KR102273983B1 - 휴대 가능한 매질 활성화 장치 - Google Patents

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Abstract

휴대 가능한 매질 활성화 장치가 개시된다. 휴대 가능한 매질 활성화 장치는 작업자가 휴대 가능한 장치로, 상기 작업자의 신체에 착용 가능한 하우징; 상기 작업자의 머리에 씌어지는 보호 마스크; 상기 하우징 내에 제공되어, 액상의 매질을 저장하는 매질 저장 탱크; 상기 하우징 내에 제공되며, 상기 보호 마스크에 공기를 공급하는 제1공기 공급부; 상기 매질 저장 탱크에서 공급된 액상의 매질을 액적 또는 미스트 상태로 분무하는 노즐; 및 상기 노즐의 외부에서 활성화 가스를 생성하는 활성화 가스 생성부를 포함하되, 상기 활성화 가스는 상기 노즐의 분무압에 의해 상기 노즐의 전방으로 유입되어 상기 액적 또는 미스트 상태의 매질을 활성화한다.

Description

휴대 가능한 매질 활성화 장치{Portable type apparatus for activating a media including the nozzle}
본 발명은 매질 활성화 장치에 관련된 것으로, 보다 상세하게는 휴대 가능한 매질 활성화 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.
한국공개특허 제10-2017-0093746호(2017.08.16 공개)
본 발명은 다양한 장소에서 이동하며 살균할 수 있는 휴대 가능한 매질 활성화 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 주변 공기를 이용하여 매질을 활성화시킬 수 있는 휴대 가능한 매질 활성화 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 휴대 가능한 매질 활성화 장치는 작업자가 휴대 가능한 장치로, 상기 작업자의 신체에 착용 가능한 하우징; 상기 작업자의 머리에 씌어지는 보호 마스크; 상기 하우징 내에 제공되어, 액상의 매질을 저장하는 매질 저장 탱크; 상기 하우징 내에 제공되며, 상기 보호 마스크에 공기를 공급하는 제1공기 공급부; 상기 매질 저장 탱크에서 공급된 액상의 매질을 액적 또는 미스트 상태로 분무하는 노즐; 및 상기 노즐의 외부에서 활성화 가스를 생성하는 활성화 가스 생성부를 포함하되, 상기 활성화 가스는 상기 노즐의 분무압에 의해 상기 노즐의 전방으로 유입되어 상기 액적 또는 미스트 상태의 매질을 활성화한다.
또한, 상기 하우징 내에 제공되며, 상기 활성화 가스 생성부에 공기를 공급하는 제2공기 공급부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 노즐은 도전성 재질로, 그 선단부의 외주면은 전단으로 갈수록 직경이 점차 감소하는 경사면을 가지며, 상기 활성화 가스 생성부는 상기 노즐의 외주면에 형성되는 유전체 막; 상기 유전체 막에 제공되는 파워 전극; 및 상기 파워 전극에 전력을 인가하는 전원을 포함하며, 상기 노즐은 접지되는 휴대 가능할 수 있다.
또한, 상기 파워 전극의 선단부는 상기 경사면의 양 단부 사이에 위치할 수 있다.
또한, 상기 활성화 가스 생성부는, 상기 노즐의 선단부가 삽입되는 공간이 내측에 형성되며, 상기 노즐의 선단부 보다 큰 내경을 갖는 유전체 튜브; 상기 유전체 튜브의 외주면에 제공되는 파워 전극; 상기 파워 전극과 소정 간격 이격하여 상기 유전체 튜브의 외주면에 제공되는 접지 전극; 및 상기 파워 전극과 상기 접지 전극이 내부에 위치하도록 상기 유전체 튜브의 외주면에 코팅되는 절연체 막을 포함할 수 있다.
또한, 상기 노즐은 제1분무구를 갖는 제1유로와 제2부무구를 갖는 제2유로가 내부에 형성되며, 상기 액상의 매질은 상기 제1유로로 공급되고, 상기 활성화 가스는 상기 제2유로로 공급될 수 있다.
