FR2642397A1 - Method for functional sheathing of lamps for sterilisation by means of ultraviolet radiation - Google Patents
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Abstract
Description
De nombreux aliments sont vendus en portions emballées et fermées : yaourts, desserts... Les emballages sont des pots en matière plastique, accolés ou séparés, et souvent en polypropylène de qualité alimentaire. Many foods are sold in packaged and closed portions: yogurts, desserts ... The packaging is plastic jars, joined or separated, and often made of food-grade polypropylene.
Comme les conditionnements sont fabriqués ouverts et souvent loin de la ligne de remplissage / fermeture, les germes microbiens présents dans l'air apportent une contamination des parois intérieures des emballages. Le matériau constituant ces pots interdit la stérilisation par chauffage, autoclave, etc. On a donc pensé utiliser le pouvoir germicide du rayonnement ultraviolet pour les longueurs d'onde proches de 254 nanomètres en plaçant les emballages, juste avant le remplissage dans le flux de lampes à vapeur de mercure émettant principaiement dans cette longueur d'onde. As the packaging is made open and often far from the filling / closing line, microbial germs present in the air cause contamination of the interior walls of the packaging. The material of these jars prohibits sterilization by heating, autoclave, etc. It was therefore thought to use the germicidal power of ultraviolet radiation for wavelengths close to 254 nanometers by placing the packages, just before filling in the flow of mercury vapor lamps emitting mainly in this wavelength.
On appellera par la suite lampe UV une telle lampe émettrice. This UV lamp will be called a lamp thereafter.
On sait qu'une lampe UV est constituée d'un tube de verre de silice (appelé souvent quartz) scellé sous vide, comportant à chaque extrémité une électrode et contenant une faible quantité de mercure. Les vapeurs de mercure émettent un rayonnement ultraviolet traversant la paroi du tube de silice quant les électrodes sont reliées à une source de tension électrique convenable. Chaque électrode est reliée par une traversée étanche de la paroi à une connexion électrique, généralement montée sur un culot. Dans certains cas, le culot est commun pour les connexions des deux électrodes, en particulier pour les lampes recourbées en forme de U ou plus complexes.It is known that a UV lamp consists of a tube of silica glass (often called quartz) sealed under vacuum, comprising at each end an electrode and containing a small quantity of mercury. Mercury vapors emit ultraviolet radiation through the wall of the silica tube when the electrodes are connected to a suitable source of electrical voltage. Each electrode is connected by a sealed crossing of the wall to an electrical connection, generally mounted on a base. In some cases, the base is common for the connections of the two electrodes, in particular for the bent U-shaped or more complex lamps.
Les lampes rectilignes peuvent être disposées horizontalement dans un tunnel où défile un tapis roulant. Ce genre d'installation convient pour stériliser les coquilles d'oeufs juste avant de les casser pour fabriquer des pâtes alimentaires. The rectilinear lamps can be arranged horizontally in a tunnel where a conveyor belt runs. This type of installation is suitable for sterilizing eggshells just before breaking them to make pasta.
On peut également disposer les lampes rectilignes verticalement dans une tour où des produits à stériliser tombent sous l'action de la pesanteur. The rectilinear lamps can also be placed vertically in a tower where products to be sterilized fall under the action of gravity.
On a toujours constaté que le flux ultraviolet reçu par la partie de l'emballage la plus rapprochée (A) de la lampe W était nettement supérieur au flux reçu par la partie (B) la plus éloignée de la lampe, cette différence étant aggravée par les lois du rayonnement (en 1je2). Pour assurer une dose correcte en B, il faut irradier beaucoup trop en A, ce qui n'est pas rentable. It has always been observed that the ultraviolet flux received by the part of the package closest (A) to the lamp W was clearly greater than the flux received by the part (B) furthest from the lamp, this difference being aggravated by the laws of radiation (in 1je2). To ensure a correct dose in B, it is necessary to irradiate too much in A, which is not profitable.
