Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest sposób i urz adzenie do dezynfekowania produktu sta lego przez obróbk e jego powierzchni. Taki sposób i urz adzenie jest stosowane zw laszcza do dezynfekowania produktu przez obróbk e jego powierzchni, par a cieczy, korzystnie par a wodn a, oraz d zwi ekiem, korzystnie ultrad zwi ekiem, doprowadzanym do powierzchni produktu. Przy obróbce i nast epnym pakowaniu produktów spo zywczych po zadane jest niszczenie drob- noustrojów. Jednakowo z taka obróbka zwykle powoduje niepozadane zmiany zapachu i tekstury ob- rabianych srodków spo zywczych, i mo ze w najgorszym przypadku spowodowa c ich zepsucie. Znane jest równie z usuwanie zanieczyszcze n z powierzchni produktu przez jej obróbk e ultrad zwi ekow a. Opublikowany japo nski opis patentowy nr JP-0714 3999A przedstawia urz adzenie sterylizacyj- ne, w którym narz edzia przeznaczone do sterylizacji s a wystawiane na dzia lanie ultrad zwi eku i obra- biane w autoklawie za pomoc a pary pod wysokim ci snieniem, i ostatecznie napromieniowaniu swia- t lem ultrafioletowym. Taka zasada jest jednakowo z nieodpowiednia do obróbki zywno sci, mi edzy in- nymi z powodu wysokiej temperatury stosowanej podczas procesu w autoklawie. Poza tym w dokumencie EP 0711566A1 przedstawiono sposób i urz adzenie do odka zania na- rz edzi dentystycznych. W urz adzeniu wykorzystuje si e ró zne zasady zwalczania drobnoustrojów, na przyk lad przez dzia lanie strumieni pary, gor acego powietrza, k apieli ultrad zwi ekowej, promieniowania elektromagnetycznego itp. To urz adzenie nie jest jednakowo z przydatne do obróbki zywno sci, ponie- wa z w wielu z proponowanych sposobów obrabiany produkt poch lania zbyt du zo ciep la. Ponadto znane jest nagrzewanie powierzchni produktów zywno sciowych za pomoc a pary nisz- cz acej drobnoustroje. Jednakowo z dla osi agni ecia pozadanego skutku tego niszczenia, zewn etrzne warstwy obrabianej zywno sci s a uszkadzane w wyniku nadmiernego dzia lania z zewn atrz. Ponadto, z rosyjskiego patentu nr 2000058 znane jest sterylizowanie produktów zywno sciowych za pomoc a lacznego dzia lania pary i ultrad zwi eku. Zywno sc jest podawana do zbiornika i si la od srod- kow a jest formowana warstwa plynnej zywno sci. Para jest doprowadzana do zywno sci z wewn etrznej powierzchni zbiornika. Para jest wstrzykiwana przez wiele dysz, przy czym powstaj a oscylacje ultra- d zwi ekowe. Stosowanie tej metody obróbki jest ograniczone z pewnej liczby powodów, a mianowicie nadaje si e tylko do p lynnych produktów spo zywczych, potrzebna jest wirówka, oraz w wyniku konden- sacji pary wodnej do zywno sci wprowadzana jest woda. Korzystne jest unikanie tego typu kondensacji. W opisie WO 00/01255 przedstawiono sposób i urz adzenie do obróbki znajduj acego si e w nim p lynu lub innego materia lu energi a akustyczn a. Urz adzenie dzia la z zasady tak, ze zachodzi konden- sacja pary, i ze energia akustyczna jest generowana przez kawitacj e, energia akustyczna powstaje przy implozji jam kawitacyjnych. Sposób dezynfekowania produktu sta lego przez obróbk e jego powierzchni, wed lug wynalazku, za pomoc a par a cieczy, korzystnie pary wodnej, oraz d zwi ekiem, korzystnie ultrad zwi ekiem, które doprowadza si e do powierzchni produktu, charakteryzuje si e tym, ze równocze snie z rozprowadza- niem pary generuje si e ultrad zwi ek, a par e wprawia si e w oscylacje z cz estotliwo sci a z zakresu ultra- d zwi ekowego przy czym stosuje si e wysokie