KR20210120179A

KR20210120179A - 멸균장치 및 상기 멸균장치의 과산화수소 농도 측정방법

Info

Publication number: KR20210120179A
Application number: KR1020200036524A
Authority: KR
Inventors: 민흥식; 안영근; 양성진; 김종욱; 민진우
Original assignee: (주) 씨엠테크
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2021-10-07
Also published as: KR102438554B1; KR102438554B9

Abstract

본 발명은 멸균챔버를 포함하는 멸균장치에 있어서, 상기 멸균챔버는, 상기 멸균챔버의 일정 영역에 체결되는 습도센서부를 포함하고, 상기 습도센서부는, 본체 케이스; 상기 본체 케이스의 일측 방향에 위치하는 센싱부; 및 상기 센싱부를 커버하는 커버 케이스를 포함하며, 상기 센싱부는, 습도센서를 포함하는 센싱소자부; 및 상기 센싱소자부에 인접하여 위치하거나, 또는, 상기 센싱소자부에 위치하는 온도센서를 포함하고, 상기 습도센서부는, 상기 센싱부 영역의 온도를 제어하기 위한 히팅소자부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멸균장치에 관한 것으로, 습도센서부가 동작하는 과정에서, 상기 습도센서부의 온도, 보다 구체적으로, 상기 센싱부 영역의 온도가 상기 멸균챔버의 온도보다 높게 제어됨으로써, 상기 습도센서부의 상기 센싱소자부에 수분이 흡착되는 것을 방지할 수 있다.

Description

멸균장치 및 상기 멸균장치의 과산화수소 농도 측정방법{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, 과산화수소수에서의 과산화수소의 농도를 정확하게 검출할 수 있는 멸균장치 및 상기 멸균장치의 과산화수소 농도 측정방법에 관한 것이다.

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.

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.

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.

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.

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.

이러한 특성 때문에 과산화수소 수용액이 멸균시키고자 하는 제품을 둘러싸고 있는 공간 속에서 증발되는 경우, 물이 과산화수소보다 먼저 높은 농도로 멸균시키고자 하는 제품에 도달하게 된다.

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.

효과적인 멸균을 위해서는 보다 농축된 과산화수소 수용액을 사용하는 것이 바람직하지만, 과산화수소 수용액의 농도가 60중량% 이상인 경우에는 운송, 보관 등 취급하는 것이 현실적으로 곤란하다.

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.

이때, 상기 과산화수소수를 고농도의 과산화수소수로 농축하여 멸균제로 사용함에 있어서, 멸균장치의 멸균챔버 내에서 상기 과산화수소의 농도를 측정하는 것은 용이하지 않다.

특히, 고농도의 과산화수소 가스는 용이하게 응축이 발생하기 때문에, 직접 농도를 측정하는 수단은 일반적이지 않고, 통상은 흡수병법에 의해 가스 농도를 측정하고 있다.

그러나 이 경우, 단시간의 가스 농도 변화를 파악하는 것이나 연속적으로 가스 농도를 감시하는 수단이 될 수 없다고 하는 문제가 있었다.

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.

한국공개특허 10-2006-52161

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 멸균장치의 대형화나 복잡화를 지양하고 간단한 방법에 의하여, 과산화수소수에서의 과산화수소의 농도를 정확하게 검출할 수 있는 멸균장치 및 상기 멸균장치의 과산화수소 농도 측정방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 지적된 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은 멸균챔버를 포함하는 멸균장치에 있어서, 상기 멸균챔버는, 상기 멸균챔버의 일정 영역에 체결되는 습도센서부를 포함하고, 상기 습도센서부는, 본체 케이스; 상기 본체 케이스의 일측 방향에 위치하는 센싱부; 및 상기 센싱부를 커버하는 커버 케이스를 포함하며, 상기 센싱부는, 습도센서를 포함하는 센싱소자부; 및 상기 센싱소자부에 인접하여 위치하거나, 또는, 상기 센싱소자부에 위치하는 온도센서를 포함하고, 상기 습도센서부는, 상기 센싱부 영역의 온도를 제어하기 위한 히팅소자부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멸균장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 멸균챔버는, 상기 습도센서부가 체결되는 습도센서부 체결부를 포함하고, 상기 습도센서부 체결부는, 상기 멸균챔버의 내부로 관통되어, 상기 습도센서부의 상기 센싱부가 삽입되는 센싱부 삽입홀을 포함하는 멸균장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 센싱부는 상기 센싱부 삽입홀에 삽입되어, 상기 멸균챔버의 내부에 위치하며, 상기 커버 케이스의 일측 단부도, 상기 멸균챔버의 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 멸균장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 습도센서부는, 상기 본체 케이스의 일측 단부에 위치하는 제1플랜지부를 더 포함하고, 상기 습도센서부 체결부는, 상기 센싱부 삽입홀로부터 연장되고, 상기 멸균챔버의 외측으로 돌출되는 배관; 및 상기 배관의 타측 단부에 위치하는 제2플랜지부를 더 포함하며, 상기 멸균챔버는, 상기 제1플랜지부와 상기 제2플랜지부의 사이에 위치하는 고무링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멸균장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 습도센서부의 센싱부 영역의 온도를 멸균챔버보다 높게 제어하는 단계; 및 상기 습도센서부를 통해 과산화수소 농도를 계산하는 단계를 포함하는 과산화수소 농도 측정방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 습도센서부는 제1습도센서부 및 제2습도센서부를 포함하고, 상기 습도센서부의 센싱부 영역의 온도를 멸균챔버보다 높게 제어하는 단계는, 상기 제1습도센서부의 제1센싱부 영역의 온도를 멸균챔버의 온도보다 높게 제어하는 단계; 및 제2습도센서부의 제2센싱부 영역의 온도를 상기 멸균챔버의 온도보다 높게 제어하는 단계이며, 상기 습도센서부를 통해 과산화수소 농도를 계산하는 단계는, 상기 제1습도센서부에 의해 제1상대습도를 검출하는 단계; 상기 제2습도센서부에 의해 제2상대습도를 검출하는 단계; 상기 제1상대습도와 상기 제2상대습도의 차이값을 도출하는 단계; 및 상기 차이값을 통해 과산화수소의 농도를 계산하는 단계인 것을 특징으로 하는 과산화수소 농도 측정방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 제1습도센서부의 제1센싱부 영역의 온도를 멸균챔버의 온도보다 높게 제어하는 단계는, 제1온도센서를 통해, 상기 제1센싱부 영역의 온도를 측정하는 단계; 상기 제1센싱부 영역의 온도와 상기 멸균챔버의 온도를 비교하는 단계; 상기 제1센싱부 영역의 온도가 상기 멸균챔버의 온도보다 낮은 경우, 제1히팅소자부를 통해, 상기 제1습도센서부를 가열함으로써, 상기 제1센싱부 영역의 온도를 상기 멸균챔버의 온도보다 높게 제어하는 단계이고, 상기 제2습도센서부의 제2센싱부 영역의 온도를 멸균챔버의 온도보다 높게 제어하는 단계는, 제2온도센서를 통해, 상기 제2센싱부 영역의 온도를 측정하는 단계; 상기 제2센싱부 영역의 온도와 상기 멸균챔버의 온도를 비교하는 단계; 상기 제2센싱부 영역의 온도가 상기 멸균챔버의 온도보다 낮은 경우, 제2히팅소자부를 통해, 상기 제2습도센서부를 가열함으로써, 상기 제2센싱부 영역의 온도를 상기 멸균챔버의 온도보다 높게 제어하는 단계인 것을 특징으로 하는 과산화수소 농도 측정방법을 제공한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 멸균챔버 내에, 제1습도센서 및 제2습도센서를 포함시켜, 이들 각각의 센서들에 의해 상대습도를 검출하고, 이들 상대습도의 차이에 의해 과산화수소의 농도를 용이하게 측정할 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 습도센서부가 동작하는 과정에서, 상기 습도센서부의 온도, 보다 구체적으로, 상기 센싱부 영역의 온도가 상기 멸균챔버의 온도보다 높게 제어됨으로써, 상기 습도센서부의 상기 센싱소자부에 수분이 흡착되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 상기 습도센서부의 상기 센싱소자부에 수분이 흡착되는 것을 방지함으로써, 상기 습도센서부의 반응속도 및 정확도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.

