电子束发射器制造技术

电子束发射器(20)，其特别用于包装材料的灭菌，其包括外壳(40)和插入件(60)，其中所述外壳(40)包括用于引导介质的第一环形通道(41)，并且其中所述第一环形通道(41)至少部分地围绕所述插入件(60)并适于提供介质，其特征在于，所述第一环形通道(41)至少部分地由所述插入件(60)形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电子束发射器，特别是用于包装材料灭菌的电子束发射器，并涉及灭菌装置，特别是用于包装材料的灭菌装置。
技术介绍
电子辐射被认为是用于灭菌目的的有前途的替代方案，其中涉及过氧化氢的湿化学法已成为传统的技术平台。已知的电子束发射器使用用于发射电荷载流子(如电子)的电子发生器。电子发生器包括阴极外壳和灯丝。当电流被设置通过灯丝时，灯丝的电阻导致灯丝被加热，其导致灯丝进一步发射电子云。电子通过电子出射窗离开电子束发射器的外壳。在灭菌期间，电子出射窗加热。冷却方法或冷却的电子出射窗基本上从现有技术(例如通过DE 20 2012 103 519 U1和EP 1 982 921 B1)是已知的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供电子束发射器(特别是用于包装材料的灭菌)、灭菌装置(其特别是用于包装材料)、和电子束发射器(其特别是用于包装材料的灭菌)的插入件，所述插入件在灭菌过程中提供电子出射窗的有效冷却以及对不同冷却介质的灵活应用。这个目的是通过根据权利要求1所述的电子束发射器和通过根据权利要求12所述的灭菌装置来实现的。本专利技术的优选实施方式的其他优点和特征在从属权利要求中限定。根据本专利技术，电子束发射器，其特别用于包装材料的灭菌，包括外壳和插入件，其中所述外壳包括用于引导介质的第一环形通道，并且其中所述第一环形通道至少部分地围绕所述插入件，其中所述第一环形通道适于提供介质，其特征在于，所述第一环形通道至少部分地由所述插入件形成。根据本专利技术的一个方面，所述插入件适于形成电子出射窗的一部分。换句话说，插入件与箔元件一起被包含在电子出射窗中。根据一个或多个实施方式，电子束发射器被连接或可连接到电源单元。通常，电源单元还可以连接到多于一个的电子束发射器。电源单元和至少一个电子束发射器的组合被称为灭菌装置。根据一个或多个实施方式，电子束发射器包括用于沿路径发射电荷载流子(如电子)的电子发生器。电子发生器通常封闭在气密密封的真空室中。该真空室是上述外壳的一部分。根据一个或多个实施方式，真空室设置有所述电子出射窗。此外，该电子发生器包括阴极外壳和灯丝。在使用中，通过加热灯丝产生电子束。当电流被设置通过灯丝，灯丝的电阻导致灯丝被加热到约2000K的温度。该加热会使灯丝发射电子云。电子通过阴极外壳和电子出射窗之间的高电压电势而朝向电子出射窗加速。接着，电子穿过电子出射窗，并继续朝向目标区域，例如要被灭菌的包装材料的一部分。高电压电势通过将阴极外壳和灯丝连接到电源单元以及通过将真空室接地产生。根据一个或多个实施方式，由电源单元提供的电压位于约80至150千伏的范围内。然而，更高或更低的值也是可能的。如前所述的电子束发射器可用于对包装材料、用于包装食品或药品的包装、食品、生物或医学设备等进行灭菌。关于包装材料的内容物没有限制。因此，该内容物可以是例如液体或固体。相应地，关于灭菌装置或电子束发射器本身的使用也没有限制。因此，电子束发射器或灭菌装置相应地可以用于例如包装材料(比如，例如用于食品、液体或药物的包装容器)的内部和/或外部灭菌。在使用中，换句话说，在灭菌过程中，电子出射窗和/或插入件，相应地加热。然而，第一环形通道有利地适于提供介质，尤其是冷却介质，例如水或特定的冷却剂。用来冷却插入件的介质可以是液体或气体。在这种情况下，至少部分地围绕所述插入件的所述第一环形通道是封闭的环形通道，这是一个优点。因此，冷却介质被引导围绕插入件，其中所述冷却介质从所述插入件吸收热量，并且其中所述冷却介质将热量远离插入件传递。冷却介质可以离开或退出所述第一环形通道是不可能的。因此，不存在要被灭菌的材料被冷却介质污染或损坏的风险。因为第一环形通道至少部分地由插入件本身形成，所以插入件的设计优化冷却介质的热传递。因此，冷却介质与要被冷却的元件(在这种情况下，是插入件)直接接触。这意味着，例如，在中间没有可能例如中断热传递的壁。根据一个或多个实施方式，插入件例如由提供非常高的热导率的铜制成。不言而喻，也可以使用提供高的热导率的其他材料，特别是金属或纤维增强材料。根据一个或多个实施方式，(液体冷却的)介质的质量流量位于约3-5升/分钟的范围内。合适地，插入件的并且特别是支撑结构的温度处于约150至230℃的范围内。根据一个或多个实施方式，外壳包括第一主体和第二主体，其中所述第一主体包括阴极外壳和灯丝，并且其中所述插入件被布置在第二主体。合适地，这两个主体的横截面是弧形的，特别是圆形的，其中第一主体的直径大于第二主体的直径。根据一个或多个实施方式，第一主体包括阴极外壳和灯丝。第二主体包括电子出射窗。