CN103785643B - 零部件自动清洗、烘干及灭菌的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种零部件自动清洗、烘干及灭菌的方法，包括：清洗剂喷淋浸泡清洗、超声波震荡除垢、清洗剂充气蠕动清洗、清洗剂喷淋冲洗、热风烘干、消毒剂喷淋等步骤。本发明通过清洗液喷淋，清洗液浸泡、超声波辅助清洗、清洗液充气液体翻滚在零部件表面充分活性作用使附着物脱落等技术使清洗效果良好，不留任何死角，提高了食品工业生产线零部件的清洗消毒作业的效率。

Description

零部件自动清洗、烘干及灭菌的方法

技术领域

本发明涉及一种自动清洗消毒工艺，尤其是涉及一种能够集清洗、烘干及灭菌于一体，能极大提高清洗效果的零部件自动清洗、烘干及灭菌方法。

背景技术

超声波技术描述：清洗速度快，提高生产效率，不须人手接触清洗液，安全可靠，对深孔、细缝和工件隐蔽处亦可清洗干净，对工件表面无损伤，节省溶剂、热能、工作场地和人工，超声波清洗方式超过一般以的常规清洗方法，特别是工件的表面比较复杂，象一些表面凹凸不平，有盲孔的机械零部件，一些特别小而对清洁度有较高要求的产品如：钟表和精密机械的零件，电子元器件，电路板组件等，使用超声波清洗都能达到很理想的效果。

超声清洗的原理是由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质-清洗溶剂中，超声波在清洗液中疏密相同的向前辐射，使液体流动而产生数以万计的微小气泡。这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长，而在正压区迅速闭合。在这种被称为“空化”效应的过程中，气泡闭合可形成超过1000大气压的瞬间高压，连续不断地产生瞬间高压就象一连串小“爆炸”不断地冲击物件表面，使物件的表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到物件表面净化的目的。

超声波清洗的作用机理主要有以下几个方面：因空化泡破灭时产生强大的冲击波，污垢层的一部分在冲击波作用下被剥离下来、分散、乳化、脱落。因为空化现象产生的气泡，由冲击形成的污垢层与表层间的间隙和空隙渗透，由于这种小气泡和声压同步膨胀，收缩，象剥皮一样的物理力反复作用于污垢层，污垢层一层层被剥离，气泡继续向里渗透，直到污垢层被完全剥离。这是空化二次效应。超声波清洗中清洗液超声振动对污垢的冲击。超声加速化学清洗剂对污垢的溶解过程，化学力与物理力相结合，加速清洗过程。

超声波清洗的主要参数：频率：≥20KHz清洗介质：采用超声波清洗，一般两类清洗剂：化学溶剂、水基清洗剂等。清洗介质的化学作用，可以加速超声波清洗效果，超声波清洗是物理作用，两种作用相结合，以对物件进行充分、彻底的清洗。功率密度：功率密度＝发射功率(W)/发射面积(cm²)通常≥0.3W/cm²，超声波的功率密度越高，空化效果越强，速度越快，清洗效果越好。但对于精密的、表面光洁度甚高的物件，采用长时间的高功率密度清洗会对物件表面产生“空化”腐蚀。超声波频率：超声波频率越低，在液体中产生的空化越容易，产生的力度大，作用也越强，适用于工件(粗、脏)初洗。频率高则超声波方向性强，适用于精细的物件清洗。清洗温度：一般来说，超声波在30℃40℃时的空化效果最好。清洗剂则温度越高，作用越显著。通常实际应用超声波时，采用50℃70℃的工作温度。

无菌区零部件清洗、烘干、灭菌领域，特别是对于常用的康美包灌装机无菌区零部件的清洗、烘干、灭菌作业中，存在着大量的问题。

现在无菌灌装机无菌区零部件，特别是康美包无菌灌装机无菌区零部件都是人工刷洗，这种方法费时、费力、费事，经常会出现零部件破损现象，增加成本。另，由于人工刷洗不可控因素较多(操作人员技术水平低、责任心差、零部件放置位置不当、零部件未完全浸泡等因素)所以清洗效果一般，留有清洗死角，有残留奶垢及水滴现象，在设备升温灭菌过程中灭菌不彻底，致使无菌环境被破坏，所生产的产品带菌，造成大批量的质量事故。

在现有的清洗方法当中，尤其在食品制造领域中，仅仅采用超声波清洗，不能满足清洗、烘干及消毒的要求，且并没有出现集清洗、烘干和灭菌于一体的清洗设备出现，尤其是对食品制造生产线上的零部件进行清洗的作业中，对清洗、消毒灭菌效果要求比较高的环节中，基本依靠人工进行清洗作业，消毒灭菌效果不佳。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种零部件自动清洗、烘干及灭菌方法，集清洗、烘干及灭菌于一体，提高清洗、烘干和灭菌的作业效率。

本发明的技术解决方案是：

一种零部件自动清洗、烘干及灭菌的方法，其中，该方法包括：

步骤1：将需要清洗的零部件固定至清洗槽内，注入清洗剂，对所述零部件进行喷淋和浸泡，注满所述清洗剂，持续时间T1后，停止注入所述清洗剂；

步骤2：启动超声波震荡装置作用所述清洗槽中的清洗剂而对所述零部件进行清洗，持续时间T2后，停止所述超声波震荡装置；

步骤3：排出所述清洗槽中的清洗液，同时注入清洗剂，对上述零部件进行喷淋冲洗，持续时间T3后，停止注入所述清洗剂；

步骤4：向所述清洗槽中注入压缩空气，并对压缩空气进行加热后形成热风，喷射至所述零部件上，进行热风烘干，持续时间T4；

步骤5：向所述清洗槽注入消毒剂，所述消毒剂与所述热风混合后，喷淋至所述零部件上，持续时间T5后，停止注入及加热所述压缩空气，停止注入所述消毒剂，并取出所述零部件。

由以上说明得知，本发明确实具有如下的优点：

本发明的一种康美包灌装机无菌区零部件自动清洗、烘干、灭菌方法，解决人工清洗费时、费力、费事，经常会致使零部件破损，清洗效果不佳、细菌残留超标，造成大批量质量事故的难题。本发明所公开的设备自动控制程度高，采用清洗液喷淋，清洗液浸泡、超声波辅助清洗、清洗液充气液体翻滚在零部件表面充分活性作用致使附着物脱落等技术使清洗效果良好，不留任何死角；采用加热无油无水(二级精过滤)的压缩空气进行加热后对零部件进行烘干，不留任何水滴残留；采用文丘里原理将灭菌剂雾喷洒于部件表面，进行灭菌处理，减少细菌残留。该技术具有自动化程度高、设备结构及其工艺方法设计科学、便于操作、清洗烘干消毒效果好等特点。

附图说明

图1为本发明的零部件自动清洗、烘干及灭菌方法的工艺步骤示意图；

图2为本发明的零部件自动清洗、烘干及灭菌方法较佳实施例所采用的设备的结构示意图；

图3为本发明的零部件自动清洗、烘干及灭菌方法较佳实施例所采用的设备的电气自动控制回路的示意图。

主要元件标号说明：

本发明：

1、配电柜2、清洗时间控制器3、清洗、烘干温度控制器

4、清洗槽5、停止按钮6、启动按钮

7、热风控制阀8、斗形槽底9、超声波板架

10、压缩空气加热器11、连接软管12、喷嘴

13、顶盖14、合页15、压缩空气流量控制阀

16、压缩空气管17、压缩空气控制阀18、排空阀

19、槽腿20、压缩空气量调节阀21、清洗剂控制阀

22、烘干消毒时间控制器23、门开关(安全开关)24、万向轮

25、旋转轴26、零部件固定架27、高液位传感器

28、传动轮29、三角皮带30、驱动马达

31、三角形支撑固定架32、防水轴承33、超声波调节旋钮

34、消毒剂控制阀35、气体喷管36、排空管

37、清洗剂加热器38、消毒剂导管39、压缩空气导管

40、排气管41、排气阀42、清洗剂温度传感器

43、报警灯44、电源指示灯45、清洗剂导管

46、热风温度传感器47、呼吸孔48、低液位传感器

49、排风阀50、排风管51、总时间控制器

52、主管道

A、清洗剂喷淋浸泡B、超声波震荡除垢、清洗剂充气蠕动清洗

C、清洗剂喷淋冲洗D、热风烘干E、消毒剂喷淋

F、清洗、烘干、消毒时零部件位移

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

请参见图1所示，为本发明的零部件自动清洗、烘干及灭菌方法的工艺步骤示意图；如图所示，较佳的，本发明的一种零部件自动清洗、烘干及灭菌的方法，其中，该方法包括：

步骤1：将需要清洗的零部件固定至清洗槽内，注入清洗剂，对所述零部件进行喷淋和浸泡，注满所述清洗剂，持续时间T1后，停止注入所述清洗剂；借此，实现对放置入清洗槽中的零部件进行清洗剂喷淋浸泡A的作业。

较佳的，该步骤中，还可以包括对所述清洗剂进行加热，在时间T1后停止加热；也可以更进一步的对清洗剂加热温度进行检测，保证清洗剂温度在最佳范围内，提高清洗效果；另外该步骤中还包括检测所述清洗液的高液位值，当所述高液位值等于或高于第一设定值时，停止注入所述清洗液。该第一设定值一般为相对与清洗槽的顶部设置的液位高度，通过液位控制，对清洗液的注入进行双保险控制，防止清洗剂注入过量导致安全事故的发生。

步骤2：启动超声波震荡装置作用所述清洗槽中的清洗剂而对所述零部件进行清洗，持续时间T2后，停止所述超声波震荡装置；实现超声波清洗零部件的目的。

较佳的，该步骤中，进一步还包括于所述零部件下方的清洗剂中，朝向所述零部件方向充入压缩空气，使清洗剂蠕动，增强对所述零部件的清洗作用，在时间T2后停止充入压缩空气。借此，实现了对零部件的超声波震荡除垢、清洗剂充气蠕动清洗B的高效清洗方式，大大改善了原来清洗不充分、不彻底的缺点。

步骤3：排出所述清洗槽中的清洗液，同时注入清洗剂，对上述零部件进行喷淋冲洗，持续时间T3后，停止注入所述清洗剂；较佳的，所述清洗液的排出速度大于所述清洗液的注入速度。使清洗剂逐渐排空，更进一步的，该步骤3中还包括检测所述清洗液的低液位值，当所述清洗液的低液位值高于第二设定值时，排出清洗液；当所述清洗液低液位值低于第二设定值时，停止排出清洗液。该第二设定值一般为清洗槽最底部的液位高度值，使排出清洗剂的过程更加灵活，也进一步保证了清洗过程清洗槽内的安全，实现了对零部件的在非浸泡状态下的清洗剂喷淋冲洗C作业。

步骤4：向所述清洗槽中注入压缩空气，并对压缩空气进行加热后形成热风，喷射至所述零部件上，进行热风烘干D，持续时间T4；较佳的，在清洗剂喷淋冲洗C完成后，需要对零部件进行烘干，该步骤中，还可以对热风的温度进行检测，一保证热风温度符合烘干要求，避免热风温度过高或偏低，损坏零部件或达不到烘干效果。以更好的实现对零部件的热风烘干D作业。

步骤5：向所述清洗槽注入消毒剂，所述消毒剂与所述热风混合后，喷淋至所述零部件上，持续时间T5后，停止注入及加热所述压缩空气，停止注入所述消毒剂，并取出所述零部件。在该步骤中，热风持续注入，与所述消毒剂混合，再喷向烘干完毕后的零部件，提高了消毒灭菌的效果，也使消毒剂更好的散布于零部件的表面，使消毒剂喷淋E作业更加合理有效。

较佳的实施方式中，本发明的零部件自动清洗、烘干及灭菌的方法中，在上述时间T1至时间T5连续进行的整个过程当中，该方法还包括转动固定于所述清洗槽内的零部件(清洗、烘干、消毒时零部件位移F)，且较佳的，使零部件的转动速度为每分钟10～15转；从而使零部件在整个清洗过程中一直保持旋转位移移动，加强了其与清洗剂、热风及消毒剂之间的接触作用，使清洗、烘干、消毒作业更加充分，提高作业效果。

另外，较佳的，上述方法当中，采用多个注入管口均匀分散注入所述清洗剂、热风及消毒剂；使各种介质的注入更加均匀，作用更加充分；更进一步的，较优的方式中，上述多个注入管口采用文丘里管结构，使喷洒效果更加明显。

本发明的零部件自动清洗、烘干及灭菌的方法，较佳的，该方法还包括：采用了一零部件自动清洗、烘干及灭菌设备(如图2所示)，启动该设备，在时间T1、T2、T3、T4、T5之和的总时间内，经由该设备的电气自动控制回路的控制对零部件进行清洗、烘干及灭菌作业后，关闭该设备；所述零部件自动清洗、烘干及灭菌设备包括：

清洗槽，为一顶面开口的槽体，其底部具有斗形槽底，该斗形槽底末端经由一排空阀与一排空管连通；

顶盖，能够开合地安装于所述清洗槽的顶部，该顶盖上设有多个喷嘴；所述顶盖上设有用于控制清洗槽内部压力平衡的呼吸孔；

零部件固定架，安装于所述清洗槽内，用于固定所述零部件；

配电柜，安装于所述清洗槽外，其内部装配有电气控制元件，

介质注入装置，设置于所述清洗槽外侧，包括清洗剂导管、消毒剂导管、压缩空气管及主管道；所述清洗剂导管、消毒剂导管及压缩空气管与所述主管道连通，且分别设有清洗剂控制阀、消毒剂控制阀及热风控制阀；所述压缩空气管上设有压缩空气加热器；所述主管道为水平横向设置，该主管道上设有多个介质输出管道；所述介质输出管道分别连接有连接软管而与多个所述喷嘴分别连接，多个所述消毒剂导管分别与所述介质输出管道对应连接；所述介质输出管道为文丘里管；所述排空阀的及排空管的直径为所述清洗剂导管直径的两倍及以上；

超声波清洗装置，包括设置于所述清洗槽外侧的超声波发生器，其经由高频电缆与换能器电连接，所述换能器与一超声波震荡装置硬件连接；所述超声波震荡装置设置于所述清洗槽内且位于所述斗形槽底的顶部；

所述电气控制元件包括时间控制器、信号指示灯、控制按钮、温度监控装置及超声波调节旋钮，所述电气控制元件经由继电器组、交流接触器与电源、各所述阀门、压缩空气加热器、超声波发生器电连接，构成电气自动控制回路；

所述超声波振荡器设置于一横向设置的超声波板架上，该超声波板架下方设有气体喷管，该超声波板架及气体喷管沿所述清洗槽长度方向横向延伸，所述气体喷管一端延伸至所述清洗槽外侧与一压缩空气导管连接，该压缩空气导管上设有压缩空气控制阀及压缩空气量调节阀，所述压缩空气控制阀与所述电气自动控制回路电连接；