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 발명에 따른 과산화수소 농도 측정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 멸균챔버 및 습도센서부를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 습도센서부의 일부를 도시하는 개략적인 분리도이고, 도 8은 도 6의 멸균챔버와 습도센서부의 분리 상태를 도시하는 확대도이며, 도 9는 도 6의 멸균챔버와 습도센서부의 결합 상태를 도시하는 확대도이다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 멸균제 수용액을 이용한 멸균장치를 도시한 개략적인 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 멸균제 수용액을 이용한 멸균장치를 도시한 개략적인 구성도이다.

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.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 과산화수소수를 이용한 멸균장치(100)는 멸균챔버(110)를 포함한다.

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.

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.

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.

이때, 상기 멸균챔버(110)와 상기 기화기(130)의 사이에는 기화밸브(131)를 포함할 수 있다.

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.

이때, 상기 멸균챔버(110)와 상기 수집기(140)의 사이에는 기화밸브(131)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 멸균챔버(110)와 상기 수집기(140)의 사이에는 수집밸브(141)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 멸균챔버(110)와 상기 수집기(140)의 사이에는 기화밸브(131)와 수집밸브(141)가 병렬로 연결될 수 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

이하에서는, 본 발명에 따른 멸균장치를 이용한 멸균방법에 대해 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 멸균제 수용액을 이용한 멸균장치의 멸균방법을 도시한 순서도이다.

한편, 이하에서 설명하는 멸균방법은 상술한 도 1 및 도 2의 멸균장치의 도면부호를 병기하여 설명하기로 한다.

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).

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.

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.

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.

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.

다음으로, 제1온도 및 제1압력의 기화기(130)에 제1농도의 과산화수소수를 투입하는 단계를 포함한다(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.

이때, 상기 과산화수소수의 제1농도는 60중량% 이하일 수 있다.

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.

즉, 본 발명에서 상기 과산화수소수의 제1농도는 취급이 가능한 과산화수소수의 농도를 표시한 것으로, 본 발명의 취지를 이해하는데 있어서, 중요한 의미를 가지지 않는다.

또한, 상기 제1온도는 60 내지 70℃일 수 있으며, 상기 제1압력은 800 mb(미리바) 내지 대기압일 수 있다.

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.

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.

이때, 본 발명에서 상기 제1온도는 상기 멸균챔버의 온도보다 높은 것을 특징으로 한다.

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.

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.

다음으로, 상기 제1농도의 과산화수소수를 기화시켜 제2농도의 과산화수소수를 형성하는 단계를 포함한다(S130).

즉, 상기 기화기(130)에 투입된 제1농도의 과산화수소수가 기화(즉, 수분제거)되어 제2농도의 과산화수소수가 형성된다.

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.

일반적으로, 동일한 온도와 압력에서, 물은 과산화수소보다 증기압이 높기 때문에 보다 신속하게 증발되고, 물의 분자량은 과산화수소보다 낮기 때문에 물이 과산화수소보다 신속하게 기상으로 확산된다.

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.

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.

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.

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.

다음으로, 제2온도 및 제2압력의 수집기에 상기 제2농도의 과산화수소수를 투입하는 단계를 포함한다(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.

이때, 상기 제2온도는 35 내지 42℃일 수 있으며, 상기 제2압력은 8 내지 50 mb일 수 있다.

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.

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.

이때, 본 발명에서 상기 제2온도는 상기 멸균챔버의 온도보다 낮은 것을 특징으로 한다.

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.

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.

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.

예를 들어, S130 단계없이 S140 단계를 수행하는 것, 제1농도의 과산화수소수를 수집기에 곧바로 투입하는 것을 고려해 볼 수 있으나, 다음과 같은 이유로 바람직하지 않다.

하기 표 1은 과산화수소수의 농도별 과산화수소 증기의 기화비율의 예시를 나타낸다.

상기 표 1을 참조하면, 과산화수소수의 농도가 높아질수록, 또한, 설정온도가 높을수록, 과산화수소 증기의 기화비율이 수증기에 비하여 상대적으로 점점 높아지는 것을 알 수 있다.

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.

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.

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.

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.

수증기도 수집기에 응축된다 함은, 응축되는 수증기의 양 만큼, 농축되는 과산화수소수의 농도에 한계가 있음을 의미한다.

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.

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.

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.

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.

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.

또한, 상기 표 1에서 도시한 바와 같이, 일단 농도가 높아진 상태(85중량% 미만)에서 물과 과산화수소의 증기비율은 비슷해지며, 기화비율에 의한 농축은 농축효율을 저하시키게 된다.

기체상태의 과산화수소 증기와 수증기는 같은 압력에서 응축할 수 있는 온도가 차이가 나는데, 예를 들어, 35도일 경우, 과산화수소는 5mb이상에서 응축되고, 수증기는 55mb이상에서 응축된다.

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.

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.

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.

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.

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.

다음으로, 상기 멸균챔버의 일정 압력까지 낮추는 단계 및 상기 제3농도의 과산화수소수를 제4농도의 과산화수소수로 농축하는 단계를 포함한다(S160).

이때, 상기 일정 압력이라 함은 멸균챔버에서 멸균을 하기 위한 설정압력이어야 하며, 또한, 멸균제가 과산화수소 증기인 경우, 확산이 용이한 진공도이어야 한다.

따라서, 상기 설정압력은 0.5 내지 1.3 mb일 수 있으며, 또한, 상기 멸균챔버의 온도는 45 내지 55℃일 수 있다.

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.

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.

한편, S160 단계에서 상기 수집밸브(141)는 open 상태 및 close 상태를 반복할 수 있다.

즉, 상기 제3농도의 과산화수소수를 제4농도의 과산화수소수로 농축함에 있어서, 고농도의 과산화수소수가 될수록, 액상의 과산화수소수가 증발될 수 있는 압력은 더 낮아진다.

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.

이는 상기 제3농도의 과산화수소수를 제4농도의 과산화수소수로 농축함에 있어서, 수분만 기화되는 것이 아니라, 과산화수소도 기화되게 되므로, 소정의 농도까지 과산화수소수를 농축하는 것이 어려워질 수 있다.

즉, 고농도의 과산화수소는 분해반응이 지속될 수 있으며, 분해 과정에서 생성된 수분은 과산화수소의 농도를 낮추게 된다.

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.

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.

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.

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.

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.

이때 수집기는 과산화수소의 과도한 소진을 방지하기 위해 온도제어 수단에 의해 더 낮은 온도로 하강할 수 있다.

다음으로, 제4농도의 과산화수소수의 과산화수소 증기를 멸균챔버에 투입하여, 피처리물을 멸균처리하는 단계를 포함한다(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.

