CN102275697B - 一种能在线清洗和消毒的压力平衡罐 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种能在线清洗和消毒的压力平衡罐，涉及制药机械技术领域，是由罐体27、罐盖25、药液输入组件、压力平衡组件、出液管28、压力传感器21、压力表23、液位计16和数据接收处理装置30以及在线清洗和消毒输入组件构成；具有结构简单、压力调整方便、药液压力稳定、能够满足药液灌装要求、且能实现在线清洗和消毒等特点，既可用于制药行业中大输液包装的药液输送，也可用于其它行业包装中液体原料的输送。
Description
技术领域
本发明涉及制药机械技术领域，用于液体药品恒压包装，特别是一种能在线清洗和消毒的压力平衡罐。
背景技术
目前，液体药品的灌装速度较高，这就要求被灌装药液的输送既快、又精确，也就是说，要求被灌装药液的输送既要有较高的压力，又要让这个压力在一定程度上保持恒定。现有技术中，药液的输送基本上是采用输送泵或将药液罐置于较高位置产生恒压来达到输送目的。采用输送泵输送药液，其压力虽然可以达到较高，但受电网电压、电流、阻力大小、气泡、灌装量的变化等多方面影响，导致压力波动很大，使得其灌装精度较低。采用将药液罐置于较高位置，虽然可以产生恒压，但因药液罐一般放置在5-15米的高度，药液压力也只能控制在1bar以下，且受厂房高度空间的限制，特别是大输液药品等产品需要特殊环境，因而，更加受到限制。中国专利CN1868858(专利号为：200610045079.5)公开的“压力平衡罐”，包括“有一缓冲膜片将罐体内腔分隔为上面的气体腔和下面的液体腔，液体腔中设有进液口和出液口，气体腔中设有进排气口，进排气口上设有气阀；有穿过气体腔的膜片位置指示柱，膜片位置指示柱的下端接触在缓冲膜片上。”，该罐“结构简单，压力调整方便，且调整范围大，满足药液的灌装要求，能够快速地补偿灌装液体的压力损失，灌装压力稳定，灌装准确，又利于提高灌装速度和生产效率，可广泛应用在大输液类药品及与此类似的食品或其它行业的灌装设备上。”；但美中不足的是：该罐中间的膜片在使用过程中，由于反复地伸缩，很容易破裂，并且破了后不易察觉，导致上下两室贯通，对产品污染，药品质量安全隐患很大。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、压力调整方便、药液压力稳定、能够满足药液灌装要求、且能实现在线清洗和消毒的压力平衡装置。
本发明所采取的技术方案是发明一种能在线清洗和消毒的压力平衡罐：由罐体27、罐盖25、药液输入组件、压力平衡组件、出液管28、压力传感器21、液位计16和数据接收处理装置30构成；罐体27与罐盖25由法兰1连接成封闭容器，该封闭容器的内腔与药液输入组件、压力平衡组件、压力传感器21、出液管28和液位计16连通；数据接收处理装置30的数据控制线分别连接药液输入组件、压力平衡组件、压力传感器21和液位计16；
A、所述的药液输入组件是由药液输入管20和药液输入阀17构成，药液输入管20的一端连通由罐体27和罐盖25构成的封闭容器内腔，另一端连接药液输入阀17的输出端，药液输入阀17的输入端连接药液源19；药液输入阀17的数据控制线连接数据接收处理装置30；
B、所述的压力平衡组件是由升压装置和减压装置构成，其升压装置是由压缩气体输入管10和压缩气体输入阀8构成，压缩气体输入管10的一端连通由罐体27和罐盖25构成的封闭容器内腔，另一端连接压缩气体输入阀8的输出端，压缩气体输入阀8的输入端连接压缩气体源2；压缩气体输入阀8的数据控制线连接数据接收处理装置30；其减压装置是由气体排放管7和气体排放阀9构成，气体排放管7的一端连通由罐体27和罐盖25构成的封闭容器内腔，另一端连接气体排放阀9的输入端，气体排放阀9的输出端连接排放口；气体排放阀9的数据控制线连接数据接收处理装置30；
C、还装置有由清洗消毒输入管18和清洗消毒输入阀15构成的在线清洗和消毒输入组件；清洗消毒输入管18的一端连通由罐体27和罐盖25构成的封闭容器内腔上部；清洗消毒输入管18的另一端连接清洗消毒输入阀15的输出端，清洗消毒输入阀15的输入端连接药液源19；清洗消毒输入阀15的数据控制线连接数据接收处理装置30。
在所述的清洗消毒输入管18伸入由罐体27和罐盖25构成的封闭容器内腔上部端头处还装置有喷头24。
在压缩气体输入阀8与压缩气体源2之间的压缩气体输入管10中还装置有减压阀4和过滤器6。
在排放口与气体排放阀9之间的气体排放管7中还装置有节流阀3。
本发明的一种能在线清洗和消毒的压力平衡罐，采用简单结构的罐体和罐盖构成封闭容器，并采用数据接收处理装置控制药液和气体进排阀门的开启，进行进液、进气和排气，从而实现罐内药液压力的自动调整，因而，其结构比较简单，压力调整也比较方便，且罐内药液压力也比较稳定。同时，还设置有在线清洗和消毒输入组件，可以实现在线清洗和消毒，大大降低了清洗和消毒过程中的再次污染，从而能够满足药液灌装要求，可避免药品质量安全隐患的发生。
附图说明
图1是本发明的结构原理示意图。
图中：1是法兰，2是压缩气体源，3是节流阀，4是减压阀，5是减压阀压力表，6是过滤器，7是气体排放管，8是压缩气体输入阀，9是气体排放阀，10是压缩气体输入管，11是压缩气体输入控制电磁阀，12是洗消药汽输入控制电磁阀，13是气体排放控制电磁阀，14是药液输入控制电磁阀，15是洗消药汽输入阀，16是液位计，17是药液输入阀，18是洗消药汽输入管，19是药液源，20是药液输入管，21是压力传感器，22是灌装管压力表，23是压力表，24是喷头，25是罐盖，26是药液，27是罐体，28是出液管，29是排污阀，30是数据接收处理装置，31是灌装机。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明作进一步的说明。下面的说明是采用例举的方式，但本发明的保护范围不应局限于此。
实施例一：
本实施例是由罐体27、罐盖25、药液输入组件、压力平衡组件、出液管28、压力传感器21、压力表23、液位计16和数据接收处理装置30以及在线清洗和消毒输入组件构成。
罐体27和罐盖25的端面边缘都设有法兰1，通过该法兰1(其间夹装有密封圈)将两者连接成一个封闭容器，压力传感器21、压力表23和液位计16的触点由罐盖25伸入到该封闭容器的内腔中，出液管28连通该封闭容器内腔的下端。
药液输入组件包括药液输入管20、药液输入阀17(可采用符合卫生条件、且受信号控制能自动开关的阀，如电动隔膜阀等，本例即采用电动隔膜阀)，药液输入管20的一端伸入到由罐体27和罐盖25构成的封闭容器内腔的下部(为了减轻药液输入对药液输入输出精确度的影响，可以将该下部的端头折回向上)，药液输入管20的另一端连接药液输入阀17的输出端，药液输入阀17的输入端连接药液源19(由输送泵从产品罐中输送而来)；药液输入阀17的数据控制线连接数据接收处理装置30。
在线清洗和消毒输入组件是由清洗消毒输入管18和清洗消毒输入阀15(可采用符合卫生条件、且受信号控制能自动开关的阀，如电动隔膜阀等，本例即采用电动隔膜阀)构成；清洗消毒输入管18的一端伸入到由罐体27和罐盖25构成的封闭容器内腔上部，并在其端部装置球状的喷头24；清洗消毒输入管18的另一端连接清洗消毒输入阀15的输出端，清洗消毒输入阀15的输入端连接药液源19(由输送泵从产品罐中输送而来)；清洗消毒输入阀15的数据控制线连接数据接收处理装置30。
压力平衡组件是由升压装置和减压装置构成。
升压装置包括压缩气体输入管10和压缩气体输入阀8(可采用符合卫生条件、且受信号控制能自动开关的阀，如电动隔膜阀等，本例即采用电动隔膜阀)以及减压阀4和过滤器6；压缩气体输入管10的一端伸入到由罐体27和罐盖25构成的封闭容器内腔的上部，其另一端连接压缩气体输入阀8的输出端，压缩气体输入阀8的输入端依次连接过滤器6、减压阀4和压缩气体源2(压缩的洁净空气或压缩的惰性气体或压缩的其它符合药品生产要求的气体)；压缩气体输入阀8的数据控制线连接数据接收处理装置30。在减压阀4上还装有减压阀压力表5，可以直观地查看输入的压缩气体的压力。
减压装置包括气体排放管7、节流阀3和气体排放阀9(可采用符合卫生条件、且受信号控制能自动开关的阀，如电动隔膜阀等，本例即采用电动隔膜阀)；气体排放管7的一端伸入到由罐体27和罐盖25构成的封闭容器内腔的上部，其另一端连接气体排放阀9的输入端，气体排放阀9的输出端经节流阀3连接排放口；气体排放阀9的数据控制线连接数据接收处理装置30。
使用前，先将出液管28通过三通接头分别连接排污阀29(采用手动阀，也可采用气动阀或电动阀，或其它种类的阀)和灌装机31；同时，在接灌装机31前，还在出液管28上装置灌装管压力表22。
使用时，通过在数据接收处理装置30的面板上设定液位范围和药液压力等参数；然后，数据接收处理装置30接通并开启药液输入阀17，药液源19(由输送泵从产品罐中输送而来)中的待灌装药液通过药液输入管20被送入由罐体27和罐盖25构成的封闭容器内(即：压力平衡罐内)；在药液输入过程中，如因液位的上升导致罐内药液的压力超过设定压力(该压力的大小通过压力传感器21检测)，则减压装置开启，进行排气；当压力平衡罐内的药液26达到设定的液位时(该液位的高低通过液位计16检测)，如果罐内药液的压力还低于设定药液的压力(该压力的大小通过压力传感器21检测)，则压缩气体输入阀8开启，压缩气体源2(压缩的洁净空气或压缩的惰性气体或压缩的其它符合药品生产要求的气体)中的气体经过减压阀4和过滤器6，被输入到压力平衡罐内，增大压力平衡罐内药液的压力；当压力平衡罐内药液的压力达到设定的压力时(该压力的大小通过压力传感器21检测，减压阀可以对压缩气体源2输送来的气体压力的大小进行调整，过滤器可以作为气体的终端过滤，保证气体的洁净度)，即可开启灌装机31进行灌装。
在灌装过程中，随着药液被灌装，压力平衡罐内的药液会陆续减少，在此过程中，药液源19中的待灌装药液通过药液输入管20也同样会被陆续送入，以维持罐内药液压力和液位在设定的范围；当罐内的药液压力低于设定的压力时，压缩气体源2会继续送来压缩气体，以便维持罐内的药液压力不变；当罐内的药液压力高于设定的压力时，气体排放阀9开启，压力平衡罐内的压缩气体经气体排放管7和节流阀3，通向排放口，排出部分气体，从而降低压力平衡罐内的药液压力，以便维持罐内的药液压力不变。节流阀3可以调整排放气体的速度，罐盖25上的压力表23可以直观地查看罐内压力，并检查罐内压力是否与设定压力一致；灌装管压力表22可以直观地查看出液管28内的压力，并检查出液管28内的压力是否与需求压力一致。
当压力平衡罐内需要清洗时，清洗消毒输入阀15开启，由药液源19输送来的清洗用液体由清洗消毒输入管18进入罐内，并由清洗消毒输入管18末端球状的喷头24喷向罐内的罐壁上，进行喷淋清洗；同时，打开出液管28末端的排污阀29，排放污水；也可采用灌装产品的途径和路径对灌装管道和压力平衡罐进行清洗，实现在线清洗。
当压力平衡罐内需要消毒时，药液输入阀17和清洗消毒输入阀15开启，压缩气体输入阀8、气体排放阀9和出液管28末端的排污阀29都关闭；此时，消毒介质(比如蒸气等)通过药液源19送来，经药液输入管20和清洗消毒输入管18进入压力平衡罐内，对压力平衡罐内进行消毒，其后，再经过出液管28和灌装机31，对灌装管路和灌装机31进行消毒，从而实现在线消毒。
