KR960014994B1

KR960014994B1 - 액입자, 음이온 제조방법 및 그 이용방법 및 액입자, 음이온 제조장치 및 그 이용장치

Info

Publication number: KR960014994B1
Application number: KR1019930000876A
Authority: KR
Inventors: 마키요시 미야사카
Original assignee: 가부시기가이샤 이즈미켄큐죠; 시모다이라 요이치
Priority date: 1992-09-02
Filing date: 1993-01-25
Publication date: 1996-10-23
Also published as: CN1083396A; KR940006610A; EP0590752A1; JPH0678997A; CN1118305C

Abstract

내용없음.

Description

액입자·음이온 제조방법 및 그 이용방법 및 액입자·음이온 제조장치 및 그 이용장치

제1도는 본 발명의 폐포(肺胞) 도달가능한 초미세액입자 및 음이온의 제조방법을 구체화한 장치의 구성도.

제2도는 본 발명의 다른 실시예를 표시한 미세액입자제조기의 구성도.

제3도는 본 발명의 다른 실시예를 표시한 미세액입자제조기의 구성도.

제4도는 본 발명의 다른 실시예를 표시한 미세액입자제조기의 구성도.

제5도는 본 발명의 다른 실시예를 표시한 미세액입자제조기의 구성도.

제6도는 제5도에 있어서의 풍도의 일부의 단면도.

제7도는 풍도내에 있어서의 노즐로부터의 액분류의 비산상태를 표시한 단면도.

제8도는 본 발명의 액입자·음이온 이용방법을 구체화한 장치의 구성도.

제9도는 본 발명의 다른 실시예를 표시한 액입자·음이온 제조장치의 구성도.

제10도는 본 발명의 다른 실시예를 표시한 액입자·음이온 제조장치의 구성도.

제11도는 본 발명의 액입자·음이온 이용방법을 구체화한 장치의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 1b∼1f : 액입자·음이온 제조장치 1a : 액입자·음이온 이용장치

2, 2a∼2d : 미세액입자제조기 3 : 송풍기

4 : 분리기 10, 33, 40, 70 : 탱크

11 : 초음파식 가습기 12, 55 : 공기출구

13, 54 : 공기입구 14 : 볼탭밸브

15 : 복귀관 16 : 드레인관

17, 37, 95, 99, 100, 102, 103, 111 : 밸브 20 : 공급구

21 : 배출구 22 : 드레인구멍

23, 24, 26 : 덕트 25 : 개별치료스페이스

30 : 용해기 31 : 약제투입구

32 : 인출구 34 : 교반기

35 : 수입구 36 : 공급관

41 : 원판 42, 51, 65 : 액공급관

43 : 구동부 44, 52 : 미세액입자발생기

45, 53, 64 : 액공급기 46, 56, 80 : 유량조절밸브

47 : 인출관 50 : 임펠러

60 : 액분사장치본체 61 : 분사관

62, 75 : 노즐 63 : 액분사장치

66 : 배출관 71 : 실린더

72 : 풍도 77 : 펌프

78 : 배액받침판 79 : 제어판

90 : 공간소독·회수장치 91 : 수술실

92 : 소독장치 93 : 회수장치

94 : 소독공급관 96 : 소독액

98, 101 : 파이프 110 : 물검지센서

112 : 급수관 113 : 검지외통

114 : 제어표시기 115 : 장착탱크

116 : 비중계 117 : 점도계

118 : 제어기 119 : 표시부

본 발명은 공기중에 미세액입자류 및 음이온을 발생시키는 방법 및 그 장치, 및 발생시킨 미세액입자 및 음이온의 이용방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래 임상적으로 사용하고 있는 의료용 분무기는, 초음파식, 압축식, 간헐적 양압호흡식 등이다. 분무기(nebulizer)란 물보라를 뿜는 것을 말하고, 분무기장치를 사용해서 약제를 흡입시키는 경우를 에어졸흡입요법, 기도내의 가습만을 목적으로 해서 수분을 에어졸(aerosol)로 해서 흡입시키는 경우를 가(급)습요법, 즉 분무기장치에 의해서 약제나 수분을 미립자로 해서 분무시키고, 기도나 폐속까지 보내는 방법이다. 최근에는 환자의 신체적부담도 적고, 수 ㎛ 균일의 이상적인 미립자를 발생시키는 초음파분무기가 자주 사용된다.

이 초음파분무기는, 통상 물입자의 크기(직경)가 약 0.4∼15㎛이고, 평균 직경 2.7㎛인 것을 발생한다. 그리고 종래는 이 초음파분무기를 이용해서, 인두로부터 후두, 기관, 기관지까지 약제를 흡입시키거나 가습시키기도 하고 있었다.

이 초음파분무기에 관련해서, 공기중에 물입자를 확산시킬 때, 즉 공기중에서 물입자가 분열할 때, 물입자는 양극으로 대전하고, 주위의 공기는 음극으로 대전하는, 소위 공기의 이온화현상이 발생한다. 이 공기의 이온화현상에 의해, 공기중의 양극의 물입자는 몇가지 원인에 의해 공기중으로부터 제거되고, 공기중에 음이온이 우세하게 부유하게 되나, 그것은 일반적으로 레나드 효과로서 알려지고, 자연계에서는 폭포, 하천의 상류등의 급류지역, 현재 강한 비가 내리고 있는 지역등 어떤 특정지역에 발생한다. 그리고 이 음이온은 정신을 안정시키고, 호흡기의 기능을 높이는 효과를 가지고 있다고 하고, 이전에는 천연에 존재하는 공기중의 음이온에 의존하는 외에 방법이 없었으나, 오랜 연구 결과 전자공학의 발달과 더불어 공기이온의 상황에 관계없이 자유롭게 음이온을 보급할 수 있는 장치로서, 음이온(음전극)치료기가 개발되고 있다.

그러나, 종래 임상적으로 사용하는 초음파분무기에 의해 발생하는 물입자의 크기는 0.4∼15㎛이고, 평균직경은 2.7㎛이므로, 이 사이즈의 물입자는 세기관지까지는 도달하는 것이나 폐포에는 달하지 못한다고 하고 있다.

