KR102258695B1 - A sterilizing apparatus and a method for measuring concentration of hydrogen peroxide of the sterilizing apparatus - Google Patents

A sterilizing apparatus and a method for measuring concentration of hydrogen peroxide of the sterilizing apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR102258695B1
KR102258695B1 KR1020180115721A KR20180115721A KR102258695B1 KR 102258695 B1 KR102258695 B1 KR 102258695B1 KR 1020180115721 A KR1020180115721 A KR 1020180115721A KR 20180115721 A KR20180115721 A KR 20180115721A KR 102258695 B1 KR102258695 B1 KR 102258695B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hydrogen peroxide
sterilization chamber
vapor
concentration
oxygen
Prior art date
Application number
KR1020180115721A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20200036273A (en
Inventor
민흥식
안영근
양성진
Original Assignee
(주)씨엠테크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)씨엠테크 filed Critical (주)씨엠테크
Priority to KR1020180115721A priority Critical patent/KR102258695B1/en
Publication of KR20200036273A publication Critical patent/KR20200036273A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102258695B1 publication Critical patent/KR102258695B1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/16Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
    • A61L2/20Gaseous substances, e.g. vapours
    • A61L2/208Hydrogen peroxide
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/26Accessories or devices or components used for biocidal treatment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/10Apparatus features
    • A61L2202/12Apparatus for isolating biocidal substances from the environment
    • A61L2202/122Chambers for sterilisation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/10Apparatus features
    • A61L2202/13Biocide decomposition means, e.g. catalysts, sorbents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/10Apparatus features
    • A61L2202/14Means for controlling sterilisation processes, data processing, presentation and storage means, e.g. sensors, controllers, programs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/20Targets to be treated
    • A61L2202/24Medical instruments, e.g. endoscopes, catheters, sharps

Abstract

본 발명은 멸균챔버를 포함하는 멸균장치에 있어서, 상기 멸균챔버의 외부 일정 영역에 위치하는 샘플링부를 포함하고, 상기 샘플링부는, 과산화수소 증기 분해 장치; 및 상기 과산화수소 증기 분해 장치로부터 분해된 수증기와 산소를 저장하기 위한 저장부를 포함하며, 상기 저장부는 산소센서를 포함하는 멸균장치 및 상기 멸균장치의 과산화수소 농도 측정방법에 관한 것으로, 제1습도센서에 의해 멸균챔버 내부의 기체의 제1상대습도를 검출하고, 상기 멸균 챔버 외부에 위치하는 샘플링부의 산소 센서에 의해 측정된, 산소센서 측정값을 통하여, 상기 제1상대습도에서 과산화수소 증기에 의해 미치는 상대습도의 비율을 도출함으로써, 상기 멸균챔버 내의 과산화수소 증기의 농도를 계산할 수 있다.The present invention is a sterilization apparatus comprising a sterilization chamber, comprising a sampling unit located in a predetermined area outside the sterilization chamber, the sampling unit, hydrogen peroxide vapor decomposition device; And a storage unit for storing water vapor and oxygen decomposed from the hydrogen peroxide vapor decomposition device, wherein the storage unit relates to a sterilization device including an oxygen sensor and a method of measuring hydrogen peroxide concentration of the sterilization device, by a first humidity sensor. The relative humidity exerted by hydrogen peroxide vapor at the first relative humidity through the oxygen sensor measurement value, which detects the first relative humidity of the gas inside the sterilization chamber, and is measured by the oxygen sensor of the sampling unit located outside the sterilization chamber. By deriving the ratio of, it is possible to calculate the concentration of hydrogen peroxide vapor in the sterilization chamber.

Description

멸균장치 및 상기 멸균장치의 과산화수소 농도 측정방법{A STERILIZING APPARATUS AND A METHOD FOR MEASURING CONCENTRATION OF HYDROGEN PEROXIDE OF THE STERILIZING APPARATUS} A sterilization device and a method of measuring the concentration of hydrogen peroxide in the sterilization device {A STERILIZING APPARATUS AND A METHOD FOR MEASURING CONCENTRATION OF HYDROGEN PEROXIDE OF THE STERILIZING APPARATUS}

본 발명은 멸균장치 및 상기 멸균장치의 과산화수소 농도 측정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 간단한 방법에 의하여, 과산화수소 증기의 농도를 정확하게 검출할 수 있는 멸균장치 및 상기 멸균장치의 과산화수소 농도 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sterilization apparatus and a method of measuring hydrogen peroxide concentration of the sterilization apparatus, and more particularly, to a sterilization apparatus capable of accurately detecting the concentration of hydrogen peroxide vapor by a simple method, and a method of measuring hydrogen peroxide concentration of the sterilization apparatus. will be.

의료 기구는 통상 높은 압력 하에서 포화된 수증기를 이용하는 고압 증기 멸균법을 이용하거나, 열에 약한 기구나 재료에 손상을 주지 않는 에틸렌 옥사이드와 같은 화학 물질을 이용하는 에틸렌 옥사이드 가스 멸균법 등에 의해 멸균되고 있다.Medical devices are usually sterilized by high pressure steam sterilization using saturated steam under high pressure, or by ethylene oxide gas sterilization using chemical substances such as ethylene oxide that do not damage instruments or materials that are weak to heat.

그러나, 고압 증기 멸균기는 120도 이상의 고온으로 멸균을 하기 때문에 최근에 개발되고 있는 합성수지로 만든 의료 기구들은 변형이 발생하게 되고, 스틸로 만들어진 의료 기구들은 섬세한 날이 무뎌져 기존의 수명보다 많이 줄어들게 된다. 특히, 최신 수술기술의 발달로 증가하고 있는 고가의 의료 기기, 기구 및 장치들은 열이나 습기에 민감하여 멸균 재처리 과정에서 손상될 수 있으므로 고압 증기 멸균법은 적합하지 않은 멸균 방법일 수 있다.However, since the high-pressure steam sterilizer sterilizes at a high temperature of 120 degrees or higher, the medical devices made of synthetic resin that have been developed recently are deformed, and the delicate blades of the medical devices made of steel become dull, which is much shorter than the existing lifespan. . In particular, high-pressure steam sterilization may be an unsuitable sterilization method because expensive medical devices, instruments, and devices, which are increasing due to the development of the latest surgical technology, are sensitive to heat or moisture and may be damaged during sterilization reprocessing.

이러한 기기손상을 최소화할 수 있는 에틸렌 옥사이드 가스 멸균기는 저온에서 멸균이 가능하지만 피멸균물에 에틸렌 옥사이드가 잔류하거나 이로 인한 반응 생성물로 인해 발암 및 독성 물질이 생성될 수 있어서 멸균 후 대략 12시간 이상의 환기 시간이 요구된다. 또한, 에틸렌 옥사이드 가스는 그 자체로 폭발 위험성이 높고 돌연변이를 일으킬 수 있는 유전적 독성 물질로 작용할 수 있다는 보고가 있으며 발암물질로 규정하고 있어 그 사용에 많은 주의를 요하게 된다.Ethylene oxide gas sterilizers that can minimize damage to these devices can be sterilized at low temperatures, but ethylene oxide may remain in the sterilized material, or carcinogenic and toxic substances may be generated due to reaction products. It takes time. In addition, it has been reported that ethylene oxide gas has a high risk of explosion by itself and can act as a genetically toxic substance capable of causing mutations, and it is regulated as a carcinogen, requiring much attention in its use.

반면, 과산화수소 증기를 사용한 멸균법은 40~50도의 온도에서 30~60분 내의 짧은 멸균 시간과 인체나 환경에 무해하도록 멸균 후 대기에 배출되는 물질이 물과 산소이므로 고압 증기 멸균기의 단점과 에틸렌 옥사이드 가스 멸균기의 다양한 단점을 보완할 수 있다. On the other hand, the sterilization method using hydrogen peroxide steam has a short sterilization time within 30 to 60 minutes at a temperature of 40 to 50 degrees, and water and oxygen are discharged to the atmosphere after sterilization so that it is harmless to the human body or environment. Various disadvantages of sterilizer can be compensated.

그러나, 과산화수소 증기를 생성시키기 위해 사용되는 과산화수소 수용액은 기화과정에서 과산화수소 보다 물이 먼저 기화 확산하여 과산화수소의 충분한 확산을 곤란하게 한다. 물은 과산화수소보다 증기압이 높기 때문에 보다 신속하게 증발되고, 물의 분자량은 과산화수소보다 낮기 때문에 수증기가 과산화수소 증기보다 신속하게 기상으로 확산되기 때문이다.However, in the hydrogen peroxide aqueous solution used to generate hydrogen peroxide vapor, water vaporizes and diffuses earlier than hydrogen peroxide in the vaporization process, making it difficult to sufficiently diffuse hydrogen peroxide. This is because water evaporates more quickly because its vapor pressure is higher than that of hydrogen peroxide, and since the molecular weight of water is lower than that of hydrogen peroxide, water vapor diffuses into the gas phase more rapidly than hydrogen peroxide vapor.

이러한 특성 때문에 과산화수소 수용액이 멸균시키고자 하는 제품을 둘러싸고 있는 공간 속에서 증발되는 경우, 물이 과산화수소보다 먼저 높은 농도로 멸균시키고자 하는 제품에 도달하게 된다. Because of this characteristic, when the aqueous hydrogen peroxide solution evaporates in the space surrounding the product to be sterilized, the water reaches the product to be sterilized at a higher concentration before the hydrogen peroxide.

수증기는 보다 신속하게 작은 틈(crevice)이나 길고 좁은 루멘과 같은 확산 제한 공간 속으로 신속하게 확산되어 과산화수소 증기의 투과를 억제한다. 즉, 물이 과산화수소보다 먼저 피멸균 제품에 도달하게 되어 멸균이 제대로 이루어지지 않게 된다.Water vapor diffuses more quickly into diffusion-limited spaces such as small crevices or long narrow lumens, inhibiting the permeation of hydrogen peroxide vapor. That is, water reaches the product to be sterilized before hydrogen peroxide, so that sterilization is not performed properly.

효과적인 멸균을 위해서는 보다 농축된 과산화수소 수용액을 사용하는 것이 바람직하지만, 과산화수소 수용액의 농도가 60중량% 이상인 경우에는 운송, 보관 등 취급하는 것이 현실적으로 곤란하다.For effective sterilization, it is preferable to use a more concentrated aqueous hydrogen peroxide solution, but when the concentration of the aqueous hydrogen peroxide solution is 60% by weight or more, it is practically difficult to handle such as transportation and storage.

이러한 이유로, 취급이 가능한 농도가 60중량% 이하인 과산화수소 수용액을 각 단계별 농축과정을 통하여, 예를 들면, 95중량% 이상의 고농도의 과산화수소수로 농축하여 멸균제로 사용하는 것이 일반적이며, 이를 통해 멸균장치의 멸균효과를 향상시킬 수 있다.For this reason, it is common to use a sterilizing agent by concentrating an aqueous hydrogen peroxide solution having a concentration of 60% by weight or less that can be handled, for example, with a high concentration of hydrogen peroxide solution of 95% by weight or more through each step. It can improve the sterilization effect.

이때, 상기 과산화수소수를 고농도의 과산화수소수로 농축하여 멸균제로 사용함에 있어서, 멸균장치의 멸균챔버 내에서 상기 과산화수소의 농도를 측정하는 것은 용이하지 않다.At this time, when the hydrogen peroxide solution is concentrated to a high concentration hydrogen peroxide solution and used as a sterilizer, it is not easy to measure the concentration of the hydrogen peroxide in the sterilization chamber of the sterilization device.

특히, 고농도의 과산화수소 가스는 용이하게 응축이 발생하기 때문에, 직접 농도를 측정하는 수단은 일반적이지 않고, 통상은 흡수병법에 의해 가스 농도를 측정하고 있다.In particular, since condensation easily occurs in high concentration hydrogen peroxide gas, a means for directly measuring the concentration is not common, and the gas concentration is usually measured by an absorption method.

그러나 이 경우, 단시간의 가스 농도 변화를 파악하는 것이나 연속적으로 가스 농도를 감시하는 수단이 될 수 없다고 하는 문제가 있었다. However, in this case, there is a problem that it cannot be used as a means to continuously monitor the gas concentration or to grasp the change in the gas concentration in a short period of time.

또한, 많은 경우, 살균 장치의 가스 품질을 연속 감시하는 수단으로서는 가스를 생성하기 위한 열풍과 과산화수소수의 공급 상태(온도, 양 , 압력 등)를 복합적으로 감시해, 가스 품질의 양부 판정을 하는 것이 일반적이나, 이러한 방법 역시 복잡하고 신뢰성이 부족한 실정이다.In addition, in many cases, as a means of continuously monitoring the gas quality of a sterilization device, it is a combination of monitoring the hot air to generate gas and the supply status of hydrogen peroxide solution (temperature, amount, pressure, etc.) to determine whether the gas quality is good or bad. In general, however, this method is also complex and lacks reliability.

한국공개특허 10-2006-52161Korean Patent Publication 10-2006-52161

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 멸균장치의 대형화나 복잡화를 지양하고 간단한 방법에 의하여, 과산화수소 증기의 농도를 정확하게 검출할 수 있는 멸균장치 및 상기 멸균장치의 과산화수소 농도 측정방법을 제공하는 데 있다.The problem to be solved by the present invention is a sterilization device capable of accurately detecting the concentration of hydrogen peroxide vapor by a simple method without increasing the size or complexity of the sterilization device, as the present invention was developed to solve the above problems, and It is to provide a method for measuring the concentration of hydrogen peroxide in the sterilization device.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 지적된 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은 멸균챔버를 포함하는 멸균장치에 있어서, 상기 멸균챔버의 외부 일정 영역에 위치하는 샘플링부를 포함하고, 상기 샘플링부는, 과산화수소 증기 분해 장치; 및 상기 과산화수소 증기 분해 장치로부터 분해된 수증기와 산소를 저장하기 위한 저장부를 포함하며, 상기 저장부는 산소센서를 포함하는 멸균장치를 제공한다.In order to solve the above-noted problem, the present invention is a sterilization apparatus including a sterilization chamber, comprising a sampling unit located in a predetermined area outside the sterilization chamber, the sampling unit, a hydrogen peroxide vapor decomposition apparatus; And a storage unit for storing water vapor and oxygen decomposed from the hydrogen peroxide vapor decomposition apparatus, and the storage unit provides a sterilization apparatus including an oxygen sensor.

또한, 본 발명은 상기 멸균챔버는, 상기 멸균챔버의 내부 일정 영역에 위치하는 제1습도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멸균장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a sterilization apparatus, characterized in that the sterilization chamber further comprises a first humidity sensor located in a predetermined area inside the sterilization chamber.

또한, 본 발명은 상기 제1습도센서는 과산화수소수 증기의 양 및 수증기의 양에 의해 제1상대습도를 검출하고, 상기 산소센서는 상기 과산화수소 증기 분해 장치로부터 분해된 산소에 의한 산소센서 측정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 멸균장치를 제공한다.In addition, in the present invention, the first humidity sensor detects the first relative humidity based on the amount of hydrogen peroxide vapor and the amount of water vapor, and the oxygen sensor measures an oxygen sensor measured value by oxygen decomposed from the hydrogen peroxide vapor decomposition device. It provides a sterilization device characterized in that to calculate.

또한, 본 발명은 제1습도센서에 의해 멸균챔버 내부의 기체의 제1상대습도를 검출하는 단계; 상기 멸균챔버 외부 영역에 위치하는 샘플링부의 산소 센서를 통해, 상기 멸균챔버 내부의 기체 중 과산화수소 증기가 분해되어 형성된 산소에 의한 산소센서 측정값을 산출하는 단계; 상기 산소센서 측정값을 통하여, 상기 제1상대습도에서 상기 과산화수소 증기에 의해 미치는 상대습도의 비율을 도출하는 단계; 및 상기 제1상대습도에서 과산화수소 증기에 의해 미치는 상대습도의 비율을 통하여, 상기 멸균챔버 내의 과산화수소 증기의 농도를 계산하는 단계를 포함하는 과산화수소 농도 측정방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of detecting the first relative humidity of the gas inside the sterilization chamber by the first humidity sensor; Calculating an oxygen sensor measurement value by oxygen formed by decomposing hydrogen peroxide vapor in the gas inside the sterilization chamber through an oxygen sensor of the sampling unit located in the outer region of the sterilization chamber; Deriving a ratio of the relative humidity exerted by the hydrogen peroxide vapor from the first relative humidity through the measured value of the oxygen sensor; And calculating the concentration of the hydrogen peroxide vapor in the sterilization chamber through a ratio of the relative humidity exerted by the hydrogen peroxide vapor at the first relative humidity.

또한, 본 발명은 상기 샘플링부는, 과산화수소 증기 분해 장치; 및 상기 과산화수소 증기 분해 장치로부터 분해된 수증기와 산소를 저장하기 위한 저장부를 포함하고, 상기 저장부는 상기 산소센서를 포함하며, 상기 산소센서 측정값은, 하기 수학식 (1)인 것을 특징으로 하는 과산화수소 농도 측정방법을 제공한다.In addition, the present invention, the sampling unit, hydrogen peroxide steam decomposition device; And a storage unit for storing water vapor and oxygen decomposed from the hydrogen peroxide steam decomposition device, wherein the storage unit includes the oxygen sensor, and the measured value of the oxygen sensor is Equation (1) below. Provides a method for measuring concentration.

Figure 112018095974018-pat00001
…… 수학식(1)
Figure 112018095974018-pat00001
… … Equation (1)

또한, 본 발명은 상기 수학식 (1)에서 상기 저장부 내의 산소기압(Po2)은, 상기 멸균챔버에서 유입된 상기 과산화수소 증기가 분해되어 발생된 산소의 기압을 의미하고, 상기 저장부의 전체기압(Pc)는 상기 저장부 내의 산소기압(Po2)과 상기 저장부 내의 수증기의 기압(PH2O)을 합한 값에 해당하고, 상기 저장부 내의 수증기의 기압(PH2O)은, "상기 멸균챔버 내의 수증기의 기압"과 "상기 멸균챔버에서 유입된 과산화수소 증기가 분해되어 발생된 수증기의 기압"을 합한 값에 해당하는 것을 특징으로 하는 과산화수소 농도 측정방법을 제공한다.In addition, in the present invention, the oxygen pressure (Po 2 ) in the storage unit in Equation (1) refers to the atmospheric pressure of oxygen generated by decomposition of the hydrogen peroxide vapor introduced from the sterilization chamber, and the total atmospheric pressure of the storage unit (Pc) is an oxygen pressure (Po 2) and pressure (P H2O) of water vapor in the air pressure of the steam corresponds to the sum of the (P H2O), and the storage unit in the storage unit is, "the sterilizing chamber in the storage unit It provides a method for measuring hydrogen peroxide concentration, characterized in that it corresponds to the sum of the atmospheric pressure of the water vapor in the" and "the atmospheric pressure of the water vapor generated by decomposition of the hydrogen peroxide vapor introduced from the sterilization chamber".

또한, 본 발명은 멸균챔버 외부 영역에 위치하는 샘플링부의 산소 센서를 통해, 상기 멸균챔버 내부의 기체 중 과산화수소 증기가 분해되어 형성된 산소에 의한 산소센서 측정값을 산출하는 단계; 및 상기 산소센서 측정값을 통하여, 상기 멸균챔버 내의 과산화수소 증기의 농도를 계산하는 단계를 포함하는 과산화수소 농도 측정방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of calculating an oxygen sensor measurement value by oxygen formed by decomposing hydrogen peroxide vapor in the gas inside the sterilization chamber through the oxygen sensor of the sampling unit located in the outer region of the sterilization chamber; And calculating the concentration of hydrogen peroxide vapor in the sterilization chamber through the measured value of the oxygen sensor.

또한, 본 발명은 상기 멸균챔버 내부에서의 수증기에 의한 압력값이 "a", 과산화수소 증기에 의한 압력값이 "b", 멸균챔버의 내부의 압력값이 "P", 산소센서측정값이 "C", P=a+b 인 경우, 상기 b 값은 하기 수학식 (3)인 것을 특징으로 하는 과산화수소 농도 측정방법을 제공한다.In addition, in the present invention, the pressure value due to water vapor inside the sterilization chamber is "a", the pressure value due to hydrogen peroxide vapor is "b", the pressure value inside the sterilization chamber is "P", and the measured oxygen sensor value is " In the case of C", P=a+b, the b value provides a method for measuring hydrogen peroxide concentration, characterized in that the following Equation (3).

Figure 112018095974018-pat00002
…… 수학식 (3)
Figure 112018095974018-pat00002
… … Equation (3)

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 제1습도센서에 의해 멸균챔버 내부의 기체의 제1상대습도를 검출하고, 상기 멸균 챔버 외부에 위치하는 샘플링부의 산소 센서에 의해 측정된, 산소센서 측정값을 통하여, 상기 제1상대습도에서 과산화수소 증기에 의해 미치는 상대습도의 비율을 도출함으로써, 상기 멸균챔버 내의 과산화수소 증기의 농도를 계산할 수 있다.According to the present invention as described above, the first relative humidity of the gas inside the sterilization chamber is detected by the first humidity sensor, and the measured value of the oxygen sensor is measured by the oxygen sensor of the sampling unit located outside the sterilization chamber. Through this, by deriving the ratio of the relative humidity exerted by the hydrogen peroxide vapor in the first relative humidity, the concentration of the hydrogen peroxide vapor in the sterilization chamber can be calculated.

