KR101041775B1 - 수처리와 빛 에너지를 이용한 살균 장치. - Google Patents

수처리와 빛 에너지를 이용한 살균 장치. Download PDF

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Abstract

본 발명은 수처리와 빛 에너지를 이용한 살균 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 오존수에 오염된 대상물을 담그어 대상물 표면 전체를 골고루 1차 살균하고, 빛 에너지와 광촉매인 이산화티타늄의 광화학반응으로 OH라디칼을 생성시켜 강력한 살균 및 세척이 이루어질 수 있는 살균 장치에 관한 것이다.

Description

수처리와 빛 에너지를 이용한 살균 장치.{Sterilizing apparatus using water washing and lighting}
본 발명은 살균 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 오존수에 살균 대상물을 담가 1차 살균하고, 빛 에너지를 이용한 고급산화법으로 2차 살균함으로써 이물질을 남기지 않으면서 살균 효율이 좋은 수처리와 빛 에너지를 이용한 살균 장치에 관한 것이다.
병원에서 쓰이는 각종 의료도구는 1회용으로 사용하는 것이 일반적이나, 다시 활용해야 하는 경우에는 반드시 살균 작업을 거쳐야만 한다.
이렇게 각종 세균과 이물질에 의해 오염된 도구는 오토클래이브(Autoclave)에 넣어져 멸균처리되는 것이 일반적인데, 오토클래이브란 밀폐 가능한 일종의 압력용기로서, 오토클래이브에 넣어진 각종 의료도구들을 섭씨 100도 이상의 고압으로 가열하여 멸균처리하게 된다. 하지만 이러한 오토클래이브의 이용은 처리 시간이 길 뿐만 아니라 가격이 비싸다는 단점이 있다. 또한 오염된 도구를 장시간동안 가압 가열함으로써 심한 열충격에 의해 손상되거나 부식될 우려도 있다.
또 다른 살균 방식으로는 염소 살균방식과 자외선 살균방식 등이 있다.
염소 살균방식은 염소를 투입하여 살균하는 방식으로, 저렴한 비용으로 강력한 소독력을 보이지만, 염소에 의한 독성 물질이 잔류하고 박테리아 등의 세균들이 조직변이를 일으켜 면역이 생기고 저항력이 강해져 올바른 살균효과를 볼 수 없다는 문제가 있다.
자외선 살균방식은 대상물에 자외선를 조사하여 살균하는 방식으로 다량을 사용해도 해가 없지만, 광선에 노출되는 동안 물 분자가 형성되어 세균을 둘러싸고 보호하기 때문에 살균 효율이 매우 좋지 않은 단점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 오존수에 대상물을 담가 1차적으로 살균하고, 이후 광촉매가 코팅된 자외선 파장과 오존 생성 파장을 동시에 조사함으로써 OH라디칼을 생성하여 강력한 살균력으로 2차 살균하도록 하는 수처리와 빛 에너지를 이용한 살균 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수처리와 빛 에너지를 이용한 살균 장치는, 대상물이 탑재되는 바스켓이 출입하기 위한 출입구가 마련된 본체; 상기 바스켓을 승강시키는 리프트; 상기 본체의 하부에 마련되며 상기 바스켓이 상기 리프트의 작동에 의해 하강하면 상기 바스켓 내부에 오존수를 공급하여 상기 대상물을 1차 살균하는 오존수 공급부; 및 상기 본체의 상부에 마련되며 상기 바스켓 내부로 빛 에너지를 조사하여 상기 대상물을 2차 살균하는 광원부;를 포함한다.
여기서, 상기 광원부는, 상기 대상물에 자외선 파장을 조사하는 자외선 램프; 및 상기 대상물에 오존 생성 파장을 조사하는 오존 램프;를 포함할 수 있다.
또, 상기 오존수 공급부는, 유입되는 원수를 보관하는 보조탱크; 상기 보조탱크에 유입된 원수에 오존을 공급하여 오존수를 생성시키는 오존 발생기; 및 상기 보조탱크에서 생성된 오존수를 공급받아 보관하되 상부가 개방되어 상기 바스켓이 인입되는 메인탱크;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 오존수 공급부는, 상기 메인탱크에 공급된 오존수에 공기 방울을 공급하는 버블 발생기;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 오존수 공급부는, 상기 메인탱크에 공급된 오존수에 은나노 또는 이산화티타늄[TiO2]을 포함하는 용액을 공급하는 솔루션 공급부;를 더 포함할 수 있다.
