KR20150144344A

KR20150144344A - 방을 소독하는 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR20150144344A
Application number: KR1020157034777A
Authority: KR
Inventors: 사무엘 리차드 트라파니
Original assignee: 사무엘 리차드 트라파니
Priority date: 2011-04-15
Filing date: 2012-04-13
Publication date: 2015-12-24
Also published as: WO2012142427A1; AU2016216732A1; AU2012242611A1; EP2696902A4; KR20130139371A; EP2696902B1; EP3033115A1; EP2696902A1; US20140044590A1; KR101685456B1; US20120282135A1; CA2835661A1; EA028682B1; EA201370222A1; KR101577020B1; JP6114254B2; US9345798B2; EP3033115A4; BR112013026529A2; CA2835661C

Abstract

모바일 방출부, 센싱 서브 시스템 및 데이터 로깅 서브 시스템을 포함하는 소독 시스템이 개시된다. 방출부는 하나 이상의 자외선 방출 램프 또는 장치이다. 센싱 시스템은 적어도 하나의 원격 자외선 센서 및 적어도 하나의 도어 센서를 포함한다. 도어 센서는 안전 차단 도어 감지부를 포함하며, 사람이 자외선에 노출되는 것을 방지하기 위한 긴급 중지 감지부 및 아밍 감지부를 포함할 수 있다. 시스템은 시작, 중지 및 시스템 파라미터 설정을 위한 원격 제어부를 갖는다. 시스템 파라미터는 처리 시간, 조사량, 방 크기, 방 번호, 패스워드, 기본 조사값, 조사량 및 환자 식별 번호를 포함하되, 이에 제한되지 않는다. 입사광 측정값을 사용함에 따라 단위 시간 동안 처리 횟수는 극대화될 수 있다.

Description

방을 소독하는 방법 및 시스템{ROOM STERILIZATION METHOD AND SYSTEM}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은, 그 전체 내용이 본 명세서에 참고로 원용되는, 2011년 4월 15일에 출원된 미국특허 가출원 61/475,722에 대한 우선권 주장을 수반한다.

본　명세서는 소독에 관련된 것으로, 보다 상세하게는 자외선(UV) 광을 이용하여 병원체를 소독하는 방법에 관한 것이다.

미국에서는 에이즈,　유방암　및　자동차　사고를 합친 것보다 많은 수의 사람이 병원　내　감염으로　사망하고　있다. 이러한　감염은　2,000,000　감염, 10　만명 사망의 현재　연간　추정에 따라, 주요 사망 원인　4　위이며,　450　억　달러의 비용을　추가되었다.　병원에 입원한 모든　환자의　5　-　10　%　가 병원에 있는 동안 감염된다. 이같은 극단적인 통계들에도, 많은 업계 전문가가 그 문제를 심각하게 과소 평가하고 있다.

현재　클로스트리듐 디피실리(C.diff)는 의료　업계에서　가장 문제가 되고 있는 병원체의 하나이다.　그것은, 인간을 죽이고 병들게 하는,　C.diff　감염　(CDI)을 야기한다. 질병 통제　예방　센터(CDC)는 C.diff　포자가 주로, 오염된 표면이나 아이템을 터치한 의료 종사자의 손을 통하여 환자에게 전염된다고 말한다. 그들은 또한, 표면을 더 많이 세척하면 병원균의 확산과 후속 질병의 가능성을 줄일 수 있다고 말한다.

이러한　화학적　소독　등　현재의　세척 방법은, 독립　활동으로　동작하지 않고, 환자와 의료 종사자들의 위험을 줄이기 위하여 추가 조치가 필요하다. 75년 이상,자외선 광은 물 공급 및 HVAC 시스템 내의 병원균을 파괴하는데 사용되어 왔다. 최근 표면 및 공기를 소독하기 위해 자외선를 이용하는 제품이 개발되고 있다.

1892　년,　마샬　워드(Marshall Ward) 교수는　병원체의　DNA를　불활성화하여, 그들의 증식을 불가능하게 하는 역할을, 빛의 스펙트럼 중 주로 자외선 부분이 수행한다는 것을 발표했다. 자외선 광의 의학적 이용은 표면 및 공기를 화학 물질 사용없이 소독하는 것을 포함한다. 표면 및 공기를 소독 및 살균하기 위하여 필요한자외선 광의 특정 조사량을 식별하기 위한 많은 양질의 문서화된 연구들이 있다.

기존의 자외선 살균기 가운데는 수동으로 작동되는 스위치나 타이머를 이용하여 일정한 시간 동안 자외선를 전달하는 방식이 있다. 다른 방식의 기존 자외선 살균기는 반사된 자외선의 양을 측정하여 자외선의 전달 시간을 조절하는 시스템을 가지고 있다. 이 두 가지 방식 모두 관심 부위에서 자외선 양이 측정되지 않기 때문에 어떤 면이나 공기 부피에 특정한 양의 자외선을 정확히 전달하는 것이 어렵다. 이러한 난점은 특정 면이나 공기의 과도하거나 부족한 처리를 야기한다. 만약 과도한 처리의 경우 처리시간을 증가시키게 되고 그 결과 가동비용과 공정의 흐름을 저해하게 되며 과노출로 인해 해당 면적의 구성물질의 분해속도를 증가시키게 된다. 부족한 처리의 경우, 살균 혹은 멸균이 보장되지 않으며 그 결과 효율을 저해하고 증가된 제조물책임에 직면하게 된다.

따라서　본 명세서는, 종래 기술에서 지적된 단점을 개선하면서, 전술된 논의의 요구를 만족시키는 방 소독 및/또는 살균 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 명세서는, 적절하게 사용할 때 키보드 컴퓨터 및 침대의 가로널(bed rail)과 같이 청소하기 어렵거나 하이 터치(high-touch)한 면적을 포함한, 처리 공간 내 모든 표면에 자외선-C　광을 자동으로 전달하여, 매우 깨끗하고, 안전한 환경을 제공하는 모바일 시스템에 대하여 개시하고 있다.