이 때문에 종래의 초음파분무기에서는 폐포에 직접 물입자를 보내어 가습효과를 기대하고 가래를 뱉어내기 용이하게 하거나, 또 폐포로부터 수용성의 물질, 예를 들면 천식치료약, 항생물질등의 의약품을 투여흡수시킬수는 없었다.

또, 상기의 음이온치료기에 의하면, 음이온이 다량으로 발생하고, 세포에 음이온을 용이하게 보급할 수 있고, 생체내에 음이온효과를 높이고, 체액성, 세포성, 신경성에 전신적인 영향을 주고, 이에 의해서 여러종의 병을 치료하여 건강을 증진시킬 수 있다. 그러나 이 음이온발생의 대가로서 오존(O³)이 많이 발생한다. 이 오존은 공기중에 미량 함유되어 있어도 인체에 대해서 해가 있다고 한다.

그래서, 본 발명은 상기 사정에 비추어서 이루어진 것으로서, 제1목적은 폐의 폐포까지 액입자를 도달시키기 위해서는 어느 정도의 입자직경이면 되는지를 명확히 하는 동시에 이 폐포까지 도달시킬 수 있는 액입자를 제조하는 방법·장치 및 그것의 이용방법·장치를 제공하는데 있다.

제2목적은, 오존을 발생시키지 않고 액입자를 소정입자직경 이하로 정립했을때 부대해서 생기는 음이온의 제조방법·장치 및 그것의 이용방법·장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 미세액입자제조기에 의해서 액으로부터 미세액입자를 발생시키는 동시에, 이 미세액입자에 풍속 0.5∼50m/sec로 공기를 불어넣어 미세액입자 혼합공기로 하고, 그후 미세액입자 혼합공기를 분리기에 통과시켜 입자직경 0.3㎛ 보다 큰 미세액입자를, 대략 분리해서 초미세액입자 혼합공기로 하고, 이 초미세액입자 혼합공기 1㎥ 중에 입자직경 0.3㎛ 이하의 폐의 폐포도달가능한 초미세액입자를 5.0×10⁸이상 발생시키는 동시에 음이온을 발생시키는 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의거해서 상세히 설명한다.

제1도에 있어서, (1)은 액입자·음이온 제조장치를 표시하고, 이 액입자·음이온 제조장치(1)는 액으로부터 미세액입자를 발생시키는 미세액입자제조기(2)와, 이 미세액입자제조기(2)에 의해 미세액입자를 발생시키는 동시에 기내에 풍속 0.5∼50m/sec로 공기를 도입해서 미세액입자를 대략 분리해서 초미세액입자 혼합공기로 하는 분리기(4)로 이루어지고, 초미세액입자 혼합공기 1㎥중에 입자직경 0.3㎛ 이하의 폐의 폐포도달가능한 초미세액입자를 5.0×10⁸이상 발생시키는 동시에 음이온을 발생시키는 것이다.

상기 미세액입자제조기(2)는 탱크(10)내에 초음파식 가습기(11)를 수납해서 이루어진다. 이 탱크(10)는 대략 기밀상태로 유지할 수 있도록 되어 있고, 재질은 특정되지 않으나, 취급하는 약제, 액에 대해서 부식하지 않는 것이 채용되고, 통상 스테인레스강이나 플라스틱이 사용된다. 이 탱크(10)의 형상도 특별히 한정되지 않고, 원통체, 입방체, 직방체, 구체동 어느것이든 좋다. 이 탱크(10)의 측면(10a) 및 상면(10b)에는 공기출구(12) 및 공기입구(13)가 장착되고, 각각 파이프, 덕트에 의해 다른 기기에 접속할 수 있도록 되어 있다.

또, 탱크(10)의 측면(10a)에는 액을 받아들이는 볼탭밸브(14) 및 복귀관(15)이 각각 배설되고, 또 탱크(10)의 바닥면(10c)에는 밸브(17)부착드레인관(16)이 장착되어 있다.

또, 이 탱크(10)내에는 상기와 같이 초음파식 가습기(11)가 설치되고, 이 초음파식 가습기(11)는 탱크(10)내에 액(주로 물을 사용)을 도입해서 초음파에 의해 진동시키고 마찰에 의해 발열시켜 비교적 저온상태에서 액입자를 발생시키는 원리의 것이다. 이 초음파식 가습기(11)는 현재 일반적으로 판매되고 있으며, 100v 전원으로 대응할 수 있는 것이 이용된다.

또 본 명세서에서는, 초음파식 가습기를 채용했으나, 반드시 이것에 한정할 필요는 없고, 소위 줄열을 이용한 가습기여도 된다. 이 경우 얻어진 액입자의 온도가 비교적 높으므로, 예를 들면 겨울철 등에는 공기와 접촉해서 온도가 저하하나 여름철에 있어서는 온도조절이 필요하게 될 가능성이 높다. 어떻든 기계적으로 액입자를 발생하는 수단에 비해서 이들 열적인 수단에 의해 액입자를 발생시키는 방법을 장치로서 소형화가 도모된다.

여기서 사용되고 있는 송풍기(3)는, 풍속 0.5∼50m/sec를 확보하는데 충분한 압력과 풍량을 가진 것이면, 특별히 한정되지 않고, 재질은 사용액체에 대해서 부식하지 않는 것이 좋고, 통상 스테인레스강 혹은 합성수지를 사용한다.

또, 분리기(4)는 미세액입자 혼합공기로부터 소정입자직경 이상의 미세액입자를 제거해서 폐포도달가능한 초미세액입자 혼합공기로 하는 것으로서, 이 기능을 만족시키는 것이면 어떠한 것이어도 좋다. 본 실시예에서는 사이클론이 사용되고 있으며, 얻고자하는 초미세액입자의 입자직경에 의해 적절한 직경과 길이를 가진 사이클론이 선정된다. 즉, 본 실시예의 분리기(4)에서는 미세액입자의 입자직경이 0.3㎛ 보다 큰 것을 제거하는 사이클론이 선정된다. 또한, 재질은 녹등이 생기지 않는 것이 사용된다. 이 사이클론인 분리기(4)의 측면에는 공급구(20), 상면에는 배출구(21), 하부에는 드레인구멍(22)이 각각 배설되어 있다.

