一种无菌冷灌装机

技术领域

本发明涉及食品饮料的无菌灌装设备技术领域，尤其涉及一种无菌冷灌装机。

背景技术

在果汁、奶类，植物蛋白饮料等食品饮料的生产过程中，灌装是不可或缺的一道工序。如图1所示，灌装工序一般是将经杀菌机02杀菌后的无菌物料存储在储液仓01（无菌储罐）内，然后通过储液仓01（无菌储罐）的恒定内压将杀菌过的饮品灌装到包装中。储液仓01（无菌储罐）要通入无菌气体（如过滤压缩空气）或者排出无菌空气（注入物料时），来保持储液仓01（无菌储罐）内的恒定压力。该恒定压力作为物料灌装动力，可以确保饮品在灌装过程中的稳定，避免灌装阀口物料溅出，进而确保产品良率。

然而，无菌储罐的存在也会导致以下一些缺陷：1）无菌储罐制作成本高，在生产中必须由有资质的压力容器工厂制造，造价非常昂贵。2）无菌储罐在生产中使用成本高，在生产使用要清洁、消毒、能耗非常大。3）无菌储存罐占地面积大，使得整套灌装设备的体积大。4）无菌储存罐在生产使用中容易增加无菌物料变质的风险，使在生产运行时容易出现制作的饮料变质，而导致整批饮料报废。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种结构简单、灌装稳定高效、且无需无菌储罐的无菌冷灌装机。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

一种无菌冷灌装机，包括：配料缸，用于储存未杀菌物料；杀菌机，具有与所述配料缸连接杀菌管路，通过所述杀菌管路对未杀菌物料进行杀菌；灌装阀/灌装阀组，与所述杀菌管路的出料端连接，用于实现无菌物料的灌装；其中，还包括无菌阀门，所述无菌阀门的进口与所述杀菌管路的出料端连接，所述无菌阀门的一个出口与至少两个相互并联的所述灌装阀/灌装阀组连接，所述无菌阀门的另一个出口通过无菌物料回流管与所述杀菌管路的入料端或所述配料缸连接；所述配料缸通过物料进管、物料回管与所述杀菌管路构成回路。

正常灌装时，所述无菌阀门开启与所述灌装阀/灌装阀组相连的出口、关闭与所述无菌物料回流管相连的出口，并轮流开启相同数量的所述灌装阀/灌装阀组；当遇到故障而停机时，所述阀门开启与所述无菌物料回流管相连的出口、关闭与灌装阀/灌装阀组相连的出口。

更为优选的是，所述杀菌机为UHT杀菌机。

更为优选的是，所述杀菌机具有物料输送泵，用来促使物料流动并提供灌装压力。

更为优选的是，所述UHT杀菌机的物料输送泵为变频泵，所述配料缸为非封闭的容器，通过物料输送泵来给UHT杀菌机提供物料。在灌装过程中，根据灌装所需压力的不同调节所述物料输送泵的工作频率。

更为优选的是，所述配料缸为封闭的压力可调容器，通过改变所述配料缸内的压力来改变无菌物料的灌装压力。

更为优选的是，所述灌装阀/灌装阀组的总数量为二，灌装过程中，轮流开启一组所述灌装阀/灌装阀组。

更为优选的是，上述无菌冷灌装机为直线式无菌灌装机，具有两排灌装瓶输送线，对应每排所述灌装瓶输送线设有一组所述灌装阀/灌装阀组。

更为优选的是，对应所述灌装瓶输送线设有无菌机罩和若干除菌风机，所述灌装瓶输送线从所述无菌机罩中穿过，所述除菌风机安装在所述无菌机罩上、并位于所述灌装阀/灌装阀组的前侧和后侧。

更为优选的是，上述无菌冷灌装机包括至少两台并联的旋转式无菌灌装机，对应各所述旋转式无菌灌装机设有相应的所述灌装阀/灌装阀组；实际灌装时，交替开启其中一台所述旋转式无菌灌装机。

更为优选的是，上述无菌冷灌装机用于塑料瓶的无菌灌装，所述塑料瓶为PET瓶。

本发明的有益效果是：通过将配料缸、无菌阀门分别与杀菌管路构成回路，在实际灌装过程中，可以通过轮流开启相同数量的灌装阀/灌装阀组来确保整个灌装过程的压力稳定，从而达到取消无菌储罐（缓冲罐）的目的，结构简单，灌装稳定高效。同时，由于无需专门制作无菌储罐，不仅降低设备成本、节约设备占地面积，而且也省去了对无菌储罐的清洁、消毒等工序，降低了无菌物料二次染菌风险，能耗节约非常显著。

附图说明

图1所示为现有的无菌冷灌装实施示意图。

图2所示为本发明提供的无菌冷灌装机的结构示意图。

附图标记说明。

01：储液仓，02：杀菌机。

1：配料缸，2：杀菌机，3：灌装阀/灌装阀组，4：无菌阀门，5：无菌物料回流管，6：物料进管，7：物料回管，8：灌装瓶输送线，9：无菌机罩，10：除菌风机。

31：第一灌装阀/灌装阀组，32：第二灌装阀/灌装阀组。

81：第一灌装瓶输送线，82：第二灌装瓶输送线。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

在发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

下面结合说明书的附图，对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

如图2所示，一种无菌冷灌装机，包括：配料缸1，用于储存未杀菌物料；杀菌机2，具有与所述配料缸1连接杀菌管路，未杀菌物料流经所述杀菌管路时实现对未杀菌物料的杀菌；灌装阀/灌装阀组3，与所述杀菌管路的出料端连接，用于实现无菌物料的灌装；无菌阀门4，所述无菌阀门4为三通阀，所述无菌阀门4的进口与所述杀菌管路的出料端连接，所述无菌阀门4的一个出口与至少两个相互并联的所述灌装阀/灌装阀组3连接，所述无菌阀门4的另一个出口通过无菌物料回流管5与所述杀菌管路或所述配料缸1连接，实现无菌物料的回流；所述配料缸1通过物料进管6、物料回管7为所述UHT杀菌机提供物料，构成回路。

实际灌装时，所述无菌阀门4开启与所述灌装阀/灌装阀组3相连的出口、关闭与所述无菌物料回流管5相连的出口，并轮流开启相同数量的所述灌装阀/灌装阀组3，实现连续、稳定灌装。

与现有技术相比，本实施例提供的一种无菌冷灌装机，通过将配料缸1、无菌阀门4分别与杀菌管路构成回路，并在灌装过程中轮流开启相同数量的灌装阀/灌装阀组3；可以确保整个灌装过程的压力稳定，从而达到取消无菌储罐（缓冲罐）的目的，结构简单，灌装稳定高效。同时，由于无需专门制作无菌储罐，不仅降低设备成本、节约设备占地面积，而且也省去了对无菌储罐的清洁、消毒等工序，降低了无菌物料二次染菌风险，能耗节约非常显著。

本实施例中，优选所述杀菌机为UHT杀菌机。显然，本领域技术人员根据实际需要的不同，还可以采用其他现有已知的或将来能够实现的，带杀菌管路的杀菌机代替，不限于本实施例。

本实施例中，优选所述杀菌机2具有物料输送泵，用来促使物料流动并提供灌装压力。为满足不同的灌装压力需求，优选所述物料输送泵为变频泵，在灌装过程中，根据灌装所需压力的不同调节所述物料输送泵的工作频率。

本实施例中，优选所述无菌冷灌装机为直线式无菌灌装机，具有两排灌装瓶输送线8，对应每排所述灌装瓶输送线8设有一组所述灌装阀/灌装阀组3。对应所述灌装瓶输送线8设有无菌机罩9和除菌风机10，所述除菌风机10安装在所述无菌机罩9上，所述灌装瓶输送线8从所述无菌机罩9中穿过，所述除菌风机10设置在所述灌装阀/灌装阀组3的前侧和后侧。

具体工作流程为：当所有辅助机械都进入正常生产状态，启动左侧的第一灌装瓶输送线81和除菌风机10，依次对灌装瓶进行杀菌消毒后，进入灌装阀/灌装阀组3所在的灌装区。

开启左侧的第一灌装阀/灌装阀组31，无菌物料灌装到左侧若干灌装瓶内，灌灌装阀/灌装阀组3设有流量计，用来计量灌装容量。

在左侧的第一灌装阀/灌装阀组31打开时，右侧的第二灌装阀/灌装阀组32处于关闭状态，右侧的第二灌装瓶输送线82进行灌装瓶的补充和移走。当左侧的灌装完成后，马上关闭左侧的第一灌装阀/灌装阀组31，与此同时，开启右侧的第二灌装阀/灌装阀组32对右侧的灌装瓶进行灌装；在对右侧的灌装瓶进行灌装时，左侧的第一灌装瓶输送线81进行灌装瓶的补充和移走。如此往复循环，使无菌物料在封闭的管道中持续稳定的供给，进而达到省略无菌缓冲罐的目的。

如果灌装机遇到故障而停机，无菌物料会通过无菌阀门4，自动切换回流到UHT杀菌机里，或者配料前段；以确保整个灌装管道的压力稳定。

在一些实施方式中，所述无菌冷灌装机包括至少两台并联的旋转式无菌灌装机，实际灌装时，交替开启其中一台所述旋转式无菌灌装机；同样能够达到省略无菌缓冲罐后，仍能持续稳定灌装的目的。

本实施例中，优选所述灌装瓶为塑料瓶，如PET瓶等。在其他实施方式中，所述灌装瓶可以为玻璃瓶等其他现有已知的或将来能够实现的容器，不限于本实施例。

通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。