KR101441740B1

KR101441740B1 - 의료용 플라즈마 멸균장치

Info

Publication number: KR101441740B1
Application number: KR1020120059635A
Authority: KR
Inventors: 노태협; 석동찬
Original assignee: 한국기초과학지원연구원
Priority date: 2011-06-03
Filing date: 2012-06-04
Publication date: 2014-09-19
Also published as: US9855354B2; JP5938470B2; US20140241953A1; JP2014522277A; KR20120135128A; WO2012165921A1; EP2716305A4; CN103747808A; EP2716305B1; CN103747808B; EP2716305A1

Abstract

본 발명은 의료용 건식 멸균기에 적용 가능한 멸균 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 과산화수소를 투입하여 플라즈마를 발생시키고 멸균에 효과적인 OH 라디칼을 생성하여 피처리물의 멸균을 달성하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 피처리물에 대한 멸균처리가 수행되는 멸균 반응기; 상기 멸균 반응기와 연결된 진공 펌프를 구비하며 상기 멸균 반응기의 내부를 진공 상태로 만드는 진공 형성부; 상기 멸균 반응기 내부로 공급되는 기체상태의 과산화수소를 제공하는 과산화수소 공급부; 및 마이크로웨이브를 이용하여 플라즈마를 발생시키는 마이크로웨이브 플라즈마 발생부를 포함하며, 상기 마이크로웨이브 플라즈마 발생부는 마이크로웨이브를 발생시키는 전자파발생원과, 과산화수소가 상기 멸균 반응기로 공급되도록 상기 과산화수소 공급부와 상기 멸균 반응기를 연결하고 마이크로웨이브에 의해 플라즈마가 발생하는 플라즈마 발생부와, 상기 전자파발생원으로부터 발생한 마이크로웨이브를 상기 플라즈마 발생부로 전달하는 마이크로웨이브 가이드를 구비하는 것을 특징으로 하는 의료용 플라즈마 멸균 장치가 제공된다.

Description

의료용 플라즈마 멸균장치{PLASMA STERILIZATION APPARATUS FOR MEDICAL}

본 발명은 의료용 건식 멸균기에 적용 가능한 멸균 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 과산화수소를 투입하여 플라즈마를 발생시키고 멸균에 효과적인 OH 라디칼을 생성하여 피처리물의 멸균을 달성하기 위한 장치에 관한 것이다.

의료장치의 멸균은 Ethylene Oxide(ETO) 가스를 이용하는 방법, 오존과 물을 이용하는 방법 그리고 고전적으로는 고온 스팀을 이용하는 방법 등이 사용되고 있다.

ETO 접촉방식은 멸균효과는 우수하나 ETO 가스가 독성이 강하기 때문에 사용자의 건강에 큰 위해를 줄 수 있으며 다루기가 어려운 단점이 있다. 그리고 오존과 물을 이용하는 방법은 매우 긴 처리시간을 필요로 한다. 그리고 고온스팀을 이용한 멸균방식은 멸균시간도 짧고 멸균효과도 우수하지만, 열에 약한 처리물은 사용이 불가능하다는 단점이 있다.

최근에 플라즈마와 과산화수소를 이용한 멸균장치가 개발되었으며 만족할 만한 멸균성능을 보이고 있다. 하지만 고가의 전원장치를 사용하여 장치가격이 비싸다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제조비용이 낮으며 열에 약한 재질의 피처리물에 대한 사용이 가능하고 멸균 처리시간을 단축시킬 수 있는 의료용 플라즈마 멸균장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일측면에 따르면,

피처리물에 대한 멸균처리가 수행되는 멸균 반응기; 상기 멸균 반응기와 연결된 진공 펌프를 구비하며 상기 멸균 반응기의 내부를 진공 상태로 만드는 진공 형성부; 상기 멸균 반응기 내부로 공급되는 기체상태의 과산화수소를 제공하는 과산화수소 공급부; 및 마이크로웨이브를 이용하여 플라즈마를 발생시키는 마이크로웨이브 플라즈마 발생부를 포함하며, 상기 마이크로웨이브 플라즈마 발생부는 마이크로웨이브를 발생시키는 전자파발생원과, 과산화수소가 상기 멸균 반응기로 공급되도록 상기 과산화수소 공급부와 상기 멸균 반응기를 연결하고 마이크로웨이브에 의해 플라즈마가 발생하는 플라즈마 발생부와, 상기 전자파발생원으로부터 발생한 마이크로웨이브를 상기 플라즈마 발생부로 전달하는 마이크로웨이브 가이드를 구비하는 것을 특징으로 하는 의료용 플라즈마 멸균 장치가 제공된다.

