CN113060336A - 一种置换松散物料包装袋内气体的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种置换松散物料包装袋内气体的装置及方法，属于包装技术领域，所述置换松散物料包装袋内气体的装置及方法包括气体充注管、底空气排出管及顶空气排出管，气体充注管设置两根，对称布置在两侧，两根气体充注管之间分别布置有底空气排出管和顶空气排出管，气体充注管和底空气排出管长度为能够延伸至包装袋底部，顶空气排出管为能够延伸至包装袋中部的长度。本发明适用于需要对包装物内进行气体置换的特殊制品，尤其是易造碎的松散物料。通过气体充注管和空气排出管插入包装袋内同时进行充气和抽气操作的形式，实现了常压条件下对包装物内部的气体置换，从而有效避免物料受挤压或冲击产生的造碎问题。

Description

一种置换松散物料包装袋内气体的装置及方法

技术领域

本发明涉及包装技术领域，具体涉及一种置换松散物料包装袋内气体的装置及方法。

背景技术

在包装技术领域，为防止某些特殊制品在储运过程中发生氧化、受潮、霉变或生虫等问题，需要对其专用包装袋或包装箱内充入氮气、二氧化碳等特殊气体后进行降氧密封包装，以实现产品的长期保鲜或储存要求。而对于某些易造碎的制品，如烟叶、烟丝等松散物料，传统的抽真空或正压充气形式的气体置换方法会对其物理结构造成明显的挤压或冲击，导致物料造碎。另一方面，此类松散物料由于物质结构的特殊性，物料堆积间隙和物料内部孔隙较大，易存储空气，在对其进行包装物内部的气体置换时常常出现气体置换不充分、置换效果不彻底的问题。以上问题均导致此类易造碎的松散物料难以通过气体置换实现降氧密封包装储存。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本发明提出了一种置换松散物料包装袋内气体的装置及方法，适用于需要对包装物内进行气体置换的特殊制品，尤其是易造碎的松散物料。相比于传统抽真空形式或正压充气形式的气体置换方法，本发明通过气体充注管和空气排出管插入包装袋内同时进行充气和抽气操作的形式，实现了常压条件下对包装物内部的气体置换，从而有效避免物料受挤压或冲击产生的造碎问题；通过特殊设计的气体置换管道布局和管道侧壁开孔方式，能够实现在不破坏内装物料物理结构和性状的前提下，对包装物内气体实现快速和有效的置换；通过在抽气管道设置气体检测控制回路，实现了包装袋内气体浓度的实时监测和精确控制。该方法能够快速、高效的置换包装物内气体，保证内装物料结构和性状稳定不受破坏，满足高品质的物料储存和保质需求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：所述置换松散物料包装袋内气体的装置及方法包括气体充注管、底空气排出管及顶空气排出管，气体充注管设置两根，对称布置在两侧，两根气体充注管之间分别布置有底空气排出管和顶空气排出管，气体充注管和底空气排出管长度为能够延伸至包装袋底部，顶空气排出管为能够延伸至包装袋中部的长度。

作为优选，气体充注管侧壁上的上段等距设置有上充注孔，下段等距设置有下充注孔，上充注孔孔径小于下充注孔。

作为优选，底空气排出管侧壁上的上段等距设置有上抽气孔，侧壁上的下段等距设置有下抽气孔，顶空气排出管侧壁上开有顶抽气孔，上抽气孔孔径大于下抽气孔。

作为优选，上充注孔和下充注孔的开口方向不与上抽气孔、下抽气孔及顶抽气孔的开口方向共线。

作为优选，上充注孔和下充注孔均穿透气体充注管的两侧壁，孔的轴线延包装袋宽度方向布置，上抽气孔、下抽气孔及顶抽气孔的轴线均沿包装袋长度方向布置。

作为优选，上充注孔和下充注孔分别设置两组且呈一定夹角布置于气体充注管侧壁上，上抽气孔、下抽气孔及顶抽气孔分别设置三组且均呈圆形整列布置。

作为优选，还包括三通接头Ⅰ、微氧仪、负压真空泵，底空气排出管和顶空气排出管顶部出口均通过抽气管道与负压真空泵连接，抽气管道上设置有三通接头Ⅰ，三通接头Ⅰ空余的一端通过检测管道与微氧仪入口端连接。

作为优选，负压真空泵与三通接头Ⅰ之间的抽气管道上还设置有三通接头Ⅱ，三通接头Ⅱ空余的一端通过管道与微氧仪出口端连接，检测管道的管径小于抽气管道的管径。

作为优选，微氧仪出口端接有小型负压泵。

作为优选，检测管道上设置有过滤器。

 本发明的有益效果：

本发明适用于需要对包装物内进行气体置换的特殊制品，尤其是易造碎的松散物料。相比于传统抽真空形式或正压充气形式的气体置换方法，本发明通过气体充注管和空气排出管插入包装袋内同时进行充气和抽气操作的形式，实现了常压条件下对包装物内部的气体置换，从而有效避免物料受挤压或冲击产生的造碎问题；通过特殊设计的气体置换管道布局和管道侧壁开孔方式，能够实现在不破坏内装物料物理结构和性状的前提下，对包装物内气体实现快速和有效的置换；通过在抽气管道设置气体检测控制回路，实现了包装袋内气体浓度的实时监测和精确控制。该方法能够快速、高效的置换包装物内气体，保证内装物料结构和性状稳定不受破坏，满足高品质的物料储存和保质需求。

