KR20230035580A - 병원균을 감소시키거나 제거하는 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 병원균을 감소시키거나 제거하는 휴대용 장치에 관한 것이다. 장치는 하나 이상의 작동 요소를 갖는 핸들부 및 핸들부에 연결될 수 있고 200㎚ 내지 230㎚의 파장 범위에서 광학 방사선을 방출하도록 설계된 광원을 포함한다. 광원은 추가로 207㎚ 내지 222㎚의 파장 범위에서 피크를 갖는 광학 방사선에 조사 영역을 노출시키도록 설계된다. 장치는 파라미터를 획득하기 위한 검출부 및 제어부를 더 포함하고, 제어부는 작동 요소에 의해서, 그리고 검출부에 의해서 획득된 파라미터에 따라 광원을 제어한다.

Description

병원균을 감소시키거나 제거하는 장치 및 방법

본 발명은 병원균을 감소시키거나 제거하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 모두 독립항의 각 전제부에 따른 그러한 병원균을 감소시키거나 제거하는 장치에서 광원의 용도 및 방법에 관한 것이다.

병원균은 인체나 동물의 몸에서 건강에 해로운 과정을 유발한다. 대부분의 경우, 병원균 자체는 박테리아, 곰팡이, 기생충 또는 조류 등의 미생물이다. 반면에, 바이러스는 숙주의 도움을 받아야만 번식할 수 있는 감염성 입자이다. 병원성 프리온은 단백질이므로 유기 독소이다. 병원균은 면역 체계의 극심한 반응을 촉발할 수 있으며, 최악의 경우에는 사망에 이를 수도 있다. 병원균은 그의 위험도, 감염 위험 및 확산에 따라 여러 상이한 군으로 분류한다.

2019년과 2020년에 SARS-CoV-2의 확산 결과로서, 우리는 공공 생활에서 수많은 제약을 겪었다. 특히, 공공사용 공간 및 사회 생활에서의 행동 양식과 관련하여, 이들 제한 사항 중 일부는 지속적인 영향을 주리라는 것도 점점 더 명백해지고 있다. 코비드19 팬데믹의 교훈 중 하나는 의심할 여지 없이 초고속 사회와 인구 밀도가 높은 대도시에서, 전 세계적으로 질병의 확산을 막는 것이 어려운 점이다. 수많은 사회적 조치는 공공사용 공간에서 감염 위험을 줄이는 역할을 한다. 마지막으로, 그러나 공개적으로 접근할 수 있는 시설, 객체 또는 영역은 때때로 특정 전파 위험을 수반할 수 있기 때문에, 이들에 대한 사람들의 신뢰는 떨어진다.

단기적으로는, 공개적으로 사용 가능한 시설에서 위생적으로 완벽한 상태를 항상 보장하기 위해 인력 측면에서 조치들을 취할 수 있다. 그러나, 이는 궁극적으로 이러한 시설의 운영 및 유지보수 비용의 증가를 가져온다. 마사지 장치나 공공사용 공간의 휴식용 라운저와 같이, 세균, 박테리아 또는 바이러스가 존재하는 공개적으로 접근할 수 있는 시설은 특히 영향을 받을 수 있다. 특히, 대중 교통의 이용이 많은 지역에서, 과도한 노력 없이 휴식 장비의 사용자 표면을 영구히 위생적으로 완벽하게 보장하는 것은 거의 불가능하다. 이러한 맥락에서, 예를 들어 공항, 대기실, 도심 지역 및 쇼핑 센터는 특히 영향을 받으며 중요하다.

그러나, 가정 또는 전문 분야에서 위생적으로 깨끗한 영역과 표면에 대한 필요성도 증가하고 있다.

정상적인 사용시, 주로 액상 형태의 소독제 또는 화학약품을 지닌 물티슈를 사용하지만, 이들은 부작용이나 피부 자극을 유발할 수 있다.

항상 적절한 소독제를 공급할 수 있어야 한다. 많은 소독제 역시 공격적이며, 사용시에 피부를 건조시키거나 손상시킬 수도 있다. 게다가, 소독제의 사용은 또 다른 객체의 조작을 수반하므로, 있을 수 있는 오염의 위험을 초래할 수 있다. 세균은 내성을 갖게 될 수 있다.

소독에 자외선을 사용할 수 있는 것이 공지되어 있다. 이를 위해, 소독할 표면 및/또는 유체를 UV 방사선에 노출시켜 미생물을 파괴하고 비활성화한다. 일반적으로, 254㎚ 파장의 방사선이 사용된다. 유기 화합물도 분해해야 하는 경우는 200㎚ 미만의 파장이 사용된다. 이러한 파장은 인체에 유해한 것으로 알려져 있다. 이러한 이유로, 언급한 파장 범위의 광원은, 유해한 UV 방사선과 피부의 접촉을 최대한 방지하기 위해 대개 접근할 수 없는 영역, 가령 통풍구나 필터에 있다.

따라서, 사용시 가능한 한 부작용이 적고 인체에 안전한 소독제가 필요하다. 게다가, 이들 소독제는 필요할 때마다 이동할 수 있는 방식으로 사용할 수 있어야 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 하나 이상의 단점을 극복하는 서두에서 언급한 유형의 장치를 제공하는 데 있다.

특히, 본 발명의 목적은 위생적인 청결도의 관점에서 높은 사용자 수용도를 갖는 휴대용 장치를 제공하는 데 있다. 동시에, 상기 장치는 바람직하게는, 작동시에 가능한 한 효율적이어야 하며, 추가로 인건비를 수반하지 않아야 한다.

본 발명에 따른 해결방안은 21세기의 위생 요구조건을 충족시키기 위해 특히 바람직하다.

이들 목적 중 하나 이상은 독립항의 특징에 따라 병원균을 감소시키거나 제거하는 장치에 의해 달성된다.

