TWI741561B - 淨化小圍體之方法及系統 - Google Patents
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Abstract
本揭露描述一種方法、系統及裝置,其中藉由使用包含離子化過氧化氫之霧來淨化小圍體、半封閉及封閉區域之病原體。該系統可以由使用者手動控制,或者藉由遠端連線(例如無線網路連線)控制。該方法包括使用手持式點噴裝置,該裝置於手動或自動控制下噴射包含離子化過氧化氫之霧。
Description
本申請案總體上係關於一種淨化製品、封閉空間及非封閉空間之設備及方法,並且更特別地,係關於該等位置之微生物淨化。
微生物物種廣泛分佈於我們的環境中。大多數微生物物種無關緊要,因為它們不會破壞其他生物。然而,其他微生物物種可能會感染人類或動物並對其造成傷害。長期以來,人們一直致力於消除有害微生物有機體或使其不起作用。藥物及醫療器械經過滅菌並包裝於無菌容器中。如手術室、病房及檢查室等的醫療環境藉由各種清潔程序進行消毒,以使有害之微生物有機體不能從一個病人傳播至另一個病人。
用於控制微生物有機體之許多可用技術於生物戰及生物恐怖主義之公共衛生環境中具有有限的價值。然而,解決該等情況之當前技術於緊密封閉環境中之有效性有限。
控制微生物有機體之挑戰之一係關於淨化小圍體(enclosure)。於此種環境中,淨化劑之霧氣於正常設置下於壓縮空氣中行進幾英尺並不罕見。於一小圍體中,過量接觸噴霧導致數個不希望之結果。例如,一個此種缺點係於噴霧器附近或與噴霧器相對之表面上之飽和表面。此外,不正確之霧調節可能導致更濕潤、更密集之霧,從而影響小圍體中之可見性及透氣性(breathability)。因此,釋放之霧不期望地增加了水分積聚及冷凝,其補救需要增加通氣時間。
需要一種新方法,其更容易用於小圍體中,同時具有增強之殺傷力及更簡單之機械維護。本申請案滿足了此種需要,並進一步提供了相關優點。
本申請案之一方面係關於一種淨化小圍體之方法,包含以下步驟:將小圍體之輸入參數輸入至處理單元中,其中處理單元被程式化以基於小圍體之輸入參數決定於淨化設備中之清潔流體之流體特性,啟動淨化設備之淨化循環,其中淨化循環包含以下步驟:提供清潔流體之儲庫;設定決定之清潔流體之流體特性;產生包含離子化過氧化氫之清潔流體之霧,其中施加所產生之霧以淨化小圍體。
於某些實施態樣中,淨化設備係手動操作的。於特定實施態樣中,淨化設備係手持式的。
於某些實施態樣中,小圍體之輸入參數包含:小圍體之尺寸,淨化設備相對於小圍體邊界之位置,該小圍體之氣溫、壓力及濕度。於特定實施態樣中,所設定之清潔流體之流體特性包含氣壓及流體流速。於其他實施態樣中,藉由控制空氣閥來執行所決定之清潔流體之流體特性之設定。於某些實施態樣中,藉由對處理單元進行程式化以控制電位計,由此控制空氣閥。於各種實施態樣中,藉由位於淨化設備外之清潔流體出口處之管之尺寸及形狀來調節所決定之清潔流體之流體特性。
於特定實施態樣中,藉由分別將氣壓及流體流速降低至預定標準氣壓及預定標準流體流速以下,來設定清潔流體之流體特性。
於其他實施態樣中,目標區域之輸入參數被輸入至處理單元中,其中處理單元被進一步程式化以基於目標區域之輸入參數決定淨化設備中之清潔流體之流體特性。可以手動輸入小圍體之輸入參數。小圍體之輸入參數由與處理單元聯網通訊之複數個感測器量測。
於特定實施態樣中,處理單元及淨化設備係無線連通的。
本申請案之另一方面係一種淨化小圍體之系統,包含淨化設備及電腦處理器,其中電腦處理器與淨化設備聯網通訊,其中小圍體之輸入參數被輸入至電腦處理器,其中電腦處理器被程式化以基於小圍體之輸入參數決定淨化設備中之清潔流體之流體特性,其中電腦處理器被進一步程式化以啟動淨化設備之淨化循環,淨化循環包含以下步驟:提供清潔流體之儲庫;設定所決定之清潔流體之流體特性;產生清潔流體霧,其中施加產生之霧以淨化小圍體。
參考以下詳細描述,當結合附圖及申請專利範圍考慮時,將更佳地理解本申請案之該等及其他方面及實施態樣。
將詳細參考本申請案之某些方面及實例性實施態樣,示出所附結構及附圖中之實例。結合實例性實施態樣描述了本申請案之各方面,包含方法、材料及實例,此種描述係非限制性的,並且本申請案之範圍旨在包含公知或者倂入本文中之所有等同物、替代物及修改。關於本申請案中之教導,本申請案中描述之任何已授權之專利、在審之專利申請案或專利申請公開案藉由引用完整地倂入本文。
除非另外定義,否則本文使用之所有技術及科學術語具有與熟習所揭露之方法及組成物所屬技術者通常理解之含義相同之含義。必須注意的是,如本文及所附申請專利範圍中所使用的,單數形式「一(「a」,「an」)」及「該(the)」包含複數指代,除非上下文另有明確說明。因此,例如,提及「一種肽」包括「一或多種」肽或「複數種」此種肽。
範圍於本文中可以表示為自「約」一個特定值,及/或至「約」另一個特定值。當表達此種範圍時,其他實施態樣包括自該特定值及/或至該另一個特定值。類似地,當藉由使用先行詞「約」將值表示為近似值時,將理解該特定值形成另一個實施態樣。將進一步理解,每個範圍之端點相對於另一個端點皆係重要的,並且獨立於另一個端點。亦應理解,本文揭露了許多值,並且除了該值本身之外,每個值於本文中亦被揭露為「約」該特定值。例如,若揭露了值「10」,則亦揭露了「約10」。還應理解,當一個值被揭露時,「小於或等於該值」、「大於或等於該值」及該值之間之可能範圍亦被揭露,如熟習此項技術者適當理解的。例如,若揭露了值「10」,則亦揭露了「小於或等於10」以及「大於或等於10」。
於本文中,術語「超音波空化」係指使用超聲波來使諸如清潔流體的流體空化。可以藉由熟習此項技術者已知之一系列方法及裝置將超音波空化施加至流體上,包括高壓超音波噴霧器、超音波噴嘴或超音波晶圓。於本文中,術語「超音波」表示高於可聽範圍之聲音頻率,包括超過20千赫茲之任何聲音。
於本文中,術語「超音波空化器」係指用於在清潔流體上進行超音波空化之裝置。超音波波空化器之實例包含高壓超音波噴霧器,超音波噴嘴或超音波晶圓。例如,高壓超音波噴霧器於50至400巴之壓力下霧化液體顆粒以產生氣溶膠微滴。超音波噴嘴係一種噴嘴,它使用由壓電換能器產生之高頻振動來使液體空化。一個較佳之實施態樣使用超音波晶圓。於一個實施態樣中,超音波晶圓係以超音波頻率振動以產生水滴之陶瓷膜片。於另一個實施態樣中,超音波晶圓係小金屬板,其以高頻振動以使液體空化。具有通常知識者將理解,超音波空化器之選擇不限制本申請案之範圍。
於本文中,術語「淨化」意指作用以從區域或製品中和或去除病原體。於本文中,術語「病原體」包括但不限於,細菌、酵母、原生動物、病毒或其他病原微生物。術語「病原體」亦包含靶向生物恐怖劑(targeted bioterror agent)。
於本文中,術語「細菌(bacteria)」應指一大組單細胞微生物之成員,該單細胞微生物具有細胞壁但缺乏細胞器及有組織之細胞核。細菌之同義詞可包括術語「微生物(microorganisms)」,「微菌(microbes)」,「病菌(germs)」,「桿菌(bacilli)」及「原核生物(prokaryotes)」。實例性細菌包括但不限於,分枝桿菌屬物種(Mycobacterium species),包括結核分枝桿菌(M. tuberculosis);葡萄球菌屬物種(Staphylococcus species),包括表皮葡萄球菌(S. epidermidis),金黃色葡萄球菌(S. aureus)及耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(methicillin-resistant S. aureus);鏈球菌屬物種(Streptococcus species),包括肺炎鏈球菌(S. pneumoniae),化膿性鏈球菌(S. pyogenes),變異鏈球菌(S. mutans),無乳鏈球菌(S. agalactiae),馬鏈球菌(S. equi),狗鏈球菌(S. canis),牛鏈球菌(S. bovis),馬腸鏈球菌(S. equinus),咽峽炎鏈球菌(S. anginosus),血鏈球菌(S. sanguis),唾液鏈球菌(S. salivarius),輕鏈球菌(S. mitis);其他致病性鏈球菌屬物種,包括腸球菌屬物種(Enterococcus species),如糞腸球菌(E. faecalis)及屎腸球菌(E. faecium);流感嗜血桿菌假單胞菌屬物種(Haemophilus influenzae, Pseudomonas species),包括銅綠假單胞菌(P. aeruginosa),類鼻疽假單胞菌(P. pseudomallei)及鼻疽假單胞菌(P. mallei);沙門氏菌屬物種(Salmonella species),包括小腸結腸炎沙門氏菌(S. enterocolitis),鼠傷寒沙門氏菌(S. typhimurium),腸炎沙門氏菌(S. enteritidis),邦戈沙門氏菌(S. bongori)及豬霍亂沙門氏菌(S. choleraesuis);志賀氏菌屬物種(Shigella species),包括弗氏志賀氏菌(S. flexneri),宋內志賀氏菌(S. sonnei),痢疾志賀氏菌(S. dysenteriae)及鮑氏志賀氏菌(S. boydii);布魯氏菌屬物種(Brucella species),包括羊布魯氏菌(B. melitensis),豬布魯氏菌(B. suis),流產布魯氏菌(B. abortus)及百日咳布魯氏菌(B. pertussis);奈瑟氏菌屬物種(Neisseria species),包括腦膜炎奈瑟氏菌(N. meningitidis)及淋病奈瑟氏菌(N. gonorrhoeae);大腸桿菌(Escherichia