KR100452178B1 - 분사시스템,가스또는증기방출방법,패키지이송시스템과이송방법,및살균시스템과물품살균방법 - Google Patents

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샤오이안 첸
쯔-민 린
로버트 엠 스펜서
마이클 하아스
폴 테일러 야콥
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Abstract

본 발명은 고체 재료로부터 가스/증기를 이송하는 시스템에 관한 것이다. 가스 또는 증기의 사용을 위한 이송 시스템은 특히 비수성/고체 과산화수소 복합체와 같은 고체 재료로부터 방출된다. 상기 시스템은 고체 재료를 포함하는 다수의 디스크를 수용하고 이들 디스크를 인젝터에 제공하기 위해 형성된 이송 시스템으로 구성된다. 상기 인젝터는 가스 또는 증기를 생성하기 위해 디스크를 가열하고, 그 다음에 가스 또는 증기를 챔버에 제공한다. 살균 공정은 가스 또는 증기만으로, 또는 플라즈마 또는 자외선 방사와 조합하여 수행될 수 있다. 특히, 제어 시스템은 디스크를 갖는 인젝터를 제공하기 위해 자동적으로 유도되며, 그런 다음에 연속적인 분사가 완료되면 디스크를 제거한다.

Description

분사 시스템, 가스 또는 증기 방출 방법, 패키지 이송 시스템과 이송 방법, 및 살균 시스템과 물품 살균 방법
현대의 의료 및 치과 시술은 무균성 재료 및 장치의 사용을 요구하고, 즉 상기 재료와 장치는 일반적으로 세균, 박테리아 등이 없어야 하며, 이러한 다수의 장치들은 반복 사용되어야만 한다. 그러나, 이러한 무균성을 달성하기 위해서는, 재사용 가능한 재료 및 장치의 처리를 위해 효율적인 살균 처리 공정이 요구된다. 이러한 처리 공정은 병원 및 치과 뿐만 아니라, 상기 재료 및 장치의 제조업자에게도 필요하다.
의료 기기는 통상적으로 증기에 의해 제공되는 열, 또는 포름알데히드 또는 에틸렌-옥사이드와 같은 가스 또는 증기 상태의 화학 약품을 사용하여 살균 소독되어 왔다. 이러한 방법들은 각각 단점을 갖고 있다. 광섬유 장치, 내시경, 전동 공구 등과 같은 다수의 의료 장치는 열, 습기 또는 이들 양자에 민감하게 반응한다. 포름알데히드 및 에틸렌 옥사이드 양자는 의료진에게 잠재적인 위험을 제공할 수있는 독성 가스이다. 특히, 에틸렌 옥사이드와 관련된 문제점은 살균 소독된 제품으로부터 가스를 제거하기 위해 장시간의 통기(aeration)를 필요로 하기 때문에 심각하다. 이는 살균 소독 사이클 시간을 적합하지 않게 길게 한다. 또한, 포름알데히드 및 에틸렌 옥사이드 모두는 시스템에서 상당한 양의 습기의 존재를 요구한다. 따라서, 살균될 장치는 화학 약품이 도입되거나 또는 화학 약품과 습기가 동시에 도입되기 전에 습윤 처리되어야만 한다. 습기는 에틸렌 옥사이드 또는 포름알데히드에 부가하여, 가스 또는 증기 상태의 다른 다양한 화학 약품에 의한 살균 소독 작용을 한다.
과산화수소 증기를 이용한 살균 소독은 다른 화학적 살균 소독 공정보다 몇몇 장점을 갖는 것으로 나타나 있고, 플라즈마와 과산화수소의 조합은 부가적인 장점을 제공한다. 과산화수소 증기는 수성 과산화수소 용액으로부터 발생하거나 또는 고체 과산화수소 복합체로부터 발생할 수 있다. 그러나, 살균 소독을 위해 과산화수소 증기를 발생시키도록 과산화수소의 수용액에서 과산화수소의 사용은 문제를 발생시킨다. 대기압과 같은 보다 높은 압력에서, 시스템 내의 과잉의 물은 응축을 발생시킬 수 있다. 따라서, 살균 소독 인클로저(enclosure)내의 상대 습도는 수성 과산화수소 증기를 도입하기 전에 감소되어야 한다.
세장형 루멘과 같은 확산-제한 영역을 포함하는 제품의 살균 소독은 과산화수소의 수용액으로부터 발생되는 과산화수소 증기에 대해 특정한 문제를 나타낸다. 첫번째 문제는 물이 과산화수소 보다 높은 증기압을 가지며 수용액으로부터 과산화수소 보다 빨리 증발되기 때문에 발생된다. 다른 문제는 물이 과산화수소 보다 낮은 분자량을 가지며 증기 상태에서 과산화수소보다 빨리 확산되는 점이다. 따라서, 과산화수소의 수용액이 증발될 때, 물은 먼저 고농도로 살균 소독되어야 할 제품에 도달하게 된다. 따라서, 수증기는 작은 틈과 세장형 루멘과 같은 확산 제한영역으로 과산화수소 증기의 침투에 대한 배리어가 된다.
이러한 문제는 물을 수용액으로부터 제거하고 보다 농축된 과산화수소를 사용하여도 해결할 수 없는데, 이는 약 65 중량% 이상의 과산화수소의 농축 용액이 이 용액의 산화 성질로 인해 위험하기 때문이다. 종래 기술의 수성 과산화수소 살균 소독 장치의 단점은 비수성 과산화수소 증기를 방출하는 과산화수소의 비수성 소스를 사용함으로써 해결된다. 이러한 처리 공정에서, 고체 과산화물 복합체는 증발기에서 가열되고, 증기는 살균 소독실로 확산된다.
본 발명은 일반적으로, 의료 기기 및 재료와 같은 제품을 살균 소독하기 위한 과산화수소 복합체(complex)로부터 방출된 과산화수소를 이용하는 기술에 관한 것이다.
도 1a는 본 발명의 분사 시스템을 구비한 살균 챔버의 개략도.
도 1b는 본 발명의 제어 시스템을 나타낸 블록도.
도 2a는 투과성 박막과 전도성 포일 사이에서 증기 또는 가스를 방출하는 고체 재료를 포함하는 디스크형 용기의 제 1 실시예의 개략 전개도.
도 2b는 스크린 재료와 합체되는 디스크형 용기의 제 2 실시예의 개략 전개도.
도 2c는 다른 기체 투과성 재료와 접착층과 합체되는 디스크형 용기의 제 3실시예의 개략도.
도 2d는 도 2a에 도시된 디스크형 용기의 단면도.
도 2e는 도 2a에 도시된 디스크형 용기의 상면도.
도 2f는 지지체에 합체되고 가스 또는 증기 투과용 홀(hole)을 구비한 용기의 일 실시예의 평면도.
도 2g는 도 2f에 도시된 디스크형 용기의 단면도.
도 3a는 도 2a 내지 도 2e에 도시된 디스크형 용기를 유지하기 위한 카트리지의 개략도.
도 3b는 다수의 디스크형 용기를 포함하는 도 3a에 도시된 카트리지의 단면도.
도 3c는 도 3a에 도시된 카트리지의 상면도.
도 4는 살균 이송 부재의 상면도.
도 5는 도 4에 도시된 살균 이송 시스템의 저면도.
도 6a는 제 1 이송 시스템의 개략도.
도 6b는 도 6a에 도시된 제 1 이송 부재의 일 부분의 상세 단면도.
도 6c는 인젝터 리드와 카트리지가 내부에서 수용 포트 내에 위치되어 있는 도 6b에 도시된 제 1 이송 부재의 개략도.
도 7a는 제 2 이송 부재의 개략도.
도 7b는 제 2 이송 부재의 상면도.
도 7c는 상부 회전식 원형 컨베이어 수용 포트에 있는 카트리지가 구멍 위에위치되어 있는 도 7b에 도시된 제 2 이송 부재의 구멍의 단면도.
도 8은 인젝터의 단면도.
도 9a 내지 도 9e는 도 8에 도시된 인젝터의 동작을 개략적으로 설명하는 단면도.
본 발명의 한 양태는 가열시에 가스 또는 증기를 방출하는 고체 재료를 포함하는 패키지를 제공하는 것이다. 상기 패키지는 가스 투과성 박막과, 가열시에 가스 또는 증기를 방출하는 고체 재료를 포함한다. 상기 고체 재료는 가스 투과성 박막 아래에서 밀봉된다. 상기 고체 재료는 분말, 태블렛(tablet) 또는 건조된 슬러리의 형태이다. 고체 재료의 하나의 예시적인 형태는 과산화수소 복합체이다. 고체 재료의 다른 예시적인 형태는 수산화물 복합체 또는 암모니아 복합체를 포함한다. 적합하게는 고체 재료는 20 내지 300℃, 보다 적합하게는 25 내지 250℃의 온도 범위에서 가스 또는 증기를 방출한다. 일 실시예에서, 상기 패키지는 전도성 포일을 포함하고, 상기 가스 투과성 박막과 상기 전도성 포일 사이에는 고체 재료가 존재한다. 적합하게는, 상기 포일은 고체 재료로부터 이격되어 복사열을 반사하도록 구성된 외부 반사면을 갖는다. 다른 실시예에서, 패키지는 불투과성 박막을 포함하고, 상기 가스 투과성 박막과 상기 불투과성 박막 사이에는 고체 재료가 존재한다. 본 실시예의 불투과성 박막을 위한 예시적인 재료들로서는 MylarTM, 폴리카보네이트, 및 PTFE 재료를 포함한다. 적합하게는, 불투과성 박막은 적외선, 마이크로파, 또는 무선 주파수와 같은 방사선을 투과시킨다. 불투과성 재료가 방사선을 투과시키는 경우, 방사선에 의해 여자되는 서셉터(susceptor)가 부가될 수 있다. 이러한 서셉터는 고체 재료에 인접한 스크린일 수 있으며, 상기 스크린은 고체 재료를 유지하는 포켓을 제공한다. 금속 분말이나 카본 블랙과 같은 서셉터는 고체 재료와 혼합될 수 있다. 포일 또는 불투과성 박막을 가진 실시예에서, 포일 또는 불투과성 재료의 내면 상에 고체 재료가 접착되는 테이프와 같은 접착제가 제공될 수 있다. 포일 또는 불투과성 재료는 또한 고체 재료를 유지하는 포켓을 제공하도록 엠보싱될 수 있다. 예시적인 엠보싱 패턴은 6각형 또는 직사각형 패턴을 포함한다. 또한, 불투과성 재료가 파열될 때까지 고체 재료가 패키지 내에 밀봉되도록, 불투과성 재료는 투과성 박막 상에 밀봉될 수 있다. 적합하게는, 가스 투과성 박막의 융점은 고체 재료의 방출 온도 보다 높다. 가스 투과성 박막의 외측에 천공 재료 또는 스크린이 임의로 포함될 수 있다. 이러한 천공 재료 또는 스크린은 가스 투과성 박막이 글래스 필터 재료로 형성된 패키지에서 특히 유용하다. 또한, 패키지는 고체 재료에 인접한 스크린을 포함할 수 있다. 이러한 스크린은 고체 재료를 유지하는 포켓을 제공할 수 있다. 스크린은 고체 재료에 대한 열전달을 향상시키기 위한 열전도성을 가질 수 있다. 패키지는 조절 가능한 지지체에 합체될 수 있다. 지지체는 고체 재료를 둘러싸기 위해 밀봉부를 형성하도록 구성될 수 있다. 지지체가 밀봉부를 형성하는 경우, 상기 지지체는 고체 재료로부터 방출된 가스 또는 증기가 가스 투과성 박막을 통해 패키지의 대향측으로 이송될 수 있도록 패키지 주위에 개구를 구비할 수 있다. 상기 가스 투과성 재료는 접착제를 사용하여 가열 밀봉되거나 밀봉되어 고체 재료를 둘러쌀 수 있다.