본 발명의 일 측면은 병원균을 감소시키거나 제거하는 휴대용 장치에 관한 것이다. 이 장치는 소독 블래스터로도 사용할 수 있다. 이 장치는 표면 또는 영역에 있는 병원균을 감소시키거나 제거하는 데 사용할 수 있다. 예를 들어, 이 장치는 잠재적인 병원균을 지닌 장비, 객체, 사물, 직물, 천 또는 심지어 주변환경 영역뿐만 아니라, 식품이나 식료품, 심지어 물과 그 밖의 액체에도 적용된다.

본 발명에 따른 장치는 하나 이상의 제어 요소를 갖는 핸들부를 포함한다. 핸들부는 장치에 에너지를 충전할 목적으로 충전대에 놓일 수 있게 된다. 또한, 핸들부는 케이블을 통해 전원 또는 에너지원에 연결될 수 있다.

본 발명에 따른 장치는 핸들부에 연결될 수 있고 200㎚ 내지 230㎚의 파장 범위에서 광학 방사선을 방출하는 하나 이상의 광원을 더 포함한다. 이와 관련하여, 광원은 추가로, 207㎚ 내지 222㎚의 파장 범위에서 피크를 갖는 광학 방사선을 조사 영역에 노출시키게 된다.

장치는 파라미터를 결정하기 위한 하나 이상의 검출부, 및 바람직하게는 핸들부에 또는 제어 요소 근처에 배치되는 제어부를 더 포함하며, 제어부는 제어 요소에 의해서, 그리고 검출부에 의해서 결정된 파라미터에 따라 광원을 제어한다 검출부는 검출 유닛이라고 부를 수도 있다.

본 발명의 목적을 위해, 광원을 제어하는 것은 광원을 온 및 오프하고 결정된 파라미터에 따라 전력 또는 강도를 조절하는 것을 의미한다.

특히 바람직하게는, 객체 또는 표면이 실질적으로 완전히 조사될 수 있는 방식으로, 특히 언급한 파장 범위에서 광학 방사선에 항상 노출되도록, 조사 영역이 정렬될 수 있다. 예를 들어, 접촉면이 사용자 앞에 놓이거나 위치결정되면, 예를 들어 광학 방사선은 사용자에게 영향을 줄 수도 있다.

놀랍게도, UVC 방사선으로부터 달리 예상되는 인간의 피부에 대한 손상은 상기 파장 범위에서 발생하지 않는 것으로 밝혀졌다 (자외선에 민감한 마우스에 대한 222㎚ 자외선 C 살균 램프의 장기 효과, Yamano, Nozomi et al, Photochemistry and Photobiology, doi: 10.1111/php.13269).

본 발명의 특별한 장점으로서, 객체 또는 표면뿐만 아니라, 조사 영역에 위치된 공기 또는 물 등의 유체도 소독 방사선에 노출된다. 본 발명에 따른 범위의 상기 방사선은 UVC 방사선으로부터 달리 예상되는 바와 같이 인간의 피부와 눈에 어떤 손상도 유발하지 않기 때문에, 사용자에게 특히 안전한 환경을 보장할 수 있으며, 이는 특히, 팬데믹 경보가 고조된 시기에 안전에 대해 높아진 요구를 충족시킨다.

본 발명에 따른 장치는 병원균을 감소시키거나 제거까지 하기 위해 인간, 동물, 객체, 장치, 영역 및 표면에서 사용할 수 있다. 청소 직원의 근면성에 관계없이, 사용자는 항상 위생적으로 완벽한 상태를 확인할 수 있다. 상기 범위에서 상기 UV 방사선은, 치료에 사용되는 적어도 모든 표면 또는 접촉면이 항상 상기 UV 방사선에 노출될 수 있는 방식으로 선택하는 것도 바람직하다. 작동시에, 각각의 방사선을 방출하는 UV 램프를 끄거나 계속 실행시킬 수 있다. 후자의 경우, 각각의 표면도 소독되는데, 이는 추가로 원하는 효과를 줄 수 있다. 또한, 표면이나 객체와 광원 사이의 공간으로 규정될 수 있는 조사 영역도 상기 방사선에 노출되어 소독된다.

특정 실시예에서, 광원은 207 내지 222㎚의 파장 범위에서 피크를 갖고 적어도 0.5mJ/㎠ 내지 최대 500mJ/㎠, 특히 2mJ/㎠ 내지 50mJ/㎠, 매우 바람직하게는 약 2mJ/㎠ 내지 20mJ/㎠의 조사 영역에서 에너지를 갖는 실질적으로 단일에너지 UV 방사선을 방출하게 된다.

예를 들어, 에너지는 조사 영역 내의 선량(dose)으로서 규정될 수 있으며, 조사 영역은 광원의 빔 각도를 포함하여 체적을 규정한다. 특히 바람직하게는, 광원은 조사 영역에서 전술한 에너지가 0.1m 내지 2m, 특히 0.5m 내지 2m의 연장 길이(limb length)를 갖는 빔 각도에 걸쳐 분포되도록 설계한다. 특히, 장치가 접촉에 의해 달성될 소독 효과를 달성하게 되는 경우, 빔 각도는 0의 연장 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 장치는 소독할 표면이나 객체에 놓일 수 있게 된다.

특정 실시예에서, 광원은 207 내지 220㎚의 파장 범위에서 피크를 갖는 실질적으로 단일 에너지 UV 방사선의 조절 가능한 에너지를 방출하게 된다. 특히 바람직하게는, 광원은 제어 시스템을 통해 상기 광학 방사선과 함께 상기 에너지를 조사 영역에 제공하도록 설계된다. 예를 들어, 에너지는 장치의 기하학적 구조, 객체 및/또는 조사 영역에 기반하여 당업자가 조절할 수 있다. 또한, 에너지는 특히, 퇴치할 특정 세균에 기반하여 조절할 수 있으며, 제어 시스템은 조절된 세균 또는 병원균이 상기 조사 영역에 대한 광원의 특정 에너지의 설정을 트리거하는 방식으로 설계하는 것이 바람직하다.

특히, 광원은 207 내지 220㎚의 파장 범위에서 피크를 갖는 UV 방사선 및 조사 영역에서 적어도 0.5mJ/㎠ 내지 최대 10mJ/㎠의 에너지로 헤모필루스 종의 박테리아를 비활성화하도록 설계된다.

