[發明專利]用于消毒的閃光燈筒和消毒單元

在審

• 申請號: 202080010219.3
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN113329639A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: T·維亞德;H·謝林-魯克;J·沃芬丁
• 申請（專利權）人: 賀利氏特種光源有限公司
• 主分類號: A23L3/28
• 分類號: A23L3/28;A61L2/00;A61L2/10;C02F1/32
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 殷玲;吳鵬

本發明涉及一種用于消毒單元(100)的閃光燈筒(1)，包括用于脈沖式發射紫外線的閃光管(10)和封裝閃光管(10)的護套(20)。

技術領域

本發明涉及一種用于消毒/滅菌/凈化的閃光燈筒，其包括用于脈沖式發射紫外線的閃光管。本發明還涉及一種消毒單元/滅菌單元/凈化單元，其包括用于脈沖式發射紫外線的閃光燈。

本發明的領域涉及對目標例如用于食品和藥品工業中的包裝的容器或其部件進行消毒。

背景技術

尤其在食品工業中，通過紫外線(UV)輻射進行干式消毒以消毒食品容器例如瓶和罐，特別是在填充容器之前消毒。消毒改善了包裝產品的保存。容器和/或食品(包括飲料或乳制品)在生產線中暴露于紫外線輻射，以將它們表面上的微生物破壞到期望的消毒程度或水平。

通過應用紫外線輻射來消毒容器是眾所周知的技術，廣泛應用于食品和醫療行業。該技術利用了紫外線輻射的光化學效應和光熱效應破壞細胞和微生物的能力。

光化學效應是微生物吸收紫外線輻射的結果。它會導致DNA(脫氧核糖核酸)分子中異常鍵的斷裂和形成，從而阻止DNA的正常復制。微生物的蛋白質生產或細胞代謝被阻斷并死亡。

光熱效應是通過脈沖紫外輻射獲得的，是在很短的時間內向微生物輸送高能的結果。微生物吸收的輻射導致內部溫度急劇上升，并破壞細胞膜。

脈沖紫外線的消毒效率已在以下多種微生物上得到證實：細菌、霉菌、病毒等。閃光中包含的紫外線輻射部分(在200nm和300nm之間)導致受處理產品中存在的微生物被破壞。光化學效應的最大吸收分別約為200nm和247nm。其他被認為對消毒特別有效的范圍最大為220nm或265nm。

光脈沖可以通過閃光燈產生。常用的是例如氙氣閃光燈/氙燈。閃光燈以脈沖模式工作。電能儲存在電容器中。高壓(數十千伏)信號觸發燈內氣體產生電弧。電能的釋放通過氣體電離產生光發射。氙氣是一種非常有效的惰性氣體，可將電能轉化為光能，尤其是在紫外線范圍內的光能。也可以使用其他惰性氣體。使用的氣體壓力(等于或高于一巴)提供了閃光和連續的光譜。光譜由從紫外到近紅外(200nm到1100nm)的波長組成。

所獲得的消毒水平取決于所施加的閃光功率的值、被處理表面的性質，并且范圍從僅對數級減少(破壞一部分微生物)到完全殺菌(幾乎完全破壞微生物)。

在US 4,910,942 A中給出了在食品加工和制藥工業中使用脈沖紫外輻射消毒的例子。在EP 2 805 912 B1、US 9,809,435 B2、US 2016/0193775 A1和WO 2017/157550 A1中描述了使用脈沖紫外線輻射的不同消毒系統。

這些系統有幾個缺點，尤其是當打算應用于工業規模的應用食品或制藥工業時更是如此。普通閃光燈的設計相對復雜，這使得它們的維護、組裝和修理既麻煩又非常耗時。一個主要的挑戰是在閃光燈的整個延長壽命期間保證消毒效率。為了確保這一點，在大多數應用中，閃光燈以預定的時間間隔更換，以此作為重要的安全預防措施。此外，為了延長使用壽命，人們采取了大量措施來使用冷卻液(主要是去離子水)來冷卻閃光燈。然而，諸如在US 9,809,435 B2中描述的水冷系統相當大，因此不能適應緊密的空間限制。此外，所需的冷卻液回路帶來了額外的安全和故障風險，并增加了系統的整體復雜性，使得組裝、安裝和維修更加復雜。

對于用于高產量的生產工廠，需要使用可靠、簡單和高效的消毒工具來確保連續的生產流程。如果食品加工廠內的一個消毒裝置不能正常工作，由于健康和安全規定的原因，受有缺陷的工具影響的產品必須被丟棄，或者整個生產線必須被中斷以更換消毒工具。