KR20150019755A - 치과용 살균수 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 살균력이 뛰어난 차아염소산을 함유하는 살균수를 제조하기 위한 제조장치에 관한 기술로서, 희석된 염산이 저장되는 염산저장통; 상기 염산저장통과 연결되는 제1정량펌프; 상기 제1정량펌프로부터 일정량의 염산이 공급되어 전기분해가 이루어진 후 물과 혼합하여 4ppm 이하의 살균수를 생성하고 이를 치과 수관라인측으로 전달하는 제1전해조; 상기 염산저장통과 연결되는 제2정량펌프; 상기 제2정량펌프로부터 일정량의 염산이 공급되어 전기분해가 이루어진후 물과 혼합하여 4ppm이상의 살균수를 생성하는 제2전해조; 상기 제1전해조와 제2전해조에 공급되는 전류값 변화에 따라 상기 제1정량펌프, 제2정량펌프의 동작을 콘트롤하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

치과용 살균수 제조장치{MANUFACTURING APPARATUS FOR GENERATING HYPOCHLORONS ACID}

본 발명은 살균력이 뛰어난 차아염소산을 함유하는 살균수를 제조하기 위한 제조장치에 관한 기술이다.

각종 의료기구나 식품이나 수영장 등에서는 살균을 위해 차아염소산(HClO)을 이용하는 경우가 많다. 이 살균방법은 살균 대상이 바이러스에서 진균류나 탄저균까지 그 범위가 넓고, 이것들에 대해 즉효적인 살균 효과를 발휘하며, 내성균을 생성하지 않는다는 여러 가지의 이점이 있다. 특히, 차아염소산 또는 아염소산을 함유한 살균수는 약산성 영역으로 조정되면 피부염이나 알레르기 반응을 일으키지 않는 우수한 이점을 갖는다.

차아염소산을 함유한 살균수의 인체에 대한 안전성은 차아염소산이 호중구(다형핵 백혈구라고도 함)에 의해 인체 내에서 생성되어 체내의 살균을 담당하고 있는 것으로부터도 분명하다.

따라서 차아염소산에 의한 살균은 살균 능력 및 인체에 대한 무해성의 관점에서 현재 알려져 있는 여러 가지의 살균방법 중에서 가장 바람직한 방법이라고 생각할 수 있다.

살균소독이 필요한 곳에서는 필요시 즉각 차아염소산이 물에 녹아있는 살균수를 만들기 위한 살균수 제조장치를 갖추게 된다. 도1은 살균수 제조장치의 개략도이다.

도1에 도시된 것과 같이 제조장치는 염산저장통(1), 전해조(2), 정량펌프(3), 제어부(4)로 구성된다.

염산저장통(1)에는 보통 3~6%의 희석된 염산이 저장되어 있으며 정량펌프(3)에 의해 염산이 전해조(2)측으로 전달된다.

전해조(2)는 일정한 전압의 전류가 공급되어 정량펌프(3)에 의해 공급된 염산을 전기분해하여 차아염소산을 생성하게 된다.

생성된 차아염소산은 고농도이므로 전해조(3) 상부를 통과하는 원수 라인(5)에 차아염소산을 조금씩 투입하여 희석함으로써 원하는 농도의 살균수를 생성하게 된다.

이를 위해 전해조(2)에 공급되는 전류를 계속 측정하여 전류치가 설정값이하로 떨어지면 정량펌프(3)를 작동시켜 염산을 전해조(2)로 공급하고 다시 전류치가 설정값 이상으로 올라가면 정량펌프(3)를 정지시켜 일정한 농도로 생성될 수 있도록 한다.

여기서 전류치 설정값을 올리면 염산의 공급량이 증가하므로 미산성 차아염소산수의 농도가 높아지며 설정값을 내리면 농도가 낮아지므로 전류값을 조절하면 미산성 차아염소산수의 농도를 조절할 수 있다.

종래에는 살균수 제조장치는 식품가공공장 또는 급식시설 등에서 주로 사용되며 이러한 용도에 사용하기 위하여 시중에 판매되는 살균수 제조장치는 25~30ppm 정도가 되도록 설정되어 있다.

