CN104093427A - 用于使用射频消毒液体溶液的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

用于产品消毒的方法及其系统，所述产品由容纳在刚性和/或柔性容器(2)中的未蒸馏或除矿质的液体溶液(3)构成。所述方法提供至少一个加热步骤和随后的冷却步骤，所述加热步骤通过借助封闭电路电极系统(1)的表面面对所述产品的电极电容性地供给高频电流而进行，所述冷却步骤通过所供给的电流的中断而进行；在所述加热步骤的至少一部分期间，供给反作用压力(P2)，该反作用压力作用在所述系统(1)内和被处理的产品上。

Description

用于使用射频消毒液体溶液的方法和装置
技术领域
本发明的目的是提供一种用于液体的消毒方法和装置，所述液体尤其是容纳在诸如玻璃的刚性容器中或诸如聚合物塑料材料的袋或管状医疗器材的柔性容器中的液体。
背景技术
目前，容纳在刚性或柔性容器中的医用液体的消毒通过以下方式实现，即，加热到121℃的范围内，更通常在120℃与125℃之间，并且在一时间段内保持该温度，所述时间段作为取决于生物参数的系数的函数而确定。
所述加热过程在高压灭菌器内借助与输液或其他医用液体的外表面容器接触的蒸汽或过热水进行，将溶液自身加热到希望的温度并且保持由各种药典规定的时间。
因此这种加热从外部朝向内部发生。
发明内容
本发明的目的是为本领域提供一种方法和相关系统，用于对刚性和/或柔性容器中的液体进行消毒，其在两个半壳之间产生高频电磁场，所述半壳成形为并且用作电极和相对电极，并且具有与容器相配的内表面。
所供给的功率穿过刚性或柔性的容器的内部并且到达未除矿质的液体溶液。
换言之，高频功率通过电容性的低阻抗装置传递至待消毒的一种或多种溶液，并且实际上是穿过通常由塑料绝缘材料或玻璃制成的容器自身。
热量在待消毒的传导性液体溶液内产生，并且朝向外部对流地和传导地传递。这意味着被处理的电解溶液变成传导性液体质量，其中根据欧姆式过程和因而欧姆传导性而产生热量：待消毒的液体质量构成具有均匀电阻率和/或传导率的耗能导体。
优点
上述方案提供以下优点：
节能和有限的耗散功率，这是因为其所涉及的使用和方法直接作用在负载(即，容器)上，而不加热较大的外部体积；
可以直接插入在生产线中，从填充线输入袋和容器；
在整个待消毒的液体质量上均匀分布的加热；
整个产品的迅速加热；
对于容器安全装置可忽略的内外温度梯度；
循环的可重复性，这是因为在每个循环中可以输送精确量的功率；
可以监测和测量过程中所包含的电参数；在供给的功率和施加时间的调节方面的柔性；
占用空间的减小。
所述目的和优点全都通过根据本发明用于通过射频消毒液体溶液的方法和装置而实现，其特征由下文所附权利要求限定。
附图说明
这些和其他特征从下文对附图所示的仅作为简化非限制性示例的多个实施例的说明而变得更加明显。
图1示出根据本发明的消毒系统以及待消毒的产品；
图2示出其中没有消毒产品的根据本发明的消毒系统；
图3示出在产品的多负载构型中的下半壳；
图4示出所述多构型以及上半壳；
图5示出从高频发生器所见的串联等效RC电路；
图6示出具有用于加压内腔的两个管道孔的下半壳。
具体实施方式
具体参照图1和2，通过附图标记1指示用于消毒容器2的系统/装置，所述容器中容纳未除矿质或蒸馏的液体3。关于容器2，参考容纳医疗溶液的玻璃容器或聚合物材料袋。
系统1包括至少两个半壳4和5，这两个半壳能相对于中心成形的接触表面联接至彼此。如果半壳联接，则所形成的电极系统限定内腔或室6，其尺寸设计成接收待处理的产品，其中产品是指容纳待消毒的溶液的容器2。
系统1还设有高频发生器7，以产生横过两个半壳4、5的电磁场，所述半壳用作电极和相对电极。而且发生器7包括功率控制电路，其尺寸设计成用于连续工作；优选地，基频通常是27.12±0.6％MHz，这是在ISM(工业、科学、医疗)设备上的电热施加中允许的频率，然而也可以使用ISM设备所允许的其他频率，而不脱离本发明的范围。
而且，对于发生器7，基于被处理的容器2的数量选择有效功率输出，还考虑了被消毒的液体溶液的量。
外部装置作用在系统1上以将半壳4和5固定至彼此，并且以便将电路电封闭在负载上，从而使电极表面与一个或多个容器2之间形成良好接触。
图中附图标记9所指示的诸如压力机的至少一个挤压装置尤其在加热期间维持半壳4和5上的压力P1，目的是抵抗袋的膨胀并且克服在内腔6中产生的进一步反作用压力P2，该反作用压力借助加压气体发生器10通过至少一条通道或管道11而产生，所述加压气体通常是加压空气，所述通道或管道11能通过普通常见联接管连接。在图3中，通过附图标记11A指示入口孔。
然而，可以通过与压力机9结合作用的机械夹紧装置8将半壳4和5保持在一起。
图1和2还示出周边密封件12，其设置在半壳4和/或5中的至少一个上，从而一旦半壳紧固至彼此，半壳就会：
被保持电隔离；
可以在所形成的电极系统内承受反作用压力P2。
最后，附图标记13指示屏蔽外部系统1，用于限制通过系统使用发生器RF频率所辐射的电磁RF场。
方法的说明
借助已经示出的系统1的如上所述的产品的消毒方法包括加热步骤和随后的冷却步骤，所述加热步骤通过借助在所述封闭电路电极系统中表面面对所述产品的电极供给电容性高频电流而进行，所述冷却步骤通过所输送的电流的中断而进行。
另外，在所述加热步骤的至少一部分期间，给所述系统提供反作用压力P2，该反作用压力在由半壳4和5形成的室6内起作用。
本质上，在处理期间，容器2与形成内腔6的半壳表面接触，从而使功率通过电容性低阻抗装置穿过容器自身传递至待消毒的溶液；溶液是传导性质量并且由于高频电流的直接流动而在该溶液中产生热量。图4示出从发生器所见的等效RC电路；所利用的有效功率与负载电压Vrf的平方以及溶液电导率1/R成正比，并且因此与溶液比导电率(毫西门子/厘米或微西门子/厘米)成正比，该比导电率继而又与温度紧密相关，并且因而与加热期间的温度升高紧密相关。
在上述步骤期间，产生以下两个压力：
第一压力在电极系统外部，即，在半壳外部，并且用于维持用于保持半壳处于连接关系的外部压力，
第二压力是从由两个联接并保持在一起的半壳形成的电极系统室内起作用的反作用压力；这样，柔性容器的体积膨胀在不与相应电极接触的头部区域中受到限制，或者确保刚性容器封盖的密封。这种反作用压力值在从3巴至5巴的范围内。
除了夹紧装置8的压力之外，上述压力P1、P2在袋或容器2的冷却的至少一部分期间也将被维持；仅在用于避免使容器和/或袋破裂的适当操作温度处，才可以去除反作用压力，从而释放半壳4、5。
另外，所述方法通过建立和控制电极和相对电极的严格恒温流体流而使浪费的功率的量最小化。
这是借助两个电极4和5上的腔14实现的，在该腔内热流体循环，其适于将系统电极保持在35℃与60℃之间的温度。
通过电极表面耗散的能量的量是相当大的：所述方法借助结构特征使得这种浪费最小化，诸如将两个电极的温度控制和保持在预定值之内(允许公差)；这是通过专用孔的流体流动的结果，以便维持方法重要参数、来自高频发生器的功率输出和消毒温度的严格控制。
除了被消毒的溶液的升数之外，还根据被处理的袋或容器的数量选择来自发生器的有效功率。

