KR101997855B1

KR101997855B1 - 멸균 장치

Info

Publication number: KR101997855B1
Application number: KR1020170052738A
Authority: KR
Inventors: 임유봉; 이승헌; 김준영; 황미선
Original assignee: 주식회사 플라즈맵
Priority date: 2017-04-25
Filing date: 2017-04-25
Publication date: 2019-07-08
Also published as: EP3616729A4; WO2018199462A1; EP3616729A1; ES2927564T3; US20200138994A1; EP3616729B1; US11712490B2; KR20180119252A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 멸균 장치는, 멸균 챔버 내부 또는 외부에 배치된 멸균제 카트리지에서 멸균제를 보조 니들을 이용하여 추출하는 멸균제 추출부; 및 상기 보조 니들을 통하여 추출된 상기 멸균제를 공급받아 기화기를 통하여 기화시키고 기화된 멸균제를 메인 니들을 통하여 상기 멸균 챔버 또는 상기 멸균 챔버 내부에 배치된 진공 포장지에 제공하는 멸균제 공급부;를 포함한다. 상기 멸균제 추출부 및 상기 멸균제 공급부는 상기 멸균 챔버의 외부에 배치된다.

Description

멸균 장치 {Sterilization Apparatus}

본 발명은 일정량의 멸균제(sterilant)를 기화기(vaporizer)를 통하여 멸균 공간으로 제공하는 멸균 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로 소량의 멸균제를 안정적으로 공급하는 멸균제 공급 장치에 관한 것이다.

멸균기(sterilizer)는 과산화수소 용액(hydrogen peroxide, H₂O₂)과 같은 액상의 멸균제(sterilant)를 기화시켜 멸균챔버에 공급하여 멸균공정(sterilization process)을 수행하는 화학적 멸균기(chemical sterilizer)이다.

과산화수소를 멸균제로 사용하는 멸균기에서 멸균 챔버는 10 Torr 이하의 기초진공(base vacuum)으로 형성되고, 기화기(vaporizer)는 멸균제를 기화시키어 상기 멸균 챔버에 공급(injection)하고, 기화된 멸균제는 상기 멸균 챔버 내부에서 확산(diffusion)되고, 기화된 멸균제는 노출된 멸균 대상체에 멸균 공정을 수행한다.

이와 같은 진공 상태에서는 상대적으로 낮은 온도(예를 들어, 100 섭씨 100도 이하)에서 기화가 일어날 수 있으며, 확산되는 공정의 압력에서도 공급된 멸균제가 기체 상태에 존재할 수 있도록 주입되는 멸균제의 양을 정의할 수 있다.

이와 같이, 멸균제가 기체 상태로 유지되어야지만 멸균 챔버 내부의 멸균 대상체 및 그 내부로 전달되고 멸균 공정을 안정적으로 수행할 수 있다.

종래의 멸균기는 일반적으로 수십 liter 이상의 멸균 챔버를 가지고 있으며, 약 섭씨 55도의 환경에서 멸균제의 공급량이 수 밀리리터 수준이다. 포화증기압(Saturated Vapor Pressure) 이상의 멸균제가 주입되면, 멸균 챔버 내부에서 부분적인 응결이 일어난다. 또한, 멸균제는 멸균 대상체로 충분히 전달되기 어려워 신뢰성 있는 멸균을 기대하기 어렵다. 또한 과산화수소와 같은 높은 산화성을 가지는 멸균제가 멸균 대상체 내부 혹은 표면에서의 응결은 공정 이후에도 멸균제의 멸균 대상체에 잔류하게 되면 결과적으로 사용자 노출로 이어져 멸균 공정의 안전성 확보가 어렵다. 이와 반대로 충분한 멸균제를 주입하지 않으면 멸균 챔버 내부에서의 멸균제 농도가 낮아 멸균 효율이 떨어져 성공적인 멸균을 달성하기 어렵다. 이처럼 멸균환경에 맞는 정량의 멸균제를 공급하는 것은 멸균 공정의 신뢰성 및 안전성을 확보하기 위해 반드시 요구된다.

종래의 멸균기에서는 상용 솔레노이드 밸브(valve)를 이용하여 멸균제 공급 장치를 구현하는 경우가 있다. 이와 같은 솔레노이드 밸브를 사용하게 되면 과산화수소가 전달되는 배관의 단면이 내부 구조물과 연결단(connector)에 의해 항상 일정하게 유지할 수 없다. 또한, 밸브 내부 및 연결단에서 과산화수소가 축적되거나 이전 공정에서 잔류하고 있는 과산화수소가 다음 공정에서 같이 전달되어 일정량의 멸균제를 공급하는 것이 어렵다는 문제점을 가진다. 특히, 소량의 과산화수소를 전달하는데 있어 멸균 신뢰성을 확보하는 것이 매우 어렵다. 또한 강한 산성의 멸균제가 밸브의 내부 구조물과 반응하여 밸브의 오작동을 유발할 수 있으며 장기적인 사용에 대한 신뢰성 확보가 어렵다는 문제점을 가지고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 멸균제 카트리지로부터 멸균제의 공급 과정에서 멸균제의 손실을 방지하기 위한 멸균제 공급 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 멸균제 카트리지를 사용자가 장착하는데 있어 사용자의 안전성을 확보하기 위한 멸균제 공급 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 적정량의 멸균제를 보관하고 멸균 공간으로 공급하는 멸균제 카트리지를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 보조 니들과 상기 멸균제 공급부 사이에 배치되어 상기 멸균제 카트리지에서 추출된 멸균제를 상기 멸균제 공급부에 공급하도록 조절하는 멸균제 공급 밸브를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 멸균제 공급 밸브는, 상기 보조 니들과 상기 기화기 사이에 배치된 탄성 재질의 탄성 파이프; 및 상기 탄성 파이프를 압박하여 상기 탄성 파이프를 폐쇄하는 압박부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 압박부는, 상기 탄성 파이프를 국부적으로 압착하는 압박헤드; 상기 압박헤드의 하부측면을 감싸도록 배치된 탄성 스프링; 상기 압박 헤드의 상부 측면을 감싸도록 배치된 압박헤드 파이프; 및 상기 압박 헤드를 수용하도록 국부적으로 함몰되고 상기 기화기에 고정된 압박 헤드 수용부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기화기와 상기 탄성 파이프를 연결하는 멸균제 공급 파이프를 더 포함할 수 있다. 상기 멸균제 공급 파이프의 일단은 상기 기화기에 연결되고, 상기 멸균제 공급 파이프의 타단은 상기 압박 헤드의 이동 방향과 수직한 방향으로 연장되도록 구부러지고, 상기 탄성 파이프는 "L" 형상으로 구부러질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 멸균제 카트리지는 상기 멸균 챔버의 내부에 배치되고, 상기 보조 니들이 상기 멸균제 카트리지를 찔러 상기 멸균제를 추출하도록 상기 멸균제 추출부를 직선 운동시키는 보조 니들 이송부; 및 상기 메인 니들이 상기 멸균제 카트리지에 배치된 멸균제 주입 통로와 연통되도록 상기 멸균제 공급부를 직선 운동시키는 메인 니들 이송부;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 보조 니들 이송부는, 상기 보조 니들을 지지하는 보조 니들 지지부; 상기 보조 니들 지지부와 상기 압박부를 고정하는 보조 니들 이송 몸체부; 상기 보조 니들 이송 몸체부에 고정 결합하고 직선 운동을 수행하는 보조 니들 슬라이드부; 상기 보조 니들 슬라이드부를 가이드하는 보조 니들 선형 운동 가이드; 상기 보조 니들 이송 몸체부에 구동력을 제공받는 하는 래크 기어; 상기 래크 기어와 기어 결합하는 피니언 기어; 및 상기 피니언 기어의 중심축을 회전시키는 모터를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 메인 니들 이송부는, 상기 기화기에 고정 결합하고 직선 운동을 수행하는 메인 니들 슬라이드부; 상기 메인 니들 슬라이드부를 가이드하는 메인 니들 선형 운동 가이드; 상기 기화기에 구동력을 제공받는 하는 래크 기어; 상기 래크 기어와 기어 결합하는 피니언 기어; 및 상기 피니언 기어의 중심축을 회전시키는 모터를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기화기는, 상기 메인 니들에 제1 연결 포트 및 진공 펌프에 연결되는 제2 연결포트를 포함하는 원통 형상의 기화기 몸체 튜브; 상기 증발 몸체 튜브를 감싸도록 배치된 가열부; 상기 기화기 몸체 튜브 내부에 삽입되는 메인 파이프; 상기 기화기 몸체 튜브와 상기 메인 파이프 사이에 배치된 컨덕턴스 조절부; 및 상기 기화기 몸체 튜브의 하부 측면에 연결된 멸균제 공급 파이프;를 포함할 수 있다. 상기 멸균제 공급 파이프를 통하여 공급된 멸균제는 상기 기화기 몸체 튜브와 상기 메인 파이프 사이에서 증발하여 상기 컨덕턴스 조절부를 따라 이동하여 상기 기화기 몸체 튜브의 내측 상부로 토출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기화기는, 상기 가열부를 감싸도록 배치된 열반사 튜브; 및 상기 가열부와 상기 열반사 튜브 사이에 배치된 절연체; 중에서 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 멸균 장치는, 멸균 챔버 내부 또는 외부에 배치된 멸균제 카트리지에서 멸균제를 보조 니들을 이용하여 추출하는 멸균제 추출부; 및 상기 보조 니들을 통하여 추출된 상기 멸균제를 공급받아 기화기를 통하여 기화시키고 기화된 멸균제를 메인 니들을 통하여 상기 멸균 챔버 또는 상기 멸균 챔버 내부에 배치된 진공 포장지에 제공하는 멸균제 공급부;를 포함한다. 이 멸균 장치의 동작 방법은, 상기 기화기와 상기 보조 니들 사이의 연결 통로를 폐쇄한 상태에서 멸균 챔버 또는 상기 멸균 챔버 내에 배치된 진공 포장지를 메인 니들을 사용하여 진공 상태로 배기하는 단계; 상기 기화기와 상기 보조 니들 사이의 연결 통로를 개방한 상태에서 상기 멸균제 카트리지에 수납된 멸균제를 보조 니들을 사용하여 추출하여 상기 기화기를 거쳐 상기 멸균 챔버 또는 상기 진공 포장지에 주입하는 단계; 상기 기화기와 상기 보조 니들 사이의 연결 통로를 폐쇄한 상태에서 상기 멸균 챔버 또는 상기 진공 포장지에서 피처리물을 멸균하는 단계; 및

상기 멸균 챔버 또는 상기 진공 포장지에 확산된 멸균제를 배기하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 멸균 챔버 또는 상기 진공 포장지에 외부 공기를 주입하여 벤트하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기화기와 상기 보조 니들 사이의 연결 통로를 개방/폐쇄 상태는 상기 보조 니들과 상기 메인 니들의 위치에 의하여 결정되고, 상기 연결 통로의 개방/폐쇄 상태는 탄성 파이프를 압박 여부에 의하여 달성되고, 상기 연결 통로의 개방 상태는 상기 보조 니들과 상기 메인 니들이 모두 상승하여 상기 멸균제 카트리지에 침투한 경우에 달성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예 따른 멸균 장치는 사용자 안전성을 확보하면서 일정량의 멸균제를 공급하여 멸균 공정의 신뢰성 확보를 제공할 수 있다.

