KR102402541B1

KR102402541B1 - 과산화수소 증기발생기

Info

Publication number: KR102402541B1
Application number: KR1020200078344A
Authority: KR
Inventors: 이상만; 김강현; 강인한
Original assignee: 주식회사 휴온스메디텍
Priority date: 2020-06-26
Filing date: 2020-06-26
Publication date: 2022-06-07
Also published as: KR20220000560A; KR102402541B9; KR102441954B1; KR20220000872A

Abstract

본 발명은 과산화수소 증기발생기에 관한 것으로, 내부에 공간이 형성되고, 상부에 노즐유닛과 토출구가 형성된 증발챔버; 상기 증발챔버의 내측 하부에 형성되며, 상,하부에 각기 제2가열부와 제1가열부가 배치되고, 상기 제2가열부와 제1가열부 사이에 배치되며, 과산화수소가 이송되는 과산화수소 이송관이 포함된 과산화수소 증기발생기; 상기 증발챔버의 하부에 형성되며 외부 공기를 흡입 및 토출시켜 상기 과산화수소 증기발생기로 송기하는 급기부;를 포함한다.
이에 따르면, 짧은 시간 안에 많은 양의 과산화수소를 증발시킬 수 있으며 시간 단축과 장비의 효율 극대화가 가능해질 수 있는 효과가 있다.

Description

과산화수소 증기발생기{Invisible Vaporized Hydrogen-peroxide generator}

본 발명은 화학 멸균제(chemical sterilant)의 일종인 과산화수소를 이용하여 피멸균물을 멸균처리할 수 있는 과산화수소 증기발생기에 관한 것이다.

일반적으로 의료기구 등의 멸균ㆍ소독은 통상 높은 압력 하에서 포화된 증기를 이용하는 고압증기 멸균법을 이용하거나, 고온ㆍ고습ㆍ고압을 필요로 하지 않고 기구나 물질에 손상을 주지 않는 화학물질을 이용하는 가스 멸균법 등으로 수행되고 있다.

과산화수소는 미생물 수준을 감소 시킬 뿐만 아니라 상처를 깨끗하게 하여 면역계와 다양한 신체 복구 시스템이 감염 및/또는 손상을 해결할 수 있다는 것이 확인된 이후로 과산화수소는 강력한 산화제로써 의료 및 기타 살 생물 목적으로 사용 되어 왔다. 초기에 이 살균 및 소독 목적으로 사용 된 이 용액은 피부에 직접 도포하는 방법으로 시작하였다. 하지만 이 방법은 목표로 하는 미생물 등을 산화시키는 동시에 신체에 직접적인 손상을 야기 시켰다. 따라서 이 것의 농도를 조절해 가며 사용하는 방법으로 그 용액의 사용 목적과 방법에 따라 그 형태를 정하여 사용 되었다.

전반적으로, 과산화수소의 항균 효과는 물리적 상태 (액체 또는 기체 형태), 사용 된 농도, 과산화물과 함께 전달되는 모든 화학 물질의 효과에 따라 달라진다는 것으로 오늘날 고려되고 있다. 또한 과산화수소를 사용하여 세균 및 미생물들을 없앨 공간의 형상적 특성에 따라서 고려해야 할 요인들도 존재 한다.

에어로졸이나 가스 상태의 과산화수소를 공기를 정화하는 용도로 사용되고 있고 그 효과가 입증 되었다. 그리하여 현재 병원이나 연구소, 약물 및 음식 제조공정 등 멸균성이 유지되는 것이 필요한 장소에 멸균 방법으로 과산화수소 증기가 널리 사용 되고 있다.

과산화수소는 가스 형태에서 액체 상태보다 항균제로서 많은 이점을 가진다. 우선 농도가 낮더라도 노출 시간에 따라 매우 효과적이고, 다양한 미생물과 세균에 대해서 효과적이다.

여러 연구에 의해 과산화수소는 마이코박테리아, 바이러스, 균류, 포자, 원생동물 등에 대해 효과적인 것이 알려져 있다. 하지만 멸균이 필요한 장소의 공간적 특성과 달성해야 할 미생물의 수준, 또한 공간으로 분사한 과산화수소 가스가 응결하는 것을 방지하는 문제, 공간 내부 시설에 과산화물 가스가 손상을 줄 수 있는 등 여러 가지 요인 등 복잡한 다변수의 문제점을 해결할 시스템을 개발하여야 하는 기술적 문제들에 봉착하게 되었고, 이것을 적절히 해결하기 위한 다양한 방법들이 제시되고 있는 실정이다.