도 1은 본 발명에 따른 멸균제 수용액을 이용한 멸균장치를 도시한 개략적인 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 멸균제 수용액을 이용한 멸균장치를 도시한 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 멸균제 수용액을 이용한 멸균장치의 멸균방법을 도시한 순서도이다.
도 4는 멸균장치에서의 정전용량형 습도센서의 반응을 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 과산화수소 농도 측정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 과산화수소 농도 측정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
1 is a schematic perspective view showing a sterilization apparatus using an aqueous sterilant solution according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a sterilization apparatus using an aqueous sterilant solution according to the present invention.
3 is a flow chart showing a sterilization method of a sterilization device using an aqueous sterilant solution according to the present invention.
4 is a graph showing the reaction of the capacitive humidity sensor in the sterilization device.
5 is a flowchart illustrating a method of measuring hydrogen peroxide concentration according to a first embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of measuring a hydrogen peroxide concentration according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms different from each other, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to the possessor, and the invention is only defined by the scope of the claims.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.With reference to the accompanying drawings below will be described in detail for the implementation of the present invention. Regardless of the drawings, the same reference numerals refer to the same elements, and "and/or" includes each and all combinations of one or more of the recited items.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, and the like are used to describe various components, it goes without saying that these components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the technical idea of the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terms used in the present specification are for describing exemplary embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” do not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the mentioned elements.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used with meanings that can be commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not interpreted ideally or excessively unless explicitly defined specifically.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소와 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다. Spatially relative terms "below", "beneath", "lower", "above", "upper", etc. It can be used to easily describe the correlation between a component and other components. Spatially relative terms should be understood as terms including different directions of components during use or operation in addition to the directions shown in the drawings. For example, if a component shown in a drawing is turned over, a component described as "below" or "beneath" of another component will be placed "above" the other component. I can. Accordingly, the exemplary term “below” may include both directions below and above. Components may be oriented in other directions, and thus spatially relative terms may be interpreted according to the orientation.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 멸균제 수용액을 이용한 멸균장치를 도시한 개략적인 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 멸균제 수용액을 이용한 멸균장치를 도시한 개략적인 구성도이다.1 is a schematic perspective view showing a sterilization apparatus using an aqueous sterilant solution according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a sterilization apparatus using an aqueous sterilant solution according to the present invention.

다만, 본 발명에서 상기 멸균제는 과산화수소일 수 있고, 상기 멸균제 수용액은 과산화수소수일 수 있으며, 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 멸균제는 과산화수소로, 멸균제 수용액은 과산화수소수로 대응시켜 설명하기로 한다.However, in the present invention, the sterilizing agent may be hydrogen peroxide, and the sterilizing agent aqueous solution may be hydrogen peroxide solution. Hereinafter, for convenience of description, the sterilizing agent is hydrogen peroxide and the sterilizing agent aqueous solution is corresponding to hydrogen peroxide. do.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 과산화수소수를 이용한 멸균장치(100)는 멸균챔버(110)를 포함한다.1 and 2, the sterilization apparatus 100 using hydrogen peroxide water according to the present invention includes a sterilization chamber 110.

상기 멸균챔버(110)는 멸균시키고자 하는 의료 기구나 수술용 도구와 같은 피멸균물을 넣을 수 있는 용기를 나타낸다. 이때, 상기 멸균챔버(110)의 일측에는 상기 피멸균물의 출입을 위한 도어를 포함할 수 있다.The sterilization chamber 110 represents a container into which an object to be sterilized, such as medical instruments or surgical instruments to be sterilized, can be put. At this time, one side of the sterilization chamber 110 may include a door for entering and exiting the sterilized object.

또한, 상기 멸균챔버(110)의 일측에 연결되는 진공펌프(120)을 포함하며, 상기 진공펌프(120)는 상기 멸균챔버(110) 내부의 기체를 뽑아내어 진공 상태를 형성시킬 수 있다. 이때, 상기 멸균챔버(110)와 상기 진공펌프(120)의 사이에는 상기 진공펌프(120)의 동작을 제어할 수 있는 진공밸브(121)가 연결되어 있다.In addition, it includes a vacuum pump 120 connected to one side of the sterilization chamber 110, the vacuum pump 120 may extract the gas inside the sterilization chamber 110 to form a vacuum state. At this time, a vacuum valve 121 capable of controlling the operation of the vacuum pump 120 is connected between the sterilization chamber 110 and the vacuum pump 120.

계속해서 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 과산화수소수를 이용한 멸균장치(100)는 상기 멸균챔버(110)의 다른 일측에 연결되어, 상기 멸균챔버(110)에 과산화수소 증기를 공급하기 위한 기화기(130)(또는, 증발기로 명칭될 수 있음) 및 상기 기화기(130)에 과산화수소를 공급하기 위한 과산화수소 공급장치(150)를 포함한다.1 and 2, the sterilization apparatus 100 using hydrogen peroxide water according to the present invention is connected to the other side of the sterilization chamber 110 to supply hydrogen peroxide vapor to the sterilization chamber 110. And a hydrogen peroxide supply device 150 for supplying hydrogen peroxide to the vaporizer 130 (or may be referred to as an evaporator) for the vaporizer 130.

이때, 상기 멸균챔버(110)와 상기 기화기(130)의 사이에는 기화밸브(131)를 포함할 수 있다.In this case, a vaporization valve 131 may be included between the sterilization chamber 110 and the vaporizer 130.

또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 과산화수소수를 이용한 멸균장치(100)는 일측은 상기 기화기(130)과 연결되고, 타측은 상기 멸균챔버(110)와 연결되어, 상기 기화기(130)에 공급된 과산화수소를 농축시키기 위한 수집기(140)(또는, 수집기화기로 명칭될 수 있음)를 포함한다.In addition, the sterilization apparatus 100 using hydrogen peroxide water according to the first embodiment of the present invention is connected to the vaporizer 130 on one side and the sterilization chamber 110 on the other side, and to the vaporizer 130 It includes a collector 140 (or may be referred to as a collector vaporizer) for concentrating the supplied hydrogen peroxide.

이때, 상기 멸균챔버(110)와 상기 수집기(140)의 사이에는 기화밸브(131)를 포함할 수 있다.In this case, a vaporization valve 131 may be included between the sterilization chamber 110 and the collector 140.

또한, 상기 멸균챔버(110)와 상기 수집기(140)의 사이에는 수집밸브(141)를 포함할 수 있다.In addition, a collection valve 141 may be included between the sterilization chamber 110 and the collector 140.

즉, 상기 멸균챔버(110)와 상기 수집기(140)의 사이에는 기화밸브(131)와 수집밸브(141)가 병렬로 연결될 수 있다.That is, between the sterilization chamber 110 and the collector 140, the vaporization valve 131 and the collection valve 141 may be connected in parallel.

한편, 상술한 바와 같이, 상기 멸균챔버(110)와 상기 기화기(130)의 사이에는 기화밸브(131)를 포함할 수 있으며, 즉, 상기 기화밸브(130)는 일측은 멸균 챔버(110)와 연결되고, 타측은 기화기(130) 및 수집기(140)와 병렬 연결될 수 있다.Meanwhile, as described above, a vaporization valve 131 may be included between the sterilization chamber 110 and the vaporizer 130, that is, the vaporization valve 130 has one side of the sterilization chamber 110 and It is connected, and the other side may be connected in parallel with the vaporizer 130 and the collector 140.

계속해서 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 과산화수소수를 이용한 멸균장치(100)는 상기 수집기(140)와 상기 기화밸브(131)를 연결하는 제1연결배관(142) 및 상기 기화밸브(131)와 상기 멸균챔버(110)를 연결하는 제2연결배관(133)을 포함할 수 있다.1 and 2, the sterilization apparatus 100 using hydrogen peroxide water according to the present invention includes a first connection pipe 142 connecting the collector 140 and the vaporization valve 131 and the vaporization. It may include a second connection pipe 133 connecting the valve 131 and the sterilization chamber 110.

또한, 상기 수집기(140)와 상기 수집밸브(141)를 연결하는 제3연결배관(143) 및 상기 수집밸브(141)와 상기 멸균챔버(110)를 연결하는 제4연결배관(144)를 포함할 수 있다.In addition, it includes a third connection pipe 143 connecting the collector 140 and the collection valve 141 and a fourth connection pipe 144 connecting the collection valve 141 and the sterilization chamber 110 can do.

이때, 도면에서는 상기 제4연결배관(144)이 상기 제2연결배관(133)과 연결되어, 멸균챔버(110)와 수집기(140)의 사이에서 기화밸브(131)와 수집밸브(141)가 병렬로 연결되는 것을 도시하고 있으나, 이와는 달리, 상기 제4연결배관(144)는 상기 멸균챔버(110)와 직접 연결되어, 멸균챔버(110)와 수집기(140)의 사이에서 기화밸브(131)와 수집밸브(141)가 병렬로 연결될 수 있다.At this time, in the drawing, the fourth connection pipe 144 is connected to the second connection pipe 133, so that the vaporization valve 131 and the collection valve 141 are between the sterilization chamber 110 and the collector 140. Although it is shown that it is connected in parallel, unlike this, the fourth connection pipe 144 is directly connected to the sterilization chamber 110, and the vaporization valve 131 between the sterilization chamber 110 and the collector 140 And the collection valve 141 may be connected in parallel.

또한, 상기 기화기(130)와 상기 기화밸브(131)를 연결하는 제5연결배관(132)을 포함할 수 있으며, 이때, 도면에서는 상기 제5연결배관(132)이 상기 제1연결배관(142)과 연결되어, 기화밸브(130)가 기화기(130) 및 수집기(140)와 병렬 연결되는 것을 도시하고 있으나, 이와는 달리, 상기 제5연결배관(132)이 상기 기화밸브(131)와 직접 연결되어, 기화밸브(130)가 기화기(130) 및 수집기(140)와 병렬 연결될 수 있다.In addition, a fifth connection pipe 132 connecting the vaporizer 130 and the vaporization valve 131 may be included. In this case, in the drawing, the fifth connection pipe 132 is the first connection pipe 142 ), the vaporization valve 130 is connected in parallel with the vaporizer 130 and the collector 140, but unlike this, the fifth connection pipe 132 is directly connected to the vaporization valve 131 Thus, the vaporization valve 130 may be connected in parallel with the vaporizer 130 and the collector 140.

이때, 상기 기화밸브(131) 및 상기 수집밸브(141)는 open/close 동작에 의해 상기 제1연결배관(142) 내지 상기 제5연결배관(132)의 유체의 흐름을 제어할 수 있으며, 또한, 상기 기화밸브(131) 및 상기 수집밸브(141)는 별도의 제어부에 의해 open/close 동작이 제어될 수 있다.At this time, the vaporization valve 131 and the collection valve 141 may control the flow of the fluid in the first connection pipe 142 to the fifth connection pipe 132 by an open/close operation, and , The vaporization valve 131 and the collection valve 141 may be opened/closed by separate control units.

또한, 도면에 도시된 바와 같이, 수집기(140)와 기화밸브(131)를 연결하는 제1연결배관(142) 및 기화밸브(131)와 멸균챔버(110)를 연결하는 제2연결배관(133)은 다른 연결배관, 즉, 제3연결배관(143) 내지 제5연결배관(132)보다 내경이 클 수 있으며, 예를 들어, 제3연결배관(143) 내지 제5연결배관(132)이 1/4 inch 배관인 경우, 상기 제1연결배관(142) 및 제2연결배관(133)은 1 inch 배관일 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.In addition, as shown in the drawing, a first connection pipe 142 connecting the collector 140 and the vaporization valve 131 and a second connection pipe 133 connecting the vaporization valve 131 and the sterilization chamber 110 ) May have a larger inner diameter than other connection pipes, that is, the third connection pipes 143 to the fifth connection pipes 132, for example, the third connection pipes 143 to the fifth connection pipes 132 In the case of 1/4 inch pipe, the first connection pipe 142 and the second connection pipe 133 may be 1 inch pipe. This will be described later.

한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 멸균챔버(110), 기화기(130) 및 수집기(140)의 온도를 제어하기 위한 온도제어수단을 포함할 수 있고, 상기 온도제어수단은 히터일 수 있으며, 이는 당업계에서 자명한 사항이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.On the other hand, although not shown in the drawing, it may include a temperature control means for controlling the temperature of the sterilization chamber 110, the vaporizer 130 and the collector 140, the temperature control means may be a heater, which Since it is a matter that is obvious in the art, a detailed description thereof will be omitted.

또한, 상기 수집기(140)의 경우, 온도제어수단으로 냉각수단을 더 포함할 수 있으며, 상기 냉각수단은 냉각수나 열전소자를 이용한 직접 냉각 또는 열교환기의 송풍을 통한 공냉식 등 적절한 수단을 사용할 수 있다.In addition, in the case of the collector 140, a cooling means may be further included as a temperature control means, and the cooling means may use an appropriate means such as direct cooling using cooling water or a thermoelectric element, or air cooling through blowing of a heat exchanger. .

이하에서는, 본 발명에 따른 멸균장치를 이용한 멸균방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a sterilization method using the sterilization device according to the present invention will be described.

도 3은 본 발명에 따른 멸균제 수용액을 이용한 멸균장치의 멸균방법을 도시한 순서도이다.3 is a flow chart showing a sterilization method of a sterilization apparatus using an aqueous sterilant solution according to the present invention.

다만, 본 발명에서 상기 멸균제는 과산화수소일 수 있고, 상기 멸균제 수용액은 과산화수소수일 수 있으며, 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 멸균제는 과산화수소로, 멸균제 수용액은 과산화수소수로 대응시켜 설명하기로 한다.However, in the present invention, the sterilizing agent may be hydrogen peroxide, and the sterilizing agent aqueous solution may be hydrogen peroxide solution. Hereinafter, for convenience of description, the sterilizing agent is hydrogen peroxide and the sterilizing agent aqueous solution is corresponding to hydrogen peroxide. do.

한편, 이하에서 설명하는 멸균방법은 상술한 도 1 및 도 2의 멸균장치의 도면부호를 병기하여 설명하기로 한다.Meanwhile, the sterilization method described below will be described with reference numerals of the sterilization apparatus of FIGS. 1 and 2 described above.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 과산화수소수를 이용한 멸균장치의 멸균방법은 멸균챔버(110)(또는, 살균챔버로 명칭될 수 있음) 및 기화기(130)를 진공배기하는 단계를 포함한다(S110).3, the sterilization method of the sterilization apparatus using hydrogen peroxide solution according to the present invention includes the step of evacuating the sterilization chamber 110 (or, it may be referred to as a sterilization chamber) and the vaporizer 130 ( S110).

상기 멸균챔버(110) 및 상기 기화기(130)를 진공배기하는 단계는, 상기 진공펌프(120)를 작동(on 상태)시키고, 상기 진공밸브(121)를 open 시킴으로써 진공배기할 수 있다.The step of evacuating the sterilization chamber 110 and the vaporizer 130 may be performed by operating the vacuum pump 120 (on state) and opening the vacuum valve 121 to evacuate the vacuum.

한편, S110 단계, 즉, 멸균챔버 및 기화기를 진공배기하는 단계는 후술하는 S160 단계까지 지속될 수 있으며, 멸균챔버가 소정의 설정압력에 도달되고, 수분이 제거된 과산화수소 액체가 수집기에 수집이 완료되면 본 단계는 완료될 수 있다.On the other hand, step S110, that is, the step of evacuating the sterilization chamber and the vaporizer may continue until step S160 to be described later, when the sterilization chamber reaches a predetermined set pressure and the hydrogen peroxide liquid from which moisture has been removed is collected in the collector. This step can be completed.

또한, 상기 기화기(130)를 진공배기하기 위하여, 상기 멸균챔버(110)와 상기 기화기(130)의 사이의 기화밸브(131), 또는 상기 멸균챔버(110)와 상기 수집기(140)의 사이의 수집밸브(141)는 open 상태로, 진공배기 중인 멸균챔버와 연통되어 대기압 이하의 압력이 되도록 하고 다음 단계에서 닫힌다.In addition, in order to evacuate the vaporizer 130, a vaporization valve 131 between the sterilization chamber 110 and the vaporizer 130, or between the sterilization chamber 110 and the collector 140 The collection valve 141 is in an open state, communicates with the sterilization chamber being evacuated, so that the pressure is less than atmospheric pressure, and is closed in the next step.

한편, 상기 멸균챔버(110) 및 상기 기화기(130)를 진공배기하는 단계와 동시에, 상기 멸균챔버 및 상기 기화기를 상술한 온도제어수단에 의해 설정된 온도로 유지될 수 있다.On the other hand, at the same time as the step of evacuating the sterilization chamber 110 and the vaporizer 130, the sterilization chamber and the vaporizer may be maintained at a temperature set by the above-described temperature control means.

다음으로, 제1온도 및 제1압력의 기화기(130)에 제1농도의 과산화수소수를 투입하는 단계를 포함한다(S120).Next, it includes the step of introducing a first concentration of hydrogen peroxide water into the vaporizer 130 of the first temperature and the first pressure (S120).

상기 과산화수소수를 투입시키는 것은 제1농도의 과산화수소수를 저장하는 과산화수소 공급장치(150)를 통해 투입될 수 있으며, 한편, 도 1 및 도 2에는 도시하지 않았으나, 상기 기화기(130) 및 상기 과산화수소 공급장치(150)의 사이에 과산화수소수 공급조절 밸브(미도시)를 포함하여, 적절한 양의 과산화수소수를 공급할 수 있다.Injecting the hydrogen peroxide water may be introduced through a hydrogen peroxide supply device 150 for storing the hydrogen peroxide water at a first concentration. Meanwhile, although not shown in FIGS. 1 and 2, the vaporizer 130 and the hydrogen peroxide supply An appropriate amount of hydrogen peroxide water can be supplied by including a hydrogen peroxide water supply control valve (not shown) between the devices 150.

이때, 상기 과산화수소수의 제1농도는 60중량% 이하일 수 있다. In this case, the first concentration of the hydrogen peroxide solution may be 60% by weight or less.

상술한 바와 같이, 과산화수소 용액, 즉, 과산화수소수를 취급하는 데 있어서 과산화수소수의 농도가 60중량% 이하로 제한되어 있어서 그 이상의 높은 농도의 과산화수소를 멸균제로 쓰는 것은 현실적으로 어려운 일이다.As described above, in handling the hydrogen peroxide solution, that is, the hydrogen peroxide solution, the concentration of the hydrogen peroxide solution is limited to 60% by weight or less, so it is practically difficult to use a higher concentration of hydrogen peroxide as a sterilizing agent.

즉, 본 발명에서 상기 과산화수소수의 제1농도는 취급이 가능한 과산화수소수의 농도를 표시한 것으로, 본 발명의 취지를 이해하는데 있어서, 중요한 의미를 가지지 않는다.That is, in the present invention, the first concentration of the hydrogen peroxide solution represents the concentration of the hydrogen peroxide solution that can be handled, and does not have an important meaning in understanding the gist of the present invention.

또한, 상기 제1온도는 60 내지 70℃일 수 있으며, 상기 제1압력은 800 mb(미리바) 내지 대기압일 수 있다.In addition, the first temperature may be 60 to 70°C, and the first pressure may be 800 mb (millibar) to atmospheric pressure.

이때, S120 단계에서는 제1농도의 과산화수소수가 상기 기화기(130)에 투입되는 동안, 상기 기화밸브(131) 및 상기 수집밸브(141)는 close 상태에 해당할 수 있으며, 다만, 공급장치에 따라 open 상태 일 수 있다.At this time, in step S120, while the hydrogen peroxide water of the first concentration is introduced into the vaporizer 130, the vaporization valve 131 and the collection valve 141 may be in a closed state, but open according to the supply device. It can be a state.

한편, S120 단계에서 상기 멸균챔버(110)의 압력은 600 mb 내지 대기압이고, 온도는 45 내지 55℃일 수 있으며, 또한, 상기 수집기(140)의 압력은 800 mb 내지 대기압이고, 온도는 38 내지 42℃일 수 있다.Meanwhile, in step S120, the pressure of the sterilization chamber 110 is 600 mb to atmospheric pressure, and the temperature may be 45 to 55° C., and the pressure of the collector 140 is 800 mb to atmospheric pressure, and the temperature is 38 to It may be 42°C.

이때, 본 발명에서 상기 제1온도는 상기 멸균챔버의 온도보다 높은 것을 특징으로 한다.In this case, in the present invention, the first temperature is higher than the temperature of the sterilization chamber.

