净化小围体的方法和系统与流程

净化小围体的方法和系统
1.本技术为发明名称为“净化小围体的方法和系统”的发明专利申请的分案申请，母案为进入中国国家阶段的pct国际申请，其中，母案的国家申请号为“201880004737.7”，pct国际申请日为2018年12月28日，pct国际申请号为pct/us2018/067843。
2.本技术要求于2017年12月29日提交的美国申请序列号15/858,446的优先权。上述申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本技术总体上涉及净化制品、封闭空间和非封闭空间的设备和方法，并且更特别地，涉及这些位置的微生物净化。


背景技术：

4.微生物物种广泛分布在我们的环境中。大多数微生物物种不受关注，因为它们不会破坏其他生物。然而，其他微生物物种可能会感染人或动物并对其造成伤害。长期以来，人们一直致力于消除有害微生物有机体或使其无效。药物和医疗器械经过灭菌并包装在无菌容器中。如手术室、病房和检查室等的医疗环境通过各种清洁程序进行消毒，以使有害的微生物有机体不能从一个病人传播到另一个病人。
5.用于控制微生物有机体的许多可用技术在生物战和生物恐怖主义的公共卫生环境中具有有限的价值。然而，解决这些情况的当前技术在紧密封闭环境中的有效性有限。
6.控制微生物有机体的挑战之一涉及净化小围体(enclosure)。在这样的环境中，净化剂的雾气在正常设置下在压缩空气中行进几英尺并不罕见。在小围体中，过量接触喷雾导致数个不希望的结果。例如，一个这样的缺点是在喷雾器附近或与喷雾器相对的表面上的饱和表面。此外，不正确的雾调节可能导致更湿润、更密集的雾，从而影响小围体中的可见性和透气性。因此，释放的雾不期望地增加了水分积聚和冷凝，其补救需要增加通气时间。
7.需要一种新方法，其更容易用于小围体中，同时具有增强的杀伤力和更简单的机械维护。本技术满足了这种需要，并进一步提供了相关的优点。


技术实现要素：

8.本技术的一个方面涉及一种净化小围体的方法，包括以下步骤：将小围体的输入参数输入到处理单元中，其中处理单元被编程以基于小围体的输入参数确定在净化设备中的清洁流体的流体特性，启动净化设备的净化循环，其中净化循环包括以下步骤：提供清洁流体的储库；设定确定的清洁流体的流体特性；产生包含清洁流体的离子化过氧化氢的非常干燥的雾，其中施加所产生的非常干燥的雾以净化小围体。
9.在某些实施方式中，净化设备是手动操作的。在特定实施方式中，净化设备是手持式的。
10.在某些实施方式中，小围体的输入参数包括：小围体的尺寸，净化设备相对于小围
体边界的位置，空气温度，压力和小围体的湿度。在特定实施方式中，清洁流体的设定流体特性包括气压和流体流速。在其他实施方式中，对清洁流体确定的流体特性的设定通过控制空气阀来执行。在某些实施方式中，通过对处理单元进行编程以控制电位计来控制空气阀。在各种实施方式中，通过位于净化设备外的清洁流体出口处的管的尺寸和形状来调节所确定的清洁流体的流体特性。
11.在特定实施方式中，通过分别将气压和流体流速降低到预定标准气压和预定标准流体流速以下来设定清洁流体的流体特性。
12.在其他实施方式中，目标区域的输入参数被输入到处理单元中，其中处理单元还被编程以基于目标区域的输入参数确定净化设备中的清洁流体的流体特性。可以手动输入小围体的输入参数。小围体的输入参数由与处理单元联网通信的多个传感器测量。
13.在特定实施方式中，处理单元和净化设备是无线连通的。
14.本技术的另一方面是一种净化小围体的系统，包括净化设备和计算机处理器，其中计算机处理器与净化设备联网通信，其中小围体的输入参数被输入到计算机处理器，其中计算机处理器被编程以基于小围体的输入参数确定净化设备中的清洁流体的流体特性，其中计算机处理器还被编程以启动净化设备的净化循环，净化循环包括以下步骤：提供清洁流体的储库；设定所确定的清洁流体的流体特性；产生非常干燥的清洁流体雾，其中施加产生的非常干燥的雾以净化小围体。
15.参考以下详细描述，当结合附图和权利要求考虑时，将更好地理解本技术的这些和其他方面和实施方式。
附图说明
16.图1是使用活化的清洁流体雾使生化试剂变性的一般方法的方框流程图。
17.图2是用于使生物试剂变性的装置的第一实施方式的示意图，其中活化器的位置接近雾发生器。
18.图3是用于使生物试剂变性的装置的第二实施方式的示意图，其中活化器的位置远离雾发生器。
19.图4是用于使生物试剂变性的装置的第三实施方式的示意图，其同时具有近处和远处的活化器。
20.图5示出了流式净化设备。
21.图6示出了基于腔室的净化设备。
22.图7示出了用于净化房间的净化设备。
23.图8示出了用于加热、通风和空调管道系统的净化设备。
24.图9示出了用于人呼吸的空气的净化设备。
25.图10a表示设备元件的配置，其中清洁流体源40和雾发生器42通过活化装置70连接，活化装置70具有高达360度的可调节旋转范围。图10b表示设备元件的配置，其中清洁流体源40与雾发生器42连接，雾发生器42又通过活化装置70连接到雾输送单元72，活化装置70具有高达360度的可调旋转范围。图10c表示设备元件的配置，其中雾发生器42安装在活化装置70上，活化装置70具有高达360度的可调节旋转范围。图10d表示设备元件的另一种配置，其中雾发生器42馈送到雾输送单元72中，雾输送单元72安装在活化装置70上，活化装
置70具有高达360度的可调节旋转范围。
26.图11a描绘了一个实施方式，其中至少雾发生器42和电压源52包括在便携式壳体内。雾发生器功能性地连接到雾输送单元72，雾输送单元72可以安装在壳体上或者是远程单元。图11b描绘了包括在便携式容器内的雾发生器42和电压源52，其中整个单元可以手持，安装在另一个装置上，或者由另一个机器或机器人保持/安装在另一个机器或机器人上。图11c描绘了一个示例性实施方式，其中雾发生器42和电压源52包括在可穿戴容器(例如背包)内。
27.图12a示出了净化设备，其包括超声晶片78或超声喷雾器作为雾发生器。图12b示出了一种系统，其中移动/无线/远程控制装置84功能性地连接到本公开的净化设备，例如喷雾器82。图12c示出了该系统的一个实施方式，其中该系统包括多个净化设备，例如喷雾器，它们由控制装置84控制并且还通过有线或无线方式在喷雾器82之间进行通信。来自各个喷雾器82的信息可以整体地或单独地反馈到控制装置84。例如，由两个不同喷雾器82发射的剂量可以在不同时间开始或完成，并且可以独立地报告数据。
28.图13a-b示出了由控制装置84控制的具有单个(图13a)或多个(图13b)雾发生器42的类似系统，该控制装置84还向外部源提供关于区域或表面的处理的数据94。
29.图14示出了一种系统，其中雾发生器42、清洁流体源40和雾输送单元72还与传感器98连接。
30.图15示出了用于形成自由基的示例性整流器，包括电压源52、与等离子体活化器76连接的至少一个二极管/电容器102。
31.图16描绘了雾发生器142的一个实施方式，雾发生器142可作为手持装置手动操作并且可编程用于自动操作。
32.图17描绘了编程时钟143的显示器的实施方式，编程时钟143调节由雾发生器装置施加的流体的流体特性。
33.在整个附图中，除非另有说明，否则相同的附图标记和字符用于表示所示实施方式的类似特征、元件、组件或部分。此外，虽然现在将参考附图详细描述本公开，但是其是结合说明性实施方式完成的并且不受附图和所附权利要求中所示的特定实施方式的限制。
具体实施方式
34.将详细参考本技术的某些方面和示例性实施方式，示出所附结构和附图中的实例。结合示例性实施方式描述了本技术的各方面，包括方法、材料和实例，这样的描述是非限制性的，并且本技术的范围旨在包括通常已知或者并入本文中的所有等同物、替代物和修改。关于本技术中的教导，本技术中描述的任何已授权的专利、在审的专利申请或专利申请公开通过引用完整地并入本文。