그 일예로 과산화수소 용액을 장치 안에서 고온의 열원과 만나 강제적으로 증발시켜 액체 상태의 과산화물을 기체상태로 상변화 시키고, 동시에 이것을 적절히 운반할 캐리어 가스를 이용하여 증발 된 과산화수소를 이동시켜 사용하는 방법이 알려져 있다.

이 경우 대기압 상태, 상온의 과산화수소 혼합액을 뜨겁게 에너지를 가한 증발용 금속판에 직접 접촉시켜 순간적으로 증발시키게 된다. 한편, 최근에는 캐리어 가스 자체의 온도를 높게 하여 과산화수소 혼합액을 증발시키는 방법이 알려져 있다.

대한민국 공개특허 10-2017-0141732호

종래의 과산화수소 증발 방식은 열풍과 오토마이저 노즐을 이용하여 단순 분사하거나 열판에 떨구어 순간 증발되는 양을 열풍으로 분사하는 방식이었으나 그 방식들은 과산화수소를 증발시킬 수 있는 양이 적어서 큰공간의 멸균을 위한 농도 도달이 힘들었고 큰 공간을 멸균을 하기 위해서는 많은 시간과 많은 장비가 투입되어야만 했다.

본 발명은 짧은 시간 안에 많은 양의 과산화수소를 증발시킬 수 있으며 시간 단축과 장비의 효율 극대화가 가능해질 수 있도록 한다.

본 발명은 증발을 위한 코일의 형상의 증발 파이프, 핀히터와의 배치구조, 열풍플레이트 및 노즐을 포함한다.

상기한 본 발명의 목적은, 내부에 공간이 형성되고, 상부에 노즐유닛과 토출구가 형성된 증발챔버; 상기 증발챔버의 내측 하부에 형성되며, 적층 배열되는 복수개의 가열부, 및 상기 증발챔버의 외측에 형성되며 열선이 형성된 가열몸체와, 상기 가열몸체의 내부에 장착되며 과산화수소가 이송되는 과산화수소 이송관이 형성된 증발부; 상기 증발챔버의 하부에 형성되며 외부 공기를 흡입 및 토출시켜 과산화수소 증기발생기로 송기하는 급기부;를 포함하는 과산화수소 증기발생기에 의해 달성될 수 있다.

상기 복수개의 가열부는 제1가열부와 제2가열부로 구성되고, 상기 과산화수소 이송관은 상기 제2가열부와 제1가열부 사이에 적층 배치되는 것일 수 있다. 상기 복수개의 가열부 각각은 고열 유체가 흐르는 튜브와, 상기 튜브의 외면에 다수개 형성된 방열휜으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 급기부는 증발챔버의 하부 개구공에 통하도록 결합되는 배기구가 일측에 형성되고 타측에는 흡기구가 형성된 휀하우징과, 상기 휀하우징의 내부에 장착되어 회전하는 휀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 증발챔버는 상기 증발부의 상부에 대응되는 위치에 열풍플레이트가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 상기 노즐유닛은 양단이 개구되고, 내부에는 통로가 형성되며, 일측에 과산화수소액이 유입되는 액 공급공이 형성되고, 내부 통로에 공기를 분산하여 배출하는 에어분산부가 형성된 노즐바디; 상기 노즐바디에 결합되며 노즐이 끼워져 결합되는 노즐고정부가 형성된 노즐홀더; 상기 액 공급공에 결합되며 외부의 과산화수소액 저장통에 연결된 호스가 결합되는 액 공급니플; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 노즐바디에는 상기 액 공급공과 통하는 액 토출로가 내부에 형성되며 끝단에는 토출공이 형성되어 노즐바디의 하단에 돌출되게 형성되는 노즐;이 포함되는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명의 목적은, 내부에 수용 공간을 가지며 개폐가능한 덮개가 구비된 함체; 상기 함체의 상부에 형성되는 토출홀; 상기 과산화수소 증기발생기에 과산화수소를 공급하는 과산화수소 저장탱크; 및 과산화수소를 가압 토출시키는 콤프레셔; 를 포함하여 이루어지는 공간 멸균장치에 의해 달성될 수 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 내부에 수용 공간을 가지며 개폐가능한 덮개가 구비된 함체; 상기 함체의 상부에 형성되는 토출홀; 상기 함체의 내부에 형성되는 과산화수소 증기발생기; 상기 과산화수소 증기발생기에 과산화수소를 공급하는 과산화수소 저장탱크; 및 과산화수소를 가압 토출시키는 콤프레셔; 를 포함하고, 상기 과산화수소 증기발생기는, 내부에 공간이 형성되고, 상부에 노즐유닛과 토출구가 형성된 증발챔버; 상기 증발챔버의 내측 하부에 형성되며, 적층 배열되는 복수개의 가열부, 및 상기 증발챔버의 외측에 형성되며 열선이 형성된 가열몸체와, 상기 가열몸체의 내부에 장착되며 과산화수소가 이송되는 과산화수소 이송관이 형성된 증발부; 상기 증발챔버의 하부에 형성되며 외부 공기를 흡입 및 토출시켜 상기 가열부로 송기하는 급기부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간멸균장치에 의해 달성될 수 있다.

또한, 본 발명의 목적은, 내부에 수용 공간을 가지며 개폐가능한 덮개가 구비된 함체; 상기 함체의 상부에 형성되는 토출홀; 상기 함체에 형성되고 통기성을 갖도록 형성되는 타공부와, 상기 타공부와 통하도록 장착되는 필터부; 상기 함체의 내부에 형성되는 과산화수소 증기발생기; 상기 과산화수소 증기발생기에 과산화수소를 공급하는 과산화수소 저장탱크; 및 과산화수소를 가압 토출시키는콤프레셔;를 포함하고, 상기 과산화수소 증기발생기는, 내부에 공간이 형성되고, 상부에 노즐유닛과 토출구가 형성된 증발챔버; 상기 증발챔버의 내측 하부에 형성되며, 적층 배열되는 복수개의 가열부와 상기 복수개의 가열부 사이에 과산화수소가 이송되는 과산화수소 이송관이 적층 배열되는 증발부; 및 상기 증발챔버의 하부에 형성되며 외부 공기를 흡입 및 토출시켜 상기 가열부로 송기하는 급기부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간멸균장치에 의해 달성될 수 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 시작버튼을 작동시키면 예열단계, 분사단계, 멸균단계, 쿨링 및 종료단계 작동을 순차로 진행하는 과산화수소 증기발생기를 구비하는 공간 멸균장치를 이용한 멸균방법에 의해 달성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 짧은 시간 안에 많은 양의 과산화수소를 증발시킬 수 있으며 시간 단축과 장비의 효율이 극대화될 수 있다.

본 발명에 따르면, 과산화수소는 고열의 히팅을 거쳐 증기화되어 노즐로 공급되고, 노즐에서 작은 입자로 쪼개어지고, 급기부를 통해 공급된 공기는 고온으로 가열되어 증발챔버 내부에서 작은 입자로 쪼개어진 과산화수소와 만나 더욱 작은 입자로 형성되어 외부로 토출되어 공간 멸균에 효과적인 이점이 있다.

도 1는 본 발명에 따른 공간 멸균장치를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 공간 멸균장치를 나타낸 정면도,
도 3는 본 발명에 따른 공간 멸균장치에서 '과산화수소 증기발생기'를 나타낸 사시도,
도 4은 본 발명에 따른 공간 멸균장치에서 '과산화수소 증기발생기'를 나타낸 분해사시도,
도 5는 본 발명에 따른 공간 멸균장치에서 '과산화수소 증기발생기'에 대한 단면 사시도,
도 6는 본 발명에 따른 공간 멸균장치에서 '과산화수소 증기발생기'에 대한 일부분의 분해사시도,
도 7은 다른 실시예에 따른 '과산화수소 증기발생기'에 대한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 공간 멸균장치에서 '노즐유닛'에 대한 분해사시도,
도 9은 본 발명에 따른 공간 멸균장치에서 '노즐유닛'에 대한 단면사시도,
도 10은 본 발명에 따른 공간 멸균장치에서 '노즐유닛'에 대한 저면사시도,
도 11는 본 발명에 따른 과산화수소 증기발생기를 이용한 멸균방법을 나타낸 공정흐름도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

여기서, 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로서, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아니다.

도 1는 본 발명에 따른 공간 멸균장치를 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 공간 멸균장치를 나타낸 정면도이다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 공간 멸균장치(100)는, 내부에 수용 공간을 가지며 개폐가능한 덮개가 구비된 함체(110); 상기 함체(110)의 상부에 형성되는 토출홀(122); 상기 함체(110)의 내부에 장착되며 과산화수소가 저장되고, 과산화수소 증기발생기에 과산화수소를 공급하는 저장탱크(140); 상기 함체(110)의 내측 하부에 장착되며, 압축공기를 노즐에 공급하는 콤프레셔(150); 상기 저장탱크(140)에서 공급되는 과산화수소를 증발시키는 과산화수소 증기발생기(A);를 포함하여 구성된다.

