KR101111388B1 - 과산화수소 증기를 이용한 이동식 멸균장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 과산화수소 증기를 이용한 이동식 멸균장치에 관한 것으로서, 일측에 도어가 형성되고 내부에 수용 공간이 형성된 하우징, 상기 하우징의 하부에 설치되어 상기 하우징을 이동가능하도록 하는 이동수단, 상기 하우징의 일측에 형성되고 과산화수소 증기가 유입되는 입력포트, 상기 하우징의 다른 일측에 형성되고 상기 과산화수소 증기가 배출되는 출력포트, 상기 하우징의 내부 일측에 설치되어 상기 하우징 내부의 과산화수소 증기를 분산시키는 순환팬, 상기 하우징 내부에 수용되거나 상기 하우징 외부에서 상기 입력포트 및 출력포트에 연결되어, 상기 하우징 내부로 과산화수소 증기를 공급하고, 멸균처리 후 상기 과산화수소 증기를 흡입하는 과산화수소 공급기 및 상기 하우징 상부 일측에 설치되어 멸균처리 완료 후 상기 하우징 내부의 공기를 외부로 배출하는 배기팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 공간이나 시간에 따른 제약이 없이 각종 장비를 소독/멸균할 수 있어 효과적인 멸균이 가능하고, 멸균 속도 및 멸균력을 향상시킬 수 있는 효과가 있고, 특히, 넓은 범위의 장비와 공간에 대한 생물학적 소독/멸균에 매우 적합한 장점이 있다.

Description

과산화수소 증기를 이용한 이동식 멸균장치{A Portable Sterilizer Using Hydrogen Peroxide Vapor}

본 발명은 과산화수소 증기를 이용한 이동식 멸균장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동식으로 제작하여 설치장소나 시간에 따른 제약이 없이 각종 장비를 소독/멸균할 수 있고, 멸균력이 우수한 멸균장치에 관한 것이다.

의료 기구, 기계장비, 전자 장비 등의 멸균, 소독에 있어, 통상 높은 압력 하에서 포화된 증기를 이용하는 고압 증기 멸균법을 이용하거나, 고온, 고습, 고압을 필요로 하지 않고 기구나 물질에 손상을 주지 않는 에틸렌 옥사이드와 같은 화학 물질을 이용하는 에틸렌 옥사이드 가스 멸균법 등에 의해 멸균 고정이 수행되고 있다.

그러나, 고압 증기 멸균기는 120도 이상의 고온으로 멸균을 하기 때문에 최근에 개발되고 있는 합성수지로 만든 의료 기구 등은 변형이 발생하게 되고, 스틸로 만들어진 의료 기구들은 섬세한 날이 무뎌져 기존의 수명보다 많이 줄어들게 된다.

그리고, 에틸렌 옥사이드 가스 멸균기는 피멸균물에 에틸렌 옥사이드가 잔류하거나 반응 생성물로 인해 발암 및 독성 물질이 생성되며 이를 통기시키기 위하여 멸균 후 대략 12시간 이상을 방치해야 할 필요가 있다. 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.

그에 반해, 과산화수소 증기를 이용한 멸균방법은 각종 기기에 증기의 형태로 전달되어 공간멸균과 함께 기기 멸균이 가능하고, 멸균력이 우수하여 일반 소독제로 제거할 수 없는 미생물의 아포 수준까지 제거할 수 있으며, 멸균 후 잔존물이 물과 산소로 분해되어 안전하고 친환경적이어서 널리 사용되고 있다.

그러나, 종래 과산화수소 증기를 이용한 멸균방법은 건물 등에 별도의 멸균실을 구비하고, 멸균실 내에 멸균이 필요한 장비 등을 배치한 후 과산화수소 증기를 이용하여 장비의 멸균이 이루어지는바, 장소 및 시간에 따른 제약을 받아왔다.

또한, 종래 과산화수소 증기를 이용한 멸균장치들은 정밀한 온도,습도 조절이 용이하지 않고, 멸균공정과 과산화수소 분해 공정이 별도로 이루어져 멸균 속도가 낮은 문제점이 있었다.

그리고, 종래 과산화수소 증기를 이용한 멸균장치들은 과산화수소의 분해가 멸균의 핵심 기작으로 파악하고, 과산화수소를 증기로 생성시켜 확산시킨 다음 플라즈마를 발생시켜 멸균시킬 물체와 접촉시키고 있으나, 이러한 경우 과산화수소의 분해로 인해 오히려 멸균력이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 이동식으로 제작하여 설치장소나 시간에 따른 제약이 없이 각종 장비를 소독/멸균할 수 있는 멸균장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 정밀한 온도,습도 조절이 용이하고, 멸균공정과 과산화수소 분해 공정이 단일 장비 내에서 이루어지므로 멸균 속도를 향상시키는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 과산화수소 증기의 미세 응축을 핵심 멸균 기작으로 함으로써 멸균력이 우수한 멸균장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 일측에 도어가 형성되고 내부에 수용 공간이 형성된 하우징, 상기 하우징의 하부에 설치되어 상기 하우징을 이동가능하도록 하는 이동수단, 상기 하우징의 일측에 형성되고 과산화수소 증기가 유입되는 입력포트, 상기 하우징의 다른 일측에 형성되고 상기 과산화수소 증기가 배출되는 출력포트, 상기 하우징의 내부 일측에 설치되어 상기 하우징 내부의 과산화수소 증기를 분산시키는 순환팬, 상기 하우징 내부에 수용되거나 상기 하우징 외부에서 상기 입력포트 및 출력포트에 연결되어, 상기 하우징 내부로 과산화수소 증기를 공급하고, 멸균처리 후 상기 과산화수소 증기를 흡입하는 과산화수소 공급기 및 상기 하우징 상부 일측에 설치되어 멸균처리 완료 후 상기 하우징 내부의 공기를 외부로 배출하는 배기팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 과산화수소 증기를 이용한 이동식 멸균장치가 제공된다.

여기서, 상기 도어의 하부에는 상기 하우징의 외측으로 경사진 경사돌부가 연장형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 배기팬의 상부에 설치되는 필터부재, 상기 필터부재의 하부에 설치되는 필터부재 보호 그레이팅 및 상기 필터부재의 상부에 설치되는 댐퍼가 더 포함되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 과산화수소 공급기는 상기 하우징 내부로부터 공기가 유입되는 흡입포트, 상기 흡입포트를 통해 유입된 공기의 습도를 검출하는 습도센서, 과산화수소 증기를 발생시키는 과산화수소 증기 발생기, 초기에 상기 하우징 내부의 습도를 설정값으로 유지하고, 멸균처리 후 상기 과산화수소 증기를 분해하는 조화기, 상기 과산화수소 증기 발생기 및 조화기로부터 배출되는 공기를 상기 하우징으로 공급하는 공급포트, 상기 흡입포트를 통해 유입되는 공기를 상기 과산화수소 증기 발생기 또는 조화기로 선택적으로 공급하는 방향전환 밸브 및 상기 습도센서에서 검출된 습도값에 따라 상기 방향전환 밸브를 제어하는 제어기를 포함하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 제어기는 초기에 상기 하우징 내부의 습도가 설정값에 도달할때까지 상기 조화기로 유로를 연결하고, 상기 하우징 내부의 습도가 설정값에 도달하면 상기 과산화수소 증기 발생기로 유로를 연결하며, 멸균 처리 완료 후에는 상기 조화기로 유로를 연결하여 상기 과산화수소 증기를 분해하도록 상기 방향전환 밸브를 제어하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 조화기는 상기 흡입포트를 통해 유입되는 공기에 포함된 과산화수소 증기를 분해하는 분해기, 원하는 설정 습도를 얻기 위해 상기 흡입포트를 통해 유입되는 공기를 건조시키는 건조기 및 원하는 설정 온도를 얻기 위해 상기 흡입포트를 통해 유입되는 공기를 가열하는 히터를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 공간이나 시간에 따른 제약이 없이 각종 장비를 소독/멸균할 수 있어 효과적인 멸균이 가능하고, 멸균 속도 및 멸균력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따르면 특히, 넓은 범위의 장비와 공간에 대한 생물학적 소독/멸균에 매우 적합한 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 과산화수소 증기를 이용한 이동식 멸균장치의 구조를 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 배기구의 구조를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 과산화수소 공급기의 내부 구성을 도시한 블럭도이다.
도 4는 도 3의 조화기의 내부 구성을 도시한 블럭도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 과산화수소 증기를 이용한 이동식 멸균장치의 구조를 도시한 구성도, 도 2는 도 1의 배기구의 구조를 도시한 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 과산화수소 증기를 이용한 이동식 멸균장치는 크게 이동가능한 컨테이너 형태의 멸균장치(1)와 멸균장치(1)의 내부 또는 외부에 설치되어 상기 멸균장치(1)의 온도, 습도 조절, 과산화수소 증기 공급 및 과산화수소 증기 분해 등을 처리하는 과산화수소 공급기(2)를 포함하여 구성된다.

