KR101774823B1

KR101774823B1 - 멸균 장치 및 멸균 방법

Info

Publication number: KR101774823B1
Application number: KR1020160000272A
Authority: KR
Inventors: 임유봉; 한우용; 국민성; 이종현
Original assignee: 주식회사 플라즈맵
Priority date: 2016-01-04
Filing date: 2016-01-04
Publication date: 2017-09-19
Also published as: WO2017119582A1; KR20170081342A

Abstract

본 발명의 살균 장치 및 살균 방법을 제공한다. 이 멸균 장치는 멸균제를 저장하는 저장 챔버; 개폐 가능한 문 및 외부 공기를 유입하는 벨브를 구비하고 내부에 피처리물을 수납하는 고정된 구조를 가지는 적어도 하나의 멸균 챔버; 상기 멸균 챔버에 멸균제를 공급하는 멸균제 소스; 상기 멸균 챔버를 배기하여 진공 상태를 제공하는 진공 펌프; 및 상기 진공 펌프의 입력단을 상기 멸균 챔버 및 상기 저장 챔버에 연결하고, 상기 진공 펌프의 출력단을 상기 멸균 챔버 및 상기 저장 챔버에 연결하는 분배부를 포함한다. 상기 멸균제는 상기 멸균 챔버에 수납된 피처리물을 멸균한다. 상기 멸균 챔버의 문이 개방된 상태에서, 상기 멸균제는 상기 저장 챔버에 보관된다.

Description

멸균 장치 및 멸균 방법{Sterilization Apparatus And Sterilization Method}

본 발명은 멸균기에 관한 것으로, 더 구체적으로 멸균 챔버 및 저장 챔버를 구비하고 멸균 챔버와 저장 챔버 사이에 멸균제를 서로 이동할 수 있는 멸균 장치 및 그 공정 방법에 관한 것이다.

저온에서의 살균 공정을 위해서 화학적 멸균기가 개발되어 사용되고 있으며, 이는 외부에서 멸균제(sterilization agent)를 멸균 공간으로 주입시켜 일반적으로 멸균제와 살균 대상체(피처리물)에 있는 균(virus, bacteria 등)과의 산화 반응을 통해 살균하는 방식이다. 화학적 멸균기는 EO 가스(에틸렌옥사이드 가스) 멸균기와 플라즈마 멸균기로 구분된다.

화학적 멸균기는 살균 공정이 완료 된 이후 살균 대상체를 꺼내기 위해서 멸균공간을 개방(open)하고, 이때 멸균제가 사용자에게 노출되어 위험할 수 있다. 대표적으로 EO 가스(에틸렌옥사이드 가스) 멸균기는 인체에 유해한 성분을 가질 뿐만 아니라, 발화성을 가지고 있어 매우 위험하다. 따라서 멸균 공정 완료 이후에는 정화공정이 필요로 한다. 이를 위해 진공 펌프와 같은 기구물을 이용하여 챔버 내부에 잔류하는 멸균제를 외부로 배기시켜 사용자의 안전성을 확보한다. 환경적으로 사용 안전성 확보를 위해 외부로의 배기 시에 스크러버와 같은 필터 혹은 정화기를 사용하여 정화시키는 작업을 수행한다.

멸균제가 살균 대상체에 도달하기보다는 대부분이 사용되지 못하고 배기되는 구조를 가지고 있다. 외부로의 배기에 있어 스크러버와 같은 필터 및 정화 공정이 필요하며, 이로 인하여 공정 시간이 늘어나고 사용에 있어 비용이 증가한다.

뿐만 아니라 살균 대상체의 구조가 복잡한 형태를 가지고 있는 경우, 멸균제가 미세 구조 사이로의 침투가 요구되며, 침투력을 향상시키기 위해 멸균 공간의 압력을 조절(진공 형성과 멸균제 공급의 반복과 같은 방식을 사용)할 수 있다.

반복적인 진공 형성과 멸균제 공급의 과정에서 멸균제의 손실이 크며, 결과적으로 멸균 효율성이 떨어지고 비용이 증가한다.

뿐만 아니라 종래의 멸균기의 사용 빈도는 하루에 3회 이하로 그 활용도가 높지 않으며, 살균 대상체의 보관을 위해 UV 살균기와 같은 별도의 제품을 이용하여 살균 혹은 무균 상태를 유지하고 있다.

