KR20120004989A - Sterilisation and/or decontamination of an enclosed environment - Google Patents
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Abstract
살균, 위생 및/또는 정화 방법은 주변 습도(ambient humidity)보다 더 높은 상대적 습도를 갖는 가습 환경을 생성하는 단계; 상기 가습 환경으로 오존을 방출하는 단계; 상기 가습 환경의 정화 및 살균의 요구되는 정도를 달성할 농도에서 오존의 수준을 유지시키는 단계; 상기 정화되고 살균된 환경의 상대적 습도를 감소시키는 단계; 및 오존 농도를 미리 정해진 수준까지 감소시키기 위해, 상기 환경을 촉매를 통해 통과시키는 단계를 포함한다.The sterilization, sanitation and / or purification method may comprise the steps of creating a humidifying environment having a relative humidity higher than ambient humidity; Releasing ozone into the humidifying environment; Maintaining the level of ozone at a concentration that will achieve the required degree of purification and sterilization of the humidifying environment; Reducing the relative humidity of the purified and sterilized environment; And passing the environment through a catalyst to reduce the ozone concentration to a predetermined level.
Description
본 발명은 위생을 포함한, 살균 및/또는 정화 방법, 및 상기 방법에서 사용하기 위한 장치에 관한 것이다. The present invention relates to methods of sterilization and / or purification, including hygiene, and apparatus for use in such methods.
허용가능한 시간 내에, 주방 영역 및 병실과 같은 밀폐 공간(enclosed space) 내의 공기 및 표면을 오염시키는 박테리아 및 바이러스와 같은 잠재적으로 유해한 미생물을 파괴하기 위해 밀폐 공간을 살균하고 정화하는 것이 요구된다.Within an acceptable time, it is necessary to disinfect and cleanse the enclosed space to destroy potentially harmful microorganisms such as bacteria and viruses that contaminate the air and surfaces in enclosed spaces such as kitchen areas and hospital rooms.
오존의 살생물(biocidal) 활성은 널리 알려져 있고 인정되며, 또한, 습한 대기 중 오존의 공급이 살생물 효과를 증가시킨다는 것이 알려져 있다. The biocidal activity of ozone is widely known and recognized, and it is also known that the supply of ozone in wet atmosphere increases the biocidal effect.
그러나, 오존의 살생제로서의 사용과 연관된 문제는 환경이 사용자의 복귀에 대해 안전하다는 것을 보장하기 위한 비교적 긴 후-처리 과정, 그 과정 동안 잠재적으로 환경에 유해한 화학물질의 사용, 환경의 위생관리에서 방법의 전반적인 무효과, 및 장치의 신속한 설치 및 사용의 단순성의 전반적인 부재였다. However, the problems associated with the use of ozone as a biocide include relatively long post-treatment processes to ensure that the environment is safe for the return of the user, the use of potentially harmful chemicals during the process, and the hygiene management of the environment. The overall invalidity of the method, and the overall absence of simplicity of the rapid installation and use of the device.
본 출원인의 이전 출원 (EP 1500404, Steritrox Limited)은 습한 대기 중 오존의 유용한 효과가 이용되고 잔류 대기는 유용한 시간 내에 유해한 오존으로부터 벗어나는 것인 방법을 설명했다. 상기 방법은 부텐-2와 같은 올레핀 화합물을 잔류 오존 전부와 반응하고 이들을 제거하기에 충분한 양으로 대기에 첨가하는 단계를 포함했다. 이 방법은 실질적으로 무균인 환경을 제공하기에 효율적이나, 잔류 오존과 올레핀 화합물 간의 반응이 다양한 화합물의 생성을 초래하고, 이들 중 일부는 대기 중에 OEL(Occupational Exposure Level)로 통칭되는 일정한 농도 이상으로 존재하는 경우 유해한 특성을 갖는 것으로 인식된다. 발명에 대한 편견 없이, 상기 다양한 화합물은 예를 들면, 아세트알데히드, 아세트산, 포름알데히드, 포름산, 메탄올, 프로피온알데히드, 등을 포함할 수 있다. 또한, 요구되는 습도를 달성하기 위해 제공되어야 하는 다량의 물이 일부 단점을 갖는다. Applicant's previous application (EP 1500404, Steritrox Limited) described how the beneficial effects of ozone in a humid atmosphere are utilized and the residual atmosphere is free from harmful ozone within a useful time. The method involved adding an olefin compound such as butene-2 to the atmosphere in an amount sufficient to react with and remove all residual ozone. This method is efficient to provide a substantially sterile environment, but the reaction between residual ozone and olefin compounds results in the production of various compounds, some of which are above a certain concentration, commonly referred to as Occupational Exposure Level (OEL) in the atmosphere. If present, it is recognized as having harmful properties. Without prejudice to the invention, the various compounds may include, for example, acetaldehyde, acetic acid, formaldehyde, formic acid, methanol, propionaldehyde, and the like. In addition, the large amount of water that must be provided to achieve the required humidity has some disadvantages.
