用于生物杀灭剂的聚焦气相应用的装置和方法与流程

本发明整体上涉及用于对目标进行氧化、净化(sanitizing)、消毒(disinfecting)和/或灭菌(sterilizing)的方法和设备。更具体地说，本发明涉及用于对目标进行氧化、净化(sanitizing)、消毒(disinfecting)和/或灭菌(sterilizing)的方法和设备，其采用二氧化氯的聚焦气相应用。

背景技术：

众所周知，二氧化氯(ClO2)可用作，例如氧化剂、净化剂、消毒剂或灭菌剂。二氧化氯是一种强效的生物杀灭剂，其中杀菌、除藻、杀真菌、漂白和除臭已为我们所熟知。它已经被广泛应用，包括食品消毒(参见如，Trinetta等，Food Microbiology 27(2010)1009-1015)、气味控制、伤口处理(参见如美国专利号8,311,625)、漂白、去除微生物污染、霉菌修复、中国墙板修复以及医疗废物的消毒。

已经采用了二氧化氯的气相应用，例如用来修复受诸如细菌、孢子、霉菌、真菌毒素、过敏原、昆虫、幼虫和/或蛛形纲动物等污染的建筑物中的目标(参见如，美国专利号8,192,684)。人们普遍认为，为了通过这样的应用达到足够的杀灭效果，在一定空间内二氧化氯的熏蒸要求的二氧化氯的目标浓度和暴露时间为，在750ppmv浓度下暴露12小时，总的浓度为9000ppmv-小时(CT)。根据目前的EPA指南，用于建筑物修复的气态二氧化氯要求相对湿度75％和9000ppmv-小时的暴露。

尽管二氧化氯以各种形式已有很多应用，但利用生物杀灭剂的已知方法有很多缺点。例如，二氧化氯的气相应用在本领域是已知的，其要求高浓度-时间(CT)值以实现杀灭目标生物体至所要求的水平。

因此，需要用于二氧化氯有效的气相应用的改进方法和设备。

虽然已经讨论了常规技术的某些方面，以促进本发明的公开，但本申请人绝不放弃这些技术方面，并且可以设想，所要求的发明可以包括本文所讨论的一个或多个常规技术方面。

在本说明书中，其中参考或者讨论技术的文本，实施或项目，该参考或讨论不是承认，技术的文本，实施或项目或任何它们的组合在优先日期内公开的，是为公众所知的，是公知常识的一部分，或根据适用的法律规定以其它方式构成现有技术；或已知是与解决本说明书涉及的任何问题的尝试相关。

发明简述

简要地说，本发明满足了对用于二氧化氯有效的气相应用的改进方法和设备的需求。本发明可以解决以上讨论技术的一个或多个问题和不足。然而，可以预期的是，在解决本技术领域的若干其它问题和缺陷上，本发明是非常有用的。因此，所要求保护的发明不应必然解释为仅限于解决本文所讨论的任何特定问题或缺陷。

在一方面，本发明提供了一种对目标进行氧化、净化、消毒和/或灭菌的方法。该方法包括：以25至900英尺/秒的速率从气体源喷射含有50至30,000ppmv二氧化氯的气态混合物的气流；并且使气流与目标接触。

在另一方面，本发明提供了一种用于对目标进行氧化、净化、消毒和/或灭菌的设备。该设备包括：二氧化氯入口，被配置用于摄入含50至30,000ppmv二氧化氯的气态混合物；和气体源，被配置以50至900英尺/秒喷射气态混合物的气流。

已公开的用于对目标进行氧化、净化、消毒和/或灭菌的方法和设备的某些实施方式具有几个特征，其中没有一个是可以单独负责其预期属性的。不限制由随后的权利要求所限定的这些方法和设备的范围，现在将简要地讨论它们更突出的特征。在考虑了这一讨论之后，并且特别是在阅读本说明书的名称为“发明详述”的部分之后，本领域技术人员将理解在此公开的各种实施方式的特征是如何提供超过现有技术的许多优点的。这些优点可以包括但不限于，提供用于对目标进行氧化、净化、消毒和/或灭菌的改进的方法和设备，其能够采用聚焦的二氧化氯气相应用，提供在封闭和非封闭(开放)空间和应用区域工作的方法和设备，提供用于大型和小型规模应用的改进方法和设备，并且提供能够以比现有技术的方法和设备在更低CT值的情况下对目标进行氧化、净化、消毒和/或灭菌的方法和设备。此外，可以设想，本发明将允许用于这些目的的二氧化氯的聚焦应用，且无二氧化氯目标之外的暴露区域，或引起生物体包括处理的微生物或操作人员通过空气接触二氧化氯的问题。