즉, 수집기(140)로부터 멸균챔버(110)로 과산화수소 증기가 이동하는 것은 제1연결배관(142) 및 제2연결배관(133)을 통해 이동할 수 있다.

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.

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.

또한, 본 발명에서는 과산화수소 증기가 멸균챔버에 투입되어, 피처리물을 멸균처리함에 있어서, 과산화수소 증기의 온도가 높지 않은 상태에서 투입되는 것이 바람직하다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

이때, 상기 멸균챔버(110)의 압력은 0.5 내지 15 mb일 수 있으며, 온도는 45 내지 55℃일 수 있다.

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.

상기 각 단계에서의 압력 및 온도 조건을 정리하면 하기 표 2와 같다.

또한, 각 단계에서의 진공펌프 및 밸브의 상태를 정리하면 하기 표 3과 같다.

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.

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.

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.

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.

본 발명에서는 이상과 같은 멸균장치 및 이를 이용한 멸균방법에 의하여, 대상물을 멸균할 수 있으며, 다만 상술한 멸균장치 및 이를 이용한 멸균방법은 일예에 해당할 뿐, 본 발명에서는 기본적인 멸균장치의 구성 및 이를 이용한 멸균방법을 제한하는 것은 아니다.

이하에서는, 본 발명에 따른 과산화수소 농도를 측정할 수 있는 멸균장치 및 상기 멸균장치의 과산화수소수 농도 측정방법에 대해 설명하기로 한다.

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.

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.

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.

이때, 본 발명에 따른 멸균장치는 상기 멸균챔버(110)의 내부 일정 영역에 위치하는 제1습도센서(111) 및 상기 제1습도센서(111)와 인접하여 위치하는 제2습도센서(112)를 포함한다.

즉, 본 발명에서는 상기 제1습도센서(111) 및 상기 제2습도센서(112)를 통해, 상기 멸균챔버(110)의 내부의 과산화수소의 농도를 측정하고자 한다.

한편, 상기 멸균챔버는 과산화수소의 농도를 측정하기 위한 대상공간에 해당하는 것으로, 상기 대상공간은 상술한 바와 같은 멸균챔버일 수 있고, 이와는 달리, 무균상태가 필요한 수술실 또는 무균 사육이 필요한 무균실일 수 있다.

즉, 상기 대상공간은 챔버 또는 수술실 또는 무균실일 수 있으며, 다만, 본 발명에서 상기 대상공간의 종류를 제한하는 것은 아니다.

이때, 본 발명에서 상기 제1습도센서(111)는 수증기의 양 및 과산화수소의 양에 의해 상대 습도가 결정되는 센서이고, 상기 제2습도센서(112)는 수증기의 양에 의해서만 상대 습도가 결정되는 센서에 해당한다.

또한, 본 발명에서 상기 제2습도센서(112)가 수증기의 양에 의해서만 상대습도가 결정된다함은, 상기 제2습도센서가 수증기의 양에 대한 상대습도를 직접 측정하는 경우이거나, 상기 제2습도센서가 수증기의 양에 대한 절대습도를 측정하고, 상기 절대습도를 상대습도로 변환한 경우를 포함한다.

수증기의 절대습도에서 상대습도로 변환하는 것은 당업계에서 자명한 사항이므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

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.

한편, 상술한 바와 같이, 본 발명에서 상기 제1습도센서(111)는 수증기의 양 및 과산화수소의 양에 의해 상대 습도가 결정되는 센서이다.

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.

특히, 정전용량형 습도센서를 이용하는 것은 비유전율의 값이 물과 과산화수소가 거의 같아서 직접적으로 대입하여 사용할 수 있다는 점이 매우 중요한 원리에 해당한다.

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.

또한, 상기 제2습도센서(112)는 분광학적 방식에 의한 습도센서로, 상기 분광학적 방식에 의한 습도센서는 비분산적외선(NDIR, Non-dispersive Infrared) 습도계 또는 근적외선 습도계일 수 있다.

상술한 바와 같이, 제1습도센서의 경우, 수증기의 양 및 과산화수소의 양에 의해 상대 습도가 결정될 수 있다.

하지만, 분광학적 방식의 제2습도센서는 수증기의 양에 의해서만 상대 습도가 결정되는 센서에 해당한다.

예를 들어, 상기 비분산적외선 습도계는 IR영역에서 물의 흡수 스펙트럼 영역인 6.1um의 선택적 IR에 대한 흡광정도를 산정하는 방식이기 때문에, 서로 다른 영역의 흡수대역을 가진 과산화수소(H₂O₂)(2.93um)에 대한 선택성이 매우 높은 습도계에 해당한다.

한편, 일반적으로, 습도센서란 대상물에서의 습도를 검출하는 센서로써, 상기 습도의 개념으로는 잘 알려진 상대습도와 절대습도가 있다.

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.

예를 들어, 1기압에 기온이 37℃인 1ℓ의 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.

즉, 이러한 습도센서는 공기에 포함된 수증기의 양을 검출하는 센서로 잘 알려져 있다.

이때, 이러한 대표적인 습도 센서의 종류로는 정전용량형 습도센서 및 저항변화형 습도센서가 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

이러한 정전용량형 습도센서에서 습도를 검출하는 원리는 다음과 같다.

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.

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.

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.

상술한 바와 같이, 상기 습도센서, 즉, 정전용량형 습도센서 및 저항변화형 습도센서는 공기에 포함된 수증기의 양을 검출하는 센서로 잘 알려져 있다.

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 제2습도센서(112)를 통해, 상기 멸균챔버(110)의 내부의 과산화수소의 농도를 측정하는 방법을 개발하였다.

상기 정전용량형 습도센서의 경우, 수증기의 양 뿐만 아니라, 과산화수소의 양에 의해서도 검출되는 수치가 변화됨은 다음과 같다.

도 4는 멸균장치에서의 정전용량형 습도센서의 반응을 도시한 그래프이다.

즉, 본 발명에서는 정전용량형 습도센서를 통해, 과산화수소의 농도를 측정할 수 있음을 확인하기 위해, 멸균장치에서의 멸균과정이 진행되는 공정에서의 정전용량형 습도센서의 반응을 측정하였다.

도 4를 참조하면, 챔버를 진공배기 하면서, 농축 모듈을 통해 과산화수소수를 증발시키면서 과산화수소수를 농축시키는 과정이 진행되었다. (50 sec 내지 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)

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.

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.

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.

따라서, 상기 정전용량형 습도센서에 의해 검출된 상대 습도는 수증기의 양 및 과산화수소의 양에 의해 결정된 것을 확인할 수 있다.

이때, 상기 분광학적 방식에 의한 습도센서는 정전용량형 습도센서와는 달리, 오직 수증기의 양에 따라 상대습도가 결정되게 된다.

즉, 제1습도센서인 상기 정전용량형 습도센서의 경우, 수증기의 양 및 과산화수소의 양에 의해 상대습도가 결정되나, 제2습도센서인 상기 분광학적 방식에 의한 습도센서의 경우, 오직 수증기의 양에 따라 상대습도가 결정되는 것이다.

따라서, 상기 제1습도센서에 의해 검출된 상대습도와 상기 제2습도센서에 의해 검출된 상대습도의 차이를 계산한다면, 과산화수소의 양에 의해 결정된 상대습도의 비율을 계산할 수 있는 것이다.

