(57)【要約】  殺菌デバイスのためのコンディショニングシステムであって、冷却システムと、少なくとも一つのガス流（４０）と、熱交換ユニット（８０）とを備え、少なくとも一つのガス流（４０）は、殺菌デバイスの周囲の雰囲気ガスの温度を調節するよう適合させられており、冷却システムは少なくとも一つの媒体流（２２）を備え、少なくとも一つの媒体流（２２）は、少なくとも一つの殺菌デバイスを冷却しかつ／または加熱するよう適合させられており、熱交換ユニット（８０）は、少なくとも一つの媒体流（２２）と少なくとも一つのガス流（４０）との間の熱交換をもたらすよう構成されることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの殺菌デバイスのためのコンディショニングシステムであって、前記殺菌デバイスは少なくとも一つの電子ビームエミッターを備え、前記コンディショニングシステムは、冷却システムと、少なくとも一つのガス流（４０）と、熱交換ユニット（８０）と、を備え、
前記少なくとも一つのガス流（４０）は、前記殺菌デバイスの周囲の雰囲気ガスの温度を調節するように適合させられており、
前記冷却システムは少なくとも一つの媒体流（２２）を備え、
前記少なくとも一つの媒体流（２２）は、前記殺菌デバイスを冷却しかつ／または加熱するように適合させられており、
前記熱交換ユニット（８０）は、前記殺菌デバイス上での前記雰囲気ガスの凝結のリスクを回避するために、前記少なくとも一つの媒体流（２２）と前記少なくとも一つのガス流（４０）との間の熱交換をもたらすよう構成されることを特徴とするコンディショニングシステム。
【請求項２】
前記殺菌デバイス（６０）は電源ユニット（６２）を備える、請求項１に記載のコンディショニングシステム。
【請求項３】
前記少なくとも一つのガス流（４０）の温度（Ｔ４０，ｏｕｔ）は熱交換によって低減させられる、請求項１または請求項２に記載のコンディショニングシステム。
【請求項４】
前記少なくとも一つの媒体流（２２）の流動方向は、前記熱交換ユニット（８０）から前記殺菌デバイス（６０）へと向けられる、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のコンディショニングシステム。
【請求項５】
前記少なくとも一つの媒体流（２２）の前記流動方向は、まず、前記電源ユニット（６２）へと向けられ、前記少なくとも一つの媒体流（２２）は前記電源ユニット（６２）を冷却するために適合させられ、続いて、前記少なくとも一つの媒体流（２２）の前記流動方向は、前記少なくとも一つの電子ビームエミッター（６４）へと向けられ、前記少なくとも一つの媒体流（２２）は前記少なくとも一つの電子ビームエミッター（６４）の電子出口ウィンドウ（６９）を冷却するために適合させられる、請求項４に記載のコンディショニングシステム。
【請求項６】
前記殺菌デバイスを取り囲む前記雰囲気ガスの温度は、前記殺菌デバイスの表面温度よりも低い、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のコンディショニングシステム。
【請求項７】
前記少なくとも一つのガス流（４０）の流動方向は、前記熱交換ユニット（８０）から前記少なくとも一つの殺菌デバイス（６０）へと向けられる、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のコンディショニングシステム。
【請求項８】
前記熱交換ユニット（８０）内への前記少なくとも一つの媒体流（２２）の入口温度（Ｔ８０，ｉｎ）は、前記熱交換ユニット（８０）内への前記少なくとも一つのガス流（４０）の入口温度（Ｔ４０，ｉｎ）よりも低い、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のコンディショニングシステム。
【請求項９】
前記少なくとも一つの媒体流（２２）は循環する媒体流（２２）である、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のコンディショニングシステム。