35.除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与所公开的方法和组合物所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。必须注意的是，如本文和所附权利要求中所使用的，单数形式“一(“a”，“an”)”和“所述(the)”包括复数指代，除非上下文另有明确说明。因此，例如，提及“一种肽”包括“一种或多种”肽或“复数种”这样的肽。
36.范围在本文中可以表示为从“约”一个特定值，和/或到“约”另一个特定值。当表达这样的范围时，另一个实施方式包括从一个特定值和/或到另一个特定值。类似地，当通过
使用先行词“约”将值表示为近似值时，将理解该特定值形成另一个实施方式。将进一步理解，每个范围的端点相对于另一个端点都是重要的，并且独立于另一个端点。还应理解，本文公开了许多值，并且除了该值本身之外，每个值在本文中也被公开为“约”该特定值。例如，如果公开了值“10”，则还公开了“约10”。还应理解，当一个值被公开时，“小于或等于该值”、“大于或等于该值”和所述值之间的可能范围也被公开，如本领域技术人员适当理解的。例如，如果公开了值“10”，则还公开了“小于或等于10”以及“大于或等于10”。
37.如本文所用，术语“超声空化”是指使用超声波来使诸如清洁流体的流体空化。可以通过本领域技术人员已知的一系列方法和装置将超声空化施加到流体上，包括高压超声喷雾器、超声喷嘴或超声晶片。如这里所使用的，术语“超声波”表示高于可听范围的声音频率，包括超过20khz的任何声音。
38.如本文所用，术语“超声空化器”是指用于在清洁流体上进行超声空化的装置。超声空化器的实例包括高压超声喷雾器，超声喷嘴或超声晶片。例如，高压超声喷雾器在50至400巴的压力下雾化液体颗粒以产生气溶胶微滴。超声喷嘴是一种喷嘴，它使用由压电换能器产生的高频振动来使液体空化。一个优选的实施方式使用超声晶片。在一个实施方式中，超声晶片是以超声频率振动以产生水滴的陶瓷膜片。在另一个实施方式中，超声晶片是小金属板，其以高频振动以使液体空化。普通技术人员将理解，超声空化器的选择不限制本技术的范围。
39.如本文所用，术语“净化”意指作用以从区域或制品中和或去除病原体。如本文所用，术语“病原体”包括，但不限于，细菌、酵母、原生动物、病毒或其他病原微生物。术语“病原体”还包括靶向生物恐怖剂。
40.如本文所用，术语“细菌(bacteria)”应指一大组单细胞微生物的成员，所述单细胞微生物具有细胞壁但缺乏细胞器和有组织的细胞核。细菌的同义词可包括术语“微生物(microorganisms)”，“微菌(microbes)”，“病菌(germs)”，“杆菌(bacilli)”和“原核生物(prokaryotes)”。示例性细菌包括，但不限于，分枝杆菌属物种(mycobacterium species)，包括结核分枝杆菌(m.tuberculosis)；葡萄球菌属物种(staphylococcus species)，包括表皮葡萄球菌(s.epidermidis)，金黄色葡萄球菌(s.aureus)和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant s.aureus)；链球菌属物种(streptococcus species)，包括肺炎链球菌(s.pneumoniae)，化脓性链球菌(s.pyogenes)，变异链球菌(s.mutans)，无乳链球菌(s.agalactiae)，马链球菌(s.equi)，狗链球菌(s.canis)，牛链球菌(s.bovis)，马肠链球菌(s.equinus)，咽峡炎链球菌(s.anginosus)，血链球菌(s.sanguis)，唾液链球菌(s.salivarius)，轻链球菌(s.mitis)；其他致病性链球菌属物种，包括肠球菌属物种(enterococcus species)，如粪肠球菌(e.faecalis)和屎肠球菌(e.faecium)；流感嗜血杆菌假单胞菌属物种(haemophilus influenzae,pseudomonas species)，包括铜绿假单胞菌(p.aeruginosa)，类鼻疽假单胞菌(p.pseudomallei)和鼻疽假单胞菌(p.mallei)；沙门氏菌属物种(salmonella species)，包括小肠结肠炎沙门氏菌(s.enterocolitis)，鼠伤寒沙门氏菌(s.typhimurium)，肠炎沙门氏菌(s.enteritidis)，邦戈沙门氏菌(s.bongori)和猪霍乱沙门氏菌(s.choleraesuis)；志贺氏菌属物种(shigella species)，包括弗氏志贺氏菌(s.flexneri)，宋内志贺氏菌(s.sonnei)，痢疾志贺氏菌(s.dysenteriae)和鲍氏志贺氏菌(s.boydii)；布鲁氏菌属物种(brucella species)，包括羊布鲁氏菌(b.melitensis)，猪
derinatitidis)，念珠菌属物种(candida species)，包括耳道念珠菌(c.auris)，白色念珠菌(c.albicans)和克鲁氏念珠菌(c.krusei)；糠秕马拉色菌(malassezia furfur)，威尼克外瓶霉(exophiala werneckii)，霍塔氏毛孢子菌(piedraia hortai)，白吉利毛孢子菌(trichosporon beigelii)，波氏假阿利什霉(pseudallescheria boydii)，灰马杜拉分支菌(madurella grisea)，荚膜组织胞浆菌(histoplasma capsulatum)，申克孢子丝菌(sporothrix schenckii)，荚膜组织胞浆菌(histoplasma capsulatum)，癣(tinea species)，包括花斑癣(t.versicolor)，脚癣(t.pedis)，甲癣(t.unguium)，股癣(t.cruris)，头癣(t.capitus)，体癣(t.corporis)，须癣(t.barbae)；毛癣菌种类(trichophyton species)，包括红色毛癣菌(trichophyton rubrum)，指间毛癣菌(t.interdigitale)，断发毛癣菌(t.tonsurans)，紫色毛癣菌(t.violaceum)，雅温德毛癣菌(t.yaoundei)，许兰毛癣菌(t.schoenleinii)，麦格毛癣菌(t.megninii)，苏丹毛癣菌(t.soudanense)，马毛癣菌(t.equinum)，意瑞奈斯毛癣菌(t.erinacei)和疣状毛癣菌(t.verrucosum)；生殖器支原体(mycoplasma genitalia)；小孢子癣菌属(microsporum species)，包括奥杜安氏小孢子菌(m.audouini)，铁锈色小孢子癣菌(m.ferrugineum)，犬小孢子菌(m.canis)，猪小孢子菌(m.nanum)，曲小孢子菌(m.distortum)，石膏样小孢子菌(m.gypseum)，粉小孢子菌(m.fulvum)等。
43.如本文所用，术语“原生动物”应意指多组真核生物的任何成员，所述真核生物主要是单细胞的，单独存在或聚集成菌落，通常是非光合作用的，并且通常根据它们的运动能力和方式以伪足、鞭毛或纤毛进一步分类。示例性原生动物包括，但不限于，疟原虫属物种(plasmodium species)，包括恶性疟原虫(p.falciparum)，间日疟原虫(p.vivax)，卵形疟原虫(p.ovale)和三日疟原虫(p.malariae)；利什曼原虫属物种(leishmania species)，包括硕大利什曼原虫(l.major)，热带利什曼原虫(l.tropica)，杜氏利什曼原虫(l.donovani)，婴儿利什曼原虫(l.infantum)，恰氏利什曼原虫(l.chagasi)，墨西哥利什曼原虫(l.mexicana)，巴拿马利什曼原虫(l.panamensis)，巴西利什曼原虫(l.braziliensis)和圭亚那利什曼原虫(l.guyanensi)；隐孢子虫(cryptosporidium)，贝氏等孢子球虫(isospora belli)，刚地弓形虫(toxoplasma gondii)，阴道毛滴虫(trichomonas vaginalis)和环孢子虫属物种(cyclospora species)。
44.如本文所用，术语“制品”是指可能易受病原体污染的任何固体物品或物体。如本文所用，术语“基本上封闭的空间”是指房间、帐篷、建筑物或任何基本上封闭的人造结构，并且可能易受病原体污染。术语“基本上封闭的空间”不限于人造结构，即使本文所示的实施方式可以优选地旨在对这种结构进行净化。
45.如本文所用，术语“传感器”可以指适用于检测设备、表面上或基本封闭的空间中的污染的任何类型的传感器。传感器的实例包括，但不限于，光电传感器，电流传感器，重量传感器，湿度传感器，压力传感器或任何类型的生物传感器。
46.如本文所用，术语“剪切”是指使用力将液体颗粒破碎成离散基团的过程，所述离散基团作为剪切颗粒的受激的独立子基团移动和流动，直到颗粒基团在流体相中转变成雾。如本文所用，术语“雾”是指气溶胶微滴的云状物。如本文所用，术语“气溶胶”是直径为约1至约20微米的细液滴的胶体。
47.如本文所用，术语“清洁流体”是指用于净化制品或基本上封闭的空间的活性物质
(species)的来源。优选的活性物质是氢氧根离子，优选的来源是过氧化氢。该源可以替换为在反应或分解时产生氢氧根离子的更复杂物质。这种更复杂物质的实例包括过乙酸(ch2coo
‑‑
oh+h2o)，过碳酸钠(2na2co3+3h2o2)和戊二醛(ch8o2)。清洁流体可以进一步包括有助于活性物质完成其对生物微生物的攻击的促进物质。这种促进物质的实例包括乙二胺四乙酸盐，异丙醇，酶，脂肪酸和酸。清洁流体是任何可操作的类型。清洁流体必须含有可活化的物质。优选的清洁流体包含用于随后活化的氢氧根离子(oh-)源。这种来源可以是过氧化氢(h2o2)或产生氢氧根离子的前体物质。可以适当地使用其他氢氧根离子源。其他可操作的氢氧根离子源的实例包括过乙酸(ch2coo
‑‑
oh+h2o)，过碳酸钠(2na2co3+3h2o2)和戊二醛(ch8o2)。也可以使用其他可活化物质和这些其他可活化物质的来源。在一些实施方式中，通过使注射用水(wfi)通过电弧产生活化的离子颗粒，相对于未处理的对照，提供大于3-log
10
的细菌、细菌孢子或病毒颗粒的杀灭。
48.清洁流体还可以含有促进物质，其本身不是可活化物质(例如氢氧根离子)的来源，而是以某种有益的方式改变净化反应。实例包括：乙二胺四乙酸(edta)，其结合金属离子并允许活化物质更容易破坏细胞壁；醇，如异丙醇，可以改善雾对细胞的润湿作用；酶，其加速或强化活化物质攻击细胞壁的氧化还原反应；脂肪酸，其作为辅助抗微生物，可与自由基结合，产生残留的抗微生物活性；和酸，如柠檬酸、乳酸或草酸，其加速或强化氧化还原反应，并可作为ph敏感生物的辅助抗微生物物质。也可以使用各种可活化物质和各种促进物质的混合物。清洁流体优选是水溶液，但也可以是有机物(如醇)的溶液。清洁流体源可以是清洁流体本身的源，或者是化学反应或分解以产生清洁流体的清洁流体前体的源。
49.如本文所用，术语“非热等离子体活化器”是指将清洁流体活化至活化状态(例如电离、等离子体或自由基状态)的活化器，随着时间的推移，所述活化状态返回到非活化状态(称为“重组”的过程)。为了完成活化，活化器产生活化能，例如电能或光子能。光子能量可以通过激光产生。活化器的实例包括ac电场，ac电弧，dc电场，dc电弧，电子束，离子束，微波束，射频束和紫外光束。活化器可以包括调谐器，其调节活化能量的振幅、频率、波形或其他特性，以实现活化清洁流体雾的期望的(通常是最大的)重组时间。如本文所用，术语“等离子体活化的离子颗粒”是指活化的oh-离子。
50.如本文所用，“封闭空间”是指可以用本公开的系统净化的任何腔室、容器或空间。封闭空间的实例包括，但不限于，在日常到高度受控的研究项目/空间中使用的任何腔室，卫生室(例如妇科检查柜(gynoprobe cabinets))，bsc，手套箱，研究罩和临床空间。
51.净化基本上封闭的空间的空气传播病原体的系统
52.本技术的一个方面是一种净化基本上封闭的空间的系统，包括：用于空气传播病原体的传感器，其中传感器与计算机处理器联网通信；计算机处理器，其中计算机处理器与传感器和净化设备联网通信；净化设备，其中净化设备与计算机处理器联网通信，并且净化设备包括：清洁流体储库；超声空化器，其中超声空化器浸没在储库中；非热等离子体活化器，其中活化器活化从储库产生的雾；漏斗，其中漏斗将非热等离子体活化器连接到储库；外管，其中外管将非热活化器连接到外部大气；并且其中从储库产生的雾可以通过漏斗到达活化器，并且其中在雾被活化器活化之后，雾可以通过外管到达外部大气。
53.在示例性实施方式中，计算机系统包括存储器，处理器，以及可选地，辅助存储设备。在一些实施方式中，计算机系统包括多个处理器并且被配置为多个，例如，刀片服务器
或其他已知的服务器配置。在特定实施方式中，计算机系统还包括输入设备，显示设备和输出设备。在一些实施方式中，存储器包括ram或类似类型的存储器。在特定实施方式中，存储器存储一个或多个应用程序以供处理器执行。在一些实施方式中，辅助存储设备包括硬盘驱动器、cd-rom或dvd驱动器，或其他类型的非易失性数据存储器。在特定实施方式中，处理器执行存储在存储器或辅助存储设备中或从因特网或其他网络接收的应用程序。在一些实施方式中，处理器的处理可以用软件(例如软件模块)实现，以便由计算机或其他机器执行。这些应用程序优选地包括可执行以执行上述和本文附图中所示的功能和方法的指令。应用程序优选地提供gui，用户可以通过gui查看应用程序并与应用程序交互。在其他实施方式中，该系统包括远程访问以控制和/或查看系统。
54.在进一步的实施方式中，净化系统可以与建筑物hvac系统连接，用于室内隔离和通风。净化系统使用自动化设备对任何封闭区域进行净化，并提供可下载的消毒/净化运行数据和实时测量注射速率，以确保针对性的注射量。根据房间大小和使用，净化系统可以按需要包括多个房间和定制规格。在另一个实施方式中，净化系统包括在手持装置中，以用于生命科学设施。该装置被设计由技术人员使用，使用装置上的触发器以根据触发位置控制其使用。使用活化清洁流体雾进行净化的方法和设备
55.如美国专利第6,969,487号(其通过引用并入本文)中所公开的，用于执行净化的方法包括以下步骤：产生活化的清洁流体雾，其中至少一部分清洁流体雾处于活化状态，并将活化的清洁流体雾与待净化的位置接触。
56.图1描绘了进行净化的优选方法。产生活化的清洁流体雾，标号20。可以使用任何可操作的方法，并且在图1的步骤20中示出了优选的方法。提供清洁流体源，标号22。清洁流体优选是液体，其可以通过任何力或能量的方式在环境压力下在空气中蒸发以形成雾。液体清洁流体可以在一个大气压或稍高的压力下储存，而气态的清洁流体通常需要加压储存。清洁流体的来源也可以是清洁流体的前体，例如固体、液体或气体，其反应、分解或以其他方式产生清洁流体。
57.产生包含可活化物质和促进物质(如果有的话)的清洁流体雾，标号24。用于产生清洁流体雾的雾发生器可以是任何可操作类型。在优选的情况下，清洁雾或蒸汽是蒸发的清洁流体的细小的微滴。在一些实施方式中，微滴的尺寸优选为大致均匀，在直径为约1至约20微米的级别。在其他实施方式中，微滴的尺寸优选为大致均匀，在直径为约1至约10微米的级别。在其他实施方式中，微滴的尺寸优选为大致均匀，在直径为约1至约5微米的级别。在其他实施方式中，微滴的尺寸优选为大致均匀，在直径为约2至约4微米的级别。各种类型的雾发生器已用于原型研究。