본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 멸균제 효율성과 멸균 공정의 효율을 향상시키는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 외부로의 멸균제 배출에 따른 정화 시스템 제거하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 공정 이후에 잔존하는 멸균제를 이용하여 살균 대상체의 보관이 가능하도록 멸균기에 보관기능을 부여하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 멸균 장치는 멸균제를 저장하는 저장 챔버; 개폐 가능한 문 및 외부 공기를 유입하는 벨브를 구비하고 내부에 피처리물을 수납하는 고정된 구조를 가지는 적어도 하나의 멸균 챔버; 상기 멸균 챔버에 멸균제를 공급하는 멸균제 소스; 상기 멸균 챔버를 배기하여 진공 상태를 제공하는 진공 펌프; 및 상기 진공 펌프의 입력단을 상기 멸균 챔버 및 상기 저장 챔버에 연결하고, 상기 진공 펌프의 출력단을 상기 멸균 챔버 및 상기 저장 챔버에 연결하는 분배부를 포함한다. 상기 멸균제는 상기 멸균 챔버에 수납된 피처리물을 멸균하고, 상기 멸균 챔버의 문이 개방된 상태에서, 상기 멸균제는 상기 저장 챔버에 보관된다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진공 펌프의 출력단에 연결되어 외부 대기에 연결되는 진공 펌프 배기 벨브를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 멸균 챔버는 하나일 수 있다. 상기 분배부는 상기 진공 펌프의 출력단과 상기 멸균 챔버의 입출력단 사이에 배치된 제1 벨브; 상기 진공 펌프의 출력단과 상기 저장 챔버의 입출력단 사이에 배치된 제2 벨브; 상기 저장 챔버의 입출력단과 상기 진공 펌프의 입력단 사이에 배치된 제3 벨브; 및 상기 진공 펌프의 입력단과 상기 멸균 챔버의 입출력단 사이에 배치된 제4 벨브를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 벨브 및 제2 벨브는 제1 3-웨이 벨브이고, 상기 제3 벨브 및 제4 벨브는 제2 3-웨이 벨브일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 멸균제 소스는 상기 멸균 챔버의 입출력단을 연결하는 파이프에 장착될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 멸균제 소스는 상기 멸균 챔버의 장착되어 상기 멸균 챔버의 내부에 플라즈마를 생성하는 플라즈마 소스일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 멸균제 소스는 과산화수소 혹은 에틸렌옥사이드와 같은 산화성 가스로 구성된 멸균제 카트리지 공급기를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 멸균제 소스는 과산화수소 혹은 에틸렌옥사이드와 같은 산화성 가스로 구성된 멸균제 카트리지 공급기와 플라즈마를 생성하는 플라즈마 소스를 함께 사용하여 멸균제를 활성화할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 저장 챔버에 멸균제를 공급하는 저장 챔버 멸균제 소스를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진공 펌프의 출력단과 상기 제1 벨브와 상기 제2 벨브의 접속단 사이에 배치된 보조 멸균제 소스를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 멸균 챔버는 제1 멸균 챔버 및 제2 멸균 챔버를 포함할 수 있다. 상기 분배부는 상기 진공 펌프의 출력단과 상기 제1 멸균 챔버의 입출력단 사이에 배치된 제1 벨브; 상기 진공 펌프의 출력단과 상기 제2 멸균 챔버의 입출력단 사이에 배치된 제2 벨브; 상기 제2 멸균 챔버의 입출력단과 상기 진공 펌프의 입력단 사이에 배치된 제3 벨브; 상기 진공 펌프의 입력단과 상기 제1 멸균 챔버의 입출력단 사이에 배치된 제4 벨브; 상기 진공 펌프의 출력단과 상기 저장 챔버의 입출력단 사이에 배치되는 제5 벨브; 및 상기 진공 펌프의 입력단과 상기 저장 챔버의 입출력단 사이에 배치된 제6 벨브를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 저장 챔버에서 상기 멸균제의 농도를 일정 수준 이상으로 유지하도록 저장 챔버 멸균제 소스를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 저장 챔버는 개폐 가능한 문을 구비하고 내부에 상기 피처리물을 수납하는 구조를 가져 내부에 피처리물의 오염을 방지하기 위한 무균 혹은 살균 공간을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 저장 챔버는 대기로 환기하기 위한 저장 챔버 벤팅 벨브를 더 포함할 수 있다. 상기 분배부는 상기 저장 챔버의 상기 멸균제를 일시적으로 제거하기 위해 상기 진공 펌프의 입력단을 상기 저장 챔버에 연결하고, 상기 진공 펌프의 출력단을 상기 멸균 챔버에 연결할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 저장 챔버에 피처리물을 위치하고 상기 저장 챔버의 문을 닫아 상기 저장 챔버를 밀폐시킨 이후, 상기 분배부는 상기 진공 펌프의 입력단을 상기 멸균 챔버에 연결하고, 진공 펌프의 출력단을 상기 저장 챔버에 연결하여 상기 멸균제를 상기 저장 챔버로 이동시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 저장 챔버 내부의 멸균제를 상기 진공 펌프 및 상기 분배부를 이용하여 상기 멸균 챔버로 이동시켜 상기 멸균 챔버 내부에서 살균 공정 시작 시점부터 높은 멸균제 농도를 유지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 살균 방법은 멸균 챔버의 멸균 챔버 벤팅 벨브를 개방하여 외부 대기를 유입하고 상기 멸균 챔버의 문을 개방하여 피처리물을 삽입하고 상기 문을 폐쇄하는 단계; 상기 멸균 챔버를 진공 펌프를 이용하여 진공으로 배기하고, 상기 멸균 챔버의 가스를 외부 대기로 배출하는 단계; 상기 저장 챔버에 보관된 멸균제를 상기 멸균 챔버로 이동시키는 단계; 및 상기 멸균 챔버의 상기 멸균제를 배기하여 상기 저장 챔버로 이동시키는 단계;를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 멸균 챔버는 제1 멸균 챔버 및 제2 멸균 챔버를 포함하고, 상기 제1 멸균 챔버에서 상기 제2 멸균 챔버로 내부 가스를 상기 진공 펌프를 이용하여 이동시키는 단계; 및 상기 제2 멸균 챔버에서 상기 제1 멸균 챔버로 내부 가스를 상기 진공 펌프를 이용하여 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 살균 방법은 저장 챔버에 멸균제를 저장하는 단계; 독립된 제1 멸균 챔버 및 제2 멸균 챔버에 각각 피처리물을 삽입하는 단계; 진공 펌프를 이용하여 상기 제1 멸균 챔버 및 상기 제2 멸균 챔버를 배기하여 진공 상태를 각각 형성하는 단계; 상기 저장 챔버의 멸균제를 상기 제1 멸균 챔버로 이동시키는 단계; 상기 제1 멸균 챔버에서 상기 제2 멸균 챔버로 내부 가스를 상기 진공 펌프를 이용하여 이동시키는 단계; 상기 제2 멸균 챔버의 멸균제를 상기 제2 멸균 챔버로 이동시키는 단계; 및 상기 제1 멸균 챔버 또는 상기 제2 멸균 챔버의 멸균제를 상기 저장 챔버로 이동시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 멸균 장치는 살균제를 저장하는 저장 챔버; 개폐 가능한 문 및 외부 공기를 유입하는 멸균 챔버 벤팅 벨브를 구비하고 내부에 피처리물을 수납하는 고정된 구조를 가지는 적어도 하나의 멸균 챔버; 상기 멸균 챔버 각각에 멸균제를 공급하는 멸균제 소스; 상기 멸균 챔버를 배기하여 진공 상태를 제공하는 진공 펌프; 및 상기 진공 펌프의 입력단을 상기 멸균 챔버 및 상기 저장 챔버에 연결하고, 상기 진공 펌프의 출력단을 상기 멸균 챔버에 연결하는 분배부를 포함한다. 상기 살균 장치의 동작 방법은 상기 피처리물을 상기 멸균 챔버에 삽입하고 상기 멸균 챔버의 가스를 상기 진공 펌프 및 상기 분배부를 이용하여 외부로 배기하는 단계; 상기 저장 챔버에 있는 상기 멸균제를 상기 진공 펌프 및 상기 분배부를 이용하여 상기 멸균 챔버로 이동시키는 단계; 상기 멸균제 소스를 사용하여 멸균제를 상기 멸균 챔버에 공급하는 단계; 및 상기 멸균 챔버의 상기 멸균제를 상기 저장 챔버로 이동시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 저장 챔버에 멸균제가 저장되고 상기 멸균 챔버가 진공으로 유지된 상태에서, 상기 멸균 챔버 벤팅 벨브를 개방하여 상기 멸균 챔버의 압력을 대기압으로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 멸균 챔버와 저장 챔버 사이에 멸균제가 이동하여, 멸균제가 외부로 배출되지 않고 멸균제 효용성이 증가될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치를 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 살균 장치의 타이밍 차트이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치를 설명하는 도면이다.
도 4는 도 3의 살균 장치의 타이밍 차트이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 살균 장치를 설명하는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 살균 장치를 설명하는 개념도이다.
도 7은 도 6의 살균 장치의 타이밍 차트이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 살균 장치를 설명하는 개념도이다.
도 9는 도 8의 살균 장치의 살균 방법을 나타내는 흐름도이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 진공 펌프를 이용하여 저장 챔버 및 멸균 챔버의 압력을 순차적으로 변화시키고, 멸균 챔버를 개방하는 경우, 멸균제는 저장 챔버에 보관된다.

하나의 멸균 챔버와 하나의 저장 챔버를 포함하는 경우, 멸균제는 상기 멸균 챔버와 상기 저장 챔버를 교번하면서 이동한다. 복수의 멸균 챔버를 사용하는 경우, 멸균제는 멸균 챔버들 사이에 순차적으로 이동한다. 이에 따라, 상기 멸균 챔버는 진공 상태와 멸균제 공급된 멸균 상태에 반복적으로 놓여, 멸균제의 효율 및 멸균 성능을 극대화할 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 구성요소는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치를 설명하는 도면이다.

도 2는 도 1의 살균 장치의 타이밍 차트이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 살균 장치(100)는 멸균제를 저장하는 저장 챔버(114); 개폐 가능한 문 및 외부 공기를 유입하는 멸균 챔버 벤팅 벨브(113)를 구비하고 내부에 피처리물을 수납하는 고정된 구조를 가지는 적어도 하나의 멸균 챔버(112); 상기 멸균 챔버(112) 각각에 멸균제를 공급하는 멸균제 소스(122); 상기 멸균 챔버(112)를 배기하여 진공 상태를 제공하는 진공 펌프(130); 및 상기 진공 펌프(130)의 입력단을 상기 멸균 챔버(112) 및 상기 저장 챔버(114)에 연결하고, 상기 진공 펌프(130)의 출력단을 상기 멸균 챔버(112)에 연결하는 분배부(140)를 포함한다. 상기 멸균제는 상기 멸균 챔버(112)에 수납된 피처리물을 멸균하고, 상기 멸균 챔버(112)의 문이 개방된 상태에서, 상기 멸균제는 상기 저장 챔버(114)에 보관된다.

상기 저장 챔버(114)는 금속 재질의 박스형 챔버일 수 있다. 상기 저장 챔버(114)는 저장 챔버 벤팅 벨브(venting valve, 115)를 포함할 수 있다. 상기 저장 챔버(114)는 멸균제를 임시로 보관하고 상기 보관된 멸균제는 상기 멸균 챔버(112)로 이동될 수 있다. 상기 멸균제의 이동을 위하여 진공 펌프(130) 및 분배부(140)가 사용된다. 상기 저장 챔버(114)는 멸균제의 입출을 위한 입출력단을 포함할 수 있다.

상기 멸균 챔버(112)는 금속 재질의 박스형 챔버일 수 있다. 상기 멸균 챔버(112)는 피처리물을 수납하기 위한 문과 상기 멸균 챔버를 공기로 환기하기 위한 멸균 챔버 벤팅 벨브(113)를 포함할 수 있다. 상기 멸균 챔버(112)는 다층 구조의 선반에 복수의 피처리물을 수납할 수 있다.

