KR102536043B1

KR102536043B1 - 카트리지 및 이를 이용한 멸균장치

Info

Publication number: KR102536043B1
Application number: KR1020180044472A
Authority: KR
Inventors: 임유봉; 이승헌; 김준영; 황미선
Original assignee: 주식회사 플라즈맵
Priority date: 2018-04-17
Filing date: 2018-04-17
Publication date: 2023-05-25
Also published as: KR20190121013A

Abstract

본 발명은 멸균제 수납부를 구비한 카트리지 및 이를 이용한 멸균장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 카트리지는 멸균에 사용되는 멸균제를 보관하는 멸균제 수납부; 상기 멸균제 수납부에 보관 중이던 멸균제를 상기 멸균장치를 통해 공급받아 멸균 대상물에 전달하는 주입부; 상기 멸균장치에 결합되어 상기 카트리지가 정해진 위치에 정렬될 수 있도록 유도하는 결합부; 및 멸균 대상물을 담는 포장재를 포함하고, 상기 포장재는 액체 또는 기체가 투과되지 않는 필름으로 형성된다. 본 발명은 이러한 구성을 통해 정확하고 빠른 멸균 및 멸균장치의 소형화를 달성할 수 있다.

Description

카트리지 및 이를 이용한 멸균장치{CARTRIDGE AND STERILIZATION APPARATUS USING THE CARTRIDGE}

본 발명은 멸균장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 멸균제 수납부 및 주입부를 구비한 카트리지 및 이를 이용한 멸균장치에 관한 것이다.

화학적 멸균기(chemical sterilizer)는 과산화수소(H₂O₂), 에틸렌옥사이드(C₂H₄O) 이산화염 소(ClO₂) 등의 가스를 멸균제(Sterilant)로 사용하여 저온에서 멸공 공정을 수행하는 장치이다.

과산화수소를 멸균제로 사용하는 종래의 화학적 멸균기는 멸균 챔버(sterilization process chamber) 내부를 10 토르(Torr) 이하로 감압하여 기초진공(base vacuum pressure)을 형성하고 멸균제를 공급한다. 이와 같은 진공 상태에서는 멸균제가 상대적으로 낮은 온도(예를 들어, 섭씨 60 도)에서 기화될 수 있다.

멸균을 위해 기화된 멸균제를 일정 부피의 챔버 내부로 공급하여야 하는데, 이때 설정한 온도에서 멸균제가 기체 상태로 유지될 수 있는 최대 압력(최대 증기압) 이하가 되도록 공급하는 멸균제의 양을 조절하여야 한다. 이와 같이, 멸균제가 기체 상태로 유지되어야만 챔버 내부의 멸균대상물(article) 및 그 내부로 전달되고 성공적인 멸균 과정(sterilization process)이 수행될 수 있다.

종래의 일반적인 화학적 멸균기는 수십 리터(liter) 이상의 멸균 챔버를 가지고 있는데, 이 정도 부피의 챔버에 공급될 수 있는 멸균제의 양은 약 섭씨 55 도의 환경에서 수 밀리리터 수준이다. 증기압 이상의 멸균제가 주입되면 멸균 챔버의 내부에서 부분적인 응결(condense)이 일어나고, 이에 따라 멸균제가 멸균대상물로 충분히 전달되기 어려워 멸균이 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 또한 이와 같은 높은 산화성을 가지는 멸균제가 멸균대상물 내부 또는 표면에서 응결될 경우, 멸균 공정 이후에도 멸균제가 멸균대상물에 남을 수 있으므로, 사용자에게 노출될 가능성이 높아 멸균 공정의 안전성을 확보하기 어렵다.

반면, 멸균제를 충분히 주입하지 않으면 멸균 챔버 내부의 멸균제 농도가 낮아지므로, 멸균 효율이 떨어져 요구되는 수준으로 멸균이 이루어지기 어렵다. 이처럼 정량의 멸균제를 공급하는 것은 멸균 공정의 신뢰성 및 안전성을 확보하기 위해 반드시 필요하다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해 종래의 화학적 멸균기에서는 멸균제를 기화시키는 기화기의 기화온도 및 기화기에 가해지는 열량 등을 조절하는 방법을 이용하여 적절한 양의 멸균제가 챔버 등으로 공급되도록 하였다. 예를 들면 US 4,642,165에서는 멸균제를 미리 정해진 일정한 유량으로 토출시키고, 가열면을 통해 기화시키되 멸균제가 기화되는 열량만큼 가열면에 열을 가하는 방법을 이용하여, 실질적으로 토출과 동시에 기화될 수 있도록 하였다.

그러나 이러한 방법을 이용하기 위해서는 멸균제를 일정하게 토출시키는 장치 및 이에 연결된 복잡 구조의 기화기가 필요하므로, 위 방법은 소형 멸균장치에는 적용하기 어렵다는 문제가 있었다. 또한 위 특허에 따른 멸균장치는 멸균제를 보관하기 위한 별도의 공간을 구비하여야 하므로, 소형화가 더욱 어렵고, 멸균제가 이동하는 통로가 상대적으로 길어지므로, 과산화수소와 같이 화학적으로 안정하지 않은 멸균제의 경우 분해되어 멸균제의 효과가 떨어지는 문제가 있었다.

한편, 종래의 화학적 또는 플라즈마 멸균기 등은 멸균 후 재감염을 막기 위해, 멸균대상물을 투과성 파우치에 포장한 상태로 멸균을 수행하는 방법을 사용한다. 이와 같은 멸균 방법이 유효하기 위해서는 멸균제가 파우치 내부로 유입될 수 있어야 하므로, 파우치 한쪽 면 또는 특정 부분을 선택적 투과성을 가지는 필름을 이용하여 제작한다. 선택적 투과성을 가지는 필름으로서는 TIVEK®이 일반적으로 사용되고 있다. 이처럼 종래 멸균기는 선택적 투과성 필름을 이용하여 멸균제를 투과시켜 멸균 공정을 수행하고, 균의 투과를 막아 멸균 공정 이후의 무균성(sterility)을 유지할 수 있도록 하였다. 예를 들면, US 6,132,680는 그 실시예 중 하나로서 선택적 투과성을 가지는 포트를 구비한 파우치를 개시하고 있다.

이러한 파우치를 이용한 멸균장치는 멸균 후 멸균대상물이 다시 감염되는 것을 막을 수 있다는 장점이 있으나, 멸균제가 파우치 내부로 충분히 유입되기 어려우므로, 멸균에 많은 시간이 소요되고, 멸균 효과 역시 떨어질 수밖에 없는 문제가 있었다. 나아가 파우치를 구성하는 필름의 낮은 열전도도로 인해 필름 표면과 내부의 온도 균일성을 확보하기 어려워 파우치의 특정 부분에서 멸균제가 응결되는 문제가 있기도 하였다. 멸균제가 응결되면 멸균대상물이 고르게 멸균되기 어렵고, 멸균 종료 후 멸균제가 잔류할 가능성이 높아져 사용자의 안전에도 위협을 가할 수 있다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위해, 한국공개특허 KR10-2017-0017023A에서는 진공 포장지 내부에 플라즈마 발생을 통해 생성된 멸균제를 직접 주입하여 멸균하는 방법을 개시한다. 그러나, 이러한 방법으로는 충분한 멸균 성능을 제공하지 못할 뿐만 아니라 플라즈마 발생을 통해 멸균제를 생성하여야 하므로, 장치가 복잡해져 소형 멸균장치에는 적용하기 어려운 문제가 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 문제를 해결하기 위하여, 멸균제를 수납할 수 있는 카트리지 및 이를 이용한 멸균장치를 제공함을 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 멸균제 수납부를 구비한 카트리지를 이용하여 적정량의 멸균제를 챔버 또는 포장재의 내부에 공급할 수 있고, 멸균제 수납부에 저장된 멸균제를 멸균장치 내부에서 기화시키는 방법으로 멸균제가 챔버나 포장재로 공급되기까지의 거리를 줄여 멸균이 일어나는 시점에 멸균제의 화학적 성질이 변화되지 않도록 하는 카트리지 및 이를 이용한 멸균장치 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 상기 카트리지에 결합된 포장재를 멸균제가 투과되지 않는 소재 및 열전도도가 높은 소재로 형성하여, 멸균제의 응결을 막고 높은 멸균 효율을 달성할 수 있는 카트리지 및 이를 이용한 멸균장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 상기 카트리지나 상기 포장재가 정보를 확인할 수 있는 바코드 및 QR 코드와 같은 태그(Tag)를 구비하여, 카트리지의 사용여부, 정품여부 및 정렬수납상태를 확인할 수 있는 카트리지 및 이를 이용한 멸균장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 포장재 내부에 트레이(Tray)를 구비하여, 포장재의 외부를 감압하지 않더라도 멸균제가 확산할 수 공간을 확보함으로써, 소용량의 진공펌프로도 효율적인 멸균을 달성할 수 있는 카트리지 및 이를 이용한 멸균장치를 제공하는 것이다.