coli),包括產腸毒素大腸桿菌(enterotoxigenic E.coli,ETEC);霍亂弧菌(Vibrio cholerae),幽門螺桿菌(Helicobacter pylori),嗜熱脂肪地芽孢桿菌(Geobacillus stearothermophilus),沙眼衣原體(Chlamydia trachomatis),艱難梭菌(Clostridium difficile),新型隱球菌(Cryptococcus neoformans),莫拉氏菌屬物種(Moraxella species),包括卡他莫拉菌(M. catarrhalis),彎曲桿菌屬物種(Campylobacter species),包括空腸彎曲桿菌(C .jejuni);棒狀桿菌屬物種(Corynebacterium species),包括白喉桿菌(C. diphtheriae),潰瘍棒桿菌(C. ulcerans),偽結核棒狀桿菌(C. pseudotuberculosis),假白喉棒桿菌(C. pseudodiphtheriticum),解脲棒桿菌(C. urealyticum),溶血棒桿菌(C. hemolyticum),馬棒桿菌(C. equi);單核細胞增多性李斯特氏菌(Listeria monocytogenes),星狀諾卡菌(Nocardia asteroides),擬桿菌屬物種(Bacteroides species),放線菌屬物種(Actinomycetes species),梅毒螺旋體(Treponema pallidum),鉤端螺旋體屬物種(Leptospirosa species),肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae);變形桿菌屬(Proteus sp.),包括普通變形桿菌(Proteus vulgaris);沙雷氏菌屬(Serratia species),不動桿菌屬(Acinetobacter),耶爾森氏菌屬物種(Yersinia species),包括鼠疫耶爾森氏菌(Y. pestis)及假結核耶爾森氏菌(Y. pseudotuberculosis);土拉弗朗西斯菌(Francisella tularensis),腸桿菌屬物種(Enterobacter species),擬桿菌屬物種(Bacteriodes species),軍團菌屬物種(Legionella species),伯氏疏螺旋體屬物種(Borrelia burgdorferi)等。於本文中,術語「靶向生物恐怖劑」包括但不限於,炭疽(炭疽芽孢桿菌(Bacillus antracis)),鼠疫(鼠疫耶爾森氏菌)及兔熱病(土拉弗朗西斯菌)。
於本文中,術語「病毒」包括但不限於,流感病毒,皰疹病毒,脊髓灰質炎病毒,諾羅病毒及逆轉錄病毒。病毒之實例包括但不限於,人類免疫缺陷病毒1型及2型(HIV-1及HIV-2),人類T細胞嗜淋巴球病毒I型及II型(HTLV-I及HTLV-II),A型肝炎病毒,B型肝炎病毒(HBV),C型肝炎病毒(HCV),D型肝炎病毒(HDV),E型肝炎病毒(HEV),G型肝炎病毒(HGV),細小病毒B19病毒,輸血傳播病毒(TTV),Epstein-Barr病毒,人類巨細胞病毒1型(HCMV-1),人類皰疹病毒6型(HHV-6),人類皰疹病毒7型(HHV-7),人類皰疹病毒8型(HHV-8),A型流感病毒,包括H1N1及H5N1亞型,人類間質肺炎病毒(human metapneumovirus),急性嚴重呼吸道症候群(SARS)冠狀病毒,SARS-CoV-2,中東呼吸道症候群(MERS),漢他病毒及來自沙粒病毒科(如拉沙熱病毒(LFV)),肺病毒亞科(例如,人類間質肺炎病毒),絲狀病毒科(例如,伊波拉病毒(EBOV),馬爾堡病毒(MBGV)及寨卡病毒)之RNA病毒;布尼亞病毒科(例如,裂谷熱病毒(RVFV),克裡米亞-剛果出血熱病毒(CCHFV)及漢他病毒);黃病毒科(西尼羅河病毒(WNV),登革熱病毒(DENV),黃熱病病毒(YFV),GB病毒C型(GBV-C;以前稱為G型肝炎病毒(HGV));輪狀病毒科(如輪狀病毒),及它們之組合。於一特定實施態樣中,待淨化之空間被急性嚴重呼吸道症候群冠狀病毒2(SARS-CoV-2)污染。於一個實施態樣中,個體係感染HIV-1或HIV-2。
於本文中,術語「真菌」係指腐生及寄生孢子產生之真核生物組之任何成員,通常為絲狀生物,原先被分類為缺乏葉綠素之植物,並且包括黴菌(molds),鏽菌(rusts),霉菌(mildews),黑粉菌(smuts),蘑菇及酵母菌。實例性真菌包括但不限於,麯黴屬物種(Aspergillus species),皮膚真菌(Dermatophytes),皮炎芽生菌(Blastomyces derinatitidis),念珠菌屬物種(Candida species),包括耳道念珠菌(C. auris),白色念珠菌(C. albicans)及克魯氏念珠菌(C. krusei);糠秕馬拉色菌(Malassezia furfur),威尼克外瓶黴(Exophiala werneckii),霍塔氏毛孢子菌(Piedraia hortai),白吉利毛孢子菌(Trichosporon beigelii),波氏假阿利什黴(Pseudallescheria boydii),灰馬杜拉分支菌(Madurella grisea),莢膜組織胞漿菌(Histoplasma capsulatum),申克孢子絲菌(Sporothrix schenckii),莢膜組織胞漿菌(Histoplasma capsulatum),癬(Tinea species),包括花斑癬(T. versicolor),腳癬(T. pedis),甲癬(T. unguium),股癬(T. cruris),頭癬(T. capitus),體癬(T. corporis),須癬(T. barbae);毛癬菌種類(Trichophyton species),包括紅色毛癬菌(T. rubrum),指間毛癬菌(T. interdigitale),斷發毛癬菌(T. tonsurans),紫色毛癬菌(T. violaceum),雅溫德毛癬菌(T. yaoundei),許蘭毛癬菌(T. schoenleinii),麥格毛癬菌(T. megninii),蘇丹毛癬菌(T. soudanense),馬毛癬菌(T. equinum),意瑞奈斯毛癬菌(T. erinacei)及疣狀毛癬菌(T. verrucosum);生殖器支原體(Mycoplasma genitalia);小孢子癬菌屬(Microsporum species),包括奧杜安氏小孢子菌(M. audouini),鐵銹色小孢子癬菌(M. ferrugineum),犬小孢子菌(M. canis),豬小孢子菌(M. nanum),曲小孢子菌(M. distortum),石膏樣小孢子菌(M. gypseum),粉小孢子菌(M. fulvum)等。
於本文中,術語「原生動物」應意指多組真核生物之任何成員,該真核生物主要係單細胞的,單獨存於或聚集成菌落,通常係非光合作用的,並且通常根據它們之運動能力及方式以偽足、鞭毛或纖毛進一步分類。實例性原生動物包括但不限於,瘧原蟲屬物種(Plasmodium species),包括惡性瘧原蟲(P. falciparum),間日瘧原蟲(P. vivax),卵形瘧原蟲(P. ovale)及三日瘧原蟲(P. malariae);利什曼原蟲屬物種(Leishmania species),包括碩大利什曼原蟲(L. major),熱帶利什曼原蟲(L. tropica),杜氏利什曼原蟲(L. donovani),嬰兒利什曼原蟲(L. infantum),恰氏利什曼原蟲(L.chagasi),墨西哥利什曼原蟲(L.mexicana),巴拿馬利什曼原蟲(L. panamensis),巴西利什曼原蟲(L. braziliensis)及圭亞那利什曼原蟲(L. Guyanensi);隱孢子蟲(Cryptosporidium),貝氏等孢子球蟲(Isospora belli),剛地弓形蟲(Toxoplasma gondii),陰道毛滴蟲(Trichomonas vaginalis)及環孢子蟲屬物種(Cyclospora species)。
於本文中,術語「製品」係指可能易受病原體污染之任何固體物品或物體。於本文中,術語「實質上封閉之空間」係指房間、帳篷、建築物或任何實質上封閉之人造結構,並且可能易受病原體污染。術語「實質上封閉之空間」不限於人造結構,即使本文所示之實施態樣較佳係關於對此種結構進行淨化。
於本文中,術語「感測器」可以指適用於偵測設備、表面上或實質封閉之空間中之污染的任何類型之感測器。感測器之實例包括但不限於,光電感測器,電流感測器,重量感測器,濕度感測器,壓力感測器或任何類型之生物感測器。
於本文中,術語「剪切」係指使用力將液體顆粒破碎成離散基團(discrete group)之過程,該離散基團作為剪切顆粒之受激之獨立子基團移動及流動,直至顆粒基團於流體相中轉變成霧。於本文中,術語「霧」係指氣溶膠微滴之雲狀物。於本文中,術語「氣溶膠」係直徑為約1至約20微米之細液滴之膠體。
於本文中,術語「清潔流體」係指用於淨化製品或實質上封閉之空間之活性物質(species)之來源。較佳之活性物質係氫氧根離子,較佳之來源係過氧化氫。該來源可以替換為於反應或分解時產生氫氧根離子之更複雜物質。此種更複雜物質之實例包括過乙酸(CH2
COO--OH+H2
O),過碳酸鈉(2Na2
CO3
+3H2
O2
)及戊二醛(CH8
O2
