CN209852643U - 一种粉针充氮装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种粉针充氮装置，包括：连接氮气源的缓冲罐和分流充气机构，所述分流充气机构包括：分气盖和气腔盒，分气盖包括：盖板、通过硅胶软管连通于缓冲罐的入气接口管以及水平固定连通在入气接口管底端的分气管，入气接口管插固在盖板上，在分气管的管壁上对称开设有多组一级分气孔；气腔盒的顶端为开口，盖板盖在开口上，分气管位于气腔盒的腔体中部，气腔盒的底面上开设有排成列的二级分气孔，由持续喷出氮气的二级分气孔构成一充氮通道。本实用新型通过两级分气通道，将氮气均匀、缓慢地注入药瓶中，即不会将药瓶内的药粉吹出，又能够保证氮气进入药瓶内，胶塞密封后使用残留氧气检测仪测试，残留氧气的含量平均值在0.5％以下。

Description

一种粉针充氮装置

技术领域

本发明涉及一种充气装置，主要用在注射用粉针生产中的充氮装置。

背景技术

在无菌粉针针剂的生产中，对于易氧化的药粉，需要在药瓶灌装药粉后充入氮气，以排出药瓶内的空气，再压上胶塞密封。由于氧气与药粉有氧化反应，使药粉产生杂质，并且药粉的色级会从原始色上升几个色级，最终药效下降，并带来不可知的负作用。因此依靠氮气的惰性缓解药品色级的变化，从而达到提高药品稳定性的效果。

常规的充氮气方式有三类：

1、在药粉灌装到药瓶之前，先将药瓶翻转预充氮气，再注粉，最后压胶塞。

2、在药粉灌装到药瓶后，预压胶塞，但胶塞留缝，转移到一个密封容器内抽真空，再注入氮气常压化充氮，最后压紧胶塞并压上铝盖。

3、药粉在灌装进药瓶后，进入氮气通道进行充氮，最后压上胶塞。

第1种方式设计复杂，机械结构需定期维护。第2种方式药瓶需转移，生产效率低，转移过程可能存在细菌污染风险。目前的第3种充氮方式，残留氧含量得不到有效控制，无法推广使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种粉针充氮装置。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种粉针充氮装置，包括：连接氮气源的缓冲罐和分流充气机构，所述分流充气机构包括：分气盖和气腔盒，

分气盖包括：盖板、通过硅胶软管连通于缓冲罐的入气接口管以及水平固定连通在入气接口管底端的分气管，入气接口管插固在盖板上，在分气管的管壁上对称开设有多组一级分气孔；

气腔盒的顶端为开口，盖板盖在开口上，分气管位于气腔盒的腔体中部，气腔盒的底面上开设有排成列的二级分气孔，由持续喷出氮气的二级分气孔构成一充氮通道。

所述缓冲罐包括：罐体、凸出插接在罐体底端的气源接口管以及密封安装在罐体顶端的分配座，气源接口管的端部为氮气源入口快装卡盘，气源接口管插入罐体的另一端部采用封口设计，在气源接口管插入罐体的侧壁上对称开设有两排导气孔，分配座上插固有与罐体相通的出气接口管，出气接口管上连接硅胶软管。

所述充氮通道长度不小于350mm，所述二级分气孔等间隔开设有三十九个，二级分气孔的直径为药瓶直径的一半。

六根入气接口管等间隔排成一排，六个紧密排列的一级分气孔构成一组，一根入气接口管的底端对应前后各一组一级分气孔。

靠近充氮通道末端处的气腔盒侧壁倾斜设置，且与水平面夹角为32°。

所述气腔盒一侧设有水平支架，水平支架的底端连接有竖直支架，竖直支架上开有长条形腰孔，通过腰孔调整气腔盒安装高度，使二级分气孔距离瓶口的高度为3-10mm。

所述气源接口管上设置有调压阀，调压阀控制氮气源压力不低于8psi。

所述盖板的前后两侧边向下弯折延伸形成有对称的折边，折边覆盖在气腔盒开口外，盖板的板面一端开有定位孔，气腔盒的开口处位于左右一侧壁设置有螺纹孔，使用第二螺丝依次固定插接定位孔和螺纹孔；

所述盖板另一端的折边侧端向内凹入形成有U形卡槽，气腔盒的另一侧前后壁上设有凸出的卡柱，U形卡槽卡套在卡柱上。

所述分气管的管体两端使用第二螺丝封堵。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明是对第3种充氮方式实施改进，通过两级分气通道，将氮气均匀、缓慢地注入药瓶中，即不会将药瓶内的药粉吹出，又能够保证氮气进入药瓶内，胶塞密封后使用残留氧气检测仪测试，残留氧气的含量平均值在0.5％以下，稳定生产速度224瓶/分钟。

A、结构简单，与药瓶传送皮带和压胶塞轮机构配套使用，灌装药粉的药瓶充入氮气后，残留氧气含量能稳定在0.5％以下。

B、无机械传动结构，免维护，使用快装卡盘和软管安装，方便快捷；

C、调试便捷，通过对氮气压力进行控制，安装好后调整气孔与瓶口的距离，就能到达残留氧气含量的控制指标。

D、材料GMP符合性高、无卫生死角，分流充气机构只需拆卸螺丝就能完成分解，方便分解、清洗、高温灭菌，符合无菌制药生产标准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，其中：