멸균장치(1)는 하우징(10), 이동수단(20), 입력포트(30), 출력포트(40), 순환팬(50) 및 배기구(60)를 포함하여 구성된다.

하우징(10)은 일측에 도어(80)가 형성되고 내부에 수용 공간이 형성된 컨테이너 형태로서 앰블런스 등의 차량의 멸균이 가능하도록 차량을 수용할 수 있는 정도의 사이즈로 형성되고, 사람이 들 수 없고 이동이 가능한 장비(예: 앰블런스)를 내부로 이송하기 용이하도록 도어(80)의 하부에 하우징(10)의 외측으로 경사진 경사돌부(70)가 연장형성되는 것이 바람직하다. 하우징(10)은 과산화수소의 멸균에 영향을 받지 않는 스테인레스 재질로 이루어진다. 도어(80)는 하우징(10)의 일측 또는 양측에 형성될 수 있는데, 차량 등의 멸균시 정면으로 빠져나갈 수 있도록 하기 위해서는 하우징(10)의 양측에 형성되는 것이 바람직하다.

이동수단(20)은 하우징(10)의 하단에 설치되어 하우징(10)을 이동가능하게 하는 것으로서, 통상 바퀴가 사용될 수 있다.

입력포트(30)와 출력포트(40)는 멸균대상물이 대형장비여서 하우징(10) 내에 충분한 수용공간이 부족한 경우와 같이, 과산화수소 공급기(2)가 하우징(10)의 내부에 설치될 수 없는 경우에 하우징(10) 외부에 위치한 과산화수소 공급기(2)와 멸균장치(1)를 연결하기 위한 것으로서, 입력포트(30)를 통해 과산화수소 공급기(2)로부터 과산화수소 증기를 포함하는 공기가 유입되고, 출력포트(40)를 통해 하우징(10) 내부의 공기를 과산화수소 공급기(2)로 배출된다.

입,출력포트(30, 40)와 과산화수소 공급기(2)는 호스(90)를 통해 연결되는데, 입력포트(30)로 연결되는 호스(90)에는 열선(95)이 형성되어 과산화수소 증기가 호스(90)를 통과하는 동안 응축되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

순환팬(50)은 입력포트(30)의 부근의 하우징(10) 내부에 설치되어 입력포트(30)를 통해 유입된 과산화수소 증기를 고르게 분산시키기 위한 것이다.

배기구(60)는 하우징(10) 상부 일측에 설치되어 멸균처리 완료 후 하우징(10) 내부의 공기를 외부로 배출하는 것으로서, 배기팬(61)과, 배기팬(61)의 상부에 설치되는 철망 커버 형태의 필터부재 보호 그레이팅(65), 필터부재 보호 그레이팅(65)의 상부에 설치되는 필터부재(63) 및 필터부재(63)의 상부에 설치되는 댐퍼(67)로 구성된다.

필터부재(63)는 0.3μm 의 미세 입자를 99.97% 제거할 수 있는 헤파필터가 사용될 수 있다. 댐퍼(67)는 미사용시나 멸균 동작시에는 닫혀있다가 배기동작시에만 개방된다.

도 3은 도 1의 과산화수소 공급기의 내부 구성을 도시한 블럭도이고, 도 4는 도 3의 조화기의 내부 구성을 도시한 블럭도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 과산화수소 공급기(2)는 흡입포트(110), 습도 센서(120), 팬(130), 압력 제어기(140), 방향전환 밸브(150), 조화기(160), 과산화수소 증기 발생기(170) 및 공급포트(180)를 포함하여 구성된다.

흡입포트(110)는 멸균장치(1)의 출력포트(40)에 연결되어 멸균장치(1)로부터 하우징(10) 내부의 공기가 유입되는 부분이다.

습도 센서(120)는 흡입 포트(110)의 후단에 위치하여 멸균장치(1)로부터 유입되는 공기의 습도를 검출한다.