根据本发明各个方面的以下详细描述，并结合所附权利要求和附图，本发明的这些特征和优点及其它特征和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是本发明一实施方式中用于对目标进行氧化、净化、消毒和/或灭菌的设备的侧面透视图。

图2示出了本发明一实施方式中用于对目标进行氧化、净化、消毒和/或灭菌的设备。

图3示出了本发明另一实施方式中用于对目标进行氧化、净化、消毒和/或灭菌的设备。

发明详述

本发明整体上涉及用于对目标进行氧化、净化、消毒和/或灭菌的方法和设备。

虽然本发明容易以各种形式的实施方式实施，但是本文示出和描述了本发明的某些实施方式。然而，应当理解的是，本文公开的内容应被视为本发明原理的示例，并不意在限制本发明于所示的实施方式。

在整个附图中，对于相同或相似或类似的组件，附图标记的指代和含义相同。

一方面，本发明提供了一种对目标进行氧化、净化、消毒和/或灭菌的方法。该方法包括：以25至900英尺/秒的速率从气体源喷射含有25至30,000ppmv二氧化氯的气态混合物的气流；并且使气流与目标接触。

如本文所用，“氧化”是指氧化的现象，其是物质(例如目标)与氧气的组合或反应，其中在元素中的原子(例如目标的原子)失去电子，而且元素的价数相应升高。

如本文所用，“净化”是指净化的现象，其是使某物(例如目标，如无生命物体)清洁的过程。净化是指3-log减少。

如本文所用，“消毒”是指消毒的现象，其是消除在目标上的病原微生物或使其惰性的过程，即杀灭或使其无害，例如病菌和/或细菌。消毒是指4-log减少。

如本文所用，“灭菌”是指灭菌的现象，其是完全消除微生物活性的过程，例如，杀灭所有非致病性和致病孢子，真菌，细菌和病毒。灭菌是指6-log减少(本文中与“6-log杀死”同义)，其是对所有微生物及其孢子的统计性破坏。其定义为6log(10⁶)或99.9999％的减少。统计学上，该定义可接受的是零活菌存在。

这对本领域的普通技术人员来说是显而易见的，一般来说，灭菌是指更高标准的杀灭而不是消毒，也不是净化，更不是氧化。因此，根据本发明，灭菌的方法也可以包括氧化、净化和消毒的方法。此外，一般来说，在各种实施方式中，灭菌的方法包括净化和氧化的方法；而且净化的方法也包括氧化的方法。由于氧化并不是指特定水平的杀灭，同样的氧化方法可以但不必包括净化、消毒和/或灭菌的方法。

在本发明的各种实施方式中，对目标进行氧化、净化、消毒和/或灭菌可以包括例如目标的去污；目标的清洁，增亮或增白目标；和/或恢复性地处理目标。

如本文所用，“目标”是指任何东西(例如，细胞、对象、表面、结构和空间等)，用户可能意在使其经受氧化、净化、消毒和/或灭菌。在各种实施方式中，目标是需要氧化、净化、消毒和/或灭菌的。本发明的方法和设备可以配置用于氧化、净化、消毒或灭菌任何所需的目标，单独或以任何组合。

在本发明的一些实施方式中，目标位于大的结构(例如建筑物)和/或高区域应用中。在本发明的一些实施方式中，目标是通过聚焦的、小规模的应用使得本发明的方法或设备得以应用。

在本发明的各种实施方式中，需要被氧化、净化、消毒和/或灭菌的目标可以是但不限于，一个或多个：(a)天花板或墙壁，或其部分；(b)医疗仪器(例如，通常外科仪器或牙科仪器)，或其部分；(c)皮肤区(例如手或其部分)；(d)伤口或其部分(例如哺乳动物或人类伤口或其部分)；(e)医疗程序区，或其部分；(f)一块工艺品或其部分；(g)任何细菌、孢子、真菌、霉菌、真菌毒素、病毒过敏原、昆虫、幼虫和/或蛛形纲动物；及(h)任何其它细胞、对象、表面、结构、空间等，需要和/或包括需要氧化、净化、消毒和/或灭菌的污染物。

在某些实施方式中，本发明提供了氧化方法，例如增亮或增白处理(例如用于牙齿)或恢复性处理(例如艺术品的)。

在某些实施方式中，本发明提供了例如用于对如手等目标进行灭菌的方法和设备(例如手鼓风机，其可以对手进行氧化、净化、消毒和/或灭菌)。

在本发明的某些实施方式中(例如用于处理伤口)，所提供的方法和设备使用基本上是非细胞毒性的气态混合物。

在本发明的一些实施方式中，对目标去除污染包括对目标进行氧化、净化、消毒和/或灭菌。例如，本发明的各种实施方式涉及对在大的结构(例如建筑物)和/或高区域应用中的目标去除污染。