또한 본 실시예의 분리기(4)에서는, 입자직경이 0.3㎛ 보다 큰 미세액입자를 제거할 때, 음이온이 다량으로 발생한다. 그 원리는 명확하지는 않지만, 다음과 같이 추정할 수 있다. 즉, 미세액입자제조기(2)에 의해 액으로부터 미세액입자를 발생시키는 동시에, 이 미세액입자에 풍속 0.5∼50m/sec로 공기를 불어넣어서 미세액입자 혼합공기로 하고, 그때 생기는 레나드효과에 의해 미세액입자의 일부는 양이온이 되고, 이 미세액입자의 주위의 공기의 일부는 음이온이 되나 전기적으로는 균형이 잡힌 상태가 되고 있다. 이 양극의 공기 이온을 함유한 미세액입자 혼합공기는, 분리기(4)에 보내지고, 입자직경이 0.3㎛ 보다 큰 양이온으로 대전하고 있는 미세액입자는 분리기(4)에 의해 액입자로서 분리되므로, 공기이온은 균형을 잃어서 음이온을 많이 함유한 초미세액입자 혼합공기가 되는 것이다.

이상의 미세액입자제조기(2), 송풍기(3), 분리기(4)는 다음과 같이 접속된다. 즉, 미세액입자제조기(2)의 탱크(10)의 공기출구(12)는, 덕트(23) 및 송풍기(3)를 개재해서 분리기(4)의 공급구(20)에 접속하고 있다. 분리기(4)의 드레인구멍(22)은 복귀관(15)에 접속되고, 탱크(10)에 복귀된다. 분리기(4)의 상부에 형성된 배출구(21)는 덕트(24), 개별치료스페이스(25), 덕트(26)를 개재해서 상기 미세액입자제조기(2)의 탱크(10)의 공기입구(13)에 접속하고 있다.

또, 개별치료스페이스(25)가 없이, 예를 들면 환자에게 직접 흡기마스크 등에 의해서 초미세액입자 혼합공기를 보내는 경우는, 분리기(4)의 배출구(21)에 튜브등을 개재한 흡기마스크를 장착하고, 또, 탱크(10)의 공기입구(13)에 에어필터등 먼지의 침입을 방지하는 것을 장착하면 된다.

다음에, 본 발명의 액입자·음이온 제조방법을 이 장치(1)에 의해서 설명한다.

먼저, 미세액입자제조기(2)의 탱크(10)내에 액이 소정레벨까지 들어 있는지 어떤지, 그밖의 조건을 만족하고 있는 것을 확인한 후, 송풍기(3)를 회전시키고, 또한 초음파식 가습기(11)를 작동시킨다.

초음파식 가습기(11)는 탱크(10)내의 액을 도입해서 미세액입자를 발생하고, 송풍기(3)에 의해 도입된 공기중에 확산된다. 그리고, 레나드효과에 의해 양이온화한 미세액입자와, 그 주위가 음이온화한 공기가 혼재한 미세액입자 혼합공기가 되고, 덕트(23), 송풍기(3)를 개재해서 공급구(20)로부터 접선방향으로 분리기(4)내에 들어간다. 분리기(4)내에 들어온 미세액입자 혼합공기는 선회흐름이 되고, 입자직경이 큰, 즉 양이온화되어 있는 0.3㎛ 이상의 미세액입자는 분리기(4)의 내주벽면에 당접하고, 그대로 내주벽면을 매개로 해서 아래쪽으로 가고, 드레인구멍(22)으로부터, 복귀관(15)을 개재해서 상기 탱크(10)내에 복귀한다. 0.3㎛ 이하의 초미세액입자 및 음이온을 함유하는 혼합공기는 배출구(21)로부터 덕트(24)를 개재해서 개별치료스페이스(25)에 들어간다. 이 혼합공기중에는 입자직경 0.3㎛ 이하의 초미세액입자가 1㎥당 5.0×10⁸개 이상, 또한 음이온이 1.25×10⁹개 정도 함유되어 있다. 그리고, 이 개별치료스페이스(25)에서 환자가 호흡을 함으로써, 폐의 폐포까지 상기 초미세액입자를 보낼 수 있고, 당연히 음이온도 환자에게 공급할 수 있다. 그리고 상기의 역할을 마친 초미세액입자 혼합공기는 다시 덕트(26)를 개재해서 공기입구(13)로부터 미세액입자제조기(2)의 탱크(10)내에 공급되고, 순환운전이 행해진다.

다음에, 본 발명의 액입자·음이온 제조방법에 의한 초미세액입자가 실제로 폐의 폐포에 도달하고 있는지 어떤지의 확인 실험을 행한다. 이하 실험방법을 나타낸다.

① 본 발명의 액입자·음이온 제조장치(1)에 물을 넣고, 발생한 초미세직경입자의 크기를 미립자카운터 KC-01B(일본국 리온사, 도쿄)에 의해 측정했다.

② 방사성 동위원소(1R)인 트리튬 티미딘(3H-6-Thymidine NEN, USA, Specific activity 557 GBq/mM의 37MBq)을 증류수 10㎖에 용해한 수용액을 미세액입자제조기(2)의 탱크(10)내에 넣고, 트리튬, 티미딘 몰입자를 발생시키고, ddY계 쥐 마리(체중 15g, 암수)에게 45분간 개별치료스페이스(25)에 상당하는 순환식 밀폐비닐주머니 속에서 호흡시켰다. 그리고 비교를 위하여 같은 쥐를 5마리 실험실내에 방치했다. 그후 곧바로 이들 10마리의 쥐를 단두도살하여 우측폐하엽조직을 채취하고, 급속동결고정장치(니혼덴시 JFD-RFA 일본)에 의해 액체질소를 사용하여 -196℃에서 급속동결하였다. 동결조직은 계속해서 동결치환처리장치(Reichect-Jung CS-Auto)에 의해 아세톤을 사용해서 -80℃에서 72시간 동결치환을 행한 후 실온으로 높이고, Luveak 812(일본국 오우켄)에 의해서 싸서 묻었다. 일부 시료는 0.1M 인산완충(PH 7.4) 2.5% 글루타르알데히드액에서 1시간, 1% 4염화오스뮴액에서 1시간, 통상의 화학고정을 행하고, 상승에탄올 계열에 의해서 탈수해서 Luveak 812에 싸서 묻었다. 시료는 모두 Porter-Blum MT-2B형 초미크로톰(DuPout-Sorvall사, USA)에 의해서 글래스나이프를 사용해서 두께 2㎛로 얇게 썰고, 슬라이드글래스에 얹어 놓았다. 화학고정시료는 물을 사용했으나, 동결시료는 물을 사용하는 대신에 에틸렌글리콜을 사용했다.

