净化设备 本发明涉及净化设备,特别而不唯一地涉及适合于干燥和消毒用于盛装液体,例如美容剂、洗涤制剂等的容器的设备。
近年来,环境问题已日益关心,特别关心废物处理问题。一个特殊问题是产品所用的包装材料数量,某些包装材料在购买产品后立即被抛弃,而产品容器在使用产品后被处置。常常用所谓可处置的容器,例如由合成塑料材料或玻璃制成的瓶来供应产品本身。按惯例,这种包装用堆放或焚烧法来处置。这些方法有一些缺点,即丧失材料,生产能量利用,以及涉及寻找足够的场地去容纳垃圾的问题,和在把大量各式各样的材料堆放在一个场地时出现的固有污染问题。还有一个更长远的问题:大量的堆放材料是不可生物降解的,从而要作为一种潜在的污染物而在地面上保持几百年。
已提议通过提供一种再装满服务来再使用容器,借此使容器再使用几次。为了减少在把空的容器运回中心工厂或仓库时出现的成本与运输问题,在象零售商店之类的当地中心再装满容器就具有一些优点。涉及这种当地再装满的一个问题是:要保证容器被净化和消毒,使新的产品不致一装入容器就被污染。已知的方法包括,只由买主或商店用普通地供水洗刷容器,但这种方法不能保证容器被满意地净化和消毒,还出现进一步的环境问题。
业已发现为什么顾客不用现有再装满系统的一个原因:他们可能花在净化和干燥容器与实际进行再装满操作上的时间太多。本发明之一个目的在于开发加速这一过程的设备,使再装满服务占用的时间足够短,以鼓励顾客利用这一服务。
本发明力图提供一种能用于小商店,甚至居住房屋的,旨在保证瓶子在再使用之前被干燥和消毒的设备。
根据本发明,提供用于消毒容器的消毒设备,该设备包括一个细长的部件,适合在激发时辐射有消毒特性的紫外光;和一个基本围绕所述部件的屏蔽部件,适合保护所述细长部件免受物理损伤;其中,为了消毒容器的里面,细长部件要至少部分地置入容器中,并且被激发。
一种优选形式的设备包括一个微波发生器,适合生成微波,该细长部件适合在通过所述微波发生器的操作而辐射时放出紫外光,该屏蔽部件对微波是透明的。
在一个实施例中,细长部件及其周围的异蔽部件以直立的方式置入一箱中。在一个优选的实施例中,细长部件及其周围的屏蔽部件被装在该箱的一个侧壁上,该壁最好与箱门相对。在另一实施例中,该箱装有一个折叶门,细长部件和屏蔽装在所述门的内表面上,以便在打开门时,明显露出细长部件和屏蔽部件,有助于把一个容器放到屏蔽部件的上方。可通过关门来触发消毒设备的操作,借此接通一个触点,然后触点启动紫外光源的辐照。可安装控制装置,以调节辐照细长部件的时间长短。
在本发明的开发中,屏蔽部件包括一个封闭管,该管由一种对紫外光和微波基本透明的塑料材料制成。最好是,该设备包括一种向屏蔽部件的内部供应空气或一种象氮之类惰性气体的装置,用于在细长部件放出紫外光时冷却它。最好是,该管在靠近其上部处开一些小孔,以便空气离开该管,并进入正在消毒容器的内部。这样,空气被紫外光加热,从而协助从容器的内部去除外来物质的颗粒和水分。
在一个替代类型中,该管包括一个开放结构或格架工件。在这种装置中,只要屏蔽部件中的开口足以允许微波透入去辐照细长部件,屏蔽部件的材料就不一定要对微波透明。还可以设想,屏蔽部件可以装入,或包含一些磁控管波导管。因为该管在消毒容器时是基本上整个地进入容器内,故有可能使这种类型的设备消毒那些对微波不透明的容器。
含有空气管的箱可以安装一个装有消雾器的排气管道,消雾器可以采用丝网式的,用于俘获在从容器排出的空气中所含的水与汽颗粒。最好是,该设备还包括一个集液盘,用于收集从容器和/或消雾器排出的水分。
该器件可以包括一个灯泡支座或支架,使该器件独立地放置于微波炉中,以便带有一个开放端的容器形式的物品可以向上转动,并且在接通炉子之前放在灯泡支架上。另一方面,该器件可以包括一个用于从物品颈部悬挂该器件的装置,以便它可下挂于物品之内;或者一个用于抓住物品的装置,以便在一个灯泡支架附近的一般水平的位置上支承它。
现在参照附图用实例方式描述本发明的一些优选实施例,在附图中:
图1是一个放在中空物品内的UV灯泡的断面图,用于按照本发明消毒物品;
图2是一个按照本发明的消毒器件的示意部分断面图;
图3是一个用于图2设备的UV灯泡的放大断面图;
图4A是一个按照本发明的另一个消毒器件的断面图;
图4B是一个按照本发明的又一个消毒器件的断面图;
图5说明又一个实施例的示意立体图;
图6示出另一实施例的示意侧视图,其中包括一个适合在车间安装的容器干燥器和消毒器设备;和
图7示出一个具有细长部件另一安装位置的实施例。
