一种消毒物品的方法,包含下列步骤:(a)将复数个已知温度的物品沿着第一路径移动;(b)将载送气体沿着包含一狭长充气室的第二路径运送,该第二路径在该充气室的下游处与该第一路径相交;(c)于该充气室的上游处将该载送气体加热到至少约105°C;(d)将已知浓度且已雾化的液态过氧化氢导入位于该充气室中的该载送气体;以及(e)控制下列事项:(1)该载送气体沿着该第二路径的体积流量;(2)导入该载送气体中的过氧化氢的体积;以及(3)导入该充气室的该载送气体的温度,以使得该第一路径与该第二路径相交处该载送气体中的汽化过氧化氢浓度具有一低于该物品已知温度的露点温度。
1.一种用以消毒物品的设备,其特征在于,包含:一消毒室;一输送带沿着第一路径运送待消毒的物品通过该消毒室;一汽化单元连接至该消毒室,而该汽化装置配置于该消毒室的上方;一鼓风机用以运送载送气体通过该汽化单元及该消毒室;加热装置用以加热流经该汽化单元的该载送气体;一液态过氧化氢源以可传递流体的连接方式连接至该汽化单元;以及一注射装置用以将液态过氧化氢注入该汽化单元。
2.如权利要求1所述的用以消毒物品的设备,其特征在于,其中该汽化单元包含:一狭长充气室,具有一入口及一出口,该出口以流体连接方式连接至该消毒室,且该出口位于该入口之下。
3.如权利要求1所述的用以消毒物品的设备,其特征在于,其中该注射装置包含:一喷嘴,位于该狭长充气室的中央,该喷嘴与该液态过氧化氢源流体连接并可将液态过氧化氢以雾化过氧化氢的状态注入该狭长充气室。
4.如权利要求1所述的用以消毒物品的设备,其特征在于,其中该加热装置为一连接至该汽化单元的加热器。
5.如权利要求1所述的用以消毒物品的设备,其特征在于,还包含:一分解器连接至该消毒室,而该分解器用以分解流经该分解器的该载送气体中的过氧化氢;以及一鼓风机配置于该消毒室与该分解器之间,用以自该消毒室运送该载送气体至该分解器。
6.如权利要求1所述的用以消毒物品的设备,其特征在于,还包含:一空气调节单元连接至该汽化单元,该空气调节单元包含:一腔体;一过滤器连接至该腔体,用以自流经该腔体的该载送气体移除污染物;一冷却装置连接至该腔体,用以冷却流经该腔体的该载送气体;一再生导管连接至该腔体的一端;一鼓风机,用以自该腔体运送一部分该载送气体通过该再生导管;加热装置,用以加热流经该再生导管的该部分的该载送气体;以及一干燥剂组件连接至该腔体及该再生导管,用以自流经该腔体的该载送气体移除湿气。
7.如权利要求6所述的用以消毒物品的设备,其特征在于,其中该干燥剂组件可以一轴转动,使得部分该干燥剂组件可在该腔体及该再生导管间移动。
8.如权利要求1所述的用以消毒物品的设备,其特征在于,包含:一贮器组合,连接至该液态过氧化氢源及该汽化单元,该贮器组合包含:第一储存槽;第二储存槽,该第一储存槽及该第二储存槽连接至该过氧化氢源;一收集槽,连接至该第一储存槽及该第二储存槽,且该收集槽亦连接至该汽化单元;阀装置,可选择性地使该第一储存槽及该第二储存槽与该收集槽流体连接,该阀装置亦可选择性地使该第一储存槽及该第二储存槽与该液态过氧化氢源流体连接;一排放管线,其一端连接至该收集槽,而该排放管线的第二端则配置于该第一储存槽及该第二储存槽顶端上方处;以及一排放阀,配置于该排放管线中以控制其流量。
9.如权利要求8所述的用以消毒物品的设备,其特征在于,包含:泵装置,用以自该液态过氧化氢源抽取该液态过氧化氢至该第一储存槽及该第二储存槽。
10.如权利要求8所述的用以消毒物品的设备,其特征在于,其中该收集槽位于该汽化单元的上方。
11.如权利要求1所述的用以消毒物品的设备,其特征在于,包含:一通气单元,连接至该消毒室,该通气单元用以移除流经该通气单元及该消毒室气体中的污染物,该通气单元包含:一导管,其一端连接至该消毒室;一鼓风机,用以运送该气体通过该导管至该消毒室;一过滤器,用以移除流经该导管的该气体中的污染物;以及加热装置,用以加热流经该导管的该气体;
12.如权利要求11所述的用以消毒物品的设备,其特征在于,包含:一分支导管,其一端连接至该汽化单元,另一端连接至位于该过滤器上游处的该导管;以及阀装置,可选择性地以流体连接方式连接该汽化单元至该过滤器与该消毒室。
13.一种在具有贮器组合的消毒室中消毒物品的设备,其特征在于,包含:第一储存槽,连接至一过氧化氢源;第二储存槽,连接至一过氧化氢源;一收集槽,连接至该第一储存槽及该第二储存槽,且该收集槽亦连接至一汽化单元;阀装置,可选择性地使该第一储存槽及该第二储存槽与该收集槽流体连接,该阀装置亦可选择性地使该第一储存槽及该第二储存槽与该液态过氧化氢源流体连接;一排放管线,其一端连接至该收集槽,该排放管线的第二端则配置于该第一储存槽及该第二储存槽顶端上方处;以及一排放阀,配置于该排放管线中以控制其流量。
14.如权利要求13所述的在具有贮器组合的消毒室消毒物品的设备,其特征在于,包含:泵装置,用以自该液态过氧化氢源抽取该液态过氧化氢至该第一储存槽及该第二储存槽。本申请是申请号200780015887.X的分案申请技术领域
本发明是关于汽化过氧化氢的产生,更特别地是有关于用以产生大量汽化过氧化氢的系统及其操作方法。
背景技术
过氧化氢(H₂O₂)已知可用于消毒及其它处理程序。在消毒过程中,液态过氧化氢被汽化以形成汽化过氧化氢(VHP,Vaporizedxa0Hydrogenxa0Peroxide)。汽化过氧化氢一般是由过氧化氢与水的液态混合物所制造而成。由于水与过氧化氢的沸点不同,在汽化此混合物时必须谨慎小心。就此点而言,水于100°C沸腾,然而纯的过氧化氢则于150°C沸腾。因此,当进行水与过氧化氢的混合物汽化时,除非此混合物发生骤汽化(flashxa0vaporization)现象,不然水通常会比过氧化氢更早沸腾。在公知系统中,骤汽化是通过将少量的水与过氧化氢混合物滴漏(drip)于一热表面而达成。过程中利用空气导流过热表面以将汽化过氧化氢带出。美国专利第2491732号公开一种公知的汽化过氧化氢汽化器(VHPxa0vaporizer)。先前所提及的滴漏汽化法的问题在于必须保持一热表面以汽化液态过氧化氢与水的混合物。经由测试显示目前滴漏汽化器的注射速率可达每分钟每注射口5公克。而在较高的注射速率下,则无法维持单一液滴。换言的,滴漏型汽化器(drip-typexa0vaporizer)在给定尺寸限制下可制造的汽化过氧化氢总量因而受限。此限制使得滴漏型汽化器无法适用于某些必须在短时间内对大量物品与装置进行高容积消毒的流程。汽化过氧化氢消毒系统的另一问题为如何避免汽化过氧化氢凝结于经过消毒的物品或表面上。因此,业界需要一种可产生大量汽化过氧化氢的高容量汽化过氧化氢产生器,且其所产生的各种浓度汽化过氧化氢不会凝结在经过消毒的物品或表面上。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可产生各种浓度的大量汽化过氧化氢且不会凝结于被消毒物品或表面上的过氧化氢汽化器。为实现上述目的,本发明的较佳实施例提供一种消毒物品的方法,包含下列步骤:(a)将复数个已知温度的物品沿着第一路径移动;(b)将载送气体沿着包含一狭长充气室(plenum)的第二路径运送,该第二路径在该充气室的下游处与该第一路径相交;(c)于该充气室的上游处将该载送气体加热到至少约105°C;(d)将已知浓度且已雾化的液态过氧化氢导入位于该充气室中的该载送气体;以及(e)控制下列事项:(1)该载送气体沿着该第二路径的体积流量;(2)导入该载送气体中的过氧化氢的体积;以及(3)导入该充气室的该载送气体的温度,以使得在该第一路径与该第二路径相交处的该载送气体中,汽化过氧化氢的浓度具有一低于该物品已知温度的露点温度(dewxa0point)。本发明又提供一种消毒物品的方法,包含下列步骤:(a)将复数个物品沿着包含一消毒室(decontaminationxa0chamber)的第一路径移动;(b)将载送气体沿着包含一狭长充气室与该消毒室的第二路径运送,该消毒室位于该狭长充气室的下游;(c)将位于该充气室上游处的该载送气体加热至足以汽化过氧化氢的温度;(d)将已知浓度的液态过氧化氢导入该充气室内的该载送气体中以于该充气室中产生汽化过氧化氢;以及(e)由控制下列参数使该消毒室内的该物品接触高于预选露点温度的汽化过氧化氢:(1)该载送气体沿着该第二路径的体积流量;(2)该液态过氧化氢导入该载送气体的速率;以及(3)导入该充气室的该载送气体的温度。