便利地，第二主体具有纵向的形状，如圆柱形，其能够插入例如包装容器(例如由基于纸板的包装层压材料或仅仅聚合物材料(诸如例如PET)制成的包装容器)。第一主体的直径优选较大，这将在所述外壳内产生电弧的风险降至最低。上述真空室由第二主体以及至少部分地由第一主体形成。根据一个或多个实施方式，第一主体适于例如通过所述至少一个电源单元的高压输出连接器而连接到电源单元。在一般情况下，多个灭菌装置被布置在可移动的或可旋转的转盘或载体板上。根据一个或多个实施方式，插入件包括支撑结构和壁结构，其中所述壁结构至少部分地形成所述第一环形通道。基本上，外壳包括壁，或者，换句话说，外壳由壁形成。根据一个或多个实施方式，插入件被布置在外壳上和/或在外壳内。合适地，所述插入件的所述壁结构适于继续外壳的一个壁或多个壁的设计。对于这种情况，插入件并且特别是插入件的壁结构包括相应地被布置或可布置在所述外壳的端部。因此，外壳或其壁的形式和设计可以通过插入件继续。这意味着，例如，外壳的内表面相应地由外壳的壁并由插入件或插入件的壁结构形成。另一方面，所述壁结构适于与外壳一起形成所述第一环形通道。一般来说，插入件或插入件的壁结构相应地适于继续外壳的壁的布置有所述壁结构的端部的那部分的横截面。通常，外壳沿纵轴延伸。纵轴基本上与前述电子路径的方向关联。根据一个或多个实施方式，壁结构被形成为环，其中所述环具有沿纵轴的延伸。因此，第一环形通道也具有沿纵轴的延伸。第一环形通道甚至可以高于例如壁结构。在这种情况下，第一环形通道中的至少部分相应地仅由外壳或外壳的壁形成。根据一个或多个实施方式，支撑结构形成为盘状网格。支撑结构基本上定位为，其中心轴与电子束发射器的纵轴对准，即，对应于盘表面的平面定位为垂直于壁结构。壁结构是弧形或圆形元件，其中所述环的内部空间被支撑结构覆盖或填充。有利地，当插入件被设置在外壳上和/或在外壳中时，支撑结构形成外壳的端部。支撑结构的主要目的是形成用于箔元件的支撑。根据一个或多个实施方式，电子束发射器包括所述箔元件，其中所述箔元件被布置在所述插入件。换句话说，箔元件相应地适于形成所述外壳的边界或所述外壳的内部真空空间的边界。所述箔元件可以例如由铝、铜、钛或锆或由这些材料中的至少一些的组合制成。所述箔元件的(沿纵轴测量的)厚度位于约8至12微米的范围内。因此，由于这些尺寸，将箔元件固定在另一元件上是非常困难的。因此，插入件包括支撑结构，所述支撑结构有利地具有如已经提到的网格或网的形状。支撑结构还包括多个开口或孔，如弧形、椭圆形、圆形或多边形的开口。所述箔元件适于在外壳内保持或维本文档来自技高网...

【技术保护点】
电子束发射器(20)，其特别用于包装材料的灭菌，其包括外壳(40)和插入件(60)，其中所述外壳(40)包括用于引导介质的第一环形通道(41)，并且其中所述第一环形通道(41)至少部分地围绕所述插入件(60)并适于提供所述介质，其特征在于，所述第一环形通道(41)至少部分地由所述插入件(60)形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.24 SE 1450334-61.电子束发射器(20)，其特别用于包装材料的灭菌，其包括外壳(40)和插入件(60)，其中所述外壳(40)包括用于引导介质的第一环形通道(41)，并且其中所述第一环形通道(41)至少部分地围绕所述插入件(60)并适于提供所述介质，其特征在于，所述第一环形通道(41)至少部分地由所述插入件(60)形成。2.根据权利要求1所述的电子束发射器(20)，其中所述插入件(60)适于形成电子出射窗(26)的一部分。3.根据权利要求1或2所述的电子束发射器(20)，其中所述外壳(40)包括第一主体(21)和第二主体(22)，其中所述第一主体(21)包括阴极外壳和灯丝(24)，并且其中所述插入件(60)被布置在所述第二主体(22)。4.根据任一前述权利要求所述的电子束发射器(20)，其中所述插入件(60)包括支撑结构(64)和壁结构(62)，其中所述壁结构(62)至少部分地形成所述第一环形通道(41)。5.根据任一前述权利要求所述的电子束发射器(20)，其中所述插入件(60)包括支撑结构(64)，其中所述电子束发射器包括箔元件(28)，并且其中所述箔元件(28)被布置成由所述支撑结构支撑。6.根据任一前述权利要求所述的电子束发射器(20)，其中所述插入件(60)包括分隔壁(66)，其中所述分隔壁(66)至少部分地形成第二环形通道(42)。7.根据权利要求6所述的电子束发射器(20)，其中所述插入件(60)包括至少一个开口(68)，并且其中所述至少一个开口(68)适于提供所述外壳(40)的内部空间(48)和所述第二环形通道(42)之间的连接。8.根据权利要求5-7中任一项所述的电子束发射器(20)，其中所述箔元件(28)布置在保持件(29)，并且其中所述保持件(29)布置在所述外壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌尔斯·霍斯泰特勒，
申请(专利权)人：利乐拉瓦尔集团及财务有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH