WO2017138743A1 - 복합 소독유체 분무식 멸균장치 및 방법 - Google Patents

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WO2017138743A1
WO2017138743A1 PCT/KR2017/001365 KR2017001365W WO2017138743A1 WO 2017138743 A1 WO2017138743 A1 WO 2017138743A1 KR 2017001365 W KR2017001365 W KR 2017001365W WO 2017138743 A1 WO2017138743 A1 WO 2017138743A1
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carrier gas
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손희식
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(주)에프티넷
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Definitions

  • the present invention relates to a sterilization apparatus and method, and more particularly, to a sterilization apparatus and method for enhancing the efficiency of sterilization by enhancing the generation of OH radicals by using a reaction of drugs such as hydrogen peroxide and ozone.
  • the antiseptics are used in the form of liquid (liquid) microparticles, not in the form of gases, and in combination with ozone and plasma as necessary.
  • Disinfection or sterilization has traditionally been a method using high temperature steam, a method of using Ethylene Oxide (ETO) gas, a method using ozone and water, a method using hydrogen peroxide vapor, a method using hydrogen peroxide and plasma.
  • ETO Ethylene Oxide
  • ozone and water a method using ozone and water
  • hydrogen peroxide vapor a method using hydrogen peroxide and plasma.
  • the chemical supply method is largely supplied in the form of vapor, gas bubbler, liquid (liquid) mist.
  • High concentration hydrogen peroxide water is a toxic substance in handling, and direct contact between the sterilized object and the plasma may cause electrostatic damage by electric fields and surface damage by plasma.
  • Ozone is disadvantageous in that it only takes part in the decomposition process of limited organic bonds, or is consumed in the oxidation reaction of metal, which takes a long time for sterilization.
  • Ozone has the next highest redox level (2.07 eV) after fluorine (F, 2.87 eV) and hydroxyl (OH, 2.85 eV), and is known to be more powerful than hydrogen peroxide (H 2 O 2, 1.77 eV).
  • Literatures using ozone include Korean Patent Registration No. 10-0737210, US 2004 / 0161361A1, JP 2005-211095A, JP 2008-104488A, JP 2005-211095A JP 2008-104488A, and the like.
  • ozone has the disadvantages of slow sterilization reaction time and large variation in speed during decomposition depending on the type of organic material.
  • US Pat. No. 4,643,876 describes a method of using plasma, and discloses a method of generating and sterilizing plasma as a whole in an airtight container.
  • a disadvantage that the surface of the sterilized object is damaged by the direct contact of the plasma.
  • Literature for improving this is U.S. Patent 6,458,321 and Republic of Korea Patent 10-0458112.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0028413 discloses a method of activating hydrogen peroxide by a low-temperature plasma by maintaining a closed container at a pressure below atmospheric pressure and using hydrogen peroxide as a gas state, and additionally injecting ozone at a separate inlet.
  • this method has a disadvantage in that gaseous hydrogen peroxide is decomposed as it passes through the plasma, thereby reducing disinfection performance.
  • the gas circulation system is characterized in that the gas is circulated through the inside of the medical device. At this time, the plasma is involved in only a part of the gas circulating in the container to generate a small amount of ozone, there is a limit to the sterilization efficiency by activating and moving hydrogen peroxide.
  • the technique described above is essentially a method of using a hermetically sealed container, most of which is characterized by sterilization under reduced pressure below atmospheric pressure.
  • the method of activating the liquid microparticles of the disinfectant with radicals, etc. is a state of practical use only to generate a high voltage electric arc between two pointed electrodes to pass the sprayed liquid microparticles.
  • the method of using ultraviolet rays is also effective, but it is judged that the energy of ultraviolet rays is insufficient to activate the sprayed fine particles in a short time.
  • This method also forms OH radicals as the microparticles pass through the arc discharge, but have a short survival life of the OH radicals and tend to be exhausted before reaching the surface of the sterilized object. Therefore, there is a disadvantage that the sterilization effect can be generated only when the injection speed is fast and sustained.
  • a method of using a disinfectant, ozone, and plasma in combination with a relatively simple apparatus for spraying or spraying a disinfectant to sterilize the surface or space exposed to the outside as a basic process and to further increase sterilization efficiency I would like to propose. More specifically, the liquid microparticles and ozone of the disinfectant are used at the same time, and the disinfecting fluid is characterized by causing an activation reaction after reaching the surface of the sterilization object. At this time, the ozone is supplied by gas phase ozone, liquid phase ozone, or ozone generated when the plasma passes.
  • the present invention has been made to solve the problems of the prior art described above, the object of the present invention is to provide a disinfection and sterilization apparatus and sterilization method excellent in sterilization power and simple apparatus.
  • T3 Means for generating ozone
  • the final sprayed composite disinfecting fluid is achieved by a composite disinfecting fluid spray sterilizer characterized in that it comprises a liquid disinfectant microparticles, ozone (gas, liquid or a combination thereof) and a carrier gas.
  • the final sprayed composite disinfecting fluid is also achieved by a composite disinfecting fluid spray sterilization device comprising liquid disinfectant microparticles, ozone (gas, liquid or a combination thereof) and a carrier gas.
  • T3 Means for generating ozone
  • the final sprayed composite disinfecting fluid is achieved by a composite disinfecting fluid spray sterilizer characterized in that it comprises a liquid disinfectant microparticles, ozone (gas, liquid or a combination thereof) and a carrier gas.
  • the liquid disinfectant may be any one of hydrogen peroxide water, ozone water, peracetic acid, hypochlorous acid, sodium percarbonate, glutaraldehyde, ethylenediamine-tetracetate, isopropyl alcohol, citric acid, lactic acid, hydroxyl, or a combination thereof.
  • the hydrogen peroxide concentration of the hydrogen peroxide solution may be 50% or less, 35% or less, 15% or less, 7.5% or less, 6% or less or 3% or less.
  • the carrier gas may be any one of air, oxygen, argon, nitrogen, helium, or a combination thereof.
  • the mixing of the ozone may be any one of a method of adding to a liquid disinfectant in the form of gaseous ozone, a method of mixing in a carrier gas, a method of mixing in a particulate generation site, a method of mixing during spraying, or a combination thereof.
  • the ozone may be mixed with the liquid disinfectant in the form of liquid ozone water or ozone microbubbles.
  • the ozone concentration in the final disinfecting fluid to be sprayed may be an ozone concentration of 15% or less based on the gas except liquid.
  • the liquid fine particles may be generated by an injection nozzle or an ultrasonic particle generator.
  • An ultraviolet (UV) irradiation device may be further provided to irradiate ultraviolet (UV) to any one of liquid disinfectant, sprayed liquid disinfectant fine particles, sterilized object, or a combination thereof.
  • the atmospheric pressure plasma generates an atmospheric pressure plasma by applying electricity to the plasma generating electrode, and passes the carrier gas through the plasma generating region to at least one or more plasma jets from which the plasma is ejected into the free space (outer space).
  • the atmospheric plasma may be generated by at least one dielectric barrier discharge (DBD) plasma electrode having a through hole for fluid flow in a pair of plate-shaped electrodes perpendicular to the plate.
  • DBD dielectric barrier discharge
  • the dielectric barrier discharge plasma electrode may be any one of a through gap DBD method, a through surface DBD method, a through side DBD method, or a combination thereof.
  • the plasma electrode may be formed of any one of a water repellent layer, a waterproof layer, a photocatalytic layer, a catalyst layer, a hydrophilic layer, an insulating layer, a dielectric layer, a protective layer, or a combination thereof. Can be formed.
  • the plasma electrode may further have a temperature control function for adjusting the temperature of the electrode.
  • a fluid guide tube for guiding the inflow and outflow of the fluid may be introduced into the through hole inlet, the outlet, or both.
  • the applied electricity may be a voltage in the range of 0.2-25 kV and a frequency in the range of 0.5-50 kHz in the form of a pulse or alternating current.
  • the atmospheric plasma may be generated by an arc discharge or a plasma torch method.
  • the composite disinfection fluid is flying to reach a sterilized object (S7);
  • the final sprayed composite disinfection fluid is achieved by a composite disinfection fluid spray sterilization method comprising liquid disinfectant microparticles, ozone (gas, liquid or combinations thereof) and a carrier gas.
  • the object of the present invention is also;
  • the sprayed liquid fine particles and the carrier gas pass through the atmospheric plasma to activate the liquid disinfectant microparticles, and at the same time gaseous ozone is generated to form a composite disinfecting fluid (S6);
  • the composite disinfection fluid is flying to reach a sterilized object (S7);
  • the final sprayed composite disinfection fluid is also achieved by a composite disinfection fluid spray sterilization method comprising liquid disinfectant microparticles, ozone (gas, liquid or combinations thereof) and carrier gas.
  • the object of the present invention is also;
  • the sprayed liquid fine particles and the carrier gas pass through the atmospheric plasma to activate the liquid disinfectant microparticles, and at the same time gaseous ozone is generated to form a composite disinfecting fluid (S6);
  • the composite disinfection fluid is flying to reach a sterilized object (S7);
  • the final sprayed composite disinfection fluid is also achieved by a composite disinfection fluid spray sterilization method comprising liquid disinfectant microparticles, ozone (gas, liquid or combinations thereof) and carrier gas.
  • the liquid disinfectant may be any one of hydrogen peroxide water, ozone water, peracetic acid, hypochlorous acid, sodium percarbonate, glutaraldehyde, ethylenediamine-tetracetate, isopropyl alcohol, citric acid, lactic acid, hydroxyl, or a combination thereof.
  • the hydrogen peroxide concentration of the hydrogen peroxide solution may be 50% or less, 35% or less, 15% or less, 7.5% or less, 6% or less or 3% or less.
  • the carrier gas may be any one of air, oxygen, argon, nitrogen, helium, or a combination thereof.
  • the mixing of the ozone may be any one of a method of adding to a liquid disinfectant in the form of gaseous ozone, a method of mixing in a carrier gas, a method of mixing in a particulate generation site, a method of mixing during spraying, or a combination thereof.
  • the ozone may be mixed with the liquid disinfectant in the form of liquid ozone water or ozone microbubbles.
  • the ozone concentration in the final sprayed mixed disinfection fluid may be an ozone concentration of 15% or less based on gas except liquid.
  • the liquid fine particles may be to be generated by the injection nozzle or ultrasonic particle generator.
  • An ultraviolet (UV) irradiation apparatus may be further provided to irradiate ultraviolet (UV) to any one of liquid disinfectant, sprayed liquid disinfectant fine particles, sterilized object, or a combination thereof.
  • the atmospheric pressure plasma generates an atmospheric pressure plasma by applying electricity to the plasma generating electrode, and passes the carrier gas through the plasma generating region to at least one or more plasma jets from which the plasma is ejected into the free space (outer space).
  • the atmospheric plasma may be generated by at least one dielectric barrier discharge (DBD) plasma electrode having a through hole for fluid flow in a pair of plate-shaped electrodes perpendicular to the plate.
  • DBD dielectric barrier discharge
  • the dielectric barrier discharge plasma electrode may be any one of a through gap DBD method, a through surface DBD method, a through side DBD method, or a combination thereof.
  • the plasma electrode may be formed of any one of a water repellent layer, a waterproof layer, a photocatalytic layer, a catalyst layer, a hydrophilic layer, an insulating layer, a dielectric layer, a protective layer, or a combination thereof. Can be formed.
  • the plasma electrode may be further equipped with a temperature control function for controlling the temperature of the electrode.
  • a fluid guide tube for guiding the inflow and outflow of the fluid may be introduced into the through hole inlet, the outlet, or both.
  • the applied electricity may be in the form of a pulse or alternating current with a voltage in the range of 0.2 to 25 kV and a frequency in the range of 0.5 to 50 kHz.
  • the atmospheric pressure plasma may be generated by an arc discharge or a plasma torch method.
  • the sterilization apparatus and method described above are simple in apparatus and excellent in sterilization efficiency as a result of the combined reaction of disinfectant, ozone, and plasma.
  • the device can be simplified by omitting the decompression system for sterilization, and the sterilization efficiency can be increased by generating active species on the surface of the sterilized object, rather than after moving the active species.
  • the sterilization apparatus and method of the present invention can be easily applied to sterilized objects exposed to indoors and outdoors, and can also be applied to the inside of a sealed container and can be easily applied to sterilization of medical instruments.
  • 1 is a conceptual diagram showing the sterilization process of the disinfectant (hydrogen peroxide) and ozone according to the present invention.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating an activation process by plasma according to the present invention.
  • FIG 3 is a conceptual diagram showing an activation scheme according to the present invention (in particular (a) shows an existing scheme and (b) shows a scheme according to the invention).
  • Figure 4 shows the structure of the device of the sterilization compound and gaseous ozone complex sterilization method.
  • Figure 5 shows the structure of the device of the sterilization compound and the combined sterilization method of micro bubble ozone.
  • Figure 6 shows the structure of the device of the sterilization compound and the compound sterilization method of plasma (plasma jet method).
  • FIG. 7 is an embodiment of a plasma jet structure diagram.
  • FIG 8 shows several types of DBD plasma electrode structures according to the present invention.
  • Figure 9 shows the device structure of the compound sterilization method of disinfectant and plasma (through side DBD method).
  • 10 is an embodiment of a structure of a through-side DBD plasma electrode.
  • FIG. 11 shows a device structure diagram of a compound sterilization method of a disinfectant, ozone and plasma (through surface DBD method).
  • FIG. 12 is a flowchart showing the steps of the sterilization method.
  • the present invention was intended to efficiently use a combined reaction with a disinfectant (such as hydrogen peroxide), ozone and water.
  • a disinfectant such as hydrogen peroxide
  • the main purpose of using plasma is also to produce ozone and liquid activation of liquid particulates.