58.清洁流体雾被活化以产生活化的清洁流体雾，标号26。该活化在雾中产生清洁流体材料的活化物质，例如处于电离、等离子体或自由基状态的清洁流体材料。至少一部分可活化物质被活化，并且在一些情况下，一些促进物质(如果有的话)被活化。需要高产率的活化物质来提高净化过程的效率，但并非所有或甚至大部分可活化物质都必须达到活化状态。可以使用任何可操作的活化器。活化器场或束可以是电的或光子的。实例包括ac电场，ac电弧，dc电场，dc电弧，电子束，离子束，微波束，射频束和由激光器或其他源产生的紫外光束。活化器使清洁流体雾中的清洁流体的至少一些可活化物质被激发成离子、等离子体或自由基状态，从而实现“活化”。这些活化物质与微生物有机体的细胞壁进行氧化还原反
应，从而破坏细胞或至少阻止它们的繁殖和生长。在优选的过氧化氢的情况下，至少一些h2o2分子解离以产生氢氧根(oh-)和单原子氧(o-)离子活化物质。这些活化物质保持解离一段时间，通常为几秒或更长，在此期间它们攻击并破坏生物微生物。活化器优选对活化场或束的频率、波形、振幅或其他特性是可调节的，从而其可以被优化以实现作用于生物微生物的最大重组时间。在过氧化氢的情况下，解离的活化物质重新组合形成双原子氧和水，其为无害的分子。
59.雾发生器和活化器的物理关系可以是几种类型，图2-4中示意性地示出三种类型的净化设备38。在每种情况下，清洁流体源40提供清洁流体流到雾发生器42。雾发生器形成清洁流体的清洁流体雾44。清洁流体雾44包含可活化物质和促进物质(如果有的话)。在图2的实施方式中，活化器46示意性地示出为一对放电板(清洁流体雾44通过两者其中)，其位于雾发生器42附近，并且优选地紧邻雾发生器42。在这种情况下，雾发生器42和活化器46为了方便起见通常是包装在一个壳体中。离开雾发生器42的清洁流体雾44被活化器46立即活化，以产生活化的清洁流体雾48。在图3的实施方式中，活化器46这里示意性地示出为一组微波源，位置远离雾发生器42。清洁流体雾44从雾发生器42流出并且作为未活化的清洁流体雾保持一段时间，然后进入受活化器46影响并由活化器46活化的区域。这两个实施方式可以如图4所示组合在一起，其中清洁流体雾44最初被靠近雾发生器42的活化器46a活化以形成活化的清洁流体雾48，然后保持在活化状态或根据需要通过远离雾发生器42的活化器46b重新活化。在这种情况下，活化器46b被示例为紫外光源。图4的设备具有的优点是，清洁流体最初被活化，然后保持在活化状态一段延长的时间，以达到延长的有效状态。根据每种情况的物理约束，在不同的情况下使用这些各种类型的设备38，随后讨论一些示例性情况。可以在适当的位置提供颗粒和/或气体过滤器以除去作为微生物有机体载体的颗粒物质，还除去残留的清洁雾及其反应产物。
60.使活化的清洁流体雾48接触待净化的位置，标号28。位置的类型和接触方式导致前述一般方法的许多具体实施方式，如下所述。
61.图5示出了净化设备38的流式形式。这种类型的设备通常使用图2中所示的一般配置，其中活化器46位于雾发生器42的附近。它不需要壳体，尽管它可以在壳体内使用。在图5和其他图中示出了设备的具体实施方式，结构的共同元件将被赋予与其他地方相同的附图标记，并且其他描述被结合到每个实施方式的描述中。来自清洁流体源40的清洁流体被供应到雾发生器42，并且清洁流体雾44从雾发生器42流出。清洁流体雾44流过管50的内部，管50引导并指引清洁流体雾44的流动。当清洁流体雾44流过管50的内部时，由电压源52供电的活化器46活化清洁流体雾44，使得活化的清洁流体雾48作为流从管50流出。将所述流引导到要净化的体积中或针对的物体上。
62.在一个实施方式中，例如，电压源52连接到可调节的分压器，例如电位计。电位计可包括壳体，壳体包含电阻元件和沿电阻元件滑动的触点，电阻元件两端的两个电端子，以及使滑动触点从一端移动到另一端的机构。所使用的电位计可以是圆形滑块电位计，衬垫滑块电位计，或者可以使用任何其他合适的滑块布置。例如，电位计可包括由石墨、包含碳颗粒的塑料、电阻丝、或陶瓷和金属的混合物制成的电阻元件。
63.所包括的电位计可以允许用户控制流过管50的清洁流体雾44的流体流速。结果，降低的气压可以减小所产生的雾颗粒的尺寸。该电位计可以由控制单元控制，以便调节用
于电压源52的电路的输入。
64.图5的这种基本配置可以在很宽的尺寸范围内扩展。在一个实例中，清洁流体源40是通常用于分配流体或气体的手持式压力罐。在另一个实例中，例如，清洁流体源40在两个平台上操作。一个平台可以是手持式点喷表面净化设备，而另一个平台可以是为小围体设计的可编程自动化环境净化设备。手持式点喷功能允许手动控制净化效果。可编程自动化允许输入周围参数，以便可预测且一致地以与净化围体的几何形状相适应的最佳布置操作。
65.电压源52是电池和电路，用于向活化源46提供高电压足够的时间来活化存储在压力罐内的清洁流体的量。管50是压力罐的喷嘴。在另一个实例中，管50是手持式棒，其由较大容积的清洁流体源40和插入式或电池电压源52操作。清洁流体源40可以被加压以驱动清洁流体的流通过管50，或者可以设置可选的泵54，所述泵54迫使清洁流体以很大的力通过雾发生器42并流出管50。
66.在可编程设备中，控制单元可以被编程为基于期望的流体参数发送指令以调节电位计并控制泵54。例如，在特别小的围体中，可能产生更干燥的雾，以使雾行进更短的距离。这可以通过降低净化设备的标准气压或标准流体流速来实现。输入可编程控制单元的标准气压可以在25-50psi之间的范围内，并且可以根据需要修改输入的标准气压范围。另外，输入可编程控制单元的标准流体流速可以在25-50毫升/分钟的范围内，并且可以根据需要修改输入的标准流体流速范围。
67.与可编程装置相比，手持式表面净化设备可以通过按压在手持式施加器上的触发器来手动操作，以产生净化流体，例如离子化的过氧化氢雾。在一个实例中，流体或空气设置不是可编程修改的，而是由用户基于围体的实际限制来手动控制的。
68.设备38的其他形式主要与围体结合使用，以包围净化处理或物体或流，或实现围体内部的净化。图6示出了包括围体56的设备38，围体56用作腔室，物体58在腔室中被净化。物体58可以是静止的，或者它可以在输送机上移动通过围体56。该实施方式还示出了本设备的形式，其中活化的清洁流体雾48被添加到另一气流60并与其混合。活化的清洁流体雾48与气流60混合，并且混合气流与物体58接触。该实施方式可以实施为如图所示的连续流动系统，或者实施为批量系统，其中围体56以批量方式填充活化的清洁流体雾48或者活化的清洁流体雾48和气体60的混合物。
69.在图7的实施方式中，围体56由房间或诸如交通工具的其他结构的壁、地板和天花板形成。活化的清洁流体雾由图4所示类型的集成设备产生，其中雾发生器42和活化器46a作为单个单元封装在一起。提供可选的第二活化器46b并以与图4描述相关的方式使用，其公开内容并入本文。第二活化器46b将活化的清洁流体雾在活化状态下保持延长的时间段，以便允许完全净化房间。第二活化器46b可以构建在围体56的壁、地板或天花板中，或者它们可以作为便携式单元提供，仅在净化处理期间处于围体56内。图7的净化设备38净化房间、交通工具或其他结构的内壁，以及其中的物体和人。图7所示类型的设备38可用于净化固定的家庭、办公室或其他设施中的房间或可移动交通工具(例如飞机、汽车、船舶或军用交通工具)的内部。围体56也可以是由净化人员穿戴的防护服，以便为其正常操作或在防护服中发生泄漏的情况下提供其内部的持续净化。
70.图8示出了一个实施方式，其中将雾发生器42和活化器46内置或者临时插入到
