JP2018511158A - 容器処理システム - Google Patents
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Abstract
【課題】容器処理システムを改良する。【解決手段】システムは、容器に直接結合するように構成された、低温プラズマ適用機を具備しており、そこでは低温プラズマ適用機は、容器内において低温プラズマを生成するように構成される。方法は、低温プラズマ適用機を動作させて、容器内の内容物を処理するように低温プラズマを生成する手順を具備しており、そこでは、低温プラズマ適用機は、容器に直接結合するように構成されるか、又は低温プラズマ適用機は、複数の中間凹部を形成するようにお互いに離間する複数の突出電極部分を有する、変化する幾何学形状適用面を具備するか、又はそれらの組み合わせである。【選択図】図4
Description
関連出願に対する相互参照
本出願は、2015年3月11日に出願された「容器処理システム」の題名の米国仮特許出願第62/131,801号に対して優先権と利益を主張するものであり、本明細書により、当該仮出願はその全てが、参考文献として組み込まれる。本出願はまた、以下の出願を、その全てを、参考文献として組み込んでおり、以下の出願とは、2014年12月18日に出願された「方向性誘電体障壁放電エネルギシステムを使用するプラズマ処理のためのシステム及び方法」の題名の米国非仮出願第14/575,791号、及び2014年5月30日に出願された「ウェアラブル(装着可能な)低温プラズマシステム」の題名の米国非仮出願第14/292,158号である。
本出願は、2015年3月11日に出願された「容器処理システム」の題名の米国仮特許出願第62/131,801号に対して優先権と利益を主張するものであり、本明細書により、当該仮出願はその全てが、参考文献として組み込まれる。本出願はまた、以下の出願を、その全てを、参考文献として組み込んでおり、以下の出願とは、2014年12月18日に出願された「方向性誘電体障壁放電エネルギシステムを使用するプラズマ処理のためのシステム及び方法」の題名の米国非仮出願第14/575,791号、及び2014年5月30日に出願された「ウェアラブル(装着可能な)低温プラズマシステム」の題名の米国非仮出願第14/292,158号である。
本項は、以下に記載及び/又は特許請求される、本発明の様々な形態に関連しうる、従来技術の様々な形態を読者に紹介することを意図する。この議論は、本発明の様々な形態のより良好な理解を容易にするための背景情報を読者に提供することにおいて役立つと考えられる。従って、これらの記載は、従来技術の認可としてではなく、この観点から読まれるべきであることが理解されるべきである。
現代の製品は、頻繁に、様々な包装又は容器内に保管され、出荷される。包装又は容器は一般的には、内容物を保護し、外見上の損傷を防止し、鮮度を保全し、及び/又は汚染物質を阻止するように使用される。残念なことに、一旦封止されると、包装又は容器は、包装又は容器を再び開くことなく、内容物の殺菌及び/又は消毒を妨げうる。
本発明の様々な特徴と形態と利点は、以下の詳細な説明を、図面を通して同様な記号が同様な部分を表す、添付の図面を参照して読んだ場合に、より良好に理解されるであろう。
本発明の1つ以上の具体的な実施の形態は、以下で説明される。これらの記載された実施の形態は、単に本発明の例示に過ぎない。更に、これらの例示的な実施の形態の簡潔な説明を提供する努力において、実際の実施案の全ての形態は、本明細書に記載されなくてもよい。任意のその様な実際の実施案の開発において、任意のエンジニアリング又は設計プロジェクトにおけるように、実施案によって変化してもよい、システム関連又はビジネス関連の制約に対応すること等の、開発者の具体的な目標を達成するように、多くの実施案の固有の決定が行われる必要があることが理解されるべきである。更に、その様な開発努力は、複雑で且つ時間を要する可能性があるが、それにもかかわらず、本開示の恩恵を受ける当業者にとって設計、製作及び製造の実施の日常的な仕事であるであろうことが理解されるべきである。
開示された実施の形態は、封止又は半封止された誘電体(例えば、紙、プラスチック又はそれらの任意の組み合わせ)の包装又は容器(例えば、使い捨て及び/又は再使用可能な容器)を、低温プラズマにより殺菌及び/又は消毒可能である、低温プラズマ処理システムを具備する。例えば、包装又は容器は、可撓性バッグ、剛性容器、缶、箱、ボトル、瓶、ドラム、又はそれらの任意の組み合わせを具備してもよい。包装又は容器は、継ぎ目なしであってもよく、及び/又は任意の取り外し可能なカバー又は再封止可能な開口部を排除してもよく、あるいは包装又は容器は、取り外し可能なカバー又は開口部を具備してもよい。低温プラズマシステムは、容器内の内容物を殺菌及び/又は消毒することにより、製品(例えば、外科用器具及び別の医療装置)を洗浄し、様々な内容物(例えば、食品)の新鮮さを保全し、痛み易い品物(例えば、食品)の貯蔵寿命を延ばし、及び/又は容器又は包装を開けることなく、汚染物質が使用者に悪影響を与えることを阻止(例えば、細菌を死滅させる)してもよい。食品は、肉、ミルク及び乳製品、猫用食品、犬用食品、果物、野菜、ジュース、パン等の動物又は人間の両者の食物を含んでもよい。低温プラズマ処理システムにより形成される低温プラズマは、非熱的で(例えば、約15.56〜26.67℃(60−80°F)、約21.11〜32.22℃(70−90°F)、約26.67〜37.78℃(80−100°F)、約32.22〜43.33℃(90−110°F)、約37.78〜48.89℃(100−120°F)の間の温度を有する)、多周波数の高調波に富むプラズマである。低温プラズマは、多周波数の高調波に富む信号(例えば、DCと500MHzとの間において2−2,000,000又はそれ以上の高調波成分を生成するように重複する、複数周波数において、複数A/C波を有する、ピーク(頂点)間の1〜100kV間の出力電圧を有していて且つ100〜900Hzの間でパルス化された、時間調整されたパルス電気信号)を使用して形成される。
動作中において、多周波数の高調波に富む電気信号は、容器内のガス(例えば、大気ガス、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン、空気、酸素、窒素又はそれらの任意の組み合わせ)を通過して、ガス分子/原子に、電子を失われさせ及び獲得させており、そのことは、陽イオン、陰イオン及び電子を有する低温プラズマを生成する。多周波数の高調波に富む電気信号は、一般的なプラズマ形成よりも少ないエネルギにより、分子/原子からの電子の除去を容易にすると考えられる。従って、プラズマは、低温度プラズマ又は低温プラズマ(例えば、約15.55〜48.89℃(60〜120°F)、約15.55〜26.67℃(60〜80°F)、約21.11〜32.22℃(70〜90°F)、約26.67〜37.78℃(80〜100°F)、約32.22〜43.33℃(90〜110°F)又は約37.78〜48.89℃(100〜120°F)の間の温度を有する低温プラズマ)であり、温度敏感標的基質(例えば、生体組織、食物、医療器具/ツール等)への曝露を可能にする。
