KR20060066056A

KR20060066056A - 개량된 오존 살균 방법

Info

Publication number: KR20060066056A
Application number: KR1020057024693A
Authority: KR
Inventors: 클라우디아 베다르드; 실비에 듀프레슨; 헬레네 레블론드; 신시아 마르텔; 카린느 마르텔
Original assignee: 티에스오₃인크.
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2004-09-07
Publication date: 2006-06-15
Also published as: ATE511402T1; MXPA05011813A; BRPI0411142A; ES2367484T3; EP1663322A4; JP4416794B2; DK1663322T3; US20070065335A1; US7582257B2; JP2007506484A; EP1663322B1; CA2443046A1; CA2443046C; EP1663322A1; ZA200508601B; AU2004275443B2; WO2005030275A1; AU2004275443A1; HK1093920A1; NZ543170A

Abstract

본 발명은, 적어도 두 개의 연속적인 살균 사이클로 물품을 가습 오존에 노출시킴에 의해 살균 챔버내의 물품을 살균하기 위한 개선된 방법에 관한 것이며, 이 개선된 방법은, 상기 연속 살균 사이클의 첫 번째 사이클 후에 그리고 그 두 번째 사이클 전에 살균 챔버에 존재하는 응결수를 제거하는 단계를 포함하여 구성된다.

Description

개량된 오존 살균 방법{Improved ozone sterilization method}

본 발명은 살균 방법, 특히, 가습 오존(humidified ozone)을 사용하는, 살균 방법에 관한 것이다.

살균은, 발육 상태이거나 발육이 정지된 배종 상태(dormant spore state)의, 바이러스, 박테리아, 균 또는 기타 미생물을 사멸시키는 것이다. 의료 기구에 대한 종래의 살균 공정은 (기열 및 건열 장치와 같은) 고온 또는 (산화에틸렌 가스와 같은) 독성 화학제를 포함하였다. 오토클레이브(autoclave)를 사용하는 증기 살균은 오래된 방법(time-honoured method)이다. 그것은 빠르고 비용대비 효율이 높다. 그러나, 오토클레이브는 열에 민감한 기구(heat-sensitive instruments)를 못쓰게 만든다. 따라서, 관절경(arthroscopes)과 내시경(endoscopes)과 같은 열에 민감한 기구가 의학적 치료에 점점 더 많이 사용되기 때문에, 다른 유형의 살균, 특히 냉온 살균이 필요하다.

열에 민감한 기구를 냉온 살균하기 위해 산화에틸렌이 사용될 수도 있다. 그러나, 그것은 현재 건강 및 안전 단체들에 의해 발암성 및 신경독성이 있는 것으로 간주되고 있다. 그것은 또한 인화성 문제를 가지며, 이에 따라 지금은 그 자체가 바람직하지 않은 클로로플루오로카본(chlorofluorocarbons; CFC's)과 함께 사용되는 것이 일반적이다. 또한, 산화에틸렌을 사용한 살균은 14시간 내지 36시간이 소요된다.

더 효과적이고, 안전하며, 덜 비싼 살균제가 오존(O₃)이다. 오존, 특히 가습 오존은 살균 가스이다. 오존은 산소, 특히 의료용 산소(hospital grade oxygen)로부터 쉽게 만들어질 수 있다. 산소는 병원 환경에서 쉽게 입수할 수 있으며, 대체로 하나의 벽 또는 천장 매립형 산소원(wall or ceiling oxygen source)으로부터 또는 이동성이 필요하다면 휴대용 "J" 실린더로부터 쉽게 입수가능하다. 오존은, 종이 펄프를 표백하고, 음료수를 처리하며, 하수와 음식물을 살균하기 위한 산화제로 산업에서 널리 사용된다. 물 정화를 위한 살균 가스에 필요한 오존의 양(농도)은 적은데, 일반적으로, 40 mg/l 보다 적다. 그러나, 임계 습도 레벨(critical humidity levels)에 따라, 오존을 미생물의 효과적인 살균제로 만들기 위해 높은 농도가 필요하다. 오존 가스의 그러한 높은 농도는 임계 습도 레벨과 결합되어야 한다. 오존의 살균 효율은 상대 습도가 증가되면 급속히 증가한다. 오존이 미생물의 보호 외피(protective shells)를 통과하기 위해서는 높은 상대 습도가 필요하다. 수증기의 존재는 또한 오존의 유기 물질(organic substances)과의 반응을 촉진시키게 된다. 충분한 상대 습도는 나아가 살균 포장(sterilization packaging)의 오존에 의한 침투(penetration)를 돕는다.

오존에 의한 살균은 산화에틸렌의 경우보다 더 효과적이고 더 빠르며, 사용자 습관의 변화를 별로 필요로 하지 않는다. 또한, 오존-베이스 공정은, 무균 파우치(sterile pouches) 및 강성 용기(rigid containers)와 같은 현재의 포장과 호환 사용이 가능하다.

오존 살균은 살균된 기구의 통기(aeration) 또는 냉각(cooling down)을 거의 필요로 하지 않으며, 살균 후 즉시 사용될 수 있다. 이것은 병원으로 하여금 값비싼 의료 장비 재고(medical device inventories)를 유지하는 비용을 절감하게 한다. 오존 살균은 여러 가지 다른 장점들을 제공한다. 그것은 유독성 폐기물을 만들어내지 않고, 위험한 가스 실린더의 취급을 필요로 하지 않으며, 환경 또는 사용자의 건강에 위협을 가하지 않는다. 스테인레스-스틸 기구와 열민감 기구를 동시에 처리할 수 있으며, 그것은 상당수의 사용자들로 하여금 두 개의 상이한 살균기를 사용할 필요가 없게 해줄 것이다.

미국 특허 제3,719,017호에는, 살균할 물품을 담아 놓은 하나의 밀폐된 플라스틱 백 용기(sealed plastic bag container)에 매우 옅은 물안개(very fine water mist)와 오존 가스의 혼합물을 사용하는데 대하여 기술되어 있다. 이 방법은 플라스틱 백을 오존 가스와 매우 미세한 물안개의 혼합물에 의한 반복된 재충전 및 배출을 포함한다. 이 플라스틱 백의 공기는 방출되고, 오존과 물안개의 가압 혼합물(pressurised mixture)로 대체된다. 플라스틱 백내의 매우 낮은 압력과 마주치면, 가압 혼합물로부터의 물 입자들이 폭발하여 물안개를 형성한다. 그러나, 이 시스템은 완전한 살균을 위해 필요한 높은 상대 습도(적어도 85% 상대 습도)를 제공하기 에 충분히 높은 수증기 농도를 만들어낼 수 없다.

미국 특허 제5,069,880호에는 85%의 상대 습도를 발생시킬 수 있는 장치가 기술되어 있다. 이 장치에서, 오존은 가스의 물 함유량을 증가시키기 위해 수조(water bath) 전체에 거품을 일으킨다. 85% 습도의 오존은 대부분의 미생물들을 죽일 수 있기는 하나, 북미 표준(North American standards)에 규정된 "가장 나쁜 경우의 시나리오(worst case scenario)"에 부합하지 않는다. 또한, 이 기구는 85% 보다 높은 습도 레벨을 발생시킬 수 없다. 또한, 챔버를 가습시키는 동안의 오존 주입은 오존과 살균될 기구의 접촉 시간을 증가시키고, 그로 인해 기구에 산화 손상(oxidation damage)이 초래될 수 있다.

90% (95%±5%)의 최소 상대 습도 레벨은 캐나다 식품의약국(Food and Drug Administration and Health Canada)과 같은 정부기관에 의해 정해진 북미 표준과 부합할 필요가 있다.

물은 대기압[1013 밀리바(mbar) 또는 760 토르(Torr)]에서 100℃에서 증발한다. 따라서, 여러 가지 선행 특허들[패디스(Faddis) 등의 미국 특허 제5,266,275호; 제5,334,355호; 및 제5,334,622호 참조]은, 오존 발생기에 의해 생성된 오존-함유 가스에 주입하기 위한 물을 증발시키기 위하여 물을 비등점 이상으로 가열하는, 살균 시스템을 가르친다. 스팀은 120℃로 가열한다. 따라서, 증기는 오존-함유 가스로 주입되면 100℃에 가까운 온도를 가지게 된다. 그러나, 오존의 분해는 20 내지 300 ℃ 범위의 온도에서 기하급수적으로 높아지기 때문에, 약 120℃의 온도에서의 수증기의 주입은 때이른 오존 분해(premature ozone decomposition)를 초래한 다. 그 결과로서, 오존 발생기에 의해 발생된 가스의 유효 오존 농도가 낮아지고, 이에 따라 각 살균 사이클에 대해 더 많은 양의 오존 가스의 발생과 매우 길어진 처리 시간을 필요로 하게 된다. 따라서, 적어도 90% 이상의 상대 습도에서의 오존 살균을 위해서 더 효율적이고 효과적인 살균 장치가 요구된다.

(1999년 5월 12일 출원되고 현재 포기된 미국 특허출원 제09/310,695호의 일부계속출원이며, 2001년 11월 8일 출원된) 미국 특허 출원 제10/005,786호는, 본 명세서의 참고문헌을 이루며, 살균 챔버 내측의 온도 이하로 물의 비등점을 낮추기 위해 진공압력을 가함에 의해 이 문제들을 처리한다. 따라서, 이 출원의 가르침은 효과적인 살균 공정을 제공한다.

이 선행 출원에서 가르쳐진 바와 같이, 효과적인 살균을 확실히 보장하기 위하여 적어도 한번 살균 사이클을 반복하는 것이 바람직하다. 따라서, 살균 사이클은, 살균 챔버에 (의료 기구와 같은) 살균될 물품을 넣은 후에, 그 물품을 가습 오존 살균제에 노출시키는 단계와 그 다음에 이 살균제를 제거하는 단계를 포함한다. 따라서, 이 사이클을 반복하는 것은 물품을 다시 가습 오존 살균제에 노출시키는 단계와 이 살균제를 제거하는 단계를 포함한다.

이 반복된 살균 방법은 매우 효과적인 것으로 밝혀졌으나, 때때로 이 방법의 효율성을 감소시키는 기술적 문제에 직면하였다. 오존 농도와 상대 습도의 정확한 조합이 살균 과정에서 달성되는 것이 중요하다. 따라서, 그들에게 직접적으로 영향을 주는 이러한 그리고 다른 매개변수들이 관찰된다. 효과적인 살균을 저해할 수 있는 값들이 검출되면, 전체 과정이 일반적으로 제대로 이루어지지 않으며, 이 과 정이 처음부터 다시 시작된다. 또한, 이러한 유형의 반복 살균 사이클이 사용되면, 때때로 살균될 물품의 특정 부품, 예를 들어 꽉 조인 힌지 및 자물쇠와 같은 금속 부품과 갈라진 틈(crevices)이 충분히 살균되지 않는 것이 관찰되었다.

본 발명은 살균 공정이 제대로 이루어지지 않은 횟수를 줄이고 효과적인 살균 가능성을 증가시키기 위한 것이다.

발명의 요약

적어도 하나의 부가 단계를 삽입함으로써, 상술한 반복 살균 사이클 과정의 하나의 변형예가, 이 과정의 중단 횟수를 감소시키고, 이 과정에 의해 처리되는 의료 기구의 효과적인 살균을 향상시킬 수 있음이 밝혀졌다.

본 발명의 이러한 개선점은, 살균 사이클 후에 그리고 연속 살균 사이클을 시작하기 전에 살균 챔버내의 응결수를 제거하는 부가 단계를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 하나의 측면에 의해, 적어도 두개의 연속 살균 사이클에서 물품을 가습 오존에 노출시켜 살균 챔버내의 물품을 살균하는 방법에 있어서, 그 개선점이 상기 연속 살균 사이클의 제1 살균 사이클 후에 그리고 제2 살균 사이클 전에, 살균 챔버에 존재하는 응결수를 제거하는 단계를 포함하여 구성되는 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 측면에 의해, 적어도 두 개의 연속 살균 사이클을 포함하여 구성되는 살균 방법에 있어서, 상기 연속 살균 사이클 중 제1 사이클이, (a) 하나의 살균 챔버를 준비하는 단계와; (b) 상기 살균 챔버에 물품을 넣는 단계와; (c) 상기 살균 챔버를 밀폐시키는(sealing) 단계와; (d) 상기 살균 챔버를 약 20 - 35 ℃의 온도로 동작하도록 유지시키는 단계와; (e) 상기 살균 챔버에, 적어도 살균 챔버의 온도만큼 낮은 온도로 물의 비등점을 낮추기에 충분한 레벨로 조절된 미리 선택된 진공압력의 진공상태를 가하는 단계와; (f) 만들어진 수증기가 살균 챔버내에서 90-100%의 상대 습도를 달성하기에 충분하도록 선택된 양의 물을, 살균 챔버의 진공 압력에 노출시킴으로써 증발시켜서 살균 챔버를 가습시키는 단계와; (g) 상기 살균 챔버에 오존-함유 가스를 공급하는 단계와; (h) 미리 선택된 처리 기간동안 상기 살균 챔버의 밀폐를 유지시키는 단계와; 그리고 (i) 상기 살균 챔버내의 진공상태를 해제시키는 단계를 포함하여 구성되고; 그리고 상기 적어도 두 개의 연속 살균 사이클 중의 제2 사이클이, 적어도 (e) 단계 내지 (h) 단계를 반복하는 것을 포함하여 구성되며; 상기 제1 및 제2 사이클 사이에, (j) 상기 살균 챔버에서 응결수를 제거하는 단계를 포함하여 구성되는 부가 단계를 포함하는 개선점을 갖는 방법이 제공된다.

