NO885483L - Fremgangsmaate og innretning for sterilisering av innholdet i dielektriske beholdere. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår særlig sterilisering av produkter som kan rommes i dielektriske beholdere, f.eks. i fluidform, og beholderne må for slike steriliseringsformål være bakterietette. Stadig større behov for hurtig sterilisering av forskjellige produkter har ført til krav om hurtigere og mer effektiv sterilisering, slik at de tidligere kjente fremgangsmåter som omfattet pasteurisering etterhvert har blitt ansett å være for tidkrevende og i større utstrekning nå erstattes av fremgangsmåter- som benytter elektromagnetiske felter eller forskjellig type.. bestråling-.- -Disse nye fremgangsmåter er således langt hurtigere, men de krever en betydelig investering i utrustning og likeledes tilleggsutstyr for å beskytte personellet.

Foreliggende oppfinnelse er derfor særlig rettet

mot anvendelsen av en annen sterilisasjonsfremgangsmåte som går ut på temporær eksponering av beholdere og deres innhold overfor elektriske felter som gir sterilisering som følge av koronautladning mellom elektroder som påtrykkes en høyspent og lavfrekvent vekselspenning.

Det. franske patentskrift (FR) 745354 beskriver inn-retninger med roterende elektroder med utladningsspisser og som påtrykkes høyspenning på 170 000 V ved frekvensen ca.

680 Hz, og disse roterende elektroder er anordnet en viss avstand fra en motelektrode slik at det mellom de motstående elektroder dannes et behandlingskammer. I dette kammer plasseres så et isolerende bånd for fremføring av de produkter

som skal steriliseres rog en isolerende plate som holder oppe båndet og som er utført av et materiale med stor dielektrisk motstand og i tillegg er utformet med åpninger på undersiden av de roterende elektroder,slik at motstanden får lokale varia-sjoner , hvorved, .feltstyrken utenfor utladningsspissene konsen-treres på bestemte steder i behandlingskammeret, der hvor de produkter som skal steriliseres passerer på det isolerende transportbånd.

I praksis vil et slikt anlegg som benytter en så

høy spenning ved en lav frekvens kunne medføre utladninger helt opp til avstander på 90 cm, og et slikt anlegg innebærer . derfor en stor risiko for personellet som skal betjene det,

idet de kan bli utsatt for både direkte gnistutladninger og krype- eller lekkasjestrømmer, til tross for anvendelsen av tilleggsplater av metall for konsentrering og fordeling av feltstyrken.

Videre vil elektronemisjonen eller utladningen fra spissene, selv om disse roterer med stor hastighet for å

bryte opp gnistdannelsen likevel kunne danne kontinuerlige lys-buer som er istand til åødelegge de benyttede beholdere og eventuelt deres innhold, selv om det er tatt en rekke sikker-hetsforanstaltninger. , ,. _ ....•_

Det kjente anlegg genererer utladningsforløp som følger sirkulære baner slik at det dannes en sylindrisk fluks med kroneformet tverrsnitt, hvorved det bare blir et mindre behandlingsområde tilgjengelig, hvilket fører til en relativt lang behandlings- eller steriliseringstid som i sin tur ikke er forenlig med dagens raskere fremstillingsteknikker. Endelig vil ikke et slikt anlegg som egentlig er konstruert for des-infeksjonsformål særlig rettet mot avlivning av insekter og deres egg, alltid med hell kunne anvendes for sterilisering av innholdet i beholdere av syntetisk og tett materiale, idet slike beholdere vil bli utsatt for stor risiko for å gjennom-hulles av høyspenningsutladningenes relativt kraftige strøm-styrke .

Foreliggende oppfinnelse har således som formål å skaffe til veie en fremgangsmåte og en innretning for sterilisering av innholdet i beholdere som er utført av dielektrisk materiale, og særlig, men ikke utelukkende av syntetisk materiale, idet innretningen må være fullstendig sikker for personellet, fremskaffe en jevn elektrisk fluks som fordeles over en ganske stor behandlingsflate, innretningen må være relativt lite kostbar og kunne garantere en sterilisering som både er effektiv og kan reguleres i avhengighet av beholdernes innhold, og samtidig være fullt anvendelig innenfor dagens hur-tige fremstillingsserier.

Fremgangsmåten går ut på å føre frem beholderne mellom elektroder som er tilkoblet klemmene på en høyspen-nings.generator. - Oppfinnelsens fremgangsmåte er kjennetegnet ved at hver beholder holdes i kontakt med den ene av elektrodene under steriliseringsforløpet, at en forbedret fluksfordeling er opp-nådd mellom elektrodene ved å tildekke i det minste metalldelen på den ene av elektrodene med et dekksjikt av dielektrisk materiale med glatt overflate, uten ujevnheter og med polert overflatestruktur, og at elektrodene påtrykkes en høy-spent elektrisk vekselspenning mellom 10 000 og 50 000 V ved en frekvens på minst.3 kHz.