实施例二：
本实施例是由罐体27、罐盖25、药液输入组件、压力平衡组件、出液管28、压力传感器21、压力表23、液位计16和数据接收处理装置30以及在线清洗和消毒输入组件构成。本例中所采用的各个输入阀均为符合卫生条件、且不能自动开关的阀，如气动隔膜阀等，因而，都需要由相应的控制电磁阀配套，实行联动，此时的气、液阀与控制电磁阀合二为一，相当于实施例一中的“气、液阀”，且其数据控制线连接控制电磁阀，具体如下：
罐体27和罐盖25的端面边缘都设有法兰1，通过该法兰1(其间夹装有密封圈)将两者连接成一个封闭容器，压力传感器21、压力表23和液位计16的触点由罐盖25伸入到该封闭容器的内腔中，出液管28连通该封闭容器内腔的下端。
药液输入组件包括药液输入管20、药液输入阀17(可采用符合卫生条件、且不能自动开关的阀，如气动隔膜阀等，本例即采用气动隔膜阀)和药液输入控制电磁阀14，药液输入管20的一端伸入到由罐体27和罐盖25构成的封闭容器内腔的下部(为了减轻药液输入对药液输入输出精确度的影响，可以将该下部的端头折回向上)，药液输入管20的另一端连接药液输入阀17的输出端，药液输入阀17的输入端连接药液源19(由输送泵从产品罐中输送而来)；药液输入控制电磁阀14与药液输入阀17联动，药液输入阀17的开和关由药液输入控制电磁阀14带动；药液输入阀17和药液输入控制电磁阀14的数据控制线连接数据接收处理装置30。
在线清洗和消毒输入组件是由清洗消毒输入管18、清洗消毒输入阀15(可采用符合卫生条件、且不能自动开关的阀，如气动隔膜阀等，本例即采用气动隔膜阀)和清洗消毒输入控制电磁阀12构成；清洗消毒输入管18的一端伸入到由罐体27和罐盖25构成的封闭容器内腔上部，并在其端部装置球状的喷头24；清洗消毒输入管18的另一端连接清洗消毒输入阀15的输出端，清洗消毒输入阀15的输入端连接药液源19(由输送泵从产品罐中输送而来)；清洗消毒输入控制电磁阀12与清洗消毒输入阀15联动，清洗消毒输入阀15的开和关由清洗消毒输入控制电磁阀12带动，清洗消毒输入阀15和清洗消毒输入控制电磁阀12的数据控制线连接数据接收处理装置30。
压力平衡组件是由升压装置和减压装置构成。
升压装置包括压缩气体输入管10、压缩气体输入阀8(可采用符合卫生条件、且不能自动开关的阀，如气动隔膜阀等，本例即采用气动隔膜阀)和压缩气体输入控制电磁阀11以及减压阀4和过滤器6；压缩气体输入管10的一端伸入到由罐体27和罐盖25构成的封闭容器内腔的上部，其另一端连接压缩气体输入阀8的输出端，压缩气体输入阀8的输入端依次连接过滤器6、减压阀4和压缩气体源2(压缩的洁净空气或压缩的惰性气体或压缩的其它符合药品生产要求的气体)；压缩气体输入控制电磁阀11与压缩气体输入阀8联动，压缩气体输入阀8的开和关由压缩气体输入控制电磁阀11带动，压缩气体输入阀8和压缩气体输入控制电磁阀11的数据控制线连接数据接收处理装置30。在减压阀4上还装有减压阀压力表5，可以直观地查看输入的压缩气体的压力。
减压装置包括气体排放管7、节流阀3、气体排放阀9(可采用符合卫生条件、且不能自动开关的阀，如气动隔膜阀等，本例即采用气动隔膜阀)和气体排放控制电磁阀13；气体排放管7的一端伸入到由罐体27和罐盖25构成的封闭容器内腔的上部，其另一端连接气体排放阀9的输入端，气体排放阀9的输出端经节流阀3连接排放口；气体排放控制电磁阀13与气体排放阀9联动，气体排放阀9的开和关由气体排放控制电磁阀13带动，气体排放阀9和气体排放控制电磁阀13的数据控制线连接数据接收处理装置30。
使用前，先将出液管28通过三通接头分别连接排污阀29(采用手动阀，也可采用气动阀或电动阀，或其它种类的阀)和灌装机31；同时，在接灌装机31前，还在出液管28上装置灌装管压力表22。
使用时，通过在数据接收处理装置30的面板上设定液位范围和药液压力等参数；然后，数据接收处理装置30接通药液输入控制电磁阀14，进而开启药液输入阀17，药液源19(由输送泵从产品罐中输送而来)中的待灌装药液通过药液输入管20被送入由罐体27和罐盖25构成的封闭容器内(即：压力平衡罐内)；在药液输入过程中，如因液位的上升导致罐内药液的压力超过设定压力(该压力的大小通过压力传感器21检测)，则减压装置开启，进行排气；当压力平衡罐内的药液26达到设定的液位时(该液位的高低通过液位计16检测)，如果罐内药液的压力还低于设定药液的压力(该压力的大小通过压力传感器21检测)，则压缩气体输入控制电磁阀11接通，进而开启压缩气体输入阀8，压缩气体源2(压缩的洁净空气或压缩的惰性气体或压缩的其它符合药品生产要求的气体)中的气体经过减压阀4和过滤器6，被输入到压力平衡罐内，增大压力平衡罐内药液的压力；当压力平衡罐内药液的压力达到设定的压力时(该压力的大小通过压力传感器21检测，减压阀可以对压缩气体源2输送来的气体压力的大小进行调整，过滤器可以作为气体的终端过滤，保证气体的洁净度)，即可开启灌装机31进行灌装。
在灌装过程中，随着药液被灌装，压力平衡罐内的药液会陆续减少，在此过程中，药液源19中的待灌装药液通过药液输入管20也同样会被陆续送入，以维持罐内的药液压力和液位在设定的范围；当罐内的药液压力低于设定的压力时，压缩气体源2会继续送来压缩气体，以便维持罐内的药液压力不变；当罐内的药液压力高于设定的压力时，气体排放控制电磁阀13接通，进而开启气体排放阀9，压力平衡罐内的压缩气体经气体排放管7和节流阀3，通向排放口，排出部分气体，从而降低压力平衡罐内的药液压力，以便维持罐内的药液压力不变。节流阀3可以调整排放气体的速度，罐盖25上的压力表23可以直观地查看罐内压力，并检查罐内压力是否与设定压力一致；灌装管压力表22可以直观地查看出液管28内的压力，并检查出液管28内的压力是否与需求压力一致。
当压力平衡罐内需要清洗时，清洗消毒输入控制电磁阀12接通，进而开启清洗消毒输入阀15，由药液源19输送来的清洗用液体由清洗消毒输入管18进入罐内，并由清洗消毒输入管18末端球状的喷头24喷向罐内的罐壁上，进行喷淋清洗；同时，打开出液管28末端的排污阀29，排放污水；也可采用灌装产品的途径和路径对灌装管道和压力平衡罐进行清洗，实现在线清洗。
当压力平衡罐内需要消毒时，清洗消毒控制电磁阀14接通，进而开启药液输入阀17；清洗消毒输入控制电磁阀12接通，进而开启清洗消毒输入阀15；压缩气体输入控制电磁阀11断开，进而关闭压缩气体输入阀8；气体排放控制电磁阀13断开，进而关闭气体排放阀9；同时，关闭出液管28末端的排污阀29；此时，消毒介质(比如蒸气等)通过药液源19送来，经药液输入管20和清洗消毒输入管18进入压力平衡罐内，对压力平衡罐内进行消毒，其后，再经过出液管28和灌装机31，对灌装管路和灌装机31进行消毒，从而实现在线消毒。
实施例三：
本实施例与实施例一基本相同，其不同点在于：减压装置中的气体排放阀9采用比例调节电动隔膜阀，由于该阀可以根据系统的数据控制阀门开启口径的大小，控制更加精确，因而，取消节流阀3，气体排放阀9的输出端不再经节流阀3连接排放口，而是直接连接排放口。
其使用过程与实施例一相同。
实施例四：
本实施例与实施例二基本相同，其不同点在于：减压装置中的气体排放阀9采用比例调节气动隔膜阀，由于该阀可以根据系统的数据控制阀门开启口径的大小，控制更加精确，因而，取消节流阀3，气体排放阀9的输出端不再经节流阀3连接排放口，而是直接连接排放口。
其使用过程与实施例二相同。
实施例五：
本实施例与实施例一或三基本相同，其不同点在于：升压装置中的压缩气体输入阀8也采用比例调节电动隔膜阀。
其使用过程与实施例一或三相同。
实施例六：
本实施例与实施例二或四基本相同，其不同点在于：升压装置中的压缩气体输入阀8也采用比例调节气动隔膜阀。
其使用过程与实施例二或四相同。
实施例七：
本实施例与实施例一或二或三或四或五或六基本相同，其不同点在于：灌装机31的灌装头上的终端阀控制线与数据接收处理装置30相连，因而，在使用过程中，数据接收处理装置30能够直接接收灌装输出药液的实际数据与变化，系统相应计算，进行整个平衡的调整。
其使用过程与实施例一或二或三或四或五或六相同。
本发明的一种能在线清洗和消毒的压力平衡罐，既可用于制药行业中大输液包装的药液输送，也可用于其它行业包装中液体原料的输送。
Claims (4)
1.一种能在线清洗和消毒的压力平衡罐，由罐体(27)、罐盖(25)、药液输入组件、压力平衡组件、出液管(28)、压力传感器(21)、液位计(16)和数据接收处理装置(30)构成；罐体(27)与罐盖(25)由法兰(1)连接成封闭容器，该封闭容器的内腔与药液输入组件、压力平衡组件、压力传感器(21)、出液管(28)和液位计(16)连通；数据接收处理装置(30)的数据控制线分别连接药液输入组件、压力平衡组件、压力传感器(21)和液位计(16)；其特征在于：
A、所述的药液输入组件是由药液输入管(20)和药液输入阀(17)构成，药液输入管(20)的一端连通由罐体(27)和罐盖(25)构成的封闭容器内腔，另一端连接药液输入阀(17)的输出端，药液输入阀(17)的输入端连接药液源(19)；药液输入阀(17)的数据控制线连接数据接收处理装置(30)；
B、所述的压力平衡组件是由升压装置和减压装置构成，其升压装置是由压缩气体输入管(10)和压缩气体输入阀(8)构成，压缩气体输入管(10)的一端连通由罐体(27)和罐盖(25)构成的封闭容器内腔，另一端连接压缩气体输入阀(8)的输出端，压缩气体输入阀(8)的输入端连接压缩气体源(2)；压缩气体输入阀(8)的数据控制线连接数据接收处理装置(30)；其减压装置是由气体排放管(7)和气体排放阀(9)构成，气体排放管(7)的一端连通由罐体(27)和罐盖(25)构成的封闭容器内腔，另一端连接气体排放阀(9)的输入端，气体排放阀(9)的输出端连接排放口；气体排放阀(9)的数据控制线连接数据接收处理装置(30)；
C、还装置有由清洗消毒输入管(18)和清洗消毒输入阀(15)构成的在线清洗和消毒输入组件；清洗消毒输入管(18)的一端连通由罐体(27)和罐盖(25)构成的封闭容器内腔上部；清洗消毒输入管(18)的另一端连接清洗消毒输入阀(15)的输出端，清洗消毒输入阀(15)的输入端连接药液源(19)；清洗消毒输入阀(15)的数据控制线连接数据接收处理装置(30)。
2.根据权利要求1所述的能在线清洗和消毒的压力平衡罐，其特征在于：在所述的清洗消毒输入管(18)伸入由罐体(27)和罐盖(25)构成的封闭容器内腔上部端头处还装置有喷头(24)。
3.根据权利要求1或2所述的能在线清洗和消毒的压力平衡罐，其特征在于：在压缩气体输入阀(8)与压缩气体源(2)之间的压缩气体输入管(10)中还装置有减压阀(4)和过滤器(6)。
4.根据权利要求3所述的能在线清洗和消毒的压力平衡罐，其特征在于：在排放口与气体排放阀(9)之间的气体排放管(7)中还装置有节流阀(3)。
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