KR101416241B1

KR101416241B1 - 막 살균

Info

Publication number: KR101416241B1
Application number: KR1020137003424A
Authority: KR
Inventors: 블라디미르 베렌츠베이그; 론 바인베르거
Original assignee: 사반 벤처스 피티와이 리미티드
Priority date: 2005-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2014-07-08
Also published as: EP1933887B1; US8444919B2; US20140154135A1; IL189236A0; BRPI0614460A2; EA014821B1; KR101303605B1; TW200730205A; CN101237896A; EP1954323B1; WO2007014437A1; IL189235A0; IL189237A0; KR101360981B1; WO2007014436A1; KR101303606B1; EP1919521A4; EP1954323A4; KR101303090B1; US8974737B2

Abstract

물품 또는 물품의 부분을 소독 또는 살균하기 위한 방법에 있어서, 최소한 일부가 반투과성 직물 또는 막인 벽을 갖는 용기 내에 물품 또는 물품 부분을 봉입하는 단계; 및 증발가능한 양의 살생물제, 바람직하게는 수 내 과산화수소를 용액, 증기, 액체 또는 바람직하게는 흡입제 형태로 상기 용기의 내부로 도입시키는 단계를 포함한다. 반투과성 직물 또는 막은 용기 내부로부터 외부로 증기가 통과하는 것을 허용하면서 미생물의 진입에 대한 장벽을 제공하도록 선택된다. 살생물제는 대기압 이상에서 상기 막을 통해 용기를 빠져나가도록 허용되고, 유체, 예를 들면 공기는 내부 측으로부터의 증기 제거를 촉진하도록 막의 외부에 인접하게 흐르도록 된다. 물품은 물품을 소독 또는 살균시키기에 충분한 시간 동안 노출된다.

Description

막 살균{MEMBRANE STERILIZATION}

본 발명은 표면을 소독 또는 살균하는 방법에 관한 것이고, "향상된 에어로졸"이라는 명칭의 동시계류중인 본 출원인의 출원에 기술된 발명의 변형 또는 개량법으로서, 그 내용은 본 명세서에 참고문헌으로서 포함된다. 본 방법은 의료 장비를 소독 또는 살균하기 위한 특수한 응용을 갖지만 그 용도에 제한되지는 않는다.

본 발명은 살균을 할 수 있지만, 본 발명은 소독, 고수준 소독용으로도 유리하게 사용될 수 있다. 본 명세서에서 살균에 대한 언급은 문맥상 가능하다면 소독을 포함한다.

동시계류중인 본 출원인의 출원에는 다음 단계들을 포함하는 표면을 소독 또는 살균하는 방법이 기술되어 있다:

(1) 용매 내에 살균제를 포함하는 용액을 분무하여 가스 스트림 내에 용액의 미세 분할된 입자의 분무제를 형성하는 단계, 여기서 상기 용액은 살균제보다 더 낮은 비점을 갖는 용매를 포함함;

(2) 살균제보다 우선적으로 용매를 증발시키기에 충분한 시간동안 분무제에 일종의 에너지를 처리시키고, 이에 의해 분무제 입자 내 살균제의 농도를 증가시키는 단계;

(3) 대기압 이상에서 가스 스트림으로부터 단계 2에서 증발된 용매를 제거하고, 필요하다면, 분무제를 70℃ 이하로 냉각시키는 단계; 및

(4) 상기 표면을 이 표면을 살균시키기에 충분한 시간동안 단계 3으로부터의 분무제에 노출시키는 단계.

이 공정의 주요한 이점은 (a) 선행기술의 상업적 증기 공정과 관련된 진공에 대한 필요성, (2) 선행기술의 상업적 용액 공정과 관련된 헹굼 단계에 대한 필요성, 및 (c) 많은 재료에 손상을 주는 60℃ 이상의 온도에 대한 필요성을 없애주고, (d) 특히 폐색된, 짝지워진 루멘 표면을 처리할 때 선행기술 분무제 및 증기 공정보다 더욱 효과적이라는 것이다. 바람직한 구체예에서, 피부 자극제로 분류되지 않고, 운반 및 취급이 안전한 농도(특수 포장 및 취급 주의를 요하는 부식성 및 자극성의 60% 과산화물 용액을 사용하는 상업적 증기 및 플라즈마 공정과 달리)에서 과산화수소를 사용한다. 선행기술은 본 출원인의 동시계류중인 출원에서 포괄적으로 논의되었다.

본 발명자들은 본 출원인의 동시계류중인 출원의 방법에 의해 생성되는 최소한 일부분의 이점이, 놀라운 부가적이고 예기치 못한 장점을 갖는 대체적인 수단에 의해서 간편하게 달성될 수 있음을 발견하였다.

본 명세서를 통한 선행기술에 대한 어떠한 논의도 그러한 선행기술이 업계에서 널리 알려져 있거나 통상의 일반적인 지식의 일부를 형성한다고 인정하는 것으로 간주되어서는 안된다.

본 발명은 초음파진단("DU") 프로브를 살균하기 위한 방법을 찾기 위한 필요성으로부터 출발하였다. 이 장비는 직장 내, 질 내 및 식도 검사를 포함하는 다양한 내강 절차에서 사용되고, 교차감염을 방지하기 위해 살균되어야만 한다. 이 장비들은 온도 민감성이고 55-60℃ 이상으로 가열될 수 없다. 몇가지 다른 플라스틱들을 결합된 또는 짝지워진 부분을 수반하는 외부 구성 내에서 사용할 수 있다. DU 프로브는 부식에 민감한 전기 커넥터를 갖는다. 종종 공정들은 짧지만, 살균은 공정보다 훨씬 더 오래 걸릴 수 있고, 그러므로 오랜 살균 사이클 동안 공정이 수행되는 것을 가능하게 하도록 많은 장비가 필요하다. 각 장비는 고가이고, 여러 장비에 대한 필요성은 검사 비용을 크게 가중시킨다. 또한, 이 공정들은 고도 진공을 사용하고 100,000$ 이상을 소요하는 플라즈마 살균기와 같은 중심 또는 특수 살균 장비를 사용할 수 없는 장소에서 종종 수행된다. 현재 DU 프로브들은 액체 글루타르알데히드 또는 OPA(오르소프탈릴 알데히드)와 같은 고수준 소독제를 사용하여 통상 소독되는데, 이들은 모두 잔류물로 인한 환자에 대한 위험뿐만 아니라 높은 직업 건강 및 안전 위험과도 관련되어 있다. 현재 어떠한 살균 절차도 이들 장비들에 대해 이용가능하지 않고, 고수준 소독은 이들 장비를 사용하는 건강 전문가에 의해 완전히 만족스럽다고 생각되지 않는다. 본발명은 DU 프로브를 살균하기 위한 용도에만 제한되지 않고, 다른 물품 또는 표면을 소독 또는 살균하기 위해 사용될 수 있다. 또한, DU 프로브는 살균 환경에 일반적으로 저장되지 않고, 최상 실무에서는 그러한 경우 사용 직전에 재소독될 것을 요구한다.

Cummins의 특허 4744951호는 과산화수소가 가열 및 감압(예를 들면 0.01 atms)에 의해 제 1 챔버 내에서 증발 및 농축되는 공정을 기술한다. 수증기는 진공 펌프를 통해 과산화수소 증기보다 우선하여 제거된다. 그리하여 농축된 과산화 증기는 이후 배기된 살균 챔버로 인도되고 거기서 살균될 물품과 접촉된다. 이 공정은 진공 시스템 및 배기에 대한 필요성과 관련된 주요한 단점이 있다.

본 발명의 목적은, 의료기구의 소독 또는 살균수단에 있어서, 종래기술의 결점의 적어도 일부를 회피 또는 경감하는 개선된 수단을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 실시형태의 목적은, 초음파 프로브 또는 초음파 방사선 프로브의 처리에 적합하고 감압을 필요로 하지 않는 향상된 소독 또는 살균 수단을 제공하는 것이다.

문맥상 명백히 달리 요구하지 않는 한, 본 상세한 설명 및 청구범위를 통해, 용어 "포함한다", "포함하는" 등은 배타적 또는 한정적 의미와 반대로, 포함적인 의미; 즉, "포함하지만 이에 제한되지 않는"의 의미로 해석되어야 한다.