本发明还提供一种消毒物品的方法,包含下列步骤:(a)将复数个物品沿着第一路径移动且经过一消毒室,该复数个物品具有一预定温度;(b)将载送气体沿着包含一狭长充气室与该消毒室的第二路径运送,该消毒室位于该狭长充气室的下游;(c)将位于该充气室上游处的该载送气体加热至足以汽化过氧化氢的温度;(d)将已知浓度的液态过氧化氢导入该充气室内的该载送气体中以于该充气室中产生汽化过氧化氢;(e)沿着该第二路径在个别位置测量该载送气体的温度及压力;(f)根据该第二路径中该载送气体的温度及压力决定该载送气体中汽化过氧化氢与水蒸汽的露点温度;(g)将该汽化过氧化氢导入该消毒室;以及(h)由控制下列参数将该汽化过氧化氢的露点温度控制在等于或低于预选露点温度:(1)该载送气体沿着该第二路径的体积流量;(2)该液态过氧化氢导入该载送气体的速率;以及(3)导入该充气室的该载送气体的温度。本发明又提供一种消毒物品的方法,包含下列步骤:(a)将复数个物品沿着包含一消毒室的第一路径移动,该复数个物品具有一预定温度;(b)将载送气体沿着包含一狭长充气室与该消毒室的第二路径传送,且该消毒室配置于该狭长充气室的下游;(c)将位于该充气室上游处的该载送气体加热至足以汽化过氧化氢的温度;(d)以一固定速率将已知浓度的液态过氧化氢导入该充气室内的该载送气体中以于该充气室中产生汽化过氧化氢;(e)使该消毒室内复数个物品接触该汽化过氧化氢;以及(f)由控制下列参数将汽化过氧化氢维持在等于或低于预选温度:(1)该载送气体沿着该第二路径的体积流量;以及(2)导入该充气室内的该载送气体的温度。本发明尚提供一种消毒物品的方法,包含下列步骤:(a)将复数个物品沿着包含一消毒室的第一路径移动;(b)将载送气体沿着包含一狭长充气室与该消毒室的第二路径运送,且该消毒室配置于该狭长充气室的下游;(c)加热位于该充气室上游处的该载送气体至足以汽化过氧化氢的温度;(d)将已知浓度的液态过氧化氢导入该充气室内的该载送气体以产生汽化过氧化氢于该充气室中;(e)使该消毒室内的该复数个物品接触该汽化过氧化氢;以及(f)除了将汽化过氧化氢维持在等于或低于预选温度的外亦将其维持在等于或低于预选的浓度,其藉由控制下列事项:(1)该载送气体沿着该第二路径的体积流量;(2)该液态过氧化氢导入该载送气体的速率;以及(3)导入该充气室内的该载送气体的温度。本发明另提供一种用以消毒物品且包含一消毒室的设备。一输送带沿着第一路径运送待消毒的物品通过该消毒室。一汽化单元连接至该消毒室。该汽化单元配置于该消毒室的上方。一鼓风机(blower)将载送气体运送通过该汽化单元及该消毒室。一加热装置(heatingxa0means)对流经该汽化单元的该载送气体进行加热。一液态过氧化氢源以可传递流体的连接方式连接至该汽化单元。一注射装置将液态过氧化氢注入该汽化单元。本发明的还提供一种在消毒室内消毒物品的设备,其中该消毒室具有一贮器组合(reservoirxa0assembly),包含连接至过氧化氢源的第一储存槽(storagexa0tank)以及连接至过氧化氢源的第二储存槽。一收集槽,连接至该第一储存槽及该第二储存槽以接收来自该二槽的过氧化氢。该收集槽亦连接至一汽化单元。一阀装置,选择性地在第一储存槽及第二储存槽与该收集槽间进行流体传递。此阀装置亦选择性地在第一储存槽及第二储存槽与该液态过氧化氢源间进行流体传递。一排放管线(ventxa0line),其一端连接至该收集槽。而该排放管线的第二端则配置于第一及第二储存槽顶端的上方。一排放阀(ventxa0valve)则配置于该排放管线中以控制其流量。本发明其中的一优势为一高容量汽化过氧化氢(VHP)产生器。本发明的另一优势为可产生大量汽化过氧化氢的消毒系统。本发明的另一优势为如上所述的消毒系统具备数个确认汽化过氧化氢通过系统流量的方法。本发明的另一优势则为如上所述的消毒系统其可调整载送气体通过系统的流量。本发明的另一优势即为如上所述的消毒系统其可调整液态消毒剂进入系统的注射速率。本发明的另一优势即为如上所述的消毒系统其可调整载送气体流经系统的温度。本发明的另一优势为如上所述的消毒系统可维持载送气体中汽化过氧化氢的浓度于一定程度,且于此浓度下该汽化过氧化氢的露点低于待消毒物品的初始温度。本发明更有一优势为如上所述的消毒系统,其中此系统的组件经由排列布局使得未汽化的过氧化氢(如果存在)将往下流向位于该系统低点的另一系统以利收集。本发明的另一优势则为如上所述的消毒系统具有一消毒剂供应系统,其中该供应系统包含一沉降槽(settlingxa0tank)可将消毒剂供应管线中的传输气体或捕获气体除去。本发明的另一优势则为如上所述的消毒系统具有一空气处理单元以过滤及干燥该系统中所使用的空气。本发明的另一优势为一种用以操作如上所述的系统的方法可避免凝结于经过消毒的物品或表面上。本发明的另一优势为一种用以操作如上所述的系统的方法可于物品或表面进行消毒的处维持一期望的汽化过氧化氢浓度。本发明的另一优势为一种用以操作如上所述的系统的方法可维持液态消毒剂的固定注射速率。上述以及本发明的其它优势将由后述的较佳实施例及附图与权利要求书阐明。
附图说明
本发明可能在某些部分以及某些部分的排列布局采用实体形式,本发明中一较佳实施例将以细节描述于本说明书中且说明于其附图中,其中:图1为一高容量汽化过氧化氢消毒系统的示意图,用以说明本发明中一较佳实施例;图2为图1的消毒系统中一消毒剂供应单元的示意图;图3为图1的消毒系统中一汽化单元的示意图;图4为图1的消毒系统中一通气单元的示意图;图5为图1的消毒系统中一空气调节单元的示意图;图6为图1的消毒系统中一分解单元的示意图;图7为图1的消毒系统中一汽化器的剖视图;图8为图7的汽化单元中一喷雾器的放大图;图9为一分歧装置及消毒室的透视图;图10为以汽化热(潜热)为过氧化氢在水中浓度的函数作图;图11为以过氧化氢的密度为过氧化氢在水中浓度的函数作图;图12为以过氧化氢的热容量为过氧化氢在水中浓度的函数作图。附图中主要组件符号说明:S液态消毒剂、10汽化过氧化氢消毒系统、12物品、14输送带、100消毒剂供应单元、112供应管线、112a供应管线分支、112b供应管线分支、114外部的液态消毒剂供应源、120泵与排水口的组合件、122泵、124马达、126排泄管线、128控制阀、130贮器组合、132A储存槽、132B储存槽、134管状壳或管状壁、136基底、138上盖、142内腔、144阀、146阀、154液位传感器、155压力传感器、158排放管线、162液体导管、164液体导管、166控制阀、168控制阀、170贮留槽、172空气贮留腔、174排放管线、176控制阀、177液位传感器、184液体导管、186控制阀、192汽化器进给管线、194排泄管线、196回流管线、198控制阀、200空气调节单元、212空气入口导管、212a空气入口导管的第一端、212b空气入口导管的另一端、214空气供应管线、216第二空气供应管线、222过滤器、230冷却组合件、232冷却旋管、234冷却器、242干燥剂轮、262腔体、272湿度传感器、274温度传感器、282空气管线、284孔口、285压力转换器、286温度传感器、290再生系统、292再生导管、294鼓风机、296马达、298加热器、300A汽化单元、300B汽化单元、312箱或外壳、314框架、322鼓风机、324马达、328垂直导管、332流量组件、334传感器、335压力传感器、336温度传感器、342U型导管段、342a伸长的直通型加热器段、352加热器、354绝热层、360汽化器、362外罩、364狭长内汽化室、366矩形壳、366a矩形壳第一端、366b矩形壳第二端、372平坦帽、374漏斗形底座、376环状凸缘、378环状凸缘、410消毒剂注射系统、412