KR102175698B1

KR102175698B1 - 멸균 장치 및 이를 이용한 멸균 방법

Info

Publication number: KR102175698B1
Application number: KR1020180095456A
Authority: KR
Inventors: 김상웅; 엘. 킴 솔로몬
Original assignee: 한소 주식회사
Priority date: 2018-08-16
Filing date: 2018-08-16
Publication date: 2020-11-06
Also published as: KR20200020123A

Abstract

본 발명은 멸균 장치 및 이를 이용한 멸균 방법에 관한 것으로, 본 발명은 대용량 챔버 내부에 유입된 유체가 챔버 내부를 순환할 수 있도록 내부 순환 라인을 챔버 내부에 설치하여 챔버 용량에 관계없이 멸균 대상물의 멸균 효과를 높일 수 있는 멸균 장치 및 이를 이용한 멸균 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 멸균 장치 및 이를 이용한 멸균 방법은, 챔버 용량에 관계없이 멸균 대상물을 용이하게 멸균할 수 있다는 효과가 있으며, 챔버를 대용량으로 제작해 멸균 공정을 진행할 경우, 많은 양의 멸균 대상물을 한번에 멸균할 수 있기 때문에 멸균 공정에 소요되는 시간도 줄일 수 있으며, 하나 이상의 선반이 챔버 내부에 수용되기 때문에 작업자가 멸균 대상물의 용도에 따라 구분하여 멸균 공정을 진행할 수 있다.

Description

멸균 장치 및 이를 이용한 멸균 방법 {sterilizer and sterilization method using the same}

본 발명은 멸균 장치 및 이를 이용한 멸균 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대용량 챔버 내에 유입된 유체가 챔버 내부를 순환할 수 있도록 하는 내부 순환 라인이 설치된 멸균 장치 및 이를 이용한 멸균 방법에 관한 것이다.

멸균(Sterilization)이란 세척 또는 소독과는 차별되게 살아 있는 모든 종류의 미생물을 완전히 제거하는 것을 의미하는 것으로, 멸균은 물리 또는 화학적 작용을 통해 이루어진다.

멸균은 다양한 분야에서 사용되고 있으며 특히 의료 기기를 다루는 분야에서 중요한 역할을 하고 있다. 현재 의료 기기의 멸균은 산화에틸렌(Ethylene Oxided, EO)가스, 증기, 과산화수소, 플라즈마 등을 이용하고 있다.

산화에틸렌 가스는 모든 종류의 미생물을 죽일 수 있고 고온, 고습, 고압을 필요로 하지 않으며, 기구나 물품에 손상을 주지 않는다는 장점이 있다. 하지만, 산화에틸렌 가스는 발암 물질로 규정되었으며, 관리가 어렵고 비교적 긴 멸균 시간으로 인해 멸균 대상물에 산화에틸렌 가스가 잔존할 수 있다는 우려가 있다.

또한, 증기 멸균 방법은 밀폐 용기를 포화수증기로 채우고 가압하여 100℃ 이상의 고온에서 살균하는 방법으로, 모든 미생물을 멸균할 수 있다. 그러나, 증기 멸균기 방법은 고온 및 습기에 노출되어야 하기 때문에 고온 및 습기에도 변형이 발생하지 않는 멸균 대상물만 멸균 가능하다는 문제점이 있다.

그 외 멸균 방법 및 관련 장치로는 과산화수소를 이용한 장치 및 방법으로, 선행문헌 대한민국 등록특허공보 제10-1784719호 ("멸균 방법 및 이를 이용한 장치", 2017.09.28.)가 공지되어 있다.

과산화수소는 높은 멸균력을 가지며, 외부로 배출될 때 수증기와 산소로 분해되어 배출되기 때문에 친환경적인 멸균재임과 동시에 60℃ 이하에서 멸균 공정이 이루어지기 때문에 열에 민감한 멸균 대상체도 멸균할 수 있다는 장점이 있다.

그러나, 이는 기체 상태의 멸균재(과산화수소)가 진공 상태의 챔버 내부에 유입된 후 확산되어 멸균 대상물에 침투해야 하므로, 챔버 용량에 한계가 있다. 일반적으로 사용되는 챔버의 용량은 20L 내외로 많은 양의 멸균 대상물을 수용할 수 없어 멸균 공정에 많은 시간이 소요된다는 문제점이 있다.

