專利名稱：用于改善消毒過程的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及用于使用催化器來控制溶液分解的方法和裝置，更具體地，涉及用于控制和增強(qiáng)消毒過程的方法和裝置。本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的消毒方法和裝置，其使用例如過氧化氫溶液和催化器來有利于過氧化氫在容納諸如接觸鏡片的待消毒對象的密封反應(yīng)室內(nèi)的受控分解，其中，利用溶液、分解催化劑、所得能量和分解副產(chǎn)物來控制和增強(qiáng)消毒過程。
背景技術(shù)：
雖然本文所公開的方法可被例如用來對接觸鏡片(尤其是軟接觸鏡片)進(jìn)行消毒，但該方法也可適用于在具有適當(dāng)尺寸的反應(yīng)室內(nèi)對例如較大物品的其它類型的物品 (例如未滅菌的醫(yī)療或牙科器具等)進(jìn)行消毒。因此，雖然本公開專注于利用該方法(和相關(guān)裝置)來使用過氧化氫對接觸鏡片消毒，但應(yīng)當(dāng)理解該方法可在其它消毒應(yīng)用中使用。過氧化氫是不穩(wěn)定的，并且隨時間推移最終分解(歧化)成水和氧氣。如果過氧化氫例如經(jīng)受極端溫度、暴露于紫外光或被加入催化劑，則分解更迅速地進(jìn)行。分解速率也受其濃度百分比、其PH、以及雜質(zhì)和穩(wěn)定劑的存在情況的影響。分解過程本質(zhì)上是放熱的， 并且當(dāng)把催化劑加入過氧化氫時，釋放的熱能和氧氣可通過增加分子與催化劑的接觸機(jī)會的幾種方式來加速分解過程。這些方式包括熱致對流的形成、由上升的氧氣泡的攪動效應(yīng)導(dǎo)致的機(jī)械混合、以及降低了分解的能量閾值的增加的分子運(yùn)動。過氧化氫是比水大的分子，其在20攝氏度下具有1. 443的比重和1. 245cP的粘度，相比之下，水在20攝氏度下則具有1. 003cP的粘度。然而，二者可彼此完全混溶，從而允許定制無限多種濃度水平來適合各種應(yīng)用。為消毒配制的過氧化氫溶液可包含表面活性劑，并且往往被調(diào)節(jié)PH值和進(jìn)行化學(xué)穩(wěn)定處理，以便確保合理的儲存壽命和使用時的效力。為消毒例如接觸鏡片而配制的過氧化氫通常以不小于3.0%，并且可可高達(dá)4.0%的范圍內(nèi)的濃度供應(yīng)，以便確?？捎糜谙镜?. 0%的最低濃度。雖然更高濃度的溶液對于病原體更有效力和更起作用，但對于接觸鏡片護(hù)理應(yīng)用來說，通常不推崇對更高濃度溶液的使用。這是由于過氧化氫的強(qiáng)氧化性質(zhì)，以及在意外地，全強(qiáng)度接觸敏感的眼組織時，如此高的濃度可能具有破壞效應(yīng)。通常，用于消毒接觸鏡片的過氧化物以3. 7%的濃度供應(yīng)。有利于分解過氧化氫的催化劑包括大部分過渡金屬、二氧化錳、銀和過氧化氫酶。與一步式接觸鏡片消毒系統(tǒng)相關(guān)的非常普遍的是，將鉬以聚合物載體結(jié)構(gòu)上的表面涂層的形式加入溶液中。催化劑通過改變化學(xué)反應(yīng)的能量途徑而起作用。圖1提供了將與無催化劑的活化相關(guān)的能量(線10)和與有催化劑的活化相關(guān)的能量(線12)相比較的曲線圖。 如圖所示，當(dāng)加入到過氧化氫時，催化劑用來減少在過氧化氫本來穩(wěn)定的環(huán)境條件下引發(fā)其分解所需的活化能。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，溶液溫度、放熱產(chǎn)生的熱量、熱致對流、由釋放的氧氣泡產(chǎn)生的機(jī)械攪動、由歧化導(dǎo)致的稀釋、溶液中的溶解氣體、以及環(huán)境壓力的變化的組合會影響催化反應(yīng)進(jìn)行的速率。在由用于接觸鏡片的典型的市售過氧化氫消毒杯系統(tǒng)，例如由Ciba Vision提供的AOSEPT系統(tǒng)(例如，如圖2中所示，其中整個系統(tǒng)在圖中用附圖標(biāo)記13表示)提供的開放環(huán)境中，將接觸鏡片與催化劑基本上同時地加入10毫升過氧化氫溶液中，隨后將反應(yīng)放出的氧氣通過蓋(在圖2中用附圖標(biāo)記15表示)中的疏水性膜或單向閥(在圖2中用附圖標(biāo)記14表示)排出。如圖3中所示，利用這種系統(tǒng)，由被催化的反應(yīng)產(chǎn)生的溶液濃度非常迅速地降低至約0. 1 %，之后需要6至8小時才能使溶液浴的濃度降低至適于將消毒后的鏡片放入眼內(nèi)而不存在使使用者眼部發(fā)炎的風(fēng)險的安全水平。接觸鏡片的消毒通常由鏡片佩戴者進(jìn)行，以便消滅已知在污染的鏡片上存在的多種環(huán)境中無所不在的生物體。所關(guān)注的生物體包括(但不限于)葡萄球菌、假單胞菌屬、 大腸桿菌、棘阿米巴屬等各種致病菌株。棘阿米巴屬是一種與稱為棘阿米巴角膜炎的可能致盲的角膜感染相關(guān)的機(jī)會性病原體。在一般人群中，接觸鏡片佩戴者被認(rèn)為最易感染這種生物體，在已報(bào)道的眼部感染病例中占95%以上。當(dāng)暴露于饑餓、脫水條件下并改變 PH值和溫度時，一種尤其隱襲的生物體棘阿米巴屬可從活性的營養(yǎng)體轉(zhuǎn)變到非活性的更具抵抗力的被囊期。一旦被囊，該生物體對生物殺滅劑的抵抗力很大程度上由其包囊壁的物理屏障產(chǎn)生，而不是由于代謝休眠的結(jié)果。包囊壁的主要成分是耐酸蛋白質(zhì)和纖維素， 其中，外壁或胞吐囊主要由蛋白質(zhì)構(gòu)成，內(nèi)囊由30%以上的纖維素構(gòu)成。雖然對含氯消毒劑甚至鹽酸具有明顯的抵抗力，但被囊的棘阿米巴屬在暴露于過氧化氫時受到破壞。當(dāng)作為消毒劑的過氧化氫濃度增加時，棘阿米巴屬孢囊對該消毒劑表現(xiàn)出較大的敏感性。過氧化氫濃度對棘阿米巴屬孢囊的影響在英國萊切斯特的萊切斯特大學(xué)的微生物與免疫學(xué)系的 Reanne Hughes^Peter W. Andrew 禾口 Simon Kilvington 在 2003 年 5 月的《Applied and Enviornmental Microbiology》中發(fā)表的研究中有所記載。圖4中所示摘自該研究的曲線圖示出了 1%、2%和3%過氧化氫溶液在一段時間內(nèi)對殺死目標(biāo)棘阿米巴屬孢囊的影響。 在圖4中，線20與1 %的過氧化氫溶液有關(guān)，線22與2 %的過氧化氫溶液有關(guān)，線M與3 % 的過氧化氫溶液有關(guān)。在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，過氧化氫破壞病原體的方法是通過導(dǎo)致生物體的蛋白質(zhì)變性的氧化進(jìn)行。處理高度污染鏡片或諸如棘阿米巴屬的耐藥生物體的一種可選方法是從較高濃度的溶液開始，但存在與該方法有關(guān)的不期望的使用者風(fēng)險。上文已經(jīng)討論了這類風(fēng)險中的一些。更具吸引力的一種可選方法是減緩分解過程，以便在將濃度最終降低至使眼部舒適的水平之前更長時間地保持更高濃度的過氧化氫。因此，利用這種方法，能夠?qū)ξ廴靖鼑?yán)重的鏡片進(jìn)行消毒，并且能夠使用具有通常接受的濃度的溶液更好地處理耐藥生物體。遺憾的是，目前的消毒系統(tǒng)受限于在合理的6至8小時過夜等待期結(jié)束時獲得無刺激的消毒鏡片所需的反應(yīng)速率。這是由于在過氧化物溶液的體積、安全而可行的過氧化物初始濃度水平、以及為確保使用中的充分分解所需的催化劑(例如鉬)的尺寸之間的，已經(jīng)在歷史上達(dá)成的平衡。就催化劑尺寸而言，通常為每毫升3. 0%至4. 0%的過氧化氫溶液分配表面積 94平方毫米至141平方毫米的催化劑。雖然尺寸較小的催化劑無疑會減緩分解過程，使得在更長時間內(nèi)保持更高的濃度，但使用尺寸較小的催化劑可導(dǎo)致鏡片溶液在合理的時間內(nèi)達(dá)不到讓使用者舒適的水平，因?yàn)殡S著釋放的能量和溶液濃度的減小，催化劑表面積的重要性實(shí)際上增加。另外，已經(jīng)證明，通過使用在因失去附著的氣泡而下沉?xí)r接觸面積增加的漂浮性催化劑來減緩分解的方法(例如美國專利5，468，448中所公開的)太困難，以至于不能可靠地商業(yè)化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例的一個目的是提供一種改進(jìn)的消毒方法。本發(fā)明的實(shí)施例的另一個目的是提供一種可用來實(shí)施該方法的裝置。簡而言之，本發(fā)明的具體實(shí)施例提供了一種可用來使用過氧化氫和催化劑對例如接觸鏡片消毒的方法。該方法使得，一旦將催化劑加入到在諸如接觸鏡片盒的反應(yīng)室內(nèi)的過氧化氫中，并且密封反應(yīng)室，暴露于過氧化氫的催化劑的總表面積就會在該過程中增加， 從而允許改進(jìn)消毒，同時提供在合理的時間內(nèi)確保過氧化氫溶液滿意地分解的途徑。


通過參照結(jié)合附圖的下列描述可以最好地理解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和操作的組織和方式，以及本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中圖1是將與無催化劑的活化相關(guān)的能量和與有催化劑的活化相關(guān)的能量有效地進(jìn)行比較的曲線圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)接觸鏡片消毒杯系統(tǒng)(具體為Ciki Vision提供的AO SEPT系統(tǒng))的透視圖；圖3是顯示在使用圖2中所示杯系統(tǒng)對接觸鏡片消毒時過氧化氫溶液的濃度隨時間變化的曲線圖；圖4是顯示1%、2%和3%過氧化氫溶液在一段時間內(nèi)對殺死目標(biāo)棘阿米巴屬孢囊的影響的曲線圖；圖5是顯示當(dāng)把110平方毫米催化劑浸入具有6cc頂部空間的容器內(nèi)的10毫升 3. 7%過氧化氫溶液中時，壓力隨時間的變化的曲線圖；圖6類似于圖5，但顯示了當(dāng)把110平方毫米催化劑浸入10毫升3. 7%過氧化氫溶液中時過氧化物濃度隨時間的變化；圖7是顯示當(dāng)把67平方毫米催化劑浸入具有8cc頂部空間的容器內(nèi)的10毫升 3. 7%過氧化氫溶液中時，壓力隨時間的變化的曲線圖；圖8是曲線圖，其顯示了當(dāng)首先把67平方毫米催化劑在具有8cc頂部空間的標(biāo)準(zhǔn)杯內(nèi)經(jīng)受10毫升的3. 7%過氧化氫溶液、然后在從開始起30分鐘之后放入1075平方毫米催化劑時，過氧化物濃度隨時間的變化；圖9類似于圖8，但顯示了當(dāng)在從開始起60分鐘而不是30分鐘之后放入第二塊1075平方毫米的催化劑時，過氧化物濃度隨時間的變化；圖10和11是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的接觸鏡片消毒系統(tǒng)的剖視圖；圖12和13是根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例的接觸鏡片消毒系統(tǒng)的剖視圖；圖14是在圖10至13中所示接觸鏡片消毒系統(tǒng)的彈簧構(gòu)件部件的透視圖；圖15是在圖10和11中所示的接觸鏡片消毒系統(tǒng)的催化劑組件部件的透視圖，其顯示了催化劑組件初始較小的總表面積(如圖10中提供的)；圖16是類似于圖15的視圖，但顯示了展開之后從而提供增加的總表面積的催化劑組件(如圖11中提供的)；圖17是顯示圖10-14的彈簧構(gòu)件的梁強(qiáng)度根據(jù)撓曲量而變化的曲線圖；以及圖18是顯示當(dāng)采用圖12和13中所示接觸鏡片消毒系統(tǒng)時壓力隨時間變化的曲線圖。
具體實(shí)施例方式本文所公開的發(fā)明易受許多不同形式的實(shí)施例的影響。然而，在附圖中示出并在下文中詳細(xì)描述了具體實(shí)施例。本公開將被視為本發(fā)明的原理的實(shí)例，而并非意圖將本發(fā)明限制為本文所示出和描述的具體實(shí)施例。本文所公開的方法通過充分利用來自分解過程的能量而改善消毒過程?？捎媚芰吭诖呋l(fā)的過氧化氫溶液歧化反應(yīng)期間以熱量和放出的氧分子的膨脹形式獲得。將從10 毫升溶液中釋出的氧封閉在具有類似于上文討論(和圖2中示出)的典型接觸鏡片杯的體積的4cc頂部空間的反應(yīng)室內(nèi)有可能在加入具有948平方毫米表面積的催化劑之后一個半小時內(nèi)產(chǎn)生大約186p.si.的壓力。雖然對于在典型消毒系統(tǒng)內(nèi)有效消毒而言，用于每毫升溶液的具有94至141平方毫米以上表面積的催化劑將過快地減小過氧化氫溶液的濃度，但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在延遲基礎(chǔ)上加入這種催化劑可以提供原先沒有的改進(jìn)的消毒可能性。加入稀釋的過氧化氫溶液中的金屬催化劑必須接觸過氧化氫分子，以便引發(fā)其向水和氧氣的分解。水稀釋劑的相鄰分子、放出的氧和新形成的水只會用來隔離其它過氧化物分子，使其不能接觸催化劑。由此可見，為了移開水和氧氣并讓更多過氧化物接觸催化劑而移動溶液將與靜態(tài)條件相比加速分解速率。因此，較高表面積液體體積比的較大催化劑更有效地在更少量的時間內(nèi)將最終反應(yīng)濃度降至眼部安全的更低水平，因?yàn)檫^氧化物溶液催化分解所產(chǎn)生的氧氣泡上升至表面并與反應(yīng)釋放的熱量引起的對流流一起提供對過氧化物溶液的機(jī)械攪動。因此，在加入到相同濃度的過氧化物溶液中之后，較大的催化劑比較小的催化劑提供更高的單位催化劑表面積活化的初始反應(yīng)速率，因?yàn)槠湓趩挝惑w積過氧化物溶液中產(chǎn)生更多熱量和放出更多氧氣。相比之下，提供非常低的表面積液體體積比的小催化劑不能由放出的氧氣和熱量產(chǎn)生所需的混合來增強(qiáng)在過氧化物溶液體內(nèi)的充分流動以克服溶液分層的趨勢。由封閉放出的氧氣所導(dǎo)致的升高的流體靜壓也增加了能在溶液內(nèi)吸收的溶解氧的數(shù)量。與進(jìn)入溶液的氧有關(guān)的高流體靜壓也可通過提高分解所需活化能水平而減緩反應(yīng)(參見圖1)。嚴(yán)格地從機(jī)械角度來看，雖然隨時間推移擴(kuò)散最終會平衡整個流體內(nèi)的溶液濃度，但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)由小催化劑結(jié)構(gòu)引發(fā)的分解僅產(chǎn)生極少的熱量和氧氣泡，并且未進(jìn)入溶液的那些氧氣分子在壓力之下形成在上升至表面時導(dǎo)致溶液浴的機(jī)械攪動降低的尺
12寸小得多的氣泡時，過氧化氫會經(jīng)歷短期的分層。本文所公開的方法的另一個目的是通過從分解階段的能量和副產(chǎn)物獲得加成效應(yīng)來增強(qiáng)消毒過程。通過使用來自封閉的、膨脹的、釋放的氧氣的高壓來幫助過氧化氫溶液獲得更高的穿透和氧化勢，由此形成的高流體靜壓條件也可以被用來充分利用病原體的自然動態(tài)平衡，因?yàn)閿U(kuò)散允許在由加壓的溶液浴維持的氧飽和條件下在生物體內(nèi)形成氧升高的條件。此后，由于高壓條件引發(fā)后續(xù)快速分解，引起溶解氧從溶液中沸騰，并由此導(dǎo)致病原體內(nèi)的過量吸收氧膨脹以進(jìn)一步使經(jīng)受因暴露到過氧化氫而導(dǎo)致的氧化變性的生物體的細(xì)胞膜承受應(yīng)力，從而能實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的加成效應(yīng)。該機(jī)制歸功于氧化變性對病原體蛋白質(zhì)的破壞效應(yīng)。在分解之后，由于高壓已被減輕，因而允許催化反應(yīng)繼續(xù)在低壓下以快得多的速度進(jìn)行，以便確保分解在理想的6至8小時時間間隔內(nèi)完成至可接受的水平。重要的是，應(yīng)在該應(yīng)用中使用的催化劑的真實(shí)總表面積和該催化劑的有效表面積之間加以區(qū)分。經(jīng)驗(yàn)證明，例如當(dāng)把催化劑的水平和面朝下的表面置于緊鄰于相對的表面時，催化劑上的該位置對于暴露于過氧化物溶液的表面積的量表現(xiàn)出非常低的分解活性水平。這種表現(xiàn)出來的效力的缺乏是由于面對催化劑的狹窄水平空間導(dǎo)致的被抑制的溶液自由流動，和由附著到這些相鄰表面且仍然滯留在狹窄的水平空間內(nèi)的分解的過氧化物產(chǎn)生的附著氧氣泡的聚集。以這種方式滯留的氧氣泡不能離開催化劑上升，因而仍然附著在其表面，這樣減少了暴露于過氧化氫的催化劑表面積，從而對于該表面的催化劑的過氧化氫分解速率產(chǎn)生非常顯著的降低。此外，相鄰表面的靠近、滯留的氣泡和由這些條件產(chǎn)生的所得的狹窄通道抑制了分解過程析出的水的自由流出，從而抑制了將要分解的新的過氧化氫的流入。暴露的豎直催化劑表面提供了最高速率的過氧化氫分解，因?yàn)榉懦龅难鯕馀萘⒓磁c由反應(yīng)釋放的熱量加熱的析出的水一起離開催化劑向上漂浮。由這些能源產(chǎn)生的對流引發(fā)的流動往往會攪動溶液、幫助帶走水和將新的過氧化氫帶至催化劑表面。由此可見，只要催化劑的豎直表面自由地暴露于過氧化物溶液，就可通過引發(fā)新的過氧化物抵靠催化劑表面的連續(xù)流動而有效加速其分解。然而，如果催化劑的豎直表面被緊鄰的表面阻礙而不能自由地暴露，則由于放出的氧氣泡變得滯留在相鄰表面之間，催化劑將很快變得無效。當(dāng)發(fā)生這種情況時，催化劑的活性水平在一連串事件中迅速降低，這非常類似于此前結(jié)合緊密配合的相鄰水平表面所討論的情形。因此，已經(jīng)清楚地表明，由于氧氣泡的附著、釋放的能量的減少和受抑制的流體交換，空間上緊靠相對結(jié)構(gòu)的相鄰豎直表面可以顯著降低豎向布置的催化劑表面的活性。因此，該機(jī)制可用來控制催化劑提供的有效表面積，而在不需要實(shí)際防止過氧化氫和催化劑表面之間的物理接觸。利用該方法，在移除緊密配合的相鄰結(jié)構(gòu)之前，也可以讓較大的催化劑像尺寸小得多的催化劑那樣工作。不考慮活性表面積(不論大還是小)，每個催化劑將在放出氧氣時在封閉系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生壓力。在相同的環(huán)境條件下，該壓力的產(chǎn)生速率取決于催化劑的有效表面積和在其中加入催化劑的過氧化物的濃度。浸入較小的催化劑(例如，在10毫升3. 7%的過氧化氫溶液中具有110平方毫米有效表面積的催化劑)將在30分鐘內(nèi)在具有6cc頂部空間的容器中產(chǎn)生59p. s. i.的壓力，并且當(dāng)頂部空間被限制為kc的體積時，在60分鐘之后產(chǎn)生大約 IOOp. s. i.的壓力(參見圖5)，在120分鐘之后產(chǎn)生150p. s. i.的壓力。相比表面積940 平方毫米的標(biāo)準(zhǔn)尺寸催化劑浸漬30分鐘所得到的非常小的0. 濃度(參見圖3)，利用這種小催化劑，溶液濃度將在浸漬30分鐘之后從3. 7%的初始濃度降低至3. 0%，并在60分鐘之后降低至2. 6% (參見圖6)。將具有67平方毫米有效表面積的甚至更小的催化劑浸入具有8cc的頂部空間的10毫升溶液中，在30分鐘之后產(chǎn)生19p. s. i.的壓力和3. 3%的溶液濃度(參見圖7)。由此可見，利用具有例如65至110平方毫米有效表面積的低活性水平催化劑提供了起作用的壓力，并且提供了在較長時間內(nèi)維持較高過氧化氫濃度的有益效果。還可以看至|J，這種延遲將殺死更大量的棘阿米巴屬生物體孢囊的能力提高了幾個數(shù)量級。參見圖4， 3%過氧化物濃度的孢囊殺死對數(shù)(由線M表示)在保持30分鐘時為-0. 75，在保持60分鐘時為-1. 40，相比之下，對于甚至1 %的溶液在保持60分鐘時也僅為-0. 067 (由線20表示)。遺憾的是，65至110平方毫米的催化劑不具有在理想的6至8小時時間間隔內(nèi)將10 毫升過氧化氫分解至眼部安全水平的能力。因此，在由這種小催化劑提供的延遲之后，已經(jīng)顯示需要加入具有大得多的表面積的催化劑，該催化劑能夠以明顯更高的速率提供過氧化物分解，以便在所需的30或60分鐘延遲之后剩余的時間內(nèi)將過氧化物濃度降低至所需水平。理想地，這種較大的第二催化劑應(yīng)提供至少960平方毫米的額外表面積，但如果制備成活性表面積高達(dá)1777平方毫米，則可以貼合到如今的圓柱形鏡片消毒盒內(nèi)，以便在從加入催化劑組件和鏡片開始的6至8小時內(nèi)完成分解。圖8中的過氧化物分解曲線顯示了首先經(jīng)受67平方毫米的催化劑、然后在從開始起30分鐘之后經(jīng)受1075平方毫米的催化劑的10 毫升3. 7%溶液的濃度下降。圖9示出了當(dāng)使用初始有效面積67平方毫米的催化劑和在從開始起60分鐘之后使用1075平方毫米的第二催化劑時可能的所需濃度曲線。然而，圖 9未示出可能的最大延遲時間。假設(shè)提供了具有足夠大面積的第二催化劑，例如，在用小活性表面積催化劑進(jìn)行初始分解之后的活性表面積1777平方毫米的催化劑，則在使用比圖8 和9中所示曲線中的1075平方毫米催化劑更大的催化劑時，60分鐘以上的延遲是可能的。圖10-13示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的兩種接觸鏡片消毒系統(tǒng)100、200。圖10_13 中所示系統(tǒng)100、200被設(shè)計(jì)成在加入比典型的一步式過氧化氫消毒系統(tǒng)中常用的更大的催化劑之前，在更長時間內(nèi)保持高濃度的過氧化物。兩種裝置都利用來自系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的膨脹氧產(chǎn)生的壓力，通過使用小催化劑或通過暴露大催化劑的僅僅一小部分來控制該大催化劑的展開，以便完成過氧化物的歧化。因此，催化劑組件可由一對催化構(gòu)件構(gòu)成，該催化構(gòu)件開始提供低催化活性的表面積，然后展開其中一個構(gòu)件以將大得多的催化表面積暴露于過氧化物消毒溶液中。換句話講，催化劑組件就總表面積而言基本上可展開。經(jīng)驗(yàn)表明，催化劑的水平表面的有效活性水平小于其豎直表面的有效活性水平，并且面朝下的水平表面提供這三個取向中最低效力的催化活性，尤其是在緊靠存儲容器的底部放置時。經(jīng)驗(yàn)還表明，當(dāng)非?？拷噜徑Y(jié)構(gòu)放置時，由于這些表面不能面對新的過氧化氫，并且由于產(chǎn)生的氧氣泡粘附在這些靠近的表面之間，甚至催化劑的豎直表面的效力也明顯被抑制。圖10-13 中所示裝置還特征性地具有以壓敏、單向、低壓控制閥形式存在的氣壓控制機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)既保持低壓排氣，又隨時防止不期望的生物體或顆粒進(jìn)入消毒系統(tǒng)。首先將描述圖10和11中所示的接觸鏡片消毒系統(tǒng)100，然后將描述圖12和13中所示的接觸鏡片消毒系統(tǒng)200，并且主要討論兩種系統(tǒng)之間的差異。圖10和11中所示的接觸鏡片消毒系統(tǒng)100包括用于容納過氧化氫溶液104(通常為10毫升溶液)的杯102，并且杯102為常規(guī)的，因?yàn)槠渫ǔ閳A柱形并提供在其中消毒接觸鏡片的反應(yīng)室105。系統(tǒng)100包括具有螺紋108的蓋組件106，螺紋108被構(gòu)造成與杯102上的對應(yīng)螺紋110接合，從而形成用于對接觸鏡片消毒的封閉的存儲容器。蓋組件106包括蓋114，以及附接到蓋114的多壁一體式閥體116。彈簧保持構(gòu)件 118附接到閥體116并保持在蓋114內(nèi)。蓋組件106也包括桿120，桿120附接到且氣密封到閥體116。桿120上面具有密封構(gòu)件122，用于與杯102的內(nèi)表面IM密封。桿120上面具有保持籃126，保持籃1 被構(gòu)造成樞轉(zhuǎn)地打開和關(guān)閉，以便接納接觸鏡片并將接觸鏡片保持在設(shè)置在桿120和保持籃1 之間的空間128內(nèi)。桿120和保持籃1 可為常規(guī)的， 例如美國專利No. 4，200, 187或美國專利No. 4，750，610中有所描述的，通過引用，將這兩份專利全部合并于此。彈簧保持構(gòu)件Il8內(nèi)具有用于支撐U形控制彈簧132的開口 130。如圖14中所示，優(yōu)選地，控制彈簧132為具有大致U形橫截面的梁狀構(gòu)件，并且充當(dāng)將引發(fā)的所施加的壓力傳遞至控制彈簧支承件134的梁。雖然圖9-14示出了具體的控制彈簧構(gòu)造，但控制彈簧可具有其它形式。系統(tǒng)100的頂部空間136包括大致包含在杯102內(nèi)的下頂部空間136a和大致包含在蓋組件106內(nèi)的上頂部空間136b，并且存在連通通道138，該通道允許來自分解的過氧化氫104的氣體從下頂部空間136a沿著連通通道138行進(jìn)至上頂部空間136b。可提供大約4至Scc的總頂部空間136，但總頂部空間可以像催化劑140的表面積那樣變化(即，在設(shè)計(jì)過程中)，以便在系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)所需的內(nèi)部工作壓力。也就是說，已經(jīng)確定8cc的頂部空間136來提供合理的工作壓力。多件式催化劑組件140保持在桿120的末端上，并且致動棒142也接合催化劑組件140。致動棒142向下延伸穿過連通通道138，當(dāng)致動棒142穿過桿120時，通道138有助于致動棒的對齊。系統(tǒng)100也包括壓力可位移構(gòu)件，例如由彈簧保持構(gòu)件118保持的隔膜144。隔膜144優(yōu)選地由合適的彈性體材料形成，并安裝和氣密地密封到閥體116上，其中，由彈簧保持構(gòu)件118將其保持到位。致動棒142上的凸緣146附接到隔膜144，并且由致動棒142上的蓋148固定到位。蓋148擠壓抵靠彈簧132，彈簧132由控制彈簧支承件 134懸浮到位，控制彈簧支承件134是彈簧保持構(gòu)件118的一體部分，并且將彈簧132推壓至接觸設(shè)置在蓋114的內(nèi)表面152上的彈簧止動件(stop) 150。蓋組件106也包括單向壓力控制閥154，該閥門由擋板閥156和延伸穿過擋板閥 156中部的柱158組成。如下文將更全面地描述的，壓力控制閥IM被構(gòu)造成當(dāng)內(nèi)部壓力達(dá)到某個點(diǎn)時允許對系統(tǒng)100排氣。類似于壓力控制閥154的排氣閥此前已經(jīng)被用來控制例如接觸鏡片盒內(nèi)的壓力，并且在美國專利No. 4，956，156中有所公開。致動棒142響應(yīng)于來自隔膜144和控制彈簧132的力在閥體116內(nèi)縱向地自由來回移動。催化劑組件140尺寸被加工成用于在適當(dāng)時間內(nèi)完成反應(yīng)，并且附接到致動棒142 和桿120的底部。更具體地，催化劑組件140可由第一催化劑構(gòu)件160和第二催化劑構(gòu)件 162組成，第一催化劑構(gòu)件160大體上可以相對于第二催化劑構(gòu)件162進(jìn)出地可滑動。第一催化劑構(gòu)件160安裝到致動棒142的末端，第二催化劑構(gòu)件162則安裝在桿120的末端。雖然大體上，第一催化劑構(gòu)件160初始保持在第二催化劑構(gòu)件162內(nèi)(參見圖 10)，但致動棒142在消毒過程中可移位，導(dǎo)致大體上將第一催化劑構(gòu)件160遠(yuǎn)離第二催化劑構(gòu)件162地拉動(參見圖11)，從而提供與過氧化氫接觸的增加的催化劑總表面積。圖 15提供了催化劑組件140的透視圖，圖中示出了如圖10中首先看到的催化劑的小表面積，圖16則提供了在控制彈簧132被隔膜144完全撓曲且致動棒142響應(yīng)于過氧化氫104的反應(yīng)而產(chǎn)生的壓力將催化劑展開(如圖11中所示)至其初始的、最小暴露的活性表面積之后的，展開的催化劑的透視圖。在圖11和13中所示的展開位置，催化劑組件140優(yōu)選地提供1075平方毫米的有效表面積，該值幾乎為由展開之前(如圖10和15中所示)的催化劑的小的有效表面積提供的有效面積的10倍。根據(jù)控制彈簧132的撓曲，催化劑的展開面積可變得更大或更小，只要證明該面積對于確保在將催化劑組件140與待消毒的接觸鏡片一起加入之后6至8小時內(nèi)將過氧化氫期望地減小至可接受的水平是必需的即可。優(yōu)選地，當(dāng)?shù)谝淮呋瘎?gòu)件160如圖10和15中所示被大致保持在第二催化劑構(gòu)件162內(nèi)時，催化劑組件140在暴露于過氧化氫溶液104時提供67平方毫米的表面積，但當(dāng)?shù)谝淮呋瘎?gòu)件160如圖11和16中所示已大致被拔出第二催化劑構(gòu)件162時，第一和第二催化劑構(gòu)件一起提供1075平方毫米的表面積。因此，根據(jù)致動棒142向上樞轉(zhuǎn)并導(dǎo)致第一催化劑構(gòu)件160被拔出第二催化劑構(gòu)件162的時點(diǎn)，圖8或9可適用。從如圖10中所示的向下開始位置，在閥體116內(nèi)來回移動的致動棒142的縱向移動由控制彈簧132限制，控制彈簧132被構(gòu)造成阻止致動棒的移動，直到在加入催化劑組件 140之后的過氧化氫104的歧化過程中由釋放到頂部空間136a內(nèi)的氧氣產(chǎn)生的內(nèi)部壓力進(jìn)入通道138、經(jīng)致動棒142流至頂部空間13 并沖擊隔膜144為止。隔膜144響應(yīng)于壓力將向上的力傳遞至桿蓋148。桿蓋148又將來自抵靠隔膜144的壓力的荷載傳遞至受其擠壓的控制彈簧132。具有U形橫截面的控制彈簧132充當(dāng)梁，以將壓力引起的荷載從鄰接的桿蓋148傳遞至(與彈簧保持構(gòu)件118 —體化的)控制彈簧支承件134，從而阻止隔膜144 的向上移動。當(dāng)頂部空間136b內(nèi)按壓抵靠隔膜144的壓力升高(即，由于過氧化氫104不斷進(jìn)行的歧化所導(dǎo)致)至啟動壓力(在本實(shí)例中為大約19p. s. i.)時，隔膜144與桿蓋148 一起獲得足夠的力以克服控制彈簧132。作為響應(yīng)，控制彈簧132的U形開始以使U形的橫截面高度變得更小的方式變形，導(dǎo)致控制彈簧132的梁強(qiáng)度降低。當(dāng)由隔膜144傳遞的力達(dá)到控制彈簧132的最大梁強(qiáng)度時，控制彈簧132隨著其橫截面的變小而變平并彎曲，從而允許隔膜144與桿蓋148、致動棒142和附接的第一催化劑構(gòu)件160如圖11中所示縱向向上來回移動，直到控制彈簧132鄰接蓋114內(nèi)的彈簧止動件150為止。根據(jù)蓋組件106的設(shè)計(jì)要求，控制彈簧132可撓曲最多0. 30英寸。在這種變形的狀態(tài)下，控制彈簧132為隔膜144提供明顯更低的阻力。通過比較圖10中的控制彈簧132的形狀和圖11中的形狀， 可以更清楚地理解響應(yīng)于諸如控制彈簧132的彈簧的彎曲荷載的典型形狀轉(zhuǎn)變，并且通過觀察圖17可以更清楚地理解在這種形狀轉(zhuǎn)變過程中彈簧的阻力。圖10和11中所示控制彈簧132在擠壓其的力產(chǎn)生的撓曲達(dá)到0. 090英寸的行程時表現(xiàn)出2. 69單位的其的最大梁強(qiáng)度，0. 64單位或比最大值小25%的其的最小梁強(qiáng)度出現(xiàn)在行程0. 105英寸處，S卩，之后又移動0. 025英寸處。當(dāng)如上所述地充分撓曲時，控制彈簧132為來自隔膜144的力提供大約1.42磅的阻力(初始撓曲力的44%)，并且在承受頂部空間136內(nèi)小至12p. s. i.的壓力的同時始終穩(wěn)固地按壓抵靠彈簧止動件150。進(jìn)入頂部空間136b并由隔膜144容納的氣體只能通過壓力控制閥IM逸出到環(huán)境中。保持在柱158上的擋板閥156通過端口 164與頂部空間136連通。當(dāng)?shù)挚繐醢彘y 156的壓力之下的氧氣，一旦達(dá)到例如Mp. s. i.至36p. s. i.的閾值壓力，則被允許在擋板閥156和柱158之間的環(huán)形接口處排出，經(jīng)通道166離開，并且將沿著閥體116和杯102的
16頂部112之間以及閥體116上的螺紋108和杯102上的螺紋110之間的緊密配合但不密封的接口逸出到環(huán)境中，從而發(fā)生頂部空間136的排氣。在施加到擋板閥156上的壓力降低至低于初始閾值壓力(對于本實(shí)例來說，該壓力將比閾值壓力低大約3p. si.至8p.si.)的水平之后，擋板閥156重新密封抵靠柱158，從而停止這種排氣。在圖10和11中所示的系統(tǒng)100中，擠壓抵靠隔膜144的低達(dá)12p. s. i.的重密封壓力抵靠控制彈簧132施加1. 42 磅以上的力。該力將足以將控制彈簧132牢牢地?cái)D壓抵靠到彈簧止動件150，如圖11中可見，其中，控制彈簧132只需要0. 66磅的力來保持其0. 11英寸的撓曲，需要0. 81磅的力來保持0. 15英寸的撓曲，并且需要1. 42磅的力來保持0. 30英寸的撓曲。在初始排氣之后， 頂部空間136內(nèi)的壓力在壓力控制閥的排氣壓力和其重密封壓力之間波動，但通常不會降低至其重密封壓力以下，因?yàn)檫^氧化氫的分解在催化劑影響下繼續(xù)到完成，相比在展開之前的初始較低的有效表面積，催化劑此時暴露出的更大的有效表面積急劇地增加了歧化速率(參見圖8)。優(yōu)選地，提供了用于接合杯102和蓋組件106的足夠的螺紋108、110，以允許密封件122經(jīng)過杯102的頂部112處的斜面168，以便在使蓋組件106從杯102上最終脫出之前釋放由壓力控制閥邪4保持的較低的殘余壓力。反之，在安裝蓋組件106的過程中，在密封件122向下經(jīng)過斜面168之前提供了足夠的接合，以便確保足夠的結(jié)構(gòu)被接合以容納消毒期間產(chǎn)生的壓力。與大催化劑的展開同時，響應(yīng)于催化劑的總表面積變大，過氧化氫溶液104在杯 102內(nèi)的催化引發(fā)歧化速率顯著增加。溶液溫度隨著產(chǎn)生熱致對流流的歧化的增加而升高， 并且混合流也通過催化劑組件的展開運(yùn)動和由于氧氣泡沿催化劑形成并穿過溶液上升而產(chǎn)生。通過擾亂分層，以使更多過氧化物分子與催化劑組件140接觸，這些所得的流開始加速催化劑的分解。當(dāng)溶液的最終分解將過氧化物濃度降低至眼部安全的水平，以便在眼內(nèi)使用消毒后的接觸鏡片時，氧氣繼續(xù)放出到頂部空間136內(nèi)，并且其壓力如上所述受到控制閥154的周期性排氣的控制。圖12和13中示出了圖10和11中所示接觸鏡片消毒系統(tǒng)100的替代實(shí)施例。如下文所討論那樣工作的該系統(tǒng)200能夠?qū)崿F(xiàn)足以充分利用消毒過程中的加成效應(yīng)的升高的壓力。由于可用變型幾乎是無限的，因此應(yīng)當(dāng)理解，雖然已經(jīng)為了舉例說明操作而提供了本文所討論的設(shè)計(jì)，但其并非意圖限制總體概念內(nèi)可能的設(shè)計(jì)迭代的種類。類似于此前描述的接觸鏡片消毒系統(tǒng)100，圖12和13中所示接觸鏡片消毒系統(tǒng) 200包括杯102和蓋組件206。蓋組件206上面具有密封構(gòu)件122，該密封構(gòu)件與杯102的內(nèi)表面IM接合并密封。杯102被構(gòu)造成將過氧化氫溶液104保持在其內(nèi)，并且在過氧化氫溶液104上方設(shè)置有頂部空間136。例如，系統(tǒng)200可被構(gòu)造成當(dāng)杯102內(nèi)容納10毫升過氧化氫104，并且蓋組件206與杯102的頂部112接合時，在過氧化氫溶液104上方存在 4cc的頂部空間136。然而，頂部空間136的體積當(dāng)然可以變化，就像用于消毒過程的過氧化氫溶液104的體積可以變化一樣。蓋組件206包括蓋214、附接到蓋214的閥體216、以及附接并氣密地密封到閥體 216的桿120。桿120上面具有可樞轉(zhuǎn)的保持籃126，用于將接觸鏡片保持在桿120和籃126 之間的空間128內(nèi)。蓋組件206還包括由閥體216保持的U形控制彈簧232。具體地講，控制彈簧232
17由作為閥體216的一體部分的控制彈簧支承件234懸浮到位。系統(tǒng)200的控制彈簧232優(yōu)選地與系統(tǒng)100中使用的控制彈簧132相同。系統(tǒng)200也包括柱塞270。柱塞270包括上面具有柱塞密封件274的圓柱形部分 272，以及提供活塞密封件278的活塞276。優(yōu)選地，密封件274、278都由合適的彈性體材料形成。在活塞密封件278與閥體216的活塞缸區(qū)域282的內(nèi)壁280接合的同時，柱塞密封件274與閥體216的柱塞缸區(qū)域觀6的內(nèi)壁284接合。柱塞270的上頂端288被提供為穹頂形表面，柱塞頂端288與控制彈簧232接合。柱塞270被構(gòu)造成上下來回移動，使得柱塞密封件274沿柱塞缸區(qū)域洲6的內(nèi)壁284滑動，并使得活塞密封件278沿著活塞缸區(qū)域 282的內(nèi)壁280滑動以接合和脫離接合。當(dāng)柱塞270向上穿過時，柱塞頂端288將控制彈簧 232推入至與設(shè)置在蓋214的內(nèi)表面252上的彈簧止動件250接觸。蓋組件206也包括單向壓力控制閥四0，該閥門由被保持器294保持的擋板閥四2 和延伸穿過擋板閥292中部的柱295組成。在擋板閥292 —側(cè)上存在排氣口四6，在擋板閥 292另一側(cè)上存在排氣通道四7。如下文中將變得更顯而易見的，活塞密封件278充當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)的第一閥門，而單向壓力控制閥290則充當(dāng)在排氣過程中更下游的系統(tǒng)200內(nèi)的第二閥門。具體地，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)的壓力達(dá)到足夠高的水平時，柱塞270被向上推動，使得活塞密封件 278滑動并與活塞缸區(qū)域觀2的內(nèi)壁280分開。從而打開第一閥門。之后，系統(tǒng)200通過第二閥門即單向壓力控制閥290來排氣。柱塞270的底部298提供了致動棒四9，該致動棒延伸穿過桿120并與催化劑組件300接合。桿120的底部也與催化劑組件300接合。更具體地，催化劑組件300由第一催化劑構(gòu)件302和第二催化劑構(gòu)件304組成，大體上，第一催化劑構(gòu)件302相對于第二催化劑構(gòu)件304進(jìn)出地可滑動。第一催化劑構(gòu)件302安裝到致動棒四9的末端，第二催化劑構(gòu)件304則安裝在桿120的末端。雖然第一催化劑構(gòu)件302初始地大致保持在第二催化劑構(gòu)件304內(nèi)(參見圖12)， 但柱塞270 (和一體的致動棒四9)可移位，導(dǎo)致第一催化劑構(gòu)件302被大致遠(yuǎn)離第二催化劑構(gòu)件304地拉動(參見圖13)，從而提供與過氧化氫接觸的增加的催化劑總表面積。在如圖13中所示的展開位置，催化劑組件優(yōu)選地提供1075平方毫米的有效表面積。根據(jù)系統(tǒng) 200的控制彈簧232的撓曲，催化劑的展開面積可變得更大或更小，只要證明該面積對于確保在將催化劑組件與待消毒的接觸鏡片一起加入之后6至8小時內(nèi)將過氧化氫期望地減小至可接受的水平是必需的即可。優(yōu)選地，當(dāng)?shù)谝淮呋瘎?gòu)件302如圖12中所示被大致保持在第二催化劑構(gòu)件304 內(nèi)時，催化劑組件300在暴露于過氧化氫溶液時提供65至110平方毫米的表面積，但當(dāng)?shù)谝淮呋瘎?gòu)件302如圖13中所示已大致被拔出第二催化劑構(gòu)件304時，第一和第二催化劑構(gòu)件一起提供1075平方毫米的表面積。尺寸被加工成用于在適當(dāng)時間內(nèi)完成反應(yīng)的催化劑組件300附接到致動棒299和桿120的底部，以確保只有在將催化劑組件300加入過氧化氫消毒溶液104內(nèi)的同時浸漬容納在桿120和籃1 之間的空間128內(nèi)的接觸鏡片時，催化劑引發(fā)的歧化反應(yīng)才開始。如上文討論的，優(yōu)選地，提供大約4cc的頂部空間136來容納放出的氧氣；然而，該體積可以變化，并且溶液104的體積、這兩個項(xiàng)目之間的比率以及催化劑的總表面積也可以變化，以便改變消毒時間和壓力，如上文所討論的。消毒溶液和壓力由密封件122、278容納在杯102和蓋組件206之間，如圖12中所示。柱塞270的整個子組件可以在柱塞缸區(qū)域觀6內(nèi)自由來回移動，并且其附接的活塞276和致動棒299在閥體216的活塞缸區(qū)域282內(nèi)來回移動。從如圖12中所示的開始位置，催化劑組件300優(yōu)選地僅提供65平方毫米至110平方毫米的活性催化劑表面積，以引發(fā)過氧化氫的歧化，從而在頂部空間136內(nèi)由放出的膨脹的氧氣形成壓力。在用桿120的末端將催化劑組件300與容納在空間128內(nèi)的待消毒接觸鏡片一起浸漬到過氧化氫溶液104內(nèi)之后，在頂部空間136內(nèi)產(chǎn)生的壓力沖擊活塞密封件278并趨于向上推動柱塞270。這使得柱塞頂端288擠壓控制彈簧232?？刂茝椈?32充當(dāng)梁，以將壓力引起的荷載傳遞至控制彈簧支承件234，從而阻止柱塞270向上移動。當(dāng)頂部空間136內(nèi)的壓力由于不斷進(jìn)行的歧化而繼續(xù)增加，并且柱塞270作為響應(yīng)向上穿過時， 控制彈簧232的U形以使U形的橫截面高度變得更小的方式變形，并且控制彈簧232的梁強(qiáng)度降低。當(dāng)由柱塞頂端288傳遞的力的組合達(dá)到控制彈簧232的最大梁強(qiáng)度時，彈簧232 變平并彎曲，從而允許柱塞270向上移動，直到控制彈簧232接觸蓋214的內(nèi)表面252上的彈簧止動件250為止，如圖13中所示。在這種變形的狀態(tài)下，控制彈簧232為柱塞270提供明顯更低的阻力。由諸如控制彈簧232的彈簧提供的對彎曲力的典型阻力已在上文中討論，并可通過觀察圖17更清楚地理解。當(dāng)活塞276響應(yīng)于頂部空間136內(nèi)的壓力繼續(xù)向上穿過時，柱塞頂端288開始使控制彈簧232變形，并且活塞密封件278離開活塞缸區(qū)域282 并進(jìn)入用來連接活塞缸區(qū)域282和柱塞缸區(qū)域觀6的過渡段觀7。一旦活塞密封件278離開活塞缸區(qū)域觀2，頂部空間136內(nèi)的壓力就可自由流過過渡段287并進(jìn)入柱塞缸區(qū)域觀6 并擠壓柱塞270的圓柱形部分272，從而以增加的力將柱塞270和柱塞頂端288 —起向上抵靠控制彈簧232驅(qū)動，進(jìn)而與彈簧止動件250接觸以限制彈簧的變形。如圖5中所示，當(dāng)杯102中有10毫升的3. 7%過氧化物時，如果催化劑組件具有 110平方毫米的初始活性表面積，則4cc的頂部空間內(nèi)的壓力將在大約60分鐘內(nèi)例如達(dá)到 IOOp. s. i.，并且溶液的濃度將保持在2. 7%以上(參見圖6)。相比典型的分解速率(參見圖3)，該方法顯著延遲了過氧化物濃度在該時間內(nèi)的任何明顯的催化劑降低，從而增加了系統(tǒng)殺死不期望的病原生物體的總效力，如圖4中所示。如果例如活塞密封件278為直徑 0. 185英寸，則一旦系統(tǒng)200的頂部空間136內(nèi)達(dá)到IOOp. s. i.的壓力，柱塞頂端288就會抵靠控制彈簧232施加2. 7磅的彎曲力。相比之下，如果直徑為0. 50英寸，柱塞270在暴露于IOOp. s. i.的壓力時，將有可能抵靠控制彈簧232施加19. 6磅的力。然而，由于提供了與流入由柱塞缸區(qū)域286封閉的空間內(nèi)的加壓氣體連通的單向，壓敏，低壓壓力控制閥四0，該力將最多只是暫時的。進(jìn)入柱塞缸區(qū)域觀6的氣體被柱塞密封件274容納，并且只能通過壓力控制閥290逸出到環(huán)境中。由保持器294保持在柱 295上的擋板閥292通過端口 296與柱塞缸區(qū)域286的內(nèi)部連通，并且通過通道297與環(huán)境連通。在已經(jīng)達(dá)到例如Mp. s. i.至36p. s. i.的閾值壓力之后，因?yàn)樵趬毫ψ饔孟碌挚繐醢彘y292的氧氣被允許在擋板閥292和柱295之間的環(huán)形接口處排出并通過通道逸出到環(huán)境，所以系統(tǒng)200內(nèi)的頂部空間136繼續(xù)減壓。在內(nèi)部壓力降低至低于初始閾值壓力(對于本實(shí)例來說，該壓力將比閾值壓力低大約3p. si.至8p. si.)的水平之后，擋板閥292抵靠柱295重新密封，從而停止這種排氣。在當(dāng)前的實(shí)例中，對于12p.s. i.的重密封壓力，柱塞270將抵靠控制彈簧232上施加2. 36磅的力，將其牢牢地抵靠彈簧止動件250來保持， 如通過觀察圖17中所示彈簧力曲線可見，其中，控制彈簧232只需要0. 66磅的力來保持其0. 11英寸行程的撓曲，需要0. 81磅的力來保持0. 15英寸的撓曲，并且需要1. 42磅的力來保持0. 30英寸的撓曲。在12p. s. i下，由柱塞270施加的力將足以使控制彈簧232保持充分撓曲，從而在頂部空間136和擋板閥292之間保持連通?？刂茝椈?32的撓曲允許柱塞270升高至其最大延伸量，以將第一催化劑構(gòu)件302 從第二催化劑構(gòu)件304中撤出，從而將可用的總活性催化劑表面積從初始的最小值65至 110平方毫米增加至1075平方毫米。催化劑的移動產(chǎn)生混合流，來自從溶液中沸騰的氧的膨脹和上升的氣泡以及由催化劑引發(fā)的歧化所產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致的熱流也將產(chǎn)生混合流，這些所得的流通過擾亂分層以使更多過氧化物分子與催化劑接觸來開始加速催化劑的分解。 利用該方法，過氧化物將在延長的時間內(nèi)保持高濃度，以便相比如今的競爭系統(tǒng)提高了在殺死病原生物體方面的效力。此外，雖然由于加入而延遲，但展開的催化劑的明顯更大的活性表面積確保在6至8小時的時間結(jié)束時將過氧化物濃度更快速地降低至理想的安全水平。如上文所公開的，系統(tǒng)200的頂部空間136內(nèi)的壓力開始升高至由抵抗來自柱塞 270的力的控制彈簧232建立的高壓力水平，然后在排氣期間當(dāng)活塞276進(jìn)入過渡區(qū)287時突然下降，之后壓力響應(yīng)于由壓力控制閥290提供的低壓控制略微上升和下降，如圖18中所示。在初始排氣之后，系統(tǒng)200的頂部空間136內(nèi)的壓力在壓力控制閥290的重密封壓力和排氣壓力之間波動，但通常不會低于其重密封壓力。在排氣之后，這種低水平的上升和下降壓力圖形繼續(xù)幾個小時，因?yàn)檫^氧化氫的分解將過氧化物濃度繼續(xù)降低至眼部安全的水平。就像系統(tǒng)100 —樣，優(yōu)選地，系統(tǒng)200允許存在用于接合杯102和蓋組件206的足夠的螺紋108、110，以允許密封件122經(jīng)過杯102的頂部112處的斜面168，以便在使蓋組件206從杯102上最終脫開之前釋放由壓力控制閥290保持的較低的殘余壓力。反之，在安裝蓋組件206的過程中，在密封件122向下經(jīng)過斜面168之前提供了足夠的接合，以便確保足夠的結(jié)構(gòu)被接合以容納消毒期間產(chǎn)生的壓力。除了在延長的時間內(nèi)保持高濃度的過氧化氫之外，在占據(jù)頂部空間136的氧氣通過活塞276的受控移動被排出時，由于頂部空間136內(nèi)的壓力比病原生物體可以調(diào)整以保持其動態(tài)平衡的速度快得多地下降至受控的低水平，從而允許過氧化氫消毒溶液104內(nèi)的飽和氧氣蒸發(fā)掉，因此由本文所述系統(tǒng)200內(nèi)的高壓釋放所導(dǎo)致的減壓為消毒過程提供了加成效應(yīng)。應(yīng)當(dāng)指出的是，術(shù)語“催化劑”和“催化劑組件”在與描述本發(fā)明的實(shí)施例相關(guān)的上文中一定程度地被互換使用。優(yōu)選的是，使用由多個催化劑構(gòu)件組成的多部件催化劑組件，這些催化劑構(gòu)件相對于彼此可移動，以提供暴露于溶液的變化的表面積。催化劑構(gòu)件中的一個或多個(或其一個或多個部分)可被涂以例如鉬，以提供對于溶液增強(qiáng)的催化效果。 雖然以上描述涉及相對于第二催化構(gòu)件移動的第一催化劑構(gòu)件，但應(yīng)當(dāng)理解，本文所公開的接觸鏡片盒可被構(gòu)造成使第二催化劑構(gòu)件相對于第一催化劑構(gòu)件可移動。替代地，接觸鏡片盒可被構(gòu)造成與具有兩個以上的件的多件式催化劑組件一起使用。雖然已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但可以設(shè)想，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可想出本發(fā)明的多種修改。
20
權(quán)利要求
1.一種用于使用溶液對對象消毒的消毒系統(tǒng)，所述消毒系統(tǒng)的特征在于杯，所述杯被構(gòu)造成其中保持所述溶液；多件式催化劑組件，其中所述系統(tǒng)被構(gòu)造成響應(yīng)于所述系統(tǒng)內(nèi)的壓力使所述多件式催化劑中的至少一件相對于所述多件式催化劑中的至少另一件移動，從而使得所述催化劑組件暴露于所述溶液的有效表面積在所述對象在所述杯內(nèi)消毒期間增加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消毒系統(tǒng)，其特征在于，所述多件式催化劑組件包括第一催化劑構(gòu)件和第二催化劑構(gòu)件，還包括致動棒，所述致動棒接合所述第一催化劑構(gòu)件和所述第二催化劑構(gòu)件中的至少一個；桿，所述桿接合所述第一催化劑構(gòu)件和所述第二催化劑構(gòu)件中的至少一個，并且其中所述致動棒能夠相對于所述桿移動，從而使得所述第一催化劑構(gòu)件和第二催化劑構(gòu)件中的一個能夠相對于所述第一催化劑構(gòu)件和第二催化劑構(gòu)件中的另一個移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消毒系統(tǒng)，還通過蓋組件來表征，所述蓋組件包括蓋、與所述蓋接觸的閥體、控制彈簧、以及保持所述控制彈簧并與所述閥體接合且設(shè)置在所述蓋內(nèi)的彈簧保持構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的消毒系統(tǒng)，還通過桿來表征，其中所述桿與所述閥體接合并在上面具有用于與所述杯的內(nèi)表面密封的密封構(gòu)件，并且其中所述蓋組件包括單向壓力控制閥，所述單向壓力控制閥被構(gòu)造成在防止異物進(jìn)入所述系統(tǒng)的同時允許所述系統(tǒng)排氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的消毒系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括包含在所述杯內(nèi)的下頂部空間、包含在所述蓋組件內(nèi)的上頂部空間、以及連通通道，所述連通通道被構(gòu)造成允許來自分解溶液的氣體從所述下頂部空間沿著所述連通通道行進(jìn)至所述上頂部空間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消毒系統(tǒng)，其特征在于，所述多件式催化劑組件包括第一催化劑構(gòu)件和第二催化劑構(gòu)件，還包括致動棒，所述致動棒接合所述第一催化劑構(gòu)件和所述第二催化劑構(gòu)件中的至少一個，還包括蓋組件，還包括桿，所述桿接合所述第一催化劑構(gòu)件和所述第二催化劑構(gòu)件中的至少一個，并且其中所述致動棒能夠相對于所述桿移動，從而使得所述第一催化劑構(gòu)件和第二催化劑構(gòu)件中的一個能夠相對于所述第一催化劑構(gòu)件和第二催化劑構(gòu)件中的另一個移動，其中所述系統(tǒng)包括包含在所述杯內(nèi)的下頂部空間、包含在所述蓋組件內(nèi)的上頂部空間、以及連通通道，所述連通通道被構(gòu)造成允許來自分解溶液的氣體從所述下頂部空間沿著所述連通通道行進(jìn)至所述上頂部空間，其中所述致動棒向下延伸穿過所述連通通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的消毒系統(tǒng)，其特征在于，所述蓋組件包括蓋、與所述蓋接觸的閥體、控制彈簧、保持所述控制彈簧并與所述閥體接合且設(shè)置在所述蓋內(nèi)的彈簧保持構(gòu)件、 以及由所述彈簧保持構(gòu)件保持的壓力可位移構(gòu)件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的消毒系統(tǒng)，其特征在于，所述致動棒與所述壓力可位移構(gòu)件接合，并且所述壓力可位移構(gòu)件由所述致動棒上的蓋固定就位，其中所述致動棒上的所述蓋擠壓抵靠所述控制彈簧。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的消毒系統(tǒng)，其特征在于，蓋組件還包括單向壓力控制閥，所述單向壓力控制閥被構(gòu)造成在防止異物進(jìn)入所述系統(tǒng)的同時允許所述系統(tǒng)的排氣。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的消毒系統(tǒng)，其特征在于，所述致動棒被構(gòu)造成響應(yīng)于來自所述壓力可位移構(gòu)件和控制彈簧的力在所述閥體內(nèi)縱向來回移動。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的消毒系統(tǒng)，其特征在于，在所述閥體內(nèi)來回移動的所述致動棒的縱向移動受所述控制彈簧的限制，其中所述控制彈簧被構(gòu)造成阻止所述致動棒的移動，直到由釋放到所述下頂部空間內(nèi)的氣體產(chǎn)生的內(nèi)部壓力進(jìn)入連通通道、流至上頂部空間并沖擊所述壓力可位移構(gòu)件為止，其中所述壓力可位移構(gòu)件響應(yīng)于壓力被構(gòu)造成將力傳遞至所述致動棒的所述蓋，其中所述致動棒的所述蓋將力傳遞至所述控制彈簧，其中所述控制彈簧被構(gòu)造成阻止所述壓力可位移構(gòu)件的向上移動，其中當(dāng)所述上頂部空間內(nèi)施加到所述壓力可位移構(gòu)件的壓力升高時，所述壓力可位移構(gòu)件獲得足夠的力來克服所述控制彈簧，隨后所述致動棒相對于所述桿縱向來回移動，導(dǎo)致暴露于所述溶液的所述催化劑的所述有效表面積增加。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的消毒系統(tǒng)，還通過柱塞來表征，所述柱塞上面具有接觸并密封抵靠所述閥體的內(nèi)壁的第一密封件，其中所述柱塞包括從圓柱形部分延伸的部分，其中從所述柱塞的所述圓柱形部分延伸的所述部分上面具有第二密封件，所述第二密封件也接觸和密封抵靠所述閥體的內(nèi)壁，其中所述第二密封件包括所述系統(tǒng)的第一閥，并且其中所述系統(tǒng)還包括單向壓力控制閥，所述單向壓力控制閥包括所述系統(tǒng)的第二閥，其中所述系統(tǒng)被構(gòu)造成當(dāng)所述系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生足夠的壓力時，所述柱塞移動，從而使所述第二密封件移動并與所述閥體的所述內(nèi)壁脫離接觸，從而打開所述第一閥，然后所述系統(tǒng)經(jīng)由通過所述單向壓力控制閥排放所述系統(tǒng)內(nèi)的氣體來通過所述第二閥排氣。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消毒系統(tǒng)，還通過蓋組件來表征，所述蓋組件包括蓋、閥體、 控制彈簧、保持所述控制彈簧并與所述閥體接合且設(shè)置在所述蓋內(nèi)的彈簧保持構(gòu)件、桿、其上具有接觸并密封抵靠所述閥體的密封件的柱塞、接合所述多件式催化劑組件且能夠相對于所述桿移動的致動棒，其中所述柱塞包括從圓柱形部分延伸的部分且提供所述致動棒， 其中從所述柱塞的所述圓柱形部分延伸的所述部分上面也具有接觸和密封抵靠所述閥體的密封件，其中所述柱塞被構(gòu)造成上下來回移動，使得在所述柱塞的所述圓柱形部分上的所述密封件沿所述閥體的表面滑動，并且使得從所述柱塞的所述圓柱形部分延伸的所述部分上的所述密封件沿所述閥體的表面滑動以實(shí)現(xiàn)和脫離與其的接合。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的消毒系統(tǒng)，其特征在于，在所述閥體內(nèi)在所述柱塞的所述圓柱形部分上的所述密封件和從所述柱塞的所述圓柱形部分延伸的所述部分上的所述密封件之間設(shè)置有排氣口。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的消毒系統(tǒng)，還通過排氣通道和在所述排氣口與所述排氣通道之間的閥來表征。
16.一種用于使用溶液對對象消毒的消毒系統(tǒng)，所述消毒系統(tǒng)的特征在于多件式催化劑組件；致動棒，所述致動棒接合所述多件式催化劑組件中的至少一件；桿，所述桿被構(gòu)造成保持所述對象以及所述多件式催化劑組件中的至少另一件；單向壓力控制閥；以及機(jī)構(gòu)，所述機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成響應(yīng)于所述系統(tǒng)內(nèi)的壓力并對所述致動棒進(jìn)行移動，從而導(dǎo)致所述多件式催化劑組件中的至少一件相對于所述多件式催化劑組件中的至少另一件移動，并且從而導(dǎo)致所述多件式催化劑組件暴露于所述溶液的有效表面積增加，其中所述系統(tǒng)被構(gòu)造成在所述機(jī)構(gòu)響應(yīng)于所述系統(tǒng)內(nèi)的壓力并對所述致動棒進(jìn)行移動時所述系統(tǒng)的排氣通過所述單向壓力控制閥發(fā)生。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的消毒系統(tǒng)，還通過蓋組件來表征，所述蓋組件包括蓋、與所述蓋接觸的閥體、控制彈簧、以及保持所述控制彈簧并與所述閥體接合且設(shè)置在所述蓋內(nèi)的彈簧保持構(gòu)件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的消毒系統(tǒng)，還通過桿來表征，其特征在于，所述桿與所述閥體接合并在其上具有用于與杯的內(nèi)表面密封的密封構(gòu)件。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的消毒系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括包含在所述杯內(nèi)的下頂部空間、包含在所述蓋組件內(nèi)的上頂部空間、以及連通通道，所述連通通道被構(gòu)造成允許來自分解溶液的氣體從所述下頂部空間沿著所述連通通道行進(jìn)至所述上頂部空間。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的消毒系統(tǒng)，還通過蓋組件來表征，其中所述系統(tǒng)包括包含在所述杯內(nèi)的下頂部空間、包含在所述蓋組件內(nèi)的上頂部空間、以及連通通道，所述連通通道被構(gòu)造成允許來自分解溶液的氣體從所述下頂部空間沿著所述連通通道行進(jìn)至所述上頂部空間，其中所述致動棒向下延伸穿過所述連通通道。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的消毒系統(tǒng)，其特征在于，所述蓋組件包括蓋、與所述蓋接觸的閥體、控制彈簧、保持所述控制彈簧并與所述閥體接合且設(shè)置在所述蓋內(nèi)的彈簧保持構(gòu)件、以及由所述彈簧保持構(gòu)件保持的壓力可位移構(gòu)件。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的消毒系統(tǒng)，其特征在于，所述致動棒與所述壓力可位移構(gòu)件接合，并且所述壓力可位移構(gòu)件由所述致動棒上的蓋固定就位，其中所述致動棒上的所述蓋擠壓抵靠所述控制彈簧。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的消毒系統(tǒng)，其特征在于，所述致動棒被構(gòu)造成響應(yīng)于來自所述壓力可位移構(gòu)件和控制彈簧的力在所述閥體內(nèi)縱向來回移動。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的消毒系統(tǒng)，其特征在于，在所述閥體內(nèi)來回移動的所述致動棒的縱向移動受所述控制彈簧的限制，其中所述控制彈簧被構(gòu)造成阻止所述致動棒的移動，直到由釋放到所述下頂部空間內(nèi)的氣體產(chǎn)生的內(nèi)部壓力進(jìn)入連通通道、流至上頂部空間并沖擊所述壓力可位移構(gòu)件為止，其中所述壓力可位移構(gòu)件響應(yīng)于壓力被構(gòu)造成將力傳遞至所述致動棒的所述蓋，其中所述致動棒的所述蓋將力傳遞至所述控制彈簧，其中所述控制彈簧被構(gòu)造成阻止所述壓力可位移構(gòu)件的向上移動，其中當(dāng)所述上頂部空間內(nèi)施加到所述壓力可位移構(gòu)件的壓力升高時，所述壓力可位移構(gòu)件獲得足夠的力來克服所述控制彈簧，隨后所述致動棒相對于所述桿縱向來回移動，導(dǎo)致暴露于所述溶液的所述催化劑的有效表面積增加。
25.根據(jù)權(quán)利要求17所述的消毒系統(tǒng)，還通過柱塞來表征，所述柱塞上面具有接觸并密封抵靠所述閥體的內(nèi)壁的第一密封件，其中所述柱塞包括從所述圓柱形部分延伸的部分，其中從所述柱塞的所述圓柱形部分延伸的所述部分上面具有第二密封件，所述第二密封件也接觸和密封抵靠所述閥體的內(nèi)壁，其中所述第二密封件包括所述系統(tǒng)的第一閥，其中所述單向壓力控制閥包括所述系統(tǒng)的第二閥，其中所述系統(tǒng)被構(gòu)造成當(dāng)所述系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生足夠的壓力時，所述柱塞移動，從而使所述第二密封件移動并與所述閥體的所述內(nèi)壁脫離接觸，從而打開所述第一閥，然后所述系統(tǒng)經(jīng)由通過所述單向壓力控制閥排出所述系統(tǒng)內(nèi)的氣體來通過所述第二閥排氣。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的消毒系統(tǒng)，其特征在于，在所述閥體內(nèi)在所述柱塞的所述圓柱形部分上的所述密封件和從所述柱塞的所述圓柱形部分延伸的所述部分上的所述密封件之間設(shè)置有排氣口。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的消毒系統(tǒng)，還通過排氣通道和在所述排氣口與所述排氣通道之間的閥來表征。
28.一種通過在對對象消毒期間增加催化劑組件的有效表面積來加強(qiáng)對所述對象的消毒的方法，所述方法的特征在于提供包括其中具有溶液的杯、所述對象和多件式催化劑組件的消毒系統(tǒng)；響應(yīng)于所述系統(tǒng)內(nèi)的壓力使所述多件式催化劑組件中的至少一件相對于所述多件式催化劑組件中的至少另一件移動，從而使得所述催化劑組件暴露于所述溶液的有效表面積在所述對象在所述杯內(nèi)消毒期間增加。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的方法，其特征還在于，使得所述多件式催化劑組件包括第一催化劑構(gòu)件和第二催化劑構(gòu)件，還包括使得所述系統(tǒng)還包括致動棒，所述致動棒接合所述第一催化劑構(gòu)件和所述第二催化劑構(gòu)件中的至少一個；桿，所述桿接合所述第一催化劑構(gòu)件和所述第二催化劑構(gòu)件中的至少一個，并且使所述致動棒相對于所述桿移動，從而使得所述第一催化劑構(gòu)件和第二催化劑構(gòu)件中的一個相對于所述第一催化劑構(gòu)件和第二催化劑構(gòu)件中的另一個移動。
30.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的方法，其特征還在于，使得所述系統(tǒng)還包括蓋組件，所述蓋組件包括蓋、與所述蓋接觸的閥體、控制彈簧、以及彈簧保持構(gòu)件，還包括使所述彈簧保持構(gòu)件保持所述控制彈簧并與所述閥體接合且設(shè)置在所述蓋內(nèi)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征還在于，使得所述系統(tǒng)還包括桿，其中所述桿與所述閥體接合并且其上具有用于與所述杯的內(nèi)表面密封的密封構(gòu)件，還包括使得所述蓋組件包括單向壓力控制閥，所述方法還包括使用所述單向壓力控制閥以在防止異物進(jìn)入所述系統(tǒng)的同時對所述系統(tǒng)排氣。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征還在于，使得所述系統(tǒng)包括包含在所述杯內(nèi)的下頂部空間、包含在所述蓋組件內(nèi)的上頂部空間、以及連通通道，所述方法還包括使得來自分解溶液的氣體從所述下頂部空間沿著所述連通通道行進(jìn)至所述上頂部空間。
33.根據(jù)權(quán)利要求洲所述的方法，其特征還在于，使得所述多件式催化劑組件包括第一催化劑構(gòu)件和第二催化劑構(gòu)件，還包括使得所述系統(tǒng)還包括致動棒，所述致動棒接合所述第一催化劑構(gòu)件和所述第二催化劑構(gòu)件中的至少一個；桿，所述桿接合所述第一催化劑構(gòu)件和所述第二催化劑構(gòu)件中的至少一個，并且使所述致動棒相對于所述桿移動，從而使得所述第一催化劑構(gòu)件和第二催化劑構(gòu)件中的一個相對于所述第一催化劑構(gòu)件和第二催化劑構(gòu)件中的另一個移動，還包括使得所述系統(tǒng)還包括蓋組件，所述蓋組件包括蓋、與所述蓋接觸的閥體、控制彈簧、以及彈簧保持構(gòu)件，還包括使所述彈簧保持構(gòu)件保持所述控制彈簧并與所述閥體接合且設(shè)置在所述蓋內(nèi)，還包括使得所述系統(tǒng)還包括桿，其中所述桿與所述閥體接合并且其上具有用于與所述杯的內(nèi)表面密封的密封構(gòu)件，還包括使得所述蓋組件包括單向壓力控制閥，所述方法還包括使用所述單向壓力控制閥以在防止異物進(jìn)入所述系統(tǒng)的同時對所述系統(tǒng)排氣，還包括使得所述系統(tǒng)包括包含在所述杯內(nèi)的下頂部空間、包含在所述蓋組件內(nèi)的上頂部空間、以及連通通道，所述方法還包括使得來自分解溶液的氣體從所述下頂部空間沿著所述連通通道行進(jìn)至所述上頂部空間，并且還包括使得所述致動棒向下延伸穿過所述連通通道。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征還在于，使得所述蓋組件包括由所述彈簧保持構(gòu)件保持的壓力可位移構(gòu)件。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其特征還在于，使得所述致動棒與所述壓力可位移構(gòu)件接合，并且所述壓力可位移構(gòu)件由所述致動棒上的蓋固定就位，其中所述致動棒上的所述蓋擠壓抵靠所述控制彈簧。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其特征還在于，使得所述致動棒被構(gòu)造成響應(yīng)于來自所述壓力可位移構(gòu)件和控制彈簧的力在所述閥體內(nèi)縱向來回移動。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其特征還在于，使所述控制彈簧限制在所述閥體內(nèi)來回移動的所述致動棒的縱向移動，其中所述控制彈簧被構(gòu)造成阻止所述致動棒的移動， 直到由釋放到所述下頂部空間內(nèi)的氣體產(chǎn)生的內(nèi)部壓力進(jìn)入連通通道、流至上頂部空間并沖擊所述壓力可位移構(gòu)件為止，其中所述壓力可位移構(gòu)件響應(yīng)于壓力被構(gòu)造成將力傳遞至所述致動棒的所述蓋，其中所述致動棒的所述蓋將力傳遞至所述控制彈簧，其中所述控制彈簧被構(gòu)造成阻止所述壓力可位移構(gòu)件的向上移動，其中當(dāng)所述上頂部空間內(nèi)施加到所述壓力可位移構(gòu)件的壓力升高時，所述壓力可位移構(gòu)件獲得足夠的力來克服所述控制彈簧， 隨后所述致動棒相對于所述桿縱向來回移動，導(dǎo)致暴露于所述溶液的所述催化劑的有效表面積增加。
38.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征還在于提供柱塞，所述柱塞上面具有接觸并密封抵靠所述閥體的內(nèi)壁的第一密封件，其中所述柱塞包括從所述圓柱形部分延伸的部分，其中從所述柱塞的所述圓柱形部分延伸的所述部分上面具有第二密封件，所述第二密封件也接觸和密封抵靠所述閥體的內(nèi)壁，其中所述第二密封件包括所述系統(tǒng)的第一閥，并且其中所述系統(tǒng)還包括單向壓力控制閥，所述單向壓力控制閥包括所述系統(tǒng)的第二閥，其中所述系統(tǒng)被構(gòu)造成當(dāng)所述系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生足夠的壓力時，所述柱塞移動，從而使所述第二密封件移動并與所述閥體的所述內(nèi)壁脫離接觸，從而打開所述第一閥，然后所述系統(tǒng)經(jīng)由通過所述單向壓力控制閥排出所述系統(tǒng)內(nèi)的氣體來通過所述第二閥排氣。
39.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的方法，其特征還在于，使得所述系統(tǒng)還包括蓋組件，所述蓋組件包括蓋、閥體、控制彈簧、保持所述控制彈簧并與所述閥體接合且設(shè)置在所述蓋內(nèi)的彈簧保持構(gòu)件、桿、其上具有接觸并密封抵靠所述閥體的密封件的柱塞、接合所述多件式催化劑組件且能夠相對于所述桿移動的致動棒，其中所述柱塞包括從所述圓柱形部分延伸的部分且提供所述致動棒，其中從所述柱塞的所述圓柱形部分延伸的所述部分上面也具有接觸和密封抵靠所述閥體的密封件，其中所述柱塞被構(gòu)造成上下來回移動，使得在所述柱塞的所述圓柱形部分上的所述密封件沿所述閥體的表面滑動，并且使得從所述柱塞的所述圓柱形部分延伸的所述部分上的所述密封件沿所述閥體的表面滑動并實(shí)現(xiàn)和脫離與其的接合。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其特征還在于在所述閥體內(nèi)提供排氣口，所述排氣口在所述柱塞的所述圓柱形部分上的所述密封件和從所述柱塞的所述圓柱形部分延伸的所述部分上的所述密封件之間。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其特征還在于提供排氣通道和在所述排氣口與所述排氣通道之間的閥。
42.一種用于使用溶液對對象消毒的方法，所述方法的特征在于提供一種消毒系統(tǒng)，所述消毒系統(tǒng)包括多件式催化劑組件；致動棒，所述致動棒接合所述多件式催化劑組件中的至少一件；桿，所述桿被構(gòu)造成保持所述對象以及所述多件式催化劑組件中的至少另一件；單向壓力控制閥；以及機(jī)構(gòu)，所述機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成響應(yīng)于所述系統(tǒng)內(nèi)的壓力并對所述致動棒進(jìn)行移動，從而導(dǎo)致所述多件式催化劑組件中的至少一件相對于所述多件式催化劑組件中的至少另一件移動，并且從而導(dǎo)致所述多件式催化劑組件暴露于所述溶液的有效表面積增加，還包括使所述系統(tǒng)在所述機(jī)構(gòu)響應(yīng)于所述系統(tǒng)內(nèi)的壓力并對所述致動棒進(jìn)行移動時通過所述單向壓力控制閥排氣。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其特征還在于，使得所述系統(tǒng)包括蓋組件，所述蓋組件包括蓋、與所述蓋接觸的閥體、控制彈簧、以及設(shè)置在所述蓋內(nèi)的彈簧保持構(gòu)件，所述方法還包括使所述彈簧保持構(gòu)件保持所述控制彈簧并與所述閥體接合。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其特征還在于，使得所述系統(tǒng)還包括桿，其中所述桿與所述閥體接合并在其上具有用于與所述杯的內(nèi)表面密封的密封構(gòu)件。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其特征還在于，使得所述系統(tǒng)包括包含在所述杯內(nèi)的下頂部空間、包含在所述蓋組件內(nèi)的上頂部空間、以及連通通道，所述方法還包括使來自分解溶液的氣體從所述下頂部空間沿著所述連通通道行進(jìn)至所述上頂部空間。
46.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其特征還在于，使得所述系統(tǒng)包括蓋組件、包含在所述杯內(nèi)的下頂部空間、包含在所述蓋組件內(nèi)的上頂部空間、以及連通通道，所述方法還包括使來自分解溶液的氣體從所述下頂部空間沿著所述連通通道行進(jìn)至所述上頂部空間，并且還包括使得所述致動棒向下延伸穿過所述連通通道。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其特征還在于，使得所述系統(tǒng)包括蓋、與所述蓋接觸的閥體、控制彈簧、以及設(shè)置在所述蓋內(nèi)的彈簧保持構(gòu)件，所述方法還包括使所述彈簧保持構(gòu)件保持所述控制彈簧并與所述閥體接合，所述方法還包括使所述彈簧保持構(gòu)件保持所述壓力可位移構(gòu)件。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征還在于，使得所述致動棒與所述壓力可位移構(gòu)件接合，并且所述壓力可位移構(gòu)件由所述致動棒上的蓋固定就位，其中所述致動棒上的所述蓋擠壓抵靠所述控制彈簧。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其特征還在于，使得所述致動棒響應(yīng)于來自所述壓力可位移構(gòu)件和控制彈簧的力在所述閥體內(nèi)縱向來回移動。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其特征還在于，使所述控制彈簧限制在所述閥體內(nèi)來回移動的所述致動棒的縱向移動，其中所述控制彈簧被構(gòu)造成阻止所述致動棒的移動， 直到由釋放到所述下頂部空間內(nèi)的氣體產(chǎn)生的內(nèi)部壓力進(jìn)入連通通道、流至上頂部空間并沖擊所述壓力可位移構(gòu)件為止，還包括使所述壓力可位移構(gòu)件響應(yīng)于壓力將力傳遞至所述致動棒的所述蓋，其中所述致動棒的所述蓋將力傳遞至所述控制彈簧，其中所述控制彈簧被構(gòu)造成阻止所述壓力可位移構(gòu)件的向上移動，其中當(dāng)所述上頂部空間內(nèi)施加到所述壓力可位移構(gòu)件的壓力升高時，所述壓力可位移構(gòu)件獲得足夠的力來克服所述控制彈簧，隨后所述致動棒相對于所述桿縱向來回移動，導(dǎo)致暴露于所述溶液的所述催化劑的有效表面積增加。
51.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其特征還在于提供柱塞，所述柱塞上面具有接觸并密封抵靠所述閥體的內(nèi)壁的第一密封件，其中所述柱塞包括從所述圓柱形部分延伸的部分，其中從所述柱塞的所述圓柱形部分延伸的所述部分上面具有第二密封件，所述第二密封件也接觸和密封抵靠所述閥體的內(nèi)壁，其中所述第二密封件包括所述系統(tǒng)的第一閥，其中所述單向壓力控制閥包括所述系統(tǒng)的第二閥，其中所述系統(tǒng)被構(gòu)造成當(dāng)所述系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生足夠的壓力時，所述柱塞移動，從而使所述第二密封件移動并與所述閥體的所述內(nèi)壁脫離接觸，從而打開所述第一閥，然后所述系統(tǒng)經(jīng)由通過所述單向壓力控制閥排出所述系統(tǒng)內(nèi)的氣體來通過所述第二閥排氣。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其特征還在于在所述閥體內(nèi)提供排氣口，所述排氣口在所述柱塞的所述圓柱形部分上的所述密封件和從所述柱塞的所述圓柱形部分延伸的所述部分上的所述密封件之間。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其特征還在于提供排氣通道和在所述排氣口與所述排氣通道之間的閥。
54.一種通過獲得來自消毒過程中產(chǎn)生的能量的加成效應(yīng)來加強(qiáng)對對象的所述消毒的方法，所述方法的特征在于提供一種消毒系統(tǒng)，所述消毒系統(tǒng)包括杯，所述杯被構(gòu)造成其中保持過氧化氫消毒溶液；以及蓋組件，所述蓋組件能夠與所述杯接合并且被構(gòu)造成保持所述對象以及保持一個或多個催化元件，所述蓋組件包括構(gòu)件，所述構(gòu)件能夠在允許所述催化表面積的一小部分與所述溶液自由地相互作用的第一位置和允許所述催化表面積的更大一部分與所述溶液自由地相互作用的第二位置之間移位；使所述蓋組件與所述杯接合，從而提供容納所述溶液、所述催化劑、待消毒的所述對象、以及來自與所述催化劑反應(yīng)的所述溶液的壓力的密封的反應(yīng)室；限制所述催化劑的有效表面積的量，以便導(dǎo)致當(dāng)所述溶液與所述催化劑反應(yīng)時所述反應(yīng)室內(nèi)的壓力以非常慢的速率增加，在反應(yīng)期間，所述可移位的構(gòu)件在所述第一位置；允許所述反應(yīng)室內(nèi)的壓力在排氣之前在延長的時間內(nèi)增加，從而導(dǎo)致所述蓋組件的所述可移位的構(gòu)件從所述第一位置移動至所述第二位置，從而增加所述催化劑能夠用于與所述溶液反應(yīng)的所述有效表面積。
全文摘要
一種方法，其通過使用在消毒過程中增加有效表面積的催化劑來增強(qiáng)消毒過程。還公開了一種接觸鏡片消毒系統(tǒng)，所述系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成在增加催化劑暴露于過氧化氫溶液的總表面積之前，在更長時間段內(nèi)保持高濃度的過氧化氫溶液。該裝置利用來自系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的膨脹氧的壓力，通過使用小催化劑或通過暴露大催化劑的僅一小部分來控制該大催化劑的展開，以便完成過氧化氫的歧化。
文檔編號A61L2/00GK102458483SQ201080025704
公開日2012年5月16日 申請日期2010年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月9日
發(fā)明者羅蘭茲·W·坎納 申請人:阿特瑞恩醫(yī)療產(chǎn)品有限公司