KR20210078783A - 매질 분무 건 및 이를 포함하는 매질 활성화 장치 - Google Patents

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Abstract

매질 분무 건이 개시된다. 매질 분무 건은 내부에 액상의 매질이 흐르는 유로가 형성되고, 상기 액상의 매질을 액적 또는 미스트 상태로 분무하는 분무구가 상기 유로의 선단부에 형성된 노즐; 및 상기 노즐의 선단부의 외부에서 주변 공기를 활성화시켜 활성화 가스를 생성하는 활성화 가스 생성부를 포함하되, 상기 활성화 가스는 상기 분무구로부터 분무되는 상기 액적 또는 미스트 상태의 매질에 유입된다.

Description

매질 분무 건 및 이를 포함하는 매질 활성화 장치{Media atomizing gun and apparatus for activating a media including the gun}
본 발명은 매질 분무 건 및 이를 포함하는 매질 활성화 장치에 관련된 것으로, 보다 상세하게는 주변 공기를 활성화시키고, 이를 액적 또는 미스트 상태의 매질과 혼합하여 매질을 활성화시키는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 병원, 실험실, 우수의약품 제조시설(GMP, Good Manufacturing Practice), 동물 사육 시설, 생물학적 안전 등급(BSL-3등급, Biological Safety Level-3) 등의 생물 안전, 식품과 제약 등의 무균 조제 및 제조 시설에서 내부 실험실 및 생산 룸들은 청정한 살균 상태의 관리가 요구된다. 이러한 살균은 세척(cleaning) 또는 소독(disinfection) 등과는 달리 물리적, 화학적 작용을 통하여 살아있는 모든 종류의 미생물을 완전히 제거하는 것을 의미하는 점에서 높은 수준의 처리를 의미한다.
이러한 살균 방법으로 활성화된 매질을 이용하는 방법이 시도되고 있다. 이 방법은 매질을 높은 분사압으로 분사하고, 매질이 분사되는 영역에 약 17,000V~20,000V 고전압을 인가하여 매질을 활성화시킨다. 그러나 이러한 방법은 매질이 짧은 시간 안에 전기장을 통과하게 되므로, 매질을 충분히 활성화되기 어려운 문제가 발생한다.
본 발명은 주변 공기를 이용하여 매질을 활성화시킬 수 있는 매질 분무 건 및 이를 포함하는 매질 활성화 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 매질 분무 건은 내부에 액상의 매질이 흐르는 유로가 형성되고, 상기 액상의 매질을 액적 또는 미스트 상태로 분무하는 분무구가 상기 유로의 선단부에 형성된 노즐; 및 상기 노즐의 선단부의 외부에서 주변 공기를 활성화시켜 활성화 가스를 생성하는 활성화 가스 생성부를 포함하되, 상기 활성화 가스는 상기 분무구로부터 분무되는 상기 액적 또는 미스트 상태의 매질에 유입된다.
또한, 상기 노즐은 도전성 재질로 제공되고, 상기 활성화 가스 생성부는, 상기 노즐의 외주면에 형성되는 유전체 막; 상기 유전체 막에 제공되는 파워 전극; 및 상기 파워 전극에 전력을 인가하는 전원을 포함할 수 있다.
또한, 상기 노즐의 선단부의 외주면은 경사면으로 제공되고, 상기 파워 전극의 선단부는 상기 경사면 상에 위치할 수 있다.
또한, 상기 활성화 가스 생성부는 상기 노즐의 선단부가 삽입되는 공간이 내측에 형성되며, 상기 노즐의 선단부와 마주하고 상기 노즐의 선단부보다 큰 직경을 갖는 내측면과, 상기 내측면과 마주하는 외측면을 가지며 유전체 튜브; 상기 유전체 튜브의 외측면에 제공되는 파워 전극; 상기 파워 전극과 소정 간격 이격하여 상기 유전체 튜브의 외측면에 제공되는 접지 전극; 및 상기 파워 전극과 상기 접지 전극이 내부에 위치하도록 상기 유전체 튜브의 외주면에 도포되는 절연체 막을 포함할 수 있다.
