专利名称：用于监控水蒸汽流的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于监控水蒸汽流的装置和方法。
背景技术：
水蒸汽适用于多种应用，例如用于对装饮料的容器进行清洁和/或杀菌或 消毒。通常需要确保和记录具有预定参数、例如压力和温度的水蒸汽到达这 些预定参数的各个点并且在该点具有理想的效果。例如，在对装饮料的容器 进行杀菌、消毒和清洁的过程中，必须确保在处理的物体上实现理想的效果， 这意味着，例如，所供给的具有预定温度和/或预定压力的水蒸汽也导致了容 器的理想加热，但该效果不足以导致产生任何损坏。也就是说，例如，如果
塑料瓶、例如PET瓶用水蒸汽杀菌或消毒是尤其有问题的，这是由于无意识 的，更强或更长的加热非常快速地导致塑料的收縮或变形，因此导致容器无 用。对于这些敏感的容器，计时的水蒸汽的供给被证明是有价值的，因为实 际的处理过程只是极短暂的，例如，从0.5秒持续至最多2秒。
在过去，作出多种尝试以发展旨在按需要快速并准确地确定通过水蒸汽 进行的处理是否已足够的装置。
例如，DE 10 2006 023 764描述了用于对瓶子或相似容器进行消毒的方 法和装置，其中各个被处理的容器的温度由至少一个温度传感器确定。这个 温度必须在每个容器的处理部分的端部确定，使得只有在处理结束时识别错 误，从而必须及时地拒绝全部在这点被处理的容器。实现温度的确定而无需 通过高温计接触。虽然这种方法非常快速，但它容易出故障并且非常易出错， 特别是如果容器的清洗需要在内部检测，而容器同时被具有相同或相似温度 的液体在外部清洗的时候。在这种情况中，温度差对高温计检测由于热传导 引起的从容器的内部穿透到外部的热量不再够用。在附加外部清洗程序的情 况中，能够从外部检测到的值可能大大不同于内表面处的值。
从DE 44 27 570中已知的是另一种用于监控瓶子或其类似物的热处理的 装置。这种装置包含一种检测器，其能够通过液体测量的方法确定在容器内是否存在消毒液。至此，使用了确定在容器内由消毒介质产生的喷雾的密度 的喷雾检测器。
发明内容
本发明的目标是提供一种快速并可靠地工作并可以低成本实施的用于监 控水蒸汽流的装置和方法。
对于装置，该目标由权利要求l的特征实现，对于方法，由权利要求12 的特征实现。
本发明不同于在至今的现有技术中使用的直接在待处理物体处确定状态 的技术，在先前的比较操作之后，本发明开始于在实际处理程序之前监控水 蒸汽流的充分可靠地反映了水蒸汽处理的实际状态和参数这一先决条件。因 此，本发明通过相对便宜的温度传感器，例如设置在水蒸汽流自身的供给中 的热电元件，使得在饱和蒸汽条件下可以简便地检测温度和/或压力的变化。 本发明可以用于预测物体的处理程序的校正结果，以及用于校正处理装置的 机能。因此，例如在多个物体在多个处理点被处理的物体的处理装置中，通 过将在每个处理点测量到的温度相比较，可以确定一个处理点是否例如由于 喷嘴阻塞不再正确地工作。
可以从从属权利要求得出本发明的有利的进一步的发展。
为了产生实施根据本发明的温度传感器的优选条件，应仔细地调节测量 点的尺寸以产生优选条件。这可以通过改变多个参数实现。
本发明尤其可以实施在水蒸汽流不连续的过程中，优选地是计时，即通 过间歇蒸汽喷射实现处理。在这个过程中，通过温度传感器检测温度减小及 其再次增加到预定值可以非常快速并且高精度地确定蒸汽喷射的效率。但即 使是在连续操作中，例如，可以通过本发明的方法确定是否多个处理点中的 一个处理点没有正确地工作。
为了实施与控制技术有关的本发明，直接在由模拟输入模块的方法控制 的阀读取热电元件。基于用于供给液体的一个或多个阀的开关条件，在预定 的公差带内估计在限定的时间点和/或限定的期间的限定温度，并且观察它们 的相关性。如果值在预定义的公差带内移动，处理被认为是成功的。如果没 有实现这些值，将会在视觉系统中表示出错误信息。在后续处理之前将会拒 绝该容器。周围温度的水蒸汽浓度的物理效应导致当水蒸汽供给被切断时达到恒定
的温度，该温度基于包围面积，典型地是1016kPa时100°C。这种物理上的 相互影响用于在控制器件中对测量装置进行比较和自我诊断。