이론에 얽매이려는 것은 아니지만, 사용된 높은 상대 습도로 인해, 가습 오존을 챔버와 그 내용물에 가하는 단계 후에, 챔버 바닥 또는 벽에 약간의 응결이 일어날 수 있는 것으로 믿어진다. 살균 챔버내의 물품, 예를 들어 그러한 물품의 금속 부분 또는 부품에도 응결이 발생할 수 있다. 반복 살균 사이클의 시작에서, 최초 진공 단계 중에, 그러한 응결수가 증발하여, 살균 챔버와 살균 챔버내의 물품의 온도를 낮추고 이에 따라 "냉점(cold spots)"을 효과적으로 만들어내게 될 것이다. 그에 따라, 살균 챔버와 그 안에 들어있는 물품의 온도를 낮추고, 이에 따라 그러한 "냉점"이 존재하는 것은, 다음의 가습 단계에서 수증기의 추가 응결 가능성을 증가시키며, 그렇게 되면 살균 챔버의 물 함량을 감소시키고 이에 따라 상대 습도를 감소시켜서, 결과적으로 목표 레벨(바람직하게는 95%) 아래로 떨어지고 살균 과정이 제대로 이루어지지 않게 될 것이다. 또한, 살균대상 물품의 특정 부품, 예를 들어 힌지와 자물쇠와 같은 금속 부품의 불충분한 살균은, 오존에 대한 장벽을 형성하여 충분한 살균을 방해한 응결수(condensation)에 기인한 것으로 믿어진다. 응결수를 제거하는 적어도 하나의 부가 단계를 도입함에 의해, 이후의 살균 사이클에서 그러한 부품이 살균 가습 오존에 더 접근하기 쉽게 될 것으로 믿어진다.

응결수의 제거는, 적어도 제1 살균 사이클 그리고 이에 따른 가습 오존 살균제에의 노출 다음에 오기 때문에 노출후 단계라고 할 수 있다. 그러나, 그것은 [바람직한 공정에서, 제1 조정 단계일 수 없고, 살균 챔버내의 조건을 살균을 시작할 때와 적어도 비슷한 조건으로 되돌리기 위한 것이기 때문에] 조정 또는 재-조정 단계로 부르는 것이 더 적절할 것이다.

재-조정 단계에서 응결수의 제거는, 살균 챔버를 불활성 기체 또는 수증기의 형태의 수분의 제거를 위한 전달체(vehicle)의 역할을 할 수 있으나 살균을 방해하지 않을 기체로 플러싱(flushing)함에 의해 수행되는 것이 바람직하다.

바람직한 가스는 산소이다. 질소 가스가 사용가능하나, 강력한 산화제인 오존을 사용하는 살균 과정의 상태에서 의료 기구의 부품을 부식 또는 손상시킬 수 있는 소량의 질산이 만들어질 수 있기 때문에, 질소, 또는 공기와 같은 질소 함유 혼합물의 사용을 피하는 것이 바람직하다. 이와 유사한 이유 때문에, 부식성 산화물을 형성하는 황-함유 기체 또한 피해야 한다. 산소 그 자체는 살균 과정 상태에서 그러한 부식성 화합물을 형성하지 않으며, 이에 따라 노출후 단계를 위해 이용가능한 기체이다. 또한, 상술한 바와 같이, 산소원은 본 발명의 과정이 가장 유용할 곳인 병원에서 쉽게 이용할 수 있다.

본 명세서 전반에 걸쳐, 압력 단위는 밀리바아(mbar), 토르(Torr), 기압(atmospheres) 또는 1/4 토르로 다양하게 표시될 것이다. 1 기압은 760 토르 또는 1013 밀리바아이다.

남아있는 오존과 습기를 살균 챔버로부터 제거하기 위해, 하나 또는 그보다 많은 환기 사이클(ventilating cycles)이 본 발명의 바람직한 방법에 추가될 수 있다.

본 발명을 첨부된 도면들을 참고하여 단지 예시만을 위해 아래에서 더 상세히 설명하기로 하며, 도면 중,

도 1은, 본 발명에 따른 방법의 흐름도이고;

도 2는, 시간에 대한 압력 변화를 나타냄에 의해, 본 발명에 따른 방법의 일련의 단계들을 도시한 그래프이며; 그리고

도 3은, 본 발명의 방법과 함께 사용하기에 적합한 장치의 개략도이다.

도 1과 2로부터 알 수 있듯이, 이 공정은 6 또는 7개의 기본 단계들을 포함하는 것으로 간주될 수 있으며, 이들 중 몇몇은 제2 살균 사이클에서 반복될 수도 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 살균 공정을 공정 단계를 차례대로 보여주는 개략도이다. 도 2는, 본 발명에 따른 공정의 다른 도면이다. 도 2는, 여러 단계들을 압력의 함수로 나타내어 본 발명의 공정을 도시한다. 따라서, 수직 축은, 그 최상부에 표시된 대기압과, 그 하단부에 표시된 0 기압(또는 완전 진공)을 가지는 압력을 나타낸다. 수평 축은 왼쪽에서 오른쪽으로 공정 단계들의 순서를 나타내며, 이에 따라 경과 시간에 해당하는데, 그렇다고 해서 반드시 축척(scale)에 상응하는 것은 아니며 설명의 목적을 위한 것일 뿐이다.

본 발명은 가습 단계와 주로 관련되기 때문에, 다른 공정 단계들의 상세한 내용은, 본 발명의 가장 넓은 측면들에 필수적이지 않은 바람직한 특성의 본질내에 있는 것임이 이해될 것이다.

상술한 바와 같이, 살균 사이클의 필수 단계는 살균대상 기구를 살균제에 노출시키는 단계와 상기 살균제를 제거하는 단계를 포함하여 구성된다. 이 살균제가 가습 오존이면, 살균을 위해 충분한 오존이 사용되도록 하는 것뿐 아니라 살균 효과를 최대화하기 위하여 살균중에 충분한 습기가 존재하도록 하기 위하여 주의를 기울여야 한다. 다음의 설명은, 이러한 가습 오존 살균 과정에 적합한 것으로 밝혀진 바람직한 과정과 변형예에 대한 것이다.

도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 살균은 단계 (100a)로 표시된 조정 단계(conditioning step)의 뒤에 오는 것이 바람직하다. 이 단계는 또한 사전-조정 단계로 불리울 수도 있다. 이 단계에서, 살균될 물품(article)을 살균 챔버에 넣은 후에, 살균 챔버가 밀폐된다.