本发明的方法包括喷射气态混合物的气流。气态混合物含有50至30,000ppmv的二氧化氯。该浓度也可以被称为每百万份体积上二氧化氯浓度的时间-加权平均，意味着对于任何时间段的“X”，分配或喷出的气态混合物的量，所列举的浓度是在此期间分配或喷出的气体的平均浓度(例如对于在两分钟时间内喷射气体，在第一分钟期间浓度为100ppmv，第二分钟期间为300ppmv，则在两分钟时间内的二氧化氯浓度的时间-加权值将是200ppmv)。

例如，在一些实施方式中，气态混合物包含50,100,500,1,000,1,500,2,000,2,500,3,000,3,500,4,000,4,500,5,000,5,500,6,000,6,500,7,000,7,500,8,000,8,500,9,000,9,500,10,000,10,500,11,000,11,500,12,000,12,500,13,000,13,500,14,000,14,500,15,000,15,500,16,000,16,500,17,000,17,500,18,000,18,500,19,000,19,500,20,000,20,500,21,000,21,500,22,000,22,500,23,000,23,500,24,000,24,500,25,000,25,500,26,000,26,500,27,000,27,500,28,000,28,500,29,000,29,500,或30,000ppmv的二氧化氯，包括其中的任何范围和所有范围以及子范围(例如1,000至15,000ppmv、1,500至10,000ppmv、2,000至10,000ppmv、2,000至8,000ppmv、2,500至3,500ppmv等)。

在一些实施方式中，气态混合物还包括氮气，氧气，氩气和/或二氧化碳。在优选实施方式中，气态混合物包括二氧化氯和空气。在一些实施方式中，气态混合物基本上包括二氧化氯和空气。

在本发明的一些实施方式中(例如用于处理伤口的方法和设备中)，气态混合物可以包括一种或多种另外的治疗剂。

本发明的方法包括从气体源喷射气态混合物。如本文所用，气体源可以是能够从中喷射气体的任何合适的装置，无论是单独(例如，在管的情况下，气体通过泵穿过管)或连同一个或多个其它组件(例如，在喷嘴的情况下，这可能需要一个或多个附加组件以允许气体从喷嘴中喷射，例如，电动机或其它设备/组件，其使气体流过气体源)。例如，在一些非限制性实施方式中，气体源可以是喷嘴，喷口，水龙头，阀门，容器，管材(pipe)，管(tube)，软管，风扇，管道出口等。

在一实施方式中，气体源是喷嘴。在一些实施方式中，喷嘴直径是0.05至1cm。

本发明的气体源包括或被配置为使其附着/连接至(直接或间接地)二氧化氯源。二氧化氯源可以是包括二氧化氯的任何合适的源。例如，气体源包括或被配置为使其连接至二氧化氯源，其包括以及任选地产生二氧化氯。这种二氧化氯源的实例包括，例如盛有二氧化氯气体或含有如溶解二氧化氯的溶液的容器。在引入例如间歇式容器之前，二氧化氯气体或溶液可以通过任何可接受的方式产生。在一些实施方式中，二氧化氯源产生二氧化氯(例如一种装置如二氧化氯发生器)。例如，在一些实施方式中，气体源包括或被配置为使其附着至二氧化氯发生器，例如如美国专利号6,468,479所公开和要求保护的，在此其公开内容以引用的方式纳入本文。在包括和/或采用二氧化氯发生器的实施方式中，二氧化氯作为气体直接产生，或作为含水(或其它合适的液体载体)二氧化氯的混合物/溶液产生。该发生器可以使用过量的亚氯酸钠运行，以减少产生杂质氯气的可能性。用于产生采用二氧化氯的其它普遍接受的方法和设备，和/或本发明的方法和设备包括的其它普遍接受的方法和设备可以在如美国专利号7,678,388，美国专利号5,290,524和美国专利号5,234,678中找到，其公开内容以引用的方式纳入本文。

二氧化氯源包括例如含有溶解的二氧化氯的溶液时，二氧化氯源可以包括，或本发明的设备和方法可以包括或以其它方式采用二氧化氯汽提塔，其是一种装置(例如逆流汽提塔、喷射汽提塔)，其使用如空气将二氧化氯从溶液中汽提出来并最终送至气体源(例如经由二氧化氯入口)。

在本发明的各种实施方式中，气体源被配置为经由二氧化氯入口从二氧化氯源摄入二氧化氯。二氧化氯入口可以是，例如，所述气体源的一部分(例如所述气体源包括二氧化氯入口)，或它可以从气体源物理分离。二氧化氯入口被配置用于(直接或间接地)从二氧化氯源摄入气态混合物(直接或间接地)送至气体源。

