(57)【要約】被滅菌物１１を入れることができる滅菌室１０、滅菌室の内部にアノードと所定の間隔を置いて設けられているカソードに、インピーダンス整合コントローラ４２とインピーダンス整合回路４４を調節することにより最適なプラズマを発生できるように連結されている高周波電力供給源４０、滅菌室１０から空気を抜いて滅菌室１０に真空状態を形成できるように滅菌室に排出パイプ１６を介して連結された真空ポンプ１４、および排出パイプ１６上に設けられ、排出パイプを通過する気体の水蒸気を冷凍凝結するための除湿器５０とを含む除湿器付着型プラズマ滅菌装置が開示される。この装置においては、被滅菌物の滅菌に使われる混合気体中に残存する水蒸気を冷凍させて除去し、真空ポンプに流入しないようにする。
2005529686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被滅菌物を入れる滅菌室、インピーダンス整合コントローラとインピーダンス整合回路との制御の基に最適プラズマを発生するために前記滅菌室内でアノードと所定の間隔を置いて設けたカソードに連結した高周波電力供給源から成り、滅菌室から空気を抜いて滅菌室に真空状態を形成できるように滅菌室に排出パイプを介して連結された真空ポンプを含み、排出パイプと真空ポンプに水蒸気が流入しないように排出パイプを通過する気体中の水蒸気を冷凍凝結させるための除湿器を備えた除湿器付着型プラズマ滅菌装置。
【請求項２】
前記除湿器が圧縮器、凝縮器、膨脹弁および冷凍器を含む１つの冷凍サイクルを形成し、前記冷凍器が排出パイプにつながる空間内に内蔵されている請求項１に記載の除湿器付着型プラズマ滅菌装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマを用いて滅菌室に入れた被滅菌物（例えば、医療機器）の表面に存在する任意の微生物を滅菌するためのプラズマ滅菌装置に関する。より詳しくは、本発明は微生物滅菌のための反応活性物質の前駆体として、過酸化水素蒸気、または過酸化水素蒸気および空気の混合物を用い、滅菌後に前駆体から形成された水蒸気を冷凍法により除湿器内において除去する除湿器付着型プラズマ滅菌装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
使い捨てまたは再使用医療装置または道具を滅菌消毒する複数の装置または方法が開発されて来ている。環境汚染問題が深刻化するにつれ、環境に優しい滅菌装置が脚光を浴びている。このような環境に優しい滅菌装置として最も知られているものの１つが、微生物滅菌のための反応活性物質の前駆体として過酸化水素溶液を用いるプラズマ滅菌装置であるが、その理由は大気に排出される物質の大部分が水素、酸素および水蒸気で構成されているからである。
【０００３】
前記のように過酸化水素溶液を滅菌剤として用いた既存のプラズマ滅菌装置は韓国特許第１３２２３３号に掲載されている。このプラズマ滅菌装置は過酸化水素溶液を気化した気体が注入される滅菌室を含む。その滅菌室の下部には真空ポンプが連結されている。滅菌室にはアノードおよびカソードが装着されており、そのカソードはインピーダンス整合コントローラおよびインピーダンス整合回路を通じてプラズマ電力供給源に連結されている。
【０００４】
プラズマ滅菌装置においては、滅菌しようとする被滅菌物品（以下、「被滅菌物」という）を入れる滅菌室を過酸化水素蒸気で充填した後、インピーダンス整合コントローラとインピーダンス調節回路でプラズマ電力供給源により電場を印加すると、アノードとカソードとの間にプラズマが発生するようになる。
【０００５】
滅菌工程が所定の時間行われる間に、あるいは行われた後に、真空ポンプを駆動させて、滅菌室から気体を排出パイプを通じて大気に放出させる。この時、放出される気体の大部分は水蒸気、酸素および水素である。
【０００６】
そのような既存のプラズマ滅菌装置は深刻な欠点がある。真空ポンプは放出された気体中に多量含まれた酸素または水蒸気に長期間露出されるため、真空ポンプの内部部品が酸化により腐食する。ひどい場合、通常高価な真空ポンプが駆動しないこともある。そのため真空ポンプは点検と部品交換を随時行わなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明は、前記のような従来の問題点を解決するために研究開発したものであって、本発明の目的は、目的物の滅菌に使われた後に放出された気体中に含まれた水蒸気を冷凍凝結し、真空ポンプの方への水蒸気の流入を防いで真空ポンプ内の部品が腐食することを防ぐことにより、真空ポンプの頻繁な定期点検乃至交換を最小化することができるようにした除湿器付着型プラズマ滅菌装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は被滅菌物を入れることができる滅菌室、滅菌室の内部にアノードと所定の間隔を置いて設けられているカソードに、インピーダンス整合コントローラとインピーダンス整合回路を調節することにより最適なプラズマを発生できるように連結されている高周波電力供給源、および滅菌室から空気を抜いて滅菌室に真空状態を形成できるように滅菌室に排出パイプを介して連結された真空ポンプを含むプラズマ滅菌装置であって、真空ポンプに水蒸気が流入しないように排出パイプを通過する気体中の水蒸気を冷凍凝結させるための除湿器が備えられた除湿器付着型プラズマ滅菌装置を提供する。
【０００９】
一実施例により、除湿器は圧縮器、凝縮器、膨脹弁および冷凍器からなる１つの冷凍サイクルを形成し、前記冷凍器は排出パイプにつながる空間に内蔵されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の前記目的およびその他の目的、特性およびその他の利点は添付図面と共に、以降の発明の詳細な説明を通じてより明確に理解できるはずであり、図面の説明は次の通りである。
以下、本発明の好ましい実施例は添付図面を参考に最もよく理解できる。
図１は本発明による除湿器付着型プラズマ滅菌装置を概略的に示した構成図であり、図２は本発明の主要部である除湿器の構成を抽出して詳細に示した構成図である。
【００１１】
図面に示したように、本発明の滅菌装置は医療機器、手術用道具などのような被滅菌物１１を入れる滅菌室１０を含む。被滅菌物１１は滅菌室１０に導入される前に、包装材料１２で適切に覆い包まれる。排出ライン１６を介して滅菌室１０の下部に連結された真空ポンプ１４は、滅菌室１０から空気を排出させ、真空状態を形成するように設けられる。
【００１２】
前記滅菌室１０の内部には一対の電極が設けられている。滅菌室１０の下部にはアノード２２が設けられ、上部にはカソード２４が設けられている。カソード２４には最適な条件でプラズマを発生させることができる適合した周波数を有する高周波電力供給源４０がインピーダンス整合コントローラ４２とインピーダンス整合回路４４を通じて連結されている。
【００１３】
前記高周波電力供給源４０の周波数は多様な周波数帯域を用いることができる。周波数が高いほど発生するプラズマの密度は増加する反面、高価な装置と電磁波が遮蔽可能な付帯装置が必要となるため、実際使われる装置に適合した周波数帯域を用いることが好ましい。
【００１４】
また、滅菌室１０には過酸化水素溶液３２を気化させて、蒸気を空気３４と共に加熱注入する注入加熱器３０が設けられている。
【００１５】
前記排出パイプ１６には排出パイプ１６を通過する気体の水蒸気を冷凍させることにより、真空ポンプ１４に水蒸気が吸い込まれないようにする除湿器５０が装着されている。除湿器５０は冷凍器５２が装着される空間１８を含む。除湿器は圧縮器５４、凝縮器５６、膨脹弁５８および冷凍器５２を含む冷凍サイクルを形成する。
【００１６】
前記空間１８には下段に排出バルブ１９ａを有する排水パイプ１９が設けられている。排出パイプ１６がつながる空間１８の下段部分においては、真空ポンプ１４に水蒸気が流入しないように、半円形に曲げるか、または突出部を設けることが好ましい。
【００１７】
医療機器や手術用道具といった被滅菌物１１を包装材料１２で覆い包んで滅菌室１０に入れて、滅菌室１０の扉を閉める。真空ポンプ１４を駆動させ、所望の真空状態を形成するくらいに、滅菌室１０から空気を排出パイプ１６を通じて排出させる。
【００１８】
このように滅菌室１０の内部が真空ポンプ１４により所望の真空状態を形成する際、過酸化水素溶液３２を気化し、加熱注入器３０により空気３４との混合気体として滅菌室１０に注入する。
【００１９】
滅菌室１０に過酸化水素溶液３２および空気３４の混合物を注入して所定の反応圧力で調節する際、高周波電力供給源４０から電場がインピーダンス整合回路４４とインピーダンス調節器４２を通じてカソード２４に印加され、これにより滅菌室１０内のカソード２４とアノード２２との間には高密度プラズマが発生するようになる。
【００２０】
この時、高周波電力供給源は断続的に印加するパルス形態の高周波電力供給源、すなわち高周波容量結合型を用いることにより、１００℃未満の温度を有するプラズマを発生させるようになる。断続的に印加する方式で駆動される前記高周波電力供給源４０により、滅菌室１０と被滅菌物１１内において両気体の過熱を防止することができる。
【００２１】
また、真空ポンプ１４が持続的に駆動する状態において、滅菌室１０内の反応圧力を維持するため、加熱注入器３０を通じて過酸化水素溶液３２および空気３４の混合気体を注入する。