본 발명의 다른 양태는 카트리지 하우징에 관한 것이다. 상기 카트리지 하우징은 가열시에 가스 또는 증기를 방출하는 고체 재료를 수용하기 위한 다수의 패키지를 포함한다. 상기 패키지들 각각은 가스 투과성 박막을 구비하며, 가열시에 가스 또는 증기를 방출하는 고체 재료를 구비한다. 상기 고체 재료는 가스 투과성 박막 내에 밀봉된다. 다수의 패키지는 패키지들 각각이 한 번에 하나씩 작동될 수 있도록 적합하게 적층된다. 패키지들 각각은 다른 패키지들 중 적어도 하나의 에지에 연결되는 적어도 하나의 에지를 가질 수 있으므로, 다수의 패키지는 Z형 절첩 형태로 절첩되거나 권취될 수 있다. 패키지가 권취되는 경우, 상기 패키지들은 코어 상에 적합하게 권취된다. 패키지들은 또한 디스크의 외주 주위에 배치될 수 있다. 일 실시예에서 패키지들은 하우징 내에 밀봉된다. 이러한 실시예에서, 카트리지는 예를 들어 하우징 위에 불투과성 재료를 밀봉함으로써 고체 재료로부터 방출되는 가스 또는 증기를 하우징 내에 포획하도록 형성될 수 있으므로, 패키지들은 불투과성 재료가 파열될 때까지 하우징 내에 밀봉될 수 있다. 상기 카트리지 하우징은 그 내부의 패키지들을 가열 소스로부터 보호하기 위해 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 가스 또는 증기를 방출할 수 있는 고체 재료로부터 가스 또는 증기를 방출하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 밀봉된 고체 재료를 가스 투과성 재료 내에 제공하는 단계와, 상기 고체 재료를 가열하여 가스 투과성 재료를 통해 가스 또는 증기를 방출하는 단계를 포함한다. 상기 고체 재료는 양호하게는 과산화수소 복합체일 수 있다. 따라서, 상기 방법은 또한 상기 복합체로부터 방출된 과산화수소를 소독 또는 살균될 제품과 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다. 소독이나 살균이 요구되면, 상기 방법은 또한 상기 제품을 플라즈마 또는 자외선 방사선과 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 고체 재료는 가열 단계가 전도 가열을 포함할 때, 가스 투과성 재료와 전도성 포일(foil) 사이에 밀봉될 수 있다. 상기 가열 단계는 또한 복사 가열을 포함할 수 있다. 이러한 방법에 있어서, 고체 재료는 가스 투과성 재료와 불투과성 재료 사이에 밀봉되는 것이 적합하다. 복사 가열은 적외선, 마이크로파 또는 무선 주파수와 같은 방사선을 사용할 수 있다. 방사선의 파장은 고체 재료를 여자시켜서 가스 또는 증기를 방출하기 위해 적합하게 선택된다. 적합한 실시예에서, 고체 재료는 복사 가열을 유발하는 방사선에 의해 여자될 수 있는 서셉터와 접촉된다. 상기 서셉터는 고체 재료 또는 이 고체 재료와 혼합된 재료에 인접한 스크린일 수 있다. 적합하게는, 방사선의 파장은 서셉터가 여자되어 가열되도록 선택된다. 상기 가열은 또한 대류 가열을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 가열시에 가스 또는 증기를 방출하는 고체 재료를포함하는 전도성 가열 패키지용 분사 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 패키지의 제 1 측부에 가압되는 가스 투과성 플레이트를 갖는 하우징과, 상기 하우징에 형성되고 이를 통해 패키지가 삽입될 수 있는 개구와, 제 1 측부로부터 이격되어 패키지의 제 2 측부상에 가압되는 가열성 표면을 구비한다. 상기 가스 투과성 플레이트는 적합하게는 강성이며, 가열성 표면은 패키지의 제 2 측부와 접촉하는 상기 가열성 표면을 이동시키기 위해 캐리지 상에 적합하게 장착된다. 고체 재료로부터 방출된 가스 또는 증기는 제 1 챔버 내부로 방출될 수 있으며, 상기 캐리지에는 가열성 표면이 패키지의 제 2 측부와 접촉할 때에 고체 재료로부터 방출된 가스 또는 증기가 제 2 챔버 내부로 통과할 수 있는 통로를 형성하는 밀봉부가 제공된다. 가열성 표면이 패키지의 제 2 측부와 접촉하지 않을 때에 제 1 및 제 2 챔버는 적합하게는 서로로부터 밀봉되어 있다. 캐리지는 가열성 표면이 패키지로부터 이격되는 제 1 위치로부터 가열성 표면이 제 1 챔버와 벨로우즈 챔버 사이의 압력 차이로 인해 패키지와 접촉하는 제 2 위치로 양호하게 이동될 수 있다. 따라서, 이 시스템은 또한 제 1 챔버와 벨로우즈 챔버 사이의 압력차이가 대략 0일 때에 캐리지를 제 2 위치로부터 제 1 위치로 이동시키기 위한 스프링을 또한 구비할 수 있다. 이 시스템의 상기 개요로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 개구는 적합하게 밀봉 가능하지만, 상기 개구는 밀봉할 필요가 없을 수도 있다. 일 실시예에서, 상기 개구는 패키지에 직접 밀봉되며, 다른 실시예에서는 패키지가 장착되는 지지체에 밀봉되거나 패키지를 운반하는 기구에 밀봉된다.
본 발명의 또 다른 양태는 가열시에 가스 또는 증기를 방출하는 고체 재료를포함하는 패키지로부터 가스 또는 증기를 방출하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 내부에 가스 투과성 플레이트를 갖는 하우징을 제공하는 단계와, 패키지의 제 1 측부를 플레이트와 직면하는 배향으로 배치하도록 하우징의 개구에 패키지를 삽입하는 단계와, 가열성 표면을 패키지의 제 1 측부로부터 이격된 제 2 측부상으로 가압하는 단계와, 상기 패키지의 제 1 측부를 플레이트에 대해 가압하고 패키지를 가열하여 그로부터 가스 또는 증기를 방출하는 단계를 포함한다. 패키지의 제 2 측부는 전도성 포일을 포함하며, 이 전도성 포일은 가열성 표면으로부터 전도성 가열에 의해 가열된다.
본 발명의 또 다른 양태는 가열시에 가스 또는 증기를 방출할 수 있는 고체 재료를 포함하는 다수의 패키지를 분사 시스템으로 이송하기 위한 이송 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 이러한 양태는 다수의 패키지를 포함하는 소스 카트리지와; 상기 소스(source) 카트리지를 수용하도록 형성된 제 1 구멍과, 목적지(destination) 카트리지를 수용하는 제 2 구멍을 갖는 상부 이송 부재와; 상기 소스 카트리지로부터 하나 이상의 패키지를 수용하기 위해 형성된 적어도 하나의 구멍을 갖는 하부 이송 부재를 포함하며, 상기 하부 이송 부재는 패키지가 분사 시스템의 개구에 위치할 수 있도록 이동 가능하고, 또한 사용된 패키지를 목적지로 이송하기 위해 이동될 수 있다. 적합한 실시예에서, 목적지는 사용 후의 패키지를 수용하기 위한 목적지 카트리지이다. 본 실시예에서, 상부 이송 부재는 목적지 카트리지를 수용하기 위한 제 2 구멍을 적합하게 구비한다. 상부 이송 부재와 하부 이송 부재 각각은 적합하게는 회전식 원형 컨베이어(carousel)이다. 상기 이송 시스템은 또한, 분사 시스템에 패키지를 제공하기 위한 이송 시스템을 구비하는 제어기를 포함한다. 상기 제어기는 통상 패키지를 공압식으로 착탈시키는 진공 소스일 수 있다. 따라서 상기 진공소스는 패키지를 회수하고 배치시킬 수 있다. 적합한 일 실시예에서 진공 소스는 패키지를 착탈시키기 위해 흡입 컵(suction cups)을 사용한다. 적합한 실시예에서, 상부 이송 부재는 패키지를 내려놓거나 들고나가기 위한 단일의 접근 지점을 제공한다.
본 발명의 다른 양태는 가열시에 가스 또는 증기를 방출할 수 있는 고체 재료를 포함하는 다수의 패키지를 분사 시스템으로 이송하는 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은 (a) 소스 카트리지에 다수의 패키지를 배치시키는 단계와, (b) 상부 이송 부재의 제 1 구멍에 소스 카트리지를 배치시키는 단계와, (c) 상부 이송 부재의 제 2 구멍에 목적지 카트리지를 배치시키는 단계와, (d) 소스 카트리지로부터 하부 이송 부재의 구멍으로 패키지를 이동시키는 단계와, (e) 하부 이송 부재의 구멍으로 이동되는 패키지의 구멍으로 분사 시스템의 개구에 위치하도록 하부 이송 부재를 이동시키는 단계와, (f) 분사 시스템의 패키지로부터 가스 또는 증기를 방출시키는 단계와, (g) 가스 또는 증기가 목적지 카트리지에 방출되는 패키지를 이송하도록 하부 이송 부재를 이동시키는 단계를 포함한다. 적합하게는, 단계 (e)와 (g)는 하부 이송 부재의 회전 운동을 포함하고, 하부 이송 부재의 운동을 실행하도록 제어기를 작동함으로써 달성될 수 있다. 제어기는 상기 단계 (d), 및 임의의 단계 (e)와 (g)를 달성하기 위해 패키지를 공압식으로 회수하는 진공 소스로 사용할 수 있다. 임의의 단계(h)는 목적지 카트리지를 제거하는 단계이다. 단계 (a)와 (h)는 단일의 접근 지점을 통하여 실행될 수 있다. 적합한 실시예의 방법에 있어서, 분사 시스템은 단계 (e)로부터 패키지와 함께 밀봉된다.
