KR101378383B1 - 무균공정용 초음파 분무장치 - Google Patents

무균공정용 초음파 분무장치 Download PDF

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Abstract

초음파 진동 발생부의 주변온도를 냉각하여 초음파 진동 발생부가 고온에 노출되는 환경에서도 초음파 진동 발생부의 온도를 일정하게 유지할 수 있는 초음파 분무장치를 제공한다. 초음파 분무장치는 초음파를 발생하고 분사재를 무화시키는 초음파 진동 발생부, 초음파 진동 발생부의 중심을 관통하는 중심축을 따라 분사재가 이동하는 분사유로를 포함하고, 분사유로의 일측단으로부터 분사재를 공급받고 분사유로의 타측단에는 분사재를 분사하는 노즐팁을 포함하는 노즐부, 초음파 진동 발생부를 둘러싸고 있고 초음파 진동 발생부로부터 발생된 열을 냉각하는 열교환부, 그리고 초음파 진동 발생부 및 열교환부를 둘러싸고 있으며, 내부에 복수의 열교환실을 갖는 하우징을 포함하며, 복수의 열교환실은 하우징 내부에서 초음파 진동 발생부의 주변에 위치하고 와류의 흐름을 안내하는 와류실, 그리고 와류실을 둘러싸고 있으며 와류실과 접하는 분리벽을 갖고 내부 단열공간을 포함하는 단열실을 포함한다.

Description

무균공정용 초음파 분무장치{ULTRASONIC ATOMIZER DEVICE FOR ASEPTIC PROCESS}
초음파 진동으로 분사재를 분무하는 장치가 제공된다.
환자의 치료를 목적으로 사용되는 의약품은 안전성 확보를 위하여 청정한 환경하에서 생산되어야 한다. 특히, 주사제의 경우 제품이 미생물 등에 오염되었을 경우 인체에 치명적인 부작용을 발생시킬 수 있으므로, 생산의 모든 공정이 무균상태에서 수행 되어야만 한다. 주사제의 생산에 있어서, 이러한 무균상태를 유지하기 위하여 제품과 접촉 가능성이 있는 모든 기계 장치는 멸균공정이 선행되어야 하고, 생산 공정 중에서는 무균상태가 유지되어야만 한다. 이러한 제약공정에서 일반적으로 사용되는 멸균방법에는 고온건열멸균법, 고압증기멸균법 등이 있다.
서방성 미립구 주사제의 경우, 일반적으로 분무건조방법, O/W 에멀젼법, W/O/W 에멀젼법, 상분리법 등의 공정을 통해 활성물질을 함유하는 생분해성 고분자 미립구 제형을 제조한다. 분무건조 방법으로 서방성 미립구 주사제를 생산할 때, 초음파 분무장치를 이용하여 활성물질과 생분해성 고분자를 포함하는 용액, 에멀젼, 현탁액 등을 건조기 내부로 미세한 액적으로 분무시킬 수 있다.
이러한 초음파 분무장치는 전기에너지를 통해 분사재에 주파수와 출력을 갖는 초음파 진동을 가하여 진동에너지로 변화시켜 분무하는 장치이다. 초음파를 사용하여 분사재를 분무하는 경우 균일한 입경과 미립화가 우수하며 정숙한 분무화가 가능한 장점이 있다. 초음파 분무장치는 에너지 절약과 공해 방지뿐만 아니라 유속이 낮은 곳과 공급 유량이 적은 곳에서도 이용할 수 있다. 초음파 분무장치는 서방성 미립구 제조공정 이외에도, 반도체 제조공정, 연료 연소 등의 여러 산업분야에 응용할 수 있다.
그런데, 초음파 분무장치 및 분무건조기를 멸균하는데 있어서, 초음파 분무장치는 초음파소자가 고온에 노출될 경우 초음파 진동 발생부에도 영향을 미치게 되어 열화현상이 일어날 수 있다. 따라서, 초음파 진동 발생부의 온도를 일정하게 유지하는 것이 중요하다. 이러한 특성으로 인하여 종래의 초음파 분무장치는 고압증기멸균기 내에서 멸균 후 기 멸균된 분무건조기에 장착한 후 분무건조 공정을 실시하였다. 그러나, 각각의 장치를 따로 멸균 후 초음파 분무장치를 분무건조기에 장착하는 작업으로 인하여 기 멸균된 분무건조기와 초음파 분무장치가 재 오염되는 결과를 초래할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 초음파 분무장치가 분무건조기에 장착된 상태에서 분무건조기를 고온건열멸균 할 경우 초음파소자를 보호할 수 있는 방법에 대한 필요가 요구되어 왔다.