멸균제 소스(sterilization agent source, 122)는 원격 소스(remote source)일 수 있다. 예를 들어, 상기 멸균제 소스(122)는 산화성 기체(예를 들어, ethylene oxide 가스)를 이용하여 일정량을 공급할 수 있다. 또는 상기 멸균제 소스(122)는 액화 상태의 멸균제를 미스트 혹은 기화시켜 일정량을 공급할 수 있다. 멸균제 소스(sterilization agent source, 122)는 플라즈마 소스를 포함할 수 있다. 상기 플라즈마 소스는 공급되는 멸균제를 플라즈마를 이용하여 활성화시켜 상기 멸균 챔버(112)에 공급할 수 있다. 상기 멸균 챔버는 멸균제의 입출을 위한 입출력단을 포함할 수 있다. 상기 멸균제 소스(112)는 상기 멸균 챔버의 입출력단에 연결된 파이프에 장착될 수 있다.

진공 펌프(130)는 상기 저장 챔버(114) 및 상기 멸균 챔버(112)를 진공 상태로 배기할 수 있다. 상기 진공 펌프(130)는 오일이 없는 건식 펌프일 수 있다.

상기 분배부(140)는 상기 진공 펌프(130)의 출력단과 상기 멸균 챔버(112)의 입출력단 사이에 배치된 제1 벨브(141); 상기 진공 펌프의 출력단과 상기 저장 챔버의 입출력단 사이에 배치된 제2 벨브(142); 상기 저장 챔버의 입출력단과 상기 진공 펌프의 입력단 사이에 배치된 제3 벨브(143); 및 상기 진공 펌프의 입력단과 상기 멸균 챔버의 입출력단을 연결하는 제4 벨브(144)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 벨브(141~144)는 솔레노이드 벨브일 수 있다. 상기 제1 내지 제4 벨브(141~144)는 제어 신호에 따라 각각 개방/폐쇄될 수 있다.

상기 분배부(140)와 상기 진공 펌프(130)는 상기 멸균 챔버(112)의 가스( 또는 멸균제)를 배기하여 상기 저장 챔버(114)로 이동시킬 수 있다. 한편, 상기 분배부(140)와 상기 진공 펌프(130)는 상기 저장 챔버(114)에 저장된 가스(또는 멸균제)를 배기하여 상기 멸균 챔버(112)로 이동시킬 수 있다.

상기 진공 펌프(130)의 출력단은 상기 제1 벨브와 상기 제2 벨브에 연결되도록 분기될 수 있다. 상기 제1 벨브(141)는 상기 멸균 챔버(112)의 입출력단 과 상기 진공 펌프(130)의 출력단 사이에 배치되어 유체 통로를 개폐할 수 있다. 또한, 상기 제2 벨브(142)는 상기 저장 챔버(114)의 입출력단과 상기 진공 펌프(130)의 출력단 사이에 배치되어 유체 통로를 개폐할 수 있다.

상기 진공 펌프의 입력단은 상기 제3 벨브와 상기 제4 벨브에 연결되도록 분기될 수 있다. 제3 벨브(143)는 상기 저장 챔버(114)의 입출력단과 상기 진공 펌프(130)의 입력단 사이에 배치되어 유체 통로를 개폐할 수 있다. 제4 벨브(144)는 상기 멸균 챔버(112)의 입출력단과 상기 진공 펌프(130)의 입력단 사이에 배치되어 유체 통로를 개폐할 수 있다. 상기 멸균 챔버(112)의 입출력단은 상기 제1 벨브()와 상기 제4 벨브에 연결되도록 분기될 수 있다. 상기 저장 챔버의 입출력단은 상기 제3 벨브와 상기 제2 벨브에 연결되도록 분기될 수 있다.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 제1 벨브 및 제2 벨브는 제1 3-웨이 벨브이고, 상기 제3 벨브 및 제4 벨브는 제2 3-웨이 벨브일 수 있다.

상기 진공 펌프 배기 벨브(139)는 상기 진공 펌프(130)의 출력단에 연결될 수 있다. 상기 진공 펌프(130)의 출력단은 4-웨이 파이프에 연결되고, 3개의 포트에 제1 벨브, 제2 벨브, 및 상기 진공 펌프 배기 벨브가 각각 배치될 수 있다.

이하, 상기 살균 장치의 살균 방법이 설명된다.

살균 방법은 멸균 챔버의 멸균 챔버 벤팅 벨브를 개방하여 외부 대기를 유입하고 상기 멸균 챔버의 문을 개방하여 피처리물을 삽입하고 상기 문을 폐쇄하는 단계(S1); 상기 멸균 챔버를 진공 펌프를 이용하여 진공으로 배기하고, 상기 멸균 챔버의 가스를 외부 대기로 배출하는 단계(S2); 및 상기 저장 챔버에 보관된 멸균제를 상기 멸균 챔버로 이동시키는 단계(S3); 및 상기 멸균 챔버의 상기 멸균제를 배기하여 상기 저장 챔버로 이동시키는 단계(S4);를 포함한다.

상기 멸균 챔버의 멸균 챔버 벤팅 벨브(VV1)를 개방하여 외부 대기를 유입하고 멸균 챔버의 문을 개방하여 피처리물을 삽입하고 상기 문을 폐쇄한다(S1). 구체적으로, 상기 멸균 챔버의 멸균 챔버 벤팅 벨브(VV1,113)를 개방하여, 상기 멸균 챔버의 압력(P1)은 대기압으로 승압한다. 즉, 상기 저장 챔버의 압력(P2)은 높은 압력 상태인 제1 압력으로 유지되고, 상기 멸균 챔버의 압력(P1)은 저압인 제2 압력으로 유지된 상태에서, 제1 벨브 내지 제4 벨브(V1~V4)는 폐쇄되고, 상기 멸균 챔버의 상기 멸균 챔버 벤팅 벨브(VV1,113)는 개방되어 대기압 상태로 된다. 이에 따라, 상기 멸균 챔버(112)의 문은 개방될 수 있다. 상기 멸균 챔버(112)의 문이 개방된 상태에서, 피처리물은 상기 멸균 챔버(123)에 삽입된 후, 상기 문을 폐쇄한다.

이어서, 상기 멸균 챔버(112)를 진공 펌프(130)를 이용하여 진공으로 배기하고, 상기 멸균 챔버의 가스를 외부 대기로 배출한다(S2). 구체적으로, 제4 벨브(144) 및 진공 펌프 배기 벨브(139)를 개방한 상태에서, 상기 진공 펌프(130)는 상기 멸균 챔버(112) 내의 가스를 외부 대기로 배기한다.

이어서, 상기 저장 챔버(114)에 보관된 멸균제를 상기 멸균 챔버(112)로 이동시키면서 상기 멸균제를 추가로 상기 멸균 챔버(112)에 공급한다(S3). 구체적으로, 상기 저장 챔버(114)에는 이전 사이클에서 발생된 멸균제가 저장된 상태에서, 상기 제1 벨브(141) 및 제3 벨브(143)를 개방하고, 다른 벨브는 폐쇄한다. 이에 따라, 상기 저장 챔버(114)에 저장된 멸균제는 상기 진공 펌프(130)를 통하여 상기 멸균 챔버(112)로 이동한다. 또한, 상기 멸균 챔버에 더 많은 멸균제를 제공하기 위하여, 상기 멸균제 소스(PS1,122)가 동작하여 멸균제를 상기 멸균 챔버(112)에 제공한다. 이에 따라, 상기 멸균제는 피처리물을 살균 또는 멸균한다.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 멸균제 소스(PS1,122)는 상기 멸균 챔버에 연결되거나, 상기 저장 챔버에 연결되거나, 상기 멸균 챔버와 상기 저장 챔버 사이의 유체 통로에 배치될 수 있다. 상기 멸균제 소스(PS1,122)가 멸균제를 발생시키거나 공급하는 시간은 적절히 선택될 수 있다.

상기 멸균 챔버가 반복적으로 멸균제 공급 상태 및 진공 상태로 유지되게 하기 위하여, 상기 멸균 챔버(112)의 상기 멸균제를 배기하여 상기 저장 챔버(114)로 이동시킨다(S4). 이 경우, 상기 멸균제 소스(PS1,122)는 동작을 중단한다. 구체적으로, 상기 제2 벨브(142) 및 상기 제4 벨브(144)를 개방하고, 다른 벨브는 폐쇄하여, 상기 멸균 챔버에 있는 멸균제는 상기 진공펌프에 의하여 상기 저장 챔버로 이동한다. 이에 따라, 상기 멸균 챔버는 저압으로 감압되고, 상기 저장 챔버는 고압으로 승압되어 멸균제를 보관한다.