参照图1说明本发明的原理,在一个要消毒的物品6(在这种情况下是一个瓶子)内悬挂一个微波激励UV灯泡4。灯泡4由入射微波能量(用箭头1表示)激励,从而向外面辐射UV能量(用箭头2表示),以消毒物品6的内表面。业已发现,UV能量波长的优选范围是从200nm至280nm,其最有效范围是从200nm至260nm。已成功地试用了一种由美国华盛顿的Fusion System公司生产的例如F300H+型号的灯泡。
灯泡4和物品6可以是沿一条生产线前进的多个这类灯泡和物品之一,这个灯泡或这些灯泡的插入和取出是自动进行的。生产线安装一些活门,最好使这个物品或这些物品6在接通微波源(未示出)以前可以进出一个导电箱。这可保证在物品6的区域中含有微波能,使安全性和效率均最佳。
在另一结构中,在直立UV灯泡的上方的一个向上翻转的位置上悬挂物品。
在根据本发明的一个优选消毒器件中,灯泡4在形状上一般为圆柱体,并且在长度上近似相同于要消毒的物品高度。灯泡4装有一个非金属的支架,使灯泡4通常垂直地固定于家用微波炉中。在工作时,在独立式的灯泡4上方安放物品6,并接通微波炉。这可提供一种家用消毒的方便装置。
在又一个实施例中,灯泡4适合插入婴儿奶瓶中,并且灯泡4具有适宜的功率,可在以家用微波炉使用时提供有效的消毒。灯泡4可以或者是如上所述独立式的,或者固定于一个支架上,使它可以从瓶颈处悬挂。
在又一个实施例中,用磁或流体压力装置把灯泡4悬挂在物品6里面。使用这种悬挂装置在物品6是一种象连续长度管道之类的连续材料情况下特别有利。通过使用一种不接触的悬挂装置,可以在微波能量场中大体稳态地保持灯泡4,并且可以用一种按提供足够消毒而计算的速度,使物品6在灯泡上方移过。
参阅图2,一种根据本发明的消毒器具有一个微波箱8(图中只示出它的一部分),该箱装有通过管道10的冷却空气和通过电缆12的电源,用于触发一个位于箱8下部的触发灯泡14(一般是一个电弧或灯丝UV灯泡)。
套16、空气入口管和灯泡18被安排成:使空气在套16的一端流入其中,流过灯泡18,在其另一端流出套16,并流入箱8中。在需要时,可以提供附加的空气进入。冷却套16对微波能和对UV能皆是基本上透明的,可用石英制作。因此,微波能可以激励灯泡18,并且由灯泡18辐射的所产生UV能可以到达一个围绕套16的要消毒的物品。该物品未示于图2中。
从箱8中用风扇20通过臭氧过滤器抽出空气,并排入大气。
用箭头A表示进入箱8的微波能。用技术上已知的方式使能量从一个磁控管通过一个适当的波导管和发射器而供入箱8中。箱8装有适当的联锁器,并且被设计成,使微波能不能够从箱8中逸出。
该箱装有使物品引入箱中消毒的装置。例如,该装置可以是一个门或活门装置,使箱8下移到一个输送带上的物品上,换句话说,使一个输送带上的物品通过箱8。
使触发灯泡14在把微波能送入箱8时瞬时辐射UV能,以触发灯泡18。通过一个灯泡18的细长延伸部件24把这种UV能送入灯泡18。如图3所示,延伸部件24具有轴的形式,它以光纤方式操作,把能量从灯泡14导入轴面26,沿轴进入灯泡18,由灯泡气体(或充填物)吸收能量,以触发灯泡18进入其辐射模式。该轴还用于把灯泡18装入箱8中。替代地或附加地,可提供一个独立的(最好是石英的)光导棒30,它被安排得使它的两端保持在各个灯泡附近。
图4A所示的实施例旨在用于一种家用的或实验室的微波炉。参照该图,灯泡支承包括一个安装块32,从此块延伸一个弹性夹34。在这个实施例中,还把灯泡18的轴24装在块32中。
夹34被安排成,夹住和支承要消毒的物品6。显然可知,实际的实施例多半具有三个或三个以上的围绕物品6周围或周边等角度地隔开的夹子,但在该图的断面图中只示出夹子34的两个壁34A。因为夹子34和块32最好在微波频率下透明,故它们一般由塑料材料制作。
在箱36的一端安装块32。该箱围绕物品6,灯泡18和夹子34。显然不希望在消毒期间使灯泡18放出的UV能量漏失。家用或实验室用的微波炉一般具有一个至少使一些UV能量通过的玻璃窗。为了防止这种漏失,箱36可以安排成,防止炉门关闭,直至它本身关闭为止。由于该箱是UV不透明的,就可防止UV能量在消毒期间漏失。一种防止炉门关闭的方法是,安排箱36大于一般微波炉的内径,直至关闭箱36为止。因此,箱36装有一个绞接盖38,它在打开时伸向箱36的一侧。盖38充分地伸出,使箱36太大,以致不能装配到典型的家用或实验室用的微波炉之中。
图4B示出用于4A所示箱36的另一种结构。在这一替代结构中,箱36具有一螺旋装配帽40;该帽具有一个轴向地伸出箱36的细长部件42,并使箱36加帽40是太长,以致不能够装入典型的家用或实验室用的微波炉,直至帽40被拧到底为止。