附图说明

图1是本发明于包装袋内布置的示意图；

图2是本发明在实施例3中的抽气和检测原理图；

图3是本发明在实施例4中的抽气和检测原理图；

图4是本发明在实施例1中的抽气与充气示意图；

图5是本发明在实施例2中的抽气与充气示意图；

图中，1-气体充注管、2-底空气排出管、3-顶空气排出管、4-上充注孔、5-下充注孔、6-上抽气孔、7-下抽气孔、8-顶抽气孔、9-三通接头Ⅰ、10-过滤器、11-微氧仪、12-小型负压泵、13-负压真空泵、14-三通接头Ⅱ、15-包装袋、16-抽气管道、17-检测管道。

具体实施方式

为了使本发明的目的技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。

实施例1

如图1和图2所示，所述置换松散物料包装袋内气体的装置及方法包括氮气充注管1、底空气排出管2及顶空气排出管3，氮气充注管1设置两根，对称布置在两侧，两根氮气充注管1之间分别布置有底空气排出管2和顶空气排出管3，氮气充注管1和底空气排出管2长度为能够沿伸至纸箱15底部，顶空气排出管3为能够沿伸至纸箱15中部的长度。在氮气充注管1、底空气排出管2及顶空气排出管3插入纸箱15内后，两根氮气充注管1分别位于纸箱15内两侧，底空气排出管2和顶空气排出管3位于纸箱15中部。氮气充注管1用于将氮气通过两侧充注进入纸箱15内，而底空气排出管2和顶空气排出管3则实现将纸箱15内含氧空气分为上、下两阶层进行抽取排出，能够有效快速完成箱内气体的置换。进一步地，氮气充注管1侧壁上的上段沿竖直方向等距设置有上充注孔4，下段等距设置有下充注孔5，上充注孔4和下充注孔5用于在纸箱15内两侧将氮气均匀注入。底空气排出管2侧壁上的上段等距设置有上抽气孔6，侧壁上的下段等距设置有下抽气孔7，顶空气排出管3侧壁上开有顶抽气孔8，上抽气孔6、下抽气孔7及顶抽气孔8用于将纸箱15内含氧空气分不同高度阶层快速抽出，辅助快速实现箱内空气的置换。上充注孔4、下充注孔5、上抽气孔6、下抽气孔7及顶抽气孔8的孔径、孔数等规格可根据不同松散物料进行设置。本例中的上充注孔4孔径为Φ4.2mm圆孔，下充注孔5为Φ6.8mm圆孔，上充注孔4孔径小于下充注孔5。气体充注管1上段设置孔径较大的下充注孔5能够保障较高的充气效率，下段设置孔径较小的下充注孔5能够保障气体充注管1的强度，即在保证气体充注管1具备需求强度不变形的前提下保障了充气效率。同时，上抽气孔6孔径为Φ6.8mm圆孔，下抽气孔7孔径为Φ4.2mm圆孔，上抽气孔6孔径大于下抽气孔7。由于物料自然沉降的作用，箱内下层物料结构相较上层更为细碎，下抽气孔7插入物料深度较深，设置较小孔径的下抽气孔7能够有效减少物料堵塞的情况，而设置较大孔径的上抽气孔6能够保证气体抽出的效率，即在保障气体抽出效率的同时减少的物料堵塞孔的情况。气体充注管1、底空气排出管2及顶空气排出管3底端均设置为锥型，便于顺利插入物料内部，减少对物料结构的破坏。

上充注孔4和下充注孔5的开口方向不与上抽气孔6、下抽气孔7及顶抽气孔8的开口方向共线，使气体充注方向与空气排出方向相互避开，避免充入气体被抽走。如图4所示，本例中，上充注孔4和下充注孔5均穿透气体充注管1的两侧壁，孔的轴线延包装袋15宽度方向布置，上抽气孔6、下抽气孔7及顶抽气孔8的轴线均沿包装袋15长度方向布置。气体充注方向为于箱内两侧向宽度方向充注，空气排出方向为沿箱内长度方向朝中部抽吸，使得气体充注方向与空气排出方向相互正交，实现充气和排气的相互避让，提升气体置换的效率和质量。

实施例2

在前实施例的基础上，针对物料堆积密度较大、物料间隙较小的物料，间隙中的空气不易抽出。如图5所示，本例中的上抽气孔6、下抽气孔7及顶抽气孔8分别设置三组且均呈圆形整列布置，增加抽气的孔数和抽气的覆盖范围，增强抽吸效果。相对应地，上充注孔4和下充注孔5分别设置两组且呈一定夹角布置于气体充注管1侧壁上，充气开口朝向箱体两端的侧壁，充分避开空气抽气的方向，提升气体置换的效率和质量。