【請求項１０】
ハウジングを備え、前記ハウジングは、前記少なくとも一つの殺菌デバイス（６０）を取り囲むように構成される、請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のコンディショニングシステム。
【請求項１１】
特に包装材料の殺菌のための殺菌機械であって、複数の殺菌デバイス（６０）および少なくとも一つのコンディショニングシステムと、を備え、
前記コンディショニングシステムは、冷却システムと、少なくとも一つのガス流（４０）と、熱交換ユニット（８０）と、を備え、
前記少なくとも一つのガス流（４０）は、前記複数の殺菌デバイス（６０）の周囲の雰囲気ガスの温度を調節するよう適合させられおり、
前記冷却システムは少なくとも一つの媒体流（２２）を備え、
前記少なくとも一つの媒体流（２２）は、複数の前記殺菌デバイス（６０）を冷却しかつ／または加熱するよう適合させられており、
前記熱交換ユニット（８０）は、前記殺菌デバイス上での前記雰囲気ガスの凝結のリスクを回避するために、前記少なくとも一つの媒体流（２２）と前記少なくとも一つのガス流（４０）との間の熱交換をもたらすよう構成されることを特徴とする殺菌機械。
【請求項１２】
殺菌デバイスを調整するための方法であって、
前記殺菌デバイスの周囲の雰囲気ガスの温度を調整するよう適合させられたガス流（４０）を提供するステップと、
前記少なくとも一つのデバイスを冷却しかつ／または加熱するよう適合させられた少なくとも一つの媒体流（２２）を提供するステップと、
前記殺菌デバイス上での前記雰囲気ガスの凝結のリスクを回避するために、前記少なくとも一つの媒体流（２２）と前記少なくとも一つのガス流（４０）との間の熱交換をもたらすステップと、
を備える方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、殺菌デバイスのためのコンディショニングシステムに、特に包装材料のための殺菌機械に、そして殺菌デバイスを調整する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ビーム照射は殺菌目的のための有望な代替手段として考えられてきた。電子ビーム照射は、例えば包装機械内の例えば包装材料の殺菌を実現する。一般に、電子等の電荷キャリアを放出する電子発生器を備える電子ビームエミッターが使用される。電子発生器はカソードハウジングおよびフィラメントを備える。電流がフィラメントを通って設定されるとき、フィラメントの電気抵抗によってフィラメントが加熱され、これによってフィラメントはさらに電子雲を放出する。電子は電子出口ウィンドウを経て電子ビームエミッターのハウジングを出る。殺菌プロセスの間、この電子出口ウィンドウは加熱される。従来技術は、電子出口ウィンドウを冷却するように適合された冷却デバイスが開示している。しかしながら、電子出口ウィンドウの冷却は、雰囲気空気の水蒸気が例えば冷却された電子出口ウィンドウにおいて凝結するリスクを伴う。これは、雰囲気空気の露点が電子出口ウィンドウの温度よりも高い場合に、特に事実である。凝結水蒸気は、敏感な電子出口ウィンドウを損傷させ、さらに殺菌特性に影響を与えることがある。さらに水滴が形成されて、殺菌されるべき材料に落下することがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、本発明の目的は、従来技術の欠点を回避すると共に特にデバイスの外面での凝結を回避するためにデバイスの周囲の雰囲気温度およびデバイス自体の温度の適合を維持する、特に殺菌デバイスのためのコンディショニングシステム、特に包装材料のための殺菌機械、そしてデバイス、特に殺菌デバイスを調整するための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は、請求項１に記載のコンディショニングシステムによって、請求項１１に記載の殺菌機械によって、そして請求項１２に記載のデバイスの雰囲気条件を調整するための方法によって達成される。本発明の追加的な利点および特徴は従属請求項において規定される。
【０００５】
本発明によれば、特に殺菌デバイスのためのコンディショニングシステムは、冷却システムと、少なくとも一つのガス流と、熱交換ユニットとを備え、少なくとも一つのガス流は、少なくとも一つのデバイス、特に殺菌デバイスの周囲の雰囲気ガスの温度を調節するように適合させられており、冷却システムは少なくとも一つの媒体流を備え、少なくとも一つの媒体流は、少なくとも一つの殺菌デバイスを冷却しかつ／または加熱するよう適合させられており、熱交換ユニットは、少なくとも一つの媒体流と少なくとも一つのガス流との間の熱交換を提供するよう構成されることを特徴とする。
【０００６】
便宜的に、少なくとも一つのガス流は空気流である。したがって、少なくとも一つのガス流は、一つ以上の実施形態によれば、ガスである。少なくとも一つの媒体流の媒体は、便宜的に、水等の液状媒体または特定の冷却剤溶液である。しかしながら、ガス状媒体の使用も可能である。一般に、少なくとも一つの媒体流のために選ばれる媒体は、媒体によって提供されるかまたは実現されなければならない熱伝達に依存する。ほとんどの場合、液状（冷却）媒体はより高い熱容量を有している。しかしながら、既に述べたように、可能または必要であれば、ガス状媒体を使用することも可能である。ガス流は少なくとも一つのデバイスの雰囲気条件を調整するように適合させられる。換言すれば、少なくとも一つのガス流は少なくとも一つのデバイスの雰囲気条件を調整または制御するように適合させられる。そのような雰囲気条件は、例えば、デバイスの周囲の雰囲気ガスの温度であってもよい。圧力が一定であれば湿度は温度の関数である。雰囲気条件はデバイスの周囲の条件である。
【０００７】
媒体流は少なくとも一つのデバイスを冷却するように適合されるが、これは、例えば少なくとも一つのデバイスによって生成される熱は少なくとも一つの媒体流によって吸収しかつ伝達できることを意味する。しかしながら、デバイスの冷却は、デバイスの周囲の空気がデバイスまたはその外面の温度よりも高い露点を有する場には、デバイスの周囲の雰囲気空気がデバイスにおいてあるいはその外面においてそれぞれ凝結するリスクを伴う。露点は、一定の気圧の空気中の水蒸気がそれが蒸発するのと同じ速度で液体の水へと凝結する温度である。露点以下の温度で水は空気から出る。したがって、熱交換が、熱交換ユニットを使用して、少なくとも一つのガス流と少なくとも一つの媒体流との間に実現されるのは大きな利点である。これは、少なくとも一つのデバイスを冷却するために使用される少なくとも一つの媒体流の特性を十分考慮して、（少なくとも一つのデバイスの周囲の）雰囲気条件を調整または制御することを可能とし、逆もまた同じである。換言すれば、少なくとも一つの媒体流ならび少なくとも一つのガス流の温度レベルは、特に凝結に関する上記問題が生じ得ないように適合させることができる。
【０００８】
特に、少なくとも一つの媒体流は、熱交換ユニットを介して、少なくとも一つのガス流の温度を制御あるいは調節し、逆もまた同じである。だが、少なくとも一つの媒体流がまた少なくとも一つのデバイスを冷却するために使用されるので、少なくとも一つのデバイスまたはその外面それぞれの温度は、常に、デバイスの雰囲気空気の露点／温度よりも高い。より正確には、デバイスは、デバイスの雰囲気温度と同じかまたはそれよりも高い、すなわちデバイスの周囲の雰囲気ガスと等しいかあるいはそれよりも高い温度を有する媒体で冷却される。第１のステップでは、これは、少なくとも一つのガス流の温度と少なくとも一つの媒体流の温度とを互いに一致させ、均一化し、あるいは調整することを可能にする熱交換ユニットによって実現される。換言すれば、熱交換は、少なくとも一つのガス流および少なくとも一つの媒体流の温度を適合させるか近似させる。しかしながら、本発明の一態様によれば、少なくとも一つの媒体流は、その後、少なくとも一つのデバイスを冷却するために使用され、これは、デバイスの外面がその雰囲気温度よりも、すなわちデバイスの周囲のガスよりも冷たくなり得ないことを保証する。このコンテクストでは、少なくとも一つのガス流がまた熱交換中に乾燥させられることが有利であり、これは凝結のリスクをより一層最小化する。