ci snienie akustyczne, przy którym migracja poszczegól- nych cz asteczek przekracza wymiary bakterii czy innych niszczonych drobnoustrojów. Korzystnym jest, ze ultrad zwi ek generuje si e bez wzbudzenia kawitacji. Korzystnym jest, ze zapewnia si e równoczesne generowanie ultrad zwi eków z przepuszczaniem pary poprzez zespó l generuj acy ultrad zwi eki za pomoc a oscylacji pary z cz estotliwo scia z zakresu ultrad zwi ekowego, a jako zespó l generuj acy ultrad zwi eki stosuje si e strumie n wylotowy i wn ek e, a zw laszcza gwizdek. Korzystnym jest, ze sposób przeprowadza si e we wzgl ednie krótkim czasie obróbki. Korzystnym jest, ze w sposobie stosuje si e urz adzenie wed lug wynalazku. Urz adzenie do dezynfekcji produktu sta lego przez obróbk e jego powierzchni, wed lug wynalaz- ku, zawieraj ace zespó l parowy do zwalczania drobnoustrojów na powierzchni produktu sta lego, zw laszcza sta lego produktu zywno sciowego, przy czym zespó l parowy ma co najmniej jeden kana l parowy i otwór, charakteryzuje si e tym, ze w s asiedztwie otworu jest usytuowana wn eka, dla strumie- nia pary wodnej, po laczona z kana lem parowym, przy czym para wodna uchodz aca z otworu jest oscyluj aca z cz estotliwo sci a, korzystnie ultrad zwi ekow a, wyznaczon a przez wymiary wn eki, a ponadto zespó l parowy zawiera cz esc zewn etrzn a, której strona wewn etrzna stanowi stron ePL 203 570 B1 3 zewn etrzn a kana lu parowego, a jego stron e wewn etrzn a stanowi cz es c wewn etrzna zespo lu parowe- go wyznaczaj aca otwór. Korzystnym jest, ze wn eka jest usytuowana w regulowanym odst epie od otworu zespo lu paro- wego, a zw laszcza ze wn eka jest usytuowana w s asiedztwie otworu i jest z nim integralnie ukszta lto- wana. Korzystnym jest, ze zespó l parowy wraz z wn ek a stanowi generator Hartmanna, dysz e parow a lub dysz e dyskow a. Korzystnym jest, ze zespó l parowy ma posta c korpusu dyskowego albo szynowego. Ultrad zwi ek w parze wodnej wywo luje tak du ze oscylacje cz astek i pr edko sci cz astek, ze cz a- steczki wody s a na przemian pod ci snieniem przemieszczane do i od powierzchni produktu, w wyniku czego w postaci pary doprowadzana jest energia, strefa pary wokó l produktu jest w sposób ci ag ly usuwana, co zapobiega kondensacji i izolowaniu, naturalne mikrostruktury powierzchni nie uniemo zli- wiaj a dotarcia pary do wszystkich drobnoustrojów. Powoduje to, ze powierzchnia produktu jest nagrzewana do temperatury pary znacznie szyb- ciej, ni z w przypadku przewodzenia przez stref e powietrza otaczaj acego produkt, drobnoustroje ukryte w naturalnych zaglebieniach i przetrwalniki s a nagrzewane, bez silnego oddzia lywania na sam a zywno sc. Podczas obróbki temperatura wewn atrz produktu w funkcji g leboko sci jest coraz ni zsza. Drob- noustroje s a zwykle kilka razy mniejsze od komórek w produktach biologicznych Znaczy to, ze drob- noustroje osi agaj a temperatur e wn etrza przekraczaj ac a 70°C w czasie, w którym gradient temperatury siega W komórki produktu na g leboko sc kilku mikrometrów. Kiedy obróbka jest zako nczona, ta ilo sc energii, która zosta la zaabsorbowana przez komórki produktu rozchodzi si e i powoduje ogólne nagrzewanie produktu. Poniewa z obj etosc komórek produk- tu przekracza obj eto sc drobnoustrojów, to ogólna ilo sc ciep la spowodowana obróbk a jest bardzo ma- la, a zatem jest dla produktu nieszkodliwa. Czas obróbki jest stosunkowo krótki, wynosi korzystnie par e sekund. W szczególnie korzystnym przyk ladzie wykonania niniejszego wynalazku ultrad zwi ek jest gene- rowany przy przepuszczaniu pary przez urz adzenie generuj ace ultrad zwi ek i powoduj ace oscylacje pary z cz estotliwo sci a zakresu ultrad zwi ekowego, przy na tyle du zym ci snieniu akustycznym, ze przemieszczenia poszczególnej cz asteczki s a wi eksze od rozmiarów niszczonych bakterii, b ad z in- nych drobnoustrojów. Jedn a z zalet zespo lu parowego w postaci korpusu szynowego jest to, ze korpus w kszta lcie szyny jest w stanie pokry c znacznie wi ekszy obszar powierzchni, ni z korpus okr ag ly. Inna zaleta tego przyk ladu wykonania polega na tym, ze zespó l parowy mo ze by c wykonywany z wyciskanego alumi- nium, co obni za koszt materia lów. Przedmiot wynalazku jest opisany w przykladach wykonania na podstawie rysunków, na których fig. 1 przedstawia zespó l parowy urz adzenia dezynfekcyjnego wed lug wynalazku, z oznaczon a ucho- dz ac a par a, fig. 2 przedstawia inny przyk lad wykonania zespo lu parowego w postaci dyskowej dyszy strumieniowej, fig. 3 przedstawia zespó l parowy z fig. 2, w przekroju wzd lu z srednicy, fig. 4 przedsta- wia zespó l parowy ukszta ltowany w postaci pod lu znego korpusu, fig. 5 ilustruje zespó l parowy tego samego typu, co na fig. 4, w kszta lcie krzywej zamkni etej, a fig. 6 ukazuje zespó l parowy tego samego typu, co na fig. 4, w kszta lcie krzywej otwartej. Urz adzenie dezynfekuj ace przedstawione na fig. 1, do realizacji sposobu wed lug niniejszego wynalazku zawiera zespó l parowy 1 ukszta ltowany w posta c dysku, stanowi acy tak zwan a dysz e dys- kow a, z czescia zewn etrzn a 5 i czesci a wewn etrzn a 6, przedstawiona na fig. 1 w przekroju. Z komory parowej 10 przez kana l parowy 3 ukszta ltowany przez cz esc zewn etrzn a 5 i cz esc wewn etrzn a 6 wo- da pod ci snieniem przechodzi do otworu 2, z którego para wyp lywa strumieniem skierowanym do wn eki 4 wykonanej w cz esci wewn etrznej 6. Para mo ze by c wytwarzana z wody destylowanej, b ad z demineralizowanej. Je zeli ci snienie pary jest dostatecznie du ze, powstaj a oscylacje pary doprowa- dzanej do wn eki 4, z cz estotliwo sci a okre slon a wymiarami wn eki 4. Je zeli odpowiednio dostosowane s a wymiary wn eki 4, na przyk lad tak, aby jej cz estotliwosc w lasna zawiera la si e w zakresie mi edzy 20 kHz a 25 kHz, i je sli ci snienie pary jest odpowiednio du ze, to zespó l parowy 1 w otworze 2 generu- je oscylacje akustyczne. Dalszy wzrost ci snienia pary nie powoduje znacznej zmiany cz estotliwo sci, lecz ci snienie akustyczne dostarczane przez zespó l parowy 1 znacznie si e zwi eksza. Zespó l parowy typu przedstawionego na fig. 1 jest w stanie generowa c ci snienie akustyczne o warto sci do 160 dB SPL przy ci snieniu pary oko lo 360 kPa. Zespó l parowy 1 korzystnie jest wykonany z mosi adzu, aluminiumPL 203 570 B1 4 lub nierdzewnej stali, czyli z odpowiedniego materia lu nierdzewnego o dostatecznej twardo sci. Mate- ria l ten musi tylko wytrzyma c ci snienie akustyczne i temperatur e, na które zespó l parowy jest nara zo- ny podczas pracy. Zasad e dzia lania równie z przedstawiono na fig. 1, na której wn eka 4 powoduje oscylacje rozpraszanej pary 7. Uchodz aca oscyluj aca para jest kierowana w stron e znajduj acego si e poni zej przeno snika 9, na którym rozmieszczone s a produkty 8 przeznaczone do dezynfekcji, na przy- k lad produkty zywno sciowe. Produkty 8 s a przenoszone z wyznaczon a szybko scia odpowiadaj ac a pozadanemu stopniowi dezynfekcji. Emitowana oscyluj aca para mo ze by c wykorzystywana opcjonal- nie do dezynfekcji nasion. Na fig. 2 przedstawiono inny przyk lad wykonania zespo lu parowego wed lug wynalazku, to zna- czy tak zwan a dysz e dyskow a. Zespó l parowy 1 zawiera pier scieniow a cz esc zewn etrzna 5 i cylin- dryczn a cz esc wewn etrzna 6, w której wykonana jest wglebiona pier scieniowa wn eka 4. Para przez pier scieniowy kana l parowy 3 przedostaje si e do pier scieniowego otworu 2, z którego przechodzi do wn eki 4. Cz es c zewn etrzna 5 korzystnie jest wykonana jako nastawna wzgl edem cz esci wewn etrz- nej 6, na przyk lad przez zastosowanie gwintu lub innego elementu regulacyjnego (niepokazany) w dnie cz esci zewn etrznej 5, która poza tym jest zaopatrzona w elementy mocowania (niepokazane) do unieruchamiania cz esci zewn etrznej 5 wzgl edem cz esci wewn etrznej 6, po ustawieniu pozadanego odst epu mi edzy nimi. Korzystne wymiary zespo lu parowego, przedstawionego na fig. 2, mog a obej- mowa c zewn etrzn a srednic e cz esci zewn etrznej wynosz ac a na przyk lad 80 mm, srednic e wewn etrzn a obrze za otworu 2 wynosz ac a okolo 22 mm, srednic e ko ncówki cz esci wewn etrznej 6, w której znajduje sie wn eka 4, wynosz ac a oko lo 10 mm, i szeroko sc od 1,5 mm do 2 mm. Taki zespó l parowy generuje cz estotliwo sc oko lo 19 kHz przy ci snieniu pary wynosz acym 4 atm, (3,6 bara). Cz asteczki pary zatem s a w stanie przemieszcza c si e o 36 µm, oko lo 19000 razy na sekund e, z szybko sci a maksymaln a wynosz ac a 4,5 m/s. Warto sci te przytoczono dla przedstawienia koncepcji wielko sci i proporcji zespól parowego, a nie dla jakiegokolwiek ograniczenia przedstawionej odmiany wykonania. Figura 3 stanowi przekrój zespo lu parowego 1 z fig. 2, dla bardziej przejrzystego przedstawienia kszta ltu otworu 2, kana lu 3 pary i wn eki 4. Poza tym, jak wida c, otwór 2 jest pier scieniowy. Kana l 3 pary i otwór 2 s a wyznaczone przez pier scieniow a cz esc zewn etrzn a 5 i umieszczon a w niej cz esc wewn etrzn a 6. Para wyrzucana z otworu 2 uderza we wn ek e 4 ukszta ltowan a korzystnie na ca lym obwodzie cz esci wewn etrznej 6, a nast epnie opuszcza zespó l parowy 1. Jak wspomniano poprzednio, cz esc zewn etrzna 5 tworzy otoczenie kana lu 3 pary, i jest ponadto sci eta pod k atem oko lo 30° wzd lu z powierzchni zewn etrznej obwodu wewn etrznego tworz acego otwór zespo lu parowego, z którego uchodzi rozpr ezaj aca si e para. Lacznie z odpowiednim scieciem pod katem oko lo 60° na wewn etrznej powierzchni obwodu wewn etrznego, powy zsze sciecie tworzy ostrok atn a kraw ed z obwodow a ograni- czaj ac a od zewn atrz otwór 2. Czes c wewn etrzna 6 ma sci ecie pod k atem oko lo 45° na obwodzie ze- wn etrznym, zwrócone w stron e otworu, i ograniczaj ace od wewn atrz otwór 2. Cz esc zewn etrzna 5 mo ze by c regulowana wzgl edem cz esci wewn etrznej 6, w wyniku czego mo zliwa jest regulacja ci snie- nia strumienia pary uderzaj acej we wn ek e 4. Wierzch cz esci wewn etrznej 6, w której wg lebieniu jest utworzona wn eka 4, jest równie z sci eta, pod k atem oko lo 45° umo zliwiaj ac rozpr ezanie si e oscyluj acej strugi pary przy otworze zespo lu parowego. Na fig. 4 przedstawiono kolejny przyk lad wykonania zespo lu parowego 1 urz adzenia dezynfek- cyjnego z wzd luznym korpusem w kszta lcie szyny, przy czym korpus jest pod wzgl edem funkcjonal- nym równowa zny przyk ladom wykonania przedstawionym, odpowiednio, na fig. 1 i fig. 2. W tej odmia- nie wykonania cz es c zewn etrzna zawiera