实施例3

在前实施例的基础上，本发明还包括三通接头Ⅰ9、过滤器10、微氧仪11、负压真空泵13，底空气排出管2和顶空气排出管3顶部出口均通过抽气管道16与负压真空泵13连接，抽气管道16上设置有三通接头Ⅰ9，三通接头Ⅰ9空余的一端通过检测管道17与微氧仪11入口端连接。负压真空泵13为底空气排出管2和顶空气排出管3提供负压抽吸力，用于将包装袋15内空气抽出。而微氧仪11用于检测抽出气体中的氧气含量进行实时监测，到达设定值后负压真空泵13继续工作一定时间，微氧仪11设定值小于氧含量需求值，以确保气体置换效果充分。如图2所示，本例中的微氧仪11出口端接有小型负压泵12，为微氧仪11提供抽吸力，能够将抽气管道16内气体抽入微氧仪11，辅助实现对抽出气体含氧量检测。并且，检测管道17上设置有过滤器10，能够将进入微氧仪11的气体进行过滤，保护微氧仪11的安全。

实施例4

如图3所示，本例中的负压真空泵13与三通接头Ⅰ9之间的抽气管道16上还设置有三通接头Ⅱ14，三通接头Ⅱ14空余的一端通过管道与微氧仪11出口端连接，检测管道17的管径小于抽气管道16的管径。在不提供额外抽吸动力的前提下，抽气管道16内部分气体会通过检测管道17进入微氧仪11，辅助实现对抽出气体含氧量检测的目的，节省能源。

本发明相比于传统抽真空形式或正压充气形式的气体置换方法，本发明能够快速、高效的置换包装物内气体，保证内装物料结构和性状稳定不受破坏，满足高品质的物料储存和保质需求。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种置换松散物料包装袋内气体的装置及方法，其特征在于：包括气体充注管（1）、底空气排出管（2）及顶空气排出管（3），气体充注管（1）设置两根，对称布置在两侧，两根气体充注管（1）之间分别布置有底空气排出管（2）和顶空气排出管（3），气体充注管（1）和底空气排出管（2）长度为能够延伸至包装袋（15）底部，顶空气排出管（3）为能够延伸至包装袋（15）中部的长度。

2.如权利要求1所述的置换松散物料包装袋内气体的装置及方法，其特征在于：气体充注管（1）侧壁上的上段等距设置有上充注孔（4），下段等距设置有下充注孔（5），上充注孔（4）孔径小于下充注孔（5）。

3.如权利要求1或2所述的置换松散物料包装袋内气体的装置及方法，其特征在于：底空气排出管（2）侧壁上的上段等距设置有上抽气孔（6），侧壁上的下段等距设置有下抽气孔（7），顶空气排出管（3）侧壁上开有顶抽气孔（8），上抽气孔（6）孔径大于下抽气孔（7）。

4.如权利要求3所述的置换松散物料包装袋内气体的装置及方法，其特征在于：上充注孔（4）和下充注孔（5）的开口方向不与上抽气孔（6）、下抽气孔（7）及顶抽气孔（8）的开口方向共线。

5.如权利要求4所述的置换松散物料包装袋内气体的装置及方法，其特征在于：上充注孔（4）和下充注孔（5）均穿透气体充注管（1）的两侧壁，孔的轴线延包装袋（15）宽度方向布置，上抽气孔（6）、下抽气孔（7）及顶抽气孔（8）的轴线均沿包装袋（15）长度方向布置。

6.如权利要求4所述的置换松散物料包装袋内气体的装置及方法，其特征在于：上充注孔（4）和下充注孔（5）分别设置两组且呈一定夹角布置于气体充注管（1）侧壁上，上抽气孔（6）、下抽气孔（7）及顶抽气孔（8）分别设置三组且均呈圆形整列布置。

7.如权利要求1、2或4所述的置换松散物料包装袋内气体的装置及方法，其特征在于：还包括三通接头Ⅰ（9）、微氧仪（11）、负压真空泵（13），底空气排出管（2）和顶空气排出管（3）顶部出口均通过抽气管道（16）与负压真空泵（13）连接，抽气管道（16）上设置有三通接头Ⅰ（9），三通接头Ⅰ（9）空余的一端通过检测管道（17）与微氧仪（11）入口端连接。

8.如权利要求7所述的置换松散物料包装袋内气体的装置及方法，其特征在于：负压真空泵（13）与三通接头Ⅰ（9）之间的抽气管道（16）上还设置有三通接头Ⅱ（14），三通接头Ⅱ（14）空余的一端通过管道与微氧仪（11）出口端连接，检测管道（17）的管径小于抽气管道（16）的管径。

9.如权利要求7所述的置换松散物料包装袋内气体的装置及方法，其特征在于：微氧仪（11）出口端接有小型负压泵（12）。

10.如权利要求8所述的置换松散物料包装袋内气体的装置及方法，其特征在于：检测管道（17）上设置有过滤器（10）。

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