KR20170000048A

KR20170000048A - 살균 장치

Info

Publication number: KR20170000048A
Application number: KR1020150088617A
Authority: KR
Inventors: 정광화; 이동현; 김원호; 하관수
Original assignee: 대한민국(농촌진흥청장)
Priority date: 2015-06-22
Filing date: 2015-06-22
Publication date: 2017-01-02
Anticipated expiration: 2035-06-22
Also published as: KR101785093B1

Abstract

살균 장치를 개시한다. 살균 장치는 내부에 살균대상 차량을 수용하는 수용 구조물, 수용 구조물에 설치되어 살균대상 차량에 산소 플라즈마를 공급하는 적어도 하나의 산소 플라즈마 발생기, 및 수용 구조물에 설치되어 외부로 세균 또는 오존의 유출을 차단하는 필터부를 포함한다.

Description

살균 장치{STERILIZER}

본 발명은 살균 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유해균을 가스로 살균하는 살균 장치에 관한 것이다.

축산 농가 또는 축산 시설을 드나드는 차량은 세균 등의 생물학적 유해 물질을 옮기기 쉽기 때문에 살균 처리가 필요하다.

특히, 미생물 등의 생물학적 유해 물질은 대기중 또는 실내에서 부유하여 인체에 직접 노출되거나 음식물, 실내기구 및 벽 등에 침착되어 간접 노출될 수 있기 때문에 인체에 치명적인 위해를 줄 수 있다.

이러한 차량의 유해 물질을 제거하기 위해 차량용 액상 살균제 또는 오존살균을 사용하는 살균 장치는 동절기 온도 조건에 따라 동파되는 문제점이 있다. 여기서, 액상 살균제를 사용하는 살균 장치는 살균 처리 과정 중에서 부산물이 발생되고 미생물이 약제 내성을 가지게 되어 친환경적인 살균 장치로 부적합하다. 또한, 오존 살균을 사용하는 살균 장치는 특수한 오존 파괴 장치나 배오존 장치가 필요하여 제조 비용이 상승하며 이동성이 저하된다.

따라서, 살균 성능이 우수하고 취급이 용이하며 부산물의 생성이 없어 가축과 사람에게 미치는 안전성이 우수한 살균 장치가 요구된다.

한국등록실용신안 제20-0227390호

상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 축산 농가에 출입하는 차량의 내부 및 외부를 살균하기 위해 저온 산소 플라즈마를 이용하여 살균할 수 있고 이동 설치가 가능한 살균장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 터널형 구조의 밀페형 공간 내에 설치되어 추위에 의한 동파가 발생하지 않고 환경오염이 없는 살균장치를 제공한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 살균 장치는 내부에 살균대상 차량을 수용하는 수용 구조물, 살균대상 차량의 하부에 상응하는 수용 구조물의 하측에 설치되어 살균대상 차량에 산소 플라즈마가 포함된 기류를 공급하며 살균대상 차량의 하측에서부터 살균대상 차량의 상측으로 기류를 순환시켜 살균대상 차량의 살균을 수행하는 적어도 하나의 산소 플라즈마 발생기, 및 살균대상 차량의 상부에 상응하는 수용 구조물의 상측에 설치되어 기류를 수용 구조물의 외부로 배출하고 기류에 포함된 세균 또는 오존을 필터링하는 필터부를 포함한다.

