CN103269972A - 使用电解水生产无菌饮料和无菌容器的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生产无菌饮料和容器的系统（100）和方法，例如：用电解水清洁、消毒和预消毒瓶子（102）、盖（104）和重要表面（162、168、166）。消毒系统（100）可包括机械式喷射装置（132、148、170），喷射装置将电解水喷到瓶子、盖和重要表面上。在另一实施例中，消毒系统可包括与电解水发生器（110、210、310、410、510）连接的雾发生器（332、352），其在封闭的消毒罩（380、480）内产生雾来为瓶子、盖和重要表面消毒。此外，在又一实施例中，消毒系统（100）可包括与电解水发生器（110、210、310、410、510）连接的静电式雾发生器（332、352），其在封闭的消毒罩（380、480）内产生带正静电荷的雾。带正静电荷的雾被吸引到带负电荷的或接地的瓶子、盖和重要表面上从而为瓶子、盖和重要表面消毒。

Description

使用电解水生产无菌饮料和无菌容器的系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年11月3日提交的美国专利申请号12/938,882的优先权，其全部内容通过引用的方式明确地并入本文。

技术领域

本发明大体上涉及一种生产无菌饮料和无菌容器的方法和系统，例如：对容器、盖和重要表面进行清洁、消毒和预消毒，更具体地，涉及使用电解水对容器、盖和重要表面进行消毒。

背景技术

生产不含防腐剂的无菌非碳酸酸饮料的两种最常见的工艺是热灌装和无菌化。这两种工艺都具有固有的成本劣势并且不是非常可持续。热灌装工艺需要重量较大的瓶子并且需要过度使用水资源。此外，受制造瓶子所使用的石油基树脂价格的影响，热灌装工艺也是不经济的。与热灌装相比，无菌化工艺因为需要很高的复杂程度并且需要与增加了的生产线停机时间相关联的很长的固有周期，因此天生地就是资金密集、效能低的工艺。

此外，目前的无菌化工艺的主要缺陷之一是：包装（盖、瓶子）的所有元件都需要消毒，并且在装瓶时这些元件需要在受控环境里进行装配以避免二次污染。与产品接触的重要表面在生产周期开始前也要被消毒。如果由于违反关键控制要点而丧失无菌性，这些表面在生产开始前需要被再次消毒。现有技术使用化学品来消毒盖、瓶子和重要表面。目前所使用的化学品需要用水清洗来清除残留的化学品，以防止掺假问题。最近，技术已有所改进，允许使用基于电子束（E-Beam）的系统完成盖和瓶子的消毒。然而，这些系统很贵，并且提出了更多的健康和安全方面的要求。

因此，尽管根据现有技术的用于生产无菌饮料和无菌容器的各种方法和系统提供了一些有利特性，但是它们也存在某些局限。本发明力求克服这些局限中的某些局限和现有技术中的其它缺陷，并提供一些目前还没有的新特性。

发明内容

相应地，本发明提供了一种用于获得无菌饮料并对瓶子和盖进行消毒的消毒系统，其中，所述瓶子容装所述无菌饮料，所述盖盖住所述瓶子，所述消毒系统包括：用于给所述瓶子消毒的瓶子消毒器，其中，所述瓶子消毒器将电解水释放到所述瓶子上；用于给所述盖消毒的盖消毒器，其中，所述盖消毒器将电解水释放到所述盖上；灌装机站，所述灌装机站包括灌装机消毒器和灌装机，所述灌装机用饮料灌装所述瓶子并为所述瓶子加盖，其中，所述灌装机消毒器在生产开始前通过将电解水释放到产品接触表面上来为所述灌装机站消毒。此外，所述瓶子消毒器、所述盖消毒器和所述灌装机消毒器可包括机械式喷射装置，所述机械式喷射装置包括喷嘴，所述喷嘴将电解水的喷射流分别释放到所述瓶子、所述盖和所述产品接触表面上。另外，所述瓶子消毒器、所述盖消毒器和所述灌装机消毒器可包括机械式雾发生器，所述机械式雾发生器将电解水雾分别释放到所述瓶子、所述盖和所述产品接触表面上。进一步地，所述瓶子消毒器、所述盖消毒器和所述灌装机消毒器可包括静电式雾发生器，所述静电式雾发生器将带静电荷的电解水雾分别释放到所述瓶子、所述盖和所述产品接触表面上。

在根据本发明的另一实施例中，提供了一种用于获得无菌饮料和对瓶子和盖进行消毒的消毒系统，其中，所述瓶子容装所述无菌饮料，所述盖盖住所述瓶子，所述消毒系统包括：产生电解水的电解水发生器；用于给所述瓶子消毒的瓶站，所述瓶站包括用于装载所述瓶子的瓶子装载器、用于输送所述瓶子的瓶子输送器、以及瓶子清洗器，所述瓶子清洗器与所述电解水发生器连接并将电解水喷到所述瓶子上；用于给所述盖消毒的盖站，所述盖站包括：用于装载所述盖的盖装载器、用于输送所述盖的盖输送器、以及盖清洗器，所述盖清洗器与所述电解水发生器连接并将电解水喷到所述盖上；与所述瓶站和所述盖站连接的灌装机站，其中，所述灌装机站包括具有重要表面的灌装机，所述重要表面是灌装操作期间潜在的产品接触表面，所述灌装机用所述饮料灌装所述瓶子并在瓶子被灌装好饮料后给所述瓶子加盖，所述瓶站还包括与所述电解水发生器连接的喷射装置，所述喷射装置将电解水喷到所述灌装机的所述重要表面上。所述消毒系统还可包括完全围住所述灌装机的消毒罩，所述消毒罩使所述瓶子、所述盖和所述重要表面保持无菌状态，其中，所述消毒罩可包括HEPA空气过滤器，用于为整个消毒罩提供正气压和合适的空气流动状态。

在根据本发明的另一实施例中，用于获得无菌饮料和对瓶子和盖进行消毒的消毒系统，其中，所述瓶子容装所述无菌饮料，所述盖盖住所述瓶子，所述消毒系统包括：瓶站，所述瓶站包括用于装载所述瓶子的瓶子装载器和用于输送所述瓶子的瓶子输送器；盖站，所述盖站包括用于装载所述盖的盖装载器和用于输送所述盖的盖输送器；与所述瓶站和所述盖站连接的灌装机站，其中，所述灌装机站包括具有重要表面的灌装机，所述重要表面是灌装操作期间潜在的产品接触表面，所述灌装机用所述饮料灌装所述瓶子并在所述瓶子被灌装好所述饮料后给所述瓶子加盖；完全围住所述灌装机的消毒罩，其中，所述消毒罩使所述瓶子、所述盖和所述重要表面保持无菌状态；产生电解水的电解水发生器；与所述电解水发生器连接的雾发生器，其中，所述雾发生器产生电解水雾，所述电解水雾在所述消毒罩内分散，所述电解水雾为瓶子、盖和重要表面消毒。此外，雾发生器可产生带正静电荷的电解水雾，其中，所述瓶子、所述盖和所述重要表面带负电荷或接地，所述瓶子、所述盖和所述重要表面因而吸引所述带正静电荷的电解水雾。

附图说明

图1A是根据本发明的消毒系统的示意图；

图1B是根据本发明图1A所示的消毒系统的瓶站的分解示意图；

图1C是根据本发明图1A所示的消毒系统的盖站的分解示意图；

图1D是根据本发明图1A所示的消毒系统的灌装机站的分解示意图；

图2是根据本发明图1A和图1B所示的消毒系统的瓶站的侧视图；

图3是根据本发明图1A和图1C所示的消毒系统的盖站的侧视图；

图4A是图1A所示消毒系统的盖站的替代实施例的示意图；

图4B是图4A所示盖站的侧视图；

图5图示了根据本发明的消毒系统的替代实施例；

图6图示了根据本发明的消毒系统的替代实施例；

图7图示了根据本发明的消毒系统的替代实施例；以及

图8图示了根据本发明的消毒系统的替代实施例。

具体实施方式

图1A图示了本发明的第一个实施例，消毒系统100用于获得无菌饮料并且用于消毒容器或瓶子102、盖104和重要表面。瓶子102可容装无菌饮料，盖104可盖住瓶子102。所述重要表面一般包括设备上与产品接触的那些表面或产品接触表面，因此所述重要表面必须经过消毒以保存和生产无菌饮料。在一个典型的实例中，消毒系统100总体上包括瓶站120、盖站140和灌装机站160。消毒系统100可利用电解水来消毒瓶子102、盖104和重要表面。

电解水可由本领域中熟知并使用的电解水系统或电解水发生器110生产，例如那些由不同供应商和/或制造商所提供的电解水系统或电解水发生器。例如，电解水发生器110可以是由Trustwater^TM生产和/或销售的Ecaflo^TM型（例如AQ50）以便生产电解水。通常，生产电解水的典型工艺包括使含不同矿物质的水流过电化学池，这会产生两种不同的电性相反的液流，一种带负电的溶液和一种带正电的溶液。可将带负电的溶液和带正电的溶液混合以调节pH值并影响用于消毒的电解水的消毒功能。此外，不背离本发明的情况下，还存在可为消毒系统100生产电解水的其它方法、工艺和/或系统。电解水发生器110应能生产以游离氯测量时浓度范围大约为百万分之50（50PPM）至百万分之1000（1000PPM）、温度范围大约为10至65摄氏度的电解水。电解水发生器110在电解过程中可实现更高的氯化钠转化，并且生产氯化物含量低的电解水。氯化物含量较低对于将饮料灌装系统中的任何腐蚀问题减少到最低是需要的。

如图1A和图1B所示，消毒系统100可包括瓶站120。瓶站120可包括瓶子装载器122、瓶子输送器124和瓶子清洗器126。瓶子装载器122可由容纳完全成型的未消毒或未清洁的空瓶102的容器组成。此外，瓶子装载器122可包括位于容器内的装置（未图示），该装置能自动地将瓶子102装载到瓶子输送器124上。将在下面描述瓶站120的典型结构。在不背离本发明的情况下，瓶站120可为其它类型和/或结构的瓶站。

瓶子清洗器126可包括瓶子喷射装置128和瓶子清洗器输送系统130。在图2中示出了瓶子清洗器126的侧视图。通常，瓶子清洗器126在瓶子102通过经规定位置时可将液体喷洒或分配到瓶子102上。特别地，瓶子清洗器126可在瓶子102通过瓶罩134时将电解水喷到瓶子102上。瓶子喷射装置128可包括一个或多个喷嘴132，以将电解水在瓶内和瓶外喷到瓶子102上。

瓶子清洗器126可在灌装瓶子102之前将电解水喷到瓶子102上以消毒或清洁瓶子102的内部和外部。具体地，喷嘴132将预定量的电解水喷到瓶子102上。瓶子清洗器126的瓶子喷射装置128可与电解水发生器连接或相关联。在本发明的一个实施例中，喷嘴132可喷低浓度、低温度和长持续时间的电解水。例如，喷嘴132可喷浓度范围以游离氯测量时大约为50至100PPM、温度范围大约为10至30摄氏度、并且持续时间范围大约为5-30分钟的电解水。在本发明的另一实施例中，喷嘴132可喷高浓度、高温度和短持续时间的电解水。例如，喷嘴132可喷浓度范围以游离氯测量时大约为100至1000PPM、温度范围大约为25至65摄氏度、并且持续时间范围大约为5至30秒的电解水。

如图1A和图1B所示，瓶子清洗器输送系统130可为直线输送系统。直线的瓶子清洗器输送系统130与通向灌装机站160的其它输送系统成一条直线。此外，瓶子清洗器输送系统130可被配置为能使瓶子102的位置翻转，从而使得，当瓶子102经过喷嘴132时瓶子102的开口向下或面向侧面。此时，瓶子102可继而被喷嘴132喷射。一旦瓶子102被喷了电解水，瓶子清洗器输送系统130就可再次使瓶子102的位置翻转为开口向上的直立位置。

另外，在不背离本发明的情况下，瓶子清洗器126可包括瓶罩134。瓶罩134可用来容装电解水喷射液。瓶罩134可包括环绕着某区域的面板，该区域围绕环绕着瓶子喷射装置128和瓶子清洗器输送系统130的区域或与该环绕着瓶子喷射装置和瓶子清洗器输送系统的区域相关联。瓶罩134也可以是环绕着瓶子102上的喷洒区域的舱室。