이어서, 상기 저장 챔버(114)에 보관된 멸균제를 상기 멸균 챔버(112)로 이동시키는 단계(S3) 및 상기 멸균 챔버의 상기 멸균제를 배기하여 상기 저장 챔버(112)로 이동시키는 단계(S4)를 반복한다. 이러한 반복 동작에 의하여, 멸균제는 피처리물의 깊은 곳 까지 침투하여 살균효과를 극대화할 수 있다. 또한, 사용된 멸균제는 외부로 배출되지 않고 재사용되어, 멸균제 사용 효율을 증가시킨다.

상기 저장 챔버에 멸균제가 보관된 상태에서 다시 상기 멸균 챔버의 멸균 챔버 벤팅 벨브(VV1)를 개방하여 외부 대기를 유입하고 멸균 챔버의 문을 개방하여 살균된 피처리물을 제거하고 새로운 피처리물을 삽입하고 상기 문을 폐쇄하는 단계를 수행한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 진공 펌프를 이용하여 저장 챔버 및 멸균 챔버의 압력을 순차적으로 변화시킨다. 예를 들어, 진공 펌프를 이용하여 저장 챔버에 진공 혹은 상대적 음의 압력을 형성하면서 배출된 공기를 멸균 챔버로 주입시켜 상대적 양의 압력을 형성시킨다. 이때, 멸균 챔버 내부의 공기에는 멸균제를 충분히 포함하고 있어, 멸균 공간 내부에 있는 피처리물을 멸균할 수 있다. 충분한 시간이 지난 이후 유체 흐름의 방향을 반전시켜 멸균 챔버의 가스를 저장 챔버로 주입시켜 압력의 변화를 만들 수 있다. 특히, 멸균 챔버의 전 상태가 진공 혹은 상대적 음의 압력을 형성된 상태에서 멸균제를 다량 함류한 공기의 유입으로 살균 공정에 있어 침투력을 향상시킬 수 있다. 추가적으로 이와 같은 압력 변화를 반복하여 높은 멸균제 농도를 유지할 수 있으며, 멸균제의 효율 및 멸균 성능을 극대화할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치를 설명하는 도면이다.

도 4는 도 3의 살균 장치의 타이밍 차트이다.

도 1 및 도 2에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 살균 장치(200)는 멸균제를 저장하는 저장 챔버(114); 개폐 가능한 문 및 외부 공기를 유입하는 멸균 챔버 벤팅 벨브를 구비하고 내부에 피처리물을 수납하는 고정된 구조를 가지는 적어도 하나의 멸균 챔버(112); 상기 멸균 챔버(112) 각각에 멸균제를 공급하는 멸균제 소스(222); 상기 멸균 챔버(112)를 배기하여 진공 상태를 제공하는 진공 펌프(130); 및 상기 진공 펌프(130)의 입력단을 상기 멸균 챔버(112) 및 상기 저장 챔버(114)에 연결하고, 상기 진공 펌프(130)의 출력단을 상기 멸균 챔버에 연결하는 분배부(140)를 포함한다. 상기 멸균제는 상기 멸균 챔버(112)에 수납된 피처리물을 멸균하고, 상기 멸균 챔버의 문이 개방된 상태에서, 상기 멸균제는 상기 저장 챔버(114)에 보관된다.

상기 멸균제 소스(222)는 상기 멸균 챔버(112)의 장착되어 상기 멸균 챔버의 내부에 플라즈마를 생성하는 플라즈마 소스일 수 있다. 상기 플라즈마 소스는 대기압 또는 대기압 이하의 고압 방전이 가능한 초고주파 플라즈마 소스, 교류 전원을 이용한 유전체 장벽 방전, 축전 결합 방전, 또는 유도 결합 플라즈마 방전일 수 있다. 상기 멸균 챔버(112)의 방전 압력은 수십 토르 내지 대기압일 수 있다. 상기 플라즈마 소스는 대기 또는 과산화 수소를 포함한 가스를 방전하여 산소 라디칼, 산화질소 라디칼을 생성할 수 있다. 플라즈마 소스는 내부의 공기 및 가스 등을 플라즈마 방전을 통해 활성화 및 멸균제를 발생시킬 수 있다. 상기 플라즈마 소스는 멸균 챔버의 내부 표면에서 플라즈마 발생시켜 멸균제를 생성하고 활성화시킬 수 있다. 플라즈마 방전으로 발생하는 UV와 전자와 같은 대전입자를 이용하여 멸균 반응을 향상시킬 수 있다.

저장 챔버 멸균제 소스(224)는 상기 저장 챔버(114)에 멸균제를 공급할 수 있다. 상기 저장 챔버 멸균제 소스(224)는 상기 멸균 챔버의 장착되어 상기 멸균 챔버의 내부에 플라즈마를 생성하는 플라즈마 소스일 수 있다. 상기 멸균제 소스는 상기 저장 챔버의 입출력단을 연결하는 파이프에 장착될 수 있다. 상기 저장 챔버가 저장 챔버 멸균제 소스(224)를 구비한 경우, 상기 멸균 챔버의 기능과 저장 챔버의 기능은 서로 바뀔 수 있다.

상기 분배부(140)는 상기 진공 펌프의 출력단과 상기 멸균 챔버의 입출력단 사이에 배치되는 제1 벨브(141); 상기 진공 펌프의 출력단과 상기 저장 챔버의 입출력단 사이에 배치되는 제2 벨브(142); 상기 저장 챔버의 입출력단과 상기 진공 펌프의 입력단 사이에 배치되는 제3 벨브(143); 및 상기 진공 펌프의 입력단과 상기 멸균 챔버의 입출력단 사이에 배치되는 제4 벨브(144)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 벨브(141~144)는 솔레노이드 벨브일 수 있다. 상기 제1 내지 제4 벨브는 제어 신호에 따라 각각 개방/폐쇄될 수 있다. 상기 분배부(140) 및 상기 진공 펌프(130)는 상기 멸균 챔버(112)의 가스를 상기 저장 챔버(114)로 이동시킬 수 있다. 또한, 상기 분배부(140) 및 상기 진공 펌프(130)는 상기 저장 챔버(114)에 저장된 가스를 배기하여 상기 멸균 챔버(112)로 이동시킬 수 있다.

상기 진공 펌프의 출력단은 분기되어 상기 제1 벨브와 제2 벨브에 각각 연결되고, 제1 벨브는 상기 멸균 챔버의 입출력단 과 상기 진공 펌프의 출력단 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 벨브는 상기 저장 챔버의 입출력단과 상기 진공 펌프의 출력단 사이에 배치될 수 있다.

이하, 상기 살균 장치의 살균 방법이 설명된다.

상기 살균 방법은 멸균 챔버의 멸균 챔버 벤팅 벨브를 개방하여 외부 대기를 유입하고 상기 멸균 챔버의 문을 개방하여 피처리물을 삽입하고 상기 문을 폐쇄하는 단계(S1); 상기 멸균 챔버를 진공 펌프를 이용하여 진공으로 배기하고, 상기 멸균 챔버의 가스를 외부 대기로 배출하는 단계(S2); 및 상기 저장 챔버에 보관된 멸균제를 상기 멸균 챔버로 이동시키는 단계(S3); 및 상기 멸균 챔버의 상기 멸균제를 배기하여 상기 저장 챔버로 이동시키는 단계(S4);를 포함한다.

상기 멸균 챔버의 멸균 챔버 벤팅 벨브(VV1)를 개방하여 외부 대기를 유입하고 멸균 챔버의 문을 개방하여 피처리물을 삽입하고 상기 문을 폐쇄한다(S1). 구체적으로, 상기 멸균 챔버의 멸균 챔버 벤팅 벨브(VV1,113)를 개방하여, 상기 멸균 챔버의 압력(P1)은 대기압으로 승압한다. 상기 저장 챔버의 압력(P2)은 높은 압력 상태인 제1 압력으로 유지되고, 상기 멸균 챔버의 압력(P1)은 저압인 제2 압력으로 유지된 상태에서, 제1 벨브 내지 제4 벨브(V1~V4)는 폐쇄되고, 상기 멸균 챔버의 상기 멸균 챔버 벤팅 벨브(VV1)는 개방되어 대기압 상태로 된다. 이에 따라, 상기 멸균 챔버의 문은 개방될 수 있다. 상기 멸균 챔버의 문이 개방된 상태에서, 피처리물은 상기 멸균 챔버에 삽입한 후, 상기 문을 폐쇄한다.

