KR20030072363A - 소형 물체를 신속하게 멸균하는 방법 및 장치 - Google Patents

소형 물체를 신속하게 멸균하는 방법 및 장치 Download PDF

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KR20030072363A
KR20030072363A KR10-2003-7007886A KR20037007886A KR20030072363A KR 20030072363 A KR20030072363 A KR 20030072363A KR 20037007886 A KR20037007886 A KR 20037007886A KR 20030072363 A KR20030072363 A KR 20030072363A
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KR10-2003-7007886A
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제프리에이치 젠킨즈
엑하르트리차드
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유브이-솔루션즈, 엘엘씨.
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Abstract

물체(131)를 멸균하는 장치(130)는, 물체(131)를 수용하기 위한 개구를 갖는 하우징(133)과, 하우징(133)에 부착되고 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동하는 적어도 하나의 가동 부재(139)와, 하우징 내에 배치된 UV 광원(135)과, 물체(131)가 하우징의 개구 내에 위치되고 가동 부재(139)가 폐쇄 위치에 있을 때까지 광원(135)이 UV 방사선을 방출하는 것을 방지하는 작동기(141)를 포함한다.

Description

소형 물체를 신속하게 멸균하는 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR RAPIDLY STERILIZING SMALL OBJECTS}
우선권 주장
본 발명은 U.S.C. §119(e)하에서, 2000년 12월 14일에 출원된 "소형 물체를 신속하게 멸균하는 방법 및 장치"라는 명칭의 미국 가출원 제60/255,555호를 우선권 주장한다.
일상 생활에서 사용되는, 특히 의료 또는 위생 용도로 사용되는 다수의 소형 물체는 질병 원인의 미생물에 대한 전달 메커니즘으로서 역할할 수 있다. 다른 사람들에 의해 만져지거나 더렵혀지거나, 다른 사람 또는 동물에 의해 오염된 표면과 접촉하게 되는 물체 그 자체는 오염될 수 있다. 그 후에 이들 물체가 다른 사람들과 접촉한다면, 이들은 질병을 전염시킬 수 있다. 의료인 또는 건강 관리인의 의류나 손조차도 질병을 전염시키게 된다.
이러한 오염 문제는, 감염된 사람이나 표면과 접촉하는 매우 높은 가능성을 가질 때, 의료 설비 또는 위생 용도로 사용되는 물체, 또는 이러한 설비에서의 근로자의 의류와 손에 특히 심각하다. 몇몇 의료 장치는 병든 환자와 접촉하여 위치되도록 설계된다. 다른 환자에의 사용 중에 멸균되지 않는다면, 이들은 한 사람으로부터 다음 사람으로 질병을 전염시키는 매개체로서 역할할 수 있다. 이러한 예들로는 온도계, 검이경(otoscope), 혈압계, 청진기, 및 의사, 간호사 및 다른 의료인 또는 건강 관리인이 사용하는 다른 장치이다.
온도계 및 검이경과 같은 이들 장치의 일부는 질병 매개체로서 인식되며, 미생물의 전염을 방지하기 위해 일회용 요소 또는 커버와 함께 공통으로 사용된다. 청진기와 같은 다른 장치에 있어서, 보호 커버를 실시하는 것은 더욱 어렵다. 일회용 청진기는 고가이며, 품질이 떨어진다. 살균제 화학 물질로 수동 멸균이 때때로 행해지지만, 이는 시간 소모적이며, 필요할 때마다 수행되지 않는다. 건강 관리인의 의류 및 손은 세척함으로써 통상 멸균되지만, 이는 종종 불편하며 시간이 낭비된다.
1996년 1월 26일에 클레먼트 리차드 티.(Richard T. Clement)에게 허여된 미국 특허 제5,892,233호는 UV 광을 이용하는 휴대용 청진기 멸균기를 개시하고 있다. 이 장치는 청진기가 멸균되는 오랜 기간 동안에 장치에 의해 보유되어서, 멸균기가 청진기와 함께 이송되도록 요구된다. 따라서, 개별 장치는 청진기 각각을 위해 필요하며, 건강관리인은 작업할 때마다 멸균기를 소지해야 하는데, 이는 불편하다.
본 발명은 통상적으로 멸균 또는 소독 시스템 및 방법의 분야에 관한 것이다.
도1 내지 도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 멸균기/소독기를 도시한 다이어그램이다.
도8a 및 도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차광 밀봉부를 도시한 다이어그램이다.
도8b는 도8a의 A-A선을 따르는 단면도를 도시한 다이어그램이다.
도10a 내지 도10c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멸균기/소독기의 베인을 도시한 다이어그램이다.
도11 내지 도14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멸균기/소독기를 도시한 다이어그램이다.
도15a 내지 도17b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멸균기/소독기를 도시한 다이어그램이다.
도18 내지 도20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멸균기/소독기를 도시한 다이어그램이다.
도21은 설명된 멸균기/소독기 실시예들 중 어느 것에나 사용되기 위한 전기 회로의 블록도이다.
도22는 설명된 멸균기/소독기 실시예들 중 어느 것에나 사용되기 위한 전기 회로를 도시한 다이어그램이다.
본 발명의 일 실시예는 물체를 멸균하거나 소독하기 위한 멸균기/소독기에관한 것이다. 멸균기/소독기는 하우징과, 하우징 내에 배치된 광원과, 광원으로부터의 광 출력이 하우징을 나가는 것을 차단하는 광 밀봉부와, 광이 광원으로부터 출력되게 허용하도록 어느 정도의 광 밀봉의 달성을 검출함으로써 트리거되는(triggered) 작동기를 포함하며, 물체는 광 밀봉부의 일부를 형성한다.
어느 정도의 광 밀봉의 달성을 검출하는 것은 다수의 상이한 방식으로 달성될 수 있다. 예를 들면, 밀봉부를 형성하는 요소의 기계적 위치를 검출하는 장치가 이용될 수 있다. 다르게는, 광학 장치는 하우징 내에 광 밀봉의 정도를 검출할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 물체를 멸균하거나 소독하는 방법에 관한 것이며, 이 방법은 물체의 제1 부분을 멸균기/소독기 내로 도입시키는 단계와, 광 밀봉부를 형성하기 위해 적어도 물체의 제2 부분을 사용하여 멸균기/소독기 내에 광을 밀봉하는 단계와, 어느 정도의 광 밀봉의 달성을 검출할 때, 멸균기/소독기 내에 물체의 적어도 제2 부분 상에 자외선 광을 자동적으로 플래시하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는, 물체를 수용하기 위한 개구를 갖는 하우징과, 하우징에 부착되며 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능한 적어도 하나의 가동 부재와, 하우징 내의 자외선 광원과, (1)가동 부재에 의해 적어도 부분적으로 발생되는 하우징의 광 밀봉의 정도, (2)폐쇄 위치에 있는 가동 부재, (3)하우징 내에 적어도 부분적으로 일정한 위치에 위치되는 물체 중 적어도 하나를 검출하는 검출기를 포함하며, 물체가 하우징 내에 부분적으로 위치될 때 가동 부재는 폐쇄 위치에 있으며, 검출기는 (1)가동 부재에 의해 적어도 부분적으로 발생되는 하우징의광 밀봉의 정도, (2)폐쇄 위치에 있는 가동 부재, (3)하우징 내에 적어도 부분적으로 일정한 위치에 위치되는 물체 중 적어도 하나를 검출하며, 그 후에 자외선 광원이 물체를 멸균하거나 소독하기 위해 UV 방사선을 방출하는, 장치에 관한 것이다.
