FR2542168A1 - Appareil sterilisateur - Google Patents

Abstract

APPAREIL ADAPTE POUR STERILISER DES LIQUIDES OU DES PATES DE PRODUITS ALIMENTAIRES ET DES MEDICAMENTS CONTENANT DES PARTICULES SOLIDES. L'APPAREIL COMPREND: UN STERILISATEUR 3 CAPABLE DE LAISSER PASSER LESDITES PARTICULES SOLIDES; UN DISPOSITIF D'ALIMENTATION 30 POUR ALIMENTER LEDIT STERILISATEUR 3 AVEC LESDITES MATIERES; UN RESERVOIR DE CONTRE-PRESSION 5 CAPABLE DE REGLER LA PRESSION DE L'AIR AFIN DE FOURNIR UNE CONTRE-PRESSION AUDIT STERILISATEUR 3; UN DISPOSITIF DE CONTRE-PRESSION 31 CAPABLE DE LAISSER PASSER LESDITES PARTICULES SOLIDES ET DE FOURNIR UNE CONTRE-PRESSION AUDIT STERILISATEUR 3; UN TUYAU D'ALIMENTATION 18 POUR RELIER LEDIT STERILISATEUR 3 AUDIT RESERVOIR DE CONTRE-PRESSION 5; ET UN TUYAU DE CONTRE-PRESSION AUXILIAIRE 20 BRANCHE SUR LEDIT TUYAU D'ALIMENTATION 18.

Description

APPAREIL STERILISATEUR

La présente invention se rapporte à un appareil adapté

pour stériliser des liquides ou des pâtes de produits alimen-

taires et des médicaments contenant des particules solides et plus particulièrement â un appareil stérilisateur capa ble de collecter les produits seuls sous une pression stable

à l'intérieur de celui-ci et d'évacuer en continu de l'eau chau-

de durant sa stérilisation, de l'eau pendant qu'on opère avec de l'eau et un mélange d'eau et des produits durant l'opération de commutations tout en maintenant stériles les passages dans

lesquels le produit circule.

Tout le monde sait que la putréfaction qui se produit pendant la conservation des aliments et des médicaments est généralement causée par des micro-organismes Pour éliminer la putréfaction des aliments et des médicaments, des techniques ont été développées pour augmenter la durée de conservation des aliments et des médicaments en les traitant en sécurité en dehors de conditions bactériologiques stables Une technique typique utilisée à cette fin est la stérilisation qui consiste à chauffer des produits emballés comme, par exemple, les boites

de conserve et autres Toutefois, dans cette technique, l'in-

térieur des récipients doit être chauffé pendant une longue pé-

riode de temps pour tuer les bactéries Or, le grand problème que pose cette technique, en particulier, en ce qui concerne

les produits alimentaires et les médicaments, est que ce chauf-

fage prolongé affecte leur goût, leur efficacité et leursvaleurs

nutritives et brise leurs tissus.

Il est donc préférable, pour stériliser les aliments et

les médicaments, d'exécuter le chauffage pendant une courte pé-

riode de temps à une température élevée Récemment, un procédé et un appareil pour stériliser des produits à une température élevée en un temps relativement court avant de les introduire

dans un récipient et, en outre, pour emballer dans des condi-

tions aseptiques, les produits ainsi stérilisés dans un réci-

pient, ont attiré beaucoup d'attention.

On exécute généralement la stérilisation des aliments et des médicaments à une température supérieure à 100 C, de

sorte qu'une ébullition des produits a lieu dans le stérilisa-

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teur à la pression atmosphérique De ce faitc la stérilisation par chauffage doit être exécutée dans le stérilisateur sous une certaine pression (qualifiée par la suite "contre-pressionr"), afin d'éviter l'ébullition A cet égard, les procédés et les appareils traditionnels posent divers problsmes Plus précisément, l'appareil classique est pourvu d'u e pompe d'alimentation pour introduire les produits dans le sté

rilisateur et d'une pompe pour transférer les produits stérili-

sés vers l'étape de traitement suivante, pompes qui sont situées

aux extrémités d'entrée et de sortie du stérilisateur Une contre-

pression est appliquée au stérilisateur par un réglage du débit

de refoulement des pompes.

Toutefois, les pulsations ou les fuites des pompes pro-

duisent des fluctuations dans le débit du produit passant dans

le stérilisateur Ceci se traduit par une variation de la contre-

pression appliquée à ce dernier Ainsi, l'appareil classique

présente des inconvénients dans le domaine des pompes En con-

séquence, il est difficile, dans cet appareil classique, d'éta-

blir une contre-pression stable dans le stérilisateur et de

stériliser les produits dans des conditions stables.

De plus, il est difficile dans l'appareil classique de contrôler avec précision la contre-pression pour la maintenir à

la valeur désirée.

En outre, lorsque les conditions de stérilisation sont établies de façon que le produit soit aseptique, une température et une pression extrêmement élevées doivent être appliquées à la pompe d'aval En conséquence, il est difficile de stériliser le produit dans des conditions constantes à cause des pompes Or,

ceci est un grave problème dans un appareil d'emballage asepti-

que De plus, si l'on utilise une pompe arrière ou d'aval capa-

ble de supporter des températures et des pressions élevées et qui peut être maintenue aseptique, celle-ci doit être faite de matériaux spéciaux et doit être d'une conception spéciale De plus, il est difficile d'obtenir un débit stable dans les zones

de températures basses et élevées de l'appareil.

Lorsque le produit contient des particules solides, etc, la plupart de ces particules solides sont brisées en opérant selon le procédé ci-dessus, puisque le produit passe deux fois dans les pompes.

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Si l'on remplace la pompe arrière par une valve de dé-

compression ou par un homogénéiseur dans le procédé ci-dessus, il devient possible d'obtenir une contre-pression relativement constante à l'intérieur de l'appareil Toutefois, lorsque le produit contient des particules solides ou est extrêmement vis- queux, une accumulation de particules et un blocage se produisent dans la valve de décompression ou dans l'homogénéiseur et il en résulte des incidents tels que la destruction de l'appareil,

etc, à cause d'une augmentation anormale de la pression à l'in-

térieur de celui-ci En conséquence, l'homogénéiseur ou la valve de décompression ne peuvent pas 4 tre utilisés dans le traitement

de tels produits.

Un appareil stérilisateur adapté pour stériliser les ma-

tières contenant des particules solides a été décrit dans un ma-

gazine d'Allemagne Occidentale bien connu (Die Molkerei-Zeitung Welt der Milch, 35 ème année, 1981/41), Cet appareil, qui résout les problèmes cidessus, est équipé d'une pompe d'alimentation devant le stérilisateur et d'un réservoir de contre-pression en arrière de celui-ci Dans l'appareil stérilisateur, le réservoir de contre-pression est capable de contr 8 ler la pression de l'air et une contre-pression est fournie au stérilisateur en utilisant

la pression de l'air contenu dans le réservoir de contre-pression.

De ce fait, même si le produit contient des particules solides, il est possible de le traiter à une température élevée constante

et d'appliquer de manière stable une contre-pression au stérili-

sateur De plus, aucune obstruction par des particules solides

ne se produit dans l'appareil -

L'appareil stérilisateur décrit dans ce magazine donne d'excellents résultats dans la stérilisation de produits contenant des particules solides, comme décrit ci-dessus Toutefois, ce magazine ne se réfère qu'à la structure de base de l'appareil

comprenant une pompé d'alimentation, un st^rilisateur et un ré-

servoir de contre-pression, en clarifiant le principe de l'appli-

cation d'une contre-pression au stabilisateur par des moyens

pneumatiques.

Dans le cas d'une utilisation réelle de l'appareil sté-

rilisateur, une stérilisation de l'appareil afin de s'assurer de la stérilité de l'appareil tout entier avant de commencer

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l'opération, une opération avec de l'eau et une opération de coma mutation pour passer de l'eau aux produits sont nécessaires avant d'opérer avec le produit De ce fait, l'appareil stérilisateur doit être équipé de mécanismes correspondant à chacune de ces étapes. Un appareil classique pour stériliser le lait, etc, comprend, par exemple, un stérilisateur, des pompes en amont et en aval du stérilisateur, un dispositif pour récupérer le lait, etc, prévu en arrière de la pompe d'aval et un dispositif pour évacuer les matières traitées autres que le lait, etc Dans

l'appareil ci-dessus, une contre-pression est fournie au stéri-

lisateur par les pompes, et toutes les matières, y compris l'eau chaude utilisée pour stériliser l'appareil, l'eau, un mélange d'eau et de lait, etc, et le lait stérilisé, etc, passent dans la pompe faisant suite au stérilisateur avant d'gtre évacuées

ou récupérées.

