KR20150126612A - Method and device for cleaning an object - Google Patents
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Abstract
이송 가스(2)의 흐름을 생성하는 단계와, 처리액(4)의 미스트(3)를 생성하는 단계와, 상기 미스트(3)를 상기 이송 가스(2)와 함께, 플라스마 발생기(30)로 생성한 플라스마를 통과시켜 세정될 대상물(1)로 이동시키는 단계를 포함하는, 특히, 소독 및/또는 살균 목적으로, 대상물(1)을 세정하는 방법에 있어서, 상기 플라스마는 글라이딩 아크(gliding arc)를 구비한다. 특히, 소독 및/또는 살균 목적으로 대상물(1)을 세정하기 위한 세정 장치(100)에 있어서, 글라이딩 아크를 포함하는 플라스마를 발생시키기 위한 제1플라스마 발생기(30)를 구비하는 세정 장치도 개시된다.Generating a mist 3 of the process liquid 4 and generating a mist of the mist 3 by the plasma generator 30 together with the transfer gas 2, A method of cleaning an object (1), in particular for disinfection and / or sterilization purposes, comprising the step of passing the plasma produced to an object (1) to be cleaned, said plasma being a gliding arc, Respectively. In particular, a cleaning apparatus having a first plasma generator 30 for generating a plasma containing a gliding arc in a cleaning apparatus 100 for cleaning an object 1 for disinfection and / .
Description
본 발명은 대상물의 세정 방법에 관한 것이다. 특히, 소독 및/또는 살균 목적으로 대상물을 세정하는 방법에 관한 것이다. 이 방법에서 세정될 대상물은 플라스마에 의해 활성화된 처리액의 미스트에 노출된다. 또한, 본 발명은 대상물을 세정하기 위한 세정 장치에 관한 것이다. 특히, 소독 및/또는 살균을 목적으로 대상물을 세정하는 장치에 관한 것이다. 본 장치는 처리액의 안개화를 위한 분무 장치와 처리액의 미스트를 플라스마 활성화하기 위한 플라스마 발생기를 포함한다. 본 발명은 대상물의 세정, 특히, 몸체부나 장치의 표면과 같은 대상물에서 세균, 전염 물질 또는 미생물을 제거하는데 적용된다.The present invention relates to a method of cleaning an object. In particular, the present invention relates to a method for cleaning objects for disinfection and / or sterilization purposes. In this method, the object to be cleaned is exposed to the mist of the treatment liquid activated by the plasma. The present invention also relates to a cleaning apparatus for cleaning an object. In particular, the present invention relates to an apparatus for cleaning objects for purposes of disinfection and / or sterilization. The apparatus includes a spray device for fogging the treatment liquid and a plasma generator for plasma-activating the mist of the treatment liquid. The present invention is applied to the cleaning of objects, particularly to remove bacteria, contaminants or microorganisms from objects such as the body or the surface of the apparatus.
대상물을 대상물에 분무되는 세정액을 이용하여 습식 세정하는 방법이 일반적으로 알려져 있다. 필요한 경우에는 부가적으로 자외선(UV)광이 조사된다. 그러나 세정액의 분무(또는 적하)는, 세정될 표면으로의 고른 세정액의 분배, 재료의 상대적으로 많은 소모, 세정 후의 표면 건조라는 측면에서 많은 문제점이 있다. A method of wet-cleaning an object by using a cleaning liquid sprayed on an object is generally known. If necessary, ultraviolet (UV) light is additionally irradiated. However, the spraying (or dropping) of the cleaning liquid has many problems in terms of distribution of even cleaning liquid to the surface to be cleaned, relatively large consumption of material, and surface drying after cleaning.
독일특허 DE 600 17 113 T2에는 손 세정 장치가 개시되어 있다. 이 특허에서 손의 표면은 물리적인 세정을 위한 가압된 가스와 화학적인 세정을 위한 세정 용액의 미스트에 노출된다. 세정 용액의 미스트는 플라스마 처리에 의해서 활성화된 이온화된 미스트이다. 플라스마 활성화는 세정 용액의 미스트를 플라스마에 통과시키는 방법으로 이루어진다. 플라스마는 글로우 방전 플라스마 소스에 의해서 생성된다.German patent DE 600 17 113 T2 discloses a hand-washing device. In this patent the surface of the hand is exposed to the mist of cleaning solution for pressurized gas and chemical cleaning for physical cleaning. The mist of the cleaning solution is ionized mist activated by the plasma treatment. Plasma activation is achieved by passing the mist of the cleaning solution through the plasma. The plasma is generated by a glow discharge plasma source.
종래의 습식 세정의 단점들은 독일특허 DE 600 17 113 T2의 재료의 소모와 단순화된 건조라는 측면에서 피할 수 있으나, 플라즈마 활성화된 미스트를 이용한 종래의 대상물의 세정은 여전히 불편하다. 특히, 의학, 위생 공학 분야의 적용에 있어서, 종래의 세정의 효과는 불충분하다. 세정 시간을 늘려서 세정 효과를 향상시키고자 하는 시도는 역으로 증가된 소요 시간과 에너지 요구를 초래한다. 특히, 예를 들면, 병원이나 위생 설비에서 손 세정을 하는 경우와 같은 실질적인 사용 조건에서는 바람직하지 않다.Disadvantages of conventional wet scrubbing can be avoided in terms of material consumption and simplified drying of DE 600 17 113 T2, but cleaning of conventional objects using plasma activated mist is still inconvenient. Especially in the field of medicine and sanitary engineering, the effect of conventional cleaning is insufficient. Attempts to increase the cleaning effect by increasing the cleaning time, on the contrary, lead to increased time and energy requirements. Particularly, it is not preferable in practical use conditions such as hand washing in hospitals or sanitary facilities, for example.
독일특허 DE 600 17 113 T2에 개시된 기술의 다른 단점은 가압된 가스가 세정 용액의 미스트를 생성하고, 이송하기 위해 사용된다는 점이다. 세정 용액의 분무를 위해서는 가압된 가스가 적절한 작동 압력으로 제공되어야 한다. 따라서 강력한 가스의 흐름이 세정 장치의 작동 과정에서 형성되고, 사용자는 가압된 가스가 세정의 잔류물과 함께 대기로 퍼질 수 있다는 불쾌함을 느낄 수 있다.Another disadvantage of the technique disclosed in the German patent DE 600 17 113 T2 is that the pressurized gas is used to generate and transport the mist of the cleaning solution. For atomizing the cleaning solution, pressurized gas must be provided at the appropriate working pressure. Thus, a strong flow of gas is formed in the course of operation of the cleaning device, and the user may feel uncomfortable that the pressurized gas may spread to the atmosphere with the residues of the cleaning.
직접 플라스마를 이용하여 세정될 대상물, 예를 들어, 상처 또는 손의 표면을 세정하는 방법 또한 알려져 있다(예를 들어, EP 2 160 081 A1 또는 EP 2 223 704 A1을 참조). 플라스마는, 이른바, 저온 플라스마를 포함한다. 저온 플라스마는 대상물을 둘러싸는 영역 안의 공기 안에서 유전체 장벽 방전이라는 수단을 통해서 생성된다. 그러나 이러한 기술은 특히, 신체를 세정할 때 문제가 있다. 방전 플라스마를 신체에 적용하면, 사용자가 불쾌감을 느낄 수 있기 때문이다.Methods for cleaning objects, e.g., wounds or surfaces of hands, to be cleaned using direct plasma are also known (see, for example,
글로우 방전이나 유전체 장벽 방전이라는 수단에 의한 플라스마의 생성이외에 다른 방법들이 알려져 있다. 다른 방법들은 각각의 적용 분야에 특화되어 있다. 예를 들어, 글라이딩 아크를 구비한 플라스마(글라이딩 아크 플라스마, gliding arc plasma)는 탄화수소를 전환하기 위한 화학 반응기에 사용된다(US 2012/0090985 또는 US 2009/0236215 참조).Other methods are known besides plasma generation by means of glow discharge or dielectric barrier discharge. Other methods are specific to each application. For example, a plasma (gliding arc plasma) with a gliding arc is used in a chemical reactor to convert hydrocarbons (see US2009 / 0090985 or US2009 / 0236215).
본 발명의 목적은 종래의 세정 방법들의 문제점을 해결할 수 있는 대상물을 세정하기 위한 개선된 방법을 제공하는 것이다. 그 방법은, 특히, 향상된 효율, 짧은 세정 시간 및/또는 향상된 사용자 편의로 세정을 진행하기에 적합해야 한다. 또한, 본 발명의 목적은, 종래의 세정 장치들의 문제점들을 극복한, 향상된 세정 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an improved method for cleaning an object that can solve the problems of conventional cleaning methods. The method should be particularly suited to proceed with cleaning with improved efficiency, short cleaning time and / or improved user comfort. It is also an object of the present invention to provide an improved cleaning device that overcomes the problems of conventional cleaning devices.
상기 목적들은 독립항들의 특징을 구비한 세정 방법 또는 세정 장치에 의해서 구현된 것이다. 본 발명의 유용한 실시예들 및 응용들은 종속항들에 드러날 것이다.The above objects are achieved by a cleaning method or a cleaning apparatus having the features of the independent claims. Useful embodiments and applications of the invention will be apparent from the dependent claims.
본 발명의 첫 번째 개괄적인 측면에 따르면, 상기 목적은, 특히, 소독 및/또는 살균 목적으로 대상물을 세정하는 방법에 의해서 달성된다. 이 방법에 있어서, 처리액은 분무되고, 분무된 처리액은 이송 가스와 함께 플라스마에 의해서 세정될 대상물로 이동한다. 플라스마 안에서, 분무된 처리액이 플라스마 처리의 대상이 되어 활성화된 미스트가 형성된다. 본 발명에 따르면, 플라스마는 아크 플라스마를 포함한다. 분부된 처리액의 활성화에 사용되는 글라이딩 아크를 포함하는 플라스마는 제1플라스마 발생기의 적어도 두 개의 전극에 의해서 생성된다.According to a first general aspect of the invention, this object is achieved, in particular, by a method of cleaning an object for disinfection and / or sterilization purposes. In this method, the treatment liquid is sprayed, and the sprayed treatment liquid moves to the object to be cleaned by the plasma together with the transfer gas. In the plasma, the atomized process liquid is subjected to the plasma treatment to form an activated mist. According to the present invention, the plasma comprises an arc plasma. The plasma containing the gliding arc used to activate the dispensed process liquid is generated by at least two electrodes of the first plasma generator.
본 발명의 두 번째 개괄적인 측면에 따르면, 상기 목적은, 특히, 소독 및/또는 살균 목적으로 대상물을 세정하도록 구성된 세정 장치에 의해서 달성된다. 상기 장치는 이송 가스의 흐름을 생성하는 소스 장치, 처리액의 안개화를 위한 분무 장치 및 플라스마 생성을 위한 제1플라스마 발생기를 포함한다. 분무 장치와 제1플라스마 발생기는, 이송 가스가 처리액의 미스트를 이동시켜, 제1플라스마 발생기를 통해 세정될 대상물에 도달하도록, 소스 장치의 하루 측에 배치된다. 본 발명에 따르면, 제1플라스마 발생기는 적어도 글라이딩 아크를 구비한 플라스마를 생성하도록 구성된 두 개의 전극을 포함한다. According to a second broad aspect of the present invention, this object is achieved, in particular, by a cleaning device configured to clean an object for disinfection and / or sterilization purposes. The apparatus includes a source apparatus for generating a flow of the transfer gas, a spray apparatus for fogging the process liquid, and a first plasma generator for plasma generation. The atomizing device and the first plasma generator are arranged on the day one side of the source apparatus so that the transfer gas moves the mist of the processing liquid to reach the object to be cleaned through the first plasma generator. According to the present invention, a first plasma generator includes two electrodes configured to generate a plasma with at least a gliding arc.
분무된 세정 용액을 활성화시키기 위해 글로우 방전이 사용되는 종래의 세정 장치와 달리, 본 발명에서는, 활성화된 미스트를 생성하기 위해서 분무된 처리액과 글라이딩 아크를 구비한 플라스마의 상호작용이 제공된다. 유리하게도, 적어도 하나의 글라이딩 아크와의 상호작용에 의한 활성은 종래의 장벽 방전에 비해 더욱 효과적이라는 점이 증명되었다. 이송 가스와 함께 제1플라스마 발생기를 통해 흐르는 미스트는 적어도 하나의 글라이딩 아크를 한 번 또는 몇 번 통과할 것이다. 글라이딩 아크와의 상호작용의 결과로서, 높은 밀도의 활성 물질, 특히 OH 라디칼과 H2O2가 미스트 안에 생성된다. 활성 물질(반응 물질)들은 미스트와 함께 세정될 대상물의 표면으로 이송된다. 표면에서 활성 물질들은 감염 물질, 미생물 및 세균을 비활성화시킨다.Unlike a conventional cleaning apparatus in which a glow discharge is used to activate a sprayed cleaning solution, in the present invention, the interaction of the sprayed processing solution with a plasma with a gliding arc is provided to produce an activated mist. Advantageously, it has been demonstrated that the activity by interaction with at least one gliding arc is more effective than conventional barrier discharges. The mist flowing through the first plasma generator with the transfer gas will pass through at least one gliding arc once or several times. As a result of the interaction with the gliding arc, high density active substances, especially OH radicals and H 2 O 2 , are produced in the mist. The active material (reactants) is transferred to the surface of the object to be cleaned together with the mist. Active substances on the surface inactivate infectious substances, microorganisms and bacteria.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 물, 특히, 수돗물 또는 순수(demineralized water)가 처리액으로 사용된다. 유리하게도, 미스트의 반응 물질들은 대상물의 표면을 살균하기에 충분한 높은 밀도로 생성되므로, 화학적으로 활성이 있는 세정 용액들이 반응 물질로 요구되지 않는다.According to a preferred embodiment of the invention, water, in particular tap water or demineralized water, is used as the treatment liquid. Advantageously, chemically active cleaning solutions are not required for the reactants since the reactants of the mist are produced at a high density sufficient to sterilize the surface of the object.
글라이딩 아크를 구비한 플라스마를 생성하기 위해서 다른 변형예들이 이용될 수 있다. 첫 번째 변형된 실시예에 따르면, 제1플라스마 발생기는 두 개의 전극을 포함한다. 두 개의 전극 사이에 아크가 걸치게 되고, 전극의 길이를 따라서 아크가 진행한다. 두 번째 변형예에 따르면, 제1플라스마 발생기는 두 개를 초과하는 전극을 포함할 수 있다. 이들 전극 사이에 글라이딩 아크가 생성된다. 예를 들어, 세 개 이상의 전극들 및/또는 다층 복합체 전극이 사용될 수 있다. 다른 변형된 실시예들에 따르면, 제1플라스마 발생기의 전극들은 플라스마 전압원에 의해서 직류 전압, 교류 전압, 펄스 전압 또는 이들의 조합을 공급 받을 수 있다. 예를 들어, 글라이딩 아크를 포함하는 플라스마는 직류 전압이 더해진 교류 전압, 직류 전압과 펄스 전압의 조합 또는 교류 전압과 펄스 전압의 조합에 의해서 생성될 수 있다. Other variations may be used to produce a plasma with a gliding arc. According to a first modified embodiment, the first plasma generator comprises two electrodes. An arc is applied between the two electrodes, and the arc advances along the length of the electrode. According to a second variant, the first plasma generator may comprise more than two electrodes. A gliding arc is generated between these electrodes. For example, three or more electrodes and / or multi-layer composite electrodes may be used. According to other modified embodiments, the electrodes of the first plasma generator may be supplied with a DC voltage, an AC voltage, a pulse voltage or a combination thereof by means of a plasma voltage source. For example, a plasma including a gliding arc may be generated by a combination of an alternating voltage to which a direct current voltage is added, a combination of a direct current voltage and a pulse voltage, or a combination of an alternating voltage and a pulse voltage.
제1플라스마 발생기의 적어도 두 개의 전극은 서로를 향하는 측면을 구비한다. 이 측면은 이송 가스에 의해서 미스트가 움직이는 흐름 방향을 따르는 길이방향으로 제1플라스마 발생기를 통해 연장된다. 전극의 측면은 미스트의 흐름 방향과 나란하거나, 전극 사이의 거리가 흐름 방향을 따라서 변화하도록, 특히 증가하도록, 경사질 수 있다. 본 발명에 따른 더욱 바람직한 실시예에 따르면, 아크는 적어도 두 개의 전극 사이에 생성되며, 흐름 방향을 가로지는며, 미스트를 포함하는 이송가스의 제1플라스마 발생기 안에서의 흐름 방향을 따라서 진행한다. 따라서 제1플라스마 발생기 안에서, 글라이딩 아크를 포함한 플라스마와 분무된 처리액의 상호 작용 시간이 최대화된다. At least two electrodes of the first plasma generator have sides facing each other. This side extends through the first plasma generator in the longitudinal direction along the flow direction in which the mist moves by the transport gas. The side surface of the electrode may be inclined such that it is parallel to the flow direction of the mist, or that the distance between the electrodes varies along the flow direction, in particular, increase. According to a more preferred embodiment according to the present invention, an arc is created between at least two electrodes, traverses the flow direction and proceeds along the flow direction in the first plasma generator of the transport gas containing mist. Thus, in the first plasma generator, the interaction time of the plasma containing the gliding arc and the sprayed treatment liquid is maximized.
본 발명에 따른 더욱 바람직한 다른 실시예에 따르면, 이송 가스의 흐름은 팬을 이용하여 형성할 수 있다. 세정 장치의 소스 장치는 바람직하게 팬을 구비한다. 팬을 사용하면, 이송 가스는 세정 장치의 전체 흐름 경로를 통과하며 적절히 이동한다. 추가적인 흐름 동력은 필요하지 않다. According to another preferred embodiment of the present invention, the flow of the transfer gas may be formed using a fan. The source apparatus of the cleaning apparatus preferably comprises a fan. With a fan, the transfer gas passes through the entire flow path of the cleaning apparatus and moves appropriately. No additional flow power is needed.