如果微波炉不许UV能量漏失,就不需要箱36。
图3至4B中所示的特点可以摘要如下:
图3
18带有汞基灯泡填充物的无电极灯泡,用于在200至260nm的杀菌UV光谱范围内输出最大的紫外光。
24强化的到灯泡的石英端,以便安装,还使来自点火灯泡的UV进入灯泡。
26轴2的面,使UV进入。
30独立的石英块,可用于把UV能量从点火灯泡引到主灯泡。
图4A和4B
32无电极的灯泡座。
18无电极灯泡中的汞基充填物,用于产生在200至260nm的杀菌光谱范围的UV能量。
6要消毒的物品
36外箱,它对微波能基本上透明,但对UV能基本上不透明。
34夹子,用于安装物品,使它与产生UV的灯泡没有内部接触,而UV则可到达要消毒的全部内部区域。
38外箱,被设计成,如果不关闭,则该箱不密接于微波炉外壳(防止UV漏失)。
在图5所示的实施例中,消毒单元包括一个带有一个绞接侧门102的主壳101,所述门具有可起动消毒单元的联锁装置103。联锁装置可用一个控制按钮131松开。门102构成箱107的开口,该箱位于主壳101内。在主壳上还装有一个控制板132,用于对要消毒的容器和要起动的消毒过程,选择正确的剂量。在主壳内,装有一个磁控管104,它向控制电子设备105和电源106一起充当一个微波发生器;在本实施例中,该发生器以2.45GH2的频率生成微波。该单元被设计得保证符合卫生安全法规,例如EC规则82/499。为了使磁控管可用电力网供电操作,装有一个变压器109。然后使如此生成的微波通过一个塑料窗引入箱107中。从门102的内面水平地伸出一个支承部件120,在其外端支承一个直立的中空柱体110。
选择支承部件120的尺寸,使关门时的中空柱体通常位于箱的中央。在柱体110的里面,装有一个密封的单元111,例如石英管,该密封单元装有一种能够以适合消毒的频率放出紫外光的气体或等离子体,例如汞蒸气。中空柱体110构成一个保护灯泡的屏蔽部件,还具有一个围绕密封单元的空气通道112。用一个压缩机和过滤器(未示出)通过适当的管道系统,例如塑料材料或橡皮管,向柱体的下端供应压缩空气或气体。然后,该空气或气体通入空气通道112中,从该处再上升到柱体的上端,并通过孔122流出,借此对密封单元进行冷却;否则,该单元能达到足够高的温度,使放在密封单元和中空柱体110上方的塑料容器变形。柱体110被作得坚固耐用,足以防止由于把容器放到它上面的动作而对密封单元产生损伤。
由于柱体110装在门上,故柱体在门102被打开时得以充分露出,从而有利于安放要消毒的容器,并可减小箱子的尺寸。支承部件120还装有保存装置121,适用于保存容器的一个帽或盖。
在箱107的底上装有一个集液盘113,它大体上位于关门时中空柱体110的下方,适用于存放任何例如由于压缩空气的作用而从容器去除的水或碎片或其他物质的颗粒。
在图6所示的又一个实施例中,消单元包括一个参照第一实施例描述的磁控管,和一个装于主壳101内的微波腔117。微波腔主要由金属制成,并且还装有一个对微波透明的塑料窗。
在这个实施例中,中空柱体110由象PTFE之类的塑料材料制成,它对微波和从200nm到400nm范围的紫外光是透明的,已知这些波长具有杀菌性。在中空柱体的上端开有多个孔,适用于排放那些供给中空柱体的空气或气体。
图7说明图5所示设备的改进型,其中相同的部件带有相同的标号。在这个实施例中,柱体110被安放得从该箱的后壁134水平地伸出。这种安排有其优点:因为柱体110靠近磁控管安装,故电路系统比较紧凑和简单,从而降低成本,并简化制作。
还设想,中空柱体可以是一种开放框架或网络式的结构,即沿其长度方向开有多个孔。这个实施例使中空柱体可用一种对微波不透明的材料制成。
此外,紫外光源可以是任何一种普通的源,例如电激发的汞蒸气放电灯。
还设想,中空柱体可以适用于安装一个微波发射器或波导管,借此使两个实施例都适用于那些对微波不透明的容器。
在操作上,一个在两个实施例中必须是对微波至少要部分地透明的容器,被上端朝上地放到中空柱体110上(图5和6),或者水平地放到柱体上(图7)。然后用控制板送入容器大小,并且起动消毒过程;然后在其中间上移动空气,经过中空柱体进入容器,借此去除任何水分或松散颗粒。同时用穿过容器和中空柱体壁而进入密封单元111的微波,去辐照空腔,微波借此激发气体或等离子体,使它放出有着200nm与400nm之间波长的紫外光。这样放出的紫外光辐照容器的内表面,借此使容器消毒。循环时间是几秒钟的量级。