KR20170114868A - A plasma power supply device for generating to a ionized hydrogen peroxide aerosol - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 이온화된 과산화수소 에어로졸(IHPA)을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치로서, 과산화수소 용액을 저장하고 공급하기 위한 과산화수소 용액 저장 공급부; 에어 펌프를 구비하며, 외부 에어를 유입하여 가압된 에어를 공급하기 위한 에어 공급부; 분무 노즐을 구비하며, 상기 과산화수소 용액 저장 공급부와 상기 에어 공급부로부터 과산화수소 용액과 가압된 에어를 공급받아 상기 분무 노즐을 통해 연무 형태의 물방울로 과산화수소 용액을 분무하기 위한 분무 장치부; 상기 분무 장치부의 분무 노즐에 근접하여 설치되며, 연무 형태의 물방울로 분무되는 과산화수소가 이온화된 과산화수소 에어로졸(IHPA) 형태로 분산되도록 플라즈마 방전을 발생시키기 위한 플라즈마 전극부를 구비하는 플라즈마 발생 장치부; 및 상기 플라즈마 발생 장치부에서 플라즈마 방전을 일으킬 수 있도록 상기 플라즈마 발생 장치부의 플라즈마 전극부로 DC 전원과 AC 전원을 각각 공급하기 위한 플라즈마 전원공급부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치에 따르면, 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치를 구성함에 있어, 플라즈마 전원공급부에서 플라즈마 전원을 DC 전원과 AC 전원으로 하여 플라즈마 발생 장치부로 인가하도록 구성함으로써, 분무 노즐을 통해 분무되는 물방울 연무의 과산화수소의 이온화 효율이 향상될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 플라즈마 전원을 DC 전원과 AC 전원으로 하여 플라즈마 방전이 발생되도록 함으로써, 다수의 DC 전원 방식에 비해 저전력으로 전원공급부의 회로 구성을 최소화하고, 과산화수소의 이온화에 적합한 특정 주파수의 AC 전원으로 분무 장치부에서 생성되는 연무 형태의 물방울인 과산화수소의 활성산소종 이온화가 최대화되며, 이를 통한 룸 내부 및 장비 사이사이의 미세한 공간에 존재할 수 있는 미생물, 박테리아 및 곰팡이 등을 효과적으로 멸균하여 제거할 수 있도록 하는 공간 침투의 원활성 및 분자구조의 운동성이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있다.The present invention relates to a plasma power source for generating an ionized hydrogen peroxide aerosol, and more particularly, to a plasma power source for generating ionized hydrogen peroxide aerosol (IHPA), comprising a hydrogen peroxide solution storage and supply unit ; An air supply unit provided with an air pump for introducing external air and supplying pressurized air; A spray device having a spray nozzle and spraying the hydrogen peroxide solution with the hydrogen peroxide solution storing and supplying part and the hydrogen peroxide solution and the pressurized air from the air supplying part and spraying the hydrogen peroxide solution with the water droplet through the spray nozzle; A plasma generating device installed in proximity to the spray nozzle of the spray device and having a plasma electrode part for generating a plasma discharge so as to disperse hydrogen peroxide sprayed with water droplets in the form of ionized hydrogen peroxide aerosol (IHPA); And a plasma power supply unit for supplying a DC power source and an AC power source to the plasma electrode unit of the plasma generator unit to cause a plasma discharge in the plasma generator unit.
According to the plasma power supply apparatus for generating ionized hydrogen peroxide aerosols proposed in the present invention, in constructing the plasma power supply apparatus for generating the ionized hydrogen peroxide aerosol, the plasma power supply unit supplies the plasma power to the DC power supply and the AC power supply It is possible to improve the ionization efficiency of the hydrogen peroxide in the droplet mist sprayed through the spray nozzle.
According to the present invention, a plasma discharge is generated by using a plasma power source as a DC power source and an AC power source, thereby minimizing the circuit configuration of the power supply unit at a low power level compared with a plurality of DC power source systems, The AC power source maximizes the active oxygen species ionization of hydrogen peroxide, which is a water droplet in the form of mist generated in the atomizing unit, thereby effectively sterilizing microorganisms, bacteria and fungi which may exist in the minute space between the inside of the room and equipment It is possible to further improve the original activity of the space penetration and the mobility of the molecular structure.

Description

이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치{A PLASMA POWER SUPPLY DEVICE FOR GENERATING TO A IONIZED HYDROGEN PEROXIDE AEROSOL}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a plasma power supply device for generating an ionized hydrogen peroxide aerosol,

본 발명은 플라즈마 전원 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma power source apparatus, and more particularly, to a plasma power source apparatus for generating an ionized hydrogen peroxide aerosol.

