KR20080044256A

KR20080044256A - 분무제를 농축하기 위한 장치

Info

Publication number: KR20080044256A
Application number: KR1020087005097A
Authority: KR
Inventors: 블라디미르 베렌츠베이그; 론 바인베르거
Original assignee: 사반 벤처스 피티와이 리미티드
Priority date: 2005-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2008-05-20
Also published as: US20080240981A1; CA2617648C; JP2009502489A; TW200730205A; US8444919B2; US20140023558A1; CN104107447B; CN104107447A; US20140154135A1; CA2617647C; EA016539B1; US20140105787A1; TW200740368A; CN101237894A; JP2013056161A; EP1919520A1; IL189238A0; CN101272811A; US20080219884A1; AU2006275318A1

Abstract

분무제흐름관 및 역흐름관, 또는 바람직하게는 적층되거나 동축인 배열로 복수의 교대의 분무제흐름관 및 대응하는 역흐름관을 포함하는 분무제를 농축하기 위한 장치로서, 분무제흐름관 및 상기 역흐름관의 적어도 일부는 가스침투관의 대향되는 측을 각각 형성한다. 사용시 분무기는 분무제흐름관과 소통되고, 분무제흐름 및 역흐름은 동일 또는 반대방향이며, 수(水)내 35wt% 내지 60wt%의 과산화수소로부터 물방울인 활성성분을 농축하여 입자를 살균하거나 소독하는 작용을 한다.

과산화수소, 농축, 반투과막, 흐름관, 역흐름관, 투과증발

Description

분무제를 농축하기 위한 장치{Apparatus for concentrating a nebulant}

본 발명은, 예를 들어, 표면을 소독하거나 살균하는데 사용될 수 있는 에어로졸을 농축하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 이 방법 및 장치는 의료기기를 소독하거나 살균하기에 특히 적합하지만 이런 용도에 한정되는 것은 아니다.

본 출원은 함께 계류 중인 출원 AU2005904181, AU2005904196, 및 AU2005904198의 전체를 참조로 하여 통합된다.

이들 함께 계류 중인 출원의 개요로써, 다음의 크라이테리어(criteria)를 지정하는 살균프로세스 및 장치가 매우 바람직하다

(a) 진공에 대한 필요를 피함

(b) 헹굼단계에 대한 필요를 피함

(c) 60℃가 넘는 온도에 대한 필요를 피함

많은 종래기술의 프로세스는 진공 및 헹굼단계를 사용했다. 이들은 복잡성을 증가시키고 장치의 비용을 증가시키고, (비싼 의료기기에 대해 많은 정지시간을 의미하는) 살균 또는 소독프로세서의 시간을 상당히 연장시킬 수 있다. 높은 온도의 사용은 복잡성과 소독기기의 비용의 증가뿐 아니라 보다 중요하게는 많은 재료에 손상을 줄 수 있다.

이런 크라이테리어를 충족하며, 특히 차단되고 겹쳐진 루멘표면을 처리하는 경우 병원균파괴에 가장 가능한 효능을 달성하는 살균방법 및 장치를 제공하는 것이 바람직하다.

살균방법은 과산화수소를 사용하는 것이 바람직하다. 저농도의 과산화수소는 수송, 매매 및 처리에 안정하고 사용하기에 규제장벽이 없거나 거의 없는 것으로 잘 알려져 있다. 그러나, 이러한 방법에는 개시물질로서 고농도의 과산화수소가 요구되는 문제가 있다. 예를 들어, 공업용증기 및 플라즈마프로세서는 개시물질로써 특별한 패키징과 취급예방조치를 요구하는 60%의 부식적이고 자극적인 과산화수소용액을 사용한다.

과산화수소가 작은 물방울의 형태(스프레이되거나 초음파적으로 분무되는 등)로 사용되는 경우, 입자들이 표면에 물방울처럼 축적되는 경향이 있고 과산화수소의 잔여층은 잠재적인 문제가 있다. 의료기기, 음식패키징 및 다른 소독된 품목은 재오염을 피하기 위해 건조되어 저장될 필요가 있다. 특히, 외과기기는 1㎍/㎠ 보다 높은 레벨의 잔여 과산화수소를 포함해서는 아니된다.

그러나, 잔여 과산화수소를 제거하는 것은 매우 어렵다. 이는 액체시스템과 관련하여 출원인의 함께 계류중인 출원에서 앞서 개시된 관련 문제로써 (빠른 살균시간 및 낮은 처리온도로부터 발생되는 어떠한 이점도 완전히 무시하는) 고온건조의 긴 주기를 생성하는 세정을 요구하거나, 카탈라아제 또는 (기기에 남겨진 잔여화화물에 대해 일련의 문제를 생성하고 여전히 건조를 요하는) 과산화수소를 분해시키는 다른 화학수단의 사용이나 진공장치의 사용을 요구한다.

본 명세서를 통해 종래기술에 대한 어떠한 논의도 이런 종래기술이 본 기술분야에서 흔히 알려진 지식의 일부를 형성하거나 널리 알려진 것이라는 것을 인정하는 것으로 고려되어서는 아니된다.

본 발명의 목적은 종래기술의 단점의 적어도 일부를 피하거나 개선하는 의료기기를 소독하거나 살균하기 위한 개선된 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예들의 목적은 에어로졸을 농축시키고 이의 특성을 개선시킬 수 있는 개선된 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

문맥에서 분명히 요구되지 않는다면, 명세서 및 청구범위를 통해, ‘포함한다’,‘포함하는’등과 같은 용어는 배타적이거나 배타적인 의미와는 반대로 포괄적인, 즉, “포함되는 그러나 제한되지 않는”의미로 파악될 것이다.

제1면에 따르면, 본 발명은 분무제를 농축하는 장치에 있어서

분무제 흐름관; 및

역흐름관을 포함하고

상기 분무제흐름관 및 상기 역흐름관의 적어도 일부는 각각 가스침투막의 대향측을 형성하는 장치를 제공한다.

제2면에 따르면, 본 발명은 분무제를 농축하는 장치에 있어서,

복수의 교대되는 분무제흐름관 및 대응하는 역흐름관을 포함하고,

상기 각각의 분무제흐름관과 인접한 역흐름관의 적어도 일부는 각각 가스침투막의 대향측을 형성하는 장치.

교대되는 분무제흐름관과 역흐름관은 적층된 구성일 수 있다. 또는 이들은 중심이 같은 동축의 관모양의 배치일 수 있다.

각각의 분무제는 유입부와 배출부를 포함한다. 각각의 역흐름관은 유입부와 배출부를 포함한다. 바람직하게는 분무제흐름 및 역흐름은 반대방향이다. 그러나, 이들은 동일방향이거나 예를 들어 수직방향인 어떤 다른 방향일 수 있다.

본 발명의 제3면에 따르면, 분무제를 농축하는 장치는

분무제흐름관; 및

적어도 2개의 역흐름관을 포함하고,

제4면에 따르면, 본 발명은 분무제를 농축하는 장치에 있어서,

적어도 2개의 분무제흐름관; 및

역흐름관을 포함하고

상기 역흐름관 및 상기 분무제흐름관의 적어도 일부는 각각 가스침투막의 대향측을 형성하는 장치를 제공한다.