Dans l'appareil pour stériliser le lait, etc, il est possible d'exécuter les opérations allant de la stérilisation de l'appareil à l'opération avec le produit, en faisant passer le produit dans la pompe faisant suite au stérilisateur sans installer des tuyauteries indépendantes, etc Ceci est dé aux

propriétés physiques de l'eau chaude utilisée pour la stérili-

sation de l'appareil qui sont semblables à celles du lait et

au fait que le lait ne contient pas de particules solides.

Par contre, lorsque l'on traite des produits contenant des particules solides, il est impossible d'exécuter de manière satisfaisante toutes les opérations allant de la stérilisation de l'appareil à la récupération des produits dans un appareil

dans lequel la pompe arrière de l'appareil ci-dessus a été rem-

placée par un réservoir de contre-pression, c'est à dire, dans

un appareil conforme à la technique antérieure, comme celui dé-

crit ci-dessus.

Lorsqu'on traite des matières contenant des particules solides dans cet appareil classique, toute l'eau chaude utilisée pour la stérilisation de l'appareil, l'eau utilisée durant l'opération avec l'eau, le mélange d'eau et de produit utilisé durant l'opération de commutation et le produit sont envoyés

dans le réservoir de contre-pression De ce fait, il est diffi-

cile de collecter les produits seuls en une opération continue

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après la stérilisation, pour opérer avec les produits sous une contrepression. Ainsi donc, pour stériliser de manière satisfaisante des produits contenant des substances solides, l'appareil de stérilisation doit avoir une structure lui permettant d'évacuer en continu les matières traitées autres que le produit et de

collecter le produit seul sous une contre-pression stable à l'in-

térieur de 1 'appareil, tout en maintenant stériles les condi-

tions de circulation du produit.

L'un des buts de l'invention est de fournir un appareil stérilisateur ayant les fonctions ci-dessus qui est adapté pour

traiter en continu des produits contenant des particules solides.

Les inventeurs ont fait des recherches pour atteindre cet objectif Comme résultat de ces recherches, les inventeurs ont trouvé qu'une contrepression constante peut toujours être

maintenue à l'intérieur de l'appareil et que les matières trai-

tées autres que les produits peuvent être évacuées en continu de celui-ci, les produits pouvant être collectés seuls dans le réservoir de contrepression, tout en maintenant stériles-les passages dans lesquels circulent les produits, en utilisant un

appareil stérilisateur comprenant un stérilisateur, un disposi-

tif de forçage pour forcer le produit à l'intérieur du stérili-

sateur, un réservoir de contre-pression capable de contrôler la pression de l'air qui est fournie à l'arrière du stérilisateur

et un dispositif de contre-pression pour appliquer une contre-

pression au stérilisateur, le dispositif de contre-pression

étant capable de laisser passer des particules solides, le ré-

servoir de contre-pression étant relié audit stérilisateur par

un tuyau d'alimentation, tandis que ledit dispositif de contre-

pression est pourvu d'un tuyau de contre-pression auxiliaire branché sur ledit tuyau d'alimentation Dans cet appareil: 1) l'eau chaude durant la stérilisation de l'appareil, l'eau durant l'opération avec l'eau et un mélange d'eau et du produit durant

l'opération de commutation sont évacués en-continu du stérili-

sateur par le tuyau de contre-pression auxiliaire et, en même

temps, une contre-pression est fournie à l'intérieur de l'appa-

reil par le dispositif de contre-pression; 2) lorsque l'appareil a été complètement commuté sur le produit, celui-ci est envoyé

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en continu du stérilisateur vers le réservoir de contre-pression

dans lequel il est collecté, par le tuyau d'alimentation et.

en m 8 me temps une contre-pression est fournie l intérieur de l'appareil en utilisant la pression de l'air contenu dans le réa servoir de contrepression; et, 3) mnme lorsque le produit con- tient des substances solides, une contre-pression constante peut toujours 8 tre maintenue à l'intérieur de lappareilg cote dans

les cas 1) et 2).

Les matilres autres que le produit sont évacuées en continu de l'appareil D'autre part, le produit seul peut Ctre collecté dans le réservoir de contre-pression, tout en maintenant

stériles les passages que traverse le produit.

Les inventeurs ont aussi trouvé que l'opératiun de com-

mutation vers le produit peut être exécutée de manière sure sans

affecter la stérilité du réservoir de contre-pression en utili-

sant un appareil de stérilisateur ayant la structure ci-dessus

dans lequel la pression à l'intérieur du réservoir de contre-

pression est maintenue à un niveau plus élevé que celui fourni-

par le dispositif de contre-pression durant l'opération de com-

mutation, de façon à éliminer le risque d'une circulation in-

verse des matières du tuyau de contre-pression auxiliaire vers

le réservoir de contre-pression.

Selon l'invention, un appareil pour stériliser en conti-

nu des matières devant être traitées contenant des particules solides, tout en maintenant la pression de l'appareil inchangée comprend: ( 1) un stérilisateur capable de laisser passer lesdites particules solides; ( 2) un dispositif d'alimentation pour alimenter ledit stérilisateur avec lesdites matières; ( 3) un réservoir de contre-pression capable de régler la pression de l'air afin de fournir une contre-pression audit stérilisateur; ( 4) un dispositif de contre-pression capable de laisser

passer lesdites particules solides etcb fournir une contre-

pression audit stérilisateur;

( 5) un tuyau d'alimentation pour relier ledit stérili-

sateur audit réservoir de contre-pression; et,

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( 6) un tuyau de contre-pression auxiliaire branché sur

ledit tuyau d'alimentation.

L'invention apporte aussi un appareil stérilisateur qui

comprend, au moins, un stérilisateur, un dispositif d'alimen-

tation pour fournir des matières audit stérilisateur, un réser- voir aseptique capable de contrôler la pression de l'air qui est disposé en arrière dudit stérilisateur, un réservoir de contre-pression auxiliaire, une valve de décompression pour

évacuer et une pompe d'évacuation pour évacuer les matières du-

dit réservoir de contre-pression auxiliaire, ledit réservoir aseptique étant relié audit stérilisateur au moyen d'un tuyau d'alimentation, ledit réservoir de contre-pression auxiliaire et

ladite pompe d'évacuation étant pourvus d'un tuyau de contre-

pression auxiliaire branché sur ledit tuyau d'alimentation, la-

dite valve de contre-pression étant pourvue d'un tuyau d'éva-

cuation branché sur ledit tuyau d'alimentation ou sur ledit tuyau de contre-pression auxiliaire, une contre-pression étant

fournie audit stérilisateur au moyen dudit dispositif d'alimen-

tation et de l'un desdits réservoirs stériles, lesdits moyens

de contre-pression auxiliaires et ladite valve de décompression.

De plus, l'invention apporte un appareil de stérilisation

qui comprend, au moins, un stérilisateur, un dispositif d'ali-

mentation pour fournir des matières audit stérilisateur, un ré-

servoir aseptique capable de régler la pression de l'air qui

est produite en arrière dudit stérilisateur, une pompe de con-

tre-pression et une valve de décompression, ledit réservoir asep-

tique étant relié audit stérilisateur au moyen d'un tuyau d'ali-

mentation, ladite pompe de contre-pression étant disposée dans

un tuyau de contre-pression auxiliaire branché audit tuyau d'a-

limentation, ou audit tuyau de contre-pression auxiliaire, une

contre-pression étant fournie audit stérilisateur au moyen du-

dit dispositif d'alimentation et au moyen dudit réservoir asep-

tique, ou bien de ladite pompe de contre-pression ou encore par

ladite valve de décompression.