  • Liquid disinfectant, ozone, and activated liquid constituting the complex disinfecting fluid has a relatively long lifespan, so that even after the spraying process, the compound reaches a sterilized object without the consumption of components to cause a complex reaction to form radicals and the like.
  • the present invention is based on spraying disinfectant such as hydrogen peroxide solution into liquid fine particles, and further adopts two methods as an additional method for increasing efficiency.
  • ozone is condensed by spraying disinfectant and ozone before spraying disinfectant.
  • the liquid fine particles and the carrier gas that are sprayed during the spraying of the disinfectant pass through the plasma to convert oxygen in the carrier gas into ozone, and the liquid fine particles to activate the liquid.
  • both methods may be applied simultaneously.
  • Disinfectants include hydrogen peroxide, peracetic acid, hypochlorous acid, and the like, which are known techniques.
  • the method of disinfecting the disinfectant drug also takes a long time to sterilize, and in particular, hydrogen peroxide has less sterilization effect on Gram-negative bacteria having a defensive enzyme such as superoxide dismutase.
  • Ozone In the case of ozone, ozone alone sterilization method or sterilization method with ozone and water vapor is also a known technique. Ozone has a disadvantage in that it is only involved in the decomposition process of limited organic bonds, or is consumed in the oxidation reaction of metal, which takes a long time for sterilization. Therefore, the present invention induces a complex reaction of disinfectant such as hydrogen peroxide, ozone and water to improve efficiency.
  • disinfectant such as hydrogen peroxide
  • ozone may be gaseous ozone or liquid ozone. The half-life of ozone varies by temperature, but it is about 12 hours, and it is 20-30 minutes in water, and the remaining time after generation is sufficient for practical application.
  • This reaction may be initiated even when sprayed, but hydrogen peroxide and ozone have a relatively long lifespan, and since hydrogen peroxide is liquid and a sufficient amount of ozone is supplied, it is easy to reach the sterilization target and react on the sterilization target until the components are exhausted. Will continue.
  • the present invention uses hydrogen peroxide solution and the like, water is already included in the disinfectant.
  • the hydrolysis reaction of ozone occurs through several reaction pathways.
  • the OH radical, hydrogen peroxide and the like are produced using the HO 2 radical as an initiator.
  • ozone is gaseous or liquid, and water is also present in the liquid phase, so that the components are continuously supplied by vaporizing from the object, so that the sterilization reaction is continued even after the spraying time, thereby being effective for sterilization.
  • the liquid fine particles of the disinfectant as the main component of the disinfection fluid for sterilization, and if necessary, a complex disinfection fluid is formed using ozone (gas or liquid) or plasma, Reaction to increase sterilization efficiency.
  • ozone gas or liquid
  • plasma Reaction to increase sterilization efficiency.
  • ozone may be a gas generated by an ozone generator, or ozone water dissolved in water.
  • the sprayed liquid and gaseous mixed disinfection fluid flies to atmospheric pressure as ozone (gas or liquid fine particles), hydrogen peroxide (liquid fine particles), water (liquid fine particles), air and carrier gas coexist.
  • ozone gas or liquid fine particles
  • hydrogen peroxide liquid fine particles
  • water liquid fine particles
  • air and carrier gas coexist.
  • ozone gas or liquid fine particles
  • some reactions of ozone and hydrogen peroxide, ozone and steam described above occur, but most disinfection fluids reach the surface of the sterilized object. Therefore, hydrogen peroxide, ozone, and water on the surface of the sterilized object causes a complex reaction to actively generate OH radicals and the like, resulting in a sterilization reaction.
  • hydrogen peroxide has been described as an example for convenience, but in addition, hydrogen peroxide, ozone water, peracetic acid, hypochlorous acid, sodium peroxocarbonate, glutaraldehyde, ethylenediaminetetraacetate, isopropyl alcohol , Citric acid, lactic acid, oxalic acid, or a combination thereof may be used.
  • the concentration of hydrogen peroxide may be subdivided into 50%, 35%, 15%, 7.5%, 6% or 3%, depending on the purpose and purpose. Do.
  • the carrier gas used for spraying, the carrier gas used for ozone generation, and the carrier gas used for plasma generation are preferably one of air, oxygen, argon, nitrogen, helium or a combination thereof.
  • Means for spraying the liquid disinfectant with liquid carrier particles and spraying gas may be used as a spray nozzle, ultrasonic particle generator, etc., the size of the atomized particles are preferably 1 to 50 microns.
  • an ozone generator using air or oxygen may be used, and in order to use liquid ozone, an ozone water generator may be used.
  • gaseous ozone there is a method of mixing with a carrier gas for spraying.
  • a more efficient way is to add gaseous ozone to the liquid disinfectant as a bubble so that some of it is dissolved in the disinfectant and the other is sprayed with the carrier gas.
  • Microbubbles can also be used because fine bubbles are more efficient in dissolving ozone.
  • Liquid ozone can be mixed and sprayed with liquid disinfectant.
  • Another method of the present invention is a method using a plasma, in which, as described above, spraying an appropriate concentration of disinfecting chemical under atmospheric pressure is used as a basic process.
  • the difference is that the mixing of ozone through the ozone generator is omitted and the disinfecting fluid sprayed passes through the plasma.
  • the carrier gas (including oxygen) present in the disinfecting fluid is converted into gaseous ozone by the plasma, and the liquid disinfectant fine particles are activated by the plasma.
  • Activation of the liquid forms liquid ozone, OH radicals, and the like in the liquid.
  • Table 1 shows the types and characteristics of plasma apparatuses used in the sterilization field and the amount of ozone and free radicals generated in the presence of oxygen. According to Table 1, it can be seen that when the space discharge is generated under low pressure (Low pressure discharge), mainly active oxygen is formed.
  • the traditional arc discharge or plasma torch is a high temperature plasma that generates a high temperature by applying a high voltage, and it can be seen that a large amount of active oxygen is mainly generated.
  • Dielectric Barrier Discharge Dielectric Barrier Discharge
  • plasma jet Dielectric Barrier Discharge
  • DBD plasmas are mainly used for ozone generation because a large amount of ozone is generated.
  • it is used for ozone generation, decomposition and activation of hydrogen peroxide when supplying hydrogen peroxide, activation of circulating gas in a closed container, or decomposition for prevention of contamination of hydrogen peroxide and radical components during exhaust.
  • liquid particulates other than gas pass through the DBD plasma, electric disturbance occurs, which makes it difficult to apply.
  • DBD discharge plasma or plasma jet is suitable for using ozone by plasma. Therefore, the present invention mainly uses a DBD plasma and a plasma jet. However, if ozone is sufficient by providing a separate ozone generator, an arc discharge or a plasma torch that generates a large amount of active species may be used.
  • Plasma jets generate ozone and free radicals to the same extent, and can generate plasma remotely, so that electrical disturbances do not occur when the liquid fine particles pass through the plasma, so that the application in the present invention is unreasonable.
  • the gaseous hydrogen peroxide When the gaseous hydrogen peroxide is exposed to the plasma, it is decomposed into water, oxygen, and hydrogen. Therefore, the effectiveness of the sterilization method for supplying hydrogen peroxide vapor through the plasma is questionable.
  • the disinfectant such as hydrogen peroxide is used in the form of liquid fine particles, it is possible to prevent decomposition of hydrogen peroxide and the liquid disinfectant can easily reach the target.
  • the liquid disinfectant microparticles and the carrier gas is passed through the plasma to generate gaseous ozone and to activate the liquid microparticles to form a complex disinfection fluid.
  • the complex disinfecting fluid is a relatively stable disinfectant, ozone, radicals, etc. are mixed, and after reaching the sterilized object, the compound is sterilized by a complex reaction.
  • the final disinfecting fluid of the liquid fine particles and ozone finally sprayed in the present invention preferably has a concentration of ozone of 15% or less based on the gas except liquid.
  • the compound disinfecting fluid may be sterilized by spraying the sterilization object indoors or outdoors, or further provided with a sealed space for isolating the sterilized object from the outside, and the disinfecting fluid may be sprayed into the sealed space to sterilize the internal object.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0028413 is a document for improving sterilization efficiency using hydrogen peroxide, ozone, and plasma.
  • a closed pressure vessel is used, and hydrogen peroxide (20-60%) is made into a gas and the gas is passed through a plasma into the vessel.
  • ozone is generated in a separate ozone generator and the ozone is heated and activated to flow into the container.
  • plasma consumes, decomposes and activates gaseous hydrogen peroxide as a raw material.
  • Ozone is also consumed by heating to decompose and activate. Therefore, high concentrations of hydrogen peroxide and a large amount of ozone are required.
  • the present invention does not require a closed pressure reduction state, it uses liquid fine particles as a disinfectant, the plasma is efficient by simultaneously performing both functions of ozone generation and activating the liquid, and because the liquid fine particles, the plasma is a gas It does not decompose hydrogen peroxide.
  • the main difference from this patent is that liquid microparticles and ozone are sprayed straight onto the surface of the sterilized object to reach the surface of the object to generate OH radicals through the reaction of hydrogen peroxide with ozone and the reaction between ozone and water.
  • ozone optimized for sterilization can be introduced by actively converting and discharging inlet air or oxygen into ozone, plasma does not decompose and activate hydrogen peroxide, liquid disinfectant microparticles and ozone to the surface of the sterilization target.
  • the main difference from this patent is that OH radicals are generated by the reaction of hydrogen peroxide and ozone and the reaction of ozone and water after reaching the surface of the object.
  • the method of activating the liquid microparticles of the disinfectant with radicals, etc. is a state of practical use only to generate a high voltage electric arc between two pointed electrodes to pass the sprayed liquid microparticles.
  • ozone is generated after the passage of the plasma is the main object of the present invention
  • DBD dielectric barrier
  • the use of ozone, the plasma jet that can be remotely generated from the electrode of the plasma, the balance of the complex disinfection fluid can be balanced by the electrical indirect prevention of liquid particles and the simultaneous generation of ozone and free radical species as described above It is the difference of the present invention.
  • the present invention is chemically stable to allow long-lived ozone to reach sterilized objects and at the same time to reach liquid disinfectant particulates. Then, by inducing an active complex radical formation reaction on the surface of the sterilization object can be maximized sterilization efficiency.
  • a conceptual diagram thereof is shown in FIG. 3. That is, the present invention is not the method of FIG. 3 (a), which is a transfer method after generation of active species, which is a conventional method, but belongs to the method of FIG. 3 (b) to generate active species in a sterilized object after transfer of disinfecting components to the object. .
  • the plasma was electrically stabilized by preventing electric disturbance of the plasma electrode or introducing a remote plasma.
  • the complex disinfecting fluid passes through the plasma, a large amount of gaseous ozone is generated, and a part of the generated ozone is dissolved in the liquid fine particles.
  • liquid activation of the liquid fine particles occurs by the plasma action to generate liquid ozone in the fine particles, thereby further increasing sterilization efficiency.
  • the present invention can be judged that the difference from the conventional technology in that it uses a liquid disinfectant spray device and ozone or plasma is not great, but the present invention has a principle differentiation and technical progress through a deep understanding of the sterilization process I think that. That is, the principle differentiation in the present invention is not a transfer method after generation of active species such as OH radicals, but a method of generating OH radicals by inducing activation by a complex reaction after disinfectant and ozone reaches a sterilization target, That is, it is a method of generating active species after migration.
  • the technical difference is that plasma is applied to the liquid fine particles, and the plasma of the liquid fine particles is directly applied, and for this purpose, an electric disturbance prevention technology and a through hole are applied.
  • FIG. 4 An apparatus configuration example 1 according to the present invention is shown in FIG. 4.
  • the disinfectant storage container (T1) and the carrier gas supply device (T2) is provided.
  • an ozone generator (T3) for generating ozone using air or oxygen is provided.
  • the disinfectant storage container (T1) is supplied with a liquid disinfectant (such as hydrogen peroxide) is provided with a particulate generation and spraying device for spraying the liquid disinfectant with the carrier gas (air, etc.).
  • the apparatus may be a particulate generator T5 using spray nozzles or ultrasonic waves.
  • Ozone generated from the ozone generator is supplied to the liquid disinfectant in the form of bubbles (R1), supplied to the carrier gas for mixing (R2), mixed with the particulate generator (R3), and supplied after the particulate generator (R4). You can select and use the method according to your needs.
  • the size of the liquid fine particles is preferably in the range of 1 micron to 50 microns, so that the spray rate and amount of the fine particles can be adjusted according to the application.
  • the ozone water is preferably mixed with the disinfectant (R1), and the mixed ozone water and the disinfectant are simultaneously converted into fine particles and sprayed to the outside.
  • Device Configuration Example 2 relates to another way of mixing ozone with a disinfectant.
  • This example describes how to mix ozone into microbubbles.
  • ozone is mixed in the form of micro bubbles, ozone is dissolved in the disinfectant, and the ozone remaining as a gas is sprayed in a gaseous state together with the carrier gas. Therefore, the effect of spraying the liquid ozone and the gaseous ozone simultaneously. That is, the two effects of the gaseous ozone mixing system and the ozone water mixing system described in the device configuration example 1 simultaneously appear.
  • the microbubble generating function is applied to the ozone mixer T4 and the R1 direction (see FIG. 4) is applied.
  • the ozone mixer (micro bubble generator) supplies the micro bubble in the R1 direction (see FIG. 4).
  • the ozone mixer with a microbubble function may be supplied with a liquid other than the disinfectant storage container (T1), or may be supplied with a different liquid.
  • FIG. 5 One embodiment of the microbubble mixing mode of ozone is shown in FIG. 5.
  • Device configuration example 3 is shown in FIG.
  • the configuration of the apparatus is the same as that of the apparatus configuration example 1 except that the ozone generator and the ozone mixer are omitted.
  • At least one plasma jet device is additionally connected to the plasma power supply.
