이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 저온 플라즈마를 이용한 진공압 의료용 소독 멸균장치의 외형 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명 의료용 소독 멸균장치(10)는 사각형태로 구성되고, 내부에는 피소독 대상물인 의료장비 및 기자재가 투입되는 챔버(11)와, 전방에 설치되는 도어(12)와, 본체 전면부에 형성되는 표시부(13), 키조작부(14) 및 소형 프린터부(15)를 포함한다.
또한 본 발명에 따르자면, 상기 챔버 내부는 진공상태가 됨으로 도어의 구조를 안전한 방사형 지례방식으로 구성할 수 있다.
또한, 상기 표시부(13)는 멸균 소독 장치(10)의 운전 상태 등을 확인 할 수 있고, 상기 키조작부(14)는 운전시작 및 종료 명령 또는 다양한 운전기능의 명령을 수행할 수 있으며, 상기 표시부(13)와 키조작부(14)는 터치스크린으로 구성할 수 도 있다.
상기 프린터부(15)는 상기 멸균소독장치(10)의 운전상태(동작상태, 에러 등) 등을 인쇄 출력하여 준다.
도 2를 통하여 본 발명의 일실시예에 따른저온 플라즈마를 이용한 진공압 의료용 소독 멸균장치의 개념 및 구성도를 살펴본다.
먼저, 챔버(11)에는, 챔버 내부에 존재하는 오존의 농도를 감지하는 오존센서(16)와, 챔버 내부의 압력을 검출하는 진공압센서(17)와, 챔버 내부의 온도 및 습도를 검출하는 온습도센서(17a)와, 챔버 내부의 압력이 일정한 압력 이상이 되면 이를 외부로 자동 배출하여 챔버 내부의 압력을 일정한 압력으로 유지하도록 하는 릴리프밸브(18)를 포함한다.
또한 상기 챔버(11)의 외측에는 도어(12)의 열림 또는 잠금 상태를 감지하는 도어센서(19a)와, 도어(12)를 자동으로 잠그거나 해제할 수 있는 도어록장치(19b)가 더 형성된다.
한편, 상기 챔버(11)의 일측 배출구로는 챔버 내부로부터 유출되는 공기중의 불순물을 여과하는 제1에어필터(21)와, 상기 제1에어필터(21)를 통해 유출되는 공기의 압력을 체크하는 제1압력센서(22)와, 상기 제1압력센서(22)를 통해 유입되는 공기의 중에 포함된 세균을 제거하고 먼지와 수분을 분리하여 먼지는 여과하고 수분은 제1수분통(24)으로 저장하는 제1복합필터(23)와, 상기 제1복합필터(23)를 통 해 유출된 공기 중에 포함된 오존가스를 분해하여 주는 제1오존분해기(25)와, 상기 제1에어필터(21), 제1압력센서(22), 제1복합필터(23) 및 제1오존분해기(25)를 거쳐 상기 챔버(11) 내의 공기를 빨아들여 챔버 내부를 진공상태로 만들어주는 제1진공압펌프(27)와, 상기 제1진공압펌프(26)로부터 유출되는 공기와 상기 릴리프 밸브(18)를 통해 유출되는 공기 중에 포함된 오존을 분해하여 외부를 방출하는 제2오존분해기(27)가 연결된다.
여기서 상기 제1압력센서(22)는 상기 제1에어필터(21)를 통과하는 공기의 압력을 검출함으로써 상기 제1에어필터(21)의 필터 막힘 여부를 판단하게 되어, 결과적으로 상기 제1에어필터(21)의 교체주기를 알려주는 기능을 수행한다.
또한 상기 제1수분통(24)에는 수위센서(24a)가 더 설치되어, 제1수분통(24)이 만수가 되는 경우를 알려주어 제1수분통(24)의 물을 비울 수 있도록 하여준다.
또한 상기 제1오존분해기(25)는 챔버(11) 내부에 있는 오존을 분해하여 줌으로써 제1진공압펌프(26)의 수명 및 효율을 연장하여 주는 효과를 발휘하게 된다.