図1は、低温プラズマ処理システム10の実施の形態の概要側面図である。図示するように、低温プラズマ処理システム10は、容器又は包装14に隣接して配置される(例えば、直接的に結合及び/又は接触する)ように構成された、低温プラズマ適用機(アプリケータ)12を具備してもよい。低温プラズマ適用機12は、処理空間又は領域15において容器14の対向する側の周りに配置される、第1の適用機部分16及び第2の適用機部分18を具備してもよい。第1及び第2の適用機部分16及び18は、据付式又は携帯式であってもよいが、しかし容器14を受容するようにお互いから離間する。例えば、第1の適用機部分16は、容器14の第1の側面20に隣接して(例えば、直接接触して)且つ容器14の反対側に配置されてもよく、第2の適用機部分18は、第2の側面22に直接接触する。第1の適用機部分16は、1つ以上の電極26(例えば、動力付き電極)を、容器14の第1の側面20に沿って固定するように構成された、絶縁性適用機支持体24(例えば、電気絶縁性シート(薄板)、板等)を具備してもよい。1つ以上の電極26は、容器14の第1の側面20に直接接触してもよく、あるいは、接触しなくてもよい。例えば、以下に検討するように、1つ以上の電極26が容器14に直接接触しないように、1つ以上の電極26に被覆された、誘電体材料が存在してもよい。例えば、適用機支持体24の一部が、1つ以上の電極26と容器14との間に存在し、更に1つ以上の電極26が、容器14に直接接触しないように、1つ以上の電極26は、適用機支持体24の内部に埋め込まれてもよい。例えば、容器は、容器14が誘電体障壁として作用してもよく、1つ以上の電極26上の追加の誘電体被覆が必要とされないように、電気的に絶縁性の材料(例えば、誘電体材料)により製作されてもよい。
1つ以上の電極26は、離間する電極パターン(様式体)30を形成するように、1つ以上の電極26の任意の対の間において電極間隙28がある状態で、適用機支持体24に沿って離間されてもよい。1つの例において、電極間隙28は、1つ以上の電極26が、均一に離間する電極パターン30に配置されるように、一定の値であってもよい。別の例において、電極間隙28は、離間する電極パターン30が不規則又は不均一(例えば、反復しない)であるように、1つ以上の電極26の任意の対に対して変化してもよい。第2の適用機部分18はまた、電極32(例えば、接地電極)を固定するように絶縁性適用機支持体24を具備してもよいが、その一方で電極32は、容器14の第2の側面22に直接接触しても又はしなくてもよい。更に、第1の適用機部分16の1つ以上の電極26は、第1の導体36(例えば、電気伝導体、電気ケーブル、高出力/無線周波数HV/RFケーブル等)を介して制御装置(制御装置)34(例えば、電子制御装置又はコンピュータ装置)に結合してもよく、更に第2の適用機18の電極32は、第2の導体38を介して制御装置34に結合してもよい。
更に、低温プラズマ処理システム10は、様々な場所(例えば、低温プラズマ処理システム10の様々な構成要素において)に配置されていて且つセンサライン(線)(1つ又は複数)42を介して制御装置34に結合された、1つ以上のセンサ40を具備してもよい。1つ以上のセンサ40は、低温プラズマを監視し、特徴付けし、分析し及び/又は制御するように、本明細書で開示される、任意の別のパラメータと共に、電圧、電流、電圧波形、電流波形、ガス流量、ガス濃度、位置データ、プラズマ生成、プラズマ濃度、プラズマ強度、プラズマ分布等の有用な情報を監視してもよい。制御装置34は、1つ以上のセンサ40からの、監視された及び/又は分析されたデータに基づいて、低温プラズマ処理システム10の動作を、適宜に調整してもよい。例えば、制御装置34は、電源44から来るパルス電気信号の波形の周波数、電圧、形状と、1つ以上の電極26と接地電極32との間の距離等を、1つ以上のセンサ40からのフィードバックに基づいて調整してもよい。
動作中において、第1の適用機部分16の動力供給された1つ以上の電極26は、制御装置34からの多周波数の高調波に富む電気信号を受信し、容器14内の内容物を処理するように低温プラズマを生成する。例えば、制御装置34は、電源44に結合し、1つ以上のプロセッサ(処理装置)46及び1つ以上のメモリ(記憶装置)48を具備してもよい。制御装置34は、メモリ48に格納された命令を実行して低温プラズマ生成電気信号を生成し且つ制御する(例えば、出力、振幅、周波数(単数/複数)、パルスタイミング等を変更する)ようにプロセッサ46を使用する。幾つかの実施の形態において、電気信号は、多周波数の高調波に富む信号(例えば、DCと500MHzとの間において2−2,000,000又はそれ以上の高調波成分を生成するように重複する、複数周波数において、複数A/C波を有する、ピーク(頂点)間の1〜100kV間の出力電圧を有していて且つ100〜900Hzの間でパルス化された、時間調整されたパルス電気信号)であってもよい。多周波数の高調波に富む電気信号が容器14内のガス50(例えば、大気ガス)を通過する際に、ガス分子/原子は、陽イオンと陰イオンと電子とを有する低温プラズマを生成するように、電子を失い及び獲得する。低温プラズマ中のこれらのイオン及び電子はその後、容器14内の生成物又は内容物52を消毒及び/又は殺菌してもよい。低温プラズマはまた、無線周波数(RF)エネルギと、汚染物質(例えば、細菌)の死滅を容易にする反応種(例えば、ヘリウム、酸素、OHイオンの組み合わせ)と、を生成してもよい。上述したように、容器の内容物52を殺菌及び/又は消毒することは、製品(例えば、外科器具及び別の医療装置)を洗浄し、様々な内容物52(例えば、食品)の鮮度を保全し、傷み易い品目(例えば、食物)の貯蔵寿命を延ばし、及び/又は汚染物質が使用者に悪影響を及ぼすことを阻止(例えば、細菌を殺す)してもよい。更に、低温プラズマは、内容物52を変化させる(例えば、溶かす)方法において、内容物52の温度を上昇させなくてもよい。上述で説明したように、低温プラズマは、約15.55〜48.89℃(60〜120°F)、約15.55〜26.67℃(60〜80°F)、約21.11〜32.22℃(70〜90°F)、約26.67〜37.78℃(80〜100°F)、約32.22〜43.33℃(90〜110°F)又は約37.78〜48.89℃(100〜120°F)の間の温度を有してもよい。
動作中において、第2の適用機部分18の電極32は、動力を供給される電極又は動力を供給されない接地であってもよい。例えば、第2の適用機部分18の電極32は、容器14を通る低温プラズマ及びエネルギの吸引力を増大させるように電極32における電圧を調整してもよい、制御装置34に結合されてもよい。換言すれば、電極32は、容器14及びその内容物52を介して第1の適用機部分16の1つ以上の電極26により生成される、プラズマ流及びエネルギ内の電子を案内及び/又は引き出すことを補助してもよい。幾つかの実施の形態において、低温プラズマ処理システム10は、追加の動力付き電極26及び/又は追加の接地電極32を、容器14の追加の側面上に具備してもよい。別の実施の形態において、低温プラズマ処理システム10は、容器14の内容物52の一部又は全部を接地として使用してもよい。例えば、金属製の医療装置/器具を消毒又は殺菌する場合に、装置/器具は、多周波数の高調波に富む電気信号、ひいては低温プラズマを引き付ける、接地として作用してもよい。更に別の実施の形態において、動力付き電極26及び/又は接地電極32は、容器14内に低温プラズマを集中させるように、容器14内に含まれてもよく、及び/又は配置されてもよい。
