TW202206119A - 消毒系統以及方法 - Google Patents

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Abstract

一種消毒系統包括化學物汽化設備，用以儲存以及汽化消毒化學成份。化學物汽化組合件包括外殼、蒸發器、空氣淨化器組合件。外殼配置以接收以及保持含有消毒化學成份的一個或多個料匣。蒸發器位在外殼內，蒸發器配置以接收且轉化在含有化學物的料匣中的消毒化學成份成蒸氣。空氣淨化器組合件位在外殼內，空氣淨化器組合件配置以藉由移除汽化的消毒化學成分而淨化空氣，且維持一低濕度環境。

Description

消毒系統以及方法
在此描述的發明有關於一種消毒系統和方法。特別係有關於一種化學物分散系統，用於消毒大眾公共區域，以減少或防止細菌和疾病透過接觸帶有細菌的表面而傳播。
任何引用先前技術領域的方法、設備或文件不應被視為構成其形成一般知識的一部分的任何證據或承認。
許多消毒和去污的做法依賴於人類將去污和消毒的化學成分實體地施加到物體和表面。這些現有的做法容易出錯(透過無心之過和粗心大意)，且無法適當地測量或量化此做法的功效。在大規模流行時期或面臨高度感染性疾病時，這可能是很大的問題，且可造成感染層級增加。
目的：本發明的一目標是提供一種消毒系統以及/或方法，克服或改善了以上描述的一個或多個缺點或問題，或者至少提供了一種有用的商業替代品。
本發明的其他較佳的目的將由以下描述變得顯而易見。
在一特點中，雖然此特點不必是唯一的或實際上最廣泛的特點，但提供了一種消毒系統，此消毒系統包括： 用以儲存以及汽化一消毒化學成份的一化學物汽化設備，此化學物汽化組合件包括： 配置以接收以及保持一個或多個料匣的一外殼，一個或多個料匣含有消毒化學成份； 位在外殼內的一空氣淨化器組合件，空氣淨化器組合件配置以藉由移除汽化的消毒化學成分而淨化空氣，且維持一低濕度環境；以及 位在外殼內的一蒸發器，此蒸發器配置以接收且轉化在含有化學物的料匣中的消毒化學成份成蒸氣； 一輸出組合件，包括： 連接到化學物汽化組合件的一導管，用以輸送在其中的蒸汽； 具有連接到導管的一第一端的一細長分散構件，細長分散構件具有複數個孔形成於其中，用以分散通過分散構件的蒸氣；以及 位在遠離細長分散構件的第一端的細長分散構件的一第二端的一風扇，用以將空氣吸取至分散構件內；以及 被程控以啟動風扇的一系統控制器，以將空氣吸取至細長分散構件內，用以和蒸氣混和，且通過形成於細長分散構件中的複數個孔分散。
在另一特點中，提供一種用於消毒的方法，此方法包括： 藉由一外殼中的一蒸發器從一消毒化學成分產生一蒸氣的步驟； 將蒸氣輸送到一分散構件的步驟，分散構件具有複數個孔形成於其中；以及 啟動一風扇以將一空氣吸取至分散構件中，以混和空氣和蒸汽，且通過孔將空氣和蒸汽的混合物分散到周圍空間中的步驟。
較佳地，消毒化學成分包括消毒化學物。較佳地，消毒化學成分包括過氧化氫。較佳地，消毒化學成分包含高達35%mL/mL的過氧化氫。更佳地，消毒化學成分包含在0.1%mL/mL和35%mL/mL之間的過氧化氫。較佳地，消毒化學成分包含不超過10%mL/mL的過氧化氫。替代性地，消毒化學成分包含離子銀或膠體銀(ionic silver or colloidal silver)。
較佳地，消毒液體是以液體形式在料匣中。
較佳地，此方法更包括測量待消毒的空間的濕度的步驟。較佳地，此方法更包括相應於檢測到空間的濕度大於一閾值，而啟動一空氣淨化器組合件的步驟，空氣淨化器組合件被配置以對空氣除濕。較佳地，此方法更包括在空氣淨化器組合件為啟動的時候，連續測量空間的濕度的步驟。較佳地，此方法更包括相應於測量到的空間的濕度低於閾值，而停止啟動空氣淨化器組合件的步驟。較佳地，風扇以及空氣淨化器組合件由一系統控制器控制。較佳地，閾值在70%和90%濕度之間。較佳地，閾值在75%和85%濕度之間。更佳地，閾值為80%濕度。
較佳地，空氣淨化器組合件包括一空氣過濾器以及一除濕器。
較佳地，導管連接到空氣淨化器組合件。
較佳地，外殼包括形成在其中的一個或多個開口。較佳地，開口靠近空氣淨化器組合件形成，以允許空氣淨化器組合件吸取空氣。
較佳地，化學物汽化組合件更包括一液位指示器。較佳地，液位指示器為數位的液位指示器。較佳地，液位指示器數位上以及/或視覺上指示料匣中的消毒化學成分的量。較佳地，數位的液位指示器與系統控制器電子傳達料匣中的消毒化學成分的量。較佳地，數位的液位指示器以電子訊號的形式與系統控制器電子傳達料匣中的消毒化學成分的量。
較佳地，蒸氣藉由連接外殼和分散構件的導管從外殼輸送。
較佳地，系統控制器更被程控以啟動空氣淨化器組合件，以從待消毒的一空間的空氣中除濕。
