WO2021206249A1 - 살균장치 및 이를 이용한 살균방법 - Google Patents

살균장치 및 이를 이용한 살균방법 Download PDF

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WO2021206249A1
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sterilizing solution
sterilizing
housing
solution
unit
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김영미
홍효봉
이민호
김태선
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(주)맥솔루션
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    • A61L2/16—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
    • A61L2/22—Phase substances, e.g. smokes, aerosols or sprayed or atomised substances
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties

Definitions

  • the present invention relates to a sterilization apparatus and a sterilization method using the same, and more particularly, to a sterilization apparatus using a photochemical reaction and a sterilization method using the same.
  • the present invention was devised to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a sterilization apparatus and a sterilization method in which the sterilization power of a sterilizing solution is improved by using a photochemical reaction and the safety of the user is ensured.
  • a sterilizing apparatus includes a housing in which a sterilizing solution is stored; a UV irradiation unit irradiating UV to activate the oxidation-reduction reaction of the sterilizing solution stored in the housing; and a spraying unit provided in the housing to spray the activated sterilizing solution to the outside.
  • the sterilizing solution may be prepared by mixing 20 to 80 mg of TiO 2 in a solution in which distilled water and 30% H 2 O 2 solution are mixed in a ratio of 99:1 to 97:3 wt%.
  • the UV irradiation unit may be configured to activate the sterilizing solution by irradiating UV to the sterilizing solution for 20 to 60 seconds before the spraying unit sprays the sterilizing solution.
  • the sterilizing device may further include a reflecting plate provided to cover at least a portion of the inner surface of the housing so as to reflect the UV irradiated from the UV irradiation unit and irradiate with the sterilizing liquid. have.
  • the housing may include an upper housing having upper and lower portions open, the spraying unit is coupled to the upper portion, and storing the sterilizing solution; and a lower housing provided with the UV irradiation unit and fastened to the upper housing such that the UV irradiation unit is inserted into the open lower portion of the upper housing.
  • a battery provided in the lower housing; a power button provided in the lower housing and operated by a user; and a control unit controlling to apply power to the UV irradiation unit when the power button is operated.
  • the UV irradiation unit is turned on when power is applied, and a lamp whose color is changed when 20 to 60 seconds have elapsed; may be further included.
  • the spraying unit may include: a spraying part body coupled to the upper housing and having a nozzle for spraying the sterilizing solution; a supply pipe having one side fastened to the injection unit body and connected to the nozzle, and the other side disposed inside the upper housing so as to be immersed in the sterilizing solution; and a lever that is rotatably fastened to the injection unit body and operates to pump the sterilizing solution through the supply pipe and spray it to the nozzle during rotation.
  • a sterilization method includes: a sterilizing liquid input step of injecting a sterilizing liquid into a housing; UV irradiation step of irradiating UV to the sterilizing solution to activate the oxidation-reduction reaction of the sterilizing solution; and a sterilizing liquid spraying step of spraying the activated sterilizing liquid to an object.
  • distilled water and 30% H 2 O 2 solution is mixed in a ratio of 99:1 to 97:3% by weight and 20 to 80 mg of TiO 2 is mixed with a sterilizing solution prepared to be added.
  • the UV irradiation step may be made to activate the sterilizing solution by irradiating UV to the sterilizing solution for 20 to 60 seconds.
  • the sterilization apparatus and the sterilization method according to the present invention it is possible to obtain the effect of improving the sterilization power of the sterilizing solution by using a photochemical reaction and at the same time ensuring the safety of the user.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a sterilization apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing a sterilization apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing a lower housing taken from the sterilizer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view schematically showing a state in which a reflector is provided in the sterilizer according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a flowchart schematically showing a sterilization method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a photograph showing the sterilization power test result of the sterilizing solution used in the sterilization apparatus and the sterilization method according to the embodiment of the present invention.
  • first, second, etc. may be used to describe various components, but the components may not be limited by the terms. The above terms are only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.
  • the term “and/or” may include a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
  • FIG. 1 and 2 are a perspective view and an exploded perspective view schematically showing a sterilization apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a perspective view schematically showing a lower housing extracted from the sterilization apparatus
  • Figure 4 is It is a perspective view schematically showing a state in which the reflector is provided in the sterilizer.
  • Figure 5 is a flowchart schematically showing a sterilization method according to an embodiment of the present invention. 6 is a photograph showing the results of the sterilization power test of the sterilizing solution used in the sterilization apparatus and the sterilization method.
  • the sterilizing apparatus 100 includes a housing 110 in which a sterilizing liquid is stored, and an oxidation-reduction reaction of the sterilizing liquid stored in the housing 110 to activate the sterilizing apparatus 100 . It may include a UV irradiation unit 120 for irradiating UV, and a spray unit 130 provided in the housing 110 to spray the activated sterilizing solution to the outside.
  • the sterilizing solution may be formed of a TiO 2 supporting solution.
  • a sterilizing solution made of a TiO 2 supporting solution is stored in the housing 110, and when sterilization is required, the UV irradiation unit 120 is operated to operate the sterilizing solution. After activating the sterilizing solution by irradiating the UV for about 20 to 60 seconds, the spraying unit 130 is operated to spray the activated sterilizing solution to sterilize the object.