図2は、図1の実施の形態の実質的に全ての特徴を有する、低温プラズマ処理システム10の実施の形態の概要側面図である。しかしながら、図1の低温プラズマ処理システム10とは対照的に、図2の低温プラズマ処理システム10は、容器14の第1の側面20の全体を覆うか又は実質的に覆う、単一の動力付き電極26を有する第1の適用機部分16を有する。従って、単一の動力付き電極26はその際、容器14の全体にわたって低温プラズマを発生させてもよい。幾つかの実施の形態において、低温プラズマ処理システム10は、容器14の別の側面の一部又は全部を覆うか又は実質的に覆う、追加的な動力付き電極を具備してもよい。
図3は、組立ライン(系統)72における容器(単数又は複数)14を処理するための図1及び図2において説明された低温プラズマ処理システム10を具備する、自動式包装システム70の概要側面図である。図示のように、容器14は、自動コンベヤ74(例えば、コンベヤベルト)等のような搬送媒体により運ばれて、低温プラズマ処理システム10により処理されるように、組立ライン72に沿って移動してもよい。例えば、低温プラズマ処理システム10は、低温プラズマ処理ハウジング76と、低温プラズマ処理ハウジング76の内部又は外部に結合されるか又は取り付けられた、低温プラズマ適用機12と、を具備してもよい。前に記述されたように、低温プラズマは、低温プラズマ適用機12の第1及び第2の適用機部分16及び18の電極26及び32の間の空間において生成される。このように、低温プラズマ適用機12が、低温プラズマ処理ハウジング76に取り付けられる一方で、低温プラズマは、容器14の全体にわたって、及び容器14の外側の空間であるが低温プラズマ処理ハウジング76の内側において生成されてもよい。例えば、容器14のそれぞれの内部及び外部の両方は、低温プラズマ処理システム10により、処理、洗浄及び/又は消毒されてもよい。別の実施の形態において、以下に記載のように、低温プラズマ適用機12は、低温プラズマ処理ハウジング76の代わりに、容器14に直接的に結合されるか、又は取り付けられてもよい。
更に、自動包装システム70は、組立ラインの移動方向71に対して低温プラズマ処理システム10の上流に容器封止システム78を具備してもよい。容器封止システム78は、プラズマ生成を促進するように及び/又は容器14内の特定の種類の反応種生成を促進するように封止する前に、ガス供給導管82を介して容器14内にガス又はガス混合物を注入するように、制御装置34により制御されるガス供給源80を具備してもよい。ガス又はガス混合物は、不活性ガス、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン、酸素、窒素、空気又はそれらの任意の組合せを具備してもよい。前述したように、1つ以上のセンサ40は、低温プラズマ処理システム10の全体を通して(例えば、低温プラズマ適用機12及び/又は低温プラズマ処理ハウジング76において)、様々な場所に配置されても良く、そして特定の実施の形態において、1つ以上のセンサ40はまた、本明細書に開示された任意の別のパラメータと共に、電圧、電流、電圧波形、電流波形、ガス流量、ガス濃度、位置データ等の有用な情報/パラメータを監視して、生成されたプラズマを特徴付けるか又は分析するように、ガス源80又はガス供給導管82に結合してもよい。1つ以上のセンサ40からの監視及び/又は分析されたデータに基づいて、制御装置34はまた、上述のように低温プラズマ処理システム10の動作を適宜調整してもよい。
自動包装システム70に含まれる任意の構成要素及び/又はサブシステム(例えば、容器封止システム78、低温プラズマ処理システム10、自動コンベヤ74、及び低温プラズマ適用機12と1つ以上のセンサ40とガス源80等のそれらに含まれる構成要素)は、個別に及び/又は集合的に制御装置34に結合され、制御装置34により制御されてもよいこともまた理解されてもよい。例えば、制御装置34が、自動コンベヤ74の搬送/ローリング(回転)速度及び脈動を制御するように電気信号を送信し、容器封止システム78及び低温プラズマ処理システム10により実行される、動作を調整して、容器14の包装及び処理/洗浄/消毒は、まとめて調整されてもよい。制御装置34は、上述したように低温プラズマ処理システム10の動作パラメータを調整してもよく、更に容器封止システム78の動作パラメータをまとめて調整してもよいこともまた理解されてもよい。例えば、制御装置34は、1つ以上のセンサ40からのフィードバックに基づいて生成された、プラズマの特性を分析して、ガス源80から容器14に供給されるガスの組成を変化させること、及び/又はガスの量を増減させることを決定してもよい。
図4は、携帯(例えば、手持ち式)適用機を具備していて且つ図1及び2において説明された、低温プラズマ処理システム10の実施の形態の概要側面図である。例えば、低温プラズマ適用機12は、第1の導体36を介して制御装置34に結合された手持ち式適用機90を具備する、第1の適用機部分16を具備することができる。手持ち式適用機90は、本体部分92と、操作者により保持されるように構成されたハンドル部分94と、頭部又は電極部分96と、低温プラズマ生成のON/OFF状態及び/又は強度を制御するように構成されたトリガ(引き金)98(例えば、トリガ98が引っ張られて低温プラズマが生成される)と、を具備してもよい。低温プラズマ生成の持続時間及び/又は周波数は、操作者により手動で制御されてもよいが、しかしながら、別の実施の形態において、低温プラズマ生成は、操作者と同様に、制御装置34により制御されてもよい。
頭部部分96は、図4に示すように、平坦な適用面又は湾曲した適用面(例えば、弓形面、半球面等)を具備してもよい。頭部又は電極部分96は、適用機支持体24により固定されていて且つ第1の導体36を介して制御装置34に結合される、1つ以上の電極26を具備してもよい。頭部部分96はまた、本明細書に記載されるように、単一の電極又は離間する電極パターン30等の、1つ以上の電極26の任意の構成を具備してもよい。生成されたプラズマを特徴付けるように本明細書に開示される、任意の別のパラメータと共に、電圧、電流、電圧波形、電流波形、ガス流量、ガス濃度、位置データ、プラズマ生成、プラズマ濃度、プラズマ強度、プラズマ分布等の有用な情報を監視するように、頭部又は電極部分96上に配置された、1つ以上のセンサ40が設けられてもよい。1つ以上のセンサ40は、有線接続又は無線接続を介して制御装置34に結合されてもよい。動作において、操作者は、手持ち式適用機90を使用して、容器14内に低温プラズマを発生させてもよい。例えば、操作者は、容器14の任意の部品又は部分において低温プラズマを生成するように、手持ち式適用機90を容器14の外側を越えて前後に移動させてもよい(例えば、容器14に直接接触してもよく、又はしなくてもよい)。第2の適用機部分18(例えば、接地電極32)は、容器14の反対側に又は手持ち式適用機90に対して容器14に隣接して配置されてもよい。従って、操作者が手持ち式適用機90を容器14の上で動かす際に、低温プラズマ処理システム10は、容器14内において低温プラズマを生成する。特定の実施の形態において、第2の適用機部分18は、据付式基部等の据付式ユニット(装置)である。従って、容器14は、固定基部上に配置されてもよい一方で、手持ち式適用機90は、低温プラズマを容器14に適用するように使用される。
加えて、容器14は、ガス(例えば、不活性ガス、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン、酸素、窒素、空気又はこれらの任意の組み合わせ)を、ガス供給導管82を介してガス源80から受容可能なガス入り口を具備してもよく、従って、容器14内において特定の又は所望の反応種(例えば、細菌を殺す種)の生成を可能にする。幾つかの実施の形態において、手持ち式適用機90は、組立ライン72のみで又は図3で説明した自動包装システム70と組み合わせて使用されてもよい。例えば、手持ち式適用機90は、操作者により保持されるよりむしろ、ロボットアーム又は別の自動システムに結合されてもよい。幾つかの実施の形態において、手持ち式適用機90は、組立ライン72に関連付けられない独立ユニット(例えば、病院、手術室等において)として使用されてもよい。
図5は、1つ以上の低温プラズマ処理ステーション(基地)を具備していて且つ図4に示される、低温プラズマ処理システム10の概要側面図である。例えば、低温プラズマ処理システム10は、第1の低温プラズマ処理ステーション120と、第2の低温プラズマ処理ステーション122と、を具備してもよく、各々が、本明細書に開示される任意の方法で構成されており、更に各々が、容器又は包装14内に低温プラズマを生成することができる。自動コンベヤ74は、上述のように、容器14を組立ライン72に沿って移動させるように使用されてもよい。上述した低温プラズマ処理システム10とは対照的に、図5の低温プラズマ処理システム10は、組立ライン72に沿って1つ以上のロボットを具備しており、各々は、低温プラズマ処理ステーションの内の2つの間に存在する。例えば、第1のロボットステーション124は、第1と第2の低温プラズマ処理ステーション120と122の間に配置されてもよく、第2のロボットステーション126は、第2の低温プラズマ処理ステーション122の後で且つ第3の低温プラズマ処理ステーション又は別の自動化されたステーション等の前に配置される。第1及び第2のロボットステーション124及び126は、位置決めステーション、例えば容器再配向ステーションとして説明されてもよい。
ロボットの各々は、電源44又は別個の電源に結合された制御装置128を具備してもよく、1つ以上のプロセッサ130及び1つ以上のメモリ132を具備してもよい。制御装置128は、プロセッサ130を使用して、各低温プラズマ処理ステーションにおいて受ける、低温プラズマ処理と協働して容器14において動作を実行するように、メモリ132に記憶される指示を実行してもよい。例えば、容器14は、第1の低温プラズマステーション120において、容器14の特定の位置/地点に関連する低温プラズマ処理を受けてもよい。次に、容器14は、アセンブリライン72に沿って移動して、第1のロボットステーション124に到達し、そこでは、容器14は、回転されるか又は、さもなければ再配置される(容器14内の内容物52は、動作中に移動してもしなくてもよい)。容器14はその後、アセンブリライン72に沿って移動して、第2の低温プラズマ処理ステーション122に到着して、容器が回転/再配置されているので、異なる位置/地点に関連する低温プラズマ処理を受ける。次いで、容器14は、追加の低温プラズマ処理のために容器14を回転又は再配置するか、又は輸送、出荷等のために容器14を準備する、第2のロボットステーション126に進んでもよい。このようにして、低温プラズマ処理システム10は、容器全体の改善された又はより完全な消毒及び/又は殺菌を確実に行ってもよい。
図6は、図1−5のシステムで使用される低温プラズマ適用機12の一実施の形態の側面図であり、ハンドル142と制御装置34とセンサ40と低温プラズマ適用機側部140上の離間する電極パターン30と、を有する携帯ユニットを示す。低温プラズマ適用機12は、動力付き電極26を有する第1の適用機部分16を有しており、接地電極32(図1参照)を有する第2の適用機部分18を別個に具備してもよい。図示のように、第1の適用機部分16は、電極26を有する低温プラズマ適用機側部140を有する適用機支持体24と、低温プラズマ適用側部140に対向する1つ以上のハンドル142と、を具備する。適用機支持体24は、1つ以上の電極26を低温プラズマ適用側部140に固定するように構成された、電気絶縁材料(例えば、電気絶縁性基部)により製作されてもよい。例えば、適用機支持体24は、1つ以上の電極26が、対応する凹部により受容される(例えば、締り嵌め、接着、所定位置における成形、印刷等)ように、凹部を有する電気絶縁性板又は基部であってもよい。電極26は、低温プラズマ適用側部140から離れて所定の距離だけ突出しもよく、それにより平坦でない表面を形成する。例えば、電極26は、離間する電極間隙28(例えば、均一な又は可変間隙28)を有する、離間する電極パターン30(例えば、1つ以上の連続コイル)において構成されてもよい。例えば、図7は、低温プラズマ適用機側部140上の低温プラズマ適用機12の上面図を示す。図示されるように、電極26は、適用機支持体24の低温プラズマ適用側部140(例えば、凹状、平らな又は突出した)に配置された連続コイルの形(例えば、渦巻き状電極又は螺旋状電極)を有しており、更に中心点から螺旋状であり、それ(電極26)が電極間隙28で中心点の周りで旋回するにつれて、電極26は次第に遠ざかる。電極間隙28は、実質的に一定の値で連続的か又は均一であってもよい。しかし、幾つかの実施の形態において、電極26がコイルを形成するように中心点の周りで螺旋状になるにつれて、電極間隙28は、変化してもよい(例えば、漸進的に増加、漸進的に減少又は交互に増加及び減少)。幾つかの実施の形態において、低温プラズマ適用側部140は、お互いにオフセット(偏倚)した、及び/又は側部140に沿ってお互いに編み合わされた、複数の離間する電極パターン30を具備してもよい。
第2の適用機部分18は、低温プラズマ処理領域146に関して、低温プラズマ適用側部140に対向して配置されてもよい。更に、1つ以上のセンサ40が、適用機支持体24に沿って配置されており、更に低温プラズマ生成の特性に関連する有益な情報を監視するために制御装置34に結合されるように設けられてもよい。動作中において、使用者/操作者は、1つ以上のハンドル142を保持し、低温プラズマ処理領域146内の容器14の様々な部分をカバーするように、低温プラズマ適用機12を動き回してもよい。幾つかの実施の形態において、制御装置34は、1つ以上のセンサ40からのフィードバックに応答して低温プラズマ適用機12を調整するように構成されてもよい。幾つかの実施の形態において、電極26は、電気信号により生成された電位エネルギを広げるように丸い縁部を具備してもよく、従って低温プラズマ処理領域146にわたって低温プラズマ生成を均等化してもよい。例えば、電極26は、凹面幾何学形状のような弓形又は湾曲した断面を有してもよい。
図8は、図1−5のシステムにおいて使用される低温プラズマ適用機12の実施の形態の側面図であり、ハンドル142と制御装置34とセンサ40と一対の隣接する電極26(例えば、一対の隣接する電極コイル)を有する離間する電極パターン30とを有する、携帯ユニットを示す。図6及び7の低温プラズマ適用機12とは対照的に、図8の低温プラズマ適用機12は、離間する電極パターン(例えば、コイルパターン)内の単一の電極の代わりに、電極対160(図8A参照)を具備する。例えば、電極対160は、第1と第2の電極162と164を平面方向(例えば、平坦なコイルの平面方向)においてオフセットさせる、間隙166により、お互いに重複する(例えば、平行な)第1の電極162(例えば、コイル)及び第2の電極164(例えば、コイル)を具備する。第1及び2の電極162及び164は、それぞれ、第1及び第2の導体36及び38(例えば、電気伝導体、電線、電気ケーブル、HV/RFケーブル等)を介して制御装置34に結合する。動作中において、第1の電極162は、制御装置34から多周波数の高調波に富む電気信号を受信し、反対の電荷の第2の電極164により案内され及び/又は引き出される、低温プラズマを生成する。従って、それ(電極対160)が、電極間隙28で中心点の周りで回転するにつれて、電極対160が、中心点から螺旋状を描き更に次第に遠ざかるので、低温プラズマは、第1及び第2の電極162と164の間において(例えば、概略、間隙166の周りで)及び更に各ループ(輪)間において生成される。第2の電極164が上述の接地電極32として機能するので、低温プラズマ適用機12における電極対160の使用は、別個の接地電極32の使用を排除してもよいことが理解されてもよい。幾つかの実施の形態において、生成された低温プラズマの特性及び到達範囲を調整するように、間隙166及び/又は電極間隙28が、個別に又はまとめて調整されてもよいことがまた理解されてもよい。
図9は、図1−5のシステムにおいて使用される低温プラズマ適用機12の一実施の形態の側面図であり、平坦な表面を有する第2の適用機部分18から反対側の、離間する電極パターン30(例えば、波状のプラズマ適用面196を有する、変化する幾何学形状適用面180)を有する第1の適用機部分16を示す。低温プラズマ適用機12は、離間する電極パターン30を形成するように、低温プラズマ適用側部140の変化する幾何学形状に沿って、動力付き電極26を有する第1の適用機部分16を有する。図示されるように、電極26の幾何学形状は、離間する電極パターン30を形成するように内側方向に及び外側方向に変化する(例えば、内側方向に及び外側方向に湾曲する)。例えば、動力付き電極26は、複数の中間凹部分184を形成するように、お互いに離間する複数の突出電極部分182を有する、変化する幾何学形状適用面180を具備してもよい。複数の突出電極部分182の各々は、高さ183を有する。図示されるように、複数の突出電極部分182の各々は、先端部(例えば、最高点又はピーク(頂点))186を具備してもよく、複数の中間凹部分184の各々は、各先端部186が2つの基部188の間に配置されていて更に各基部188が2つの先端部186の間に配置されるように、基部188(例えば、最低点又は底)を具備してもよい。
更に、隣接する先端部186(又は基部188)の間に幅190が、存在しもよい。各先端部186は、湾曲部192を有してもよく、各基部188は、対向する方向において交互に湾曲する(例えば、正弦波パターンのような波動パターン)、波状プラズマ適用面196を、電極26が有するように、湾曲部194を有してもよい。湾曲部192と194との間において、波状プラズマ適用面196を一方の方向から次の反対の方向において湾曲するように移行させる、交互の湾曲部198が存在してもよく、隣接する交互の湾曲部198の間において距離200が存在してもよい。厚さ204の誘電体層202(例えば、被覆)が、電極26の上に配置される。幾つかの実施の形態において、幅190と、距離200と、高さ183と、湾曲部192及び194と、厚さ204との各々は、波状プラズマ適用面196の全体を通して一定であってもよい。幾つかの実施の形態において、幅190と、距離200と、高さ183と、湾曲部192及び194と、厚さ204との一部又は全部は、波状プラズマ適用面196の異なる部分において変化してもよい。更に、波状プラズマ適用面196(例えば、幅190と距離200と高さ183と湾曲部192及び194と)は、所定位置に固定されるか又は静止してもよく、更に波状プラズマ適用面196は、図14及び15を参照して、以下に更に詳細に検討されるように、調整可能であってもよい。誘電体層202の厚さ204は、一定の値(例えば、均一な厚さ)であってもよいし、又はそれ(厚さ204)は、変化する幾何学形状適用面180に沿って変化してもよい(例えば、可変の厚さ)。例えば、厚さ204は、複数の突出電極182に沿ってより厚く、更に複数の中間凹部分184に沿ってより薄くてもよい。可変の厚さ204は、波状プラズマ適用面196に沿ったプラズマ生成を増加させることを補助してもよい。
複数の突出電極部分182の周りの第1のプラズマ生成領域206と、複数の中間凹部分184の周りの第2のプラズマ生成領域208と、交互の湾曲部198の周りの第3のプラズマ生成領域210とを具備する、変化する幾何学形状適用面180の全体にわたって低温プラズマ生成領域が存在してもよい。 固定された寸法(例えば、適用機支持体24の寸法)内において、プラズマ生成領域の総面積は、実質的に平坦な適用面(例えば、平らな電極板)と比較すると、変化する幾何学形状適用面180(例えば、波状プラズマ適用面196)について、より大きい。このように、変化する幾何学形状適用面180を有する低温プラズマ適用機12は、低温プラズマ生成領域の拡大された表面積により、より効率的に内容物52を処理してもよいこともまた理解されてもよい。動作中において、操作者は、低温プラズマ適用機12を容器14上に(例えば、ハンドル142を介して)押圧してもよく、容器14(例えば、包装、バッグ、軟質容器等)は、変化する幾何学形状適用面180に適合するように変形してもよく、そのことは、電極26と処理されるべき内容物52との間の距離を減少させてそれにより低温プラズマ適用機12の処理効率を改善することがまた理解されてもよい。変化する幾何学形状適用面180はまた、低温プラズマの発生を増加させることに役立ってもよい、空間(例えば、突出電極部分182の間の中間凹部分184)を生成して、それにより低温プラズマ適用機12の効率を改善する。
先に述べたように、突出電極部分182及び中間凹部分184の先端部186及び基部188の外形を描く、湾曲部192及び194は、変化して、異なる変化する幾何学形状適用面180を結果的にもたらしてもよい。換言すれば、湾曲部192及び194は、幅190と距離200と高さ183と面180の別の特性とをやはり変化させる、様々な曲率半径を有してもよい。幾つかの実施の形態において、湾曲部192及び194は、平らな表面、傾斜表面、テクスチャード加工(表面加工)された表面又はそれらの任意の組み合わせ等の、別の表面形状と組み合わされてもよく、及び/又は置換されてもよい。
図10は、図1−5のシステムにおいて使用される、低温プラズマ適用機12の一実施の形態の側面図であり、平面を有する第2の適用機部分18から反対側の、離間する電極パターン30(例えば、ジグザグ(稲妻)状プラズマ適用面220)を有する第1の適用機部分16を示す。ジグザグ状プラズマ適用面220は、複数の突出電極部分182と複数の中間凹部分184とを有しており、そこでは、ジグザグ状プラズマ適用面220は、図10に示すように、平坦な傾斜面222により反対方向において交互に反転する。上述のように、複数の突出電極部分182の各々は、先端部(例えば、ピーク)186を具備してもよく、更に複数の中間凹部分184の各々は、基部188(例えば、底)を具備してもよい。図9の実施の形態と比較される、図10の実施の形態において、各先端部186は、より鋭い反転又はより小さな曲率半径を有してもよく、各基部188は、図9の実施の形態に対してより鋭い反転又はより小さい曲率半径を有してもよい。特には、交互の平坦な傾斜面222は、隣接する先端部186と基部188との間において伸びる。例えば、ジグザグ状プラズマ適用面220は、中間凹部分184の周りの隣接する交互の平坦な傾斜側部222の間における角度224と、突出電極部分182の周りの隣接する交互の平坦な傾斜側部222との間における角度226と、を有する。幾つかの実施の形態において、角度224及び226は、同じ値であってもよく、更に別の実施の形態において、角度224及び226は、異なっていてもよい(例えば、徐々に増加、減少又は互い違い)。幾つかの実施の形態において、角度224及び226の各々は、ジグザグ状プラズマ適用面220の全体にわたって一定値であってもよい。幾つかの実施の形態において、角度224及び226の一部又は全部は、ジグザグ状プラズマ適用面220の異なる部分において変化してもよい。