또, 상기 본체의 내측벽에 이산화티타늄[TiO2]이 코팅되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 본체의 상단 내측에 설치되며, 하방으로 마련된 다수의 분사노즐을 통해 에어를 분사하여 에어커튼을 형성시키는 분사부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 오존수를 이용한 수처리 살균과 자외선 및 오존 생성파장의 빛 에너지를 이용한 공기처리 살균을 모두 거치도록 함으로써 이물질과 세균 등의 오염물질로 가득한 의료도구 등을 완벽하게 살균, 세척할 수가 있다.
둘째, 오존수를 살균 대상물에 분사하는 방식이 아닌 오존수에 담그는 방식이기 때문에 복잡한 형상의 대상물의 구석구석 모두를 오존수로 1차 살균할 수 있으며, 이후 대상물의 모든 표면에 오존수가 침적된 상태에서 자외선과 오존 생성파장을 조사함으로써 OH라디칼을 생성시켜 산화작용으로 각종 세균을 박멸시킬 수가 있다. 따라서 종래의 오존수 분사 방식에서처럼 분사를 위한 복잡한 노즐 구성이 필요 없어 구성이 간단하고 제작비용이 절감되는 효과가 있다.
셋째, 오존수에 공기방울을 발생시키거나 은나노를 공급함으로써 오존수 내에서의 살균 및 세척 효율을 더욱 증가시킬 수가 있으며, 광촉매인 이산화티타늄[TiO2]을 오존수에 더 공급하여 대상물에 침적시킴으로써 이후 대상물 표면의 이산화티타늄이 자외선과 반응하여 다량의 OH라디칼이 생성되어 살균 작용을 배가시킬 수가 있다. 즉, 공기방울이 대상물의 표면을 직접 때려 이물질을 이탈시키는 효과가 크고, 이물질이 제거된 대상물의 표면에는 균질하게 이산화티타늄이 침적되기 때문에 빛 에너지와의 광화학반응이 골고루 이루어질 수 있는 것이다.
넷째, 자외선 램프 뿐만 아니라 본체의 내측벽에도 광촉매인 이산화티타늄[TiO2]을 코팅함으로써, 본체 내부의 모든 부분에서 OH라디칼이 생성 되도록 하여 대상물의 모든 부분에서 살균 과정이 이루어지도록 할 수 있다.
다섯째, 본체에 마련된 출입구가 개방된 상태에서는 분사부의 분사노즐에서 높은 에어가 분사되어 출입구 상에 에어커튼을 형성시키기 때문에 본체 외부의 공기나 먼지가 본체 내부로 유입되어 대상물을 재오염 시키거나, 본체 내부의 오존(O3)이 본체 외부로 유출되는 것을 방지토록 할 수 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 수처리와 빛 에너지를 이용한 살균 장치를 나타낸 사시도.
도2는 도1에 도시된 장치의 구성을 설명하기 위한 개략적인 단면도.
도3은 도1에 도시된 장치의 오존수 공급부를 설명하기 위한 도면.
도4는 도1에 도시된 장치를 이용한 살균 과정을 설명하기 위한 도면.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 수처리와 빛 에너지를 이용한 살균 장치(이하 '살균 장치'라 함)를 설명하기 위한 사시도이고, 도2는 도1에 도시된 살균 장치의 구성을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
먼저 도1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 살균 장치의 본체(10)에는 사용자가 명령을 입력하고 작동 상태를 확인할 수 있는 조작패널(13)이 마련되어 있다. 더불어 장치 내부에 위치하는 대상물의 모습이나 장치의 전반적인 상황을 디스플레이하는 모니터가 더 설치될 수도 있다.
본체(10)의 전방에는 바스켓(1)이 출입할 수 있는 출입구(11)가 마련되어 있으며, 출입구(11)는 힌지로 결합된 출입도어(12)에 의해 개폐된다. 여기서 본체(10)에는 출입도어(12)의 개폐를 감지하는 센서(미도시)가 마련되어 있어서, 살균 장치의 작동을 통제하는 제어부(미도시)가 출입도어(12)가 열릴 시에는 본체(10) 내부에 마련된 LED조명등(미도시)을 밝히도록 하고, 출입도어(12)가 닫힐 시에는 LED조명등이 꺼지도록 할 수도 있다. 물론 살균 장치가 작동할 때 사용자가 내부의 상태를 관찰할 수 있도록 출입도어(12)에 투명창이 마련되고, 살균 과정 중에는 내부의 LED조명등이 밝혀진 상태를 유지하도록 할 수도 있다.