La constitution même des lampes les rend vulnérables et une rupture du tube peut avoir des conséquences dangereuses : chutes de fragments de verre, de petites gouttes de mercure. Quand on sait que les machines de stérilisation ont une très grande cadence, on risque d'avoir contaminé de manière peu visibie mais inacceptable un grand nombre d'emballages avant détection de ia casse. The very constitution of the lamps makes them vulnerable and a rupture of the tube can have dangerous consequences: falling glass fragments, small drops of mercury. When we know that the sterilization machines have a very high rate, we risk having contaminated in a poorly visible but unacceptable way a large number of packages before detection of breakage.
Dans un autre domaine, les lampes UV sont également utilisées pour stériliser l'eau. Pour ce faire, les lampes généralement rectilignes sont immergées dans le courant d'eau a stériliser. La transparence de l'eau aux UV étant assez faible, il est indispensable de placer une pluralité de lampes parallèles pour irradier toute la section de la conduite d'eau. Le montage classique sépare les lampes W de l'eau en les entourant d'un tube de quartz. On évite ainsi le défaut connu de dépit (tartre) sur la lampe en reportant le problème sur le tube quartz. In another area, UV lamps are also used to sterilize water. To do this, the generally rectilinear lamps are immersed in the stream of water to be sterilized. The transparency of water to UV being quite low, it is essential to place a plurality of parallel lamps to irradiate the entire section of the water pipe. The classic assembly separates the W lamps from the water by surrounding them with a quartz tube. This avoids the known defect of spite (tartar) on the lamp by transferring the problem to the quartz tube.
Des racleurs mécaniques nettoient régulièrement le tube de quartz pour le détartrer. Il y a une perte notable de l'intensité émise par la lampe par l'absorption propre du tube de quartz (parois épaisses de plusieurs millimètres) et par l'absorption due aux dépôts superficiels. On notera également le cotit de la solution consistant a entourer chaque lampe d'un tube de quartz. Mechanical scrapers regularly clean the quartz tube to descale it. There is a notable loss of the intensity emitted by the lamp by the proper absorption of the quartz tube (walls several millimeters thick) and by the absorption due to surface deposits. Note also the cost of the solution consisting in surrounding each lamp with a quartz tube.
La rupture de ce tube amènera llentraînement par le courant d'eau de menus morceaux de verre. La présence de ces corps est inadmissible dans une eau potable. The rupture of this tube will cause the entrainment by the stream of water of small pieces of glass. The presence of these bodies is inadmissible in drinking water.
La présente invention a pour-principale caractéristique d'entourer la partie verre de la lampe W d'une gaine évitant toute dissémination de verre et/ou de mercure en cas de rupture. The main characteristic of the present invention is to surround the glass part of the lamp W with a sheath preventing any dissemination of glass and / or mercury in the event of rupture.
Une autre caractéristique est de supprimer les tubes protecteurs en quartz et les racleurs anti-dépôt pour les lampes W utilisées dans l'eau. Another feature is to eliminate the protective quartz tubes and the anti-deposit scrapers for the W lamps used in water.
On se rapportera aux figures jointes pour suivre la description:
- la figure 1 représente une lampe W entourée d'une gaine en coupe.We will refer to the attached figures to follow the description:
- Figure 1 shows a lamp W surrounded by a sheath in section.
- la figure 2 représente une pluralité de lampes UV entourées d'une gaine en coupe. - Figure 2 shows a plurality of UV lamps surrounded by a sectional sheath.
-- la figure 3 représente une lampe en U. - Figure 3 shows a U-shaped lamp.
- la figure 4 représente un doigt de gant. - Figure 4 shows a thermowell.
- la figure 5 représente un doigt de gant. - Figure 5 shows a thermowell.
- la figure 6 représente une lampe en U gainée. - Figure 6 shows a sheathed U-shaped lamp.
- la figure 7 représente une lampe de forme complexe. - Figure 7 shows a lamp of complex shape.
- la figure 8 représente un détail de'gainage. - Figure 8 shows a sheathing detail.
