CN111252722B - 无菌双十字阀切换输送机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无菌双十字阀切换输送机构，包括：第一、第二十字阀组；第一十字阀组的阀体上设置有第一、第二、第三、第四控制阀；第一、第三控制阀各有一个阀口与阀腔连接，第一控制阀还与第一、第二输送管连接；第三控制阀还与第一消毒液输入管和第一输出管连接；第二控制阀与蒸汽输送管连接，第四控制阀连接有第一排放管；第二十字阀组的阀体上设置有第五、第六、第七、第八控制阀，第五、第七控制阀各有一个阀口与阀腔连接，第五控制阀还与第二输送管和回流管连接，第七控制阀还与第二消毒液输入管和第二输出管连接；第六控制阀与蒸汽输送管相连接，第八控制阀连接有第二排放管。本发明的优点在于：在无菌条件下，适用性和功能性大大提高。
Description
技术领域
本发明涉及饮料灌装技术领域，具体涉及用于输送无菌水的输送机构。
背景技术
在饮料灌装生产过程中，瓶盖、瓶身需要进行灭菌和冲洗，灭菌后冲洗通常使用无菌水。因此无菌水输送管路需要根据使用点需求处于随时能输出无菌水的待命状态或进行无菌水输出的工作状态，两个状态下必须保持无菌水不被污染。然而，在目前的生产过程中，无菌水切换过程中容易受到微生物污染，从而容易导致产品污染。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是：提供一种无菌双十字阀切换输送机构，其能保证无菌水在无菌环境下待命或输出。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：无菌双十字阀切换输送机构，包括：十字阀组，十字阀组包括第一十字阀组和第二十字阀组。
第一十字阀组的结构包括：内设第一阀腔的第一阀体，第一阀体上呈十字状间隔设置有第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀，第一控制阀、第三控制阀相对设置，第二控制阀和第四控制阀相对设置；第一、第三控制阀为T型阀，第一控制阀和第三控制阀各有一个阀口与第一阀腔连接，第一控制阀的另两个阀口分别与第一输送管的输出端和第二输送管的输入端相连接；第三控制阀的另两个阀口分别与第一消毒液输入管和第一输出管连接；第二控制阀与蒸汽输送管连接，第四控制阀连接有第一排放管，第一排放管上设置有带阀的第一连接管，第一连接管与蒸汽输送管连接；
第二十字阀组的结构包括：内设第二阀腔的第二阀体，第二阀体上呈十字状间隔设置有第五控制阀、第六控制阀、第七控制阀、第八控制阀，第五控制阀、第七控制阀相对设置，第六控制阀、第八控制阀相对设置，第五、第七控制阀为T型阀，第五、第七控制阀各有一个阀口与第二阀腔连接，第五控制阀的另两个阀口分别与第二输送管的输出端和回流管相连接，第七控制阀的另两个阀口分别与第二消毒液输入管和第二输出管连接；第六控制阀与蒸汽输送管相连接，第八控制阀连接有第二排放管，第二排放管上设置有带阀的第二连接管，第二连接管与蒸汽输送管相连接。
进一步地，前述的无菌双十字阀切换输送机构，其中，第一消毒液输入管上设置有第一消毒液控制阀。
进一步地，前述的无菌双十字阀切换输送机构，其中，回流管上设置有回流管背压阀。
进一步地，前述的无菌双十字阀切换输送机构，其中，蒸汽输送管的输入端设置有蒸汽缓冲室，蒸汽缓冲室上连接有带阀的第一蒸汽输入管和带阀的第二蒸汽输入管。
进一步地，前述的无菌双十字阀切换输送机构，其中，第一排放管上设置有第一温度检测器，第一排放管的输出端设置有第一排放控制阀和第一排放限流片。
进一步地，前述的无菌双十字阀切换输送机构，其中，第二排放管上设置有第二温度检测器，第二排放管的输出端设置有第二排放控制阀和第二排放限流片。
进一步地，前述的无菌双十字阀切换输送机构，其中，所述的第一控制阀、第三控制阀为气动T型阀，第二控制阀、第四控制阀为气动阀。
进一步地，前述的无菌双十字阀切换输送机构，其中，第五控制阀、第七控制阀为气动T型阀，第六控制阀、第八控制阀为气动阀。
本发明的优点是：一、该无菌双十字阀切换输送机构能采用消毒液、蒸汽、过热水杀菌消毒，从而有效确保整个无菌双十字阀切换输送机构的无菌性。二、能够在两个十字阀组的阀腔的外部采用蒸汽屏蔽，这使得无菌双十字阀切换输送机构无论处在无菌水自循环的待命状态还是在处在无菌水输送状态，阀腔外部始终由蒸汽与外界隔绝，从而能始终确保阀腔内部的无菌性。三、无菌双十字阀切换输送机构能同时对两个使用点进行无菌水的供应，并能向使用点供应消毒液，该切换输送机构的适用性大大提高，从而不仅能有效降低灌装生产设备的成本，还能更好地适用于灌装生产需要。
附图说明
图1是本发明所述的无菌双十字阀切换输送机构进行消毒液杀菌时的工作原理示意图。
图2是本发明所述的无菌双十字阀切换输送机构进行过热水和蒸汽杀菌时的工作原理示意图。
图3是本发明所述的无菌双十字阀切换输送机构在蒸汽屏蔽状态下进行无菌水循环时的工作原理示意图。
图4是本发明所述的无菌双十字阀切换输送机构在蒸汽屏蔽状态下进行无菌水循环、消毒液输出的工作原理示意图。
图5是本发明所述的无菌双十字阀切换输送机构在蒸汽屏蔽状态下进行无菌水输出的工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1、图2、图3、图4、图5所示，无菌双十字阀切换输送机构，包括：两个十字阀组，分别为第一十字阀组10和第二十字阀组20。
第一十字阀组10的结构包括：内设第一阀腔15的第一阀体1，第一阀体1上呈十字状间隔设置有第一控制阀11、第二控制阀12、第三控制阀13、第四控制阀14，第一控制阀11与第三控制阀13相对设置，第二控制阀12与第四控制阀14相对，本实施例中为了便于控制，第一控制阀11、第三控制阀13为气动T型阀，第二控制阀12、第四控制阀14为气动阀。
第一控制阀11和第三控制阀13各有一个阀口与第一阀腔15连接，第一控制阀11的另两个阀口分别与第一输送管16的输出端和第二输送管17的输入端相连接。第一输送管16和第二输送管17常通，第一控制阀11关闭状态下，第一输送管16、第二输送管17与第一阀腔25断开；第一控制阀11开启状态下，第一输送管16、第二输送管17与第一阀腔25连通。第三控制阀13的另两个阀口分别与第一消毒液输入管18和第一输出管7连接。第一消毒液输入管18上设置有第一消毒液控制阀181，为了更好的控制第一消毒液输入管18，第一消毒液输入管18的入口处还设置有控制第一消毒液输入管18的入口通断的入口控制阀。第一消毒液控制阀181与第三控制阀13之间的第一消毒液输入管18与第一输出管7常通，第三控制阀13关闭状态下，第一输出管7、第一消毒液控制阀181与第三控制阀13之间的第一消毒液输入管18与第一阀腔15连通；第三控制阀13开启状态下，第一输出管7、第一消毒液控制阀181与第三控制阀13之间的第一消毒液输入管18与第一阀腔15断开。
第二控制阀12与蒸汽输送管3连接。蒸汽输送管3的输入端与蒸汽缓冲室31连接，蒸汽缓冲室31上连接有带第一蒸汽输入控制阀310的第一蒸汽输入管311和带第二蒸汽输入控制阀320阀的第二蒸汽输入管321。设置第一蒸汽输入管311和第二蒸汽输入管321的目的在于：其中一路蒸汽输入管用于输送杀菌用的、流量较大的蒸汽，另一路蒸汽输入管则用于输送屏蔽用的、流量相对较小的蒸汽，这减少了流量调节阀的设置，从而能有效节约设备成本。具体地，本实施例中，第一蒸汽输入管311用于输送杀菌用的、流量较大的蒸汽，第二蒸汽输入管321用于输送屏蔽用的、流量相对较小的蒸汽。
第四控制阀14与第一排放管141连接，第一排放管141上设置有带第一连接管控制阀143的第一连接管142，第一连接管142与蒸汽输送管3连接。第一排放管141上设置有第一温度检测器1411，第一排放管141的输出端设置有第一排放控制阀1412和第一排放限流片1413。
第二十字阀组20的结构包括：内设第二阀腔21的第二阀体2，第二阀体2上呈十字状间隔设置有第五控制阀25、第六控制阀26、第七控制阀27、第八控制阀28。第五控制阀25与第七控制阀27相对设置，第六控制阀26与第八控制阀28相对设置。本实施例中为了便于控制，第五控制阀25、第七控制阀27为气动T型阀，第六控制阀26、第八控制阀28为气动阀。
第五控制阀25、第七控制阀27各有一个阀口与第二阀腔21连接。第五控制阀25的另两个阀口分别与第二输送管17的输出端和回流管4相连接。回流管4上设置有回流管背压阀41。第二输送管17与回流管4常通，第五控制阀关闭状态下，第二输送管17、回流管4与第二阀腔21断开，第五控制阀25开启状态下，第二输送管17、回流管4与第二阀腔21连通。
第七控制阀27的一个阀口与第二阀腔21连接，第七控制阀27的另两个阀口分别与第二消毒液输入管5和第二输出管6连接。第二消毒液输入管5与第二输出管6常通，第七控制阀27关闭状态下，第二消毒液输入管5、第二输出管6与第二阀腔21断开；为了更好的控制第二消毒液输入管5，第二消毒液输入管5的入口处还设置有控制第二消毒液输入管5的入口通断的入口控制阀。第七控制阀27开启状态下，第二消毒液输入管5、第二输出管6与第二阀腔21连通。
第六控制阀26与蒸汽输送管3相连接。第八控制阀28连接有第二排放管281，第二排放管281上设置有带第二连接管控制阀283的第二连接管282，第二连接管282与蒸汽输送管3相连接。第二排放管281上设置有第二温度检测器2811，第二排放管281的输出端设置有第二排放控制阀2812和第二排放限流片2813。
工作原理如下：为了保证整个切换输送机构的的无菌性，先要进行消毒液杀菌消毒。
如图1所示，第一十字阀组10中，第一消毒液控制阀181、第三控制阀13、第四控制阀14、第一排放控制阀1412处于开启状态，其余阀处于关闭状态。消毒液从第一消毒液输入管18经第三控制阀13进入第一输出管7和第一阀腔15中，第一输出管7内的消毒液向外排出，第一阀腔15内的消毒液经第四控制阀14进入至第一排放管141，第一排放管141中的消毒液依次经第一温度检测器1411、第一排放控制阀1412后排出，第一排放管141中的消毒液也会进入至第一排放管141与第一连接管控制阀143之间的第一连接管142中，从而对该段管路杀菌。
第二十字阀组20中，第七控制阀27、第八控制阀28、第二排放控制阀2812处于开启状态，其余处于关闭状态。消毒液从第二消毒液输入管5经第七控制阀27进入至第二输出管6和第二阀腔21中，第二输出管6内的消毒液向外排出，第二阀腔21中的消毒液经第八控制阀28进入至第二排放管281，第二排放管281中的消毒液依次经第二温度检测器2811、第二排放控制阀2812后排出，第二排放管281中的消毒液也会进入至第二排放管281与第二连接管控制阀283之间的第二连接管282中，从而对该段管路杀菌。
当第一温度检测器1411和第二温度检测器2811检测到的消毒液的温度均达到消毒液杀菌所需的设定值时，则开始对消毒液杀菌计时，消毒液杀菌时间可根据实际需要确定。
接着，采用过热水对输送管路进行灭菌，同时采用蒸汽对第一十字阀组10和第二十字阀组20的阀腔进行杀菌。具体步骤如下。
如图2所示，第一蒸汽输入控制阀310开启。第一阀组10中，第二控制阀12、第四控制阀14开启，其余阀处于关闭状态。第二阀组20中，第六控制阀26、第八控制阀28开启，其余阀处于关闭状态。用于杀菌的蒸汽经第一蒸汽输入管311进入蒸汽缓冲室31，蒸汽缓冲室31内的蒸汽经蒸汽输送管3从第二控制阀12进入第一阀腔15，第一阀腔15内的蒸汽经第四控制阀14进入第一排放管141。
蒸汽缓冲室31内的蒸汽还经蒸汽输送管3从第六控制阀26进入第二阀腔21中，第二阀腔21内的蒸汽经第八控制阀28进入第二排放管281。
第一温度检测器1411和第二温度检测器2811分别对第一排放管141和第二排放管281中的蒸汽进行温度检测，当温度均达到蒸汽杀菌设定值后，开始蒸汽杀菌计时，蒸汽杀菌的时间根据工艺要求具体设定。蒸汽杀菌过程中，第一排放控制阀1412和第二排放控制阀2812间歇开启排放冷凝水。第一排放限流片1413和第二排放限流片2813分别用于辅助排放。
杀菌过程中，一旦出现第一温度检测器1411和第二温度检测器2811检测的温度低于蒸汽杀菌设定值，则暂停计时，等到第一温度检测器1411和第二温度检测器2811检测到的温度均达到蒸汽杀菌设定值时，从而完成对两个十字阀组的阀腔的蒸汽杀菌。
蒸汽杀菌的同时，将过热水从第一输送管16中输入，过热水则经第一控制阀11、第二输送管17、第五控制阀21、回流管4输出。回流管背压阀41调整到所需的背压压力，能确保管道内过热水杀菌所需的温度。过热水杀菌时间根据实际工艺要求设定。如此，进行过热水法杀菌。蒸汽对两个十字阀组的阀腔进行杀菌，过热水对用于输送无菌水的输送管路进行杀菌，两者并行无冲突。
为防止灭菌后的两个十字阀组的阀腔再次受污染，蒸汽杀菌完成后，启动蒸汽屏蔽。如图3所示，第一连接管控制阀143、第二连接管控制阀283开启，蒸汽缓冲室31内的蒸汽经蒸汽输送管3进入第一连接管142，然后进入第一排放管141。同时，蒸汽经蒸汽输送管3进入第二连接管282，然后进入第二排放管281。这样就在两个十字阀组的阀腔外形成蒸汽屏蔽，有效防止第一阀腔15和第二阀腔21再次被污染。第一温度检测器1411和第二温度检测器2811对屏蔽蒸汽温度进行实时监测，一旦温度过低，系统报警提示。屏蔽蒸汽从第二蒸汽输入管321输入。
过热水杀菌完成后，无菌水从第一输送管16中输入，经第一控制阀11、第二输送管17、第五控制阀21、回流管4流回，然后再经第一输送管16中输入，以此不断自循环，无菌水则处于能随时为使用点供应的待命状态。
如图4所示，当使用点需要使用消毒液时，消毒液经第二消毒液输入管5、第七控制阀27进入第二输出管6，第二输出管6将消毒液向外输送至使用点。
如图5所示，当接收到使用点发出无菌水使用信号时，则开启第一控制阀11、第三控制阀13。无菌水从第一输送管16中输入，无菌水经第一控制阀11进入第一阀腔11和第二输送管17，第一阀腔11内的无菌水经第三控制阀13进入第一输出管7，第一输出管7将无菌水向外输送至使用点，从而实现无菌水供应。第二输送管17中的无菌水经第五控制阀25、回流管4，从而进行回流。
同时如果还有另外的使用点发出无菌水使用信号，则开启第五控制阀25、第七控制阀27，第二输送管17中的无菌水经第五控制阀25进入回流管4和第二阀腔21，第二阀腔21内的无菌水经第七控制阀27进入第二输出管6，第二输出管6将无菌水向另外一个使用点输送，这样本发明所述的无菌双十字阀切换输送机构则能同时为两个使用点提供无菌水，这大大提高了输送机构的适用性，从而能有效降低整个灌装生产设备的成本。
当使用点的无菌水使用完成后，第一控制阀11、第三控制阀13、第五控制阀25、第七控制阀27关闭。无菌水回复至图3所示的自循环状态的待命状态。
本发明的优点在于：一、无菌双十字阀切换输送机构能采用消毒液、蒸汽、过热水杀菌消毒，从而有效确保整个无菌双十字阀切换输送机构的无菌性。二、能够在两个十字阀组的阀腔的外部采用蒸汽屏蔽，这使得无菌双十字阀切换输送机构无论处在无菌水自循环的待命状态还是在处在无菌水输送状态，阀腔外部始终由蒸汽与外界隔绝，从而能始终确保阀腔内部的无菌性。三、无菌双十字阀切换输送机构能同时对两个使用点进行无菌水的供应，并能向使用点供应消毒液，该切换输送机构的适用性大大提高，从而不仅能有效降低灌装生产设备的成本，还能更好地适用于灌装生产需要。
Claims (8)
1.无菌双十字阀切换输送机构，包括：十字阀组，其特征在于：十字阀组包括第一十字阀组和第二十字阀组；第一十字阀组的结构包括：内设第一阀腔的第一阀体，第一阀体上呈十字状间隔设置有第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀，第一控制阀、第三控制阀相对设置，第二控制阀和第四控制阀相对设置；第一、第三控制阀为T型阀，第一控制阀和第三控制阀各有一个阀口与第一阀腔连接，第一控制阀的另两个阀口分别与第一输送管的输出端和第二输送管的输入端相连接；第三控制阀的另两个阀口分别与第一消毒液输入管和第一输出管连接；第二控制阀与蒸汽输送管连接，第四控制阀连接有第一排放管，第一排放管上设置有带阀的第一连接管，第一连接管与蒸汽输送管连接；第二十字阀组的结构包括：内设第二阀腔的第二阀体，第二阀体上呈十字状间隔设置有第五控制阀、第六控制阀、第七控制阀、第八控制阀，第五控制阀、第七控制阀相对设置，第六控制阀、第八控制阀相对设置，第五、第七控制阀为T型阀，第五、第七控制阀各有一个阀口与第二阀腔连接，第五控制阀的另两个阀口分别与第二输送管的输出端和回流管相连接，第七控制阀的另两个阀口分别与第二消毒液输入管和第二输出管连接；第六控制阀与蒸汽输送管相连接，第八控制阀连接有第二排放管，第二排放管上设置有带阀的第二连接管，第二连接管与蒸汽输送管相连接。
2.根据权利要求1所述的无菌双十字阀切换输送机构，其特征在于：第一消毒液输入管上设置有第一消毒液控制阀。
3.根据权利要求1所述的无菌双十字阀切换输送机构，其特征在于：回流管上设置有回流管背压阀。
4.根据权利要求1所述的无菌双十字阀切换输送机构，其特征在于：蒸汽输送管的输入端设置有蒸汽缓冲室，蒸汽缓冲室上连接有带阀的第一蒸汽输入管和带阀的第二蒸汽输入管。
5.根据权利要求1所述的无菌双十字阀切换输送机构，其特征在于：第一排放管上设置有第一温度检测器，第一排放管的输出端设置有第一排放控制阀和第一排放限流片。
6.根据权利要求1所述的无菌双十字阀切换输送机构，其特征在于：第二排放管上设置有第二温度检测器，第二排放管的输出端设置有第二排放控制阀和第二排放限流片。
7.根据权利要求1所述的无菌双十字阀切换输送机构，其特征在于：所述的第一控制阀、第三控制阀为气动T型阀，第二控制阀、第四控制阀为气动阀。
8.根据权利要求1所述的无菌双十字阀切换输送机构，其特征在于：第五控制阀、第七控制阀为气动T型阀，第六控制阀、第八控制阀为气动阀。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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