CN101861172A - 用于给容器灭菌的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于给容器(10)灭菌的装置，其包括第一处理空间(2)，该第一处理空间(2)填充有在预定热力学条件下的灭菌用气体介质(A)；槽(6)，槽(6)被填充有液体介质(B)并沿着闭合回路延伸；多个保持装置(8)，保持装置(8)用于保持所述容器(10)，其中保持装置(8)被排布得相对所述处理空间(2)可旋转；和分隔壁(12)，分隔壁(12)伸入位于所述槽(6)中的液体介质(B)并被排布成相对所述槽(6)可旋转。根据本发明，在所述处理空间(2)和所述槽(6)之间设有排放口(14)，气体介质(A)经由该排放口被排放。

Description

用于给容器灭菌的装置

本发明涉及一种给容器(特别是塑料瓶)灭菌的装置。但要指出的是，本发明还适用于容器的其他处理，例如可用于容器的密闭或生产或清洁。

现有技术已知有许多这样的装置。利用过氧化氢气体给容器消毒是其中一种已知的方法。在现有技术中已知的一种装置中，容器通过循环传输带被引导通过灭菌室，并在此灭菌室内通过含过氧化氢的气体被消毒。在这种装置中面临的问题是，必须尽可能有效地防止这种含过氧化氢的气体的任何泄漏，因为这种气体对使用者是有害的。

本发明适用于给容器的内壁灭菌的装置和对容器的外壁进行灭菌的装置。而且，本发明还适用于在无菌环境中给容器填充饮料的装置。

现有技术中已知利用所谓的水锁来防止气体从装置中的任何泄漏。在这种情况下，液体进入固定槽，旋转传输带的元件(例如还携带有容器)恒速地滑动通过该液体。这样，一方面可以旋转，另一方面气体在此液体屏障处不能泄漏。换句话说，这种水锁形成可旋转的密封连接或液池(liquidbath)，形成液压密封。

从DE2139057可知一种用于各种产品的腐败检验(septic conditioning)的设备。该设备包括通过圆顶(cupola)而与外部大气密封的室。而且，提供了与液池的可旋转的密封连接(形成液压连接)。

从EP1601606 B1可知一种用于在灌注工厂中的容器的无菌处理的机器。在该文献中，也提供了两个填充有液体的环形槽，其中环形体始终滑动从而以这种方式实现密封。在这种情况下，填充有液体的两个槽直接连接无菌室。

本发明的一个目的是增加这种装置关于灭菌介质的泄漏的安全性。另一个目的是简化现有技术中已知的装置。这是通过权利要求1的装置来实现的。有利的实施方式和进一步的改进形成了从属权利要求的主题。

本发明的用于给容器灭菌的装置包括处理室，处理室被填充有在预定热力学条件下且特别是在预定压力下的灭菌气体介质；被填充有液体介质的槽，槽沿着闭合回路延伸；和多个用于保持容器的保持装置，其中保持装置被排布得能够相对形成处理室的壁中的至少一个壁旋转。还提供了分隔壁，其部分地伸入槽中的液体介质并被排布得能够相对槽旋转。在这种情况下，分隔壁被连接至保持装置，从而特别是在旋转时与保持装置固定在一起。根据本发明，在处理室和槽中的液体介质之间设置有排放口，气体介质可通过排放口被排放。

在这种情况下，一方面排放口可被排布在槽的外壁的外侧。但是，排放口也可被排布在槽中的液体介质的填充液面之上(因此，可能仍然位于槽的内部或槽的壁形成的空腔内)。

在这两种结构中，排放口因而按定义被提供在槽和处理室之间。术语“之间”因而被理解为位于槽(特别是该槽中的液体)与处理室之间的空间。

灭菌介质优选为过氧化氢或含过氧化氢的气体。液体介质特别为水，特别优选为抑菌溶液。分隔壁优选伸入液体介质以使得液体介质与分隔壁一起作为密封件以将处理室与周围环境密封开。含有液体介质的槽和分隔壁的组合形成的上述的“水锁”。

优选地，含有液体的槽基本为圆形，处理室因而特别为无菌处理室。

通过本发明的排放口，可在水锁和处理室之间形成压力平衡，因而可以特别可靠的方式避免气体介质以不期望的方式(即，以任何其他方式)的任何泄漏。

优选地，在处理室和槽中的液体介质之间设有用于气体介质的缓冲室。要指出的是，也可以仅提供缓冲室，而不提供上述排放口。申请人保留将相应的权利要求指向包含上述缓冲室的装置的权利。优选地，缓冲室内的气体介质处于比处理室的压力低的压力。但是，特别优选的是，缓冲室中的槽的压力大于外部大气压。