図11は、図1−5のシステムにおいて使用される、低温プラズマ適用機12の一実施の形態の側面図であり、離間する電極パターン30(例えば、一対の突出部182の間の凹部184)を有する、第1の適用機部分16と、平坦な表面を有する第2の適用機部分18と、を示す。上述のように、1つ以上の電極26上に誘電体被覆202が存在しなくてもよいことに留意されたい。例えば、容器14は、誘電体材料により製作されてもよく、誘電体被覆202を必要としなくてもよいように、誘電体障壁として作用してもよい。図9の実施の形態と同様に、低温プラズマ適用機12は、複数の突出電極部分182と1つの中間凹部分184とを有する、波状プラズマ適用面196を有する一方で、湾曲部192及び194は、より緩やか(例えば、より大きい曲率半径)であり、高さ183は減少し、更に幅190は、図9に示されたものに比べて増大する。特定の用途において、図11の波状プラズマ適用面196は、特定の容器14及びその内容物のために低温プラズマ処理を提供することにおいて、より適切で且つ有効であってもよい。上述したように、図9−11の変化する幾何学形状適用面180は、少なくとも上述の理由(例えば、より大きな低温プラズマ生成領域及び電極と処理されるべき内容物との間の適切な距離)のために、より効率的な低温プラズマ処理に寄与してもよい。この効果に関連して、変化する幾何学形状適用面180に加えて、第2の適用機部分18の適用機支持体24により固定された接地電極32は、図12に図示されるように、変化する幾何学形状接地面240を対応して有してもよい。変化する幾何学形状接地面240は、変化する幾何学形状適用面180に対して同様に又は異なるように成形され且つ配置されてもよい。例えば、図示された実施の形態において、変化する幾何学形状接地面240は、同様に成形されてもよく、更に面180と240が、共に嵌合する(例えば、お互いの内に部分的に突き出る)ように、変化する幾何学形状適用面180に整列されてもよい。接地電極32は、電極を参照して上述した構造的特徴(例えば、複数の突出電極部分182と、複数の中間凹部分184と、先端部186と、基部188と、湾曲部192及び194と)を具備してもよい。特定の実施の形態において、変化する幾何学形状接地面240は、波状の接地面24を形成してもよい。波状の面196及び242は、対向する突出電極部分182がお互いに整列し且つ対向する中間凹部分184がお互いに整列するように、お互いに整列してもよい。図示の実施の形態において、波状の面196及び242は、突出電極部分182が対向する中間凹部分184と整列するように、お互いに対して互い違いに配置される。
変化する幾何学形状適用面180(例えば、波状プラズマ適用面196及び/又はジグザグ状プラズマ適用面220)を有する、低温プラズマ適用機12は、容器14(例えば、軟質容器、バッグ、包装等)及び内容物52を、異なる条件(例えば、変形可能性、順応性、内容物対ガス比等)下で処理するために適切であってもよいことが理解されてもよい。例えば、もし容器14の形状が容易に変形可能ではなく(例えば、嵩張った、従順でない等)、及び/又は容器14内の内容物52の分布が、容易に再分布することができない場合には、図示の適用機12の内の1つは、容器14及びその内容物を処理するように、低温プラズマのより効率的な生成及び分布を提供してもよい。
更に、別の実施の形態において、低温プラズマ適用機12は、容器14を包囲するように集合的に構成される、第1の適用機部分16及び第2の適用機部分18を具備してもよい。図12の低温プラズマ適用機12とは対照的に、 図13の低温プラズマ適用機12は、容器14を実質的に包囲するように適宜成形され/構成された、変化する幾何学形状適用面180及び変化する幾何学形状接地面240を具備する。例えば、第1の適用機部分16は、実質的に平坦であってもよい、適用機支持体24により固定された動力付き電極26を具備してもよい。電極16は、複数の突出電極部分182を具備してもよく、各々が、適用機支持体24の縁部に近接して配置されており、及び中間凹部分184は、適用機支持体24の中心に近接して配置される。図示されるように、複数の突出電極部分182の各々は、先端部(例えば、ピーク)186を具備してもよく、更に複数の中間凹部分184は、基部188が2つの先端部186の間に位置するように基部188(例えば、底)を具備してもよい。
従って、低温プラズマ適用機12は、第2の適用機部分18の適用機支持体24により固定された、接地電極32を具備してもよく、そこでは接地電極32は、平坦部分260及び中間凹部分184を具備してもよい。第2の適用機部分18の中間凹部分184は、第1の適用機部分16の中間凹部184に直接的に対向するので、容器14は、第1と第2の適用機部分16及び18により包囲されるか又は少なくとも実質的に囲まれてもよい。上記のように、基部188は、湾曲部194を有しており、更に同様に、第2の適用機部分18の中間凹部分184もまた湾曲部262を有してもよい。湾曲部194及び262の両方は、個別に又はまとめて変化して、第1と第2の適用機部分16と18との間の囲まれた形状/容積を調整してもよい。更に、厚さ204の誘電体層202(例えば、被覆)は、電極26(例えば、導電性材料)の上に配置される。幾つかの実施の形態において、誘電体層202の厚さ204は、一定の値であってもよく、又はそれ(厚さ204)は、変化する幾何学形状適用面180に沿って変化してもよい。例えば、厚さ204は、複数の突出電極部分182(例えば、先端部186)に沿ってより厚く、中間凹部分184(例えば、基部188)に沿ってより薄くてもよい。このように、変化する厚さ204は、容器14及びその内容物を処理するための低温プラズマの発生を制御及び増加させることを補助してもよい。
更に、幾つかの実施の形態において、変化する幾何学形状適用面180は、図14及び15において以下で検討されるように調整可能であってもよい。図14は、調整可能な変化する幾何学形状適用面180を有する、電極26を具備する低温プラズマ適用機12の第1の適用機部分16の側面図である。電極26は、複数の突出電極部分182と複数の中間凹部分184とを具備する、波状プラズマ適用面196を有してもよく、波状プラズマ適用面196は、対向する方向において交互に湾曲する。図示されるように、複数の突出電極部分182の各々は、先端部(例えば、ピーク)186を具備してもよく、更に複数の中間凹部分184の各々は、各先端部186が、2つの基部188に隣接し更に各基部188が2つの先端部186に隣接するように、基部188(例えば、底)を具備してもよい。更に、幅190は、隣接する先端部186の間の距離として定義されており、高さ183は、ピーク間の振幅(例えば、基部188から先端部186までの距離)として定義される。
