一种无菌储液罐系统的制作方法

本实用新型涉及一种储液罐，尤其涉及一种无菌储液罐系统。

背景技术：

无菌储液罐是为存储物提供一个无菌存储空间的罐体，传统无菌储液罐的保温效果一般，对于对温度需求较高的存储物，例如注射用胰蛋白酶溶液，在温度达到5℃以下时才能保持酶性的稳定性，使用普通的无菌储液罐难以实现存储，此外，为了保证罐内的一个无菌性，需要对罐内定期进行清洗灭菌，目前的无菌储液罐采用人工离线清洗和灭菌，一方面，需要投入大量劳动力进行清洗灭菌作业，在增加人工成本的同时容易因为人为接触导致清洗不彻底，另一方面，对于无菌储液罐的清洗只能在离线状态下进行，在一定程度上提高了清洗的时间成本，降低了生产效率。

因此，针对以上缺陷，需要对现有技术进行有效创新。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种无菌储液罐系统，该系统中对无菌储液罐进行保温设置，并可对无菌储液罐进行自动清洗和灭菌。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:

一种无菌储液罐系统，包括罐体和温度调节系统，所述罐体包括盖体和壳体，于所述盖体上设置进料口，所述进料口连通进料管路，于所述壳体上设置出料口，所述壳体是包括内胆和外壳的双层结构体，于所述内胆和所述外壳间的夹层中设置夹套，所述温度调节系统包括介质进管、介质回管、空调系统和缓冲罐，介质进管的进口连接空调系统，所述介质进管的出口和所述夹套的进口连接，所述夹套的出口连接所述介质回管的进口，所述介质回管的出口连接缓冲罐，所述缓冲罐同所述空调系统连接，空调系统对介质进行制冷或加热，得到所需温度的介质，依次经介质进管、夹套、介质回管流向缓冲罐，以此形成介质对罐体的加热或制冷循环；

相应的，所述罐体、介质进管和介质回管外侧设置保温层，保温层用于避免温差结露造成污染；

相应的，所述进料管路上设置第一隔膜阀和第一过滤器，所述第一过滤器上设置有除菌膜，通过第一隔膜阀控制进料管路的启闭，第一过滤器对进料管路中输送的物料进行除菌，除菌后的物料进入内胆中用于灌装，所述第一隔膜阀外接控制系统，通过控制系统控制第一隔膜阀的启闭；

相应的，所述出料口连通出料管路，所述出料管路上设置取样口，通过取样口对物料进行取样；

相应的，所述介质进管上设置第一球阀、第二过滤器和角座阀，所述介质回管上设置第二球阀，于所述角座阀后的介质进管上分设出介质支管，所述介质支管一端同所述介质进管连接，另一端同所述介质回管连接，所述介质支管上设置第三球阀和第一止回阀，所述第三球阀处于所述第一止回阀前端，第一球阀控制介质进管的启闭，进入介质进管的介质经第二过滤器过滤后进入夹套，流经夹套后从介质回管回流至缓冲罐中，在需要对介质进行加压回退时，关闭角座阀，开启第三球阀，介质在压力下从介质进管中回流，角座阀的关闭使得介质流向介质支管，第一止回阀可防止介质回流倒灌，所述第一球阀、所述第二球阀和所述第三球阀外接控制系统，通过控制系统控制球阀的启闭；

相应的，所述介质进管上还设置有第一温度传感器和第一压力传感器，通过第一温度传感器和第一压力传感器测量介质进管中介质的温度和压力，以此判断介质温度和压力是否合适，所述第一温度传感器和所述第一压力传感器外接控制系统，在控制系统接收传感器的监测数据；

相应的，所述介质回管上至少设置两个第二球阀，其中一个第二球阀设置于所述介质支管同所述介质回管连接处的前端，以便在需要对介质进行加压回退时，关闭该第二球阀既可以控制介质的回压路线，又避免对介质的回压路线产生阻隔；

相应的，所述无菌储液罐系统还包括清洗灭菌系统，所述清洗灭菌系统包括清洗管路、灭菌管路和排放管路，于所述进料管路上设置三通管件分设出所述清洗管路，所述清洗管路通过所述进料口同所述内胆连接，所述灭菌管路同所述进料管路为同一条管路，所述排放管路通过所述壳体上设置的排放口同所述内胆连接；