在一实施方式中，气体源是喷嘴，其直接或间接附着至二氧化氯源(例如二氧化氯发生器或容器，其包含二氧化氯气体或在溶液中的二氧化氯)。喷嘴可以被配置为其通过二氧化氯入口接收二氧化氯。在一些实施方式中，其中所述二氧化氯源包括二氧化氯溶液，溶液行进至二氧化氯汽提塔，其从例如水溶液输送空气中的二氧化氯，而气体混合物最终随后行进至气体源以向目标喷射。

本发明的方法包括以25至900英尺/秒的速率从气体源喷射气态混合物的气流，并且使气流与目标接触。例如，在一些实施方式中，以25,50,75,100,125,150,175,200,225,250,275,300,325,350,375,400,425,450,475,500,525,550,575,600,625,650,675,700,725,750,775,800,825,850,875,or 900英尺/秒的速率从气体源喷射气流，包括在其中的任何值和所有的范围和子范围(例如50至900英尺/秒,100至900英尺/秒,300至850英尺/秒,600至800英尺/秒等)。

本领域的普通技术人员很容易分辨出提高或降低从气体源喷射气体的速度的方法，所有这些都在本发明中采用。例如，其中气体源是喷嘴时，可以例如，通过减小喷嘴的直径提高喷射速度，而且可以例如，通过增加喷嘴的直径降低喷射速度。同样地，可以通过例如，改变气体到达和/或通过气体源的流速的来提高或降低速度。

已经发现，本发明的方法和设备采用上述速度(25至900英尺/秒)喷射气体有利地对目标进行氧化、净化、消毒和/或灭菌。例如，在本发明的各种实施方式中，所提供的方法和设备允许使用低于现有技术的方法和设备的二氧化氯的浓度-时间(CT)值有利的氧化、净化、消毒和/或灭菌。

如本文所用，浓度-时间(“CT”)，或总浓度，等于按每百万份体积(ppmv)的二氧化氯浓度的时间-加权平均值乘以以小时为单位的暴露时间。在二氧化氯浓度与以小时为单位的暴露时间的曲线图中，CT将等于该曲线下的面积。例如，如果在12小时的暴露时间内，时间-加权平均二氧化氯浓度是750ppmv，CT将是9,000ppmv-小时(这是如，目前的EPA指南要求的气态二氧化氯的应用于建筑物修复的CT值)。同样地，如果在3小时的暴露时间内，时间-加权平均二氧化氯浓度是3,000ppmv，CT仍然是9,000ppmv-小时。如果在一分钟的暴露时间内，时间-加权平均二氧化氯浓度是3,000ppmv，CT将是50ppmv-小时。

在用于建筑物修复的二氧化氯的气体或气相应用中，典型的二氧化氯浓度是在500至3000ppmv的范围内，而且暴露时间通常为3至12小时。例如，已经发现，在12小时的时间内，时间平均二氧化氯气体浓度在500至1500ppmv范围内对于杀灭霉菌孢子和消除过敏反应(CT＝6000-18000ppmv-小时)是有效的。类似地，已经发现9000ppmv-小时的CT值对于灭菌炭疽孢子是有效的。

任何符合限制的本发明的实施方式，其要求从气体源以25至900英尺/秒的速度喷射含有50至30,000ppmv二氧化氯的气态混合物的气流；并且使气流与预定目标接触，都落入本发明的范围之内，而不管用于任何给定的处理/应用的CT。然而，在本发明的各种实施方式中，在0.15至5,000ppmv-小时的CT下，实现所需的氧化、净化、消毒和/或灭菌。

例如，在一些实施方式中，CT值为0.15,0.5,1,5,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55,60,65,70,75,80,85,90,95,100,150,200,250,300,350,400,450,500,550,600,650,700,750,800,850,900,950,1,000,1,250,1,500,1,750,2,000,2,250,2,500,2,750,3,000,3,250,3,500,3,750,4,000,4,250,4,500,4,750或5,000ppmv-小时时,可以实现所需的氧化、净化、消毒和/或灭菌，包括其中的任何和所有范围和子范围(例如，1至4,000ppmv-小时,10至3,500ppmv-小时,15至3,000ppmv-小时,20至2,500ppmv-小时,25至2,000ppmv-小时,30至1,500ppmv-小时,30至500ppmv-小时等)。

本领域的普通技术人员将理解，因为按照其性质，CT是浓度和暴露时间的函数，基于两个变量来确定对于任何给定应用的CT。因此，在较短的暴露时间内使用包含较高浓度的二氧化氯的气态混合物，与在较长暴露时间内使用包含较低浓度的二氧化氯的气态混合物可以获得相同的CT。