발명의 요약

제 1 양상에 따라, 본 발명은 다음 단계를 포함하는 물품 또는 물품의 부분을 소독 또는 살균하기 위한 방법을 제공한다:

(1) 최소한 일부가 반투과성 직물 또는 막인 벽을 갖는 용기 내로 물품 또는 물품 부분을 봉입하는 단계;

(2) 증발가능한 양의 살생물제를 상기 용기의 내부로 도입시키는 단계;

(3) 대기압에서 살생물제가 용기의 내부로부터 외부로 증기로서 통과하도록 허용하고 미생물의 유입을 막는 장벽을 제공하는 반투과성 직물 또는 막을 선택하는 단계;

(4) 대기압 이상에서 상기 막을 통해 살생물제가 용기를 빠져나가도록 허용하는 단계; 및

(5) 물품을 소독 또는 살균하기에 충분한 시간동안 상기 물품 또는 물품 부분을 살생물제에 노출시키는 단계.

바람직하게는, 모든 공정이 대기압에서 수행되고, 충분한 살생물제가 제거되어 살생물제 잔류물이 만약 있더라도 허용가능한 수준 이하에서 상기 물품 또는 물품 부분 상에 있다.

매우 바람직한 제 2 양상에 따르면, 본발명은 다음 단계를 포함하는 물품 또는 물품의 부분을 소독 또는 살균하기 위한 방법을 제공한다:

(1) 최소한 일부가 반투과성 직물 또는 막인 벽을 갖는 용기 내에 물품 또는 물품 부분을 봉입하는 단계;

(2) 분무제로서의 살생물제를 상기 용기의 내부로 도입시키는 단계;

(3) 살생물제가 용기의 내부로부터 외부로 증기로서 통과하도록 허용하면서 미생물의 유입 및 분무제의 입자의 유출을 막는 장벽을 제공하는 반투과성 직물 또는 막을 선택하는 단계;

(4) 대기압 이상에서 상기 막을 통해 증기가 용기를 빠져나가도록 허용하는 단계; 및

(5) 물품을 소독 또는 살균하기에 충분한 시간동안 상기 물품 또는 물품 부분을 분무제에 노출시키는 단계.

제 3 양상에 따라, 본발명은 제 1 또는 제 2 양상에 따른 방법에 있어서, 내부 측으로부터의 증기 제거를 촉진하도록 막의 외부에 인접하게 유체가 흐르도록 하는 방법을 제공한다. 바람직하게는, 유체는 공기, 더욱 바람직하게는 습도조절된 공기이다.

제 4 양상에 따라, 본발명은 선행하는 어느 한 양상에 따른 방법에 있어서, 살생물제가 수 내 과산화수소의 용액인 방법을 제공한다.

본발명의 세 번째 단계에 따라서 선택되는 반투과성 직물 또는 막은 직조, 또는 비직조된 직물이거나, 또는 시트 또는 필름이거나 이들의 조합일 수 있고 단일층 또는 다층 구조일 수 있다. "반투과성 막"이라는 용어는 문맥상 허용되는 한, 선택된 특성을 갖는 모든 그러한 직물 또는 막을 포함하는 것으로서 본명세서에서 사용된다. 반투과성 막은 특성상 소수성 또는 친수성일 수 있다.

본발명의 제 1 단계에서, 살균되는 물품은 최소한 일부가 반투과성 막인 벽을 갖는 용기 내에 봉입된다. 어떤 경우, 전체 물품이 살균될 필요는 없고, 처리를 요하는 물품의 일부를 봉입하면 충분하다. "봉입"이란, 소독될 물품 또는 물품의 일부는 봉입된 동안, 살균 후(용기 내에서 일어남) 어떠한 미생물이 용기 내로 들어갈 수 없거나 또는 봉입된 있는 동안 물품의 봉입된 부분과 접촉할 수 없는 식으로, 용기 내에 봉입되는 것을 의미한다. 본발명은 살균을 위한 용도로 사용가능하지만(즉, 포자로 로그 6 감소를 이루는 것), 낮은 표준의 소독을 얻는데 유리하게 사용될 수 있다.

용기는 반투과성 막으로부터 제조되거나, 또는 그에 의해 커버된 개구를 갖는 고정 또는 반고정 챔버이거나, 또는 반투과성 막으로부터 형성된 챔버, 백, 또는 파우치일 수 있다.

제 2 단계에서, 살생물제는 용기의 내부로 도입된다. 바람직한 구체예에서, 살생물제는 분무되는 과산화수소의 용액이고, 분무제는 이후 용기 내부로 도입된다. 매우 바람직한 구체예에서, 최소한 6%, 바람직하게는 20%-35%, 및 더욱 바람직하게는 30%-35%의 초기 농도를 갖는 과산화물 용액이 분무된다. 바람직하게는 용액은 약 1-10 미크론의 크기 범위 분포를 갖는 입자가 공기 스트림 내에 현탁되는 에어로졸을 발생시키는 2.4㎒에서 작동되는 초음파 분무기 내에서 분무된다. 본명세서에서 사용된 "분무기"라는 용어는 가스 스트림 내에 취입되는 액적(즉, 미세 분할된 액체 입자)를 기술한다. 가스 내에 취입 또는 현탁되는 액적의 시스템은 "에어로졸"이다.

바람직한 구체예에서, 용기는 액체를 도입시키기 위한 밀봉가능한 수단을 구비하고, 이에 의해 에어로졸 분무제는 용기 내부로 들어간다. 밀봉가능한 수단이란, 예를 들면, 폐쇄가능한 밸브, 또는 용기 내로의 유체 유입을 허용하지만 유체 유출은 방지하는 일방향 밸브가 제공된 유입 포트이거나, 또는 내부와 통신하고 가열 밀봉될 수 있는 튜브이거나, 또는 분무기 주입 노즐에 의해 천공될 수 있는 자기 밀봉 융벽(septum)일 수 있다. 그러한 수단에 의해, 분무기로부터의 에어로졸 출구는 유입 포트를 통해 봉입체 내부와 교신하도록 배치된다. 그렇지만, 다른 구체예에서, 에어로졸은 용기 내부 내에서 또는 용기와 교신하는 부분 내에서 발생됨으로써 도입되어서 용기는 에어로졸이 형성되기 이전에 밀봉될 수 있다.

본방법의 제 3 단계는 제 4 단계와 조합되어, 대기압에서 반투과성 막을 통해 증기가 용기 밖으로 투과하도록 허용한다. 반투과성 막은 미생물 유입에 대한 장벽을 제공하는 필요성에 따라 선택되고 그러한 요구조건은 분무제 입자가 용기로부터 투과하여 나가고 농축(리터당 입자)할 수 없도록 보장한다. 이론에 제한될 의도 없이, 수증기는 이후에 기술되는 막을 통해 용기 밖으로 투과하고, 공기가 투과해 들어옴에 따라, 물은 용기 내에서 평형 증기압을 회복하기 위해 분무제 액적으로부터 증발한다고 생각된다. 액적으로부터의 계속적 증발은 분무제 내의 과산화물 용액이 더욱 농축되고, 액적의 크기가 감소하는 것을 유발한다. 본출원인의 동시계류중인 출원에서 나타낸 바와 같이, 이들 더 작고 더욱 농축된 분무제 입자는 선행기술 과산화수소 증기 및 선행기술 과산화 분무제 살균제 및 공정보다 현저히 더욱 효과적이다. 용기 내로 투과하는 공기는 막이 미생물에 의해 투과가능하지 않은 덕분에 무균이다. 물품 또는 물품 부분은 물품은 원하는 수준으로 소독하거나 살균하기에 충분한 시간 동안 분무제에 노출된다. 용기는 충분한 분무제가 용기 내로 도입된 이후 밀봉될 수 있다. 이것은 물품이 완전히 소독 또는 살균되기 이전 또는 이후에, 및 모든 수증기가 충분히 제거되기 이전 또는 이후에 발생할 수 있다. 유입구가 일방향 밸브를 구비한 경우, 이 용기는 물품 또는 물품 부분이 봉입된 이후 항상 상대적인 의미로 밀봉된다. 결국, 분무제 입자는 완전히 증발하고, 반투과성 막을 통해 통과하여, 내용물은 건조되고 유해한 잔류물이 없게 된다.