通过处理室和缓冲室之间的这种压力下降，气体介质总是从处理室进入缓冲室。这样，处理室可总是被保持为无菌室。另一方面，缓冲室优选不被设计为无菌室。

优选地，分隔壁被排布在盖住处理室的盖子上。更具体地，容器的保持装置也被排布成在旋转时与该盖子固定在一起。

在进一步有利的实施方式中，处理室被固定侧壁和可相对固定侧壁旋转的侧壁所限定。该结构使得可获得无菌处理室的特别有效的密封。优选地，装置包括两个上述类型的槽，上述分隔壁分别伸入槽中。在这种情况下，优选地，两个槽总是以固定方式被排布，而两个分隔壁相对这些槽旋转。在进一步有利的实施方式中，分隔壁连接至上述盖子，从而在旋转时与盖子固定在一起。

在进一步有利的实施方式中，这些槽中的一个被排布在要被灭菌的容器之下或容器的传输器之下，而另一个槽被排布在要被灭菌的容器之上。这样，可实现处理室的完全密封。在这种情况下，可以为填充有液体介质的两个槽的每一个提供上述类型的缓冲室，并且在两种情况下也都可以提供排放口，气体介质可借由排放口被排放。

优选地，槽包括径向外边界壁和径向内边界壁，径向外边界壁高于径向内边界壁。这样，为清洁的目的，槽可被填充以使得清洁剂相对槽向内流动。槽特别为成形为环(ring)的通道或环的一段的通道。

在进一步有利的实施方式中，至少两个转向壁被设置在处理室和缓冲室之间，转向壁使气体介质的流向转向排放口。由于缓冲室内的更低压力，气体介质从处理室流进缓冲室，并在过程中通过转向壁被转向。在这种情况下，优选一个转向壁被以固定方式排布，而其他转向壁被排布得能够相对该固定转向壁旋转。

优选地，盖子以可旋转方式被排布。

在进一步有利的实施方式中，至少一个用于清洁缓冲室的喷嘴被提供在盖子上。优选地，多个喷嘴以圆周方向分布，且有利地是，也以径向方向分布。在进一步有利的实施方式中，还设有用于清洁至少两个转向壁之间的中间空间的喷嘴。

有利地，至少一个用于清洁槽的喷嘴也被提供在槽上。因而，也可以清洁上述“水锁”。优选地，该喷嘴还用来填充该槽。

在进一步有利的实施方式中，至少一个以固定方式被排布的喷嘴也被提供在缓冲室内。优选地，该喷嘴被排布在缓冲室的底部。

优选地，含有液体的槽被排布在要被灭菌的容器之下。但是，槽也可被设置在要被灭菌的容器之上，或者如所提及的，可设置两个这样的槽。

在进一步有利的实施方式中，排放口被排布在液体介质的填充液面之上。特别优选的是，在这种情况下，排放口连接着用于气体介质的排放管，排放管部分地延伸穿过槽。有利地，排放管至少部分地延伸穿过槽内的液体。

通过该实施方式，就不需要形成在槽的外壁和处理室之间的额外的缓冲室。在这种情况下，缓冲室优选形成与液体介质之上。

进一步的优点和实施方式将从附图中显现，在图中：

图1显示用于给容器灭菌的装置的示意图；

图2显示本发明的用于给容器灭菌的装置的局部视图；

图3先生本发明的用于给容器灭菌的装置的进一步局部视图；

图4显示上密封装置的详细视图；

图5显示下密封装置的详细视图；

图6显示本方面的装置的进一步的详细视图；

图7显示在进一步实施方式中的本发明的装置的详细视图；且

图8显示图7的装置的俯视图。

图1显示用于给容器灭菌的装置1。该装置包括处理室2，通过它容器10被灭菌。该处理室2部分地由固定部件且部分地由相对这些固定件转动的部件形成。在图1中，固定部件以实线显示，相对固定部件转动的部件以虚线显示。

无菌气体经入口开口13被引入处理室2。为了密封相对固定部件旋转的部件，提供两个槽6，槽6始终填充有抑菌溶液或例如填充有水。该溶液被表示为标记B。分隔壁12始终伸入下槽6和上槽6，即该分隔壁12浸入液体B中。由于该分隔壁浸入两个槽6内，处理室2以整体形式被密封。标记8表示传输装置，其引导容器10穿过处理室2。第一压力P1占据在处理室内部，低于压力P1的大气压Pat占据在处理室的外部。

由于这些压力差异，液体介质B的填充液面不平衡，而是分隔壁12伸入处理室2的那侧的液面始终低于分隔壁12位于处理室2的外侧的那侧的液面。在这种情况下，装置1的可旋转单元可围绕旋转轴D旋转。两个槽6相似地围绕此旋转轴D以环(或环的一段)的形状延伸。处理室2也围绕旋转轴D以圆环(或圆环的一段)的形状延伸。

图2显示本发明的用于给容器灭菌的装置的详细视图。此处，容器10也被至少部分地沿着穿过处理室2的圆形路径引导。在这种情况下，容器10被排布在保持装置8上。保持装置8又连接至侧壁24，侧壁24限定处理室2。在操作时，无菌介质A被提供在处理室2内。图2仅显示一个槽6，其填充有溶液B。另外的槽(未示出)用来密封壁24和(固定的)顶部23之间的空间。

标记18表示盖子，其盖住处理室2。在该盖子18上还设有分隔壁12，如上所述，分隔壁12伸入槽6和溶液B中。排放口14被设置在处理室和槽6之间。在操作期间，气体介质可经由该排放口14被排放。标记16表示气体介质A的缓冲室。由于排放口14，因而实现了压力p2占据此缓冲室16，该压力低于处理室2中的压力p1，但高于装置外部的大气压pat。标记35表示转向壁，转向壁因而形成曲径(labyrinth)，处理室2的压力p1沿着该曲径可降低至缓冲室16内的压力p2。

标记22表示另一个(固定)侧壁，该侧壁限定处理室2。处理2因而由两个侧壁22和24、底部23和盖子18所限定。在盖子18和侧壁22之间形成有开口或缺口25，通过该缺口25气体介质A流出处理室2。气体介质的最大流速出现在此(环形)缺口25处。因而，清洁的室和周围环境的无菌边界被限定在此环形缺口处。

标记5表示特别是用于空气的出口，从而允许缓冲室16和装置的外部区域之间的压力平衡。标记7和9表示填充液面测量装置，它们测定液体介质B在槽6中的填充液面。当填充液面非常低时，溶液也可能被再填充(refill)。槽6在径向方向上由第一边界壁32和第二边界壁34限定。在这种情况下，内边界壁34低于外边界壁32。这样具有的优点是，槽6可被填充得使液体介质B进入缓冲室16从而也能够清洁后者。

标记31、33和38表示用于装置1的内部清洁的喷嘴。此处，两个喷嘴33和38被排布在可旋转的盖子18上，并且如图2所示，清洁转向壁35的左边和右边的区域。喷嘴31以固定方式被排布并用来实现缓冲室16的内部清洁。而且，喷嘴39被设置在槽6中，用于后者的内部清洁。标记29表示出口开口，液体介质B经由该出口开口被从槽中排放出来。因而，下方喷嘴31、39清洁环形通道的固定部分，而喷嘴33和38清洁其旋转部分。

标记46、48和56表示不同的阀，这些阀的功能将在下文详细解释。在操作期间，两个阀46和48被关闭。气体介质经由入口(未示出)进入处理室2并按箭头P6的方向经排放口14以限定的方式被排出。标记52和54表示遮水板，其用作脱水器，从而在需要时能够将流过排放口14的任何液体运走。

如果液体介质B的填充液面下降至低于特定水平，阀48可被打开，槽6可经由喷嘴39而被再填充液体介质B。在所谓的CIP清洁(cleaning inplace，原位清洁)期间，清洁剂按箭头P1的方向流动通过喷嘴33进入第二缓冲室16，从而清洁其内部。相似地，清洁剂按箭头P2的方向流动通过喷嘴39进入槽6，同时也按箭头P4的方向流动通过喷嘴31进入缓冲室16。这样清洁后，槽6也可被再次填充有液体介质。

在图1所示的实施方式中，设置在处理室2之下的阀以固定方式被排布。

而且，也可以打开阀56并从槽6中抽干液体介质或者也抽干清洁剂。过氧化氢或含过氧化氢的混合物可按箭头P4的方向被引入至缓冲室16。

为进行SIP(sterilization in place，原位灭菌)清洁，缓冲室16可经由喷嘴31、33和38被再次填充有灭菌介质，同时该介质可经由排放口再被抽干。

非无菌气体介质位于缓冲室16内，如上所述，无菌介质A位于处理室2内。

在图2所示的实施方式中，两个槽6也可彼此相邻地(或彼此相对同中心地(concentrically))排布。更具体地，除图2所示的槽6之外，还可提供含有相应分隔壁12的第二内槽。在这种情况下，该内槽可被填充有灭菌介质，并可将处理室2与缓冲室16密封开来，而图2所示的槽可被填充有水，从而将缓冲室16与周围环境密封开来。这样，可以更加有效地防止有侵害性的气体从缓冲室的任何泄漏。而且，通过这种过量的密封，可以在即使一个密封失灵的情况下仍维持整体的密封效果。此外，在本文所示的另一个实施方式中，两个槽可被设置成彼此相邻。

图3显示了下方密封件(即，排布在要被灭菌的容器下方的密封件)的示意图。与图2所示的密封件相反，在图3中位于处理室2和缓冲室16之间的密封件的情况下，介质的流动未被转向多次。除此之外，下方密封件的排布很大程度上与上方密封件的排布一致，因而不再详细解释。气体介质A按实线方向从处理室2向排放口14流动。

图4显示上方密封件的详细视图。在图中也可以特别看出槽6或水锁，也可看出被设置在图中槽6的左方的过氧化氢屏障，以及带有排放口14的缓冲室16。

图5显示下方密封件的视图。在该下方密封件中，气体介质A的排放口(未示出)也可被提供在缓冲室16中。

图6显示上方密封件的更详细的视图。此处可见凹口或空穴11，其特别用来从清洁流体中收集液体。此处，标记31也表示喷嘴，其用来将介质引入至缓冲室16。箭头P8图示出气体介质A在操作期间经由排放口排出。

图7显示本发明的装置的另一个实施方式的详细视图。虽然在之前附图所示的实施方式中，排放口14被排布在槽6的外部或槽6的壁34与处理室2之间，但在图7所示的实施方式中，排放口14被设置在两个壁34和32之间，但高于槽6的填充液面N。更具体地，排放口14被设置在分隔壁12和壁34之间。

此处，缓冲室16高于相对分隔壁12处于左侧的液体介质B。标记30表示排放管，排放口14位于其末端。此排放管30从槽6的底部27基本垂直地向上延伸，因而穿过液体B。底部27之下是管30的弯曲段。

在图7的实施方式中，排放口14被排布得低于两个壁32和34的上端。这样，过量液体可经由排放口14被排走。但是，也可以提供封闭构件(未示出，例如通过使用浮体来提供)，当填充液面N甚至排放口14的高度时，该封闭构件使排放口关闭。

图7因而显示出了一个特别节省空间的实施方式。在液面N之上，得到另一个环形通道，该通道具有负压。此处，最大流速也是在(环形)缺口25处获得的。

图8显示图7的装置的俯视图。可看出，此处共有四个排放口14被设置在槽6内。这四个排放口14按圆周方向平均地分布。排放口14的界面稍微小于分隔壁12与槽6的壁34之间的径向距离。

整个密封系统被方便地插入在装置的运载板和清洁室的罩之间。

在本申请文件中公开的所有特征，只要它们单独地或组合地相对于现有技术来说是新颖的，则是本发明的精髓。

Claims (15)

1.一种用于给容器(10)灭菌的装置，所述装置包括处理室(2)，处理室(2)被填充有在预定热力学条件下的灭菌用气体介质(A)；槽(6)，槽(6)被填充有液体介质并沿着闭合回路延伸；多个保持装置(8)，用于保持容器，其中保持装置(8)被排布得能够相对形成处理室(2)的壁(18、22、23、24)中的至少一个旋转；以及分隔壁(12)，分隔壁(12)伸入位于槽(6)中的液体介质(B)中并被排布得能够相对槽(6)旋转，其特征在于，在处理室(2)和位于槽(6)中的液体介质(B)之间设有排放口(14)，气体介质(A)经由该排放口(14)被排放。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述处理室(2)和位于所述槽(6)的液体介质(B)之间设有气体介质(A)的缓冲室(16)。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述缓冲室(16)内的介质(A)处于比处理室(2)的压力低的压力(p2)。

4.根据前述权利要求的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，所述分隔壁被排布在盖住所述处理室(2)的盖子(18)上。

5.根据前述权利要求的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，所述处理室(2)被固定侧壁(22)和可旋转侧壁(24)所限定，所述可旋转侧壁(24)可相对所述固定侧壁(22)旋转。

6.根据前述权利要求的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，所述装置(1)包括两个彼此分开的槽(6)，还包括两个分隔壁(12)，所述两个分隔壁(12)分别伸入槽(6)中。

7.根据前述权利要求的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，所述槽(6)包括径向外边界壁(32)和径向内边界壁(34)，并且所述径向外边界壁(32)低于所述径向内边界壁(34)。

8.根据前述权利要求的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，在所述处理室和所述缓冲室(16)之间设置有至少两个转向壁(34、36)，所述转向壁使气体介质(A)的流向转向所述排放口。

9.根据前述权利要求的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，所述盖子(18)以可旋转的方式被排布。

10.根据前述权利要求的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，在所述盖子(18)上设有至少一个用于清洁所述缓冲室(16)的喷嘴(38)。

11.根据前述权利要求的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，在所述槽(6)中设有至少一个用于清洁所述槽(6)的喷嘴(39)。

12.根据前述权利要求2-10的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，在所述缓冲室(16)中设有至少一个以固定方式排布的喷嘴(37)。

13.根据前述权利要求的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，所述槽(6)被排布在要被灭菌的容器(16)之下。

14.根据前述权利要求的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，所述排放口被排布在所述液体介质(B)的填充液面(N)之上。

15.根据前述权利要求的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，所述排放口(14)与气体介质的排放管(30)连接，所述排放管(30)部分地延伸穿过所述槽(6)。

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