CN101808671A - 用于对塑料容器进行灭菌的蒸发器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对容器进行灭菌的蒸发器(1)，其包括：一外壳(2)，一设于该外壳(2)中的用于向该外壳(2)提供一气态介质的第一开口(11)，一用于向该外壳(2)中注入一含有过氧化氢(H2O2)的物质的注入装置(12)，一设于该外壳(2)内的用于蒸发过氧化氢的加热装置(8)，以及一设于该外壳(2)中的用于从该外壳(2)排出该气态介质和该被蒸发的过氧化氢的一混合物的第二开口(4)。根据本发明，该注入装置的纵向(L)沿着与该加热装置(8)的平面相垂直的方向延伸，并且该第一开口(4)与一管道部分(10)连通，该管道部分(10)至少部分地沿着该注入装置(12)的纵向(L)延伸，其中该注入装置(12)至少部分地延伸于该管道部分(10)内。

Description

用于对塑料容器进行灭菌的蒸发器
技术领域
本发明涉及一种用于对容器，特别是塑料容器进行灭菌的蒸发器。
背景技术
该类蒸发器在现有技术中已经公知。通常，将过氧化氢(H2O2)在该蒸发器中蒸发，并与一所提供的空气流一起引入一待灭菌的容器中。通过将该混合物引入该容器，便可以实现对该容器的内壁的清洁和/或灭菌。
然而，在该类蒸发器中，必须对在各种情况下注入或提供至该容器中的H2O2的量进行精确调节，以确保在各种情况下提供至各个容器中的H2O2的量相等。
WO 2007/003313中公开了一种监控一蒸发器的方法及设备。在该方法中，向一经过加热的加热组件供应液体并将该液体蒸发，而该蒸发器的侧面则设有一管线，通过该管线将经过加热的无菌的空气从该侧面引入该蒸发器或该蒸发器的外壳。由此，该空气流在此处沿着与过氧化氢的注入方向相垂直的方向输送。该设备可以高效地将被蒸发的过氧化氢提供至该容器中。然而，该种提供方式将会导致难以对过氧化氢的量进行精确的调节。
DE 100 40 861 A1描述了一种利用过氧化氢对包装进行灭菌的设备。此处，过氧化氢沿纵向通过一热表面。由此，包含过氧化氢的雾状的载气已经在该热表面处被蒸发。在该设备中，仍然难以对提供的过氧化氢的量进行精确的控制。
EP 0 991 434 B1公开了一种多闪点的蒸发系统。同样地，过氧化氢和载气被引入一蒸发器，其中，载气在此处同样相对于过氧化氢的注入方向沿横向流动。
US 5,879,648描述了一种用于对容器进行灭菌的设备。其中，过氧化氢和一气体通过平行设置的开口被引入一蒸发器。同样地，在该设备中仍然难以对从该蒸发器进入该些容器的混合物进行精确的调节。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种蒸发器，该蒸发器可以对从其中流出的过氧化氢-气体混合物进行非常精确的调节。
根据本发明，上述目的通过一种如权利要求1所述的蒸发器以及一种如权利要求16所述的用于对容器进行灭菌的系统实现。较佳实施例和进一步的改进则构成了从属权利要求的主题。
根据本发明，该用于对容器进行灭菌的蒸发器包括：一外壳，以及一设于该外壳中的用于向该外壳提供一气态介质的第一开口。此外，该蒸发器还设有一注入装置，该注入装置用于向该外壳内注入一含有过氧化氢的物质。此外，在该外壳内设有一用于蒸发过氧化氢的加热装置。在该外壳中还设有一第二开口，用于将该气态介质与被蒸发的过氧化氢的一混合物排出该外壳。根据本发明，该注入装置的纵向沿着与该加热装置的平面相垂直的方向延伸，并且该第一开口与一管道部分连通，该管道部分至少部分地沿着该注入装置的纵向延伸，其中该注入装置至少部分地延伸于该管道部分内。
根据本发明，在一个进一步的实施例中，该注入装置的纵向沿着与该加热装置的平面相垂直的方向延伸，并且该第一开口与一管道部分连通，该管道部分至少部分地沿着该注入装置的纵向延伸，其中该管道部分至少部分地延伸于该外壳内。
该注入装置较佳地为一枪式注入装置，并且该注入装置的纵向由该注入枪的纵向定义。该被注入的物质较佳地为过氧化氢。其可以液态或雾状的形式被注入。然而，也可以采用除枪式注入装置之外的注入装置。在不同构造的注入装置中，该注入装置的纵向也可以被定义为H2O2从该注入装置的一喷嘴流出的方向。
该加热装置的平面应当被理解为：例如，一加热板的受到过氧化氢冲击的平面。该注入装置的纵向延伸方向与该平面相垂直应当被理解为：该平面与该纵向之间的夹角大于75°，较佳地大于80°，并且特别较佳地大于85°。由此，从该注入装置流出的过氧化氢至少部分地并且基本垂直地冲击在该加热装置上。由此，便可以在该加热装置上实现对过氧化氢的均匀蒸发。得益于将该注入装置设置在该管道部分内的设计，便更有可能实现：使得从该管道部分流出的气体能够基本均匀地围绕该注入装置分布。由此，也就能够实现向该气体中均匀地加入过氧化氢的目的。在一个较佳的实施例中，该外壳内的该管道部分至少部分地沿着该注入装置的纵向延伸。这意味着：起始于该第一开口处的该管道部分沿着该注入装置的纵向向内延伸。
进一步地，该管道部分较佳地具有一第一出口，该第一出口被设置为：该气态介质沿着与该纵向平行的方向流出该管道部分。这意味着：与注入方向的纵向相平行的管道部分是该管道部分的末端部分。
在一个进一步的较佳实施例中，该管道部分具有一第二出口，该第二出口设于位于该外壳中的(该外壳的)该出口与该第一出口之间。由此，便可以形成沿着除该注入装置的纵向之外的方向流动的部分气流。
较佳地，该第二出口被设置为：从该第二出口流出的气态介质将直接沿着(该外壳的)该第二开口的方向流动。在此处“直接”应当被理解为：气流在不受偏转的情况下沿着该第二开口的方向流动。较佳地，除了该第一开口和该第二开口以外，该外壳不再设有其它可供一气态介质进入或流出该外壳的开口。
较佳地，该外壳中的该第一开口与该外壳中的该第二开口分别设置于相对的两侧，例如，该外壳的护套中的相对两侧，或该注入装置的纵向上的相对两侧。
较佳地，该第一开口设于该外壳的一环形壁中。在一个进一步的较佳实施例中，该管道部分具有一曲线区域，其中在一个实施例中，该曲线区域延伸于该外壳内。
较佳地，在该实施例中，该管道部分的该第二出口设于该管道部分的该曲线区域中。
在一个进一步的较佳实施例中，该注入装置具有一用于喷出过氧化氢的出口喷嘴，并且该出口喷嘴设于该管道部分的该第一出口的下方。这意味着：该管道部分与该出口喷嘴并不封闭于同一高度处，该出口喷嘴相比于该管道部分的该出口更加接近该加热装置。在一个进一步的实施例中，该管道部分上设有导气装置，该导气装置引导部分气流沿着该蒸发器的内壁流动。较佳地，该管道部分具有一同轴地围绕着该注入装置的内管，以及一设于该内管的至少一个区域中的外管，其中该导气装置设于该外管与该内管之间。在这种情况下，该内管才是本发明中所述的管道部分。
在一个进一步的较佳实施例中，该注入装置与该管道部分相互至少部分地基本同轴设置。进一步地，该蒸发器或该蒸发器的该外壳相对于一中心轴具有一基本旋转对称的结构。
在一个进一步的较佳实施例中，该外壳的该第二开口设于该外壳的一基部中。在该实施例中，过氧化氢以及该气态介质特别较佳地从上方被引入该外壳并从下方被排出该外壳，即，通过该基部被排出该外壳。在该实施例中，该加热装置设于该盖子部分与该基部之间。然而，获得的混合物也可以被横向排出。
在一个进一步的较佳实施例中，该注入装置被设置为可以相对于该外壳旋转。更精确地说，该注入装置，较佳地与该管道部分一起，均固定不动，而该外壳则相对它们旋转。然而，也可以将该注入装置固设于该外壳上，并且使得该外壳固定不动，同时设置一用于排出该混合物的出口管，并将该出口管设置为可以相对该外壳旋转。
本发明还涉及一种用于对容器，特别是塑料容器进行灭菌的系统，其包括至少一个如上所述的蒸发器。较佳地，该系统包括一用于加热该气态介质的加热装置。更精确地说，该气态介质在进入该蒸发器之前就已经经过了加热。
本发明还涉及一种用于对容器进行灭菌的方法，其中，将一气态介质引入一蒸发器，并且利用一注入装置注入一含有过氧化氢的物质，并且其中，该物质在一加热装置处被蒸发，并且由该气态介质与该被蒸发的物质形成的混合物通过设于该外壳中的一第二开口排出。根据本发明，该注入装置的纵向沿着与该加热装置的平面相垂直的方向延伸，并且该气态介质流动于一至少部分地与该注入装置的纵向相平行的管道部分中，其中，该注入装置至少部分地延伸于该管道部分内。
在根据本发明的一个进一步的方法中，该注入装置的纵向沿着与该加热装置的平面相垂直的方向延伸，并且该气态介质流动于一至少部分地与该注入装置的纵向相平行的管道部分中，其中，该管道部分至少部分地延伸于该外壳内。
此处同样地，该物质较佳地为过氧化氢。在该方法中，对流出的物质的特别较佳的流动引导是通过该注入装置的该至少部分的平行引导实现的。由此也就使得该混合物能够以较佳的流动方式从该蒸发器排出。
附图说明
进一步的有益效果和实施例将由附图得到：
图1为本发明的一蒸发器的透视图；
图2为图1所示的该蒸发器的截面图；
图3为本发明的一蒸发器的平面图；以及
图4为一进一步的实施例中的一蒸发器；以及
图5为图4所示的该蒸发器的一密封装置的示意图。
具体实施方式
图1示出本发明的一蒸发器1。该蒸发器包括一具有一环形壁2a的外壳2以及一盖子部分3，该盖子部分3通过一由螺钉13固定的盖子7封闭。在向下的方向上，该外壳通过一加热装置8或一加热面8a封闭。该加热面所在的平面与该图所在的平面垂直。附图标记12表示一注入装置，该注入装置的纵向与该加热面8a所在的平面垂直。过氧化氢通过该注入装置12，更准确地说是通过该注入装置12内部的一通道12a，沿着该加热装置8的方向被引入该外壳2。在图1所示的实施例中，该注入装置12与该环形壁2a同轴设置。该注入装置12的下端具有一喷嘴18，过氧化氢可以从该喷嘴18流出并被喷至该加热面8a上。
附图标记24表示一用于探测该加热装置8的温度的温度传感器。该加热装置8上方设有一法兰15，该法兰15用于将该外壳2固定于该加热装置8上。与该外壳2相同地，该法兰15较佳地由不锈钢制成。在一个较佳的实施例中，该加热装置8为铝质的，并且在其边缘设有侧壁，该些侧壁并不沿直线延伸，但是却具有一指向外侧的凹槽。该凹槽可以促进该加热装置8附近区域中的空气流动，并由此实现过氧化氢的更充分的蒸发。该些侧壁的结构参见图4。
该加热装置8的上方设有一持环15，将该外壳2支持于该持环15上。较佳地，该持环15由一具有低导热系数的材料制成，由此，该外壳2不会被或是基本不会被该加热装置8释放出的热量加热。
附图标记11表示该外壳2中的一第一开口(入口)，气态介质可以通过该第一开口进入该外壳2的内部。该第一开口11设于一法兰17中，该法兰17固定于该壳壁2a上。在该外壳2的内部，该第一开口11与一管道部分10连通。该管道部分10具有一曲线区域10a以及一第一出口14，该气态介质可以通过该第一出口14流出。因此，被加热的空气的流动方向与该注入装置12供应过氧化氢的方向部分平行。为此，由该第一开口12流入的空气在该曲线区域10a中被偏转。
附图标记16表示该管道部分10中的一第二出口。一方面，该注入装置12穿过该出口。因此，该注入装置可以被至少部分地引导于该管道部分10中。另外，部分气态介质可以从该第二出口6流出该管道部分，并且沿着一出口4的方向流动。通过该出口4，产生于该蒸发器中的气体混合物可以被排出，并被提供至待灭菌的容器，其中，该出口4也是类似地通过一法兰5设于该壳壁2a上。
图2所示为本发明的一蒸发器的截面图。可以看出，该注入装置12的该喷嘴18相比于该管道部分10的该第一出口14，向着该外壳的内部伸入得更深、且距离该加热装置8更近。在该管道部分10的端部20处，流过的气态介质并未严格地沿纵向被引导着流动，而是倾斜了某一角度。由此，特别较佳地，通过气态介质在该加热装置处的相应折转，便可以实现与被蒸发的过氧化氢的充分混合。更确切地说，流过该管道部分10的气态介质将被引导着向该第一开口11的方向稍稍回转。附图标记22表示与一过氧化氢供应线的连接部。附图标记25表示该加热装置8采用的加热介质的供应线。
可以看出，该管道部分10中的该第二出口16被设置为：该第二出口16的一相对较大的部分位于该注入装置12的右侧，即该注入枪12的右侧，而仅有一很小的部分位于该注入装置12的左侧。由此，该外壳中的该管道部分以及该管道部分的外表面都可以设计得较小。
图3为图2所示的实施例的平面图。可以看出，该连接部22以及整个该注入装置12都与该盖子7以及该外壳2基本同轴。
图4示意性地示出了本发明的一蒸发器的两个进一步的实施例。此处，用虚线对该两个进一步的实施例中的一个加以说明。在这些实施例中，该第一开口11并未设置在该外壳2的一侧壁中，而是设置于一上部或盖子中。由此，便可以在无需设置一曲线区域的前提下，保证该管道部分10与该注入装置12完全同轴设置。更精确地说，该管道部分在该外壳的内部不设有任何弧形部分，任何弧形部分均被设于该外壳2的外部。该实施例的有益效果体现在：一方面，可以减少设于该蒸发器或该外壳2内部的表面。进一步地，得益于图4所示的实施例的基本对称的结构，该整个蒸发器的设计将能够适用于流体。
引导该流体直接从该第一开口11流向该第二开口4，其中该第二开口4设于该外壳2的基部并且位于该加热装置8的下方。在该第一开口11与该第二开口4之间的流体路径上，仍旧设置有该加热装置8以蒸发过氧化氢。
在该实施例中，该加热装置8的边缘设有凹槽31，该凹槽用于实现上述较佳的气体流动方式。
在该实施例中，设有该注入装置10、11、12的该外壳2固定不动，而该下部开口4旋转。该实施例的有益效果为：该加热装置8无需利用集流环托架实现装设。一适用于该实施例的密封装置27将在图5中做详细说明。
附图标记32表示该加热装置的一托架，该托架具有一向内倾斜并突出的部分33，该部分33同样有利于被蒸发的过氧化氢的流动。
在图4所示的进一步的实施例中，该第二开口4设于该侧壁2a中，如图4中的虚线所示。更精确地说，该侧壁2a中设有多个第二开口4，其中较佳地，该些第二开口4均匀地设于该外壳2的周缘方向。通过该些开口向一个个容器提供获得的混合物。
在该实施例(由虚线所示的)中，该外壳2旋转，而该注入装置10、11、12固定不动。该实施例的有益效果为：该加热装置均匀地作用于过氧化氢，并且还集成有密封功能。因此在该实施例中，仅设置有该上密封装置26。在该实施例中，如虚线X所示，该外壳直接封闭于该加热装置8的下方。
引入的气态介质一方面流动于一位于该注入装置12与该管道部分10的壁10b之间的中间空间10c中，另一方面也流动于该管道部分10的外侧。为此设置了偏转装置28，用于将流入的气态介质偏转一定的角度，使其沿径向向着该外壳的壁2a的方向向外流动。由此，该蒸发器1内部的流动条件便也得到了改进。
图4所示的第二个实施例的进一步的有益效果为：该实施例可以特别较佳地应用于一处理转盘。对于现有技术中的蒸发器而言，需要采用多个蒸发器，其中，每个蒸发器对一个或两个容器进行灭菌，而图4所示的该实施例能够对多个容器进行灭菌。更精确地说，图4所示的结构可以被设置为绕旋转轴R部分旋转。
换言之，为了将图4所示的该蒸发器用于一处理转盘，最好在位于一外部管道38与该蒸发器1之间的传输区域中，将该蒸发器分离为一固定部分和一旋转部分。在图4所示的实施例中，该注入装置12以及该外部管道38固定不动，而包括该加热装置8在内的该外壳2旋转。由此，因为供应过氧化氢的相应部分是固定不动的，便无需对该部分进行专门的密封。进一步地，如上所述，可以设置一用于整个气体准备过程的中心结构。对该外壳的密封在气体区域中进行，其中，可以采用任何形式的隔离密封，即利用一密封气体或密封介质实现的密封。附图标记26示意性地示出了相应的密封。与其它实施例不同的是，此处，针对获得的气体混合物进行密封。
附图标记18表示一用于注入过氧化氢的喷嘴。然而，也可以用一一环形喷嘴19(如虚线所示)取代该喷嘴或是在设有该喷嘴的基础上，再设置一环形喷嘴19。该环形喷嘴19的下侧设有开口，过氧化氢可以通过该些开口向下流出，即向着该加热装置8的方向流出。较佳地，过氧化氢通过该喷嘴19垂直向下流出。然而，也可以将图4所示的各个不同的实施例相互结合，例如在设置了该环形喷嘴19的基础上，再在该侧壁中设置该开口4。
图5所示为用于图4中的蒸发器的一密封装置26。该密封装置26被设置为：该注入装置12固定不动，而该外壳和/或与该外壳相连的盖子7旋转。更精确地说，此处采用的是一具有两个滑动环50、54的滑动环密封26。附图标记46表示一用于支撑该下滑动环50的副环。该副环通过两个O形环48相对于该盖子7密封。
该注入装置12上设有一套管42，而该注入装置12与该套管42之间进一步地设有两个O形环。该两个滑动环50、54之间设有一调整环56以及多个弹簧(图中仅示出了其中的一个弹簧58)，该多个弹簧上加载着该两个滑动环50、54。该调整环56固定设置于该套管42上。附图标记43表示一隔离介质的入口，附图标记44则表示一隔离介质的出口。该隔离介质，特别较佳地为已灭菌的水或空气，用于防止过氧化氢以及过氧化氢混合物从该蒸发器的任何不必要的泄露。另外，该隔离介质还可以用作一润滑剂。
在该申请文件中公开的所有特征均应被认为是本发明的必要特征，只要它们相对于现有技术而言，分别是新颖的或者相互结合之后是新颖的。

Claims (20)

1.用于对容器进行灭菌的蒸发器(1)，其包括：一外壳(2)，一设于该外壳(2)中的用于向该外壳(2)提供一气态介质的第一开口(11)，一用于向该外壳(2)中注入一含有过氧化氢(H2O2)的物质的注入装置(12)，一设于该外壳(2)内的用于蒸发过氧化氢的加热装置(8)，以及一设于该外壳(2)中的用于从该外壳(2)排出该气态介质和该被蒸发的过氧化氢的一混合物的第二开口(4)，其特征在于，该注入装置(12)的纵向(L)沿着与该加热装置(8)的平面相垂直的方向延伸，并且该第一开口(11)与一管道部分(10)连通，该管道部分(10)至少部分地沿着该注入装置(12)的纵向(L)延伸，其中该注入装置(12)至少部分地延伸于该管道部分(10)内。
2.用于对容器进行灭菌的蒸发器(1)，其包括：一外壳(2)，一设于该外壳(2)中的用于向该外壳(2)提供一气态介质的第一开口(11)，一用于向该外壳(2)中注入一含有过氧化氢(H2O2)的物质的注入装置(12)，一设于该外壳(2)内的用于蒸发过氧化氢的加热装置(8)，以及一设于该外壳(2)中的用于从该外壳(2)排出该气态介质和该被蒸发的过氧化氢的一混合物的第二开口(4)，其特征在于，该注入装置(12)的纵向(L)沿着与该加热装置(8)的平面相垂直的方向延伸，并且该第一开口(11)与一管道部分(10)连通，该管道部分(10)至少部分地沿着该注入装置(12)的纵向(L)延伸，其中该管道部分(10)至少部分地延伸于该外壳(2)内。
3.如在先的权利要求中的至少一项所述的蒸发器(1)，其特征在于，该外壳(2)内的该管道部分(10)至少部分地沿着该注入装置(12)的纵向(L)延伸。
4.如在先的权利要求中的至少一项所述的蒸发器(1)，其特征在于，该管道部分(10)具有一第一出口(14)，该第一出口(14)被设置为：该气态介质从该管道部分(10)沿着与该纵向(L)平行的方向流出。
5.如在先的权利要求中的至少一项所述的蒸发器(1)，其特征在于，该管道部分(10)具有一第二出口(16)，该第二出口(16)设于位于该外壳中的该第一开口(11)与该第一出口(14)之间。
6.如权利要求5所述的蒸发器(1)，其特征在于，该第二出口(16)被设置为：从该出口(16)流出的该气态介质直接向着该第二开口(4)的方向流动。
7.如在先的权利要求中的至少一项所述的蒸发器(1)，其特征在于，该第一开口(4)设于该外壳的一环形壁(2a)中。
8.如在先的权利要求中的至少一项所述的蒸发器(1)，其特征在于，该管道部分(10)具有一曲线区域(10a)。
9.如权利要求8所述的蒸发器(1)，其特征在于，该第二出口(16)设于该曲线区域(10a)中。
10.如在先的权利要求中的至少一项所述的蒸发器(1)，其特征在于，该注入装置(12)具有一用于喷出过氧化氢的出口喷嘴(18)，并且该出口喷嘴(18)设于该管道部分(10)的该第一出口(14)的下方。
11.如在先的权利要求中的至少一项所述的蒸发器(1)，其特征在于，该第一开口(11)设于该外壳(2)的一盖子部分(3)中。
12.如在先的权利要求中的至少一项所述的蒸发器(1)，其特征在于，将该注入装置(12)与该管道部分(10)至少部分地基本相互同轴设置。
13.如在先的权利要求中的至少一项所述的蒸发器(1)，其特征在于，该第二开口(4)设于该外壳(2)的一基部中。
14.如在先的权利要求中的至少一项所述的蒸发器(1)，其特征在于，整个该管道部分(10)与该注入装置(12)同轴设置。
15.如在先的权利要求中的至少一项所述的蒸发器(1)，其特征在于，将该注入装置(12)设置为相对于该外壳(2)旋转。
16.如在先的权利要求中的至少一项所述的蒸发器(1)，其特征在于，该管道部分(10)设置为相对于该外壳(2)旋转。
17.用于对容器进行灭菌的系统，其特征在于，该系统包括至少一个如在先权利要求中的至少一项所述的蒸发器(1)。
18.如权利要求17所述的系统，该系统包括一用于加热该气态介质的加热装置。
19.用于对容器进行灭菌的方法，其中，将一气态介质引入一蒸发器(1)，并且利用一注入装置(12)注入一含有过氧化氢(H2O2)的物质，并且其中，利用一加热装置(8)蒸发该物质，并通过一设于该外壳(2)中的第二开口(4)将由该气态介质与该被蒸发的物质形成的混合物排出，其特征在于，该注入装置(12)的纵向(L)沿着与该加热装置(8)的平面相垂直的方向延伸，并且该气态介质至少部分地于一管道部分(10)中在与该注入装置(12)的纵向(L)平行的方向上被引导，其中，该注入装置(12)至少部分地延伸于该管道部分(10)内。
20.用于对容器进行灭菌的方法，其中，将一气态介质引入一蒸发器(1)，并且利用一注入装置(12)注入一含有过氧化氢(H2O2)的物质，并且其中，利用一加热装置(8)蒸发该物质，并通过一设于该外壳(2)中的第二开口(4)将由该气态介质与该被蒸发的物质形成的混合物排出，其特征在于，该注入装置(12)的纵向(L)沿着与该加热装置(8)的平面相垂直的方向延伸，并且该气态介质至少部分地于一管道部分(10)中在与该注入装置(12)的纵向(L)平行的方向上被引导，其中，该管道部分(10)至少部分地延伸于该外壳(2)内。
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