상기 제1온도의 경우, 과산화수소수로부터 수증기를 더 많이 기화시키는 과정에서 기화기의 온도에 해당하며, 수증기의 기화과정은 매우 강한 흡열 반응이 일어나서 기화 속도를 매우 강하게 억제하게 된다.In the case of the first temperature, it corresponds to the temperature of the vaporizer in the process of vaporizing more water vapor from the hydrogen peroxide solution, and the vaporization process of the water vapor causes a very strong endothermic reaction to very strongly suppress the vaporization rate.

이때, 기화속도를 높이려면 기화기의 압력을 낮추어 진공도를 높이는 방법도 있지만, 과산화수소의 기화비율도 높아질 수 있게 되어 과산화수소의 소모가 증가하게 되는 단점이 있고, 또한 온도가 낮은 상태에서는 기화에 필요한 열량이 원할하게 공급되기 어렵기 때문에, 따라서, 제1온도는 적어도 멸균챔버의 온도보다 높은 것이 바람직하다.At this time, in order to increase the vaporization rate, there is a method of increasing the degree of vacuum by lowering the pressure of the vaporizer, but there is a disadvantage that the consumption of hydrogen peroxide increases as the vaporization rate of hydrogen peroxide can be increased. Since it is difficult to supply smoothly, it is therefore preferable that the first temperature is at least higher than the temperature of the sterilization chamber.

다음으로, 상기 제1농도의 과산화수소수를 기화시켜 제2농도의 과산화수소수를 형성하는 단계를 포함한다(S130).Next, it includes the step of vaporizing the hydrogen peroxide solution of the first concentration to form the hydrogen peroxide solution of the second concentration (S130).

즉, 상기 기화기(130)에 투입된 제1농도의 과산화수소수가 기화(즉, 수분제거)되어 제2농도의 과산화수소수가 형성된다.That is, the hydrogen peroxide water of the first concentration injected into the vaporizer 130 is vaporized (ie, moisture is removed) to form the hydrogen peroxide water of the second concentration.

상기 과산화수소수의 제2농도는 75중량% 내지 85중량%일 수 있으며, S130 단계는 60중량% 이하의 과산화수소수 중 수분을 기화시킴으로써, 75중량% 내지 85중량% 농도의 과산화수소수를 형성하는 과산화수소수 제1농축 단계일 수 있다.The second concentration of the hydrogen peroxide solution may be 75% by weight to 85% by weight, and the step S130 is hydrogen peroxide forming an aqueous hydrogen peroxide solution having a concentration of 75% by weight to 85% by weight by vaporizing moisture in the hydrogen peroxide solution of 60% by weight or less. It may be a number first concentration step.

일반적으로, 동일한 온도와 압력에서, 물은 과산화수소보다 증기압이 높기 때문에 보다 신속하게 증발되고, 물의 분자량은 과산화수소보다 낮기 때문에 물이 과산화수소보다 신속하게 기상으로 확산된다.In general, at the same temperature and pressure, water evaporates more rapidly because its vapor pressure is higher than that of hydrogen peroxide, and water diffuses into the gas phase more rapidly than hydrogen peroxide because the molecular weight of water is lower than that of hydrogen peroxide.

따라서, 동일한 온도 및 압력조건에서 물(즉, 수분)은 과산화수소보다 신속하게 증발하여 확산되기 때문에, 과산화수소수에서의 물은 과산화수소보다 먼저 증발/확산되므로, 제2농도의 과산화수소수가 형성될 수 있다.Therefore, since water (i.e., moisture) evaporates and diffuses faster than hydrogen peroxide under the same temperature and pressure conditions, water in the hydrogen peroxide solution evaporates/diffuses before hydrogen peroxide, so that a second concentration of hydrogen peroxide water can be formed.

이때, 증발된 물은 멸균챔버(110)를 경유하여 진공펌프를 통해 진공배기되며, 따라서, S130 단계에서 상기 진공펌프(120)를 작동(on 상태)시키고, 상기 진공밸브(121) 및 기화밸브(131)는 open 상태에 해당한다.At this time, the evaporated water is evacuated through a vacuum pump via the sterilization chamber 110, and thus, the vacuum pump 120 is operated (on state) in step S130, and the vacuum valve 121 and the vaporization valve (131) corresponds to the open state.

한편, S130 단계에서, 상기 기화기(130)의 온도는 기화과정의 흡열반응에 의해 일시적으로 온도가 낮아지게 되어, 55 내지 65℃의 범위에 있으며, 압력은 30 내지 800 mb(미리바)일 수 있다.On the other hand, in step S130, the temperature of the vaporizer 130 is temporarily lowered due to the endothermic reaction of the vaporization process, and is in the range of 55 to 65°C, and the pressure may be 30 to 800 mb (miriba). have.

또한, 증발된 물이 멸균챔버(110)를 경유하여, 진공펌프를 통해 진공배기되는 동안, 상기 멸균챔버(110)의 압력은 10 내지 600 mb의 범위이고, 온도는 45 내지 55℃일 수 있으며, 또한, 상기 수집기(140)의 압력은 20 내지 500 mb의 범위이고, 온도는 35 내지 40℃일 수 있다.In addition, while the evaporated water passes through the sterilization chamber 110 and is evacuated through a vacuum pump, the pressure of the sterilization chamber 110 is in the range of 10 to 600 mb, and the temperature may be 45 to 55°C. , In addition, the pressure of the collector 140 may be in the range of 20 to 500 mb, and the temperature may be in the range of 35 to 40°C.

다음으로, 제2온도 및 제2압력의 수집기에 상기 제2농도의 과산화수소수를 투입하는 단계를 포함한다(S140).Next, it includes the step of injecting the second concentration of hydrogen peroxide water into a collector having a second temperature and a second pressure (S140).

상기 제2농도의 과산화수소수를 제2온도 및 제2압력의 수집기(140)에 투입하기 위하여, 상기 진공펌프(120)를 작동(on 상태)로, 상기 진공밸브(121)를 open 상태로, 상기 기화밸브(131)는 close 상태로, 상기 수집밸브(141)는 on 상태로 제어할 수 있다.In order to introduce the second concentration of hydrogen peroxide water into the collector 140 of the second temperature and the second pressure, the vacuum pump 120 is operated (on state), and the vacuum valve 121 is opened, The vaporization valve 131 may be controlled in a closed state, and the collection valve 141 may be controlled in an on state.

이때, 상기 제2온도는 35 내지 42℃일 수 있으며, 상기 제2압력은 8 내지 50 mb일 수 있다.In this case, the second temperature may be 35 to 42 °C, and the second pressure may be 8 to 50 mb.

또한, 상기 제2농도의 과산화수소수가 기화기(130)로부터 수집기(140)로 이동하는 동안, 상기 기화기(130)의 압력은 10 내지 60 mb이고, 온도는 55 내지 60℃일 수 있으며, 상기 제2농도의 과산화수소수는 제5연결배관(132) 및 제1연결배관(142)을 경유하여, 기화기(130)로부터 수집기(140)로 이동할 수 있다.In addition, while the hydrogen peroxide water of the second concentration is moving from the vaporizer 130 to the collector 140, the pressure of the vaporizer 130 may be 10 to 60 mb, the temperature may be 55 to 60 °C, and the second The concentration of hydrogen peroxide water may move from the vaporizer 130 to the collector 140 via the fifth connection pipe 132 and the first connection pipe 142.

한편, S140 단계에서도 상기 멸균챔버(110)는 계속적으로 진공배기되어, 상기 멸균챔버(110)의 압력은 1 내지 10 mb이고, 온도는 45 내지 55℃일 수 있다.Meanwhile, in step S140, the sterilization chamber 110 is continuously evacuated, so that the pressure of the sterilization chamber 110 may be 1 to 10 mb, and the temperature may be 45 to 55°C.

이때, 본 발명에서 상기 제2온도는 상기 멸균챔버의 온도보다 낮은 것을 특징으로 한다.At this time, the second temperature in the present invention is characterized in that lower than the temperature of the sterilization chamber.

상기 제2온도의 경우, 제2농도의 과산화수소수가 수집되는 수집기의 온도에 해당하며, 기화기로부터 포화된 과산화수소 증기가 수집기를 경유하는 과정에서 챔버의 온도보다 높으면, 과산화수소 증기가 수집기에 응축되지 못하고 모두 챔버를 통해 배기될 수 있다.In the case of the second temperature, it corresponds to the temperature of the collector at which the second concentration of hydrogen peroxide water is collected, and if the hydrogen peroxide vapor saturated from the vaporizer is higher than the temperature of the chamber in the process of passing through the collector, the hydrogen peroxide vapor cannot be condensed in the collector and all It can be evacuated through the chamber.

압력이 다소 높은 S140/S150단계 초기에 과산화수소 증기가 일부 응축되더라도, 배기되는 챔버로 진공압력이 지속적으로 부과되는 단계에서 수집기가 챔버의 온도보다 높으면, 과산화수소 증발열은 수증기에 비해서는 낮기 때문에 쉽게 재기화되어 수집기에 남지 못하게 되어, 결국, 후술하는 S170단계를 수행할 수 없게 되므로, 따라서, 제2온도는 적어도 멸균챔버의 온도보다 낮은 것이 바람직하다.Even if the hydrogen peroxide vapor is partially condensed in the early stages of S140/S150, where the pressure is somewhat high, if the collector is higher than the temperature of the chamber in the stage where vacuum pressure is continuously applied to the exhausted chamber, the heat of hydrogen peroxide evaporation is lower than that of water vapor, so it is easily regasified. Therefore, the second temperature is preferably lower than the temperature of the sterilization chamber at least, since it is impossible to remain in the collector and, as a result, step S170 to be described later cannot be performed.

이상에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에서는 S130 단계, 즉, 상기 제1농도의 과산화수소수를 기화시켜 제2농도의 과산화수소수를 형성하는 단계를 거친 후에, S140 단계, 즉, 제2온도 및 제2압력의 수집기에 상기 제2농도의 과산화수소수를 투입하는 단계를 수행한다.As can be seen from the above, in the present invention, after going through the step S130, that is, the step of forming a second concentration of hydrogen peroxide water by vaporizing the first concentration of hydrogen peroxide water, the step S140, that is, the second temperature and the second temperature. The step of injecting the second concentration of hydrogen peroxide solution into a collector of two pressures is performed.

예를 들어, S130 단계없이 S140 단계를 수행하는 것, 제1농도의 과산화수소수를 수집기에 곧바로 투입하는 것을 고려해 볼 수 있으나, 다음과 같은 이유로 바람직하지 않다.For example, it may be considered to perform step S140 without step S130, and immediately add hydrogen peroxide water at the first concentration to the collector, but it is not preferable for the following reasons.

하기 표 1은 과산화수소수의 농도별 과산화수소 증기의 기화비율의 예시를 나타낸다.Table 1 below shows an example of the vaporization ratio of hydrogen peroxide vapor according to the concentration of the hydrogen peroxide solution.

Figure 112018095974018-pat00003
Figure 112018095974018-pat00003

상기 표 1을 참조하면, 과산화수소수의 농도가 높아질수록, 또한, 설정온도가 높을수록, 과산화수소 증기의 기화비율이 수증기에 비하여 상대적으로 점점 높아지는 것을 알 수 있다.Referring to Table 1, it can be seen that the higher the concentration of the hydrogen peroxide solution and the higher the set temperature, the higher the vaporization ratio of the hydrogen peroxide vapor is relative to the water vapor.

예를 들어, 50℃에서, 60중량% 농도의 과산화수소수에서의 과산화수소 증기의 기화비율은 13%이므로, 나머지 87%는 수증기임을 의미하고, 80중량% 농도의 과산화수소수에서의 과산화수소 증기의 기화비율은 40%이므로, 나머지 60%가 수증기임을 의미한다.For example, at 50°C, the vaporization ratio of hydrogen peroxide vapor in hydrogen peroxide solution at a concentration of 60% by weight is 13%, so the remaining 87% is water vapor, and the vaporization ratio of hydrogen peroxide vapor in hydrogen peroxide solution at a concentration of 80% by weight Is 40%, meaning the remaining 60% is water vapor.

즉, S130 단계 없이 S140 단계를 수행한다 함은 예를 들어, 60중량% 농도의 과산화수소수를 수집기에 투입하는 의미가 될 수 있으며, S130 단계를 수행 후 S140 단계를 수행한다 함은 80중량% 농도의 과산화수소수를 수집기에 투입하는 의미가 될 수 있다.That is, performing step S140 without step S130 may mean, for example, adding 60% by weight of hydrogen peroxide water to the collector, and performing step S140 after performing step S130 means 80% by weight concentration It may mean adding hydrogen peroxide solution to the collector.

이때, S130 단계 없이 S140 단계를 수행하는 경우는, S130 단계를 수행 후 S140 단계를 수행하는 경우에 비해, 초기단계에서 수집기를 통과하는 수증기의 비율이 상대적으로 높게 된다.In this case, when step S140 is performed without step S130, the ratio of water vapor passing through the collector in the initial step is relatively higher than when step S140 is performed after step S130.

수증기의 비율이 과산화수소 증기보다 상대적으로 높은 상태에서 수집기에 투입되면, 수집기의 압력이 높은 상태(수집기의 온도가 40도일 경우 포화수증기압은 75mb이므로 이보다 높은 압력)에서 수증기가 수집기에 진입되게 되므로, 수증기도 수집기에 응축될 수 있다. If the water vapor ratio is relatively higher than that of hydrogen peroxide vapor, water vapor enters the collector when the pressure of the collector is high (when the temperature of the collector is 40 degrees, the saturated water vapor pressure is 75mb, so the pressure is higher). It can also be condensed in the collector.

수증기도 수집기에 응축된다 함은, 응축되는 수증기의 양 만큼, 농축되는 과산화수소수의 농도에 한계가 있음을 의미한다.The fact that water vapor is also condensed in the collector means that there is a limit to the concentration of the hydrogen peroxide solution to be concentrated as much as the amount of water vapor to be condensed.

따라서, 본 발명에서는 수증기가 수집기에 먼저 응축되어, 농축되는 과산화수소수의 농도에 한계가 발생하는 것을 방지하기 위해, S130 단계, 즉, 상기 제1농도의 과산화수소수를 기화시켜 제2농도의 과산화수소수를 형성하는 단계를 거친 후에, S140 단계, 즉, 제2온도 및 제2압력의 수집기에 상기 제2농도의 과산화수소수를 투입하는 단계를 수행한다.Therefore, in the present invention, in order to prevent the concentration of the hydrogen peroxide solution from being condensed in the collector first, and the concentration of the hydrogen peroxide solution being concentrated, step S130, that is, the hydrogen peroxide solution of the first concentration is vaporized to obtain a second concentration of hydrogen peroxide solution. After passing through the step of forming, step S140, that is, the step of introducing the second concentration of hydrogen peroxide solution into the collector having the second temperature and the second pressure is performed.

다음으로, 상기 제2농도의 과산화수소수 중 과산화수소 증기는 상기 수집기에 응축되고, 수증기는 상기 수집기로부터 배기시키는 단계를 포함한다(S150).상술한 바와 같이, 물은 과산화수소보다 증기압이 높기 때문에 보다 신속하게 증발되고, 물의 분자량은 과산화수소보다 낮기 때문에 물이 과산화수소보다 신속하게 기상으로 확산되므로, 따라서, 동일한 온도 및 압력조건에서 물(즉, 수분)은 과산화수소보다 신속하게 증발하여 확산되기 때문에, 과산화수소수에서의 물은 과산화수소보다 먼저 증발/확산되므로, 과산화수소 증기는 상기 수집기에 응축되고, 수증기는 상기 수집기로부터 배기되어, 제3농도의 과산화수소수가 형성될 수 있다.Next, the hydrogen peroxide vapor in the second concentration of hydrogen peroxide water is condensed in the collector, and the water vapor is exhausted from the collector (S150). As described above, since water has a higher vapor pressure than hydrogen peroxide, it is more rapid. Since water is evaporated to the gas phase more quickly than hydrogen peroxide, since the molecular weight of water is lower than hydrogen peroxide, water (i.e., moisture) evaporates and diffuses more rapidly than hydrogen peroxide under the same temperature and pressure conditions. Since water evaporates/diffuses before hydrogen peroxide, hydrogen peroxide vapor is condensed in the collector, and water vapor is exhausted from the collector, thereby forming a third concentration of hydrogen peroxide water.

즉, 물은 과산화수소보다 더 높은 증기압을 갖고, 따라서, 증기상태에서 과산화수소는 물보다 더 쉽게 응축된다. 따라서, 상기 수집기에 응축되는 과산화수소수는 투입된 제2농도의 과산화수소수의 농도보다 더 높은 농도의 과산화수소를 포함할 수 있게 된다.That is, water has a higher vapor pressure than hydrogen peroxide, and therefore, in the vapor state, hydrogen peroxide condenses more easily than water. Accordingly, the hydrogen peroxide solution condensed in the collector may contain hydrogen peroxide having a higher concentration than the concentration of the injected second concentration hydrogen peroxide solution.

한편, S140단계에서 과산화수소 증기와 수증기가 통과하는 배관은 제 5연결배관, 제1연결배관, 제3연결배관, 제4연결배관의 순으로 이동하며, 이때, 이들 연결배관들 중 내경이 작은 배관의 온도는 수집기(140)의 온도보다 높아야 한다.On the other hand, in step S140, the pipe through which the hydrogen peroxide vapor and water vapor pass is moved in the order of the fifth connection pipe, the first connection pipe, the third connection pipe, and the fourth connection pipe.At this time, a pipe having a small inner diameter among these connection pipes. The temperature of must be higher than the temperature of the collector 140.

이는 과산화수소 증기가 수집기에 도달되기 전후 단계의 배관 온도가 수집기보다 낮으면 먼저 배관에 응축된 상태로 잔존할 수 있고, 내경이 작은 배관에 응축된 과산화수소 증기는 S170단계에서 기화될 때 보다 높은 온도에 노출되어 챔버로 진입하는 단계에서 분해에 의한 수증기 함량이 높아질 수 있기 때문이다.This means that if the pipe temperature before and after the hydrogen peroxide vapor reaches the collector is lower than that of the collector, it may remain condensed in the pipe first, and the hydrogen peroxide vapor condensed in the pipe with a small inner diameter reaches a higher temperature than when it is evaporated in step S170. This is because the water vapor content due to decomposition may increase in the step of being exposed and entering the chamber.

또한, 상기 표 1에서 도시한 바와 같이, 일단 농도가 높아진 상태(85중량% 미만)에서 물과 과산화수소의 증기비율은 비슷해지며, 기화비율에 의한 농축은 농축효율을 저하시키게 된다.In addition, as shown in Table 1, once the concentration is increased (less than 85% by weight), the vapor ratio of water and hydrogen peroxide becomes similar, and the concentration by the vaporization ratio decreases the concentration efficiency.

기체상태의 과산화수소 증기와 수증기는 같은 압력에서 응축할 수 있는 온도가 차이가 나는데, 예를 들어, 35도일 경우, 과산화수소는 5mb이상에서 응축되고, 수증기는 55mb이상에서 응축된다. The temperature at which gaseous hydrogen peroxide vapor and water vapor can be condensed at the same pressure differ. For example, at 35 degrees, hydrogen peroxide condenses at 5 mb or more, and water vapor condenses at 55 mb or more.

따라서, 이러한 차이는 예를 들어, 수집밸브를 통해 진공 배기 중인 수집기 온도가 35일 때, 그 압력이 5mb 내지 55mb의 범위에 있을 경우 과산화수소 증기는 응축되고, 수증기는 수집기로부터 배기될 수 있다.Thus, this difference is, for example, when the temperature of the collector being evacuated through the collection valve is 35, and the pressure is in the range of 5 mb to 55 mb, the hydrogen peroxide vapor is condensed, and the water vapor can be exhausted from the collector.

이때, 상기 과산화수소수의 제3농도는 90중량% 내지 95중량%일 수 있으며, S150 단계는 75중량% 내지 85중량%의 과산화수소수 중 수분을 기화시킴으로써, 90중량% 내지 95중량% 농도의 과산화수소수를 형성하는 과산화수소수 제2농축 단계일 수 있다.At this time, the third concentration of the hydrogen peroxide solution may be 90% by weight to 95% by weight, and in step S150, hydrogen peroxide at a concentration of 90% by weight to 95% by weight is vaporized by vaporizing moisture in the hydrogen peroxide solution of 75% by weight to 85% by weight. It may be a second concentration step of hydrogen peroxide solution forming water.

한편, 상기에서는 S140 단계의 제2온도 및 제2압력의 수집기에 상기 제2농도의 과산화수소수를 투입하는 단계 및 S150 단계의 상기 제2농도의 과산화수소수 중 과산화수소 증기는 상기 수집기에 응축되고, 수증기는 상기 수집기로부터 배기시키는 단계가 순차적으로 이루어지는 것으로 설명하였으나, 이와는 달리, S140 및 S150 단계는 동시에 일어나는 단계일 수 있다.On the other hand, in the above, the step of injecting the second concentration of hydrogen peroxide water into the collector of the second temperature and the second pressure in step S140 and the hydrogen peroxide vapor of the second concentration of hydrogen peroxide water in the step S150 is condensed in the collector, and water vapor It has been described that the steps of exhausting from the collector are sequentially performed, but, unlike this, steps S140 and S150 may be steps that occur simultaneously.