電極26は、変化する幾何学形状適用面180の形状/寸法の任意の変化が適応されてもよいように、適用機支持体24において固定されてもよい。例えば、電極26は、適用機支持体24の空の空間内に配置されてもよい。電極26の第1の終端部分279は、第1のジョイント(継ぎ手)280を介して適用機支持体24に固定されてもよい一方で、電極の第2の終端部分281は、第2のジョイント282を介してシャフト(軸)286に結合されてもよい。シャフト286は、制御装置34に結合された、駆動部284に結合されてもよい。制御装置34からの電気信号を受信すると、駆動部284は、シャフト286を駆動して、第2のジョイント282を軸方向移動288において(例えば、電極26の長手方向に平行な方向、第1及び第2のジョイント280及び282の接線方向において)移動させてもよい。第2のジョイント282が、軸方向移動288において前後に動くように駆動されると、変化する幾何学形状適用面の形状/寸法(例えば、幅190、高さ183、湾曲部192及び194又はそれらの組合せ)は、第1のジョイント280が軸方向移動288の自由度なしで固定されるので、それに応じて変化する。
例えば、軸方向移動288が第1の方向290(例えば、圧縮下の電極26)にある時に、複数の中間凹部分184(又は複数の突出電極部分182)の幅190が、減少してもよい一方で、図15に示すように、複数の中間凹部分184(又は複数の突出電極部分182)の高さ183は、増大する。逆に、軸方向移動288が第2の方向292(例えば張力下の電極26)にある時に、複数の中間凹部分184(又は複数の突出電極部分182)の幅190が、増大してもよい一方で、複数の中間凹部分184(又は複数の突出電極部分182)の高さ183は、減少する。幾つかの実施の形態において、駆動部284に結合された制御装置34は、1つ以上のセンサ40からのセンサフィードバック(帰還)に応答して、変化する幾何学形状適用面180の幅190及び高さ183を調整してもよい。このようにして、制御装置34は、例えば、容器形状、容器の剛性又は可撓性、容器の内容物又はそれらの任意の組み合わせ等の、特定の用途のためのプラズマ生成を増加させるように、変化する幾何学形状適用面180の形状を調整してもよい。
特定の実施の形態において、低温プラズマ適用機12は、以下で検討するように、容器14の内部及び/又は外部に結合してもよい。図16は、カバー(覆い)部分296及び容器部分298の内側及び外側等の、容器14の様々な部分に取り付けられるように構成された、1つ以上の低温プラズマ適用機12を有する低温プラズマ処理システム10の実施の形態の分解側面図である。図示されるように、容器14の容器部分298は、基部300と、開いた頂部301と、1つ以上の側壁302を具備してもよい一方で、カバー部分296は、内容物52を容器14内に封入/封止するように、容器部分298を閉じるように構成されたカバー又は蓋構造308を有する。カバー部分296及び容器部分298はまた、内部304及び外部306を有してもよい。上記で検討したように、低温プラズマ適用機12は、動力付き電極26を有する、第1の適用機部分16と、第1の適用機部分16の反対側で且つ隣接してもよい(例えば、生成された低温プラズマを案内するための)第2の適用機部分18と、を具備する 。特定の実施の形態において、第1と第2の適用機部分16及び18は、単一の適用機12(例えば、第1の適用機部分16)において共に一体化されてもよい。
図示のように、第1の適用機部分16は、接着剤、熱結合剤、化学結合剤、印刷層(例えば、表面に直接印刷する)、ファスナ(留め具)(例えば、ねじファスナ、スナップ嵌め結合、ラッチ(掛け金)、クランプ(締め金)等)、カバー308内の所定位置に成形すること又はそれらの任意の組み合わせ等の、任意の適切な結合により、カバー部分296及び/又は容器部分298に結合及び/又は一体化されてもよい。例えば、第1の適用機16は、構成310に示されるように外部306の側面において、又は構成312に示されるように内部304の側面において、カバー部296に結合されてもよい。別の例により、第1の適用機16は、外部306の側面及び/又は内部304の側面において容器部分298に結合してもよい。容器部分298において、第1の適用機部分16は、側壁302(例えば、側壁302の任意の側面)、基部300又はそれらの任意の組み合わせに取り付けられてもよい。
第1の適用機部分16はまた、本明細書に開示された任意の構成等の様々な構成を有してもよい。例えば、電極26は、シート(薄板)、板、コイル、波状表面、ジグザグ状表面等を含む、任意の前述の形状又は寸法の形態をとってもよい。幾つかの実施の形態において、第1の適用機16の電極26は、電極26の長手方向又は平面方向が、カバー部分296に対して平行である(例えば、カバー308上において比較的平坦に位置する)ように、及び/又は容器部分298に対して平行であるように、容器14に接合されてもよい。幾つかの実施の形態において、第1の適用機16の電極26は、構成314に示されるように、電極26が容器部分298の表面及び/又はカバー部分296の表面に対して、突き出るか、垂れ下がるか又は片持ち梁状において配置されるように、容器14に結合されてもよい。容器部分298に動作中において、容器14は、開いた頂部301をカバー308が閉じる状態で封止/閉止されてもよく、低温プラズマが、生成されて、容器14内において囲まれた内容物52を処理する(例えば、清浄、殺菌、消毒等)。
やはり、特定の実施の形態において、第2の適用機部分18は、第1適用機部分16と一体化してもよいし、又は適用機部分16及び18の両方は、容器14の異なる部分(例えば、カバーの内部304又は外部306及び容器部分296及び298)に結合してもよいし、又は適用機部分18は、容器14から分離して使用されてもよい。
図17は、低温プラズマ処理システム10の一実施の形態の側面図であり、容器14のカバー308に結合された低温プラズマ適用機12を示す。図示のように、第1の適用機部分16は、内部304側において容器14のカバー308に結合する。特定の実施の形態において、動力付き電極26及び接地電極32の両方(例えば、電極対160)は、第1の適用機部分16に含まれる。幾つかの実施の形態において、第1の適用機部分16が、カバー308に結合される一方で、第2の適用機部分16は、容器部分298に結合されるか又は一体化されていてもよい。いずれの構成においても、低温プラズマ適用機12は、カバー308が容器部分298に対して閉じられた時に、低温プラズマを生成するように構成されてもよい。
加えて、本明細書に記載の実施の形態は、適用機支持体24において固定された、動力付き電極26及び接地電極32を有することに限定されない。代わりに、動力付き電極26及び接地電極32は、容器又は包装14に一体化(例えば、埋め込まれる、接着される、印刷される等)されてもよい。図18は、動力付き電極26及び接地電極32の両方が、容器14内において封止された状態の、容器又は包装14の概要側面図を示す。容器又は包装14は、動力付き電極26及び接地電極32の両方を具備する、1つ以上の封止部分340及び電極アセンブリ(組立体)342を具備してもよい。電極アセンブリ342は、容器又は包装14の内部304に埋め込まれるか、印刷されるか、又は接着されてもよい。電極アセンブリ342はまた、動力付き電極26を制御装置34に接続する第1の導体36と、接地電極32を接地344に接続する第2の導体38と、を具備してもよい。例えば、第1と第2の導体36と38の各々は、第1と第2と第3の部分を具備してもよい。導体36及び38の各々の第1の部分は、容器又は包装14の内側にあってもよく、第2の部分が、封止部分340内において封止されてもよい一方で、第3の部分は、電気的接続部を受容するように接近することを可能にするように、容器又は包装14の外側に暴露されてもよい。動作中において、動力付き電極26は、制御装置34から多周波数の高調波に富む電気信号を受信し、容器又は包装14の内部において低温プラズマを生成する。