일반적으로 실험실, 동물 사육 시설, 우수의약품 제조시설(GMP, Good Manufacturing Practice), 생물학적 안전등급(BSL-3등급, Biological Safety Level-3) 등의 생물 안전, 식품과 제약 등의 무균 조제 및 제조 시설에서 내부 실험실 및 생산 룸들은 청정한 멸균 상태의 관리가 요구된다. 이러한 멸균은 세척(cleaning) 또는 소독(disinfection) 등과는 달리 물리적, 화학적 작용을 통하여 살아있는 모든 종류의 미생물을 완전히 제거하는 것을 의미하는 점에서 높은 수준의 처리를 의미한다. 현재 멸균 방법으로는 EO(산화에틸렌, ethylene oxide)가스, 증기, 과산화수소, 플라즈마 등을 사용하여 이루어지고 있다.
Generally, there is a need to establish a sterilization and manufacturing facility for biological safety, food and pharmaceuticals such as laboratories, animal breeding facilities, Good Manufacturing Practice (GMP), biological safety level (BSL-3 grade, Biological Safety Level-3) Internal laboratory and production rooms require clean, sterile management. Unlike cleaning or disinfection, this sterilization means a high level of treatment in that it means completely eliminating all living microorganisms through physical and chemical action. Currently, EO (ethylene oxide) gas, steam, hydrogen peroxide, and plasma are used as the sterilization method.

EO 가스를 사용하는 멸균은 그 자체로 폭발의 위험이 높고, 돌연변이를 일으키는 유전 독성물질로서 작용한다는 보고가 있다. 증기 멸균기는 멸균력을 일정 수준까지 충족시키면서도 안전한 방법 중 하나인 것으로 평가되고 있다. 증기 멸균기는 독성이 없고, 값이 비교적 싸고, 빠른 멸균이 가능한 장점이 있으나, 습기 및 고온에 노출되어도 부작용이 없는 의료기구에만 사용이 가능하다는 단점이 있다. 과산화수소, 오존 및 플라즈마 발생장치를 적절히 조합하여 사용하는 것이 공지되어 있다. 예를 들어, 과산화수소를 멸균 챔버에 공급하고 멸균 챔버 내에서 플라즈마를 발생시켜 멸균을 행하는 방법, 플라즈마와 멸균제를 멸균 챔버에 동시에 공급하는 방법, 멸균 챔버에 산소를 공급한 상태에서 플라즈마를 발생시켜 오존으로 변환시켜 멸균하는 방법, 및 과산화수소 및 오존을 함께 공급하여 멸균 챔버 내의 피멸균체를 멸균하는 방법 등이 공지되어 있다.
It has been reported that sterilization using EO gas, by itself, has a high risk of explosion and acts as a genotoxic substance causing mutation. Steam sterilizers are considered to be one of the safest ways to meet sterilization power to a certain level. The steam sterilizer is advantageous in that it is not toxic, its price is comparatively cheap, and it is possible to sterilize quickly. However, it is disadvantageous in that it can be used only in a medical apparatus which has no side effects even when exposed to moisture and high temperature. Hydrogen peroxide, ozone, and a plasma generator are appropriately used in combination. For example, there are a method of supplying hydrogen peroxide to the sterilization chamber and generating sterilization by generating plasma in the sterilization chamber, a method of simultaneously supplying plasma and sterilant to the sterilization chamber, a method of generating plasma in a state where oxygen is supplied to the sterilization chamber A method in which sterilization is performed by converting into ozone, and a method in which hydrogen peroxide and ozone are supplied together to sterilize a subject to be sterilized in a sterilization chamber.

즉, 종래의 과산화수소와 플라즈마를 이용하는 멸균 장치는 과산화수소 장비로 멸균을 진행할 시 기존 제품의 경우 연무 분자 입자 사이즈(1~5 micron)가 크기 때문에 미세한 공간의 침투가 안 되고, 룸 내부 전체에 완벽한 멸균이 이루어지지 못하는 경우가 종종 발생하게 되는 문제가 있었다. 이에 따라 종래의 멸균 장치는 룸 내부 및 장비 사이사이의 미세한 공간의 멸균 처리가 어렵게 되므로, 멸균 효율이 저하되는 단점이 있었다. 대한민국 등록특허공보 제10-0782040호는 과산화수소 및 오존을 사용하는 멸균방법 및 그 방법에 따른 장치를 선행기술 문헌으로 개시하고 있으며, 대한민국 등록실용신안공보 제20-0438487호는 복수의 멸균 챔버를 구비한 멸균 장치를 선행기술 문헌으로 개시하고 있다.In other words, conventional sterilization apparatus using hydrogen peroxide and plasma, when sterilization is performed with hydrogen peroxide equipment, can not penetrate fine space because the size of fume molecular particle (1 ~ 5 micron) There is a problem in that it is often impossible to accomplish the above-mentioned object. As a result, the conventional sterilization apparatus has a disadvantage in that the sterilization efficiency is lowered because it is difficult to sterilize a minute space between the inside of the room and the equipment. Korean Patent Registration No. 10-0782040 discloses a sterilization method using hydrogen peroxide and ozone and an apparatus according to the method, and Korean Utility Model Registration No. 20-0438487 of Korean Registered Patent Publication No. 10-0782040 has a plurality of sterilization chambers A sterilization apparatus is disclosed in the prior art document.

본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치를 구성함에 있어, 플라즈마 전원공급부에서 플라즈마 전원을 DC 전원과 AC 전원으로 하여 플라즈마 발생 장치부로 인가하도록 구성함으로써, 분무 노즐을 통해 분무되는 물방울 연무의 과산화수소의 이온화 효율이 향상될 수 있도록 하는, 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems of the previously proposed methods. In the plasma power supply apparatus for generating ionized hydrogen peroxide aerosol, plasma power is supplied from the plasma power supply to the DC power supply and the AC power supply And to provide a plasma power source device for generating an ionized hydrogen peroxide aerosol so that the ionization efficiency of the hydrogen peroxide of the droplet mist sprayed through the spray nozzle can be improved.

또한, 본 발명은, 플라즈마 전원을 DC 전원과 AC 전원으로 하여 플라즈마 방전이 발생되도록 함으로써, 다수의 DC 전원 방식에 비해 저전력으로 전원공급부의 회로 구성을 최소화하고, 과산화수소의 이온화에 적합한 특정 주파수의 AC 전원으로 분무 장치부에서 생성되는 연무 형태의 물방울인 과산화수소의 활성산소종 이온화가 최대화되며, 이를 통한 룸 내부 및 장비 사이사이의 미세한 공간에 존재할 수 있는 미생물, 박테리아 및 곰팡이 등을 효과적으로 멸균하여 제거할 수 있도록 하는 공간 침투의 원활성 및 분자구조의 운동성이 더욱 향상될 수 있도록 하는, 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention minimizes the circuit configuration of the power supply unit with low power compared to a plurality of DC power supply methods by generating a plasma discharge by using a DC power supply and an AC power supply as a plasma power supply, The power source maximizes the active oxygen species ionization of hydrogen peroxide, which is a water droplet in the form of mist generated in the atomizing unit, and effectively sterilizes microorganisms, bacteria and fungi which may exist in the fine space between the inside of the room and the equipment The present invention also provides a plasma power source device for generating an ionized hydrogen peroxide aerosol, wherein the kinetic activity of the source activity and the molecular structure of the space penetration enabling the ion source to be formed can be further improved.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치는,According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma power source for generating an ionized hydrogen peroxide aerosol,

이온화된 과산화수소 에어로졸(IHPA)을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치로서,A plasma power supply for generating an ionized hydrogen peroxide aerosol (IHPA)

과산화수소 용액을 저장하고 공급하기 위한 과산화수소 용액 저장 공급부;A hydrogen peroxide solution storage and supply unit for storing and supplying the hydrogen peroxide solution;

에어 펌프를 구비하며, 외부 에어를 유입하여 가압된 에어를 공급하기 위한 에어 공급부;An air supply unit provided with an air pump for introducing external air and supplying pressurized air;

분무 노즐을 구비하며, 상기 과산화수소 용액 저장 공급부와 상기 에어 공급부로부터 과산화수소 용액과 가압된 에어를 공급받아 상기 분무 노즐을 통해 연무 형태의 물방울로 과산화수소 용액을 분무하기 위한 분무 장치부;A spray device having a spray nozzle and spraying the hydrogen peroxide solution with the hydrogen peroxide solution storing and supplying part and the hydrogen peroxide solution and the pressurized air from the air supplying part and spraying the hydrogen peroxide solution with the water droplet through the spray nozzle;

상기 분무 장치부의 분무 노즐에 근접하여 설치되며, 연무 형태의 물방울로 분무되는 과산화수소가 이온화된 과산화수소 에어로졸(IHPA) 형태로 분산되도록 플라즈마 방전을 발생시키기 위한 플라즈마 전극부를 구비하는 플라즈마 발생 장치부; 및A plasma generating device installed in proximity to the spray nozzle of the spray device and having a plasma electrode part for generating a plasma discharge so as to disperse hydrogen peroxide sprayed with water droplets in the form of ionized hydrogen peroxide aerosol (IHPA); And

상기 플라즈마 발생 장치부에서 플라즈마 방전을 일으킬 수 있도록 상기 플라즈마 발생 장치부의 플라즈마 전극부로 DC 전원과 AC 전원을 각각 공급하기 위한 플라즈마 전원공급부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
And a plasma power supply unit for supplying a DC power source and an AC power source to the plasma electrode unit of the plasma generator unit to generate a plasma discharge in the plasma generator unit.

바람직하게는, 상기 과산화수소 용액 저장 공급부는,Preferably, the hydrogen peroxide solution storage /

과산화수소 용액을 저장 및 공급하되, 사용되는 과산화수소 용액은 일반적인 노출에 있어서도 안전한 0.5 ~ 7.5%의 저 농도 과산화수소를 사용할 수 있다.
The hydrogen peroxide solution used can be a low concentration of hydrogen peroxide of 0.5 to 7.5%, which is safe for general exposure.

바람직하게는, 상기 분무 장치부는,Preferably, the atomizing device portion includes:

상기 분무 노즐을 통해 분무되는 과산화수소 및 이온 입자의 크기는 0.3 ~ 3 micron의 크기를 가지도록 구성할 수 있다.
The size of the hydrogen peroxide and the ion particles sprayed through the spray nozzle may be 0.3-3 micron.

더욱 바람직하게는, 상기 플라즈마 발생 장치부는,More preferably, the plasma generating apparatus section includes:

상기 플라즈마 전원공급부로부터 인가되는 DC 전원과 AC 전원을 공급받아 플라즈마 방전을 발생시키는 플라즈마 전극부를 포함하되,And a plasma electrode part for generating a plasma discharge by receiving a DC power and an AC power from the plasma power supply part,

상기 플라즈마 전극부는,The plasma electrode unit includes:

상기 DC 전원을 공급받아 플라즈마 방전을 발생시키기 위한 제1 플라즈마 전극과, 상기 AC 전원을 공급받아 플라즈마 방전을 발생시키기 위한 제2 플라즈마 전극을 포함하여 구성할 수 있다.
A first plasma electrode for generating a plasma discharge by receiving the DC power, and a second plasma electrode for generating a plasma discharge by receiving the AC power.

