一种用于干燥机加热段和冷却段的箱体及隧道式灭菌干燥机

技术领域

本发明涉及食品、药品包装机械技术领域，尤其涉及一种用于干燥机加热段和冷却段的箱体及隧道式灭菌干燥机。

背景技术

均布性是GMP(Good Manufacturing Practice of Medical Products，药品生产质量管理规范)中关于灭菌的一项重要指标，它要求灭菌设备内各点都到达预定的灭菌温度。灭菌设备温度分布不均匀是其无法通过验证的重要原因，在温度分布不均匀的灭菌设备中，部分容器经过灭菌段所获得的干热灭菌热效应降低，从而达不到除热原效果。为此，灭菌设备的热分布已受到普遍关注。专利文献CN 101548788 A公开了一种用于热风循环式灭菌干燥机的热均布调节机构，其结构简单紧凑、成本低廉、便于清洁和维修，提高了箱体热均布性。

现有的灭菌干燥机主要包括输瓶网带及沿输瓶网带的输送方向依次设置的预热段箱体、加热段箱体和冷却段箱体，箱体内部采用风机强制对流，也即风机直接朝向下方的输瓶网带送风，温度及风速均匀性较差，通常需要设置2台风机和2台变频器来控制温度，导致设备的结构复杂、尺寸大、成本高。冷却段箱体的冷却方式有风冷和液冷两种(液冷的冷却介质通常为冷却水)。其中风冷型结构为从洗烘间采房间风对容器药瓶进行冷却，热交换后的热风通过管道排出室外；水冷型结构风流为内循环，即和容器药瓶进行热交换后的热风经过液体冷却器降温后重新回到层流风机进行下一个冷却循环。两种冷却方式之间无法实现兼容，不同功能段箱体之间的通用性、兼容性差，设备零件多、加工不方便、功能共性弱导致预热段和加热段模块的箱体种类达到6种，冷却段模块的箱体种类达到5种。

冷却段箱体需要保证无菌环境，现有设备一般是在使用前对冷却段箱体进行无菌处理，无法实现SIP(Sanitize in Place，原位消毒系统或者在线灭菌系统)，需要停机等待消杀，耗时长，影响生产效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低，兼容性好，有利于保持风速和温度均匀性的用于干燥机加热段和冷却段的箱体。

本发明进一步提供一种包含上述箱体的隧道式灭菌干燥机。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于干燥机加热段和冷却段的箱体，包括箱体本体及设于箱体本体内的输瓶通道，所述输瓶通道上方还设有正压腔，所述正压腔与所述输瓶通道之间设有空气过滤器，所述正压腔一侧设有换向风机且侧壁上设有进风口，所述换向风机的出风口与所述正压腔的进风口连通，所述箱体本体一侧设有箱门，所述箱门上设有安装部，所述安装部上设有抽拉式的第一加热器或液体冷却器，所述输瓶通道与所述箱门之间设有循环风道，所述第一加热器或液体冷却器位于所述循环风道内，所述换向风机设于所述循环风道顶部，所述箱体本体上还设有箱体进风口和箱体出风口。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述输瓶通道的底部与所述循环风道的底部连通，所述箱体本体外设有风机驱动电机，所述风机驱动电机与所述换向风机连接，所述换向风机为无蜗壳离心风机。

所述箱体进风口设于所述循环风道的底部，所述箱体出风口设于所述输瓶通道的底部，所述循环风道与所述输瓶通道之间设有切换阀门。

所述正压腔与所述循环风道间设有热均布调节机构。

一种隧道式灭菌干燥机，包括输瓶网带及沿输瓶网带的输送方向依次设置的预热模块、加热模块和冷却模块，所述加热模块和所述冷却模块均包括上述的箱体，用作加热模块的箱体中的箱体本体于所述循环风道内设有第一加热器，用作冷却模块的箱体中的箱体本体于所述循环风道内设有液体冷却器。

