的内部表面52而被蒸发。增加通过通孔34蒸气或液体混合物的体积，是由增加延长通孔150、152、154及156等的直径。

另一实施例，通孔34在阻障物140中产生一些循环，例如，开始在入口76处，通孔34产生一U型循环在阻障物的末端170附近，再返回一阻障物入口端172，在到达出口44前产生一个、两个或更多此类循环。再一实施例，形成一L型循环比形成圆形循环更恰当。例如，图3所显示，每一循环包含两个接近90度角在末端墙168附近，经由通孔的循环接近180度。通常具有尖角而非圆角，促进流动的液体蒸气混合物撞击通孔孔壁，因此改善蒸发率。

考虑另一安排，例如一螺旋通孔34，如图6所显示。在每一循环，惯性趋向于推进于细小悬浮水滴进入墙内产生水滴蒸发。此法使在雾气中任一细小的水滴转成蒸气。较佳为在流动路径至少提供两个大致上180度的循环确保接触增加。

可考虑积极增加通孔的直径的安排，图7的另一实施例，通孔增加的数目随通过阻障物每一路径而增加，例如，单一横向通孔150定义在第一路径，二或更多通孔15A、15B定义在第二路径。每一第二通孔152A、152B连接两个或更多在第三路径的通孔154A、154B或154C、154D，第四路径亦是如此。以这方法，在先前的实施例，由通孔产生的液体通道34的横向断面积随着过氧化氢由入口端76到出口44而增加(在这例子中，大部分为出口)。

另一方法增加加热表面面积或产生扰动使液体接触加热表面，亦得考虑促进载流气体混合。另一实施例如图8，一偏向元件或嵌入物180其外型为一螺旋状物或螺旋钻被轴向设置于通孔34间(或阻障物140，在本发明)，例如，嵌入物180是由不锈钢或导电材质所形成，当液体或蒸气经由通孔时不易被降解。一实施例如图8，螺丝锥的旋转道181用以增加液体流动方向的直径，例如，最后一旋转道接近或接触管壁30。

另一实施例，如图9所示，嵌入物180轴向设置于通孔34上，包含轴向间隔的圆盘或碟子182设置于中心装杆184上。另一实施例，提供挡板或鳍板将减少可流动空间同时增加加热表面积。例如，如图2所示，挡板186自加热管20壁延长至通孔内。挡板以加热管20方式由传导或感应加热来传导热能。

于图8、图9的实施例中，为增加热流向嵌入物180，嵌入物较佳由热导元件188贴附于加热管30上，例如金属螺丝(图8)。例如，螺纹成形(tapped)加热管30与嵌入物180的邻近末端。热导性螺钉经由相应的管路中螺纹插入以产生热传送至嵌入物的路径。在螺钉上方钻孔并/或焊接或黄铜化螺钉头表面，使螺钉产生光滑表面，其得以允许感应线圈36与加热管30间之间隔更接近。

水、过氧化氢液体或其它蒸发液体，当其接触通孔34的管壁内部表面52产生蒸发，从液体、水花或雾状转换成蒸气。增加一般经由此转换结果的压力，可由通孔孔径增加或流速增加而实质消除，如此可以维持通孔孔内的流动。在连续通过通孔34的管路末端，水或过氧化氢较佳为在一温度及压力下的完全蒸气型态，维持蒸气在露点(dew point)之下，如此不会发生蒸气凝结。

蒸发器12能够达到相较于传统由电阻式加热器加热滴下型蒸发器(drip-type vaporizers)为高的蒸气输出。使用一感应线圈36所获得的加热效率实质高于由电阻式加热器所获得的加热效率。显然地，增加输入热能相对地会获得较高的输出能量。

值得重视的，之前任一蒸气产生器实施例得以与一较大空间相连接，如房间或临时围住一大范围进行微生物净化。此是一特殊事实，当一杀菌蒸气例如过氧化氢在室温或接近室温(即约15-30度)及在一大气压或接近一大气压下使用效率佳。

灭菌空间包含无菌(microorganism-free)或接近无菌的工作区域、冷冻干燥器、药或食物处理设备。无论是高温杀菌或是在杀菌期间空间的蒸气化，其可行性取决于空间的结构或是容器的性质。例如，在一些实例中，灭菌区域为非刚性塑料(non-rigidplastic)材质组成，不能承受高温度梯度及高压力梯度。相对地，食物处理设备在控制过程需能耐高温及高压，且经由真空化或加热更容易适应所达到的最佳灭菌状况，一或多数此类蒸发器12，可净化一高速的装瓶线(如约1000瓶/每分钟)。

例如，腔室14可以是一房间具有一体积为1000-4000立方米。在这实施例中，结合的载流气体流动产生流量约2000公升/分，当载流气体流经蒸发器12流量约等于或小于100公升/分，较佳约等于或小于20公升/分，最佳为约1-10公升/分。

可选择地，路径22、24及102包含所有或部分导管，使用于预先存在的HVAC系统。在激活净化过程，空气从室内循环经过干燥器122，在一段足够的时间后使室内相对湿度降到一适合的程度，最好的相对湿度低于20％。为封闭区间，区间内的压力控制需适当。洁净室净化及其相似作用，避免可能受污染的空气进入室内，室内压力最好维持在环境压力之上。已使用的有害物质或有害物质暴露于待处理腔室内，在腔室14内最好维持在一大气压以下，以确保有害物质在净化过程之前不会释出。

一旦腔室14至一足够低的相对湿度，抗菌蒸气注射于空气中。抗菌蒸气在一实施例中包含过氧化氢蒸气，其它抗菌蒸气或抗菌蒸气混合物亦得被考虑。

控制系统60连结一或更多在室内的过氧化氢浓度感应器128。控制器可任意控制房间10的风扇(未显示)或其它元件，调整过氧化氢浓度达到较佳的均匀度。

当空气循环直径较大及较高的空气流量，则第二快速蒸发器12和第二注射泵80与液体过氧化物源70和空气源相连结。为利于大空间，需提供具有快速蒸发器之一或多个额外的空气循环线。

当说明过氧化氢时，值得重视的是本发明的系统可应用于其它溶液或纯液体蒸发，例如过氧醋酸、其它过氧化合物及其相似物。

本发明更进一步考量的实施例描述特殊参考于图10至图24。依照本发明更进一步考量的实施例，一蒸发器加热设备包含一加热管和一嵌入物，嵌入物包含一非导电材质和一电磁感应材料，细节将描述于下文。可理解地在每一更进一步考量的实施例中，嵌入物选择性被提供。电磁感应材料这词汇使用在此是指一材质能对于存在的电场、磁场或两者皆有反应，暴露上述至少一种场内时，会产生热能。电场和磁场可以是静态或时变场(oscillatory)。

本发明更进一步考量的一实施例，可获得各种形式，包含下列讨论细节但不限于此。根据更进一步考虑的实施例，加热管30和嵌入物180包含一非导电材质和一电磁感应材质，嵌入电磁感应材质于非导电材质内。另一更进一步考虑的实施例，一层的电磁感应材质可提供于加热管30或嵌入物180一外部表面，或可位于一非导电材质内部。又另一更进一步考虑的实施例，非导电材质层将电磁感应材质自抗菌液体隔离。就此点而言，非导电材质被用在做为一保护涂布层。

值得重视的，在先前所考虑的实施例要素可使用在选择的结合物，实施例说明的细节在下面描述。

非导电材质有许多适合的种类，包含但不限于此，一聚合材质、一陶瓷材质或一玻璃。此外，可使用聚合材质、陶瓷材质或玻璃的组成做为加热管30或嵌入物180。

适合的聚合物材质包含但不限于此，如一热塑性聚合物(thermoplastic polymer)或热固聚合物(thermoset polymer)。

经由例子，但不限于此，一热塑性聚合物形成的非导电材质可选自以下所组成的群组(group)，其包含，一耐隆(nylon)、聚邻苯二甲珗胺(Amodel^(PPI，polyphthalamide))、聚醯亚胺(Aurum^(polyimide))、Ryton^/Fortron^(PPS，polyphenylenesulphide)、Fluoropolymers(PFA，FEP，Tefzel^ETFE，Halar^ECTFE，Kynar^PVDF)、Teflon^PTFE、4.6聚醯亚胺，4.6耐隆(Stanyl^(4.6 polyamide，4.6Nylon))、聚醯胺-西亚胺(Torlon^(polyamide-imide))、聚醚醯亚胺(Ultem^(polyetherimide，PEI))、Victrex^PEEK(polyaryletherketone，polyetheretherketone)或其它热塑性聚合物，热塑性材质具有使用温度，当超过最高使用温度时会产生抗菌蒸气。如上所示，抗菌蒸气为单独的水或一液体混合物如水及过氧化氢。在大部分例子中，热塑性聚合物最适合使用温度需超过150℃。例如，耐隆使用温度约199℃左右。对于一些灭菌剂，稳定加热耐隆6/6持续使用温度121℃便足够，铁弗龙需持续使用温度260℃。