  • 7 shows one embodiment of a plasma jet structure.
  • the plasma jet is a plasma generator that generates electricity by reducing electricity to the plasma generating electrode, and passes the carrier gas through the plasma generating region to eject the plasma from the generating portion into a free space (outer space).
  • Plasma jets are placed in front of the sprayed disinfecting fluid so that the sprayed disinfecting fluid passes through the plasma discharged from the plasma jet.
  • the plasma jet since the plasma jet has a high airflow, it is preferable to arrange the plasma jet so as not to interfere with the flow of the liquid fine particles to be sprayed.
  • the plasma jets may be arranged so that each plasma airflow is centered.
  • the structure and generation principle of the plasma jet can be found in many literatures.
  • the power source for driving the plasma jet is preferably a voltage in the range of 0.2-25 kV and a frequency in the range of 0.5-50 kHz in the form of pulse or alternating current.
  • the function of the plasma jet in the present invention is to generate a large amount of gaseous ozone and free radicals as the complex disinfecting fluid passes through the plasma and to liquid-activate liquid fine particles.
  • Configuration Example 4 replaces the plasma jet apparatus in Device Configuration Example 3 and includes another plasma generating apparatus.
  • the plasma generator applies a DBD plasma electrode having a through hole for fluid flow in a direction perpendicular to the plate to a pair of plate-shaped electrodes.
  • the method of the DBD plasma electrode may use three methods. These three types are shown in FIG. 8.
  • (A) is a through space
  • Spacing DBD electrodes have a dielectric layer between a pair of plate-shaped electrodes and a gap between the two electrodes
  • surface DBD electrodes have a dielectric layer between a pair of electrodes and one electrode has a linear pattern (pattern). It has a surface discharge along the pattern.
  • the side DBD electrode has a dielectric layer between a pair of electrodes, and there is no gap between the electrodes, so that plasma is generated at the side of the electrode.
  • FIG. 9. 10 shows an embodiment of the through-side DBD plasma electrode structure.
  • Device Configuration Example 4 is similar to Device Configuration Example 3 in that ozone is generated and the liquid fine particles passing through the plasma are activated.
  • DBD plasma electrodes may apply more than one of the same type or may be combined with other types. You can also extend each type in series or in parallel.
  • the power source for driving the plasma is preferably in the form of a pulse or alternating voltage with a voltage in the range of 0.2-25 kV and a frequency in the range of 5-50 kHz.
  • water repellent layer, waterproof layer, photocatalyst layer, catalyst layer, hydrophilic layer, insulation layer, dielectric layer, protective layer, etc. are formed on metal electrodes, dielectrics, and external exposed parts of the plasma generating electrode structure to prevent electrical disturbance by liquid fine particles and improve activation efficiency. It can be increased further.
  • the plasma can be more stably maintained.
  • the DBD plasma electrode according to the present invention has a through hole formed in the flow direction of the composite disinfecting fluid, so when introducing a fluid induction pipe to guide the inflow and outflow of the fluid through the inlet, outlet or both of the through hole of the complex disinfection fluid The flow can be made more smoothly.
  • Combining one or more selected configurations of the device configuration examples 1 to 4 can realize the advantages and disadvantages of each configuration example in combination to ensure optimal sterilization performance in an optimal combination.
  • the structural example which combined the apparatus structural example 2 and the structural example 4 is shown in FIG.
  • the atmospheric pressure plasma generating apparatus may apply an arc method or a plasma torch method which is advantageous in the active longitudinal plane.
  • any one of the configuration of the above 1 to 5 further comprising a device for supplying ultraviolet light to any one of the disinfectant storage container, the sprayed disinfecting complex disinfection fluid, the surface of the sterilization object and combinations thereof to further increase sterilization efficiency Can be.
  • Sterilization method in the present invention is subjected to the following steps.
  • the sprayed liquid fine particles and the carrier gas pass through the atmospheric plasma to activate the liquid disinfectant microparticles, and at the same time ozone and active species are generated to form a complex disinfecting fluid (S6);
  • the composite disinfection fluid is flying to arrive at the sterilization target (S7);
  • the complex disinfecting fluid causes a complex reaction to sterilize (S8);
  • one of the steps S3 / S4 and S6 may be omitted according to the configuration of the device.
  • Sterilization apparatus was configured according to the device configuration example 1 and device configuration examples 3 to 5, the process parameters used in each device configuration example is as follows.
  • aqueous solution of 10% hydrogen peroxide was used, and the size of the liquid fine particles to be sprayed was in the range of 10 to 30 ⁇ m, and the spraying amount was 500 cm 3 / hr.
  • Ozone was generated at 10 g / hr in an ozone generator and mixed in the carrier gas before spraying the liquid fine particles.
  • the plasma jet was applied with AC power of 10 kV and 30 kHz, and the pressure of the carrier gas was adjusted so that the plasma was extended to 1.5 cm from the plasma discharge port.
  • two jet generators were installed to maintain the symmetry so that the jetting directions of the jets were opposed to each other at a 45 ° angle.
  • the DBD plasma generator uses a through-spaced DBD electrode, which forms a through hole in a disk electrode and generates a plasma at a constant distance from the electrode as an application form of the DBD.
  • the size of the electrode was 3mm in diameter, and eight through holes were uniformly distributed.
  • interval between electrodes was 1 mm.
  • a frequency of 15 kHz and a voltage of 4 kV were applied, and the mounting position was positioned 3 cm before the liquid fine particle spray outlet and passed through the liquid fine particles.
  • water-repellent coating was performed to minimize the electrical interference effect of the liquid fine particles, and the temperature of the electrode was maintained at 150 ° C. by using a temperature controller to maintain the plasma stably.
  • the microbial samples used in the sterilization test was performed using a BI (Biological Indicator), BI is positioned at 30cm distance that the commercially Geobacillus Stearothermophillus bacteria to stainless steel to be sold from the injection discharge opening 10 6 inoculum of disinfectants. Thereafter, the sterilization apparatus was operated and sterilization tests were performed to spray up to 30 seconds in units of 2 seconds. Table 2 shows the spraying time when there was no reaction by incubating the BI for 1 hour after spraying.
  • BI Biological Indicator
  • Example 1 is a case where hydrogen peroxide and ozone are applied as the case of apparatus structure example 1
  • Example 2 and 3 are the case of apparatus structure examples 3 and 4, respectively.
  • Example 2 and 3 hydrogen peroxide and plasma are applied, and the method of applying plasma is different.
  • Example 4 is the case of the apparatus structure example 5 when hydrogen peroxide, ozone, and a plasma are simultaneously applied.
  • Comparative Example 5 only hydrogen peroxide water was injected, and in Comparative Example 6, only gaseous ozone was injected through an ozone generator.
  • Comparative Example 7 is a case where plasma is applied after only gaseous ozone is injected.
  • Example 4 showed the best efficiency, and in Comparative Examples 6 and 7, it was not sterilized even with a spraying time of 30 seconds.
  • T5 means for generating particles and spraying
  • T6 means for generating plasma
  • R1 mixes ozone in liquid disinfectant
  • R2 mixes ozone in carrier gas

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Abstract

본 발명은 과산화수소 등의 약품과 오존의 반응을 이용하여 OH 라디칼의 발생을 증진시켜 멸균의 효율을 높이는 멸균 장치 및 방법에 관한 것이다. 그 장치는 액상 소독약품의 저장 수단(T1); 상기 소독약품을 이동시키는 운반기체 공급 수단(T2); 오존을 발생시키는 수단(T3); 상기 발생된 오존을 상기 소독약품과 혼합하는 수단(T4); 상기 액상 소독약품을 액상 미립자로 만들어 상기 운반기체와 함께 분무하는 수단(T5); 상기 분사되는 액상 미립자와 운반기체가 통과하여 기상 오존을 발생시키고, 액상 미립자를 활성화하는 대기압 플라즈마 발생 수단(T6);를 포함하고, 필요에 따라 (T3/T4) 또는 T6가 생략될 수 있으며, 최종 분무되는 복합 소독유체가 액상 소독약품 미립자, 오존(기상, 액상 또는 이들의 조합) 및 운반기체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

복합 소독유체 분무식 멸균장치 및 방법
본 발명은 멸균 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 과산화수소 등의 약품과 오존의 반응을 이용하여 OH 라디칼의 발생을 증진시켜 멸균의 효율을 높이는 멸균 장치 및 방법에 관한 것이다.
특히 소독약품을 이용함에 있어서 소독약품을 기체의 형태로 이용하지 않고, 액상(액체) 미립자의 형태로 사용하며, 필요에 따라 오존과 플라즈마를 복합적으로 적용하는 방법에 관한 것이다.
소독 또는 멸균장치는 전통적으로는 고온 스팀을 이용하는 방법이 있으며, Ethylene Oxide(ETO) 가스를 이용하는 방법, 오존과 물을 이용하는 방법, 과산화수소 증기를 이용하는 방법, 과산화수소와 플라즈마를 이용하는 방법 등이 있다. 최근에는 오존, 과산화수소, 플라즈마, 자외선(UV) 및 광촉매(TiO2) 등을 다양하게 조합하여 멸균 효율을 높이는 노력이 진행되고 있다.
약품의 공급 방식은 크게 증기, 기체 버블러(bubbler), 액체(액상) 미립자(mist)의 형태로 공급한다.
고농도 과산화수소수는 취급상 유독 물질이고, 멸균 대상물과 플라즈마의 직접 접촉은 전기장에 의한 정전 손상과 플라즈마에 의한 표면손상이 발생할 수 있다. 오존은 한정된 유기결합의 분해과정에 만 관여하거나, 금속의 산화 반응에 소비되어 멸균 처리에 시간이 많이 걸린다는 단점이 있다.
과산화수소를 이용한 멸균 방법으로는 대한민국 등록실용신안 20- 0303495의 경우가 있으며 멸균효율을 증가시키기 위해 대기압 이상의 과산화수소 증기를 이용한 바 있다.
한편, 오존의 강력한 산화력을 이용하여 멸균을 하고자 하는 여러 노력들이 있었다. 오존은 불소(F, 2.87eV), 수산화기(OH, 2.85eV) 다음으로 높은 산화 환원 준위(2.07eV)를 가지며, 과산화수소(H2O2, 1.77eV) 보다 더 강력한 산화제로 알려져 있다.
오존을 이용하는 문헌은 대한민국 등록특허 10-0737210, US 2004/0161361A1, JP 2005-211095A, JP 2008-104488A, JP 2005-211095A JP 2008-104488A 등이 있다. 그러나 오존은 멸균 반응시간이 느리고 유기물의 종류에 따라 분해과정에서의 속도 편차가 크다는 단점이 있다.
또한 오존과 수증기를 이용하여 멸균하고자 하는 문헌들은 US 4988884, US 5069880, US 5334355 등이 있으며, 여기에 추가적으로 RF 플라즈마를 이용하고자 하는 시도도 있었다. (WO 2005/023319 A2)
플라즈마를 이용하는 벙법으로는 미국 특허 4,643,876가 있으며, 밀폐용기내에서 전체적으로 플라즈마를 발생시켜 멸균하는 방법을 개시하였다. 그러나 플라즈마의 직접 접촉으로 인해 멸균 대상물 표면이 손상된다는 단점이 있다. 이를 개선하기 위한 문헌으로는 미국특허 6,458,321 및 대한민국 등록특허 10-0458112이 있다.
오존과 플라즈마를 이용하는 방법으로는 대한민국 등록특허 10-0913632가 있다. 이 문헌에서는 밀폐된 용기내에서 순차적으로 감압, 수분 투입, 오존 투입 및 내부 가스를 순환시켜 플라즈마에 노출시키는 방법을 제안한 바 있다.
과산화수소, 오존, 플라즈마를 이용하는 방법에는 JP2006-204889의 문헌이 있다. 감압된 챔버에 먼저 과산화수소와 물을 기화시켜 주입하고, 이어서 오존을 주입하고, 일정시간 유지 후 RF 대역의 주파수로 기체 방전이 용이할 수 있도록 감압하여 플라즈마를 발생시키는 멸균 방법이 공개된 바 있다. 이때 플라즈마는 챔버내부 전체를 대상으로 플라즈마를 발생시키는 방식으로 멸균 대상물이 플라즈마에 직접 영향을 받게 되는 단점이 있다.
또한, 대한민국 공개특허 10-2012-0028413은 밀폐된 용기를 대기압 이하의 압력으로 유지하고 과산화수소를 기체상태로 하여 저온 플라즈마에 의해 과산화수소를 활성시키고 추가적으로 별도의 입구에서 오존을 투입하는 방법을 개시한 바 있다. 그러나 이 방법은 기상의 과산화수소가 플라즈마를 통과하면서 분해되어 소독 성능을 오히려 감소시킨다는 단점이 있다.
대한민국 등록특허 10-1250748의 경우, 대기압의 압력에서 밀폐된 용기의 측면에 과산화수소수를 미세입자로 분무하는 입구와 오존과 OH 라디칼을 발생시키는 플라즈마를 장치를 다른 측면에 동시에 장착하여 멸균의 효율을 높이고자 하였다. 또한 기체 순환 시스템을 이용하여 의료기구의 내부를 기체가 순환하도록 한 것이 특징이다. 이때 플라즈마는 용기 내부를 순환하는 기체 중 일부 만에 관여하여 오존의 발생량이 적고, 과산화수소를 활성화한 후 이동시키는 방법으로 멸균 효율에 한계가 있다.