다른 시스템 및 기술과 비교해보았을 때, 본 명세서는 보다 빠른 처리 시간과 위험한 병원균을 효과적으로 근절하는데 필요한 자외선-C 광의 필요 조사량을 수신한 처리된 영역들을 명확하게 나타내는 중요한 데이터 수집을 제공한다.

본 명세서는, 인간에게 질병과 죽음을 야기하는 병원균에게 영구적이고 치명적인 상해를 발생시키는 자외선 광을 활용하여 방 소독 및 살균을 하는 시스템을 포함한다. 이 시스템은, 자외선 광을 생산하는 방출기, 그들에게 입사되는 자외선 광의 세기를 측정하는 하나 이상의 원거리 유/무선 자외선 광센서, 모니터링한 도어가 열려있거나 만약 안전 정지 스위치가 하락해 있을때, 시스템이 자외선 방출을 중지하도록 하는 하나 이상의 원거리 유/무선 도어 센서 안전 정지 스위치, 상기 시스템을 동작하도록 하는 유/무선 원격 제어부 및 소독 사이클 또는 작업의 로컬(local) 및 원격 로깅(logging)의 제공 및 인터넷 접속을 위한 연결인, 무선 지역 네트워크(WLAN, 예를 들어, Wi-Fi, WICAD, 블루투스, 802.1 1, 802.15, 3G, 4G, CDMA, 및 다른 적절한 기술)를 포함하는 중앙 컴퓨터를 포함한다. 몇몇의 실시예에서는, 본 명세서에 따른 장치는 인터넷 브리지(예를 들어, 셀룰러 모뎀)와 함께, 그 자신의 Wi-Fi 접속 포인트를 포함할 수 있다. 몇몇의 실시예에서는, 원격 제어부는 표준 iPod 또는 다른 PDA, 스마트폰, 테블릿, 핸드헬드 디바이스일 수 있다.

본 명세서는, 치명적인 자외선-C　조사량을 복잡한 환경의 모든 지역에 전달하고, 심지어 방의 그림자 영역 내의 바이러스, 포자 및 약물 면역 박테리아를 파괴한다. 그것의 독특한 차세대의 원격 센서는 이 유일한 시스템이 얼만큼의 자외선-C 에너지가 처리 공간의 모든 코너에 도달했는지 측정할 수 있도록 해준다. 　

본 명세서는, 관심 지역에 도달되는 자외선 광의 정확한 조사량을 명확하게 측정하는 적어도 하나의 원격 센서를 채용하고 있다. 데이터의 기록 및 보고는 소독이 발생한 시설 내에서의 원내 감염을 추적하고 분석하기 위해 필요하다. 본 명세서와 기존 장비 및 시스템과의 중요한 차이는 그러한 데이터를 저장, 검색, 보고 및 분석하는 능력이다. 본 명세서는 그것의 컴퓨터 컨트롤러의 하드 디스크 드라이브에 그러한 데이터의 로컬 스토리지 및 다른 사용자가 액세스 할 수 있는 원격 인터넷 호스트 서버에 업 링크를 통한 원격 데이터 스토리지를 채용하고 있다.

개시된 주제의 이러한 장점 및 다른 장점은, 신규한 추가 특징과 함께, 본 명세서에서 제공하는 설명으로부터 명백할 것이다. 이러한 요약은 주제의 포괄적인 설명을 제공하려는 것이 아니라 주제의 기능 중 일부의 간단한 개요를 제공하려는 것이다. 여기서 제공하는 다른 시스템, 방법, 특징, 및 장점은 다음에 따르는 도면의 간단한 설명과 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 참조함으로써 당업자에게는 명백해질 것이다. 이 설명 내에 포함되는 이러한 모든 추가 시스템, 방법, 특징, 및 장점을 청구범위 내에 포함하려는 것이다.

개시하는 주제의 특징, 성질, 및 장점은, 유사 참조 번호들이 유사 특징을 가리키는 도면과 함께 고려되는 경우 후술하는 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 수 있다.
도 1은　본　발명의　실시예에 따른 살균　시스템의　사시도이다.
도 2는　본　발명의　실시예에 따른 시스템을　사용하는 방법에　대한　흐름도이다.
도 3 내지 12는, 본 명세서의 실시예에 따른, 원격 조작 장치의 스크린 샷이다.

본 명세서은, 이하의 상세한 설명, 예시, 도면 및 청구항 그리고 그들의 이전 및 이후 설명을 참조하여 더욱 쉽게 이해될 수 있다. 그러나, 본 명세서의 장치, 시스템 및/또는 방법을 개시하거나 설명하기 전에, 본 명세서은 다른 설명이 없는 한, 특정 장치, 시스템 및/또는 방법에 제한되지 않으며, 물론 다양한 변형이 가능하다고 이해되어야 한다. 또한 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정 측면을 설명하고 제한하기 위한 목적으로 사용되지 않는 것으로 이해되어야 한다.

발명의 상세한 설명 및 청구항에서 사용되는, 단일 형태인 “하나”, “한 개” 및 “그”는 문맥상 명백하게 다르게 지시되지 않으면, 복수의 지시 대상을 포함한다. 따라서 예를 들어,“센서”에 대한 언급은 문맥상 다르게 지시되지 않는 한, 그러한 분석기를 둘 이상 포함할 수 있다.

본 명세서에서, 범위는　“약” 특정값　및/또는 "약" 다른 특정　값의 형태로 표현될 수 있다. 그러한 범위가 표현되었을 때, 다른 실시예는 특정 값으로부터 및/또는 다른 특정값까지를 포함한다. 유사하게, 값이 근사치로 표현되는 경우, 앞에 “약”을 사용하여, 그것은 특정값이 다른 실시예를 형성할 수 있다는 것으로 이해되어진다. 그것은 또한 어떤 범위의 끝값이 다른 끝값과의 관계에 있어서 그리고, 다른 끝값과의 관계에 상관없이 중요하다는 것으로 이해되어 진다.

본　명세서에서 사용되는　용어인　"선택적" 또는 "선택적으로"는, 이하, 설명되는 이벤트 또는 상황이 일어나지 않거나 일어나는 것을 의미하고, 그러한 묘사는 상기 이벤트 또는 상황이 발생하는 경우 및 발생하지 않는 경우를 포함한다.

참조는 본 명세서의 특정 실시예에서, 첨부된 도면에 표시되어 있는 실시예를 상세하게 설명한다. 가능한 한, 같은 참조 번호는 동일한 또는 유사한 부분을 일컫기 위해 도면 전체에 사용된다.

이하, 도 1을 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 살균 시스템은 방출부(10),자외선 센서(21~24)로 구성된 센싱 시스템, 도어 센서(30), 원격 제어부(40)를 포함하고, 선택적으로 무선 로컬 지역 네트워크(WLAN, 50) 및 WLAN을 위한 인터넷 연결(60)을 포함한다.

보다 상세하게, 그림 1을 참조하여, 방출 시스템에 대한 설명을 하도록 한다. 이 서브 시스템은 해당 전자 안정기(ballast)(들)에 의해 에너지를 얻었을 때, 자외선을 방출하는 복수의 램프를 가진, 바퀴 위의 이동 구조체인 방출부(10)로 구성된다. 방출부의 다른 형태는 통합된 바퀴의 사용이 없는 운송 수단을 가진 이동 구조체거나 고정 구조체일 수 있다. 또한 이것들에 제한되지 않는다. 또한 이 시스템에 포함되는 것은 중앙 컴퓨터(11)인데, 이는 상호 연결된 릴레이 순환을 통해, 램프 및 안정기의 활력을 제어하는 소프트웨어 프로그램을 수행한다. 컴퓨터(11)는, 감지 시스템의 원격 자외선 센서(21~24)와 통신할 수 있으며, 이는 사전에 프로그램된 입사 자외선 광의 조사량이 각각의 원격 센서 위치에 전달된 때를 결정하기 위해 컴퓨터(11)에 의하여 사용되는 자외선 광 레벨의 측정값을 제공한다.

조사량 설정은 운영자가 근절하려는 특정 병원체(군)에 의하여 결정된다. 예를 들어, 대장균의 제거를 위해 전달되어야 하는 자외선 광의 소독 조사량은, 100당 6600 마이크로 와트-초/센티미터 제곱(μw-sec/cm²)이고, 따라서, 대장균에서 1 감소(2log)에 대한 설정값은 6600 일 수 있다. 기존 시스템 및 장비는 표면과 공기의 소독을 위해 원격 센서를 사용하지 않기 때문에, 그들은 원격지에 이러한 조사량을 명확하게 전달하기 위한 방법을 제공하지 않는다. 특정 병원체에 대한 특정 로그(log) 감소를 제공하는데에 적절한 조사량은 본 기술 분야에서 잘 알려진 것이며, 본 명세서은 어떠한 특정 병원균, 소독 레벨, 또는 자외선 조사량에 제한되지 않는다.

자외선 광이 인체에 유해하기 때문에, 컴퓨터(11)는 도어 센서(30)와 통신하여, 만약 모니터링된 문이 소독 사이클 중에 열린 경우, 즉 사람이 처리되는 방에 들어가 있는 것을 나타내는 경우, 램프는 부상을 방지하기 위해 즉시 점멸된다. 휴먼 컴퓨터 인터페이스(HCI)는 원격 제어부(40)를 통하여 완수될 수 있는데, 이는 특정 작업에 사용될 센서의 숫자 및 타입을 설정하거나, 각각의 자외선 센서에 전달되는 자외선 광의 최소 조사량을 선택하거나, 작업을 시작, 일시 중지 및 중지하기 위하여 그리고 컴퓨터(11)에 저장된 작업 레포트를 보기 위하여 사용될 수 있다. 작업의 일시 중지는, 방에 대한 완벽한 커버리지를 얻기 위해, 방출부를 중간 작업시 재배치(repositioning)하는 가능성을 포함하여, 다양한 이유로 유리하다. 암호로　보호된　사용자가 원격　액세스를 위한 작업　보고서　및　상황을 개시하기 위하여,　컴퓨터(11)는 (만약 존재한다면) 선택적 구성인 인터넷에 연결된 WLAN(50)을 통하여 원격 웹 서버와 통신한다. 방출부 서브 시스템은 서브 시스템이 시설의 전력 유틸리티에 연결되지 않았을 때 컴퓨터에 에너지를 충전하기 위한 배터리를 포함한다. 서브 시스템이 연결되었을 때, 이 배터리는 시설의 전력 유틸리티로부터 필요에 따라 자동으로 재충전된다. 상기 방출부 서브 시스템은 또한 배터리 전원에 의하여 작동되는 재충전 시스템 센서를 위한 독(dock)을 가진다.

본 명세서의 선택적 구성 요소는 특정 병원균에 대해 효과를 높이기 위해 포함될 수 있다. 예를 들어, 자외선　광의 사용에 더하여, 장치는 습기 생성기, 오존 생성기 및/또는 기화된 과산화 수소 생성기를 더 사용할 수 있다. 이러한 선택적 구성 요소의 조합은 자외선 하나만 사용할때 보다 더욱 적절하고 신속한 살균을 제공할 수 있다.

멸균 시스템의 필수적인 부분은 도 1에 도시된, 센싱 서브 시스템이다. 자외선 광 센싱 시스템은 영역의 적어도 하나의 장소(site)에서 실제 입사 광을 측정하게 된다. 반사광 중 입사광을 사용하는 것의 장점은, 입사광과 함께 자외선 방사선이 해당 장소에 특정 최소 조사량이 도달되는 것을 보장하기 위해 센서가 어떤 부위에 배치될 수 있다는 것이다. 자외선 센서들(21~24)은 그들에 입사되는 총 자외선 광을 측정하도록 설계되어 있다. 일단 모든 센서들이 요구되는 조사량에 도달하면, 소독 절차는 완료한 것으로 생각되어질 수 있다. 입사되는 총 자외선 광을 측정하는 하나의 방법은 완전 180도 입체 각도에서 그 위에 입사하는 모든 빛을 측정하는 코사인 코렉티드 센서(cosine-corrected sensor)를 채용하는 것이다. 또 다른 방법은, 싱글 센서 어레이에 포함된 다양한 센서를 사용하여, 다양한 각으로 입사되는 자외선 광을 측정한 후, 180도 입체 각으로부터 총 입사광을 획득하기 위하여, 센서 위로 입사되는 전체 빛을 통합하는 알고리즘을 사용하는 것이다. 센서 위에 입사되는 전체 자외선 광을 측정하는 알려진 다양한 방법이 존재하며, 이들이 제외되는 것은 아니다. 예를 들어, 센서는 하나 이상의 순간적인 광의 측정을 수행하고(아마 초기 준비 기간을 기다린 후에), 그 다음 광 수준이 계속 일정하다고 가정하여, 전체 조사량을 계산한다. 모든 에너지가 정확하게 통합되지 않는 한, 방법에 상관없이 전달되는 자외선 광의 실제 조사량을 결정하는 것을 어렵다. 게다가 입사광의 측정을 하는 동안, 시스템은 과방사(over-radiate) 지역이 아닐 것이다. 이것은 또 다른 지역에 재배치하기 전, 소독 처리 시간을 가장 짧게 단축할 수 있다.

과 방사는 광선이 불필요하게 지역의 표면에 손상을 야기할 수 있는 단점이 있다. 이것은 단위 시간당 더 적은 지역들의 작업이 마무리될 수 있다는 사실에 추가된다. 동작중 일 때, 자외선 센서(들)은 입사되는 자외선 광을 계속적으로 측정하도록 설계 및 프로그램되어 있다. 측정된 강도는 전압(voltage)으로 변환되고, 이것은 아날로그 디지털(A/D) 컨버터에 의하여 샘플링될 수 있고, 아날로그 디지털(A/D) 컨버터는 자외선 센서 서브 시스템의 일 부분이다. 이후, 디지털 데이터는 중앙 컴퓨터(110)와 통신될 수 있다. 원격 센서는 강도에 뿐 아니라, 그것의 내부 배터리의 충전 상태를 나타내는 값을 통신할 수 있다. 이러한 방법으로, 중앙 컴퓨터(11)는 각각의 원격 센서 내의 배터리 수명이 얼마나 남았는지 정보를 제공 받을 수 있다. 일 실시예에서 상기 통신은 무선일 수 있으나, 유선 동작이 제외되는 것은 아니다. 무선 동작은 무선 프로토콜의 어떤 숫자 중 하나를 사용하여, 중앙 컴퓨터(110)에 돌아가는 원격 자외선 센서의 숫자로부터 수행될 수 있다. 구현예는 4개의 자외선 센서(21~24)를 사용하나, 어떤 개수도 가능하다. 예를 들어, 무선 프로토콜이 지그비(Zigbee) 표준인 802.15.4일 수 있다. 무선 자외선 센서(21~24)에 더하여, 무선 도어 센서(30)는 도 1에 도시된 네트워크에 포함되어 있다.

무선 자외선 센서(21~24)는 충전식 배터리 동작 장치일 수 있다. 비충전 또는 AC 전원 공급 장치가 제외되는 것은 아니다. 동작 중, 상기 장치가 배터리 전원으로 완벽하게 동작할 수 있다. 동작 중이 아닐 때, 센서는 재충전이 발생하는 시점에 방출 장치 위 크래들(cradle) 또는 또 다른 장소에 저장될 수 있다. 센서들의 세트는, 그들이 다른 시간 간격으로 전송하는 동작을 통해, 두 개의 장치가 동시에 전송하는 확률을 낮출 수 있다. 추가 실시예에서 중앙 컴퓨터(11)는, 만약 센서들에 의하여 다양한 전송이 발생하면, 중앙 컴퓨터의 수신부가 그들 중 어느 하나를 놓치지 않을 수 있도록, 데이터의 버퍼링을 사용한다. 또 다른 실시예에서는 중앙 컴퓨터(11)가, 도어 센서로부터 자외선 센서에 이르기까지 데이터에 대한 요청을 일일이 초기화하는 것을 통해 동시에 전송하는 두 개의 장치에 대한 가능성을 제거할 수 있다. 무선 자외선 센서(21~24)는 상대적으로 일정한 입사광의 강도를 보여줄 것으로 기대되며, 전송 간의 시간 또는 전송 간격이 상대적으로 길어질 수 있다. 전송 간격의 예시는 10초이며, 그러나 이것은 몇 시간의 길이에 비하여 몇 천분의 일초만큼 짧기 때문에, 시스템 소프트웨어를 통해 운영자에 의하여 쉽게 변경될 수 있다.

명목상의 10초 전송 주기의 경우, 개별 센서는 일 실시예에서 10초 또는 10000 밀리초에 가까운, 밀리(milli)초의 소수와 동일한 시간 주기에 재전송하도록 프로그래밍 되어 있다. 예를 들어, 제1 센서는 9949 밀리초에 전송하고, 제2 센서는 9967 밀리초에, 제3 센서는 9973 밀리초에 그리고 제4 센서는 10007밀리초에 전송할 수 있다. 이들은 모두 10초에 가까운 밀리초의 소수이다. 이러한 시간 간격으로 전송 주기를 설정하는 것은 동시에 둘 이상의 전송이 일어나는 확률을 크게 감소시켜 준다. 이것은 자외선　센서들(21~24) 사이에서 유사한 주기의 사용을 배제하는 것은 아니다. 　

중앙 컴퓨터 (11)가 프로그래밍된 전송 시간에 자외선 센서의 전송을 수신하고, 그 후 각각의 센서들로부터 입사되는 광의 전체 에너지를 통합하기 위하여 각각의 개별 센서들로부터 정보가 수신되는 간격의 시간 차이를 계산하고, 최소 소정의 조사량이 각각 특정 센서 위치에 전달되었음을 확신한다.

이러한 방법은, 중앙 컴퓨터(11)가 마지막 전송이 수신된 시각으로부터 일부 최대 시간 동안 특정 센서로부터 수신된 메시지가 없다는 것을 감지하도록 하여, 또 다른 안전망을 제공한다. 이러한 조건은 배터리를 완벽하게 방전하거나 센싱부에서 감지하기 때문에 발생할 수 있으며, 이 경우, 운영자의 개입이 필요하다.

각 시스템은 긴급 차단을 위해 도어 센서(30)(또는 일부의 실시 예에서, 다양한 도어 센서들)를 갖출 수 있다. 도어 센서(30)는 문의 개폐를 감지하는 도어 감지부(31)를 포함하고, 중앙 컴퓨터(11)가 알림을 수신한다. 만일 이러한 이벤트가 방출부(10)가 동작하거나 자외선 광을 방출하는 동안 일어나면, 중앙 컴퓨터(11)는 방출부(10)를 차단한다. 도어 감지부(31)에 더하여, 도어 센서(30)는 또한 만약 문이 닫혔을 때라도 시스템이 운영자에 의하여 차단되도록 사용되는 긴급 차단기(32)를 포함한다. 이러한 모든 이벤트는, 도어 센서(30)로부터 중앙 컴퓨터(11)로 전송된 메시지를 통하여, 중앙 컴퓨터(11)가 구분할 수 있다. 즉, 중앙 컴퓨터(11)는 그것으로 전송되는 디지털 정보를 통해 전술한, 발생된 이벤트인지를 알 수 있다.

잠금 장치는 긴급 차단 검출기(32)에 제공될 수 있다. 따라서 일단, 긴급 차단 검출기(32)가 작동되면, 리셋될때까지 명령이 유지된다. 현재 리셋 조건은 도어가 열렸을 때 발생하며, 리셋을 위한 다른 방법도 가능하다. 도어 센서(30)는 자신의 배터리 상태를 중앙 컴퓨터(11)에 다시 통신하여, 시스템은 언제 배터리가 재충전될 필요가 있는지 알고, 운영자에게 알린다.

일단 원격 센서 및 자외선 방출부가 요구되는 장소에 배치되면, 운영자는 방에 존재하고, 센서가 만약 문이 열렸는지 닫혔는지 잠지하거나, 개/폐 혹은 그 반대의 변화가 발생했는지 감지할 수 있도록, 도어 센서(30)을 문의 위치에 배치함으로써 부팅 시퀀스(sequence)를 시작한다.

다음으로, 운영자는 도어 센서(30)에 위치된 아밍 감지부(33)를 작동시켜야 한다. 설계된 안전 기능은 시스템이, 도어 센서(30)가 문이 닫힌 것을 나타내지 않는한, 무장되지 않도록 한다. 무장한 후 열렸을 때 닫힌 문 또는 열린 문이 무장된 상태로 시스템을 리셋한다. 이러한 설계는 운영자가 도어가 방출부(10)가 재무장되기 전에 닫힌 것을 확신하도록 요구한다.

이것은 시스템을 무장하는 방법의 유일한 실시예의 과정이다. 방출부에 직접 배치된 또 다른 유선 또는 무선 아밍 감지부는 또한 유사한 기능을 제공할 수 있다. 이러한 조건하에, 문은 시스템을 무장하기 위하여 열려 있어야 한다. 만약 문이 열려 있으면, 운영자는 방출부 위에 아밍 감지부를 작동시킬 수 있다. 이러한 감지부가 작동 및 잠금(무장된 상태를 유지하도록 프로그래밍)된 후에 문은 닫혀야 한다. 일단 문이 닫히면, 원격 제어부(40)는 시스템을 시작할 수 있다. 만약 문이 닫히지 않는다면, 원격 제어부(40)는 방출부(10)를 시작할 수 없다. 만약 방출부가 시작된 후에 문이 열리면, 방출부는 차단되고 자외선 방출을 종료할 것이다.

방출부(10)는 하나 이상의 추가 드론(drone) 방출부를 포함할 수 있다. 이들은 커버리지 및/또는 밝기를 증가시키기 위하여 공간에 추가되는 추가 빛이며, 이에 따라 세척 시간이 줄어들 수 있다. 드론 방출부(들)는 유선 또는 무선 통신에 의하여 중앙 컴퓨터(11)에 의하여 제어될 수 있다.

도어 센서(30)는 독특한 전압 측정값에 다양한 스위치 조건을 부호화할 수 있다. 이 전압은 도어 센서(30)의 일부인 A/D 컨버터에 의하여 디지털 값으로 변환될 수 있으며, 변환 후 중앙 컴퓨터(11)로 보내질 수 있다. 3개의 감지부들의 존재는 최대 8개의 다른 전압 세팅을 생성한다. 도어 센서(30)의 부분으로 아밍 감지부(33)에 대한 일 실시예에 따르면, 문이 열렸을 때 아밍 감지부의 상태는 “신경쓰지 않아도 되는" 조건인 X 이다. 그러하게, 단지 6개의 상태가 감지될 필요가 있다. 예시적인 실시예를 아래 표 1에 도시하였지만, 이것은 다양한 상태의 구분을 위한 다른 기술의 사용을 배제하는 것은 아니다.