Oppfinnelsens innretning for å utføre fremgangsmåten er særlig kjennetegnet ved -at' i det minste den ene av elektrodene består av en ledende del som på den side som vender mot den andre elektrode er påført et dekksjikt av isolerende materiale som danner et dielektrikum for fordeling og utjevning av den elektriske fluks, at i alle fall den ene av elektrodene befinner seg i elektrisk kontakt med beholderen, at samtlige elektrodedeler har glatte overflater uten ujevnheter og med polert overflatestruktur, at i det minste generatrisene for den•ene elektrodes elektrodedeler ligger parallelle med de tilsvarende generatriser for den andre elektrode, og at de motstående elektroder dessuten har en avstand fra hverandre som minst tilsvarer høyden av en beholder med tillegg av en verdi mellom 0 og 5 mm, idet elektrodene er forbundet med en generator innrettet for å påtrykke elektrodene en regulerbar vekselspenning mellom 10 000 og 50 000 V ved en frekvens på minst 3 kHz.

Takket være elektrodenes polerte og glatte overflate og deres parallellitet vil innretningen generere et meget jevnt fordelt elektrisk felt som i tillegg fordeles jevnt over elektrodeoverflaten ved å måtte passere det dielektriske dekksjikt på den ene av elektrodene. Som et resultat av dette undertrykkes lysbuedannelse i meget stor grad. Dessuten vil den elektriske feltfordeling som følge av innretningens frekvensvalg bare forårsake strømmer som forenklet ut-trykt kan gi overflatestrømmer på personer og således ikke

vil innebære særlig risiko for hjertepåvirkning.

I en særlig utførelsesform som angår behandlingen av tette beholdere som inneholder- et produkt eller et fluid som skal gjennomgå sterilisering, føres beholderne frem av en båndtransportør, idet den ene elektrode dannes av transportør-ens endeløse bånd av elektrisk ledende materiale, mens den andre elektrode består av en metallplate anordnet på oversiden av båndtransportøren og festet til et dekksjikt av isolerende materiale som vender mot båndet.

Når den isolerende beholder passerer mellom elektrodene som står under spenning vil ingen strøm sirkulere i selve beholderen, men det dannes en elektrisk forskyvnings-strøm som passerer den og dens innhold.av et produkt eller et fluid med et ovenforliggende lu-ftlag, .og--denne-høyspente for-skyvningsstrøm synliggjøres ved at luftlagets oksygen omdannes til oson. Som et resultat av dette vil de bakterier som måtte befinne seg i det elektriske felt drepes umiddelbart, mens de bakterier som ikkeødelegges umiddelbart blir inaktivert ved den steriliseringsvirkning som osonen bevirker i beholderens innhold.

I en annen utførelsesform som tar sikte på å sterilisere enheter, særlig umonterte beholdere i emneform, anordnet i sammenhengende og sammensatte bånd av flerlags dielektrisk materiale, består den ene av innretningens elektroder av en sylinder hvis sentrale lengdeakse ligger på tvers av enhetenes eller beholdernes forskyvningsretning, idet sylinderen er bygget opp av et rør av dielektrisk materiale dekket av et innvendig sjikt av ledende materiale og som er forbundet elektrisk med generatoren, mens ■ den andre elektrode består av en metallplate med renneform som uten å berøre sylinderen delvis omslutter denne.

Med denne anordning blir så enhetene sterilisert

i en kontinuerlig prosess, og etter behandlingen, dvs. steriliseringen vil beholdernes indre hulrom holdes sterile helt til de eventuelt skal fylles med sterile produkter som på denne måte ikke risikerer å. besmittes av de allerede sterili-serte beholdere.

Endelig er oppfinnelsens innretning i en annen ut-førelsesform som særlig angår sterilisering av et fluid som kan strømme i en beholder med henholdsvis en inngående og en utgående rørstuss kjennetegnet ved at beholderen består av en bakterietett boks av dielektrisk materiale med en innvendig høyde som er større enn den innvendige diameter av rør- stussene og som mellom boksens tak og overflaten av det fluid den rommer avgrenser et luftfylt behandlingskammer, at de motstående elektroder er anordnet på boksens ytterside, hhv. mot taket og bunnen, og at trykkluft føres inn gjennom et inntaks-rør, mens reguleringsorganet er tilkoblet et uttaksrør slik at kammeret holdes ved et trykk som tilnærmet gir konstant fluidnivå i boksen.

Når innretningen er i funksjon dannes et elektrisk felt i luftlaget i behandlingskammeret og tvers gjennom fluidet som med sin høyere dielektr.isxtetskon^tånt" bedre leder den elektriske fluks, og feltet går videre gjennom boksens bunn og til den andre elektrode på undersiden. På denne måte oppnås sterilisering av luften på oversiden av fluidet ved at dens oksygen omvandles til oson, og dette vil også finne sted i den luft som rommes i de luftbobler som finnes i sus-pensjon i fluidet, særlig dersom dette er vann.

Ytterligere karakteristiske trekk og fordeler vil fremgå av den detaljbeskrivelse som nå følger og som støtter seg til de ledsagende tegninger av ikke begrensende utførel-seseksempler av innretningen, benyttet i forskjellige anven-delser .

Fig. 1 viser skjematisk fra siden en bestemt utfør-elsesform av innretningen, i det tilfelle hvor det gjelder sterilisering av innholdet i tette beholdere, fig. 2 og 3 viser skisser hhv. forfra og fra siden av et utsnitt av innretningen vist på fig. 1, i det tilfelle hvor de beholdere hvis innhold skal steriliseres ligger på siden og har rektangu-lær flaskeform, fig. 4 viser tilsvarende som fig. 3 en innretning for sterilisering av liggende beholdere, nå sylindriske, fig. 5 viser et utsnitt tilsvarende fig. 3 hvor beholderen er flaskeformet, står på hodet og er lukket av en metallkapsel, fig. 6 viser et lengdesnitt av oppfinnelsens innretning når den benyttes for sterilisering av matvarer eller lignende produkter, anordnet i en emballasje formet av folier eller plater av syntetisk materiale, fig. 7 viser et tverrsnitt av en annen utførelsesform av innretningen, idet anvendelsen her er sterilisering-av et fluid i en boksformet beholder, fig. 8 viser en oversikt fra siden av en annen utførelsesform av innretningen vist på fig. 7, og fig. 9 viser et delvis tverrsnitt av en utførelsesform av oppfinnelsens innretning hvor formålet er sterilisering av beholdere eller enheter som skal formes av to folier eller plater i båndform.

I den anvendelse som angår sterilisering av innholdet av tette beholdere og som er vist på fig. 1-6 omfatter innretningen ifølge oppfinnelsen en båndtransportør 6 med et endeløst bånd 6a for å føre frem beholderne 3 gjennom et behandlings- eller steriliseringskammer 4, en øvre elektrode 5 og en nedre som.dannes- :av -transportbåndet 6a, idet begge elektroder er tilkoblet en generator 7 for høyspent vekselspenning, regulerbar mellom 10 000 og 50 000 V og hvis frekvens minst er 3 kHz.

Den nedre elektrode som altså dannes av transportbåndet 6a, idet dette er utført av elektrisk ledende materiale, f.eks. av metall, løper rundt en håndrulle 8 hvis aksel 9 via en leder 10 er koblet til den ene av generatorens klemmer .

Den øvre elektrode 5 består av en metallplate som følgelig også er elektrisk ledende, og platen kan f.eks. være av rustfritt stål eller aluminium og er koblet via en leder 12 til generatorens 7 andre klemme. På den side av den øvre elektrode som vender ned mot båndet 6a er platen dekket av et dekksjikt 5a av dielektrisk materiale, dvs. et isolasjons-materiale med bestemte dielektriske egenskaper, og dette sjikt tjener til fordeling og utjevning av det elektriske felt fra metalldelen av elektroden 5. Undersiden 5b av dekksjiktet 5a ligger parallelt med overflaten av båndet 6a og danner en

jevn flate uten ujevnheter, og flaten er dessuten polert slik at den ikke overskrider ruheten R.A. = 0,4, målt etter nor-mene ISO/TC 57 og ASA B46-1955.

Elektrodene er holdt i en avstand E fra hverandre, og denne avstand er minst like stor som høyden H av beholderne 3, med tillegg av en verdi på ca. 5 mm for å ta hensyn til dimensjonsvariasjoner mellom de enkelte beholdere.

Beholderne 3 er utført av dielektrisk materiale og er tette overfor bakterier. Beholdernes innhold er for det første et hovedinnhold 3a såsom et produkt, gjerne et fluid

eller en væske, og dette produkt eller fluid er enten elek-

trisk ledende eller har lavere impedans (dvs. lavere motstand overfor elektrisk feltstyrke, m.a.o. høyere dielektrisitets-konstant) enn luften mellom elektrodene, og for det annet rommer beholderne 3 et overliggende luftlag 3b mellom hovedinnholdet 3a og den øverste del av beholderen, f.eks. et lukkeorgan.

Når beholderne 3 føres frem av båndet 6a og kom-

mer inn i steriliseringskammeret 4 føres de samtidig inn i et elektrisk vekselfelt som danner'en elektrisk fluks mellom elektrodene 5, 6a og som passerer beholderne med sitt innhold, dvs. både luftlaget 3b og hovedinnholdet 3a. Det energirike elektriske høyspenningsfelt omdanner i luftlaget 3b luftens oksygen til oson, og det vil foregå en sterilisering av beholderens hovedinnhold 3a. Resultatet er at etter at beholde-

ren med innhold har passert steriliseringskammeret 4 er både hovedinnholdet i beholderen sterilisert og luftlaget 3b erstattet av en gass hvis bakteriside i egenskaper sikrer at steriliseringen holder seg over tid og holder hovedinnholdet sterilt i beholderen.

Steriliseringskvaliteten vil være avhengig av den påtrykte spenning på elektrodene og varigheten av oppholdet for hver beholder mellom elektrodene, og disse to parametre kan lett varieres ved henholdsvis å regulere spenningen fra generatoren 7 og omløpshastigheten for båndtransportørens 6 motor, eventuelt oppholdstiden for hver av beholderne i steriliseringskammeret 4 under elektroden 5, f.eks. ved at båndet

6a stanses i den ønskede tid.

Innretningen kan benyttes for å behandle flytende produkter eller flytende ledere, men også for behandling av produkter som ikke er elektrisk ledende. I det første til-

felle og takket være den elektriske ledningsevne ..av.-innholdet som således danner et ledende medium for den elektriske fluks, kan hver beholder ha en ganske stor høyde uten at behandlingen

blir nevneverdig redusert, så lenge den øvre elektrode befinner seg i kontakt med eller har liten avstand fra beholde-

rens overside. I det andre tilfelle vil høyden av hver behol-"" der måtte begrenses til en størrelse som er avhengig av dens

og dens innholds impedans, og denne impedans bør ikke være lik eller større enn impedansen av luften i mellomrommet mellom elektrodene.

Det skal påpekes at takket være parallelliteten mellom elektroden 5 og båndet 6a og overflatestrukturen av undersiden 5b av den øvre elektrode, i tillegg til egenskapene for dekksjiktet 5a på undersiden av elektrodens metallplate, fordeles det elektriske felt over hele elektrodeoverflaten og får en langt større intensitet enn den som tidligere har blitt opp-nådd med elektroder av kjent type-,: .uten -atr detr nå blir noen risiko for at feltet gir årsak til elektriske utladninger med destruerende virkning.

Fig. 2 og 3 viser hvordan sterilisering av innholdet av en beholder 15 med flaskeform og rektangulært tverr-sk jer

snitt, særlig kvadratisk^ idet beholderen 15 i dette tilfelle er lagt på siden på båndtransportørens 6 bånd 6a. En slik anordning er gunstig rent stabilitetsmessig ved den sideveis for-flytting av flere beholdere på båndet og unngår likeledes enhver tendens til lysbuedannelse eller lokale gnistutladninger mellom beholderens lukkeorgan 16 og den ene eller den andre av elektrodene 5 eller 6a. Når beholderen ligger på siden som i eksemplet vil luftlaget på oversiden av beholderens hovedinnhold komme til å befinne seg øverst slik som antydet ved 15b på fig. 2, og som tidligere kommer dette luftlag da nærmest den øvre elektrode 5. Fig. 4 viser hvordan sterilisering av en sylindrisk beholder 17 kan foregå under den øvre elektrode 5 med sitt isolerende dekksjikt 5a, idet disse da er krummet på langs, mens transportbåndet 6a er utført med en posisjonsfordypning 18. Fig. 5 viser hvordan sterilisering av et produkt i en krukke 19 kan foregå, idet krukken er lukket av en ledende kapsel 20. For å unngå enhver tendens til lokal gnistdannelse mellom kapselen 20 og elektroden 5 i forhold til hvilken krukken forflyttes, idet en gnistdannelse faktisk vil kunne stimuleres av kapselens fremspring, i tillegg til at krypestrøm-mer eller tendens til lokal gnistdannelse kan forekomme -dersom det i området rundt kapselen 20 er større mengder med smuss eller restmateriale, plasseres krukken 19 opp-ned slik at kapselen 20 hviler på båndet 6a mens bunnen vender opp mot elektroden 5.

Fig. 6 viser anvendelsen av innretningen vist på fig. 1, nå for sterilisering av et produkt 25 som kan inneholde fluid såsom væske, og produktet er i dette tilfelle under et overliggende luftlag 25b plassert i en beholder 26 som består av to tette folier eller plater 26a og 26b. Platene er av dielektrisk materiale og ugjennomtrengelige for bakterier, og de kan være fremstilt av syntetisk eller annet materiale og er lukket ved hjelp av tverrgående sveisesømmer 27 og eventuelt langsgående tilsvarende, men ikke-;yiste7-eventuelt kan beholderen være lukket på annen måte. Produktet 25 kan være en matvare såsom kjøtt eller en tilberedt matrett, det kan være en bekledningsgjenstand, en bandasje eller et hvilket som helst annet produkt som kan være konsumerbart eller ikke, det kan være elektrisk ledende eller isolerende og generelt kan det være et vilkårlig produkt hvis konservering skal finne sted i sterilt miljø eller som må steriliseres før bruk.

Dekksjiktet 5a på elektroden 5 kan være i direkte kontakt med beholderen 26 eller være separert fra denne, idet avstanden J varierer mellom f.eks. 0 og 5 mm.

Det er allerede omtalt at innretningen ifølge oppfinnelsen kan anvendes for sterilisering av innholdet av enhver type beholder utført av dielektrisk materiale, og således kan anvendelsen være sterilisering av vann i en flaske, av syltetøy, masse i deigform, ferdig tilberedte matvarer, kjøttstykker, flesk og forøvrig alle andre matvarer for kon-sumering av mennesker el&ér dyr, eventuelt produkter for medisinsk bruk som passende kan behandles i beholdere som er ugjennomtrengelige for bakterier.

Fig. 7 viser en særlig utførelsesform av innretningen, nå for sterilisering av et fluid 31 som fra et rør føres gjennom et kar eller en beholder i innretningen. Fluidet 31 har en lavere impedans enn luften, og beholderen kan være en tett boks 28 av dielektrisk materiale såsom glass, kvarts, granitt eller porselen. Boksen 28 er plassert mellom rørets to rørstusser 29a og 29b. Boksen har et rektangulært tverrsnitt med en indre høyde I- som er større enn innerdiameteren D av rørstussene 29a og 29b, slik at det avgrenses et behand lingskammer 32 mellom fluidoverflaten N og boksens øvre vegg, dvs. dens tak 28a.

Behandlingskammeret 32 står i forbindelse med et inntaksrør 33 for tilførsel av trykkluft og et uttaksrør 34 for luftutslipp og forsynt med en strupeinnretning 35 såsom en stillbar ventil. Innstillingen av strupeinnretningen 35 kan skje under kommando av en. detektor 36 for fluidnivået i boksen 28.

Den tilførte lufts trykk vil alltid være høyere,

i størrelsesorden minst 1 bar. høyere enrT'trykket- i fluidet i boksen 28, og opprettholdelsen av behandlingskammerets 32 høyde a, i størrelsesorden noen få millimeter, vil kunne skje uavhengig av gjennomløpende fluidmengde eller trykket i fluid-røret, ved at strupeinnretningen 35 reguleres på passende måte. Hvis f.eks. lufttrykket i kammeret 32 synker vil i første om-gang fluidnivået N få tendens til å heves i boksen 28, men detektoren 36 vil da sørge for en innsnevring i strupeinnretningen 35 hvorved trykket i kammeret 32 nærmer seg inntaks-trykket slik at nivåhevningen motvirkes, uten at fluidnivået N likevel bringes ned til den øverste høyde i rørstussene 29a og 29b. Motsatt, dersom fluidnivået N får tendens til å synke ned mot den øverste høyde i rørstussene vil detektoren 36 be-virke åpning av uttaksrøret 34 ved styring av strupeinnretningen 35 slik at det strømmer mer luft ut fra kammeret 3 2 og fluidsenkningen motvirkes.

Denne anordning tillater således en nivåinnstilling av fluidnivået N til en høyde som kan holdes innen visse gren-ser slik at det dannes et passende stort behandlingskammer 32 mellom taket 28a i boksen 28, og slik at kammeret får tilnærmet konstant høyde a og til enhver tid er fylt med luft. På denne måte sørges det for en gunstig elektrisk fluks.

Innretningen omfatter videre to elektroder 37 og 38 anordnet henholdsvis på oversiden av boksens tak 2 8a og under dens bunn 28b. I praksis er elektrodene lagt direkte inn mot boksens tak og bunn av dielektrisk materiale, og elektrodenes flater inn mot boksen er parallelle og glattpolerte slik at den elektriske fluks fordeles jevnt. Videre er elektrodene og boksens tak og bunn parallelle med fluidoverflaten for at det skal dannes en jevn fluksfordeling også inne i boksen. Elektrodene 37 og 38 er forbundet via ledere 42 og 43 til en høyspennings-generator 7 med lav frekvens, og i dette tilfelle er generatoren en roterende generator hvis styring skjer over reguleringsorganer 39 under påvirkning av signaler fra en fluid-strømmåler 40. Hvis gjennomstrømmingen av fluid 31 i boksen 28 opphører, vil også eksiteringen av generatoren 7 avbrytes og elektrodene 37 og 38 får ikke lenger tilført høyspenning. Så-snart fluidet 31 begynner å sirkulere i beholderen vil spenningspåtrykket på elektrodene: '3'7 >6g::-3.8 -stårté--'og.-et. elektrisk vekselfelt bygges opp mellom elektrodene og bevirker en fluks mellom boksens dielektriske tak hhv. bunn og som passerer luftlaget i kammeret 32 og fordeler seg over fluidoverflaten og passerer fluidet i boksen. På samme måte som i de allerede beskrevne utførelsesformer omdannes luftens oksygen til oson og bryter ned bakteriefloraen i fluidet i bevegelse slik at det på en måte oppnås dobbel steriliseringsvirkning. For å unngå at luften i kammeret 32. når oksygenet er omdannet til oson helt skal tape ledningsevnen, sørges det for at det hele tiden foregår en viss luftbevegelse ved at strupeinnretningen 35 er holdt noe åpen for å slippe ut noe av luften i kammeret slik at denne etterhvert fornyes.

En slik innretning kan benyttes for å sterilisere enhver flytende og ledende væske som føres frem i et rør, f.eks. drikkevann for mennesker eller dyr.

Fig. 8 viser en utførelsesvariant av innretningen vist tidligere på fig. 6, og i denne variant består den øvre elektrode av en sylinder 50 som er plassert slik at dens sentrale lengdeakse ligger på tvers av beholdernes 26 forskyvningsretning. Sylinderen er bygget opp av et rør 52 av dielektrisk materiale såsom kvarts, glass, silikat eller porselen, og røret er dekket av et yttersjikt 53 av elektrisk ledende materiale såsom en metallisk maling eller lakk, elektrisk forbundet med sylinderens aksel 55 via en krets 54, og akselen er på sin side forbundet med generatoren 7 ved hjelp av en krets 56.

Røret 52 har generatriser som ligger parallelt med transportbåndets 6a overflate, og båndet 6a danner også her den andre eller nedre elektrode i innretningen. Ytterflaten av røret 52 er også her jevn og glatt, fortrinnsvis polert.

Røret 52 bringes i rotasjon om sin aksel 55 som er forbundet med organer som sørger for en periferihastighet som tilnærmet er den samme som forbiføringshastigheten av de beholdere eller enheter som skal steriliseres.

Fra fig. 8 fremgår'det at det for å øke steriliseringsvirkningen og innretningens• kapasitet" ved- at forskyvnings-hastigheten for beholderneøkes er den ene sylinder 50 supplert med minst én ytterligere sylinder. Som i de tidligere omtalte utførelseseksempler kan den ene eller samtlige sylin-dre enten ha direkte kontakt med beholderne eller være hevet en avstand mellom 0 og 5 mm over disse.

En slik innretning genererer, når den er i drift

en jevnt fordelt elektrisk fluks som danner en vertikal og tverrstilt barriere, og med unntak av denne særegenhet virker den utførelsesversjon som er vist.på fig. 8 helt tilsvarende de tidligere omtalte innretningstyper.

Innretningen kan anvendes for sterilisering av mat-vareprodukter, hygieniske artikler, medisinsk utrustning og. generelt ethvert produkt som kan rommes i en beholder av dielektrisk materiale og ugjennomtrengbar for bakterier. Innretningen kan også benyttes for sterilisering av tomme beholdere, poser etc.

Fig. 9 viser en utførelsesform hvor innretningen benyttes for sterilisering av det innvendige av poser eller lignende beholdere som kan dannes av eller tas ut fra et kontinuerlig bånd som er bygget opp av to båndelementer i form av plater 60 og 61 lagt på hverandre og hvor grenselinjene for hver enkelt beholder eller enhet i lengderetningen er antydet ved 59. Grenselinjene kan i praksis være anordnet som sveisesømmer. Platene 60 og 61 er av dielektrisk materiale, består hver av ett eller flere sammenlagte sjikt, og materia-let kan f.eks. være syntetisk eller det kan være en eller annen- form for papir, papp e.l.

Innretningen omfatter en sylinder 5 0 som den ene elektrode, med samme oppbygging som den sylinder som er omtalt i det forrige utførelseseksempel, og den andre elektrode 62 ligger i dette tilfelle på oversiden av sylinderen 50 og danner en renneformet, delvis omsluttende plate av elektrisk ledende materiale, f.eks. av rustfritt stål eller aluminium. Elektroden 62 ligger ganske nær sylinderen 50, men berører den ikke. Elektrodens 62 konkave underside er glatt og polert, idet overflaten tilfredsstiller et ruhetskrav R.A. = 0,4.

Krummingsradius R for den konkave innerflate 63

er den samme for hele f laten . og^større.: eji^den '■"tilsvarende ytre radius r for sylinderen 50 som danner den andre elektrode. Krummingssentrum 0^for radius R er forskjøvet fra sylinderens sentrum 02en avstand X som er mindre enn radiusforskjellen R - r, slik at den minste avstand T mellom elektrodene, målt

i medianplanet P som går gjennom begge elektroders sentrale lengdeakser blir noe større enn tykkelsen av det sammensatte bånd 60, 61, og avstanden mellom elektrodeneøker symmetrisk på begge sider av medianplanet P. I praksis kan den minste avstand T være omkring 2 mm.

Generatrisene for elektroden 62 ligger parallelle med sylinderens 50 generatriser, slik at den radiale avstand i hvert sted blir konstant langs elektrodenes lengdeutstrek-ning.

Når innretningen er i drift bringes sylinderens 50 utvendige rør 52 av dielektrisk materiale i rotasjon i den retning som er angitt med en pil 64 på fig. 9 og trekker der-ved med seg det sammensatte bånd som i det viste utførelses-eksempel rommer beholderne i sammenklemt tilstand. Så snart en bestemt del av båndet føres inn i gapet mellom de to elektroder 50 og 62 utsettes det for et elektrisk tverrfelt, og den tilhørende elektriske fluks, indikert med linjer på figuren, går gjennom båndet med platene 6 0 og 61 som danner det sammensatte bånd, og i det luftlag som er innelukket i hver av de sammenklemte beholderne i båndet vil fluksen eller feltet omdanne oksygenet til oson og sterilisere beholdernes indre. Feltstyrken og steriliseringsvirkningen vil gradvis øke etterhvert som et bestemt område av båndet beveger" "seg inn mellom elektrodene til medianplanet P hvor de har sin minste avstand T, og deretter avtar intensiteten frem mot ytterkanten 6 2b av elektroden 62.

De beholdere som således kan dannes av båndet blir følgelig sterilisert innvendig, og takket være osongassen som de kommer til å inneholde vil de forbli sterile helt til de åpnes. Slike beholdere kan så benyttes til å oppta alle typer fødemidler eller medikamenter uten forurensnings-

eller smitterisiko, da de allerede er sterilisert, eller de kan gjennomgå en senere sterilisering like før bruken, men da med mindre intensitet.

For å lette plasseringen av det sammensatte bånd med beholdere, og likeledes for å kunne lette forbiføringen av en eventuell fortykkelse på båndet holdes elektroden 72 oppe av en festeinnretning som imidlertid ikke er vist på fig. 9, og denne er innrettet for å kunne trekke opp elektroden 62 til en tilbaketrukket stilling hvor avstanden til sylinderelektroden blir betydelig større. Festeinnretningen samvirker med organer som bryter spenningspåtrykket til de to elektroder så snart den øverste 6 2 ikke lenger inntar sin arbeidsstilling, og på denne måte unngås enhver lysbuedannelse og enhver risiko for personellet.

Den fremre 62a og den bakre ytterkant 62b på elektroden 62 og forøvrig samtlige sidekanter på de stasjonære elektroder 5 i de tidligere omtalte utførelseseksempler er avrundet for å undertrykke enhver feltkonsentrasjon med til-hørende risiko for lysbuedannelse som følge av spissutladning.

De nå beskrevne eksempler illustrerer hvordan sterilisering kan utføres med de enkelte viste og beskrevne innretningsvarianter.

Eksempel 1: Sterilisering av vann i en flaske.

En glassflaske av den type som benyttes i labora-torier og med et innhold på 75 cl, en høyde på 150 mm, en veggtykkelse på 2 mm og en utvendig diameter på hoveddelen på 90 mm og som er lukket av en slipt og konisk glasspropp ble fylt med springvann, og flasken ble så lagt på siden på en nedre elektrode av aluminium med en tykkelse på 2 mm og under en elektrode, likeledes av aluminium-og med 1 mm tyk-^keise og med renneform som tilsvarte flaskens krumming. Denne øvre elektrode var 100 mm lang, 30 mm bred og hadde av-rundede kanter. Den øvre elektrode ble lagt helt ned på flasken, og elektrodeflåtene i kontakt med flaskeoverflaten hadde begge en ruhet R.A. = 0,4. Kontaktflatene mellom flasken og elektrodene var tilsammen ca. 30 cm 2.

En av generatorens klemmer ble jordforbundet og koblet til den nedre elektrode, mens den andre ble tilkoblet den øvre elektrode. Generatoren ble innstilt til å gi 19 kV ved 20 mA under 15 s, og vekselspenningens frekvens var 3 kHz.. • • - • • ----- • -

Eksempel 2: Sterilisering av servietter, tekstiler

og selvklebende bandasjer.

En papirserviett med dimensjoner 120 x 120 cm, sammenbrettet til kvart størrelse, et tekstilstykke med samme dimensjoner og likeledes sammenbrettet til kvart størrelse, såvel som en vanlig type bandasje, tatt ut fra sin innpak-ning, ble enkeltvis innpakket mellom to plater av syntetisk flerlags materiale, og disse ble sammensveiset for å danne beholdere med kvadratisk grunnflate og 80 mm sidekant. Beholderne ble så sterilisert i en innretning av den type som er vist på fig. 8, med bare én sylindrisk elektrode, idet dennes dimensjoner var: ytterdiameter av det utvendige rør 52: 90 mm, tykkelse av dette rør: 3,5 mm, og med en plan elektrode av aluminium med tykkelse 2 mm. Generatoren var innstilt til en ytelse på 12 kV, 15 mA, 3 kHz. Steriliseringen varte i 15 s.

Eksempel 3: Sterilisering av det innvendige i en

pose.

Poser ble formet av syntetisk flerlags materiale med 60 um, 120 mm bredde og 170 mm lengde, sammenfoldet og sveiset sammen på de tre sidekanter for å danne en pose på 60 x 170 mm. Posene ble sterilisert i den innretning som er

beskrevet i det foregående eksempel 2, og steriliserings-tiden var også her 15 s med en generatorinnstilling på

18 kV, 20 mA og 3 kHz.

Samtlige av disse forsøk ble utført i et lokale med romtemperatur -18°C og en relativ luftfuktighet mellom 40 og 50%.

Flaskene og posene ble etter steriliseringen under-lagt en bakteriologisk analyse som består av en registrering av bakterieinnholdet etter 72 timer ved 22°C og etter 24 timer ved 37°C.

For å kunne utføre analysen ble hver av posene i eksempel 3 fylt med 3 ml sterilisert vann.

Analyseresultatene er oppført i tabellen nedenfor:

Denne tabell viser klart at innretningen ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å oppnå en meget god sterilisering med relativt enkle foranstaltninger, lite energiforbruk, som er lett tilpassbar en fabrikasjonskjede og som ikke innebærer noen personrisiko.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for sterilisering av innholdet i beholdere av dielektrisk materiale, tette overfor bakterier, om-fattende anordning av beholderne mellom elektroder (5, 6a) koblet til klemmene på en generator (7) for høyspent vekselspenning slik at det mellom dem dannes et elektrisk vekselfelt som forårsaker koronautladning, KARAKTERISERT VED at hver beholder holdes i kontakt med den ene av elektrodene under steriliserings forløpet, at en-forbedret—f tuks.f ordeling er opp-nådd mellom elektrodene ved å tildekke i det minste metalldelen på den ene av elektrodene med et dekksjikt av dielektrisk materiale med glatt overflate, uten ujevnheter og med polert overflatestruktur, og at elektrodene påtrykkes en høy-spent elektrisk vekselspenning mellom 10 000 og 50 000 V ved en frekvens på minst 3 kHz.