도 1 내지 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멸균 장치를 설명하는 개념도들이다.
도 4는 도 1의 멸균 장치의 진공 포장지를 설명하는 사시도이다.
도 5는 도 4의 진공 포장지의 멸균제 카트리지를 설명하는 단면도이다.
도 6은 도 1의 멸균 장치의 가열 블록을 설명하는 사시도이다.
도 7은 도 1의 멸균 장치의 기화기를 설명하는 개념도이다.
도 8은 도 1의 멸균 장치의 멸균제 추출부 및 멸균제 공급부를 설명하는 개념도이다.
도 9 내지 도 11은 도 1의 멸균제 추출부 및 멸균제 공급부를 설명하느 사시도들이다.
도 12는 도 1의 멸균 장치의 동작 방법을 설명하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멸균 장치를 설명하는 개념도이다.

멸균기의 멸균 챔버의 크기가 작아짐에 따라 주입하는 소량의 과산화수소가 사용되며, 이에 따른 소량의 과산화수소를 정밀하게 제어하는 기술이 요구된다. 정량의 과산화소소는 멸균 챔버 또는 멸균 공간으로 공급하기 위하여, 상기 멸군제 카트리지에서 추출된 과산화수소는 멸균제 공급 통로에서 손실(loss)되거나 축적(accumulation)되지 않은 상태에서 상기 기화기로 전달되어야 한다. 또한, 멸균 공정의 반복 신뢰성이 확보되어야 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 멸균제 셀을 구비한 멸균제 카트리지에서 기화기로 멸균제를 전달하기 위해서 보조 니들(needle)을 사용한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 멸균제 카트리지와 상기 기화기 사이의 배치된 밸브는, 탄성 튜브(elastic tube)와 상기 탄성 튜브를 물리적으로 변형시키어 튜브의 개폐(open/close)을 제공하는 압박부를 포함한다. 상기 탄성 튜브는 변형되지 않는 상태에서 멸균제 공급라인으로 동작하고, 상기 탄성 튜브는 변형된 상태에서 멸균제의 이동을 방지하는 밸브로 동작할 수 있다.

상기 탄성 튜브와 상기 탄성 튜브의 개폐를 위한 압박부는 상기 멸균 챔버의 진공 경계(vacuum boundary)를 형성할 수 있다. 또한, 상기 탄성 튜브와 상기 탄성 튜브의 개폐를 위한 압박부는 멸균제의 손실을 방지하는 멸균제 공급 장치로 동작할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 탄성 튜브는 일정한 단면을 가지며 상기 보조 니들과 상기 기화기 사이에 최단 거리의 배관을 구성할 수 있다. 상기 탄성 튜브를 눌러주는 구조물은 통상적인 밸브를 구성하지 않도록 하여 멸균제의 손실 및 배관에 축적되는 문제점을 해결하고, 반복 신뢰성을 가지는 멸균 공정을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 보조 니들이 구동부에 연결되어, 상기 보조 니들은 멸균제 추출 단계를 제외하고는 후퇴 상태로 유지된다. 이에 따라, 멸균제 카트리지를 장착하는 단계 및 사용 후 제거하는 단계에서 상기 보조 노들은 사용자에 직접 노출되지 않도록 설정되고, 사용자의 안전성이 확보될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 포장용기에 장착된 멸균제 카트리지에 적정량의 멸균제가 보관되고, 실리콘과 같은 탄성체를 이용하여 멸균제 카트리지에 포함된 멸균제를 밀봉한다. 따라서, 상기 보조 니들이 상기 탄성체를 관통하여 상기 멸균제를 추출하는 과정에서, 멸균제의 누출이 발생하지 않는다. 이에 따라, 사용자 안전성 및 멸균공정의 신뢰성이 확보될 수 있다.

통상적으로, 멸균 챔버는 진공을 유지하기 위하여 진공 펌핑 라인을 구비하고, 멸균제를 기화시키어 주입하기 위한 멸균제 주입 라인을 구비하고, 외부 공기를 주입하기 위한 벤팅 라인을 별도로 구비한다.

다수의 파이프 라인은 많은 공간을 점유하여 공간 활용도를 감소시키며 비용을 증가시킨다. 특히, 다수의 파이프 라인 구조는 멸균 챔버 내에 부피 가변 피처리물 수납 용기(또는 진공 포장지)를 구비한 경우에는 적절하지 않다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 멸균 장치는 고정된 부피의 멸균 챔버와 압력 차이에 따라 가변되는 부피 가변 피처리물 수납 용기(또는 진공 포장지)를 구비한다. 상기 부피 가변 피처리물 수납 용기는 진공 포장지를 포함할 수 있다. 진공 포장지에 진공 펌핑 라인, 멸균제 주입 라인, 및 벤팅 라인을 독립적으로 연결하는 것은 용이하지 않다. 진공 펌핑 라인, 멸균제 주입 라인, 및 벤팅 라인을 하나로 통합할 필요가 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이러한 복수의 파이프 라인을 하나의 라인으로 처리함과 동시에 멸균제를 기화시키는 기화기로서 동작하는 새로운 기화기를 제공한다. 상기 부피 가변 피처리물 수납 용기는 플라스틱 필름 진공 포장지일 수 있다. 상기 부피 가변 피처리물 수납 용기의 부피는 멸균 챔버와 상기 부피 가변 피처리물 수납 용기 사이의 압력 차이에 의하여 가변될 수 있다.

또한, 상기 부피 가변 피처리물 수납 용기는 고체 형상의 멸균제 카트리지를 구비하고, 상기 멸균제 카트리지와 상기 멸균 챔버 사이에서 진공 실링이 수행된다. 이에 따라, 상기 멸균제 카트리지의 멸균제 주입 통로 마개부의 일부는 상기 챔버 챔버의 개구부를 통하여 대기 중에 노출된다. 상기 기화기는 메인 니들을 구비한다. 상기 부피 가변 피처리물 수납 용기에 멸균제를 주입하거나 진공 상태로 배기하는 경우, 상기 메인 니들은 상기 멸균제 주입 통로 마개부를 찔러 배기 또는 멸균제 주입 공정을 수행한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기화기는 진공 펌핑 라인(vacuum pumping line), 벤팅라인(venting line), 및 멸균제 주입라인(sterilant injection line)을 일체화시킨 하나의 부품으로 구현할 수 있는 구조를 제공할 수 있다. 상기 기화기는 기화기 몸체 튜브, 상기 증발 몸체 튜브를 감싸도록 배치된 가열부, 상기 기화기 몸체 튜브 내부에 삽입되는 메인 파이프를 포함한다. 상기 메인 파이프는 벤팅 라인과 진공 펌핑 라인으로 동작할 수 있다. 상기 기화기 몸체 튜브와 상기 메인 파이프 사이의 공간은 멸균제 주입 라인으로 동작할 수 있다. 상기 기화기 몸체 튜브는 원통 형상이고, 멸균 챔버 내에 배치된 부피 가변 피처리물 수납 용기에 연결되는 제1 연결 포트 및 진공 펌프에 연결되는 제2 연결포트를 포함한다. 상기 기화기 몸체 튜브와 상기 메인 파이프 사이의 공간은 2 중 튜브 구조이고, 상기 메인 파이프의 컨덕턴스보다 충분히 작은 컨덕턴스를 가질 수 있다. 상기 메인 파이프가 진공 펌프에 연결된 경우에도, 상기 기화기 몸체 튜브와 상기 메인 파이프 사이의 공간은 상기 부피 가변 피처리물 수납 용기에 충분히 낮은 압력을 제공할 수 있다. 한편, 상기 제2 연결포트가 밸브를 통하여 폐쇄되고, 상기 기화기 몸체 튜브와 상기 메인 파이프 사이의 공간에 액상의 멸균제가 주입되면, 상기 부피 가변 피처리물 수납 용기는 기화된 멸균제로 충진될 수 있다.

상기 기화기 몸체 튜브와 상기 메인 파이프 사이의 공간은 히터를 통하여 가열되고, 오리피스 또는 나사산을 이용하여 유체저항을 높이고, 주입되는 멸균제의 체류 시간(residence time)을 확보할 수 있다. 오리피스 또는 나사산은 상대적으로 높은 유속으로 멸균제를 분사하여, 기화된 멸균제는 부피 가변 피처리물 수납 용기로 보다 높은 확률로 전달될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기화기는 부피 가변 피처리물 수납 용기와 진공 펌프 사이에 연결되어 있는 튜브 구조로 충분한 유체 흐름을 위한 컨덕턴스(conductance)를 확보하여 상기 부피 가변 피처리물 수납 용기에 빠른 진공형성을 제공할 수 있다. 이중 튜브 구조를 이용하여 진공형성과 멸균제 주입을 위해 별개의 튜브를 사용하지 않고, 이중 튜브 구조를 이용하여 두 가지 기능을 동시에 할 수 있다. 또한 멸균제 주입 뿐만 아니라 공정 완료 이후에 이중 튜브를 통해서 벤팅(venting)을 수행할 수 있다. 주입되는 멸균제는 고온으로 가열된 기화기 몸체 튜브의 내벽을 향해 공급되어 효과적으로 가열될 수 있다. 멸균제는 상부의 상대적으로 낮은 압력을 가지는 영역으로 진행하면서 좁은 이중 튜브 공간을 지나면서 이차적으로 가열될 수 있다. 상기 오리피스 또는 나사산을 통해서 막혀져 있는 영역에서 멸균제가 반사되는 등 와류가 형성되어 충분한 가열을 유도할 수 있다.