제5면에 따르면, 본 발명은 분무제를 농축하는 방법에 있어서,

(1) 용매에 활성성분을 함유하고 가스침투막의 제1측에 제1활성성분:용매비율을 가진 분무제흐름을 제공하는 단계

(2) 가스침투막의 제2측에 가스의 역흐름을 제공함으로써 제1측의 제1활성성분:용매비율을 제1활성성분:용매비율 보다 큰 제2활성성분:용매비율로 증가시키는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

농축된 분무제는 바람직하게는 입자를 살균하고 소독하는데 사용된다.

분무제는 바람직하게는 물이고 살생물제이다. 가장 바람직하게는 살생물제는 과산화수소이다. 제1활성성분:용매비율은 바람직하게는 약 30wt%이다.

제2활성성분:용매비율은 바람직하게는 약 70wt%이다. 가스의 역흐름은 제2비율이 더 이상 증가할 수 없는 비율과 시간에서 제공된다.

참조로 가스는 공기이고 보다 바람직하게는 습도가 조절된 공기이다.

반투과구조 또는 막은 엮이거나 엮이지 않은 구조이고, 또는 이것은 시트나 막 또는 이들의 조합일 수 있고 단층이거나 다층구조일 수 있다.

용어 “반투과막”은 여기서 문맥이 선택된 특성을 가지는 모든 구조 및 막을 포함하는 곳에 사용된다. 반투과막은 사실상 소수성이거나 친수성일 수 있다.

반투과막은 분무제입자가 최초로 침투할 수 없도록 선택된다.

본 명세서에 있어서 문맥이 반투과구조나 막에 대한 참조를 허용하는 곳은 단순한 침투에 적절한 것들뿐 아니라 투과증발(pervaporation)에 적절한 구조나 막을 허용하고 침투에 대한 참조를 허용하는 곳은 투과증발에 대한 참조를 포함한다. 개시된 이외의 다른 막이 사용될 수 있고 투과증발에 적절한 막을 포함할 수 있다.

매우 바람직한 실시예에서 적어도 6%, 바람직하게는 20% 내지 35%, 및 보다 바람직하게는 30 내지 35%의 초기농도를 가진 과산화수소용액이 분무된다. 바람직하게는 용액은 약 1 내지 10미크론의 크기범위분포를 가진 입자가 공기흐름에서 부유되는 에어로졸을 생성하는 2.4㎒에서 작동되는 초음파분무기에서 분무된다. 여기서 사용된 용어 “분무제”는 가스흐름에 동반된 액체 물방울(즉, 미세하게 나누어진 액체입자)를 말한다. 가스에 동반되거나 부유된 액체물방울의 시스템은 “에어로졸”이다.

이론에 의해 제한되기를 원하지 않고, 수증기가 막을 침투하면 물은 분무제흐름관 내에서 평형증기압을 저장하기 위해 분무제물방울로부터 증발된다고 믿어진다. 물방울로부터의 계속된 증발은 분무제가 더욱 농축되고 물방울이 크기에 있어 작아진 과산화수소용액이 된다.

이런 작고 농축된 분무제입자는 살균제의 높은 농도가 단위부피당 얻어질 수 있기 때문에 종래기술인 과산화수소증기보다 살균제로서 더 효과적이고 종래기술인 과산화수소분무제살균제 및 처리 보다 더 효과적이다.

분무제흐름관으로 공기가 투과하는 것은 막이 미생물에 의해 침투되지 않는 것에 의해 살균된다.

제6면에 따르면, 본 발명은 이전의 면들 중 어느 하나에 따른 처리에 있어서 반투과막이 투과증발의 처리에 의해 1 이상의 증기를 제거하도록 선택된다.

본 발명은 여기서 살생물제로서 과산화수소를 참조로 설명되었지만 본 발명은 살생물제가 다른 과산화수소나 퍼옥시화합물인 경우, 또는 다른 알려진 증발될 수 있는 살생물제나 적절한 용매(수성일 필요는 없음)에 용해되는 살생물제인 경우 동등하게 적용될 수 있다. 또한, 에어로졸로서 살생물제를 주입하는 것이 매우 바람직하지만, 덜 바람직한 실시예에서 살생물제는 증기로써 주입될 수 있고 증기는 이어서 막외부에 인접한 공기(또는 다른 유체)의 외부흐름에 의해 대기압에서 제거된다. 에어로졸로써 살생물제의 주입은 컨테이너의 리터당 살생물체의 초기 밀도가 증기보다 높게 달성될 수 있기 때문에 매우 바람직하다. 출원인의 현재 계류중인 출원은 본 발명에 따라 프로세스에서 생성된 에어로졸에 유사하거나 동일할 것으로 믿어지는 에어로졸이 증기보다 더 효과적이라는 것을 나타낸다.

제7면에 따르면 본 발명은 입자나 입자부분을 살균하고 소독하기 위한 방법에 있어서,

(1) 적어도 일부가 반투과구조이거나 막인 벽을 가지는 제1컨테이너 내부에서 입자나 입자부분을 폐쇄하는 단계;

(2) 반투과구조나 막은 미생물의 유입 및 분무제입자의 배출에 대해 장벽을 제공하면서 컨테이너의 내부에서 외부까지 증기가 지나가도록 선택되는 단계;

(3) 용매에 용해된 살생물제를 함유하는 살생물제용액을 제2컨테이너에 수용하는 단계;

(4) 용매를 제거함으로써 제2컨테이너에서의 살생물제를 농축시켜 농축된 살생물제를 형성하는 단계; 및

(5) 액체나 증기 또는 이들의 조합으로서 농축된 살생물제를 제2컨테이너로부터 제1컨테이너로 도입하는 단계를 포함하고

단계(4) 내지 (5)는 대기압 이상에서 실시되는 방법을 제공한다.

제6면에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 과산화수소수용액은 예컨대 35%의 농축을 위해 우선 대기압에서 막을 통과한 물을 제거함으로써 챔버에서 분무제로 농축된다. 다음으로 농축된 분무제는 이후 밀봉될 부분이나 벽을 형성하는 반투과막을 가진 바람직하게는 자루 또는 컨테이너인 다른 챔버에 수용된다. 이것은 제2컨테이너에서 입자가 살균되고 저장되도록 하고 잔여 과산화수소 및 물을 제거하게 한다. 바람직하게는 본 발명은 특히 3 내지 5㎛ 범위에서의 입자의 90%를 가진 나노분무제와 〉70wt%의 과산화수소농도 및 30wt% 보다 적은 물농도를 제공한다.

제8면에 따르면, 본 발명에는 액체입자가 과산화수소의 60wt%보다 큰 농도를 가지고 1.0미크론 보다 적은 평균직경을 가진 미세하게 나누어진 형태로 부유되는 과산화수소의 용액을 포함하는 나노분무제가 있다. 바람직하게는 물방울은 0.8미크론 보다 적은 평균직경을 가진다.

종래 기술인 에어로졸 시스템에 있어서 과산화수소액체입자는 과산화수소의 35wt%보다 적은 농도와 2미크론을 넘는 평균직경을 가진 것으로 인식될 것이다. 에어로졸에 있어서 입자크기와 낙하속도 사이의 관계는 비선형적이고 입자직경의 작은 감소는 가스/액체계면의 전체 표면영역을 증가시킬 뿐만 아니라 서스팬션 안정성을 크게 증가시킨다.

바람직하게는 제7면에 따른 분무제는 대응 온도와 습도에서 포화한계 아래에서 증기의 과산화수소밀도 보다 큰 과산화수소밀도(과산화수소 그램/에어로졸 리터)를 가진다.

도 1은 대기압에서의 농축으로 물/과산화수소 혼합물의 끓는점이 어떻게 변화하는지를 보여주고(곡선 A) 가스구성이 어떻게 변화하는지를 보여주는(곡선 B) US 4,797,255의 도면을 재구성한 것이다.

도 2는 본 발명의 간단한 제1실시예의 도면이다.

도 3은 본 발명의 예비농축기를 보여주는 살균장치의 도면이다.

도 4는 본 발명의 예비농축기를 보여주는 살균장치의 보다 상세한 개략도이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예를 보여준다.

도 6은 본 발명의 실시예의 분무제의 흐름패턴 및 역흐름을 보여준다.

도 7은 쌓아 올린 배열을 사용한 본 발명의 실시예에서 반투과막을 분리하는데 사용될 수 있는 판을 보여준다.

도 8은 본 발명의 막농축기로부터의 결과를 보여준다.

도 9는 본 발명의 분무기로 배열을 살균하는 초음파탐침을 보여준다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 살균될 물품 2 : 살균실

3 : 반투과막 4 : 예비농축기실

5 : 밸브 6 : 초음파분무기

본 발명은 살균의 관점에서 설명될 것이나 본 발명의 예비농축기 및 예비농축방법은 농축된 분무제가 요구되는 다양한 분야, 즉, 약품배송, 페인팅/인쇄, 음식준비, 재료제작 등에 사용될 수 있다는 것이 이해될 수 있다. 예를 들어, 바람직하게는 물을 증발시키기 위해 압력을 낮춰 과산화수소용액을 농축시키고 용액을 증발시키기에 앞서 진공펌프를 통해 물을 제거하는 것을 포함하는 모든 처리가 개시 되어 있다.

본 발명의 일반적인 예비농축처리는 이하에서 설명되고 도 3을 참조로 하여 보여질 수 있다. 살균될 물품(1)은 살균실(2)에 배치된다. 살균실(2)은 적절한 컨테이너로 될 수 있지만 바람직하게는 반투과막으로 이루어진 자루이거나 반투과막(3)의 창을 가진 밀봉된 컨테이너이다.

본 발명의 예비농축기실(4)은 살균실(2)의 상류에 연결된다. 살균실(2) 및 예비농축기(4)는 예비농축기 및 살균실 사이의 흐름이 밸브(5)에 의해 개방되거나 폐쇄될 수 있도록 연결된다.

초음파분무기(6)는 예비농축기실의 상류에 접속된다. 바람직하게는 약 30-35%의 개시농도를 가진 과산화수소용액이 초음파분무기에서 분무된다.

분무기(6)에는 분무기의 기설정된 액체레벨을 유지하면서 큰 공급원(7)으로부터 계속적으로 또는 간헐적으로 살균용액이 공급되거나 단일의 샷도징(shot dosing)시스템, 예를 들어, 1 또는 복수의 살균사이클 동안 충분한 용액을 제공하는 카트리지가 제공될 수 있다. 또는 적절한 분무기에 배치된 캡슐에 미리 패키징된 살균용액이 제공되어 캡술이 분무기의 초음파변환기에 접촉될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 용액을 분무제로 해방시키기 위해 캡슐을 뚫기 위한 수단이 제공된다. 다른 실시예에 있어서, 캡슐이 분무기에 삽입되는 경우 캡슐벽을 통해 연장되는 접촉을 통해 활성화되기에 적절한 구성요소로서의 초음파변환기를 가진 캡슐에 살균용액이 제공될 수 있다.

분무기(6)는 초음파 수단일 필요는 없고 스프레이, 제트 및 다른 장치를 포 함하는 에어로졸을 형성하기 위한 다른 수단이 사용될 수 있다. 과산화수소는 미리 포장되고 에러로졸컨테이너에 에어로졸로써 저장될 수 있고 에어로졸컨테이너로부터 수용될 수 있다는 것이 생각될 수 있다. 또한, 초음파변환기를 내장한 카세트들은 활성과 제어를 제공하는 외부에 전기접속을 제공하는 폐쇄된 컨테이너 내에 에러로졸을 원위치에 생성하기 위해 사용될 수 있다는 것이 파악될 수 있다.

분무기(6)는 바람직하게는 약 2.4㎒에서 작동되어 일반적으로 물방울의 90% 이상이 1 내지 10㎛ 직경 사이로 되고 중간크기가 3 내지 5㎛ 직경이 되는 에어로졸(“마이크로입자”)을 형성한다.

본 발명은 초음파분무기에 의한 분무를 참조로 하여 개시되지만 스프레이, 제트분무기, 압전기분무기를 포함하는 분무를 위한 다른 수단 및 이와 같은 분무제생성장치가 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 출원인의 함께 계류중인 출원(PCT/AU99/00505)에서 개시된 바와 같이, 초음파분무를 사용하는 경우 살균용액에서 계면활성재, 예를 들어, 알코올을 함유함으로써 작은 입자가 얻어질 수 있다. 계속적으로 작동되는 초음파분무기가 반드시 필요한 것은 아니고 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서 분무기는, 예를 들어, 분당 대략 20초 동안 동작되는 주기로(또는 불규칙한 간격으로) 스위치 온, 오프된다.

다음 에어로졸 또는 마이크로입자들의 분무제는 분무기(6)의 상류 팬(8)에 의해 예비농축기(4)로 추진된다. 분무기(6)에 의해 형성된 마이크로입자들은 바람직한 실시예에서 공기인 가스흐름에 혼입된다. 필터링된 살균공기의 공급을 요구하지 않는다는 것이 종래기술에 대한 본 발명의 바람직한 실시예의 중요한 이점이다. 대신에 본 발명은 살균실로부터 살균되지 않은 공기를 뺄 수 있고 사용시 이를 재순환하면서 살균한다. 그러나, 바람직하다면, 무균필터링된 공기가 사용될 수 있다. 가스흐름은 반드시 공기일 필요는 없고, 예를 들어, 질소나 아르곤과 같은 비활성가스 또는 산소나 오존이 될 수 있다.

추상적으로 말하면, 예비농축기(4)는 공기흐름이 반투과막의 다른 면(11)을 이동하면서 반투과막(9)의 일면(10)에 에어로졸물방울을 노출시킴으로써 작동된다. 이것은 에어로졸물방울로부터 물을 선택적으로 증발시키고 이들을 과산화수소에 대해 더욱 농축시킨다. 물의 선택적인 증발의 결과 예비농축기(4) 내의 에어로졸물방울은 60% 이상에 달하는 농도로 과산화수소에 대해 더욱 농축된다. 과산화수소와 물이 평형고정비율로 증발된 후 물은 이 과산화수소농도가 최대가 될 때까지 물방울로부터 선택적으로 계속해서 증발된다.

일단 형성되면 작은 고농도의 물방울은 살균될 입자와 접촉된다.

예비농축기의 동작에 대해 2가지의 가능한 바람직한 모드가 있다.

일괄적 농축처리인 제1의 동작모드에 있어서, 농축기(4)와 살균실(2) 사이의 경로는 닫히고 1 내지 10㎛의 물방울크기를 가진 35%의 과산화수소수용액의 에어로졸이 예비농축기실(4)로 이끌어진다. 다음 예비농축기실은 (밸브 5 및 12 모두를 폐쇄함으로써) 분리되고 예비농축기(4)에서의 에어로졸이 농축된다. 예비농축기에서의 농축은 과산화수소와 물이 평형고정비율로 증발되는 것을 넘어 과산화수소의 최대농축이 달성될 때까지 발생된다. 이 최대농도가 달성되면, 예비농축기와 살균실 사이의 경로는 밸브(5)를 개방함으로써 개방되고 농축된 분무제가 살균실(2)로 도입된다.

연속적인 농축처리인 제2의 다른 동작 모드에 있어서, 예비농축기(4)와 살균실(2) 사이의 경로가 개방되어 남겨진다. 1 내지 10㎛의 물방울 크기를 가진 35%의 과산화수소수용액의 에어로졸이 예비농축실(4)로 들어가고 팬(8) 추진으로 예비농축기를 계속적으로 지나간다. 에어로졸물방울이 예비농축기(4)를 지나가기 때문에 물은 선택적으로 제거된다. 예비농축기에서 물방울의 잔여시간은 물방울이 예비농축기를 빠져나가는 시간에 의해 과산화수소의 최대가능농축이 이루어지는 정도이다.

분무제는, 예를 들어, 2분의 주기에 대해 2초 동안 온/18초 동안 오프; 또는 5초 동안 온/15초 동안 오프로 예비농축기(4)에 계속적으로 또는 간헐적으로 도입될 수 있다.

그러나, 일괄모드(a)나 연속모드(b)가 사용되거나, 연속 또는 일괄모드의 조합이 사용됨에도 불구하고, 예비농축기(4)를 빠져나가고 살균실(2)로 들어가는 에어로졸물방울은 최대로 이루어질 수 있는 과산화수소농도에 있다.

물방울에서 과산화수소의 농도가 증가함에 따라 물방울과 평형상태에서 증기의 과산화수소의 비율이 증가한다.

농축된 분무제가 살균실(2)로 도입되면, 살균될(1) 입자에 접촉하고 표면의 병원체에 대해 작용한다. 살균실(2)은 예비농축기(4)로부터 밀폐된다. 과산화수소의 농도가 최대이기 때문에 과산화수소용액의 더 이상의 농축은 살균실(2)에서 발생하지 않는다. 살균실의 어떠한 증발도 고정평형비율에서 과산화수소와 물이 증발 하도록 발생한다. 다음으로 농축된 살생물제가 살균될 입자에 접촉된다. 살균될 입자는 필요할 때까지 살균실에 저장될 수 있다. 이는 또한 잔여과산화수소와 물을 제거하게 한다.

각 단계를 설명하기 위해 도 4를 참조하면, 사이클은 2.4㎒에서 진동하는 초음파압전세라믹변환기를 사용하여 분무실(6) 내부의 마이크로물방물에 27 내지 35%의 과산화수소의 분무를 개시한다. 변환기는 연속적이거나 분무가 간헐적이 되도록 적절한 사이클에 따라 작동한다. 분무제미스트는 유래되는 벌크용액과 동일한 조성을 가진 마이크로물방울을 가진다.

일단 생성되면 분무제미스트는 증발에 의해 서브마이크론입자 또는 나노분무제로 농축되는 막농축시스템(4)으로 송풍기팬(8)에 의해 수송된다.

막농축기(4)는 바람직하게는 타측에 다른 공기흐름을 가지는 막층에 대해 분무제가 흐르는 다층장치이다. 분무제로부터의 수증기 비율의 선택적 제거가 물과 과산화수소의 다른 부분압으로 인해 막농축기에서 발생한다. 농축기는 소망의 효과를 제공하도록 요구되어 진다면 전기적으로 가열될 것이다. 물방울이 더욱 농축(60 내지 70%)될 뿐만 아니라 용매(물)의 손실로 인해 더욱 작아진다. 작은 물방울은 또한 표면영역/부피를 증가시키고 더욱 안정하게 된다. 최종결과는 매우 미세하고 안정되며 농축된 미스트 또는 나노분무제가 된다. 농축기의 출구지점에서 미스트는 마지막으로 살균실에서 과산화수소의 농축이 더 이상 살균실에서 발생하지 않도록 농축된다.

도 2에 보이는 간단한 실시예에 있어서, 막 농축기는 4개의 주요 구성성분, 흐름층, 끝판, 연결로드 및 막시트로 구성되는 모듈의 적층될 수 있는 조립품이다. 도 5는 농축모듈의 바람직한 적층을 보여준다.

흐름층(10, 11)은 내부에 큰 개방된 영역 및 외부 가장자리에 평행한 4개의 슬롯(갤러리)을 구비한 얇은 사각형 또는 직사각형의 판(12)으로 형성되고 이들 중 두 개는 슬롯을 통해 내부 공간에 접속된다. (사각형의 부분이 사용되는 경우) 흐름층의 방향은 어떠한 특정한 갤러리에 공통되는 층들의 수를 결정하고 따라서 2개의 다른 흐름라인들이 조립품의 방법을 통해 하나의 단일 조립품을 구동한다.

끝판(13)은 막조립품에 외부 튜브나 장치를 연결하고 각 끝판은 2개의 갤러리슬롯에 대응하는 2개의 접속지점을 가진다. 이런 끝판의 슬롯은 접속마다 특정한 갤러리에 관한 흐름을 지시하는 다기관을 형성하고 접속은 서로 다른 갤러리에 접근하도록 90도로 오프셋된다.

5개의 흐름층이, 예를 들어, 교대로 편향되도록, 즉, 서로 90도가 되도록 서로 꼭대기에 적층되고 막재료의 시트에 의해 분리되는 경우, 이들은 일방이 2개의 흐름층(15)을 가지고 타방이 블록 내에 3개의 분리된 흐름층(16)을 가지는 2그룹의 흐름층을 형성한다. 이런 흐름층은 나노분무제(본 경우에 있어서 15) 또는 횡단흐름/역흐름(본 경우에 있어서 16) 접속에 할당되고 흐름율의 조절을 통해 분무의 제어가 가능하다.

블록들이 적절히 밀봉된 배열로 서로 일치되도록 어떠한 설계도 사용될 수 있지만 연결막대는 끝판과의 사이의 층을 압축하고 증기밀봉을 생성하도록 사용된다. 막재료(9)는 또한 층들 사이에 개스킷으로 작용한다.

주위온도에서 과산화수소의 증기압이 무시될 수 있고 막농축기에서 물이 선택적으로 증발되는 동안, 시스템을 나오는 과산화수소흐름에 대한 예방조치로써, 안전하게 처리되는 촉매파괴장치로 역흐름이 직접 운반된다.

본 실시예에 있어서 반투과막(9)은 바람직하게는 폴리프로필렌을 사용하고 소수성인 내층을 가지고 박테리아침투에 저항력이 있는 3층의 린팅되지 않은 박판구조인 KIMGUARD^TM으로 이루어진다. 2개의 외부층들은 부식저항 및 강도를 제공한다. 다층구조이기 때문에 실제로 작은 구멍 크기를 가지지 않지만 0.2미크론 보다 적은, 즉, 0.2미크론 아래의 미생물이 침투할 수 없는 입자의 통로를 제한하는 구불구불한 경로를 제공하는 매우 작은 채널에 의해 침투될 수 있다. 이 구조는 구조의 채널을 통해 물과 과산화수소증기가 침투할 수 있게 한다. 채널은 박테리아의 통로를 챔버 내로 허용하지 않고 분무제가 통과하도록 하지 않는다. Kimguard는 3.8KPa(소수성을 측정)의 과산화수소 반발을 가지고 70뉴톤의 크로스디멘셜 인장하중과 130뉴톤의 머신디렉셔널 인장하중을 가진다.

반투과막(9)은 미생물 및 분무제입자에 의해 침투될 수 없으면서 물의 제거를 용이하게 하는 다른 적절한 반투과막일 수 있다. 수증기 및 과산화수소증기에 의해 침투될 수 있고 박테리아에 의해 침투될 수 없는 다른 구조 및 막은 예를 들어 TYVEX^TM 및 SPUNGUARD^TM일 수 있다(그러나 KIMGUARD^TM은 여기에 사용된 조건 하에서 TYVEX^TM 보다 과산화수소증기에 2 내지 3배 더 침투될 수 있다는 것이 발견되었 다). 이후 논의되는 바와 같이 (친수성인) NAFION^TM과 같은 다른 반투과막재료 등이 또한 사용될 수 있다.

NAFION^TM은 테트라플루오로에틸렌 및 퍼플루오로 3, 6, 디옥사-4-메틸-옥틴-설폰산의 혼성중합체이다. 이러한 재료는 친수성이고 수화작용의 매우 높은 수분을 가진다. NAFION^TM은 물의 무게에 의해 22% 흡수될 수 있다. 이러한 변형에 있어서, 흡수는 제1차키네틱반응으로 진행된다. 물분자가 막을 통과한 다음 외부습도와의 평형이 투과증발로 불리는 연속적인 처리에 도달할 때까지 주위공기로 증발된다. 막의 외측에 대한 공기의 외부흐름은 외부표면으로부터의 수분의 급속한 제거를 제공하고 투과증발처리를 진척시킨다. 분자가 개방된 세공을 통해 단순히 확산되는 단순한 투과와는 달리, 투과증발에 있어서 막은 막의 일측으로부터 타측으로 분자를 선택적으로 이끄는데 능동적이고 화학분자의 다른 유형에 대해 차등비율로 그렇게 할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상술된 살균제는 용매로서 작용되는 35%의 수용액으로서 과산화수소용액이다. 물은 과산화수소와 사용하기 위해 바람직한 용매이다. 물은 100℃에서 끓는데 과산화수소는 대기압에서 151℃에서 끓는다. 과산화수소는 760㎜에서 151.4℃에서 끓는다. US4,797,255의 도 1은 물/과산화수소혼합물의 대기압에서의 끓는점이 농축으로 어떻게 변화하는지(곡선 A)를 보여주고 가스구성이 어떻게 변화하는지(곡선 B)를 보여준다. 보이는 바와 같이, 순수한 물은 대기압에서 100℃에서 끓는다. 100℃ 아래의 증기에서 과산화수소의 농축은 대기압에서 무시될 수 있다는 것이 도 1로부터 명백하다. 용매는, 예를 들어, 사용될 살균제와 결합되어 선택된 수성 또는 비수성 알코올일 수 있다. 에틸알코올에 물을 추가하는 것은 용매의 끓는점을 낮추는 공비혼합물이 되고 이는 다른 방법으로 가능하게 될 물이 낮은 온도에서 갑자기 증발되게 한다. 다른 공비제의 추가는 동등하게 유익할 것이다. 분무제용액입자로부터의 용매의 제거를 유용하게 하는 공비혼합물의 사용은 본 발명의 범위 내에 있다. 어떤 살생물제를 위해 비수성용매 또는 적절한 용매의 조합이 사용될 수 있다는 것이 생각될 수 있다.

과산화수소의 경우에 있어서, 물이 갑자기 증발되면 살균제의 농축이 증가한다. 35%의 과산화수소용액이 본 발명에 사용된다면 가열 및 수증기제거단계 이후 마이크로분무제는, 예를 들어, 60 내지 80%의 농축을 가질 것이다. 이것은 개시물질이 상대적으로 안전하게 처리될 수 있는 이점을 가지고 처리되는 동안 농축을 발생시키고 그 후 과산화수소를 처리할 필요가 더 이상 없다는 이점을 가진다. 또한, 평균입자크기는 매우 감소되고 바람직한 실시예에서 마이크로분무제입자는 1미크론 보다 작은 평균직경을 가지고 보다 바람직하게는 0.1미크론 보다 작은 직경을 가진다. 작은 입자크기는 무시할만한 침전으로 매우 안정한 서스펜션이 되고 분무제의 리터당 액체살균제의 매우 높은 농축으로 액체/가스계면영역에서 현저한 증가를 제공한다. 발명자는 마이크로입자에서 발생하는 이런 나노입자에서의 가스/액체계면에서 과산화수소분자의 높은 농축이 있다는 것을 믿는다. 35% 보다 낮거나 높은 농도의 용액은 개시물질로 사용될 수 있고 우수한 결과는 40%의 용액에서 뿐만 아니라 1% 또는 3%의 과산화수소용액으로 얻어질 수 있지만 표면을 일치시키거나 폐색 하여 만족스러운 결과를 달성하는데 걸리는 시간이 30% 아래의 과산화수소농도를 가진 최적 보다는 적고, 문제를 제어하는 것은 35% 아래의 농도에 대해 좋게 된다. 개시된 바람직한 실시예는 과산화수소의 수용액을 살균제로 사용하였지만, (유기용매에서 비수용성복합체를 포함하는) 퍼옥시(peroxy)복합체 용액 뿐만 아니라 다른 과산화수소 및 퍼옥시화합물 용액이 사용될 수 있다. 과산화수소 이외의 살균제가 제한 없이 할로(halo)화합물, 페노릭(phenolic)화합물, 할로겐페노릭(halogen phenolic)화합물 및 다른 알려진 살생물제를 포함하여 적절한 용매의 선택으로 본 발명에 사용될 수 있다.

30 내지 35%의 과산화수소용액으로부터 생성된 물방울에서의 과산화수소의 농도가 일반적으로 60% 이상에 달하는 반면, 이러한 높은 과산화수소의 농도가 달성되는 것이 반드시 필요한 것은 아니다. 예를 들어, 다른 바람직한 실시예에 있어서 10 내지 15%의 과산화수소의 농도를 가진 개시용액은 대략 45 내지 60%의 과산화수소로 분무되고 농축된다. 과산화수소의 어떠한 개시농도도 사용될 수 있고 상대습도 및 온도의 우세한 조건 하에서 달성될 수 있는 이론적인 최대수준까지 농축될 수 있다. 일반적으로 실질적으로 10 ~ 15% 내지 30 ~ 35%의 과산화수소의 농도가 개시용액으로 사용되고 있는 분무제에 있어서는 45 ~ 60% 이상까지 농축된다.

소독될 입자가, 예를 들어, 진단상의 목적을 위해 공동체에 삽입될 수 있는 유형의 탐침인 초음파탐침(20)의 부분인 실시예에 있어서, 처리될 탐침(20)의 부분이 챔버(2)에 끼워 넣어진다(도 9의 예와 같음). 이러한 경우에 있어서, 챔버는 특히 전체 입자가 챔버 내에 있을 필요가 없고 처리될 탐침의 일부만이 끼워넣어지도 록 설계된 특정 모양의 챔버이다. 탐침은 전력코드가 탐침에 들어가는 마개 주위를 밀봉함으로써 챔버 내부에 매달릴 수 있다.

다음 나노분무제는 타겟표면에 적용되는 챔버(2)로 운반된다. 초음파장치가 장치의 패널을 통해 챔버로 삽입될 수 있다. 하나의 가능한 입구는 장치의 코드가 크램프될 수 있는 나사상면두껑을 통한 상면으로부터이고 챔버로 삽입되는 위치에 유지된다. 농축기로부터 챔버로 나노분무제의 통로는 체크밸브(5)에 의해 조절된다. 체크밸브(5, 12)는 장치가 일괄적으로, 연속적으로 또는 이들의 조합에 의해 작동될지를 제어할 수 있다.

장치가 일괄적으로 작동하면 밸브(5)는 농축이 발생된 후 적절한 시간에 개방된다.

장치가 연속적으로 작동되면, 밸브는 챔버를 빠져나가는 경우 최대가 되기 전 조정될 분무제의 잔여시간 및 흐름율로 개방되어 유지된다.

일반적으로 챔버(2)는 스테인레스스틸이나 알루미늄과 같은 열전도성재료로 구성된다. 테프론과 같은 다양한 코팅이 과산화수소의 파손위험을 감소시키기 위해 챔버의 내부에 사용될 수 있다. 살균챔버는 전도성금속표면에 사용되는 열추적배선을 사용해 전기적으로 가열된다. 또는 부가적으로 가열된 공기가 챔버로 불어질 수 있다. 송풍을 공급하는 챔버 대기는 유입에 대해 챔버의 반대측에 놓인 다른 챔버의 결합으로 이루어진다. 챔버는 나노분무제사이클이 완성되면(대략 1 - 1.5분) 결합하는 밸브에 의해 생성 및 재순환회로로부터 분리된다. 이러한 인접한 회로로부터의 분리는“정지시간”또는 보다 일반적으로“유지”시간이라고 불린다.

분무제로 처리될 대상(1)의 표면은 표면을 살균하기에 충분한 시간동안 나노분무제입자에 노출된다. 놀랍게도, 나노분무제는 종래기술인 에어로졸 보다 신속한 효과가 있고 겹쳐진 표면을 침투하고 직접 노축되지 않은 폐쇄된 표면을 처리하는데 더 효과적이다는 것을 발견했다. 그렇게 되는 이유는 분명하지 않지만 나노분무제의 매우 높은 밀도(예를 들어 2.0㎎/L 또는 40% RH에서는 더 높음)가 살균실의 공간을 통해 살포되고 동시에 표면에 실제로 응축되지 않거나 거의 응측되지 않는다는 것일 것이다. 나노분무제입자는 원래 마이크로분무제입자보다 가스/액체계면에서 더 큰 표면영역을 가지고 직경에서 매우 작으며 결과적으로 매우 긴 주기 동안 정지된다. 이론에 의해 제한되기를 바라지 않고, 본 출원인은 종래기술의 마이크로입자보다 큰 주기에서 표면에 나노입자가 충돌하고 증기분자보다 표면에서 긴 잔여시간을 가진다는 것을 믿는다. 종래기술인 에어로졸처리에 비해, 본 발명에 의해 처리되는 표면은 급속히 건조될 수 있고 잔여 과산화수소에 의해 상대적으로 오염되지 않는다. 루멘을 처리하는 경우 루멘은 루멘을 통해 분무제의 흐름을 인식하도록 접속되는 것이 바람직하다. 바람직하게는 외부 및 겹쳐진 표면은 또한 챔버나 카세트에서 분무제에 노출될 수 있다.

챔버(2)는 반투과막 또는 구조로 전체적으로 형성될 수 있거나 적어도 일부가 반투과막이거나 여기에 개시된 처리의 요구에 대해 적절한 모양과 설계의 구조인 벽을 가질 수 있고 미생물에 의해 어떠한 방법으로도 침투할 수 없게 밀봉될 수 있다. 다른 반투과막 또는 구조가 여기에 제공된 시사에 근거해 선택될 수 있다. 컨테이너는 분무기회로에 영구적으로 연결될 수 있거나 적절한 연결기 또는 다른 수단에 의해 튜브 및 마개연결에 의해 연결되거나 연결되지 않을 수 있다.

정지시간이 완료되면(대략 1 내지 2분), 시스템은 촉매파괴모드로 이동하거나 단순히“비워지게 된다”. 이 사이클에 있어서, 챔버에 접속되는 체크밸브를 조정(압력하에서 개방)하는 흡입팬이 결합하고 다른 밸브는 제어된 비율로 신선한 공기가 챔버로 들어가게 한다. 이 사이클은 촉매파괴모드로 나노분무제를 이동하고 촉매는 과산화수소를 무해한 수증기 및 산소로 변환하는데 사용된다. 촉매파괴기모듈은 적절한 컨테이너에 패키징된 유사하게 처리된 세라믹구술을 개재하여 베이킹된 세라믹 벌집모양의 층인 금속산화물로 구성된다. 촉매의 양은 챔버로부터 흐름비율뿐만 아니라 챔버로부터 추출된 가산화수소의 양에 비례한다. 이 사이클의 완료에는 대략 1분이 걸리고 완료시 챔버는 살균된 대상장치를 회수하기 위해 접근될 수 있다. 본 구성에 있어서, 높은 레벨의 살균을 위한 전체 사이클시간은 대략 5분 이하이다. 살균을 위한 시간이 매우 번거롭고 오랜 시간이 걸린다는 것이 이해된다.

바람직한 실시예에 있어서, 예비농축기로부터 살균실을 지나가는 에어로졸에서의 물방울밀도는 적외선빔을 검침기의 접속도관을 통과시키고 빔감쇠를 측정함으로써 측정될 수 있다. 이것은 에러로졸물방울밀도로 변화하고 살균실을 들어가는 단위시간당 과산화수소용액의 양의 측정을 제공한다. 적외선은 바람직하게는 초당 과산화수소에 의해 흡수되지 않는 주파수이고 따라서 설사 있다 해도 과산화수소증기를 기록하지 않는다. 에어로졸밀도, 온도 및 체재시간에 대한 지식은 필요하다면 결과를 증명할 수 있다.

예비농축기는 기설정된 이론적인 최대농도에서 과산화수소를 포함하는 분무제를 늘 출력하고 이에 의해 살균처리의 어느 지점에서 과산화수소의 농도를 결정할 필요를 방지할 수 있는 방법으로 동작될 수 있다.

구체예

도 8은 본 발명의 막농축기를 사용하여 과산화수소의 농축의 결과를 보여준다. 도 8은 3리터 챔버에서 측정된 %상대습도(RH)와 과산화수소(H₂O₂)레벨(ppm)을 상술된 막농축기로의 9L/min에서의 에어로졸의 흐름율 또는 그것을 모두 우회하는 것과 비교한다. 과산화수소의 개시농도는 30%이다. 유사막이 NAFION 및 TYVEK로 얻어지지만 이 경우에 사용된 막은 KIMGUARD이다.

막농축기/모듈을 우회하는 것은 46%의 상대습도 및 약 980ppm의 과산화수소레벨을 나타낸다(도 8a).

그러나, 막농축기가 사용되는 경우, 과산화수소의 대응농도는 2100 보다 많고 상대습도는 28%로 떨어진다. 사실상, 본 발명의 예비농축기의 사용은 많은 양의 물을 제거하여 과산화수소농도를 2배 이상으로 한다.

아래의 표 1, 2 및 3은 역흐름의 증가가 최대효과를 나타내는 NAFION으로 5분 주기에 대해 3리터 챔버에서 과산화수소의 농도를 증가시키는 것을 나타낸다.

표 1 : 50℃의 살균실에서 무게에 의해 과산화수소와 물 사이의 비율에 대한 NAFION 막모듈에서의 역흐름속도의 영향

분무제/나노분무제공급의 조건	역흐름의 속도 L/min	H₂O₂/H₂O의 비율
농축기를 우회함	N/A	0.033
농축기를 통과	0.0	0.061
	4.5	0.108
	7.5	0.118
	9.0	0.088
	12.0	0.102

표 2 : 50℃의 살균실에서 무게에 의해 과산화수소와 물 사이의 비율에 대한 TYVEK 막모듈에서의 역흐름속도의 영향

분무제/나노분무제공급의 조건	역흐름의 속도 L/min	H₂O₂/H₂O의 비율
농축기를 우회함	N/A	0.033
농축기를 통과	0.0	0.046
	4.5	0.083
	7.5	0.082
	9.0	0.080
	12.0	0.58

표 3 :　50℃의 살균실에서 무게에 의해 과산화수소와 물 사이의 비율에 대한 KIMGUARD 막모듈에서의 역흐름속도의 영향

분무제/나노분무제공급의 조건	역흐름의 속도 L/min	H₂O₂/H₂O의 비율
농축기를 우회함	N/A	0.053
농축기를 통과	0.0	0.063
	4.5	0.112
	7.5	0.149
	9.0	0.125
	12.0	0.109

아래의 표 4는 400ppm의 센물 및 5%의 horse serum의 5× 10⁶ cfu B. 스테레오 서모필루스(stearothermophilus)/캐리어로 주입된 캐리어의 막농축기를 사용한 나노분무제처리의 효과를 보여준다. 에어로졸의 흐름비율은 9L/min이고, 역흐름은 9L/min, 챔버내의 온도는 50℃이며, 과산화수소의 개시농도는 30%이다. 운반된 과산화수소는 0.11g/L이다.

표 4 : 다른 표면조건에서 종자감소에 대한 시간의 관계

cfu/캐리어	노출시간(min)	포셀린페니실린더(로그감소) n=50	스테인레스스틸 와셔(로그감소) n=10	겹쳐진 스테인레스스틸와셔 85㎟(로그감소) n=3
5× 10⁶	1	2.6	5.9	2.1
5× 10⁶	2	5.8	〉6	4.3
5× 10⁶	5	〉6	〉6	5.2
5× 10⁶	10	〉6	〉6	〉6

다음은 본 발명의 예비농축기에 의해 얻어질 수 있는 입자크기 유형을 설명한다. 표 5는 다양한 온도에서 30%의 과산화수소용액으로 공급된 초음파분무기로부터의 분무제의 입자크기분포를 보여준다.

표 5

히터의 출력 T ℃	10% 아래 (입자크기, ㎛)	50% 아래 (입자크기, ㎛)	90% 아래 (입자크기, ㎛)
25	2.84	5.5	9.48
55	0.95	1.36	2.0
60	0.58	0.86	1.36

표 6은 NAFION막이 외부측에서 다양한 기류로 사용되는 경우 분무제의 25℃에서 입자크기데이터를 보여준다.

표 6

역흐름 ㎧	10% 아래 (입자크기, ㎛)	50% 아래 (입자크기, ㎛)	90% 아래 (입자크기, ㎛)
0	2.29	4.61	8.58
3.2	2.33	3.99	6.36
7.5	2.0	2.9	3.96

표 7은 KIMGUARD막이 외부측에서 다양한 흐름에서 공기흐름비율로 사용되는 경우 25℃에서 분무제의 입자크기데이터를 보여준다.

표 7

역흐름 ㎧	10% 아래 (입자크기, ㎛)	50% 아래 (입자크기, ㎛)	90% 아래 (입자크기, ㎛)
0	2.29	4.61	8.58
3.2	2.31	4.17	7.2
7.5	2.57	4.2	6.51

입자크기는 NAFION의 경우의 (약 30%의 원래크기에 대한 물방울 부피감소에 대응하는)약 절반으로, 그리고 KIMGUARD의 경우에 있어서 (약 13%의 원래크기에 대한 물방물 부피감소에 대응하는) 약 1/3로 떨어진 것으로 보인다.

본 발명은 살균제로서 과산화수소를 참조로 여기서 설명되었지만 본 발명은 다른 과산화수소, 퍼옥시화합물 또는 이들의 화합물을 사용할 수 있다. 살생물제의 다른 부류는 제한 없이 할로겐화 살생물제, 페놀성(phenolic) 살생물제, 및 4차화합물 살생물제를 포함하여 사용될 수 있고 물 이외의 다른 용매를 사용하는 이점이 있다. 유사하게, 본 발명은 여기서 35%의 과산화수소를 가진 개시용액을 참조로 하여 주로 설명되었지만 약 20% 및 35% 사이의 농도가 바람직하다면 다른 개시농도가 사용될 수 있다.

여기서 시사된 원리는 압력감소를 필요로 하지 않고 막을 침투함으로써 증기또는 투과증기에 의한 증기처리로 과산화수소를 농축하는데 사용될 수 있다. 그러나 살균이 효과가 없다면 (출원인의 계류중인 출원에서 설명된) 본 발명의 에어로졸을 사용하는 효과도 없다.

Claims

분무제를 농축하는 장치에 있어서

분무제 흐름관; 및

역흐름관을 포함하고

상기 분무제흐름관 및 상기 역흐름관의 적어도 일부는 각각 가스침투막의 대향측을 형성하는 장치.
제1항에 있어서, 분무제흐름관과 이어진 분무기를 더 포함하는 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 역흐름관으로 들어가는 역흐름의 습도를 제어하는 습도제어수단을 더 포함하는 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

복수의 교대되는 분무제흐름관 및 대응하는 역흐름관을 포함하고,

상기 각각의 분무제흐름관과 인접한 역흐름관의 적어도 일부는 각각 가스침투막의 대향측을 형성하는 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서 교대되는 분무제흐름관과 역흐름관은 적층된 구성인 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서 교대되는 분무제흐름관은 중심이 같은 동축인 관모양의 배치인 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 분무제를 농축하는 장치는

분무제흐름관; 및

적어도 2개의 역흐름관을 포함하고,

상기 분무제흐름관 및 상기 역흐름관의 적어도 일부는 각각 가스침투막의 대향측을 형성하는 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 분무제를 농축하는 장치는

적어도 2개의 분무제흐름관; 및

역흐름관을 포함하고

상기 역흐름관 및 상기 분무제흐름관의 적어도 일부는 각각 가스침투막의 대향측을 형성하는 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 분무제흐름관은 유입부 및 배출부를 포함하고, 각각의 역흐름관은 유입부 및 배출부를 포함하며 분무제흐름 및 역흐름은 동일하거나 반대방향인 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 분무제흐름관은 유입부 및 배출부를 포함하고 역흐름관은 분무제흐름방향에 대해서 역흐름방향으로 향하는 장치.
용매에 활성성분을 함유한 용액으로써 제1활성성분:용매비율을 가진 용액을 농축하는 방법에 있어서,

(1) 용액을 분무하여 활성성분의 농도가 약 제1비율인 물방울을 가진 분무제를 형성하는 단계

(2) 가스침투막의 제1측에 분무제의 흐름을 제공하는 단계; 및

(3) 가스침투막의 제2측에 가스의 역흐름을 제공함으로써 제1측의 제1활성성분:용매비율을 제1활성성분:용매비율 보다 큰 제2활성성분:용매비율로 증가시키는 단계를 포함하는 방법.
분무제를 농축하는 방법에 있어서,

(1) 용매에 활성성분을 함유하고 가스침투막의 제1측에 제1활성성분:용매비율을 가진 분무제의 흐름을 제공하는 단계

(2) 가스침투막의 제2측에 가스의 역흐름을 제공함으로써 제1측의 제1활성성분:용매비율을 제1활성성분:용매비율 보다 큰 제2활성성분:용매비율로 증가시키는 단계를 포함하는 방법.
제11항 또는 제12항에 있어서, 활성은 살생물제이고 농축된 분무제는 입자를 살균하고 소독하는데 사용되는 방법.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 용매는 물인 방법.
제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 활성성분은 과산화수소나 퍼옥시화합물(peroxide compound)로 선택되는 방법.
제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서 용매에 대한 제1활성비율은 35wt% 아래인 방법.
제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 제2용매:활성비율은 64wt% 보다 위인 방법.
제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 가스의 역흐름은 제2비율이 더 이상 증가되지 않을 평형비율에 도달할 정도의 비율과 시간에서 제공되는 방법.
제11항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서 가스는 공기 또는 습도가 조절된 공기인 방법.
제11항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 반투과구조 또는 막은 엮이거나 엮이지 않은 구조이고, 시트나 막 또는 이들의 조합이며, 단층이나 다층구조인 방법.
제11항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 반투과막은 소수성인 방법.
제11항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 반투과막은 제1활성성분:용매비율에서 분무제 입자가 최초로 침투할 수 없도록 하기 위해 선택되는 방법.
제11항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 막은 침투에 적합한 방법.
제11항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 분무제는 6% 내지 35wt%의 과산화수소로부터의 초기 농도를 가진 과산화수소수용액인 방법.
제11항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 용액은 2.0㎒보다 크게 동작되는 초음파분무기에서 분무되고 약 1 내지 10미크론의 크기범위분포를 가진 입자가 공기흐름에서 부유되는 에어로졸을 생성하는 방법.
제11항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 반투과막은 투과증발(pervaporation) 처리에 의해 1이상의 증기를 제거하기 위해 선택되는 방법.
제9항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 농축된 적절한 살생물제용액을 분무제나 증기와 같은 입자와 접촉하도록 하는 단계를 포함하는 입자를 소독하거나 살균하기 위한 방법.
입자를 소독하거나 살균하기 위한 방법에 있어서,

(1) 용매에 활성성분을 함유한 용액으로써 제1활성성분:용매를 가지는 용액을 증발시키는 단계;

(2) 가스침투막의 제1측에 증기의 흐름을 제공하는 단계;

(3) 가스침투막의 제2측에 가스의 역흐름을 제공함으로써 제1측의 제1활성성분:용매비율을 제1활성성분:용매비율보다 큰 제2활성성분:용매비율로 증가시키는 단계; 및

(4) 단계(2)로부터의 증기가 살균이나 소독에 충분한 시간동안 입자와 접촉하도록 하는 단계를 포함하는 방법.
제28항에 있어서, 상기 방법은 대기압 이상에서 실시되는 방법.
제27항 또는 제28항에 있어서, 가스의 역흐름은 제2비율이 더 이상 증가되지 않을 평형상태에 도달되도록 하는 비율과 시간에서 제공되는 방법.
입자나 입자부분을 살균하고 소독하기 위한 방법에 있어서,

(1) 적어도 일부가 반투과구조이거나 막인 벽을 가지는 제1컨테이너 내부에서 입자나 입자부분을 폐쇄하는 단계;

(2) 반투과구조나 막은 미생물의 유입 및 분무제입자의 배출에 대해 장벽을 제공하면서 컨테이너의 내부에서 외부까지 증기가 지나가도록 선택되는 단계;

(3) 용매에 용해된 살생물제를 함유하는 살생물제용액을 제2컨테이너에 수용하는 단계;

(4) 용매를 제거함으로써 제2컨테이너에서의 살생물제를 농축시켜 농축된 살생물제를 형성하는 단계; 및

(5) 액체나 증기 또는 이들의 조합으로서 농축된 살생물제를 제2컨테이너로부터 제1컨테이터로 도입하는 단계를 포함하고

단계(4) 내지 (5)는 대기압 이상에서 실시되는 방법.
제31항에 있어서, 농축단계는 제11항 내지 제26항 중 어느 한 항에 따른 방법인 방법.
제31항에 있어서, 제1컨테이너막은 미생물에 의해 침투될 수 없고 입자는 제1컨테이터에서 살균되고 저장되는 방법.
제11항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 제1비율에서의 분무제는 3 내 지 5㎛ 범위에서의 입자의 90%를 가진 방법.
제11항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 제2비율에서의 분무제는 1.0미크론 보다 적은 평균입자크기를 가진 방법.