從無菌室中抽取冷卻空氣的容器滅菌方法及設備的制作方法
【專利摘要】一種容器（10）滅菌方法，其中所述容器（10）沿著預設傳送路徑穿過潔凈室（20），其中所述潔凈室（20）通過至少一個壁（22,24）與環境分隔，所述容器（10）的至少部分地通過電荷載體的撞擊進行滅菌，其中所述電荷載體產生并通過滅菌裝置（1）的出口窗（12）到達容器，所述出口窗（12）通過氣流進行冷卻。根據本發明，用于冷卻所述出口窗（12）的所述氣流從所述潔凈室（20）中提取。
【專利說明】從無菌室中抽取冷卻空氣的容器滅菌方法及設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及ー種容器滅菌設備及方法。
【背景技術】
[0002]現有技術中，已知瓶子的生產經常需要滅菌處理，該瓶子尤其是塑料瓶，尤其是如果需要在瓶子中填充特定的產品，例如果汁。此外，現有技術中已知各種用于容器滅菌的設備以及方法。例如，已知通過采用過氧化氫或過こ酸進行容器的滅菌。然而，最近嘗試盡可能地限制化學藥品的使用。因此，現有技術中已知的設備和方法通過輻射對容器或者容器表面(內部或外部)進行滅菌。同樣已知的是，對這些表面進行撞擊，尤其是采用電子進行撞擊，從而通過該種方法達到滅菌的效果。 [0003]采用電子噴射進行滅菌的這樣的滅菌設備一般包括電子產生裝置和加速裝置。該加速裝置用于沿著出口窗的方向加速電荷載體(尤其在真空內部)。由于系統的原因，經常需要對該出ロ窗進行冷卻。因此，通常引進空氣，對空氣進行滅菌，然后將之提供給出ロ窗?，F有技術中，冷卻空氣必須通過旋轉式分配器提供給設備的旋轉件，因為這些輻射裝置通常設置在可移動載體如轉盤上。為此，在旋轉式分配器中必須提供介質軌道。此外，由于這樣的旋轉式分配器的無菌設計成本非常高，通常無菌空氣的過濾也設置在相應的轉盤上。過濾后，空氣分配至單個工作站中。
[0004]滅菌空氣的流量必須加以監控，這是因為冷卻的失敗將導致過熱從而破壞出口窗或其薄膜。此外，該冷卻空氣必須提供給滅菌裝置，從而使得針對環境而的系統的輻射防護仍然得以保證。

【發明內容】

[0005]因此，本發明的目的在于簡化單個出口窗或多個出口窗的冷卻。根據本發明的這些目的通過依據獨立權利要求的主題得以實現。優選實施例和其他修改是從屬權利要求的主題。
[0006]根據本發明的容器滅菌方法，所述容器沿著預設傳送路徑穿過潔凈室，所述潔凈室通過至少一個壁與環境分_，所述容器的至少部分(at least in portions)通過電荷載體的撞擊進行滅菌。所述電荷載體首先產生，然后通過滅菌裝置的出口窗到達容器，其中，所述出ロ窗通過氣流進行冷卻。
[0007]根據本發明，用于冷卻所述出口窗的所述氣流至少部分地從所述潔凈室中提取。優選地，所述氣流全部從所述潔凈室中提取。
[0008]然而，如前面所述，現有技術中，冷卻空氣從外部提供，即，從潔凈室所處的環境中；而在本發明的內容中，建議所述冷卻空氣直接從所述潔凈室或無菌室(在這里無菌空氣已經存在)中提取。這提供了以下優點，由于所述無菌空氣來自所述潔凈室且伴隨相應的密封，所述無菌空氣能安全地回到所述潔凈室中。因此，在這種程度上，省略用于提供無菌氣體的旋轉式分配器也是可能的。由此，優選地，將會出現ー種再循環，該再循環中，空氣來自潔凈室，并作為冷卻空氣返回至潔凈室。優選地，所述用于冷卻出口窗的空氣返回到潔凈室中。[0009]優選地，所述容器為塑料容器，例如塑料瓶或者塑料預制件。特別優選地，所述容器為塑料預制件。
[0010]換言之，在潔凈室內部或滅菌設備的隔離器中的無菌空氣用于冷卻滅菌裝置的出ロ窗或薄膜。
[0011]優選地，用于冷卻出口窗的所述氣流首先從所述潔凈室中提取，然后再引入至所述潔凈室中。通過這種方式，尤其當存在多個滅菌設備時，能夠對單個滅菌裝置進行良好的分配，其中這樣的分配単元可以設置在潔凈室外部。
[0012]然而，也有可能將用于冷卻出口窗的必要氣流完全留在潔凈室內部。
[0013]在一個優選方法中，所述氣流至少部分通過隨所述容器移動的連接線路而引導。由此，例如，中心線可以以環線的形式提供，所述環線中提供了來自潔凈室的無菌空氣，并從而將冷卻空氣提供給單個出口窗。
[0014]在另ー優選方法中，所述潔凈室設置在與(非滅菌)環境相比的正壓條件(positive pressure)下。然而優選地,所述正壓不是產生于所述氣流，由于在ー個實施例中，所述氣流從潔凈室中提取且返回到潔凈室中。
[0015]優選地,用于冷卻的必需的氣體介質在至少0.05巴(bar)的正壓下提供給潔凈室，優選為至少0.1巴，特別優選為至少0.15巴。這樣的正壓對于如產生約為20升/分的標稱體積流量(nominal volume flow)是充足的,而該體積流量用于冷卻所述滅菌單元。
[0016]一般地，所述氣流可以是空氣流，例如無菌空氣流。在這種情況下，潔凈室中存在無菌空氣的氛圍。然而，也有可能在潔凈室中提供其他氣體氛圍，例如氮氣氛。
[0017]在另ー優選方法中，壓縮所述取自潔凈室且用于冷卻出口窗的氣流，或壓縮所述用于冷卻出ロ窗的氣流。為此，壓縮器可設置在，如在移動或轉動機械部件上，尤其設置在潔凈室外部。
[0018]此外，同樣也可能通過所述壓縮器的功能測試決定是否存在充足的冷卻空氣。優選地，然后測量提供到出口窗的體積流量。這里同樣也可能，如果發現體積流量不夠，則相應的滅菌裝置將會關閉以通過該種方法保護昂貴的出口窗。特別優選地，該功能測試通過設置在壓縮器下游的(簡單的)壓カ傳感器進行。
[0019]由于冷卻空氣不再需要從外部提供給系統，同樣也不需要結構復雜的輻射防護措施。該輻射防護措施對于如線路通道和長線路路徑是必須的，然而卻使得系統的滅菌更加困難。用于提供冷卻空氣的所述介質旋轉分配器也可以省略。此外，通過壓縮器的功能測試，可以得知是否存在充足的冷卻空氣。復雜的監控，例如通過質量流量計或流量開關也可以省略。由此，優選地，所述壓縮器也用于監控提供給出口窗的體積流量。
[0020]優選地，在滅菌階段(尤其是在エ序之外)，同樣也可能將所述潔凈室設置在滅菌介質氛圍(例如H2O2氛圍)中。其中，優選地，該氛圍可由上述的壓縮器引導，因此同樣也可用于所述冷卻空氣路徑的滅菌。
[0021]優選地，取自潔凈室的空氣(或通常為抽取的氣體介質)在提供給單個出口窗前先進行調節處理，尤其是冷卻處理?，F有技術中已知的熱交換器可用于冷卻該空氣。
[0022]此外，同樣也可能該氣體介質通過多個冷卻組件進行冷卻。多個冷卻組件可連續設置，和/或冗余設計。這樣的冷卻組件也可以在不同的技術原理下工作，例如，可以提供至少ー個熱交換器和至少ー個拍耳帖元件(Peltier element)用于冷卻。在另ー優選實施例中，用于調節、尤其用于冷卻氣體介質的至少ー個裝置，隨著容器而運動，或特別優選地，設置在潔凈室壁的移動部件上。
[0023]本發明進ー步涉及ー種容器滅菌設備，包括傳送裝置，所述傳送裝置用于沿著預設傳送路徑傳送容器。此外，所述設備還包括潔凈室，所述潔凈室在塑料容器傳輸過程中包圍著所述塑料容器，其中所述潔凈室通過至少ー個壁與環境分隔。此外，所述設備進ー步包括滅菌裝置，所述滅菌裝置具有電荷載體產生單元和出口窗，所述電荷載體產生単元用于產生電荷載體，所述電荷載體通過所述出口窗從殼體射出。此外，所述滅菌裝置進ー步包括用于調節所述出口窗的調節裝置，尤其是冷卻裝置，所述冷卻裝置因而具有氣體撞擊裝置，用于利用氣體介質撞擊所述出ロ窗。
[0024]根據本發明，所述設備包括供給裝置，所述供給裝置向所述出ロ窗提供來自所述潔凈室的氣體介質，所述氣體介質用于所述出ロ窗的冷卻。優選地，僅僅來自潔凈室的氣體介質用于冷卻出口窗。
[0025]因此，對于設備，建議用于冷卻出口窗的空氣從潔凈室中提取。這里所提出的過程的或設備的相應實施例中另ー優點是，隨著所提供的體積流量再次被抽取，所述設備的空氣平衡得以改善。如果需要，在本發明的內容中，無菌空氣流可以在潔凈室內部產生，例如無菌空氣從潔凈室中向下抽取，并從上部再次引入潔凈室內以冷卻出口窗。
[0026]優選地，所述供給設備具有至少一條連接線路，所述連接線路的一端通向潔凈室內。
[0027]優選地，所述傳送裝置具有可旋轉載體。多個所述滅菌裝置可設置在所述可旋轉載體上。優選地，每個所述單個滅菌 裝置具有加速裝裝置，所述加速裝置用于朝向出ロ窗加速所產生的電荷載體。
[0028]在另ー優選實施例中，所述潔凈室具有增壓裝置，使得所述潔凈室處于正壓環境中。所述正壓也可用來提供充足的冷卻空氣以用于冷卻出口窗。在另ー優選實施例中，所述設備具有壓縮器，用于壓縮來自潔凈室的空氣或氣流。優選地，該壓縮裝置設置在潔凈室的外部。
[0029]此外，優選地，同樣提出檢測單元，用于對冷卻空氣的通流量得出結論，尤其來自壓縮裝置的作用。然而，同樣也可能提供額外的傳感器裝置或檢測裝置，用于決定取自潔凈室的空氣的通流量。
[0030]在另ー優選實施例中，滅菌設備具有桿狀體，在所述桿狀體的一端設有出口窗。所述桿狀體可以形成為使之能夠插入到待滅菌的容器內部，從而對容器的內壁進行滅菌。優選地，能夠引入容器內部的滅菌裝置或桿狀體，具有冷卻空氣通道，以向桿狀體的下端傳輸冷卻空氣。
[0031]由此，例如，所述桿狀體的殼體可以具有環隙，用于提供冷卻空氣給出口窗。該環隙也具有至少兩個，優選為至少三個的出ロ開ロ，通過所述出ロ開ロ，所述冷卻空氣能引到出口窗上，并冷卻出口 窗。優選地，這里的冷卻空氣偏向于滅菌裝置的某個區域，從而從外部或傾斜地撞擊所述出ロ窗。
[0032]優選地，可以對整個空氣流徑進行滅菌，尤其是遠及從出口到出口窗。[0033]優選地，所述供給裝置具有連接線路，所述連接線路至少部分設置在所述潔凈室外部。優選地，所述連接線路可移動設置，且優選地隨著載體或用于傳送容器的傳送裝置而移動。
[0034]在另ー優選實施例中，所述潔凈室由至少兩個壁所限定，優選地，所述至少兩個壁可相對移動。由此，例如，可以提供密封裝置，例如以液壓密封的形式，像水閘，相互密封可相對移動的兩個壁。同樣地，特別優選地，所述密封裝置形成一個干燥的“灰色空間”，例如以抽取通道的形式。由此，優選地，抑制了因潮濕空氣中的電子撞擊所導致的亞硝酸的形成。
[0035]優選地，所述連接線路設置在限定所述潔凈室的移動壁上。
[0036]在另ー優選實施例中，所述設備具有用于調節取自潔凈室且將提供給出口窗的空氣或氣流的調節裝置，尤其是冷卻裝置。特別地，該調節裝置冷卻所述冷卻空氣。該調節裝置可以是，例如熱交換器。優選地，該熱交換器設置在中心線上，只有熱交換器下游的空氣分配到單個滅菌裝置中。
[0037]優選地，該調節裝置也設置在潔凈室外部。
[0038]在另ー優選實施例中，提供了至少ー個閥器件和/或一個控制裝置，所述閥器件和/或控制裝置能夠控制氣體介質向連接線路的供應。由此，必要時，對連接線路的供應可以關閉(例如為了清潔的目的)。
[0039]在另ー優選實施例中，氣體滅菌介質也可提供到潔凈室中，優選地，所述氣體滅菌介質也可提供到所述連接線路中。
[0040]在另ー優選實施例中，所述設備具有清潔裝置，用于清潔設置在潔凈室內的所述設備的組件。由此，例如，撞擊裝置可以設置在移動的或固定的、或設置在可旋轉的或固定的設備的部件上，并用于使用 清潔劑撞擊(bombard)所述組件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]其他優點和實施例在附圖中是顯而易見的。附圖中:
[0042]圖1是滅菌設備的透視圖；
[0043]圖2是單個滅菌裝置的粗略示意圖；
[0044]圖3是圖2中的滅菌裝置下部的示意圖；
[0045]圖4a是根據現有技術的設備的示意圖；
[0046]圖4b是根據本發明的設備的簡略示意圖；和
[0047]圖5是根據本發明的設備的詳細圖。
[0048]標號清單
[0049]I滅菌裝置
[0050]2電荷載體產生裝置
[0051]4加速裝置
[0052]6桿狀體、噴射指或殼體
[0053]10容器、塑料預制件
[0054]IOa容器嘴
[0055]12 出口窗[0056]14供給裝置
[0057]15 線路
[0058]16可旋轉載體，傳送裝置
[0059]20潔凈室
[0060]22移動壁
[0061]24固定壁 [0062]25密封裝置
[0063]32冷卻裝置
[0064]34壓縮裝置
[0065]36 開ロ
[0066]50滅菌設備
[0067]52支撐裝置
[0068]58驅動器
[0069]62移動裝置、升降裝置
[0070]63外殼體
[0071]64內殼體
[0072]66冷卻空氣通道
[0073]68偏轉裝置
[0074]69中心軸
[0075]72供給裝置
[0076]74抽出裝置
[0077]90增壓裝置
[0078]92供給線路
[0079]94過濾裝置
[0080]96空氣源
[0081]102旋轉式分配器(現有技木)
[0082]104供給線路(現有技術)
[0083]106設備的旋轉件(現有技術)
[0084]108無菌空氣源(現有技術)
[0085]D旋轉軸
【具體實施方式】
[0086]圖1是容器滅菌設備50的簡略透視圖。該設備50提供了可旋轉載體16，多個滅菌裝置I設置在該可旋轉載體16上。由此，載體16構成用于傳送容器10的傳送裝置的一部分。優選地，用于驅動載體的驅動器設置在潔凈室20外部，該潔凈室20將會在以下詳細描述。
[0087]這里的每個這些滅菌裝置I包括桿狀體6，電荷載體通過桿狀體6引導至位于下端的出口窗(圖中并未顯示)。這些桿狀體6，也形成殼體，可以通過容器嘴IOa引入容器10中。在圖1中，塑料瓶顯示為容器，然而，這里所描述的設備和方法尤其適用于容器預制件的(內部)滅菌。
[0088]標號62涉及移動裝置，該移動裝置62的下端設有用于夾持容器10的支撐裝置52。這里的支撐裝置夾緊容器的容器嘴區10a，尤其在墊圈下方。如圖1所示，該移動裝置62能夠提升容器，由此將噴射指6引入容器10的內部。
[0089]圖2是滅菌裝置I的簡略示意圖。該滅菌裝置同樣具有電荷載體產生裝置2和加速裝置4 (圖中僅粗略地顯示)，該加速裝置4在噴射指或殼體6中沿著出口窗12的方向加速電荷載體。優選地，該出口窗12為鈦合金窗，特別優選地，該出口窗12具有5~20iim的厚度。
[0090]圖3展示了噴射指或殼體6的下部，尤其是其冷卻設備。這里提供了至少ー個冷卻空氣通道66，用以沿著出口窗12的方向引導冷卻空氣。此外，這里提供了偏轉裝置68(僅粗略地顯示)，用于將冷卻空氣引到出口窗12上。這里的噴射指具有內殼體64和外殼體63，其中，在這些殼體63、64之間形成了冷卻空氣的流道。
[0091 ] 圖4a是根據現有技術的設備的示意圖。再次在粗略示意圖中展示了潔凈室20，單個噴射指6設置在潔凈室20中，且容器(圖中并未顯示)在潔凈室20中傳送。滅菌裝置的其他部件，例如加速裝置以及電荷載體產生裝置，均設置在潔凈室20外部。由于單個滅菌裝置I設置在轉盤上，冷卻氣體在這里必須通過供給線路104與旋轉式分配器102提供給設備的旋轉件106。經過過濾后，無菌空氣在轉盤內分配給單個滅菌裝置。這里的標號106更為具體地涉及設備的旋轉件，然而，該旋轉件設置在潔凈室20的外部。標號108指明了無菌空氣源。
[0092]圖4b是根據本發明的設備的粗略示意圖。很顯然地，冷卻空氣不是通過旋轉式分配器從外部提供的，而是取自潔凈室20，然后由壓縮器34和冷卻裝置32引導，從而實現分配到單個滅菌裝置I中。標號14整體指定的是供給裝置，用于向單個出口窗提供冷卻空氣。標號36指的是潔凈室的開ロ，通過該開ロ`無菌空氣可以從潔凈室20中抽取出來。提供多個這樣的開ロ也是可能的。同樣在從開ロ處引出的線路中，也可以提供單向閥或者類似的閥門，用于阻止空氣回流到潔凈室20中。
[0093]圖5是根據本發明的設備50的詳細示意圖。這里同樣展示了載體或者傳送裝置16 (這里也形成了壁)，這里具有驅動器58，用于產生相對于旋轉軸D的旋轉。在傳送裝置16上提供了多個升降裝置62，該升降裝置62能夠沿著轉軸D的方向提升或降低單個塑料預制件10。這些升降裝置有可能為電動傳動裝置。同樣可有可能具有液壓、氣動或磁力驅動，甚至還有升力曲線。這些升降裝置同樣也有可能至少部分設置在潔凈室20的外部。
[0094]此外，單個滅菌裝置I再次設置在這些升降裝置62上方，其中所述滅菌裝置貼附在壁22上，該壁22同樣形成潔凈室20的界線。該壁22這里相對于固定壁24旋轉。標號25涉及用于從固定壁24密封旋轉壁22的密封裝置。標號69指定的是中心軸，該中心軸用于發送旋轉運動到載體壁22和單個滅菌設備I中。這里桿狀體6恒定地向潔凈室20的內部突出，優選地，該桿狀體6固定在載體16上。
[0095]標號72識別了供給裝置，例如用于提供塑料預制件給傳送裝置16的供給星形輪，而標號74指定的是相應的卸載裝置。
[0096]冷卻空氣通過線路15從潔凈室20中抽取出來，通過壓縮裝置34進行壓縮，然后如前面所述提供給單個滅菌裝置I。如前面所述，標號32指明用于冷卻該冷卻空氣的冷卻裝置。
[0097]標號90整體涉及增壓裝置，該增壓裝置能夠向無菌室中提供無菌空氣。該增壓裝置90可以具有供給線路92，優選地，開ロ在潔凈室20的固定壁24上，從而能夠向潔凈室20提供無菌空氣，且優選地，潔凈室20可放置在正壓條件下。標號94指明了過濾裝置，用于提供無菌空氣，例如ffiPA過濾器。優選地，該過濾裝置也可固定設置。標號96指定了空氣源，例如壓縮器。
[0098] 申請人:保留要求申請文件中所公開的對本發明來講必需的全部特征的權利，只要與現有技術相比，這些特征 自身或其結合是新穎的。
【權利要求】
1.ー種容器(10)滅菌方法，其中所述容器(10)沿著預設傳送路徑穿過潔凈室(20)，其中所述潔凈室(20)通過至少ー個壁(22，24)與環境分隔，所述容器(10)的至少部分地通過電荷載體的撞擊進行滅菌，其中所述電荷載體產生并通過滅菌裝置(I)的出口窗(12)到達容器，所述出口窗(12)通過氣流進行冷卻，其特征在于，用于冷卻所述出ロ窗(12)的所述氣流從所述潔凈室(20)中提取。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，用于冷卻出口窗(12)的所述氣流首先從所述潔凈室(20)中提取，然后引導返回至所述潔凈室(20)中。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述氣流至少部分通過隨所述容器(10)移動的連接線路(14)而引導。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述潔凈室(20)設置在相對于環境的正壓下。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在干，冷卻所述出ロ窗(12)所需的氣體介質在至少0.05巴的正壓下提供給潔凈室(20)，優選為至少0.1巴，特別優選為至少0.15巴。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述從潔凈室(20)中提取且用于冷卻出ロ窗(12)的氣流被壓縮。
7.ー種容器(10 )滅菌設備(50 )，具有傳送裝置(16 )，所述傳送裝置(16 )用于沿著預設傳送路徑傳送容器(10 );具有潔凈室(20 )，所述潔凈室(20 )在塑料容器(16 )傳輸過程中包圍著所述塑料容器(16)，其中所述潔凈室(20)通過至少ー個壁(22，24)與環境分隔；具有滅菌裝置(I)，所述滅菌裝置(I)具有電荷載體產生単元(10 )和出口窗(12 )，所述電荷載體產生單兀(10)用于產生電荷載體,所述電荷載體通過所述出ロ窗(12)從殼體(6)射出；其中所述滅菌裝置(I)進ー步包括用于冷卻所述出ロ窗(12)的冷卻裝置(16)，所述冷卻裝置(16)具有氣體撞擊裝置(18)，用于利用氣體介質撞擊所述出口窗(12);其特征在于，所述設備包括供給裝置(14)，所述供給裝置(14)向所述出ロ窗(12)提供來自所述潔凈室(20)的氣體，所述氣體用于所述出口窗(12)的冷卻。
8.根據權利要求7所述的設備，其特征在于，所述供給設備(14)具有連接線路(14)，所述連接線路(14)至少部分設置在所述潔凈室(20)外部。
9.根據權利要求7所述的設備，其特征在于，所述潔凈室(20)由相對彼此可移動的至少兩個壁所限定。
10.根據權利要求8所述的設備，其特征在于，所述連接線路(14)設置在限定所述潔凈室(20)的移動壁(22)上。
11.根據權利要求7所述的設備，其特征在于，所述設備(I)具有調節裝置(32)，用于調節取自所述潔凈室(20)并將提供給所述出口窗(12)的氣體。
【文檔編號】A61L2/02GK103566383SQ201310303039
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月18日 優先權日:2012年7月19日
【發明者】霍爾格·穆勒 申請人:克朗斯股份有限公司