管状体、414内混合室、422空气管线、423导管、424消毒剂管线、426泵、427质量计、428马达、429压力传感器、432喷雾嘴、438开口、442轴环、444盖板、446结件、448接头、452度传感器、454第二温度传感器、462汽化过氧化氢传感器、467垫片、500A消毒室、500B消毒室、512A汽化过氧化氢进给管线、512B汽化过氧化氢进给管线、522外壳或外罩、524空间或区域、542分岐装置、544喷嘴、546温度传感器、552汽化过氧化氢传感器、552a光纤电缆、562轨条、564轨条、572管帽或栓塞、600A分解单元、600B分解单元、612导管、622流量量测装置、624压力传感器、625压力传感器、626温度传感器、632鼓风机、634马达、636导管、642分解器、652排放管线、662温度传感器、664温度传感器、700A通气单元、700B通气单元、712鼓风机、714马达、722通气导管、732流量量测装置、734压力传感器、735压力传感器、736温度传感器、738阀组件、742过滤器组件、752加热组件、762分岐装置、764喷嘴或喷口、766温度传感器、772导管、774阀。
具体实施方式
请参照附图,其中所描绘的附图是用以阐明本发明的较佳实施例,然其并非用以限定本发明的精神,图1描述本发明的较佳实施例,汽化过氧化氢(VHP)消毒系统10对沿着输送带14移动的物品12进行持续消毒。大体而言,根据本发明,消毒系统10包含一消毒剂供应单元、空气调节单元(airxa0conditioningxa0unit)、汽化单元、消毒室或隔离器(isolator)、分解单元(destroyerxa0unit)、及通气(aeration)单元。由本实施例可见,消毒系统10包含单一消毒剂供应单元100、单一空气调节单元200、二汽化单元300A与300B、二消毒室500A与500B、二分解单元600A与600B、以及二通气单元700A与700B。消毒剂供应单元100请参照图2,消毒剂供应单元100在此作最佳描述。供应管线112连接消毒剂供应单元100至外部的液态消毒剂供应源114。泵与排水口的组合件(pumpxa0andxa0drainxa0assembly)120连接至供应管线112。泵与排水口的组合件120包含由马达124所驱动的泵122。泵122及马达124用以输送计量的液态消毒剂至贮器组合(reservoirxa0assembly)130。贮器组合130以包含二储存槽132A、132B为较佳。二消毒剂储存槽132A、132B是用以维持连续不间断的消毒剂流以供应至汽化单元300A与300B。以此而言,一储存槽132A可装满消毒剂,而另一储存槽132B则可用以提供消毒剂至汽化单元300A与300B,此将详述于后。储存槽132A及132B实质上相同,因此仅详述132A。而关于储存槽132A的描述可应用于132B。储存槽132A的形状一般为柱状,且包含在两端具有基底136及上盖138的管状壳或壁134。在一较佳实施例中,管状壳134呈圆筒形且由半透明材料所制成。储存槽132A的内腔(innerxa0chamber)142可储存液态消毒剂S。供应管线112经由供应管线分支112a、112b连接至储存槽132A、132B。阀144、146分别配置于供应管线分支112a、112b内以控制液态消毒剂S至储存槽132A、132B的流量。储存槽132A、132B的每一槽包含液位传感器(levelxa0sensor)154。液位传感器154是用以指示「装填过量」信息,此将于后详述。位于储存槽132A、132B每一槽底部的压力传感器155用以提供可指示132A、132B每一槽液面高度的压力信号。储存槽132A、132B的底部经由液体导管162、164分别连接至贮留槽(holdingxa0tank)170。控制阀166、168分别配置于液体导管162、164中以控制来自储存槽132A、132B至贮留槽170的消毒剂流量。储存槽132A、132B的上端连接至排放管线158,如图2所示。贮留槽170所包围的空气贮留腔172。排放管线174自贮留腔172向上延伸。控制阀176配置于排放管线174内以控制其流量。如图2所示,排放管线174的长度足以使排放管线174的上端配置于储存槽132A、132B的上端。液位传感器177配置于贮留槽170的贮留腔172内的预定高度。液位传感器177配置于贮留槽170的内。在本实施例中,液位传感器177为一浮控开关(floatxa0switch)。自贮留槽170的底部所延伸的液体导管(fluidxa0conduit)184连接贮留腔172至控制阀186,其中此控制阀186可控管来自贮留槽170至汽化器进给管线(vaporizerxa0feedxa0line)192或至排泄管线(drainxa0line)194的消毒剂流量,而此排泄管线194连接至供应管线112。如图2所示,排泄管线194和泵与排水口的组合件120中的排泄管线126可进行流体传递(fluidxa0communication)。回流管线(returnxa0line)196自汽化器进给管线192延伸至储存槽132A的顶部。控制阀198配置于回流管线196内以控制流经此管线的消毒剂流量。如图所示,汽化器进给管线192连接至汽化单元300A与300B。自贮留槽170来的消毒剂以重力进给至汽化单元300A与300B为较佳。因此,在本实施例中,贮留槽170及储存槽132A、132B系配置于汽化单元300A与300B的上,亦即位于较高的高度。空气调节单元200请参照图5,空气调节单元200在此作最佳描述。空气调节单元200是用以调节,亦即过滤与干燥汽化单元300A、300B所使用的空气,以及过滤通气单元700A、700B所使用的空气。空气调节单元200基本上系包含过滤器222、冷却组合件(assembly)230、以及干燥剂轮(desiccantxa0wheel)242依序配置于其中。空气入口导管(airxa0inletxa0conduit)212具有第一端212a可与外在环境交流,如室内空气。空气入口导管212的另一端212b连接至空气调节单元200中的内部腔体(chamber)262。过滤器222配置于空气入口导管212内以过滤流经此处的空气。过滤器222以高效率粒子空气滤器(HEPAxa0filter,high-efficiencyxa0particulatexa0airxa0filter)为较佳。冷却组合件230配置于过滤器222的下游。冷却组合件230包含冷却旋管(coolingxa0coil)232以及连接至冷却旋管232的冷却器(chiller)234。冷却旋管232围绕空气入口导管212。冷却器234的尺寸以提供围绕空气入口导管212的旋管232足以充分冷却为其标准,如此可使得流经空气入口导管212的空气被冷却以将空气中的水分(湿气)沉降。换言之,冷却器234具有足够的容量以将流经空气入口导管212的空气除湿。介于过滤器222与冷却旋管232间的空气供应管线214连接至空气入口导管212。空气供应管线214提供整个系统10滤过的空气以冷却电子组件(未图标)。第二空气供应管线216连接至介于过滤器222与冷却旋管232间的空气入口导管212。第二空气供应管线216提供通气单元700A、700B滤过的空气,此将于后详述。干燥剂轮242,其可以第一轴「A」旋转,且配置于空气入口导管212的212b端,亦即过滤器222与冷却旋管232的下游。干燥剂轮242如此配置以使得干燥剂轮242的一半可旋转入腔体262。空气入口导管212的212b端可导入空气并流经上述干燥剂轮242位于腔体262内的部分。干燥剂轮242中的干燥剂材料可吸收流经空气入口导管212的空气中的湿气。因此,进入腔体262的空气已经由过滤器222、冷却旋管232、及干燥剂轮242而完成过滤与干燥。湿度传感器272与温度传感器274配置于腔体262中以分别监视腔体262内的空气湿度与温度。腔体262由空气管线282与汽化单元300A、300B进行流体传递,如图5所示。空气调节单元200包含再生系统(regenerationxa0system)290以进行再生,亦即自干燥剂轮242中除去水分。再生导管(regenerationxa0conduit)292连接至腔体262。由马达296所驱动的鼓风机(blower)294吸入腔体262中经过干燥及过滤的空气,且将此干燥过的空气导入可加热干燥空气的加热器(heater)298。再生导管292的配置可将上述经过加热、干燥及过滤的空气导入前述干燥剂轮242其位于腔体262外的部分。熟习此项技术人员将可理解,加热过的空气可进行干燥,亦即可自干燥剂轮242中除去水分。来自干燥剂轮242的潮湿空气经由再生导管292流至孔口(orifice)284以排出空气调节单元200。压力转换器(pressurexa0transducer)285配置于出口,亦即鼓风机294的下游。压力转换器285连同孔口284可用以产生所需气流通过导管292以确保适当的水分移除。温度传感器286则监视自加热器298送出的空气温度。导管292内的温度受控制以确保适当的水分移除。汽化单元300A、300B请参照图3、7、8、及9,汽化单元300A、300B在此作最佳描述。汽化单元300A、300B实质上为相同,因此仅详述汽化单元300A,而关于汽化单元300A的描述可同等应用于汽化单元300B。如图3所示,汽化单元300A(及汽化单元300B)自消毒剂供应单元100连接至汽化器进给管线192,并且自空气调节单元200连接至空气管线282。汽化单元300A包含鼓风机322、量测气流的流量组件(flowxa0element)332、加热器352、以及汽化器360,上述皆图示说明于图3中,亦以立体视图说明于图7中。在本实施例中,汽化单元300A包含一固定于框架314上的箱(cabinet)或外壳(housing)312,其中此框架314由结构用钢(structuralxa0steel)所支撑。箱312以及支撑框架314共同界定一直立、柱状构造。鼓风机322配置于支撑框架314的底部位置。鼓风机322由马达324所驱动。马达324以可变速马达为较佳,其中鼓风机322的输出可控制以增加流经此处的气流。鼓风机322的入口自空气调节单元200连接至空气管线282。于操作时,鼓风机322经由空气调节单元200吸入空气,而空气于空气调节单元200进行干燥及过滤。在本实施例中,鼓风机322的出口连接至垂直导管328。流量组件332配置于导管328内以量测流经导管328的气流。流量组件332以细腰(文氏)流量计(Venturi)为较佳。传感器334量测经过细腰流量计的压力差,且提供信号以指示流经流量组件332的气流。细腰流量计为较佳的原因为其可提供高分辨率的空气流量以及对于流经此处的气流而言损失较少能量。压力传感器335则用以量测流量组件332的静压力(staticxa0pressure),以辅助流经导管328的质量流量率(massxa0flowxa0rate)的计算,此将于后详述。温度传感器336配置于流量组件332的下游。在本实施例中,一般为U型的导管段342连接至流量组件332以再导入气流。导管段342包含一长直型加热段342a,其于本实施例附图中为垂直方向。如图7所示,由导管段342定义出的管道其截面积从导管段342与流量计332连接的一端处开始增加,直至长直型加热段342a那端。加热组件352位于导管段342的直通型加热器段342a内,且用以加热流经导管段342的空气。在本实施例中,加热组件352为一电子装置。绝热层354围绕且封闭加热组件352。加热组件352的设计为可加热流经导管段342的空气达到足以汽化过氧化氢的温度并且足以维持一期望的温度以避免于消毒系统10中发生凝结。在一实施例中,加热组件352可加热流经导管段342的空气达至少105°C。在另一实施例中,加热组件352可加热流经导管段342的空气达到至少180°C。导管段342的截面积增加使得较小管路的流量组件332得以连接至较大口径的加热器段342a。汽化器360连接至导管段342位于加热器352下游的那端。汽化器360包含定界狭长内汽化室(plenum)364的外罩(housing)362。在本实施例中,外罩362包含具有第一端366a及第二端366b的矩形壳366,其中第一端366a的上有一平坦帽372,而第二端366b有一漏斗形底座374。外罩362的截面积与长度的决定以液态消毒剂有充分时间于其内完成汽化为标准。汽化器360的第一端366a定义一入口端,而汽化器360的第二端366b定义一出口端。外壳366、帽372、及基底374以金属制为较佳,而以铝制为更佳。帽372固定于外壳366,以焊接方式为较佳。导管段342藉由帽372内的开口与汽化器360的内汽化室364进行传递。外壳366的出口端366b包含环状凸缘(annularxa0flange)376以连接至基底374上的环状凸缘378。基底374为漏斗形且连接汽化器外罩362至一汽化过氧化氢进给管线512A,而此管线接着连接至消毒室500A。如图7所示,汽化器360以狭长汽化室364为垂直位向而配置。以此而言,加热组件352及导管段342的直线段342a皆与汽化室364垂直配置以利于通过汽化室364而向下导入加热的空气。消毒剂注射系统410配置于汽化室364内。注射系统410配置于汽化室364内的中央,且其位向配置为可向下朝汽化器外罩362的第二端366b的方向注射消毒剂入汽化室364内。注射系统410,在图8中作最佳描述,包含定界内混合室(innerxa0mixingxa0chamber)414的管状体412。空气管线422及消毒剂管线424连接至管状体412,而与内混合室414进行传递。空气管线422由导管423而连接至系统10内的滤过、干燥加压的空气来源(未图示)。消毒剂管线424连接至来自消毒剂供应单元100的消毒剂供应管线192。由马达428所驱动的泵426,示意说明于图3,配置于消毒剂供应管线192内以于压力下进给消毒剂至注射系统410内。泵426以可变速蠕动泵(peristalticxa0pump)为较佳。泵426以选定的速率将消毒剂打入注射系统410内。(注射速率以每分钟的注射公克数为单位,而由质量计427量测。)马达428以可变速马达为较佳,其中消毒剂注射入注射系统410的速率可由马达428的速率而改变。压力传感器429配置于消毒剂供应管线192内,且为泵426的下游。压力传感器429可监视(以及确保)适当的消毒剂注射速率,且确保注射系统410不被堵塞。喷雾嘴(atomizingxa0nozzle)432附接于管状体412。喷雾嘴432以可喷出细致喷雾(finexa0spray)的消毒剂为较佳,亦即喷雾细致到足以确保完全汽化。在本发明中一般可得的喷雾嘴即可有利应用。为辅助注射系统410定位于汽化室364内,开口438形成于外壳366的侧边。轴环(collar)442附接于外壳366而围绕开口438,而轴环442以焊接于外壳366的方式为较佳。盖板(coverxa0plate)444以传统结件(fasteners)446附接于轴环442。垫片(gasket)467配置于盖板444与轴环442之间以提供彻底密封。盖板444中的螺纹孔可旋入传统接头(fittings)448,而接头448连接空气管线422至空气导管423,以及连接消毒剂管线424至消毒剂供应管线192。根据本发明的一观点,喷雾嘴432的尺寸与外壳366相关以使得汽化器360操作时来自喷雾嘴432的喷雾与外壳366的接触可减少或避免。温度传感器452配置于汽化室364内,而介于汽化器360的第一端366a与消毒剂注射系统410之间。第二温度传感器454亦配置于汽化室364内,而位于消毒剂注射系统410的下游靠近汽化器外罩362的第二端366b处。传感器452与454间的温度下降与汽化消毒剂所须的热成比例,此将详述于后。可提供汽化过氧化氢及水蒸气浓度指示的汽化过氧化氢传感器462,系选择性地配置于汽化室364内位于消毒剂注射系统410的下游处。汽化过氧化氢传感器462配置于靠近汽化器360的第二端366b(出口端)处。