본 발명의 일 측면에서, 산소 플라즈마 발생기는 산소를 발생시키는 산소 발생부, 산소에 방전을 일으켜 오존을 발생시키는 오존 발생부, 및 진공자외선 파장의 반응기에 오존을 통과시켜 오존을 광분해하여 산소 플라즈마를 생성하는 진공자외선 발광부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에서, 산소 플라즈마 발생기는 산소 플라즈마의 발생을 활성화시키는 촉매부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에서, 산소 플라즈마 발생기는 기류를 생성하여 케이스 내에 압력을 가하고 오존을 플라즈마 생성부로 공급하는 기류 발생부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에서, 산소 플라즈마 발생기는 진공자외선 발광부와 기류 발생부 사이에 배치되어 진공자외선 발광부 및 기류 발생부를 보호하는 보호부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에서, 산소 플라즈마 발생기는 공기 흐름의 통로를 마련하고 산소 플라즈마 발생기의 구성 부품을 수납하는 케이스를 더 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술된 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치는 고농도 오존 대신 저농도 오존을 이용하고, 저온 산소 플라즈마를 이용하기 위해 근원적으로 태양과 유사한 광으로 오존을 분해하여 저온 산소 플라즈마를 생성함으로써 단시간 내에 살균을 수행할 수 있다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치는 대상 물질에 대한 부식성, 인체 유해성(오존 폭로 위험성)이 비교적 적고, 저온 산소 플라즈마에 포함된 산소 이온, 산소라디칼, 프리라디칼, 오존, 광전자 등은 반감기가 짧아 신속하게 환원되는 효과를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치는 저온 산소 플라즈마 반응장치로서 대상 물질의 크기에 적합한 접촉시간과 용량 조절이 가능하며, 이동형으로 제작될 수 있어 가축 전염병 발생 지역에서 살균시설이 없는 농장이나 긴급 방재가 필요한 장소에 신속하게 설치하여 가동할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치는 터널형 구조로 전체를 구성하고 그 내부에 산소 플라즈마 발생기가 내장됨으로써 농가 및 공공처리장의 기존 시설물에도 응용하여 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치는 별도의 토목공사 없이 용량 조절을 할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치는 가축분뇨 냄새 등의 제거와 유해 미생물 이동에 능동적으로 대처할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치는 하절기 및 동절기의 온도 조건에 관계없이 항시 사용이 가능하여 액상 살균제에 의한 동파의 우려와 불편함으로 해소할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치는 살균 효율을 증진시키고 살균 처리과정 중에서 부산물을 발생시키지 않아 친환경적으로 살균을 수행할 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치는 저온 산소 플라즈마는 처리과정 중에서 발생하는 2차 환경오염물질이 전혀 없으며 기존의 고농도 오존 가스에 의한 살균장치처럼 특수한 오존파괴 장치나 배오존 장치가 필요하지 않다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치는 저온 산소 플라즈마에 의한 살균으로 미생물의 약제 내성을 예방할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치는 살균 성능이 우수하고 취급이 용이하며 가축과 사람에게 미치는 안전성이 우수할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 산소 플라즈마 발생기를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터부를 나타내는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치를 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치는 수용 구조물(100), 적어도 하나의 산소 플라즈마 발생기(200) 및 필터부(500)를 포함한다.

수용 구조물(100)은 살균대상 차량(50)의 수용 공간을 제공한다. 또한, 수용 구조물(100)은 내부를 밀폐시킨다. 이를 위해, 수용 구조물(100)은 출입문(미도시)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 수용 구조물(100)은 내부에 살균대상 차량(50)을 수용한 후 출입문을 닫아 내부 공간을 밀폐시킬 수 있다.

산소 플라즈마 발생기(200)는 살균대상 차량(50)의 내부 및 외부를 살균하기 위해 저온 산소 플라즈마를 발생한다. 또한, 산소 플라즈마 발생기(200)는 살균대상 차량(50)에 저온 산소 플라즈마가 포함된 기류를 제공할 수 있다. 여기서 산소 플라즈마 발생기(200)는 살균대상 차량(50)의 하부에 상응하는 수용 구조물(100)의 하측 측면에 설치될 수 있다. 산소 플라즈마 발생기(200)는 살균대상 차량(50)의 하측에서부터 살균대상 차량(50)의 상측으로 저온 산소 플라즈마가 포함된 기류를 순환시켜 살균대상 차량(50)의 살균을 수행할 수 있다.

여기서는 도 2를 참조하여 산소 플라즈마 발생기에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 산소 플라즈마 발생기를 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 산소 플라즈마 발생기(200)는 케이스(210), 공기 유입부(220), 산소 발생부(230), 오존 발생부(240), 기류 발생부(250), 진공자외선 발광부(260), 촉매부(270), 보호부(280), 공기 배출부(290), 발광 제어부(300), 트랜스포머(310) 및 패널(320)을 포함한다.

각 구성 요소를 설명하면, 케이스(210)는 내부에 수납된 산소 플라즈마 발생기(200)의 구성 부품을 보호한다. 또한, 케이스(210)는 공기가 흐르는 통로를 마련한다. 여기서 케이스(210)는 내식성 재질로 만들어질 수 있다. 또한, 케이스(210)는 내부 표면에 가동 중 유기물 흡착으로 더러운 오염물질이 흡착할 수 있으므로 표면에 오염방지용 광촉매가 코팅될 수 있다. 이러한 케이스(210)는 쉽게 이동이 가능한 원통형으로 형성될 수 있다.

공기 유입부(220)는 케이스(210) 내부로 공기를 유입시킨다. 이를 위해 공기 유입부(220)는 케이스(210)의 일측면에 설치될 수 있다. 여기서 공기 유입부(220)는 공기의 역류를 방지하는 형상, 에컨대 역사다리꼴 형상으로 형성될 수 있다.

