CN103945872A - 通过uv辐射用于在介质中产生活性物类的***和方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于卫生处理制品的***包括朝向制品发射的紫外光，所述紫外光发射出在122-230nm之间的频率的光。还提供了围绕制品分散并且与发射的紫外光交叉的介质。所述介质与光的频率相互作用，以产生活性氧物类，该活性氧物类消除制品上的微生物。特定的光频率可与不同的介质组合使用。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年11月18日提交的美国临时申请号序号61/561,401的优先权，其通过参考并入本文。
技术领域
一般地，本发明涉及一种卫生处理***。特别是，本发明涉及一种生产能杀灭有害微生物的活性物类的卫生处理***。具体地，本发明涉及一种卫生处理***和使用所选的真空UV(VUV)和/或远UV(FUV)光频率与液体介质以及任选与所选的气体组合以生产高度有效的抗微生物活性的相关的方法。
背景技术
本领域公知利用肥皂和水来有效杀灭或降低在人手上或其它待清洁项目上的病菌。使病菌最小化在医院和食品制备装置中是关键的，使得疾病和其它有害病原体的传播最小化。这样做以确保患者和消费者的健康和防止病菌的进一步传播。
然而，由于微生物和病菌变得对常规的卫生处理方法更具抗性，已开发其它微生物/病菌杀灭技术。实际上，使用在紫外范围的一些光频率已显示有希望。一种常见的方法是使用UV光的UVC波长(峰值＝254nm)。然而，使用超过250nm的UVC光的缺点在于，延长的暴露可引起人的皮肤或材料的降解。如充分记载的，这些较长光波长(250nm和以上)可引起晒伤，这可导致皮肤癌或其它疾病的形成。还报道暴露于UVC波长会直接破坏DNA。UVC的相对长的波长(相对于VUV和FUV<230nm)允许穿透进入皮肤基底细胞，该皮肤基底细胞对UV诱导的DNA破坏特别敏感。
先前已报道使用FUV以作卫生处理，然而，其效力受到缺乏穿透的限制，其需要通过UV射线的直接视线。换言之，由于其不能穿透皮肤皱纹或褶皱，而致允许微生物屏蔽免于紫外射线，因此，在杀灭物体上的所有微生物方面，紫外光的效率降低。
已知有时过氧化物与UV光组合使用，但是在不引起皮肤刺激的浓度下，过氧化物具有不足够的效力。对于在不受控的环境下宽泛的执行，过氧化物的进一步输送、储存稳定性和处理是一个复杂的事情。
已报道通过VUV直接消毒水。在这样的情况下，水的供应通过暴露VUV光按路线发送，以在水中产生高水平的活性物类。但是，与VUV和/或FUV组合，液体介质向卫生处理液体有用的转化是未知的。
因此，本领域需要使用紫外光频率和介质的所选的组合的卫生处理***，其提高活性物类的数量和活性二者。此外，本领域需要利用不破坏待清洁项目并且使用不破坏或降解制品的介质的波长的紫外光。
发明内容
鉴于前述，本发明的第一方面提供一种通过UV辐射用于在介质中产生活性物类的***和方法。
本发明的另一方面提供一种用于卫生处理制品的***，所述***包含朝向制品发射的紫外光，所述紫外光发射出在122-230nm之间的频率的光，和围绕制品分散并且与发射的紫外光交叉的介质，其中所述介质与光的频率相互作用，以产生活性氧物类，该活性氧物类消除制品上的微生物。
本发明的又一方面提供一种用于卫生处理制品的方法，所述方法包括朝向制品发射紫外光，所述紫外光具有在122-230nm之间的频率的光，和围绕制品和紫外光布置介质，其中将介质和紫外光混合，以产生活性氧物类，该活性氧物类与制品上的微生物接触并且杀灭制品上的微生物。
附图说明
本发明的该特征和其它特征和优点就以下描述、所附权利要求书和附图将变得更好理解，其中：
图1为根据本发明的概念的一种用于卫生处理制品的***的示意图。
具体实施方式
现在参考图1，可见一种用于卫生处理制品的***通常用数字10指定。将制品12(可为需要卫生处理的任何物品)放置在***10内以清洁。应当理解的是，制品12可为任何医疗仪器；器皿；盘；食品制备装置；表面，包括动物或人皮肤表面，例如手、脚等；衣服；玩具和频繁暴露于病菌-出没的环境的任何其它物品。