최근에는 제조장치가 소형화되면서 다른 영역에서도 살균수 제조장치를 사용하고 있다.

치과에서도 미산성 차아염소산수로 이루어진 살균수를 사용하여 각종 기구를 소독하거나 청소등에 사용하고 있다. 이러한 용도로 사용하기 위해서는 잔류염소의 농도가 10~30ppm정도가 되어야 하므로 기존 장치를 사용하여 살균수를 생성하여 사용할 수 있다.

그런데 상기와 같은 기구 소독외에도 살균수를 유니트 체어로 물을 공급하는 수관라인에 흘려보내면 수관라인 내부의 세균을 제거하여 환자나 스텝진의 감염을 방지할 수 있다. 종래의 살균수 제조장치에서 생성된 살균수는 치과 수관에 직접 공급하기에는 잔류염소의 농도가 너무 높다는 문제점이 있다. 농도가 너무 높을 경우 물에서 염소취가 증가하여 민감한 환자의 경우 거부감을 느낄 수 있다. 또한 먹는물 기준의 경우 잔류염소가 4ppm 이하가 되어야 하므로 이를 인용하여 치과수관라인에 공급되는 살균수는 4ppm 이하의 농도를 유지하도록 하여야 한다. 따라서 살균수 생성장치에서 생성된 살균수를 다시 희석하여 공급하여야 하므로 치과의 스텝진이 희석하여 수관으로 공급하거나 희석하여 공급하는 장치를 사용하여 하므로 번거롭고 비용이 많이 소요된다는 문제점이 있다.

이에 본 발명에서는 두가지 농도의 살균수를 동시에 생성하여 고농도의 살균수는 살균수로 사용하고 4ppm 이하의 저농도 살균수는 유니트 체어로 물을 공급하는 치과 수관 라인으로 투입할 수 있는 치과용 살균수 제조장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 과제를 달성하기 위한 본 발명은 희석된 염산이 저장되는 염산저장통; 상기 염산저장통과 연결되는 제1정량펌프; 상기 제1정량펌프로부터 일정량의 염산이 공급되어 전기분해가 이루어진 후 물과 혼합하여 4ppm 이하의 미산성 차아염소산수를 생성하고 이를 치과 수관라인측으로 전달하는 제1전해조; 상기 염산저장통과 연결되는 제2정량펌프; 상기 제2정량펌프로부터 일정량의 염산이 공급되어 전기분해가 이루어진후 물과 혼합하여 4ppm이상의 미산성 차아염소산수를 생성하는 제2전해조; 상기 제1전해조와 제2전해조에 공급되는 전류값 변화에 따라 상기 제1정량펌프, 제2정량펌프의 동작을 콘트롤하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 치과용 살균수 제조 장치를 개시한다.

또한 제1전해조에서 생성된 살균수가 저장되는 저장탱크; 상기 저장탱크에 저장된 살균수를 가압하여 치과수관라인으로 공급하는 부스터펌프;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 치과용 살균수 제조 장치를 개시하고자 한다.

본 발명에 의한 치과용 살균수 제조장치는 치과 수관라인에 직접 공급하는 저농도의 살균수와 기구등의 살균에 사용되는 살균수를 생성하는 장치를 제공한다.

도1은 일반적인 차아염소산 살균수 제조장치의 개념도.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차아염소산 살균수 제조장치의 구성도.

이하 본 발명에 의한 차아염소산 살균수 제조장치에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다. 본 발명의 설명에 있어 첨부되는 도면을 참조하도록 하며, 제시되는 도면은 하나의 실시예를 보여주는 것이다.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차아염소산 살균수 제조장치의 구성도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 치과용 차아염소산 살균수 제조장치는 염산저장통(10), 제1정량펌프(20), 제1전해조(30), 제2정량펌프(40), 제2전해조(50), 제어부(60)를 포함한다.

