KR20000008420A - Low temperature plasma disinfection system - Google Patents

Low temperature plasma disinfection system Download PDF

Info

Publication number
KR20000008420A
KR20000008420A KR1019980028218A KR19980028218A KR20000008420A KR 20000008420 A KR20000008420 A KR 20000008420A KR 1019980028218 A KR1019980028218 A KR 1019980028218A KR 19980028218 A KR19980028218 A KR 19980028218A KR 20000008420 A KR20000008420 A KR 20000008420A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plasma
hydrogen peroxide
low temperature
disinfection system
reaction vessel
Prior art date
Application number
KR1019980028218A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이원욱
고중석
Original Assignee
고중석
이원욱
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 고중석, 이원욱 filed Critical 고중석
Priority to KR1019980028218A priority Critical patent/KR20000008420A/en
Publication of KR20000008420A publication Critical patent/KR20000008420A/en

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/14—Plasma, i.e. ionised gases
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/16—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
    • A61L2/20—Gaseous substances, e.g. vapours
    • A61L2/208—Hydrogen peroxide
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00—Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/10—Apparatus features
    • A61L2202/15—Biocide distribution means, e.g. nozzles, pumps, manifolds, fans, baffles, sprayers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00—Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/20—Targets to be treated
    • A61L2202/24—Medical instruments, e.g. endoscopes, catheters, sharps

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)

Abstract

PURPOSE: Low temperature plasma disinfection system sterilizes and disinfects microorganism existing on the surface of an object like medical instruments by using hydrogen peroxide solution as a plasma generator, using hydrogen peroxide during plasma generation as active species and preprocess with gas phase hydrogen peroxide before generating plasma. CONSTITUTION: Low temperature plasma disinfection system reduces plasma electric power and whole time to disinfect with low temperature plasma by contacting a first surface of an object to be disinfected with gas phase hydrogen peroxide injected in reactive chamber with preprocess before generating sufficient electric power plasma without remaining toxic residue on disinfected object surface after plasma treatment because byproducts such as water, oxygen or hydrogen are generated by dissolving hydrogen peroxide in plasma during last disinfect with hydrogen peroxide plasma generated by applying electric power after the preprocess.

Description

저온플라즈마 소독시스템Low Temperature Plasma Disinfection System

본 발명은 기체상의 플라즈마내에서 물건을 소독하는, 특히 의료기구와 같은 해당 물체표면에 존재하는 미생물(microorganism)들을 살균, 소독하기 위해 플라즈마 발생원으로 과산화수소(H2O2)용액을 이용하는데 있고, 플라즈마 발생동안 반응활성종으로서 과산화수소를 사용하고 플라즈마를 발생시키기에 앞서 역시 기체상의 과산화수소로 전처리를 행하는 공정을 포함한 저온플라즈마 소독시스템에 관한 것이다.The present invention uses a hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) solution as a plasma source to disinfect things in a gaseous plasma, in particular to sterilize and disinfect microorganisms present on the surface of the object, such as a medical device. It relates to a low temperature plasma disinfection system comprising a step of using hydrogen peroxide as the reactive active species during plasma generation and pretreatment with gaseous hydrogen peroxide prior to generating the plasma.

다양한 형태의 일회용 의료도구 또는 재사용 의료도구를 살균 소독하기 위해 여러 가지의 방법들이 이용되고 있는 실정이다.Various methods are used to sterilize various types of disposable medical devices or reusable medical devices.

여러 소독 및 살균방법중 스팀이나 건조한 뜨거운 공기를 이용하는 방법이 가장 널리 이용되고 있고, 습하거나 건조한 뜨거운 공기를 이용하는 소독방법은 열이나 증기에 의해 나쁜 영향을 받는 물체들을 살균, 소독시킬 수가 없다.Among various disinfection and sterilization methods, steam or dry hot air is the most widely used method. Sterilization using wet or dry hot air cannot sterilize or disinfect objects adversely affected by heat or steam.

또한, 에틸렌옥사이드(EtO)가스를 이용하는 방법도 있으나, 소독될 물체에 독성의 잔존물을 남길 수 있는 단점이 있으므로, 이로 인해 물체와 접촉하는 환자들에게 심각한 악영향을 미치게 되었다.In addition, there is also a method using ethylene oxide (EtO) gas, but there is a disadvantage that can leave a toxic residue on the object to be disinfected, this has caused a serious adverse effect on patients in contact with the object.

따라서, 에틸렌옥사이드가스를 이용하는 방법은 살균처리후 잔존하는 에틸렌옥사이드를 제거하는 장시간의 공정이 추가로 소요된다.Therefore, the method using ethylene oxide gas further requires a long time step of removing the remaining ethylene oxide after sterilization treatment.

이를 해소하기 위해 소독약으로 널리 이용되고 있는 과산화수소를 이용하게 되는 바, 즉 상기 과산화수소는 유사 박테리아성질을 가짐은 이미 널리 알려져 있으므로 여러 물체표면에 있는 박테리아를 멸균하는 용액으로 널리 이용되고 있다. 그 일례로 미국특허 제 4,437,567 호에 있어서는, 포장된 의료용이나 수술용으로 이용되고 있는 도구들을 소독하기 위해 0.01 - 0.1 wt% 의 낮은 농도의 수용성 과산화수소를 이용하는 것을 다루고 있다.In order to solve this problem, hydrogen peroxide, which is widely used as a disinfectant, is used. That is, since hydrogen peroxide has a similar bacterial property, it is widely known that it is widely used as a solution for sterilizing bacteria on various object surfaces. For example, US Pat. No. 4,437,567 discusses the use of low concentrations of water-soluble hydrogen peroxide of 0.01-0.1 wt% to disinfect packaging tools used for medical or surgical purposes.