)。清潔流體可以進一步包含有助於活性物質完成其對生物微生物之攻擊之促進物質。此種促進物質之實例包括乙二胺四乙酸鹽,異丙醇,酶,脂肪酸及酸。清潔流體係任何可操作之類型。清潔流體必須含有可活化之物質。較佳之清潔流體包含用於隨後活化之氫氧根離子(OH-
)源。此種來源可以係過氧化氫(H2
O2
)或產生氫氧根離子之前驅物物質。可以適當地使用其他氫氧根離子源。其他可操作之氫氧根離子源之實例包括過乙酸(CH2
COO--OH+H2
O),過碳酸鈉(2Na2
CO3
+3H2
O2
)及戊二醛(CH8
O2
)。亦可以使用其他可活化物質及該其他可活化物質之來源。於一些實施態樣中,藉由使注射用水(WFI)藉由電弧產生活化之離子顆粒,相對於未處理之對照,提供大於3-log10
之細菌、細菌孢子或病毒顆粒之殺滅。
清潔流體亦可以含有促進物質,其本身不是可活化物質(例如氫氧根離子)之來源,而是以某種有益之方式改變淨化反應。實例包括:乙二胺四乙酸(EDTA),其結合金屬離子並允許活化物質更容易破壞細胞壁;醇,如異丙醇,可以改善霧對細胞之潤濕作用;酶,其加速或強化活化物質攻擊細胞壁之氧化還原反應;脂肪酸,其作為輔助抗微生物,可與自由基結合,產生殘留之抗微生物活性;及酸,如檸檬酸、乳酸或草酸,其加速或強化氧化還原反應,並可作為pH敏感生物之輔助抗微生物物質。亦可以使用各種可活化物質及各種促進物質之混合物。清潔流體較佳係水溶液,但亦可以係有機物(如醇)之溶液。清潔流體源可以係清潔流體本身之源,或者係化學反應或分解以產生清潔流體之清潔流體前驅物之源。
於本文中,術語「非熱電漿活化器」係指將清潔流體活化至例如電離、電漿或自由基狀態之活化狀態的活化器,隨著時間之推移,該活化狀態返回至非活化狀態(稱為「再結合」之過程)。為了完成活化,活化器產生活化能,例如電能或光子能。光子能量可以藉由雷射產生。活化器之實例包括AC電場,AC電弧,DC電場,DC電弧,電子束,離子束,微波束,射頻束及紫外光束。活化器可以包含調諧器,其調節活化能量之振幅、頻率、波形或其他特性,以達成活化清潔流體霧之期望的(通常係最大的)再結合時間。於本文中,術語「電漿活化之離子顆粒」係指活化之OH-
離子。
於本文中,「封閉空間」係指可以用本揭露之系統淨化之任何腔室、容器或空間。封閉空間之實例包括,但不限於,於日常至高度受控之研究項目/空間中使用之任何腔室,衛生室(例如婦科檢查櫃(gynoprobe cabinets)),BSC,手套箱,研究罩及臨床空間。淨化實質上封閉之空間之空氣傳播病原體之系統
本申請案之一個方面係一種淨化實質上封閉之空間之系統,包含:用於空氣傳播病原體之感測器,其中感測器與電腦處理器聯網通訊;電腦處理器,其中電腦處理器與感測器及淨化設備聯網通訊;淨化設備,其中淨化設備與電腦處理器聯網通訊,並且進一步地其中淨化設備包含:清潔流體儲庫;超音波空化器,其中超音波空化器浸沒於該儲庫中;非熱電漿活化器,其中該活化器活化自該儲庫產生之霧;漏斗,其中漏斗將非熱電漿活化器連接至該儲庫;外管,其中外管將非熱活化器連接至外部大氣;並且其中自該儲庫產生之霧可以藉由漏斗到達該活化器,並且進一步地其中於霧被該活化器活化之後,霧可以藉由外管到達外部大氣。
於一實例性實施態樣中,電腦系統包含括憶體,處理器,以及視需要的輔助儲存設備。於一些實施態樣中,電腦系統包括複數個處理器並且被配置為複數個例如刀片伺服器或其他已知之伺服器配置。於特定實施態樣中,電腦系統亦包括輸入設備,顯示設備及輸出設備。於一些實施態樣中,記憶體包括RAM或類似類型之記憶體。於特定實施態樣中,記憶體儲存一或多個應用程序以供處理器執行。於一些實施態樣中,輔助儲存設備包括硬碟驅動器、CD-ROM或DVD驅動機,或其他類型之非揮發性資料儲存器。於特定實施態樣中,處理器執行儲存於記憶體或輔助儲存設備中或自網際網路或其他網路接收之應用程序。於一些實施態樣中,處理器之處理可以用軟體(例如軟體模組)達成,以便由電腦或其他機器執行。該等應用程序較佳地包括可執行以進行上述及本文附圖中所示之功能及方法的指令。應用程序較佳地提供GUI,使用者可以藉由GUI查看應用程序並與應用程序互動。於其他實施態樣中,該系統包含遠端存取以控制及/或查看系統。
於進一步之實施態樣中,淨化系統可以與建築物HVAC系統連接,用於室內隔離及通風。淨化系統使用自動化設備對任何封閉區域進行淨化,並提供可下載之消毒/淨化運行資料及注射速率即時量測,以確保針對性之注射量。根據房間大小及使用,淨化系統可以按需要涵蓋多個房間及定製規格。於另一個實施態樣中,淨化系統包含於手持裝置中,以用於生命科學設施。該裝置被設計由技術人員使用,使用裝置上之觸發器以根據觸發位置控制其使用。於某些實施態樣中,一種用於淨化被病毒(例如,SARS-CoV-2)污染之空間(包括小圍體)之系統,包含淨化設備及電腦處理器,其中電腦處理器與淨化設備聯網通訊,其中小圍體空間之輸入參數被輸入至電腦處理器中,其中電腦處理器被程式化以基於小圍體空間之輸入參數來決定淨化設備中清潔流體之流體特性,其中電腦處理器被進一步程式化以啟動淨化設備之淨化循環,該淨化循環包含以下步驟:提供清潔流體之儲庫;設定所決定之清潔流體之流體特性;產生包含離子化過氧化氫之清潔流體之霧,其中施加產生之霧來淨化實質上小之圍體空間,並且其中藉由控制空氣閥來執行所決定之清潔流體之流體特性之設定。用於被病毒污染之空間之淨化循環執行總計至少四次,每次循環間隔60秒;每次循環持續至少90秒的時間,以10秒之間隔分離至少20秒之噴霧脈衝,淨化設備內之氣壓降低至充分低於標準壓力範圍(例如,25至50磅/平方英寸)至15磅/平方英寸,並且流體流速亦降低至充分低於標準範圍流速(例如,25至50毫升/分鐘)至10至12毫升/分鐘。清潔流體可以補充兩親物(例如界面活性劑),以增強病毒淨化。
使用活化清潔流體霧進行淨化之方法及設備
如美國專利第6,969,487號(其藉由引用併入本文)中所揭露的,用於執行淨化之方法包含以下步驟:產生活化之清潔流體霧,其中至少一部分清潔流體霧處於活化狀態,並將活化之清潔流體霧與待淨化之位置接觸。
第1圖描繪了進行淨化之較佳方法。產生活化之清潔流體霧,標號20。可以使用任何可操作之方法,並且於第1圖之步驟20中示出了較佳之方法。提供清潔流體源,標號22。清潔流體較佳係液體,其可以藉由任何力或能量之方式於環境壓力下於空氣中蒸發以形成霧。液體清潔流體可以於一個大氣壓或稍高之壓力下儲存,而氣態之清潔流體通常需要加壓儲存。清潔流體之來源亦可以係清潔流體之前驅物,例如固體、液體或氣體,其反應、分解或以其他方式產生清潔流體。
產生含有可活化物質及促進物質(若有的話)之清潔流體霧,標號24。用於產生清潔流體霧之霧發生器可以係任何可操作類型。於較佳之情況下,清潔霧或蒸汽係蒸發之清潔流體之細小之微滴。於一些實施態樣中,微滴之尺寸較佳為大致均勻,於直徑為約1至約20微米之級別。於其他實施態樣中,微滴之尺寸較佳為大致均勻,於直徑為約1至約10微米之級別。於其他實施態樣中,微滴之尺寸較佳為大致均勻,於直徑為約1至約5微米之級別。於其他實施態樣中,微滴之尺寸較佳為大致均勻,於直徑為約2至約4微米之級別。各種類型之霧發生器已用於原型研究。
清潔流體霧被活化以產生活化之清潔流體霧,標號26。該活化於霧中產生清潔流體材料之活化物質,例如處於電離、電漿或自由基狀態之清潔流體材料。至少一部分可活化物質被活化,並且於一些情況下,一些促進物質(若有的話)被活化。需要高產率之活化物質來提高淨化過程之效率,但並非所有或甚至大部分可活化物質皆必須達到活化狀態。可以使用任何可操作之活化器。活化器場或束可以係電性的或光子的。實例包括AC電場,AC電弧,DC電場,DC電弧,電子束,離子束,微波束,射頻束及由雷射器或其他源產生之紫外光束。活化器使清潔流體霧中之清潔流體之至少一些可活化物質被激發成離子、電漿或自由基狀態,從而達成「活化」。該等活化物質與微生物有機體之細胞壁進行氧化還原反應,從而破壞細胞或至少阻止它們繁殖及生長。於較佳之過氧化氫之情況下,至少一些H2
O2
分子解離以產生氫氧根(OH-
)及單原子氧(O-
)離子活化物質。該等活化物質保持解離一段時間,通常為幾秒或更長,於此期間它們攻擊並破壞生物微生物。活化器較佳對活化場或束之頻率、波形、振幅或其他特性係可調節的,從而其可以被最佳化以達成作用於生物微生物之最大重組時間。於過氧化氫之情況下,解離之活化物質再結合形成雙原子氧及水,其為無害之分子。
霧發生器與活化器之物理關係可以係幾種類型,第2圖至第4圖中示意性地示出三種類型之淨化設備38。於每種情況下,清潔流體源40提供清潔流體流到霧發生器42。霧發生器形成清潔流體之清潔流體霧44。清潔流體霧44包含可活化物質及促進物質(若有的話)。於第2圖之實施態樣中,活化器46示意性地示出為一對放電板(清潔流體霧44於其間通過),其位於霧發生器42附近,並且較佳地緊鄰霧發生器42。於此種情況下,霧發生器42及活化器46為了方便起見通常係包裝於一個殼體中。離開霧發生器42之清潔流體霧44被活化器46立即活化,以產生活化之清潔流體霧48。於第3圖之實施態樣中,活化器46此處示意性地示出為一組微波源,位置遠離霧發生器42。清潔流體霧44自霧發生器42流出並且作為未活化之清潔流體霧保持一段時間,然後進入受活化器46影響並由活化器46活化之區域。該二個實施態樣可以如第4圖所示組合於一起,其中清潔流體霧44最初被靠近霧發生器42之活化器46a活化以形成活化之清潔流體霧48,然後保持於活化狀態或根據需要藉由遠離霧發生器42之活化器46b重新活化。於此種情況下,活化器46b被示例為紫外光源。第4圖之設備具有的優點係為,清潔流體最初被活化,然後保持於活化狀態一段延長之時間,以達到延長之有效狀態。根據每種情況之物理約束,於不同之情況下使用該等各種類型之設備38,隨後討論一些實例性情況。可以於適當之位置提供顆粒及/或氣體過濾器以除去作為微生物有機體載體之顆粒物質,亦除去殘留之清潔霧及其反應產物。