传感器462以红外线(IR)传感器为较佳,而以近红外线(nearxa0IR)传感器为更佳。传感器462一般为圆筒形,且固定于外罩362上以横跨汽化室364。传感器462固定于外罩362上且易于从该处拆卸。消毒室500A、500B如图1所示,汽化单元300A、300B分别由汽化过氧化氢导管512A、512B而连接至消毒室500A、500B。消毒室500A、500B实质上为相同,因此仅详述消毒室500A,而关于消毒室500A的描述可同等应用于消毒室500B。消毒室500A,在图6及图9中作最佳描述,消毒室500A包含外壳(enclosure)或外罩522所定界的空间或区域524,而物品12于其内经由输送带14而完成灭菌(sterilized)/消毒(decontaminated)。分岐装置(manifold)542固定于外罩522上,且具有复数个间隔分开的开口或喷嘴(nozzles)544可与外罩522中的空间或区域524进行传递。如图9中的最佳描述所示,喷嘴544配置于输送带14的上方处以均匀地分布汽化过氧化氢于经过消毒室500A的物品12。如图9中的最佳描述所示,温度传感器546及汽化过氧化氢传感器552配置于分岐装置542内。汽化过氧化氢传感器552可提供汽化过氧化氢及水蒸气浓度的指示。传感器552以近红外线(nearxa0IR)传感器为较佳。传感器552为圆筒形,且具备光纤电缆(fiberxa0opticxa0cables)552a自该处延伸。一对间隔分开的轨条(rails)562、564延伸穿过分岐装置542以使得近红外线传感器552易于从分岐装置542插入及拆卸。在本实施例中,轨条562、564为筒状杆。近红外线传感器552经由分岐装置542两边的开口而插入。管帽或栓塞(plugs)572使得电缆552a可自此延伸穿过进而密封该开口。分解单元600A、600B如图6所示,分解单元600A与600B在此作图示说明。分解单元600A与600B实质上为相同,因此仅详述分解单元600A,而关于分解单元600A的描述可同等应用于分解单元600B。导管612连接外壳522至分解单元600A。如图9中的最佳描述所示,导管612经由外壳522的一侧与外壳522内的区域524进行传递。流量量测装置622配置于导管612内以提供流经此处的流量数据。在本实施例中,流量量测装置622包含压力传感器624,其可用以感测流经流量量测装置622的压力差,且可提供流量量测装置622的指示信号。在一较佳实施例中,流量量测装置622为细腰(文氏)流量计(Venturixa0device)。另一压力传感器625则用以测量流量量测装置622的静压力(staticxa0pressure),而质量流量(massxa0flow)的计算将于后详述。温度传感器626配置于导管612内而位于流量量测装置622的下游。导管612连接至由马达634所驱动的鼓风机632的入口端。延伸自鼓风机632出口端的导管636连接至分解器(destroyer)642。分解器642基本上为一催化装置可操作以分解流经此处的过氧化氢。就此而言,催化分解器是转化汽化过氧化氢为水与氧气。温度传感器662配置于分解器642的前面,亦即分解器642的上游。第二传感器664配置于分解器642的后面,亦即分解器642的下游。通气单元700A、700B如图4所示,通气单元700A在此作图示说明。通气单元700A与700B实质上为相同,因此仅详述通气单元700A,而关于通气单元700A的描述可同等应用于通气单元700B。如图4所示,通气单元700A连接至来自空气调节单元200的空气供应管线216。来自空气调节单元200的空气供应管线216是供应滤过的空气至通气单元700A、700B。空气供应管线216连接至由可变速马达714所驱动的鼓风机712的入口侧。鼓风机712配置于通气单元700A内以通过空气调节单元200内的过滤器222以及经由供应管线216以吸入系统10外的空气。鼓风机712的出口侧连接至通气导管722。通气导管722延伸穿过通气单元700A。鼓风机712的下游处,流量量测装置732配置于通气导管722内。在一较佳实施例中,流量量测装置732为细腰(文氏)流量计(Venturixa0device)。压力传感器734是用以测量流经流量量测装置732的压力差,其中流量量测装置732可提供流经通气导管722的流量指示信号。压力传感器735则用以测量流量量测装置732的静压力,以辅助流经通气导管722的质量流量率(massxa0flowxa0rate)的计算。温度传感器736配置于流量量测装置732之前(上游处)。温度传感器736配置于鼓风机712与流量量测装置732之间。阀(valve)组件738配置于通气导管722内而位于流量量测装置732的下游以控管流经通气导管722的流量。过滤器组件742系配置于阀组件738的下游处。过滤器组件742,以高效率粒子空气滤器(HEPAfilter)为较佳,可提供流经通气导管722的空气除了空气调节单元200内的过滤器222以外的二次过滤。加热组件752配置于通气导管722内而位于过滤器组件742的下游处。分岐装置(manifold)762包含复数个喷嘴(nozzles)或喷口(ports)764以分布滤过及加热的空气进入消毒室500A。分岐装置762配置于输送带14离开消毒室500A的上方处。温度传感器766配置于分岐装置762内。通气单元700A基本上可提供加热及滤过的空气进入消毒室500A以于输送带14上清除物品12上的过氧化氢蒸气以避免凝结。如图1及图4中的最佳描述所示,导管772连接汽化过氧化氢导管512A至通气导管722。导管772连接至介于汽化器360及分岐装置542间的汽化过氧化氢导管512A。导管772连接至介于阀738及过滤器组件742间的通气导管722。阀774配置于导管772内以控制流经此处的流量。导管772用以周期性地消毒通气单元700A中的过滤器组件742。由关闭通气导管722中的阀738以及打开导管772中的阀774,汽化过氧化氢可由汽化器360经过过滤器组件742而导入。如本发明所示,由控制消毒系统中的空气温度、气流率(airxa0flowxa0rate)、消毒剂温度、及消毒剂注射速率,可于消毒室中维持期望的汽化过氧化氢浓度。在消毒系统中使用汽化过氧化氢(VHP),避免汽化过氧化氢凝结于经过消毒的产品或物品上为必须。在一稳定状态下,汽化过氧化氢保持稳流(steadyxa0flow),消毒剂注射速率、气流率、及空气温度必须控制以避免凝结。根据本发明,过氧化氢汽化器系统是控制于一期望的汽化过氧化氢浓度及温度以避免凝结。根据本发明的一观点,系统10的操作以控制其在露点温度下维持气流中过氧化氢的浓度,其露点温度低于待消毒物品的温度。系统10的控制则为根据将在此详述的数学模型。已知水及过氧化氢消毒剂的露点浓度系与空气温度有关(此为消毒剂被注射入其中的空气温度)且与水及过氧化氢在空气中的浓度有关。在一稳定状态的实例中,如同汽化过氧化氢消毒设备般地保持稳流(steadyxa0flow),露点浓度是与消毒剂注射速率及通过注射器的空气温度与体积流量有关。空气流中汽化过氧化氢的浓度C_p(毫克/公升,mg/L)可由下列方程式决定: C p = I * 1000 F * 28.32 ( P 100 ) E - - - ( 1 ) ]]>其中:I=消毒剂注射速率(公克/分钟,g/min)F=气流率(实际的立方英尺/分钟,actualxa0ft³/min)P=消毒剂中过氧化氢的百分率E=汽化器效率(0.90=90%),此为汽化过程中过氧化氢分解量的函数。在此方程式中,1000为一换算因子(conversionxa0factor)以换算公克(g)至毫克(mg)。而28.32为一换算因子以换算立方英尺(ft³)至公升(L)。空气流中水蒸气的浓度C_w(毫克/公升,mg/L)可由下列方程式决定: Cw = I * 1000 F * 28.32 ( 100 - P 100 ) + I * 1000 F * 28.32 ( P 100 ) ( 1 - E ) 9 17 + Cw , air ]]>(2)过氧化氢分解为水与氧气。