더욱 더 바람직하게는, 상기 플라즈마 전원공급부는,Still more preferably, the plasma power supply unit includes:

상기 플라즈마 전극부의 제1 플라즈마 전극과 제2 플라즈마 전극 각각에 3000V의 DC 전원과 AC 전원을 공급할 수 있다.
And a DC power source and an AC power source of 3000 V can be supplied to the first plasma electrode and the second plasma electrode of the plasma electrode unit, respectively.

더욱 더 바람직하게는, 상기 플라즈마 전원공급부는,Still more preferably, the plasma power supply unit includes:

상기 플라즈마 전극부의 제1 플라즈마 전극과 제2 플라즈마 전극 각각에 3000V의 DC 전원과, 상기 DC 전원보다 낮은 AC 전원을 공급할 수 있다.A DC power source of 3000 V and an AC power source lower than the DC power source can be supplied to the first plasma electrode and the second plasma electrode of the plasma electrode unit, respectively.

본 발명에서 제안하고 있는 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치에 따르면, 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치를 구성함에 있어, 플라즈마 전원공급부에서 플라즈마 전원을 DC 전원과 AC 전원으로 하여 플라즈마 발생 장치부로 인가하도록 구성함으로써, 분무 노즐을 통해 분무되는 물방울 연무의 과산화수소의 이온화 효율이 향상될 수 있도록 할 수 있다.
According to the plasma power supply apparatus for generating ionized hydrogen peroxide aerosols proposed in the present invention, in constructing the plasma power supply apparatus for generating the ionized hydrogen peroxide aerosol, the plasma power supply unit supplies the plasma power to the DC power supply and the AC power supply It is possible to improve the ionization efficiency of the hydrogen peroxide in the droplet mist sprayed through the spray nozzle.

또한, 본 발명에 따르면, 플라즈마 전원을 DC 전원과 AC 전원으로 하여 플라즈마 방전이 발생되도록 함으로써, 다수의 DC 전원 방식에 비해 저전력으로 전원공급부의 회로 구성을 최소화하고, 과산화수소의 이온화에 적합한 특정 주파수의 AC 전원으로 분무 장치부에서 생성되는 연무 형태의 물방울인 과산화수소의 활성산소종 이온화가 최대화되며, 이를 통한 룸 내부 및 장비 사이사이의 미세한 공간에 존재할 수 있는 미생물, 박테리아 및 곰팡이 등을 효과적으로 멸균하여 제거할 수 있도록 하는 공간 침투의 원활성 및 분자구조의 운동성이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있다.According to the present invention, a plasma discharge is generated by using a plasma power source as a DC power source and an AC power source, thereby minimizing the circuit configuration of the power supply unit at a low power level compared with a plurality of DC power source systems, The AC power source maximizes the active oxygen species ionization of hydrogen peroxide, which is a water droplet in the form of mist generated in the atomizing unit, thereby effectively sterilizing microorganisms, bacteria and fungi which may exist in the minute space between the inside of the room and equipment It is possible to further improve the original activity of the space penetration and the mobility of the molecular structure.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치에 적용되는 플라즈마 전극부의 세부 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치를 통해 분산되는 이온화된 활성산소종을 포함한 양(+)극의 물방울 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치에 공급되는 DC 전원과 AC 전원의 인가 방식을 그래프로 도시한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a functional block diagram illustrating the configuration of a plasma power source apparatus for generating an ionized hydrogen peroxide aerosol according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a view illustrating a configuration of a plasma power source apparatus for generating an ionized hydrogen peroxide aerosol according to an embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating a detailed configuration of a plasma electrode part applied to a plasma power source device for generating an ionized hydrogen peroxide aerosol according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a positive (+) pole droplet configuration containing ionized reactive oxygen species dispersed through a plasma power supply to produce an ionized hydrogen peroxide aerosol according to one embodiment of the present invention.
5 is a graphical representation of a DC power source and an AC power source applied to a plasma power source for generating an ionized hydrogen peroxide aerosol according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order that those skilled in the art can easily carry out the present invention. In the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In the drawings, like reference numerals are used throughout the drawings.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
In addition, in the entire specification, when a part is referred to as being 'connected' to another part, it may be referred to as 'indirectly connected' not only with 'directly connected' . Also, to "include" an element means that it may include other elements, rather than excluding other elements, unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치의 구성을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치에 적용되는 플라즈마 전극부의 세부 구성을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치를 통해 분산되는 이온화된 활성산소종을 포함한 양(+)극의 물방울 구성을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치에 공급되는 DC 전원과 AC 전원의 인가 방식을 그래프로 도시한 도면이다. 도 1 및 도 2에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치(100)는, 과산화수소 용액 저장 공급부(110), 에어 공급부(120), 분무 장치부(130), 플라즈마 발생 장치부(140), 및 플라즈마 전원공급부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
FIG. 1 is a functional block diagram illustrating a configuration of a plasma power source device for generating an ionized hydrogen peroxide aerosol according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross- FIG. 3 is a view showing a detailed configuration of a plasma electrode part applied to a plasma power source device for generating an ionized hydrogen peroxide aerosol according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 4 is a view showing a water droplet configuration of positive (+) polarity including ionized active oxygen species dispersed through a plasma power source device for generating an ionized hydrogen peroxide aerosol according to an embodiment of the present invention, To a plasma power supply for producing an ionized hydrogen peroxide aerosol according to an embodiment of the invention Is a graph showing a method of applying a DC power source and an AC power source. 1 and 2, a plasma power source apparatus 100 for generating an ionized hydrogen peroxide aerosol according to an embodiment of the present invention includes a hydrogen peroxide solution storage and supply unit 110, an air supply unit 120, A sprayer unit 130, a plasma generator unit 140, and a plasma power supply unit 150.

과산화수소 용액 저장 공급부(110)는, 과산화수소 용액을 저장하고 공급하기 위한 구성이다. 이러한 과산화수소 용액 저장 공급부(110)는 과산화수소 용액을 저장 및 공급하되, 사용되는 과산화수소 용액은 일반적인 노출에 있어서도 안전한 0.5 ~ 7.5%의 저 농도 과산화수소를 사용한다. 여기서, 7.5%의 저 농도 과산화수소는 약국에서 처방 없이 판매되는 약의 농도와 유사하며, 일반적 노출에 있어 안전하고, 일반 노출이 되어도 건강상으로는 아무런 위험이 없는 농도이다. 참고로, 8% 이상의 과산화수소는 위험물질로 구분되고 있다. 이와 같은 과산화수소 용액 저장 공급부(110)는 실험실, 우수의약품 제조시설(GMP), 동물 사육 시설, 생물학적 안전 등급(BSL 3등급)의 생물 안전과, 식품 및 제약 등의 무균 조제 및 제조 시설에서 내부 실험실 및 생산 룸의 멸균을 위해 사용하기 위한 세척 용액을 저장하게 된다.
The hydrogen peroxide solution storage and supply unit 110 is a structure for storing and supplying the hydrogen peroxide solution. The hydrogen peroxide solution storage and supply unit 110 stores and supplies a hydrogen peroxide solution. The hydrogen peroxide solution used is a low concentration hydrogen peroxide of 0.5 to 7.5%, which is safe even in a normal exposure. Here, a low concentration of 7.5% hydrogen peroxide is similar to the concentration of a drug sold in a pharmacy without prescription, and is safe for general exposure and has no health hazard at normal exposure. For reference, more than 8% of hydrogen peroxide is classified as dangerous. Such a hydrogen peroxide solution storage and supply unit 110 may be used in a laboratory, an excellent medicine manufacturing facility (GMP), an animal breeding facility, a biological safety level of a biological safety grade (BSL grade 3) And a cleaning solution for use for sterilization of the production room.

에어 공급부(120)는, 에어 펌프(121)를 구비하며, 외부 에어를 유입하여 가압된 에어를 공급하기 위한 구성이다. 이러한 에어 공급부(120)는 후술하게 될 분무 장치부(130)에 가압된 에어를 공급하게 됨으로써, 분무 노즐(131)을 통해 분무되어지는 과산화수소 및 이온 입자 사이즈를 더욱 미세한 입자 크기로 분무가 이루어질 수 있도록 한다.
The air supply unit 120 includes an air pump 121, and is configured to supply the pressurized air by introducing external air. The air supply unit 120 supplies pressurized air to the spray unit 130 to be described later so that the hydrogen peroxide and the ion particle size sprayed through the spray nozzle 131 can be sprayed to a finer particle size .

분무 장치부(130)는, 분무 노즐(131)을 구비하며, 과산화수소 용액 저장 공급부(110)와 에어 공급부(120)로부터 과산화수소 용액과 가압된 에어를 공급받아 분무 노즐(131)을 통해 연무 형태의 물방울로 과산화수소 용액을 분무하기 위한 구성이다. 이러한 분무 장치부(130)는 분무 노즐(131)을 통해 분무되는 과산화수소 및 이온 입자의 크기는 0.3 ~ 3 micron의 크기를 가지도록 구성할 수 있다.
The sprayer unit 130 includes a spray nozzle 131 and supplies the hydrogen peroxide solution and the pressurized air from the hydrogen peroxide solution storage and supply unit 110 and the air supply unit 120 to the spray nozzle unit 131 through the spray nozzle 131, This is a constitution for spraying the hydrogen peroxide solution with water droplets. The size of the hydrogen peroxide and ion particles sprayed through the spray nozzle 131 may be 0.3 to 3 microns.