使活化之清潔流體霧48接觸待淨化之位置,標號28。位置之類型及接觸方式導致前述一般方法之許多具體實施態樣,如下所述。
第5圖示出了淨化設備38之流式形式。此種類型之設備通常使用第2圖中所示之一般配置,其中活化器46位於霧發生器42之附近。它不需要殼體,儘管它可以於殼體內使用。於第5圖及其他圖中示出了設備之具體實施態樣,結構之共同元件將被賦予與其他地方相同之附圖標記,並且其他描述被結合至每個實施態樣之描述中。來自清潔流體源40之清潔流體被供應至霧發生器42,並且清潔流體霧44自霧發生器42流出。清潔流體霧44流過管50之內部,管50引導並指引清潔流體霧44之流動。當清潔流體霧44流過管50之內部時,由電壓源52供電之活化器46活化清潔流體霧44,使得活化之清潔流體霧48作為流自管50流出。將該流引導至要淨化之體積中或針對之物體上。
於一個實施態樣中,例如,電壓源52連接至可調節之分壓器,例如電位計。電位計可包括殼體,殼體含有電阻元件及沿電阻元件滑動之觸點,電阻元件二端之二個電端子,以及使滑動觸點自一端移動至另一端之機構。所使用之電位計可以係圓形滑塊電位計,襯墊滑塊電位計,或者可以使用任何其他合適之滑塊佈置。例如,電位計可包括由石墨、包含碳顆粒之塑膠、電阻絲、或陶瓷及金屬之混合物製成之電阻元件。
所包括之電位計可以允許使用者控制流過管50之清潔流體霧44之流體流速。結果,降低之氣壓可以減小所產生之霧顆粒之尺寸。該電位計可以由控制單元控制,以便調節用於電壓源52之電路之輸入。
第5圖之此種基本配置可以於很寬之尺寸範圍內擴展。於一個實例中,清潔流體源40係通常用於分配流體或氣體之手持式壓力罐。於另一個實例中,例如,清潔流體源40於二個平台上操作。一個平台可以係手持式點噴表面淨化設備,而另一個平台可以係為小圍體設計之可程式化自動化環境淨化設備。手持式點噴特徵允許手動控制淨化效果。可程式化自動化允許輸入週圍參數,以便可預測且一致地以與淨化圍體之幾何形狀相適應的最佳佈置操作。
電壓源52係電池及電路,用於向活化源46提供高電壓足夠之時間來活化儲存於壓力罐內之清潔流體之量。管50係壓力罐之噴嘴。於另一個實例中,管50係手持式棒,其由較大容積之清潔流體源40及插電式或電池電壓源52操作。清潔流體源40可以被加壓以驅動清潔流體之流通過管50,或者可以設置可選之幫浦54,該幫浦54迫使清潔流體以很大之力通過霧發生器42並流出管50。
於可程式化設備中,控制單元可以被程式化為基於期望之流體參數發送指令,以調節電位計並控制幫浦54。例如,於特別小之圍體中,可能產生更乾燥之霧,以使霧行進更短之距離。此可以藉由降低淨化設備之標準氣壓或標準流體流速來達成。輸入可程式化控制單元之標準氣壓可以為25至50磅/平方英寸,並且可以根據需要修改輸入之標準氣壓範圍。另外,輸入可程式化控制單元之標準流體流速可以為25至50毫升/分鐘,並且可以根據需要修改輸入之標準流體流速範圍。
與可程式化裝置相比,手持式表面淨化設備可以藉由按壓於手持式施加器上之觸發器來手動操作,以產生淨化流體,例如離子化之過氧化氫霧。於一個實例中,流體或空氣設置係非可程式化修改的,而係由使用者基於圍體之實際限制來手動控制的。
設備38之其他形式主要與圍體結合使用,以包圍淨化處理或物體或流,或達成圍體內部之淨化。第6圖示出了包含圍體56之設備38,圍體56用作腔室,物體58於腔室中被淨化。物體58可以係為靜止的,或者它可以於輸送機上移動通過圍體56。該實施態樣亦示出了本設備之形式,其中活化之清潔流體霧48被添加至另一氣流60並與其混合。活化之清潔流體霧48與氣流60混合,並且混合氣流與物體58接觸。該實施態樣可以實施為如圖所示之連續流動系統,或者實施為批式系統,其中圍體56以批式方式填充活化之清潔流體霧48或者活化之清潔流體霧48及氣體60之混合物。
於第7圖之實施態樣中,圍體56由房間或諸如交通工具的其他結構之壁、地板及天花板形成。活化之清潔流體霧由第4圖所示類型之積體設備產生,其中霧發生器42及活化器46a作為單個單元封裝於一起。提供可選之第二活化器46b並以與第4圖描述相關之方式使用,其揭露內容倂入本文。第二活化器46b將活化之清潔流體霧於活化狀態下保持延長之時間段,以便允許完全淨化房間。第二活化器46b可以構建於圍體56之壁、地板或天花板中,或者它們可以作為可攜式單元提供,僅於淨化處理期間處於圍體56內。第7圖之淨化設備38淨化房間、交通工具或其他結構之內壁,以及其中之物體及人類。第7圖所示類型之設備38可用於淨化固定之家庭、辦公室或其他設施中之房間,或可移動交通工具之內部,例如飛機、汽車、船舶或軍用交通工具之內部。圍體56亦可為由淨化人員穿戴之防護服,以便為其正常操作或於防護服中發生洩漏之情況下提供其內部之持續淨化。
第8圖示出了一個實施態樣,其中將霧發生器42及活化器46內置或者臨時插入至HVAC系統之管道形式之圍體56中。管道62可以係HVAC系統之主管道之一部分,或者它可以係添加至HVAC系統之輔助管道,用於接收淨化設備38。過濾器64設置於霧發生器42及活化器46之下游,用於去除顆粒及任何殘留之霧。過濾器64可以係例如已知類型之多孔碳,低限制聚結過濾器(low-restriction coalescing filter)。
如第8圖之實施態樣所示,除了固體物體之外,淨化設備38還可用於淨化空氣及其他氣流。第9圖示出了一個實施態樣,其中淨化設備38以防毒面具之方式使用,以為人提供淨化之呼吸空氣。圍體56構造為具有進氣口及出口之濾毒罐,該出口將空氣提供給放置於人臉上之面罩66。藉由霧發生器42將清潔流體霧注入至進入之空氣中。可以設置活化器46之位置來以第2圖之方式活化清潔流體霧。此外,於此種情況下,活化器46位於進氣口之下游,使得清潔流體霧首先與進入之空氣充分混合,然後被活化器46活化。如前所述提供過濾器64以除去顆粒及霧之任何液體殘留。
本揭露之一些實施態樣於約一個大氣壓或略高於一個大氣壓之環境壓力下操作,所有所述者皆於「實質上一個大氣壓環境壓力」之範圍內。如前所述,此種能力很重要,因為大多數淨化情況皆需要能夠於不設置真空室或壓力室之情況下達成淨化。霧發生器於進入一個大氣壓環境時會產生較小之霧過壓,但不需要真空或壓力室。特別係於諸如第3圖、第4圖、第6圖、第8圖及第9圖所示之實施態樣中,顆粒物質可以自污染區域或污染之氣流中除去並收集於過濾器上,從而除去微生物有機體之載體介質以及破壞暴露之微生物有機體本身。淨化方法
本申請案之一個方面係關於一種淨化製品或實質上封閉之空間之方法,包含以下步驟:將清潔流體剪切成包含氣溶膠微滴之霧,該霧積聚於實質上封閉之腔室之頂部腔室部分,該腔室包含漏斗形之頂部腔室部分、底部腔室部分、側部腔室部分及內部腔室部分,其中清潔流體藉由超音波空化剪切;使霧經受非熱電漿活化器以形成電漿活化之離子顆粒;以及使製品或實質上封閉之空間與電漿活化之離子顆粒接觸。具有通常知識者將理解,諸如漏斗形頂部腔室之形式或施加電漿活化之離子顆粒之氣霧化方法之因素對本申請案並非限制。
本申請案之另一方面係關於一種淨化製品或實質上封閉之空間之方法,包含以下步驟:藉由使用浸沒於包含清潔流體之實質封閉之腔室中之超音波空化器使清潔流體空化,將清潔流體剪切成包含氣溶膠微滴之霧;於自該實質封閉之腔室之頂部腔室部分中之開口延伸之出口管中,使霧經受非熱電漿活化器,其中出口管包含中空腔,該中空腔於頂部腔室部分上方具有遠端開口,用於排出氣溶膠微滴以形成電漿活化之離子顆粒;以及使製品或實質上封閉之空間與電漿活化之離子顆粒接觸。
本申請案之另一方面係一種淨化製品或實質上封閉之空間之方法,包含以下步驟:將超音波空化器浸沒於清潔流體之儲庫中;用超音波空化器產生之超音波振動使清潔流體空化;產生包含氣溶膠微滴之霧,其中於清潔流體空化之同時自清潔流體產生霧;使霧經受非熱電漿活化器以形成電漿活化之離子顆粒;以及將電漿活化之離子顆粒與病原體接觸。
本申請案之另一方面係關於一種淨化製品或實質上封閉之空間之方法,包含以下步驟:提供清潔流體之儲庫;藉由向清潔流體施加力來使清潔流體儲庫空化;產生包含氣溶膠微滴之霧,其中於藉由力對清潔流體進行空化之同時自清潔流體產生霧;使霧經受非熱電漿活化器以形成電漿活化之離子顆粒;以及將電漿活化之離子顆粒與病原體接觸。
本揭露提供了一種藉由超音波空化來淨化製品或實質上封閉之空間之方法。本申請案揭露了於清潔流體內使用超音波空化意外地獲致低壓、低流體流動霧,一旦該霧被活化就顯著地增強了殺滅效能以及淨化緊密封閉環境之能力。因為不需要空氣壓縮,該方法亦有利地降低了淨化過程中使用之機器之複雜性。淨化設備
本揭露之實例性淨化設備/系統包含具有冷電漿弧之施加器,該冷電漿弧將以過氧化氫為基礎之溶液分裂成包括氫氧根自由基之活性氧物質,其尋找、殺死及滅活病原體。由施加器產生之活化顆粒殺死或滅活廣泛的病原體,並且對敏感器材係安全的。通常,本揭露之淨化設備/系統允許於包括施加時間、接觸時間及通氣時間之約75分鐘內有效處理經量測104平方公尺(m2
)之實例性空間。本揭露之淨化設備/系統可擴展及可配置為於任何尺寸或體積之空間/房間/腔室/容器中有效。可擴展性可以藉由設備尺寸、藉由手動控制淨化流體、或藉由將設備氣壓及隨後之流體流速程式化為輸入空間/房間/腔室/容器參數之函數來達成。
實例性空間包括但不限於,潔淨室、研究實驗室、生產環境、服務及技術區域(HEPA過濾器)、材料通過室、走廊及通道。本揭露之淨化設備/系統適用於自單個空間至整個建築物之區域。由本設備或系統產生之電漿活化之離子顆粒係非腐蝕性(non-caustic)的及無銀的。通常,由本設備或系統產生之霧移動通過封閉空間或於表面上方移動。可以淨化之實例性表面包括但不限於,安全櫃、一般實驗室設備、隔離器、HEPA過濾器、動物飼養箱及退役器材。