즉, 제2온도 및 제2압력의 수집기에 상기 제2농도의 과산화수소수를 투입하면서, 이와 동시에, 상기 제2농도의 과산화수소수 중 과산화수소 증기는 상기 수집기에 응축되고, 수증기는 상기 수집기로부터 배기될 수 있다.That is, while adding the second concentration of hydrogen peroxide water to the collector of the second temperature and the second pressure, at the same time, the hydrogen peroxide vapor of the second concentration of hydrogen peroxide water is condensed in the collector, and water vapor is discharged from the collector. I can.

이때, 증발된 물은 진공펌프를 통해 진공배기되며, 따라서, S150 단계에서는 상기 진공펌프(120)를 작동(on 상태)시키고, 상기 진공밸브(121)를 open 시킴으로써 진공배기할 수 있으며, 또한, 증발된 물이 진공펌프를 통해 진공배기되기 위하여, 상기 수집밸브(141)는 open 상태에 해당한다.At this time, the evaporated water is evacuated through a vacuum pump, and thus, in step S150, the vacuum pump 120 is operated (on state) and the vacuum valve 121 is opened, thereby evacuating the vacuum. In order for the evaporated water to be evacuated through the vacuum pump, the collection valve 141 corresponds to an open state.

다음으로, 상기 멸균챔버의 일정 압력까지 낮추는 단계 및 상기 제3농도의 과산화수소수를 제4농도의 과산화수소수로 농축하는 단계를 포함한다(S160).Next, lowering the sterilization chamber to a certain pressure and concentrating the third concentration of hydrogen peroxide solution to the fourth concentration of hydrogen peroxide solution (S160).

이때, 상기 일정 압력이라 함은 멸균챔버에서 멸균을 하기 위한 설정압력이어야 하며, 또한, 멸균제가 과산화수소 증기인 경우, 확산이 용이한 진공도이어야 한다.At this time, the constant pressure should be a set pressure for sterilization in a sterilization chamber, and if the sterilizing agent is hydrogen peroxide vapor, it should be a vacuum degree that facilitates diffusion.

따라서, 상기 설정압력은 0.5 내지 1.3 mb일 수 있으며, 또한, 상기 멸균챔버의 온도는 45 내지 55℃일 수 있다.Accordingly, the set pressure may be 0.5 to 1.3 mb, and the temperature of the sterilization chamber may be 45 to 55°C.

또한, 상기 과산화수소수의 제4농도는 95중량% 이상일 수 있으며, S160 단계 90중량% 내지 95중량% 농도의 과산화수소수 중 수분을 기화시킴으로써, 95중량% 이상의 과산화수소수를 형성하는 과산화수소수 제3농축 단계일 수 있다.In addition, the fourth concentration of the hydrogen peroxide solution may be 95% by weight or more, and the third concentration of hydrogen peroxide water to form a hydrogen peroxide solution of 95% by weight or more by vaporizing water in the hydrogen peroxide solution at a concentration of 90% to 95% by weight in step S160 It can be a step.

이때, 증발된 물은 진공펌프를 통해 진공배기되며, 따라서, S160 단계에서는 상기 진공펌프(120)를 작동(on 상태)시키고, 상기 진공밸브(121)를 open 시킴으로써 진공배기할 수 있다.At this time, the evaporated water is evacuated through a vacuum pump, and thus, in step S160, the vacuum pump 120 is operated (on state) and the vacuum valve 121 is opened, thereby evacuating the vacuum.

한편, S160 단계에서 상기 수집밸브(141)는 open 상태 및 close 상태를 반복할 수 있다.Meanwhile, in step S160, the collection valve 141 may repeat an open state and a close state.

즉, 상기 제3농도의 과산화수소수를 제4농도의 과산화수소수로 농축함에 있어서, 고농도의 과산화수소수가 될수록, 액상의 과산화수소수가 증발될 수 있는 압력은 더 낮아진다.That is, in concentrating the hydrogen peroxide solution of the third concentration to the hydrogen peroxide solution of the fourth concentration, the higher the concentration of hydrogen peroxide, the lower the pressure at which the liquid hydrogen peroxide water can be evaporated.

예를 들면, 45 ℃의 동일한 온도조건에서, 80중량% 농도의 과산화수소수에서는 약 20mb 이하의 압력에서 과산화수소가 증발하게 되나, 90중량% 농도의 과산화수소수에서는 약 11mb 이하의 압력이 되어야 과산화수소가 증발하게 된다.For example, under the same temperature condition of 45 ℃, hydrogen peroxide evaporates at a pressure of about 20 mb or less in 80 wt% hydrogen peroxide water, but hydrogen peroxide evaporates only at a pressure of about 11 mb or less in hydrogen peroxide water of 90 wt% concentration. It is done.

이는 상기 제3농도의 과산화수소수를 제4농도의 과산화수소수로 농축함에 있어서, 수분만 기화되는 것이 아니라, 과산화수소도 기화되게 되므로, 소정의 농도까지 과산화수소수를 농축하는 것이 어려워질 수 있다.This is because when the hydrogen peroxide solution of the third concentration is concentrated to the hydrogen peroxide solution of the fourth concentration, not only water is vaporized, but hydrogen peroxide is also vaporized, so it may be difficult to concentrate the hydrogen peroxide solution to a predetermined concentration.

즉, 고농도의 과산화수소는 분해반응이 지속될 수 있으며, 분해 과정에서 생성된 수분은 과산화수소의 농도를 낮추게 된다.That is, the high concentration of hydrogen peroxide may continue to decompose, and the moisture generated in the decomposition process lowers the concentration of hydrogen peroxide.

따라서, 이러한 소량의 불순물인 수분을 제거하기 위해서는, 0.1 내지 2mb의 변동범위에서 압력의 상승/하강을 반복하는 경우, 기화되는 과산화수소가 제거되는 것을 억제하면서, 수분을 효과적으로 제거할 수 있다.Therefore, in order to remove water, which is a small amount of impurity, when the pressure is repeatedly raised/lowered in a fluctuation range of 0.1 to 2 mb, it is possible to effectively remove water while suppressing the removal of vaporized hydrogen peroxide.

이러한 수분 제거 방법은 농도가 낮은 단계에서는 매우 긴 시간이 소요되지만, 농도가 높은 단계에서는 소량의 수분을 제거하기 위해 효과적이며, 적어도 높은 농도를 유지하는데 효과적이라 할 수 있다.This water removal method takes a very long time in a low concentration step, but is effective in removing a small amount of water in a high concentration step, and at least it can be said to be effective in maintaining a high concentration.

따라서, 상기 멸균챔버의 일정 압력까지 낮추는 단계에 의하여, 제3농도의 과산화수소수를 포함하고 있는 상기 수집기(140)의 압력이 지속적으로 낮아져서 보다 낮은 압력에서 과산화수소가 증발하는 것을 방지하기 위하여, 상기 수집밸브(141)는 open 상태 및 close 상태를 반복함으로써, 상기 수집기(140)의 압력이 지속적으로 낮아지는 것을 방지할 수 있다.Therefore, by lowering the sterilization chamber to a certain pressure, the pressure of the collector 140 containing the third concentration of hydrogen peroxide water is continuously lowered to prevent the hydrogen peroxide from evaporating at a lower pressure. The valve 141 may prevent the pressure of the collector 140 from being continuously lowered by repeating the open state and the close state.

이때, 상기 수집기(140)의 압력은 5 내지 10 mb이고, 온도는 35 내지 40℃일 수 있으며, 상기 기화기(130)의 압력은 7 내지 10 mb이고, 온도는 60 내지 70℃일 수 있다.At this time, the pressure of the collector 140 may be 5 to 10 mb, the temperature may be 35 to 40 °C, the pressure of the vaporizer 130 may be 7 to 10 mb, and the temperature may be 60 to 70 °C.

한편, 상기 S160 단계에서는 기화기의 수용액은 완전히 소진된 상태이므로 진공상태에서 온도가 회복되고, 수집기는 고농축 과산화수소가 수집되어 소량의 수분이 제거되고 있거나, 적정 압력을 유지하면서 수집기에 머물게 된다.On the other hand, in the step S160, since the aqueous solution of the vaporizer is completely exhausted, the temperature is recovered in a vacuum state, and a high concentration hydrogen peroxide is collected in the collector to remove a small amount of moisture, or stay in the collector while maintaining an appropriate pressure.

이때 수집기는 과산화수소의 과도한 소진을 방지하기 위해 온도제어 수단에 의해 더 낮은 온도로 하강할 수 있다.At this time, the collector may be lowered to a lower temperature by a temperature control means to prevent excessive exhaustion of hydrogen peroxide.

다음으로, 제4농도의 과산화수소수의 과산화수소 증기를 멸균챔버에 투입하여, 피처리물을 멸균처리하는 단계를 포함한다(S170).Next, it includes the step of sterilizing the object to be treated by injecting the hydrogen peroxide vapor of the hydrogen peroxide solution of the fourth concentration into the sterilization chamber (S170).

S170 단계에서는 수집기(140)에 위치하는 제4농도의 과산화수소수의 과산화수소 증기를 멸균챔버(110)에 투입하기 위하여, 기화밸브(131)는 open 상태이고, 수집밸브는 open 또는 close 상태에 해당한다.In step S170, the vaporization valve 131 is in an open state and the collection valve corresponds to an open or closed state in order to inject the hydrogen peroxide vapor of the fourth concentration hydrogen peroxide solution located in the collector 140 into the sterilization chamber 110. .

즉, 수집기(140)로부터 멸균챔버(110)로 과산화수소 증기가 이동하는 것은 제1연결배관(142) 및 제2연결배관(133)을 통해 이동할 수 있다.That is, the movement of hydrogen peroxide vapor from the collector 140 to the sterilization chamber 110 may be moved through the first connection pipe 142 and the second connection pipe 133.

이때, 상술한 바와 같이, 본 발명에서 수집기(140)와 기화밸브(131)를 연결하는 제1연결배관(142) 및 기화밸브(131)와 멸균챔버(110)를 연결하는 제2연결배관(133)은 다른 연결배관, 즉, 제3연결배관(143) 내지 제5연결배관(132)보다 내경이 클 수 있으며, 예를 들어, 제3연결배관(143) 내지 제5연결배관(132)이 1/4 inch 배관인 경우, 상기 제1연결배관(142) 및 제2연결배관(133)은 1 inch 배관일 수 있다.At this time, as described above, in the present invention, the first connection pipe 142 connecting the collector 140 and the vaporization valve 131 and the second connection pipe connecting the vaporization valve 131 and the sterilization chamber 110 ( 133 may have a larger inner diameter than other connection pipes, that is, the third connection pipes 143 to the fifth connection pipes 132, for example, the third connection pipes 143 to the fifth connection pipes 132 In the case of this 1/4 inch pipe, the first connection pipe 142 and the second connection pipe 133 may be 1 inch pipe.

이는 수집기(140)로부터 멸균챔버(110)로 과산화수소 증기가 제1연결배관(142) 및 제2연결배관(133)을 통해 이동함에 있어서, 제5연결배관(132)으로 과산화수소 증기가 유입되는 것을 방지하기 위함으로, 상대적으로 내경이 큰 제1연결배관(142)으로 과산화수소 증기가 유입되고, 상대적으로 내경이 작은 제5연결배관(132)으로는 과산화수소 증기가 유입되지 않을 수 있다.This prevents the hydrogen peroxide vapor from flowing into the fifth connection pipe 132 when the hydrogen peroxide vapor moves from the collector 140 to the sterilization chamber 110 through the first connection pipe 142 and the second connection pipe 133. To prevent, hydrogen peroxide vapor may be introduced into the first connection pipe 142 having a relatively large inner diameter, and hydrogen peroxide vapor may not be introduced into the fifth connection pipe 132 having a relatively small inner diameter.

또한, 본 발명에서는 과산화수소 증기가 멸균챔버에 투입되어, 피처리물을 멸균처리함에 있어서, 과산화수소 증기의 온도가 높지 않은 상태에서 투입되는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, it is preferable that the hydrogen peroxide vapor is introduced into the sterilization chamber to sterilize the object to be treated, while the temperature of the hydrogen peroxide vapor is not high.

멸균 챔버에 과산화수소 증기가 충분히 포화되기 전에 수집기에서 기화된 과산화수소 증기의 온도가 멸균 챔버의 온도보다 높은 상태에서 멸균챔버에 진입하는 경우, 진입 경로에 과산화수소 증기의 밀도가 과도한 상태가 되어 응축되기 쉽고, 기체 상태로 멸균챔버에 확산하는 절대적인 양을 감소시키게 되며 멸균을 위한 확산 효과에 나쁜 영향을 줄 수 있게 된다.When entering the sterilization chamber while the temperature of the hydrogen peroxide vapor vaporized in the collector is higher than the temperature of the sterilization chamber before the hydrogen peroxide vapor is sufficiently saturated in the sterilization chamber, the density of the hydrogen peroxide vapor becomes excessive in the entry path, and condensation is easy. It reduces the absolute amount that diffuses into the sterilization chamber in a gaseous state, and can adversely affect the diffusion effect for sterilization.

이때, 본 발명에서는 수집기(140)와 멸균챔버(110) 사이 경로의 배관이 다른 경로의 배관보다 내경이 클 수 있는데, 배관의 내경이 크다 함은 기체의 이동 양이 많음을 의미하고, 배관의 내경이 크면 기체의 이동 양이 많아지는 만큼 진공도에 의한 기화 구동력이 강하게 상승하여 기체 상태의 과산화수소 증기의 온도 상승을 방지할 수 있다.In this case, in the present invention, the pipe of the path between the collector 140 and the sterilization chamber 110 may have a larger inner diameter than the pipe of other paths. When the inner diameter is large, the vaporization driving force by the degree of vacuum increases as the amount of movement of the gas increases, so that the temperature of the gaseous hydrogen peroxide vapor can be prevented from rising.

즉, 기체의 이동 양이 적은 경우, 과산화수소 증기가 수집기에 체류되는 시간이 그만큼 증가하게 되고, 과산화수소의 기화 및 이동을 위해 온도 상승이 필요한 수집기에서 과산화수소 증기의 분해반응속도는 증가하게 되어 분해 부산물인 수증기와 산소기체의 농도가 높아지게 된다. 이는 과산화수소 확산에 방해요소인 수증기 양을 최소화시키고자 하는 이전 단계의 목적이 기화단계에서 상실되어 멸균 성능을 약화시킬 수 있다.In other words, when the amount of gas movement is small, the time that the hydrogen peroxide vapor stays in the collector increases by that amount, and the decomposition reaction rate of the hydrogen peroxide vapor increases in the collector that requires a temperature increase for the vaporization and movement of hydrogen peroxide, which is a decomposition by-product. The concentration of water vapor and oxygen gas increases. This may reduce the sterilization performance because the purpose of the previous step to minimize the amount of water vapor, which is an obstacle to the diffusion of hydrogen peroxide, is lost in the vaporization step.

따라서, 본 발명에서는 수집기(140)와 멸균챔버(110) 사이 경로의 배관이 다른 경로의 배관보다 내경을 크게 함으로써, 과산화수소 증기의 온도가 높지 않은 상태에서 멸균챔버에 투입될 수 있으며, 온도에 따른 분해 반응이 최소화되면서 기상으로 충분한 확산을 통해 과산화수소 증기가 피멸균물에 접근하는 것이 용이하므로, 양호한 멸균 효과를 얻을 수 있다.Therefore, in the present invention, by making the pipe of the path between the collector 140 and the sterilization chamber 110 larger than the pipes of other paths, the hydrogen peroxide vapor can be put into the sterilization chamber while the temperature is not high. While the decomposition reaction is minimized, the hydrogen peroxide vapor is easily accessible to the sterilized object through sufficient diffusion into the gas phase, so that a good sterilization effect can be obtained.

한편, 제4농도의 과산화수소수의 과산화수소 증기를 멸균챔버에 투입함에 있어서, 과산화수소는 멸균챔버로 기화 확산되는데, 상기 수집기(140)의 온도가 상기 멸균챔버의 온도에 도달하기 전에 과산화수소의 기화가 대부분 완료되도록 상기 수집기(140)의 승온속도를 제어할 수 있다.On the other hand, when the hydrogen peroxide vapor of the fourth concentration of hydrogen peroxide solution is injected into the sterilization chamber, the hydrogen peroxide is vaporized and diffused into the sterilization chamber. Before the temperature of the collector 140 reaches the temperature of the sterilization chamber, most of the hydrogen peroxide is vaporized. It is possible to control the heating rate of the collector 140 to be completed.

즉, 과산화수소의 기화를 촉진하기 위해, 상기 수집기(140)를 온도제어수단에 의해 가열할 수 있는데, 상기 수집기를 가열하는 것은, 수집기의 온도가 상기 멸균챔버의 온도에 도달하기 전에 과산화수소의 기화가 80% 이상 완료되도록 승온속도를 제어할 수 있다.That is, in order to promote the vaporization of hydrogen peroxide, the collector 140 may be heated by a temperature control means, and heating the collector means that the vaporization of hydrogen peroxide is performed before the temperature of the collector reaches the temperature of the sterilization chamber. The heating rate can be controlled so that more than 80% is completed.

이때, 상기 멸균챔버(110)의 압력은 0.5 내지 15 mb일 수 있으며, 온도는 45 내지 55℃일 수 있다.At this time, the pressure of the sterilization chamber 110 may be 0.5 to 15 mb, the temperature may be 45 to 55 ℃.

또한, 상기 수집기(140)의 압력은 0.5 내지 15 mb이고, 온도는 30 내지 70℃일 수 있으며, 상기 기화기(130)의 압력은 0.5 내지 15 mb이고, 온도는 60 내지 70℃ 이상일 수 있다.In addition, the pressure of the collector 140 may be 0.5 to 15 mb, the temperature may be 30 to 70°C, the pressure of the vaporizer 130 may be 0.5 to 15 mb, and the temperature may be 60 to 70°C or higher.

상기 각 단계에서의 압력 및 온도 조건을 정리하면 하기 표 2와 같다.The pressure and temperature conditions in each step are summarized in Table 2 below.

Figure 112018095974018-pat00004
Figure 112018095974018-pat00004

또한, 각 단계에서의 진공펌프 및 밸브의 상태를 정리하면 하기 표 3과 같다.In addition, the states of the vacuum pump and valve in each step are summarized in Table 3 below.

Figure 112018095974018-pat00005
Figure 112018095974018-pat00005

상술한 바와 같이, 멸균 성능을 향상시키기 위해, 보다 농축된 과산화수소수를 사용하는 것이 바람직한데, 보다 농축된 과산화수소 용액을 사용하는 것은, 과산화수소 용액을 취급하는 데 있어서 과산화수소 용액의 농도가 60중량% 이하로 제한되어 있어서 높은 농도의 과산화수소를 멸균제로 쓰는 어려움이 있다.As described above, in order to improve the sterilization performance, it is preferable to use a more concentrated hydrogen peroxide solution.When using a more concentrated hydrogen peroxide solution, the concentration of the hydrogen peroxide solution is 60% by weight or less in handling the hydrogen peroxide solution. As it is limited to, there is a difficulty in using high concentration of hydrogen peroxide as a sterilizing agent.

하지만, 본 발명에서는 각 단계별 농축과정을 통하여, 95중량% 이상의 과산화수소수를 멸균제로 사용할 수 있으며, 따라서, 수증기에 의한 확산방해 요인이 줄어들면서 멸균효과를 크게 향상시킬 수 있다.However, in the present invention, 95% by weight or more of hydrogen peroxide solution may be used as a sterilizing agent through the concentration process in each step, and thus, the sterilization effect can be greatly improved while reducing factors that interfere with diffusion by water vapor.

또한, 상술한 S130 단계인, 최초에 공급된 제1농도의 과산화수소 수용액으로부터 수분을 제거하여 제2농도의 과산화수소 수용액을 준비한 이후에, 상술한 S140 단계 및 S150 단계를 진행함으로써, 수집기에 수분이 접촉할 수 있는 가능성을 감소시킬 수 있다.In addition, after preparing an aqueous hydrogen peroxide solution of a second concentration by removing water from the first concentration of hydrogen peroxide aqueous solution, which is the step S130 described above, the water contact with the collector by proceeding the steps S140 and S150 described above. You can reduce the likelihood of doing it.

또한, 과산화수소수를 수집기에 투입함에 있어서, 과산화수소수의 수집기의 압력과 수집기의 온도에 따른 수분의 포화수증기압, 즉, 기화/응축 경계 압력을 낮추어 줌으로써 수분이 수집기에 접촉하더라도, 응축할 수 없는 조건이 되도록 할 수 있다.In addition, when the hydrogen peroxide water is introduced into the collector, the saturated water vapor pressure of water according to the pressure of the collector of the hydrogen peroxide water and the temperature of the collector, that is, the vaporization/condensation boundary pressure is lowered. You can do this.

