KR100411523B1

KR100411523B1 - 플라즈마 멸균장치

Info

Publication number: KR100411523B1
Application number: KR10-2003-0016588A
Authority: KR
Inventors: 고중석
Original assignee: 주식회사 휴먼메디텍
Priority date: 2002-04-23
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2003-12-18
Also published as: KR20030084585A

Abstract

본 발명은 플라즈마 멸균장치에 관한 것으로서, 그 목적은 플라즈마를 별도의 플라즈마 발생용기에서 미리 발생시킨 후 이를 멸균시키고자하는 피멸균물이 투입된 반응용기로 공급함에 의하여 접촉시켜 멸균반응을 진행시킴으로써 폴리머와 같은 물질의 변색이나 경화와 같은 현상을 방지하는데 있다.

본 발명의 플라즈마 멸균장치는 플라즈마 발생용기에 한 쌍의 전극을 포함하여 플라즈마를 발생시키기 위한 고주파전력 공급원이 연결 설치되고 멸균제인 과산화수소용액을 기화시켜 주입하는 주입가열기가 연결 설치되며, 상기 플라즈마 발생용기의 전극간격은 작은 용량의 고주파전력 공급원(40)으로도 고밀도의 플라즈마를 발생시킬 수 있도록 0.5∼40㎝로 근접 설치된다. 또 상기 플라즈마 발생용기와 떨어진 원격지에 반응용기가 유통되게 연결 설치되고 상기 반응용기에 플라즈마 발생용기 및 반응용기의 내부를 진공으로 형성시킬 수 있는 진공펌프가 연결 설치된다.

Description

플라즈마 멸균장치{Plasma sterilizer}

본 발명은 의료기구와 같은 피멸균물의 표면에 존재하는 미생물(microorganism)들을 기체상의 플라즈마로 멸균시키는 플라즈마 멸균장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플라즈마를 별도의 플라즈마 발생용기에서 미리발생시킨 후 원격지의 반응용기에 공급하여 피멸균물을 멸균하는 플라즈마 멸균장치에 관한 것이다.

다양한 형태의 일회용 의료도구 또는 재사용 의료도구를 멸균하기 위해 여러 가지의 방법들이 개발되어 이용되고 있으며, 이러한 멸균방법은 고온고압을 이용하는 전통적인 방법과, 에틸렌옥사이드(EtO)가스를 이용하는 방법과, 최근 각광받고 있는 과산화수소 플라즈마를 이용하는 방법등이 있다.

상기 전통적인 멸균방법은 열이나 증기에 의해 나쁜 영향을 받은 피멸균물들을 살균시킬 수가 없으며, 에틸렌옥사이드(EtO)가스를 이용하는 방법은 캐리어가스로 지구환경오염의 주범인 CFC가스를 사용하기 때문에 환경문제가 심각하게 야기될 수 있고 살균처리 후 잔존하는 에틸렌옥사이드를 제거하는 장시간의 통기시간이 추가로 소요되는 불편함이 있었다.

상기 과산화수소 플라즈마를 이용한 멸균방법은 한국특허 제132233호에 게재되어 있는데, 이는 반응용기(Chamber)에 멸균제인 과산화수소용액을 기체화시킨 후, 반응용기에 주입하여 플라즈마를 발생시킬 수 있도록 진공펌프가 연결되고 무선주파수전극 및 필수 무선주파수시그널을 발생시키기 위한 무선주파수발생기가 구비된 멸균장치를 이용하고있다.

그러나 상기와 같은 과산화수소 플라즈마를 이용한 멸균방법에 있어서는, 멸균시키고자하는 피멸균물을 투입한 반응용기의 전극(캐소우드와 애노우드 사이)에서 플라즈마가 발생되기 때문에 피멸균물과 플라즈마가 직접적으로 접촉되게 되고, 이로 인하여 폴리머계통의 의료도구는 변색 또는 물질경화와 같은 성질의 변화를야기 시키기 쉽다는 문제점이 있었다.