멸균제를 사용하는 화학적 멸균은 통상적으로 피처리물을 멸균제가 투과할 수 있는 TIVEK과 같은 선택적 투과필름을 포함하는 포장지를 멸균 챔버의 내부에 배치한다. 상기 멸균 챔버에 멸균제를 주입하면, 상기 살균제는 상기 포장지를 투과하여 상기 포장지 내부의 피처리물을 살균한다. 이러한 살균 방식은 별도의 포장지에 의하여 멸균효율이 급격히 감소한다. 또한, 상기 포장지는 멸균 공정에서 흡착된 멸균제를 제거하기 위하여 추가적인 장시간의 정화 공정을 요구한다. 상기 멸균 챔버에 멸균제를 주입함에 따라, 다량의 멸균제가 사용된다. 상기 멸균제는 환경 오염을 유발할 수 있다. 또한, 통상적으로 상기 멸균제는 외부로 배기되기 전에 배기 정화 공정을 거친다. 이러한 배기 정화 공정은 진공 펌프의 성능을 악화시킨다. 따라서, 소량의 멸균제가 사용되는 새로운 멸균 방법이 요구된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 멸균 공정을 진행하기 위하여, 멸균 챔버 대신에 진공 포장지가 사용된다. 상기 진공 포장지는 멸균 공정이 완료된 후 사용자에 의하여 바로 전달되거나 장시간 보관될 수 있다. 멸균제를 상기 진공 포장지에 주입하는 경우, 상기 진공 포장지에 의하여 정의된 부피는 종래의 멸균 챔버에 비하여 현저히 작다. 따라서, 멸균제의 사용량이 현저히 감소할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 진공 포장지는 진공 펌프에 의하여 대기압 미만의 진공 상태로 배기된 후, 멸균제가 상기 진공 포장지 내부에 주입될 수 있다. 상기 진공 포장지가 대기압 환경에 있는 경우, 상기 진공 포장지는 내부와 외부의 압력 차이에 의하여 쪼그라들어, 멸균제가 확산을 위한 공간은 확보되기 어렵다. 상기 멸균제의 확산 공간을 제공하기 위하여, 상기 진공 포장지는 상기 진공 포장지의 압력보다 더 낮은 압력으로 유지되는 멸균 챔버에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 진공 포장지는 낮은 외부 압력에 의하여 팽창하여 확산을 위한 공간을 확보할 수 있다. 이에 따라, 확보된 공간은 멸균제가 확산할 수 있는 경로를 제공하여 루멘(lumen)과 같은 피처리물을 안정적으로 멸균할 수 있다. 상기 멸균 챔버는 상기 진공 포장지의 외부 압력을 제어하기 위한 것으로, 상기 멸균제는 상기 멸균 챔버의 내벽에 노출되지 않는다. 이에 따라, 상기 멸균 챔버에서 배기되는 공기는 별도로 정화되어 배기되지 않을 수 있다. 따라서, 상기 진공 포장지에 주입된 멸균제만이 선택적으로 정화되어 배기될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 비투과성 필름을 사용하여 진공 밀봉이 가능한 진공 포장지에 멸균제가 직접 주입되고, 제한된 멸균제 확산 공간에 의하여 멸균 효율이 향상된다. 또한, 멸균제가 상기 진공 포장지에 흡수되거나 상기 진공 포장지의 외부 표면에 잔류하여 발생하는 사용자 안전성 문제가 해결될 수 있다. 또한, 상기 진공 포장지는 진공 포장되어, 멸균된 상태에서 장시간 보관을 제공할 수 있다. 상기 진공 포장지는 오염된 환경, 고온 환경, 및 고습한 환경에서도 멸균 상태를 유지할 수 있다. 상기 진공 포장지의 멸균제 주입구(또는 멸균제 카트리지)는 실리콘 고무와 같은 탄성체의 탄성에 의하여 밀봉될 수 있다. 상기 탄성체는 니들에 의하여 외부로 진공 배기 또는 내부로 멸균제 주입을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 엠보 패턴과 같은 유로를 형성하지 않고 진공 포장지 외부에 멸균 챔버를 이용하여 진공 포장지의 부피를 확보하여 멸균제의 확산 공간을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 진공 포장지로의 직접적인 멸균제 공급 이후 진공 포장지 내부에서의 효과적인 멸균제의 확산 및 멸균 대상체로의 멸균제 공급을 위해 진공 포장지의 볼륨을 확보가 필요하며, 이를 위해 진공 포장지 외부에 멸균 챔버를 이용하여 효과적인 멸균공정이 가능하도록 하였다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 진공 포장지는 멸균제 카트리지와 결합하여 밀봉된 내부 공간을 제공한다. 상기 멸균제 카트리지는 외부에서 멸균제를 주입할 수 있는 멸균제 주입 통로와 멸균제를 보관할 수 있는 멸균제 수납부를 구비할 수 있다. 상기 진공 포장지는 PE(Polyethylene) 재질의 필름으로 형성될 수 있다. 상기 진공 포장지는 피처리물을 수납한 상태에서 밀봉되고, 진공 포장지에 설치된 멸균제 카트리지을 통하여 진공 포장지의 진공형성 및 직접적인 멸균제 공급이 가능하도록 하였다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 진공 포장지는 멸균제 카트리지를 구비한다. 상기 멸균제 카트리지는 멸균제를 수납할 수 있는 멸균제 수납부를 포함하고, 보조 니들은 상기 멸균제 수납부에서 상기 멸균제를 추출하고, 기화기는 추출된 멸균제를 기화 및 활성화시키고, 메인 니들은 기화된 멸균제를 상기 진공 포장지 내부에 주입할 수 있다. 이에 따라, 별도의 멸균제 카트리지가 제거될 수 있다. 상기 멸균제 수납부는 상기 멸균제 카트리지에서 함몰된 부위에 형성되고, 상기 멸균제 수납부는 탄성을 가지는 실리콘 고무와 같은 재질의 마개부로 밀봉될 수 있다. 상기 멸균제 수납부가 과산화수소와 같은 멸균제를 저장하고 상기 마개부로 밀봉된 경우, 약 1 주일 정도의 시간이 경과하면, 상기 과산화수소는 물과 산소로 분해되고, 상기 산소는 상기 멸균제 수납부의 내부 압력을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 마개부의 밀봉 능력은 강한 압력에 의하여 저하되고, 상기 마개부의 틈을 통하여 누출된 과산화수소는 상기 마개부를 덮고 있는 진공 포장지를 박리할 수 있다. 따라서, 상기 과산화수소에 의한 박리 문제를 해결할 수 있도록, 실링 필름은 멸균제 수납부를 열압착에 의하여 밀봉할 수 있다. 이에 따라, 상기 과산화수소의 누출에 의한 박리 현상을 억제할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 멸균제 수납부는 수분 비투과성을 가지는 실링 필름을 이용하여 1차적으로 밀봉되고, 다시 탄성을 가지는 마개부를 통하여 2차 밀봉되고, 마지막으로, 진공 포장지에 의하여 3차 밀봉될 수 있다. 상기 실링 필름은 PE 필름과 PET 필름의 합지 필름일 수 있다. 상기 PE 필름은 상기 멸균제 카트리지와 동일한 재질로, 열압착 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 PET 필름은 상기 PE 필름보다 낮은 투습도를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 멸균제는 상기 실링 필름에 의하여 밀봉되어, 장기간 보전될 수 있다.

끝이 뽀족한 보조 니들은 상기 마개부 및 상기 실링 필름을 찔러, 상기 멸균제 수납부 내부에 저장된 멸균제를 추출한다. 상기 보조 니들이 제거된 경우, 상기 마개부는 탄성에 의하여 보조 니들이 찌른 공간을 메워, 잔류하는 멸균제가 외부로 누출되는 것을 방지한다. 추출된 멸균제는 기화기를 통하여 기화되어, 상기 진공 진공 포장지 내부로 메인 니들에 의하여 주입되어 멸균 공정을 수행한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 멸균제 카트리지에 멸균제를 보관함에 따라, 포장 용기의 부피에 대해 적정량의 멸균제를 보관한다. 비투습성을 가진 실링 필름은 멸균제를 밀봉하고, 실리콘과 같은 탄성체가 다시 밀봉한다. 이에 따라, 멸균제는 장시간 안정적으로 보관될 수 있다. 또한, 멸균제 카트리지에 포함된 멸균제를 추출하는 과정에서, 멸균제의 누출이 발생하지 않아 사용자 안전성 및 멸균공정의 신뢰성을 확보할 수 있다.

또한 포장지 혹은 멸균제 카트리지에 인쇄되는 바코드 혹은 QR 코드 등의 코드를 이용하여 주입된 멸균제의 양, 포장용기의 종류, 제조일자 등에 대한 정보를 멸균기에 전달하여 신뢰성 있는 멸균공정을 수행할 수 있다. 또한, 바코드 등의 정보를 이용하여, 사용한 진공 포장지가 멸균 챔버에 다시 로딩하면, 경고 표시를 수행할 수 있다. 또한, 바코드 등의 정보를 이용하여, 이 정보에 따른 공정 방식이 결정되도록 설정될 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 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 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

도 1 내지 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멸균 장치를 설명하는 개념도들이다.

도 4는 도 1의 멸균 장치의 진공 포장지를 설명하는 사시도이다.

도 5는 도 4의 진공 포장지의 멸균제 카트리지를 설명하는 단면도이다.

도 6은 도 1의 멸균 장치의 가열 블록을 설명하는 사시도이다.

도 7은 도 1의 멸균 장치의 기화기를 설명하는 개념도이다.

도 8은 도 1의 멸균 장치의 멸균제 추출부 및 멸균제 공급부를 설명하는 개념도이다.

도 9 내지 도 11은 도 1의 멸균제 추출부 및 멸균제 공급부를 설명하느 사시도들이다.

