KR101110375B1 - 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 (1) 도어에 의해 개폐되며, 멸균실을 구비하는 본체; (2) 극초단파를 멸균실에 조사하는 극초단파 조사 모듈; (3) 멸균실 내부에 존재하며, 금속재질의 피멸균기재를 수용하여, 상기 극초단파에 의한 상기 금속재질의 피멸균기재의 손상을 방지하는 피멸균기재 수납용기; 및 (4) 상기 피멸균기재 수납용기의 온도에 기초하여, 상기 극초단파 조사 모듈에 의해 발생되는 극초단파의 세기 및 조사시간을 제어하는 극초단파 제어 모듈을 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명의 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치에 따르면, 피멸균기재들에 존재할 수 있는 세균이나 바이러스를 극초단파를 이용하여 짧은 시간 내에 멸균시키는 것이 가능해진다. 이에 더하여, 금속재질의 피멸균기재들을 극초단파에 의해 가열되는 피멸균기재 수납용기에 담아 멸균시키기 때문에, 금속재질의 피멸균기재들이 극초단파에 의해 손상되는 것을 방지하는 것이 가능해진다. 또한 금속재질의 피멸균기재들이 수용되는 피멸균기재 수납용기를 밀폐시킴으로써, 멸균 과정이 종료된 후에도 멸균실 내부에 존재할 수 있는 오염원으로 인하여, 피멸균기재가 다시 오염되는 것을 방지하는 것이 가능해진다.
극초단파, 의료기기용 멸균장치, 금속재질

Description

극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치{THE APPARATUS OF STERILIZATION USING THE MICROWAVE}
본 발명은 의료기기용 멸균장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치에 관한 것이다.
외과수술용 핀셋류, 외과용 메스, 몰드홀더, 바, 니들 등과 같이, 일반적으로 병원에서 환자들을 대상으로 사용되는 의료기구들(이하 피멸균기재)은 1회 사용 후 반드시 멸균시켜 재사용하는 절차를 가져야 한다. 이를 위해, 피멸균기재들에 존재할 수 있는 세균이나 바이러스들을 멸균시키기 위한 다양한 장치들이 개발되어 왔으며, 현재까지도 계속해서 발전하고 있다. 기존의 의료기기용 멸균장치들은 낮은 온도에서도 높은 투과력을 갖는 에틸렌옥사이드와 같은 가스를 이용하여, 피멸균기재에 존재할 수 있는 미생물의 신진대사를 방해함으로써 살균 및 멸균하는 가스멸균 방법, 고온 고압의 스팀이 가지는 습열을 피멸균기재에 가함으로써, 그 응축과정에서 피멸균기재에 존재할 수 있는 미생물의 단백질에 급속한 가열효과를 발생시켜 열 응고 처리하는 증기멸균 방법 및 자외선램프로부터 180-254nm 정도의 자외선 파장을 발진시켜 공기 중의 산소를 오존으로 변화시키고, 오존의 산화력을 이 용하는 자외선 멸균방법들을 이용하여 제조되어 왔다.