특히, 광원은 207 내지 220㎚의 파장 범위에서 피크를 갖는 UV 방사선 및 조사 영역에서 적어도 0.3mJ/㎠ 내지 2mJ/㎠의 에너지로 코로나 바이러스 계열의 바이러스를 비활성화하도록 설계된다.

특히, 광원은 207 내지 222㎚의 파장 범위에서 피크를 갖는 UV 방사선 및 조사 영역에서 적어도 0.4mJ/㎠ 내지 최대 6mJ/㎠의 에너지로 인플루엔자 바이러스과로부터의 바이러스를 비활성화하도록 설계된다.

특히 바람직하게는, 광원은 222㎚의 피크 파장을 갖는 실질적으로 단일에너지 UVC 방사선을 방출하게 된다.

놀랍게도, 언급한 에너지와 각 파장 범위에 의해, 노출된 표면의 소독에 대한 높은 신뢰성을 달성할 수 있고, 동시에 언급한 파장 범위에서 UVC 방사선의 각 무해성과 관련한 장점을 달성할 수 있는 것으로 밝혀졌다.

이러한 이론에 얽매임이 없이, 언급한 파장 범위는 피부면과 각피에 주로 흡수되고 인간 세포에는 침투하지 못하며, 다른 곳에서 다른 UV 방사선이 유발할 수 있는 바와 같이 그곳에서 바람직하지 않은 세포 손상을 유발하는 파장인 것으로 보인다.

특정 실시예에서, 광원은 엑시머계 램프를 포함한다. 특히, 광원은 준단색 광원을 포함한다. 대안으로 및/또는 추가로, 광원은, 이 광원의 방출 스펙트럼을 상기 범위, 특히 약 207㎚ 또는 222㎚에서 피크를 갖는 파장으로 감소시키기 위한 하나 이상의 단역 통과 및/또는 대역 통과 필터를 포함한다.

특히 바람직하게는, 광원은 크립톤 염소 또는 크립톤 브롬(Kr-Cl, Kr-Br)으로 이루어진 군에서 선택된 엑시머 분자를 갖는 램프를 포함한다.

특정 실시예에서, 광원은 207㎚ 내지 230㎚ 범위의 파장 밖에 있는 파장을 제거하게 되는 단역 통과 및/또는 대역 통과 필터를 포함한다. 다시 말해서, 대역 통과 필터는 226㎚보다 짧은 파장을 실질적으로 통과시키도록 설계된다. 본 발명의 목적을 위해, 실질적으로 통과시킨다는 표현은 해당 파장의 광학 방사선에 대해 60% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 특히 바람직하게는 90% 이상의 광 투과율을 갖는 것으로 이해하면 된다.

또 다른 특정 실시예에서, 광원은 230㎚보다 짧은 파장에 대해 60% 이상, 바람직하게는 80% 이상의 광 투과율을 갖는 단역 통과 필터를 포함한다. 특히 바람직하게는, 단역 통과 필터는 226 내지 232㎚ 범위에서 에지를 갖는이다. 또 다른 특정 실시예에서, 단역 통과 필터는 하나 이상, 바람직하게는 2개의 필터 층을 포함하는 간섭 필터를 갖는다.

특히 바람직한 실시예에서, 광원은 207㎚의 피크를 갖는 파장, 특히 실질적으로 207㎚의 피크를 갖는 파장의 광을 실질적으로 방출하는 엑시머계 램프를 포함하며, 10% 이상의 상대 출력에서, 방출 스펙트럼은 200㎚ 초과 214㎚ 미만, 특히 바람직하게는 204㎚ 초과 210㎚ 미만이다.

대안적인 특정 실시예에서, 광원은 222㎚의 피크를 갖는 파장, 특히 실질적으로 222㎚의 피크를 갖는 파장의 광을 실질적으로 방출하는 엑시머계 램프를 포함하며, 10% 이상의 상대 출력에서 방출 스펙트럼은 215㎚ 초과 229㎚ 미만, 특히 바람직하게는 219㎚ 초과 225㎚ 미만이다.

방출된 파장 범위를 달성하기 위해, 크립톤 염소 또는 크립톤 브롬 등의 적절한 이량체 쌍을 사용할 수 있으며, 특정 실시예에서, 적절한 단역 통과 및/또는 대역 통과 필터가 추가로 제공될 수 있다.

특정 실시예에서, 본 발명에 따른 광원은 냉각 시스템을 포함한다. 특히 바람직하게는, 공기에 의한 냉각을 발생시키기 위해 광원에는 유동 발생기가 제공된다.

특정 실시예에서, 램프와 주변환경 간의 열 교환을 촉진하기 위해 열 전도 구조를 제공할 수 있다. 특히, 폐열을 소산시키기 위해 표면 확장 핀을 제공할 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 팬 등의 유동 발생기를 설치할 수 있으며, 이는 램프의 작동으로 발생하는 폐열로 인해 축적된 열을 분산시킬 수 있다.

특정 실시예에서, 장치는 각각 조사 영역을 갖는 복수의 광원을 포함한다.

특정 실시예에서, 조사 영역은 하나 이상의 표면이 실질적으로 완전히 커버되고 207 내지 222㎚ 범위에서 피크를 갖는 광학 방사선에 노출될 수 있도록 한다. 추가로 또는 대안으로, 조사 영역은 사용시 객체 또는 표면에 추가하여 인접한 표면 및 영역이 조사되는 방식으로 제어부에 의해 선택하거나 설정할 수 있다.

특정 실시예에서, 광원은 약 207 또는 약 222㎚ 범위의 피크와 약 4㎚의 반가폭을 갖는 광학 방사선을 방출하게 된다.

특정 실시예에서, 본 발명에 따른 장치는, 바람직하게는 핸들부에 배치되는 제어부를 포함한다. 제어부는 제어 요소 근처에 배치할 수도 있으며, 이는 케이블 라우팅을 단축할 수 있다.

핸들부는 장치 또는 광원을 작동하기 위해 양손으로 핸들부를 터치해야 하는 (양손 또는 양손잡이 작동) 방식으로 설계할 수 있다. 이러한 방식으로, 장치의 적절하고 안전한 조작이 보장될 수 있다.