위에서 설명한 기술은 근본적으로 밀폐된 용기를 사용하는 방법이며, 대다수는 대기압 이하의 감압 상태에서 멸균이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
밀폐용기가 아닌 노출된 곳을 멸균하는 방법으로는 과산화수소 또는 살균 약품을 분사하는 방식이 주로 사용되며, 이 방법은 밀폐된 용기를 제거하고 밀폐용기의 감압 공정도 필요가 없으므로 장치가 간단하다는 장점이 있다. 이와 같은 방법으로는 대표적으로 US 7008592 B2와 US 6969487 B1의 문헌이 있다. 여기서는 소독 약품을 미세입자로 분사하고 이후에 이 미세입자를 활성화 에너지에 노출시켜 소독 약품을 더욱 활성화시켜 노출된 물건 표면 또는 공간 전체를 멸균하고자 하였다.
그러나 액체의 미세입자를 작은 플라즈마 영역을 통과시키기가 어렵고, 액체가 응축될 경우 플라즈마를 발생시키는 전극 사이의 전기적 특성을 교란시켜 플라즈마를 적용하기 어렵다. 따라서 현재까지 소독약품의 액체 미세입자를 라디칼 등으로 활성화시키는 방법은 뾰족한 두 전극 사이에서 고전압의 전기적 아크를 발생시켜 이 영역을 분무되는 액체 미세입자가 통과하게 하는 방법만이 실용화된 상태이다. 또한 자외선을 이용하는 방법도 유력하나 분무되는 미세입자를 짧은 시간내에 활성화하기에는 자외선의 에너지가 부족하다고 판단되고 있다.
또한 이 방법은 미세입자가 아크 방전을 통과할 때 OH 라디칼을 형성시키지만 OH 라디칼의 생존 수명이 짧아서 멸균 대상물의 표면에 도달하기 전에 소진되는 경향이 있다. 따라서 분사 속도가 빠르고 지속되어야 멸균효과를 발생시킬 수 있다는 단점이 있다.
따라서 본 발명에서는 외부에 노출된 표면 또는 공간을 멸균하기 위하여 비교적 장치가 간단한 소독약품의 분무 또는 분사 공정을 기본공정으로 이용하고 멸균 효율을 더욱 증가시키기 위하여 소독약품, 오존, 플라즈마를 복합적으로 이용하는 방법을 제안하고자 한다. 더욱 자세하게는 소독약품의 액체 미립자와 오존을 동시에 사용하고, 소독유체가 멸균 대상물 표면에 도달한 후 활성화 반응을 일으키는 것을 특징으로 한다. 이때, 오존은 기상(gas phase) 오존, 액상(liquid phase) 오존 또는 플라즈마 통과시 생성되는 오존에 의해 공급된다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 멸균력이 우수하고 장치가 간단한 소독 및 멸균 장치와 멸균 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적은;
액상 소독약품의 저장 수단(T1);
상기 소독약품을 이동시키는 운반기체 공급 수단(T2);
오존을 발생시키는 수단(T3);
상기 발생된 오존을 상기 소독약품과 혼합하는 수단(T4);
상기 액상 소독약품을 액상 미립자로 만들어 상기 운반기체와 함께 분무하는 수단(T5);을 포함하고,
최종 분무되는 복합 소독유체가 액상 소독약품 미립자, 오존(기상, 액상 또는 이들의 조합) 및 운반기체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균장치에 의해 달성된다.
상기의 목적은 또한;
액상 소독약품의 저장 수단(T1);
상기 소독약품을 이동시키는 운반기체 공급 수단(T2);
상기 액상 소독약품을 액상 미립자로 만들어 상기 운반기체와 함께 분무하는 수단(T5);
상기 분무되는 액상 미립자와 운반기체가 통과하여 기상 오존을 발생시키고, 액상 미립자를 활성화하는 대기압 플라즈마 발생 수단(T6);를 포함하고
최종 분무되는 복합 소독유체가 액상 소독약품 미립자, 오존(기상, 액상 또는 이들의 조합) 및 운반기체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균장치에 의해서도 달성된다.
상기의 목적은 또한;
액상 소독약품의 저장 수단(T1);
상기 소독약품을 이동시키는 운반기체 공급 수단(T2);
오존을 발생시키는 수단(T3);
상기 발생된 오존을 상기 소독약품과 혼합하는 수단(T4);
상기 액상 소독약품을 미립자로 만들어 운반기체와 함께 분무하는 수단(T5);
상기 분사되는 액상 미립자와 운반기체가 통과하여 기상 오존을 발생시키고, 액상 미립자를 활성화하는 대기압 플라즈마 발생 수단(T6);을 포함하고,
최종 분무되는 복합 소독유체가 액상 소독약품 미립자, 오존(기상, 액상 또는 이들의 조합) 및 운반기체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균장치에 의해 달성된다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 액상소독약품은 과산화수소수, 오존수, 과초산, 차아염소산, 과산화탄산나트륨, 글루타르알데히드(glutaraldehyde), ethylenediamine- tetracetate, 아이소프로필 알콜, 구연산, 젖산, 수산 또는 이들의 조합 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 과산화수소수의 과산화수소 농도가 50%이하, 35%이하, 15%이하, 7.5%이하, 6%이하 또는 3%이하로 할 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 운반기체는 공기, 산소, 아르곤, 질소, 헬륨 또는 이들의 조합 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 오존의 혼합은 기상 오존의 형태로 액상 소독약품에 투입하는 방식, 운반기체에 혼합하는 방식, 미립자 발생 부위에 혼합하는 방식, 분무 시에 혼합하는 방식 또는 이들의 조합 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 오존의 혼합은 액상 오존수 또는 오존 마이크로 버블의 형태로 액상 소독약품에 혼합할 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 최종 분무되는 혼합 소독유체내의 오존 농도는 액체를 제외한 기체를 기준으로 오존 농도가 15% 이하로 할 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 액상 미립자는 분사노즐 또는 초음파 미립자 발생기에 의해 발생시킬 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
자외선(UV) 조사 장치가 더 구비되어 액상 소독약품, 분사되는 액상 소독약품 미립자, 멸균 대상물 또는 이들의 조합 중 어느 하나에 자외선(UV)이 조사되도록 할 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 대기압 플라즈마는 플라즈마 발생 전극에 전기를 인가하여 대기압 플라즈마를 발생시키고, 플라즈마 발생 영역에 운반기체를 통과시켜 플라즈마가 발생부위로부터 자유공간(외부공간)으로 분출되는 적어도 하나 이상의 플라즈마 제트(jet)에 의하여 발생되도록 할 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 대기압 플라즈마는 판형의 한쌍의 전극에 판과 수직한 방향으로 유체흐름을 위한 관통공을 가지는 적어도 하나 이상의 유전체 장벽 방전(DBD) 플라즈마 전극에 의하여 발생되도록 할 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 유전체 장벽 방전 플라즈마 전극은 관통형 간격 DBD방식, 관통형 표면 DBD 방식, 관통형 측면 DBD 방식 또는 이들이 조합 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 플라즈마 전극은 금속전극, 유전체, 외부 노출 부품 또는 이들의 조합 중 어느 하나에 발수층, 방수층, 광촉매층, 촉매층, 친수층, 절연층, 유전체층, 보호층 또는 이들의 조합 중 어느 하나의 층이 형성되도록 할 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 플라즈마 전극은 전극의 온도를 조절할 수 있는 온도 조절기능을 더 갖추고 있을 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 관통공 입구, 출구 또는 이들 모두에 유체의 유입과 유출을 안내하는 유체 유도관이 도입된 것일 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 인가되는 전기는 펄스 또는 교류의 형태로 0.2 ~ 25 kV 범위의 전압과 0.5 ~ 50 kHz 범위의 주파수일 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 대기압 플라즈마는 아크 방전 또는 플라즈마 토치 방식에 의하여 발생되는 것일 수 있다.
한편 본 발명의 목적은;
액상 소독약품을 용기에 장입하는 단계(S1);
상기 소독약품을 이동시키기 위한 운반기체를 공급하는 단계(S2);
오존을 발생시키는 단계(S3);
상기 오존을 상기 소독약품과 혼합하는 단계(S4);
상기 액상 소독약품을 미립자로 만들어 운반기체와 함께 분무하는 단계(S5);
상기 복합 소독유체가 비행하여 멸균 대상물에 도달하는 단계(S7);
상기 복합 소독유체가 복합반응을 일으켜 멸균하는 단계(S8);를 포함하고,
최종 분무되는 복합 소독유체가 액상 소독약품 미립자, 오존(기상, 액상 또는 이들의 조합) 및 운반기체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균방법에 의해 달성된다.
본 발명의 목적은 또한;
액상 소독약품을 용기에 장입하는 단계(S1);
상기 소독약품을 이동시키기 위한 운반기체를 공급하는 단계(S2);
상기 액상 소독약품을 미립자로 만들어 운반기체와 함께 분무하는 단계(S5);
상기 분사되는 액상 미립자와 운반기체가 대기압 플라즈마를 통과하여 액상 소독약품 미립자가 활성화되고, 동시에 기상 오존이 발생되어 복합 소독유체가 형성되는 단계(S6);
상기 복합 소독유체가 비행하여 멸균 대상물에 도달하는 단계(S7);
상기 복합 소독유체가 복합반응을 일으켜 멸균하는 단계(S8);를 포함하고,
최종 분무되는 복합 소독유체가 액상 소독약품 미립자, 오존(기상, 액상 또는 이들의 조합) 및 운반기체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균방법에 의해서도 달성된다.
본 발명의 목적은 또한;
액상 소독약품을 용기에 장입하는 단계(S1);
상기 소독약품을 이동시키기 위한 운반기체를 공급하는 단계(S2);
오존을 발생시키는 단계(S3);
상기 오존을 상기 소독약품과 혼합하는 단계(S4);
상기 액상 소독약품을 미립자로 만들어 운반기체와 함께 분무하는 단계(S5);
상기 분사되는 액상 미립자와 운반기체가 대기압 플라즈마를 통과하여 액상 소독약품 미립자가 활성화되고, 동시에 기상 오존이 발생되어 복합 소독유체가 형성되는 단계(S6);
상기 복합 소독유체가 비행하여 멸균 대상물에 도달하는 단계(S7);
상기 복합 소독유체가 복합반응을 일으켜 멸균하는 단계(S8);를 포함하고,
최종 분무되는 복합 소독유체가 액상 소독약품 미립자, 오존(기상, 액상 또는 이들의 조합) 및 운반기체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균방법에 의해서도 달성된다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 액상소독약품은 과산화수소수, 오존수, 과초산, 차아염소산, 과산화탄산나트륨, 글루타르알데히드(glutaraldehyde), ethylenediamine- tetracetate, 아이소프로필 알콜, 구연산, 젖산, 수산 또는 이들의 조합 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 과산화수소수의 과산화수소 농도가 50%이하, 35%이하, 15%이하, 7.5%이하, 6%이하 또는 3%이하일 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 운반기체는 공기, 산소, 아르곤, 질소, 헬륨 또는 이들의 조합 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 오존의 혼합은 기상 오존의 형태로 액상 소독약품에 투입하는 방식, 운반기체에 혼합하는 방식, 미립자 발생 부위에 혼합하는 방식, 분무 시에 혼합하는 방식 또는 이들의 조합 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 오존의 혼합은 액상 오존수 또는 오존 마이크로 버블의 형태로 액상 소독약품에 혼합할 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 최종 분무되는 혼합 소독유체내의 오존 농도는 액체를 제외한 기체를 기준으로 오존 농도가 15%이하일 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 액상 미립자는 분사노즐 또는 초음파 미립자 발생기에 의해 발생되도록 하는 것일 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
자외선(UV) 조사 장치를 더 구비하여 액상 소독약품, 분사되는 액상 소독약품 미립자, 멸균 대상물 또는 이들의 조합 중 어느 하나에 자외선(UV)이 조사되도록 할 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 대기압 플라즈마는 플라즈마 발생 전극에 전기를 인가하여 대기압 플라즈마를 발생시키고, 플라즈마 발생 영역에 운반기체를 통과시켜 플라즈마가 발생부위로부터 자유공간(외부공간)으로 분출되는 적어도 하나 이상의 플라즈마 제트(jet)에 의하여 발생되도록 할 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 대기압 플라즈마는 판형의 한쌍의 전극에 판과 수직한 방향으로 유체흐름을 위한 관통공을 가지는 적어도 하나 이상의 유전체 장벽 방전(DBD) 플라즈마 전극에 의하여 발생되도록 할 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 유전체 장벽 방전 플라즈마 전극은 관통형 간격 DBD방식, 관통형 표면 DBD 방식, 관통형 측면 DBD 방식 또는 이들의 조합 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 플라즈마 전극은 금속전극, 유전체, 외부 노출 부품 또는 이들의 조합 중 어느 하나에 발수층, 방수층, 광촉매층, 촉매층, 친수층, 절연층, 유전체층, 보호층 또는 이들의 조합 중 어느 하나의 층이 형성되도록 할 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 플라즈마 전극은 전극의 온도를 조절할 수 있는 온도 조절기능을 더 갖추도록 할 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 관통공 입구, 출구 또는 이들 모두에 유체의 유입과 유출을 안내하는 유체 유도관을 도입할 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 인가되는 전기는 펄스 또는 교류의 형태로 0.2 ~ 25 kV 범위의 전압과 0.5 ~ 50 kHz 범위의 주파수로 할 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면;
상기 대기압 플라즈마는 아크 방전 또는 플라즈마 토치 방식에 의하여 발생되도록 할 수 있다.
상술한 멸균 장치 및 방법은 장치가 간단하고 소독약품, 오존, 플라즈마의 복합반응의 결과로 멸균 효율이 우수하다. 특히 멸균처리에 감압 시스템을 생략하여 장치가 간단해 질 수 있고, 활성종 생성 후 이동방식이 아닌 멸균 대상물 표면에서 활성종을 생성하는 방식을 통해 멸균 효율을 증가시킬 수 있다.
