KR20200045218A - 흡입독성시험용 미스트 발생기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 흡입독성시험용 미스트 발생기에 관한 것으로서, 시간이 경과하여도 에어로졸의 농도가 낮아지지 않도록 하여 농도가 일정한 에어로졸을 지속적으로 공급할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
이를 위하여 본 발명은, 시험물질(10a)이 담긴 시험물질 용기(10)와, 압축공기와 상기 시험물질(10a)을 혼합하여 에어로졸(Aerosol) 상태로 분사하는 미스트 발생부(20)를 포함하여 이루어지는 흡입독성시험용 미스트 발생기에 있어서, 상기 미스트 발생부(20)에서의 잔류 시험물질(10a)을 회수하는 회수용기(30)와, 시험물질 용기(10) 내부의 시험물질(10a)을 미스트 발생부(20)로 공급하기 위한 시린지 펌프(40)를 더 구비하고, 상기 미스트 발생부(20)는, 일단에 구비되어 미스트 발생부(20) 내부로 압축공기를 공급하기 위한 압축공기 주입관(21)과, 일단에 구비되어 미스트 발생부(20) 내부로 시험물질(10a)을 공급하기 위한 시험물질 주입관(25)과, 미스트 발생부(20) 내부의 중앙 부위에 위치하는 상기 압축공기 주입관(21)의 단부에 구비되는 미스트 분사부(26)와, 상기 미스트 분사부(26)로부터 분사되는 에어로졸이 충돌되도록 하는 충돌부재(27)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

흡입독성시험용 미스트 발생기{MIST GENERATOR FOR INHALATION TOXICITY TEST}
본 발명은 근로자의 건강보호를 위해 산업현장에서 사용되는 유해 화학물질의 흡입독성시험을 수행하기 위해 사용되는 미스트 발생기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 유해 화학물질을 에어로졸 형태로 만들어 독성시험실의 챔버 내부에 공급하는 미스트 발생기에 있어서, 일정한 농도의 에어로졸을 지속적으로 공급함으로써 독성시험의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 흡입독성시험용 미스트 발생기에 관한 것이다.
산업현장의 근로자들은 다양한 화학물질에 노출되어 있으며, 이러한 화학물질 중에는 인체에 대한 유해성이 정확히 규명되지 않는 물질도 있다.
따라서 근로자들의 건강보호를 위해서는, 근로자가 유해 화학물질을 흡입하였을 경우 신체에 어떠한 영향을 미치는지를 미리 파악하는 것이 중요하다.
이를 위해 실험용 동물(일반적으로 쥐가 많이 사용된다)이 있는 챔버 내에 유해 화학물질을 흡입 가능한 상태로 만들어 투입하여, 유해 화학물질을 흡입한 실험동물의 상태를 관찰하는 흡입독성시험을 수행하고 있다.
상기한 흡입독성시험을 수행하기 위해서는, 시험하고자 하는 유해 화학물질(이하 '시험물질'이라 칭하기로 한다)을 실험동물이 흡입가능한 상태로 만들어 챔버 내에 공급해야 한다.
이렇게 액체상태의 시험물질을 연무(煙霧)상의 에어로졸(Aerosol) 형태로 만들어 시험기 챔버내로 공급하는 장치를 통상 "미스트(Mist) 발생기"라 부르며, 도 1은 이러한 미스트 발생기의 일례를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1에 도시된 종래의 미스트 발생기는, 시험물질이 들어있는 시험물질 용기(10)와, 상기 시험물질 용기(10)의 상부에 조립되는 미스트 발생부(20)를 포함하여 구성된다.
상기 미스트 발생부(20)는, 일단에 압축공기를 공급하기 위한 압축공기 주입관(21)이 구비되고, 타단에 미스트 토출구(24)가 구비된다.
또한 미스트 발생부(20)는, 상기 압축공기 주입관(21)과 연결되어 시험물질(10a)을 흡인하기 위한 튜브(22)와, 상기 압축공기 주입관(21)의 단부의 단부에서 일정거리 이격되어 설치되는 구형부재(23)를 포함한다.
상기한 종래의 미스트 발생기는, 압축공기 주입관(21)를 통해 압축공기를 공급하면 벤츄리(Venturi) 효과에 의해 시험물질(10a)이 상부로 끌어 올려져서 압축공기와 혼합된다.
이어서 압축공기와 시험물질은 구형부재(23)에 부딪히면서 에어로졸(Aerosol) 상태가 된 후, 미스트 토출구(24)를 통해 배출된다.
상기한 종래의 미스트 발생기는, 구조가 간단하다는 장점이 있지만, 에어로졸 형태로 변환되지 않은 시험물질과 공기가 다시 시험물질 용기(10)로 회수되는 구조이므로, 시간이 경과 할수록 시험물질(10a)이 시험물질 용기(10) 내에 점점 쌓이게 된다.
이에 따라 균일한 농도의 에어로졸을 지속적으로 공급할 수 없으므로, 장기간의 흡입독성시험에 적합하지 않다는 문제가 있다.
즉 흡입독성시험은 실험동물의 상태를 지속적으로 관찰해야 정확한 결과를 얻을 수 있는데(통상 14일 정도 수행한다), 종래의 미스트 발생기로는 균일한 농도를 지속적으로 유지하기가 어려워 흡입독성시험의 신뢰성이 저하된다는 문제가 있다.
또한 현탁상태의 입자상 물질이나 점성이 높은 화학물직에 대해서는 에어로졸을 발생시키기가 어려워, 이러한 물질에 대해서는 흡입독성시험을 수행하기 어렵다는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 농도가 일정한 에어로졸을 안정적으로 공급할 수 있는 미스트 발생기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 시간이 경과하여도 에어로졸의 농도가 낮아지지 않도록 하고, 챔버 내부의 에어로졸 농도를 쉽고 빠르고 정밀하게 제어할수 있도록 하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 종래보다 더 작은 사이즈의 에어로졸을 생성하여 고농도의 에어로졸을 지속적으로 공급할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 미스트 발생이 어려운 시험물질에 대해서도 흡입독성시험 연구가 가능하도록 하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 시험물질이 담긴 시험물질 용기와, 압축공기와 상기 시험물질을 혼합하여 에어로졸(Aerosol) 상태로 분사하는 미스트 발생부를 포함하여 이루어지는 흡입독성시험용 미스트 발생기에 있어서, 상기 미스트 발생부에서의 잔류 시험물질을 회수하는 회수용기와, 시험물질 용기 내부의 시험물질을 미스트 발생부로 공급하기 위한 시린지 펌프를 더 구비하고, 상기 미스트 발생부는, 일단에 구비되어 미스트 발생부 내부로 압축공기를 공급하기 위한 압축공기 주입관과, 일단에 구비되어 미스트 발생부 내부로 시험물질을 공급하기 위한 시험물질 주입관과, 미스트 발생부 내부의 중앙 부위에 위치하는 상기 압축공기 주입관의 단부에 구비되는 미스트 분사부와, 상기 미스트 분사부로부터 분사되는 에어로졸이 충돌되도록 하는 충돌부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 시험물질 주입관의 단부는 시린지 펌프와 연결되고, 상기 시험물질 용기는 시험물질 주입관에서 분기되어 연결되어, 상기 시린지 펌프에 의해 시험물질을 미스트 발생부의 내부로 주입하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 미스트 분사부는, 깔때기 형상의 노즐부와, 상기 노즐부를 감싸도록 구비되어 에어로졸이 충돌부재를 향해 분사되도록 안내하는 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 충돌부재는, 미스트 토출구측으로부터 미스트 분사부를 향해 연장된 봉 형상인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 충돌부재의 단부는 반구형 형상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 시험물질을 공급하는 용기와 이를 회수하는 용기를 별개로 구성함으로써, 농도가 균일한 에어로졸을 지속적으로 발생시킬 수 있는 효과가 있다.