상기 플라즈마 발생부는 유전체 재질의 튜브 또는 컵 형상일 수 있다.

상기 플라즈마 발생부는 이중관으로 이루어지며 두 관 사이에 냉각용 유체가 흐를 수 있다.

상기 마이크로웨이브 가이드는 양단이 폐쇄된 관형태이며, 그 길이방향을 따라 상기 전자파발생원과 상기 플라즈마 발생부가 이격되어서 설치될 수 있다.

상기 진공 형성부는 상기 플라즈마 발생부를 통해 진공배기시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 의료용 기구의 사용 후 재사용이 가능한 멸균장치를 제공하며, 열에 변형되기 쉬운 재질의 의료기구 멸균에도 사용 가능한 멸균장치를 제공하고, 비교적 저가의 과산화수소 플라즈마 멸균장치를 제공하며, 짧은 멸균시간을 갖는 멸균장치를 제공하고, 간단한 구조, 간단한 사용절차의 멸균장치를 제공하며, 외기온도 30℃ 미만에서도 멸균이 가능한 멸균장치를 제공한다. 또한, 마이크로웨이브(MicroWave) 발생기를 이용하며 플라즈마를 발생시켜서, 피처리물의 주위가 아닌 영역에서 주로 플라즈마가 발생하여 피처리물로 발생 래디칼이 접촉할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과산화수소와 마이크로웨이브로를 이용한 의료용 플라즈마 멸균장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 과산화수소 공급부를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 마이크로웨이브 플라즈마 발생기의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 마이크로웨이브 전달부재의 평면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 마이크로웨이브 플라즈마 발생기가 멸균 반응기와 연결된 상태를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 6은 도 1에 도시된 의료용 플라즈마 멸균장치에 의한 의료용 장비의 멸균 방법을 도시한 순서도이다.

이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "∼사이에"와 "바로 ∼사이에" 또는 "∼에 인접하는"과 "∼에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명에 따른 과산화수소와 마이크로웨이브를 이용한 의료용 플라즈마 멸균장치는 다음과 같은 특징을 갖는다.

마이크로웨이브를 웨이브가이드와 같은 캐비티(Cavity)에 가두어 놓고 스탠딩웨이브(standing Wave)를 구성하여 높은 전기장을 얻을 수 있으며 이를 이용하여 특정 기체에 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 마이크로웨이브 플라즈마는 일반적인 DC 또는 RF 플라즈마에 비하여 높은 전자온도와 플라즈마 밀도를 얻을 수 있으며 보다 폭넓은 범위의 압력조건에서 플라즈마를 유지할 수 있는 장점을 가지고 있다. (e.g. 5~15 eV, 108~1015 cm-3, unmagnetized : 10 mtorr~760torr, magnetized : few μtorr~10mtorr)

또한 비교적 높은 이온화율 달성할 수 있고, Sheath 전압이 낮아 Sputtering 에 의한 전극 또는 구조물의 손상을 최소화 할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에서는 마이크로웨이브를 발생시킬 수 있는 전자파원(마그네트론 등)에 적절한 웨이브가이드를 설치하고 한쪽 끝에 유전체 부하를 설치하여 유전체 부하의 내부를 적절한 pd (압력×간극)을 조성하면 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 이때 발생된 플라즈마에 과산화수소가 존재하면 전자충돌, UV 흡수, 분자-원자 충돌 등에 의하여 OH 라디칼 등의 멸균에 필요한 물질들이 만들어진다.

과산화수소가 있는 조건에서 플라즈마가 발생되는 경우 발생되는 UV 에 의하여 박테리아 등의 세포나 포자가 멸균될 수도 있으며, 고에너지의 전자 및 기체입자가 직접 충돌하여 사멸시킬 수도 있다. 그리고 가장 중요한 역할은 과산화수소의 분해에 따라 OH 라디칼 또는 HO₂ 라디칼 등의 고산화성 화학물질들이 생성되어 멸균반응을 가속할 수 있다.

저온조건에서 플라즈마를 발생시킬 수 있기 때문에 수지 등의 열에 약한 재질에 대해서도 멸균이 가능하며 압력의 조정에 따라 미세하고 복잡한 구조의 의료 장치에도 적용이 가능하다.