  • the sterilizing solution should be maintained in a very safe and stable state in a general storage state, that is, in a state stored in the housing 110 .
  • the TiO 2 supported solution is known as one of the most stable and non-toxic materials known to date, so it is used as an additive in cosmetics or even food.
  • a solution carrying TiO 2 may be used as the sterilizing solution.
  • the sterilizing solution may be prepared by mixing 20 to 80 mg of TiO 2 in a solution obtained by mixing distilled water and 30% H 2 O 2 solution in a ratio of 99:1 to 97:3 wt%.
  • the sterilizing solution prepared in this way maintains a stable state, and when the sterilizing solution is sprayed to an object and used for sterilization, it is sterilized in which the oxidation-reduction reaction is activated by irradiating UV to maximize the oxidizing power of oxygen.
  • Liquid TiO 2 The supporting solution is sprayed onto the object to be sterilized.
  • the housing 110 is provided to store the sterilizing solution therein.
  • the housing 110 may be made of a transparent material so that the sterilizing solution stored therein can be checked from the outside.
  • the housing 110 includes an upper housing 111 in which the sterilizing liquid is stored and provided with the injection unit 130 , and the UV irradiation unit 120 , and is fastened to the upper housing 111 . It may be provided as the lower housing 112 .
  • the upper housing 111 is formed to have a hollow to store the sterilizing solution, and is formed to have upper and lower portions open. That is, the injection part 130 is detachably fastened to the open upper part of the upper housing 111 , and the lower housing 112 is fastened to the open lower part of the upper housing 111 to seal it.
  • the spraying part 130 can be fastened and used. After that, the sterilizing solution may be supplemented to the upper housing 111 and used.
  • the lower housing 112 is provided with the UV irradiation unit 120 , and is fastened to the upper housing 111 such that the UV irradiation unit 120 is inserted into the open lower portion of the upper housing 111 .
  • the lower housing 112 has a battery 140 for applying power to the UV irradiation unit 120, and a power source that can be operated by a user to turn the UV irradiation unit 120 on or off.
  • the button 150 and the control unit 180 for controlling to apply power to the UV irradiation unit 120 when the power button 150 is turned on may be included.
  • the lower housing 112 has a charging port 170 to charge the battery 140 , a lamp indicating whether power is applied to the UV irradiation unit 120 , and the charging state of the battery 140 , etc. 160 may be provided.
  • control unit 180 is provided on a printed circuit board provided in the lower housing 112 , and the power button 150 , the lamp 160 , and the charging port 170 are attached to the printed circuit board together. It may be disposed and electrically connected to the controller 180 , and may be controlled through the controller 180 .
  • the lower housing 112 is formed to have a hollow, a UV irradiation unit insertion hole 112A into which the UV irradiation unit 120 is inserted, and a power button into which the power button 150 is inserted.
  • An insertion hole 112b, a lamp insertion hole 112c into which the lamp 160 is inserted, and a charging port insertion hole 112d into which the charging port 170 is inserted may be formed.
  • the sterilizing solution may permeate into the lower housing 112 .
  • a sealing part 113 may be further provided in the UV irradiation part insertion hole 112A.
  • the UV irradiation unit 120 is connected to the control unit 180 provided in the lower housing 112 , and when the user touches the power button 150 , the control unit 180 recognizes it and the battery 140 . and the UV irradiation unit 120 may be electrically connected to irradiate UV from the UV irradiation unit 120 .
  • the UV irradiator 120 controls the UV irradiator 120 to irradiate the sterilizing solution with UV for 20 to 60 seconds before the spraying unit 130 sprays the sterilizing solution. do.
  • control unit 180 applies power to the UV irradiation unit 120, and after about 20 to 60 seconds elapses, the power applied to the UV irradiation unit 120 is supplied. It can be automatically controlled to block.
  • the UV irradiation unit 120 is not limited to irradiating UV to the sterilizing solution for only 20 to 60 seconds, but according to various conditions such as the capacity, concentration, and output of the UV lamp of the sterilizing solution accommodated in the housing 110 .
  • the UV irradiation time may be set differently.
  • the battery 140 is provided inside the lower housing 112 and may be provided as a rechargeable battery that can be charged when connected to an external power source. Accordingly, the battery 140 is connected to the charging port 170 , and when a charging cable connected to an external power source is connected to the charging port 170 , the battery 140 can be charged.
  • the lamp 160 may change color when the power applied to the UV irradiation unit 120 is cut off. For example, when power is applied to the UV irradiation unit 120, it is turned on in red, and after 20 to 60 seconds, when the power applied to the UV irradiation unit 120 is cut off, the color is changed to blue to recognize that the user can use it. can work
  • the lamp 160 may indicate when the battery 140 needs to be charged.
  • the controller 180 may control the lamp 160 to be turned on so that it flickers. Recognizing this, the user can charge and use the battery 140 .
  • the lamp 160 may be lit even when the battery 140 is being charged, and may operate to change color when charging is completed. For example, when an external power source is connected to the battery 140, the lamp 160 is lit in red, and when the battery 140 is charged, the lamp 160 is operated to change the color to blue, The user may operate to recognize the charging completion state.