한편, 상술한 바와 같이, 본 발명에서 상기 제2습도센서(112)가 수증기의 양에 의해서만 상대습도가 결정된다함은, 상기 제2습도센서가 수증기의 양에 대한 상대습도를 직접 측정하는 경우이거나, 상기 제2습도센서가 수증기의 양에 대한 절대습도를 측정하고, 상기 절대습도를 상대습도로 변환한 경우를 포함한다.

즉, 상기 제2습도센서를 통해 대상공간의 절대습도를 측정하고, 상기 절대습도를 상대습도로 변환하여 상기 제2습도센서를 통해 대상공간의 제2상대습도를 검출할 수 있다.

본 발명에 따른 과산화수소의 농도 측정 방법은 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 과산화수소 농도 측정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 과산화수소 농도 측정 방법은 제1습도센서에 의해 제1상대습도를 검출하는 단계를 포함한다(S210).

이때, 상기 제1습도센서는 대표적으로 정전용량형 습도센서일 수 있으며, 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.

다음으로, 본 발명에 따른 과산화수소 농도 측정 방법은 제2습도센서에 의해 제2상대습도를 검출하는 단계를 포함한다(S220).

이때, 상기 제2습도센서는 대표적으로 비분산적외선 습도센서일 수 있으며, 상술한 바와 같이, 상기 비분산적외선 습도센서는 수증기의 양에 의해서만 상대습도가 결정되며, 따라서, 상기 제2상대습도는 수증기의 양에 따른 상대습도에 해당한다.

다음으로, 본 발명에 따른 과산화수소 농도 측정 방법은 상기 제1상대습도와 상기 제2상대습도의 차이값을 도출하는 단계를 포함한다(S230).

상기 제1습도센서의 경우, 수증기의 양 및 과산화수소의 양에 의해 상대습도가 결정되나, 상기 제2습도센서의 경우, 오직 수증기의 양에 따라 상대습도가 결정되는 것이다.

따라서, 상기 제1습도센서에 의해 검출된 제1상대습도와 상기 제2습도센서에 의해 검출된 제2상대습도의 차이를 계산하여, 과산화수소의 양에 의해 결정된 상대습도의 비율을 계산할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 과산화수소 농도 측정 방법은 상기 차이값을 통해과산화수소의 농도를 계산하는 단계를 포함한다(S240).

한편, 상술한 바와 같이, 본 발명에서 과산화수소 증기의 농도를 측정하는 것은 포화 수증기압의 비율로 측정하는 원리에 해당하며, 따라서, 과포화된 과산화수소 증기가 멸균장치의 챔버 등의 내부로 유입되는 경우, 상기 습도센서의 온도가 측정 대상 공간보다 낮은 온도로 존재할 경우, 상기 과포화된 과산화수소증기가 상기 습도센서에 응축되어 실제로 존재하는 농도보다 낮게 측정될 수가 있다.

따라서, 본 발명에서 상기 제1습도센서 및 상기 제2습도센서의 온도는 상기 측정 대상 공간, 즉, 챔버, 수술실 또는 무균실 등 보다 높게 제어되는 것이 바람직하다.

이하에서는, 제1습도센서 및 제2습도센서에 의해 과산화수소 농도를 측정하는 방법을 설명하기로 한다.

다만, 하기 방법은 일예에 해당할 뿐, 본 발명에서 하기 측정 방법을 제한하는 것은 아니다.

하기 표 4는 온도에 따른 포화증기압을 도시하고 있다.

즉, 상기 표 4는 각 온도에 따른 포화수증기압 및 과산화수소 포화수증기압의 예를 도시하고 있다.

먼저, 상기 제1습도센서에 의해 검출된 제1상대습도가 80%이고, 상기 제2습도센서에 의해 검출된 제2상대습도가 30%라고 가정한다.

이때, 상술한 바와 같이, 상기 제2습도센서에 의해 검출된 제2상대습도가 30%라고 가정하는 것은, 상기 제2습도센서가 수증기의 양에 대한 상대습도를 직접 측정하는 경우이거나, 상기 제2습도센서가 수증기의 양에 대한 절대습도를 측정하고, 상기 절대습도를 상대습도로 변환한 경우를 포함한다.

따라서, 상기 제2상대습도가 30%라고 가정하는 것은, 상기 제2습도센서에 의해 측정된 절대습도로부터 변환된 경우일 수 있다.

또한, 멸균챔버 내의 온도는 45℃이고, 기압은 1000mb라고 가정하며, 멸균챔버의 부피는 1000L라고 가정한다.

이때, 제1상대습도와 제2상대습도의 차이는 50%이고, 따라서, 상기 제1상대습도와 상기 제2상대습도의 차이값인 50%는 과산화수소의 양에 의해 결정된 상대습도의 비율에 해당한다.

즉, 멸균챔버 내의 공기 중의 과산화수소 증기에 의해 반응한 상대습도는 50%에 해당한다.

이때, 멸균챔버 내의 온도는 45℃이므로, 상기 표 4를 참조하면, 45℃의 온도에서의 과산화수소의 포화증기압은 9.8mb에 해당한다.

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.

이때, 멸균챔버 내의 기압이 1000mb이므로, 과산화수소 증기의 기체 농도는 (4.9mb/1000mb)×100%=0.49%에 해당한다.

이를 부피당 무게로 환산하면, 45℃에서의 이상적인 기체 부피는 (22.4L/mol(at 273k)×(273+45))/273=26.09 L/mol에 해당한다.

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.

이때, 과산화수소의 분자량은 34g/mol이므로, 이는 6.4mg/L의 농도로 표시될 수 있다.

이상과 같은 방법으로, 제1습도센서 및 제2습도센서에 의해 과산화수소 농도를 측정할 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 멸균장치는 상기 멸균챔버(110)의 내부 일정 영역에 위치하는 제1습도센서(111) 및 상기 제1습도센서(111)와 인접하여 위치하는 제2습도센서(112)를 포함하며, 상기 제1습도센서(111) 및 상기 제2습도센서(112)를 통해, 상기 멸균챔버(110)의 내부의 과산화수소의 농도를 측정할 수 있다.

이때, 일반적으로, 습도센서란 대상물에서의 습도를 검출하는 센서로써, 이러한 습도센서는 공기에 포함된 수증기의 양을 검출하는 센서로 잘 알려져 있다.

이러한 일반적인 습도센서의 경우, 습도를 검출하기 위한 센싱부를 포함하고 있으나, 이러한 센싱부에 수분이 흡착하게 되는 경우, 상기 습도센서의 반응속도 및 정확도가 저하되게 된다.

따라서, 본 발명에서는, 상술한 습도센서의 반응속도 및 정확도를 향상시키기 위하여, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 멸균 장치를 다음과 같은 구조로 구성하고자 한다.

다만, 후술하는 본 발명에 따른 멸균장치는, 후술할 바와 같은, 습도센서에 관한 사항을 제외하고는 상술한 내용과 동일할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 멸균챔버 및 습도센서부를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.

이때, 도 6에서는 설명의 편의를 위하여, 상술한 도 1 및 도 2의 멸균장치에서 멸균챔버 영역만을 도시하고 있으며, 다만, 상술한 바와 같이, 이하에서 설명되어지는 본 발명에 따른 멸균장치는, 후술할 바를 제외하고는 상술한 도 1 및 도 2의 멸균장치를 참조할 수 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 멸균장치는, 멸균챔버(110)의 일정 영역에 체결되는 습도센서부(200)를 포함할 수 있다.