라디오오토그래피는 유니커 NR-M2 유제를 사용해서 동결시료는 와이어루프(wire-loop)법에 의해 유제건성적 용법을, 화학고정시료는 디프법에 의해 유제습성 적용법을 행하였다. 표본은 4℃에서 70일간 노출, SDX-1현상액에 의해서 현상, 정착, 0.1% 톨루이딘블루에 의해서 염색, 올림퍼스 Vanox AHB-LB형 광학현미경에 의해서 낙사광 및 투과광에 의해 관찰하고, 현미경 사진촬영을 행하였다.

상기 실험에 의해 다음과 같은 결과가 얻어졌다.

액입자·음이온 제조장치(1)로부터의 초미세액입자의 성상은 전혀 점착성이 없고, 손에 닿아도 보슬보슬한 느낌이며, 예를 들면 안경유리를 당접해도 흐려지지 않는다는 특성을 가진다. 미립자 카운터에 의한 측정치를 표시한다. 그 결과 물입자의 93.3%는 0.3㎛(50, 641개/㎤) 이하이며, 0.3∼0.5㎛(2.282개/㎤)은 4.2%, 0.5∼1㎛(800개/㎤)의 것은 1.5%, 2㎛(528개/㎤) 이상은 1.0%였다.

다음에 광현라디오오토그램을 관찰하면, 화학고정, 유제습성 적용한 불용성 물질 라디오오토그래피에 의하면, 은입자는 적고, 곳곳에 산재하는 세기관지의 원주상피세포 및 폐포낭의 폐포상피세포의 핵에 일치해서, 여러개의 은입자가 드물게 관찰되는 정도였다.

한편, 동결고정, 유제건성 적용한 가용성 물질 라디오오토그램에서는 세기관지, 호흡성 세기관지, 폐포낭을 구성하는 상피세포 및 간질결합조직세포의 핵 및 세포체의 위에 다수의 은입자가 관찰되었다. 이 사실은 트리튬티미딘이 세기관지를 통과해서 폐포상피에 도달하여 흡수되는 것을 나타내고 있다. 이 결과 상기와 같이 초미세액입자중에 함유되는 방사성 동위원소인 트리튬티미딘이 폐포까지 구석구석 달하고 있는 것이 명백해지고, 본 발명의 액입자·음이온 제조장치(1)에 의해 발생한 초미세액입자가 비만성으로 폐포에 달하는 것을 나타내고 있다. 화학고정, 유제습성 적용한 불용성 물질 라디오오토그래피에 의한 은입자는 DNA 합성을 표시하는 S기 세포에 국부존재하고 있으며, 그 수는 적지만, 동결고정, 유제건성 적용한 가용성 물질 라디오오토그램에 의한 다수의 은입자는 가용성 물질을 표시하는 것으로 생각된다.

이 결과로부터 본 발명의 액입자·음이온 제조장치(1)에 의해 발생한 초미세액입자를 직접 쥐 폐포까지 보내는 것이 증명되었다. 쥐의 폐포의 크기는 표본상에서는 사람의 폐포와 마찬가지이므로, 이 실험의 결과로부터 액입자·음이온 제조장치(1)에 의해, 사람의 호흡기에 있어서도 가습효과를 기대할 수 있고, 가래를 뱉어내기 용이하게 할 수 있다고 생각된다. 또 폐포로부터 수용성의 물질, 예를 들면 천식치료법, 항생물질 등 약제의 투여흡수를 시키는 것도 가능하다는 것이 판명되었다.

또한, 본 실시예의 액입자·음이온제조장치(1)에서는, 미세액입자제조기(2)에 대해 초음파식 가습기(11)를 사용한 경우에 대해서 설명했으나 이것에 한정하지 않고, 제2도에 표시한 바와 같이, 액입자·음이온 제조장치(1b)의 미세액입자제조기(2a)는 탱크(40)내에 수평방향으로 회전자재하게 배설한 1매 이상의 원판(41)과 이 원판(41)의 위쪽에 위치해서 탱크(40)에 장착한 액공급관(42)과 원판(41)을 회전시키는 구동부(43)로 이루어진 미세액입자제조기(44)와, 이 액공급관(42)에 게이지압 -0.20∼3.5㎏/㎠의 압력으로 액을 공급하는 액공급기(45)로 되어 있어도 된다. 또한 제2도중 (46)은 유량조절밸브, (47)은 인출관이며, 그 외 제2도에 있어서, 제1도와 마찬가지의 부분에 대해서는 동일부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

그리고, 이 미세액입자제조기(2a)는 원판(41)을 회전시키는 동시에 이것을 액을 액공급기(45)에 의해서 보냄으로써 미세액입자를 발생시킨다.

또, 제3도에 표시한 바와 같이, 이 장치(1c)의 미세액입자제조기(2b)는 임펠러(50)가 고속회전하여 공기를 반송하는 동시에 액공급관(51)을 설치한 미세액입자발생기(52)와, 이 미세액입자발생기(52)의 임펠러(50)에 액공급관(51)을 개재해서 게이지압 -0.20∼3,5㎏/㎠의 압력으로 액을 공급하는 액공급기(53)로 되어 있어도 된다. 또한 제3도중, (54)는 공기입구, (55)는 공기출구, (56)은 유량조절밸브이며, 그외 제3도에 있어서 제1도와 공통하는 부분에 대해서는 동일부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

그리고, 이 미세액입자제조기(2b)는 터빈팬인 미세액입자발생기(52)의 임펠러(50)를 회전시키는 동시에, 이 임펠러(50)에 액을 액공급기(53)에 의해서 보냄으로써 공기를 반송하는 동시에 미세액입자를 발생시킨다.