相应的，所述清洗管路上设置第二隔膜阀，所述清洗管路的末端连接喷淋球，通过第二隔膜阀控制清洗管路的启闭，开启清洗管路后，清洗管路中输送的清洗液通过喷淋球喷淋于内胆中，对内胆进行清洗，所述第二隔膜阀外接控制系统，通过控制系统控制第二隔膜阀的启闭；

相应的，所述排放管路包括排放主管、热排放管和冷排放管，所述排放主管的一端同所述排放口连接，另一端通过三通管件同所述热排放管和所述冷排放管连接，排放主管内的排放物通过热排放管和冷排放管进行区分排放；

相应的，所述排放主管上设置第三隔膜阀和电导率传感器，电导率传感器对排放物进行电导率检测，通过电导率判断内胆是否清洗合格，所述热排放管上设置第四隔膜阀和疏水阀，疏水阀降低蒸汽的排放，达到节能的目的，所述冷排放管上设置第五隔膜阀，通过控制第四隔膜阀和第五隔膜阀的启闭，继而控制排放物的排放管道，所述第三隔膜阀、所述第四隔膜阀、所述第五隔膜阀和电导率传感器外接控制系统，通过控制器控制隔膜阀的启闭，并可从电导率传感器中接收电导率数据；

相应的，所述清洗灭菌系统还包括氮气管路，所述氮气管路包括加压管路和排空管路，所述加压管路同所述介质回管连接，且该连接点处于所述第二球阀前端，加压管路用于将介质压回缓冲罐内，连接点的设置便于对介质加压回退的路线进行限制，所述排空管路同所述内胆连接，排空管路排空内胆中的清洗液和纯蒸汽冷凝水；

相应的，所述加压管路上设置第四球阀和第二止回阀，所述第四球阀较之第二止回阀更邻近所述加压管路同所述介质回管的连接点，通过第四球阀控制加压管路的启闭，开启加压管路后，通过氮气对介质进行加压回退，第二止回阀可防止氮气压力过低时，介质倒灌入加压管路中，所述排空管路上设置第六隔膜阀和呼吸器，通过第六隔膜阀控制排空管路的启闭，呼吸器对进入罐体的氮气进行除菌过滤(呼吸器内设置有除菌膜)，并对罐内气体排出起到有效的过滤，避免对内胆造成污染，所述第四球阀和所述第六隔膜阀外接控制系统，通过控制系统控制阀门的启闭；

相应的，所述控制系统还包括PLC、I/O模块、监测器以及电磁阀，所述PLC通过所述I/O模块同所述监测器和所述电磁阀连接，所述监测器包括设置于所述罐体内的第二压力传感器、第二温度传感器以及液位传感器，第一压力传感器、第二压力传感器、第一温度传感器、第二温度传感器以及电导率传感器将数据通过I/O模块传送至PLC上，PLC通过I/O模块和电磁阀控制第一球阀、第二球阀、第三球阀、第四球阀、第一隔膜阀、第二隔膜阀、第三隔膜阀、第四隔膜阀、第五隔膜阀和第六隔膜阀的启闭；

相应的，所述PLC外接触摸屏，通过触摸屏进行指令的输入以及各参数的查看。

本实用新型的有益效果：

1)通过对介质的加热和制冷，循环式地对罐体进行加热或制冷，保证了罐体对于温度的需求；

2)设置了清洗灭菌系统，并通过清洗灭菌系统中的清洗管路、排放管路以及氮气管路间的配合，在对罐体进行自动清洗的同时对罐体提供一个保护作用，延长了罐体的使用寿命；

3)设置控制系统，对罐体、介质系统和清洗灭菌系统进行监测和控制，方便了对于整个系统的管理。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例所述的结构连接示意图；

图中：

101、盖体；102、内胆；103、外壳；104、进料口；105、出料口；106、进料管路；107、排放口；108、夹套；109、出料管路；110、板式过滤器；

201、空调系统；202、介质进管；203、介质回管；204、介质支管；205、缓冲罐；206、Y型过滤器；207、气动角座阀；208、第一温度传感器；209、第一压力传感器；210、第一止回阀；