由热固聚合物所形成非导电材质，可从以下群组中选出，包含但不限于此，一环氧类树脂或一氨基甲酸乙酯。

经由例子，但不限于此，一合适的陶瓷材质形成非导电材质，可从自以下群组中选出，其包含，二氧化硅(silica)、氧化铝(alumina)、氧化镁(magnesia)或其它由金属氧化物为主的材质所形成。

电磁感应材质可采用许多适合的形式，包含但不限于此，一金属或合金、一金属涂布的材质、碳、石墨、不锈钢、一合金焊料(如锡与锌)、一磁性(ferromagnetic)(材质(如铁)、一铁氧磁(ferrimagnetic)(材料即铁酸盐等，如磁铁矿(Fe₃O₄)or FeO·Fe₂O₃)、一铁电(ferroelectric)材质(如perovskites或lead titanate(PbTiO3))、一高铁(ferrielectric)电材质或其组合。

经由例子，但不限于此，可从自下述金属群组中选出，其包含镍、铜、锌、银、不锈钢、钨、镍铬合金(镍-铬合金)或及其组合。

由上述指示，电磁感应材质可使用一金属合金焊料。金属焊料在非导电材质(如聚合物、陶瓷或玻璃)形成过程中，形成金属交错网于非导电材质内。在一聚合物例子中，一低熔点焊料与聚合物树脂结合并加工处理。例如，一聚合物和一低熔点焊料被挤压成小段(strands)。将这些小段冷却且切成小球状。这些小球注入成型于加热管和嵌入物中。低熔点焊料在聚合物内形成金属网。

在陶瓷例子中，多孔性陶瓷在锻烧时允许焊料在陶瓷中流动，如此，生成的一锻烧陶瓷有一金属网。预先锻烧多孔性陶瓷能帮助锻烧时焊料在陶瓷内流动。值得重视的，焊料的熔化温度高于需蒸发抗菌液体所需的最高温度。

可使用其它金属焊料产生金属网。就这一点而言，任何金属在陶瓷被锻烧时可以熔化的金属都适合。因为大多数陶瓷锻烧温度一般在2500到3000范围间，大部份金属在锻烧时将会熔化。当冷却时，金属再结晶在陶瓷内形成一贯穿(interpenetrating)金属网。

使用一聚合物、一陶瓷或玻璃时，碳适合做为电磁感应材质。就这一点而言，碳可以加在聚合物、陶瓷或玻璃而产生一导电碳微粒的金属网。因为碳为一耐火材质(refractory)，碳微粒可耐陶瓷高烧结温度。碳亦是一热导性材质可帮助热扩散(感应加热产生)。碳亦提供一接收电磁波的“天线”。

由上述讨论，本发明另一考虑的实施例，包含一加热管30或嵌入物180由一非导电材质和一电磁感应材质所组成，其中，电磁感应材质崁入于一非导电材质(一聚合物、一陶瓷或一玻璃基材)内形成一合成材质。电磁感应材质可为一微粒形式，包含但不限于纤维、薄片、球体、须状(whiskers)、微粒或其组合。其可以是一金属、一金属合金、一金属涂布微粒、碳或石墨。其由各种形状形成，包含但不限于此，球状、扁圆的和扁长的。而且，电磁感应材质可选择涂布可在一微粒(即金属、金属合金、碳或石墨附着的微粒)。

特别适合微粒的例子，包含但不限于碳微粒(纤维、薄片、须状或粒状)、镍微粒(纤维状、薄片、须状或粒状)、钨微粒(纤维状、薄片、须状或粒状)、镍铬微粒(金属丝、纤维、薄片、须状或粒状)、镍、铜或银涂怖(自动催化或藉由电沉积)在玻璃球面；镍、铜或银涂怖(自动催化或由电沉积)在热塑性聚合物的微粒；钢薄片和不锈钢纤维。