En outre, l'invention apporte un appareil stérilisateur

qui comprend, au moins, un stérilisateur, un dispositif d'ali-

mentation pour alimenter ledit stérilisateur avec des matiè_res, un réservoir aseptique capable de régler la pression de l'air

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qui est produite à l'arrière dudit stérilisateur, une pompe de contrepression et un refroidisseur capables de laisser passer des particules solides, ledit réservoir aseptique étant relié audit stérilisateur au moyen d'un tuyau d'alimentation, ladite pompe de contre-pression et ledit refroidisseur étant prévus dans un tuyau de contre-pression auxiliaire branché audit tuyau

d'alimentation, une contre-pression étant fournie audit stéri-

lisateur par une combinaison comprenant ledit dispositif d'ali-

mentation et ledit réservoir aseptique, ou bien ladite pompe de

contre-pression.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

ressortiront de la description qui va suivre, en référence au

dessin annexé, sur lequel:

la figure 1 est un organigramme d'un appareil stérilisa-

teur conforme à l'invention, dans lequel une contre-pression est fournie par un dispositif d'alimentation et un dispositif de contre-pression;

la figure 2 est un organigramme d'un appareil stérilisa-

teur dans lequel une contre-pression est fournie au moyen d'un réservoir d'alimentation et d'un réservoir aseptique, ou bien

au moyen du réservoir d'alimentation et d'un réservoir de contre-

pression auxiliaire ou encore par le réservoir d'alimentation et une valve de décompression; la figure 3 est un organigramme d'un appareil dans lequel

une contre-pression est fournie au moyen d'une pompe d'alimen-

tation et d'un réservoir aseptique, ou bien, au moyen d'une pom-

pe d'alimentation et d'une pompe de contre-pression ou encore, par-une pompe d'alimentation et une valve de décompression;

la figure 4 est un organigramme montrant un appareil sté-

rilisateur dans lequel une contre-pression est fournie au moyen d'un réservoir d'alimentation et d'un réservoir aseptique ou par un réservoir d'alimentation et une pompe de contre-pression; et, la figure 5 est un organigramme montrant un appareil de

stérilisation utilisé à titre d'exemple.

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On va décrire maintenant l'invention plus en détail-en

se référant au dessin.

La figure 1 est un organigramme représentant un mode de

réalisation préféré de l'appareil stérilisateur de l'invention.

Cet appareil comprend un réservoir d'eau 2 ', un réservoir à produits 33, un dispositif d'alimentation 30 pour introduire des matières dans un stérilisateur 3, le stérilisateur 3, un refroidisseur 4 et un réservoir de contre-pression 5 capable de régler la pression de l'air qui sont disposés, dans cet ordre, dans un tuyau d'alimentation 180 Un dispositif 31 pour fournir au stérilisateur 3 une contre-pression et qui est capable de faire circuler des particules solides, est également prévu dans un tuyau auxiliaire de contre-pression 20 branché sur le tuyau

d'alimentation 18, en arrière du stérilisateur 3.

Le dispositif d'alimentation 30 force les matières à

gagner le stérilisateur 30 et peut être traversé par des par-

ticules solides Le dispositif d'alimentation 30 comprend, par exemple, une pompe d'alimentation 32 (figure 3), un réservoir d'alimentation 1 (visible sur les figures 2 et 4) capable de

régler la pression de l'air, etc Lorsque l'on utilise un réser-

voir d'alimentation 1, le réservoir à produits 33 et la pompe

d'alimentation 32 peuvent être supprimés La pression de refou-

lement de la pompe d'alimentation 32 doit être supérieure à la contrepression et celle-ci peut être, par exemple, du type à vis,

rotative ou à tube, etc, avec des propriétés quantitatives re-

lativement élevées Le réservoir d'alimentation 1 a pour fonc-

tion de contr 8 ler le débit d'introduction des matières dans le stérilisateur 3 en maintenant un débit prédéterminé grâce à la pression de l'air C'est ainsi, par exemple, que le contrôle du

débit est réalisé comme suit: le débit des matières intro-

duites dans le stérilisateur 3 est mesuré au moyen d'un débit-

mètre 36 (voir figure 2) prévu après le réservoir d'alimenta-

tion et des instructions sont envoyées au dispositif de régla-

ge de débit 37 (voir figure 2) qui commande une valve de déten-

te ou de décompression 23 (voir figure 2) Le débitmètre 36

doit être conçu pour permettre le passage de particules solides.

Dans le réservoir d'alimentation 1, la pression de l'air pourrait également être réglée au moyen d'un régulateur pneumatique, etc.

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Le stérilisateur 3 est pu exemple, du t,, dlaque,

à tube, à racle, (du type à surface raclée) ou VL cuelcon-

que des divers autres types d'échangeurs de chale= a injec-

tion de vapeur, etc, à condition de permettre l I p ssage de particules solides et de pezrmettre de conduire le -tietement thermique à une temperature élevée en un temps _atvement court Au besoins ces échangeurs de chaleur et rnuffeurs pourraient &tre utilisés en srieo Lorsque les matères ont "ae viscosité élevée, un échangeur de chaleur à surfacz de raclage

est particulièrement utile.

Le refroidisseur 4 refroidit les matieres ztériliseées à une température prédéterminée et doit laisser passer les paz ticules solides C'est ainsi, par exemple, qu'on peut utiliser pour le refroidisseur 4 des appareils à plaques à tube, à racle

ou divers autres types d'échangeurs de chaleur.

Le réservoir 5 fournit au stérilisateur 3 une contre-

pression et, en même temps, collecte le produit stérilisé =om-

me le réservoir d'alimentation 1, le réservoir de contre-pression est pourvu, par exemple, d'un manomètre 17 et dlun régulateur de pression 16 qui ont pour fonction de contr 8 ler la pression à l'intérieur du réservoir en la maintenant à un niveau constant

au moyen d'air (en variante, il est possible d'eutiliser un ré-

gulateur d'air pour contraler la pression à l'intérieur du ré-

servoir De plus, le réservoir de contre-pression 5 et le réser-

voir d'alimentation 1 pourraient être pourvus de moyens d'agi-

tation, au besoin.

Le dispositif 31 fournit une contre-pression au stëri-

lisateur 3 et permet le passage des particules solides Clest

ainsi, par exemple, qu'une pompe (qui peut être une pompe capa-

ble de délivrer une contre-pression stable, par exemple, à une température comprise entre la température normale et 150 C),

un réservoir, un dispositif de pression, etc;, capables de con-

tr 8 ler la pression de l'air peuvent être utilisés pour le dis-

positif de contre-pression 31 Lorsque l'on utilise une pompe

ordinaire à laquelle une contre-pression ne peut pas être ap-

pliquée à une température élevée et à une pression élevée, un refroidisseur ou des tuyauteries spéciales doivent être prenus dans l'appareil stérilisateur afin d'éviter d'exposer la pompe

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2 F 4216 lî à des températures et des pressions élevées Un exemple sera

décrit en détail par la suite.

Maintenant, on va décrire le fonctionnement réel de cet

appareil stérilisateur.

D'une manière générale, le fonctionnement de cet ap-

pareil stérilisateur comprend les étapes suivantes: première-

ment, on stérilise l'appareil avec de l'eau chaude sous une pression de 3 à 4,5 kg/cm, par exemple, entre 130 et 150 'C

pendant 30 minutes ou plus afin d'assurer la stérilité de l'ap-

pareil tout entier avant de commencer l'opération (stérilisation de l'appareil) En second lieu, on actionne le refroidisseur

dans l'état stérile ci-dessus (opération avec de l'eau) Troi-

sièmement, on commence la commutation ou la transition de l'opé-

* ration avec de l'eau à l'opération avec le produit Quatrième-

ment, on achève le passage de l'opération avec de l'eau à celle

avec le produit (opération avec produits).

Pour la stérilisation de l'appareil représenté sur la figure 1, on ouvre une valve de commutation 21 au premier stade

de la stérilisation L'eau du réservoir 2 ' introduite dans l'ap-

pareil est envoyée dans le stérilisateur 3 au moyen du dispositif d'alimentation 30 et est généralement chauffée entre 130 et 1500 C. A ce stadeon ouvre une valve de commutation 55 et on referme les valves de commutation 13 et 22 Le refroidisseur 4 n'est pas en action De ce fait, l'eau chaude est évacuée de l'appareil

par le tuyau d'alimentation 18, le tuyau de contre-pression au-

xiliaire 20 et le dispositif de contre-pression 31 A ce stade, une contrepression constante est fournie par le dispositif 31 aux tuyauteries d'eau chaude de l'appareil Ainsi, l'eau est complètement stérilisée dans le stérilisateur 3 et, en même temps,

le tuyau d'alimentation 18 et le tuyau de contre-pression auxi-

liaire 20 par lesquels le produit va passer, sont stérilisés par

l'eau chaude.

A ce stade, l'eau évacuée par le tuyau de contre-pression

auxiliaire 20 a parfois plus de 100 IC Si elle est évacuée de l'appa-

peil sans être refroidie, elle bout vigoureusement pendant qu'elle est éjectée C'est pourquoi il est utile de prévoir un refroidisseur 28 (représenté sur les figures 2 et 3) à une position appropriée dans le tuyau auxiliaire de contre-pression 20 On peut utiliser pour le refroidisseur 28 des échangeurs de chaleur du

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type à plaque, à tube, à racle ou autre.

Le réservoir de contre-pression 5 est stérilisé sépa-

rément avec de la vapeur saturée, etc L'appareil doit &tre

monté de façon à réaliser des conditions de stérilisation pré-

déterminées et à éviter la stagnation ou la contamination avec

de l'air dans celui-ci.

L'opération avec l'eau est exécutée d'une manière ana-

logue à celle de la stérilisation, sauf que le refroidisseur 4

est en marche C'est ainsi, par exemple, qu'on exécute le re-

froidissement pour abaisser la température de l'eau à environ 500 C Au cours de cette étape, de l'eau est évacuée en continu de.1 'appareil De plus,, une contre-pression constante est fournie au stérilisateur 3 par le dispositif de contre-pression 31, de façon à stériliser l'eau et à maintenir le tuyau d'alimentation

18 stérile.

Après l'opération avec l'eau, on ferme la valve de com-

mutation 21 et on ouvre la valve de commutation 22,afin d'intro-

duire le produit dans le réservoir à produits 33 de l'appareil.

Un mélange d'eau et du produit est évacué par le tuyau de contre-

pression auxiliaire 20 d'une manière similaire à celle qui a lieu

pendant l'opération avec l'eau Au cours de cette étape, une con-

tre-pression constante est appliquée au stérilisateur 3 par le

dispositif 31 Lorsque l'on passe de l'eau au produit, la pres-

sion interne de l'appareil est instable Toutefois, étant donné que la pression interne du réservoir de contre-pression auxi-

liaire 7 est maintenue à une pression prédéterminée par la pres-

sion de l'air, on voit que la pression interne de l'appareil ne

descend pas au-dessous de cette pression prédéterminée.

Quand l'appareil a été suffisamment stérilisé et que

seul le produit circule dans celui-ci, on ferme la valve de com-

mutation 55 et on ouvre la valve 13 afin de collecter dans le réservoir de contre-pression 5, le produit qui a été chauffé et refroidi Le produit est ensuite successivement envoyé dans le stérilisateur 3 à un débit constant au moyen du dispositif d'alimentation 30 En même temps, le produit est refoulé vers le dispositif d'alimentation 30 par la pression de l'air régnant dans le réservoir de contre-pression 5 Ainsi, une contre- pression stable est constamment fournie au stérilisateur 3 de façon à

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stériliser les produits à une température élevée constante.

Le contre-pression s'exerçant à l'intérieur de l'ap-

pareil peut avantageusement 4 tre supérieure d'environ 0,5 kg/cm 2

ou plus a la pression de vapeur saturée correspondant à la tem-

S pérature de stabilisation la plus élevée établie Si l'on règle la contre-pression à une valeur inférieure à la pression de la

vapeur saturée, les matières vont bouillir dans le stérilisateur.

3 Ceci induit une baisse de la pression autour du point d'ébul-

lition et provoque, par une réaction en chaîne, une ébullition

autour de ce point Il en résulte une baisse de la température.

Lorsque l'on désire ôbtnitr des produits complètement stérile, l'air injecté dans le réservoir de contre-pression 5

doit être de l'air stérile ayant traversé, par exemple, un fil-

tre (non représenté sur le dessin), etc.

Il est difficile d'exécuter simultanément la commuta-

tion des valves 13 et 55 au cours de l'opération de transfert vers le réservoir de contre-pression 5 Toutefois, on évite une circulation inverse du tuyau de contre-pression auxiliaire vers le réservoir de contre-pression 5 et, par conséquent, que la stérilité soit affectée, lorsque la pression interne du

réservoir de contre-pression 5 est réglée de façon à être lé-

gèrement supérieure à la pression fournie par le dispositif de contrepression 31 La différence de pressions entre la pression interne du réservoir de contre-pression 5 et la pression du dispositif 31 doit, de préférence, être de O à 0,2 kg/cm En conséquence, il n'est pas nécessaire de stériliser le tuyau de

contre-pression auxiliaire 20, incluant le dispositif de contre-

pression 31 A cet égard, le procédé n'est pas compliqué.

Lorsque le dispositif d'alimentation 30 est un réservoir capable de contrôler la pression de l'air, le produit est envoyé dans le stérilisateur 3 par la pression pneumatique Lorsque le produit contient desparticules solides, ces particules ne

sont pas brisées.

Etant donné que la contre-pression est réglée en utili-

sant de l'air, il est clair qu'elle est extrêmement stable, indépendamment des variations du débit des matières et elle peut

être réglée rapidement et avec précision De plus, puisque l'ap-

pareil comporte ni petits trous, ni étroits intervalles, aucune

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1,4 obstruction ne se produit m 4 me lorsque l'on traite des produits

très visqueux ou contenant des particules solides.

Le produit stérilisé s'accumule progressivement dans le réservoir de contre-pression 5 Quaend le réservoir de contre pression a été rempli avec le produit stérilisé, on ferme la valve de commutation 13 et on ouvre la valve de commutation 12 afin de le transférer aux étapes de traitement suivantes telles que le remplissage et l'emballage ou le conditionnement Le ré

servoir de contre-pression 5 doit être fait d'une matière capa-

ble de résister à la pression (par exempla, une matière capable de supporter une pression supérieure d'environ 1 kg/cm 2 ou plus

à la contre-pression), mais sa forme n'est pas critique.

Un va décrire maintenant ci-après un autre mode de réa-

lisation de l'appareil stérilisateur selon l'invention.

Dans l'appareil stérilisateur selon l'invention repré-

senté sur la figure 29 le réservoir d'alimentation, le stérili-

sateur 3 et le refroidisseur 4 reliés l'un à l'autre au moyen du

tuyau d'alimentation 18 sont identiques à ceux dela figure 1.

Le réservoir d'eau 2 est semblable au réservoir d'alimentation 1 Il est possible d'utiliser une combinaison comprenant le

réservoir 2 ', le réservoir à produits 33 et la pompe d'alimenta-

tion 32 comme dispositif d'alimentation, à la place d'une com-

binaison comprenant le réservoir d'eau 2 et le réservoir d'ali-

mentation 1 Le réservoir aseptique 6 et un réservoir de contre-

pression auxiliaire 7 correspondent au réservoir de contre-

pression 5 de la figure 1 Le réservoir aseptique 6 et le ré-

servoir de contre-pression auxiliaire 7 sont équipés chacun d'un manomètre 17 et d'un régulateur de pression 16 et sont capables

de contrôler leurspressions internes Le réservoir aseptique men-

tionné dans la description et les revendications est un réser-

voir de contre-pression dont la pression interne est réglée avec

de l'air stérile.

La pompe d'évacuation 8 est, de préférence, du type vis, à tube, rotative, etc, permettant de minimiser les fuites

d'air de l'appareil Dans l'appareil de stérilisation de l'in-

vention, il est également possible d'utiliser une valve à mem-

brane, à bille, etc, à la place de la pompe d'évacuation 8.

Dans l'appareil stérilisateur, le tuyau de contre-pres-

SR 2469 JP/GL

'2168

sion auxiliaire 20 est branché sur le tuyau d'alimentation 18,

lequel s'étend entre le réservoir d'alimentation 1 et le réser-

voir aseptique 6,à un point situé en arrière du stérilisateur 3.

