Патент на изобретение №2181620
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ДОЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ СМЕШИВАНИЯ НЕПРЕРЫВНО ТЕКУЩЕЙ ОСНОВНОЙ ЖИДКОСТИ С ОДНОЙ ИЛИ БОЛЕЕ ДОЗИРОВАННО ДОБАВЛЯЕМЫМИ ВТОРОСТЕПЕННЫМИ ЖИДКОСТЯМИ
(57) Реферат: Группа изобретений предназначена для смешивания непрерывно текущей основной жидкости с одной или более добавляемыми дозированно в малом количестве второстепенными жидкостями. Второстепенные жидкости накачивают из емкости для хранения с помощью циркуляционного насоса и подают в основную жидкость с помощью иглоподобного сопла или сопел, которые вводят через резиноподобную перегородку, установленную в напорном трубопроводе, по которому проходит основная жидкость. Достигается получение текущей жидкой смеси при постоянном одинаковом отношении смешения жидкостей. 2 с. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил. Изобретение относится к дозирующему устройству или смешивающему устройству для смешивания при непрерывном процессе текущей основной жидкости с одной или более добавляемыми второстепенными жидкостями для получения текущей жидкой смеси при постоянном однородном отношении смешения смешиваемых жидкостей. Такое устройство для смешивания известно из публикации WO 91/16138. Перерабатывающая промышленность и медицинская технология особенно нуждаются в дозирующих устройствах, посредством которых два или более компонентов в жидком состоянии непрерывно смешиваются друг с другом в условиях, которые дают постоянное отношение смешения, т.е. включаются одинаковые количества компонентов в процессе непрерывного смешивания. Устройство и способ по этому изобретению особенно применимы в случаях, когда один или несколько компонентов, так называемых второстепенных компонентов, должны примешиваться к текущему основному компоненту, и где количество вторичных компонентов в отношении объема мало по сравнению с количеством основного компонента в окончательной смеси. В некоторых случаях желательно добавлять таким образом ферменты, подкрашивающие вещества, витамины и т.п. В количестве текущей жидкости содержание добавляемых веществ, так называемых второстепенных компонентов, может быть настолько низким, как 0,05-1% текущего основного компонента. Путем использования изобретенного способа возможно получить при одинаковом и постоянном отношении смешения поток жидкости, которая может далее упаковываться при одинаковом содержании добавок во всех упаковках. Примером такого процесса, является, например, получение безлактозного стерильного молока, когда необработанное стерилизованное и содержащее лактозу молоко непрерывно смешивается с некоторым количеством простерилизованной фильтрованием лактазы перед упаковкой, причем соотношение содержащего лактозу молока/лактазы находится в интервале 5-10000, и необходимо одинаковое отношение смешивания во всех упаковках, которые изготавливаются непрерывно. В некоторых других случаях в качестве добавки необходимы более высокие количества второстепенной жидкости, например, при подкрашивании и улучшении вкуса и запаха пищевых продуктов. Дозирующее оборудование для смешиваемых потоков жидкостей с разным отношением потоков известно, но такое оборудование по существу предназначено для получения постоянного отношения смешивания путем того, что объединенным потокам дают объединиться и проводят в петлю, т.е. некоторая часть потока отводится из основного трубопровода и возвращается в точку потока в трубопроводе, которая находится далее по ходу потока. Смешанная жидкость или ее части будут таким образом циркулировать несколько раз через петлю для получения хорошего смешивания, когда петля окончательно пройдена. Данное изобретение, которое действует без смешивающей петли, значительно проще по его технической конструкции и дает возможность большего приспособления в отношении количества и типа добавок, и, кроме всего прочего, его более легко адаптировать к использованию разных смешиваемых компонентов. Дозирующее устройство по этому изобретению, предпочтительно, адаптируется для использования в пищевой промышленности, но может также использоваться в медицинской промышленности для непрерывного смешивания компонентов в жидком состоянии. Воплощение этого изобретения будет описано ниже со ссылками на сопровождающее схематическое изображение, на котором фиг. 1 иллюстрирует дозирующее устройство, фиг. 2 иллюстрирует специальное устройство с множеством иглоподобных сопл для подачи второстепенной жидкости, и на фиг. 3 показан гибкий пластиковый сосуд (мешок) для хранения простерилизованной второстепенной жидкости. Как упомянуто выше, описываемое устройство включает средства для смешивания с большой точностью в отношении объема первой жидкости, здесь называемой основной жидкостью, со второй жидкостью, здесь называемой второстепенной жидкостью, причем отношение смешения таково, что существует очень большое различие между конкретными объемами смешиваемых жидкостей. Как указано выше, при многих процессах в медицинской промышленности, но также в связи с другими процессами, например подкрашивания жидкости, или добавления, например, ферментов или улучшающих вкус и запах веществ к