종래의 초음파 분무장치의 경우 초음파 진동자에서 발생하는 열의 제거를 위하여 상온의 압축공기를 이용하여 냉각을 실시한다. 그러나, 이러한 압축공기의 경우 초음파 분무장치가 250도 이상의 고온에 노출될 경우 그 냉각효과가 극히 미미하다. 또한, 이러한 압축공기를 사용하여 충분한 냉각효과를 얻기 위해서는 추가적으로 공기를 냉각시킬 수 있는 별도의 설비가 필요하다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 별도의 추가적 설비의 구축이 필요 없이 초음파 진동 발생부의 주변온도를 냉각하여 초음파 진동 발생부가 고온에 노출되는 환경에서도 초음파 진동 발생부의 온도를 일정하게 유지할 수 있는 초음파 분무장치를 제공한다.
초음파 분무장치는 초음파를 발생하고 분사재를 무화시키는 초음파 진동 발생부, 초음파 진동 발생부의 중심을 관통하는 중심축을 따라 분사재가 이동하는 분사유로를포함하고, 분사유로의 일측단으로부터 분사재를 공급받고 분사유로의 타측단에는 분사재를 분사하는 노즐팁을 포함하는 노즐부, 초음파 진동 발생부를 둘러싸고 있고 초음파 진동 발생부로부터 발생된 열을 냉각하는 열교환부, 그리고 초음파 진동 발생부 및 열교환부를 둘러싸고 있으며, 내부에 복수의 열교환실을 갖는 하우징을 포함하며, 복수의 열교환실은 하우징 내부에서 초음파 진동 발생부의 주변에 위치하고 와류의 흐름을 안내하는 와류실, 그리고 와류실을 둘러싸고 있으며 와류실과 접하는 분리벽을 갖고 내부 단열공간을 포함하는 단열실을 포함한다.
하우징에서, 하측 중심부의 높이는 하측 주변부의 높이보다 높고, 초음파 진동 발생부의 하부는 하측 중심부에 위치할 수 있다.
열교환부는 초음파 진동 발생부의 외측을 냉각하는 냉각부, 그리고 초음파 진동 발생부의 주변을 단열하는 단열부를 포함할 수 있다. 냉각부는 일단이 하우징 외부로 노출되고, 타단이 하우징 내부의 와류실에 위치하며, 초음파 진동 발생부로 냉각공기의 분무를 안내하는 냉각 관로를 갖는 와류 형성부를 포함할 수 있다. 와류 형성부는 와류 튜브(vortex tube)로 형성할 수 있다. 와류실에서 하우징의 상측으로 경사지게 위치하고 냉각공기의 배출을 안내하는 냉각공기 배출부를 더 포함할 수 있다.
단열부는 단열실에 위치하고 일정온도를 유지하는 단열재를 더 포함할 수 있다.
초음파 진동 발생부와 전기적으로 연결되어 전기에너지를 통해 입력된 주파수와 출력을 발생하는 초음파 발진부, 노즐부의 일측단에서 하우징 외부로 노출되어 위치하며 내부에 분사재를 수용하는 분사재 주입부, 초음파 발진부와 전기적으로 연결되어 있는 초음파 발진부 연결부, 그리고 하우징 내부온도를 검출하는 온도센서와 전기적으로 연결되어 있는 온도센서 연결부를 더 포함할 수 있다.
초음파 진동 발생부는 초음파 발진부와 전기적으로 연결되어 있고, 초음파 발진부로부터 발생되는 주파수와 출력을 통해 초음파 진동에너지로 변환하는 복수의 압전소자를 포함하고, 초음파를 전달하는 전극을 포함할 수 있다. 노즐부는 상부에서 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 가질 수 있다.