Un tuyau d'évacuation 19 est branché sur la même section du tuyau d'alimentation 18 ou sur le tuyau de contre-pression au- xiliaire 20, en amont du réservoir de contre-pression-auxiliaire 7. Le fonctionnement de cet appareil de stérilisation est le suivant: Pendant la première étape de stérilisation de l'appareil, on ouvre le valve de commutation 21 et l'eau du réservoir 2 est introduite, par la pression de l'air, dans le stérilisateur 3 et est chauffée, généralement, entre 130 et 150 'C Pendant cette étape, la valve de commutation 15 est ouverte, tandis que les valves 13, 14 et 22 sont fermées Le refroidisseur 4 n'est pas en marche De ce fait, l'eau chaude est évacuée par le tuyau d'alimentation 18, le tuyau de contre-pression auxiliaire 20, un tuyau d'évacuation 19 et une valve de décompression 9, dans

l'ordre indiqué Pendant cette étape, une contre-pression cons-

tante est fournie à l'appareil au moyen de la valve de décom-

pression 9 Ainsi, l'eau est convenablement stérilisée dans le stérilisateur 3 et le tuyau d'alimentation 18,ainsi que le tuyau

de côntre-pression auxiliaire 20 précédant la valve de commuta-

tion 14 sont stérilisés par l'eau chaude.

Il est également préférable de prévoir un refroidisseur 28 à un point approprié du tuyau d'évacuation 19 ou du tuyau de contre-pression auxiliaire 20 d'une manière semblable à celle de la figure 1 Le réservoir aseptique 1 est stérilisé séparément par de la vapeur saturée, etc.

L'opération avec l'eau est exécutée d'une manière sem-

blable à l'opération de stérilisation de l'appareil décrite ci-

dessus, sauf que le refroidisseur 4 est mis en marche dès le départ Quand la température de l'eau a été abaissée, par le

refroidissement, par exemple, à environ 500 C, on ouvre la val-

ve de commutation 14 et on ferme la valve 15 Ainsi, l'eau pro-

venant du réservoir 2 est envoyée dans le réservoir de contre-

pression auxiliaire 7 par le tuyau'de contre-pression auxiliaire 20

après avoir été chauffée et refroidie L'eau du réservoir de contre-

SR 2469 JP/GL

pression auxiliaire 7 est évacuée au moyen de la pompa 8 Pendant cette étape, une contre-pression stable est fournie au stérilisateur par la pression de l'air régnant dans le réservoir de contre-pression

auxiliaire 7 Ainsi, l'eau est convenablement stérilisée et la stéri-

lité du tuyau d'alimentation 18 est maintenue.

Pendant la commutation des valves 14 et 15, il est pré-

férable de commuter ces valves vers le réservoir de contre-

pression auxiliaire 7 après gqe la pression a été réglée par la valve de décompression 9, de sorte que la pression interne du

réservoir de contre-pression auxiliaire est presque au même ni-

veau Ceci a pour but de minimiser les variations de débit des matières et les changements de la contre-pressionam moment de l'opération de commutation Comme il est décrit plus loin, il

est préférable de passer de l'eau au produit après confirma-

tion du fait que le débit des matières et la contre-pression ont

été stabilisés.

Après que l'opération avec l'eau est achevée 9 on ferme la valve de commutation 21 et on ouvre la valve de commutation 22 de façon à envoyer le produit du réservoir d'alimentation 1 dans l'appareil Un mélange d'eau et du produit est évacué par

le tuyau de contre-pression auxiliaire 20 d'une manière sem-

blable à l'opération avec l'eau.

Ainsi, mime si le produit contient des particules soli-

des ou est extrêmement visqueux, le mélange d'eau et du produit peut être évacué en continu de l'appareil grâce à la présence du réservoir de contre-pression auxiliaire 7 De plus, il n'y a aucun risque d'accumulation de particules et de blocage L'eau ou'le mélange d'eau et de produit envoyé dans le réservoir de contre-pression auxiliaire 7 est extrait en continu du réservoir

7 au-moyen de la pompe d'évacuation 8.

Il est préférable que l'évacuation des matières trai-

tées commence après que le mélange est entré dans le réservoir de contrepression auxiliaire 7, afin que la pression interne

de celui-ci ne soit-pas diminuée De plus, la quantité de ma-

tières traitées évacuées du réservoir de contre-pression auxiliaire

7 doit être légèrement supérieure à la quantité de ma-

tières introduites dans ledit réservoir, afin d'éviter que ces

matières débordent dudit réservoir même dans le cas d'une aug-

mentation du débit due à des fluctuations Toutefois, le débit

SR 2469 JP/GL

d'évacuation doit être contrflé de façon que la pression in-

terne du réservoir de contre-pression auxiliaire 7 ne diminue pas Dans ces conditions, le mélange d'eau et du produit peut

Atre évacué en continu O En mime temps, une contre-pressinn cons-

tante est fournie au stérilisateur 3 * Lorsque l'on utilise une valve à la place de la pompe d'évacuation 8, l'ouverture et la fermeture de cette valve doivent etre exécutées dans des conditions prédéterminées de façon à évacuer les matières traitées au moyen de la pression de

l'air régnant dans le réservoir de contre-pression auxiliaire 7.

Etant donné que les matières traitées sont évacuées en continu du réservoir de contre-pression auxiliaire 7 au moyen

de la pompe 8 ou de la valve, la capacité du réservoir de con-

tre-pression auxiliaire 7 peut être réduite à un minimum Ainsi,

les dimensions de la section de l'appareil comprenant le ré-

servoir de contre-pression auxiliaire peuvent être minimisées.

De plus, il n'est pas nécessaire d'utiliser une pompe spéciale capable de fonctionner à des températures et à des

pressions élevées comme pompe d'évacuation parce que l'eau chauf-

fée à une température élevée dans le stérilisateur 3 ne traver-

se pas la pompe d'évacuation 8 de l'appareil Lorsque le tuyau d'évacuation 19 ne peut pas être installé, on utilise une pompe spéciale comme pompe d'évacuation 8 afin d'évacuer l'eau chaude

durant la stérilisation de l'appareil par le tuyau de contre-

pression auxiliaire 20.

De plus, un refroidisseur tel qu'un échangeur de cha-

leur dutype à racloirs, etc, dans lequel peuvent passer des matières contenant des particules solides ou des matières très visqueuses, pourrait être prévu dans le tuyau de contre-pression auxiliaire 20, entre la valve de commutation 14 et le réservoir de contre-pression auxiliaire 7 dans l'appareil stérilisateur de l'invention Dans ce système, l'eau chaude utilisée pendant la stérilisation de l'appareil est refroidie dans le refroidisseur, de sorte que la pompe d'évacuation 8 n'est pas exposée à des températures et à des pressions élevées De ce fait, même en

l'absence du-tuyau d'évacuation 19, les matières traitées peu-

vent, durant la stérilisation de l'appareil, l'opération avec l'eau ou l'opération de commutation, être déchargées simplement

SR 2469 JP/GL

par le tuyau de contre-pression auxiliaire 20.

Quand l'appareil a été suff Zisamment stérllisé et que le produit circule seul dans celui-ci, on ferme la valve de conmu=

tation 14 et on ouvre la valve 13 de façon a collecter les pro-

duits stérilisés dans le réservoir stérile 60 Au cours de cette

opératinn de commutation des valves 13 et '149 la pression in-

terne du réservoir aseptique 6 est règlée de façon à 4 tre lé-

gèrement supérieure (par exemples de 0,2 o 105 Pa) à la pression interne du réservoir de contre-pression auxiliaire 7 afin de prévenir une circulation inverse du réservoir de contre-pression auxiliaire 7 vers le réservoir aseptique 6 Ainsi, la stérilitée

de l'appareil peut être maintenue De ce fait, il n'est pas né-

cessaire de stériliser le tuyau de contre-pression auxiliaire 20

en arrière de la valve de commutation 14 o Ceci simplifie le pro-

cédé De plus, une contre-pression constante est fournie au sté-

rilisateur par la pression de l'air réglée du réservoir aseptique

6, et lesmatières sont convenablement stérilisées à une tempé-

rature élevée.

Dans un appareil comportant un réservoir d'alimentation 1 et dans lequel la délivrance des produits est assurée par la

pression de l'air, les particules solides contenues dans les pro-

duits ne sont pas brisées et sont convenablement protégées et, en même temps, un contrôle précis de la contre-pression peut être réalisé. Finalement, on ferme la valve de commutation 13 et on ouvre la valve 12 pour envoyer les produits traités, qui ont été

collectés dans le réservoir aseptique 6, vers l'étape de trai-

tement suivante, par exemple, vers le remplissage et l'emballage.

Un autre mode de réalisation de l'appareil stérilisateur

de l'invention va être décrit ci-après.

Dans l'appareil stérilisateur selon l'invention repré-

senté sur la figure 3, les dispositifs reliés au moyen du tuyau d'alimentation 18 sont similaires à ceux des figures 1 et 2 On

utilisera, de préférence, une pompe du type mono, à tube, ro-

tative, etc, ayant un débit positif relativement élevé comme pompe de contre-pression 10 Le refroidisseur 28 et la valve de décompression 9 sont identiques à ceux de la figure 2 De plus,

une combinaison d'un réservoir d'alimentation 1 et d'un réser-

SR 2469 JP/GL

voir d'eau 2 pourrait être utilisée à la place de la combinai-

son comprenant le réservoir d'eau 2 't le réservoir à produits 33

et la pompe d'alimentation 32.

Dans l'appareil stérilisateur, le tuyau de contre-

pression auxiliaire 20 est branché sur le tuyau d'alimentation 18 et le tuyau d'évacuation 19 est également branché sur le tuyau 18 ou sur le tuyau de contre-pression auxiliaire 20, comme

sur la figure 2.

Le fonctionnement de cet appareil stérilisateur est le suivant:

pendant la première étape de stérilisation de l'appa-

reil, l'eau introduite à partir du réservoir d'eau 2 ' dans l'ap-

pareil au moyen de la pompe d'alimentation 32 est envoyée dans le stérilisateur aux fins de chauffage (généralement entre 130 et 150 'C) L'eau chaude est envoyée dans le refroidisseur 28 à travers le refroidisseur 4 (qui n'est pas en marche), le tuyau d'alimentation 18, le tuyau de contre-pression auxiliaire 20 et le tuyau d'évacuation 18, dans l'ordre indiqué L'eau chaude est refroidie dans le refroidisseur 28, par exemple, à 1000 C

ou moins et est évacuée de l'appareil par la valve de décom-

pression 9 A ce moment, une contre-pression constante est four-

nie au stérilisateur 3 par la valve de décompression 9, de fa-

çon à chauffer l'eau dans des conditions stables Le tuyau d'ali-

mentation 18 et le tuyau de contre-pression auxiliaire 20 pré-

cédant la valve de commutation 14 dans lequelle passe le pro-

duit ont été convenablement stérilisés par l'eau chaude A ce moment, les valves de commutation 13, 14 et 22 sont fermées,

tandis que la valve de commutation 15 est ouverte.

Au second stade du fonctionnement avec l'eau, le ré-

froidisseur 4 se met en marche Quand la température de l'eau passant dans le refroidisseur 4 est descendue à 50 'C ou moins,

par exemple, on arrête le fonctionnement du refroidisseur 28.

Ensuite, on ferme la valve de commutation 15 et on ouvre la valve 14 L'opération de commutation des valves 14 et 15 est

identique à celle de la figure 2.

En procédant comme il est décrit ci-dessus, la pompe de contre pression 10 prévue dans le tuyau de contre-pression auxiliaire n'est pas exposée à des températures extrêmement élevées et une contre-pression constante peut être fournie au

SR 2469 JP/

stérilisateur 3 au moyen de la pompe de contre-pression 10 Il n'est pas nécessaire d'utiliser une pompe aseptioue capable de

supporter des températures et des pressions élevées comme pom-

pe de contre-pression 10, puisque le produit ne passe pas dans la pompe de contre-pression 10 et qu'une invasion de bactéries provenant de la pompe de contre-pression 10 dans les passages

du produit est évitée en établissant la pression interne du ré-

servoir stérile 6, à un niveau légèrement supérieur à la contre-

pression fournie par la pompe 10.

Après l'opération de stérilisation avec l'eau, on ferme

la valve de commutation 21 et on ouvre la valve 22 afin de dé-

livrer les produits du réservoir 33 En même temps, une contre-

pression constante est fournie au stérilisateur 3 par la pompe de contrepression 10, de la même manière que ci-dessus, et un

mélange d'eau et de produits est évacué par le tuyau de contre-

pression auxiliaire 20 sans détruire la stérilité de l'appareil.

Quand l'appareil a été complètement commuté aux produits,

on ferme la valve de commutation 14 et on ouvre la valve de com-

mutation 13 afin de collecter les produits dans le réservoir

aseptique 6 Le réservoir aseptique 6 est semblable à celui uti-

lisé sur la figure 2 Pendant l'opération réelle avec les pro-

duits, une contre-pression constante est toujours fournie au stérilisateur 3 en utilisant la pression de l'air contrôlée du

réservoir aseptique 6.

Finalement, on ferme la valve de commutation 13 et on ouvre-la valve 12 afin de délivrer le produit collecté dans le réservoir aseptique 6 à l'étape de traitement suivante, par

exemple, aux étapes de remplissage et d'emballage.

Un autre mode de réalisation va être décrit ci-après.

Dans l'appareil stérilisateur de l'invention représenté

sur la figure 1, les dispositifs reliés parle tuyau d'alimenta-

tion 18 sont semblables à ceux des figures 1, 2 et 3 Un échan-

geur de chaleur du type à tube, à racloirs ou autre permettant la circulation de particules solides,peut être utilisé pour le refroidisseur 26 La pompe de contre-pression 10 est semblable à celle de la figure 3 Une combinaison du réservoir d'eau 2 ',

du réservoir à produits 33 et de la pompe d'évacuation 32 pour-

rait aussi être utilisée à la place de la combinaison comprenant

SR 2469 JP/GL

le réservoir d'alimentation 1 et le réservoir d'eau 2.

* Dans l'appareil stérilisateur, le tuyau de contre-

pression auxiliaire 20 est branché sur le tuyau d'alimentation 18, lequel s'étend du réservoir d'alimentation 1 au réservoir aseptique 6, en arrière du stérilisateur 3. Le fonctionnement de cet appareil stérilisateur est le suivant:

Pendant la première étape, c'est à dire, l'étape de sté-

rilisation de l'appareil, l'eau du réservoir 2 introduite dans l'appareil est chauffée dans le stérilisateur 3 L'eau chaude est envoyée vers le refroidisseur 26 à travers le refroidisseur 4 (qui n'est pas en marche), le tuyau d'alimentation 18 et le

tuyau de contre-pression auxiliaire 20, dans l'ordre indiqué.

L'eau chaude refroidie dans le refroidisseur 26 a une tmpératu-

re inférieure, par exemple, à 500 C, est évacuée de l'appareil

par la pompe de contre-pression 10 Le refroidisseur 26 est ca-

pable de laisser passer des particules solides et est placé dans le tuyau de contre-pression auxiliaire 20 en amont de la pompe

de contre-pression 10 et en aval de la valve de commutation 55.

Ainsi, la pompe de contre-préssion 10 n'est pas exposée a une température élevée durant la stérilisation de l'appareil à cause de l'action du refroidisseur 26 Une contre-pression constante

est maintenue dans l'appareil par la pompe 10 et l'eau est tou-

jours chauffée dans des conditions constantes Le tuyau d'ali-

mentation 18 et le tuyau de contre-pression auxiliaire 20 pré-

cédant la valve de commutation 55 dans lesquels passe le produit,

sont convenablement stérilisés En même temps, on ferme les val-

ves de commutation 22 et 13 et on ouvre la valve 55 Dans l'ap-

pareil stérilisateur, la pompe de contre-pression 10 n'est pas

exposée à des températures élevées à cause de l'action du re-

froidisseur 26 De plus, une invasion de bactéries provenant de la pompe de contre-pression 10 dans le passage du produit peut être évitéeëb la même manière que sur la figure 3 en établissant

la pression interne du réservoir aseptique 6 à un niveau légè-

rement plus élevé que la contre-pression fournitpar la pompe de contrepression 10 durant l'opération de commutation des valves 13 et 55 En conséquence, il n'est pas nécessaire d'utiliser une pompe stérile et capable de supporter des températures et des

SR 2469 JP/GL

pressions élevées.