즉 시간의 경과에 따라 시험물질의 농도가 낮아지는 것을 방지할 수 있으므로, 일정한 농도의 에어로졸을 안정적으로 공급할 수 있는 효과가 있다.
또한 챔버 내부의 에어로졸 농도를 쉽고 빠르고 정밀하게 제어할 수 있도록 하여 흡입독성시험 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 노즐 부위의 구조를 개선함으로써 종래보다 더 작은 사이즈의 균일한 에어로졸을 발생시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 종래의 장치로는 미스트 발생이 어려운 현탁 상태의 입자상 물질이나 점성이 있는 물질에 대해서도 에어로졸을 생성할 수 있는 효과가 있다.
이에 따라 종래의 방식으로는 흡입독성시험을 수행하기 어려웠던 화학물질에 대해서도 흡입독성을 연구할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 미스트 발생기를 개략적으로 나타내 도면.
도 2는 본 발명에 따른 미스트 발생기의 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명을 설명하기 전에, 흡입독성시험용 미스트 발생기의 구조를 도 1을 참조하여 간략히 살펴본다.
일반적인 흡입독성시험용 미스트 발생기는, 시험물질이 들어있는 시험물질 용기(10)와, 시험물질 용기(10)의 상부에 조립되는 미스트 발생부(20)로 구성된다.
상기 미스트 발생부(20)는, 일단에 압축공기를 공급하기 위한 압축공기 주입관(21)이 구비되고, 타단에 미스트 토출구(24)가 구비된다.
또한 상기 미스트 발생부(20)는, 압축공기 주입관(21)과 연결되어 시험물질(10a)을 흡인하기 위한 튜브(22)와, 압축공기 주입관(21)의 단부에서 일정 거리 이격 설치되는 구형부재(23)를 포함하여 구성된다.
상기한 구조에 의해, 압축공기와 시험물질은 구형부재(23)에 부딪히면서 에어로졸(Aerosol) 상태가 된 후, 미스트 토출구(24)를 통해 배출된다.
이어서 본 발명에 따른 흡입독성시험용 미스트 발생기의 특징에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 미스트 발생기는, 도 2에 도시된 바와 같이, 시험물질(10a)이 담긴 시험물질 용기(10)와, 압축공기와 상기 시험물질(10a)을 혼합하여 에어로졸(Aerosol) 상태로 분사하는 미스트 발생부(20)를 포함하여 이루어지는 흡입독성시험용 미스트 발생기에 있어서, 상기 미스트 발생부(20)에서의 잔류 시험물질(10a)을 회수하는 회수용기(30)와, 시험물질 용기(10) 내부의 시험물질(10a)을 미스트 발생부(20)로 공급하기 위한 시린지 펌프(Syringe Pump)(40)를 더 구비한다.
즉 본 발명의 미스트 발생기는, 시험물질 용기(10) 외에 잔류 시험물질(10a)을 회수하기 위한 회수용기(30)와 시린지 펌프(40)를 더 구비한다.
상기한 구조에 의해, 에어로졸 상태로 되지 않은 잔류 시험물질(10a)은, 종래와 같이 시험물질 용기(10)로 회수되지 않고, 별도의 회수용기(30)에 회수된다.
이에 따라 시간이 경과할 수록 시험물질의 농도가 점차 낮아지는 현상을 방지할 수 있고, 균일한 농도의 에어로졸을 안정적으로 공급하여 시험의 신뢰성을 향상시킬 수가 있다.
또한 본 발명의 미스트 발생부(20)는, 일단에 구비되어 미스트 발생부(20) 내부로 압축공기를 공급하기 위한 압축공기 주입관(21)과, 일단에 구비되어 미스트 발생부(20) 내부로 시험물질(10a)을 공급하기 위한 시험물질 주입관(25)과, 미스트 발생부(20) 내부의 중앙 부위에 위치하는 상기 압축공기 주입관(21)의 단부에 구비되는 미스트 분사부(26)와, 상기 미스트 분사부(26)로부터 분사되는 에어로졸이 충돌되도록 하는 충돌부재(27)를 포함하여 구성된다.