이어서, 상기 멸균 챔버를 진공 펌프를 이용하여 진공으로 배기하고, 상기 멸균 챔버의 가스를 외부 대기로 배출한다(S2). 구체적으로, 제4 벨브 및 진공 펌프 배기 벨브를 개방한 상태에서, 상기 진공 펌프는 상기 멸균 챔버 내의 가스를 외부 대기로 배기한다.

이어서, 상기 저장 챔버(114)에 보관된 멸균제를 상기 멸균 챔버(112)로 이동시키면서 상기 멸균제를 추가로 상기 멸균 챔버에 공급한다(S3). 구체적으로, 상기 저장 챔버에는 이전 사이클에서 발생된 멸균제가 저장된 상태에서, 상기 제1 벨브 및 제3 벨브를 개방한다. 이에 따라, 상기 저장 챔버에 저장된 멸균제는 상기 진공 펌프를 통하여 상기 멸균 챔버로 이동한다. 또한, 상기 멸균 챔버에 더 많은 멸균제를 제공하기 위하여, 상기 멸균제 소스(PS1,222)가 동작하여 멸균제를 상기 멸균 챔버에 제공한다. 이에 따라, 상기 멸균제는 피처리물을 살균 또는 멸균한다. 상기 멸균제 소스는 상기 멸균 챔버의 장착되어 상기 멸균 챔버의 내부에 플라즈마를 생성하는 플라즈마 소스일 수 있다.

상기 멸균 챔버의 상기 멸균제를 배기하여 상기 저장 챔버로 이동시킨다(S4). 또한, 상기 저장 챔버 멸균제 소스(PS2,224)가 동작하여 멸균제를 상기 저장 챔버에 제공할 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 벨브 및 상기 제4 벨브를 개방하여, 상기 멸균 챔버에 있는 멸균제는 상기 진공펌프에 의하여 상기 저장 챔버로 이동한다. 이에 따라, 상기 멸균 챔버는 저압으로 감압되고, 상기 저장 챔버는 고압으로 승압된다.

이어서, 상기 저장 챔버에 보관된 멸균제를 상기 멸균 챔버로 이동시키는 단계(S3) 및 상기 멸균 챔버의 상기 멸균제를 배기하여 상기 저장 챔버로 이동시키는 단계(S4)를 반복한다.

상기 저장 챔버에 멸균제가 보관된 상태에서 다시 상기 멸균 챔버의 멸균 챔버 벤팅 벨브(VV1)를 개방하여 외부 대기를 유입하고 멸균 챔버의 문을 개방하여 피처리물을 삽입하고 상기 문을 폐쇄하는 단계를 수행한다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 살균 장치를 설명하는 개념도이다.

도 5를 참조하면, 살균 장치(300)는 멸균제를 저장하는 저장 챔버(114); 개폐 가능한 문 및 외부 공기를 유입하는 벨브를 구비하고 내부에 피처리물을 수납하는 고정된 구조를 가지는 적어도 하나의 멸균 챔버(112); 상기 멸균 챔버 각각에 멸균제를 공급하는 멸균제 소스(222); 상기 멸균 챔버를 배기하여 진공 상태를 제공하는 진공 펌프(130); 및 상기 진공 펌프의 입력단을 상기 멸균 챔버 및 상기 저장 챔버에 연결하고, 상기 진공 펌프의 출력단을 상기 멸균 챔버에 연결하는 분배부(140)를 포함한다. 상기 멸균제는 상기 멸균 챔버에 수납된 피처리물을 멸균하고, 상기 멸균 챔버의 문이 개방된 상태에서, 상기 멸균제는 상기 저장 챔버에 보관된다.

보조 멸균제 소스(326)는 상기 진공 펌프(130)의 출력단과 상기 제1 벨브(141)와 상기 제2 벨브(142)의 접속단 사이에 배치될 수 있다. 상기 보조 멸균제 소스는 멸균제 소스와 동일한 구조를 가질 수 있다. 상기 보조 멸균제 소스(326)는 상기 멸균 챔버의 상기 멸균제 소스(222)가 동작하는 동안 동시에 동작할 수 있다. 또한, 상기 보조 멸균제 소스(326)는 상기 저장 챔버의 상기 저장 챔버 멸균제 소스(224)가 동작하는 동안 동시에 동작할 수 있다.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 멸균제 소스(222) 및 상기 저장 챔버 멸균제 소스(224)는 제거되고, 보조 멸균제 소스(326)만으로 동작할 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 살균 장치를 설명하는 개념도이다.

도 7은 도 6의 살균 장치의 타이밍 차트이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 살균 장치(400)는 멸균제를 저장하는 저장 챔버(414); 개폐 가능한 문 및 외부 공기를 유입하는 벨브를 구비하고 내부에 피처리물을 수납하는 고정된 구조를 가지는 적어도 하나의 멸균 챔버(412a,412b); 상기 멸균 챔버 각각에 멸균제를 공급하는 멸균제 소스(422a,422b); 상기 멸균 챔버를 배기하여 진공 상태를 제공하는 진공 펌프(130); 및 상기 진공 펌프의 입력단을 상기 멸균 챔버 및 상기 저장 챔버에 연결하고, 상기 진공 펌프의 출력단을 상기 멸균 챔버에 연결하는 분배부(440)를 포함한다. 상기 멸균제는 상기 멸균 챔버에 수납된 피처리물을 멸균한다. 상기 멸균 챔버의 문이 개방된 상태에서, 상기 멸균제는 상기 저장 챔버에 보관된다.

상기 멸균 챔버(412a,412b)는 제1 멸균 챔버(412a) 및 제2 멸균 챔버(412b)를 포함한다. 상기 제1 멸균 챔버는 도어와 제1 멸균 챔버 벤팅 벨브(413a)를 포함할 수 있다. 상기 제2 멸균 챔버는 도어와 제2 멸균 챔버 벤팅 벨브(413b)를 포함할 수 있다.

멸균제 소스(422a, 422b)는 제1 멸균제 소스(422a)와 제2 멸균제 소스(422b)를 포함할 수 있다. 상기 제1 멸균제 소스(422a)는 상기 제1 멸균 챔버(412a)에 멸균제를 공급하고, 상기 제2 멸균제 소스(422b)는 상기 제2 멸균 챔버(412b)에 멸균제를 공급할 수 있다.

상기 분배부(440)는 상기 진공 펌프의 출력단과 상기 제1 멸균 챔버의 입출력단 사이에 배치되는 제1 벨브(441); 상기 진공 펌프의 출력단과 상기 제2 멸균 챔버의 입출력단 사이에 배치되는 제2 벨브(442); 상기 제2 멸균 챔버의 입출력단과 상기 진공 펌프의 입력단 사이에 배치되는 제3 벨브(443); 상기 진공 펌프의 입력단과 상기 제1 멸균 챔버의 입출력단 사이에 배치되는 제4 벨브(444); 상기 진공 펌프의 출력단과 상기 저장 챔버(414)의 입출력단 사이에 배치되는 제5 벨브(445); 및 상기 진공 펌프의 입력단과 상기 저장 챔버의 입출력단 사이에 배치된 제6 벨브(446)를 포함한다.

상기 진공 펌프 배기 벨브(139)는 상기 진공 펌프(130)의 출력단에 연결되어 외부로 가스를 배기할 수 있다.

이하, 상기 살균 장치의 살균 방법이 설명된다.

상기 살균 방법은 멸균 챔버(422a,422b)의 멸균 챔버 벤팅 벨브를 개방하여 외부 대기를 유입하고 상기 멸균 챔버의 문을 개방하여 피처리물을 삽입하고 상기 문을 폐쇄하는 단계(S1); 상기 멸균 챔버(422a,422b)를 진공 펌프를 이용하여 진공으로 배기하고, 상기 멸균 챔버의 가스를 외부 대기로 배출하는 단계(S2); 및 상기 저장 챔버에 보관된 멸균제를 상기 멸균 챔버로 이동시키는 단계(S3); 및 상기 멸균 챔버의 상기 멸균제를 배기하여 상기 저장 챔버로 이동시키는 단계(S4);를 포함한다.