따라서 본 발명의 멸균 장치 및 방법은 실내 및 실외에 노출된 멸균 대상물에 쉽게 적용할 수 있고, 추가적으로 밀폐용기 내부에도 적용할 수 있어 의료용 기구 등의 멸균에도 용이하게 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 소독약품(과산화수소)과 오존의 멸균과정을 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마에 의한 활성화 과정을 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 활성화 방식을 나타내는 개념도이다.( 특히 (a)는 기존 방식을, (b)는 본 발명에 따른 방식을 도시한다)
도 4는 소독약품과 기상 오존의 복합 멸균방식의 장치 구조도를 나타낸다.
도 5는 소독약품과 마이크로 버블 오존의 복합 멸균방식의 장치 구조도를 나타낸다.
도 6는 소독약품과 플라즈마(플라즈마 제트 방식)의 복합 멸균방식의 장치 구조도를 나타낸다.
도 7는 플라즈마 제트 구조도의 일 실시예이다.
도 8는 본 발명에 따른 DBD 플라즈마 전극 구조의 여러 유형을 나타낸다.((a) 관통형 간격 DBD 방식 (b) 관통형 표면 DBD 방식 (c) 관통형 측면 DBD 방식).
도 9는 소독약품과 플라즈마(관통형 측면 DBD 방식)의 복합 멸균방식의 장치 구조도를 나타낸다.
도 10은 관통형 측면 DBD 플라즈마 전극 구조도의 일 실시예이다.
도 11는 소독약품, 오존 및 플라즈마(관통형 표면 DBD 방식)의 복합 멸균방식의 장치 구조도를 나타낸다.
도 12은 멸균 방법의 단계를 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 소독약품(과산화수소 등), 오존 및 물과의 복합반응을 효율적으로 이용하고자 하였다. 또한 플라즈마 이용의 주 목적은 오존의 생성과 액상 미립자의 액체 활성화이다. 복합 소독유체를 구성하는 액상 소독약품, 오존 및 활성화된 액체는 비교적 수명이 길기 때문에 분무과정 이후에도 성분의 소모 없이 멸균 대상물에 도달하여 복합 반응을 일으켜 라디칼 등을 형성시킨다.
본 발명은 먼저 과산화수소수 등의 소독약품을 액상의 미립자로 분무하는 것을 기본으로 하고, 추가적인 효율 증가 방안으로 2 가지 방식을 더 채택하고 있다. 첫째로 소독약품의 분무전에 오존을 합류시켜 소독약품과 오존을 동시에 분무하는 방식이다. 둘째로 소독약품의 분무시 분무되는 액상 미립자와 운반가스가 플라즈마를 통과하도록 하여 운반가스 중 산소를 오존으로 전환시키고, 액상 미립자를 액체 활성화하도록 하는 방식이다. 물론 2 가지 방식이 동시에 적용될 수도 있다.
먼저, 분무 전 오존 합류 방식에 대해 설명한다.
소독약품으로는 과산화수소, 과초산, 차아염소산 등을 사용하는데 이는 공지되어 있는 기술이다. 그러나 이러한 소독 약품의 분사 방법도 멸균에 시간이 많이 걸리고, 특히 과산화수소의 경우 슈퍼옥사이드 디스뮤타제 같은 방어효소를 갖고 있는 그람음성균에는 멸균효과가 적다
오존의 경우, 오존 단독 멸균 방법 또는 오존과 수증기에 의한 멸균 방법 역시 공지되어 있는 기술이다. 오존은 한정된 유기결합의 분해과정에만 관여하거나, 금속의 산화 반응에 소비되어 멸균 처리시간이 많이 걸린다는 단점이 있다. 따라서 본 발명은 과산화수소수 등의 소독약품, 오존 및 물의 복합반응을 유도하여 효율을 증진시킨다.
퍼옥손 반응 (peroxone process)
과산화수소와 오존은 peroxone 반응을 일으킨다. peroxone 반응(process)은 아래와 같은 식으로 표현되며, OH 라디칼 등을 생성시킨다.
H2O2 + 2O3 -> 2OH* + 3O2
OH 라디칼의 경우 불소(F, 2.87eV) 다음으로 강력한 산화작용(2.85eV)을 하며, 거의 모든 유기물과 빠른속도로 반응하여 멸균에 효율적이다. 그러나 생존수명이 짧아 잔류시간이 매우 짧은 편이다. 과산화수소의 경우 특별히 반응을 촉발시키지 않는 한 안정적인 수명을 보유하고 있다. 본 발명에서 오존의 경우는 기상 오존 또는 액상 오존일 수 있다. 오존의 반감기는 온도에 따라 차이가 발생하지만 약 12시간이며, 수중에서 20-30분 정도로서 생성 후 잔류시간이 현실적으로 응용하기에 충분하다.
이러한 반응은 분무시에도 개시될 수도 있으나, 과산화수소와 오존은 비교적 긴 수명을 지니고 있으며, 과산화수소가 액상이고 충분한 양의 오존이 공급되므로 멸균 대상물에 용이하게 도착하고 성분이 소진될 때 까지 멸균 대상물에서 반응이 지속되게 된다.
(오존의 가수분해 반응)
본 발명은 과산화수소수 등을 이용하므로 소독약품에 이미 물을 포함하고 있다. 오존이 물과 공존할 경우, 오존의 가수분해 반응이 다음과 같은 여러 반응 경로를 통해 일어나다. HO2 라디칼을 개시제로 하여 OH 라디칼과 과산화수소 등을 생성한다.
O3 + H2O -> HO3 + OH-
HO3 + OH- -> 2HO2 *
O3 + HO2 * -> OH* + 2O2
O3 + OH* -> HO2 * + O2
HO2 * +HO2 * -> H2O2 + O2
OH* + HO2 * -> H2O + O2
OH* + OH* -> H2O2
본 발명에서 오존은 기상 또는 액상이고 물 역시 액상으로 존재하므로 대상물에서 기화하여 지속적으로 성분을 공급하므로 분무시간 이후에도 멸균 반응이 지속되어 멸균에 효율적이다.
본 발명에서는 멸균을 위해 소독약품(과산화수소수 등)의 액상 미립자를 소독유체의 주성분으로 하고, 필요에 따라 오존(기상 또는 액상), 또는 플라즈마를 이용하여 복합 소독유체를 형성하고 멸균 대상품에서 복합 반응을 일으켜 멸균 효율을 증가시킨다. 이러한 과정의 개념도를 도 1에 나타내었다.
도 1에 나타난 바와 같이 오존은 오존발생기에 의한 기체일 수 있으며, 물에 용해된 오존수일 수도 있다. 분무되는 액상 및 기상의 혼합 소독유체는 오존(기체 또는 액상 미립자), 과산화수소(액상 미립자), 물(액상 미립자), 공기 및 운반기체 공존하는 상태로서 대기압인 외부 공간을 비행한다. 복합 소독유체의 비행도중에도 위에서 기술한 오존과 과산화수소, 오존과 수증기의 반응이 일부 일어나게 되지만, 대부분의 소독유체는 멸균 대상물의 표면에 도달하게 된다. 따라서 멸균 대상물 표면에서 과산화수소, 오존, 물이 복합반응을 일으켜 OH 라디칼 등을 활발하게 생성하며, 결과적으로 멸균 반응을 일으키게 된다.
또한 본 발명에서 과산화수소가 소독약품으로 사용된 경우, 멸균이 끝난 후에 과산화수소와 오존은 물과 산소로 전환되어 소독물질이 남지 않게 되는 장점이 있다.
한편, 소독약품으로는 편의상 과산화수소를 예로서 설명하였으나, 이외에도 과산화수소, 오존수, 과초산(peracetic acid), 차아염소산 (hypochlorous acid), 과산화탄산나트륨(sodiumperoxocarbonate), 글루 타르알데히드(glutaraldehyde), ethylenediaminetetraacetate, isopropyl alcohol, 구연산(citric acid), 젖산((lactic acid), 수산(oxalic acid) 또는 이들의 조합 중 어느 하나를 사용하여도 무방하다.
또한 과산화수소수를 소독약품으로 사용할 경우, 과산화수소수의 농도는 용도와 목적에 따라 50%이하, 35%이하, 15%이하, 7.5%이하, 6%이하 또는 3%이하로 세분하여 사용하는 것이 바람직하다.
분무시 사용되는 운반기체, 오존 발생시 사용되는 운반기체 및 플라즈마 발생시 사용되는 운반기체는 공기, 산소, 아르곤, 질소, 헬륨 또는 이들의 조합 중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.
액상 소독약품을 액상 미립자로 만들어 운반가스와 분무하기 위한 수단은 분사노즐, 초음파 미립자 발생기 등을 이용할 수 있으며, 분무되는 미립자의 크기는 1 ~ 50 미크론인 것이 바람직하다.
기상의 오존을 이용하기 위해서는 공기 또는 산소를 원료로 하는 오존 발생기를 사용할 수 있으며, 액상의 오존을 이용하기 위해서는 오존수 발생기를 사용할 수 있다.
기상의 오존을 혼합하는 방법은 분무용 운반가스에 혼합하는 방법이 있다. 더욱 효율적인 방법으로는 기상 오존을 액체 소독약품에 기포(bubble)로 투입하여 일부는 소독약품으로 용해되게 하고 나머지는 운반가스와 함께 분무되게 하는 것이다. 미세한 기포를 이용할 경우 오존의 용해에 더욱 효율적이므로 마이크로 버블을 이용할 수도 있다. 액상의 오존일 경우 액체 소독약품에 혼합해서 함께 분무할 수 있다.
본 발명의 또 다른 방식은 플라즈마를 이용하는 방법으로서, 상기에 기술한 바와 마찬가지로 대기압하에서 적정농도의 소독 약품을 분무하는 공정을 기본 공정으로 이용한다. 그러나 차이점은 오존 발생기를 통한 오존의 혼합이 생략되고, 분무되는 소독유체가 플라즈마를 통과하게 하는 것이다. 이로인해 소독유체내에 존재하는 운반기체(산소 포함)가 플라즈마에 의해 기상 오존으로 전환되고, 액상 소독약품 미립자는 플라즈마에 의해 액체가 활성화된다. 액체의 활성화로 인해 액체내에 액상 오존, OH 라디칼 등이 형성된다.
현재까지 멸균 분야에서 이용되는 플라즈마 장치 종류 및 특성과 산소의 존재시 오존과 활성산소의 생성량을 표 1에 나타내었다. 표 1에 따르면, 감압하에서 공간 방전을 발생시킬 경우(Low pressure discharge)는 주로 활성산소가 형성됨을 알 수 있다. 또한 전통적인 아크방 전(Arc discharge) 또는 플라즈마 토치(Plasma torch)는 고전압을 인가하여 고온을 발생시키는 고온 플라즈마이며, 주로 활성산소가 다량으로 생성됨을 알 수 있다.
유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge)의 경우 주로 오존이 다량으로 생성됨을 알 수 있고, 플라즈마 제트(Jet)는 오존과 활성산소가 균형있게 생성됨을 알 수 있다.
플라즈마의 종류와 특성
Plasma Source Plasma Density Electron Temp. Gas Temp. Densities of oxygen species (cm-3)
(cm-3) (eV) ℃ O+,O2 +,O- O O3
Low PressureDischarge 108~1013 0.2~10 5~400 1010 1014 < 1010
Arc and Plasma torch 1016~1019 2~7 4,000~40,000 1015 1018 < 1010
<1000ppm 3~30% <1ppb
Dielectirc BarrierDischarge 1012~1015 1~10 200~400 1010 1012 1018
<10ppb <1ppm 3~30%
Plasma Jet 1011~1012 0.8~2.2 10~250 1012 1016 1016
<1ppm 0.3~3% 0.3~3%
소독약품 또는 오존을 투입하고 저압 방전을 이용하여 멸균 효율을 높이고자 한 노력은 여러 문헌에서 찾아볼 수 있다. 그러나 밀폐용기의 감압 등 장치가 복잡하고 멸균 대상물이 플라즈마에 직접 접촉되는 등의 부작용이 있다.
소독약품 미스트 분사 후 미스트를 아크 방전에 노출시켜 멸균 효율을 높이고자 하는 경우는 US 7008592 B2에 개시되어 있다. 그러나 액체의 미스트를 이용하므로 액체의 전기적 교란 특성 때문에 아크 방전이외의 플라즈마 방식을 적용할 수 없다. 또한 아크 방전의 특성상 주로 활성산소, 라디칼 등이 형성되고 이 활성산소 및 라디칼은 생존 수명이 짧기 때문에 짧은 거리에서 고속분사로 지속적인 장치의 가동이 필요하다는 단점이 있다.
한편, 유전체 장벽 방전(DBD : Dielectric Barrier Discharge) 플라즈마의 경우 다량의 오존이 발생하므로 주로 오존 발생용으로 사용되고 있다. 멸균 분야에서는 오존 발생용, 과산화수소를 공급할 때 과산화수소의 분해 및 활성화용, 밀폐용기 내부 순환 기체의 활성화용 또는 배기시 과산화수소 및 라디칼 성분의 오염 방지를 위한 분해용 등으로 사용된다. 그러나 DBD 플라즈마에 기체이외에 액상 미립자가 통과할 경우 전기적인 교란이 발생하기 때문에 적용이 어렵다는 단점이 있다.
플라즈마 제트의 경우, 활발한 연구가 진행되고 있는 분야이며, 플라즈마를 발생부위로부터 원격인 장소로 이동시킬 수 있다는 장점이 있다.
멸균 분야에서 현재까지 플라즈마의 응용은 활성산소와 OH 라디칼을 다량으로 발생시킨 후 멸균하려는 데 초점이 있었다. 즉 활성종을 형성시킨 후 활성종을 이동시키는 방식이라고 할 수 있다. 그러나 활성종의 수명이 짧아 원거리 이동에 단점이 있고 지속적으로 활성종을 공급해야 한다는 단점이 있다.