hvac系统的管道形式的围体56中。管道62可以是hvac系统的主管道的一部分，或者它可以是添加到hvac系统的辅助管道，用于接收净化设备38。过滤器64设置在雾气发生器42和活化器46的下游，用于去除颗粒和任何残留的雾。过滤器64可以是，例如，已知类型的多孔碳，低限制聚结过滤器。
71.如图8的实施方式所示，除了固体物体之外，净化设备38还可用于净化空气和其他气流。图9示出了一个实施方式，其中净化设备38以防毒面具的方式使用，以为人提供净化的呼吸空气。围体56构造为具有进气口和出口的滤毒罐，该出口将空气提供给放置在人脸上的面罩66。通过雾发生器42将清洁流体雾注入到进入的空气中。可以设置活化器46的位置来以图2的方式活化清洁流体雾。此外，在这种情况下，活化器46位于进气口的下游，使得清洁流体雾首先与进入的空气充分混合，然后被活化器46活化。如前所述提供过滤器64以除去颗粒和雾的任何液体残留。
72.本公开的一些实施方式在约一个大气压或略高于一个大气压的环境压力下操作，所有这些都在“基本上一个大气压环境压力”的范围内。如前所述，这种能力很重要，因为大多数净化情况都需要能够在不设置真空室或压力室的情况下实现净化。雾发生器在进入一个大气压环境时会产生较小的雾过压，但不需要真空或压力室。特别是在诸如图3、4、6、8和9所示的实施方式中，颗粒物质可以从污染区域或污染的气流中除去并收集在过滤器上，从而除去微生物有机体的载体介质以及破坏暴露的微生物有机体本身。
73.净化方法
74.本技术的一个方面涉及一种净化制品或基本上封闭的空间的方法，包括以下步骤：将清洁流体剪切成包含气溶胶微滴的雾，所述雾积聚在基本上封闭的腔室的顶部腔室部分，所述腔室包括漏斗形的顶部腔室部分、底部腔室部分、侧部腔室部分和内部腔室部分，其中清洁流体通过超声空化剪切；使雾经受非热等离子体活化器以形成等离子体活化的离子颗粒；以及使制品或基本上封闭的空间与等离子体活化的离子颗粒接触。普通技术人员将理解，诸如漏斗形顶部腔室的形式或施加等离子体活化的离子颗粒的气雾化方法的因素不限于本技术。
75.本技术的另一方面涉及一种净化制品或基本上封闭的空间的方法，包括以下步骤：通过使用浸没在包含清洁流体的基本封闭的腔室中的超声空化器使清洁流体空化，将清洁流体剪切成包含气溶胶微滴的雾；在从所述基本封闭的腔室的顶部腔室部分中的开口延伸的出口管中使雾经受非热等离子体活化器，其中出口管包括中空腔，所述中空腔在顶部腔室部分上方具有远端开口，用于排出气溶胶微滴以形成等离子体活化的离子颗粒；以及使制品或基本上封闭的空间与等离子体活化的离子颗粒接触。
76.本技术的另一方面是一种净化制品或基本上封闭的空间的方法，包括以下步骤：将超声空化器浸没在清洁流体的储库中；用超声空化器产生的超声波振动使清洁流体空化；产生包含气溶胶微滴的雾，其中在清洁流体空化的同时从清洁流体产生雾；使雾经受非热等离子体活化器以形成等离子体活化的离子颗粒；以及将等离子体活化的离子颗粒与病原体接触。
77.本技术的另一方面涉及一种净化制品或基本上封闭的空间的方法，包括以下步骤：提供清洁流体的储库；通过向清洁流体施加力来使清洁流体储库空化；产生包含气溶胶微滴的雾，其中在通过力对清洁流体进行空化的同时从清洁流体产生雾；使雾经受非热等
离子体活化器以形成等离子体活化的离子颗粒；以及将等离子体活化的离子颗粒与病原体接触。
78.本公开提供了一种通过超声空化来净化制品或基本上封闭的空间的方法。本技术公开了在清洁流体内使用超声空化意外地导致低压、低流体流动雾，一旦该雾被活化就显著地增强了杀灭性能以及净化紧密封闭环境的能力。因为不需要空气压缩，该方法还有利地降低了净化过程中使用的机器的复杂性。
79.净化设备
80.本公开的示例性净化设备/系统包括具有冷等离子电弧的施加器，所述冷等离子电弧将基于过氧化氢的溶液分裂成包括氢氧根自由基的活性氧物质，其寻找、杀死和灭活病原体。由施加器产生的活化颗粒杀死或灭活广谱病原体，并且对敏感器材是安全的。通常，本公开的净化设备/系统允许在包括施加时间、接触时间和通气时间的约75分钟内有效处理经测量104m2的示例性空间。本公开的净化设备/系统可扩展和可配置为在任何尺寸或体积的空间/房间/腔室/容器中有效。可扩展性可以通过设备尺寸、通过手动控制净化流体、或通过将设备气压和随后的流体流速编程为输入空间/房间/腔室/容器参数的函数来实现。
81.示例性空间包括，但不限于，洁净室、研究实验室、生产环境、服务和技术区域(hepa过滤器)、材料通过室、走廊和通道。本公开的净化设备/系统适用于从单个空间到整个建筑物的区域。由本设备或系统产生的等离子体活化的离子颗粒是非苛性的和无银的。通常，由本设备或系统产生的雾移动通过封闭空间或在表面上方移动。可以净化的示例性表面包括，但不限于，安全柜、一般实验室设备、隔离器、hepa过滤器、动物饲养箱和退役器材。
82.本技术的另一方面涉及微型净化设备，其包括dcv微型变压器和/或dcv微型压缩机，以降低功率需求和设备的总重量和尺寸。在一些实施方式中，微型净化设备可为午餐盒大小至背包大小，和/或具有10-40磅范围的重量。在一些实施方式中，微型净化设备放置在背包、轻重量便携箱中或轮式推车上。在某些实施方式中，该设备包括小室系统，该小室系统加热净化溶液以在经过电弧系统之前引起蒸发。在特定实施方式中，该设备包括可充电电池运行的便携式轮式系统(类似于iv支架式系统的形式)。
83.在一些实施方式中，dcv微型变压器具有6-36v范围内的输入dc电压并产生12-22.5kv的输出。在一些实施方式中，dcv微型变压器具有24v的输入dc电压并产生17.5kv的输出。
84.在一些实施方式中，dcv微型压缩机提供10-60psi范围内的压力并且具有6-36v范围内的输入dc电压。在一些实施方式中，dcv微型压缩机提供30-40psi范围内的压力并具有24v的输入dc电压。
85.在一些实施方式中，微型净化设备还包括二极管/电容器整流器，其平滑电弧转换过程并提高ac中的转换效率。
86.在一些实施方式中，微型净化设备还包括低流量泵，其具有4-40ml/min范围的流速和6-36vdc范围的工作电压。
87.在一些实施方式中，微型净化设备还包括控制模块，其允许从诸如平板电脑或电话的远程设备控制(例如，启动和/或停止设备)以及监视微型净化设备。在一些实施方式
中，控制模块还控制数据存储、传输和打印。
88.本技术的另一方面涉及一种微型净化设备，其包括微型变压器和作为雾发生器的超声晶片或超声喷雾器。在一些实施方式中，雾发生器包括基本封闭的超声处理室，超声处理室包括漏斗形顶部腔室部分、底部腔室部分、侧部腔室部分和内部腔室部分，其中清洁流体在超声处理室内通过超声空化剪切。在一些实施方式中，该设备包括多于一个的超声晶片。在一些另外的实施方式中，该设备包括2、3、4、5、6、7、8、9或10个超声晶片。
89.在一些实施方式中，净化设备具有模块化结构，其减少了设备的占地面积并允许在不同设备之间交换模块。
90.在一些实施方式中，净化设备还包括低流量泵，其具有4-40ml/min范围的流速和6-36vdc或10-28vdc范围的操作电压。
91.在一些实施方式中，净化设备还包括控制模块，其允许从诸如平板电脑或电话的远程设备控制(例如，启动和/或停止设备)以及监视微型净化设备。在一些实施方式中，控制模块还控制数据存储、传输和打印。在一些实施方式中，控制模块允许远程服务和连接，用于记录视频或数据，以及用于在使用期间或使用后向用户提供反馈。
