KR101360981B1 - 공간소독기 - Google Patents

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사반 벤처스 피티와이 리미티드
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Abstract

공간 또는 공간을 한정하는 표면을 소독하기 위한 방법은 분무제를 형성하기 위해 살균제 보다 낮은 끓는점을 가진 용매에서 살균제를 포함하는 용액을 분무하는, 예를 들어, 과산화수소수용액의 초음파분무단계를 포함한다. 분무제는 살균제, 예를 들어, 가열소자수단, 적외선, 레이저, 마이크로파, RF 또는 다른 방사선생성수단; 유도가열수단; 열교환수단; 전도수단; 대류수단; 또는 기계적 에너지교환수단에 앞서 용매를 증발하기에 충분한 시간 및 종류의 에너지에 놓여지고 분무제입자의 활성성분의 농도를 증가시킨다. 증발된 용매는 대기압 이상에서 가스흐름으로부터 제거되고 필요하다면 분무제는 70℃ 아래로 냉각된다. 공간 또는 표면은 상기 공간 또는 표면에 소독되기에 충분한 시간 동안 분무제에 노출된다. 또한 상기 방법을 실행하기 위한 장치가 제공된다.
살균, 분무, 과산화수소, 분무제, 증발

Description

공간소독기{Space disinfection}
본 발명은 박테리아, 곰팡이, 바이러스 또는 균, 또는 박테리아포자로 감염될 수 있는 크게 노출된 표면 또는 공간을 소독하고 정화하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
정화될 공간은 예를 들어, 방, 화물컨테이너, 병원수술실 또는 병동, 항공기 내부일 수 있거나 쇼핑몰, 지하철, 창고, 저장고, 또는 다른 폐쇄되거나 반 폐쇄된 공간일 수 있다. 본 목적을 위해 노출된 표면으로는 벽표면이나 공간을 한정하는 파티션, 또는 작업면, 기계표면, 에어컨덕트, 내부 또는 폐쇄될 수 있거나 적어도 일시적으로 부분적으로 폐쇄될 수 있는 다른 표면이 예시될 수 있다.
명세서를 통해 종래 기술에 대한 어떠한 논의도 본 기술분야의 일반적인 공통지식으로 널리 알려져 있고 이의 일부를 형성한다는 것을 인정하는 것으로 고려되어서는 아니된다.
이러한 넓은 공간 및 표면을 소독하기 위해 가장 흔히 사용된 방법은 산화력이 있거나 부식성 및 유독성이 있는 오존이나 과산화염소와 같은 가스의 사용을 포함하거나 매우 유독하고 표면에 잠재적으로 해로운 잔여물을 남기는 글루타르알데히드 또는 포름알데히드와 같은 산화에틸렌 또는 알데히드와 같은 가스를 포함했 다. 스팀이 때때로 사용되는데 이는 높은 온도로 인해 조작자에게 위험하고 표면을 녹슬게 할 수 있는 높은 수분을 남긴다.
건강 및 환경의 관점에서 소독제로서 과산화수소 또는 과초산을 사용하는 것이 바람직하다. 지금까지는 론란 US 6,500,465에서 논의된 바와 같이, 소독을 위해 적절한 과초산 또는 과산화수소의 고밀도의 우수한 에어로졸은 단지 100% 상대습도에서 안정하게 고려될 수 있다.
또한, 지금까지 에어로졸은 덮인 표면을 침투하는데 효과적이지 않다는 일반적인 문제점이 있다. 이것은, 예를 들어, 의자 아래의 바닥부분과 같은 차단된 표면뿐만 아니라 도어락, 힌지 등이 미생물을 숨겨줄 수 있다는 것을 의미한다.
다른 문제는 에어로졸입자들은 세정되어야만 하는 표면에 바람직하지 않은 잔여물을 남겨두고 그것들이 떨어진 표면에 자리잡거나 표면을 젖게 하는 경향이 있다는 것이다. 출원인의 계류중인 출원에 있어서 참조로 통합된 내용(첨부된 카피)인“개선된 에어로졸” 및“막살균”에는 넓은 표면 또는 공간을 처리하기 위해 사용될 수 있는 살균 또는 소독제가 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 넓은 영역을 소독하고 공간을 소독하는 방법 및 종래기술의 단점의 적어도 일부를 방지하고 개선하는 방법을 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 목적은 이 방법을 실행하기 위해 개선된 장치 및 훈증약을 제공하는 것이다.
공간을 소독하는 것은 공간의 공기 및 공기중에 부유하는 미생물이 소독되는 것을 의미한다.