DESCRIPTION
Le principe mis en oeuvre est d'entourer la partie fragile c'est-a-dire le tube de quartz d'une gaine plastique répondant aux exigences
- étanchéité a l'eau et rétention intérieure des débris,
- inertie chimique ou résistance chimique,
- transparence aux W émis par la lampe,
- absence de relargage de produits nocifs à l'état vapeur
(stérilisation d'emballage en particulier),
- absence de relargage de produits nocifs dans l'eau
(stérilisation de l'eau),
- anti-adhérence du tartre (stérilisation de l'eau).DESCRIPTION
The principle implemented is to surround the fragile part, that is to say the quartz tube with a plastic sheath meeting the requirements
- water tightness and interior retention of debris,
- chemical inertness or chemical resistance,
- transparency to W emitted by the lamp,
- absence of release of harmful products in the vapor state
(packaging sterilization in particular),
- no release of harmful products into the water
(water sterilization),
- anti-adhesion of tartar (sterilization of water).
Il existe de nombreuses substances permettant de réaliser une gaine entourant une ou plusieurs lampes
- soit sous forme d'un tube rectiligne,
- soit sous forme d'un doigt de gant,
- soit sous forme d'une gaine thermorétractable collant au tube
de la lampe UV. There are many substances used to produce a sheath surrounding one or more lamps
- either in the form of a straight tube,
- either in the form of a thermowell,
- either in the form of a heat-shrinkable sheath sticking to the tube
of the UV lamp.
PREMIER MODE DE REALISATION
Pour une lanpe UV rectiligne telle que schématisée sur la figure 1, on utilise un tube de plastique (1) fixé sur les culots (2) par une colle ou un mastic (3).FIRST EMBODIMENT
For a rectilinear UV lanpe as shown diagrammatically in FIG. 1, a plastic tube (1) is used fixed on the caps (2) by an adhesive or a putty (3).
La partie verre de la lampe est le tube (4). Cette configuration convier.t pour les lampes rectilignes utilisées en stérilisation d'objets, en stérilisation d'air (h8pltaux en particulier) ou en stérilisation d'eau. The glass part of the lamp is the tube (4). This configuration is suitable for rectilinear lamps used in sterilization of objects, in air sterilization (h8pltaux in particular) or in water sterilization.
I1 est important de remarquer l'intérêt de cette solution en stérilisation d'eau : en choisissant un plastique anti-adherent on supprime le dépôt de tartre ce qui permet de supprimer tout le dispositif mécanique de racleurs. I1 is important to note the interest of this solution in water sterilization: by choosing a non-stick plastic one removes the deposit of tartar which allows to remove all the mechanical device of scrapers.
L'économie apportée est très importante : on réalise une suppression de risques de pollution par casse de lampe ou casse du tube quartz de protection, tout en diminuant notablement le coût de l'installation. The savings are very significant: we eliminate pollution risks by breaking the lamp or breaking the quartz protection tube, while significantly reducing the cost of installation.
La même gaine peut protéger plusieurs lampes simultanément : la figure 2 schématise le montage dans une seule gaine de deux lampes (ce chiffre est donné a titre d'exemple car le principe est général). The same sheath can protect several lamps simultaneously: Figure 2 shows schematically the assembly in a single sheath of two lamps (this figure is given as an example because the principle is general).
Une gaine transparente (5) en forme de cylindre (ou de parallélépipède) est fermée par les flasques (6). Ces flasques comportent des ouvertures laissant passer les culots (7) des lampes (8). Une étanchéité (non représentée) par mastic, colle ou joint est prévue entre les flasques (6) et les culots (7). A transparent sheath (5) in the form of a cylinder (or parallelepiped) is closed by the flanges (6). These flanges have openings allowing the caps (7) of the lamps (8) to pass. A seal (not shown) by putty, glue or seal is provided between the flanges (6) and the caps (7).
DEUXIEME MODE DE REALISATION
Une lampe a deux branches dite lampe en U est représentée schématiquement par la figure 3. Elle est composée d'un tube à deux branches (9) et (10) parallèles et proches l'une de l'autre. Chaque branche est terminée par une partie renflée (11 et 12) contenant les électrodes, respectivement (13) et (14). Un queusot (15) permet de faire le vide avant fermeture de la lampe. Les deux parties (11) et (12) sont réunies sur un culot (16) assurant les connexions électriques.SECOND EMBODIMENT
A lamp with two branches, called a U-shaped lamp, is shown diagrammatically in FIG. 3. It is composed of a tube with two branches (9) and (10) parallel and close to one another. Each branch is terminated by a bulged part (11 and 12) containing the electrodes, respectively (13) and (14). A shank (15) makes it possible to create a vacuum before closing the lamp. The two parts (11) and (12) are joined on a base (16) ensuring the electrical connections.
