KR20150126045A

KR20150126045A - 집중된 기체 상 살생물제의 적용을 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20150126045A
Application number: KR1020157028111A
Authority: KR
Inventors: 존 와이. 메이슨
Original assignee: 사브레 인텔렉츄얼 프라퍼티 홀딩스 엘엘씨
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-03-13
Publication date: 2015-11-10
Also published as: US20140271355A1; HK1219679A1; EP2968632A4; CN105102005A; US20210030908A1; JP6050545B2; SG11201406198SA; CA2905956C; WO2014151512A1; AU2014234058A1; KR20170019487A; AU2014234058B2; JP2016517315A; EP2968632A1; EP2968632B1; US20190151486A1; KR20200096685A; CA2905956A1; CN110251710A; CN110250200A

Abstract

본 발명은 대상물을 산화(oxidizing), 살균(sanitizing), 소독(disinfecting), 및/또는 멸균(sterilizing) 처리하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 50 내지 30,000 ppm_v 이산화염소를 포함하는 기체 혼합물의 기체 스트림을, 25 내지 900 ft/sec의 속도로 기체 소스(gas source)로부터 배출시키는 단계; 및 상기 기체 스트림을 상기 대상물과 접촉시키는 단계를 포함한다. 또한, 대상물을 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리하기 위한 장치가 제공된다. 상기 장치는, 50 내지 30,000 ppm_v 이산화염소를 포함하는 기체 혼합물을 흡기하도록 구성된 이산화염소 인렛(inlet); 및 상기 기체 혼합물의 기체 스트림을 50 내지 900 ft/sec의 속도로 배출하도록 구성된 기체 소스를 포함한다.

Description

집중된 기체 상 살생물제의 적용을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND PROCESS FOR FOCUSED GAS PHASE APPLICATION OF BIOCIDE}

본 발명은 일반적으로 대상물을 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 집중된 기체상(gas phase)의 이산화염소 적용을 이용하여 대상물을 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

예를 들어, 산화제, 살균제, 소독제, 또는 멸균제로서 이산화염소(ClO₂)를 이용하는 것이 알려져 있다. 이산화염소는 잘 알려진 바와 같이 강력한 살생, 살균, 살조, 살충, 표백, 및 탈취 특성들을 갖고 있다. 이것은 음식물 소독(예를 들면, Trinetta 외 공저, Food Microbiology 27(2010) 1009-1015 참조), 악취 방지, 상처 치료(예를 들면, 미국 특허번호 제8,311,625호 참조), 표백, 미생물 오염 제거, 곰팡이 복원, 차이니스 월보드 복원, 및 의료 폐기물의 소독을 포함하는, 광범위한 응용들에서 채용되고 있다.

기체 상 이산화염소의 적용은, 예를 들어, 박테리아, 포자, 곰팡이, 마이코톡신, 알레르기, 곤충, 애벌레, 및/또는 거미류로 오염된 빌딩들에서 대상물들을 복원하기 위해 사용되어 왔다(예컨대, 미국 특허번호 제8,192,684호 참조). 이러한 적용을 통해 적절한 사멸(kill)을 달성하기 위해, 일정 공간에 대한 이산화염소 훈증(fumigation)은 9000 ppm_v-hrs(CT)의 전체 농도에 있어서, 12 시간 동안 750 ppm_v의 대상물 이산화염소 농도 및 노출 시간을 필요로 한다는 것이 일반적으로 인정된다. 현재의 EPA 가이드라인 하에서, 빌딩 복원을 위한 기체 이산화염소의 적용은 75%의 상대 습도 및 9000 ppm_v-hrs의 노출을 필요로 한다.

다양한 형태의 수많은 이산화염소의 적용에도 불구하고, 살생물제를 이용하는 종래의 방법들에는 여러 가지 단점들이 존재한다. 예를 들면, 대상이된 생물들에 대한 소망하는 레벨의 사멸을 달성하기 위해서는, 기체 상 이산화염소의 적용들이 높은 농도-시간(CT) 값들을 필요로 하는 것으로 종래 기술에서는 알려져 있다.

따라서, 효과적인 기체 상 이산화염소의 적용을 위한 개선된 방법 및 장치에 대한 필요성이 존재한다.

종래 기술의 특정 양태들이 본 발명의 개시를 용이하게 하기 위해 설명되었지만, 어떠한 방식으로도 본 출원인은 이러한 기술적 양태에 대한 권리를 포기하는 것이 아니며, 본 청구되는 발명은 본 명세서에서 논의되는 종래의 기술적 양태들 중의 하나 이상을 포함할 수도 있음이 고려된다.

본 명세서 있어서, 지식에 대한 문서, 동작 또는 아이템이 참조되거나 논의되는 경우, 이러한 참조 또는 논의는 본 지식의 문서, 동작 또는 아이템이나 이들의 조합이, 우선일에, 공중에 알려졌다거나, 일반적인 지식의 일부였다거나, 또는 해당 법률 조항에 따라 선행 기술을 구성함에 대한 인정이 아니며; 또는 본 명세서와 관련되는 임의의 문제를 해결하기 위한 시도로 적절하게 알려진 것으로 인정하는 것이 아니다.

요컨대, 본 발명은 효과적인 기체 상 이산화염소의 적용을 위한 개선된 방법 및 장치에 대한 필요성을 만족시킨다. 본 발명은 전술한 문제점들 및 결함들 중의 하나 이상을 해결할 수 있다. 그러나, 본 발명은 다수의 기술 영역들에 있어서의 다른 문제점들 및 결함들을 해결하는데 유용할 수 있는 것으로 고려될 수 있다. 따라서, 청구되는 본 발명은 본 명세서에서 논의된 특정 문제점들 또는 결함들 중의 어느 것을 해결하는 것으로 반드시 해석될 필요가 없다.

일 양태에서, 본 발명은 대상물을 산화(oxidizing), 살균(sanitizing), 소독(disinfecting), 및/또는 멸균(sterilizing) 처리하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 50 내지 30,000 ppm_v 이산화염소를 포함하는 기체 혼합물의 기체 스트림을, 25 내지 900 ft/sec의 속도로 기체 소스(gas source)로부터 배출시키는 단계; 및 상기 기체 스트림을 상기 대상물과 접촉시키는 단계를 포함한다.

다른 양태에서, 본 발명은 대상물을 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리하기 위한 장치를 제공한다. 상기 장치는, 50 내지 30,000 ppm_v 이산화염소를 포함하는 기체 혼합물을 흡기하도록 구성된 이산화염소 인렛(inlet); 및 상기 기체 혼합물의 기체 스트림을 50 내지 900 ft/sec의 속도로 배출하도록 구성된 기체 소스를 포함한다.

대상물을 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리하기 위한 본 발명의 방법 및 장치의 특정 실시예들은 몇 가지 특징을 갖고 있으며, 이들 중의 어떠한 단일의 것도 바람직한 속성들을 단독으로 담당하지 않는다. 아래의 청구범위에 의해 규정되는 방법들 및 장치들의 범위를 한정하지 않는 범위 내에서, 이들에 대한 보다 중요한 특징들에 대하여 이제 간략하게 설명하도록 한다. 본 설명을 고려한 이후에, 특히 "발명의 상세한 설명"이라는 타이틀이 부여된 본 상세한 설명의 섹션을 독해한 이후에는, 본 발명의 다양한 실시예들의 특징들이 현재의 기술 상태에 비해 많은 장점들을 제공하는 방식을 이해하게 될 것이다. 이러한 장점들은 집중된 기체 상 이산화염소의 적용이 가능한 대상물을 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리하기 위한 개선된 방법 및 장치를 제공하는 것과, 밀폐된 및 비-밀폐된(개방된) 공간들과 적용 존들에서 작동하는 방법 및 장치를 제공하는 것과, 대형 및 소형 스케일 적용들 모두를 위한 개선된 방법 및 장치를 제공하는 것과, 종래의 방법 및 장치보다 낮은 CT에서 대상물을 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명은 대상물 이외의 영역들을 이산화염소에 노출시키지 않기 위해 또는 치료중인 거대생물이나 시술중인 사람을 포함하는 생물들에 대한 이산화염소 기체 공기 노출 문제들을 야기하지 않기 위해, 집중된 이산화염소의 적용을 가능하게 하는 것을 포함한다.

본 발명의 이들 및 다른 특징들 및 장점들은 첨부된 청구범위 및 첨부된 도면과 함께 취해지는 본 발명의 다양한 양태들에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 대상물을 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리하기 위한 장치의 측면 사시선도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 대상물을 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리하기 위한 장치의 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 대상물을 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리하기 위한 장치의 도면.

본 발명은 일반적으로 대상물을 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명이 다수의 상이한 형태의 실시예에 적용 가능하지만, 본 발명에 대한 특정 실시예들이 도시 및 설명되어 있다. 그러나, 본 개시내용은 본 발명의 원리들에 대한 예시로서 고려되어야 하며, 도시된 실시예로 본 발명을 한정하는 것이 의도되지 않는다.

참조 부호들은 여러 도면에 걸쳐 동일하거나 유사한 구성요소에 대한 그들의 지정 및 의미를 갖는다.

일 양태에서, 본 발명은 대상물을 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리하는 방법을 제공한다. 본 방법은 50 내지 30,000 ppm_v 이산화염소를 포함하는 기체 혼합물의 기체 스트림(gas stream)을, 25 내지 900 ft/sec의 속도로 기체 소스(gas source)로부터 배출시키는 단계; 및 그 기체 스트림을 대상물과 접촉시키는 단계를 포함한다.

본 명세서에서 사용되는, "산화(oxidizing)" 처리는 물질(예를 들면, 대상물)과 산소의 조합이며, 및/또는 원소(예를 들면, 대상물의) 내의 원자가 전자를 잃게 됨에 따라 원자가(價)가 증가하게 되는 반응인, 산화 현상을 지칭한다.

본 명세서에서 사용되는, "살균(sanitizing)" 처리는 어떤 것(예를 들면, 무생물과 같은 대상물)을 세척하는 처리인, 살균 현상을 지칭한다. 살균은 3-로그(log) 감소를 의미한다.

본 명세서에서 사용되는, "소독(disinfecting)" 처리는 대상물에 있는 병원체(病原體)들을 제거하거나 또는 그것들이 비활성 상태가 되게 만드는 처리, 즉 예를 들면, 세균 및/또는 박테리아를 사멸시키거나 그것들을 무해한 상태로 만드는 처리인, 소독 현상을 지칭한다. 소독은 4-로그 감소를 의미한다.

본 명세서에서 사용되는, "멸균(sterilizing)" 처리는 세균의 생존을 완전히 제거하는 처리, 예를 들어 비병원성 및 병원성 포자들, 사상균, 박테리아, 및 바이러스 모두를 사멸시키는 처리인, 멸균 현상을 지칭한다. 멸균은 모든 미생물 및 그 포자의 통계적 파괴(statistical destruction)인, 6-로그 감소(본 명세서에서는 "6-로그 사멸(kill)"과 동의어)를 의미한다. 이것은 6 로그(10⁶) 또는 99.9999% 감소로 정의된다. 통계적으로, 이 정의는 제로의 독자생존 가능한 생물 존속으로 받아들여진다.

당업자에게 명백한 바와 같이, 일반적으로, 멸균 처리는 소독 처리, 살균 처리, 산화 처리보다도 높은 사멸 수준을 지칭한다. 따라서, 본 발명에 따른 멸균 처리 방법은 산화 처리, 살균 처리, 및 소독 처리 방법도 또한 포함한다. 더 나아가, 일반적으로, 각종 실시예들에서는, 소독 처리 방법들이 살균 처리 및 산화 처리 방법들을 포함하며, 또한 살균 처리 방법들이 또한 산화 처리 방법들을 포함한다. 산화 처리가 특정한 사멸 레벨을 지칭하는 것은 아니기 때문에, 마찬가지로 산화 처리 방법들은, 반드시 그러한 것은 아니지만, 살균 처리, 소독 처리, 및/또는 멸균 처리 방법들을 포함할 수도 있다.

본 발명의 각종 실시예들에서, 대상물을 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리하는 것은, 예를 들어, 대상물에 대한 오염 제거; 대상물에 대한 세척, 대상물에 대한 라이트닝(lightening) 또는 화이트닝(whitening); 및/또는 대상물에 대한 복구 처리를 포함할 수 있다.

본 명세서에서 사용되는, "대상물"은 사용자가 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리하려고 하는 임의의 것(예를 들면, 셀(들), 물체, 표면, 구조, 공간 등)을 지칭한다. 각종 실시예들에서, 대상물은 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리의 필요성이 존재한다. 본 발명의 방법 및 장치는, 임의의 소망하는 대상물에 대하여, 단독으로 또는 임의의 조합으로, 산화, 살균, 소독, 또는 멸균 처리하도록 구성된다.

본 발명의 몇몇 실시예들에서, 대상물은 대형 구조물(예를 들면, 빌딩) 및/또는 높은 영역 응용에 위치된다. 본 발명의 몇몇 실시예들에서, 본 발명의 방법 또는 장치의 응용은 집중되는 적용, 소규모 적용을 통해 이루어진다.

본 발명의 각종 실시예들에서, 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리될 대상물은, (a) 천장이나 벽, 또는 그것의 일 부분; (b) 의료용(예를 들면, 범용, 수술용, 치과용) 기구, 또는 그것의 일 부분; (c) 피부의 일 영역(예를 들면, 손 또는 그것의 일 부분); (d) 상처 또는 그것의 일 부분(예를 들면, 포유류나 인간의 상처 또는 그것의 일 부분); (e) 의료 절차 영역(medical procedural area), 또는 그것의 일 부분; (f) 미술품 또는 그것의 일 부분; (g) 박테리아, 포자, 사상균, 곰팡이, 마이코톡신, 바이러스 알레르기, 곤충, 애벌레, 및/또는 거미류; 및 (h) 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균의 필요가 있고/있거나 그것의 필요가 있는 오염 물질을 포함하는 임의의 다른 셀(들), 물체, 표면, 구조물, 공간 등 중의 하나 이상일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

특정 실시예들에서, 본 발명은 예를 들어, 라이트닝 또는 화이트닝 처리들(예를 들면, 치아(teeth)를 위한) 또는 복구 처리들(예를 들면, 미술품(artwork)의)을 제공한다.

특정 실시예들에서, 본 발명은 손과 같은 대상물을 멸균 처리하는 방법 및 장치(예를 들면, 손을 산화, 살균, 소독 및/또는 멸균 처리하는 핸드 블로워)를 제공한다.

본 발명의 특정 실시예들에서는(예를 들어, 상처 치료를 위해), 제공된 방법 및 장치는 실질적으로 비-세포독성(non-cytotoxic)인 기체 혼합물을 사용한다.

본 발명의 몇몇 실시예들에서, 대상물에 대한 오염 제거는 대상물에 대한 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리를 포함한다. 예를 들어, 본 발명의 각종 실시예들은 대형 구조물(예를 들어, 빌딩) 및/또는 높은 영역 응용에 있어서의 대상물에 대한 오염 제거에 관한 것이다.

본 발명의 방법은 기체 혼합물의 기체 스트림을 배출시키는 것을 포함한다. 기체 혼합물은 50 내지 30,000 ppm_v 이산화염소를 포함한다. 또한, 이러한 농도는 ppm(parts per million)의 양에 있어서의 이산화염소 농도의 시간 가중 평균(time-weighted average)으로서 지칭될 수도 있으며, 이것은 기체 혼합물이 토출/배출되는 임의의 시간 주기 "X" 동안에, 상기의 농도가 그 주기 동안 토출/배출되는 기체의 평균농도임을 의미하는 것이다(예를 들면, 기체가 2 분 주기 동안, 즉, 처음 1 분 동안에는 100 ppm_v의 농도에서, 및 두 번째 1분 동안에는 300 ppm_v의 농도에서 배출되는 경우, 이 2 분 주기 동안의 이산화염소 농도의 시간 가중 평균은 200 ppm_v이 된다).

예를 들어, 몇몇 실시예들에서는, 기체 혼합물이 50, 100, 500, 1,000, 1,500, 2,000, 2,500, 3,000, 3,500, 4,000, 4,500, 5,000, 5,500, 6,000, 6,500, 7,000, 7,500, 8,000, 8,500, 9,000, 9,500, 10,000, 10,500, 11,000, 11,500, 12,000, 12,500, 13,000, 13,500, 14,000, 14,500, 15,000, 15,500, 16,000, 16,500, 17,000, 17,500, 18,000, 18,500, 19,000, 19,500, 20,000, 20,500, 21,000, 21,500, 22,000, 22,500, 23,000, 23,500, 24,000, 24,500, 25,000, 25,500, 26,000, 26,500, 27,000, 27,500, 28,000, 28,500, 29,000, 29,500, 또는 30,000 ppm_v 이산화염소로 구성되며, 이것은 그 안에서의 모든 범위들 및 하위범위들을 포함한다(예를 들면, 1,000 내지 15,000 ppm_v, 1,500 내지 10,000 ppm_v, 2,000 내지 10,000 ppm_v, 2,000 내지 8,000 ppm_v, 2,500 내지 3,500 ppm_v 등).

몇몇 실시예들에서, 기체 혼합물은 질소, 산소, 아르곤, 및/또는 이산화탄소를 더 포함한다. 바람직한 실시에에서, 기체 혼합물은 이산화염소 및 공기(air)를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 기체 혼합물은 본질적으로 이산화염소 및 공기로 이루어진다.

본 발명의 몇몇 실시예들에서는(예를 들면, 상처를 치료하기 위한 방법 및 장치), 기체 혼합물이 하나 이상의 추가적 치료제들을 포함할 수도 있다.

본 발명의 방법은 기체 소스로부터 기체 혼합물을 배출시키는 것을 포함한다. 본 명세서에서 사용되는, 기체 소스는, 단독으로(예를 들면, 기체가 펌핑되는 튜브의 경우), 또는 하나 이상의 다른 컴포넌트들과 함께(예를 들면, 노즐의 경우에, 기체가 배출될 수 있는 하나 이상의 추가 컴포넌트들(예컨대, 기체가 소스를 통과하게 하는 모터 또는 다른 장치/컴포넌트)이 필요할 수 있음), 그로부터 기체를 배출시킬 수 있는 임의의 적절한 메커니즘일 수 있다. 예를 들어, 몇몇 비제한적인 실시예들에서, 기체 소스는 노즐, 스파우트(spout), 탭, 밸브, 리셉터클(receptacle), 파이프, 튜브, 호스, 팬, 덕트 출구 등이 될 수 있다.

일 실시예에서, 기체 소스는 노즐이다. 몇몇 실시예들에서, 노즐은 0.05 내지 1 cm의 직경을 갖는다.

본 발명의 기체 소스는 이산화염소 소스를 포함하거나, 또는 그것에 (직접 또는 간접적으로) 부착/연결되도록 구성된다. 이산화염소 소스는 이산화염소를 포함하는 임의의 적절한 소스일 수 있다. 예를 들어, 기체 소스는 이산화염소를 포함하는 이산화염소 소스 및 선택적으로는 이산화염소를 생성하는 이산화염소 소스를 포함하거나, 또는 그것에 연결되도록 구성된다. 이러한 이산화염소 소스들의 예들로는, 예를 들어, 이산화염소 기체 또는 예컨대 용존 이산화염소로 구성되는 용액을 포함하는 리셉터클을 포함한다. 이러한 이산화염소 기체 또는 용액은 예를 들면, 배치-타입(batch-type) 리셉터클 내에 도입되기 이전에 임의의 적절한 수단에 의해 생성되어 있을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 이산화염소 소스는 이산화염소를 생성한다(예를 들면, 이산화염소 발생기와 같은 장치). 예를 들면, 몇몇 실시예들에서, 기체 소스는 예를 들어, 본 명세서에 그 내용이 참조로서 포함되는 미국 특허번호 제6,468,479호에 개시 및 청구되어 있는 이산화염소 발생기를 포함하거나, 또는 그것에 부착되도록 구성된다. 이산화염소 발생기를 포함 및/또는 이용하는 실시예에서, 이산화염소는 직접 기체로서 생성되거나, 또는 수성의(또는 다른 적절한 액체 캐리어) 이산화염소 혼합물/용액으로서 생성된다. 이 발생기는 과량의 아염소산나트륨을 사용하여, 불순물로서 염소 기체가 발생할 가능성을 감소시키도록 운영될 수 있다. 그 밖의 일반적으로 인정되는, 본 발명의 방법 및 장치에서 이용, 및/또는 포함될 수 있는, 이산화염소를 생성하기 위한 방법 및 장치가, 예를 들면, 미국 특허번호 제7,678,388호, 미국 특허번호 제5,290,524호, 및 미국 특허번호 제5,234,678호에서 발견될 수 있으며, 이들 문헌의 내용은 참조로서 본 명세서에 포함된다.

이산화염소 소스가, 예를 들어 용존 이산화염소를 포함하는 용액으로 구성되는 경우, 이산화염소 소스가 구성될 수 있으며, 또는 본 발명의 장치 및 방법은 예를 들어, 공기를 이용하여 이산화염소를 용액 밖으로, 및 궁극적으로는 기체 소스로 전달하는(예를 들면, 이산화염소 인렛을 통해) 장치(예를 들면, 역류 스트리퍼(countercurrent stripper), 스프레이 스트리퍼(spray stripper) 등)인 이산화염소 스트리퍼를 포함하거나 또는 이것을 이용할 수 있다.

본 발명의 각종 실시예들에서, 기체 소스는 이산화염소 인렛을 통해서 이산화염소 소스로부터 이산화염소를 흡기하도록 구성된다. 이산화염소 인렛은, 예를 들어, 기체 소스의 일부일 수 있으며(예를 들면, 기체 소스는 이산화염소 인렛을 포함하도록 구성됨), 또는 기체 소스와 물리적으로 분리되어 있을 수도 있다. 이산화염소 인렛은 이산화염소의 소스로부터 기체 소스로(직접 또는 간접적으로) 기체 혼합물을 흡기하도록 구성된다.

일 실시예에서, 기체 소스는 직접 또는 간접적으로, 이산화염소 소스(예를 들면, 이산화염소 기체 또는 용액 내의 이산화염소를 포함하는 이산화염소 발생기 또는 리셉터클)에 부착되는 노즐이다. 이 노즐은, 이산화염소 인렛을 통해 이산화염소를 수용하도록 구성될 수 있다. 이산화염소 소스가 이산화염소 용액을 포함하는 몇몇 실시예들에서, 이 용액은 예컨대, 수용액으로부터 공기 내의 이산화염소 기체를 전달하는 이산화염소 스트리퍼로 이동되고, 그 후에 이 기체 혼합물은 궁극적으로 기체 소스로 이동하여, 대상물에 배출된다.

본 발명의 방법은 25 내지 900 ft/sec의 속도로, 기체 소스로부터 기체 혼합물의 기체 스트림을 배출시키며, 또한 그 기체 스트림을 대상물에 접촉시키는 것을 포함한다. 예를 들면, 몇몇 실시예들에서, 기체 스트림은 25, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 275, 300, 325, 350, 375, 400, 425, 450, 475, 500, 525, 550, 575, 600, 625, 650, 675, 700, 725, 750, 775, 800, 825, 850, 875, 또는 900 ft/sec의 속도로 기체 소스로부터 배출되며, 이것은 그 안에서의 모든 범위들 및 하위범위들을 포함한다(예를 들면, 50 내지 900 ft/sec, 100 내지 900 ft/sec, 300 내지 850 ft/sec, 600 내지 800 ft/sec 등).

당업자는, 기체 소스로부터 배출되는 기체의 속도를 증가 및 감소시키는 방식을 용이하게 인식할 것이며, 이러한 방식 모두가 본 발명에서 이용될 수 있다. 예를 들면, 기체 소스가 노즐인 경우, 예를 들면, 노즐의 직경을 감소시키는 것에 의해 속도를 증가시킬 수 있으며, 예를 들면, 노즐의 직경을 증가시키는 것에 의해 속도를 감소시킬 수도 있다. 이와 유사하게, 기체 소스로의 및/또는 이를 관통하는 기체 유량을 변경하는 것에 의해, 속도를 증가 또는 감소시킬 수도 있다.

전술한 속도(25 내지 900 ft/sec)의 배출 기체를 채용하는 본 발명의 방법 및 장치는, 대상물을 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리함에 있어 유리하게 동작한다는 것이 발견되었다. 예를 들면, 본 발명의 각종 실시예들에서, 제공되는 방법 및 장치는, 종래의 방법 및 장치보다 낮은 이산화염소 농도-시간(CT) 값을 사용하여, 유리하게 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리할 수가 있다.

본 명세서에서 사용되는, 농도-시간("CT"), 또는 전체 농도는, 시간 단위의 노출 시간만큼 곱해진, 체적 ppm(parts per million by volume)(ppm_v)의 이산화염소 농도의 시간 가중 평균이다. 이산화염소 농도 대 노출 시간의 플롯에서, CT는 커브 아래에 있는 영역이 된다. 예를 들면, 12-시간 노출 주기 동안의 이산화염소 농도의 시간 가중 평균이 750 ppm_v인 경우, CT는 9,000 ppm_v-hrs가 된다(예를 들어, 이 CT는 빌딩 복원(building remediation)을 위한 이산화염소 기체의 적용에 대해, 현재의 EPA 가이드라인이 요구하는 것임). 이와 유사하게, 3-시간 노출 주기 동안의 이산화염소 농도의 시간 가중 평균이 3,000 ppm_v인 경우, CT는 계속 9,000 ppm_v-hrs가 된다. 1 분의 노출 주기 동안의 이산화염소의 농도의 시간 가중 평균이 3,000 ppm_v인 경우, CT는 50 ppm_v-hrs이 된다.

빌딩 복원을 위한 이산화염소의 기체 상(gas phase) 또는 증기 상(vapor phase) 적용에 있어서, 통상적인 이산화염소 농도는 500 내지 3000 ppm_v의 범위가 되며, 노출 시간은 통상적으로 대략 3 내지 12 시간이 된다. 예를 들면, 12 시간 주기 동안 약 500 내지 1500 ppm_v 범위에서 시간 평균화된 이산화염소 기체 농도는, 곰팡이 포자를 사멸시키고 알레르기성 효과를 제거하는데 효과적이라는 것이 발견되었다(CT = 6000 - 18000 ppm_v-hrs). 이와 유사하게, 9000 ppm_v-hrs의 CT는 탄저균 포자를 멸균 처리하는데 효과적이라는 것이 발견되었다.

25 내지 900 ft/sec의 속도로 기체 소스로부터 50 내지 30,000 ppm_v 이산화염소를 포함하는 기체 혼합물의 기체 스트림을 배출시키고; 또한 그 기체 스트림을 의도된 대상물과 접촉시키는 것을 요구하는 제한사항들을 충족하는 본 발명의 실시예는, 임의의 주어진 치료/적용을 위한 CT와 관계없이, 본 발명의 범위 내에 포함된다. 그러나, 본 발명의 각종 실시예들에 있어서, 바람직한 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균은 0.15 내지 5,000 ppm_v-hrs의 CT에 의해 달성된다.

예를 들면, 몇몇 실시예들에 있어서, 바람직한 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균은 0.15, 0.5, 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1,000, 1,250 , 1,500, 1,750, 2,000, 2,250, 2,500, 2,750, 3,000, 3,250, 3,500, 3,750, 4,000, 4,250, 4,500, 4,750, 또는 5,000 ppm_v-hrs의 CT에 의해 달성되며, 이것은 그 안에서의 임의의 모든 범위들 및 하위범위들을 포함한다(예를 들면, 1 내지 4,000 ppm_v-hrs, 10 내지 3,500 ppm_v-hrs, 15 내지 3,000 ppm_v-hrs, 20 내지 2,500 ppm_v-hrs, 25 내지 2,000 ppm_v-hrs, 30 내지 1,500 ppm_v-hrs, 30 내지 500 ppm_v-hrs 등).

그것의 특성상, CT는 농도 및 노출 시간의 함수이기 때문에, 임의의 주어진 적용을 위한 CT는 이들 양쪽의 변수에 기초하여 결정된다는 것을, 당업자는 이해할 것이다. 따라서, 더 긴 노출 주기 동안에 더 낮은 농도의 이산화염소를 포함하는 기체 혼합물을 사용하여 획득가능한 것과 동일한 CT가, 더 짧은 노출 주기를 사용하여 더 높은 농도의 이산화염소를 포함하는 기체 혼합물을 사용하여 획득될 수 있다.

본 발명의 몇몇 비-제한적 실시예들에서, 본 발명의 방법은 4 내지 4.5 x 10⁶ CTυ의 도즈(dose)(예를 들면, 집중된 도즈)를 배출시키는 것을 포함하고, 본 발명의 장치는 4 내지 4.5 x 10⁶ CTυ의 도즈(예를 들면, 집중된 도즈)를 배출시키도록 구성되며, 여기서 CTυ는 CT(ppm_v-hrs 단위)에 대하여, 기체 소스로부터 배출되는 기체 혼합물의 속도(ft/sec 단위)를 곱한 것이다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서는, 4, 4.5, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1,000, 2,000, 3,000, 4,000, 5,000, 6,000, 7,000, 8,000, 9,000, 10,000, 20,000, 30,000, 40,000, 50,000, 60,000, 70,000, 80,000, 90,000, 100,000, 110,000, 120,000, 130,000, 140,000, 150,000, 160,000, 170,000, 180,000, 190,000, 200,000, 210,000, 220,000, 230,000, 240,000, 250,000, 300,000, 400,000, 500,000, 600,000, 700,000, 800,000, 900,000, 1,000,000, 1,250,000, 1,500,000, 1,750,000, 2,000,000, 2,250,000, 2,500,000, 2,750,000, 3,000,000, 3,250,000, 3,500,000, 3,750,000, 4,000,000, 4,250,000, 또는 4,500,000의 도즈가 되며, 이것은 그 안에서의 임의의 모든 범위들 및 하위범위들을 포함한다(예를 들면, 4 내지 1,000,000 CTυ, 500 내지 250,000 CTυ, 600 내지 220,000 CTυ 등). 본 발명의 몇몇 실시예들에서, 상기 배출되는 기체 혼합물은 4 내지 4.5 x 10⁶ CTυ에서 대상물과 접촉한다.

본 발명의 몇몇 실시예들에서, 방법들은 어떠한 전-처리(pre-treatment) 또는 컨디셔닝(conditioning)도 받지 않은 적용 존(application zone)들에서 수행되며, 장치들은 그러한 존들에서 사용되도록 구성된다. 본 발명의 몇몇 실시예들에서, 방법들은 예를 들어, 적용 이전에 또는 적용 동안에 습도가 맞추어져 있고/있거나 기후 조건이 맞추어진 적용 존에서 수행될 수 있으며, 장치들은 그러한 존에서 사용되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, 적용 존들은 예를 들면, 5% 내지 80% 범위의 상대 습도(RH)로 습도가 맞추어질 수 있다(예를 들면, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 또는 80%, 이것은 그 안에서의 임의의 모든 범위들 및 하위범위들, 예를 들어 5-55%, 35-55%, 40-55%, 45-50%, 45-48% 등을 포함함). 몇몇 실시예들에서, 적용 존들은 예를 들면, 50℉ 내지 약 175℉로 기후 조건이 맞추어질 수 있다(예를 들면, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 120, 125, 130, 135, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 또는 175 ℉, 이것은 그 안에서의 임의의 모든 범위들 및 하위범위들, 예를 들어 60-90 ℉, 65-85℉ 등을 포함함).

본 발명의 실시예들에서, 대상물은 기체 소스로부터 임의의 바람직한 거리에 위치/배치될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 기체 소스는 기체 스트림의 배출 동안에 대상물로부터 0.5 내지 50 cm의 거리에 위치되며, 이에 따라 기체 스트림의 기체는, 대상물과의 접촉 이전에 소스로부터 0.5 내지 50 cm 이동한다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, 기체 소스는 대상물로부터 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 또는 50 cm의 거리에 위치되며, 이것은 그 안에서의 임의의 모든 범위들 및 하위범위들(예를 들면, 0.5 내지 25 cm, 1 내지 10 cm, 1 내지 4 cm 등)을 포함한다.

대상물과 부딪힐 때의 기체의 속도는 기체 소스로부터 배출되는 기체의 속도, 예를 들면, 기체 소스에 대한 기체 유량, 및 기체 소스로부터 대상물의 거리의 함수로서 달라지게 된다. 몇몇 비-제한적 실시예들에서, 기체 스트림은 15 내지 500 ft/sec의 속도, 예를 들어, 15, 30, 45, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 275, 300, 325, 350, 375, 400, 425, 450, 475, 또는 500 ft/sec의 속도로 대상물과 접촉하며, 이것은 그 안에서의 임의의 모든 범위들 및 하위범위들(예를 들면, 25 내지 400 ft/sec, 40 내지 300 ft/sec, 50 내지 250 ft/sec 등)을 포함한다.

본 발명에 따른 적용 영역(즉, 기체 소스 및 대상물을 포함하는 영역)은 적용 존으로 지칭될 수 있다. 적용 존은 개방되어 있거나(예를 들면, 주위의 룸 또는 빌딩에 개방됨) 또는 봉쇄되어 있을 수 있다(적용 존이 예를 들어, 챔버 내, 컨테인먼트 메커니즘 내, 후드 아래 등에서 주변 환경으로부터 실질적으로 또는 완전히 분리되어 있음을 의미함).

본 발명의 몇몇 실시예들에서, 대상물은 적용 존에서 기체 스트림과 접촉되며, 이 적용 존에서의 분당(per minute) 공기 순환은 정상적인 적용 존에서의 공기 순환 속도를 초과하게 된다(예를 들면, 적용 존이 예컨대, 룸일 수 있으며, 여기서 공기 순환 속도는 일반적으로 약 3 ft/min임). 초과 순환 속도는 임의의 바람직한 방식으로 달성될 수 있으며, 예를 들면, 대상물의 표면에 겨냥된 팬 또는 블로워를 사용하여 달성될 수 있고, 또는 파이프, 용기, 덕트 또는 HVAC 시스템들을 처리하는 경우에는, 그 시스템을 통과하는 속도를 증가시킴으로써 달성될 수 있다. 정상적인 적용 존 순환 속도를 초과하게 되도록 그 적용 존의 순환 속도를 늘리고/증가시킴으로써, 이러한 공기 순환 속도는 대상물에서의 기체 스트림의 속도를 효율적으로 증가시킬 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예들에서, 대상물은 적용 존에서 기체 스트림과 접촉되며, 이 적용 존에서의 분당 공기 순환은 적어도 3 ft/sec이며, 예를 들어, 적어도 3 ft/sec, 5 ft/sec, 10 ft/sec, 15 ft/sec, 또는 20 ft/sec이고, 이것은 그 안에서의 임의의 모든 범위들 및 하위범위들(예를 들면, 5 내지 20 ft/sec 등)을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 대상물에서의 기체 스트림의 속도는, 적용 존에서의 공기 순환으로 인하여 증가하게 된다.

본 발명의 몇몇 실시예들에서, 적용 존은 예를 들면, 진공 조작에 의한, 부압(negative pressure) 하에서 유지된다. 진공은 본 발명에 따른 장치에 의해 생성되거나, 또는 본 발명의 장치와 분리된 다른 장치에 의해 생성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 진공은 사용되어진(spent) 기체 혼합물을 회수한다. 몇몇 실시예들에서, 이 회수되는 사용되어진 기체 혼합물은 기체 소스로부터의 하나 이상의 후속 배출 사이클들을 위해 재활용된다.

몇몇 실시예들에서, 적용 존은 씰드 영역(sealed area)이 된다. 예를 들면, 몇몇 실시예들에서, 적용 존은 브러시 씰드 영역, 플렉시블-씰드 영역(예를 들면, 후드 윈도우가 잡아당겨진 흄 후드(fume hood) 아래의 영역), 및/또는 에어-타이트(air-tight) 씰드 영역(즉, 밀폐 씰드 영역)이다. 몇몇 실시예들에서, 본 발명의 방법은 부압 하에 씰드 적용 존에서 수행되며, 여기서 적용 존은 기체 소스, 대상물, 및 진공 소스를 포함한다.

다른 양태에서, 본 발명은 대상물을 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리하기 위한 장치를 제공한다. 본 장치는 50 내지 30,000 ppm_v 이산화염소를 포함하는 기체 혼합물을 흡기하도록 구성된 이산화염소 인렛; 및 25 내지 900 ft/sec의 속도로 기체 혼합물의 기체 스트림을 배출하도록 구성된 구성된 기체 소스를 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 대상물을 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리하기 위한 장치(100)의 측면 사시선도이다.

도 1의 장치(100)는 50 내지 30,000 ppm_v 이산화염소를 포함하는 기체 혼합물을 흡기하도록 구성된 이산화염소 인렛(10)을 포함한다. 이산화염소 인렛(10)은 예를 들면, 임의의 이산화염소 소스(미도시)로부터 기체 혼합물을 흡기할 수 있다. 예를 들면, 몇몇 실시예들에서, 이산화염소 인렛(10)은 이산화염소 인렛(10)이 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있는, 예를 들면 미국 특허 제6,468,479호에 개시된, 이산화염소 발생기로부터 이산화염소를 수용/흡기하도록 구성된다. 이산화염소 인렛(10)이, 용액 내의 이산화염소를 생성하는 발생기로부터 이산화염소를 흡기하는 경우, 이 용액은 스트리퍼(stripper)를 거친 후에 장치(100)로 전달된다. 몇몇 실시예들에서, 이산화염소 인렛(10)은, 이산화염소 기체 또는 용액 내의 이산화염소를 포함하는 리셉터클과 같은 이산화염소 소스로부터 이산화염소를 수용/흡기하도록 구성된다. 리셉터클이 용액을 포함하는 경우, 이 용액은 임의의 적절한 수단에 의해(예를 들면, 발생기에 의해) 마련된 것일 수 있다. 리셉터클이 용액 내의 이산화염소를 포함하는 경우, 이 용액은 스트리퍼를 거친 후에 장치(100)로 전달된다. 몇몇 실시예들에서는, 장치(100)가 별도의 이산화염소 소스에 (직접 또는 간접) 부착될 수 있으며, 다른 실시예들에서는, 장치 자체가 이산화염소 소스를 포함할 수도 있다.