또 제4도에 표시한 바와 같이, 이 장치(1d)의 미세액입자제조기(2c)는 액분사장치본체(60)내의 중심부에 설치한 분사관(61)의 주위에 다수 배설한 직경 0.2∼8㎜의 노즐(62)로부터 10∼150㎝ 떨어진 액분사장치본체(50)내의 측부(60a)에 액을 충돌시켜서 극히 다수의 미세액입자를 발생시키는 액분사장치(63)와, 노즐(62)로부터 게이지압 0.5∼3.5㎏/㎠의 압력으로 액을 공급하는 액공급기(54)로 되어 있어도 된다. 또한 제4도중, (65)는 액공급관, (66)은 배출관이며, 그외 제4도에 있어서 제1도와 공통하는 부분에 대해서는 동일기호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

그리고 이 미세액입자제조기(2c)는 액공급기(64)를 작동시켜, 액을 분사관(61)의 노즐(62)로부터 액분사장치본체(60)의 측부(60a)에 충돌시켜 미세액입자를 발생시킨다.

또, 제5도에 표시한 바와 같이, 이 장치(1e)의 미세액입자제조기(2d)는, 탱크(70)와, 이 탱크(70)의 위에 설치한 실린더(71)내에 수용된 풍도(72)와, 이 풍도(72) 내의 일벽면(73)에 설치하는 동시에 그 대향벽면(74)에 액을 분사하는 노즐(75)과, 이들 노즐(75)에 액을 각각 공급하는 공급관(76)과, 이 공급관(76)에 액을 공급하는 펌프(77)로 구성하고, 탱크(10)의 위에는 또 분리기(4)를 연달아 설치하고 있으며, 풍도(72)와 연통하여 대략 기밀상태로 유지할 수 있게 되어 있다. 상기한 노즐(75)은 풍도(72)의 일벽면(73)에 대해서 노즐(75)의 축선방향이 수직이 되도록 차례로 노즐(75e)(75b)(75c)(75d)와 같이 4개 장착된다. 한편 풍도(72)의 대향벽면(74)에는, 제6도에 표시한 바와 같이 배액받침판(78)이 설치되고, 노즐(75)로부터 분사된 액중, 비산하지 않고 대향벽면(74)위를 흐른 액을 받아서, 예를 들면 노즐(75e)로부터의 분류가 대향벽면(74)상에 흘러서 액막을 만들고 있는 부분에, 다른 노즐(75b)로부터 분사된 액이 부딪쳐서, 액만이 쿠션이 되어 충돌에너지가 약해지고, 미세액입자의 발생을 감소시키는 것을 방지하기 위한 것이다. 또 배액받침판(78)의 상부에 위치하는 대향벽면(74)에는 제어판(79)이 설치되고, 이 제어판(79)은 대향벽면(74)에 충돌후의 액의 비산방향을 제어해서 다른 노즐(75)로부터의 분류에 의해서 비산, 즉, 미세액입자가 호흡되는 것을 방지하는 것이다. 또한 배액받침판(78)에는 제7도에 표시한 비산상태를 제어판(79)과 마찬가지로 제어하는 작용도 있다. 또한 제5도중(80)은 유량조절밸브이며, 그외 제5도에 있어서 제1도와 공통하는 부분에 대해서는 동일부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

다음에 본 발명의 액입자·음이온 제조방법에 의해 제조한 음이온의 측정결과를 표시한다.

[실시예 1]

제1도의 액입자·음이온 제조장치(1)에 있어서의 분리기(4)의 배출구(21)로부터 0.6m 떨어진 위치에 공기이온카운터, 형식 83-1001A(주식회사 단카가꾸제, 일본)의 센서를 세트해서, 액입자·음이온 제조장치(1)를 운전하여, 초미세물방울 혼합공기를 제조하고, 이 초미세물방울 혼합공기중의 양이온 및 음이온을 20분간 연속측정한다. 또한 분리기(4)는 입자직경 1㎛보다 큰 액입자를 분리하는 사이클론을 선정했다.

[실시예 2]

제2도의 장치(1b)에 있어서의 분리기(4)의 배출구(21)로부터 0.6m 떨어진 위치에서 실시예 1의 경우와 마찬가지로 측정한다.

[실시예 3]

제3도의 장치(1c)에 있어서의 분리기(4)의 배출구(21)로부터 0.6m 떨어진 위치에서 실시예 1의 경우와 마찬가지로 측정한다.

[실시예 4]

제4도의 장치(1d)에 있어서의 액분사장치(63)의 배출구(21)로부터 0.6m 떨어진 위치에서 실시예 1의 경우와 마찬가지로 측정한다.

[실시예 5]

제5도의 장치(1e)에 있어서의 분리기(4)의 배출구(21)로부터 0.6m 떨어진 위치에서 실시예 1의 경우와 마찬가지로 측정한다.

다음에, 실시예 1∼5와 비교하기 위하여 이하의 측정을 행한다.

[비교예 1]

시판의 분무기, 형식 NE-V10B(타치이시덴키제, 일본)의 음이온의 토출구로부터 0.01m 떨어진 위치에서 실시예 1의 경우와 마찬가지로 측정한다.

[비교예 2]

통상시판되고 있는 에어컨의 불어내기 출구로부터 0.6m 떨어진 위치에서 실시예 1의 경우와 마찬가지로 측정한다.

[비교예 3]

상기 실시예 및 비교예의 실험실내에 실시예 1의 경우와 마찬가지로 공기이온카운터의 센서를 세트하고, 실험실내의 공기중의 양 및 음이온을 측정한다.

[비교예 4]

상기 실험실 근처의 옥외에, 실시예 1의 경우와 마찬가지로 공기이온카운터의 센서를 세트하고, 외기중의 양 및 음이온을 측정한다.

이하, 표-1에 측정결과를 표시한다.

(주)① 온실 및 외기온 25∼30℃

② 습도 50∼80%

표-1에서 명백한 바와 같이, 본 발명 방법에 의하면, 비교예 1의 분무기보다도 10∼25배 정도 많은 음이온이 발생하고, 이에 반해서 양이온을 분무기나 실내 및 외기의 자연상태와 그다지 다르지 않은 측정결과가 나왔다.