초음파 진동 발생부가 고온에 노출되는 환경에서도 초음파 진동 발생부의 주변 온도를 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 초음파 분무장치의 장시간 사용에도 특성 변화없이 안정적인 분사재 분무를 가능하게 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 분무장치의 사시도를 도시한 도면이다.
도 2는 본발명의 실시예에 따른 초음파 분무장치를 개략적으로 도시한 부분 단면도면이다.
도 3은 본발명의 실시예에 따른 초음파 분무장치의 단열실에 단열재가 제거된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본발명의 실시예에 따른 초음파 분무장치의 와류실에서 냉각공기의 흐름을 개략적으로 도시한 도면이다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 분무장치의 사시도를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 분무장치(10)를 개략적으로 도시한 부분 단면도이며, 초음파 진동 발생부(102), 노즐부(106), 열교환부, 그리고 하우징(100)의 결합관계를 도시한 것이다. 도 3은 초음파 분무장치(10)의 단열실(132)에 단열재(130)가 제거된 상태를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 분무장치(10)의 와류실(124)에서 냉각공기(126)의 흐름을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 내지 도4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 초음파 분무장치(10)는 초음파 진동 발생부(102), 노즐부(106), 열교환부, 하우징(100)을 포함한다. 초음파 분무장치(10)는 초음파를 이용하여 용액, 에멀전, 현탁액 등을 분무 건조하여 미세입자의 식품 및 의약품을 제조하는 분무건조 공정, 무균 공정 등에 있어서, 초음파 분무장치(10)가 250도 이상의 고온에 장시간 노출되어도 내부에 위치하는 초음파 진동자를 고온에서 보호할 수 있는 냉각 시스템을 포함한다. 초음파 분무장치(10)는 초음파 분무노즐이 장착된 상태에서 분무건조기의 고온건열멸균을 진행하여도 초음파 진동자의 전자적인 특성을 보호할 수 있다.
초음파 진동 발생부(102)는 초음파를 발생하고 분사재를 무화시키는 초음파 진동자를 포함한다. 초음파 진동 발생부(102)는 원통형 구조를 가질 수 있다. 초음파 진동 발생부(102)는 초음파 발진부(미도시됨)와 전기적으로 연결되어 있고 초음파 발진부로부터 발생되는 주파수와 출력을 통해 초음파 진동에너지로 변환하는 복수의 압전소자와 초음파를 전달하는 전극을 포함한다. 복수의 압전소자와 전극은 중공상태로 적층되어 개재될 수 있다.
노즐부(106)는 초음파 진동 발생부(102)의 중심을 관통하는 중심축을 따라 분사재가 이동하는 분사유로를 포함한다. 노즐부(106)는 분사유로의 일측단으로부터 분사재를 공급받고 분사유로의 타측단에는 초음파 진동 발생부(102)에 의해 무화된 분사재를 분사하는 노즐팁을 포함한다. 노즐부(106)는 상부에서 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 갖고, 초음파 진동 발생부(102)에 의해 진동하는 분사재의 진폭과 출력을 향상시켜 분무할 수 있다.
초음파 진동 발생부(102)를 둘러싸고 있어 초음파 진동 발생부(102)로부터 발생하는 열을 냉각할 수 있다. 열교환부는 초음파 진동 발생부(102)의 외측을 냉각하는 냉각부, 그리고 초음파 진동 발생부(102)의 주변을 단열하는 단열부를 포함한다. 열교환부, 냉각부, 단열부 각각은 원통형 구조를 가질 수 있다. 냉각부는 일단이 하우징(100) 외부로 노출되고, 타단이 하우징(100) 내부의 와류실(124)에 위치하며, 초음파 진동 발생부(102)로 냉각공기(126)의 분무를 안내하는 냉각 관로(122)를 갖는 와류 형성부(120)를 포함한다. 와류실(124)은 원통형 구조를 가질 수 있다. 와류 형성부(120)는 와류 튜브(vortex tube)로 형성할 수 있다. 와류 튜브는 냉각장치로 사용되며, 압축공기를 와류 튜브에 투입하면 고속 회전하게 되고 이때 발생된 와류 공기(vortex air)로 인해 냉각 관로(122)를 통해 와류실(124)로 차가운 공기가 토출된다.
