專利名稱：封閉環(huán)境的滅菌和凈化的制作方法
封閉環(huán)境的滅菌和凈化發(fā)明涉及滅菌、凈化和/或進行無害處理的方法，以及涉及適用于所述方法的設(shè)備。要在許可的時間內(nèi)對封閉空間(諸如廚房區(qū)域和醫(yī)院病房)快速和有效地進行滅菌和無害處理，以便消滅污染封閉空間內(nèi)空氣和表面的潛在有害微生物(諸如細(xì)菌和病
) ο氧的殺滅生物活性是廣為人知的且受到人們的重視，還已知在濕潤大氣內(nèi)提供臭氧使得殺滅生物有效性提高。然而，與臭氧用作殺滅生物劑相關(guān)的問題，是確保環(huán)境對于返回的使用者而言是安全而進行的相對長的后處理過程，在該過程中使用潛在地?fù)p害環(huán)境的化學(xué)制劑，在對環(huán)境進行無害處理中該過程的通常的低效率封裝，以及整體缺乏快速裝配和使用設(shè)備的簡便性。本申請人的先前申請(EP 1500404, SteritroxLimited)示出了一種方法，其中在有用時間內(nèi)可利用從有害臭氧釋放的剩余大氣，使得可以利用臭氧在潤濕大氣中的有益效果。該方法包括將諸如2-丁烯的烯烴化合物以足夠的量添加到大氣中，以便與剩余的臭氧起反應(yīng)以及取出所有剩余的臭氧。雖然該過程對于提供無菌環(huán)境是有效的，但是現(xiàn)在已經(jīng)認(rèn)識到剩余臭氧和烯烴化合物之間的反應(yīng)導(dǎo)致生成一定范圍的化合物，上述一些化合物在大氣中存在高于特定濃度(通常稱為職業(yè)暴露水平(OEL))時會具有有害性。并非使本發(fā)明受到損害地，上述范圍的化合物可包括例如，乙醛、乙酸、甲醛、甲酸、甲醇、丙醛等。此外，利用相對濕度來確定適于反應(yīng)的大氣水含量是非常不精確的，因為在給定的相對濕度下水含量隨著溫度變化而變化。這通常導(dǎo)致大氣中提供的水多于實際所需水量。這可導(dǎo)致水冷凝于起到抑制反應(yīng)作用的表面上且當(dāng)處理完成時還可導(dǎo)致空間潮濕。這顯然是不希望的。另外與非常高濕度水平相關(guān)的是臭氧水解成過氧化氫，而過氧化氫已知是有毒的。本發(fā)明試圖提供解決這些問題的方案，具體是通過使得滅菌和凈化過程以及設(shè)備的滿意性能所需的水含量最佳化來提供有效性提高的過程和設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供對封閉環(huán)境進行滅菌、凈化和/或無害處理的方法， 所述方法包括下述步驟a)測量待處理的封閉環(huán)境的溫度；b)計算在所測量溫度下提供預(yù)定的所需分壓力而所需的相對濕度，實際所需的分壓力基于基礎(chǔ)溫度下的最佳分壓力；C)將適量的水引入到環(huán)境中以便在封閉環(huán)境中提供適于所測量溫度的所計算的相對濕度；d)將臭氧排放到增濕的環(huán)境中；e)將臭氧水平保持在一定的濃度，在該濃度下將在潤濕環(huán)境中獲得所需程度的凈化、滅菌和/或無害處理；以及f)將臭氧水平降低到可接受的安全暴露水平。
優(yōu)選的，預(yù)定的所需分壓力在所測量溫度下至少為4. 0托。臭氧水平可通過自然分解和/或輔助分解(諸如催化劑分解、光化學(xué)沉積或用非飽和碳?xì)浠衔锢鋮s)而降低。更優(yōu)選的，該方法包括使得經(jīng)過凈化和滅菌的環(huán)境通過催化劑來使得臭氧濃度降低到預(yù)定量的步驟；將包含碳-碳雙鍵的碳?xì)浠衔镆氲江h(huán)境中以便優(yōu)先與所排放的臭氧反應(yīng)；以及使得經(jīng)過凈化和滅菌的環(huán)境循環(huán)通過催化劑直到有害產(chǎn)物的濃度下降到安全水平。優(yōu)選的，該方法持續(xù)監(jiān)測環(huán)境溫度，以及自動地調(diào)節(jié)排放到環(huán)境中的水以便在給定溫度下在環(huán)境中保持水的所需分壓力。適于特定溫度的所需相對濕度由基礎(chǔ)溫度下的最佳相對濕度導(dǎo)出。在本發(fā)明中， 基礎(chǔ)溫度將取決于封閉環(huán)境的操作溫度。