在用电解水喷射瓶子102的过程中，瓶子102可包含少量电解水的残留物，这可以是在对瓶子102进行消毒后留下的。瓶子102里的电解水不会引起掺假问题和产品安全问题。在很多情况下，这没有明显的感觉上的影响。然而，为了帮助清除电解水的该残留物，在不背离本发明的情况下，瓶子清洗器126可包含有无菌鼓风机136。无菌鼓风机136可为瓶子102内提供加压无菌气流。无菌鼓风机136可在当瓶子102被翻转为瓶口向下位置或瓶口向上的瓶直立位置时提供无菌气流。这股无菌气流可足以清除大多数残留的电解水。

此外，如图1A和1C所示，消毒系统100可包括盖站140。盖站140可包括盖装载器142、盖输送器144和盖清洗器146。盖装载器142可包括容纳未消毒或未清洁的盖104的容器。另外，盖装载器142可包括位于该容器内的一装置（未图示），该装置可自动地将盖104装载到盖输送器144上。将在下面阐述盖站140的示例性的结构。在不背离本发明的情况下，盖站140可为其它类型和/或结构的盖站。

如图1C进一步所示，盖清洗器146可包括盖喷射装置148和盖清洗器输送系统150。在图3中示出了盖清洗器146的侧视图。通常，盖清洗器146可在盖104通过规定位置时将液体喷或分配到盖104上。具体地，盖清洗器146可在盖104通过盖罩154时将电解水喷到盖104上。盖喷射装置148可包括一个或多个喷嘴152，以将电解水喷到盖104上。

盖清洗器146可将电解水喷到盖104上以对盖104进行消毒或清洁。具体地，喷嘴152将预定量的电解水喷到盖104上。盖喷射装置148可与电解水发生器110连接或相关联。在本发明的一个实施例中，喷嘴152可喷低浓度、低温度和长持续时间的电解水。例如，喷嘴152可喷浓度范围以游离氯测量时大约为50至100PPM、温度范围大约为10至30摄氏度、并且持续时间范围大约为5至30分钟的电解水。在本发明的另一实施例中，喷嘴152可喷高浓度、高温度和短持续时间的电解水。例如，喷嘴152可喷浓度范围以游离氯测量时大约为100至1000PPM、温度范围大约为25至65摄氏度、并且持续时间范围大约为5至30秒的电解水。

如图1C所示，盖清洗器输送系统150可为直线输送系统。直线的盖清洗器输送系统150与通向灌装机站160的其它输送系统成一条直线。此外，盖清洗器输送系统150可被配置为能使盖104的位置翻转，从而使得，当盖104通过盖喷射装置148时盖104向下或面向侧面。此时，盖104可继而被喷嘴152喷射。一旦盖104被喷了电解水，盖清洗器输送系统150就可再次使盖104的位置翻转为盖面朝上的直立位置。

另外，在不背离本发明的情况下，盖清洗器146可包括盖罩154。盖罩154可用来容装电解水喷射液。盖罩154可包括环绕着某区域的面板，该区域围绕环绕着盖喷射装置148和盖清洗器输送系统150的区域或与该环绕着盖喷射装置和盖清洗器输送系统的区域相关联。盖罩154也可以是环绕着盖104上的喷洒区域的舱室。

在用电解水喷盖104的过程中，盖104可包含有少量电解水的残留物，这可以是在对盖104进行消毒后留下的。盖104内的电解水不会引起掺假问题和产品安全问题。在很多情况下，这没有明显的感觉上的影响。然而，为了帮助清除电解水的该残留物，在不背离本发明的情况下，盖清洗器可包含有无菌鼓风机156。无菌鼓风机156可为盖104上或盖内提供加压无菌气流。无菌鼓风机156可在盖104被翻转为开口面朝下的位置或开口面朝上的盖直立位置时提供无菌气流。这股无菌气流可足以清除大多数残留的电解水。

在本消毒系统的另一实施例中，盖站140可包括多个盖装载器142。另外，盖清洗器146可由当盖104处于盖装载器142中时使所述盖浸入电解水中来补充或代替。一个或多个盖装载器142可充注有低浓度（比如以游离氯测量时为50至100PPM）、低温度（比如10至30摄氏度）的电解水，以在盖104正在被装载时且在盖104被装载到盖输送器144上之前对盖104进行消毒或清洁。

在消毒系统的另一实施例中，如图4A和4B所示，盖站140可包括浸液站147。浸液站147可作为盖清洗器146的补充或代替盖清洗器。浸液站147可以是充注有电解水的槽、桶或容器的形式。浸液站147可与盖输送器144成一条直线并与该盖输送器连接。例如，当盖104沿着盖输送器144被输送时，盖104可被导入或输送入浸液站147中，在该浸液站中盖104可完全浸入电解水中。盖104接着可被导出或输送出浸液站，并回到盖输送器144上朝向灌装机站160输送。浸液站147可充注有低浓度（比如以游离氯测量时为50至100PPM）、低温度（如10至30摄氏度）的电解水，以在盖104穿过浸液站147被输送以及浸入浸液站中时对盖104进行消毒或清洁。此外，浸液站147可充注有比上述电解水的浓度和温度都高的电解水。如前所述，无菌鼓风机被包括进来以帮助在浸液站147之后清除任何残留的电解水。

另外，如图1A和1D所示，消毒系统可包括灌装机站160。灌装机站160可包括灌装机162和灌装机输送系统164。灌装机162可以是如图1D所示的旋转式灌装机。此外，在不背离本发明的情况下，灌装机162可为其它类型和/或结构的灌装系统。灌装机162可从瓶子输送器124接收瓶子102并且利用灌装机162上的灌装头168为瓶子102灌装饮料。另外，灌装机162可包括封口机，封口机从盖输送器144接收盖104并在瓶子102已灌装完成后将盖104盖到瓶子102上。此外，灌装机162上可有盖紧固装置166来确保盖104密封且紧固到瓶子102上。在不背离本发明的情况下，灌装机162可执行其它操作，例如在灌装之后并且在将盖104盖到瓶子102上之前沿着瓶子的边缘对瓶子进行密封。灌装机站160也可包括灌装机输送系统164，灌装机输送系统164可将灌装好并封盖的瓶子102从灌装机162处输送到瓶子102可被包装并准备装运的地方。