在一实施例，嵌入电磁感应微粒于其一非导电材质内，在一恰当的浓度下适合提供给一加热设备，其具有一所要的加热特性。值得重视的，加热设备的热产生及热转换特性是基于非导电材质内电磁感应微粒的浓度(即负载)。加热设备的热转换(即热传导)特性与加热设备的导电特性有关。相然，加热设备内电磁感应微粒的浓度可依据与percolation theory决定。

根据percolation theory，当电磁感应材质浓度到达临界值(percolation threshold)，合成物的电导性将陡峭地上升。因此，当需要快速加热时，电磁感应材料的浓度最好能达到或超过上述临界值。同理，若需要一较长加热时间，电磁感应微粒的浓度低于临界值。

一微粒负载合成物的例子，percolation theory为已知的数学模型用以阐述合成物有关的电特性。例如，若金属微粒沉积在一基材上且具有L×L阵列洞内，电传导可产生在两金属微粒间，因为当两邻近洞被金属微粒填满，其彼此接触，因此允许电在金属微粒间传导。这些接触的金属微粒被称为“丛集”(clusters)，一丛集由一阵列末端扩大至另一阵列被称为一“连续丛集”(spanning cluster)。

当金属微粒开始沉积在L×L阵列洞内，不会有电传导产生。就这一点而言，直到L金属微粒沉积完成，才会产生电传导。然而，在考虑L金属微粒自行形成一连续丛集的统计机率时，在一连续丛集变成显著前，必须沉积更多L金属微粒。电传导成一指数增加，上述临界值为电磁感应微粒形成导电合成物的浓度。

上述临界值根据一些微粒的比率(即最长尺寸与最短尺寸的比率)。在这观点，导电球体的percolation临界值(其中一种比率)大于纤维的percolation临界值。当然，导电球体达成一导电合成物的浓度比导电纤维高。

导电微粒负荷矩阵的定比关系(scalingrelationship)，亦称(power law)表示为σ∝(x-xc)^t，σ为导电系数，x为电磁感应微粒的浓度(体积比)，xc为percolation临界值(xc根据微粒的几何形状)，t符合一临界指数，t的代表值约2.0。

percolation理论惯例上，当电磁感应微粒的浓度达到percolation临界值，合成物电导度陡峭地上升。Scaling law适用于为直流(DC)和交流(AC)两者。

值得重视的，电磁感应微粒的浓度在percolation临界值之下时，大部分合成物具一非零导电率。可相信的是其将产生一percolation丛集以全部通道网路的最邻近子网路组成。电磁感应微粒浓度较佳选择等于或大于percolation临界值时，浓度选择也可以小于percolation临界值，只要能获得一非零导电率。

可相信的是化合物传导机制实际上并不是微粒与微粒间的接触。就这一点而言，  在非导电材质和一些电磁感应微粒间有一薄层。当然，电子(在化合物内有电荷载体)必须从一微粒到另一微粒量子穿遂通过电磁感应材质的薄层。当然，化合物的电传导不会与单独电磁感应材质的电传导一样，换言之，由这材质形成微粒。

可理解的，电磁感应网路的维度(dimensionality)有一“碎形”(fractal)(即有一二度或三度空间)值。换言之，在非导电材质内的电磁感应微粒的网路，具有二度或三度空间，二度空间为一正方形维度，三度空间为一立方体维度。

值得相信的是具有电磁感应微粒于其内的聚合物，做为一电流限制的聚合物，以自我限制热产生，因而防止聚合物熔化。在这方面，需一足量的电磁感应微粒混合于聚合物基材内，使得当达到操作上所需的参数时，此蒸发器做为电流限制聚合物。换言之，当蒸发器温度增加到超过操作温度，聚合物基材加热及延伸到电磁感应微粒失去足够的接触的点，使得化合物材质的导电率降低，限制电流流经化合物材质及限制焦耳热的产生。在此情形下，聚合物阵列开始冷却，直到聚合物阵列有足够的contracts，以恢复微粒与微粒间接触，这例子中蒸发器将变成再次操作。