例如，諸如食物配制區(qū)域的冷環(huán)境將具有低于較溫暖環(huán)境(諸如醫(yī)院病房)的較低最佳操作溫度。適于特定操作溫度的所需相對濕度由基礎(chǔ)溫度下的最佳相對濕度導(dǎo)出，以及基礎(chǔ)溫度優(yōu)選相應(yīng)于適于待處理環(huán)境的最佳操作溫度(與環(huán)境的實際測量溫度相對)。優(yōu)選通過包括下述步驟的算法來計算所需相對濕度確定在最佳操作溫度以及最佳相對濕度下的水的分壓力以便提供基礎(chǔ)分壓力；確定適于所測量溫度的飽和蒸汽壓力； 以及根據(jù)飽和蒸汽壓力和基礎(chǔ)分壓力(以飽和蒸汽壓力和基礎(chǔ)分壓力的函數(shù))計算所需的相對濕度。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供對高達15°C的諸如食物配制區(qū)域的冷環(huán)境進行滅菌、凈化和/或無害處理的方法，所述方法包括a)測量待處理的封閉環(huán)境的溫度；b)計算在所測量溫度下提供4. 0至10. 99托的所需分壓力而所需的相對濕度，實際所需的分壓力基于基礎(chǔ)溫度下的預(yù)定最佳分壓力；c)將適量的水引入到環(huán)境中以便在封閉環(huán)境中提供適于所測量溫度的所計算的相對濕度；d)將臭氧排放到增濕的環(huán)境中；e)將臭氧水平保持在一定的濃度，在該濃度下將在潤濕環(huán)境中獲得所需程度的凈化、滅菌和/或無害處理；以及f)將臭氧水平降低到可接受的安全暴露水平。在本發(fā)明的該實施例中，優(yōu)選的基礎(chǔ)溫度是6°C (其是冷藏食品店的最佳溫度)， 以及適于該溫度的優(yōu)選最佳相對濕度按體積計是90%，提供6. 3托的優(yōu)選基礎(chǔ)分壓力。優(yōu)選根據(jù)包括下述步驟的算法來計算所需相對濕度確定在6°C以及90%相對濕度下的水的分壓力以便提供基礎(chǔ)分壓力；確定適于所測量溫度的飽和蒸汽壓力；以及根據(jù)在所測量溫度下的飽和蒸汽壓力和基礎(chǔ)分壓力計算所需的相對濕度。應(yīng)該意識到可將其它冷操作環(huán)境保持高于或低于6°C的最佳溫度，以及基礎(chǔ)分壓力可相應(yīng)地被調(diào)節(jié)。但是，在低于1_2°C的溫度下，由于水滴結(jié)冰而造成該過程不可能有效地操作。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供對15°C或高于15°C的溫暖環(huán)境(諸如醫(yī)院病房)進行滅菌、凈化和/或無害處理的方法，所述方法包括a)測量待處理的封閉環(huán)境的溫度；
b)計算在所測量溫度下提供至少11. 00托的所需分壓力而所需的相對濕度，實際所需的分壓力基于基礎(chǔ)溫度下的預(yù)定最佳分壓力；c)將適量的水引入到環(huán)境中以便在封閉環(huán)境中提供適于所測量溫度的所計算的相對濕度；d)將臭氧排放到增濕的環(huán)境中；e)將臭氧水平保持在一定的濃度，在該濃度下將在潤濕環(huán)境中獲得所需程度的凈化、滅菌和/或無害處理；以及f)將臭氧水平降低到可接受的安全暴露水平。在該實施例中，優(yōu)選的基礎(chǔ)溫度是18°C，以及適于該溫度的優(yōu)選預(yù)定相對濕度按體積計是90%，提供13. 9托的優(yōu)選基礎(chǔ)分壓力。優(yōu)選根據(jù)包括下述步驟的算法來計算所需相對濕度確定在18°C以及90%相對濕度下的水的分壓力以便提供基礎(chǔ)分壓力；確定適于所測量溫度的飽和蒸汽壓力；以及根據(jù)在所測量溫度下的飽和蒸汽壓力和基礎(chǔ)分壓力計算所需的相對濕度。本發(fā)明第一方面的優(yōu)選和/或任選特征在所包括的權(quán)利要求2至14中提出。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供適用于根據(jù)本發(fā)明第一方面的方法的滅菌、凈化和/ 或無害處理的設(shè)備，該設(shè)備包括溫度傳感器、增濕器單元、臭氧排放單元以及控制器，增濕器單元和臭氧排放單元通過控制器基于預(yù)定的條件來控制，增濕器單元自動可控地基于由溫度傳感器所測量的溫度來改變引入到環(huán)境中的水量以便提供預(yù)定的所需分壓力，實際的分壓力基于基礎(chǔ)溫度下的預(yù)定最佳分壓力。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，該設(shè)備包括臭氧消耗催化劑和/或碳?xì)浠衔锱欧艈呜?。該設(shè)備包括用于基于所測量的溫度以及基礎(chǔ)分壓力來計算被引入到環(huán)境中水量的合適軟件以便提供所計算的相對濕度。本發(fā)明第二方面的優(yōu)選和/或任選特征在權(quán)利要求16至17中提出。現(xiàn)在將參照下述實例以及參考附圖來更具體描述本發(fā)明，其中實例1和實例2涉及利用本發(fā)明的過程和設(shè)備對冷環(huán)境進行滅菌和凈化，以及實例3和實例4涉及利用本發(fā)明的過程和設(shè)備對溫暖環(huán)境進行滅菌和凈化，在附圖中

圖1是用于執(zhí)行本發(fā)明過程的滅菌和凈化設(shè)備的一個實施例的示意側(cè)面正視圖； 以及圖2是圖1中所示設(shè)備的示意正視圖。本發(fā)明的過程和設(shè)備利用臭氧在升高的濕度水平下對封閉環(huán)境(諸如食物配制區(qū)域或醫(yī)院病房)進行滅菌和凈化。作為該增加濕度結(jié)果的封閉環(huán)境內(nèi)的任意程度的冷凝顯然是不希望的。因此，用于保持滿意程度的濕度而施加的水量必須不能達到用水蒸汽來飽和大氣的程度?？紤]到有利于健康的環(huán)境，顯然需要保持空間內(nèi)的織物及其內(nèi)容物干燥。 在完成上述過程之后必須得除去任何冷凝的積水，上述積水將不可避免地需要擦除。這可能將細(xì)菌感染重新引入到上述空間內(nèi)。此外上述空間的任意用具(諸如電視和窗簾)需要保持干燥以便在重新使用該空間之前不需要對這些物件進行干燥，對這些物件進行干燥是不便利的也是對人體不利的。在典型的食物配制區(qū)域中，溫度通常保持低于約6°C以便減少食物的可能變質(zhì)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在6°C的溫度下能給出滿意結(jié)果的具體濕度水平是90%。在該溫度下，基于該溫度下的為7. 00托的水飽和蒸汽壓，水的分壓力是6. 3托。如果溫度要上升到高于6°C，那么可以在不影響該過程的情況下以更高的水蒸汽壓力進行操作，但是上述未必能導(dǎo)致獲得滅菌或凈化的程度的任何提高。在以前，用于對區(qū)域進行凈化和/或滅菌使用的臭氧僅僅與相對濕度相關(guān)，上述作為用于限定待處理區(qū)域的水含量的手段。然而，上述是非常不精確的， 且通常導(dǎo)致為上述反應(yīng)提供過高的水含量。本發(fā)明的過程和設(shè)備在引入臭氧之前和引入臭氧的過程中測量待處理區(qū)域的溫度，以及計算該特定溫度所需的相對濕度，以便相應(yīng)于在 6°C下為90%的相對濕度，如下面詳細(xì)描述的那樣。在6°C的溫度下，水的飽和蒸汽壓是7. 0托(大約7mmHg壓力)。因此，對于在6°C 下需要90%相對濕度的過程而言，水的分壓力最小為6. 3托。隨著溫度升高，水的飽和蒸汽壓大致根據(jù)下述公式1升高Log10P1 = 8. 07131-(1730. 61/(233. 426+T°C ) [公式 1]其中Pt是飽和蒸汽壓以及T是為攝氏度的溫度。然后利用下述公式2計算所需的相對濕度(RH)RH = (6. 3*100)/Pt) [公式 2]其中Pt同樣是在T°C溫度下的飽和蒸汽壓。數(shù)據(jù)6. 3托是從6°C的基礎(chǔ)溫度導(dǎo)出的。如果適于特定狀況的基礎(chǔ)溫度不同于 6°C，那么必須從該溫度下的飽和蒸汽壓計算不同的乘數(shù)以及所需的相對濕度。然后將所計算的相對濕度自動回饋以便使得能夠控制適于該給定溫度的引入到環(huán)境中的水量。因此，當(dāng)溫度上升時，上述過程和設(shè)備自動調(diào)節(jié)以便在較低的相對濕度下進行操作，從而降低在大氣中存在的過量水，在大氣中存在過量的水會在上述反應(yīng)和環(huán)境感覺方面產(chǎn)生不利影響。