그러나 증기나 멸균가스를 이용하는 의료기기용 멸균장치들의 경우, 일반적으로 멸균시간에 비하여 준비 시간이 길며, 증기 혹은 멸균가스를 제거하는 시간이 너무 길어, 짧은 시간 내에 의료기구를 멸균시킬 수 없는 문제점이 있다. 또한 가스를 이용하는 의료기기용 멸균장치의 경우, 통상적으로 멸균가스로 이용되는 에틸렌옥사이드가 대기 중에서 인화성과 폭발성이 매우 높기 때문에, 그 사용이 제한되는 단점이 있으며, 또한 자외선을 이용하는 의료기기용 멸균장치는 자외선이 인체에 해롭기 때문에 세심한 주의가 필요한 단점이 있다. 따라서 피멸균기재들을 멸균시키는 수단으로 극초단파를 이용하려는 시도들이 진행되어 왔으나, 피멸균기재들이 대부분 메스나 포셋처럼 금속재질로 구성되어 있기 때문에, 극초단파가 직접적으로 금속재질의 피멸균기재에 조사될 경우, 표피효과에 의해 피멸균기재가 급속하게 가열되어 손상되는 문제점이 있기 때문에, 대부분의 경우 극초단파를 플라즈마나 자외선을 발생시키는 전원공급원 정도로 사용하고, 극초단파에 의해 발생된 플라즈마나 자외선에 의해 의료기구를 멸균시키고 있는 실정이다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 짧은 시간동안에 의료기구들에 존재할 수 있는 세균이나 바이러스를 극초단파를 이용하여 멸균시키면서도, 극초단파에 의해 금속재질의 의료기구들이 손상되는 것을 방지할 수 있는 의료기기용 멸균장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한 멸균 과정이 종료된 후에도, 멸균실 내부에 존재할 수 있는 오염원으로부터 피멸균기재를 보호할 수 있는 의료기기용 멸균장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치는,
(1) 도어에 의해 개폐되며, 멸균실을 구비하는 본체;
(2) 극초단파를 멸균실에 조사하는 극초단파 조사 모듈;
(3) 멸균실 내부에 존재하며, 금속재질의 피멸균기재를 수용하여, 상기 극초단파에 의한 상기 금속재질의 피멸균기재의 손상을 방지하는 피멸균기재 수납용기; 및
(4) 상기 피멸균기재 수납용기의 온도에 기초하여, 상기 극초단파 조사 모듈 에 의해 발생되는 극초단파의 세기 및 조사시간을 제어하는 극초단파 제어 모듈을 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
삭제
바람직하게는, 상기 피멸균기재 수납용기의 내벽에 극초단파를 열로 전환하는 물질인 극초단파 서셉터가 부착될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 피멸균기재의 수납용기는, 하나의 피멸균기재가 수용되는 채널을 적어도 하나 이상 구비하고 있는 피멸균기재 수용부를 포함할 수 있으며, 상기 피멸균기재 수납용기를 밀폐시킬 수 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 피멸균기재가 수용되는 채널에 절연물질을 삽입할 수 있다.
바람직하게는, 적어도 하나 이상의 센서들을 이용하여 상기 피멸균기재 수납용기의 온도를 측정하는 온도감지 모듈을 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 온도감지 모듈의 센서는, 상기 피멸균기재 수납용기의 상부 혹은 상기 멸균실의 내벽 중의 어느 한 곳에 부착될 수 있다.
