KR20190029267A - 오존 반응형 분무식 소독장치 및 그 방법 - Google Patents

오존 반응형 분무식 소독장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190029267A
KR20190029267A KR1020170116627A KR20170116627A KR20190029267A KR 20190029267 A KR20190029267 A KR 20190029267A KR 1020170116627 A KR1020170116627 A KR 1020170116627A KR 20170116627 A KR20170116627 A KR 20170116627A KR 20190029267 A KR20190029267 A KR 20190029267A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ozone
disinfectant
compressed air
storage container
mixed
Prior art date
Application number
KR1020170116627A
Other languages
English (en)
Inventor
손희식
이승운
Original Assignee
주식회사 에스피텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에스피텍 filed Critical 주식회사 에스피텍
Priority to KR1020170116627A priority Critical patent/KR20190029267A/ko
Publication of KR20190029267A publication Critical patent/KR20190029267A/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/16Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
    • A61L2/22Phase substances, e.g. smokes, aerosols or sprayed or atomised substances
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/16Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
    • A61L2/18Liquid substances or solutions comprising solids or dissolved gases
    • A61L2/183Ozone dissolved in a liquid
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/16Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
    • A61L2/18Liquid substances or solutions comprising solids or dissolved gases
    • A61L2/186Peroxide solutions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/26Accessories or devices or components used for biocidal treatment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/10Apparatus features
    • A61L2202/15Biocide distribution means, e.g. nozzles, pumps, manifolds, fans, baffles, sprayers

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)

Abstract

본 발명은 소독약품에 오존을 반응시켜 소독약품과 오존을 함께 분무함으로써 소독의 효율을 높이는 장치에 관한 것이다. 그의 구성은; 액상의 소독약품을 저장하기 위한 소독약품 저장용기; 상기 소독약품 저장용기에 오존을 공급함으로써 소독약품에 오존이 용해되도록 하는 오존공급부; 오존이 용해된 혼합 소독액을 소독대상물에 분무하기 위한 소독액분무부;를 포함하되; 상기 혼합 소독액은 소독현장에 장치를 설치한 상태에서 소독 직전에 제조되어 사용되도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

오존 반응형 분무식 소독장치 및 그 방법{Spray Type Sterilizer Using Reactive Ozone Solution And Method For Sterilizing Using The Same}
본 발명은 분무식 소독장치 및 소독방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 소독약품에 오존을 반응시켜 소독약품과 오존을 함께 분무함으로써 소독의 효율을 높이는 장치와 방법에 관한 것이다.
소독 또는 멸균장치는 전통적으로는 고온 스팀을 이용하는 방법이 있으며, Ethylene Oxide(ETO) 가스를 이용하는 방법, 오존과 물을 이용하는 방법, 과산화수소 증기를 이용하는 방법, 과산화수소와 플라즈마를 이용하는 방법 등이 있으며, 최근에는 오존, 과산화수소, 플라즈마, 자외선(UV) 및 광촉매(TiO2) 등을 다양하게 조합하여 소독 또는 멸균 효율을 높이는 노력이 진행되고 있다.
일반적으로 살균 및 멸균장치에서 약품은 크게 증기 또는 액체 미립자(mist)의 형태로 공급한다. 고농도 과산화수소수는 취급상 유독 물질이고, 소독 또는 멸균 대상물과 플라즈마의 직접 접촉은 전기장에 의한 정전 손상과 플라즈마에 의한 표면손상이 발생할 수 있다. 오존은 한정된 유기결합의 분해과정에만 관여하거나, 금속의 산화 반응에 소비되어 멸균 처리에 시간이 많이 걸린다는 단점이 있다.
소독약품을 분무하여 소독하는 장치들은 단순히 소독약품을 분무하여 소독하는 제품부터 소독약품을 플라즈마로 활성화시켜서 보다 소독 효율을 높게 하는 제품까지 여러 가지 방식의 다양한 제품들이 개발되어 있으며 또한 상용화되어 있다.
그러나 플라즈마를 이용하는 장치의 경우에는 플라즈마 발생 장치, 플라즈마에 전원을 공급하기 위한 장치 등이 첨가됨으로써 장비의 구조가 복잡해지고 이로 인하여 제조원가가 상승하고 장치의 유지 관리가 어려워진다는 문제점이 있다.
