使用紫外光和超声波的表面和空气消毒的方法和设备技术

一种用来在诸如空气之类的无水环境中通过同时暴露于超声波能量（１２）和紫外光能量（１４）消毒有机或无机物质的方法和设备。该方法适于用在一个室（６０、８４）中或在批量生产装配线设备中。使用对紫外光和超声波能量波的同时暴露类似地实现空气净化。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及消毒方法，更具体地说，涉及一种使用紫外光波能量和超声波能量的同时结合用来在无水环境中消毒有机和无机物质及用来消毒空气的方法和设备。高效除去可生存致病微生物对于经常与潜在传染微生物接触的那些人员是基本的。医护人员、牙医和口腔保健员频繁地暴露于可能包含诸如病毒、细菌等之类的传染微生物的体液。器械(包括人手)必须高效地消毒，以防止潜在传染微生物在病人之间和向工作人员本身传播。微生物研究人员常常处理潜在传染微生物作为他们职责的通常部分，并且需要器械和手的高效和频繁消毒，以保护他们自己及其合作者免于这种不希望的暴露。工作在食品加工、包装和服务领域的人们也具有对从各种食品表面和在处理和加工中使用的各种设备的高效除去潜在传染微生物的基本需要。作为其工作的部分，要求这些工人处理各种生内、家禽、海味、烧烤食品、和蔬菜，以便加工、包装、运送及向大众销售。要求食品服务工人处理和制备常常不久以后由公众消费的食物制品。特别是生肉、家禽和海味是有害和潜在传染微生物孵化和繁殖的理想源。工人的设备和手必须在频繁基础上高效消毒，以防止传染他们自己或把来自污染源的微生物扩散到供应品的其余部分、并因而使大众经受暴露的危险。类似地，有对于从各种医疗和牙科器械及装置上高效除去潜在传染微生物的需要，这些器械和装置由于其内部电子特征由诸如高压灭菌器之类的其他常规装置不能高效消毒。这些器械和/或装置常常用于病人，其中如果在其预期使用之前没有高效消毒，则存在于器械和/或装置表面上的传染微生物可能传播到病人身上(甚至体内)，这可能导致潜在危及生命的状态。适用于公众消费的食物制品也要求在由大众消费之前高效除去潜在危险的微生物。如以上讨论的那样，由工人用没有消毒的手处理食物制品能导致有害微生物的扩散，或者相反，食物制品与污染食品加工和包装设备的直接接触也能导致有害微生物的扩散。用来消毒医务、牙科及食品服务工作人员的手的常用方法是手反复洗涤和/或擦洗。该过程可能是耗时的，因为在工作人员与潜在污染源接触之后必须频繁地重复。而且，由于低效的洗涤技术、使用的清洗剂类型、或甚至实际洗手花费的时间长度，该方法不可能高效地消毒工作人员的手。经常、反复洗手也能损坏皮肤，这归因于肥皂、洗涤剂的使用及实际的擦洗动作，这会除去皮肤的自然油脂，并且能使皮肤脱水和受刺激。过分耗时、非彻底手消毒、及皮肤刺激的缺点可能导致工作人员逃避有效防止潜在传染微生物扩散所要求的频繁洗手。医疗和牙科器械及装置通常通过蒸汽高压灭菌器和其他方法，包括热、蒸汽、伽玛辐射、电子束、和/或化学试剂，的使用来消毒以除去可生存的致病微生物。然而，这些方法的有效性是变化的，并且一般要求昂贵、复杂设备的使用，及一般包括相当量的时间来完成。而且，一些器械和装置对高温、湿度、伽玛辐射、电子束、和/或使用的化学药品特别敏感，并且不能经受这些消毒方法。因此这些器械特别需要其他的消毒方法。紫外光的使用是用来消毒有机和无机物质的另一种方法。已经发现暴露于一定紫外光带波长是一种消灭微生物的有效手段。在使用该消毒方法时，用户把要清洗的物体或装置放进一个室中，以把要清洗的装置或物体暴露于规定剂量的紫外光。清洗室的内部通常涂有反射光的反射表面，以保证正在消毒的物体的所有表面都用足够量的紫外光照射。对于适当剂量的紫外光所要求的时间量是变化的，但一般需要至少十秒钟。然而，历史上已经放弃用于有机和无机表面物质的微生物消毒的紫外光使用，而采用利用热、蒸汽、伽玛辐射、电子束、和/或化学药品的较复杂方法。这可能是制造商希望提供较昂贵设备来代替简化技术的结果。典型地，紫外光的使用已经降级到空气/或水的处理，空气/或水一般循环过在小室等内的紫外光源，并且然后循环到消毒环境中。其他消毒方法包括超声波的使用，超声波通过其中要消毒的物品部分或完全浸入的水溶液谐振。在水溶液中的超声波引起实际作用在放置在水溶液中的物体上的压缩和真空，使其上的外来物质移动、并且分散在溶液中。当要消毒的物体例如是人手时，采用的水溶液必须与人皮肤相容，因而限制了能使用的并且有效的适用水溶液的类型。而且，因为手不得不浸在水溶液中以利用该消毒方法，手变得与水溶液饱和，并且必须此后干燥。手干燥过程通常要求在一个时间段内在皮肤表面上方对流空气，直到手足够干燥。这耗时并且甚至可能使皮肤脱水。如果要消毒的物品是其他材料，如肉、家禽、海味或蔬菜，则把物品浸入水溶液中可能损坏或甚至破坏其性质，因而使食物制品无用。类似地，需要消毒的某些医疗器械和装置当他们浸在水溶液中时变得不能工作。这些实例说明对一种能在气体环境中高效、频繁、和迅速消毒有机和无机物质的消毒方法的需要。还有把紫外光与超声波的使用相结合的消毒方法，然而在直到本专利技术的所有方法中，超声波发射步骤一直在水溶液中进行。使用该方法，紫外光源定位成照射清洗槽中的清洗液体，要消毒的物品浸入在该清洗槽中。一个压电换能器搅动液体，用超声引起微观和宏观搅动，这从物品表面上除去外来物质。因为紫外光照射步骤与超声波过程同时发生，所以从正在消毒的物品上除去的微生物经受紫外光，由此消灭微生物。在这些组合方法中，与上述每个步骤有关的缺点仍然存在。消毒周围空气或从空气中除去病菌、细菌等的能力对于保健工作人员，其中包括工业现场和家庭，也是有价值的。使用已知的空气净化系统实现疾病，包括艾滋病，通过空中载体传播的减少。这通常单独使用必须按周期间隔更换的空气过滤器或使用与杀菌量级的紫外光照射的组合实现，并且使用该手段已经产生了多种方法。过滤装置一般放置在多个紫外线灯的上游，并且空气靠近灯通过。因此，需要一种使用紫外光波能量和超声波能量的组合用来在无水环境中消毒有机和无机材料的方法和设备。进一步需要一种消毒空气而没有当前采用方法的复杂性和花费的高效方法。本专利技术满足这些需要以及其他需要，并且克服了先有技术的缺陷。本专利技术一般包括一种使用紫外线照射和超声波发射的结合来消毒有机和无机材料的方法和设备。更具体地说，本专利技术的组合消毒方法在无水环境中进行。典型的例子是在诸如空气之类的气体存在的同时消毒材料。另外，能消毒空气本身。然而，材料也能在真空中消毒，熟悉本专业的技术人员将理解这也是无水环境。因此，将明白，本专利技术与用于材料消毒的紫外光和超声波的已知使用的不同之处在于，材料不放置在用于消毒的诸如水、化学清洗剂等之类的液体中。然而，这并不意味着，为了实施本专利技术在其中消毒材料的环境必须完全除湿。按照本专利技术，要消毒有材料简单地不浸入在液体中。因而在诸如空气的无水环境中施加超声波发射。按照本专利技术的一个方面，紫外光在消灭可生存致病微生物的波长下发射到要消毒的材料表面上。材料经受可变的时间段，足以保证暴露于紫外光的微生物的完全毁灭。在该时间段期间，超声波引起在材料所有暴露表面上的扰动和振荡，由此使附着但没有分子结合到材料表面上的微生物移动且暂时在空中。作为移动的结果，微生物遭受比如果微生物仍然附着在材料表面上所暴露的表面面积大的暴露于紫外光能量的表面面积。紫外线照射和超声波扰动步骤同时出现，以产生增大消毒效率的希望效果。依据对组合能量源的足够暴露时间，然后从消毒状态下的室中取出物体。按照本专利技术的另一个方面，紫外光和超声波的组合使用能应用于在装配线上生产的物品的批量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于有机或无机物体消毒的方法，包括在无水环境中把所述物体同时暴露于超声波（１２）和紫外光（１４）的步骤。