  • the spray unit 130 is provided in the housing 110 to spray the sterilizing solution activated by UV to the outside.
  • the spray unit 130 may be formed in the form of a sprayer that sprays sterilizing water in the form of mist when the user rotates the lever.
  • the spraying part 130 includes a spraying part body 131 that is detachably fastened to the upper housing 111 and has a nozzle 132 for spraying the sterilizing liquid, and one side of the spraying part body 131 is formed. ) connected to the nozzle 132, the supply pipe 133 disposed inside the upper housing 111 so that the other side is immersed in the sterilizing solution, and the injection unit body 131 is rotatably fastened and rotated When the sterilizing solution is pumped through the supply pipe 133 , it may include a lever 134 , which operates to be sprayed into the nozzle 132 .
  • the sterilizing liquid is sucked in by the pressure difference through the supply pipe 133 and then sprayed to the outside through the nozzle 132 .
  • the sterilizing liquid sprayed through the nozzle 132 may be sprayed in the form of mist.
  • the configuration of rotating the lever 134 and spraying the sterilizing solution to the nozzle 132 by a pressure difference is a known technique generally used in a sprayer, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the user touches the power button 150 to irradiate UV to the sterilizing solution stored in the upper housing 111, and after irradiating UV to the sterilizing solution for 20 to 60 seconds, the UV irradiation unit 120 is turned off, the nozzle 132 is directed toward the object to be sterilized while holding the injection unit body 131 , and then the lever 134 is rotated to spray the sterilizing solution to the object to sterilize.
  • the sterilizer 100 may further include a reflecting plate 190 disposed on the inner surface of the housing 110 .
  • the reflecting plate 190 is attached to the inner surface of the upper housing 111 and is provided to reflect UV irradiated from the UV irradiator 120 and irradiated with the sterilizing solution. That is, the reflector 190 minimizes the amount of UV irradiated from the UV irradiator 120 to the outside, and is continuously reflected in the upper housing 111 through the reflector 190 to the upper housing. (111) so that it can be evenly irradiated to the sterilizing solution stored in it.
  • the reflective plate 190 is preferably disposed along the inner surface of the upper housing 111 along the circumference.
  • the reflector 190 is disposed on the inner surface of the upper housing 111 but is not partially disposed, so that the user can see the inside of the upper housing 111 from the outside. may be placed.
  • the sterilization apparatus 100 stably stores the sterilizing solution in normal times, and when sterilization is required, the sterilizing solution is irradiated with UV to activate the sterilizing solution and then irradiated to the object. to be sterilized.
  • the sterilization method using the sterilization device includes the sterilizing solution input step (S110) of injecting the sterilizing solution into the housing, and the oxidation-reduction reaction of the sterilizing solution by irradiating UV to the sterilizing solution. It may include a UV irradiation step (S120) of activating the sterilizing solution, and a sterilizing solution spraying step (S130) of spraying the activated sterilizing solution to the object.
  • the sterilizing solution may be formed of a TiO 2 supporting solution.
  • a sterilizing solution made of a TiO 2 supporting solution is added to the housing through the sterilizing solution input step (S110), and when sterilization is required, the UV irradiation step (S120) is performed. After activating the sterilizing solution by irradiating UV to the sterilizing solution for about 20 to 60 seconds, the activated sterilizing solution is sprayed through the sterilizing solution spraying step (S130) to sterilize the object.
  • the sterilizing solution may be prepared by mixing 20 to 80 mg of TiO 2 in a solution obtained by mixing distilled water and 30% H 2 O 2 solution in a ratio of 99:1 to 97:3 wt%.
  • the sterilizing solution prepared in this way maintains a stable state, and when the sterilizing solution is sprayed to an object and used for sterilization, it is sterilized in which the oxidation-reduction reaction is activated by irradiating UV to maximize the oxidizing power of oxygen.
  • Liquid TiO 2 The supporting solution is sprayed onto the object to be sterilized.
  • the UV irradiation step (S120) is not limited to irradiating the sterilizing solution with UV for only 20 to 60 seconds, and the UV irradiation according to various conditions, such as the capacity, concentration, and output of the UV lamp, of the sterilizing solution accommodated in the housing.
  • the time may be set differently.
  • the sterilization power test steps performed through the sterilization device 100 are as follows.
  • red spots (Bacteria Colony) were found due to bacterial growth, but in the experimental group in which the sterilizing solution was sprayed through the sterilizing device according to the embodiment of the present invention, the No red spots were found.
  • the present invention relates to a sterilization apparatus and a sterilization method using the same, and has the possibility of repeatability and industrial application in a sterilization apparatus in which a sterilizing solution is accommodated.

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Abstract

본 발명은 광화학반응을 이용한 살균장치 및 살균방법에 관한 것으로, 상기 살균장치는 살균액이 저장되는 하우징과, 상기 하우징에 저장된 살균액의 산화-환원 반응을 활성화하도록 UV를 조사하는 UV조사부와, 상기 하우징에 구비되어 활성화된 상기 살균액을 외부로 분사하는 분사부를 포함한다. 이러한 구성으로, 광화학 반응을 이용하여 살균액의 살균력을 향상시킴과 동시에 사용자의 안전성이 확보할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

살균장치 및 이를 이용한 살균방법
본 발명은 살균장치 및 이를 이용한 살균방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광화학반응을 이용한 살균장치 및 이를 이용한 살균방법에 관한 것이다.