일반적으로, 약 25 내지 40℃의 범위의 목표 온도로 살균을 하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 약 30 내지 36℃ 그리고 특히 (예를 들어 30.8℃인) 약 30℃에서 살균을 하는 것이 좋다. 살균 챔버의 벽체는 이 살균 온도 정도로 유지되는 것이 바람직하다. 이 온도가 통상적인 실온보다 높기 때문에, 잇달은 펄스로 살균 챔버를 공기로 연속적으로 채우고 비우는 것이 바람직하다. 이러한 펄스화(pulsing)는 살균 챔버의 상태를 안정화시키는 것을 돕고, 장전물(load)[살균될 기구]을 바람직한 챔버 온도까지 이르게 하는데 도움을 준다. 이것은 도 2의 100A로 표시된, 그래프의 좌측부의 피크(peaks)와 골(troughs)로 표시되며, 그것은 사전-조정 단계를 나타낸다. 이 피크는 대략 대기압인 압력을 나타내고, 이에 따라, 살균 챔버를 적어도 부분적으로 주변 공기로 채운 것을 나타낸다. 이 골은 살균 챔버의 감소된 압력 또는 비워진 상태(evacuations)를 나타낸다. 실온은, 일반적으로 약 18 내지 22℃이며, 목표 온도, 예를 들어 30℃까지 도달하기 위해서는 공기가 가열되어야 한다. 살균 챔버의 벽체는 가열되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 살균 챔버의 내외로 다량의 공기를 펄스화함에 의해, 공기의 온도 및 장전물[살균을 위한 챔버내의 임의의 기구]의 온도는 약 30℃의 목표 챔버 온도에 도달한다. 약 350 내지 약 450 토르의 범위, 더욱 바람직하게 250 토르인 감소된 압력이, 이 사전-조 정 단계에서 각각의 배출 펄스로 챔버를 비우기 위해, 사용되는 것이 바람직하다. 공기의 장전은 7 내지 16회, 더욱 바람직하게는 10회로 펄스화되는 것이 바람직하다. 그러나, 펄스의 횟수는 채워진 공기로 하여금 만족스러운 온도까지 이르도록 하기 위해 증가되거나 감소될 수 있다.

불활성 가스가 사전-조정 단계에서 기체로 사용될 수 있다. 기체의 선택은, 비용에 의해 또는 이후의 살균 단계에서 살균제에 지장을 줄 것인지의 여부의 고려에 의해 좌우될 것이다. 후의 단계에서, 공기의 사용을 피하는 것이 바람직한데, 그것은 공기에 포함된 질소가 오존의 강력한 산화력의 결과로서의 질소 산화물과 같은 해로운 물질을 형성할 수 있기 때문이다. 그러한 질소 산화물은 다시 수증기와 작용하여 미량의 질산을 만들어서, 살균될 물품의 금속부와 같은 부위를 손상시킬 수 있다. 그러나, 이 사전-조정 단계에서는, 산소가 바람직하기는 하나 공기가 사용될 수 있다.

다음 단계는 진공화 단계이며, 도 1 및 2에 도면부호 101로 표시되어 있다. 이 단계에서, 살균 챔버에 들어있는 기체가 배출된다. 들어있는 기체를 가능한 한 많이 제거하기 위하여, 일반적으로 약 5 내지 0.5 토르의 범위의, 더욱 바람직하게는 약 2.5 내지 0.5 토르, 더욱 특히, 1.25 토르보다 적은, 높은 진공(deep vacuum)을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 살균될 물품에 용기 및 파우치(pouches)가 흔히 포함될 수 있음을 고려하여, 챔버내의 압력이 안정되도록 약 30초 내지 5분의 범위, 바람직하게는 약 1분동안 이 압력을 가하는 것이 바람직하다.

다음 단계는 가습 단계이며, 도 1 및 2에 도면부호 102로 도시되어 있다. 이 단계는 살균을 위해 필요한 습도를 살균 챔버에 제공하기 위한 것이다. 저수통으로부터의 물이 기화되어, 상대 습도가 목표값과 동일하거나 그 이상일 때까지 수증기로서 살균 챔버에 유입된다. 살균중의 상대 습도는 적어도 90% 이상인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 95% 또는 그 이상이다. 목표 습도에 도달한 후에는, 챔버 및 챔버내의 물품의 구석구석에까지 상태들(conditions)을 안정화시키고 평형을 유지하도록 조건들이 유지되는 것이 바람직하다. 상태들은 약 10 내지 50 분의 범위의 시간동안 유지되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 적어도 30분 동안이다.

그 다음 단계는 도 1 및 2에서 단계 103 으로 표시된 오존 주입 단계이다. 오존은 오존 발생기에 의해 발생된다. 충분한 양의 오존이 살균 챔버로 유입되는 것을 보장하기 위하여 발생기에 의해 만들어진 오존을 관찰하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 충분한 오존이 가습 단계의 종료에 필요한 시간까지 발생되도록 오존 발생기가 가습 단계의 종료 이전에 동작된다. 약 125 리터의 살균 챔버에 있어서, 오존 발생기로부터의 정상 온도 및 압력(normal temperature and pressure; NTP)에서 160 과 200 mg/L 사이의 오존 발생이 바람직하다. 사용된 오존과 불필요한 오존은, 오염을 막기 위해 대기로 방출되기 전에 (산소로의 변환에 의해) 촉매작용으로 소실되는 것이 바람직하다.

적합한 오존 발생기는, 최고치(peak)들이 약 10,000 볼트인 고 주파수 전압으로 적절히 발생기 내측에 발생된 전기장으로 보내지는 산소[바람직하게는 엑스트라-드라이 의료용 산소(extra-dry medical grade oxygen)]로부터 오존을 만들어낸다. 이러한 고전압은 산소를 오존으로 변환시키기 위하여 오존 발생기 셀 (generator cells)내에서의 코로나 방전(corona discharge)을 가능하게 한다. 오존은 열에 민감하므로, 오존 생성을 최적화하기 위하여 오존 발생기 동작을 약 2 내지 4℃로 유지하는 것이 바람직하다. 준비가 되면, 챔버내의 오존이 바람직하게는 약 45 내지 100 mg/L NTP, 더욱 바람직하게는 약 85 mg/L NTP의 농도에 도달할 때까지 오존이 가습된 챔버로 유입된다. 이 농도는, 높은 습도와 결합하여, 살균을 달성하기에 충분할 것으로 생각된다.

그 다음 단계는, 도 1과 2에서 단계 104 로 표시된 가습 오존 노출 단계이다. 이 단계는 앞 단계에서 얻어진 오존과 습도의 레벨을, 충분한 수준의 살균을 달성하기에 충분한 시간동안 유지하는 것을 포함한다. 15분이 바람직하기는 하나, 4분 내지 1시간 동안의 시간이 필요할 수 있다. 이 단계는 제1 살균 사이클을 완성한다. 살균의 확실성을 최대화하기 위해, 바람직하게는 적어도 단계 (101, 102, 103 및 104)를 반복하는 것을 포함하여, 살균을 적어도 두차례의 살균 사이클로 반복하는 것이 바람직하다.