더불어 본체(10)의 출입구(11) 상단 내측에는 다수의 분사노즐이 마련된 분사부(60)가 설치되어 있으며, 살균 장치에서 살균 작업이 마쳐지고 출입도어(12)를 개방하면 분사부(60)의 분사노즐에서 높은 압력의 에어가 분사되어 출입구(11)상에 에어커튼을 형성시키도록 함으로써, 본체(10) 외부의 공기나 먼지가 본체(10) 내부로 유입되어 대상물을 재오염 시키거나, 본체(10) 내부의 오존(O3)이 본체(10) 외부로 유출되는 것을 방지토록 할 수 있다.
또한 본체(10)에는 실내외의 공기가 순환할 수 있는 통풍공(미도시)이 마련되어 있으며, 실외로부터 원수를 공급하기 위한 입수관(41)과 오염된 오존수를 배출하기 위한 배수관이 연결되어 있다.
이하에서는 도2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 살균 장치의 내부 구성을 설명하도록 한다. 먼저 본체(10) 내부에는 바스켓(1)을 승강시키기 위한 리프트(20)와, 바스켓(1)에 탑재된 대상물을 1차 살균하기 위한 오존수 공급부(40), 그리고 대상물에 빛 에너지를 조사하여 2차 살균하기 위한 광원부(30)가 마련되어 있다.
출입구(11)를 통해 본체(10) 내부로 투입된 바스켓(1)은 리프트(20)에 결합되며, 제어부에 의해 작동되는 동력모터(미도시)의 구동에 의해 리프트(20)가 작동하여 바스켓(1)이 승강된다. 여기서 바스켓(1)은 리프트(20)와 착탈 가능하게 결합되어 출입구(11)를 통해 본체(10) 외부로 인출 가능한 것이 바람직하다. 또한 바스켓(1)은 본체(10) 내측의 후면에 마련된 승강레일(미도시)을 따라 이송되도록 함으로써 안정된 승강이 가능하도록 할 수도 있다.
바스켓(1)에 오염된 대상물이 탑재되면 본체(10) 내부에서 승강하면서 1차 및 2차 살균 과정이 이루어지며, 이를 위해 본체(10) 하부에는 오존수를 이용하여 대상물을 1차 살균하기 위한 오존수 공급부(40)가 마련되어 있으며, 상부에는 빛 에너지를 조사하여 2차 살균하기 위한 광원부(30)가 마련되어 있다.
오존수 공급부(40)를 설명하기 위한 도3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 살균 장치의 오존수 공급부(40)는 보조탱크(48), 오존 발생기(49), 메인탱크(51), 버블 발생기(52) 및 솔루션 공급부(53)를 포함하며, 원수 및 오존수가 이동되는 관들(41,42,43,44,45)과, 원수 및 오존수가 이동할 시 이물질을 걸러내는 필터들(47,55)과, 원수 및 오존수의 이동을 통제하는 펌프들(50,54) 및 밸브들(46,56,57)을 더 포함한다.
먼저 메인탱크(51)보다 상대적으로 큰 용적을 가지는 보조탱크(48)(대략 24리터)는 입수관(41)을 통해 외부로부터 원수를 공급받아 저장한다. 보조탱크(48)와 외부를 연결하는 입수관(41) 상에는 입수밸브(46)와 제1필터(47)(멤브레인 필터)가 마련되어 있으며, 입수밸브(46)가 개방되면 입수관(41)을 통해 원수가 유입되고 제1필터(47)에서 이물질이 걸러져 보조탱크(48)로 보내어진다. 또한 보조탱크(48)에는 제어부(미도시)와 연계된 수위센서(미도시)가 마련되어 보조탱크(48)에 일정량의 원수가 유입되면 입수밸브(46)를 잠그도록 하여 더 이상의 원수 유입을 통제하도록 하고, 수위가 다시 낮아지면 입수밸브(46)를 열어 다시 원수를 유입시키는 등 일정 수위를 항상 유지하도록 하는 것이 바람직하다. 보조탱크(48)에 원수가 공급되면 보조탱크(48)와 연결된 오존 발생기(49)에 의해 원수에 오존이 공급되어 오존수가 생성된다.
오존 발생기(49)는 공기중에서 코로나 방전(corona discharge)으로 오존[O3]을 발생시켜서 이 오존 함유 공기를 보조탱크(48)의 원수에 혼입시켜서 오존이 원수에 용존하게 함으로써 오존수가 생성되도록 하는 장치이다. 이를 위해 오존 발생기(49)는 송풍기(미도시)와 미세 기포발생기(미도시)를 포함하여 구현될 수 있다.
물론 실시하기에 따라 원수에 대향전극을 설치하고 이 대향전극에 소정의 펄스전압을 인가하여 수중에서 직접 오존기포를 발생시켜 원수에 용존시킴으로써 오존수가 생성되도록 할 수도 있다.
보조탱크(48)에서 오존수가 생성되면 제1펌프(50)의 구동으로 보조탱크(48)의 오존수가 이송관(42)을 통해 보조탱크(48)의 상부에 위치한 메인탱크(51)로 유입된다. 여기서 이송관(42) 상에 필터(미도시)가 마련되어 이송 과정에서 한번 더 오존수를 여과시킬 수도 있다.
보조탱크(48)보다 상대적으로 작은 용적을 가지는 메인탱크(51)(대략 10리터)는 상부가 개방된 수조형상이며, 개방된 상부로 바스켓(1)이 하강하여 담가질 수 있다. 메인탱크(51)에는 수위센서(미도시)가 마련되어 보조탱크(48)로부터 일정 수위의 오존수가 공급되고 나면 제1펌프(50)의 구동이 멈춰 메인탱크(51) 내에 일정 수위의 오존수가 유지되도록 한다. 이렇게 오존수가 채워진 메인탱크(51) 상부로 오염된 대상물이 탑재된 바스켓(1)이 하강하여 담가지면, 대상물은 오존수에 의해 1차적으로 세척 및 살균된다.
여기서 메인탱크(51)의 양단에는 순환관(43)이 연결되어 있으며, 순환관(43) 상에 제2펌프(54)와 제2필터(55)(멤브레인 필터)가 마련되어 있다. 따라서 대상물로부터 이탈된 오염물질이 오존수에 부유하게 되면 제2펌프(54)가 작동하여 오염물질을 포함하는 오존수를 순환관(43)을 통해 순환시키면서 제2필터(55)에서 오염물질이 걸러지도록 하여 메인탱크(51) 내부에서 오존수의 수질이 급격하게 나빠지는 것을 방지해준다. 더불어 오존수의 유동으로 인해 복잡한 구조의 대상물이 담가지더라도 구석구석 오존수가 침투될 수 있어서 대상물 표면을 골고루 세척 및 살균할 수가 있는 것이다. 또한 실시하기에 따라 메인탱크(51)에도 추가로 오존 발생기가 연결되어 오존을 추가 공급하도록 함으로써 세척 및 살균에 의해 오존의 농도가 낮아지는 것을 방지해줄 수도 있다.
한편, 메인탱크(51)에는 오존수에 공기방울을 공급해주는 버블 발생기(52)가 연결되어 있어서 외부의 신선한 공기를 지속적으로 주입하여 공기방울을 통한 세척 및 살균 효과를 높여줄 수 있다.
또한, 메인탱크(51)에는 오존수에 은나노 및/또는 이산화티타늄[TiO2]을 포함하는 용액을 공급하기 위한 솔루션 공급부(53)가 연결되어 있다. 따라서 메인탱크(51)의 은나노가 포함된 오존수를 이용하여 오염된 대상물의 살균/탈취 작용이 극대화될 수 있다. 또한, 오존수에 광촉매인 이산화티타늄[TiO2]이 포함되어 있기 때문에 대상물이 오존수를 이용한 1차 살균 작업을 마치고 상승하게 되면 표면에 오존수와 함께 이산화티타늄[TiO2]이 침적된 상태가 되기 때문에 이후 빛 에너지를 이용한 2차 살균 과정시에 자외선과 반응하여 산화작용에 의해 강력한 살균 작용이 이루어질 수 있다. 여기서 대상물에 오존수를 분사하는 종래의 방식에서는 오존수가 구석구석(특히 대상물이 놓여진 상태의 바닥 부분에) 침투하여 오존수가 대상물 표면에 골고루 침적될 수 없었기 때문에 빛 에너지를 이용하여 살균을 하더라도 큰 효율을 보이지 못하였으나, 본 실시예에서는 오존수에 오염된 대상물을 담가 공기방울, 은나노, 이산화티타늄을 공급하고 오존수를 순환시키기 때문에 복잡한 대상물이더라도 빈틈없이 오존수와 이산화티타늄이 침적되어 이후 빛 에너지를 이용한 2차 살균 과정에서의 효율을 극대화시킬 수 있는 것이다. 즉, 이산화티타늄을 오존수가 채워진 메인 탱크(51)에 공급하는 것이기 때문에 이산화티타늄 분말이 균일하게 녹아서 분산되고 그 결과 대상물에 균일하게 부착(침적)될 수가 있는 것이다.
메인탱크(51)의 오존수에 오염된 대상물이 담가져 1차 살균을 마치면 메인탱크(51)와 연계된 제1배수관(44) 상의 제1배수밸브(56)가 개방되면서 메인탱크(51) 내의 오염된 오존수가 배출된다. 물론 오염된 오존수의 배출은 1차 살균 과정이 수회 반복된 이후에 이루어질 수도 있다. 한편, 보조탱크(48)에도 제2배수관(45)이 연결되고, 제2배수관(45) 상에 마련된 제2배수밸브(57)가 개방됨으로써 보조탱크(48) 내의 오존수(또는 원수)가 배출될 수 있다.
본체(10)의 상부에는 본체(10) 내측으로 빛 에너지를 조사하는 광원부(30)가 설치되어 있다. 이러한 광원부(30)는 자외선 램프(31) 및 오존 램프(32)로 이루어지며, 대상물이 담긴 바스켓(1)이 메인탱크(51)에 담가져 1차 살균을 마친 후 상승하면, 대상물에 빛 에너지를 조사하여 2차 살균 과정이 이루어지도록 한다.
자외선 램프(31)는 살균선인 253.7nm의 파장을 갖는 빛 에너지를 방사하며, 자외선 램프(31)의 표면에는 광촉매인 이산화티타늄[TiO2]이 코팅되어 있다. 따라서 광촉매와 자외선의 광화학반응에 의해 발생하는 OH라디칼[·OH]의 높은 산화력으로 인해 오존수가 침적된 대상물 표면에서 유기오염물질을 이산화탄소[CO2]와 물[H2O]로 완전 분해 처리하여 2차 오염을 유발하지 않으면서 생분해성 및 난분해성 오염물질들을 제거할 수 있다. 또한 대상물 표면에 오존수와 함께 이산화티타늄[TiO2]이 침적되어 있기 때문에 광촉매와 자외선의 광화학반응은 대상물의 표면에서도 직접 이루어질 수가 있다. 더불어 본체(10)의 내측벽(14)에도 이산화티타늄[TiO2]을 코팅 처리함으로써, 본체(10) 내부 전체에서 광촉매와 자외선의 광화학반응을 일으켜 산화작용이 일어나도록 함으로써 살균 효율을 극대화시켜줄 수도 있다.
자외선 램프(31)의 표면에 코팅된 이산화티타늄[TiO2], 또는 대상물의 표면에 오존수와 함께 침적된 이산화티타늄[TiO2], 또는 본체(10)의 내측벽(14)에 코팅된 이산화티타늄[TiO2]과 이에 조사되는 자외선에 의한 광촉매 산화반응 메커니즘을 살펴보면, 자외선 램프(31)에서 방출된 자외선이 광촉매인 이산화티타늄[TiO2]에 밴드갭 에너지(band gap energy)(=3.2eV)보다 높은 광에너지(파장<380nm)를 공급하면 전자가 채워져 있던 이산화티타늄의 가전자대(valence band)에서 전자가 방출되어 전도대(conduction band)로 이동하게 되며, 동시에 이산화티타늄의 가전자대에서는 정공(positive hole)이 생성된다. 여기된 전자는 촉매의 표면에 흡착되어 있는 전자수용체인 산소와 반응하여 슈퍼옥사이드 라디컬(superoxide radical)[O2-·]을 생성하며 슈퍼옥사이드 라디컬[O2-·]은 대상물의 표면에 침적된 수분과 반응하여 높은 산화력을 가진 하이드록실 라디컬(hydroxyl radical)[·OH]을 생성한다. 이와 동시에 이산화티타늄의 표면에서 생성된 정공은 촉매에 흡착되어 있는 물 분자나 하이드록실 이온(hydroxyl ion)과 반응하여 하이드록실 라디칼(hydroxyl radical)[·OH]을 생성하거나 유기화합물과 직접 반응하여 유기화합물을 분해하기도 한다. 광촉매에서 생성된 전자와 정공은 모두 산화 및 환원 반응에 의하여 OH라디칼[·OH]을 생성하게 되는데, 이때 생성된 OH라디칼이 여러 가지 형태로 대기 및 대상물 표면에 침적된 수분의 유기물과 반응하여 분해가 진행된다.
광촉매인 이산화티타늄[TiO2]과 자외선에 의한 광화학반응은 섭씨 30,000도 이상에서의 연소 반응과 동일하지만 통상의 연소반응과는 달리 온도가 상승하지 않고 실온의 상태에서 반응이 진행된다. 이러한 반응에 의해 유해한 유기휘발성 화합물(VOCs), 세균, 바이러스, 질소산화물(NOx), 유황산화물(SOx)을 CO2와 H2O로 분해하여 제거한다.
여기서 광촉매인 이산화티타늄[TiO2]을 산화반응에 관여시키기 위해 분말형태로 직접 사용하게 되면, 입도가 수마이크로미터에서 수나노미터의 미세입자들이 먼지상태로 분산되어 있는 경우이므로, 이를 다시 분리 회수하는 공정상에서 문제점이 발생할 수가 있다. 따라서 이산화티타늄은 자외선 램프(31) 표면에, 또는 본체(10) 내측벽(14)에 코팅된 상태로 사용되거나, 또는 오존수에 용해된 상태로 대상물에 침적되는 것이 바람직하다.
오존 램프(32)는 음이온 및 공기 중의 산소분자 또는 수분으로부터 오존을 발생시킬 수 있는 184.9nm의 파장을 갖는 빛을 조사한다. 따라서 오존 램프(32)의 조사에 의해 발생되는 음이온과, 산소분자 또는 수분과의 반응으로 생성되는 오존으로 살균 대상물의 살균 효과를 더욱 높여줄 수가 있다.
한편, 본 실시예에서의 광원부(30)는 253.7nm의 파장을 갖는 빛을 조사하는 자외선 램프(31)와, 184.9nm의 파장을 갖는 빛을 조사하는 오존 램프(32)로 각각 구성되도록 하였지만, 실시하기에 따라 살균선인 253.7nm뿐만 아니라 음이온과 오존이 발생되는 184.9nm의 파장 영역도 방사될 수 있는 고출력 단파장 자외선 램프(미도시)가 광원부(30)로 사용될 수도 있다.
이하에서는 도4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 살균 장치를 이용하여 오염된 대상물을 살균하는 과정을 설명하도록 한다.
먼저 사용자가 본체(10) 외부에 마련된 조작패널(13)을 이용하여 살균 장치를 구동시킨다. 사용자의 명령에 따라 오존수 공급부(40)의 입수밸브(46)가 개방되면 본체(10) 외부와 연결된 입수관(41)을 통해 원수가 유입되고, 원수는 제1필터(47)에서 여과 과정을 거쳐 보조탱크(48)에 채워진다. 보조탱크(48)의 수위센서(미도시)를 통해 일정량의 원수가 채워진 것이 확인되면, 입수밸브(46)를 폐쇄하여 원수유입을 차단한다. 이후 오존 발생기(49)가 작동하여 보조탱크(48)의 채워진 원수에 오존을 공급함으로써 오존수를 생성한다.
보조탱크(48)에 오존수가 생성되면 제1펌프(50)가 작동하여 이송관(42)을 통해 메인펌프로 오존수가 이동된다. 메인탱크(51)의 수위센서(미도시)를 통해 일정량의 오존수가 채워지면, 제1펌프(50)의 작동은 멈추게 된다.
사용자가 조작패널(13), 디스플레이부(미도시) 또는 알람을 통해 살균 준비가 완료된 것을 확인하면, 출입도어(12)를 열고 오염된 대상물이 탑재된 바스켓(1)을 본체(10)의 출입구(11)를 통해 내부에 투입시켜 리프트(20)에 결합시킨다. 이때 출입도어(12)의 개폐를 감지하는 센서(미도시)가 출입도어(12)의 개방을 감지하면 본체(10) 내부의 LED조명등(미도시)이 밝혀짐으로써 작업을 위한 시야가 확보되도록 하고, 출입구(11) 상단 내측에 설치된 분사부(60)의 분사노즐에서 에어가 분사되어 출입구(11)상에 에어커튼을 형성시키도록 함으로써, 본체(10) 외부의 공기나 먼지가 본체(10) 내부로 유입되는 것을 방지토록 할 수 있다.
이후 출입도어(12)를 닫으면 분사부(60)의 에어 분사가 중지되며, 사용자가 조작패널(13)을 통해 살균 작업을 시작하도록 명령을 입력하면, 동력모터(미도시)의 구동으로 리프트(20)가 작동하고, 이에 따라 도4에 도시된 바와 같이 바스켓(1)은 하강하면서 상부가 개방된 오존수가 채워진 메인탱크(51)에 담그어진다. 이때 바스켓(1)은 본체(10) 후면에 마련된 승강레일(미도시)을 따라 안정되게 하강한다.
이후 메인탱크(51)의 순환관(43) 상에 설치된 제2펌프(54)가 구동되어 오존수를 순환시킴으로서 오염된 대상물이 1차적으로 살균된다. 이때 대상물에서 떨어져 나간 오염물질은 제2필터(55)를 통해 걸러지게 되어 오존수의 수질이 급격하게 저하되는 것이 방지된다.