이어서, 상기 챔버(11)의 일측 흡입부로는 소독 멸균용 가스가 유입되는데, 이의 구성은, 외부로부터 유입되는 공기 중의 불순물을 여과하는 제2에어필터(31)와, 상기 제2에어필터(31)를 통해 유입되는 공기의 압력을 체크하는 제2압력센서(32)와, 상기 제2압력센서(32)를 통해 유입되는 공기의 중에 포함된 세균을 제거하고 먼지와 수분을 분리하여 먼지는 여과하고 수분은 제2수분통(34)으로 저장하는 제2복합필터(33)와, 상기 제2에어필터(31), 제2압력센서(32) 및 제2복합필터(33)를 거쳐 외부의 공기를 빨아들여 챔버 내부로 유입시키는 제2진공압펌프(35)와, 상기 제2진공압펌프(35)로부터 유입된 공기가 챔버 측으로만 향하도록 하여주는 제1체크밸브(36)와, 상기 제1체크밸브(36)를 통해 유입된 공기를 이용하여 저온 플라즈마 가스 및 오존 가스를 발생시키는 저온 플라즈마 발생장치(37) 및 오존가스 발생장치(38)와, 상기 저온 플라즈마 발생장치(37) 및 오존가스 발생장치(38)를 통해 발생된 저온 플라즈마 및 오존가스가 챔버(11)로만 유입되도록 하여주는 제2체크밸브(39)를 포함한다.
여기서, 상기 제2압력센서(32)는 상기 제2에어필터(31)를 통과하는 공기의 압력을 검출함으로써 상기 제2에어필터(31)의 필터 막힘 여부를 판단하게 되어, 결과적으로 상기 제2에어필터(31)의 교체주기를 알려주는 기능을 수행한다.
또한 상기 제2수분통(34)에는 수위센서(34a)가 더 설치되어, 제2수분통(34)이 만수가 되는 경우를 알려주어 제2수분통(34)의 물을 비울 수 있도록 하여준다.
또한, 상기 저온 플라즈마 발생장치(37) 및 오존가스 발생장치(38)의 입력단에는 산소발생장치(41)를 추가하여 산소를 공급하여 줌으로써, 고 농도의 저온 플라즈마 및 오존가스를 발생하여 소독 효과를 배가하도록 할 수 있다.
또한, 상기 제2체크밸브(39)의 입력단에는 열풍발생장치(42)를 추가하여 상기 챔버(11)내로 열풍을 유입시켜 피소독 대상물을 건조하여 줄 수 있는 기능을 수행할 수 있도록 하여준다.
도 3에는 이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 저온 플라즈마를 이 용한 진공압 의료용 소독 멸균장치의 회로 블록도가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 오존의 농도를 감지하는 오존센서(16)와, 챔버 내부의 압력을 검출하는 진공압센서(17)와, 챔버 내부의 온도 및 습도를 검출하는 온습도센서(17a)와, 도어(12)의 열림 또는 감금 상태를 감지하는 도어센서(19a)와, 제1에어필터(21)를 통해 유입되는 공기의 압력을 감지하는 제1압력센서(22)와, 제2에어필터(31)를 통해 유입되는 공기의 압력을 감지하는 제2압력센서(32)와, 제1수분통(24)의 수위를 감지하는 수위센서(24a)와, 제2수분통(34)의 수위를 감지하는 수위센서(34a)와, 운전 시작 및 종료, 기능 설정을 등을 수행하는 다수의 스위치를 구비한 키조작부(14)와, 상기 센서들로부터 감지된 신호를 입력받아 내장된 프로그램에 의한 연산을 통해 순차적인 구동제어를 수행하는 제어부(50)와, 상기 제어부(50)의 구동 제어에 따라 도어(12)를 자동으로 잠그거나 해제하는 도어록장치(19b)와, 제1복합필터(23)를 통해 유입된 공기 중에 포함된 오존가스를 분해하여 주는 제1오존분해기(25)와, 챔버(11) 내의 공기를 빨아들여 챔버 내부를 진공상태로 만들어주는 제1진공압펌프(27)와, 상기 제1진공압펌프(26)로부터 유출되는 공기와 상기 릴리프 밸브(18)를 통해 유출되는 공기 중에 포함된 오존을 분해하여 외부를 방출하는 제2오존분해기(27)와, 외부의 공기를 빨아들여 챔버 내부로 유입시키는 제2진공압펌프(35)와, 저온 플라즈마 가스를 발생하는 저온 플라즈마 발생장치(37)와, 오존 가스를 발생시키는 오존가스 발생장치(38)와, 멸균 소독 장치(10)의 운전 상태를 표시하는 표시부(13)와, 멸균 소독 장치(10)의 운전상태를 인쇄하여 출력하는 프린터부(15)를 포함한다.
또한 상기 제어부(50)에는 산소를 발생하는 산소발생장치(41)와, 열풍을 발생하는 열풍발생장치(42)가 더 연결되어, 상기 제어부(50)의 제어에 따라 산소 또는 열풍을 발생하게 된다.
