ITPR20130031A1 - Impianto di sterilizzazione - Google Patents
Impianto di sterilizzazioneInfo
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Description
DESCRIZIONE
“Impianto di sterilizzazioneâ€
La presente invenzione ha per oggetto un impianto di sterilizzazione. Tale impianto à ̈ utilizzato per la sterilizzazione di contenitori, tipicamente contenitori in vetro, preferibilmente fiale o flaconi.
Sono noti impianti di sterilizzazione comprendenti un tunnel dotato di una camera in cui attraverso un gruppo di resistenze elettriche viene riscaldata una corrente d’aria che a sua volta riscalda le fiale o i flaconi posizionati in detta camera. Tale riscaldamento viene eseguito secondo un preciso profilo termico al fine di assicurare la sterilizzazione.
Un inconveniente di tale soluzione costruttiva à ̈ però legato ai costi di gestione dell’impianto in considerazione dell’elevato consumo elettrico determinato dalle resistenze.
Un ulteriore inconveniente à ̈ legato al fatto che le resistenze sono alimentate ad alta tensione e dunque la sicurezza dell’impianto deve essere gestita con estrema attenzione, specie durante gli interventi di manutenzione.
In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione à ̈ proporre un impianto di sterilizzazione che permetta di ridurre i costi di esercizio. Un ulteriore importante scopo della presente invenzione à ̈ mettere a disposizione un impianto di sterilizzazione che consenta di migliorare la sicurezza degli operatori.
Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un impianto di sterilizzazione comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di uno scambiatore, come illustrato negli uniti disegni in cui:
-figura 1 mostra una vista schematica dell’impianto.
Nelle unite figure con il numero di riferimento 1 si à ̈ indicato un impianto di sterilizzazione di contenitori, tipicamente in vetro, preferibilmente destinati al contenimento di prodotti farmaceutici. Opportunamente tali contenitori sono fiale e/o flaconi.
Opportunamente tale impianto 1 à ̈ posto a valle di una macchina lavatrice di contenitori. Opportunamente l’impianto 1 à ̈ posto a monte di una riempitrice. La macchina lavatrice esplica un’azione di lavaggio preliminare dei contenitori, mentre la riempitrice à ̈ responsabile dell’introduzione del prodotto nei contenitori.
Opportunamente l’impianto 1 comprende un polmone 7 di accumulo dei contenitori. Il polmone 7 comprende mezzi di introduzione di un flusso fluido (tipicamente aria sterile) in detto polmone 7. Vantaggiosamente tale flusso fluido consente di asciugare l’umidità presente sui contenitori dopo il lavaggio eseguito nella macchina lavatrice. Vantaggiosamente tale flusso fluido à ̈ a perdere.
Inoltre il polmone 7 comprende mezzi di compattazione dei contenitori. E’ importante che i contenitori siano compattati e distribuiti uniformemente nel polmone 7; in questo modo potranno infatti essere fatti avanzare in maniera organizzata lungo l’impianto 1 (e questo ha positive ripercussioni sulla uniforme distribuzione del calore).
L’impianto 1 comprende una camera 2 di sterilizzazione. Tale camera 2 vantaggiosamente à ̈ una camera di depirogenazione (la depirogenazione essendo una forma spinta di sterilizzazione). La camera 2 di sterilizzazione à ̈ posta a valle del polmone 7 (rispetto al verso di avanzamento di contenitori). A sua volta la camera 2 di sterilizzazione comprende una zona 20 di posizionamento dei contenitori.
L’impianto 1 comprende mezzi 21 di riscaldamento di una prima corrente fluida che investe i contenitori posti in detta zona 20 di posizionamento per sterilizzarli (o preferibilmente eseguire una depirogenazione degli stessi). Opportunamente l’impianto 1 comprende una camera 3 di raffreddamento dei contenitori. La camera 3 di raffreddamento à ̈ posta a valle della camera 2 di sterilizzazione rispetto al verso di avanzamento dei contenitori.