상기 문제점을 개선하기 위하여, 본 발명자는 플라즈마를 이용하지 않고 그 대신 오존을 소독약품과 함께 분무하여 소독약품의 수명을 증가시키고 나아가 장치의 소독 효율을 높이는 방향으로 개선된 방식의 분무식 소독장치를 제시하고자 하였다.
대한민국 등록실용신안 제20-0303495호
대한민국 등록특허 제10-0737210호
대한민국 등록특허 제10-0458112호
대한민국 등록특허 제10-0913632호
일본 등록특허 JP 2005-211095A, JP 2008-104488A, JP 2005-211095A, JP 2008-104488
미국 등록특허 US 7,008,592 B2, US 6,969,487 B1, US 2004/0161361A1
위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은, 기존 분무식 소독장치의 문제점을 개선하고, 플라즈마 발생 장치 및 그와 연결되는 전원 장치, 조절 장치 등을 제거하여 설비를 구조를 간단하게 하여 전술한 문제점을 해결하려는 것이다. 본 발명의 목적은 소독 효율이 높은 분무식 소독장치와 방법을 제공하는 데에 있다.
위와 같은 목적은, 액상의 소독약품을 저장하기 위한 소독약품 저장용기;
상기 소독약품 저장용기에 오존을 공급함으로써 소독약품에 오존이 용해되도록 하는 오존공급부;
오존이 용해된 혼합 소독액을 소독대상물에 분무하기 위한 소독액분무부;를 포함하되;
상기 혼합 소독액은 소독현장에 장치를 설치한 상태에서 소독 직전에 제조되어 사용되도록 하는 것을 특징으로 하는 오존 반응형 분무식 소독장치에 의해 달성된다.
본 발명의 다른 특징에 의하면 상기 소독약품은;
과산화수소수, 과초산(peracetic acid), 치아염소산(hypochlorous acid), 구연산(citric acid), 젖산(lactic acid), 수산(oxalic acid), 과산화탄산나트륨(sodiumperoxocarbonate), 아이소프로필 알콜(isopropyl alcohol), 글루타르알데히드(glutaraldehyde), ethylenediaminetetracetate 또는 이들의 조합 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면,
상기 오존공급부는 오존을 생성하기 위한 오존생성기를 포함하되, 상기 소독약품 저장용기에 연속적으로 공급하도록 되어 있을 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면,
상기 소독약품 저장용기의 공간에 축적된 오존가스를 회수하여 제거하기 위한 오존제거기를 더 포함하되;
상기 오존제거기는 소독약품 저장용기의 내부 압력이 설정된 압력 이상이 될 때, 상기 오존을 회수하도록 되어 있을 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면,
상기 혼합소독액의 오존농도가 60분 이내의 용해시간 내에 0.001ppm ~ 1.0ppm 의 범위를 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면,
압축공기를 발생하기 위한 공기압발생장치; 및 발생된 압축공기를 상기 소독액분무부로 공급하기 위한 압축공기공급관을 더 포함하며;
상기 소독액분무부는 상기 공기압발생장치에 의해 발생한 압축공기와 상기 혼합소독액을 혼합하여 분무하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면,
압축공기를 발생하기 위한 공기압발생장치 및 발생된 압축공기를 상기 소독액분무부로 공급하기 위한 압축공기공급관을 더 포함하며;
상기 소독액분무부는 상기 공기압발생장치에 의해 발생한 압축공기와 상기 혼합소독액을 혼합하여 분무하며;
상기 소독약품 저장용기의 공간과 상기 압축공기공급관이 인출관으로 연결됨으로써, 오존이 상기 압축공기와 혼합된 상태에서 상기 소독액분무부로 공급되도록 할 수 있다.
본 발명의 다른 목적은; 소독약품 저장용기에 소독약품을 장입하는 소독약품 준비단계; 오존발생기에서 공기를 이용하여 기상 오존을 발생시키는 오존 준비단계; 소독하고자 하는 현장에서 상기 기상 오존을 상기 소독약품 저장용기로 공급하는 혼합 단계; 소독약품과 오존의 반응이 일어나 혼합소독액을 생성하도록 하는 숙성 단계; 소독약품과 오존의 반응에 의해 생성된 혼합소독액을 소독 대상물 또는 공간에 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분무식 소독방법에 의해 달성된다.
본 발명에 의하면 플라즈마 발생장치 및 그와 관련된 부품을 생략함으로써 제조비용을 절감하고, 소독성 높은 오존을 소독 용액과 혼합하여 분무함으로써 높은 소독 효율을 유지할 수 있는 분무형 소독장치 및 소독방법이 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 오존 반응형 분무식 소독장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이고,
도 2는 본 발명에 따른 오존 반응형 분무식 소독장치의 소독과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 시간에 따른 과산화수소수에 용존되는 오존량을 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 오존 반응형 분무식 소독장치 에 관해서 설명하겠으며, 이후 그의 작용을 설명하기로 한다.
본 발명에 의한 오존 반응형 분무식 소독장치는 이동성을 가진 케이싱(100) 형태로 제공된다. 케이싱(100) 내부에는 소독약품 저장용기(110)가 설치되어 있다. 소독약품 저장용기(110)에는 액상의 소독약품이 투입 저장된다. 액상 소독약품은 과산화수소수가 될 수 있으나 후술되는 바와 같이 다양하게 선택될 수 있다.
오존발생기(210)는 오존을 발생시킨 다음 가스 이송용 튜브(220)를 통하여 소독약품 저장용기(110)로 오존을 공급한다. 용존장치(230)는 소독약품에 투입되는 오존이 소독약품에 용해되도록 한다. 용존장치(230)는 기체 상태의 오존을 미세 기포로 변형하여 소독약품 내부로 분출하는 버블러(bubbler)일 수 있다.
이에 의하면 소독약품(130)에 오존이 용해되고, 용해도를 넘어섬으로써 용해되지 않은 잔존 오존가스는 소독약품 저장용기(110)의 (상부)공간(120)에 축적된다.
1기압 하에서 공기의 밀도는 1.23 kg/m3 이고, 오존으로 사용되는 오존은 2.14 kg/m3 이므로, 오존은 소독약품 저장용기의 공간(120)에서 공기를 위로 밀어 올리면서 그 공간에 축적된다. 공기는 오존발생기(210)에서 공급된 양만큼 외부로 밀려나간다. 일정 시간이 지난 후에는 소독약품 저장용기 내의 공간(120)은 오존이 채우게 된다.
소독약품 저장용기의 공간(120)에 오존이 일정 압력 이상으로 축적되면, 남는 오존은 압력체크밸브(240) 및 오존제거기를 통하여 외부로 배출된다. 오존제거기(250)는 오존을 인체에 무해하도록 제거하는 수단이다. 오존을 순환 배출시키지 않을 경우에는 처음에 들어온 오존의 일부만이 소독약품에 용해되고 더 이상 용해되지 않기 때문에 오존을 순환 배출시킴으로써 소독약품(130) 내에 보다 많은 오존을 용존시킬 수 있게 된다. 또한 압력조절밸브(240)는 소독약품 저장용기(110) 내의 압력이 일정 기준 이상을 유지할 수 있도록 하는 역할과 함께 오존이 반대로 흐르지 않도록 제어하는 역할을 한다.
오존제거기(250)는 기체 내에 포함된 오존을 분해하여 배출하는 장치로서, 오존을 활성탄의 미세공극에 흡착 및 축적시킨 후 고온으로 가열하여 분해하는 방식과 금속 촉매를 가열하고 그 사이를 오존이 지나가게 하여 반응시켜서 분해하는 방식 등을 이용할 수 있다. 오존제거기(250)에서 배출되는 배출가스(260)는 인체에 무해한 것임이 분명하다.
그리고 압축공기 공급장치(310)가 더 설치될 수 있다. 이는 압축공기를 발생시킨 다음 압축공기 공급관(320)을 통해 압축공기를 소독액 분무부로 공급한다. 압축공기 공급관(320) 상에는 공기의 압력 및 공급랑을 조절하기 위한 공기조절장치(330)가 설치된다.
