KR101536653B1

KR101536653B1 - 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조

Info

Publication number: KR101536653B1
Application number: KR1020130136751A
Authority: KR
Inventors: 박명규
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2013-11-12
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2015-07-15
Also published as: KR20150054377A

Abstract

본 발명은 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작용제 및 유독물질에 오염된 장비를 액상 또는 가스상 제독제를 이용하여 제독 챔버에서 제독을 수행할 시, 유체의 강제유동을 발생시켜 장비와 유동성 제독 매체 간의 접촉성을 좋게 하여 제독 효율을 향상시키기 위한 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 개폐부가 구비된 폐쇄구조의 챔버 및 상기 챔버 내부에 구비되고, 제독 대상 장비를 수용할 수 있는 컨테이너를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조를 제공한다.

Description

증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조{STRUCTURE FOR IMPROVING CONTACT EFFICIENCY OF VAPOR STERILIZATION CHAMBER}

본 발명은 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작용제 및 유독물질에 오염된 장비를 액상 또는 가스상 제독제를 이용하여 제독 챔버에서 제독을 수행할 시, 유체의 강제유동을 발생시켜 장비와 유동성 제독 매체 간의 접촉성을 좋게 하여 제독 효율을 향상시키기 위한 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조에 관한 것이다.

일반적으로 화학, 생물학 작용제 또는 유해물질에 오염된 장비의 액체 또는 가스에 의한 제독 성능은 제독제와 오염표면의 접촉 시간 또는 효율적 접촉 방법에 크게 관계된다.

특히 오염된 소형 장비를 챔버 내에서 제독할 경우, 제독제 자체의 제독 성능에도 의존하지만 제독 챔버 내부에서의 제독제와 오염 장비의 접촉 효율에도 의존된다.

그런데, 제독 챔버 내에서 액상 또는 가스상 제독 물질과 제독 대상 장비의 접촉 효율이 좋지 않을 경우 오염 장비 표면의 유독 물질 잔류량이 높아 취급에 제한이 생긴다.

즉, 장비 표면에 오염된 독성 오염 물질을 제거하는 방법에 있어서, 오염 장비를 챔버에 투입하고 밀폐시킨 후, 밀폐 공간에서 유동성 제독제를 장비와 접촉시켜 오염물질을 제거하는 방법은 제독제의 제독 성능, 온/습도 제독 환경과 함께 챔버 내 장비와 제독제의 접촉 효율에 따라서도 큰 영향을 받으므로 제독 챔버 내에서 제독제와 오염 장비의 시간 당 접촉 효율을 향상시킬 수 있는 장비가 요구된다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 작용제 및 유독물질에 오염된 장비를 액상 또는 가스상 제독제를 이용하여 제독 챔버에서 제독을 수행할 시, 유체의 강제유동을 발생시켜 장비와 유동성 제독 매체 간의 접촉성을 좋게 하여 제독 효율을 향상시킬 수 있는 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조는 개폐부가 구비된 폐쇄구조의 챔버 및 상기 챔버 내부에 구비되고, 제독 대상 장비를 수용할 수 있는 컨테이너를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 컨테이너는 상기 챔버 내부에서 중심에 위치하고, 중심에 배치되는 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 컨테이너의 내부에서 상기 제독 대상 장비가 수용될 수 있도록 수용 부재가 고정되고, 상기 수용 부재는 상기 컨테이너의 길이 방향을 따라 동축 상에 적어도 1개 이상 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 각각의 수용 부재는 상기 회전축을 중심으로 회전하는 부채꼴 형상의 복수개의 회전 날개로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수개의 회전 날개의 상면은 모두 동일 평면 상에 위치하도록 형성되고, 상기 각각의 회전 날개의 회전 방향에 따른 후류측 부위가 인접하는 전류측 부위와 소정 거리만큼 이격되는 틈새가 형성되도록 일부분이 하측으로 만곡되어 상호 오버랩됨으로써 회전 날개가 회전하면 제독 유체가 상기 틈새를 통하여 챔버의 아래쪽으로부터 위쪽으로 이동할 수 있도록 안내하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 컨테이너는 실린더 형상으로 형성되고, 컨테이너의 측벽을 망구조로 형성함으로써 상기 컨테이너 내부와 컨테이너 외부 사이에 유체가 자유롭게 이동할 수 있도록 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 컨테이너의 측벽에는 길이 방향을 따라 돌출되고 상기 컨테이너의 회전 방향을 따라 만곡 형성됨으로써 컨테이너 주변의 유체를 상기 컨테이너의 측벽 측으로 유도하기 위한 안내편이 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 안내편은 주변 유체 흐름의 역류 방향으로 만곡되고, 유체가 상기 안내편을 월류하는 안내편 주변의 컨테이너 측벽에는 길이 방향을 따라 지지 플레이트가 형성됨으로써 유체가 상기 지지 플레이트를 지나 상기 망구조를 통과하도록 유도하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 챔버로 유입되는 가스 흐름 도중에 플라즈마 발생장치를 설치하여 플라즈마 발생 및 이로 인한 활성가스를 발생시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 챔버 내부에 플라즈마 발생장치가 설치되어 플라즈마 발생 및 이로 인한 활성 가스를 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 제독 챔버의 압력 조절이 가능하도록 압력 제어 장치가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 컨테이너를 챔버의 내부에서 분리 또는 장착 가능하도록 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 챔버 내부에 제독 유체 유동을 촉진시키기 위한 에어 팬을 설치한 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조에 의하면, 제독 챔버에 의한 오염 물질 제거(제독) 공정에서 장비 표면에 부착 또는 다공성 표면에서 표면 하부로 침투된 오염 물질 제거 효율이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조에 적용되는 컨테이너가 회전되는 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조에 적용되는 회전 날개를 구비하는 수용 부재를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 의한 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 의한 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 의한 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예 내지 제5 실시예에 의한 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조에 적용되는 플라즈마 발생장치를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조에 적용되는 컨테이너가 회전되는 상태를 나타낸 사시도이다.

즉, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 개폐부(110)를 구비하되 챔버(100)는 그 내부를 밀폐하는 구조이며, 내부의 컨테이너(200)는 제독 환경을 밀폐 상태로 유지하는 상태에서, 컨테이너(200)에 수용될 수 있는 제독 대상물과 유동 과정에서 제독제와의 접촉을 좋게 하기 위한 움직임을 독립적으로 유도할 수 있는 설계 구조를 가질 수 있도록 한다.

또한, 상기 컨테이너(200)는 챔버(100) 내부에서 상기 챔버(100) 중심에서 회전 가능하도록 중심축으로 연결될 수 있다. 그리고, 상기 컨테이너(200)는 원통형 또는 다각기둥 형태일 수 있다. 여기서, 상기 컨테이너(200)가 중심에 배치되는 회전축(미도시)을 중심으로 회전함에 따라 챔버(100) 내 유동성 제독 매체의 유동성이 증가하고 유동성 증가에 따라 제독 매체와 제독 대상물간의 접촉성 향상 및 제독 효율의 증가를 꾀할 수 있다.

따라서, 외기와 차단된 밀폐형 제독 챔버(100) 속에 제독 대상물의 투입이 가능하고 회전이 가능한 원통형 또는 다각형의 통형 내부 컨테이너(200)를 설치하고 내부 컨테이너 개폐부(210)를 통하여 오염 장비를 투입한 후, 유동성 물질 속에서 내부 챔버(100)를 회전시키면 컨테이너 및 장비의 빠른 움직임이 형성되고 장비와 유체 간의 접촉성이 향상된다.

아울러, 상기 챔버(100) 내부에 송풍 기능을 갖는 에어 팬(미도시)을 설치함으로써 상기 챔버(100) 내부에서 제독 유체 유동을 촉진시킬 수도 있다. 또한, 상기 챔버(100) 내부의 압력을 조절할 수 있도록 압력 제어 장치(미도시)가 구비될 수 있다. 즉, 상기 챔버(100)의 제독 효율을 높이기 위하여 챔버(100)의 압력을 대기압 이상으로 올리거나, 제독 후에는 챔버(100)의 압력을 대기압 이하로 낮추게 되면 제독 반응물의 제거 효율이 증가하게 된다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조에 적용되는 회전 날개를 구비하는 수용 부재를 나타낸 사시도이다.

도 3에 도시한 바와 같이 상기 컨테이너(200)의 길이 방향을 따라 동축 상에 적어도 1개 이상의 수용 부재(220)을 설치하여 다층으로 소형 제독 대상물을 적재할 수 있도록 한다. 즉 종래와 같이 상기와 같은 수용 부재(220)가 없을 경우 제독 대상물을 컨테이너 바닥에서 상부까지 불규칙하게 쌓아야 하는 컨테이너 구조에 비해, 상기 수용 부재(220)에 의한 분류 적재 시스템으로 단층 혼합 적재에 의한 제독 대상물의 파손을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 제독 매체가 제독 대상물 사이로 쉽게 드나들 수 있는 공간을 확보할 수 있다. 이때, 내부 컨테이너 측면부에 제독 대상물을 투입 또는 제거할 수 있는 문을 설치하여 수용 부재 상하부에 제독 대상물을 분리 투입 및 제거할 수 있다.

한편, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 수용 부재(230)의 중심축을 중심으로 원주 방향을 따라 다수 지점에 아래로 향한 복수개의 회전 날개(231)가 형성되어 상기 컨테이너(200)가 회전함에 따라 챔버(100)의 아래쪽으로부터 위쪽으로 제독 증기의 흐름을 유도하도록 할 수 있다. 즉 각각의 회전 날개(231)의 회전 방향에 따른 후류측 부위에는 인접하는 전류측 부위의 하측으로 만곡되어서 일부분이 상호 오버랩되도록 형성하는 것이 바람직하다. 상기 회전 날개(231)의 위치는 수용 부재(230)의 바깥 원주 끝에서 중심축 방향으로 직선형으로 형성하거나 다수의 소형 날개를 원주 및 반지름 방향으로 수용 부재(220)위에 형성할 수도 있을 것이다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 의한 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조를 나타낸 것이다.

도 5에 도시한 바와 같이 실린더 형상의 컨테이너(200)의 벽면 구조를 그물망 구조 또는 다공성 구조로 형성할 수 있다. 망 구조의 컨테이너 벽은 컨테이너(200) 내 외부를 통하여 제독 매체가 자유로이 통과할 수 있게 하여, 컨테이너(200) 외부의 미반응 제독 증기가 제독 대상물(P)이 적재된 컨테이너(200) 내부로 쉽게 들어오고 컨테이너(200) 내부의 제독 반응물이 챔버(100) 전체로 쉽게 희석될 수 있도록 제독 매체의 흐름을 용이하게 한다. 따라서, 내부에서 컨테이너(200)의 수용 부재에 오염 장비를 수용하고 상기 컨테이너(200)의 벽면을 유체가 통과할 수 있도록 망구조(202)로 할 경우 장비 간의 공간이 늘어나고 유체의 이동이 자유로워 장비와 유체의 접촉을 높일 수 있다. 또한, 제독제와 오염 장비가 접촉하는 챔버(100) 내부에 회전 움직임이 가능하고 유체의 이동이 자유로운 오염 장비 적개함(미도시)을 설치하고 용기를 회전시키면 오염 장비와 유동성 제독제의 단위 시간 당 접촉량을 높일 수 있다.