와류실(124)에서 와류 튜브를 통해 분사된 냉각공기(126)는 발열된 상태의 초음파진동자를 냉각시키고 외부로 배출된다. 이를 위해 하우징(100)에는 냉각공기 배출부(110)를 더 포함한다. 냉각공기 배출부(110)는 와류실(124)에서 하우징(100)의 상측으로 경사지게 위치하고 와류 형성부(120)로부터 분무되어 초음파 진동 발생부(102)를 냉각한 냉각공기(126)의 배출을 안내한다.
단열부는 단열실(132)에 위치하고 일정온도를 유지하는 단열재(130)를 더 포함할 수 있다. 단열실(132)과 단열재(130) 각각은 원통형구조를 가질 수 있다. 단열재(130)는 초음파 진동 발생부(102) 주변의 온도가 외부로 전달되지 않도록 하는 기능을 하며, 단열실(132)에 잔류하는 공기를 포함하여 석면, 유리솜, 석영솜, 규조토, 탄산마그네슘 분말, 마그네시아 분말, 규산칼슘, 펄라이트 등의 제품으로 구현할 수 있다. 단열재(130)는 소재 자체의 열전도율이 작은 것이 바람직하며, 필요에 따라 열전도율을 작게 하기 위해서 다공질이 되도록 형성하여 기공 속의 공기의 단열성을 이용할 수도 있다. 단열재(130)의 소재는 유기질과 무기질로 형성할 수 있는데, 본 발명의 실시예에서와 같이 초음파 진동 발생부(102) 주변의 온도를 견딜 수있는 조건을 만족한다면 단일재료 또는 혼합재료의 사용도 바람직하다.
하우징(100)은 노즐팁 부분이 개방된 상태의 노즐부(106)와 초음파 진동 발생부(102), 그리고 열교환부를 감싸며, 내부에 복수의 열교환실(124, 132)을 갖는다. 하우징(100)은 상부가 플랜지로 덮여있고 하부의 중심부가 오목한 형상이며 내부가 중공형인 원통형 구조를 가질 수 있다. 복수의 열교환실(124, 132)은 와류실(124)과 단열실(132)을 포함한다. 와류실(124)은 하우징(100) 내부에서 초음파 진동 발생부(102) 주변에 위치하고 와류의 흐름을 안내하는 와류 형성 공간이다. 와류실(124)은 하우징(100)의 중심부에서 초음파 진동 발생부(102)의 길이보다 더 길게 형성된다. 와류실(124)의 하부에서 노즐부(106)를 감싸는 부분에는 보호벽(103)이 형성된다. 와류실(124)에 분사되는 냉각공기(126)는 초음파 진동 발생부(102)를 감싸게 되어 발열된 초음파 진동 발생부(102)를 충분히 냉각할 수 있다. 단열실(132)은 하우징(100)의 측부에서 와류실(124)과 접하는 분리벽(101)을 갖고 단열공간을 포함한다. 단열실(132)은 하우징(100)의 내측 외벽쪽에서 와류실(124)을 둘러싸는 형상을 가지며, 하우징(100)의 길이방향으로 신장된다. 단열실(132)에 단열재(130)가 개재됨에 따라 와류실(124)의 냉각된 온도를 일정하게 유지할 수 있다.
하우징(100)은 초음파 진동 발생부(102)가 위치되는 하측 중심부의 높이가 하측 주변부의 높이보다 더 높게 위치하고 초음파 진동 발생부(102)의 하부는 하측 중심부에 위치하며, 하측 주변부에 감싸지게 형성된다. 즉 하우징(100)의 하부형상은 초음파 진동 발생부(102)가 위치되는 중심부가 오목한 형상을 갖는다. 초음파 진동 발생부(102)가 외부로 노출되는 것을 최소화함에 따라 주변환경으로부터 초음파 진동 발생부(102)로 전달될 수 있는 온도영향을 감소시킬 수 있다. 초음파 진동 발생부(102)가 하우징(100)의 내측에 위치되도록 하우징(100)의 하부 형상을 오목하게 형성함에 따라 초음파 진동 발생부(102)의 냉각효율을 극대화할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 초음파 분무장치(10)는 초음파 진동 발생부(102)와 전기적으로 연결되어 전기에너지를 통해 입력된 주파수와 출력을 발생하는 초음파 발진부, 노즐부(106)의 일측단에서 하우징(100) 외부로 노출되어 위치하며 내부에 분사재를 수용하는 분사재 주입부(104), 초음파 발진부와 전기적으로 연결되어 있는 초음파 발진부 연결부(112), 그리고 하우징(100) 내부온도를 검출하는 온도센서와 전기적으로 연결되어 있는 온도센서 연결부(114)를 더 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 초음파 분무장치(10)의 냉각동작 및 단열동작을 설명한다.
초음파 진동 발생부(102)는 200도 이상의 고온에 노출될 경우 전자적인 특성을 잃게 되어 정상적인 작동을 하지 못하게 된다. 이러한 초음파 진동 발생부(102)는 고온에 접촉되면 온도상승으로 주파수가 낮아지고 정전용량이 높아짐에 따라 정상적이 초음파 발진이 이루어지지 않는다. 따라서, 초음파 진동 발생부(102)의 주변온도가 일정하게 유지되어야 한다. 예를 들어, 서방성 미립구 주사제를 제조하는 공정에서 무균 주사제를 생산하는 경우 초음파 노즐을 오토클레이브(Autoclave; 가압 멸균기)에서 멸균후 분무건조기에 장착한다. 그런데 이러한 작업으로 인하여 설비 오염의 위험성이 있으므로 초음파 노즐이 장착된 상태에서 분무건조기를 멸균(건열 멸균)할 필요가 있다. 즉 고온 건열 멸균 온도인 250도 이상에서도 초음파 진동 발생부(102)를 보호할 수 있는 방안이 필요하다.
본 발명의 실시예는 고온 건열 멸균 온도 이상에서도 초음파 진동 발생부(102)를 보호할 수 있는 초음파 분무장치(10)를 제공한다. 도 1 내지 도 4를 참조하면 와류실(124)과 단열실(132)을 구비한 하우징(100)에 와류 튜브가 장착되고 단열재(130)가 개재된 상태에서 와류실(124)에 냉각공기(126)를 분사하고, 와류실(124)의 주변에 개재되는 단열재(130)의 기능으로 발열된 초음파 진동 발생부(102)의 냉각과 단열을 유지할 수 있다.
먼저, 초음파 진동 발생부(102)가 발열된 경우를 가정하여 초음파 분무장치(10)의 냉각과 단열 유지동작을 설명한다. 초음파 진동 발생부(102)가 발열된 상태에서 하우징(100)안의 와류실(124)에 구비되는 와류 튜브의 냉각 관로(122)를 통해 냉각공기(126)를 초음파 진동 발생부(102) 방향으로 배출한다. 초음파 진동 발생부(102)로 배출되는 냉각공기(126)는 발열된 초음파 진동 발생부(102)를 냉각하는 냉매로 사용된다. 냉각공기(126)는 와류실(124)에 형성된 기류에 따라 냉각동작을 수행하며 냉각공기 배출부(110)를 통해 하우징(100) 외부로 배출된다. 이때 단열재(130)는 와류실(124)의 냉각된 온도를 일정하게 유지하는 기능을 한다. 따라서, 초음파 진동 발생부(102)에서 발생하는 열이 하우징(100) 외부로 전달되는 것을 방지할 수 있으며, 와류실(124)에 위치되는 초음파 진동 발생부(102)와 하우징(100) 사이에서는 냉각공기(126)의 냉각작용에 따라 초음파 진동 발생부(102)의 온도가 상승하지 않게 되어 초음파 진동 발생부(102)의 냉각효율을 상승시킬 수 있다.