Dans la seconde étape de fonctlonnement avec l'eau, le refroidisseur 4 se met en marche Quand la temperature de l'eau passant dans le refroidisseur 4 descend, par exemple, à 50 'C ou moins, le refroidisseur 26 s'arrête de fonctionner De ce fait, la pompe de contre-pression 10 n'est pas exposée à des tempea= tures extrêmement élevées En même temps, une contre- pressiïo constante peut être fournie au stérilisateur 3 par la pompe de contre-pression 10 Les positions des valves de co-mutation sont les mêmes que pour la stérilisation de l'appareilo Après l'opération de stérilisation par l'eau, on ferme la valve de commutation 21 du réservoir d'eau 2, et on ouvre la valve de commutation 22 afin de délivrer le produit du réservoir d'alimentation 1 pour 1 'opération avec le produit Etant donné

que le produit est délivré par la pression de l'air, les parti-

cules solides, etc, contenues dans celui-ci, ne sont pas bri-

sées De plus, une contre-pression constante est fournie au sté-

rilisateur 3 par la pompe de contre-pression 10, de la mgme ma-

nière que ci-dessus et un mélange d'eau et du produit est évacué par le tuyau de contre-pression auxiliaire 20 sans perturber la

stérilité interne de l'appareil.

Quand l'appareil a été complètement commuté pour fonc-

tionner avec le produit, on ferme la valve de commutation 55 et

on ouvre la valve 13 afin de collecter le produit dans le réser-

voir aseptique 6 Le réservoir aseptique 6 doit être un réser-

voir qui est capable de contraler en permanence sa pression in-

terne de façonà la maintenir constante en utilisant de l'air comprimé (air stérile) Ainsi, une contre-pression stable est constamment fournie au stérilisateur 3 grâce à la pression de

l'air réglée dans le réservoir aseptique 6, même pendant l'opé-

ration avec le produit.

Finalement, on ferme la valve de commutation 13 et on ouvre la valve de commutation 12 afin de transférer le produit

collecté dans le réservoir aseptique 6 vers les étapes de-trai-

tement suivantes, telles que les étapes de remplissage et d'emballage, etc. Dans les appareils stérilisateurs représentés sur les figures 3 et 4, la pompe de contre-pression n'est pas exposée

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à des températures extrêmement élevées à cause de la présence du refroidisseur ou à cause de l'utilisation d'une pompe de contre-pression indépendante des tuyauteries dans lesquelles circule le produit De plus, une contre-pression constante peut 8 tre fournie au stérilisateur A cela s'ajoute que des matières

autres que le produit peuvent être évacuées en continu de l'ap-

pareil et que le produit peut être collecté seul dans le réser-

voir aseptique en appliquant une contre-pression constante et

stable à l'intérieur de l'appareil, tout en préservant la sté-

rilité de celui-ci.

Avec l'appareil stérilisateur de l'invention, il est possible de stériliser les matières à une température constante en appliquant une contre-pression constante à l'intérieur de l'appareil et le réglage de la contre-pression peut être exécuté d'une manière simple et précise De plus, l'eau chaude utilisée durant la stérilisation de l'appareil, l'eau chaude utilisée durant l'opération avec l'eau et le mélange d'eau et de produit circulant durant l'opération de commutation peut être évacué en continu de l'appareil, tandis que le produit seul est collecté en appliquant une contre-pression constante à l'intérieur de l'appareil, tandis que la stérilité des passages dans lesquels

le produit circule est maintenue.

Dans l'appareil stérilisateur selon l'invention, il n'y a aucun risque d'accumulation de particules et de blocage et les particules solides du produit ne sont pas brisées même lorsque l'on traite des matières extrêmement visqueuses ou des matières

contenant des particules solides Ainsi, l'appareil stérilisa-

teur de l'invention a une efficacité remarquable pour stériliser des aliments liquides contenant des particules solides ou des aliments extrêmement visqueux, ainsi que des médicaments, et

pour traiter ces produits en les collectant de manière stérile.

Exemple

On va décrire maintenant un mode de réalisation de 14 ap-

pareil stérilisateur de l'invention et un procédé pour stérili-

ser une soupe contenant des grains de mais en utilisant cet ap-

pareil. Un mode de réalisation de l'appareil stérilisateur est représenté sur la figure 5 On utilise un réservoir à trémie

SR 2469 JP/GL

en acier inoxydable comme réservoir d 9 eau 2 ' et cc-te sser-

voir à produits 33 De plus, on utilise comme pompe d 'alimen= tation 32,une pompe du type mono ayant une capacité d'environ 1 à 6 t/h Le débitmètre 36 est un débitmàtre à micromouvement dans lequel peuvent passer des particules solidesu Le débitmètre 36 mesure le débit de circulation des matières alimentant le

stérilisateur 3 (Un débitmètre magnétique, un débitmètre à ul-

trasons, etc, pourraient 4 tre utilisées à sa place) Le régula-

teur de débit 37 reçoit les indications du débitmètre 36 et en-

voie une instruction à un inverseur 38 de façon à modifier la vitesse de rotation de la pompe d'alimentation 32 Un échangeur de chaleur à racloirs aété utilisé pour les stérilisateurs 3 et

4 Le réservoir aseptique 6 est en acier inoxydable, à une ré-

sistance à la pression de 3; 105 Pa et une capacité de 5 t Le réservoir aseptique 6 est équipé d'un dispositif manométrique 17 et d'un régulateur de pression 16 et est capable de régler sa pression interne à un niveau constant en utilisant l'air stérile

introduit à travers un filtre stérile 24 e Les dispositifs énu-

mérés ci-dessus étaient reliés dans l'ordre indiqué par un tuyau

d'alimentation 18 en acier inoxydable.

Le réservoir de contre-pression auxiliaire 7 est en acier inoxydable et a une résistance à la pression de 3 à 5 105 Pa et une capacité de 5 10 1 Comme le réservoir aseptique 6, le

réservoir de contre-pression auxiliaire 7 est équipé d'un mano-

mètre 17 et d'un régulateur de pression 16 et est capable de régler sa pression interne au moyen d'air Une monopompe, ayant une capacité de 1 à 6 t/h est utilisée comme pompe d'évacuation

8 Le réservoir de contre-pression auxiliaire 7 et la pompe -

d'évacuation 8 sont reliés au moyen du tuyau de contre-pression auxiliaire 20 branché sur le tuyau d'alimentation 18 en arrière

du refroidisseur 4.

Un échangeur de chaleur du type à plaque est utilisé

comme refroidisseur 28 Le refroidisseur 28 et la valve de dé-

-compression 9 sont reliés l'un à l'autre au moyen du tuyau

d'évacuation 19 branché sur le tuyau de contre-pression auxi-

liaire 20 en amont de la valve de commutation 14.

On va décrire ci-après un exemple d'utilisation de cet

appareil stérilisateur pour stériliser une soupe de mais.

SR 2469 JP/GL

1 Appareil de stérilisation: Pour commencer, on ouvre la valve de commutation 15 et on ferme les valves 13, 14 et 22 Ensuite, on introduit l'eau du

réservoir 2 dans l'appareil et on la dirige vers le stérilisa-

teur 3 à un débit d'environ 1400 à 1600 1/h au moyen de la pom- pe d'alimentation 32 Le réglage dudit débit est assuré comme

suit: lorsque le débit dépasse la valeur préétablie, le débit-

mètre 36 délivre un signal au régulateur de débit 37 Le régu-

lateur de débit envoie une instruction à l'inverseur 38 de façon à augmenter la vitesse de rotation de la pompe d'alimentation 32 a une vitesse prédéterminée Après cela, l'eau est fournie avec

le débit préétabli au moyen de la pompe d'alimentation 32.

L'eau fournie par la pompe d'alimentation 32 est chauf-

fée à environ 140 'C dans le stérilisateur 3 Cette eau chaude

passe dans le tuyau d'alimentation 18, dans la pompe de contre-

pression auxiliaire 20 et dans le tuyau d'évacuation 19, et est

évacuée par la valve de décompression 9 A ce moment, une contre-

pression de 4 105 Pa est maintenue à l'intérieur de l'appareil

au moyen de la valve de décompression 19.

La stérilisation décrite ci-dessus de l'appareil est exécutée pendant environ 30 minutes, après confirmation du fait

aue la température de l'eau chaude en amont de la valve de dé-

compression 9 a atteint 130 'C.

Selon un trajet différent de celui décrit ci-dessus,

une vapeur saturée à une pression d'environ 2 à 3 105 Pa est in-

jectée dans le réservoir aseptique 6 afin de stériliser l'inté-

rieur de celui-ci.