dwa oddzielne pod lu zne fragmenty 5a i 5b w kszta lcie szyn, które wspólnie z cz escia wewn etrzn a tworz a zespó l parowy 1. Mi edzy tymi dwoma fragmentami 5a i 5b cz esci zewn etrznej, a cz escia wewn etrzn a 6 utworzone s a dwa kana ly 3a i 3b dla pary. Ka zdy z kana lów dla pary ma otwór, odpowiednio 2a, 2b, doprowadzaj acy par e emitowan a z kana lów 3a i 3b do dwóch wn ek 4a, 4b wykonanych w cz esci wewn etrznej 6. Przyk lad wykonania zespo lu parowego przedstawionego na fig. 4 nie musi by c prostoliniowy. Na fig. 5 przedstawiono korpus szynowy zespo lu parowego 1 wykonany w kszta lcie trzech ko lowych, oddzielnych pier scieni. Pier scie n zewn etrzny stanowi cz esc zewn etrzna 5a, pier scie n srodkowy sta- nowi cz esc wewn etrzna 6, a pier scie n wewn etrzny stanowi znajduj acy si e wewn atrz ca lej konstrukcji zewn etrzny fragment 5b zespo lu. Te trzy cz esci zespo lu parowego wspólnie maj a w przekroju kszta lt taki, jak przedstawiony w przyk ladzie wykonania z fig. 4, w którym w wewn etrznej cz esci znajduj a si e dwie wn eki 4a i 4b, i w którym przestrze n mi edzy znajduj acym si e od zewn atrz fragmentem 5a, a cz escia wewn etrzn a 6 stanowi zewn etrzny kana l parowy i, odpowiednio zewn etrzny otwór 2a, a przestrze n mi edzy cz escia wewn etrzn a 6 a znajduj acym si e od wewn atrz fragmentem 5b stanowiPL 203 570 B1 5 wewn etrzny kana l parowy i, odpowiednio wewn etrzny otwór 2b. Ten przyk lad wykonania zespo lu pa- rowego jest w stanie jednocze snie pokry c dzia laniem bardzo du zy obszar, a zatem obrabia c po- wierzchni e produktów du zych, na przyk lad produktów spo zywczych takich jak ca le sery, du ze warzy- wa lub pó ltusze zwierz ece. Jak to pokazano na fig. 6, mo zliwe jest równie z ukszta ltowanie zespo lu parowego tego typu w postaci linii krzywej otwartej. W tym przyk ladzie wykonania jej czesci funkcjonalne odpowiadaj a cz esciom funkcjonalnym przedstawionym na fig. 4, a dalsze jej szczegó ly wynikaj a z odnosz acej sie do niej niniejszej czesci opisu. Zespó l parowy ukszta ltowany w postaci krzywej otwartej ma zastoso- wanie tam, gdzie wyst epuje potrzeba zwalczania drobnoustrojów na powierzchniach produktów ukszta ltowanych w sposób nietypowy. Mo zna sobie wyobrazi c uk lad, w którym w urz adzeniu dezyn- fekcyjnym wed lug niniejszego wynalazku rozmieszczona jest pewna liczba zespo lów parowych ukszta ltowanych w postaci ró znych krzywych otwartych, do wykorzystania w szerokim zakresie ró z- nych zastosowa n. Ogólnie bior ac, to urz adzenie dezynfekcyjne mo ze by c wykorzystywane z par a cieczy, nieko- niecznie z par a wodn a. Urz adzenie dezynfekcyjne mo ze, na przyk lad, by c wykorzystywane z alkoho- lem. W tym ostatnim przypadku do cieczy mog a by c wprowadzane ró zne substancje dodatkowe, ewentualnie gazowe. Nawet, je sli urz adzenie dezynfekcyjne wed lug niniejszego wynalazku, opisano powy zej w od- niesieniu do dezynfekcji powierzchni produktów zywno sciowych, nie stanowi to ograniczenia wyna- lazku. Przyk lady innych mo zliwych zastosowa n obejmuj a dezynfekcj e powierzchni próbek tkanko- wych, dezynfekcj e narz edzi chirurgicznych, powierzchniow a aktywacj e produktów w technologii procesów chemicznych i przemy sle farmaceutycznym lub oczyszczanie opakowa n do zywno sci przed ich u zyciem. Wynalazek mo ze ponadto znale zc zastosowanie w rze zniach, w pomieszczeniach o podwy z- szonym stopniu czysto sci, w laboratoriach biologicznych, w budynkach hodowlanych i tym podobnych. PL