더 나아가 압축공기 공급관(320)과 소독약품 저장용기(110)를 연결하여 베르누이 원리에 의해 오존이 압축공기에 혼입되도록 할 수 있다. 이는 혼합소독액의 오존 성분비를 높이기 위한 것이다. 이를 위해 소독약품 저장용기의 공간(120)과 압축공기공급관(320)은 압축공기 인출관(345)으로 연결됨으로써, 오존이 압축공기에 혼입되도록 한다. 혼합장치(360)는 압축공기 공급관(320) 상에 설치됨으로써 압축공기와 오존을 혼합하여 소독액 분무부에 공급한다. 오존은 소독약품 저장용기(110)에서 압력조절밸브(340)와 가스밸브(350)을 거쳐서 혼합장치(360)에 공급된다.
유체의 흐름을 제어하기 위한 압력조절밸브(240,340)는 소독약품 저장용기(110) 내의 압력이 일정 기준 이상을 유지할 수 있도록 하는 역할과 함께 오존의 흐름이 반대로 흐르지 않도록 제어하는 역할을 한다. 또한 가스밸브(350)는 소독약품 저장용기(110) 내의 오존가스가 압축공기 공급장치에서 공급되는 공기와 혼합되는 정도를 조절할 수 있게 한다.
오존이 용존된 혼합 소독액은 액체 이송용 튜브(370)를 통하여 소독액 분무부로 공급된다. 소독액 분무부는 분무노즐(390)을 포함한다. 소독용액 공급량 조절장치(380)는 공급되는 소독약품의 공급량을 조절한다. 분무노즐(390)은 혼합장치(360)에서 공급된 공기와 오존의 혼합가스와 오존이 용존된 혼합소독액(400)을 동시에 분무시킨다.
이 모든 과정은 콘트롤러(140)에 의하여 제어된다. 분무노즐(390)은 작업자가 손으로 잡고 분사방향 및 분사량을 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.
오존은 오존발생기(Dielectric Barrier Discharge 방식, Glow Discharge 방식 등)에 의해서 생성되며, 순환 배출되는 오존의 농도가 높을 경우 인체에 해로울 수 있으므로 오존제거기(250)를 거쳐서 배출되도록 한다. 상기 혼합소독액의 오존농도는 60분 이내의 용해시간 내에 0.001ppm ~ 1.0ppm 의 범위로 설정될 수 있다.
본 발명의 특징은 소독약품 저장용기에서 소독약품 속에 오존이 용해되도록 하고 이를 피소독물에 분사함으로써 소독을 수행하도록 하는 것이다. 즉 오존과 소독약품을 동시에 분무하는 것이다. 그리고 소독 현장에서 즉석으로 분무하고자 하는 혼합소독액을 제조하여 분무함으로써 소독효율을 높이는 것을 내용으로 한다. 즉 본 발명은 다음과 같은 방법적 측면으로 해석될 수도 있다.
즉 본 발명의 방법은;
소독약품 저장용기에 소독약품을 장입하는 소독약품 준비단계; 오존발생기에서 공기를 이용하여 기상 오존을 발생시키는 오존 준비단계; 소독하고자 하는 현장에서 상기 기상 오존을 상기 소독약품 저장용기로 공급하는 혼합 단계; 소독약품과 오존의 반응이 일어나 혼합소독액을 생성하도록 하는 숙성 단계; 소독약품과 오존의 반응에 의해 생성된 혼합소독액을 소독 대상물 또는 공간에 분사하는 단계를 포함한다.
여기서 상기 오존 준비단계는 오존을 연속적으로 발생시켜 상기 소독약품 저장용기로 공급하며; 용해도를 넘어 과잉 공급된 오존은 배기하는 오존 배기단계를 포함할 수 있다.
여기서 오존 배기단계에서 배기되는 오존은 오존제거기를 통해 소멸된 상태로 대기로 방출되도록 할 수 있다.
또한 상기 혼합소독액은 컴프레서에서 만들어진 압축공기에 실려서 베르누이 원리에 의해 압축공기와 함께 피소독물(또는 피소독지점)을 향해 분무되도록 하는 것일 수 있다.
이러한 단계에서 장치가 소독 현장으로 이동되어 상기 혼합소독액이 현장에서 즉시 제조되므로써 혼합소독액의 품질을 일정 수준으로 유지할 수 있고, 현장에서 손쉽게 혼합소독액을 보충할 수 있는 장점이 있게 된다.