所述清洗剂导管上于所述清洗剂加热器前端设有清洗剂加热器，所述引间控制器包括总时间控制器、清洗时间控制器及烘干消毒时间控制器；所述温度监控装置包括清洗剂温度传感器、热风温度传感器及清洗、烘干温度控制器；该清洗剂加热器与所述电气自动控制回路电连接；

所述主管道的一端沿竖直方向连接有一排气管，该排气管上设有排气阀，该排气阀与所述电气自动控制回路电连接；所述压缩空气管上设有压缩空气流量控制阀；

所述零部件固定板固定于一旋转轴上，该旋转轴两端经由防水轴承固定于所述清洗槽的两侧，其中一端突出所述清洗槽并与一传动装置联动，所述传动装置包括固定于所述旋转轴一端的传动轮、驱动马达及套设于所述驱动马达输出端及所述传动轮上的三角皮带；所述驱动马达固定于三角形支撑固定架上，所述三角形支撑固定架固定于所述清洗槽外侧；该驱动马达与所述电气自动控制回路电连接；

所述清洗槽顶部与所述顶盖之间还设有门开关；所述清洗槽上部设有高液位传感器，所述斗形槽底底部设有低液位传感器；所述门开关、高液位传感器及低液位传感器与所述电气自动控制回路电连接；所述控制按钮包括启动按钮及停止按钮，所述信号指示灯包括报警灯及电源指示灯。

为了方便设备的使用，本发明采用的零部件自动清洗、烘干及灭菌设备，较佳的，所述清洗槽还设有槽腿，所述槽腿底部设有万向轮，用以支撑清洗槽和方便与移动该设备。

现以所述零部件自动清洗、烘干及灭菌设备结合图2及图3，详细讲述本发明采用的零部件自动清洗、烘干及灭菌设备较佳的结构和工作过程：

所述无菌区零部件清洗、烘干及灭菌设备，该设备包括：配电柜1、清洗时间控制器2、清洗、烘干温度控制器3、清洗槽4、停止按钮5、启动按钮6、热风控制阀7、斗形槽底8、超声波板架9、压缩空气加热器10、连接软管11、喷嘴12、顶盖13、合页14、压缩空气流量控制阀15、压缩空气管16、压缩空气控制阀17、排空阀18、槽腿19、压缩空气量调节阀20、清洗剂控制阀21、烘干消毒时间控制器22、门开关(安全开关)23、万向轮24、旋转轴25、零部件固定架26、高液位传感器27、传动轮28、三角皮带29、驱动马达30、三角形支撑固定架31、防水轴承32、超声波调节旋钮33、消毒剂控制阀34、气体喷管35、排空管36、清洗剂加热器37、消毒剂导管38、压缩空气导管39、排气管40、排气阀41、清洗剂温度传感器42、报警灯43、电源指示灯44、清洗剂导管45、热风温度传感器46、呼吸孔47、低液位传感器48、排风阀49、排风管50、总时间控制器51、主管道52所组成。

该设备零部件安装位置如图2所示，电器控制元件安装于配电柜内，电柜门安装设置有清洗时间控制器、清洗烘干温度控制器、烘干消毒时间控制器、总时间控制器、启动按钮、停止按钮、超声波调节旋钮、电源指示灯，配电柜顶部安装设置有报警灯，配电柜安装于清洗槽槽体外侧壁上。

合页安装于清洗槽与顶盖之间，便于顶盖的开启和关闭。顶盖上设置有平行的两排多个喷嘴，用于喷清洗剂、吹热风、喷消毒剂。两排平行喷嘴中间还设置有两个或多个呼吸孔，用于槽内平衡压力及排风、冷却等。清洗槽槽体安装合页一侧的对侧槽体槽沿上安装有门开关(安全开关)，起到安全保护作用，只要打开顶盖或没盖顶盖设备停止或无法运行。

清洗槽的上部安装有高液位传感器，斗形槽底底部安装有低液位传感器，用于监测清洗剂的高液位和低液位。顶盖于主管道之间用耐高温耐腐蚀的软管连接，用于输送清洗剂、烘干热风、消毒剂。

清洗剂导管与清洗剂控制阀之间安装有清洗剂加热器，液体流经加热器时被加热至所需温度(一般设置为零上40至60摄氏度)，清洗剂控制阀延伸管路横向连接于主管道(如图2所示)使清洗剂流动无阻。

消毒剂控制阀与消毒剂导管相连接，消毒剂导管用于输送消毒剂，消毒剂控制阀用于控制消毒剂的喷洒，消毒剂控制阀一端延伸管路垂直焊接于主管道的支路(介质输出管道)上，主管道设置3个或多个支路，相应的消毒剂导管、消毒剂控制阀及其延伸管路配套设置3个或多个。其中，消毒剂剂管路直径应是主管道支路直径的1/3，符合文丘里原理。

主管道上安装设置有清洗剂温度传感器和热风温度传感器(烘干温度)，用于监测清洗剂温度和烘干热风温度。热风控制阀延伸管路垂直焊接于主管道中心部位，便于热风(消毒剂喷淋时用于分散压缩空气)分散均匀，热风控制阀与压缩空气加热器相连接，用于控制热风(消毒剂喷淋时用于控制压缩空气)的通断，压缩空气加热器与压缩空气管之间安装设置有压缩空气量调节阀，用于调节压缩空气的压力。

主管道一侧延伸管路垂直焊接安装有排气阀，在零部件浸泡清洗时用于排气，排气阀一端连接有排气管，排气管用于将废气排至制定位置。主管道及其清洗剂、烘干热风、消毒剂喷洒阀组系统、排气阀均安装于清洗槽槽体外壁的一侧或单独设置安装于一独立区域，保证其安全及稳定运行即可。

清洗槽的底部设置有超声波板架，架体上安装有超声波震荡装置。其中，根据超声系统结构及工作原理，由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡，由超声波震荡装置传播到介质-清洗溶剂中，超声波发生器与换能器之间由高频电缆连接，换能器与超声波震荡装置之间硬件连接(合金螺栓或其它)，为保证其安全并良好运行，超声波发生器与换能器及其高频电缆设置在配电柜内或单独安全区域，不允许与液体接触。

超声波板架上还设置有气体喷管(一根管上设置有多个小孔)，在零部件浸泡清洗时用于喷出压缩空气辅助清洗零部件，气体喷管延伸管路与压缩空气控制阀相连接，压缩空气控制阀用于控制压缩空气的通断，压缩空气量调节阀连接于压缩空气控制阀与压缩空气导管之间用于调节压缩空气压力。压缩空气控制阀、压缩空气量调节阀均设置在槽体外壁上，方便于手工调节压力和观察工作状态。清洗槽最底部设计为斗形槽底，方便于液体流出，斗形槽底下端延伸管路设置安装有排空阀，用于排空清洗剂，排空管连接与排空阀用于疏导排空的液体排污到制定位置。斗形槽底延伸管路的一侧垂直焊接设置有排风阀用于烘干步骤时排风，排风阀连接有排风管用于排风至制定位置。

清洗槽的槽内设置有零部件固定架(立式或卧式，本实施例的图2是卧式)，用于卡合固定所需清洗的无菌区零部件，零部件固定架焊接设置在旋转轴上，旋转轴用于带动零部件固定架旋转，旋转轴的两端设置有防水轴承用于连接固定旋转轴及清洗槽之间的固定连接件。旋转轴的一端设置有传动轮，驱动马达(驱动马达上设置有减速器和传动轮)与传动轮之间由三角皮带连接传动，方便于传动和保护设备。驱动马达设置安装在三角形支撑固定架上，三角形支撑固定架设置在槽体上。

该清洗槽槽体还设置有槽腿，用于支撑槽体，槽腿下端还设置有万向轮，方便于移动该清洗装置。

依据所述零部件自动清洗、烘干及灭菌设备的结构进行实施制作，清洗槽根据零部件实际情况设计尺寸，一般CFA712-32发备两台发备用一个清洗槽可发计尺寸：长2米，宽1.5米，高1.5米；或者CFA124-36设备两台设备用一个清洗槽可设计尺寸：长2.5米，宽2米、高2米。

本发明在采用所述零部件自动清洗、烘干及灭菌设备进行清洗、烘干、灭菌作业的技术说明如下：

1、顶盖设有呼吸孔、底部设有排风管，用于槽内压力平衡及排风、冷却等(清洗槽属于压力容器，不能安装排风扇，例如预处理的半成品罐、清洗罐等，不会设有排风扇，而设置呼吸孔；如果压力容器设置排风扇，运行时导致罐内压力低于外部大气压后，容器会迅速干瘪变形；呼吸孔的作用是压力高时排气、压力低时吸气)；

2、出于安全考虑，驱动马达与传动轮之间使用三角皮带传动，马达设有减速器，速度应保持在每分钟10-15转左右，当零部件固定架卡死过载时，皮带会打滑，起到保护设备和零部件的作用；

3、烘干热风、清洗剂单独加热，加热温度由温控器控制，温度范围为40-60摄氏度，温度过高零部件中无菌室窗会受热变形，温度过低达不到良好的清洗效果；

4、清洗时采用超声波辅助清洗和清洗剂充气及零部件位移(零部件固定架旋转)的方法共同作用清洗，超声波技术会使垢物松解但不会脱落，气体充气使液体蠕动，垢物会脱落，零部件固定架的转动位移致使垢物完全脱落；

5、清洗结束时采用清洗剂喷淋冲洗，达到清洗的最佳效果；

6、消毒剂喷淋采用文丘里原理(虹吸)。

请参照图3所示，为所述零部件自动清洗、烘干及灭菌设备的电气自动控制回路的示意图，其中包括具体的元器件如下：

电源开关S、电源指示灯44、启动按钮6、停止按钮5、门开关(安全开关)23、交流接触器K、K1、K5、K10、继电器K2、K3、K4、K6、K7、K8、K9、K11、K12、报警灯43、总时间控制器51、清洗时间控制器2、排空阀18、清洗剂控制阀21、清洗、烘干温度控制器3、清洗剂加热器37、高液位传感器27、低液位传感器48、驱动马达30、压缩空气控制阀17、排气阀41、超声波系统T、超声波调节旋钮33、烘干消毒时间控制器22、压缩空气加热器10、排风阀49、消毒剂控制阀34、热风控制阀7；其中，K-1、K-2、K-3为交流接触器K的常开触点；K1-1、K1-2、K1-3为交流接触器K1的常开触点；K2-1、K2-3为继电器K2的常闭触点，K2-2为继电器K2的常开触点；K3-1、K3-2、K3-3为继电器K3的常开触点，K3-4、K3-5、K3-6继电器K3的常闭触点；K4-1、K4-2、K4-6为继电器K4的常开触点，K4-3、K4-4、K4-5继电器K4的常闭触点；K5-1为交流接触器K5的常开触点；K6-2为继电器K6的常开触点，K6-1、K6-3为继电器K6的常闭触点；K7-1、K7-2、K7-3为继电器K7的常开触点，K7-4、K7-5、K7-6为继电器K7的常闭触点；K8-1、K8-2、K8-3为继电器K8的常开触点，K8-4、K8-5、K8-6为继电器K8的常闭触点；K9-2为继电器K9的常开触点，K9-1、K9-3为继电器K9的常闭触点；K10-1为交流接触器K10的常开触点；K11-1为继电器K11的常闭触点；K12-1、K12-2为继电器K12的常开触点，K12-3为继电器K12的常闭触点。

其具体工作流程如下：

电源L、E、N接于接线端子，使用该设备时，打开电源开关S，电源指示灯44得电亮起，表示系统已经供电；将灌装机无菌区零部件放入零部件固定架26中并卡合固定，盖上顶盖13(门开关触发闭合导通)，按下启动按钮6，电流通过停止按钮5(常闭)，门开关23(视为常闭，清洗槽盖盖上时触发闭合)，交流接触器K得电，触点K-1、K-2、K-3闭合，电流通过K2-3、K3-6、K4-5、K7-5、K8-5、K6-3、K11-1，继电器K9得电吸合，常开触点K9-2闭合，报警灯43得电闪烁并嗡鸣，警告设备已经启动，总时间控制器51得电，延时导通(其设定延时时间是运行时间的总和，例如：清洗液注满清洗槽是5分钟，超声波辅助震荡清洗及清洗剂充气辅助清洗10分钟，清洗剂喷淋冲洗10分钟，热风烘干5分钟、消毒剂喷淋5分钟，总时间控制器设定时间应为35分钟)，交流接触器K1得电吸合，K1-1、K1-2、K1-3闭合导通，继电器K11得电吸合，继电器K11的常闭触点K11-1断开，继电器K9复位，K9-2断开，报警灯43停止闪烁及嗡鸣，继电器K9的常闭触点K9-1、K9-3常闭，电流通过K9-1、K-2，交流接触器K10得电，交流接触器K10的触点K10-1闭合，驱动马达30启动运转，通过三角皮带29传动到传动轮28带动零部件固定架旋转，此时，电流通过K9-3、K2-1(继电器K2的常闭触点)继电器K12得电，常开触点K12-1、K12-2闭合，常闭触点K12-3断开，清洗剂控制阀21得电，(清洗剂控制阀门打开，清洗剂流经清洗剂导管45，清洗剂加热器37，通过清洗剂控制阀门21进入主管道，流经分支管路，最后从喷嘴喷出)清洗、烘干温度控制器3得电工作，清洗剂加热器37工作，实现闭环控制加热清洗剂，清洗剂温度传感器42安装于清洗剂分支管路处，传感器导线接于清洗、烘干温度传感器上(电路图中省略)。

当清洗剂注满清洗槽时高液位传感器27被触发，继电器K2得电，常闭触点K2-1断开，继电器K12复位，K12-1、K12-2断开，清洗剂控制阀21关闭，清洗、烘干温度控制器3和清洗剂加热器37停止工作，继电器K2的常开触点K2-2闭合，清洗时间控制器2得电工作，继电器K3延时得电，继电器K3的常开触点K3-1、K3-2、K3-3闭合，继电器K3的常闭触点K3-4、K3-5、K3-6断开，清洗时间控制器2、继电器K3自锁，电流通过K3-2，压缩空气控制阀17、排气阀41得电打开，清洗剂内充气液体蠕动，排气阀排出呼吸孔47排除过剩的气体，保持压力平衡，同时，电流通过K3-3，交流接触器K5得电，K5-1闭合，超声波系统得电工作，利用超声波调节旋钮33可以调节超声波功率(300W-800W、28KHZ-75KHZ)，以达到最佳清洗效果。

达到设定时间后，清洗时间控制器2切换，继电器K4得电，继电器K4的常开触点K4-6自锁清洗时间控制器2及继电器K4，继电器K4的常开触点K4-1闭合，继电器K12得电，K12-1、K12-2闭合，清洗剂控制阀21得电打开，清洗、烘干温度控制器3得电工作，清洗剂加热器37得电工作(清洗、烘干温度控制器与清洗剂加热器之间闭环控制)，同时，常开触点K4-2闭合，电流通过K4-2，K6-2(此时低液位传感器48得电，K6得电，K6-2闭合)，排空阀18得电打开，清洗剂排地或回收它用(排空阀管路直径设计为清洗剂导管的两倍以上，以便快速排空，旨在出的比进的多)，当清洗剂完全排空后，低液位传感器48大去触发，继电器K6复位，K6-2断开，排空阀18关闭(清洗剂喷淋冲洗时，排空阀间歇动作，低液位传感器48触发它就动作)，

此时间进入清洗剂喷淋冲洗阶段，当设定时间到达时，清洗时间控制器2切换，继电器K4复位，电流通过K12-3、K3-4、K4-3、K6-1(K12-3、K3-4、K4-3、K6-1均属常闭触点)烘干消毒时间控制器22得电，继电器K7延时得电，继电器K7的常开触点K7-1、K7-2、K7-3闭合，继电器K7的常闭触点K7-4、K7-5、K7-6断开，清洗、烘干温度控制器3得电工作，压缩空气加热器10加热(温度传感器、加热器均接于温度控制器用于闭环控制，温度传感器在本电路中省略)此时，电流通过K7-1，热风控制阀7得电触发工作，热风流经主管道52，流经分支管路、消毒剂导管、喷嘴吹入清洗槽内烘干零部件，电流通过K7-3，排风阀49得电触发工作，将烘干零部件后的废风排除清洗槽外，当烘干设定时间达到时，烘干、消毒时间控制器22切换，继电器K8得电，继电器K8的常开触点K8-1、K8-2、K8-3闭合，常闭触点K8-4、K8-5、K8-6断开，此时，电流通过K8-3，热风控制阀7打开，电流通过K8-1，消毒剂控制阀34(消毒剂控制阀3个或多个)得电打开，消毒剂与压缩空气混合流经管路从喷嘴12喷出对零部件进行消毒灭菌(文丘里原理)，电流通过K8-2，排风阀49得电打开，将废余的消毒雾气排出至指定位置，当消毒设定时间达到时，烘干、消毒时间控制器切换，总时间控制器51停止延时，交流接触器K1复位，交流接触器K1的触点K1-1、K1-2、K1-3断开设备停止运行，所有阀门复位关闭，驱动马达停止运行，设备恢复原始状态，电流经过K-3、K2-3、K3-6、K4-5、K7-5、K8-5、K6-3、K11-1，继电器K9得电，K9-2闭合，报警灯43报警嗡鸣，清洗、烘干、消毒完毕，操作人员按下停止按钮5，停止该设备，将设备无菌区零部件从清洗槽中拿出，无菌区零部件自动清洗、烘干、消毒完毕。该设备及其工艺方法具有设计科学、便于操作、清洗烘干消毒效果好等特点。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (12)

1.一种零部件自动清洗、烘干及灭菌的方法，其特征在于，该方法包括：

步骤1：将需要清洗的零部件固定至清洗槽内，注入清洗剂，对所述零部件进行喷淋和浸泡，注满所述清洗剂，持续时间T1后，停止注入所述清洗剂；

步骤2：启动超声波震荡装置作用所述清洗槽中的清洗剂而对所述零部件进行清洗，于所述零部件下方的清洗剂中，朝向所述零部件方向充入压缩空气，使清洗剂蠕动，增强对所述零部件的清洗作用，持续时间T2后，停止充入压缩空气，停止所述超声波震荡装置；

步骤3：排出所述清洗槽中的清洗剂，同时注入清洗剂，对上述零部件进行喷淋冲洗，持续时间T3后，停止注入所述清洗剂；

步骤4：向所述清洗槽中注入压缩空气，并对压缩空气进行加热后形成热风，喷射至所述零部件上，进行热风烘干，持续时间T4；

步骤5：向所述清洗槽注入消毒剂，所述消毒剂与所述热风混合后，喷淋至所述零部件上，持续时间T5后，停止注入及加热所述压缩空气，停止注入所述消毒剂，并取出所述零部件。

2.如权利要求1所述的零部件自动清洗、烘干及灭菌的方法，其特征在于，于所述步骤1中，还包括对所述清洗剂进行加热，在时间T1后停止加热；以及检测所述清洗剂的高液位值，当所述高液位值等于或高于第一设定值时，停止注入所述清洗剂。

3.如权利要求2所述的零部件自动清洗、烘干及灭菌的方法，其特征在于，所述清洗槽为一压力容器，该方法还包括在时间T1后，开启设置于清洗槽上的用以排出过剩气体、保持压力平衡的排气阀，在时间T5后，关闭所述排气阀。