在本发明的一些非限制性实施方式中，本发明的方法包括喷射，而本发明的设备被配置成喷射4至4.5×10⁶CTν的剂量(例如，聚焦的剂量)，其中CTν等于CT(按ppmv-小时)乘以气态混合物从气体源喷射的速度(按英尺/秒)。例如，在一些实施方式中，4,4.5,50,100,200,300,400,500,600,700,800,900,1,000,2,000,3,000,4,000,5,000,6,000,7,000,8,000,9,000,10,000,20,000,30,000,40,000,50,000,60,000,70,000,80,000,90,000,100,000,110,000,120,000,130,000,140,000,150,000,160,000,170,000,180,000,190,000,200,000,210,000,220,000,230,000,240,000,250,000,300,000,400,000,500,000,600,000,700,000,800,000,900,000,1,000,000,1,250,000,1,500,000,1,750,000,2,000,000,2,250,000,2,500,000,2,750,000,3,000,000,3,250,000,3,500,000,3,750,000,4,000,000,4,250,000或4,500,000的剂量，包括在其中的任何范围和所有范围以及子范围(例如4至1,000,000CTν、500至250,000 CTν,600至220,000 CTν等)。在本发明的一些实施方式中，所喷射的气体混合物以4至4.5x10⁶CTν的剂量接触目标。

在本发明的一些实施方式中，实施上述方法并配置设备在没有接受任何预处理或调整的应用区中使用。在本发明的一些实施方式中，可以实施上述方法，而且可以配置设备为在已经加湿和/或进行空调的应用区中使用，例如，在应用之前或在应用过程中。如，在一些实施方式中，应用区可以加湿至，诸如在5％至80％(例如5％，10％，15％，20％，25％，30％，35％，40％，45％，50％，55％，60％，65％，70％，75％或80％，包括在其中的任何和所有范围和子范围，例如5-55％,35-55％,40-55％,45-50％,45-48％等)的范围内的相对湿度(RH)。在一些实施方式中，可以调整应用区使其空调至，例如，50°F至约175°F(例如50,55,60,65,70,75,80,85,90,95,100,105,110,115,120,125,130,135,140,145,150,155,160,165,170或175°F,包括在其中的任何和所有范围和子范围，例如，60-90°F,65-85°F等)。

在本发明的一些实施方式中，目标可以安置/位于距离气体源任何所需的距离处。在一些实施方式中，在气流喷射的过程中，气体源定位于距离气体源0.5至50cm处，使得在气流中的气体在接触目标之前，从气体源行进0.5至50cm。例如，在一些实施方式中，气体源位于距离目标0.5,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49或50cm处，包括在其中的任何和所有范围以及子范围(例如0.5至25cm,1至10cm,1至4cm等)。

当它击中目标时，气体的速度根据函数变化，例如至气体源的气体流速，从气体源喷射气体的速度和从气体源至目标的距离。在非限制性实施方式中，气流以15至500英尺/秒速度接触目标，例如，15,30,45,50,75,100,125,150,175,200,225,250,275,300,325,350,375,400,425,450,475或500英尺/秒，包括在其中的任何和所有范围和子范围(例如25至400英尺/秒,40至300英尺/秒,50至250英尺/秒等)。

根据本发明，应用的区域(即，包括气体源和目标的区域)可以称为应用区。应用区可以是开放的(例如，对周围的房间或建筑物开放)或封闭的(意味着应用区基本上或完全与其周围环境分离，例如在腔室中，在控制装置内，在罩下等)。

在本发明的一些实施方式中，在应用区中目标与气流接触，其中在应用区中每分钟空气的循环超过在应用区中的空气循环的常规速率(例如，如房间的应用区，其中空气循环的速率通常为约3英尺/分钟)。可以以任何所需的方式来实现循环的过量速率，例如，通过使用针对所述目标表面的风扇或鼓风机，或在处理管道，容器，导管或HVAC系统的情况下，增加通过系统的速度。通过提升/提高在应用区中循环的速率，使得它超过在应用区中循环的常规速率，循环空气的速率可以有效地增加在目标处气流的速度。

在本发明的一些实施方式中，目标在应用区中与气流接触，其中在应用区中每分钟空气的循环速率至少为3英尺/秒，例如至少3英尺/秒，5英尺/秒，10英尺/秒，15个英尺/秒或20英尺/秒，包括在其中的任何范围和所有范围和子范围(例如5至20英尺/秒等)。在一些实施方式中，由于在应用区中空气的循环，在目标处的气流的速度增大了。

在本发明的一些实施方式中，应用区保持在负压下，例如，通过真空操作。根据本发明，可以通过设备产生真空，或通过其它从本发明的设备中分离出来的装置。在一些实施方式中，真空回收所消耗的气态混合物。在一些实施方式中，所回收的消耗的气态混合物再循环用于一个或多个后续的自气体源的喷射周期。