그러나, 이 미국특허의 특징은 실온에서의 소독시간은 적어도 15 일이 소요되고, 높은 온도에서의 소독은 약 1 일이 소요된다.However, the feature of this US patent is that the disinfection time at room temperature takes at least 15 days and disinfection at high temperature takes about 1 day.

즉, 빠른 소독을 위해서는 높은 온도로 수용성 과산화수소를 가열해야한다.In other words, for rapid disinfection, water-soluble hydrogen peroxide must be heated to a high temperature.

한편, 미국특허 제 4,169,123 호, 제 4,169,124 호 및 제 4,230,663 호에있어서는, 80℃ 이하의 온도에서 기체상태로 있는 과산화수소를 이용하게 되었고,소독을 위해서는 반응용기의 부피에 대해 0.1 - 75mg H2O2vapor/liter 의 농도로유지시키는 방법을 다루고 있다.Meanwhile, in US Pat. Nos. 4,169,123, 4,169,124, and 4,230,663, hydrogen peroxide in a gaseous state is used at a temperature of 80 ° C. or lower, and 0.1-75 mg H 2 O 2 is used for the volume of the reaction vessel for disinfection. It covers how to maintain the concentration of vapor / liter.

또한, 미국특허 제 4,366,125 호 및 제 4,289,728 호 에 있어서는 상당히 개선된 방법을 다루고 있는 바, 즉 강력한 소독활동을 주기 위해 과산화수소 용액에 자외선을 인가하는 방법인 것이다.In addition, US Pat. Nos. 4,366,125 and 4,289,728 deal with significantly improved methods, namely, applying ultraviolet light to hydrogen peroxide solution to give strong disinfection.

그러나, 이 방법은 물체를 싸고 있는 포장에 의해 소독되어야 할 물체의 표면이 자외선과 직접 접촉되지 못하여 소독이 되지 않는다는 단점이 있었다.However, this method has a disadvantage in that the surface of the object to be disinfected by the package surrounding the object is not in direct contact with ultraviolet rays and thus cannot be disinfected.

본 발명은 상기와 같은 종래의 소독방법등이 갖고 있는 제반 문제점을 해소하기 위하여 발명한 것으로, 반응활성종(active species)의 전조(precursor)로 과산화수소를 이용하고 소독과정을 소독이 이루어지기에 충분한 전력의 플라즈마를발생시키기 전에 전처리공정으로 반응용기에 주입된 기체상의 과산화수소로 소독시킬 물체표면과 먼저 접촉시키므로 저온의 플라즈마로 소독시키는 전체시간과 플라즈마 전력을 감소시킬 수 있어, 과산화수소로 전처리를 행하는 것이 많은 여러 가지 형태의 포장재료내에서 소독과정을 진행시키기에 충분할 뿐만 아니라 상기 전처리를 행하고 난 다음 전력을 인가하여 발생된 과산화수소 플라즈마로 최종적인 소독처리를 행할 때 플라즈마내에서 과산화수소가 분해되면서 발생시키는 부산물, 즉 물, 산소 및 수소이기 때문에 플라즈마 처리를 행한 후 소독된 물체표면에 독성의잔존물을 남기지 않는 저온플라즈마 소독시스템을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is invented to solve all the problems of the conventional disinfection methods, such as using a hydrogen peroxide as a precursor of the active species (active species) and sufficient to disinfect the disinfection process Before generating plasma of electric power, the pretreatment process first makes contact with the surface of the object to be disinfected with gaseous hydrogen peroxide injected into the reaction vessel, thereby reducing the overall time of disinfection with low temperature plasma and reducing the plasma power. Not only is sufficient to proceed the disinfection process in many different types of packaging materials, but also by-products generated by the decomposition of hydrogen peroxide in the plasma when the final disinfection treatment is performed with hydrogen peroxide plasma generated by applying power after the pretreatment. When water, oxygen and hydrogen The object of the present invention is to provide a low temperature plasma disinfection system that does not leave toxic residue on the surface of the sterilized object after plasma treatment.

도 1 - 본 발명에 관한 저온플라즈마 소독시스템을 도시해 놓은 개략도.1-Schematic diagram showing a low temperature plasma disinfection system according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 반응용기 2 : 애노우드1: Reaction vessel 2: Anodized

3 : 캐소우드 4 : 유량조절기3: cathode 4: flow controller

5 : 주입가열기 6 : 임피던스 매칭회로5: injection heater 6: impedance matching circuit

7 : 매칭조절기 8 : 플라즈마 전력7: matching controller 8: plasma power

9 : 물체 10 : 포장재료9: object 10: packaging material

11 : 진공펌프 12 : 과산화수소용액11: vacuum pump 12: hydrogen peroxide solution

13 : 철망용기13: wire mesh container

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 저온플라즈마 소독시스템은, 포장재료(10)에 쌓인 물체(9)를 두고 상부에 애노우드(2)가, 하부에 캐소우드(3)가 각각 설치되는 반응용기(1)와, 상기 애노우드(2)에 유량조절기(4)를 통해 주입가열기(5)가, 상기 캐소우드(3)에 임피던스 매칭회로(6)와 임피던스 매칭조절기(7)를 통해 RF 발생기의 플라즈마전력(8)이, 상기 반응용기(1)하부에 진공펌프(11)가 각각 설치되어, 플라즈마로 소독시키기에 앞서 액체상의 과산화수소용액(12)을 주입가열기 (5)를 이용하여 일차적으로 기체상태로 만든후, 유량조절기(4)를 이용하여 기체상의 과산화수소를 원하는 압력으로 조절, 주입하여 전처리를 행한 것을 그 특징으로한다.In the low temperature plasma disinfection system of the present invention for achieving the above object, the reaction container in which an anode (2) at the top and a cathode (3) at the bottom with the objects (9) stacked on the packaging material (10) are respectively installed. (1) and an injection heater (5) through the flow regulator (4) to the anode (2), the RF generator through an impedance matching circuit (6) and an impedance matching controller (7) to the cathode (3) In the plasma power 8 of the reaction vessel 1, the vacuum pump 11 is installed, respectively, prior to disinfection with plasma, the liquid hydrogen peroxide solution 12 is first injected using the injection heater (5). After making it into a gaseous state, the gaseous hydrogen peroxide was adjusted and injected into the desired pressure using the flow regulator 4, and the pretreatment was performed.

이하, 본 발명의 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명의 실시예에 관한 저온플라즈마 소독시스템을 도시해 놓은개략도로서, 본 발명의 저온플라즈마 소독시스템은 기체상의 플라즈마내에서 물건을 소독하는, 특히 의료기구와 같은 해당 물체(9)표면에 존재하는 미생물들을 살균, 소독하기 위해 플라즈마 발생원으로 과산화수소용액(12)을 이용하는데 있고, 플라즈마 발생동안 반응활성종으로서 과산화수소를 사용하고 플라즈마(가스의 전기방전에 의해 발생됨)를 발생시키기에 앞서 역시 기체상의 과산화수소로 전처리를 행하는 공정을 포함한 것이다.1 is a schematic diagram showing a low temperature plasma disinfection system according to an embodiment of the present invention, in which the low temperature plasma disinfection system of the present invention disinfects an object in a gaseous plasma, in particular a surface of a corresponding object such as a medical device. In order to sterilize and disinfect microorganisms present in the plasma source, the hydrogen peroxide solution 12 is used as a plasma generating source. During the plasma generation, hydrogen peroxide is used as the reactive active species and before the plasma (generated by electric discharge of gas) is generated. It includes the step of pretreatment with gaseous hydrogen peroxide.

즉, 소독시킬 의료도구나 수술용 도구인 물체(9)를 포장재료(10)를 싸서 넣어지는 챔버(chamber)인 반응용기(1)는 상기 물체(9)를 두고 상부에 애노우드(2)가, 하부에 캐소우드(3)가 각각 설치되고, 상기 애노우드(2)에 반응용기(1)를 통해 유량조절기(MFC ; 4)가, 상기 캐소우드(3)에 반응용기(1)를 통해 임피던스 매칭회로(6)가, 상기 반응용기(1)의 하부에 진공펌프(11)가 각각 설치된다.That is, the reaction container 1, which is a chamber in which the packaging material 10 is enclosed with the object 9, which is a medical tool or surgical tool to be sterilized, has an anode 2 on the upper part with the object 9. A cathode 3 is installed at the lower portion thereof, and a flow controller (MFC) 4 is connected to the cathode 3 through the reaction vessel 1 in the anode 2. Through the impedance matching circuit 6, the vacuum pump 11 is provided in the lower portion of the reaction vessel (1), respectively.

상기 유량조절기(4)에 주입가열기(5)가 연결되고, 상기 임피던스 매칭회로(6)에 임피던스 매칭조절기(7)를 통해 RF 발생기의 플라즈마전력(8)이 연결된다.The injection heater 5 is connected to the flow regulator 4, and the plasma power 8 of the RF generator is connected to the impedance matching circuit 6 through an impedance matching controller 7.

본 발명의 저온플라즈마 소독시스템은 종래의 가스소독공정과는 크게 2 가지 측면에서 다르게 되어 있는 바, 첫째 산소, 질소와 같은 불활성 가스를 이용하기 보다 오히려 기체상의 과산화수소를 이용하는 것이고, 둘째 플라즈마로 소독시키기에 앞서 액체상의 과산화수소용액(12)을 주입가열기(5)를 이용하여 일차적으로기체상태로 만든후, 유량조절기(4)를 이용하여 기체상의 과산화수소를 원하는 압력으로 조절, 주입하여 전처리를 행한다는 것이다.The low temperature plasma disinfection system of the present invention is significantly different from the conventional gas disinfection process in two aspects, firstly using gaseous hydrogen peroxide rather than using inert gas such as oxygen and nitrogen, and secondly disinfecting with plasma. Prior to this, the liquid hydrogen peroxide solution 12 is firstly gasified using the injection heater 5, and then the gaseous hydrogen peroxide is adjusted and injected at a desired pressure using the flow controller 4 to perform pretreatment. .

소독시킬 의료도구나 수술용 도구인 물체(9)를 포장재료(10)로 싸서 반응용기(1)에 넣은 후, 이 반응용기(1)를 닫고 진공펌프(11)를 이용하여 진공상태로 배기시킨다. 이때 액상의 과산화수소(12)를 주입가열기(5)를 이용하여 일차적으로 기체상태로 만든 후, 유량조절기(4)를 이용하여 대략 0.1 - 10 Torr 정도의 압력조정하여 반응용기(1)의 애노우드(2)에 주입시킨다.The object 9, which is a medical device or surgical tool to be sterilized, is wrapped in a packaging material 10 and placed in the reaction container 1, and then the reaction container 1 is closed and evacuated to a vacuum state using a vacuum pump 11. Let's do it. At this time, the liquid hydrogen peroxide 12 was first made into a gaseous state using an injection heater 5, and then the pressure of approximately 0.1-10 Torr was adjusted using a flow controller 4 to the anode of the reaction vessel 1 Inject in (2).

이렇게 되면 과산화수소는 소독시킬 물체(9)와 접촉되기 시작하여 대략 30 분정도 잔류시킨다.The hydrogen peroxide then comes into contact with the object 9 to be sterilized and remains for approximately 30 minutes.

그 다음 비록 반응용기(1)는 캐소우드(3)에 가해진 플라즈마 전력(8)과 과산화수소농도에 의존하지만 소독은 플라즈마 발생시작으로부터 약 5 분 정도로 짧은 시간에 끝난다하더라도 소독이 충분히 일어날때까지 약 50 분 정도 플라즈마를유지시킨다.Then, although the reaction vessel 1 depends on the plasma power 8 and the hydrogen peroxide concentration applied to the cathode 3, the disinfection may take about 50 minutes until the disinfection takes place even if the disinfection ends in a short time of about 5 minutes from the start of the plasma generation. Hold the plasma for a minute.

이때 플라즈마는 원하는 플라즈마전력(8)으로 설정한 다음, 반응용기(1)내의 기체상 과산화수소의 저항값과 일치하도록 임피던스 매칭조절기(7)를 이용하여 임피던스 매칭회로(6)를 거치면 캐소우드(3)에 최적의 전력이 공급된다.At this time, the plasma is set to the desired plasma power (8), and then through the impedance matching circuit (6) using the impedance matching controller (7) to match the resistance value of the gaseous hydrogen peroxide in the reaction vessel (1) ) Optimal power is supplied.

따라서, 본 발명은 소독효율이 과산화수소(12)의 농도에도 의존하지만 플라즈마 전력(8)에도 의존하게 되므로 최적의 소득효율을 얻기 위해서 최적의 전력을 인가하는 것이 좋다.Therefore, in the present invention, since the disinfection efficiency depends on the concentration of hydrogen peroxide 12 but also on the plasma power 8, it is preferable to apply the optimum power to obtain the optimum income efficiency.

소독될 물체(9)는 포장재료(10)로 싸서 반응용기(1)내에 놓여 지는 바, 이때 사용되는 포장재료(10)는 섬유처럼 짜진 폴리에틸렌으로 "TYVEK"라는 상표의 재료, 또 섬유처럼 짜진 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 만들어진 상표 "MYLAR"라는 재료들이다. 또한, 종이재료로써 비용절감을 위해 이용할 수 있으며, 종이와 플라즈마의 반응활성종과의 상호 반응 때문에 높은 소독효율을 얻기 위하여 긴 소독시간을 요하게 된다.The object 9 to be sterilized is wrapped in a packaging material 10 and placed in the reaction vessel 1, wherein the packaging material 10 used here is made of a fiber woven polyethylene, a material of the trademark "TYVEK" or woven like a fiber. Trademarks "MYLAR" are made of polyethylene terephthalate. In addition, it can be used as a paper material for cost reduction, and long disinfection time is required to obtain a high disinfection efficiency because of the mutual reaction of the reactive species of paper and plasma.

본 발명의 저온플라즈마 소독시스템에서는 100。C 이하의 저온을 갖는 플라즈마를 발생시키게 되는 바, 이는 반응가스인 기체상의 과산화수소의 압력을 10 Torr 이하로 설정하여 플라즈마를 발생시키게 되고, 단속적(pulse)으로 인가하는 고주파 전력인가방식, 즉 고주파(RF 13.56MHZ)용량결합형을 사용하게 된다.In the low temperature plasma disinfection system of the present invention, a plasma having a low temperature of 100 ° C or less is generated, which generates a plasma by setting a pressure of a gaseous hydrogen peroxide, which is a reaction gas, to 10 Torr or less, and intermittently (pulse). A high frequency power application method, that is, a high frequency (RF 13.56MHZ) capacitive coupling type is used.

따라서, 본 발명에서는 소독시키고자 하는 물체(9)와 반응용기(1)내에서의 반응가스의 과열을 방지하기 위해 단속적인 인가방식을 채택하고, 이 인가방식은 0.5 ms동안 인가하며 1 ms 동안 단속하는 주기로 고주파 전력을 인가한다.Therefore, in the present invention, an intermittent application method is adopted to prevent overheating of the object 9 to be sterilized and the reaction gas in the reaction vessel 1, and this application method is applied for 0.5 ms and for 1 ms. The high frequency power is applied in the intermittent cycle.

전술한 바와 같이 과산화수소는 전처리를 위해 반응용기(1)의 애노우드(2)에 주입하게 되는 바, 이때 기체상의 과산화수소농도는 0.05 - 10 mg/liter 이지만높은 농도의 과산화수소를 주입하면 소독효율이 높아져서 전체 소용시간을 줄일 수있게 된다.As described above, hydrogen peroxide is injected into the anode 2 of the reaction vessel 1 for pretreatment. At this time, the gaseous hydrogen peroxide concentration is 0.05-10 mg / liter, but when a high concentration of hydrogen peroxide is injected, the disinfection efficiency is increased. The total useful time can be reduced.

상기 반응용기(1)에 주입되는 과산화수소의 최소농도는 약 0.125 mg/liter 이고, 적정농도로 과산화수소를 주입할 때 첨가가스로 산소, 질소, 아르곤과 같은 보조가스를 충진가스로 이용한다.The minimum concentration of hydrogen peroxide injected into the reaction vessel (1) is about 0.125 mg / liter, and when the hydrogen peroxide is injected at an appropriate concentration, an auxiliary gas such as oxygen, nitrogen, and argon is used as a filling gas.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 저온플라즈마 소독시스템에 의한 공정을살펴보면 다음과 같다.Looking at the process by the low temperature plasma disinfection system of the present invention configured as described above are as follows.

① 반응용기(1)의 문을 열어 대기압으로 설정한다.① Open the door of reaction container (1) and set to atmospheric pressure.

② 소독시킬 의료 및 수술용 도구인 물체(9)를 철망용기(13)에 넣은 다음 해당 포장재료(10)로 싼다.② Put the object (9), which is a medical and surgical tool to be sterilized, into the wire mesh container (13) and wrap it with the corresponding packaging material (10).

③ 포장재료(10)에 싸진 철망용기(13)를 반응용기(1)내에 넣고 문을 닫는다.③ Put the wire mesh container (13) wrapped in the packaging material (10) in the reaction container (1) and close the door.

④ 진공펌프(11)를 이용하여 반응용기(1)의 압력을 10-3Torr까지 배기시킨다.④ Evacuate the pressure of the reaction vessel (1) to 10 -3 Torr using the vacuum pump (11).

⑤ 액상의 과산화수소용액(12)을 주입가열기(5)를 통해 반응용기(1)의 압력이 0.5 - 10 Torr가 되도록 유량조절기(4)를 이용하여 정량토출방식에 의한 과산화수소를 애노우드(2)로 주입한다.⑤ Hydrogen peroxide by quantitative discharging method using flow controller (4) so that the pressure of reaction vessel (1) is 0.5-10 Torr through injection heater (5) of liquid hydrogen peroxide solution (12). Inject into.

이때 반응용기(1)에 주입되는 과산화수소의 농도는 0.05 - 10mg/liter 이고, 가장 좋은 농도는 0.208mg/liter이다.At this time, the concentration of hydrogen peroxide injected into the reaction vessel (1) is 0.05-10mg / liter, the best concentration is 0.208mg / liter.

이 과정이 5 - 30 분정도의 시간이 소요되는 전처리과정인 바, 물론 여기서 소요되는 전처리 시간은 포장재료(10), 소독시키고자 하는 물체(9)의 수 및 반응용기(1)내의 위치에 따라 다를 수도 있다.This is a pretreatment process that takes about 5-30 minutes. Of course, the pretreatment time here is based on the packaging material (10), the number of objects (9) to be disinfected, and the location within the reaction vessel (1). It may vary.

⑥ 전처리 과정이 끝나면 플라즈마전력(8)의 고주파전력을 임피던스 매칭조절기(7) 및 매칭회로(6)를 통해 반응용기(1)의 캐소우드(3)에 인가하여 플라즈마를 발생시킨다.⑥ After the pretreatment process, high-frequency power of the plasma power 8 is applied to the cathode 3 of the reaction vessel 1 through the impedance matching controller 7 and the matching circuit 6 to generate plasma.

⑦ 플라즈마를 발생시키는데 필요한 고주파전력인 플라즈마전력(8)은 연속적인 인가방식으로 채용할 수 있으나, 반응가스와 소독될 물체(9)의 과열을 방지하기 위해 펄스방식, 즉 1KHZ 의 주파수를 갖는 펄스형 고주파 전원을 공급한다.⑦ Plasma power 8, which is a high frequency power required to generate the plasma, can be adopted in a continuous application method, but in order to prevent overheating of the reaction gas and the object 9 to be sterilized, a pulse method having a frequency of 1 KHZ is used. Supply high frequency power.

이와 같이 플라즈마를 5 - 60 분정도 유지하면 물체(9)는 완벽히 소독된다.In this manner, if the plasma is maintained for 5 to 60 minutes, the object 9 is completely disinfected.

⑧ 반응용기(1)내에서 소독이 끝나면 플라즈마전력(8)을 제거하고, 상기 반응용기(1)의 압력을 다시 대기압으로 유지시켜 포장재료(10)로 둘러싸인 물체(9)를 꺼내면 모든 공정이 완결된다.⑧ After disinfection in the reaction vessel (1), the plasma power (8) is removed, and the pressure of the reaction vessel (1) is maintained at atmospheric pressure again to take out the object (9) surrounded by the packaging material (10) all the process Is completed.

본 발명에 의해 의료용 도구나 수술용 도구인 물체(9)를 소독하게 되면, 종래 가스살균방식인 에틸렌옥사이드방식과 달리 과산화수소가 플라즈마화되어도 생성되는 부산물이 무독성의 물질로 분해되기 때문에 소독된 물체(9)나 포장재료(10)에 잔존하는 과산화수소를 제거하는 부가적인 공정이 필요없게 된다.When the object 9, which is a medical tool or a surgical tool, is sterilized by the present invention, unlike the conventional gas sterilization method, the ethylene oxide method, since the by-products are decomposed into non-toxic substances even when hydrogen peroxide is plasma-formed, the sterilized object ( 9) or an additional process for removing hydrogen peroxide remaining in the packaging material 10 is unnecessary.

[실험결과 1][Experiment Result 1]

다음은 플라즈마 소독시스템에서 소독처리를 행한 결과를 나타낸 것인 바,여기서 O 는 소독처리를 받기 전의 미생물수이고 T 는 소독처리를 받은 후의 미생물수이다.The following shows the results of the disinfection treatment in the plasma disinfection system, where O is the number of microorganisms before the disinfection treatment and T is the number of microorganisms after the disinfection treatment.

표 1 은 오죤/과산화수소 플라즈마시스템에서 소독처리를 행한 결과들을 나타낸 것인 바, 실험조건은 과산화수소의 농도는 0.2mg/liter, 압력은 1.5 Torr, 고주파 펄스전력은 150 W, 전체 처리시간은 15 분으로 고정한다.Table 1 shows the results of the sterilization treatment in the ozone / hydrogen peroxide plasma system. The experimental conditions were the concentration of hydrogen peroxide was 0.2 mg / liter, the pressure was 1.5 Torr, the high frequency pulse power was 150 W, and the total treatment time was 15 minutes. Secure with.

모든 실험은 표 1 에 나타낸 반응가스(1.5 Torr)에서 10 분간 전처리를 행한다.All experiments were pretreated for 10 minutes in the reaction gas (1.5 Torr) shown in Table 1.

표 1 (오죤/과산화수소 플라즈마시스템에서 소독처리결과)Table 1 (Results of Sterilization in Ozone / Hydrogen Peroxide Plasma System)

표 1 에서 알 수 있듯이 오죤 플라즈마보다는 과산화수소 플라즈마의 소독처리 효율이 월등히 높음을 알 수 있다.As can be seen from Table 1, the sterilization efficiency of hydrogen peroxide plasma is much higher than that of ozone plasma.

[실험결과 2][Experiment 2]

동일한 과산화수소 플라즈마시스템에서 과산화수소의 농도(mgH2O2/liter)에 따른 소독처리효율을 알아 본 것으로서, 표 2 에 그 결과를 나타내고 있다.Disinfection treatment efficiency according to the concentration of hydrogen peroxide (mgH 2 O 2 / liter) in the same hydrogen peroxide plasma system, the results are shown in Table 2.

표 2 (소독처리효율에 대한 과산화수소의 농도영향)Table 2 (Concentration Effect of Hydrogen Peroxide on Disinfection Efficiency)

표 2에서 알 수 있듯이, 소독처리 효율은 과산화수소의 농도가 0.6 일 때제일 좋고, 또한 과산화수소 플라즈마만을 이용할 때보다 과산화수소와 Water vapor를 함께 이용할 때가 더욱더 높은 소독효율을 가진다.As can be seen from Table 2, the disinfection treatment efficiency is best when the concentration of hydrogen peroxide is 0.6, and the disinfection efficiency is higher when using hydrogen peroxide and water vapor than when using only hydrogen peroxide plasma.

[실험결과 3][Experiment Result 3]

동일한 플라즈마 시스템에서 에어와 과산화수소 및 에어와 과산화수소의 혼합가스의 반응압력(Torr)에 따른 소독효율을 알아 본 것으로써, 표 3 에 그 결과를 나타내고 있다.Table 3 shows the results of the disinfection efficiency according to the reaction pressure (Torr) of air and hydrogen peroxide and a mixture of air and hydrogen peroxide in the same plasma system.

표 3 (소독처리 효율에 대한 과산화수소의 반응압력의 영향)Table 3 (Influence of Reaction Pressure of Hydrogen Peroxide on Disinfection Efficiency)

표 3 에서만 에어플라즈마만을 이용하거나 과산화수소 플라즈마만을 이용할때의 소독효율이 에어와 과산화수소플라즈마를 함께 사용한 플라즈마를 이용할 때보다 나쁨을 알 수 있고, 또한 반응가스의 압력은 1.5 Torr일 때가 가장 좋다.Only in Table 3, it can be seen that the disinfection efficiency of using only air plasma or only hydrogen peroxide plasma is worse than using plasma using air and hydrogen peroxide plasma, and the reaction gas pressure is best at 1.5 Torr.

[실험결과 4][Experiment Result 4]

동일한 플라즈마 시스템에서 에어와 과산화수소 혼합가스의 플라즈마 및 에어만의 플라즈마에 대해 플라즈마 발생전력(Watt)에 따른 소독처리 효율을 알 아본 것으로써 표 4 에 그 결과를 나타내고 있다.Table 4 shows the results of disinfection treatment efficiency according to the plasma generation power (Watt) for the plasma of air and the hydrogen peroxide mixed gas and the air-only plasma in the same plasma system.

표 4 (소독처리 효율에 대한 고주파전력의 영향)Table 4 (Influence of High Frequency Power on Disinfection Efficiency)

표 4 에서는 에어 플라즈마만을 이용할 때보다 에어와 과산화수소플라즈마를 함께 이용할 때의 소독효율이 좋게 나타나고, 이때 에어와 과산화수소플라즈마를 함께 사용한 플라즈마를 이용할 때 소독효율은 플라즈마 발생전력인 고주파 전력을 150 WAatt로 할 때 가장 좋다.In Table 4, disinfection efficiency is better when air and hydrogen peroxide plasma are used together than when only air plasma is used.In this case, when using plasma with air and hydrogen peroxide plasma, the disinfection efficiency is set to 150 WAatt. When is the best.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 반응활성종의 전조로 과산화수소를 이용하고 소독과정을 소독이 이루어지기에 충분한 전력의 플라즈마를 발생시키기 전에 전처리공정으로 반응용기에 주입된 기체상의 과산화수소로 소독시킬 물체표면과 먼저 접촉시키므로 저온의 플라즈마로 소독시키는 전체시간과 플라즈마 전력을 감소시킬 수 있어, 과산화수소로 전처리를 행하는 것이 많은 여러 가지 형태의 포장재료내에서 소독과정을 진행시키기에 충분할 뿐만 아니라 상기 전처리를 행하고 난 다음 전력을 인가하여 발생된 과산화수소 플라즈마로 최종적인 소독처리를 행할 때 플라즈마내에서 과산화수소가 분해되면서 발생시키는 부산물, 즉 물, 산소 및 수소이기 때문에 플라즈마 처리를 행한 후 소독된 물체표면에 독성의 잔존물을 남기지 않는 저온플라즈마 소독시스템을 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, an object to be sterilized by gaseous hydrogen peroxide injected into a reaction vessel in a pretreatment process using hydrogen peroxide as a precursor of reactive active species and generating a plasma of electric power sufficient to disinfect the disinfection process. The contact with the surface first reduces the overall time and plasma power of disinfection with low temperature plasma, and pretreatment with hydrogen peroxide is not only sufficient for the disinfection process in many types of packaging materials, but also the pretreatment. After the final disinfection treatment with hydrogen peroxide plasma generated by applying electric power, toxic residues on the surface of the sterilized object after plasma treatment are by-products generated by decomposition of hydrogen peroxide in the plasma, namely water, oxygen, and hydrogen. Not leaving It can provide on plasma sterilization system.

본 발명의 저온플라즈마 소독시스템은 반응용기내에 소정량의 수분이 존재해도 플라즈마시스템의 가동가능하고, 과산화수소 공급시 부가적인 카세트를 이용하지 않고 용액병을 직접 이용하며, 또한 화학적인 검증테이프에 의한 소독을 인증할 수 있다.The low temperature plasma disinfection system of the present invention is operable in a plasma system even when a predetermined amount of water is present in the reaction vessel, and directly uses a solution bottle without using an additional cassette when hydrogen peroxide is supplied, and also sterilizes by chemical verification tape. Can be authenticated.

Claims (5)

포장재료(10)에 쌓인 물체(9)를두고 상부에 애노우드(2)가, 하부에 캐소우드(3)가 각각 설치되는 반응용기(1)와, 상기 애노우드(2)에 유량조절기(4)를 통해주입가열기(5)가, 상기 캐소우드(3)에 임피던스 매칭회로(6)와 임피던스 매칭조절기(7)를 통해 RF 발생기의 플라즈마전력(8)이, 상기 반응용기(1)하부에 진공펌프(11)가 각각 설치되어,A reaction vessel 1 having an object 9 stacked on the packaging material 10 and an anode 2 at the top and a cathode 3 at the bottom thereof, and a flow regulator at the anode 2 4) through the injection heater (5), through the impedance matching circuit (6) and impedance matching controller (7) to the cathode (3) the plasma power (8) of the RF generator, the reaction vessel (1) Vacuum pumps 11 are respectively installed in the 플라즈마로 소독시키기에 앞서 액체상의 과산화수소용액(12)을 주입가열기(5)를 이용하여 일차적으로 기체상태로 만든후, 유량조절기(4)를 이용하여 기체상의 과산화수소를 원하는 압력으로 조절, 주입하여 전처리를 행한 것을 특징으로 하는 저온플라즈마 소독시스템.Prior to disinfection with plasma, the liquid hydrogen peroxide solution 12 is first made into a gaseous state using an injection heater 5, and then the gaseous hydrogen peroxide is adjusted and injected to a desired pressure using a flow regulator 4, and then pretreated. Low temperature plasma disinfection system, characterized in that performed. 제 1 항에 있어서, 반응가스인 기체상의 과산화수소의 압력을 10 Torr 이하로 설정하여 플라즈마를 발생시키고, 상기 플라즈마전력(8)이 단속적(pulse)으로인가하는 고주파 전력인가방식으로 고주파(RF 13.56MHZ)용량결합형을 사용한 것을특징으로 하는 저온플라즈마 소독시스템.The high frequency (RF 13.56MHZ) method according to claim 1, wherein the plasma is generated by setting the pressure of the gaseous hydrogen peroxide, which is the reaction gas, to 10 Torr or less, and the plasma power 8 is applied intermittently. Low temperature plasma disinfection system characterized by using a capacitive coupling type. 제 1 항에 있어서, 기체상의 과산화수소농도는 0.05 - 10 mg/liter 인 것을 특징으로 하는 저온플라즈마 소독시스템.The low temperature plasma disinfection system according to claim 1, wherein the gaseous hydrogen peroxide concentration is 0.05-10 mg / liter. 액상의 과산화수소용액(12)을 주입가열기(5)를 통해 반응용기(1)의 압력이0.5 - 10 Torr가 되도록 유량조절기(4)를 이용하여 징량토출방식에 의한 과산화수소를 반응용기(1)로 주입하는 전처리 과정과,Injecting the liquid hydrogen peroxide solution 12 into the reaction vessel 1 by using the flow rate controller 4 so that the pressure of the reaction vessel 1 is 0.5-10 Torr through the injection heater 5. Pretreatment process, 플라즈마전력(8)의 고주파전력을 임피던스 매칭조절기(7) 및 매칭회로(6)를 통해 반응용기(1)의 캐소우드(3)에 인가하여 플라즈마를 발생시키는 과정 및Generating a plasma by applying high frequency power of the plasma power 8 to the cathode 3 of the reaction vessel 1 through the impedance matching controller 7 and the matching circuit 6; 이와 같이 플라즈마를 5 - 60 분정도 유지하면 의료도구나 수술용 도구인물체(9)를 완벽히 소독하는 과정 등을 구비한 것을 특징으로 하는 저온플라즈마 소독시스템.As such, if the plasma is maintained for about 5 to 60 minutes, a low temperature plasma disinfection system comprising a process of completely disinfecting a medical or surgical object 9. 제 4 항에 있어서, 상기 플라즈마를 발생시키는데 필요한 고주파전력인 플라즈마전력(8)은 연속적인 인가방식으로 채용하여, 반응가스와 소독될 물체(9)의 과열을 방지하기 위해 펄스방식, 즉 1KHZ 의 주파수를 갖는 펄스형 고주파 전원을공급한 것을 특징으로 하는 저온플라즈마 소독시스템.5. The method according to claim 4, wherein the plasma power 8, which is a high frequency power required to generate the plasma, is employed in a continuous application manner, so as to prevent overheating of the reactant gas and the object 9 to be disinfected. Low temperature plasma disinfection system characterized in that the supply of a pulse-type high-frequency power having a frequency.
KR1019980028218A 1998-07-13 1998-07-13 Low temperature plasma disinfection system KR20000008420A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980028218A KR20000008420A (en) 1998-07-13 1998-07-13 Low temperature plasma disinfection system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980028218A KR20000008420A (en) 1998-07-13 1998-07-13 Low temperature plasma disinfection system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20000008420A true KR20000008420A (en) 2000-02-07

Family

ID=19544015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980028218A KR20000008420A (en) 1998-07-13 1998-07-13 Low temperature plasma disinfection system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20000008420A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030060644A (en) * 2002-01-10 2003-07-16 사단법인 고등기술연구원 연구조합 Sterilizatoin method using atmospheric plasma
WO2004041316A1 (en) * 2002-11-08 2004-05-21 Human Meditek Co., Ltd. Plasma treatment module-equipped sterilization apparatus and sterilization method
KR100454818B1 (en) * 2001-07-31 2004-11-08 주식회사제4기한국 Device and method for disinfection and sterilization by using high density plasma
KR100581693B1 (en) * 2004-01-27 2006-05-22 연세대학교 산학협력단 Plasma generator for medical instruments of dentistry
KR100592472B1 (en) * 2004-12-30 2006-06-26 이희규 A sterilization apparatus using plasma
KR100847216B1 (en) * 2007-05-31 2008-07-17 김성천 Apparatus and method for sterilization use plasma radical
WO2012165921A1 (en) * 2011-06-03 2012-12-06 한국기초과학자원연구원 Apparatus for medical sterilization using plasma
CN106806919A (en) * 2017-01-05 2017-06-09 连云港佑源医药设备制造有限公司 A kind of Low-temperature cleaning sterilizing methods suitable for the special infection apparatus of precision

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100454818B1 (en) * 2001-07-31 2004-11-08 주식회사제4기한국 Device and method for disinfection and sterilization by using high density plasma
KR20030060644A (en) * 2002-01-10 2003-07-16 사단법인 고등기술연구원 연구조합 Sterilizatoin method using atmospheric plasma
WO2004041316A1 (en) * 2002-11-08 2004-05-21 Human Meditek Co., Ltd. Plasma treatment module-equipped sterilization apparatus and sterilization method
KR100581693B1 (en) * 2004-01-27 2006-05-22 연세대학교 산학협력단 Plasma generator for medical instruments of dentistry
KR100592472B1 (en) * 2004-12-30 2006-06-26 이희규 A sterilization apparatus using plasma
KR100847216B1 (en) * 2007-05-31 2008-07-17 김성천 Apparatus and method for sterilization use plasma radical
WO2012165921A1 (en) * 2011-06-03 2012-12-06 한국기초과학자원연구원 Apparatus for medical sterilization using plasma
US9855354B2 (en) 2011-06-03 2018-01-02 Korea Basic Science Institute Apparatus for medical sterilization using plasma
CN106806919A (en) * 2017-01-05 2017-06-09 连云港佑源医药设备制造有限公司 A kind of Low-temperature cleaning sterilizing methods suitable for the special infection apparatus of precision

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR930003313B1 (en) Hydrogen peroxide plasma sterilization system
EP0278623B1 (en) Hydrogen peroxide plasma sterilization system
CA2302888C (en) Method of enhanced sterilization with improved material compatibility
JP3714909B2 (en) Plasma disinfection system
EP1558295B1 (en) Plasma treatment module-equipped sterilization apparatus and sterilization method
KR20000008420A (en) Low temperature plasma disinfection system
JP2004267524A (en) Method for plasma sterilization treatment
JP4160859B2 (en) Plasma sterilization apparatus and plasma sterilization method
WO2011037641A2 (en) Ozone based method and system for tool sterilization
KR101068629B1 (en) Steamsterilization apparatus and method using the same
KR200303495Y1 (en) Plasma sterilizer
JPH01293871A (en) Hydrogen peroxide plasma sterilization method
EP1459771A2 (en) Method of reducing sterilant residuals
KR20010008198A (en) ozone stealthily

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20010330

Effective date: 20020702

Free format text: TRIAL NUMBER: 2001101000855; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20010330

Effective date: 20020702

J2X1 Appeal (before the patent court)

Free format text: APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL

Free format text: TRIAL NUMBER: 2002201005234; APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL

J302 Written judgement (patent court)

Free format text: JUDGMENT (PATENT COURT) FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20020805

Effective date: 20031002

Free format text: TRIAL NUMBER: 2002201005234; JUDGMENT (PATENT COURT) FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20020805

Effective date: 20031002