본발명의 매우 바람직한 구체예에서, 유체는 내부로부터 증기 제거를 촉진하기 위해 막의 외부에 인접하도록 흐르도록 허용된다. 바람직하게는 유체는 공기이고, 더욱 바람직하게는 예비조절된 공기(예를 들면 탈습된 공기)이다. 공기 흐름은 막의 외부로 투과하는 분자를 제거하는 "외부 흐름(external current)"을 제공하고, 이에 의해 용기의 내부로부터 증기 제거 효율을 향상시킨다. "외부 흐름"이라는 용어는 용기 내부로부터 막 외부 측상에서 공기 흐름을 지칭하도록 본명세서에서 사용되었고, 흐름 방향은 통상 용기 내로의 분무제 방향으로부터 반대 방향, 즉, "역류 흐름"이고, 흐름 방향은 중요하지 않고, 문맥상 허용되는 한, "외부 흐름"이라는 용어는 어떠한 특별한 흐름 방향을 의미하도록 의도되지 않고, 역류 흐름을 포함한다.

제 5 양상에 따라, 본발명은 선행하는 어느 한 양상에 따른 방법에 있어서, 반투과성 막은 퍼베퍼레이션(pervaporation)의 공정에 의해 하나 이상의 증기를 제거하도록 선택되는 방법을 제공한다.

비록 본발명은 본명세서에서 살생물제로서 과산화수소를 참조하여 기술하지만, 본발명은 살생물제가 다른 과산화물 또는 과산화 화합물일 때도 동등하게 적용가능하고, 적절한 용매(수성일 필요는 없음) 내에 용해될 때 다른 공지된 증발가능한 살생물제 또는 살생물제들과 함께 사용될 수 있음이 예상된다. 또한, 비록 살생물제를 에어로졸로서 도입하는 것이 매우 바람직하지만, 덜 바람직한 구체예에서, 살생물제는 증기로서 도입될 수 있고, 이 증기는 연이어 막 외부에 인접한 공기(또는 다른 유체)의 외부 흐름에 의해 대기압에서 제거된다. 에어로졸로서의 살생물제의 도입이 크게 바람직한데, 용기 리터당 증기보다는 훨씬 높은 초기 밀도의 살생물제를 달성할 수 있기 때문이다. 본출원인의 동시계류중인 출원은 본 공정에서 생성된 에어로졸과 동일하거나 유사하다고 생각되는 그 발명에 따른 에어로졸이 증기보다 더욱 효과적이라고 나타낸다.

다른 양상에서, 본발명은 상기 방법을 수행하기 위한 장치, 상기 방법에서의 사용을 위한 용기, 상기 방법의 사용 동안 형성되는 조성물을 제공한다.

제 6 양상에 따르면, 본발명은 다음 단계를 포함하는 물품 또는 물품의 부분을 소독 또는 살균하기 위한 방법을 제공한다:

(2) 살생물제가 용기의 내부로부터 외부로 증기로서 통과하도록 허용하고 미생물의 유입 및 분무제 입자의 유출을 막는 장벽을 제공하는 반투과성 직물 또는 막을 선택하는 단계;

(3) 제 2 용기로, 용매 내에 용해된 살생물제를 포함하는 살생물제 용액을 넣는 단계;

(4) 대기압에서 용매의 제거에 의해 제 2 용기 내의 살생물제를 농축하여, 농축 살생물제를 형성하는 단계;

(5) 액체 또는 증기 또는 그의 조합으로서 농축된 살생물제를 제 2 용기로부터 제 1 용기 내로 도입시키는 단계; 여기서, 단계 (3) - (5)는 대략 대기압에서 수행됨.

제 6 양상에 따른 바람직한 구체예에서, 본발명은 Cummins에 의해 기술된 것과 유사한 방법으로 수행되지만, 예를 들면 35% 농도인 수 내 과산화수소 용액이 대기압에서 막을 통한 물의 제거에 의해 한 챔버 내에서 분무제로서 일단 농축된다는 것이 다르다. 농축된 분무제는 이후 바람직하게는 백(bag)인 다른 챔버, 또는 막 또는 그의 일부로서 한정된 반투과성 막을 갖는 다른 용기 내로 들어가고 이후 밀봉된다. 이는 물품이 제 2 용기 내에서 살균되고 무균상태로 저장되는 것을 가능하게 하고 잔류하는 과산화수소의 제거를 허용한다.

제 5양상의 대체적인 구체예에서, 농축된 과산화수소는 농축된 증기로서 제 1 용기 내로 들어간다.

본 발명은 첨부된 도면을 참고하여 단지 예시적으로 더욱 상세히 기술되는데 여기서;
도 1은 본 발명에서 사용하는 용기의 제 1 구체예의 수직단면(축적아님)에서의 모식도이다.
도 2는 제 1 구체예에 따른 용기를 사용하는 본 발명의 방법의 구체예의 흐름도를 나타내는 모식도이다.
도 3은 제 1 구체예에 따른 용기를 사용하는 본 발명의 방법의 도 2 보다 더욱 복잡한 구체예의 흐름도를 나타내는 모식도이다.
도 4는 본 발명에 사용하기 위한 용기의 제 2 구체예의 수직단면(축적아님)에서의 모식도이다.
도 5의 A는 본 발명에 사용하기 위한 용기의 제 3 구체예의 수직단면(축적아님)에서의 모식도이다.
도 5의 B는 도 5의 A에 나타낸 구체예가 물품 부분 주위로 어떻게 밀봉되는지를 보여주는 모식도이다.
도 6은 개방된 구성으로, 도 5의 A 및 B에서 나타낸 것과 같은 용기와 협동하도록 적응된 살균 유닛을 개념적으로 나타낸다.
도 7은 밀폐된 구성으로 도 7의 장치를 나타낸다.
도 8은 Tyvek™ 막을 사용하는 실시예 1로부터의 데이터를 그래프 형태로 나타낸다.
도 9은 Kimguard™ 막을 사용하는 실시예 3로부터의 데이터를 그래프 형태로 나타낸다.
도 10, 11은 용기 내 물 및 과산화물 각각의 농도가 시간 및 외부 흐름 플로우의 함수로서 어떻게 감소하는지는 나타내는 실시예 5로부터의 데이터를 그래프 형태로 나타낸다.
도 12는 실시예 6로부터의 데이터를 그래프 형태로 나타내고, 시간 및 역류 흐름 공기 습도의 함수로서 용기 내 과산화물 농도의 감소를 나타낸다.
도 13는 실시예 6로부터의 데이터를 그래프 형태로 나타내고, 시간 및 과산화물 농도의 함수로서 용기 내 과산화물 농도의 감소를 나타낸다.
한 도면 내에서 다른 것에서 동일한 부분에 상응하는 기능을 갖는 부분을 식별할 때 동일한 부호가 사용된다.

바람직한 구체예의 설명

도 1을 참조하여, 본 발명에서 사용하기 위한 용기(1)의 제 1 구체예를 나타낸다. 이 구체예에서, 용기(1)는 수직 단면에서 개략적으로 나타낸 실린더형 카세트 또는 챔버 형태이지만, 이 용기는 사각형, 어떠한 다른 적합한 형상이거나, 무형태일 수도 있다. 본 실시예에서, 용기(1)는 바닥(3), 실린더 벽(4), 및 상호결합가능한 나사결합된 부착물(7) 및 중간 밀봉물(6)에 의해 용기(1)에 밀봉적으로 부착될 수 있는 제거가능한 리드(lid)(5)를 갖는다. 밀봉물(6)은 실린더형 챔버의 경우 링일 수 있다. 리드(5)는 제거가능하여 살균될 물품(2)이 용기 내에 위치하거나 또는 용기로부터 제거될 수 있다. 물품(2)은 최소한의 짝지워진 표면 영역의 접촉점에서 물품(2)에 바람직하게는 지지체를 제공하는 천공된 플레이트 또는 가제(gauze)(10)에 의해 챔버의 바닥 위에서 지지된다.