또한, 상기 소독약품은 편의상 과산화수소수를 예로서 설명하였으나, 과초산(peracetic acid), 치아염소산(hypochlorous acid), 구연산(citric acid), 젖산(lactic acid), 수산(oxalic acid), 과산화탄산나트륨(sodiumperoxocarbonate), 아이소프로필 알콜(isopropyl alcohol), 글루타르알데히드(glutaraldehyde), ethylenediaminetetracetate 또는 이들의 조합 중 어느 하나를 사용하여도 무방하다.
종래에 상용화된 많은 분무식 소독장치에서 장치내 공간과 역할을 많이 차지하고 있는 부품이 플라즈마 관련 장치이다. 플라즈마를 발생시킨 후 플라즈마가 형성된 공간으로 소독 용액을 통과시켜서 소독 용액을 활성화시키고, 플라즈마에 의하여 발생되는 음이온 또는 오존 등의 추가적으로 소독 기능을 가진 성분을 소독 용액과 함께 분무함으로써 소독 효율을 증가시키는 방식이다.
그러나 플라즈마를 발생시키고 유지하기 위해서는 플라즈마 발생 장치와 전원 장치, 이를 연결하는 각종 케이블, 그리고 제어를 위한 각종 조절 장치까지 많은 부품이 필요하고 각 부품을 장치 내에 배치하여야 한다. 또한, 플라즈마 발생 장치에는 필연적으로 고전압, 고주파 전원이 필요하므로, 각 부품은 고전압과 고주파에 견딜 수 있어야 하며 고전압, 고주파를 이용하기 때문에 관련된 인증을 획득해야 하는 등의 난관이 있다.
본 발명에서는 기존의 소독 효율은 유지하면서 플라즈마 발생 장치 및 그와 관련된 부품을 제거하고 그 역할을 대신할 수 있는 부분을 추가함으로써 소독 장치의 구조를 간단하게 하여 고장발생 확률을 낮춤으로써 신뢰도가 높은 소독장치를 제시하였다.
이하, 위에 설명된 본 발명에 의한 소독장치의 작용을 설명한다.
소독에 이용되는 물질은 여러 가지가 있다. 그중 길게는 수시간 이내, 짧게는 수분 이내에 자연 분해되어서 따로 세정 또는 제거할 필요가 없고, 적정 농도에서는 인체에 거의 해가 없는 물질로는 과산화수소(H2O2), 수산화기(OH-, Hydroxyl radical), 오존(O3, Ozone) 등이 있다.
과산화수소는 일반적으로 석유에서 추출한 나프타(Naphtha)에서 수소를 추출하여 추출된 수소를 과산화시켜서 대량생산한다. 과산화수소가 분해하면 물과 산소가 되며, 환경친화적인 제조공정과 특성을 가지고 있다. 녹는점은 섭씨 영하 0.89도, 끓는점은 섭씨 151도이므로 일반적인 사용환경인 섭씨 10 ~ 30도 범위에서는 안전하다. 과산화수소의 비중은 1.46이고 섭씨 100도에서 물과 산소로 분해된다. 살균을 위해서는 일반적으로 1 ~ 10% 범위의 과산화수소 농도를 갖는 과산화수소수를 제조하여 사용하는 것으로 알려져 있다.
오존은 불소(F, 2.87eV), 수산화기(OH, 2.85eV) 다음으로 높은 산화 환원 준위(2.07eV)를 가지며, 과산화수소(H2O2, 1.77eV) 보다 더 강력한 산화제로 알려져 있다. 오존은 단독으로 쓰이는 경우보다는 소독 효율을 향상시키기 위하여 사용되는 경우가 많다. 일반적으로 오존을 생성하기 위해서는 글로우 방전(Glow Discharge), 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge) 등의 오존 생성장치를 이용한다.
과산화수소, OH 라디칼, 오존 등 세가지 물질을 이용한 소독 반응을 화학식으로 표현하면 다음과 같다.
과산화수소와 오존은 반응식 1의 과산화수소 반응(Peroxone Process)을 일으킨다. 이 반응은 다음과 같이 표현되며 OH 라디칼 등을 생성시킨다.
