CN102327629A

CN102327629A - 用于塑料材料容器的灭菌的蒸发器

Info

Publication number: CN102327629A
Application number: CN2011101924906A
Authority: CN
Inventors: 罗兰·劳梅尔; 约瑟夫·克洛特; 于尔根·泽尔纳
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2010-07-13
Filing date: 2011-07-11
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2031-07-11
Also published as: DE102010027076A1; EP2407181A1; CN102327629B; EP2407181B1

Abstract

本发明涉及用于容器的灭菌的蒸发器(1)，具有壳体(2)，为了将气态媒介供给至壳体具有在壳体(2)中提供的第一开口(11)，为了将包含过氧化氢(H₂O₂)的物质注射至壳体(2)中具有注射设备(12)，为了蒸发过氧化氢具有排列在壳体(2)中的加热设备(8)，以及为了将气态媒介和蒸发的过氧化氢的混合物移除出壳体(2)具有壳体(2)中提供的第二开口(4)。根据本发明的加热设备(8)具有管路(62)，通过该管路可流动的媒介可以流动，其中，这一管路(62)用于加热加热设备(8)，以及所述物质能够作用于这一管路(62)。

Description

用于塑料材料容器的灭菌的蒸发器

技术领域

本发明涉及用于容器的灭菌的蒸发器，尤其塑料材料容器。这一类型的蒸发器从现有技术是已知的。这种情况中，在蒸发器内部过氧化氢(H₂O₂)通常蒸发并与供给的气流一起传送至将灭菌的容器中。由于这一混合物引入至容器中，可以清洁或灭菌其内壁。

背景技术

但是，在这一类型的蒸发器的情况中，必要的是，在不同情况下应该以精确的方式调节注射的或将供给至容器的H₂O₂的量，并且应该注意确保相同量的H₂O₂在不同情况下供给至每一容器。

从WO 2007/003313已知监控蒸发器的方法和装置。采用这一方法，液体应用于加热的加热构件并蒸发，另外，这一蒸发器在其侧面提供管道，通过所述管道，加热的和灭菌的气体可以从所述侧面引入至蒸发器或其壳体中。这样，在过氧化氢的注射方向以直角引导气流。这一装置允许蒸发的过氧化氢有效供给至容器。但是，由于所述供给的性质，过氧化氢的精确量的精密调节是可能的但是困难地。

DE 100 40 861 A1描述了采用过氧化氢用于包装物品的灭菌的装置。这种情况中，过氧化氢在纵向传送经过热表面。这样，在这一热表面，过氧化氢的进入薄雾形态的运载气体已经蒸发。同样采用这一装置，供给的过氧化氢的量的精确调节是可能的但是困难地。

多重闪点(flash point)蒸发系统从EP 0 992 434 B1是已知的。另外，过氧化氢和运载气体引入至蒸发器中，这种情况下，运载气体同样的相对于过氧化氢的注射方向横向流动。

US 5,879,648描述了用于容器的消毒的装置。这种情况中，过氧化氢和气体通过开口延伸平行线引入至蒸发器中。同样在这一装置中，从蒸发器到达容器的混合物的精细调节是可能的但是困难地。

蒸发器从DE 10 2007 034 205同样是已知的，在所述蒸发器中，通过电加热设备蒸发灭菌剂。但是，加热设备的生产和同样尤其操作是相对昂贵的。

用于塑料材料容器的灭菌的蒸发器从DE 10 2007 034 205.7是已知的。这一蒸发器使用加热设备，将包含过氧化氢的物质注射到所述加热设备上。这种情况中，注射设备在这一蒸发器内部在基本垂直方向延伸。DE 10 2007 034205.7的主旨在本专利申请的主旨中为全文引用，以作参考。

