用于消毒的闪光灯筒和消毒单元
文献发布时间:2023-06-19 12:24:27
技术领域
本发明涉及一种用于消毒/灭菌/净化的闪光灯筒,其包括用于脉冲式发射紫外线的闪光管。本发明还涉及一种消毒单元/灭菌单元/净化单元,其包括用于脉冲式发射紫外线的闪光灯。
本发明的领域涉及对目标例如用于食品和药品工业中的包装的容器或其部件进行消毒。
背景技术
尤其在食品工业中,通过紫外线(UV)辐射进行干式消毒以消毒食品容器例如瓶和罐,特别是在填充容器之前消毒。消毒改善了包装产品的保存。容器和/或食品(包括饮料或乳制品)在生产线中暴露于紫外线辐射,以将它们表面上的微生物破坏到期望的消毒程度或水平。
通过应用紫外线辐射来消毒容器是众所周知的技术,广泛应用于食品和医疗行业。该技术利用了紫外线辐射的光化学效应和光热效应破坏细胞和微生物的能力。
光化学效应是微生物吸收紫外线辐射的结果。它会导致DNA(脱氧核糖核酸)分子中异常键的断裂和形成,从而阻止DNA的正常复制。微生物的蛋白质生产或细胞代谢被阻断并死亡。
光热效应是通过脉冲紫外辐射获得的,是在很短的时间内向微生物输送高能的结果。微生物吸收的辐射导致内部温度急剧上升,并破坏细胞膜。
脉冲紫外线的消毒效率已在以下多种微生物上得到证实:细菌、霉菌、病毒等。闪光中包含的紫外线辐射部分(在200nm和300nm之间)导致受处理产品中存在的微生物被破坏。光化学效应的最大吸收分别约为200nm和247nm。其他被认为对消毒特别有效的范围最大为220nm或265nm。
光脉冲可以通过闪光灯产生。常用的是例如氙气闪光灯/氙灯。闪光灯以脉冲模式工作。电能储存在电容器中。高压(数十千伏)信号触发灯内气体产生电弧。电能的释放通过气体电离产生光发射。氙气是一种非常有效的惰性气体,可将电能转化为光能,尤其是在紫外线范围内的光能。也可以使用其他惰性气体。使用的气体压力(等于或高于一巴)提供了闪光和连续的光谱。光谱由从紫外到近红外(200nm到1100nm)的波长组成。
所获得的消毒水平取决于所施加的闪光功率的值、被处理表面的性质,并且范围从仅对数级减少(破坏一部分微生物)到完全杀菌(几乎完全破坏微生物)。
在US 4,910,942 A中给出了在食品加工和制药工业中使用脉冲紫外辐射消毒的例子。在EP 2 805 912 B1、US 9,809,435 B2、US 2016/0193775 A1和WO 2017/157550 A1中描述了使用脉冲紫外线辐射的不同消毒系统。
这些系统有几个缺点,尤其是当打算应用于工业规模的应用食品或制药工业时更是如此。普通闪光灯的设计相对复杂,这使得它们的维护、组装和修理既麻烦又非常耗时。一个主要的挑战是在闪光灯的整个延长寿命期间保证消毒效率。为了确保这一点,在大多数应用中,闪光灯以预定的时间间隔更换,以此作为重要的安全预防措施。此外,为了延长使用寿命,人们采取了大量措施来使用冷却液(主要是去离子水)来冷却闪光灯。然而,诸如在US 9,809,435 B2中描述的水冷系统相当大,因此不能适应紧密的空间限制。此外,所需的冷却液回路带来了额外的安全和故障风险,并增加了系统的整体复杂性,使得组装、安装和维修更加复杂。
对于用于高产量的生产工厂,需要使用可靠、简单和高效的消毒工具来确保连续的生产流程。如果食品加工厂内的一个消毒装置不能正常工作,由于健康和安全规定的原因,受有缺陷的工具影响的产品必须被丢弃,或者整个生产线必须被中断以更换消毒工具。
在一些生产设施中,使用了所谓的“湿”消毒装置,因为这些装置通常相对较小且易于维护。湿消毒工具将可流动的消毒介质如过氧化氢或过乙酸涂在食品容器的表面。US9,339,573 B2描述了一种这样的系统。然而,可流动的消毒介质是剧毒的,因此在加工食品时以及在通常的环境、健康和安全考虑下会产生问题。
本发明的总体目标是至少部分地克服现有技术的缺点。
本发明的另一个目的是提供一种使用有毒性的消毒流体的干式消毒工具。本发明的另一个目的是提供一种易于维护、组装、安装、拆卸、拆解和/或修理的消毒装置。本发明的另一个目的是提供一种易于在大规模工业生产设施中使用的消毒工具。本发明的另一个目的是提供一种消除对于冷却液的需求的消毒工具。本发明的另一个目的是提供一种即使不熟练的人员也能容易操作的消毒工具。本发明的另一个目的是提供一种消毒工具,该消毒工具使得对于由消毒工具处理的产品的消费者和操作消毒工具的操作者中的至少一者而言环境、健康和安全风险减至最小。本发明的另一个目的是提供一种特别可靠的消毒工具,其能够延长使用寿命。本发明的另一个目的是提供一种小尺寸的消毒工具,其能够安装在有限的空间限制内。
本发明的另一个目的是提供一种消毒工具,其能够实现大生产量和食品加工厂。本发明的另一个目的是提供一种消毒工具,其能够在工具的预定延长寿命期间可靠地输送所需剂量。本发明的另一个目的是有效和可靠地对目标、特别是平坦的目标区域消毒。本发明的另一个目的是以至少2的对数降低级别/对数降低值(log2)或以至少3的对数降低级别(log3)或以至少4的对数降低级别(log4)对目标、特别是平坦目标区域消毒。
本发明的另一个目的是提供一种适合在非无菌环境中工作的消毒工具。本发明的另一个目的是提供一种消毒单元作为消毒工具。本发明的另一个目的是提供一种用于消毒工具的闪光灯筒。本发明的另一个目的是使用多个消毒单元为大规模生产设施提供消毒阵列。
独立权利要求的主题的贡献在于至少部分实现本发明的至少一个、优选多个上述目的。从属权利要求实现了有助于至少部分实现至少一个目标的优选实施例。
发明内容
在根据本发明的实施例1中,用于消毒单元的闪光灯筒包括用于脉冲式发射紫外线的闪光管和封装闪光管的护套。其中可使用根据本发明的闪光灯筒的消毒单元可以用于消毒任何目标基材,包括食品、食品容器和/或食品容器的部件,例如容器主体或容器封闭件。容器主体可以包括罐体、瓶体、瓶坯、杯子、盘子等。容器封闭件可以包括封盖(包括罐盖)、罩盖(包括瓶盖)等。消毒可包括简单的对数级降低(破坏一部分微生物)或完全灭菌(几乎完全破坏微生物)。具体地,消毒可以指至少2的对数降低级别(log2)或至少3的对数降低级别(log3)或至少4的对数降低级别(log4)。根据本发明的一个方面,闪光灯筒包括护套和布置在护套内的闪光管。闪光灯筒可以由护套和布置在其中的闪光管组成。护套实现了闪光管和其环境之间的屏障。护套将闪光管与环境隔开。护套仅允许预定的包括电和气体在内的环境介质进出闪光管。
在根据本发明的实施例2中,其中闪光灯筒根据实施例1实现,其中护套包括至少一个端口,该端口包括一个或多个介质连接器,该介质连接器延伸穿过护套以便向闪光管供应/供给。特别地,护套包括正好一个端口或正好两个端口。护套的一个或多个端口可以是环境介质进出闪光管的专用通道。
在根据本发明的实施例3中,其中闪光灯筒根据实施例2实现,包括闪光灯筒不同侧上的两个端口。通过在闪光灯的正好两侧或更多侧提供端口,端口的横截面以及闪光灯筒可以受到限制,使得该灯筒可以适合紧张的空间约束。
在根据本发明的实施例4中,其中闪光灯筒根据实施例3实现,其中两个端口布置在闪光灯筒的相对端部。该灯筒可以限定与从第一端延伸到对向的第二端对齐的轴向方向。端口可以彼此同轴。
在根据本发明的实施例5中,其中闪光灯筒根据实施例2至4之一实现,包括正好两个端口。
在根据本发明的实施例6中,其中闪光灯筒根据实施例2至5之一实现,其中至少一个端口包括以下介质连接器中的至少一个:(i)电极连接器,(ii)触发连接器,(iii)接地连接器,以及(iv)冷却剂连接器。至少一个介质连接器可以沿该灯筒的轴向方向延伸。电极连接器可以布置在由端口限定的区域的中心。在灯筒的相对端部具有端口的闪光灯中,相对端口上的电极连接器可以彼此同轴布置、特别是布置成同心对齐。一个或多个介质连接器可以相对于同一端口中的电极连接器径向偏移布置。一个或多个介质连接器可以相对于电极连接器并行布置。几个介质连接器可以围绕电极连接器沿周向布置。几个介质连接器可以相对于电极连接器同心布置。
在根据本发明的实施例7中,其中闪光灯筒根据实施例6实现,其中正好一个端口包括触发连接器。
在根据本发明的实施例8中,其中闪光灯筒根据实施例6或7实现,其中第一端口包括第一电极连接器和第一接地连接器以及布置在第一电极连接器和第一接地连接器之间的突出绝缘体。具体地,在该灯筒中,第二端口可以包括第二电极连接器和第二接地连接器以及布置在第二电极连接器和第二接地连接器之间的第二突出绝缘体。第一突出绝缘体和/或可选的第二突出绝缘体可以沿轴向方向至少延伸到相应的电极连接器或接地连接器中较短的一个。
在根据本发明的实施例9中,其中闪光灯筒根据实施例6至8之一实现,包括第一冷却剂连接器和第二冷却剂连接器,其中第一冷却剂连接器和第二冷却剂连接器流体连通,使得第一冷却剂连接器实现冷却剂入口,第二冷却剂连接器实现冷却剂出口。
在根据本发明的实施例10中,其中闪光灯筒根据前述实施例之一实现,其中护套包括围绕闪光管的至少部分柱形的管状体。管状体可以由电绝缘体制成。管状体可以包括可消毒材料或由其构成。管状体可以包括抗紫外线材料或由其构成。管状体可以包括不透明材料或由其构成。管状体可以同心地围绕闪光管。管状体可以与闪光管同轴对齐。管状体可以与至少一个介质连接器,特别是至少一个电极连接器,优选两个电极连接器同轴对齐。管状体可以包括金属(特别是不锈钢或铝)或者由其构成,并且电连接到该灯筒的至少一个接地连接器。
在根据本发明的实施例11中,其中闪光灯筒根据实施例10实现,还包括由布置在闪光管和管状护套主体之间的电绝缘体制成的毛细管,以及布置在毛细管内的触发线。毛细管可与由导电材料如不锈钢或铝制成的管状体结合使用,以避免触发线和管状体之间产生火花。特别地,管状体可以包括金属材料(优选不锈钢或铝)、陶瓷材料或聚合物材料(优选PEEK/聚醚醚酮)中的至少一种或由其中的至少一种构成。
在根据本发明的实施例12中,其中闪光灯筒根据实施例10或11实现,管状体包括至少一个轴向端,该护套进一步地包括至少一个可移除的灯筒罩盖,以用于封闭至少一个轴向端。罩盖可以由电绝缘体制成。罩盖可以包括可消毒材料或由其构成。罩盖可以包括抗紫外线材料或由其构成。管状体可以包括不透明材料或由其构成。特别地,罩盖可以包括陶瓷材料或聚合物材料中的至少一种、优选聚醚醚酮或者由其构成。
护套可以包括管状主体和正好一个罩盖、正好两个罩盖或多个罩盖。管状体可以具有柱形的横截面形状。特别地,管状体可以具有圆柱形的横截面形状。该至少一个罩盖可以具有柱形的横截面形状。特别地,至少一个罩盖可以具有圆柱形的横截面形状。管状体和罩盖可以同心对齐和/或同轴对齐。至少一个罩盖可以形成端口。至少一个介质连接器可以形成在至少一个罩盖上和/或罩盖中。罩盖可以包括用于至少一个介质连接器的至少一个突起和/或至少一个凹部。该罩盖可以包括至少一个突起和/或至少一个凹部,以实现至少一个安装结构。罩盖的至少一个突起和/或至少一个凹部可以在轴向方向(罩盖和/或该灯筒的轴向方向)或径向方向(横向于、优选正交于轴向方向)上相对于罩盖偏移。罩盖可以包括在轴向方向上相对于罩盖偏移的至少一个突起和/或至少一个凹部,以及在径向方向上相对于罩盖偏移的至少一个突起和/或至少一个凹部。至少一个介质连接器可以布置在罩盖处并面朝轴向方向以在轴向方向上提供与消毒单元接口的连接。至少一个介质连接器可以布置在罩盖处并面朝径向方向,以在径向方向上提供与消毒单元的接口的连接。
在根据本发明的实施例13中,其中闪光灯筒根据前述实施例之一实现,其中护套包括透明窗口。护套可以包括正好一个透明窗口。透明窗口可以包括玻璃、特别是石英玻璃或由其构成。透明窗口可以沿轴向布置在护套的中心。透明窗口可以布置在管状体的优选在径向/周向上的开孔中。透明窗口可以密封地封闭管状体的孔口。透明窗口可以压合和/或粘合到管状体上。透明窗口可以具有与管状体的外表面对齐的外表面,特别是为了形成没有底切/下陷和/或锐角的共同的自由表面。在一个实施例中,透明窗口用粘合剂附着到护套上。粘合剂可以包括聚合物(特别是增粘剂)或者由其构成。粘合剂可以是固化的环氧树脂。
透明窗口可以实现为护套的圆柱套该灯筒形轴向部段。透明窗口可以完全环周地围绕闪光管。窗口的轴向延伸可以对应于闪光管的电极(特别是阴极和阳极)之间的距离。
在根据本发明的实施例14中,其中闪光灯筒根据实施例13实现,其中除了窗口之外,护套的部件是不透明的。
在根据本发明的实施例15中,其中闪光灯筒是根据前述实施例之一实现,其中护套包括至少一个安装结构,特别是至少一个径向突起和/或至少一个轴向突起,以用于该灯筒在接纳部(例如槽口)中的正确对齐和定向。护套可以包括至少一个突起和/或至少一个凹部,以实现至少一个安装结构。突出的安装结构可以是与护套一体形成的凸起,或者是附接到护套的销、榫钉等。所述至少一个安装结构可设计成减轻至少一个介质连接器、优选所有介质连接器将闪光灯筒保持在消毒单元上的机械应力。
在根据本发明的实施例中,其中闪光灯筒根据前述实施例之一实现,其中护套包括至少一个环形轴向突出的安装结构。该灯筒的环形突起可以相对于消毒单元的第一插座或第二插座的接纳部中的环形凹部互补地成形。该灯筒的环形突起可以相对于消毒单元的接口的接纳部中的环形凹部互补地成形。该灯筒可以包括环形突出安装结构与一个或多个轴向或径向突出安装结构的组合。所述灯筒可以具有第一端口和第二端口,所述第一端口具有第一环形突起,所述第一环形突起被第一插座的接纳部接纳,所述第二端口具有第二环形突起,所述第二环形突起被第二连接器的第二插座的接纳部接纳。该灯筒的第一环形突起和第二环形突起可以朝不同的方向、特别是在直径相反的方向上延伸上。环形突起可以沿着该灯筒(特别是柱形灯筒)的外周完全环周地延伸。环形突起可以布置在灯筒的端口处,使得该端口的一个或多个、尤其是所有介质连接器径向布置在环形突起内。端口的环形突起可以比端口的一个或多个、特别是所有介质连接器在轴向上延伸得更远。使用轴向突起,特别是环形突起,已经证明在保护端口的介质连接器免受机械损坏方面是有利的。环形突起可以包括或由聚合物材料构成,特别是聚醚醚酮。
在根据本发明的实施例中,闪光灯筒可以包括安装突耳。该安装突耳可以以铰接方式连接到该灯筒上。安装突耳可以在相对于该灯筒的管状体的径向第一位置和/或相对于该灯筒的管状体的轴向第二位置从该灯筒方向延伸。优选地,闪光灯筒具体包括仅一个附接到该灯筒的第一轴向端或第二轴向端的突耳。优选地,闪光灯筒具体包括仅一个附接到该灯筒的第一端口或第二端口的突耳。
在根据本发明的实施例16中,其中闪光灯筒是根据前述实施例之一实现,其中冷却剂室布置在护套(特别是管状体)和闪光管之间。冷却剂室可以同心地和/或同轴地布置在闪光管和护套、特别是管状体之间。冷却剂室可以在径向方向上将闪光管与护套、特别是管状体分开。
在根据本发明的实施例17中,其中闪光灯筒根据实施例16实现,其中冷却剂室从冷却剂入口延伸到冷却剂出口。冷却剂室可以在轴向方向上从护套的第一罩盖延伸到第二罩盖。冷却剂室可以沿着整个闪光管在轴向方向上延伸。
在根据本发明的实施例18中,其中闪光灯筒根据实施例16或17实现,其中冷却剂室环形地围绕闪光管,特别是以便将闪光管与护套分开。
在根据本发明的实施例19中,其中闪光灯筒根据实施例16至18之一实现,其中冷却剂室填充有气态冷却剂。优选地,特别是在用于消毒的闪光灯筒的主动操作期间(即,在提供电压至闪光灯筒的电极时),冷却剂室不含任何液体冷却剂。
在实施例20中,涉及根据本发明一个方面的消毒单元,该消毒单元包括:包围灭菌室(特别是用于干式灭菌的灭菌室)的壳体;壳体中用于将消毒目标插入灭菌室的开口;闪光灯、特别是闪光管,优选为包括根据实施例1至19中至少一个的闪光管的闪光灯筒,以用于紫外线的脉冲式发射。闪光灯布置在壳体中,以照射灭菌室内的目标。根据本发明的方面,在壳体的外表面中形成至少一个槽口,所述至少一个槽口延伸到灭菌室中并容纳闪光灯。该槽口形成凹部,该凹部的形状可以对应于插入其中的闪光灯。特别地,该槽口的至少一部分可以形成为对应于闪光灯筒(特别是根据实施例1至19之一的闪光灯筒)的至少一部段,特别是对应于所述灯筒的罩盖的一部段,使得该灯筒的闪光灯、优选闪光管布置成当闪光灯接纳在至少一个槽口中时照射灭菌室内的目标。该槽口充当用于闪光灯的接纳部。该至少一个槽口可以包括至少一个安装结构,该至少一个安装结构的形状对应于闪光灯(特别是闪光灯筒、特别是所述灯筒的罩盖)的至少一个安装结构,以便确定闪光灯相对于消毒单元的对齐和/或定向。
在一个实施例中,消毒单元可以被配置成在非无菌环境中操作。灭菌室可根据ISO6或更好的洁净室等级、ISO 5或更好的洁净室等级、ISO 4或更好的洁净室等级实现清洁环境,符合德国工业标准ISO 14644-1(2015)。灭菌室可实现符合欧盟药品生产质量管理规范D级、C级或更好的清洁环境。消毒单元周围的环境的清洁程度可能低于灭菌室的清洁程度。
在根据本发明的实施例21中,其中消毒单元根据实施例20实现,还包括至少一个插座,该插座具有连接到闪光灯并附接到壳体的接口。
在根据本发明的实施例22中,其中消毒单元根据实施例21实现,其中插座附接到壳体的外表面,特别是附接到形成有槽口的外表面。
在根据本发明的实施例23中,其中消毒单元根据实施例21或22实现,其中插座覆盖槽口。特别是槽口完全被插座覆盖。插座可以形成从灭菌室内到消毒单元的周围环境的紫外线辐射屏障。插座可以在灭菌室和消毒单元的周围环境之间形成气密屏障,特别是关于过压的气密屏障。
在根据本发明的实施例24中,其中消毒单元根据实施例21至23之一实现,其中插座将闪光灯牢固地并且可释放地附接到壳体。具体地,插座的至少一部分可以成形为对应于闪光灯筒(特别是根据实施例1至19之一的闪光灯筒)的至少一部段,特别是对应于所述该灯筒的罩盖的一部段,以牢固地保持闪光灯。
在根据本发明的实施例25中,其中消毒单元根据实施例24实现,其中接口包括用于限定闪光灯相对于壳体的预定定向和/或对齐的安装结构。该接口可以包括至少一个安装结构,其形状对应于闪光灯(特别是闪光灯筒、特别是所述该灯筒的罩盖)的至少一个安装结构,以便确定闪光灯相对于消毒单元的对齐和/或定向。
在根据本发明的实施例26中,其中消毒单元根据实施例21至25之一来实现,其中接口包含至少一个用于供应闪光灯的介质连接器,介质连接器包括(i)电极连接器、(ii)触发连接器、(iii)接地连接器和(iv)冷却剂连接器中的至少一者。
在根据本发明的实施例27中,其中消毒单元根据实施例21至26之一实现,消毒单元包括第一插座和第二插座,其中消毒单元优选地包括正好两个插座。
在根据本发明的实施例28中,其中消毒单元根据实施例27实现,其中第一插座限定第一接口,第二插座限定不同于第一接口的第二接口。
在一个实施例中,第一插座或第二插座中的一者可以包括用于闪光灯筒的安装突耳的接纳部。在一个实施例中,第一接口或第二接口中的一者可以包括闪光灯筒的安装突耳的接纳部。安装突耳可以牢固地、特别是刚性地或以铰接的方式连接到闪光灯筒上。安装突耳可以是支架、凸缘、凸耳、条带等,其相对于闪光灯筒的轴向延伸部分在径向方向上延伸。突耳可以通过为手动操作者提供手柄来牢固地抓住可选的轴向柱形该灯筒,以将该灯筒插入消毒单元和/或从消毒单元移除该灯筒,从而改善该灯筒的操作。
在根据本发明的实施例29中,其中消毒单元根据实施例28实现,其中第一插座和第二插座中只有一个包括冷却剂供应管线,其中另一个包括冷却剂排放管线。
在根据本发明的实施例30中,其中消毒单元根据实施例29实现,其中冷却剂供应管线和冷却剂排放管线填充有气态冷却剂。优选地,特别是在用于消毒的闪光灯筒的主动操作期间(即,在闪光灯的电极被提供电压时),冷却剂供应管线和冷却剂排放管线不含任何液体冷却剂。
在根据本发明的实施例31中,其中消毒单元根据实施例28至30之一实现,其中第一插座和第二插座包括不同的安装结构,用于限定闪光灯相对于第一插座和第二插座的预定方向和/或对齐。
