KR19990004301A - Sterilizer and Sterilization Method - Google Patents
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Abstract
물속에 서식하는 병원균이나 병원성 바이러스를 약제를 사용하지 않고 부작용이 없는 서로 다른 파장의 자외선을 여러 단계에 걸쳐 조사하고 압력을 가함으로써 살균하는 살균장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sterilization apparatus and method for sterilizing pathogens or pathogenic viruses in water by irradiating and applying pressure of ultraviolet rays of different wavelengths without side effects in various steps without using drugs.
산소분자에 파장 184㎚의 자외선을 조사하여 산소원자를 생성하고, 생성된 산소원자가 산소분자와 결합하여 생성된 오존을 포함하는 기체를 병원균이 서식하는 물과 혼합하고 압력을 가하여 물에 녹인 후, 파장 254㎚의 자외선을 조사하여 오존을 일중항의 유리산소로 만들고, 이 일중항의 유리산소가 물과 반응하여 생성되는 히드록시 라디칼의 산화작용으로 병원균 등을 살균하는 것을 특징으로 하는 것으로, 인체에 해가 없으면서도 효과적인 살균이 가능하다.Oxygen molecules are irradiated with ultraviolet rays with a wavelength of 184 nm to generate oxygen atoms, and the oxygen-containing gas is combined with oxygen molecules to mix the gas containing ozone with water in which the pathogen lives, and then pressurized to dissolve it in water. Irradiation of ultraviolet rays with a wavelength of 254 nm causes ozone to be the free oxygen of singlet, and the free oxygen of singlet is sterilized by pathogens by oxidation of hydroxy radicals generated by reaction with water. Effective sterilization is possible without.
Description
본 발명은 살균장치 및 살균방법에 관한 것으로, 특히 파장이 다른 자외선을 여러 단계에 걸쳐 조사하고 압력을 가함으로써 병원균 및 병원성 바이러스를 살균하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sterilizing apparatus and a sterilizing method, and more particularly, to a device and method for sterilizing pathogens and pathogenic viruses by irradiating and applying pressure of ultraviolet rays having different wavelengths in various stages.
인류 생존의 역사는 병원균과의 투쟁의 역사이며 이 투쟁은 지금도 졔속되고 있다. 매해 따뜻해지면 살모넬라(Salmonella)균, 장염비브리오(Vibrio)균 등에 의해 식중독이 발생하고, 추워지면 인플루엔자 바이러스(Influenza virus)에 의한 감기 등이 유행을 하게 된다. 이런 균들에 의한 증세가 단순한 설사나 토기 정도라면 그다지 문제가 되지 않으나 적리균이나 O-157 등에 감염되면 생명을 잃을 수 도 있다.The history of human survival is the history of the struggle with pathogens, and this struggle continues today. Each year, when warmed, food poisoning is caused by Salmonella, Vibrio, etc., and when it is cold, a cold caused by influenza virus becomes popular. If the symptoms caused by these bacteria are not diarrhea or earthenware, it is not a problem.
이들 균이나 바이러스를 완전히 없애는 것은 불가능하므로 사람들이 할 수 있는 것은 이들 균이나 바이러스에 감염되지 않도록 하는 것뿐이다. 병원균이나 병원성 바이러스는 여러 가지 경로를 거쳐서 사람의 몸에 침입하지만 그중 특히 많은 것이 매일 먹는 물이나 음식을 통한 감염이다. 이 때문에 수돗물에 소독약제로 염소를 사용하여 살균을 하고 있고, 요리를 할 때에도 열을 가하여 살균을 하고 있다.It is impossible to get rid of these germs or viruses completely, so all you can do is to avoid getting them. Pathogens and pathogenic viruses invade a person's body through a variety of pathways, but many of them are infections, usually through water or food they eat every day. For this reason, chlorine is used as a disinfectant in tap water and sterilized by heating when cooking.