상기 함체(110)는 내부에 수용 공간을 가지며 양측에 개페가능한 덮개가 구비된다. 함체(110)의 상부에는 메인보드 및 컨트롤보드(116)가 장착되고, 제어패널(120)과 연결되어 각종 데이터의 분산, 전달, 저장 기능을 하게 된다.

상기 함체(110)의 전면에는 시작버튼(124)과 공정표시 램프가 구비되는 제어패널(120)이 형성되고, 전면 하부에 통기성을 갖도록 형성되는 타공부와, 상기 타공부에 통하며 전면 후방에 장착되는 필터부(130)를 포함한다.

상기 제어패널(120)에는 각종 버튼이 구비되고, 아울러 공정단계를 표시하는 표시부가 구비된다. 바람직하게는 공정 표시부는 엘이디(RGB LED)로 구성된다.

상기 함체(110)의 후방에는 스크러버 연결구(112)가 복수개 형성된다.

상기 필터부(130)는 함체(110)의 타공부에 밀착되는 프리필터와, 프리필터에 중첩되는 헤파필터로 구성된다.

상기 콤프레셔(150)는 압축공기를 고압으로 노즐유닛(8)에 공급하게 된다.

상기 저장탱크(140)의 상부 일측에는 잔량배출을 위한 배출밸브(142)가 형성된다. 상기 배출밸브(142)는 제어패널(120)의 작동신호에 연동되어 개폐작동되며, 배출밸브(142)가 개방됨으로써 과산화수소 및 공기 잔량을 배출할 수 있게 된다.

과산화수소는 35%농도로 사용하나, 다른 농도의 과산화수소를 사용할 수 있으며 이에 한정하는 것은 아니다.

도 3는 본 발명에 따른 공간 멸균장치에서 '과산화수소 증기발생기'를 나타낸 사시도이고, 도 4은 본 발명에 따른 공간 멸균장치에서 '과산화수소 증기발생기'를 나타낸 분해사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 공간 멸균장치에서 '과산화수소 증기발생기'에 대한 단면 사시도이고, 도 6는 본 발명에 따른 공간 멸균장치에서 '과산화수소 증기발생기'에 대한 일부분의 분해사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 공간 멸균장치에서 '노즐유닛'에 대한 분해사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 공간 멸균장치에서 '노즐유닛'에 대한 단면사시도이고, 도 9은 본 발명에 따른 공간 멸균장치에서 '노즐유닛'에 대한 저면사시도이다.

도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 과산화수소 증기발생기(A)는, 내부에 공간이 형성되고, 상부에 노즐유닛(8)과 토출구(22)가 형성된 증발챔버(2); 상기 증발챔버(2)의 내측 하부에 형성되며, 적층 배열되는 복수개의 가열부(41, 42)와 과산화수소 이송관(5)이 구비된 증발부(4); 상기 증발챔버(2)의 하부에 형성되며 외부 공기를 흡입 및 토출시켜 상기 증발부(4)로 송기하는 급기부(6);를 포함하여 구성된다.

상기 증발챔버(2)는, 육면체로 된 함체이며, 하부의 개구부로부터 공기가 유입되어 가열되면서 상승하여 상부의 토출구(22)를 통해 배출되는 공기 이동경로를 갖는다.

증발챔버(2)의 중간부위에는 증발부(4)의 상부에 대응되는 위치에 열풍플레이트(26)가 형성된다. 열풍플레이트(26)는 판상의 형상으로 형성되고, 판상에 다수의 통공(262)이 형성되어 증발부(4)를 통과한 후 상승하는 가열 공기가 열풍플레이트(26)의 다수 통공(262)을 통과하면서 광범위하게 분산되면서 증발챔버(2) 내에 균일하게 공급, 체류할 수 있게 된다. 상기 열풍플레이트(26)는 열풍으로 고온으로 가열되므로, 증발챔버(2) 내에 작은 입자로 쪼개지지 못한 과산화수소 입자가 열풍플레이트(26)에 접촉하여 작은 입자로 쪼개지도록 한다.

증발챔버(2)에는 증발챔버(2) 내부 온도를 측정하는 온도센서(28)를 구비한다. 온도센서(28)가 온도를 체크하여 증발챔버(2)의 내부 온도가 설정온도 이상인지 확인하여, 설정온도 이상인 경우 예열단계의 다음단계인 분사단계가 실행되게 하고, 온도센서(28)가 체크하여 증발챔버(2)의 내부온도가 설정온도 이하인지 확인하여 설정온도 이하의 경우에 쿨링 및 종료하게 된다.