바람직한 실시예의 목적은 측량할 수 있는 수단에 의해 소독이 요구되고 소독을 하는 것이 바람직한 수술실, 병동, 냉동실, 냉장고, 소형운반차, 화물컨테이너, 공장영역과 같은 공간에서의 표면을 소독할 수 있다.
문맥이 명세서 및 청구항을 통해 명백히 요구하지 않는다면,‘포함한다’, ‘포함하는’과 같은 용어는 배타적인 것에 반대되는 것으로써 포함되는 의미, 즉, “~에 제한되지 않고 포함하는”의 의미로 해석될 것이다.
본 발명의 제1면에 따르면,
(1) 용매에 살균제를 포함하는 용액을 분무하여 가스흐름에서 용액을 미세하게 나눈 입자의 분무제를 형성하는 단계로서, 상기 용액은 살균제보다 낮은 끓는점을 가진 용매를 포함하는 단계;
(2) 살균제에 우선하여 용매를 증발시키기에 충분한 지속시간과 에너지에 분무제를 두고 이에 의해 분무제입자에서의 활성성분의 농도를 증가시키는 단계;
(3) 대기압 이상에서 가스흐름으로부터 단계 (2)에서 증발된 용매를 제거하고 필요하다면 70℃ 아래로 분무제를 냉각하는 단계; 및
(4) 영역이나 공간을 살균하기에 충분한 시간동안 단계(3)로부터의 분무제에 상기 영역이나 공간을 노출하는 단계를 포함하는 영역이나 공간을 소독하기 위한 방법이 제공된다.
바람직한 실시예에서 분무제는 바람직하게는 초기농도에서 35% 이하인 과산화수소수용액이다. 상기 방법은 표면이나 공간을 포함하는 표면을 소독할 수 있다.
본 발명의 제2면에 따르면,
(1) 과산화수소수용액을 포함하는 분무제를 표면에 노출시키거나 공간으로 도입하는 단계; 및
(2) 공간 또는 표면 근처의 상대습도를 20%에서 70%의 상대습도로 조절하는 단계를 포함하는 넓은 영역이나 공간을 소독하기 위한 방법을 제공한다.
본 발명은 첨부도면을 참조로 하여 실시예에 의해 보다 자세히 설명될 것이다.
도 1을 참조로 하면, 본 발명의 제1실시예가 개략적으로 보인다. 도 1에는 소독될 방(1)의 수직단면이 보인다. 방(1)은 벽(2, 3), 바닥(4), 및 천장(5)에 의해 정해진다(남아있는 벽 및 출구는 미도시). 방안에는, 도 2, 3에 보이는 출원인의 계류중인 출원“개선된 에어로졸”도 3, 4에서 설명된 종류의 초음파분무기가 있다. 본 실시예에서 분무기(6)에는 공급라인(8)을 통해 저장조(7)에 포함된 수성인 35%의 과산화수소용액이 공급된다. 분무기(6)는 본 실시예에서 방(1)안의 공기유입부(9)에서 공기를 끌어들인다. 분무기(6)에 의해 생성된 분무제는 분무제출구(10)에서 나와 팬(12)의 흡입측의 관(11)을 통해 들어오고 팬(12)의 압력측으로부터 히터(13)로 펌핑된다. 분무기(6)로부터의 분무제는 히터(13)에서의 열소자를 통과하고 관(15)을 통해 히터출구(14)로부터 방에 마련된 분산기(16)로 향한다. 수분제거유닛(20)은 21에서 공간내로부터 공기를 끌어들이고 이를 냉각시키고 제습하며, 기설정된 온도와 상대습도에서의 공간으로 되돌린다. 본 실시예에서 수분제거유닛(20)은 에어컨시스템이다.
동작시 분무기(6)는 저장조(7)로부터 수(水)내에 과산화수소를 포함하는 용액을 흡입하고 공기흐름에서 용액을 미세하게 나눈 입자인 분무제를 형성한다. 물은 과산화수소보다 낮은 끓는점을 가진다. 본 실시예에 있어서 분무제는 히터(13)에서 충분히 가열되어 과산화수소에 우선하여 물을 증발시키고 이에 의해 분무제입자에서의 과산화수소의 농도가 60 내지 70%로 증가하고 출원인의 계류중인 출원에서 논의된 바와 같이 입자크기가 감소된다.