본 발명에 의하면, 작업자가 매질 활성화 장치를 휴대한 상태에서 이동하며 활성화된 매질을 주변으로 분무할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 주변 공기를 활성화하고, 이를 액적 또는 미스트 상태의 매질과 혼합함으로써, 매질을 활성화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 가능한 활성화 장치를 나타내는 도면이다.
도 2은 도 1의 휴대 가능한 활성화 장치를 간략하게 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 매질 분무 건을 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 매질 분무 건을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 노즐을 나타내는 사시 단면도이다.
도 6은 도 5의 노즐의 정면도이다.
도 7은 도 5의 노즐의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 8는 도 4의 활성화 가스 생성부를 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대 가능한 활성화 장치를 간략하게 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 매질 분무 건을 나타내는 도면이다,
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 노즐과 활성화 가스 생성부를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 노즐과 활성화 가스 생성부를 나타내는 도면이다.
도 13은 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 휴대 가능한 활성화 장치를 나타내는 도면이고, 도 2은 도 1의 휴대 가능한 활성화 장치를 간략하게 나타내는 개념도이다.
도 1 및 도 2을 참조하면, 휴대 가능한 활성화 장치(10)는 작업자(20)의 신체에 착용가능하며, 작업자(20)가 이동하면서 활성화된 매질을 주변으로 공급하여 주변을 살균할 수 있다. 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.
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.
휴대 가능환 활성화 장치(10)는 작업자(20)의 등, 허리, 다리 등 다양한 신체 부위에 착용 가능하다. 본 실시 예에서는 활성화 장치(10)가 백팩(backpack)형으로 작업자(20)의 등에 착용되는 것을 예를 들어 설명한다.
활성화 장치(10)는 하우징(110), 매질 공급부(120), 보호 마스크(130), 제1공기 공급부(140), 제2공기 공급부(150), 그리고 매질 분무 건(200)를 포함한다.
하우징(110)은 작업자(20)의 신체에 착용되는 구성으로, 내부에 공간이 형성된다. 하우징(110)의 전면에는 착용 벨트(111)가 제공될 수 있다.
매질 공급부(120)는 매질 분무 건(200)으로 액상의 매질을 공급한다. 매질 공급부(120)는 매질 저장 탱크(121), 매질 공급 라인(122), 그리고 펌프(123)를 포함한다.
매질 저장 탱크(121)는 하우징(110)의 내부에 위치하며, 액상의 매질을 저장한다. 매질 공급 라인(122)은 매질 저장 탱크(121)와 매질 분무 건(200)을 연결한다. 펌프(123)는 하우징(110) 내부에서 매질 공급 라인(122) 상에 제공되며, 매질 분무 건(200) 측으로 액상의 매질을 공급한다.
보호 마스크(130)는 작업자(20)의 머리에 씌어지며, 주면 공기가 작업자(20)의 호흡기로 유입되는 것을 차단한다. 보호 마스크(130)는 주변으로 분무된 매질에 포함된 과산화수소가 호흡기로 유입되는 것을 차단하여 작업자(20)를 보호한다.
제1공기 공급부(140)는 보호 마스크(130)의 내부로 청정 공기를 공급한다. 작업자(20)는 청정 공기로 호흡할 수 있다. 제1공기 공급부(140)는 제1압축기(141), 제1필터(142), 그리고 제1공기 공급 라인(143)을 포함한다.
제1압축기(141)는 하우징(110) 내에 제공되며, 주변 공기를 압축하여 제1공기 공급 라인(143)으로 공급한다. 제1공기 공급 라인(143)은 제1압축기(141)와 보호 마스크(130)를 연결한다. 제1필터(142)는 제1공기 공급 라인(143) 상에 제공되며, 제1공기 공급 라인(143)으로 공급되는 공기에 포함된 입자들을 여과하여 청정 공기를 생성한다.
제2공기 공급부(150)는 노즐 분무 건(200)에 공기를 공급한다. 제2공기 공급부(150)는 제2압축기(151), 제2필터(152), 그리고 제2공기 공급 라인(153)을 포함한다.
제2압축기(151)는 하우징(110) 내에 제공되며, 주변 공기를 압축하여 제2공기 공급 라인(153)으로 공급한다. 제2공기 공급 라인(153)은 제2압축기(151)와 노즐 분무 건(200)을 연결한다. 제2필터(142)는 제2공기 공급 라인(153) 상에 설치되며, 제2공기 공급 라인(153)으로 공급되는 공기에 포함된 입자들을 여과한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 매질 분무 건을 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3의 매질 분무 건을 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 노즐을 나타내는 사시 단면도이고, 도 6은 도 5의 노즐의 정면도이고, 도 7은 도 5의 노즐의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 매질 분무 건(200)은 케이스(210), 노즐(220), 활성화 가스 생성부(230), 그리고 레이저 발생부(260)를 포함한다.
케이스(210)는 상술한 매질 분무 건(200)의 구성들이 수용될 수 있는 내부 공간을 갖는다. 또한 케이스(210)에는 손잡이부(211)가 제공된다. 손잡이부(211)는 작업자(20)가 손으로 잡을 수 있는 영역으로 제공된다.
케이스(210)의 전면에는 제1개구(212)와 제2개구(213)가 형성된다. 제1개구(212)는 활성화된 매질이 외부로 분무되는 통로로 제공되고, 제2개구(213)는 레이저 발생부(260)에서 발생된 레이저 광이 외부로 조사되는 통로로 제공된다.
노즐(220)은 케이스(210)의 내부 공간에 위치하고, 내부에 제1유로(221)와 제2유로(225)가 분리되어 형성된다.
제1유로(221)는 노즐(220)의 중심 축 상에 형성되고, 제1분무구(222)와 유로 감소 영역(223)을 갖는다. 제1분무구(222)는 제1유로(221)의 끝단에 위치한다. 유로 감소 영역(223)은 제1분무구(222)와 연통되며 제1분무구(222)에 가까워질수록 내부직경이 점차 감소한다. 유로 감소 영역(223)은 원뿔 형상으로 제공될 수 있다.
제2유로(225)는 제1유로(221)와 동일한 중심축을 가지고, 제1유로(221)를 에워싸도록 제공된다. 제2유로(225)는 제2분무구(226)와 유로 경사 영역(227)을 갖는다. 제2분무구(226)는 제2유로(225)의 끝단에 위치한다. 제2분무구(226)는 링 형상을 가지며, 제1분무구(222)와 동일한 중심을 갖는다. 제2분무구(226)는 제1분무구(222)를 에워싸도록 제공된다.
유로 경사 영역(227)은 제2분무구(226)와 연통되며, 제2분무구(226)의 중심축에 대해 소정 각도로 경사지게 배치되어 제2분무구(226)로부터 후방으로 갈수록 직경이 점점 증가한다. 유로 경사 영역(227)은 제2분무구(226)로부터 후방으로 유로 폭(W)이 일정하게 제공된다. 이에 의해, 유로 경사 영역(227)은 깔때기 형상을 가지며, 유로 감소 영역(223)을 에워싸도록 배치된다.
노즐(220)의 외측면에는 활성화 가스 유입구(229)가 형성되며, 활성화 가스 유입구(229)는 제2유로(225)와 연통된다.
활성화 가스 생성부(230)는 케이스(210)의 내부 공간에 위치한다. 활성화 가스 생성부(230)는 전기장 인가로 공기를 활성화시켜 활성화 가스를 생성한다. 활성화 가스는 오존, 질소산화물, 수산화염기, 이산화탄소 및 일산화탄소를 포함할 수 있다. 오존, 질소산화물, 수산화염기 등은 라디칼 상태일 수 있다.
도 8는 도 4의 활성화 가스 생성부를 나타내는 단면도이다.
도 4 및 도 8을 참조하면, 활성화 가스 생성부(230)는 제1전극 튜브(232), 배리어(233), 제2전극 튜브(234), 제1 및 제2연결 단자(235, 236), 그리고 전원(미도시)을 포함한다.
제1전극 튜브(232)는 도전성 재질의 금속 튜브로, 제1연결 단자(235)를 통해 전원의 (+)극과 연결된다.
배리어(233)는 제1전극 튜브(232) 내측에 삽입되고, 선단이 제1전극 튜브(232)의 외측으로 돌출된다. 배리어는 유전성 재질의 튜브로 제공된다. 실시 예에 의하면, 배리어(233)는 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE, Polytetrafluoroethylene) 및 폴리카보네이트(polycarbonate) 중에서 적어도 어느 하나의 재질로 제공될 수 있다. 배리어(233)의 내측 공간에는 제2공기 공급 라인(152)을 통해 공급된 공기가 흐를 수 있다.
제2전극 튜브(234)는 전도성 재질의 금속 튜브로, 제1전극 튜브(232)와 소정 거리 이격하여 위치하고, 활성화 가스 공급 라인(240)과 연결된다. 제2전극 튜브(234)는 제2연결 단자(236)를 통해 전원의 (-)극과 연결된다.
전원으로부터 전력이 인가되면, 제1전극 튜브(232)와 제2전극 튜브(234) 사이에는 전기장이 발생되며, 전기장은 배리어(233)를 통과하는 공기를 활성화한다. 실시 예에 의하면, 1~30와트(W)의 저전력 인가로 공기의 활성화가 가능하다.
상기 제2공기 공급 라인(153)의 영역 중 제2전극 튜브(234)와 노즐(220)의 제2유로(225)를 연결하는 영역(153a)은, 유전성 재질로 제공될 수 있다. 실시 예에 의하면, 상기 영역(153a)은 폴리테트라플루오로에틸렌 재질로 제공될 수 있다. 상기 재질은 활성화 가스를 라디칼 상태로 안정적으로 유지시킨다.
레이저 발생부(260)는 케이스(210) 내에 위치하며, 레이저 광을 발생시킨다. 레이저 광은 제2개구(213)를 통해 케이스(210) 외부로 조사되며, 사용자에게 활성화 매질이 분사되는 방향을 알려준다.
이하, 상술한 휴대 가능한 매질 활성화 장치의 작동 과정에 대해 설명한다.
작업자(20)는 하우징(110)을 등에 착용하고 보호 마스크(130)를 머리에 착용한 상태에서 살균 대상 지역으로 이동한다.
매질 활성화 장치(10)의 작동으로, 제1공기 공급 라인(143)을 통해 보호 마스크(130) 내부로 청정 공기가 공급되고, 매질 저장 탱크(121)에 저장된 액상의 매질이 노즐(220)의 제1유로(221)에 공급되고, 제2공기 공급 라인(152)을 통해 공기가 활성화 가스 생성부(230)에 공급된다.
활성화 가스 생성부(230)에서는, 전원으로부터 제1전극 튜브(232)와 제2전극 튜브(234)에 전력이 인가되며, 인가된 전력에 의해 생성된 전기장은 배리어(233) 내측으로 공급된 공기를 활성화 시킨다. 활성화 가스는 전자, 라디칼 상태의 오존, 질소산화물, 수산화염기를 포함할 수 있다. 활성화 가스는 제2공기 공급 라인(153a)을 통해 노즐(220)의 제2유로(225)에 공급된다.
액상의 매질은 제1유로(221) 내에서 유로 변경 영역(223)과 제1분무구(222)를 거쳐 액적 또는 미스트 상태로 고압으로 분무된다.
활성화 가스는 제2유로(225) 내에서 유로 경사 영역(227)과 제2분무구(226)를 거쳐 외부로 분사된다. 활성화 가스가 유입되는 제2유로(225)의 영역은 유로 경사 영역(227)보다 큰 유로 폭을 가진다. 때문에 상기 제2유로(225)의 영역은 활성화 가스가 충분히 채워질 수 있는 버퍼 공간으로 제공된다.