또한 플라즈마 발생부가 피처리물과 이격되어 있어 전기적인 충격에 의한 의료장치 고장도 방지할 수 있다.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시예를 통하여 더욱 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 의료용 플라즈마 멸균장치(100)는 멸균 반응기(110)와, 진공 형성부(120)와, 외기 공급부(130)와, 과산화수소 공급부(140)와, 마이크로웨이브 플라즈마 발생부(150)를 포함한다.

멸균 반응기(110)는 피처리물인 의료용 장비에 대한 멸균처리가 수행되는 반응기이다. 멸균 반응기(110)에는 멸균 반응기(110) 내의 온도를 측정하는 온도측정 센서(111)와, 멸균 반응기(110) 내의 압력을 측정하는 압력측정 센서(112)와, 멸균 반응기(110) 및 피처리물의 온도를 제어하기 위한 히터(미도시)가 구비된다. 도면에 도시되지는 않았으나, 멸균 반응기(110)에는 개폐가능한 작업 도어와, 진공배기구와, 오존공급구와, 과산화수소 공급구와, 외기 공급구가 마련된다. 멸균 반응기(110)의 내부는 약 100 mtorr 미만의 진공도를 보증할 수 있도록 하며, 사용용도의 필요에 따라 내부부피가 산정된다.

진공 형성부(120)는 진공 펌프(121)와, 제1 연결 배관(122)과, 제1 조절 밸브(122)를 구비한다. 진공 형성부(120)는 멸균 반응기(110)의 내부를 진공상태로 만든다. 진공 펌프(121)는 멸균 반응기(110) 내부의 기체를 외부로 배기한다. 진공 펌프(121)는 과산화수소에 대한 내구성을 갖는 것이 바람직하다. 제1 연결 배관(122)은 진공 펌프(121)와 멸균 반응기(110)에 마련된 진공배기구(미도시) 사이를 연결한다. 제1 조절 밸브(123)는 제1 연결 배관(122) 상에 설치되어서 제1 연결 배관(122)을 개폐한다. 진공 펌프(121)를 통과한 배기 가스는 옥시던트(oxidant) 제거 장치(124)를 거친 후 최종적으로 배기된다.

외기 공급부(130)는 제2 조절 밸브(131)와, 제2 연결 배관(132)와, 히터(133)를 구비한다. 외기 공급부(130)는 외기를 멸균 반응기(110)로 필요시에 공급한다. 제2 조절 밸브(131)는 제2 연결 배관(132) 상에 설치되어서 제2 연결 배관(132)을 개폐한다. 제2 연결 배관(132)은 멸균 반응기(110)에 마련된 외기 공급구(미도시)와 연결된다. 히터(133)는 제2 연결 배관(132) 상에 외기 공급구(미도시)에 인접하여 설치되어서, 멸균 반응기(110)의 온도를 제어한다.

도 1과 도 2를 참조하면, 과산화수소 공급부(140)는 과산화수소 기화장치(141)와, 제3 연결 배관(142)과, 제3 조절 밸브(143)를 구비한다. 과산화수소 공급부(140)는 멸균 반응기(110) 내부에 기화된 과산화수소를 공급한다. 과산화수소 기화장치(141)는 내부에 과산화수소가 저장되는 저장 공간을 제공하며, 히터(141a)와, 온도조절기(141b)와, 배수 밸브(141c)와, 급수 밸브(141d)와 수위 센서(141e)를 구비한다. 히터(141a)는 과도한 증발에 의하여 액체상태인 과산화수소가 냉각되어 결빙되는 것을 방지한다. 온도조절기(141b)는 히터(141a)의 작동을 제어한다. 배수 밸브(141c)는 과산화수소 기화장치(141) 내에 저장된 액체 과산화수소를 배수할 때 사용된다. 급수 밸브(141d)는 과산화수소 기화장치(141) 내에 액체 과산화수소를 공급할 때 사용된다. 수위 센서(141e)를 통해 과산화수소 기화장치(141) 내에 저장된 액체 과산화수소의 양이 측정된다. 과산화수소 기화장치(141)에서 사용되는 과산화수소의 농도는 1~100%이다. 이와는 달리 분무, 오존 산기 등의 방법에 의하여 과산화수소가 멸균 반응기(110)로 제공될 수도 있다. 과산화수소 기화장치(141)는 과산화수소의 공급량이 멸균 반응기(110)의 설정온도에서 멸균 반응기(110) 내부부피의 포화압력 100% 미만에 해당하는 양 만큼 증발되어 공급될 수 있도록 3~100% 농도의 액체상 과산화수소를 증발시킬 수 있다.