그러나, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 두번째 또는 다른 추가 살균 사이클을 시작하기 전에, 재-조정 단계가 있어야 한다. 따라서, 본 발명에 따른 그 다음 단계는, 도 1과 2에 단계 105 로 표시된 재조정(re-conditioning) 단계이다. 이 단계의 목적은 응결수를 모두 제거하는 것이다. 모든 또는 대체로 모든 응결수가 제거되는 것이 바람직하며, 모든 또는 대체로 모든 수증기가 이 단계에서 제거되는 것이 바람직하다. 제거된 물의 양은 챔버내의 모든 물의 약 75 중량% 내지 100중량%인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 약 80% 내지 100%이다. 따라서, 이 단계는 응결수를 제거하기 위한 정화(flushing or purging) 단계로 생각될 수 있다. 또한, 챔버의 온도는 목표 온도, 예를 들어 30.8℃의 바람직한 온도까지 재안정화되는 것이 바람직하다. 이 정화 단계를 위해 사용되는 가스질의 매개체(gaseous vehicle)는 살균 과정의 상황(context)에서 불활성인 가스인 것이 바람직하다. 예를 들어, 질소와 같은 몇몇 가스와 다른 가스는 오존과의 접촉에 의해 바람직하지 않은 산화물을 형성할 수 있으며, 그러므로 피하는 것이 바람직하다. 이 단계는, 오존을 사용하는 앞의 살균 사이클 다음에 오기 때문에, 공기의 높은 질소 함량으로 인해 공기의 사용을 피하는 것이 바람직하다. 이 단계를 위한 바람직한 가스는, 산소, 특히 의료용 건조 산소(medical grade dry oxygen)이며, 그것은 병원과 같이 본 발명의 살균 공정이 일반적으로 사용되는 환경에서 쉽게 입수할 수 있다. 재조정 단계는, 챔버로부터 습기와 오존을 제거하기 위한 진공화 단계를 포함하거나 이보다 뒤에 오는 것이 바람직하다. 바람직하게는 약 20 토르에서 아래로 5 토르까지의 범위, 더욱 바람직하게는 10 토르보다 낮은 진공상태가 가해진다. 챔버로부터 제거된 가스질의 내용물은 환경적인 이유 때문에 오존을 산소로 변환시키기 위하여 촉매를 통과한다. 제거를 최적화하기 위해 챔버의 물품[특히, 파우치와 용기를 갖는 물품]내의 가스질의 내용물을 챔버의 나머지 부분과 평형을 유지하게 하기 위하여, 바람직하게는 2 내지 3분의 시간동안 10 토르의 바람직한 압력과 같은 낮은 압력을 유지하는 것이 바람직하다. 의료용 산소가 그 다음에 챔버로 유입된다. 이 재조정 단계는 모든 응결수의 제거를 최적화하기 위하여 진공화 단계 및 산소 주입 단계의 적어도 한번의 반복을 포함하는 것이 바람직하다.

모든 살균 사이클이 완료되면, 도 1과 2에 도면부호 107로 표시되는, 환기 단계(ventilation step)로 들어간다. 이 단계의 목적은, 살균 챔버가 개방되고 살균된 물품들을 꺼내기 전에 오존과 수증기를 제거하는 것이다.

몇몇 단계들의 순서가 살균을 손상시키지 않고 변경될 수 있음이 당업자들에게 쉽게 이해될 것이다. 상술한 연속적인 순서가 바람직하기는 하나, 몇몇 단계들은 동시에 이루어질 수 있다.

본 발명의 방법으로 사용하기에 적합한 오존 살균 장치가 도 3에 개략적으로 도시되어 있다. 의료용 산소는, 오존 발생기(22)를 포함하는 하나의 오존-발생 장치내에서, 산소를 부분적으로 오존으로 변환시키는 전기장에 가해진다. 오존은 그 다음에 의료 기구를 살균하는 가습 살균 챔버(10)로 공급된다. 오존은 그 후에 오존 변환 장치(52)를 사용하여 산소로 재변환된다. 살균 사이클의 종료시 남겨진 유일한 잔류물은 산소와 깨끗한 수증기이다.

이 장치는 진공을 갖도록 밀폐될 수 있는 하나의 가열된 살균 챔버(10)를 포함한다. 이것은 챔버로 접근하기 위해 선택적으로 개방될 수 있고 챔버를 폐쇄된 상태로 밀폐시키는 하나의 출입문(access door)으로 달성된다. 이 장치는, 살균 챔버에 오존-함유 가스를 공급하기 위한 하나의 오존 발생기(22)와, 살균 챔버로 수증기를 공급하기 위한 하나의 가습기 장치(30)와, 그리고 하나의 진공 펌프(40)[적절한 펌프는 애니스티와타(Anestiwata)에 의해 제조된 건조 스크롤 진공 펌프(dry scroll vacuum pump)임]를 더 포함한다. 진공 펌프(40)는, 살균 가스의 침투를 증가시키고 살균 챔버내측의 온도보다 낮은 온도로 물을 비등시킬 수 있도록 살균 챔 버(10)에 충분한 진공상태를 적용하기 위해 사용된다. 바람직한 실시예의 진공 펌프(40)는, 챔버의 온도보다 낮은 온도로 챔버내 물의 비등점을 낮추기 위하여 살균 챔버내에 충분한 진공상태를 만들 수 있다. 바람직한 장치에서, 진공 펌프는 0.1 밀리바아의 진공상태를 만들 수 있다. 오존-발생 장치(22)에서 만들어진 오존은, 오존-함유 가스가 살균 챔버(10)를 관통한 후에 공급되거나 밸브(29b)를 통해 오존-발생 장치(22)로부터 직접 공급되는 오존 변환 장치(52)에서 파괴된다. 오존 배관 회로(ozone piping circuit)는 (제조업자가 TSO₃인 DEST 25와 같은] 하나의 오존 변환 촉매를 포함한다. 오존 변환 장치(52)는 오존 가스가 대기로 새어나가는 것을 막기 위해 진공 펌프(40) 뒤에 또는 앞에 직렬로 연결된다. 바람직한 촉매의 오존 분해 물질은 캐룰라이트(carulite)이다. 경제적이고 실제적인 이유 때문에, 살균 챔버(10)로부터 방출된 오존을 분해하기 위하여 촉매를 사용하는 것이 바람직하다. 촉매는 접촉한 오존을 분해하고, 열을 발생시키면서 산소로 변환시킨다. 이러한 유형의 촉매와 그들의 제조는 오존 발생기 업계의 당업자들에게 잘 알려져 있으며, 본 명세서에 상세히 기술할 필요가 없다. 또한, 살균 가스에 함유된 오존을 파괴하기 위한 다른 수단들은 당업자들에게 아주 명백할 것이다. 예를 들어, 가스는, 오존 분해가 가속되는 온도, 예들 들어 300℃까지 미리 선택된 시간동안 가열될 수 있다.

가습기 장치(30)는, 대기로부터 밀폐되고, 하나의 도관과 하나의 증기 흡입 밸브(vapour intake valve)(34)를 통해 살균 챔버(10)와 연결된 (제조사가 TSO₃인 HUM 0.5과 같은) 하나의 가습기 챔버(32)를 포함한다. 가습기 챔버(32)는 충분히 높은 물의 레벨(도시되지 않음)을 보장하기 위해 하나의 레벨 제어기를 구비한다. 물은 음료수 또는 정제수 공급 연결부에서 가습기 챔버(32)로 직접 공급된다. 물은 하나의 필터(33), 하나의 압력 제어기(35) 및 하나의 공급 밸브(36)에 의해 가습기 챔버(32)로 공급된다. 가습기 챔버(32)에서 만들어진 수증기는 증기 흡입 밸브(34)에 의해 살균 챔버(10)로 들어간다.