상기 제2유로(225)의 영역이 활성화 가스로 충분히 채워지면, 활성화 가스는 유로 경사 영역(227)을 따라 이동하여 제2분무구(226)로 분사된다. 분사된 활성화 가스는 제1분무구(222)에서 분무되는 매질의 흐름에 의해 매질 측으로 유입된다.
유로 경사 영역(227)은 일정한 유량 폭을 가지므로, 활성화 가스는 제2분무구(226)의 전체 영역에서 균일한 유량 및 유속으로 유입될 수 있다.
활성화 가스는 액적 또는 미스트 상태로 분무되는 매질을 향해 분사된다. 활성화 가스는 링 형상의 제2분무구(226)에서 제1분무구(222)의 중심축을 향해 경사지게 분사되므로, 매질의 분무 영역 전체를 에워싸도록 분사된다. 이로 인해 액적 또는 미스트 상태의 매질은 활성화 가스와 균일하게 결합되어 대기 중으로 확산될 수 있다.
액적 또는 미스트 상태의 매질은 활성화 가스와의 결합으로 활성도가 향상된다. 매질의 활성도 향상으로 살균력이 증대된다. 특히, 액적 또는 미스트 상태의 매질은 활성화 가스에 포함된 오존 라디칼과 주로 결합하여 살균력이 더욱 향상될 수 있다.
활성화된 매질은 대기 중으로 확산되며 오염물을 살균한다. 사용자는 레이저 발생부(260)에서 조사되는 레이저 광을 확인하며, 활성화된 매질을 오염 영역으로 공급할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대 가능한 활성화 장치를 간략하게 나타내는 도면이다.
도 9을 참조하면, 도 2의 실시 예와 달리 활성화 장치(10)는 하나의 공기 공급부(140)를 포함한다. 공기 공급부(140)는 제1공기 공급 라인(143)과 제2공기 공급 라인(144)이 하나의 압축기(141)와 연결되고, 각각 보호 마스크(130)와 매질 분무 건(200)으로 공기를 공급할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 매질 분무 건을 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 활성화 장치는 매질 분무 건(300)으로 공기를 공급하는 상기 제2공기 공급 라인(도 2의 153, 도 9의 144)이 제공되지 않는다. 본 발명의 실시 예에 따른 매질 분무 건(300)은 주변 공기를 활성화시켜 활성화 가스로 사용할 수 있다. 매질 분무 건(300)은 노즐(330)과 활성화 가스 생성부(340)를 포함한다. 노즐(330)은 매질을 액적 또는 미스트 상태로 분무한다. 활성화 가스 생성부(340)는 노즐(330)의 선단 외측에서 주변 공기를 활성화시켜 활성화 가스를 생성한다. 활성화 가스는 매질의 분무 과정에서 발생하는 주변 공기의 흐름을 따라 매질측으로 유입되어 매질을 활성화시킨다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 노즐과 활성화 가스 생성부를 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 노즐(330)은 중심 축 상에 유로(331)가 형성되며, 유로(331)는 매질 공급 라인(122)과 연결된다. 유로(331)는 유로 감소 영역(332)과 분무구(333)를 갖는다. 분무구(333)는 유로(331)의 끝단에 위치한다. 유로 감소 영역(332)은 분무구(333)와 연통되며, 분무구(333)에 가까워질수록 내부 직경이 점차 감소한다. 유로 감소 영역(332)은 원뿔 형상으로 제공될 수 있다.
노즐(330)의 선단부(335)는 전단으로 갈수록 직경이 점차 감소하여, 선단부의 외주면이 경사면으로 제공될 수 있다. 노즐(330)의 내주면과 외주면의 사이 두께는 0.3~0.7mm의 두께를 가질 수 있다. 실시 예에 의하면, 노즐(330)의 내주면과 외주면의 사이 두께는 0.5mm일 수 있다.
노즐(330)은 도전성 재질로 제공된다. 노즐(330)은 접지되어 접지 전극으로 제공된다.
활성화 가스 생성부(340)는 유전체 막(341), 파워 전극(342), 그리고 전원(233)을 포함한다.
유전체 막(341)은 유전성 재질로, 노즐(330)의 외주면에 코팅될 수 있다. 유전체 막(341)은 노즐(330)의 후단부에서 선단부까지 외주면 전체 영역에 걸쳐 코팅될 수 있다.
파워 전극(342)은 유전체 막(341)에 제공될 수 있다. 파워 전극(342)은 노즐(330)의 길이 방향을 따로 소정 폭으로 제공되며, 선단부(342a)가 노즐(330)의 선단부(335)의 전단과 후단 사이인 경사면에 위치한다.
전원(233)은 파워 전극(342)에 전력을 인가한다.
매질 공급 라인(122)을 통해 액상의 매질이 노즐(330)의 유로에 공급된다. 액상의 매질은 유로(331) 내에서 유로 변경 영역(332)과 분무구(333)를 거쳐 액적 또는 미스트 상태(31)로 고압으로 분무된다. 매질의 분무 과정에서 분무구(333) 주변에는 음압이 형성되며, 음압에 의해 주변 공기(32)가 매질의 분무 "?향으?* 유입된다. 노즐(330)의 주변에서는 노즐(330)의 외주면을 따라 분무구(333)의 전방 영역으로 공기 흐름(32)이 형성된다.
한편, 전원(233)으로부터 전력이 인가되면, 파워 전극(342)의 선단부(342a) 경계영역에서 활성화 가스(33)가 발생된다. 활성화 가스(33)는 파워 전극(342)의 주변 공기가 전자, 라디칼 상태의 오존, 질소산화물, 수산화염기 등으로 활성화되어 생성된다. 활성화 가스(33)는 노즐(330) 주변의 공기 흐름(32)을 따라 분무구(333)의 전방 영역으로 유입되며, 액적 또는 미스트 상태의 매질(31)과 혼합된다. 액적 또는 미스트 상태의 매질(31)은 활성화 가스(33)와의 결합으로 활성도가 향상된다. 매질(31)의 활성도 향상으로 살균력이 증대된다. 특히, 액적 또는 미스트 상태의 매질(31)은 활성화 가스(33)에 포함된 오존 라디칼과 주로 결합하여 살균력이 더욱 향상될 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 노즐과 활성화 가스 생성부를 나타내는 도면이다.
도 12을 참조하면, 활성화 가스 생성부(340)는 유전체 튜브(341), 파워 전극(342), 절연체 막(345), 그리고 전원(미도시)을 포함한다.
유전체 튜브(341)는 유전성 재질의 튜브로, 내측에 공간이 형성된다. 유전체 튜브(341)의 내측 공간에는 노즐 선단부(330a)가 위치한다. 유전체 튜브(341)는 노즐의 선단부(330a)와 마주하는 내측면과, 상기 내측면과 나란하게 제공되는 외측면을 갖는다. 유전체 튜브(341)의 내측면은 노즐 선단부(330a)의 경사면과 동일한 방향으로 경사지게 배치된다. 유전체 튜브(341)의 내측면은 노즐의 선단부(330a)보다 큰 직경을 가지며, 노즐 선단부(330a)의 외주면과 일정 간격을 유지한다.
파워 전극(342)은 유전체 튜브(341)의 외측면에 제공되며, 전원과 연결된다.
절연체 막(345)은 파워 전극(342)이 내측에 위치하도록 유전체 튜브(341)의 외측면에 코팅된다. 절연체 막(345)은 파워 전극(342)의 전체 영역에 코팅되며, 이에 의해 파워 전극(342)은 외부 공기와의 접촉이 차단된다. 절연체 막(345)은 유전체 튜브(341)와 동일한 재질로 제공될 수 있다.
노즐(330)은 접지되어 접지 전극으로 제공된다.