제3 연결 배관(142)은 과산화수소 기화장치(141)와 마이크로웨이브 플라즈마 발생부(150) 사이를 연결한다. 제3 연결 배관(142)은 온도 조절 또는 보온이 되는 것이 바람직하다. 제3 조절 밸브(143)는 제3 연결 배관(142) 상에 설치되어서 제3 연결 배관(142)을 개폐한다.

도 1 및 도 3 내지 도 5를 참조하면, 마이크로웨이브 플라즈마 발생부(150)는 마이크로웨이브 플라즈마 발생기(151)와 전원공급기(159)를 구비한다. 마이크로웨이브 플라즈마 발생부(150)는 마이크로웨이브를 이용하여 플라즈마를 발생시킨다.

마이크로웨이브 플라즈마 발생기(151)는, 전자파발생원(153)과, 마이크로웨이브 가이드(152)와, 플라즈마 발생부(154)와, 튜너부(155)를 구비한다.

전자파발생원(153)은 마이크로웨이브를 발생시킨다. 마이크로웨이브란 0.3~300㎓의 주파수의 전자기파로 군용 레이더, 가정용 조리기, 무선통신 등의 분야에 사용되며 물원자의 회전 진동수(Rotational Frequency)와 대역이 같아 물에 흡수되어 물 분자를 가열하는 특징을 갖는다. 또한 원거리 전력수송의 가능성도 보고되고 있다. 전자파발생원(153)으로 본 실시예에서는 마그네트론을 사용하는 것으로 설명하는데, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 전자파발생원(153)은 안테나(153a)를 구비한다. 전자파발생원(153)은 전원공급기(159)로부터 전원을 공급받아 작동한다.

마이크로웨이브 가이드(152)는 양단이 폐쇄된 사각 단면의 관형태이다. 마이크로웨이브 가이드(152)에는 그 길이방향으로 이격되어서 전자파발생원(153)과 플라즈마 발생부(154)가 설치된다. 마이크로웨이브 가이드(152)의 내부 공간에 전자파발생원(153)의 안테나(153a)가 위치한다. 마이크로웨이브 가이드(152)는 전자파발생원(153)에서 발생한 마이크로웨이브를 플라즈마 발생부(154)로 전달한다. 마이크로웨이브 가이드(152)에는 전자파발생원(153)이 설치되는 위치에 대응하여 형성된 전자파발생원 설치구멍(152a)과, 플라즈마 발생부(154)가 설치되는 위치에 대응하여 형성된 플라즈마 발생부 설치구멍(152b)가 마련된다. 전자파발생원 설치구멍(152a)과 플라즈마 발생부 설치구멍(152b)의 사이에는 마이크로웨이브 가이드(152)의 길이방향을 따라 차례대로 위치하는 다수의 튜너 설치구멍(152c)가 마련된다.

플라즈마 발생부(154)는 유전체 재질의 튜브(이와는 달리 컵 모양일 수도 있음) 형태로서 마이크로웨이브 가이드(152)의 내부공간을 관통하여 지나가도록 플라즈마 발생부 설치구멍(152b)에 설치된다. 플라즈마 발생부(154)의 일단은 멸균 반응기(110)와 연결되고 타단은 과산화수소 공급부(140)의 제3 연결 배관(142)과 연결되어 과산화수소 가스가 플라즈마 발생부(154)를 지나서 멸균 반응기(110)로 제공된다. 플라즈마 발생부(154)의 내부에서는 마이크로웨이브에 의해 플라즈마가 발생하며, 그에 따라 그 내부를 통과하는 과산화수소는 분해되어서 OH 라디칼 또는 HO₂ 라디칼 등의 멸균반응을 가속시키는 고산화성 화학물질들이 생성된다. 플라즈마 발생부(154)는 이중관으로 이루어져서 관과 관 사이에 냉각용 유체(오일,압축 공기 등)가 흐르도록 구성될 수 있다.

튜너부(155)는 다수의 튜닝부재(155a)를 구비한다. 튜닝부재(155a)는 막대형상으로서 마이크로웨이브 가이드(152)에 형성된 튜너 설치구멍(152c)에 각각 나사결합과 같은 방식으로 결합된다. 튜닝부재(155a)는 마이크로웨이브 가이드(152)의 내부공간으로 돌출된 길이가 각각 조절된다. 본 실시예에서는 튜닝부재(155a)가 3개 구비되는 것으로 설명한다.