예를 들어, 제어부는 각 경우에, 각각의 조건에 따라 방사선의 강도, 간격, 또는 조사 영역의 기하학적 정렬을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 각각의 프로그램 또는 유지보수 프로그램을 수행하도록 설계할 수 있다.

제어 요소는, 유리하게는 사용자에게 조작 지시를 표시하거나 사용자 안내를 제공하는 디스플레이 또는 터치스크린을 포함할 수 있다. 예를 들어, 객체 인식 또는 장치 인식 특징과 함께 사용자 안내는 대화식일 수 있다.

마찬가지로, 제어부는 예를 들어, 장치가 사용 중일 때, 각 광원의 적절한 재배향을 수행할 수 있게 된다. 특히 바람직하게, 제어부는 조사 영역에서의 에너지 mJ/㎠를 제어부에 의해 설정할 수 있는 방식으로 설계된다. 이는 특히 검출부에 의해 주변환경을 검출함으로써 수행될 수 있다. 예를 들어, 피부, 얼굴 또는 눈이 검출되면, 제어부는 그에 따라 조사 영역의 에너지를 조절, 즉 에너지를 줄이거나 오프시킨다.

하나 이상의 검출부를 사용하여 파라미터를 결정한다. 다양한 검출기를 사용할 수 있다.

특정 실시예에서, 본 발명에 따른 장치는, 예를 들어 장치의 사용을 검출하는 검출기나 센서를 포함한다. 또한, 센서는 질량 또는 온도를 검출할 수 있다. 다음에, 제어부는 표면에 인가되는 방사선을 표면의 상태나 인간의 검출에 맞춰 조절할 수 있게 된다.

특정 실시예에서, 본 발명에 따른 광원은, 이 광원을 사용하는 사람들이 이를 터치하는 것을 방지하는 접촉 보호수단을 포함한다. 이러한 방식으로 광원의 전체 수명을 증가시키고 화상 위험을 최소화할 수 있다. 가장 간단한 실시예에서, 예를 들어 광원을 터치하는 것을 방지하는 그리드나 유리판을 제공할 수 있다.

인간은 언급한 스펙트럼에서 빛을 인지할 수 없기 때문에, 사용시 본 발명에 따른 장치는 가시광을 갖는 추가 광원 또는 그리드와 결합될 수 있다. 또한, 디스플레이에 의해 조사 영역을 나타낼 수 있다.

광원의 방사선은 객체나 표면뿐만 아니라, 공기 또는 물 등의 유체와 같이, 조사 영역 내에 있는 영역에도 조사된다.

특정 실시예에서, 검출부는 표면 또는 객체까지의 거리를 결정한다. 이는 각각의 필요한 강도를 설정하거나 제공할 수 있게 한다. 제어부는, 예를 들어 거리나 위치가 변경되면, 실시간으로 강도를 조절할 수 있다.

특정 실시예에서, 검출부는 특히 객체 또는 표면에 대한 광원의 위치를 검출하는 센서를 포함한다. 적합한 센서는, 예를 들어 적외선 또는 거리 센서이다. 공간에서 광원의 방향을 검출할 수 있는 가속도계 또는 자력계를 제공하는 것도 생각할 수 있다. 예를 들어, 제어부와 상호 작용하여 장치에 맞는 프로그램이 수행될 수 있다. 검출부가 객체 또는 표면에 대한 광원의 위치를 검출할 수 있으면, 잠재적인 방사선의 방향을 알 수 있다. 그러므로, 방향에 따라서 강도를 적절히 조절할 수 있다. 안전상의 이유로, 광원이 하나의 위치에서는 방사선을 거의 또는 전혀 방출하지 않는 반면, 또 다른 위치에서는 최대 전력으로 방사선을 방출할 수 있다.

추가 및/또는 대안적인 실시예에서, 검출부는 사용량을 검출하게 되고 그에 따라 빔 각도를 조절함으로써, 조사 영역을 규정한다.

특정 실시예에서, 검출부는 광학적 검출을 수행한다. 이를 위해, 검출부는 광학 센서를 구비한다. 이미지 인식을 사용하여 예를 들어, 어떤 조사할 객체가 관련되어 있는지 식별할 수 있다. 객체나 표면의 경우, 방사선의 강도는 확실히 살아있는 객체보다 더 높거나 더 오래 영향을 줄 수 있다. 검출된 객체 또는 장치에 따라서 상이한 강도와 길이를 갖는 프로그램을 활성화할 수 있다.

검출부가 움직임을 검출하자마자 장치가 여전히 그대로 있지 않는 것은 분명하다. 특정 실시예에서, 제어 요소의 디스플레이를 통해, 가령 이동 방향, 이동 속도 또는 거리 같은 명령이 사용자에게 내려진다. 다음에, 병원균을 감소시키거나 제거하도록 최적의 조사 결과를 달성하기 위해 그에 따라 명령을 변경할 수 있다.

또 다른 특정 실시예에서, 객체는 검출부에 의해 검출된다. 이는 객체에 할당되는 미리 저장된 프로그램을 쉽게 검색할 수 있는 장점이 있다. 객체는 예를 들어, 여러 명의 사용자가 사용하는 장치일 수 있으므로, 정기적으로 위생적으로 완벽한 상태로 만들어야 한다. 객체 또는 장치에는 올바른 방사선 인가를 위해 검출부를 사용하여 장치가 판독하는 바코드가 있을 수 있다. RFID를 사용하여 장치를 식별하는 것도 가능하다. 객체 및 장치의 인식에 따라서, 병원균을 최적으로 제거하기 위해 제어부에서 상이한 또는 이미 맞춰진 프로그램을 사용할 수 있다. 필요한 최소 용량을 자동으로 제공할 수 있다. 그러나, 안면인식을 수행하는 경우, 안전을 위해 최대 선량을 지정하거나 그에 따라 선량을 감소시킨다. 예를 들어, 눈이 검출되면, 눈을 보호하기 위해 안전상의 이유로 선량을 감소시킬 수 있다.