【００２２】
このように発生した高密度プラズマ中の反応活性種は滅菌室１０全体に均一に拡散し、所望のプラズマ雰囲気が保たれる。滅菌室１０に拡散した反応活性種は被滅菌物１１と相互作用して、滅菌する。
【００２３】
滅菌室１０内部の雰囲気はカソード２４に印加された高周波電力および混合気体の濃度に依存する。滅菌はプラズマ発生開始から約５分程度と短時間で終わる。滅菌工程がそのように短時間内に終わっても、被滅菌物の滅菌が充分になされるように所定の時間持続的にプラズマ雰囲気を保つことが好ましい。
【００２４】
滅菌室１０における滅菌効率は、滅菌剤である過酸化水素溶液３２と空気３４の混合気体の濃度に依存するが、供給電力にも左右されるため、最適な所得効率を得られるように最適な電力を印加した方が良い。
【００２５】
包装材料１２は被滅菌物１１を滅菌室１０に入れる前の包装に使われるため、その包装材料はプラズマ雰囲気において反応せず、通気をよくするように繊維のように形成された物質から選ばれる。
【００２６】
前記のように、プラズマ雰囲気を所定の時間持続的に保つことにより、被滅菌物１１を完全に滅菌させる。
【００２７】
滅菌室１０内において滅菌する間、冷凍サイクル方式で除湿器５０が駆動する。具体的に言えば、圧縮器５４が駆動するにしたがって、冷媒が高温高圧の気体冷媒となり、この圧縮された気体冷媒は凝縮器５６により高圧の液体冷媒となる。その液体冷媒は膨脹弁５８を通過しながら気化した気体となり、冷凍器５２を通過しながら冷媒の蒸発潜熱により外部の熱を吸収して低圧の気体冷媒となった後に、圧縮器５４に戻されて、前記過程を繰り返す。
【００２８】
このような冷凍サイクルの冷凍器５２においては蒸発潜熱により外部の熱を吸収するため冷凍器５２の周囲温度は−５０℃乃至−５℃で保たれる。したがって、残留気体が真空ポンプ１４により排出パイプ１６を通じて放出される際、排出パイプ１６上の空間１８を通過する間、残留気体中の水蒸気が凝結する。そのため、水蒸気が冷凍器５２の表面で液状水に凝結するため、真空ポンプ１４への流入が防止され、これにより真空ポンプ１４内部の部品に対する腐食を防ぐことができる。
【００２９】
滅菌が完了した後、高周波電力供給源４０が遮断され、真空ポンプ１４の駆動もまた停止され、滅菌室１０の圧力が正常な大気圧に戻る。滅菌された被滅菌物１１を滅菌室１０から取り出す。
【００３０】
真空ポンプ１４および圧縮器５４の両駆動が停止されると、冷凍器５２はその温度が自発的に周囲温度に上昇する。冷凍器５２に凝結した水蒸気は溶けて排水パイプ１９の排出バルブ１９ａを通じて排出される。
【実施例】
【００３１】
図３Ａおよび図３Ｂは本発明の除湿器付着型プラズマ滅菌装置と除湿器が付着していない既存のプラズマ滅菌装置を用いて約４５０回（約３カ月間、１日６回）程度滅菌を行った後にそれぞれの真空ポンプの内部部品を撮影した写真である。
【００３２】
除湿器が付着したプラズマ滅菌装置に使われた真空ポンプは、図３Ａの写真のように、実験後にも全く腐食した跡を見つけることができなかったのに対し、除湿器が付着していない既存のプラズマ滅菌装置に使われた真空ポンプは、図３Ｂの写真のように、流入部のみならず、真空ポンプの部品全体において非常に腐食性が強いことが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上から分かるように、本発明の除湿器付着型プラズマ滅菌装置は、滅菌工程に使われた過酸化水素気体中に含まれた水蒸気を冷凍凝結させるため、真空ポンプの方には水蒸気が流入しない。そのため、本発明は真空ポンプの部品の腐食を防ぎ、これにより、真空ポンプの頻繁な定期点検乃至交換を最小化できるという利点がある。
【００３４】
本発明の好ましい実施例は単に説明するためのものであり、当業者なら添付された特許請求の範囲に記載された本発明の領域および趣旨を超えない限り、多様な変更、付加および置き換えが可能であるということを認めるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明による除湿器付着型プラズマ滅菌装置を概略的に示した構成図。
【図２】本発明の滅菌装置において、主要部としての役目をする除湿器部分を抽出して詳細に示した構成図。
【図３Ａ】本発明のプラズマ滅菌装置を所定の期間使った後に真空ポンプの内部部品を撮影した写真。
【図３Ｂ】従来のプラズマ滅菌装置を所定の期間使った後に真空ポンプの内部部品を撮影した写真。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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