또한, 반응용기의 전체 부피에 대하여 70%이상의 멸균시키고자하는 피멸균물을 채웠을 때에는 피멸균물과 플라즈마의 접촉이 잘 이뤄지지 않아 피멸균물의 일부가 멸균되지 않고 잔류할 가능성이 높으며, 피멸균물이 투입된 반응용기 내에서 균일하게 플라즈마를 발생시켜야 하기 때문에 반응용기의 크기에 심각한 제한을 받는다는 문제점이 있었다.

특히, 반응용기의 전극의 캐소우드 근처에 놓여있는 피멸균물은 무선주파수발생기를 통해 전력원을 인가하여 전극(캐소우드와 애노우드 사이)에서 전기장이 형성될 때, 상기 캐소우드측에 전자가 집중되어 생기는 셀프바이어스 현상으로 인하여 멸균되지 않는 경우가 매우 높다는 문제점이 있었다.

또한, 미국 Abtox사의 미국특허(특허번호 5084239호, 5244629호, 5413758호, 5645796호, 6261518호 등)의 모든 특허들은 플라즈마 발생실이 반응용기와 떨어진 원격의 의미보다 별도로 마련된 플라즈마 발생실이 반응용기에 곧바로 직결되어 있고, 이들이 채택하고 있는 마이크로웨이브(Microwave) 플라즈마 발생기가 별도의 전극이 없는 무전극 플라즈마라는 특징을 갖고 있다.

상기 미국 Abtox사의 미국특허들에 있어서는 마이크로웨이브 플라즈마 발생기가 별도의 전극이 없는 무전극 플라즈마이므로 플라즈마 발생실과 반응용기를 별도로 설치할 수밖에 없으며, 이들이 채택한 마이크로웨이브 플라즈마는 2.45GHz의 초고주파를 사용하기 때문에 발생된 플라즈마에 의해 자외선이 방출될 염려가 매우 커서 별도의 자외선 차폐도구나 물체가 요구되고 상업적으로도 매우 고가의 가격을갖는다는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 플라즈마를 별도의 플라즈마 발생용기에서 미리 발생시킨 후 이를 멸균시키고자하는 피멸균물이 투입된 반응용기로 공급함에 의하여 접촉시켜 멸균반응을 진행시킴으로써 폴리머와 같은 물질의 변색이나 경화와 같은 현상을 방지할 수 있고 셀프바이어스 전압의 영향이 전혀 없도록 한 플라즈마 멸균장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 멸균시키고자하는 피멸균물과 관계없이 플라즈마 발생용기의 전극간 간격을 좁게 하고 소형화할 수 있음으로써 작은 용량의 고주파전력 공급원으로도 용이하게 플라즈마를 발생시킬 수 있으며, 또 전극간의 간격이 좁아 고밀도의 플라즈마를 얻을 수 있기 때문에 반응용기의 크기에 제약이 없어 1회 멸균시킬 피멸균물의 부피를 증가시킬 수 있도록 한 플라즈마 멸균장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 멸균장치를 나타낸 개략적 구성도면이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10: 반응용기 11: 피멸균물

12: 포장재료 14: 진공펌프

20: 플라즈마 발생용기 22: 애노우드

23a,23b: 자동압력조절밸브 24: 캐소우드

30: 주입가열기 32: 과산화수소용액

34: 공기 40: 고주파 전력원

42: 임피던스 조절기 44: 임피던스 매칭회로

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 멸균장치는 피멸균물을 넣을 수 있는 반응용기; 이 반응용기와 떨어진 원격지에 서로 유통되도록 연결되고 내부에 한 쌍의 전극이 마련된 플라즈마 발생용기; 상기 반응용기에 연결 설치되고 반응용기 및 플라즈마 발생용기 내부의 공기를 빼내어 진공으로 형성시킬 수 있는 진공펌프; 상기 플라즈마 발생용기의 전극 중 한쪽(캐소우드)에 임피던스 매칭조절기와 임피던스 매칭회로를 통해 연결된 고주파전력 공급원; 상기 플라즈마 발생용기와 유통되도록 연결되고 플라즈마 발생용의 멸균제를 기화시켜 주입하는 주입가열기가 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 플라즈마 발생용기의 전극간격은 작은 용량의 고주파전력 공급원으로도 고밀도의 플라즈마를 발생시킬 수 있도록 0.5∼40㎝로 근접 설치됨을 특징으로 한다.