作为上述技术方案的进一步改进：

用作冷却模块的箱体中的箱体本体于所述循环风道内还设有第二加热器，所述液体冷却器通过第一盖板与所述箱门可拆卸连接，所述第二加热器通过第二盖板与所述箱门可拆卸连接。

所述预热模块与所述箱体本体之间、以及相邻的所述箱体本体之间均通过膨胀环连接。

所述液体冷却器为并联式盘管表冷器，所述表冷器并设有至少两组进液口和出液口。

所述表冷器的工作介质为冷冻水或乙二醇。

所述预热模块包括所述箱体本体，所述箱体本体内设有输瓶通道，所述输瓶通道上方还设有正压腔，所述正压腔与所述输瓶通道之间设有空气过滤器，所述正压腔一侧设有换向风机且侧壁设有进风口，所述换向风机的出风口与所述正压腔的进风口连通，所述输瓶通道与所述换向风机的进风口之间设有循环风道，所述循环风道上设有测试口，所述循环风道的底部设有箱体进风口，所述输瓶通道的底部设有箱体出风口，所述循环风道与所述输瓶通道之间设有切换阀门。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的用于干燥机加热段和冷却段的箱体，换向风机设于正压腔的侧边且出风口与正压腔的进风口连通，输瓶通道位于正压腔下方，工作时，换向风机将空气导入正压腔内，使正压腔内的气压逐渐增加，然后正压腔内的空气再向下流动至输瓶通道内，对通道内的瓶体进行加热灭菌或冷却，相比于在正压腔内设置风机，风机直接朝下强制送风，本发明空气经过换向风机水平导入正压腔后在压力作用下垂直向下经过空气过滤器过滤后进入输瓶通道，而后水平流动至循环风道经第一加热器或表冷器垂直进入换向风机进风口，有利于提高温度和风速的均匀性，以满足GMP要求；箱体一侧设有箱门，箱门上设有安装部，所述安装部上设有抽拉式的第一加热器或液体冷却器，当箱门上安装有第一加热器时，利用第一加热器对循环风道内的空气进行加热，箱体可以用作隧道式灭菌干燥机的加热模块；而当箱门上安装有液体冷却器时，利用液体冷却器对循环风道内的空气进行冷却，箱体可以用作隧道式灭菌干燥机的冷却模块，此时箱体上的箱体进风口和箱体出风口均处于关闭状态，实现液冷功能；进一步地，若将液体冷却器拆除，并将箱体上的箱体进风口和箱体出风口均打开，此时风机从洗烘间采房间风对药瓶进行冷却，热交换后的热风通过管道排出室外，实现风冷功能；整体结构简单、成本低，兼容性非常好，可大幅度减少不同种类模块的数量。

进一步地，预热模块的箱体本体内的循环风道上设有测试口，便于检测循环风的温度和箱体本体内部的压力。

本发明公开的隧道式灭菌干燥机，加热模块和冷却模块均包括上述的箱体，因而同样具有上述优点。

附图说明

图1是本发明中的加热模块的侧视结构示意图。

图2是本发明中的箱体上的空气过滤器、加热器或液体冷区器的拆装过程示意图。

图3是本发明中的冷却模块处于在线灭菌模式时的结构示意图。

图4是本发明中的冷却模块处于液冷模式时的结构示意图。

图5是本发明中的冷却模块处于风冷模式时的结构示意图。

图6是本发明中的预热模块的侧视结构示意图。

图7是本发明实施例一的主视结构示意图。

图8是本发明实施例一的俯视结构示意图。

图9的本发明实施例二的主视结构示意图。

图10是本发明实施例二的俯视结构示意图。

图11是本发明实施例三的主视结构示意图。

图12是本发明实施例三的俯视结构示意图。

图中各标号表示：1、箱体本体；10、热均布调节机构；11、箱体进风口；12、切换阀门；13、箱体出风口；2、输瓶通道；3、正压腔；4、空气过滤器；5、换向风机；51、风机驱动电机；6、循环风道；61、第一盖板；62、第二盖板；71、第一加热器；72、液体冷却器；721、进液口；722、出液口；73、第二加热器；8、输瓶网带；91、预热模块；92、加热模块；93、冷却模块；94、膨胀环。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例一

图1至图5示出了本发明用于干燥机加热段和冷却段的箱体的一种实施例，本实施例的用于干燥机加热段和冷却段的箱体，包括箱体本体1及设于箱体本体1内的输瓶通道2，输瓶通道2上方还设有正压腔3，正压腔3与输瓶通道2之间设有空气过滤器4，正压腔3一侧设有换向风机5且侧壁上设有进风口，换向风机5的出风口与正压腔3的进风口连通，输瓶通道2与换向风机5的进风口之间设有循环风道6，箱体本体1一侧设有箱门，箱门上设有安装部，安装部设有抽拉式的第一加热器71或液体冷却器72，第一加热器71或液体冷却器72位于循环风道6内，箱体本体1上还设有箱体进风口11和箱体出风口13。优选的，箱门设于箱体本体1的后侧，并与箱体本体1铰接，箱门旋转打开后，便于对第一加热器71、液体冷却器72进行拆装，具体如图2所示，先拆除第一加热器71，然后再通过拧松正压腔3侧壁面与箱体本体1之间的螺栓，使压紧空气过滤器4的正压腔3底壁与空气过滤器4分离，之后拆除空气过滤器4，优选的正压腔3底壁为焊接的方管结构，方便实现正压腔3底壁与空气过滤器4的稳定贴合；同时，可通过调节正压腔3底壁与输瓶通道2之间的间距更换不同规格的空气过滤器4。

该用于干燥机加热段和冷却段的箱体，换向风机5设于正压腔3的侧壁上且出风口与正压腔3连通，输瓶通道2位于正压腔3下方，工作时，换向风机5将空气水平导入正压腔3内，使正压腔3内的气压逐渐增加，然后正压腔3内的空气再垂直向下流动，经过空气过滤器4过滤后流动至输瓶通道2内，对输瓶通道2内的瓶体进行加热灭菌或冷却，而后水平流动至循环风道6，与第一加热器71或液体冷却器72换热后进入换向风机5的进风口，相比于在正压腔3内设置风机，风机直接朝下强制送风，有利于提高温度和风速的均匀性，减少风速死区，以满足GMP要求，同时温度控制更简单；箱体本体1一侧设有箱门，箱门上设有安装部，安装部是设有抽拉式的第一加热器71或液体冷却器72，当箱门上安装有第一加热器71时(具体如图1、图2所示)，利用第一加热器71对循环风道6内的空气进行加热，箱体可以用作灭菌干燥机的加热模块92；而当箱门上安装有液体冷却器72时(具体如图4所示)，利用液体冷却器72对循环风道6内的空气进行冷却降温，箱体可以用作灭菌干燥机的冷却模块93，此时箱体本体1上的箱体进风口11和箱体出风口13均处于关闭状态，实现内循环液冷功能；进一步地，若将液体冷却器72拆除，并将箱体本体1上的箱体进风口11和箱体出风口13均打开(具体如图5所示)，此时换向风机5从洗烘间采房间风对药瓶进行冷却，热交换后的热风通过管道排出室外，实现风冷功能；整体结构简单、成本低，功能共性强，兼容性非常好，可大幅度减少不同种类模块的数量。

进一步地，本实施例中，输瓶通道2的底部与循环风道6的底部连通，换向风机5的进风口与循环风道6的顶部连通，箱体本体1外设有风机驱动电机51，风机驱动电机51与换向风机5连接(风机驱动电机51优选安装于箱体本体1的顶部，方便与换向风机5连接)，换向风机5为无蜗壳离心风机，便于从底部进风，然后从侧面出风进入正压腔3内，加速空气置换效率，且结构简单、紧凑。以图1为例，工作时，换向风机5将循环风道6上部经过第一加热器71加热后的热空气从侧面导入正压腔3内，使正压腔3内的气压逐渐增加，然后正压腔3内的空气再向下流动，经过空气过滤器4过滤后流动至输瓶通道2内，对输瓶通道2内的瓶体进行加热灭菌，然后从输瓶通道2内流动至循环风道6，经过第一加热器71时再次被加热，实现内循环。

进一步地，本实施例中，箱体进风口11设于循环风道6的底部，箱体出风口13设于输瓶通道2的底部，循环风道6与输瓶通道2之间设有切换阀门12。以图5为例，此时箱体进风口11、箱体出风口13均处于打开状态，而切换阀门12处于关闭状态，循环风道6与输瓶通道2之间隔开，工作时，换向风机5启动，箱体本体1外部的空气通过箱体进风口11进入循环风道6内，然后依次经过换向风机5、正压腔3、空气过滤器4流动至输瓶通道2内，对瓶体进行冷却，最后通过箱体出风口13排出至箱体本体1外，实现外循环风冷。

进一步地，本实施例中，正压腔3与循环风道6间设有热均布调节机构10，优选的，热均布调节机构10设置于输瓶通道2底部。热均布调节机构10有利于进一步提高箱体本体1内的热均布性，使箱体本体1内各处均达到预定的灭菌温度。

作为优选的实施例，液体冷却器72为并联式盘管表冷器，结构紧凑、对于循环风道6内的热空气冷却效果好，表冷器并设有至少两组进液口721和出液口722，两组进液口721和出液口722可以分别通入不同的冷却介质，例如冷冻水或乙二醇，可以适用于不同的温度工况。

实施例二

具体参见图6，示出了本发明中的预热模块91的一种实施例，本实施例中，预热模块91包括箱体本体1，箱体本体1内设有输瓶通道2，输瓶通道2上方还设有正压腔3，正压腔3与输瓶通道2之间设有空气过滤器4，正压腔3侧壁设有换向风机5(换向风机5优选采用离心风机)，换向风机5的出风口与正压腔3的进风口连通，输瓶通道2与换向风机5的进风口之间设有循环风道6，循环风道6的底部设有箱体进风口11，输瓶通道2的底部设有箱体出风口13，循环风道6与输瓶通道2之间设有切换阀门12。可见，预热模块91内部的风道结构与加热模块92、冷却模块93基本一致，功能共性强，通用性好，有利于进一步降低生产成本。进一步地，预热模块91的箱体本体1内的循环风道6上设有测试口(优选的测试口设于循环风道6靠近换向风机5的位置)，便于检测循环风的温度和箱体本体1内部的压力。

实施例三

图7和图8示出了本发明隧道式灭菌干燥机的一种实施例，本实施例的隧道式灭菌干燥机，包括输瓶网带8及沿输瓶网带8的输送方向依次设置的预热模块91、加热模块92和冷却模块93，加热模块92和冷却模块93均包括上述的箱体，用作加热模块92的箱体中的箱体本体1于循环风道6内设有第一加热器71，用作冷却模块93的箱体中的箱体本体1于循环风道6内设有液体冷却器72。

该隧道式灭菌干燥机，加热模块92和冷却模块93均包括上述的箱体，因而同样具有上述优点。工作时，瓶体通过输瓶网带8依次通过预热模块91、加热模块92和冷却模块93，在预热模块91的箱体本体1内进行初步加热升温，在加热模块92的箱体本体1内进行灭菌，在冷却模块93的箱体本体1内进行冷却降温。其中，初步加热升温、灭菌过程如上所述，不再赘述。冷却降温的具体过程为：参见图4，工作时，换向风机5将循环风道6上部经过液体冷却器72冷却后的冷空气从侧面导入正压腔3内，使正压腔3内的气压逐渐增加，然后正压腔3内的空气再向下流动，经过空气过滤器4过滤后流动至输瓶通道2内，对输瓶通道2内的瓶体进行降温，然后热空气从输瓶通道2内流动至循环风道6，经过液体冷却器72时再次被冷却，实现内循环。

进一步地，本实施例中，用作冷却模块93的箱体中的箱体本体1于循环风道6内还设有第二加热器73，液体冷却器72通过第一盖板61与箱门可拆卸连接，第二加热器73通过第二盖板62与箱门可拆卸连接(例如通过螺栓、螺钉等紧固件实现可拆卸连接)。具体如图3所示，液体冷却器72不工作，换向风机5将循环风道6上部经过第二加热器73加热后的热空气从侧面导入正压腔3内，使正压腔3内的气压逐渐增加，然后正压腔3内的空气再向下流动，经过空气过滤器4过滤后流动至输瓶通道2内，对输瓶通道2内的瓶体进行加热在线灭菌，然后从输瓶通道2内流动至循环风道6，经过第二加热器73时再次被加热，实现在线灭菌功能。具体参见图4，当冷却模块93不需要在线灭菌功能时，可以拆除第二加热器73，利用第二盖板62保持箱体本体1内的密封性，或者出厂时即不配备第二加热器73；具体参见图5，进一步地，当冷却模块93也不需要液冷功能而仅局部风冷功能时，可以拆除掉液体冷却器72，利用第一盖板61保持箱体本体1内的密封性，或者出厂时即不配备液体冷却器72和第二加热器73。

作为优选的实施例，预热模块91与箱体本体1之间(具体为预热模块91的箱体本体1与加热模块92的箱体本体1之间)、以及相邻的箱体本体1之间均通过膨胀环94连接。膨胀环94可以伸缩，能够适应各箱体本体1工作过程中热胀冷缩导致的变形，使各个箱体本体1之间始终保持密封连接，避免发生泄漏，可靠性好。

实施例四

图9和图10示出了本发明隧道式灭菌干燥机的另一种实施例，本实施例的隧道式灭菌干燥机与实施例三基本相同，不同之处在于：加热模块92、冷却模块93均设有两个，有利于进一步提高瓶体加热灭菌、冷却的效率。

实施例五

图11和图12示出了本发明隧道式灭菌干燥机的另一种实施例，本实施例的隧道式灭菌干燥机与实施例三基本相同，不同之处在于：预热模块91设有两个，有利于进一步提高瓶体预热效果，减少预热模块91与加热模块92之间的温差。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。