상기한 바와 같이 초음파 분무장치(10)의 멸균공정을 진행할 때, 상온의 건조공기를 와류 튜브를 이용하여 와류실(124) 내부로 10도 이하의 차가운 공기를 공급하면 하우징(100)의 외부는 200도 이상의 고온에 노출되더라도 초음파 진동 발생부(102)는 고온에 노출되지 않도록 보호 가능하다. 본 발명의 실시예에 따른 초음파 분무장치(10)는 고온 건열 멸균이 가능하며, 냉각부와 단열재(130)의 조합구성으로 인해 고온에 노출되는 환경에서도 일정하게 초음파 진동 발생부(102)의 주변 온도를 유지하여 장시간 사용에도 특성변화 없이 안정적인 분무가 가능하다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 여기에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 다양하게 변형하여 실시하는 것이 가능하다. 예를 들어, 하우징(100) 전체를 감싸는 것으로 하우징(100)을 외부 환경으로부터 보호하고 초음파 진동 발생부(102)의 주변 온도를 보다 효율적으로 유지할 수 있는 보조 하우징을 더 포함할 수도 있다. 이것도 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10 ; 초음파 분무장치 100 ; 하우징
102 ; 초음파 진동 발생부 106 ; 노즐부
124 ; 와류실 132 ; 단열실

Claims (10)

  1. 초음파를 발생하고 분사재를 무화시키는 초음파 진동 발생부;
    상기 초음파 진동 발생부의 중심을 관통하는 중심축을 따라 상기 분사재가 이동하는 분사유로를 포함하고, 상기 분사유로의 일측단으로부터 상기 분사재를 공급받고 상기 분사유로의 타측단에는 상기 분사재를 분사하는 노즐팁을 포함하는 노즐부;
    상기 초음파 진동 발생부를 둘러싸고 있고 상기 초음파 진동 발생부로부터 발생된 열을 냉각하는 열교환부, 그리고
    상기 초음파 진동 발생부 및 상기 열교환부를 둘러싸고 있으며, 내부에 복수의 열교환실을 갖는 하우징
    을 포함하며,
    상기 복수의 열교환실은
    상기 하우징 내부에서 상기 초음파 진동 발생부의 주변에 위치하고 와류의 흐름을 안내하는 와류실, 그리고
    상기 와류실을 둘러싸고 있으며 상기 와류실과 접하는 분리벽을 갖고 단열공간을 포함하는 단열실
    을 포함하고,
    상기 열교환부는
    상기 초음파 진동 발생부의 외측을 냉각하는 냉각부
    를 포함하며,
    상기 냉각부는
    일단이 상기 하우징 외부로 노출되고, 타단이 상기 하우징 내부의 와류실에 위치하며, 상기 초음파 진동 발생부로 냉각공기의 분무를 안내하는 냉각 관로를 갖는 와류 형성부를 포함하는 초음파 분무장치.
  2. 제1항에서,
    상기 하우징에서, 하측 중심부의 높이는 하측 주변부의 높이보다 높고, 상기 초음파 진동 발생부의 하부는 상기 하측 중심부에 위치하는 초음파 분무장치.
  3. 제1항에서,
    상기 열교환부는
    상기 초음파 진동 발생부의 주변을 단열하는 단열부를 더 포함하는 초음파 분무장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에서,
    상기 와류 형성부는 와류 튜브(vortex tube)인 초음파 분무장치.
  6. 제1항에서,
    상기 와류실에서 상기 하우징의 상측으로 경사지게 위치하고 냉각공기의 배출을 안내하는 냉각공기 배출부를 더 포함하는 초음파 분무장치.
  7. 제3항에서,
    상기 단열부는
    상기 단열실에 위치하고 일정온도를 유지하는 단열재를 더 포함하는 초음파 분무장치.
  8. 제1항에서,
    상기 초음파 진동 발생부와 전기적으로 연결되어 전기에너지를 통해 입력된 주파수와 출력을 발생하는 초음파 발진부
    상기 노즐부의 일측단에서 상기 하우징 외부로 노출되어 위치하며 내부에 분사재를 수용하는 분사재 주입부
    상기 초음파 발진부와 전기적으로 연결되어 있는 초음파 발진부 연결부, 그리고
    상기 하우징 내부온도를 검출하는 온도센서와 전기적으로 연결되어 있는 온도센서 연결부
    를 더 포함하는 초음파 분무장치.
  9. 제8항에서,
    상기 초음파 진동 발생부는
    상기 초음파 발진부와 전기적으로 연결되어 있고 상기 초음파 발진부로부터 발생되는 주파수와 출력을 통해 초음파 진동에너지로 변환하는 복수의 압전소자를 포함하고, 초음파를 전달하는 전극을 포함하는 초음파 분무장치.
  10. 제1항에서,
    상기 노즐부는 상부에서 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 갖는 초음파 분무장치.
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