1. 대한민국 등록특허공보 제10-1784719호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 대용량 챔버 내부에 유입된 유체가 챔버 내부를 순환할 수 있도록 내부 순환 라인을 챔버 내부에 설치하여 챔버 용량에 관계없이 멸균 대상물의 멸균 효과를 높일 수 있는 멸균 장치 및 이를 이용한 멸균 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 멸균 장치는, 멸균 대상물이 수용되는 멸균 공간과 상기 멸균 공간 하부에 형성되되 외부로부터 유체를 공급받는 유체 공급 공간이 격벽으로 분리되어 형성되는 챔버; 상기 챔버의 하부에 설치되고, 상기 멸균 공간을 멸균 환경으로 조성하며, 상기 유체 공급 공간에 유체를 공급하는 유체 공급부; 상기 유체 공급 공간에 설치되며, 상기 유체 공급부로부터 공급받은 유체를 상기 유체 공급 공간의 가장자리로 이동시키는 팬; 및 상기 유체 공급 공간과 연통되어 형성되되 상기 멸균 공간의 높이 방향으로 연장되는 관 형태로 형성되고, 높이 방향으로 복수 개의 순환 홀이 형성된 복수 개의 내부 순환 라인;을 포함하며, 상기 유체 공급부는, 외부 공기가 유입되는 외기 주입구, 상기 외기 주입구로부터 유입된 외부 공기의 수분을 제거하는 제습기, 상기 외기 주입구로부터 유입된 외부 공기의 불순물을 제거하는 필터, 액체 상태의 멸균제가 수용된 멸균제 수용부, 상기 멸균제 수용부로부터 공급받은 액체 상태의 멸균제를 기화시키고 상기 유체 공급 공간에 기체 상태의 멸균제를 공급하는 기화부 및 상기 챔버 내부 유체를 외부로 배출시키는 배기 라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유체 공급 공간에 유입된 유체는, 상기 팬에 의해 상기 유체 공급 공간의 가장자리로 이동하며, 상기 유체 공급 공간과 연통되어 설치된 상기 내부 순환 라인으로 이동하여 상기 내부 순환 라인에 형성된 상기 순환 홀로 배출되어 상기 멸균 공간 내부로 유입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 격벽은, 상기 멸균 공간에 유입된 유체가 상기 멸균 공간과 상기 유체 공급 공간을 순환할 수 있도록 격벽 홀이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유체 공급 공간에 유입된 유체는, 상기 팬에 의해 상기 유체 공급 공간의 가장자리로 이동하며, 상기 유체 공급 공간과 연통되어 설치된 상기 내부 순환 라인으로 이동하여 상기 내부 순환 라인에 형성된 상기 순환 홀로 배출되어 상기 멸균 공간 내부로 유입되고, 상기 격벽 홀을 통해 상기 유체 공급 공간으로 이동한 유체는 상기 팬에 의해 다시 상기 유체 공급 공간의 가장자리로 이동하여 상기 유체 공급 공간, 상기 내부 순환 라인 및 상기 멸균 공간을 순환하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 챔버는, 상부에 복수 개의 구멍이 형성된 타공판이 더 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유체 공급 공간에 유입된 유체는, 상기 팬에 의해 상기 유체 공급 공간의 가장자리로 이동하며, 상기 유체 공급 공간과 연통되어 설치된 상기 내부 순환 라인으로 이동하여 상기 내부 순환 라인에 형성된 상기 순환 홀로 배출되어 상기 멸균 공간 내부로 유입되고, 상기 격벽 홀을 통해 상기 유체 공급 공간으로 이동한 유체는 상기 팬에 의해 다시 상기 유체 공급 공간의 가장자리로 이동하여 상기 유체 공급 공간, 상기 내부 순환 라인 및 상기 멸균 공간을 순환하는 것을 특징으로 하며, 상기 멸균 공간의 천장에 포집된 유체는 상기 타공판에 의해 아래로 이동하여 상기 멸균 공간 내부에 분산되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배기 라인은, 멸균제를 화학적으로 처리하는 촉매, 유체가 외부로 용이하게 배출될 수 있도록 하는 블로워 및 유체를 외부로 배출하는 배출구를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 챔버는, 상기 챔버 내부에 수용되어 소정 간격을 두고 적층되는 선반을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 챔버는, 상기 챔버의 외면에 설치되며, 상기 멸균 장치의 동작을 제어하는 작업 패널을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내부 순환 라인은, 상기 유체 공급 공간으로부터 유입된 유체가 상기 내부 순환 라인으로 용이하게 공급되도록 압력을 가하는 펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 챔버는, 상기 챔버 내부 온도를 조절하는 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 멸균 장치를 이용한 멸균 방법에 있어서, 상기 유체 공급부로부터 상기 유체 공급 공간에 고온 건조 공기가 공급되며, 고온 건조 공기가 상기 팬에 의해 상기 유체 공급 공간의 가장자리로 이동하고 상기 내부 순환 라인으로 이동하며 상기 순환 홀을 통해 배출되어 상기 멸균 공간을 고온저습한 환경으로 조성하는 예열 단계; 상기 예열 단계에 의해 상기 멸균 공간이 고온저습한 환경으로 조성됐을 경우, 상기 유체 공급부로부터 상기 유체 공급 공간에 기체 상태의 멸균제가 공급되며, 멸균제가 상기 팬에 의해 상기 유체 공급 공간의 가장자리로 이동하고 상기 내부 순환 라인으로 이동하며 상기 순환 홀을 통해 배출되어 상기 멸균 공간에 수용된 멸균 대상물과 접촉하는 멸균 단계; 및 상기 멸균 단계 이후 상기 유체 공급부로부터 유체 공급 공간에 건조 공기가 공급되며, 건조 공기가 상기 팬에 의해 상기 유체 공급 공간의 가장자리로 이동하고 상기 내부 순환 라인으로 이동하며 상기 순환 홀을 통해 배출되어 상기 멸균 공간에 잔류하는 기체 상태의 멸균제와 수분이 외부로 배출되도록 하는 환기 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 멸균 장치 및 이를 이용한 멸균 방법은, 챔버 용량에 관계없이 멸균 대상물을 용이하게 멸균할 수 있다는 효과가 있다.