또한 버블 발생기(52)는 메인탱크(51) 내의 오존수에 공기방울을 공급하고, 솔루션 공급부(53)는 오존수에 은나노 및/또는 이산화티타늄[TiO2]을 포함하는 용액을 공급한다. 따라서 대상물은 공기방울과 은나노의 작용으로 인한 살균/탈취 과정을 거치게 된다. 또한 오존수에 용존하는 이산화티타늄[TiO2]이 대상물 표면의 구석구석에 침적된다. 즉, 공기방울이 오염된 대상물의 표면을 골고루 때려주면서 대상물 표면의 이물질 층을 걷어내고 깨끗해진 상태의 표면에 이산화티타늄이 골고루 침적될 수가 있는 것이다.
일정 시간이 지나면 오존수의 순환과 공기방울, 은나노 및 이산화티타늄의 공급이 중단되고, 동력모터(미도시)가 구동되어 리프트(20)가 바스켓(1)을 상승시키며, 바스켓(1)은 본체(10) 후면에 마련된 승강레일을 따라 상승하면서 흔들림 없이 본체(10) 내측의 상부로 올라갈 수 있다. 이때 제1배수관(44) 상에 마련된 제1배수밸브(56)가 개방되면서 1차 살균 과정을 마친 메인탱크(51)의 오염된 오존수가 본체(10) 외부로 배출될 수 있다.
1차 살균 과정을 거친 대상물이 탑재된 바스켓(1)이 본체(10)의 상부로 이송되면, 자외선 램프(31) 및 오존 램프(32)가 발광한다. 자외선 램프(31)에서 살균선인 253.7nm의 파장을 갖는 빛이 방사되면 자외선 램프(31) 표면에 코팅된 이산화티타늄[TiO2], 본체(10)의 내측벽(14)에 코팅된 이산화티타늄[TiO2] 및 대상물 표면의 오존수에 포함된 이산화티타늄[TiO2]이 광화학반응을 일으켜 OH라디칼을 생성시키게 되며, 이에 따라 오염된 대상물로부터 유기휘발성 화합물(VOCs), 세균, 바이러스, 질소산화물(NOx), 유황산화물(SOx)을 CO2와 H2O로 분해하여 제거한다. 또한 음이온과 오존을 발생시키는 오존 램프(32)의 방사로 인해 살균 효과는 배가된다.
2차 살균 과정이 마쳐지면 조작패널(13), 디스플레이부(미도시) 또는 알람을 통해 살균 과정이 마쳐졌음을 사용자에게 알리며, 이를 확인한 사용자는 출입도어(12)를 열어 살균을 마친 바스켓(1)을 인출한다. 이때, 제어부(미도시)가 출입도어(12)의 개방을 감지하면 분사부(60)를 통해 높은 압력의 에어를 분사시켜 출입구(11)상에 에어커튼을 형성시키도록 함으로써, 본체(10) 외부의 공기나 먼지가 출입구(11)를 통해 본체(10) 내부로 유입되는 것을 차단하여 대상물이 재오염되는 것을 방지토록 하고, 본체(10) 내부에서 생성된 오존(O3)가 외부로 유출되는 것을 차단한다.
또한, 대상물 표면에 오존수가 덜 건조된 상태로 본체(10) 외부로 인출될 경우 공기중의 미세먼지 또는 세균이 달라붙어 재오염될 가능성이 있다. 따라서 본 실시예에 따른 살균 장치는 히터와 송풍기를 더 포함하고, 2차 살균 과정이 마쳐진 이후 히터와 송풍기를 가동하여 대상물을 완전히 건조시킬 수도 있다.