上述したような容器又は包装14(例えば、内蔵電極アセンブリ342を有する)は、電源44及び/又はHV/RF給電ケーブル144が利用可能である限り、任意の時間及び任意の場所において、低温プラズマ処理を適用するという点において、かなりの自由度及び可撓性を提供してもよいことが理解されてもよい。例えば、内容物52は、包装時において、上述の容器又は包装14の内部において封止されてもよい。低温プラズマ処理は、包装時に実施されてもよく、及び/又は低温プラズマ処理はまた、必要に応じて、後の時間において及び/又は当初の包装された場所以外の場所において(例えば、容器又は包装14の出荷後に)実施されてもよい。
特定の実施の形態において、容器14は、図19、20及び21に示されるような可撓性バッグ等の、可撓性容器又は包装であってもよい。図19は、低温プラズマ処理システム10の一実施の形態の側面図であり、容器14(例えば、封止された可撓性バッグ)の壁350の内部304に結合された低温プラズマ適用機12(例えば、第1の適用機部分16)を示す。図20は、低温プラズマ処理システム10の実施の形態の側面図であり、容器14(例えば、封止された可撓性バッグ)の壁350の外部306に結合された低温プラズマ適用機12(例えば、第1の適用機部分16)を示す。図21は、低温プラズマ処理システム10の一実施の形態の側面図であり、容器14の壁350に結合されていて且つ容器14の内部室352において突き出し且つ吊り下がる、低温プラズマ適用機12(例えば、第1の適用機部分16)を示す。
本発明は、様々な修正及び代替形態が可能であってもよいが、具体的な実施の形態は、図面の例として示されており、且つ本明細書において詳細に記載されている。しかしながら、本発明は開示された特定の形態に限定されることが意図されないことが理解されるべきである。むしろ、本発明は、以下の添付の特許請求の範囲により規定される、本発明の精神及び範囲内に入る全ての修正、均等物及び代替物を網羅するべきである。
Claims (25)
- 容器に直接結合するように構成された低温プラズマ適用機を具備する、システムにおいて、
前記低温プラズマ適用機は、前記容器内において低温プラズマを生成するように構成される、ことを特徴とするシステム。 - 前記低温プラズマ適用機に電気信号を供給して、前記低温プラズマを前記容器内において生成するように構成された、制御装置を具備する、ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記制御装置に結合された1つ以上のセンサを具備する、システムにおいて、
前記制御装置は、前記1つ以上のセンサからのフィードバックに応答して、前記低温プラズマ適用機を調整するように構成される、ことを特徴とする請求項2に記載のシステム。 - 前記低温プラズマ適用機は、1つ以上の電極を有する低温プラズマ適用機シートを具備する、ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記低温プラズマ適用機シートは、接着剤層を具備することを特徴とする請求項4に記載のシステム。
- 前記低温プラズマ適用機は、印刷された電極層を具備することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記低温プラズマ適用機は、1対以上の電極部分を具備しており、各電極部分の対は、空間の周りに配置される、ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記低温プラズマ適用機は、螺旋状又はコイル状の電極を具備することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記低温プラズマ適用機を有する容器の少なくとも一部分を具備する、ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記容器の前記一部分が、カバー部分、容器収容部分、バッグ又はそれらの組み合わせを具備する、ことを特徴とする請求項9に記載のシステム。
- 前記低温プラズマ適用機は、前記容器の前記一部分の壁において一体的に形成される、ことを特徴とする請求項9に記載のシステム。
- 食品内容物又は医療内容物を有する、前記容器を具備することを特徴とする請求項9に記載のシステム。
- 容器内において低温プラズマを生成するように構成された、低温プラズマ適用機を具備するシステムにおいて、
前記低温プラズマ適用機は、複数の中間凹部分を形成するように、お互いに離間する複数の突出電極部分を有する変化する幾何学形状適用面を具備する、ことを特徴とするシステム。 - 前記低温プラズマ適用機は、前記複数の突出電極部分及び前記複数の中間凹部分を有する、波状プラズマ適用面を有しており、前記波状プラズマ適用面は、対向する方向において交互に湾曲する、ことを特徴とする請求項13に記載のシステム。
- 前記低温プラズマ適用機は、前記複数の突出電極部分及び前記複数の中間凹部分を有する、ジグザグ状プラズマ適用面を有しており、前記ジグザグ状プラズマ適用面は、対向する方向において交互に反転する、ことを特徴とする請求項13に記載のシステム。
- 前記変化する幾何学形状適用面は、調整可能であることを特徴とする請求項13に記載のシステム。
- 前記低温プラズマ適用機は、前記複数の中間凹部分の幅、前記複数の中間凹部分の深さ又はそれらの組み合わせを調整ように、前記変化する幾何学形状適用面に結合された駆動部を具備する、ことを特徴とする請求項14に記載のシステム。
- 該システムが、前記駆動部及び1つ以上のセンサに結合された制御装置を具備しており、
前記制御装置は、前記1つ以上のセンサからのセンサフィードバックに応答して、前記幅又は深さを調整するように、前記駆動部を制御するように構成される、ことを特徴とする請求項17に記載のシステム。 - 該システムは、前記複数の突出電極部分を形成する導電性材料と、前記導電性材料の上に配置された誘電体層と、を具備することを特徴とする請求項13に記載のシステム。
- 前記誘電体層の厚さは、前記変化する幾何学形状適用面に沿って変化する、ことを特徴とする請求項19に記載のシステム。
- 前記誘電体層の厚さは、前記複数の突出電極部分に沿ってより厚く、前記複数の中間凹部分に沿ってより薄い、ことを特徴とする請求項20に記載のシステム。
- 前記低温プラズマ適用機に対して前記容器の反対側に配置されるように構成される、接地構造を具備することを特徴とする請求項13に記載のシステム。
- 前記接地構造は、平坦な接地面を具備することを特徴とする請求項22に記載のシステム。
- 前記接地構造は、複数の中間凹状接地部分を形成するように、お互いから離間する複数の突出した接地部分を有する、変化する幾何学形状接地面を具備する、ことを特徴とする請求項22に記載のシステム。
- 低温プラズマ適用機を動作させて、容器内の内容物を処理するように低温プラズマを発生させる手順を具備する、方法において、
前記低温プラズマ適用機は、前記容器に直接結合するように構成されるか、又は前記低温プラズマ適用機は、複数の中間凹部分を形成するように、お互いに離間する複数の突出電極部分を有する、変化する幾何学形状適用面を具備するか、又はそれらの組み合わせであることを特徴とする方法。
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