本申請案之另一方面係關於微型淨化設備,其包含DCV微型變壓器及/或DCV微型壓縮機,以降低功率需求及設備之總重量及尺寸。於一些實施態樣中,微型淨化設備可為午餐盒大小至背包大小,及/或具有10至40磅之重量。於一些實施態樣中,微型淨化設備放置於背包、輕重量可攜箱中或輪式推車上。於某些實施態樣中,該設備包含小室系統,該小室系統加熱淨化溶液以於經過電弧系統之前引起蒸發。於特定實施態樣中,該設備包含可充電電池運行之可攜式輪式系統(類似於IV支架式系統之形式)。
於一些實施態樣中,DCV微型變壓器具有6至36伏特之輸入DC電壓並產生12至22.5千伏特之輸出。於一些實施態樣中,DCV微型變壓器具有24伏特之輸入DC電壓並產生17.5千伏特之輸出。
於一些實施態樣中,DCV微型壓縮機提供10至60磅/平方英寸之壓力並且具有6至36伏特之輸入DC電壓。於一些實施態樣中,DCV微型壓縮機提供30至40磅/平方英寸之壓力並具有24伏特之輸入DC電壓。
於一些實施態樣中,微型淨化設備更包含二極體/電容器整流器,其平滑電弧轉換過程並提高AC中之轉換效率。
於一些實施態樣中,微型淨化設備更包含低流量幫浦,其具有4至40毫升/分鐘之流速及6至36 VDC之工作電壓。
於一些實施態樣中,微型淨化設備更含有控制模組,其允許自諸如平板電腦或電話的遠端設備控制(例如,啟動及/或停止設備)以及監視微型淨化設備。於一些實施態樣中,控制模組進一步控制資料儲存、傳輸及列印。
本申請案之另一方面係關於一種微型淨化設備,其包含微型變壓器及作為霧發生器之超音波晶圓或超音波噴霧器。於一些實施態樣中,霧發生器包含實質封閉之超音波處理室,超音波處理室包含漏斗形頂部腔室部分、底部腔室部分、側部腔室部分及內部腔室部分,其中清潔流體於超音波處理室內藉由超音波空化剪切。於一些實施態樣中,該設備包含多於一個之超音波晶圓。於一些另外之實施態樣中,該設備包含2、3、4、5、6、7、8、9或10個超音波晶圓。
於一些實施態樣中,淨化設備具有模組化結構,其減少了設備之佔地面積並允許於不同設備之間交換模組。
於一些實施態樣中,淨化設備更包含低流量幫浦,其具有4至40毫升/分鐘之流速及6至36 VDC或10至28 VDC之操作電壓。
於一些實施態樣中,淨化設備更含有控制模組,其允許自諸如平板電腦或電話的遠端設備控制(例如,啟動及/或停止設備)以及監視微型淨化設備。於一些實施態樣中,控制模組進一步控制資料儲存、傳輸及列印。於一些實施態樣中,控制模組允許遠端服務及連接,用於記錄視訊或資料,以及用於在使用期間或使用後向使用者提供回饋。
於一些實施態樣中,淨化設備安裝於旋轉底座上,該旋轉底座允許更佳地覆蓋待淨化之區域,如第10A圖至第10D圖之圖表所示。於一些實施態樣中,旋轉底座係180度旋轉底座。於一些實施態樣中,旋轉底座係360度旋轉底座。於一些實施態樣中,旋轉底座係旋轉範圍為60至360度之可調節旋轉底座。於一些實施態樣中,旋轉係圍繞單個軸。於其他實施態樣中,旋轉係圍繞多個軸。於另外之其他實施態樣中,旋轉係於所有方向上或者係完全球形運動。第10A圖表示設備元件之配置,其中清潔流體源40及霧發生器42藉由活化裝置70連接,活化裝置70具有高達360度之可調節旋轉範圍。第10B圖表示設備元件之配置,其中清潔流體源40與霧發生器42連接,霧發生器42又藉由活化裝置70連接至霧輸送單元72,活化裝置70具有高達360度之可調旋轉範圍。第10C圖表示設備元件之配置,其中霧發生器42安裝於活化裝置70上,活化裝置70具有高達360度之可調節旋轉範圍。第10D圖表示設備元件之另一種配置,其中霧發生器42饋送至霧輸送單元72中,霧輸送單元72安裝於活化裝置70上,活化裝置70具有高達360度之可調節旋轉範圍。
第11A圖至第11C圖描繪了可移動或可攜之淨化設備之實例性實施態樣。該描述並非旨在將設備之元件示出於可攜式單元內之固定位置上,而是所示之各個部件之放置僅僅係實例性的,並且元件之位置可以重新佈置以適合特定應用。第11A圖描繪了一個實施態樣,其中至少霧發生器42及電壓源52包含於可攜式殼體內。於一些實施態樣中,電壓源52係AC。於其他實施態樣中,電壓源52係DC。於另外之其他實施態樣中,電壓源52可於AC與DC之間切換。霧發生器42於功能上連接至霧輸送單元72,霧輸送單元72可以安裝於殼體上或者係遠端單元。於一些實施態樣中,霧輸送單元72係手持式的,安裝於另一裝置上,或由另一機器或機器人保持或安裝於另一個機器或機器人上。於一些另外之實施態樣中,機器人係自導航的並且巡邏一個區域。第11B圖描繪了包含於可攜式容器內之霧發生器42及電壓源52,其中整個單元可以係手持式的,安裝於另一個裝置上,或者由另一個機器或機器人保持或安裝於另一個機器或機器人上。於一些實施態樣中,電壓源係AC。於其他實施態樣中,電壓源52係DC。於其他實施態樣中,電壓源可於AC與DC之間切換。於特定實施態樣中,霧係藉由高壓活化器100自單元分散。於一些實施態樣中,高壓活化係持續的。於其他實施態樣中,高壓活化係間歇的。於特定實施態樣中,高壓活化使霧充電並進一步霧化微滴。第11C圖描繪了實例性實施態樣,其中霧發生器42及電壓源52包含於可穿戴容器(例如背包)內。霧發生器42於功能上連接至霧輸送單元72,霧輸送單元72可以安裝於容器上或者係遠端單元。於一些實施態樣中,霧輸送單元72係手持式的,安裝於另一裝置上,或由另一機器或機器人保持或安裝於另一個機器或機器人上。
如第12A圖中所示,於一些實施態樣中,淨化設備包含超音波晶圓或超音波噴霧器82作為霧發生器。於一些實施態樣中,霧發生器42包含實質封閉之超音波處理室,其包含底部腔室部分或儲庫,形成於底部腔室部分與電漿活化器76間之通道的頂部腔室部分74,電壓源52,包含清潔流體源40之側室部分及內部腔室部分,其中由超音波處理室內之超音波空化裝置78產生之超音波空化來剪切分配至噴霧器82中之清潔流體80。將清潔流體80引入流體室或儲庫中直至其浸沒超音波空化器78。超音波空化器78產生諧振超音波,用於使清潔流體空化,產生自流體上升通過通道74之氣溶膠霧滴。霧通過施加器頭及電漿活化器,或電極76,其中顆粒於進入外部大氣之前被活化。於一些實施態樣中,可以使用風扇來引導霧之流動。於某些實施態樣中,該設備包含基於小循環風扇之旋轉施加器。於其他實施態樣中,該設備包含獨立之施加器,其包含空氣壓縮機、流體幫浦及變壓器。於一些實施態樣中,加熱元件加熱內部空間以散佈霧化之霧。於一些實施態樣中,該設備包含旋轉頭或噴嘴。
該通道可採用適於將氣溶膠微滴自儲庫引導至電漿活化器76之任何形式。於一些實施態樣中,該通道為漏斗形式。於其他實施態樣中,該通道可以係管道、導管、彎頭或圓筒之形式,但不限於此。
於一些實施態樣中,電漿活化器係非熱的。於其他實施態樣中,電漿活化器係熱的。
第12B圖示出了一種系統,其中行動/無線/遠端控制裝置84於功能上連接至本揭露之淨化設備,例如噴霧器82。功能連接可以係有線的或無線的。於一些實施態樣中,無線連接包括但不限於,射頻、紅外線、wifi、藍牙或任何其他合適之無線通訊手段。於一些實施態樣中,控制裝置84經由功能連接將控制指令86發送至噴霧器82,並且噴霧器82經由功能連接將回饋資料88發送至控制裝置84。第12C圖示出了該系統之一個實施態樣,其中該系統包含多個淨化設備,例如噴霧器82,其由控制裝置84控制,並且進一步藉由有線或無線方式於噴霧器82之間進行雙向通訊90。於一些實施態樣中,系統可以具有控制多個噴霧器82之單個控制單元84,該等噴霧器82位於需要進行消毒/淨化之房間之不同區域及/或不同房間,及/或附接至,或針對需要進行消毒/淨化之器材之不同部分,例如流罩。具有通常知識者將理解,設備可以單獨地,或順序地,或無線地聯網至控制單元,並且本文描繪之網路佈置係非限制性的。
第13A圖至第13B圖描繪了具有單個(第13A圖)或多個(第13B圖)霧發生器42之類似系統,其中雙向通訊92、96由控制裝置84控制,控制裝置84進一步向關於區域或表面處理之外部源提供資料94。具有通常知識者亦將理解,該裝置可以單獨地,或順序地,或無線地聯網至控制單元,並且本文描繪之網路佈置係非限制性的。
第14圖示出了一種系統,其中霧發生器42、清潔流體源40及霧輸送單元72進一步與感測器98連接。於一些實施態樣中,感測器98偵測空氣傳播或污染表面之微生物(例如細菌、寄生蟲、變形蟲或病毒顆粒)。於一些實施態樣中,感測器98於偵測到污染物時自動觸發系統之執行。
本申請案之另一方面係關於一種淨化設備,其包含二極體/電容器整流器,其平滑電弧轉換過程並提高轉換效率。第15圖示出了實例性整流器,其包含電壓源52,與非熱電漿活化器76連接之至少一個二極體/電容器102。
傳統之淨化方法於淨化小圍體方面不太有效。本申請案揭露了使用包含離子化過氧化氫之霧進行淨化,於小圍體、半封閉空間及封閉區域(小圍體為12”x12”x12”或更小之區域;半封閉空間係小圍體之部分向其他區域開放之區域;封閉區域係小圍體之任何部分皆不向其他區域開放之區域)中提供出乎意料之高水平之病原體(其包含細菌、真菌、原生動物或病毒),例如耳道念珠菌之殺滅率。