염산저장통(10)에는 소정의 농도로 희석된 염산이 저장되며, 염산공급라인(11,12)을 통해 염산이 배출된다.

염산공급라인(11)에는 제1정량펌프(20)가 마련되어 있어 제어부(60)에서 전달되는 제어신호에 따라 염산저장통(10)으로부터 염산을 흡입하여 토출하게 된다.

염산공급라인(12)에는 제2정량펌프(40)가 마련되어 제어부(60)에서 전달되는 제어신호에 따라 규정된 양만큼의 염산이 정확하게 공급될 수 있도록 한다.

제1전해조(30)는 제1정량펌프(20)를 통해 공급되는 염산을 전기분해하고 이를 물과 혼합하여 살균수를 생성한다. 제1전해조(30)는 생성된 살균수를 치과의 수관라인으로 공급하여 수관 내부가 소독될 수 있도록 한다.

이를 위해 제1전해조(30)로 염산을 공급하는 제1정량펌프(20)는 염산의 양을 조절하여 제1전해조(30)에서 최종적으로 생성되는 살균수의 농도가 4ppm 이하가 되도록 한다.

본 발명의 실시예에서는 제1전해조(30)에 저장탱크와 부스터펌프(82)가 구비되어 있다. 이는 제1전해조(30)에서 수관라인으로 직접 연결될 경우 아래와 같은 여러가지 문제점이 있어 생성이 제대로 이루어지지 않기 때문이다.

첫번째 문제는 진료시 핸드피스를 통해 배출되는 물의 유량이 매우 적으므로 농도를 맞추기 어렵다는 점이다.

염소의 농도를 실시간으로 측정하는 센서는 고가이며 저농도만 측정이 가능하므로 실시간으로 감지하여 조절하는 것이 곤란하다. 따라서 일반적인 미산성 차아염소산수 생성장치는 원수의 공급 유량을 일정하게 유지되는 상태에서 전해된 염산의 양을 조절하여 농도를 맞추도록 구성하고 있다.

그런데 치과 수관라인의 경우 소요되는 유량이 불규칙하여 핸드피스를 사용할 때와 가글을 위한 물을 받을 경우의 유량이 10배 이상 차이가 날 뿐만아니라 시간도 달라지므로 농도를 정확하게 맞추는 것이 불가능해진다.

두번째 문제는 정량펌프에서 공급하는 염산이 연속적으로 공급되는 것이 아니라 간헐적으로 공급되므로 염산이 공급되는 순간에는 농도가 높아지고 염산의 공급이 중단된 동안에는 농도가 낮아지게 되므로 농도의 변화가 심하므로 균일한 농도의 살균수를 만들수 없다.

세번째 문제는 유니트 체어측에서 물의 사용을 멈추면 수관 라인의 압력이 증가하게 되고 이에 물이 제1전해조(30)를 통해 염산저장통(10)측으로 역류하는 경우가 발생하게 된다는 점이다. 이렇게 물이 역류하면 염산저장통(10) 내에 있는 염산이 더욱 희석되어 생성이 원할하지 못하게 된다.

이런 문제점을 해결하기위해 본 발명에서는 생성된 살균수를 저장탱크에 저장하고 저장된 살균수의 수압을 유니트 체어에 필요한 압력으로 증가시키기 위하여 부스터펌프(82)를 사용하여 가압하게 된다.

여기서 부스터펌프(82)의 동작을 제어하기 위하여 수관라인에 압력스위치를 설치하여 수관라인의 압력이 일정압력 이상이 되면 부스터펌프(82)의 작동을 정지시키고 압력이 떨어지면 다시 부스터펌프(82)를 작동시키도록 한다.

부스터펌프(82)의 작동시 수관라인의 수압이 상하로 심하게 변동되므로 압력스위치에 손상이 발생할 수 있으므로 압력탱크(83)를 설치하여 압력의 변화를 완충시키도록 구성하는 것도 고려해볼만하다.