在一些实施方式中，应用区是密封的区域。例如，在一些实施方式中，应用区是刷密封区域、柔性密封区域(例如在通风橱下的区域，其已经拉下了通风窗)和/或气密密封区域(即密闭密封区域)。在一些实施方式中，本发明所述方法是在负压的密封应用区实施的，其中应用区包括气体源、目标、真空源。

在另一方面，本发明提供了用于对目标进行氧化、净化、消毒和/灭菌的一种设备。所述设备包括：二氧化氯入口，被配置为用于摄入含有50至30000ppmv二氧化氯的气态混合物；和气体源，被配置为以25至900英尺/秒的速度喷射气态混合物的气流。

图1是根据本发明中一个实施方案，用于对目标进行氧化、净化、消毒和/或灭菌的设备100的侧面透视图。

图1的设备100包括二氧化氯入口10，其被配置为用于摄入含有50至30,000ppmv二氧化氯的气态混合物。二氧化氯入口10可以从例如任何二氧化氯源(未示出)摄入气体混合物。例如，在一些实施方式中，二氧化氯入口10被配置为从二氧化氯发生器接受/摄入二氧化氯，例如，如美国专利号6,468,479公开的，二氧化氯入口10可以直接或间接地连接至其中。其中，二氧化氯入口10从发生器摄入二氧化氯，发生器产生在溶液中的二氧化氯，所述溶液途中穿过汽提塔至设备100。在一些实施方式中，二氧化氯入口10被配置为从二氧化氯源接受/摄入二氧化氯，如包含二氧化氯气体或在溶液中的二氧化氯的容器。其中所述容器包括一种溶液，该溶液可以通过任何可接受的方式制备(例如，通过发生器)。其中所述容器包括在溶液中的二氧化氯，该溶液途中穿过汽提塔至设备100。在一些实施方式中，设备100可以附着(直接地或间接地)至单独的二氧化氯源，而在其它实施方式中，设备本身可以包括二氧化氯源。

如图所示，在所述实施方式中，二氧化氯入口10被配置为用于经由邻接的部件14间接摄入气态混合物至气体源12，上述部件可以是任何所需的组件(例如管道，管件，柱等)。气体源12是喷嘴，被配置为以25至900英尺/秒的速度喷射气态混合物的气流。二氧化氯入口10被配置为从二氧化氯的源(未示出)，如二氧化氯发生器或容器，摄入气态混合物。

设备100还包括密闭装置16，其容纳气体源12，并且被配置为用来限定应用区。虽然密闭装置16可以是任何所需的形状，大小和审美，但是设备100的密闭装置16是透明的圆锥体，具有柔性密封或刷密封或衬垫(未示出)以帮助提供气体密闭。根据密闭装置16的尺寸和气体源12和目标(未示出)之间的距离，密闭装置16可用于密闭应用区(即基本上或完全将封闭区与其周围环境分离)。对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的，在这样的实施方式中，密闭装置16(当存在时)的尺寸可以决定在应用区的二氧化氯的浓度。

在一些实施方式中，密闭装置16被配置为用来密封与对目标进行灭菌相关的应用区，意味着，例如，在所描述的实施方式中，密闭装置16的圆锥体将包括，例如密封(例如气密密封)，其将接触到目标和/或目标周围的环境，以便密封在密闭装置16内的目标，从而产生密闭的和密封的应用区，其同时包括气体源12和目标。

设备100还包括真空源18，被配置为其通过在如应用区域内部形成真空，以回收所消耗的气态混合物(即已经从气体源12喷射出来的气态混合物)。在所描述的实施方式中，真空源18在应用区内部形成真空。真空将所消耗的气态混合物(和任何其它存在的气体如，在应用区内部的空气)吸/拉进气体返回组件20，使得气体可以再循环，转移，和/或在其它地方处理。气体返回组件20可以是任何所需的或可接受的组件，包括但不限于一个或多个管道、管等。

在本发明的一些实施方式中，设备被配置为用来再循环所消耗的气态混合物和/或所消耗的气态混合物中的二氧化氯，以用于后续自气体源的一或多个喷射周期。例如，在设备100的情况下，气体返回组件20可以包括，或者可以连接(直接或间接地)至二氧化氯洗涤器。在一些实施方式中，气体返回组件20连接至二氧化氯发生器，其包括二氧化氯洗涤器。当本发明的设备和方法包括，和/或连接至和/或采用二氧化氯洗涤器时，洗涤器能够从穿过洗涤器的混合物(例如流出物或气态混合物)中分离二氧化氯。可以采用能从混合物中去除二氧化氯的任何可接受的洗涤器。例如在一些实施方式中，洗涤器可以包括活性炭、碱性溶液(例如抗坏血酸，过氧化氢，亚硫酸钠等)、水等。在一些实施方式中，本发明包括和/或连接至和/或采用一个或多个洗涤器，其被配置为从混合物中去除其它组分。在一些实施方式中，本发明的设备包括和/或连接至洗涤器，可以依次将其连接至例如二氧化氯源，使得所洗涤的二氧化氯可以返回至二氧化氯源，使其可以在后续的喷射周期中再循环使用。