상기 습도센서부(200)의 세부적인 구성에 대해서는 후술하기로 한다.

이때, 도 6에서는 상기 습도센서부(200)가 체결되는 영역이, 상기 멸균챔버(110)의 상단부인 것으로 도시하고 있으나, 본 발명에서 상기 습도센서부(200)가 상기 멸균챔버(110)에 체결되는 영역을 제한하는 것은 아니다.

또한, 도 6에서는 설명의 편의를 위하여, 상기 습도센서부의 개수가 1개인 것으로 도시하고 있으나, 이와는 달리, 사용자의 필요에 의하여 상기 습도센서부를 1개 이상으로 구성할 수 있다.

예를 들어, 상술한 도 2에서와 같이, 습도센서를 제1습도센서; 및 상기 제1습도센서와 인접하여 위치하는 제2습도센서로 구성하는 경우, 상기 습도센서부의 개수는 2개일 수 있으며, 다만, 본 발명에서 상기 습도센서부의 개수를 제한하는 것은 아니다.

결국, 본 발명은, 상기 습도센서부의 세부적인 구성, 또한, 상기 습도센서부와 상기 멸균챔버의 체결관계가 발명의 주요 특징이라고 할 수 있으며, 이러한 이유로, 본 발명에서는 상기 습도센서부의 개수를 제한하는 것은 아니다.

계속해서, 도 6을 참조하면, 상기 멸균챔버(110)는, 습도센서부 체결부(300)를 포함하며, 이때, 상기 습도센서부 체결부(300)에 상기 습도센서부(200)가 체결될 수 있다.

상기 습도센서부 체결부(300)의 세부적인 구성은 후술하기로 한다.

한편, 도 6에서 도면부호 400은 고무링에 해당하는 것으로, 상기 고무링(400)에 대해서는 후술하기로 한다.

이하에서는, 본 발명에 따른 멸균챔버 및 습도센서부를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명에 따른 습도센서부의 일부를 도시하는 개략적인 분리도이고, 도 8은 도 6의 멸균챔버와 습도센서부의 분리 상태를 도시하는 확대도이며, 도 9는 도 6의 멸균챔버와 습도센서부의 결합 상태를 도시하는 확대도이다.

먼저, 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 습도센서부(200)는, 본체 케이스(210); 상기 본체 케이스(210)의 일측 방향에 위치하는 센싱부(220); 및 상기 센싱부(220)를 커버하는 커버 케이스(230)를 포함한다.

보다 구체적으로, 상기 본체 케이스(210)는 원통 형상일 수 있으며, 다만, 본 발명에서 상기 본체 케이스(210)의 형상을 제한하는 것은 아니다.

이때, 상기 본체 케이스(210)는, 열전도성이 우수한 금속재질인 것이 바람직하며, 예를 들어, 알루미늄, 스테인리스 스틸, 니켈, 철, 은 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상의 물질로 이루어질 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.

또한, 상기 센싱부(220)는 센싱소자부(221); 및 상기 센싱소자부(221)와 연결되는 배선부(222)를 포함할 수 있으며, 본 발명에서 상기 센싱소자부(221)는 습도센서를 포함한다.

즉, 상기 습도센서를 포함하는 센싱소자부(221)를 통해, 대상물에서의 습도를 검출할 수 있으며, 이러한 검출된 습도의 수치는 상기 배선부(222)를 통해, 예를 들면, 메인 컨트롤러(미도시)에 전달될 수 있으며, 이는 당업계에서 자명한 사항에 해당하므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 센싱부(220)는, 상기 센싱소자부(221)에 인접하여 위치하거나, 또는, 상기 센싱소자부(221)에 위치하는 온도센서를 포함한다.

상기 온도센서는, 상기 센싱부(220) 영역의 온도를 측정하기 위한 것으로, 본 발명에서는, 상기 온도센서가 상기 센싱소자부(221)에 위치하여, 상기 센싱소자부(221) 영역의 온도를 직접 측정하거나, 이와는 달리, 상기 온도센서가 상기 센싱소자부(221)에 인접하여 위치함으로써, 상기 센싱소자부(221) 영역의 온도를 측정할 수 있다.

이때, 본 발명에서는, 상기 센싱부(220) 영역의 정확한 온도를 측정하기 위하여, 상기 온도센서는 상기 센싱소자부(221)에 위치하는 것이 바람직하며, 즉, 본 발명에 따른 센싱소자부(221)는, 습도센서 및 온도센서를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 이러한 온도센서의 구성은 필수적인 사항으로, 따라서, 본 발명에서, 상기 습도센서부(200)는, 상기 습도센서부(200)의 상기 센싱부(220) 영역의 온도를 측정하는 온도센서를 포함하는 것으로 정의할 수 있으며, 상술한 바와 같이, 상기 센싱부(220) 영역의 정확한 온도를 측정하기 위하여, 상기 온도센서는 상기 센싱소자부(221)에 위치하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 온도센서는 상기 센싱부(220) 영역의 온도를 측정하고, 이러한 측정된 온도의 수치는 상기 배선부(222)를 통해, 예를 들면, 메인 컨트롤러(미도시)에 전달될 수 있으며, 이는 당업계에서 자명한 사항에 해당하므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

이러한 온도센서의 역할에 대해서는 후술하기로 한다.

계속해서, 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 습도센서부(200)는, 상기 센싱부(220)를 커버하는 커버 케이스(230)는 상기 본체 케이스(210)와 체결되는 것으로, 본 발명에서는, 상기 커버 케이스(230)를 통해, 상기 센싱부(220)를 보호할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 커버 케이스(230)는, 상기 커버 케이스(230)의 일정 영역에 위치하는 관통홀(231)을 포함할 수 있으며, 도면에서는 상기 관통홀(231)이 1개인 것으로 도시하고 있으나, 본 발명에서 상기 관통홀(231)의 개수를 제한하는 것은 아니다.

이때, 상기 관통홀(231)을 통해, 상기 멸균챔버(110) 내의 과산화수소 또는 과산화수소수가, 상기 커버 케이스(230) 내로 유입됨으로써, 상기 습도센서부(200)는, 상기 커버 케이스(230) 내로 유입된 과산화수소의 농도를 측정할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 상기 커버 케이스(230)는, 원통 형상일 수 있으며, 다만, 본 발명에서 상기 커버 케이스(230)의 형상을 제한하는 것은 아니다.

이때, 상기 커버 케이스(230)는, 소수성 재질인 것이 바람직하며, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리스티렌(PS), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌설포네이트(PES), 폴리옥시메틸렌(POM), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에테르설폰(PES) 및 폴리에테르이미드(PEI)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 플라스틱 재질인 것이 바람직하다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.

계속해서, 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 습도센서부(200)는, 상기 본체 케이스(210)의 일측 단부에 위치하는 제1플랜지부(240)를 더 포함할 수 있으며, 상기 제1플랜지부(240)는 후술하는 습도센서부 체결부(300)의 제2플랜지부(도 8 및 도 9의 330)와 체결되기 위한 구성으로, 상기 제1플랜지부(240)를 통해, 본 발명에 따른 습도센서부는 상기 습도센서부 체결부(300)와 체결될 수 있다.

다음으로, 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 습도센서부(200)는, 상기 센싱부 영역의 온도를 제어하기 위한 히팅소자부(250)를 더 포함한다.