L’impianto 1 comprende mezzi 210 di alimentazione di ossidrogeno (noto anche come “gas di Brown†). I mezzi 210 di alimentazione comprendono solitamente un generatore di ossidrogeno (ma potrebbero comprendere un accumulatore di ossidrogeno). L’utilizzo dell’ossidrogeno come combustibile à ̈ estremamente vantaggioso in quanto permette di ottenere una fiamma estremamente calda ed inoltre la combustione dello stesso genera vapore acqueo (e non residui tossici).
I mezzi 21 di riscaldamento dei contenitori presenti nella camera 2 di sterilizzazione comprendono un bruciatore 211 di ossidrogeno posto a valle dei mezzi 210 di alimentazione (rispetto al deflusso dell’ossidrogeno). I mezzi 21 di riscaldamento comprendono anche un dissipatore 212 di calore; detto dissipatore 212 à ̈ riscaldato da detto bruciatore 211 ed à ̈ in comunicazione termica con detta zona 20 di posizionamento dei contenitori nella camera 2 di sterilizzazione. Detto dissipatore 212 (o almeno una parte dei mezzi 21 di riscaldamento) si trova in un primo vano 213 esterno alla zona 20 di posizionamento dei contenitori nella camera 2 di sterilizzazione. L’impianto 1 comprende un filtro che separa detto primo vano 213 da detta zona 20 di posizionamento dei contenitori. La prima corrente fluida transitando per detto filtro per passare dal primo vano 213 alla zona 20 di posizionamento. Opportunamente la prima corrente fluida in uscita dal primo vano 213 viene introdotta nella zona 20 di posizionamento e poi ricircolata in detto primo vano 213.
Opportunamente il dissipatore 212 di calore à ̈ realizzato in alluminio o in lega di alluminio. La Richiedente ha verificato sperimentalmente che tale materiale oltre ad avere un ottimo coefficiente di scambio termico, presenta una elevata resistenza alla fiamma di ossidrogeno (ciò minimizzando il rischio che la fiamma di ossidrogeno rovini il dissipatore 212). Opportunamente il dissipatore 212 à ̈ alettato per migliorare lo scambio termico con la prima corrente fluida.
Il dissipatore 212 potrebbe anche essere realizzato in altro materiale, ad esempio acciaio inossidabile.
L’impianto 1 comprende un circuito 4 frigorifero che sottrae calore alla camera 3 di raffreddamento. Tale circuito 4 à ̈ importante al fine di determinare un raffreddamento dei contenitori preventivamente riscaldati nella camera 2 di sterilizzazione. Infatti prima di eseguire il riempimento dei contenitori à ̈ opportuno un preventivo raffreddamento degli stessi a 40-50°C (onde evitare che gli stessi danneggino il prodotto che viene inserito). Opportunamente il circuito 4 à ̈ un circuito 4 frigorifero ad assorbimento. In termini generali i circuiti ad assorbimento sono noti nella tecnica. Il circuito 4 comprende un evaporatore 41 posto in comunicazione termica con detta camera 3 di raffreddamento per sottrarre calore (direttamente o indirettamente) dalla camera 3 di raffreddamento.
Nel circuito 4 frigorifero ad assorbimento circola un soluto a più alta tensione di vapore e un solvente a tensione di vapore più bassa. Tipicamente il soluto à ̈ ammoniaca o bromuro di litio. Il solvente à ̈ acqua. Il circuito 4 frigorifero ad assorbimento comprende una zona 42 di vaporizzazione del soluto da una miscela comprendente detto soluto e detto solvente. Infatti in seguito al riscaldamento ad opera del bruciatore 211 si ha liberazione del componente più volatile (usualmente l’ammoniaca).
Il circuito 4 frigorifero comprende inoltre un condensatore 43 in cui si ha la condensazione di detto soluto proveniente da detta zona 42 di vaporizzazione.
Come accennato in precedenza il circuito 4 frigorifero comprende detto evaporatore 41 in cui si ha una evaporazione di detto soluto proveniente dal condensatore 43. Tra l’evaporatore 41 e il condensatore 43 opportunamente à ̈ presente un organo 46 di laminazione. L’evaporatore 41 à ̈ in comunicazione termica con detta camera di raffreddamento 3 (direttamente o attraverso fluidi operativi interposti). L’evaporazione di detto soluto à ̈ accompagnata dalla sottrazione di calore dalla camera 3 di raffreddamento.
La zona 42 di vaporizzazione comprende un canale di passaggio di detta miscela soluto-solvente in detto dissipatore 212 e/o un serbatoio 422 posto a valle di detto canale 421 di passaggio.
Opportunamente il circuito 4 frigorifero comprende un assorbitore 45 in cui il soluto proveniente dall’evaporatore 41 si diluisce nel solvente proveniente dal serbatoio 422 (provenendo dal serbatoio 422 il solvente attraversa un organo 44 di laminazione). Il dissipatore 212 à ̈ interposto tra detto assorbitore 45 e detto serbatoio 422 se si considera un verso di avanzamento di detta miscela lungo il circuito 4 frigorifero. Nella soluzione preferita tra detto assorbitore 45 e detto dissipatore 212 à ̈ operativamente interposta una pompa 47.
Con riferimento alla soluzione esemplificata in figura 1 il funzionamento del circuito 4 frigorifero accennato in precedenza à ̈ riassunto qui di seguito.
Nella zona 42 di vaporizzazione il soluto si separa dal solvente in virtù del calore fornito alla miscela soluto-solvente ad opera dei mezzi 21 di riscaldamento. Il soluto viene fatto condensare nel condensatore 43 e successivamente evapora nell’evaporatore 41 sottraendo calore dalla camera 3 di raffreddamento. Il soluto proveniente dall’evaporatore 41 sfocia poi nell’assorbitore 45 in cui si mescola con il solvente in eccesso proveniente dalla zona 42 di vaporizzazione. Mediante la pompa 47 la miscela soluto-solvente viene dunque inviata nella zona 42 di vaporizzazione e si ripete il ciclo.
L’impianto 1 comprende mezzi 5 di evacuazione del vapore acqueo generato dalla combustione dell’ossidrogeno in detto bruciatore 211. Eventualmente tale vapore acqueo opportunamente ricondensato potrebbe essere riutilizzato come liquido sorgente per la produzione di ossidrogeno.
L’impianto 1 comprende un tunnel 6 di sterilizzazione. Il tunnel 6 comprende dunque:
-detta camera 2 di sterilizzazione;
-detta camera 3 di raffreddamento che comprende un vano 30 di refrigerazione dei contenitori.
La camera 3 di raffreddamento comprende mezzi 31 di introduzione di una corrente fluida di refrigerazione in detto vano 30. Opportunamente tale corrente fluida di refrigerazione à ̈ raffreddata dall’evaporatore 41. I mezzi 31 di introduzione comprendono al riguardo una bocchetta di introduzione. Tale corrente fluida di refrigerazione opportunamente viene ricircolata in detta camera 3 di raffreddamento. A questo riguardo opportunamente la corrente fluida di refrigerazione ricircolata viene filtrata (usualmente mediante filtri assoluti).
Il tunnel 6 vantaggiosamente comprende anche detto polmone 7. Il polmone 7 Ã ̈ posto a monte di detta camera 3 di raffreddamento.
L’impianto 1 comprende inoltre mezzi di prelievo di detta corrente fluida refrigerata dalla camera 3 di raffreddamento e di indirizzamento in detto polmone 7 (soluzione non illustrata). Ciò determina un pre-riscaldamento di detto flusso di aria sterile.
Opportunamente l’impianto 1 comprende mezzi di sterilizzazione per riscaldamento della camera 3 di raffreddamento. Ad esempio i mezzi di sterilizzazione potrebbero comprendere una o più resistenze elettriche, ma potrebbero comprendere mezzi che prelevano calore dal bruciatore 21 di ossidrogeno trasferendolo in detta camera 3 di raffreddamento (ad esempio un condotto in cui circola un fluido operativo) oppure potrebbero comprendere un bruciatore di ossidrogeno specificamente dedicato. Tali mezzi di sterilizzazione non sono però destinati alla sterilizzazione o alla depirogenazione dei contenitori, ma alla sterilizzazione di almeno una parte della camera 3 di raffreddamento.