301、清洗管路；302、喷淋球；303、排放主管；304、电导率传感器；305、热排放管；306、疏水阀；307、冷排放管；308、加压管路；309、第二止回阀；310、排空管路；311、呼吸器；

400、手动球阀；

500、气动球阀；

600、气动隔膜阀。

具体实施方式

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，无菌储液罐系统包括罐体、温度调节系统、清洗灭菌系统和控制系统；罐体外设置保温层，罐体包括盖体101和壳体，于盖体101上设置进料口104，进料口104连通进料管路106，进料管路106上设置第一隔膜阀和第一过滤器，本实施例中第一隔膜阀为气动隔膜阀600，第一过滤器为板式过滤器110，板式过滤器110内设置有除菌膜，于壳体上设置出料口105和排放口107，出料口105连通出料管路109，出料管路109上设置取样口，排放口107连接清洗灭菌系统上的排放主管304，壳体是包括内胆102和外壳103的双层结构体，于内胆102和外壳103间的夹层中设置夹套108；

温度调节系统包括介质进管202、介质回管203、空调系统201和缓冲罐205，介质进管202的进口连接空调系统201，介质进管202的出口和夹套108的进口连接，夹套107的出口连接介质回管203的进口，介质回管203的出口连接缓冲罐205，缓冲罐205同空调系统201连接；其中，介质进管202上设置第一球阀、第二过滤器、角座阀、第一温度传感器208和第一压力传感器209，本实施例中，第一球阀为手动球阀400，第二过滤器为Y型过滤器206，角座阀为气动角座阀207；介质回管203上设置第二球阀，在本实施例中，介质回管203上设置两个第二球阀，靠近介质回管203进口端设置的第二球阀为气动球阀500，靠近介质回管203出口端的第二球阀为手动球阀400；于气动角座阀207后的介质进管202上分设出介质支管204，介质支管204一端同介质进管202连接，另一端同介质回管203连接，介质支管204上设置第三球阀和第一止回阀210，第三球阀处于第一止回阀210前端，本实施例中，第三球阀为气动球阀500；此外，介质进管202和介质回管203上设置保温层；

清洗灭菌系统包括清洗管路301、灭菌管路、排放管路以及氮气管路，于进料管路106上设置三通管件分设出清洗管路301，清洗管路301通过进料口104同内胆102连接，清洗管路301上设置第二隔膜阀，本实施例中，第二隔膜阀为气动隔膜阀600，清洗管路301的末端连接喷淋球302；灭菌管路同进料管路为同一条管路；排放管路通过排放口107同内胆102连接，排放管路包括排放主管303、热排放管305和冷排放管307，排放主管303的一端同排放口107连接，另一端通过三通管件同热排放管305和冷排放管307连接，排放主管303上设置第三隔膜阀和电导率传感器304，热排放管305上设置第四隔膜阀和疏水阀306，冷排放管307上设置第五隔膜阀，本实施例中，第三隔膜阀、第四隔膜阀和第五隔膜阀均为气动隔膜阀600；氮气管路包括加压管路308和排空管路310，加压管路308同介质回管203连接，且该连接点处于气动球阀500前端，加压管路308上设置第二止回阀309和第四球阀，本实施例中，第四球阀为气动球阀500，排空管路310同内胆102连接，排空管路310上设置呼吸器311和第六隔膜阀，本实施例中，第六隔膜阀为气动隔膜阀600；

控制系统包括PLC、I/O模块、监测器、电磁阀和触摸屏，监测器包括设置于罐体内的第二压力传感器、第二温度传感器以及液位传感器，本实施例中，液位传感器为差压式液位传感器，且第二压力传感器、第二温度传感器和差压式液位传感器通过I/O模块同PLC连接，此外，PLC通过I/O模块同触摸屏、电磁阀连接，电磁阀同气动阀门控制连接；此处的阀门包括本实施例中的全部气动球阀400和气动隔膜阀500，PLC还可通过I/O模块同介质进管202上设置的第一温度传感器208和第一压力传感器209，以及排放主管303上设置的电导率传感器306进行连接。

根据本实施例中所述的结构，可以得到本实施例的如下实施方案：

物料通过进料管路106，经板式过滤器110对物料进行过滤灭菌后，物料从进料口104中进入内胆102，根据罐体温度的需要，将介质在空调系统201中先行进行制冷或加热后流入介质进管202中，通过Y型过滤器206对介质进行杂质过滤，过滤后的介质沿着介质进管202进入夹套109，介质在夹套109中对内胆102的温度进行控制，最后从介质回管203中回到缓冲罐205，缓冲罐205内的介质又可以进入空调系统201中进行介质再制冷或再加热，以此方式实现罐体的循环制冷或加热，保证达到罐体的需求温度；

在对内胆102进行清洗前，拆下进料管道106上的板式过滤器110，避免在对内胆102清洗灭菌时对板式过滤器110造成污染，该段可用不锈钢管进行承接，在需要通过进料管路106进行进料时，再将板式过滤器110装上即可，借助出料口105将内胆102中的物料从出料管路109中排出，通过差压式液位传感器监测排料情况，待物料完全排出后，关闭进料管路106上的气动隔膜阀600；交替清洗管路301和灭菌管路106和上的气动隔膜阀600，清洗液通过清洗管路301输送到喷淋球303对内胆102进行清洗的同时，对灭菌管路106也进行清洗，通过差压式液位传感器监测内胆102中清洗液的液位高度，待液位达到清洗高度后，关闭清洗管路301和灭菌管路106上的气动隔膜阀600，在清洗液浸泡内胆102达到设定时长后，开启排放口107以及排放主管303和冷排放管307上的气动隔膜阀，清洗液从排放口107经排放主管303和冷排放管307进行排放，排放完成后，关闭排放口107和上述气动隔膜阀600，此间，通过电导率传感器304获取排放物的水质情况，判断清洗结果是否合格，不合格的再进行一轮清洗，直至合格；

内胆102清洗完成后，开启排空管路310上的气动隔膜阀600，氮气通过呼吸器311过滤后进入内胆102，排空内胆102中残留的清洗液，排空完成后关闭排空管路310上的气动隔膜阀600，氮气通过排放口107、排放主管303、冷排放管307进行排放；

内胆102灭菌前，对夹套108、介质进管202和介质回管203上的介质进行排空，因为灭菌所用的纯蒸汽冷凝水和夹套108中的介质存在一定的温度差，避免罐体因为温度差出现变形或结露等情况，关闭介质进管202上的手动球阀400、气动角座阀207和介质回管203上的气动球阀500，开启介质支管204上的气动球阀500和加压管路308上的气动球阀500，利用氮气将介质回管203和夹套108中的介质压回介质进管202中，经介质支管204流向介质回管203，最终回到缓冲罐205内，第一止回阀210和第二止回阀309可避免氮气方压力过低时，介质发生倒灌；

介质排空后，开启灭菌管路106上的气动隔膜阀600，蒸汽水通过灭菌管路106输送到内胆102对内胆102进行灭菌，灭菌完成后，开启排放口107以及排放主管303和热排放管305上的气动隔膜阀600，纯蒸汽冷凝水从热排放管305中经疏水阀306排放，排放完成后，关闭排放口107和上述气动隔膜阀600；

灭菌完成后，开启排空管路310上的气动隔膜阀600，氮气通过呼吸器313过滤后进入内胆102，排空内胆102中残留的纯蒸汽冷凝水，排空完成后关闭排空管路310上的气动隔膜阀600，氮气通过排放口107、排放主管303、冷排放管307进行排放，通过第二温度传感器测得灭菌温度(第二温度传感器作用在于获取灭菌温度，实际操作中，可分别在罐体和排放主管303上各设置一个，以此获得两处灭菌温度)，判断该温度下灭菌是否合格，不合格的再进行一轮灭菌，直至合格；

上述过程，通过控制系统进行全局掌握和控制，具体的，从触摸屏中查看各个传感器检测到的温度、压力、液位和电导率情况，获取相应点的温度、压力、液位和电导率，通过在触摸屏中输入指令，由PLC通过电磁阀控制气动球阀500和气动隔膜阀600的启闭。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。