오존-발생 장치는, 코로나 방전형의 (제조사가 TSO₃인 OZ, 모델 14a와 같은) 오존 발생기(22)를 포함하며, 당업계에 공지된 바와 같이, 오존 분해율을 감소시키기 위해 냉각된다. 오존 살균 공정에서 우수한 치사율(lethality rate)을 얻기 위해, 살균 챔버에 공급된 오존은 리터당 48 내지 96 밀리그램, 바람직하게는 리터당 50 내지 90 밀리그램의 농도를 얻기에 충분하여야 한다. 이 농도에서, 오존 발생은 열 형태의 상대적으로 높은 에너지 손실과 결부된다. 일반적으로, 공급된 전기 에너지의 약 95%가 열로 변환되고 단지 5% 만이 오존을 만들기 위해 사용된다. 열은 오존의 산소로의 역 변환을 촉진하기 때문에, 오존 발생기(22)를 냉각시킴에 의해 가능한한 재빨리 제거되어야 한다. 본 발명의 장치의 오존 발생기는, 냉각수 재순환 장치를 구비한 간접 냉각 시스템에 의해 또는 냉각을 위한 냉동 장치를 구비한 직접 냉각 시스템에 의해 3 내지 6℃의 상대적으로 낮은 온도로 유지된다. 이 냉각 시스템(60)은 3 내지 6℃의 온도로 유지되는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에서, 냉각 시스템은, 오존발생기(22)에 의해 발생된 오존-함유 가스가 대략 20 내지 35℃, 바람직하게는 30℃의 대기 온도를 갖도록, 4℃로 유지된다. 따라서, 가습 및 살균을 위해 살균 챔버로 들어가는 오존-함유 가스는 20 내지 35℃의 대기 온도로 유지된다. 이것은 오존 분해가 최소한도로 머물고, 살균 공정이 더 효율적임을 의미한다.

오존-발생기에는 의료 품질(medical quality) 또는 의료용(medical grade) 산소가 공급되는 것이 바람직하다. 본 발명의 장치는 병원에 일반적인 하나의 벽 매립형 산소 공급구(wall oxygen outlet) 또는 산소 실린더 또는 필요한 품질과 유량의 산소를 공급할 수 있는 다른 산소원(source)에 연결될 수 있다. 산소 발생기(22)에 대한 산소 공급은 하나의 필터(23), 하나의 압력 제어기(24), 하나의 유량계(25) 및 하나의 산소 차단 밸브(26)를 경유하여 이루어진다. 산소 발생기는 안전 압력 스위치(27)에 의해 산소 과압(oxygen over-pressure)에 대해 보호된다. 산소 발생기(22)에 의해 발생된 오존-산소 혼합물은 니들 밸브(needle valve)(28)와 혼합물 공급 솔레노이드 밸브(mixture supply solenoid valve)(29a)에 의해 살균 챔버(10)로 보내진다. 오존-산소 혼합물은 또한 바이패스 솔레노이드 밸브(bypass solenoid valve)(29b)에 의해 오존 변환 장치(52)로 직접적으로 공급될 수 있다. 125 리터 부피의 살균 챔버를 포함하는 바람직한 실시예에서, 압력 제어기(24)는 분당 약 1.5 리터의 흐름 속도(flow rate)로 산소 투입을 제어하는 것이 바람직하다. 그러나, 오존 발생기(22)의 구조(make)와 모델 그리고 살균 챔버의 크기에 따라 다른 흐름 속도가 사용될 수 있음이 당업자들에게 아주 명백할 것이다.

본 발명에 따른 장치는 신선한 물을 사용하지 않는 폐쇄 회로 냉각 시스템 (closed circuit cooling system)을 포함하는 것이 바람직하다.

살균 챔버(10)내의 진공상태는 진공 펌프(40)에 의해 그리고 오존 변환 장치(52)와 살균 챔버 배수 밸브(44)를 거쳐서 만들어진다.

운전(OPERATION)

상술한 바와 같이, 바람직한 살균 방법은 도 1의 흐름도에 도시된 다음과 같은 일반적인 단계들을 포함한다. 살균될 의료 기구들을 병원 환경에서 일반적으로 사용되는 것과 같은 무균 포장 용기 또는 파우치에 넣어 밀봉한 다음 살균 챔버에 넣는다. 살균 챔버의 문을 닫고 잠근 다음 살균 챔버에 진공을 가함으로써 사전조정 단계(preconditioning phase)가 시작된다. 살균 챔버 내용물을 가습하기 위해 살균 챔버에 수증기를 투입한다. 오존과 산소의 혼합물을 살균 챔버에 공급하고, 살균 챔버를 미리 선택된 처리 기간동안 밀폐된 상태로 유지한다. 본 발명에 따르면, 살균 사이클을 반복하기 전에, 응결수를 제거하기 위해 재조정 단계(re-conditioning step)가 이루어진다. 그 다음에 진공 형성과 오존 공급 단계가 적어도 한번 반복된다. 살균 사이클이 완료되면 살균 챔버(10)에 남아있는 모든 오존을 제거하기 위해 환기 단계(ventilation phase)를 시작한다. 환기 단계가 완료된 후에, 문의 자물쇠를 풀고 살균된 물건(material)을 챔버로부터 꺼낼 수 있다.