상기 제1 멸균 챔버(412a)의 제1 멸균 챔버 벤팅 벨브(VV1,413a) 및 제2 멸균 챔버(412b)의 멸균 챔버 벤팅 벨브(VV2, 413b)를 개방하여 외부 대기를 유입하고 멸균 챔버의 문을 개방하여 피처리물을 삽입하고 상기 문을 폐쇄한다(S1). 구체적으로, 상기 제1 멸균 챔버의 제1 멸균 챔버 벤팅 벨브(VV1,413) 및 상기 제2 멸균 챔버의 제2 멸균 챔버 벤팅 벨브(413b)를 개방하여, 상기 제1 멸균 챔버의 압력(P1) 및 상기 제2 멸균 챔버의 압력(P2)은 대기압으로 승압한다. 상기 저장 챔버(414)의 압력(P3)은 높은 압력 상태인 제1 압력으로 유지되고, 상기 제1 멸균 챔버의 압력(P1) 및 상기 제2 멸균 챔버의 압력(P2)은 저압인 제2 압력으로 유지된 상태에서, 제1 벨브 내지 제6 벨브(441~446)는 폐쇄되고, 상기 제1 멸균 챔버의 상기 제1 멸균 챔버 벤팅 벨브(413a) 및 상기 제2 멸균 챔버의 상기 제2 멸균 챔버 벤팅 벨브(413b)는 개방되어, 상기 제1 멸균 챔버 및 상기 제2 멸균 챔버는 대기압 상태로 된다. 이에 따라, 상기 제1 멸균 챔버 및 상기 제2 멸균 챔버의 문은 개방될 수 있다. 상기 제1 멸균 챔버 및 상기 제2 멸균 챔버의 문이 개방된 상태에서, 피처리물은 상기 제1 멸균 챔버 및 상기 제2 멸균 챔버에 각각 삽입된 후, 상기 문을 폐쇄한다.

이어서, 상기 제1 멸균 챔버를 진공 펌프를 이용하여 진공으로 배기하고, 상기 제1 멸균 챔버의 가스를 외부 대기로 배출한다(S2). 또한, 상기 제2 멸균 챔버를 진공 펌프를 이용하여 진공으로 배기하고, 상기 제2 멸균 챔버의 가스를 외부 대기로 배출한다(S2). 구체적으로, 제4 벨브(444) 및 진공 펌프 배기 벨브(139)를 개방한 상태에서, 상기 진공 펌프는 상기 제1 멸균 챔버 내의 가스를 외부 대기로 배기한다. 또한, 제3 벨브(443) 및 진공 펌프 배기 벨브(139)를 개방한 상태에서, 상기 진공 펌프는 상기 제2 멸균 챔버 내의 가스를 외부 대기로 배기한다.

이어서, 상기 저장 챔버(414)에 보관된 멸균제를 상기 제1 멸균 챔버 또는 제2 멸균 챔버로 이동시키면서 상기 멸균제를 추가로 상기 멸균제 이동된 멸균 챔버에 공급한다(S3). 구체적으로, 상기 저장 챔버에는 이전 사이클에서 발생된 멸균제가 저장된 상태에서, 상기 제1 벨브(441) 및 제6 벨브(446)를 개방한다. 이에 따라, 상기 저장 챔버에 저장된 멸균제는 상기 진공 펌프를 통하여 상기 제1 멸균 챔버(412a)로 이동한다. 또한, 상기 제1 멸균 챔버에 더 많은 멸균제를 제공하기 위하여, 상기 제1 멸균제 소스(442a)가 동작하여 멸균제를 상기 제1 멸균 챔버에 제공한다. 이에 따라, 상기 멸균제는 피처리물을 살균 또는 멸균한다. 상기 제1 멸균제 소스(422a)는 상기 멸균 챔버의 장착되어 상기 멸균 챔버의 내부에 플라즈마를 생성하는 플라즈마 소스일 수 있다.

상기 제1 멸균 챔버에서 상기 제2 멸균 챔버로 멸균제를 상기 진공 펌프를 이용하여 이동시킨다(S5). 구체적으로, 제2 벨브(442)와 상기 제4 벨브(444)를 개방하여, 상기 진공 펌프는 상기 제1 멸균 챔버 내의 멸균제를 상기 제2 멸균 챔버로 이동시킨다. 또한, 상기 제2 멸균제 소스(422b)가 동작하여 상기 제2 멸균 챔버(412b)에 멸균제를 추가적으로 더 공급할 수 있다. 또한, 상기 보조 멸균제 소스(126)이 동작하여 멸균제를 상기 제2 멸균 챔버(412b)에 추가적으로 더 공급할 수 있다.

이어서, 상기 제2 멸균 챔버의 멸균제를 상기 제1 멸균 챔버로 이동시킨다(S6). 구체적으로, 제1 벨브(441)와 제3 벨브(443)가 개방되어, 상기 진공 펌프는 상기 제2 멸균 챔버(412b) 내의 멸균제를 상기 제1 멸균 챔버(412a)로 이동시킨다. 또한, 상기 제1 멸균제 소스(422a)가 동작하여 상기 제1 멸균 챔버에 멸균제를 추가적으로 더 공급할 수 있다. 또한, 상기 보조 멸균제 소스(126)가 동작하여 멸균제를 상기 제1 멸균 챔버에 추가적으로 더 공급할 수 있다.

이어서, 상기 제1 멸균 챔버에 보관된 멸균제를 상기 제2 멸균 챔버로 이동시키는 단계(S5) 및 상기 제2 멸균 챔버의 상기 멸균제를 배기하여 상기 제1 멸균 챔버로 이동시키는 단계(S6)를 반복한다.

이어서, 상기 제2 멸균 챔버에 멸균제가 보관된 경우, 상기 제2 멸균 챔버의 상기 멸균제를 배기하여 상기 저장 챔버(414)로 이동시킨다(S4). 구체적으로, 상기 제3 벨브(443) 및 상기 제5 벨브(445)를 개방하여, 상기 제2 멸균 챔버에 있는 멸균제는 상기 진공펌프에 의하여 상기 저장 챔버로 이동한다. 이에 따라, 상기 제2 멸균 챔버는 저압으로 감압되고, 상기 저장 챔버는 고압으로 승압된다.

상기 저장 챔버에 멸균제가 보관된 상태에서 상기 제1 멸균 챔버의 제1 멸균 챔버 벤팅 벨브(413a)를 개방하여 외부 대기를 유입하고 상기 제1 멸균 챔버의 문을 개방하고 처리된 피처리물을 수거하고 새로운 피처리물을 삽입하고 상기 문을 폐쇄한다. 또한, 상기 저장 챔버에 멸균제가 보관된 상태에서 상기 제2 멸균 챔버의 제2 멸균 챔버 벤팅 벨브(413b)를 개방하여 외부 대기를 유입하고 상기 제2 멸균 챔버의 문을 개방하여 처리된 피처리물을 수거하고 새로운 피처리물을 삽입하고 상기 문을 폐쇄한다.

복수의 멸균 챔버를 사용하는 경우, 상기 저장 챔버(414)는 처리된 피처물을 보관하는 용도로 사용될 수 있다. 상기 저장 챔버(414)는 저장 챔버 벤팅 벨브(415)를 포함할 수 있다. 또한, 저장 챔버 멸균제 소스(424)는 상기 저장 챔버(414)에 멸균제를 공급할 수 있다.

이하, 상기 저장 챔버가 피처리물을 보관하는 동작이 설명된다.

상기 저장 챔버(414)에 피처리물을 보관하기 위하여, 상기 멸균제가 상기 저장 챔버에 보관된 상태에서, 처리된 피처리물은 상기 제1 멸균 챔버(412a) 및/또는 제2 멸균 챔버(412b)에서 추출된다.

이어서, 제1 멸균 챔버(412a) 및/또는 상기 제2 멸균 챔버(412b)의 내부 공기는 상기 진공 펌프(130) 및 분배부(440)를 통하여 외부 대기로 배기되고, 제1 멸균 챔버 및 상기 제2 멸균 챔버는 진공 상태로 유지된다.

이어서, 상기 저장 챔버에 있는 멸균제는 상기 진공 펌프 및 분배부를 이용하여 상기 제1 멸균 챔버 또는 상기 제2 멸균 챔버로 이동한다.

이어서, 상기 저장 챔버는 상기 저장 챔버 벤팅 벨브를 이용하여 대기압으로 환기된다. 이에 따라, 상기 저장 챔버의 문은 개방되고, 처리된 피처리물은 상기 저장 챔버의 수납 공간에 수납된다.

