專利名稱：護理設(shè)備洗滌、消毒和/或滅菌的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于包括醫(yī)療、牙科或獸醫(yī)設(shè)備在內(nèi)的保健護理器具以及烹調(diào)和餐飲用具洗滌、消毒和/或滅菌的方法和設(shè)備。更具體地說，但不限于此，本發(fā)明涉及一種用于牙科的保健護理器具自動洗滌、消毒和/或滅菌的方法和設(shè)備。
例如洗刷、煮沸和蒸汽處理等方法常常用來破環(huán)有害致病菌以及使這些設(shè)備消毒和滅菌。此外，消毒劑、滅菌劑和分散劑的利用在這樣的消毒和滅菌方法中是共同的。但是，這些方法通常費時和昂貴，并需要適合的設(shè)備、滅菌劑、用于滅菌、消毒和分散化學(xué)品和滅菌劑的有效的處理方法和處理設(shè)備。
為了除去這樣的設(shè)備上的泥土、污染物、生物膜和/或殘留物，常常需要在后續(xù)消毒和/或滅菌階段進行器具消毒和/或滅菌以前要有人工洗刷和/或超聲波處理弄臟器具的洗滌階段。除了以前提到的一些問題外，這一典型的兩段法的缺點是，它還是費時的、費用高的，常常還是不實際的。
現(xiàn)有的設(shè)備尤其是包括電子清洗器和浴槽，使用傳統(tǒng)的消毒劑溶液，例如戊二醛溶液。但是，這些溶液由于其毒性，常常存在其他一些缺點，引起皮膚疾病和呼吸病。高壓鍋也常用來清潔保健護理器具，但由于這些設(shè)備操作的高溫和操作方式，在高壓鍋中器具常常會被損壞或破環(huán)。
在防止患者或動物體之間交叉感染的努力中，開發(fā)了一次性使用的保健護理器具，在一次使用后不用消毒和/或滅菌而廢棄。但是，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，不僅這樣的實踐常常是高費用的，而且將與患者一次接觸后的所有保健護理器具都處理掉常常是不可能的或不實際的。
早已知道，流體例如鹽溶液的電解生成有用的產(chǎn)物，例如氯和臭氧，它們特別適合用作殺滅體外微生物劑，來清潔硬表面。例如，US 5462644公開了一種通過殺死生物膜中的微生物來將被生物膜污染的器具進行殺菌和消毒的方法，其中所述的方法包括以下步驟將受污染的設(shè)備懸掛在導(dǎo)電電解質(zhì)溶液中，然后對溶液施加電場以便殺死微生物。電解質(zhì)溶液可任選包含有效數(shù)量的滅菌劑或消毒劑。這一方法的缺點是，必需將適合的電流連續(xù)施加于溶液以便實施本發(fā)明。此外，當(dāng)用于治療體內(nèi)感染時，這一方法還會引起患者明顯不適。
US 6117285還公開了一種用來使包括醫(yī)療儀器和牙科儀器在內(nèi)的設(shè)備滅菌的體系。具體地說，該發(fā)明公開了一種生產(chǎn)電解流體例如鹽溶液的設(shè)備，它可用于使醫(yī)療設(shè)備和牙科設(shè)備消毒和滅菌。更具體地說，該設(shè)備包括一個盛裝要電解流體的容器、提供電流源的供電設(shè)備以及浸沒在流體中并與供電設(shè)備相連的第一電極和第二電極；這樣進行安排，以致當(dāng)電流通過時流體被電解。該發(fā)明還公開了一種用于保健護理器具消毒和/或滅菌的體系，它包括至少一個通過器具的導(dǎo)管，器具浸在電解的鹽溶液中以及所述體系有通過導(dǎo)管和器具表面的通流式電解溶液。
這一體系的缺點是，它以分批量或斷續(xù)的方式生產(chǎn)相對少量的電解的溶液。此外，在陽極和陰極生產(chǎn)的產(chǎn)物相互混合，以致電解得到的溶液在單一溶液中含有陽極電解液和陰極電解液的混合物。但是，當(dāng)它們被生產(chǎn)并收集為單一的溶液時，陰極電解液和陽極電解液各自的效力至少部分被抵消。電解活化水和生物膜的處理根據(jù)本發(fā)明的要求，作者利用至少有一個電解池的圓柱形電解設(shè)備，其中陽極室和陰極室用可滲透膜分開，其特殊設(shè)計在稱為電解活化(EA)或電化學(xué)活化(ECA)的過程中能得到兩種截然不同的、分開的且電化學(xué)性質(zhì)有別的活化的水產(chǎn)物流。
溶液在限定時間內(nèi)仍是活性的。在高活性的時間內(nèi)，這些亞穩(wěn)態(tài)的溶液已用于不同系統(tǒng)的技術(shù)方法中，常常作為傳統(tǒng)化學(xué)試劑的代用品。不管具體溶液的特性如何，活性狀態(tài)可保持?jǐn)?shù)小時至數(shù)天，活化狀態(tài)衰減以后，生成的亞穩(wěn)態(tài)溶液恢復(fù)到進料組成的無害水。
此外，在需求推動的基礎(chǔ)上，始終生產(chǎn)對環(huán)境沒有不良環(huán)保后果的具有特殊質(zhì)量以及獨特可靠特性的兩種或兩種以上截然不同的、分開的和電化學(xué)性質(zhì)有別的活化水的不同產(chǎn)物流的能力，使本發(fā)明所采用的電解技術(shù)明顯不同于以前使用的或提出使用的電解設(shè)備，例如在牙科工業(yè)中使用的電解設(shè)備。在圓柱形電解設(shè)備中EA技術(shù)的原理不同礦化的水通過圓柱形電解池，其特殊設(shè)計可生產(chǎn)兩種完全不同的和在電化學(xué)性質(zhì)有別的物流，即電解活化的低濃度鹽溶液。