본 발명에서는 이상과 같은 멸균장치 및 이를 이용한 멸균방법에 의하여, 대상물을 멸균할 수 있으며, 다만 상술한 멸균장치 및 이를 이용한 멸균방법은 일예에해당할 뿐, 본 발명에서는 기본적인 멸균장치의 구성 및 이를 이용한 멸균방법을 제한하는 것은 아니다.In the present invention, the object can be sterilized by the sterilization device and the sterilization method using the same. However, the sterilization device and the sterilization method using the same are only an example, and in the present invention, the configuration of a basic sterilization device and It does not limit the sterilization method used.

이하에서는, 본 발명에 따른 과산화수소 농도를 측정할 수 있는 멸균장치 및 상기 멸균장치의 과산화수소수 농도 측정방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a sterilization device capable of measuring the concentration of hydrogen peroxide according to the present invention and a method of measuring the concentration of hydrogen peroxide in the sterilization device will be described.

상술한 바와 같이, 멸균 성능을 향상시키기 위해, 보다 농축된 과산화수소수를 사용하는 것이 바람직한데, 보다 농축된 과산화수소 용액을 사용하는 것은, 과산화수소 용액을 취급하는 데 있어서 과산화수소 용액의 농도가 60중량% 이하로 제한되어 있어서 높은 농도의 과산화수소를 멸균제로 쓰는 어려움이 있다.As described above, in order to improve the sterilization performance, it is preferable to use a more concentrated hydrogen peroxide solution.When using a more concentrated hydrogen peroxide solution, the concentration of the hydrogen peroxide solution is 60% by weight or less in handling the hydrogen peroxide solution. As it is limited to, there is a difficulty in using high concentration of hydrogen peroxide as a sterilizing agent.

이러한 이유로, 취급이 가능한 농도가 60중량% 이하인 과산화수소 수용액을 각 단계별 농축과정을 통하여, 예를 들면, 95중량% 이상의 고농도의 과산화수소수로 농축하여 멸균제로 사용하는 것이 일반적이나, 상기 과산화수소수를 고농도의 과산화수소수로 농축하여 멸균제로 사용함에 있어서, 멸균장치의 멸균챔버 내에서 상기 과산화수소의 농도를 측정하는 것은 용이하지 않다.For this reason, it is common to use the hydrogen peroxide aqueous solution as a sterilizer by concentrating an aqueous hydrogen peroxide solution having a concentration of 60% by weight or less that can be handled with, for example, a high concentration hydrogen peroxide solution of 95% by weight or more through each step. It is not easy to measure the concentration of the hydrogen peroxide in the sterilization chamber of the sterilization device when concentrating it with hydrogen peroxide solution and using it as a sterilizer.

따라서, 본 발명에서는, 멸균장치의 대형화나 복잡화를 지양하고 간단한 방법에 의하여, 과산화수소수에서의 과산화수소의 농도를 정확하게 검출할 수 있는 멸균장치 및 상기 멸균장치의 과산화수소 농도 측정방법을 제공하고자 하며, 이는 다음과 같다.Therefore, in the present invention, it is intended to provide a sterilization device capable of accurately detecting the concentration of hydrogen peroxide in hydrogen peroxide water and a method of measuring the concentration of hydrogen peroxide of the sterilization device by a simple method, without increasing the size or complexity of the sterilization device. As follows.

상술한 바와 같이, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 멸균장치는 멸균챔버; 상기 멸균챔버의 일측에 연결되는 진공펌프; 상기 멸균챔버의 다른 일측에 연결되는 기화기; 및 일측은 상기 기화기와 연결되고, 타측은 상기 멸균챔버와 연결되는 수집기를 포함한다.As described above, referring to Figures 1 and 2, the sterilization apparatus according to the present invention includes a sterilization chamber; A vacuum pump connected to one side of the sterilization chamber; A vaporizer connected to the other side of the sterilization chamber; And one side is connected to the vaporizer, the other side includes a collector connected to the sterilization chamber.

이때, 본 발명에 따른 멸균장치는 상기 멸균챔버(110)의 내부 일정 영역에 위치하는 제1습도센서(111) 및 상기 멸균챔버(110)의 외부 일정 영역에 위치하는 샘플링부(200)를 포함한다.At this time, the sterilization apparatus according to the present invention includes a first humidity sensor 111 located in a certain area inside the sterilization chamber 110 and a sampling unit 200 located in a certain area outside the sterilization chamber 110 do.

상기 샘플링부(200)는, 상기 멸균챔버(110) 내부의 기체, 즉, 수증기와 과산화수소 증기의 일정량을 샘플링하여, 상기 과산화수소 증기를 분해한 후, 상기 분해된 과산화수소 증기로부터 산소의 농도를 측정하기 위한 영역에 해당한다.The sampling unit 200 samples a certain amount of gas, that is, water vapor and hydrogen peroxide vapor inside the sterilization chamber 110, decomposes the hydrogen peroxide vapor, and then measures the concentration of oxygen from the decomposed hydrogen peroxide vapor. Corresponds to the area for.

이때, 상기 샘플링부(200)는 상기 과산화수소 증기를 분해하기 위한 과산화수소 증기 분해 장치(210); 및 상기 과산화수소 증기 분해 장치로부터 분해된 수증기(H2O)와 산소(O2)를 저장하기 위한 저장부(220)를 포함하며, 상기 저장부(220)는 산소센서(230)를 포함한다.At this time, the sampling unit 200 includes a hydrogen peroxide vapor decomposition device 210 for decomposing the hydrogen peroxide vapor; And a storage unit 220 for storing water vapor (H 2 O) and oxygen (O 2 ) decomposed from the hydrogen peroxide vapor decomposition device, and the storage unit 220 includes an oxygen sensor 230.

보다 구체적으로, 먼저, 수증기와 과산화수소 증기로 이루어진, 상기 멸균챔버(110) 내부의 기체의 일정량이, 상기 샘플링부(200)로 이동하게 된다.More specifically, first, a certain amount of the gas inside the sterilization chamber 110, consisting of water vapor and hydrogen peroxide vapor, is moved to the sampling unit 200.

다음으로, 상기 기체의 일정량이 이동하는 과정에서, 상기 샘플링부(200)의 과산화수소 증기 분해 장치(210)에 의해, 상기 과산화수소 증기(H2O2)는 수증기(H2O)와 산소(O2)로 분해되게 된다.Next, in the process of moving a certain amount of the gas, by the hydrogen peroxide vapor decomposition device 210 of the sampling unit 200, the hydrogen peroxide vapor (H 2 O 2 ) is water vapor (H 2 O) and oxygen (O It will be decomposed into 2 ).

다음으로, 상기 과산화수소 증기 분해 장치로부터 분해된 수증기(H2O)와 산소(O2)는 상기 저장부(220)에 저장된다. Next, water vapor (H 2 O) and oxygen (O 2 ) decomposed from the hydrogen peroxide steam cracking device are stored in the storage unit 220.

다음으로, 상기 저장부(220)의 산소 센서(230)는 상기 산소(O2)의 농도를 측정하게 되며, 본 발명에서는 이와같이 측정된 산소(O2)의 농도를 통하여, 멸균챔버 내부의 과산화수소 증기의 농도를 측정하고자 한다.Next, the oxygen sensor 230 of the storage unit 220 measures the concentration of the oxygen (O 2 ), and in the present invention, through the measured concentration of oxygen (O 2 ), the hydrogen peroxide inside the sterilization chamber You want to measure the concentration of the vapor.

즉, 본 발명에서는 상기 제1습도센서(111) 및 상기 산소 센서(230)를 통해, 상기 멸균챔버(110)의 내부의 과산화수소의 농도를 측정하고자 한다.That is, in the present invention, the concentration of hydrogen peroxide in the sterilization chamber 110 is measured through the first humidity sensor 111 and the oxygen sensor 230.

이때, 상기 산소 센서(230)는 하기 표 4에서와 같은 방식의 산소센서를 사용할 수 있으며, 다만, 본 발명에서 상기 산소 센서의 종류를 제한하는 것은 아니다.In this case, the oxygen sensor 230 may use an oxygen sensor of the type shown in Table 4 below, but the type of the oxygen sensor is not limited in the present invention.

Figure 112018095974018-pat00006
Figure 112018095974018-pat00006

한편, 상기 과산화수소 증기 분해 장치(210)에 의해, 상기 과산화수소 증기(H2O2)는 수증기(H2O)와 산소(O2)로 분해하는 것은, 공지된 촉매를 이용하여 쉽게 분해할 수 있으며, 예를 들어, 한국특허출원 10-2016-0148320호를 참조할 수 있으며, 이는 당업계에서 자명한 사항이므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.On the other hand, by the hydrogen peroxide vapor decomposition device 210, the hydrogen peroxide vapor (H 2 O 2 ) is decomposed into water vapor (H 2 O) and oxygen (O 2 ), which can be easily decomposed using a known catalyst. And, for example, reference may be made to Korean Patent Application No. 10-2016-0148320, which is obvious in the art, and thus a detailed description thereof will be omitted.

이때, 과산화수소 증기(H2O2)는 수증기(H2O)와 산소(O2)로 분해되는 것은 다음과 같은 반응식 1에 의해 분해된다.At this time, the hydrogen peroxide vapor (H 2 O 2 ) is decomposed into water vapor (H 2 O) and oxygen (O 2 ) is decomposed by the following reaction equation 1.

2H2O2 → 2H2O + O2 ……… 반응식 (1)2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2 … … … Scheme (1)

이에 대해서는 후술하기로 한다.This will be described later.

계속해서, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에서 상기 제1습도센서(111)는 수증기의 양 및 과산화수소의 양에 의해 상대 습도가 결정되는 센서에 해당한다.Subsequently, referring to FIGS. 1 and 2, in the present invention, the first humidity sensor 111 corresponds to a sensor whose relative humidity is determined by the amount of water vapor and the amount of hydrogen peroxide.

보다 구체적으로, 상기 제1습도센서는, 수분흡착 방식의 습도센서, 포화방식에 의한 습도센서 또는 흡수 방식에 의한 습도센서일 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 수분흡착 방식의 습도센서는 정전용량형 습도센서, 저항 변화형 습도센서, 모발습도계, 탄소피막습도계, 전기식 습도계, 색습도계일 수 있고, 상기 포화방식에 의한 습도센서는 노점 습도계, 염화리튬 노점 습도계일 수 있으며, 또한, 흡수 방식에 의한 습도센서는 부피식 습도계, 전기분해식 습도계, 중량식 습도계일 수 있다.More specifically, the first humidity sensor may be a moisture absorption type humidity sensor, a saturation type humidity sensor, or an absorption type humidity sensor. More specifically, the moisture absorption type humidity sensor may be a capacitive type. It may be a humidity sensor, a resistance change type humidity sensor, a hair hygrometer, a carbon film hygrometer, an electric hygrometer, a color hygrometer, and the humidity sensor by the saturation method may be a dew point hygrometer, a lithium chloride dew point hygrometer. The humidity sensor may be a volume type hygrometer, an electrolysis type hygrometer, or a weight type hygrometer.

한편, 상술한 바와 같이, 본 발명에서 상기 제1습도센서(111)는 수증기의 양 및 과산화수소의 양에 의해 상대 습도가 결정되는 센서이다.Meanwhile, as described above, in the present invention, the first humidity sensor 111 is a sensor whose relative humidity is determined by the amount of water vapor and the amount of hydrogen peroxide.

이때, 상술한 제1습도센서와 같은, 물의 상대습도를 측정하는 센서를 사용하여 과산화수소 농도를 측정하는 원리는, VHP(고농축된 과산화수소 증기) 증기압이 물의 상대습도를 측정하는 원리와 같이 측정센서에 감습되는 정도 등에 의해 측정된다는 것이다.At this time, the principle of measuring the hydrogen peroxide concentration using a sensor that measures the relative humidity of water, such as the first humidity sensor described above, is the same as the principle that VHP (highly concentrated hydrogen peroxide vapor) vapor pressure measures the relative humidity of water. It is measured by the degree of moisture reduction.

특히, 정전용량형 습도센서를 이용하는 것은 비유전율의 값이 물과 과산화수소가 거의 같아서 직접적으로 대입하여 사용할 수 있다는 점이 매우 중요한 원리에 해당한다.In particular, the use of a capacitive humidity sensor corresponds to a very important principle in that the relative dielectric constant value is almost the same as water and hydrogen peroxide, so that it can be directly substituted and used.

즉, 물의 상대습도를 측정하는 방식과 VHP의 상대포화도를 측정하는 방식이 동일하기 때문에, 정전용량형 습도센서와 같은 제1습도센서는 수증기의 양 및 과산화수소의 양에 의해 상대 습도가 결정될 수 있는 것이다.That is, since the method of measuring the relative humidity of water and the method of measuring the relative saturation of VHP are the same, the first humidity sensor such as a capacitive humidity sensor can determine the relative humidity by the amount of water vapor and the amount of hydrogen peroxide. will be.

한편, 일반적으로, 습도센서란 대상물에서의 습도를 검출하는 센서로써, 상기 습도의 개념으로는 잘 알려진 상대습도와 절대습도가 있다.Meanwhile, in general, a humidity sensor is a sensor that detects humidity in an object, and there are well-known relative humidity and absolute humidity as the concept of the humidity.

보다 구체적으로, 절대 습도는 1ℓ의 공기에 포함된 실제 수증기의 질량을 의미하며, 상대 습도는 공기 중에 포함된 실제 수증기의 양을 주어진 기온과 기압하에서 공기가 포함할 수 있는 최대량의 수증기로 나눈 백분율이다. More specifically, absolute humidity refers to the actual mass of water vapor contained in 1 liter of air, and relative humidity is the percentage of the actual water vapor contained in the air divided by the maximum amount of water vapor that air can contain under a given temperature and pressure. to be.

예를 들어, 1기압에 기온이 37℃인 1㎥의 공기는 44g 만큼의 수증기를 함유할 수 있는데, 현재 같은 기압과 기온을 가진 공기가 11g의 수증기를 가지고 있다면, 상대 습도는 25%(11g/44g×100)에 해당한다.For example, 1㎥ of air with a temperature of 37℃ at 1 atm can contain as much as 44g of water vapor. If air with the same air pressure and temperature currently has 11g of water vapor, the relative humidity is 25% (11g). /44g×100).

즉, 이러한 습도센서는 공기에 포함된 수증기의 양을 검출하는 센서로 잘 알려져 있다.That is, such a humidity sensor is well known as a sensor that detects the amount of water vapor contained in the air.

이때, 이러한 대표적인 습도 센서의 종류로는 정전용량형 습도센서 및 저항변화형 습도센서가 있다.At this time, such typical types of humidity sensors include a capacitive humidity sensor and a resistance change type humidity sensor.

먼저, 상기 저항변화형 습도센서는 습도 변화에 대응해서 감습막에 있는 수분량에 따라 저항이 변화하는 특성을 이용한 것으로 교류를 인가하여 변화 신호를 얻는 것으로, 감습재의 재질에 따라 고분자형과 세라믹형으로 분류될 수 있다.First, the resistance change-type humidity sensor uses a characteristic in which resistance changes according to the moisture content in the moisture-sensitive membrane in response to changes in humidity, and obtains a change signal by applying an alternating current. According to the material of the moisture-sensitive material, a polymer type and a ceramic type are used. Can be classified.

예를 들어, 감습재가 고분자인 고분자형의 경우, 공기 중에 수분자와 고분자가 결합하여 이온을 만들고, 전기 전도도가 발생하며, 감습재가 세라믹인 세라믹형 의 경우, 감습재료의 다공질 표면에 흡착된 수분자를 분리시켜 이온을 만들고 이것이 전기 전도도를 발생시키게 된다.For example, in the case of a polymer type where the moisture sensitive material is a polymer, moisture and polymer are combined in the air to create ions, and electrical conductivity is generated. In the case of a ceramic type where the moisture sensitive material is ceramic, moisture adsorbed on the porous surface of the moisture sensitive material. It separates the ruler to create ions, which generate electrical conductivity.

즉, 상대습도의 변화에 따라 이온의 농도가 변화되고, 이는 센서 소자의 임피던스 변화로 측정되어 상대습도를 검출하는 방식으로, 센서에서 전기 신호를 얻는 변환 회로가 간단하여 소형화와 가격적인 이점이 있다.In other words, the concentration of ions changes according to the change of the relative humidity, which is measured by the change in impedance of the sensor element to detect the relative humidity.Since the conversion circuit for obtaining the electric signal from the sensor is simple, there are advantages of miniaturization and cost. .

이러한 저항변화형 습도센서는 일반적으로 잘 알려진 습도센서이므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 하며, 예를 들어, 한국실용신안 출원 제20-1998-0026410호 및 한국특허출원 제10-2010-0000557호 등을 참조할 수 있다.Since such a resistance change-type humidity sensor is a generally well-known humidity sensor, detailed descriptions will be omitted below, and for example, Korean Utility Model Application No. 20-1998-0026410 and Korean Patent Application No. 10-2010-0000557 And the like.

예를 들면, 저항변화형 습도센서는 소결 알루미나 기판의 상면에 백금(Pt)박막을 스퍼터링 증착하여 전극모양으로 패턴을 형성하고, 그 백금박막형 패턴의 상면에 감습폴리머를 도포하여 이루어질 수 있다.For example, the resistance change-type humidity sensor may be formed by sputtering a platinum (Pt) thin film on the upper surface of a sintered alumina substrate to form a pattern in the shape of an electrode, and coating a moisture-sensitive polymer on the upper surface of the platinum thin film-type pattern.

다음으로, 상기 정전용량형 습도센서는 기판상에 하부 전극이 있고, 상기 하부 전극의 상부에 고분자의 감습재를 균일하게 도포하고, 상기 감습재의 상부에 습도가 투입할 수 있는 성질의 상부 전극으로 구성된다.Next, the capacitive humidity sensor is an upper electrode having a lower electrode on the substrate, uniformly coating a polymeric moisture-sensitive material on the lower electrode, and allowing humidity to be injected on the upper part of the moisture-sensitive material. It is composed.

일반적으로 유리 또는 세라믹 기판에 Au 전극과 내습성의 재료가 사용되며, 센서에 도포되어 있는 감습재는 셀룰로스 아세톤 등의 셀롤로스에스텔 화합물 또는 폴리비닐알콜, 폴리아크릴, 폴리비닐피리드 등의 고분자 재료가 사용된다.In general, Au electrodes and moisture-resistant materials are used on a glass or ceramic substrate, and the moisture-sensitive material applied to the sensor is a cellulose ester compound such as cellulose acetone, or a polymer material such as polyvinyl alcohol, polyacrylic, and polyvinylpyride. Is used.

이러한 정전용량형 습도센서에서 습도를 검출하는 원리는 다음과 같다.The principle of detecting humidity in such a capacitive humidity sensor is as follows.

즉, 상기 고분자 재료의 비유전율은 건조 상태에서 약 3 정도로, 공기 중의 물분자(비유전율 80)를 흡수하면서 비유전율은 높게 변화하게 되고, 이러한 비유전율의 변화를 통해, 공기 중의 수증기의 양을 검출할 수 있다.That is, the relative dielectric constant of the polymer material is about 3 in a dry state, and the relative dielectric constant changes high while absorbing water molecules (relative dielectric constant 80) in the air.Through this change in the relative dielectric constant, the amount of water vapor in the air is reduced. Can be detected.

이러한 정전용량형 습도센서는 일반적으로 잘 알려진 습도센서이므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 하며, 예를 들어, 한국특허출원 제10-2007-0135890호 및 한국특허출원 제10-2012-0027010호 등을 참조할 수 있다.Since such a capacitive humidity sensor is a generally well-known humidity sensor, detailed descriptions will be omitted below, for example, Korean Patent Application No. 10-2007-0135890 and Korean Patent Application No. 10-2012-0027010. You can refer to.

예를 들면, 상기 정전용량형 습도센서는, 기판상에 형성된 하부 전극; 상기 하부 전극상에 도포되어 수분을 흡탈착하기 위한 감습층; 및 상기 감습층상에 형성된 복수의 상부 전극을 포함할 수 있다.For example, the capacitive humidity sensor may include a lower electrode formed on a substrate; A moisture-sensitive layer applied on the lower electrode to absorb and desorb moisture; And a plurality of upper electrodes formed on the moisture sensitive layer.

상술한 바와 같이, 상기 습도센서, 즉, 정전용량형 습도센서 및 저항변화형 습도센서는 공기에 포함된 수증기의 양을 검출하는 센서로 잘 알려져 있다.As described above, the humidity sensor, that is, the capacitive humidity sensor and the resistance variable humidity sensor are well known as sensors that detect the amount of water vapor contained in air.

하지만, 본 출원인은 상기 정전용량형 습도센서의 경우, 수증기의 양 뿐만 아니라, 과산화수소의 양에 의해서도 검출되는 수치가 변화됨을 확인하였으며, 이에 착안하여, 상기 제1습도센서(111) 및 상기 산소농도측정센서(230)를 통해, 상기 멸균챔버(110)의 내부의 과산화수소의 농도를 측정하는 방법을 개발하였다.However, in the case of the capacitive humidity sensor, the present applicant has confirmed that the detected value is changed not only by the amount of water vapor, but also by the amount of hydrogen peroxide, and focusing on this, the first humidity sensor 111 and the oxygen concentration Through the measurement sensor 230, a method of measuring the concentration of hydrogen peroxide inside the sterilization chamber 110 was developed.

