KR19980703586A - 가압 가스의 미생물학적 제어 장치 - Google Patents

가압 가스의 미생물학적 제어 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른, 먼지 함유 가압 가스를 미생물학적으로 제어하는 장치는, 가스 입구(6)와 가스 출구(13)가 마련된 내부 공동 내의 수집 수단(7, 8)을 포함하고, 이 수집 수단의 내압은 적어도 장치가 작동하는 중에는 먼지 함유 가스의 압력과 동일하다.

Description

가압 가스의 미생물학적 제어 장치
충돌 원리를 이용하는 분위기 공기용의 미생물학적 제어 장치에 대해서는 이미 공지된 바 있다.
이와 같은 공지의 장치에 있어서, 다수의 작은 구멍으로 천공된 충돌 판과 대면하게 위치된 페트리(Petri) 접시, 소위 필터라는 것이 펌프에 의해 필터의 천공부를 통해서 흡기되는 분위기 공기 내에 수용된 먼지 입자들을 수집하는 데 이용되는데, 필터의 천공부를 가로질러 통과하는 제트(jet)는 페트리 접시의 영양물 매질 상으로 분출된다.
가스 제트에 의해 영양물 매질 상으로 충돌하는 먼지 내에 함유된 미세 유기물은 영양물 매질이 적절하기만 하다면 콜로니(colony)를 배증 및 생성시킨다. 수일 동안 배양된 후에, 이와 같은 미생물은 그에 따라 볼 수 있는 콜로니로 대체되는 데, 그 일부는 육안으로 확인할 수 있다.
공지의 장치를 사용하는 가압 가스의 제어에는 여러가지 바아(bar)에서 초기에 압축된 가스의 사전 압력 해제가 필요한데, 이러한 것은 일반적으로 충격파가 후속되는 음속 폭발을 야기한다. 이와 같이 가스 압력에 있어서의 예민한 변동은 가스에 의해 운반되는 먼지 입자 내에 함유된 미세 유기물의 파괴를 야기한다. 이에 따라 해제된 가스에 대해서 취해진 측정은 상기 가스의 생물학적 오염에 관한 측정을 대표하지 못한다.
본 발명은 가압 가스를 미생물학적으로 제어하는 장치에 관한 것이다.
본 발명의 특별히 유리한 적용례의 한 가지는 병원의 네트워크 공급 수술 또는 치료 유니트와 같은 네트워크나 혹은 의약 및 미용 산업과 농업-식품 산업에서 사용되는 청정실에서 일례로 순환시키는 압축 공기 또는 산소를 제어하는 것이다.
도1은 본 발명에 따른 가압 가스를 미생물학적으로 제어하는 장치에 대한 축 방향 단면도이다.
본 발명은 상기 먼지 입자 내에 함유된 미세 유기물의 전체적 파괴나 혹은 부분적 파괴를 야기하지 않으면서도 먼지 입자를 운반하는 가압 가스에 대한 새로운 미생물학적 제어 장치에 관하여 개시한다.
보다 상세하게 설명하면, 본 발명의 장치는 가압 가스에 함유된 먼지 입자를 수집하는 수집 수단을 포함하고, 상기 수집 수단은 가스 입구와 가스 출구가 삽입 장착된 내부 공동 내에 배치되고, 상기 수집 수단 내에 퍼져 있는 가스 압력은 적어도 장치가 작동하는 중에는 상기 공동 내로 인입되는 먼지 가스를 운반하는 가스의 압력과 동일한 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기와 같은 본 발명의 장치는 압축 가스의 공급 네트워크나 혹은 상기와 같은 가스를 함유하는 용기의 출구에 바로 연결될 수 있는 유리한 점이 있다.
본 발명에 따른 장치의 유리한 한 가지 특징에 따르면, 본 발명의 장치가 상기 수집 수단으로부터 하류측에서 상기 공동의 출구에 위치되는 음속 노즐을 포함한다는 것이다.
상기 음속 노즐은 상기 장치에서 가압된 가스의 압력을 해제시켜서 일정 체적 유동을 유지하면서 대기압으로 감소시키는 데 사용된다. 이러한 것은 본 발명의 장치가 압력과 무관하게 충격 수준에서 동일 체적 유동을 달성하게 됨에 따라 유리한 것이다.
굳이 설명할 필요는 없는 것이지만, 음속 노즐의 직경은 소정의 체적 유동과 관련되게 맞출 수 있다.
제한적인 것으로 제시하는 것이 아닌 첨부된 도면을 참고하여 이하에서 설명하는 내용에 의하면 본 발명의 내용 및 본 발명이 어떻게 구체화되고 있는 지에 대해 충분히 이해할 수 있게 될 것이다.
도1은 일례로 압축된 공기 또는 압축된 산소와 같이 가압된 가스를 미생물학적으로 제어하는 제어 장치를 도시하고 있는 것이다.
본 발명의 장치는 중심 축선(X) 둘레에서 실질적으로 회전하는 내부 공동(3)이 형성되도록 하는 방식으로 리드(2)에 의해 폐쇄된 케이싱(1)을 포함한다. 리드(2)는 링 시일(4)과 종래의 원형 클립(circlip)(5)에 의해 케이싱(1)에 기밀되게 폐쇄된다. 리드(2)는 공동의 축선(X)과 중심 정렬된 개구(6)를 포함한다. 상기 개구(6)에는 밸브가 마련되는데(도시되지 않음), 그 밸브는 일례로 가압 가스의 공급 네트워크에 연결될 수 있다. 밸브를 개방하게 되면 가스는 상기 공동(3) 안으로 들어가게 된다.
또한, 케이싱(1)은 일례로 직경이 90mm이고 축선(X)에 대해 수직을 이루며 개구(6)와 대면하는 표준형 페트리 접시를 위치시키는 데 이용되는 내부 장착부 및 소위 필터라고 하는 천공 충돌 판(8)을 위치시키는 페트리 접시(7)를 포함한다. 페트리 접시(7)에는 약 16ml의 영양물 매질 즉, 한천으로 채워진다. 필터(8)의 천공부(9)의 출구(9a)와 한천 표면 사이의 거리는 천공부(9a)의 크기 d에 따라 결정된다.