【０００９】
少なくとも一つのデバイスは、電源ユニットおよび電源ユニットに接続された少なくとも一つの電子ビームエミッターを含む殺菌デバイスである。したがって、一つ以上の電源ユニットに一つ以上の電子ビームエミッターを接続することも可能である。電子ビームエミッターは、経路に沿って、電子などの電荷キャリアを放出する電子発生器を備える。電子発生器は、概して、密閉された真空チャンバー内に封入される。真空チャンバーは、一つ以上の実施形態によれば電子出口ウィンドウを備える。さらに、電子発生器はカソードハウジングおよびフィラメントを備える。使用時には、電子ビームはフィラメントを加熱することによって生成される。電流がフィラメントを通って設定される場合、フィラメントの電気抵抗によってフィラメントは２，０００°Ｃのオーダーの温度まで加熱される。この加熱によってフィラメントは電子雲を放出する。電子は、カソードハウジングと電子出口ウィンドウとの間の高電位によって、電子出口ウィンドウに向かって加速される。その後、電子は電子出口ウィンドウを通過して、ターゲット領域、例えば殺菌されなければならない包装材料の一部に向かって移動し続ける。高電位は、カソードハウジングおよびフィラメントを電源ユニットに接続することによって、そして真空チャンバーをアースに接続することによって形成される。電源ユニットによって供給される電圧は、一つ以上の実施形態によれば、約８０ないし１５０ｋＶの範囲内にある。しかしながら、より高いかより低い値もまた可能である。
【００１０】
上述したような電子ビームエミッターは、食品または薬剤用の包装材料またはパッケージ、生物学的または医療用デバイスの殺菌のために使用することができる。包装材料の内容物に関する制限はない。したがって内容物は液体、半液体または固体であってもよい。電子ビームエミッターそれぞれの殺菌デバイスの使用に関する制限もない。したがって、電子ビームエミッターまたは殺菌デバイスは、それぞれ、例えば食品、液体または薬剤用の包装容器といった、例えば包装材料の内部および／または外部殺菌のために使用することができる。殺菌デバイスの外面を乾燥状態で維持することが非常に重要であることは言うまでもない。凝結によって水滴が殺菌デバイスの外面に形成されるリスクは排除されなければならない。なぜなら、そのような液滴は殺菌されるべき包装材料内に潜在的に落ちる可能性があるからである。したがって、殺菌デバイスの、特にその外面の温度を考慮して、雰囲気条件を制御することが非常に重要であり、逆もまた同じである。有利なことには、熱交換ユニットは、したがって、少なくとも一つの媒体流と少なくとも一つのガス流との間の熱交換をもたらすように構成される。
【００１１】
一つ以上の実施形態によれば、少なくとも一つの電子ビームエミッターは第１のボディおよび第２のボディを備え、第２のボディは包装容器内への挿入のために適合させられる。  二つのボディの断面は好ましくは丸く、特に円形であり、第１のボディの直径は第２のボディの直径よりも大きい。一つ以上の実施形態によれば、第１のボディはカソードハウジングおよびフィラメントを備える。第２のボディは電子出口ウィンドウを備える。便宜的に、第２のボディは、例えば、カートンまたはＰＥＴ包装容器といった包装容器内への挿入を可能とする長尺な形状を有する。第１のボディの直径は好ましくはより大きく、これはハウジング内で電気アークが生じるリスクを最小限にする。上記真空チャンバーは、第２のボディによって、そして少なくとも部分的に第１のボディによって形成される。一つ以上の実施形態によれば、第１のボディは、例えば、少なくとも一つの電源ユニットの高電圧出力コネクターを介して、電源ユニットに接続されるよう構成される。一般に、複数の殺菌デバイスは可動式のまたは回転可能なカルーセルまたはキャリアプレートに配置される。
【００１２】
先に述べたように、少なくとも一つのガス流は乾燥させることができる。したがって、一つ以上の実施形態によれば、少なくとも一つのガス流の温度は、熱交換によって、減少させられるか、あるいは減少させることができる。換言すれば、少なくとも一つの媒体流が少なくとも一つのガス流を冷却するために使用される。これは、本発明の一態様によれば、少なくとも一つの媒体流の入口温度は、熱交換ユニット内への少なくとも一つのガス流の入口温度よりも低いことを意味する。熱交換ユニットの設計に関する制限はない。さらに、また、一つ以上の熱交換ユニットを使用することができる。一つ以上の実施形態によれば、熱交換ユニットは、例えば、並流型熱交換器またはカウンタフロー型熱交換器である。本発明の別の態様によれば、熱交換ユニットは、その中に（冷却）媒体が提供される、例えばパイプを備える。言い換えれば、パイプは媒体流または少なくとも一つの媒体流を案内する。相対的に暖かいガス流がパイプの外側で凝結し、そしてパイプと接触するときガス流は冷却される。同時に、パイプ内の（冷却）媒体流は熱くなるかまたは暖かくなる。少なくとも一つのガス流の出口温度は、少なくとも一つの媒体流の出口温度と基本的に等しくてもよい。これら二つの温度間の温度差は熱交換器の性能に依存する。結果として、少なくとも一つのガス流および少なくとも一つの媒体流は、熱交換ユニットを出るとき、多かれ少なかれ、同じ温度を有することができる。これは、（熱交換ユニットからの）少なくとも一つの媒体流の出口温度の温度に非常に近い少なくとも一つのガス流の露点をもたらす。
【００１３】
一つ以上の実施形態によれば、少なくとも一つの媒体流の流動方向は熱交換ユニットから少なくとも一つのデバイスへと向けられる。特に、少なくとも一つの媒体流は、それぞれ、少なくとも一つの殺菌デバイスまたはその電源ユニットを冷却するために使用される。本発明の一態様によれば、電源ユニットは、電子ビームエミッターを動作させるために必要とされる高電圧を発生させ、提供するように構成された電気システムを備える。便宜的に、電源ユニットの電気システムは、パワー電子コンポーネント、高電圧コンポーネント、そして制御システムコンポーネントを備える。高電圧コンポーネントの一つは、例えば、電子ビームエミッターを動作させるために必要とされる高電圧まで入力電圧を倍増するよう構成された電圧倍増器である。一つ以上の実施形態によれば、媒体流は、約１５ないし２５℃の範囲内に電気システムの温度レベルを維持するように適合される。一般に、２０℃は電気システムのコンパートメントのために好ましい値である。媒体流の温度は、電源ユニットまたはそのコンポーネントをそれぞれ冷却しながら上昇することは言うまでもない。したがって、ガス流および媒体流の温度レベルは熱交換ユニットを出るとき基本的に同じであるので、媒体流の温度は、いまや、いずれの場合も、媒体流の温度よりも高い。にもかかわらず、有利なことには、（既に加熱された）媒体の流れは依然として冷却のために使用することができる。
【００１４】
本発明の別の態様によれば、少なくとも一つの媒体流の流動方向は、電源ユニットから少なくとも一つの電子ビームエミッター向けられ、少なくとも一つの媒体流は、好ましくは、少なくとも一つの電子ビームエミッターの電子出口ウィンドウを冷却するために使用される。一般に、電源ユニットの温度レベルは、少なくとも一つの電子ビームエミッターの温度レベルよりも低い。これは、電源ユニットの冷却中に既に熱くなった少なくとも一つの媒体流は、依然として、電子ビームエミッター、そして特にその電子出口ウィンドウを冷却するために使用できることを意味する。一つ以上の実施形態によれば、電子出口温度は、電子出口ウィンドウの温度が約２００℃の範囲内にあるように媒体流によって冷却される。本発明のアイディアに関して、電子出口ウィンドウが、いずれの場合でも電子出口ウィンドウの雰囲気温度よりも暖かい媒体流によって冷却されることは大きな利点である。熱交換器を通過すると、少なくとも一つの媒体流および少なくとも一つのガス流は基本的に同一の温度レベルを有する。電源ユニットを通過すると、媒体流の温度は、いずれの場合も、（それが僅かに加熱される熱交換ユニットを通過した）ガス流の温度よりも高い。最後のステップでは、既に加熱された媒体流は、電子ビームエミッター、そして特にその電子出口ウィンドウを冷却するために使用される。電子出口ウィンドウの温度が雰囲気空気の温度を下回るリスクはない。なぜなら、電子出射ウィンドウは、雰囲気空気の温度よりも高い温度を有する媒体流によって冷却されるからである。エミッターの冷却される表面、あるいは特に電子出口ウィンドウにおいて凝結は生じ得ない。なぜなら、雰囲気空気の露点は電子出口ウィンドウの温度よりも低いからである。