图1为本发明较佳实施例的结构整体图；

图2为本发明较佳实施例的缓冲罐剖视图；

图3为本发明较佳实施例的缓冲罐立体图；

图4为本发明较佳实施例的分流充气机构立体图；

图5为本发明较佳实施例的分流充气机构俯视图；

图6为图5的A-A方向的结构剖面图；

图7为本发明较佳实施例的工作状态示意图；

图8为试验1的充氮通道距瓶口高度与残氧量的趋势图；

图9为试验2的氮气源压力与残氧量的趋势图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

较佳实施例一

请参见图1，本发明较佳实施例一设计的一种粉针充氮装置，其主要包括：缓冲罐30以及分流充气机构，本装置与传送皮带5和压胶塞轮机构6配套使用，完成药瓶的充氮，下面具体描述各构件及连接关系。

请参见图1至图3，缓冲罐30包括：圆筒形的罐体31、凸出插接在罐体31底端中部的气源接口管32以及密封安装在罐体31顶端的分配座33。气源接口管32的端部为气源入口快装卡盘，直接与氮气源的管道口卡箍相连，气源接口管32插入罐体31的另一端部采用封口设计，因此要在气源接口管32插入罐体31的侧壁上对称开设有两排导气孔34，氮气的入气方向与两排导气孔34的出气方向相互垂直，氮气不直接冲向分配座33，使缓冲罐30内的氮气达到均匀扩散的目的。分配座33与罐体31的连接端使用固定卡环35密封连接，需要清洗罐体内部时，打开分配座33即可进行检查、清洁。分配座33上插固有六根与罐体31相通的出气接口管36，六根出气接口管36均匀分布，在出气接口管36上插接有硅胶软管37，最终氮气通过硅胶软管37流出。

缓冲罐30的罐体为双面焊接成型，焊缝光滑无死角。

请参见图1、图4至图6，分流充气机构包括：分气盖10和气腔盒20，分气盖10盖合在气腔盒20之上。

分气盖10包括：盖板11、入气接口管12以及分气管13，盖板11呈矩形板状，其水平摆放，六根入气接口管12等间隔排成一排，并焊接插固在盖板11上，硅胶软管37的一端连接着入气接口管12的顶端。分气管13水平固定连接在六根入气接口管12的底端，两者相互连通。在分气管13的管壁上前后对称开设有多组一级分气孔14，六个紧密排列的一级分气孔14构成一组，一根入气接口管12的底端对应前后各一组一级分气孔14，由入气接口管12、分气管13和一级分气孔14构成了一级分气通道。盖板11的前后两侧边向下弯折延伸形成有对称的折边15，盖板11的一端开有定位孔，另一端折边15的侧端向内凹入形成有U形卡槽16。

气腔盒20包括：由前、后、左、右及底壁所围成的腔体结构，气腔盒20的顶端为开口，在气腔盒20的底面上等间隔开设有三十九个二级分气孔21。在气腔盒20的开口处位于左右一侧壁设置有螺纹孔，与螺纹孔相对的另一侧前后壁上设有凸出的卡柱41。

盖板11盖在气腔盒20的开口上，折边15覆盖在开口外，U形卡槽16卡套在卡柱41上，使用第一螺丝42依次固定插接定位孔和螺纹孔，从而将分气盖10与气腔盒20固定连接，此时，分气管13位于气腔盒20的腔体中部。由一级分气孔14、气腔盒20和二级分气孔21构成了二级分气通道，最终氮气经过二级分气孔21，药瓶通过传送皮带从一端二级分气孔21匀速运送至另一端二级分气孔21，此时药瓶充气所走过的路程即称之为充氮通道，要形成一个持续喷出氮气的充氮通道，源源不断地吹出，才能均匀、稳定、缓慢的注入药瓶内。

在气腔盒20的一侧设有水平支架23，水平支架23的底端连接有竖直支架24，竖直支架24上开有长条形腰孔，方便通过打螺丝调整气腔盒20的安装高度，本装置利用固定支架安装在传送皮带5的一侧，使得充氮通道位于药瓶的正上方，充氮通道距离瓶口的高度可以在3-10mm之间进行调节。

分气管13的管体两端使用第二螺丝43封堵，可拆卸对内部进行清洁。

分气盖10和气腔盒20整体采用不锈钢316材质，并电解抛光。

请参见图7，为了便于理解本方案，下面简述本装置的工作原理：

空气的密度是1.293g/L(0摄氏度，1标准大气压)，氮气的密度是1.25g/L(0摄氏度，1标准大气压)，氮气密度比空气密度小3.4％，密度较接近，因此氮气置换药瓶内的空气，充氮通道源源不断地吹出，氮气才能均匀、稳定、缓慢的注入药瓶内，排出瓶内空气，并在瓶口与二级分气孔之间形成氮气保护区域，避免空气再次进入到瓶内。

在实际使用中，针对15ml西林瓶的使用，该药瓶高度为52mm，瓶体直径为24±0.20mm，瓶口直径为12.6mm。为了实现氮气将药瓶内的空气置换出来，二级分气孔21的直径设计为瓶口直径的一半，即为6mm。充氮通道长度设计为350mm，宽度为40mm，靠近充氮通道的末端处气腔盒20的侧壁22倾斜设置，且与水平面夹角为32°，倾斜的侧壁22是为了方便对接压胶塞轮机构6，使药瓶刚刚走过充氮通道，即可马上压上胶塞，尽量缩短非充气状态的衔接时间。

充氮效果与气源接口管的氮气源压力、充氮通道距瓶口高度、药瓶传送速度相关。通过实验摸索出最优的参数：

实验1，固定氮气源压力和传送速度，分别将充氮通道距瓶口高度调整为3mm与5mm：

小结：请参见图8，充氮通道距瓶口高度越小，残氧平均值越低，3mm为工作物理极限。因此低于3mm会有药瓶跳动，碰撞充氮通道的问题。因此，充氮通道距瓶口高度确定为3mm。

实验2，固定传送速度224瓶/分钟，充氮通道距瓶口高度3mm，测试氮气源压力与残氧值的关系：

小结：请参见图9，氮气源压力从4至16psi，压力在6psi后平均残氧量接近并稳定在0.200％基准线下，从能耗和残氧量稳定性考虑，氮气源压力设定在8psi即可。在气源接口管32上设置有调压阀，通过设置调压阀参数，来控制氮气源压力。

总结：经过实验1和2的测试获取的平均残氧量数据，选择最优参数：充氮通道距瓶口高度确定为3mm，氮气源压力确定为8psi。

较佳实施例二

本发明较佳实施例二设计的一种粉针充氮方法，具体包括：

先利用较佳实施例一所述的充氮装置，形成了一段持续喷出氮气的充氮通道，充氮通道长度不小于350mm，充氮通道距瓶口高度3mm，充氮装置的氮气源压力不低于8psi，灌粉后的药瓶在传送皮带上以224瓶/分钟的速度从充氮通道正下方通过，瓶内被充入氮气；经过充氮通道后，使用压胶塞轮机构在瓶口压入胶塞。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种粉针充氮装置，其特征在于，包括：连接氮气源的缓冲罐和分流充气机构，所述分流充气机构包括：分气盖和气腔盒，

分气盖包括：盖板、通过硅胶软管连通于缓冲罐的入气接口管以及水平固定连通在入气接口管底端的分气管，入气接口管插固在盖板上，在分气管的管壁上对称开设有多组一级分气孔；

气腔盒的顶端为开口，盖板盖在开口上，分气管位于气腔盒的腔体中部，气腔盒的底面上开设有排成列的二级分气孔，由持续喷出氮气的二级分气孔构成一充氮通道。

2.根据权利要求1所述的粉针充氮装置，其特征在于，所述缓冲罐包括：罐体、凸出插接在罐体底端的气源接口管以及密封安装在罐体顶端的分配座，气源接口管的端部为氮气源入口快装卡盘，气源接口管插入罐体的另一端部采用封口设计，在气源接口管插入罐体的侧壁上对称开设有两排导气孔，分配座上插固有与罐体相通的出气接口管，出气接口管上连接硅胶软管。

3.根据权利要求1所述的粉针充氮装置，其特征在于，所述充氮通道长度不小于350mm，所述二级分气孔等间隔开设有三十九个，二级分气孔的直径为药瓶直径的一半。

4.根据权利要求1所述的粉针充氮装置，其特征在于，六根入气接口管等间隔排成一排，六个紧密排列的一级分气孔构成一组，一根入气接口管的底端对应前后各一组一级分气孔。

5.根据权利要求1所述的粉针充氮装置，其特征在于，靠近充氮通道末端处的气腔盒侧壁倾斜设置，且与水平面夹角为32°。

6.根据权利要求1所述的粉针充氮装置，其特征在于，所述气腔盒一侧设有水平支架，水平支架的底端连接有竖直支架，竖直支架上开有长条形腰孔，通过腰孔调整气腔盒安装高度，使二级分气孔距离瓶口的高度为3-10mm。

7.根据权利要求2所述的粉针充氮装置，其特征在于，所述气源接口管上设置有调压阀，调压阀控制氮气源压力不低于8psi。

8.根据权利要求1所述的粉针充氮装置，其特征在于，所述盖板的前后两侧边向下弯折延伸形成有对称的折边，折边覆盖在气腔盒开口外，盖板的板面一端开有定位孔，气腔盒的开口处位于左右一侧壁设置有螺纹孔，使用第二螺丝依次固定插接定位孔和螺纹孔；

所述盖板另一端的折边侧端向内凹入形成有U形卡槽，气腔盒的另一侧前后壁上设有凸出的卡柱，U形卡槽卡套在卡柱上。

9.根据权利要求1所述的粉针充氮装置，其特征在于，所述分气管的管体两端使用第二螺丝封堵。