***10包括室14，其通过手动***或通过自动化***容纳制品12。具体地，入口运输器16可放置在室14的一侧上，其中，运输器可被机动化或另外***作以将制品从一个位置移动至室的入口位置。布置在室14的相对侧的是出口运输器18，其也可被机动化，以将制品移动远离室。室14包括任何数量的室面板20，例如顶部、侧面、前面和/或背面，以提供至少部分封闭的室。室面板20可在任何一个面板中提供室开口，以允许制品12进入和/或离开。室开口24可被可偏转板条26覆盖，可偏转板条26覆盖开口以保持封闭的环境，同时仍允许制品的进入和离开。该室可以接受一定尺寸的制品12成形。
在室14内可提供内部运输器28。运输器28置于运输器入口16和运输器出口18之间，以允许以连续的方式通过室输送制品12。运输器16、18和28可被机动化或手动操作。
保持在室14内的任何地方的紫外(UV)光源30。虽然仅在图中显示一个光源，技术人员认识到“光源”可利用在战略上位于室14内的多个光源。光源30可产生所选的频率波长。在本实施方式中，光源30产生122-230纳米的光波频率范围。在其它实施方式中，该范围可更集中，例如约180-约195纳米。并且在其它实施方式中，可利用约188纳米的特定的波长。在大多数实施方式中，可利用窄范围的紫外光，例如所选频率的±1纳米。进一步可理解的是，如果使用多个光源，对于每一个特定的光源，可使用以上描述的相同或不同的频率。例如，一个光源可提供188纳米的特定的波长，而另一个光源可提供较宽范围的频率，例如122-230纳米。
储器31与室14关联，或者布置在室14的外部，但是与之密切接近。储器31容纳“介质”，例如各种浓度的空气、水、氮、过氧化氢，等。在一些实施方式中，储器可具有含有不同种类的介质的单独的隔室。例如，储器31A可含有空气，而储器31B可含有氮。每一个储器与进料管线32关联，进料管线32在相对的末端具有喷嘴34A/B，其中，每一个喷嘴将所选的介质递送至室14的外壳内。技术人员认识到，喷嘴34可被设置以蒸汽、喷雾、雾形式来递送介质或采用任何方式以将介质广泛分散在室14中。这可通过调节喷嘴出口的尺寸进行。喷嘴34还可结合压电装置34′，其以皮米-水平尺寸产生介质的液滴。实际上，液滴可称为“雾化的”。这些较小的液滴允许产生更多活性物类，进而大大改进***10的清洁效率。喷嘴可相对于光源布置。换言之，在一些实施方式中，喷嘴可被布置低于光源，在其它实施方式中，喷嘴高于和围绕光源布置。
在备选的实施方式中，补充储器31′可在室的外部关联。储器31′可将介质直接分散在室14中或分散在储器31A/31B之一中并随后分散在室14中。补充储器可容纳流体，例如最近经过处理的水。例如，流体可容纳在槽35中，其允许流体流动通过适当尺寸的暴露于通过真空UV光源37产生的真空UV频率光的管或槽36。暴露于真空UV光产生较高水平的活性物类，其中经处理的流体可在室14内被进一步处理，如将要讨论的。
控制器40与UV光源30、储器31A/B、压电喷嘴34′和运输器16、18和28连接。当控制器40接受来自技术人员或使用者的输入时，控制光的操作，将介质递送至外壳内，雾化介质和按需要将制品通过室输送。技术人员认识到，泵送机械装置42可与每一个储器关联，以期望的速率将介质递送至室14。
在操作中，通过运输器16、18和28将制品12通过室14输送，其中，制品通过可偏转板条进入开口，并且或者停止一定的时间段，或者以预定的速率通过外壳连续输送，以暴露于介质和紫外光射线二者，同时他们彼此相互作用。在备选中，制品可通过可偏转板条手动地***并且以预定的或足够的时间段暴露。暴露可包括旋转和/或移动制品，以确保每一个表面暴露于光和介质的组合。通常，***10利用紫外光和介质使制品的表面上或使用者的皮肤上的病原体失活。在一种实施方式中，使用远紫外光(122-230nm)以产生所选的物类，例如一氧化氮、羟基自由基和单线态氧，进而朝向停留在表面的微生物提供高度有效的抗微生物活性。介质可选自任何种类的气体，例如氧、空气和氮，其允许改变在制品的基材表面处可用的能量以及确定可用的活性物类的种类。相信特定的紫外频率的选择和特定的介质的选择允许调节***的效力和基材的安全性。换言之，取决于特定的基材，基材的表面特性、介质(例如氮)的浓度和光的特定的波长频率(例如188nm)非常适于杀灭所选的病原体，而不会引起制品或皮肤破坏。此外，技术人员认识到本文公开的***10的特征的过程和特性可用于置换或组合，以有效卫生处理制品。
技术人员认识到，上述***和方法在空气或氧中产生活性物类，或者直接在水和/或醇溶液中，产生含有有效浓度的活性物类的涂层，该活性物类降低或杀灭不希望的微生物。在一些实施方式中，可在紫外光源和制品的基材之间喷雾或雾化水和/或醇介质。在其它实施方式中，可使用预处理的介质，例如容纳在储器31′中的被真空-UV暴露的流体。并且在其它实施方式中，相信通过消除紫外辐射的氧和水吸收，相信使用干燥的氮气介质可以提高表面的总能量。相信这样的构造是有利的，在于可预期来自UV光的高能量和低皮肤穿透的组合在皮肤或制品的最上层产生快速杀灭区域，而不会影响表面下面的活的皮肤细胞。在室14中产生和使用一氧化氮(一种已知的抗微生物)在卫生处理制品中也是高度有效和有利的。使用液体介质允许卫生处理在没有紫外光的直接视线的区域中发生，这是UV卫生处理***的当前的限制。使用醇介质产生超过紫外光本身的另外的效力，其中，UV的贡献扩大微生物杀灭的范围。相信所述***和相关的方法在卫生处理物品方面更为有效。例如，在医院装置中灭菌目前耗时可达至10分钟。然而，相信使用所公开的***和方法能够在显著更少的时间内提供等同或更好的卫生处理。
因此，可见本发明的物品在以上呈现的结构及其使用方法是令人满意的。虽然根据专利法规，仅呈现和详细描述了最佳方式和优选的实施方式，应理解的是，本发明不局限于此。因此，为了了解本发明的真实范围和宽度，应参考以下权利要求书。
Claims (24)
1.一种用于卫生处理制品的***，所述***包含：
朝向所述制品发射的紫外光，所述紫外光发射在122-230nm之间的频率的光；和
围绕所述制品分散并且与所述发射的紫外光交叉的介质，其中所述介质与所述光的频率相互作用，以产生活性氧物类，该活性氧物类消除所述制品上的微生物。
2.根据权利要求1所述的***，所述***还包含：
部分封闭的室，其携带所述紫外光并且含有所述介质。
3.根据权利要求2所述的***，其中所述介质选自由以下组成的组：空气、氧、水、醇、水和醇的混合物、和氮。
4.根据权利要求2所述的***，其中所述介质包含至少两种取代物，其中一种为氮气。
5.根据权利要求2所述的***，其中所述光的频率为180-195nm。
6.根据权利要求2所述的***，其中所述介质包含至少两种取代物，其中一种为氮气，并且其中所述光的频率为180-195nm。
7.根据权利要求6所述的***，其中另一种取代物为醇，并且所述光的频率为180nm。
8.根据权利要求2所述的***，其中所述光的频率为195-230nm。
9.根据权利要求2所述的***，其中所述介质包含至少两种取代物，其中一种为氮气，并且其中所述光的频率为195-230nm。
10.根据权利要求2所述的***，其中所述介质为通过暴露于真空UV光预处理的水。
11.根据权利要求2所述的***，所述***还包含：
喷嘴，以在所述部分封闭的室内分散所述介质。
12.根据权利要求11所述的***，其中所述喷嘴包含雾化所述介质的压电喷嘴。
13.根据权利要求2所述的***，其中所述介质基本上为氮，并且所述光的频率为约188纳米。
14.一种用于卫生处理制品的方法，所述方法包括：
朝向所述制品发射紫外光，所述紫外光具有在122-230nm之间的频率的光；和
围绕所述制品和所述紫外光布置介质，其中将所述介质和所述紫外光混合，以产生活性氧物类，该活性氧物类与所述制品上的微生物接触并且杀灭所述制品上的所述微生物。
15.根据权利要求14所述的方法，所述方法还包括：
提供室以至少部分地封闭所述紫外光和所述介质，所述室具有至少一个开口，以允许所述制品的进入和离开。
16.根据权利要求15所述的方法，所述方法还包括：
通过所述室运输所述制品。
17.根据权利要求15所述的方法，所述方法还包括：
调节所述紫外光的频率或所述介质的浓度中的至少一个，以优化对所选的微生物的杀灭效率。
18.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括：
围绕所述制品布置第二介质，其中第一和第二介质二者和所述紫外光产生活性氧物类。
19.根据权利要求15所述的方法，所述方法还包括：
调节所述紫外光的频率至180-195nm之间。
20.根据权利要求15所述的方法，所述方法还包括：
为所述室提供有至少一个被可偏转板条覆盖的开口。
21.根据权利要求15所述的方法，所述方法还包括：
朝向所述制品发射约188nm的紫外光频率；和
围绕所述制品分配基本上为氮的介质。
22.根据权利要求14所述的方法，其中所述分配包括：
通过喷嘴分配所述介质，以形成暴露于所述紫外光的液滴。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述分配包括：
通过压电喷嘴分配所述介质，以形成暴露于所述紫外光的雾化的液滴。
24.根据权利要求14所述的方法，所述方法还包括：
通过暴露于真空UV光预处理所述介质。
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