상기 증발챔버(2)의 내측 하부에 형성되는 복수개의 가열부(41, 42)는 고열 유체가 흐르는 튜브(410)와, 상기 튜브(410)의 외면에 다수개 형성된 방열휜(430)으로 이루어진다.

튜브(410)는 내부에 열선(411)이 매립되거나 또는 고온 기체가 공급되어 발열이 이루어지게 되고, 외면에 다수 형성된 방열휜(430)으로 열이 발산될 수 있다.

튜브(410)는 다양한 형상을 가질 수 있으며, 일 예로 'U'형상이고, 직선부위 및 곡선부위에 모두 방열휜(430)이 조밀하게 형성된다.

방열휜(430)은 얇은 두께이며 열전도율이 높은 금속판이며, 다수의 방열휜(430)이 병렬로 배치된 후 튜브는 방열휜(430)을 관통하여 결합된다.

상기 복수개의 가열부(41, 42)는 제1가열부(41)와 제2가열부(42)로 구성되고, 상기 과산화수소 이송관(5)은 상기 제2가열부(42)와 제1가열부(41) 사이에 적층 배치된다.

상기 과산화수소 이송관(5)이 복수개의 가열부(41, 42) 사이에 위치하므로, 급기되는 공기를 가열하면서 동시에 과산화수소 이송관(5)을 통해 이송되는 과산화수소를 고온으로 가열하게 된다.

한편 도 7은 다른 실시예에 따른 과산화수소 증기발생기(A')는, 증발챔버(2)의 외측에 형성되며 열선이 형성된 가열몸체(500)와, 상기 가열몸체(500)의 내부에 장착되며 과산화수소가 이송되는 과산화수소 이송관(5)이 형성된 것일 수 있다.

상기 가열몸체(500)는 주물로 된 박스부재이고, 열선이 매립되고 외측에 전선 연결 단자(54)가 형성되고, 내부에 과산화수소 이송관(5)이 매립 형성된다.

가열몸체(500)의 외부에 과산화수소 이송관(5)의 인입포트(51)와 인출포트(52)가 각기 형성되고, 인출포트(52)는 관로(미도시)가 연결되어 노즐유닛(8)과 연결된다. 따라서 열선의 가열로 인해 가열몸체(500)가 가열됨으로써 과산화수소 이송관(5)의 과산화수소가 증발되어 작은 입자로 쪼개지게 된다. 상기 가열몸체(500)는 히팅코일과 함께 주물로 감싸도록 형성될 수 있고, 외부 발열을 막기위해 방열재질로 감싸는 것이 바람직하다. 방열재질의 일예로 마이카(mica)를 사용할 수 있다.

상기 급기부(6)는 증발챔버(2)의 하부 개구공에 통하도록 결합되는 배기구(65)가 일측에 형성되고 타측에는 흡기구(63)가 형성된 휀하우징(62)과, 상기 휀하우징(62)의 내부에 장착되어 회전하는 BLDC 휀을 포함하여 구성된다.

급기부(6)는 캐리어 가스에 해당하는 외부 공기를 과산화수소 증기발생기 및 증발챔버(2) 내부까지 송기하게 된다.

상기 과산화수소 이송관(5)은 과산화수소가 이송되는 파이프이며, 인입포트(51)와 인출포트(52)가 양측에 형성되고, 나선형으로 이루어짐으로써 순환시간이 길어지도록 하여 열교환에 의해 가열되어 증발효율이 증대될 수 있다. 인출포트(52)에 연결된 관로(미도시)가 노즐유닛(8)과 연결되어 과산화수소가 공급된다.

한편 노즐유닛(8)은 증발챔버(2)의 상부에 장착되되 토출구(22)에 근접하여 장착된다.

노즐유닛(8)은 액적 상태의 과산화수소를 분사하게 된다.

상기 노즐유닛(8)은 노즐바디(82), 노즐홀더(84), 액 공급니플(86)로 구성되고, 노즐바디(82)에 공압 주입부(미도시)가 연결되어 공기가 주입된다.

아울러 과산화수소 증기발생기(A)의 과산화수소 이송관(5)의 인출포트(52)에서 공급되는 과산화수소 가스가 노즐유닛(8)으로 공급된 후 증발챔버(2)에 분사된다.

노즐바디(82)는 양단이 개구되고, 내부에는 통로(820)가 형성되며, 일측에 과산화수소액이 유입되는 액 공급공(821)이 형성되고, 내부 통로(820)에 공기를 분산하여 배출하는 에어분산부(83)가 구비된다.

노즐홀더(84)는 상기 노즐바디(82)에 결합되며 노즐(85)이 끼워져 결합되는 노즐고정부(842)가 형성된다.

액 공급공(821)에 액 공급니플(86)이 결합되며, 액 공급니플(86)에는 외부의 과산화수소액 저장통(미도시)에 연결된 호스가 결합된다.

노즐바디(82)에는 상기 액 공급공(821)과 통하는 액 토출로(822)가 내부에 형성되며 끝단에는 토출공(823)이 형성되어 노즐바디(82)의 하단에 돌출되게 형성되는 노즐(85);이 구비된다.

노즐바디(82)의 상부 개구부에는 노즐공기 공급채널(852)이 형성되고, 노즐공기 공급채널(852)에 통하도록 연결되어 노즐바디(82)에 통하는 노즐공기 이동채널(853)이 형성되어 이 노즐공기 공급채널(852)과 노즐 공기 이동채널(853)을 통해 콤프레셔(150)에서 압축된 공기가 유입된다.

상기 노즐바디(82)의 에어분산부(83)는 통로 내주면에 형성되는 환턱(832)과, 상기 환턱(832)에 방사상으로 형성되는 에어홀(833)이 구비되며, 에어홀(833)과 통하도록 노즐바디(82)의 내부에 형성되어 에어가 이송되는 에어이송로(834)가 구비되고, 에어이송로(834)의 끝단 개구공(835)은 노즐(85)의 주변에 형성된다.

에어분산부(83)의 에어이송로(834)의 개구공(835)은 노즐(85)의 토출공(823) 보다 상부에 위치되도록 형성되며, 노즐(85)의 외주연에 원주방향으로 다수의 에어이송로(834)의 개구공(835)이 형성된다.

즉, 다수의 에어이송로(834)는 노즐(85)의 주변에 원주방향으로 배열된다. 본 발명의 실시예에서는 원주의 절반까지만 에어이송로(834)의 개구공(835)이 형성되도록 하였다. 물론 이에 한정될 필요는 없음을 밝혀둔다. 따라서 다수의 에어이송로(834)를 통해 동시에 배출되는 에어가 노즐(85)의 외주연으로 균등한 분사량으로 분출될 수 있다.

노즐홀더(84)는 노즐바디(82)에 결합되는 개구부가 상부에 형성되고, 내부에는 에어이송로(834)에서 송기된 에어가 채워지는 에어챔버(844)가 형성된다.

노즐고정부(842)는 에어챔버(844)의 저부 중심에 형성되어 노즐(85)의 선단이 결합되는 노즐끼움공(848)이 형성된다. 그리고 상기 노즐끼움공(848)의 주변에 다수의 에어슬롯(845)이 형성되어 이들 다수의 에어슬롯(845)을 통해 에어가 이송될 수 있다.

에어슬롯(845)의 말단에 에어토출홀(847)이 통하도록 형성되며 상기 노즐고정부(842)에 대해 경사지도록 에어토출홀(847)이 원주방향으로 다수 형성된다.

다수의 에어슬롯(845)을 통해 분출되는 에어가 노즐고정부(842)을 향해 분출되도록 방향이 설정됨이 바람직하다.

또한 노즐고정부(842)에 통하면서 노즐고정부(842)의 외측을 향해 직경이 확장되어 나팔 형상으로 된 액적 생성부(846);가 형성된다.

액적 생성부(846)는 상부에서 하부로 갈수록 확관되는 나팔형상으로 이루어지며, 액적 생성부(846)의 경사면에 에어토출홀(847)이 형성된다. 따라서 에어토출홀(847)을 통해 토출되는 고압의 공기로 과산화수소 입자가 더욱 잘게 쪼개지고 과산화수소 액적이 형성된다.

본 발명의 과산화수소 증기발생기를 구비하는 공간 멸균장치의 작동과정을 설명한다.

정량펌프로 공급되는 과산화수소는 과산화수소 이송관(5)으로 이송되는 과정에서 가열부(41, 42) 또는 가열몸체(500)를 거치면서 증기화 되어 노즐유닛(8)으로 공급된다. 즉 제2가열부(42)의 방열휜(430)들 사이를 통과하면서 가열되고, 가열된 공기는 과산화수소 이송관(5)의 과산화수소를 입자가 쪼개져 증발될 수 있는 높은 온도로 가열된다. 또는 가열몸체(500)의 열선의 가열로 인해 가열몸체(500)가 가열됨으로써 가열몸체(500) 내부에 장착되는 과산화수소 이송관(5)의 과산화수소가 증발되어 작은 입자로 쪼개지게 된다.