在本发明的一实施例中，在生产开始前以及在装载和灌装瓶子102和盖104之前，可以使用电解水对系统100进行预消毒。此外，如果例如因为需要操作者或技术人员介入的设备维修或部件故障而使无菌性丧失，则可使用电解水来对系统100进行消毒。例如，电解水可用来对系统上的重要表面进行消毒。重要表面可包括灌装机上的设备或表面，比如灌装室（灌装机162的内室）、灌装机头168（其与瓶子102连接或与瓶子相关联，以为瓶子102灌装饮料）、盖的紧固装置166（其将盖104紧固到瓶子102上）、或可能与瓶子102或盖104上可能与饮料接触的区域相接触的任何其它表面。

此外，在灌装过程中，可使用电解水帮助保持系统100和重要表面的无菌性。例如，如上面对瓶子清洗器126和盖清洗器146所阐述的，灌装机站160可包括灌装机喷射装置170。灌装机喷射装置170可包括一个或多个喷嘴172。喷嘴172可在整个灌装过程中将电解水喷到瓶子102和/或盖104上。例如，当瓶子102被提升或与灌装头168连接时，喷嘴172可将电解水喷到瓶子102上。另外，当盖104盖到瓶子102上时，喷嘴172可将电解水喷到加盖的区域上。在生产路径中，到密封完成之前都需要喷电解水来保持无菌/清洁状态。喷嘴172可连续地将电解水喷到系统的重要表面上。此外，也可间歇地将电解水喷到重要表面上，比如大约每隔5秒、30秒、或者每分钟、或每隔保持重要表面的无菌性所需的其它时间长度喷一次。在不背离本发明的情况下，灌注机站也可包括单独的封口机站或加盖站，所述封口机站或加盖站接收盖104，将盖104盖到瓶子102上，并将盖104紧固或密封到瓶子102上。加盖站可以是本领域中熟知和所用的旋转式封口机。该加盖站也可包括喷嘴，所述喷嘴将电解水喷到加盖的区域（盖104被安置并紧固到瓶子102上的区域）上。

如上所述，消毒过后，少量的残留物可留在瓶子102和/或盖104上。消毒后残留在瓶子102和/或盖104上的电解水不会引起掺假问题或产品安全问题。在很多情况下，这没有明显的感觉上的影响。然而，为了帮助清除电解水的该残留物，在不背离本发明的情况下，灌装机喷射装置170可包含有无菌鼓风机174。在灌装和/或加盖过程中，无菌鼓风机174为瓶子102和/或盖104上或瓶子和/或盖内提供加压无菌气流。这股无菌气流可足以清除大部分残留的电解水。

具体地，在灌装过程中喷嘴172将预定量的电解水喷到瓶子102和盖104上。灌装机喷射装置170可与电解水发生器110连接或相关联。在本发明的实施例中，喷嘴172可喷低浓度、低温度和长持续时间的电解水。例如，喷嘴172可喷浓度范围以游离氯测量时大约为50至200PPM、温度范围大约为10至35摄氏度、并且持续时间范围大约为5至30分钟的电解水。在本发明的另一实施例中，喷嘴172可喷高浓度、高温度和短持续时间的电解水。例如，喷嘴172可喷浓度范围以游离氯测量时大约为200至1000PPM、温度范围大约为25至60摄氏度、并且持续时间范围大约为5至30秒的电解水。

图1A还包括消毒罩180，其作为上述消毒系统100的一部分。该消毒罩180可用于使瓶子102、盖104和重要表面在整个灌装过程中都保持无菌状态。消毒罩180可为位于消毒罩180内的清洁/已消毒区域提供受控环境。消毒罩180保持无菌性免受消毒罩180外的未清洁/未消毒区域影响。消毒罩180可为本领域中熟知并运用的多种不同结构中的一种。例如，消毒罩180可为环绕清洁设备的舱室，并且所述消毒罩被密封以防止任何外部污染。此外，消毒罩180内可具有HEPA空气过滤器（高效粒子空气过滤器）182以帮助确保消毒罩180内为清洁且已消毒的受控空体。HEPA空气过滤器182可提供正压和适当的流动状态来帮助保持瓶子102、盖104、产品和重要表面的无菌性。

如图1A中所示的消毒系统100的操作可用许多不同的方法来完成。例如，首先，在生产开始前可对系统100预消毒。来自电解水发生器110的电解水可用于消毒系统100上的重要表面，通过将电解水喷到重要表面上以及对消毒罩180内的整个系统100喷电解水来实现该消毒。

对系统100和重要表面预消毒后，可将瓶子102装载到瓶子装载器122中。瓶子102可通过机械系统自动地或由操作员手动地装载到瓶子装载器122中。瓶子102接着将通过瓶子输送器124被输送到瓶子清洗器126。在该输送过程中，瓶子102可从未消毒或未清洁的非无菌区域沿着瓶子输送器124进入到消毒罩180中并运动到已消毒的/清洁的无菌区域。

一旦瓶子102到达瓶子清洗器126，瓶子102就可被装载到瓶子清洗器输送系统130上。瓶子102可进入瓶罩134，瓶子102将在该瓶罩中被喷上电解水。此外，瓶子清洗器输送系统130可使瓶子102翻转，以使得瓶子102的开口面向下方或面向侧面。在瓶子清洗器输送系统使瓶子102翻转后，瓶子喷射装置128可如上所述地将电解水喷到瓶子102上。将电解水喷到瓶子102上之后，瓶子清洗器输送系统130可继而使瓶子102翻转至开口向上的直立位置。瓶子102接着将被装载回瓶子输送器124上并被输送到灌装机站160。

另外，并且与上面描述的瓶子操作并行进行地，可将盖104装载到盖装载器142中。类似地，盖104可通过机械系统自动地或由操作员手动地装载到盖装载器142中。盖104可通过盖输送器144被输送到盖清洗器146。在该输送过程中，盖104可从未消毒或未清洁的非无菌区域沿着盖输送器144进入到消毒罩180中并运动到已消毒的/清洁的无菌区域。