상기 반응용기와 플라즈마 발생용기 사이 및 이 반응용기와 진공펌프 사이에는 반응용기와 플라즈마 발생용기의 내부압력을 조절할 수 있도록 자동압력조절밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 플라즈마 멸균장치를 첨부도면에 의거 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 멸균장치를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 의료기구와 같은 피멸균물(11)의 표면에 존재하는 미생물들을 멸균하기 위해 플라즈마 발생용의 멸균제로 과산화수소용액(32)과 공기(34)를 이용하고 있고, 플라즈마가 발생되는 동안 반응활성 종의 생성원으로 과산화수소용액과 공기를 혼합하여 사용하는 것이다. 이렇게 과산화수소용액(32)과 공기(34)를 가열주입기(30)에 의해 기체화시킨 혼합기체를 멸균제로 사용하였을 때, 공기(34)를 사용하는 이유는 본 발명이 산화력에 의한 멸균공정을 채택하고 있기 때문이다.

다시 말해서, 과산화수소는 그 자체의 산화력을 오존(Ozone)과 비교하였을 때, 오존의 85%에 불과하기 때문에 과산화수소에 의한 산화력과 공기에 의한 오존의 산화력을 같이 이용하는 것이 보다 더 큰 산화력을 얻기 위해서이다.

상기 산화력은 과산화수소에 비해 불소, 수산기 및 오존이 높으나 상기 불소는 매우 큰 부식성과 독극성을 갖고 있고, 오존과 수산기는 자연적으로는 안정상으로 존재하지 않아 현실적으로 공급한다는 것이 불가능하다.

반응용기(10)는 의료도구나 수술용 도구인 피멸균물(11)을 포장재료(12)로 싸서 넣을 수 있는 챔버(chamber)이며, 상기 반응용기(10)에는 그 내부의 공기를 빼내어 진공으로 형성시킬 수 있도록 진공펌프(14)가 연결 설치된다.

플라즈마 발생용기(20)는 플라즈마에 의해 발생된 반응활성 종을 상기 반응용기(10)로 공급할 수 있도록 연결 설치되어 있으며, 그 내부에 한 쌍의 전극인 애노우드(22)와 이 애노우드(22)의 상대전극인 캐소우드(24)가 설치된다.

상기 플라즈마 발생용기(20)는 멸균시키고자하는 피멸균물과 직접적인 접촉이 이뤄지지 않으므로 내부의 전극, 즉 캐소우드(24)와 애노우드(22) 간격을 0.5∼40㎝정도까지 근접시킬 수 있고, 이로 인하여 작은 용량의 고주파전력 공급원(40)으로 고밀도의 플라즈마를 발생시킬 수 있게 된다.

상기 캐소우드(24)와 애노우드(22) 간격이 0인 경우엔 전기적으로 합선된 것이므로 플라즈마의 발생이 이뤄지지 않고, 0.5㎝이하인 경우엔 캐소우드(24)와 애노우드(22)의 간격이 작아 용이한 플라즈마의 발생을 꾀할 수 있는 반면 전극의 온도상승으로 인한 손상 내지 저온 플라즈마라는 특성이 상실되기 쉬우며, 40㎝이상이 되면 플라즈마를 발생시키기에 매우 큰 용량의 전력원이 필요하고 장비가 커져 고가로 되기 때문이다.

또한 상기 플라즈마 발생용기(20)에는 균일한 밀도의 플라즈마를 발생시키기위한 멸균제인 과산화수소용액(32)을 기화시켜 공기(34)와 함께 가열 주입하는 주입가열기(30)가 연결 설치되어 있다.