본 발명의 다른 실시예는, 물체를 적어도 부분적으로 수용하기 위한 개구를 갖는 하우징과, 하우징에 부착되며 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능한 적어도 하나의 가동 부재와, 하우징 내의 자외선 광원과, 물체가 하우징 내에 적어도 부분적으로 위치되고 가동 부재가 폐쇄 위치에 있을 때까지 자외선 광원이 자외선 방사를 방출하는 것을 방지하는 작동기를 포함하는 장치에 관한 것이다.
발명의 개요
사람들의 손 및/또는 특히 건강 관리 세팅시에, 청진기와 같은 의료 및 위생 장치를 신속하게 멸균하는 기술에 대한 필요성이 있다. 멸균 기술은 보다 많은 사용자에 순응하도록 사용하기에 용이하고 신속해야 한다. 건조되거나 제거될 필요가 있는 화학 물질을 사용해서는 안되며, 청진기와 같은 몇몇 장치가 멸균을 위해 요구되는 고온에 의해 손상되므로 열을 사용해서는 안된다.
본 발명의 일 실시예는 미생물(예를 들어, 박테리아, 바이러스 등)을 죽이도록 강한 자외선(UV) 광을 사용하고, 손, 의류 및 휴대용 또는 다른 작은 장치를 위한, 사용이 용이하고 신속한 멸균기/소독기에 관한 것이다. 이 멸균기/소독기는 몇 초간 이용될 수 있으며, 장치로부터 제거되거나 보충될 필요가 있는 어떠한 화학 물질도 요구하지 않으며, 고온으로 인해 멸균/소독될 물체가 손상되지 않는다. 또한, 본 발명은 [-6.67 ℃(20 ℉)보다 작게] 약간 멸균/소독되도록 장치를 가열할 수 있는데, 이는 환자와 직접 접촉하게 되는 장치에 있어서의 이점으로 통상 고려된다. 이 장치는 작은 배터리로부터 동력을 공급받을 수 있어서, 완전히 휴대할 수 있다. 또한, 이 장치는 전체 멸균 공정이 단지 몇 초(예를 들어, 1 내지 3 초) 또는 1초 미만(예를 들어, 1 밀리초 또는 100 마이크로초)의 멸균 시간을 요구할 수 있으므로, 벽 또는 카트에 고정 장착될 수 있으며, 그리고/또는 AC 라인으로부터 동력을 공급받을 수 있다.
이러한 유형의 멸균기/소독기는 특정 목적 또는 일반 목적의 용도를 위해 다양한 구조로 제조될 수 있다. 예를 들면, 특정 목적 장치는 청진기를 멸균하기 위해 특별히 제조될 수 있으며, 환자실 또는 시험실 내의 벽 또는 카트에 장착될 수 있다. 멸균기/소독기는 UV 광원을 둘러싸고 근처에 있는 사람의 눈이 손상되는 것을 방지하기 위해 하우징을 갖도록 설계될 수 있다. 단일 멸균기/소독기는 여러 상이한 장치를 수용하도록 설계될 수 있다. 전술된 다양한 실시예의 멸균기/소독기가 가능한 멸균/소독 용도(예를 들어, 청진기, 온도계, 음용 컵)를 제안하지만, 많은 다른 용도가 본 발명에 따라 가능하다. 예를 들면, 설명된 멸균기/소독기는 펄스 산소 농도계, 칫솔, 검이경, 혈압계, 치과용 픽(pick), 및 의사, 간호사, 치과 의사, 위생사, 다른 의료 및 치과 직원이 사용하는 다른 장치를 멸균/소독하기 위해 사용될 수 있다. 개인은 다양한 의료용, 치과용 및 위생 목적을 위해 멸균기/소독기를 사용할 수 있다.
본 장치는 성공적인 멸균을 나타내도록 UV 광에 노출한 후 컬러를 변화시키는 UV 광 감지 재료를 이들의 표면상에 포함할 수 있다. 이 유형의 재료는 다음 멸균 사이클을 나타내기 위해 몇 초 후에 그들의 원래의 컬러로 복귀하도록 이용될수 있다. 또한, UV 광으로의 노출 후에 컬러를 영구적으로 변화시키는 재료의 패치는 UV로의 전체 수명 노출을 나타내도록 장치의 표면상에 포함될 수 있다. 패치의 컬러는 장치를 교체할 시기를 나타낼 수 있다.
멸균기/소독기 작동
멸균기/소독기는 2가지 모드 중 하나로 또는 2가지 모드의 임의의 조합을 사용하여 작동할 수 있다. 하나의 모드는 고강도 자외선 광으로 이를 가득 차게 함으로써 물체의 표면을 소독하는 것을 포함한다. 파장이 160 내지 300 나노미터 범위인 광은 미생물에 치명적이다. 제곱 센티미터당 약 10 밀리와트-초의 자외선 광 에너지의 전체 노출은 통상 표면을 멸균/소독할 것이다. 표면의 정확한 특성 및 온도와 같은 환경 조건에 따라 보다 많거나/적은 양이 요구될 수 있다. 제2 모드는 미생물에 치명적인 온도로 멸균/소독되도록 물체의 표면 온도를 상승시키는 것을 포함한다. 자외선 광으로 가득 차게 되는 물체의 표면은 물체의 온도를 상승시킬 것이다. 또한, 상승된 온도는 자외선 광 멸균의 효율을 증가시킬 것이다.
본 발명의 몇몇 실시예는 UV 광을 제공하는 이외에 멸균/소독되도록 물체의 표면을 가열하기에 충분한 에너지를 생성하는, 크세논 스트로브 광과 같은 고강도 램프로 멸균/소독되도록 물체를 조명함으로써 동시에 멸균/소독의 모드 모두를 사용할 수 있다. 크세논 스트로브 램프는 160 내지 2000 나노미터 사이의 파장의 스펙트럼을 가로질러 광을 정상적으로 생성한다. 크세논 스트로브의 종래 적용물에 있어서, 파장이 380 나노미터 미만인 자외선 광은 바람직하지 않아서, 크세논 가스 주위의 글래스 외형부(glass envelope)는 이 범위의 광을 여과하도록 설계된다.그러나, 멸균기/소독기 적용물에 있어서, 용융된 석영과 같은 다른 물질 또는 자외선-투과 글래스의 외형부를 갖는 크세논 램프는 자외선을 멸균/소독하는 출력을 최대화하도록 이용될 수 있다. 자외선 광 및 가시 및 적외선 범위(380 내지 2000 나노미터)에서 방출된 광은 단시간 내에 더욱 효율적인 멸균/소독을 위해 멸균/소독될 물체의 표면을 순간 가열하도록 에너지의 상당한 양을 제공할 것이다. 복사 에너지의 짧은 임펄스는 물체의 내부를 가열하지 않도록 신속하게 물체의 표면을 가열시키게 할 것이다. 이는 전체 물체를 가열시키는 것보다 훨씬 작은 에너지를 요구하며, 플라스틱의 용융에 의해 야기되는 것과 같이 물체의 구조상의 완전성에 대한 영향을 덜 미칠 것이다. 이러한 광에 노출되는 인간 피부는 표면 열이 인체에 신속하게 방산될 때 약간 따뜻한 느낌만을 경험할 것이다.