또한, 상기 유전체 튜브의 내측면과 상기 노즐의 선단부의 외측면은 일정한 간격을 유지할 수 있다.
또한, 상기 파워 전극의 일 영역과 상기 접지 전극의 일 영역은 사이 간격을 두고 일 방향으로 나란하게 배열될 수 있다.
본 발명에 따른 매질 활성화 장치는 저면에 이동 바퀴가 제공되고, 전면에 매질 분무 건 수용부가 제공된 바디; 상기 바디 내부에 제공되며, 액상의 매질을 저장하는 매질 저장 탱크; 상기 매질 분무 건 수용부에 수용가능한 매질 분무 건; 및 상기 매질 저장 탱크와 상기 매질 분무 건을 연결하는 매질 공급 라인을 포함하되, 상기 매질 분무 건은, 상기 매질 공급 라인으로부터 액상의 매질이 공급되는 유로가 내부에 형성되고, 상기 액상의 매질을 액적 또는 미스트 상태로 분무하는 분무구가 상기 유로의 선단부에 형성된 노즐; 및 상기 노즐의 선단부의 외부에서 주변 공기를 활성화시켜 활성화 가스를 생성하는 활성화 가스 생성부를 포함하되, 상기 활성화 가스는 상기 분무구로부터 분무되는 상기 액적 또는 미스트 상태의 매질에 유입될 수 있다.
본 발명에 의하면, 주변 공기를 활성화하고, 이를 액적 또는 미스트 상태의 매질과 혼합함으로써, 매질을 활성화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 매질 활성화 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 본체 모듈과 매질 분무 건을 간략하게 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 노즐과 활성화 가스 생성부를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 노즐과 활성화 가스 생성부를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 활성화 가스 생성부의 펼침 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 노즐과 활성화 가스 생성부를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 매질 활성화 장치를 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 매질 활성화 장치(10)는 매질을 활성화시킨다. 실시 예에 의하면, 매질은 살균액을 포함한다. 살균액은 과산화수소가 물에 소량 함유되어 제공될 수 있다. 과산화수소는 7.5% 이하의 저 농도로 함유될 수 있다. 또한, 과산화수소는 7.5% 또는 3.0%의 농도로 함유될 수 있다. 매질 활성화 장치는 이러한 매질을 활성화시키고, 활성화된 매질을 주변으로 공급하여 주변을 살균할 수 있다.
또한, 매질에는 제1첨가제와 제2첨가제가 함유될 수 있다.
제1첨가제는 매질에 포함된 금속이온의 제거 목적으로 제공된다. 과산화수소는 살균액에 포함된 소량의 금속이온(Mn, Fe, Cu, Pb, Ag, and Pt 등의 이온)에 의해 분해가 촉진될 수 있다. 때문에, 이러한 금속이온을 제거함으로써 과산화수소를 안정화시킬 필요가 있다. 제1첨가제는 피로인산나트륨(sodium pyrophosphate), 황산마그네슘(magnesium sulfate), 규산나트륨(sodium silicate), 구연산(citric acid), 그리고 DTPA(diethylenetriaminepentaacetic acid) 중에서 적어도 어느 하나가 선택될 수 있다.
제2첨가제는 과산화수소와 화합을 통해 소독효과를 향상시킨다. 실시 예에 의하면, 제2첨가제는 DTPA가 사용된다. DTPA는 과산화수소와 반응하여 과산화아세트산(peracetic acid)을 생성한다. 과산화아세트산은 미생물 살균 효과가 우수하고, 염소 소독 부산물을 형성하지 않으며, 환경 친화적인 분해가 가능하다. 또한, 보관 수명이 12개월 내지 18개월로 길며, pH 및 온도 의존성을 최소화한다. 그리고 취급 및 보관이 안전하고 간편한 장점이 있다.
매질 활성화 장치(10)는 본체 모듈(100)과 매질 분무 건(200)을 포함한다. 본체 모듈(100)은 사용자에 의해 이동 가능한 구조로 제공되며, 액상의 매질을 매질 분무 건(200)에 공급한다. 매질 분무 건(200)은 액상의 매질을 활성화시키고, 활성화된 매질을 주변으로 분무한다.