바람직하게는, 상기 극초단파 제어 모듈은, 상기 피멸균기재에 대한 멸균을 시작할 때, 상기 피멸균기재 수납용기의 온도가 미리 정해진 멸균온도로 가열될 때까지, 극초단파를 미리 정해진 세기로 멸균실에 조사하도록, 상기 극초단파 조사 모듈을 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 극초단파 제어 모듈은, 멸균이 진행되는 동안에, 상기 피멸균기재 수납용기의 온도가 미리 정해진 멸균온도보다 낮아지게 될 경우, 미리 정한 세기로 극초단파를 멸균실에 조사하도록 상기 극초단파 조사 모듈을 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 극초단파에 의해 가열된 피멸균기재 수납용기를 냉각시키기 위한 냉각 모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치에 따르면, 피멸균기재들에 존재할 수 있는 세균이나 바이러스를 극초단파를 이용하여 짧은 시간 내에 멸균시키는 것이 가능해진다. 이에 더하여, 금속재질의 피멸균기재들을 극초단파에 의해 가열되는 피멸균기재 수납용기에 담아 멸균시키기 때문에, 금속재질의 피멸균기재들이 극초단파에 의해 손상되는 것을 방지하는 것이 가능해진다. 또한 금속재 질의 피멸균기재들이 수용되는 피멸균기재 수납용기를 밀폐시킴으로써, 멸균 과정이 종료된 후에도 멸균실 내부에 존재할 수 있는 오염원으로 인하여, 피멸균기재가 다시 오염되는 것을 방지하는 것이 가능해진다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명에 따른 실시예에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치의 개략적인 사시도이다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치(10)에는 도어(110)에 의해 전면이 개폐되며, 멸균실(120)을 구비하고 있는 본체(100), 극초단파를 멸균실에 조사하는 극초단파 조사 모듈(도시하지 않음), 및 멸균실에 조사되는 극초단파의 세기 및 조사시간을 조절하기 위해 극초단파 조사 모듈을 제어하는 극초단파 제어 모듈(도시하지 않음)이 포함될 수 있으며, 피멸균기재들을 멸균실 내에 있는 피멸균기재 수납용기(200)에 담고, 피멸균기재 수납용기(200)를 밀폐시킨 다음, 극초단파를 멸균실에 조사하여, 피멸균기재 수납용기(200)를 미리 정해진 멸균온도까지 가열시킴으로써, 피멸균기재에 존재할 수 있는 세균이나 바이러스등을 멸균시킬 수 있다. 피멸균기재 수납용기(200)에는 금속재질의 피멸균기재들뿐만 아니라, 금속재질이 아닌 피멸균기재들 역시 수용될 수 있다. 또한 현재 피멸균기재 수납용기의 온도 및 남은 멸균시간 등을 사용자에게 표시하고, 사용자로부터 멸균동작의 시작을 입력받기 위한 사용자 인터페이스 모듈(300)이 더 포함될 수 있다. 또한 사용자가 안전하게 피멸균기재 수납용기 내부에 있는 피멸균기재를 꺼낼 수 있도록, 가열된 피멸균기재 수납용기(200)를 냉각시키는 냉각 모듈(도시하지 않음)이 더 포함될 수 있다.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치에서 사용될 수 있는 피멸균기재 수납용기(200)에 대한 사시도이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 피멸균기재 수납용기(200)는 하나의 피멸균기재(210)가 수용되는 채널(220)을 적어도 하나 이상 구비하는 피멸균기재 수용부(230), 피멸균지개 수용부를 밀폐시키기 위한 외벽(240), 및 뚜껑(250)을 포함할 수 있다. 피멸균기재 수납용기(200)는 극초단파에 의해서 가열되는 재질로서 세라믹으로 제조되는 것이 바람직하다. 그러나 조사되는 극초단파의 일부가 세라믹으로 제조된 피멸균기재 수납용기(200)를 통과하여, 내부로 침투될 수 있으며, 일정량 이상의 극초단파는 금속재질의 피멸균기재를 손상시킬 수도 있으므로, 이를 위해 세라믹으로 제조된 피멸균기재 수납용기의 내벽에 극초단파를 열로 변환시키는 재질인 극초단파 서셉터(260)를 충분한 두께로 부착함으로써, 내부로 침투되는 극초단파의 양을 더욱 줄여 금속재질의 피멸균기재의 손상을 방지할 수 있다. 피멸균기재 수납용기는 도 2(a)에 도시된 형태 이외의 어떠한 형태로도 구성할 수 있다.