한편 콤프레셔(150)는 압축공기를 고압으로 노즐유닛(8)에 공급하고, 고압의 압축공기는 상기 노즐바디(82)의 에어분산부(83)에 방사상으로 형성되는 에어홀(833)로 유입되고 에어이송로(834)로 이송되어 개구공(835)으로 토출된다. 상기 노즐바디(82)에는 노즐홀더(84)가 결합되고, 개구공(835)으로 토출된 고압의 에어가 노즐홀더(84)의 에어챔버(844)로 채워지고, 에어슬롯(845)의 말단에 형성되는 에어토출홀(847)을 통해 고압의 에어가 노즐고정부(842)을 향해 노즐(85)의 외주연으로 균등한 분사량으로 고압의 압축공기가 분출되어 노즐(85)에서 분사된 과산화수소 입자를 더욱 작게 쪼갠다.

한편, 급기부(6)에 의해서 증발챔버(2)의 내부로 공기가 유입된다. 상기 유입된 공기는 증발부(4)를 통과한다.

이후 제1가열부(41)를 통과하여 재 가열된 공기는 상승하여 열풍플레이트(26)의 다수 통공(262)을 통과하면서 광범위하게 분산되면서 증발챔버(2) 내에 균일하게 공급된다.

상기 증발챔버(2) 내의 공기는 노즐유닛(8)으로부터 분사된 과산화수소 가스와 접촉된다. 노즐(85)에서 분사된 액적상태의 과산화수소는 고온의 공기와 접촉하게 되고, 고온의 공기는 과산화수소 입자를 감싸게 되어 에어쿠션을 형성하게 된다.

이러한 에어쿠션을 형성한 과산화수소 증기는 증발챔버의 토출구(22)를 통하여 외부로 배출된다.

도 10는 본 발명에 따른 과산화수소 증기발생기를 이용한 멸균방법을 나타낸 공정흐름도이다.

시작버튼을 작동시키면 예열단계, 분사단계, 멸균단계, 쿨링 및 종료단계 작동을 순차로 진행하게 된다.

[예열단계(S1)]

급기부(6)의 BLDC 휀이 온(on) 구동된다.

제2가열부(42)와 제1가열부(41)의 히터가 온(on) 작동된다.

온도센서(28)가 온도를 체크하여 엔진 내부 온도가 설정온도 이상인지 확인하여, 설정온도 이상인 경우 다음 단계인 분사단계가 실행된다. 바람직하게는 온도는 70℃ 이상이다.

[분사단계(S2)]

분사단계는 상기 본 발명의 과산화수소 증기발생기를 구비하는 공간 멸균장치의 작동과정과 동일한 과정을 거치게 된다.

먼저, 콤프레셔(150)가 온(on) 작동된다.

배출밸브(142)가 온 작동되어 잔량 배출을 실시한다. 배출밸브(142)는 솔밸브일 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.

과산화수소 정량펌프가 온 작동되고, 배출밸브(142)는 오프된다. 배출밸브(142)의 온- 오프(온(on)-off) 작동은 설정된 시간에 따라 제어될 수 있다. 과산화수소 정량펌프가 온 작동되어 과산화수소가 정량으로 과산화수소 이송관(5)으로 공급된다.

정량펌프(미도시)와 콤프레셔(150)가 오프(off) 된다.

[멸균단계(S3)]

공간멸균의 설정된 시간동안 대기한다.

이후 제2가열부(42)와 제1가열부(41)의 히터는 오프(off)된다.

이후 스크러버가 온 작동된다. 스크러버의 설정된 시간동안 온(on) 동작된다.

[쿨링 및 종료단계(S4)]

온도센서(28)가 체크하여 증발챔버(2)의 내부온도가 설정온도 이하인지 확인하여 설정온도 이하의 경우에 쿨링 및 종료하게 된다. 설정온도는 40℃ 이하가 바람직하다.

이후 급기부(6)의 BLDC 휀이 오프(off) 상태가 되고, 스크러버가 오프(off) 된다.

