CN101909661B

CN101909661B - 饮料杀菌设备

Info

Publication number: CN101909661B
Application number: CN200880122628.1A
Authority: CN
Inventors: J·N·拉斯穆森; 斯提恩·维斯博格
Original assignee: Carlsberg Breweries AS
Current assignee: Carlsberg Breweries AS
Priority date: 2007-10-25
Filing date: 2008-10-24
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2028-10-24
Also published as: EP2224964B1; EA201070505A1; US20100310735A1; US8894833B2; JP2011501947A; EA017723B1; DK2224964T3; CN101909661A; EP2052743A1; WO2009052827A1; EP2224964A1; ZA201002849B

Abstract

一种饮料杀菌设备包含确定了内部空间的外壳，该外壳具有第一端和第二端。电绝缘流道确定了通过内部空间的从第一端到第二端延伸的导管。第一导电电极，具有位于导管上的流道附近的第一部分和垂直于第一部分延伸的第二部分。第一导电对电极和第一导电电极一起确定了第一电容器，第二导电电极，具有第三部分和第四部分。该第三部分位于流道附近，该第四部分基本垂直于第三部分延伸。第二导电对电极和第二导电电极一起确定了第二电容器。该第一导电对电极和该第二导电对电极通过一个电连接短路，且导电设备电连接第一导电电极和第二导电电极。第一触发点被设定在第一导电电极的第二部分上，并远离第一部分，且第二触发点被设定在第一导电对电极的面对第一触发点的位置上。该设备还包含电激活电路，用于短路该触发点对，并导致电场从第一触发点沿着流道传播。

Description

饮料杀菌设备

本发明涉及饮料杀菌方法和设备。任何饮料都可能包含细菌。通常，在饮料杀菌过程中，也就是基本上去除、杀死或破坏微生物，饮料经过巴氏杀菌，即加热到高于微生物(尤其是细菌，但不排除酵母、真菌、病毒和/或朊病毒)被杀死的温度。在一些或者大多数情况下，这个过程会破坏饮料的味道。因此需要一种用于饮料杀菌的系统和方法，而不会变化、改变或以任何其他方式实质上改变该饮料。

杀死诸如细菌的微生物的一种方法是电穿孔法、或电通透法，该方法是通过一个外部施加的电场导致细胞膜的电导率和渗透率显著增加而得到的。尽管没有杀死细胞，该方法同样应用于分子生物学中。当透过细胞膜的电压超过其绝缘强度后，形成了孔隙。如果适当选择所施加电场的强度和/或暴露时间，在很短时间后，电脉冲形成的孔隙在很短时间后被重封，其中额外的细胞复合物有进入细胞的可能性。但是，活细胞在电场下过度暴露会导致细胞凋亡和/或坏死，即导致细胞死亡，这是饮料杀菌时所期望的。

本发明提供基于该原理的用于饮料杀菌的系统和方法。该系统和方法包括使饮料承受电场。优选在电场发生器和饮料之间没有任何直接接触。

通常饮料内的微生物也承受该电场。细菌具有双层脂质细胞膜。双层脂质细胞膜是由脂质分子，通常是磷脂构成的细胞膜或细胞膜区域。脂质是两性分子，因为它们具有极性头基和非极性脂肪酸尾部。双层是由两层脂质构成的，这两层脂质排列使得烃尾互相面对，从而构成由范德瓦尔斯力保持的一个油孔，同时其极性头面对细胞膜任一侧的液态溶液。

本发明的第一方面涉及一种饮料杀菌设备，其可包含：

确定了内部空间的外壳，该外壳具有第一端和第二端，

电绝缘流道，确定了贯通内部空间的从第一端到第二端延伸的导管，

第一导电电极，具有第一部分和第二部分，该第一部分位于导管上的流道附近，该第二部分基本垂直于第一部分延伸，

第一导电对电极，和第一导电电极一起确定了具有第一比电容值的第一电容器，

第二导电电极，具有第三部分和第四部分，该第三部分位于导管的流道附近，该第四部分基本垂直于第三部分并远离第一导电电极的第二部分延伸，

第二导电对电极，和第二导电电极一起确定了具有第二比电容值的第二电容器，

该第一导电对电极和该第二导电对电极通过一个电连接短路，

导电设备，电连接第一导电电极和第二导电电极，

一对触发点，第一触发点被设定在第一导电电极的第二部分上，并远离其第一部分，且第二触发点被设定在第一导电对电极的面对第一触发点的位置上，电激活电路，用于短路该对触发点，并导致电场从第一触发点沿着流道传播。

根据本发明的第一方面的设备被考虑用于各种设置中，包括饮料生产设备，饮料配给装置和饮料配给设置。

电极被用于发送或发射通过绝缘饮料或流道的电信号或电场。如上所述，这是考虑到存在电场会导致细菌的细胞膜打开，从而杀死或破坏细菌。如其他部分将要讨论，电场可以是静态的、变化的、脉冲的、交流的或这些电场的任意组合形式。可根据实施方式和环境来选择实际电场强度。

根据本发明的第一方面的设备可包括位于外壳内的电源。可替换的，电源可连接到该设备。这也被应用于本发明的其他实施例和方面。外壳优选由塑料材料制成，例如PP、ABS或类似材料。

在一个实施例中，第一电容器和第二电容器的电容值可以是相等的。一个实例是电容为5PF。一个实施例中，电容5PF，电压10KV需要0.3mW量级的功率，这个电功率值相当低。因此不需要使用大的高功率电源，而允许使用小电池，同时保持相对长的使用寿命。

在本发明的第一方面的设备中，外壳由在一侧铰接到一起的两个部分组成，流道由各个部分的凹陷确定，由此当这两个部分组装之后，流道被确定，所述凹陷构成了一个管容纳结构。这是考虑到允许根据第一方面的设备能够被固定于饮料配给管、管道或导杆。管、管道或导杆应由允许通过电场的材料制成，所述材料包括聚合物材料、玻璃和其他材料。

在替换实施例中，外壳包括第一端上的第一连接器，构成了用于建立和第一管的流体连通的流体入口，且该外壳包括第二端上的第二连接器，构成了用于建立和第二管的流体连通的流体入口。这允许该设备被插入到由两个或多个管或管道构成的饮料配给线中。在该实施例中，饮料流经外壳内部，而不是如上所述流经一个独立的管。

本发明的第二方面涉及一种饮料杀菌设备，其包含：

确定了外表面和内部空间的外壳，该外壳具有第一端和第二端，

电绝缘流道，确定了由表面形成的导管，并适于容纳一个管子，所述导管具有用于容纳并固定该管子的开口部分，

第一导电电极，具有第一部分和第二部分，该第一部分位于管道内流道附近，该第二部分基本垂直于第一部分延伸，

该第一导电对电极和该第二导电对电极通过一个电连接短路短接，

恒流保持电感，电连接第一导电电极和第二导电电极，

一对触发点，第一触发点被设定在第一导电电极的第二部分上，并远离其第一部分，且第二触发点被设定在第一导电对电极的面对第一触发点的位置上，

电激活电路，用于短路该对触发点，并导致电场从第一触发点沿着流道传播。

根据本发明的第二方面的设备可被用于在外壳外部形成的凹槽或开口中容纳用于传送饮料的管子或管道。所述凹槽包括用于保持凹槽内的管子或管道的突出区域。可替换的或可组合使用其他保持装置，例如用带系住，用线绑住或其他。

根据本发明的第二方面的设备的电气部件类似于根据本发明的第一方面的设备所提及的部件。

在一个特定实施例中，触发点可构成Blumlein放电传播点，且电激活电路可以是Blumlein短路电路，用于短路Blumlein放电传播点。可替换的，该电激活电路由火花隙、火花线圈、火花塞、闸流管、任何其他适当的电气元件或上述元件的任意组合形式构成。磁脉冲压缩设备也被包括在系统内。该设备可被用于在激活电路之前生成脉冲或电流，并生成电场。

如上所述，激活电路被用于启动最终通过饮料的电场或电波，并与微生物(例如细菌)的细胞膜相互作用。

在一个有利的实施例中，第一导电对电极位于第一导电电极的第二部分的对面并延伸，由此在第一导电电极的第二部分和第一导电对电极之间保持了基本恒定的距离。这能够确保由电极确定的电容能精确地工作，没有产生任何缺陷或非所需或非控制的电场。类似的，第二导电对电极位于第二导电电极的第二部分的对面并延伸，由此在第二导电电极的第二部分和第二导电对电极之间保持了基本恒定的距离。

在另一个有利的实施例中，第一导电对电极和第二导电对电极可形成为单个电极。这能够简化结构。可替换的，第一导电对电极和第二导电对电极形成为分离的电极，并在第一导电对电极和第二导电对电极之间形成了直接的电连接。这能获得与上述单个电极的实施例相同的效果。

在一个特殊实施例中，短路点被确定在第一导电电极的第二部分上，并远离第一导电电极的第一部分。

在又一个特定实施例中，第一导电对电极由电连接到第一导电电极的第一同轴电缆构成。仍在又一个特定实施例中，第二导电对电极由电连接到第二导电电极的第二同轴电缆构成。仍在又一个特定实施例中，第一导电对电极和第二导电对电极都由同轴电缆构成。这能够提供电容的替换实施例。在一个特定实施例中，第一同轴电缆的屏蔽部分电连接到第二同轴电缆的屏蔽部分。

如上所述，流体或饮料可流经外壳。在这种情况下，流道由外壳内的管状导管构成。该导管随后能保证饮料不会进入外壳内部。管道的横截面优选具有与连接到本发明的设备的管子或管道相同的形状。通常该几何形状基本为圆形。

有利的，该导管由玻璃、塑料、特富龙或任何其他适当的材料制成。该材料优选电绝缘或不导电的。可替换的，该材料可以是导电的。

外壳由塑料材料制成。用于外壳的材料是不导电的，不会影响生成的电场。

外壳确定了内部空间，气体被包括在该外壳的内部空间内，且至少部分围绕着流道。内部空间可替换的为真空，即基本上没有气体。

闸流管位于外壳内部，电连接到第一导电电极。闸流管用于启动电场。闸流管可电连接到短路点。

如上所述，电源可位于外壳内。另外，该电源可以是电池，例如锂离子电池。可使用任何其他适当类型的电源。

优选的，第一电容的电容值在1pF到50pF之间。另外，恒流保持电感可以是一个线圈。该线圈的电感在1pH到1mH之间。

根据第一和/或第二方面的饮料杀菌设备被包括在饮料配给装置内，或连接到包括在饮料配给线内的饮料配给线。这包括生啤酒分配装置和系统以及水分配装置。

上述电导元件包括或由电感、电阻、电容或任何组合形式构成。根据使用需求或功耗来选择元件。

本发明的第三方面涉及一种对经过电绝缘流道引导的饮料进行杀菌的方法，该方法包含如下步骤：

提供一个杀菌设备，该杀菌设备包括确定内部空间的外壳，该外壳具有第一端和第二端，

所述电绝缘流道由贯通内部空间的从第一端到第二端延伸的导管确定，

导电设备，电连接第一导电电极和第二导电电极，

一对触发点，第一触发点被设定在第一导电电极的第二部分上，并远离第一部分，且第二触发点被设定在第一导电对电极的面对第一触发点的位置上，

在电绝缘流道内提供饮料，

对第一和第二导电电极充电，

激活短路点，从而生成通过电绝缘流道的电场，

重复充电和短路。

本发明的第四方面涉及一种对经过电绝缘流道引导的饮料进行杀菌的方法，该方法包含：

所述电绝缘流道确定了由所述表面形成的导管，并用于容纳管子，所述导管具有用于容纳并固定该管子的开口部分，

第一导电电极，具有第一部分和第二部分，该第一部分位于导管的流道附近，该第二部分基本垂直于第一部分延伸，

恒流保持电感，电连接第一导电电极和第二导电电极，

电激活电路，用于短路短接该对触发点，并导致电场从第一触发点沿着流道传播。

在电绝缘流道内提供饮料，

对第一和第二导电电极充电，

激活短路点，从而生成通过电绝缘流道的电场，

重复充电和短路。

根据第三和/或第四方面的方法可以使用本发明的第一和/或第二方面的设备来实施。

在本发明的一个实施例中，可存在一个流量计。流量计用于检测流经流体引导通道，例如上述管子或管道的饮料。这可以允许设备在两种状态下执行杀菌，当饮料在被配给时或至少流经管子或管道时是快速状态，当饮料没有流动或未被分配时是慢速状态。一个实例是生啤酒配给设备，其中流量计被包括在啤酒容器和啤酒线之间的连接器，即管子或管道。当啤酒例如从龙头分配时，流量计检测流速的变化，并启动杀菌设备或至少能切换到一个不同的模式，其中以高频率施加电场。当没有饮料被分配时，杀菌设备减少发射电场的频率。

在具有将饮料引导线连接到饮料配给龙头的一个或多个饮料存储容器的酒吧环境中，优点是在一个或多个饮料容器连接到饮料引导管或线和一个或多个饮料配给龙头的位置上安装本发明的杀菌设备。当饮料容器流空后，一个新的、充满的容器连接到饮料配给线或管子。当执行该连接时，可能将污染物引入系统内。同时，配给龙头被暴露在酒吧环境中，从而也暴露在污染物中。因此在这些地方，放置或安装本发明的饮料杀菌设备是有利的。另外，增加流量计能够增强该优点，因为流量计还被用于降低设备随着时间的能耗。

当没有饮料从龙头配给时，在龙头的末端内有饮料的少量残留物，由于该末端是开口端，并暴露在周围环境中，存在细菌和其他微生物进入末端的风险，从而污染了饮料。因此，在龙头设备的末端放置或安装一个饮料杀菌设备是有利的。另外，可包括一个流量计，用于检测饮料的配给。当没有饮料被配给时，末端内存在的任何微生物仅相对较慢的通过，例如沿着从末端开口和末端上游的方向。因此，比起饮料配给时，以每时间单元较少次数，足够对末端内的饮料进行杀菌。检测饮料流动与否也可连接到把手或龙头的操作部分。

充电和短路或激活可以在第一期间内以0.01Hz到1kHz的频率重复。可替换的，充电和短路或激活可以是非周期性的重复。充电和短路可以在第二期间内非周期性的重复。第二期间是10秒或受到上述流量计或其他流量检测装置的控制。

在本发明的第三和/或第四方面的方法中，所用系统包括本发明的第一和/或第二方面的系统或装置的任何特征。

本发明的第五方面涉及一种饮料引导和杀菌系统，其包含：

容纳饮料的饮料入口部分，所述饮料入口部分确定了第一截面形状，允许第一最大流速的饮料层流或大致层流，所述第一截面形状确定了第一截面区域，所述第一截面形状确定了第一最大宽度和第一最小宽度，第一最大宽度和第一最小宽度的第一比率在区间1到10之内，

第一过渡部分，具有第一端和相对的第二端，截面形状和在第一端确定的第一截面形状相同，

具有第二截面形状的饮料杀菌部分，饮料杀菌部分包括生成电场的一组电极，电场经过饮料杀菌部分内的饮料，

第一过渡部分在第二端确定与第二截面形状相同的截面形状，第一过渡部分确定从第一端到第二端的第一过渡部分长度，第一过渡部分的截面沿着第一过渡部分长度，从第一截面形状逐渐改变为第二截面形状，由此当饮料流经第一过渡部分，饮料以基本层流的形式流动，第二截面形状确定了第二截面区域，所述第二截面形状确定了第二最大宽度和第二最小宽度，第二最大宽度和第二最小宽度的第二比率在区间10到10,000之内，以及

饮料杀菌部分在第一过渡部分的第二端与第一过渡部分流体连通。

又一个实施例具有一个电极和同轴和同心设置的管子、管道或通道，其中电极位于管子、管道或通道的内部内，和位于管子、管道或通道的内壁上。通道、管子或管道的截面形状或几何结构优选是圆形的，但也可以是椭圆形、正方形、多边形或任何组合形式。

电场沿垂直于饮料流的方向、平行于饮料流或相对于饮料流方向的特定角度传播。优选，饮料流包括其中饮料以基本直线流动的一部分，电场方向可相对于该饮料流部分确定。

电极以Blumlein形式设置，其中电场沿着饮料流动方向传播。上述表示电极设置的标记适用于本发明的所有方面。

第五方面的系统可用于饮料生产设备，其中饮料以层流或基本层流的形式流动是很重要的。在酿造啤酒的时候，不期望酿造啤酒流动剧烈，由此会在生产系统内生成泡沫。但是，少量或微量湍流是可接受的。这对于碳化软饮料也是类似的。

为了防止气体从饮料中散逸，应该保持层流，但是少量的非层流是可接受的。过渡部分应该不形成任何陡峭的变化。从第一截面形状到第二截面形状的转变应该是平滑的。

电极组可产生静态电场、脉冲电场、变化电场、交流电场、AC-场、DC-场、RF-场、HF-场、AC重叠的DC-场或这些电场的任意组合。场的类型可取决于一些条件，例如环境、EMC需求或适应性、饮料的速度或速率以及暴露在电场下的饮料的尺寸和宽度。

在一个实施例中，可使用50KV的高压来生成电场。饮料杀菌部分的最大宽度的量级可以是1到5米，最小宽度可以是1到5mm。流速通常小于10m/s。

当饮料在系统内流动且电极保持固定时，在饮料和电极之间仍有相对运动。

在一个实施例中，饮料杀菌部分由第一过渡部分和/或第二过渡部分的部分构成。随后，电极位于一个或两个过渡部分或多个部分的顶部。另外，第一和第二过渡部分可以整体形成。

饮料杀菌部分可以是互联到第一过渡部分和第二过渡部分的独立部分。另外，第一和第二过渡部分和饮料杀菌区域或部分整体形成。

具体的说，第一过渡部分和/或第二过渡部分由不导电材料制成。这确保电场能够通过系统和饮料。另外，饮料杀菌部分由不导电材料制成。

有利的是，第一截面形状是整体周长形状为大致圆形、椭圆形、多边形，或任何组合形式。第一截面形状对应于生产设备，例如啤酒厂内的管子或通道的几何形状。

如上，另一个实施例具有一个电极和同轴设置的管子、管道或通道，其中电极位于管子、管道或通道内部内，或管子、管道或通道的内壁上。

第二截面形状基本上为矩形、正方形或椭圆形或组合形式。第二截面形状应该形成，由此电场经过最小距离。大距离需要更高的电压，因此需要更高的功耗和可能与其他装置互扰的问题，等等。

本发明的第五方面的系统可包括本发明的第一、第二、第三和/或第四方面所提及的特征。

现在参照附图具体解释本发明，其中

图1是杀菌系统的第一实施例的示意图；

图2a和2b是电容系统的示意图；

图3到8是带有集成杀菌设备的管子的示意图；

图9a是包括了杀菌设备的装置的示意图，该设备用于对容器内的饮料杀菌，

图9b是图9a的装置的放大视图；

图9c是用于填充饮料容器的装置的示意图，并集成了用于在配给饮料时对饮料杀菌的杀菌设备；

图9d是图9c的装置的放大视图；

图10是对被杀菌的罐内饮料的示意图；

图11a和11b是饮料杀菌电路的示意图；

图12a和12b是对生产设备内饮料进行杀菌的系统的示意图；

图13a和13b是对流经管子的饮料进行杀菌的装置的一个实施例的示意图；

图14a和14b是对流经管子的饮料进行杀菌的装置的另一个实施例的示意图；

图15a是一个系统的示意图，该系统包含三个饮料容器和一个饮料配给龙头；

图15b是饮料配给龙头的示意放大视图；

图15c是饮料容器的连接器的示意放大视图；

图16是生啤酒分配系统的示意图。

图1是饮料杀菌系统10的示意图。在当前优选实施例中，饮料是啤酒，但也可以使用其他饮料，例如水、果汁、软饮料或酒。系统10包含外壳12，该外壳具有适配器14和16用于连接饮料流道，例如在啤酒厂或啤酒配给环境内，如酒吧或类似环境。

外壳12包括与适配器14和16流体连通的流体引导管18，用于建立通过外壳12的流道。

在图1所示的实施例中，外壳12由玻璃材料制成。管子18也由玻璃制成，并和外壳12整体形成。外壳12是中空的，并被抽空以形成外壳12内的真空。在替换的实施例中，用气体填充外壳，例如惰性气体或金属蒸汽。

外壳12还包含两个金属板20和22。两个板20和22沿着流体引导管18的长度设置。由于管子18基本平直，因此板20和22平行于管子18设置。

板20和22各自都包含两个部分24、26和28、30。如板20所示，两个部分24和26基本互相垂直。下文将参照其他附图具体描述该构造。板20和22由导电金属材料制成。板20和22构成电容系统的一部分。

系统10还包含两个栅极32和34。栅极是用于启动在板20内传播的电磁波的闸流管的一部分。栅极32和34提供了触发效果。正常的栅极电势相对于阴极是阴性的，防止电子向板流动。可以使用其他适当的点火设备。并且，磁脉冲压缩设备也可被包括在系统内。这可允许在系统短路且激活Blumlein电路之前的前一个时刻生成信号。

闸流管是用作高能电子开关的一种类型的充气管。闸流管的三极真空管、四极真空管和五极真空管变化形式在过去已经被制造出，尽管大多数情况是三极管设计。可用气体包括汞蒸汽、氙气、氖气以及在特定高压应用或需要非常短切换时间的应用中，包括氢气或氘气。

预期使用垂直于部件24和30的场元件形成通过管子18的电场。在管子18内流过的饮料随后承受该电场。

栅极32和34被耦联到一个可控电源。

通常，饮料内的细菌也承受该电场。细菌具有双层脂质细胞膜。双层脂质细胞膜是由脂质分子(通常是磷脂)构成的细胞膜或区域。脂质是两性分子，因为它们具有极性头基和非极性脂肪酸尾。双层是由两层脂质构成的，这两层脂质排列使得烃尾互相面对，从而构成由范德瓦尔斯作用保持的一个油核，同时其带电头面对细胞膜任一侧的液态溶液。细胞的电穿孔法、或电通透法通过一个外部施加的电场导致细胞膜的电导率和渗透率显著增加。该方法同样应用于分子生物学中。当透过细胞膜的电压超过其绝缘强度后，形成了孔隙。如果适当选择所施加电场的强度和/或暴露时间，在很短时间后，电脉冲形成的孔隙在很短时间后被重封，在这个期间内，细胞外的复合物有机会进入细胞。但是，活细胞在电场下过度暴露会导致细胞凋亡和/或坏死，即导致细胞死亡。

细胞膜移动，从而细胞膜被由内向外翻转。电场被开启和关闭，导致细胞膜搏动，并最终被破坏。

例如，电场的脉冲频率为1000Hz。细胞膜能够在近似1微秒-1毫秒内翻转，而不会被破坏。系统10仍还包含导线36。

系统10可以是酿酒系统的一部分，例如在锅炉的出口，或正好在充填中心之前，其中饮料被填充入容器内，所述容器例如瓶子、罐头或小桶。

饮料引导管18的宽度的量级是1cm，电容被充电到大约10⁵V，导致电场的电场强度量级为10⁴V/mm。

图2a是实现图1的系统中电容部分的一种方式的示意图。三个板38、40和42构成一个类似于电容的结构。电介质44用于保持板38和40相对于板42之间的距离。板38、40和42由导电材料构成。线圈46是用于保持基本恒定电流的两个板38和40之间的连接的实例。在可替换性实施例中，使用其他适当的电元件。该结构被重复充电和放电，从而导致分别在板38和40的部分47和48之间生成电场。

在部分47和48之间，设置一个饮料导管或管50。导管50由不导电材料构成，优选地由塑料、玻璃或类似材料构成。饮料通过导管50沿着箭头52和54的方向流动。

导线56和58用于使系统短路，从而生成从点60开始的电波。电波朝向部件47传播。如上所述，导管50内的饮料承受电场，电场的脉冲频率大约是1000Hz。这导致细菌的极性双层细胞膜内外翻转，并最终破坏细胞膜，从而杀死细菌。电场被高速变更，从而当细菌从导管50的入口直到到达出口期间，细菌不能够适应并承受多个周期。

图2b是图1的系统10的电容部分的另一种实现方式的示意图。

电容部分包含两个板62和64。每个板62、64分别包含第一部分66和68，及分别垂直于第一部分66和68的第二部分70、72。饮料在位于部件70和72之间的通道73内流动。

由于电场从点74从同轴电缆76发出，板62的第一部分66可以是三角形的，因此减少了材料和使用空间。

建立了两个同轴电缆76和80之间的电连接78。连接78位于同轴电缆76和80的屏蔽之间，并且不是核心部件。

图3到8是嵌入或包括在饮料引导管或管道内的杀菌设备的示意图。杀菌设备使用管子或管道内的金属来生成电场。

图3示意性的给出了管道或管子164的一部分。环形电极166嵌在管子164内。提供了与电源168的电连接。开关170在管子164内的主体176上的两个电极172和174之间切换。这允许在电极174和电极166之间生成由箭头180表示的电场。

图4示意性的给出了图3所示管道164的同一部分。但在图4中，在电极172和电极166之间生成如箭头182表示的电场。

主体176导致饮料沿箭头178的方向流动。与图3相同的附图标记表示同样的元件。

图5示意性的给出了具有内嵌电极186的管道184的一部分。主体188位于管子184内。主体188包括电极190。电场192在电极186和电极190之间生成。箭头194表示饮料流向。

图6示意性的给出了具有主体198的管道196的一部分。主体包括两个电极200和202。电力由电源204提供。电极内的电流生成饮料中的电场206。

图7示意性的给出了管道207的一部分，其中管道206内嵌入了两个电极208和210。饮料流经管子206内的主体212。电力由电源214提供。电场由箭头215表示。

图8示意性的给出了具有内嵌电极218的管道216。主体220位于管道216内。两个电极222和224嵌入在主体220内。两个电极222和224由电源226供电。

在上述附图的实施例中，给出了两个电极，这两个电极可以被同时或分别或交替激活，或者是上述组合形式。

图9a是用于容器内饮料杀菌的系统106的示意图，尤其用于玻璃容器(例如玻璃瓶0内饮料杀菌。系统106包括两个电场发生器108和110。发生器可在一个方向上移动，由此它们能包围瓶子。当瓶子被电场发生器包围时，电场被施加，随后电场穿透瓶子，并如本说明书上述方式与脂质双层细胞膜交互作用。

两个电场发生器108和110由装置112和114周期性的移动。两个电场发生器108和110在基本平行于容器(即所示瓶子)的纵轴的方向上移动。

通过传送系统116提供或传输瓶子，在杀菌后，瓶子又被第二传送系统118传输。当充满饮料并装上瓶盖之后，瓶子被送往杀菌系统。在可替换实施例中，瓶盖可以稍后盖上。瓶子被传输到其他处理或封装站。

在又一个替换实施例中，系统106可用于空瓶杀菌。

图9b是电场发生器108内瓶子120的示意截面图。电场由波浪线122表示。电场不受金属盖的任何实质影响。

图9c是用于容器内饮料杀菌的系统228的示意图，尤其用于玻璃容器内的饮料杀菌，即玻璃瓶。与上述系统106的主要区别在于，当饮料被送入专用容器时，系统228对其进行杀菌。假定容器本身已经被清洁及杀菌。

系统228包含多个逆时针旋转(即与传送系统234上的容器232相同的方向)的饮料配给杆或导轨230。每个容器232(如玻璃瓶)从236的入口移动到相对的出口期间被充满。杆230可在平行于容器纵向的方向上移动，即上下移动。

图9d是由杆230充满的容器232的示意放大视图。在杆232的开口端238，设置两个电极240和242。电极240和242是本发明的饮料杀菌设备的一部分，如本发明全文所述。

有利的，流量计被集成在杆或系统238内，由此电极240和242仅在饮料被充入容器内时产生电场。可替换的，当没有饮料被分配时也产生电场，由此确保在将饮料送入容器之前在杆230上不存在污染物。

图10是对容器124内饮料杀菌的替换方式的示意图。通常，容器可以是金属的或导电的或至少部分导电，并可包括镀膜或至少部分镀膜。容器还可能是罐头、小桶或瓶子。电极126被降低置入饮料128内。在饮料128内产生电极126和罐头124之间的电场。罐头124包含内壁上的镀膜，由于有电场导致的电解过程，电场不会导致罐头124的壁上任何材料溶解在饮料内或壁和饮料之间任何其他形式的化学反应。

图11a和11b分别示意性地给出了设置和电路图。图11a给出了两个板82和84，其间设置了一个饮料导槽86。线圈88连接两个板82和84。两个板82和84共用确定了上述电容系统的板90。

图11b示意性地给出了包括具有共用电极96的两个电容92和94的电路。电压UB0施加到98，同时100保持0V。线圈102保证维持两个电容92和94之间的电压。电路还包含一个火花隙104。

图12a和12b是用于对生产设备内饮料杀菌的系统146的示意图。系统146通过入口148接收饮料流。饮料以层流形式流动。入口部分148具有圆形截面形状。饮料在箭头150所示方向上流动。

饮料从入口148流到第一过渡部分152。第一过渡部分152的入口的形状与入口部分148的形状相对应。由于第一过渡部分152变得更薄和更宽，其形状从基本圆形的截面变为矩形的截面。截面变化是渐进的，由此饮料流保持基本层流。如上所述，少量的非层流是可以接受的。

第一过渡部分152连接到第二过渡部分154，后者提供了相反的过渡形式，从基本矩形的截面变为基本圆形的截面。第二过渡部分154连接到出口部分162。在第一152和第二154过渡部分之间的交界处156设置有电极158。在交界处156的另一侧，设置了平行于第一电极158的第二电极160。这两个电极一起允许电场通过系统146内的饮料。

电极158和160产生的电场可以是静态或脉冲的，或者具有固定频率例如1Kz的周期性的，或在频率范围或区间内。

系统146优选由不导电材料制成，优选为玻璃或特富龙。可替换地，也可以使用其他任何适当的材料。

图13a和13b示意性地给出了附着到饮料配给线132上的杀菌设备130的示意图。饮料配给线132是酒吧环境或类似的一部分。并且，杀菌设备130可以被包括在水分配装置内。杀菌设备130由两个半边134和136组成，在每个半边中形成有一个凹槽，这样当把这两半边组装到一起时，管子可容纳在由凹槽形成的开口或通道内。

管子或分配线132由玻璃或特富龙或任何其他适当材料制成。

图13a和13b所示实施例在每半边具有一个电极138和140，如穿透线或短划线表示的。在可替换实施例中，电极仅设置在一个半边中。半边不需要是相同的，例如一个实施例中，一部分明显大于另一个部分，例如管子接收部分和相应的盖或其他管阻挡装置。

图14a和14b示意性地给出了杀菌设备142的又一个实施例。管子144通过设备142外壳内的一个通道。

在可替换实施例中，设备142包括用于耦合设备142到管子上的固定装置或耦合装置，由此饮料以类似于图1的方式流经设备142。

图13a和13b的实施例以及图14a和14b的实施例包括外壳内的电源，电源未示出。电源是一个电池。由于所用设备效应低，标准电池可提供了足够长的使用寿命。可包括电池电压指示器，用于观察电源状态。

图15a是系统244的示意图，包含三个饮料存储容器246、248和250。容器246、248和250通过管子252、254和256连接到龙头258。压力介质由压力介质存储器260提供给容器246、248和250。在该实施例中，压力介质是CO2。

每个容器246、248和250通过耦合设备262连接到管子246、248和250，如图15c所示。设备262包含一个把手264，该把手可在开启状态和关闭状态之间操作，其中在开启状态时，允许饮料从特定容器排出，在关闭状态时，饮料不进入特定管道或管子。在关闭状态下也能够更换容器，例如当容器已经被清空时。

图15c所示的管子266包含根据本发明教导的饮料杀菌设备。饮料杀菌设备确保没有细菌形.式的污染物或其他微生物活着进入管子或管道。当更换或改变饮料容器时可能存在污染风险。这使得耦合设备262暴露在周围环境下，因此也暴露在上述的细菌和其他微生物下。与不包括上述设备的系统相比，位于饮料容器和管子或管道系统之间连接处的饮料杀菌设备的存在预期提供了更清洁的饮料。

在龙头设备258处，如图15b的放大视图所示，存在本发明的饮料杀菌设备，由电极268和270表示。与耦合设备262的情况类似，龙头258被暴露在周围环境中，但饮料配给末端272被持续暴露，可能允许微生物例如细菌进入末端272。

上述流量计被包括在龙头258内，以允许区分饮料被配给的状况以及没有饮料被配给的状况。可替换的，传感器可检测把手274的位置。龙头258通常位于酒吧或类似环境。

当没有饮料通过龙头258被配给时，饮料杀菌设备可以以第一状态(例如以1Hz的频率)发送或产生电场来杀死微生物。当饮料被配给时，饮料杀菌设备以第二状态(例如以1000Hz的频率)发送或产生电场来杀死微生物。

图16是生啤酒配给系统276的示意图。系统276包括具有压力腔体280的外壳278，其中容纳了一个饮料容器282。所示系统使用了柔性的、可折叠的饮料容器282，所述容器用气体压缩，优选使用CO2，但其他气体也是可用的。饮料容器282与饮料管284流体连通。管子284还与龙头286流体连通。阀门288受到把手290控制，用于选择性地配给饮料，即生啤酒。

杀菌设备，如两个模块292和294所示，被安装在龙头的末端296。在末端296内，形成用于配给饮料的开口端通道298。当通过通道298配给饮料之后，少量液体膜被附着在通道298的壁上，同时可能有液体滴形成在内壁上。由于开口端通道298被暴露在周围环境中，存在微生物例如细菌和类似微生物通过例如空气传播或位于末端的外表面进入开口端通道298的风险。

为了保证被配给的饮料不受污染，当饮料被分配时，以及没有饮料被分配时，可运行杀菌设备292和294。当饮料被分配时，饮料杀菌设备可以以高频(例如1000Hz)运行，意为电场以每秒1000次发生。

当没有饮料配给时，能够降低频率，从而降低能耗。

如果水或饮料膜形成在通道298的内侧，且没有饮料流经通道，存在该处的任何微生物流动或移动相对慢。因此不需要经常使用杀菌设备，以确保通道清洁，或至少防止通道298内存在细菌。

在图16所示的实施例中，元件292和294比起末端296相对较小，但在其他实施例中，这些元件可以有较大的延伸，例如沿着通道198的全长从开口端延伸到阀门288。

在外壳278内的管子284连接到饮料容器282的点处，设置有由元件298和300表示的第二饮料杀菌设备。预期第二杀菌设备保证微生物不会从围绕管子284和饮料容器282之间的连接区域进入管子284。

饮料容器282是可替换的，当用满的容器替换空的饮料容器时，存在管子和/或连接器暴露在微生物下的风险。

由于第二饮料杀菌设备的区域没有暴露在周围环境下，在末端处，第二饮料杀菌设备不需要以与第一饮料杀菌设备相同的频率来运行。第二饮料杀菌设备也可以连接或受饮料流检测(例如流量传感器)或把手290的状态(例如图15a，b和c所示实施例所述)的控制。

期望存在两个饮料杀菌设备，管子284的每一端都有一个设备，保证管子284内的饮料在阀门288和饮料容器之间不会被污染，因此不会污染饮料容器282内的饮料。

Claims

1.一种饮料杀菌设备，其包含：

确定了内部空间的外壳，该外壳具有第一端和第二端，

电绝缘流道，确定了贯通所述内部空间的从第一端到第二端延伸的导管，

第一导电电极，具有第一部分和第二部分，该第一部分位于所述导管上的所述流道附近，所述第二部分基本垂直于所述第一部分延伸，

第一导电对电极，和所述第一导电电极一起确定了具有第一比电容值的第一电容器，

第二导电电极，具有第三部分和第四部分，该第三部分位于所述导管的流道附近，所述第四部分基本垂直于所述第三部分延伸，并远离所述第一导电电极的所述第二部分，

第二导电对电极，和所述第二导电电极一起确定了具有第二比电容值的第二电容器，

导电设备，其电连接在所述第一导电电极和所述第二导电电极之间，

一对触发点，第一触发点被设定在所述第一导电电极的第二部分上，并远离其第一部分，且第二触发点被设定在第一导电对电极的面对第一触发点的位置上，

电激活电路，用于短路该对触发点，并导致电场从所述第一触发点沿着所述流道传播。

2.如权利要求1所述的饮料杀菌设备，其中所述外壳由在一侧铰接到一起的两个部分组成，所述流道由每个所述部分中的凹陷确定，由此当这两个部分组装后，所述凹陷构成管容纳结构从而建立所述流道。

3.如权利要求1所述的饮料杀菌设备，其中所述外壳包括第一端上的第一连接器，该第一连接器构成了流体入口，用于建立和第一管的流体连通，且该外壳包括第二端上的第二连接器，该第二连接器构成了流体出口，用于建立和第二管的流体连通。

4.一种饮料杀菌设备，其包含：

电绝缘流道，其确定了由所述表面形成的导管，并适于容纳管子，所述导管具有用于容纳并固定该管子的开口部分，

第一导电电极，具有第一部分和第二部分，该第一部分位于所述导管内的所述流道附近，该第二部分基本垂直于第一部分延伸，

第二导电电极，具有第三部分和第四部分，该第三部分位于所述导管内的流道附近，该第四部分基本垂直于第三部分并远离所述第一导电电极的第二部分延伸，

恒流保持电感，其电连接在所述第一导电电极和所述第二导电电极之间，

5.如权利要求1-4中任一所述的设备，其中，所述短路的点是Blumlein传播点，且所述电激活电路是Blumlein短路电路，用于将Blumlein传播点短路连接到所述第一导电对电极，使得在所述Blumlein传播点生成从所述点沿着所述流道传播的电场。

6.如权利要求1-4中任一所述的设备，其中所述电激活电路由火花隙、火花线圈、火花塞、闸流管、任何其他适当的电气元件或上述元件的任意组合形式构成。

7.如权利要求1-4中任一所述的饮料杀菌设备，其中所述第一导电对电极位于所述第一导电电极的所述第二部分的对面并延伸，由此在所述第一导电电极的所述第二部分和所述第一导电对电极之间保持基本恒定的距离。

8.如权利要求1-4中任一所述的饮料杀菌设备，其中所述第二导电对电极位于所述第二导电电极的所述第四部分的对面并延伸，由此在所述第二导电电极的所述第四部分和所述第二导电对电极之间保持基本恒定的距离。

9.如权利要求1-4中任一所述的饮料杀菌设备，其中所述第一导电对电极和所述第二导电对电极形成为单个电极。

10.如权利要求1-4中任一所述的饮料杀菌设备，其中所述第一导电对电极和所述第二导电对电极形成为分离的电极，并在所述第一导电对电极和所述第二导电对电极之间形成了直接的电连接。

11.如权利要求1-4中任一所述的饮料杀菌设备，其中短路点被确定在所述第一导电电极的所述第二部分上，并远离所述第一导电电极的所述第一部分。

12.如权利要求1所述的饮料杀菌设备，其中所述第一导电对电极由电连接到所述第一导电电极的第一同轴电缆构成。

13.如权利要求1所述的饮料杀菌设备，其中所述第二导电对电极由电连接到所述第二导电电极的第二同轴电缆构成。

14.如权利要求12或13任一所述的饮料杀菌设备，其中所述第一同轴电缆的屏蔽部分电连接到第二同轴电缆的屏蔽部分。

15.如权利要求6所述的饮料杀菌设备，其中所述流道由所述外壳内的管状导管构成。

16.如权利要求15所述的饮料杀菌设备，其中所述导管由玻璃、特富龙或任何其他适当材料制成。

17.如权利要求1-4中任一所述的饮料杀菌设备，其中所述外壳由塑料材料制成。

18.如权利要求1-4中任一所述的饮料杀菌设备，其中所述外壳确定了内部空间，气体被包括在该外壳的内部空间内，且至少部分地围绕流道。

19.如权利要求1-4中任一所述的饮料杀菌设备，其中闸流管位于外壳内部，电连接到所述第一导电电极。

20.如权利要求1-4中任一所述的饮料杀菌设备，其中电源位于外壳内。

21.如权利要求20所述的饮料杀菌设备，其中该电源是电池。

22.如权利要求21所述的饮料杀菌设备，其中该电池是锂离子电池。

23.如权利要求1-4中任一所述的饮料杀菌设备，其中所述第一电容器的电容值在1到5pF之间。

24.如权利要求4所述的饮料杀菌设备，其中所述恒流保持电感是线圈。

25.如权利要求1-4中任一所述的饮料杀菌设备，其中所述饮料杀菌设备被包括在饮料配给装置内，或连接到饮料配给线或包括在饮料配给线内。

26.如权利要求1-4中任一所述的饮料杀菌设备，其中所述导电元件包括电感、电阻、电容或这些元件的任意组合。

27.一种对经过电绝缘流道引导的饮料进行杀菌的方法，该方法包含如下步骤：

提供杀菌设备，该杀菌设备包括确定内部空间的外壳，该外壳具有第一端和第二端，

第一导电电极，具有第一部分和第二部分，该第一部分位于所述导管的流道附近，该第二部分基本垂直于第一部分延伸，

第二导电电极，具有第三部分和第四部分，该第三部分位于所述导管的流道附近，该第四部分基本垂直于第三部分并远离所述第一导电电极的第二部分延伸，

电激活电路，用于短路该对触发点，并导致电场从第一触发点沿着流道传播；

在所述电绝缘流道内提供饮料，

对所述第一导电电极和所述第二导电电极充电，

激活所述短路点，从而生成通过所述电绝缘流道的电场，

重复所述充电和所述短路。

28.一种对在电绝缘流道中引导的饮料进行杀菌的方法，该方法包含：

确定外表面和内部空间的外壳，该外壳具有第一端和第二端，

所述电绝缘流道确定由所述表面形成的导管，并用于容纳管子，所述导管具有用于容纳并固定该管子的开口部分，

第一导电对电极，其和所述第一导电电极一起确定了具有第一比电容值的第一电容器，

第二导电电极，具有第三部分和第四部分，该第三部分位于所述导管的流道附近，该第四部分基本垂直于所述第三部分延伸并远离所述第一导电电极的第二部分延伸，

第二导电对电极，其和所述第二导电电极一起确定了具有第二比电容值的第二电容器，

该第一导电对电极和该第二导电对电极通过电连接短路，

恒流保持电感，电连接第一导电电极和第二导电电极，

在所述电绝缘流道内提供饮料，

对所述第一导电电极和所述第二导电电极充电，

激活所述短路点，从而生成通过所述电绝缘流道的电场，

重复所述充电和所述短路。

29.如权利要求27或28任一所述的方法，其中，在第一期间以10Hz到1000Hz的频率重复所述充电和所述短路。

30.如权利要求27或28任一所述的方法，其中，在第二期间非周期性地重复所述充电和所述短路。

31.如权利要求29所述的方法，其中所述第二期间是1微秒-1毫秒。