стерилизационное устройство и способ управления его работой

Формула изобретения

1. Устройство для стерилизации упаковок (8) при их изготовлении, которое приспособлено для стерилизации газообразным стерилизующим агентом, поддерживаемым в газообразной фазе в течение всего процесса стерилизации, причем указанное устройство содержит зону (2) нагрева, зону (3) стерилизации и зону (4) вентиляции, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит датчик (27) температуры окружающей среды для определения температуры окружающей среды снаружи устройства (1), измеритель (29) концентрации для измерения концентрации стерилизующего агента в зоне (3) стерилизации и первый управляющий блок для регулирования количества стерилизующего агента, подаваемого в зону (3) стерилизации на основе температуры, измеренной датчиком (27) температуры окружающей среды, и концентрации, измеренной измерителем (29) концентрации.

2. Устройство по п.1, дополнительно содержащее датчик начальной температуры упаковки для определения температуры упаковок (8), входящих в зону (2) нагрева.

3. Устройство по п.1, дополнительно содержащее датчик температуры нагрева упаковок для определения температуры упаковок (8) перед вхождением в зону (3) стерилизации.

4. Устройство по любому из пп.1-3, дополнительно содержащее схему обратной связи для регулирования нагрева в зоне (2) нагрева на основе температуры упаковок (8).

5. Устройство по п.1, дополнительно содержащее датчик (34) конденсации для обнаружения конденсации в зоне (3) стерилизации.

6. Устройство по п.1, дополнительно содержащее средство для поддержания давления в зоне (3) стерилизации, превышающего давление в зоне (2) нагрева и зоне (4) вентиляции.

7. Устройство по п.1, в котором зоны (2, 3, 4) отделены друг от друга при помощи перегородок (6, 7), имеющих окна (6а, 7а) для прохождения упаковок (8).

8. Устройство по п.1, которое приспособлено для стерилизации при помощи газообразного стерилизующего агента в форме газообразной перекиси водорода.

9. Устройство по п.1, которое приспособлено для стерилизации упаковок (8) до заполнения упаковок (8), причем упаковки (8) имеют открытый конец (11) и закрытый конец (12).

10. Устройство по п.9, в котором зона (2) нагрева содержит средство (13) для нагрева упаковок (8) до температуры, превышающей температуру конденсации стерилизующего агента, используемого в зоне (3) стерилизации.

11. Устройство по п.9 или 10, в котором зона (4) вентиляции содержит средства (21, 24) для удаления стерилизующего агента, используемого в зоне (3) стерилизации, из упаковок (8) после стерилизации.

12. Устройство по п.9, дополнительно содержащее средства (17, 20) для регулирования потока газообразного стерилизующего агента в зоне (3) стерилизации таким образом, чтобы газообразный стерилизующий агент проходил по существу в направлении от открытого конца (11) упаковок (8) к закрытому концу (12) упаковок (8).

13. Устройство по п.12, в котором средства (17, 20) для регулирования потока газообразного стерилизующего агента предназначены для подачи газообразного стерилизующего агента в верхнюю часть (18) зоны (3) стерилизации и для удаления газообразного стерилизующего агента в нижней части (19) зоны (3) стерилизации с поддержанием потока газообразного стерилизующего агента по существу сверху вниз.

14. Устройство по п.9, дополнительно содержащее средства (21, 24) для регулирования вентилирующего потока воздуха в зоне (4) вентиляции таким образом, что вентилирующий воздух проходит по существу в направлении от открытого конца (11) упаковок (8) к закрытому концу (12) упаковок (8).

15. Устройство по п.14, в котором средства (21, 24) для регулирования потока вентилирующего воздуха предназначены для подачи вентилирующего воздуха в верхнюю часть (22) зоны (4) вентиляции и для удаления вентилирующего воздуха в нижней части (23) зоны (4) вентиляции с поддержанием потока вентилирующего воздуха по существу сверху вниз.

16. Устройство по п.1, которое приспособлено для самостерилизации изнутри.

17. Устройство по п.16, дополнительно содержащее средство (13) для нагрева внутреннего пространства устройства (1).

18. Устройство по п.1, содержащее блок (25) для производства газообразного стерилизующего агента.

19. Устройство по п.1, дополнительно содержащее зону (5) заполнения для заполнения упаковок (8) и средство для поддержания давления в зоне (5) заполнения, превышающее давление в зоне (4) вентиляции.

20. Способ стерилизации упаковок (8) при их изготовлении, причем указанные упаковки (8) имеют открытый конец (11) и закрытый конец (12), в котором используют газообразный стерилизующий агент, поддерживаемый в газообразной фазе в течение всего процесса стерилизации, отличающийся тем, что измеряют температуру внешней среды и концентрацию стерилизующего агента в зоне (3) стерилизации, где осуществляется стерилизация, и используют их значения для регулирования количества стерилизующего агента, подаваемого в зону (3) стерилизации.

21. Способ по п.20, в котором измеряют температуру окружающей среды и используют ее значение для регулирования нагрева в зоне (2) нагрева, где осуществляется нагрев упаковок (8).

22. Способ по п.20 или 21, в котором измеряют температуру упаковок (8), поступающих в зону (2) нагрева, и используют ее значение для регулирования нагрева в зоне (2) нагрева.

23. Способ по п.20, в котором измеряют температуру упаковок (8) непосредственно перед их прохождением в зону (3) стерилизации и используют ее значение для регулирования нагрева в зоне (2) нагрева.

24. Способ по п.20, в котором в зоне (3) стерилизации, в которой осуществляется стерилизация, поддерживают избыточное давление.

25. Способ по п.20, в котором упаковки (8) проходят в зону (2) нагрева, в которой их нагревают до температуры, превышающей температуру конденсации стерилизующего агента.

26. Способ по п.25, в котором нагретые упаковки (8) проходят через окно (6а) в перегородке (6), разделяющей зону (2) нагрева и зону (3) стерилизации, в зону (3) стерилизации, где они подвергаются воздействию газообразного стерилизующего агента.

27. Способ по п.26, в котором стерилизованные упаковки (8) проходят через окно (7а) в перегородке (7), разделяющей зону (3) стерилизации и зону (4) вентиляции, в зону (4) вентиляции, где они подвергаются воздействию горячего стерильного воздуха для удаления стерилизующего агента.

28. Способ по п.26 или 27, в котором газообразный стерилизующий агент в зоне (3) стерилизации проходит по существу в направлении от открытого конца (11) упаковок (8) к закрытому концу (12) упаковок (8).

29. Способ по п.28, в котором газообразный стерилизующий агент подают в верхнюю часть (18) зоны (3) стерилизации и удаляют в нижней части (19) зоны (3) стерилизации таким образом, что поддерживается поток стерилизующего агента, направленный по существу сверху вниз.

30. Способ по п.27, в котором вентилирующий воздух в зоне (4) вентиляции проходит по существу в направлении от открытого конца (11) упаковок (8) к закрытому концу (12) упаковок (8).

31. Способ по п.30, в котором вентилирующий воздух подают в верхнюю часть (22) зоны (4) вентиляции и удаляют в нижней части (23) зоны (4) вентиляции таким образом, что поддерживается поток воздуха, направленный по существу сверху вниз.

32. Способ по п.20, в котором газообразный стерилизующий агент производят посредством добавления жидкого стерилизующего агента в горячий воздух.

33. Способ по п.32, в котором температуру и расход воздуха для производства газообразного стерилизующего агента регулируют на основе обнаружения конденсации в зоне (3) стерилизации.

34. Способ по п.20, в котором в качестве стерилизующего агента используют газообразную перекись водорода.

35. Способ по п.27, в котором в зоне заполнения для заполнения провентилированных упаковок поддерживают давление, превышающее давление в зоне (4) вентиляции.

36. Устройство для стерилизации упаковок (8) при их изготовлении, которое приспособлено для стерилизации газообразным стерилизующим агентом, поддерживаемым в газообразной фазе в течение всего процесса стерилизации, причем указанное устройство содержит зону (2) нагрева, зону (3) стерилизации и зону (4) вентиляции, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит датчик (27) температуры окружающей среды для определения температуры окружающей среды снаружи устройства (1), датчик (28) относительной влажности для измерения относительной влажности снаружи устройства, измеритель (29) концентрации для измерения концентрации стерилизующего агента в зоне (3) стерилизации и первый управляющий блок для регулирования количества стерилизующего агента, подаваемого в зону (3) стерилизации на основе температуры, измеренной датчиком (27) температуры окружающей среды, относительной влажности, измеренной датчиком относительной влажности и концентрации, измеренной измерителем (29) концентрации.

37. Устройство по п.36, дополнительно содержащее датчик начальной температуры упаковки для определения температуры упаковок (8), входящих в зону (2) нагрева.

38. Устройство по п.36, дополнительно содержащее датчик температуры нагрева упаковок для определения температуры упаковок (8) перед вхождением в зону (3) стерилизации.

39. Устройство по любому из пп.36-38, дополнительно содержащее схему обратной связи для регулирования нагрева в зоне (2) нагрева на основе температуры упаковок (8).

40. Устройство по п.36, дополнительно содержащее датчик (34) конденсации для обнаружения конденсации в зоне (3) стерилизации.

41. Устройство по п.36, дополнительно содержащее средство для поддержания давления в зоне (3) стерилизации, превышающего давление в зоне (2) нагрева и зоне (4) вентиляции.

42. Устройство по п.36, в котором зоны (2, 3, 4) отделены друг от друга при помощи перегородок (6, 7), имеющих окна (6а, 7а) для прохождения упаковок (8).

43. Устройство по п.36, которое приспособлено для стерилизации при помощи газообразного стерилизующего агента в форме газообразной перекиси водорода.

44. Устройство по п.36, которое приспособлено для стерилизации упаковок (8) до заполнения упаковок (8), причем упаковки (8) имеют открытый конец (11) и закрытый конец (12).

45. Устройство по п.44, в котором зона (2) нагрева содержит средство (13) для нагрева упаковок (8) до температуры, превышающей температуру конденсации стерилизующего агента, используемого в зоне (3) стерилизации.

46. Устройство по п.44 или 45, в котором зона (4) вентиляции содержит средства (21, 24) для удаления стерилизующего агента, используемого в зоне (3) стерилизации, из упаковок (8) после стерилизации.

47.Устройство по п.44, дополнительно содержащее средства (17, 20) для регулирования потока газообразного стерилизующего агента в зоне (3) стерилизации таким образом, чтобы газообразный стерилизующий агент проходил по существу в направлении от открытого конца (11) упаковок (8) к закрытому концу (12) упаковок (8).

48. Устройство по п.47, в котором средства (17, 20) для регулирования потока газообразного стерилизующего агента предназначены для подачи газообразного стерилизующего агента в верхнюю часть (18) зоны (3) стерилизации и для удаления газообразного стерилизующего агента в нижней части (19) зоны (3) стерилизации с поддержанием потока газообразного стерилизующего агента по существу сверху вниз.

49. Устройство по п.44, дополнительно содержащее средства (21, 24) для регулирования вентилирующего потока воздуха в зоне (4) вентиляции таким образом, что вентилирующий воздух проходит по существу в направлении от открытого конца (11) упаковок (8) к закрытому концу (12) упаковок (8).

50. Устройство по п.49, в котором средства (21, 24) для регулирования потока вентилирующего воздуха предназначены для подачи вентилирующего воздуха в верхнюю часть (22) зоны (4) вентиляции и для удаления вентилирующего воздуха в нижней части (23) зоны (4) вентиляции с поддержанием потока вентилирующего воздуха по существу сверху вниз.

51. Устройство по п.36, которое приспособлено для самостерилизации изнутри.

52. Устройство по п.51, дополнительно содержащее средство (13) для нагрева внутреннего пространства устройства (1).

53. Устройство по п.36, содержащее блок (25) для производства газообразного стерилизующего агента.

54. Устройство по п.36, дополнительно содержащее зону (5) заполнения для заполнения упаковок (8) и средство для поддержания давления в зоне (5) заполнения, превышающее давление в зоне (4) вентиляции.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству для стерилизации при изготовлении упаковок, которое приспособлено для стерилизации газообразным стерилизующим агентом, поддерживаемым в газообразной фазе в течение всего процесса стерилизации, причем указанное устройство содержит зону нагрева, зону стерилизации и зону вентиляции. Настоящее изобретение также относится к способу стерилизации упаковок при их изготовлении, причем указанные упаковки имеют открытый конец и закрытый конец, согласно которому используют газообразный стерилизующий агент, поддерживаемый в газообразной фазе в течение всего процесса стерилизации.

Уровень техники

Устройства и способы указанного выше типа известны, например, из US-5258162. Здесь упаковки проходят через закрытое пространство, разделенное на зоны. В первую зону подают горячий воздух для нагрева упаковок. Во вторую зону подают газообразную перекись водорода для стерилизации нагретых упаковок. В третьей и последней зоне упаковки заполняют стерильным содержимым. Все три зоны находятся в одном закрытом пространстве и не отделены физически друг от друга. Таким образом, может быть затруднительно контролировать потоки между разными зонами.

В ЕР-А-394734 раскрыто другое устройство и способ стерилизации объектов. В описанном устройстве и способе поверх стерилизуемого объекта помещают перемещаемый по вертикали колпак. В колпаке создают отрицательное давление и подают в него стерилизующий газ. Тот факт, что необходимо использовать перемещаемый колпак, делает это устройство достаточно сложным.

Сущность изобретения

Целью настоящего изобретения является предоставление устройства для стерилизации упаковок по существу описанного выше типа, но обеспечивающего еще более надежный процесс стерилизации.

Особой целью изобретения является предоставление устройства, которое обеспечивает улучшенный контроль потоков газа в разных зонах и между ними.

Другой целью является предоставление устройства, которое обеспечивает улучшенный контроль нагрева упаковок.

Также целью настоящего изобретения является предоставление способа стерилизации упаковок, который усовершенствован по сравнению со способами, известными из уровня техники.

Другой целью является предоставление способа, который обеспечивает улучшенный контроль потоков воздуха и газа в разных зонах, где происходит стерилизация, и между ними.

Согласно изобретению эти цели достигнуты при помощи устройства типа, указанного в начале описания, которое имеет отличительные признаки пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения соответствующего изобретению устройства следуют из зависимых пунктов 2-19.

Указанные выше цели также достигнуты благодаря способу согласно пункту 20 формулы изобретения, предпочтительные варианты способа следуют из зависимых пунктов 21-35.

Соответствующее изобретению устройство для стерилизации при изготовлении упаковок содержит датчик температуры окружающей среды для определения температуры окружающей среды снаружи устройства, измеритель концентрации для измерения концентрации стерилизующего агента в зоне стерилизации и первый управляющий блок для регулирования количества стерилизующего агента, подаваемого в зону стерилизации, на основе температуры, измеренной датчиком температуры окружающей среды, и концентрации, измеренной измерителем концентрации. Это дает возможность достижения улучшенного управления процессом стерилизации.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения устройство содержит средство для поддержания большего давления в зоне стерилизации, чем в зоне нагрева и в зоне вентиляции. Таким образом, можно обеспечить то, что воздух и газ проходят из зоны стерилизации в окружающие зоны, а не наоборот.

В одном варианте осуществления изобретения зоны нагрева, стерилизации и вентиляции отделены друг от друга при помощи перегородок, имеющих окна для прохождения упаковок. Это облегчает контроль условий в каждой зоне.

Предпочтительно устройство приспособлено для стерилизации при помощи газообразного стерилизующего агента в форме газообразной перекиси водорода. Перекись водорода является пригодным и надежным стерилизующим агентом.

Предпочтительно устройство приспособлено для стерилизации упаковок до их заполнения, причем указанные упаковки имеют открытый конец и закрытый конец. Это удобно для стерилизации упаковок до их заполнения, поскольку это позволяет сохранить стерильность стерильного содержимого.

Зона нагрева может содержать средство для нагрева упаковок до температуры, превышающей температуру конденсации стерилизующего агента, используемого в зоне стерилизации. Таким образом, может обеспечиваться то, что стерилизующий агент не будет конденсироваться на упаковках.

В одном варианте осуществления изобретения зона вентиляции содержит средство для удаления стерилизующего агента, использованного в зоне стерилизации, из упаковок после стерилизации. Это позволяет обеспечивать то, что упаковки не содержат стерилизующий агент перед заполнением.

Устройство может дополнительно содержать средство для регулирования потока газообразного стерилизующего агента в зоне стерилизации таким образом, что газообразный стерилизующий агент проходит по существу в направлении от открытого конца упаковок к закрытому концу упаковок. Это уменьшает риск повторного загрязнения упаковок.

Предпочтительно средства для регулирования потока газообразного стерилизующего агента предназначены для подачи газообразного стерилизующего агента в верхнюю часть зоны стерилизации и для удаления газообразного стерилизующего агента в нижней части зоны стерилизации с поддержанием потока газообразного стерилизующего агента по существу сверху вниз. Это дает надежный способ поддержания потока от открытого конца упаковок к закрытому концу упаковок, стоящих на своем закрытом конце.

Устройство может дополнительно содержать средства для регулирования вентилирующего потока воздуха в зоне вентиляции таким образом, чтобы вентилирующий воздух проходил по существу в направлении от открытого конца упаковок к закрытому концу упаковок. Таким образом, риск повторного загрязнения стерилизованных упаковок может быть уменьшен.

Средства для регулирования потока вентилирующего воздуха предназначены для подачи вентилирующего воздуха в верхнюю часть зоны вентиляции и для удаления вентилирующего воздуха в нижней части зоны вентиляции при поддержании потока вентилирующего воздуха по существу сверху вниз.

В одном варианте осуществления изобретения устройство содержит датчик температуры окружающей среды для определения температуры окружающей среды снаружи устройства. Таким образом, можно осуществлять управление нагревом в зоне нагрева на основе температуры окружающей среды.

Альтернативно или дополнительно устройство может содержать датчик температуры нагрева упаковок для определения температуры упаковок, поступающих в зону нагрева. Это также может использоваться для регулирования нагрева.

В другом варианте осуществления изобретения устройство содержит датчик температуры на входе для определения температуры упаковок перед входом в зону стерилизации. Это является другим путем обеспечения регулирования нагрева в зоне нагрева.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения устройство содержит схему обратной связи для регулирования нагрева в зоне нагрева на основе температуры упаковок. Таким образом, может обеспечиваться нагрев до надлежащей температуры, и может исключаться перегрев упаковок.

В другом варианте осуществления изобретения устройство дополнительно содержит датчик конденсации для обнаружения конденсации в зоне стерилизации. Таким образом, можно помечать или отбраковывать упаковки, на которых образовался конденсат.

Соответствующее изобретению устройство предпочтительно приспособлено для самостерилизации изнутри. Таким образом, в устройстве могут простым путем обеспечиваться стерильные условия.

Предпочтительно для самостерилизации устройство предпочтительно содержит средство для нагрева его внутреннего пространства. Это обеспечивает эффективную стерилизацию.

Соответствующее изобретению устройство может содержать блок для производства газообразного стерилизующего агента, таким образом гарантируется самообеспечение устройства.

Устройство может дополнительно содержать зону заполнения для заполнения провентилированных упаковок и средство для поддержания более высокого давления в зоне заполнения, чем в зоне вентиляции. Это дает возможность дополнительно регулировать потоки воздуха и газа в устройстве.

Согласно соответствующему изобретению способу стерилизации упаковок при их изготовлении указанные упаковки имеют открытый конец и закрытый конец, причем используют газообразный стерилизующий агент, поддерживаемый в газообразной фазе в течение всего процесса стерилизации. Значения температуры окружающей среды и концентрации стерилизующего агента в зоне стерилизации, где осуществляется стерилизация, измеряют и используют для регулирования количества стерилизующего агента, подаваемого в зону стерилизации. Это дает возможность достигать улучшенного управления процессом стерилизации.

В предпочтительном варианте осуществления способа, в зоне стерилизации, в которой осуществляется стерилизация, поддерживают избыточное давление.

Предпочтительно в качестве стерилизующего агента используют газообразную перекись водорода. Это вещество является широко известным и надежным стерилизующим агентом.

В варианте осуществления способа упаковки проходят в зону нагрева, где они нагреваются до температуры, превышающей температуру конденсации стерилизующего агента. Это позволяет предотвратить конденсацию стерилизующего агента на упаковках.

Нагретые упаковки могут проходить через окно в перегородке, отделяющей зону нагрева от зоны стерилизации, в зону стерилизации, где они подвергаются воздействию газообразного стерилизующего агента. Так как упаковки должны проходить сквозь перегородку для вхождения в зону стерилизации, то это облегчает регулирование условий для стерилизации.

Аналогично этому стерилизованные упаковки могут проходить через окно в перегородке, разделяющей зону стерилизации и зону вентиляции, в зону вентиляции, где они подвергаются воздействию горячего стерильного воздуха для удаления стерилизующего агента. Таким образом, упаковки могут находиться в очевидно разных условиях в ходе стерилизации и вентиляции.

Предпочтительно газообразный стерилизующий агент в зоне стерилизации проходит по существу в направлении от открытого конца упаковок к закрытому концу упаковок. Таким образом, риск повторного загрязнения упаковок может быть уменьшен.

Газообразный стерилизующий агент может быть подан в верхнюю часть зоны стерилизации и удален в нижней части зоны стерилизации таким образом, чтобы поток стерилизующего агента поддерживался по существу сверху вниз. Это является простым способом поддержания пригодного потока для упаковок, стоящих на своем закрытом конце.

В одном варианте осуществления способа вентилирующий воздух в зоне вентиляции проходит по существу в направлении от открытого конца упаковок к закрытому концу упаковок. Как и в случае с зоной стерилизации, это уменьшает риск повторного загрязнения упаковок.

Предпочтительно вентилирующий воздух подают в верхнюю часть зоны вентиляции и удаляют в нижней части зоны вентиляции таким образом, что воздушный поток поддерживается по существу сверху вниз. Это является простым способом обеспечения пригодного потока для упаковок, стоящих на своем закрытом конце.

В предпочтительном варианте осуществления способа газообразный стерилизующий агент получают посредством добавления жидкого стерилизующего агента в горячий воздух. Таким образом, процесс стерилизации может просто и надежно осуществляться газообразным стерилизующим агентом.

Температура окружающей среды и концентрация стерилизующего агента в зоне стерилизации могут измеряться для регулирования количества стерилизующего агента, подаваемого в зону стерилизации.

Значение температуры окружающей среды можно измерять и использовать его для регулирования нагрева в зоне нагрева, улучшая таким образом регулирование процесса стерилизации.

В варианте осуществления способа измеряют температуру упаковок, поступающих в зону нагрева, и используют ее значение для регулирования нагрева в зоне нагрева. Это является альтернативным или дополнительным вариантом регулирования условий процесса стерилизации.

Кроме того, можно измерять температуру упаковок непосредственно перед их прохождением в зону стерилизации и использовать ее значение для регулирования нагрева в зоне нагрева. Это является другим удобным способом регулирования условий процесса стерилизации.

В одном варианте осуществления способа температуру и поток воздуха для получения газообразного стерилизующего агента регулируют на основе обнаружения конденсации в зоне стерилизации. Это облегчает предотвращение конденсации.

В зоне заполнения для заполнения провентилированных упаковок предпочтительно поддерживается более высокое давление, чем в зоне вентиляции. Таким образом, может быть улучшено регулирование потока между разными зонами.

Краткое описание чертежей

Изобретение будет описано более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи, которые показывают пример предпочтительного варианта осуществления изобретения.

Фиг. 1 - принципиальная схема соответствующего изобретению стерилизационного устройства;

Фиг. 2 - вид в перспективе стерилизационного устройства.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Как показано на фиг. 1, стерилизационное устройство 1 имеет зону 2 нагрева, зону 3 стерилизации, зону 4 вентиляции и соединенную с ней зону 5 заполнения. Как можно видеть на фиг. 2, зоны 2-5 отделены друг от друга перегородками 6-7. В каждой перегородке 6, 7 выполнено окно 6а, 7а. Упаковки 8 расположены в держателях 9 на конвейерной ленте 10, которая проходит через зоны 2-5. Каждая упаковка 8 стоит на своем закрытом верхнем конце 11, при этом ее открытый нижний конец 12 направлен вверх.

В зоне 2 нагрева в верхней части 14 расположены сопла 13 для подачи горячего стерильного воздуха. В нижней части 15 зоны 2 нагрева находятся выпускные отверстия 16 для удаления горячего воздуха.

Подобным образом, в верхней части 18 зоны 3 стерилизации расположены сопла 17 для подачи газообразной перекиси водорода. В нижней части 19 зоны стерилизации находятся выпускные отверстия 20 для удаления перекиси водорода.

Зона 4 вентиляции также снабжена расположенными в верхней части 22 соплами 21 для подачи горячего стерильного воздуха. В нижней части 23 зоны 4 вентиляции находятся выпускные отверстия 24 для удаления горячего воздуха.

Стерилизационное устройство имеет блок 25 производства газа для получения газообразной перекиси водорода, используемой для стерилизации.

Подобным образом, как и в зонах 2-4 нагрева, стерилизации и вентиляции, в верхней части зоны 5 заполнения расположены сопла 26 для подачи стерильного воздуха.

В устройство 1 дополнительно включен катализаторный блок 28 для разложения газа перекиси водорода, удаляемого из зоны 3 стерилизации.

Теперь будет описан способ, которым обрабатываются упаковки в этом устройстве 1. Упаковка 8, стоящая на своем закрытом верхнем конце 11 в одном из держателей 9, перемещается конвейерной лентой 10 в зону 2 нагрева. Здесь в верхнюю часть 14 при помощи сопел 13 подают стерильный воздух с температурой приблизительно 140°С. Таким образом, упаковку 8 нагревают до температуры, превышающей температуру конденсации газообразного стерилизующего агента, используемого в зоне 3 стерилизации. Таким образом, можно обеспечивать то, что перекись водорода не будет конденсироваться на упаковке 8. Температура, до которой следует нагревать упаковку 8, зависит от содержания перекиси водорода в стерилизующем газе, но обычно она составляет около 70°С.

Поскольку нагревающий воздух подают в верхнюю часть 14 зоны 2 нагрева и удаляют через выпускные отверстия 16 в нижней части 15, обеспечивается получение потока воздуха, направленного по существу от верхней части зоны 2 нагрева к ее нижней части. Таким образом, также обеспечивается то, что воздух обтекает упаковку 8 от открытого конца 12 в направлении закрытого конца 11. Этот односторонний поток воздуха уменьшает риск завихрения частиц и микроорганизмов в зоне 2 нагрева.

Нагрев в зоне 2 нагрева регулируют на основе температуры, измеренной на внутренней стороне упаковки 8 при помощи датчика 31 температуры нагрева упаковки, например инфракрасного датчика температуры. Этот датчик 31 температуры нагрева упаковки также может использоваться в схеме обратной связи, образующей защитное средство при нагреве. Если, например, конвейерная лента 10, транспортирующая упаковки, остановилась, продолжающийся нагрев в зоне 2 нагрева может привести к плавлению, например, пластмассовых крышек на упаковках 8. Таким образом, если внутренним датчиком температуры измерена заданная высокая температура, горячий воздух будет отводиться по обводному каналу для предотвращения, таким образом, дальнейшего повышения температуры в зоне нагрева. Когда измерена заданная низкая температура, нагрев в зоне 2 нагрева возобновляется. Заданные высокий и низкий уровни температуры определяют на основе свойств материала упаковок 8 и содержания перекиси водорода в стерилизующем газе.

Конвейерная лента 10 перемещает нагретую упаковку 8 через окно 6а в перегородке или сквозь полуоткрытую стенку 6 в зону 3 стерилизации. Здесь упаковка 8 подвергается воздействию газообразной перекиси водорода, подаваемой при температуре, составляющей приблизительно 95°С, в верхнюю часть 18 через сопла 17. Газообразную перекись водорода удаляют через выпускные отверстия 20 в нижней части 19 и, таким образом, поддерживают односторонний поток газа от верхней части зоны 3 стерилизации к нижней части. Это также означает, что поток, обтекающий упаковки 8, направлен от открытого конца 12 к закрытому концу 11. Это уменьшает риск повторного загрязнения упаковок 8.

Кроме того, может быть достигнута надлежащая стерилизация как на внутренней, так и на внешней сторонах упаковки 8. Стерилизация внутренней стороны упаковки 8 необходима для поддержания стерильности стерильного содержимого, которым впоследствии заполняют упаковку 8. Стерильность внешней стороны упаковки улучшает возможность манипулирования упаковкой 8, поскольку упаковка 8 может перемещаться по вертикали к наливному патрубку и от него при заполнении упаковки 8 без риска загрязнения внутренней стороны частицами или микроорганизмами, находящимися на внешней стороне упаковки 8.

Газообразную перекись водорода подают и удаляют с таким соотношением, что в зоне 3 стерилизации поддерживается избыточное давление. Таким образом, может обеспечиваться то, что любая протечка газа и воздуха между зоной 3 стерилизации и окружающими ее зонами 2, 4 нагрева и вентиляции происходит в направлении от зоны 3 стерилизации к окружающим зонам 2, 4. Это улучшает условия надлежащей стерилизации. Приблизительно 20% газа, выходящего из зоны 3 стерилизации, будет протекать в зоны 2, 4 нагрева и вентиляции, при этом остальные 80% удаляются через выпускные отверстия 20.

Стерилизующий газ, используемый в зоне 3 стерилизации, производится в блоке 25 производства газа посредством добавления жидкой перекиси водорода в горячий стерильный воздух. Желательную концентрацию перекиси водорода в стерилизующем агенте можно регулировать посредством регулирования пропорции жидкой перекиси водорода, добавленной в воздух. В показанном примере для стерилизации упаковок используется стерилизующий газ, содержащий приблизительно 35% перекиси водорода.

Газ, удаляемый через выпускные отверстия 20 в нижней части 19 зоны 3 стерилизации, проходит через катализаторный блок 26 для извлечения перекиси водорода из газа перед тем, как он будет откачан откачивающей системой устройства 1.

Тот факт, что упаковка 8 нагревается до температуры, превышающей температуру конденсации газообразной перекиси водорода, перед подачей в зону 3 стерилизации, предотвращает конденсацию перекиси водорода на упаковке 8. Таким образом, облегчается удаление перекиси водорода из упаковки при помощи вентиляции в зоне 4 вентиляции. Это обеспечивает надежную стерилизацию даже упаковок со сложными геометрическими формами, например со щелями или порами без риска наличия существенного остатка перекиси водорода на упаковке 8, которую заполняют съедобным содержимым.

Стерилизованная упаковка 8 проходит через окно 7а в перегородке или через полуоткрытую стенку 7 в зону 4 вентиляции. В зону 4 вентиляции подают стерильный воздух через сопла 21, расположенные в верхней части 22, с температурой, составляющей приблизительно 70°С. Вентилирующий воздух удаляет перекись водорода, оставшуюся в упаковке 8 и на ней. Вентиляция облегчается за счет того, что нагрев упаковки 8 исключает конденсацию перекиси водорода на упаковке.

Упаковка 8, теперь стерилизованная и по существу свободная от остатков перекиси водорода, проходит в зону 5 заполнения, где она заполняется стерильным содержимым, например молоком, соком или томатной пастой. Для обеспечения того, что воздух проходит по существу сверху вниз для минимизации, таким образом, риска повторного загрязнения упаковки 8, стерильный воздух подают при помощи сопел 26, расположенных в верхней части 27 зоны 5 заполнения. В зоне 5 заполнения поддерживают избыточное давление, чтобы поток воздуха выходил из зоны 5 заполнения, а не наоборот.

Заполненную упаковку 8 затем транспортируют для запечатывания и складывания донной части.

Перегородки между разными зонами 2-5 дают возможность регулировать условия в каждой отдельной зоне 2-5 и регулировать потоки между зонами 2-5.

Когда производственный цикл завершен, или когда нужно начать новый цикл, необходимо стерилизовать само устройство. В этом случае в зону 2 нагрева при помощи сопел 13 подают горячий стерильный воздух, и внутреннее пространство устройства 1 нагревают приблизительно до 35°С. Когда во внутреннем пространстве достигнута надлежащая температура, во все устройство подают газообразную перекись водорода при помощи сопел 17, расположенных в зоне 3 стерилизации. В ходе стерилизации установки, то есть стерилизации внутреннего пространства устройства 1, структура потока будет другой по сравнению с той, которая существует при стерилизации упаковок, поскольку необходимо нагреть и стерилизовать все внутреннее пространство. Как и при стерилизации упаковок, стерилизующий газ удаляют через катализаторный блок 26 для разложения перекиси водорода.

Управление процессом стерилизации в устройстве осуществляют при помощи трех контуров управления. В первом контуре управления датчик 27 температуры окружающей среды измеряет температуру снаружи устройства 1, а датчик 28 относительной влажности измеряет относительную влажность снаружи устройства. Измеритель 29 концентрации измеряет концентрацию перекиси водорода в зоне 3 стерилизации. Первый управляющий блок 30 принимает сигналы от датчика 27 температуры окружающей среды, датчика 28 относительной влажности и измерителя 29 концентрации и регулирует количество перекиси водорода, добавляемой при производстве стерилизующего газа. В ходе стерилизации устройства данные от датчика 27 температуры окружающей среды, датчика 28 относительной влажности и измерителя 29 концентрации используются для регулирования количества перекиси водорода, добавляемой в поток воздуха в блоке 25 производства газа. Таким образом, могут быть достигнуты оптимальные условия для стерилизации устройства. В ходе стерилизации упаковок, когда концентрация перекиси водорода в стерилизующем газе обычно существенно выше, чем при стерилизации устройства, относительная влажность снаружи устройства 1 не так важна и, таким образом, для регулирования количества перекиси водорода, добавленной в блоке 25 производства газа, используют только датчик 27 температуры окружающей среды и измеритель 29 концентрации. Таким образом, эффективность противомикробного действия газа может контролироваться с целью стерилизации упаковок.

Во втором контуре управления используют датчик 31 начальной температуры упаковки для измерения температуры упаковок 8 перед их подачей в устройство и датчик 32 температуры нагрева упаковки для измерения температуры упаковок 8 непосредственно перед их выходом из зоны 2 нагрева. Сигналы от этих двух датчиков 31, 32 температуры передаются во второй управляющий блок 33, который регулирует температуру горячего воздуха, подаваемого в зону 2 нагрева, для нагрева упаковок 8 до требуемой температуры, превышающей температуру конденсации стерилизующего газа. Таким образом, может быть получена надлежащая температура упаковок перед их входом в зону 3 стерилизации.

В третьем контуре управления датчик 34 конденсации обнаруживает возможное появление конденсации в зоне 3 стерилизации. Сигнал от датчика 34 конденсации передается в третий управляющий блок 35. Если обнаружена конденсация, третий управляющий блок 35 выдает сигнал, используемый для регулирования температуры и/или расхода горячего воздуха в блоке 25 производства газа. Таким образом, температуру стерилизующего газа и/или содержание перекиси водорода можно регулировать так, чтобы исключать конденсацию. Кроме того, если выявлена конденсация, можно помечать или отбраковывать соответствующие упаковки.

Специалисту в данной области техники будет понятно, что возможно внесение ряда модификаций в описанный выше вариант осуществления изобретения без отхода от объема изобретения, определенного прилагаемой формулой изобретения.

Например, можно было бы использовать только первый из трех описанных выше контуров управления, или первый контур управления мог бы использоваться в комбинации с одним из двух других контуров управления.

Этот первый контур управления может быть также снабжен расходомером (не показан), измеряющим поток воздуха в блок производства газа, соединенным с первым управляющим блоком 30. Если поток воздуха в блок 25 производства газа и, таким образом, в стерилизационную камеру 3 уменьшается, например, если фильтр в канале для воздуха забит, концентрация перекиси водорода в стерилизующем газе и, таким образом, в стерилизационной камере 3 будет возрастать. Первый управляющий контур мог бы, в таком случае, регулировать количество перекиси водорода, добавляемой при производстве газа, в направлении уменьшения. Однако это может приводить к получению слишком малого расхода газа, в результате чего стерилизующий газ достигнет не всех частей упаковки. Таким образом, первый управляющий блок 30 может быть приспособлен для выдачи сигнала предупреждения при заданном низком уровне расхода потока для того, чтобы можно было скорректировать малый поток вместо того, чтобы только снижать количество перекиси водорода, добавляемого в стерилизующий газ. Подобно этому сигнал предупреждения может быть выдан при заданном высоком уровне расхода потока.

Могут также использоваться другие средства управления нагревом в зоне 2 нагрева. Может использоваться датчик 27 температуры окружающей среды для определения температуры снаружи устройства 1. При известных свойствах материалов упаковки 8 можно вычислять требуемую температуру и расход потока горячего воздуха, подаваемого через сопла 13. Это можно также комбинировать с описанным выше датчиком 32 температуры нагрева упаковки для улучшения контроля и для обеспечения безопасности при эксплуатации.

Датчик 32 температуры нагрева упаковки может быть расположен в держателях 9 для удерживания упаковок для измерения температуры упаковок 8 непосредственно перед их вхождением в зону 3 стерилизации. Этот датчик температуры может использоваться для контроля температуры и расхода нагревающего воздуха, а также для управления предохранительным отводящим каналом. Он может быть также скомбинирован с одним или с обоими описанными выше датчиками температуры для получения возможности еще лучшего контроля нагрева.

Можно также использовать стерилизующие агенты, отличные от перекиси водорода, если они пригодны для стерилизации, будучи в газообразной фазе.