由上述指示，一交流电源50提供一变换电流到一感应线圈36。电磁辐射造成电子在电磁感应材质中移动，因此产生热。电磁感应材质耦合到一电场或一震荡磁场(oscillating magnetic field)以产生热。在一电场耦合的例子中，热的产生为焦耳热或I²R的热。在一震荡磁场耦合的例子中，热的产生是经由电磁感应材质中所产生的eddy电流。值得重视的是，视所使用的电磁感应微粒，直接辐射朝向电磁感应材质的微波或射频(RF radio frequency)产生器可代替感应线圈36。

值得重视的，交流电的频率是在改变，由于集“肤效应”(skin effect)，因此造成提供的电磁辐射穿透加热管30或嵌入物180的深度不同。集肤效应经由下列例子来做说明，蒸发器包含一加热管30和嵌入物180。加热管30和嵌入物180包含电磁感应材质。

例子1：

加热管：几何形状：圆柱型

管壁厚度＝5公厘(mm)

材质：树脂结合石墨

加热管例子1中，δ为肌肤厚度，f为电磁辐射频率。在一频率为101.4千赫(kilo-Hertz，kHz)时，电磁辐射将减少到加热管30管壁内(即5mm)的初始值的1/e。供给嵌入物内电磁感应材质小于101.4千赫的电磁辐射频率(f₁)。就这一点而言，小于101.4千赫的频率(f₁)导致加热管30管壁的肌肤深度大于5mm的管壁厚度。当然，发射的辐射有一波长得以前进通过加热管30，且将直接照射在嵌入物180的电磁感应材质上。因此，嵌入物180经由感应直接加热，而非经由传导加热。可了解的是电磁辐射频率可以变换，使得加热管30只暴露于第一频率的电磁辐射，以及加热管30和嵌入物18暴露于第二频率的电磁辐射。当然，可变换不同频率的电磁辐射，用以加热(1)加热管30和(2)加热管30和嵌入物180。

参考图10，其显示一具有一加热管230的蒸发器12，加热管230包含嵌入电磁感应微粒240于一非电传导材质231。在实施例的说明中，非电传导材质231为一聚合物，且电磁感应微粒240为金属纤维。加热管230包含一内部表面232和一外部表面234。内部表面232定义一通孔236。

图11至图14用以说明加热管230，选择使用另类的电磁感应微粒240的微粒型态。就这一点而言，图11显示，嵌入粒状的金属微粒所构成的电磁感应微粒240于非电导材质231内。

图12显示，一加热管230，包含嵌入一金属薄片所构成的电磁感应微粒240于非电导材质231内。

图13显示，一加热管230，包含嵌入金属涂布球状物所构成的电磁感应微粒240于非电导材质231内。金属涂布球体一般包含一玻璃球体252涂布一金属涂料254，最佳显示于为图14显示，如上论述，玻璃球体252可透过自动催化(autocatalytically)或电沉积(electrodeposition)涂布一电磁感应材质。

参考图15显示，一加热管230，包含嵌入电磁感应微粒24于非导电材质231内，及电磁感应材质上的一薄层260。电磁感应材质上的薄层260构成于加热管230的内部表面232。薄层260一般由已知沉积技术(deposition techniques)形成(详述如下)或一预先形成的元件。于上述实施例的说明，电磁感应微粒240为金属纤维。

图16显示，一加热管230，包含嵌入电磁感应微粒240于一非电导材质231内，以及一在加热管230内部表面232非电导材质上的薄层270。于本发明的实施例，非电导材质(如一聚合物)的薄层270自电磁感应微粒240隔离抗菌剂液体。就这一点而言，只有非电导材质的薄层270被暴露于抗菌液体。经由这例子，但不限于此，非导电材质的薄层270由一般所知的沉积技术制作于内部表面232。另种方式为预先形成非电导材质的薄层270(如由造模)。

图17说明，一加热管30，包含一由电磁感应材质所组成的管壁32，例如，铁、锌、碳钢铁、不锈钢、铝、铜、青铜或黄铜，如上与加热管30有关的说明。非电导材质的薄层270排在加热管壁32的内部表面52。以此方法，非电导材质薄层270隔离电磁感应物质与抗菌剂液体。当然，只有非导电材质的薄层270曝露于抗菌液体。经由这例子但不限于此，非电导材质的薄层270由一般所知沉积技术涂怖于内部表面232内。或预先形成非电导材质的薄层(如由造模)。