較佳地，消毒系統更包括一感測組合件，包括至少一個：濕度感測器、溫度感測器以及配置以檢測空氣中的汽化的消毒化學成分的量的感測器。
較佳地，導管包括複數個通道，其中一第一通道被配置以將蒸氣從蒸發器輸送到分散構件，且一第二通道被配置以在消毒週期之後，從空間將空氣輸送到空氣淨化器組合件。
在一些實施例中，消毒系統被安裝在升降機、火車、電車或渡輪中。
在另一特點中，本發明提供一種消毒系統，包括一化學物汽化設備，用以儲存以及汽化一消毒化學成分，此化學物汽化組合件包括： 配置以接收以及保持含有消毒化學成份的一個或多個料匣的一外殼； 位在外殼內的一空氣淨化器組合件，空氣淨化器組合件配置以淨化空氣且維持一低濕度環境，而淨化空氣；以及 位在外殼內的一蒸發器，蒸發器配置以接收且轉化在含有化學物的料匣中的一消毒化學成份成蒸氣。
較佳地，消毒系統更包括電源供應器。 較佳地，電源供應器包括12V電源供應器或240V電源供應器。 較佳地，電源供應器連接到系統控制器、風扇、蒸發器和空氣淨化器組件中的一個或多個。
本發明的進一步特徵和優點將從以下實施方式變得顯而易見。
在此描述的消毒系統的實施例基於有效率地且快速地消毒空間的能力，以減少病毒和細菌物質傳播的機會。消毒系統的實施例包括容納液體過氧化氫(H2 O2 )的壁掛式單元、以及機械和電子組件。壁掛式單元理想情況下只能以一個方位(換句話說，直立)裝設。現場安裝人員可使用框架或其他支架來支撐裝設在地面、屋頂或天花板。
導管從壁掛式單元的頂部垂直地延伸以將汽化的過氧化氫運送到位於空間內的一個或一系列輸出組合件。輸出組合件通過輸出組合件的菊鍊(daisy chain)有效率地分散蒸汽，足以覆蓋多達300平方公尺的房間。
輸出組合件和導管可包括入口以及對應的導管，用以使空氣回歸到壁掛式單元。
第1圖示出了根據本發明的較佳實施例的消毒系統10，適用於物質分散，用以消毒空間(例如公車、火車或升降機等等)。
消毒系統10包括化學物汽化組合件100，化學物汽化組合件100連接到輸出組合件200，用於分散包括空氣和汽化的消毒化學成分的混合物的霧。
化學物汽化組合件100配置以接收和儲存一定量的消毒化學成分(較佳地在密封容器(container, receptable)中)，且汽化所述化學物，用以作為霧分散到待消毒的空間中。
參考第2圖到第5圖，可看到化學物汽化組合件100的更多細節。
化學物汽化組合件100包括外殼101，外殼101具有五(5)個料匣容器(receptacle)102，每一個具有位於其中的含有化學物的料匣103。所示實施例的含有化學物的料匣103包含已知對於消毒目的是有效的35%的過氧化氫(H2 O2 )。然而，應當理解，可應用其他化學物和物質，例如離子銀等等。
此外，雖然消毒化學成分被描述為35%的過氧化氫，但應當認可本發明的實施例可使用高達35%的過氧化氫。詳而言之，發明人已發現由於不大於或不多於10%的過氧化氫濃度降低了皮膚刺激的風險，因此是較佳的。汽化過氧化氫的分散也會通過吸入(inhalation)呈現生物危害。為了降低吸入過氧化氫的風險，消毒系統10應用空氣淨化器組合件104(配有洗滌風扇)，在再次使用消毒空間之前，從空氣移除過氧化氫。這將在以下更詳細地解釋。
化學物汽化組合件100還包括位在外殼101內的空氣淨化器組合件104，空氣淨化器組合件104通過形成在外殼101的表面中的兩個開口105、106與周圍環境流體連通(in fluid communication)。這兩個開口被紗網(gauze)覆蓋，以協助過濾空氣和移除過氧化氫。空氣淨化器組合件104包括風扇(較佳地為能夠處理超過1000m3 /h空氣的高容量風扇)，此風扇引導空氣通過數個過濾設備，包括離化器(ionizer)、高效率預先過濾器3合1奈米銀(pre-filter 3-in-1 nano silver)、木炭/碳機械過濾器和一個殺菌紫外線C(Ultraviolet C, UVC)燈。發明人設想需要有效地管理過濾器堵塞，以確保系統可運作。過濾器堵塞可通過壓力差(過濾器入口和出口之間的差異)、通風片(venting flap)(具有開關的機械片，當氣流壓力充足時啟用，以提供對於堵塞的警報)和空氣流量(mass air flow, MAF)感測器，空氣流量感測器使用電熱絲空氣流量元件(hot wire MAF element)測量減少的氣流。
發明人設想空氣淨化器組合件104可包括電性控制致動器，以將導管線附接到風扇，以不論外殼101的位置，而允許有效率的過濾空間中的空氣(包括移除過氧化氫)，且因此從導管排出任何剩餘的過氧化氫。這將允許外殼101被放置在數個房間或場地的外面、或數個房間或場地之間。在這樣的實施例中，空氣淨化器組合件104可放氣(exhaust)到空間中(換句話說，再循環(recirculate))，防止負壓將污染物從外面吸取回到空間中，以用於需要高水平抗菌(high level disinfection)的安裝。替代性地，系統可以通過導管連接到外部，以便吸取外面的空氣，以允許較快的洗滌週期。