도 6은 본 발명의 제4 실시예에 의한 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조를 나타낸 것이다. 도 6에 도시한 바와 같이 컨테이너(200)의 벽면에 컨테이너(200) 회전에 의해 컨테이너(200) 외부로부터 내부로 또는 내부로부터 외부로 공기흐름이 발생하도록 안내편(240)를 설치할 수 있다. 상기 안내편(240)은 상기 컨테이너(200)의 회전 방향을 따라 만곡 형성함으로써 컨테이너(200)의 주변의 유체를 상기 컨테이너(200)의 측벽으로 유도할 수 있게 된다. 즉, 상기 컨테이너(200) 회전에 의해 발생 및 유도된 유체 흐름은 벽면을 통과하여 외부에서 내부 또는 내부에서 외부로 유입/유출될 수 있으며, 상기 안내편(240)의 형상을 달리 함으로써 투과후의 흐름 방향을 상하부로 유도할 수도 있을 것이다.

도 7은 본 발명의 제5 실시예에 의한 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조를 나타낸 것이다. 도 7에 도시한 바와 같이 다각형 기둥 형태로 내부 컨테이너(200)를 설계한 경우, 컨테이너(200) 벽면 일부분에 판(plate)형 지지 플레이트(310)를 설치하고, 상기 지지 플레이트(310)에 인접하도록 안내편(320)을 설치함으로써 유체의 흐름 또는 와류를 유도할 수 있게 된다. 즉 상기 안내편(320)이 주변 유체 흐름의 역류 방향으로 만곡되고, 유체가 상기 안내편(320)을 월류하는 안내편(320) 주변의 컨테이너 측벽(300)에는 길이 방향을 따라 상기 지지 플레이트(310)가 설치되도록 한다. 따라서, 상기 컨테이너(200)가 회전하는 과정에서 상기 안내편(320)에 의해 유체에 와류가 발생됨과 동시에 상기 안내편(320)을 월류하는 유체가 상기 지지 플레이트(310)를 따라 이동한 후 다른 안내편(320)에 의해 포집된 일부의 유체가 망구조(202)를 통과하여 컨테이너(200) 내부로 자유롭게 유동될 수 있다.

도 8은 본 발명의 제1 실시예 내지 제5 실시예에 의한 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조에 적용되는 플라즈마 발생장치를 나타낸 것이다. 도 8에 도시한 바와 같이 제독 챔버(100)로 유입되는 공기 또는 가스관 중간에 플라즈마 발생장치(400)를 설치하여 플라즈마 발생에 의하여 생성된 오존 또는 활성 라디칼과 같은 활성 가스가 챔버(100)로 유입되고 제독 목적의 오염 표면은 활성 가스에 의한 분해 효과로 추가적인 제독 효율을 기대할 수도 있게 된다. 여기서, 상기와 같은 플라즈마 발생장치를 상기 제독 챔버(100) 내부에 설치함으로써 제독 대상물(P)에 보다 근접한 위치에서 플라즈마를 발생시킴으로써 제독 효율을 더욱 향상시킬 수도 있을 것이다.

전술한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 의한 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조에 의하면 화학적/생물학적 유독성 오염 물질에 의해 오염된 장비를 제독 챔버에 투입하여 제독매체에 의해 오염물질을 물리적/화학적으로 제독시킬 경우, 제독 공정 중에 오염 장비와 유동성 제독제의 접촉 효율이 높으면 제독 효율 역시 높아진다. 제독 챔버에 의한 제독 공정의 경우, 제독 챔버 내에 제독 대상물을 넣고, 제독 매체의 농도, 온도 및 습도를 조절하여 일정 시간 제독시킨 후 제독 대상물을 회수하는 것이 일반적이나 제독 매체 농도, 온도 및 제독 공정에서의 습도 외에 제독 매체와 오염 장비와의 접촉 효율을 높일 수 있다면 좀더 향상된 제독 효율을 기대할 수도 있다.

한편, 제독 시 제독 챔버 내의 압력을 증가시키면 제독 특성에 따라 제독 매체에 대한 오염 물질의 용해도 또는 반응속도가 증가하여 추가적인 제독 효율의 증가를 기대할 수도 있다.

또한, 제독 종료 후 반응물 및 미반응 제독 매체의 제거 공정에서는 제독된 장비가 남아있는 챔버 공간에 대해 진공 공정을 수행함으로써 제독 대상 장비로부터의 반응, 미반응 물질 제거 효율을 높일 수 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

100: 챔버
110: 개폐부
200: 컨테이너
202: 망구조
210: 컨테이너 개폐부
220, 230: 수용 부재
231: 회전 날개
232: 회전 날개의 선류측
233: 회전 날개의 후류측
240: 안내편
300: 컨테이너의 측벽
310: 지지 플레이트
320: 안내편
400: 플라즈마 발생장치

Claims

개폐부가 구비된 폐쇄구조의 챔버; 및
상기 챔버 내부에 구비되고, 제독 대상 장비를 수용할 수 있는 컨테이너를 포함하고,
상기 컨테이너는 상기 챔버 내부에서 중심에 위치하고, 중심에 배치되는 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 설치되며,
상기 컨테이너의 내부에서 상기 제독 대상 장비가 수용될 수 있도록 수용 부재가 고정되고, 상기 수용 부재는 상기 컨테이너의 길이 방향을 따라 동축 상에 적어도 1개 이상 형성되고,
상기 각각의 수용 부재는 상기 회전축을 중심으로 회전하는 부채꼴 형상의 복수개의 회전 날개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조.
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제1항에 있어서,
상기 복수개의 회전 날개의 상면은 모두 동일 평면 상에 위치하도록 형성되고,
상기 각각의 회전 날개의 회전 방향에 따른 후류측 부위가 인접하는 전류측 부위와 소정 거리만큼 이격되는 틈새가 형성되도록 일부분이 하측으로 만곡되어 상호 오버랩됨으로써 회전 날개가 회전하면 제독 유체가 상기 틈새를 통하여 챔버의 아래쪽으로부터 위쪽으로 이동할 수 있도록 안내하는 것을 특징으로 하는 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조.
제1항에 있어서,
상기 컨테이너는 실린더 형상으로 형성되고, 컨테이너의 측벽을 망구조로 형성함으로써 상기 컨테이너 내부와 컨테이너 외부 사이에 유체가 자유롭게 이동할 수 있도록 형성한 것을 특징으로 하는 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조.
제6항에 있어서,
상기 컨테이너의 측벽에는 길이 방향을 따라 돌출되고 상기 컨테이너의 회전 방향을 따라 만곡 형성됨으로써 컨테이너 주변의 유체를 상기 컨테이너의 측벽 측으로 유도하기 위한 안내편이 설치된 것을 특징으로 하는 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조.
제7항에 있어서,
상기 안내편은 주변 유체 흐름의 역류 방향으로 만곡되고, 유체가 상기 안내편을 월류하는 안내편 주변의 컨테이너 측벽에는 길이 방향을 따라 지지 플레이트가 형성됨으로써 유체가 상기 지지 플레이트를 지나 상기 망구조를 통과하도록 유도하는 것을 특징으로 하는 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조.
제1항에 있어서,
상기 챔버로 유입되는 가스 흐름 도중에 플라즈마 발생장치를 설치하여 플라즈마 발생 및 이로 인한 활성가스를 발생시키는 것을 특징으로 하는 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조.
제1항에 있어서,
상기 챔버 내부에 플라즈마 발생장치가 설치되어 플라즈마 발생 및 이로 인한 활성 가스를 발생시키는 것을 특징으로 하는 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조.
제1항에 있어서,
상기 제독 챔버의 압력 조절이 가능하도록 압력 제어 장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조.
제1항에 있어서,
상기 컨테이너를 챔버의 내부에서 분리 또는 장착 가능하도록 형성한 것을 특징으로 하는 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조.
제1항에 있어서,
상기 챔버 내부에 제독 유체 유동을 촉진시키기 위한 에어 팬을 설치한 것을 특징으로 하는 증기 제독 챔버의 접촉 효율 향상을 위한 챔버 구조.