92.在一些实施方式中，净化设备安装在旋转底座上，该旋转底座允许更好地覆盖待净化的区域，如图10a-d的图表所示。在一些实施方式中，旋转底座是180度旋转底座。在一些实施方式中，旋转底座是360度旋转底座。在一些实施方式中，旋转底座是旋转范围为60-360度的可调节旋转底座。在一些实施方式中，旋转围绕单个轴。在其他实施方式中，旋转围绕多个轴。在另外的其他实施方式中，旋转在所有方向上或者是完全球形运动。图10a表示设备元件的配置，其中清洁流体源40和雾发生器42通过活化装置70连接，活化装置70具有高达360度的可调节旋转范围。图10b表示设备元件的配置，其中清洁流体源40与雾发生器42连接，雾发生器42又通过活化装置70连接到雾输送单元72，活化装置70具有高达360度的可调旋转范围。图10c表示设备元件的配置，其中雾发生器42安装在活化装置70上，活化装置70具有高达360度的可调节旋转范围。图10d表示设备元件的另一种配置，其中雾发生器42馈送到雾输送单元72中，雾输送单元72安装在活化装置70上，活化装置70具有高达360度的可调节旋转范围。
93.图11a-c描绘了可移动或便携的净化设备的示例性实施方式。该描述并非旨在将设备的元件示出在便携式单元内的固定位置上，而是所示的各个部件的放置仅仅是示例性的，并且元件的位置可以重新布置以适合特定应用。图11a描绘了一个实施方式，其中至少雾发生器42和电压源52包括在便携式壳体内。在一些实施方式中，电压源52是ac。在其他实施方式中，电压源52是dc。在另外的其他实施方式中，电压源52可以在ac和dc之间切换。雾发生器42在功能上连接到雾输送单元72，雾输送单元72可以安装在壳体上或者是远程单元。在一些实施方式中，雾输送单元72是手持式的，安装在另一装置上，或由另一机器或机器人保持/安装在另一个机器或机器人上。在一些另外的实施方式中，机器人是自导航的并且巡逻一个区域。图11b描绘了包括在便携式容器内的雾发生器42和电压源52，其中整个单元可以是手持式的，安装在另一个装置上，或者由另一个机器或机器人保持/安装在另一个机器或机器人上。在一些实施方式中，电压源是ac。在其他实施方式中，电压源52是dc。在其他实施方式中，电压源可以在ac和dc之间切换。在特定实施方式中，雾通过高压活化器100从单元分散。在一些实施方式中，高压活化是持久的。在其他实施方式中，高压活化是间歇
的。在特定实施方式中，高压活化使雾充电并进一步雾化微滴。图11c描绘了示例性实施方式，其中雾发生器42和电压源52包括在可穿戴容器(例如背包)内。雾发生器42在功能上连接到雾输送单元72，雾输送单元72可以安装在容器上或者是远程单元。在一些实施方式中，雾输送单元72是手持式的，安装在另一装置上，或由另一机器或机器人保持/安装在另一个机器或机器人上。
94.如图12a中所示，在一些实施方式中，净化设备包括超声晶片或超声喷雾器82作为雾发生器。在一些实施方式中，雾发生器42包括基本封闭的超声处理室，其包括底部腔室部分或储库，形成在底部腔室部分和等离子体活化器76之间的通路的顶部腔室部分74，电压源52，包括清洁流体源40的侧室部分和内部腔室部分，其中由超声处理室内的超声空化装置78产生的超声空化来剪切分配到喷雾器82中的清洁流体80。将清洁流体80引入流体室或储库中直至其浸没超声空化器78。超声空化器78产生谐振超声波，用于使清洁流体空化，产生从流体上升通过通道74的气溶胶雾滴。雾通过施加器头和等离子体活化器，或电极76，其中颗粒在进入外部大气之前被活化。在一些实施方式中，可以使用风扇来引导雾的流动。在某些实施方式中，该设备包括基于小循环风扇的旋转施加器。在其他实施方式中，该设备包括独立的施加器，其包括空气压缩机、流体泵和变压器。在一些实施方式中，加热元件加热内部空间以散布雾化的雾。在一些实施方式中，该设备包括旋转头或喷嘴。
95.所述通路可采用适于将气溶胶微滴从储库引导至等离子体活化器76的任何形式。在一些实施方式中，所述通路为漏斗形式。在其他实施方式中，所述通路可以是，但不限于，管道、导管、弯头或圆筒的形式。
96.在一些实施方式中，等离子体活化器是非热的。在其他实施方式中，等离子体活化器是热的。
97.图12b示出了一种系统，其中移动/无线/远程控制装置84在功能上连接到本公开的净化设备，例如喷雾器82。功能连接可以是有线的或无线的。在一些实施方式中，无线连接包括，但不限于，射频、红外、wifi、蓝牙或任何其他合适的无线通信手段。在一些实施方式中，控制装置84经由功能连接将控制指令86发送到喷雾器82，并且喷雾器82经由功能连接将反馈数据88发送到控制装置84。图12c示出了该系统的一个实施方式，其中该系统包括多个净化设备，例如喷雾器82，其由控制装置84控制，并且还通过有线或无线方式在喷雾器82之间进行双向通信90。在一些实施方式中，系统可以具有控制多个喷雾器82的单个控制单元84，多个喷雾器82位于需要进行消毒/净化的房间的不同区域和/或不同房间，和/或附接到，或针对需要进行消毒/净化的器材的不同部分，例如流罩。普通技术人员将理解，设备可以单独地，或顺序地，或无线地联网到控制单元，并且本文描绘的网络布置不是限制性的。
98.图13a-b描绘了具有单个(图13a)或多个(图13b)雾发生器42的类似系统，其中双向通信92，96由控制装置84控制，控制装置84关于区域或表面处理还向外部源提供数据94。普通技术人员还将理解，装置可以单独地，或顺序地，或无线地联网到控制单元，并且本文描绘的网络布置不是限制性的。
99.图14示出了一种系统，其中雾发生器42、清洁流体源40和雾输送单元72进一步与传感器98连接。在一些实施方式中，传感器98检测空气传播或污染表面的微生物(例如细菌、寄生虫、变形虫或病毒颗粒)。在一些实施方式中，传感器98在检测到污染物时自动触发
系统的执行。
100.本技术的另一方面涉及一种净化设备，其包括二极管/电容器整流器，其平滑电弧转换过程并提高转换效率。图15示出了示例性整流器，其包括电压源52，与非热等离子体活化器76连接的至少一个二极管/电容器102。
101.传统的净化方法在净化小围体方面不太有效。本技术公开了使用包含离子化过氧化氢的非常干燥的雾进行净化，在小围体、半封闭空间和封闭区域(小围体为12”x 12”x 12”或更小的区域；半封闭空间是小围体的部分向其他区域开放的区域；封闭区域是小围体的任何部分都不向其他区域开放的区域)中提供出乎意料的高水平的病原体(其包括细菌、真菌、原生动物或病毒)，例如耳道念珠菌的杀灭率。
102.非常干燥的雾是这样的雾，其中颗粒的粒径在约0.1-0.2微米，0.1-0.3微米，0.1-0.4微米，0.1-0.5微米，0.1-0.6微米，0.1-0.7微米，0.1-0.8微米，0.1-0.9微米，0.1-1微米，1-1.1微米，1-1.2微米，1-1.3微米，1-1.4微米，1-1.5微米，1-1.6微米，1-1.7微米，1-1.8微米，1-1.9微米，1-2微米，0.5-0.6微米，0.5-0.7微米，0.5-0.8微米，0.5-0.9微米，0.5-1微米，0.5-1.1微米，0.5-1.2微米，0.5-1.3微米，0.5-1.4微米，0.5-1.6微米，0.5-1.7微米，0.5-1.8微米，0.5-1.9微米，0.5-2微米，0.5-2.1微米，0.5-2.2微米，0.5-2.3微米，0.5-2.4微米，0.5-2.5微米，0.5-2.6微米，0.5-2.7微米，0.5-2.8微米，0.5-2.9微米，0.5-3微米，0.5-3.1微米，0.5-3.2微米，0.5-3.3微米，0.5-3.4微米，或0.5-3.5微米的范围内。在某些实施方式中，非常干燥的雾的颗粒的粒径在约0.5-3微米的范围内。
103.本技术的一个方面公开了一种手持式点喷设备的用途，该设备可用于通过使用包含离子化的过氧化氢的非常干燥的雾来净化小围体。手持设备包括编程时钟，并通过使用一个或多个电位计提供气压控制和流体流量控制。编程时钟提供了在小围体内自动净化循环的能力。由编程时钟控制的净化循环可以例如包括将非常干燥的雾喷射30秒，停止喷射10秒，然后再重新开始喷射30秒等的循环，将这样的循环重复固定的时间段。编程时钟可以由用户手动设置或由用户或计算机处理器通过无线远程控制，所述计算机处理器具有预编程的净化循环，所述净化循环被传输到设备以进行部署。在某些实施方式中，用户可以通过用手操作设备的控制旋钮(其控制所述非常干燥的雾的喷雾)来手动控制净化循环。