플라즈마 발생 장치부(140)는, 분무 장치부(130)의 분무 노즐(131)에 근접하여 설치되며, 연무 형태의 물방울로 분무되는 과산화수소가 이온화된 과산화수소 에어로졸(IHPA) 형태로 분산되도록 플라즈마 방전을 발생시키기 위한 플라즈마 전극부(141)를 구비하는 구성이다. 이러한 플라즈마 발생 장치부는 도 3에 도시된 바와 같이, 플라즈마 전원공급부(150)로부터 인가되는 DC 전원과 AC 전원을 공급받아 플라즈마 방전을 발생시키는 플라즈마 전극부(141)를 포함하되, 여기서 플라즈마 전극부(141)는 DC 전원을 공급받아 플라즈마 방전을 발생시키기 위한 제1 플라즈마 전극(142)과, AC 전원을 공급받아 플라즈마 방전을 발생시키기 위한 제2 플라즈마 전극(143)으로 구성될 수 있다. 여기서, 플라즈마 발생 장치부(140)는 제1 플라즈마 전극(142)을 통해 인가된 DC 전원 3000V의 플라즈마 발생과, 인가된 AC 전원 3000V 또는 3000V 이하의 플라즈마 발생을 통해 물방울내의 과산화수소의 이온화 효율을 높일 수 있도록 한다. 즉, 원소마다 전자의 에너지 준위가 다름에 따라 원소마다 전자를 분출하는데 필요한 에너지가 다르므로, 과산화수소의 이온화에 적합한 특정 주파수의 AC 전원을 분무 장치부(130)의 분무 노즐(131)을 통해 생성되는 연무 형태의 물방울의 과산화수소에 인가하여 과산화수소의 활성산소종 이온화를 최대화할 수 있도록 한다.
The plasma generator 140 is disposed in proximity to the spray nozzle 131 of the sprayer 130 and generates plasma discharge so that the hydrogen peroxide sprayed in the form of droplets is dispersed in the form of ionized hydrogen peroxide aerosol (IHPA) And a plasma electrode unit 141 for generating plasma. As shown in FIG. 3, the plasma generating apparatus includes a plasma electrode 141 for generating a plasma discharge by receiving a DC power and an AC power from a plasma power supply 150, 141 may include a first plasma electrode 142 for generating a plasma discharge by receiving DC power and a second plasma electrode 143 for generating a plasma discharge by receiving an AC power. Here, the plasma generator 140 increases the ionization efficiency of the hydrogen peroxide in the water droplet through the generation of the plasma of the DC power source of 3000 V applied through the first plasma electrode 142 and the generation of the plasma of the applied AC power of 3000 V or 3000 V or less . That is, since the energy required to eject electrons is different for each element as the energy level of electrons differs from element to element, an AC power having a specific frequency suitable for ionization of hydrogen peroxide is generated through the atomizing nozzle 131 of the atomizer unit 130 To the hydrogen peroxide of the droplet of the fume type so as to maximize the active oxygen species ionization of the hydrogen peroxide.

플라즈마 발생 장치부(140)는 플라즈마 전극부(141)의 제1 및 제2 플라즈마 전극(142, 143)에 의해 생성된 플라즈마 방전을 통해 이온화된 과산화수소 분자를 생성시키고, 그물 형태의 강한 양전하 장을 생성하며, 에너지 장을 통하여 멸균을 위한 룸 내부로 이동이 가능하게 한다. 이와 같이, 이온화된 과산화수소 에어로존(IHPA)은 OH-, H+, O2-로 이온화되어, 룸 내의 멸균을 처리하게 되고, 이온 처리되지 않은 입자는 분해되거나 공기 중으로 사라지게 된다. 과산화수소를 통해 이온화된 과산화수소 에어로존(IHPA)에서 살균에 직접 관여하는 이온은 수산화 이온(OH-, 일명 Hydroxyl Radical)이며, 그와 동반하여 활성 산소(O2-, Radical Oxygen)가 지질, 단백질, DNA 등 세포 구성 물질을 멸균 처리하게 된다.
The plasma generator 140 generates ionized hydrogen peroxide molecules through the plasma discharge generated by the first and second plasma electrodes 142 and 143 of the plasma electrode unit 141 and generates a net positive charge field And it is possible to move into the room for sterilization through the energy field. Thus, the ionized hydrogen peroxide aerosol (IHPA) is ionized to OH-, H +, O2-, to treat the sterilization in the room, and the un-ionized particles are decomposed or disappear into the air. The ion that is directly involved in sterilization in the hydrogen peroxide aerosol (IHPA) ionized through hydrogen peroxide is hydroxide ion (OH-, aka Hydroxyl Radical), and the active oxygen (O2-, Radical Oxygen) And the sterilizing treatment of the cell-forming material.