종래의 세정 장치에서는 가압된 가스가 특정한 구동 압력을 가져야 하며, 따라서 가압된 가스에 의해서 세정 용액의 안개화 및 이송이 이루어질 경우, 분무된 세정 용액의 속도가 상대적으로 빠르다. 종래의 세정 장치와 달리, 본 실시예의 따른 세정 장치에서는 팬을 사용하므로, 이송 가스의 유속을 용이하게 조절할 수 있다는 장점이 있다. 특히, 가압된 가스를 이용한 안개화에 비해서 유속을 느리게 설정할 수 있다. 예를 들어, 1m/s 미만으로, 특히, 0.2m/s 까지 낮출 수 있다. 가압된 가스 대신에 팬을 사용하면, 처리액의 미스트가 제1플라스마 발생기 안에 오래 머무르도록 할 수 있으며, 이는 미스트를 더욱 활성화시킬 수 있다. 그러나 선택적으로, 팬으로 유속이 더 빠르게 조절할 수도 있다. 예를 들어, 10m/s까지, 특별한 경우 20m/s, 50m/s까지 속도를 조절할 수도 있다. 이러한 변형예들은 많은 양의 활성화된 미스트가 세정 대상물에 공급되어야 하는 본 발명의 응용분야에 유리할 수 있다.In a conventional cleaning apparatus, the pressurized gas must have a specific driving pressure, so that when the cleaning solution is fogged and transferred by the pressurized gas, the speed of the sprayed cleaning solution is relatively fast. Unlike the conventional cleaning device, the cleaning device according to the present embodiment uses a fan, so that the flow rate of the transfer gas can be easily controlled. In particular, the flow rate can be set to be slower than the fogging using the pressurized gas. For example, to less than 1 m / s, especially to 0.2 m / s. Using a fan instead of the pressurized gas can cause the mist of the process solution to stay in the first plasma generator, which can further activate the mist. Optionally, however, the flow rate to the fan may be adjusted more quickly. For example, the speed can be adjusted up to 10m / s, in particular 20m / s, 50m / s. These variations may be advantageous for applications of the present invention in which a large amount of activated mist must be supplied to the object to be cleaned.
제1플라스마 발생기 안에서의 아크의 진행 속도는 제1플라스마 발생기의 전기적 작동 조건 및 제1플라스마 발생기를 통과하는 이송 가스의 유속에 의해서 조절될 수 있다. 진행 속도는 이송 가스의 유속 이하인 것이 바람직하다.The rate of advance of the arc in the first plasma generator can be controlled by the electrical operating conditions of the first plasma generator and the flow rate of the transfer gas through the first plasma generator. The traveling speed is preferably equal to or less than the flow velocity of the transport gas.
본 발명에 따른 더욱 바람직한 또 다른 실시예에 따르면, 이송 가스는 추가적인 플라스마 활성화의 대상이 될 수 있다. 세정 장치는 분무 장치의 상류 측에 배치되는 제2플라스마 발생기를 포함하는 것이 바람직하다. 이송 가스는, 바람직하게는 팬에 의해서, 소스 장치로부터 저온 플라스마를 생성하도록 구성된 제2플라스마 발생기를 통과하여 흐른다. 더욱 바람직하게는, 제2플라스마 발생기는 유전체 장벽 방전에 의해서 플라스마를 생성하도록 구성된다. 더욱 바람직하게는, 이송 가스는 산소를 포함한다. 제2플라스마 발생기에서는 산소로부터 오존이 발생된다. 유전체 장벽 방전은 교류 전압, 펄스 전압 또는 이들의 조합에 의해서 생성되는 것이 바람직하다.According to a further preferred embodiment according to the present invention, the transport gas may be subject to additional plasma activation. The cleaning device preferably includes a second plasma generator disposed upstream of the atomizing device. The transfer gas flows, preferably by a fan, through a second plasma generator configured to generate a low temperature plasma from the source apparatus. More preferably, the second plasma generator is configured to generate a plasma by dielectric barrier discharge. More preferably, the transport gas comprises oxygen. In the second plasma generator, ozone is generated from oxygen. The dielectric barrier discharge is preferably generated by an AC voltage, a pulse voltage, or a combination thereof.
이송 가스의 플라스마 활성화는, 특히, 이송 가스에서의 오존 생성은, 세정 효율을 증가시킨다는 장점이 있다. 세정 대상물 표면의 세균 또는 미생물은 처리액 미스트의 활성 물질뿐 아니라 이송 가스 안에서 오존의 작용에 의해서 발생하는 H2O2 또는 OH 라디칼와 같은 처리액의 반응물에 의해서도 제거된다.Plasma activation of the transfer gas, in particular, the generation of ozone in the transfer gas, has the advantage of increasing the cleaning efficiency. The bacteria or microorganisms on the surface of the object to be cleaned are removed not only by the active material of the treatment liquid mist but also by the reactants of the treatment liquid such as H 2 O 2 or OH radical generated by the action of ozone in the transfer gas.
본 발명의 또 다른 변형예에 따르면, 처리액의 미스트는 UV 조사의 대상이 될 수 있다. 세정 장치는 UV 광원을 구비하는 것이 바람직하다. UV 조사의 결과로 추가적인 활성화, 특히, 처리액의 미스트 성분의 이온화가 얻어진다. 특히, 바람직하게는 미스트에 대한 조사는 제1플라스마 발생기의 하류 측에서 일어나며/일어나거나 분무 장치의 안에서 일어난다.According to another modification of the present invention, the mist of the treatment liquid can be subjected to UV irradiation. The cleaning device preferably comprises a UV light source. As a result of the UV irradiation, further activation, in particular ionization of the mist component of the treatment liquid, is obtained. In particular, preferably the irradiation of the mist takes place on the downstream side of the first plasma generator / takes place or takes place in the spraying apparatus.