이처럼 본 발명이 해결하고자 하는 주요 기술적 과제를 설명하였으나, 본 발명의 기술적 과제는 앞서 언급한 내용에 한정되지 않으며, 관련 분야의 통상의 지식을 가진 자(이하 "통상의 기술자")가 본 명세서의 전체로부터 이해하거나 지득할 수 있는 기술적 과제 역시 본 발명의 기술적 과제에 해당된다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 카트리지는 멸균에 사용되는 멸균제를 보관하는 멸균제 수납부 및 상기 멸균제 수납부에 보관 중이던 멸균제를 멸균장치를 통해 공급받아 멸균 대상물에 전달하는 주입부를 포함한다. 또한 상기 카트리지는 상기 카트리지가 상기 멸균장치의 정해진 위치에 정렬될 수 있도록 유도하는 결합부를 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 멸균제로는 30~70wt% 사이의 과산화수소수가 사용될 수 있다.

이처럼, 본 발명의 실시예에 따른 카트리지는 멸균제를 수납할 수 있는 멸균제 수납부를 구비하여 적정량의 멸균제를 챔버 또는 포장재에 공급할 수 있다. 따라서 상기 카트리지가 적용된 멸균장치의 경우, 멸균제를 저장하는 공간이 필요하지 않아 멸균장치를 소형화 할 수 있고, 정확히 미리 정해진 양 만큼의 멸균제를 공급할 수 있어, 멸균공정 이후에 챔버 또는 포장재 표면에 멸균제의 잔류를 막을 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 제1 실시예에 있어서, 상기 카트리지는 상기 카트리지의 정보를 확인할 수 있는 바코드, QR 코드 등과 같은 태그(Tag)를 더 포함할 수 있고, 상기 멸균제 수납부 또는 상기 주입부는 탄성이 있는 재질(예를 들면, 실리콘)로 밀봉된다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 카트리지는 상기 카트리지의 일단에 결합되고, 상기 멸균 대상물을 수납하는 포장재를 더 포함할 수 있고, 여기서 상기 포장재는 기체 또는 액체(예를 들면 기화된 멸균제 및 수분)가 투과되지 않는 재질로 형성되고, 적어도 일면이 열전도성 재질을 포함하여 이루어진다. 상기 포장재에는 상기 카트리지의 정보를 확인할 수 있는 태그(Tag)가 더 포함될 수 있다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 카트리지는 상기 포장재의 내부에 공간을 확보하기 위한 트레이를 더 포함할 수 있다. 여기서 트레이는 멸균제가 확산할 수 있는 공간을 확보할 수 있고, 포장재 내부에 수납될 수 있기만 하면 그 구체적인 형상은 제한되지 않는다. 이처럼, 본 발명의 실시예에 따른 카트리지는 포장재 내부에 트레이(Tray)를 구비하여, 포장재의 외부를 감압하지 않더라도 멸균제가 확산할 수 있는 공간을 확보할 수 있으므로, 소용량의 진공펌프를 사용할 수 있어, 멸균장치를 소형화 할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 카트리지는 멸균에 사용되는 멸균제를 보관하는 멸균제 수납부, 상기 멸균제 수납부에 보관 중이던 멸균제를 상기 멸균장치를 통해 공급받아 멸균 대상물에 전달하는 주입부, 상기 멸균장치에 결합되어 상기 카트리지가 정해진 위치에 정렬될 수 있도록 유도하는 결합부 및 멸균 대상물을 담는 포장재를 포함하고, 상기 포장재는 액체 또는 기체가 투과되지 않는 필름으로 형성되고, 한쪽 단부가 상기 카트리지에 밀봉상태를 유지할 수 있도록 결합된다.

본 발명의 제5 실시예에 따른 멸균장치는 카트리지, 멸균제 추출부 및 멸균제 제공부를 포함한다. 여기서 상기 카트리지는 멸균제를 보관하는 멸균제 수납부, 상기 멸균제 수납부에 보관 중이던 멸균제를 상기 멸균장치를 통해 공급받아 멸균 대상물에 전달하는 주입부 및 상기 멸균장치에 결합되어 상기 카트리지가 정해진 위치에 정렬될 수 있도록 유도하는 결합부를 포함하고, 상기 멸균제 추출부는 상기 멸균제 수납부에 보관 중이던 멸균제를 추출하여 상기 멸균제 제공부로 전달하며, 상기 멸균제 제공부는 상기 멸균제 추출부로부터 전달받은 멸균제를 상기 주입부로 제공한다.

여기서, 상기 멸균장치는 상기 카트리지의 상기 결합부와 결합되어 상기 카트리지가 정해진 위치에 정렬될 수 있도록 유도하는 결합수납부를 더 포함할 수 있고, 상기 멸균제 제공부는 상기 주입부로 멸균제를 기화시켜 공급하는 기화기를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 멸균제 추출부는 상기 카트리지의 상기 멸균제 수납부로부터 멸균제를 추출하기 위한 니들 및 상기 니들을 움직이기 위한 구동부를 포함한다.

이처럼, 본 발명에 따른 카트리지 및 이를 이용한 멸균장치는 멸균제 수납부에 저장된 멸균제를 멸균장치 내부에서 기화시키는 방법으로 멸균제가 챔버나 포장재로 공급되기까지의 거리를 줄일 수 있으므로, 멸균이 일어나는 시점에 멸균제의 화학적 성질이 변화되지 않도록 하여 멸균 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 제5 실시예에 있어서, 상기 카트리지는 상기 카트리지의 정보를 확인할 수 있는 바코드, QR 코드 등과 같은 태그(Tag)를 더 포함 할 수 있고, 상기 멸균장치는 상기 태그의 정보를 이용하여 상기 카트리지의 결합 상태, 사용 여부 및 정품인지 여부를 확인한다.

본 발명의 제5 실시예에 있어서, 상기 카트리지의 상기 멸균제 수납부 또는 상기 주입부는 탄성이 있는 재질로 밀봉된다.

본 발명의 제5 실시예에 있어서, 상기 멸균장치는 상기 카트리지는 일단에 결합되고, 상기 멸균 대상물을 수납하는 포장재를 더 포함할 수 있고, 여기서 상기 포장재는 기체 또는 액체(예를 들면 기화된 멸균제 및 수분)가 투과되지 않는 재질로 형성되고, 적어도 일면이 열전도성 재질을 포함하여 이루어진다.

이처럼 본 발명에 따른 카트리지 및 이를 이용한 멸균장치는 멸균제가 투과되지 않는 소재 및 열전도도가 높은 소재로 형성된 포장재를 구비하여, 멸균제의 응결을 막고 포장재 내부의 온도를 균일하게 유지함으로써, 높은 멸균 효율을 달성할 수 있는 장점이 있다.

상기 포장재에는 상기 카트리지의 정보를 확인할 수 있는 태그(Tag)가 더 포함될 수 있고, 상기 멸균장치는 상기 태그의 정보를 이용하여 상기 카트리지의 결합 상태, 사용 여부 및 정품인지 여부를 확인한다.

