[发明专利]一种瓶体灌装前的在线连续灭菌装置及瓶体灭菌方法

说明书

本发明涉及瓶体的灭菌技术领域，针对现有灌装瓶灭菌连续性不够的问题，公开一种瓶体灌装前的在线连续灭菌装置及瓶体的灭菌方法，该在线连续灭菌装置包括持续传送瓶体的输送线、将灭菌蒸汽喷在瓶体内或瓶体表面的若干个超音速喷嘴，超音速喷嘴沿输送线依次排列，并相对输送线上的瓶体固定设置，超音速喷嘴和瓶体的瓶口之间设有间距。本发明的灭菌装置利用超音速喷嘴喷出灭菌蒸汽和设置多个超音速喷嘴，允许超音速喷嘴不需要伸入瓶体内即可实现充分灭菌，从而实现瓶体的在线连续灭菌，且不需要一一对应的灭菌单元，能简化设备形式，同时由于本发明不干扰原有传送路径，允许在瓶体传送轨迹上灵活布置，特别适合在已有设备上进行加装改造。

技术领域

本发明涉及瓶体的灭菌技术领域，具体涉及一种瓶体灌装前的在线连续灭菌装置及瓶体灭菌方法。

背景技术

瓶装饮料在灌装前对饮料空瓶进行灭菌是保证饮料质量安全的重要步骤。

但是目前的大部分灭菌设备不能够实现对饮料瓶空瓶如PET瓶输送线的连续灭菌。一般是一批如十几个进入灭菌单元，利用高压蒸汽、过氧化氢蒸汽或过氧乙酸蒸汽，在灭菌单元中静置数十秒，或者将超音速喷嘴插入到瓶内通气数秒，注射蒸汽或者喷淋。因此设备需要较多动作，喷头进瓶，喷射，再出瓶，且需要控制动作时间。这样在生产上会产生数秒至数十秒的间断，无法实现真正的连续灭菌。

少数能够对PET瓶输送线连续灭菌的专法，需要大量的灭菌单元，每个灭菌单元与每个瓶子一一对应，灭菌单元随着饮料瓶输送线一同运动。这种方法设备较为复杂，灭菌单元需要数量较多。

中国专利申请CN00108110.1公开了一种利用高压进线灭菌的饮料瓶连续灭菌设备，但是该专利申请中需要设置多个加压箱，每个加压箱中通过液体和凸轮产生高压，瓶子在加压箱中需要静置60s，因此连续性效率不高。

发明内容

针对现有灌装瓶灭菌连续性不强的问题，本发明的目的在于提供一种瓶体灌装前的在线连续灭菌装置，实现瓶体的在线连续灭菌，在保证充分灭菌的基础上提高了灭菌效率。

本发明的另一目的在于提供使用上述在线连续灭菌装置的瓶体灭菌方法。

本发明提供如下的技术方案：

一种瓶体灌装前的在线连续灭菌装置，包括持续传送瓶体的输送线、将灭菌蒸汽喷在瓶体内或瓶体表面的若干个超音速喷嘴，所述超音速喷嘴沿输送线依次排列，所述超音速喷嘴相对输送线上的瓶体固定设置，所述超音速喷嘴和瓶体的瓶口之间设有间距。

现有技术中利用喷嘴喷出高压或者灭菌蒸汽灭菌时，需要将喷嘴伸入到瓶体内，以使灭菌蒸汽能够完全分布在瓶内壁上，这样会产生一定的静置时间，不能称得上连续灭菌。若喷嘴不伸入瓶体内，灭菌蒸汽不容易到达瓶底。喷入的气流进入狭小的受限空间，受到内部压力和瓶壁阻力的干扰，普通的喷注气流很容易到瓶内中间区域就已经完全衰减，将导致灭菌不够充分，此时需要将喷嘴随瓶体传送，从而增加持续性的灭菌时间，这时候整个灭菌装置较为复杂。同时现有的灭菌方法中重点关注的是喷入到瓶体内的总量，没有注意到灭菌蒸汽的喷出速度和灭菌效果之间可能存在一定关系，而且目前也没有这方面的研究。发明人的研究发现，当灭菌蒸汽的气流速度达到450m/s以上时，可以有较好的冲击效果，能够直接到达瓶底并布满瓶体内壁。本发明的在线连续灭菌装置，设置超音速喷嘴，将灭菌蒸汽如过氧化氢蒸汽从超音速喷嘴中高速喷出，为保持足够的气流速度，要求超音速喷嘴的全压≥25kPa，孔口流速为450～470 m/s，从而允许超音速喷嘴相对瓶体固定设置，即瓶体随输送线连续传输，而超音速喷嘴则保持位置不动，从超音速喷嘴内喷出的蒸汽间距的喷在瓶体内和瓶体的表面，对单个瓶子而言形成脉冲式杀菌，这样利用超音速喷嘴的高压超音速和多个超音速喷嘴沿输送线顺序排列设置实现对瓶子的充分灭菌，适用于瓶内深度不超过30cm的瓶体灭菌，喷嘴不需要伸入瓶体内且能实现连续灭菌，与现有技术中瓶子批量灭菌明显的不同。