KR100847216B1

KR100847216B1 - 플라즈마 래디컬 멸균장치 및 멸균방법

Info

Publication number: KR100847216B1
Application number: KR1020070053106A
Authority: KR
Inventors: 김성천; 장송선
Original assignee: 김성천; 장송선
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2008-07-17
Also published as: WO2008146990A1

Abstract

본 발명은 플라즈마를 이용한 멸균에 관한 것으로, 상세하게는 의료용 기구나 부품, 의료용품 등을 하나의 멸균챔버 내에서 플라즈마 영역과 분리하여 멸균을 처리하여 온도나 플라즈마로 인한 훼손 없이 효과적으로 멸균을 처리하는 플라즈마 래디컬 멸균장치 및 멸균방법에 관한 것이다.

본 발명은 한 멸균챔버 내에서 플라즈마를 생성하고 동시에 생성된 래디컬(Radical)을 이용하여 멸균 작업을 진행함으로써 멸균효율을 극대화 시키고, 종래의 멸균기에서 처리하던 감압, 분사, 승압 과정도 처리하며 플라즈마에 의한 래디컬(Radical)을 이용하여 피멸균체를 한 번의 과정으로 멸균 처리하는 플라즈마 래디컬 멸균 장치 및 멸균 방법이다.

멸균챔버, 플라즈마, 래디컬, 샤워헤드, 가스튜브

Description

플라즈마 래디컬 멸균장치 및 멸균방법 {Apparatus and method for sterilization use plasma radical}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 래디컬 멸균장치의 개략적인 구성도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 래디컬 멸균장치의 다른 구성도.

도 3은 본 발명의 기화기와 공급라인을 나타낸 구성도.

도 4에는 사각형과 원형의 샤워헤드를 상세하게 나타낸 도면.

도 5는 원현 챔버의 가스 튜브를 나타낸 도면.

도 6은 본 발명의 플라즈마 발생용 전극간의 거리를 가변 할 수 있는 가변 장치.

도 7은 본 발명의 플라즈마 발생용 그라운드 전극 역할을 하면서 플라즈마에서 발생된 래디컬은 충분히 통과시키는 전극을 나타낸 도면.

도 8은 본 발명의 멸균챔버에서 멸균효율을 높이기 위해 트레이를 수평 또는 수직 방향으로 회전시키는 회전장치를 도시한 도면.

도 9는 본 발명의 멸균챔버내 균일한 배기를 위한 매니폴드 배기판의 구성을 도시한 도면.

도 10은 본 발명의 원형의 멸균챔버내 균일한 배기를 위한 매니폴드 배기판의 구성을 도시한 도면.

도 11은 플라즈마 형성시 챔버의 임피던스에 따라 자동으로 임피던스 매칭을 하는 자동 임피던스 정합기를 도시한 도면.

도 12는 본 발명의 플라즈마 래디컬 멸균장치에서 매칭 형태를 실시간으로 표시하는 그래프 및 디지털 표시 화면의 예를 나타낸 도면.

도 13은 본 발명의 플라즈마 래디컬 멸균 방법을 나타낸 순서도.

<도면의 주요부호에 대한 설명>

10 : 멸균챔버 20 : 자동유량 제어부

30 : 기화기 40 : 자동 임피던스 정합기

50 : 고주파 전원제공부 60 : 샤워헤드

70 : 플라즈마부 80 : 멸균실

90 : 전극 100 : 매니폴드 배기판

110 : 자동 압력조절부 120 : 감압부

130 : 멸균제 공급라인부 140 : 래디컬 분석부

본 발명은 플라즈마를 이용한 멸균에 관한 것으로, 보다 상세하게는 멸균챔 버 내에서 플라즈마를 생성하고 동시에 생성된 래디컬(Radical)을 이용하여 멸균 작업을 진행함으로써 멸균효율을 극대화 시키고 온도나 플라즈마로 인한 훼손 없이 멸균을 처리하는 플라즈마 래디컬 멸균장치 및 멸균방법에 관한 것이다.

일반적으로 의료기구 및 의료용품 등을 멸균하는 방법으로 고온, 고압증기 혹은 EO 가스(에틸렌 옥사이드)를 이용 하고 있으나 온도에 의한 피멸균체의 훼손과 잔류가스 제거를 위한 과도한 시간이 소요되고 환경오염 규제 등 많은 문제점이 있다.

또한, 과산화수소를 감압된 챔버에 분사하여 멸균하는 장치가 개발되었으나 과산화수소(H₂O₂)의 멸균력 및 피멸균체로의 침투성 한계로 완전한 멸균을 위해서는 감압-분사-승압 등의 과정을 반복해야 하며 이로 인한 멸균시간이 길어지는 단점이 있다. 또한 잔류 과산화수소(H₂O₂)의 배기를 플라즈마 또는 타기술을 이용하여 사후 처리해야 하는 번거로움 등의 문제점이 있다.

이러한 문제점들을 해소하기 위하여 플라즈마를 직접 이용하는 다양한 멸균장치가 개발되었다. 지금까지의 플라즈마 멸균장치는 피멸균체를 플라즈마 영역에 직접 위치시키므로 도전체의 경우 고전압에 의한 아크발생으로 인한 손상이 발생되고 플라스틱류 및 고무류 등의 경우 고온과 고전압에 의한 원형 훼손이 발생되는 문제점이 있다.

이러한 피멸균체의 플라즈마 훼손을 방지하기 위해 플라즈마 발생 챔버를 멸균챔버 전단이나 후단부에 장착하는 경우도 있으나 이 또한 별도의 추가적인 챔 버를 장착해야 하는 비효율적인 점과 플라즈마 영역 크기의 한계 및 피멸균체와의 물리적인 거리로 인한 멸균의 효율성 등의 문제를 가지고 있다.

또한, 플라즈마 영역내에서의 멸균은 한계가 있으므로 이의 해소를 위해서 미리 과산화수소 등의 멸균제를 분사하여 피멸균체를 적셔놓은 후 플라즈마에 노출시켜서 멸균력을 향상시키는 방법도 개발이 되었으나 감압-멸균제분사-승압-감압 등의 번거로운 선행공정이 늘어나며 또한 플라즈마에 노출로 인하여 발생되는 문제점은 전혀 해결되지 않고 있는 실정이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 하나의 멸균챔버 내에서 플라즈마를 생성하고 동시에 생성된 래디컬(Radical)을 이용하여 멸균 작업을 진행함으로써 멸균효율을 극대화 시키고, 종래의 멸균기에서 처리하던 감압, 분사, 승압 과정도 처리하며 플라즈마에 의한 래디컬(Radical)을 이용하여 피멸균체를 한 번의 과정으로 멸균 처리하는 플라즈마 래디컬 멸균 장치 및 멸균 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 매니폴드 배기판에 다양한 구경의 가늘고 긴 호스를 장착할 수 있는 유니온을 설치하여 내시경 호스와 같은 가늘고 긴 피멸균체도 간단하게 장착하면 효과적인 멸균을 할 수 있고, 멸균챔버에서 고전압이 발생하는 플라즈마 영역과 멸균영역과 별도로 분리하여 직접적으로 플라즈마에 접촉되어 피멸균체가 훼손되는 것을 방지하며 액체 상태의 멸균제를 기화시켜 플리즈마로 생성하고 플라즈마로부터 래디컬을 다량 발생시켜 강력한 멸균을 제공하는 플라즈마 래디컬 멸균 장치 및 멸균 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 압력을 감압하고 조절하여 멸균챔버를 설정한 진공상태로 조절하는 진공조절부와, 액체 멸균제인 경우에는 가스 상태로 기화시키며 상기 멸균챔버로 공급되는 가스 상태의 멸균제의 양을 제어하는 유량제어 기화부와, 유량제어 기화부의 제어에 따라 가스 상태의 상기 멸균제를 고르게 분사하는 멸균제 분사부와, 멸균챔버에 고주파 전력을 제공하여 플라즈마를 생성시키고 상기 멸균챔버의 임피던스를 자동 정합시키는 고주파 임피던스부와, 진공조절부로 진공상태를 조절, 상기 유량제어 기화부에서 멸균제 양의 제어, 상기 멸균제 분사부에서 멸균제의 분사가 이루어지면, 상기 멸균제 분사부에서 분사하는 멸균제에 상기 고주파 임피던스부에서 고주파 전력을 인가하여 생성되는 플라즈마를 상기 전극을 통하여 래디컬을 분리하고 래디컬을 이용하여 피멸균체를 멸균하는 멸균챔버를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 멸균챔버는 가스를 분사하며 애노드의 역할을 하는 상기 멸균제 분사부와 캐소드의 역할을 하는 전극을 설치하여 생성된 플라즈마를 제어하는 플라즈마부를 포함하며, 전극은 다수개의 구멍이 있어서 생성된 플라즈마에서 래디컬을 통과시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 멸균챔버는 플라즈마에서 생성되는 래디컬을 이용하여 피멸균체를 멸균 처리하는 멸균실을 포함하며, 멸균제 분사부는 사각형의 멸균장치에는 샤워헤드를 이용하여 가스 형태의 멸균제를 분사하며, 샤워헤드는 위치를 상하로 이동하여 생성되는 플라즈마의 밀도를 조정하는 클램프를 멸균챔버의 외부에 설치함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 멸균챔버는 피멸균체를 담을 수 있는 트레이와, 회전력을 제공하는 모터와, 모터에 연결되고 상기 트레이와 결합되어 상기 트레이를 회전시키는 커플링과, 트레이의 회전을 보조하는 회전베어링으로 이루어져 상기 피멸균체를 수평 또는 수직 회전시켜 멸균하는 회전장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 유량제어 기화부는 용기에는 멸균제의 이동과 플라즈마의 발생을 위한 산소가 공급되고 멸균제가 공급되며 상기 용기를 가열하는 히터와, 용기 내의 상기 멸균제의 온도를 조절하여 기화하도록 제어하는 온도조절기와, 기화된 멸균제 가스의 공급라인과 결합되어 상기 공급라인의 온도를 제어하여 상기 가스의 액화를 예방하는 라인히터를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 플라즈마 래디컬 멸균 방법은 멸균챔버를 감압하여 설정치로 진공시키는 1 과정과, 멸균제를 상기 멸균챔버로　　투입하여 멸균제분사부를 통하여 고르게 분사하고 상기 멸균제 양과 멸균챔버의 압력의 세기를 조정하는 2과정과, 고주파전력을 발생시켜 상기 멸균제 분사부와 전극에 인가하여 상기 멸균제를 플라즈마 상태로 생성하는 3과정과, 플라즈마에서 래디컬만이 멸균실로 이동하여 피멸균체를 멸균하는 4과정을 포함함을 특징으로 한다.

또한, 피멸균체를 멸균하는 4과정은 플라즈마에서 래디컬만이 상기 전극의 다수의 구멍을 통하여 멸균실로 이동하는 단계와, 멸균실에 있는 피멸균체를 수평 또는 수직으로 회전시키면서 멸균하는 단계를 포함하며, 피멸균체를 멸균하는 4과 정은 피멸균체의 멸균이 완료되면 상기 멸균제 공급과 고주파 전력을 차단시키는 단계와, 진공밸브를 최대한 열어 상기 멸균챔버를 진공　　상태로 만드는 단계와, 멸균챔버에 질소(N₂)를 주입하여 대기압 상태로 만든는 단계와, 멸균챔버에서 피멸균체를 꺼내는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명의 플라즈마 래디컬 멸균장치는 사각형 또는 원형으로 이루어지며 사각형 형상의 멸균 장치는 상부에서 하부로 플라즈마로부터 래디컬(Radical)이 생성되어 이동하며 생성된 래디컬에 의하여 멸균작업을 진행한다.

원형의 멸균장치는 멸균실의 외부를 플라즈마부가 360도 감싸도록 설치되어 모든 방향에서 플라즈마를 발생시키므로 사각형 멸균장치 보다 많은 래디컬과 플라즈마 포텐셜을 얻을 수 있으므로 빠르고 효율적인 멸균을 처리한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 래디컬 멸균장치의 개략적인 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 플라즈마 래디컬(Radical)을 이용한 멸균장치는 멸균챔버(10), 자동유량 제어부(20), 기화기(30), 자동 임피던스 정합기(40), 고주파 전원제공부(50), 샤워헤드(60), 플라즈마부(70), 멸균실(80), 전극(90), 매니폴드 배기판(100), 자동 압력조절부(110), 감압부(120), 멸균제 공급라인부(130), 래 디컬 분석부(140)로 이루어진다.

멸균 챔버(10)는 밀폐된 공간으로 플라즈마를 생성하는 플라즈마부(70)와 래디컬을 이용하여 멸균을 행하는 멸균실(80)이 있으며, 자동 유량 제어부(20)는 가스 또는 기화된 H₂O₂를 설정된 값으로 자동 제어한다.

기화기(30)는 액체 상태인 H₂O₂를 플라즈마 발생이 용이한 가스로 기화시키며, 자동 임피던스 정합기(40)는 멸균실 내의 임피던스 변화에 따라 자동으로 임피던스를 정합시킨다.

고주파 전원제공부(50)는 고주파 전원을 발생하여 제공하며, 샤워헤드(60)는 기화된 H₂O₂를 균일하게 분사 시키면서 플라즈마 발생을 위한 에노드 역할을 하며, 플라즈마부(70)는 플라즈마가 생성되는 영역으로 OH^*및 O^*래디컬과 이온이 존재한다.