当气态混合物(通常伴有空气)返回至洗涤器(例如，由本发明所包括的洗涤器，独立的洗涤器，和/或由二氧化氯源如发生器所包括的洗涤器)，可以从混合物中洗涤二氧化氯，用于在以后的喷射周期中再循环。

在一些实施方式中，气体返回组件20包括或连接至过滤器(例如HEPA过滤器)，在最终例如再循环、转移和/或对其处理之前，消耗的气体穿过过滤器。

设备100还包括触发器22，其进行配置用来例如发起和/或终止喷射时段/周期，和/或用来控制喷射气体混合物的速度。

图2示出了根据本发明的实施方式，用于对目标进行氧化，净化，消毒和/或灭菌的设备200。

图2的设备200包括二氧化氯入口10，其被配置为用于摄入含有50至30,000ppmv二氧化氯的气态混合物，而且其连接至用于产生二氧化氯的水溶液固态二氧化氯发生器(未示出)，并从用于产生二氧化氯的水溶液固态二氧化氯发生器(未示出)回收二氧化氯。当来自发生器的二氧化氯溶液通过汽提塔时可以得到气体，汽提塔可能是发生器的一部分，或本发明设备的一部分，或是连接至(直接或间接地)发生器和/或至本发明设备的单独的装置。在所描述的实施方式中，将汽提塔连接至二氧化氯发生器和本发明的设备200，使得来自发生器的溶液穿过汽提塔，并且随后流向并通过二氧化氯入口10。在一实施方式中，二氧化氯溶液供应到气体汽提塔，每分钟使用0.78克C1O2或约60％的汽提效率，和为3克/升的溶液1.3克总供给等于约每分钟450mL供给溶液。因此，在一些实施方式中，需要每分钟0.78克，但是汽提效率低于100％(例如60％)，因此需要供给额外的C1O2(例如，每分钟1.3克)。在一些这样的实施方式中，在进入汽提塔之前，溶液可以包括，例如每升3克C1O2，而在一些实施方式中，每分钟可以使用435mL溶液。

设备200的二氧化氯入口10被配置为用于经由邻接的组件14直接摄入二氧化氯至气体源12，所述气体源是喷嘴。

设备200还包括密闭装置16，其是包括柔性密封17的透明圆锥体，其被配置为建立气密密封。密闭装置16容纳气体源12，并且被配置为限定任选密闭的和密封的应用区，其可以包括气体源12和目标(未示出)。设备200包括真空源18，其从应用区吸/拉进所消耗的气态混合物和任选地空气进入气体返回组件20，所述气体返回组件20是管子。而真空源18吸和/吸收气体时，真空的实际保持者或提供者(例如风扇、空气泵等)可以位于在设备内部或外部的任何地方。在所述的实施方式中，将真空源18连接至气体返回组件20，当气态混合物离开应用区时，通过其将所消耗的气体混合物抽真空。实际保持者或提供者可以是任何可接受的方式(例如风扇，气泵等)，其是本发明设备的一部分或从本发明的设备中分离出来，但是连接(包括可连接到)至本发明的设备。

配置设备200的触发器22以启动和停止气态混合物的喷射周期。

图3示出了根据本发明的另一实施方式，用于对目标进行氧化、净化、消毒和/或灭菌的设备300。

图3的设备300包括二氧化氯入口10，其被配置为用于摄入含有50至30,000ppmv二氧化氯的气态混合物，而且将其连接至间歇式二氧化氯源，并且从间歇式二氧化氯源(未示出)回收二氧化氯。特别是，所描述的设备300包括，或者可以连接至容器(例如0.5至5升的容器)，其包括二氧化氯气体或二氧化氯溶液。其中用于设备300的二氧化氯源是包括二氧化氯溶液的容器，所述设备还采用二氧化氯汽提塔，其可以是所述容器的一部分，或者是所述设备300的一部分，或是(直接或间接地)连接至所述容器和设备300的单独的装置。在所描述的实施方式中，汽提塔是连接至所述二氧化氯溶液容器和本发明所述的设备300的单独装置，以使来自容器的溶液传递至汽提塔，在塔内，用在含有50至30000ppmv的二氧化氯的气态混合物中的空气将二氧化氯气体从溶液中汽提出来。气态混合物随后流向并通过二氧化氯入口，而且最终作为气态混合物24经由气体源12离开所述设备300。