그러나 염소를 사용했을 때는 트리할로메탄가스가 발생하는 부작용이 있으며 염소에 강한 저항성을 가자는 병원균도 있고, 열을 가해도 사멸하지 않는 균들도 있다. 따라서 이러한 간단한 방법만으로는 병원균이나 병원성 바이러스를 사멸시킬 수 없다. 그렇다고 해서 이러한 균들을 완전히 사멸시키는 강력한 약제를 사용하게 되면 물과 음식을 매일 섭취하는 사람들에게 상당한 악영향이 미치게 될 우려가 있다.However, when chlorine is used, there is a side effect of generating trihalomethane gas, and some pathogens are resistant to chlorine, and some are not killed when heat is applied. Therefore, these simple methods alone cannot kill pathogens or pathogenic viruses. Nevertheless, the use of powerful drugs that kill these germs completely could have a significant negative impact on people who consume water and food every day.
이러한 문제점을 해결하기 위해 약제를 사용하지 않고 자외선을 조사하여 음료수를 살균하는 방법이 개발되고 이미 시장에 제공되고 있다. 자외선을 이용하는 방법은 약제를 사용하는 방법과 달리 부작용이 없어 안전한 장점이 있다. 살균을 하기 위해서는 병원균의 DNA흡수파장인 254㎚의 자외선을 주로 조사하며 이 방법은 병원균을 살균하기에 유효한 방법이다.In order to solve this problem, a method of sterilizing a beverage by irradiating ultraviolet rays without using a medicament has been developed and already provided to the market. The method of using UV light has no side effects unlike the method of using a drug, and thus has a safe advantage. For sterilization, UV rays of 254nm, the DNA absorption wavelength of pathogens, are mainly irradiated. This method is effective for sterilizing pathogens.
또한 자외선을 물에 조사하면 여기서 과산화수소가 생성되고 이 과산화수소가 물로 되돌아가면서 발생하는 산소가 병원균을 산화시켜서 살균한다.In addition, when ultraviolet rays are irradiated with water, hydrogen peroxide is generated, and oxygen generated as the hydrogen peroxide returns to water oxidizes and sterilizes pathogens.
그러나 파장 254㎚의 자외선을 조사하는 방법은 자외선을 조사하고 병원균을 살균하는데 시간이 오래 걸리기 때문에 대형의 살균장치를 제조하기가 곤란하다. 또한 과산화수소가 물로 되돌아갈 때 발생하는 산소는 에너지가 그리 높지 않기 때문에 산화력이 작고 살균력도 약하다. 따라서 단순히 자외선을 조사하는 이 방법은 완전한 살균수단이라고는 말할 수 없는 문제점이 있다.However, the method of irradiating ultraviolet rays with a wavelength of 254 nm takes a long time to irradiate ultraviolet rays and sterilize pathogens, making it difficult to manufacture large-scale sterilizers. In addition, the oxygen produced when hydrogen peroxide returns to water is small in oxidizing power and weak in sterilizing power because energy is not so high. Therefore, this method of simply irradiating ultraviolet light has a problem that cannot be said to be a complete sterilization means.
상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 약제를 쓰지 않고 거의 완벽하게 병원균 및 병원성 바이러스를 사멸할수 있는 살균장치 및 살균방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a sterilization apparatus and a sterilization method capable of almost completely killing pathogens and pathogenic viruses without using drugs.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 파장 184㎜의 자외선을 산소분자(O2)에 조사하여 산소원자(O)를 생성하고, 생성된 산소원자가 산소분자와 결합하여 오존(O3)을 생성하고, 생성된 오존이 포함된 기체를 병원균이 서식하고 있는 물과 혼합하고 압력을 가하여 물에 녹이고, 압력이 개방되어 발생한 기포 및 이 병원균이 서식하고 있는 물에 용해된 오존을 파장 254㎜의 자외선으로 조사하여 일중항(一重項)의 유리산소(O2)를 생성하고, 생성된 일중항의 유리산소를 파장 310∼360㎜의 자외선으로 조사하여 히드록시 라디칼(Hydroxy radical; OH)을 생성하고, 히드록시 라디칼의 산화작용으로 물에 서식하는 병원균을 살균하는 것을 특징으로 하는 살균장치 및 살균방법에 관한 것이다.In order to achieve the above object, the present invention generates an oxygen atom (O) by irradiating an oxygen molecule (O 2 ) with ultraviolet rays having a wavelength of 184 mm, and generates the ozone (O 3 ) by combining the generated oxygen atom with an oxygen molecule. In addition, the gas containing ozone is mixed with the water in which the pathogen is inhabited, dissolved in water by applying pressure, and bubbles generated by the open pressure and ozone dissolved in the water in which the pathogen is inhabited are ultraviolet rays having a wavelength of 254 mm. To generate free radicals (O 2 ) in singlet, and irradiate the generated singlet free radicals with ultraviolet rays having a wavelength of 310 to 360 mm to generate hydroxy radicals (OH), The present invention relates to a sterilization apparatus and a sterilization method which sterilize pathogens which inhabit water by oxidation of hydroxy radicals.