十七分的九的已催化过氧化氢转换为水以及与其平衡的氧气。上述可由方程式(2)得知,其中加上已催化过氧化氢中水的比例到空气流中水的浓度。C_w,air=流经汽化器的空气流中水的浓度(毫克/公升,mg/L)由方程式(1)和(2),可得知空气流中水与过氧化氢的浓度。而过氧化氢的露点可由下述决定。已知当给定过氧化氢浓度的液体置放于无初始湿度的封闭体内,则液态过氧化氢与水将蒸发且达到封闭体内的平衡。过氧化氢蒸汽的浓度将低于该液体中过氧化氢的浓度。根据已知来源,例如一本由Schumb,Satterfield,与Wentworthntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="44"/>1955所著作名为:「过氧化氢(Hydrogenxa0Peroxide)」的书籍、其文中的方程式、及列表(table)可提供过氧化氢和水的液体浓度与气体浓度间的关系。在一封闭体内,蒸汽的浓度将达到饱和点(saturationxa0point)。信息来源是用以决定在给定体积下,水和过氧化氢混合物的饱和点。就此而言,气相过氧化氢在过氧化氢-水溶液(液体状态)中的摩尔分率(molexa0fraction)(y_h)可由下列方程式得知。 y h = p hg x h γ h P = p hg x h γ h ( p wg x w γ w ) + ( p hg x h γ h ) - - - ( 3 ) ]]>其中:x_h=液体消毒剂中过氧化氢的摩尔分率P=混合物的总蒸汽压(毫米汞柱,mmxa0Hg)混合物的总蒸汽压(P)则由下列方程式所决定。P=p_wgx_wγ_w+p_hg(1-x_w)γ_hxa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0(4)其中:p_wg=水的蒸汽压(毫米汞柱,mmxa0Hg)(详下列方程式)x_w=水的摩尔分率p_hg=过氧化氢的蒸汽压(毫米汞柱,mmxa0Hg)(详下列方程式)γ_w=水的活性系数(activityxa0coefficient)水的活性系数系由下列方程式所决定。 γ w = exp ( ( 1 - x p ) 2 RT ) [ B 0 + B 1 ( 1 - 4 x w ) + B 2 ( 1 - 2 x w ) ( 1 - 6 x w ) ] ]]>(5)其中:x_p=过氧化氢的摩尔分率R=1.987卡/公克摩尔-绝对温度(cal/gmole-K),理想气体常数B₀=用以计算活性系数的系数=-1017+0.97*TB₁=用以计算活性系数的系数=85B₂=用以计算活性系数的系数=13T=水蒸汽温度(绝对温度,K)过氧化氢的活性系数(γ_h)系由下列方程式所决定。 γ h = exp ( ( x w ) 2 RT ) [ B 0 + B 1 ( 3 - 4 x w ) + B 2 ( 1 - 2 x w ) ( 5 - 6 x w ) ] ]]>(6)过氧化氢的摩尔分率(x_p)则由下列方程式所决定(摘录自H2O2.com)。 x p = ( Percent * MW w ) [ MW p * ( 100 - Percent ) + Percent * MW w ] ]]>(7)其中:Percent=气体或液体状态下的过氧化氢百分率MW_w=水的分子量=18.016公克/摩尔(g/mol)MW_p=过氧化氢的分子量=34.016公克/摩尔(g/mol)水的蒸汽压系由下列方程式所决定(摘录自书籍ASHRAExa0Fundamentals)。当温度高于32度华视温度(°F)时,方程式如下: VP = Exp [ ( C 8 ( TF + 460 ) ) ] + C 9 + C 10 * ( TF + 460 ) + C 11 * ( TF + 460 ) 2 + ]]> C 13 * ( TF + 460 ) 3 + C 13 * Log ( TF + 460 ) ]]>(8)其中:VP=饱和时的蒸汽压(磅每平方时,psi)TF=蒸汽温度(华视温度,°F)C₈=-10440.397C₉=-11.29465C₁₀=-0.027022355C₁₁=0.00001289036C₁₂=-2.4780681×10^-9C₁₃=6.5459673无水过氧化氢的蒸汽压系由下列方程式所决定。 p hg = 10 ( 44.5760 - 4025.3 T - 12.996 log T + 0.0046055 T ) - - - ( 9 ) ]]>其中:p_hg=过氧化氢的蒸汽压(毫米汞柱,mmHg)T=蒸汽温度(绝对温度,K)理想气体定律可用以计算在给定温度下过氧化氢及水蒸汽成分的饱和程度,如参考数据2中所述。理想气体定律系由下列方程式所决定。PV=nRTxa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0(10)其中:P=水与过氧化氢混合物的蒸汽压(毫米汞柱,mmHg)V=体积(立方公尺,m³)n=摩尔数R=通用气体常数(0.082公升-大气压/摩尔-绝对温度,L-atm/mol-K)T=蒸汽的温度(绝对温度,K)过氧化氢或水蒸汽的饱和浓度通常以质量每单位体积来表示。方程式(10)可排列为如下方程序(11)以决定浓度。C=w/V=Mn/V=MxP/(RT)xa0xa0xa0xa0xa0(11)其中:C=蒸汽的饱和浓度(毫克/公升,mg/L)w=质量(毫克,mg)V=体积(公升,L)M=过氧化氢或水的分子量(公克/摩尔,g/mol)=34.016公克/摩尔(g/mol)过氧化氢=18.016公克/摩尔(g/mol)水x=蒸汽的摩尔分率P=水与过氧化氢混合物的蒸汽压(毫米汞柱,mmHg)(由方程式(8)与(9)可得)R=通用气体常数(0.082公升-大气压/摩尔-绝对温度,L-atm/mol-K)T=蒸汽的温度(绝对温度,K)方程式(11)可用以计算出水(C_w,sat)和过氧化氢(C_h,sat)的饱和浓度。过氧化氢蒸汽的百分率可由下列方程式计算得知。P_c=[C_p,c/(C_p,c+C_w,c)]100xa0xa0xa0xa0xa0(12)其中:P_c=过氧化氢蒸汽的百分率C_p,c=过氧化氢的浓度(毫克/公升,mg/L)(由方程式(11)可得)C_w,c=水的浓度(毫克/公升,mg/L)(由方程式(11)可得)由方程式(12)所得的过氧化氢蒸汽的百分率可和由方程式(1)、(2)所得的过氧化氢的百分率作比较。P=[C_p/(C_p+C_w)]100xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0(13)其中:P=空气流中过氧化氢的百分率理论值C_p与C_w已于上述方程式(1)、(2)中所解释。由方程式(12)所得的过氧化氢百分率应可与方程式(13)所得的相合。如上述解释,如果消毒剂中的过氧化氢百分率代入方程式(7),则利用方程式(12)所得的百分率将会太低。上述方程式可由增加方程式(7)中液态过氧化氢的浓度(百分率)以自方程式(12)产生正确的饱和蒸汽浓度直到由方程式(12)与(13)所得的浓度相合。入口的空气温度必须够高以汽化消毒剂及提供够高的出口温度以避免于下游凝结。汽化器管(vaporizerxa0tube)的入口所须的温度将于后述中说明。汽化过氧化氢所须的热量绝大部分系导因于过氧化氢的汽化潜热(latentxa0heatxa0ofxa0vaporization)。而在较小程度上,显热(sensiblexa0heat)则须用以将液态消毒剂自室温加热至汽化温度。如图10所示,以汽化热(潜热)作为过氧化氢于水中浓度的函数,此由H2O2.com所同意摘录。潜热(latentxa0heat),hfg,以卡每公克为单位(cal/gm)。hfg的单位亦可如下所述换算为英热单位每公克(BTU/gm)(BTU,Britishxa0thermalxa0unit),以过氧化氢于水中的浓度为35%而言。 