在一些實施例中，空氣淨化器組合件104包括催化劑 (例如氧化鉑或氧化錳)，以確保所有剩餘的過氧化氫在與機械過濾器接觸之前轉化為水和氧氣。
在一些進一步的實施例中，空氣淨化器組合件包括複數個較小的風扇，而不是單個風扇，以最小化外殼101的覆蓋面(footprint)。
位在相鄰於開口105之處的是紫外(ultraviolet, UV)光107，當被供電時，對於接收到空氣淨化器組合件104中的氣體提供額外的淨化。
外殼101還包括蒸發器108，蒸發器108配置以將被接收在含有化學物的料匣103中的化學物轉化為蒸氣、氣體或細小液滴(fine droplets)。在運作中，蒸發器108能夠將液體過氧化氫轉化為汽化過氧化氫(一般稱為VHP(vaporized hydrogen peroxide))，其具有在5和15微米之間的直徑的霧劑液滴(aerosol droplets)。在較佳實施例中，蒸發器108包括霧化器(fogger)或感應加熱器，將消毒化學成分汽化以分散到空間中。具體來說，蒸發器108可採用金屬熱交換器的形式。在運作中，蒸發器108在閉迴路環境中將過氧化氫加熱至至少150℃(且最高達220℃)，以確保沒有液體過氧化氫被分散。
在每一個容器102的基座是連接到通道110的閥109，以將容器102連接到蒸發器108，且從而允許料匣103中的化學物藉由重力供給，從料匣103被運送到蒸發器108。
在每一個容器102的頂部為鎖定機構102a。鎖定機構102a可以採用可通過插銷(PIN)進接的鎖和鑰匙或電子安全型(electronic safe-type)機構的形式。這確保化學物料匣僅能由被授權執行的人進接以及從外殼101移除。
此外，化學物汽化組合件100包括系統控制器111形式的計算裝置，用以控制化學物汽化組合件100，尤其是蒸發器108。
第10圖顯示系統10的電子和機械組件的方塊圖。
顯示於第10a圖中系統控制器111包括處理器111a，處理器111a與數位記憶體111b以及無線接收器111c(在一些實施例中採用藍牙或Wi-Fi接收器的形式)電子通訊(in electrical communication)，用以與外部監測系統300通訊。
系統控制器111還包括與中央處理單元111a電子通訊的通用序列匯流排端口(USB port)111d，用以與插入通用序列匯流排端口111d的外部裝置(例如，通用序列匯流排儲存驅動器)通訊。
化學物汽化組合件100額外地包括12V電源供應器112形式的電源供應器以及感測組合件113，用以檢測包括待消毒空間的濕度的環境條件。在一些實施例中，電源供應器包括240V電源供應器，適用於安裝在升降機和標準建築外部邊界(standard building enclosures)中的實施例。
方便地，外殼101還包括數位液位指示器114，用以數位監測和視覺地指示在化學物料匣103的每一個中剩餘的化學物的量。替代性地，在一些實施例中，可使用非磁性浮子水平(non-magnetic float level)以監測料匣液位。
較佳地，外殼101具有細長的規格(slimline form factor)以最小化外殼101對安裝於其中的空間的破壞，且具有54或更高的進入保護值(ingress protection rating)。
如第1圖和第2圖中可看到的，輸出組合件200連接到化學物汽化組合件100。輸出組合件200包括50毫米直徑管路形式的封閉式輸出導管201，其流體連接到蒸發器108，以將汽化的化學物從化學物汽化組合件100輸送到待消毒的空間。應當注意的是，封閉式輸出導管201的管路的直徑可在20毫米和55毫米之間。
如圖式中可看到的，封閉式輸出導管201包括其中具有25毫米導管形式的第二導管205、以及與第二導管205相鄰的第三導管206。輸出導管201、第二導管205以及第三導管206的橫截面顯示在第7圖中。從橫截面可以看出，輸出導管201圍繞六角形第二導管205和六角形第三導管206。第二導管被分成兩個導管部分205b和205bc。導管部分205b將空氣從空氣淨化器組合件104運送到空間20，且導管部分205c將空氣從空間20運送到空氣淨化器組合件104。第三導管206圍起在其中的電線207，用以向風扇204供應電源，其將在以下更詳細地描述(這可在第6圖中看到)。
輸出組合件200的封閉式輸出導管201連接到分散構件202。在所示出的實施例中，輸出導管201和分散構件202螺紋連接，如第8圖中所顯示，使得輸出導管201和分散構件202被旋合在一起。然而，可以設想輸出導管201和分散構件202可以多種已知的方式連接。雖然輸出組合件200被顯示和描述為僅具有一個分散構件202，但是應當了解到輸出組合件200可具有與其連接的複數個分散構件。
分散構件202包括形成在其中的複數個孔203，以允許蒸氣從化學物汽化組合件100輸送分散到待消毒的空間中。由於已知銅是非反應性的，分散構件202較佳地由銅製成。
在一些實施例中，形成在分散構件202中的孔203的直徑為2毫米，且在靠近圓柱形的分散構件202的周邊設置，以提供霧的均勻分散。
風扇204連接到分散構件202的端部，風扇204可以進氣(intake)和輸出兩者功能運作，以協助蒸汽分散到空間20中。風扇204可由金屬製成，但較佳地由塑膠製成。風扇204包括具有間隔件210的背板209，位在分散構件202和風扇204之間。
在分散構件202的本體和風扇204之間位於分散構件202的端部的是開槽頭部208。
開槽頭部208螺紋連接到分散構件202，且包括兩個開口208a、208b。
第一開口208a連接到導管部分205c，且與導管部分205c流體連通，第一開口208a從空間20吸取空氣(其中具有過氧化氫的髒空氣或未淨化的空氣)至第二導管205的導管部分205c，以沿著導管部分205c輸送回到淨化器104。
第二開口208b連接到導管部分205b，且與導管部分205b流體連通，第二開口208b通過導管部分205b接收從淨化器104輸送的淨化空氣，且將淨化空氣排出和分散到空間20中。
現在將提供消毒系統10的運作示例。
感測組合件113包括濕度感測器113a和溫度感測器113b，在系統控制器111的處理器111a的指令下，檢測待消毒空間20的濕度和溫度，且輸出電訊號，電訊號藉由類比至數位轉換器(Analog to Digital Converter)113z轉換，且藉由處理器讀取作為指示濕度的值。在高濕度環境中，系統的功效會降低。因此，如果檢測到高濕度(大約80%或更高的濕度)，也在處理器111a的指令下，空氣淨化器組合件104被啟動和運轉，直到濕度感測器113a指示空氣的濕度已達到低於閾值的最佳或可接受水平(level)。在一些實施例中，閾值在70%和90%濕度之間。在一些進一步的實施例中，閾值在75%和85%濕度之間。在更佳的實施例中，閾值為80%濕度。
系統10還包括過氧化氫感測器113c以及運動感測器113d，過氧化氫感測器113c監測空氣中汽化過氧化氫(Vaporized Hydrogen Peroxide ,VHP)的濃度，運動感測器113d檢測待消毒空間內的人，以確保過氧化氫不會分散在空間內，直到空間已經完全空出(vacated)。
另外，系統10可包括介面連接感測器113e，或連鎖的感測器(chain of sensors)將被包括，以檢測打開的窗戶、門或閾值檢測(如商店歡迎鈴聲)。當空間未受包圍時，這允許聯鎖(interlock)避免或停止進行處理，例如，對外部環境或公共場所開放，或在未預料到的情況下檢測到人員存在之處。此外，這允許系統10中斷處理，且快速排氣/洗滌(scrub)以減少危險，特別是在運動感測器不可行的區域中，例如在可能存在運動的空間外的視野中。
除了上述之外，系統10包括蒸汽壓力感測器113f(或除了壓力釋放閥之外的壓力開關)。蒸汽壓力感測器113f配置以檢測系統10的加壓部件中的堵塞，且通過與處理器111a的通訊，可促使蒸發器108和泵浦的緊急停止，以防止由於汽化過氧化氫熱減壓(thermal decompression)引起的爆炸。
感測組合件113更包括物聯網(Internet of Things, IoT)組合件114。
隨後，一旦檢測到空間20的濕度有利於系統10的運作時，處理器111a指示閥109打開，且允許化學物料匣103中的一定量的化學物流動到將化學物轉化為蒸氣的蒸發器108。
隨著化學物被汽化，蒸氣經由輸出組合件200的封閉式輸出導管201行進離開化學物汽化組合件100。
沿著封閉式輸出導管201行進，蒸氣最終到達分散構件202的內部凹洞202a。
風扇204在處理器111a的指令下，開始在進氣模式(air intake mode)下運作，以從空間20向風扇204的葉片吸取空氣。如箭頭211所指示，藉由風扇204被吸取的空氣衝擊背板209，且因此被向外推離風扇、和由側邊推離風扇。這造成通過分散構件202的孔203分散出去的蒸氣、以及被推離風扇204的空氣混和，且擴散到空間20中。因此開始消毒過程。
依據待消毒空間20的大小，發明人設想空氣和蒸氣的混合物向空間20中的分散進行大約2到4分鐘。當然，應當理解，總進行時間可為任何長度的時間。