본 발명의 제5 실시예에 있어서, 상기 멸균장치는 상기 포장재 또는 포장재의 내부 공간을 가열하는 가열장치 및 상기 멸균제 제공부에 연결되고, 상기 카트리지의 상기 주입부를 통해 포장재 내부를 감압하는 진공펌프를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 제5 실시예에 따른 멸균장치는 상기 포장재의 내부에 공간을 확보하기 위한 트레이를 더 포함할 수 있다. 여기서 트레이는 멸균제가 확산할 수 있는 공간을 확보할 수 있고, 포장재 내부에 수납될 수 있기만 하면 그 구체적인 형상은 제한되지 않는다.

본 발명의 제6 실시예에 따른 멸균장치는 상기 카트리지를 내부에 수납하는 챔버, 상기 챔버에 연결되어 상기 챔버를 감압하는 진공펌프 및 상기 챔버 내부를 가열하는 가열장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 제6 실시예에 있어서, 상기 카트리지의 일단에 결합되고, 상기 멸균 대상물을 수납하는 포장재 및 상기 챔버 및 상기 멸균제 제공부에 연결되어, 상기 챔버를 감압하거나, 상기 주입구를 통해 포장재 내부를 감압하거나 또는 상기 챔버 및 상기 주입구를 통해 포장재 내부를 동시에 감압하는 진공펌프를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 카트리지 및 이를 이용한 멸균장치는 멸균제를 수납할 수 있는 멸균제 수납부를 구비하여 적정량의 멸균제를 챔버 또는 포장재에 공급하므로, 멸균장치에 멸균제를 저장하는 공간이 필요하지 않아 멸균장치를 소형화 할 수 있고, 정확히 미리 정해진 양 만큼의 멸균제를 공급할 수 있어, 멸균공정 이후에 챔버 또는 포장재 표면에 멸균제의 잔류를 막을 수 있어 사용자의 안전성을 확보할 수 있다.

본 발명에 따른 카트리지 및 이를 이용한 멸균장치는 멸균제 수납부에 저장된 멸균제를 멸균장치 내부에서 기화시키는 방법으로 멸균제가 챔버나 포장재로 공급되기까지의 거리를 줄일 수 있으므로, 멸균이 일어나는 시점에 멸균제의 화학적 성질이 변화되지 않도록 하여 멸균 효율을 높일 수 있다.

본 발명에 따른 카트리지 및 이를 이용한 멸균장치는 멸균제가 투과되지 않는 소재 및 열전도도가 높은 소재로 형성된 포장재를 구비하여, 멸균제의 응결을 막고 포장재 내부의 온도를 균일하게 유지함으로써, 높은 멸균 효율을 달성할 수 있다.

본 발명에 따른 카트리지 및 이를 이용한 멸균장치는 카트리지의 일면 또는 포장재의 일면에 카트리지의 정보를 확인할 수 있는 바코드 및 QR 코드와 같은 태그(Tag)를 구비하여, 카트리지의 사용여부, 정품인지 여부 및 정렬수납상태를 확인할 수 있으므로, 카트리지 및 포장재의 재사용을 막아 멸균 신뢰성을 확보할 수 있다.

본 발명에 따른 카트리지 및 이를 이용한 멸균장치는 포장재 내부에 트레이(Tray)를 구비하여, 포장재의 외부를 감압하지 않더라도 멸균제가 확산할 수 있는 공간을 확보함으로써, 소용량의 진공펌프를 사용할 수 있어, 멸균장치를 소형화 할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카트리지의 평면도이다.
도 1b는 도 1a를 A-A' 점선을 따라 절단한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카트리지의 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카트리지의 평면도이다.
도 3b는 도3a를 B-B' 점선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3c 및 도3d는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카트리지에 멸균제를 공급하고, 포장재 내부를 감압하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3e는 도4a를 C-C' 점선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3f는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카트리지의 멸균제 수납부에서 멸균제를 추출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 포장재를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 카트리지의 평면도이다.
도 5b는 도5a를 D-D' 점선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5c 및 도 5d는 본 발명의 제3 실시예에 따른 카트리지에 멸균제를 공급하고, 포장재 내부를 감압하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6는 본 발명의 제3 실시예에 따른 트레이의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 멸균장치의 개념도이다.
도 8a은 본 발명의 제5 실시예에 따른 결합수납부에 결합부가 수납된 형상을 도시한 사시도이다.
도 8b는 본 발명의 제5 실시예에 따른 결합수납부에 결합부가 수납된 형상을 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 멸균장치가 멸균제 수납부에서 멸균제를 추출하고 이를 카트리지를 통해 포장재에 공급하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 멸균장치의 개념도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 기술적 과제, 효과 및 이를 달성하는 방법은 첨부된 도면 및 그 설명을 참조하면 보다 명확히 이해될 수 있다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 통상의 기술자가 용이하게 변경하거나 채용할 수 있는 다른 형태의 실시예에 의해 구체화될 수도 있다.

명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 직접 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다.

본 명세서에서 정의한 용어는 해당 용어의 일반적인 용법과 상관없이 명세서의 정의에 따라 해석하여야 하며, 정의하지 않은 용어는 통상의 기술자가 인식하는 의미 및 사전적 의미에 따라 해석하여야 한다.

도 1a 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 카트리지를 설명한다. 도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카트리지의 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 A-A'선을 따라 절단한 단면도이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 카트리지(10)는 멸균제 수납부(11), 주입부(12), 보조 멸균제 수납부(13), 결합부(14), 태그(15) 및 몸체부(16)를 포함하여 구성된다.

상기 멸균제 수납부(11)는 멸균에 사용되는 멸균제(113)를 수납 또는 보관할 수 있도록 일정한 내부 공간을 갖고, 그 내부에 과산화수소수 등과 같은 멸균제(113)를 수납한다. 상기 멸균제 수납부(11)에 수납된 멸균제(113)가 유출되지 않도록 상기 멸균제 수납부(11)는 탄성을 갖는 탄성밀봉재(111)로 밀봉된다. 상기 탄성밀봉재(111)는 니들(도 9의 841)과 같은 뾰족한 물체에 의해 관통될 수 있고, 상기 니들이 제거된 이후에는 스스로의 탄성에 의해 관통된 부분이 닫혀 밀봉상태로 돌아갈 수 있을 정도의 탄성을 가져야 한다. 상기 탄성밀봉재(111)는 위와 같은 탄성을 가지는 실리콘, 고무, 합성수지 등을 이용해 만들 수 있다. 상기 멸균제 수납부(11) 및 탄성밀봉재(111) 사이에 멸균제의 유출을 더 확실하게 방지하기 위한 필름(112)을 더 포함할 수 있다. 상기 필름(112)은 멸균제와 화학반응을 하지 않고, 니들과 같이 뾰족한 물체에 의해 관통될 수 있는 소재로 형성된다.

상기 보조 멸균제 수납부(13)는 상기 멸균제 수납부(11)와 동일한 구조를 가진다. 상기 보조 멸균제 수납부(13)는 멸균장치가 멸균 공정을 2회 수행할 필요가 있는 경우, 추가 멸균제(133)를 공급하기 위한 것으로서, 멸균 공정을 1회만 수행하는 경우에는 포함되지 않을 수 있다.

상기 주입부(12)는 상기 카트리지(10)를 통해 멸균장치의 챔버(도 10의 970) 또는 카트리지(10)에 결합된 포장재(도 3a의 27, 도 5a의 37)로 멸균제(113)를 공급하거나, 상기 포장재 내부를 감압하는 데 이용된다. 이러한 기능을 달성하기 위해 상기 주입부(12)에는 상기 멸균장치의 챔버 또는 상기 포장재와 연결된 통로(122)가 형성된다. 상기 통로(122)를 통해 상기 멸균제(113)가 상기 멸균장치의 챔버 또는 상기 포장재 내부로 주입되거나, 상기 포장재 내부의 기체를 배기하여 상기 포장재 내부가 감압된다. 상기 주입부(12)는 니들(도 9의 831)과 같은 뾰족한 물체에 의해 관통될 수 있고, 상기 니들이 제거된 이후에는 스스로의 탄성에 의해 관통된 부분이 닫혀 밀봉상태로 돌아갈 수 있을 정도의 탄성을 가진 탄성밀봉재(121)로 밀봉된다. 상기 주입부(12)는 상기 멸균제 수납부(11)와 달리 내부에 멸균제(113)를 수납하고 있지 않으므로, 상기 니들이 제거된 이후의 밀봉상태가 상기 멸균제 수납부(11)에 요구되는 밀봉상태와는 다를 수 있다. 따라서 상기 주입부(12)의 상기 탄성밀봉재(121)는 상기 멸균제 수납부(11)의 상기 탄성밀봉재(111)와는 다른 수준의 탄성력을 가진 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면 탄성력이 더 낮은 실리콘이 사용될 수 있다.