图1表示根据本发明的用于监控水蒸汽流的装置1。
具体实施例方式
在下文中，将结合单个附图详细描述本发明的一个实施例。
图1表示根据本发明的用于监控水蒸汽流的装置1。在代表实施例中， 示出在用于容器、特别是用于装饮料的容器2的消毒系统中的优选用途的装 置l，并且特别适于PET塑料的饮料瓶的清洗和消毒。消毒系统是常规类型 的，并且可以是例如在EP 1 144 016中描述的消毒系统，此处为了描述细节 可以对这种引用做参考。
清洗系统具有多个处理点3，其中用水蒸汽及可能地用附加清洁剂或消 毒剂、例如过乙酸或过氧化氢或其类似物来处理容器2。每个处理点3包含 一个或多个将内部和/或外部使用的清洁剂喷射到容器2的喷嘴4。喷嘴4优 选地被实施为组合喷嘴，其经由第一管路5与水蒸汽源6连通并经由第二管 路7与清洁剂或消毒剂源8连通，并对清洁剂和消毒剂二者进行组合排放。 可以将水蒸汽源6和消毒剂源8结合在一起为多个处理点3设置，并且可以 在每个处理点3通过适当的分料器与各个喷嘴4相连接。
连接到估计/控制电子设备10的开关阀9设置在水蒸汽管路5中，开关 阀9被估计/控制电子设备10自动地激活以将水蒸汽从水蒸汽源6不连续地 供给到喷嘴4，优选地按计时方式。
同样，在从消毒剂源8到喷嘴4的管路7中，设置有开关阀11并且开关 阀11也被估计/控制电子设备10自动地激活和启动。
在从控制阀9向下游延伸到喷嘴4的水蒸汽管路5的部分5a中，设置有 用于确定水蒸汽的温度的温度传感器12，优选地是热电元件。温度传感器12 还连接到用于传输由温度传感器确定的数据的估计/控制电子设备10。
在部分5a和温度传感器12的连接处下游的区域中的水蒸汽管路包含内 断面优选地由縮小的喷嘴开口 4a形成的縮口，该縮口也可以设置在管路5a自身中。通过所述縮口断面4a，在水蒸汽管路5的区域5a中建立了饱和蒸 汽的背压，可以通过温度测量的方法精确地确定背压的高度，这是由于通过 温度测量得到的温度和非过热水蒸汽(食物保温箱)的压力之间的固定连接。 反过来压差(与开关阀9的开关时间相比较)测量每个处理程序使用的水蒸 汽的量，并因此测量处理程序的强度，特别是对于0.5至最大3秒的处理时 间。优选地是，在管路5a中的背压应对应于供给的水蒸汽的压力并至少是 0.5巴过压，优选的是在2至4巴过压之间。
为了增加背压，管路5a的断面和縮口 4a的断面之间的断面比例在40: l和5: l之间的范围内，优选的是10: 1，被证明是有价值的。
此处，管路5a的内径可以在2.0mm禾卩10.0mm之间，优选地是在2.0mm 和8.0mm之间，特别是4.0mm。縮口4a的内径，特别是喷嘴4，可以在0.05 和2mm之间的范围内，优选的是在0.08和1.2mm之间，特别是lmm。
为了不会不必要地延长稳定压力条件的出现，在开关阀9和縮口 4a之间 的管路5a的容积应被设计得尽可能小。此处，开关阀9和缩口 4a之间的最 小可行距离可以只是足够大以允许安装温度传感器12。上至500mm的长度， 优选地在10mm和250mm之间，特别是200mm是可行的。
本发明特别适于监控不连续地，特别是规律计时的水蒸汽流，此处通过 温度传感器12可以用非常简单和快速的方式确定温度的升降以及相应的压 力的升降。
如果使用了根据本发明的装置1的处理系统包含几个处理点3，(特别是 如果所有的处理点都是由相同的水蒸汽源6供给时)可以将从处理点3的各 自的温度传感器12获得的值互相比较，从而可以非常快速并且早期地检测到 是否处理点3中的一个不再正确地工作，例如如果管路5a中的压力不再足够 快地减小，例如喷嘴4被堵塞。这种功能也可以由根据本发明的使用了连续 水蒸汽流的装置提供。
在根据本发明的装置的操作中，为了在预定间隔将非过热的水蒸汽从水 蒸汽源6及可能的话从适当的消毒剂8供给到组合喷嘴4，由电子设备10控 制的控制阀9和11可以在选定的时间间隔打开和关闭。通过温度传感器12， 在此检测水蒸汽管路5的区域5a中调节的饱和蒸汽温度，并确定当开关阀9 再次关闭时的温度下降。在容器2的处理过程中，测量直接生效而没有任何实质的延迟。值被传送到电子设备IO，在其中存储并被估算以及尽可能地用