분산기(16)는 1이상의 조절장치를 가질 수 있고 이는 정지되나 구동될 수 있거나 분무제를 분산하기 위한 팬과 같이 다른 수단일 수도 있다. 본 발명의 본 실시예에 있어서 히터(13)를 통과하는 동안 분무제로부터 제거된 수증기는 에어컨시스템(20)에 의해 또는 분무제를 끌어당기는 대기압에 의해 방(1)으로부터 제거되고 방으로부터의 수증기는 수증기를 제거하고 방으로 냉각된 분무제를 되돌린다.
처리된 분무제는 분무기에 의해 생성된 처리되지 않은 입자(마이크로입자) 보다 작은 크기(나노입자)를 가진 입자를 구성하고 따라서 가스흐름에서 가라앉는 경향이 적다. 작은 입자는 또한 높은 비율로 확산되고 덮인 공간을 침투하는 능력을 가진다. 처리된 분무제는 처리되지 않은 분무제나 공급용액보다 더 높은 농도를 가진다. 출원인의 현재 계류중인 출원“개선된 에어로졸”에서, 분무기부터의 분무제는 열교환기에서 가열된 다음 컨덴서에서 냉각되어 물을 제거한다(이 출원의 도 2를 참조하면, 분무기(5)로부터의 증기는 17에서 가열된 다음 20에서 냉각되어 물을 제거한다). 도 1에 있어서, 에어컨(20)에 의해 방(1) 내에서 상대습도를 제어함으로써, 출원인의 계류 중인 명세서의 실시예에서 얻은 효과와 유사한 효과가 얻어 진다.
출원인의 계류 중인 출원을 보다 상세하게 설명하면,
·다른 살균제가 사용될 수 있고 살균제는 다른 용매에 용해될 수 있다.
·다른 종류의 분무기가 사용될 수 있다.
·다른 가스가 분무기에 공급될 수 있다.
·공기에서의 과산화수소용액의 용해가 매우 좋아진다.
·용매는 다른 방법으로 에너지를 공급함으로써 생물체에 유독한 물질에 앞서 제거될 수 있다.
·물은 다른 방법에 의해 방에서 제거될 수 있다.
설명된 바와 같이 기설정된 제한 내의 상대습도 및 온도를 제어하는데 바람직하다.
본 출원에 있어서, 에어컨은 덕트시스템의 형태를 취할 수 있고 공간에 배치된 이동식유닛일 수도 있다. 이 유닛은 컨덴서를 사용할 필요가 없지만, 예를 들어, 첫 번째 주기 동안 수분을 흡수한 다음 트윈유닛이 수분을 흡수하면서 두 번째 주기동안 수분을 배출하며 건조되는 2주기시스템과 같은 데시케이터시스템일 수 있거나 출원인의 계류중인 “막농축기”에서 개시된 바와 같은, 예를 들어, 173에서 현재 분무제가 관(171)으로 들어가서 174에서 나오고 역방향으로 공기나 다른 건조가스(176)가 반투과막(172)의 일측을 통과하는 도 4에 보이는 장치일 수 있다. 174에서 존재하는 분무제 물방울은 173에서 들어갈 때 보다 더 농축된다.
촉매소각로가 사용되어 방으로부터 과도한 과산화수소를 제거할 수 있다. 저 장조, 분무기, 팬 및 히터는 공간에서 공간으로 이동할 수 있는 휴대장치에 결합될 수 있고, 분리된 공기건조 또는 에어컨시스템은 분무기와 같이 동일한 방에 사용되기 위해 휴대될 수 있고 분무기유닛과 결합될 수 있다.
바람직한 실시예가 구체예들에 의해 설명될 것이다.
본 실시예에 있어서, 35%의 수성과산화수소가 이산화물로 사용된다. 장치의 구성요소로는 분무기배열(원형배열인 6× 2㎝ 직경의 변환기), 히터소자, 제1 및 제2팬, 및 제습시스템을 포함한다. 사용된 제습기는 공간 내에 적절히 배치된 작은 에어컨유닛이다. 제1팬의 목적은 공간에서 히터로부터 나노입자들을 몰아내는 것이고 제2팬의 목적은 공간 내의 모든 표면에 에어로졸의 균등한 분산을 보증하는 것이다.
변환기가 배열내에서 동시에 일어나는 것이 매우 바람직하고 그렇지 않은 경우에는 생성된 파형이 액체내에서 서로 상쇄될 수 있어 히터에 대해 과산화수소분무제의 생성이 불충분하게 된다.
구체예1
테스트가 입방체모양의 8㎥ 공간에서 실시되었다.