또한 저장탱크(81) 내부에 살균수가 없는 상태에서 수관라인의 압력이 떨어질 경우 부스터펌프(82)가 계속 작동되어 과열이나 고장이 발생될 수 있으므로 저장탱크(81)에 수위센서를 설치하고 부스터펌프(82)와 연결하여 수위가 떨어질 경우 수관라인의 압력이 하강하여도 부스터펌프(82)가 작동되지 않도록 하는 것도 고려해볼만하다.

제2전해조(50)는 제2정량펌프(40)를 통해 공급되는 염산을 전기분해하고 이를 물과 혼합하여 기구등을 소독하기 위하여 4ppm 이상의 살균수를 생성한다.

제어부(60)는 제1전해조(30)와 제2전해조(50)에 공급되는 전류치를 설정값과 비교하여 제1정량펌프(20) 및 제2정량펌프(40)를 제어한다.

전류치 설정값은 전해조의 전극면적과 전극간의 간격 등에 따라 적절히 선정한다. 제1전해조(30)나 제2전해조(50)로 공급되는 전류치가 설정값을 초과하는 경우는 염산의 양이 많은 것이므로 정량펌프를 정지시키며 설정값 이하로 떨어지면 정량펌프를 작동시켜 전해조측으로 염산이 공급되도록 한다.

본 발명의 실시예에서는 제1전해조(30)는 4ppm 이하의 저농도를 생성하고 제2전해조(50)는 4ppm 이상(실시예에서는 25~30ppm)을 생성하므로 제1전해조(30)의 전류 설정값보다 제2전해조(50)의 전류 설정값이 높게 설정한다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 치과용 살균수 제조장치의 작동과 효과에 대해 설명하기로 한다.

수도와 본 발명의 실시예에 따른 치과용 살균수 제조장치와 연결하고 제1전해조(30)는 치과 수관라인과 연결하며 제2전해조(50)는 살균수 보관통(84)을 연결한다.

본 발명의 실시예에서는 치과 수관라인에 공급되는 살균수를 자동으로 생성하도록 하기 위하여 제1전해조(30)에 연결된 저장탱크(81)에 만수위와 저수위 센서를 각각 설치하여 제어부(60)에서 저수위에 도달하면 생성을 시작하고 만수위에 도달하면 생성을 중단하도록 구성한다. 저장탱크(81)에는 부스터펌프(82)와 압력스위치 및 압력탱크(83)가 연결되어 유니트 체어에 필요한 수압인 3kg/cm2으로 가압하여 공급하도록 한다.

그리고 수도에서 인입된 물을 제어하기 위하여 제1전해조(30) 및 제2전해조(50) 앞에 각각 솔레노이드밸브를 설치한다. 이는 생성을 종료하면 솔레노이드밸브를 차단하여 제1전해조(30)와 제2전해조(50)에서 염산저장통(10)으로 역류가 발생하지 않도록 하기 위함이다.

최초 장치에 전원을 공급하면 저장탱크(81)내부에 살균수가 없으므로 저장탱크(81)내부에서 저수위를 감지하게 되므로 생성이 시작된다. 제어부(60)는 제1전해조(30)의 앞에 설치된 제1솔레노이드밸브(71)를 열어 물이 공급되도록 하고 제1정량펌프(20)를 작동시켜 염산이 제1전해조(30)로 공급되도록 한다. 이때 제어부(60)는 제1전해조(30)에 공급되는 전류를 측정하고 이에 따라 제1정량펌프(20)를 제어한다.

본 발명의 실시예에서는 제1전해조(30)에 전압을 5V로 고정하고 전류 설정값을 0.5A로 하여 제1전해조(30)로 공급되는 전류가 0.5A 이상이면 제1정량펌프(20)를 멈추고 그 이하면 제1정량펌프(20)를 작동시켜 염산이 공급되도록 하여 저농도의 살균수가 생성되도록 한다.

저장탱크(81)에 저농도의 살균수가 차 만수위가 되면 제어부(60)는 제1솔레노이드밸브(71)를 닫고 제1전해조(30)와 제1정량펌프(20)에 공급되는 전원을 차단하게 된다.