2 Fonctionnement avec l'eau On met en marche le refroidisseur 4 afin de refroidir l'eau chaude à environ 50 'C ou moins Quand la température de l'eau traversant le refroidisseur est descendue à environ 50 C ou audessous, on diminue progressivement la température du stérilisateur 3 de 140 'C (température de stérilisation avec

l'eau) à 134 136 'C (température de stérilisation du produit).

Après confirmation du fait que la température du stérilisateur a été stabilisée à 134 136 'C, la contre-pression fournie au - moyen de la valve de décompression 9 est abaissée de 4 10 Pa à 2,7-2,8 105 Pa De plus, la pression interne du réservoir de

SR 2469 JP/GL

L 26

contre-pression auxiliaire 7 est également réglée à 297 2,8.

Pa Quand le débit s'est stabilisé dans ces conditions, en

ouvre la valve de commutation 14 et on ferme la valve de commu-

tation 15 afin de diriger l'eau chaude, après refroidissement 2 vers le réservoir de contre-pression auxiliaire 7 par le tuyau

de contre-pression auxiliaire 20 L 2 eau contenue dans le ré-

ser Voir de contre-pression auxiliaire 20 est wacuée au moyen de la pompe 8 Le débit d'évacuation de la pompe 8 est réglé à

1400 1600 1/h.

3 Opération de commutation Quand l'opération avec l'eau est acheveé% on ferme la valve 21 et on ouvre la valve 22 afin de faire entrer la soupe de mais du réservoir à produits 33 dans l'appareil Un mélange d'eau et de soupe est évacué par le tuyau de contre-pression auxiliaire 20 de la même manière que pendant leopération avec

l'eau A ce moment, le débit d'évacuation de la pompe d'alimen-

tation, les conditions de température du stérilisateur 3 et du refroidisseur 4 sont absolument identiques à ceux au cours de

l'opération avec l'eau De plus, la pression interne du réser-

voir de contre-pression auxiliaire 7 a été réglée à 2,7 2,8

Pa afin d'établir une contre-pression à l'intérieur de l'appareil.

4 Opération avec le produit seul: On règle la pression interne du réservoir aseptique 6 à 2,7 2,8 105 Pa On échantillonne les matières évacuées par le tuyau de contre-pression auxiliaire 20 afin de confirmer le fait que seul le produit circule dans l'appareil Ensuite, on

ferme la valve de commutation 14 et on ouvre la valve de commu-

tation 13 soit simultanément, soit peu après que la valve 14 a

été commutée Le débit de la pompe d'alimentation et les condi-

tions de température du stérilisateur 3 et du refroidisseur 4

sont exactement les mêmes que pendant l'opération de commutation.

De plus, la pression interne du réservoir aseptique 6 est réglée

a 2,7 2,8 105 Pa afin de fournir une contre-pression à l'inté-

rieur de l'appareil Le fonctionnement avec le produit seul est poursuivi dans les conditions ci-dessus jusqu'à ce que la soupe contenue dans le réservoir à produits 33 a été épuisées Après que le produit a été collecté dans le réservoir aseptique 6,

on referme la valve de commutation 13.

SR 2469 JP/GL

Claims (5)

REVENDICATIONS

1) Appareil stérilisateur pour stériliser en continu

des matières devant être traitées contenant des particules so-

lidese tout en maintenant la peession de l'appareil inchangée qui comprend: ( 1) un stérilisateur ( 3) capable de laisser passer les- dites particules solides;

( 2) un dispositif d'alimentation ( 30) pour alimenter le-

dit stérilisateur ( 3) avec lesdites matières;

( 3) un réservoir de contre-pression ( 5) capable de ré-

gler la pression de l'air afin de fournir une contre-pression audit stérilisateur ( 3); ( 4) un dispositif de contre-pression ( 31) capable de laisser passer lesdites particules solides et de fournir une contrepression audit stérilisateur ( 3);

( 5) un tuyau d'alimentation ( 18) pour relier ledit sté-

rilisateur ( 3) audit réservoir de contre-pression ( 5); et, ( 6) un tuyau de contre-pression auxiliaire ( 20) branché

sur ledit tuyau d'alimentation ( 18).

2) Appareil stérilisateur selon la revendication 1,

caractérisé en ce qu'il est utilisé pour l'emballage aseptique.

3) Appareil stérilisateur selon la revendication 1 ou 2,

caractérisé en ce que le réservoir de contre-pression est un ré-

servoir aseptique ( 6).

4)-Appareil stérilisateur selon l'une quelconque des

revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le dispositif de

contre-pression est un réservoir de contre-pression auxiliaire

capable de régler la pression de l'air.

) Appareil stérilisateur qui comprend, au moins, un sté- rilisateur ( 3), un dispositif d'alimentation ( 1) pour fournir des matières audit stérilisateur ( 3), un réservoir aseptique ( 6) capable de contrô 1 er la pression de l'air qui est disposé en arrière dudit stérilisateur ( 3), un réservoir de contre-pression auxiliaire ( 7), une valve de décompression ( 9) pour évacuer et

une pompe d'évacuation ( 8) pour évacuer les matières dudit ré-

servoir de contre-pression auxiliaire ( 7), ledit réservoir asep-

tique ( 6) étant relié audit stérilisateur ( 3) au moyen d'un tuyau

d'alimentation ( 18), ledit réservoir de contre-pression auxi-

SR 2469 JP/GL

iïaire ( 7) et ladite pompe d'évacuation ( 8) étant pourvus d'ua tuyau de contre-pression auxiliaire ( 20) branché sur ledit tuyau d'alimentation ( 18)e ladite valve de contre:pression ( 9) étant pourvue d'un tuyau d'évacuation ( 19) branché sur ledit tuyau d'alimentation ( 18) ou sur ledit tuyau de contre-pression auxiliaire ( 7), une contre-pression étant fournie audit stérie lisateur ( 3) au moyen dudit dispositif d'alimentation et de l'un desdits réservoirs stériles, lesdits moyens de contrepression

auxiliaires et ladite valve de décompression { 9).

6) Appareil stérilisateur qui comprend, au moins, un stérilisateur ( 3), un dispositif d'alimentation ( 1) pour fournir des matières audit stérilisateur ( 3), un réservoir aseptique ( 6)

capable de régler la pression de l'air qui est produite en ar-

rière dudit stérilisateur ( 3), une pompe de contre-pression ( 8) et une valve de décompression ( 9), ledit réservoir aseptique ( 6)

étant relié audit stérilisateur ( 3) au moyen d'un tuyau d'ali-

mentation ( 18), ladite pompe de contre-pression ( 8) étant dis-

posée dans un tuyau de contre-pression auxiliaire ( 20) branché audit tuyau d'alimentation ( 18), ou audit tuyau de contre-pression

auxiliaire ( 7), une contre-pression étant fournie audit stérili-

sateur ( 3) au moyen dudit dispositif d'alimentation ( 1) et au moyen dudit réservoir aseptique ( 6), ou bien de ladite pompe de contrepression ( 8) ou encore par ladite valve de décompression ( 9). 7) Appareil stérilisateur qui comprend, au moins, un

stérilisateur ( 3), un dispositif d'alimentation ( 1) pour alimen-

ter ledit stérilisateur ( 3) avec des matières, un réservoir asep-

tique ( 6) capable de régler la pression de l'air qui est produi-

te à l'arrière dudit stérilisateur ( 3), une pompe de contre-

pression et un refroidisseur ( 4) capables de laisser passer des

particules solides, ledit réservoir aseptique ( 6) étant relié au-

dit stérilisateur ( 3) au moyen d'un tuyau d'alimentation ( 18), ladite pompe de contre-pression ( 8) et ledit refroidisseur ( 4) étant prévus dans un tuyau de contre-pression auxiliaire (? 20) branché audit tuyau d'alimentation ( 18), une contre-pression

étant fournie audit stérilisateur ( 3) par une combinaison com-

prenant ledit dispositif d'alimentation ( 1) et ledit réservoir

aseptique ( 6), ou bien ladite pompe de contre-pression ( 8).

SR 2469 JP/r L 8) Appareil stérilisateur selon l'une quelconque des

revendications 1, 2 v 5, 6 et 7, caractérisé en ce que le dis-

positif d'alimentation est un réservoir d'alimentation capable

de régler la pression de l'air.

SR 2469 JP/GL