為了允許空氣品質回歸到職業安全的水平(level)，發明人設想從消毒中斷直到人進入空間20應允許大約10分鐘。設想這允許充足的時間用以將汽化的化學物分散、接觸空間20的表面且被排出，以使空間20可再次被安全地使用。重申一次，此時間可能會基於環境因素和空間尺寸而異。
然後處理器111a啟動空氣淨化器組合件104，以進一步淨化空氣，且移除剩餘的病菌(germs)、細菌(bacteria)、病毒(viruses)、疾病(diseases)等等。藉由紫外光107的啟動可進一步幫助空氣淨化。已知紫外光具有殺菌(sterilising)特性。
在一些實施例中，空氣淨化器組合件104可保持啟動，以將環境條件(也可為，濕度)維持在有助於系統10最佳運作的水平。
最後，與液位指示器114通訊的處理器111a記錄從每一個料匣應用的化學物的量，且記錄此數據在記憶體111b中，用於稽核(auditing)和報告目的。可經由與中央處理單元111a電子通訊的通用序列匯流排端口111d來進接和下載記錄的數據。
系統10還儲存與在此所描述的各種感測器收集的溫度、濕度、消毒週期狀態、服務日誌(service logs)和過濾器狀態有關的數據。
數據還可經由無線接收器111c無線地與外部監測系統300通訊，例如大眾運輸或辦公大樓的中央運作系統。
在完成上述過程之後，可以可靠地認為空氣和表面實質上沒有病菌、細菌、病毒和疾病。
如在此所述的本發明的實施例可被使用於消毒建築物的頻繁使用區域(例如公共廚房區域和電梯等等)和大眾運輸工具(例如公車和火車等等)。本發明的實施例也可被使用於室外環境。
在此描述的本發明的實施例的一些示例性用途顯示在第11圖到第14圖中。
第11圖示出了安裝在火車11上的兩個消毒系統10。
在另一個示例中，第12圖示出了安裝在渡輪12上的兩個消毒系統10。
在另一個示例中，第13圖示出了安裝在電車13上的三個消毒系統10。
在另一個示例中，第14圖示出了安裝在升降機(lift)14中的消毒系統10。
在使用中，系統10在安全的情況下執行消毒週期。系統10可被程控以(programmed)監測數個變量，以確保消毒週期僅在安全的情況下發起，但如果不再滿足一個或多個安全參數也立即中斷消毒週期。
以上的示例包括系統10判定滿足複數個安全聯鎖(safety interlocks)。安全聯鎖可包括：(i)空間的濕度低於可接受的水平(以上所論述；(ii)所有門窗都關閉(由感測器判定)；(iii)在空間中沒有檢測到運動(由運動感測器檢測)；以及(iv)儲存器(reservoir)/料匣中有充足的過氧化氫。
一旦滿足安全聯鎖，系統10藉由將液體10%過氧化氫經由蠕動泵浦(peristaltic pump)(加熱線)泵入蒸發器108(具有金屬熱交換器)、且將其加熱到至少150°C，以將液體化學混合物轉化為小於15微米的乾霧微粒，而創造消毒乾霧。這個過程被稱為「熱霧化」。然後被加壓的霧通過導管通道輸送，且經由至少一個(但預期是多個)輸出組合件200釋放。
輸出組合件200的風扇204協助汽化過氧化氫圍繞空間均勻地且徹底地循環，以有效地消毒空間。
一旦消毒週期完成，空氣淨化器組合件104被啟動以淨化/洗滌空氣，且在人們進入空間之前從空間移除有害的過氧化氫。
較佳地，系統10使空氣淨化器組合件104運轉在5和10分鐘之間，以及/或直到空間中的空氣中的過氧化氫量回歸到可接受的水平，使得在空間中不太可能對空間中的任何人造成傷害。
在第15圖到第20圖中所顯示的替代實施例中，化學物汽化組合件1100包括料匣1103，位於外殼1101中的儲存器1103a的頂部。料匣1103的內容物(換句話說，過氧化氫)經由重力通過閥1103b排入(drain into)儲存器1103a，然後內容物經由泵浦1103b(較佳地經由蠕動泵浦)從儲存器103a被泵送到蒸發器1108，蒸發器1108在熱交換器1108c內具有感應板1180a和盤繞熱線1108b。盤繞熱線1108b連接到釋放噴嘴1108d，釋放噴嘴1108d又連接到輸出組合件1200。應當理解，料匣1103、外殼1101和蒸發器1108實質上相似於以上所描述的料匣103、外殼101和蒸發器108。
盤繞熱線1108b協助建立壓力和推動(propulsion)來自蒸發器1108的汽化過氧化氫通過輸出組合件1200。
參照第15圖和第16圖，顯示了具有外殼1101的化學物汽化組合件1100，外殼1101在連接到蒸發器1108的儲存器1103a的頂部容納料匣1103。蒸發器1108連接到輸出組合件1200。輸出組合件1200包括第一導管1201、第二導管1205和第三導管1206。