상기 결합부(14)는 상기 카트리지(10)를 멸균장치(도 7의 800, 도 10의 900)에 결합하기 위한 것으로서, 상기 멸균장치의 구조에 따라 구체적인 형상이 달라질 수 있다. 예를 들면, 상기 몸체부(16)보다 돌출되거나 들어간 형상이거나, 상기 몸체부(16)와 일체형으로 형성되어 상기 카트리지(10)가 상기 멸균장치의 정해진 곳에 위치하거나 고정될 수 있도록 한다.

상기 태그(15, Tag)는 상기 카트리지(10)의 정보를 확인할 수 있는 바코드, QR 코드 등과 같은 표식을 의미하는 것으로서, 상기 카트리지(10)의 일면에 상기 멸균장치가 이를 확인할 수 있도록 형성된다. 상기 태그(15)의 구체적인 이미지나 문자 등은 종래의 바코드, QR 코드 등과 같은 알려진 코드의 생성 방법에 따라 형성할 수 있다.

상기 몸체부(16)는 상기 멸균제 수납부(11), 상기 주입부(12) 및 상기 결합부(14) 등이 결합되거나 위치할 수 있는 공간을 제공하기 위한 것으로서, 그 구체적인 형상은 상기 멸균장치의 구조나 형상에 따라 달라질 수 있다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카트리지의 사시도이다. 도 2에서는 상기 멸균제 수납부(11)의 탄성밀봉재(111) 및 상기 주입부(12)의 탄성밀봉재(121)의 결합 방법을 보다 구체적으로 설명하기 위해 이들을 분리하여 도시하였다. 도 2에 도시된 A방향으로 상기 멸균제(113)가 상기 포장재 내부 및 상기 멸균장치의 챔버로 공급되고, B방향으로 상기 포장재 내부의 기체를 배기하여 상기 포장재 내부를 감압한다.

도 3a 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 카트리지를 설명한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 카트리지는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카트리지에서 일부 구성을 추가 변형하여 만들어진 것이므로, 여기서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카트리지의 구성 중 본 발명의 제1 실시예에 따른 카트리지와 실질적으로 동일하거나 유사한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

도 3a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카트리지의 평면도이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 카트리지(20)는 멸균제 수납부(21), 주입부(22), 보조 멸균제 수납부(23), 결합부(24), 태그(25), 몸체부(26) 및 포장재(27)를 포함하여 구성된다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 카트리지(20)는 앞서 설명한 본 발명의 제1 실시예에 따른 카트리지(10)에 상기 포장재(27)가 더 구비된 것으로서, 상기 포장재(27)는 상기 카트리지(20)의 상기 몸체부(26)에 밀봉 결합된다. 상기 포장재(27)의 내부에 멸균 대상물이 수납되어야 하므로, 멸균 작업을 실시하기 전에는 적어도 일면이 개방된 상태이나, 멸균 대상물을 수납한 후 멸균 작업을 실시하기 전에는 상기 포장재(27)의 모든 면이 밀봉되어야 한다. 도면 3a에서 사선으로 표시한 부분("밀봉"으로 표시된 부분)과 같이 상기 포장재(27)의 모서리 부분을 열 압착하는 방법으로 밀봉할 수 있다. 본 발명의 제2 실시예와 같이 포장재를 구비하는 카트리지의 경우 상기 태그(25)는 상기 카트리지(20) 몸체부(26) 또는 상기 포장재(27)의 일면에 형성될 수 있다.

도 3b는 도 3a의 B-B' 점선을 따라 절단한 단면도이다. 도 3b에서는 상기 주입부(22) 및 상기 포장재(27)의 단면을 확인할 수 있는데, 앞서 설명과 같이, 상기 주입부(22)에는 통로(222)가 형성되고, 탄성밀봉재(221)가 상기 통로(222)를 밀봉한다.

도 3c 및 도3d는 상기 주입부(22)를 통한 멸균제 공급 및 배기 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 3c에 도시된 상기 포장재(27) 내부로의 상기 멸균제 공급 과정은 (i) 니들(도 9의 831)과 같은 뾰족한 물체를 이용하여 상기 탄성밀봉재(221)를 관통하여 상기 주입부(22)에 형성된 상기 통로(222) 내부 또는 근처로 상기 니들을 위치시키는 단계, (ii) 상기 니들에서 공급되는 상기 멸균제를 상기 통로(222)를 통해 상기 포장재(27) 내부로 주입하는 단계로 진행된다. 도 3d에 도시된 상기 포장재(27) 내부를 감압하는 과정은 (i) 상기 니들을 이용하여 상기 탄성밀봉재(221)를 관통하여 상기 주입부(22)에 형성된 상기 통로(222) 내부 또는 근처로 상기 니들을 위치시키는 단계, (ii) 상기 니들 및 상기 주입부(22)에 형성된 상기 통로(222)를 통해 상기 포장재(27) 내부의 기체를 배기하는 단계로 진행된다.

도 3e는 도 3a의 C-C' 점선을 따라 절단한 단면도이다. 도 3e에서는 상기 멸균제 수납부(21) 및 상기 포장재(27)의 단면을 확인할 수 있는데, 앞서 설명과 같이, 상기 멸균제 수납부(21)는 상기 멸균제(213)를 수납하고, 탄성밀봉재(211)가 상기 멸균제(213)가 외부로 유출되지 않도록 상기 멸균제 수납부(21)를 밀봉한다.

도 3f는 상기 멸균제 수납부(21)에 수납된 상기 멸균제(213)를 멸균장치(도 7의 800, 도 10의 900)로 추출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 3f에 도시된 상기 멸균제(213) 추출 과정은 (i) 니들(도 9의 841)과 같은 뾰족한 물체를 이용하여 상기 탄성밀봉재(211)를 관통하여 상기 멸균제 수납부(21)에 수납된 상기 멸균제(213)에 상기 니들을 위치시키는 단계, (ii) 상기 니들을 통해 상기 멸균제(213)를 상기 멸균장치(도 7의 800, 도 10의 900)로 추출하는 단계로 진행된다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카트리지(20)에 적용된 상기 포장재(27)의 구체적인 구성을 설명하기 위한 단면도이다. 상기 포장재(27)는 불투과성 필름(271) 및 열접착 필름(273)의 층으로 구성되고, 일면은 상기 불투과성 필름(271) 및 상기 열접착 필름(273)의 사이에 열전도성 필름(272) 층이 더 구비되며, 상기 열전도성 필름(272)이 구비되지 않은 면은 투명하게 형성된다. 상기 불투과성 필름(271)은 기밀성을 유지할 수 있도록 기체 또는 액체가 투과되지 않는 필름을 의미하는 것으로서, 예를 들면 나일론(nylon) 수지를 이용하여 형성할 수 있다. 상기 열접착 필름(273)은 특정 온도 이상의 열을 가하면 서로 융착되는 필름을 의미하는 것으로서, 예를 들면 폴리프로필렌(PP) 수지 및 폴리에틸렌(PE) 수지를 이용하여 형성할 수 있다. 상기 열전도성 필름(272)는 상기 불투과성 필름(271) 및 상기 열접착 필름(273)보다 열전도율이 높은 필름을 의미하는 것으로서, 예를 들면 금속성 필름 그 중에서도 알루미늄 필름 또는 알루미늄 코팅 필름을 이용하여 형성할 수 있다.

도 5a 내지 도 6를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 카트리지를 설명한다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 카트리지는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카트리지에서 일부 구성을 추가 변형하여 만들어진 것이므로, 여기서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 카트리지의 구성 중 본 발명의 제1 실시예에 따른 카트리지와 실질적으로 동일하거나 유사한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 카트리지의 평면도이다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 카트리지(30)는 멸균제 수납부(31), 주입부(32), 보조 멸균제 수납부(33), 결합부(34), 태그(35), 몸체부(36), 포장재(37)및 트레이(38, tray)를 포함하여 구성된다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 카트리지(30)는 앞서 설명한 본 발명의 제1 실시예에 따른 카트리지(10)에 상기 포장재(37) 및 상기 트레이(38)가 더 구비된 것이다. 상기 포장재(37)는 상기 카트리지(30)의 상기 몸체부(36)에 밀봉 결합되고, 상기 트레이(38)는 상기 포장재(37) 내부에 수납된다. 상기 포장재(37)와 상기 트레이(38)의 내부에는 멸균 대상물이 수납되어야 하므로, 멸균 작업을 실시하기 전에는 상기 포장재(37)의 적어도 일면이 개방된 상태이나, 멸균 대상물을 수납한 후 멸균 작업을 실시하기 전에는 상기 포장재(37)의 모든 면이 밀봉되어야 한다. 도면 5a에서 사선으로 표시한 부분("밀봉"으로 표시된 부분)과 같이 상기 포장재(37)의 모서리 부분을 열 압착하는 방법으로 밀봉할 수 있다. 본 발명의 제3 실시예와 같이 포장재를 구비하는 카트리지의 경우 상기 태그(35)는 상기 카트리지(30) 몸체부(36) 또는 상기 포장재(37)의 일면에 형성될 수 있다.

도 5b는 도 5a의 D-D' 점선을 따라 절단한 단면도이다. 도 5b에서는 상기 주입부(32), 상기 트레이(38) 및 상기 포장재(37)의 단면을 확인할 수 있는데, 앞서 설명과 같이, 상기 주입부(32)에는 통로(322)가 형성되고, 탄성밀봉재(321)가 상기 통로(322)를 밀봉한다.

도 5c 및 도 5d는 상기 주입부(32)를 통한 멸균제 공급 및 배기 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 5c에 도시된 상기 포장재(37) 내부로의 상기 멸균제 공급 과정은 (i) 니들(도 9의 831)과 같은 뾰족한 물체를 이용하여 상기 탄성밀봉재(321)를 관통하여 상기 주입부(32)에 형성된 상기 통로(322) 내부 또는 근처로 상기 니들을 위치시키는 단계, (ii) 상기 니들에서 공급되는 상기 멸균제를 상기 통로(322)를 통해 상기 포장재(37) 내부로 주입하는 단계로 진행된다. 도 5d에 도시된 상기 포장재(37) 내부를 감압하는 과정은 (i) 상기 니들을 이용하여 상기 탄성밀봉재(321)를 관통하여 상기 주입부(32)에 형성된 상기 통로(322) 내부 또는 근처로 상기 니들을 위치시키는 단계, (ii) 상기 니들 및 상기 주입부(32)에 형성된 상기 통로(322)를 통해 상기 포장재(37) 내부의 기체를 배기하는 단계로 진행된다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 카트리지(30)의 경우, 상기 트레이(38)가 존재하여,상기 멸균제 공급 및 배기 과정에서 멸균대상물과 상기 포장재(37) 사이에 공간을 확보할 수 있으므로, 기화된 상기 멸균제가 상기 멸균대상물에 원활이 전달될 수 있고, 배기 후에도 상기 포장재(37) 내부와 외부 사이의 압력 차이로 인해 상기 멸균대상물이 눌리는 것을 방지할 수 있다.

도 6은 상기 트레이(38)의 사시도이다. 상기 트레이(38)는 상기 멸균제가 확산 또는 이동할 수 있는 공간을 확보하고, 상기 멸균대상물이 눌리는 것을 방지할 수 있도록 상기 포장재(37)를 지지하는 구조로서(예를 들면 통기공이 형성된 육면체 형상), 그 구체적인 형상이나 모양은 제한되지 않는다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 카트리지는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카트리지에서 상기 태그(25)를 제외한 것이다. 본 발명의 제4 실시예에 따른 카트리지는 멸균에 사용되는 멸균제를 보관하는 멸균제 수납부, 상기 멸균제 수납부에 보관 중이던 멸균제를 상기 멸균장치를 통해 공급받아 멸균 대상물에 전달하는 주입부, 상기 멸균장치에 결합되어 상기 카트리지가 정해진 위치에 정렬될 수 있도록 유도하는 결합부 및 멸균 대상물을 담는 포장재를 포함하고, 상기 포장재는 액체 또는 기체가 투과되지 않는 필름으로 형성되고, 한쪽 단부가 상기 카트리지에 밀봉상태를 유지할 수 있도록 결합된다.

도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 제5 실시예에 따른 멸균장치(800)를 설명한다. 도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 멸균장치(800)의 개념도이다. 본 발명의 제5 실시예에 따른 멸균장치(800)는 카트리지(810), 결합수납부(820), 멸균제 제공부(830), 멸균제 추출부(840), 진공펌프모듈(850), 가열모듈(860), 장치몸체부(870) 및 필터(880)를 포함한다.

상기 카트리지(810)는 멸균제 수납부(811), 주입부(812), 보조 멸균제 수납부(813), 결합부(도 8의 814), 태그(815), 몸체부(816), 포장재(817)및 트레이(818)를 포함하여 구성된다. 상기 카트리지(810)는 본 발명의 제3 실시예에 따른 카트리지(30)과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 상기 카트리지(810)를 구성하는 각 구성요소에 대한 구체적인 설명을 생략한다.

상기 결합수납부(820)는 상기 카트리지(810)가 정해진 곳에 위치하도록 상기 카트리지(810)를 수납하는 구성으로서, 상기 장치몸체부(870)에 고정되고, 상기 카트리지(810)의 상기 결합부(도 8의 814)와 결합된다.

상기 멸균제 제공부(830)는 상기 카트리지(810)의 상기 주입부(812)를 밀봉한 탄성밀봉재(미도시)를 관통할 수 있는 니들(831), 상기 니들(831) 주위에 형성된 기화장치(832) 및 상기 멸균제 추출부(840)로부터 추출된 멸균제를 전달받는 배관(833)을 포함하여 구성된다.

상기 멸균제 추출부(840)는 상기 카트리지(810)의 상기 멸균제 수납부(811)를 밀봉한 탄성밀봉재(미도시)를 관통할 수 있는 니들(841), 멸균제 흐름을 제어할 수 있는 제1 밸브(842) 및 상기 니들(841)을 상하 방향으로 움직이기 위한 구동부(843)를 포함하여 구성된다.

상기 진공펌프모듈(850)은 진공펌프(851) 및 기체의 흐름을 제어할 수 있는 제2 밸브(852)를 포함하여 구성된다.

상기 가열모듈(860)은 히터(861, 862), 팬(863) 및 온도측정장치(864, 865)를 포함하여 구성된다. 상기 히터(861, 862)는 상기 장치몸체부(870)의 상하면에 부착되어 상기 장치몸체부(870)의 내부를 가열하고, 상기 팬(863)은 가열된 내부 기체를 순환시켜 가열 속도를 향상시키고, 상기 장치몸체부(870)의 내부 온도를 균일하게 만든다. 상기 온도측정장치(864, 865)는 상기 장치몸체부(870) 또는 그 내부의 온도를측정하여 상기 장치몸체부(870) 또는 그 내부가 정해진 온도로 유지될 수 있도록 한다.

상기 장치몸체부(870)은 상기 카트리지(810) 및 상기 결합수납부(820)를 지지하거나 내부에 수납하기 위한 구조물로서, 그 구체적인 형상에는 제한이 없고, 밀폐 또는 개방될 수 있다.