즉 본 발명은 압축공기 주입관(21)과 시험물질 주입관(25)을 별도로 구비하고 있다.
또한 상기 시험물질 주입관(25)의 단부는 시린지 펌프(40)와 연결되고, 상기 시험물질 용기(10)는 시험물질 주입관(25)에서 분기되어 연결된다.
상기한 구조에 의해, 시린지 펌프(40)를 작동시킴으로써 시험물질(10a)이 압축공기와 함께 미스트 발생부(20)의 내부로 주입되도록 할 수 있다.
상기 시린저 펌프(40)는 주사기 방식을 이용한 공지의 펌프이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한 상기 미스트 발생부(26)는, 도 2의 확대도에 도시된 바와 같이, 깔때기 형상의 노즐부(26a)와, 상기 노즐부(26a)를 감싸도록 구비되어 에어로졸이 충돌부재(27)를 향해 분사되도록 안내하는 가이드부(26b)를 포함하여 구성된다.
또한 충돌부재(27)는, 미스트 토출구(24)측으로부터 미스트 분사부(26)를 향해 연장된 봉 형상으로 구성되고, 그 단부는 반구형 형상으로 형성된다.
상기한 구조에 의해 노즐부(26a)에서 분사되는 에어로졸 상태의 미스트는, 가이드부(26b)에 의해 충돌부재(27)로 안내되어 충돌한다.
이에 따라 고농도의 미스트를 신속하게 발생시킬 수 있고, 균일한 농도의 미스트를 안정적으로 공급할 수가 있다.
이어서 본 발명에 따른 미스트 발생기의 작용 효과를 설명한다.
먼저 미스트 발생부(20)와 시험물질 회수용기(30)를 연결하고, 시험물질(10a)이 담긴 시험물질 용기(10)를 시린저 펌프(40)와 연결된 시험물질 주입관(25)에 연결한다.
이어서 압축공기 주입관(21)으로 압축공기를 공급하면서 시린지 펌프(40)를 작동시키면, 압축공기 주입관(21)으로 시험물질(10a)이 빨려 올라가면서, 압축공기와 시험물질(10a)이 서로 혼합된다.
이렇게 혼합된 압축공기와 시험물질(10a)은, 압축공기 주입관(21)의 단부에 구비된 노즐부(26a)를 통과한 후 충돌부재(27)에 부딪히면서 에어로졸 상태가 된다.
이때 가이드부(26b)가 상기 노즐부(26a)를 감싸고 있으므로 에어로졸과 충돌부재(27)의 충돌효과가 상승되어 균일한 미스트가 형성된다.
이렇게 형성된 미스트는 미스트 토출구(24)를 통해 시험장비의 밀폐된 챔버(도시 생략) 내부로 분사된다.
한편 미스트 발생부(20)에서 미스트 형태로 변화되지 않은 시험물질(10a)은 아래로 낙하하여 회수용기(30)에 저장된다.
종래의 미스트 발생기는, 별도의 시험물질 회수용기를 구비하고 있지 않으므로, 미스트로 변화되지 않은 시험물질이 다시 시험물질 용기로 낙하하게 된다.
이에 따라 시간이 경과할수록 시험물질(10a)의 농도가 낮아져 높은 농도의 미스트를 발생시키기가 어렵고, 균일한 농도의 미스트를 지속적으로 발생하기가 어렵다.
그러나 본 발명에 의하면, 미스트로 변환되지 않은 시험물질을 별도의 회수용기로 회수하므로, 장기간에 걸쳐 균일한 농도의 미스트를 안정적으로 공급할 수가 있다.