이어서, 상기 저장 챔버의 상기 저장 챔버 벤팅 벨브를 폐쇄하고, 상기 저장 챔버의 문을 폐쇄한다.

이어서, 상기 저장 챔버의 공기는 상기 진공 펌프 및 분배부를 이용하여 외부로 배기되고, 상기 저장 챔버는 진공으로 유지된다.

이어서, 상기 제1 멸균 챔버 또는 상기 제2 멸균 챔버에 보관된 멸균제는 상기 진공 펌프 및 분배부를 이용하여 상기 저장 챔버로 이동한다.

이어서, 상기 저장 챔버의 멸균제의 농도를 일정하게 유지하기 위하여, 상기 저장 챔버 멸균제 소스가 연속적으로 또는 간헐적으로 동작할 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 살균 장치를 설명하는 개념도이다.

도 9는 도 8의 살균 장치의 살균 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 8 및 도 9을 참조하면, 상기 살균 장치(500)는 멸균제를 저장하는 저장 챔버(516); 개폐 가능한 문 및 외부 공기를 유입하는 벤팅 벨브(513a~513n)를 구비하고 내부에 피처리물을 수납하는 고정된 구조를 가지는 적어도 하나의 멸균 챔버(512a~512n); 상기 멸균 챔버(512a~512n)에 멸균제를 공급하는 멸균제 소스(522a~522n); 상기 멸균 챔버를 배기하여 진공 상태를 제공하는 진공 펌프(130); 및 상기 진공 펌프의 입력단을 상기 멸균 챔버 및 상기 저장 챔버에 연결하고, 상기 진공 펌프의 출력단을 상기 멸균 챔버에 연결하는 분배부(540)를 포함한다. 상기 멸균제는 상기 멸균 챔버에 수납된 피처리물을 멸균하고, 상기 멸균 챔버의 문이 개방된 상태에서, 상기 멸균제는 상기 저장 챔버(514)에 보관된다.

복수의 멸균 챔버(512a~512n) 및 저장 챔버(514)는 하나의 진공 펌프(530)에 분배부(540)를 통하여 연결된다. 상기 진공 펌프 출력단은 진공 펌프 배기 벨브(539)에 연결되고, 상기 진공 펌프의 출력단은 다시 상기 분배부(530)에 연결된다. 상기 분배부 및 상기 진공 펌프는 상기 저장 챔버 및 복수의 멸균 챔버들 중에서 적어도 하나를 선택적으로 진공으로 배기하고, 배기된 가스는 상기 진공 펌프 배기 벨브(539)를 통하여 외부로 배출된다. 한편, 상기 복수의 멸균 챔버 및 저장 챔버 중에서 어느 하나에 저장된 멸균제는 상기 분배부 및 상기 진공 펌프를 통하여 다른 챔버로 선택적으로 이동한다. 따라서, 사용된 멸균제는 재사용이 가능하며, 충분한 멸균제 농도를 유지하기 위하여 멸균제 소스는 멸균제를 추가적으로 발생시키고 공급하거나 외부로부터 제공받아 공급할 수 있다.

저장 챔버(514)는 개폐 가능한 문, 저장 챔버 벤팅 벨브(515) 및 저장 챔버 멸균제 소스(524)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 저장 챔버(514)는 보관 기능을 수행할 수 있다.

상기 분배부(540)는 복수의 벨브의 조합에 의하여 구현될 수 있으며, 각 챔버의 입출력단은 상기 진공 펌프의 입력단 및 상기 진공 펌프의 출력단에 각각 연결되어 구현될 수 있다.

상기 살균 방법은 저장 챔버에 멸균제를 저장하는 단계(S111); 독립된 제1 멸균 챔버 및 제2 멸균 챔버에 각각 피처리물을 삽입하는 단계(S112); 진공 펌프를 이용하여 상기 제1 멸균 챔버 및 상기 제2 멸균 챔버를 배기하여 진공 상태를 각각 형성하는 단계(S113); 상기 저장 챔버의 멸균제를 상기 제1 멸균 챔버로 이동시키는 단계(S114); 상기 제1 멸균 챔버에서 상기 제2 멸균 챔버로 상기 멸균제를 상기 진공 펌프를 이용하여 이동시키는 단계(S115); 상기 제2 멸균 챔버의 상기 멸균제를 상기 제2 멸균 챔버로 이동시키는 단계(S116); 및 상기 제1 멸균 챔버 또는 상기 제2 멸균 챔버의 상기 멸균제를 상기 저장 챔버로 이동시키는 단계(S117)를 포함한다.

이전 사이클의 멸균 공정이 완료된 이후, 제1 멸균 챔버 및 제2 멸균 챔버 중 양의 압력을 형성하는 챔버의 내부 공기 및 가스를 저장 챔버로 이동을 시키고, 제1 멸균 챔버와 제2 멸균 챔버를 진공으로 형성한 이후에 대기로 벤팅한다. 이에 따라, 대기압 하에서 제1 멸균 챔버의 문과 제2 멸균 챔버의 문이 개방되어, 피처리물이 상기 제1 멸균 챔버 및 상기 제2 멸균 챔버에 수납될 수 있다.

새로운 멸균 공정을 시작하는 경우에도 일차적으로 제1 멸균 챔버과 제2 멸균 챔버를 진공으로 형성시킨 이후 순환 공기를 저장 챔버로부터 공급받는다. 또한, 제1 멸균 챔버과 제2 멸균 챔버는 반복적인 가스 이동을 통해 두 개의 챔버에서 효과적인 멸균을 할 수 있다. 저장 챔버 내부에 일정 이상의 멸균제 농도를 가지는 가스로 멸균공정을 시작할 수 있어 효율적인 멸균이 가능하다.

일반적으로 의료용 멸균기의 사용은 하루에 3회 이하로 그 사용율이 높지 않다. 실제 의료기기는 멸균 이후에 보관성 향상을 위해 UV 보관함에 보관하기도 하고, 재멸균을 통해서 멸균 신뢰성을 높이는 경우가 있다. 사용의 빈도가 높지 않지만 반드시 살균 및 멸균이 필요한 피처리물을 저장 챔버에 보관을 할 경우, 주변 분위기가 높은 멸균제의 농도를 유지하고 있어 무균 혹은 살균 상태를 유지할 수 있다. 일정한 멸균제 농도 유지를 위해 정기적으로 (예를 들어, 3시간에 1회) 외부 소스에서 멸균제를 생산하여 공급할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

112: 멸균 챔버
113: 멸균 챔버 벤팅 벨브
114: 저장 챔버
115: 저장 챔버 벤팅 벨브
122: 멸균제 소스
140: 분배부
130: 진공 펌프
139: 진공 펌프 벤팅 벨브