상기 정전용량형 습도센서의 경우, 수증기의 양 뿐만 아니라, 과산화수소의 양에 의해서도 검출되는 수치가 변화됨은 다음과 같다.In the case of the capacitive humidity sensor, the detected value is changed not only by the amount of water vapor, but also by the amount of hydrogen peroxide.

도 4는 멸균장치에서의 정전용량형 습도센서의 반응을 도시한 그래프이다.4 is a graph showing the response of the capacitive humidity sensor in the sterilization device.

즉, 본 발명에서는 정전용량형 습도센서를 통해, 과산화수소의 농도를 측정할 수 있음을 확인하기 위해, 멸균장치에서의 멸균과정이 진행되는 공정에서의 정전용량형 습도센서의 반응을 측정하였다.That is, in the present invention, in order to confirm that the concentration of hydrogen peroxide can be measured through the capacitive humidity sensor, the reaction of the capacitive humidity sensor in the process in which the sterilization process in the sterilization device proceeds was measured.

도 4를 참조하면, 챔버를 진공배기 하면서, 농축 모듈을 통해 과산화수소수를 증발시키면서 과산화수소수를 농축시키는 과정이 진행되었다. (50 sec 내지 300 sec)Referring to FIG. 4, while evacuating the chamber, a process of concentrating the hydrogen peroxide solution was performed while evaporating the hydrogen peroxide solution through the concentration module. (50 sec to 300 sec)

이후, 고농도로 농축된 과산화수소가 멸균챔버 내부로 확산하면서 멸균챔버 내의 압력이 증가하고 있으며, 여기에 비례하여 정전용량형 습도센서의 상대 습도가 100% 근처를 측정되고 있음을 확인할 수 있다. (300 sec 내지 450 sec)Thereafter, it can be seen that the pressure in the sterilization chamber increases as hydrogen peroxide concentrated at a high concentration diffuses into the sterilization chamber, and the relative humidity of the capacitive humidity sensor is measured near 100% in proportion thereto. (300 sec to 450 sec)

이때, 진공화된 멸균챔버의 온도가 50℃일 때, 상대습도가 100%가 되려면, 수증기만의 압력으로도 120mb를 초과해야 하지만, 실제로 과산화수소 증기(VHP)로만 주입된 멸균챔버의 압력은 12 ~ 15mb에 해당하였다.At this time, when the temperature of the evacuated sterilization chamber is 50°C, in order for the relative humidity to be 100%, the pressure of only water vapor must exceed 120mb, but the pressure of the sterilization chamber injected only with hydrogen peroxide vapor (VHP) is 12 It corresponds to ~ 15mb.

즉, 예를 들어, 정전용량형 습도센서의 상대 습도가 100%가 되기 위해서는, 멸균챔버의 온도가 50℃인 상황에서, 멸균챔버 내부의 압력의 수치가 수증기만의 압력으로도 120mb를 초과해야 하나, 실제, 멸균챔버의 12 ~ 15mb에 불과하였다.That is, for example, in order for the relative humidity of the capacitive humidity sensor to be 100%, in a situation where the temperature of the sterilization chamber is 50℃, the value of the pressure inside the sterilization chamber must exceed 120mb even with the pressure of only water vapor. However, in fact, it was only 12 ~ 15mb of the sterilization chamber.

결국, 정전용량형 습도센서의 상대 습도가 100%가 됨에 있어서, 수증기의 양에 의해 상대 습도가 결정된 것이 아닌, 다른 인자, 즉, 과산화수소의 양이 상대 습도의 결정에 영향을 미쳤음을 확인할 수 있으며, 따라서, 정전용량형 습도센서는 수증기의 양 뿐만아니라, 과산화수소의 양에 의해서도 상대습도가 결정됨을 확인할 수 있다.In the end, since the relative humidity of the capacitive humidity sensor is 100%, it can be confirmed that the relative humidity was not determined by the amount of water vapor, but another factor, that is, the amount of hydrogen peroxide, influenced the determination of the relative humidity. Therefore, the capacitive humidity sensor can confirm that the relative humidity is determined not only by the amount of water vapor but also by the amount of hydrogen peroxide.

따라서, 상기 정전용량형 습도센서에 의해 검출된 상대 습도는 수증기의 양 및 과산화수소의 양에 의해 결정된 것을 확인할 수 있다.Accordingly, it can be seen that the relative humidity detected by the capacitive humidity sensor is determined by the amount of water vapor and the amount of hydrogen peroxide.

이하에서는, 본 발명에 따른 과산화수소의 농도 측정 방법은 다음과 같다.Hereinafter, the method for measuring the concentration of hydrogen peroxide according to the present invention is as follows.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 과산화수소 농도 측정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of measuring hydrogen peroxide concentration according to a first embodiment of the present invention.

이때, 본 발명의 제1실시예에 따른 과산화수소 농도 측정 방법은, 멸균챔버의 내부에, 외부기체로 별도의 산소가 포함된 경우의 과산화수소 농도 측정 방법에 해당하는 것으로, 후술할 바와 같이, 멸균챔버의 내부에, 외부기체로 별도의 산소가 포함되지 않은 경우 또는 별도로 포함되는 산소의 함량이 무시해도 될 정도로 미량인 경우에는 제2실시예를 통해 과산화수소 농도를 측정할 수 있다.At this time, the method for measuring the concentration of hydrogen peroxide according to the first embodiment of the present invention corresponds to a method for measuring the concentration of hydrogen peroxide in a case where separate oxygen is included as an external gas inside the sterilization chamber, as will be described later. The hydrogen peroxide concentration may be measured through the second embodiment when no separate oxygen is included as an external gas in the interior of the gas or when the content of the separately included oxygen is negligible.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 과산화수소 농도 측정 방법은, 제1습도센서에 의해 멸균챔버 내부의 기체의 제1상대습도를 검출하는 단계를 포함한다(S210).Referring to FIG. 5, the method for measuring the concentration of hydrogen peroxide according to the first embodiment of the present invention includes the step of detecting a first relative humidity of the gas inside the sterilization chamber by a first humidity sensor (S210).

이때, 상기 제1습도센서는 대표적으로 정전용량형 습도센서일 수 있고, 또한, 상기 멸균챔버 내부 기체는 과산화수소 증기 및 수증기이며, 상술한 바와 같이, 상기 정전용량형 습도센서는 수증기의 양 및 과산화수소의 양에 따라 상대습도가 결정되며, 따라서, 상기 제1상대습도는 수증기의 양 및 과산화수소의 양에 따른 상대습도에 해당한다.At this time, the first humidity sensor may be typically a capacitive humidity sensor, and the gas inside the sterilization chamber is hydrogen peroxide vapor and water vapor, and as described above, the capacitive humidity sensor is the amount of water vapor and hydrogen peroxide. The relative humidity is determined according to the amount of, and thus, the first relative humidity corresponds to the relative humidity according to the amount of water vapor and the amount of hydrogen peroxide.

다음으로, 본 발명의 제1실시예에 따른 과산화수소 농도 측정 방법은, 상기 멸균챔버 외부 영역에 위치하는 샘플링부(200)의 산소 센서(230)를 통해, 상기 멸균챔버 내부의 기체 중 과산화수소 증기가 분해되어 형성된 산소에 의한 산소센서 측정값을 산출하는 단계를 포함한다(S220).Next, the hydrogen peroxide concentration measurement method according to the first embodiment of the present invention, through the oxygen sensor 230 of the sampling unit 200 located in the outer region of the sterilization chamber, the hydrogen peroxide vapor in the gas inside the sterilization chamber It includes the step of calculating the measured value of the oxygen sensor by the oxygen formed by decomposition (S220).

보다 구체적으로, 상술한 바와 같이, 상기 샘플링부(200)는 상기 과산화수소 증기를 분해하기 위한 과산화수소 증기 분해 장치(210); 및 상기 과산화수소 증기 분해 장치로부터 분해된 수증기(H2O)와 산소(O2)를 저장하기 위한 저장부(220)를 포함하며, 상기 저장부(220)는 산소 센서(230)를 포함한다.More specifically, as described above, the sampling unit 200 includes a hydrogen peroxide vapor decomposition device 210 for decomposing the hydrogen peroxide vapor; And a storage unit 220 for storing water vapor (H 2 O) and oxygen (O 2 ) decomposed from the hydrogen peroxide steam decomposition device, and the storage unit 220 includes an oxygen sensor 230.

이때, 산소센서 측정값이 산출하는 과정은 다음과 같다.At this time, the process of calculating the measured value of the oxygen sensor is as follows.

(1) 수증기와 과산화수소 증기로 이루어진, 상기 멸균챔버(110) 내부의 기체의 일정량이, 상기 샘플링부(200)로 이동하게 된다.(1) A certain amount of gas inside the sterilization chamber 110, consisting of water vapor and hydrogen peroxide vapor, is moved to the sampling unit 200.

(2) 상기 기체의 일정량이 이동하는 과정에서, 상기 샘플링부(200)의 과산화수소 증기 분해 장치(210)에 의해, 상기 과산화수소 증기(H2O2)는 수증기(H2O)와 산소(O2)로 분해되게 된다.(2) In the process of moving a certain amount of the gas, by the hydrogen peroxide vapor decomposition device 210 of the sampling unit 200, the hydrogen peroxide vapor (H 2 O 2 ) is water vapor (H 2 O) and oxygen (O It will be decomposed into 2 ).

(3) 상기 과산화수소 증기 분해 장치로부터 분해된 수증기(H2O)와 산소(O2)는 상기 저장부(220)에 저장된다. (3) Water vapor (H 2 O) and oxygen (O 2 ) decomposed from the hydrogen peroxide steam cracking device are stored in the storage unit 220.

(4), 상기 저장부(220)의 산소 센서(230)는 상기 산소(O2)에 의한 산소센서 측정값을 산출하게 된다.(4), the oxygen sensor 230 of the storage unit 220 calculates the measured value of the oxygen sensor by the oxygen (O 2 ).

본 발명에서는 이와같이 산소 센서(230)를 통해 산출된 산소센서 측정값을 통하여, 멸균챔버 내부의 과산화수소 증기의 농도를 측정하고자 한다.In the present invention, the concentration of hydrogen peroxide vapor in the sterilization chamber is measured through the measured value of the oxygen sensor calculated through the oxygen sensor 230 as described above.

다음으로, 본 발명의 제1실시예에 따른 과산화수소 농도 측정 방법은, 상기 산소센서 측정값을 통하여, 상기 제1상대습도에서 과산화수소 증기에 의해 미치는 상대습도의 비율을 도출하는 단계를 포함한다(230).Next, the hydrogen peroxide concentration measurement method according to the first embodiment of the present invention includes the step of deriving a ratio of the relative humidity exerted by the hydrogen peroxide vapor at the first relative humidity through the measured value of the oxygen sensor (230). ).

즉, 본 발명에서는, 산소 센서(230)를 통해 산출된 산소센서 측정값을 통하여, 상기 제1상대습도에서 과산화수소 증기에 의해 미치는 상대습도의 비율을 도출하여, 최종적으로, 멸균챔버 내부의 과산화수소 증기의 농도를 측정할 수 있다.That is, in the present invention, through the measured value of the oxygen sensor calculated through the oxygen sensor 230, the ratio of the relative humidity exerted by the hydrogen peroxide vapor at the first relative humidity is derived, and finally, the hydrogen peroxide vapor inside the sterilization chamber. The concentration of can be measured.

한편, 상기 산소 센서(230)에 의해 측정된 측정값은, 상기 저장부(220)의 전체기압 대비 상기 저장부(220) 내의 산소기압의 비율로 측정되며, 즉, 하기 수학식 (1)로 표현될 수 있다.On the other hand, the measured value measured by the oxygen sensor 230 is measured as the ratio of the oxygen pressure in the storage unit 220 to the total atmospheric pressure of the storage unit 220, that is, by the following equation (1) Can be expressed.

Figure 112018095974018-pat00007
…… 수학식(1)
Figure 112018095974018-pat00007
… … Equation (1)

한편, 상술한 바와 같이, 과산화수소 증기(H2O2)는 수증기(H2O)와 산소(O2)로 분해되는 것은 다음과 같은 반응식 1에 의해 분해된다.On the other hand, as described above, hydrogen peroxide vapor (H 2 O 2 ) is decomposed into water vapor (H 2 O) and oxygen (O 2 ) is decomposed by the following reaction equation 1.

2H2O2 → 2H2O + O2 ……… 반응식 (1)2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2 … … … Scheme (1)

이때, 수증기와 과산화수소 증기로 이루어진, 상기 멸균챔버(110) 내부의 기체의 일정량이, 상기 샘플링부(200)로 이동하여, 상기 과산화수소 증기는 모두 수증기와 산소로 분해되게 되며, 따라서, 상기 저장부(220)에는 샘플링부로 이동한 수증기의 양보다 많은 양의 수증기가 저장되고, 또한 과산화수소 증기가 분해되어 존재하는 산소가 저장된다.At this time, a certain amount of gas inside the sterilization chamber 110, which is composed of water vapor and hydrogen peroxide vapor, moves to the sampling unit 200, and the hydrogen peroxide vapor is all decomposed into water vapor and oxygen, and thus, the storage unit In 220, a greater amount of water vapor than the amount of water vapor moved to the sampling unit is stored, and oxygen present by decomposition of hydrogen peroxide vapor is stored.

이를 수치화하여 설명하면 다음과 같다.This will be described in numerical form as follows.

하기 표 5는 온도에 따른 포화증기압을 도시하고 있다.Table 5 below shows the saturated vapor pressure according to the temperature.

Figure 112018095974018-pat00008
Figure 112018095974018-pat00008

이러한 상황에서, 멸균챔버 내의 대기 온도가 45℃라고 가정하고, 제1습도센서에 의해 검출된 멸균챔버 내부의 기체의 제1상대습도가 80%라고 가정한다.In this situation, it is assumed that the atmospheric temperature in the sterilization chamber is 45°C, and the first relative humidity of the gas inside the sterilization chamber detected by the first humidity sensor is 80%.

이때, 제1상대습도는 수증기의 양 및 과산화수소 증기의 양에 따라 상대습도가 결정되기 때문에, 상기 제1상대습도가 80%라는 가정에서는, 수증기에 의해 미치는 상대습도의 비율이 얼마이고, 과산화수소 증기에 의해 미치는 상대습도의 비율이 얼마인지는 확인할 수 없으며, 본 발명에서는, 상술한 산소센서를 통해, 제1상대습도의 비율에서 상기 과산화수소 증기가 미치는 상대습도의 비율이 얼마인지를 확인하고자 하는 것이다.At this time, since the first relative humidity is determined by the amount of water vapor and the amount of hydrogen peroxide vapor, under the assumption that the first relative humidity is 80%, what is the ratio of the relative humidity exerted by water vapor, and what is the hydrogen peroxide vapor. It is not possible to determine what the ratio of the relative humidity exerted by is not possible, and in the present invention, through the above-described oxygen sensor, it is intended to determine what the ratio of the relative humidity exerted by the hydrogen peroxide vapor in the ratio of the first relative humidity is. .

다만, 설명의 편의를 위하여, 수증기에 의해 미치는 상대습도의 비율 : 과산화수소 증기에 의해 미치는 상대습도 비율이 30% : 50%라고 가정하기로 한다.However, for convenience of explanation, it is assumed that the ratio of the relative humidity exerted by water vapor: the ratio of the relative humidity exerted by hydrogen peroxide vapor is 30%: 50%.

이때, 수증기에 의해 미치는 상대습도의 비율이 30%라는 것은, 멸균챔버 내의 대기 온도가 45℃인 상황에서의 포화수증기압은 95.6mb이기 때문에, 수증기에 의한 압력은 28.7mb(95.6mb*0.3)임을 의미한다.At this time, the ratio of the relative humidity exerted by water vapor is 30%, because the saturated water vapor pressure in the sterilization chamber at 45°C is 95.6mb, the pressure by water vapor is 28.7mb (95.6mb*0.3). it means.

또한, 과산화수소 증기에 의해 미치는 상대습도 비율이 30%라는 것은, 멸균챔버 내의 대기 온도가 45℃인 상황에서의 과산화수소 포화수증기압은 9.8mb이기 때문에, 과산화수소 증기에 의한 압력은 4.9mb(9.8mb*0.5)임을 의미한다.In addition, the ratio of relative humidity exerted by hydrogen peroxide vapor is 30%, because the hydrogen peroxide saturated water vapor pressure in the sterilization chamber at 45°C is 9.8 mb, so the pressure by hydrogen peroxide vapor is 4.9 mb (9.8 mb * 0.5). ).

이러한 조건의 멸균챔버 내의 기체, 즉, 수증기와 과산화수소 증기가, 상기 샘플링부로 이동하여, 과산화수소 증기가 분해되는 경우, 상기 샘플링부의 수증기에 의한 압력과 산소에 의한 압력은 다음과 같이 변화하게 된다.When the gas in the sterilization chamber under such conditions, that is, water vapor and hydrogen peroxide vapor, moves to the sampling unit, and the hydrogen peroxide vapor is decomposed, the pressure due to the water vapor and the pressure due to the oxygen of the sampling unit are changed as follows.

구분division 분해전Before disassembly 분해후After disassembly 수증기에 의한 압력Pressure by water vapor 28.7mb28.7mb 33.6mb33.6mb 과산화수소 증기에 의한 압력Pressure by hydrogen peroxide vapor 4.9mb4.9mb -- 산소에 의한 압력Pressure by oxygen -- 2.45mb2.45mb

상기 표에서 분해전이라 함은, 멸균챔버 내에서의 기체에 의한 압력을 의미하며, 분해후라함은, 샘플링부의 저장부에서의 압력을 의미한다.In the above table, the term before decomposition refers to the pressure due to gas in the sterilization chamber, and the term after decomposition refers to the pressure in the storage unit of the sampling unit.

상기 표 6에서 알 수 있는 바와 같이, 분해전에는 과산화수소 증기에 의한 압력이 4,9mb에 해당하였으나, 샘플링부의 저장부로 이동하면서 상기 과산화수소 증기는 하기 반응식 (1)과 같이 모두 분해되므로, 분해후에는 과산화수소 증기에 의한 압력은 존재하지 않는다.As can be seen in Table 6, before decomposition, the pressure due to the hydrogen peroxide vapor was 4,9 mb, but as the hydrogen peroxide vapor moves to the storage unit of the sampling unit, the hydrogen peroxide vapor is all decomposed as shown in the following reaction equation (1). There is no steam pressure.

2H2O2 → 2H2O + O2 ……… 반응식 (1)2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2 … … … Scheme (1)

또한, 상기 반응식 (1)에 따라, 과산화수소 증기가 분해되면서, 수증기(H2O)의 함량이 많아지게 되며, 이때, 2mol의 과산화수소 증기는 2mol의 수증기가 되므로, 과산화수소 증기에 의한 압력인 4.9mb 만큼, 수증기에 의한 압력이 증가하게 되고, 따라서, 분해후 수증기에 의한 압력은 33.6mb(28.7mb+4.9mb)에 해당한다.In addition, according to the reaction equation (1), as the hydrogen peroxide vapor is decomposed, the content of water vapor (H 2 O) increases, and at this time, 2 mol of hydrogen peroxide vapor becomes 2 mol of water vapor, so the pressure of hydrogen peroxide vapor is 4.9 mb. As a result, the pressure due to water vapor increases, and thus, the pressure due to water vapor after decomposition corresponds to 33.6 mb (28.7 mb + 4.9 mb).

또한, 상기 반응식 (1)에 따라, 과산화수소 증기가 분해되면서, 산소(O2)가 발생하게 되며, 이때, 2mol의 과산화수소 증기는 1mol의 산소가 되므로, 과산화수소 증기에 의한 압력인 4.9mb의 1/2 만큼, 산소에 의한 압력이 발생하게 되고, 따라서, 분해후 산소에 의한 압력은 2.45mb(4.9mb*1/2)에 해당한다.In addition, according to the reaction equation (1), oxygen (O 2 ) is generated as the hydrogen peroxide vapor is decomposed, and at this time, since 2 mol of hydrogen peroxide vapor becomes 1 mol of oxygen, 1/ As much as 2, the pressure due to oxygen is generated, and thus, the pressure due to oxygen after decomposition is 2.45mb (4.9mb*1/2).

이때, 상술한 바와 같이, 상기 산소 센서(230)에 의해 측정된 측정값은, 상기 저장부(220)의 전체기압 대비 상기 저장부(220) 내의 산소기압의 비율로 측정되며, 즉, 하기 수학식 (1)로 표현될 수 있다.At this time, as described above, the measured value measured by the oxygen sensor 230 is measured as a ratio of the oxygen pressure in the storage unit 220 to the total atmospheric pressure of the storage unit 220, that is, the following math It can be expressed as Equation (1).