104.在某些实施方式中，该设备将具有计算机处理器，该计算机处理器可以计算适当的设置(例如，流速、气压、净化循环的次数和长度)以产生包含离子化的过氧化氢的非常干燥的雾，所述非常干燥的雾将有效地净化小围体。在这样的实施方式中，用户可以手动地将小围体的参数输入到设备，或者通过无线连接远程输入它们。设备的操作可以是完全自动化的，完全手动控制的，或者可以是半自动的(例如，根据已经手动输入的参数使用自动执行的净化循环)。
105.图16示出了清洁流体源的一个实施方式，特别是雾发生器142，其在两个平台上操作。一个平台可以是手持式点喷表面净化设备，而另一个平台可以是为小围体设计的可编程自动化环境净化设备。手持式点喷功能允许手动或自动控制净化动作。可编程自动化可允许输入周围参数，以便可预测且一致地以与净化围体的几何形状相适应的最佳布置操作。
106.图17示出了可调节以控制，例如，图16中所示的雾发生器142的编程时钟143的显示器的一个实施方式。净化设备内的电压源可以连接到可调节的分压器，例如电位计。电位
计可包括壳体，壳体包括电阻元件和沿电阻元件滑动的触点，在电阻元件两端的两个电端子，以及使滑动触点从一端移动到另一端的机构。所使用的电位计可以是圆形滑块电位计，衬垫滑块电位计，或者可以使用任何其他合适的滑块布置。电位计可包括例如由石墨、包含碳颗粒的塑料、电阻丝、或陶瓷和金属的混合物制成的电阻元件。
107.电位计可以由控制单元控制，以便调节电压源的电路的输入。电位计可以允许用户控制流过管150的清洁流体雾的气压和流体流速。虽然降低的气压影响所产生的雾颗粒的尺寸，但是管150可以被修改成一个漏斗喷嘴，以弥补该降低。可逐渐改变管的横向直径以使净化流体的喷雾通过管150进行调节，以产生所需的雾粒度。
108.电压源可以是电池和电路，用于向活化源提供高电压足够的时间以活化存储在压力容器内的清洁流体的量。如上所述，管150可以是压力容器的喷嘴，也可以是漏斗形的。如图16所示，管150可以附接到手持设备142，该手持设备142从清洁流体源开始操作并具有插入式或电池电压源。清洁流体源可以被加压以驱动清洁流体流过管150，或者可以提供可选的泵，所述泵迫使清洁流体以更大的力通过雾发生器142并流出管150。
109.如图16所示，净化设备142可以安装在旋转底座上，该旋转底座允许更好地覆盖待净化的区域。旋转底座可以是180度旋转底座，或360度旋转底座。在一些实施方式中，旋转底座是可调节的旋转底座，具有60-360度的旋转范围。在一些实施方式中，旋转围绕单个轴。在其他实施方式中，旋转围绕多个轴。在另外的其他实施方式中，旋转在所有方向上或者是完全球形运动。在又一个实施方式中，旋钮210可以应用于手动调节气压和流体流速。
110.在可编程装置中，控制单元可被编程以基于期望的流体参数来控制电位计和泵。例如，在特别小的围体中，产生更干燥的雾，以使雾行进更短的距离。这可以通过将净化设备的气压降低到远低于预定标准气压，或者将标准流体流速降低到远低于预定标准流速来实现。输入可编程控制单元的标准气压可以在25-50psi之间的范围内，并且可以根据需要适当修改输入的标准气压范围。此外，输入可编程控制单元的标准流体流速可以在25-50毫升/分钟之间的范围内，并且可以根据需要适当修改输入的标准流体流速范围。
111.在一些实施方式中，净化设备的气压可以是5-25psi，或者在替代实施方式中，它可以是10-20psi。在下面详细讨论的一个实例中，净化设备的气压为15psi。另外，在某些实施方式中，净化流体的流速可以是5-25毫升/分钟，或者在替代实施方式中，它可以是10-15毫升/分钟。在下面详细讨论的一个实例中，净化液的流速为10毫升/分钟。
112.在某些实施方式中，可基于喷雾循环参数，例如喷雾期间的时间段、两次连续喷雾之间的时间段、以及进行的喷雾总次数，设定清洁流体的喷雾模式。在某些实施方式中，两次连续喷雾之间的时间段可以是10-120秒，或者，在替代实施方式中，它可以是30-90秒。在下面详细讨论的一个实例中，两次连续喷雾之间的时间间隔是60秒。此外，在某些实施方式中，喷雾期间的时间段可以是10-180秒，或者在替代实施方式中，它可以是60-120秒。在某些情况下，喷雾期间的时间为90秒，喷雾间隔为60秒。
113.与可编程装置相比，手持式表面净化设备可以通过旋转手持式施加器上的控制旋钮来手动操作，以产生离子化过氧化氢的非常干燥的雾。在一个实例中，流体或空气设置不是可编程修改的，而是由用户基于用户对小围体的实际限制的评估来手动控制。
114.手持设备142的一个实施方式与小围体结合使用以实现小围体内部的净化。小围体可以用作其中目标物体被净化的腔室。目标物体可以是静止的，或者它可以在输送机上
移动通过所述围体。小围体可以相对于设备142通过各种特征限定，例如：围体的尺寸，设备142距离围体边界的相对位置，在围体内的气温/压力/湿度，或者被认为是相关的围体空间的任何其他特性。此外，在目标对象在小围体内移动的情况下，可以测量对象的初始位置、其相对速度以及其关于设备142的移动方向，以随后用作输入。在设备142围绕小围体内的固定位置旋转的情况下，可以确定旋转速度并将其用作输入以供计算机处理器处理。
115.设备142可以集成到用于净化的系统中。相对于设备142的小围体的输入和任何目标对象特征可以手动输入系统，或者可以由多个传感器测量。传感器可以与计算机处理器(例如被编程以控制设备142的控制单元)进行联网通信。控制单元可以控制可调电位计，所述可调电位计调节与设备142的净化循环相关的参数。
116.在一个实例中，将离子化过氧化氢雾添加到另一气流中并与其混合。活化的清洁流体雾与所述气流混合，并且混合气流接触小围体和/或目标物体的表面。与净化设备142的性能相关的一些参数可以是与雾混合的气体的压力和离开设备142的流体的流体流速。例如，可以通过控制放置在设备142前部上的空气阀190，和/或通过改变管150的尺寸和形状来调节这些参数。
117.如图17所示，可以在装置的显示器上监视净化设备142的流体参数。可以远程调整参数。在一个实施方式中，可以在控制单元和设备142之间实行无线网络连接，以便设置设备142的流体参数。在一些实施方式中，无线连接包括，但不限于，射频、红外线、wifi、蓝牙或任何其他合适的无线通信方式。
118.流体参数的调节在小围体中特别重要。雾生成设备142允许根据需要操纵流体流速和气压，以适应非常小的空间所需的独特设置。例如，非常小的围体要求分配的雾仅行进足够远以到达围体的最长尺寸，或到达目标物体。例如，流体参数调节可以用空气阀190完成，并且可以用也位于单元前部的气压计来验证。
119.传统技术的常见问题是过度的气压降低产生的雾粒太大而不能获得所需的雾分布。同时，特别小的围体空间通常需要显著的气压降低。本公开的某些实施方式解决了净化系统的这些相反的约束。即，通过对处理器进行编程以基于小围体的输入参数来控制电位计，用户可以与气压同步地调节流体流速。结果，在降低气压的同时降低流体流速保持雾颗粒小尺寸，同时限制喷雾可达到的距离。以这种方式，由设备142喷射的雾保持在小围体的边界内，而不会产生过度潮湿和浓的雾。因此，气压和流体流速之间的可编程平衡防止与雾施加器相对的表面饱和，由于冷凝导致的水分积聚增加，假阴性验证结果或围体的通气时间增加。
120.在替代方式中，如果手动控制，设备142也可以产生所有确认的益处。即，净化设备142的手持平台允许通过使用手持式施加器上的控制旋钮来操作以产生离子化的过氧化氢雾。在某些实施方式中，该设备被设计成由技术人员使用设备上的触发器来使用，以通过调整触发器的位置来控制其使用。在其他实施方式中，设备的操作可以是完全自动化的或半自动化的。可以在设备显示器上监视手动获得的期望值。