도 1 내지 도 11을 참조하면, 상기 멸균 장치(100)는 멸균 챔버(120) 내부 또는 외부에 배치된 멸균제 카트리지(12)에서 멸균제(243)를 보조 니들(21)을 이용하여 추출하는 멸균제 추출부(20); 및 상기 보조 니들을 통하여 추출된 상기 멸균제를 공급받아 기화기를 통하여 기화시키고 기화된 멸균제를 메인 니들을 통하여 상기 멸균 챔버 또는 상기 멸균 챔버 내부에 배치된 진공 포장지에 제공하는 멸균제 공급부(30);를 포함한다. 상기 멸균제 추출부(20) 및 상기 멸균제 공급부(30)는 상기 멸균 챔버(120)의 외부에 배치된다. 멸균제 공급 밸브(24)는 상기 보조 니들(12)과 상기 멸균제 공급부 사이에 배치되어 상기 멸균제 카트리지(12)에서 추출된 멸균제를 상기 멸균제 공급부(30)에 공급하도록 조절한다. 상기 멸균제 추출부(20) 및 상기 멸균제 공급부(30)는 상기 멸균 챔버의 하부면에 결합된 하우징 내에 배치될 수 있다. 상기 하우징은 측벽(41) 및 하판(42)으로 구성될 수 있다.

멸균 장치(100)는, 내부에 피처리물을 수납하고 진공 상태로 유지될 수 있도록 밀봉되는 진공 포장 봉투(14) 및 멸균제를 저장하고 상기 멸균제를 상기 진공 포장 봉투(14) 내로 주입하기 위한 멸균제 카트리지(12)을 구비한 진공 포장지(10); 도어(124)를 구비하고 상기 진공 포장지를 수납하는 멸균 챔버(120); 상기 멸균제 카트리지에 저장된 멸균제를 추출하고 추출된 멸균제를 상기 진공 포장지(10) 내부에 주입하고, 상기 진공 포장지를 진공 상태로 배기하는 니들(21,31); 및 상기 진공 포장지(10) 및 상기 멸균 챔버(120)를 배기하는 진공 펌프(140);를 포함한다.

상기 멸균제 카트리지(12)은 상기 멸균제를 수납하도록 밀봉된 멸균제 수납부(240) 및 멸균제 주입 통로(250)를 구비한다. 상기 진공 포장 봉투(14)는 상기 멸균제 카트리지(12)과 열압착되고 피처리물을 수납한다.

상기 멸균제 수납부(240)는, 상기 멸균제(243)를 수납하는 멸균제 수납 공간(241); 상기 멸균제 수납 공간(241)의 상부면과 연속적으로 연결되고 상기 멸균제 수납 공간의 상부면보다 더 넓은 면적을 가지는 멸균제 마개부 수납 공간(242); 상기 멸균제 수납 공간(241)과 상기 멸균제 마개부 수납 공간(242) 사이의 경계면을 밀봉하는 실링 필름(244); 및 상기 멸균제 마개부 수납 공간에 배치되고 탄성을 가지는 멸균제 마개부(245);를 포함한다.

상기 멸균제 수납부(240)에서 추출된 상기 멸균제(243)는 상기 멸균제 주입 통로(250)를 통하여 상기 진공 포장 봉투(14) 내부로 주입되어 상기 피처리물을 멸균한다.

멸균 챔버(120)는 도어(124) 및 챔버 몸체(122)를 구비하고, 상기 도어(124)는 상기 멸균 챔버(120)의 뚜껑일 수 있다. 상기 도어(124)는 힌지와 같은 회전 수단에 의하여 상기 멸균 챔버(120)에 결합할 수 있다. 상기 멸균 챔버(120)는 진공 포장지(10) 내부와 외부의 압력 차이를 제거하여 상기 진공 포장지(10)가 팽창하여 일정한 내부 부피를 확보할 수 있는 환경을 제공할 수 있다.

니들(21,31)은 멸균제를 추출하기 위한 보조 니들(21)과 추출된 멸균제를 상기 멸균제 주입 통로를 통하여 상기 진공 포장지에 주입하는 메인 니들(31)을 포함할 수 있다.

상기 멸균 챔버(120)는 내부에 진공 포장지(10) 및 상기 가열 블록(112)을 수납할 수 있는 공간을 구비할 수 있다. 상기 멸균 챔버(120)는 직육면체 형상이고, 금속 재질로 형성될 수 있다.

상기 멸균 챔버(120)는 연결 파이프를 통하여 진공 펌프(140)에 연결될 수 있다. 상기 진공 펌프(140)는 상기 멸균 챔버(120) 및 상기 진공 포장지(10)를 진공 상태로 배기할 수 있다.

필터(150)는 대기를 흡입하여 미세 먼저와 균을 제거하여 상기 멸균 챔버(120) 또는 상기 진공 포장지(10)에 공기를 제공할 수 있다.

기화기(130)는 상기 멸균제 카트리지(12)에 수납된 멸균제를 제공받아 상기 멸균제를 기화시키어 상기 진공 포장지(10) 내부에 주입할 수 있다. 상기 멸균제가 과산화수소인 경우, 상기 기화기(130)는 섭씨 50도 내지 섭씨 110도로 상기 멸균제를 가열하여 기화시킨 후, 기화된 멸균제는 상기 멸균제 카트리지(12)를 통하여 상기 진공 포장지(10)에 주입될 수 있다. 상기 기화기(130)는 상기 멸균 챔버(120)의 외부에 배치될 수 있다. 상기 기화기(130)는 보조 니들(21)을 통하여 상기 멸균제 수납부(240)의 멸균제를 제공받을 수 있다.

상기 가열 블록(112)은 상기 멸균 챔버(120) 내에 배치되고 상기 멸균제 카트리지(12)와 접촉하여 상기 멸균제 카트리지(12)을 가열할 수 있다. 상기 가열 블록(112)은 섭씨 50도 내지 섭씨 110도로 가열되고, 상기 진공 포장지(10)의 일부 또는 전부를 가열할 수 있다. 상기 가열 블록(112)은 상기 멸균 챔버의 하부면에 장착되어 상기 멸균제 카트리지(12)에 압력을 가하도록 수직 운동할 수 있다. 상기 가열 블록(112)은 상기 멸균제 카트리지(12)를 정렬시키는 하부 가열 블록(113)과 상기 멸균제 카트리지를 상부에서 압박하여 고정하는 상부 가열 블록(114)을 포함할 수 있다. 상기 상부 가열 블록(114)은 한 쌍의 힌지(114a)를 통하여 회전할 수 있다. 상기 상부 가열 블록(114)은 , 상기 하부 가열 블록에 장착된 체결수단(114b)과 서로 결합하여 잠금/해제 상태를 제공할 수 있다. 상기 하부 가열 블록(113)에는 니들이 통과할 수 있는 관통홀(113a)을 구비할 수 있다.

상기 멸균 챔버(120)가 진공 상태로 배기된 경우, 공기를 통한 열전달이 불가하므로, 상기 가열 블록(112)은 상기 진공 포장지(10) 또는 상기 멸균제 카트리지(12)와 직접 접촉하여 가압될 수 있다. 상기 가열 블록(112)의 내부에는 열선에 의하여 가열될 수 있다. 상기 가열 블록(112)은 상기 진공 포장지(10)의 멸균제 카트리지(12)을 가압하고 가열할 수 있다. 상기 가열 블록(112)은 상기 멸균 챔버(120)의 하부면에 배치되고, 상기 멸균제 카트리지를 정렬하고 지지할 수 있다. 또한, 상기 하부 가열 블록(113)은 판 형상이고 니들(21,31)이 상기 멸균제 카트리지(12)에 접근할 수 있도록 복수의 관통홀(113a)을 포함할 수 있다.

상기 가열 블록(112)은 상기 멸균 챔버(120) 하부면에 고정될 수 있다. 상기 하부 가열 블록은 상기 진공 포장지를 지지하고 메인 니들(31)이 통과할 수 있는 관통홀을 제공할 수 있다. 상기 하부 가열 블록(113)의 상부면 상에 배치된 실링 수단은 상기 멸균제 카트리지(12)와 접촉하여 상기 멸균제 수납부(240) 주위 및 상기 멸균제 주입 통로(250) 주위를 실링할 수 있다. 상기 실링 수단은 오링일 수 있다. 상기 하부 가열 블록의 하부면에 배치된 실링 수단은 상기 멸균 챔버의 하부면과 접촉하여 관통홀 주위를 실링할 수 있다.

상기 하부 가열 블록의 상부면 상에 배치된 실링 수단은 상기 멸균제 카트리지와 접촉하여 상기 멸균제 마개부(245)의 주위 및 멸균제 주입 통로 마개부(251)의 주위를 실링할 수 있다. 상기 실링 수단은 오링일 수 있다.

메인 니들(31)은 상기 하부 가열 블록의 메인 니들들용 관통홀을 통과하도록 배치될 수 있다. 상기 메인 니들(31)의 끝단은 통상적인 주사 바늘과 같이 사선 처리되고, 상기 메인 니들(31)의 끝단 측면에는 개구부(미도시)가 형성될 수 있다. 상기 메인 니들의 개구부를 통하여 유체의 통로를 제공할 수 있다. 상기 메인 니들(31)은 상기 진공 포장지(10)로부터 공기를 배기하는 통로를 제공하고, 외부로부터 상기 진공 포장지(10)의 내부에 멸균제를 공급하는 통로를 제공할 수 있다. 상기 메인 니들(31)의 내직경은 적어도 0.5 mm 이상일 수 있다. 상기 메인 니들의 직경은 진공 배기를 위하여 충분한 컨덕턴스를 제공하도록 충분히 짧고 큰 내직경을 가질 수 있다. 상기 메인 니들(31)의 길이는 수 센치 미터 이하이고, 상기 메인 니들의 내직경은 0.5 mm이상일 수 있다. 상기 메인 니들의 재질은 금속, 또는 금속 합금일 수 있다. 메인 니들 이송부(330)는 상기 메인 니들(194a)에 직선 운동을 제공하고, 상기 멸균 챔버(120)의 외부에 배치될 수 있다.

보조 니들(21)은 상기 멸균제 카트리지(12)에 수납된 멸균제(243)를 추출할 수 있다. 상기 보조 니들(21)은 상기 멸균제 카트리지의 멸균제 수납부(240)에 수납된 액상의 멸균제를 추출할 수 있다. 보조 니들 이송부(320)는 상기 보조 니들(21)에 직선 운동을 제공하고, 상기 멸균 챔버(120)의 외부에 배치될 수 있다. 상기 보조 니들은 상기 메인 니들과 동일한 구조와 형상을 가질 수 있다.