멸균실(80)은 OH^*및 O^*래디컬만이 존재하며 멸균을 처리하며, 전극(90)은 OH^*및 O^*래디컬을 균일하게 멸균실로 이동할 수 있도록 구멍을 가지고 있다.

매니폴드 배기판(100)은 반응 후 잔여물을 균일하게 배출하도록 설치된 배기판이며, 자동 압력조절부(110)는 설정된 압력에 따라 개구부의 개폐를 자동 제어하며, 감압부(120)는 멸균실을 감압한다.

본 발명의 래디컬(Radical)을 이용한 멸균장치의 동작원리는, 감압된 멸균챔버(10) 내에 산소(O₂)와 멸균제를 13.56 MHz 또는 27.12MHz의 고주파 전력을 공급하 여 플라즈마를 형성시키고, 애노드 역할을 하는 샤워헤드를 경유하여 기체화된 멸균제를 래디컬(radical)로 생성시킨다.

발생된 래디컬은 플라즈마 소스의 그라운드 전극(90)을 통과하여 전기적인 성질이 없는 래디컬만이 배기측 방향으로 이동 하여 멸균실(80)에서 멸균 대상물에 접촉 혹은 침투하게 되어 멸균을 진행한다.

본 발명의 래디컬을 이용한 멸균을 적용하면, 멸균 대상물은 플라즈마에 직접 노출되지 않고 래디컬(Radical)에만 노출되기 때문에 온도, 고주파전력과 플라즈마로 인한 훼손을 방지할 수 있으며 래디컬을 이용함으로써 멸균제 고유의 멸균력 보다 훨씬 강한 멸균을 할 수 있다.

플라즈마와 다르게 래디컬(Radical)은 전기적 특성을 가지지 않으므로 방향성이 없으며 반응물과 배기의 흐름을 따라 움직인다. 따라서 멸균 대상물이 더 많이, 균일하게 래디컬에 접촉할 수 있도록 배기 균일도를 높이는 매니폴드 배기판(100)를 장착하고, 래디컬 분석부(140)를 장착하여 래디컬의 발생정도를 실시간으로 감시하여 멸균현황의 비교분석이 가능하다.

본 발명에 따른 사각형태의 플라즈마 래디컬 멸균장치의 멸균실(80)에는 회전장치를 장착하여 멸균대상물을 담은 트레이가 전극(90)을 통하여 플라즈마 소스로부터 래디컬이 흘러오는 동안 회전하여 골고루 피멸균체를 멸균을 처리하도록 하며, 회전장치는 수평회전 또는 수직회전을 한다.

한편, 종래의 멸균 장치는 분사 형태의 구성을 갖추고 있음으로 내시경 호수와 같이 구경(10mm이하)이 가늘고 긴 피멸균체의 내부를 효과적으로 멸균하는 것은 곤란하였으나, 본 발명은 매니폴드 배기판(100)의 배기 구멍에 다양한 크기(1mm~50mm)의 호수를 간편하게 장착할 수 있는 고정용 유니온(102)을 설치하여 O^* 및 OH^*래디컬이 멸균 대상물의 내부를 통하여 배기가 함으로써 내시경 호수와 같이 길이가 길고 구경이 가는 멸균대상물도 간단히 장착하여 손쉽게 멸균이 가능하다.

본 발명에 따른 도 1과 같은 사각형 플라즈마 래디컬 멸균장치는 피멸균체를 하부 멸균실(80)에 위치시키고 배기 매니폴드(100)를 피멸균체의 하부에 위치시켜 상부에서 플라즈마가 생성되고 하부로 이동하면서 플라즈마에서 생성된 래디컬을 이용하여 피멸균체를 멸균한다.

따라서 본 발명은 종래와 같이 피멸균체가 직접적으로 플라즈마에 접촉되어 발생되는 손상(아크, 이온 또는 고온에 의한 손상)을 방지하며 래디컬이 피멸균체에 고르게 반응할 수 있도록 멸균챔버(10)의 하부 또는 배면에서 피멸균체의 보관함을 회전 시킬 수 있는 회전장치를 장착하였다.

또한, 가스 샤워헤드(60)와 캐소드 전극(90)의 간격이 가변시킬 수 있도록 설계되어 피멸균체의 부피나 양에 따라 플라즈마의 형성을 위한 최적 간격을 조정할 수 있다.

도 1의 동작을 설명하면, 먼저 멸균챔버(10)에 피멸균체를 넣은 후, 진공펌프로 이루어진 감압부(120)를 가동시킨다. 다음으로 진공밸브로 구성되는 자동압력 조절부(110)를 최대한 열면 매니폴드 배기판(100)을 통하여 멸균챔버(10)는 진공상태가 된다.

다음에 멸균챔버(10)가 목표한 진공도(100mTorr이하)에 도달하면 기화기(30)에서 기화된 과산화수소 (H₂O₂) 가스를 자동유량 제어부(20)의 제어에 의하여 H₂O₂ 가스를 멸균챔버(10)내로 투입하면 샤워헤드(60)를 통하여 주입된 가스는 고르게 분사된다.

자동유량 제어부(20)를 이용하여 주입되는 O₂ + H₂O₂ 가스를 100~2000sccm으로 제어하고 진공밸브로 이루어진 자동압력 조절부(110)를 이용하여 멸균챔버 내의 압력을 500~2000mTorr로 유지한다.

고주파 전원제공부(50)는 100~2000W 사이의 고주파전력을 발생시켜 애노드(Anode) 역할을 하는 샤워헤드(60)와 캐소드 역할을 하는 전극(90)에 인가한다.

자동 임피던스 정합기(40)는 고주파 전력이 손실(반사파) 없이 　샤워헤드(60)와 전극(90)에 인가되도록 임피던스를 정합시킨다.

고주파 전원제공부(50)에서 공급하는 고주파전력에 의하여 O₂ + H₂O₂ 가스가 플라즈마부(70)에서 플라즈마　상태가 되며 플라즈마에는 멸균에 이용하고자 하는 OH^*및 O^*래디컬과 이온이 포함되어 있다.

캐소드 역할을 하는 전극(90)이 그라운드 되어 있어 생성된 플라즈마는 멸균실(80)　내로 이동하지 못하고 OH^*및 O^*래디컬만이 전극(90)의 구멍을 통하여 멸균실(80) 내로 이동한다.

OH^*및 O^*래디컬이 전극(90)의 구멍을 통하여 멸균실(80)로 이동하면서 피멸 균체를 멸균하는 것이다.