h fg = 525 cal gm ( 1 BTU 251.9968 cal ) = 2.083 BTU gm ]]>汽化热则可由下列方程式所决定:Q_vap=h_fg(I)(BTU/min)xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0(14)其中:I=消毒剂注射速率(公克/分钟,gm/min)。用以将消毒剂自室温加热至期望的出口温度所须的显热(sensiblexa0heat)则由下列方程式所决定:Q_sen=I·ρ_ster·C_p,ster(T₂-T_amb)xa0xa0xa0(15)其中:ρ_ster=消毒剂的密度(公克/毫升,gm/mL)(详图11,资料来源为H2O2.com)C_p,ster=消毒剂的比热(英热单位/公克-°C,BTU/gm-°C)(详图12,资料来源为H2O2.com)T₂=使用者所定义的汽化器出口温度(°C)T_amb=消毒剂的周围温度(°C)图11与图12为H2O2.com所同意摘录。热空气将会用于汽化消毒剂。空气流所散失的热量,Q_air,系由下列方程式所决定。 Q air = m · · C p · ( T 1 - T 2 ) ( BTU / min ) - - - ( 16 ) ]]>其中:m=空所质量流量=(0.075lbm/scf)×(lbm/min)C_p=在整体温度下的空气比热(英热单位/公克-°C,BTU/lbm-R)T₁=入口的空气温度(进入汽化器管)(华视温度,°F)T₂=出口的空气温度(离开汽化器管)(华视温度,°F)出口的温度是由下列方程式得知空气流中的消毒剂露点后所决定。Q_air的值等于Q_vap加Q_sen。方程式(16)中的唯一未知数为入口的温度。由方程式(16)解出T₁可得: T 1 = Q vap + Q sen m · · C p - - - ( 17 ) ]]>关于系统10的操作,一控制器(未图标)可程序化以使得系统10操作于三种不同的操作模式,如下:(1)操作以于消毒室500A、500B内维持一期望的露点温度,(2)操作于一固定的消毒剂注射速率,以及(3)操作以保持一期望的过氧化氢浓度。上述控制器从遍布于系统10中的各种传感器接收输入信号。此外,上述控制器系根据前述方程式而程序化以控制加热组件298、352、752、鼓风机马达294、322、632、712、以及泵马达124、324、428以与所选的操作模式相符。首先,关于可在消毒室内维持一特定露点温度的第一操作模式,此操作模式须要某些使用者输入。明确而言,使用者是输入下列条件:(a)期望的露点温度(T_dp),(b)期望的汽化器出口温度,以及(c)液态消毒剂中的过氧化氢百分率。当使用汽化过氧化氢传感器552时,露点温度可由计算得知。而当没有传感器时,则可由方程式(1)与(2)计算出水与过氧化氢的浓度而推测得知露点温度(假设效率为已知)。如本领域技术人员所知,露点温度为空气中的水蒸汽与过氧化氢蒸汽达到饱和而开始凝结的温度。在本发明的内容中,系统10操作于第一操作模式的目的是为控制空气温度、气流、及空气流中水和汽化过氧化氢的浓度,以避免凝结于经过消毒的物品12。本领域技术人员将可理解,待消毒物品12的温度为决定实际露点温度的一因素。在本实施例中,物品12输送通过消毒室500A、500B。物品12进入消毒室500A或500B的初始温度在决定期望的露点温度(T_dp)为重要。期望的露点温度系根据物品12进入消毒室500A或500B的初始温度而决定。为确保经过消毒的物品12上不形成凝结,输入进系统的「期望的露点温度」,亦指称一「预选温度」,以低于物品12进入消毒室500A或500B的初始温度的一特定温度为较佳。在一较佳实施例中,期望的露点温度选择低于物品12进入消毒室500A或500B的初始温度约30°C的温度。应可理解者为所增加的温度因子可增加或减少,只要维持在低于物品12的初始温度即可。本领域技术人员将可理解,待消毒物品12进入消毒室时的温度愈低,水与过氧化氢蒸汽开始凝结于物品12上的露点温度愈低。使用者所输入的第二项数据为期望的汽化器出口温度。就某种程度而言,这些数据亦与待消毒物品12的物理性质相关。就此点而言,可能必须在低于某温度下操作系统10以避免损坏物品12。使用者所输入的第三项数据为液态消毒剂中过氧化氢的百分率。此信息是由液态消毒剂的供货商所提供。基于前述所输入的信息,该系统以第一操作模式操作如下。最初,消毒剂供应单元100中的储存槽132A、132B二者以装满液态消毒剂为较佳。液态消毒剂由泵122而分别提供至二储存槽。储存槽132A、132B以装满至一期望的液面高度为较佳,此由每一储存槽132A、132B内的液位传感器(levelxa0sensor)154所指示。其中一储存槽132A或132B用以于任何时间提供液态消毒剂至汽化单元300A、300B为较佳。一旦给定一储存槽132A或132B用尽液态消毒剂时,来自另一槽132A或132B的液态消毒剂则可用以供应汽化单元300A、300B。一空储存槽132A或132B可经由打开适当的空储存槽132A或132B的阀144、146以及自外部供应源114打入液态消毒剂至空储存槽而再填满。当一空储存槽132A或132B正在装填时,另一储存槽132A或132B是用以供应汽化单元300A、300B。储存槽132A、132B的尺寸以消毒系统10可在一储存槽132A或132B装填时持续操作为标准。因此,大体为连续流动的消毒剂可同时提供至汽化单元300A、300B以使得物品12的连续处理得以实现。如图2所示,来自储存槽132A、132B的液态消毒剂系导入贮留槽170。贮留槽170的尺寸为足以容纳在进入汽化单元300A、300B之前,从供应单元100送出的液态消毒剂所释放的任何可能的气体。就此点而言,可发现贮留槽170的外尺寸显著大于系统10中的进给管线及导管,可使得液态消毒剂中的气体得以释放及排出,且防止气泡或气囊流至汽化单元300A、300B。如前所述,消毒剂供应单元100为重力进给系统(gravity-feedxa0system)。为避免于汽化器进给管线192中捕获气泡,所有自贮留槽170至汽化单元300A、300B的导管及形成管路的汽化器进给管线192皆具有一向下斜率以利于汽化器进给管线192中任何液态消毒剂所释放的气体可迁移至贮留槽170,而于其内由排放管线174排出。排放管线174中的阀176系由浮控开关177所控制。关于图3中的汽化单元300A、300B的操作,汽化单元300A的操作在此作说明,而关于汽化单元300A的描述可同等应用于汽化单元300B。系统10的控制器可使得马达324驱动鼓风机322,因此经由空气调节单元200抽入空气且将空气经由垂直导管328吹入汽化器360。由鼓风机322所产生的气流由流量组件332所量测。如上所述,马达324以电控可变速马达为较佳,其中所产生的气流经过汽化器360可由控制器自动调整。加热组件352赋能以加热进入汽化室364的空气。加热组件352的输出可由改变加热组件352的工作周期(dutyxa0cycle)以调整。换言之,流入汽化室364的空气温度可由调整加热组件352的输出以调节。当系统10启动后,来自鼓风机322的空气系强制通过汽化室364以及消毒室500A。加热后的空气吹过系统10以使得其内的组件可升温直到系统10的温度稳定。遍布系统10的温度传感器274、286、336、452、454、546、626、662、及664可监视系统10内的空气温度,以及决定该系统何时达到一平衡温度,是根据温度传感器336所测量的加热组件352的输入温度。一旦系统10的温度稳定后,液态消毒剂就由注射系统410注入已加热的空气流中。注入该系统的消毒剂量是由上述控制器依照前述方程式所得的计算以建立。液态消毒剂刚开始注入已加热的空气流中会导致汽化室364内由于液态消毒剂汽化于热气流中所产生的压力增加。此压力于汽化室364内的增加将导致流入汽化器360的空气减少。此气流的减少将由流量组件332所感测。依照本发明的一观点,鼓风机马达322的操作是由(经过)流量组件332所感测的气流而予以控制。