피처리물에 습기가 남아 있거나 온도차이가 심한 경우 피처리물 및 피처리물 주위의 온도를 동일하게 유지하는 것이 필요할 수 있으며 이때 제1 조절 밸브(131)를 열어서 멸균 반응기(110) 외부의 공기를 퍼지(Purge)하여 Conditioning 한다. 이때 히터(133)를 이용하여 가열된 공기를 공급할 수도 있다.

이제, 도 6을 참조하여 도 1에 도시된 의료용 플라즈마 멸균장치에 의한 의료용 장비의 멸균 방법을 상세히 설명한다. 도 6을 참조하면, 의료용 장비의 멸균 방법은, 피처리물 적재 단계(S10)와, 온도조절 단계(S20)와, 진공배기 단계(S30)와, 플라즈마 발생 단계(S40)와, 과산화수소 주입 단계(S50)와, 멸균처리 단계(S60)와, 환기 단계(S70)와, 진공해제 단계(S80)와, 피처리물 회수 단계(S90)를 포함한다.

피처리물 적재 단계(S10)에서는, 도 1에 도시된 의료용 플라즈마 멸균장치가 작동하지 않는 상태에서 피처리물인 의료용 장비가 멸균 반응기(도 1의 110) 내에 적재된다.

온도조절 단계(S20)에서는, 과산화수소 공급부(도 1의 140)로부터 공급된 기화된 과산화수소가 멸균 반응기(도 1의 110) 내에서 응축되지 않도록 멸균 반응기의 온도가 적절히 유지된다.

진공배기 단계(S30)에서는, 피처리물의 미세구조 내부까지 골고루 멸균제들이 침투할 수 있도록 진공 형성부(120)를 이용하여 멸균 반응기(도 1의 110)의 내부가 10 torr 이하까지 진공배기된다.

플라즈마 발생 단계(S40)에서는, 마이크로웨이브 플라즈마 발생부(도 1의 150)가 작동하여 플라즈마 발생부(도 3의 154)에 플라즈마가 발생한다. 플라즈마 발생은 이후 과산화수소 주입 후 60분 이하의 시간범위 내에서 지속될 수 있다. 플라즈마 발생은 멸균 반응기에 대한 환기 이전에 종료되거나, 진공배기를 플라즈마 발생부를 통과하도록 진행되는 경우 멸균 반응기에 대한 환기 절차까지 지속한 후에 종료된다.

과산화수소 주입 단계(S50)에서는, 과산화수소 공급부(도 140)에 의해 기화된 과산화수소가 플라즈마 발생부(도 3의 154)를 거쳐 멸균 반응기(도 1의 110) 내로 주입된다.

멸균처리 단계(S60)에서는 멸균 반응기(도 1의 110) 내에서 의료용 장비에 대한 멸균처리가 이루어진다.

환기 단계(S70)에서는, 멸균 반응기(도 1의 110)에 대한 10torr 미만까지의 진공배기가 수행된다. 진공배기는 플라즈마 발생부(도 3의 154)를 통과하도록 진행될 수 있는데 이 경우 미반응 과산화수소를 물과 산소로 변화시켜서 잔류 과산화수소가 외부 배출되는 것이 방지될 수 있다.

진공해제 단계(S80)에서는, 환기 단계(S70)를 통해 멸균 반응기(도 1의 110)의 내부에 형성된 진공 상태가 해제된다.

피처리물 회수 단계(S90)에서는, 멸균 처리된 피처리물이 회수된다.

경우에 따라서는, 플라즈마 발생 단계(S40) 내지 환기 단계(S70)가 2회 이상 반복될 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

100 : 의료용 플라즈마 멸균장치
110 : 멸균 반응기
120 : 진공 형성부
130 : 외기 공급부
140 : 과산화수소 공급부
150 : 마이크로웨이브 플라즈마 발생부
152 : 마이크로웨이브 가이드
153 : 전자파발생원
154 : 플라즈마 발생부
155 : 튜너부