发明内容

因此本发明的目的在于提供蒸发器，所述蒸发器尤其操作廉价。另外，提供了允许对从其释放的过氧化氢气体混合物进行精确调节的蒸发器。

根据本发明，这通过根据权利要求1的蒸发器和根据权利要求16的灭菌容器的方法得以实现。优选实施例和进一步发展形成从属权利要求的主旨。

根据本发明的用于容器的灭菌的蒸发器具有壳体和在壳体中提供的、用于将气态媒介(medium)供给至壳体的第一开口。另外，为了将包含过氧化氢的物质注射入壳体中，提供注射设备。另外，为了蒸发过氧化氢，加热设备排列在所述壳体的内部。此外，为了将气态媒介和蒸发的过氧化氢的混合物移除出壳体，提供在壳体中形成的第二开口。

根据本发明的加热设备具有管路，通过所述管路(line)可流动的媒介可以流动，这一管路用于加热加热设备，并且物质能够尤其直接地作用于这一管路。

因此，尤其相对于加热或升温设备提出进一步发展。在现有技术中，高度压缩的加热筒(heating cartridge)通常用于加热设备。在本发明的范围内提出，应该通过可流动的媒介尤其蒸汽实现加热。这种情况中，供给的可流动的媒介将加热蒸发设备。然后，液体灭菌媒介尤其H₂O₂应用于这一蒸发或加热设备并蒸发。产生的H₂O₂蒸汽由同样引入的空气吸收并传送出所述蒸发器。可流动的媒介是尤其是蒸汽，但是例如还可以提供另一媒介，比如油。

可流动的媒介驱动的这一类型的助流剂的优点尤其在于更有益的能量和基本更简单的这一蒸发器的调节以及实际上蒸发器不会过热。能够尤其直接作用管路理解为意味着所述媒介可以直接到达所述管路，尤其到达所述管路的外表面。这样，所述管路不是加热在其上物质可以蒸发的加热面，而是加热管路本身，尤其是管路的外表面形成加热面。

在进一步的优选实施例的情况中，所述注射设备具有将可流动的媒介应用于管路外表面的喷嘴。这种情况中，这样为了使蒸发过程更高效，这一喷嘴还可以以特别优选的方式使灭菌媒介雾化。在进一步的优选实施例的情况中，所述管路至少局部以螺旋形成。由于这一螺旋设计，可以增大在所述表面上灭菌媒介可以应用的表面，并且这样可以提高效率。

在进一步的优选实施例的情况中，所述管路至少局部地形成锥形或截头圆锥形(frustoconical)表面。这种情况中，例如管道可以以螺旋的形式缠绕，例如所述管道可以具有从顶部向下缩减的横截面。由于这一锥形表面，增加整个加热设备的表面是进一步可能的。特别优选的，分别以螺旋或缩减的线圈的形式提供前述向下缩减的管路的排列。所述管路的单个线圈优选的互相依靠，以便物质不可以穿过这些线圈的任一空隙。这样，这种情况中，管路以轧制的(rolled)或缠绕管的形式设计是有益的。但是，管路通过排列在基层构件外表面的螺旋臂(spiral web)和停靠在这一臂上的第二臂产生也是可能的，以便形成尤其螺旋导管。

在进一步的优选实施例的情况中，能够加热所述蒸发器的其他组成部分。这样，例如，所述装置可以在管路下面具有能被加热的部分。这种情况中，可以电的方式加热例如采用加热筒，但是也通过使用可流动的媒介加热能被加热的这一部分。

在进一步的优选实施例的情况中，同样能够通过可流动的媒介加热至少一个所述壳体的其他组成部分。这样，例如，所述装置可以具有双壁的底部，并且可流动的加热媒介可以引入至这两个底部之间的空隙中。这样，例如，所述蒸发器可以设计为具有双壁的盘形端，以及另外在所述蒸发器的内部提供上述圆锥螺旋管是可能的。这种情况中，优选地采用普通的供给管路实施可流动媒介的供给，尤其蒸汽的供给。然后这一供给管路可以分支为两个法兰盘(flange)，这种情况下，所述线圈的冷凝物直接传送至双壁的盘形端中并在那里通过冷凝物分离器移除是可能的。

这种情况中，H₂O₂蒸发所需要的能量的主要部分优选地通过所述管路供给。这一管路的优点一方面存在于这一缠绕管提供的大的传输面积，以及另外还存在于与底部或盘形端相比基本上较小的壁厚。这样，基本上更多的能量相对于所述盘形端传输。这种情况中，提供没有前述的内部线圈、凑合着用的实施例同样是可能的，但是它的尺寸规格这将是相当大的。

在进一步的实施例中，伴热(trace heating)显著减少以及这一伴热以另一形式的能量，优选地电能供给同样是可能的。由于所需要的能量的主要部分由蒸汽加热供给，这种情况中，也保持低损失。这样，没有压力槽凑合着用的设计是可能的，并且这反而可以减少生产成本。

在进一步的优选实施例的情况中，所述注射设备以环形喷嘴的形式设计。这样，例如，可以提供一或多个喷嘴，H₂O₂通过前述的环形喷嘴直接应用于蒸汽传送管路部分并在那里蒸发是有益的。如上所述，这种情况中，所述蒸发器的所述壳体或所述壳体的实质部分也可以额外地这样设计以可以加热。这一加热的壳体或部分壳体的优点在于从管路滴下的H2O2也蒸发。

优选的在管路的下面提供双壁的底部，这种情况下，可流动的媒介能够在这一底部的壁之间传送。这样，如上所述，额外的灭菌媒介的蒸发可以在所述蒸发器的底部的附近实施。这种情况中，双壁的底部与管路在可流动的媒介的一个流动方向毗连是有益的。这样，已经加热管路的所述可流动的媒介或蒸汽还可以作为随动系统(follow up)加热前述底部。

所述注射设备的纵向在垂直方向延伸和在注射设备的纵向至少局部延伸的管部分与第一开口毗连是有益的，这种情况下，所述注射设备在这一管部分内至少局部延伸。

所述注射设备优选地是喷枪形式的注射设备，并且所述注射设备的纵向由这一喷枪的纵向定义。注射的物质优选的是过氧化氢。这种情况中，这可以以液体形式和雾状稠度(consistency)注射。但是，喷枪形式的注射设备以外的注射设备同样是可能的。在注射设备设计不同的情况中，其纵向同样由H₂O₂通过注射设备的喷嘴在出口的流动方向定义。

由于注射设备在所述管部分内部的排列，从所述管部分释放的气体基本上一致地围绕所述注射设备可以是进一步可能的。这样，同样可以实现具有过氧化氢的气体的一致富集(enrichment)。在优选实施例的情况中，所述壳体内部的管部分在所述注射设备的纵向至少局部地延伸。这意味着所述管部分从第一开口开始向内以及在注射设备的纵向延伸。

另外，所述管部分优选地具有第一卸料口，所述第一卸料口这样排列以便气态媒介在平行于纵向的方向从所述管部分排出。这意味着与注射设备的纵向平行的那一管部分是这一管部分的端部。

本发明还可特别与用于灭菌容器的装置一起使用，这些容器需要遵照高标准的卫生要求。这样可以更加容易的满足，特别是美国FAD(食品和药物管理局)的要求。

在进一步的优选实施例的情况中，所述管部分具有第二卸料口，在位于壳体中的(壳体的)开口和第一卸料口之间提供所述第二卸料口。这样，在与注射设备的纵向不同的方向，部分流动也可以发生。

优选的，这一第二卸料口这样排列以便通过这一卸料口排出的气态媒介在(壳体的)第二开口的方向直接流动。这种情况中，“直接地”理解为流动在第二开口的方向没有偏斜地经过。除第一开口和第二开口之外，所述壳体优选的没有开口，通过所述开口气态的媒介可以排出至壳体中或排出所述壳体。

所述壳体中的第一开口和所述壳体中的第二开口优选的排列在对边，例如，在所述壳体的套筒(casing)的对边或甚至在注射设备的纵向的对边。

优选的在所述壳体的外壁中提供所述第一开口。在进一步的优选实施例的情况中，所述管部分具有弯曲区域，这种情况下，在一个实施例中的这一弯曲区域在所述壳体的内部延伸。在这一实施例中，所述管部分的第二排出口优选的排列在后者的弯曲区域中。