【００１５】
このコンテクストでは、それぞれ、殺菌プロセスが停止させられたとき、あるいは概して殺菌デバイスまたは殺菌機械の運転停止中には、凝結が特に問題であることに留意されたい。この間、例えば、電子出口ウィンドウの温度が雰囲気温度を下回るリスクがある。凝結が発生する可能性がある。だが、少なくとも一つの媒体流はまた、電子出口ウィンドウといった少なくとも一つのデバイスを加熱するように適合させられる。したがって、デバイスの温度またはデバイスの外面の温度はそれぞれ、凝結が生じないように、常にデバイスの雰囲気よりも高いことを、したがって露点よりも高いことを保証できる。
【００１６】
一般に、一つ以上の実施形態によれば、少なくとも一つのデバイスの雰囲気温度は、少なくとも一つのデバイスの表面温度よりも低い。上記の特徴および利点は、明らかに、電子出口ウィンドウのみに当てはまるものではない。それはむしろ、全てのデバイスのために、特に殺菌デバイスおよび全体としてその外面、特にパッケージといった殺菌されるべき部分と相互作用するそれらの部品のために有効である。
【００１７】
一つ以上の実施形態によれば、少なくとも一つのガス流の流動方向は、熱交換ユニットから少なくとも一つのデバイスへと向けられる。一般に、少なくとも一つのガス流は、殺菌デバイスのまたは複数の殺菌デバイスの雰囲気条件を、それぞれ調整、制御または加減するように適合される。したがって、殺菌デバイスまたは殺菌デバイス群の雰囲気温度は少なくとも一つのガス流の温度に対応することを確実にすべきである。一つ以上の実施形態によれば、複数のガス流が殺菌デバイスに向けられる。さらに、また、例えばファンのような輸送のための一つ以上の手段が、雰囲気条件を調整および／または制御するために使用されてもよい。殺菌デバイスに関連して、明らかにまた、全て熱交換ユニットから適切な殺菌デバイスへと向けられる複数の媒体流が提供される。おそらく、媒体流はまた、特に媒体流を例えば適切な熱交換器によって中間冷却できる場合には、一つの殺菌デバイスから次のものへと案内することができる。
【００１８】
既に述べたように、本発明の一態様によれば、熱交換ユニット内への少なくとも一つの媒体流の入口温度は、熱交換ユニット内への少なくとも一つのガス流の入口温度よりも低い。媒体流は、デバイスを、特に殺菌デバイスを冷却する間、熱くなるので、熱交換ユニット内への媒体流の入口温度は熱交換ユニット内へのガス流の入口温度よりも低いことが保証されなければならない。
【００１９】
一つ以上の実施形態によれば、少なくとも一つの媒体流は循環する媒体流である。これは、本発明の一態様によれば、少なくとも一つの媒体流は少なくとも一つのデバイスから熱交換ユニットへと向けられることを意味する。この場合、上述したように、熱交換ユニット内への媒体流の入口温度が熱交換ユニット内へのガス流の入口温度よりも低いことを確実にするために、例えば熱交換器が使用される必要がある。
【００２０】
一つ以上の実施形態によれば、コンディショニングシステムはハウジングを備え、ハウジングは少なくとも一つのデバイスを取り囲むように構成される。本発明の一態様によれば、ハウジングは、少なくとも一つのガス流のための適切な入口および出口を備える。そうしたハウジングは、（殺菌）デバイスの雰囲気条件、すなわち雰囲気ガスの温度の制御および調整に役立つことができる。ハウジングはまた複数の殺菌デバイスを備えてもよい。殺菌デバイスは、一般に、可動カルーセルまたはキャリアプレートに配置されるので、（各殺菌デバイスのための）ハウジングまたは複数のハウジングは、例えばやって来る空気流等から、殺菌デバイスの、または殺菌デバイス群の周囲領域を保護することができる。
【００２１】
本発明によれば、特に包装材料のための殺菌機械は、複数の殺菌デバイスおよび少なくとも一つのコンディショニングシステムを備え、コンディショニングシステムは冷却システムと少なくとも一つのガス流と熱交換ユニットとを備え、少なくとも一つのガス流は、複数の殺菌デバイスの雰囲気条件を調節するように構成されており、冷却システムは少なくとも一つの媒体流を備え、少なくとも一つの媒体流は、複数の殺菌デバイスを冷却しかつ／または加熱するよう適合させられており、熱交換ユニットは、少なくとも一つの媒体流と少なくとも一つのガス流との間の熱交換を提供するよう構成されることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、デバイスの、特に殺菌デバイスの雰囲気条件を調整する方法は、
少なくとも一つのデバイス、特に殺菌デバイスの雰囲気条件を調整するよう適合させられたガス流を提供するステップと、
少なくとも一つのデバイスを冷却するために適合させられた少なくとも一つの媒体流を提供するステップと、
少なくとも一つの媒体流と少なくとも一つのガス流との間の熱交換を提供するステップと、を備える。
【００２３】
本発明に係るコンディショニングシステムは、本発明に係る殺菌デバイスの、そして本発明に係るデバイスの雰囲気条件を調整するための方法の特徴および利点を含むことができ、逆の場合も同じである。
【００２４】
本発明の付加的な態様および特徴は添付図面を参照した本発明の好適な実施形態の以下の説明において示される。各実施形態の単一の特徴または特性は、明らかに、本発明の範囲内で組み合わせることが許容される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】コンディショニングシステムの概略図である。
【図２】少なくとも一つのガス流と少なくとも一つの媒体流の概略温度分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
ここで図１を参照すると、コンディショニングシステムの概略図が示されている。このコンディショニングシステムは、熱交換ユニット８０から殺菌デバイス６０へと向けられる媒体流２２を備える。ガス流４０は熱交換ユニット８０から殺菌デバイス６０へと向けられる。ガス流４０は入口温度Ｔ４０，ｉｎおよび出口温度Ｔ４０，ｏｕｔを有する。媒体流２２は、熱交換ユニット８０に関連して、入口温度Ｔ８０，ｉｎおよび出口温度Ｔ８０，ｏｕｔを有する。殺菌デバイス６０に関連して、媒体流２２は入口温度Ｔ６０，ｉｎおよび出口温度Ｔ６０，ｏｕｔを有する。図１に示すように、媒体流２２は、電源ユニット６２から電子ビームエミッター６４へと案内される。したがって、この実施形態によれば、媒体流２２はまた出口温度Ｔ６２，ｏｕｔおよび入口温度Ｔ６４，ｉｎを有する。電子ビームエミッター６４は、第１のボディ６５および第２のボディ６６を備える。第１のボディ６５はカソードハウジング６７およびフィラメント６８を備える。電子ビームエミッター６４の長尺な第２のボディ６６は電子出口ウィンドウ６９を備える。
【００２７】
図２は、例えば図１に示すようなコンディショニングシステムのガス流４０および媒体流２２の概略温度分布を示している。符号ｘは熱交換ユニット内の流れ方向を示す。符号ｙは温度軸を示す。熱交換ユニットを通過するガス流４０の温度は減少し、そして媒体流２２の温度は上昇することが示されている。これはガス流４０の乾燥を引き起こす。ガス流４０の入口温度Ｔ４０，ｉｎは出口温度Ｔ４０，ｏｕｔまで低下する。一つ以上の実施形態によれば、熱交換ユニットは、例えば、その中に（冷却）媒体が提供されるパイプを備える。言い換えれば、パイプは媒体流２２または少なくとも一つの媒体流２２を案内する。相対的に暖かいガス流はパイプの外側で凝結し、そしてパイプと接触する際、ガス流４０が冷却される。同時に、パイプ内の（冷却）媒体流２２は熱くなるか、より暖かくなる。ガス流４０の出口温度Ｔ４０，ｏｕｔは、基本的に、媒体流２２の出口温度Ｔ８０，ｏｕｔと同じレベルにある。熱交換ユニットを通過すると、媒体流２２の入口温度Ｔ８０，ｉｎは出口温度Ｔ８０，ｏｕｔまで上昇する。言い換えれば、ガス流４０の温度Ｔ４０，ｏｕｔは媒体流２２の温度Ｔ８０，ｏｕｔと等しいか、あるいは非常に近い。これら二つの温度間の温度差は熱交換ユニットの性能に依存する。概して、熱交換ユニットを通過すると、少なくとも一つのガス流４０の露点は少なくとも一つの媒体流２２の温度Ｔ８０，ｏｕｔに非常に近い。