도 2는 도 1의 본체 모듈과 매질 분무 건을 간략하게 나타낸 개념도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본체 모듈(100)은 바디(110), 이동 바퀴(120), 손잡이부(130), 매질 저장 탱크(140), 매질 공급 라인(150) 그리고 펌프(160)를 포함한다.
바디(110)는 기 설정된 형상을 가지며, 내부에 상술한 본체 모듈(110)의 구성(140, 150)들을 수용할 수 있는 공간이 형성된다.
바디(110)의 저면에는 이동 바퀴(120)가 복수 개 제공된다. 이동 바퀴(120)들은 지면을 따라 구르며, 바디(110)의 이동을 용이하게 한다.
바디(110)에는 손잡이부(130)가 제공된다. 손잡이부(130)는 사용자가 손으로 잡고 바디(110)의 움직임 및 방향을 조절할 수 있다.
바디(110)의 전면에는 매질 분무 건 수용부(111)가 제공된다. 매질 분무 건 수용부(111)에는 매질 분무 건(200)이 수용될 수 있으며, 필요 시 사용자는 매질 분무 건(200)을 손쉽게 꺼내 사용할 수 있다.
매질 저장 탱크(140)는 바디(110) 내부에 제공된다. 매질 저장 탱크(140)는 액상의 매질을 저장한다. 매질 저장 탱크(140)는 매질 공급 라인(250)을 통해 매질 분무 건(200)과 연결된다.
매질 공급 라인(150)은 매질 저장 탱크(140)와 매질 분무 건(200)의 노즐(220)을 연결하며, 매질 저장 탱크(140)에 저장된 매질을 노즐(220)에 공급한다.
펌프(160)는 바디(110) 내부에 제공되며, 매질 공급 라인(150) 상에 설치된다. 펌프(160)는 매질 저장 탱크(140)에 저장된 액상의 매질이 매질 공급 라인(150)을 통해 노즐(220) 측으로 이동할 수 있는 동력을 제공한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 노즐과 활성화 가스 생성부를 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 매질 분무 건(200)은 케이스(210), 노즐(220), 그리고 활성화 가스 생성부(230)를 포함한다.
케이스(210)는 상술한 매질 분무 건(200)의 구성들이 수용될 수 있는 내부 공간을 갖는다.
노즐(220)은 케이스(210)의 전방에 장착된다. 노즐(220)은 중심 축 상에 유로(221)가 형성되며, 유로(221)는 매질 공급 라인(150)과 연결된다. 유로(221)는 유로 감소 영역(222)과 분무구(223)를 갖는다. 분무구(223)는 유로(221)의 끝단에 위치한다. 유로 감소 영역(222)은 분무구(223)와 연통되며, 분무구(223)에 가까워질수록 내부 직경이 점차 감소한다. 유로 감소 영역(222)은 원뿔 형상으로 제공될 수 있다.
노즐(220)의 선단부(225)는 전단으로 갈수록 직경이 점차 감소하여, 선단부(224)의 외주면이 경사면으로 제공될 수 있다. 노즐(220)의 내측면과 외주면의 사이 두께는 0.3~0.7mm의 두께를 가질 수 있다. 실시 예에 의하면, 노즐(220)의 내측면과 외주면의 사이 두께는 0.5mm일 수 있다.
노즐(220)은 도전성 재질로 제공된다. 노즐(220)은 접지되어 접지 전극으로 제공된다.
활성화 가스 생성부(230)는 노즐(220)의 선단부(225) 주변에서, 주변 공기를 활성화시켜 활성화 가스를 생성한다. 활성화 가스 생성부(230)는 유전체 막(231), 파워 전극(232), 그리고 전원(233)을 포함한다.
유전체 막(231)은 유전성 재질로, 노즐(220)의 외주면에 코팅될 수 있다. 유전체 막(231)은 노즐(220)의 후단부에서 선단부까지 전체 영역에 걸쳐 코팅될 수 있다.
파워 전극(232)은 유전체 막(231)에 제공될 수 있다. 파워 전극(232)은 노즐(220)의 길이 방향으로 제공되며, 선단부(232a)가 노즐(220)의 선단부(223)의 전단과 후단 사이 경사면에 위치한다.