산소 발생부(230)는 산소를 발생시킨다. 여기서 산소 발생부(230)는 약 21%의 산소가 포함된 공기에서 질소(N2)를 최대한 제거하여 약 35% 이상의 농도를 갖는 산소를 발생시킬 수 있다. 이러한 산소 발생부(230)는 케이스(210)에 결합된 밀폐형 외장부(247)에 수납될 수 있다.

오존 발생부(240)는 산소에 방전을 일으켜 오존을 발생시킨다. 여기서 오존 발생부(240)는 공기 또는 산소에 고전압을 이용한 방전을 일으켜 오존을 발생시킬 수 있다. 이러한 오존 발생부(240)는 제1 오존 발생기(241) 및 제2 오존 발생기(245)를 포함할 수 있다. 이러한 오존 발생부(240)는 제1 오존 발생기(241) 및 제2 오존 발생기(245)를 다단으로 배치하여 오존을 발생시킴으로써 오존 발생량을 용이하게 제어하도록 구성될 수 있다.

제1 오존 발생기(241) 및 제2 오존 발생기(245)는 고전압 방전관을 이용하여 산소 발생부(230)에서 발생된 산소에 방전을 일으켜 오존 가스를 생성할 수 있다. 예를 들면, 제1 오존 발생기(241) 및 제2 오존 발생기(245)는 방전관 내에 공기 또는 산소를 주입하고 약 500Hz ~ 약 1000Hz의 주파수, 수 kV ~ 30 kV의 방전 전압을 사용하여 방전을 일으켜 가속 전자의 충돌에 의해 공기 중 산소의 일부를 활성 산소로 해리하고 해리된 활성산소가 산소 분자와 결합됨에 따라 오존 가스를 발생시킬 수 있다.

오존 발생부(240)는 오존 투입구(249)를 통해 생성한 오존 가스를 진공자외선 발광부(260)와 연결된 기류 발생부(250)로 제공할 수 있다.

기류 발생부(250)는 기류를 형성하여 케이스(210) 내에 압력을 가한다. 또한, 기류 발생부(250)는 오존 투입구(249)를 통해 공급받은 오존 가스를 진공자외선 발광부(260)로 제공할 수 있다. 여기서 기류 발생부(250)는 팬(251) 및 모터(255)를 포함할 수 있다. 이때, 팬(251)은 제트 타입으로 형성될 수 있다.

진공자외선 발광부(260)는 진공자외선(VUV) 파장의 반응기에 오존 가스를 통과시켜 오존 가스를 광분해시킨다. 여기서 진공자외선 발광부(260)는 오존 가스를 광분해시켜 일중항산소원자, 활성산소분자, 산소라디칼, 프리라디칼, 광전자, 음이온 및 양이온 공기분자 등을 지속적으로 발생시킬 수 있다. 이를 통해 진공자외선 발광부(260)는 살균대상 차량의 내부 및 외부에 달라붙어 이동하는 미생물의 사이즈에 맞는 저온 산소 플라즈마를 생성할 수 있다.

저온 산소 플라즈마는 공기 중에서 산소의 입자를 나노 사이즈로 만들어 살균하는 방안으로서 유해성은 극히 적고 살균 효율을 증대시킬 수 있다. 저온 산소 플라즈마는 원료가 공기이고 부산물이 없으며 친환경적인데다 살균을 효율적으로 수행할 수 있다. 특히, 저온 산소 플라즈마는 고압방전 또는 글로우 방전을 이용한 오존 발생기보다 에너지 소모가 적고, 오존만을 이용한 살균법의 한계를 극복하기 위해 산소 이온, 산소라디칼, 프리라디칼, 하이드록실라디칼, 퍼록사이드, 광오존, 음이온 또는 양이온 등이 혼합되어 구성될 수 있다.

여기서 진공자외선 발광부(260)는 다단으로 나뉘어 구성될 수 있다. 예를 들면, 진공자외선 발광부(260)는 복수의 진공자외선(VUV) 파장의 반응기로 이루질 수 있다. 이러한 진공자외선 발광부(260)는 가동 중 일부가 고장나더라도 나머지는 가동이 가능하여 살균이 가능한 구조로 이루어질 수 있다.

촉매부(270)는 산소 플라즈마의 발생을 활성화시킨다. 여기서 촉매부(270)는 진공자외선 발광부(260)의 진공자외선 파장의 반응기에 인접하여 설치될 수 있다.

보호부(280)는 진공자외선 발광부(260)를 보호한다. 여기서 보호부(280)는 세척이 가능한 필터와 같은 역할을 수행할 수 있다. 특히, 보호부(280)는 곤충 등의 벌레나 먼지 입자들이 공기와 함께 유입되어 발광부(260)를 오염시키는 것을 방지할 수 있다. 다만, 발광부(260)는 오염될 경우 광활성이 크게 저하될 수 있다. 이러한 보호부(280)는 진공자외선 발광부(260)와 기류 발생부(250) 사이에 배치될 수 있다.

공기 배출부(290)는 저온 산소 플라즈마를 포함하는 공기를 고르게 배출시킨다.

발광 제어부(300)는 산소 플라즈마를 안정적으로 발생시키기 위해 광의 조사를 제어한다. 여기서 발광 제어부(300)는 진공자외선 발광부(260)와 연결되어 진공자외선 파장의 반응기에서 광이 조사되는 것을 제어할 수 있다.

트랜스포머(310)는 직류 및 교류 전압을 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 트랜스포머(310)는 발광 제어부(300) 및 기류 발생부(250)에 전압을 변압하여 공급할 수 있다.

패널(320)은 전원의 공급을 제어하고 산소 플라즈마 용량을 제어할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 필터부(500)는 압력조절 밸브(400)와 함께 수용 구조물(100)의 일측 상부에 설치된다. 여기서는 도 3을 더 참조하여 필터부(500)를 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터부를 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 필터부(500)는 수용 구조물(100) 내부의 공기를 필터링한다. 여기서 필터부(500)는 수용 구조물(100) 내부에 잔존하는 오존을 필터링하여 수용 구조물(100) 외부에 산소로 배출할 수 있다. 또한, 필터부(500)는 필터링을 통해 세균의 유출을 차단할 수 있다. 여기서 필터부(500)는 수용 구조물(100)의 일측 상부에 설치될 수 있다. 특히, 필터부(500)는 수용 구조물(100) 내부의 공기를 필터링하기 용이한 위치에 설치될 수 있다.

필터부(500)는 오존과 일부 세균이 외부로 유출되는 것을 차단하기 위해 헤파와 카본을 융합하여 구성될 수 있다. 또한, 필터부(500)는 살균을 위해 짧은 파장의 진공자외선 살균램프를 더 포함할 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 압력조절 밸브(400)는 필터부(500)를 통해 배출되는 공기에 의해 변화되는 수용 구조물(100) 내의 압력을 조절할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

내부에 살균대상 차량을 수용하는 수용 구조물;
상기 살균대상 차량의 하부에 상응하는 상기 수용 구조물의 하측에 설치되고 상기 살균대상 차량에 산소 플라즈마가 포함된 기류를 공급하며 상기 살균대상 차량의 하측에서부터 상기 살균대상 차량의 상측으로 상기 기류를 순환시켜 상기 살균대상 차량의 살균을 수행하는 적어도 하나의 산소 플라즈마 발생기; 및
상기 살균대상 차량의 상부에 상응하는 상기 수용 구조물의 상측에 설치되어 상기 기류를 상기 수용 구조물의 외부로 배출하고, 상기 기류에 포함된 세균 또는 오존을 필터링하는 필터부를 포함하는 살균 장치.
제1 항에 있어서,
상기 산소 플라즈마 발생기는
산소를 발생시키는 산소 발생부;
상기 산소에 방전을 일으켜 오존을 발생시키는 오존 발생부; 및
진공자외선 파장의 반응기에 상기 오존을 통과시켜 상기 오존을 광분해하여 산소 플라즈마를 생성하는 진공자외선 발광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 장치.
제2 항에 있어서,
상기 산소 플라즈마 발생기는 상기 산소 플라즈마의 발생을 활성화시키는 촉매부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 장치.
제2 항에 있어서,
상기 산소 플라즈마 발생기는 공기 흐름의 통로를 마련하고 상기 산소 플라즈마 발생기의 구성 부품을 수납하는 케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 장치.
제4 항에 있어서,
상기 산소 플라즈마 발생기는 기류를 생성하여 상기 케이스 내에 압력을 가하고 상기 오존을 상기 플라즈마 생성부로 공급하는 기류 발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 장치.
제5 항에 있어서,
상기 산소 플라즈마 발생기는 상기 진공자외선 발광부와 상기 기류 발생부 사이에 배치되어 상기 진공자외선 발광부 및 상기 기류 발생부를 보호하는 보호부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 장치.