霧中之顆粒之粒徑為約0.1至0.2微米,0.1至0.3微米,0.1至0.4微米,0.1至0.5微米,0.1至0.6微米,0.1至0.7微米,0.1至0.8微米,0.1至0.9微米,0.1至1微米,1至1.1微米,1至1.2微米,1至1.3微米,1至1.4微米,1至1.5微米,1至1.6微米,1至1.7微米,1至1.8微米,1至1.9微米,1至2微米,0.5至0.6微米,0.5至0.7微米,0.5至0.8微米,0.5至0.9微米,0.5至1微米,0.5至1.1微米,0.5至1.2微米,0.5至1.3微米,0.5至1.4微米,0.5至1.6微米,0.5至1.7微米,0.5至1.8微米,0.5至1.9微米,0.5至2微米,0.5至2.1微米,0.5至2.2微米,0.5至2.3微米,0.5至2.4微米,0.5至2.5微米,0.5至2.6微米,0.5至2.7微米,0.5至2.8微米,0.5至2.9微米,0.5至3微米,0.5至3.1微米,0.5至3.2微米,0.5至3.3微米,0.5至3.4微米,或0.5至3.5微米。於某些實施態樣中,霧之顆粒之粒徑為約0.5至3微米。
本申請案之一個方面揭露了一種手持式點噴設備之用途,該設備可用於藉由使用包含離子化過氧化氫之霧來淨化小圍體。手持設備包括程式化鐘,並藉由使用一或多個電位計提供氣壓控制及流體流量控制。程式化鐘提供了於小圍體內自動淨化循環之能力。由程式化鐘控制之淨化循環可以例如包括將霧噴射30秒,停止噴射10秒,然後再重新開始噴射30秒等之循環,將此種循環重複固定之時間段。程式化鐘可以由使用者手動設置或由使用者或電腦處理器藉由無線遠端控制,該電腦處理器具有預程式化之淨化循環,該淨化循環被傳輸至設備以進行部署。於某些實施態樣中,用於淨化被例如SARS-CoV-2污染之空間(包括小圍體)包含以下步驟:將小圍體之輸入參數輸入至處理單元中,其中處理單元被程式化以基於小圍體空間之輸入參數決定淨化設備中之清潔流體之流體特性,啟動淨化設備之淨化循環,其中淨化循環包括以下步驟:提供清潔流體之容器;設定所決定之清潔流體之流體特性;產生包含離子化過
氧化氫之清潔流體的霧,其中施加產生之霧來淨化實質上小之圍體,並且其中藉由控制空氣閥來執行所決定之清潔流體之流體特性之設定。清潔流體可以補充兩親物(例如界面活性劑)以增強病毒淨化。於某些實施態樣中,使用者可以藉由用手操作設備之控制旋鈕(其控制該霧之噴霧)來手動控制淨化循環。
於某些實施態樣中,該設備將具有電腦處理器,該電腦處理器可以計算適當之設置(例如,流速、氣壓、淨化循環之次數及長度)以產生包含離子化過氧化氫之霧,該霧將有效地淨化小圍體。於此種實施態樣中,使用者可以手動地將小圍體之參數輸入至設備,或者藉由無線連接遠端輸入它們。設備之操作可以係完全自動化的,完全手動控制的,或者可以係半自動的(例如,根據已經手動輸入之參數使用自動執行之淨化循環)。
第16圖示出了清潔流體源之一個實施態樣,特別係霧發生器142,其於二個平台上操作。一個平台可以係手持式點噴表面淨化設備,而另一個平台可以係為小圍體設計之可程式化自動化環境淨化設備。手持式點噴功能允許手動或自動控制淨化動作。可程式化自動化可允許輸入週圍參數,以便可預測且一致地以與淨化圍體之幾何形狀相適應之最佳佈置操作。
第17圖示出了可調節以控制,例如,第16圖中所示之霧發生器142之程式化鐘143之顯示器之一個實施態樣。淨化設備內之電壓源可以連接至可調節之分壓器,例如電位計。電位計可包括殼體,殼體內含電阻元件及沿電阻元件滑動之觸點,於電阻元件二端之二個電端子,以及使滑動觸點自一端移動至另一端之機構。所使用之電位計可以係圓形滑塊電位計,襯墊滑塊電位計,或者可以使用任何其他合適之滑塊佈置。電位計可包括例如由石墨、包含碳顆粒之塑膠、電阻絲、或陶瓷及金屬之混合物製成之電阻元件。
電位計可以由控制單元控制,以便調節電壓源之電路之輸入。電位計可以允許使用者控制流過管150之清潔流體霧之氣壓及流體流速。雖然降低之氣壓影響所產生之霧顆粒之尺寸,但管150可以被修改成一個漏斗噴嘴,以彌補該降低。可逐漸改變管之橫向直徑以使淨化流體之噴霧藉由管150進行調節,以產生所需之霧(mist/fog)粒度。
電壓源可以係電池及電路,用於向活化源提供高電壓足夠之時間,以活化儲存於壓力容器內之清潔流體之量。如上所述,管150可以係壓力容器之噴嘴,亦可以係漏斗形的。如第16圖所示,管150可以附接至手持設備142,該手持設備142自清潔流體源開始操作並具有插入式或電池電壓源。清潔流體源可以被加壓以驅動清潔流體流過管150,或者可以提供可選之幫浦,該幫浦迫使清潔流體以更大之力通過霧發生器142並流出管150。
如第16圖所示,淨化設備142可以安裝於旋轉底座上,該旋轉底座允許更佳地覆蓋待淨化之區域。旋轉底座可以係180度旋轉底座,或360度旋轉底座。於一些實施態樣中,旋轉底座係可調節之旋轉底座,具有60至360度之旋轉範圍。於一些實施態樣中,旋轉係圍繞單個軸。於其他實施態樣中,旋轉係圍繞多個軸。於另外之其他實施態樣中,旋轉於所有方向上或者係完全球形運動。於又一個實施態樣中,旋鈕210可以應用於手動調節氣壓及流體流速。
於可程式化裝置中,控制單元可被程式化以基於期望之流體參數來控制電位計及幫浦。例如,於特別小之圍體中,產生更乾燥之霧,以使霧行進更短之距離。此可以藉由將淨化設備之氣壓降低至充分低於預定標準氣壓,或者將標準流體流速降低至充分低於預定標準流速來達成。輸入可程式化控制單元之標準氣壓可為25至50磅/平方英寸,並且可以根據需要適當修改輸入之標準氣壓範圍。此外,輸入可程式化控制單元之標準流體流速可為25至50毫升/分鐘,並且可以根據需要適當修改輸入之標準流體流速範圍。
於一些實施態樣中,淨化設備之氣壓可為5至25磅/平方英寸,或者於替代實施態樣中,其可為10至20磅/平方英寸。於下面詳細討論之一個實例中,淨化設備之氣壓為15磅/平方英寸。另外,於某些實施態樣中,淨化流體之流速可為5至25毫升/分鐘,或者於替代實施態樣中,其可為10至15毫升/分鐘。於下面詳細討論之一個實例中,淨化流體之流速為10毫升/分鐘。
於某些實施態樣中,可基於噴霧循環參數,例如噴霧期間之時間段、二次連續噴霧之間之時間段、以及進行之噴霧總次數,設定清潔流體之噴霧模式。
於某些實施態樣中,二次連續噴霧之間之時間段可以係1至600秒,1至300秒,1至180秒,1至150秒,1至120秒,1至90秒,1至60秒,1至45秒,1至30秒,1至15秒,10至600秒,10至300秒,10至180秒,10至150秒,10至120秒,10至90秒,10至60秒,10至45秒,10至30秒,30至600秒,30至300秒,30至180秒,30至150秒,30至120秒,30至90秒,30至60秒,30至45秒,60至600秒,60至300秒,60至180秒,60至150秒,60至120秒,60至90秒,90至600秒,90至300秒,90至180秒,90至150秒,90至120秒,120至600秒,120至300秒,120至180秒,120至150秒,150至600秒,150至300秒,150至180秒,180至600秒,180至300秒,或300至600秒。於下面詳細討論之一個實例中,二次連續噴霧之間之時間間隔係60秒。此外,於某些實施態樣中,噴霧期間之時間段可以係10至1800秒,10至1200秒,10至900秒,10至600秒,10至300秒,10至180秒,10至150秒,10至120秒,10至90秒,10至60秒,10至45秒,10至30秒,30至1800秒,30至1200秒,30至900秒,30至600秒,30至300秒,30至180秒,30至150秒,30至120秒,30至90秒,30至60秒,30至45秒,60至1800秒,60至1200秒,60至900秒,60至600秒,60至300秒,60至180秒,60至150秒,60至120秒,60至90秒,90至1800秒,90至1200秒,90至900秒,90至600秒,90至300秒,90至180秒,90至150秒,90至120秒,120至1800秒,120至1200秒,120至900秒,120至600秒,120至300秒,120至180秒,120至150秒,150至1800秒,150至1200秒,150至900秒,150至600秒,150至300秒,150至180秒,180至1800秒,180至1200秒,180至900秒,180至600秒,180至300秒,300至1800秒,300至1200秒,300至900秒,300至600秒,600至1800秒,600至1200秒,600至900秒,900至1800秒,900至1200秒或1200至1800秒。於某些情況下,噴霧期間之時間為90秒,噴霧間隔為60秒。於一些實施態樣中,噴射循環包含噴射時間及中斷時間,且完整之淨化過程包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10個噴射循環。
與可程式化裝置相比,手持式表面淨化設備可以藉由旋轉手持式施加器上之控制旋鈕來手動操作,以產生離子化過氧化氫之霧。於一個實例中,流體或空氣設置係非可程式化修改的,而是由使用者基於使用者對小圍體之實際限制之評估來手動控制。
手持設備142之一個實施態樣與小圍體結合使用以達成小圍體內部之淨化。小圍體可以用作其中目標物體被淨化之腔室。目標物體可以係靜止的,或者它可以於輸送機上移動通過該圍體。小圍體可以相對於該設備142藉由各種特徵限定,例如:圍體之尺寸,該設備142距離圍體邊界之相對位置,於圍體內之氣溫/壓力/濕度,或者被認為相關之圍體空間之任何其他特性。此外,於目標對象於小圍體內移動之情況下,可以量測對象之初始位置、其相對速度以及其關於設備142之移動方向,以隨後用作輸入。於該設備142圍繞小圍體內之固定位置旋轉之情況下,可以確定旋轉速度並將其用作輸入以供電腦處理器處理。
該設備142可以整合至用於淨化之系統中。相對於該設備142之小圍體之輸入及任何目標對象特徵可以手動輸入系統,或者可以由多個感測器量測。感測器可以與電腦處理器(例如被程式化以控制該設備142之控制單元)進行聯網通訊。控制單元可以控制可調電位計,該可調電位計調節與該設備142之淨化循環相關之參數。