Pour une telle lampe, on peut utiliser une gaine en forme de doigt de gant telle que montrée sur la figure 4, de forme parallélépipède ou cylindrique. L'étanchéité se fait sur le culot comme pour les cas précédents (figure 5). For such a lamp, it is possible to use a sheath in the form of a thimble as shown in FIG. 4, of parallelepiped or cylindrical shape. The seal is made on the base as in the previous cases (Figure 5).
Une variante peut etre interessante pour diminuer l'encombrement : le doigt de gant < 19) a une partie moins large (18) pour être plus près des deux branches du U. A variant can be interesting to reduce the size: the thermowell <19) has a narrower part (18) to be closer to the two branches of the U.
TROISIèME MODE DE REALISATION
On utilise une gaine thermorétractable pour entourer complètement la lampe. On -sait que l'on trouve parmi les matières plastiques des matériaux susceptibles de diminuer de dimension par augmentation de température.THIRD EMBODIMENT
A heat shrink tubing is used to completely surround the lamp. We know that among plastics there are materials capable of decreasing in size by increasing temperature.
La forme usuelle est un tube d'épaisseur faible (par exemple 0,5 mm) de diamètre a froid à la demande et que l'on coupe à la longueur désirée. On enfile cette gaine autour de l'objet a protéger et un chauffage (150 à 3000C) régulier amène une retraction progressive de la gaine qui vient se coller très étroitement sur l'objet intérieur. Il n'y a pas de collage mais contact très serre. The usual form is a thin tube (for example 0.5 mm) of cold diameter on demand and which is cut to the desired length. We put this sheath around the object to protect and a regular heating (150 to 3000C) brings a progressive retraction of the sheath which comes to stick very tightly on the interior object. There is no bonding but very tight contact.
On voit sur la figure 6 une lampe en U semblable a celle de la figure 3 entourée d'une gaine (20) rétractée par chauffage. On représente la gaine ne touchant-pas la lampe pour rendre la figure lisible alors qu'il y a en réalité un contact très étroit. On note que en (21) la gaine remonte sur le culot (16) pour assurer l'étanchéité. We see in Figure 6 a U-shaped lamp similar to that of Figure 3 surrounded by a sheath (20) shrunk by heating. We represent the sheath not touching the lamp to make the figure readable when there is actually a very close contact. Note that in (21) the sheath rises on the base (16) to ensure sealing.
La gaine est beaucoup plus rétractée sur les branches (9) et (10) que sur le culot (16j. I1 est bon de graduer le chauffage en fonction de la rétraction souhaitée. The sheath is much more retracted on the branches (9) and (10) than on the base (16d. It is good to dim the heating according to the desired retraction.
Le serrage sur les branches parallèles est très fort et il est conseillé de placer une ou plusieurs cales (17) (figure 6) entre les branches (9) et (10). Cette caie peut être une pièce de plastique ou plus simplement au moins un pont de verre soudé sur les deux branches. The tightening on the parallel branches is very strong and it is advisable to place one or more shims (17) (figure 6) between the branches (9) and (10). This block can be a piece of plastic or more simply at least a glass bridge welded on the two branches.
OUATR1EME MODE DE REkLISATIûN
Une lampe de forme complexe est schématisée sur la figure 7.OUATR1EME MODE DE REkLISATIûN
A lamp of complex shape is shown diagrammatically in Figure 7.
Elle est constituée d'ur. tube 22 enroulé sur lui-même, par exemple en queue de cochon. Cette lampe peut comporter deux culots (23) et (24) comme sur la figure.It is made up of ur. tube 22 wound on itself, for example in a pigtail. This lamp can have two caps (23) and (24) as in the figure.