플라즈마 전원공급부(150)는, 플라즈마 발생 장치부(140)에서 플라즈마 방전을 일으킬 수 있도록 플라즈마 발생 장치부(140)의 플라즈마 전극부(141)로 DC 전원과 AC 전원을 각각 공급하기 위한 구성이다. 이러한 플라즈마 전원공급부(150)는 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 플라즈마 전극부(141)의 제1 플라즈마 전극(142)과 제2 플라즈마 전극(143) 각각에 3000V의 DC 전원과 AC 전원을 공급할 수 있다. 또한, 플라즈마 전원공급부(150)는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 플라즈마 전극부(141)의 제1 플라즈마 전극(142)과 제2 플라즈마 전극(143) 각각에 3000V의 DC 전원과, DC 전원보다 낮은 AC 전원을 공급할 수도 있다.
The plasma power supply unit 150 is configured to supply a DC power source and an AC power source to the plasma electrode unit 141 of the plasma generator unit 140 so as to cause a plasma discharge in the plasma generator unit 140. 5 (a), the plasma power supply unit 150 includes a DC power source of 3000 V and a DC power source of AC (AC), respectively, to the first plasma electrode 142 and the second plasma electrode 143 of the plasma electrode unit 141, Power can be supplied. 5 (b), the plasma power supply unit 150 applies a DC voltage of 3000 V to the first plasma electrode 142 and the second plasma electrode 143 of the plasma electrode unit 141, , And may supply an AC power source lower than the DC power source.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치를 통해 분산되는 이온화된 활성산소종을 포함한 양(+)극의 물방울 구성을 나타낸다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 플라즈마 발생 장치부(140)의 플라즈마 전극부(141), 즉 제1 및 제2 플라즈마 전극(142, 143)를 통해 플라즈마 에너지를 받은 물방울의 내부 과산화수소는 활성산소종(ROS)으로 이온화가 최대화되고, 물방울 자체는 양전하화 된다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치에 공급되는 DC 전원과 AC 전원의 인가 방식을 나타낸다. 도 5의 (a)는 플라즈마 전극부(141)의 제1 플라즈마 전극(142)과 제2 플라즈마 전극(143) 각각에 3000V의 DC 전원과 AC 전원을 인가하는 경우를 나타내고, 도 5의 (b)는 플라즈마 전극부(141)의 제1 플라즈마 전극(142)과 제2 플라즈마 전극(143) 각각에 3000V의 DC 전원과, DC 전원보다 낮은 AC 전원을 인가하는 경우를 나타낸다. 즉, 플라즈마 전원공급부(150)는 플라즈마 발생을 위해 DC 전원과 AC 전원을 플라즈마 전극부(141)로 인가하여 플라즈마 발생 장치부(140)에서 과산화수소의 이온화가 최대화될 수 있도록 하게 된다.
FIG. 4 shows a positive (+) pole droplet configuration including ionized reactive oxygen species dispersed through a plasma power supply to produce an ionized hydrogen peroxide aerosol according to one embodiment of the present invention. 4, the internal hydrogen peroxide in the droplet, which receives plasma energy through the plasma electrode portion 141 of the plasma generator device 140, that is, the first and second plasma electrodes 142 and 143, The ionization is maximized by oxygen species (ROS), and the droplet itself becomes positively charged. FIG. 5 illustrates a method of applying a DC power source and an AC power source to a plasma power source device for generating an ionized hydrogen peroxide aerosol according to an embodiment of the present invention. 5A shows a case in which a DC power source and an AC power source of 3000 V are applied to the first plasma electrode 142 and the second plasma electrode 143 of the plasma electrode unit 141, Shows a case of applying 3000 V DC power to each of the first plasma electrode 142 and the second plasma electrode 143 of the plasma electrode unit 141 and AC power supply lower than the DC power supply. That is, the plasma power supply unit 150 applies the DC power and the AC power to the plasma electrode unit 141 to generate plasma, so that the ionization of the hydrogen peroxide can be maximized in the plasma generator unit 140.

상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치는 플라즈마 전원을 DC+AC로 하여 물방울내의 과산화수소의 이온화 효율을 높일 수 있도록 하게 된다. 이와 같이 플라즈마 전원(DC+AC)의 인가는, 원소마다 전자의 에너지 준위가 다름에 따라 원소마다 전자를 분출하는데 필요한 에너지가 다르므로, 과산화수소의 이온화에 적합한 특정 주파수의 AC 전원을 분무 장치부(130)의 분무 노즐(131)을 통해 생성되는 연무 형태의 물방울의 과산화수소에 인가하여 과산화수소의 활성산소종(ROS) 이온화가 최대화될 수 있도록 한다.
As described above, the plasma power source for generating the ionized hydrogen peroxide aerosol according to an embodiment of the present invention can increase the ionization efficiency of hydrogen peroxide in the water droplet by using DC + AC as the plasma power source. The application of the plasma power source (DC + AC) in this way differs in the energy required to eject electrons for each element as the energy level of the electrons differs from element to element. Therefore, an AC power source with a specific frequency suitable for ionization of hydrogen peroxide (ROS) ionization of hydrogen peroxide can be maximized by applying it to hydrogen peroxide in the form of droplets of water generated through the atomizing nozzle 131 of the nozzle 130.

이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics of the invention.

100: 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 전원 장치
110: 과산화수소 용액 저장 공급부 120: 에어 공급부
121: 에어 펌프 130: 분무 장치부
131: 분무 노즐 140: 플라즈마 발생 장치부
141: 플라즈마 전극부 142: 제1 플라즈마 전극
143: 제2 플라즈마 전극 150: 플라즈마 전원공급부100: A plasma power source according to an embodiment of the present invention
110: hydrogen peroxide solution storage supply part 120: air supply part
121: Air pump 130: Spraying unit
131: Spray nozzle 140: Plasma generator unit
141: Plasma electrode part 142: First plasma electrode
143: Second Plasma Electrode 150: Plasma Power Supply

Claims (6)