Claims

멸균제를 저장하는 저장 챔버;
개폐 가능한 문 및 외부 공기를 유입하는 벨브를 구비하고 내부에 피처리물을 수납하는 고정된 구조를 가지는 적어도 하나의 멸균 챔버;
상기 멸균 챔버에 멸균제를 공급하는 멸균제 소스;
상기 멸균 챔버를 배기하여 진공 상태를 제공하는 진공 펌프; 및
상기 진공 펌프의 입력단을 상기 멸균 챔버 및 상기 저장 챔버에 연결하고, 상기 진공 펌프의 출력단을 상기 멸균 챔버 및 상기 저장 챔버에 연결하는 분배부를 포함하고,
상기 멸균제는 상기 멸균 챔버에 수납된 피처리물을 멸균하고,
상기 멸균제 소스는 상기 저장 챔버에 보관된 멸균제를 상기 멸균 챔버로 이동시키면서 동시에 상기 멸균제를 추가로 상기 멸균 챔버에 공급하고,
상기 멸균 챔버의 문이 개방된 상태에서, 상기 멸균제는 상기 저장 챔버에 보관되고,
상기 진공 펌프의 출력단에 연결되어 외부 대기에 연결되는 진공 펌프 배기 벨브를 더 포함하고,
상기 분배부는:
상기 진공 펌프의 출력단과 상기 멸균 챔버의 입출력단 사이에 배치된 제1 벨브;
상기 진공 펌프의 출력단과 상기 저장 챔버의 입출력단 사이에 배치된 제2 벨브;
상기 저장 챔버의 입출력단과 상기 진공 펌프의 입력단 사이에 배치된 제3 벨브; 및
상기 진공 펌프의 입력단과 상기 멸균 챔버의 입출력단 사이에 배치된 제4 벨브를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 장치.
삭제
삭제
제1 항에 있어서,
상기 제1 벨브 및 상기 제2 벨브는 제1 3-웨이 벨브이고,
상기 제3 벨브 및 제4 벨브는 제2 3-웨이 벨브인 것을 특징으로 하는 살균 장치.
제1 항에 있어서,
상기 멸균제 소스는 상기 멸균 챔버의 입출력단을 연결하는 파이프에 장착된 것을 특징으로 하는 살균 장치.
제1 항에 있어서,
상기 멸균제 소스는 상기 멸균 챔버의 장착되어 상기 멸균 챔버의 내부에 플라즈마를 생성하는 플라즈마 소스인 것을 특징으로 하는 살균 장치.
제1 항에 있어서,
상기 멸균제 소스는 과산화수소 혹은 에틸렌옥사이드와 같은 산화성 가스로 구성된 멸균제 카트리지 공급기를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 장치.
제1 항에 있어서,
상기 멸균제 소스는 과산화수소 혹은 에틸렌옥사이드와 같은 산화성 가스로 구성된 멸균제 카트리지 공급기와 플라즈마를 생성하는 플라즈마 소스를 함께 사용하여 멸균제를 활성화는 것을 특징으로 하는 살균 장치.
제1 항에 있어서,
상기 저장 챔버에 멸균제를 공급하는 저장 챔버 멸균제 소스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 장치.
제1 항에 있어서,
상기 진공 펌프의 출력단과 상기 제1 벨브와 상기 제2 벨브의 접속단 사이에 배치된 보조 멸균제 소스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 장치.
멸균제를 저장하는 저장 챔버;
개폐 가능한 문 및 외부 공기를 유입하는 벨브를 구비하고 내부에 피처리물을 수납하는 고정된 구조를 가지는 적어도 하나의 멸균 챔버;
상기 멸균 챔버에 멸균제를 공급하는 멸균제 소스;
상기 멸균 챔버를 배기하여 진공 상태를 제공하는 진공 펌프; 및
상기 진공 펌프의 입력단을 상기 멸균 챔버 및 상기 저장 챔버에 연결하고, 상기 진공 펌프의 출력단을 상기 멸균 챔버 및 상기 저장 챔버에 연결하는 분배부를 포함하고,
상기 멸균제는 상기 멸균 챔버에 수납된 피처리물을 멸균하고,
상기 멸균제 소스는 상기 저장 챔버에 보관된 멸균제를 상기 멸균 챔버로 이동시키면서 동시에 상기 멸균제를 추가로 상기 멸균 챔버에 공급하고,
상기 멸균 챔버의 문이 개방된 상태에서, 상기 멸균제는 상기 저장 챔버에 보관되고,
상기 진공 펌프의 출력단에 연결되어 외부 대기에 연결되는 진공 펌프 배기 벨브를 더 포함하고,
상기 멸균 챔버는 제1 멸균 챔버 및 제2 멸균 챔버를 포함하고,
상기 분배부는:
상기 진공 펌프의 출력단과 상기 제1 멸균 챔버의 입출력단 사이에 배치된 제1 벨브;
상기 진공 펌프의 출력단과 상기 제2 멸균 챔버의 입출력단 사이에 배치된 제2 벨브;
상기 제2 멸균 챔버의 입출력단과 상기 진공 펌프의 입력단 사이에 배치된 제3 벨브;
상기 진공 펌프의 입력단과 상기 제1 멸균 챔버의 입출력단 사이에 배치된 제4 벨브;
상기 진공 펌프의 출력단과 상기 저장 챔버의 입출력단 사이에 배치되는 제5 벨브; 및
상기 진공 펌프의 입력단과 상기 저장 챔버의 입출력단 사이에 배치된 제6 벨브를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 장치.
제1 항에 있어서,
상기 저장 챔버에서 상기 멸균제의 농도를 일정 수준 이상으로 유지하도록 저장 챔버 멸균제 소스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 장치.
제1 항에 있어서,
상기 저장 챔버는 개폐 가능한 문을 구비하고 내부에 상기 피처리물을 수납하는 구조를 가져 내부에 피처리물의 오염을 방지하기 위한 무균 혹은 살균 공간을 제공하는 것을 특징으로 하는 살균 장치.
제11 항에 있어서,
상기 저장 챔버는 대기로 환기하기 위한 저장 챔버 벤팅 벨브를 더 포함하고,
상기 분배부는 상기 저장 챔버의 상기 멸균제를 일시적으로 제거하기 위해 상기 진공 펌프의 입력단을 상기 저장 챔버에 연결하고, 상기 진공 펌프의 출력단을 상기 멸균 챔버에 연결하는 것을 특징으로 하는 살균 장치.
제1 항에 있어서,
상기 저장 챔버에 피처리물을 위치하고 상기 저장 챔버의 문을 닫아 상기 저장 챔버를 밀폐시킨 이후,
상기 분배부는 상기 진공 펌프의 입력단을 상기 멸균 챔버에 연결하고, 진공 펌프의 출력단을 상기 저장 챔버에 연결하여 상기 멸균제를 상기 저장 챔버로 이동시키는 것을 특징으로 하는 살균 장치.
제1 항에 있어서,
상기 저장 챔버 내부의 멸균제를 상기 진공 펌프 및 상기 분배부를 이용하여 상기 멸균 챔버로 이동시켜 상기 멸균 챔버 내부에서 살균 공정 시작 시점부터 높은 멸균제 농도를 유지하는 것을 특징으로 하는 살균 장치.
삭제
삭제
삭제
살균제를 저장하는 저장 챔버; 개폐 가능한 문 및 외부 공기를 유입하는 멸균 챔버 벤팅 벨브를 구비하고 내부에 피처리물을 수납하는 고정된 구조를 가지는 적어도 하나의 멸균 챔버; 상기 멸균 챔버 각각에 멸균제를 공급하는 멸균제 소스; 상기 멸균 챔버를 배기하여 진공 상태를 제공하는 진공 펌프; 및 상기 진공 펌프의 입력단을 상기 멸균 챔버 및 상기 저장 챔버에 연결하고, 상기 진공 펌프의 출력단을 상기 멸균 챔버에 연결하는 분배부를 포함하는 살균 장치의 동작 방법에 있어서,
상기 피처리물을 상기 멸균 챔버에 삽입하고 상기 멸균 챔버의 가스를 상기 진공 펌프 및 상기 분배부를 이용하여 외부로 배기하는 단계;
상기 저장 챔버에 있는 상기 멸균제를 상기 진공 펌프 및 상기 분배부를 이용하여 상기 멸균 챔버로 이동시키는 단계;
상기 멸균제 소스를 사용하여 멸균제를 상기 멸균 챔버에 공급하는 단계; 및
상기 멸균 챔버의 상기 멸균제를 상기 저장 챔버로 이동시키는 단계를 포함하고,
상기 멸균제 소스는 상기 저장 챔버에 보관된 멸균제를 상기 멸균 챔버로 이동시키면서 동시에 상기 멸균제를 추가로 상기 멸균 챔버에 공급하고,
상기 멸균 챔버의 문이 개방된 상태에서, 상기 멸균제는 상기 저장 챔버에 보관되고,
상기 살균 장치는 상기 진공 펌프의 출력단에 연결되어 외부 대기에 연결되는 진공 펌프 배기 벨브를 더 포함하고,
상기 분배부는:
상기 진공 펌프의 출력단과 상기 멸균 챔버의 입출력단 사이에 배치된 제1 벨브;
상기 진공 펌프의 출력단과 상기 저장 챔버의 입출력단 사이에 배치된 제2 벨브;
상기 저장 챔버의 입출력단과 상기 진공 펌프의 입력단 사이에 배치된 제3 벨브; 및
상기 진공 펌프의 입력단과 상기 멸균 챔버의 입출력단 사이에 배치된 제4 벨브를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 장치의 동작 방법.
제 20 항에 있어서,
상기 저장 챔버에 멸균제가 저장되고 상기 멸균 챔버가 진공으로 유지된 상태에서, 상기 멸균 챔버 벤팅 벨브를 개방하여 상기 멸균 챔버의 압력을 대기압으로 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 살균 장치의 동작 방법.