이 플래시 램프 기술을 사용하여, 청진기 헤드와 같은 소형 물체는 20 내지 200 줄의 범위에 있는 크세논 스트로브 램프로의 전체 동력으로 멸균/소독될 수 있었다. 이러한 양의 에너지는 표준 카메라 플래시 유닛의 에너지와 동일하다. 크세논 쇼트-아크 램프에서의 경우와 같이 크세논 가스 내의 높은 전류 밀도로 작동되는 플래시 램프는, 멸균기/소독기 용도에서 더욱 효율적인 작동을 위해 자외선 스펙트럼의 출력 광(160 내지 380 나노미터의 파장) 의 높은 백분율을 생성한다. 멸균/소독은 연속 또는 펄스형 UV 공급원으로 달성될 수 있다. 유익하게도, 플래시 당 적은 동력은 연속 광보다는 펄스형 광을 제공하는 UV 공급원에서 요구된다.
다르게는, 멸균/소독은 파장이 160 내지 380 나노미터의 범위에 있는 연속 또는 플래시된(즉, 펄스형) 자외선 광을 제공하는 다른 자외선 광원으로 달성될 수있다. 이들 광원은 물체의 연속 복사 가열을 제공하여서, 물체의 내부와 표면 사이의 보다 작은 온도 기울기를 가져오며, 낮은 표면 온도를 가져온다. 낮은 표면 온도의 결과로 인해, 물체는 가열로부터 덜 이득을 얻는다.
청진기와 함께 사용될 수 있는 멸균기/소독기의 일 실시예
본 발명에 따르면, 동일한 멸균기/소독기도 다른 장치와 함께 이용될 수 있지만, 멸균기/소독기는 청진기의 헤드를 멸균하고 그리고/또는 소독하도록 설계될 수 있다. 청진기를 멸균/소독하는 데 이용되는 멸균기/소독기의 예시적인 일 실시예는 도1 내지 도7에 도시된다. 도1에 도시된 바와 같이, 멸균기/소독기(1)는 1초 미만(1 밀리초 미만의 플래시 시간이 통상적임)으로 청진기(3)의 헤드부(3a)를 멸균 및/또는 소독하기 위해 충분한 강도의 UV 광(및/또는 가시 및 적외선 광)의 플래시를 생성하도록 하나 이상의 크세논 플래시 램프(7)를 사용할 수 있다. 하나 이상의 플래시 램프(7)는 청진기(3)의 튜브(3b)의 단부에 멸균/소독되도록 요구되는 청진기(3)의 모든 표면을, 통상적으로 헤드(3a)의 표면을 차단하기 위해 플래시 램프(7)에 의해 생성된 광을 유도하도록 반사기(9)를 따라 하우징(2) 내에 배열될 수 있다. 전자 청진기의 경우에, 튜브(3b)는 와이어를 포함하는 튜브형 구조일 수 있다. 청진기 자체의 일부뿐만 아니라, 반사기(9), 광 밀봉 도어(11, 13), 베인(15a, 15b) 및 멸균기/소독기(1)에 합체될 수 있는 다른 구성 부품은 광의 대부분이 사용자에 이르는 것을 방지하는데, 이는 불안하거나 가능하게는 손상될 수 있다. 또한, 청진기 자체의 일부는 멸균기/소독기로부터 광 출력을 차단하여, 광의 일부가 사용자에 이르는 것을 방지한다.
양호한 실시예에서, 하우징(2)은 청진기(3)의 헤드(3a)가 하우징(2) 전방의 슬롯(5)을 통해 원활한 운동으로 강타될 수 있는 방식으로 설계된다. 도1 내지 도7은 하우징(2)이 이를 통한 원활한 운동을 허용하면서 광 플래시를 포함하도록 구성될 수 있는 방법의 예를 도시한다. 하우징(2)은 하우징(2)의 상부 단부에 지점(12)에 대해 피봇하는 스프링 장전식 상부 트랩 도어(11)를 갖는다. 청진기 헤드(3a)가 화살표(21)(도3)의 방향으로 이동될 때, 상부 트랩 도어(11)는 화살표(23) 방향으로 하향 후방으로 가압된다. 청진기 헤드(3a)에 부착된 튜브(3b)는 사용자에 의해 전방 슬롯(5)의 상부로 안내된다. 하우징(2)은 올바른 위치로 청진기 헤드(3a) 및 튜브(3b)를 안내하는 것을 보조하도록 슬롯(5) 및 베인(15a, 15b)과 함께 구성된다. UV 조명이 모든 방향으로부터 충분한 강도로 분산된다면, 청진기 헤드(3a)의 회전은 중요하지 않으며, 멸균기/소독기(1)를 통해 이동될 때 헤드(3a)의 회전을 제한할 필요는 없다. 이는 청진기의 다양하고 상이한 치수 및 구성을 수용하는 데 중요한 특징이다.
도4 및 도5는 멸균/소독을 위한 플래시 시점에의 청진기(3)의 위치를 도시한다. 이 위치에 이르기 위해, 사용자는 화살표(27)(도5)의 방향으로 멸균기/소독기 하우징(2)의 전방에서 슬롯(5) 내에 하향으로 청진기 튜브(3b)를 안내한다. 청진기(3)를 지나 상부 트랩 도어(11)를 지나갈 때, 도어(11)는 그의 휴지 위치로 복귀하도록 화살표(28)의 방향으로 이동된다. 베인(15a, 15b)은 베인(19a, 19b)에 대항하여 도2에 도시된 위치에 초기에 있다. 튜브(3b)가 하우징(2)의 전방에서 베인(15a, 15b)과 접촉할 때, 베인은 그의 피봇점(17a, 17b)을 중심으로 회전된다.베인(15a, 15b)은 각각 화살표(25a, 25b) 방향으로 회전되며, 하나 이상의 복귀 스프링(도시되지 않음)에 대항하여 이동된다. 도4 및 도5에 도시된 멸균/소독 위치에서, 베인은 청진기 튜브(3b)가 중심에서 포획된 상태로 노치(16a, 16b)(도2)가 서로 대면하도록 회전하였다. 가요성 밀봉부(도시되지 않음)는 도5에 도시된 바와 같이 튜브가 슬롯(5) 내에 위치할 때 튜브(3b)에 대항하여 차광 밀봉부를 형성하기 위해 노치(16a, 16b)의 에지 내로 장착된다. 전방 베인(15a, 15b)은 청진기(3)가 멸균/소독 위치에 있을 때 상부 트랩 도어(11)와 하부 트랩 도어(13) 사이의 전방 슬롯을 덮어서 완전한 차광 하우징을 형성한다.
일 실시예에 따르면, 멸균/소독 플래시는 청진기(3)가 슬롯(5)의 특정 위치에 도달할 때 자동으로 트리거된다. 전체 플래시 시간이 1 밀리초 미만일 수 있으므로(그리고 100 마이크로초만큼 짧을 수 있으므로), 멸균/소독을 위해 청진기(3)의 연속 이동을 정지시킬 필요가 없다. 슬롯(5)을 통해 청진기(3)를 매우 신속하게 손으로 당기는 때조차도, 1 밀리초 멸균/소독 플래시 지속 시간동안에 0.16 cm(1/16 인치) 미만으로 이동될 수 있다.
플래시 트리거 기구는 충분한 정도의 광 밀봉이 달성될 때를 결정하는 광 검출기(도시되지 않음) 등 또는 베인(15a, 15b)의 기계적 위치에서 기초로 될 수 있다. 일부 광은 위험한 UV 레벨로 사용자를 노출시키지 않고 멸균기/소독기로부터 방출될 수 있다. 예를 들면, 수백 또는 수천회의 멸균/소독 사이클 이후에서도, 치수가 가로 0.16 cm(1/16"), 세로 2.54 cm(1")인 광 밀봉부 내의 간극은 1'의 거리에서 사용자에게 위험한 노출 레벨을 가져오지 않는다. 따라서, 부분적으로 차광하거나 실질적으로 차광하는 하우징은 본 명세서에 설명된 멸균기/소독기의 적용물에 적절할 수 있다. 하우징(2)의 어두운 내부는 차광 밀봉부가 적소에 있는 것을 요구할 수 있다. 멸균기/소독기가 어두운 환경에서 사용될 수 있는 가능성이 약간 있다면, 광(가시 또는 적외선 등)은 하우징(2)의 외측에 포함될 수 있다. 이 광이 하우징(2) 내측으로부터 검출되지 않는다면, 밀봉부가 적소에 있다는 것을 나타낸다. 적절한 밀봉부가 형성되지 않는다면, 플래시 램프(7)는 플래시되지 않으며, 오류 표시가 사용자에게 제공되어서 청진기(3)가 다시 멸균기/소독기(1)를 통과할 수 있다.
도6 및 도7은 멸균/소독 플래시 후의 멸균기/소독기(1)와 청진기(3)의 위치를 도시한다. 청진기(3)의 운동은 멸균/소독 위치(도4)에서 정지하지 않으면서 화살표(31)(도7)의 방향으로 하향으로 원활하게 계속될 수 있다. 튜브(3b)가 슬롯(5)을 통해 당겨질 때, 전방 베인(15a, 15b)은 그의 스프링의 힘에 대항하여 그의 피봇점(17a, 17b)을 중심으로 계속하여 회전한다. 베인(15a)은 화살표(29a) 방향으로 피봇점(17a)을 중심으로 시계 방향으로 이동하며, 베인(15b)은 화살표(29b) 방향으로 피봇점(17b)을 중심으로 반시계 방향으로 이동한다. 베인(15a, 15b)이 회전함에 따라, 청진기 튜브(3b)는 베인(15a, 15b)에의 노치(16a, 16b)로부터 해제되며, 화살표(31) 방향으로 슬롯(5)을 통해 계속하여 이동한다. 청진기(3)의 헤드(3a)는 하부 트랩 도어(13)가 화살표(31)의 방향으로 피봇점(14)을 중심으로 회전하도록 복귀 스프링의 힘에 대항하여 하부 트랩 도어(13)를 가압한다. 하부 트랩 도어(13)의 개구는 청진기 헤드(3a)가 유닛의 바닥부를통해 멸균기/소독기(1)를 나가는 것을 허용한다. 청진기(3)의 헤드(3a) 및 튜브(3b)가 멸균기/소독기(1)와 떨어지게 이동한 후에, 스프링(도시되지 않음)은 하부 트랩 도어(13) 및 베인(15a, 15b)이 도1에 도시된 바와 같이, 후속 멸균/소독을 준비하는 그의 원래 휴지 위치로 복귀하게 한다.
도1 내지 도7의 실시예는 청진기 헤드의 멸균/소독을 도시한다. 그러나, 또한 동일한 멸균기/소독기는 적절한 직경 핸들을 갖는 온도계 프로브, 펄스 산소 농도계, 또는 다른 의료용, 치과용 또는 위생 장치와 같이, 청진기 튜브와 동일한 치수의 작은 네크부를 포함하는 다른 물체과 함께 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 이러한 동일한 구성을 이용한 멸균기/소독기는 크거나 작은 물체를 수용하기 위해 상이한 치수로 제조될 수 있다. 슬롯 및 베인 밀봉부의 폭은 원하는 물체의 형상과 일치하도록 선택될 수 있거나, 멸균/소독될 물체는 특정 멸균기/소독기와 일치하도록 설계될 수 있다.
예를 들면, 이러한 구성을 이용하는 멸균기/소독기는 사람의 손을 멸균하고 그리고/또는 소독하도록 설계될 수 있다. 슬롯 및 베인 밀봉부는 손목 또는 팔뚝에 대항하여 밀봉하도록 설계되고, 치수에 있어서의 범위를 수용한다. 개방된 손은 청진기에 대해 설명된 바와 동일한 방식으로 멸균기/소독기를 통해 강타되며, UV 플래시는 손의 표면을 멸균하고 그리고/또는 소독한다. 이러한 적용물에 있어서, 장파 UV 광(즉, 300 내지 400nm 파장 범위에서의 UVA 및 UVB)을 차단하여, 반복된 이용으로 인해 햇볕에 타거나 다른 피부 손상을 방지하는 것이 바람직할 수 있다. 멸균/소독은 UVC(즉, 300 nm보다 짧은 파장) 광으로 주로 달성된다. 피부는 거의 UVC 광을 통과시키지 않는다. 현재 데이터는 피부 표면을 멸균하고 그리고/또는 소독하는 레벨로 사용하는 것이 안전하다는 것을 나타내는 것으로 여겨진다.
또한, 멸균/소독될 물체는 이러한 유형의 멸균기/소독기에서의 사용을 위해 예를 들어, 물체의 표면상의 UV-감지 재료의 스폿을 포함함으로써 명확하게 변경될 수 있다. UV-감지 재료는 기본 재료 상에 층으로서 부가되거나 용융될 때(예를 들어, 가소성) 재료에 부가될 수 있는 광색성 잉크 또는 안료를 이용할 수 있다. UV-감지 재료는 시간의 단기간이 지나 UV에 대한 전체 노출을 나타낸 후 원래의 컬러로 점차 복귀하기 위해 UV 광에 응하여 컬러를 변경할 수 있다. 이러한 유형의 UV-감지 재료는 일광에 노출될 때 선번 포텐셜(sunburn potential)을 나타내도록 선량계로서 통상 이용된다. 멸균/소독될 장치 상의 이러한 재료의 스폿은 UV에 대한 성공적인 노출의 표시기로서 이용될 수 있으며, 따라서 성공적인 멸균/소독을 가져온다. 소폿이 원래의 컬러로 복귀될 때, 후속하는 멸균/소독에 대한 표시기로서 이용될 수 있다. UV-감지 재료의 제제 또는 그 위의 필터층의 제제는 원하는 노출 레벨을 위해 적절한 컬러 변화를 제공하도록 선택될 수 있다. 이러한 UV-감지 재료의 파장 감도가 멸균/소독을 위해 요구되는 파장 범위 UV 광과 동일하지 않더라도, 멸균/소독 광원으로부터의 광의 상이한 파장의 비율이 공지됨에 따라, 이러한 유형의 표시기는 이용될 수 있으며, 따라서 감도는 적절한 표시를 제공하도록 선택될 수 있다.
또한, UV-노출 수명 표시기는 멸균/소독될 장치 상에 포함될 수 있다. 예를들면, UV에 노출될 때 영구적인 컬러 변화를 나타내는 재료의 스폿은 표시기로서 이용될 수 있다. 이 재료는 다중 노출에 의해 컬러를 점차적으로 변화시킬 수 있으며, 그의 옆에 기준 컬러 스폿과 시각적으로 비교될 수 있다. 컬러를 매칭하여, 상당한 열화가 발생하기 전에 장치를 교체할 시기를 나타낼 수 있다. 재료의 제제 또는 그 위의 필터층의 제제는 원하는 전체 노출로 인해 적절한 컬러 변화를 제공하도록 선택될 수 있다. UV-감지 재료의 파장 감도가 멸균/소독을 위해 요구되는 UV 광의 파장 범위와 동일하지 않더라도, 멸균/소독 광원으로부터의 광의 상이한 파장의 비율이 공지됨에 따라, 표시기는 여전히 작동할 수 있으며, 따라서 감도는 적절한 표시를 제공하도록 선택될 수 있다.
멸균기/소독기를 위한 차광 밀봉부의 일 실시예
도8a 및 도9는 멸균기/소독기 구조에 있어서 베인(49) 사이의 중심 구멍(35) 주위에서 이용될 수 있는 컴플라이언트 차광 밀봉부(33)의 예시적인 실시예를 도시한다. 각각의 베인(49) 상의 밀봉부는 컴플라이언트 탄성 중합 재료로부터 제조될 수 있으며, 각각의 베인(15)의 에지(43)의 리세스(37) 내에 거울 화상으로서 설치될 수 있다. 도8b는 도8a의 A-A선을 따른 단면도를 도시하며, 밀봉부(33)가 베인(49)의 포켓(47) 내에 끼워질 수 있는 본 발명의 태양을 도시한다. 밀봉부(33)는 형상과 치수의 범위를 갖는 물체를 수용하도록 설계되며, 각각은 작은 네크를 갖는 작은 청진기 튜브를 수용하도록 작은 내부 반경(39)(도8a)을 가질 수 있다. 구멍(35) 근처의 재료의 중첩(convolution)은 큰 직경(51) 주위에 용이하게 신장되게 하도록 설계된다. 각각의 밀봉부는 장치(45)의 원주부의 적어도 반에 걸쳐 접촉되어야 한다. 밀봉부를 장치(45)와 접촉시켜 유지하기 위해, 장력이 중첩부의 외부에 탄성 중합 재료에서 유지된다. 이 장력은 밀봉부(33)의 상부 및 하부 고정 지점(41a, 41b)의 캔틸레버 장착에 의해 제어된다. 큰 직경이 삽입됨에 따라 재료의 만곡은 구멍 쪽으로 캔틸레버 섹션을 굽히는 장력을 발생시킨다. 캔틸레버 섹션의 만곡 지점은 구멍의 에지의 상당히 위와 아래에 있어서, 장력은 밀봉부를 이 영역에서 튜브와 접촉하여 유지하기 위해 튜브의 상부 및 하부에 대항하여 내향으로 캔틸레버 섹션이 가압되게 한다.
도8 및 도9의 실시예는 밀봉부 설계의 일예이며, 이는 고체 탄성 중합체로부터 제조되며, 재료의 형상으로부터 높은 컴플라이언스를 달성한다. 발포된 탄성 중합체 재료로 또는 낮은 경도의(매우 가요성인) 재료로부터 제조된 밀봉부는 단순한 기하학으로 제조될 수 있지만, 이는 감소된 내구성과 사용 수명을 희생시켰다. 또한 단순한 밀봉부는 작은 양의 광 누출이 허용될 수 있고 그리고/또는 멸균/소독될 장치가 표준 치수인 적용물에 이용될 수 있거나, 특정 기계 구조에 용이하게 밀봉하도록 설계된다.
멸균기/소독기용 베인의 다른 실시예
유사한 적용을 위해 통과식 멸균기/소독기의 다른 실시예는 중첩되기 보다는 동일 평면에 있는 전방 베인을 사용한다. 이러한 구조의 일예는 도10a 내지 도10c에 도시된다. 이 실시예에 따르면, 베인(53)은 큰 베인(53a) 및 작은 베인(53b)을 포함한다. 도10b에 도시된 바와 같이, 베인(53a)이 개구(55) 옆의 작은 영역(57)을 제외하고 슬롯 모두를 거의 덮으므로, 작은 베인(57b)만이 이 작은 영역을 채우기에 충분히 클 필요가 있다. 컴플라이언트 밀봉부(도시되지 않음)는 완전한 차광 밀봉을 생성하도록 큰 베인(53a) 상에 밀봉부와 맞물리는 작은 베인(53b)의 단부 상에 포함될 수 있다. 또한, 베인(53) 사이의 기계적 커플링은 베인이 함께 이동하는 것을 유지하도록 포함될 수 있다.
청진기와 함께 이용될 수 있는 멸균기/소독기의 다른 실시예
도11 내지 도14는 전술된 상부 및 하부 트랩 도어를 위한 필요성을 대체하기 위해 전방 베인들 중 하나 상에 연장부를 사용하는 통과식 멸균기/소독기의 예시적인 실시예를 도시한다. 이 실시예에 따른 멸균기/소독기(75)는 좌측 베인(59a) 및 우측 베인(59b)을 포함하며, 이는 지점(67a, 67b)을 중심으로 각각 피봇한다. 도13에 도시된 바와 같이, 멸균/소독실은 우측 베인(59b)에 부착된 벽(65)으로부터 형성된다. 도12에 도시된 바와 같이, 이들 벽내의 개구는 베인(59)이 복귀 스프링(도시되지 않음)에 의해 휴지 위치에 보유될 때 상향으로 초기에 대면하고 있다. 청진기 헤드(3a) 또는 멸균/소독될 다른 물체는 화살표(71)(도11)에 의해 도시된 바와 같이 개구 내로 위치된다. 청진기(3)로부터의 튜브(3b)는 멸균기/소독기(25)의 전방 스롯(69)을 통해 돌출한다.
사용자는 청진기(3) 또는 멸균/소독될 다른 물체를 도13에 도시된 멸균/소독 위치로 하향으로 당긴다. 이 위치에서, 우측 베인(59b)의 (65)벽은 차광 밀봉부를 형성하도록 멸균기/소독기(75)의 좌측 상에 플래시 램프(61a) 주위에 반사기(63)와 계면 접촉한다. 우측 베인(59b)의 벽(65)의 내부는 멸균기/소독기(75)의 우측 상에 플래시 램프(61b)로부터의 광을 안내하기 위해 반사 코팅부를 포함할 수 있다.UV 광은 물체를 멸균하고 그리고/또는 소독하기 위해 플래시 램프(61a, 61b)로부터 이 지점에서 플래시한다.
도14에 도시된 바와 같이, 청진기(3)가 슬롯(69)을 통해 하향으로 당겨짐에 따라, 베인(59)은 우측 베인(59b)의 벽(65)내의 개구가 유닛의 바닥부에 있을 때까지 계속해서 회전한다. 청진기(3)는 슬롯(69)을 통해 하향으로 그리고 멸균기/소독기(75)의 바닥을 통해 외부로 계속해서 이동한다. 베인(59)은 청진기 또는 다른 물체가 제거될 때 그들의 원래 휴지 위치로 복귀하도록 스프링 장전된다. 이 구조는 도1 내지 도7의 실시예보다 더 적은 이동 부품을 요구하지만, 멸균/소독 영역의 형상 및 치수에 있어서 부가적인 기계적 제한을 위치시키며, 몇몇 적용물에 적절하지 않을 수 있다.
온도계와 함께 이용될 수 있는 멸균기/소독기의 일 실시예
도15a 내지 도17b는 멸균/소독될 물체가 내부로 당겨지고 그 다음에 멸균기/소독기의 동일한 측부로부터 그리고 동일한 경로를 따라 다시 외부로 당겨질 수 있고, UV 플래시를 적용할 수 있는 멸균기/소독기의 예시적인 실시예를 도시한다. 도15a, 도16a 및 도17a는 물체가 삽입될 때의 멸균기/소독기의 전방면을 연속하여 도시한다. 도15b, 도16b 및 도17b는 각각 도15a, 도16a 및 도17a의 대응하는 측면을 도시한다. 멸균기/소독기(76)는 각각 피봇(83a, 83b)에 의해 클램-쉘형(clam-shell style) 도어(81a, 81b)에 결합되는 기부(91)를 포함한다. 도어(81a, 81b)는 스프링(도시되지 않음)에 의해 개방되어 유지되며, 전방 도어 부재(82a, 82b) 및 하나 이상의 후방 도어 부재(84)를 포함한다. 전방 도어 부재(82a, 82b)의 각각은도17a에 도시된 바와 같이 도어가 함께 올 때 멸균/소독될 물체를 수용하도록 노치(95a, 95b)를 포함하며, 인접하지만 서로로부터 분리된 평면을 점유하도록 서로로부터 오프셋되어 있다. 또한, 멸균/소독될 물체가 도어(81)의 중첩 영역(93)에 대항하여 가압될 때 도어가 도16a에 도시된 바와 같이 서로를 향해 피봇되도록 전방 도어 부재(82a, 82b)는 형성된다. 도어(81)는 도어가 폐쇄될 때 완전히 폐쇄된 격실과 단단한 벽을 형성한다. 베이스(91)는 적어도 하나의 플래시 램프(79)와, 플래시 램프(79)로부터의 광을 멸균/소독되는 물체를 향해 상향으로 안내하도록 만곡될 수 있는 적어도 하나의 반사기(77)를 포함한다.
노치(95) 내의 멸균/소독될 물체를 둘러싸는 도어(81)의 전방 도어 부재(82a, 82b)는 멸균/소독될 장치의 일부에 의해 작동된다. 도어(81)는 물체가 삽입되고 인출될 때 자동으로 개폐한다. 물체의 멸균/소독되는 부분이 삽입 또는 인출 중에 멸균/소독실의 외측 표면과 같은 멸균되지 않은 표면과 접촉하게 되지 않는 것을 보장하는 것이 중요하다. 도15a 내지 도17b는 치솔, 치과용 픽, 또는 다른 의료용 치과용 또는 위생 장치와 같은 다른 물체가 이 실시예의 멸균기/소독기와 함께 이용될 수 있더라도, 멸균/소독될 물체를 프로브(85a) 및 핸들(85b)을 갖는 온도계(85)로서 도시한다. 도시된 바와 같이, 프로브(85b)가 멸균기/소독기(76) 내에 포함되는 동시에 핸들(85b)은 도어(81)를 작동시킨다.
도17a에 도시된 바와 같이, 화살표(87)의 방향으로 온도계 핸들(85a) 상의 연속된 가압은, 이를 플래시 램프(79)로 더욱 근접하여 이동하게 하며, 도어(81)가 상부에 함께 이르러서 근접하게 한다. 도어가 개방되면, 안전 인터록(도시되지 않음)은 UV 광의 플래시를 방지할 수 있다. 도어가 폐쇄되면, 안전 인터록은 프로브를 멸균하고 그리고/또는 소독하기 위해 플래시 램프(79)로부터의 UV 광의 플래시를 허용한다. 안전 인터록은 기계 및/또는 광학 센서로 실행될 수 있다. 멸균/소독 플래시 후에, 프로브(85a)는 삽입 운동을 역전함으로써 멸균기/소독기로부터 이격되어 상승될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도어(81)는 프로브(85)가 뒤로 이동될 때 자동으로 개방될 것이다.
도어가 완전히 폐쇄되면, 플래시 램프(79) 아래의 반사기(77) 및 도어(81)의 내측 상의 반사 표면(89)(도17a)은 완전한 타원 반사기를 형성하며, 플래시 램프(79)는 타원의 하나의 초점에 위치되고 프로브(85a)는 다른 초점에 위치된다. 이 형상은 프로브(85a)로 플래시 램프(79)로부터의 최적의 UV 광 전달을 제공하며, 프로브(85a)가 모든 측부로부터 조명되는 것을 허용한다. 도어(81)는 광 노출을 방지하기 위해 정합 에지를 따라 텅-인-그루브(tongue-in-groove) 조인트와 같은 개재 밀봉부 또는 컴플라이언트 밀봉부를 포함할 수 있다. 도어(81)가 개방(휴지) 위치에 있으면, 도어는 램프(79) 및 반사기(77)를 보호하고 이들을 청결하게 유지하기 위해 도어(81)의 바닥 에지가 플래시 램프(79)의 전방에 함께 오도록 (도15a에 도시된 바와 같이) 설계될 수 있다.
온도계 프로브는 전술된 실시예에 따라 멸균/소독될 수 있는 물체의 일예이다. 멸균기/소독기는 본 발명에 따라 온도계 프로브 외에 많은 물체과 함께 이용될 수 있다. 또한, 도어가 개방 및/또는 폐쇄되어 유지되도록 멈춤쇠를 포함하는, 멸균기/소독기(76)에 대한 변경이 가능하며, 도어의 에지를 따라 그리고 멸균/소독될 장치와 도어 사이의 밀봉부 설계에 있어서의 변경이 가능하다.
음용 컵과 함께 이용될 수 있는 멸균기/소독기의 일 실시예
도18 내지 도20은 음용 컵(131)과 같은 용기를 멸균하거나 소독하는데 이용될 수 있는 UV 플래시 멸균기/소독기의 예시적인 실시예를 도시한다. 유리하게는, 이 실시예의 멸균기/소독기는 용기가 단일 운동으로 멸균기/소독기로 도입되고 이로부터 인출되는 것을 허용한다. 또한, 이 실시예에 따르면, 용기를 도입시키는 작동은 멸균 또는 소독 기구(예를 들어, UV 광의 플래시)를 작동시킬 수 있으며, 용기 자체 또는 멸균/소독을 위해 도입되는 다른 물체는 멸균/소독 플래시로부터의 광이 용기 자체 또는 멸균기/소독기의 한계로부터 벗어나는 것을 방지하는 광 밀봉부의 일부를 형성할 수 있다. 도18 내지 도20의 실시예에서, 멸균기/소독기(130)는 기부(133), 기부(133) 내의 반사기(137) 및 플래시 램프(135), 한 쌍의 광 밀봉부(139), 및 힌지 기구(143)에 의해 기부(133)에 피봇식으로 부착되는 한 쌍의 광 밀봉 작동기(141)를 포함한다.
플래시 램프(135)는 멸균/소독을 위해 전자기 스펙트럼의 다른 부분으로부터의 광 또는 UV 광의 플래시를 방출할 수 있다. 플래시 램프(135)에 의해 하향으로 방출된 광은 멸균/소독되는 다른 물체 또는 음용 컵(131)을 향해 반사기(137)에 의해 하향으로 다시 안내된다. 음용 컵(131)은 도18에 도시된 바와 같이 삽입될 수 있어서, 컵의 가장자리가 광 밀봉 작동기(141)와 접촉하는데, 이는 그의 휴지 위치에서 상향으로 각을 이룬다. 음용 컵은 광 밀봉 작동기(141)에 대항하여 가압됨에 따라, 광 밀봉부(139) 및 광 밀봉 작동기(141)는 힌지 기구(143)를 중심으로기부(133)를 향해 내향으로 회전한다. 힌지 기구(143)는 회전 운동에 대항하여 저항을 제공하기 위해 스프링을 포함할 수 있어서, 광 밀봉부(139) 및 광 밀봉 작동기(141)의 휴지 위치는 도18에 도시된 바와 같다. 각각의 광 밀봉부(139)는 포움, 고무, 가소성 플라스틱 또는 임의의 다른 적절한 컴플라이언트 재료로 제조된 컴플라이언트 밀봉 부분(147)을 포함할 수 있다. 도19에 도시된 바와 같이, 컴플라이언트 밀봉 부분(147)은 광 밀봉부(159)의 단부에 배치되며, 음용 컵이 완전히 삽입되고 광 밀봉 작동기(141)가 완전히 눌러질 때 음용 컵(131)과 계면 접촉한다.
트리거 기구(도시되지 않음)는 광 밀봉 작동기(141)가 완전히 눌러질 때 플래시 램프(135)로부터의 광 플래시를 트리거하기 위해 멸균기/소독기(130) 내에 포함될 수 있다. 다르게는, 플래시 램프(135)로부터의 광 플래시는 컵이 적절한 위치에 있는 것으로 검출될 때, 광 밀봉이 실제로 달성된 것이 검출될 때, 또는 사용자가 스위치를 작동시킬 때 개시될 수 있다. 광 밀봉 작동기(141)는 플래시 램프(135)에 의해 방출된 광이 음용 컵(131)과 접촉하기 위해 광 밀봉 작동기를 통과할 수 있도록 UV 광에 대해 투과성일 수 있다. 광 밀봉부(139)는 음용 컵(131)의 외부 가장자리를 향해 하향으로 그리고 내향으로 광 밀봉 작동기(141)를 통과하는 광은 다시 안내하기 위해 반사 표면(145)을 포함할 수 있다. 플래시 램프(135)에 의해 방출된 광이 멸균기/소독기의 한계로부터 벗어나는 것을 방지하여 사용자에게 잠재 UV 광 노출을 최소하기 위해 음용 컵(131)은 비투과적일 수 있다. 멸균/소독의 목적으로 플래시 램프(135)에 의해 방출된 광은 1초 미만의 지속 시간을 가질 수 있어서, 필요에 따라 음용 컵(131)이 도입 후에 거의 즉시 인출되는 것을 허용한다. 다르게는, 음용 컵(131)은 저장을 위해 멸균기/소독기(130) 내에 보유될 수 있다. 음용 컵(131)이 제거될 때, 광 밀봉부(139) 및 광 밀봉 작동기(141)는 도20에 도시된 그의 휴지 위치로 자동으로 복귀할 수 있다. 도20에 도시된 바와 같이, 멸균기/소독기(130)의 기부(133)는 멸균기/소독기(130)의 편리한 저장을 위해 나사, 접착제, 못, 자석 또는 다른 장착 수단에 의해 벽(149)에 고정될 수 있는 벽 장착 가능부(151)를 포함할 수 있다.
멸균기/소독기의 전기적 구조
본 발명의 일 실시예에 따르면, 멸균기/소독기의 플래시 램프와 결합된 전기 회로는 도21의 전기 회로(97)에 의해 도시된 바와 같이 실행될 수 있다. 전기 회로(97)는 전술된 실시예 중 하나에 따라 멸균기/소독기에서 이용될 수 있다. 전기 회로(97)는 플래시 램프(101)에 동력을 제공하기에 필요한 에너지를 저장하기 위해 캐패시터를 포함하는 고전압 파워 서플라이(103)를 이용한다. AC 라인 또는 배터리일 수 있는 동력 공급원(99)은 전압이 200 V보다 작거나 1000 V보다 클 수 있지만, 사용된 플래시 램프의 특성에 따라 200 V 내지 1000 V의 범위에 있는 전압을 통상 공급한다. 작은 직관형 플래시 램프는 200 V 내지 500 V의 전압으로 통상 작동하며, 작은 쇼트-아크 램프는 1000 V이상을 요구할 수 있다. 전압은 플래시 램프 사양, 즉 플래시당 요구되는 전체 에너지 및 요구되는 최대 플래시 전류에 기초하여 선택된다. 고전압은 동일한 에너지에 높은 플래시 전류를 제공할 것이며, 이로써 이는 자외선 스펙트럼에서 플래시 광 출력의 보다 높은 백분율을 가져온다. 플래시당 에너지는 식 1에 의해 결정된다.