살균 사이클이 시작되기 전에, 가습기 챔버(32)는 전체 살균 사이클을 위해 필요한 것들을 만족시키기에 충분한 적절한 레벨까지 물로 채워진다. 이것은 물-공급 밸브(36)의 일시적인 개방에 의해 행해진다. 물 공급 밸브(36)는 살균 사이클의 남은 전체 기간동안 닫힌 상태로 남아있다. 살균 사이클의 첫 번째 단계에서, 하나의 흡입 밸브(18), 하나의 산소 차단 밸브(26), 하나의 혼합물 공급 밸브(29a), 및 하나의 혼합물 바이패스 밸브(29b)(선택적)가 닫히고 수증기 흡입 밸브(34)와 챔버 배수 밸브(44)가 개방된다. 살균 챔버(10)는 약 0.1 밀리바아의 진공압력에 이르도록 비워진다. 수증기 흡입 밸브(34)는 살균 챔버의 절대 압력이 60 밀리바아 아래로 떨어질 때 닫힌다. 약 1.0 밀리바아의 압력이 얻어지면, 챔버 배수 밸브(44)를 닫고, 가습기 챔버(32)의 압력을 살균 챔버의 진공압력까지 낮추기 위해 증기 흡입 밸브(34)를 개방한다. 그것은 가습기 챔버의 물을 끓여서 증발시키고 살균 챔버(10)에 수증기의 형태로 들어가게 한다. 가습 기간의 종료 바로 전에[일반적으로 가습 기간의 종료 약 2 내지 6분전에], 오존 발생기가 동작한다. 오존 발생기를 나가는 산소/오존 혼합물의 흐름은 오존 혼합물 공급 밸브(29)에 의해 제어된다. 본 발명의 장치는 진공상태를 견디고 분당 1 리터와 12 리터 사이로 흐름을 조절할 수 있는 하나의 니들 밸브(needle valve)(28)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 선택적 특성으로서, 오존 발생기는 가습 기간의 시작과 동시에 시동될 수 있다. 이것은 차단 밸브(26)와 혼합물 바이패스 밸브(29b)로 달성된다. 차단 밸브(26)는 산소가 오존 발생기로 들어가도록 열린다. 그 다음에, 오존 발생기에 의해 만들어진 오존-산소 혼합물이 혼합물 바이패스 밸브(29b)와 진공 펌프(40)를 통해 직접 오존 변환 장치(52)로 안내된다. 대략 30분의 가습 기간 후에 오존-산소 혼합물은, 혼합물 공급 밸브(29a)를 개방하고 혼합물 바이패스 밸브(29b)를 닫음에 의해 살균 챔버로 안내된다. 살균 챔버내에 리터당 85 밀리그램의 오존 농도가 달성될 때까지 산소- 오존 혼합물이 살균 챔버(10)로 들어간다. 이 단계에 필요한 시간은 오존-산소 혼합물내의 오존 가스의 흐름 속도와 농도(바람직하게는 10 중량% 내지 12 중량%)에 달려있다. 이 시점에서, 살균 챔버를 밀봉하고 살균 챔버내의 가습 오존/산소 가스 혼합물을 진공상태로 유지하기 위하여, 혼합물 공급 밸브(29a)가 닫힌다.

살균 챔버가 가습 살균 가스(산소 및 오존 가스의 혼합물)로 채워지면, 산소 발생기(22)가 멈추고, 산소 차단 밸브(26)가 열리며, 125 리터의 부피(4 평방 피트)의 살균 챔버에 있어서, 오존과 살균될 물품과의 접촉이 약 15분동안 유지된다. 이 단계에서, 살균 챔버는 여전히 약 670 밀리바아의 부분적 진공 상태의 영향하에 있다. 선택적 제2 단계에서, 압력 레벨은 충전 가스(filling gas)로 산소를 사용하여 약 900 밀리바아까지 상승된다. 이 압력 레벨은 약 20분동안 유지된다. 살균 기간 이후에, 바람직하게는 다시 약 1.0 밀리바아의 압력으로 진공이 재차 형성된다. 진공 상태가 0.1 밀리바아에 도달하면, 가습 단계가 재개되고, 산소/오존 살균 가스 혼합물의 주입이 다시 시작되고, 살균 단계가 뒤따른다. 약 1.0 밀리바아의 진공상태를 형성하는 단계, 살균 가스를 주입하는 단계, 가습 및 살균 단계의 사이클이 반복될 수 있으며, 복수의 반복 살균 사이클[미니 사이클(mini cycles)]의 수는 기구의 완전한 살균을 달성하기 위해 선택될 수 있다. 살균 챔버로부터 응결수를 제거하기 위해, 상술한 바와 같이, 두 개의 연속적인 살균 사이클 사이에, 재조정 단계가 이루어지는 것이 바람직하다. 125 리터(4 평방 피트) 챔버를 포함하는 본 발명에 따른 방법의 실험 장치(experimental set-up)에 사용된 반복 사이클의 수는 2 반복 사이클이었다. 이 장치는 FDA의 안전 보증 레벨 표준(Security Assurance Level standards)[SAL 10-6]에 부합되었다.

[모든 연속적인 살균 사이클 후의] 완전한 살균 후에 살균 챔버(10)에 남아있는 모든 오존과 습기를 제거하기 위해, 환기 단계가 착수된다(engaged). 환기 단계는 마지막 살균 사이클 후에 시작된다. 챔버 배수 밸브(44)가 열리고 약 13 밀리바아 아래로 진공을 가한다. 압력이 60 밀리바아에 도달하면 가습기에 남아있는 오존을 배출하기 위하여 증기 흡입 밸브(34)를 닫는다. 13 밀리바아의 진공 압력이 얻어지면, 배수 밸브(44)는 닫히고 흡입 밸브(21)는 열려서 산소를 살균 챔버(10)로 들여보낸다. 대기 압력에 도달되면, 흡입 밸브(21)가 닫히고, 살균 챔버 배수 밸브(44)가 열리며, 13 밀리바아의 압력에 도달할 때까지 진공 상태가 다시 가해진다. 그 다음에 환기 사이클이 두차례 반복된다. 마지막 사이클 후에 대기 압력에 도달되면, 살균 챔버의 내용물에 대한 접근이 가능하도록 살균 챔버의 도어 메카니즘이 동작된다. 환기 단계는 두가지의 기능을 가진다. 첫째는, 출입문을 열기 전에 살균 챔버의 모든 오존 잔류물을 제거하는 것이며, 둘째는 살균된 물질의 건조를 보장하는 것인데, 이것은 진공 압력이 가해질 때 모든 존재할 수 있는 응결수의 증발에 의해 이루어진다.

살균 가스내의 오존의 완전한 분해를 보장하기 위하여 가스를 대기에 배출하기 전에, 살균 챔버(10)로부터 배출된 오존-함유 가스가 오존 변환 장치(50)의 오존 분해 촉매(52)를 통과한다. 오존 발생기(22)는 살균 사이클의 오직 두 부분 동안에 사용되는데, 그것은 [임의의 밸브(29a 및 29b)를 구비한] 오존 발생기(22)의 동작과 살균 챔버(10)를 비우는 것이다. 오존 발생기(22)의 시동 단계 동안, 혼합 물 바이패스 밸브(29b)가 열리고 오존이 촉매를 가로질러 안내된다. 오존 발생기(22)의 시동 단계가 완료되면, 바이패스 밸브(29b)가 닫힌다. 살균 챔버(10)가 비워지는 동안, 살균 챔버 배수 밸브(44)가 열리고 오존 함유 살균 폐 가스가 촉매로 유도된다. 살균 챔버(10)가 완전히 비워지면, 배수 밸브(44)가 닫힌다. 오존의 순환은 진공 펌프(40)에 의해 보장되며, 진공 펌프는 모든 반복 사이클을 포함하는 전체 살균 사이클 중에 동작한다. 오존 분해 촉매가 진공 펌프의 상방에 위치되면, 이것은 또한, 촉매 재료의 오염을 피하기 위해 캐룰라이트(carulite)가 가능한 한 건조하게 유지되게 해준다. 진공 펌프(40)는 전체 살균 공정 동안에 계속 가동되기 때문에, 캐룰라이트(carulite)는, 오존의 분해를 위해 사용되지 않더라도, 감소된 압력에 노출된다. 이에 따라, 살균 챔버가 비워지는 동안에 캐룰라이트에 의해 흡수될 수 있었던 촉매에 포함된 물의 증발을 일으킨다. 촉매는, 진공 펌프의 하방에 위치되면, 캐룰라이트를 충분히 건조하게 유지하도록 가열되는 것이 바람직하다.