또한 후술하겠지만 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제1솔밸브(28) 내지 제4솔밸브(30b)를 구동 제어하는 솔밸브 구동부(51)를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 저온 플라즈마를 이용한 진공압 의료용 소독 멸균장치의 동작을 이하 설명한다.
먼저, 멸균 소독장치(10)의 챔버(11) 내에 피소독 대상물인 의료용 장비 및 기자재를 투입한 후, 도어(12)를 닫는다. 그리고 키조작부(14)를 통해 소독운전을 개시하여 준다.
이와 같은 키조작부(14)를 운전시작 명령을 입력받은 제어부(50)는 제1오존분해기(25), 제1진공압펌프(26) 및 제2오존분해기(27)를 구동하여 준다.
상기 제1진공압펌프(26)의 구동으로 챔버(11) 내부의 공기는 배출구로 빨려 나오게 된다.
따라서 상기 챔버(11)의 내부의 공기는 제1에어필터(21)를 거치면서 불순물이 여과되며, 제1복합필터(23)를 거치면서 공기의 중에 포함된 세균을 제거하고 먼지와 수분이 분리되어 분리된 수분은 제1수분통(24)에 저장된다.
그리고 상기 제1복합필터(23)를 거친 공기는 제1오존분해기(25)를 거치면서 공기 중에 포함된 오존가스가 분해되고, 제1진공압펌프(26)를 거치고 제2오존분해 기(27)를 거쳐 2차 오존을 분해한 후 본체 외부로 배출된다.
따라서 상기 챔버(11) 내부는 공기가 외부로 강제 배출되면서 진공압 상태로 진행되며, 이때 진공압센서(17)를 통해 챔버(11)의 내부 압력을 검출하여 진공상태로 검출되면 제어부(50)는 상기 제1진공압펌프(26)와, 제1 및 제2오존발생기(25)(27)의 구동을 중지시켜 준다. 이 과정을 이하 편의상 <진공모드>라 한다.
이와 같이 챔버(11) 내부를 진공으로 만든 다음, 제어부(50)는 제2진공압펌프(35), 저온플라즈마 발생장치(37) 및 오존발생장치(38)를 구동시킨다.
따라서 상기 제2진공압펌프(35)의 구동으로 본체 외부로부터 공기가 제2에어필터(31)를 통해 유입되기 시작하여, 상기 제2에어필터(31)를 통해 유입되는 공기 중의 불순물이 여과되며, 제2복합필터(33)를 거치면서 공기의 중에 포함된 세균을 제거하고 먼지와 수분이 분리되어 분리된 수분은 제2수분통(34)에 저장된다.
그리고 상기 제2복합필터(33)를 거친 공기는 제2진공압펌프(35) 및 제1체크밸브(36)를 거쳐 저온 플라즈마 발생장치(37) 및 오존가스 발생장치(38)에 산소(공기)를 공급하고, 상기 저온 플라즈마 발생장치(37) 및 오존가스 발생장치(38)를 통해 발생된 저온 플라즈마 및 오존가스가 제2체크밸브(39)를 거쳐 챔버(11)로 유입된다.
이때 상기 챔버(11)는 진공상태를 유지하고 있어, 상기 챔버로 유입된 저온 플라즈마 가스 및 오존 가스는 피소독 대상물의 외부는 물론 내부(관 또는 파이프 구조)의 구석구석을 용이하고 신속하게 투입하게 되는 효과를 발휘하게 된다. 이 과정을 이하 편의상 <멸균소독모드>라 한다.
이와 같이 제어부(50)는 상기 <진공모드>와 <멸균소독모드>를 몇 차례(예: 3-4회) 반복하여 준다.
이 과정을 통해서 챔버(11) 내의 피소독 대상물인 의료장비 및 기자재는 완전하게 멸균 소독되어진다.
그리고 난 후, 제어부(50)는 제1오존분해기(25), 제1진공압펌프(26), 제2오존분해기(27), 제2진공압펌프(35)를 구동시킨다.
따라서 외부로부터 유입된 공기는 제2에어필터(31)→제2압력센서(32)→제2복합필터(33)→제2진공압펌프(35)→제1체크밸브(36)→저온플라즈마 발생장치(37) 및 오존발생장치(38)→제2체크밸브(39)를 통해 챔버(11)로 유입되고, 상기 챔버 내의 공기는 제1에어필터(21)→제1압력센서(22)→제1복합필터(23)→제1오존분해기(25)→제1진공압펌프(26)→제2오존분해기(27)를 통해 외부로 방출되며, 이때 오존센서(16)를 통해 상기 챔버(11) 내에 오존이 검출되지 않고, 동시에 진공압센서(17)를 통해 챔버(11) 내부가 대기압 상태가 되면 상기 구동을 중지하고 멸균소독 운전을 종료한다. 이 과정을 이하 편의상 <완료모드>라 한다.