图18说明本发明的一实施例，产生微波能量而形成热。加热管230最好由非电导材质231组成，嵌入电磁感应微粒240于非电导材质内。电磁感应材质231最好是一能产生热的材质，经由电或磁滞性曲线(magnetic hysteresis loop)。

一微波产生器250提供一电磁能量来源。微波产生器250为一电磁管形式用以产生电磁能。微波产生器250产生微波，换言之，电磁辐射有一频率约1到300GHz(Gigahertz)。一实施例中，玻璃包含暴露于微波下的亚铁盐(ferrite)。可相信的是经由磁滞曲线可改变微波磁场用以驱动亚铁盐微粒，因此，用磁性操作微粒。磁性操作导致亚铁盐微粒被加热。热传导至玻璃(如派热司(Pyrex^))阵列(matrix)。采用一相似方法，铁电微粒可与一聚合物、一陶瓷或玻璃混合。在这例子，可相信的是入射电磁波的震荡的电场使微粒通过电滞曲线而产生热。

电磁感应材质231选自于以下群组，包含但不限于此，一强磁性(铁)或一铁氧磁材料(亚铁盐，如磁铁矿(Fe₃O₄)或FeO·Fe₂O₃)，或一次铁电(如perovskites，铅钛酸盐(lead titanate PbTiO₃))，或一次铁盐材质，一特殊金属化聚乙烯对苯二甲酸(polyethylene terephthalate，PET)，其是一般使用在微波食品容器用来加速烹调过程。

一实施例说明如图18，加热管230包含一非导电材质231，但没有电磁感应微粒嵌入于其内。电磁感应材质的薄层240(如一金属化聚合物薄膜，如金属化PET)涂布于加热管230的内部表面232。

上述指出电磁感应材质构成加热管30及/或嵌入物180表面的一薄层(参考图15)。非电导材质也可以在加热管30或嵌入物180表面形成一保护涂布层(参考图16和图17)。经由传统沉积技术可形成电磁感应材质的薄层和非电导材质的薄层，其包含但不限于电沉积、自动催化沉积、喷雾(spraying)或热喷雾(thermal spraying)。

根据本发明更进一步的实施例，由各种不同的技术得以制作加热管或嵌入物，包含但不限于传统造模法、注射造模成型(injection molding)或挤压成型(extrusion)。热塑性塑料最好为挤压成型或注射造模成形法。传统造模法最好使用在一热固性聚合物，在挤压管或嵌入物的例子中，电磁感应微粒可伴随聚合物被加入于挤压装置中，以产生一圆柱状的化合物材质。

图19和图20说明，一加热管330具有多通孔336以形成多种途径。加热管330嵌入电磁感应微粒240于一非电导材质231内所组成。加热管330可以采用传统方式制造，包含造模方法、注射造膜成型(injection molding)、挤压和旋转涂布，但不限于此。也可以在加热管中以钻孔形成通孔336。

图21和图22说明另一加热管实施例。加热管430由嵌入电磁感应微粒240于一非电导材质230内所组成。加热管430由两个半圆柱430a、430b所组成，其中由机器形成沟432。沟432包含单一沟部432a及多重沟部432b。加热管430由造膜方法、注射造膜成型或挤压所形成。两个半圆形430a、430b使用超音波或用其它方式(图22)形成一圆柱，其具有小通道(veins)做为液体流动途径。雾化抗菌液体扩散至小通道中。值得重视的，藉由机械可制造额外液体流动途径。

图22和图23说明加热管包含一嵌入电磁感应微粒240于非电导材质231的内。一螺旋形嵌入物280包含一嵌入电磁感应微粒240于非电导材质231内。由一螺旋路径282由螺旋形嵌入物280定义。雾化抗菌液体扩散至螺旋路径282，图24显示位于加热管230内的嵌入物280。

加热管和/或嵌入物得以具有这些说明的几何形状外的形状。此外，使用一非电导材质经由造膜或挤压(如一聚合物)促进加热管和嵌入物形成各种不同几何外形。经由一体成型形成加热管和嵌入物。值得重视的，一个或多个弯管接近一圆柱加热管和/或嵌入物，其中弯管提供一管壁，一雾化抗菌液体可撞击在管壁上并蒸气化。

可理解的，本发明包含一温度感应元件，用以防止蒸发器过热而导致非电导材质熔化或破坏。一示范温度感应元件为一热电耦可感应温度变化，由一对由不同金属材料连结制造的线圈，其随温度变化产生电压。

使用上述的非电导材质将提供许多有利结果。就这点而言，蒸发器的重量和制造费用将减少。而且，非电导材质可自抗菌液体隔离电磁感应材质。当然，抗菌液体如水、过氧化氢、peracid及其相似物可被使用，而无须考虑抗菌液体被电磁感应材质(如铜)降解(degrdation)。

先前的描述为本发明较好的实施例，显然地，先前对本发明细节解释及分析描述发生修改和变更，本发明包含申请专利范围及其等同领域所有修改和变更。其它对本发明详述部分的解释及分析发生修改和变更，本发明包含申请专利范围及其等同领域所有修改和变更。

Claims (32)

1、一蒸发器，用以蒸发一雾化抗菌液体以形成抗菌蒸气，其特征在于，该蒸发器包含：

一电磁辐射源；

一加热腔室，具有一管路形成其中，该加热腔室有一入口，做为接收该管路内的该雾化抗菌液体，一出口，做为自该管路释放到一定义区的该抗菌蒸气，其中该加热腔室由一第一非导电材质和一第一电磁感应材质所组成；以及

一嵌入物位于该加热腔室的该管路内，该嵌入物的组成包含至少下列之一：

(1)一金属，和

(2)一第二非导电材质和一第二电磁感应材质，其中该加热腔室和该嵌入物两者皆促进该雾化抗菌液体蒸发成形成该抗菌蒸气。

2、如权利要求1项所述的蒸发器，其特征在于，其中至少该第一和该第二非电导材质之一是自下群组中选出其包含：一聚合物、一陶瓷和一玻璃。

3、如权利要求2项所述的蒸发器，其特征在于，其中该聚合物从下列群组中选出其包含：一热塑性塑料聚合物和热固性塑料聚合物。

4、如权利要求3项所述的蒸发器，其特征在于，其中该热塑性塑料聚合物从下列群组中选出其包含：polyphthalamide、聚醯亚胺、Fluoropolymers、PTFE、4.6聚醯亚胺、4.6耐隆、聚醯胺-西亚胺、polyaryletherketone和polyetheretherketone。

5、如权利要求3项所述的蒸发器，其特征在于，其中该热固性塑料从下列群组中选出其包含：一环氧树脂和一氨基甲酸乙酯。

6、如权利要求2项所述的蒸发器，其特征在于，其中该陶瓷为一金属氧化材质。

7、如权利要求6项所述的蒸发器，其特征在于，其中该陶瓷从下列群组中选出其包含：硅、铝及氧化镁。

8、如权利要求1项所述的蒸发器，其特征在于，其中该第一及该第二电磁感应材质从下列群组中选出其包含：一金属、一金属合金、一金属附着材质、碳、石墨、不锈钢、一金属合金焊接、一强磁性材质、一铁氧磁材料、一铁电材质、一次铁电材质及其结合物。

9、如权利要求8项所述的蒸发器，其特征在于，其中该金属从下列群组中选出其包含：镍、铜、锌、银、不锈钢、钨、镍铬及其组合。

10、如权利要求1项所述的蒸发器，其特征在于，其中该第一及该第二电磁感应材质至少有一为强磁性材质。

11、如权利要求1项所述的蒸发器，其特征在于，其中该第一及该第二电磁感应材质至少有一为铁氧磁材质。

12、如权利要求1项所述的蒸发器，其特征在于，其中该第一及该第二电磁感应材质至少有一为铁电材质。

13、如权利要求1项所述的蒸发器，其特征在于，其中该第一及该第二非电导材质至少有一形成非电导阵列，至少该第一及该第二电磁感应材质的一被该非导电阵列崁入。

14、如权利要求13项所述的蒸发器，其特征在于，其中至少该第一及第二电磁感应材质之一的形成形式是以下列群组中选出其包含纤维状、薄片、球体、须状、粒状、一附着微粒及其组合。