멸균이 완료되면 고주파 전원을 끄고 가스를 잠근다. 자동압력조절부(110)를 최대한 열어 멸균챔버가 진공(100mTorr이하) 상태가 되도록 하고, 멸균챔버(10)에 질소(N2)를 주입하여 멸균챔버를 대기압(760Torr) 상태로 만든후 멸균챔버(10)에서 피멸균체를 꺼내는 것으로 멸균작업을 마치게 된다. 상술한 멸균작업은 한 번의 설정으로 자동으로 진행된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형의 플라즈마 래디컬 멸균장치를 도시한 것이다.

본 발명의 원형의 플라즈마 래디컬 멸균 장치는 도 1의 사각형 플라즈마 래디컬 멸균장치와는 다르게 멸균챔버(10) 전체(상하, 좌우)를 전극으로 구성하여 보다 많은 래디컬을 생성시킬 수 있다.

도 2를 참조하면 내부 전극(90) 안쪽에 원형의 멸균실(80)이 위치하고, 원형의 멸균실(80)을 360도 감싸는 플라즈마부(70)가 설치된 것을 볼 수 있다.

또한 피멸균체를 플라즈마부(70)와 완전히 분리하여 멸균실(80)에서 래디컬을 이용하여 멸균을 처리하므로 플라즈마에 의한 손상(아크, 이온 또는 고온에 의한 손상)을 예방한다.

또한, 멸균실(80)의 외부를 360도 감싸는 플라즈마부(70)가 설치되어 모든 방향에서 플라즈마를 발생시키므로 도 1의 사각형 멸균장치 보다 많은 래디컬과 플라즈마 포텐셜을 얻을 수 있으므로 빠르고 효율적인 멸균을 처리한다.

본 발명에 따른 원형의 멸균장치에서는 가스튜브(65) 가스를 주입하고 챔버 외부를 360도 감싸고 있는 애노드(60)와 전극(90) 사이에서 플라즈마를 발생 시키고 이때 발생된 플라즈마에는 이온이나 전자는 전기적 성질을 띄고 있으나 두 개의 전극(60, 90)에 의하여 소멸시키고 또는 생성된 플라즈마는 플라즈마부(70) 영역 내에만 존재하도록 하여 피멸균체의 손상을 차단한다.

단, 전기적 성질을 뛰고 있지 않는 래디컬은 매니폴드 배기판을 이용한 진공장치로 인해 전극(90)에 뚫어져 있는 구멍으로 통과하여 멸균실(80)내로 이동하여 멸균을 행하다.

도 1의 사각형 멸균장치에서는 샤워헤드(60)가 애노드 전극의 역할을 하면 가스를 분사하지만, 도 2의 원형의 멸균장치에서는 가스튜브(65)가 가스를 분사하며 애노드 전극의 역할을 한다.

본 발명은 설명한 바와 같이 멸균챔버(10)를 플라즈마부(70)와 멸균실(80)로 분리하여 피멸균체를 손상없이 멸균을 처리한다.

또한, 도 2의 원형 플라즈마 래디컬 멸균장치는 도 1과는 다르게 멸균챔버(10) 전체(상하,좌우)를 전극으로 구성하여 보다 많은 래디컬을 생성시키는 장점이 있다.

한편, 도 3은 본 발명에 따른 기화기(30)를 나타낸 것이다.

본 발명의 기화기(30)는 기화 가스를 결로되지 않도록 멸균챔버(10)로 이송한다.

본 발명의 기화기(30)는 액체 상태인 과산화수소수(H₂O₂)를 플라즈마 발생에 용이한 가스 상태로 만들기 위한 기화 용기와 기화 가스를 액체로 환원되지 않도록 하는 결로 방지기를 포함하여 구성된다. 결로 방지기는 밀폐된 용기하부에 히터(32)(~200도)를 부착하여 구성한다.

기화 용기에 과산화수소수(H₂O₂)를 넣고 온도 조절기(34)에서 온도를 조정하고 히터(32)를 가열하여 과산화수소수를 기화시킨다. 또한 기화된 H₂O₂ 가스의 이동 및 플라즈마 발생을 용이하게 하기 위하여 캐리어 가스로 산소(O2)를 동시에 공급한다.

이렇게 발생된 가스는 공급라인(36)을 통하여 진공챔버(10)의 샤워헤드(60)로 공급되며 공급라인이 저온 또는 상온 상태가 되면 기화된 H₂O₂ 가 다시 액체 상태로 환원되며 공급라인에 결로 현상이 생길 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 라인히터(38)를 이용하여 가스 공급라인(36)을 항상 일정한 온도(60~200도)로 유지시켜 결로 또는 액체로의 환원을 방지하였다.

도 4는 본 발명의 플라즈마 발생용 고주파 전력 공급 전극 및 기체화된 멸균제를 균일하게 분사하는 전극형 가스 샤워헤드를 도시하고 있다.

도 4에는 사각형과 원형의 샤워헤드를 상세하게 나타내고 있다.

샤워헤드는 샤워헤드판(62), 멸균제공급라인(130), 자동임피던스 정합기(40)와 연결된다.

도4는 전극형 가스 샤워헤드(60)의 개략적인 구성을 나타낸 것으로, 멸균제 공급라인(130)은 기화된 가스의 도입구이고, 1/2~1/4 인치의 동파이프로 구성되고, 멸균제 공급라인(130)에 연결된 자동 임피던스 정합기(40)는 약 1mm 동판의 탄력을 이용한 클램프로, 멸균제 공급라인에 연결되어 고주파 전력을 공급한다. 따라서 샤워헤드로 멸균제와 고주파 전력이 동시에 공급된다.

샤워헤드판(62)은 5-15mm이며 3-5mm의 알루미늄으로 구성되고 내부는 비어있으며, 0.5-2.0 Φ크기의 다수의 홀(hole)이 생성되어 있다. 홀은 3-15mm의 간격을 가진다.

기화 가스는 가스 도입구를 거쳐 샤워헤드판(62) 부분의 미세한 홀로 고르게 분사되며 샤워헤드는 임피던스 정합기(40)에서 공급되는 고주파 전력에 의하여 전극 역할을 하게 된다.

이렇게 공급된 가스는 샤워헤드(60)와 전극(90)에 의하여 간단하게 균일한 플라즈마 발생한다.

본 발명의 샤워헤드(60)는 고주파 전력의 인가와　가스 도입구를 하나로 설계하여 간단한 구성으로 균일한 플라즈마 생성이 가능하다.

도 5는 원형챔버의 가스 튜브(65)를 나타낸 것이다.

가스튜브(65)는 다수의 홀(구멍)이 설치되어 가스를 분사한다.

가스튜브(65)는 도 2와 같은 원형의 멸균장치에서 샤워헤드(60) 대신에 사용되어 멸균제 가스를 분사하는 역할을 한다.