于控制整个系统或其中的一部分。
如果设置了多个处理点，可以通过比较实现几个处理点的真实性检査， 此处假定当蒸汽压力在各处都具有相同的效果时在装置和传感器具有最优功 能的情况中每个传感器必须供给相同的信号值。如果不是这种情况，可以早 期进行干预并作出校正。
本发明特别适于在压力变化的情况中以高热函等级和热函变化监控水蒸 汽或气态流体的间歇流动，基于管路断面，縮口断面越小工作得越好。并且 开关阀和縮口之间的容积尽可能的小。
对于所描述和绘出的实施例进行变化，縮口也可以设置在管路中。本发 明也可以仅用于水蒸汽处理。
权利要求
1、一种用于监控水蒸汽流的装置(1)，其具有在开关阀(9)和断面缩口(4a)之间延伸的水蒸汽管路(5a)，特别是喷嘴(4)，以及监控所述管路(5a)中的温度的温度传感器(12)。
2、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温度传感器(12)是 热电元件。
3、 根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述縮口 (4a)的断 面的尺寸被设计为使得在所述管路(5a)中背压增加，所述背压实质上对应 于蒸汽的供给压力。
4、 根据权利要求1至3中的一项所述的装置，其特征在于，所述縮口(4a) 的断面的尺寸被设计为使得在所述管路(5a)中背压增加，所述背压在2巴 和4巴过压之间。
5、 根据权利要求1至4中的一项所述的装置，其特征在于，所述管路(5a) 的断面和所述縮口 (4a)的断面之间的断面比例在40: l和5: l之间的范围 内，优选地是10: 1。
6、 根据权利要求1至5中的一项所述的装置，其特征在于，所述管路(5a) 的内径在2.0mm和10.0mm之间，优选地是在2.0mm和8.0mm之间，特别 是4.0mm。
7、 根据权利要求1至6中的一项所述的装置，其特征在于，所述縮口(4a) 的内径在0.05mm和2mm之间的范围内，优选地是在0.08mm和1.2mm之间， 特别是lmm。
8、 根据权利要求1至7中的一项所述的装置，其特征在于，所述开关阀 (9)和所述断面縮口 (4a)之间的距离至少对应于所述温度传感器(12)的最小可行安装距离。
9、 根据权利要求1至8中的一项所述的装置，其特征在于，所述开关阀 (9)和所述断面縮口 (4a)之间的距离在所述温度传感器(12)的最小可行安装距离和约500mm之间，优选地是在10mm禾n 250mm之间，特别是 200mm。
10、 根据权利要求1至9中的一项所述的装置，其特征在于，所述水蒸 汽流是不连续的。
11、 根据权利要求1至10中的一项所述的装置，其特征在于，其用在用于饮料容器(2)、特别是瓶子的清洗或消毒系统中，其中所述縮口 (4a)由 经由所述水蒸汽管路(5a)连接到水蒸汽源(6)并且经由另一条管路(7) 连接到清洁/消毒剂源(8)的组合喷嘴(4)形成。
12、 一种用于监控水蒸汽流的方法，其中在开关阔(9)和断面縮口 (4a) 之间、特别是在喷嘴(4)处监控所述水蒸汽流的温度。
13、 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述开关阀(9)和 所述縮口 (4a)之间建立背压。
14、 根据权利要求12至13中的一项所述的方法，其特征在于，所述水 蒸汽流是不连续的。
全文摘要
本发明提供了一种可以用于便宜地用于监控水蒸汽流的可靠并且快速的动作装置。所述装置(1)包括在开关阀(9)和断面连接(4a)之间延伸的水蒸汽管路(5a)，特别是喷嘴(4)，以及监控所述管路(5a)中的温度的温度传感器(12)。
文档编号A61L101/22GK101683651SQ20091017615
公开日2010年3月31日 申请日期2009年9月23日 优先权日2008年9月24日
发明者汉内洛蕾·泽尔纳, 约瑟夫·豪斯拉登, 贝蒂娜·许贝尔 申请人:克朗斯股份公司