具体实施方式

配置图3的生物枪设备，使得通过二氧化氯入口以每分钟10升的气流速率供给在空气中的含有3,000ppmv二氧化氯的气态混合物。在喷射期间，气态混合物从气体源离开设备，所述气体源是枪式喷嘴，具有0.10厘米直径，并且以700英尺/秒从喷嘴喷射。为了测试，将喷嘴安置在距离目标2.54cm处，目标是由SGM Biotech制造的萎缩芽孢杆菌孢子条，具有10⁶萎缩芽孢杆菌的效价。

在密闭的应用区中以30秒，1分钟，2分钟和5分钟的暴露时间，使用前述设置进行喷射循环，应用区在测试之前没接受预加湿处理，并且以约75华氏度(即75°±5°)将其预加湿一小时。随后按所指示的暴露时间将气态混合物应用到每个目标，对目标进行评估并对目标进行测试以确定灭菌是否已经成功(即是否有至少6-log的萎缩芽孢杆菌减少，从而指示细菌群的统计学破坏)。虽然每个测试都导致了目标的氧化，在表1和2中提供了消毒测试的结果。在表格中，CT以ppmv-小时表示，"+"表示低于6-log的萎缩芽孢杆菌的减少，而"-"表示至少6-log的萎缩芽孢杆菌的减少。

表1

第一组孢子条

(以约75°F预加湿1小时)

表2

第二组孢子条

(在测试之前无预加湿)

如上述结果所表明的，在其中将应用区预加湿至大于75华氏度，使用大于或等于1分钟的暴露时间，CT值大于或等于50，本发明的方法成功实现了用于所有应用的目标的灭菌。以CT值为25，持续30秒，75％的应用目标灭菌成功。应用区没接受任何预加湿处理，以至少5分钟的暴露时间，CT值为250时，本发明的方法实现了所有目标的成功灭菌，而且以30秒，1分钟和2分钟的暴露时间，分别以25，50和100的CT实现了一些灭菌。这些结果表明了本发明以大大低于现有技术的方法的CT，有利地对目标氧化，净化，消毒和/或灭菌的能力。

本文所用的术语仅旨在描述具体的实施方式，并非旨在限制本发明。如本文所用的单数形式“一(a)”“一种(an)”和“该(the)”旨在也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。将进一步理解，术语“包括(comprise)”(以及任何形式的包括，例如“包括(comprises)”和“含有(comprising)”)，“具有(have)”(以及任何形式的具有，例如“具有(has)”和“有(having)”)，“包含(include)”(以及任何形式的包含，例如“含有(includes)”和“包含(including)”)，以及“包含(contain)”(以及任何形式的包含，例如“含有(contains)”和“包含(containing)”)是开放式系动词。因此，“包括(comprises)”，“具有(has)”，“包括(includes)”或“包含(contains)”一个或多个步骤或元件的方法和设备拥有一个或多个步骤或元件，但不限于仅仅拥有一个或多个步骤或元件。同样地，“包括(comprises)”，“具有(has)”，“包括(includes)”或“包含(contains)”一个或多个特征的方法的步骤或设备的元件拥有一个或多个特征，但不限于仅仅拥有一个或多个特征。此外，以某种方式配置设备或结构为至少以该方式配置，但也可以以未列出的方式配置。

本文所用的术语“包括(comprising)”和“包含(including)”或其语法变形应该用来说明陈述的特征、整数值、步骤或组件，但并不排除添加一个或多个额外的特征、整数值、步骤、组件或它们的组。该术语涵盖了术语“由…组成(consisting of)”和“基本上由…组成(consisting essentially of)”。

当本文中使用的语句“基本上包括(consisting essentially of)”或其语法上的变形应该用来说明陈述的特征、整数值、步骤或组件时，并不排除添加一个或多个额外的特征、整数值、步骤、组件或它们的组，只要额外的特征、整数值、步骤、组件或它们的组不实质上改变所要求保护的组合物、设备或方法的基本特征和新的特征。

本说明书中引用的所有出版物都以引用的方式纳入本文，如同具体地和单独地指示每个单独的出版物以引用的方式纳入本文一样，正如这里充分阐述的。

以引用的方式纳入的主题并不能认为是任何权利要求限制的替代，除非另有明确说明。

整个说明书中涉及一个或多个范围时，每个范围都旨在以简约的形式呈现信息，其中将范围理解为包括每个在范围内的离散点，如同本文完全阐述的一样。

虽然本文已经描述和描绘了本发明的几个方面和几种实施方式，但本领域的技术人员能够想到一些替代方面和实施方式来达到同样的目的。因此，本发明和所附权利要求旨在覆盖在本发明的理念和范围中的所有进一步和替代性的方面和实施方式。