【技术特征摘要】
US 1997-12-29 08/999,273;US 1998-11-16 09/193,3301．一种用于有机或无机物体消毒的方法，包括在无水环境中把所述物体同时暴露于超声波(12)和紫外光(14)的步骤。2．根据权利要求1所述的方法，其中所述无水环境包括空气。3．根据权利要求1所述的方法，其中所述物体暴露于波长从约180纳米至约325纳米的紫外光。4．根据权利要求1所述的方法，其中所述物体暴露于扫描频率在约20kHz与52kHz之间的超声波。5．根据权利要求1所述的方法，其中消毒在一个室(60、84)中完成。6．根据权利要求1所述的方法，其中消毒在一条运输带(72)上完成。7．根据权利要求1所述的方法，其中对于杀菌消毒所述物体暴露于波长为约250至260纳米的紫外光。8．根据权利要求1所述的方法，其中对于某些微生物的激发所述物体暴露于频率为约24至25kHz的超声波。9．一种用来消毒有机或无机物体的设备，包括(a)一个紫外光源(28)；和(b)一个超声波源(30)；(c)其中所述紫外光源(28)和所述超声波源(30)同时工作，并且其中在无水环境中把所述物体暴露于超声波。10．根据权利要求9所述的设备，其中所述无水环境包括空气。11．根据权利要求9所述的设备，其中所述物体暴露...

【专利技术属性】
技术研发人员：爱德华V罗斯，小威廉E克拉克，
申请(专利权)人：光谱环境技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]