상기 전극의 캐소우드(24)에는 최적의 플라즈마를 발생시킬 수 있는 주파수를 갖는 고주파전력 공급원(40)이 임피던스 매칭조절기(42)와 임피던스 매칭회로(44)를 통해 연결되어 있다. 상기 고주파전력 공급원(40)의 주파수는 다양한 주파수 대역을 사용할 수 있으나, 주파수가 높을수록 발생되는 플라즈마의 밀도는 증가되나 고가이고 전자파차폐 등 부대장비들이 복잡해지므로 실험장비에 적합한 주파수 대역을 채택함이 바람직하다.

상기 플라즈마 발생용기(20)와 반응용기(10)의 사이 및 이 반응용기(10)와 진공펌프(14) 사이에는 상기 플라즈마 발생용기(20)의 내부압력과 반응용기(10)의 압력을 조절할 수 있도록 자동압력조절밸브(23a,23b)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 플라즈마 멸균장치는 반응용기(10)에 멸균하고자하는 의료도구나 수술용도구인 피멸균물(11)을 포장재료(12)로 싸서 넣고 반응용기(10)의 도어를 닫는다. 이러한 상태에서 자동압력조절밸브(23a,23b)를 개방시킨 다음 반응용기(10)와 유통되게 연결된 진공펌프(14)를 구동시킴에 따라 반응용기(10) 및 플라즈마 발생용기(20) 내부의 공기를 빼내어 원하는 소정의 진공압력으로 형성시킨다.

이와 같이 반응용기(10) 및 플라즈마 발생용기(20)의 내부가 진공펌프(14)에 의해 소정의 진공압력으로 되고 나면 멸균제인 과산화수소용액(32)과 공기(34)를 가열주입기(30)에 의해 혼합기체로 하여 플라즈마 발생용기(20)로 주입되게 된다.이때, 혼합기체의 압력은 플라즈마 발생용기(2)와 반응용기(10)의 사이 및 이 반응용기(10)와 진공펌프(14)사이에 설치된 자동 압력조절 밸브(23a,23b)에 의해 조절된다.

이와 같이 플라즈마 발생용기(20)에 멸균제인 과산화수소용액(32)과 공기(34)의 혼합기체를 주입하여 소정의 반응압력으로 조절하고 나면 고주파전력 공급원(40)이 임피던스 매칭회로(44)와 임피던스 조절기(42)를 통해 반응용기(10)의 캐소우드(24)에 가해지게 되고, 이렇게 반응용기(10)내의 캐소우드(24)에 가해지는 고주파전력 공급원(40)으로 인해 반응용기(10)내의 전극인 캐소우드(24)와 애노우드(22)사이에선 고밀도의 플라즈마가 발생되게 된다.

상기 고주파전력 공급원(40)은 13.56㎒의 주파수를 사용하며, 이와 같이 낮은 주파수에서 발생된 플라즈마에 의해서는 자외선이 방출될 염려가 없어 별도의 자외선 차폐도구나 물체가 요구되지 않는다.

이때, 고주파전력 공급원(40)은 단속적으로 인가하는 펄스형태의 고주파 전력인가방식, 즉 고주파 용량결합형을 사용하여 100??이하의 저온을 갖는 플라즈마를 발생시키게 된다. 상기 고주파전력 인가방식을 단속적인 인가방식을 채택하는 이유는 멸균시키고자 하는 피멸균물(11)과 반응용기(10)내에서의 반응가스의 과열을 방지하기 위한 것이다.

이렇게 발생된 고밀도의 플라즈마 중의 반응활성 종들은 플라즈마 발생용기(20)로부터 반응용기(10)에 이르기까지 균일하게 확산되고 플라즈마 분위기가 유지되게 되며, 이렇게 반응용기(10)까지 확산된 반응활성 종들은 멸균시키고자하는 피멸균물(11)과 접촉되기 시작하여 반응함으로써 멸균이 진행되게 된다.

이때, 반응용기(10)내의 플라즈마는 플라즈마 발생용기(20)에서 발생된 후 이송되어온 것이므로 반응용기(10)의 내부온도가 플라즈마 발생용기(20)의 온도보다 낮은 온도를 갖는다.

상기 반응용기(10)내부의 분위기는 플라즈마 발생용기(20)의 캐소우드(24)에 가해진 고주파전력 공급원(40)의 공급전력과, 멸균제인 과산화수소용액(32)과 공기(34)를 기체화시킨 혼합기체의 농도에 의존하고, 멸균은 플라즈마 발생시작으로부터 약 5분 정도의 짧은 시간에 끝난다. 이렇게 짧은 시간에 멸균이 끝난다하더라도 충분히 이뤄지도록 소정시간동안 지속적으로 플라즈마 분위기를 유지시킴이 좋다.

상기 반응용기(10)에서의 멸균효율은 주로 멸균제인 과산화수소용액(32)과 공기(34)를 기체화시킨 혼합기체의 농도에 의존하지만, 고주파전력 공급원(40)의 공급전력에 의해서도 좌우되므로 최적의 멸균효율을 얻을 수 있도록 최적의 전력을 인가하는 것이 좋다.

상기 포장재료(12)는 멸균하고자하는 피멸균물(11)을 싸서 반응용기(10)내에 놓는 것이므로 플라즈마 분위기에서 반응하지 않고 통기가 잘 이뤄지도록 섬유처럼 짜여진 것이면 어떠한 것이라도 족하다.

이와 같이 플라즈마 분위기를 소정시간동안 지속적으로 유지시키면 피멸균물 (11)은 완벽하게 멸균된다.

상기 반응용기(10)내에서 멸균이 완료되면 고주파전력 공급원(40)을 차단하고 자동압력조절밸브(23a,23b)를 개방시킨 상태에서 진공펌프(14)를 가동시켜 반응용기(10)내의 혼합기체(과산화수소증기와 공기가 혼합된 기체)를 충분히 빼낸 다음 상기 반응용기(10)의 압력을 다시 대기압으로 유지시켜 포장재료(12)로 감싸진 피멸균물(11)을 꺼내면 모든 과정이 완결된다.

본 발명의 멸균장치는 의료용도구나 수술용도구인 피멸균물(11)을 멸균하게 되면 종래 가스살균방식인 에틸렌옥사이드방식과 달리, 멸균제로 사용된 과산화수소와 공기가 플라즈마화 되어도 생성되는 부산물이 무독성의 물질로 분해되기 때문에 멸균된 피멸균물(11)이나 포장재료(12)에 잔존하는 과산화수소를 제거하는 부가적인 과정이 필요 없게 된다.

〈실험 1〉

표1은 본 발명에 의한 플라즈마 멸균장치와 플라즈마 발생용기와 반응용기가 일체형인 플라즈마 멸균장치를 이용하여 각각의 멸균효과를 입증하고자 멸균처리실험을 행한 결과를 나타낸 것이다.

멸균시험에 사용된 미생물 샘플은 많은 병원에서 과산화수소 플라즈마 멸균장치를 이용하여 멸균임상시험을 행하고 있는 미국 A사의 "Cyclesure"라는 제품으로 판매되고 있는 Biological Indicator(BI)인 "Bacillus Stearothermophilus "[Spore NO. 2.04 x 10⁶] 샘플을 이용하여 상대적인 멸균임상시험을 행한 결과를 비교하고자 하였다.

임상실험방법은 반응용기와 플라즈마 발생용기가 일체형인 멸균장치와 본 발명의 장치(반응용기와 플라즈마 발생용기가 별도의 분리형)에 똑같은 BI를 넣고 각각의 장비에서 요구하는 최적의 실험조건에서 동일하게 실험한 후, 채취된 BI 샘플을 동일한 인큐베이터에 넣고 55??에서 최대 72시간까지 배양실험을 행한 다음, 채취된 BI 샘플의 칼라를 비교하여 얻어진 결과를 나타내었다. 표1에 샘플시험의 수는 모두 50회였다.

[표 1]

* 통과된 BI 샘플은 음성반응(칼라변색 없음)

** 실패한 BI 샘플은 양상반응(칼라변색)

위의 표1에서 알 수 있듯이, 플라즈마 발생용기가 반응용기와 별도로 마련된 본 발명에 의한 플라즈마 멸균장치에서도 반응용기와 플라즈마 발생용기가 일체형인 플라즈마 멸균장치와 동일한 멸균효과를 가진다는 것이 입증되었다. 이는 한편 과산화수소만을 사용하는 일체형 플라즈마 멸균장치의 BI실험결과와 과산화수소와 공기를 혼합한 혼합기체를 사용한 본 발명의 플라즈마 멸균장치의 BI실험결과 모두통과하였다. 이와 같이 과산화수소와 공기의 혼합기체를 멸균제로 사용하였을 때, 공기를 혼합하여 사용하는 이유는 상기와 같은 멸균공정이 산화공정에 의한 멸균공정이기 때문이며, 일반적으로 멸균제는 그 멸균제가 갖고 있는 산화력 정도에 따라 선택할 수 있다.

〈실험 2〉

표2는 본 발명의 플라즈마 멸균장치를 이용하여 폴리머같은 물질의 변색이나 경화 등에 관한 실험을 수행한 결과를 나타낸 것이다.

멸균시험은 상기 <실험 1>에서 제시한 방법과 동일한 방법으로 수행하였으나, 물질의 변색이나 경화에 대한 영향을 입증하고자 사용된 시편은 플라즈마 멸균기에서 사용할 수 있는 PE(Polyethylene)을 이용하였으며, 시편은 두께가 약 0.5㎜, 가로와 세로가 약 40㎜인 PE를 사용하였다. 멸균시험이 종료된 후, 채취된 시편의 외관을 색차계(Luci100 ; Spectral two-beam color meter)를 이용하여 3가지 시편(시편1: 멸균공정을 행하지 않은 원래의 PE, 시편2: 일체형 플라즈마 멸균장치에서 시험된 PE, 시편3: 본 발명에 의한 플라즈마 멸균장치에서 시험된 PE)의 색차정도를 측정하였다.

[표 2]

위의 표2에서 알 수 있듯이, 과산화수소만을 사용하는 일체형 플라즈마 멸균장치의 실험결과와 과산화수소에 공기를 혼합한 혼합기체를 사용하는 본 발명의 플라즈마 멸균장치에서 실험한 결과를 비교하면, 원래시편인 시편1과 시편2 및 시편3의 색차계 측정결과 시편2의 파장편차가 약 160nm, 시편3의 파장편차가 약 60nm 차이가 나타났다.

상기의 결과는 일체형 플라즈마 멸균장치로 시험을 행한 시편이 본 발명에 의해 개발 고안된 플라즈마 멸균장치로 시험을 행한 시편보다 멸균시험에 의한 변색이 큼을 입증하는 결과이다. 이상의 결과는 본 발명에 위한 플라즈마 멸균장치는 플라즈마 발생용기가 별도로 장착되어 있어 멸균하고자 하는 피멸균물이 플라즈마에 의해 전혀 영향을 받지 않는 것이라 판단된다.

〈실험 3〉

표3은 본 발명의 플라즈마 멸균장치와 일체형 플라즈마 멸균장치에 대한 각각의 멸균용적을 입증하고자 멸균처리실험을 행한 결과를 나타낸 것이다.

본 발명의 플라즈마 멸균장치와 일체형 플라즈마 멸균장치에 1회 멸균할 수 있는 반응용기 내의 멸균용적을 평가하기 위해 사용된 시편은 흡입관(Suction Catheter) 70개, 넬라톤관(Nelaton Catheter) 70개 및 발룬관(Balloon Catheter) 70개를 준비하여 멸균용 Pouch에 <실험 1>에서 제시한 동일한 BI 샘플을 함께 포장하였다.

임상실험은 장비의 반응용기 내부의 용적을 100%라 하였을 때, 일체형 플라즈마 멸균장치의 경우는 멸균용적이 70%를 넘을 수 없지만, 실험을 위해 약 80%를 충진(멸균용 상·하단 트레이에 168개의 시편을 적재)하였고, 본 발명에 의한 플라즈마 멸균장치는 95%를 충진(멸균용 상·하단 트레이에 200개의 시편을 적재)하여 각각의 장비에서 요구하는 최적의 실험조건에서 동일하게 실험한 후 채취된 BI 샘플을 동일한 인큐베이터에 넣고 55??에서 최대 72시간까지 배양실험을 행하여 얻어진 결과를 나타내었다. 표3에 샘플시험의 수는 모두 10회였다.

[표 3]

위의 표 3에서 알 수 있듯이, 과산화수소만을 사용하는 일체형 플라즈마 멸균장치의 실험결과와 과산화수소에 공기를 혼합한 혼합기체를 사용하는 본 발명의 플라즈마 멸균장치에서 실험한 결과를 비교하면, 본 발명에 의한 플라즈마 멸균장치의 멸균용적은 일체형 플라즈마 멸균장치의 멸균용적과 달리 반응용기의 크기에 제한을 받지 않음을 알 수 있다.

이는 본 발명에 위한 플라즈마 멸균장치는 플라즈마 발생부분이 별도로 장착된 플라즈마 발생용기에 의해 발생되기 때문에 발생된 플라즈마의 영향을 전혀 받지 않기 때문인 것으로 판단된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 플라즈마 멸균장치에 의하면, 플라즈마를 별도의 플라즈마 발생용기에서 미리 발생시킨 후 이를 멸균시키고자하는 피멸균물이 투입된 반응용기로 공급함에 의하여 접촉시켜 멸균반응을 진행시킴으로써 폴리머와 같은 물질의 변색이나 경화와 같은 현상을 방지할 수 있고 셀프바이어스 전압의 영향이 전혀 없는 유용한 것이다.

또한, 멸균시키고자하는 피멸균물과 관계없이 플라즈마 발생용기의 전극간 간격을 좁게 하고 소형화할 수 있음으로써 작은 용량의 고주파전력 공급원으로도 용이하게 플라즈마를 발생시킬 수 있으며, 전극간의 간격이 좁아 고밀도의 플라즈마를 얻을 수 있고 이로 인하여 반응용기의 크기에 대한 제약이 없어 1회 멸균시킬 피멸균물의 용적을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims

피멸균물(11)을 넣을 수 있는 반응용기(10); 이 반응용기(10)와 떨어진 원격지에 서로 유통되도록 연결되고 내부에 한 쌍의 전극이 마련된 플라즈마 발생용기(20); 상기 반응용기(10)에 연결 설치되고 반응용기(10) 및 플라즈마 발생용기(20) 내부의 공기를 빼내어 진공으로 형성시킬 수 있는 진공펌프(14); 상기 플라즈마 발생용기(20)의 전극 중 한쪽(캐소우드)에 임피던스 매칭조절기(42)와 임피던스 매칭회로(44)를 통해 연결된 고주파전력 공급원(40); 상기 플라즈마 발생용기(20)와 유통되도록 연결되고 플라즈마 발생용의 멸균제를 기화시켜 주입하는 주입가열기(30)가 포함된 것을 특징으로 하는 플라즈마 멸균장치.
제1항에 있어서, 상기 플라즈마 발생용기(20)의 전극간격은 작은 용량의 고주파전력 공급원(40)으로도 고밀도의 플라즈마를 발생시킬 수 있도록 0.5∼40㎝로 근접 설치됨을 특징으로 하는 플라즈마 멸균장치.
제1항에 있어서, 상기 반응용기(10)와 플라즈마 발생용기(20)의 내부압력을 조절할 수 있도록 반응용기(10)와 플라즈마 발생용기(20)사이 및 이 반응용기(10)와 진공펌프(14)사이에 자동압력조절밸브(23a,23b)가 설치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 멸균장치.