一旦盖104到达盖清洗器146，盖104可被装载到盖清洗器输送系统150上。盖104可进入盖罩154，盖104将在盖罩中被喷上电解水。此外，盖清洗器输送系统150可使盖104翻转，从而使得盖104面向下面。在盖104已被翻转后，盖喷射装置148可如上所述地将电解水喷到盖104上。将电解水喷到盖104上之后，盖清洗器输送系统150可继而使盖104翻转至开口向上的直立位置。盖104然后将被装载回盖输送器144上并被输送到灌装机站160。

瓶子102到达灌装机站160时，瓶子102就从瓶子输送器124被装载到灌装机162上。接着每个瓶子102就与灌装机162的其中一个灌装头168连接、相关联、附接等。在这些瓶子正与灌装头168连接时，灌装机喷射装置170可将电解水喷到瓶子102上。在瓶子102与灌装头168相连接后，无菌鼓风机174可向瓶子区域上提供轻柔的无菌气流以清除任何残留的电解水。当瓶子102绕灌装机162旋转时，瓶子102就被灌注饮料。当瓶子已经灌装了适当的容量后，每个瓶子102上就被盖上来自盖输送器144的一个盖104。与灌装过程相似，灌装机喷射装置170在盖104被安到瓶子102上后可将电解水喷到瓶子/盖上。在加盖过程之后，无菌鼓风机174可向瓶子/盖区域上提供加压无菌气流以清除任何残留的电解水。灌装好并且加盖的瓶子102然后可从灌装机162处被运送到灌装机输送系统164，在此处灌装好并且加盖的瓶子102将被从灌装机162处运送到瓶子102可被包装并准备装运的位置。

图5图示了消毒系统200，其与图1A到图1D所示和上面所阐释的消毒系统100相似。与图1A至图1D所示消毒系统100相似，消毒系统200包括瓶站220、盖站240和灌装机站260。然而，图5所示的瓶子清洗器226不是图1B所示的线性瓶子清洗器126，而是旋转式瓶子清洗器。瓶子清洗器226可包括至少一个瓶子喷射装置228。通常，当瓶子102经过旋转式瓶子清洗器226上的规定位置时，瓶子清洗器226可将电解水喷或分配到瓶子上。瓶子清洗器226可包括一个或多个喷嘴232，以将电解水喷到瓶子102上。具体地，喷嘴232将预定量的电解水喷到瓶子102上。瓶子喷射装置226可与电解水发生器210连接或相关联。在本发明的一个实施例中，喷嘴232可喷低浓度、低温度和长持续时间的电解水。例如，喷嘴232可喷浓度范围以游离氯测量时大约为50至100PPM、温度范围大约为10至30摄氏度、并且持续时间范围大约为5至30分钟的电解水。在本发明的一个实施例中，喷嘴232可喷高浓度、高温度和短持续时间的电解水。例如，喷嘴232可喷浓度范围以游离氯测量时大约为100至1000PPM、温度范围大约为25至60摄氏度、并且持续时间范围大约为5至30秒的电解水。

旋转式瓶子清洗器226与通向灌装机站260的其它输送系统成一条直线。此外，旋转式瓶子清洗器226可被配置为能使瓶子102的位置翻转，从而使得，当瓶子102经过瓶子喷射装置228时瓶子102的开口向下或面向侧面。一旦瓶子102被喷了电解水，旋转式瓶子清洗器226可再次使瓶子102的位置翻转成为开口向上的直立位置。

在另一不背离本发明的实施例中，如图6所示，消毒系统200可包括瓶站320、盖站340、灌装机站360和消毒罩380。瓶站320可包括机械式雾发生器332，该机械式雾发生器代替图1A至图1D所示的喷嘴。机械式雾发生器332可与电解水发生器310连接。机械式雾发生器332可产生电解水小液滴或电解水雾，电解水小液滴或电解水雾被分散到整个消毒罩380中。电解水雾可使用浓度范围以游离氯测量时大约为50至1000PPM、温度范围大约为10至65摄氏度的电解水来消毒瓶子102。

如上所述，瓶子输送器324可被配置为能使瓶子102的位置翻转，从而使得当瓶子102经过电解水雾时，瓶子102的开口向下或面向侧面。在瓶子102已经被施以足够的水雾时，瓶子输送器324可再次使瓶子102的位置翻转至开口向上的直立位置。

此外，电解水雾可被分散到瓶罩334中。如上所述，瓶罩334可用于容装电解水雾。瓶罩334可包括环绕着某区域的面板，该区域围绕环绕着机械式雾发生器332和瓶子输送器324的区域或与该环绕着机械式雾发生器和瓶子输送器的区域相关联。瓶罩334也可为环绕着瓶子102上的雾区的舱室。

在用电解水雾给瓶子102施雾的过程中，瓶子102可包含少量电解水的残留物，这可能是在对瓶子102进行消毒后留下的。瓶子102内的电解水不会引起掺假问题和产品安全问题。在很多情况下，这没有明显的感觉上的影响。然而，为了帮助清除该电解水残留物，在不背离本发明的情况下，可包含无菌鼓风机336。当瓶子被翻转成开口向下位置或开口向上的瓶直立位置时，无菌鼓风机336可向瓶子102内提供加压无菌气流。这股无菌气流可足以清除大部分残留的电解水。

如图6进一步所述，加盖站340可包括机械式雾发生器352代替图1所示的喷嘴。机械式雾发生器352可与电解水发生器310连接。机械式雾发生器352可产生电解水小液滴或电解水雾，电解水小液滴或电解水雾被分散在整个消毒罩380中。电解水雾可使用浓度范围以游离氯测量时大约为50至1000PPM、温度范围大约为10至65摄氏度的电解水来消毒盖104。

如上所述，盖输送器344可被配置为能使盖104的位置翻转，从而使得当盖104经过电解水雾时，盖104的开口向下或面向侧面。在盖104已被施以足够的烟雾时，盖输送器344可再次使盖104的位置翻转至盖面朝上的直立位置。

此外，电解水雾可分散在盖罩354内。如上所述，盖罩354可用于容装电解水雾。盖罩354可包括环绕着某区域的面板，该区域围绕环绕着机械式雾发生器352和盖输送器344的区域或与该环绕着机械式雾发生器和盖输送器的区域相关联。盖罩354也可以是环绕着盖104上的雾区的舱室。

在用电解水雾对盖104施雾的过程中，盖104可容装有少量电解水的残留物，这可能是在对盖104进行消毒后留下的。盖104内的电解水不会引起掺假问题和产品安全问题。在很多情况下，这没有明显的感觉上的影响。然而，为了帮助清除电解水的该残留物，在不背离本发明的情况下，可包含无菌鼓风机356。当盖翻转成开口向下位置或开口向上的盖直立位置时，无菌鼓风机356可向盖104上或向盖内提供加压无菌气流。这股无菌气流可足以清除大部分残留的电解水。

在另一不背离被发明的实施例中，图6中所示的用于瓶子102和盖104的机械式雾发生器332、352和可被带静电荷的雾的雾发生器代替。在本实施例中，该雾发生器产生带正静电荷的电解水雾。此外，瓶子102、盖104和重要表面可带负电荷或接地，因此吸引带正静电荷的电解水雾。瓶子102、盖104和重要表面可像磁铁一样吸引带正静电荷的电解水雾，以帮助对瓶子102、盖104和重要表面进行消毒。

图7图示了消毒系统400的另一实施例，所述消毒系统用于获得无菌饮料和对瓶子102、盖104和重要表面进行消毒。瓶子102可容装无菌饮料，盖104可盖住瓶子102。消毒系统400可包括瓶站420、盖站440、灌装机站460和消毒罩480。消毒系统400可利用由电解水发生器410产生的电解水来消毒瓶子102、盖104和重要表面。

如图7所示，消毒系统400可包括瓶站420。瓶站420可包括瓶子装载器422和一个或多个瓶子输送器424。瓶子装载器422可包括一容器，该容器容纳完全成型的未消毒或未清洁的空瓶102。此外，瓶子装载器422可包括一装置（未图示），该装置位于上述容器内用以自动地将瓶子102装载到瓶子输送器424上。在图7中示出了瓶站420的典型结构。在不背离本发明的情况下，瓶站420可为其它类型和/或结构的瓶站。

此外，如图7所示，消毒系统400可包括盖站440。盖站440可包括盖装载器442和一个或多个盖输送器444。盖装载器442可包括容纳有未消毒或未清洁的盖104的容器。另外，盖装载器442可包括位于该容器内的一装置（未图示），该装置能自动将盖104装载到盖输送器444上。在图7中示出了盖站440的典型结构。在不背离本发明的情况下，盖站440可为其它类型和/或结构的盖站。

另外，如图7所示，消毒系统400可包括灌装机站460。灌装机站460可包括灌装机462和灌装机输送系统464。灌装机462可为旋转式灌装机。另外，在不背离本发明的情况下，灌装机462可为其它类型和/或结构的灌装系统。灌装机462可从瓶子输送器424接收瓶子102并用所述饮料灌装瓶子102。另外，灌装机462可从盖输送器444接收盖104并在瓶子102已经灌装好后将盖104盖到瓶子102上。此外，灌装机462上可具有盖紧固装置466来确保盖104被密封到瓶子102上。在不背离本发明的情况下，灌装机462可执行其它操作，比如在灌装好后并且在将盖104安到瓶子102上之前放置密封件。灌装机站460还可包括灌装机输送系统464，灌装机输送系统464可将灌装好并加盖的瓶子102从灌装机462运送到瓶子102可被包装并准备装运的位置。

此外，如图7所示，消毒系统400可包括消毒罩480。消毒罩480可使瓶子102、盖104和重要表面在整个灌装过程中保持无菌状态。消毒罩480可为位于消毒罩480内的清洁/已消毒区域提供受控环境。消毒罩480保持无菌性免受消毒罩480外的未清洁/未消毒区域的影响。消毒罩480可为本领域中熟知并使用的多种不同结构中的一种。比如，消毒罩480可为环绕清洁设备的舱室，并且该消毒罩被密封以防止任何外界污染。

在本发明的另一实施例中，在生产开始前以及在装载和灌装瓶子102和盖104之前，电解水可用于对系统400进行预消毒。此外，如果例如因为需要操作者或技术人员介入的设备维修或部件故障而使无菌性丧失，可使用电解水来对系统400进行消毒。例如，电解水可用来消毒系统400上的重要表面。重要表面可包括灌装机462上的设备或表面，比如灌装室（灌装机462的内室）、灌装机头468（其与瓶子102连接或相关联，以向瓶子102灌装饮料）、盖紧固装置466（其将盖104紧固到瓶子102上）、或可能与瓶子102或盖104上可与饮料接触的区域接触的任何其它表面。可利用至少一个与电解水发生器410连接的机械式雾发生器472提供电解水雾以执行预消毒功能。

此外，在灌装过程中，电解水可用来帮助保持系统400和重要表面的无菌性。例如，机械式雾发生器472可与电解水发生器410连接。机械式雾发生器472可产生电解水小液滴或电解水雾，电解水小液滴或电解水雾分散在整个消毒罩480中。使用浓度范围以游离氯测量时大约为50至1000PPM、温度范围大约为10至65摄氏度的电解水，电解水雾可消毒并保持瓶子102、盖104和重要表面的无菌性。如上所述，电解水不会产生产品掺假问题，也没明显的感觉上的影响。

如图7中所示的消毒系统400的操作可用许多不同的方法来完成。例如，首先，系统400在生产开始前可被预消毒。电解水可用于通过在消毒罩480内利用电解水对系统400和重要表面施雾而对系统上的重要表面进行消毒。

在系统400和重要表面被预消毒后，瓶子102可装载到瓶子装载器422中。瓶子102可通过机械系统自动地或由操作员手动地装载到瓶子装载器422中。瓶子102接着将通过瓶子输送器424被输送到灌装机站460。在该输送过程中，瓶子102可沿着瓶子输送器424运动到消毒罩480中。

另外，并且与上述瓶子操作并行地，盖104可装载到盖装载器442中。类似地，盖104可通过机械系统自动地或由操作员手动地装载到盖装载器442中。盖104可通过盖输送器444被输送到灌装机站460。在该输送过程中，盖104可沿着盖输送器444运动到消毒罩480中。

当瓶子102和盖104运动到消毒罩480中时，由电解水雾发生器472产生的电解水雾消毒瓶子102和盖104。当瓶子102到达灌装机时，瓶子102从瓶子输送器424装载到灌装机462中。然后每个瓶子102与灌装机462的灌装头468中的一个连接、相关联、附接等。当瓶子102绕着灌装机462旋转时，瓶子102被饮料灌注。在瓶子102已被灌装了合适的容量后，其中一个来自盖输送器444的盖104被盖到瓶子上。在整个灌装和加盖过程中，电解水雾围绕该过程并保持了系统的无菌性。灌装好并且加盖的瓶子102然后可从灌装机462被输送到灌装机输送系统464，由此灌装好并且加盖的瓶子102将从灌装机462被输送到瓶子102可被包装并准备装运的位置。

在另一实施例中，图7中所示的机械式雾发生器472可被上述带静电荷的雾的雾发生器代替。在本实施例中，该雾发生器产生带正静电荷的电解水雾。此外，瓶子102、盖104和重要表面可带负电荷或接地，因此吸引带正静电荷的电解水雾。瓶子102、盖104和重要表面可像磁铁一样吸引带正静电荷的电解水雾，以帮助对瓶子102、盖104和重要表面进行消毒并维持瓶子、盖和重要表面的无菌性。

图8中图示了消毒系统的一部分的另一实施例，消毒系统包括位于灌装机562的重要表面周围的隔离器590。在本实施例中，隔离器590围绕环绕着灌装机562上的重要表面的区域并为该区域提供受控环境。隔离器590可以是本领域中熟知并使用的多种不同结构中的一种。例如，隔离器590可以是环绕着重要表面的舱室，并且该舱室被密封以防止任何外界污染。此外，上述任何一种预消毒和保持无菌性的方法都可与隔离器590和对重要表面消毒/无菌性保持一起使用。例如，预消毒和无菌性保持可由电解水发生器510提供，电解水发生器提供了：1）从灌装机喷嘴572将电解水间歇性地喷射到隔离器590内的重要表面上；2）与电解水源510连接的机械式雾发生器573，从而为整个隔离器590提供电解水雾；3）与电解水源连接的静电式雾发生器，从而为整个隔离室590提供带正静电荷的雾，或者上述的任意组合。在本实施例中，瓶子102和/或盖104可在到达隔离器590之前被消毒。另外，瓶子102和盖104在到达隔离器590之前也可不被消毒，可利用上面描述的装置、间歇性喷射、机械式雾或带静电荷的雾来在隔离器590中消毒瓶子102和/或盖104。

在另一与图8中所示实施例相似的实施例中，消毒系统可包括一个或多个小室或小罩来代替整个隔离器。一个或多个小室可环绕或围绕重要表面或上面认定的重要路径区域，例如环绕灌装机头的区域或者环绕盖紧固装置的区域，所述灌装机头与瓶子102连接或相关联从而向瓶子102灌装饮料，所述盖紧固装置密封瓶子102并将盖104紧固到瓶子102上。这些小室或小罩不需要完全围住该区域。小室或小罩可提供正压气流保护来保持重要表面和区域的无菌性或清洁，例如在小室或小罩内具有用HEPA过滤过的空气或者电解水雾。

参照图1A至图8示出并描述的本发明的各种实施例提供了若干益处和优点。首先，与现有技术中使用的其它消毒剂的应用相比，电解水提高了安全性和保健功效。与现有技术中使用的其他消毒剂的应用相比，电解水被认为是非常良性的化学品。此外，没有食品掺假问题，因此使得任何可能的消费者问题减少到最低。第二，该消毒系统可在一组条件下以高速进行消毒，因此增加了生产系统的产量。第三，电解水可根据需要现场生产。其他化学品和消毒剂需要订购并送到生产设备处。第四，当使用电解水时就不需要冲洗步骤，这就节约了水资源。其他消毒剂所需的冲洗步骤加入了增加的设备成本、增加的生产时间、以及增加的用水量（用于冲洗）。第五，在转变或保持作业中，与化学品或其它消毒剂的转变和保持相比，用电解水进行的预消毒步骤需要的时间更短。另外，用电解水进行消毒允许用轻重量的瓶子。本发明的这种消毒系统的实施例可容易地利用现有的热灌装消毒系统进行翻新得到。

已参照图1A至图8中的实施例对本发明进行了阐述和图示，但应该理解，在不明显背离本发明的精神的情况下，本发明的特征易于调整、变换、改变或代替。例如，各种瓶子、盖、输送系统和其他设备或部件的尺寸、大小和形状都可改变以适应特定应用。相应地，本文所图示和阐述的特定实施例仅用于解释性目的，除了对于所附的权利要求及其等同物，本发明是非限制性的。

Claims (23)

1.一种用于获得无菌饮料并对瓶子和盖进行消毒的消毒系统，其中，所述瓶子容装所述无菌饮料，所述盖盖住所述瓶子，所述消毒系统包括：

用于给所述瓶子消毒的瓶子消毒器，其中，所述瓶子消毒器将电解水释放到所述瓶子上。

用于给所述盖消毒的盖消毒器，其中，所述盖消毒器将电解水释放到所述盖上。

灌装机站，所述灌装机站包括灌装机消毒器和灌装机，所述灌装机包括产品接触表面，其中，所述灌装机为所述瓶子灌装所述饮料并为瓶子加盖，其中，所述灌装机消毒器在生产开始前通过将电解水释放到所述产品接触表面上来对所述灌装机站消毒。

2.根据权利要求1所述的消毒系统，其中，所述瓶子消毒器、所述盖消毒器和所述灌装机消毒器包括机械式喷射装置，所述机械式喷射装置包括喷嘴，所述喷嘴将电解水的喷射流分别释放到所述瓶子、所述盖和所述产品接触表面上。

3.根据权利要求2所述的消毒系统，其中，所述电解水的喷射流的浓度范围以游离氯测量时大约为50至100PPM，温度范围大约为10至30摄氏度，并且保持时间范围大约为5至30分钟。

4.根据权利要求2所述的消毒系统，其中，所述电解水的喷射流的浓度范围以游离氯测量时大约为100至1000PPM，温度范围大约为25至65摄氏度，保持时间范围大约为5至30秒。

5.根据权利要求1所述的消毒系统，其中，所述瓶子消毒器、所述盖消毒器和所述灌装机消毒器包括雾发生器，所述雾发生器将电解水雾分别释放到所述瓶子、所述盖和所述产品接触表面上。

6.根据权利要求5所述的消毒系统，其中，所释放的电解水雾的浓度范围以游离氯测量时大约为50至100PPM，温度范围大约为10至30摄氏度。

7.根据权利要求5所述的消毒系统，其中，所释放的电解水雾的浓度范围以游离氯测量时大约为100至1000PPM，温度范围大约为25至65摄氏度。

8.根据权利要求1所述的消毒系统，其中，所述瓶子消毒器、所述盖消毒器和所述灌装机消毒器包括静电式雾发生器，所述静电式雾发生器将带静电荷的电解水雾分别释放到所述瓶子、所述盖和所述产品接触表面上。

9.根据权利要求8所述的消毒系统，其中，所述带静电荷的电解水雾的浓度范围以游离氯测量时大约为50至100PPM，温度范围大约为10至30摄氏度。

10.根据权利要求8所述的消毒系统，其中，所述带静电荷的电解水雾的浓度范围以游离氯测量时大约为100至1000PPM，温度范围大约为25至65摄氏度。

11.根据权利要求1所述的消毒系统，其中，通过使水流过电化学池来生产所述电解水，使水流过电化学池导致产生两种独立的电性相反的液流，第一种液流具有消毒剂属性并且包含带正电的、PH值大约在6至8之间的液流，第一种液流具有洗涤剂属性并且包含带负电的、PH值大约在11至13之间的液流。

12.一种用于获得无菌饮料并对瓶子和盖进行消毒的消毒系统，其中，所述瓶子容装无菌饮料，所述盖盖住瓶子，所述消毒系统包括：

产生电解水的电解水发生器；

用于给所述瓶子消毒的瓶站，所述瓶站包括用于装载所述瓶子的瓶子装载器、用于输送所述瓶子的瓶子输送器、以及瓶子清洗器，所述瓶子清洗器沿着所述瓶子输送器定位并且与电解水发生器连接，其中，所述瓶子清洗器将电解水喷到所述瓶子上；

用于给所述盖消毒的盖站，所述盖站包括用于装载所述盖的盖装载器、用于输送所述盖的盖输送器、以及盖清洗器，所述盖清洗器沿着所述盖输送器定位并且与电解水发生器连接，其中，所述盖清洗器将电解水喷到所述盖上；

与所述瓶站和所述盖站连接的灌装机站，其中，所述灌装机站包括具有重要表面的灌装机，所述重要表面是灌装操作期间潜在的产品接触表面，所述灌装机为所述瓶子灌装所述饮料并在瓶子灌装好饮料后给所述瓶子加盖，所述瓶站还包括与所述电解水发生器连接的喷射装置，所述喷射装置将电解水喷到灌装机的所述重要表面上。

13.根据权利要求12所述的消毒系统，其中，所述重要表面包括一个或多个以下表面：所述灌装机的内室、与所述瓶子连接或相关联以便为瓶子灌装饮料的灌装机头、或者将所述盖紧固到所述瓶子上的盖紧固装置。

14.根据权利要求12所述的消毒系统，其中，被喷射的电解水的浓度范围以游离氯测量时大约为50至100PPM、低温范围大约为10至30摄氏度、持续时间范围大约为5至30分钟。

15.根据权利要求12所述的消毒系统，其中，被喷射的电解水的浓度范围以游离氯测量时大约为100至1000PPM，温度范围大约为25至65摄氏度，持续时间范围大约为5至30秒。

16.根据权利要求12所述的消毒系统，所述消毒系统还包括完全围住所述灌装机的消毒罩，其中，所述消毒罩使所述瓶子、所述盖、和所述重要表面保持无菌状态。

17.根据权利要求16所述的消毒系统，其中，所述消毒罩包括HEPA空气过滤器，所述HEPA空气过滤器为整个消毒罩提供正气压和合适的空气流动状态。

18.一种用于获得无菌饮料并对瓶子和盖进行消毒的消毒系统，其中，所述瓶子容装所述无菌饮料，所述盖盖住瓶子，所述消毒系统包括：

瓶站，所述瓶站包括用于装载所述瓶子的瓶子装载器和用于输送所述瓶子的瓶子输送器；

盖站，所述盖站包括用于装载所述盖的盖装载器和用于输送所述盖的盖输送器；

与所述瓶站和所述盖站连接的灌装机站，其中，所述灌装机站包括具有重要表面的灌装机，所述重要表面是灌装操作期间潜在的产品接触表面，其中，所述灌装机为所述瓶子灌装所述饮料并在所述瓶子灌装好饮料后给所述瓶子加盖；

完全围住所述灌装机的消毒罩，其中，所述消毒罩使所述瓶子、所述盖、和所述重要表面保持无菌状态；

产生电解水的电解水发生器；

与所述电解水发生器相连接的雾发生器，其中，所述雾发生器产生电解水雾，所述电解水雾被分散在所述消毒罩内，其中，所述电解水雾为所述瓶子、所述盖和所述重要表面消毒。

19.根据权利要求18所述的消毒系统，其中，所述重要表面包括一个或多个下列表面：所述灌装机的内室、与所述瓶子连接或相关联以便为瓶子灌装饮料的灌装机头、或者将所述盖紧固到所述瓶子上的盖紧固装置。

20.根据权利要求18所述的消毒系统，其中，所述电解水发生器生成的电解水的浓度范围以游离氯测量时大约为50至1000PPM。

21.根据权利要求18所述的消毒系统，其中，所述雾发生器产生带正静电荷的电解水雾。

22.根据权利要求21所述的消毒系统，其中，所述瓶子、所述盖和所述重要表面带负电荷或接地，所述瓶子、所述盖和所述重要表面吸引所述带正静电荷的电解水雾，从而为所述瓶子、所述盖和所述重要表面消毒。

23.一种获得无菌饮料并对瓶子和盖进行消毒的方法，所述方法包括：

通过在所述瓶子上使用电解水来为所述瓶子消毒；

通过在所述盖上使用电解水来为所述盖消毒；以及

在生产开始前用电解水为灌装机消毒。

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