根据来自流量组件332及传感器334的输出信号,上述控制器增加鼓风机322的速度以维持期望的空气流量通过汽化室364及下游单元。就此点而言,系统10为自动调整以在汽化过氧化氢产生时维持通过系统10的所欲气流率(airxa0flowxa0rate)。来自汽化单元360的汽化过氧化氢经由过氧化氢进给管线512A输送至消毒室500A。依照本发明的另一实施例,汽化单元360位于消毒室500A之上以策安全,如图3所示。就此点而言,任何汽化单元360中未汽化的过氧化氢将维持在液体状态且向下滴或流入消毒室500A。液态过氧化氢的滴或流入消毒室500A可由消毒室500A的目视检查而确定。如果在消毒室500A中发现液态过氧化氢,则该系统将停止运转以避免危险状况。汽化过氧化氢进入分歧装置542,其中汽化过氧化氢在此经由喷嘴544而喷散至物品12。就此点而言,将理解为一旦汽化器360的稳态(steadyxa0state)操作建立后,物品12就开始移动通过消毒室500A。如图所示,汽化过氧化氢从上方喷向物品12。除去单元600A中的鼓风机632赋能以经由管线612抽入消毒室500A外的汽化过氧化氢。流量组件622提供指示流量的信号至鼓风机632。上述控制器控制鼓风机632的操作以平衡消毒室500A外的气流及通过汽化室364的气流。自消毒室500A抽入的空气流强制通过分解器642,其中汽化过氧化氢在此分解为氧气与水自系统10排出,如图6所示。如上所述,在此模式的操作下,亦即该系统控制以维持在消毒室500A中一期望的露点温度下水蒸汽与汽化过氧化氢的浓度,系统10的控制器不断地监视遍布于系统10中的各种传感器以确保液态过氧化氢消毒剂以适当的量注射入注射系统410。依照本发明的另一观点,系统10以数种方式监视并确认系统10中所产生的汽化过氧化氢的量。根据第一种测量汽化过氧化氢(VHP)的方式,系统10利用温度传感器662、664监视经过分解器642的温度下降。就此点而言,汽化过氧化氢的分解会产生热。由监视经过分解器642的温度改变,流经该系统的汽化过氧化氢量的第一指示可由此决定。第二种测量及监视系统10中汽化过氧化氢(VHP)的方式为经由过氧化氢传感器462或552的量测。第三种测量及监视系统10中汽化过氧化氢量的方式为监视液态消毒剂注入注射系统410的注射速率。就此点而言,质量计427的输出可被监视以提供注射系统410制量的液态消毒剂。过氧化氢与水的浓度可利用方程式(1)与(2)计算得知。第四种测量及监视系统10中汽化过氧化氢量的方式为监视汽化室364内的温度改变。明确而言,汽化室364内的温度传感器452及454被监视。正如汽化过氧化氢的分解会产生每单位质量一特定量的热,液态过氧化氢的汽化亦需要一特定量的热,此将造成温度降低。经由监视汽化室364中空气流的温度改变,系统10内汽化过氧化氢的量可被决定。依照本发明的一观点,系统10监视上述四种状况且比较彼此间的输出计算。如果上述四种被监视参数的任一种超出一可接受的误差范围,系统10则警告系统操作者潜在的问题。通过持续监视遍布系统10的传感器,空气流中水蒸汽与汽化过氧化氢的浓度可在一期望的露点温度下得以维持。如上所述,因为所欲操作的露点温度以低于物品12进入消毒室的温度约30°C的温度为较佳,物品12上可避免发生凝结。本发明因此提供一系统10可操作以维持一特定的露点温度以避免水蒸汽或汽化过氧化氢凝结于物品12上,且同时可维持一期望的操作温度而不损坏待消毒的物品12。关于第二操作模式,亦即系统10于其中保持一预定的注射速率,使用者须再次输入期望的分歧装置542的温度,及液态消毒剂中过氧化氢的百分率。在此操作模式下,一旦建立一稳态流量,注射系统410的注射速率可维持在一设定量。流经上述系统的气流可增加以维持一期望的操作温度,然而,注射速率在此操作模式下则保持恒定。提供使用者露点以使其可作出决定如果凝结将发生。在第三操作模式中,亦即汽化过氧化氢的浓度于其中保持稳定,使用者输入一期望的分歧装置542的操作温度。一旦在系统内建立稳态气流,则液态过氧化氢注入空气流中。如上所述,系统10监视系统10中的汽化过氧化氢量,且通过增加或减少注射系统410的泵426的注射速率以维持期望的汽化过氧化氢浓度流量。第一操作模式的控制策略通过下述而实现:1)使用者输入如下:a.期望的露点温度(T_dp)。b.分歧装置温度。c.液态消毒剂中过氧化氢的百分率。2)下列为已知:a.经由测试所得的汽化器效率(E)。(当使用近红外线传感器462时,方程式1与2无须用于决定过氧化氢与水的浓度。当未使用近红外线传感器462时,方程式1与2用于计算过氧化氢与水的浓度。此计算需要使用者输入汽化器效率至消毒系统10的控制器。)b.干燥器外的空气流中水的浓度,来自供货商资料或测试。3)起初假设汽化器外的蒸气会含有与液态消毒剂相同的过氧化氢百分比。4)利用方程式7计算消毒剂中过氧化氢的摩尔分率(x_p)。5)计算消毒剂中水的摩尔分率,x_w=1-x_p。6)利用方程式5与6于使用者所输入的露点温度下计算活性系数。7)利用方程式8与9于使用者所输入的露点温度下计算水与过氧化氢的蒸汽压。8)利用方程式4计算总蒸汽压。9)利用方程式3决定过氧化氢摩尔分率的气液比。10)判断利用方程式7所算出的摩尔分率是否等于利用方程式3所算出的摩尔分率。11)如果摩尔分率不符合在可接受的误差范围内,重复计算消毒剂(液态)中的过氧化氢的摩尔分率并重做上述步骤5到10。众多迭代法中的一个可用以收敛至解。12)如果摩尔分率符合可接受的误差范围内,利用方程式11计算过氧化氢(C_h,sat)与水(C_w,sat)的饱和浓度。13)使用C_h,sat经由方程式1计算消毒剂注射速率。14)使用方程式(2)计算水的浓度(C_w)。15)比较C_w与C_w,sat。16)如果C_w与C_w,sat无法在可接受误差范围内相等,则利用C_h,sat与C_w:P=C_h,sat/(C_h,sat+C_w)100重新计算过氧化氢(P)的百分率并重做步骤4到15。17)如果C_w与C_w,sat在可接受误差范围内相等,则初始注射速率将设为等于上述步骤15中所计算的值。18)利用方程式(14)计算汽化热(Q_vap)。19)利用方程式(16)决定汽化器入口空气温度(T₁)。20)如果步骤19中计算所得的空气温度对于下游组件而言不会太大,则气流可设定在T₁且可在系统达到稳态后将过氧化氢注入空气流中。21)如果空气温度,T₁对下游组件而言太高,则温度可在一开始时设定于最大容许温度。22)注射速率可经由迭代法直到汽化器出口温度以相同于期望露点温度(T_dp)与期望出口温度(T₂)间的差距高于露点的后决定。23)逐步上升的过程可持续至所须露点(T_dp)与出口(T₂)温度达到为止。24)如果提供反馈给控制,则可通过使用实际的过氧化氢与水的浓度而非使用方程式(1)与(2)所算得的数值达到露点。第二操作模式的控制策略如下所述。1)使用者输入如下:a.期望的注射速率b.分歧装置温度c.液态消毒剂中过氧化氢的百分率2)以下为已知:a.经由测试所得的汽化器效率(E)(当不使用近红外线传感器时使用)。b.干燥器外的空气流中水的浓度,来自供货商资料或测试。3)控制器根据使用者所设定的注射速率计算并显示一露点。4)使用者,知道所输入注射速率用的露点,可接着,如果有需要,调整,换言之,改变,「使用者输入」以避免凝结于待消毒的物品上。就此点而言,第二操作模式,不具露点的自动控制。第三操作模式的控制策略如下所述。1)使用者输入如下:a.期望的过氧化氢浓度b.分歧装置温度c.液态消毒剂中过氧化氢的百分率2)以下为已知:a.经由测试所得的汽化器效率(E)(当不使用近红外线传感器时使用)。b.干燥器外的空气流中水的浓度,来自供货商资料或测试。3)控制器计算并逐步提升液态过氧化氢的注射速率直到汽化过氧化氢的期望浓度达到为止。4)控制器计算并显示期望过氧化氢浓度下的露点。上述为本发明的一特定实施例。应理解者为描述此实施例的目的仅为说明本发明,本领域扶人员可进行诸多修改与调整而不偏离本发明的精神与范畴。意味着所有诸如此类的修改与调整皆包含于本发明的范畴并视同来自本发明的权利要求范围中已要求或其等同的内容。