보다 구체적으로, 상기 히팅소자부(250)는 상기 센싱부 영역의 온도를 상기 멸균챔버의 온도보다 높게 제어하기 위한 것으로, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 히팅소자부(250)는 상기 본체 케이스(210)의 일정 영역에 위치할 수 있다.

상기 히팅소자부(250)는 히팅코일과 같은 공지된 가열소자일 수 있으며, 상기 히팅소자부(250)에 의하여, 상기 본체 케이스(210)의 온도가 제어될 수 있으며, 이를 통하여, 상기 본체 케이스의 일측 방향에 위치하는 상기 센싱부(220) 영역의 온도를 제어할 수 있다.

한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 히팅소자부(250)는 상기 센싱소자부(221)에 인접하여 위치하거나, 또는, 상기 센싱소자부(221)에 위치할 수 있다.

즉, 상기 히팅소자부는, 상기 센싱부(220) 영역의 온도를 제어하기 위한 것으로, 본 발명에서는, 상기 히팅소자부가 상기 센싱소자부(221)에 위치하여, 상기 센싱소자부(221) 영역의 온도를 직접 제어하거나, 이와는 달리, 상기 히팅소자부가 상기 센싱소자부(221)에 인접하여 위치함으로써, 상기 센싱소자부(221) 영역의 온도를 제어할 수 있다.

다만, 본 발명에서 상기 히팅소자부의 위치를 제한하는 것은 아니다.

이러한 히팅소자부(250)의 역할에 대해서는 후술하기로 한다.

또한, 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 습도센서부(200)는, 상기 본체 케이스(210)의 상기 히팅소자부(250)를 커버하는 절연체부(260)를 더 포함한다.

즉, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 습도센서부(200)는, 상기 본체 케이스(210)의 일정 영역에 위치하는 히팅소자부(250)를 포함할 수 있는데, 이 경우, 상기 절연체부(260)를 통해 상기 히팅소자부(250)를 커버함으로써, 상기 히팅소자부(250)에 의해 사용자가 상해를 입는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 히팅소자부(250)에서 발생되는 열의 손실을 방지할 수 있다.

계속해서, 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 습도센서부 체결부(300)는, 상기 멸균챔버(110)의 내부로 관통되어, 상기 습도센서부(200)의 상기 센싱부(220)가 삽입되는 센싱부 삽입홀(310); 상기 센싱부 삽입홀(310로부터 연장되고, 상기 멸균챔버(110)의 외측으로 돌출되는 배관(320); 및 상기 배관(320)의 타측 단부에 위치하는 제2플랜지부(330)를 포함한다.

보다 구체적으로, 상술한 바와 같은 도 7의 센싱부(220)는 상기 센싱부 삽입홀(310)에 삽입되어, 상기 멸균챔버(110)의 내부 또는 상기 멸균챔버의 내부와 인접하여 위치하게 되며, 이때, 상기 센싱부(220)를 커버하는 커버 케이스(230)의 일측 단부도, 상기 센싱부(220)와 함께 상기 멸균챔버(110)의 내부에 위치하거나 또는 상기 멸균챔버의 내부와 인접하여 위치할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 상기 커버 케이스(230)는 상기 커버 케이스(230)의 일정 영역에 위치하는 관통홀(231)을 포함할 수 있으며, 이때, 상기 관통홀(231)은 상기 커버 케이스(230)의 일측 단부 영역에 위치함으로써, 상기 관통홀(231)도 상기 센싱부(220)와 함께 상기 멸균챔버(110)의 내부에 위치하거나 또는 상기 멸균챔버의 내부와 인접하여 위치하게 된다.

이로써, 상기 관통홀(231)을 통해, 상기 멸균챔버(110) 내의 과산화수소 또는 과산화수소수가, 상기 커버 케이스(230) 내로 유입됨으로써, 상기 습도센서부(200)의 상기 센싱부(220)는, 상기 커버 케이스(230) 내로 유입된 과산화수소의 농도를 측정할 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이, 본 발명에서, 상기 센싱부(220)는, 상기 멸균챔버(110)의 내부에 위치하거나, 또는, 상기 멸균챔버의 내부와 인접하여 위치하게 되는데, 보다 구체적으로, 상기 센싱부(220)의 상기 센싱소자부(221)가 상기 멸균챔버(110)의 내부에 위치하거나, 또는 상기 멸균챔버의 내부와 인접하여 위치하게 된다.

이때, 상기 멸균챔버의 내벽에서 상기 멸균챔버의 내부로의 방향을 기준으로, 상기 센싱소자부(221)의 일측 단부는, 상기 멸균챔버의 내벽으로부터 +0.5cm 내지 -2cm의 범위에 위치하는 것이 바람직하다.

상기 센싱소자부(221)의 일측 단부라 함은, 상기 배선부(222)가 위치하는 영역의 반대측의 단부를 의미한다.

보다 구체적으로, 본 발명에서는, 상기 센싱부(220)의 상기 센싱소자부(221)가 상기 멸균챔버(110)의 내부에 위치하거나, 또는 상기 멸균챔버의 내부와 인접하여 위치하게 되는데, 상기 센싱소자부(221)가 상기 멸균챔버(110)의 내부에 위치하는 경우, 상기 센싱소자부(2221)의 일측 단부는, 상기 멸균챔버의 내벽에서 상기 멸균챔버의 내부로의 방향을 기준으로, 상기 멸균챔버의 내벽으로부터 0 내지 +0.5cm의 범위에 위치할 수 있다.

또한, 상기 센싱소자부(221)가 상기 멸균챔버의 내부와 인접하여 위치하는 경우, 상기 센싱소자부(2221)의 일측 단부는, 상기 멸균챔버의 내벽에서 상기 멸균챔버의 내부로의 방향을 기준으로, 상기 멸균챔버의 내벽으로부터 -2.0cm 이하의 범위에 위치할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 상기 센싱소자부(221)가 상기 멸균챔버(110)의 내부에 위치하는 경우, 상기 센싱소자부(221)는 상기 멸균챔버의 내벽에서 상기 멸균챔버의 내부로의 방향의 일정 영역에 위치하거나, 또는, 상기 센싱소자부(221)가 상기 멸균챔버의 내부와 인접하여 위치하는 경우는, 상기 센싱소자부(221)는 상기 멸균챔버의 내벽에서 상기 멸균챔버의 외부로의 방향의 일정 영역에 위치할 수 있다.

한편, 상기 센싱소자부(221)가 상기 멸균챔버의 내부와 인접하여 위치하는 경우에 있어서, 상기 센싱소자부(221)의 일측 단부가 상기 멸균챔버의 내벽으로부터 -2.0cm를 초과하여 위치하는 경우, 예를 들면, 상기 센싱소자부(221)의 일측 단부가 상기 멸균챔버의 내벽으로부터 -3.0cm의 영역에 위치하는 경우, 상기 센싱소자부(221)의 센싱효율이 현저히 저하되므로, 따라서, 본 발명에서는, 상기 멸균챔버의 내벽에서 상기 멸균챔버의 내부로의 방향을 기준으로, 상기 센싱소자부(221)의 일측 단부는, 상기 멸균챔버의 내벽으로부터 +0.5cm 내지 -2cm의 범위에 위치하는 것이 바람직하다.

계속해서, 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 고무링(400)은 고무링 몸체(410); 및 상기 고무링 몸체(410)를 관통하는 커버 케이스 삽입홀(420)을 포함할 수 있으며, 즉, 상기 습도센서부(200)의 상기 커버 케이스(230)가, 상기 고무링(400)의 상기 커버 케이스 삽입홀(420)에 삽입될 수 있다.