4.如权利要求1或3所述的零部件自动清洗、烘干及灭菌的方法，其特征在于，所述步骤1中，还包括：转动固定于所述清洗槽内的零部件，在时间T5后停止转动。

5.如权利要求4所述的零部件自动清洗、烘干及灭菌的方法，其特征在于，所述零部件转动速度为每分钟10～15转。

6.如权利要求1所述的零部件自动清洗、烘干及灭菌的方法，其特征在于，于所述步骤3中，所述清洗剂的排出速度大于所述清洗剂的注入速度。

7.如权利要求4所述的零部件自动清洗、烘干及灭菌的方法，其特征在于，于所述步骤3中，所述清洗剂的排出速度大于所述清洗剂的注入速度。

8.如权利要求6或7所述的零部件自动清洗、烘干及灭菌的方法，其特征在于，该步骤3中还包括检测所述清洗剂的低液位值，当所述清洗剂的低液位值高于第二设定值时，排出清洗剂；当所述清洗剂低液位值低于第二设定值时，停止排出清洗剂。

9.如权利要求1所述的零部件自动清洗、烘干及灭菌的方法，其特征在于，该方法还包括，采用多个注入管口均匀分散注入所述清洗剂、热风及消毒剂。

10.如权利要求8所述的零部件自动清洗、烘干及灭菌的方法，其特征在于，该方法还包括，采用多个注入管口均匀分散注入所述清洗剂、热风及消毒剂。

11.如权利要求9或10所述的零部件自动清洗、烘干及灭菌的方法，其特征在于，该方法还包括，所述多个注入管口采用文丘里管结构。

12.如权利要求11所述的零部件自动清洗、烘干及灭菌的方法，其特征在于，该方法还包括：采用一零部件自动清洗、烘干及灭菌设备，启动该设备，在时间T1、T2、T3、T4、T5之和的总时间内，经由该设备的电气自动控制回路的控制对零部件进行清洗、烘干及灭菌作业后，关闭该设备；所述零部件自动清洗、烘干及灭菌设备包括：

清洗槽，为一顶面开口的槽体，其底部具有斗形槽底，该斗形槽底末端经由一排空阀与一排空管连通；

顶盖，能够开合地安装于所述清洗槽的顶部，该顶盖上设有多个喷嘴；所述顶盖上设有用于控制清洗槽内部压力平衡的呼吸孔；

零部件固定架，安装于所述清洗槽内，用于固定所述零部件；

配电柜，安装于所述清洗槽外，其内部装配有电气控制元件，

介质注入装置，设置于所述清洗槽外侧，包括清洗剂导管、消毒剂导管、压缩空气管及主管道；所述清洗剂导管、消毒剂导管及压缩空气管与所述主管道连通，且分别设有清洗剂控制阀、消毒剂控制阀及热风控制阀；所述压缩空气管上设有压缩空气加热器；所述主管道为水平横向设置，该主管道上设有多个介质输出管道；所述介质输出管道分别连接有连接软管而与多个所述喷嘴分别连接，多个所述消毒剂导管分别与所述介质输出管道对应连接；所述介质输出管道为文丘里管；所述排空阀的及排空管的直径为所述清洗剂导管直径的两倍及以上；

超声波清洗装置，包括设置于所述清洗槽外侧的超声波发生器，其经由高频电缆与换能器电连接，所述换能器与一超声波震荡装置硬件连接；所述超声波震荡装置设置于所述清洗槽内且位于所述斗形槽底的顶部；

所述电气控制元件包括时间控制器、信号指示灯、控制按钮、温度监控装置及超声波调节旋钮，所述电气控制元件经由继电器组、交流接触器与电源、各所述阀门、压缩空气加热器、超声波发生器电连接，构成电气自动控制回路；

所述超声波震荡装置设置于一横向设置的超声波板架上，该超声波板架下方设有气体喷管，该超声波板架及气体喷管沿所述清洗槽长度方向横向延伸，所述气体喷管一端延伸至所述清洗槽外侧与一压缩空气导管连接，该压缩空气导管上设有压缩空气控制阀及压缩空气量调节阀，所述压缩空气控制阀与所述电气自动控制回路电连接；

所述清洗剂导管上于所述清洗剂控制阀前端设有清洗剂加热器，所述时间控制器包括总时间控制器、清洗时间控制器及烘干消毒时间控制器；所述温度监控装置包括清洗剂温度传感器、热风温度传感器及清洗、烘干温度控制器；该清洗剂加热器与所述电气自动控制回路电连接；

所述主管道的一端沿竖直方向连接有一排气管，该排气管上设有排气阀，该排气阀与所述电气自动控制回路电连接；所述压缩空气管上设有压缩空气流量控制阀；

所述零部件固定架固定于一旋转轴上，该旋转轴两端经由防水轴承固定于所述清洗槽的两侧，其中一端突出所述清洗槽并与一传动装置联动，所述传动装置包括固定于所述旋转轴一端的传动轮、驱动马达及套设于所述驱动马达输出端及所述传动轮上的三角皮带；所述驱动马达固定于三角形支撑固定架上，所述三角形支撑固定架固定于所述清洗槽外侧；该驱动马达与所述电气自动控制回路电连接；

所述清洗槽顶部与所述顶盖之间还设有门开关；所述清洗槽上部设有高液位传感器，所述斗形槽底底部设有低液位传感器；所述门开关、高液位传感器及低液位传感器与所述电气自动控制回路电连接；所述控制按钮包括启动按钮及停止按钮，所述信号指示灯包括报警灯及电源指示灯。