샤워헤드(60)는 사각형의 멸균장치에서 사용되고 가스튜브(65)는 원형의 멸균장치에서 사용된다.

도 6은 본 발명의 플라즈마 발생용 전극간의 거리를 가변 할 수 있는 전극가 변 장치를 도시한 것이다.

전극형 가스 샤워헤드(60)는 도 6에서와 같이 가스 도입부를 원형의 클램프(62)로 고정하고 있으며 이 클램프(62)를 풀고 샤워헤드를 상하로 조정하면 도 1에서 나타낸 샤워헤드(60)와 전극(90) 양 전극의 간격을 조정할 수 있다.

한편, 양전극(60, 90)간의 간격을 조정하는 것은, 플라즈마 밀도(플라즈마 밀도는 양 전극의 거리 제곱에 반비례 함, 즉 간격이 좁아지면 플라즈마 밀도는 좁아진 거리의 4배가 됨)를 높이기 위한 것으로 온도에 민감하지 않은 피멸균체를 보다 빠른 시간에 멸균을 진행하고자 할 때는 전극간 거리를 좁혀 플라즈마 밀도를 높여서 멸균작업을 한다.

또한 반대로 온도에 약한 피멸균체를 멸균시에는 양전극(60, 90)간 거리를 넓혀 플라즈마 밀도를 낮추어 저온에서 멸균을 처리하도록 한다.

도 7은 본 발명의 플라즈마 발생용 그라운드 전극 역할을 하면서 플라즈마에서 발생된 래디컬은 충분히 통과시키는 전극(90)을 도시한 것이다.

도 7에 나타낸 전극(90)은 애노드(anode)의 역할을 하는 전극형 가스 샤워헤드(60)의 반대 전극으로 플라즈마 영역에 있는 이온을 그라운드로 연결 에너지를 잃게 함으로써 멸균실(80)로 이온이 침투하여 피멸균체에 물리적 자극을 예방하도록 구성되었다.

또한 본 발명의 그라운드 전극(90)은 무수히 많은 작은 구멍(92)을 많이 가지고 있으므로 전기적 특성이 없는 래디컬은 어떠한 방해도 받지 않고 피멸균체에 도달하여 원할한 멸균을 행한다.

도 8은 본 발명의 플라즈마 래디컬 멸균장치에서 피멸균체를 담아서 고정할 수 있는 트레이와 멸균효율을 높이기 위해 트레이를 수평 또는 수직 방향으로 회전시키는 회전장치를 도시한 것이다.

본 발명의 회전장치는 피멸균체가 정지 상태로 있는 경우 멸균제가 피멸균체 사이로 침투하기가 어려운 단점을 보완한 것으로 도 8(a)는 수평 방향으로 회전하고, 도 8(b)는 수직방향으로 회전하도록 설치된 것이다.

회전장치는 피멸균체가 회전 운동시 멸균 영역을 벗어나지 않도록 그물 형태의 트레이(tray)(82)를 갖추고 있으며, 잠금장치가 있으며, 외부의 기어모터(84) 회전력을 커플링(86)을 통하여 트레이(82)로 전달하고 회전베어링(88)을 장착하여 트레이를 수평 또는 수직으로 회전 운동시켜 트레이 내부의 피멸균체를 회전시킴으로써 골고루 원할하게 멸균이 되도록 한 것을 볼 수 있다.

도 8과 같은 수직, 수평 회전장치는 사각형의 멸균장치에 장착되어 멸균대상물을 보다 효율적으로 멸균할 수 있도록 한다.

도 9는 본 발명의 멸균챔버내 균일한 배기를 위한 매니폴드 배기판(100)의 구성을 도시한 것이다.

본 발명의 매니폴드 배기판(100)의 배기 구멍에는 다양한 크기(1mm~50mm)의 호수를 간편하게 장착할 수 있는 고정용 유니온(102)을 설치하여 O^* 및 OH^*래디컬이 멸균 대상물의 내부를 통하도록 하므로 내시경 호수와 같이 길이가 길고 구경이 가는 멸균대상물도 장착하여 손쉽게 멸균이 가능하다.

도 10은 본 발명의 원형의 멸균챔버내 균일한 배기를 위한 매니폴드 배기판(105)의 구성을 도시한 것이다.

멸균챔버(10)를 진공상태로 만들기 위하여　 진공펌프로 이루어진 감압부(120)가 감압을 행하나 감압량은 거리와 반비례 한다.

감압 장치와 거리가 멀어질 경우 감압량은 감소하게 되며 이것은 멸균챔버 내의 압력(Pressure)의 균일성을 감소시키는 원인이 된다. 이것은 멸균챔버 내의 피멸균체 위치에 따라 멸균의 효율성 차이를 나타낸다.

따라서 이러한 단점을 보완하여 멸균챔버 내의 압력을 균일하게 유지 함으로써 멸균 균일성(Uniformity)을 확보하기 위한 것으로, 감압부(120)와의 거리가 멀어질수록 매니폴드 배기판(105)의 배기구멍을 크게 함으로써 균일한 배기량으로 멸균챔버의 어떤 위치도 동일한 압력 분포가 되도록 하였다.

매니폴드 배기판(105)의 유니온에 내시경 호스를 장착하면 플라즈마에 의해 발생된 멸균 래디컬이 피멸균체의 내외부로 흘러 배기됨으로써 통상의 멸균 프로세스를 진행만으로도 길고 가는 내시경호스 등의 멸균을 효율적으로 진행할 수 있다.

도 9와 도 10은 사각형 멸균장치와 원형의 멸균장치의 매니폴드 배기판을 나타낸 것으로 모두 가늘고 긴 호스류를 장착시키는 유니온이 설치된다.

도 11은 플라즈마 형성시 챔버의 임피던스에 따라 자동으로 임피던스 매칭을 하는 자동 임피던스 정합기(40)를 도시한 것이다.

본 발명의 자동 임피던스 정합기(40)는 멸균챔버(10)와 고주파 전원제공부(50)간의 임피던스(Impedance)를 자동으로 정합(Matching)시키는 장치로써 고주 파 전원제공부(50)에서 발생된 고주파 전력이 손실없이 멸균챔버로 인가되어 적은 파워 레벨에서도 쉬운 플라즈마 점화와 멸균챔버의 임피던스 변화에 따라 자동으로 매칭하기 위하여 사용한다.

본 발명의 멸균챔버(10)의 임피던스는 수 오옴 정도이며 임피던스 매칭회로는 도 11과 같이 구성하였다.

본 발명의 자동 임피던스 정합기는 고주파 발생장치로 부터 인가된 파워의 전압, 전류, 위상을 검출하여 2개의 진공 캐패시터(Vacuum Capacitor)를 가변함으로써 임피던스 매칭을 행한다. 언급한 바와 같이 멸균챔버의 임피던스는 챔버의 압력, 가스의 양, 전극의 간격, 피멸균체의 양 등에 따라 변화하므로 이러한 변화에 자동적으로 매칭할 수 있도록 설계하였다.