팬(130)은 멸균장치(1)로부터 공기를 흡입하기 위한 흡입력을 제공하기 위한 것이다.

압력 제어기(140)는 팬(130)과 병렬적으로 설치되어 팬(130)에 의해 흡입되는 공기의 압력을 제어하는 것이다.

방향전환 밸브(150)는 팬(130)의 후단에 설치되어 제어기(190)의 제어신호에 따라 조화기(160) 또는 과산화수소 증기 발생기(170)로의 유로를 선택적으로 연결하는 것으로서, 통상 1개의 유입구와 2개의 유출구를 갖는 3방 밸브가 사용될 수 있다.

조화기(160)는 초기에 하우징(10) 내부의 습도를 설정값으로 유지하고, 멸균처리 후 하우징(10) 내부에 잔존하는 과산화수소 증기를 분해하는 것으로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 흡입포트(110)를 통해 유입되는 공기에 포함된 과산화수소 증기를 분해하는 분해기(161), 원하는 설정 습도를 얻기 위해 흡입포트(110)를 통해 유입되는 공기를 건조시키는 건조기(163) 및 원하는 설정 온도를 얻기 위해 흡입포트(110)를 통해 유입되는 공기를 가열하는 히터(165)를 포함하여 구성된다.

분해기(161)는 과산화수소를 물과 산소로 분해하는 촉매 또는 활성 카본 필터가 사용될 수 있고, 촉매로서는 르테니움(Rutenium)이 사용될 수 있다.

과산화수소 증기 발생기(170)는 과산화수소 증기를 발생시키는 것으로서, 액상 과산화수소 공급기와 증발기를 포함하여 구성되는데, 과산화수소 수용액을 100℃ 이상의 열판에 떨어뜨리면 순간 증발에 의해 과산화수소와 물의 증기 혼합물이 생성된다.

공급포트(180)는 과산화수소 증기 발생기(170) 및 조화기(160)로부터 배출되는 공기를 멸균장치(1)로 공급하는 부분이다.

제어기(190)는 습도센서(120)에서 검출된 습도값에 따라 방향전환 밸브(150)를 제어하는 것으로서, 초기에 하우징(10) 내부의 습도가 설정값에 도달할 때까지는 조화기(160)로 유로를 연결하고, 하우징(10) 내부의 습도가 설정값에 도달하면 과산화수소 증기 발생기(170)로 유로를 연결하며, 멸균 처리 완료 후에는 조화기(160)로 유로를 연결하여 과산화수소 증기를 분해하도록 상기 방향전환 밸브(150)를 제어한다.

제어기(190)의 제어동작에 따른 멸균처리 동작을 단계별로 설명하면 다음과 같다.

1. 컨디셔닝 단계

초기 상태에서 방향전환 밸브(150)는 조화기(160)로의 유로를 개방하여 하우징(10) 내부의 공기가 팬(130)의 흡입력에 의해 입력포트(110)를 통해 유입되면 조화기(160)에서 공기의 습도를 적절한 수준(약 35%)으로 감소시키게 된다. 습도가 적절한 수준보다 높으면 멸균대상물 표면에 생성될 미세 응축 방울이 수분에 의해 희석되어 멸균에 소요되는 시간이 늘어나게 된다.

2. 멸균단계

원하는 습도가 얻어지면, 방향전환 밸브(150)는 과산화수소 공급기(170)로의 유로를 개방하여 발생된 과산화수소 증기를 멸균장치(1)로 공급하게 되고, 멸균장치(1)로부터 돌아온 증기와 공기의 혼합증기는 다시 과산화수소 증기 발생기(170)로 돌아오고 다시 가열되고 잃어버린 증기의 농도를 신속하게 높이기 위해 계속적으로 과산화수소가 증발된다.

과산화수소 증기의 공급은 하우징(10) 내부의 과산화수소가 증기가 포화되어 한계점에 도달할 때까지 계속되며, 한계점에 도달하면 하우징(10) 내부에 눈이 보이지 않는 미세한 이슬(미세 응축)이 생성되고, 미세 응축에서는 과산화수소 분자가 산화되어 반응성이 매우 강한 발생기 산소를 생성하게 되고, 이것에 의해 미생물의 세포막이 파괴되어 멸균이 일어나게 된다.