본 발명은 특히, 대상물의 소독(감염 물질의 비활성화 및/또는 제거) 및/또는 살균(세균이나 미생물의 제거)에 적용된다. 대상물은 예를 들어, 생체 기관의 부분, 특히, 손과 같은 신체의 부분 또는 제품 또는 기구일 수 있다. 세정 대상물의 활성화된 처리액의 미스트에 대한 정확한 노출을 위해서, 본 발명에 따른 세정 장치는 세정 대상물을 수용하도록 구성된 수용 장치를 구비한다. 수용 장치는, 예를 들어, 세정 장치의 내부의 적어도 하나의 구획된 부분 및/또는 적어도 하나의 샤프트를 포함한다. 세정 대상물은 구획된 부분 안에 배치되거나, 샤프트 안에 배치된다. 세정 장치는 예를 들어, 병원, 실험실에서 사용되는 손 세정 장치, 위생 설비 또는 의료업에서의 수술 도구를 준비하기 위한 도구 세정 장치인 것이 특히 바람직하다.The present invention is particularly applied to disinfection (deactivation and / or removal of infectious substances) and / or sterilization (removal of bacteria or microorganisms) of an object. The object may be, for example, a part of the organ, especially a part of the body, such as a hand, or a product or appliance. In order to accurately expose the mist of the activated treatment liquid of the object to be cleaned, the cleaning apparatus according to the present invention has a receiving apparatus configured to receive the object to be cleaned. The receiving device comprises, for example, at least one compartment and / or at least one shaft within the interior of the cleaning device. The object to be cleaned is placed in the partitioned part or placed in the shaft. It is particularly preferred that the cleaning device is, for example, a hand cleaning device used in hospitals, laboratories, sanitary appliances or a tool cleaning device for preparing surgical instruments in the medical industry.
본 발명은 아래와 같은 효과가 있다. 종래의 세정 장치들과 비교할 때, 특히, H2O2의 소비를 고려할 때, 본 발명에 따른 세정 장치는 매우 효과적이다. 또한, 본 발명에 따른 세정 장치는, 예를 들어, 세정 대상물의 표면 장력에 영향을 주는 화학적인 세정액을 사용하지 않는다. 반대로, 단순한 물이 처리액으로 사용된다. 본 발명에 따른 세정은 단단한 표면 위의 미생물을 확실히 비활성화(제거)할 수 있다. 또한, 세정 후에 세정된 대상물을 건조할 필요가 없다는 점에서 유리하다. 마지막으로, 세정 장치는 적은 비용으로 소형화하여 제작할 수 있다. 따라서 병원, 실험실 또는 위생 설비 등에서 많이 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 세정은 사용자의 간섭 없이 진행될 수 있다. 특히, 팬을 사용하고, 느린 유속의 이송 가스를 사용하면, 세정 후 이송 가스가 세정 장치의 주변 환경으로 배출될 것이라는 사용자의 우려를 방지한다.The present invention has the following effects. The cleaning device according to the present invention is very effective when compared with conventional cleaning devices, especially considering the consumption of H 2 O 2 . Further, in the cleaning apparatus according to the present invention, for example, a chemical cleaning liquid which affects the surface tension of the object to be cleaned is not used. Conversely, simple water is used as the treatment liquid. The cleaning according to the present invention can surely deactivate (remove) the microorganisms on the hard surface. It is also advantageous in that it is not necessary to dry the object to be cleaned after cleaning. Finally, the cleaning apparatus can be manufactured in a compact size at a low cost. Therefore, it can be widely used in hospitals, laboratories or sanitary facilities. The cleaning according to the present invention can proceed without user intervention. In particular, by using a fan and using a transfer gas at a slow flow rate, the user is prevented from worrying that the transferred gas after cleaning will be discharged to the surrounding environment of the cleaning apparatus.
본 발명의 세부 사항과 다른 장점은 아래에서 첨부된 도면을 참조하여 기술된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The details and other advantages of the present invention are described below with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 세정 장치의 제1실시예의 개략적인 블록도이다.
도 2는 이송 가스의 활성화가 이루어지는 본 발명에 따른 세정 장치의 다른 실시예의 개략적인 도면이다.
도 3과 4는 분무된 처리액에 대한 UV 조사가 이루어지는 본 발명에 따른 세정 장치의 또 다른 실시예들의 개략적인 도면이다.1 is a schematic block diagram of a first embodiment of a cleaning apparatus according to the present invention.
2 is a schematic view of another embodiment of the cleaning apparatus according to the invention in which activation of the transfer gas is effected.
3 and 4 are schematic views of still another embodiment of a cleaning apparatus according to the present invention in which UV irradiation is performed on a sprayed treatment liquid.
본 발명의 바람직한 실시예들은 손 세정 장치를 예로서 참고하여 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 이러한 응용으로 제한되지 않으며, 다른 대상물의 세정에도 적절하게 사용될 수 있다. 바람직한 실시예들의 자세한 내용은 특히, 소스 장치, 분무 장치 및 글라이딩 아크를 구비한 플라스마를 발생시키기 위한 제1플라스마 발생기의 결합체를 참고하여 설명된다. 본 발명에 따른 방법 및 세정 장치의 다른 특징들, 예를 들어, 전원 또는 분무 장치에 처리액의 공급 등은 이러한 특징들이 공지 기술로부터 자명한 것이라면 설명하지 않는다. 예를 들어, 손 세정 장치는, 그것의 구성요소들의 배치와 관련해서, 하우징 안에 조립될 수 있다. 그리고 종래의 손 세정 장치로부터 알려진 바와 같이, 세정될 손을 수용하기 위한 수용 장치로서 샤프트가 제공될 수 있다. 본 발명은, 도면에 표시되어 있는 세정 장치를 통과하는 흐름 경로의 형상에 의해 제한되지 않으며, 다른 흐름 패턴으로 실행될 수 있다.Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to a hand-washing apparatus as an example. However, the present invention is not limited to such an application, and can be suitably used for cleaning of other objects. The details of the preferred embodiments are particularly described with reference to a combination of a source device, a spray device and a first plasma generator for generating a plasma with a gliding arc. Other aspects of the method and cleaning apparatus according to the present invention, such as the supply of treatment liquid to a power source or a spray device, etc., are not described if these features are evident from the known art. For example, a hand cleaner can be assembled in a housing, with respect to its arrangement of components. And, as is known from conventional hand cleaning devices, a shaft can be provided as a receiving device for receiving a hand to be cleaned. The present invention is not limited by the shape of the flow path passing through the cleaning device shown in the drawings, but can be carried out with other flow patterns.
도 1은 본 발명에 따른 손 세정 장치(100)의 제1실시예의 구성요소들을 개략적으로 나타낸다. 세정 장치는 소스 장치(10), 분무 장치(20) 및 제1플라스마 발생기(30)를 포함한다. 소스 장치(10), 분무 장치(20) 및 제1플라스마 발생기(30)는 대략적으로 도시된 손(1)을 세정하기 위해서 아래와 같이 구성되고, 상호 작용한다.Figure 1 schematically shows the components of a first embodiment of a
소스 장치(10)는 팬(11)을 포함한다. 이송 가스(2)의 흐름은 팬(11)에 의해서 발생한다. 팬(11)은 시중에서 구할 수 있는 임펠러 팬을 포함한다. 임펠러 팬은 주위에서 공기를 빨아들여, 분무 장치(20)로 이동시킨다. 이송 가스(2)의 흐름은 튜브나 호스와 같은 연결 부재를 통해서 이어진다. 연결 부재를 통해서 소스 장치(10)는 분무 장치(20)로 이어진다. 이송 가스(2)의 유속은, 예를 들어, 1 내지 4 m/s로 설정된다. 체적 유량은, 예를 들어, 5 내지 22 ㎥/h이다.The
분무 장치(20)는 처리액(4)을 수용하기 위한 저장소(21)를 포함한다. 처리액(4)은, 예를 들어, 물, 특히, 수돗물을 포함한다. 적어도 하나의 초음파 소스(22)가 저장소(21)안에 배치된다. 초음파 소스(22)를 구비한 분무 장치(20)는 초음파로 작동하는 종래의 분무기(atomizer)와 동일하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 초음파 소스는 처리액(4)을 수용하는 저장소(21)의 바닥에 배치되고, 처리액(4)에서 초음파를 발생하기에 적합하게 구성될 수 있다. 초음파 소스는 적어도 하나의 압전 결정체(piezoelectric crystal)를 포함할 수 있다. 초음파의 작용 하에서, 대략적으로 도시된 미스트(3)가 저장소(21) 안의 처리액(4)의 표면 위에서 생성된다. The spraying
미스트(3)는 이송 가스(2)의 흐름에 의해 제1플라스마 발생기(3)로 이송된다. 이를 위해, 분무 장치(20)는 연결 부재, 예를 들어, 튜브, 덕트, 파이프 부재 또는 호스를 통해서 제1플라스마 발생기(30)에 연결된다.The
제1플라스마 발생기(30)는 두 개의 전극(31)과 글라이딩 아크를 포함하는 플라스마를 생성하기 위한 플라스마 전원(미도시)을 포함한다. 제1플라스마 발생기(30)는 화학 반응기에서 글라이딩 아크를 포함하는 플라스마를 생성하기 위해서 사용되는, 알려진 플라스마 발생기로 구성될 수 있다. 대략적으로 도시된 두 개의 전극(31)은 이송 가스의 흐름 방향으로 제1플라스마 발생기(30)를 통해서 연장될 수 있다. 두 개의 전극의 서로 마주 보는 면들 사이의 거리는 점점 멀어진다. 예를 들어, 두 개의 와이어 형 전극(31)은 예를 들어, 1 내지 20㎝의 범위인 전체 길이로 이송 가스의 흐름 방향을 따라서 연장되며, 이들 사이의 거리는 0.1 내지 10㎜부터 1 내지 20㎝까지 증가한다. 흐름 방향으로, 전극(31) 사이에서 형성되는 글라이딩 아크(32)의 경로(L)가 제공된다. 글라이딩 아크(32)의 경로(L)의 길이는, 예를 들어, 1 내지 20㎝이다.The
글라이딩 아크(32)를 구비한 플라스마는 이송 가스(2)가 미스트(3)와 함께 제1플라스마 발생기(30)를 통해 흐를 때 발생한다. 플마스마의 작용에 의해서, 미스트(3)의 미세한 방울들이, 물이 H2O2로 변환됨으로써, 활성화된다. H2O2는 대상물(1)에 반응물질로서 작용한다. 활성화된 미스트(3)는 이송 가스에 의해서 제1플라스마 발생기(30)로부터 손(1)으로 전달된다. 활성화된 미스트(3)는 손(1) 표면에서 작용하며, 세균이나 미생물은 미스트(3)의 반응물질의 작용에 의해서 제거된다. The plasma with the gliding
본 발명에 따른 세정 방법은 세정 장치(100)가 연속적으로 작동하는 방식으로 제공될 수 있다. 이송 가스(2)의 흐름은 분무 장치(20)에서 발생한 미스트(3)를 연속적으로 제1플라스마 발생기(30)로 이송한다. 이송 가스(2)의 흐름은 소스 장치(10)의 팬(11)에 의해서 꾸준히 발생된다. 제1플라스마 발생기(30)의 연속적인 작동으로, 미스트(3)는 방해 없이 활성화된다. 따라서 손(1)과 같은, 제1플라스마 발생기(30)의 하류 측에 배치된 대상물 언제든지 세정될 수 있다.The cleaning method according to the present invention can be provided in such a manner that the
선택적으로, 구성요소들(10, 20, 30) 중에서 하나 또는 복수의 구성요소가 요구에 따라서 작동되는 단속적인 작동도 가능하다. 예를 들어, 세정될 손(1)의 존재 여부가 세정장치(100)의 센서(미도시)에 의해서 감지될 수 있다. 만약, 센서가 손(1)이 있는 것을 감지하면, 소스 장치(10)의 팬(11)과 분무 장치(20)의 초음파 장치(22)에 전원이 인가되고, 제1플라스마 발생기(30)가 켜진다. 활성화된 미스트(3)를 0.5초미만의 지연시간 안에 제공하여 사실상 사용자가 지연 없이 세정을 진행할 수 있다는 점에서 유리하다.Optionally, intermittent operation is also possible in which one or more of the
선택적으로, 소스 장치(10)의 팬(11)과 분무 장치(20)의 초음파 장치(22)가 연속적으로 동작되도록 하고, 손(1)이 세정을 위해서 위치하면, 제1플라스마 발생기(30)만 센서 신호에 따라 켜지도록 할 수도 있다.Optionally, the
도 2는 도 1을 참고하여 설명된 바와 같이, 소스 장치(10), 분무 장치(20) 및 제1플라스마 발생기(30)를 구비한 본 발명에 따른 세정 장치(100)의 변형된 실시예를 나타낸다. 부가적으로, 도 2에 따른 세정 장치(100)에는 제2플라스마 발생기(40)가 포함된다. 제2플라스마 발생기(40)는 이송 가스(2)의 활성화를 위해서 소스 장치(10)와 분무 장치(20) 사이에 배치된다. 또한, 도 2는 손(1)을 위한 수용 장치를 이루는 샤프트(60)를 포함하는 세정 장치(100)의 외부 하우징(50)을 개략적으로 나타낸다. 샤프트(60)를 구비한 하우징(50)은, 그 외부 형상에 있어서, 종래의 세정 장치들로부터 알려진 바와 같이 구성될 수 있다.Figure 2 shows a modified embodiment of a
제2플라스마 발생기(40)는 장벽 방전(DBD 플라스마로 알려짐, dielectric barrier discharge plasma)을 형성하기 위한 전극(41)을 포함한다. 이송 가스(2)는 제2플라스마 발생기(40)를 통해서 흐르는 과정에서 플라스마의 작용에 의해서 활성화된다. 특히, 오존은 이송 가스(2)안에서 발생한다. 오존의 처리액에 대한 작용 하에서 손(1)에 대한 세정 효과는 강화된다. 오존을 포함한 이송 가스(2)는 처리액(4)의 미스트(3)를 제1플라스마 발생기(30)에 전달하기 위해서 팬(11)에 의해서 분무 장치(20)를 통과하여 이송된다. 미스트(3)의 활성화는 제1플라스마 발생기(30) 안의 글라이딩 아크를 구비한 플라스마 내에서 발생한다.The
도 3은 본 발명에 따른 세정 장치(100)의 다른 변형된 실시예를 나타낸다. 여기서 UV 광원(71)을 구비한 조사 장치(70)는 제1플라스마 발생기(30)의 하류 측에 배치된다. 본 실시예에 있어서, 소스 장치(10)에 의해서 제공된 이송 가스(2)는 오존의 형성을 위한 제2플라스마 발생기(40)에 의해서 활성화되고, 분무 장치(20)를 통과하여 전송된다. 동시에, 분무 장치(20)에서 발생한 처리액(4)의 미스트(3)는 오존의 작용에 의해서 1차 활성화(H2O2의 생성)의 대상이 된다. 그리고 미스트(3)는 미스트(3)의 추가 활성화가 이루어지는 제1플라스마 발생기(30)로 전달된다. 그 후 조사 장치(70) 안에서의 UV 조사가 이루어진다. UV 조사에 의해서 이송 가스(2)와 미스트(3)의 일부의 이온화가 이루어진다. 그 결과 오존, OH 라디칼과 이온을 포함하는, 처리액(4)의 미스트(3)를 가진 이송 가스(2)가 세정될 손(1)에 충돌한다.3 shows another modified embodiment of the
UV 조사는, 도 3에 도시된 조사 장치(70)의 기능이 부가적으로 분무 장치(20)에 인계되는 방식으로 변형될 수 있다. 이러한 본 발명의 변형된 실시예는 도 4에 개략적으로 도시된다. 이 경우에는 미스트(3) 안에서 이온을 생성하기 위해, 제1플라스마 발생기(30)에서의 추가 활성화 전에, 분무 장치(20)에서의 1차 활성화 과정에서 처리액(4)의 미스트(3)에 UV 광을 조사하기 위해서 UV 광원(71)이 분무 장치(20) 안에 배치된다. UV 광원(71)의 UV 조사에 의해서, 오존이 분무 장치(20)에서 분해되고, 처리액(4)의 물과 함께 H2O2를 형성하는 산소 원자가 생긴다.The UV irradiation may be modified in such a manner that the function of the
본 발명의 다른 선택으로서, 도 3과 4에 도시된 실시예들의 미스트에 대한 UV 광의 조사가 분무 장치(20)와 제1플라스마 발생기(30)에서 모두 발생되도록 조합될 수 있다.As another option of the present invention, irradiation of the UV light to the mist of the embodiments shown in Figs. 3 and 4 can be combined so that both the
명세서, 청구항 및 도면에서 설명된 본 발명의 특징들은 다양한 실시예들로 본 발명을 실행함에 있어서, 독립적으로 그리고 함께 결합될 수 있다.
The features of the invention set forth in the specification, claims and drawings can be combined independently and together in the practice of the invention in various embodiments.
Claims (18)
처리액(4)의 미스트(3)를 생성하는 단계와,
상기 미스트(3)를 상기 이송 가스(2)와 함께, 플라스마 발생기(30)로 생성한 플라스마를 통과시켜 세정될 대상물(1)로 이동시키는 단계를 포함하는,
특히, 소독 및/또는 살균 목적으로, 대상물(1)을 세정하는 방법에 있어서,
상기 플라스마는 글라이딩 아크(gliding arc)를 구비하는 플라스마를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.Generating a flow of the transfer gas (2)
Generating a mist (3) of the treatment liquid (4)
Passing the mist (3) together with the transfer gas (2) through a plasma generated by a plasma generator (30) to an object to be cleaned (1)
In particular, in the method of cleaning the object 1 for disinfection and / or sterilization purposes,
Characterized in that the plasma comprises a plasma with a gliding arc.