本發(fā)明作者使用的特殊圓柱形電解池的設(shè)計是這樣的，以便確保每一微小的水體積必需通過均勻的高壓電場。在圓柱形電解池中產(chǎn)生的電場有高的電勢梯度，得以產(chǎn)生PH值、氧化還原電位勢(ORP)和其他物理化學(xué)性質(zhì)都在通常用傳統(tǒng)化學(xué)設(shè)備或大多數(shù)電解設(shè)備可達到的范圍以外的溶液。
生成兩種分開的活化溶液流，即陽極電解液和陰極電解液。視所用的生產(chǎn)方法和設(shè)備的操作條件而定，陽極電解液的PH值通常為1.5-9，氧化還原電位勢(ORP)為+150至+1200毫伏。由于存在氧化自由基的混合物，陽極電解液被氧化，且具有殺菌作用。生產(chǎn)的陰極電解液的PH值通常為8.5-13，而ORP為約-150至-900毫伏。陽極電解液具有還原性質(zhì)和表面活性劑性質(zhì)，它是抗氧化劑。
本發(fā)明作者使用的特殊圓柱形電解池設(shè)計的優(yōu)點之一是，可通過使用不同的水流安排以及不同結(jié)構(gòu)連接的電解池組體的方法來改變兩種溶液的化學(xué)組成，以便優(yōu)化特定應(yīng)用領(lǐng)域的要求。一些其他的變數(shù)是流速、水力壓力、濃度、溫度、電極上的電流密度和電壓。
除了它的獨特性質(zhì)外，帶負(fù)電荷的抗氧化劑溶液即陰極電解液也可送回陽極室，從而調(diào)整帶正電荷的氧化劑溶液的質(zhì)量，即生產(chǎn)的陽極電解液的質(zhì)量。視所需應(yīng)用的規(guī)格而定，水力系統(tǒng)設(shè)計的改變能設(shè)計有效滿足必須要達到的目的。電解活化溶液的性質(zhì)電解活化溶液的性質(zhì)取決于許多因素。這些因素包括通過電解池的溶液流速、鹽的類型、施加的電壓和電流、溫度、陽極室和陰極室之間溶液的混流動力學(xué)，例如陰極電解液返回陽極電解液室的程度、電解池的設(shè)計和幾何形狀以及水礦物化的程度。
在本作者使用的電解池中電解活化的過程中，據(jù)認(rèn)為大致生成3類產(chǎn)物，即(i)穩(wěn)定產(chǎn)物它們是影響所述溶液PH值的酸(陽極電解液中)和堿(陰極電解液中)，以及其他活性物種；(ii)高活性的不穩(wěn)定產(chǎn)物它們包括半衰期通常小于48小時的自由基和其他活性離子物種。在這里包括在整個溶液均勻分布的電活性和化學(xué)活性的電解氣體微氣泡，其直徑為0.2-0.5微米和濃度為一直到107毫升-1。所有這些物種用來提高陽極電解液和陰極電解液的ORP；(iii)準(zhǔn)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)物它們?yōu)樵陔姌O表面上或表面附近由于該區(qū)域內(nèi)很高的電壓梯度(106伏/厘米)所生成的結(jié)構(gòu)物。它們是環(huán)繞離子、分子、自由基和原子周圍水合膜的游離結(jié)構(gòu)絡(luò)合物。這些水簇團的尺寸從約13-18下降到約5-6個分子/簇團。所有這些特性使水的擴散、催化和生物催化性能增強。
重要的是，生成最佳亞穩(wěn)態(tài)溶液所需的輸入水礦化度與飲用水沒有明顯差別。但是，溶液在增強的電活性和改變的物理一化學(xué)特性方面與未活化的狀態(tài)明顯不同，此外它們對哺乳動物組織和環(huán)境仍是無毒的。在不保持活化狀態(tài)的條件下，這些性質(zhì)不同的產(chǎn)物變成無害水的衰減狀態(tài)和反常于活化溶液的特性，例如電導(dǎo)率和表面張力發(fā)生了改變，類似恢復(fù)到活化前狀態(tài)。
陽極電解液以及混合的陽極電解液和陽極電解液的殺菌性質(zhì)早期使用的電解活化法生產(chǎn)殺菌溶液的大多數(shù)技術(shù)都不能在電解池生產(chǎn)過程中將陽極電解液和陰極電解液分開。在這些早期的技術(shù)中，就其潛在的電活性來說，兩種作用相反溶液彼此被大大削弱。
更先進的ECA體系的優(yōu)點之一是，在這些體系中生成的次氯酸的殺菌活性比早期體系生產(chǎn)的次氯酸鈉更有效達300倍。此外，中性陽極電解液(PH＝7)與堿性戊二醛(PH＝8.5)的比較表明，為了達到相同的殺菌效果，后者需要2％的濃度，而前者需0.05％。同樣，還表明5％的次氯酸鈉僅能用于消毒，而0.03％的中性陽極電解液溶液同時有消毒和滅菌性能。通常，未活化的中性陽極電解液的殺菌性能(僅有穩(wěn)定的產(chǎn)物和不帶電荷)為次氯酸鹽溶液的潛在活性的80倍，但仍只有最佳活化ECA溶液的整個殺菌潛力的三分之一。
因此，使用無毒的鹽類，這些活化的溶液在低劑量有效性以及物理化學(xué)性質(zhì)方面確實超過化學(xué)方法得到的“等價物”。相對于傳統(tǒng)的化學(xué)溶液來說，增強的殺菌能力允許加入較低劑量率的活化溶液，從而消除了毒性的危險和對環(huán)境的不良影響，同時提供了低成本的解決方案。
在牙科設(shè)備中的酸性陽極電解溶液電解活化的低濃度鹽溶液在牙科設(shè)備水管線(DUWL)中作為殺菌劑的應(yīng)用在許多文獻中提出和公開，其中包括以WO 00/33757公布的國際專利申請書PCT/US99/29013。該申請書PCT/OS99/29013提出在牙科器具的操作過程中，使用PH值為2.5-6.5的酸性電解水與DUWL的內(nèi)部表面連續(xù)接觸，作為生物膜的殺菌劑和作為牙科器具的操作流體。
PCT/OS99/29013致力于兩種類型的電解體系，都是由板式反應(yīng)器型電解池生產(chǎn)其酸性陽極電解液，以及提出將它結(jié)合在牙科體系中消毒和5減少在DUWL中生物膜。第一個體系利用膜來產(chǎn)生和分隔兩種截然不同的陽極電解液和陰極電解液溶液。這一體系產(chǎn)生PH值2-3.5的高酸性的陽極電解液。第二個體系不使用膜而只生成一種溶液流。PCT/OS99/29013提出將HCl(鹽酸)加到第二體系的進料中，以便提高氯離子的濃度，且為增加陽極電解液的殺微生物效力，而進一步降低PH值，。
PCT/US99/29013中提出的酸性陽極電解液溶液的主要缺點是它們的毒性，因為它們有相對高的氯和次氯酸鈉的含量。事實上，據(jù)認(rèn)為酸性陽極電解溶液與家用漂白劑之間的差別相當(dāng)小，但后者要簡單得多和廉價得多。
PCT/US99/29013提出的酸性陽極電解液溶液的另一缺點是，它們只能用來減少生物膜，而明顯不能消除生物膜，有可能使DUWL產(chǎn)生生物膜的抗體菌株，伴隨嚴(yán)重的健康危險。更具體地說，PCT/OS99/29013僅就所引的殺微生物結(jié)果提出DUWL的消毒，但未提出DUWL的滅菌，也未公開從DUWL內(nèi)表面除去生物膜的任何證據(jù)。事實上，水的消毒未表明/證實消除或者甚至減少生物膜是大家知道的常識。
另外，PCT/US99/29013還提出日本電解池的應(yīng)用，正如在OralSurgery，Oral Medicine，Oral Pathology，Volame 87，No，I，January 1999中由Horiba等發(fā)表的科學(xué)論文中報導(dǎo)的，它對枯草桿菌是無效的，它支持不同電解設(shè)備產(chǎn)生不同效力的溶液的這一看法。
此外，關(guān)于將稀鹽酸溶液加到電解池中來提高氯濃度產(chǎn)生另外的使清潔效力提高的氯離子，據(jù)認(rèn)為未加HCl的酸性溶液不是最有效的，許多文獻證明，雖然HCl是很有效的殺菌劑，但它對生物膜不是最有效的。因此，將HCl加到工藝水中，它可使產(chǎn)品的殺微生物效果提高到某種程度，但不能除去和消除生物膜。
此外，所生產(chǎn)的較高濃度次氯酸鈉會產(chǎn)生相對高的三鹵代乙烷含量，因此使溶液的致癌可能性增加。PCT/US99/29013因此提出使用和入次氯酸鈉發(fā)生劑，它有各種可能的缺點，達不到使用電解活化的鹽溶液作為殺菌劑的目的。
本發(fā)明的目的因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種相對廉價的但有效的保健護理器具洗滌、清毒和/或滅菌的方法和設(shè)備，它克服了這類已知體系缺點或使它減至最小，或者至少提供一種對已知方法和體系有用的和經(jīng)濟的替代方法。本發(fā)明的公開內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種保健護理器具以及烹調(diào)和餐飲用具自動洗滌、清毒和/或滅菌的方法，所述的方法包括以下步驟將要洗滌的設(shè)備放在箱子中適合的輸送機械上；將第一種電化學(xué)活化水溶液送入箱子中，第一種溶液的特征在于它對至少部分分散的污染物、致病的微生物和/或生物膜等有分散或表面活性劑特性，將第二種電化學(xué)活化水溶液送入箱子中，第二種溶液的特征在于，它具有殺菌特性，能用于殺死微生物和使設(shè)備消毒和/或滅菌。
本發(fā)明的方法的特征在于，將電化學(xué)活化的水溶液以噴霧形式送入箱子。對本文來說，術(shù)語噴霧”指霧，濺潑物、濺沫、濕氣、蒸汽、水蒸汽、氣溶膠等基本上為顆粒狀液體或液滴。噴霧優(yōu)選但非僅限于包括平均粒度小于100微米的顆粒狀液體或液滴。
第一種、第二種和隨后的電化學(xué)活性水溶液可依次或同時送入箱子。方法可包括將第一種和第二種溶液以應(yīng)用規(guī)定的次序交替或同時引入的步驟，其中溶液送入箱子的次序和接觸的時間和條件由具體應(yīng)用中污染和弄臟的程度和性質(zhì)決定。第一種和第二種溶液也可作為同時含有第一種和第二種電化學(xué)活化溶液的混合物送入，其中溶液可根據(jù)任何優(yōu)選的比例混合，按這樣進行安排，以致第一種和第二種溶液以及混合物根據(jù)預(yù)定的應(yīng)用規(guī)定的次序和方案交替地或同時地送入。
水溶液可選自分別含陰離子和含陽離子的水溶液。含陰離子的溶液下文簡稱為“陽極電解液溶液”或“陽極電解液”，而含陽離子的溶液在這里簡稱為“陰極電解液溶液”或“陰極電解液”。具體地說，第一種電化學(xué)活化的水溶液為主要具有分散性質(zhì)或表面活性特性的陰極電解液，而第二種電化學(xué)活化的水溶液為主要具有殺菌劑特性的陽極電解液。
含陰離子的溶液和含陽離子的溶液可通過電化學(xué)反應(yīng)器或所謂的電解器生產(chǎn)，包括有兩個同軸圓柱形電極的通流式電化學(xué)池，在兩個電極之間有一同軸的隔膜或膜，以便將環(huán)形電極空間分成陰極室和陽極室。
電化學(xué)活化的水溶液可通過鹽水溶液的電解來制備。鹽可為氯化鈉(NaCl)或氯化鉀(KCl)。鹽也可選自HCO3、CO3、SO4、NO3、PO4類及其任何組合等?？蓪Ⅺ}溶液電解，以便生產(chǎn)有混合氧化劑和混合還原劑物種的陽極電解液和陰極電解液。這些物種不穩(wěn)定，約96小時以后各種活化物種的濃度和活性可明顯下降，生成具有很少活性或無活性的殘留物。
在本發(fā)明方法中使用的殺微生物溶液可由NaCl水溶液生產(chǎn)，其濃度可為0.0001-1％更具體為0.05-0.5％、優(yōu)選0.05-0.25％之間，電解生成自由基陽離子和自由基陰離子物種。
陽極電解液溶液可約+200至+1100毫伏的氧化還原電位勢，更具體為約+600至+850毫伏、優(yōu)選等于或大于+713毫伏，以及有約2-4克/升的TDS。陽極電解液溶液可有約6.75-8.5、優(yōu)選約7.0-7.6的pH值，約0.1-10毫西/厘米、更具體為約0.15-4.08毫西/厘米的電導(dǎo)率，是在約5-7安培的電流和約12-24伏的電壓下生成，從而在電極表面和電解液之間的界面上產(chǎn)生相對高的電壓梯度或電場強度，估計為約106伏/厘米，以及約50-500、更具體約300-350毫升/分的流速。陽極電解溶液可含有以下物種，例如ClO、ClO-、OH-、HO2-、H2O2、O3、S2O82-和Cl2O62-。
發(fā)現(xiàn)陽極電解液溶液中的上述基團對病毒有機體、孢子和形成胞囊的細(xì)菌、霉菌和酵母菌有適當(dāng)?shù)膮f(xié)同殺微生物的作用。發(fā)現(xiàn)上述的陽極電解液與次氯酸鈉相比有適當(dāng)?shù)膮f(xié)同抗微生物和/抗病毒作用，以及發(fā)現(xiàn)對Prevotella intermedia(前列腺炎媒介體)、P0rphyromonas gingivalis(齒齦真菌)、streptacoccus mutans(變形鏈球菌)和Enterococcus faecalis(糞腸球菌)特別有效。
陰極電解液溶液的pH值可為約7.5-12.0，而氧化還原電位勢為約-150至-950、更優(yōu)選約-850毫伏，電導(dǎo)率為約5.92-6.03毫西/厘米。陰極電解液溶液可含有以下物種，例如NaOH、KOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2、HO-、H3O2-、H2O2-、HO2-、O2-、OH-和O22-。
陽極電解液和陰極電解液溶液的無機組分可包括不同數(shù)量的Al、Ca、Mg、Mu、K、Na、Mo、銨、原磷酸鹽、氧化硅和氯化物?？烧{(diào)節(jié)不同的鹽水濃度和供水的礦物含量以及電化學(xué)反應(yīng)器的操作參數(shù)，例如不同的流速、流態(tài)、流動路線、循環(huán)比、電流和電位差，以便生產(chǎn)對特定的應(yīng)用具有適當(dāng)物理化學(xué)特性、比電導(dǎo)率、氧化還原電位勢和pH值、“活化物種”的濃度和其他特性的陽極電解液和陰極電解液。
據(jù)認(rèn)為，除了所包含的消除微生物的正常作用機理外，存在于陽極電解液溶液中的氧化自由基和其他組分例如微氣泡在細(xì)菌細(xì)胞程度方面發(fā)揮協(xié)同作用，還以靜電的方式殺死微生物。
在作為混合物使用的場合下，混合陽極電解液和陰極電解液溶液的效力取決于陽極電解液和陰極電解液溶液在收集水中的濃度(正如用pH值測量的)、電流強度、氧化還原電位勢(ORP)、混合陽極電解液和陰極電解液溶液的電導(dǎo)率和TDS以及應(yīng)用過程中的暴露時間和溫度。
陽極電解液和陰極電解液的化學(xué)和物理特性，優(yōu)選氧化還原電位勢、pH值、濃度和混合比以及流速、壓力和溫度是可調(diào)節(jié)的，以便適合于特定應(yīng)用中保健護理器具以及烹調(diào)和餐飲用具的洗滌、消毒和/或滅菌。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于保健護理器具和烹調(diào)和餐飲用具自動洗滌、消毒和/或滅菌方法的設(shè)備，所述的設(shè)備包括用于生產(chǎn)第一和第二電化學(xué)活化水溶液的電化學(xué)反應(yīng)器或所謂的電解器，電化學(xué)反應(yīng)器為帶有兩個同軸圓柱形電極的通流式電化學(xué)池，在兩個電極之間有同軸隔膜，以便將環(huán)形電極內(nèi)空間分成陰極電解室和陽極電解室；將所述設(shè)備放置其中的箱子；以及將第一種，第二種以及隨后的電化學(xué)活化的水溶液依次、交替或同時送入箱子的設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供用于保健護理器具以及烹調(diào)和餐飲用具自動洗滌，消毒和/或滅菌的設(shè)備，所述的設(shè)備包括將要消毒的器具放置其中的箱子；以及將第一種、第二種以及隨后任何電化學(xué)活化的水溶液依次或同時送入箱子的設(shè)備。
其中設(shè)備的特征是，將第一種和第二種電化學(xué)活化的水溶液以噴霧的形式送入箱子。具體地說，可將陽極電極液和陰極電解液以兩種不同的噴霧進料送入?？蓪㈥帢O電解液和陽極電解液同時或依次送入。另一方面，可將在它們作為預(yù)混的噴霧進料送入箱子以前將陰極電解液和陽極電解液分開預(yù)采收，然后以優(yōu)選的比例預(yù)混合，得到所需的特性。
或者，可將第一種和第二種電化學(xué)活化的水溶液作為兩種不同的液體進料送入箱子。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案，可將電化學(xué)活化的水溶液首先作為噴霧進料然后作為液體進料依次送入箱子。噴霧進料可含有兩種不同的陽極電解液和陰極電極液噴霧進料，或含有陽極電解液和陰極電解液的單一預(yù)混合噴霧進料。液體進料也可為兩種不同的陽極電解液和陰極電解液液體進料，或含有陽極電解液和陰極電解液的單一預(yù)混合液體進料。
設(shè)備可包括用于調(diào)節(jié)電化學(xué)活化水溶液的物理和/和化學(xué)特性，例如氧化還原電位勢和/或PH值和/或溫度和/或壓力和/或流速和/或流動形式的手段，，以便調(diào)節(jié)用于特定應(yīng)用的溶液的分散、消毒和/或滅菌特性。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種帶有用于保健護理器具和/或烹調(diào)和餐飲用具洗滌、消毒和/或滅菌設(shè)備的裝置，所述的設(shè)備基本上為上述定義的。本發(fā)明的具體實施方案現(xiàn)借助非限制的實施例以及參烤附圖來說明本發(fā)明的一個實施方案，其中

圖1為本發(fā)明方法的流程圖；以及圖2為本發(fā)明一實施方案的設(shè)備的圖示說明。
在本說明書中使用的用于產(chǎn)生電解活化溶液的基本電解池基本上為US 5635040中公開的。電解池為組件單元，且在不同的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)或設(shè)備中構(gòu)成本說明書所公開設(shè)備的基礎(chǔ)，對于每一特定的應(yīng)用優(yōu)化反應(yīng)器的操作技術(shù)指標(biāo)。具體地說，電化學(xué)反應(yīng)器可為所謂的通流式電解組件(FEM)，如Bakhir在US 5427667中公開的。
電解池通常包括一個約210毫米長×16毫米直徑的圓柱形金屬容器，中央棒狀陽極(正電極)位于同軸陶瓷管膜內(nèi)。電解池反應(yīng)器的外管壁作為陰極(負(fù)電極)。預(yù)留有流體通過的入口和出口。
陶瓷膜有效將電解池分成兩個隔室，陽極室和陰極室。水進入電解池，并作為兩個物流從兩個室排出，即分別為陽極電解液和陰極電解液。如果需要，一部分或全部陰極電解液可返回陽極室，以便改變生產(chǎn)的陽極電解液的性質(zhì)。還存在若干其他水力體系構(gòu)造，它們都用于達到各種特定的目的。
這樣設(shè)計電解池，以致確保一微小體積的水必需通過很高均勻的電場。在這種情況下，陽極電解液和陰極電解液中的水分子獲得用其他(更傳統(tǒng)的化學(xué))設(shè)備不能再現(xiàn)的特定性質(zhì)。這一電解處理得以產(chǎn)生陽極電解液和陰極電解液溶液，其PH值、氧化還原電位勢(ORP)和其他物理化學(xué)性質(zhì)超出在傳統(tǒng)的化學(xué)設(shè)備可達到的范圍。
值得注意的是，已按照檢測水和流出物的標(biāo)準(zhǔn)方法，確定了PH值、氧化還原電位勢(ORP)和氯、氯化物及其它溶解鹽的濃度值，除非另加說明。
另一值得注意的是，在本說明書中表示的各種電解活化的溶液所用的注釋與Bakhir等在俄國文獻和專利中的相同，它們?yōu)槿缦碌年枠O電解液1.1 A-電活化的酸性陽極電解液PH值＜50ORP+800..+1200mvCSE活性物種Cl2、HClO、HCl、HO2*當(dāng)沒有陰極電解液進料返回和礦化水平高(＞5克/升)時，得到該溶液。釋放出氯氣，溶液是高度氧化性的、腐蝕性的和殺微生物的。產(chǎn)物大體是穩(wěn)定的。
1.2 AN-電活化的中性PH值陽極電解液PH值5.0-7.0ORP+600...+900毫伏活性物種HClO、O3、HO*、HO*2在這里，將一些陰極電解液循環(huán)到陽極室，礦物化通常是低的(3克/升)。在這些條件下，高度活性的且不穩(wěn)定的物種的生成是有利的。溶液是殺微生物的，但無腐蝕性，且對人體或動物組織無害。
1.3 ANK-電活化的中性PH值陽極電解液PH值7.2-8.2ORP+250-+800毫伏活性物種HClO、ClO-、HO2*、H2O2、-O2、Cl-在這里，將更多的陰極電解液流循環(huán)，得到更高的PH值。溶液仍為氧化性的，并有類似AN的性質(zhì)，但有更大的短期活化程度。
1.4 AND-電活化的中性PH值陽極電解液PH值6.8-7.8ORP+700-+1100毫伏活性物種HClO、ClO-、HO2-、HO2*、H2O2、-O2、Cl*、HClO2、ClO2、O3、HO*、O*溶液有相當(dāng)高的正ORP，可用于消毒。2、陰極電解液2.1 K-電活化的堿性陰極電解液PH值＞9.0ORP-700--820毫伏活性物種NaOH、O2-、HO2*、HO2、OH-、OH*、HO2-、O22-這種溶液的PH值通常為11-12，為高度還原的。它是很高活性的，但衰減時間比陽極電解液短得多。
2.2 KN-電活化的中性陰極電解液PH值＜9.0
ORP-300至-500毫伏活性物種O2-、HO2*、HO2-、H2O2、H*、OH*生產(chǎn)并從發(fā)生的設(shè)備帶出后，按“生成”的比例將陽極電解液和陰極電解液混合時，就形成一個獨特溶液，它同時具有殺微生物和表面活性劑的性質(zhì)。用目前可利用的化學(xué)配方不能同時重現(xiàn)具有這兩種特性的單一溶液。這一溶液的雙特性還表現(xiàn)為對人體組織無毒以及具有低的潛在腐蝕性。具有強氧化還原電位勢的混合物使溶液具有亞穩(wěn)態(tài)的自由基物種和生物膜表面存在的特定電荷之間進行必要的電子轉(zhuǎn)移的能力，因此使葡糖杯狀基質(zhì)(GCM)和暴露的(無生物膜覆蓋的)導(dǎo)管表面的界面處的電解力不穩(wěn)定。這就使附著力減小，因此除去生物膜基質(zhì)。本發(fā)明的非限制性實施例本發(fā)明涉及用于保健護理器具以及烹調(diào)和餐飲用具(未示出)自動洗滌、消毒和滅菌方法的設(shè)備(1)。設(shè)備(1)包括電化學(xué)反應(yīng)器或所謂的電解器(7)，有帶有兩個同軸圓柱形電極的通流式電化學(xué)池，在電極之間有同軸隔膜，以便將環(huán)形電極內(nèi)空間分成陰極室和陽極室。所述的設(shè)備還包括將器具接收并放置其中的箱子(2)。箱子(2)和電化學(xué)反應(yīng)器(7)通過中間的電和/或水力連線(8)相互連接。但是，應(yīng)當(dāng)理解，電化學(xué)反應(yīng)器(7)也可與箱子(2)形成整體。
設(shè)備(1)還包括用于將電化學(xué)活化的水溶液依次、交替或同時送入箱子(2)的設(shè)備(5)。
箱子(2)裝有用于調(diào)節(jié)設(shè)備(1)的適合的截斷設(shè)施(4)和調(diào)節(jié)設(shè)施(3)，以便提供第一種，第二種和隨后任何電化學(xué)活化的水溶液的所需的循環(huán)操作。
在使用中，在將要消毒的器具裝入箱子(2)以后，通過調(diào)節(jié)設(shè)施(3)將設(shè)備(1)調(diào)節(jié)到所需的循環(huán)。
陰極電解液形式的第一種電化學(xué)活化的水溶液和陽極電解液形式的第二種電化學(xué)活化的水溶液依次送入，首先使設(shè)備洗滌，然后使設(shè)備消毒和滅菌。但是，正如從本發(fā)明顯而易見的，可以設(shè)想陽極電解液和陰極電解液可同時送入，以便在單一的循環(huán)過程中將要消毒的器具洗滌、消毒和滅菌。
本申請人認(rèn)為，通過陰極電解液和陽極電解液作為兩個不同進料物流引入，使陰極電解液和陽極電解液各自的分散特性和殺微生物特性的效力優(yōu)化。此外，最初陽極電解液和陰極電解液作為噴霧(與液體不同)引入，已證明在某些應(yīng)用中比電解溶液作為液流引入是有利的。
還設(shè)想在烹調(diào)和餐飲用具的應(yīng)用中，本發(fā)明的方法可與已知的洗滌劑一起使用。但是，據(jù)認(rèn)為，與僅使用傳統(tǒng)的洗滌劑相比，本發(fā)明的方法將減少洗滌劑的耗量以及排放物的污染潛在性。
應(yīng)當(dāng)理解，在不違背權(quán)利要求書中規(guī)定的本發(fā)明范圍和精神實質(zhì)的條件下，許多詳細(xì)的變通方案是可能的。
權(quán)利要求
1.一種用于保健護理器具以及烹調(diào)和餐飲用具洗滌、消毒和/或滅菌的方法，所述的方法包括以下步驟，將要洗滌的器具放入箱子中或適合的傳輸設(shè)備上；將第一種電化學(xué)活化的水溶液送入箱子，第一種溶液的特征是，它對于至少部分分散污染物、致病微生物和/生物膜等具有分散或表面活性劑特性；以及將第二種電化學(xué)活化的水溶液送入箱子，第二種溶液的特征是，它具有殺菌特性，能用來殺死微生物和使設(shè)備消毒和/或滅菌。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特性在于，將電化學(xué)活化的溶液以噴霧形式送入箱子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特性在于，噴霧優(yōu)選但非僅限于由平均粒度小于100微米的顆粒狀液體物質(zhì)或液滴組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，將第一種和第二種和任何隨后的電化學(xué)活化的水溶液依次或同時送入箱子。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特性在于，將第一種、第二種和任何隨后的電化學(xué)活化的水溶液按應(yīng)用規(guī)定的次序交替地或同時地送入，其中溶液送入箱子的次序和方案由在具體應(yīng)用中污染或弄臟的程度和性質(zhì)決定。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的方法，其特征在于，也可將第一種和第二種溶液作為同時含有第一種和第二種電化學(xué)活化的溶液的混合物送入，其中溶液可按任何優(yōu)選的比例預(yù)混合，這樣進行安排，以致可將第一種和第二種溶液以及混合物按預(yù)定的應(yīng)用規(guī)定的次序交替地或同時送入。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，第一種、第二種和任何隨后的水溶液分別選自含陰離子的水溶液和含陽離子的水溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，第一種電化學(xué)活化的水溶液為主要具有分散和或表面活性劑特性的陰極電解液，第二種電化學(xué)活化的水溶液為主要具有殺菌特性的陽極電解液。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，含陰離子的溶液和含陽離子的溶液用電化學(xué)反應(yīng)器或所謂的電解器生產(chǎn)，它們?yōu)閹в袃蓚€同軸圓柱形電極的通流式電化學(xué)池，在兩個電極之間有同軸隔膜，以便將環(huán)形電極內(nèi)空間分成陰極室和陽極室。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，電化學(xué)活化的水溶液通過鹽的水溶液電解的方法制備。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于，所述的鹽為氯化鈉(NaCl)或氯化鉀(KCl)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于，所述的鹽選自HCO3、CO3、SO4、NO3、PO4類及其任何組合等。
13.根據(jù)權(quán)利要求10和11的方法，其特征在于，電化學(xué)活化的水溶液通過NaCl水溶液的電解來制備，其濃度為0.0001-1％、更具體為0.05-0.5％、優(yōu)選0.05-0.25％之間，電解生成自由基陽離子和自由基陰離子物種。
14.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，陽極電解液溶液的氧化還原電位勢為約+200至+1100毫伏、更具體為約+600至850毫伏、優(yōu)選等于或大于+713毫伏，而TDS為約2-4克/升。
15.根據(jù)權(quán)利要求8和14的方法，其特征在于，陽極電解液溶液的PH值為約6.75-8.5、優(yōu)選約7.0-7.6，而電導(dǎo)率為約0.1-10毫西/厘米、更具體為約0.15-4.08毫西/厘米，是在電流強度約5-7安培、電壓約12-24伏條件下產(chǎn)生的，且流速約50-500毫升/分、更具體約300-350毫升/分。
16.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，陽極電解液含有以下物種，例如ClO、ClO-、HClO、OH-、HO2-、H2O2、O3、S2O82-和Cl2O62-。
17.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，陰極電極液溶液的PH值為約7.5-12.0，而氧化還原電位勢為約-150至-950毫伏、更具體為約-850毫伏，電導(dǎo)率為約5.92-6.03毫西/厘米。
18.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，陰極電解液包括以下物種，例如NaOH、KOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2、HO-、H3O2、HO2-、H2O2-、O2-、OH-和O22-。
19.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，陽極電解液和陰極電解液的化學(xué)和物理特性，例如氧化還原電位勢、PH值、濃度和混合比，以及流速、流動結(jié)構(gòu)、壓力和溫度是可調(diào)節(jié)的，以便適用于具體應(yīng)用的保健護理器具以及烹調(diào)和餐飲用具的洗滌、消毒和/或滅菌過程。
20.用于保健護理器具以及烹調(diào)和餐飲用具方法自動洗滌、消毒和/或滅菌的設(shè)備，所述的設(shè)備包括用于生產(chǎn)第一種和第二種電化學(xué)活化的水溶液的電化學(xué)反應(yīng)器或所謂的電解器，電化學(xué)反應(yīng)器為帶有兩個同軸圓柱形電極的通流式電化學(xué)池，在兩個電極之間有同軸的隔膜或膜，以便將環(huán)形電極內(nèi)空間分成陰極室和陽極室；用于接受和放置器具的箱子以及用于將第一種、第二種和任何隨后的電化原活化的水溶液依次、交替或同時送入箱子的設(shè)備。
21.保健護理器具和/或烹調(diào)和餐飲用具自動洗滌、消毒和/滅菌的設(shè)備，所述的設(shè)備包含接受和放置器具的箱子；以及用于將第一種、第二種和任何隨后的電化學(xué)活化的水溶液依次或同時送入箱子的設(shè)備。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21的設(shè)備，其特征在于將電化學(xué)活化的水溶液以噴霧形式送入箱子。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的設(shè)備，其特征在于，第一種電化學(xué)活化的水溶液為主要具有分散或表面活性劑特性的陰極電解液，而第二種電化學(xué)活化的水溶液為主要具有殺菌特性的陽極電解液。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的設(shè)備，其特征在于，陽極電解液和陰極電解液作為兩種不同的噴霧進料送入。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的設(shè)備，其特征在于，將陰極電解液和陽極電解液噴霧進料同時或依次送入。
26.根據(jù)權(quán)利要求22的設(shè)備，其特征在于，將陰極電解液和陽極陽極電解液分開預(yù)先獲取，按優(yōu)選的比例預(yù)先混合，得到有所需特性的混合物，然后再作為預(yù)混合的噴霧進料送入箱子。
27.根據(jù)權(quán)利要求20或21的設(shè)備，其特征在于，將第一種和第二種電化學(xué)活化的水溶液作為兩種不同的液體進料送入。
28.根據(jù)權(quán)利要求20或21的設(shè)備，其特征在于，將第一種和第二種電化學(xué)活化的水溶液首先作為噴霧進料然后作為液體進料依次送入。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的設(shè)備，其特征在于，噴霧進料或者為兩種不同的陽極電極液和陰極電解液噴霧進料，或者為同時含有陽極電解液和陰極電解液溶液的單一預(yù)混合噴霧進料，其特征在于，液體進料或者也為兩種不同的陽極電解液和陰極電解液液體進料，或者為同時含陽極電解液和陰極電解液溶液的單一預(yù)混合的液體進料。
30.根據(jù)權(quán)利要求20的設(shè)備，其特征在于，所述的設(shè)備包括用于調(diào)節(jié)電化學(xué)活化的水溶液的物理和/或化學(xué)特性，例如氧化還原電位勢和/或PH值和/或溫度和/或壓力和/或流速的設(shè)施，以便調(diào)節(jié)具體應(yīng)用溶液的分散性、消毒和/或滅菌特性。
31.一種帶有用于保健護理器具和/或烹調(diào)和餐飲用具洗滌、消毒和/或滅菌設(shè)備的保健護理裝置，所述的設(shè)備基本上為上述定義的。
32.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述的方法通過連續(xù)生成電化學(xué)活化的水溶液以及將它們送入箱子來對保健護理器具或烹調(diào)和餐飲用具進行連續(xù)洗滌、消毒和/或滅菌。
全文摘要
本發(fā)明提供一種保健護理器具和/或烹調(diào)和餐飲用具自動洗滌、消毒和/或滅菌的方法。所述的方法包括以下步驟將要洗滌的器具放在箱子中；將第一種電化學(xué)活化的水溶液送入箱子；將第二種電化學(xué)活化的水溶液依次或同時送入箱子。第一種溶液的特征在于，它對至少部分分散的生物膜、致病的微生物、污染物等具有分散或表面活性劑特性。第二種溶液的特征在于，它具有殺菌特性，能用來殺死微生物和使設(shè)備消毒和/或滅菌。本發(fā)明還擴大到了上述方法所用的設(shè)備。
文檔編號A61L2/03GK1449295SQ01813768
公開日2003年10月15日 申請日期2001年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月7日
發(fā)明者J·T·馬雷, S·羅哈尼 申請人:水基Ip股份有限公司