第一導管1201是汽化過氧化氫運送導管，其連接到釋放噴嘴1108d，且將汽化過氧化氫從蒸發器1108輸送到分散構件1202，用以通過形成於分散構件1202的圓柱形本體1212中的孔1203在空間內分散。
第二導管1205為空氣回歸導管，與形成於圓柱形本體1212中的入口1213連通，其還可配有用於額外空氣淨化的紫外光1207，其將空氣從空間運送到外殼1101和用於過濾和淨化的空氣淨化器組合件1104。
第三導管1206是電源和數據導管，用以提供電源到位於分散構件1202的圓柱形本體1212中的風扇1204，且用以從位於分散構件1202中的感測器1204a接收數據。感測器1204a可包括一個或多個濕度感測器、一過氧化氫感測器和一個或多個相機。
在一些實施例中，紗網被施加於風扇1204之上，以提供額外的過濾器。
位在外殼1101的底部的是空氣淨化器組合件1104(實質上相似於以上所述的空氣淨化器組合件104)，空氣淨化器組合件1104包括風扇、空氣過濾器和紫外光。
也位於外殼1101中的是感測組合件1113。感測組合件1113相似於感測組合件113，包括濕度感測器、溫度感測器、運動感測器、汽化過氧化氫或過氧化氫感測器(感測百萬分之幾的汽化過氧化氫)以及中央處理單元和處理組合件。
位於外殼1101頂部的是電子鎖1101a以及相機陣列1113a，電子鎖1101a用以保全(secure)外殼1101及其內容物，相機陣列1113a被配置以檢測空間中任何人的一個或多個體溫、空間中的人數、以及所述的人之間的距離，用以監測可能在空間中的社交距離要求的執行程度(adherence)。
加熱線是具有充足長度的導熱材料，以確保化學物在進入導管之前完全汽化。發明人發現在熱交換器內盤繞加熱使尺寸減少。
在一些實施例中，蒸發器的熱交換器採取家用級(domestic grade)感應加熱器的形式以加熱和控制熱交換器的溫度。熱交換器還可包括熱交換器或蒸氣腔室中的過熱保護或壓力卸載。在一實施例中，採用加熱塊式設計(thermo block type design)來簡化熱的溫度以及功率控制。重要的是，系統中與過氧化氫接觸的所有部件都應由與這種液態化學物相容、且在此環境中不會降解的材料製成。合適的材料包括但不限於高純度鋁、低碳不銹鋼、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile Butadiene Styrene, ABS)、高密度聚乙烯(High density polyethylene, HDPE)、低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene, LDPE)、聚碳酸酯(polycarbonate)和聚氯乙烯樹脂(Polyvinyl Chloride, PVC)。
系統10在500毫升的過氧化氫需要被汽化、且在最多25分鐘期間的時間內釋放到空間中的假設下運作。設想在一些實施例中，過氧化氫的量可在5-10分鐘期間的時間內減少到200毫升。
在10分鐘內汽化200毫升的10%過氧化氫將需要在這段時間內施加大約1500瓦特的熱。
系統的汽化過氧化氫在進入環境之前，在周圍壓力下被快速冷卻，以減少冷凝的可能性。當在壓力下冷卻時，例如，如果一個長的加壓汽化過氧化氫管從主單元延伸幾公尺到輸出組合件，則可能會發生蒸氣冷凝。
熱霧化的替代方法可包括冷霧化製程，例如超低體積(Ultra low Volume, ULV)。相對於像超低體積這樣可產生濕霧的冷霧器，熱霧能可靠地產生更小的微粒尺寸(「乾霧」小於15微米)。濕的過氧化氫的霧可能造成漂白一些材料或其他傷害。熱霧會帶來與熱相關的其他風險，且可能導致高濃度過氧化氫水溶液爆炸。
在一些實施例中，可應用濕度控制以確保系統僅在合適的環境中運作。汽化過氧化氫在空氣中的存在和分解會增加相對濕度。例如，在10°C時，200毫升的水會使100立方公尺的房間的相對濕度從60%增加到大約80%4。由於許多安裝將包括空調，可以設想在系統的所有實施例中不會都需要除濕器，但可以在必要時包括。然而，較佳地包括濕度感測器，以在濕度升高到設定水平以上的情況下防止或停止對空間的處理。
在一個實施例中，可以執行蒸餾水沖洗作為定期維護的一部分(建議為每個月4到6次)。在一實施例中，過氧化氫將從儲存器排出，且常規處理週期將流動蒸餾水而不是化學物以沖洗系統。
有利地，本發明的實施例提供對區域和空間的一致消毒，以降低感染疾病、細菌和病毒的傳播風險。
在進一步的優點中，在此描述的系統的實施例被設想為有效地對高達300平方公尺大小的空間消毒。然而，發明人設想一些實施例可藉由運作系統更久來處理更大的空間。