글라이딩 아크(gliding arc)를 구비하는 플라스마는 제1플라스마 발생기(30)에서 생성되며, 상기 아크의 진행 방향은 상기 이송 가스(2)의 흐름 방향을 따르는 세정 방법.The method according to claim 1,
A plasma with a gliding arc is generated in a first plasma generator (30), the advancing direction of the arc along the flow direction of the transfer gas (2).
상기 이송 가스(2)의 흐름은 팬(11)에 의해서 생성되는 세정 방법. 3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the flow of the transfer gas (2) is produced by the fan (11).
상기 이송 가스(2)의 흐름은 최소한 0.5m/s 및/또는 최대한 50m/s의 유속으로 생성되는 세정 방법.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the flow of the transfer gas (2) is produced at a flow rate of at least 0.5 m / s and / or at most 50 m / s.
상기 아크는 상기 유속 이하의 진행 속도로 생성되는 세정 방법.5. The method of claim 4,
Wherein the arc is generated at a rate of progression below the flow rate.
상기 이송 가스(2)는 제2플라스마 발생기(40)에서 플라스마 활성화의 대상이 되는 세정 방법.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the transfer gas (2) is subjected to plasma activation in a second plasma generator (40).
상기 이송 가스(2)의 플라스마 활성화는 장벽 방전(barrier discharge)에서 일어나며, 오존의 생성을 포함하는 세정 방법.The method according to claim 6,
Wherein the plasma activation of the transfer gas (2) takes place in a barrier discharge, comprising the production of ozone.
상기 처리액(4)의 미스트(3)는 UV광에 의해서 조사되는 세정 방법. 8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the mist (3) of the treatment liquid (4) is irradiated with UV light.
미스트에 대한 조사는 제1플라스마 발생기(30)의 하류 측에서 일어나고/일어나거나 상기 미스트(3)의 생성 도중에 일어나는 세정 방법. 9. The method of claim 8,
Wherein the investigation of the mist occurs at the downstream side of the first plasma generator (30) and takes place during the generation of the mist (3).
상기 처리액은 물을 포함하며, 상기 이송 가스는 산소를 포함하는 세정 방법.10. The method according to any one of claims 1 to 9,
Wherein the treatment liquid comprises water, and the transfer gas comprises oxygen.
처리액(4)의 미스트(3)를 생성하도록 구성된 분무 장치(20)와,
제1플라스마 발생기(30)를 포함하며,
상기 소스 장치(10)와 상기 분무 장치(20)는 상기 처리액(4)의 미스트(3)가 상기 이송 가스(2)와 함께 이동하여, 상기 제1플라스마 발생기(30)를 통과하고 세정될 대상물(1)에 도달하도록 배치되는,
특히, 소독 및/또는 살균 목적으로 대상물(1)을 세정하기 위한 세정 장치(100)에 있어서,
상기 제1플라스마 발생기(30)는 글라이딩 아크(gliding arc)를 포함하는 플라스마를 생성하도록 배치된 적어도 두 개의 전극(31)을 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.A source apparatus (10) configured to generate a flow of the transfer gas (2)
A spraying device (20) configured to generate mist (3) of the treatment liquid (4)
And a first plasma generator (30)
The source apparatus 10 and the atomizing apparatus 20 are arranged such that the mist 3 of the processing liquid 4 moves together with the transfer gas 2 to pass through the first plasma generator 30 and be cleaned Which is arranged to reach the object 1,
Particularly, in the cleaning apparatus 100 for cleaning the object 1 for disinfection and / or sterilization,
Wherein the first plasma generator (30) comprises at least two electrodes (31) arranged to produce a plasma comprising a gliding arc.
상기 제1플라스마 발생기(30)의 전극(31)은 진행 방향이 상기 제1플라스마 발생기(30) 안에서의 상기 이송 가스(2)의 흐름 방향을 따르는 아크를 생성하도록 구성된 세정 장치.12. The method of claim 11,
The electrode 31 of the first plasma generator 30 is configured to generate an arc of travel along the flow direction of the transport gas 2 in the first plasma generator 30. [
상기 소스 장치(10)는 상기 이송 가스(2)의 흐름을 생성하기 위한 팬(11)을 구비하는 세정 장치.13. The method according to claim 11 or 12,
Wherein the source apparatus (10) comprises a fan (11) for generating a flow of the transfer gas (2).
상기 소스 장치(10)는 최소한 0.5m/s 및/또는 최대한 50m/s의 유속의 이송 가스를 생성하도록 구성된 세정 장치.14. The method according to any one of claims 11 to 13,
The source apparatus 10 is configured to produce a transport gas at a flow rate of at least 0.5 m / s and / or at most 50 m / s.
상기 소스 장치(10)와 분무 장치(20) 사이에 배치되는 제2플라스마 발생기(40)를 포함하며,
상기 이송 가스(2)가 이동하여 상기 제2플라스마 발생기(40)를 통과하고, 상기 분무 장치(20)를 향하도록, 상기 소스 장치(10)와 상기 제2플라스마 발생기(40)가 배치되는 세정 장치.15. The method according to any one of claims 11 to 14,
And a second plasma generator (40) disposed between the source device (10) and the spray device (20)
Wherein the transfer gas 2 moves and passes through the second plasma generator 40 and is directed to the atomizing device 20 so that the source device 10 and the second plasma generator 40, Device.
상기 제2플라스마 발생기(40)는 장벽 방전(barrier discharge)에서 상기 이송 가스(2)를 활성화하도록 구성된 세정 장치. 16. The method of claim 15,
The second plasma generator (40) is configured to activate the transport gas (2) in a barrier discharge.
상기 처리액(4)의 미스트(3)를 UV 광으로 조사하도록 구성된 UV 광원(71)을 포함하는 세정 장치.17. The method according to any one of claims 11 to 16,
And a UV light source (71) configured to irradiate the mist (3) of the treatment liquid (4) with UV light.
상기 UV 광원(71)은 상기 제1플라스마 발생기의 하류 측 및/또는 상기 분무 장치(20) 안에 배치되는 세정 장치.18. The method of claim 17,
Wherein the UV light source (71) is disposed downstream of the first plasma generator and / or in the spraying device (20).
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