샘플들은 대략 log 6의 레벨에서의 접종원으로 코팅되었고 박판플로우캐비넷의 플라스틱페트리접시(Techno-Plas, 호주)에서 2시간 동안 건조되었다. 샘플들은 벽, 바닥, 천정을 포함한 실내의 다양한 위치에 배치되었다. 아래 구체예에 있어서 샘플들은 구석에 인접한 벽들의 중앙, 대략 실내 중앙 바닥에 배치되었고 도 1을 참조로 하여 설명된 바와 같이 처리된 과산화수소분무제에 노출되었다.
동작조건은 아래와 같다.
용액: 35%과산화수소
온도 : 25도
RH : 45% 내지 65%에서 변동, 때때로 75%
분무기배열 : 2.4㎒
과산화수소압 : 300-500ppm
공기압포스트히터 : 400-600 ㎥/h
히터온도 : 80-90도
과산화수소운반 : 최적으로는 약 0.75g/㎥/min, 즉, 8㎥ 공간에 대해 12.6g
다양한 박테리아에 대해 얻은 결과는 다음과 같다:
(표에서, “TNTC"=측량하기에는 너무 많음. "ND"=행해지지 않음)
표 1은 개방된 캐리어가 사용된 실험실에 대한 결과를 보여준다.
표 2는 캐리어가 폐쇄된 페트리접시, 즉, 뚜껑이 있는 접시에 있는 것을 제외하고는 동일한 조건에 대한 결과를 보여준다. 폐쇄된 페트리접시는 매우 좁은 간격을 통한 침투를 허용한다. 접시와 두껑은 특히 접시가 외부 미생물에 오염되지 않으면서 가스가 인큐베이터환경과 교환될 수 있게 설계된다.
표 3 및 표 4는 아스퍼질러스 니거(Aspergillus niger)에 대한 결과를 보여준다.
구체예2
구체예1의 테스트는 표 5에서 보여주는 바를 제외하고는 실질적으로 동일한 조건 하에서 69㎥ 공간에서 반복되었다.
표 5는 69㎥ 공간에 대한 처리의 확장성을 보여준다.
일반적으로, 바실루스 스테아로써모필러스(Bacillus stearothermophillus)의 결과는 6log보다 큰 감소가 벽 및 바닥 모두 550ppm에서 얻어질 수 있다는 것을 보여준다.
구체예3
공기는 과도한 과산화수소를 제거함으로써 공간을 정화하는 촉매소각로시스템(알루미나를 포함하는 금속산화물의 혼합물을 본 구체예에 사용)을 통해 재순환되었다. 그렇지 않으면 과산화수소는 공간 내의 조건화된 건조공기를 재순환함으로써 또는 처리를 촉진하는 온도를 증가시킴으로써 점차 화학변화를 일으킬 수 있다. 16㎥의 공간에서 대략 400-700ppm의 최대값으로부터 약 10ppm으로 과산화수소증기레벨을 감소시키는데 대략 1시간이 소요되었다. 마지막 10ppm은 상당한 정도로 감소되는데 더 오래 걸렸다.
여기에 포함된 개시내용으로부터 분명한 정도까지, 본 명세서에 개시된 특징은 출원인의 계류 중인 출원에 개시된 특징을 포함하거나 특징들과 조합될 수 있고 이러한 조합은 여기에 개시된 발명의 범위 내에 있다.
표 1
종류 공간크기 과산화수소증기압(ppm) 접촉시간(min) 위치
바닥(로그 감소) 벽(로그 감소)
슈도모나스 애루지노사( Pseudomonas aeruginosa )
(개방된 캐리어)		 8㎥
50 2.5 TNTC 3.5
5 TNTC 3.6
10 TNTC 4.3
20 ND ND
200 2.5 4.4 5.7
5 5.2 5.7
10 3.4 5.7
20 5.7 5.7
350 2.5 6.1 4.4
5 6.1 5.8
10 6.1 6.1
20 6.1 6.1
표 2
종류 공간크기 과산화수소증기압(ppm) 접촉시간(min) 위치
바닥(로그 감소) 벽(로그 감소)
슈도모나스 애루지노사( Pseudomonas aeruginosa ) 8㎥ 개방된 캐리어 폐쇄된 캐리어
300 5 ND 6.7
10 ND 6.3
20 5.8 6.7
표 3
종류 공간크기 과산화수소증기압(ppm) 접촉시간(min) 위치
바닥(로그 감소) 벽(로그 감소)
아스퍼질러스니거(Aspergillus niger) 8㎥ 개방된 캐리어 폐쇄된 캐리어
250 5 6.3 5.1
10 6.3 6.3
20 6.3 6.3
30 6.3 6.3
500 5 6.9 6.9
10 6.9 6.9
20 6.9 6.9
30 6.9 6.9
표 4
종류 공간크기 과산화수소증기압(ppm) 접촉시간(min) 위치
바닥(로그 감소) 벽(로그 감소)
아스퍼질러스니거(Aspergillus niger) 8㎥ 개방된 캐리어 폐쇄된 캐리어 폐쇄된 캐리어 개방된 캐리어
350 15 6.5 6.1 5.9 5.7
550 15 6.7 6.6 6.7 6.3
20 7.5 7.5 7.5 7.5
30 7.5 7.5 7.5 6.6
표 5