본 발명의 부가적인 특징은 살균 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 가열시에 가스 또는 증기를 방출하는 고체 재료를 포함하는 다수의 패키지를 수용하기 위해 형성된 이송 시스템과, 살균될 물품을 수용하기 위해 형성된 살균 챔버와, 이송 시스템으로부터 다수의 패키지중 적어도 하나를 수용하고 그로부터 가스 또는 증기를 생성하기 위해 고체 재료를 가열한 다음 살균 챔버안으로 가스 또는 증기를 안내하는 인젝터와, 상기 인젝터에 패키지를 제공하기 위해 상기 이송 시스템을 유도하고 살균 시퀀스 동안 가스 또는 증기를 생성하기 위해 인젝터를 유도하는 제어기를 포함한다. 양호하게는, 고체 재료가 과산화수소 복합체일 때에 가스 또는 증기는 과산화수소일 수 있다. 상기 시스템은 다수의 패키지를 포함하는 카트리지를 수용하기 위해 형성될 수 있다. 제 1 이송 부재는 다수의 패키지를 포함하는 소스 카트리지를 수용하기 위해 형성되고 또한 목적 카트리지를 수용하기 위해 형성된 하나 이상의 개구를 구비할 수 있으며, 사용된 패키지는 하기의 살균 시퀀스에 위치될 수 있다. 적합한 실시예에 있어서, 제 1 이송 부재는 상부 회전식 원형 컨베이어로 이루어진다. 또한, 바람직하게는 상기 이송 시스템은 카트리지로부터 패키지를 수용하기 위한 형태인 적어도 하나의 구멍을 갖는 제 2 이송 부재를 포함하고, 패키지가 제 2 이송 부재에 의해 인젝터의 개구에 위치될 수 있도록 제 2 이송 부재가 이동될 수 있다. 제 2 이송 부재는 하부 회전식 원형 컨베이어로 이루어져 있다. 일 실시예에 있어서, 패키지는 불투과성 박막과 가스 투과성 표면을 가지는인클로우져내에 캡슐된 고체 과산화수소 성분을 갖는 패키지로 이루어지고, 상기 가스 투과성 표면은 패키지가 가열 소스에 의해 가열될 때 패키지로부터 과산화수소 가스를 통풍시킨다. 적합한 실시예에서, 불투과성 박막은 바람직하게는 외부 반사면을 갖는 전도성 포일이다. 가열 소스가 반사면과 접촉하게 위치될 때까지 불투과성 박막은 복사열을 반사하기 위해 형성된다. 시스템에 사용하기 위한 적합한 인젝터는 제 1 챔버와, 가열 소스, 및 상기 가열 소스에 부착되어 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동가능한 카트리지를 한정하는 하우징을 포함하고, 상기 가열 소스는 카트리지가 제 2 위치에 있을 때 패키지와 접촉한다. 하나 이상의 연통 통로는 제 1 챔버와, 살균 챔버, 및 카트리지가 제 2 위치에 있을 때 통로가 제 1 챔버로부터 살균 챔버로 유동하는 과산화수소 가스를 위한 경로를 제공하도록 형성된 캐리지를 상호 연결할 수 있다. 캐리지가 제 1 위치에 있을 때 인젝터는 제 1 챔버 이하의 압력에서는 벨로우즈 챔버로서 작용하는 제 2 챔버를 포함할 수 있고, 제 1 챔버는 패키지를 향해 이동하는 캐리지를 도입하도록 벨로우즈 챔버보다 낮은 압력을 가진다.
본 발명의 부가적인 특징은 살균 가스를 상기 살균 챔버에 제공하는 살균 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 다수의 고체 살균 연료 성분을 수용하는 이송 시스템과, 상기 다수의 고체 살균 연료 성분중 하나를 수용하고 살균 가스를 생성하기 위한 성분을 도입하며 살균 가스를 살균 챔버에 진입하도록 유도하는 인젝터, 및 고체 살균 연료 성분중 하나를 인젝터에 자동적으로 이송하기 위해 이송 시스템을 유도하고 부가로 고체 살균 연료 성분으로부터 살균 가스를 생성하기 위해 인젝터를 유도하는 제어 시스템을 포함한다. 바람직하게는 고체 살균 연료 성분은 살균 챔버내에 위치된 물품을 살균할 수 있는 비수성 증기를 생성한다. 그러므로, 고체 살균 연료는 인젝터에서 과산화수소 가스를 생성하기 위해 유도된 고체 과산화수소 복합체로 이루어질 수 있다. 최적으로는, 상기 시스템은 플라즈마 또는 자외 방사 소스를 포함할 수 있다. 시스템에서 사용하기 위한 인젝터는 제 1 챔버와, 가열 소스, 및 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동할 수 있고 가열 소스에 부착된 캐리지를 한정하는 하우징을 포함하며, 캐리지가 제 2 위치에 있을 때 가열 소스는 고체 연료 성분과 접촉한다. 하나 이상의 연통 통로는 제 1 챔버와 캐리지는 살균 챔버를 상호 연결할 수 있고, 캐리지는 캐리지가 제 2 위치에 있을 때, 통로가 제 1 챔버로부터 살균 챔버로 유동하는 과산화수소 가스를 위한 경로를 제공하도록 형성된다. 인젝터는 캐리지가 제 1 위치에 있을 때 제 1 챔버 이하의 압력에서 벨로우즈 챔버로서 작용하는 제 2 챔버를 포함하고, 제 1 챔버는 패키지를 향해 이동하는 카트리지를 유도하도록 벨로우즈 챔버보다 낮은 압력에 있다. 또한, 이송 시스템은 다수의 패키지를 구비하는 카트리지를 수용하기 위한 형상을 이룬다. 따라서, 이송 시스템은 다수의 패키지를 포함하는 소스 카트리지를 수용하기 위한 형상이고 또한 목적지 카트리지를 수용하기 위한 형상을 이룬 하나 이상의 구멍을 갖는 상부 회전식 원형 컨베이어를 포함하고, 사용된 패키지는 다음 살균 시퀀스에 위치된다. 또한, 시스템은 카트리지로부터 패키지를 수용하기 위한 형상인 적어도 하나의 구멍을 갖는 하부 회전식 원형 컨베이어를 구비하고, 하부 회전식 원형 컨베이어는 패키지가 하부 회전식 원형 컨베이어에 의해 인젝터의 개구에 위치될 수 있도록 이동한다. 상기 패키지는 불투과성 필름과 기체 투과성 표면을 갖는 인클로저내에 캡슐화된 고체 과산화수소 성분을 가지는 패키지로 구성되고, 상기 불투과성 필름은 가열 소스가 반사면과 접촉하게 위치될 때까지 방사열을 반사하도록 구성되며, 상기 가스 투과성 표면은 상기 패키지가 상기 가열 소스에 의해 가열될 때 과산화수소 가스를 상기 패키지로부터 배출할 수 있게 한다.
본 발명의 추가의 양태는 살균 챔버내에 위치된 다수의 물체를 살균하는 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은 인젝터내에 다수의 고체 살균 연료 성분중 하나를 위치시키는 단계와, 비수성 살균 가스를 생성하기 위해 다수의 고체 살균 연료 성분중 하나를 도입하는 단계, 및 내부에 포함된 제품을 살균하기 위해 인젝터로부터 살균 챔버내로 유동하는 비수성 살균 가스를 도입하는 단계를 포함한다. 살균 가스는 바람직하게는 과산화수소이다. 상기 방법의 일실시예에서, 제품은 또한 플라즈마 또는 자외선 방사선에 노광된다.
이하, 명세서 전반에 걸쳐서 동일 부호는 동일 부분을 나타내는 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 종래의 액체 과산화수소(H2O2) 분사/이송 기술에 대한 개선으로서, 적합한 실시예는 디스크 이송 시스템과 합체되는 하나 또는 그 이상의 고체 과산화수소 복합체 살균 인젝터를 사용하는 독특한 살균 시스템을 개시하고 있다.
도 1a는 고체 과산화수소(H2O2) 복합체 살균 분사 시스템(95)을 구비한 살균 챔버(90)를 포함하는 예시적인 살균 시스템(80)의 개략도이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 개략적인 과산화수소 분사 시스템(95)은 H2O2증기를 생성하여 이를 살균될 제품이 들어있는 살균 챔버(90)에 분사하기 위한 인젝터(500)와, 고체 H2O2복합체를 포함하는 용기를 인젝터로 이송하기 위해 조립된 이송 시스템(300)을 주로 포함한다. 도 1b의 블록도로 도시한 바와 같이, 이송 시스템(300)과 인젝터(500)는 모두 제어기(50)의 제어를 받는다. 제어기(50)는 이송 시스템(300)과 인젝터(500)내의 센서로부터 신호를 수신하는 통상적인 산업 제어기이고, 이하에서 설명하는 바와 같이 이들 부품의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 제공한다. 또한, 제어기(50)도 살균 처리 상태를 나타내는 살균 챔버(90)로부터 신호를 수신한다. 이하의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 적합한 실시예의 시스템(80)은 효율적인 방법으로 살균 챔버(90)내의 성분을 자동적으로 살균한다. 또한, 이하의 상세한 설명에 부가로 설명되는 바와 같이, 고체 과산화수소 복합체를 포함하는 용기(이하 과산화물 용기라고 함)는 다수의 과산화물 용기를 유지하기 위해 형성된 살균 분사 시스템(95)상의 카트리지(200)에 적재된다. 일단 카트리지(200)가 적재되면, 이송 시스템(300)은 과산화물 용기(100)(도 2a 내지 도 2e)를 인젝터(500)에 자동적으로 이송시킨다. 이후 인젝터(500)는 후술하는 방식으로 용기 내의 기체 내용물을 살균 챔버(90)에 분사한다. 그런 다음 사용된 과산화물 용기(100)는 사용된 과산화물 용기(100)를 유지하는 제 2 카트리지(도시하지 않음)에 배치된다. 이러한 상기 사이클은 최종 과산화물 용기(100)가 사용되고 사용된 용기 카트리지에 배치될 때까지 계속된다. 결과적으로, 시스템(80)은 조작자가 다수의 카트리지(200)를 이송 시스템에 적재할 수 있도록 하며, 각 카트리지(200)는 다수의 과산화물 용기(100)를 가지고 있다. 그런 다음 이들 용기는 살균 챔버(90)에 배치되는 제품의 살균 또는 소독을 실행할 필요가 있을 때 인젝터(500)에 이송된다. 시스템(80)은 한번에 많은 수의 과산화물 용기(100)를 적재할 수 있고 하나의 과산화물 용기(100)를 동시에 적재하는 것에 대항할 필요가 있을 때 이들 용기를 인젝터(500)에 자동적으로 공급할 수 있는 성능으로 인해 작동이 효과적이라는 것을 하기 설명으로부터 이해할 수 있다. 본 발명에 이용되는 과산화물 용기(100)는 여러가지 재료와 방법으로 제조될 수 있다. 도 2a는 시스템(80)에서 사용되는 고체 과산화수소 복합체를 유지하기 위한 디스크형 용기(100)를 분해도로서 도시하고 있다. 제 1 실시예에서, 상기 용기(100)는 적합하게는 알루미늄 포일인 단일의 금속 포일(106)과, 고체 재료(108), 및 가스 투과성 재료(104)를 포함한다. 도 2d에 단면도로 도시된 바와 같이, 금속 포일(106)은 디스크형 용기(100)의 저부층을 형성하고, 제 1 표면(105)과 제 2 표면(107)을 한정한다. 현재 예측되는 적합한 고체 재료는 가열시에 과산화수소 가스를 방출하는 과산화수소 복합체이다. 그러나, 수산화물 복합체 또는 암모니아 복합체가 동일한 목적을 위해 사용될 수도 있다. 상기 실시예에서, 고체 과산화물 복합체(108)는 알루미늄 포일(106)의 제 1 표면(105)상에 배치된다. 본 발명의 원리에 따르면, 알루미늄 포일(106)의 제 2 표면은 적합하게는 가열된 물체로부터의 방사선을 반사시킬 수 있는 반사면을 포함한다. 이런 관점에서, 상기 제 2 표면(107)은 가열된 표면과 접촉이 이루어질 때까지 디스크형 용기의 내용물의 가열을 최소화시키고, 접촉이 이루어진 후에 열전도율을 향상시킨다. 본 발명에서, 고체 과산화물 복합체(108)는 분말, 정제 또는 건조한 슬러리 즉, 마른 반죽 형태일 수 있다. 그런 다음 고체 과산화물 복합체(108)는 디스크형 용기(100)의 상부층을 한정하는 가스 투과성 박막(104)으로 피복된다. 하기에 설명되는 방법으로 분사 시스템(500)에 의한 가열에 반응하여 복합체(108)로부터 방출되는 과산화수소 가스가 챔버(90)내로 확산되기 전에 투과성 박막(104)을 통과하도록 상기 가스 투과성 박막(104)은 의료 등급 TYVEKTM또는 SPUNGUARDTM재료 또는 글래스 필터로 제조될 수 있다.
도 2b는 디스크형 용기의 제 2 실시예를 도시한다. 본 실시예에서, 모든 고체 과산화물 복합체(108)를 균등하게 가열하고 분배하기 위해, 금속 또는 폴리머 스크린과 같은 스크린 재료(110)는 과산화물 복합체(108)가 도 2b에 도시된 방식으로 스크린 재료(110)의 메시 구조에 균등하게 분배되도록 과산화물 복합체(108)로 가압된다. 고체 과산화물 복합체(108)는 슬러리(건조된 슬러리) 또는 분말 형태일 수 있다. 고체 과산화물 복합체의 분말 형태가 사용되면, 상기 분말은 스크린에 대한 양호한 접착성이 제공되도록 과산화수소 용액(예를 들어 30%)으로 약간 습윤 상태로 된 후 건조된 슬러리를 형성하기 위해 메시 구조 내측에서 건조될 수 있다. 이에 관해서, 스크린 재료(110)와 고체 과산화물 복합체(108) 양자는 제 1 실시예에서 설명된 바와 같이, 알루미늄 포일(106)과 가스 투과성 박막(104) 사이에 다시 끼워진다. 또한 스크린 재료(110)는 여러가지 처리 공정과 운반 단계 동안 디스크형 용기(100)를 위한 양호한 기계적 지지체를 제공한다. 스크린 재료의 용융 온도는 과산화물 복합체(108)의 가스 방출 온도 보다 더 높을 수 있다. 과산화수소 가스 방출은 20℃ 내지 300℃의 온도 범위에서, 적합하게는 25℃ 내지 250℃의 온도 범위에서 발생한다. 본 실시예에서 스크린 재료(110)의 대안으로서, 알루미늄 포일(106)은 포켓내에 고체 과산화물 복합체(108)를 유지하기 위해 알루미늄 포일(106)의 제 1 표면(105)상에서 다수의 포켓을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 포켓은 알루미늄 포일(106)을 엠보싱과 같은 본 기술 분야에 공지된 기술을 사용한 정사각형 또는 육각형 캐비티의 배열로서 알루미늄 포일(106)상에 형성할 수 있다.
또한 도 2c는 디스크형 용기(100)의 제 3 실시예를 도시한다. 본 실시예에서, 접착층(120), 적합하게는 고온 접착층은 알루미늄 포일(106)의 제 1 표면(105)상에 배치될 수 있다. 알루미늄 포일(106)상의 접착층(120)은 아크릴 또는 실리콘을 기초로 하는 고온 접착층을 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 고온 접착층(접착층이라 함)이 알루미늄 포일(106)의 제 1 표면(105)에 적용되자 마자, 고체 과산화물 복합체(108)는 도 2c에 도시된 방법으로 접착층(120)에 걸쳐 배치된다. 그런 다음 고체 과산화물 복합체(108)는 제 1 및 제 2 실시예에서와 같이 가스 투과성 박막(104)으로 피복된다. 또한 가스 투과성 박막(104)은 아래에 놓여있는 가요성 박막(104)을 기계적으로 보강하기 위한 견고한 재료(122) 또는 가스 투과성 박막(104)을 보호하기 위한 가요성 재료와 같은 다른 가스 투과성 재료의 임의의 층으로 피복될 수도 있다. 이에 대해, 견고한 재료(122)는 알루미늄 또는 강성 폴리머 층과 같은 강성 재료의 얇은 천공 층일 수 있다. 가요성 재료는 얇은 천공 금속 포일일 수 있다. 본 실시예에서, 과산화물 복합체(108)는 접착층(120)에 의해 유지될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 과산화물 복합체는 스크린 재료(110)의 사용과 관련하여 상술한 바와 같이, 분말 또는 건조된 슬러리 형태가 적합하다. 스크린 재료(110)의 경우에서처럼, 접착층(120)은 알루미늄 포일(106)위로 고체 과산화물 복합체(108)를 균일하게 분배하고 아래에 놓여있는 알루미늄 포일(106)에 각각의 고체 입자를 접합시킨다. 접착층(120)의 사용은 처리 중에 과산화물 복합체(108)를 균일하게 가열하여 알루미늄 포일(106)위로 고체 과산화물 복합체(108)의 만족스러운 균일한 층을 제공한다.
이들 세 가지의 실시예가 고체 과산화수소 복합체 용기(100)를 구성하기 위한 적합한 실시예일지라도, 상기 과산화물 용기(100)는 다양한 선택적 방법으로 제조될 수 있다는 것이 본 기술 분야의 숙련자들에 의해 이해될 것이다. 예를 들어, 제 1 실시예에서, 접착층(120) 또는 엠보싱부는 알루미늄 포일(106)의 제 1 표면(105)위에 적용될 수 있다. 유사하게, 제 3 실시예에서 접착층(120)은 고체 과산화물 복합체(108)를 알루미늄 포일(106)위에 균일하게 분배하고 유지하기 위해 엠보싱된 알루미늄 층으로 대체할 수 있다. 더욱이, 제 2 실시예에서, 접착층(120)과 스크린 재료(110)는 과산화물 복합체(108)를 양호하게 분배하기 위해 함께 사용될 수 있다. 이러한 대안적인 실시예에서, 접착층(120)은 과산화물 복합체(108)와 스크린 재료(110)가 접착층(120) 위에 배치될 수 있도록 알루미늄 포일(106)의 제 1 표면(105) 위에 적용될 수 있다. 본 실시예는 필요하다면 상당한 양의 과산화물 복합체(108)를 포함하는 과산화물 용기(100)를 준비하기 위해 특히 유용하다. 이 경우에, 금속 포일(106) 상의 스크린과 접착제의 조합된 효과는 초과된 과산화물 복합체(108)를 위해 효과적인 분배를 제공한다.
본 발명의 원리에 따르면, 접착층(120)은 다른 대안적인 접착층으로 대체될 수 있다. 접착제로서 사용되는 일반적인 재료의 예는 A10 또는 A25(3M 상표) 또는 NT100 및 NT200AP(절연 폴리머 상표)와 같은 아크릴 접착제와 NT1001(절연 폴리머 상표)과 같은 실리콘 접착제를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 이들 접착제는 또한 테이프, 이중 코팅된 테이프를 형성하기 위해 양호하게 사용될 수 있다는 장점을 가지며, 접착층의 균일성을 증가시키기 위해 테이프를 이송시킬 수 있다.
부가적으로, 알루미늄 포일(106)을 대체하기 위해 다른 재료를 사용하는 것도 또한 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주된다. 이것은 MYLARTM, PTFE 또는 폴리카보나이트막과 같은 재료로 이루어진 불투과성 박막을 갖는 가스 투과성 박막의 일 측부를 대체하기 위해 수행될 수 있다. 적합하게는, 상기 불투과성 박막 측부는 용기(100)의 저면을 형성하고 상부면은 가스 투과성 박막이다. 불투과성 박막의 사용은 반사성 금속 포일의 사용의 필요성을 배제한다. 상기 금속 포일의 구체화는 전도 및 대류 가열에서 특히 유용하게 사용되는 반면에, 불투과성 박막의 적용은 마이크로파 가열, RF 가열 또는 적외선(IR) 가열과 같은 복사 가열과 관련하여 가장 유용하게 사용된다. 사실, 마이크로파 가열, RF 가열 또는 대류 가열을 응용하기 위한 디스크의 상부 및 저부 양자 상에 투과성 박막을 갖는 디스크를 사용한다는 장점을 갖는다.
다른 가열 소스는 과산화수소 복합체를 준비하기 위한 다른 기술과 관련하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 준비 과정동안, 과산화수소 복합체는 서셉터 재료, 즉 열을 용이하게 흡수하거나 인접하는 재료에 전달되는 재료와 혼합될 수 있다. 상기 서셉터 재료는 열을 흡수하며, 과산화수소가 가스 방출 온도에 도달할 수 있도록 과산화수소 복합체에 열을 효과적으로 분배한다. 서셉터로서 사용된 일반적인 재료로서는 카본-블랙, 금속 분말 및 이들의 조합물 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
도 2d는 제 1 실시예를 위한 디스크형 고체 과산화물 용기(100)의 횡단면도를 예시적으로 도시한다. 도 2d에 도시된 바와 같이, 상기 용기(100)는 디스크형용기(100)를 둘러싸는 에지 단면(101)을 따라 상부 가스 투과성 박막(104)과 하부 알루미늄 포일(106)을 함께 접합함으로써 형성될 수 있으므로, 고체 과산화물 복합체(108)는 상기 2개의 층 사이에 샌드위치된다. 특히, 상기 에지 단면(101)을 밀봉하기 위하여, 적합한 접착제는 상기 층들(104, 106)의 에지들 사이의 계면(103)에 적용될 수 있으며, 그런 다음에 상기 층들은 서로를 향해 완전히 가압된다. 부가적으로, 가열 밀봉이 상기 에지 단면(101)을 밀봉하기 위해 또한 적용될 수 있다. 비록, 디스크형 용기(100)의 구조가 제 1 실시예에 대해 설명되고 있을지라도, 당업자들에 의해 동일한 원리가 다른 실시예에도 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
도 2e의 평면도에 도시된 바와 같이, 일단 에지 밀봉이 완료되면, 상기 에지 단면(101)은 디스크형 용기(100)의 주변을 따라 용이하게 분배되는 다수의 탭부(102)를 형성하기 위해 상기 밀봉 단면(101)을 따라 구성된다. 상기 탭부(102)는, 하기에 설명되는 바와 같이, 디스크형 용기(100)를 카트리지(200) 및 이송 시스템(300)의 하부 회전식 원형 컨베이어의 개구에 확실히 끼운다.
도 2f 및 도 2g는 고체 과산화물 용기(100)를 형성하기 위한 다른 실시예를 도시한다. 본 실시예에 있어서, 과산화물 용기(100)의 에지 단면을 밀봉한 후, 지지체인 지지 재료 층(130)은 도 2f 및 도 2g에 도시된 방식으로 디스크형 용기(100)의 주변을 따라 부착된다. 이와 같은 재료 층은, 예를 들어 내구성 플라스틱층일 수도 있다. 일단, 이러한 층이 과산화물 용기(100)에 부착되면, 지지 재료상에 또는 디스크형 용기(100) 주변 둘레에 위치된 다수의 홀(132)은 도 2f에 도시된 방식으로 형성된다. 상기 홀(132)은 상기 공정 중에 상부 가스 투과성 층(104또는 122)으로부터 방출된 가스를 위한 통로를 제공한다. 상기 지지체(130)는 홀(132)의 주변 둘레에서 밀봉성 표면(135)을 포함할 수 있다.
도 3a는 도 2a 내지 도 2e에 도시된 디스크형 고체 과산화물 용기들(100)(또는 과산화물 디스크들)을 수용하는 카트리지(200)를 도시한다. 상기 카트리지(200)는 개방된 하단부(206) 및 커버된 상단부(204)를 포함하는 원통형 본체(203)를 갖는다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 카트리지(200)는 원통형 본체(203)에 인접하게 위치된 상승면(212)과 베이스 단면(213)의 외부 말단에 위치한 리세스면(210)을 한정하는 중공 실린더(203) 주변의 하단부(206)로부터 수직하게 연장하는 베이스 단면(213)을 부가로 포함한다. 더욱이, 핸들(216)은 중공 실린더(203)의 상단부(204) 외주로부터 외향으로 돌출하고, 베이스 단면(213)을 향해 하향으로 수직하게 만곡되며, 베이스 단면(213)의 대응하게 형성된 상승면(212)과 맞물린다.
도 3b에 상세히 도시된 바와 같이, 상기 원통형 본체(203)는 도 3b에 도시된 방식으로 중공 실린더(203)의 하단 외주 둘레에서 내향 및 원주방향으로 연장하는 내부 립 단면(202)을 부가로 포함한다. 도 3b를 참조하면, 상기 카트리지(200)의 베이스 단면(213)의 바닥면(207)은 바닥면의 평면이 밀봉부를 형성하기 위해 카트리지(200)를 위한 편평한 바닥면을 한정하도록 형성된다. 도 3c는 평면도로 보아서 카트리지(200)의 베이스 단면(213)이 라운딩된 코너(211)를 구비한 6각형 형상을 갖는다. 상기 베이스 단면(213)의 리세스부(210)는 측부(217A)로부터 대향 측부(217B)를 통해 반시계 방향으로 연장하며, 과산화물 용기를 회전가능하게 배치시키도록 사용된다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 상승면(212)의 벽(214)은실린더(203)의 외부면에 인접 형성된다. 하기에 부가로 설명하는 바와 같이, 전체 리세스부(210)는 이송 시스템(300)의 상부 회전식 원형 컨베이어(220, 도 4)를 카트리지(200)와 맞물림시키기 위해 형성되고 치수설정 된다.
도 3b의 횡단면도로 도시된 바와 같이, 다수의 과산화물 디스크들(100)은 카트리지(200)에 적층될 수 있다. 적합한 실시예에 있어서, 각각의 카트리지(200)는 10개의 과산화물 디스크들(100)을 포함한다. 그들의 수직 축을 따라, 과산화물 디스크들(100)은 서로의 상부상에 그리고 카트리지(200)의 저면부(207)와 평행하게 적층되므로, 그들의 알루미늄 포일(106)은 중공 실린더(203)의 하단부(206)를 향해 마주한다. 상기 디스크(100)의 직경은 실린더(203)의 직경보다 약간 작게 제조된다. 이러한 설계 형상에 있어서, 가요성 탭(102)은 도 3c에 도시된 방식으로 디스크들(100)을 실린더(203)에 고정하기 위해 사용된다. 따라서, 탭(102) 형상에 의해, 상기 과산화물 디스크들(100)의 원주 에지는 중공 실린더(203)의 내부면을 깨끗하게 한다. 상기 탭(102)은 이하에 기술되는 방식으로 중공 실린더(203)의 하단부(206)에서 카트리지(200)로부터 내부 립(202)을 통해 추출되도록 적합한 가요성을 갖는다.
적합한 실시예에 있어서, 비록 상기 과산화물 디스크들(100)이 카트리지(200) 에 적층될지라도, 상기 시스템(80)을 위해 과산화물 디스크들(100)을 제공하기 위한 다른 방법들을 사용하는 것도 본 발명의 범주내에 있다. 예를 들어서, 다수의 과산화물 디스크들(100)은 Z형 절첩 방식으로 그 에지에 접합되어 카트리지(200)에 배치될 수 있으므로, 과산화물 디스크들(100)은 인젝터(500)에 연속하여 공급된다. 또한, 이와 같이 연결된 디스크들은 카트리지(200) 내에서 코어상에 권취되어(또는 코어 없이 권취되어) 과산화물 디스크들(100)이 인젝터(500)에 연속하여 공급된다.
이송 시스템(300)의 살균제 이송 조립체(301)는 도 4에 상면도로, 그리고 도 5에 저면도로 도시되어 있다. 상기 조립체(301)는 과산화물 디스크들을 인젝터(500)에 제공하고 인젝터로부터 제거할 수 있도록 인젝터(500) 바로 위에 위치된다. 도 4에 도시한 바와 같이, 이송 조립체(301)는 과산화물 디스크들(100)을 카트리지(200)를 통해서 인젝터(500)에서 취급하고 이송하기 위해 설계될 뿐만 아니라 인젝터(500)로부터 사용된 디스크들을 제거할 수 있도록 설계된다. 후술하는 바와 같이, 이송 조립체(301)는 도 4 및 도 5의 평면에서 직각인 Z 축에 대해 회전가능하며, 이송 조립체(301)의 상대적인 높이를 변경하기 위해 Z 축을 따라 이동가능하다. 또한, 이송 조립체(301)는 구동축(331)에 장착된 제 1 이송 부재(220)와 제 2 이송 부재(310)를 구비하며, 또한 과산화물 디스크들(100)을 카트리지(200)에서 취급하고 이로부터 운송하기 위해 Z 축을 따라서 및 Z 축에 관해서 독립적으로 이동 가능하고, 시스템(80)의 다른 처리 스테이션들은 인젝터(500)를 구비한다. 이송 조립체(301)가 Z 축에 관해서 회전 가능하기 때문에, 하기에 보다 상세히 설명하는 바와 같이, 제 1 및 제 2 이송 부재(220, 310)는 원형 영역을 전체적으로 깨끗하게 한다(sweep). 일반적으로, 모든 작업 스테이션들 또는 소스 및 목적지 카트리지들은 깨끗한 영역의 범위내에 위치되므로, 이송 부재들(220, 310)이 과산화물 디스크들(100)을 효과적으로 취급하고 이송할 수 있다.
도 4에 상면도로 도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 이송 부재들(220, 310)은 구동축(331) 위의 중간 지점에 장착되어 있다. 또한, 제 2 이송 부재(310)는 형상이 원형이며, 제 2 이송 부재(310)의 상부면(311) 상에 형성된 주변 가이드 레일(325)을 구비한다. 가이드 레일(325)은 이 가이드 레일(325)과 결합하는 가요성 구동 벨트(312)를 수용하기 위해 형성되어 있으므로, 벨트(312)의 운동은 초기 및 연장된 위치 사이에서 제 2 이송 부재(310)의 회전을 초래한다. 벨트(312)는 또한 조립체(301)에 인접하게 위치한 풀리 지지 브레이스(316) 상에 장착된 구동 풀리(315)와 결합된다.
도 5에 저면도로 도시한 바와 같이, 구동 풀리(315)는 인젝터(500)의 측벽(407)에 걸쳐 장착된 풀리 지지 브레이스(316)에 의해 고정되는 제 1 양방향 구동 모터(404)에 연결된다. 일 방향 또는 다른 방향으로의 구동 풀리(315)의 회전은 구동축(331)에 관한 이송 조립체(301)의 대응한 회전 운동을 발생시킨다. 이송 부재(220, 310)는 하기에 보다 상세히 설명되는 방식으로 제어기(50: 도 1b)의 제어하에서 도 5에 도시한 기계적인 구동 트레인(414)에 의해 초기 위치에서 선택적으로 상승되고 하강된다. 이송 조립체(301)의 구동축(331)은 구동축(331)과 구동 모터(406) 사이에 연장되고 또한 서로 연결하는 기계적인 구동 트레인(414)을 통해서 제 2 양방향 구동 모터(406)에 연결되고 또한 이에 의해 제어된다. 구동축(331) 하우징(431)은 볼트(433)를 거쳐서 인젝터(500)의 측벽(409)에 대해 견고한 방식으로 위치된다. 적합한 실시예에서, 구동축(331)을 위한 구동 모터(406)는 Z 축에 위치되는 구동 트레인(414)과 모터(406)를 요구함 없이 구동축(331)의 이동을 가능하게 한다. 사실, 이러한 구동 시스템의 오프셋 또는 외팔보 구조는 콤팩트한 구조로 초래된다. 특히, 제 2 구동 모터(406)는 사다리꼴형 브레이스(416)에 장착되고, 또한 이 사다리꼴 브레이스는 구동축 하우징(431)과 동일한 인젝터(500)의 벽(409)에 장착된다.
도 5에 도시한 바와 같이, 이송 조립체의 하부 부분은 다수의 진공 수단(418A 내지 418B)을 구비한다. 진공 수단은 표면에 공압식으로 착탈가능한 적합한 다수의 메카니즘일 수 있다. 적합한 실시예에서, 흡인 컵이 사용된다. 진공 수단(418A-418B)은 적합한 호스 또는 튜브를 거쳐서 선택적으로 작동하는 진공 소스(도시 생략)에 연결된다. 진공 소스는 후술하는 바와 같은 방식으로 각각의 위치로부터 과산화물 디스크들(100)을 공압식으로 착탈하기 위해 본 기술 분야에 공지된 방법으로 제어기(50)에 의해 선택적으로 가능 또는 불가능하게 된다.
도 6a에 도시한 바와 같이, 제 1 이송 부재(220)는 본 실시예에서 카트리지(200) 및/또는 후술하는 바와 같은 인젝터 리드(600)와 같은 다양한 제품들을 수용하기 위해 형성된 다수의 수용 포트(222A-222C)를 갖는 상부 회전식 원형 컨베이어를 포함한다. 특히, 적합한 실시예에서, 상부 회전식 원형 컨베이어(220)는 중심점(234)에서 구동축(331)에 부착되는 원형 컨베이어(220)에 대해 서로 120°떨어져서 위치하는 세 개의 "U"형 수용 포트(222A-222C)를 포함한다. 상부 회전식 원형 컨베이어(220)는 적합하게는 알루미늄 또는 내구성 폴리머 등과 같은 금속으로 구성된다.
도 6b에 도시한 바와 같이, U형 포트(222A-222C)는 또한 서로 마주 향하는개구(228)를 한정하는 직사각형 "C"형 트랙들(230)을 갖도록 구성된다. 트랙들(230)은 카트리지(200)가 도 6c의 트랙(225) 내로 미끄러지도록 위치되고 치수설정된다. 특히, 리세스 부분(214)은 회전식 원형 컨베이어(220)에 카트리지(200)를 유지하기 위해 트랙(230) 내에 결합된다.
제 2 이송 부재(310)는 도 7a 및 도 7b를 참조하여 설명되고 제 1 이송 부재(220)는 명확화를 위해 배제하였다. 제 2 이송 부재(310)는 과산화물 디스크들(100)을 수용하기 위한 다수의 구멍을 갖는 하부 회전식 원형 컨베이어를 포함한다. 적합한 실시예에서, 하부 회전식 원형 컨베이어(331)는 Z축 및 구동축 장착홀(330)에 관해서 방사상으로 분포된 세 개의 원형 구멍들(350A-350C)을 구비하므로, 원형 구멍들(350A-350C)의 중심점은 서로 120°떨어져서 위치한다. 각각의 원형 구멍(350)은 리세스된 립 단면(322: lip section)과 한 쌍의 상승면(318, 320)을 갖도록 형성된다. 리세스된 립 단면(322)은 상기 립 부분이 도 7b에 도시한 방식으로 탭 부분(102)에 의해 하나의 과산화물 디스크(100)를 유지할 수 있도록 구멍(350A-350C) 주위에서 내향 및 원주 방향으로 연장된다.
구멍들(350)을 둘러싸는 제 1 및 제 2 상승면(318, 320) 양자는 하부 회전식 원형 컨베이어(310)의 상부면에서 외향으로 연장된다. 제 2 상승면(318)은 제 1 상승면(320)의 둘레에 동심적으로 위치하며, 또한 구멍(350A-350C)의 주위에 동심적으로 위치한다. 제 2 상승면(318)은 제 1 및 제 2 상승면(318, 320) 사이에 원형 슬롯(319)을 한정하기 위해 제 1 상승면(320)으로부터 이격되어 있으므로, 상기 원형 슬롯(319)이 0 링(321)을 수용할 수 있다.
도 7c는 이송 시스템(301)이 상부 회전식 원형 컨베이어(220)에서 하부 회전식 원형 컨베이어(310)로 과산화물 디스크들(100)을 작업하여 이송하는 방법을 개략적으로 도시한다. 도 7c에 도시한 바와 같이, 작동 중에는, 상부 회전식 원형 컨베이어(220)는 상승면(318, 320) 사이의 0 링(321)이 하부 회전식 원형 컨베이어(331)의 상승면(318, 320)에 대해 카트리지(200)의 바닥면을 밀봉하도록 하부 회전식 원형 컨베이어(310) 위에 위치한다. 그런 다음 상부 및 하부 회전식 원형 컨베이어(220, 310)는 하부 회전식 원형 컨베이어(310)의 바닥면이 도 7c에 도시된 방식과 같이 진공 수단(418A)의 하우징(460)을 밀봉하도록 하향으로 이동한다. 일단 진공이 진공 수단(418A)을 통해서 적용되면, 진공 수단(418A)의 위에 배치된 과산화물 디스크(100)는 상부 회전식 원형 컨베이어(220)의 상승에 의해 진공 수단(418A)을 향해 끌어 당겨지고, 진공 수단(418A)에 의해 고정된다.
도 5를 참조하여 상술한 진공 수단 중 하나(418A)는 구멍(350A)을 통해 연장되고 포트(250A)의 카트리지(200)에서 하나의 과산화물 디스크(100)를 추출하여, 이를 구멍(350A)에 위치시키도록 형성된다. 특히, 진공 수단(418A)은 구멍(350)을 통해 연장하고, 카트리지(200)의 베이스(206)에서 개구(207)를 통해 당겨지는 과산화물 디스크(100)를 포함한다. 탭(102)이 다소 가요성이기 때문에, 탭(102)은 상부 및 하부 회전식 원형 컨베이어(220, 310)가 상승함에 따라 상기 디스크(100)를 카트리지(200)에서 추출되도록 변형한다. 그런 다음 디스크(100)는 도 7c에 도시한 방식으로 립(322)과 결합한 탭(102)을 갖는 구멍(350A)에 위치하게 된다.
이송 시스템의 작동은 제어기(50)에 의해 제어된다. 다양한 외부 장착식 선형 및 수직 위치 센서와 스위치(422: 도 5에 하나만 도시됨)는 상부 및 하부 회전식 원형 컨베이어(220, 310)의 위치에 관련한 정보를 후술하는 바와 같은 방식으로 다양한 작동 단계를 활성화하는 제어기(50)에 제공한다. 이송 조립체 축의 수직 위치는 광학 스위치 또는 본 기술 분야에 공지된 다른 다양한 수단과 같은 전기적 아날로그 장치를 통해서 캠과 캠 종동자 장치에 의해 기계적으로 판독할 수도 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 시스템(80)은 또한 카트리지(200)에서 과산화물 디스크들(100)의 효과적인 취급과 이송을 제공하기 위해 바코드 판독기(402A)와 바코드 연소기(402B)를 구비한다. 바코드 판독기(402A)는 새로운 카트리지 상의 바코드를 판독하고 그 작동을 활성화한다. 바코드 연소기(402B)는 사용된 디스크들(폐기 카트리지)을 갖는 카트리지를 표시하기 위해 적외선 램프를 사용하여 빈 카트리지 상의 바코드를 태워 버린다. 바코드는 도 4에 도시된 이송 시스템(300)에 부착되는 금속 프레임(400)상에 장착된 광 센서(402A)에 의해 판독될 수 있다. 본 발명의 이들 및 다른 특성이 하기에 더욱 상세하게 기술된다.
이송 시스템(300)의 작동은 하기와 같다.
시스템(300)은 상부 회전식 원형 컨베이어(220)를 도 4에 도시된 초기 위치로부터 반시계 방향으로 60°회전시키는 제어기(50)에 의해 초기화된다. 도 6c에 도시된 바와 같이, 상부 회전식 원형 컨베이어(220)에서 소정의 사용된 카트리지를 제거한 후에, 다수의 새로운 과산화물 디스크들(100)을 포함하는 소스 카트리지(200)는 상부 회전식 원형 컨베이어 포트(250A)로 수동으로 삽입된다. 상부 회전식 원형 컨베이어(220)와 하부 회전식 원형 컨베이어(310)는 포트(250c)에서 목적지 카트리지(200)를 수용하도록 제어기에 의해 회전된다. 상술한 바와 같이, 각각의 카트리지는 이송 시스템(300)이 새로운 카트리지를 탑재하였음을 제어기(50)가 인식하도록 바코드 판독기(402A)에 의해 판독되는 바코드를 포함한다. 그 후, 제어기(50)는 상부 회전식 원형 컨베이어(220)의 포트(250A)에서 빈 목적지 카트리지(200)상의 바코드를 태우기 위해 광학적 가열 소스(402B)를 포함한다.
그후, 제어기는 상부 회전식 원형 컨베이어(220)의 포트(250A)내의 소스 카트리지(220)를 하부 회전식 원형 컨베이어(310)내의 하부 구멍(350A)과 정렬하기 위해 상부 회전식 원형 컨베이어(220)를 그 초기 위치(도 4)로 시계방향으로 60°회전시킨다. 이 지점에서, 이송 조립체(301)는 맞물리고, 축(331)을 따라 하방으로 인젝터(500)에 인접한 위치로 이동한다. 이 위치는 제어기(50)가 하부 회전식 원형 컨베이어의 위치를 나타내는 신호를 적합하게 수신하도록 위치 센서에 의해 확인된다.
일단 하부 회전식 원형 컨베이어가 하강된 위치에 있으면, 제 1 과산화물 디스크(100)는 도 7c를 참조로 상술하고 도시된 방식으로 구멍(350A) 아래에 배치된 진공 수단(418A)에 의해 상부 회전식 원형 컨베이어(220)에서 포트(250A)내의 소스 카트리지(200)로부터 당겨진다.
이송 조립체(301)는 상부 회전식 원형 컨베이어(220)와 하부 회전식 원형 컨베이어(310)가 분리되는 동안 상방으로 이동된다.
더욱이, 일단 과산화물 디스크(100)가 하부 회전식 원형 컨베이어(310)내의 구멍(350A)에 배치되면, 진공은 방출되고, 그에 의해 디스크(100)를 구멍(350A) 내에 위치시킨다.
하부 회전식 원형 컨베이어(310)는 과산화물 디스크가 인젝터 개구(602)위에 위치되도록 인젝터(500)내의 개구(602) 위로 시계방향으로 120°회전된다(도 4 및 도 7b) 하부 회전식 원형 컨베이어(310)의 이러한 이동은 천공 플레이트(605) 바로 아래와 인젝터 개구(602)위에 새로운 디스크(100)를 적합하게 배치시킨다. 천공 플레이트는 도 8에 도시된 방식으로 볼트(613)를 거쳐서 인젝터 리드(600) 아래에 배치된다.
그후, 제어기(50)는 인젝터 리드(600)가 하부 회전식 원형 컨베이어(310)에 포획된 디스크(100) 위에 위치되고 인젝터 하우징(601)내의 개구(602)위에 위치되도록 결합하여 함께 이동하는 하부 회전식 원형 컨베이어(310)와 상부 회전식 원형 컨베이어(220)를 포함한다. 그 후, 이송 조립체(301)는 디스크(100)가 밀봉부를 생성하기 위해 위치된 리드(600)를 갖는 인젝터(500)의 개구(602) 위에 위치되도록 하방으로 이동된다. 그런 다음, 인젝터(500)는 하기 도 8 및 도 9를 참조로 설명되는 분사 공정을 수행하고, 그 공정에서 디스크 내용물(108)은 과산화물 가스를 생성하기 위해 가열된다.
이어서, 이송 조립체(301)는 상방으로 이동되고, 인젝터(500)로부터 사용된 디스크(100)를 제거하도록 이동된다. 상방 이동 중에, 상부 회전식 원형 컨베이어(220)와 하부 회전식 원형 컨베이어(310)는 분리된다. 그후 하부 회전식 원형 컨베이어(310)는 120°회전되어, 목적지 카트리지 아래에 배치된다. 이 지점에서, 사용된 과산화물 디스크는 진공 수단(418B)과, 상부 및 하부 회전식 원형 컨베이어(220, 310)의 하방 이동에 의해 목적지 카트리지(200) 내로 밀린다.
그후, 상기 공정은 대향 회전 방향으로 반복된다. 목적지 카트리지가 사용된 디스크로 채워졌을 때, 목적지 카트리지는 시계방향으로 60°회전되고, 다른 사이클을 위해 가득찬 소스 카트리지로 대체된다.
도 8은 인젝터(500)의 부품을 상세하게 도시한다. 상술한 바와 같이, 인젝터(500)는 과산화물 디스크(100)를 상술한 방식으로 이송 시스템(300)으로부터 수용한다. 상기 인젝터 하우징(601)은 과산화물 디스크(100)를 수용하기 위해 하우징(601)내에 형성된 챔버(604)의 개구(602)를 한정한다. 이동가능한 열판 조립체(606)는 상기 챔버(604)내에 배치된다. 이동가능한 열판 조립체(606)는 후술되는 방식으로 과산화수소 가스를 발생시키기 위해 과산화물 디스크(100)를 가열하는 열판(608)과 도 8에 도시된 바와 같은 밀봉된 위치와 도 9c에 도시된 바와 같은 개방 위치 사이에서 이동가능한 캐리지 조립체(610)를 포함한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 열판(608)은 볼트(609)를 통해 캐리지 조립체(610)에 볼트 체결된다. 캐리지 조립체(610)는 캐리지 조립체(610)가 그 밀봉 위치에 있을 때 챔버(604)의 바닥면(616)상에 위치된 0-링(614)과 연통하는 환형 플랜지(612)를 포함한다.
이하에 상세히 기술되는 바와 같이, 캐리지 조립체(610)는 과산화물 디스크(100)를 향해 미끄럼 가능하게 이동할 수 있다. 특히, 벨로우즈 챔버(620)는 또한 캐리지 조립체(610)의 바닥면(618) 아래에 위치되도록 하우징(601)에 형성된다. 벨로우즈 챔버(620)는 대안적으로 진공 하에 배치되거나 또는 공기에 노출될 수 있다. 벨로우즈 챔버(620)가 진공하에 배치될 때, 캐리지 조립체(610)는플랜지(612)가 0-링(614)과 밀봉 접촉되는 밀봉된 위치로 가압된다. 챔버(602)는 또한 벨로우즈 챔버(620)내의 압력이 높아질 때 과산화물 디스크(100)를 향해 가압되는 캐리지(610)내에서 진공하에 배치된다. 스테인레스 스틸 벨로우즈 및 캐리지(610)를 사용하는 적합한 실시예에서, 스프링(638)이 제공될 때, 적어도 66.7kPa(500 Torr) 차이가 바람직하다. 이것은 플랜지(612)에서 0-링(614)으로부터 분리되는 결과를 초래한다.
다수의 연통 통로(630)는 벨로우즈 챔버(620)의 외부에 위치된 하우징(601)안에 형성된다. 연통 통로(630)는 0-링(614)의 내부를 향하는 벨로우즈 챔버(620)의 바닥면(616)에 위치되는 개구(632)를 갖는다. 연통 통로(630)는 살균 챔버(90)의 벽에서 입구 개구(636)와 연통하는 개구(632)의 대향 단부에서 개구(634)를 갖는다.
스프링(638)은 벨로우즈 챔버의 바닥 플레이트(640)와 캐리지(610) 사이에 부착된다. 바닥 플레이트(640)는 도 8에 도시된 바와 같은 방식으로 볼트(642)를 통해 하우징(601)에 부착된다. 스프링(638)은 플랜지(612)가 0-링(614)과 접촉하는 도 8에 도시된 밀봉 위치로 캐리지(610)를 바이어스 시킨다.
인젝터(500)의 작동이 도 9a 내지 도 9e를 참조하여 이하에 설명한다. 특히, 하부 회전식 원형 컨베이어(310)의 구멍(350)내에 포착되는 과산화물 디스크(100)는 먼저 상술한 방식으로 개구(602)내에 위치된다. 동시에, 상부 회전식 원형 컨베이어(320)에 포착되는 리드(600)는 디스크(100)가 챔버(604)내에 밀봉되도록 상술한 방식으로 개구(602)위에 위치된다. 이 때에, 챔버(604)는 진공하에 있지 않으며, 벨로우즈 챔버(620)는 도 9a에 도시된 바와 같이 진공하에 있게 된다. 결과적으로, 캐리지(610)는 환형 플랜지(612)가 0-링(614)과 접촉하는 밀봉된 위치에 위치하게 된다.
계속해서, 도 9b에 도시된 바와 같이, 공기가 벨로우즈 챔버(620) 안으로 도입되는 동안 챔버(604)는 비워진다. 도 9에 도시된 바와 같이, 이것은 캐리지 조립체(610)에서 과산화물 디스크(100)를 향해 이동하게 되고, 그 결과 챔버(604)는 진공하에 있으며 벨로우즈 챔버(620)는 대기압하에 있게 된다. 이러한 결과는 열판(608)에서 천공 플레이트(605)에 대해 가압되는 과산화물 디스크(100)와 접촉하고, 그 결과 과산화물 가스가 생성된다. 적합한 실시예에서, 열판(608)에 인접한 디스크(100)의 표면은 상기 판이 디스크(100)와 실제로 접촉할 때까지 열판의 열을 디스크(100)로부터 멀리 적합하게 반사하는 포일(106)(도 2a)이다.
더욱이, 도 9c에 도시된 바와 같이, 캐리지(610)의 이동은 환형 플랜지(618)에서 챔버(604)의 바닥면(616)상의 0-링(614)으로부터 분리되는 결과를 가져온다. 결과적으로, 통로(630)는 챔버(604)와 살균 챔버(90) 사이의 연통을 제공한다.
살균 챔버(90)가 진공하에 있을 때, 과산화물 디스크(100)와 열판(608)이 접촉함으로서 발생되는 과산화물 가스는 흐름 경로(199)를 통하여 통로(630)를 통해서 살균 작용되는 챔버(90)로 이동한다. 일단 분사 공정이 완료되면, 벨로우즈 챔버(620)는 도 9d에 도시된 바와 같이 진공하에 배치된다. 벨로우즈 챔버(620)와 스프링(638)에서 진공의 조합은 캐리지(610)에서 플랜지(618)가 0-링(614)과 접촉하는 밀봉된 위치로 다시 이동하는 결과를 초래한다. 스프링(638)은 캐리지(610)의정지 위치를 확실히 하기 위하여 사용된다. 그런 다음 챔버(604)는 그 때 상부 캐리지 플레이트(610)와 인젝터 하우징(601) 사이에서 밀봉을 해제하는 공기에 노출되고, 이에 의해 상술한 방식으로 사용된 과산화물 디스크(100)를 제거할 수 있게 한다. 이러한 공정은 동일한 방식으로 추가적인 과산화물 디스크에 대해 반복된다.
따라서, 적합한 실시예의 시스템은 다중 배치(batchs) 물품의 자동화된 살균 소독을 가능하게 한다. 조작자는 디스크가 탑재된 캐리지(200)를 상부 회전식 원형 컨베이어(220)에 그리고 빈 캐리지(200)를 간단히 삽입하여 일련의 작업을 시작할 수 있다. 제어기(50)는 살균 챔버(90)내에 위치된 물품의 배치(batch)를 살균하는 명령에 반응하여, 상부 및 하부 회전식 원형 컨베이어(220, 310)를 회전시키며, 진공 수단(418A, 418B)을 작동시키므로 과산화물 디스크(100)가 하부 회전식 원형 컨베이어(310)에서 구멍(350A 내지 350C)에 위치된다. 그런 다음 제어기는 구멍(350)이 인젝터(500)의 하우징(601)내의 개구(602)상에 위치되며 리드(600) 아래에 위치되도록 하부 회전식 원형 컨베이어(310)를 회전시킨다. 이러한 단계 중에, 상부 회전식 원형 컨베이어(220)는 적합하게는 인젝터 리드(600)가 인젝터 하우징(601)에서 개구(602) 위에 위치되도록 적합하게 배향된다. 상부 및 하부 회전식 원형 컨베이어(220, 310)는 디스크(100)가 밀봉 관계로 인젝터(500)에 위치되도록 이동된다.
그런 다음 제어기(50)는 챔버(604)를 진공에 종속시키고 벨로우즈 챔버(620)내에서 진공을 해제시킴으로서 디스크(100)를 가열하도록 인젝터(500)를 유도한다. 이것은 열판에서 디스크(100)를 향해 이동하고 이와 접촉하여 과산화물 가스의 생성을 초래하게 된다. 캐리지(610)의 이동은 또한 바람직하게는 과산화물 가스가 물품을 살균하기 위해 챔버(90) 안으로 순환되도록 챔버(90)에 대해 적합하게 통로를 개방한다.
일단 분사 사이클이 종료되는 것을 제어기(50)가 결정하면, 열판(608)은 수축되고 상부 회전식 원형 컨베이어(220)는 인젝터 리드(600)를 제거하기 위해 제거된다. 하부 회전식 원형 컨베이어(310)는 인젝터(500)로부터 사용된 디스크(100)를 배출하기 위해 적합하게는 상향으로 이동한다. 하부 및 상부 회전식 원형 컨베이어(310, 220)는 목적지 카트리지(200)가 하부 회전식 원형 컨베이어(310) 상의 사용된 디스크(100) 위에서 상부 회전식 원형 컨베이어(220)상에 배치되도록 서로에 대해 이동된다. 이들 회전식 원형 컨베이어(220, 310)는 제어기(50)에 의해 하강되며 진공 시스템(418)은 목적지 카트리지에 사용된 디스크를 위치시키기 위해 작동된다.
적합한 실시예의 상기 시스템은 사용자를 위해 상기 시스템을 재반입하지 않고 다중 살균 공정을 수행하는 것을 인식해야 한다. 더욱이, 상기 시스템은 완전 자동식이고 과산화수소 증기를 방출하기 위해 과산화수소 복합체의 고체 용기를 사용하는 이점을 가진다. 본 발명의 시스템(80)이 과산화물 디스크(100)를 가열하기 위해 열판을 사용할지라도, 대안적인 가열 방법은 상기 시스템과 함께 사용된다. 상술된 바와 같이, 이들 대안적인 가열 방법은 과산화물 용기(100)의 다양한 대안적인 실시예를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 적합한 실시예가 이들 실시예에 적용되는 바와 같이 본 발명의 신규한 특징을 도시하고 설명하며 지적하였을 지라도, 도시된 장치의 상세한 형태에서 여러 가지 변경, 대체 및 생략은 본 발명의 정신으로부터 벗어남 없이 본 기술분야에 숙련된 자들에 의해 이해될 것이다. 따라서, 본 발명의 범주는 상술한 설명에 제한되지 않고 하기 첨부된 청구범위에 의해 제한된다.

Claims (20)

  1. 가열시에 가스 또는 증기를 방출하는 고체 과산화수소 복합체를 포함하는 패키지를 전도성적으로 가열하기 위한 분사 시스템으로서,
    상기 패키지의 제 1 측부 상에서 가압되는 가스 투과성 플레이트를 갖는 하우징과,
    상기 패키지가 삽입될 수 있는 상기 하우징 내의 개구, 및
    상기 제 1 측부로부터 이격된 상기 패키지의 제 2 측부 상에서 가압되는 가열성 표면을 포함하는 분사 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가스 투과성 플레이트는 강성인 분사 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 가열성 표면은 상기 가열성 표면을 상기 패키지의 제 2 측부와 접촉하여 이동시키는 캐리지 상에 장착되는 분사 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 과산화수소 복합체로부터 방출된 가스 또는 증기는 제 1 챔버로 방출되고, 상기 캐리지는 상기 가열성 표면이 상기 패키지의 제 2 측부와 접촉할 때 상기 복합체로부터 방출되는 가스 또는 증기가 제 2 챔버로 통과할 수 있는 통로를 형성하기 위해 적용된 밀봉부를 포함하는 분사 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 개구는 밀봉 가능하고, 상기 패키지에 직접 밀봉되는 분사 시스템.
  6. 가열시에 가스 또는 증기를 방출하는 고체의 과산화수소 복합체를 포함하는 패키지로부터 가스 또는 증기를 방출하는 방법으로서,
    내부에 가스 투과성 플레이트를 갖는 하우징을 제공하는 단계와,
    상기 플레이트를 향하는 방위로 상기 패키지의 제 1 측부를 배치하기 위하여 상기 하우징 내의 개구에 상기 패키지를 삽입하는 단계, 및
    상기 제 1 측부로부터 이격된 상기 패키지의 제 2 측부 위로 가열성 표면을 가압하여, 상기 플레이트에 대하여 상기 제 1 측부를 가압하고 그로부터 가스 또는 증기를 방출하기 위해 상기 패키지를 가열하는 단계를 포함하는 가스 또는 증기 방출 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 패키지의 제 2 측부는 전도성 포일을 포함하고, 상기 전도성 포일은 상기 가열성 표면으로부터 전도성 가열에 의해 가열되는 가스 또는 증기 방출 방법.
  8. 가열시에 가스 또는 증기를 방출하는 고체 과산화수소 복합체를 포함하는 다수의 패키지들을 분사 시스템으로 이송하기 위한 이송 시스템으로서,
    상기 다수의 패키지들을 포함하는 소스 카트리지와,
    상기 소스 카트리지를 수용하기 위해 형성된 제 1 구멍을 갖는 상부 이송 부재, 및
    상기 소스 카트리지로부터 상기 패키지들중 하나 이상을 수용하기 위해 형성된 적어도 하나의 구멍을 갖는 하부 이송 부재를 포함하고,
    상기 하부 이송 부재는 상기 패키지가 상기 분사 시스템 내의 개구에 위치될 수 있도록 이동 가능하며, 사용된 패키지를 목적지로 이송하기 위해 더 이동가능한 패키지 이송 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 상부 이송 부재는 회전식 원형 컨베이어이고, 상기 하부 이송 부재는 회전식 원형 컨베이어인 패키지 이송 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서, 패키지를 상기 분사 시스템에 제공하기 위해 상기 이송 시스템을 유도하는 제어기를 부가로 포함하는 패키지 이송 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제어기는 상기 패키지를 공압식으로 착탈하기 위해 진공 소스를 실행하도록 적용되는 패키지 이송 시스템.
  12. 가열시에 가스 또는 증기를 방출하는 과산화수소 복합체를 포함하는 다수의 패키지들을 분사 시스템으로 이송하기 위한 방법으로서,
    (a) 상기 다수의 패키지를 소스 카트리지에 배치하는 단계와,
    (b) 상기 소스 카트리지를 상부 이송 부재의 제 1 구멍에 배치하는 단계와,
    (c) 상기 상부 이송 부재의 제 2 구멍에 목적지 카트리지를 배치하는 단계와,
    (d) 패키지를 상기 소스 카트리지로부터 하부 이송 부재의 구멍으로 이동시키는 단계와,
    (e) 상기 하부 이송 부재의 상기 구멍으로 이동된 상기 패키지를 상기 분사 시스템의 개구에 위치시키기 위해 상기 하부 이송 부재를 이동시키는 단계와,
    (f) 상기 분사 시스템 내의 상기 패키지로부터 가스 또는 증기를 방출하는 단계, 및
    (g) 가스 또는 증기가 방출된 상기 패키지를 상기 목적지 카트리지로 이송시키기 위해 상기 하부 이송 부재를 이동시키는 단계를 포함하는 패키지 이송 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 단계 (e) 및 (g)는 상기 하부 이송 부재의 회전 운동을 포함하는 패키지 이송 방법.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 단계 (e) 및 (g)는 상기 하부 이송 부재의 운동을 실행하기 위해 제어기를 작동시키는 단계를 포함하는 패키지 이송 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제어기는 상기 단계 (d)를 달성하기 위해 상기 패키지들을 공압식으로 회수하는 진공 소스를 실행시키는 패키지 이송 방법.
  16. 가열시에 과산화수소 가스 또는 증기를 방출하는 고체 과산화수소 복합체를 포함하는 다수의 패키지를 수용하기 위해 형성된 이송 시스템과,
    살균되는 제품을 수용하기 위해 형성된 살균 챔버와,
    상기 이송 시스템으로부터 상기 다수의 패키지 중 적어도 하나를 수용하고, 이로부터 가스 또는 증기를 생성하기 위해 상기 과산화수소 복합체를 가열한 후 상기 과산화수소 가스 또는 증기를 상기 살균 챔버로 안내하는 인젝터, 및
    상기 인젝터에 패키지를 제공하기 위해 상기 이송 시스템을 유도하고, 살균 공정 동안 상기 과산화수소 가스 또는 증기를 생성하기 위해 상기 인젝터를 유도하는 제어기를 포함하는 살균 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 이송 시스템은 상기 다수의 패키지들을 포함하는 카트리지를 수용하기 위해 형성되는 살균 시스템.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 패키지는 불투과성 박막과 가스 투과성 표면을 갖는 인클로저내에 캡슐화된 고체 과산화수소 성분을 갖는 패키지를 포함하고, 상기 가스 투과성 표면은 상기 패키지가 가열 소스에 의해 가열될 때에 과산화수소 가스를 상기 패키지로부터 배출시키는 살균 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 인젝터는,
    제 1 챔버를 한정하는 하우징과,
    가열 소스 및,
    상기 가열 소스에 부착되고 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동가능한 캐리지를 포함하며, 상기 가열 소스는 상기 캐리지가 상기 제 2 위치에 있을 때 상기 패키지와 접촉하는 살균 시스템.
  20. 살균 챔버내에 위치된 다수의 물품들을 살균하기 위한 방법으로서,
    다수의 고체 과산화수소 복합체 연료 성분 중 하나를 인젝터내에 위치시키는 단계와,
    비수성 과산화수소 가스를 생성하기 위해 상기 다수의 고체 과산화수소 복합체 연료 성분 중 하나를 유도하는 단계, 및
    상기 살균 챔버내에 포함된 상기 제품들을 살균하기 위해 상기 인젝터로부터 상기 살균 챔버로 유동하도록 상기 과산화수소 가스를 유도하는 단지를 포함하는 물품 살균 방법.
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