파워 전극(342)에 전력이 인가되면, 유전체 튜브(341)의 내측면과 노즐 선단부(330a)의 사이 공간에서 활성화 가스(33)가 발생한다. 활성화 가스(33)는 파워 전극(342)의 에지 영역을 따라 유전체 튜브(341)의 내측면과 노즐 선단부(330a)의 경사면 사이 공간에서 발생한다.
활성화 가스(33)는 매질의 분무로 발생된 공기 흐름(32)을 따라 분무구(333)의 전방 영역으로 유입되며, 액적 또는 미스트 상태의 매질(31)과 혼합된다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 노즐과 활성화 가스 생성부를 나타내는 도면이다.
도 13를 참조하면, 도 12의 실시 예와 달리, 노즐(330)의 선단부(330a)는 다른 영역과 동일한 직경을 갖는다. 그리고 유전체 튜브(341)는 내측면의 직경이 동일하게 제공될 수 있다. 파워 전극(342)에 전력이 인가되면, 유전체 튜브(341)와 노즐 산단부(330a)의 사이 공간에서 활성화 가스(33)가 발생한다. 활성화 가스(33)는 매질의 분무로 발생된 공기 흐름(32)을 따라 분무구(333)의 전방 영역으로 유입되며, 액적 또는 미스트 상태의 매질(31)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: 활성화 장치
110: 하우징
120: 매질 공급부
130: 보호 마스크
140: 제1공기 공급부
150: 제2공기 공급부
200: 매질 분무 건

Claims (6)

  1. 작업자가 휴대 가능한 매질 활성화 장치에 있어서,
    상기 작업자의 신체에 착용 가능한 하우징;
    상기 작업자의 머리에 씌어지는 보호 마스크;
    상기 하우징 내에 제공되어, 액상의 매질을 저장하는 매질 저장 탱크;
    상기 하우징 내에 제공되며, 상기 보호 마스크에 공기를 공급하는 제1공기 공급부;
    상기 매질 저장 탱크에서 공급된 액상의 매질을 액적 또는 미스트 상태로 분무하는 노즐; 및
    상기 노즐의 외부에서 활성화 가스를 생성하는 활성화 가스 생성부를 포함하되,
    상기 활성화 가스는 상기 노즐의 분무압에 의해 상기 노즐의 전방으로 유입되어 상기 액적 또는 미스트 상태의 매질을 활성화하는 휴대 가능한 매질 활성화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징 내에 제공되며, 상기 활성화 가스 생성부에 공기를 공급하는 제2공기 공급부를 더 포함하는 휴대 가능한 매질 활성화 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐은 도전성 재질로, 그 선단부의 외주면은 전단으로 갈수록 직경이 점차 감소하는 경사면을 가지며,
    상기 활성화 가스 생성부는
    상기 노즐의 외주면에 형성되는 유전체 막;
    상기 유전체 막에 제공되는 파워 전극; 및
    상기 파워 전극에 전력을 인가하는 전원을 포함하며,
    상기 노즐은 접지되는 휴대 가능한 매질 활성화 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 파워 전극의 선단부는 상기 경사면의 양 단부 사이에 위치하는 휴대 가능한 매질 활성화 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 활성화 가스 생성부는,
    상기 노즐의 선단부가 삽입되는 공간이 내측에 형성되며, 상기 노즐의 선단부 보다 큰 내경을 갖는 유전체 튜브;
    상기 유전체 튜브의 외주면에 제공되는 파워 전극;
    상기 파워 전극과 소정 간격 이격하여 상기 유전체 튜브의 외주면에 제공되는 접지 전극; 및
    상기 파워 전극과 상기 접지 전극이 내부에 위치하도록 상기 유전체 튜브의 외주면에 코팅되는 절연체 막을 포함하는 휴대 가능한 매질 활성화 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐은 제1분무구를 갖는 제1유로와 제2부무구를 갖는 제2유로가 내부에 형성되며,
    상기 액상의 매질은 상기 제1유로로 공급되고,
    상기 활성화 가스는 상기 제2유로로 공급되는 휴대 가능한 매질 활성화 장치.
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