기구나 손을 세척하는 것이다.
현재까지 일반적으로 많이 사용되는 손이나 기구의 살균제는 주로 알코올(에탄올, 이소프로필 알코올)을 위주로 하는 살균제이며, 가장 많이 사용하는 방법은 주로 알코올류를 물이나 기타 젤 등에 70% 이상 희석하여 분무 또는 손에 바르는 방식이 가장 일반적이다.
알코올의 경우는 액상으로 되어 있을 경우에는 빠른 속도로 휘발되기 때문에 거의 대부분의 상용화 제품은 다양한 종류의 잠재적으로 유해할 수 있는 유기 화학물질을 이용하여 생산된다. 그럼에도 불구하고 이러한 손살균제가 현재는 아무런 제약없이 마음대로 사용할 수 있도록 공공장소에서 사용되고 있다는 문제점이 있다.
또한 시판중인 알코올 기반의 살균제는 대부분 hydro-gel 상태로 시판되기 때문에 사용 후 불쾌할 수 있는 끈적임이 있으며, 분무가 어려워 대면적 멸균이 용이 하지 않다는 문제가 있다.
현재까지 이런 문제를 해결하기 위하여 TiO2 및 과산화수소(이하 과수) 또는 UV를 이용하여 멸균력을 향상시키는 기술들이 제안되고 있으나, TiO2를 코팅 형태로 살균 용기 또는 유로에 고정시키고, 살균액이 지나갈 때 활성 산소를 발생시키고, 이렇게 발생된 용액만을 분무하도록 구성되어 있다. 상기 방식은 살균 시스템을 제작할 때 TiO2를 고정화 하는 작업이 따르고(TiO2를 고정하기 위해서는 또 다른 접착 물질을 사용), 발생된 활성 산소 또는 오존의 수명이 매우 짧은 문제가 있다.
또한 UV를 이용하여 TiO2 표면의 산화-환원 반응 유도시 표면적이 작아져서 실제 TiO2 중 표면에 노출된 부분만이 활성화되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 광화학 반응을 이용하여 살균액의 살균력을 향상시킴과 동시에 사용자의 안전성이 확보되는 살균장치 및 살균방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 살균장치는, 살균액이 저장되는 하우징; 상기 하우징에 저장된 살균액의 산화-환원 반응을 활성화하도록 UV를 조사하는 UV조사부; 및 상기 하우징에 구비되어 활성화된 상기 살균액을 외부로 분사하는 분사부;를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 살균액은, 증류수와 30% H2O2 용액을 99:1 내지 97:3 중량% 비율로 혼합한 용액에 TiO2를 20~80mg 혼합하여 제조된 것으로 이루어질 수 있다.
상기 UV조사부는, 상기 분사부에서 상기 살균액을 분사하기 전에 상기 살균액에 20~60초 동안 UV를 조사하여 상기 살균액을 활성화하도록 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 의한 살균장치는 상기 UV조사부에서 조사되는 UV를 반사하여 상기 살균액으로 조사되도록, 상기 하우징의 내측면의 적어도 일부를 감싸도록 구비된 반사판;을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
일 예로, 상기 하우징은, 상부 및 하부가 개방되게 형성되고, 상부에 상기 분사부가 체결되며, 상기 살균액이 저장되는 상부 하우징; 및 상기 UV조사부가 구비되고, 상기 UV조사부가 상기 상부 하우징의 개방된 하부로 삽입되게 상기 상부 하우징에 체결되는 하부 하우징;을 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 하부 하우징에 구비된 배터리; 상기 하부 하우징에 구비되고, 사용자가 조작하는 전원버튼; 및 상기 전원버튼이 조작되면 상기 UV조사부에 전원을 인가하도록 제어하는 제어부;를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.
또한, 상기 UV조사부에 전원이 인가되면 점등되고, 20~60초 시간이 경과하면 색상이 변경되는 램프;를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.
상기 분사부는, 상기 상부 하우징에 체결되고, 상기 살균액을 분사하는 노즐이 형성된 분사부 몸체; 일측이 상기 분사부 몸체에 체결되어 상기 노즐과 연결되고, 타측이 상기 살균액에 잠기도록 상기 상부 하우징의 내측에 배치되는 공급관; 및 상기 분사부 몸체에 회전되게 체결되고, 회전시 상기 공급관을 통하여 살균액을 펌핑하여 상기 노즐로 분사되도록 동작하는 레버;를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 살균방법은, 하우징에 살균액을 투입하는 살균액 투입단계; 상기 살균액에 UV를 조사하여 상기 살균액의 산화-환원 반응을 활성화하는 UV조사단계; 및 활성화된 상기 살균액을 대상체에 분사하는 살균액 분사단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 살균액 투입단계는, 증류수와 30% H2O2 용액을 99:1 내지 97:3 중량% 비율로 혼합한 용액에 TiO2를 20~80mg 혼합하여 제조된 살균액을 투입하도록 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 UV조사단계는, 상기 살균액에 20~60초 동안 UV를 조사하여 상기 살균액을 활성화하도록 이루어질 수 있다.