實例1用于在6°C的食品店中執(zhí)行凈化過程的最佳相對濕度按體積計是90%。然而，食品店的所測量溫度是8°C。利用上述等式1計算的飽和蒸汽壓是8. 00托。因此，用于提供 6. 3托的水的分壓力所需的相對濕度是78. 7%。因此，在8°C下，上述區(qū)域需要經(jīng)受78. 7%的較低相對濕度而非90%。實例2食品店保持在3°C，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對于本發(fā)明的過程而言，在該溫度下給出滿意結(jié)果的具體相對濕度是85 %。在該溫度下，水的飽和蒸汽壓為5. 64托，因此基礎(chǔ)分壓力是4. 79 托。如果食品店的溫度上升到4°C，將需要79%的相對濕度水平。因此本發(fā)明的方法和設(shè)備測量待處理環(huán)境的溫度，根據(jù)上述公式1計算該溫度下的水飽和蒸汽壓，從公式2計算所需的RH，以及通過智能控制系統(tǒng)將上述RH回饋，以便控制適于該特定溫度的引入到環(huán)境中的水量，從而維持在該溫度下所需的相對濕度。在典型的關(guān)注健康的環(huán)境，諸如醫(yī)院手術(shù)室和病房中，溫度通常保持高于約15°C， 一般高于18°C。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在18°C的溫度下給出滿意結(jié)果的具體濕度水平是90%?；谠摐囟认碌臑?5. 4托的水飽和蒸汽壓，水的分壓力是13. 9托。如果溫度將上升到高于18°C，那么可以在不影響該過程的情況下以更高的水蒸汽壓力進行操作，但是上述未必能導(dǎo)致獲得滅菌或凈化的程度的任何提高。類似的，如果溫度將下降到低于18°C，例如，下降到16°C，將有必要在較低的水蒸汽壓下進行操作，以避免冷凝。在18°C的溫度下，水的飽和蒸汽壓是15. 4托(大約16mmHg壓力)。因此，對于在 18°C下需要90%相對濕度的過程而言，水的分壓力最小為13. 9托。隨著溫度升高，水的飽和蒸汽壓大致根據(jù)下述公式1升高Log10P1 = 8. 07131-(1730. 61/(233. 426+T°C ) [公式 1]其中Pt是飽和蒸汽壓以及T是為攝氏度的溫度。然后利用下述公式3計算所需的相對濕度(RH)RH = (13. 9*100)/Pt) [公式 3]其中Pt同樣是在T°C溫度下的飽和蒸汽壓。數(shù)據(jù)13. 9托是從18°C的基礎(chǔ)溫度導(dǎo)出的。如果適于特定狀況的基礎(chǔ)溫度不同于 18°C，那么必須從該溫度下的飽和蒸汽壓計算不同的乘數(shù)以及所需的相對濕度。所計算的相對濕度然后被自動回饋以便使得能夠控制適于該給定溫度的引入到環(huán)境中的水量。因此，當(dāng)溫度上升時，上述過程和設(shè)備自動調(diào)節(jié)以便在較低的相對濕度下進行操作，從而降低在大氣中存在的過量水，在大氣中存在過量的水會在上述反應(yīng)和環(huán)境感覺方面產(chǎn)生不利影響。實例3用于在18°C下執(zhí)行凈化過程的最佳相對濕度按體積計是90%。在18°C的溫度下， 水的飽和蒸汽壓是15. 4托(大約16mmHg)。因此，對于在18°C下需要90%相對濕度的過程而言，水的分壓力在18°C下需要最小為13. 9托。實例4接著上述實例1，醫(yī)院病房溫度發(fā)現(xiàn)為20°C。利用上述公式1和公式2，可如下計算用于在上述空間中最佳操作上述過程所需的相對濕度Log10P1 = 8. 07131-(1730. 61/(233. 426+T°C ) [公式 1]其中Pt是飽和蒸汽壓以及T是為攝氏度的溫度。然后利用下述公式3計算所需的相對濕度(RH)RH = (13. 9*100)/Pt [公式 3]其中Pt同樣是在T°C溫度下的飽和蒸汽壓。在20°C下計算出Pt為17. 50托。然后給出13. 9托的水分壓力所需的相對濕度在更高溫度下變?yōu)?4. %。因此，當(dāng)溫度上升時，我們可以在較低的相對濕度下進行操作?，F(xiàn)在參照附圖，示出用于執(zhí)行本發(fā)明的滅菌和凈化設(shè)備10的實例。設(shè)備10包括輕便機殼12，其可打開以及在使用過程中其可在內(nèi)部產(chǎn)生正壓力以便保護機殼12內(nèi)的靈敏裝置而不受到臭氧的不利影響。然而，應(yīng)該意識到可以提供替換裝置來保護內(nèi)部的靈敏組件不受到臭氧的破壞。機殼12具有輪14，且罩住具有增濕孔器出口 17的增濕器單元16、 具有臭氧排放出口 20的臭氧排放單元18、含有臭氧催化劑70的容器、具有碳?xì)浠衔锱欧懦隹?M的碳?xì)浠衔锱欧艈卧?2、溫度傳感器31以及控制單元26。所示的實例具有臭氧消耗催化劑，但是在本發(fā)明中可以使用替換的合適臭氧消耗手段，諸如光化學(xué)手段。在所示實例中的增濕器單元16包括增濕器觀、濕度調(diào)節(jié)傳感器30、溫度傳感器31 以及儲液槽34。如果使用超聲波增濕器，也需要提供為容納于機殼12內(nèi)的壓縮氣罐或容器的壓縮氣源。壓縮氣罐連接到儲液槽34以及增濕器觀。將具有小于5微米、優(yōu)選2-3微米直徑的水滴弓丨入到空氣內(nèi)以便增強大氣內(nèi)的蒸汽比率。臭氧排放單元18包括臭氧發(fā)生器36、臭氧檢測器傳感器38以及用于將氧氣供應(yīng)給臭氧發(fā)生器36的氧氣氣源56。對于生成臭氧而言氧氣優(yōu)于空氣，因為它避免形成有毒的氮氧化物、增加獲得所需臭氧濃度的速率、而且還增加臭氧擴散的領(lǐng)域。臭氧催化劑70是能夠?qū)⒊粞鯊拇髿馊コ娜我夂线m的催化劑。催化劑可選自于已知為在臭氧催化分解中為活性的一定范圍內(nèi)的專用物質(zhì)。這種催化劑可任選包含鉬族金屬、錳的氧化物、以及可具有促進效果的其它物質(zhì)。碳?xì)浠衔锱欧艈卧?2包括為包含諸如丁烯的揮發(fā)性未飽和碳?xì)浠衔锏墓藁蛉萜餍问降奶細(xì)浠衔锕?yīng)源42。優(yōu)選的，丁烯是2-丁烯。然而，碳?xì)浠衔锟梢允侨我夂线m的具有碳-碳雙鍵的碳?xì)浠衔?，其原因?qū)⒃谝韵伦兊妹髁?。根?jù)其與臭氧的方應(yīng)速度以及其衰變產(chǎn)物的毒理學(xué)來對碳?xì)浠衔镞M行選擇?？刂茊卧?qū)υO(shè)備10進行控制，且預(yù)設(shè)有至少一套滅菌和凈化程序。控制單元 26包括控制器46以及用戶界面48，使用者通過用戶界面48可將命令輸入到設(shè)備10。設(shè)備10可包括機載電池50和/或可連接到干線供電電源。在機載電池50的情況下，電池優(yōu)選是可再充電的。如果提供干線操作的設(shè)備，其可具有備用電池系統(tǒng)以便在干線電源發(fā)生故障的情況下能夠使得機器保證故障安全。設(shè)備10還將典型地包括其它安全設(shè)施，諸如安全傳感器，以及用于在系統(tǒng)故障的情況下防止啟動或開始停機的軟件程序。在使用中，首先將設(shè)備10擺放在待滅菌和凈化的區(qū)域中。接通設(shè)備10的電源，以及控制單元沈進行初始安全檢查。如果沒有通過安全檢查，設(shè)備10不進行操作以及利用警報燈52輸出合適的指示。在該過程中，持續(xù)進行安全檢查，以及在系統(tǒng)故障的情況下，系統(tǒng)默認(rèn)成安全模式。環(huán)境溫度持續(xù)地被檢測，而在該溫度下用于提供所需分壓力(通常至少為4托) 的相對濕度通過控制單元自動地計算，然后預(yù)定水量被引入到環(huán)境中以便獲得所需濕度水平。根據(jù)溫度變化的檢測來相應(yīng)調(diào)節(jié)體積。增濕空氣的溫度高于環(huán)境的露點，因此不發(fā)生冷凝?？刂破?6持續(xù)檢測臭氧水平、通過濕度調(diào)節(jié)傳感器30以及通過熱電偶31的環(huán)境溫度。如果在預(yù)定的時間間隔后，例如10分鐘，還沒有達到所需的相對濕度水平(通過參考在最佳操作基礎(chǔ)溫度下所測量的溫度和水的分壓力而計算的那樣)和/或未獲得所需的臭氧水平，控制器46中斷滅菌和凈化程序以及提供合適的指示。氧氣被供應(yīng)給臭氧發(fā)生器36，從而產(chǎn)生臭氧。然后將所產(chǎn)生的臭氧供入到排放增濕氣流中。