在根据本发明的实施例32中,其中消毒单元根据实施例28至31之一实现,其中第一插座和第二插座中只有一个包括触发连接器。
在根据本发明的实施例33中,其中消毒单元根据实施例20至32之一来实现,其中槽口牢固地保持闪光灯。在根据本发明的实施例34中,其中消毒单元根据实施例20至33之一来实现,消毒单元包括第一槽口和第二槽口,其中消毒单元优选地包括正好两个槽口。
在根据本发明的实施例35中,其中消毒单元根据实施例34实现,其中第一槽口和第二槽口穿透灭菌室的不同内表面。
在根据本发明的实施例36中,其中消毒单元根据实施例35实现,其中第一槽口和第二槽口穿透灭菌室的彼此对向的内表面。
在根据本发明的实施例37中,其中消毒单元根据实施例35或36实现,其中第一槽口和第二槽口对齐。特别地,第一槽口和第二槽口同轴对齐。
在根据本发明的实施例38中,其中消毒单元根据实施例33至37之一实现,其中第一槽口和第二槽口接纳相同的闪光灯,特别是相同的闪光管,特别是相同的根据实施例1至19之一的闪光灯筒。
在根据本发明的实施例39中,其中消毒单元根据实施例20至38之一来实现,其中护套将闪光灯与灭菌室的接纳消毒目标的部段分开。特别地,护套是根据实施例1至19之一的闪光灯筒的护套。
在根据本发明的实施例40中,其中消毒单元根据实施例39实现,其中护套包括不透明部分和透明窗口。
在根据本发明的实施例41中,其中消毒单元根据实施例20至40之一实现,其中密封构件例如O形环布置在闪光灯与壳体之间,特别是布置在所述闪光灯的护套、优选根据实施例1至19之一的灯筒的护套与壳体之间,以包围灭菌室。特别地,消毒单元设置有至少一个密封构件以密封每个槽口,从而在灭菌室和消毒单元周围的环境之间形成气密隔离。在包括闪光灯筒的消毒单元的实施例中,闪光灯筒包括管状护套主体和至少一个护套罩盖,密封构件可以布置成使得罩盖布置在密封构件的相对于灭菌室的远侧。
在根据本发明的实施例42中,其中消毒单元根据实施例20至41之一实现,其中开口限定平坦的目标区域,并且其中闪光灯、特别是闪光管和/或透明窗口、特别是灯筒的窗口相对于目标区域偏移。平坦的目标区域可以对应于医疗或食品容器目标的部段或部件,例如罩盖、封盖、盘子、底部、壁等。平坦的目标区域可以对应于食品目标的表面。平坦的目标区域可以对应于通道的横截面。平坦的目标区域限定了平面和相对于所述平面的法线方向/法向方向。平面可能由目标延伸范围或通道延伸范围限制。闪光灯可以在比目标区域的延伸范围更远的距离上/在大于目标区域的延伸范围的距离上相对于目标区域的中心轴线径向/周向偏移。闪光灯可以相对于法线方向偏移一个角度。例如,闪光灯可以相对于目标区域布置在透明窗口之后,其中窗口可以限定闪光灯的中央辐射方向。中央辐射方向可以相对于法线方向成至少10°、(或)至少30°的角度。中央辐射方向可以相对于法线方向成至多80°、(或)至多60°的角度。
在根据本发明的实施例43中,其中消毒单元根据实施例42实现,其中闪光灯相对于目标区域径向/周向偏移。
在根据本发明的实施例44中,其中消毒单元根据实施例42或43实现,其中目标区域限定法向的、特别是垂直的中心轴线,其中闪光灯相对于目标区域角度偏移至少10°、至少30°和/或至多60°、或至多80°。
在根据本发明的实施例45中,其中消毒单元根据实施例20至44之一实现,其中灭菌室保持在过压下。过压可以是至少1bar(巴)、至少2bar或至少3bar。特别地,过压可以是大约4bar。
在根据本发明的实施例46中,其中消毒单元根据实施例20至45之一实现,其中闪光灯是包含在根据实施例1至19之一的灯筒内的闪光灯。
在根据本发明的实施例47中,其中消毒单元根据实施例46实现,还包括用于保持该灯筒的形锁合连接。特别地,插座和筒相互对应以形成形锁合连接。
在根据本发明的实施例48中,其中消毒单元根据实施例47实现,其中槽和该灯筒彼此对应以形成形锁合连接。
在根据本发明的实施例49中,其中消毒单元根据实施例20至48之一来实现,包括正好一个闪光灯。
在根据本发明的实施例50中,其中消毒单元根据实施例20至49之一实现,其中灭菌室具有至少一个反射内表面。特别地,灭菌室的一个以上的内表面是反射性的。特别地,灭菌室的所有内表面都是反射性的。
在根据本发明的实施例51中,其中消毒单元根据实施例50实现,其中反射内表面涂覆有反射涂层。反射涂层可以是金涂层、铝涂层,或者诸如此类。优选地,反射涂层反射闪光灯发出的紫外线辐射的至少99%。优选地,反射涂层反射闪光灯发出的所有辐射的至少90%或至少99%。
在根据本发明的实施例52中,其中消毒单元根据实施例50或51实现,其中反射内表面是抛光金属表面,特别是铝或不锈钢表面。
在根据本发明的实施例53中,其中消毒单元根据实施例20至52之一实现,其中用于操作闪光灯的电源被布置成远离消毒单元。
在根据本发明的实施例54中,其中消毒单元根据实施例20至53之一实现,还包括用于检测灭菌室内的紫外线照射的传感器。
在根据本发明的实施例55中,其中消毒单元根据实施例54实现,还包括用于测量紫外线照射的装置。
在根据本发明的实施例56中,其中消毒单元根据实施例54或55实现,还包括用于确定紫外线照射超过预定剂量阈值的确定装置。如果紫外线照射超过(上面的/较高的第一)预定剂量阈值,则确定装置可以产生警告信号。如果紫外线照射没有超过(下面的/较低的第二)预定剂量阈值,则确定装置可以产生警告信号。
在根据本发明的实施例57中,其中消毒单元根据实施例20至56之一实现,其中消毒单元没有任何消毒流体排放装置。
在根据本发明的实施例58中,其中消毒单元根据实施例20至57之一实现,其中消毒单元还包括一个或多个用于操控消毒目标的处理部件。操控可以包括热操控和/或机械操控。
根据本发明一个方面的实施例59涉及一种消毒阵列,其包括多个实施例20至58之一的消毒单元和操作所述多个消毒单元的控制器。控制器可以是模拟控制器、数字控制器或其混合。控制器可以包括微处理器或微控制器。控制器可以包括DLC(数据链路连接器)。
在根据本发明的实施例60中,实施例59的消毒阵列还包括承载消毒单元的支承结构和使支承结构执行重复/往复运动的致动器。重复运动可以是线性往复运动。重复运动可以包括沿着第一运动轴线的第一往复运动,第一运动轴线可以是水平运动轴线或竖直运动轴线。重复运动可以包括沿着第二运动轴线的第二往复运动,第二运动轴线可以是水平运动轴线或竖直运动轴线。
在根据本发明的实施例61中,实施例60的消毒阵列,其中支承结构是旋转轮状件。
在根据本发明的实施例62中,实施例59至61之一的消毒阵列还包括用于操作多个消毒单元的单个电源。
在根据本发明的实施例63中,实施例59至62之一的消毒阵列,其中控制器以小于1Hz、小于1/2Hz、优选约1/3Hz的频率触发消毒单元的各个闪光灯。
在根据本发明的实施例64中,实施例59至63之一的消毒阵列,其中控制器以级联方式和/或一个接一个地触发各个闪光灯。以级联方式触发可以指示闪光灯在不同的时间点被触发,例如一个接一个地被触发,例如相对于支承结构的重复运动以顺时针或逆时针方式被触发。一个接一个地触发可以表明在任何给定时间仅触发多个消毒单元中的一个闪光灯,特别是使得在任何给定时间仅多个消毒单元中的一者发出闪光。
在根据本发明的实施例65中,实施例59至64之一的消毒阵列,其中控制器基于单个消毒单元沿着重复运动(路径)的预定触发位置来触发单个闪光灯。例如,每个单独的消毒单元可以在到达相对于支承结构的重复运动静止的特定触发位置时被触发。特别地,控制器可以在相应的消毒单元沿着其重复运动路径到达或经过触发位置之后触发单个闪光灯。如果单元由旋转的轮状支承结构保持,则单个触发位置可以被限定为相对于轮状支承结构是静止的,以使得控制器在每个单独的消毒单元到达所述触发位置之时或之后触发每个单独的消毒单元。每个消毒单元可以在包括至少一个紫外线闪光消毒步骤的重复处理循环中操作。每个紫外线闪光消毒步骤可以包括发射至少一个脉冲式发射。每个紫外线闪光消毒步骤包括至多四个或五个脉冲式发射。特别地,每个紫外线闪光消毒步骤可以包括发射正好两个或正好三个脉冲式发射。
在根据本发明的实施例66中,实施例59至65之一的消毒阵列包括至少10个、至少20个和/或至多100个、至多50个、优选20至40个消毒单元。
在根据本发明的一个实施例67中,其中消毒阵列根据实施例59至66之一实施例实现,每个消毒单元可以在重复的处理循环中操作,包括至少一个紫外线闪光消毒步骤和至少一个进一步的处理步骤,利用至少一个处理设备来操控相应消毒单元的灭菌室内的目标。一个周期可以花费至少1秒且至多5秒,优选至少2.0秒且至多3.5秒。至少一个紫外线闪光消毒步骤可以花费0.01秒至0.5秒之间,特别是0.05秒至0.3秒,优选0.15秒至0.25秒。进一步的处理步骤可以包括用于通过通道将目标引入灭菌室的目标插入步骤、用于通过通道从灭菌室移除目标的目标退出步骤、机械处理步骤和热处理步骤中的至少一个。
闪光灯
这里描述的与本发明相关的闪光灯通常是指能够发出短光脉冲或闪光的光源。闪光灯会在短时间内产生强烈的非相干光。闪光或脉冲光发射的持续时间可持续至少0.1μs、至少0.3μs、至少0.5μs或至少0.6μs。闪光或脉冲光发射的持续时间可以小于10μs、小于5μs、小于2μs或小于1.5μs,可选地甚至小于1μs或小于0.8μs。
闪光灯包括两个电极,即阴极和阳极。此外,闪光灯包括触发器。阳极和阴极装在充满气体的密封玻璃封套(灯泡)内。玻璃封套可以由熔融石英、硼硅酸盐玻璃或石英玻璃制成。石英玻璃也可称为合成石英玻璃。气体可以是稀有气体,包括氩气、氙气或氪气。闪光灯充满气体,当被触发时,气体电离并传导高压脉冲产生光。闪光灯内的气体可能表现出极高的电阻,使得闪光灯在气体被电离之前不会从阳极向阴极导电。一旦被触发,气体被电离,在电极之间形成火花或电弧,使电压源、特别是电容器放电。触发器使闪光灯内的气体电离。触发器可以是类似天线的探针,以稳定和/或促进闪光灯的电弧。
闪光管
这里描述的根据本发明的闪光管是一种特殊类型的闪光灯,其具有大致柱形且纵向的设计。闪光管通常可以是直的。闪光管可以限定轴向延伸。闪光管可以由一段玻璃管制成,两端带有电极(电容器)。闪光管的玻璃封套可以优选地具有圆形中空圆柱体的形状。电极、即闪光管的阳极和阴极布置在闪光管的相对端部。电极可以布置在闪光管的轴向相对端部。电极伸入管的每一端。电极密封在闪光管的玻璃封套(灯泡)上。沿着闪光管的轴向长度,间断空间在轴向上将阳极和阴极分开。电弧是在间断空间中形成的。闪光灯的电极可以连接到电压源、例如电容器,其可以用相对高的电压(在250V和5000V之间或更高)充电。优选地,电极可以用700V到1100V之间、更优选地在750V到950V之间、特别是在800V到900V之间的高压充电。
紫外(UV)线
根据本发明的闪光灯、特别是闪光管发射紫外线。根据DIN(德国工业标准)5031-7,紫外(UV)辐射是指10nm至380nm的波长。UV-A辐射可以指315nm至380nm范围内的紫外线。UV-B辐射可以指280nm至315nm的范围。UV-C辐射可指100nm至280nm的范围。EUV辐射可以指10nm到121nm的范围。根据本发明,200nm至300nm的范围是优选的。
根据本发明的闪光灯、特别是闪光管发射辐射,辐射中的至少一些、优选辐射中的大部分(“辐射中的大部分”意味着50%或更多)具有10nm至1110nm之间的波长。根据本发明的闪光灯发射的至少一些辐射具有在10nm至380nm的紫外范围内的波长。优选地,由根据本发明的闪光灯发射的大部分(至少50%)的光具有在10nm至380nm范围内的波长。
灯筒
根据本发明的灯筒指的是围绕闪光灯的容器。包括玻璃封套的闪光灯完整地包含在该灯筒内。该灯筒包括封装闪光灯、优选为闪光管的护套。该灯筒可由封装闪光灯、优选为闪光管的护套构成。例如,该灯筒可以包括带有罩盖的管,该管作为围绕闪光灯的玻璃封套的护套。该灯筒可以设计成使得闪光灯在护套被移除时不可操作。该灯筒可以设计成使得闪光灯和护套可正反两用地/可换向地相互连接。该灯筒可以设计成使得闪光灯的护套不可换向地相互连接(即,从闪光灯上取下护套只能通过破坏性的方法进行)。优选地,该灯筒设计成能够承受围绕该灯筒的至少2bar、至少3bar或至少4bar的过压。
护套
护套可以包括一种或多种不同于闪光灯玻璃封套的材料。该灯筒形成一个单元,该单元包括闪光灯特别是闪光管,以及封装闪光灯的护套。护套可以优选为固体屏障。应当清楚,护套与闪光灯尤其是闪光管的玻璃封套是分开的和/或不同的。护套可以由一种或多种机械刚性材料制成。护套材料可以是可消毒的材料。合适的护套材料包括不锈钢、铝、PEEK、陶瓷和玻璃等材料。可以想象,护套包括玻璃材料或由玻璃材料构成,玻璃材料例如是熔融石英玻璃、硼硅酸盐玻璃或石英玻璃。
护套可以保护闪光灯免受环境影响,包括电力、机械力、化学污染、生物污染和化学劣化/降解中的至少一种。护套可以防止环境与闪光灯(特别是包含在其中的闪光管)不受控制的直接接触,特别是包括与灰尘、空气、水、电流和机械力中的至少一种的接触。
护套可由不透明材料制成,并配有透明窗口。在本发明的上下文中,术语“不透明”和“透明”涉及能透过或不能透过紫外范围内的光的能力。
可消毒材料
可消毒材料包括能够重复地且优选不造成任何不可接受的劣化地经受消毒措施的材料,消毒措施包括紫外线消毒以及使用消毒流体的化学消毒。可消毒材料尤其是可以有效去除微生物的材料。可消毒材料包括不锈钢、铝、PEEK、陶瓷、玻璃等材料。可消毒材料可以是电抛光的金属材料,特别是电抛光的不锈钢或铝。
端口
根据本发明,该灯筒可以配备有端口,所述端口提供通过形式为护套的灯筒屏障的受控通道,以允许向闪光灯提供供给。此端口或多个端口可以是将介质传输到护套中和/或从护套中传输出来的专用装置。介质可以包括电力,例如用于供电的电压、用于电离气体的触发器用电、或者用于操作火花发生器的电力(如果使用了火花发生器)。介质可以包括冷却剂,包括液体冷却剂和/或气体冷却剂。液体冷却剂可以是水,尤其是去离子水。气态冷却剂可以是氮气或环境空气。在优选实施例中,闪光灯筒和消毒单元中的至少一个完全不含任何液体冷却剂。
介质连接器
介质连接器可以包括突起或孔。介质连接器可以是可选地由密封件或者诸如此类围绕的销、塞和孔。介质连接器可以连接到电极、触发器等。闪光灯特别是闪光灯筒的介质连接器可以与闪光灯的部件、特别是闪光管的部件整体形成。例如,闪光灯的电极可以包括延伸出闪光灯并穿过护套的部分,以充当介质连接器。介质连接器可以是电连接,例如接地连接器,例如参考接地连接或安全接地连接。可以提供接地连接器,以将该灯筒的导电部分(例如护套的不锈钢管状体)连接到地线,用于基准和/或使所述导电部分安全接地。
壳体
消毒单元包括闪光灯和包围灭菌室的壳体。该壳体可以保护消毒单元周围的环境免受闪光灯的紫外线辐射。该壳体包围灭菌室和闪光灯。如果闪光灯是闪光灯筒的一部分,该壳体可以包围闪光灯筒。该壳体可以具有大致立方体形状。该壳体可以具有不同的形状。该壳体包含至少一个腔室,其中腔室被壳体的一个壁或多个壁部段围绕。例如,在壳体为大致立方体形状的情况下,壳体内的腔室可以由壳体的六个壁部段限定。应当明确的是,壳体和腔室的一般几何结构是为了高效制造、组装和腔室内消毒的目的而选择的,因此提供了多种不同几何特性的选择。
该壳体具有至少一个穿过其一个壁部段的开口,用于将消毒目标插入灭菌室和/或将消毒目标移出灭菌室。这个开口可以称为通道。通道的横截面积可以与灭菌室的横截面积一样大或比它小。壳体可能只有一个通道。该壳体特别是其开口可以没有任何用于目标的导管或其他引导装置。
该壳体可以保护灭菌室内的消毒目标免受环境影响。当消毒目标布置在灭菌室内时,环境影响可以包括机械影响、生物污染、化学污染等。消毒单元可以提供有加压清洁空气的供应,使得灭菌室持续保持在过压状态。过压大于处理单元环境中的环境气压。过压可能超过2bar。过压可能超过3bar。过压可能超过4bar。优选地,过压小于10bar或小于5bar。过压可以从清洁空气源通过灭菌室及其任何开孔(包括开口或通道)向消毒单元周围的环境提供恒定的空气流。通过用清洁空气充满灭菌室,可以防止污染空气对灭菌室内的消毒目标的任何污染。
该壳体可以容纳附加的目标处理设备,包括用于在灭菌室内操控目标的目标操控设备。目标操控设备可以包括热操控设备。热操控设备可以热操控消毒目标,例如加热或冷却消毒目标。目标操控设备可以包括机械操控设备。机械操作设备可以设计成机械地作用于消毒目标。机械操控设备可以移动消毒目标,包括直线运动和旋转运动。机械操作设备可以机械地处理消毒目标。机械加工可包括向消毒目标添加材料或从消毒目标移除材料。应当清楚的是,这里描述的机械操控设备或热操控设备对灭菌室内的消毒目标产生影响。
该壳体可以具有一个或多个形成在壳体外表面上的槽口,槽口穿过壳体的壁部段延伸到灭菌室中。
术语“外表面”通常指面向消毒单元周围环境的壳体表面。术语“内表面”通常指面向消毒单元的灭菌室的壳体表面。灭菌室由壳体的一个内表面或多个内表面限定。
槽口
该槽口或多个槽口设计用于接纳闪光灯、特别是闪光灯筒。在一个可与前述结合的实施例中,壳体包括正好一个或正好两个延伸到灭菌室中的槽口,前述通道通入该槽口。
可能优选的是,至少一个槽口和闪光灯筒彼此对应。该灯筒和至少一个槽口可以彼此对应,因为该灯筒可以以预定的方向和/或对齐方式专门插入槽口中。该灯筒和至少一个槽口可以彼此对应,使得当该灯筒被接纳在接纳部中时以气密方式密封槽口。该灯筒和至少一个槽口可以彼此对应,因为它们匹配以形成形锁合连接。该灯筒和槽口可以彼此对应,使得容纳在至少一个槽口中的灯筒被限制为不执行沿至少一个方向(优选径向或旋转方向)的运动。该灯筒和槽口可以彼此对应,使得容纳在至少一个槽口中的该灯筒被限制为(特别是沿仅一个方向)执行预定运动,例如轴向预定运动。
接口
接口可以包括用于连接闪光灯、特别是闪光灯筒的插座的机械连接部。闪光灯(特别是闪光灯筒)和/或接口可以包括至少一个安装结构,例如突起或凹部。闪光灯(特别是闪光灯筒)和/或接口可以包括协作安装结构。安装结构可以包括销钉。安装结构可包括与接口或护套一体形成的凸起。
可选地或附加地,接口可以包括插座的一个或多个介质连接器,用于为闪光灯、特别是闪光灯筒提供供给。插座可以具有对应于闪光灯筒端口的一个或多个介质连接器的一个或多个介质连接器。
插座的接口可以被设计成对应于闪光灯筒的端口。消毒单元可以配备有第一接口,以专门对应闪光灯筒的第一端口。另外,消毒单元可以配备有第二接口,以专门对应于所述闪光灯筒的第二端口。一个接口和一个端口可以以类似插针和插头的方式相互对应。闪光灯筒可以通过将至少一个端口连接到相应的至少一个接口而变得可操作。
附图说明
下面的示意图结合一些示例性说明显示了本发明的方面,以提高对本发明的理解。权利要求中描述了进一步的实施例、特征和技术方面。如附图所示的本发明优选实施例的进一步细节,其中:
图1是根据本发明的闪光灯筒的示意图;
图2是布置在两个插座之间的图1所示闪光灯筒的透视图;;
图3示出了位于两个插座之间的根据本发明的闪光灯筒的另一个实施例的分解图;
图4A是根据本发明的消毒单元的正视图;
图4B是图4A的消毒单元的侧视图;
图5A是沿着图4A的线A-A剖开的消毒单元的第一剖视图;
图5B是沿着线C-C剖开图4B所示消毒单元的壳体的第二示意性剖视图;和
图6示出了位于两个插座之间的根据本发明的闪光灯筒的另一个实施例的分解图。
具体实施方式
在根据本发明的优选实施例的以下描述中,相似或相同的部件用相同或相似的附图标记表示。
根据本发明的闪光灯筒通常用附图标记1表示。根据本发明的消毒单元通常用附图标记100表示。根据本发明的闪光灯筒1的主要部件是用于脉冲式发射紫外线的闪光管10和封装所述闪光管10的护套20。
护套20可以包括管状主体23,管状主体23具有大致柱形的横截面,限定轴向方向A和相对于所述轴向方向A处于径向的径向方向R。在轴向方向上,护套20的管状体23的相对端部可以由相应的罩盖24、25封闭。因此,闪光管10可以在径向方向R上沿其整个轴向长度被管状体23完全包围,并且在轴向方向上在两个相对端部处沿其整个横截面分别被罩盖24和25围绕。护套20防止容纳在其中的闪光管10和包括液体、气体和电在内的环境介质之间的任何不受控制的接触。
为了给闪光管提供其操作所需的电力,根据本发明的闪光灯筒1可以配备有一个或多个端口40、50,端口40、50具有一个或多个介质连接器。根据附图中所示的示例性实施例,筒1包括利用罩盖24和25实现的两个端口40和50。每个罩盖24、25设有多个介质连接器41、42、43、44、51、52、54。该介质连接器包括电极连接器41、51,用于向闪光管10内的电极、阴极4和阳极5提供数百伏的工作电压。
在本示例中,右罩盖24还包括触发连接器43,触发线3穿过该触发连接器43。触发线3可以具有大约0.25mm的半径。在本示例中,管状护套主体23可以由不锈钢构成。在这样的实施例中,管状体23能够导电,优选的是,触发线3包含在毛细管13内,毛细管13包括绝缘体,例如石英玻璃。这种毛细管13可以具有0.35mm的内部半径。
包括管状体23以及罩盖24和25的护套20可以具有至少5mm、特别是至少10mm、优选至少15mm和/或至多100mm、特别是至多50mm、优选至多20mm的直径。在本示例中,直径可以为大约17mm。护套20在轴向方向A上的长度可以是至少50mm,特别是至少75mm和/或至多150mm,特别是至多100mm。例如,长度可以是大约86mm。电极连接器41、50的直径可以大于2mm、特别是大于3mm和/或小于12mm、特别是小于8mm。
闪光管10包括玻璃材料,特别是石英玻璃材料的封套7。石英玻璃对于紫外辐射、尤其是200nm至300nm范围内的紫外辐射特别具有透过能力。玻璃封套17密封连接以包围闪光管10的阳极4和阴极5。闪光管10的内部16充满惰性气体,优选氙气。
闪光管10、特别是其玻璃封套17可以通过围绕闪光管的冷却剂室26与护套的管状体23分离。冷却剂室26在玻璃封套17和管状壳体23之间径向/周向延伸。在轴向方向8上,冷却剂室26从右罩盖24延伸到左罩盖25。每个罩盖24、25包括冷却剂连接器44、54作为它们各自的一个介质连接器,冷却剂连接器44、54之一用作入口,另一个用作冷却剂的出口。可能优选的是,冷却剂是冷却剂气体,尤其是氮气或环境空气。
管状体23可以在任一轴向端部具有环形沟槽,以接纳相应罩盖24、25的接合部分。罩盖24、25可以由PEEK/聚醚醚酮构成。罩盖24、25可以包括一个或多个夹持部分以接合管状体23的凹部例如环形沟槽,用于将罩盖24、25附接到管状体23。
管状体23以及右罩盖或第一罩盖24和左罩盖或第二罩盖25不透过紫外线辐射。该灯筒1包括能透过紫外线辐射的窗口27,使得封装在该灯筒1内的闪光管10发出的光可以从其离开。窗口27可以沿轴向方向A从闪光管10的阴极4延伸到阳极5。窗口27形成护套20的一部分,该部分将护套20内的闪光管10与包括例如灭菌室110的灯筒的周围环境隔开。在护套20的轴向端部和窗口27之间可以布置密封构件、例如O形环28,使得当该灯筒1装配到接纳部、例如消毒单元的壳体120的槽口114、115中时,密封构件将消毒单元100周围的环境和其中的灭菌室110分开。与图3所示的实施例相比,图1的该灯筒没有配备密封构件。作为在该灯筒上提供密封构件的替代方案,密封构件可以省去或者连接到壳体120上。
从图5B中可以清楚地看到,电极4,5、它们的连接器41,51、闪光管10、护套20都可以关于公共轴线同轴对齐。灯筒1可以配备有一个或多个安装结构。例如,如图3所示,该灯筒1可以配备有径向突出的安装结构31、32。安装结构31与护套20的第一罩盖24一体形成。本示例中的第二罩盖25没有任何径向延伸的安装结构(例如第一罩盖24的安装结构31)。因此,防止了该灯筒1以错误的方式插入接纳部。径向延伸的安装结构、例如安装结构32也可以设置在管状体23的外部。图1和图3所示的灯筒不同,不同之处在于图1的灯筒1在管状体23的外部没有安装结构。
该灯筒的端口40、50可以配备有用作接地连接器42、52的介质连接器。在第一接地连接器42和第一电极连接器41之间,可以布置沿轴向方向A突出的绝缘体,以避免电极连接器41和接地引脚42之间的任何火花。第二绝缘体57可以是第二端口50的一部分,以避免第二电极连接器51和第二接地引脚52之间的火花。第一接地销42和/或第二接地销52可以被设置为建立用于该灯筒的接地连接结构,特别是其任何导电构件,包括例如金属管状构件23。罩盖24、25可以优选由绝缘体制成。
例如,如图1和图2所示,第一端口40不同于第二端口50。第一端口40的介质连接器以与第二端口50的介质连接器镜像对称的方式布置。此外,第一端口40可以不同于第二端口50,因为它包括触发连接器44,而第二端口没有。附加地或替代地,罩盖24、25可以设置有一个或多个不同的安装结构。在本实施例中,第一罩盖24包括形成径向安装结构31的径向延伸凸起。第二罩盖25不包括任何径向延伸的安装结构。第一罩盖24和第二罩盖25可以分别包括轴向延伸的安装结构34或安装结构35,它们以类似于端口的介质连接器的方式镜像对称地布置。介质连接器和/或罩盖24与罩盖25上的安装结构的不同布置确定了该灯筒1只能正确地安装到接纳部中。
图4A和图4B从外部示出了根据本发明的消毒单元,图5A和图5B示出了其剖视图。消毒单元100可以配备闪光灯,该闪光灯实现为包括闪光管10的闪光灯筒1。根据本发明的消毒单元100可以包括不同的闪光管。
根据本发明,消毒单元100和闪光灯应设计成使得在无需拆卸该单元100的情况下闪光灯就可以插入消毒单元的壳体120中以便操作。为此,壳体120的外表面122或123设有至少一个槽口114、槽口115。闪光灯应通过槽口114、槽口115从外部插入壳体。可以提供插座124、插座125或不同的封盖来封闭容纳闪光灯的槽口114、槽口115。消毒单元100可以设置有一个或多个接口140、接口150,用于将闪光灯可操作地连接到一个或多个介质连接器。接口可以实现为插座124的或插座125的可拆卸地附接到壳体的部分。可选地,至少一个接口可以实现为壳体的一部分,该部分特别是刚性地附接到壳体或者与壳体部件例如壁部段(未详细示出)一体成形。
闪光管或其他闪光灯可以直接安装在插座上。例如,根据本发明的消毒单元可以包括不带有灯筒的闪光灯。根据本发明的消毒单元可以包括带有护套或没有护套的闪光灯。根据本发明的消毒单元可以仅在其一端具有所有介质连接器。使用在轴向相对端部具有介质连接器的闪光灯可能是优选的,因为这已经证明特别适合于紧密的空间限制。
消毒单元100包括壳体120。在图4A至4C和图5A至5C所示的优选示例中的壳体120具有一壳体120,其具有相对的外表面122、外表面123,相应的插座124、插座125分别附接到所述外表面。如图所示,插座124、插座125可以例如使用螺钉可释放地附接到壳体120。
壳体120将灭菌室110包围在其中。消毒目标可通过通道或其他开口121进入灭菌室110。在本示例中,通道121具有圆形横截面。通道121可以具有不同的形状。开口121的宽度、特别是直径y可以是至少5mm、特别是至少10mm和/或至多100mm、特别是至多40mm。
闪光灯、特别是闪光管10的轴线A可以相对于由开口121限定的目标区域的中心竖直地和/或径向地隔开。开口121的中心在竖直方向和/或径向方向上相对于由目标区域限定的法线N的距离x可以是至少5mm、特别是至少10mm和/或至多50mm、特别是至多30mm。或者,在闪光灯(特别是闪光灯的轴线A)和穿过目标区域的中心的法线N之间可以有至少0°、至少10°、至少30°和/或至多90°、特别是至多80°的角度偏移。
消毒单元100可以包括辐射传感器102,以检测灭菌室110内的紫外线辐射。传感器102可以包括用于测量紫外线辐射的装置和/或用于确定灭菌室内辐射量的装置,包括用于将辐射量与预定的上限和/或下限进行比较的装置。
消毒单元壳体120和闪光灯、特别是闪光灯筒1可以彼此对应地形成,使得消毒单元可以包括用于一个或多个闪光灯的一个接纳部或多个接纳部。接纳部可以实现为例如一个或多个槽口114、115,槽口114、槽口115从外表面122或外表面123延伸到内表面112和/或内表面113,所述内表面限制灭菌室110接纳部。特别地,一个或多个槽口114、115可以设计成对应于闪光管、特别是闪光灯筒,使得至少部分地、特别是完全地沿着接纳部在壳体120和闪光灯(特别是闪光灯筒)之间形成形锁合连接。
第一槽口114可以配备有一个或多个安装结构,以接合闪光灯(特别是闪光灯筒1)的相应安装结构,特别是该灯筒1的径向凸起31或诸如此类。槽口114、115或其他接纳部可以具有对应于闪光灯、特别是闪光灯筒1的尺寸的横截面宽度,例如具有包括预定直径的圆形横截面。闪光灯、特别是闪光灯筒1的安装结构可以确定闪光灯相对于壳体120和目标区域的方向,使得闪光灯可以照射目标区域。为此,一个或多个安装结构可以限定该灯筒1的窗口27的方向,使得闪光灯发出的紫外线辐射指向消毒目标区域。灭菌室110在轴向方向上的延伸长度可以大于或等于窗口27的轴向延伸长度。消毒单元120可以包括机械和/或热操控工具105,以操控灭菌室110内的目标。
为了将闪光灯——所述闪光灯可以被集成为灯筒1内的闪光管10——牢固地连接到消毒单元100的壳体120上,一个或多个插座124、125可以设置有相应的接口140、150。接口140、150可以正好对应于该灯筒1的一个端口或至少一个端口40或50。插座124、125可以包括一个或多个安装结构134、135,以与闪光灯筒1的一个或多个对应的安装结构34、35配合。插座124、125的接口140、150可以包括在形状和功能上对应于闪光灯筒1的介质连接器的介质连接器141、142、143、144、151、152、154。
图6示出了位于部分地示出的消毒单元100内的另一闪光灯筒1的示意图。类似于图3,该示意图没有具体示出壳体120,其特征可以从图4A至5B中推断出。图6的闪光灯筒1和图6所示实施例中的插座124、125基本上与前述相同。
图6的闪光灯筒1与前述的不同之处基本上仅在于轴向突出的环形安装结构631、632、安装突耳627。图6的实施例中的插座124、125根据安装结构631、632和安装突耳627进行调整。此外,插座125中的一者包括接纳部729,用于接纳安装在消毒单元100中的闪光灯筒1的安装突耳627。
此外,所述插座124包括安装螺钉727,该安装螺钉727具有用于无工具手动操作的扩大的星形螺钉头。使用装配螺钉727可以容易地将插座125从壳体(未进一步详细示出)拆卸下来,而无需任何工具来促进接近闪光灯筒1和壳体120中用于容纳该灯筒1的槽口115。可以不使用所示的装配螺钉727,而是替代地使用另一种无需工具的手动操作的固定装置,例如特别是弹簧偏压的卡口式闩锁或快速释放的扦状件。
闪光灯筒1在其各自的罩盖24、25上具有环形的、沿轴向突出的安装结构631、632,用于接合到插座124、125之一中的具有互补形状的凹部中。环形的突出安装结构632在轴向方向上比该灯筒的介质连接器(例如电极连接器51)延伸得更远。包括电极连接器51在内的介质连接器由套筒状环形的突出安装结构632(或环形的突出安装结构631)保护。环形的突出安装结构631、632径向围绕该灯筒1的相应的罩盖24或罩盖25上的所有介质连接器。
第一罩盖24包括径向向内突出的安装结构(未进一步详细示出),用于连接与插座124中的具有相应互补形状的径向凹部。罩盖25设置有径向向外突出的安装结构32,用于插入第二插座125(未示出)中的具有互补形状的凹部中。
为了便于在消毒组件100内组装和拆卸灯筒1,该灯筒1设置有安装突耳627,该突耳627从灯筒1突出以形成向外延伸的支架,手动操作者可以容易地抓住该支架以便沿轴向方向A施加推力或拉力来安装或拆卸闪光灯筒1。安装支架627可以刚性地或者经由铰接件629附接到闪光灯筒1上。当该灯筒1安装在消毒单元100中时,铰接件629允许安装突耳627定向在径向延伸位置以布置在插座125的接纳部729内。安装突耳627可以经由铰接件629被移动为从罩盖25沿轴向方向延伸,使得手动操作者可以容易地将该灯筒1推入接纳部115中和/或沿轴向方向将该灯筒1拉出接纳部115。
权利要求书、说明书和附图中公开的特征可以单独也可以彼此任意组合地构成所要求保护的发明的不同实施例的基本要点。
附录
除非另有说明,否则,可以假设试验是在环境温度为23℃、环境气压为100千帕(0.986大气压)且相对湿度为50%的条件下进行的。
进行以下测试以确定使用根据本发明的闪光灯进行消毒处理的功效。对于巴西曲霉和萎缩芽孢杆菌/枯草杆菌进行的所有测试的对数降低值都超过了3。
- 用于消毒的闪光灯筒和消毒单元
- 一种用于医用物品清洗消毒的物品储存筒