在此所示和描述的系統應用實體裝置，其在指令之下供給過氧化氫的乾汽化霧，以消毒空間，且從而減少細菌、病毒、孢子(spores)和其他疾病的存在，進而減少細菌、病毒、孢子和其他疾病的傳播。
裝置旨在被安裝於空間中，且融入周圍，以成為空間的例行日常的一部分，且從而提高大眾對空間清潔度的信心。
在本說明書中，例如第一和第二、左和右、頂和底等等的形容詞可單獨用於將一個元件或動作與另一個元件或動作區分開來，而不必要求或暗示任何實際的這種關係或順序。在上下文允許的情況下，參照整體或組件或步驟(或相似物)不應被解釋為僅限於整體、組件或步驟中的一個，而是可為一個或多個整體、組件或步驟等等。
提供本發明的各種實施例的以上實施方式是為了向相關技術領域的一般知識者描述的目的。並不意在窮舉或將本發明限制於單個所揭露的實施例。如以上所述，本發明的許多替代和變化對於以上教導的相關技術領域的一般知識者來說將是顯而易見的。因此，雖然已經具體地論述了一些替代性實施例，但是相關技術領域的一般知識者將顯而易見或相對容易地開發其他實施例。本發明旨在包括在此討論過的本發明的所有替代、修改和變化，以及落入上述發明的精神和範圍內的其他實施例。
在本說明書中，用語「包括(comprises, comprising, includes, including)」或相似的用語旨在表示非排他性的包括，使得包括一列元件的方法、系統或設備不僅包括這些元件，還可能包括未列出的其他元件。
在整個說明書和請求項(如果存在)中，除非上下文另有要求，否則用語「實質上」或「大約」將被理解為不限於由用語限定的特定值或範圍。
10:消毒系統 11:火車 12:渡輪 13:電車 14:升降機 20:空間 100:化學物汽化組合件 101:外殼 102:料匣容器/容器 102a:鎖定機構 103:化學物料匣/料匣 104:淨化器組合件 105:開口 106:開口 107:紫外光 108:蒸發器 109:閥 110:通道 111:系統控制器 111a:處理器/中央處理單元 111b:數位記憶體 111c:無線接收器 111d:通用序列匯流排端口 112:電源供應器 113:感測組合件 113a:濕度感測器 113b:溫度感測器 113c:過氧化氫感測器 113d:運動感測器 113e:表面連接感測器 113f:蒸汽壓力感測器 114:液位指示器 200:輸出組合件 201:封閉式輸出導管 202:分散構件 202a:內部凹洞 203:孔 204:風扇 205:第二導管 205b:導管部分 205c:導管部分 206:第三導管 207:電線 208:開槽頭部 208a:第一開口/開口 208b:第二開口/開口 209:背板 210:間隔件 211:箭頭 300:外部監測系統 1100:化學物汽化組合件 1101:外殼 1101a:電子鎖 1103:料匣 1103a:儲存器 1103b:閥/泵浦 1104:淨化組合件 1108:蒸發器 1108a:感應板 1108b:盤繞熱線 1108c:熱交換器 1108d:釋放噴嘴 1100:化學物汽化組合件 1113:感測組合件 1113a:相機陣列 1200:輸出組合件 1201:第一導管 1202:分散構件 1204:風扇 1204a:感測器 1205:第二導管 1206:第三導管 1207:紫外光 1212:圓柱本體 1213:入口
僅作為舉例說明，以下將參考附圖更全面地描述本發明的較佳實施例，其中： 第1圖示出了根據本發明的實施例的消毒系統。 第2圖示出了第1圖的消毒組合件的化學物汽化組合件的立體圖； 第3圖示出了化學物汽化組合件的端視圖； 第4圖示出了化學物汽化組合件的側視圖； 第5圖示出了化學物汽化組合件的頂視圖； 第6圖示出了第1圖的消毒系統的輸出組合件； 第7圖示出了輸出組合件的導管的截面圖； 第8圖示出了輸出組合件的分散構件和風扇； 第9圖示出了輸出組合件的風扇； 第10圖示出了消毒系統的系統控制器的方塊圖； 第10a圖示出了消毒系統的系統控制器的另一個方塊圖； 第11圖示出了安裝於火車上的消毒系統的實施例； 第12圖示出了安裝於渡輪上的消毒系統的實施例； 第13圖示出了安裝於電車上的消毒系統的實施例； 第14圖示出了安裝於升降機上的消毒系統的實施例； 第15圖示出了根據本發明的實施例的消毒組合件的化學物汽化組合件的前視圖； 第16圖示出了第15圖的消毒組合件的化學物汽化組合件的側視圖； 第17圖示出了第15圖的消毒組合件的分散構件； 第18圖示了第15圖的化學物汽化組合件的化學物料匣和儲存器； 第19圖示出了第15圖的化學物汽化組合件的蒸發器；以及 第20圖示出了顯示於第19圖中的蒸發器的熱交換器內的盤繞熱線。
10:消毒系統
20:空間
100:化學物汽化組合件
200:輸出組合件

Claims (20)