Figure 112018095974018-pat00009
…… 수학식(1)
Figure 112018095974018-pat00009
… … Equation (1)

즉, 저장부 내의 산소기압(Po2)은 2.45mb이고, 저장부의 전체기압(Pc)는 36.05mb(33.6mb+2.45mb)이므로, 산소센서에 의해 측정된 측정값(Mo)은, 6.8%에 해당한다.That is, the oxygen pressure (Po 2 ) in the storage unit is 2.45mb, and the total atmospheric pressure (Pc) in the storage unit is 36.05mb (33.6mb+2.45mb), so the measured value (Mo) measured by the oxygen sensor is 6.8% Corresponds to.

이때, 산소센서에 의해 측정된 측정값(Mo)은 측정되어 지는 값에 해당하므로, 결국, 이러한 과정을 역으로 계산하면, 가정한 조건이었던, 수증기에 의해 미치는 상대습도의 비율 : 과산화수소 증기에 의해 미치는 상대습도 비율이 30% : 50%라는 수치를 도출할 수 있으며, 따라서, 상기 제1상대습도가 80%라는 가정에서, 수증기에 의해 미치는 상대습도의 비율이 얼마이고, 과산화수소 증기에 의해 미치는 상대습도의 비율이 얼마인지를 확인할 수 있다.At this time, since the measured value (Mo) measured by the oxygen sensor corresponds to the value to be measured, in the end, if this process is calculated in reverse, the ratio of the relative humidity exerted by water vapor, which was the assumed condition: by hydrogen peroxide vapor It is possible to derive a numerical value that the relative humidity ratio exerted is 30%: 50%. Therefore, assuming that the first relative humidity is 80%, what is the proportion of the relative humidity exerted by water vapor, and the relative humidity exerted by the hydrogen peroxide vapor. You can check what the percentage of humidity is.

결국, 제1상대습도가 80%인 경우, 과산화수소 증기에 의해 미치는 상대습도 비율은 50%에 해당하므로, 이를 통해, 과산화수소 증기의 농도를 측정할 수 있다.Consequently, when the first relative humidity is 80%, the ratio of the relative humidity exerted by the hydrogen peroxide vapor corresponds to 50%, and through this, the concentration of the hydrogen peroxide vapor can be measured.

한편, 이상과 같은 내용에 따라, 상술한 수학식 (1)에서 상기 저장부 내의 산소기압(Po2)은, 멸균챔버에서 유입된 과산화수소 증기가 분해되어 발생된 산소의 기압을 의미하고, 상술한 수학식 (1)에서 저장부의 전체기압(Pc)는 저장부 내의 산소기압(Po2)과 저장부 내의 수증기의 기압(PH2O)을 합한 값에 해당한다.On the other hand, according to the above, the oxygen atmospheric pressure (Po 2 ) in the storage unit in Equation (1) described above means the atmospheric pressure of oxygen generated by decomposition of hydrogen peroxide vapor introduced from the sterilization chamber, and the above-described In Equation (1), the total atmospheric pressure (Pc) of the storage unit corresponds to the sum of the oxygen atmospheric pressure (Po 2 ) in the storage unit and the atmospheric pressure (P H2O) of water vapor in the storage unit.

또한, 저장부 내의 수증기의 기압(PH2O)은, "멸균챔버 내의 수증기의 기압"과 "멸균챔버에서 유입된 과산화수소 증기가 분해되어 발생된 수증기의 기압"을 합한 값에 해당한다.In addition, the atmospheric pressure (P H2O ) of the water vapor in the storage unit corresponds to the sum of "the atmospheric pressure of the water vapor in the sterilization chamber" and "the atmospheric pressure of the water vapor generated by the decomposition of hydrogen peroxide vapor introduced from the sterilization chamber".

이상과 같이, 본 발명에서는, 상기 산소센서 측정값을 통하여, 상기 제1상대습도에서 과산화수소 증기에 의해 미치는 상대습도의 비율을 도출할 수 있다.As described above, in the present invention, the ratio of the relative humidity exerted by the hydrogen peroxide vapor in the first relative humidity can be derived through the measured value of the oxygen sensor.

다음으로, 본 발명의 제1실시예에 따른 과산화수소 농도 측정 방법은, 상기 제1상대습도에서 과산화수소 증기에 의해 미치는 상대습도의 비율을 통하여, 상기 멸균챔버 내의 과산화수소 증기의 농도를 계산하는 단계를 포함한다(S240).Next, the hydrogen peroxide concentration measurement method according to the first embodiment of the present invention includes calculating the concentration of hydrogen peroxide vapor in the sterilization chamber through a ratio of the relative humidity exerted by the hydrogen peroxide vapor at the first relative humidity. Do (S240).

상기 멸균챔버 내의 과산화수소 증기의 농도를 계산하는 단계를 설명하면, 먼저, 상기 제1습도센서에 의해 검출된 제1상대습도가 80%이고, 이때, S230단계를 통해 도출된, 상기 제1상대습도에서 과산화수소 증기에 의해 미치는 상대습도의 비율이 50%라고 가정한다.When the step of calculating the concentration of hydrogen peroxide vapor in the sterilization chamber is described, first, the first relative humidity detected by the first humidity sensor is 80%, and at this time, the first relative humidity derived through step S230 Assume that the ratio of relative humidity exerted by hydrogen peroxide vapor is 50%.

또한, 멸균챔버 내의 온도는 45℃이고, 기압은 1000mb라고 가정하며, 멸균챔버의 부피는 1000L라고 가정한다.In addition, it is assumed that the temperature in the sterilization chamber is 45°C and the air pressure is 1000mb, and the volume of the sterilization chamber is assumed to be 1000L.

이때, 상기 제1상대습도에서 과산화수소 증기에 의해 미치는 상대습도의 비율이 50%이므로, 상기 50%의 비율은 과산화수소 증기의 양에 의해 결정된 상대습도의 비율에 해당한다.At this time, since the ratio of the relative humidity exerted by the hydrogen peroxide vapor at the first relative humidity is 50%, the ratio of 50% corresponds to the ratio of the relative humidity determined by the amount of hydrogen peroxide vapor.

즉, 멸균챔버 내의 공기 중의 과산화수소 증기에 의해 반응한 상대습도는 50%에 해당한다.That is, the relative humidity reacted by the hydrogen peroxide vapor in the air in the sterilization chamber corresponds to 50%.

이때, 멸균챔버 내의 온도는 45℃이므로, 상기 표 5를 참조하면, 45℃의 온도에서의 과산화수소의 포화증기압은 9.8mb에 해당한다.At this time, since the temperature in the sterilization chamber is 45°C, referring to Table 5, the saturated vapor pressure of hydrogen peroxide at a temperature of 45°C corresponds to 9.8mb.

한편, 일반적으로 상대습도(%)=(현재 수증기압/포화수증기압)×100에 해당하므로, 따라서, 멸균챔버 내의 과산화수소 증기압 x은 50% = (x mb/9.8mb)×100%에 해당하므로, 과산화수소 증기압 x = 4.9mb에 해당한다.On the other hand, in general, since the relative humidity (%) = (current water vapor pressure / saturated water vapor pressure) × 100, therefore, the hydrogen peroxide vapor pressure x in the sterilization chamber corresponds to 50% = (x mb/9.8 mb) × 100%, so hydrogen peroxide It corresponds to vapor pressure x = 4.9mb.

이때, 멸균챔버 내의 기압이 1000mb이므로, 과산화수소 증기의 기체 농도는 (4.9mb/1000mb)×100%=0.49%에 해당한다.At this time, since the air pressure in the sterilization chamber is 1000mb, the gas concentration of hydrogen peroxide vapor corresponds to (4.9mb/1000mb)×100%=0.49%.

이를 부피당 무게로 환산하면, 45℃에서의 이상적인 기체 부피는 (22.4L/mol(at 273k)×(273+45))/273=26.09 L/mol에 해당한다.Converting this into weight per volume, the ideal gas volume at 45°C corresponds to (22.4L/mol(at 273k)×(273+45))/273=26.09 L/mol.

따라서, 과산화수소 증기의 기체 농도 0.49%를 해당온도에서의 이상적인 기체 부피로 나누면, 즉, 0.49% / 26.09 (L/mol) = 0.0188 mol%에 해당하며, 따라서, 1000L 부피의 멸균챔버 내에 과산화수소 증기는 0.000188mol/L로 존재한다.Therefore, when 0.49% of the gas concentration of hydrogen peroxide vapor is divided by the ideal gas volume at the temperature, that is, 0.49% / 26.09 (L/mol) = 0.0188 mol%, and thus, hydrogen peroxide vapor in a 1000L volume sterilization chamber is It is present at 0.000188 mol/L.

이때, 과산화수소의 분자량은 34g/mol이므로, 이는 6.4mg/L의 농도로 표시될 수 있다.At this time, since the molecular weight of hydrogen peroxide is 34 g/mol, it may be expressed as a concentration of 6.4 mg/L.

이상과 같은 방법으로, 상기 멸균챔버 내의 과산화수소 증기의 농도를 계산할 수 있다.In the same way as described above, the concentration of hydrogen peroxide vapor in the sterilization chamber can be calculated.

상술한 바와 같이, 과산화수소수를 고농도의 과산화수소수로 농축하여 멸균제로 사용함에 있어서, 멸균장치의 멸균챔버 내에서 상기 과산화수소의 농도를 측정하는 것은 용이하지 않다.As described above, when the hydrogen peroxide solution is concentrated to a high concentration hydrogen peroxide solution and used as a sterilizer, it is not easy to measure the concentration of the hydrogen peroxide in the sterilization chamber of the sterilization device.

하지만, 본 발명에서는, 제1습도센서에 의해 멸균챔버 내부의 기체의 제1상대습도를 검출하고, 상기 멸균 챔버 외부에 위치하는 샘플링부의 산소 센서에 의해 측정된, 산소센서 측정값을 통하여, 상기 제1상대습도에서 과산화수소 증기에 의해 미치는 상대습도의 비율을 도출함으로써, 상기 멸균챔버 내의 과산화수소 증기의 농도를 계산할 수 있다.However, in the present invention, the first relative humidity of the gas inside the sterilization chamber is detected by the first humidity sensor, and the measured value of the oxygen sensor is measured by the oxygen sensor of the sampling unit located outside the sterilization chamber. By deriving the ratio of the relative humidity exerted by the hydrogen peroxide vapor in the first relative humidity, the concentration of the hydrogen peroxide vapor in the sterilization chamber can be calculated.

한편, 상술한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 과산화수소 농도 측정 방법은, 멸균챔버의 내부에, 외부기체로 별도의 산소가 포함된 경우의 과산화수소 농도 측정 방법에 해당하는 것이다.Meanwhile, as described above, the method for measuring the concentration of hydrogen peroxide according to the first embodiment of the present invention corresponds to a method for measuring the concentration of hydrogen peroxide when a separate oxygen is included as an external gas inside the sterilization chamber.

즉, 본 발명에서는 산소의 농도를 통해, 과산화수소 증기의 농도를 산출하게 되는데, 멸균챔버의 내부에 외부기체로 별도의 산소가 얼마나 포함되어 있는지를 확인할 수 없으므로, 제1습도센서를 통해, 제1상대습도를 측정하는 과정이 필요하였다.That is, in the present invention, the concentration of hydrogen peroxide vapor is calculated through the concentration of oxygen. Since it is not possible to determine how much additional oxygen is contained as an external gas inside the sterilization chamber, the first humidity sensor A process of measuring the relative humidity was necessary.

하지만, 멸균챔버의 내부에 별도의 산소가 포함되지 않은 경우 또는 별도로 포함되는 산소의 함량이 무시해도 될 정도로 미량인 경우에는 상기 산소 센서 측정값을 통해 곧바로 과산화수소 증기의 농도를 측정할 수 있으며, 이하에서는 이의 방법을 설명하기로 한다.However, when separate oxygen is not included in the interior of the sterilization chamber, or when the content of separately included oxygen is negligible, the concentration of hydrogen peroxide vapor can be measured directly through the measured value of the oxygen sensor. In the following, we will explain how to do this.

즉, 본 발명의 제2실시예에서는, 상술한 도 2의 제1습도센서(111)가 없이도 과산화수소 증기의 농도를 산출할 수 있다. That is, in the second embodiment of the present invention, the concentration of hydrogen peroxide vapor can be calculated without the first humidity sensor 111 of FIG. 2 described above.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 과산화수소 농도 측정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a method of measuring a hydrogen peroxide concentration according to a second embodiment of the present invention.

이때, 상술한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 과산화수소 농도 측정 방법은, 멸균챔버의 내부에, 외부기체로 별도의 산소가 포함되지 않은 경우 또는 별도로 포함되는 산소의 함량이 무시해도 될 정도로 미량인 경우에 과산화수소 농도를 측정하기 위한 방법으로, 멸균챔버의 내부에, 외부기체로 별도의 산소가 포함되지 않은 경우 또는 별도로 포함되는 산소의 함량이 무시해도 될 정도로 미량인 경우는, 멸균챔버를 진공배기하여, 멸균챔버의 진공도를 10torr 이하로 낮춘 경우를 의미할 수 있다.At this time, as described above, in the method for measuring the concentration of hydrogen peroxide according to the second embodiment of the present invention, when separate oxygen is not included as an external gas inside the sterilization chamber, or the content of oxygen separately included is negligible. This is a method for measuring the concentration of hydrogen peroxide when it is in a very small amount.In the case that separate oxygen is not included as an external gas inside the sterilization chamber, or when the content of oxygen separately included is negligible, the sterilization chamber It may mean a case where the vacuum degree of the sterilization chamber is reduced to 10 torr or less by evacuating the sterilization chamber.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 과산화수소 농도 측정 방법은, 멸균챔버 외부 영역에 위치하는 샘플링부(200)의 산소 센서(230)를 통해, 상기 멸균챔버 내부의 기체 중 과산화수소 증기가 분해되어 형성된 산소에 의한 산소센서 측정값을 산출하는 단계를 포함한다(S310).Referring to Figure 6, the hydrogen peroxide concentration measurement method according to the second embodiment of the present invention, through the oxygen sensor 230 of the sampling unit 200 located in the outer region of the sterilization chamber, hydrogen peroxide in the gas inside the sterilization chamber. It includes the step of calculating an oxygen sensor measurement value by oxygen formed by decomposing the steam (S310).

보다 구체적으로, 상술한 바와 같이, 상기 샘플링부(200)는 상기 과산화수소 증기를 분해하기 위한 과산화수소 증기 분해 장치(210); 및 상기 과산화수소 증기 분해 장치로부터 분해된 수증기(H2O)와 산소(O2)를 저장하기 위한 저장부(220)를 포함하며, 상기 저장부(220)는 산소 센서(230)를 포함한다.More specifically, as described above, the sampling unit 200 includes a hydrogen peroxide vapor decomposition device 210 for decomposing the hydrogen peroxide vapor; And a storage unit 220 for storing water vapor (H 2 O) and oxygen (O 2 ) decomposed from the hydrogen peroxide steam decomposition device, and the storage unit 220 includes an oxygen sensor 230.

이때, 산소센서 측정값이 산출하는 과정은 다음과 같다.At this time, the process of calculating the measured value of the oxygen sensor is as follows.

(1) 수증기와 과산화수소 증기로 이루어진, 상기 멸균챔버(110) 내부의 기체의 일정량이, 상기 샘플링부(200)로 이동하게 된다.(1) A certain amount of gas inside the sterilization chamber 110, consisting of water vapor and hydrogen peroxide vapor, is moved to the sampling unit 200.

(2) 상기 기체의 일정량이 이동하는 과정에서, 상기 샘플링부(200)의 과산화수소 증기 분해 장치(210)에 의해, 상기 과산화수소 증기(H2O2)는 수증기(H2O)와 산소(O2)로 분해되게 된다.(2) In the process of moving a certain amount of the gas, by the hydrogen peroxide vapor decomposition device 210 of the sampling unit 200, the hydrogen peroxide vapor (H 2 O 2 ) is water vapor (H 2 O) and oxygen (O 2 ).

(3) 상기 과산화수소 증기 분해 장치로부터 분해된 수증기(H2O)와 산소(O2)는 상기 저장부(220)에 저장된다. (3) Water vapor (H 2 O) and oxygen (O 2 ) decomposed from the hydrogen peroxide steam cracking device are stored in the storage unit 220.

(4), 상기 저장부(220)의 산소 센서(230)는 상기 산소(O2)에 의한 산소센서 측정값을 산출하게 된다.(4), the oxygen sensor 230 of the storage unit 220 calculates the measured value of the oxygen sensor by the oxygen (O 2 ).

본 발명에서는 이와같이 산소 센서(230)를 통해 산출된 산소센서 측정값을 통하여, 멸균챔버 내부의 과산화수소 증기의 농도를 측정하고자 한다.In the present invention, the concentration of hydrogen peroxide vapor in the sterilization chamber is measured through the measured value of the oxygen sensor calculated through the oxygen sensor 230 as described above.

다음으로, 본 발명의 제2실시예에 따른 과산화수소 농도 측정 방법은, 상기 산소센서 측정값을 통하여, 상기 멸균챔버 내의 과산화수소 증기의 농도를 계산하는 단계를 포함한다(S320).Next, the hydrogen peroxide concentration measurement method according to the second embodiment of the present invention includes calculating the concentration of hydrogen peroxide vapor in the sterilization chamber through the measured value of the oxygen sensor (S320).

즉, 본 발명에서는, 산소 센서(230)를 통해 산출된 산소센서 측정값을 통하여, 멸균챔버 내부의 과산화수소 증기의 농도를 측정할 수 있다.That is, in the present invention, the concentration of hydrogen peroxide vapor in the sterilization chamber can be measured through the measured value of the oxygen sensor calculated through the oxygen sensor 230.

한편, 상기 산소 센서(230)에 의해 측정된 측정값은, 상기 저장부(220)의 전체기압 대비 상기 저장부(220) 내의 산소기압의 비율로 측정되며, 즉, 하기 수학식 (1)로 표현될 수 있다.On the other hand, the measured value measured by the oxygen sensor 230 is measured as the ratio of the oxygen pressure in the storage unit 220 to the total atmospheric pressure of the storage unit 220, that is, by the following equation (1) Can be expressed.

Figure 112018095974018-pat00010
…… 수학식(1)
Figure 112018095974018-pat00010
… … Equation (1)

한편, 상술한 바와 같이, 과산화수소 증기(H2O2)는 수증기(H2O)와 산소(O2)로 분해되는 것은 다음과 같은 반응식 1에 의해 분해된다.On the other hand, as described above, hydrogen peroxide vapor (H 2 O 2 ) is decomposed into water vapor (H 2 O) and oxygen (O 2 ) is decomposed by the following reaction equation 1.

2H2O2 → 2H2O + O2 ……… 반응식 (1)2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2 … … … Scheme (1)

이때, 수증기와 과산화수소 증기로 이루어진, 상기 멸균챔버(110) 내부의 기체의 일정량이, 상기 샘플링부(200)로 이동하여, 상기 과산화수소 증기는 모두 수증기와 산소로 분해되게 되며, 따라서, 상기 저장부(220)에는 샘플링부로 이동한 수증기의 양보다 많은 양의 수증기가 저장되고, 또한 과산화수소 증기가 분해되어 존재하는 산소가 저장된다.At this time, a certain amount of gas inside the sterilization chamber 110, which is composed of water vapor and hydrogen peroxide vapor, moves to the sampling unit 200, and the hydrogen peroxide vapor is all decomposed into water vapor and oxygen, and thus, the storage unit In 220, a greater amount of water vapor than the amount of water vapor moved to the sampling unit is stored, and oxygen present by decomposition of hydrogen peroxide vapor is stored.

이는 상술한 제1실시예와 동일하므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Since this is the same as the first embodiment described above, a detailed description will be omitted below.

이러한 상황에서, 멸균챔버 내의 기체, 즉, 수증기와 과산화수소 증기가, 상기 샘플링부로 이동하여, 과산화수소 증기가 분해되는 경우, 상기 샘플링부의 수증기에 의한 압력과 산소에 의한 압력은 상술한 표 6과 동일하게 하기 표 7에서와 같이, 변화하게 된다.In this situation, when the gas in the sterilization chamber, that is, water vapor and hydrogen peroxide vapor, moves to the sampling unit, and the hydrogen peroxide vapor is decomposed, the pressure due to the water vapor and the oxygen pressure of the sampling unit are the same as in Table 6 above As shown in Table 7 below, it will change.

구분division 분해전Before disassembly 분해후After disassembly 수증기에 의한 압력Pressure by water vapor 28.7mb28.7mb 33.6mb33.6mb 과산화수소 증기에 의한 압력Pressure by hydrogen peroxide vapor 4.9mb4.9mb -- 산소에 의한 압력Pressure by oxygen -- 2.45mb2.45mb

상기 표에서 분해전이라 함은, 멸균챔버 내에서의 기체에 의한 압력을 의미하며, 분해후라함은, 샘플링부의 저장부에서의 압력을 의미한다.In the above table, the term before decomposition refers to the pressure due to gas in the sterilization chamber, and the term after decomposition refers to the pressure in the storage unit of the sampling unit.