보다 구체적으로, 예를 들면, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 습도센서부(200)의 상기 커버 케이스(230)가, 상기 고무링(400)의 상기 커버 케이스 삽입홀(420)에 삽입된 상태로, 상기 센싱부(220)는 상기 센싱부 삽입홀(310)에 삽입되어, 상기 멸균챔버(110)의 내부에 위치하게 되며, 또한, 상기 센싱부(220)를 커버하는 커버 케이스(230)의 일측 단부도, 상기 센싱부(220)와 함께 상기 멸균챔버(110)의 내부에 위치할 수 있다.

이때, 상기 본체 케이스(210)의 일측 단부에 위치하는 제1플랜지부(240)와 상기 습도센서부 체결부(300)의 상기 제2플랜지부(330)가 체결됨으로써, 상기 습도센서부(200)가 상기 습도센서부 체결부(300)에 체결될 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 상기 제1플랜지부(240)와 상기 제2플랜지부(330)의 사이에 상기 고무링(400)이 위치한 상태에서 상기 습도센서부(200)가 상기 습도센서부 체결부(300)에 체결됨으로써, 상기 습도센서부(200)와 상기 습도센서부 체결부(300)의 상태를 긴밀하게 유지시킬 수 있다.

다만, 본 발명에서 상기 습도센서부가 상기 습도센서부 체결부에 체결되는 방법을 제한하는 것은 아니다.

한편, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른, 상기 센싱부(220)는, 상기 센싱소자부(221)에 인접하여 위치하거나, 또는, 상기 센싱소자부(221)에 위치하는 온도센서를 포함한다.

또한, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른, 상기 습도센서부(200)는, 상기 센싱부 영역의 온도를 제어하기 위한 히팅소자부(250)를 더 포함하며, 보다 구체적으로, 상기 히팅소자부(250)는 상기 센싱부 영역의 온도를 상기 멸균챔버의 온도보다 높게 제어할 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 상기 온도센서와 상기 히팅소자부(250)의 역할에 대해 설명하기로 한다.

상술한 표 2 등에서와 같이, 본 발명에 따른 멸균챔버는 각 단계별로 일정 온도로 설정이 되며, 예를 들면, 45 내지 55℃의 범위로 설정이 될 수 있다. 다만, 본 발명에서 상기 멸균챔버의 온도는 예시적인 것일 뿐, 본 발명에서 상기 멸균챔버의 온도를 제한하는 것은 아니다.

이때, 본 발명에서 상기 습도센서부(200)는, 예를 들어, 제1습도센서 및 상기 제1습도센서와 인접하여 위치하는 제2습도센서를 포함할 수 있고, 상술한 바와 같이, 상기 제1습도센서는 과산화수소수의 양 및 수증기의 양에 의해 제1상대습도를 검출하고, 상기 제2습도센서는 수증기의 양에 의해 제2상대습도를 검출할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 습도센서부는, 상기 멸균챔버의 습도를 측정하게 되는데, 상기 습도센서부(200)의 상기 센싱소자부(221)에 수분이 흡착되는 경우, 상기 센싱소자부(221)의 반응속도 및 정확도가 현저하게 저하되게 된다.

보다 구체적으로, 본 발명은 상기 습도센서부를 통해, 상기 멸균챔버 내의 과산화수소수에서의 과산화수소의 농도를 정확하게 검출하기 위한 것인데, 상술한 바와 같이, 상기 센싱소자부(221)에 수분이 흡착되는 경우, 상기 센싱소자부(221)의 반응속도 및 정확도가 현저하게 저하되는 경우, 상기 습도센서부에 의한 과산화수소의 농도를 측정하는 것의 속도가 저하되고, 특히, 과산화수소 농도에 대한 측정값이 매우 부정확하게 된다.

따라서, 본 발명에서는, 상기 온도센서와 상기 히팅소자부(250)를 통해, 상기 습도센서부의 반응속도 및 정확도가 저하되는 것을 방지하고자 한다.

보다 구체적으로, 본 발명에서는, 상기 습도센서부(200)의 상기 센싱소자부(221)에 수분이 흡착되는 것을 방지하기 위하여, 상기 센싱부(220) 영역의 온도가 상기 멸균챔버의 온도보다 높게 제어되어야 한다.

즉, 상기 습도센서부가 동작하는 과정에서, 상기 습도센서부의 온도, 보다 구체적으로, 상기 센싱부(220) 영역의 온도가 상기 멸균챔버의 온도보다 높게 제어됨으로써, 상기 습도센서부(200)의 상기 센싱소자부(221)에 수분이 흡착되는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명에서의 과산화수소 농도 측정 방법은, 제1습도센서의 온도, 보다 구체적으로, 상기 제1습도센서의 제1센싱부 영역의 온도를 상기 멸균챔버의 온도보다 높게 제어하는 단계; 제2습도센서의 제2센싱부 영역의 온도를 상기 멸균챔버의 온도보다 높게 제어하는 단계를 포함하며, 이후, 제1습도센서에 의해 제1상대습도를 검출하는 단계; 제2습도센서에 의해 제2상대습도를 검출하는 단계; 상기 제1상대습도와 상기 제2상대습도의 차이값을 도출하는 단계; 및 상기 차이값을 통해 과산화수소의 농도를 계산하는 단계를 통해 과산화수소의 농도를 측정할 수 있다.

이때, 상기 센싱부(220) 영역의 온도를 상기 멸균챔버의 온도보다 높게 제어하는 것은, 상기 온도센서를 통해, 상기 센싱부(220) 영역의 온도를 측정하는 단계; 상기 센싱부 영역의 온도와 상기 멸균챔버의 온도를 비교하는 단계; 상기 센싱부 영역의 온도가 상기 멸균챔버의 온도보다 낮은 경우, 상기 히팅소자부를 통해, 상기 습도센서부, 보다 구체적으로, 상기 본체 케이스(210)를 가열함으로써, 상기 센싱부 영역의 온도를 상기 멸균챔버의 온도보다 높게 제어하는 단계를 포함한다.

이를 상술한 과산화수소 농도 측정 방법에 적용하면, 상기 제1습도센서의 제1센싱부 영역의 온도를 상기 멸균챔버의 온도보다 높게 제어하는 단계는, 제1온도센서를 통해, 제1센싱부 영역의 온도를 측정하는 단계; 상기 제1센싱부 영역의 온도와 상기 멸균챔버의 온도를 비교하는 단계; 상기 제1센싱부 영역의 온도가 상기 멸균챔버의 온도보다 낮은 경우, 상기 제1히팅소자부를 통해, 상기 제1습도센서부를 가열함으로써, 상기 제1센싱부 영역의 온도를 상기 멸균챔버의 온도보다 높게 제어하는 단계로 정의할 수 있다.

또한, 상기 제2습도센서의 제2센싱부 영역의 온도를 상기 멸균챔버의 온도보다 높게 제어하는 단계는, 제2온도센서를 통해, 제2센싱부 영역의 온도를 측정하는 단계; 상기 제2센싱부 영역의 온도와 상기 멸균챔버의 온도를 비교하는 단계; 상기 제2센싱부 영역의 온도가 상기 멸균챔버의 온도보다 낮은 경우, 상기 제2히팅소자부를 통해, 상기 제2습도센서부를 가열함으로써, 상기 제2센싱부 영역의 온도를 상기 멸균챔버의 온도보다 높게 제어하는 단계로 정의할 수 있다.