표 1에 따르면 플라즈마에 의한 오존을 이용하기 위해서는 DBD 방전 플라즈마 또는 플라즈마 제트가 적당함을 알 수 있다. 따라서 본 발명에서는 DBD 플라즈마와 플라즈마 제트를 주로 사용한다. 그러나 별도의 오존 발생기를 구비하여 오존이 충분할 경우는 활성종이 다량 발생하는 아크 방전 또는 플라즈마 토치를 사용하여도 무방하다.
플라즈마 제트는 오존과 활성산소를 같은 정도로 발생시키고, 플라즈마를 원격에서 발생시킬 수 있으므로 액상 미립자가 플라즈마를 통과할 때 전기적인 교란이 발생하지 않으므로 본 발명에서의 적용에 무리가 없다.
한편, DBD 플라즈마의 경우, 액상 미립자를 포함하는 분무 유체를 통과시키기 위해서는 추가적인 개선 방안이 고안되어야 한다. 본 발명에서는 대기압 DBD 저온 플라즈마 전극을 기본으로 하고 평행한 두 전극에 수직한 방향으로 관통공을 형성시켜 유체의 흐름을 원할히 하게 한다. 또한 액상 미립자의 응축에 의한 전기적 교란을 방지하기 위하여 외부에 노출되는 전극표면에 액상 응축방지 코팅(발수코팅)을 적용하였으며, 보조적으로 플라즈마 전극에 온도 조절장치를 구비하여 전극 표면의 액상 응축을 방지하였다. 이를 통해 액상 미세입자의 플라즈마 통과시에도 안정적인 플라즈마 유지가 가능해졌다.
플라즈마 제트 및 DBD 플라즈마를 적용하면 표 1에서와 같이 기상 오존이 다량 발생되는 동시에 액상 미립자가 플라즈마를 통과할 때 액체가 활성화되어 액체내에 오존과 OH 라디칼 등이 형성된다. 또한 발생된 기상 오존 중 일부가 액체내로 용해되기도 한다. 이와 같이 산소와 액상 미립자가 플라즈마를 통과할 때 나타나는 현상을 도 2에 개념도로서 나타내었다. 도 1과의 차이는 플라즈마의 작용에 의해 액상 미립자내에서도 오존과 라디칼이 더 형성된다는 것을 보여주고 있다.
기상의 과산화수소가 플라즈마에 노출되면 물, 산소, 수소로 분해되어 소멸된다. 따라서 과산화수소 증기를 플라즈마를 통과시켜 공급하는 멸균 방법은 그 효용성이 의문시 된다. 본 발명의 경우 액상 미립자의 형태로 과산화수소 등의 소독약품을 이용하므로 과산화수소의 분해를 방지할 수 있고, 액상 소독약품이 목표물까지 용이하게 도달할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에서는 액상 소독약품 미립자와 운반기체를 플라즈마에 통과시켜 기상 오존을 발생시키고 액상 미립자를 활성화하여 복합 소독유체를 형성한다. 이 복합 소독유체는 비교적 안정한 소독약품, 오존, 라디칼 등이 혼합되어 있고 멸균 대상물에 도달 후, 복합반응에 의해 대상물을 멸균하게 된다.
본 발명에서 최종적으로 분무되는 액상 미립자와 오존의 복합 소독유체는 액체를 제외한 기체를 기준으로 오존의 농도가 15%이하가 바람직하다. 또한 복합 소독유체를 실내 또는 실외에서 멸균 대상물을 향하여 분무하여 멸균할 수도 있고, 멸균 대상물을 외부와 격리시키는 밀폐 공간을 더 구비하고, 소독유체를 밀폐 공간 안으로 분무하여 내부 대상물을 멸균할 수도 있다.
마지막으로 본 발명의 차별성을 위해 본 발명과 유사한 선행기술과 본 발명을 비교해 보도록 한다.
먼저, 과산화수소, 오존, 플라즈마를 이용하여 멸균 효율을 높이고자 한 문헌으로는 대한민국 공개특허 10-2012-0028413가 있다. 이 특허의 경우 밀폐 감압된 용기를 대상으로 하고, 과산화수소(20-60%)를 기체로 만들고 이 기체를 플라즈마에 통과시켜 용기내로 유입시킨다. 동시에 별도의 오존 발생기에서 오존을 생성시키고 오존을 가열 활성화하여 용기내로 유입시킨다. 이러한 장치에서는 플라즈마가 기체 과산화수소를 원료로 하여 이를 소모하고 분해 및 활성화킨다. 오존 역시 가열을 통해 소모하여 분해 및 활성화시킨다. 따라서 고농도의 과산화수소와 다량의 오존이 소요된다.
본 발명에서는 밀폐 감압 상태를 필요로 하지 않다는 점, 소독약품으로 액상의 미립자를 사용한다는 점, 플라즈마가 오존 발생과 액체를 활성화하는 두 가지 기능을 동시에 하여 효율적이라는 점, 액상의 미립자이므로 플라즈마가 기체 과산화수소를 분해하지 않는다는 점. 액상 소독약품 미립자와 오존이 멸균 대상물 표면으로 직진 분사되어 대상물 표면에 도달 후 과산화수소와 오존의 반응 및 오존과 물과의 반응 등으로 OH 라디칼을 발생시킨다는 점이 이 특허와 큰 차이점이다.
한편, 액상 소독 미세입자와 플라즈마에 의한 오존을 이용하여 멸균효율을 높이고자 한 선행기술로는 대한민국 등록특허 10-1250748가 있다. 이 특허의 경우, 액상의 과산화수소(5%)를 미세입자로 분사하고 용기내의 측면 일부에 메쉬 DBD 플라즈마 장치를 노출시켜 오존과 OH 라디칼을 발생시킨다. 이는 오존과 과산화수소의 액상 미세입자를 활용한다는 점에서 본 발명과 유사성을 보이고 있다. 그러나 이 문헌에서는 플라즈마가 용기내에서 순환되는 기체 중 일부를 수동적이고 지속적으로 활성화시키나, 내부 기체 중의 산소 일부를 오존으로 전환시키므로 오존의 발생량이 작아 충분하지 않고, 멸균작용은 플라즈마가 과산화수소를 분해 및 활성화한 후 멸균작용은 이 활성종의 확산 및 이동에 의존한다.
본 발명은 유입 공기 또는 산소를 능동적으로 오존으로 변환시키고 배출시켜 멸균에 최적화된 오존을 투입할 수 있다는 점, 플라즈마가 과산화수소를 분해 및 활성화하지 않는다는 점, 액상 소독약품 미립자와 오존이 멸균 대상물 표면으로 직진 분사되어 대상물 표면에 도달 후 과산화수소와 오존의 반응 및 오존과 물과의 반응 등으로 OH 라디칼을 발생시킨다는 점이 이 특허와 큰 차이점이다.
한편, 분사되는 액상 과산화수소 미세입자을 플라즈마를 이용하여 활성화하는 선행기술이 있다. US 7008592 B2의 경우 분사되는 액상의 소독약품 미립자를 분사한 후, 전기에너지 또는 광에너지로 활성화시켜 멸균효율을 높이고자 하였다. 그러나 활성화 방법으로는 교류, 교류아크, 직류, 펄스 직류, 직류아크, 전자 빔, 이온 빔, 마이크로웨이브 빔, RF 빔, 자외선 빔을 청구하고 있으나 그 구체적인 방법은 고전압의 교류아크 또는 직류아크로 인한 방법만을 제시한 바 있다. 이 특허의 경우 플라즈마를 다루고 있지 않고 있으며, 그 이유로는 액체의 미세입자가 플라즈마 영역을 통과하면 전기적인 교란을 발생시키기 때문이다.
따라서 현재까지 소독약품의 액체 미세입자를 라디칼 등으로 활성화시키는 방법은 뾰족한 두 전극 사이에서 고전압의 전기적 아크를 발생시켜 이 영역을 분무되는 액체 미세입자가 통과하게 하는 방법만이 실용화된 상태이다.
그러나 표 1에 나타나 있듯이, 아크 방전의 경우 오존은 발생되지 않고 활성산소만이 발생되므로 오존의 기능을 활용하기 어렵고, 생성된 활성종의 수명이 짧다는 단점이 있다. 또한 자외선을 이용하는 방법도 유력해 보이나 분무되는 미세입자를 짧은 시간내에 활성화하기에는 자외선의 에너지가 부족하다고 판단되고 있다.
본 발명에서는 유전체 장벽(DBD) 플라즈마를 활용하고, 관통공과 액상 미립자의 전기적 교란을 방지하는 기술을 적용하여 액상 미립자의 플라즈마 통과가 가능하다는 점, 플라즈마 통과후 대부분 오존이 발생되어 본 발명의 주 목적인 오존을 활용할 수 있다는 점, 플라즈마의 전극으로부터의 원격 발생이 가능한 플라즈마 제트를 활용할 경우, 액상 미립자의 전기적 간접 방지와 전술한 바와 같이 오존과 활성산소종의 동시 발생으로 복합 소독유체의 균형을 유지할 수 있다는 점이 본 발명의 차별성이다.
본 발명의 특징을 요약하면, 본 발명은 화학적으로 안정하여 반감기가 긴 오존을 멸균 대상물까지 도달하게 하고 그와 동시에 액상 소독약품 미립자를 동시에 도달하게 한다. 그 후 멸균 대상물 표면에서 활발한 복합 라디칼 형성 반응을 유도하여 멸균 효율을 극대화 할 수 있다. 이에 대한 개념도를 도 3에 나타내었다. 즉, 본 발명은 통상적인 방법인 활성종 생성 후 이동방식인 도 3 (a)의 방식이 아니고, 대상물로 소독성분의 이동 후 멸균 대상물에서 활성종을 생성시키는 도3 (b)의 방식에 속한다.
또한 액상 미립자를 플라즈마에 통과시키는 경우, 플라즈마 전극의 전기교란 방지 또는 원격 플라즈마를 도입하여 플라즈마를 전기적으로 안정화시켰다. 이를 통해 복합 소독유체가 플라즈마를 통과할 때, 기상 오존이 다량으로 발생하고, 발생된 오존의 일부는 액상 미립자내에 용해된다. 또한 플라즈마 작용에 의해 액상 미립자의 액체 활성화가 일어나 미립자내에 액상의 오존이 발생하여 멸균 효율이 더욱 증가된다.
본 발명은 액체 소독약품 분무 장치와 오존 또는 플라즈마를 사용한다는 점에서 일면 기존 기술과 차별성을 크지 않다고 판단할 수 있으나, 본 발명은 멸균 과정에 대한 깊숙한 이해를 통해 원리적인 차별성과 기술적인 진보성을 갖추고 있다고 판단된다. 즉, 본 발명에서의 원리적 차별성은 OH 라디칼 등 활성종의 생성 후 이동 방식이 아니라, 소독약품과 오존이 멸균 대상물에 도달 한 후, 복합반응에 의한 활성화를 유도하여 OH 라디칼을 생성하는 방식, 즉 이동 후 활성종 생성방식이라는 점이다. 또한 기술적 차별성은 액상 미립자에 플라즈마를 적용하였으며, 이를 액상 미립자의 플라즈마를 직접 적용하였으며, 이를 위해 전기적 교란 방지 기술과 관통공 등이 적용되었다는 점이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 장치 구성예를 상세히 설명한다.
(장치 구성예 1.)
본 발명에 따른 장치 구성예 1을 도 4에 나타내었다. 먼저 소독약품 저장용기(T1)와 운반기체 공급장치(T2)를 구비한다. 또한 공기 또는 산소를 이용하여 오존을 발생시키는 오존 발생기(T3)를 구비한다. 또한 소독약품 저장용기(T1)로부터 액상의 소독약품(과산화수소수 등)을 공급받아 운반기체(공기 등)와 함께 액상 소독약품을 분사하는 미립자 발생 및 분무장치를 구비한다. 이 장치는 분사노즐 또는 초음파를 이용한 미립자 발생기(T5) 일 수 있다.
오존 발생기에서 발생한 오존은 액상 소독약품에 기포 형태로 혼합하는 방식(R1), 운반 기체에 공급하여 혼합하는 방식(R2), 미립자 발생기에 혼합시키는 방식(R3), 미립자 발생기 다음(R4)에 공급하는 방식 중 필요에 따라 방식을 선택하여 사용할 수 있다.
미립자 발생 및 분무 장치(T5)에서는 최종적으로 액상 소독약품 미립자와 혼합된 오존 그리고 운반가스가 동시에 분무된다. 이때 액상 미립자의 크기는 1 미크론 ~ 50 미크론의 범위가 바람직하여, 미립자의 분무 속도와 양은 응용처에 따라 조정될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 장치 구성에서 오존 발생기를 오존수 발생기로 대체하여 오존수를 발생시킬 수 있다. 이때 오존수는 소독약품과 혼합(R1)하는 것이 바람직하며, 혼합된 오존수와 소독약품이 동시에 미립자로 변환되어 외부로 분무된다.
(장치 구성예 2.)
장치 구성예 2는 오존을 소독약품과 혼합하는 또 다른 방식에 관한 것이다. 이 예에서는 오존을 마이크로 버블로 만들어 혼합하는 방식을 기술한다. 오존을 마이크로 버블 형태로 혼합할 경우, 오존이 소독약품에 용해되는 양이 크고, 기체로 남는 오존은 운반기체와 함께 기체 상태로 분무된다. 따라서 액상 오존과 기상 오존을 동시에 분무하는 효과가 나타난다. 즉, 장치 구성예 1에서 기술한 기상 오존 혼합 방식과 오존수 혼합 방식의 2가지 효과가 동시에 나타난다. 이 방식을 이용하기 위해서는 오존 혼합기(T4)에 마이크로 버블 발생기능을 부여하고 R1 방향(도 4 참조)을 적용한다. 단 마이크로 버블의 경우 먼저 액체의 흡입이 필요하므로 소독약품 저장용기(T1)으로부터 액체를 흡입한 후 오존혼합기(미이크로 버블 발생기)가 R1 방향(도 4 참조)으로 마이크로 버블을 공급한다. 물론 마이크로 버블기능을 가지는 오존혼합기가 소독약품 저장용기(T1)이 아닌 다른 곳에서 액체를 공급받을 수도 있고 종류가 다른 액체를 공급 받을 수도 있다. 오존의 마이크로 버블 혼합 방식에 대한 하나의 실시예를 도 5 에 나타내었다.