다음에 실시예 1∼5의 배출구(21)에 근접한 위치, 비교예 1의 토출구, 비교예 2의 불어내기 출구에 각각 근접한 위치, 비교예 3의 실내 및 비교예 4의 옥외에 오존측정기, 형식 EG-2001G(에와라세사꾸쇼제, 일본)의 센서를 각각 세트하여 오존을 측정한다. 이하 표-2에 측정 결과를 표시한다.

(주) ① 실온 및 외기온 25∼30℃

② 습도 50∼80%

표-2에서 명백한 바와 같이 본 발명 방법에서는 자연계에 일반적으로 함유되어 있다고 하는 10% 정도는 함유되고 있다고 추정되나, 측정기의 정밀도상에서 분무기 이외에는 측정할 수 없었다.

이상과 같은 구성의 액입자·음이온 제조장치(1),(1b)(1c),(1d),(1e)에 의해 약제를 폐포에 직접 보내기 위해서는, 이들 장치에 있어서의 각 볼탭밸브(14)의 대신에 용해기(30)를 설치하면 된다. 예를 들면 제8도에 표시한 액입자·음이온 이용장치(1a)를 사용한다. 즉, 이 이용장치(1a)는 액입자·음이온 제조장치(1)의 볼탭밸브(14)의 대신에 용해기(30)를 설치한 것이다. 용해기(30)는, 약제투입구(31) 및 인출구(32)를 가진 탱크(33)에 교반기(34)를 장착하고, 인출구(32)와 탱크(10)의 수입구(35)를 공급관(36)에 의해서 접속하고, 이 공급관(36)에 밸브(37)를 설치해서 이루어지고, 약제투입구(31)로부터 탱크(33)내에 약제 및 액을 투입하고, 교반기(34)를 작동시키고, 액에 약제를 혼합용해시켜 탱크(10)에 용해액을 공급하는 것이다. 이 용해기(30)의 재질은, 사용하는 약제, 액에 대해서 부식하지 않는 것이 사용된다. 약제는 고체라도 좋고 액체라도 좋고, 또 기체라도 좋다. 그리고 약제가 액체이므로 특별히 액에 용해할 필요가 없는 경우에는 용해기(30)는 필요없고, 그대로 미세액입자제조기(2)의 탱크(10)에 약제를 투입해도 된다.

그리고, 이 액입자·음이온 이용장치(1a)에 의해 먼저 공급관(36)의 밸브(37)를 폐쇄하고 용해기(30)의 탱크(33)내에 약제투입구(31)로부터 치료에 필요한 약제 및 이것을 혼합용해하는 액을 투입한다. 다음에 교반기(34)를 작동시키고, 액에 약제를 혼합용해시킨다. 이 용해조작이 종료하면, 교반기(34)를 멈추고 밸브(37)를 개방하고, 용해액을 인출구(32)로부터 공급관(36), 수입구(35)를 개재해서 미세액입자제조기(2)의 탱크(10)에 투입한다. 또 상기와 마찬가지로 초미세액입자 혼합공기를 제조해서,환자에게 직접 흡기마스크등에 의해서 초미세액입자 혼합공기를 호흡시키면, 폐포에 약제를 함유한 입자직경 0.3㎛ 이하의 초미세액입자를 도달시킬 수 있다.

또, 폐포도달가능한 입자직경 0.3㎛ 이하의 초미세액입자를 얻는 것보다도, 상기한 음이온을 주체적으로 얻고 싶은 경우에는, 분리기(4)는 입자직경이 1.0㎛ 보다 큰 미세액입자를 제거하는 사이클론으로 충분하므로, 그것이 선정된다. 그리고, 상기한 액입자 음이온 제조장치(1), (1b)(1c),(1d)(1e)에 각각 물을 통과시킴으로써, 음이온을 다량으로 함유한 입자직경 1㎛ 이하의 초미세물방울 혼합공기를 발생시킬 수 있고, 각각의 개별치료스페이스(25)내에서 음이온을 쏘일 수 있다. 이 음이온은 표-3에 표시한 바와 같은 효과가 있다는 것이 알려져 있다.

이에 더하여, 이 초미세물방울 혼합공기는, 공기에 함유시켜 보내면, 그 과정에서 공기중의 미세한 먼지는 물론이고, 곰팡이나 세균까지도 부착해서 청정화, 제균할 수 있다. 또 이와 같은 초미세물방울을 부유시킨 공기분위기하에서는, 공기를 청정화할 수 있을 뿐만 아니라, 이 초미세물방울은 물방울이 존재함에도 불구하고, 물체가 젖는 현상이 발생하지 않는다는 현저한 효과도 있다.

제9도, 제10도는 물 이외의 액체에서는 음이온을 발생시키지 않는 액입자·음이온 제조장치의 구성도이고, 이 액입자·음이온 제조장치(1f)는 제1도의 장치(1)에 물검지센서(11)를 장착하고, 또 탱크(10)에 밸브(111) 부착 급수관(112)를 장착한 것이다.

상기 물검지센서(110)는, 전도도계인 경우를 표시하고, 탱크(10)내의 물속에 넣는 검지외통(113)과, 이 검지외통(113)에 접속해서 이것이 검지한 전도도를 증폭표시하는 동시에 전도도에 따라 미세액입자제조기(2), 송풍기(3)를 제어하는 제어표시기(114)로 이루어진다. 물의 전도도는 일반 수돗물에서 150∼250마이크로지멘스(㎲/㎝), 증류수에서 20∼30마이크로지멘스(㎲/㎝)으므로, 약간의 외차를 허용하는 의미에서, 10∼500마이크로지멘스(㎲/㎝)의 범위에 들어가는 액체에 대해서는 물이라고 판별한다. 따라서, 탱크(10)내에 들어있는 액체의 전도도가 10∼500마이크로지멘스의 범위이면, 탱크(10)내의 액체는 물이라고 판별하고 장치(1f)는 정상운전해서 음이온을 이용할 수 있다.

상기 범위외의 액체는 물이 아니라고 판별하고, 제어표시기(114)로부터 정지신호가 적어도 미세액입자제조기(2), 송풍기(3)의 어느 한쪽으로 보내지고, 운전정지하여 음이온을 제조할 수 없고, 물 이외의 액체에 의한 장해를 방지한다.