도1은 본 발명의 실시예의 하나인 살균장치의 개략도1 is a schematic diagram of a sterilization apparatus which is one of the embodiments of the present invention;
도면의 주요부본에 대한 설명Description of the main copies of the drawings
1:제1조사실(照射室) 2:제2조사실(照射室)1: first investigation room 2: second investigation room
3:제3조사실(照射室) 4:제4조사실(照射室)3: third investigation room 4: fourth investigation room
5,6,7,8:자외선램프 p1:가압펌프5,6,7,8: UV lamp p1: Pressure pump
12:압력탱크 26:역지변(逆止弁)12: pressure tank 26: reverse displacement
발명의 구성을 설명하기 전에 자외선과 산소의 관계에 대하여 설명을 하기로 한다.Before describing the configuration of the invention, the relationship between ultraviolet light and oxygen will be described.
대기중에 존재하는 산소분자(O2)는 질소분자(N2)나 수소분자(H2)와 비교하여 활성이 높고 이들 분자보다 쉽게 다른 물질과 결합하여 산화물을 형성하지만 의외로 안정해서 대기중에 존재한다. 같은 산소이지만 산소원자(O)는 산소분자(O2)보다 활성이 높아 다른 물질을 빨리 산화시킨다. 산소에는 8개의 전자가 있고 이들 전자는 각각 자기의 궤도를 돌고 있다. 전자가 어느 궤도를 돌고 있느냐에 따라 산소가 가지는 에너지가 다르다. 즉 같은 산소라고 해도 분자형태인가 원자형태인가 또 전자가 어느 궤도를 도는가에 따라 산소가 가지는 에너지에는 차이가 있고 활성의 정도도 다르다.Oxygen molecules (O 2 ) present in the atmosphere are more active than nitrogen molecules (N 2 ) or hydrogen molecules (H 2 ) and combine with other materials more easily than these molecules to form oxides. . Oxygen atoms (O) are the same oxygen, but higher activity than oxygen molecules (O 2 ) to oxidize other substances faster. There are eight electrons in oxygen, each of which is orbiting itself. The energy of oxygen depends on which orbit the electron is in. In other words, even the same oxygen has a difference in the energy of oxygen and the degree of activity, depending on whether the molecule is in the form of a molecule or an atom, and which orbit the electron has.
프레온가스로 인해 자외선을 차단하는 오존층이 파괴됨으로써 자외선이 지상에 직접 조사되어 사람들에게 암을 유발시키는 것이 사회문제가 되고 있다. 오존은 산소분자가 자외선에 의해 분해되어 만들어진 산소원자가 산소분자와 결합하여 만들어진다.The ozone layer that blocks ultraviolet rays is destroyed by freon gas, and ultraviolet rays are directly irradiated on the ground, causing cancer in people. Ozone is formed by combining oxygen molecules with oxygen atoms made by the decomposition of oxygen molecules by ultraviolet rays.
이러한 점을 바탕으로 연구한 결과 파장이 다른 자외선을 조사하여 산소류(O2, O, O3, O2 -)에 에너지를 부여하여 활성화시킬 수 있다는 점을 이용해 이 살균여과장치를 개발하였다.After a study on the basis of this point wavelength is irradiated with different UV oxygen flow (O 2, O, O 3 , O 2 -) with a point that can be activated by applying energy to the developed a sterile filtration apparatus.
이하 도 1을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1.