Pour protéger une telle lampe, il est possible de gainer avec une matière thermorétractable en une seule pièce comme pour le troisième mode de réalisation, mais il peut être préférable de procéder par étape : le tube (22) est sectionne en 25, ce qui met en présence de deux demi-lampes séparées. To protect such a lamp, it is possible to sheath with a heat-shrinkable material in one piece as for the third embodiment, but it may be preferable to proceed in stages: the tube (22) is sectioned at 25, which puts in the presence of two separate half-lamps.
La figure 8 représente une vue partielle autour du point de séparation 25. On enfile une gaine (26-27) sur chacune des deux demi-lampes, en veillant à dégager suffisamment le point 25 pour permettre la soudure du verre sans endommager les dites gaines. Après soudure et refroidissement, on met en place les gaines en assurant un large recouvrement au niveau de la soudure puis on procède à la rétraction par chauffage. On a ainsi gainé entierement la lampe reconstituée par la soudure. FIG. 8 represents a partial view around the separation point 25. A sheath (26-27) is put on each of the two half-lamps, taking care to clear point 25 enough to allow the welding of the glass without damaging said sheaths . After welding and cooling, the sheaths are put in place, ensuring wide overlap at the weld, then shrinking by heating. The lamp reconstituted by welding was thus completely sheathed.
CINQUIèME MODE DE REALISATION
Pour toutes les formes de lampes, on projette dans la flamme d'un chalumeau une matière pulvérulente qui se colle à l'état de micro gouttes sur la lampe W de manière à former un revêtement continu. Un chauffage modéré permet d'assurer l'homogénéité du dit revêtement.FIFTH EMBODIMENT
For all forms of lamps, a pulverulent material is sprayed into the flame of a blowtorch which sticks in the form of micro drops to the lamp W so as to form a continuous coating. Moderate heating ensures the homogeneity of said coating.
SIXIEME MODE DE REALISATION
Pour toute les formes de lampes, on procède au dépôt par trempage dans une suspension de matières convenables dans un liquide. Un chauffage modéré après évaporation du liquide consolide le dépôt, le rend homogène et sans aucun manque.SIXTH EMBODIMENT
For all forms of lamps, deposition is carried out by dipping in a suspension of suitable materials in a liquid. Moderate heating after evaporation of the liquid consolidates the deposit, makes it homogeneous and without any lack.
CHOIX DES MATIERES
On a exposé précédemment les critères de choix. On pourra utiliser les matières de la famille fluoro-éthylène-propylène où l'on trouve des produits thermorétractables. De tels produits donnent toute satisfaction pour les propriétés anti-adhérences, pour la résistance chimique et pour l'absence de nocivité. La transparence aux rayons W est facile a obtenir grâce à la faible épaisseur de la gaine : on choisit 0,5 mm (environ) ce qui ne pose donc pas de problème.CHOICE OF MATERIALS
We have previously explained the selection criteria. We can use materials from the fluoro-ethylene-propylene family where there are heat shrinkable products. Such products give full satisfaction for the anti-adhesion properties, for the chemical resistance and for the absence of harmfulness. Transparency in W rays is easy to obtain thanks to the small thickness of the sheath: we choose 0.5 mm (approximately) which therefore poses no problem.
Pour les modes de réalisation par projection au chalumeau ou par dépot au trempé de l'eau, on utilisera des polytétra-fluoro-éthylène. For the embodiments by spraying with a blowtorch or by dipping with water, polytetrafluoroethylene will be used.
L'usage alimentaire même à chaud et l'inertie chimique de ces matériaux sont reconnus.Even hot food use and the chemical inertness of these materials are recognized.
Il est également possible de trouver satisfaction en utilisant des élastomères-silicones. Il existe en particulier des matériaux siiicones thermorétractables. It is also possible to find satisfaction by using silicone elastomers. There are in particular heat-shrinkable silicone materials.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8900990A FR2642397B1 (en) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | METHOD OF FUNCTIONAL SHEATHING OF STERILIZATION LAMPS BY ULTRA-PURPLE RADIATION |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| Country | Link |
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| FR (1) | FR2642397B1 (en) |
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1989
- 1989-01-27 FR FR8900990A patent/FR2642397B1/en not_active Expired - Fee Related
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| FR2642397B1 (en) | 1991-07-12 |
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