본 발명은 이 문제들에 대한 해결안을 제공하고, 특히, 실질적으로 살균된 영역이 허용가능한 시간 내에 유해한 생성물로부터 안전하게 될 수 있게 하는 고도의 살균 및/또는 정화 방법 및 장치를 제공하고자 한다. The present invention seeks to provide a solution to these problems and, in particular, to provide a high degree of sterilization and / or purification method and apparatus which allows a substantially sterilized area to be safe from harmful products within an acceptable time.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 살균, 정화 및/또는 위생 방법으로서, 상기 방법은:According to a first aspect of the invention, as a method of sterilization, purification and / or hygiene, the method comprises:
a) 주변 습도(ambient humidity)보다 더 높은 상대적 습도를 갖는 가습 환경을 생성하는 단계; a) creating a humidifying environment having a relative humidity higher than ambient humidity;
b) 상기 가습 환경으로 오존을 방출하는 단계; b) releasing ozone into the humidifying environment;
c) 상기 가습 환경의 정화, 살균 및/또는 위생의 요구되는 정도를 달성할 농도에서 오존의 수준을 유지시키는 단계; c) maintaining the level of ozone at a concentration that will achieve the required degree of purification, sterilization and / or sanitation of the humidifying environment;
d) 상기 정화, 살균 및/또는 위생 환경의 상대적 습도를 감소시키는 단계; 및 d) reducing the relative humidity of the purification, sterilization and / or sanitary environment; And
e) 상기 환경의 상대적 습도의 감소 후에, 오존의 농도를 미리 정해진 수준까지 감소시키기 위해, 상기 정화, 살균 및/또는 위생 환경을 촉매를 통해 통과시키는 단계를 포함하는 것인 방법이 제공된다. e) after reducing the relative humidity of the environment, passing the purge, sterilization and / or sanitary environment through a catalyst to reduce the concentration of ozone to a predetermined level.
단계 d) 동안 수득된 물은 선택적으로 수집되고 가습 환경을 생성하는 방법에서 재사용될 수 있어, 이에 의해, 상기 방법에 의해 사용되는 물의 양을 감소시키고, 폐수의 처리 필요성을 제거할 수 있다. The water obtained during step d) can be selectively collected and reused in the method of creating a humidifying environment, thereby reducing the amount of water used by the method and eliminating the need for treatment of waste water.
상대적 습도의 감소는 제습 단계, 물 분자를 제거하기 위한 상기 환경의 흡수제를 통한 통과 및/또는 상기 환경의 가열 중 하나 이상에 의해 달성될 수 있다. 바람직하게는, 상기 방법은 상대적 습도를 감소시키기 위해 이 단계들을 모두 포함한다. Reduction of relative humidity may be achieved by one or more of a dehumidification step, passage through an absorbent in the environment to remove water molecules, and / or heating of the environment. Preferably, the method includes all of these steps to reduce relative humidity.
바람직하게는, 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 탄화수소가 그 후, 잔류 오존과 우선적으로 반응하도록 상기 환경 내로 도입된다. 바람직하게는, 상기 탄화수소는 고리형 올레핀을 포함한, 시스 또는 트랜스 형의 이차 올레핀(secondary olefin)을 포함한다. 정화되고 살균된 환경은 유해한 산물의 농도가 안전한 수준까지 떨어질 때까지 상기 촉매를 통해 재순환될 수 있다. Preferably, hydrocarbons comprising carbon-carbon double bonds are then introduced into the environment to preferentially react with residual ozone. Preferably, the hydrocarbon comprises a cis or trans secondary olefin, including cyclic olefins. The clarified and sterilized environment can be recycled through the catalyst until the concentration of the harmful product drops to a safe level.