제10도는 물검지센서가 비중계 및 점도계의 조합인 경우를 표시하고, 이 물검지센서(110a)는 탱크(10)의 측면에 설치한 장착탱크(115)에 비중계(116) 및 점도계(117)를 수납하고 있다. 또한 탱크(10)와 장착탱크(115)의 사이에는 둑(115a)이 설치되어 있다. 그리고 이 물검지센서(118)는, 이들 비중계(116) 및 점도계(117)로부터의 측정신호를 제어기(118)에서 받고, 이들 측정신호를 표시부에 의해서 표시하는 동시에, 제어기(118)로부터 작동신호 혹은 정지신호를 미세액입자제조기(2), 송풍기(3)에 보낼 수 있도록 되어 있다. 이것은 상온의 물은 그 비중이 일정범위에 들어가는 것 및 그 점도도 일정범위에 들어가는 것이 알려져 있으므로, 측정치가 각각의 일정범위로부터 벗어날 경우에 물이 아니라고 판별하여, 미세액입자제조기(2), 송풍기(3)에 정지신호를 보내작동시키지 않고, 일정범위내에 있는 경우에 물이라고 판별하여, 미세액입자제조기(2), 송풍기(3)에 작동신호를 보내 작동시키는 것이다.

또한 본 실시예에서는 물검지센서에 전도도계, 비중계 및 점도계를 사용한 경우를 설명했으나, 이것에 한정하는 일없이 다른 것을 사용해도 된다.

제11도는 본 발명의 액입자·음이온 이용방법을 구체화하는 것으로서, 이 공간소독·회수장치(90)는 수술실등(소독해야 할 공간)(91)을 소독하기 위해서 종래의 것이 6시간 이상 필요로 하고 있었던 것을 1시간 이내로 단축함으로써, 소독장치(92)와, 수술실등(91)내에 부유하고 있는 소독액을 회수하는 회수장치(93)로 이루어진다. 그리고 이 소독장치(92)는 제5도의 액입자·음이온 제조장치(1e)와 대략 마찬가지이므로, 동일부분에 대해서는 동일부호를 붙인다. 또 소독장치(92)와 회수장치(93)는 대략 마찬가지의 구성이므로, 동일 부분에 대해서는 동일부호를 붙이고, 또한 이들의 구별을 하기 위하여 회수장치(93)쪽에는 동일부호의 뒤에 a를 붙인다.

소독장치(92)는 제5도의 장치(1e)의 볼탭밸브(14)의 대신에 밸브(95)부착 소독액공급관(94)이 설치되고, 탱크(70) 내에 소독액(96)을 공급하는 점에서 장치(1e)와 다르다. 한편, 회수장치(93)는 장치(1e)와 마찬가지이고, 탱크(70a)내에 볼탭밸브(14a)에 의해 음료수등(97)을 공급하는 것이다.

이상의 수술실등(91), 소독장치(92) 및 회수장치(93)는 다음과 같이 접속된다. 즉, 소독장치(92) 및 회수장치(93)의 송풍기(3) 및 (3a)는 파이프(98)를 개재해서 수술실등(91)에 접속하고 있다. 이 파이프(98)에는 밸브(99)(100)가 배설되어 있다. 수술실등(91)은, 파이프(101)를 개재해서 소독장치(92)에 있어서의 미세액입자제조기(2c)의 풍도(72)의 공기입구(13) 및 회수장치(93)에 있어서의 미세물방울제조기(2ea)의 풍도(72a)의 공기입구(13a)에 각각 접속하고 있다. 이 파이프(101)에는 밸브(102)(103)가 배설되어 있다.

다음에, 본 발명은 공간소독·회수방법에 대해서 공간소독 회수장치(90)를 사용해서 설명한다.

먼저, 파이프(98)에 설치한 밸브(9)를 열고, 밸브(100)를 닫고, 또 파이프(101)에 설치한 밸브(102)를 열고, 밸브(103)를 닫는다. 다음에 소독장치(92)에 있어서의 미세액입자제조기(92)의 탱크(70)에 소독액(96)을 밸브(95)를 열고 소독공급관(94)으로부터 소정레벨까지 넣고, 밸브(5)를 닫고 송풍기(3) 및 펌프(77)를 회전시킨다. 소독액(96)은 공급관(76)을 개재해서 각 노즐(75)로부터 풍도(72)에 분사되어 비산해서 미세소독액입자가 되고, 동시에 송풍기(3)에 의해 풍도(72)내에 도입된 공기내에 확산되고, 양이온과 음이온이 혼재한 미세소독액입자 혼합공기가 발생하여, 분리기(4)에 의해 음이온화된 공기입자자가 우세해진 입자직경 2㎛ 이하의 미세소독액입자 혼합공기가 얻어진다. 이 미세소독액입자를 함유하고 있는 혼합공기는, 공기출구(21)로부터 송풍기(3), 파이프(98) 및 밸브(99)를 개재해서 수술실등(91)에 들어간다. 그리고, 수술실등(91)에서 소독을 마친 상기 미세소독액입자 혼합공기는 다시 파이프(101) 및 밸브(102)을 개재해서 공기입구(13)로부터 미세액입자제조기(2e)의 풍도(72)내에 공급되고, 일정시간 순환운전이 행해지고, 수실실등(9)내를 소독한다.

수술실등(91)의 소독이 종료된 뒤, 부유하고 있는 소독액을 회수하지 않으면 안되므로, 밸브(99)를 닫고, 밸브(100)를 열고, 또 밸브(102)를 닫고, 밸브(103)를 연다. 다음에 회수장치(93)의 탱크(70a)에 음료수등(97)을 볼탭밸브(14)에 의해서 공급하고, 송풍기(3a) 및 펌프(77a)를 회전시켜 소독장치(92)의 경우와 대략 마찬가지로 1.0㎛ 이하의 초미세물방울을 함유하여 음이온화되어 있는 초미세물방울 혼합공기가 얻어지고, 이 혼합공기는 공기출구(21a)로부터 송풍기(3a), 파이프(98) 및 밸브(100)를 개재해서 수술실등(91)에 들어간다. 그리고 이 초미세물방울은 수술실등(91)내에 부유하고 있는 소독액(96)을 포획회수하고, 다시 파이프(101), 밸브(103)를 개재해서 공기입구(13a)로부터 미세물방울제조기(2ea)의 풍도(72a)내에 공급되고, 약 30분간 순환운전이 행해져 소독액(96)을 완전히 포획회수한다.

또한, 상기 본 실시예에서는 본 발명의 소독장치(92)에 의해서 수술실등(91)을 소독하고, 그후 회수장치(93)에 의해서 수술실등(91)내에 부유하고 있는 소독액(96)을 회수한 경우를 설명했으나, 적당한 수단에 의해서 수술실등(91)내를 소독하고, 그후 본 발명의 회수장치(93)에 의해서 수술실등(91)내에 부유하고 있는 소독액(96)을 회수해도 되는 것은 말할 나위도 없다.

이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 액입자·음이온 발생방법에 의하면, 폐포도달액입자의 입자직경은, 0.3㎛ 이하이고, 이 폐포도달액입자는 미세액입자제조기에 의해서 액으로부터 미세액입자를 발생시키고, 이것에 풍속 0.5∼50m/sec로 공기를 불어넣어 미세액입자 혼합공기로 이루고, 그후 상기한 풍속을 대략 유지한 그대로 분리기에 통과시켜 0.3㎛ 보다 큰 미세액입자를 제거해서 초미세액입자 혼합공기로 하므로써, 폐포도달액입자를 발생시킨다. 따라서 이 발명방법에 의해 발생시킨 0.3㎛ 이하의 초미세액입자는, 폐포에까지 도달할 수 있고, 사람의 호흡기에 있어서도 가습효과를 기대할 수 있어, 가래를 뱉어내기 용이하게 할 수 있다고 생각된다.

또, 액입자·음이온 이용장치에 의하면, 액에 약제 예를 들면 천식치료약, 항생 물질을 혼합용해하고, 이 용해액을 폐포도달입자로 하므로써, 폐포에 이들 약제를 직접 공급할 수 있고, 이들 약제를 폐포로부터 투여흡수를 시키는 것도 가능하다.

또, 주로 음이온을 이용한 경우에는, 입자직경 1.0㎛ 보다 큰 미세액입자를 분리하는 분리기를 선정함으로써, 사람이 쏘이는 것에 의해서 상기한 여러가지의 효용이 있는 음이온을 얻을 수 있다.

또 이 음이온이 우세한 초미세액입자 혼합공기의 미립자포획기능을 이용하여, 방 등의 공기를 청정화할 수 있다.

그리고, 물 이외의 액체에 의한 액입자 및 음이온의 장해도 방지할 수 있다. 또, 수술실등의 소독 및 소독 후의 조기회수도 할 수 있다.

Claims

액으로부터 미세액입자를 발생시키는 미세액입자제조기와, 이 미세액입자제조기에 의해서 미세액입자를 발생시키는 동시에, 기내에 풍속 0.5∼50m/sec로 공기를 도입해서 미세액입자 혼합공기로 하는 송풍기와, 상기 미세액입자 혼합공기중의 입자직경 0.3㎛ 보다 큰 미세액입자를 대략 분리해서 초미세액입자 혼합공기로 분리하는 분리기로 이루어져, 상기 초미세액입자 혼합공기중에 음이온을 발생시키는 액입자·음이온제조장치에 있어서, 상기 미세액입자제조기는, 풍도와, 이 풍도내의 대향벽면에 액을 분사하는 1 이상의 노즐과, 이 노즐로부터 게이지압 0.5∼3.5㎏/㎠의 압력으로 액을 공급하는 액공급기와, 풍도의 대향벽면에 흐르는 액을 받는 배액받침판으로 이루어져, 상기 초미세액입자 혼합공기 1㎤중에 입자직경 0.3㎛ 이하의 폐의 폐포도달가능한 초미세액입자를 5.0×10⁸이상으로 발생시키는 것을 특징으로 하는 액입자·음이온 제조장치.
제1항에 있어서, 미세액입자제조기에 약제와 액을 혼합용해시키는 용해기를 부대시켜, 상기 미세액입자제조기에 상기 용해액을 공급하여, 폐포도달가능한 초미세액입자에 약제를 함유시키는 것을 특징으로 하는 액입자·음이온 제조장치.
제1항으로 제조된 입자직경 0.3㎛ 이하의 초미세액입자 및 음이온함유의 초미세액입자 혼합공기를 방안에 보내어, 상기 방안의 피청정화공기와 혼합시키고, 이 혼합공기를 미세액입자제조기에 의해서 발생시킨 미세액입자에 풍속 0.5×50m/sec로 불어넣어 순환시켜서 공기청정화하는 것을 특징으로 하는 액입자·음이온의 이용방법.
제1항에 있어서, 미세액입자제조기에 물검지센서를 설치하고, 이 물검지센서에 의해 액이 물이 아니라고 판별했을 때, 적어도 상기 미세액입자제조기, 송풍기의 어느 한쪽을 작동시키지 않는 것을 특징으로 하는 액입자·음이온 제조장치.
제1항으로 제조된 미세액입자 혼합공기를 소독액에 의해서 구성하고, 분리기에 통과시켜 입자직경 0.3㎛ 보다 큰 미세소독액입자를 대략 분리해서 초미세소독액입자 혼합공기로 하고, 이 초미세소독액입자 혼합공기를 소독해야 하는 공간에 보내어 충만시키고 또한 순환시켜, 소정시간 경과후, 미세액입자제조기에 의해서 소독액에 대신해서 무균상태의 물로부터 미세물방울을 발생시키는 동시에, 이 미세물방울에 풍속 0.5∼50m/sec로 공기를 불어넣어 미세물방울 혼합공기로 하고, 그후 이 미세물방울 혼합공기를 상기 분리기에 통과시켜서 입자직경 0.3㎛ 보다 큰 미세물방울을 대략 분리해서 초미세물방울 혼합공기로 하고, 이 초미세물방울 혼합공기를 상기 소독해야할 공간에 보내어, 초미세물방울에 의해서 공간내에 잔류하는 소독액을 포획회수하는 것을 특징으로 하는 액입자·음이온 이용방법.