본 발명의 방법으로 사용되기에 적합한, 상술한 바와 같은 시스템은, 살균 사이클 전반에 걸쳐 90%, 바람직하게는 95 % ± 5% 또는 그보다 높은 상대 습도 레벨을 유지할 수 있다.

가습 단계 동안에 물을 증발시키는데 필요한 에너지는 여러 에너지원으로부터 얻어진다. 그것은 가습기 장치와 살균 챔버의 구조 그리고 살균될 물건으로부터 얻어진다. 이것은 챔버 및 그 내용물의 추가 냉각에 기여한다. 사실상, 물은 20℃에서 23.3 밀리바아의 절대 압력에 이르러 끓고, 35℃에서 56.3 밀리바아의 절대 압력에 이르러 끓는다. 살균 챔버의 진공상태는, 물의 비등점이 살균 챔버의 온도 아래로 낮추어지는 압력까지 조절되는 것이 바람직하다. 그 비등점은 주변 구조 및 가스(the surrounding structure and gas)로부터 얻을 수 있는 에너지에 따라, 가습기 챔버의 물이 증발되기 전에 동결될 정도로 매우 낮을 것이다. 가습기는 또한 가습기의 외부 표면에 응결이 생기는 온도(point)까지 증발 공정에 의해 냉각될 수 있다. 이것은, 가습기의 외부와 가습기 챔버 내측의 물을 실온, 바람직하게는 살균 챔버의 온도 또는 그 이상으로 유지하기에 충분하도록, 가습기의 외부 표면을 가열함에 의해 피할 수 있다. 이것은 당업자들에게 아주 명백할 것인 가열 장치(도시되지 않음)에 의해 달성된다.

가습기 장치에서 발생된 수증기는 살균 챔버의 상대 습도를 증가시킨다. 포장 파우치 및 용기에 담긴 의료 기구를 둘러싼 가스의 상대 습도가 최소 95% ± 5%, 바람직하게는 100%에 도달할 때까지 가습 단계가 계속된다. 대략 125 리터의 부피의 살균 챔버에 있어서, 수증기 유입(admission)은 살균 챔버의 압력을 약 53 밀리바아(mbar)로 증가시킨다.

산소/오존-함유 살균 가스는 대기 온도의 가습 살균 챔버로 주입된다. 하나의 125 리터 챔버를 가지는 하나의 살균장치의 최적 동작을 위해, 살균 챔버의 충전시마다 적어도 약 10,000 mg의 전체 오존량을 얻기 위하여 약 160 내지 200 mg/l의 전체 오존량을 포함하면서, 분당 약 1 내지 약 6 리터 범위, 더 바람직하게는 분당 약 1.5 내지 2 리터의 오존 흐름을 발생시킬 수 있는 시스템이 사용되는 것이 바람직하다.

첨부된 특허청구범위의 범위에 의해서만 제한되도록 의도된 본 발명의 범위로 부터 벗어나지 않고, 특정사례에 대하여 설명된 본 발명의 실시예의 변경 또는 변형이, 이루어질 수 있다.

Claims

적어도 한쌍의 제1 및 제2 연속 살균 사이클로 물품을 가습 오존 함유 가스에 노출시킴에 의해 살균 챔버내의 물품을 살균하는 방법에 있어서, 제1 살균 사이클 후에 그리고 제2 살균 사이클 전에 살균 챔버에 존재하는 응결수를 제거하는 단계를 포함하여 구성되는, 물품 살균 방법.
제1항에 있어서, 상기 응결수 제거 단계가, 챔버를 불활성 기체로 플러싱(flushing)하는 단계에 의해 이루어지는, 물품 살균 방법.
제2항에 있어서, 상기 불활성 기체가 산소인, 물품 살균 방법.
제3항에 있어서, 상기 플러싱 단계가 적어도 한번 반복되는, 물품 살균 방법.
제1항 내지 제4항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 살균 챔버의 온도가 제2 살균 사이클의 시작 전에 안정화되는, 물품 살균 방법.
적어도 두 개의 연속 살균 사이클을 포함하여 구성되는 살균 방법에 있어서, 상기 연속 살균 사이클 중 제1 사이클이,

(a) 하나의 살균 챔버를 준비하는 단계와;

(b) 상기 살균 챔버에 물품을 넣는 단계와;

(c) 상기 살균 챔버를 밀폐시키는(sealing) 단계와;

(d) 상기 살균 챔버를 약 20 - 35 ℃의 온도로 동작하도록 유지시키는 단계와;

(e) 상기 살균 챔버에, 적어도 살균 챔버의 온도만큼 낮은 온도로 물의 비등점을 낮추기에 충분한 레벨로 조절된 미리 선택된 진공압력의 진공상태를 가하는 단계와;

(f) 만들어진 수증기가 살균 챔버내에서 90-100%의 상대 습도를 달성하기에 충분하도록 선택된 양의 물을 비등시키기 위하여 살균 챔버의 진공 압력에 노출시킴으로써 상기 살균 챔버를 가습시키는 단계와;

(g) 상기 살균 챔버에 오존-함유 가스를 공급하는 단계와;

(h) 미리 선택된 처리 기간동안 상기 살균 챔버의 밀폐를 유지시키는 단계와; 그리고

(i) 상기 살균 챔버내의 진공상태를 해제시키는 단계를 포함하여 구성되고; 그리고

상기 적어도 두 개의 연속 살균 사이클 중의 제2 사이클이, 적어도 (e) 단계 내지 (h) 단계를 반복하는 것을 포함하여 구성되며;

상기 제1 및 제2 사이클 사이에, (j) 상기 살균 챔버로부터 응결수를 제거하는 단계를 포함하여 구성되는 부가 단계를 포함하는 개선점을 갖는, 물품 살균 방 법.
제6항에 있어서, 상기 살균 챔버가 약 30℃의 동작 온도로 유지되는, 물품 살균 방법.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 진공 압력이 0.1과 10 밀리바아 사이에 있는, 물품 살균 방법.
제8항에 있어서, 상기 진공 압력이 0.5와 2 밀리바아 사이에 있는, 물품 살균 방법.
제6항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 (e) 내지 (g) 단계가, 물품의 완벽한 살균을 보장하기에 충분한 횟수로 반복되고, (j) 단계가 마지막 사이클을 제외한 각 살균 사이클 후마다 반복되는, 물품 살균 방법.
제6항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서, 응결수를 제거하는 상기 (j) 단계가, 상기 살균 챔버를 불활성 기체로 플러싱하는(flushing) 단계에 의해 이루어지는, 물품 살균 방법.
제11항에 있어서, 상기 불활성 기체가 산소인, 물품 살균 방법.
제12항에 있어서, 상기 플러싱 단계가 적어도 한번 반복되는, 물품 살균 방법.
제6항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 살균 챔버의 온도가 상기 제2 살균 사이클의 시작 전에 안정화되는, 물품 살균 방법.