가습 환경은 바람직하게는 주변 온도에서 약 90% v/v이고 상기 촉매를 통한 통과 전에 약 30%의 최저 수준까지 낮아진다. 바람직하게는, 가습 환경은 5.00 토르 이상의 수증기 분압을 가지나, 이는 환경의 온도에 의존적일 것이다. 예를 들면, 약 6℃의 온도를 갖는 서늘한(cool) 환경은 바람직하게는 6.00 토르의 분압을 가지며, 약 18℃의 온도를 갖는 보다 온난한 환경은 바람직하게는 약 13.9 토르의 부분압을 가질 것이다.The humidification environment is preferably about 90% v / v at ambient temperature and lowered to the lowest level of about 30% before passing through the catalyst. Preferably, the humidifying environment has a partial pressure of water vapor of at least 5.00 torr, but this will depend on the temperature of the environment. For example, a cool environment with a temperature of about 6 ° C. will preferably have a partial pressure of 6.00 Torr, and a warmer environment with a temperature of about 18 ° C. will preferably have a partial pressure of about 13.9 Torr. .
본 발명의 제1 양태의 바람직한 및/또는 선택적 특징은 제2항 내지 제11항에 기재된다. Preferred and / or optional features of the first aspect of the invention are described in claims 2 to 11.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 본 발명의 제1 양태에 따른 방법에서 사용하기 위한 살균, 정화 및/또는 위생 장치가 제공되며, 상기 장치는 가습기 유닛, 오존 방출 유닛, 습도 감소 수단(humidity reducing means), 오존 파괴 촉매(ozone depletion catalyst) 및 상기 가습기 유닛, 습도 감소 수단 및/또는 오존 방출 유닛을 미리 정해진 조건에 기초하여 제어할 수 있는 제어기(controlloer)를 포함한다. According to a second aspect of the invention there is provided a sterilization, purification and / or sanitary device for use in the method according to the first aspect of the invention, the device comprising a humidifier unit, an ozone releasing unit, a humidity reducing means. means, an ozone depletion catalyst and a controller capable of controlling the humidifier unit, the humidity reducing means and / or the ozone emitting unit based on a predetermined condition.
선택적으로, 상기 습도 감소 수단은 수집된 물이 가습기 유닛에서 재사용될 수 있게 하는 재순환 수단을 포함할 수 있다. Optionally, the humidity reducing means may comprise recycling means for allowing the collected water to be reused in the humidifier unit.
본 발명의 제2 양태의 바람직한 및/또는 선택적 특징이 제12항 내지 제20항에 기재된다. Preferred and / or optional features of the second aspect of the invention are described in claims 12-20.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여, 예시로서만, 보다 구체적으로 설명된다: The invention is explained more specifically by way of example only with reference to the accompanying drawings in which:
도 1은 본 발명의 방법을 수행하기 위한 살균 및 정화 장치의 일 구체예의 개략적인 측면 입면도(side elevational view)이고; 및 1 is a schematic side elevational view of one embodiment of a sterilization and purification apparatus for carrying out the method of the present invention; And
도 2는 도 1에 도시된 장치의 개략적인 정면도이다; 2 is a schematic front view of the apparatus shown in FIG. 1;
본 발명의 방법 및 장치는 일 구체예의 살균 및 정화를 위해 높은 습도 수준(일반적으로 주변 온도에서 90%보다 높은 수준)에서 오존을 사용한다. 그러나, 실제 상대적 습도는 처리대상 환경의 온도에 의해 좌우될 것이다. 상기 방법 및 장치는 또한, 최소 시간 내에 오존 및 과산화수소와 같은 원치않는 부산물의 수준을 안전한 수준까지 감소시키기 위해 오존 파괴 촉매(ozone depletion catalyst)를 포함하여, 처리된 방을 이용되지 않는 상태로(unoccupied) 유지해야 하는 시간을 감소시킬 수 있다. 그러나, 촉매가 이슬점(dew point) 부근에서 작동하는 것은 드물고, 특히, 물이 반응물 중 하나가 아닌 경우에 그러하다. 이것은 촉매의 표면이 물 분자의 필름으로 뒤덮여서, 요구되는 반응을 억제하는 결과를 초래할 수 있다. 또한, 높은 습도 수준은 살균/정화 방법의 완료 후 환경에 매우 축축한 느낌을 남길 수 있다. 본 발명은 상대적 습도를 낮추기 위해, 바람직하게는 30% 미만으로 낮추기 위해, 오존 제거를 위해 촉매 컨버터(catalytic converter)에 도입하기 전에, 대기를 예비 처리하는 것에 의해 이 문제를 경감시킨다.The methods and apparatus of the present invention use ozone at high humidity levels (generally higher than 90% at ambient temperature) for sterilization and purification of one embodiment. However, the actual relative humidity will depend on the temperature of the environment to be treated. The method and apparatus also includes an ozone depletion catalyst to reduce the levels of unwanted by-products such as ozone and hydrogen peroxide to safe levels within a minimum amount of time. This can reduce the time you need to maintain. However, it is rare for the catalyst to operate near the dew point, especially if water is not one of the reactants. This may result in the surface of the catalyst being covered with a film of water molecules, thereby inhibiting the required reaction. In addition, high humidity levels can leave a very moist feeling in the environment after completion of the sterilization / purification method. The present invention alleviates this problem by pretreating the atmosphere before introducing it into the catalytic converter for ozone removal to lower the relative humidity, preferably below 30%.
본 발명의 일 구체예에서, 환경의 상대적 습도는 공기를 촉매 용기에 도입하기 전에 가열하는 것에 의해 감소된다. 이는 반응 조건을 이슬점으로부터 크게 이동시켜, 흡수된 물의 필름 두께를 감소시킨다. In one embodiment of the invention, the relative humidity of the environment is reduced by heating the air before introducing it into the catalyst vessel. This shifts the reaction conditions significantly from the dew point, reducing the film thickness of the absorbed water.
본 발명의 대안적인 구체예에서, 촉매 전에 제습기(dehumidifier)가 제공된다. 이 장치는 제습기에 의해 추출된 응축된 물이 아세트알데히드, 포름알데히드, 아세트산 및 포름산과 같은, 반응의 유기 부산물 중 일부를 포함한다는 점에서 추가적인 장점을 갖는다. 잔류 과산화수소도 그와 같은 수단에 의해 부분적으로 제거된다. In an alternative embodiment of the invention, a dehumidifier is provided before the catalyst. This device has an additional advantage in that the condensed water extracted by the dehumidifier comprises some of the organic byproducts of the reaction, such as acetaldehyde, formaldehyde, acetic acid and formic acid. Residual hydrogen peroxide is also partially removed by such means.
본 발명의 또 다른 구체예에서, 물은 예를 들면, 분자 체(molecular sieve) 또는 실리카 겔을 담은 흡수 트랩(absorption trap)에 의해 제거된다. In another embodiment of the present invention, water is removed by, for example, an absorption trap containing molecular sieves or silica gel.
첨부 도면은 대기의 습도를 낮추기 위한 다수의 수단, 즉, 제습기 유닛, 분자 체 형태의 흡수 트랩 및 가열기를 포함하는 본 발명의 바람직한 구체예를 예시한다. 이 특정한 조합은 대기 중에 존재하는 물의 수준을 허용가능한 수준까지 낮춰서 촉매의 불활성화의 수준을 감소시키는데 특히 유용한 것으로 확인되었다. 상기 방법을 위해 요구되는 다량의 물은 분자 체와 같은 흡수 트랩만으로는 곧 포화되어, 분자 체의 빈번한 교체 또는 재생을 요구한다는 것을 의미한다. 대조적으로, 제습기의 제공은 대기로부터 대부분의 물(bulk water)을 제거하고, 흡수 트랩은 물의 수준을 매우 낮은 값까지 더 감소시켜 이에 의해 재생 단계 전에, 촉매의 잠재적인 수명을 연장한다. 공기를 촉매에 도입하기 전에, 가열하는 것은 트랩을 재생시킬 뿐 아니라, 촉매에서의 오존의 분해 속도를 증가시킨다.The accompanying drawings illustrate a preferred embodiment of the invention comprising a number of means for lowering the humidity of the atmosphere, namely a dehumidifier unit, an absorption trap in the form of a molecular sieve and a heater. This particular combination has been found to be particularly useful for reducing the level of catalyst deactivation by lowering the level of water present in the atmosphere to an acceptable level. The large amount of water required for this method means that the absorption traps, such as molecular sieves, will soon saturate, requiring frequent replacement or regeneration of the molecular sieves. In contrast, the provision of a dehumidifier removes most of the bulk water from the atmosphere, and the absorption trap further reduces the water level to very low values, thereby extending the potential life of the catalyst before the regeneration step. Before introducing air into the catalyst, heating not only regenerates the trap, but also increases the rate of decomposition of ozone in the catalyst.