121.净化设备/系统可以是可扩展的和可配置的，以在任何尺寸或体积的空间/房间/腔室/容器中有效。可扩展性可以通过设备的尺寸，通过手动控制净化流体，或通过将设备的气压和随后的流体流速编程为输入空间/房间/腔室/容器参数的函数来实现。因此，可以根据围体的几何形状和围体内的目标物体的位置来选择设备142的尺寸和体积，以便优化
净化性能。
122.在一些实施方式中，微型净化设备142还包括控制模块，该控制模块允许从诸如平板电脑或电话的远程装置来控制(例如，启动和/或停止装置)和监视微型净化设备。在其他实施方式中，控制模块还控制数据存储、传输和打印。在某些实施方式中，控制模块允许远程服务和连接，用于记录视频或数据，以及用于在使用期间或使用后向用户提供反馈。
123.以下实施例仅用于举例说明，并不应视为限制本技术的方面或实施方式。
124.实施例1
125.在第一测试系列中，通过在滤纸上铺板来制备相同的粘质沙雷氏菌(serratia marcenscens)培养物。将一个样品在30℃下在空气中培育24小时作为对照。观察到细菌培养物的显著生长。将第二个样品在一个大气压下在空气中暴露于3体积％的过氧化氢水雾(未活化)60秒，然后在30℃下在空气中培育24小时。观察到细菌培养物的显著生长。将第三个样品在一个大气压下在空气中暴露于已通过10.5千伏ac电弧活化的3％体积的过氧化氢水雾中60秒，然后在一个大气压下在空气中在30℃下培育24小时。该样品显示没有细菌培养物的生长，细菌培养物已被处理杀死。在证明活化处理使得3％的过氧化氢雾能够防止生长之后，使用1.5％，0.75％，0.3％和0％(仅“活化的”水蒸气)浓度的过氧化氢雾测试了另外的相应样品，在一个大气压下在空气中暴露60秒，并如所述培育。与1.5％和0.75％过氧化氢雾接触的样品显示没有生长。通过0.3％过氧化氢雾接触的样品显示出非常轻微的生长。通过0％过氧化氢雾接触的样品显示出细菌培养物的显著生长。
126.实施例2
127.对于第二和第三测试系列，建立了管道模拟结构。管道模拟结构是直径约10英寸且长10英尺的垂直取向的管道。雾发生器和活化器设置于管道的顶部，并且将以约350-400立方英尺/分钟的气流运行的风扇设置在管道的底部，以引导气体向下流过管道。测试端口位于距管道顶部1英尺，2英尺，4英尺和6英尺处，待测样品插入各个端口。
128.在第二测试系列中，将每条浸渍约106个嗜热脂肪芽孢杆菌孢子的细菌孢子条(每个约3/4英寸长和1/4英寸宽)放置在管道模拟结构的每个测试端口中。测试后，将样品在50℃下培育7天。在第一个样品系列中，仅使空气(无过氧化氢)流过样品15秒。培育后在所有测试端口都观察到细菌培养物的显著生长。在第二个样品系列中，产生6体积％的过氧化氢雾，但未活化，并流经样品15秒。与第一个测试样品系列一样，在所有测试端口都观察到相同的细菌培养物的显著生长。在第三个样品系列中，重复该过程，但是通过将6％的过氧化氢雾经过15千伏ac电弧活化。在任何测试端口均未观察到细菌培养物的生长。对于嗜热脂肪芽孢杆菌的这些结果是显著的，因为已知这种细菌对于使用常规的低百分比非活化过氧化氢处理的生长控制具有抗性。
129.实施例3
130.在第三测试系列中，除了细菌是枯草芽孢杆菌尼日尔变种(bacillus subtilis var.niger)以外，使用如上所述的细菌孢子条。枯草芽孢杆菌尼日尔变种是属于同一属且引起炭疽的炭疽芽孢杆菌的公认代替物。由于其与炭疽芽孢杆菌的相似性，枯草芽孢杆菌尼日尔变种用于实验室测试，以研究炭疽的生长及其控制，而不存在感染或传播炭疽的风险。在第一个样品系列中，仅使空气(无过氧化氢)流过样品15秒。在培育样品后从所有端口都观察到细菌培养物的显著生长。在第二个样品系列中，产生6体积％的过氧化氢雾，但未
活化，并流经样品15秒。与第一个测试样品系列一样，在所有端口都观察到相同的细菌培养物的显著生长。在第三个样品系列中，重复该过程，但是通过将6％的过氧化氢雾经过15千伏ac电弧活化。在任何端口都没有观察到细菌培养物的生长。该测试确定在管道模拟结构中该方法控制了炭疽代替物的生长。
131.实施例4
132.在进一步测试中，清洁流体的超声空化以产生低压低气流雾，导致优异的杀灭。
133.为该测试构建了16
×
16
×
16英寸的盒子，其中净化设备的喷嘴在底部面板的中心穿透盒子的底部。
134.将6-log的生物(嗜热脂肪土芽孢杆菌)和化学(碘h2o2)指示物置于所有垂直面板的中心。生物和化学指示物也放置在盒子的底部面板上，紧邻喷嘴。
135.将活化的雾注入盒子中一分钟并使其停留5分钟。
136.然后从盒子中取出生物指示物并培育7天。培育后，检查生物指示物并显示6log的细菌杀灭。
137.尽管出于举例说明的目的已经详细描述了特定实施方式，但是在不脱离本技术的精神和范围的情况下可以进行各种修改和增强。因此，本技术不受所述实施方式的限制。
138.实施例5
139.在效力测试中，针对多种细菌孢子和革兰氏阴性细菌(包括多种抗药性生物体)、革兰氏阳性细菌、霉菌和病毒测试本公开的净化设备/系统。使用在本公开中描述的程序，确定了下表中生物体的log
10
减少量：
140.[0141][0142]
表中显示的结果表明，本发明的净化设备/系统是有效的广谱表面和空气消毒剂/净化剂。它有效对抗细菌孢子、革兰氏阴性细菌、革兰氏阳性细菌、多重耐药生物体、霉菌和病毒。该净化设备/系统对于霉菌缓解和补救以及消除细菌和病毒是有效的。
[0143]
本文讨论的净化循环涉及在经过大气冷等离子电弧之后将过氧化氢溶液转化为离子化的过氧化氢。离子化的过氧化氢含有主要由氢氧根自由基组成的高浓度活性氧物质。活性氧物质通过氧化蛋白质、碳水化合物和脂质来破坏病原生物。这导致细胞破坏和/或功能障碍，并允许在目标区域(包括大空间)中进行消毒/净化。
[0144]
在直接施用到表面上的某些实施方式中，离子化的过氧化氢的粒度为0.5-3微米，流速为50毫升/分钟，剂量施用为1毫升/平方英尺，施用时间为每平方英尺处理区域上方5秒，接触时间为7分钟以消毒/净化高触摸表面。在特定的实施方式中，使用的溶液配制成不含银、氯和过乙酸，这使对橡胶、金属和其它表面上的材料相容性最大化。在其他实施方式中，对于超过3500立方英尺的房间，可以在45分钟内实现有效的整个房间处理。在这样的实施方式中，流速可以是25毫升/分钟/所用施用器(取决于房间大小)，剂量施用是0.5毫升/立方英尺。一旦过氧化氢低于0.2ppm，房间就可以安全进入。可以改变处理时间、剂量、停留时间等以适应用户所需的净化目标。
[0145]
实施例6
[0146]
在直接施加到表面上的一个实施例中，净化了一个小围体空间。用于该处理的小容器的尺寸为12
”×
12
”×
12”。该实施例的目的之一是将净化雾的颗粒尺寸保持为足够小(例如，0.5-3微米)，以避免过浓的雾导致水分积累和通气时间增加，从而导致假阴性验证结果。在该实施例中，进行四次注射，在每两次连续注射之间60秒，并且在每次注射期间运行脉冲程序约90秒。考虑到容器尺寸的减小，净化设备内的气压远低于标准压力范围(例如，25-50psi)减少至15psi。为了防止压力降低产生不希望的大尺寸雾颗粒，流体流速也远低于标准范围流速(例如，每分钟25-50ml)减少至10-12毫升/分钟。可以改变处理时间、剂量、停留时间等以适应用户所需的净化目标。这种非常干燥的雾意外地导致小围体表面上的病原体的杀灭率增加。
[0147]
以上描述是为了教导本领域普通技术人员如何实施本技术，并且不旨在详细描述对技术人员而言通过阅读说明书将变得明显的所有那些显而易见的修改和变化。然而，意图是所有这些显而易见的修改和变化都包括在本技术的范围内。除非上下文明确指出相反的情况，否则权利要求意图涵盖任何有效满足预期目标的顺序的要求保护的组件和步骤。