바람직한 구체예에서, 제거가능한 리드(5)는 도면에 도시되지 않은 수단에 의해 리드으로 모서리에서 밀봉되는 반투과성 막(9)에 의해 덮이는 대형 개구(8)를 갖는다. 예시로서, 막(9)은 접착제에 의해 리드(5)과 결합될 수 있거나 또는 개구에 걸쳐 제거가능하게 밀봉될 수 있고 적절한 밀봉물 등에 의해 프레임에 의해 적절한 위치에 클램프된다. 필요하면, 막은 개방 메시 그리드 또는 천공된 플레이트(미도시됨)에 의해 지지되어 물리적인 지지체를 제공할 수 있다. 반투과성 막(9)을 갖는 리드(5)는 용기의 상부 벽을 구성한다. 바람직하게는, 용기(1)의 상당한 면적에, 반투과성인 막을 제공하도록 배치된다. 직설적으로, 한 실시예에서, 용기(1)는 대략 5 리터의 부피를 갖고, 개구(8)는 반투과성 막의 약 450 cm²의 면적을 갖는다.

본 실시예에서 반투과성 막(9)은 소수성이고 박테리아 투과에 저항성인 내층을 갖는 3층 비-린팅(non-linting) 직물인 KIMGUARD™로 만들어진다. 두 외부층들은 마모 저항성 및 강성을 제공한다. 이 직물은 0.2 미크론 이하의 입자까지 입자의 통과를 제한하는 굴곡진 경로를 제공하는 현미경적 채널 덕분에 투과성이다. 이 직물은 직물의 채널을 통해 물 및 과산화수소 증기가 투과하는 것을 허용한다. 이 채널은 박테리아가 챔버 내로 들어오는 것을 허용하지 않고 분무제가 빠져나가는 것을 허용하지 않는다. 물 및 과산화수소 증기에 의해 투과성이고 박테리아에 의해 비투과성인 다른 직물 및 막, 예를 들면 TYVEK™이 사용될 수 있다. 그렇지만, 우리가 사용한 조건 하에서 KIMGUARD™이 TYVEK™보다 2-3배 더욱 과산화수소 증기에 대해 투과성임을 발견하였다. 이후에 논의되는 바와 같이, NAFLON™같은 다른 반투과성 막 재료 등도 또한 사용될 수 있다.

본 구체예에서, 튜브형 유입구(13)는 봉입물을 밀봉할 수 있는 유입구 밸브(11)를 통해 용기(1)의 내부와 교신한다. 입구 밸브 위쪽으로 본 실시예는 커넥터(12)를 갖는다.

도 2를 참조하여, 본 발명의 방법을 개략적으로 설명하는 플로차트가 나타내어져 있다. 용기(1)의 리드(5)는 제거되고, 살균될 물품(2)은 용기(1)의 내부에 봉입되고, 리드은 내부 물품을 밀봉하도록 재배치된다. 용기(1)의 입구 밸브(11)는 용기(1)의 커넥터(12)와 접속하도록 적응된 커넥터(18)를 통해 분무기(17)의 에어로졸 유출구(16)와 교신하도록 배치된다. 분무기(17)는 예를 들면, 본출원인의 동시계류중인 출원에서 도 3 및 4를 참조하여 기술된 바와 같은 분무기이고 2.4 MHz에서 구동되고 분무제 유출구(16)와 더불어 액체 유입구(19), 공기 유입구(20)를 갖는다. 예를 들면 35%의 농도에서 수 내 과산화수소의 용액은 23에서 대기로부터 공기를 인출하는 팬 또는 송풍기(22)로부터 공기 유입구(20)에서 공기를 접수하는 분무기(17)로, 액체 유입구(19)를 통해 저장소(21)로부터 공급된다. 이 공기는 반드시 무균일 필요는 없지만, 바람직하게는 여과되고, 바람직하다면 예를 들면 헤파필터에 의해 살균될 수 있다. 35% 과산화수소 용액은 미세 분할된 입자 또는 35% 과산화수소 용액의 액적이 분무제로서 현탁되고 에어로졸 유출구(16)에서 분무기로부터 흘러나가는 에어로졸을 생성하는 분무기(17)에 의해 공기 흐름 내에서 분무된다. 대표적으로, 유출구(16)에서 발산하는 분무제 내에 90% 이상의 과산화수소 액적은 약 3-5 미크론에서("마이크로 입자") 평균 크기를 갖는 1-10 미크론 범위 내에 있다.

밸브(11)를 개방한 채, 분무기(17)로부터 에어로졸은 팬(22)에 의해 용기(1)의 내부로 분출된다. 과산화수소의 미크론 범위 액적은 큰 공기/액체 계면을 갖고 주변 또는 낮은(60℃ 이하) 온도 및 대기압에서 물은 과산화수소보다 훨씬 높은 증기압을 갖고 과산화수소보다 우선적으로 액적 표면으로부터 증발한다. 이 수증기는 반투과성 직물(9)을 통해 투과할 수 있고 놀라운 속도로 가능하다. 수증기 제거는 반투과막의 외부 표면에 걸쳐 "외부 흐름" 공기의 스트림(25)을 송풍함으로써 촉진될 수 있다. 외부 흐름 공기 스트림은 막(9)의 외부 표면에 도달하는 물 분자를 제거하고 용기(1) 내로부터 투과를 촉진시킨다. 수증기가 챔버를 떠남에 따라, 분무제 액적 내 액체와 평형을 이루는 증기상 내 물의 부분압을 회복하기 위해 더 많은 수분이 액적의 표면으로부터 증발한다.

용기(1)로 유입하는 에어로졸은 용기로부터 빠져나올 수 없는데, 입자 크기가 막 구멍 크기와 비교하여 크기 때문이다. 액체 입자는 수증기가 제거됨에 따라 더욱 농축되고, 더욱 액적으로부터 증발함에 따라, 액적 내 농도는 60% 이상의 과산화수소 농도에 근접한다. 액적은 또한 직경이 감소한다. 분무제 액적이 작아짐에 따라, 확산계수가 지수적으로 증가한다. 본출원인의 동시계류중인 출원에서 약 80%, 바람직하게는 60% 이하의 상대습도에서 물의 존재 하에서 이들 더욱 농축되고 더 작은 입자들은 현저히 짧은 시간 내에 개방된 노출 표면을 살균시키는 데에 있어서만 효과적인 것이 아니라, 지지점에서 또는 접속점(있다면)에서 루멘의 경우 장비를 살균하는데 중요한 짝지워진 표면들 사이를 투과할 수 있다. 본출원인의 동시계류중인 출원에서 기술된 방법과 대조적으로, 본발명에서 분무제는 살균제보다 우선적으로 용매를 증발시키기에 충분한 시간동안 분무제에 일종의 에너지를 처리시키고, 이에 의해 분무제 입자 내 살균제의 농도를 증가시킬 필요가 없다. 반투과성 막(9)을 통한 투과는 진공의 사용없이, 이 경우 그만큼의 에너지를 이용한 가속화의 필요없이 유사한 결과를 달성한다.

30-35% 과산화물 용액으로부터 생성된 액적 내 과산화물의 농도는 대표적으로 60% 이상에 근접하지만, 그러한 높은 과산화물 농도가 달성되는 것이 항상 필요한 것은 아니다. 예를 들면, 다른 바람직한 구체예에서, 10 내지 15% 과산화물 농도를 갖는 출발 용액이 분무되어 45 내지 60% 과산화물로 농축될 수 있다. 과산화물의 어떠한 출발 농도도 사용될 수 있고, 우세한 상대습도 및 온도 조건 하에서 달성가능한 이론 최대치까지 어떠한 수준으로 농축될 수 있다. 일반적으로, 실용적인 의미로, 10-15% 내지 30-35%의 과산화물 농도가 출발 용액으로서 사용되고, 이는 분무제 내에서 45-60% 이상까지 농축된다.

분무제는 연속적으로 또는 간헐적으로, 예를 들면 2초 온/18초 오프; 또는 5초 온/15초 오프;로, 예를 들면 2분의 시간 동안 용기(1) 내로 도입될 수 있다. 용기(1)는 밸브(11)를 폐쇄함으로써 이후 분무기로부터 분리될 수 있다. 반투과성 막(9)을 통한 용기로부터 증기의 제거는 연속적일 수 있다. 액적 내 과산화수소의 농도가 증가함에 따라, 액적과 평형을 이루는 증기 내 과산화수소의 비율이 증가한다. 증발하는 어떠한 과산화물 증기는 반투과성 막(9)을 통해 챔버로부터 투과해 나가고, 외부 흐름 공기 내에서 제거된다. 결국, 용기(1) 내 에어로졸 액적은 막(9)을 투과할 수 있거나 또는 완전히 증발하거나 분자로서 막을 투과할 수 있을 정도로 작아지는 지점까지 크기가 감소한다. 무균 공기는, 막에 의해 여과된 채, 수증기가 투과해나감에 따라 챔버 내로 투과한다.

예시된 2분 주기의 완료시, 용기(1)는 밸브(11)(또는 만약 비-리턴 밸브가 사용되면 분무기는 스위치오프될 수 있음)에 의해 분무기(17)로부터 분리되고, 공기의 외부 흐름은 예를 들면 8분 동안 더욱 계속된다. 용기(1)는 커넥터(12)에서 탈접속되고 필요시까지 살균된 물품의 저장을 위해 제거된다. 사용시 살균 물품(2)의 제거 이후, 용기(1)는 재사용될 수 있다.

바람직한 구체예에서, 용기 내에 실질적으로 모든 남아 있는 과산화수소가 증발하여 투과해 나갈 때까지 투과는 계속된다(이 문맥에서 "실질적으로 모든"이란, 남아 있는 과산화물이 허용가능하다고 생각되는 잔류물 수준까지 감소되었음을 의미한다. 따라서, 남아 있는 과산화물은 증발되고 약 100 pm 이하의 농도를 갖는데, 이 수준에서 표면 상에서 농축된 과산화물의 양은 1 마이크로그램/cm² 이하의 농도이다).

덜 바람직한 구체예에서, 공기 공급원, 예를 들면 무균의 따뜻한 건조 공기가 유입구 밸브(11)를 통해 용기(1) 내로 송풍되어(도 2에 나타내지 않은 수단에 의해) 과산화물 제거 및 용기의 밀봉 이전에 물품의 건조를 촉진시킨다. 이 건조 공기는 반투과성 막을 통해 통과하도록 허용될 수 있고, 또는 밸브 또는 비-리턴 밸브 등이 구비된 제 2 유출구(15)가 임의로 구비될 수 있어서 장치 내로 및 장치로부터의 건조 공기의 흐름 속도가 높아지는 것을 가능하게 한다. 그렇지만, 잔류 물 및 과산화물의 제거를 위해 막의 외부 상에서의 외부 흐름 공기의 사용의 주요 장점은 외부 흐름 공기가 무균일 필요가 없고, 반면 내부로부터 건조를 위해 사용되는 공기는 예를 들면 헤파필터를 통해 여과를 통해 무균이어야한다는 것임을 이해할 것이다. 바람직하게는 외부 흐름 공기(및 과산화수소를 함유한 어떠한 공기 스트림)가 촉매적 폐물 소각로를 통해 공급되어 배기 이전에 과산화물이 무해하도록 하고, 또는 재활용을 위해 회수되는 것을 가능하게 하는 회수 유닛을 통해 공급된다. 각 경우, 밸브(11)는 살균 완료 이전에 폐쇄된다.

도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 더욱 상세한 흐름도가 나타내어진다. 이 장치는 도 2를 참조하여 기술된 부품들 및 이전에 기술한 것과 동일한 기능을 수행하는 부품들을 포함한다. 도 3에 나타낸 구체예에서, 물품(2)을 봉입하는 용기(1)는 제거가능한 리드(39) 또는 도어와 같은 기타 엑세스 수단을 갖는 더 큰 외부 챔부(14) 내에 배치된다. 분무기는 이전에 기술된 방식으로 분무기(17)로부터 용기(1)로 송달되고, 공급선은 외부 챔버(14)의 벽을 투과한다. 대기로부터의 공기는 팬 또는 송풍기(30)에 의해 인출되고, 통상의 수단에 의해 단위(31) 내에서 컨디셔닝되고(예를 들면 45℃까지 가열되고, 20% RH까지 제거된 수분을 가짐) 36에서 외부 챔버(14) 내로 이동되고 이후 용기(1)의 외부인 반투과성 직물(9)의 표면에 인접하여 유체 흐름(25)으로서 접선방향 향한다. 이 외부 흐름 공기 플로우는 37에서 외부 챔버(14)로부터 유출하여 이후 밸브(32) 및 비-리턴 밸브(33)에 의해 임의로 컨디셔너(31)를 통해 재순환하도록 되고, 또는 촉매적 폐물 소각로(34)(바람직하지만 필수는 아님) 내에서 처리되고 35에서 배기된다. 38과 같은 부가적 팬이 챔버(14)의 외부측(37) 상에 임의로 제공될 수 있다.

상기에서 기술된 구체예의 바람직한 변형예에서, NAFION™ 막은 반투과성 막(9)에 대해 사용되는 것으로 이전에 기술된 KIMGUARD™ 직물을 대체한다. NAFION™은 테트라플루오로에틸렌 및 퍼플루오로-3,6-디옥사-4-메틸-옥텐-설폰산의 공중합체이다. 그러한 재료는 친수성이고 매우 높은 수화수를 갖는다. NAFION™은 22 중량% 수분을 흡수할 수 있다. 이 변형예에서, 흡수는 1차 동력학 반응으로서 진행한다. 수분 분자는 막을 통해 통과하고 이후 외부 습도와의 평형이 퍼베퍼레이션(pervaporation)이라고 불리는 연속 공정에 도달할 때까지 주변 공기 내로 증발한다. 막의 외부를 걸쳐 공기의 외부 흐름 플로우는 외부 표면으로부터 수분의 신속한 제거를 제공하고 퍼베퍼레이션 과정의 속도를 증가한다. 분자가 단지 개방 포어를 통해 확산하는 단순 투과와 달리, 퍼베퍼레이션에서는, 막이 막의 한쪽으로부터 다른 쪽으로 분자를 선택적으로 인출하는데 있어서 적극적이고, 서로 다른 타입의 화학 분자에 대해 서로 다른 속도에서 실행할 수 있다.

이 명세서에서 문맥상 허용한다면, 반투과성 직물 또는 막에 대한 언급은 단순 투과에 대해서만 적합한 것뿐만 아니라 퍼베퍼레이션에도 적합한 직물 또는 막을 포함하고, 투과에 대한 언급은 퍼베퍼레이션에 대한 언급도 포함한다. 기술된 것 외의 다른 막들도 사용될 수 있고 퍼베퍼레이션에 적합한 막도 포함한다.

본발명에서 사용하기 위한 용기의 두 번째 구체예는 도 4에 모식적으로 기술되어 있는데, 여기서 반투과성 막 파티션(9)에 의해 두 개의 챔버로 나뉘어진 카세트(40)가 제공된다. 이 파티션은 지지되거나 또는 강화될 수 있다. 본 실시예에서, 상부 챔버(41)는 기능면에서 용기(1)에 상응하는 살균 봉입체이고, 벽(4), 바닥(3), 및 상부 챔버 내에서 물품(2)이 밀봉되는 것을 가능하게 하는, 제거가능한 리드(5)를 갖는다. 물품(2)은 개방 메시 가제 또는 그리드(10) 상에서 지지된다. 리드(5)와 외부 사이의 밀봉물(6)은 리드이 밀봉된 폐쇄 구성일 때 박테리아의 진입을 방지한다. 리드(5)는 어떠한 적절한 수단, 예를 들면 클램프(미도시됨)에 의해 밀봉물(6)에 대해 밀봉 결합으로 배치될 수 있다. 바닥(3)은 상부로부터 하부 챔버로 투과하고, 본 실시예에서 NAFION™ 막인 반투과성 막 또는 직물(9)에 의해 덮인 큰 개구(43)를 한정한다. 카세트의 상부 챔버(41)는 밸브(11) 및 커넥터(12)와 함께 튜브형 유입구(13)를 갖고, 밸브(45)와 함께 출구 튜브(44)를 갖는다.

하부 챔버(46)는 온도 및 상대 습도에 대해 예비조절하는 수단(히터, 컨덴서 등)과 바람직하게는 결합하는 외부 흐름 공기의 공급원에 접속가능한 유입구(47) 및 공기 유출구(48)를 갖는다.