본 발명의 방법을 실시하기 위한 살균 및 정화 장치(10)의 예는 개방될 수 있고, 사용시, 오존의 유해한 효과로부터 밀폐계 내에 담긴 민감한 장비를 보호하기 위해 내부의 정압(positive pressure)을 생성하는 휴대용 밀폐계(portable enclosure)(12)를 포함한다. 그러나, 내부의 민감한 구성 요소들을 오존에 의한 파괴로부터 보호하기 위해 대안적인 수단들이 제공될 수 있는 것으로 이해된다. 밀폐계(12)는 바퀴(14)를 가지며, 가습 공기 유출구(17)를 갖는 가습기 유닛(16), 오존 방출 유출구(20)를 갖는 오존 방출 유닛(18), 제습기(90), 흡습 유닛(92), 가열기(94), 오존 촉매(70)를 담는 용기, 오존 촉매 팬(71), 탄화수소 방출 유출구(24)를 갖는 탄화수소 방출 유닛(22), 및 제어 유닛(26)을 수용한다. An example of a sterilization and
예시된 예의 가습기 유닛(16)은 가습기(28), 습도 조절 센서(30), 온도 센서(31), 및 저수부(water reservoir)(34)를 포함한다. 초음파 가습기가 이용되는 경우, 압축 공기 공급부(compressed air supply)가, 예를 들면, 상기 밀폐계(12) 내에 수용된 압축 공기 탱크(32) 또는 용기의 형태로 제공되어야 한다. 압축 공기 탱크는 저수부(34) 및 가습기(28)에 연결된다. 대기로의 증발 속도를 증가시키기 위해, 5 마이크론 미만, 바람직하게는 2 내지 3 마이크론의 직경을 갖는 물방울이 공기 내로 도입된다. The
오존 방출 유닛(18)은 오존 생성기(36), 오존 검출 센서(38), 및 상기 오존 생성기(36)로 산소를 공급하는 산소 공급부(56)를 포함한다. 산소는 질소의 독성 산화물의 형성을 피하고, 요구되는 오존 농도에 도달되는 속도를 증가시키며, 또한 오존의 수율을 증가시키기 때문에, 오존의 생성을 위해 산소가 공기보다 바람직하다.The
제습기 유닛(90), 흡습 장치(92) 및 가열기(94)가 함께 습도 감소 수단을 형성한다. The
오존 촉매(70)는 대기로부터 오존을 제거할 수 있는 적절한 촉매이다. 상기 촉매는 오존의 촉매적 분해에 활성을 갖는 것으로 알려진 일련의 고유(proprietary) 물질들로부터 선택될 수 있다. 그와 같은 촉매는 선택적으로 백금족 금속(platinum group metal), 망간 산화물, 및 촉진 효과를 가질 수 있는 기타 물질을 포함할 수 있다.
탄화수소 방출 유닛(22)은 부텐과 같은 휘발성 불포화 탄화수소를 담는 탱크 또는 용기의 형태로 탄화수소 공급부(42)를 포함한다. 바람직하게는, 상기 부텐은 부텐-2이다. 그러나, 탄화수소는 하기에서 자명해질 이유 때문에, 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 적절한 탄화수소일 수 있다. 탄화수소의 선택은 오존과의 반응 속도 및 그의 분해 생성물의 독성에 근거한다. The
제어 유닛(26)은 상기 장치(10)를 제어하고 하나 이상의 살균 및 정화 루틴(routine)으로 미리 설정된다. 제어 유닛(26)은 제어기(46) 및 사용자가 상기 장치(10)에 명령을 입력할 수 있는 수단인 사용자 인터페이스(48)를 포함한다. The
상기 장치(10)는 탑재형 배터리(on-board battery)(50)를 포함할 수 있고 및/또는 주 전원공급장치(mains power supply)에 연결될 수 있다. 탑재형 배터리(50)의 경우, 배터리는 바람직하게는 충전형이다. 주 전원공급장치에 의해 작동되는 장치(mains-operated apparatus)가 제공되는 경우, 이는 주 전원공급장치의 정전시 장치를 고장으로부터 보호할 수 있도록(failsafe) 배터리 백-업 시스템을 가질 수 있다.The
상기 장치(10)는 또한 안전 센서, 및 시스템 장애 시 가동(start-up)을 방지하거나 운전 정지(shut-down)를 개시하는 소프트웨어 루틴과 같은 기타 안전 특성들을 포함할 수 있다. The
사용시, 상기 장치(10)를 먼저 살균 및 정화시킬 영역에 배치한다. 상기 장치(10)의 전원이 켜지고, 제어 유닛(26)이 일차 안전 점검을 수행한다. 안전 점검을 통과하지 못하면, 상기 장치(10)는 작동되지 않고 경고등(52)을 이용하여 적절한 표시를 출력한다. 이 과정 동안, 안전 점검이 지속적으로 수행되고, 시스템 장애의 경우, 시스템은 디폴트로 안전 모드로 전환된다. In use, the
가습된 공기의 온도는 환경의 이슬점(dew point)보다 높고, 따라서, 응축이 일어나지 않는다. The temperature of the humidified air is higher than the dew point of the environment and therefore no condensation takes place.
제어기(46)는 지속적으로 오존 수준, 습도조절 센서(30)를 통해 상대적 습도 및 열전대(31)를 통해 주변 온도를 모니터링한다. 미리 정해진 시간 간격 후에, 예를 들면, 10분 후에, 계산된 상대적 습도 수준 및/또는 요구되는 오존 수준에 도달되지 않은 경우, 제어기(46)는 살균 및 정화 루틴을 중단시키고 적절한 표시를 제공한다. The
산소가 오존 생성기(36)에 공급되고, 오존이 생성된다. 그 후, 생성된 오존이 방출 가습 기류(discharging humidified airstream)로 공급된다. 제어기(46)는 오존 생성기(36)가 작동 중이라는 적절한 표시를 제공하고, 오존 검출 센서(38)를 통해 주변 오존 수준을 모니터링한다. Oxygen is supplied to the
검출되는 오존 및 수증기 농도가 변할 수 있다. 그러나, 통상적인 설정은 25 ppm v/v 오존 및 13.6 토르이다. 할당된 간격 내에서 미리 설정된 오존 및 수증기 수준이 검출되면, 제어기(46)는 "체류 시간(dwell time)"으로 알려진, 시기에 들어간다. The ozone and water vapor concentrations detected can vary. However, typical settings are 25 ppm v / v ozone and 13.6 Torr. If a preset ozone and water vapor level is detected within the allotted interval, the
체류 시간도 예를 들면, 1시간으로 변할 수 있고, 제공될 정화/살균의 정도 및/또는 종류에 따라 결정될 것이다. 예를 들면, 클로스트리디움 디피실레(Clostridium difficile)와 같은 포자 또는 곰팡이에 의한 오염은 일반적으로 리스테리아(listeria) 및 메티실린 내성 스태필로콕코스 아우레우스(methicillin resistant staphylococcus aureus, MRSA)와 같은 박테리아에 의한 오염보다 더 긴 체류 시간을 요구한다. The residence time may also vary, for example, to one hour, and will depend on the degree and / or type of purification / sterilization to be provided. For example, contamination by spores or fungi, such as Clostridium difficile , is generally a bacterium such as listeria and methicillin resistant staphylococcus aureus (MRSA). It requires a longer residence time than contamination by.
체류 시간 동안, 오존 농도 및 상대적 습도가 지속적으로 모니터링된다. 오존 수준이 미리 정해진 역치 미만으로 저하되면, 오존 수준을 보충하기 위해 오존 방출 유닛(18)이 재활성화된다. 상대적 습도 수준이 계산된 값 미만으로 저하되면, 수증기 수준을 회복시키기 위해 가습기 유닛(16)이 재활성화된다. During the residence time, ozone concentration and relative humidity are continuously monitored. When the ozone level falls below a predetermined threshold, the
다시, 재활성화기 동안, 오존 농도 또는 상대적 습도가 정해진 시간 간격, 예를 들면, 10분 내에 전술된 미리 정해진 최소수준에 도달하지 못하면, 제어기(46)가 살균 및 정화 루틴을 중단시키고 적절한 표시를 출력한다. Again, during the reactivator, if the ozone concentration or relative humidity does not reach the predetermined minimum level described above within a predetermined time interval, e.g., 10 minutes, the
체류 시간의 경과 후에, 제어기(46)는 압축 공기 밸브(54) 및 산소 공급 밸브(56)를 폐쇄시키고, 가습기 유닛(16) 및 오존 방출 유닛(18)의 스위치가 꺼진다. 그 후, 펌프(71)는 제습기 유닛(90), 수분 제거 유닛(92) 및 가열기(94)를 통해 대기를 불어넣는다. 이는 대기로부터 상당한 양의 물을 제거하고, 그 후, 대기는 오존의 수준을 감소시키기 위해 촉매(70)를 통해 통과되며, 오존의 수준은 지속적으로 모니터링된다. 오존의 농도가 요구되는 수준, 예를 들면, 약 8 ppm v/v까지 떨어지면, 탄화수소 방출 유닛(22)의 탄화수소 방출 밸브(58)에 의해 올레핀이 도입된다. 오존의 농도를 지속적으로 모니터링하고 검출가능하지 않은 수준까지 저하시킨다. 오존의 농도가 OEL 미만까지 저하될 때까지 촉매(70)가 지속적으로 사용될 수 있다. After the elapse of the residence time, the
오존 검출 센서(38)가 오존 농도 수준이 미리 정해진 값 미만, 예를 들면, 0.2 ppm 이하라는 것을 검출하면, 제어기(46)는 탄화수소 방출 밸브(58)를 폐쇄하고 살균 및 정화 루틴이 완료되었다는 표시를 출력한다. 살균 및 정화되는 영역의 크기에 따라, 0.2 ppm의 오존 수준은 통상적으로 3 내지 4분 내에 달성된다. 상기 장치는 환경에 첨가되는 탄화수소의 양을 결정하여, 탄화수소의 과다 투입 및 연관된 잠재적인 독성학 문제를 경감시키기 위해 피드백 오존 측정 시스템(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.If the