검출부는 특정 결정 값을 기준 값과 비교함으로써, 소독 제어를 가능하게 할 수도 있다.

특정 실시예에서, 본 발명에 따른 장치는 환기 유동을 생성하기 위한 환기구를 더 포함한다. 가장 간단한 실시예에서, 예를 들어, 조사 영역 및/또는 광원에 공기를 공급하는 유동 발생기 또는 팬이 제공될 수 있다.

특정 실시예에서, 광원은 접촉면 뒤에 배열되어 있어, 후방으로부터, 즉 표면 재료를 통해 접촉면을 조사한다. 이 실시예는 접촉면이 200 내지 230㎚의 파장 범위에서 지정되는 방사선에 대해 실질적으로 투과성일 것을 요구한다.

본 발명에 따른 장치는 팬데믹 경보가 고조된 시기에 사용자의 신뢰가 유지되도록 보장한다. 본 발명에 따른 장치는 항상 객체, 표면 또는 영역을 위생적으로 완벽한 상태로 유지할 수 있다. 추가 피부 자극제를 필요로 하지 않는다.

설명한 모든 바람직하고 특정한 실시예가 상호 배타적이지 않은 경우, 본 발명에 따른 실시예에서 임의의 조합으로 구현할 수 있음이 당업자에게는 자명하다.

본 발명의 또 다른 측면은 휴대용 장치에서 200㎚ 내지 300㎚의 파장 범위에서 광학 방사선을 방출하게 되어 207㎚ 내지 222㎚의 파장 범위에서 피크를 갖는 광학 방사선을 포함하는 조사 영역을 생성한다.

특정 실시예에서, 본 발명에 따른 용도는 연결 인터페이스를 더 포함하며, 광원은 제어부와의 각각의 인터페이스를 갖는다. 제어 기능은 제어 요소 또는 작동부와 검출부에 영향을 받는 제어부가 제공한다.

본 발명의 또 다른 측면은 병원균을 감소시키거나 제거하는 방법에 관한 것이다.

이 방법은 본 발명에 따른 장치를 제공하는 단계, 치료받을 하나 이상의 부분이 조사 영역에 배치되도록 장치를 위치결정하는 단계, 및 조사 영역을 207㎚ 및 222㎚의 파장 범위에서 피크를 갖는 방사선에 노출시키는 단계를 포함한다.

특정 실시예에서, 본 발명에 따른 방법은 제어 요소에 의한 위치결정을 광원의 검출된 위치에 기반하여 제어부가 지원하는 것을 포함한다.

광원은 207㎚ 내지 222㎚의 파장 범위에서 피크를 갖는 광학 빔을 방출하게 된다. 이를 위해, 광원은 조사 영역을 규정하는 빔 각도를 갖는다. 이 조사 영역에서는 모든 것이 207㎚ 내지 222㎚의 파장 범위에서 피크를 갖는 광에 노출된다. 조사 영역은 언급한 파장에서 방사선에 노출된다.

특정 실시예에서, 본 발명에 따른 방법은 200㎚ 내지 230㎚의 파장 범위에서 광학 방사선을 여과하는 단계를 포함하여, 조사 영역이 207㎚ 내지 222㎚의 파장 범위, 특히 207㎚ 또는 222㎚의 파장 범위에서 피크를 갖는 광학 방사선에 노출될 수 있도록 한다. 특히 바람직하게, 여과는 단역 통과 및/또는 대역 통과 필터, 특히 226㎚ 내지 232㎚의 파장 범위에서 에지를 갖는 단역 통과 필터를 제공하는 단계를 포함한다.

특정 실시예에서, 위치결정은 손으로 이루어지지만, 제어부 및 제어 요소가 지원한다. 제어부는 알려지거나 검출된 값 및/또는 데이터에 기반하여 조사를 수행한다. 이 경우에, 조사는 예를 들어 주변환경의 기하학적 특성에 맞게 조절할 수 있다. 이를 위해, 조사 영역이 서로 다른 시간 동안 서로 다른 표면을 조사하도록 광원을 이동시킬 수 있다.

또 다른 실시예에서, 본 발명에 따른 방법은 일정 기간 동안 장치의 사용을 기록하는 단계를 포함한다. 기간은 장치의 사용 기간일 수 있지만, 간격 또는 수동으로 조절 가능한 시간을 포함할 수 있다. 사용량을 기록하면, 나중에 평가할 수 있다. 성공적으로 사용하면, 유효한 것으로 확인된 값을 판독하고 전송하여 다른 곳에서 사용할 수 있다.

특정한 예시적인 실시예 및 도면을 참조하여 아래에서 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 당업자의 경우, 이들 특정한 예시적인 실시예의 연구로부터 추가적인 유리한 실시예를 얻을 수 있다. 단순화를 위해 도면에서 동일한 부분에는 동일한 참조 번호를 부여한다.

다음의 도면을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 실시예를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 장치의 대안적인 실시예를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 장치의 또 다른 대안적인 실시예를 도시한다.
도 4는 사용 중인 본 발명에 따른 장치의 실시예를 도시한다.
도 5는 사용 중인 본 발명에 따른 장치의 또 다른 도면을 도시한다.
도 6은 적절한 대역 통과 필터의 투과 곡선을 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 파장 범위의 실시예를 도시한다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 기본 실시예를 도시한다. 휴대용 장치(1)는 병원균을 감소시키거나 제거하는 데 사용된다. 장치(1)는 하나 이상의 제어 요소(12)를 지닌 핸들부(10)을 갖는다. 장치(1)는 핸들부(10)에 연결될 수 있고 200㎚ 내지 230㎚의 파장 범위에서 광학 방사선을 방출하는 광원(18)을 더 포함한다. 광원(18)은 207㎚ 내지 222㎚의 파장 범위에서 피크를 갖는 광학 방사선에 조사 영역을 노출시키게 된다. 파라미터를 결정하기 위해 평면도에 도시된 광원(18)을 따라 검출부(14)가 배열된다. 제어부(16)는, 바람직하게는 핸들부(10)에 배열된다. 따라서, 제어부(16)는 제어 요소(12)에 의해, 그리고 검출부(14)에 의해 결정된 파라미터에 따라 광원(18)을 제어하게 된다.