상기 필터(880)는 상기 진공펌프모듈(850)과 연결되어, 상기 포장재(817) 내부를 감압하는 과정 등에서 진공펌프(851)로부터 전달받은 기체를 외부로 배기할 때, 해당 기체에 포함된 유해성분을 거르는 장치이다.

도 8a 및 도 8b를 참조하여 본 발명의 제5 실시예에 따른 멸균장치(800)에 적용되는 결합수납부(820)의 구체적인 구조 및 동작방법을 설명한다. 도 8a는 본 발명의 제5 실시예에 따른 멸균장치(800)에 적용 가능한 결합수납부(820) 및 그에 결합된 본 발명에 따른 카트리지(810, 포장재 및 트레이는 미도시)를 도시한 사시도이고, 도 8b는 도 8a의 평면도이다.

상기 결합수납부(820)는 탈착부(821, 822), 고정부(823) 및 지지부(824)를 포함하여 구성되는데, 여기서 상기 탈착부(821, 822)는 상기 카트리지(810)의 상기 결합부(814)에 대응되는 구조로서, 상기 결합부(814)와 직접 결합되고, 상기 고정부(823)는 상기 카트리지(810)가 결합된 상태를 유지할 수 있도록 상기 카트리지(810)를 위에서 눌러 고정한다(다만, 고정을 위한 장치라면 고정하는 방식의 구체적인 구조와 방법은 제한되지 않는다). 상기 탈착부(821, 822) 및 상기 고정부(823)는 상기 지지부(824)에 설치되어 지지되고, 상기 지지부(824)는 상기 장치몸체부(870)에 결합되어 상기 결합수납부(820)가 상기 장치몸체부(870)에 위치할 수 있도록 한다. 다만, 상기 지지부(824)는 별도의 부품이나 구성이 아니라 상기 장치몸체부(870)의 일부로서 형성될 수 있다.

도 7 및 도 9를 참조하여 본 발명의 제5 실시예에 따른 멸균장치(800)의 동작방법을 설명한다. 도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 멸균장치(800)의 멸균제 추출 및 주입, 배기 과정을 설명하기 위한 단면도로서, 상기 카트리지(810)에 상기 니들(831, 841)이 삽입된 단면을 도시한 도면이다.

본 발명의 제5 실시예에 따른 멸균장치(800)는 다음과 같이 동작한다.

(a) 상기 카트리지(810)의 상기 포장재(817) 내부에 멸균대상물을 수납하고, 상기 카트리지(810)를 상기 멸균장치(800)의 상기 결합수납부(820)에 결합시키는 단계; 이 때 상기 카트리지(810)의 태그(815) 정보를 검토하여, 상기 카트리지(810)가 정품인지, 재사용된 것인지를 확인한다.

(b) 상기 멸균제 추출부(840)에 구비된 구동부(843)가 상기 멸균제 추출부(840)의 니들(841) 및 상기 멸균제 제공부(830)의 니들(831)을 상기 카트리지(810) 방향으로 이동시켜 상기 니들(831, 841)이 상기 카트리지(810)의 멸균제 수납부(811) 및 주입부(812)를 밀봉한 각 탄성밀봉제(811a, 812a)를 관통하도록 하는 단계; 다만, 이 때 상기 멸균제 제공부(830)의 니들(831)은 별도의 구동장치에 의해 개별적으로 이동할 수 있다.

(c) 상기 멸균제 제공부(830)는 상기 진공펌프모듈(850)에 연결되어, 상기 진공펌프(851), 상기 제1 밸브(842) 및 제2 밸브(852)의 동작에 따라(제1 밸브 닫힘, 제2 밸브 열림), 상기 멸균제 제공부(830) 니들(831)의 내부관(831a) 및 상기 카트리지(810)의 주입부(812)에 형성된 통로(812b)를 통해 상기 포장재(817) 내부의 기체를 배기하여 감압하는 단계;

(d) 상기 가열모듈(860)을 동작시켜 상기 장치몸체부(870) 내부의 온도를 설정된 온도로 조절하는 단계; 다만, 온도 조절은 (a) 단계 이후부터 본 단계 이전 또는 다른 단계와 동시에 수행하여도 무방하다.

(e) 상기 멸균제 추출부(840)는 상기 진공펌프모듈(850)에 연결되어, 상기 진공펌프(851), 상기 제1 밸브(842) 및 제2 밸브(852)의 동작에 따라(제1 밸브 열림, 제2 밸브 닫힘), 상기 멸균제 추출부(840)의 니들(841)에 형성된 내부관(841a)을 통해 압력 차이를 이용하여 상기 멸균제(811b)를 추출하는 단계;

(f) 추출된 멸균제가 압력 차이로 인해 상기 멸균제 제공부(830)의 배관(833)를 통해 상기 기화장치(832)로 전달되는 단계;

(g) 상기 기화장치(832)에서 기화된 멸균제가 압력 차이로 인해 상기 멸균제 제공부(830) 니들(831)의 내부관(831a) 및 상기 카트리지(810)의 주입부(812)에 형성된 통로(812b)를 통해 상기 포장재(817) 내부로 주입되는 단계;

(h) 기화된 멸균제가 상기 포장재(817) 내부에 위치한 상기 트레이(818)로 인해 만들어진 공간을 통해 확산 및 이동하여 멸균대상물을 멸균하는 단계;

(i) 상기 진공펌프(851), 상기 제1 밸브(842) 및 제2 밸브(852)의 동작에 따라(제1 밸브 닫힘, 제2 밸브 열림), 상기 멸균제 제공부(830) 니들(831)의 내부관(831a) 및 상기 카트리지(810)의 주입부(812)에 형성된 통로(812b)를 통해 상기 포장재(817) 내부의 기체 및 멸균제를 배기하는 단계; 이 때 상기 배기된 기체 및 멸균제는 상기 필터(880)를 통해 정화되어 외부로 배출된다.

(j) 2회의 멸균 과정이 필요한 경우, 보조 멸균제 수납부(813)에 수납된 멸균제(813b)를 이용하여 (e) 단계 내지 (i) 단계를 반복하는 단계;

(k) 상기 멸균제 추출부(840)에 구비된 구동부(843)가 상기 멸균제 추출부(840)의 니들(841) 및 상기 멸균제 제공부(830)의 니들(831)을 상기 카트리지(810)의 반대 방향으로 이동시켜 상기 니들(831, 841)이 상기 카트리지(810)로부터 분리되도록 하는 단계;

(l) 상기 결합수납부(820)로부터 상기 카트리지(810)를 분리하는 단계;

도 10을 참조하여 본 발명의 제6 실시예에 따른 멸균장치를 설명한다. 도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 멸균장치의 개념도이다. 본 발명의 제6 실시예에 따른 멸균장치(900)는 카트리지(910), 결합수납부(920), 멸균제 제공부(930), 멸균제 추출부(940), 흡배기모듈(950), 가열모듈(960), 챔버(970) 및 연결배관부(980)를 포함한다.

상기 카트리지(910)는 멸균제 수납부(911), 주입부(912), 보조 멸균제 수납부(913), 결합부(도 8의 814), 태그(915), 몸체부(916) 및 포장재(917) 포함하여 구성된다. 상기 카트리지(110)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카트리지(20)과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 상기 카트리지(910)를 구성하는 각 구성요소에 대한 구체적인 설명을 생략한다.

상기 결합수납부(920)는 상기 카트리지(910)가 정해진 곳에 위치하도록 상기 카트리지(910)를 수납하는 구성으로서, 상기 챔버(970)에 고정되고, 상기 카트리지(910)의 상기 결합부(도 8의 814)와 결합된다. 상기 결합수납부(920)의 구체적인 구성은 본 발명 제5 실시예에 따른 결합수납부(820)과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 구체적인 설명을 생략한다.

상기 멸균제 제공부(930)는 상기 카트리지(910)의 상기 주입부(912)를 밀봉한 탄성밀봉재(미도시)를 관통할 수 있는 니들(931), 상기 니들(931) 주위에 형성된 기화장치(932) 및 상기 멸균제 추출부(940)로부터 추출된 멸균제를 전달받는 배관(933)을 포함하여 구성된다.