(장치 구성예 3.)
장치 구성예 3을 도 6에 나타내었다. 장치의 구성은 오존발생기 및 오존혼합기를 생략한 것을 제외하고 장치 구성예 1과 동일하게 구성된다.
그러나 추가적으로 플라즈마 전원에 연결된 플라즈마 제트 장치를 적어도 하나 이상 구비한다. 도 7은 플라즈마 제트 구조의 일 실시예를 나타낸다. 플라즈마 제트는 플라즈마 발생 전극에 전기를 인하가여 플라즈마를 발생시키고, 플라즈마 발생 영역에 운반기체를 통과시켜 플라즈마가 발생부위로부터 자유공간(외부공간)으로 분출되는 플라즈마 발생 장치이다.
분무되는 소독유체가 플라즈마 제트로부터 토출되는 플라즈마를 통과하도록 플라즈마 제트를 분무되는 소독유체 앞단에 배치한다. 단 이때 플라즈마 제트는 기류가 빠르므로 분무되는 액상 미립자의 유동에 방해되지 않도록 배치하는 것이 바람직하다. 예로서 플라즈마 제트를 2개 구비하여 서로 반대방향으로 플라즈마를 분출시킬 경우 미립자 유동에 대한 간섭을 줄일 수 있으며, 3 개 이상을 장착할 경우 각각의 플라즈마 기류가 중심으로 모이도록 배치할 수도 있다. 플라즈마 제트의 구조와 발생원리는 많은 문헌에서 찾아볼 수 있다. 본 발명에서 플라즈마 제트를 구동하기 위한 전원은 펄스 또는 교류의 형태로 0.2~25 kV 범위의 전압과 0.5~50 kHz 범위의 주파수가 바람직하다.
본 발명에서 플라즈마 제트의 기능은 복합 소독유체가 플라즈마를 통과할 때 다량의 기상 오존과 활성산소를 발생시키고 액상 미립자를 액체 활성화시키는 것이다.
(장치 구성예 4.)
구성예 4는 상기 장치 구성예 3에서 플라즈마 제트 장치를 대체하여 다른 플라즈마 발생장치를 구비한다. 이때 플라즈마 발생장치는 판형의 한쌍의 전극에 판과 수직한 방향으로 유체흐름을 위한 관통구를 가지는 DBD 플라즈마 전극을 적용한다.
DBD 플라즈마 전극의 방식은 3가지 방식을 이용할 수 있다. 이 3가지 유형은 도 8에 나타내었다. 도 8 (a)는 관통형 간격(공간) DBD, (b)는 관통형 표면 DBD, (c)는 관통형 측면 DBD 방식이다. 간격 DBD 전극은 판형의 한 쌍의 전극 사이에 유전체 층이 있고 두 전극 사이에 간격을 가지는 방식이며, 표면 DBD 전극은 한 쌍의 전극사이에 유전체 층이 있고 한 쪽의 전극은 선형 문양(패턴)을 가지며, 패턴을 따라 표면 방전이 있어나는 방식이다. 또한 측면 DBD 전극은 한 쌍의 전극 사이에 유전체 층이 있고 전극사이에 간격이 없어 전극의 측면에서 플라즈마가 발생하는 방식이다.
이러한 DBD 전극의 기본 구조를 이용하고 유체의 흐름을 원활하게 하기 위해 판상 전극과 수직되는 방향으로 관통구를 형성하여 액상 미립자와 기체가 통과하도록 하였다. 관통형 측면 DBD 플라즈마를 이용한 장치 구성예 4의 일 실시예를 도 9에 나타내었다. 또한 관통형 측면 DBD 플라즈마 전극 구조의 일 실시예를 도 10에 나타내었다. 장치 구성예 4는 오존을 발생시키고 플라즈마를 통과하는 액상 미립자를 활성화시킨다는 점은 장치 구성예 3과 같다.
DBD 플라즈마 전극은 같은 유형을 하나 이상 적용할 수도 있고 다른 유형과 결합할 수 도 이따. 또한 각각의 유형을 직렬 또는 병렬로 확장하여 사용할 수도 있다.
플라즈마를 구동하기 위한 전원은 펄스 또는 교류의 형태로 0.2~25 kV 범위의 전압과 5~50 kHz 범위의 주파수가 바람직하다. 또한 플라즈마 발생전극 구조 중 금속전극, 유전체, 외부 노출 부품 등에 발수층, 방수층, 광촉매층, 촉매층, 친수층, 절연층, 유전체층, 보호층 등을 형성하여 액체 미립자에 의한 전기적 교란 방지하고 활성화 효율을 더욱 증가시킬 수 있다.
또한 액상 미립자의 전기적 교란을 방지하기 위해서 온도를 조절하는 장치를 부착할 경우, 더욱 안정적으로 플라즈마를 유지할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 DBD 플라즈마 전극은 복합 소독유체의 흐름 방향으로 관통공이 형성되어 있으므로 관통공 입구, 출구 또는 이들 모두에 유체의 유입과 유출을 안내하는 유체 유도관을 도입할 경우 복합 소독유체의 유동을 더욱 원활하게 할 수 있다.
(장치 구성예 5.)
장치 구성예 1 내지 4 중 선택된 하나 이상의 구성예를 복합시키는 것으로 각각의 구성예의 장단점을 복합적으로 실현시킬 수 있어 최적의 조합으로 최적의 멸균성능을 확보할 수 있다. 장치구성예 2와 장치 구성예 4를 결합한 구성예를 도 11에 나타내었다. 또한 장치 구성예 1 또는 장치 구성예 2와 복합시킬 경우, 오존의 공급이 이미 확보되므로 대기압 플라즈마 발생 장치는 활성종면에서 유리한 아크 방식 또는 플라즈마 토치 방식을 적용하여도 무방하다.
(장치 구성예 6)
상기 1 내지 5의 구성예 중 어느 하나에 있어서, 소독약품 저장용기, 분사되는 복합 소독유체, 멸균 대상물 표면 및 이들의 조합 중 어느 하나에 추가적으로 자외선을 공급하는 장치를 구비하여 멸균 효율을 더욱 증가시킬 수 있다.
이하 멸균을 수행하는 단계별 멸균 방법을 기술한다. 이러한 과정을 도 12에 나타내었다.
(멸균 방법)
본 발명에서 멸균 방법은 다음과 같은 단계를 거친다.
액상 소독약품을 용기에 장입하는 단계(S1);
상기 소독약품을 이동시키기 위한 운반기체를 공급하는 단계(S2);
오존을 발생시키는 단계(S3);
상기 오존을 소독약품과 혼합하는 단계(S4);
상기 액상 소독약품을 미립자로 만들어 운반기체와 함께 분무하는 단계(S5);
상기 분사되는 액상 미립자와 운반기체가 대기압 플라즈마를 통과하여 액상 소독약품 미립자가 활성화되고, 동시에 오존과 활성종이 발생되어 복합 소독유체가 형성되는 단계(S6);
상기 복합 소독유체가 비행하여 멸균 대상물에 도착하는 단계(S7);
상기 복합 소독유체가 복합반응을 일으켜 멸균하는 단계(S8);를 거치게 된다.
이때 장치의 구성에 따라 (S3/S4) 단계와 S6 단계 중 하나의 단계는 생략될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.
(실시예)
멸균 장치는 상기 장치구성예 1과 장치구성예 3 내지 5에 따라 구성하였고, 각 장치 구성예에서 사용된 공정변수는 아래와 같다.
소독약품으로는 과산화수소 10%의 수용액을 사용하였고 분무되는 액상 미립자의 크기는 10~30μm 범위였으며, 분무량은 500cm3/hr로 하였다. 오존은 오존 발생기에서 10g/hr로 생성시키고, 액상 미립자의 분무전에 운반기체에 혼합시켰다.
플라즈마 제트는 10kV, 30kHz의 교류 전원을 인가하였으며, 플라즈마가 플라즈마 토출구로부터 1.5cm 까지 확장되도록 운반기체의 압력을 조정하였다. 또한 대칭성을 유지하기 위해 제트 발생장치를 2 개 장착하여 제트의 분사 방향이 45° 각도로 서로 대치되도록 하였다.
DBD 플라즈마 발생장치는 관통형 간격 DBD 방식의 전극을 사용했으며, 이는 DBD의 응용형태로서 원판 전극에 관통공를 형성하고 전극과의 일정한 간격에서 플라즈마를 발생시키는 방식이다. 이때 전극의 크기는 직경 3mm로서 관통구 8개를 균일하게 분포시켰다. 전극간의 간격은 1mm로 하였다.
전원으로는 주파수 15kHz, 전압 4kV를 인가하였으며, 장착 위치는 액상 미립자 분무 토출구의 3cm 앞에 위치시키고 액상 미립자를 통과하게 하였다. 특히 액상 미립자의 전기적 간섭효과를 최소화하기 위해 발수코팅을 실시하고, 온도 조절장치를 이용하여 전극의 온도를 150℃로 유지하여 플라즈마가 안정적으로 유지되도록 하였다.
멸균시험에 사용된 미생물 샘플은 BI(Biological Indicator)를 이용하였으며, BI는 상업적으로 판매되는 것으로 스테인리스 스틸에 Geobacillus Stearothermophillus 균이 106 접종된 것을 소독약품의 분사 토출구로부터 30cm 거리에 위치시켰다. 그 후 상기 멸균장치를 가동시키고 2초 단위로 30초까지 분무하는 멸균 시험을 수행하였다. 분무 후 1시간의 경과시간을 두고 BI를 배양하여 반응이 없을 때의 분무시간을 표2에 나타내었다.
표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 1은 장치 구성예 1의 경우로서 과산화수소와 오존을 적용한 경우이고, 실시예 2와 3은 각각 장치 구성예 3과 4의 경우이다. 실시예 2와 3은 과산화수소와 플라즈마를 적용한 것으로 플라즈마의 적용방법이 각각 다른 경우이다. 실시예 4는 장치 구성예 5의 경우로서 과산화수소, 오존 및 플라즈마를 동시에 적용한 경우이다.
(비교예)
한편, 본 발명과의 비교를 위한 표 2에서와 같이 비교예 5 내지 7까지의 멸균시험을 실시하였다. 비교예 5은 과산화수소수만 분사한 경우이고, 비교예 6은 오존 발생기를 통해 기상 오존만 분사한 경우이다. 또한 비교예 7은 기상 오존만 분사한 후 플라즈마를 적용한 경우이다.
(시험결과)
표 2에 따르면, 실시예 4가 가장 우수한 효율을 보였으며, 비교예 6 및 7의 경우 30초의 분무시간에도 멸균이 되지 않았다.
멸균 능력
구분 No 과산화수소 오존 플라즈마 멸균분무시간(초) 비고
실시예 1 O O X 6 장치구성예1
2 O X 플라즈마 제트 6 장치구성예3
3 O X 관통간격 DBD 8 장치구성예4
4 O O 관통간격 DBD 4 장치구성예5
비교예 6 O X X 18
7 X O X >30
8 X O 관통 측면 DBD >30
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
[부호의 설명]
T1 ...... 액상 소독약품 저장 수단 T2 ...... 운반기체 공급 수단
T3 ...... 오존 발생 수단 T4 ...... 오존 혼합 수단
T5 ...... 미립자 발생 및 분무 수단 T6 ...... 플라즈마 발생 수단
R1 ...... 액상 소독약품에 오존 혼합 R2 ...... 운반기체에 오존 혼합
R3 ...... 미립자 발생기에 오존 혼합 R4 ...... 분무시 오존 혼합
S1 ...... 소독약품 장입 단계 S2 ...... 운반기체 공급 단계
S3 ...... 오존 발생 단계 S4 ...... 오존 혼합 단계
S5 ...... 미립화 및 분무 단계 S6 ...... 플라즈마 통과 단계
S7 ...... 비행 및 도달 단계 S8 ...... 복합반응 및 멸균 단계
110 ...... 하부 전극 120 ...... 상부 전극
130 ...... 유전체층 140 ...... 대기압 플라즈마
150 ...... 관통공

Claims (38)

  1. 액상 소독약품의 저장 수단(T1);
    상기 소독약품을 이동시키는 운반기체 공급 수단(T2);
    오존을 발생시키는 수단(T3);
    상기 발생된 오존을 상기 소독약품과 혼합하는 수단(T4);
    상기 액상 소독약품을 액상 미립자로 만들어 상기 운반기체와 함께 분무하는 수단(T5);을 포함하고,
    최종 분무되는 복합 소독유체가 액상 소독약품 미립자, 오존(기상, 액상 또는 이들의 조합) 및 운반기체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균장치.
  2. 액상 소독약품의 저장 수단(T1);
    상기 소독약품을 이동시키는 운반기체 공급 수단(T2);
    상기 액상 소독약품을 액상 미립자로 만들어 상기 운반기체와 함께 분무하는 수단(T5);
    상기 분무되는 액상 미립자와 운반기체가 통과하여 기상 오존을 발생시키고, 액상 미립자를 활성화하는 대기압 플라즈마 발생 수단(T6);를 포함하고
    최종 분무되는 복합 소독유체가 액상 소독약품 미립자, 오존(기상, 액상 또는 이들의 조합) 및 운반기체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균장치.