이 살균장치의 주된 구성은 파장 184㎚의 자외선램프(5)를 내장하는 제1조 사실(1), 파장 254㎚의 자외선램프(7)를 내장하는 제3조사실(3), 파장310-360㎚의 자외선램프(8)를 내장하는 제4조사실(4), 병원균이 서식하고 있는 물과 오존을 포함하는 공기를 혼합하고 압력을 가하는 가압펌프(P1), 가압펌프(P1)의 출력을 안정시키는 압력탱크(12), 파장 184㎚의 자외선램프(6)를 내장하는 제2조사실(2) 및 제2조사실에 공기를 보내는 에어펌프(P2)로 구성되어 있다.The main structure of this sterilizer is Article 1 fact (1) incorporating an ultraviolet lamp (5) having a wavelength of 184 nm, third irradiation chamber (3) incorporating an ultraviolet lamp (7) of a wavelength of 254 nm, and wavelength 310-360. The output of the 4th irradiation chamber 4 which embeds the ultraviolet-ray lamp 8 nm is stabilized, the pressure pump P1 which mixes and pressurizes the water containing the pathogen, and air containing ozone, and pressurizes the pressure pump P1. It consists of the pressure tank 12 to be made, the 2nd irradiation chamber 2 which embeds the ultraviolet lamp 6 of wavelength 184nm, and the air pump P2 which sends air to a 2nd irradiation chamber.
이상과 같이 구성된 살균장치의 동작에 대하여 상세히 설명한다.The operation of the sterilizer configured as described above will be described in detail.
가압펌프(P1)의 운전을 개시하면 기체취입구(9)를 통해 공기가 제1조사실(1)에 들어간다. 여기에 들어간 공기는 제1조사실(1)내의 자외선램프(5)에 의해 파장 184㎚의 자외선을 조사받아 공기중의 산소분자가 분해되어 유리기저상태의 산소원자가 된다. 이 기저상태의 산소원자는 곧 주위의 산소분자와 결합하여 오존이 된다.When the operation of the pressure pump P1 starts, air enters the first irradiation chamber 1 through the gas inlet 9. The air entered therein is irradiated with ultraviolet rays having a wavelength of 184 nm by the ultraviolet lamp 5 in the first irradiation chamber 1 to decompose oxygen molecules in the air to become oxygen atoms in the glass base state. This ground oxygen atom soon combines with surrounding oxygen molecules to form ozone.
제1조사실(1)에서 생성된 오존은 파이프(10)를 거쳐서 가압펌프(P1)로 간다.Ozone generated in the first irradiation chamber 1 goes to the pressure pump P1 via the pipe 10.
가압펌프(P1)에는 물의 취입구(11)가 연결되어 있고 가압펌프(P1)가 운전을 개시하면 취입구(11)를 통해 병원균이 서식하고 있는 물이 가압펌프(P1)내에 들어가서 오존을 포함하는 공기와 혼합된다. 가압펌프(P1)에 의해 압력이 가해져 물속으로 오존이 용해된다. 오존이 용해된 병원균이 서식하고 있는 물은 압력탱크(12)로 이송된다. 이 압력탱크(12)는 가압펌프(P1)의 압력을 안정화시키기 위한 목적으로 설치된 것이다.When the inlet port 11 of water is connected to the pressure pump P1 and the pressure pump P1 starts operation, the water in which the pathogens inhabit through the inlet port 11 enters the pressure pump P1 and contains ozone. Mixed with air. Pressure is applied by the pressure pump P1 to dissolve ozone in the water. Water in which the ozone-dissolved pathogens inhabits is transferred to the pressure tank 12. This pressure tank 12 is provided for the purpose of stabilizing the pressure of the pressure pump (P1).
오존이 용해된 병원균이 서식하고 있는 물은 압력탱크(12)로부터 파이프(13)를 거쳐 제3조사실(3)로 보내진다. 이때 가해진 압력이 개방되어 물에 용해된 오존이 미세한 기포로 발생한다. 물에 용해된 오존이 두 기포로 되는 것은 아니므로 병원균이 서식하고 있는 물에도 오존이 남아있다. 따라서 제3조사실(3)에 들어간 병원균이 서식하고 있는 물은 물에 용해된 상태의 오존과 미세한 기포상태의 오존이 혼입되는 것이다. 혼입되고 있는 물에 제3조사실(3)내의 자외선램프(7)에 의해 파장254㎚의 자외선이 조사되면 물에 용해된 오존 및 기포속에 포함된 오존이 분해되어 일중항의 유리산소로 된다. 일중항의 유리산소는 활성이 상당히 높으며, 22.5Kcal/mol의 에너지를 가진다.Water in which the ozone-dissolved pathogens inhabits is sent from the pressure tank 12 to the third irradiation chamber 3 via the pipe 13. At this time, the applied pressure is released, and ozone dissolved in water is generated as fine bubbles. Ozone dissolved in water does not form two bubbles, so ozone remains in water in which pathogens live. Therefore, the water in which the pathogen enters the third irradiation chamber 3 is mixed with ozone dissolved in water and ozone in a fine bubble state. When ultraviolet rays having a wavelength of 254 nm are irradiated to the mixed water by the ultraviolet lamp 7 in the third irradiation chamber 3, ozone dissolved in water and ozone contained in the bubbles are decomposed to become free oxygen in the singlet. The free oxygen of singlet is considerably high in activity and has an energy of 22.5 Kcal / mol.