사용자가 수회의 살균 작업을 마치면 조작패널(13)을 통해 사용 중지 명령을 입력하며, 이에 따라 제1배수밸브(56) 및/또는 제2배수밸브(57)가 개방되면서 메인탱크(51) 및 보조탱크(48)에 잔존하는 오존수가 본체(10) 외부로 배출된다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
1 : 바스켓
10 : 본체
11 : 출입구 12 : 출입도어
13 : 조작패널 14 : 내측벽
20 : 리프트
30 : 광원부
31 : 자외선 램프
32 : 오존 램프
40 : 오존수 공급부
41 : 입수관 42 : 이송관
43 : 순환관 44 : 제1배수관
45 : 제2배수관 46 : 입수밸브
47 : 제1필터 48 : 보조탱크
49 : 오존 발생기 50 : 제1펌프
51 : 메인탱크 52 : 버블 발생기
53 : 솔루션 공급부 54 : 제2펌프
55 : 제2필터 56 : 제1배수밸브
57 : 제2배수밸브
60 : 분사부

Claims (7)

  1. 대상물이 탑재되는 바스켓이 출입하기 위한 출입구가 마련된 본체;
    상기 바스켓을 승강시키는 리프트;
    상기 본체의 하부에 마련되며 상기 바스켓이 상기 리프트의 작동에 의해 하강하면 상기 바스켓 내부에 오존수를 공급하여 상기 대상물을 1차 살균하는 오존수 공급부; 및
    상기 본체의 상부에 마련되며, 상기 리프트에 의해 상기 본체의 상부로 이송된 상기 바스켓 내부로 빛 에너지를 조사하여 상기 대상물을 2차 살균하도록 상기 대상물에 자외선 파장을 조사하는 자외선 램프를 갖는 광원부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리와 빛 에너지를 이용한 살균 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원부는,
    상기 대상물에 오존 생성 파장을 조사하는 오존 램프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리와 빛 에너지를 이용한 살균 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 오존수 공급부는,
    유입되는 원수를 보관하는 보조탱크;
    상기 보조탱크에 유입된 원수에 오존을 공급하여 오존수를 생성시키는 오존 발생기; 및
    상기 보조탱크에서 생성된 오존수를 공급받아 보관하되 상부가 개방되어 상기 바스켓이 인입되는 메인탱크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리와 빛 에너지를 이용한 살균 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 오존수 공급부는,
    상기 메인탱크에 공급된 오존수에 공기 방울을 공급하는 버블 발생기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리와 빛 에너지를 이용한 살균 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 오존수 공급부는,
    상기 메인탱크에 공급된 오존수에 은나노 또는 이산화티타늄[TiO2]을 포함하는 용액을 공급하는 솔루션 공급부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리와 빛 에너지를 이용한 살균 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 본체의 내측벽에 이산화티타늄[TiO2]이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 수처리와 빛 에너지를 이용한 살균 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 본체의 상단 내측에 설치되며, 하방으로 마련된 다수의 분사노즐을 통해 에어를 분사하여 에어커튼을 형성시키는 분사부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리와 빛 에너지를 이용한 살균 장치.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101125786B1 (ko) 2011-10-19 2012-03-19 주식회사 그린이엔지 오존수 생성장치
CN104888250A (zh) * 2015-06-01 2015-09-09 孙燕 妇产科器械电磁消毒仪
CN112843274A (zh) * 2021-01-29 2021-05-28 杨明英 一种外科手术器械自动消毒转动展示台
WO2021195982A1 (zh) * 2020-03-31 2021-10-07 唐山哈船科技有限公司 一种用于预防新型冠状病毒的消毒柜

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200265614Y1 (ko) * 2001-09-13 2002-02-25 이종업 자외선 살균기
KR20020065614A (ko) * 2000-10-26 2002-08-13 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 스피커 에지와 그 발포성형방법 및 그 발포성형장치 및스피커 에지 발포성형 시스템 및 당해 스피커 에지를사용한 스피커
KR20030081884A (ko) * 2002-04-15 2003-10-22 태화일렉트론(주) 온 순수와 적외선 램프를 이용한 엘씨디 글라스 세척 및건조 장치
US20050220665A1 (en) 2004-04-05 2005-10-06 Ding Lambert L Low temperature sterilization and disinfections method and apparatus for medical apparatus and instruments
KR20070030232A (ko) * 2004-06-29 2007-03-15 가부시키가이샤 가고시마쵸온파소고겐큐쇼 초음파 세정방법 및 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020065614A (ko) * 2000-10-26 2002-08-13 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 스피커 에지와 그 발포성형방법 및 그 발포성형장치 및스피커 에지 발포성형 시스템 및 당해 스피커 에지를사용한 스피커
KR200265614Y1 (ko) * 2001-09-13 2002-02-25 이종업 자외선 살균기
KR20030081884A (ko) * 2002-04-15 2003-10-22 태화일렉트론(주) 온 순수와 적외선 램프를 이용한 엘씨디 글라스 세척 및건조 장치
US20050220665A1 (en) 2004-04-05 2005-10-06 Ding Lambert L Low temperature sterilization and disinfections method and apparatus for medical apparatus and instruments
KR20070030232A (ko) * 2004-06-29 2007-03-15 가부시키가이샤 가고시마쵸온파소고겐큐쇼 초음파 세정방법 및 장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101125786B1 (ko) 2011-10-19 2012-03-19 주식회사 그린이엔지 오존수 생성장치
CN104888250A (zh) * 2015-06-01 2015-09-09 孙燕 妇产科器械电磁消毒仪
WO2021195982A1 (zh) * 2020-03-31 2021-10-07 唐山哈船科技有限公司 一种用于预防新型冠状病毒的消毒柜
CN112843274A (zh) * 2021-01-29 2021-05-28 杨明英 一种外科手术器械自动消毒转动展示台
CN112843274B (zh) * 2021-01-29 2023-11-03 徐州市康农消毒技术研究院有限公司 一种外科手术器械自动消毒转动展示台

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