도 2(b)는 본 발명의 일실시예에 따른 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치에서 사용될 수 있는 피멸균기재 수납용기(200)의 피멸균기재 수용부(230)에 대한 사시도이다. 도 2(b)에서 도시된 바와 같이, 피멸균기재 수용부(230)는 하나의 피멸균기재(210)가 수용되는 채널(220)을 적어도 하나 이상 구비할 수 있다. 도 2(b)에서는 둥근 형태의 채널(220)이 도시되었으나, 다른 형태로도 채널(220)을 형성할 수도 있다. 한 채널(220)에 하나의 피멸균기재(210)가 수용되도록 한 이유는, 각각의 피멸균기재들 사이에 일정 간격을 유지시키기 위함이다. 금속재질의 피멸균기재들은 극초단파에 노출되게 되면, 표피효과에 의하여 급속도로 가열되어 손상될 수도 있으나, 인접해 있는 금속재질의 피멸균기재들 간에 아크가 발생하여 손상될 수도 있다. 따라서 이를 방지하기 위해 피멸균기재들 간에 일정 간격을 유지시켜, 피멸균기재들 간에 아크를 발생시킬 수 있는 전위차가 형성되는 것을 방지할 수 있다. 또한 채널에 절연물질(270)을 삽입하여, 금속재질의 피멸균기재 간에 아크가 발생하는 것을 방지할 있는데, 채널의 내벽을 절연물질로 둘러싼 다음, 피멸균기재를 절연물질 위에 둘 수도 있고, 도시하지는 않았으나, 중앙부에 공간이 형성된 원통형의 절연물질을 채널에 넣은 다음, 피멸균기재를 원통형의 절연물질 내에 삽입할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치에서 극초단파의 세기 및 조사시간을 조절하는 방식을 나타내는 도면이다. 일반적으로 전자레인지와 같은 극초단파를 이용하는 장치는 사용자가 작동시간과 세기를 입력하면, 입력된 세기 및 작동시간에 기초하여 극초단파를 연속적으로 조사하여 음식물을 가열할 수 있지만, 본 발명의 일실시예에 따른 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치는, 금속재질의 피멸균기재가 극초단파에 취약한 특성으로 인하여 조사되는 극초단파의 세기 및 조사시간에 민감하기 때문에, 극초단파를 연속적으로 조사하지 않고, 비연속적인 펄스의 형태로 피멸균기재에 조사할 수 있다. 사용자가 피멸균기재를 내재한 피멸균기재 수납용기를 멸균실에 넣고 멸균장치를 작동시키면, 피멸균기재 수납용기가 미리 정해진 멸균온도(Ts)에 도달할 때까지, 미리 정해진 세기(Pi)로 극초단파를 멸균실에 조사하도록, 극초단파 조사 모듈을 제어할 수 있다. 피멸균기재 수납용기가 미리 정해진 멸균온도(Ts)에 도달하게 되면, 극초단파 제어 모듈은 극초단파 조사 모듈을 제어하여 극초단파를 멸균실에 조사하지 않도록 할 수 있다. 그 이후에, 피멸균기재 수납용기의 온도가 미리 정한 멸균온도(Ts)보다 낮아지게 되면, 극초단파 제어 모듈은 극초단파 조사 모듈을 제어하여, 미리 정해진 세기(Pm)로 극초단파를 조사하도록 하게 하여, 멸균과정이 진행되는 동안 피멸균기재 수납용기가 미리 정해진 멸균온도(Ts) 이상을 유지하게 할 수 있다. 미리 정해진 멸균시간에 걸쳐서, (예를 들면, 5분~7분 정도) 상기 극초단파를 조사하거나 조사하지 않는 과정을 반복함으로써, 피멸균기재 수납용기 내의 피멸균기재에 존재할 수 있는 세균이나 바이러스를 멸균시킬 수 있다. 일반적으로, 멸균과정이 처음 시작되어, 피멸균기재 수납용기가 미리 정해진 멸균온도(Ts)에 도달할 때까지 조사되는 극초단파의 세기(Pi)가 미리 정해진 멸균온도(Ts)를 유지시키 기 위해 조사되는 극초단파의 세기(Pm)보다 클 수 있다.
도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명의 일실시예에 따른 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치에서 피멸균기재 수납용기의 온도를 측정하는 온도감지 모듈을 구성하는 센서의 위치를 나타내는 도면이다. 온도감지 모듈은 적어도 하나 이상의 센서들로 구성될 수 있으며, 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 피멸균기재 수납용기에서 발생하는 적외선을 감지하여 온도를 측정하는 센서(410a)를 멸균실을 구획하는 벽 중의 어느 한 곳에 부착하여, 피멸균기재 수납용기의 온도를 간접적으로 측정하게 하거나, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 상기 센서(410b)들을 피멸균기재 수납용기의 상부에 부착시켜 피멸균기재 수납용기의 온도를 측정하게 할 수 있다. 극초단파 제어 모듈은 온도감지 모듈에 의해 감지된 피멸균기재 수납용기의 온도에 기초하여, 극초단파 조사 모듈을 제어함으로써, 멸균실에 조사되는 극초단파의 세기 및 조사시간을 조절할 수 있다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치의 개략적인 사시도.
도 2(a)는 본 발명의 일실시예에 따른 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치에서 사용될 수 있는 피멸균기재 수납용기에 대한 사시도.
도 2(b)는 본 발명의 일실시예에 따른 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치에서 사용될 수 있는 피멸균기재 수납용기의 피멸균기재 수용부에 대한 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치에서 극초단파의 세기 및 조사시간을 조절하는 방식을 나타내는 도면.
도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명의 일실시예에 따른 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치에서 피멸균기재 수납용기의 온도를 측정하기 위한 온도감지 모듈을 구성하는 센서의 위치를 나타내는 도면.
<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치
100: 본체
110: 도어 120: 멸균실
200: 피멸균기재 수납용기 210: 피멸균기재
220: 채널 230: 피멸균기재 수용부
240: 외벽 250: 뚜껑
260: 극초단파 서셉터 270: 절연물질
300: 사용자 인터페이스 모듈 410a, 410b: 온도감지 센서

Claims (10)

  1. 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치로서,
    (1) 도어에 의해 개폐되며, 멸균실을 구비하는 본체;
    (2) 극초단파를 멸균실에 조사하는 극초단파 조사 모듈;
    (3) 멸균실 내부에 존재하며, 금속재질의 피멸균기재를 수용하여, 상기 극초단파에 의한 상기 금속재질의 피멸균기재의 손상을 방지하는 피멸균기재 수납용기; 및
    (4) 상기 피멸균기재 수납용기의 온도에 기초하여, 상기 극초단파 조사 모듈에 의해 발생되는 극초단파의 세기 및 조사시간을 제어하는 극초단파 제어 모듈을 포함하며,
    상기 극초단파에 의해 가열된 피멸균기재 수납용기를 냉각시키기 위한 냉각 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 피멸균기재 수납용기의 내벽에 극초단파를 열로 전환하는 물질인 극초단파 서셉터가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 피멸균기재의 수납용기는, 하나의 피멸균기재가 수용되는 채널을 적어도 하나 이상 구비하고 있는 피멸균기재 수용부를 포함하며, 상기 피멸균기재 수납용기를 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 피멸균기재가 수용되는 채널에 절연물질을 삽입하는 것을 특징으로 하는 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치.
  6. 제1항에 있어서, 적어도 하나 이상의 센서들을 이용하여 상기 피멸균기재 수납용기의 온도를 측정하는 온도감지 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 온도감지 모듈의 센서는, 상기 피멸균기재 수납용기의 상부 혹은 상기 멸균실의 내벽 중의 어느 한 곳에 부착되는 것을 특징으로 하는 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 극초단파 제어 모듈은, 상기 피멸균기재에 대한 멸균을 시작할 때, 상기 피멸균기재 수납용기의 온도가 미리 정해진 멸균온도로 가열될 때까지, 극초단파를 미리 정해진 세기로 멸균실에 조사하도록, 상기 극초단파 조사 모듈을 제어하는 것을 특징으로 하는 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 극초단파 제어 모듈은, 멸균이 진행되는 동안에, 상기 피멸균기재 수납용기의 온도가 미리 정해진 멸균온도보다 낮아지게 될 경우, 미리 정한 세기로 극초단파를 멸균실에 조사하도록 상기 극초단파 조사 모듈을 제어하는 것을 특징으로 하는 극초단파를 이용하는 의료기기용 멸균장치.
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