본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지 변형과 응용이 가능함은 물론 구성요소의 치환 및 균등한 타실시 예로 변경할 수 있으므로 본 발명의 특징에 대한 변형과 응용에 관계된 내용은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

2 : 증발챔버, 4 : 증발부
6 : 급기부, 8 : 노즐유닛
5 : 과산화수소 이송관, 22: 토출구
26 : 열풍플레이트, 28 : 온도센서
41 : 제1가열부, 42 : 제2가열부
51 : 인입포트 52 : 인출포트
500 : 가열몸체 54 : 전선 연결단자
100 : 공간 멸균장치 110 : 함체
120 : 제어패널 122 : 토출홀
130 : 필터부 140 : 저장탱크
150 : 콤프레셔 A : 과산화수소 증기발생기
112 : 스크러버 연결구, 142 : 배출밸브
410 : 튜브 430 : 방열휜

Claims

내부에 공간이 형성되고, 상부에 노즐유닛과 토출구가 형성된 증발챔버;
상기 증발챔버 내측 하부에 형성되며, 적층 배열되는 복수개의 가열부와 과산화수소 이송관이 구비된 증발부;
상기 증발챔버의 하부에 형성되며 외부 공기를 흡입 및 토출시켜 상기 증발부로 송기하는 급기부;를 포함하고,
상기 노즐유닛은
양단이 개구되고, 내부에는 통로가 형성되며, 일측에 과산화수소액이 유입되는 액 공급공이 형성되고, 내부 통로에 공기를 분산하여 배출하는 에어분산부가 형성된 노즐바디;
상기 노즐바디에 결합되며 노즐이 끼워져 결합되는 노즐고정부가 형성된 노즐홀더;
상기 액 공급공에 결합되며 외부의 과산화수소액 저장통에 연결된 호스가 결합되는 액 공급니플;을 포함하고,
상기 노즐홀더는
노즐바디에 결합되는 개구부가 상부에 형성되고, 내부에는 에어이송로에서 송기된 에어가 채워지는 에어챔버가 형성되며,
상기 노즐고정부는
상기 에어챔버의 저부 중심에 형성되어 노즐의 선단이 결합되는 노즐끼움공과,
상기 노즐끼움공의 주변에 다수 형성되어 에어가 이송되는 에어슬롯과,
상기 에어슬롯의 말단에 통하도록 형성되는 일 이상의 에어토출홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 과산화수소 증기발생기.
제 1항에 있어서,
상기 증발챔버의 외측에 형성되며 열선이 형성된 가열몸체를 더 구비하고,
상기 가열몸체는,
내부에 과산화수소 이송관이 매립되어 상기 가열몸체의 내부에 과산화수소 이송관이 장착되어 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 과산화수소 증기발생기.
제 1항에 있어서,
상기 복수개의 가열부는
제1가열부와 제2가열부로 구성되고,
상기 과산화수소 이송관은
상기 제2가열부와 제1가열부 사이에 적층 배치되는 것을 특징으로 하는 과산화수소 증기발생기.
제 1항에 있어서,
상기 복수개의 가열부는
고열 유체가 흐르는 튜브와, 상기 튜브의 외면에 다수개 형성된 방열휜으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 과산화수소 증기발생기.
제 1항에 있어서,
상기 급기부는
일측에는 상기 증발챔버의 하부 개구공에 통하도록 결합되는 배기구가 형성되고, 타측에는 흡기구가 형성된 휀하우징과,
상기 휀하우징의 내부에 장착되어 회전하는 휀을 포함하는 것을 특징으로 하는 과산화수소 증기발생기.
제 1항에 있어서,
상기 증발챔버는
상기 증발부의 상부에 대응되는 위치에 열풍플레이트가 형성되고,
상기 열풍플레이트는
판상의 형상으로 형성되고, 판상에 다수의 통공이 형성되어 증발부를 통과한 후 상승하는 가열 공기가 다수 통공을 통과하며 분산되는 것을 특징으로 하는 과산화수소 증기발생기.
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제 1항에 있어서,
상기 노즐바디에는
상기 액 공급공과 통하는 액 토출로가 내부에 형성되며 끝단에는 토출공이 형성되어 노즐바디의 하단에 돌출되게 형성되는 노즐;이 포함되는 것을 특징으로 하는 과산화수소 증기발생기.
제 1항에 있어서,
상기 에어분산부는
통로 내주면에 형성되는 환턱과, 상기 환턱에 방사상으로 형성되는 에어홀이 형성되며,
상기 에어홀과 통하도록 노즐바디의 내부에 형성되어 에어가 이송되는 에어이송로가 형성되고, 상기 에어이송로의 끝단 개구공은 상기 노즐의 주변에 형성되는 것을 특징으로 하는 과산화수소 증기발생기.
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