(식 1)
E=1/2CV2
여기서, E는 줄 단위의 플래시 당 에너지이며, C는 패럿 단위의 에너지 저장 캐패시터의 값이며, V는 볼트 단위의 전압이다. 멸균기/소독기 적용에 있어서, 선택된 전압은 플래시 램프가 자외선 광의 가장 많은 양을 생성하기 위해 가능한 한 높아야 한다. 그 다음, 캐패시터의 값은 플래시당 에너지의 원하는 양을 제공하도록 선택된다. 이러한 적용에 요구되는 전체 에너지는 멸균/소독될 물체의 치수에 좌우될 것이며, 청진기 헤드와 같은 소형 물체에 있어서 20 내지 200 줄의 범위에 통상 있다. 에너지 요구 조건은 얼마나 효율적으로 플래시 램프로부터의 광이 멸균/소독될 물체로 안내되는지, 물체의 치수 및 표면 특성, 및 플래시 램프(101)로부터의 광의 스펙트럼의 함수이다.
또한, 멸균기/소독기 회로는 카메라 플래시의 트리거 회로와 매우 유사한 플래시 램프 트리거(107)를 포함한다. 플래시 램프 트리거는 통상적으로 플래시를 개시하기 위해 플래시 램프의 사양에 따라 통상 4 kV 내지 15 kV의 범위에 있는 매우 높은 전압 펄스를 제공한다. 멸균기/소독기의 일 실시예에 따르면, 전하 저장 캐패시터는 유닛에 동력이 제공될 때마다 적절한 전압으로 충전되어 유지된다. 플래시 램프 트리거(107)는 멸균/소독될 물체가 올바른 위치에 있을 때 개시되며, 안전 인터록(105)은 멸균/소독 챔버가 폐쇄되고 차광되는 것을 나타낸다. 안전 인터록(105)은 멸균실이 개방될 때, 플래시 램프(101)의 트리거를 방지하며, 작동기에 오류 상태를 나타낸다.
도22는 플래시 램프를 작동하기 위해 트리거 회로를 갖는 통상적인 배터리 동력식 크세논 플래프 램프 드라이버 회로의 일예이다. 이 특징의 회로는 카메라 플래시 유닛에 공통적으로 사용된다. 단순하게 하기 위해, 다이어그램은 AC 파워 서플라이 또는 사용자 표시기의 세부를 보여주지 않는다. 파워 트랜지스터(111) 및 그의 관련 부품들은 통상 15 내지 20 kHz의 범위에 있는 저전압 발진기를 형성한다. 고전압 변압기(113)로부터의 전류는 고전압 다이오드(115)를 통해 지나가며, 플래시 램프(101)를 구동할 전압으로 에너지 저장 캐패시터(117)를 충전한다. 레지스터(119)는 플래시 램프 전압으로 트리거 캐패시터(121)를 충전한다. SCR이 켜지면, 트리거 캐패시터(121)는 플래시 램프(101) 상의 트리거 전극(125)으로 매우 높은 전압 펄스를 생성하는 트리거 변압기(123)를 통해 방출되어, 에너지 저장 캐패시터(117) 내에 저장된 에너지를 사용하여 플래시되게 한다. (전방 베인에 기계적으로 연결된) 안전 인터록 스위치(127)가 개방되어, 베인이 멸균/소독을 위한 적절한 위치에 있다는 것을 나타내는 때와, 멸균실 내측에 위치되는 포토트랜지스터(129) 상으로 떨어지는 광이 없을 때에만, SCR은 켜진다.
멸균기/소독기를 위한 개별 사용자 제어는 유닛으로의 동력을 제어하기 위해 온-오프 스위치를 제외하고는 필요하지 않다. 에너지 저장 캐패시터는 (카메라 플래시가 충전하는 동일한 방식으로) 원하는 전압으로 자동으로 충전되며, 멸균기/소독기가 이를 통해 물체를 통과시킴으로써 작동될 때까지 거기서 유지된다. 제어 회로는 장치가 준비 완료된 것을 나타내거나 멸균/소독실에의 광 누출로 인해 플래시가 작동되지 않는 것을 나타내도록 발광 다이오드 및/또는 오디오 비퍼(beeper)와 같은 하나 이상의 표시기를 포함한다. 표시기는 멸균/소독이 성공적으로 완료될 때 사용자에게 알릴 수 있다.
전술된 회로가 하나의 가능한 실행을 예시하도록 단지 의도되며, 많은 이러한 회로가 가능하며 당해 기술 분야에 공지된다는 것을 이해할 수 있다. 예를 들면, 본 명세서에 전술된 멸균기/소독기에 적절하게 적용될 수 있는 플래시 램프를 구동하기 위한 많은 회로가 당해 기술 분야에 존재한다. 따라서, 본 발명은 이 내용에 제한되지 않는다.
본 발명의 여러 실시예를 상세하게 설명하였으므로, 다양한 변경 및 개선이 당해 기술 문야의 숙련자들에게 용이하게 실행될 것이다. 이러한 다양한 변경 및 개선점은 본 발명의 기술 사상과 범위 내에 있도록 의도된다. 따라서, 전술한 설명은 단지 일예인 것이며, 제한으로서 의도되지는 않는다. 본 발명은 이하의 청구의 범위와 그의 동등물에 의해 한정되는 것으로서만 제한된다.

Claims (10)

  1. 물체를 멸균하거나 소독하는 멸균기/소독기이며,
    하우징과,
    하우징 내에 배치된 광원과,
    광원으로부터의 광 출력이 하우징을 나가는 것을 차단하는 광 밀봉부와,
    광이 광원으로부터 출력되도록 하기 위해, 어느 정도의 광 밀봉의 달성을 검출함으로써 트리거되는 작동기를 포함하며,
    상기 물체는 광 밀봉부의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 멸균기/소독기.
  2. 제1항에 있어서, 광원은 자외선 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 멸균기/소독기.
  3. 제1항에 있어서, 광 출력은 10 밀리초 미만의 지속 시간을 갖는 것을 특징으로 하는 멸균기/소독기.
  4. 제1항에 있어서, 광원은 플래시 램프인 것을 특징으로 하는 멸균기/소독기.
  5. 제1항에 있어서, 광 출력은 펄스형인 것을 특징으로 하는 멸균기/소독기.
  6. 물체를 멸균하거나 소독하는 방법이며,
    적어도 물체의 제1 부분을 멸균기/소독기 내로 도입시키는 단계와,
    광 밀봉부를 형성하기 위해 적어도 물체의 제2 부분을 사용하여 멸균기/소독기 내에 광을 밀봉하는 단계와,
    어느 정도의 광 밀봉의 달성을 검출한 때, 멸균기/소독기 내에 적어도 물체의 제1 부분 상에 자외선 광을 자동으로 플래시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 물체 상의 미생물을 죽이는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 자동으로 플래시하는 단계는 1초 미만의 지속 시간동안 자외선 광을 자동으로 플래시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 자동으로 플래시하는 단계는 10 밀리초 미만의 지속 시간동안 자외선 광을 자동으로 플래시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 자동으로 플래시하는 단계는 펄스형 자외선 광을 자동으로 플래시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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