이러한 본 발명의 동작에 있어서, 상기 <멸균소독모드>에서는 선택적으로 산소발생장치(41)를 구동하여 저온플라즈마 및 오존의 농도를 높여주어 멸균효과를 배가할 수 있으며, 상기 <멸균소독모드> 및 <완료모드>에서는 선택적으로 열풍발생장치(42)를 동작시켜 챔버(11) 내로 열풍을 불어 넣어 줌으로써 건조 기능까지 수행할 수 있도록 할 수 있다.
도 4에는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 저온 플라즈마를 이용한 진공압 의료용 소독 멸균장치의 개념 및 구성도가 도시되어 있다.
본 발명의 다른 실시 예는 진공압펌프를 단일개 이용하여 동일한 효과를 얻도록 한 것으로, 제2진공압펌프(35)의 구성을 없애고, 제1진공압펌프(26) 만으로 구성하여 된 것이다.
즉 도시된 바와 같이, 제1오존분해기(25)와 제1진공압펌프(26) 사이에는 제1솔밸브(61)가 개재되고, 상기 제1진공압펌프(26)와 제2오존발생기(27) 사이에는 제2솔밸브(62)가 개재되며, 제2복합필터(35)의 출력단에는 제3솔밸브(63)가 연결되고, 상기 제3솔밸브(63)의 출력단이 상기 제1진공압펌프(26)의 입력단에 연결되며, 상기 제1진공압펌프(26)의 출력단이 제4솔밸브(64)의 입력단에 연결되고, 상기 제4솔밸브(64)의 출력단이 제1체크밸브(36)의 입력단에 연결되도록 구성한 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 동작은,
먼저, <진공모드>의 경우,
제어부(50)는 제1오존분해기(25), 제1진공압펌프(26) 및 제2오존분해기(27)를 구동하고, 동시에 솔밸브구동부(60)를 통해 제1솔밸브(61) 및 제2솔밸브(62)는 개방(open)하고, 제3솔밸브(63) 및 제4솔밸브(64)는 폐쇄(close) 시켜준다.
따라서 챔버(11) 내부의 공기는 제1에어필터(21)→제1압력센서(22)→제1복합필터(23)→제1오존분해기(25)→제1솔밸브(61)→제1진공압펌프(26)→제2솔밸브(62)→제2오존분해기(27)를 통해 외부로 빨려 나오게 되고, 상기 챔버(11) 내부는 진공 압 상태가 된다.
그리고 <멸균소독모드>의 경우,
제어부(50)는 제1진공압펌프(26), 저온플라즈마 발생장치(37) 및 오존발생장치(38)를 구동하고, 동시에 솔밸브구동부(60)를 통해 제1솔밸브(61) 및 제2솔밸브(62)는 폐쇄하고, 제3솔밸브(63) 및 제4솔밸브(64)는 개방 시켜준다.
따라서 외부로부터 유입된 공기는 제2에어필터(31)→제2압력센서(32)→제2복합필터(33)→제3솔밸브(63)→제1진공압펌프(26)→제4솔밸브(64)→제1체크밸브(36)→저온플라즈마 발생장치(37) 및 오존발생장치(38)→제2체크밸브(39)를 통해 챔버(11)로 유입된다.
한편, <완료모드>의 경우,
먼저, 제어부(50)는 제1오존분해기(25), 제1진공압펌프(26), 제2오존분해기(27)를 구동하고, 동시에 솔밸브구동부(60)를 통해 제1솔밸브(61) 및 제2솔밸브(62)를 개방한 후, 진공압센서(17)를 통해 챔버(11) 내부가 대기압상태가 되면, 제어부(50)는 제1솔밸브(61)와 제4솔밸브(64)는 개방하고, 제2솔밸브(62) 및 제3솔밸브(63)는 폐쇄시켜준다.
이때 공기의 흐름은, 제1에어필터->제1압력센서->제1복합필터->제1오존분해기->제1솔밸브->제1진공압펌프->제4솔밸브->제1체크밸브->저온 플라즈마 발생장치 및 오존발생장치->제2체크밸브->챔버로 흐르게 되어, 챔버 내부의 공기를 순환시켜 제1오존분해기를 거쳐서 오존을 제거하게 된다.
이후 오존센서(16)를 통해 챔버(11) 내부에 오존이 검출되지 아니하면, 상기 구동을 중지하고 멸균소독 운전을 종료한다.