저장탱크(81)에 살균수가 유입되면 부스터 펌프가 작동하여 수관라인에 3kg/cm2 이상의 압력이 되어 압력스위치가 작동될 때까지 가압하게 되며 가압된 살균수는 압력탱크(83)에 저장된다.

이후 유니트 체어측에서 진료를 위해 핸드피스를 작동시키면 수관 라인이 개방되고 압력탱크(83)에 저장되어 있던 살균수가 수관라인을 통해 공급된다. 이에 따라 압력탱크(83) 및 수관라인의 압력이 내려가면 다시 압력스위치가 작동하여 부스터 펌프가 작동하여 수압이 유지되도록 한다.

유니트 체어에서 계속 살균수를 사용하여 저장탱크(81)내의 수위가 저수위 아래로 내려가면 제어부(60)는 다시 생성을 시작하게 된다.

다음으로 제2전해조(50)에서 고농도의 살균수(유효염소 25ppm 정도)를 생성하는 것에 대해 설명한다. 사용자가 고농도의 살균수를 생성하기 위하여 장치에 설치된 생성버튼을 누르면 제2전해조(50) 앞에 설치된 제2솔레노이드밸브(72)가 열리고 물이 제2전해조(50) 측으로 공급된다.

동시에 제2정량펌프(40)가 작동하여 염산을 제2전해조(50) 측으로 공급하게 된다. 이때 전해조에 공급되는 전압은 5V로 고정하고 전류를 감지한다. 본 발명의 실시예에서는 전류를 1A로 설정하고 전류가 0.99A로 내려가면 제2정량펌프(40)를 작동시키고 1.01A 이상으로 올라가면 제2정량펌프(40)를 정지시키도록 제어부(60)에서 제2정량펌프(40)의 전원을 제어하여 약 25ppm의 살균수가 생성되도록 한다.

이후 적정한 양의 살균수가 살균수 보관통(84)에 차면 사용자가 정지시키거나 살균수 보관통(84)에 수위센서를 설치하여 만수위가 되면 자동으로 정지시키도록 구성할 수 있다. 생성이 종료되면 제2전해조(50) 앞의 제2솔레노이드밸브(72)를 닫아 물이 더이상 유입되지 않도록 한다.

살균수 보관통(84)에 저장된 살균수는 기구의 소독이나 유니트 체어나 가구 등의 소독에 사용될 수 있다.

이에 따라 사용자는 유니트체어로 공급되는 4ppm 이하의 살균수와 기구 등의 소독에 사용하는 25ppm의 살균수를 계속 생성할 수 있다.

10 : 염산저장통 20 : 제1정량펌프
30 : 제1전해조 40 : 제2정량펌프
50 : 제2전해조 60 : 제어부
71 : 제1솔레노이드밸브 72 : 제2솔레노이드밸브
81 : 저장탱크 82 : 부스터펌프
83 : 압력탱크 84 : 살균수 보관통

Claims (2)

1. 희석된 염산이 저장되는 염산저장통;
   상기 염산저장통과 연결되는 제1정량펌프;
   상기 제1정량펌프로부터 일정량의 염산이 공급되어 전기분해가 이루어진 후 물과 혼합하여 4ppm 이하의 살균수를 생성하고 이를 치과 수관라인측으로 전달하는 제1전해조;
   상기 염산저장통과 연결되는 제2정량펌프;
   상기 제2정량펌프로부터 일정량의 염산이 공급되어 전기분해가 이루어진후 물과 혼합하여 4ppm이상의 살균수를 생성하는 제2전해조;
   상기 제1전해조와 제2전해조에 공급되는 전류값 변화에 따라 상기 제1정량펌프, 제2정량펌프의 동작을 콘트롤하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 치과용 살균수 제조 장치.
2. 제1항에 있어서,
   제1전해조에서 생성된 살균수가 저장되는 저장탱크;
   상기 저장탱크에 저장된 살균수를 가압하여 치과수관라인으로 공급하는 부스터펌프;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 치과용 살균수 제조 장치.

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