핸들부(10) 위나 내부에는 충전용 외부 전원(도시 생략)에 연결될 수 있는 배터리 또는 충전식 배터리 등의 전원(8)이 배치된다.

본 예에서, 광원(18)은 222㎚의 파장에서 UV 방사선을 방출하도록 선택된다. 파장이 222㎚에서 피크를 갖는 가능한 한 좁은 스펙트럼 내에 있도록 하기 위해서, 본 예에서는 좁은 스펙트럼의 크립톤 염소 엑시머 램프를 사용한다. 또한, 램프는 222㎚ 밖의 파장을 실질적으로 흡수하는 대역 통과 필터로 설계된다. 예를 들어, 단일 또는 다중 코팅을 지닌 합성 석영 유리로 제조된 단역 통과 필터가 적합하다.

적절한 단역 통과 및/또는 대역 통과 필터는 파장 범위를 더 좁힐 수 있어, 피크가 더 명확해지고 UV 광의 소독 효과를 감소시키지 않으면서 신체에 대한 UV 광의 해당 부작용을 피할 수 있다.

작동시에, 광원(18)은 계속해서 작용할 수 있다. 임의의 안전 한계값 및 최대 선량을 설정할 수 있거나 이미 미리 설정되어 있으며, 제어부(16)에서 이를 참조한다.

또한, 본 예에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 222㎚의 피크를 갖는 크립톤 염소 가스 램프용 공기 냉각 시스템(20)을 제공할 수 있다. 이를 위해, 광원에 공기를 공급하는 유동 발생기 또는 팬이 제공된다.

또 다른 실시예에서, 광원(18)은 핸들부(10)에 피봇 가능하게 또는 접을 수 있게 부착되어, 용이하게 조절할 수 있다. 예를 들어, 핸들 조립체(10)가 광원(18)과 동일하거나 유사한 길이를 갖는 경우, 이들을 서로 접을 수 있다. 이는 광원(18)을 보호하고 운반을 용이하게 하는 역할을 한다. 핸들부(10)는 접었을 때, 광원(18)을 수용할 수 있는 공간을 제공하도록 형상화할 수 있다. 대안으로, 보호를 위해 적어도 광원(18)을 수용하게 되는 어떤 종류의 보호 커버 또는 덮개를 제공할 수 있다.

특정 실시예에서, 광원(18)은 교체 가능하다. 따라서, 광원(18)에 결함이 생긴 경우, 핸들부(10)는 재사용할 수 있다. 가령, 열처리를 위해 적외선 범위에서 다른 광이나 방사선을 방출하는 다른 광원을 사용하는 것도 가능하다. 다른 광원은 핸들부(10)와 호환 가능하며, 제어부(16)에 의해 지원된다.

바람직하게는, 광원(18)은 접촉 보호를 통해 사용자에 의한 터치로부터 보호된다.

도 2에서, 제어 요소(12)는 장치(1)를 기동하고 사용하는 데 이용하는 하나 이상의 요소를 갖는다. 예를 들어, 스위치(11a)는 장치(1)를 켜거나 끌 수 있게 한다. 예를 들어, 회전 휠(11b)에 의해 강도 또는 지속 시간을 설정할 수 있다. 제어하는 역할을 하는 다른 요소를 배치할 수 있다. 하부 핸들부(10)는 필요한 전력을 제공하는 전원(8)을 포함한다. 여기서 제어부(16)는 핸들부(10)의 하단에 통합되어 있다.

광원(18)은 핸들부(10)의 종축을 따라 회전 가능하게 장착되며, 도 2에서 회전되어 윗 방향으로 광학 방사선을 방출한다. 여러 상이한 방향으로 광학 방사선을 방출하도록, 복수의 광원(18)을 배치하는 것도 가능하다. 다음에 강도는 방향마다 영향을 받으며 제어될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 전원(8)을 보호하거나 충전하기 위해 장치(1)가 배치되고 운반시 보관할 수 있는 보관 박스(22)가 제공된다. 박스(22) (도 2에는 다소 축소된 크기로 도시됨)는 장치(1)를 냉각하거나 충전하는 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 박스(22)는 외부 전원(도시 생략)에 연결된다. 박스(22)는 프로그램의 업데이트 내용을 제어부(16)로 전송할 수도 있다. 박스(22)로부터 또는 대안으로 장치(1)에 직접 인터넷 연결이 제공된다.

박스(22)는 상기 광학 방사선에 노출되도록 객체가 놓일 수 있는 영역 또는 오목부(23)를 포함할 수 있다. 이를 통해 열쇠나 스마트폰 같이 자주 사용하는 물건을 무균 또는 거의 무균 상태로 만들 수 있다. 이는 예를 들어, 이들 물건을 사용하지 않을 때, 밤새 수행할 수 있다. 박스(22)에 의한 스마트폰의 충전은 동시에 수행할 수 있다. 광학 방사선에 대한 노출은 장기간에 걸쳐 수행할 수 있다.

크립톤 브롬 엑시머 램프는, 다음에 광원(18)으로 사용되는 207㎚ UV 광 파장을 생성하는 데에도 사용할 수 있다.

이러한 램프는 그들의 작동 모드와 관련하여 공지되어 있다 (Buonanno M., et al. 207-nm UV Light - A Promising Tool for Safe Low-Cost Reduction of Surgical Site Infections; In Vitro Studies. PLoS One 8(10), 2013).

소독 장치로서의 장치(1)는 207 내지 222㎚의 파장 범위에서 피크를 갖는 광학 방사선을 생성할 수 있는 엑시머 램프를 포함한 광원(18)을 포함한다. 조사 영역에서 목표로 하는 에너지는 약 2 내지 20mJ/㎠이다.