[반응식 1]
Figure pat00001
< 과산화수소 반응반응 (Peroxone Process)>
OH 라디칼은 불소 다음으로 강력한 산화작용을 보이며, 거의 모든 유기물과 빠른 속도로 반응하여 살균 및 멸균에 효율적이다. 또한, 반감기가 짧기 때문에 잔류시간이 매우 짧다. 반면에 과산화수소는 오존 등을 사용하여 특별한 반응을 하지 않는 이상 안정적인 수명을 나타낸다.
오존이 물과 혼합되면 오존의 가수분해 반응이 일어나며, 이는 다음과 같다.
[반응식 2]
Figure pat00002
< 오존의 가수분해 반응 (Hydrolysis Reaction of Ozone)>
가수분해반응에 의해서 오존은 용액 또는 기체 내에서 분해되어 인체에 무해한 수준으로 감소한다. 용액내에서는 최대 12시간, 일반적으로는 2 ~ 3시간 정도, 가스 상태에서는 최대 1시간, 일반적으로는 20 ~ 30분 정도의 반감기를 가지는 것으로 알려져 있다. 이러한 특성으로 인하여 오존에 의한 소독 및 살균효과는 충분히 발휘하면서 일정시간이 지난 후에는 인체와 환경에 무해한 수준으로 된다.
이러한 과산화수소 반응과 오존의 가수분해 반응을 정리하면 다음의 최종 반응식을 얻을 수 있다.
[반응식 3]
Figure pat00003
< 최종 반응 (Final Reaction)>
물에 과산화수소를 혼합하여 과산화수소수를 만들고, 거기에 오존을 투입하면 화학반응에 의하여 수산화기, 과산화수소와 함께 일반적으로 활성산소종으로 알려진 ROS(Reactive Oxygen Species)를 생성하고, 이러한 물질들이 소독 효과를 나타낸다. 과산화수소가 포함된 액상내에 포함된 오존이 소독 대상물 부근에 뿌려진 상태에서 기화하여 지속적으로 소독 성분을 공급하므로 분무된 이후에도 소독 반응이 지속되어 소독 및 살균에 효과적이다.
상기 반응속도에 영향을 미치는 요소는 여러 가지가 있지만, 온도, 과산화수소수 농도, 오존 농도(공급량) 으로 볼 수 있다. 본 발명의 소독장치를 섭씨 20도 정도의 상온에서 사용하는 것으로 놓고 본다면, 과산화수소수 농도와 오존 농도 두 가지의 조합에 의하여 상기 반응이 결정되는 것으로 볼 수 있다.
과산화수소수에 오존이 얼마나 용존되는지를 측정하기 위하여 3% 과산화수소수에 오존을 용존시키는 실험을 진행하여 측정한 데이터가 도 3에 있다. 오존 발생기 작동 후 12분 후에는 용존 오존량이 50ppb에 도달하며, 30분 후에는 100ppb 정도로 유지되는 것을 볼 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 표 1의 구체적인 실시예(1 ~ 10)를 통하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
순번 과산화수소 농도 (%) 오존 소독 효율
1 1 불포함
2 3 불포함
3 5 불포함
4 7 불포함
5 10 불포함
6 1 포함
7 3 포함
8 5 포함
9 7 포함
10 10 포함
<과산화수수소 농도 및 오존 포함 여부에 따른 소독 효율 >
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
100 : 케이싱 110 : 소독약품 저장용기
120 : 소독약품 저장용기 내부에서 오존이 차지하는 공간
130 : 소독약품 140 : 컨트롤러
210 : 오존 발생기 220 : 오존 이송용 튜브
230 : 용해장치 240,340 : 압력조절밸브
250 : 오존제거기 260 : 오존제거기를 통해 배출되는 가스
310 : 압축공기 공급장치 320 : 압축공기 공급관
330 : 공기조절장치 345 : 압축공기 인출관
350 : 가스밸브 360 : 혼합장치 (예 : 벤츄리 노즐 등)
370 : 소독용액 이송용 튜브 380 : 소독용액 공급량 조절장치 (예 : 액체 정량 펌프 또는 액체 다이아프램 펌프 등)
390 : 분무노즐 400 : 혼합소독액

Claims (11)

  1. 액상의 소독약품을 저장하기 위한 소독약품 저장용기;
    상기 소독약품 저장용기에 오존을 공급함으로써 소독약품에 오존이 용해되도록 하는 오존공급부;
    오존이 용해된 혼합 소독액을 소독대상물에 분무하기 위한 소독액분무부;를 포함하되;
    상기 혼합 소독액은 소독현장에 장치를 설치한 상태에서 소독 직전에 제조되어 사용되도록 하는 것을 특징으로 하는 오존 반응형 분무식 소독장치
  2. 제1항에 있어서, 상기 소독약품은;
    과산화수소수, 과초산(peracetic acid), 치아염소산(hypochlorous acid), 구연산(citric acid), 젖산(lactic acid), 수산(oxalic acid), 과산화탄산나트륨(sodiumperoxocarbonate), 아이소프로필 알콜(isopropyl alcohol), 글루타르알데히드(glutaraldehyde), ethylenediaminetetracetate 또는 이들의 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 오존 반응형 분무식 소독장치