상기 멸균제 추출부(940)는 상기 카트리지(910)의 상기 멸균제 수납부(911)를 밀봉한 탄성밀봉재(미도시)를 관통할 수 있는 니들(941), 멸균제 흐름을 제어할 수 있는 제1 밸브(942) 및 상기 니들(941)을 상하 방향으로 움직이기 위한 구동부(943)를 포함하여 구성된다.

상기 흡배기모듈(950)은 진공펌프(951), 기체의 흐름을 제어할 수 있는 제2 밸브(952) 및 제3 밸브(955), 배기필터(953) 및 흡기필터(954)를 포함하여 구성된다. 상기 제2 밸브(952)는 상기 연결배관부(980)와 진공펌프(951)의 사이에 위치하고, 상기 제3 밸브(955)는 상기 연결배관부(980)와 흡기필터(954)사이에 위치한다. 상기 배기필터(953)는 진공펌프(951)과 연결되어, 상기 포장재(917) 또는 상기 챔버(970) 내부를 감압하는 과정 등에서 진공펌프(951)로부터 전달받은 기체를 외부로 배기할 때, 해당 기체에 포함된 유해성분을 거르는 장치이고, 상기 흡기필터(954)는 상기 챔버(970) 내부로 주입할 공기의 유해물질 또는 먼지 등을 거르는 장치이다.

상기 가열모듈(960)은 히터(961, 962) 및 온도측정장치(963, 964)를 포함하여 구성된다. 상기 히터(961, 962)는 상기 챔버(970)의 상하면에 부착되어 상기 챔버(970) 또는 그 내부를 가열한다. 상기 온도측정장치(963, 964)는 상기 챔버(970) 또는 그 내부의 온도를 측정하여 상기 챔버(970) 또는 그 내부가 정해진 온도로 유지될 수 있도록 한다.

상기 챔버(970)는 상기 카트리지(910) 및 상기 결합수납부(920)를 지지하거나 내부에 수납하기 위한 구조물로서, 그 내부가 감압될 수 있도록 밀폐될 수 있어야 한다.

상기 연결배관부(980)는 상기 흡배기모듈(950) 및 상기 챔버(970)에 연결되어 기체 흐름을 제어하는 제4 밸브(981), 상기 흡배기모듈(950) 및 상기 멸균제 제공부(930)에 연결되어 기체 흐름을 제어하는 제5 밸브(982) 및 상기 챔버(970) 내부의 압력을 측정하는 압력센서(983)를 포함하여 구성된다.

본 발명의 제6 실시예에 따른 멸균장치(900)는 다음과 같이 동작한다.

(a) 상기 카트리지(910)의 상기 포장재(917) 내부에 멸균대상물을 수납하고, 상기 카트리지(910)를 상기 멸균장치(900) 챔버(970) 내부의 결합수납부(920)에 결합시킨 후, 상기 챔버(970)를 폐쇄하는 단계; 이 때 상기 카트리지(910)의 태그(915) 정보를 검토하여, 상기 카트리지(910)가 정품인지, 재사용된 것인지를 확인한다.

(b) 상기 멸균제 추출부(940)에 구비된 구동부(943)가 상기 멸균제 추출부(940)의 니들(941) 및 상기 멸균제 제공부(930)의 니들(931)을 상기 카트리지(910) 방향으로 이동시켜 상기 니들(931, 941)이 상기 카트리지(910)의 멸균제 수납부(911) 및 주입부(912)를 밀봉한 각 탄성밀봉제(미도시)를 관통하도록 하는 단계; 다만, 이 때 상기 멸균제 제공부(930)의 니들(931)은 별도의 구동장치(미도시)에 의해 개별적으로 이동할 수 있다.

(c) 상기 멸균제 제공부(930)는 상기 연결배관부(980)의 제5 밸브(982)를 통해 상기 흡배기모듈(950)에 연결되어, 상기 진공펌프(951), 상기 제1 밸브 내지 상기 제5 밸브의 동작에 따라(제1 밸브 닫힘, 제2 밸브 열림, 제3 밸브 닫힘, 제4 밸브 닫힘, 제5 밸브 열림), 상기 멸균제 제공부(930) 니들(931)의 내부관(미도시) 및 상기 카트리지(910)의 주입부(912)에 형성된 통로(미도시)를 통해 상기 포장재(917) 내부의 기체를 배기하여 감압하는 단계;

(d) 상기 챔버(970)는 상기 연결배관부(980)의 제4 밸브(981)를 통해 상기 흡배기모듈(950)에 연결되어, 상기 진공펌프(951) 및 상기 제1 밸브 내지 상기 제5 밸브의 동작에 따라(제1 밸브 닫힘, 제2 밸브 열림, 제3 밸브 닫힘, 제4 밸브 열림, 제5 밸브 닫힘), 상기 챔버(970)의 내부의 기체를 배기하여 감압하는 단계; 여기서 (c) 단계 및 (d) 단계는 순차적, 역순 또는 동시에 수행될 수 있다. 다만 (c) 단계 및 (d) 단계를 동시에 수행할 경우, 제1 밸브 닫힘, 제2 밸브 열림, 제3 밸브 닫힘, 제4 밸브 열림, 제5 밸브 열림상태에서 상기 진공펌프(951)를 동작시켜 배기하여 감압한다.

(e) 상기 가열모듈(960)을 동작시켜 상기 챔버(970) 내부의 온도를 설정된 온도로 조절하는 단계; 다만, 온도 조절은 (a) 단계 이후부터 본 단계 이전 또는 다른 단계와 동시에 수행하여도 무방하다.

(f) 상기 멸균제 추출부(940)는 상기 연결배관부(980)의 제5 밸브(982)를 통해 상기 흡배기모듈(950)에 연결되어, 상기 제1 밸브(942) 및 제5 밸브(982)의 동작(제1 밸브 열림, 제5 밸브 닫힘)에 따라, 상기 멸균제 추출부(940)의 니들(941)에 형성된 내부관(미도시)을 통해 압력 차이를 이용하여 상기 멸균제(미도시)를 추출하는 단계;

(g) 추출된 멸균제가 압력 차이로 인해 상기 멸균제 제공부(930)의 배관(933)를 통해 상기 기화장치(932)로 전달되는 단계;

(h) 상기 기화장치(932)에서 기화된 멸균제가 압력 차이로 인해 상기 멸균제 제공부(930) 니들(931)의 내부관(미도시) 및 상기 카트리지(910)의 주입부(912)에 형성된 통로(미도시)를 통해 상기 포장재(917) 내부로 주입되는 단계;

(i) 기화된 멸균제가 상기 포장재(917)가 내외부의 압력 차이로 부풀어 만들어진 공간을 통해 확산 및 이동하여 멸균대상물을 멸균하는 단계;

(j) 상기 진공펌프(951) 및 상기 제1 밸브 내지 상기 제5 밸브의 동작에 따라(제1 밸브 닫힘, 제2 밸브 열림, 제3 밸브 닫힘, 제4 밸브 닫힘, 제5 밸브 열림), 상기 멸균제 제공부(930) 니들(931)의 내부관(미도시) 및 상기 카트리지(910)의 주입부(912)에 형성된 통로(미도시)를 통해 상기 포장재(917) 내부의 기체 및 멸균제를 배기하는 단계; 이 때 상기 배기된 기체 및 멸균제는 상기 배기필터(953)를 통해 정화되어 외부로 배출된다.

(j) 2회의 멸균 과정이 필요한 경우, 보조 멸균제 수납부(913)에 수납된 멸균제(미도시)를 이용하여 (f) 단계 내지 (i) 단계를 반복하는 단계;

(k) 상기 멸균제 추출부(940)에 구비된 구동부(943)가 상기 멸균제 추출부(940)의 니들(941) 및 상기 멸균제 제공부(930)의 니들(931)을 상기 카트리지(910)의 반대 방향으로 이동시켜 상기 니들(931, 941)이 상기 카트리지(910)로부터 분리되도록 하는 단계;

(l) 상기 제1 밸브 내지 상기 제5 밸브의 동작에 따라(제1 밸브 닫힘, 제2 밸브 닫힘, 제3 밸브 열림, 제4 밸브 열림, 제5 밸브 닫힘), 압력 차이로 인해 상기 흡기필터(954) 통해 정화된 공기가 상기 제3 밸브 및 제4 밸브를 거쳐 상기 챔버(970) 내부로 유입되는 단계;

(m) 상기 챔버(970)를 개방하고, 상기 결합수납부(820)로부터 상기 카트리지(810)를 분리하는 단계;

이상에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였다. 그렇지만 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.

10, 20, 30, 810, 910: 카트리지
11, 21, 31, 811, 911: 멸균제 수납부
12, 22, 32, 812, 912: 주입부
14, 24, 34, 914: 결합부
27, 37, 817, 917: 포장재
38, 818: 트레이
820, 920: 결합수납부
830, 930: 멸균제 제공부
840, 940: 멸균제 추출부

Claims

멸균장치에 사용되는 카트리지에 있어서,
멸균에 사용되는 멸균제를 보관하는 멸균제 수납부;
상기 멸균제 수납부에 보관 중이던 멸균제를 상기 멸균장치를 통해 공급받아 멸균 대상물에 전달하는 주입부;
상기 멸균제 수납부 및 상기 주입부가 배치되는 몸체부;
상기 몸체부의 일측에 배치되며, 상기 멸균장치에 결합되어 상기 카트리지가 정해진 위치에 정렬될 수 있도록 유도하는 결합부; 및
상기 카트리지의 정보를 확인할 수 있는 태그(Tag);를 포함하는 카트리지.
삭제
제1항에 있어서,
상기 카트리지의 일단에 결합되고, 상기 멸균 대상물을 수납하는 포장재;를 더 포함하는 카트리지.
제3항에 있어서,
상기 포장재는 기밀성을 유지할 수 있도록 기체 또는 액체가 투과되지 않는 재질로 이루어진 카트리지.
제3항에 있어서,
상기 포장재는 적어도 일면이 열전도성 재질을 포함하여 형성된 카트리지.
제3항에 있어서,
상기 태그는 상기 포장재의 일면에 배치되는, 카트리지.
제3항에 있어서,
상기 포장재 내부에 위치하고, 상기 포장재 내부의 공간을 확보하기 위한 트레이(tray);를 더 포함하는 카트리지.
제3항에 있어서,
상기 멸균제 수납부 또는 상기 주입부는 탄성이 있는 재질로 밀봉되는 카트리지.
제3항에 있어서,
상기 주입부는 상기 포장재 내부를 감압하거나 포장재 내부로 멸균제를 공급할 수 있도록 하는 통로를 더 포함하는 카트리지.
제1항에 있어서,
상기 태그는 상기 카트리지의 일면에 배치되는, 카트리지.
제1항에 있어서,
상기 멸균제 수납부 또는 상기 주입부는 탄성이 있는 재질로 밀봉되는 카트리지.
멸균장치에 사용되는 카트리지에 있어서,
상기 카트리지는
멸균에 사용되는 멸균제를 보관하는 멸균제 수납부;
상기 멸균제 수납부에 보관 중이던 멸균제를 상기 멸균장치를 통해 공급받아 멸균 대상물에 전달하는 주입부;
상기 멸균제 수납부 및 상기 주입부가 배치되는 몸체부;
상기 몸체부의 일측에 배치되며, 상기 멸균장치에 결합되어 상기 카트리지가 정해진 위치에 정렬될 수 있도록 유도하는 결합부;
멸균 대상물을 담고, 상기 몸체부에 밀봉 결합되는 포장재; 및
상기 카트리지의 일면에 상기 카트리지의 정보를 확인할 수 있는 태그(Tag);를 포함하고,
상기 포장재는
액체 또는 기체가 투과되지 않는 필름으로 형성되고, 한쪽 단부가 상기 카트리지에 밀봉상태를 유지할 수 있도록 결합되는 카트리지.
카트리지, 멸균제 추출부 및 멸균제 제공부를 포함하는 멸균장치에 있어서,
상기 카트리지는
멸균에 사용되는 멸균제를 보관하는 멸균제 수납부;
상기 멸균제 수납부에 보관 중이던 멸균제를 상기 멸균장치를 통해 공급받아 멸균 대상물에 전달하는 주입부;
상기 멸균제 수납부 및 상기 주입부가 배치되는 몸체부;
상기 몸체부의 일측에 배치되며, 상기 멸균장치에 결합되어 상기 카트리지가 정해진 위치에 정렬될 수 있도록 유도하는 결합부; 및
상기 카트리지의 일면에 상기 카트리지의 정보를 확인할 수 있는 태그(Tag);를 포함하고,
상기 멸균제 추출부는 상기 멸균제 수납부에 보관 중이던 멸균제를 추출하여 상기 멸균제 제공부로 전달하며,
상기 멸균제 제공부는 상기 멸균제 추출부로부터 전달받은 멸균제를 상기 주입부로 제공하는 멸균장치.
제13항에 있어서,
상기 태그는 상기 카트리지의 일면에 배치되는, 멸균장치.
제14항에 있어서,
상기 태그의 정보를 이용하여 상기 카트리지의 결합 상태, 사용 여부 및 정품인지 여부를 확인하는 멸균장치.
제13항에 있어서,
상기 멸균제 수납부 또는 상기 주입부는 탄성이 있는 재질로 밀봉되는 멸균장치.
제13항에 있어서,
상기 결합부와 결합되어 상기 카트리지가 정해진 위치에 정렬될 수 있도록 유도하는 결합수납부를 더 포함하는 멸균장치.
제13항에 있어서,
상기 멸균제 제공부는 상기 주입부로 멸균제를 기화시켜 공급하는 기화기를 포함하는 멸균장치.
제13항에 있어서,
상기 멸균제 추출부는
상기 멸균제 수납부로부터 멸균제를 추출하기 위한 니들 및
상기 니들을 움직이기 위한 구동부를 포함하는
멸균장치.
제13항에 있어서,
상기 카트리지의 일단에 결합되고, 상기 멸균 대상물을 수납하는 포장재를 더 포함하는 멸균장치.
제20항에 있어서,
상기 포장재는 기밀성을 유지할 수 있도록 기체 또는 액체가 투과되지 않는 재질로 이루어진 멸균장치.
제20항에 있어서,
상기 포장재는 적어도 일면이 열전도성 재질을 포함하여 형성된 멸균장치.
제20항에 있어서,
상기 태그는 상기 포장재의 일면에 배치되는, 멸균장치.
제20항에 있어서,
상기 포장재 내부에 위치하고, 상기 포장재 내부의 공간을 확보하기 위한 트레이(tray);를 더 포함하는 멸균장치.
제20항에 있어서,
상기 포장재 또는 그 내부 공간을 가열하는 가열장치;를 더 포함하는 멸균장치.
제20항에 있어서,
상기 멸균제 제공부에 연결되고, 상기 주입부를 통해 포장재 내부를 감압하는 진공펌프;를 더 포함하는 멸균장치.
제13항에 있어서,
상기 카트리지를 내부에 수납하는 챔버;를 더 포함하는 멸균장치.
제27항에 있어서,
상기 챔버에 연결되어 상기 챔버를 감압하는 진공펌프;를 더 포함하는 멸균장치.
제27항에 있어서,
상기 챔버 내부를 가열하는 가열장치;를 더 포함하는 멸균장치.
제27항에 있어서,
상기 카트리지의 일단에 결합되고, 상기 멸균 대상물을 수납하는 포장재;를 더 포함하는 멸균장치.
제30항에 있어서,
상기 챔버 및 상기 멸균제 제공부에 연결되어, 상기 챔버를 감압하거나, 상기 주입부를 통해 포장재 내부를 감압하거나 또는 상기 챔버 및 상기 주입부를 통해 포장재 내부를 동시에 감압하는 진공펌프;를 더 포함하는 멸균장치.