상기 표 7에서 알 수 있는 바와 같이, 분해전에는 과산화수소 증기에 의한 압력이 4,9mb에 해당하였으나, 샘플링부의 저장부로 이동하면서 상기 과산화수소 증기는 하기 반응식 (1)과 같이 모두 분해되므로, 분해후에는 과산화수소 증기에 의한 압력은 존재하지 않는다.As can be seen from Table 7, before decomposition, the pressure due to the hydrogen peroxide vapor was 4,9 mb, but as the hydrogen peroxide vapor moves to the storage unit of the sampling unit, the hydrogen peroxide vapor is all decomposed as shown in the following reaction equation (1). There is no steam pressure.

2H2O2 → 2H2O + O2 ……… 반응식 (1)2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2 … … … Scheme (1)

또한, 상기 반응식 (1)에 따라, 과산화수소 증기가 분해되면서, 수증기(H2O)의 함량이 많아지게 되며, 이때, 2mol의 과산화수소 증기는 2mol의 수증기가 되므로, 과산화수소 증기에 의한 압력인 4.9mb 만큼, 수증기에 의한 압력이 증가하게 되고, 따라서, 분해후 수증기에 의한 압력은 33.6mb(28.7mb+4.9mb)에 해당한다.In addition, according to the reaction equation (1), as the hydrogen peroxide vapor is decomposed, the content of water vapor (H 2 O) increases, and at this time, 2 mol of hydrogen peroxide vapor becomes 2 mol of water vapor, so the pressure of hydrogen peroxide vapor is 4.9 mb. As a result, the pressure due to water vapor increases, and thus, the pressure due to water vapor after decomposition corresponds to 33.6 mb (28.7 mb + 4.9 mb).

또한, 상기 반응식 (1)에 따라, 과산화수소 증기가 분해되면서, 산소(O2)가 발생하게 되며, 이때, 2mol의 과산화수소 증기는 1mol의 산소가 되므로, 과산화수소 증기에 의한 압력인 4.9mb의 1/2 만큼, 산소에 의한 압력이 발생하게 되고, 따라서, 분해후 산소에 의한 압력은 2.45mb(4.9mb*1/2)에 해당한다.In addition, according to the reaction equation (1), as the hydrogen peroxide vapor is decomposed, oxygen (O 2 ) is generated, and at this time, 2 mol of hydrogen peroxide vapor becomes 1 mol of oxygen, so 1/ of 4.9 mb, which is the pressure by hydrogen peroxide vapor. As much as 2, the pressure due to oxygen is generated, and thus, the pressure due to oxygen after decomposition is 2.45mb (4.9mb*1/2).

한편, 상술한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에서는, 멸균챔버의 내부에 별도의 산소가 포함되지 않은 경우 또는 별도로 포함되는 산소의 함량이 무시해도 될 정도로 미량인 경우임을 가정하였으므로, 또한, 상기 반응식 (1)에 따라, 산소에 의해 발생된 압력은 상기 과산화수소 증기의 분해에 따른 압력에 해당하므로, 결국, 산소에 의해 발생된 압력값의 2배가 과산화 수소 증기에 의한 압력값이라고 판단할 수 있다.On the other hand, as described above, in the second embodiment of the present invention, since it is assumed that no separate oxygen is included in the interior of the sterilization chamber or the content of oxygen separately included is negligibly traceable, According to the reaction equation (1), since the pressure generated by oxygen corresponds to the pressure due to the decomposition of the hydrogen peroxide vapor, in the end, it can be determined that twice the pressure value generated by oxygen is the pressure value due to the hydrogen peroxide vapor. have.

따라서, 본 발명의 제2실시예에서는, 상술한 도 2의 제1습도센서(111)가 없이도, 상기 산소 센서(230)에 의해 측정된 측정값을 통해, 과산화수소 증기의 농도를 산출할 수 있다.Accordingly, in the second embodiment of the present invention, even without the first humidity sensor 111 of FIG. 2 described above, the concentration of hydrogen peroxide vapor can be calculated through the measured value measured by the oxygen sensor 230. .

설명의 편의를 위하여, 멸균챔버 내부에서의 수증기에 의한 압력값을 “a”, 과산화수소 증기에 의한 압력값을 “b”라고 가정하면, 멸균챔버의 내부의 압력값을 ”P”라고 가정하면, P=a+b에 해당하고, 이는 측정가능한 값에 해당한다.For convenience of explanation, assuming that the pressure value due to water vapor inside the sterilization chamber is “a” and the pressure value due to hydrogen peroxide vapor is “b”, assuming that the pressure value inside the sterilization chamber is “P”, Corresponds to P=a+b, which corresponds to a measurable value.

즉, 상술한 표 7에서와 같이, P=28.7+4.9=33.6 mb에 해당한다.That is, as in Table 7 above, P=28.7+4.9=33.6 mb.

또한, 상술한 수학식 (1)에서, 산소센서측정값을 “C”라고 가정하면, 상술한 반응식 (1)에 의하여, 저장부내의 산소기압은 b/2에 해당한다.In addition, assuming that the measured value of the oxygen sensor is “C” in Equation (1), the oxygen pressure in the storage unit corresponds to b/2 by the above-described reaction equation (1).

저장부의 전체기압은 저장부 내의 산소기압(Po2)과 저장부 내의 수증기의 기압(PH2O)을 합한 값에 해당하며, 이때, 저장부 내의 수증기의 기압(PH2O)은, "멸균챔버 내의 수증기의 기압"과 "멸균챔버에서 유입된 과산화수소 증기가 분해되어 발생된 수증기의 기압"을 합한 값에 해당하므로, 결국, 저장부 내의 수증기의 기압(PH2O)은 “a+b”에 해당한다.The total atmospheric pressure of the storage unit corresponds to the sum of the oxygen pressure (Po 2 ) in the storage unit and the atmospheric pressure of water vapor (P H2O ) in the storage unit, and at this time, the atmospheric pressure (P H2O ) of the water vapor in the storage unit is “in the sterilization chamber. Since it corresponds to the sum of "the atmospheric pressure of water vapor" and "the atmospheric pressure of water vapor generated by decomposition of hydrogen peroxide vapor introduced from the sterilization chamber", in the end, the atmospheric pressure (P H2O ) of the water vapor in the storage part corresponds to "a+b". .

따라서, 상술한 수학식 (1)에서, 산소센서측정값인 “C”는 다음의 수학식 (2)와 같이 표현될 수 있다.Accordingly, in Equation (1) described above, “C”, which is the measured value of the oxygen sensor, can be expressed as Equation (2) below.

Figure 112018095974018-pat00011
…… 수학식 (2)
Figure 112018095974018-pat00011
… … Equation (2)

이때, 상술한 바와 같이, P=a+b에 해당하므로, a=P-b에 해당하고, 이를 수학식 (2)에 대입하여, 이를 b값을 정리하면, 하기 수학식 (3)과 같다.At this time, as described above, since it corresponds to P=a+b, it corresponds to a=P-b, and by substituting it into Equation (2) and summarizing the b value, it is as shown in Equation (3) below.

Figure 112018095974018-pat00012
…… 수학식 (3)
Figure 112018095974018-pat00012
… … Equation (3)

한편, 상술한 바와 같이, 산소센서측정값인 C는 측정되어지는 값이고, 멸균챔버의 내부의 압력값인 ”P”는 측정가능한 값에 해당하므로, 따라서, 본 발명에서는 산소센서측정값을 통해, b 값인, 과산화수소 증기에 의한 압력값을 산출할 수 있다.Meanwhile, as described above, the oxygen sensor measurement value C is the value to be measured, and the pressure value ”P” inside the sterilization chamber corresponds to a measurable value. Therefore, in the present invention, through the oxygen sensor measurement value , b value, the pressure value due to hydrogen peroxide vapor can be calculated.

예를 들어, 산소센서측정값인 C값이 6.8%(0.068)이고, 상술한 표 7에서와 같이, P=28.7+4.9=33.6 mb인 경우, b값(과산화수소 증기압)은 4.92mb에 해당한다. For example, when the C value, which is the measured value of the oxygen sensor, is 6.8% (0.068), and as in Table 7 above, P = 28.7 + 4.9 = 33.6 mb, the b value (hydrogen peroxide vapor pressure) corresponds to 4.92 mb. .

이때, 멸균챔버 내의 기압을 1000mb로 가정시, 과산화수소 증기의 기체 농도는 (4.9mb/1000mb)×100%=0.49%에 해당한다.At this time, assuming that the air pressure in the sterilization chamber is 1000mb, the gas concentration of hydrogen peroxide vapor corresponds to (4.9mb/1000mb)×100%=0.49%.

이를 부피당 무게로 환산하면, 45℃에서의 이상적인 기체 부피는 (22.4L/mol(at 273k)×(273+45))/273=26.09 L/mol에 해당한다.Converting this into weight per volume, the ideal gas volume at 45°C corresponds to (22.4L/mol(at 273k)×(273+45))/273=26.09 L/mol.

따라서, 과산화수소 증기의 기체 농도 0.49%를 해당온도에서의 이상적인 기체 부피로 나누면, 즉, 0.49% / 26.09 (L/mol) = 0.0188 mol%에 해당하며, 따라서, 1000L 부피의 멸균챔버 내에 과산화수소 증기는 0.000188mol/L로 존재한다.Therefore, when 0.49% of the gas concentration of hydrogen peroxide vapor is divided by the ideal gas volume at the temperature, that is, 0.49% / 26.09 (L/mol) = 0.0188 mol%, and thus, hydrogen peroxide vapor in a 1000L volume sterilization chamber is It is present at 0.000188 mol/L.

이때, 과산화수소의 분자량은 34g/mol이므로, 이는 6.4mg/L의 농도로 표시될 수 있다.At this time, since the molecular weight of hydrogen peroxide is 34 g/mol, it may be expressed as a concentration of 6.4 mg/L.

이상과 같은 방법으로, 상기 멸균챔버 내의 과산화수소 증기의 농도를 계산할 수 있다.In the same way as described above, the concentration of hydrogen peroxide vapor in the sterilization chamber can be calculated.

상술한 바와 같이, 과산화수소수를 고농도의 과산화수소수로 농축하여 멸균제로 사용함에 있어서, 멸균장치의 멸균챔버 내에서 상기 과산화수소의 농도를 측정하는 것은 용이하지 않다.As described above, when the hydrogen peroxide solution is concentrated to a high concentration hydrogen peroxide solution and used as a sterilizer, it is not easy to measure the concentration of the hydrogen peroxide in the sterilization chamber of the sterilization device.

하지만, 본 발명에서는, 멸균챔버의 내부에 별도의 산소가 포함되지 않은 경우 또는 별도로 포함되는 산소의 함량이 무시해도 될 정도로 미량인 경우에는 상기 산소 센서 측정값을 통해 곧바로 과산화수소 증기의 농도를 측정할 수 있다.However, in the present invention, when separate oxygen is not included in the sterilization chamber, or when the content of separately included oxygen is negligible, the concentration of hydrogen peroxide vapor can be directly measured through the measured value of the oxygen sensor. I can.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 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 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the above and the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. You can understand that there is. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative and non-limiting in all respects.

Claims (8)

멸균챔버를 포함하는 멸균장치에 있어서,
상기 멸균챔버의 외부 일정 영역에 위치하는 샘플링부를 포함하고,
상기 샘플링부는, 과산화수소 증기 분해 장치; 및 상기 과산화수소 증기 분해 장치로부터 분해된 수증기와 산소를 저장하기 위한 저장부를 포함하며,
상기 저장부는 산소센서를 포함하고,
상기 멸균챔버는, 상기 멸균챔버의 내부 일정 영역에 위치하는 제1습도센서를 더 포함하며,
상기 제1습도센서는 과산화수소수 증기의 양 및 수증기의 양에 의해 제1상대습도를 검출하고, 상기 산소센서는 상기 과산화수소 증기 분해 장치로부터 분해된 산소에 의한 산소센서 측정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 멸균장치.
In the sterilization apparatus comprising a sterilization chamber,
It includes a sampling unit located in a predetermined area outside the sterilization chamber,
The sampling unit may include a hydrogen peroxide steam cracking device; And a storage unit for storing water vapor and oxygen decomposed from the hydrogen peroxide steam decomposition device,
The storage unit includes an oxygen sensor,
The sterilization chamber further comprises a first humidity sensor located in a predetermined area inside the sterilization chamber,
The first humidity sensor detects the first relative humidity based on the amount of hydrogen peroxide vapor and the amount of water vapor, and the oxygen sensor calculates an oxygen sensor measurement value by oxygen decomposed from the hydrogen peroxide vapor decomposition device. Sterilization device.
삭제delete 삭제delete 제1습도센서에 의해 멸균챔버 내부의 기체의 제1상대습도를 검출하는 단계;
상기 멸균챔버 외부 영역에 위치하는 샘플링부의 산소 센서를 통해, 상기 멸균챔버 내부의 기체 중 과산화수소 증기가 분해되어 형성된 산소에 의한 산소센서 측정값을 산출하는 단계;
상기 산소센서 측정값을 통하여, 상기 제1상대습도에서 상기 과산화수소 증기에 의해 미치는 상대습도의 비율을 도출하는 단계; 및
상기 제1상대습도에서 과산화수소 증기에 의해 미치는 상대습도의 비율을 통하여, 상기 멸균챔버 내의 과산화수소 증기의 농도를 계산하는 단계를 포함하는 과산화수소 농도 측정방법.
Detecting a first relative humidity of the gas inside the sterilization chamber by a first humidity sensor;
Calculating an oxygen sensor measurement value by oxygen formed by decomposing hydrogen peroxide vapor in the gas inside the sterilization chamber through an oxygen sensor of the sampling unit located in the outer region of the sterilization chamber;
Deriving a ratio of the relative humidity exerted by the hydrogen peroxide vapor from the first relative humidity through the measured value of the oxygen sensor; And
And calculating the concentration of the hydrogen peroxide vapor in the sterilization chamber through a ratio of the relative humidity exerted by the hydrogen peroxide vapor at the first relative humidity.
제 4 항에 있어서,
상기 샘플링부는, 과산화수소 증기 분해 장치; 및 상기 과산화수소 증기 분해 장치로부터 분해된 수증기와 산소를 저장하기 위한 저장부를 포함하고, 상기 저장부는 상기 산소센서를 포함하며,
상기 산소센서 측정값은, 하기 수학식 (1)인 것을 특징으로 하는 과산화수소 농도 측정방법.
Figure 112018095974018-pat00013
…… 수학식(1)
The method of claim 4,
The sampling unit may include a hydrogen peroxide steam cracking device; And a storage unit for storing water vapor and oxygen decomposed from the hydrogen peroxide vapor decomposition device, and the storage unit includes the oxygen sensor,
The measured value of the oxygen sensor is the hydrogen peroxide concentration measurement method, characterized in that the following equation (1).
Figure 112018095974018-pat00013
… … Equation (1)
제 5 항에 있어서,
상기 수학식 (1)에서 상기 저장부 내의 산소기압(Po2)은, 상기 멸균챔버에서 유입된 상기 과산화수소 증기가 분해되어 발생된 산소의 기압을 의미하고, 상기 저장부의 전체기압(Pc)는 상기 저장부 내의 산소기압(Po2)과 상기 저장부 내의 수증기의 기압(PH2O)을 합한 값에 해당하고,
상기 저장부 내의 수증기의 기압(PH2O)은, "상기 멸균챔버 내의 수증기의 기압"과 "상기 멸균챔버에서 유입된 과산화수소 증기가 분해되어 발생된 수증기의 기압"을 합한 값에 해당하는 것을 특징으로 하는 과산화수소 농도 측정방법.
The method of claim 5,
In Equation (1), the oxygen pressure (Po 2 ) in the storage unit refers to the atmospheric pressure of oxygen generated by decomposition of the hydrogen peroxide vapor introduced from the sterilization chamber, and the total atmospheric pressure (Pc) of the storage unit is the It corresponds to the sum of the oxygen pressure (Po 2 ) in the storage unit and the atmospheric pressure (P H2O) of water vapor in the storage unit,
The air pressure (P H2O ) of the water vapor in the storage unit corresponds to the sum of "the air pressure of the water vapor in the sterilization chamber" and "the air pressure of the water vapor generated by decomposition of the hydrogen peroxide vapor introduced from the sterilization chamber" How to measure the concentration of hydrogen peroxide.
멸균챔버 외부 영역에 위치하는 샘플링부의 산소 센서를 통해, 상기 멸균챔버 내부의 기체 중 과산화수소 증기가 분해되어 형성된 산소에 의한 산소센서 측정값을 산출하는 단계; 및
상기 산소센서 측정값을 통하여, 상기 멸균챔버 내의 과산화수소 증기의 농도를 계산하는 단계를 포함하고,
상기 멸균챔버 내부에서의 수증기에 의한 압력값이 "a", 과산화수소 증기에 의한 압력값이 "b", 멸균챔버의 내부의 압력값이 "P", 산소센서측정값이 "C", P=a+b 인 경우, 상기 b 값은 하기 수학식 (3)인 것을 특징으로 하는 과산화수소 농도 측정방법.
Figure 112020125750084-pat00021
…… 수학식 (3)
Calculating an oxygen sensor measurement value by oxygen formed by decomposing hydrogen peroxide vapor in the gas inside the sterilization chamber through an oxygen sensor of a sampling unit located in an area outside the sterilization chamber; And
Comprising the step of calculating the concentration of the hydrogen peroxide vapor in the sterilization chamber through the measured value of the oxygen sensor,
The pressure value by water vapor inside the sterilization chamber is "a", the pressure value by hydrogen peroxide vapor is "b", the pressure value inside the sterilization chamber is "P", the oxygen sensor measurement value is "C", P= In the case of a+b, the value of b is the following equation (3).
Figure 112020125750084-pat00021
… … Equation (3)
삭제delete
KR1020180115721A 2018-09-28 2018-09-28 A sterilizing apparatus and a method for measuring concentration of hydrogen peroxide of the sterilizing apparatus KR102258695B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180115721A KR102258695B1 (en) 2018-09-28 2018-09-28 A sterilizing apparatus and a method for measuring concentration of hydrogen peroxide of the sterilizing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180115721A KR102258695B1 (en) 2018-09-28 2018-09-28 A sterilizing apparatus and a method for measuring concentration of hydrogen peroxide of the sterilizing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200036273A KR20200036273A (en) 2020-04-07
KR102258695B1 true KR102258695B1 (en) 2021-05-31

Family

ID=70290756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180115721A KR102258695B1 (en) 2018-09-28 2018-09-28 A sterilizing apparatus and a method for measuring concentration of hydrogen peroxide of the sterilizing apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102258695B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000097906A (en) * 1998-09-21 2000-04-07 Shibuya Kogyo Co Ltd Apparatus for controlling concentration of sterilization gas in sterilizing apparatus
JP2010127830A (en) * 2008-11-28 2010-06-10 Nippon Sheet Glass Co Ltd Method and apparatus for quantifying hydrogen peroxide

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7569180B2 (en) 2004-10-12 2009-08-04 Ethicon, Inc. Sterilization system and method and orifice inlet control apparatus therefor
US6953549B2 (en) * 2003-07-15 2005-10-11 Steris Inc. System and method for determining concentration of sterilant
US20060088441A1 (en) * 2004-10-21 2006-04-27 Steris Inc. Vaporized hydrogen peroxide concentration detector

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000097906A (en) * 1998-09-21 2000-04-07 Shibuya Kogyo Co Ltd Apparatus for controlling concentration of sterilization gas in sterilizing apparatus
JP2010127830A (en) * 2008-11-28 2010-06-10 Nippon Sheet Glass Co Ltd Method and apparatus for quantifying hydrogen peroxide

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200036273A (en) 2020-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4722660B2 (en) Sterilization system and method and orifice control apparatus therefor
US9522205B2 (en) Multi mode low temperature plasma sterilizer
US7640782B2 (en) Vaporized hydrogen peroxide probe calibration rig
JP6530458B2 (en) Sterilizer
ES2875881T3 (en) Sterilization methods and devices and adaptive control thereof
EP1166802B1 (en) Method for rapidly determining the acceptability of loads to be sterilized
JP5854842B2 (en) Sterilization method
JP6323819B2 (en) Sterilizer vacuum exhaust system
KR101758077B1 (en) A sterilizing apparatus and a sterilizing method using the same
US20130302207A1 (en) Sterilization with in-line concentrating and injection of hydrogen peroxide
US10799609B2 (en) Apparatus and method for detecting moisture in a vacuum chamber
EP1308173B1 (en) Apparatus and process for concentrating a sterilant and sterilizing articles with the concentrated sterilant
EP3570898B1 (en) Method for liquid detection and drying
KR102258695B1 (en) A sterilizing apparatus and a method for measuring concentration of hydrogen peroxide of the sterilizing apparatus
US10039849B2 (en) Plasma-generated gas sterilization method and device
KR101931102B1 (en) A sterilizing apparatus and a method for measuring concentration of hydrogen peroxide of the sterilizing apparatus
KR102438554B1 (en) A sterilizing apparatus and a method for measuring concentration of hydrogen peroxide of the sterilizing apparatus
CA2519664C (en) Sterilization method with hydrogen peroxide vapor

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant