DE10145818C1 - Sterilisiervorrichtung mit H202-Verdampfer - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zum Sterilisieren von Getränkebehältern durch Strömungsbeaufschlagung mit einem Gemisch aus Luft und H¶2¶O¶2¶-Dampf, mit einem H¶2¶O¶2¶-Verdampfer, der einen luftdurchströmten Verdampfungsraum (4) mit beheizten Wänden aufweist, gegen die H¶2¶O¶2¶ von einer Düseneinrichtung (7, 9) gesprüht wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Düseneinrichtung eine einen engen Luftstrahl (8) einblasende Luftdüse (7) und eine H¶2¶O¶2¶-Düse (9) aufweist, die zur Erzeugung eines H¶2¶O¶2¶-Strahles (10) im Abstand zum Luftstrahl und auf diesen gerichtet ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Gattungsgemäße Vorrichtungen sterilisieren Getränkebehälter, wie z. B. Kunst­ stoffflaschen von innen oder gegebenfalls auch von außen mit einem H₂O₂- Dampf enthaltenen Luftstrom. Dieser weist eine zur Verdampfung des H₂O₂ er­ forderliche höhere Temperatur auf. Überstreicht er die kühleren Behälteroberflä­ chen, so kondensiert dort H₂O₂ als feiner Film auf. Dieser sorgt für eine gleich­ mäßige Sterilisierung der Oberfläche im Gegensatz zu älteren Konstruktionen, bei denen die Oberflächen direkt mit feinen Tröpfchen besprüht werden.

Bei gattungsgemäßen Vorrichtungen erfolgt die Verdampfung des H₂O₂, das üblicherweise in wässriger Lösung geeigneter Konzentration vorliegt, das also zusammen mit dem Wasser verdampft wird, in einem Verdampfungsraum eines H₂O₂-Verdampfers aus dem mit durchgeblasener Luft der H₂O₂-Dampf dem zu sterilisierenden Behälter zugeführt wird. Dabei wird üblicherweise ein Verdamp­ fer pro Behälterplatz vorgesehen und taktweise zum Sterilisieren aufeinanderfol­ gender Behälter eingesetzt.

Bei bekannten Konstruktionen, wie sie aus DE 32 35 476 C2, DE 35 40 161 C2 und DE 39 00 448 C2 (Fig. 2) bekannt sind, wird H₂O₂ über eine Zweistoffdüse in den Verdampfungsraum gesprüht. Die Sprühtröpfchen gelangen auf die beheizten Flächen und verdampfen dort. Diese Methode ist anderen Verfahren überlegen, bei denen die Verdampfung in Heißluft erfolgt, da die Wärmekapazität von Luft der von Feststoffen (Wandmaterial) weit unterlegen ist.

Eine ähnliche Konstruktion ist aus DE 197 04 639 C2 bekannt. Dort wird mit einer Einstoffdüse in einem auf andere Weise zugeführten Luftstrom im Verdamp­ fungraum auf Wandflächen gesprüht, die jedoch aus speziellen Gründen unter­ halb der Verdampfungstemperatur gehalten werden. Erst im weiteren Luftstrom wird bei höheren Wandtemperaturen verdampft.

Nachteilig bei dem gattungsgemäßen Stand der Technik ist die Verwendung von Einstoff- bzw -Zweistoffdüsen, die in ihrer aus dem Stand der Technik bekannten Bauart mit sehr engen Kanälen arbeiten, die den Verdüsungseffekt bewirken. Verdüsung in sehr kleine Tröpfchen ist jedoch notwendig, um anschließend eine rasche Verdampfung zu erzielen.

Bei den bekannten Konstruktionen neigen die Düsen zum raschen Verstopfen. Bedingt ist dies durch üblicherweise in H₂O₂-/Wasserlösungen enthaltene Stabi­ lisatorsalze, die zum Ausfallen und zur Bildung kleiner Körnchen neigen, welche die feinen Düsenkanäle verstopfen. Auch mit vorgeschalteten Filtern ist diesem Effekt nur unzureichend beizukommen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Vor­ richtung verstopfungsfrei auszubilden.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Erfindungsgemäß erfolgt die Verdüsung mit einer Düseneinrichtung in der ein Luftstrahl und ein H₂O₂-Strahl getrennt voneinander erzeugt werden. Sie treffen sich im freien Raum, wobei an der Kreuzungsstelle der Luftstrahl den H₂O₂- Strahl zu feinen Tröpfchen zerreißt. In der H₂O₂-Düse findet keine Verdüsung in kleine Tröpfchen statt, sondern es wird ein massiver Strahl erzeugt. Die dazu er­ forderlichen Düsenkanäle weisen derart große Querschnitte auf, daß sie von Salzkristallen nicht verstopft werden können.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. Hierbei werden Tröpfchen mit dem Luftstrahl im Kreis durch den Ringraum geblasen und setzen sich durch Zentrifugalkraft großflächig auf der Außenfläche des Ringraumes nie­ der, wo sie sehr rasch verdampfen.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 3 vorgesehen. Auf diese Weise kann nach der Verdampfung im Verdampfungsraum in den weiterführenden Ka­ nälen erforderlichenfalls nachverdampft werden, falls noch nicht verdampfte Tröpfchen im Luftstrahl sind. Außerdem kann in den Kanälen bis zum Auslaß die Temperatur auf den gewünschten Wert stabilisiert werden.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt, es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt nach Linie 1-1 in Fig. 2 durch einen H₂O₂-Verdampfer und

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte H₂O₂-Verdampfer ist Teil einer Vor­ richtung zum Sterilisieren von Getränkebehältern. An seinem Auslaß 1 erzeugt er eine Strömung 2 bestehend aus Luft mit einem Anteil von H₂O₂-Dampf sowie gegebenenfalls Wasserdampf, falls H₂O₂ in der üblichen wässrigen Lösung ge­ eigneter Konzentration verwendet wird. Der Auslaß 2 kann in bekannter Weise z. B. über dem Einlaß einer Flasche oder eines sonstigen Getränkebehälters ange­ ordnet sein, um den Innenraum zu sterilisieren.