본 발명에 의한 살균장치 및 살균방법에 따르면, 광화학 반응을 이용하여 살균액의 살균력을 향상시킴과 동시에 사용자의 안전성이 확보할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 살균장치를 개략적으로 도시해 보인 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 살균장치를 개략적으로 도시해 보인 분리 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 살균장치에서 하부 하우징을 발췌하여 개략적으로 도시해 보인 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 살균장치에 반사판이 구비된 상태를 개략적으로 도시해 보인 사시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 살균방법을 개략적으로 나타낸 순서도,
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 살균장치 및 살균방법에서 사용되는 살균액의 살균력 실험 결과를 나타낸 사진이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
"및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.
아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 살균장치를 개략적으로 도시해 보인 사시도 및 분리 사시도이고, 도 3은 상기 살균장치에서 하부 하우징을 발췌하여 개략적으로 도시해 보인 사시도이며, 도 4는 상기 살균장치에 반사판이 구비된 상태를 개략적으로 도시해 보인 사시도이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 살균방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다. 또한, 도 6은 상기 살균장치 및 살균방법에서 사용되는 살균액의 살균력 실험 결과를 나타낸 사진이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 살균장치(100)는 살균액이 저장되는 하우징(110)과, 상기 하우징(110)에 저장된 살균액의 산화-환원 반응을 활성화하도록 UV를 조사하는 UV조사부(120), 그리고 상기 하우징(110)에 구비되어 활성화된 상기 살균액을 외부로 분사하는 분사부(130)를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 살균액은 TiO2 담지 용액으로 이루어질 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 의한 살균장치(100)는 상기 하우징(110)에 TiO2 담지 용액으로 이루어진 살균액이 저장되고, 살균이 필요한 경우에는 상기 UV조사부(120)를 동작시켜 상기 살균액에 약 20~60초 동안 UV를 조사하여 상기 살균액을 활성화한 후에 상기 분사부(130)를 동작시켜 활성화된 살균액을 분사하여 대상체를 살균할 수 있도록 이루어진다.
상기 살균액은 일반적인 보관 상태에서는 즉, 상기 하우징(110)에 저장된 상태에서는 매우 안전하고 안정한 상태를 유지하여야 한다. TiO2를 담지한 용액은 현재까지 알려진 물질 중에서 가장 안정하고, 사람에게 유해하지 않은 물질 중의 하나로 알려져 있어 화장품이나 심지어는 식품의 첨가제로도 사용되고 있다.
따라서, 본 발명에서는 살균액으로 TiO2를 담지한 용액을 사용할 수 있다.
일 예로, 상기 살균액은 증류수와 30% H2O2 용액을 99:1 내지 97:3 중량% 비율로 혼합한 용액에 TiO2를 20~80mg 혼합하여 제조될 수 있다.
그리고, 이렇게 제조된 살균액은 안정한 상태를 유지하고 있고, 상기 살균액을 대상체에 분사하여 살균을 위하여 사용하는 경우에는 산소의 산화력을 최대로 하기 위해서 UV를 조사하여 산화-환원 반응을 활성화한 살균액인 TiO2 담지 용액을 대상체에 분사하여 멸균하게 된다.
상기 하우징(110)은 내부에 상기 살균액이 저장되도록 마련된다. 여기서, 상기 하우징(110)은 내부에 저장된 상기 살균액을 외부에서 확인할 수 있도록 투명한 재질로 제작될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 하우징(110)은 상기 살균액이 저장되고 상기 분사부(130)가 구비된 상부 하우징(111)과, 상기 UV조사부(120)가 구비되고 상기 상부 하우징(111)에 체결되는 하부 하우징(112)으로 구비될 수 있다.
상기 상부 하우징(111)은 상기 살균액이 저장되게 중공을 가지도록 형성되고, 상부 및 하부가 개방되게 형성된다. 즉, 상기 상부 하우징(111)의 개방된 상부에는 상기 분사부(130)가 탈착되게 체결되고, 상기 상부 하우징(111)의 개방된 하부에는 상기 하부 하우징(112)이 이를 밀폐하도록 체결된다.
여기서, 상기 상부 하우징(111)의 개방된 상부를 통하여 살균액이 투입된 후 상기 분사부(130)를 체결한 후 사용할 수 있고, 상기 살균액을 보충하는 경우에는 상기 분사부(130)를 분리시킨 후 상기 살균액을 상기 상부 하우징(111)에 보충하여 사용할 수 있다.
상기 하부 하우징(112)은 상기 UV조사부(120)가 구비되고, 상기 UV조사부(120)가 상기 상부 하우징(111)의 개방된 하부로 삽입되게 상기 상부 하우징(111)에 체결된다.
그리고, 상기 하부 하우징(112)에는 상기 UV조사부(120)에 전원을 인가하는 배터리(140)와, 사용자가 조작하여 상기 UV조사부(120)를 온(on) 또는 오프(off)할 수 있는 전원버튼(150), 그리고 상기 전원버튼(150)이 온 되면 상기 UV조사부(120)에 전원을 인가하도록 제어하는 제어부(180)를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 하부 하우징(112)에는 상기 배터리(140)를 충전하도록 충전포트(170)와, 상기 UV조사부(120)에 전원이 인가되는지 여부와 상기 배터리(140)의 충전 상태 등을 표시하는 램프(160)가 구비될 수 있다.
여기서, 상기 제어부(180)는 상기 하부 하우징(112)에 구비되는 인쇄회로기판에 구비되고, 상기 전원버튼(150), 상기 램프(160), 상기 충전포트(170)가 상기 인쇄회로기판에 함께 배치되어 상기 제어부(180)와 전기적으로 연결되어, 상기 제어부(180)를 통하여 제어될 수 있다.
이러한 구성들을 수용하기 위하여, 상기 하부 하우징(112)은 중공을 가지도록 형성되고, 상기 UV조사부(120)가 삽입되는 UV조사부 삽입홀(112A)과, 상기 전원버튼(150)이 삽입되는 전원버튼 삽입홀(112b)과, 상기 램프(160)가 삽입되는 램프 삽입홀(112c), 그리고 상기 충전포트(170)가 삽입되는 충전포트 삽입홀(112d)이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 UV조사부(120)가 상기 UV조사부 삽입홀(112A)에 삽입된 상태로 상기 상부 하우징(111)의 개방된 하부로 삽입되는 경우 살균액이 상기 하부 하우징(112)으로 스며들 수 있으므로, 상기 UV조사부 삽입홀(112A)에는 실링부(113)가 더 구비될 수 있다.
상기 UV조사부(120)는 상기 하부 하우징(112)에 구비된 상기 제어부(180)와 연결되고, 사용자가 상기 전원버튼(150)을 터치하면 상기 제어부(180)는 이를 인식하여 상기 배터리(140)와 상기 UV조사부(120)를 전기적으로 연결하여 상기 UV조사부(120)에서 UV를 조사하도록 구비될 수 있다.
이때, 상기 UV조사부(120)에 전원이 인가되면 사용자가 이를 인식할 수 있도록 상기 램프(160)에도 전원이 인가되어 점등될 수 있다.
그리고, 상기 UV조사부(120)는 상기 분사부(130)에서 상기 살균액을 분사하기 전에 상기 살균액에 20~60초 동안 UV를 조사하도록 상기 제어부(180)는 상기 UV조사부(120)를 제어한다.
즉, 사용자가 상기 전원버튼(150)을 터치하면 상기 제어부(180)는 상기 UV조사부(120)를 전원을 인가하고, 약 20~60초 경과 후에는 상기 UV조사부(120)에 인가되는 전원을 차단하도록 자동으로 제어할 수 있다.
물론, 상기 UV조사부(120)가 살균액에 UV를 20~60초만 조사하는 것에 한정되는 것은 아니고, 상기 하우징(110)에 수용되는 살균액의 용량, 농도, UV 램프의 출력 등 다양한 조건에 따라 상기 UV 조사시간이 다르게 설정될 수 있다.
상기 배터리(140)는 상기 하부 하우징(112)의 내부에 구비되어 있고, 외부 전원과 연결되면 충전될 수 있는 충전식 배터리로 마련될 수 있다. 따라서, 상기 배터리(140)는 상기 충전포트(170)와 연결되어 있고, 상기 충전포트(170)에 외부 전원과 연결된 충전 케이블이 연결되면 상기 배터리(140)를 충전할 수 있다.
상기 램프(160)는 상기 UV조사부(120)에 인가되는 전원이 차단되면 색상이 변경될 수 있다. 일 예로, 상기 UV조사부(120)에 전원이 인가되면 빨간색으로 점등되고, 20~60초 경과 후 UV조사부(120)에 인가되는 전원이 차단되면 파란색으로 색상이 변경되어 사용자가 사용 가능함을 인식하도록 동작할 수 있다.
그리고, 상기 램프(160)는 상기 배터리(140)의 충전이 필요한 경우 이를 표시할 수도 있다. 일 예로, 상기 배터리(140)의 충전이 필요한 경우에는 상기 제어부(180)는 상기 램프(160)가 깜박거리도록 점등되게 제어할 수 있다. 이를 인식하여, 사용자가 상기 배터리(140)를 충전하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 램프(160)는 상기 배터리(140) 충전시에도 점등되고, 충전이 완료되면 색상이 변경되게 동작할 수도 있다. 일 예로, 상기 배터리(140)에 외부 전원이 연결되면 상기 램프(160)는 빨간색으로 점등되고, 상기 배터리(140)에 충전이 완료되면 상기 램프(160)가 파란색으로 색상이 바뀌도록 동작하여, 사용자가 충전 완료상태를 인지하도록 동작할 수 있다.
상기 분사부(130)는 상기 하우징(110)에 구비되어 UV에 의해 활성화된 상기 살균액을 외부로 분사하도록 이루어진다.