전원(234)은 파워 전극(232)에 전력을 인가한다.
매질 공급 라인(250)을 통해 액상의 매질이 노즐(220)의 유로(221)에 공급된다. 액상의 매질은 유로(221) 내에서 유로 변경 영역(222)과 분무구(223)를 거쳐 액적 또는 미스트 상태(21)로 고압으로 분무된다. 매질의 분무 과정에서 분무구(223) 주변에는 음압이 형성되며, 음압에 의해 주변 공기(22)가 매질(21)의 분무 "?향으?* 유입된다. 노즐(220)의 주변에서는 노즐(220)의 외주면을 따라 분무구(223)의 전방 영역으로 공기 흐름(22)이 형성된다.
한편, 전원(233)으로부터 전력이 인가되면, 파워 전극(232)의 선단부(232a) 경계영역에서 활성화 가스(23)가 발생된다. 활성화 가스(23)는 파워 전극(232)의 주변 공기가 전자, 라디칼 상태의 오존, 질소산화물, 수산화염기 등으로 활성화되어 생성된다. 활성화 가스(23)는 노즐(220) 주변의 공기 흐름(22)을 따라 분무구(223)의 전방 영역으로 유입되며, 액적 또는 미스트 상태의 매질(21)과 혼합된다. 액적 또는 미스트 상태의 매질(21)은 활성화 가스(23)와의 결합으로 활성도가 향상된다. 매질(21)의 활성도 향상으로 살균력이 증대된다. 특히, 액적 또는 미스트 상태의 매질(21)은 활성화 가스(23)에 포함된 오존 라디칼과 주로 결합하여 살균력이 더욱 향상될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 노즐과 활성화 가스 생성부를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 활성화 가스 생성부(230)는 유전체 튜브(231), 파워 전극(232), 접지 전극(233), 절연체 막(234), 그리고 전원(미도시)을 포함한다.
유전체 튜브(231)는 유전성 재질의 튜브로, 내측에 공간이 형성된다. 유전체 튜브(231)의 내측 공간에는 노즐 선단부(225)가 위치한다. 유전체 튜브(231)는 노즐의 선단부(225)와 마주하는 내측면과, 상기 내측면과 나란하게 제공되는 외측면을 갖는다. 유전체 튜브(231)의 내측면은 노즐 선단부(225)의 경사면과 동일한 방향으로 경사지게 배치된다. 유전체 튜브(231)의 내측면은 노즐의 선단부(225)보다 큰 직경을 가지며, 노즐 선단부(225)의 외주면과 일정 간격을 유지한다.
파워 전극(232)과 접지 전극(233)은 유전체 튜브(231)의 외측면에 제공되며, 소정 간격 이격되어 위치한다. 파워 전극(232)은 전원과 연결되어 전력이 인가되고, 접지 전극(233)은 접지된다.
절연체 막(234)은 파워 전극(232)과 접지 전극(233)이 내측에 위치하도록 유전체 튜브(231)의 외측면에 코팅된다. 절연체 막(234)은 파워 전극(232)과 접지 전극(233)의 전체 영역에 코팅되며, 이에 의해 파워 전극(232)과 접지 전극(233)의 외부 공기와의 접촉이 차단된다. 절연체 막(234)은 유전체 튜브(231)와 동일한 재질로 제공될 수 있다.
도 5는 도 4의 활성화 가스 생성부의 펼침 상태를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 파워 전극(232)의 일 영역과 접지 전극(233)의 일 영역은 기 설정된 간격을 유지하며 서로 나란하게 배치된다. 파워 전극(232)에 전력이 인가되면, 유전체 튜브(231)의 내측면과 노즐 선단부(225a)의 사이 공간에서 활성화 가스(23)가 발생한다. 활성화 가스(23)는 파워 전극(232)과 접지 전극(233)의 사이 영역을 따라 발생한다.
활성화 가스(23)는 매질(21)의 분무로 발생된 공기 흐름(22)을 따라 분무구(223)의 전방 영역으로 유입되며, 액적 또는 미스트 상태의 매질(21)과 혼합된다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 노즐과 활성화 가스 생성부를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 도 4의 실시 예와 달리, 노즐(220)의 선단부(225)는 다른 영역과 동일한 직경을 갖는다. 그리고 유전체 튜브(231)는 내측면의 직경이 동일하게 제공될 수 있다. 파워 전극(232)에 전력이 인가되면, 유전체 튜브(231)와 노즐 선단부(225)의 사이 공간에서 활성화 가스(23)가 발생한다. 활성화 가스(23)는 매질의 분무로 발생된 공기 흐름(22)을 따라 분무구(223)의 전방 영역으로 유입되며, 액적 또는 미스트 상태의 매질(21)과 혼합된다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
10: 매질 활성화 장치
100: 본체 모듈
200: 매질 분무 건
210: 케이스
220: 노즐
230: 활성화 가스 생성부
231: 유전체 튜브
232: 파워 전극
233: 접지 전극
234: 절연체 막

Claims (7)

  1. 내부에 액상의 매질이 흐르는 유로가 형성되고, 상기 액상의 매질을 액적 또는 미스트 상태로 분무하는 분무구가 상기 유로의 선단부에 형성된 노즐; 및
    상기 노즐의 선단부의 외부에서 주변 공기를 활성화시켜 활성화 가스를 생성하는 활성화 가스 생성부를 포함하되,
    상기 활성화 가스는 상기 분무구로부터 분무되는 상기 액적 또는 미스트 상태의 매질에 유입되는 매질 분무 건.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐은 도전성 재질로 제공되고,
    상기 활성화 가스 생성부는,
    상기 노즐의 외주면에 형성되는 유전체 막;
    상기 유전체 막에 제공되는 파워 전극; 및
    상기 파워 전극에 전력을 인가하는 전원을 포함하는 매질 분무 건.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 노즐의 선단부의 외주면은 경사면으로 제공되고,
    상기 파워 전극의 선단부는 상기 경사면 상에 위치하는 매질 분무 건.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 활성화 가스 생성부는
    상기 노즐의 선단부가 삽입되는 공간이 내측에 형성되며, 상기 노즐의 선단부와 마주하고 상기 노즐의 선단부보다 큰 직경을 갖는 내측면과, 상기 내측면과 마주하는 외측면을 가지며 유전체 튜브;
    상기 유전체 튜브의 외측면에 제공되는 파워 전극;
    상기 파워 전극과 소정 간격 이격하여 상기 유전체 튜브의 외측면에 제공되는 접지 전극; 및
    상기 파워 전극과 상기 접지 전극이 내부에 위치하도록 상기 유전체 튜브의 외주면에 도포되는 절연체 막을 포함하는 매질 분사 건.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 유전체 튜브의 내측면과 상기 노즐의 선단부의 외측면은 일정한 간격을 유지하는 매질 분사 건.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 파워 전극의 일 영역과 상기 접지 전극의 일 영역은 사이 간격을 두고 일 방향으로 나란하게 배열되는 매질 분서 건.
  7. 저면에 이동 바퀴가 제공되고, 전면에 매질 분무 건 수용부가 제공된 바디;
    상기 바디 내부에 제공되며, 액상의 매질을 저장하는 매질 저장 탱크;
    상기 매질 분무 건 수용부에 수용가능한 매질 분무 건; 및
    상기 매질 저장 탱크와 상기 매질 분무 건을 연결하는 매질 공급 라인을 포함하되,
    상기 매질 분무 건은,
    상기 매질 공급 라인으로부터 액상의 매질이 공급되는 유로가 내부에 형성되고, 상기 액상의 매질을 액적 또는 미스트 상태로 분무하는 분무구가 상기 유로의 선단부에 형성된 노즐; 및
    상기 노즐의 선단부의 외부에서 주변 공기를 활성화시켜 활성화 가스를 생성하는 활성화 가스 생성부를 포함하되,
    상기 활성화 가스는 상기 분무구로부터 분무되는 상기 액적 또는 미스트 상태의 매질에 유입되는 매질 활성화 장치.
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