사용시 이 구체예는 도 2와 관련하여 이전에 기술된 것과 유사한 회로 내로 접속될 수 있다. 상부 챔버(41)의 내부는 도 1의 용기와 유사한 방식으로 에어로졸 유입구 튜브(9) 및 밸브(10)를 통해 분무기(17)에 접속될 수 있다. 존재한다면 유출구(45)는 폐쇄될 것이다. 에어로졸은 막(9)을 통해 상부 챔버(41)로부터 통과할 수 없고 고농축 산화물 분무제는 챔버(41) 내에서 형성될 수 있다. 농도가 충분히 높을 때, 챔버(41)는 밀봉될 수 있다. 공기 유입구(47)의 하부 구획(46)은 36에서 도 2의 공기 공급원에 접속되고, 하부 챔버 유출구는 37에서 도 2의 회로에 접속된다. 그리하여 하부 챔버(46)는 도 2에서 대형 챔버(14)에 의해 수행된 기능을 수행한다. 하부 챔버(46)를 통해 및 NAFION™ 막(상부 챔버(41)의 외부에 있는)의 표면 막에 걸쳐 및 유출구(48)를 통해 외부로 유입구(47)에서 하부 챔버(46) 내로 흐르는 공기의 흐름은 하부 챔버(46)로부터 증기를 신속히 제거하고 순서대로 상부 챔버(41)로부터의 증기의 투과를 가속화시킨다. 수증기가 제거됨에 따라, 챔버(41) 내 과산화물 용액 흡입제 입자는 더욱 농축되고 더욱 작아진다. 이 과정이 계속됨에 따라, 결국 모든 에어로졸은 매우 농축된 과산화물 용액으로 구성되고, 과산화물은 여전히 대기압에서, 과산화물 제거 속도에 비슷한 속도에서 증발하여 어떠한 에어로졸도 남아 있지 않고 물품은 건조 및 무균상태이다. 이전에 논의된 바와 같이, 충분한 에어로졸이 들어간 후 및 충분한 시간이 경과하여 소독/살균의 원하는 속도가 얻어진 후, 따뜻한 공기, 건조 공기, 또는 따뜻한 건조 공기는 상부 챔버 내로, 통해, 또는 그로부터 순환하도록 허용되어, 혹시 있더라도 잔류 과산화물의 감소를 허용가능한 수준까지 가속화시킨다.

매우 바람직한 세 번째 구체예는 도 5의 A 및 B를 참조하여 이하에 기술한다. 본 발명에서 사용하기 위한 이 실시예의 용기에서, 용기는 반투과성 막으로부터 형성된 백(50)이다. 이 백은 바람직하게는 한 말단(51)에서 개방되어 공급되어 물품이 그 내부에 삽입될 수 있다. 본 실시예에서, 소독될 물품은 프로브로부터 떨어진 케이블 말단에서 전기 커넥터와 함께 긴 케이블(53)을 갖는 초음파 방사선 프로브(55)이다. 그러한 경우, 살균을 요하는 프로브 부분을 백 내에 배치하고 백으로부터 외부로 연장하는 프로브의 접속 케이블 및 전기 커넥터(또는 최소한 살균될 필요가 없는 부분)는 남기면 충분하다. 프로브를 결합시키는 케이블의 작은 부분만이 도면에 도시되어 있다. 일단 물품 부분이 백(50) 내에 위치하면, 개방 말단(51)은 어떠한 적절한 수단에 의해 밀봉될 수 있다. 본 실시예에서, 개방 넥(neck)을 케이블 주위로 감싸고, 그러한 식으로 테이핑하여 도 5의 A 및 B의 순서도에서 나타낸 바와 같이 백 내부에서 프로브를 밀봉한다. 물품이 백 내에 완전히 위치한 경우, 백의 넥은 예를 들면 가열 밀봉 또는 말단의 롤링 및 롤의 클램핑에 의해, 제거가능한 밀봉제 또는 퍼티(putty)의 사용에 의해, 또는 살균 후 재개방 이전에 백(50)을 투과하는 박테리아를 방지할 수 있는 적절한 다른 수단에 의해 폐쇄될 수 있다. 백(50)은 전체를 박투과성 막으로 제조할 필요가 없고, 강한 투명 비투과성 클리어 필름과 같은 하나 이상의 패널의 다른 적절한 재료를 포함할 수 있다.

백(50)은 적절한 형상일 수 있고 그 형상을 유지하기 위해 강화되거나 또는 형상 유지 및 취급을 보조하기 위한 제거가능한 골격 구조를 포함할 수도 있고, 또는 무형태일 수 있다. 바람직하게는, 백은 도 2에서의 16과 같은 분무기 유출구에 부착될 수 있는 수단에 의해 일체형 에어로졸 유입구 포트(52)를 구비하고, 이 포트는 비-리턴 밸브로 결합되어 에어로졸 또는 유체가 백의 내부쪽으로만 흐를 수 있고, 또는 주입 마개가 투과할 수 있는 자기-밀봉 부분을 가질 수 있다. 포트(52)는 보호성 밀폐물 또는 캡을 구비할 수 있다.

이 구체예에서, 그 내부에 밀봉된 물품, 또는 그 내부에 밀봉된 살균될 물품 부분을 함유하는 백(50)은 일체형 백 포트를 에어로졸 공급원과 접속시키도록 적응된 수단이 제공된 도 6,7에 개념적으로 도시된 콘솔(60) 내에 위치한다. 도 6,7에 도시된 유닛은 한번에 두 개의 백(50)을 살균하도록 적응되어 있지만, 유닛은 하나 또는 어떠한 수의 백에 대해 설계될 수 있다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 콘솔(60)은 백(50)이 달려 있을 수 있고, 힌지된 도어(61) 등에 의해 폐쇄될 수 있는 두 개의 챔버(14)를 가진다. 콘솔(6)은 분무기(17)를 포함하고(도 6에 나타내지 않음), 호스(62)에 의해 접속가능한 에어로졸 유출구(16)(도 6에서는 보이지 않음), 및 백(50)의 유입구 포트(52)와 상호-결합가능하게 접속시키기 위한 커넥터(63)을 포함한다. 도어(61)(단지 하나만이 도 6에 나타내어짐)는 백(50)을 둘러싸도록 이후 닫힐 수 있다.

콘솔(60)의 제어 패널(64)와 전기적으로 접속된 회로는 선택된 프로그램에 따라 구동되는 분무기(17)에 제공되어 분무제로서 예를 들면 35% 과산화수소를 함유하는 에어로졸이 미리 설정된 속도 및 시간 동안 호스(62) 및 커넥터(63)을 통해 백(50) 내로 송달된다(예를 들면 간헐적으로; 예를 들면 2초 온 5초 오프; 예를 들면 2분의 시간동안). 콘솔(60) 및 힌지된 도어 셀(61)은 접속된 백(60)을 둘러싸고 도 3의 외부 챔버(14)에 기능상 상응하는 절연된 환경을 제공하도록 협동한다. 콘솔 패널(64)은 또한 백(5)의 외부 표면에 걸쳐 외부 흐름 공기의 순환을 위해 제공되어 투과해서 나가는 수증기 및 과산화수소 증기를 제거한다. 예를 들면, 공기는 팬에 의해 유닛의 후면으로부터 인출될 수 있고, 가열 부재(65)를 통과하여, 챔버의 디자인에 의해 한정되어 후면에 걸쳐 흐른다. 공기는 이후 상단에서 배기되거나(만약 유닛이 연기 캐비넷 내에서의 동작을 위해 디자인된다면), 또는 배기 이전에 촉매적 과산화물 폐물 소각로를 통하도록 된다(도면에서는 보이지 않음). 도 7은 도어를 폐쇄 한 채 도 6의 개념적 유닛을 나타낸다.