일 예로, 상기 분사부(130)는 사용자가 레버를 회전시키면 미스트 형태로 살균수를 분사하는 분무기 형태로 이루어질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 분사부(130)는 상기 상부 하우징(111)에 탈착되게 체결되고 상기 살균액을 분사하는 노즐(132)이 형성된 분사부 몸체(131)와, 일측이 상기 분사부 몸체(131)에 체결되어 상기 노즐(132)과 연결되고 타측이 상기 살균액에 잠기도록 상기 상부 하우징(111)의 내측에 배치되는 공급관(133), 그리고 상기 분사부 몸체(131)에 회전되게 체결되고 회전시 상기 공급관(133)을 통하여 살균액을 펌핑하여 상기 노즐(132)로 분사되도록 동작하는 레버(134)를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 레버(134)를 회전시키면 상기 공급관(133)을 통하여 살균액이 압력차에 의해 흡입된 후 상기 노즐(132)을 통하여 외부로 분사된다. 이때, 상기 노즐(132)을 통하여 분사되는 살균액은 미스트 형태로 분사할 수 있다. 그리고, 상기 레버(134)를 회전시켜 압력차에 의해 살균액을 상기 노즐(132)로 분사하는 구성은 일반 적으로 분무기에 사용되는 공지의 기술인 바 그 상세한 설명은 생략한다.
이러한 구성으로, 사용자가 상기 전원버튼(150)을 터치하여 상기 상부 하우징(111)에 저장된 살균액에 UV를 조사하고, 상기 살균액에 20~60초 동안 UV를 조사한 후 상기 UV조사부(120)가 꺼지게 되면, 상기 분사부 몸체(131)를 잡은 상태로 상기 노즐(132)이 살균 대상체를 향하도록 한 다음, 상기 레버(134)를 회전시켜 살균액을 대상체에 분사하여 살균할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 의한 살균장치(100)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(110)의 내측면에 배치된 반사판(190)을 더 구비할 수 있다.
상기 반사판(190)은 상기 상부 하우징(111)의 내측면에 부착되고, 상기 UV조사부(120)에서 조사되는 UV를 반사하여 상기 살균액으로 조사되도록 구비된다. 즉, 상기 반사판(190)은 상기 UV조사부(120)에서 조사되는 UV가 외부로 조사되는 양을 최소화하고, 상기 반사판(190)을 통하여 상기 상부 하우징(111) 내에서 지속적으로 반사되어 상기 상부 하우징(111)에 저장된 살균액에 고르게 조사될 수 있도록 한다.
이러한, 상기 반사판(190)은 상기 상부 하우징(111)의 내측면을 둘레를 따라 배치되는 것이 바람직하다. 물론, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 반사판(190)이 상기 상부 하우징(111)의 내측면에 배치되되 부분적으로는 배치되지 않아, 사용자가 외부에서 상기 상부 하우징(111) 내부를 볼 수 있도록 배치될 수도 있다.
이러한 구성으로 마련되는 본 발명의 실시예에 의한 살균장치(100)는 평상시에는 살균액을 안정적으로 보관하고 있고, 살균이 필요한 경우에는 살균액에 UV를 조사하여 살균액을 활성화한 후 대상체에 조사하여 살균하도록 구성된다.
그리고, 상기한 본 발명의 실시예에 의한 살균장치를 이용한 살균방법은 하우징에 살균액을 투입하는 살균액 투입단계(S110)와, 상기 살균액에 UV를 조사하여 상기 살균액의 산화-환원 반응을 활성화하는 UV조사단계(S120), 그리고 활성화된 상기 살균액을 대상체에 분사하는 살균액 분사단계(S130)를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 살균액은 TiO2 담지 용액으로 이루어질 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 의한 살균방법은 상기 살균액 투입단계(S110)를 통하여 하우징에 TiO2 담지 용액으로 이루어진 살균액을 투입하고, 살균이 필요한 경우에는 상기 UV조사단계(S120)를 통하여 상기 살균액에 약 20~60초 동안 UV를 조사하여 상기 살균액을 활성화한 후에 상기 살균액 분사단계(S130)를 통하여 활성화된 살균액을 분사하여 대상체를 살균할 수 있도록 이루어진다.
일 예로, 상기 살균액은 증류수와 30% H2O2 용액을 99:1 내지 97:3 중량% 비율로 혼합한 용액에 TiO2를 20~80mg 혼합하여 제조될 수 있다.
그리고, 이렇게 제조된 살균액은 안정한 상태를 유지하고 있고, 상기 살균액을 대상체에 분사하여 살균을 위하여 사용하는 경우에는 산소의 산화력을 최대로 하기 위해서 UV를 조사하여 산화-환원 반응을 활성화한 살균액인 TiO2 담지 용액을 대상체에 분사하여 멸균하게 된다.
여기서, 상기 UV조사단계(S120)는 살균액에 UV를 20~60초만 조사하는 것에 한정되는 것은 아니고, 하우징에 수용되는 살균액의 용량, 농도, UV 램프의 출력 등 다양한 조건에 따라 상기 UV 조사시간이 다르게 설정될 수 있다.
본 발명에서는 상기 살균장치(100)를 통하여 분사된 살균액의 살균력의 실험을 수행하였다. 상기 살균장치(100)를 통하여 수행한 살균력 실험 단계는 하기와 같다.