진공 포장지(10)는, 멸균제를 수납하도록 밀봉된 멸균제 수납부(240) 및 멸균제 주입 통로(250)를 구비한 멸균제 카트리지(12); 및 상기 멸균제 카트리지와 열압착되고 피처리물을 수납하는 진공 포장 봉투(14);를 포함한다. 상기 멸균제 수납부(240)는, 상기 멸균제를 수납하는 멸균제 수납 공간(241); 상기 멸균제 수납 공간의 상부면과 연속적으로 연결되고 상기 멸균제 수납 공간의 상부면보다 더 넓은 면적을 가지는 멸균제 마개 수납 공간(242); 상기 멸균제 수납 공간과 상기 멸균제 마개 수납 공간 사이의 경계면을 밀봉하는 실링 필름(244); 및 상기 멸균제 마개 수납 공간에 배치되고 탄성을 가지는 멸균제 마개부(235);를 포함한다. 상기 멸균제 수납부에서 추출된 상기 멸균제는 상기 멸균제 주입 통로를 통하여 상기 진공 포장 봉투 내부로 주입되어 상기 피처리물을 멸균한다.

상기 진공 포장지(10)는 충분한 유연성을 가진 나일론(NY) 및/또는 폴리에틸렌(PE) 재질이고, 필름 형태이고 밀봉된 봉투 형상일 수 있다. 상기 진공 포장지(10)는 피처리물을 수납하는 진공 포장 봉투(14) 및 상기 진공 포장 봉투(14)의 일단에 배치된 상기 멸균제 카트리지(12)을 포함할 수 있다. 상기 진공 포장 봉투(14)의 타단은 초기에는 개방되고, 피처리물(예를 들어, 의료기기)가 삽입된 후, 상기 진공 포장 봉투(14)의 타단은 열압착과 같은 방법으로 밀봉되어 열압착띠를 형성할 수 있다. 상기 진공 포장지(10)는 진공으로 배기하고 외부로부터 멸균제를 주입하기 위한 멸균제 카트리지(12)을 포함할 수 있다. 상기 멸균제 카트리지는 정량의 멸균제를 수납하는 적어도 하나의 멸균제 수납부(240)를 구비할 수 있다. 상기 멸균제 수납부(240)는 상기 멸균제 카트리지(12)에 설치될 수 있다. 상기 진공 포장 봉투(14)는 폴리에틸렌 재질일 수 있다. 상기 진공 포장 봉투(14)는 내부 공간을 제공하는 하부 필름 및 상부 필름을 포함할 수 있다.

상기 멸균제 카트리지(12)는 상기 진공 포장 봉투(14)와 동일한 재질인 PE 재질일 수 있다. 이에 따라, 상기 멸균제 카트리지(12)는 상기 진공 포장 봉투(14)와 열압착에 의하여 밀봉될 수 있다. 상기 멸균제 카트리지(12)의 표면은 적어도 상기 진공 포장 봉투와 동일한 재질일 수 있다. 이에 따라, 상기 멸균제 카트리지(12)는 상기 진공 포장 봉투(14)와 열압착되어 밀폐된 공간을 제공할 수 있다.

상기 멸균제 수납부(240)는, 상기 멸균제를 수납하는 멸균제 수납 공간(241); 상기 멸균제 수납 공간(241)의 상부면과 연속적으로 연결되고 상기 멸균제 수납 공간(241)의 상부면보다 더 넓은 면적을 가지는 멸균제 마개부 수납 공간(242); 상기 멸균제 수납 공간(241)과 상기 멸균제 마개부 수납 공간(242) 사이의 경계면을 밀봉하는 실링 필름(244); 및 상기 멸균제 마개부 수납 공간에 배치되고 탄성을 가지는 멸균제 마개부(245);를 포함할 수 있다. 보조 니들에 의하여 상기 멸균제 수납부에서 추출된 상기 멸균제(243)는 상기 메인 니들 및 상기 멸균제 주입 통로(250)를 통하여 상기 진공 포장 봉투(14) 내부로 주입되어 상기 피처리물을 멸균할 수 있다.

상기 멸균제 카트리지(12)는, 양단은 서로 접촉하도록 구부러지고 중심 부위는 서로 나란히 연장되는 상부 스트립(222a) 및 하부 스트립(222b); 상기 상부 스트립과 상기 하부 스트립 사이에 배치된 격벽(223); 상기 멸균제 주입 통로(250)를 막도록 상기 상부 스트립에 배치된 탄성 재질의 멸균제 주입 통로 마개부(251); 및 상기 상부 스트립(222a)과 상기 하부 스트립(222b)의 일 측면을 따라 나란히 연장되어 상기 상부 스트립과 상기 하부 스트립의 일 측면을 밀폐시키는 정렬 스트립(221)을 포함할 수 있다. 상기 멸균제 주입 통로(250)는 상기 상부 스트립(222a)을 관통하여 상기 정렬 스트립(2221)의 반대 측면에 노출되고, 상기 멸균제 수납부(240)는 상기 상부 스트립(222a)의 상부면에서 함몰되어 상기 상부 스트립(222a)과 상기 하부 스트립(222b) 사이에 배치될 수 있다. 상기 상부 스트립(222a)의 상부면과 상기 하부 스트립(222b)의 하부면은 상기 진공 포장 봉투의 일단에서 열압착될 수 있다.

상기 멸균제 마개부(245) 및 상기 멸균제 주입 통로 마개부(251)는 실리콘 고무와 같은 탄성 재질일 수 있다. 상기 멸균제 마개부(245) 및 상기 멸균제 주입 통로 마개부(251)는 끼움 결합 및/또는 접착제에 의하여 고정될 수 있다. 이에 따라, 상기 니들이 상기 멸균제 마개부(245) 및 상기 멸균제 주입 통로 마개부(251)를 찌른 후 후퇴한 경우에도, 상기 멸균제 마개부(245) 및 상기 멸균제 주입 통로 마개부(251)는 상기 진공 포장지를 충분히 밀봉할 수 있다. 멸균 공정이 완료된 후, 상기 진공 포장지가 장시간 오염된 대기 환경에 노출된 경우에도, 상기 멸균제 주입 통로 마개부(251)는 균의 침투를 방지할 수 있다. 상기 멸균제 마개부(245)는 잔류하는 멸균제의 누출을 억제할 수 있다. 상기 멸균제 마개부(245) 및 상기 멸균제 주입 통로 마개부(251)의 상부면은 상기 상부 스트립(222a)의 상부면보다 0.1 mm 정도 돌출될 수 있다. 상기 진공 포장 봉투와 상기 상부 스트립(222a)이 서로 열압착된 경우, 상기 진공 포장 봉투는 상기 멸균제 마개부(245)에 압력을 가할 수 있다. 이에 따라, 상기 멸균제 마개부(245)의 실링 능력을 향상시킬 수 있다.

상기 메인 니들(31)은 상기 멸균제 주입 통로 마개부(251)를 찌를 수 있다. 상기 멸균제 주입 통로 마개부(251)의 재질은 실리콘 고무, 탄성 고분자 물질일 수 있다. 상기 메인 니들(31)이 상기 멸균제 주입 통로 마개부(251)를 찌르는 경우, 상기 멸균제 주입 통로 마개부(251)는 탄성에 의하여 밀봉 상태를 유지할 수 있다. 상기 메인 니들(31)을 통하여 유체가 흐르는 경우, 상기 유체는 상기 멸균제 주입 통로 마개부(251)를 통하여 새어나오지 않을 수 있다. 또한, 상기 메인 니들(31)을 통하여 상기 진공 포장지의 내부를 배기하는 경우, 상기 멸균제 주입 통로 마개부(251)는 충분한 진공실링을 유지할 수 있다.

상기 멸균제를 수납하는 멸균제 수납 공간(241)은 상기 상부 스트립(222a)과 상기 하부 스트립(222b) 사이에서 상기 하부 스트립(222a)에 인접하게 배치된 공간일 수 있다. 상기 멸균제 수납 공간(241)은 원통 형상일 수 있다.

상기 멸균제 마개부 수납 공간(242)은 상기 상부 스트립(222a)에 인접하게 배치된 공간일 수 있다. 상기 멸균제 마개부 수납 공간(242)은 상기 멸균제 수납 공간(241)과 수직으로 정렬되고, 더 넓은 단면적을 가질 수 있다.

만약, 상기 멸균제 수납 공간(241)을 탄성 재질의 멸균제 마개부만으로 실링하는 경우, 상기 멸균제 수납 공간(241)에 수납된 과산화수소는 팽창하여 상기 멸균제 마개부(245)와 상기 멸균제 마개 수납 공간(242) 사이의 틈으로 빠져나와, 열압착된 진공 포장지를 박리시킬 수 있다. 이러한, 문제점을 해결하기 위하여, 실링 필름(244)이 상기 멸균제 수납 공간(241)과 상기 멸균제 마개부 수납 공간(242) 사이의 경계면을 밀봉할 수 있다. 상기 밀봉은 열압착에 의하여 밀봉될 수 있다. 효율적인 열압착 밀봉을 위하여, 상기 실링 필름(244)은 PE(Polyethylene) 필름/PET(Polyethylene terephthalate) 필름의 합지 필름일 수 있다. 상기 실링 필름(244)의 PE 필름은 PE 재질의 상기 멸균제 마개부 수납 공간(242)의 하부면에 열압착될 수 있다. 상기 멸균제 마개 수납 공간(242)의 하부면은 링 형태의 돌출된 열압착 링(246)을 구비할 수 있다.

상기 상부 스트립(222a) 및 상기 하부 스트립(222b) 각각은 길이 방향으로 연장되고 그 표면에서 돌출된 복수의 열압착 라인(231)을 구비할 수 있다. 상기 열압착 라인(231)은 진공 포장 봉투(14)와 효율적인 열압착을 수행할 수 있다.

상기 멸균제 마개부 수납 공간(242)의 상부면 주위에서 상기 상부 스트립(222a)의 높이는 상기 열압착 라인(231)의 높이와 동일할 수 있다. 이에 따라, 상기 진공 포장 봉투(14)는 상기 멸균제 마개부 수납 공간(242)의 상부면 주위에 효율적으로 열압착될 수 있다.

또한, 상기 멸귤제 주입 통로(250)의 상부면 주위에서 상기 상부 스트립(222a)의 높이는 상기 열압착 라인(231)의 높이와 동일할 수 있다. 이에 따라, 상기 진공 포장 봉투(14)는 상기 멸귤제 주입 통로(250)의 상부면 주위에 효율적으로 열압착될 수 있다.

진공 포장지(10) 혹은 멸균제 카트리지(12)에 인쇄되는 바 코드 혹은 QR 코드 등의 코드 테이프(229)가 부착될 수 있다. 상기 코드 테이프(229)를 이용하여 주입된 멸균제의 양, 포장용기의 종류, 제조일자 등에 대한 정보를 멸균기에 전달하여 신뢰성 있는 멸균공정을 수행할 수 있다. 코드 리더기(184)는 진공 포장지 지지부(182)에 형성된 개구부를 통하여 상기 코드 테이프(229)의 정보를 추출할 수 있다.

상기 멸균 장치(100)는 복수의 밸브(161~164)를 포함할 수 있다. 상기 밸브들(161~164)은 상기 진공 포장지(10) 및 상기 멸균 챔버(120)를 배기하고, 상기 진공 포장지에 멸균제를 주입하고, 상기 진공 포장지 및 상기 멸균 챔버를 대기로 벤트(vent)하기 위하여 사용될 수 있다.

기화기(130)는, 메인 니들(31)에 연결되는 제1 연결 포트(131a) 및 진공 펌프(140)에 연결되는 제2 연결포트(131b)를 포함하는 원통 형상의 기화기 몸체 튜브(131); 상기 증발 몸체 튜브(131)를 감싸도록 배치된 가열부(134); 상기 기화기 몸체 튜브(131) 내부에 삽입되는 메인 파이프(132); 상기 기화기 몸체 튜브(131)와 상기 메인 파이프(132) 사이에 배치된 컨덕턴스 조절부(133); 상기 기화기 몸체 튜브의 하부 측면에 연결된 멸균제 공급 파이프(33)를 포함한다. 상기 멸균제 공급 파이프(33)를 통하여 공급된 액상의 멸균제는 상기 기화기 몸체 튜브(131)와 상기 메인 파이프(132) 사이에서 증발하여 상기 컨덕턴스 조절부(133)를 따라 이동하여 상기 기화기 몸체 튜브(131)의 내측 상부로 토출된다.

상기 멸균 챔버(120)는 배기 파이프 및 제1 밸브(161)를 통하여 진공 펌프(140)에 연결될 수 있다. 상기 진공 펌프(140)는 상기 멸균 챔버(120))를 진공 상태로 배기할 수 있다. 상기 멸균 챔버(120)는 상기 진공 포장지(10)의 부피를 가변할 수 있는 환경을 제공할 수 있다.

진공 포장지(10)는 충분한 유연성을 가진 나일론(NY) 및/또는 폴리에틸렌(PE) 재질이고, 필름 형태로 밀봉된 봉투 형상일 수 있다. 상기 진공 포장지(10)는 진공 포장 봉투 및 상기 진공 포장 봉투의 일단에 배치된 상기 멸균제 카트리지(12)을 포함할 수 있다. 상기 멸균제 카트리지(12)는 진공 배기 통로 및 멸균제 주입 통로를 제공할 수 있다. 상기 멸균제 카트리지(12)은 멸균제 주입 통로 매개부(251)를 통하여 진공 배기 및 멸균제 주입을 수행할 수 있다.

상기 진공 포장지(10)의 타단은 초기에는 개방되고, 피처리물(예를 들어, 의료기기)가 삽입된 후, 상기 진공 포장지(10)의 타단은 열압착과 같은 방법으로 밀봉되어 열압착띠를 포함할 수 있다. 상기 진공 포장지(10)는 진공으로 배기하고 외부로부터 멸균제를 주입하기 위한 멸균제 카트리지(12)을 포함할 수 있다. 상기 진공 포장 봉투는 폴리에틸렌 재질일 수 있다. 상기 진공 포장 봉투는 가장 자리 열압착에 의하여 내부 공간을 제공하는 하부 필름 및 상부 필름을 포함할 수 있다.

기화기(130)는 멸균제를 기화시키어 상기 진공 포장지(10) 내부에 주입하고 진공 배기 통로 및 외부 공기 주입 통로를 제공할 수 있다. 상기 멸균제가 과산화수소인 경우, 상기 기화기(130)는 섭씨 50도 내지 섭씨 110도로 상기 멸균제를 가열하여 기화시킨 후, 기화된 멸균제는 상기 진공 포장지(10)에 주입될 수 있다. 상기 기화기(130)는 상기 멸균 챔버(120)의 외부에 배치될 수 있다. 상기 기화기(130)는 기화기 몸체 튜브(131); 가열부(134); 메인 파이프(132); 컨덕턴스 조절부(133); 그리고 멸균제 공급 파이프(33)을 포함할 수 있다. 상기 기화기(130)는 기화기 몸체 튜브(131)와 메인 파이프(132)로 구성된 동축 이중 튜브 구조를 가질 수 있다.

상기 기화기 몸체 튜브(131)는 하나의 파이프 또는 서로 연속적으로 연결된 복수의 파이프로 구성될 수 있다. 상기 기화기 몸체 튜브는 원통 형상일 수 있다. 상기 기화기 몸체 튜브(131)가 복수의 파이프로 구성된 경우, 서로 분해되어 상기 증발기 몸체 튜브(131) 내에 배치된 메인 파이프(132)를 교체할 수 있다. 상기 멸균제에 포함된 불순물이 상기 메인 파이프(132)의 외측면에 증착된 경우, 컨덕턴스가 변경되어 안정적인 멸균제 공급을 방해할 수 있다. 상기 불순물을 제거하기 위하여, 상기 메인 파이프(132)는 교체되거나 세정될 수 있다.

가열부(134)는 열선과 같은 가열 수단을 통하여 상기 기화기 몸체 튜브(131)를 가열할 수 있다. 이에 따라, 상기 기화기 몸체 튜브(131)는 액상의 멸균제를 기화시킬 수 있다. 제어부는 상기 기화기 몸체 튜브의 외주면에 장착된 온도 센서를 통하여 상기 기화기 몸체 튜브(131)의 온도를 감지하고, 설정된 온도를 유지하도록 상기 가열부(134)를 제어할 수 있다.

컨덕턴스 조절부(133)는 상기 메인 파이프(132)와 상기 기화기 몸체 튜브(131) 사이에 배치될 수 있다. 상기 컨덕턴스 조절부(1330는 상기 메인 파이프(132)의 내경에 의하여 정의된 컨덕턴스보다 충분히 작은 컨덕턴스를 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 메인 파이프(132)는 진공 펌핑 라인 및 벤팅 라인으로 기능할 수 있다. 또한, 상기 컨덕턴스 조절부(133)는 나선 형태의 유체 통로에 기인한 낮은 컨덕턴스를 이용하여 충분한 체류 시간을 제공하고 액상의 멸균제를 기화시킬 수 있다. 상기 컨덕턴스 조절부(133)는 상기 메인 파이프(132)의 외주면에 형성된 나사산일 수 있다. 상기 나사산은 직선 거리에 비하여 긴 멸균제의 이동 경로를 제공할 수 있다. 상기 메인 파이프(132)와 상기 기화기 몸체 튜브(131) 사이의 공간에 있는 공기 또는 멸균제를 제거하고 멸균제 주입 통로를 제공하기 위하여, 상기 나사산의 피치는 0.5 mm 내지 1.5 mm 일 수 있다. 상기 나사산의 피치의 증가는 컨덕턴스를 증가시키므로, 소정의 범위를 벗어난 경우, 멸균제의 체류 시간을 감소시키어 충분히 기화되지 않을 수 있다. 또한, 나사산의 피치의 감소는 컨덕턴스를 증가시키므로, 멸균제 공급 파이프에 진공 형성을 어렵게 할 수 있다.

멸균제 공급 파이프(33)는 상기 기화기 몸체 튜브(131)의 하측면에 연결될 수 있다. 상기 멸균제 공급 파이프(33)는 상기 제2 연결포트(131b)와 일정한 거리를 가질 수 있다. 메인 파이프(132)의 하부면은 상기 기화기 몸체 튜브의 하부면에 결합하여 밀봉될 수 있다. 이에 따라, 상기 멸균제 공급 파이프(33)로 유입된 액상의 멸균제는 일시적으로 저장되고, 상기 메인 파이프(132)의 하부면을 통하여 유출되는 것을 방지할 수 있다.

상기 멸균제 공급 밸브(24)는, 상기 보조 니들과 상기 기화기 사이에 배치된 탄성 재질의 탄성 파이프(24a); 및 상기 탄성 파이프를 압박하여 상기 탄성 파이프를 폐쇄하는 압박부를 포함할 수 있다. 상기 압박부는, 상기 탄성 파이프를 국부적으로 압착하는 압박헤드(23c); 상기 압박헤드의 하부측면을 감싸도록 배치된 탄성 스프링(24b); 상기 압박 헤드의 상부 측면을 감싸도록 배치된 압박헤드 파이프(24d); 및 상기 압박 헤드(24c)를 수용하도록 국부적으로 함몰되고 상기 기화기(130)에 고정된 압박 헤드 수용부(24e);를 포함할 수 있다. 상기 탄성 스프링(24b)은 상기 탄성 파이프에 충분한 압력을 제공할 수 있도록 큰 탄성 계수를 가질 수 있다.

상기 공급 파이프(33)는 상기 기화기(130)와 상기 탄성 파이프(24a)를 연결할 수 있다. 상기 멸균제 공급 파이프(33)의 일단은 상기 기화기에 연결되고, 상기 멸균제 공급 파이프(33)의 타단은 상기 압박 헤드(24c)의 이동 방향과 수직한 방향으로 연장되도록 구부러질 수 있다. 상기 탄성 파이프(24a)는 "L" 형상으로 구부러질 수 있다.

보조 니들(21)은 상기 멸균제 공급 밸브(24)를 통하여 상기 멸균제 공급 파이프(33)에 액상의 멸균제를 공급할 수 있다. 상기 보조 니들(21)은 펄스 형태 또는 연속적으로 상기 멸균제를 상기 멸균제 공급 파이프(33)을 통하여 상기 기화기 몸체 튜브와 상기 메인 튜브 사이의 공간에 제공할 수 있다.

상기 보조 니들(21)은 복수 개일 수 있으며, 이에 따라, 상기 멸균제 공급 파이프(33)는 복수 개일 수 있다. 상기 멸균제 공급 파이프(33)은 상기 기화기 몸체 튜브에 대하여 대칭적으로 배치될 수 있다.

상기 기화기 몸체 튜브(131)의 제2 연결포트(131b)는 제2 밸브(162)를 통하여 진공 펌프(140)에 연결될 수 있다. 또한, 상기 멸균 챔버(120)는 별도의 제1 밸브(161)를 통하여 상기 진공 펌프에 연결될 수 있다. 진공 펌프의 앞단에는 제3 밸브(163)가 배치되고, 필터(150)의 전단에 제4 밸브(164)가 배치될 수 있다. 제1 밸브, 제2 밸브와 상기 제3 밸브, 및 제4 밸브는 제1 노드(N1)에 연결될 수 있다.

상기 멸균제 추출부(20)는 보조 니들(21)과 상기 보조 니들에 연결된 파이프를 포함할 수 있다. 상기 멸균제 공급부(30)는 메인 니들(31) 및 기화기(130)를 포함할 수 있다.

보조 니들 이송부(320)는 상기 보조 니들(21)이 상기 멸균제 카트리지(12)를 찔러 상기 멸균제를 추출하도록 상기 멸균제 추출부(20)를 직선 운동시킬 수 있다. 상기 보조 니들 이송부(320)는, 상기 보조 니들(21)을 지지하는 보조 니들 지지부(22); 상기 보조 니들 지지부(22)와 상기 압박부를 고정하는 보조 니들 이송 몸체부(25); 상기 보조 니들 이송 몸체부(25)에 고정 결합하고 직선 운동을 수행하는 보조 니들 슬라이드부(26); 상기 보조 니들 슬라이드부(26)를 가이드하는 보조 니들 선형 운동 가이드(26); 상기 보조 니들 이송 몸체부에 구동력을 제공받는 하는 래크 기어(28); 상기 래크 기어와 기어 결합하는 피니언 기어(29); 및 상기 피니언 기어의 중심축을 회전시키는 모터(29a)를 포함할 수 있다. 상기 보조 니들 선형 운동 가이드(26)는 측벽(41)에 고정될 수 있다. 상기 측벽은 상기 멸균 챔버에 고정결합할 수 있다.

메인 니들 이송부(330)는 상기 메인 니들(31)이 상기 멸균제 카트리지에 배치된 멸균제 주입 통로와 연통되도록 상기 멸균제 공급부(30)를 직선 운동시킬 수 있다. 상기 메인 니들 이송부는, 상기 기화기(130)에 고정 결합하고 직선 운동을 수행하는 메인 니들 슬라이드부(37); 상기 메인 니들 슬라이드부를 가이드하는 메인 니들 선형 운동 가이드(36); 상기 기화기에 직선 운동 구동력을 제공받는 하는 래크 기어(38); 상기 래크 기어와 기어 결합하는 피니언 기어(39); 및 상기 피니언 기어의 중심축을 회전시키는 모터(39a)를 포함할 수 있다. 메인 니들 선형 운동 가이드(36)는 하판(42)에 고정될 수 있다.

플라즈마 소스(143)는 상기 진공 포장지(10)에서 배출된 멸균제를 분해하고, 분해된 멸균제는 상기 진공 펌프(140)를 통하여 외부로 배출될 수 있다. 또한, 상기 플라즈마 소스(143)는 필터(150)를 통하여 공급된 외부 공기를 방전하여 상기 기화기(130)를 경유하여 상기 진공 포장지(10)에 활성화된 가스를 제공할 수 있다.

상기 기화기(130)는, 상기 가열부(134)를 감싸도록 배치된 열반사 튜브(135); 및 상기 가열부(134)와 상기 열반사 튜브(135) 사이에 배치된 절연체를 포함할 수 있다. 상기 열반사 튜브는 표면 폴리싱된 알루미늄 파이프일 수 있다.

도 12는 도 1의 멸균 장치의 동작 방법을 설명하는 도면이다.

도 12를 참조하면, 멸균 장치(100)는 멸균 챔버 내부 또는 외부에 배치된 멸균제 카트리지에서 멸균제를 보조 니들(21)을 이용하여 추출하는 멸균제 추출부(20); 및 상기 보조 니들을 통하여 추출된 상기 멸균제를 공급받아 기화기(130)를 통하여 기화시키고 기화된 멸균제를 메인 니들(31)을 통하여 상기 멸균 챔버(120) 또는 상기 멸균 챔버 내부에 배치된 진공 포장지(10)에 제공하는 멸균제 공급부(30);를 포함한다. 상기 멸균 장치의 동작 방법은, 상기 기화기와 상기 보조 니들 사이의 연결 통로를 폐쇄한 상태에서 멸균 챔버 또는 상기 멸균 챔버 내에 배치된 진공 포장지를 메인 니들을 사용하여 진공 상태로 배기하는 단계; 상기 기화기와 상기 보조 니들 사이의 연결 통로를 개방한 상태에서 상기 멸균제 카트리지에 수납된 멸균제를 보조 니들을 사용하여 추출하여 상기 기화기를 거쳐 상기 멸균 챔버 또는 상기 진공 포장지에 주입하는 단계; 상기 기화기와 상기 보조 니들 사이의 연결 통로를 폐쇄한 상태에서 상기 멸균 챔버 또는 상기 진공 포장지에서 피처리물을 멸균하는 단계; 및 상기 멸균 챔버 또는 상기 진공 포장지에 확산된 멸균제를 배기하는 단계;를 포함한다. P1은 진공 포장지 내의 압력을 나타내고, P2는 멸균 챔버 내의 압력을 나타낸다.

상기 기화기(130)와 상기 보조 니들(21) 사이의 연결 통로를 개방/폐쇄 상태는 상기 보조 니들(21)과 상기 메인 니들(31)의 위치에 의하여 결정될 수 있다. 상기 연결 통로의 개방/폐쇄 상태는 탄성 파이프(24a)를 압박 여부에 의하여 달성될 수 있다. 상기 연결 통로의 개방 상태는 상기 보조 니들과 상기 메인 니들이 모두 상승하여 상기 멸균제 카트리지(12)에 침투한 경우에 달성될 수 있다.

상기 기화기와 상기 보조 니들 사이의 연결 통로를 폐쇄한 상태에서 상기 멸균 챔버 내에 배치된 진공 포장지(10)를 메인 니들을 사용하여 진공 상태로 배기한다. 구체적으로, 제1 밸브(161)는 개방되고, 상기 제2 밸브(162)가 개방되고, 제3 밸브(163)가 개방되고, 제4 밸브(164)는 폐쇄된다. 메인 니들 이송부(330)는 메인 니들(31) 및 기화기(130)를 상승시킨다. 이에 따라, 메인 니들(31)은 진공 포장지(10)의 내부의 공기를 외부로 배출한다. 또한, 상기 멸균 챔버(120)의 공기는 진공 펌프(140)를 통하여 외부로 배기된다.

이어서, 상기 기화기와 상기 보조 니들 사이의 연결 통로를 개방한 상태에서 상기 멸균제 카트리지에 수납된 멸균제를 보조 니들(21)을 사용하여 추출하여 상기 기화기(130)를 거쳐 상기 진공 포장지(10)에 주입한다. 구체적으로, 상기 제2 밸브()가 폐쇄되고, 보조 니들 이송부는 보조 니들을 상승시킨다. 보조 니들은 멸균제 카트리지에서 멸균제를 추출하여, 개방된 멸균제 공급 밸브(24)를 따라 상기 기화기에 제공되고, 상기 기화기는 멸균제를 기화시키어 상기 진공 포장지 내부에 제공한다.

이어서, 상기 기화기(130)와 상기 보조 니들(21) 사이의 연결 통로를 폐쇄한 상태에서 상기 멸균 챔버 또는 상기 진공 포장지에서 피처리물을 멸균한다. 구체적으로, 상기 보조 니들 이송부(320)를 이용하여 보조 니들(21)을 하강시키고, 상기 멸균제 공급 밸브(24)를 폐쇄시킨다.

이어서, 상기 멸균 챔버 또는 상기 진공 포장지에 확산된 멸균제를 배기한다. 구체적으로, 제1 밸브(161)는 폐쇄한다. 상기 진공 포장지에서 멸균 공정을 완료한 멸균제는 상기 제2 밸브(162)를 개방하여 진공 펌프(140)를 통하여 외부로 배기된다. 멸균제는 상기 진공 펌프의 전단에서 플라즈마 소스(143)에 의하여 분해되어 외부로 배출될 수 있다.

이어서, 상기 멸균 챔버 또는 상기 진공 포장지에 외부 공기를 주입하여 벤트한다. 구체적으로, 제1 밸브(161)를 개방하고, 상기 제2 밸브(162)는 개방된다. 제3 밸브(163)는 폐쇄된다. 제3 밸브는 개방된다. 이에 따라, 상기 진공 포장지 및 상기 멸균 챔버는 상압으로 벤트된다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멸균 장치를 설명하는 개념도이다.

도 13을 참조하면, 상기 멸균 장치(100)는 멸균 챔버(120) 내부 또는 외부에 배치된 멸균제 카트리지(12)에서 멸균제(243)를 보조 니들(21)을 이용하여 추출하는 멸균제 추출부(20); 및 상기 보조 니들을 통하여 추출된 상기 멸균제를 공급받아 기화기를 통하여 기화시키고 기화된 멸균제를 메인 니들을 통하여 상기 멸균 챔버 또는 상기 멸균 챔버 내부에 배치된 진공 포장지에 제공하는 멸균제 공급부(30);를 포함한다. 상기 멸균제 추출부(20) 및 상기 멸균제 공급부(30)는 상기 멸균 챔버(120)의 외부에 배치된다. 멸균제 공급 밸브(24)는 상기 보조 니들(12)과 상기 멸균제 공급부 사이에 배치되어 상기 멸균제 카트리지(12)에서 추출된 멸균제를 상기 멸균제 공급부(30)에 공급하도록 조절한다. 상기 멸균제 추출부(20) 및 상기 멸균제 공급부(30)는 상기 멸균 챔버의 하부면에 결합된 하우징 내에 배치될 수 있다. 상기 하우징은 측벽(41) 및 하판(42)으로 구성될 수 있다.

상기 멸균제 카트리지(12)만이 상기 멸균 챔버에 장착될 수 있다. 구체적으로, 진공 포장 봉투는 제거되고, 멸균 공간은 상기 멸균 챔버일 수 있다. 이에 따라, 메인 니들(31)은 상기 멸균제 카트리지의 멸균제 주입 통로 마개부(251) 및 멸균제 주입 통로(250)을 멸균제를 직접 멸균 챔버(120)에 제공할 수 있다. 피처리물은 상기 멸균 챔버(120)에 직접 수납될 수 있다.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 멸균제 카트리지는 멸균 챔버의 외부에 배치되고, 메인 니들은 직접 상기 멸균 챔버에 기화된 멸균제를 공급할 수 있다.

이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

12: 멸균제 카트리지
20: 멸균제 추출부
30: 멸균제 공급부
100: 멸균 장치
120: 멸균 챔버

Claims

멸균 챔버 내부 또는 외부에 배치된 멸균제 카트리지에서 멸균제를 보조 니들을 이용하여 추출하는 멸균제 추출부; 및
상기 보조 니들을 통하여 추출된 상기 멸균제를 공급받아 기화기를 통하여 기화시키고 기화된 멸균제를 메인 니들을 통하여 상기 멸균 챔버 또는 상기 멸균 챔버 내부에 배치된 진공 포장지에 제공하는 멸균제 공급부;를 포함하고,
상기 멸균제 카트리지는 상기 멸균 챔버의 내부에 배치되고,
상기 멸균제 카트리지는:
상기 보조 니들이 상기 멸균제 카트리지를 찔러 상기 멸균제를 추출하도록 상기 멸균제 추출부를 직선 운동시키는 보조 니들 이송부; 및
상기 메인 니들이 상기 멸균제 카트리지에 배치된 멸균제 주입 통로와 연통되도록 상기 멸균제 공급부를 직선 운동시키는 메인 니들 이송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멸균 장치.
제1 항에 있어서,
상기 보조 니들과 상기 멸균제 공급부 사이에 배치되어 상기 멸균제 카트리지에서 추출된 멸균제를 상기 멸균제 공급부에 공급하도록 조절하는 멸균제 공급 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멸균 장치.
제2 항에 있어서,
상기 멸균제 공급 밸브는:
상기 보조 니들과 상기 기화기 사이에 배치된 탄성 재질의 탄성 파이프; 및
상기 탄성 파이프를 압박하여 상기 탄성 파이프를 폐쇄하는 압박부를 포함하는 것을 특징으로 하는 멸균 장치.
제3 항에 있어서,
상기 압박부는:
상기 탄성 파이프를 국부적으로 압착하는 압박헤드;
상기 압박헤드의 하부측면을 감싸도록 배치된 탄성 스프링;
상기 압박 헤드의 상부 측면을 감싸도록 배치된 압박헤드 파이프; 및
상기 압박 헤드를 수용하도록 국부적으로 함몰되고 상기 기화기에 고정된 압박 헤드 수용부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멸균 장치.
제4 항에 있어서,
상기 기화기와 상기 탄성 파이프를 연결하는 멸균제 공급 파이프를 더 포함하고,
상기 멸균제 공급 파이프의 일단은 상기 기화기에 연결되고,
상기 멸균제 공급 파이프의 타단은 상기 압박 헤드의 이동 방향과 수직한 방향으로 연장되도록 구부러지고,
상기 탄성 파이프는 "L" 형상으로 구부러진 것을 특징으로 하는 멸균 장치.
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제3 항에 있어서,
상기 보조 니들 이송부는:
상기 보조 니들을 지지하는 보조 니들 지지부;
상기 보조 니들 지지부와 상기 압박부를 고정하는 보조 니들 이송 몸체부;
상기 보조 니들 이송 몸체부에 고정 결합하고 직선 운동을 수행하는 보조 니들 슬라이드부;
상기 보조 니들 슬라이드부를 가이드하는 보조 니들 선형 운동 가이드;
상기 보조 니들 이송 몸체부에 구동력을 제공받는 하는 래크 기어;
상기 래크 기어와 기어 결합하는 피니언 기어; 및
상기 피니언 기어의 중심축을 회전시키는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 멸균 장치.
제1 항에 있어서,
상기 메인 니들 이송부는:
상기 기화기에 고정 결합하고 직선 운동을 수행하는 메인 니들 슬라이드부;
상기 메인 니들 슬라이드부를 가이드하는 메인 니들 선형 운동 가이드;
상기 기화기에 구동력을 제공받는 하는 래크 기어;
상기 래크 기어와 기어 결합하는 피니언 기어; 및
상기 피니언 기어의 중심축을 회전시키는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 멸균 장치.
멸균 챔버 내부 또는 외부에 배치된 멸균제 카트리지에서 멸균제를 보조 니들을 이용하여 추출하는 멸균제 추출부; 및
상기 보조 니들을 통하여 추출된 상기 멸균제를 공급받아 기화기를 통하여 기화시키고 기화된 멸균제를 메인 니들을 통하여 상기 멸균 챔버 또는 상기 멸균 챔버 내부에 배치된 진공 포장지에 제공하는 멸균제 공급부;를 포함하고,
상기 기화기는:
상기 메인 니들에 제1 연결 포트 및 진공 펌프에 연결되는 제2 연결포트를 포함하는 원통 형상의 기화기 몸체 튜브;
상기 기화기 몸체 튜브를 감싸도록 배치된 가열부;
상기 기화기 몸체 튜브 내부에 삽입되는 메인 파이프;
상기 기화기 몸체 튜브와 상기 메인 파이프 사이에 배치된 컨덕턴스 조절부; 및
상기 기화기 몸체 튜브의 하부 측면에 연결된 멸균제 공급 파이프;를 포함하고,
상기 멸균제 공급 파이프를 통하여 공급된 멸균제는 상기 기화기 몸체 튜브와 상기 메인 파이프 사이에서 증발하여 상기 컨덕턴스 조절부를 따라 이동하여 상기 기화기 몸체 튜브의 내측 상부로 토출되는 것을 특징으로 하는 멸균 장치.
제9 항에 있어서,
상기 기화기는:
상기 가열부를 감싸도록 배치된 열반사 튜브; 및
상기 가열부와 상기 열반사 튜브 사이에 배치된 절연체; 중에서 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는멸균 장치.
멸균 챔버 내부 또는 외부에 배치된 멸균제 카트리지에서 멸균제를 보조 니들을 이용하여 추출하는 멸균제 추출부; 및 상기 보조 니들을 통하여 추출된 상기 멸균제를 공급받아 기화기를 통하여 기화시키고 기화된 멸균제를 메인 니들을 통하여 상기 멸균 챔버 또는 상기 멸균 챔버 내부에 배치된 진공 포장지에 제공하는 멸균제 공급부;를 포함하는 멸균 장치의 동작 방법에 있어서,
상기 기화기와 상기 보조 니들 사이의 연결 통로를 폐쇄한 상태에서 멸균 챔버 또는 상기 멸균 챔버 내에 배치된 진공 포장지를 메인 니들을 사용하여 진공 상태로 배기하는 단계;
상기 기화기와 상기 보조 니들 사이의 연결 통로를 개방한 상태에서 상기 멸균제 카트리지에 수납된 멸균제를 보조 니들을 사용하여 추출하여 상기 기화기를 거쳐 상기 멸균 챔버 또는 상기 진공 포장지에 주입하는 단계;
상기 기화기와 상기 보조 니들 사이의 연결 통로를 폐쇄한 상태에서 상기 멸균 챔버 또는 상기 진공 포장지에서 피처리물을 멸균하는 단계; 및
상기 멸균 챔버 또는 상기 진공 포장지에 확산된 멸균제를 배기하는 단계;를 포함하고,
상기 기화기와 상기 보조 니들 사이의 연결 통로의 개방/폐쇄 상태는 상기 보조 니들과 상기 메인 니들의 위치에 의하여 결정되고,
상기 연결 통로의 개방/폐쇄 상태는 탄성 파이프의 압박 여부에 의하여 달성되고,
상기 연결 통로의 개방 상태는 상기 보조 니들과 상기 메인 니들이 모두 상승하여 상기 멸균제 카트리지에 침투한 경우에 달성되는 것을 특징으로 하는 멸균 장치의 동작 방법.
제11항에 있어서,
상기 멸균 챔버 또는 상기 진공 포장지에 외부 공기를 주입하여 벤트하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멸균 장치의 동작 방법.
멸균 챔버 내부에 배치된 멸균제 카트리지에서 멸균제를 보조 니들을 이용하여 추출하는 멸균제 추출부; 및 상기 보조 니들을 통하여 추출된 상기 멸균제를 공급받아 기화기를 통하여 기화시키고 기화된 멸균제를 메인 니들을 통하여 상기 멸균 챔버 내부에 배치된 진공 포장지에 제공하는 멸균제 공급부;를 포함하는 멸균 장치의 동작 방법에 있어서,
상기 기화기와 상기 보조 니들 사이의 연결 통로를 폐쇄한 상태에서 상기 멸균 챔버 내에 배치된 진공 포장지를 메인 니들을 사용하여 진공 상태로 배기하는 단계;
상기 기화기와 상기 보조 니들 사이의 연결 통로를 개방한 상태에서 상기 멸균제 카트리지에 수납된 멸균제를 보조 니들을 사용하여 추출하여 상기 기화기를 거쳐 상기 진공 포장지에 주입하는 단계;
상기 기화기와 상기 보조 니들 사이의 연결 통로를 폐쇄한 상태에서 상기 진공 포장지에서 피처리물을 멸균하는 단계; 및
상기 진공 포장지에 확산된 멸균제를 배기하는 단계;를 포함하고,
상기 멸균제 카트리지는 상기 멸균 챔버의 내부에 배치되고,
상기 멸균제 카트리지는:
상기 보조 니들이 상기 멸균제 카트리지를 찔러 상기 멸균제를 추출하도록 상기 멸균제 추출부를 직선 운동시키는 보조 니들 이송부; 및
상기 메인 니들이 상기 멸균제 카트리지에 배치된 멸균제 주입 통로와 연통되도록 상기 멸균제 공급부를 직선 운동시키는 메인 니들 이송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멸균 장치의 동작 방법.