於一個實例中,將離子化過氧化氫霧添加至另一氣流中並與其混合。活化之清潔流體霧與該氣流混合,並且混合氣流接觸小圍體及/或目標物體之表面。與淨化設備142之效能相關之一些參數可以係與霧混合之氣體之壓力及離開該設備142之流體之流體流速。例如,可以藉由控制放置於該設備142前部上之空氣閥190,及/或藉由改變管150之尺寸及形狀來調節該等參數。
如第17圖所示,可以於裝置之顯示器上監視淨化設備142之流體參數。可以遠端調整參數。於一個實施態樣中,可以於控制單元與該設備142之間實行無線網路連接,以便設置該設備142之流體參數。於一些實施態樣中,無線連接包括但不限於,射頻、紅外線、wifi、藍牙或任何其他合適之無線通訊方式。
流體參數之調節於小圍體中特別重要。霧生成設備142允許根據需要操縱流體流速及氣壓,以適應非常小之空間所需之獨特設置。例如,非常小之圍體要求分配之霧僅行進足夠遠以到達圍體之最長尺寸,或到達目標物體。例如,流體參數調節可以用空氣閥190完成,並且可以用亦位於單元前部之氣壓計來驗證。
傳統技術之常見問題係過度之氣壓降低產生之霧粒太大而不能獲得所需之霧分佈。同時,特別小之圍體空間通常需要顯著之氣壓降低。本揭露之某些實施態樣解決了淨化系統之該等相反之約束。即,藉由對處理器進行程式化以基於小圍體之輸入參數來控制電位計,使用者可以與氣壓同步地調節流體流速。結果,於降低氣壓之同時降低流體流速保持霧顆粒小尺寸,同時限制噴霧可達到之距離。以這種方式,由設備142噴射之霧保持於小圍體之邊界內,而不會產生過度潮濕及濃之霧。因此,氣壓與流體流速之間之可程式化平衡防止與霧施加器相對之表面飽和,由於冷凝導致之水分積聚增加,假陰性驗證結果或圍體之通氣時間增加。
於替代方式中,若手動控制,設備142亦可以產生所有確認之益處。即,淨化設備142之手持平台允許藉由使用手持式施加器上之控制旋鈕來操作以產生離子化之過氧化氫霧。於某些實施態樣中,該設備被設計成由技術人員使用設備上之觸發器來使用,以藉由調整觸發器之位置來控制其使用。於其他實施態樣中,設備之操作可以係完全自動化的或半自動化的。可以於設備顯示器上監視手動獲得之期望值。
淨化設備/系統可以係可擴展的及可配置的,以於任何尺寸或體積之空間/房間/腔室/容器中有效。可擴展性可以藉由設備之尺寸,藉由手動控制淨化流體,或藉由將設備之氣壓及隨後之流體流速程式化為輸入空間/房間/腔室/容器參數之函數來達成。因此,可以根據圍體之幾何形狀及圍體內之目標物體之位置來選擇設備142之尺寸及體積,以便優化淨化效能。
於一些實施態樣中,微型淨化設備142更含有控制模組,該控制模組允許自諸如平板電腦或電話的遠端裝置來控制(例如,啟動及/或停止裝置)及監視微型淨化設備。於其他實施態樣中,控制模組進一步控制資料儲存、傳輸及打印。於某些實施態樣中,控制模組允許遠端服務及連接,用於記錄視訊或資料,以及用於在使用期間或使用後向使用者提供回饋。
以下實施例僅用於舉例說明,並不應視為限制本申請案之方面或實施態樣。實施例 1
於第一測試系列中,藉由於濾紙上鋪板來製備相同之黏質沙雷氏菌(Serratia marcenscens)培養物。將一個樣品於30℃下於空氣中培育24小時作為對照。觀察到細菌培養物之顯著生長。將第二個樣品於一個大氣壓下於空氣中暴露於3體積%之過氧化氫水霧(未活化)60秒,然後於30℃下於空氣中培育24小時。觀察到細菌培養物之顯著生長。將第三個樣品於一個大氣壓下於空氣中暴露於已藉由10.5千伏特AC電弧活化之3體積%之過氧化氫水霧中60秒,然後於一個大氣壓下於空氣中於30℃下培育24小時。該樣品顯示沒有細菌培養物之生長,細菌培養物已被處理殺死。於證明活化處理使得3%之過氧化氫霧能夠防止生長之後,使用1.5%,0.75%,0.3%及0%(僅「活化之」水蒸氣)濃度之過氧化氫霧測試了另外之相應樣品,於一個大氣壓下於空氣中暴露60秒,並如所述培育。與1.5%及0.75%過氧化氫霧接觸之樣品顯示沒有生長。藉由0.3%過氧化氫霧接觸之樣品顯示出非常輕微之生長。藉由0%過氧化氫霧接觸之樣品顯示出細菌培養物之顯著生長。實施例 2
對於第二及第三測試系列,建立了管道模擬結構。管道模擬結構係直徑約10英寸且長10英尺之垂直定向之管道。霧發生器及活化器設置於管道之頂部,並且將以約350至400立方英尺/分鐘之氣流運行之風扇設置於管道之底部,以引導氣體向下流過管道。測試埠位於距管道頂部1英尺,2英尺,4英尺及6英尺處,待測樣品插入各個埠。
於第二測試系列中,將每條浸漬約106
個嗜熱脂肪芽孢桿菌孢子之細菌孢子條(每個約3/4英寸長及1/4英寸寬)放置於管道模擬結構之每個測試埠中。測試後,將樣品於50℃下培育7天。於第一個樣品系列中,僅使空氣(無過氧化氫)流過樣品15秒。培育後於所有測試埠皆觀察到細菌培養物之顯著生長。於第二個樣品系列中,產生6體積%之過氧化氫霧,但未活化,並流經樣品15秒。與第一個測試樣品系列一樣,於所有測試埠皆觀察到相同之細菌培養物之顯著生長。於第三個樣品系列中,重複該過程,但藉由將6%之過氧化氫霧經過15千伏特AC電弧活化。於任何測試埠皆未觀察到細菌培養物之生長。對於嗜熱脂肪芽孢桿菌之該等結果係顯著的,因為已知此種細菌對於使用常規之低百分比非活化過氧化氫處理之生長控制具有抗性。實施例 3
於第三測試系列中,除了細菌係枯草芽孢桿菌尼日爾變種(Bacillus subtilis
var.niger
)以外,使用如上所述之細菌孢子條。枯草芽孢桿菌尼日爾變種係屬同一屬且引起炭疽之炭疽芽孢桿菌之公認代替物。由於其與炭疽芽孢桿菌之相似性,枯草芽孢桿菌尼日爾變種用於實驗室測試,以研究炭疽之生長及其控制,而不存在感染或傳播炭疽之風險。於第一個樣品系列中,僅使空氣(無過氧化氫)流過樣品15秒。於培育樣品後自所有埠皆觀察到細菌培養物之顯著生長。於第二個樣品系列中,產生6體積%之過氧化氫霧,但未活化,並流經樣品15秒。與第一個測試樣品系列一樣,於所有埠皆觀察到相同之細菌培養物之顯著生長。於第三個樣品系列中,重複該過程,但藉由將6%之過氧化氫霧經過15千伏特AC電弧活化。於任何埠皆沒有觀察到細菌培養物之生長。該測試確定於管道模擬結構中該方法控制了炭疽代替物之生長。實施例 4
於進一步測試中,清潔流體之超音波空化以產生低壓低氣流霧,獲致優異之殺滅。
為該測試構建了16 × 16 × 16英寸之盒子,其中淨化設備之噴嘴於底部面板之中心穿透盒子之底部。
將6-Log之生物(嗜熱脂肪土芽孢桿菌)及化學(碘H2
O2
)指示物置於所有垂直面板之中心。生物及化學指示物亦放置於盒子之底部面板上,緊鄰噴嘴。
將活化之霧注入盒子中一分鐘並使其停留5分鐘。
然後自盒子中取出生物指示物並培育7天。培育後,檢查生物指示物並顯示6log之細菌殺滅。
儘管出於舉例說明之目的已經詳細描述了特定實施態樣,但於不脫離本申請案之精神及範圍之情況下可以進行各種修改及增強。因此,本申請案不受所描述之實施態樣之限制。實施例 5
於效力測試中,針對多種細菌孢子及革蘭氏陰性細菌(包含多種抗藥性生物體)、革蘭氏陽性細菌、黴菌及病毒測試本揭露之淨化設備/系統。使用於本揭露中描述之程序,確定了下表中生物體之log10
減少量:
生物體 | 類別 | Log 減少量 |
萎縮芽孢桿菌(炭疽桿菌之代替物) | 細菌孢子 | >8.3 |
嗜熱脂肪土芽孢桿菌 | 細菌孢子 | >6.3 |
枯草芽孢桿菌 | 細菌孢子 | >6.0 |
艱難梭菌 | 細菌孢子 | >6.0 |
大腸桿菌 | 革蘭氏陰性細菌 | >7.4 |
銅綠假單胞菌 | 革蘭氏陰性細菌 | >6.0 |
黏質沙雷氏菌 | 革蘭氏陰性細菌 | >6.0 |
腸炎沙門氏菌 | 革蘭氏陰性細菌 | >5.5 |
金黃色葡萄球菌 | 革蘭氏陽性細菌 | >7.4 |
耐甲氧西林金黃色葡萄球菌 | 革蘭氏陽性細菌 | >5.9 |
萎縮芽孢桿菌營養細胞 | 革蘭氏陽性細菌 | >9.0 |
黑麯黴 | 黴菌 | >8.0 |
麯黴屬物種 | 黴菌 | >7.0 |
分枝孢子菌屬物種 | 黴菌 | >7.0 |
青黴菌屬物種 | 黴菌 | >7.0 |
葡萄穗黴(Stachybotrys chartarum ) | 黴菌 | >7.0 |
須癬毛癬菌 | 黴菌 | >6.0 |
人類鼻病毒16(人類流感病毒之代替物) | 病毒 | >6.8 |
A型流感病毒(H1N1) | 病毒 | >10 |
諾羅病毒 | 病毒 | >6.4 |
腺病毒 | 病毒 | >5.8 |
表中顯示之結果表明,本發明之淨化設備/系統係有效之廣譜表面及空氣消毒劑/淨化劑。它有效對抗細菌孢子、革蘭氏陰性細菌、革蘭氏陽性細菌、多重耐藥生物體、黴菌及病毒。該淨化設備/系統對於黴菌緩解及補救以及消除細菌及病毒係有效的。
本文討論之淨化循環係關於在經過大氣冷電漿電弧之後將過氧化氫溶液轉化為離子化之過氧化氫。離子化之過氧化氫含有主要由氫氧根自由基組成之高濃度活性氧物質。活性氧物質藉由氧化蛋白質、碳水化合物及脂質來破壞病原生物。這導致細胞破壞及/或功能障礙,並允許於目標區域(包含大空間)中進行消毒/淨化。
於直接施用至表面上之某些實施態樣中,離子化之過氧化氫之粒度為0.5至3微米,流速為50毫升/分鐘,劑量施用為1毫升/平方英尺,施用時間為每平方英尺處理區域上方5秒,接觸時間為7分鐘以消毒/淨化高觸摸表面。於特定之實施態樣中,使用之溶液配製成不含銀、氯及過乙酸,此使對橡膠、金屬及其他表面上之材料相容性最大化。於其他實施態樣中,對於超過3500立方英尺之房間,可以於45分鐘內達成有效之整個房間處理。於此種實施態樣中,流速可以係25毫升/分鐘/所用施用器(取決於房間大小),劑量施用係0.5毫升/立方英尺。一旦過氧化氫低於0.2 ppm,房間就可以安全進入。可以改變處理時間、劑量、停留時間等以適應使用者所需之淨化目標。實施例 6