L’invenzione così concepita permette di conseguire molteplici vantaggi. Innanzitutto consente un risparmio in termini di costo. Infatti la produzione di ossidrogeno ha dei costi di produzione inferiori rispetto a quelli legati al consumo di energia elettrica mediante resistenze.
Un ulteriore importante vantaggio à ̈ il fatto che non sono più necessarie alte tensioni per permettere alle resistenze di fornire il calore richiesto. Un ulteriore importante vantaggio à ̈ legato al fatto che la combustione di ossidrogeno genera solo vapore acqueo che non crea problemi legati allo smaltimento di prodotti della combustione tossici o problemi di contaminazione delle fiale o dei flaconi ad opera di tali prodotti di combustione.
L’invenzione così concepita à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo che la caratterizza. Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti. In pratica, tutti i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze.
Claims (9)
- RIVENDICAZIONI 1. Impianto di sterilizzazione di contenitori comprendente: -una camera (2) di sterilizzazione comprendente una zona (20) di posizionamento dei contenitori; -mezzi (21) di riscaldamento di una prima corrente fluida che investe i contenitori posti in detta zona (20) di posizionamento per sterilizzarli; caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi (210) di alimentazione di ossidrogeno; i mezzi (21) di riscaldamento comprendendo un bruciatore (211) di ossidrogeno posto a valle dei mezzi (210) di alimentazione.
- 2. Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi (21) di riscaldamento comprendono un dissipatore (212) di calore riscaldato da detto bruciatore (211) ed in comunicazione termica con detta prima corrente fluida.
- 3. Impianto secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto dissipatore (212) si trova in un primo vano (213) esterno alla zona (20) di posizionamento; detto impianto comprendendo un filtro che separa detto primo vano (213) da detta zona (20) di posizionamento dei contenitori, la prima corrente fluida transitando per detto filtro per passare dal primo vano (213) alla zona (20) di posizionamento.
- 4. Impianto secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere: -una camera (3) di raffreddamento dei contenitori, detta camera (3) di raffreddamento essendo posta a valle della camera (2) di sterilizzazione rispetto al verso di avanzamento dei contenitori; -un circuito (4) frigorifero ad assorbimento comprendente un evaporatore (41) posto in comunicazione termica con detta camera (3) di raffreddamento per sottrarre calore dalla camera (3) di raffreddamento.
- 5. Impianto secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che nel circuito (4) frigorifero ad assorbimento circola un soluto a più alta tensione di vapore e un solvente a tensione di vapore più bassa; detto circuito (4) frigorifero ad assorbimento comprendendo: -una zona (42) di vaporizzazione del soluto da una miscela comprendente detto soluto e detto solvente; -un condensatore (43) in cui si ha la condensazione di detto soluto proveniente da detta zona (42) di vaporizzazione; nell’evaporatore (41) essendovi una evaporazione di detto soluto proveniente dal condensatore (43) e la sottrazione di calore dalla camera (3) di raffreddamento.
- 6. Impianto secondo la rivendicazione 5 quando dipende direttamente o indirettamente dalla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la zona (42) di vaporizzazione comprende un canale (421) di passaggio di detta miscela soluto-solvente in detto dissipatore (212) e/o un serbatoio (422) posto a valle di detto canale (421) di passaggio lungo un verso di avanzamento di detta miscela.
- 7. Impianto secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che il circuito (4) frigorifero comprende un assorbitore (45) in cui il soluto proveniente dall’evaporatore (41) si diluisce nel solvente proveniente dal serbatoio (422); detta miscela ricevendo calore da detto dissipatore (212), detto dissipatore (212) essendo interposto tra detto assorbitore (45) e detta zona (42) di vaporizzazione rispetto ad un verso di avanzamento di detta miscela lungo il circuito (4) frigorifero.
- 8. Impianto secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che detto dissipatore (212) comprende almeno un canale (421) di passaggio di detta miscela soluto-solvente, detto canale (421) di passaggio essendo integrato nel circuito (4) frigorifero.
- 9. Impianto secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto dissipatore (212) Ã ̈ realizzato in lega di alluminio.
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