또한 종래의 미스트 발생기는, 시험물질을 가압하여 공급하는 별도의 펌프 없이 압축공기만 미스트 발생부로 공급하여 미스트를 발생시키는 구조이므로, 고 농도의 미스트를 발생시키기 어렵고 그 효율도 저하된다.
그러나 본 발명에 의하면, 시린지 펌프를 이용하여 시험물질을 공급하므로 고 농도의 미스트를 발생시킬 수 있고, 미스트의 농도도 간편하게 조절할 수가 있다.
또한 종래의 미스트 발생기는, 에어로졸을 강구에 부딪히는 구조이므로 미스트 발생효율이 낮고 균일한 미스트를 발생시키기가 어렵다.
그러나 본 발명에 의하면, 가이드부가 노즐부를 감싸는 구조로 되어 있어 노즐부를 통과한 에어로졸이 충돌부재에 집중적을 부딪히게 된다.
이에 따라 현탁상태의 입자상 물질이나 점성이 높은 시험물질에 대해서도 용이하게 미스트를 발생시킬 수 있으므로, 이러한 화학물질에 대해서도 흡입독성시험을 수행할 수가 있다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되지 아니한다. 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능하다는 것을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
10: 시험물질 용기 10a: 시험물질
20: 미스트(Mist) 발생부 21: 압축공기 주입관
22: 튜브(Tube) 23: 구형부재
24: 미스트 토출구 25: 시험물질 주입관
26: 미스트 분사부 26a: 노즐(Nozzle)부
26b: 가이드(Guide)부 27: 충돌부재
30: 회수용기 30a: 회수물질
40: 시린지 펌프(Syringe Pump)

Claims (5)

  1. 시험물질(10a)이 담긴 시험물질 용기(10)와, 압축공기와 상기 시험물질(10a)을 혼합하여 에어로졸(Aerosol) 상태로 분사하는 미스트 발생부(20)를 포함하여 이루어지는 흡입독성시험용 미스트 발생기에 있어서,
    상기 미스트 발생부(20)에서의 잔류 시험물질(10a)을 회수하는 회수용기(30)와, 시험물질 용기(10) 내부의 시험물질(10a)을 미스트 발생부(20)로 공급하기 위한 시린지 펌프(40)를 더 구비하고,
    상기 미스트 발생부(20)는,
    일단에 구비되어 미스트 발생부(20) 내부로 압축공기를 공급하기 위한 압축공기 주입관(21)과,
    일단에 구비되어 미스트 발생부(20) 내부로 시험물질(10a)을 공급하기 위한 시험물질 주입관(25)과,
    미스트 발생부(20) 내부의 중앙 부위에 위치하는 상기 압축공기 주입관(21)의 단부에 구비되는 미스트 분사부(26)와,
    상기 미스트 분사부(26)로부터 분사되는 에어로졸이 충돌되도록 하는 충돌부재(27)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입독성시험용 미스트 발생기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시험물질 주입관(25)의 단부는 시린지 펌프(40)와 연결되고,
    상기 시험물질 용기(10)는 시험물질 주입관(25)에서 분기되어 연결되어,
    상기 시린지 펌프(40)에 의해 시험물질(10a)을 미스트 발생부(20)의 내부로 주입하는 것을 특징으로 하는 흡입독성시험용 미스트 발생기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 미스트 분사부(26)는,
    깔때기 형상의 노즐부(26a)와,
    상기 노즐부(26a)를 감싸도록 구비되어 에어로졸이 충돌부재(27)를 향해 분사되도록 안내하는 가이드부(26b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입독성시험용 미스트 발생기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 충돌부재(27)는, 미스트 토출구(24)측으로부터 미스트 분사부(26)를 향해 연장된 봉 형상인 것을 특징으로 하는 흡입독성시험용 미스트 발생기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 충돌부재(27)의 단부는 반구형 형상인 것을 특징으로 하는 흡입독성시험용 미스트 발생기.
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