  3. 제1항에 있어서,
    상기 오존공급부는 오존을 생성하기 위한 오존생성기를 포함하되, 상기 소독약품 저장용기에 연속적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 오존 반응형 분무식 소독장치
  4. 제1항에 있어서,
    상기 소독약품 저장용기의 공간에 축적된 오존가스를 회수하여 제거하기 위한 오존제거기를 더 포함하되;
    상기 오존제거기는 소독약품 저장용기의 내부 압력이 설정된 압력 이상이 될 때, 상기 오존을 회수하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 오존 반응형 분무식 소독장치
  5. 제1항에 있어서,
    상기 혼합소독액의 오존농도가 60분 이내의 용해시간 내에 0.001ppm ~ 1.0ppm 의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 오존 반응형 분무식 소독장치
  6. 제1항에 있어서,
    압축공기를 발생하기 위한 공기압발생장치; 및 발생된 압축공기를 상기 소독액분무부로 공급하기 위한 압축공기공급관을 더 포함하며;
    상기 소독액분무부는 상기 공기압발생장치에 의해 발생한 압축공기와 상기 혼합소독액을 혼합하여 분무하는 것을 특징으로 하는 오존 반응형 분무식 소독장치
  7. 제1항에 있어서,
    압축공기를 발생하기 위한 공기압발생장치 및 발생된 압축공기를 상기 소독액분무부로 공급하기 위한 압축공기공급관을 더 포함하며;
    상기 소독액분무부는 상기 공기압발생장치에 의해 발생한 압축공기와 상기 혼합소독액을 혼합하여 분무하며;
    상기 소독약품 저장용기의 공간과 상기 압축공기공급관이 인출관으로 연결됨으로써, 오존이 상기 압축공기와 혼합된 상태에서 상기 소독액분무부로 공급되는 것을 특징으로 하는 오존 반응형 분무식 소독장치
  8. 소독약품 저장용기에 소독약품을 장입하는 소독약품 준비단계; 오존발생기에서 공기를 이용하여 기상 오존을 발생시키는 오존 준비단계; 소독하고자 하는 현장에서 상기 기상 오존을 상기 소독약품 저장용기로 공급하는 혼합 단계; 소독약품과 오존의 반응이 일어나 혼합소독액을 생성하도록 하는 숙성 단계; 소독약품과 오존의 반응에 의해 생성된 혼합소독액을 소독 대상물 또는 공간에 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분무식 소독방법

  9. 제8항에 있어서,
    상기 오존 준비단계는 오존을 연속적으로 발생시켜 상기 소독약품 저장용기로 공급하며; 용해도를 넘어 과잉 공급된 오존은 배기하는 오존 배기단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분무식 소독방법
  10. 제9항에 있어서,
    상기 오존 배기단계에서 배기되는 오존은 오존제거기를 통해 소멸된 상태로 대기로 방출되도록 하는 것을 특징으로 하는 분무식 소독방법
  11. 제8항에 있어서,
    상기 혼합소독액은 컴프레서에서 만들어진 압축공기에 실려서 베르누이 원리에 의해 압축공기와 함께 분무되도록 하는 것을 특징으로 하는 분무식 소독방법
KR1020170116627A 2017-09-12 2017-09-12 오존 반응형 분무식 소독장치 및 그 방법 KR20190029267A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170116627A KR20190029267A (ko) 2017-09-12 2017-09-12 오존 반응형 분무식 소독장치 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170116627A KR20190029267A (ko) 2017-09-12 2017-09-12 오존 반응형 분무식 소독장치 및 그 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190029267A true KR20190029267A (ko) 2019-03-20

Family

ID=66036567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170116627A KR20190029267A (ko) 2017-09-12 2017-09-12 오존 반응형 분무식 소독장치 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190029267A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102381489B1 (ko) * 2021-09-16 2022-04-01 장팔수 휴대용 살균기