2. Innretning for å utføre fremgangsmåten ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at i det minste den ene av elektrodene (5, 6a) består av en ledende del som på den side som vender mot den andre elektrode er påført et dekksjikt (5a) av isolerende materiale som danner et dielektrikum for fordeling og utjevning av den elektriske fluks, at i alle fall den ene av elektrodene (5, 6a) befinner seg i elektrisk kontakt med beholderen (3), at samtlige elektrodedeler har glatte overflater uten ujevnheter og med polert overflatestruktur, at i det minste generatrisene for den ene elektrodes elektrodedeler ligger parallelle med de tilsvarende generatriser for den andre elektrode, og at de motstående elektroder dessuten har en avstand fra hverandre som minst tilsvarer høyden (H) av en beholder (3) med tillegg av en verdi mellom 0 og 5 mm, idet elektrodene (5, 6a) er forbundet med en generator (7) innrettet for å påtrykke elektrodene en regulerbar vekselspenning mellom 10 000 og 50 000 V ved en frekvens på minst 3 kHz.

3. Innretning ifølge krav 2, av den type hvor beholderne føres frem av en båndtransportør (6), KARAKTERISERT VED at den ene av elektrodene dannes av trans-portørens (6) endeløse bånd (6a) av elektrisk ledende materi ale, mens den andre elektrode (5) består av en metallplate anordnet på oversiden av båndtransportøren (6), parallelt med dennes bånd (6a) og festet til et dekksjikt (5a) av isolerende materiale som vender mot båndet (6a).

4. Innretning ifølge krav 2, av den type hvor beholderne blir ført frem av en båndtransportør (6), KARAKTERISERT VED at den ene av elektrodene dannes av trans-portørens (6) endeløse bånd (6a) av elektrisk ledende materiale, mens den andre elektrode består av en sylinder (50) hvis sentrale lengdeakse ligger. parålleIt "med 'båndets (6a) forskyvningsplan og på tvers av dettes forskyvningsretning, idet sylinderen (50) er bygget opp av et rør (52) av dielektrisk materiale dekket av et innvendig sjikt (53) av ledende materiale og som er forbundet elektrisk med generatoren (7).

5. Innretning ifølge krav 2, KARAKTERISERT VED at den ene av elektrodene, for sterilinsering av beholdere utformet i et bånd som er sammensatt av lagvis anordnede plater (60, 61) består av en sylinder (50) hvis sentrale lengdeakse ligger på tvers av beholdernes og båndets forskyvningsretning, idet sylinderen (50) er bygget opp av et rør (52) av dielektrisk materiale dekket av et innvendig sjikt (53) av ledende materiale og som er forbundet elektrisk med generatoren (7), og at den andre elektrode (62) består av en metallplate med renneform som uten å berøre sylinderen (50) delvis omslutter denne.

6. Innretning ifølge krav 5, KARAKTERISERT VED at elektroden (62) med renneform har en innvendig krummingsradius (R) som er større enn radius (r) for sylinderens (50) ytre omkrets, og at sentrum (0^) for krummingsradien (R) ligger forskjøvet i forhold til sentrum (G^) i sylinderen (50) slik at den radiale minste avstand (T) mellom elektrodene blir mindre enn radiusforskjellén (R - r), idet elektrode-avstanden øker på begge sider av medianplanet (P) som går gjennom elektrodenes sentrale lengdeakser.

7. Innretning ifølge krav 2, KARAKTERISERT VED at beholderen for steriliseringav et fluid (31) som kan strømme i denne, idet beholderen er forbundet med henholdsvis en inngående (29a) og en utgående rørstuss (29b) for fluid, består av en bakterietett boks (28) av dielektrisk materiale med en innvendig høyde (I) som er større enn den innvendige diameter (D) av rørstussene (29a, 29b) og som mellom boksens (28) tak (28a) og overflaten av det fluid (31) den rommer avgrenser et luftfylt behandlingskammer (32), at de motstående elektroder (37, 38) er anordnet på boksens (28) ytterside, henholdsvis mot taket (28a) og bunnen (28b), og at trykkluft føres inn gjennom et inntaksrør (33) på beholderen (28), mens reguleringsorganer (35, 36) er tilkoblet et uttaksrør (34) på denne, slik .at kammeret (32) holdes ved et trykk som tilnærmet gir konstant fluidnivå '.(N) i' bokseri.'

8. Innretning ifølge krav 7, KARAKTERISERT VED at reguleringsorganene for luftgjennomstrømmingen består av en strupeinnretning (35) anordnet i uttaksrøret (34) og hvis åpning styres av en detektor (36) for fluidnivået (N) i beholderen (28).

9. Innretning ifølge krav 7 og 8, KARAKTERISERT VED at aktiveringen av generatoren (7) styres av reguleringsorganer (39) i avhengighet av en fluidstrømmåler (40) som måler fluidstrømmen i en av rørstussene (29a, 29b).