CN105536300B - 气液分离装置、气液分离方法和灌装机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气液分离装置，包括：大致圆筒形的容器主体，其下部设有出液口；盖体，将上述容器主体的上端封闭，该盖体上设有抽真空口；导入流路；消泡网；导流机构，可拆卸或者不可拆卸的设于所述盖体或者所述容器主体上并位于所述消泡网的上方，包括挡盘、以及设于该挡盘上方的至少三个规则布置的螺旋导流板组成的螺旋导流板组。从而该气液分离装置可以采用纯物理方法实现气液混合物的分离，尤其是气泡较多的情况，不会对原液的各种属性或者特性产生不良影响。本发明还提供了相应的气液分离方法，以及应用上述气液分离装置或者气液分离方法的灌装机。

Description

气液分离装置、气液分离方法和灌装机

技术领域

本申请涉及分离技术领域，具体地涉及了一种气液分离装置，该气液分离装置主要用于药品、食品、化妆液等的制备设备以及医疗设备中。例如，用于灌装食品、药品以及保健品等的灌装机、包装设备中。

另外，本申请还涉及了一种气液分离方法。

此外，本申请还涉及了应用上述气液分离装置或者气液分离方法的灌装机、包装设备。

背景技术

例如，负压灌装机或者说真空灌装机进行药液或者营养液的灌装操作时，经常会产生较多带有气泡的气液混合物，因而需要对其进行消泡处理并将液体分离以进行利用。

申请公布号为CN 105008010 A的中国发明专利申请公布的一种气液分离仪器、授权公告号为CN 104326534 B的中国发明专利提供的一种气液分离的装置及气液分离的方法都提供了相应的技术方案用于解决类似上述的技术问题，但其适应范围较为有限。

实践中，本申请人的研究人员发现现有技术中至少存在以下问题：1）.结构复杂，效率较低；2）.气液分离过程中掺入其他物质导致影响原气液混合物的特性，例如改变药液或食品的分子结构、成分等。

因此，如何改进和优化气液分离装置的结构，使其结构简单、对原气液混合物的特性或者固有属性影响较小是本领域内技术人员目前急需解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的包括提供一种气液分离装置，该气液分离装置结构简单，并且可通过采用纯物理作业的方法就能完成气液的分离操作。该气液分离装置适应于食品、药品制备设备，但是也可以用于各种场合，包括医疗、化工、农药、化妆，以及其他包装设备的宽泛的范围。本发明的又一个目的是提供一种相应的气液分离方法。本发明的另一目的是提供应用上述气液分离装置或气液分离方法的灌装机、包装设备。

为此，本发明涉及一种气液分离装置，包括：

大致圆筒形的容器主体，其下部设有出液口；

盖体，将上述容器主体的上端封闭，该盖体上设有抽真空口；

导入流路，在上述容器主体上开口，且该导入流路的出口方向与所述容器主体内壁上的某一相邻切线重合或者平行；

消泡网，设于所述容器主体内并位于所述导入流路出口的上方；

导流机构，可拆卸或者不可拆卸的设于所述盖体或者所述容器主体上并位于所述消泡网的上方，包括挡盘、以及设于该挡盘上方的至少三个规则布置的螺旋导流板组成的螺旋导流板组，从而使得绕经所述挡盘的气流经过逐步变小和/或变窄的螺旋状通道后通向所述抽真空口。

优选地，所述螺旋导流板组包括至少四个沿着相对所述抽真空口的方向对称布置的螺旋导流板，且该螺旋导流板组的中心形成与所述抽真空口相对的空腔。

优选地，所述螺旋导流板沿所述抽真空口的流向的横截面呈圆弧状、椭圆弧状或者抛物线状；和/或所述螺旋导流板在所述挡盘上的投影呈圆弧状、椭圆弧状或者抛物线状。

优选地，所述螺旋导流板组中的螺旋导流板的数量为5或者6、7、8、9、10、11、12、13、14、15。

优选地，所述盖体与所述容器主体之间采用吊环法兰人孔配合的结构形成可拆卸的连接，并设有人孔密封圈。

优选地，所述抽真空口位于所述盖体的中部，并朝向所述容器主体的中心方向。

优选地，所述消泡网包括紧邻布置的上网孔板和下网孔板。

优选地，所述消泡网还包括用于安装所述上网孔板和所述下网孔板的安装板以及用于抓持的捏手；所述容器主体内设有用于安装所述安装板的固定座。

优选地，所述导入流路在所述容器主体处的截面呈长方形或者圆形、椭圆形、正多边形。

优选地，所述导入流路在所述容器主体处相对于该容器主体中心处于最远处的平面或直线与该容器主体的内壁相切。

优选地，所述导入流路的出口方向倾斜向下，并且其出口方向在所述容器主体的某一横截面上的投影与所述容器主体内壁上的某一相邻切线重合或者平行。

优选地，所述容器主体内设有以所述导入流路的出口处起始并以螺旋状下降而延伸的螺旋槽。

本发明还涉及了一种应用上述任一技术方案所述的气液分离装置的气液分离方法，包括：

所述导入流路将气液混合物沿相切于所述容器主体内壁的方向导入的步骤；

所述消泡网对气液混合物进行消泡的步骤；

所述导流机构的挡盘将经过消泡步骤之后的气液混合物的流向由直接向上调整为绕行该挡盘四周后向上的步骤；

所述导流机构的螺旋导流板组将绕行所述挡盘后的气液混合物或者气流调整为气旋状形式通向所述抽真空口的步骤；

对所述抽真空口进行抽真空的步骤；以及

出液口出液的步骤。

本发明还涉及了一种气液分离方法，该方法包括：

将气液混合物导入到大致圆筒形的容器主体的内壁上；

使气液混合物通过消泡网；

使经过消泡网的气液混合物绕行一个圆形的挡盘；

使绕行所述挡盘之后的气液混合物或者气流以气旋状的形式通向设于所述容器主体上的盖体的出口；

所述盖体的出口进行抽真空操作；

其中，分离出的液体经所述容器主体的下部的出液口收集。

本发明还涉及了灌装机，该灌装机包括上述任一技术方案所述的气液分离装置或者采用上述任一技术方案所述的气液分离方法。

本发明还涉及了包装设备，该包装设备包括上述任一技术方案所述的气液分离装置或者采用上述任一技术方案所述的气液分离方法。

相对于上述背景技术，本发明的有益效果大致如下。

1.本发明涉及的一种气液分离装置，1）.由于其导入流路的出口方向与所述容器主体内壁上的某一相邻切线重合或者平行，从而使得进入所述容器主体的气液混合物能沿着其内壁运动，实现初次的消泡功能。2）.由于其导流机构的挡盘的设置，使得经过所述消泡网之后的气液混合物不直接通向所述盖体上的出口，而是绕经该挡盘，有效防止了其中的气泡被直接带离。3）.由于其导流机构的螺旋导流板组的设置，使得绕经所述挡盘的气流经过逐步变小和/或变窄的螺旋状通道后通向所述抽真空口，因而能使得气体中残留的部分气泡能再次在气旋式的作用下被螺旋导流板所吸收。从而，该气液分离装置可以采用纯物理方法实现气液混合物的分离，尤其是气泡较多的情况，而不会对原液的各种属性或者特性产生不良影响。

2.本发明涉及的一种气液分离装置，所述螺旋导流板组包括至少四个沿着相对所述抽真空口的方向对称布置的螺旋导流板，且该螺旋导流板组的中心形成与所述抽真空口相对的空腔。此外，所述抽真空口位于所述盖体的中部，并朝向所述容器主体的中心方向。使得各相关的构件便于布置，并能提高生产效率。

3.本发明涉及的一种气液分离装置，所述导入流路的出口方向倾斜向下，并且其出口方向在所述容器主体的某一横截面上的投影与所述容器主体内壁上的某一相邻切线重合或者平行。能够进一步提高消泡的效率，从而提高气液分离的效率。

4.本发明涉及的一种应用上述任一技术方案所述的气液分离装置的气液分离方法，该气液分离方法采用纯物理方法实现气液混合物的分离，尤其是气泡较多的情况，而不会对原液的各种属性或者特性产生不良影响。

5.本发明涉及的一种气液分离方法，将气液混合物导入到大致圆筒形的容器主体的内壁上；使气液混合物通过消泡网；使经过消泡网的气液混合物绕行一个圆形的挡盘；使绕行所述挡盘之后的气液混合物或者气流以气旋状的形式通向设于所述容器主体上的盖体的出口；所述盖体的出口进行抽真空操作；其中，分离出的液体经所述容器主体的下部的出液口收集。操作过程简便，采用该方法的设备结构简单，并且采用纯物理方法实现气液混合物的分离，尤其是气泡较多的情况，而不会对原液的各种属性或者特性产生不良影响。

本发明的目的、特性和技术方案能够以任意组合方式共同或独立地应用。在每个技术方案中不一定需要结合所有目的或特性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施例所提供的气液分离装置的结构原理示意图。

图2为图1中所提供的气液分离装置的俯视结构示意图。

图3为本发明一种具体实施例所提供的气液分离装置的导流机构的侧视示意图。

图4为本发明一种具体实施例所提供的气液分离装置的导流机构的俯视示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明所涉及的各技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中所描述的各个具体技术特征可以通过任何合适的方式进行组合；为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

如图1、图2、图3和图4所示，图1为本发明一种具体实施例所提供的气液分离装置的结构原理示意图；图2为图1中所提供的气液分离装置的俯视结构示意图；图3为本发明一种具体实施例所提供的气液分离装置的导流机构的侧视示意图；图4为本发明一种具体实施例所提供的气液分离装置的导流机构的俯视示意图。

在一种具体的实施例中，如图1、图2、图3和图4所示，本发明提供的一种气液分离装置，包括容器主体10、盖体20、导入流路30、消泡网40、导流机构50。其中，大致圆筒形的容器主体10的下部设有出液口11；盖体20将上述容器主体10的上端12封闭，且该盖体20上设有抽真空口21；导入流路30在容器主体10上开口以便导入待分离的气液混合物，且该导入流路30的出口方向31与容器主体10内壁13上的某一相邻切线平行；消泡网40设于容器主体10内并位于导入流路30的出口32的上方；导流机构50可拆卸或者不可拆卸的设于盖体20上并位于消泡网40的上方，导流机构50包括挡盘51、以及设于该挡盘上方的螺旋导流板组52，该螺旋导流板组52由至少三个规则布置的螺旋导流板521组成。从而使得绕经挡盘51的气流经过逐步变小和/或变窄的螺旋状通道后通向抽真空口21。

其工作过程大致如下：待分离的气液混合物经导入流路30进入容器主体10并沿着其内壁11流动，抽真空口21处于抽真空管路连通进行抽真空操作，经导入流路30进入容器主体10的气液混合物在抽真空作用下向上运动，经过消泡网40进行又一轮的消泡，经过消泡网40的气液混合物在向上运动的过程中遭到挡盘51的阻挡而沿着挡盘51与容器主体10间的空间绕行，绕行之后的气液混合物再经螺旋导流板组52的作用以螺旋状方式流向抽真空口21；而分离出的液体经出液口11后可以进行收集。

其中，需要说明的是，所述某一相邻切线在该导入流路30的出口32的位置确定的情况下，该切线就是确定的。如附图2所示，该出口32的位置确定后，若要实现导入流路30的出口方向31与与容器主体10的内壁13上的某一相邻切线平行这一技术特征，该切线显然就一条，而且位置也确定了。当然该容器主体10的内壁13上还存在一条与出口方向31平行的切线，但是那一条是相对一侧的，并不相邻。

此外，导入流路30的出口方向31也可以与容器主体10的内壁13上的某一相邻切线重合。导流机构50也可以可拆卸或者不可拆卸的设于容器主体10上。在一种优选的实施例中，导入流路30的出口32大致位于容器主体10的中部位置或者中部偏下的位置。

进一步地，如图1、图3和图4所示，螺旋导流板组52包括至少四个沿着相对抽真空口21的方向对称布置的螺旋导流板521，且该螺旋导流板组52的中心形成与抽真空口21相对的空腔53。

更进一步地，参考图4，螺旋导流板521沿抽真空口21的流向的横截面呈圆弧状、椭圆弧状或者抛物线状。此外，参考图4，也可以是，螺旋导流板521在挡盘51上的投影呈圆弧状、椭圆弧状或者抛物线状。

另外，可以参考图1，容器主体10的底部可以呈椭圆状，具体可以参照GB/T 25198-2010等的规定。容器主体10的大小根据设计需要，也可以根据相关标准选用，例如选用直径250mm的、300mm的、350mm、200mm的等等。

在上述任一实施例的基础上，还可以做进一步的改进。具体地，如图1、图3和图4所示，螺旋导流板组52中的螺旋导流板521的数量为8；当然也可以是5或者6、7、9、10、11、12、13、14、15等各种合适的数量。

在上述任一实施例的基础上，还可以做进一步的改进。具体地，如图1和图2所示，盖体20与容器主体10之间采用吊环法兰人孔配合的结构形成可拆卸的连接，并设有人孔密封圈01。如图1和图2所示，容器主体10上设有吊环法兰15，以便盖体20可以方便的拆装。

在上述任一实施例的基础上，还可以做进一步的改进。具体地，如图1和图2所示，抽真空口21位于盖体20的中部，并朝向容器主体10的中心方向。在图1和图2中，抽真空口21是位于容器主体10的中心线上。

在上述任一实施例的基础上，还可以做进一步的改进。具体地，如图1所示，消泡网40包括紧邻布置的上网孔板41和下网孔板42。在一些未示意的实施例中，上网孔板41和下网孔板42采用相同布置或者错位布置的方式紧邻配合。

在上述任一实施例的基础上，还可以做进一步的改进。具体地，如图1所示，消泡网40还包括用于安装上网孔板41和下网孔板42的安装板43以及用于抓持的捏手44；容器主体10内设有用于安装该安装板43的固定座14。捏手44便于手动抓持消泡网从而维护时更加方便。优选地，上网孔板41和下网孔板42均采用不锈钢网制成。

在上述任一实施例的基础上，还可以做进一步的改进。具体地，如图1和图2所示，导入流路30在容器主体10处的截面呈正方形。在一种优选的实施例中，如图2所示，导入流路30在容器主体10处相对于该容器主体10的中心处于最远处的平面33与该容器主体10的内壁13相切。

当然，导入流路30在容器主体10处的截面也可以是长方形或者圆形、椭圆形以及正方形之外的正多边形；在一种优选的实施例中，附图2中标注的33相应的为平面也可能为直线，此时，该平面或直线与该容器主体的内壁13相切。

在上述任一实施例的基础上，还可以做进一步的改进。具体地，在一些未示出的实施例中，导入流路30的出口方向31倾斜向下，并且其出口方向31在容器主体10的某一横截面上的投影与容器主体10的内壁13上的某一相邻切线重合或者平行。

在上述任一实施例的基础上，还可以做进一步的改进。具体地，在一些未示出的实施例中，容器主体10内设有以导入流路30的出口32处起始并以螺旋状下降而延伸的螺旋槽。

本发明还提供了一种应用上述任一技术方案所述的气液分离装置的气液分离方法，包括：

导入流路30将气液混合物沿相切于容器主体10的内壁13的方向导入的步骤；

消泡网40对气液混合物进行消泡的步骤；

导流机构50的挡盘51将经过消泡步骤之后的气液混合物的流向由直接向上调整为绕行该挡盘51四周后向上的步骤；

导流机构50的螺旋导流板组52将绕行挡盘51后的气液混合物或者气流调整为气旋状形式通向抽真空口21的步骤；

对抽真空口21进行抽真空的步骤；以及出液口11出液的步骤。

其中，需要特别说明书的，本申请中，所述气旋状形式是指与附图4所示形式相同或者相应的形式。另外，所述气流是指气液混合物经过前序的工序处理后，该气液混合物有可能已经不含气泡或者液体含量达到不可分离状态时已经形成气体，从而其流动状态称为气流。

本发明还提供了一种气液分离方法，该方法包括：

将气液混合物导入到大致圆筒形的容器主体10的内壁13上；

使气液混合物通过消泡网30；

使经过消泡网30的气液混合物绕行一个圆形的挡盘51；

使绕行挡盘51之后的气液混合物或者气流以气旋状的形式通向设于所述容器主体10上的盖体20的出口21；

盖体20的出口21进行抽真空操作；

其中，分离出的液体经容器主体10的下部的出液口11收集。

本发明还涉及一种应用上述气液分离装置或者气液分离方法的灌装机，该灌装机具有前述气液分离装置或者气液分离方法的部分或者全部技术优势。具体实施例请参考上述内容，并可结合相关现有技术以得到该灌装机的技术方案，本申请中不再赘述。

本发明还涉及一种应用上述气液分离装置或者气液分离方法的包装设备，该包装设备具有前述气液分离装置或者气液分离方法的部分或者全部技术优势。具体实施例请参考上述内容，并可结合相关现有技术以得到该包装设备的技术方案，本申请中不再赘述。

上述对本发明的相关结构的功能或者效果的描述，是指其具有该功能或者效果，其有可能还具有其他的功能或者效果，因此，不应视为对其进行功能或者效果的不当限定。

以上对发明所提供的一种气液分离装置、气液分离方法、包含所述气液分离装置或者采用所述气液分离方法的灌装机、包装设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是在不脱离本发明原理的前提下，本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。

Claims (11)

1.一种气液分离装置，其特征在于，包括：

大致圆筒形的容器主体，其下部设有出液口；

盖体，将上述容器主体的上端封闭，该盖体上设有抽真空口；

导入流路，在上述容器主体上开口，且该导入流路的出口方向与所述容器主体内壁上的某一相邻切线重合或者平行；

消泡网，设于所述容器主体内并位于所述导入流路出口的上方；

导流机构，可拆卸或者不可拆卸的设于所述盖体上并位于所述消泡网的上方，包括挡盘、以及设于该挡盘上方的至少三个规则布置的螺旋导流板组成的螺旋导流板组，从而使得绕经所述挡盘的气流经过逐步变小和/或变窄的螺旋状通道后通向所述抽真空口；

所述盖体与所述容器主体之间采用吊环法兰人孔配合的结构形成可拆卸的连接，并设有人孔密封圈；

所述消泡网包括紧邻布置的上网孔板和下网孔板、以及用于安装所述上网孔板和所述下网孔板的安装板以及用于抓持的捏手，所述容器主体内设有用于安装所述安装板的固定座。

2.根据权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，所述螺旋导流板组包括至少四个沿着相对所述抽真空口的方向对称布置的螺旋导流板，且该螺旋导流板组的中心形成与所述抽真空口相对的空腔。

3.根据权利要求2所述的气液分离装置，其特征在于，所述螺旋导流板沿所述抽真空口的流向的横截面呈圆弧状、椭圆弧状或者抛物线状；和/或所述螺旋导流板在所述挡盘上的投影呈圆弧状、椭圆弧状或者抛物线状。

4.根据权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，所述螺旋导流板组中的螺旋导流板的数量为5或者6、7、8、9、10、11、12、13、14、15。

5.根据权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，所述抽真空口位于所述盖体的中部，并朝向所述容器主体的中心方向。

6.根据权利要求5所述的气液分离装置，其特征在于，所述导入流路在所述容器主体处的截面呈长方形或者圆形、椭圆形、正多边形；和/或所述导入流路在所述容器主体处相对于该容器主体中心处于最远处的平面或直线与该容器主体的内壁相切。

7.根据权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，所述导入流路的出口方向倾斜向下，并且其出口方向在所述容器主体的某一横截面上的投影与所述容器主体内壁上的某一相邻切线重合或者平行。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的气液分离装置，其特征在于，所述容器主体内设有以所述导入流路的出口处起始并以螺旋状下降而延伸的螺旋槽。

9.应用权利要求1至8中任一项所述的气液分离装置的气液分离方法，其特征在于，该气液分离方法包括：

所述导入流路将气液混合物沿相切于所述容器主体内壁的方向导入的步骤；

所述消泡网对气液混合物进行消泡的步骤；

所述导流机构的挡盘将经过消泡步骤之后的气液混合物的流向由直接向上调整为绕行该挡盘四周后向上的步骤；

所述导流机构的螺旋导流板组将绕行所述挡盘后的气液混合物或者气流调整为气旋状形式通向所述抽真空口的步骤；

对所述抽真空口进行抽真空的步骤；以及

出液口出液的步骤。

10.一种气液分离方法，其特征在于，该方法包括：

将气液混合物导入到大致圆筒形的容器主体的内壁上；

使气液混合物通过消泡网；

使经过消泡网的气液混合物绕行一个圆形的挡盘；

使绕行所述挡盘之后的气液混合物或者气流以气旋状的形式通向设于所述容器主体上的盖体的出口；

所述盖体的出口进行抽真空操作；

其中，分离出的液体经所述容器主体的下部的出液口收集，所述盖体与所述容器主体之间采用吊环法兰人孔配合的结构形成可拆卸的连接，并设有人孔密封圈；所述挡盘和设于该挡盘上方的至少三个规则布置的螺旋导流板组成的螺旋导流板组形成的导流机构可拆卸或者不可拆卸的设于所述盖体上并位于所述消泡网的上方；所述消泡网包括紧邻布置的上网孔板和下网孔板、以及用于安装所述上网孔板和所述下网孔板的安装板以及用于抓持的捏手，所述容器主体内设有用于安装所述安装板的固定座。

11.灌装机，该灌装机包括权利要求1至8中任一项所述的气液分离装置或者采用权利要求9或10所述的气液分离方法。