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200303495Y1 (ko) 2002-11-12 2003-02-07 주식회사 휴먼메디텍 플라즈마멸균장치
KR100458112B1 (ko) 2003-12-26 2004-11-20 (주)케이.씨.텍 과산화수소 플라즈마 멸균 시스템
KR100737210B1 (ko) 2005-05-26 2007-07-11 (주)프로닉스 오존 멸균장치
KR100913632B1 (ko) 2009-03-27 2009-08-24 (주) 씨엠테크 오존과 플라즈마에 의한 의료용 멸균 방법 및 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200303495Y1 (ko) 2002-11-12 2003-02-07 주식회사 휴먼메디텍 플라즈마멸균장치
KR100458112B1 (ko) 2003-12-26 2004-11-20 (주)케이.씨.텍 과산화수소 플라즈마 멸균 시스템
KR100737210B1 (ko) 2005-05-26 2007-07-11 (주)프로닉스 오존 멸균장치
KR100913632B1 (ko) 2009-03-27 2009-08-24 (주) 씨엠테크 오존과 플라즈마에 의한 의료용 멸균 방법 및 장치

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
미국 등록특허 US 7,008,592 B2, US 6,969,487 B1, US 2004/0161361A1
일본 등록특허 JP 2005-211095A, JP 2008-104488A, JP 2005-211095A, JP 2008-104488

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102381489B1 (ko) * 2021-09-16 2022-04-01 장팔수 휴대용 살균기
WO2023043033A1 (ko) * 2021-09-16 2023-03-23 장팔수 휴대용 살균기

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5006966B2 (ja) 過酸化水素及びオゾンを用いる滅菌方法
KR101848311B1 (ko) 플라즈마 제트를 이용한 복합 소독유체 분무식 멸균장치 및 방법
EP1663322B1 (en) Improved ozone sterilization method
JP4408957B2 (ja) 殺菌方法および装置
EP1942951B1 (en) Method for the preparation of biocidal activated water solutions
JP5163882B2 (ja) 滅菌方法
KR20070098755A (ko) 의료 기구의 발포체 예비처리용 조성물
KR100913632B1 (ko) 오존과 플라즈마에 의한 의료용 멸균 방법 및 장치
US9913922B2 (en) Sterilizing component removal device, disinfection device, disinfected environment maintaining system, and sterilizing component removal method
KR20190029267A (ko) 오존 반응형 분무식 소독장치 및 그 방법
KR200438487Y1 (ko) 복수의 멸균 챔버를 구비한 멸균 장치
CN111330041A (zh) 一种大容积真空等离子杀菌消毒装置
KR20200080525A (ko) 플라즈마 기술 기반 스마트 저장 시스템과 저장 방법
WO2022049984A1 (ja) 殺菌処理方法及び殺菌処理装置
CN101721724A (zh) 过氧化氢等离子体增强灭菌器
CN214286006U (zh) 一种大容积真空等离子杀菌消毒装置
JP2004357888A (ja) プラズマ滅菌装置及びプラズマ滅菌方法
KR101068629B1 (ko) 멸균장치 및 방법
US20070110611A1 (en) Method of Disinfecting Items In a Vacuum Using Ozone
JPH10211263A (ja) 可搬式滅菌装置
CA3192850A1 (en) Apparatus and methods for trioxidane disinfection
AU2012200778A1 (en) Methods of sterilization by hydrogen peroxide and ozone, and apparatus using the methods
AU2007201416A1 (en) Hydrogen peroxide foam treatment
JP2011179791A (ja) 空気調和機室内機の殺菌洗浄方法及び殺菌洗浄装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
WITB Written withdrawal of application