3. 과산화수소 분해단계

멸균장치(1)내의 멸균대상물의 표면과 과산화수소 증기가 적절시간 접촉하여 멸균이 완료되면, 방향전환 밸브(150)는 조화기(160)로의 유로를 개방하여 과산화수소 증기가 촉매작용에 의해 물과 산소로 분리되고 생성된 물은 건조기(163)에 의해 제거된다. 이 단계는 과산화수소 증기가 1ppm 이하로 제거될 때까지 지속된다.

1 : 멸균장치 2 : 과산화수소 공급기
10 : 하우징 20 : 이동수단
30 : 입력포트 40 : 출력포트
50 : 순환팬 60 : 배기구
61 : 배기팬 63 : 필터부재 보호 그레이팅
65 : 필터부재 67 : 댐퍼
70 : 경사돌부 80 : 도어
90 : 호스 95 : 열선
110 : 흡입포트 120 : 습도센서
130 : 팬 140 : 압력 제어기
150 : 방향전환 밸브 160 : 조화기
161 : 분해기 163 : 건조기
165 : 히터 170 : 과산화수소 증기 발생기
180 : 공급포트

Claims (6)

1. 일측에 도어가 형성되고 내부에 수용 공간이 형성된 하우징;
   상기 하우징의 하부에 설치되어 상기 하우징을 이동가능하도록 하는 이동수단;
   상기 하우징의 일측에 형성되고 과산화수소 증기가 유입되는 입력포트;
   상기 하우징의 다른 일측에 형성되고 상기 과산화수소 증기가 배출되는 출력포트;
   상기 하우징의 내부 일측에 설치되어 상기 하우징 내부의 과산화수소 증기를 분산시키는 순환팬;
   상기 하우징 내부에 수용되거나 상기 하우징 외부에서 상기 입력포트 및 출력포트에 연결되어, 상기 하우징 내부로 과산화수소 증기를 공급하고, 멸균처리 후 상기 과산화수소 증기를 흡입하는 과산화수소 공급기; 및
   상기 하우징 상부 일측에 설치되어 멸균처리 완료 후 상기 하우징 내부의 공기를 외부로 배출하는 배기팬;
   상기 배기팬의 상부에 설치되는 필터부재;
   상기 필터부재의 하부에 설치되는 필터부재 보호 그레이팅; 및
   상기 필터부재의 상부에 설치되는 댐퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 과산화수소 증기를 이용한 이동식 멸균장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 도어의 하부에는 상기 하우징의 외측으로 경사진 경사돌부가 연장형성되는 것을 특징으로 하는 과산화수소 증기를 이용한 이동식 멸균장치.
   
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 과산화수소 공급기는
   상기 하우징 내부로부터 공기가 유입되는 흡입포트;
   상기 흡입포트를 통해 유입된 공기의 습도를 검출하는 습도센서;
   과산화수소 증기를 발생시키는 과산화수소 증기 발생기;
   초기에 상기 하우징 내부의 습도를 설정값으로 유지하고, 멸균처리 후 상기 과산화수소 증기를 분해하는 조화기;
   상기 과산화수소 증기 발생기 및 조화기로부터 배출되는 공기를 상기 하우징으로 공급하는 공급포트;
   상기 흡입포트를 통해 유입되는 공기를 상기 과산화수소 증기 발생기 또는 조화기로 선택적으로 공급하는 방향전환 밸브; 및
   상기 습도센서에서 검출된 습도값에 따라 상기 방향전환 밸브를 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 과산화수소 증기를 이용한 이동식 멸균장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제어기는 초기에 상기 하우징 내부의 습도가 설정값에 도달할때까지 상기 조화기로 유로를 연결하고, 상기 하우징 내부의 습도가 설정값에 도달하면 상기 과산화수소 증기 발생기로 유로를 연결하며, 멸균 처리 완료 후에는 상기 조화기로 유로를 연결하여 상기 과산화수소 증기를 분해하도록 상기 방향전환 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 과산화수소 증기를 이용한 이동식 멸균장치.
   
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 조화기는 상기 흡입포트를 통해 유입되는 공기에 포함된 과산화수소 증기를 분해하는 분해기;
   원하는 설정 습도를 얻기 위해 상기 흡입포트를 통해 유입되는 공기를 건조시키는 건조기; 및
   원하는 설정 온도를 얻기 위해 상기 흡입포트를 통해 유입되는 공기를 가열하는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 과산화수소 증기를 이용한 이동식 멸균장치.
   
   

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