在进一步的优选实施例的情况中，所述注射设备具有过氧化氢的排出喷嘴，并且这一排出喷嘴排列在所述管部分的第一排出口的下面。这意味着所述管部分和排出喷嘴不在同一水平终止，而是排出喷嘴比管部分的卸料口更靠近所述加热设备终止。在进一步的实施例的情况中，在所述管部分上提供空气引导设备，所述空气引导设备引导部分空气流过蒸发器的内壁。优选的，所述管部分具有同中心地围绕注射设备的内管，并且在这一内管的至少一个区域内提供外管，所述空气引导设备在这一外管和内管之间提供。这种情况中，所述内管是根据本发明的管部分。

在进一步的优选实施例的情况中，所述注射设备与管部分至少局部地基本彼此同轴。另外，特别优选的，所述蒸发器或其壳体相对于中心轴基本上旋转对称。

在进一步的优选实施例的情况中，所述注射设备这样排列以便相对于所述壳体是可旋转的。以更精确的术语表达，所述注射设备以及优选地并且所述管部分固定排列，所述壳体相对于后者旋转。但是，注射设备在壳体上以固定方式排列，后者是固定的，用于混合物排出的出口套管(outlet socket)以相对于所述壳体可旋转的方式排列同样是可能的。

本发明进一步涉及用于容器，尤其塑料材料容器的灭菌的排列，所述排列具有至少一个上述类型的蒸发器。优选的，这一排列具有用于加热气态媒介的加热设备。以更精确的术语表达，在其进入蒸发器之前加热所述气态媒介。

本发明进一步涉及灭菌容器的方法，在所述方法中气态媒介引入至蒸发器中，以及优选地通过注射设备注射包含过氧化氢的物质。这种情况中，这一物质在加热设备上蒸发，产生的气态媒介和蒸发的物质的混合物通过排列在壳体中的第二开口移除。优选的，通过可流动的媒介加热所述加热设备，所述物质优选地直接遇到可流动媒介所加热的管路。

因此提出，依据所述方法，不应该通过或仅仅通过电加热设备实施加热，而是也应该使用尤其可流动的媒介，例如比如蒸汽。

附图说明

从附图中可能看出进一步的优点和实施例。图中

图1是根据现有技术的蒸发器的透视图示意图；

图2是图1中所示的蒸发器的横截面示意图；

图3是根据本发明的蒸发器的横截面示意图；

图4是进一步实施例中的蒸发器的示意图；以及

图5是进一步实施例中的蒸发器的示意图。

标号清单

1 蒸发器

2 壳体

2a 外壁

3 壳体的盖子部分

4 壳体中的第二(排出)开口

5 法兰盘

7 螺接的盖子

8 加热设备

8a 加热面

10 管部分

10a 弯曲区域

11 进入壳体2中的第一(入口)开口

12 注射设备

12a 注射设备的导管

13 螺钉

14 管部分10中的第一卸料口

15 支撑环

16 管部分10中的第二卸料口

17 法兰盘

18 喷嘴

19 环形喷嘴

22 套管

24 温度传感器

25 供料管路

62 管路

62a 外表面

63 开口

66 导流盘

68 温度传感器

80 能够被加热的底板

82 加热筒

90 底部

92 下底部

94 上底部

96 中间区域

98 移除管路

102 供料管路

108 其他移除管路

112 法兰盘

120 壳体的上部

122 底部

132 凸起部分

L 纵向

具体实施方式

图1是蒸发器1的示意图。这一蒸发器具有壳体2，所述壳体2具有外壁2a的和由螺钉13螺接的盖子7所封闭的盖子部分3。在底部，所述壳体通过加热设备8或加热面8a封锁。这一加热面的平面与图的平面成直角。标号12涉及注射设备，所述注射设备的纵向在所述加热面8a的平面的直角上延伸。过氧化氢传送至壳体2中并且通过这一注射设备12，以更精确的术语表达，在注射设备12内部的导管12a，在加热设备8的方向上传送。在图1中所示的实施例的情况中，注射设备12相对于外壁2a同中心排列。在下端，所述注射设备12具有喷嘴18，通过所述喷嘴18，过氧化氢可以排出并注射至加热面8a上。

标号24涉及用于测定加热设备8的温度的温度传感器。在所述加热设备8之上提供支撑环15，进而在所述支撑环15上支撑壳体2。优选的，这一支撑环15由具有低热输出系数的材料产生，以便不会或基本上不会通过由加热设备8放出的热量加热所述壳体2。

标号11涉及壳体2中的第一开口(进气口)，通过所述第一开口，气态媒介可以到达所述壳体2的内部。这种情况中，在固定于壳体壁2a的法兰盘17中提供第一开口11。在所述壳体2a的内部，管部分10附着于第一开口11。这一管部分10具有弯曲区域10a和第一卸料口14，通过所述卸料口14可以排出气态媒介。这样，局部平行于通过注射设备12的过氧化氢供给引导加热的空气的流动。为了这一目的，通过第一开口11流入的空气偏斜至弯曲部分10a中。

标号16涉及管部分10中的第二卸料口16。注射设备12在一边穿过这一开口。这样，在管部分10的内部至少部分引导所述注射设备。另外，部分气态媒介还可以通过第二卸料口16从所述管部分传递出去并且可以朝着卸料口4的方向传递。在蒸发器中形成的气体混合物可以通过卸料口4移除，所述卸料口4同样通过法兰盘5排列在壳体壁2a上，然后气体混合物供给至将灭菌的容器。

图2是图1中所示的蒸发器的横截面示意图。明显的是，注射设备12的喷嘴18进一步相当地凸出至壳体的内部或比管部分10的第一卸料口14更相当地靠近加热设备8排列。在管部分10的端部19，穿过的气态媒介不是在纵向精确地引导，而是在其某一角度倾斜。这样，由于在加热设备上气态媒介的合适的反射，蒸发的过氧化氢的特别优选的完全混合发生是可能的。以更精确的术语表达，穿过管部分10的气态媒介朝着第一开口4的方向再次引导回去。标号22涉及过氧化氢供给管路的套管。标号25涉及加热设备8的冷却媒介的供给管路。

明显的是，管部分10中的第二排出口16设计成以便大部分的这一第二排出口16相对于注射设备12位于右边，例如注射喷枪12，并且仅仅小部分位于其左边。这样，管部分可以在壳体内部保持，而且因此它的表面范围小。

图3是根据本发明的蒸发器的示意图。这种情况中，这一蒸发器依次具有壳体2和管部分10，通过所述管部分，气态媒介比如例如加热的空气引入至蒸发器中。注射设备12通向环形喷嘴19，所述环形喷嘴19采用多个在圆周方向延伸的喷嘴注射过氧化氢。

这种情况中，加热设备8具有以螺旋管形式设计并朝着顶部增大的管路62，例如朝向注射设备的方向。环形喷嘴因此可以将灭菌媒介应用于所述管路62的外表面62a，例如螺旋管形成的椎体的内表面，并且可以在那里蒸发所述媒介。替代性地，朝向顶部逐渐变细的圆锥排列或螺旋管的截头圆锥排列同样是可能的。同样在这一实施例中，呈现尽可能大的加热表面是可能的。另外，螺旋管的圆柱形排列是可能的，这种情况下，然后环形喷嘴19优选地在形成的汽缸内部排列，或者甚至使用用于汽缸的外表面的同时加压的第二环形喷嘴。

然后，可流动的媒介通过供料管路(未示出)供给至例如管路62，然后如图3中所示它自下向顶部移动。在所述管路62的末端，可流动的媒介可以进入下底部92和较高底部94之间的中间区域96。这样，尤其地，可以从内部加热所述底部部分94。

标号98涉及从蒸发器1的底部90移除冷凝物的移除管路。标号108指定用于从管路62和上底部94之间的区域移除非过量消毒剂的其他移除管路。因此，没有消毒剂堆积在加热设备8中并且底部加热面整体作为蒸发面可利用是可能的。

明显的是，所述蒸发器的下面部分，例如包括管路62和两个底部92和94，通过连接设备比如法兰盘112排列在壳体的上部120上。标号66指定将物质引导至加热设备8的导流盘。标号102指定用于将加热媒介供给至底部90的中间区域96中的供料管路。标号68指定记录上底部94和因此加热面中的一个的表面温度的温度传感器。

图4是根据本发明的蒸发器的进一步的实施例的示意图。采用这一实施例，在所述管路62下面没有提供其他引导和双底部，而是提供电加热装置。为了这一目的，多个加热筒82排列在可加热的底板80中并加热后者。灭菌媒介通过开口63掉至这一电加热板80上，所述开口63通过锥形线圈62的排列形成。这种情况中，电加热板80能够通过法兰盘从底部122再次分离，所述管路62同样排列在所述底部122中。

图5是根据本发明的装置的进一步的实施例的示意图。在这一实施例的情况中，没有提供其他附加加热或伴热。在这一实施例的情况中，蒸汽传送供给部分62这样设计以便从供给部分62滴下的H₂O₂强制地再次返回至蒸汽传送供给部分62。这样，例如，可以提供凸起部分132，所述凸起部分132将H₂O₂朝着管路62的方向传送回去。这种情况中，这一凸起部分132可以通过壳体壁的合适的成形或甚至通过导流盘形成。但是，另外，不以压力槽形式设计的设计在这里也是可能的。

发明人保留声称本申请文件公开的所有特征对本发明是必要的权利，在与现有技术相比的范围内，他们单独地或结合地具有新颖性。

Claims

1.一种用于容器的灭菌的蒸发器（1），具有壳体（2），为了将气态媒介供给至所述壳体（2）具有在所述壳体（2）中提供的第一开口，为了将包含过氧化氢（H₂O₂）的物质注射至所述壳体（2）中具有注射设备（12），为了蒸发所述过氧化氢具有排列在所述壳体（2）中的加热设备（8），以及为了将所述气态媒介和蒸发的过氧化氢的混合物移除出所述壳体（2）具有在所述壳体（2）中提供的第二开口（4），其特征在于，所述加热设备（8）具有管路（62），通过所述管路可流动的媒介可以流动，其中，这一管路（62）用于加热所述加热设备（8），以及所述物质能够作用于这一管路（62）。

2.根据权利要求1所述的用于容器的灭菌的蒸发器（1），其特征在于，所述注射设备（12）具有喷嘴（18、19），所述喷嘴（18、19）将可流动的媒介应用于所述管路的外表面。

3.根据至少一个前述权利要求所述的用于容器的灭菌的蒸发器（1），其特征在于，所述管路（62）至少局部地以螺旋形成。

4.根据至少一个前述权利要求所述的用于容器的灭菌的蒸发器（1），其特征在于，所述管路（62）至少局部地形成锥形表面（62a）。

5.根据至少一个前述权利要求所述的用于容器的灭菌的蒸发器（1），其特征在于，能够通过可流动的媒介加热所述壳体（2）的至少一个其他组成部分。

6.根据至少一个前述权利要求所述的用于容器的灭菌的蒸发器（1），其特征在于，所述装置（1）在所述管路（62）下面具有能被加热的部分（80）。

7.根据至少一个前述权利要求所述的用于容器的灭菌的蒸发器（1），其特征在于，所述注射设备（12）以环形喷嘴（19）的形式设计。

8.根据至少一个前述权利要求所述的用于容器的灭菌的蒸发器（1），其特征在于，在所述管路（62）下面提供双壁底部（90），其中可流动的媒介能够在这一底部的壁（92、94）之间传送。

9.根据权利要求8所述的用于容器的灭菌的蒸发器（1），其特征在于，所述双壁的底部（90）在所述可流动的媒介的流动方向与所述管路（62）毗连。

10.根据至少一个前述权利要求所述的用于容器的灭菌的蒸发器（1），其特征在于，所述加热设备（8）具有排列在所述注射设备（12）下面的开口（63）。

11.一种灭菌容器的方法，其中气态媒介引入至蒸发器（1）中，且包含过氧化氢（H₂O₂）的物质通过注射设备（12）注射，其中这一物质在加热设备（8）上蒸发，产生的气态媒介和蒸发的物质的混合物通过排列在所述壳体（2）中的第二开口（4）移除，其特征在于，通过可流动的媒介加热所述加热设备（8）。