문 상태	아밍 스위치	긴급 차단 스위치	동작	전압(v)	A/D (hexcode)
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표1. 도어 스위치를 부호화한 예

도어 센서(30)가 그러한 중요한 정보를 통신하기 때문에, 전송 주기는 유리하게, 자외선 센서들(21~24)보다 더 자주여서, 그 시스템은 긴급 차단 이벤트에 보다 빠르게 반응할 수 있다. 그러하게, 제1 주문의 주기는 일반적으로 0.5에서 1.5초가 바람직하나, 그러나 필수는 아니다. 자외선 센서들(21~24)과 유사하게 전송 시간은, 전술한 바와 같이, 자외선 센서 군과 함께 주기적인 무선 주파수(radio frequency)를 피하기 위하여 1초 근처에서 소수로 선택될 수 있다.

중앙 컴퓨터(11)는 도어 센서(30)로부터의 메시지 수신 타이밍을 조절할 수 있다. 중앙 컴퓨터(110)가 도어 센서(30)로부터 몇몇의 최대 시간 간격 안에 메시지를 수신하여야 하는 것은 아니나, 그것은 시스템을 차단함으로써 운영자가 도어 센서(30) 메시지 유실의 원인을 결정할 수 있다. 시스템 고장 또는 배터리 방전이 추정되는 원인일 수 있다.

시스템과 관련된 다른 문제는 도어 센서와는 대조적인 자외선 센서의 식별에 관계있다. 각각의 센서는 그것에 할당된 독특한 식별 번호를 가지고 있다. 그 규칙은 자외선 센서와 도어 센서간의 차이를 쉽게 식별하는데 사용된다. 일 실시예는, 짝수인 식별번호를 도어 센서에, 홀수인 식별 번호를 자외선 센서에 사용한다. 그러나, 다른 코딩 방법이 제외되는 것은 아니다. 자외선 센서 및 도어 센서는 중앙 컴퓨터의 명령하에 어떤 방출부 네트워크와 연관될 수 있다.

멸균 시스템의 중요한 부분은 도 1에 도시된 바와 같이, 중앙 컴퓨터에 의하여 동작하는 데이터 로깅(logging) 및 보고이다. 데이터 로깅은, 문의 개/폐 이벤트의 저장, 일시정지/재개 이벤트의 저장, 구성의 변경 저장 및 사용자가 시스템 사용을 사용하는 것, 그가 무엇을 하는지 그리고 얼마나 효과적으로 방이 소독되었는지에 근거하여 검사를 제공하는 것과 같은, 이 시스템에 다양한 기능을 제공한다. 게다가 전기 사용은 램프의 감지 또는 밸러스트(ballst)의 장애를 감지하기 위하여 모니터링 될 수 있다.

소독 작업을 시작하면서, 데이터 기록은 처리되는 장소 및 시작 시간을 나타내도록 생성된다. 이 기록은 중앙 컴퓨터(11)에 저장되며, 복사본이 패스워드를 포함하는 유효한 접근 정보를 가진 인증된 사용자에 의해서만 접근되는 안전 웹 서버에 전송 및 게재된다. 일단, 자외선 센서 판독값의 첫 번째 세트가 컴퓨터에 의해 수신되면, 완료까지의 예측 시간이 목표 조사량 및 실제 입사 광도 측정값에 기초하여 검퓨터에 의해 계산된다. 그러면, 최근 센서 판독값, 완료까지의 예측 시간, 및 경과 시간을 포함하는 작업 데이터 기록으로 업데이트되어, 생성된다. 시작과 종료, 작업 종료, 환자 식별 번호 및 처리되는 병원균을 포함하는 다른 데이터 아이템 또한 추적되고 보고된다. 이러한 보고 시스템의 독특한 장점은 시스템을 사용하는 시설의 다른 부서들 간에 실시간으로 데이터 공유가 가능하다는 것이다. 병원의 경우, 입원 부서는 예측되는 작업 완료 시간에 기초하여 언제 환자를 방에 보낼지 계획을 세울 수 있는 능력을 가짐에 따라 그러한 보고들로부터 이익을 얻을 수 있다. 또는 청소 부서 관리자는 고용자들을 배치하고, 그들의 생산성을 추적하기 위해 실시간 데이터를 사용할 수 있다. 감염 예방 부서는 그들 시설의 지역 또는 문제 환자들을 추적하고, 그들의 소독 프로토콜의 효능을 결정하기 위한 보고서를 구성할 수 있다. 실시간으로 작업에 접근 가능한 것에 대한 또 다른 장점이 있으며, 이들이 제외되는 것은 아니다. 추가적인 특징은 원격 웹 서버를 통하여 이 시스템에 수행되는 작업을 게재할 수 있는 기능이다. 이 특징은, 관심 있는 부서들에게 리소스 계획 및 스케쥴 및 환자들의 방 배정의 계획 기능을 부여할 수 있다.

상기 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 중앙 컴퓨터(11) 및 원격 제어부(40) 등의 둘 이상의 무선 장치가 방화벽 뒤 또는 각각의 다른 내부와 통신하는 기능을 가능하게 하는 IP 주소 공유 방식을 채용하고 있다. 일반적으로 장치는 호스팅 DHCP로부터 동적으로 IP 주소를 획득하므로, 어떠한 장치도 어떤 다른 장치의 주소를 예측할 수 없다. 장치들은 방화벽을 통해 인터넷과 통신할 수 있으나, 그들의 로컬 네트워크 주소는 그들의 메시지가 상기 인터넷에 전송될 때 변환된다. 방화벽은 전송되는 메시지에 대한 응답을 제외하고 트래픽의 수신을 허용하지 않는다.

장치가 그들의 이름 및 네트워크 주소를 저장할 수 있는 로컬 네임 서버는 없다. 문제는 어떻게 장치들이 서로를 찾아서 서로 통신할 수 있는지에 대한 질문이 된다. 본 명세서 내에서, 이것은 중앙 컴퓨터(11)가 그것의 변환 전 로컬 IP 주소를 획득하여, 원격 인터넷 호스트에 전송하는 것으로 해결될 수 있다. 메시지가 전송되면, 중앙 컴퓨터(11)의 주소는 방화벽에 의해 변환(압축)되나, 메시지 페이로드(payload)는, 방화벽 내부의 DHCP 서버에 의하여 주어진 변환 전 로컬 IP 주소를 포함한다. 원격 제어부(40) 또는 다른 장치는 원격 인터넷 호스트와 연결되고, 상기 컴퓨터(11)의 변환 전 로컬 IP 주소를 읽는다. 인터넷 호스트가 방화벽 외부에 있어 직접 변 환전 주소를 사용하지 못한다고 하더라도, 그것은 방화벽 내부 장치들 범위의 주소를 저장할 수 있다. 다른 방화벽 내부 장치들은 로컬 어드레스들을 위해 네임 서버를 인터넷 호스트로 사용할 수 있다.

이러한 장치들이 서로 통신하는 기능을 가지는 것에 더하여, 호스트 시설의 방화벽은 자동으로 방화벽 외부에 위치한 장치들로부터 그들과 통신하려는 모든 시도를 자동으로 차단한다. 모든 주소들은, 새로운 IP 주소가 획득될 때마다 원격 인터넷 호스트로 자동으로 업데이트된다.

본 명세서의 중앙 컴퓨터는, 원격 접속할 수 있는 자신만의 웹 서버를 포함할 수 있다. 이것은 인증된 원격 사용자가 로컬 데이터 및 원격 제어 시스템에 접속하는 것을 가능하게 한다.

몇몇의 실시예에서, 장치들은 무선 전화 네트워크 (예를들어, 셀룰러 네트워크)를 통해 인터넷과 통신할 수 있다. 이것은 시설의 인터넷 연결에 의존하는 것이 바람직하지 않은 상황에서 유리하다.

인터넷 연결은 또한, 어떠한 형태라도, 작업 보고, 원격 시스템 설정, 데이터 백업, 진단 및 원격 동작과 같은 목적을 위해 유용하다.

도 2는 본 명세서에 따른 장치들이 동작하는 방법의 일 실시예에 대한 흐름도를 나타낸다. 100 단계에서, 사용자는 사용자 이름 및 비밀번호 또는 어떤 다른 적절한 인증 수단을 통해 원격 제어부(또는 컴퓨터 내부 또는 밖을 통해)에서 인증된다.

102 단계에서, 사용자는 시스템을 구성하는 다양한 작업 파라미터를 선택한다. 이러한 파라미터들은 소독될 방/지역을 지시하는 숫자 또는 이름, 요구되는 소독 수준에 기초한 요구되는 자외선 조사량 및 죽여야 할 병원균과 같은 아이템 및 세척 중에 어떤 주변 장치의 세트를 사용할지에 대한 것을 포함할 수 있다. 이러한 주변 장치는 도어 센서(들) 및 자외선 센서(들)과 같은 것들을 포함한다.

104, 106 및 108 단계에서, 시스템은 문 닫힘 신호, 무장된 신호 및 시작 신호의 발생을 순서대로 기다린다. 그리고, 110 단계에서 자외선 조사가 시작된다.

자외선 조사 과정 중, 시스템은 3개의 순환을 겪는다. 센서들(112)에 수신된 조사를 측정하고, 도어 센서(114)(도어 센서의 긴급 정지 버튼을 포함)를 모니터링하고, 그리고 사용자의 정지/일시 정지 명령(116)를 모니터링한다. 이러한 모니터링 순환중 어느 하나가 그것의 조건을 감지하면, 자외선 조사는 중단된다. 세 개의 모니터링 순환은 다른 빈도에서 발생하는 것이 유리하다. 예를 들어, 도어 모니터링 순환은 안전상의 우려이므로, 그것은 조사 모니터링 순환보다 더 높은 빈도로 발생되는 것이 유리하다. 사용자 정지/일시 정지 모니터링 순환은 듣기(listening) 루프로써 실행되거나 실행되지 않을 수 있다. 대신, 간편하게 사용자로부터 자외선 조사를 중단하도록 직접적으로 명령받을 수 있다. 이러한 실시예들 모두는 본 명세서의 범위 내에 있다.

도 3 내지 11은, 본 명세서의 원격 제어부에 디스플레이되는 스크린 몇몇의 스크린 샷을 도시한다. 실시예에서 보듯이, 이러한 소프트웨어는 Apple 사의 iOS에서 운용될 수 있다. 그러나, 원격 제어부는, 다양한 소프트웨어 플랫폼 중 어느것을 통해서도 동일 또는 유사한 기능을 제공할 수 있다.

도 3은, 사용자 이름 및 패스워드를 통해 사용자를 인증하는 로그인 스크린이다. 도 4는 사용자가 유닛, 세척될 방 및 요구되는 조사량을 선택하기 위한 소독 스크린을 도시한다. 방은 세척 절차의 쉬운 로깅 및 감시 절차를 위해 시스템에 사전에 프로그램되어, 드랍 다운 메뉴를 통해 선택될 수 있다. 일 실시예는, GPS, 관성 항법(inertial positioning), 와이파이 삼각측량 또는 다른 적절한 방법을 통한 자동 위치 감지를 포함할 수 있다.

도 5는 조사 및 방출 구성을 도시한다. 도 6은 활성화된 센서 및 그들의 배터리 상태 리스트에 대한 스크린을 도시한다.

도 7은, 시작할 준비가 된 소독 스크린을 도시한다. 적어도 하나의 자외선 센서는 시스템이 동작할 수 있도록 유효할 필요가 있다.