또한, 본 발명의 플라즈마 래디컬 멸균장치에서 사용하는 임피던스 회로 설계 프로그램은 도 11에 도시한 자동 임피던스 정합기의 매칭회로를 활용하는 것이다.

도 11의 각 부품(C1, C2, L1, L2등)의 값을 간단히 변화 시켜서 새로운 회로 값으로 매칭범위를 자동으로 조정하며, 본 발명의 프로그램을 이용하는 경우 특별한 회로 설계 기술이 없어도 손쉽게 임피던스 매칭의 설계가 가능하다.

도 12는 본 발명의 플라즈마 래디컬 멸균장치에서 매칭 형태를 실시간으로 표시하는 그래프 및 디지털 표시 화면의 예를 나타낸 것이다.

도 11의 각 부품(C1, C2, L1, L2등)의 소자에 의하여 멸균챔버(10)와 고주파 전원제공부(50)간에 임피던스 매칭이 이루어지며 이것은 입사파(P_FWD)와반사파(P_REF)의 형태로 표현된다.

임피던스 매칭이 이루어지면 이러한 파워 변화 및 각 소자의 구동 변화를 실시간으로 도 12과 같이 모니터에서 표시하여 멸균작업의 진행형태 파악이 원활하도록 하였으며 또한 본 트레이스 데이터를 저장하여 추후 멸균 프로세스의 분석이 가능하다.

도 12는 임피던스 매칭을 보다 빠르고 안정되게 하기 위한 콘트롤 파라메터로써 종래의 경우 하드웨어적으로 조정하는 단점을 보완하고 소프트웨어로 가능하도록 하여 작업자의 안전 및 능률을 향상하였다.

도 13은 본 발명의 플라즈마 래디컬 멸균 방법을 나타낸 순서도이다.

본 발명의 플라즈마 래디컬 멸균 방법은 멸균제를 플라즈마로 이온화 시키며 그 과정에 발생되는 래디컬을 멸균에 사용하는 것이다.

산소(O₂)나 오존(O₃)를 공급하고 고주파 전력을 인가하면 물질의 제4 형태인 플라즈마가 발생되어지며 이 플라즈마에는 O^* 래디컬이 다량 발생된다. 이러한 기본 기술을 토대로 과산화수소(H₂O₂)를 기화하여 공급하고 고주파를 인가하여 플라즈마를 생성하면　 다량의 OH^* 래디컬이 발생된다.

이렇게 발생된O^* 및 OH^* 래디컬은 O₂(산소)나 O₃(오존) 및 H₂O₂(과산화수소) 에 비해서 훨씬 더 강력한 산화력과 빠른 산화 속도를 가지며 이는 바로 강한 멸균 력으로 연결된다.

본 발명은 가스 분자나 액체보다 크기가 작은 래디컬을 멸균에 이용하기 위하여 액체는 기화기(30)를 설치하여 가스 상태로 만들고 가스 상태의 멸균제(H₂O₂)를 산소(O₂)와 같이 멸균챔버 내에 주입하고 고주파 전력을 인가하여 플라즈마를 형성하고 이 때 발생되는 OH^* 래디컬 및 O^* 래디컬을 멸균제로 이용한다.

도 13을 참조하여 본 발명의 플라즈마 래디컬 멸균 방법을 설명하면, 먼저 500단계에서 멸균챔버(10)에 피멸균체를 넣는다.

510 단계에서 진공펌프로 이루어진 감압부(120)가 동작하여 감압하고, 자동 압력조절부(110)의 진공밸브를 최대한 열면, 매니폴드 배기판(100)을 통하여 멸균챔버(10)는 진공상태가 된다.

520 단계에서 멸균챔버(10)가 목표한 진공도(100mTorr이하)에 도달하면 기화기(30)에서 　기화된 H₂O₂가스를 자동유량 제어부(20)를 통하여 H₂O₂ 가스를 멸균챔버내로 투입하고, 샤워헤드(60)를 통하여 주입된 가스는 고르게 분사된다.

530 단계에서 자동유량 제어부(20)를 통하여 O₂ + H₂O₂ 가스를 100~2000sccm으로 제어하고 자동 압력조절부(110)를 이용하여 멸균챔버(10) 내의 압력을 500~2000m Torr로 유지한다.

540 단계에서 고주파 전원제공부(50에서 고주파전력(100~2000W)을 발생시켜 양 전극(60, 90)에 인가하고, 자동 임피던스 정합기(40)에 의하여 고주파전력이 손 실(반사파) 없이 양전극에 인가된다.

550 단계에서 상술한 고주파전력에 의하여 O₂ + H₂O₂ 가스는 플라즈마　　상태가 되며 여기에는 멸균에 이용하고자 하는 O^* 및 OH^* 래디컬과 이온이 포함되어 있다.

560 단계에서 플라즈마 내의 이온은 전극(90)이 그라운드되어 있으므로 멸균실(80)내로 이동하지 못하고 OH^*및 O^*래디컬만이 전극(90)의 다수의 구멍을 통하여 멸균실(80) 내로 이동한다.

570 단계에서OH^*및 O^*래디컬을 이용하여 멸균실(80) 내의 피멸균체를 멸균한다.

580 단계에서 멸균이 완료되면 고주파 전원을 끄고 가스를 잠그며, 멸균챔버를 진공(100mTorr이하) 상태가 되도록 하고, 590 단계에서 멸균챔버에 질소(N₂)를 주입하여 멸균챔버를 대기압(760Torr) 상태로 만든 후에 멸균챔버에서 피멸균체를 꺼낸다. 상술한 본 발명의 플라즈마 래디컬 멸균 방법은 한 번의 스위치 조작으로 자동 진행된다.

본 발명은 플라즈마 래디컬 멸균장치와 멸균방법에 관한 것으로 감압된 멸균챔버(10) 내에 기체화된 멸균제를 고온 멸균제 공급라인(130)을 이용하여 주입하고 양 전극(60,90)에 고주파 전원(50)을 인가하여 플라즈마(70)를 생성하며, 이 플라즈마에 의한 이온화로 다량의 래디컬(80)을 생성하여 멸균대상을 이 래디컬에 노출 시켜 멸균을 행한다.

따라서 본 발명은 플라즈마를 이용하여 멸균제를 액체 또는 기체 상태인 원래의 분자 형태 보다 수배에서 수십배 높은 산화력과 강력한 멸균력을 가진 래디컬로 생성하여 멸균하는 멸균장치이다.

또한, 멸균챔버 내부는 멸균대상물이 플라즈마에 직접 노출이 되지 않고 래디컬에만 접촉 되므로 멸균진행시 이온이나 전압 및 기타 플라즈마에 의한 훼손이 없이 강력한 멸균을 할 수 있다.

본 플라즈마 래디컬 멸균장치는 멸균 공정등을 설정하고 진행 사항을 모니터 할 수 있는 시스템과 경보 기능 등이 있으나, 통상적으로 이러한 제어와 디스플레이 장치가 있으므로 　그것에 대한 상세한 설명은 생략하였다.

지금까지 본 발명의 실시 예의 구성 및 동작에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형을 가할 수 있다.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

위에서 언급한 본 발명의 사각형, 원형 플라즈마 래디컬 멸균장치는 모두 기화된 과산화수소(H₂O₂)와 산소(O₂)를 사용함으로써 플라즈마 형성이 용이 할뿐만 아니라 적은 량의 과산화수소(H₂O₂)로 효율적인 래디컬 생성과 빠른 멸균을 진행할 수 있는 효과가 있다.

하나, 종래의 멸균기에서 진행되고 있는 감압-분사-승압고온-감압-분사-승압고온 등 복잡하고 반복적인 작업을 탈피하여 하나의 공정(감압-플라즈마 래디컬)으로 보다 빠른 멸균이 가능하다.

둘, 종래의 멸균제(과산화수소 ; H₂O₂)보다 분자의 크기가 작고 산화력인 강한　 OH^*및 O^* 래디컬을 이용함으로써 빠르고 효율적인 멸균이 가능하다.

셋, 종래의 멸균제 투여방식(분사)은 물리적인 방법으로 피멸균체와 멸균체의 간격이 협소할 경우 또는 분사구의 영역밖에 위치한 피멸균체의 멸균에 어려움이 있었으나 본 발명의 경우 가스 샤워헤드 및 배기 매니폴드를 적정한 위치에 설치하여 래디컬이 피 멸균체를 고르게 접촉하여 전체적인 멸균이 가능할 뿐만 아니라　 이러한 효율 극대화하기 위하여 피멸균체를 보관하고 있는 트레이를 회전하도록 개발하였다.

넷, 같은 챔버 내에서 플라즈마 영역과 멸균 영역을 완전히 분리함으로써 피 멸균체의 플라즈마에 의한 손상(아크, 이온 또는 고온에 의한 손상)을 방지하고 있다.

다섯, 가스 샤워헤드와 케소드 전극의 간격이 가변되도록 설계되어 피멸균체의 부피나 양에 따라 플라즈마 형성 시 최적의 간격을 유지할 수 있으며 매니폴드 배기판에는 챔버내부의 균일한 압을 유지하기 위해 감압포트를 기준으로 크기가 다른 여러 개의 홀을 만들어 놓았으며 또한 가는 호스류(내시경 부품 등)의 효율적인 멸균 처리가 가능하다.

여섯, 본 발명은 가는 호스류(내시경 부품 등)의 멸균을 위하여 별도의 장치가 요구되지 않는다.

일곱, 멸균처리를 플라즈마로 진행함으로써 종래의 장치와 같이 멸균 후 멸균제의 재처리 등의 부수적 공정 추가가 필요 없어 사용이 간편하다.

여덟, 종래의 플라즈마 멸균기 방식과 같이 피멸균체를 과산화수소(H₂O₂)에 담구거나 피멸균체 표면에 과산화수소(H₂O₂)흡착시키는 불편하고 복잡한 과정 없이 피 멸균체를 멸균챔버에 내에 위치시키고 동작 스위치를 조작하는 것으로 멸균 행위가 완료된다.

아홉, 본 발명은 챔버의 임피던스 변화를 자동으로 추적, 매칭할 수 있는 자동 임피던스 매칭 장치를 갖추고 있으며, 이 장치는 멸균 장치와 통신 또는 독립적으로 매칭할 수 있다.

열, 자동 임피던스 매칭 장치는 실시간으로 매칭 상태를 그래프 및 디지털 값으로 디스플레이하고 저장 장치 및 회로 설계 프로그램도 갖추고 있다.

상기에서 서술한 내용 이외에 기존의 멸균기에서 진행되고 있는 감압-분사-승압-고온-감압-분사-승압-고온 공정,　 피멸균체를 과산화수소(H₂O₂)에 담구거나 피멸균체 표면에 과산화수소(H₂O₂)를 흡착시키고 멸균을 행하는 행위, 등의 공정도 본 발명에서 가능하며, 고온에 의한 피멸균체의 변형 등을 배제하기 위하여 별도의 멸균기를 따로 설치하지 않고도 피멸균체의 용도에 따라 적절한 멸균이 가능하다.

또한 래디컬 분석 장치를 장착하여 멸균 상항을 실시간으로 확인 가능하며, 만약의 경우(설정 시간 내 멸균이 완료되지 않는 경우 또는 멸균 작업이 중지된 경우 등) 알람 또는 기타의 방법으로 작업자에게 멸균 결과를 알려줌으로써 피멸균체의 불완전한 멸균으로 발생할 수 있는 사고를 미연에 방지하는 효과가 있다.

Claims

압력을 감압하고 조절하여 멸균챔버를 설정한 진공상태로 조절하는 진공조절부와;

액체 멸균제인 경우에는 가스 상태로 기화시키며 상기 멸균챔버로 공급되는 가스 상태의 멸균제의 양을 제어하는 유량제어 기화부와;

상기 유량제어 기화부의 제어에 따라 가스 상태의 상기 멸균제를 고르게 분사하는 멸균제 분사부와;

멸균챔버에 고주파 전력을 제공하여 플라즈마를 생성시키도록 상기 멸균챔버의 임피던스를 자동 정합시키는 고주파 임피던스부와;

상기 진공조절부로 진공상태를 조절, 상기 유량제어 기화부에서 멸균제 양의 제어, 상기 멸균제 분사부에서 멸균제의 분사가 이루어지면, 상기 멸균제 분사부에서 분사하는 멸균제에 상기 고주파 임피던스부에서 고주파 전력을 인가하여 생성되는 플라즈마를 전극을 통하여 래디컬을 분리하고 상기 래디컬을 이용하여 피멸균체를 멸균하는 멸균챔버를 포함함을 특징으로 하는 플라즈마 래디컬 멸균장치.
제 1항에 있어서,

상기 멸균챔버는,

가스를 분사하며 애노드의 역할을 하는 상기 멸균제 분사부와 캐소드의 역할 을 하는 전극을 설치하여 생성된 플라즈마를 제어하는 플라즈마부를 포함함을 특징으로 하는 플라즈마 래디컬 멸균장치.
제 2항에 있어서,

상기 전극은 다수개의 구멍이 있어서 생성된 상기 플라즈마에서 전기적 성질이 제어된 래디컬을 통과시키는 것을 포함함을 특징으로 하는 플라즈마 래디컬 멸균장치.
제 1항에 있어서,

상기 멸균챔버는,

상기 플라즈마에서 생성되는 래디컬을 이용하여 피멸균체를 멸균 처리하는 멸균실을 포함함을 특징으로 하는 플라즈마 래디컬 멸균장치.
제 1항에 있어서,

상기 멸균제 분사부는 사각형의 멸균장치에는 샤워헤드를 이용하여 가스 형태의 멸균제를 분사하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 래디컬 멸균장치.
제 5항에 있어서,

상기 샤워헤드는 위치를 상하로 이동하여 생성되는 플라즈마의 밀도를 조정하는 클램프를 멸균챔버의 외부에 설치함을 특징으로 하는 플라즈마 래디컬 멸균장 치.
제 6항에 있어서,

상기 샤워헤드는

애노드 역할을 하며 다수의 구멍이 있는 판과;

상기 판에 가스로 공급되는 멸균제의 공급라인과;

상기 공급라인에 연결되어 고주파 전력을 공급하는 크램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 래디컬 멸균장치.
제 1항에 있어서,

상기 멸균제 분사부는 원형의 멸균장치에는 가스튜브를 이용하여 가스 형태의 멸균제를 분사하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 래디컬 멸균장치.
제 1항에 있어서,

상기 멸균챔버는,

피멸균체를 담을 수 있는 트레이와;

회전력을 제공하는 모터와;

상기 모터에 연결되고 상기 트레이와 결합되어 상기 트레이를 회전시키는 커플링과;

상기 트레이의 회전을 보조하는 회전베어링으로 이루어져 상기 피멸균체를 수평 또는 수직 회전시켜 멸균하는 회전장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 래디컬 멸균장치.
제 1항에 있어서,

상기 멸균챔버는,

다양한 크기의 배기구멍을 가져서 멸균챔버가 동일한 압력 분포가 되도록 하는 메니폴드 배기판과;

상기 배기 구멍에 호스류, 내시경 호스를 장착시킬 수 있는 유니온을 설치하여 가늘고 긴 호스 등도 멸균하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 래디컬 멸균장치.
제 1항에 있어서,

상기 멸균챔버는

사각형의 플라즈마 래디컬 멸균장치에서는 상부의 플라즈마부에서 플라즈마가 생성되고 래디컬이 이동하여 하부의 멸균부에서 멸균을 처리하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 래디컬 멸균장치.
제 1항에 있어서,

상기 멸균챔버는

원형의 플라즈마 래디컬 멸균장치에서는 피멸균물을 멸균 처리하는 멸균실을 플라즈마부에서 360도 둘러싸는 형태로 모든 방향에서 플라즈마가 생성되며 래디컬 이 상기 멸균부로 제공되어 멸균 처리하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 래디컬 멸균장치.
제 1항에 있어서,

상기 유량제어 기화부는,

용기에는 멸균제의 이동과 플라즈마의 발생을 위한 산소가 공급되고 멸균제가 공급되며 상기 용기를 가열하는 히터와;

용기 내의 상기 멸균제의 온도를 조절하여 기화하도록 제어하는 온도조절기와;

기화된 멸균제 가스의 공급라인과 결합되어 상기 공급라인의 온도를 제어하여 상기 가스의 액화를 예방하는 라인히터를 포함함을 특징으로 하는 플라즈마 래디컬 멸균장치.
제 1항에 있어서,

상기 고주파 임피던스부는

상기 멸균챔버에 고주파 전력을 제공시 상기 멸균챔버의 임피던스를 자동으로 정합하며 상기 고주파 전력의 전압, 전류, 위상을 검출하고 진공 캐패시터(Vacuum Capacitor)를 가변함으로써 자동적으로 임피던스 매칭을 행하는 자동 임피던스 정합기를 포함함을 특징으로 하는 플라즈마 래디컬 멸균장치.
멸균챔버를 감압하여 설정치로 진공시키는 1 과정과;

멸균제를 상기 멸균챔버로　　투입하여 멸균제분사부를 통하여 고르게 분사하고 상기 멸균제 양과 상기 멸균챔버의 압력의 세기를 조정하는 2과정과;

고주파전력을 발생시켜 상기 멸균제 분사부와 전극에 인가하여 상기 멸균제를 플라즈마 상태로 생성하는 3과정과;

상기 플라즈마에서 래디컬만이 상기 멸균챔버 내의　 멸균실로 이동하여 피멸균체를 멸균하는 4과정을 포함함을 특징으로 하는 플라즈마 래디컬 멸균 방법.
제 15항에 있어서,

상기 래디컬은 O^* 래디컬과 OH^* 래디컬을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 래디컬 멸균 방법.
제 15항에 있어서,

상기 멸균챔버를 감압하여 설정치로 진공시키는 1과정은,

멸균챔버에 피멸균체를 넣고, 진공펌프를 이용하여 감압하는 단계와;

압력을 조절하기 위해 진공밸브를 최대한 여는 단계와;

매니폴드 배기판을 통하여 상기 멸균챔버를 설정치로 진공시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 플라즈마 래디컬 멸균 방법.
제 15항에 있어서,

피멸균체를 멸균하는 4과정은,

상기 플라즈마에서 래디컬만이 상기 전극의 다수의 구멍을 통하여 멸균실로 이동하는 단계와;

상기 멸균실에 있는 피멸균체를 수평 또는 수직으로 회전시키면서 멸균하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 플라즈마 래디컬 멸균 방법.
제 15항에 있어서,

피멸균체를 멸균하는 4과정은,

상기 피멸균체의 멸균이 완료되면 상기 멸균제 공급과 고주파 전력을 차단시키는 단계와;

진공밸브를 최대한 열어 상기 멸균챔버를 진공　　상태로 만드는 단계와;

상기 멸균챔버에 질소(N₂)를 주입하여 대기압 상태로 만든는 단계와;

상기 멸균챔버에서 피멸균체를 꺼내는 단계를 단계를 포함함을 특징으로 하는 플라즈마 래디컬 멸균 방법.
제 15항에 있어서,

상기 멸균제는 액체인 경우에 가스로 기화시켜 사용되는 것을 포함함을 특징으로 하는 플라즈마 래디컬 멸균 방법.
제 15항에 있어서,

상기 멸균제 분사부는 사각형 멸균장치에는 샤워헤드를 사용함을 특징으로 하는 플라즈마 래디컬 멸균 방법.
제 15항에 있어서,

상기 멸균제 분사부는 원형의 멸균장치에는 가스튜브를 사용함을 특징으로 하는 플라즈마 래디컬 멸균 방법.