실시예 1

도 1에 나타낸 것과 유사하지만, 사각형인 챔버가 TYVEK™ 직물의 막을 구비하고, 챔버는 0.5 리터의 부피를 갖고 막은 110 cm²의 면적을 가졌다. 챔버는 다음 조건하에서 작동되는 도 3의 회로의 외부 챔버(14) 내에 배치되었다:

초기 과산화수소 농도: 35%

카세트 온도: 명목상 50℃(실제 49.5-51.0℃)

분무기 전력: 10w

분무 속도: 2 g/min

에어로졸 흐름 속도: 2 m/s

분무 지속시간: 2 분

부하 사이클: A.2초 온/10초 오프

B. 5초 온/15초 오프

C. 10초 온/10초 오프

외부 흐름 플로우 공기흐름속도 45 L/min

분무제는 2분의 분무 시간 동안 챔버 내로 주입되고, 분무기는 부하 사이클 A에 따라서 동작된다. 2분의 종결시 카세트를 밀봉제거하고, 8분 동안 막의 외부 표면에 걸쳐 역류 플로우로서 공기를 통과시켰다(총 10분 동작). 2분의 분무(분무제 주입) 및 연이은 8분 동안, 살균 챔버 내 수증기 및 과산화수소 증기의 농도를 모니터링하였다. 외부 흐름 공기 내 수증기 및 과산화수소 증기의 농도도 또한 모니터링하였다. (본발명의 실시에 있어서, 사이클의 초기 또는 이후에 외부 흐름 플로우를 실행하는 것이 바람직할 것이다).

도 8은 10분의 주기 동안 용기(1) 내에서 시간에 따라 달라지는 수증기(상대 습도로서 표현됨) 및 과산화수소 증기(ppm으로서 표현됨)의 농도를 그림으로 나타낸다. 온도를 또한 모니터링하여 단지 미세한 편차로 내내 50℃에서 유지시켰다.

도 8을 참조하여, 수증기 농도는 약 40% 습도(약 3.5분 이내)에 도달할 때까지 신속히 증가하고, 이후 약 9분까지 감소하고, 이후 급격히 감소하는 것을 알 수 있다. 과산화수소 증기는 또한 용기(1) 내에서 약 첫 3분 이내에(분무가 중지되는 시간) 3000 ppm 약간 이상에서 빠르게 피크를 이루고, 이후 9분까지 거의 지수적으로 감소하고 이후 약 9분에서 약 100 ppm 미만까지 급격히 감소한다. 과산화물 및 수소 증기 농도 모두에 있어서 급격한 초기 증가는 용기 내 수증기와 분무제 내 수분의 부분 압력 사이의 급격한 평형을 나타내고, 피크들은 과산화물과 수분이 일정한 비로 증발하는 지점에 도달한 과산화물 농도로 인한 것이고, 감소는 챔버 내에 남아 있는 수분의 양의 감소의 제거로 인한 것이다. 10분 이후, 1 마이크로그램/cm₂ 미만이 챔버로부터 꺼낸 물품의 표면 상에서 검출될 수 있다.

부하 사이클 B 및 C에서도 대체로 비슷한 결과가 얻어졌지만, 더 길어진 수분 제거 시간이 필요하였다.

실시예 2

12.0 L/min의 외부 흐름 공기의 흐름 속도를 사용하여, 실시예 1을 반복하였다. 결과는 보여진 프로필의 면에서 대체로 비슷하였지만, 물 및 과산화물 제거 모두 훨씬 더 신속히 발생하여서, 과산화물은 약 7분 이내에 실질적으로 제거되었다.

실시예 3

이 실시예에서, TYVEK 막(9)을 KIMGUARD™ 막(9)으로 대체한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 조건하에서 실시예 1의 절차를 반복하였다. 결과를 도 9에 나타낸다.

실시예 4

이 실시예에서, TYVEK 막(9)을 NAFION™ 막으로 대체한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 조건하에서 실시예 1의 절차를 반복하였다. 얻어진 결과는 TYVEK 및 KIMGUARD™를 사용하여 얻는 것과 대체로 비슷하였다.

실시예 5

도 10은 서로 다른 외부 흐름 공기 흐름 속도에 대해 시간에 따른 용기로부터의 수증기의 추출 속도의 변화를 나타낸다. 이 실시예에서, KIMGUARD™ 막(9)이 실시예 1에서와 같은 조건에서 사용되었다. 외부 흐름 공기가 더 빨리 흐를수록, 더 신속하게 수분이 제거된다-그렇지만, 이는 감소 리턴(declining returns)의 법칙을 따른다. 공기 흐름을 0에서 4.5 m/초로 증가시킴에 있어서 상당한 장점이 있었지만, 4.5에서 9.0 m/s로의 증가에는 장점이 적었고, 9.0에서 12.0 m/s로의 이동에는 장점이 더욱 적었다.

도 11은 과산화수소 추출 속도(초기 농도 35%)에 대한 상응하는 효과를 나타낸다. 과산화수소의 양은 신속히 감소하고, 제거는 공기 흐름에 의해 상당히 향상되지만, 4.5 m/s 이상에서의 공기흐름 속도의 증가의 장점은 적고, 7.5 m/s이상이 한계이다. 대체로 비슷한 결과가 TYVEK 또는 NAFION의 막을 사용하여 얻어졌다.

실시예 6

KIMGUARD를 막 직물로서 사용하지만, 분무기 내로 공급되는 과산화수소 용액의 농도를 변화시키면서 실시예 1을 반복하였다. 외부 흐름 공기의 흐름 속도는 3 m/s였다. 용기(1) 내 시간의 함수로서의 RH% 및 과산화물 농도의 영향이 도 12 및 13에 각각 나타내어진다. 35% 이하의 과산화수소 농도는 EU 기준(ECETOC, 1996)으로 토끼에서 피부 자극제로서 분류되지 않고, 특별한 주의 없이 취급될 수 있다. 도 12, 13은 20% 미만의 과산화물의 초기 농도도 사용될 수 있지만, 다소 길어진 제거 시간을 들여야 함을 나타낸다.

실시예 7

막(9)가 KIMGUARD™ 반투과성 막일 때 포트(45)로부터 분출하는 에어로졸 내 분무제의 입자 크기를 막(9)이 NAFION™일 때의 입자크기와 비교하였다. 입자 크기 분포는 반투과성 막의 외부 상에서의 공기의 외부 흐름 속도의 함수로서 더 작은 입자를 향해 시프트하는 것으로 확인되었다.

표 1 내지 4는 그 효과를 예시한다. 표 1은 다양한 온도에서 30% 과산화수소 용액이 공급된 초음파 분무기로부터의 분무제의 입자 크기 분포를 나타낸다.

히터의 유출구 T℃	10％ 미만(입자크기, ㎛)	50％ 미만(입자크기, ㎛)	90％ 미만(입자크기, ㎛)
25	2.84	5.5	9.48
55	0.95	1.36	2.0
60	0.58	0.86	1.36

표 2는 NAFION 막이 외부측 상에서 다양한 공기흐름 속도로 사용될 때 분무제의 입자 크기 데이터를 나타낸다.

역류 m/s	10％ 미만(입자크기, ㎛)	50％ 미만(입자크기, ㎛)	90％ 미만(입자크기, ㎛)
0	2.29	4.61	8.58
3.3	2.33	3.99	6.36
7.5	2.0	2.9	3.96

표 3은 KIMGUARD 막이 외부측 상에서 다양한 공기흐름 속도로 사용될 때 분무제의 입자 크기 데이터를 나타낸다.

역류 m/s	10％ 미만(입자크기, ㎛)	50％ 미만(입자크기, ㎛)	90％ 미만(입자크기, ㎛)
0	2.29	4.61	8.58
3.3	2.31	4.17	7.2
7.5	2.57	4.2	6.51

실시예 8

표 4는, 용기로서 KIMGUARD 백을 사용하여 시스템의 살생 효능을 나타낸다. 미생물학은 본 출원인의 동시계류중인 출원에서 기술된 바와 같다. 이 백은 644 cm²의 표면적을 가졌다. RH=20%의 공기가 노출 시간 전체를 통해 12 m/s에서 백 외부에 걸쳐 송풍된다. 오염도(bioburden)에서 로그 6 감소가 10% 과산화물 농도를 5분 분무하여 및 30% 과산화물 농도를 2분 분무하여 얻어졌다. 종결시 잔류한 과산화물 농도는 250 ppm 미만이었다. 물품의 표면 상의 잔류물은 cm²당 1 마이크로그램 미만이었다.