  1. 一種消毒系統，該消毒系統包括： 一化學物汽化設備，用以儲存以及汽化一消毒化學成份，該化學物汽化組合件包括： 一外殼，配置以接收以及保持一個或多個料匣，該一個或多個料匣含有一消毒化學成份； 一蒸發器，位在該外殼內，該蒸發器配置以接收且轉化一消毒化學成份成一蒸氣，該消毒化學成份在含有化學物的該料匣中； 一空氣淨化器組合件，位在該外殼內，該空氣淨化器組合件配置以藉由移除汽化的消毒化學成分而淨化空氣，且維持一低濕度環境；以及 一輸出組合件，包括： 一導管，連接到該化學物汽化組合件，用以輸送在其中的該蒸汽； 一細長分散構件，具有一第一端，連接到該導管，該細長分散構件具有複數個孔形成於其中，用以分散通過該分散構件的蒸氣；以及 一風扇，位在該細長分散構件的一第二端，遠離該細長分散構件的該第一端，用以將空氣吸取至該分散構件內；以及 一系統控制器，被程控以啟動該風扇，以將空氣吸取至該細長分散構件內，用以和該蒸氣混和，且通過形成於該細長分散構件中的該等複數個孔分散。
  2. 如請求項1所述的消毒系統，其中該消毒化學成分包括液體過氧化氫。
  3. 如請求項2所述的消毒系統，其中該消毒化學成分包含高達35%mL/mL的過氧化氫，或在0.1%mL/mL與35%mL/mL之間的過氧化氫，或不超過10%mL/mL的過氧化氫。
  4. 如請求項1-3中任一項所述的消毒系統，其中該風扇以及該空氣淨化器組合件由該系統控制器控制。
  5. 如請求項1-4中任一項所述的消毒系統，其中該空氣淨化器組合件包括一空氣過濾器以及/或一除濕器以及/或數個紫外光以及/或用於吸取空氣的一風扇。
  6. 如請求項1-5中任一項所述的消毒系統，其中該導管連接到該空氣淨化器組合件。
  7. 如請求項中任一項所述的消毒系統，其中該外殼包括形成在其中的一個或多個開口，且該一個或多個開口靠近該空氣淨化器組合件形成，以允許該空氣淨化器組合件吸取空氣。
  8. 如請求項1-7中任一項所述的消毒系統，其中該化學物汽化組合件更包括一液位指示器。
  9. 如請求項8所述的消毒系統，其中該液位指示器數位上以及/或視覺上指示該料匣中的消毒化學成分的量，且與該系統控制器電子傳達該料匣中的消毒化學成分的量。
  10. 如請求項1-9中任一項所述的消毒系統，其中該蒸氣藉由連接該外殼和該分散構件的導管從該外殼輸送。
  11. 如請求項1-10中任一項所述的消毒系統，其中該系統控制器更被程控以啟動該空氣淨化器組合件，以從待消毒的一空間的該空氣中除濕以及/或移除消毒化學。
  12. 如請求項1-11中任一項所述的消毒系統，更包括一感測組合件，該感測組合件包括至少一個：一濕度感測器、一溫度感測器和一感測器，該感測器被配置以檢測該空氣中的汽化的消毒化學成分的量。
  13. 如請求項1-12中任一項所述的消毒系統，其中該導管包括複數個通道，其中一第一通道被配置以將該蒸氣從該蒸發器輸送到該分散構件，且一第二通道被配置以在消毒週期之後，從該空間將空氣輸送到該空氣淨化器組合件。
  14. 一種消毒系統，包括一化學物汽化設備，用以儲存以及汽化一消毒化學成分，該化學物汽化組合件包括： 一外殼，配置以接收以及保持含有消毒化學成份的一個或多個料匣； 一蒸發器，位在該外殼內，該蒸發器配置以接收且轉化一消毒化學成份成一蒸氣，該消毒化學成份在該等含有化學物的料匣中； 一空氣淨化器組合件，位在該外殼內，該空氣淨化器組合件配置以藉由移除汽化的消毒化學成分且維持一低濕度環境，而淨化該空氣。
  15. 一種消毒方法，該方法包括： 藉由一外殼中的一蒸發器從一消毒化學成分產生一蒸氣的步驟； 將該蒸氣輸送到一分散構件的步驟，該分散構件具有複數個孔形成於其中；以及 啟動一風扇以將空氣吸取至該分散構件中，以混和空氣和該蒸汽，且通過該等孔將空氣和該蒸汽的混合物分散到一周圍空間中的步驟。
  16. 如請求項15所述的方法，其中該方法更包括測量待消毒的一空間的濕度的步驟。
  17. 如請求項16所述的方法，其中該方法更包括相應於檢測到該空間的濕度大於一閾值，而啟動一空氣淨化器組合件的步驟，該空氣淨化器組合件被配置以對空氣除濕。
  18. 如請求項17所述的方法，其中該方法更包括在該空氣淨化器組合件為啟動的時候，連續測量該空間的濕度的步驟。
  19. 如請求項16或請求項17所述的方法，其中該方法更包括相應於測量到的該空間的濕度低於該閾值，而停止啟動該空氣淨化器組合件的步驟。
  20. 如請求項17或請求項19所述的方法，其中該閾值在70%和90%濕度之間，或該閾值在75%和85%濕度之間，或者該閾值為80%濕度。
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