於直接施加至表面上之一個實施例中,淨化了一個小圍體空間。用於該處理之小容器之尺寸為12”×12”×12”。該實施例之目的之一係將淨化霧之顆粒尺寸保持為足夠小(例如,0.5至3微米),以避免過濃之霧導致水分積累及通氣時間增加,從而導致假陰性驗證結果。於該實施例中,進行四次注射,於每二次連續注射之間60秒,並且於每次注射期間運行脈衝程序約90秒。考慮到容器尺寸之減小,淨化設備內之氣壓充分低於標準壓力範圍(例如,25至50磅/平方英寸)減少至15磅/平方英寸。為了防止壓力降低產生不希望之大尺寸霧顆粒,流體流速亦充分低於標準範圍流速(例如,25至50毫升/分鐘)減少至10至12毫升/分鐘。可以改變處理時間、劑量、停留時間等以適應使用者所需之淨化目標。此種霧意外地導致小圍體表面上之病原體之殺滅率增加。
本申請案主張於2019年4月23日提交之第16/391,812號美國申請案之優先權。上述申請案之全部內容並於此以供參考。
以上描述係為了教導此項技術中具有通常知識者如何實施本申請案,且並非旨在詳細描述對技術人員而言藉由閱讀說明書將變得明顯之所有顯而易見之修改及變化。然而,所有顯而易見之修改及變化皆包括於本申請案之範圍內。除非上下文明確指出相反之情況,否則申請專利範圍旨在涵蓋任何有效滿足預期目標之順序之主張之組件及步驟。
20、22、24、26、28:步驟
38:淨化設備
40:清潔流體源
42:霧發生器
44、48:清潔流體霧
46、46a、46b:活化器
50、150:管
52:電壓源
54:幫浦
56:圍體
58:物體
60:氣流/氣體
62:管道
64:過濾器
66:面罩
70:活化裝置
72:霧輸送單元
74:頂部腔室部分/通道
76:電漿活化器/電極
78:超音波晶圓/超音波空化裝置/超音波空化器
80:清潔流體
82:噴霧器
84:控制裝置
86:控制指令
88:回饋資料
92、96:雙向通訊
94:資料
98:感測器
100:高壓活化器
102:二極體/電容器
142:霧發生器/手持設備/淨化設備
143:程式化鐘
190:空氣閥
210:旋鈕
第1圖係使用活化之清潔流體霧使生化試劑變性之一般方法之程序方塊圖。
第2圖係用於使生物試劑變性之裝置之一第一實施態樣之示意圖,其中活化器之位置接近霧發生器。
第3圖係用於使生物試劑變性之裝置之一第二實施態樣之示意圖,其中活化器之位置遠離霧發生器。
第4圖係用於使生物試劑變性之裝置之一第三實施態樣之示意圖,其同時具有近處及遠處之活化器。
第5圖示出了流式淨化設備。
第6圖示出了基於腔室之淨化設備。
第7圖示出了用於淨化房間之淨化設備。
第8圖示出了用於加熱、通風及空調管道系統之淨化設備。
第9圖示出了用於人類呼吸之空氣之淨化設備。
第10A圖表示設備元件之配置,其中清潔流體源40及霧發生器42藉由活化裝置70連接,活化裝置70具有高達360度之可調節旋轉範圍。第10B圖表示設備元件之配置,其中清潔流體源40與霧發生器42連接,霧發生器42又藉由活化裝置70連接到霧輸送單元72,活化裝置70具有高達360度之可調旋轉範圍。第10C圖表示設備元件之配置,其中霧發生器42安裝於活化裝置70上,活化裝置70具有高達360度之可調節旋轉範圍。第10D圖表示設備元件之另一種配置,其中霧發生器42饋送到霧輸送單元72中,霧輸送單元72安裝於活化裝置70上,活化裝置70具有高達360度之可調節旋轉範圍。
第11A圖描繪了一個實施態樣,其中至少霧發生器42及電壓源52包含於可攜式殼體內。霧發生器功能性地連接至霧輸送單元72,霧輸送單元72可以安裝於殼體上或者係遠端單元。第11B圖描繪了包含於可攜式容器內之霧發生器42及電壓源52,其中整個單元可以手持,安裝於另一個裝置上,或者由另一個機器或機器人保持或安裝於另一個機器或機器人上。第11C圖描繪了一個示例性實施態樣,其中霧發生器42及電壓源52包含於例如背包之可穿戴容器內。
第12A圖示出了淨化設備,其包含超音波晶圓78或超音波噴霧器作為霧發生器。第12B圖示出了一種系統,其中行動/無線/遠端之控制裝置84功能性地連接至本揭露之淨化設備,例如噴霧器82。第12C圖示出了該系統之一個實施態樣,其中該系統包含多個淨化設備,例如噴霧器,它們由控制裝置84控制並且進一步藉由有線或無線方式於噴霧器82之間進行通訊。來自各個噴霧器82之資訊可以整體地或單獨地回饋至控制裝置84。例如,由二個不同噴霧器82發射之劑量可以於不同時間開始或完成,並且可以獨立地報告資料。
第13A圖至第13B圖示出了由控制裝置84控制之具有單個(第13A圖)或多個(第13B圖)霧發生器42之類似系統,該控制裝置84進一步向外部源提供關於區域或表面之處理之資料94。
第14圖示出了一種系統,其中霧發生器42、清潔流體源40及霧輸送單元72進一步與感測器98連接。
第15圖示出了用於形成自由基之實例性整流器,包含電壓源52、與電漿活化器76連接之至少一個二極體/電容器102。
第16圖描繪了霧發生器142之一個實施態樣,霧發生器142可作為手持裝置手動操作並且可程式化用於自動操作。
第17圖描繪了程式化鐘143之顯示器之實施態樣,程式化鐘143調節由霧發生器裝置施加之流體之流體特性。
於整個附圖中,除非另有說明,否則相同之附圖標記及字符用於表示所示實施態樣之類似特徵、元件、組件或部分。此外,雖然現在將參考附圖詳細描述本揭露,但其係結合說明性實施態樣完成的並且不受附圖及所附申請專利範圍中所示之特定實施態樣之限制。
無
20、22、24、26、28:步驟
Claims (20)
- 一種淨化小圍體(enclosure)之方法,包含以下步驟:將小圍體之輸入參數輸入處理單元,其中該處理單元被程式化以基於小圍體空間之輸入參數決定淨化設備中之清潔流體之流體特性,啟動該淨化設備之淨化循環,其中該淨化循環包含以下步驟:提供清潔流體之儲庫;設定所決定之清潔流體之流體特性;產生包含離子化過氧化氫之清潔流體之霧,其中施加所產生之霧來淨化實質上小之圍體;且其中藉由控制空氣閥來執行所決定之清潔流體之流體特性之設定。
- 如請求項1所述之方法,更包含手動操作該淨化設備。
- 如請求項2所述之方法,其中,該淨化設備係手持式的以手動操作。
- 如請求項1所述之方法,其中,該小圍體之輸入參數包含:該小圍體空間之尺寸,該淨化設備相對於該小圍體空間之邊界的位置,該小圍體空間之氣溫、壓力及濕度。
- 如請求項1所述之方法,其中,所設定之清潔流體之流體特性包含氣壓及流體流速。
- 如請求項1所述之方法,其中該小圍體係被選自由諾羅病毒、腺病毒、SARS-CoV-2及A型流感病毒組成之群組中的一或多者污染。
- 如請求項6所述之方法,其中,藉由對該處理單元進行程式化以控制電位計,由此控制該空氣閥。
- 如請求項1所述之方法,其中,藉由位於該淨化設備外之該清潔流體之出口處之管之尺寸及形狀,來調節所決定之清潔流體之流體特性。
- 如請求項1所述之方法,其中,該霧包含直徑尺寸為0.5至3微米之顆粒。
- 如請求項5所述之方法,其中,藉由分別降低氣壓及流體流速至低於預定標準氣壓及預定標準流體流速,來設定該清潔流體之流體特性。
- 如請求項1所述之方法,更包含:將目標區域之輸入參數輸入處理單元,其中該處理單元被進一步程式化以基於該目標區域之輸入參數決定該淨化設備中之清潔流體之流體特性。
- 如請求項11所述之方法,其中,該霧包含直徑尺寸為0.5微米至3微米之顆粒。
- 如請求項1所述之方法,其中,該小圍體之輸入參數係手動輸入的。
- 如請求項1所述之方法,其中,該小圍體之輸入參數係由與該處理單元聯網通訊之複數個感測器量測。
- 如請求項1所述之方法,其中,該處理單元及該淨化設備係無線連通的。
- 一種用於淨化小圍體之系統,包含淨化設備及電腦處理器,其中,該電腦處理器與該淨化設備聯網通訊,其中,將該小圍體空間之輸入參數輸入該電腦處理器,其中,該電腦處理器被程式化以基於該小圍體空間之輸入參數決定該淨化設備中之清潔流體之流體特性,其中,該電腦處理器被進一步程式化以啟動該淨化設備之淨化循環,該淨化循環包含以下步驟:提供清潔流體之儲庫;設定所決定之清潔流體之流體特性;產生包含離子化過氧化氫之清潔流體之霧, 其中,施加產生之霧來淨化實質上小之圍體空間,且其中,藉由控制空氣閥來執行所決定之清潔流體之流體特性之設定。
- 如請求項16所述之系統,其中,該淨化設備係手動操作的。
- 如請求項17所述之系統,其中,該淨化設備係手持式的以手動操作。
- 如請求項16所述之系統,其中,該小圍體之輸入參數包含:該小圍體之尺寸,該淨化設備相對於該小圍體之邊界之位置,該小圍體空間之氣溫、壓力及濕度。
- 如請求項16所述之系統,其中,該清潔流體之設定流體特性包含氣壓及流體流速。
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TW201902519A (zh) * | 2017-06-02 | 2019-01-16 | 美商Emd密理博公司 | 病原體之光子滅活 |
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2020
- 2020-04-16 TW TW109112800A patent/TWI741561B/zh not_active IP Right Cessation
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TW201902519A (zh) * | 2017-06-02 | 2019-01-16 | 美商Emd密理博公司 | 病原體之光子滅活 |
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