실험 번호	초기 H₂O₂ 농도 %	분무기 동작 사이클, ON/OFF 초	분무기 동작 시간 분	총노출시간 분	분무제 출력 g/min	백(bag) 내 온도 ℃	사용된 초기용액의 양(g)	백 내로 송달된 H₂O₂의 양(g/L)	분무기 동작시간의 종결시 백 내 H₂O₂ 증기(ppm)	챔버 내 시작/종결시 상대습도%	페니실린더
실험 번호	초기 H₂O₂ 농도 %	분무기 동작 사이클, ON/OFF 초	분무기 동작 시간 분	총노출시간 분	분무제 출력 g/min	백(bag) 내 온도 ℃	사용된 초기용액의 양(g)	백 내로 송달된 H₂O₂의 양(g/L)	분무기 동작시간의 종결시 백 내 H₂O₂ 증기(ppm)	챔버 내 시작/종결시 상대습도%	오염도의 로그 감소	플레이트 수*
A	10	2/18	2	5	2.2	40	0.54	0.0338	150	15/51	6.0 6.0 6.0	0 0 0
B	30	8/12	2	2	0.9	44	1.31	0.246	250	25/41	6.0 6.0 6.0	0 0 0
C	30	8/12	1	2	1.4	46	0.69	0.129	100	49/52	6.5 5.0 5.0	0 10 10

실시예 9(잔류물)

서로 다른 부하 사이클 및 아래의 조건하에서 다양한 재료의 샘플을 사용하여 실시예 2를 반복하였다. 이후 잔류 과산화물 수준을 측정하였다. 표 5는 DU 프로브 상에서 통상 발견되는 대표적인 것들로 선택된 물질에 대한 잔류 과산화물 수준을 나타낸다. 이 실시예서:

송달은 총 1분간이다.

노출 시간은 2분이고

건조/통기 시간은 2분이고

총 경과 주기 시간은 5분이었다.

실험	초기 과산화물농도(%)	부하 사이클	송달된 총과산화물(g)	온도 ℃	재료(10cm²)	잔류 과산화물(㎍/cm²)
A	30	5s 온/15s 오프	0.081	45	ABS**	2.0
					산토프렌	0*
					실리콘	2.3
B	30	8s 온/12s 오프	0.165	45	ABS	5.8
					산토프렌	0.0*
					실리콘	4
					스테인레스 스틸	0.0*
					유리	0.0*

* 검정의 검출 수준 미만

** 아크로니트릴 부타디엔 스티렌

비록 본발명은 살균제로서 과산화수소를 참조하여 기술되었지만, 본발명은 다른 과산화물, 과산화-화합물 또는 그의 복합물을 사용할 수 있다. 할로겐화 살생물제, 페놀 살생물제 및 4급 화합물 살생물제를 비제한적으로 포함하는 다른 부류의 살생물제가 사용될 수 있고, 물 이외의 용매를 사용하는 것이 유리할 수 있다. 유사하게, 비록 본발명은 35% 과산화물을 갖는 출발 용액을 주로 참조하여 기술되었지만, 비록 약 20%와 35%의 농도가 바람직하기는 하지만, 다른 출발 농도가 사용될 수 있다.

최소한 일부가 반투과성 막 또는 직물인 벽을 갖는 용기는 본명세서에서 기술된 공정의 요구조건에 따라 어떠한 적합한 형상 또는 디자인일 수 있고, 미생물에 의해 비투과성인 어떠한 방식으로 밀봉될 수 있다. 다른 반투과성 막 또는 직물은 본명세서에서 제시된 교시에 기초하여 선택될 수 있다.

용기는 분무기 회로에 영구적으로 접속될 수 있거나, 또는 튜브 및 마개 접속에 의해, 적절한 커넥터 또는 기타 수단에 의해 접속 및 비접속될 수 있다. 본 장치는 어떠한 적합한 재료로부터 제조될 수 있고 본 공정은 바람직하게는 용기의 내부보다는 외부 흐름을 모니터링하고, 필요하면 용기 내 조건들을 모니터링할 수 있는 장비에 의해 모니터링될 수 있다. 분무기는 초음파일 필요는 없고, 스프레이, 제트 및 기타 장치를 포함하는 에어로졸을 형성하기 위한 기타 다른 수단이 사용될 수 있다. 과산화물은 에어로졸 용기 내에 에어로졸로서 미리 포장되거나 저장될 수 있고, 에어로졸 용기로부터 나갈 수 있음을 알 수 있다. 초음파 변환기를 함입한 카세트가 사용되어 구동 및 제어의 제공을 위해 외부에 전기 접속부를 구비한 봉입된 용기 내에서 즉석에서 에어로졸을 발생시키는데 사용될 수 있다.

비록 살균을 수행하기 위해 에어로졸을 사용하는 것이 매우 바람직하지만, 본발명의 개념은 과산화물과 같은 미리 결정된 고체 또는 액체 살균제가 증기로서 또는 연이어 증발되는 고체 또는 액체로서 용기 내로 들어가는 공정에도 적용가능하다. 그러한 다수의 공정이 기술되었고(예를 들면, US 6451254, US 6673313, US 6656426), 이들은 모두 바람직하게는 물을 증발시키기 위해 압력을 낮춤으로써, 및 용액을 증발시키기 이전에 진공 펌프를 통해 물을 제거시킴으로써 과산화수소 용액을 농축하는 것을 필요로 한다. 본명세서에서 교시된 원리들은 감압의 필요없이, 막을 통한 투과 또는 퍼베퍼레이션에 의해 그러한 증기 공정에서 과산화물을 농축시키는데 적용될 수 있다. 그렇지만, 본발명의 에어로졸의 사용의 장점(본 출원인의 동시계류중인 출원에서 기술됨)은 살균제가 소실됨에 따라 소실될 것이다.

만약 루멘, 또는 하나 이상의 루멘을 갖는 현미경과 같은 장치가 처리된다면, 에어로졸은 루멘의 외부 주변뿐만 아니라 루멘을 통하도록 될 수 있고, 그 목적을 위해 예를 들면 도 4의 카세트의 챔버(41) 내에 적절한 접속부 및 연결관(manifolds)이 제공될 수 있다.

비록 본 공정이 전체 공정이 하나의 용기 내에서 수행되는 예시를 참조하여 기술되고 예시되었지만, 본 공정의 단계들은 서로 다른 챔버 내에서 수행될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들면, 분무제(및/또는 증기)의 농축 단계는 감압 없이 하나의 챔버 내에서 수행될 수 있고, 물품을 농축된 분무제(및/또는 증기)와 접촉시키는 단계는 다른 용기 내에서 수행될 수 있다.

본 발명은 다른 형태로 구체화될 수 있고 본 교시로부터 본 업계의 숙련자에게 명백한 그러한 모든 변형은 본 명세서에서 개시된 발명적 개념 이내라고 간주된다.

Claims

물품 또는 물품의 부분을 소독 또는 살균하기 위한 방법에 있어서,
(1) 최소한 일부가 반투과성 직물 또는 막인 벽을 갖는 용기 내에 물품 또는 물품 부분을 봉입하는 단계;
(2) 증발가능한 용액의 양의 살생물제를 분무제로서 상기 용기의 내부로 도입시키며, 대기압에서 살생물제 용매가 용기의 내부로부터 외부로 증기로서 통과하도록 허용하고 미생물의 유입을 막는 장벽을 제공하는 반투과성 직물 또는 막을 선택하는 단계;
(3) 농축된 분무제를 제공하기 위해 대기압 이상에서 상기 막을 통해 상기 살생물제 용매가 증기로서 용기를 빠져나가도록 허용하는 단계; 및
(4) 물품 또는 물품 부분을 소독 또는 살균하기에 충분한 시간동안 상기 물품 또는 물품 부분을 살생물제 분무제에 노출시키는 단계를 포함하는 방법.
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제 1항에 있어서, 반투과성 직물 또는 막은 미생물의 진입을 방지하면서, 용기 내부로부터 외부로 증기가 통과하는 것을 허용하도록 선택되는 방법.
제 1항에 있어서, 내부 측으로부터의 증기 제거를 촉진하도록 막의 외부에 인접하게 유체가 흐르도록 하는 방법.
제 7항에 있어서, 유체가 공기인 방법.
제 7항에 있어서, 유체가 습도 조절된 공기인 방법.
제 1항에 있어서, 살생물제는 용매 내 과산화수소의 용액인 방법.
제 10항에 있어서, 용매가 물인 방법.
제 1항에 있어서, 막이 단일층 또는 다층 구조인 직조, 또는 비직조된 직물이거나, 시트 또는 필름이거나 이들의 조합으로부터 선택되고 소수성 또는 친수성인 방법.