도 3에서, 장치(1)는 제어 요소(12)로서 디스플레이(13)를 구비하고 있다. 이 실시예에 도시된 장치는 케이블(33)에 의해 직접 전원에 연결되는 구조를 갖는다. 디스플레이(13)는 검출부(14)에 의해 결정된 파라미터를 표시할 수 있다. 검출부(14)는 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이, 표면까지의 거리가 결정되는 방식으로 장치(1)에 장착 및 통합된다. 검출부(14)는 광원(18)을 둘러쌀 수 있지만, 디스플레이(13) 근처에서 핸들부(10)의 단부에 배치될 수도 있다. 검출부(14)가 객체 또는 표면에 대한 광원(18)의 위치를 검출할 수 있으면, 방사선의 잠재적인 방향은 이미 알려져 있고, 그에 따라 강도를 조절할 수 있다. 안전상의 이유로, 광원(18)이 하나의 위치에서는 방사선을 거의 또는 전혀 방출하지 않는 반면, 또 다른 위치에서는 최대 전력으로 방사선을 방출할 수 있다.

검출부(14)가 광학적 검출을 수행하는 경우, 검출된 주변환경 또는 검출되거나 알려진 객체에 기반하여 미리 설정된 프로그램이 활성화될 수 있다. 따라서, 예를 들어 최적화된 조사 프로그램을 수행할 수 있다. 조사 후에, 조사된 영역과 표면은 무균 또는 거의 무균이다. 마찬가지로, 검출부(14)는 제어부(16)와 함께 작동하여, 예를 들어 얼굴이나 눈이 검출되면, 자동으로 정지될 수 있게 한다. 이는 작동 상의 안전을 고려하고 시력을 보호하기 위한 것이다. 장치는 자체 학습 프로그램을 사용하여 보다 빠르게 사용에 적응한다. 이 실시예에서, 제어부(16)는 디스플레이(13) 아래의 핸들부(10)에 배치된다.

검출부(14)가 움직임을 검출하자마자, 가령 장치를 처리할 객체 또는 물건 위에서 앞뒤로 움직이면, 그에 따라 강도를 증가시키거나 조절하여, 소독 효과를 증대시킬 수 있다.

디스플레이(13)는 사용자 안내를 제공한다. 이것은 사용자가 장치(1)를 조작하는 방법에 대한 지침을 받는 것을 의미한다. 예를 들어, 병원균을 감소시키거나 제거하기 위해 객체, 장비 또는 물건을 처치할 때, 최적의 지속 시간 또는 거리가 표시된다. 이것 역시 달라질 수 있으므로, 추적이 필요할 수 있다. 마찬가지로, 적절한 움직임 또는 수행할 움직임뿐만 아니라, 유용한 정보도 디스플레이(13)에서 사용자에게 표시되거나 디스플레이될 수 있다.

휴대용 장치(1)의 조작 또는 사용은 일정 기간 동안 기록될 수 있다. 이를 통해 장치(1) 또는 프로그램을 개선하기 위한 결론을 도출할 수 있다.

광원(18)은 광원 소켓에 수용될 수도 있으며, 각각의 방사 원뿔을 제어하는 추가 반사기 스크린(19)을 가질 수 있다. 반사기 및 광원(18)은 램프 하우징에 수용될 수 있다. 바람직하게는, 램프 하우징은 열 소산을 용이하게 하는 수단을 포함하며, 예를 들어 주변 온도와의 더 용이한 열 교환을 가능케 하는 리브 또는 핀이 제공될 수 있다.

도 4는 사용 중인, 즉 표면(30)으로부터 일정 거리를 유지하는 경우, 본 발명에 따른 장치(1)를 도시한다. 이는 각각의 조사 영역(S)을 가져온다. 이 조사 영역(S)의 정보는 파라미터로서 제어부(16)에 보내질 수 있다. 제어부(16)는 이 조사 영역(S)을 이용하여 표면(30)의 소독이 적절하게 이루어질 수 있도록 할 수 있다. 사실상, 제어부(16)는 광원(18)과 소독할 접촉면(30) 사이에 최대 유효 거리가 항상 유지되도록 보장할 수 있다. 지원을 위해 검출부(14)는 각각의 거리를 동적으로 검출하고 이를 제어부(16)로 전달할 수 있다. 다음에, 가능한 또는 필요한 거리 보정이 디스플레이(13)에 표시된다. 필요한 보정은 핸들부(10)의 진동 또는 음향 신호로 사용자에게 전달할 수 있어, 보정을 즉시 구현할 수 있게 된다. 이 실시예에서, 기기, 의자 또는 테이블의 표면 같은 간단한 표면이 상기 광학 방사선에 노출되어 잠재적인 병원균을 감소시키거나 제거할 수 있다.

도 5는 사용 중인 본 발명에 따른 장치(1)의 또 다른 도면을 도시한다. 여기서, 장치(1)는 객체(40) 위에서 일정한 거리를 두고 유지된다. 이것은 각각의 조사 영역(S)을 가져오기도 한다. 이 조사 영역(S)은, 제어부(16)가 조사 영역(S)에 기반하여 모든 객체(40)의 적절한 소독이 이루어질 수 있도록 보장할 수 있는 방식으로 제어부(16)에 의해 설정된다.

제어부(16)는 항상 광원(18)과 객체(40) 사이에서 최대 유효 거리를 유지하려고 노력한다. 구현을 위해 필요한 임의의 거리 보정은 디스플레이(13)에서 사용자에게 표시된다.

사용자가 신체 방향으로 장치(1)를 잡고 있고, 검출부(14)가 예를 들어 눈을 검출하면, 조사는 즉시 멈추거나 중단된다.

검출부(14)는 거리도 측정할 수 있게 된다. 또한, 공간에서 광원(18)의 위치를 검출하는 가속도계 및 자력계(도시 생략)가 제공될 수 있다.

제어부(16)는 예를 들어, 검출부(14) 및 데이터 세트에 의해 장치 또는 장치의 종류를 검출하고, 각각의 프로그램이 장치의 종류에 따라 장치를 최적으로 처치하도록 보장하는 방식으로 장치(1)의 구성을 조절할 수 있다. Bluetooth 또는 RFID에 의한 장치의 인식이 가능하며, 장치(1)에 의해 처리될 수 있다.