【００２８】
熱交換ユニットを通過すると、少なくとも一つの媒体流２２は殺菌デバイスの内部に向けられ、一方、温度Ｔ４０，ｏｕｔを有するガス流４０は、ハウジング内で、すなわち殺菌デバイスを取り囲む、特に殺菌デバイスの電子出口ウィンドウを取り囲む雰囲気ガスに向けられる。
【００２９】
一つ以上の実施形態によれば、少なくとも一つの媒体流２２は、まず、電源ユニット内にまたはそのハウジング内にそれぞれ配置された電気システムを冷却するために電源ユニットに向けられる。電源ユニットを通過すると、媒体流２２の温度Ｔ６２，ｏｕｔは、いかなる場合でも、（熱交換部を通過した）ガス流４０の温度Ｔ４０，ｏｕｔよりも高い。最後のステップでは、既に加熱された媒体流２２は、電子ビームエミッターを、特にその電子出口ウィンドウを冷却するために使用される。電源ユニットからの少なくとも一つの媒体流２２の出口温度Ｔ６２．ｏｕｔは、基本的に、電子ビームエミッターへの媒体流２２の入口温度Ｔ６４，ｉｎと同じである。例えば電子出口ウィンドウの温度が雰囲気空気の温度を下回るリスクは存在しない。なぜなら、電子出口ウィンドウは、いかなる場合でも、雰囲気空気またはガス流それぞれの温度Ｔ４０，ｏｕｔよりも高い温度を有する媒体流２２によって冷却されるからである。凝結は、エミッターの冷却される表面において、あるいは特に電子出口ウィンドウにおいて発生し得ない。電子ビームエミッターの冷却プロセス後、少なくとも一つの媒体流２２は温度Ｔ６０，ｏｕｔを有する。本発明は、特に、熱交換ユニット内への少なくとも一つの媒体流２２の入口温度Ｔ８０，ｉｎが熱交換ユニット内への少なくとも一つのガス流４０の入口温度Ｔ４０，ｉｎよりも低い場合に有用である。少なくとも一つの媒体流２２は、開冷却回路の一部であってもよい。しかしながら、また、閉冷却回路または閉冷却回路群を、例えば適切な熱交換器を使用して実現することができる。最後に、図２に示す温度レベルは例としてのみ使用されることに留意されたい。それらは特定の定量的温度レベルを表すことはできない。だが、それらは、特質に関して、互いに異なる温度のレベルを示す。
【００３０】
本発明は、例えば、本願出願人によって出願された国際出願番号ＰＣＴ／ＥＰ２０１３／０７６８７０号において説明されるような照射デバイスに適用可能である。
【符号の説明】
【００３１】
２２  媒体流
４０  ガス流
６０  殺菌デバイス
６１  外面
６２  電源ユニット
６４  電子ビームエミッター
６５  第１のボディ
６６  第２のボディ
６７  カソードハウジング
６８  フィラメント
６９  電子出口ウィンドウ
８０  熱交換ユニット、熱交換器ユニット、空気乾燥機
Ｔ８０，ｉｎ  媒体流の入口温度（熱交換ユニット）
Τ８０，ｏｕｔ  媒体流の出口温度（熱交換ユニット）
Ｔ６０，ｉｎ  媒体流の入口温度（殺菌デバイス）
Ｔ６０，ｏｕｔ  媒体流の出口温度（殺菌デバイス）
Τ６２，ｏｕｔ  媒体流の出口温度（電源ユニット）
Τ６４，ｉｎ  媒体流の出口温度（電子ビームエミッター）
Ｔ４０，ｉｎ  ガス流の入口温度
Ｔ４０，ｏｕｔ  ガス流の出口温度
ｘ  流動方向（熱交換ユニット）
ｙ  温度軸
【図１】
2017512088.tif 000003
【図２】
2017512088.tif 000004
【国際調査報告】
2017512088.tif 000005
2017512088.tif 000006
2017512088.tif 000007
2017512088.tif 000008
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