일중항의 유리산소가 포함된 물은 파이프(22)를 거쳐 제4조사실(4)로 들어가고 여기서 자외선램프(8)에 의해 파장 310∼360㎜의 자외선이 조사된다. 자외선등(8)에 의하여 자외선이 조사되면 일중항의 유리산소는 주변의 물로부터 수소를 빼앗아 히드록시 라디칼을 생성한다. 이 히드록시 라디칼은 산화력이 상당히 높아 즉시 유기물을 산화시킬 수 있다.The water containing free oxygen of singlet enters the 4th irradiation chamber 4 through the pipe 22, and ultraviolet-ray of wavelength 310-360 mm is irradiated by the ultraviolet-ray lamp 8 here. When the ultraviolet light is irradiated by the ultraviolet light 8, the free oxygen of the singlet takes hydrogen from the surrounding water to generate hydroxy radicals. These hydroxy radicals are highly oxidizing and can oxidize organics immediately.
제4조사실(4)에서 파장310∼360㎜의 자외선을 조사받은 물은 토출구(27)를 통해 배수관(28)을 거쳐서 출구(29)로 흘러간다. 제4조사실(4)내부를 통과하는 물에는 기포가 포함되고 있고 이것을 그대로 방치하면 제4조사실(4)의 천정부분에 기체상태로 고인다. 이를 배출하기 위해 제4조사실(4)의 상부에 공기배출구를 설치하여 파이프(25)를 거쳐 외부로 방출시킨다. 파이프(25)의 내부에는 제4조사실(4)에 공기가 들어가지 않도록 역지변(逆止弁)(26)이 설치되어 있다. 기체를 외부로 배출하는 파이프(25)와 물을 외부로 배출하는 파이프(28)를 도 1과 같이 접속하면 물의 흐름으로 마이너스압력이 생기고 기체는 출구(29)로 유도된다.Water irradiated with ultraviolet rays having a wavelength of 310 to 360 mm in the fourth irradiation chamber 4 flows through the discharge port 27 through the drain pipe 28 to the outlet 29. The water passing through the inside of the fourth irradiation chamber 4 contains bubbles, and if left as it is, it accumulates in a gaseous state on the ceiling of the fourth irradiation chamber 4. In order to discharge this, an air outlet is installed in the upper part of the fourth irradiation chamber 4 and discharged to the outside via the pipe 25. In the inside of the pipe 25, the reverse direction 26 is provided so that air may not enter the 4th irradiation chamber 4. As shown in FIG. When the pipe 25 for discharging the gas to the outside and the pipe 28 for discharging the water to the outside as shown in FIG. 1, a negative pressure is generated by the flow of water, and the gas is led to the outlet 29.
다음에는 이 살균장치가 물에 서식하는 병원균을 어떻게 살균하는가에 대하여 설명한다.The following explains how the sterilizer sterilizes pathogens that live in water.
제1조사실(1)에서 생성된 오존은 산소분자와 비교하여 활성이 높아 산소원자를 방출하고 산소분자로 되돌아가려고 한다. 분리된 산소원자는 물과 결합하여 과산화수소(H2O2)로 되고 이 과산화수소도 산소원자를 방출하고 물이 되려고 한다.Ozone generated in the first irradiation chamber 1 has a higher activity than oxygen molecules, releasing oxygen atoms and returning to oxygen molecules. The separated oxygen atoms combine with water to form hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), which also releases oxygen atoms and tries to become water.
방출된 산소원자는 주변의 유기물과 결합하여 산화물을 형성한다. 병원균은 유기물이므로 산화되고 산화되면 생존이 어려우므로 살균이 된다. 따라서 가압펌프(P1)내에서 병원균이 서식하고 있는 물와 오존이 혼합되는 것만으로도 어느 정도 병원균이 살균된다.The released oxygen atoms combine with surrounding organics to form oxides. Pathogens are organic, so they are oxidized and, if oxidized, they are difficult to survive. Therefore, the pathogens are sterilized to some extent only by mixing ozone with water in which the pathogens live in the pressure pump P1.
또 가압펌프(P1)에 의해 압력이 가해지는 것으로도 어느 정도 살균이 된다.In addition, sterilization is carried out to some extent even when pressure is applied by the pressure pump P1.
깊은 바다속에도 서식하는 미생물이 있는 것으로 보아 압력을 가하는 것만으로는 살균이 되지 못하는 것으로 생각이 되나, 가압펌프(P1)로 들어가는 물은 처음은 통상의 대기압이다가, 가압펌프(P1)내에서 압력이 높아지고, 다시 이 압력이 개방되는 것으로 개방으로 인하여 대부분이 죽는다. 압력이 가해진후에 압력이 개방되면 환경이 2번 변화된 것으로 병원균이 죽는 경우가 많고 살아있어도 거의가 약해진다.It is thought that microorganisms that live in the deep sea cannot be sterilized only by applying pressure, but the water entering the pressure pump (P1) is at first normal atmospheric pressure, but the pressure in the pressure pump (P1) Is increased, and this pressure is released again, and most of the death is due to the opening. When the pressure is released after the pressure is applied, the environment is changed twice, often the pathogen dies, even when alive, weakens most.
통상의 대기압에서 서식하는 병원균은 일반적으로 빛에 대해서는 대항력이 있지만 압력에는 약하고, 반대로 압력이 높은 심해에 서식하는 병원균은 압력에 대한 대항력은 있지만 빛에 대하여 약한 경향이 있다. 이 살균장치는 압력과 빛을 함께 가하는 것으로 대기압에서 서식하는 병원균 및 심해에 서식하는 병원균 모두를 유효하게 살균할 수 있다. 이렇게 압력을 가하는 것이 본 발명인 살균장치의 큰 특징이다.Pathogens inhabiting normal atmospheric pressure are generally resistant to light but weaker in pressure, on the contrary, pathogens inhabiting deeper waters tend to be weaker in light but resistant to pressure. By applying pressure and light together, this sterilizer can effectively sterilize both pathogens living in atmospheric pressure and pathogens living in deep sea. Applying such pressure is a great feature of the sterilization apparatus of the present invention.
오존이 용해된 물은 제3조사실(3)에 보내져서 자외선램프(7)에 의해 파장 254㎚의 자외선이 조사된다. 파장 254㎚의 자외선은 종래기술에서 기술한 바와 같이 병원균의 DNA 흡수파장이며 이것만 조사해도 사멸하는 병원균이 있다. 이 살균장치에서 파장 254㎜의 자외선은 그 자체로 병원균을 살균하기위해 조사하는 것이 아니고 오존을 분해하고 일중항의 유리산소를 생성하기 위해 조사하는 것이다. 이 일중항의 유리산소는 활성이 높아 가까이에 병원균이 있으면 이로부터 수소를 빼앗아 산화시켜 살균한다.The water in which ozone is dissolved is sent to the 3rd irradiation chamber 3, and the ultraviolet-ray 7 is irradiated with the ultraviolet-ray of wavelength 254nm. Ultraviolet rays having a wavelength of 254 nm are DNA absorption wavelengths of pathogens as described in the prior art, and there are some pathogens that die when irradiated only. In this sterilizer, ultraviolet rays with a wavelength of 254 mm are not irradiated to sterilize pathogens themselves but to decompose ozone and generate free oxygen in singlet. The free oxygen of this singlet is high in activity, and if there are pathogens nearby, hydrogen is taken from it and sterilized by oxidation.
일중항의 유리산소를 포함하는 물은 제4조사실(4)에 들어가 파장 310∼360㎚의 자외선을 가지는 자외선램프(8)로 조사된다. 이 자외선이 조사되면 일중항의 유리산소는 물로부터 수소를 뻐앗아 히드록시 라디칼을 생성한다. 히드록시라디칼도 활성이 상당히 높아서 병원균으로부터 수소를 빼앗아 산화시켜 살균한다.The water containing free oxygen of singlet enters the 4th irradiation chamber 4, and is irradiated with the ultraviolet lamp 8 which has the ultraviolet-ray of wavelength 310-360 nm. When this ultraviolet light is irradiated, the free oxygen of the singlet regenerates hydrogen from water and generates hydroxy radicals. Hydroxy radicals are also highly active, stealing hydrogen from pathogens and oxidizing them.
상기 설명한 살균장치와 같으나 병원균이 서식하는 물에 더 많은 양의 오존을 용해시킨 장치에 대하여 설명한다.The same apparatus as the above-described sterilization apparatus but dissolving a larger amount of ozone in the water in which the pathogen lives will be described.
제2조사실(2)에 내장되어 있는 자외선램프(6)를 조사하고 에어펌프(P2)의 운전을 개시하면 대기중의 공기가 제2조사실(2)에 들어간다. 여기서 파장184㎚의 자외선이 조사되면 앞에서와 같이 산소분자는 산소원자로 분해된다. 이 산소원자가 산소분자와 결합하여 오존이 생셩된다. 밸브(19)를 개방하면 에어펌프(P2)에 의해 가해진 압력으로 오존은 파이프(20)를 통과해서 제3조사실(3)의 밑부분에 설치되어있는 발포기(15)로 간다. 발포기(15)에는 미세한 구멍이 많이 있고 여기를 오존이 통과하면 제3조사실(3)에 기포가 발생한다. 제3조사실(3)에는 제1조사실(1)에서 생성된 오존보다 더 많은 오존이 포함되어 있어 활성이 높은 일중항의 유리산소가 보다 많이 생성된다. 따라서 제4조사실(4)에서는 산화력이 높은 히드록시 라디칼이 많이 생성되고 그만큼 살균력이 높은 살균장치를 제공할 수 있다.When the ultraviolet lamp 6 built in the second irradiation chamber 2 is irradiated and the operation of the air pump P2 is started, air in the atmosphere enters the second irradiation chamber 2. When ultraviolet light with a wavelength of 184 nm is irradiated, oxygen molecules are decomposed into oxygen atoms as described above. This oxygen atom combines with oxygen molecules to produce ozone. When the valve 19 is opened, ozone passes through the pipe 20 to the foaming machine 15 provided at the bottom of the third irradiation chamber 3 by the pressure applied by the air pump P2. There are many fine holes in the foaming machine 15, and when ozone passes therethrough, bubbles are generated in the third irradiation chamber 3. The third irradiation chamber 3 contains more ozone than the ozone generated in the first irradiation chamber 1, thereby generating more free oxygen in the singlet with higher activity. Therefore, the fourth irradiation chamber 4 can provide a sterilization apparatus having high oxidative power and generating a high sterilizing power.
종래의 살균장치는 254㎜의 자외선을 조사하는 것만으로 해왔는데, 본 발명에서는 오존을 병원균이 서식하는 물에 압력을 가하여 용해시켰다가 개방한 후 254㎜의 자외선을 조사하여 일중항의 유리산소를 생성하고, 최종적으로는 히드록시 라디칼에 의해 병원균을 산화시켜서 살균하고 있다. 요컨대 종래의 살균장치는 일단계만으로 살균해왔지만 본 살균장치는 여러 단계에서 살균을 하고 최종적으로 활성이 높은 히드록시 라다칼의 산화력을 이용해 살균한다. 또 히드록시 라디칼 등은 순식간에 병원균을 살균하기 때문에 대량의 물도 살균이 가능하다.Conventional sterilizers have only been irradiated with ultraviolet rays of 254 mm, in the present invention, ozone is dissolved by applying pressure to water in which the pathogens live, and after release, ultraviolet rays of 254 mm are irradiated to generate free oxygen of singlet. Finally, pathogens are oxidized and sterilized by hydroxy radicals. In short, the conventional sterilizer has been sterilized in only one step, but the sterilizer is sterilized in several stages and finally sterilized using an oxidative power of high active hydroxy-radical. In addition, hydroxy radicals sterilize pathogens in an instant, so that a large amount of water can also be sterilized.
일본 가다쟈도대학 의료위생학부 임상미생물학교실(책임자 교수 다구찌 후미아기 의학박사)에서 본 발명의 살균장치 및 살균방법으로 대장균 및 O-157의 살균실험을 한 결과를 다음에 기술한다. 시험방법은 증류수로 약 104CFU/ml로 조정한 균액을 살균장치를 사용해 순환하고 압력 및 유량(流量)이 안정한 시점에서 배출구(19)로부터 채수하였다. CFU(Colony Forming Unit)는 1ml당 생균수를 나타낸다.The results of the sterilization experiment of Escherichia coli and O-157 using the sterilization apparatus and sterilization method of the present invention in the Department of Clinical Microbiology (Principal Professor Dr. Taguchi Fumiiagi, Department of Medical Hygiene, School of Medical Hygiene, Japan) are described below. In the test method, the bacterial liquid adjusted to about 10 4 CFU / ml with distilled water was circulated using a sterilizer and collected from the outlet 19 at a time when the pressure and flow rate were stable. Colony Forming Unit (CFU) represents viable cell count per ml.
채수한 물을 생리식염수로 10단계로 희석하고 각 단계의 희석액을 표준한천배지의 평판표면에 도포한 후 35℃의 온도로 24시간 배양했다. 이때 형성된 세균의 집단수를 세고, 자외선램프들을 소등할때의 순환균양을 불활화율 0%로 하고 자외선램프들의 점등시 불활화율을 구했다.The collected water was diluted with physiological saline in 10 steps, and the dilutions of each step were applied to the flat surface of the standard agar medium and incubated at a temperature of 35 ° C for 24 hours. At this time, the number of bacteria formed was counted, the circulating fungi when the UV lamps were turned off was 0%, and the inactivation rate was obtained when the UV lamps were turned on.
대장균의 살균효과는 불활화율 99%이상이며 O-157의 살균효과도 불활화율 99%이상이었다. 이 결과를 통해 본 발명인 살균장치가 대장균 및 병원성대장균O-157에 대하여 높은 살균효과를 가지는 것이 증명되었다. 99%이상의 불활화율이므로 약 1%의 대장균, O-157는 생존하는 것이 되지만, 이 균들 역시 거의가 죽은 상태로 검출되었기 때문에 이 물은 먹어도 감염이 되지 않는다.The bactericidal effect of Escherichia coli was more than 99% inactivation and the sterilization effect of O-157 was more than 99%. Through this result, it was proved that the present invention sterilizing apparatus has high sterilizing effect against Escherichia coli and Escherichia coli O-157. Since the inactivation rate of 99% or more, about 1% of E. coli, O-157, survives, but most of these bacteria are detected as dead, so this water is not infected by eating.
또 여기서는 대장균이나 O-157만을 대상으로 살균실험을 해보았지만, 이 균들을 효과적으로 살균한 것으로 보아 다른 균들의 살균에도 효과적인 것임을 알 수 있다.In addition, the experiment was conducted only for E. coli or O-157, but since the bacteria were effectively sterilized, it can be seen that they are effective for the sterilization of other bacteria.
본 발명의 살균장치와 살균방법을 사용하면 약제를 쓰지 않고 인체에 부작용이 없는 자외선을 여러 단계에 걸쳐 조사하고 압력을 가하는 것만으로 거의 완벽하게 병원균 및 병원성 바이러스를 사멸할 수 있다.By using the sterilization apparatus and sterilization method of the present invention, it is possible to kill pathogens and pathogenic viruses almost completely by simply irradiating and applying pressure over several stages of ultraviolet rays having no side effects to the human body without using drugs.
Claims (3)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970028377A KR19990004301A (en) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | Sterilizer and Sterilization Method |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100841117B1 (en) * | 2000-09-11 | 2008-06-24 | 엔.브이. 베카에르트 에스.에이. | Disinfection or sterlisation method |
| KR102240590B1 (en) | 2019-12-13 | 2021-04-14 | 문석현 | Pipe Conduit Type Ultraviolet Sterilization Device Including Ozone Generation |
-
1997
- 1997-06-27 KR KR1019970028377A patent/KR19990004301A/en not_active Application Discontinuation
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