놀랍게도, 전송 매질로서 물은 언급한 스펙트럼에서 각각의 UV 광의 작동 모드에 대해 전혀 유해하지 않은 것으로 밝혀졌다. 이것은 또한 족욕 장치(30)에 사용되는 물이나 유사한 액체가 항상 무균 또는 거의 무균임을 보장한다. 전술한 실시예에 따르면, 광원(18)은 207 내지 222㎚ 범위에서 피크를 갖는 파장을 방출할 수 있으며, 하나의 파장이 선택될 수 있거나, 복수의 파장과 각각의 단역 통과 및/또는 대역 통과 필터의 조합이 제공되어 피크를 좁게 유지할 수 있다.

도 6은 가령, 도 1에 따른 실시예에서 사용된 바와 같이, 광원(18)에 적합한 필터의 투과 곡선을 도시한다. 사용된 필터는 가령 SiCl₄(사염화규소)로 제조된 이중 코팅 합성 석영 유리계의 필터이다. 코팅은 간섭 필터 역할을 하며, 물리적 또는 화학적 기상 증착 공정을 통해 도포할 수 있다. 특히 바람직하게, 사용되는 필터는 투과와 반사 사이에 급격한 전이를 갖는다.

도시된 예시적인 단역 통과 필터는 229 내지 232㎚의 에지와 함께, 210 내지 약 230㎚의 범위에서 90% 이상의 광 투과율을 갖는다.

도 7은 222㎚ 범위에서 피크를 갖는 본 발명에 따라 사용하기 위해 생성된 파장의 예를 도시한다. 이러한 파장은 도 6에 관해 설명한 바와 같이 필터로 여과한 후, 222㎚에서 피크를 갖는 방출 스펙트럼을 가진 크립톤 염소 엑시머 램프를 사용할 때 생성될 수 있다.

상대 전력은 본질적으로 222㎚ 범위이며, 본 예에서 스펙트럼의 반가폭은 약 4㎚이다.

본 발명은 병원균을 감소시키거나 제거까지 하기에 적합한 장치 및 광원의 용도를 비롯해, 상기 장치를 작동시키는 방법을 개시한다. 따라서, 위생적으로 완벽한 표면과 영역을 생성하여 세균의 확산을 막을 수 있다.

설명한 예시적인 실시예에 기반하여 당업자가 병원균 제거 분야의 수많은 다른 응용 분야를 생각할 수 있음은 말할 필요도 없다.

1: 휴대용 장치
8: 전원
10: 핸들부
11a: 스위치
11b: 회전 휠
12: 제어 요소
13: 디스플레이
14: 검출부
16: 제어부
18: 광원
19: 반사기 스크린
20: 공기 냉각 시스템
22: 보관 박스
30: 표면
33: 케이블
40: 객체

Claims (15)

1. 병원균을 감소시키거나 제거하는 휴대용 장치(1)로서,
   a. 하나 이상의 제어 요소(12)를 포함하는 핸들부(10);
   b. 핸들부(10)에 연결되고 200㎚ 내지 230㎚의 파장 범위에서 광학 방사선을 방출하는 하나 이상의 광원(18), - 상기 하나 이상의 광원은 207㎚ 내지 222㎚의 파장 범위에서 피크를 갖는 광학 방사선으로 조사 영역(S)을 조사함 -;
   c. 파라미터를 결정하기 위한 하나 이상의 검출부(14); 및
   d. 핸들부(10)에 바람직하게 배치되는 제어부(16)를 포함하고, 제어부(16)는 제어 요소(12)에 의해서, 그리고 검출부(14)에 의해 결정된 파라미터의 함수로서 광원(18)을 제어하는 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 광원(18)은 상기 조사 영역(S)을 207㎚ 내지 222㎚의 파장 범위에서 피크를 갖는 광학 방사선에 노출시켜, 상기 조사 영역 내에는 0.5mJ/㎠ 내지 500mJ/㎠, 특히 2mJ/㎠ 내지 50mJ/㎠, 특히 바람직하게는 약 2mJ/㎠ 내지 20mJ/㎠의 선량(dose)이 있는 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 광원(18)은 엑시머계 램프, 특히 크립톤 브롬(Kr-Br) 엑시머 또는 크립톤 염소(Kr-Cl) 엑시머 램프를 포함하는 장치.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 광원(18)은 200㎚ 내지 230㎚의 스펙트럼 범위 내의 파장을 실질적으로 통과시키는 대역 통과 필터 및/또는 단역 통과 필터를 포함하는 장치.
5. 제 4항에 있어서, 대역 통과 필터는 230㎚ 미만의 투과 범위를 갖는 단역 통과 필터, 특히 226㎚ 내지 232㎚ 범위에서 에지를 갖는, 특히 229㎚ 내지 232㎚의 범위에서 에지를 갖는 단역 통과 필터인 장치.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 검출부(14)는 표면(30)까지의 거리를 결정하는 장치.
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 검출부(14)는 객체(40)에 대한 광원(18)의 위치를 검출하는 장치.
8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 검출부(14)는 광학적 검출을 수행하는 장치.
9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 검출부(14)는 움직임을 결정하는 장치.
10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 검출부(14)는 객체를 검출하는 장치.
11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 제어 요소(12)는 사용자 안내를 제공하는 디스플레이(13)를 포함하는 장치.
12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 검출부(14) 및 제어부(16)는 일정 기간 동안 휴대용 장치(1)의 조작을 기록하는 장치.
13. 병원균을 감소시키거나 제거하는 방법으로서,
    a. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 따른 장치(1)를 제공하는 단계;
    b. 치료받을 하나 이상의 부분이 조사 영역(S)에 배치되도록 장치(1)를 위치결정하는 단계;
    c. 207㎚ 내지 222㎚의 파장 범위에서 피크를 갖는 방사선에 조사 영역을 노출시키는 단계를 포함하는 방법.
14. 제 13항에 있어서, 제어 요소(12)에 의한 위치결정은 광원(18)의 검출된 위치에 기반하여 제어부(16)가 지원하는 방법.
15. 제 13항 또는 제 14항에 있어서, 일정 기간 동안 장치(1)의 사용을 기록하는 단계를 더 포함하는 방법.

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