도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 이산화염소 인렛(10)은 임의의 바람직한 컴포넌트들(예를 들면, 파이프, 튜브, 칼럼 등)일 수 있는 인접 컴포넌트들(14)을 통해 간접적으로 기체 소스(12)로, 기체 혼합물을 흡기하도록 구성된다. 기체 소스(12)는 25 내지 900 ft/sec의 속도로, 기체 혼합물의 기체 스트림을 배출하도록 구성된 노즐(nozzle)이다. 이산화염소 인렛(10)은 예를 들면, 이산화염소 발생기나 리셉터클과 같은 이산화염소의 소스(미도시)로부터 기체 혼합물을 흡기하도록 구성된다.

또한, 장치(100)는 기체 소스(12)를 수용하여, 적용 존을 규정하도록 구성되는 컨테인먼트 메커니즘(16)을 포함한다. 컨테인먼트 메커니즘(16)이 임의의 바람직한 형상, 사이즈, 및 미감을 가질 수 있지만, 컨테인먼트 메커니즘(16)은 기체 봉쇄 제공을 돕는 플렉시블 씰 또는 브러시 씰 또는 스페이서(미도시)를 구비한 투명 원뿔형 물체이다. 컨테인먼트 메커니즘(16)의 사이즈 및 기체 소스(12)와 대상물(미도시) 사이의 거리에 따라, 컨테인먼트 메커니즘(16)은 적용 존을 봉쇄하는(즉, 봉쇄 존을 그 주변들로부터 실질적으로 또는 완전히 분리시키는) 역할을 할 수 있다. 당업자에게는 명백한 바와 같이, 이러한 실시예에서는, 컨테인먼트 메커니즘(16)(존재하는 경우)의 사이즈가 적용 존 내에 있어서의 이산화염소 농도를 결정할 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 컨테인먼트 메커니즘(16)은 멸균 처리될 대상물과 관련된 적용 존을 밀폐하도록 구성되며, 예를 들어, 도시되어 있는 실시예에서는, 대상물 및/또는 그 대상물 주변과 접촉하는 상태가 되어 컨테인먼트 메커니즘(16) 내의 대상물을 밀폐시킴으로써, 기체 소스(12)와 대상물 모두를 포함하는 봉쇄 및 밀폐된 적용 존을 생성하게 되는 씰(예를 들면, 밀폐 씰)을, 컨테인먼트 메커니즘(16)의 원뿔형 물체가 포함한다는 것을 의미한다.

또한, 장치(100)는 예를 들면 적용 존 내에 진공을 생성함으로써, 사용되어진 기체 혼합물(즉, 기체 소스(12)로부터 배출되어진 기체 혼합물)을 회수하도록 구성된 진공 소스(18)를 포함한다. 도시된 실시예에서는, 진공 소스(18)가 적용 존 내에 진공을 생성한다. 진공은 사용되어진 기체 혼합물을 기체 반환 컴포넌트(들)(20)로 빨아들여/뽑아냄으로써, 기체가 재활용, 전환되고/되거나 다른 장소에 배치될 수 있도록 한다. 기체 반환 컴포넌트(20)는 하나 이상의 파이프, 튜브 등을 포함하는 임의의 바람직한 또는 적절한 컴포넌트일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 몇몇 실시예들에서, 장치는 기체 소스로부터의 하나 이상의 후속적인 배출 사이클들을 위해서, 사용되어진 기체 혼합물 및/또는 그 사용되어진 기체 혼합물의 이산화염소를 재활용하도록 구성된다. 예를 들면, 장치(100)의 경우, 기체 반환 컴포넌트(20)는 이산화염소 스크러버(scrubber)를 포함할 수 있으며, 또는 이 이산화염소 스크러버에 (직접 또는 간접) 연결될 수도 있다. 몇몇 실시예들에서는, 기체 반환 컴포넌트(20)가, 이산화염소 스크러버를 포함하는 이산화염소 발생기에 연결되어 있다. 본 발명의 장치 및 방법이 이산화염소 스크러버를 포함하고/하거나, 이 이산화염소 스크러버에 연결 및/또는 이를 이용하는 경우에는, 스크러버가 그것을 통과하는 혼합물(예를 들면, 배출물(effluent) 또는 기체 혼합물)로부터 이산화염소를 분리해 낼 수 있다. 혼합물로부터 이산화염소를 분리해 낼 수 있는 임의의 적절한 스크러버가 사용될 수 있다. 예를 들면, 몇몇 실시예들에서, 스크러버로는 활성탄(activated carbon), 알카리성 용액(예를 들면, 아스코르브산, 과산화수소, 아황산나트륨 등), 물 등을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 본 발명은 혼합물로부터 다른 구성 성분을 분리해 내도록 구성된 하나 이상의 스크러버들을 포함하고/하거나, 이것에 연결 및/또는 이용한다. 몇몇 실시예들에서, 본 발명의 장치들은 예를 들어 이산화염소 소스에 연결될 수 있는 스크러버들을 포함하고/하거나 이에 연결됨으로써, 스크러빙된 이산화염소가 이산화염소 소스로 반환될 수 있도록 하며, 여기서 이 스크러빙된 이산화염소는 후속의 배출 사이클들에서의 사용을 위해 재활용될 수 있다.

기체 혼합물(보통은 공기를 포함함)이 스크러버(예를 들면, 본 발명에 포함되는 스크러버, 별도의 스크러버, 및/또는 발생기와 같은 이산화염소 소스에 포함되는 스크러버)로 반환되는 경우에는, 나중의 배출 사이클들에서의 재활용을 위해 이 이산화염소가 혼합물로부터 스크러빙될 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 기체 반환 컴포넌트(20)는, 사용되어진 기체가 궁극적으로, 예를 들어 재활용, 전환, 및/또는 처리되기 전에 통과하게 되는 필터(예를 들면, HEPA 필터)를 포함하거나, 또는 이에 부착된다.

또한, 장치(100)는 예를 들어, 배출 기간/사이클을 시작 및/또는 종료시키고/거나, 기체 혼합물이 배출되는 속도를 제어하도록 구성될 수 있는 트리거(22)를 포함한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 대상물을 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리하기 위한 장치(200)를 도시한 것이다.

도 2의 장치(200)는 50 내지 30,000 ppm_v 이산화염소를 포함하는 기체 혼합물을 흡기하도록 구성되며, 또한 이산화염소의 수용액(미도시)을 생성하기 위해 고체-상태 이산화염소 발생기에 연결되어서, 그로부터 이산화염소를 회수해 내는 이산화염소 인렛(10)을 포함한다. 발생기로부터의 이산화염소 용액이 스트리퍼를 거쳐 공급될 경우, 기체가 얻어지게 되며, 이 스트리퍼는 발생기의 일부일 수 있거나, 본 발명의 장치의 일부일 수 있거나, 또는 발생기 및/또는 본 발명의 장치에 (직접 또는 간접) 연결될 수 있는 별도의 장치일 수 있다. 도시된 실시예에서는, 이 스트리퍼가 이산화염소 발생기에 및 본 발명의 장치(200)에 연결되어 있으며, 이에 따라 발생기로부터의 용액은 스트리퍼를 통과한 후에, 이산화염소 인렛(10)을 통과하여 지나간다. 일 실시예에서, 기체 스트리퍼에 대한 이산화염소 용액 공급은, 분당 0.78 그램의 ClO₂ 또는 약 60% 스트립 효율(strip efficiency)을 사용하게 되며, 3g/L에서의 총 1.3 그램 공급은 분당 약 450 mL의 공급 용액이 된다. 따라서, 몇몇 실시예들에서는, 분당 0.78 그램이 필요하게 되지만, 스트립 효율은 100% 미만(예를 들면, 60%)이 되며, 따라서 추가적인 ClO₂가 공급된다(예를 들면, 분당 1.3 그램). 이러한 실시예들 중의 몇몇에서, 용액은, 스트리퍼에 들어가기 이전에, 예를 들어 리터당 3 그램의 ClO₂를 포함할 수 있으며, 몇몇 실시예들에서는, 분당 약 435 mL의 용액이 사용될 수도 있다.

장치(200)의 이산화염소 인렛(10)은 인접 컴포넌트들(14)을 경유하여, 노즐인 기체 소스(12)로 기체 혼합물을 간접 흡기하도록 구성된다.

또한, 장치(200)는 밀폐 씰을 확립하도록 구성되는, 플렉시블 씰(17)을 포함하는 투명 원뿔형 물체인 컨테인먼트 메커니즘(16)을 포함한다. 컨테인먼트 메커니즘(16)은 기체 소스(12)를 수용하며, 기체 소스(12)와 대상물(미도시)을 포함할 수 있는 선택적 봉쇄 및 밀폐되는 적용 존을 규정하도록 구성된다. 장치(200)는 사용되어진 기체 혼합물 및 선택적으로는 공기를, 적용 존으로부터 튜브인 기체 반환 컴포넌트(20)로 빨아들여/뽑아내는 진공 소스(18)를 포함한다. 진공 소스(18)가 기체를 빨아들이고/거나 뽑아내지만, 실제의 진공 퍼페추에이터(perpetuator) 또는 프로바이더(provider)(예를 들면, 팬, 공기 펌프 등)는 장치 내부 또는 외부의 다른 곳에 위치될 수도 있다. 도시된 실시예에서는, 진공 소스(18)가 기체 반환 컴포넌트(20)에 연결되어 있으며, 사용되어진 기체 혼합물이 적용 존을 떠남에 따라 기체 반환 컴포넌트(20)를 통해 그것은 진공이 된다. 실제의 진공 퍼페추에이터/프로바이더는 본 발명의 장치의 일부이거나 또는 본 발명의 장치와 분리되어 있으면서 이에 연결될 수 있는(연결가능 포함) 임의의 적절한 수단이 될 수 있다.

장치(200)의 트리거(22)는 기체 혼합물의 배출 사이클을 시작 및 종료시키도록 구성된다.

도 3은 본 발명의 다른 실시에에 따른 대상물을 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리하기 위한 장치(300)를 도시한 것이다.

도 3의 장치(300)는 50 내지 30,000 ppm_v 이산화염소를 포함하는 기체 혼합물을 흡기하도록 구성되며, 또한 배치-타입(batch-type) 이산화염소 소스(미도시)에 연결되어서, 그로부터 이산화염소를 회수해 내는 이산화염소 인렛(10)을 포함한다. 특히, 도시된 장치(300)는 이산화염소 기체 또는 이산화염소 용액을 포함하는 리셉터클(예를 들면, 0.5-5 리터 리셉터클)을 포함하거나, 또는 이에 연결될 수도 있다. 장치(300)에 대한 이산화염소 소스가 이산화염소 용액을 포함하는 리셉터클인 경우, 장치는 이산화염소 스트리퍼를 또한 이용하며, 이 이산화염소 스트리퍼는 리셉터클의 일부이거나, 장치(300)의 일부이거나, 또는 리셉터클 및 장치(300)에 (직접 또는 간접) 연결될 수 있는 별도의 장치일 수도 있다. 도시된 실시예에서, 스트리퍼는 이산화염소 용액 리셉터클에 및 본 발명의 장치(300)에 연결된 별도의 장치가 되며, 이에 따라 리셉터클로부터의 용액이 스트리퍼로 전달되고, 여기에서 50 내지 30,000 ppm_v 이산화염소를 포함하는 기체 혼합물 내에 이산화염소 기체가 공기와 함께 용액 밖으로 나오게 된다. 이 기체 혼합물은 후속적으로 이산화염소 인렛(10)을 향해 이동되어서 이를 거치게 되며, 궁극적으로는 기체 소스(12)를 통해 기체 혼합물(24)로서 장치(300)를 떠나게 된다.

예들

도 3의 바이오 건(bio gun) 장치는, 공기 내의 3,000 ppm_v 이산화염소 기체의 기체 혼합물이 이산화염소 인렛을 통해 분당 10 리터의 기체 유량으로 공급되도록 구성되었다. 배출 동안에, 건 노즐인 기체 소스로부터 기체 혼합물이 장치를 빠져나가, 700 feet/sec로 노즐로부터 배출되었으며, 이 노즐은 0.10 cm 직경을 갖고 있었다. 본 테스트에 있어서는, 대상물로부터 노즐이 2.54 cm 거리에 배치되었으며, 이 대상물은 SGM Biotech에서 제조된, 10⁶ 바실루스 아트로페우스(Bacillus atrophaeus)의 함량을 갖는 바실루스 아트로페우스 스포어 스트립(spore strip)이었다.

위의 설정을 사용하여, 테스트 이전에 아무런 사전-가습 처리도 받지 않은 봉쇄 적용 존, 및 대략 화씨 75도(즉, 75°±5°)에서 한 시간 동안 사전-가습 처리된 봉쇄 적용 존에 있어서, 30 초, 1 분, 2 분, 및 5 분의 노출 시간들 동안에, 배출 사이클들이 실행되었다. 상기 나타낸 노출 시간 동안, 각 대상물에 대하여 기체 혼합물을 적용한 이후에, 대상물을 평가 및 테스트하여, 멸균 처리가 성공했는지의 여부(즉, 바실루스 아트로페우스에 대한 적어도 6-로그 감소가 있었으며, 이에 따라 박테리아 수에 대한 통계적인 파괴정보를 나타내었는지의 여부)를 결정한다. 모든 테스트가 대상물의 산화를 야기하였으며, 멸균 처리 테스트로부터의 결과들이 아래의 표 I 및 II에 제공되어 있다. 이 표들에서, CT는 ppm_v-hrs 단위로 나타나 있으며, "+"는 바실루스 아트로페우스에 대한 6-로그 미만의 감소를 나타내고, "-"는 바실루스 아트로페우스에 대한 6-로그 이상의 감소를 나타낸다.

<표 I>

그룹 1 스포어 스트립들

(대략 화씨 75도에서 한 시간 동안 사전-가습 처리)

<표 II>

그룹 2 스포어 스트립들

(테스트 이전에 사전-가습 처리 없음)

상기 결과에 의해 입증되는 바와 같이, 적용 존들이 화씨 75도 보다 높게 사전-가습 처리된 경우, 본 발명의 방법은 1 분 이상의 노출 시간을 사용하면서, 50 이상의 CT를 갖는 적용들 모두에 있어서, 대상물들에 대한 성공적인 멸균을 달성하였다. 25의 CT에서 30 초 동안 대상물에 적용된 것들 중의 75%는 성공적인 멸균을 야기하였다. 적용 존들이 어떠한 사전-가습 처리도 받지 않은 경우, 본 발명의 방법은 250의 CT에서의 5 분 이상의 노출 시간 동안에, 모든 대상물들에 대한 성공적인 멸균을 달성하였으며, 각기 25, 50, 및 100의 CT들에서의, 30 초, 1 분, 및 2 분의 노출 시간들 동안에 몇몇 멸균이 실현되었다. 이러한 결과들은, 종래의 방법보다 상당히 낮은 CT에서 대상물들을 유리하게, 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리할 수 있는 본 발명의 능력을 입증한다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 명세서에서 사용되는, 단수 형태들 "일", "하나" 및 "그"는, 문맥이 명확하게 달리 표시하지 않는 한, 복수의 형태들도 포함하는 것으로 의도된다. 용어들 "~로 구성된다"(및 구성한다에 대한 임의의 형태, 예를 들어 "~로 구성되는"), "가진다"(및 가진다에 대한 임의의 형태, 예를 들어 "가지는"), "포함한다"(및 포함한다에 대한 임의의 형태, 예를 들어 "포함하는"), 및 "함유한다"(및 함유한다에 대한 임의의 형태, 예를 들어 "함유하는")는 개방형 연결 동사들이다. 그 결과, 하나 이상의 스텝들 또는 요소들로 "구성되고", "가지고", "포함하고" 또는 "함유하는" 방법 또는 장치가 그들 하나 이상의 스텝들 또는 요소들을 갖더라도, 그들 하나 이상의 스텝들 또는 요소들만을 갖는 것으로 한정되지 않는다. 마찬가지로, 하나 이상의 특징들로 "구성되고", "가지고", "포함하고" 또는 "함유하는" 방법의 일 스텝 또는 장치의 일 요소가 그들 하나 이상의 특징들을 갖더라도, 그들 하나 이상의 특징들만을 갖는 것으로 한정되지 않는다. 또한, 특정 방식으로 구성되는 장치 또는 구조는 적어도 해당 방식으로 구성되겠지만, 또한 나열되지 않은 방식들로 구성될 수도 있다.

본 명세서에서 사용되는, 용어들 "구성되는" 및 "포함하는" 또는 이들의 문법적 변형들은 명시된 특징, 정수, 스텝 또는 구성요소를 지정하는 것으로서 취해지지만, 하나 이상의 추가적인 특징, 정수, 스텝, 구성요소 또는 이들의 그룹의 부가를 배제하지 않는다. 이 용어는, 용어들 "~로 구성되는"과 "~로 본질적으로 구성되는"을 포함한다.

용어 "~로 본질적으로 구성되는" 또는 이것의 문법적 변형이 본 명세서에서 사용되는 경우, 이것은 명시된 특징, 정수, 스텝 또는 구성요소를 지정하는 것으로서 취해지지만, 하나 이상의 추가적인 특징, 정수, 스텝, 구성요소 또는 이들의 그룹이 청구된 조성물, 장치 또는 방법에 대한 기본적이고 신규한 특성을 실질적으로 변경하지만 않는다면, 그 추가적인 특징, 정수, 스텝, 구성요소 또는 이들의 그룹의 부가를 배제하지 않는다.

본 명세서에서 인용되는 모든 문헌들은, 각각의 개별 문헌이 본 명세서에 완전히 기재된 것처럼 참조로서 포함되도록 구체적 및 개별적으로 표시된 바와 같이, 본 명세서에 참조로서 포함된다.

참고로서 포함되는 주된 내용은, 달리 명시적으로 나타내지 않는 한, 임의의 청구범위 한정들에 대한 대안인 것으로 고려되지 않는다.

하나 이상의 범위가 본 명세서에 언급되는 경우, 각각의 범위는 정보를 나타내는 약식 포맷인 것으로 의도되며, 여기서 상기 범위는 그것이 마치 본 명세서에서 완전히 설명된 것처럼 그 범위 내의 각각의 이산점을 포함하는 것으로 이해된다.

본 발명의 몇몇 양태들 및 실시예들이 본 명세서에서 설명 및 도시되었지만, 동일한 목적을 수행하기 위한 대안적인 양태들 및 실시예들이 당업자에 의해 발생될 수도 있다. 따라서, 본 명세서 및 첨부된 청구범위는 본 발명의 진정한 사상 및 범위 내에 있는 그러한 추가적인 대안 양태들 및 실시예들을 모두 포괄하는 것으로 의도된다.

Claims

대상물을 산화(oxidizing), 살균(sanitizing), 소독(disinfecting), 및/또는 멸균(sterilizing) 처리하는 방법으로서,
50 내지 30,000 ppm_v 이산화염소를 포함하는 기체 혼합물의 기체 스트림을, 25 내지 900 ft/sec의 속도로 기체 소스(gas source)로부터 배출시키는 단계; 및
상기 기체 스트림을 상기 대상물과 접촉시키는 단계를 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 기체 혼합물은 2,000 내지 10,000 ppm_v 이산화염소를 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 기체 스트림은 600 내지 800 ft/sec의 속도로 상기 기체 소스로부터 배출되는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 대상물은,
(i) 천장 또는 벽의 적어도 일 부분;
(ii) 의료 기구의 적어도 일 부분;
(iii) 피부의 일 영역;
(iv) 포유류의 상처의 적어도 일 부분; 및
(v) 의료 절차 영역(medical procedural area)의 적어도 일 부분 중에서 선택되는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 기체 스트림은 15 내지 500 ft/sec의 속도로 상기 대상물과 접촉하는, 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 기체 스트림은 50 내지 250 ft/sec의 속도로 상기 대상물과 접촉하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 기체 소스는 노즐인, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 기체 소스는, 상기 기체 스트림의 배출 동안에, 상기 대상물로부터 0.5 내지 25 cm의 거리에 위치되는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 접촉은 적용 존(application zone)에서 수행되고,
상기 적용 존에 있어서의 분당 공기의 순환은 적어도 5 ft/sec이며,
상기 대상물에서의 상기 기체 스트림의 속도는 상기 적용 존에 있어서의 공기의 순환으로 인해 증가하게 되는, 방법.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접촉은 봉쇄된(contained) 적용 존에서 수행되는, 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 적용 존은 부압(negative pressure) 하에서 유지되는, 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 적용 존은 밀폐되어 있으며, 상기 기체 소스, 상기 대상물, 및 진공 소스를 포함하는, 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 진공은 사용되어진 기체 혼합물을 회수해 내며,
상기 사용되어진 기체 혼합물은 상기 기체 소스로부터의 하나 이상의 후속 배출 사이클들 동안에 재활용되는, 방법.
대상물을 산화, 살균, 소독, 및/또는 멸균 처리하기 위한 장치로서,
50 내지 30,000 ppm_v 이산화염소를 포함하는 기체 혼합물을 흡기하도록 구성된 이산화염소 인렛(inlet); 및
상기 기체 혼합물의 기체 스트림을 25 내지 900 ft/sec의 속도로 배출하도록 구성된 기체 소스를 포함하는, 장치.
제 14 항에 있어서,
컨테인먼트 메커니즘(containment mechanism)을 더 포함하며,
상기 컨테인먼트 메커니즘은 상기 기체 소스를 수용하며, 적용 존을 규정하도록 구성되는, 장치.
제 15 항에 있어서,
상기 컨테인먼트 메커니즘은, 멸균 처리될 대상물과 관련된 상기 적용 존을 밀폐하도록 구성되는, 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 대상물은,
(i) 천장 또는 벽의 적어도 일 부분;
(ii) 의료 기구의 적어도 일 부분;
(iii) 피부의 일 영역;
(iv) 포유류의 상처의 적어도 일 부분; 및
(v) 의료 절차 영역의 적어도 일 부분 중에서 선택되는, 장치.
제 14 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치는 사용되어진 기체 혼합물을 회수해 내도록 구성되는 진공 소스를 더 포함하는, 장치.
제 18 항에 있어서,
상기 장치는, 상기 기체 소스로부터의 하나 이상의 후속 배출 사이클들 동안에 상기 사용되어진 기체 혼합물을 재활용하도록 구성되는, 장치.
제 19 항에 있어서,
상기 이산화염소 인렛은 이산화염소 소스로부터 이산화염소를 흡기하도록 구성되며,
상기 장치는, 상기 사용되어진 기체 혼합물을 재활용을 위해 상기 이산화염소 소스로 반환하는 기체 반환 컴포넌트를 포함하는, 장치.
제 20 항에 있어서,
상기 기체 반환 컴포넌트는 필터(filter) 및 이산화염소 스크러버(scrubber)를 포함하거나, 상기 필터 및 상기 이산화염소 스크러버에 연결되는, 장치.