도 8은, 소독 작업의 파라미터 및 시스템이 자외선 센서에서 관측한 자외선 광의 레벨에 기초하여 계산한 예측되는 완료 시간에 대한 목록인 상태 페이지를 도시한다.

도 9는, 각각의 센서에서 관측되는 레벨을 표시하는, 도 8에 사용 가능한 상세도를 보여준다.

도 10은 일시 정지된 소독 작업의 상태 화면을 도시하고, 도 11은 일시 정지된 작업이 취소 또는 재개되는 옵션을 도시한다. 작업은 운영자에 의하여 원격 제어를 통해, 원격 제어부와 방출부간의 네트워크 연결이 있는 한, 언제든지 일시 정지되거나 취소될 수 있다. 만약 연결이 유실되면, 작업은 도어 안전 센서에 있는 긴급 정지 스위치를 누름에 따라 정지될 수 있다. 도 12는 취소된 작업의 상태 페이지를 도시한다.

본 명세서은, 안전하고 신뢰성 높은 동작을 보장하기 위하여 많은 다른 기능을 포함할 수 있다. 이들은 다음과 같다.

유효한 사용자 이름 및 패드워드가 입력되어야만 시스템이 동작될 수 있는 패스워드로 보호된 원격 제어부는, 장치의 비인증된 사용을 방지할 수 있다.

실패한 안전 램프 동작 시간 제한은, 처리중, 방의 과다 노출 및 램프에 가해지는 손상을 방지할 수 있다. 본 명세서는 처리 사이클 중 “온 타임”을 제한하는 빌트인 타이머를 포함할 수 있다. 이는 최대 램프의 “온 타임”을 약 한시간까지 제한하도록 초기에 프로그램 될 수 있다. 그것은 어떠한 시간까지 예를들어, 2시간까지, 인증된 서비스 기술자에 의하여 변경 가능하다. 컴퓨터 실패와 같이 일어나기 힘든 이벤트의 경우, 빌트인 타이머는 작업이 완료되지 않았다 하더라도, 램프가 프로그래밍된 시간 동안 동작한 후에, 램프를 끈다.

본 명세서은, 시설의 회로 보호 시스템에 의하여 보호되지 않는 과부화된 이벤트와 같이 일어나기 어려운 이벤트에서 시스템에 모든 전원의 공급을 중단하는, 내부 회로 차단기를 더 포함할 수 있다. 몇몇의 실시예에서, 이것은 20 암페어 시간 지연 회로 차단기일 수 있다. 이러한 회로 차단기는 숙련된 기술자에 의하여 수동으로 재설정될 수 있다. 화재 및 열 손상으로부터 보호하기 위하여 시스템은, 전자 캐비닛 하부의 내부 온도가 설계된 온도 제한 이상인 경우 모든 전원의 공급을 중단하는 내부 온도 센서를 포함할 수 있다.

본 명세서는, 시간의 주기 동안 시설의 전력에 연결되지 않았을 때, 탑재된 배터리로 동작되는 장치(원격 센서들을 위한 충전기, 냉각 팬 및 컴퓨터를 포함)에게 자동으로 전원을 차단하는 배터리 보호 시스템을 더 장착할 수 있다. 사용하지 않을 때, 장치가 시설 전력에 연결되도록 권장된다.

자외선 방출부는, 공간 내에 갇히거나 침체되었을 때, 공간 내에 회전 및 스피닝을 방지하는 푸쉬 다운 브레이크를 가지고 있는 두 개의 바퀴를 장착할 수 있다. 또 다른 두개의 바퀴는 회전 및 스핀을 할 수 있다. 그들은, 쇼핑 카드의 뒷바퀴처럼, 스핀만하고 회전하지 않도록 잠금될 수 있다.

전술한 예시적인 실시예의 설명은 본 명세서이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 개시된 주제를 이용하거나 제조하도록 제공된다. 이러한 실시예에 다양한 수정은 당업자에게 잘 알려져 있고, 여기에 정의된 일반 원칙들은 혁신적인 능력의 사용 없이 다른 실시예에 적용될 수 있다.

Claims

밀폐공간을 소독하고, 상기 소독을 광역 네트워크를 통해 보고하는 장치에 있어서,
상기 장치를 이동시키기 위한 장치 베이스;
밀폐공간 도어를 구비하는 상기 밀폐공간을 소독하기 위해 자외선을 선택적으로 방출하는 자외선 방출부;
상기 자외선 방출부에 의한 자외선 방출을 제어하는 컴퓨터;
수신되는 자외선 양을 측정하여 상기 컴퓨터에 보고하기 위해 특정 표면에 인접하게 각각 배치되어 상기 특정 표면에서의 자외선 광을 각각 측정하며, 적어도 하나는 상기 자외선 방출부에서 멀리 떨어져 위치하는 복수개의 자외선 센서;
상기 자외선 방출부가 자외선을 방출하는 동안 상기 밀폐공간의 무결성을 유지키기 위해 상기 밀폐공간 도어의 개폐를 감지하여 보고하는 도어 안전 센서; 및
소독 절차를 시작 및 종료시키고, 또한 상기 소독 절차를 일시 중지 및 재개시키기 위해 상기 컴퓨터와 통신하는 휴먼 머신 인터페이스(HMI: Human Machine Interface)를 포함하며,
상기 컴퓨터는 첫번째 자외선 방출부의 위치에서 자외선 방사를 일시 중지시키고, 두번째 자외선 방출부의 위치에서 자외선 방사를 재개시킬 수 있는 소독 장치.
제1 항에 있어서,
상기 근거리 무선 통신은, 상기 복수개의 자외선 센서 및 상기 도어 안전 센서로부터 상기 컴퓨터로의 시간 정의된 전송을 포함하고, 상기 복수개의 자외선 센서 및 상기 도어 안전 센서는 주소를 가지고 있는, 소독 장치.