Claims (10)

1.一种产品消毒的方法，所述产品由容纳在刚性和/或柔性容器(2)中的未蒸馏或除矿质的液体溶液(3)构成，其特征在于，所述方法提供至少一个加热步骤和随后的冷却步骤，所述加热步骤通过借助封闭电路电极系统(1)的表面面对所述产品的电极电容性地供给高频电流而进行，所述冷却步骤通过所供给的电流的中断而进行；在所述加热步骤的至少一部分期间，供给反作用压力(P2)，该反作用压力作用在所述系统(1)内和被处理的产品上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述加热步骤的至少一部分期间，通过外部压力(P1)维持所述系统联接。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述加热期间，保持所述容器与形成内腔的半壳的表面接触，并且使所述压力(P1)作用在所述容器的头部上或其封盖上。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热步骤到达至少消毒温度。
5.根据权利要求1和2所述的方法，其特征在于，在所述冷却步骤的至少部分期间也维持所述压力(P1，P2)。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法通过控制和固定所述电极和相对电极的液体循环的严格恒温而使耗散能量的量最小化；将所述半壳/系统电极维持在35℃与60℃之间的温度。
7.用于执行根据权利要求1所述的产品消毒的方法的电极系统(1)，所述产品由容纳在刚性和/或柔性容器中的未蒸馏或除矿质的液体溶液构成，其特征在于，所述系统包括：
a.两个半壳(4，5)，所述两个半壳能联接在一起并且封闭在彼此上，成形为限定至少一个内腔(6)，所述内腔成形为能容纳至少一个容器及其待消毒的液体溶液；所述半壳分别是功率供给电极和处于基准电势的相对电极；
b.管道(11)，所述管道从所述系统外部通过相关的入口孔(11A)到达所述内腔(6)内；所述管道(11)连接至能在所述内腔中供给所述反作用压力(P1)的至少一个装置(10)；
c.在所述半壳(4，5)中的至少一个上的至少一个周边密封件(12)，用于保持所述半壳电隔离并且抵抗所述反作用压力(P1)；
d.连接至所述半壳(4，5)的高频发生器(7)。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统包括能挤压在所述半壳(4，5)上的装置(9)。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统包括用于关闭所述半壳(4，5)的机械式装置(8)。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述半壳(4，5)包括用于允许流体通过的多个腔(14)。
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