이온화된 과산화수소 에어로졸(IHPA)을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치(100)로서,
과산화수소 용액을 저장하고 공급하기 위한 과산화수소 용액 저장 공급부(110);
에어 펌프(121)를 구비하며, 외부 에어를 유입하여 가압된 에어를 공급하기 위한 에어 공급부(120);
분무 노즐(131)을 구비하며, 상기 과산화수소 용액 저장 공급부(110)와 상기 에어 공급부(120)로부터 과산화수소 용액과 가압된 에어를 공급받아 상기 분무 노즐(131)을 통해 연무 형태의 물방울로 과산화수소 용액을 분무하기 위한 분무 장치부(130);
상기 분무 장치부(130)의 분무 노즐(131)에 근접하여 설치되며, 연무 형태의 물방울로 분무되는 과산화수소가 이온화된 과산화수소 에어로졸(IHPA) 형태로 분산되도록 플라즈마 방전을 발생시키기 위한 플라즈마 전극부(141)를 구비하는 플라즈마 발생 장치부(140); 및
상기 플라즈마 발생 장치부(140)에서 플라즈마 방전을 일으킬 수 있도록 상기 플라즈마 발생 장치부(140)의 플라즈마 전극부(141)로 DC 전원과 AC 전원을 각각 공급하기 위한 플라즈마 전원공급부(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치.
A plasma power supply (100) for generating an ionized hydrogen peroxide aerosol (IHPA)
A hydrogen peroxide solution storage and supply unit 110 for storing and supplying the hydrogen peroxide solution;
An air supply unit 120 having an air pump 121 for supplying external air and supplying pressurized air;
The hydrogen peroxide solution and the pressurized air are supplied from the hydrogen peroxide solution storage and supply unit 110 and the air supply unit 120 and the hydrogen peroxide solution is sprayed through the spray nozzle 131 with water droplets. A spray device part 130 for spraying;
A plasma electrode part 141 disposed adjacent to the spray nozzle 131 of the spray device part 130 for generating a plasma discharge so as to disperse hydrogen peroxide sprayed with water droplets in the form of ionized hydrogen peroxide aerosol (IHPA) A plasma generating device 140 having a plasma display panel 140; And
And a plasma power supply unit 150 for supplying a DC power source and an AC power source to the plasma electrode unit 141 of the plasma generator unit 140 so as to generate a plasma discharge in the plasma generator unit 140 ≪ / RTI > wherein the ionized hydrogen peroxide aerosol is an aqueous solution of hydrogen peroxide.
제1항에 있어서, 상기 과산화수소 용액 저장 공급부(110)는,
과산화수소 용액을 저장 및 공급하되, 사용되는 과산화수소 용액은 일반적인 노출에 있어서도 안전한 0.5 ~ 7.5%의 저 농도 과산화수소를 사용하는 것을 특징으로 하는, 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치.
The method of claim 1, wherein the hydrogen peroxide solution storage and supply unit (110)
The hydrogen peroxide solution used is stored and supplied with a hydrogen peroxide solution, characterized in that a low concentration of hydrogen peroxide of 0.5 to 7.5% is used, which is also safe for general exposure.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 분무 장치부(130)는,
상기 분무 노즐(131)을 통해 분무되는 과산화수소 및 이온 입자의 크기는 0.3 ~ 3 micron의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는, 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치.
[3] The apparatus according to claim 1 or 2, wherein the atomizer unit (130)
Wherein the hydrogen peroxide and the ion particles sprayed through the spray nozzle 131 have a size of 0.3 to 3 microns. The plasma power source for generating the ionized hydrogen peroxide aerosol.
제3항에 있어서, 상기 플라즈마 발생 장치부(140)는,
상기 플라즈마 전원공급부(150)로부터 인가되는 DC 전원과 AC 전원을 공급받아 플라즈마 방전을 발생시키는 플라즈마 전극부(141)를 포함하되,
상기 플라즈마 전극부(141)는,
상기 DC 전원을 공급받아 플라즈마 방전을 발생시키기 위한 제1 플라즈마 전극(142)과, 상기 AC 전원을 공급받아 플라즈마 방전을 발생시키기 위한 제2 플라즈마 전극(143)을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치.
4. The plasma processing apparatus according to claim 3, wherein the plasma generator (140)
And a plasma electrode part (141) for receiving a DC power and an AC power from the plasma power supply part (150) and generating a plasma discharge,
The plasma electrode unit 141 includes:
A first plasma electrode 142 for generating a plasma discharge by receiving the DC power and a second plasma electrode 143 for generating a plasma discharge by receiving the AC power. A plasma power source for generating an ionized hydrogen peroxide aerosol.
제4항에 있어서, 상기 플라즈마 전원공급부(150)는,
상기 플라즈마 전극부(141)의 제1 플라즈마 전극(142)과 제2 플라즈마 전극(143) 각각에 3000V의 DC 전원과 AC 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는, 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치.
5. The plasma display apparatus of claim 4, wherein the plasma power supply unit (150)
Wherein a DC power source and an AC power source of 3000V are supplied to the first plasma electrode 142 and the second plasma electrode 143 of the plasma electrode unit 141, respectively, and a plasma power source for generating an ionized hydrogen peroxide aerosol Device.
제4항에 있어서, 상기 플라즈마 전원공급부(150)는,
상기 플라즈마 전극부(141)의 제1 플라즈마 전극(142)과 제2 플라즈마 전극(143) 각각에 3000V의 DC 전원과, 상기 DC 전원보다 낮은 AC 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는, 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치.5. The plasma display apparatus of claim 4, wherein the plasma power supply unit (150)
Characterized by supplying 3000 V DC power to each of the first plasma electrode (142) and the second plasma electrode (143) of the plasma electrode unit (141) and an AC power supply lower than the DC power supply, And the plasma power source.
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