즉, 본 발명에서는, 상기 습도센서부가 동작하는 과정에서, 상기 습도센서부의 온도, 보다 구체적으로, 상기 센싱부(220) 영역의 온도가 상기 멸균챔버의 온도보다 높게 제어됨으로써, 상기 습도센서부(200)의 상기 센싱소자부(221)에 수분이 흡착되는 것을 방지할 수 있으며, 이를 통하여, 상기 습도센서부의 반응속도 및 정확도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 습도센서부(200)는, 상기 센싱부(220)를 커버하는 커버 케이스(230)를 포함하며, 상기 커버 케이스(230)는, 소수성 재질인 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 커버 케이스(230)를 소수성 재질로 하는 것은, 상술한 온도센서와 히팅소자부의 역할과 유사한 것으로, 본 발명에서는, 상기 커버 케이스(230)의 재질을 소수성 재질로 함으로써, 상기 커버 케이스(230)에 수분이 흡착되는 것을 방지할 수 있다.

보다 구체적으로, 금속물질의 경우, 친수성에 해당하여 상기 커버 케이스(230)를 금속물질로 구성하는 경우, 상기 커버 케이스(230)에 수분이 흡착됨으로써, 상기 커버 케이스(230)의 내부에 위치하는 센싱부(220)의 반응속도 및 정확도가 저하되게 된다.

따라서, 본 발명에서는, 상기 커버 케이스의 재질을 소수성 물질, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리스티렌(PS), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌설포네이트(PES), 폴리옥시메틸렌(POM), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에테르설폰(PES) 및 폴리에테르이미드(PEI)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 플라스틱 재질로 함으로써, 상기 커버 케이스(230)에 수분이 흡착되는 것을 방지할 수 있으며, 이를 통하여, 상기 습도센서부의 반응속도 및 정확도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이, 과산화수소수를 고농도의 과산화수소수로 농축하여 멸균제로 사용함에 있어서, 멸균장치의 멸균챔버 내에서 상기 과산화수소의 농도를 측정하는 것은 용이하지 않다.

하지만, 본 발명에서는, 멸균챔버 등과 같은 대상공간 내에, 제1습도센서 및 제2습도센서를 포함시켜, 이들 각각의 센서들에 의해 상대습도를 검출하고, 이들 상대습도의 차이에 의해 과산화수소의 농도를 용이하게 측정할 수 있다.

한편, 이러한 일반적인 습도센서의 경우, 습도를 검출하기 위한 센싱부를 포함하고 있으나, 이러한 센싱부에 수분이 흡착하게 되는 경우, 상기 습도센서의 반응속도 및 정확도가 저하되게 된다.

하지만, 본 발명에서는, 상기 습도센서부가 동작하는 과정에서, 상기 습도센서부의 온도, 보다 구체적으로, 상기 센싱부 영역의 온도가 상기 멸균챔버의 온도보다 높게 제어됨으로써, 상기 습도센서부의 상기 센싱소자부에 수분이 흡착되는 것을 방지할 수 있다.

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.

Claims

멸균챔버를 포함하는 멸균장치에 있어서,
상기 멸균챔버는, 상기 멸균챔버의 일정 영역에 체결되는 습도센서부를 포함하고,
상기 습도센서부는, 본체 케이스; 상기 본체 케이스의 일측 방향에 위치하는 센싱부; 및 상기 센싱부를 커버하는 커버 케이스를 포함하며,
상기 센싱부는, 습도센서를 포함하는 센싱소자부; 및 상기 센싱소자부에 인접하여 위치하거나, 또는, 상기 센싱소자부에 위치하는 온도센서를 포함하고,
상기 습도센서부는, 상기 센싱부 영역의 온도를 제어하기 위한 히팅소자부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멸균장치.
제 1 항에 있어서,
상기 멸균챔버는, 상기 습도센서부가 체결되는 습도센서부 체결부를 포함하고,
상기 습도센서부 체결부는, 상기 멸균챔버의 내부로 관통되어, 상기 습도센서부의 상기 센싱부가 삽입되는 센싱부 삽입홀을 포함하는 멸균장치.
제 2 항에 있어서,
상기 센싱부는 상기 센싱부 삽입홀에 삽입되어, 상기 멸균챔버의 내부에 위치하며, 상기 커버 케이스의 일측 단부도, 상기 멸균챔버의 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 멸균장치.
제 2 항에 있어서,
상기 습도센서부는, 상기 본체 케이스의 일측 단부에 위치하는 제1플랜지부를 더 포함하고,
상기 습도센서부 체결부는, 상기 센싱부 삽입홀로부터 연장되고, 상기 멸균챔버의 외측으로 돌출되는 배관; 및 상기 배관의 타측 단부에 위치하는 제2플랜지부를 더 포함하며,
상기 멸균챔버는, 상기 제1플랜지부와 상기 제2플랜지부의 사이에 위치하는 고무링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멸균장치.
습도센서부의 센싱부 영역의 온도를 멸균챔버보다 높게 제어하는 단계; 및
상기 습도센서부를 통해 과산화수소 농도를 계산하는 단계를 포함하는 과산화수소 농도 측정방법.
제 5 항에 있어서,
상기 습도센서부는 제1습도센서부 및 제2습도센서부를 포함하고,
상기 습도센서부의 센싱부 영역의 온도를 멸균챔버보다 높게 제어하는 단계는,
상기 제1습도센서부의 제1센싱부 영역의 온도를 멸균챔버의 온도보다 높게 제어하는 단계; 및 제2습도센서부의 제2센싱부 영역의 온도를 상기 멸균챔버의 온도보다 높게 제어하는 단계이며,
상기 습도센서부를 통해 과산화수소 농도를 계산하는 단계는,
상기 제1습도센서부에 의해 제1상대습도를 검출하는 단계; 상기 제2습도센서부에 의해 제2상대습도를 검출하는 단계; 상기 제1상대습도와 상기 제2상대습도의 차이값을 도출하는 단계; 및 상기 차이값을 통해 과산화수소의 농도를 계산하는 단계인 것을 특징으로 하는 과산화수소 농도 측정방법.
제 6 항에 있어서,
상기 제1습도센서부의 제1센싱부 영역의 온도를 멸균챔버의 온도보다 높게 제어하는 단계는,
제1온도센서를 통해, 상기 제1센싱부 영역의 온도를 측정하는 단계; 상기 제1센싱부 영역의 온도와 상기 멸균챔버의 온도를 비교하는 단계; 상기 제1센싱부 영역의 온도가 상기 멸균챔버의 온도보다 낮은 경우, 제1히팅소자부를 통해, 상기 제1습도센서부를 가열함으로써, 상기 제1센싱부 영역의 온도를 상기 멸균챔버의 온도보다 높게 제어하는 단계이고,
상기 제2습도센서부의 제2센싱부 영역의 온도를 멸균챔버의 온도보다 높게 제어하는 단계는,
제2온도센서를 통해, 상기 제2센싱부 영역의 온도를 측정하는 단계; 상기 제2센싱부 영역의 온도와 상기 멸균챔버의 온도를 비교하는 단계; 상기 제2센싱부 영역의 온도가 상기 멸균챔버의 온도보다 낮은 경우, 제2히팅소자부를 통해, 상기 제2습도센서부를 가열함으로써, 상기 제2센싱부 영역의 온도를 상기 멸균챔버의 온도보다 높게 제어하는 단계인 것을 특징으로 하는 과산화수소 농도 측정방법.