오존 검출 센서(38)가 오존의 미리 정해진 안전 수준이 미리 정해진 시간 간격, 예를 들면, 10분 내에 도달되었다는 것을 표시하지 않는 경우, 제어기(46)는 실내의 잠재적으로 위험한 오존 수준을 경고하는 표시를 출력한다. 제어기는 그 방이 재이용될 수 있다는 발표 전 시간 간격이 오존의 표준 반감기보다 훨씬 길어지도록 프로그래밍될 수 있다. If the
상기 살균 및 정화 장치는 영역의 일부로 구성적으로(integrally) 형성될 수 있거나, 또는 부분적으로 휴대성일 수 있다. 예를 들면, 압축 공기 공급부 및/또는 산소 공급부는 정기적으로 살균되고 정화될 영역의 일부로서 구성적으로 형성될 수 있다. 대안적으로, 구성요소들이 상기 장치의 밀폐계 내에 수용될 수 있다. 이 경우, 요구되는 공급부는 탈착가능한 밀접 파이프(umbilical pipe)를 통해 상기 장치에 연결될 수 있다. 장치는 또한 본체(main unit) 및 무선으로 연결된 원격 조절기(remote controller)로 구성되고, 각각의 미리 설정된 루틴이 살균되고 및/또는 정화될 영역의 외부에 있는 사용자에 의해 원격으로 개시될 수 있다. The sterilization and purification apparatus may be integrally formed as part of the region or may be partially portable. For example, the compressed air supply and / or the oxygen supply may be constitutively formed as part of the area to be sterilized and cleaned regularly. Alternatively, the components may be housed in the hermetic system of the device. In this case, the required supply can be connected to the device via a removable umbilical pipe. The apparatus also consists of a main unit and a remotely connected remote controller, each preset routine being remotely initiated by a user outside of the area to be sterilized and / or cleaned.
산소 공급부는 통상적으로 하나 이상의 산소 탱크 또는 실린더의 형태이나, 상업적으로 이용가능한 산소 발생기(oxygen concentrator)가 이용될 수 있다. The oxygen supply is typically in the form of one or more oxygen tanks or cylinders, but a commercially available oxygen concentrator can be used.
상기 장치는 가습 공기, 오존 및 탄화수소를 순환시키는 기체 운동 장치로서 선풍기(72)를 이용한다. 그러나, 특정한 응용에 따라, 선풍기(electric fan) 대신에 통풍기(air mover)가 이용될 수 있다. The apparatus utilizes a
전술된 장치는 인위적으로 높은 수준의 비-응축성 습도(non-condensing humidity)를 생성하고, 인-시투로(in situ) 고 농도의 오존을 생성하는 방법을 이용한다. The apparatus described above utilizes a method of generating artificially high levels of non-condensing humidity and generating high concentrations of ozone in situ.
상기 장치의 재료는 오존의 부식 효과, 및 탄화수소의 용매 효과에 내성을 갖는다. The material of the device is resistant to the corrosive effects of ozone and the solvent effects of hydrocarbons.
모든 밸브의 상태는 제어기에 연결된 구성적으로 내포된 센서(integrally incorporated sensor)를 이용하여 모니터링된다. 밸브는 폐쇄된 위치와 같은 적합한 위치에 대해 절대 안전(failsafe)하여, 사용자 안전이 항상 유지된다. 제어기는 또한 사용, 시간, 일자, 운전 성공/고장 및 장치의 성능을 측정하기 위해 요구되는 기타 파라미터를 모니터링하기 위해 변조 방지 기록 시스템(tamper proof recording system)을 내포할 수 있다. The state of all valves is monitored using an integrally incorporated sensor connected to the controller. The valve is failsafe to a suitable position, such as a closed position, so that user safety is always maintained. The controller may also incorporate a tamper proof recording system to monitor usage, time, date, driving success / failure, and other parameters required to measure the performance of the device.
본 발명의 또 다른 구체예에서(도시되지 않음), 제습기로부터 수집된 물은 최초의 물 용기, 저수부(water reservoir), 또는 별개의 용기 내로 유도되어, 후속 처리에서 재사용될 수 있다. 이는 상기 방법에서 사용되는 물의 양 및 폐수 처리의 필요성을 감소시키는 추가적인 장점을 갖는다. In another embodiment of the present invention (not shown), the water collected from the dehumidifier can be directed into the original water container, water reservoir, or separate container for reuse in subsequent processing. This has the additional advantage of reducing the amount of water used in the process and the need for wastewater treatment.
따라서, 신속하고 효과적이며, 오존 촉매의 빈번한 교체를 요구하지 않는 살균 및/또는 정화를 제공하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다. 또한, 상기 장치는 개별적이고 휴대용일 수 있다. 상기 방법은 유해한 부산물로 환경에 영향을 미치지 않으면서 99.99% 이상의 유효한 살균 및 정화를 제공할 수 있다. 따라서, 오염 영역의 신속한 재-사용이 실현된다. Thus, it is possible to provide a method and apparatus for providing sterilization and / or purification which is fast and effective and does not require frequent replacement of the ozone catalyst. In addition, the device may be individual and portable. The method can provide at least 99.99% effective sterilization and purification without harmful environmental by-products. Thus, rapid re-use of contaminated areas is realized.
전술된 구체예는 예로서만 제공되며, 다른 변형들이 첨부된 청구항에 의해 정의된 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 당업자에게 자명할 것이다.The foregoing embodiments are provided by way of example only and other variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims.
살균 및 정화 장치(10) 휴대용 밀폐계(portable enclosure)(12)
바퀴(14) 가습기 유닛(16)
가습 공기 유출구(17) 오존 방출 유닛(18)
오존 방출 유출구(20) 탄화수소 방출 유닛(22)
탄화수소 방출 유출구(24) 제어 유닛(26)
가습기(28) 습도 조절 센서(30)
온도 센서(31) 압축 공기 탱크(32)
저수부(water reservoir)(34) 오존 검출 센서(38)
오존 생성기(36) 탄화수소 공급부(42)
제어기(46) 사용자 인터페이스(48)
탑재형 배터리(on-board battery)(50)
경고등(52) 압축 공기 밸브(54)
산소 공급부/산소 공급 밸브(56) 탄화수소 방출 밸브(58)
오존 촉매(70) 오존 촉매 팬(펌프)(71)
제습기(90) 흡습 유닛(92)
가열기(94)Sterilization and Purification System (10) Portable Enclosure (12)
Humidifier Units with Wheels (14)
Humidification Air Outlet (17) Ozone Release Unit (18)
Ozone Release Outlet (20) Hydrocarbon Release Unit (22)
Hydrocarbon Emission Outlet (24) Control Unit (26)
Humidifier (28) Humidity Control Sensor (30)
Temperature Sensors (31) Compressed Air Tanks (32)
Water reservoir (34) Ozone detection sensor (38)
Ozone Generator (36) Hydrocarbon Supply (42)
On-board battery (50)
Warning Light (52) Compressed Air Valve (54)
Oxygen Supply / Oxygen Supply Valve (56) Hydrocarbon Release Valve (58)
Ozone Catalyst (70) Ozone Catalyst Fan (Pump) (71)
Burner (94)
Claims (20)
a) 주변 습도(ambient humidity)보다 더 높은 상대적 습도를 갖는 가습 환경을 생성하는 단계;
b) 상기 가습 환경으로 오존을 방출하는 단계;
c) 상기 가습 환경의 정화, 살균 및/또는 위생의 요구되는 정도를 달성할 농도에서 오존의 수준을 유지시키는 단계;
d) 상기 정화, 살균 및/또는 위생 환경의 상대적 습도를 감소시키는 단계; 및
e) 상기 환경의 상대적 습도의 감소 후에, 오존 농도를 미리 정해진 수준까지 감소시키기 위해, 상기 정화, 살균 및/또는 위생 환경을 촉매를 통해 통과시키는 단계를 포함하는 것인 방법. As a method of sterilization, hygiene and / or purification of an enclosed environment, the method comprises:
a) creating a humidifying environment having a relative humidity higher than ambient humidity;
b) releasing ozone into the humidifying environment;
c) maintaining the level of ozone at a concentration that will achieve the required degree of purification, sterilization and / or sanitation of the humidifying environment;
d) reducing the relative humidity of the purification, sterilization and / or sanitary environment; And
e) passing the purge, sterilization and / or sanitary environment through a catalyst after the reduction of the relative humidity of the environment to reduce the ozone concentration to a predetermined level.
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