Der dargestellte Verdampfer weist einen massiven, in nicht dargestellter Weise mit Trennflächen auseinandernehmbaren Gehäuseblock 3 auf, in dessen dem Auslaß 1 gegenüberliegenden Endbereich ein Ringkanal 4 ausgebildet ist. Der Ringkanal 4 ist mit im Ausführungsbeispiel drei parallel zur Achse des Auslaßes 1 angeordneten Kanälen 5 und einem Sammelraum 6, in den alle drei Kanäle 5 münden, mit dem Auslaß 1 verbunden.

Der Gehäuseblock 3 ist mit nicht dargestellten Einrichtungen auf eine zum Ver­ dampfen des H₂O₂ geeignete Temperatur geheizt, so daß auch seine sämtlichen Innenwände entsprechende Temperatur annehmen.

Wie Fig. 1 zeigt, mündet in den Ringkanal 4 tangential eine Luftdüse 7, die ei­ nen gebündelten Luftstrahl 8 erzeugt, der tangential einläuft, eine Kreisströmung im Ringkanal 4 erzeugt und von diesem über die Kanäle 5 und den Sammelraum 6 zum Auslaß 1 strömt.

Eine H₂O₂-Düse 9 ist im Gehäuseblock 3 derart angeordnet, daß sie einen Flüs­ sigkeitsstrahl 10 quer zum Luftstrahl 8 im Abstand zu diesem erzeugt, und zwar derart, daß der Flüssigkeitsstrahl 10 den Luftstrahl 8 im freien Raum innerhalb des Ringkanales 4 trifft.

Die H₂O₂-Düse 9 ist derart ausgebildet, daß sie einen massiven Flüssigkeitsstrahl etwa im Durchmesserbereich einiger Zehntel Millimeter erzeugt. Im H₂O₂ bzw. im üblicher Weise verwendeten H₂O₂-/Wassergemisch vorhandene Salzkristalle oder sonstige bei üblichen Sprühdüsen zur Verstopfung führende Feststoffe wer­ den in einem Flüssigkeitsstrahl dieser Dicke ohne weiteres durchgelassen ohne, daß die H₂O₂-Düse 9 verstopfen kann.

Der Flüssigkeitsstrahl 10 trifft den Luftstrahl 8 in einem Kreuzungspunkt und wird von diesem durch die mit geeigneter Strömungsgeschwindigkeit strömende Luft mitgerissen und zu Tröpfchen zerrissen. Der so erzeugte Sprühnebel aus feinen Tröpfchen läuft mit dem von dem tangential einströmenden Luftstrahl 8 erzeugten Luftstrahl kreisförmig um den Ringkanal um. Dabei werden die am Kreuzungspunkt der Strahlen erzeugten feinen Flüssigkeitströpfchen durch Zen­ trifugalkraft überwiegend nach außen auf die Umfangswand des Ringkanals 4 transportiert, um sich dort abzusetzen.

Die Tröpfchen verdampfen dort. Die erzeugte Mischung von Luft und H₂O₂- Dampf gelangt anschließend durch die ebenfalls noch beheizten Kanäle 5 zum Auslaß 1. In den Kanälen 5 können evtl. noch vorhandene Flüssigkeitströpfchen nachverdampfen und es wird eine Wiederkondensation im Verdampfer verhin­ dert.

In nicht dargestellter Ausführung kann anstelle des Ringkanals 4 auch ein sonsti­ ger Verdampfungsraum vorgesehen sein, in dem das Versprühen des H₂O₂ durch gekreuzte Strahlen von Luft und Flüssigkeit erfolgt. Vorzugsweise kann dieser Raum dabei eine runde Umfangswand haben und der Luftstrahl 8 tangential, wie in Fig. 1 dargestellt, eingeblasen werden, um ähnliche Effekte wie beim Ring­ kanal zu erzeugen.

Anstelle der geraden Kanäle 5 können auch auf gewundenen Wegen, zum Bei­ spiel spiralförmig verlegte Kanäle zwischen dem Verdampfungsraum 4 und dem Auslaß 1 vorgesehen sein, um auf längerem Wege eine gute Nachheizung zu be­ wirken.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Sterilisieren von Getränkebehältern durch Strömungsbe­ aufschlagung mit einem Gemisch aus Luft und H₂O₂-Dampf, mit einem H₂O₂-Verdampfer, der einen luftdurchströmten Verdampfungsraum (4) mit beheizten Wänden aufweist, gegen die H₂O₂ von einer Düseneinrichtung (7, 9) gesprüht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Düseneinrichtung eine einen engen Luftstrahl (8) einblasende Luftdüse (7) und eine H₂O₂- Düse (9) aufweist, die zur Erzeugung eines H₂O₂-Strahles (10) im Abstand zum Luftstrahl und auf diesen gerichtet ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdamp­ fungsraum (4) ringförmig ausgebildet und die Luftdüse (7) tangential in die­ sen einblasend ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdamp­ fungsraum (4) mit dem Auslaß (1) des Verdampfers über beheizte Kanäle (5) verbunden ist.