종류 공간크기 과산화수소증기압(ppm) 접촉시간(min) 위치
바닥(로그 감소) 벽(로그 감소)
아스퍼질러스니거(Aspergillus niger) 69㎥ 500
폐쇄 30 6.7 6.7
개방 30 6.7 6.7

Claims (15)

  1. 공간이나 공간을 한정하는 표면을 소독하기 위한 방법에 있어서,
    (1) 용매에 살균제를 포함하는 용액을 분무하여 가스흐름에서 용액을 미세하게 나눈 입자인 분무제를 형성하는 단계로서, 상기 용액은 살균제보다 낮은 끓는점을 가진 용매를 포함하는 단계;
    (2) 살균제에 우선하여 용매를 증발시키기에 충분한 시간동안 에너지를 분무제에 가하는 것에 의해 분무제입자에서의 살균제 농도를 증가시키는 단계;
    (3) 대기압 이상에서 가스흐름으로부터 단계 (2)에서 증발된 용매를 제거하고 필요하다면 70℃ 아래로 분무제를 냉각하는 단계; 및
    (4) 상기 공간이나 표면을 살균하기에 충분한 시간동안 상기 공간 또는 표면을 단계(3)로부터의 분무제에 노출하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 분무제는 과산화수소수용액인 방법.
  3. 제2항에 있어서, 단계(1)에서 분무된 과산화수소는 초기농도에서 35% 이하인 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 단계 (3)은 상기 공간 또는 상기 표면 근처의 상대습도를 20%에서 70%의 상대습도로 조절하는 것에 의해 실행되는 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 상대습도는 45%에서 65%로 제어되는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 분무제입자는 1미크론 보다 적은 평균직경을 가진 방법.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 공간에서의 온도는 20 내지 30℃로 유지되는 방법.
  8. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 과산화수소분무제는 소독될 공간을 0.5 내지 1.0g/㎥의 비율로 공간에 전달되는 방법.
  9. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하는 장치로서,
    (1) 용질과 용매를 포함하고 가스에 부유되는 용액의 미세하게 나누어진 입자를 포함하는 분무제를 생성하는 수단;
    (2) 용매의 적어도 일부를 증기로 선택적으로 증발시켜 분무제에 충분한 에너지를 공급하고 이에 의해 분무제입자의 용질의 농도가 증가되는 수단;
    (3) 대기압에서 단계(3) 이후 분무제로부터 용매증기를 분리하고 필요한 경우 70℃ 아래로 분무제를 냉각하는 수단; 및
    (4) 단계(3)으로부터 분무제로 소독될 표면에 접촉하기 위한 수단의 조합을 포함하는 장치.
  10. 제9항에 있어서, 용매가 용질에 앞서 증발되고 상대적으로 적은 용질이 증발되도록 하기 위해 단계(2)에서 공급된 에너지를 제어하기 위한 수단을 더 포함하는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 단계(1)에서 사용된 분무를 위한 수단은 계속적으로 또는 주기적으로 동작되는 초음파분무기, 스프레이, 제트분무기 및 압전기분무기를 포함하는 그룹에서 선택된 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 분무기는 주기적으로 또는 불규칙한 간격으로 스위치 온, 오프되는 장치.
  13. 제 12항에 있어서, 분무기는 15 내지 25초/min로 동작하는 장치.
  14. 제 9항에 있어서, 단계(2)는 소자가열수단, 적외선, 레이터, 마이크로파, RF 또는 다른 방사선생성수단; 유도가열수단; 가열교환수단; 전도수단; 대류수단; 또는 기계에너지변환수단에서 선택된 수단에 의해 실행되는 장치.
  15. 제 9항에 있어서, 단계 (3)의 증기분리는 가스가 건조제, 제습제, 또는 몰레큘러시브(molecular sieves), 막을 통과하기 위한 수단, 원심분리기를 통과하기 위한 수단, 사이클론분리기 등의 수단에서 선택된 수단에 의해 실행되는 장치.
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