Claims

피처리물에 대한 멸균처리가 수행되는 멸균 반응기;
상기 멸균 반응기와 연결된 진공 펌프를 구비하며 상기 멸균 반응기의 내부를 진공 상태로 만드는 진공 형성부;
상기 멸균 반응기 내부로 공급되는 기체상태의 과산화수소를 제공하는 과산화수소 공급부; 및
마이크로웨이브를 이용하여 플라즈마를 발생시키는 마이크로웨이브 플라즈마 발생부를 포함하며,
상기 마이크로웨이브 플라즈마 발생부는 0.3 ~ 300 GHz 주파수의 마이크로웨이브를 발생시키는 전자파발생원과, 과산화수소가 상기 멸균 반응기로 공급되도록 상기 과산화수소 공급부와 상기 멸균 반응기를 연결하고 마이크로웨이브에 의해 플라즈마가 발생하는 플라즈마 발생부와, 상기 전자파발생원으로부터 발생한 마이크로웨이브를 상기 플라즈마 발생부로 전달하는 마이크로웨이브 가이드를 구비하고, 상기 마이크로웨이브를 상기 마이크로웨이브 가이드에 가두어 스탠딩웨이브를 구성하여 플라즈마를 발생시키는 것을 특징으로 하는 의료용 플라즈마 멸균 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 플라즈마 발생부는 유전체 재질의 튜브 또는 컵 형상인 것을 특징으로 하는 의료용 플라즈마 멸균 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 플라즈마 발생부는 이중관으로 이루어지며 두 관 사이에 냉각용 유체가 흐르는 것을 특징으로 하는 의료용 플라즈마 멸균 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 마이크로웨이브 가이드는 양단이 폐쇄된 관형태이며, 그 길이방향을 따라 상기 전자파발생원과 상기 플라즈마 발생부가 이격되어서 설치되는 것을 특징으로 하는 의료용 플라즈마 멸균 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 진공 형성부는 상기 플라즈마 발생부를 통해 진공배기시키는 것을 특징으로 하는 의료용 플라즈마 멸균 장치.
피처리물인 의료용 장비를 멸균 반응기 내에 적재하는 단계;
기화된 과산화수소를 상기 멸균 반응기의 내에서 일정 온도로 유지하도록 온도를 조절하는 단계;
상기 멸균 반응기의 내부를 진공 배기하는 단계;
플라즈마 발생부에 플라즈마를 발생시키는 단계;
상기 플라즈마 발생부를 거쳐 상기 멸균 반응기 내로 기화된 과산화수소를 주입하는 단계;
상기 멸균 반응기 내에서 피처리물에 대하여 멸균 처리하는 단계;
상기 멸균 반응기의 내부를 환기하는 단계;
상기 멸균 반응기 내의 진공 상태를 해제하는 단계; 및
상기 멸균 처리된 피처리물을 회수하는 단계;
를 포함하고,
피처리물에 대한 멸균처리가 수행되는 멸균 반응기;
상기 멸균 반응기와 연결된 진공 펌프를 구비하며 상기 멸균 반응기의 내부를 진공 상태로 만드는 진공 형성부;
상기 멸균 반응기 내부로 공급되는 기체상태의 과산화수소를 제공하는 과산화수소 공급부; 및
마이크로웨이브를 이용하여 플라즈마를 발생시키는 마이크로웨이브 플라즈마 발생부를 포함하며,
상기 마이크로웨이브 플라즈마 발생부는 0.3 ~ 300 GHz 주파수의 마이크로웨이브를 발생시키는 전자파발생원과, 과산화수소가 상기 멸균 반응기로 공급되도록 상기 과산화수소 공급부와 상기 멸균 반응기를 연결하고 마이크로웨이브에 의해 플라즈마가 발생하는 플라즈마 발생부와, 상기 전자파발생원으로부터 발생한 마이크로웨이브를 상기 플라즈마 발생부로 전달하는 마이크로웨이브 가이드를 구비하고, 상기 마이크로웨이브를 상기 마이크로웨이브 가이드에 가두어 스탠딩웨이브를 구성하여 플라즈마를 발생시키는 것을 특징으로 하는 의료용 플라즈마 멸균 장치
를 이용하여 수행하는 것인, 의료용 장비의 멸균 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 진공 배기 단계는 상기 멸균 반응기의 내부의 압력을 10 torr 이하까지 진공 배기하는 것인 의료용 장비의 멸균 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 과산화수소 주입 단계 이후에, 상기 기화된 과산화수소가 상기 피처리물에 60분 이하의 시간 범위 내에서 방치하는 것인 의료용 장비의 멸균 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 멸균 처리 단계는 상기 과산화수소가 분해되어 OH 라디칼 또는 HO₂ 라디칼이 생성되고, 상기 라디칼에 의해 멸균이 수행되는 것인, 의료용 장비의 멸균 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 환기 단계 이후에 상기 플라즈마 발생 단계, 상기 과산화수소 주입 단계, 상기 멸균 처리 단계 및 상기 환기 단계를 2회 이상 반복 수행하는 것인 의료용 장비의 멸균 방법.
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