챔버를 대용량으로 제작해 멸균 공정을 진행할 경우, 많은 양의 멸균 대상물을 한번에 멸균할 수 있기 때문에 멸균 공정에 소요되는 시간도 줄일 수 있으며, 하나 이상의 선반이 챔버 내부에 수용되기 때문에 작업자가 멸균 대상물의 용도에 따라 구분하여 멸균 공정을 진행할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 멸균 장치의 사시도
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 멸균 장치의 내부 사시도
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 멸균 장치의 유체 흐름을 나타낸 사시도
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 멸균 장치의 개략도
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 멸균 장치를 이용한 멸균 방법 순서도
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 멸균 장치의 개략도
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 멸균 장치를 이용한 멸균 방법 순서도
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 멸균 장치의 개략도
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 멸균 장치를 이용한 멸균 방법 순서도

이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 멸균 장치의 사시도를 도시하고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 멸균 장치는 내부에 멸균 대상물을 수용할 수 있도록 하는 챔버(100)와 상기 챔버(100)의 하부에 상기 챔버(100)로 건조 공기 또는 기체 상태의 멸균제를 포함하는 유체를 공급하는 유체 공급부(200)를 포함하여 형성되어 있다.

상기 챔버(100)는 내부에 복수 개의 선반(160)이 설치되어 있을 수 있으며, 외부에는 상기 멸균 장치를 제어할 수 있는 작업 패널(170)이 더 설치될 수 있다.

상기 챔버(100)의 용량은 100L 이상의 대용량으로 많은 양의 멸균 대상물을 수용할 수 있으며 내부에 상기 선반(160)이 복수 개 설치되어 있기 때문에 용도에 따라 구분하여 용이하게 멸균 공정을 진행할 수 있다.

상기 챔버(100)는 크게 멸균 대상물이 수용되는 멸균 공간(110)과 상기 유체 공급부(200)로부터 유체를 공급받는 유체 공급 공간(120)으로 분리되어 있다. 도 2를 참조하여 상기 멸균 공간(110)과 상기 유체 공급 공간(120)에 대해 보다 자세히 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 멸균 장치의 내부 사시도를 도시하고 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 상기 챔버(100)는 격벽(130)에 의해 상기 멸균 공간(110)과 상기 유체 공급 공간(120)으로 구분되어 있다.

상기 유체 공급 공간(120)은 상기 유체 공급부(200)로부터 유체를 공급받는 곳으로 상기 유체 공급 공간(120)에 공급된 유체를 이동시키기 위한 팬(121)이 설치되어 있다.

상기 멸균 공간(110)은 상기 멸균 공간(110)의 높이 방향으로 복수 개의 내부 순환 라인(111)이 설치되어 있다. 상기 내부 순환 라인(111)은 상기 유체 공급 공간(120)과 연통되도록 설치되며, 상기 내부 순환 라인(111)의 높이 방향으로 복수 개의 순환 홀(112)이 더 설치되어 있다.

따라서, 상기 유체 공급 공간(120)으로 유입된 유체는 상기 팬(121)에 의해 상기 유체 공급 공간(120)의 가장자리로 이동하고, 상기 유체 공급 공간(120)과 연통된 내부 순환 라인(111)으로 이동하며, 상기 내부 순환 라인(111)에 복수 개 형성된 순환 홀(112)을 통해 배출되어 상기 멸균 공간(110)에 유체가 공급된다.

또한, 상기 멸균 공간(110)의 상부에는 복수 개의 구멍이 형성된 타공판(140)이 형성되어 있으며, 상기 타공판(140)은 상기 멸균 공간(110)의 천장에 포집된 유체가 상기 멸균 공간(110) 내에 분산될 수 있도록 하기 위해 설치되어 있다.

아울러, 유체가 상기 멸균 공간(110)과 상기 유체 공급 공간(120)을 순환할 수 있도록 상기 격벽(130)에는 격벽(130))이 형성되어 있다. 도 3을 참조하여 상기 챔버(100)의 유체 흐름을 보다 자세히 설명하고자 한다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 멸균 장치의 유체 흐름을 나타낸 사시도를 도시하고 있다. 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 유체 공급부(200)로부터 상기 유체 공급 공간(120)에 공급된 유체는 상기 팬(121)에 의해 상기 유체 공급 공간(120)의 가장자리로 이동한다. 상기 유체 공급 공간(120)의 가장자리로 이동한 유체는 상기 유체 공급 공간(120)과 연통되도록 설치된 상기 내부 순환 라인(111)을 따라 이동한다.

상기한 바와 같이 상기 멸균 공간(110)의 상부에는 상기 타공판(140)이 설치되어 상기 멸균 공간(110)의 천장에 포집된 유체가 상기 멸균 공간(110)에 분산될 수 있도록 한다.

또한, 상기 격벽(130)에 형성된 상기 격벽 홀(131)에 의해 상기 멸균 공간(110) 내 유체가 다시 상기 유체 공급 공간(120)으로 이동하고 상기 멸균 공간(110)으로부터 상기 유체 공급 공간(120)으로 이동한 유체는 상기 팬(121)에 의해 다시 상기 유체 공급 공간(120)의 가장자리로 이동하여 상기 내부 순환 라인(111)을 따라 이동한다.

또한, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 내부 순환 라인(111)으로 이동한 유체는 상기 내부 순환 라인(111)의 높이 방향으로 복수 개 형성된 상기 순환 홀(112)을 통해 배출되어 상기 멸균 공간(110)에 공급된다.

따라서, (a)와 (b)를 합치면 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 챔버(100) 내에서 유체가 이동한다. 다시 말해, 상기 유체 공급부(200)로부터 상기 유체 공급 공간(120)에 공급된 유체는 상기 유체 공급 공간(120)→상기 내부 순환 라인(111)→ 상기 멸균 공간(110)→상기 격벽 홀(131)→상기 유체 공급 공간(120) 순서로 반복하며 상기 챔버 내부를 순환하는 것을 특징으로 하며, 상기 타공판(140)은 천장에 포집된 유체를 상기 멸균 공간(110)에 골고루 분산시키기 위해 설치되어 있으며, 상기 순환 홀(112)은 상기 내부 순환 라인(111)을 따라 이동하는 유체가 상기 멸균 공간으로 이동하기 위해 형성되어 있는 것이다.

이때, 상기 내부 순환 라인(111)에는 상기 유체 공급 공간(120)으로부터 유체를 보다 용이하게 공급받을 수 있도록 가압하는 펌프(미도시)가 더 설치되어 있을 수 있다.

도 4 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 멸균 장치를 이용한 멸균 방법을 설명하고자 하며, 3가지의 실시예를 들어 보다 자세히 설명하고자 한다.

도 4, 도 6 및 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 멸균 장치의 개략도를 도시하고 있다. 도 4, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 유체 공급부(200)는 외부 공기가 주입되는 외기 주입부(210), 상기 외기 주입부(210)를 통해 주입된 외부 공기의 수분을 제거하는 제습기(220), 상기 외기 주입부(210)를 통해 주입된 외부 공기의 불순물을 제거하는 필터(230), 액체 상태의 멸균제가 수용된 멸균제 수용부(241), 상기 멸균제 수용부(241)로부터 멸균제를 공급받아 액체 상태의 멸균제를 기체 상태로 변환시키며 기체 상태의 멸균제와 상기 필터(230)를 통과한 외부 공기를 상기 유체 공급 공간(120)에 공급하는 유입 라인(250)과 연결된 기화부(240) 및 상기 유체 공급 공간(120) 내 유체를 외부로 배출하기 위한 배기 라인(260)을 포함하며, 상기 배기 라인(260)에는 멸균제를 화학적으로 분리하는 촉매(270)와 유체의 배출을 용이하도록 하는 블로워(280)가 설치된 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명의 멸균 장치에 사용되는 멸균제는 과산화수소로 멸균 공정이 끝난 후 상기 배기 라인(260)으로 배출될 때, 상기 촉매(270)에 의해 수증기와 산소로 분해되어 외부로 배출되기 때문에 환경 친화적이라는 장점이 있다.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 멸균 장치를 이용한 멸균 방법 순서도를 도시하고 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 멸균 장치를 이용한 멸균 방법은 크게 제 1 예열 단계(S100), 제 1 멸균 단계(S110) 및 제 1 환기 단계(S120)로 진행되며 필요에 따라 상기 제습기(220)에 설치된 제습제를 재생시키는 제습제 재생 단계(S400)를 더 진행할 수 있다.

먼저, 상기 제 1 예열 단계(S100)는 상기 멸균 공간(110) 내부 온도를 상승시키고 습도를 낮추는 단계로 상기 외기 주입부(210)로부터 외부 공기가 주입되고 주입된 외부 공기는 상기 제습기(220) 및 상기 필터(230)를 통과하여 외부 공기에 포함된 수분과 불순물이 제거된다.

수분과 불순물이 제거된 외부 공기는 상기 기화부(240)로 이동하며 상기 기화부(240)와 연결된 상기 유입 라인(250)을 통해 상기 유체 공급 공간(120)으로 이동한다.

이때, 상기 유체 공급 공간(120)에는 상기 멸균 공간(110)의 온도 제어를 위한 히터(150)가 더 설치되어 있으며, 상기 유입 라인(250)을 통해 상기 유체 공급 공간(120)으로 이동한 외부 공기는 상기 히터(150)에 의해 가열되며, 상기 팬(121)에 의해 상기 유체 공급 공간(120)의 가장 자리로 이동하고 상기 내부 순환 라인(111)→상기 멸균 공간(110)→상기 격벽 홀(131)→상기 유체 공급 공간(120)→상기 내부 순환 라인(111)의 순서로 반복되어 순환하며 상기 멸균 공간(110)을 멸균 공정에 적절한 온도와 습도가 될 수 있도록 한다.

이때, 상기 멸균 공간(110)의 온도는 60℃ 내외, 습도는 30% 이하인 것이 바람직하다.

다시 말해, 상기 멸균 공간(110)은 상기 유체 공급부(200)로부터 공급된 유체가 상기 유체 공급 공간(120)의 가장 자리로 이동하고 상기 내부 순환 라인(111)→상기 멸균 공간(110)→상기 격벽 홀(131)→상기 유체 공급 공간(120)→상기 내부 순환 라인(111) 순서로 순환하며, 순환하는 유체는 상기 히터(150)에 의해 반복적으로 가열되기 때문에 상기 멸균 공간(110)을 예열하게 된다.

또한, 상기 멸균 공간(110) 내 습도를 낮추기 위해 건조 공기를 상기 멸균 공간(110)에 주입해야 한다. 이를 위해 외기 주입부(210)로부터 외부 공기가 유입되고 상기 제습기(220) 및 상기 필터(230)를 통과하여 수분과 불순물이 제거되어 건조 공기로 형성된 외부 공기는 상기 기화부(240)와 상기 유입 라인(250)을 통해 상기 유체 공급 공간(120)로 이동하며, 상기 팬(121)에 의해 상기 유체 공급 공간(120)의 가장 자리로 이동하고 상기 내부 순환 라인(111)→상기 멸균 공간(110)으로 이동하여 상기 멸균 공간(110) 내 습도를 낮추게 된다.

상기 멸균 공간(110) 내 습도가 30% 이하일 경우, 상기 외기 주입부(210)로부터 별도의 외부 공기 주입 없이 상기 멸균 공간(110) 내 온도를 높이는 공정만 진행하는 것이 바람직하며, 외기 주입부(210)로부터 주입된 외부 공기에 의해 상기 멸균 공간(110)의 온도를 높이던 유체의 온도가 낮아지지 않기 때문에 신속하게 상기 멸균 공간(110)을 예열할 수 있다.

상기 제 1 예열 단계(S100) 이후, 상기 제 1 멸균 단계(S110)를 진행한다. 상기 멸균제 수용부(241)에 수용된 액체 상태의 멸균제는 상기 기화부(240)로 이동하여 기체 상태가 되고, 상기 제습기(220)와 상기 필터(230)를 통과한 외부 공기와 혼합되어 상기 기화부(240)와 연결된 상기 유입 라인(250)을 통해 상기 유체 공급 공간(120)으로 이동한다.

상기 유입 라인(250)을 통해 상기 유체 공급 공간(120)으로 이동한 혼합 공기(외부 공기+기체 상태의 멸균제)는 상기 히터(150)에 의해 가열되며, 상기 팬(121)에 의해 상기 유체 공급 공간(120)의 가장 자리로 이동하고 상기 내부 순환 라인(111)을 따라 이동하여 상기 순환 홀(112)을 통해 배출되어 상기 멸균 공간(110)으로 공급된다.

이때, 상기 제 1 멸균 단계(S110)는 상기 혼합 공기가 연속적으로 유입됨과 동시에 연속적으로 배출되는 것을 특징으로 하며, 상기 멸균 공간(110)에 공급된 상기 혼합 공기는 멸균 대상물과 접촉한 후 상기 유체 공급 공간(120)으로 이동하고, 상기 유체 공급 공간(120) 설치된 상기 배기 라인(260)을 통해 상기 혼합 공기가 배출된다.

상기 배기 라인(260)에는 기체 상태의 멸균제를 수분과 산소로 분해하는 상기 촉매(270)가 설치되어 있으며, 상기 촉매(270)를 통과한 상기 혼합 공기는 상기 블로워(280)를 통해 외부로 배출된다.

상기 제 1 멸균 단계(S110) 이후, 상기 멸균 공간(110)에 잔존하는 멸균제와 수분을 제거하기 위한 상기 제 1 환기 단계(S120)를 진행한다. 상기 제 1 환기 단계(S120)는 상기 외기 주입부(210)로부터 외부 공기가 주입되고 주입된 외부 공기는 상기 제습기(220) 및 상기 필터(230)를 통과하여 외부 공기에 포함된 수분과 불순물이 제거된다.

상기 유체 공급 공간(120)에 공급된 외부 공기는 상기 히터(150)에 의해 가열되며, 상기 팬(121)에 의해 상기 유체 공급 공간(120)의 가장 자리로 이동하고 상기 내부 순환 라인(111)을 따라 이동하여 상기 순환 홀(112)을 통해 배출되어 상기 멸균 공간(110)으로 공급된다.

상기 제 1 환기 단계(S120) 또한 상기 제 1 멸균 단계(S110)와 마찬가지로 기체가 연속적으로 유입됨과 동시에 연속적으로 배출되며, 상기 멸균 공간(110)에 공급된 외부 공기는 상기 유체 공급 공간(120)으로 이동하고, 상기 유체 공급 공간(120) 설치된 상기 배기 라인(260)을 통해 상기 혼합 공기가 배출된다.

상기 배기 라인(260)에는 멸균제를 수분과 산소로 분해하는 상기 촉매(270)가 설치되어 있으며, 상기 멸균 공간(110) 내 잔류하고 있던 멸균제와 외부 공기가 상기 촉매(270)를 통과한 후 상기 블로워(280)를 통과하여 상기 배출구(290)를 통해 외부로 배출된다.

멸균 공정은 상기 멸균 공간(110)의 습도 조절이 가장 중요하며, 상기 멸균 공간(110) 내 습도가 35% 이상 높아질 경우 기체 상태의 멸균제는 수분과 응축되기 시작하여 멸균력이 감소된다.

따라서, 상기 멸균 공간(110)의 습도가 높아지지 않도록 해야 하는데 상기한 제 1 실시예로 멸균 공정을 진행할 경우 제 1 멸균 단계(S110)를 진행하다가 중단하고 상기 제 1 환기 단계(S120)를 진행한 후 다시 상기 제 1 멸균 단계(S110)를 진행해야 하기 때문에 멸균 공정에 시간이 많이 소요된다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 또 다른 실시예의 멸균 방법을 통해 멸균 단계 진행 중 상기 멸균 공간(110)의 습도 조절도 동시에 할 수 있는 멸균 방법을 설명하고자 한다.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 멸균 장치를 이용한 멸균 방법 순서도를 도시하고 있다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 멸균 방법은 제 2 예열 단계(S200), 제 2 멸균 단계(S210) 및 제 2 환기 단계(S230)로 진행되며 필요에 따라 상기 제습기(220)에 설치된 제습제를 재생시키는 제습제 재생 단계(S400)를 더 진행할 수 있다.

또한, 상기 제 2 멸균 단계(S210)를 진행할 때, 상기 멸균 공간(110)의 온도와 습도를 조절할 수 있다.

상기 제 2 예열 단계(S200) 및 상기 제 2 환기 단계(S220)는 본 발명의 제 1 실시예의 상기 제 1 예열 단계(S100) 및 상기 제 1 환기 단계(S120)와 동일하게 진행되기 때문에 생략하며, 상기 제 2 멸균 단계(S210)에 대해 설명하고자 한다.

상기 제 2 멸균 단계(S210)는 상기한 바와 같이 상기 멸균제 수용부(241)에 수용된 액체 상태의 멸균제는 상기 기화부(240)로 이동하여 기체 상태가 되고, 상기 제습기(220)와 상기 필터(230)를 통과한 외부 공기와 혼합되어 기화부(240)와 연결된 상기 유입 라인(250)을 통해 상기 유체 공급 공간(120)으로 이동한다.

상기 유입 라인(250)을 통해 상기 유체 공급 공간(120)으로 이동한 상기 혼합 공기는 상기 히터(150)에 의해 가열되며, 상기 팬(121)에 의해 상기 유체 공급 공간(120)의 가장 자리로 이동하고 상기 내부 순환 라인(111)을 따라 이동하여 상기 순환 홀(112)을 통해 배출되어 상기 멸균 공간(110)으로 공급된다.

이때, 제 1 실시예에서는 상기 멸균 공간(110)의 혼합 공기는 상기 배기 라인(260)을 통해 연속적으로 배출되나, 본 발명의 제 2 실시예에서는 상기 혼합공기가 상기 멸균 공간(110)에서 상기 유체 공급 공간(120)으로 이동하고, 상기 유체 공급 공간(120)으로 이동된 공기는 상기 배기 라인(260)을 통해 이동한다.

상기 배기 라인(260)을 통해 상기 유체 공급부(200)로 이동한 상기 혼합 공기는 상기 촉매(270)를 통과하여 수분과 산소로 분해되고 상기 블로워(280)를 통과하여 수분이 제거된다. 상기 블로워(280)를 통과한 공기는 상기 배출구(290)를 통해 외부로 배출되지 않고 상기 제습기(220)와 상기 필터(230)를 통과하여 상기 기화부(240)로 다시 이동한다.

이때, 상기 기화부(240)는 상기 멸균제 수용부(241)로부터 멸균제를 공급받아 다시 혼합공기를 상기 유체 공급 공간(120)으로 이동시킨다.

따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 멸균 방법은 상기 배기 라인(260)으로 이동한 상기 혼합 공기를 상기 배출구(290)를 통해 바로 배출하지 않고 상기 제습기(220)로 이동시켜 상기 유체 공급부(200)를 계속 순환하도록 하기 때문에 별도로 외부 공기를 공급하지 않아도 건조 공기와 기체 상태의 멸균제를 상기 멸균 공간(110)에 연속적으로 공급하여 상기 멸균 공간(110)의 습도를 적절하게 유지할 수 있으며, 멸균 대상물의 멸균 공정도 계속 진행할 수 있다는 효과가 있다.

이때, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 상기 유체 공급부(200)는 외부 공기 또는 혼합 공기의 이동을 가이드하기 위한 방향 전환 밸브가 하나 이상 설치되어 상기 블로워(280)를 통과한 공기가 상기 배출구(290)를 통해 배출되도록 하거나 상기 제습기(220)로 다시 이동하도록 할 수 있다.

도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 멸균 장치를 이용한 멸균 방법 순서도를 도시하고 있다. 제 3 실시예에 따른 멸균 장치를 이용한 멸균 방법 순서도를 도시하고 있다. 본 발명의 제 3 실시예에 따른 멸균 방법은 제 3 예열 단계(S300), 제 3 멸균 단계(S310) 및 제 3 환기 단계(S320)로 진행되며 필요에 따라 상기 제습기(220)에 설치된 제습제를 재생시키는 제습제 재생 단계(S400)를 더 진행할 수 있다.

또한, 상기 제 3 멸균 단계(S310)를 진행할 때, 상기 멸균 공간(110)의 온도와 습도를 조절할 수 있다.

상기 제 3 예열 단계(S300) 및 상기 제 3 환기 단계(S320)는 본 발명의 제 1 실시예의 상기 제 1 예열 단계(S100) 및 상기 제 1 환기 단계(S120)와 동일하게 진행되기 때문에 생략하며, 상기 제 3 멸균 단계(S310)에 대해 설명하고자 한다.

상기 제 3 멸균 단계(S310)는 상기한 바와 같이 상기 멸균제 수용부(241)에 수용된 액체 상태의 멸균제는 상기 기화부(240)로 이동하여 기체 상태가 되고, 상기 제습기(220)와 상기 필터(230)를 통과한 외부 공기와 혼합되어 기화부(240)와 연결된 상기 유입 라인(250)을 통해 상기 유체 공급 공간(120)으로 이동한다.

이때, 제 1 실시예에서는 상기 멸균 공간(110)의 혼합 공기는 상기 배기 라인(260)을 통해 연속적으로 배출되나, 본 발명의 제 3 실시예에서는 상기 혼합공기가 상기 멸균 공간(110)에서 상기 유체 공급 공간(120)으로 이동하고, 상기 유체 공급 공간(120)으로 이동된 공기는 상기 배기 라인(260)을 통해 이동한다.

상기 배기 라인(260)을 통해 상기 유체 공급부(200)로 이동한 상기 혼합 공기는 상기 블로워(280)를 통과하여 수분이 제거된다. 상기 블로워(280)를 통과한 공기는 상기 배출구(290)를 통해 외부로 배출되지 않고 상기 제습기(220)와 상기 필터(230)를 통과하여 상기 기화부(240)로 다시 이동한다.

본 발명의 제 3 실시예에 따른 멸균 방법은 제 1 실시예 및 제 2 실시예와 달리 상기 배기 라인(260)으로 공급된 상기 혼합 공기를 상기 촉매(270)를 이용해 화학적으로 분해되지 않고 상기 블로워(280)에 의해 수분만 제거된 상태로 상기 제습기(220) 및 상기 필터(230)를 통과하여 상기 기화부(240)로 이동한다는 점에서 차이가 있다.

상기 기화부(240)는 상기 멸균제 수용부(241)로부터 멸균제를 공급받아 다시 혼합공기를 상기 유체 공급 공간(120)으로 이동시킨다. 따라서, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 멸균 방법은 상기 배기 라인(260)으로 이동한 상기 혼합 공기를 상기 배출구(290)를 통해 바로 배출하지 않음과 동시에 상기 촉매(270)를 이용하여 상기 혼합 공기에 포함된 기체 상태의 멸균제를 화학적으로 분리하지 않고 상기 제습기(220)로 이동시켜 상기 유체 공급부(200)를 계속 순환하도록 하기 때문에 별도로 외부 공기를 공급하지 않아도 건조 공기와 기체 상태의 멸균제를 상기 멸균 공간(110)에 연속적으로 공급하여 상기 멸균 공간(110)의 습도를 적절하게 유지할 수 있으며, 멸균 대상물의 멸균 공정도 계속 진행할 수 있다는 효과가 있음과 동시에 멸균 공간(110) 내 기체 상태의 멸균제 농도가 높게 유지될 수 있기 때문에 멸균 대상물의 멸균 효과 또한 상승할 수 있다.

본 발명의 제 3 실시예에 따른 멸균 방법은, 상기 촉매(270)가 상기 배출구(290)에 설치되어, 상기 제 3 환기 단계(S320)에서 혼합 공기가 외부로 배출될 때 상기 촉매(270)를 통과하여 산소 및 수분으로 분리되어 상기 배출구(290)를 통해 배출되는 것이 바람직하다.

이때, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 상기 유체 공급부(200)는 외부 공기 또는 혼합 공기의 이동을 가이드하기 위한 방향 전환 밸브가 하나 이상 설치되어 상기 블로워(280)를 통과한 공기가 상기 배출구(290)를 통해 배출되도록 하거나 상기 제습기(220)로 다시 이동하도록 할 수 있다.

따라서, 본 발명의 제 2 실시예 및 제 3 실시예에 따른 멸균 장치를 이용한 멸균 방법은 상기 멸균 공간(110) 내 습도를 조절할 수 있음과 동시에 멸균 단계도 진행할 수 있다는 효과가 있다.

본 발명의 제 1 내지 제 3 실시예에서 추가적으로 진행할 수 있는 상기 제습제 재생 단계(S400)는 멸균 공정이 모두 끝난 후 진행하는 것으로, 다음에 진행될 멸균 공정을 위해 상기 제습기(220)의 제습제를 재생시키는 단계로 상기 제습기(220)를 가열하고, 열에 의해 기화된 수증기를 상기 블로워(280)를 작동시켜 상기 배출구(290)를 통해 외부로 배출하는 것이다.

하지만, 별도의 전기 제습 장치가 설치되어 있을 경우 상기 제습제 재생 단계(S400)는 진행하지 않을 수 있다.

본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

100 챔버
110 멸균 공간
111 내부 순환 라인
112 순환 홀
120 유체 공급 공간
121 팬
130 격벽
131 격벽 홀
140 타공판
150 히터
160 선반
170 작업 패널
200 유체 공급부
210 외기 주입부
220 제습기
230 필터
240 기화부
241 멸균제 수용부
250 유입 라인
260 배기 라인
270 촉매
280 블로워
290 배출구

Claims

멸균 대상물이 수용되는 멸균 공간과 상기 멸균 공간 하부에 형성되되 외부로부터 유체를 공급받는 유체 공급 공간이 격벽으로 분리되어 형성되는 챔버;
상기 챔버의 하부에 설치되고, 상기 멸균 공간을 멸균 환경으로 조성하며, 상기 유체 공급 공간에 유체를 공급하는 유체 공급부;
상기 유체 공급 공간에 설치되며, 상기 유체 공급부로부터 공급받은 유체를 상기 유체 공급 공간의 가장자리로 이동시키는 팬; 및
상기 유체 공급 공간과 연통되어 형성되되 상기 멸균 공간의 높이 방향으로 연장되는 관 형태로 형성되고, 높이 방향으로 복수 개의 순환 홀이 형성된 복수 개의 내부 순환 라인;을 포함하며,
상기 유체 공급부는,
외부 공기가 유입되는 외기 주입구,
상기 외기 주입구로부터 유입된 외부 공기의 수분을 제거하는 제습기,
상기 외기 주입구로부터 유입된 외부 공기의 불순물을 제거하는 필터,
액체 상태의 멸균제가 수용된 멸균제 수용부,
상기 멸균제 수용부로부터 공급받은 액체 상태의 멸균제를 기화시키고 상기 유체 공급 공간에 기체 상태의 멸균제를 공급하는 기화부 및
상기 챔버 내부 유체를 외부로 배출시키는 배기 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 멸균 장치.
제 1항에 있어서, 상기 유체 공급 공간에 유입된 유체는,
상기 팬에 의해 상기 유체 공급 공간의 가장자리로 이동하며, 상기 유체 공급 공간과 연통되어 설치된 상기 내부 순환 라인으로 이동하여 상기 내부 순환 라인에 형성된 상기 순환 홀로 배출되어 상기 멸균 공간 내부로 유입되는 것을 특징으로 하는 멸균 장치.
제 1항에 있어서, 상기 격벽은,
상기 멸균 공간에 유입된 유체가 상기 멸균 공간과 상기 유체 공급 공간을 순환할 수 있도록 격벽 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 멸균 장치.
제 3항에 있어서, 상기 유체 공급 공간에 유입된 유체는,
상기 팬에 의해 상기 유체 공급 공간의 가장자리로 이동하며, 상기 유체 공급 공간과 연통되어 설치된 상기 내부 순환 라인으로 이동하여 상기 내부 순환 라인에 형성된 상기 순환 홀로 배출되어 상기 멸균 공간 내부로 유입되고,
상기 격벽 홀을 통해 상기 유체 공급 공간으로 이동한 유체는 상기 팬에 의해 다시 상기 유체 공급 공간의 가장자리로 이동하여 상기 유체 공급 공간, 상기 내부 순환 라인 및 상기 멸균 공간을 순환하는 것을 특징으로 하는 멸균 장치.
제 3항에 있어서, 상기 챔버는,
상부에 복수 개의 구멍이 형성된 타공판이 더 설치된 것을 특징으로 하는 멸균 장치.
제 5항에 있어서, 상기 유체 공급 공간에 유입된 유체는,
상기 팬에 의해 상기 유체 공급 공간의 가장자리로 이동하며, 상기 유체 공급 공간과 연통되어 설치된 상기 내부 순환 라인으로 이동하여 상기 내부 순환 라인에 형성된 상기 순환 홀로 배출되어 상기 멸균 공간 내부로 유입되고,
상기 격벽 홀을 통해 상기 유체 공급 공간으로 이동한 유체는 상기 팬에 의해 다시 상기 유체 공급 공간의 가장자리로 이동하여 상기 유체 공급 공간, 상기 내부 순환 라인 및 상기 멸균 공간을 순환하는 것을 특징으로 하며,
상기 멸균 공간의 천장에 포집된 유체는 상기 타공판에 의해 아래로 이동하여 상기 멸균 공간 내부에 분산되는 것을 특징으로 하는 멸균 장치.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 배기 라인은,
멸균제를 화학적으로 처리하는 촉매,
유체가 외부로 용이하게 배출될 수 있도록 하는 블로워 및
유체를 외부로 배출하는 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 멸균 장치.
제 1항에 있어서, 상기 챔버는,
상기 챔버 내부에 수용되어 소정 간격을 두고 적층되는 선반을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멸균 장치.
제 1항에 있어서, 상기 챔버는,
상기 챔버의 외면에 설치되며, 상기 멸균 장치의 동작을 제어하는 작업 패널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멸균 장치.
제 1항에 있어서, 상기 내부 순환 라인은,
상기 유체 공급 공간으로부터 유입된 유체가 상기 내부 순환 라인으로 용이하게 공급되도록 압력을 가하는 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 멸균 장치.
제 1항에 있어서, 상기 챔버는,
상기 챔버 내부 온도를 조절하는 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멸균 장치.
제 1항의 멸균 장치를 이용한 멸균 방법에 있어서,
상기 유체 공급부로부터 상기 유체 공급 공간에 고온 건조 공기가 공급되며, 고온 건조 공기가 상기 팬에 의해 상기 유체 공급 공간의 가장자리로 이동하고 상기 내부 순환 라인으로 이동하며 상기 순환 홀을 통해 배출되어 상기 멸균 공간을 고온저습한 환경으로 조성하는 예열 단계;
상기 예열 단계에 의해 상기 멸균 공간이 고온저습한 환경으로 조성됐을 경우, 상기 유체 공급부로부터 상기 유체 공급 공간에 기체 상태의 멸균제가 공급되며, 멸균제가 상기 팬에 의해 상기 유체 공급 공간의 가장자리로 이동하고 상기 내부 순환 라인으로 이동하며 상기 순환 홀을 통해 배출되어 상기 멸균 공간에 수용된 멸균 대상물과 접촉하는 멸균 단계; 및
상기 멸균 단계 이후 상기 유체 공급부로부터 유체 공급 공간에 건조 공기가 공급되며, 건조 공기가 상기 팬에 의해 상기 유체 공급 공간의 가장자리로 이동하고 상기 내부 순환 라인으로 이동하며 상기 순환 홀을 통해 배출되어 상기 멸균 공간에 잔류하는 기체 상태의 멸균제와 수분이 외부로 배출되도록 하는 환기 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 멸균 방법.