  3. 액상 소독약품의 저장 수단(T1);
    상기 소독약품을 이동시키는 운반기체 공급 수단(T2);
    오존을 발생시키는 수단(T3);
    상기 발생된 오존을 상기 소독약품과 혼합하는 수단(T4);
    상기 액상 소독약품을 미립자로 만들어 운반기체와 함께 분무하는 수단(T5);
    상기 분사되는 액상 미립자와 운반기체가 통과하여 기상 오존을 발생시키고, 액상 미립자를 활성화하는 대기압 플라즈마 발생 수단(T6);을 포함하고,
    최종 분무되는 복합 소독유체가 액상 소독약품 미립자, 오존(기상, 액상 또는 이들의 조합) 및 운반기체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균장치.
  4. 제1항, 제2항 또는 제3항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 액상소독약품은 과산화수소수, 오존수, 과초산, 차아염소산, 과산화탄산나트륨, 글루타르알데히드(glutaraldehyde), ethylenediamine- tetracetate, 아이소프로필 알콜, 구연산, 젖산, 수산 또는 이들의 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 과산화수소수의 과산화수소 농도가 50%이하, 35%이하, 15%이하, 7.5%이하, 6%이하 또는 3%이하인 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균장치.
  6. 제1항, 제2항 또는 제3항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 운반기체는 공기, 산소, 아르곤, 질소, 헬륨 또는 이들의 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 복합 소독유체 분무식 멸균장치.
  7. 제1항 또는 제3항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 오존의 혼합은 기상 오존의 형태로 액상 소독약품에 투입하는 방식, 운반기체에 혼합하는 방식, 미립자 발생 부위에 혼합하는 방식, 분무 시에 혼합하는 방식 또는 이들의 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 복합 소독유체 분무식 멸균장치.
  8. 제1항 또는 제3항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 오존의 혼합은 액상 오존수 또는 오존 마이크로 버블의 형태로 액상 소독약품에 혼합하는 것을 특징으로 복합 소독유체 분무식 멸균장치.
  9. 제1항, 제2항 또는 제3항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 최종 분무되는 혼합 소독유체내의 오존 농도는 액체를 제외한 기체를 기준으로 오존 농도가 15% 이하인 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균장치.
  10. 제1항, 제2항 또는 제3항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 액상 미립자는 분사노즐 또는 초음파 미립자 발생기에 의해 발생하는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 멸균장치.
  11. 제1항, 제2항 또는 제3항 중 어느 하나에 있어서,
    자외선(UV) 조사 장치가 더 구비되어 액상 소독약품, 분사되는 액상 소독약품 미립자, 멸균 대상물 또는 이들의 조합 중 어느 하나에 자외선(UV)이 조사되는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균장치.
  12. 제2항 또는 제3항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 대기압 플라즈마는 플라즈마 발생 전극에 전기를 인가하여 대기압 플라즈마를 발생시키고, 플라즈마 발생 영역에 운반기체를 통과시켜 플라즈마가 발생부위로부터 자유공간(외부공간)으로 분출되는 적어도 하나 이상의 플라즈마 제트(jet)에 의하여 발생되는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균장치.
  13. 제2항 또는 제3항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 대기압 플라즈마는 판형의 한쌍의 전극에 판과 수직한 방향으로 유체흐름을 위한 관통공을 가지는 적어도 하나 이상의 유전체 장벽 방전(DBD) 플라즈마 전극에 의하여 발생되는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균장치.
  14. 제13항에있어서,
    상기 유전체 장벽 방전 플라즈마 전국은 관통형 간격 DBD 방식, 관통형 표면 DBD 방식, 관통형 측면 DBD 방식 또는 이들의 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균장치.
  15. 제13항에있어서,
    상기 플라즈마 전극은 금속전극, 유전체, 외부 노출 부품 또는 이들이 조합 중 어느 하나에 발수층, 방수층, 광촉매층, 촉매층, 친수층, 절연층, 유전체층, 보호층 또는 이들의 조합 중 어느 하나의 층이 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균장치.
  16. 제13항에있어서,
    상기 플라즈마 전극은 전극의 온도를 조절할 수 있는 온도 조절기능을 더 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균장치.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 관통공 입구, 출구 또는 이들 모두에 유체의 유입과 유출을 안내하는 유체 유도관이 도입된 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균장치.
  18. 제12항 또는 제13항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 인가되는 전기는 펄스 또는 교류의 형태로 0.2 ~ 25 kV 범위의 전압과 0.5 ~ 50 kHz 범위의 주파수인 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균장치.
  19. 제3항에 있어서,
    상기 대기압 플라즈마는 아크 방전 또는 플라즈마 토치 방식에 의하여 발생되는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균장치.
  20. 액상 소독약품을 용기에 장입하는 단계(S1);
    상기 소독약품을 이동시키기 위한 운반기체를 공급하는 단계(S2);
    오존을 발생시키는 단계(S3);
    상기 오존을 상기 소독약품과 혼합하는 단계(S4);
    상기 액상 소독약품을 미립자로 만들어 운반기체와 함께 분무하는 단계(S5);
    상기 복합 소독유체가 비행하여 멸균 대상물에 도달하는 단계(S7);
    상기 복합 소독유체가 복합반응을 일으켜 멸균하는 단계(S8);를 포함하고,
    최종 분무되는 복합 소독유체가 액상 소독약품 미립자, 오존(기상, 액상 또는 이들의 조합) 및 운반기체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균방법.
  21. 액상 소독약품을 용기에 장입하는 단계(S1);
    상기 소독약품을 이동시키기 위한 운반기체를 공급하는 단계(S2);
    상기 액상 소독약품을 미립자로 만들어 운반기체와 함께 분무하는 단계(S5);
    상기 분사되는 액상 미립자와 운반기체가 대기압 플라즈마를 통과하여 액상 소독약품 미립자가 활성화되고, 동시에 기상 오존이 발생되어 복합 소독유체가 형성되는 단계(S6);
    상기 복합 소독유체가 비행하여 멸균 대상물에 도달하는 단계(S7);
    상기 복합 소독유체가 복합반응을 일으켜 멸균하는 단계(S8);를 포함하고,
    최종 분무되는 복합 소독유체가 액상 소독약품 미립자, 오존(기상, 액상 또는 이들의 조합) 및 운반기체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균방법.
  22. 액상 소독약품을 용기에 장입하는 단계(S1);
    상기 소독약품을 이동시키기 위한 운반기체를 공급하는 단계(S2);
    오존을 발생시키는 단계(S3);
    상기 오존을 상기 소독약품과 혼합하는 단계(S4);
    상기 액상 소독약품을 미립자로 만들어 운반기체와 함께 분무하는 단계(S5);
    상기 분사되는 액상 미립자와 운반기체가 대기압 플라즈마를 통과하여 액상 소독약품 미립자가 활성화되고, 동시에 기상 오존이 발생되어 복합 소독유체가 형성되는 단계(S6);
    상기 복합 소독유체가 비행하여 멸균 대상물에 도달하는 단계(S7);
    상기 복합 소독유체가 복합반응을 일으켜 멸균하는 단계(S8);를 포함하고,
    최종 분무되는 복합 소독유체가 액상 소독약품 미립자, 오존(기상, 액상 또는 이들의 조합) 및 운반기체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균방법.
  23. 제20항, 제21항 또는 제22항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 액상소독약품은 과산화수소수, 오존수, 과초산, 차아염소산, 과산화탄산나트륨, 글루타르알데히드(glutaraldehyde), ethylenediamine- tetracetate, 아이소프로필 알콜, 구연산, 젖산, 수산 또는 이들의 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 과산화수소수의 과산화수소 농도가 50%이하, 35%이하, 15%이하, 7.5%이하, 6%이하 또는 3%이하인 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균방법.
  25. 제20항, 제21항 또는 제22항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 운반기체는 공기, 산소, 아르곤, 질소, 헬륨 또는 이들의 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 복합 소독유체 분무식 멸균방법.
  26. 제20항 또는 제22항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 오존의 혼합은 기상 오존의 형태로 액상 소독약품에 투입하는 방식, 운반기체에 혼합하는 방식, 미립자 발생 부위에 혼합하는 방식, 분무 시에 혼합하는 방식 또는 이들의 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 복합 소독유체 분무식 멸균방법.
  27. 제20항 또는 제22항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 오존의 혼합은 액상 오존수 또는 오존 마이크로 버블의 형태로 액상 소독약품에 혼합하는 것을 특징으로 복합 소독유체 분무식 멸균방법.
  28. 제20항, 제21항 또는 제22항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 최종 분무되는 혼합 소독유체내의 오존 농도는 액체를 제외한 기체를 기준으로 오존 농도가 15%이하인 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균방법.
  29. 제20항, 제21항 또는 제22항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 액상 미립자는 분사노즐 또는 초음파 미립자 발생기에 의해 발생하는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 멸균방법.
  30. 제20항, 제21항 또는 제22항 중 어느 하나에 있어서,
    자외선(UV) 조사 장치를 더 구비하여 액상 소독약품, 분사되는 액상 소독약품 미립자, 멸균 대상물 또는 이들의 조합 중 어느 하나에 자외선(UV)이 조사되도록 하는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균방법.
  31. 제 21항 또는 제22항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 대기압 플라즈마는 플라즈마 발생 전극에 전기를 인가하여 대기압 플라즈마를 발생시키고, 플라즈마 발생 영역에 운반기체를 통과시켜 플라즈마가 발생부위로부터 자유공간(외부공간)으로 분출되는 적어도 하나 이상의 플라즈마 제트(jet)에 의하여 발생되는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균방법.
  32. 제 21항 또는 제22항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 대기압 플라즈마는 판형의 한쌍의 전극에 판과 수직한 방향으로 유체흐름을 위한 관통공을 가지는 적어도 하나 이상의 유전체 장벽 방전(DBD) 플라즈마 전극에 의하여 발생되는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균방법.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 유전체 장벽 방전 플라즈마 전극은 관통형 간격 DBD 방식, 관통형 표면 DBD 방식, 관통형 측면 DBD 방식 또는 이들의 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균장치.
  34. 제32항에 있어서,
    상기 플라즈마 전극은 금속전극, 유전체, 외부 노출 부품 또는 이들의 조합 중 어느 하나에 발수층, 방수층, 광촉매층, 촉매층, 친수층, 절연층, 유전체층, 보호층 또는 이들의 조합 중 어느 하나의 층이 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균방법.
  35. 제32항에 있어서,
    상기 플라즈마 전극은 전극의 온도를 조절할 수 이는 온도 조절기능을 더 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균방법.
  36. 제32항에 있어서,
    상기 관통공 입구, 출구 또는 이들 모두에 유체의 유입과 유출을 안내하는 유체 유도관이 도입된 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균방법.
  37. 제31항 또는 제32항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 인가되는 전기는 펄스 또는 교류의 형태로 0.2 ~ 25 kV 범위의 전압과 0.5 ~ 50 kHz 범위의 주파수인 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균방법.
  38. 제22항에 있어서,
    상기 대기압 플라즈마는 아크 방전 또는 플라즈마 토치 방식에 의하여 발생되는 것을 특징으로 하는 복합 소독유체 분무식 멸균방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210322945A1 (en) * 2020-04-16 2021-10-21 Erbe Elektromedizin Gmbh Device and method for plasma activation of a liquid
CN114506907A (zh) * 2022-01-14 2022-05-17 武汉轻工大学 一种活性氧/活性氮增强型氧化电解水及其制备方法和应用

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220105218A1 (en) * 2019-02-15 2022-04-07 The Board Of Trustees Of The Leland Standford Junior University Methods and systems for reducing a pathogen population
KR102297150B1 (ko) 2021-02-19 2021-09-02 남용일 멸균장치
KR102381489B1 (ko) * 2021-09-16 2022-04-01 장팔수 휴대용 살균기

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008261547A (ja) * 2007-04-12 2008-10-30 Kosumo Kenkyusho:Kk 過熱水蒸気発生装置及び用途
KR20090112364A (ko) * 2008-04-24 2009-10-28 (주)창조엔지니어링 저온 플라즈마 멸균 방법
KR20120028413A (ko) * 2010-09-14 2012-03-23 (주)메디칼어플라이언스 과산화수소, 오존 및 저온 플라즈마를 이용한 소독 멸균장치 및 방법
KR101534817B1 (ko) * 2014-11-05 2015-07-06 (주) 태왕사이언스 이중제트노즐을 구비하는 과산화수소 플라즈마 이온화 발생장치
KR20150126612A (ko) * 2013-03-06 2015-11-12 알-코 섬 지엠비에이치 대상물의 세정을 위한 방법 및 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008261547A (ja) * 2007-04-12 2008-10-30 Kosumo Kenkyusho:Kk 過熱水蒸気発生装置及び用途
KR20090112364A (ko) * 2008-04-24 2009-10-28 (주)창조엔지니어링 저온 플라즈마 멸균 방법
KR20120028413A (ko) * 2010-09-14 2012-03-23 (주)메디칼어플라이언스 과산화수소, 오존 및 저온 플라즈마를 이용한 소독 멸균장치 및 방법
KR20150126612A (ko) * 2013-03-06 2015-11-12 알-코 섬 지엠비에이치 대상물의 세정을 위한 방법 및 장치
KR101534817B1 (ko) * 2014-11-05 2015-07-06 (주) 태왕사이언스 이중제트노즐을 구비하는 과산화수소 플라즈마 이온화 발생장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210322945A1 (en) * 2020-04-16 2021-10-21 Erbe Elektromedizin Gmbh Device and method for plasma activation of a liquid
CN113573455A (zh) * 2020-04-16 2021-10-29 厄比电子医学有限责任公司 用于液体的等离子体活化的装置和方法
CN114506907A (zh) * 2022-01-14 2022-05-17 武汉轻工大学 一种活性氧/活性氮增强型氧化电解水及其制备方法和应用

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