천공부(9)는 천공부(9)의 축선이 페트리 접시(7)의 기부를 향해서 수직하게 향하도록 하는 방식으로 필터(8) 내에 제조된다. 천공부(9)는 페트리 접시(7)의 기부에 이르게 된다. 상기 천공부(9)의 크기와 필터(8)의 천공부(9) 갯수는 각 천공부를 가로질러 통과하는 가스 제트의 소요 속도와 관련하여 결정된다. 이러한 속도는 페트리 접시 내에 수집되게 하려는 먼지 입자의 직경에 따라 달라진다.
먼지를 가능한 미세하게 수집하기 위해서는 먼지 입자를 운반하는 가스의 제트가 필터(8)의 출구 천공부(9) 상의 아주 긴밀한 절곡부를 따라가야 하는 것이 바람직한데, 이와 같은 경우에는 천공부의 직경이 작아야 한다. 따라서, 상기 천공부(9)를 빠져나가는 압축 가스의 제트는 곡률 반경이 아주 작은 경로를 따라서 페트리 접시(7)의 영양물 매질 상으로 떨어지게 되므로 미세 먼지 입자가 페트리 접시(7)의 영양물 매질 상으로 바로 분출된다. 그러나 먼지 입자가 페트리 접시(7)의 영양물 매질 상으로 분출되는 속도는 먼지 입자 내에 함유된 미세 유기물이 영양물 매질 상으로의 급작스런 충돌 하에서의 응력을 받게 되고 영양물 매질 내에 콜로니가 재형성 및 형성되는 데 따른 어려움이 있을 정도로 높아서는 안된다.
위와 같은 이유로 해서, 필터의 천공부를 빠져나오는 압축 가스 제트의 바람직한 속도는 초 당 20미터의 범위 내에 있는 것이다. 이에 따르면 분 당 약 100리터의 유량을 얻기 위해서는 직경이 0.4mm인 약 600개의 구멍으로 이루어진 필터(8)용 천공부가 필요하게 된다. 필터(8)의 직경은 페트리 접시의 직경과 실질적으로 동일한데, 본 실시예에서는 90mm이다. 한천 표면과 필터(8) 사이의 거리 h는 약 2d 내지 6d이다.
예시된 실시예에 따르면, 페트리 접시(7)는 케이싱(1)에 의하여 형성된 공동(3)의 바닥에 위치한 판 스프링(10)의 지지 탭(본 실시예에서는 3개의 지지 탭이 페트리 접시(7)의 원주 둘레에 이격 설치되고 있으나, 하나만이 도시되어 있음) 상에 위치된다. 필터(8)는 케이싱(1)의 오목부(1a) 내에 위치된 지지체(11)(본 실시예에서는 필터와 함께 단일 부품을 형성)로부터 현수된다. 판 스프링(10)은 축선(X)에 대해 가로지르는 방향으로 지지체(11)로부터 떨어져 연장하며 지지체에 의해 제위치에 유지되는 조정기 결속구(7b)(도면에는 하나만 도시됨)를 포함한다. 지지체(11)와 리드(12) 간의 밀봉은 원환 시일(12)의 의해 이루어진다.
필터(8)와 페트리 접시(7)에 의해 형성된 수집 수단 아래에 위치된 내부 공동(3)의 체적은 최소로 하는 것이 유리하다. 도시된 실시예에서, 그 체적은 30cm3이다. 한편, 필터(8)와 공동(3) 쪽으로의 입구(6) 사이에 위치한 공동의 체적은 결정적인 것이 아니다.
공동(3)은 케이싱(1)에 형성된 외측부를 향하는 가스 출구(13)를 포함한다. 가스 출구(13)는 축선(X)과 정렬된다. 음속 노즐(14)이 가스 출구(13)로부터 상류측에서 페트리 접시(7)의 하류측에 위치된다. 보다 상세하게 설명하면, 음속 노즐(14)은 케이싱(1)의 내부 리세스 내에서 축선(X)과 일치되게 위치되어서 가스 출구(13)에 바로 이르게 된다.
예시된 실시예에서, 케이싱(1)은 다리 지지체(15) 상에 위치된다.
본 발명의 장치의 작동 방식은 다음과 같다.
리드(2)의 개구(6)는 밸브가 개방되면 가압 가스가 공동(3) 안으로 인입되도록 가압 하의 가스 공급부로 연결된다. 이어서 이러한 가압 가스는 천공부(9)를 거쳐서 필터(8)를 가로질러 통과하여, 가스가 함유하고 있는 먼지 입자를 필터(8)의 출구에서 페트리 접시(7)의 영양물 매질 상으로 분출시키고, 이어서 페트리 접시(7)의 측면을 빠져 나오게 된다. 따라서 가압 가스는 음속 노즐(14)을 거쳐서 외부로 배출된다. 장치가 작동하고 있을 때, 내부 공동(3) 내측에 퍼져 있는 압력은 공동을 가로질러 통과하는 가압 가스의 압력과 동일하다. 음속 노즐(14)은 가압 하에서 도달하는 가스의 압력을 대기압에 이를 때까지 해제하는데, 이와 함께 해제 후에도 일정 체적 유동을 유지하며 특히 영양물 매질 상의 먼지 입자의 충돌 수준에서의 일정 체적 유동을 유지한다. 이러한 것은 체적 유동이 충돌 특성을 결정짓기 때문에 유리하게 된다.
본 발명의 장치에 의해 수집되는 먼지 입자의 직경은 0.5㎛ 이상이다.
본 발명 장치에 의한 가스 유량은 필터 천공부의 숫자 및 직경과 관련하여 분 당 약 10 내지 1000리터이다.
굳이 설명할 필요는 없지만, 본 발명은 이상에서 설명되고 예시된 실시예에 한정되지 않으며, 당업자들이라면 본 발명의 기술 사상에 따라서 임의의 변경을 가할 수도 있다. 특히, 페트리 접시용의 고정 수단으로는, 판 스프링과 조정기 고정구가 아닌, 일례로 케이싱의 내벽에 장착되는 후크와 같은 것을 채용하는 것도 생각해 볼 수 있다. 또한, 장치의 어떤 부품들을 하나의 블럭으로 조립할 수도 있다.

Claims (7)

  1. 먼지 입자를 운반하는 가압 가스의 미생물학적 제어 장치에 있어서,
    가스 입구(6)와 가스 출구(13)가 삽입 장착된 내부 공동 내에 배치되어서 상기 먼지 입자를 수집하는 수집 수단(7, 8)을 포함하고, 상기 수집 수단 내에 퍼져 있는 가스 압력은 적어도 장치가 작동하는 중에는 상기 먼지 입자를 운반하는 가스의 압력과 동일한 것을 특징으로 하는 가압 가스의 미생물학적 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 수집 수단(7, 8)의 하류측에서, 공동(3)의 가스 출구(13)에 위치된 음속 노즐(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가압 가스의 미생물학적 제어 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 수집 수단(7)과 가스 출구(13) 사이에 있는 공동(3)의 체적은 최소 크기로 하고 30cm3의 범위 내로 한 것을 특징으로 하는 가압 가스의 미생물학적 제어 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 공동(3)을 형성하도록 하는 방식으로 리드(2)에 의해 밀봉되게 폐쇄되는 케이싱(1)을 포함하고, 상기 케이싱(1)에는 상기 수집 수단(7, 8)을 유지시키기 위한 내부 고정구(10, 11)가 마련된 것을 특징으로 하는 가압 가스의 미생물학적 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 수집 수단이, 상기 폐쇄 공동(3) 내에 위치되며 공동(3) 쪽으로의 입구(6)와 대면해서 영양물 매질을 함유하는 페트리 접시(7)와, 페트리 접시(7) 위에서 이와 평행하게 배치된 천공 충돌 판(8)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가압 가스의 미생물학적 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 충돌 판(8)이 페트리 접시(7)의 기부를 향하여 이르는 약 600개의 천공부(9)를 포함하고, 상기 천공부(9)의 직경은 약 0.4mm인 것을 특징으로 하는 가압 가스의 미생물학적 제어 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 페트리 접시(7)에 놓인 영양물 매질의 표면과 충돌 판(8)의 위치 가느이 거리 h는 충돌 판(8)의 천공부(9)의 크기와 관련하여 결정되는 것을 특징으로 하는 가압 가스의 미생물학적 제어 장치.
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