控制器46提供臭氧發(fā)生器36正在操作的合適指示，以及通過臭氧檢測器傳感器38監(jiān)測環(huán)境臭氧水平?？梢愿淖儗⒈粰z測的臭氧和水蒸汽濃度。一旦在指定的間隔內(nèi)對預(yù)設(shè)的臭氧和水蒸汽水平進行檢測，控制器46進入稱為“停留時間”的計時階段。還可以例如將停留時間改變?yōu)橐恍r，以及停留時間將取決于要提供的凈化/滅菌程度和/或類型。例如，由孢子或霉菌，諸如難辨梭菌的污染與由細(xì)菌(諸如李氏桿菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌)的污染相比通常需要更常的停留時間。
在停留時間期間，持續(xù)監(jiān)測臭氧濃度和相對濕度。如果臭氧水平下降到預(yù)定閾值之下，重新激活臭氧排放單元18以便補充臭氧水平。如果相對濕度水平下降到所計算值之下，重新激活增濕器單元16以便恢復(fù)水蒸汽水平。同樣，在重新激活階段，如果臭氧濃度或相對濕度不能在設(shè)定的時間間隔(例如 10分鐘)內(nèi)達到上述的預(yù)定最小值，那么控制器46中斷滅菌和凈化程序以及提供合適的指
7J\ ο在過去停留時間之后，控制器46關(guān)閉壓縮空氣閥討以及氧氣供應(yīng)閥56，以及關(guān)掉增濕器單元16和臭氧排放單元18。然后由電扇71將大氣吹動通過催化劑70以便降低臭氧水平；持續(xù)監(jiān)測臭氧水平。當(dāng)臭氧濃度下降到所需的水平時，諸如8mg πΓ3，通過碳?xì)浠衔锱欧艈卧?2的碳?xì)浠衔锱欧砰y58來引入不飽和的碳?xì)浠衔?。持續(xù)監(jiān)測臭氧濃度， 以及注意下降到不可察覺的水平。持續(xù)供應(yīng)催化劑70直到臭氧濃度下降到其OEL之下。當(dāng)臭氧檢測器傳感器38檢測到臭氧濃度水平低于預(yù)定值，例如0. 2ppm或更少，控制器46關(guān)閉碳?xì)浠衔锱欧砰y58以及輸出滅菌和凈化程序已經(jīng)完成的指示。取決于被滅菌和凈化區(qū)域的大小，通常在3到4分鐘內(nèi)獲得0. 2ppm的臭氧濃度。該設(shè)備可包括饋回臭氧測量系統(tǒng)(未示出)以便確定增加到環(huán)境的碳?xì)浠衔锏牧?，以便減少過度輸入碳?xì)浠衔锖拖嚓P(guān)潛在毒理學(xué)問題的可能性。如果臭氧檢測器傳感器38不能指示在預(yù)定的時間間隔(例如10分鐘)內(nèi)達到預(yù)定的臭氧安全水平，控制器46輸出指示，警告在空間內(nèi)的潛在的危險臭氧水平?？刂破骺杀痪幊桃员阍谕ㄖ臻g可被重新使用之前允許經(jīng)過超過臭氧標(biāo)準(zhǔn)半衰期的時間間隔。可以設(shè)想滅菌和凈化設(shè)備可整體形成為區(qū)域的一部分，或可僅僅為部分可移動的。例如，壓縮氣源和/或氧氣氣源可整體形成為被定期滅菌和凈化區(qū)域的一部分?？蛇x的，組件可被容納于設(shè)備的機殼內(nèi)。在該情況下，所需供應(yīng)可經(jīng)由可拆卸的臍管聯(lián)接到設(shè)備。機器還可由主機和無線連接的遠程控制器來構(gòu)成，其中所述預(yù)設(shè)程序或每個預(yù)設(shè)程序可通過待滅菌和凈化區(qū)域外部的使用者遠程開啟。雖然氧氣氣源通常為一個或多個氧氣罐或圓筒的形式，但是可以使用商購到的供氧機。設(shè)備將電扇72用作氣體驅(qū)動裝置以便使得環(huán)境空氣、臭氧和碳?xì)浠衔镅h(huán)流通。但是，取決于特定應(yīng)用，可以用鼓風(fēng)機代替電扇。上述設(shè)備利用人工產(chǎn)生高水平非冷凝濕度的方法，以及在現(xiàn)場產(chǎn)生高濃度的臭氧。設(shè)備的材料抵抗臭氧和高濕度的腐蝕作用以及碳?xì)浠衔锏娜芙庾饔谩＠眠B接到控制器的整體集成的傳感器來監(jiān)測所有閥的狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生故障時上述閥安全地到達合適位置，諸如關(guān)閉位置，這樣始終都保持使用者的安全?？