15、如权利要求1项所述的蒸发器，其特征在于，其中至少其一：

该第一电磁感应材质在该第一非电导材质的表面形成一薄层，和

该第二电磁感应材质在该第二非电导材质的表面形成一薄层。

16、如权利要求15项所述的蒸发器，其特征在于，其中至少其一：

该第一电磁感应材质被嵌入于第一非导电材质内；和

该第二电磁感应材质被嵌入于该第二非电导材质内。

17、如权利要求15项所述的蒸发器，其特征在于，其中至少其一：

该第一电磁感应材质沉积在该第一非电导材质上，由下列至少其一方法：热喷雾、电沉积、自动催化沉积及弧喷雾，和

该第二电磁感应材质沉积在该第二非电导材质上，由下列至少其一方法：热喷雾、电沉积、自动催化沉积及弧喷雾。

18、如权利要求1项所述的蒸发器，其特征在于，其中至少其一：

该第一非电导材质形成第一层以提供第一保护涂布层，该第一保护涂布层自该抗菌液体隔离该第一电磁感应材质，和

该第二非电导材质形成第二层以提供第二保护涂布层，该第二保护涂布层自该抗菌液体隔离该第二电磁感应材质。

19、如权利要求18项所述的蒸发器，其特征在于，其中至少其一：

该第一电磁感应材质被嵌入于该第一非电导材质内；和

该第二电磁感应材质被嵌入该第二非电导材质内。

20、如权利要求18项所述的蒸发器，其特征在于，其中至少其一：

该第一电磁感应材质沉积以形成该第一层，由下列至少其一方法：热喷雾、电沉积、自动催化沉积及弧形喷雾，和

该第二电磁感应材质沉积以形成该第二层，由下列至少其一方法：热喷雾、电沉积、自动催化沉积及弧形喷雾。

21、如权利要求1项所述的蒸发器，其特征在于，其中该电磁辐射源为一微波产生器，该微波产生器产生微波以加热至少在该第一电磁感应材质和该第二电磁感应材质其中之一。

22、如权利要求21项所述的蒸发器，其特征在于，其中至少其一：

该第一电磁感应材质和该第二电磁感应材质是以下列群组中选出其包含：一强磁性材质、一铁氧磁材质、一铁电材质和一次铁电材质。

23、如权利要求1项所述的蒸发器，其特征在于，其中该电磁辐射源产生一交流电。

24、如权利要求23项所述的蒸发器，其特征在于，其中该交流电具有至少第一频率和第二频率，该电磁辐射分别于穿透该加热腔室于第一和第二厚度。

25、如权利要求1项所述的蒸发器，其特征在于，其中该加热腔室包含：

一般圆柱管。

26、如权利要求1项所述的蒸发器，其特征在于，其中该嵌入物为一螺旋形嵌入物，该管路连结一螺旋路径通过该螺旋型嵌入物。

27、一微生物净化的方法，其中该定义区内至少包含一定义区和一物品其中之一，其特征在于，其方法包含：

感应加热一阻障物其中包含一非电导材质和一电磁感应材质，该阻障物定义一内部管路；

将一雾化液体通过该内部管路，感应加热阻障物以蒸发该雾化液体，该雾化液体接触该管路内壁以形成一抗菌蒸气；和

该蒸气流出该阻障物到该定义区以进行微生物净化至少该定义区和该物品其中之一。

28、如权利要求27项所述的微生物净化的方法，其特征在于，其中进一步包含：

混合该蒸气和载流气体；和

该蒸气和该载流气体的混合物流经该定义区。

29、如权利要求27项所述的微生物净化的方法，其特征在于，其中进一步包含：

在蒸发之前混合该雾化液体与一部份的该载流气体。

30、如权利要求27项所述的微生物净化的方法，其特征在于，其中该雾化液体包含水和水蒸气。

31、如权利要求27项所述的微生物净化的方法，其特征在于，其中该雾化液体包含一过氧化合物。

32、如权利要求27项所述的微生物净化的方法，其特征在于，其中进一步包含：

侦测在该定义区内的该抗菌蒸气的浓度；和

响应该侦测浓度而调整容器的感应加热率。

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