(STEP 1) 살균액 제조: 증류수 98ml + 30% H2O2 용액 2ml + 50mg TiO2 혼합
(STEP 2) UV 램프(365nm, 3W)를 이용하여 살균액에 30초간 UV조사
(STEP 3) 3M사의 페트리필름(petrifilm)에 멸균수 1ml 스프레이한 후 1시간 정도 겔(gel)화 시킴
(STEP 4) 실험 대상군들이 손으로 이를 접촉함
(STEP 5) 본 발명의 살균장치를 이용하여 활성화(activation)된 살균액을 분무함 (도 6에서 첫번째 행에 배치된 페트리필름)
(STEP 6) 대조군으로 멸균수를 분무함 (도 6에서 두번째 행에 배치된 페트리필름)
(STEP 7) 36℃에서 24시간 동안 배양
상기한 실험 결과, 도 6을 참조하면, 멸균수만 분무한 대조군에서는 박테리아 증식에 따른 붉은 반점(Bacteria Colony)이 발견되었으나, 본 발명의 실시예에 따른 살균장치를 통하여 살균액이 분사된 실험군에서는 상기 붉은 반점이 발견되지 않았다.
실험군 붉은 반점 발견 여부 대조군 붉은 반점 발견 여부
실험군 1(A1) 없음 대조군 1(B1) 발견됨
실험군 2(A2) 없음 대조군 2(B2) 발견됨
실험군 3(A3) 없음 대조군 3(B3) 발견됨
실험군 4(A4) 없음 대조군 4(B4) 발견됨
실험군 5(A5) 없음 대조군 5(B5) 발견됨
실험군 6(A6) 없음 대조군 6(B6) 발견됨
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
발명의 실시를 위한 형태는 위의 발명의 실시를 위한 최선의 형태에서 함께 기술되었다.
본 발명에 따른 살균장치 및 이를 이용한 살균방법에 관한 것으로, 살균액이 수용되는 살균 장치 등에서의 반복 가능성 및 산업상 이용 가능성이 있다.

Claims (11)

  1. 살균액이 저장되는 하우징;
    상기 하우징에 저장된 살균액의 산화-환원 반응을 활성화하도록 UV를 조사하는 UV조사부; 및
    상기 하우징에 구비되어 활성화된 상기 살균액을 외부로 분사하는 분사부;
    를 포함하는 살균장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 살균액은,
    증류수와 30% H2O2 용액을 99:1 내지 97:3 중량% 비율로 혼합한 용액에 TiO2를 20~80mg 혼합하여 제조된 것을 특징으로 하는 살균장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 UV조사부는,
    상기 분사부에서 상기 살균액을 분사하기 전에 상기 살균액에 20~60초 동안 UV를 조사하여 상기 살균액을 활성화하는 것을 특징으로 하는 살균장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 UV조사부에서 조사되는 UV를 반사하여 상기 살균액으로 조사되도록, 상기 하우징의 내측면의 적어도 일부를 감싸도록 구비된 반사판;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 살균장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상부 및 하부가 개방되게 형성되고, 상부에 상기 분사부가 체결되며, 상기 살균액이 저장되는 상부 하우징; 및
    상기 UV조사부가 구비되고, 상기 UV조사부가 상기 상부 하우징의 개방된 하부로 삽입되게 상기 상부 하우징에 체결되는 하부 하우징;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 살균장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하부 하우징에 구비된 배터리;
    상기 하부 하우징에 구비되고, 사용자가 조작하는 전원버튼; 및
    상기 전원버튼이 조작되면 상기 UV조사부에 전원을 인가하도록 제어하는 제어부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 살균장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 UV조사부에 전원이 인가되면 점등되고, 20~60초 시간이 경과하면 색상이 변경되는 램프;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 살균장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 분사부는,
    상기 상부 하우징에 체결되고, 상기 살균액을 분사하는 노즐이 형성된 분사부 몸체;
    일측이 상기 분사부 몸체에 체결되어 상기 노즐과 연결되고, 타측이 상기 살균액에 잠기도록 상기 상부 하우징의 내측에 배치되는 공급관; 및
    상기 분사부 몸체에 회전되게 체결되고, 회전시 상기 공급관을 통하여 살균액을 펌핑하여 상기 노즐로 분사되도록 동작하는 레버;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균장치.
  9. 살균액이 저장되는 하우징과, 상기 하우징에 저장된 살균액의 산화-환원 반응을 활성화하도록 UV를 조사하는 UV조사부와, 상기 하우징에 구비되어 활성화된 상기 살균액을 외부로 분사하는 분사부를 포함하는 살규장치를 이용한 살균 방법에 있어서,
    하우징에 살균액을 투입하는 살균액 투입단계;
    상기 살균액에 UV를 조사하여 상기 살균액의 산화-환원 반응을 활성화하는 UV조사단계; 및
    활성화된 상기 살균액을 대상체에 분사하는 살균액 분사단계;
    를 포함하는 살균방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 살균액 투입단계는,
    증류수와 30% H2O2 용액을 99:1 내지 97:3 중량% 비율로 혼합한 용액에 TiO2를 20~80mg 혼합하여 제조된 살균액을 투입하는 것을 특징으로 하는 살균방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 UV조사단계는,
    상기 살균액에 20~60초 동안 UV를 조사하여 상기 살균액을 활성화하는 것을 특징으로 하는 살균방법.
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