刂破鬟€可包括防篡改記錄系統(tǒng)以便監(jiān)測機器測量性能所需的使用狀態(tài)、時間、 日期、操作成功/失敗以及其它參數(shù)。因此可以提供用于提供一定程度的滅菌、凈化和/或無害處理的方法和設(shè)備，其是快速的、有效的且提供的有害副產(chǎn)物不高于適于相關(guān)環(huán)境的建議安全水平。上述方法和設(shè)備可考慮到待處理區(qū)域的實際溫度進行微調(diào)，這樣只有所需的水量引入到該區(qū)域中導(dǎo)致有效性提高。在可起到抑制殺滅生物活性的表面上將發(fā)生較少的冷凝，因此任意催化劑的壽命可被延長，其原因是高的水蒸汽濃度對催化劑的性能產(chǎn)生不利影響。降低的水含量還將保成由于濕度降低而提供較高的舒適度。由冷凝導(dǎo)致的較少積水也減少在重新使用之前對空間進行干燥的需求。設(shè)備可為分立的和便攜的。該方法提供對區(qū)域的高于99. 99%的有效滅菌和凈化，而不會由于有害副產(chǎn)物影響環(huán)境。因此可以實現(xiàn)對污染環(huán)境的快速重新使用。 僅僅通過實例的方式給出上述的實施例，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍的情況下，其它變型將是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.對封閉環(huán)境進行滅菌、凈化和/或無害處理的方法，所述方法包括下述步驟a)測量待處理的封閉環(huán)境的溫度；b)計算在所測量溫度下提供所需的水蒸汽分壓力而所需的相對濕度，實際所需的分壓力基于基礎(chǔ)溫度下的最佳分壓力；c)將適量的水引入到環(huán)境中以便提供所計算的相對濕度；d)將臭氧排放到增濕的環(huán)境中；e)將臭氧水平保持在一定的濃度，在該濃度下將在潤濕環(huán)境中獲得所需程度的凈化、 滅菌和/或無害處理；以及f)將臭氧水平降低到可接受的安全暴露水平。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所需的分壓力在所測量溫度下至少為4.0托。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，還包括通過自然或輔助分解來降低臭氧水平。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括使得使得經(jīng)過凈化和滅菌的環(huán)境通過催化劑來使得臭氧濃度降低到預(yù)定量。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的方法，還包括將包含碳-碳雙鍵的碳?xì)浠衔镆氲江h(huán)境中以便優(yōu)先與所排放的臭氧反應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的方法，還包括根據(jù)檢測的溫度變化自動地調(diào)節(jié)引入到環(huán)境中的水量以便在環(huán)境中保持水蒸汽的所需分壓力。
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，還包括通過包括下述步驟的算法來計算所需相對濕度確定在相應(yīng)于封閉環(huán)境的最佳操作溫度的基礎(chǔ)溫度下的水蒸汽分壓力以及在該基礎(chǔ)溫度下的最 佳相對濕度以便提供基礎(chǔ)分壓力；確定適于所測量溫度的飽和蒸汽壓力；以及根據(jù)在所測量溫度下的飽和蒸汽壓力和基礎(chǔ)分壓力計算所需的相對濕度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中基礎(chǔ)溫度是18°C，以及基礎(chǔ)分壓力為13.9托。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中基礎(chǔ)溫度是15°C，以及基礎(chǔ)分壓力為11.4托。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中基礎(chǔ)溫度是6°C，以及基礎(chǔ)分壓力為6.3托。
11.對高達15°c的諸如食物配制區(qū)域的冷環(huán)境進行滅菌、凈化和/或無害處理的方法， 所述方法包括a)測量待處理的封閉環(huán)境的溫度；b)計算在所測量溫度下提供4.0至10. 99托的所需分壓力而所需的相對濕度，實際所需的分壓力基于基礎(chǔ)溫度下的預(yù)定最佳分壓力；c)將適量的水引入到環(huán)境中以便在封閉環(huán)境中提供適于所測量溫度的所計算的相對濕度；d)將臭氧排放到增濕的環(huán)境中；e)將臭氧水平保持在一定的濃度，在該濃度下將在潤濕環(huán)境中獲得所需程度的凈化、 滅菌和/或無害處理；以及f)將臭氧水平降低到可接受的安全暴露水平。
12.對15°C或高于15°C的諸如醫(yī)院病房的溫暖環(huán)境進行滅菌、凈化和/或無害處理的方法，所述方法包括a)測量待處理的封閉環(huán)境的溫度；b)計算在所測量溫度下提供至少11.00托的所需分壓力而所需的相對濕度，實際所需的分壓力基于基礎(chǔ)溫度下的預(yù)定最佳分壓力；c)將適量的水引入到環(huán)境中以便在封閉環(huán)境中提供適于所測量溫度的所計算的相對濕度；d)將臭氧排放到增濕的環(huán)境中；e)將臭氧水平保持在一定的濃度，在該濃度下將在潤濕環(huán)境中獲得所需程度的凈化、 滅菌和/或無害處理；以及f)將臭氧水平降低到可接受的安全暴露水平。
13.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中在步驟e)中保持的臭氧水平在 l-100ppmv/v的范圍內(nèi)。
14.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中步驟f)將臭氧水平降低到低于職業(yè)暴露限值OEL的值。
15.適用于根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法的滅菌、凈化和/或無害處理的設(shè)備，該設(shè)備包括溫度傳感器、增濕器單元、臭氧排放單元以及控制器，增濕器單元和臭氧排放單元通過控制器基于預(yù)定的條件來控制，增濕器單元自動可控地基于由溫度傳感器所測量的溫度來改變引入到環(huán)境中的水量以便提供預(yù)定的所需分壓力，實際的分壓力基于基礎(chǔ)溫度下的預(yù)定最佳分壓力。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中提供合適的軟件以便基于所測量的溫度以及基礎(chǔ)分壓力來計算被引入到環(huán)境中的水量以便提供所計算的相對濕度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中軟件通過包括下述步驟的算法來計算所需相對濕度確定在相應(yīng)于封閉環(huán)境的最佳操作溫度的基礎(chǔ)溫度下的水蒸汽分壓力以及在該基礎(chǔ)溫度下的最佳相對濕度以便提供基礎(chǔ)分壓力；確定適于所測量溫度的飽和蒸汽壓力；以及根據(jù)在所測量溫度下的飽和蒸汽壓力和基礎(chǔ)分壓力計算所需的相對濕度。
全文摘要
對封閉環(huán)境進行滅菌、凈化和/或無害處理的方法，所述方法包括下述步驟測量待處理的封閉環(huán)境的溫度；計算在所測量溫度下提供所需的分壓力而所需的相對濕度，實際所需的分壓力基于相應(yīng)于適于該環(huán)境的最佳操作溫度的基礎(chǔ)溫度下的最佳分壓力；將預(yù)定量的水引入到環(huán)境中以便提供適于所測量溫度的所計算的相對濕度；將臭氧排放到增濕的環(huán)境中；將臭氧水平保持在一定的濃度，在該濃度下將在潤濕環(huán)境中獲得所需程度的凈化、滅菌和/或無害處理；以及將臭氧水平降低到可接受的安全暴露水平。
文檔編號A61L2/24GK102421457SQ201080020367
公開日2012年4月18日 申請日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月12日
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