жидкости, существует необходимость добавления небольшого количества второстепенной жидкости к существенно большему количеству основной жидкости. При непрерывном процессе смешивания наиболее важно, чтобы отношение смешивания, несмотря на различия в объеме между смешиваемыми жидкостями, являлось постоянным и контролируемым все время в течение процесса так, что, например, содержание улучшающего вкус и запах вещества или фермента в получаемой смешанной жидкости не будет меняться. Аппарат, показанный на фиг. 1, состоит из трубопровода 26 для основной жидкости, причем количество проходящей основной жидкости контролируется с помощью измерителя потока 22, который регистрирует количество проходящей основной жидкости и который с помощью регулятора 20 регулирует скорость перистальтического насоса 21. В показанном случае второстепенная жидкость забирается из пластикового мешка 19, содержащего, в этом случае, простерилизованную второстепенную жидкость 28. Второстепенная жидкость 28 проходит через трубопровод 27 в перистальтический насос 21, управляемый регулятором 20, который представлен известным типом, состоящим из вращаемого цилиндрического корпуса 29, который по периферической окружности несет вращающиеся цилиндры 30, которые, как показано в этом случае, расположены диаметрально противоположно друг другу в цилиндрическом корпусе 29, и эти вращающиеся цилиндры выступают наружу от периферии вращаемого корпуса 29. По меньшей мере часть 27′ трубопровода 27 сделана из эластичного материала, например резины или пластика, и эта часть 27′ трубопровода 27 вмонтирована в трубочку 31 насоса 21. Во время вращения цилиндрического тела 29 эластичный трубопровод 27′ сжимается вращающимися цилиндрами 30, причем жидкость, содержащаяся в трубопроводе 27′ между вращающимися цилиндрами 30, продавливается вперед вращающимися цилиндрами 30 в направлении вращения цилиндрического корпуса 29 и таким образом прокачивается дальше. Так как размеры трубки 27′ известны и скорость вращения цилиндрического корпуса 29 регулируется, количество прокачиваемой жидкости в трубопроводе 27 может очень точно регулироваться и может поддерживаться весьма постоянный поток. Чтобы было возможно остановить насос 21 и процесс смешивания, если поток в трубопроводе 27 прерывается, вблизи конечной точки трубопровода 27 вмонтировано устройство контроля потока 23. Второстепенная жидкость 28, подаваемая как описано выше, добавляется в основную жидкость с помощью специально установленной впускной камеры 25, которая показана в деталях на фиг. 2. Впускная камера 25, которая соединена с трубопроводом 26 для основной жидкости, снабжена соединяющим фланцем 32, который находится в положении, где трубопровод 26 в показанном случае делает поворот, и в изгибе трубопровода имеет проводящий поток жидкости лабиринт 31 для направления потока основной жидкости во впускную камеру 25. Впускная камера 25 снабжена соединяющим фланцем 33, который подогнан к фланцу трубопровода 32, и который снабжен уплотнителями 34, тесно соединенными друг с другом. Впускная камера 25 имеет также полости 35, которые могут поддерживаться стерильными с помощью стерилизующего средства, например пара или стерилизующей жидкости, подаваемых через трубопровод 10. Проходящий пар или жидкость стерилизует полости 35 и все объекты, которые присутствуют или могут присутствовать в полостях 35. Кроме того, впускная камера 25 имеет одну или более полостей 14, которые приспособлены для приема (помещения) инъекционных игл или шприцеподобных канюль, имеющих подкожные иглы 12, и соедины с трубопроводом 27. Как показано на фиг. 2, впускная камера 25 может быть снабжена несколькими полостями 14 для установки подкожных игл, которые примыкая к указанному соединению 36, прикрепляются к впускной камере 25 с помощью прикрепляющего кольца 37, кольца О типа. Иглоподобное сопло 12 таким образом может смещаться (заменяться) и двигаться в камере 14 путем смещения соединения 36 с помощью соединяющего кольца 37. Эта часть впускной камеры 25, которая соединяет трубопровод для основной жидкости 26, имеет герметизирующую стенку 38, сделанную из резины (каучука) или резиноподобного материала, который может легко протыкаться соплом 12 и который после извлечения сопла 12 в полость 14 путем самозатягивания сцепляется вокруг отверстия, проделанного канюлей 14 в герметизирующей стенке 38. Таким образом, сопло 12, когда оно помещено в полость 14, может быть простерилизовано, и может быть сделано так, что оно сохранит свою стерильность, проходя через герметизирующую стенку 38 в трубопровод 26 для подачи в точно предопределенной дозе второстепенной жидкости 28 в текущую основную жидкость. Сопло 12 может также втягиваться обратно в полость 14 без нарушения стерильности. Как показано, соединение 36 с соплом 12, 13 обеспечивается с помощью фланца 39. После введения сопла 12, 13 в трубопровод 26 сопло 12, 13 может быть закреплено в положении введения удерживающим фланцем 40, который вталкивается над фланцем 39, причем положение сопла 12 и соединенной детали 36 фиксируется. Чтобы достичь хорошего смешивания основной жидкости и второстепенной жидкости или второстепенных жидкостей, трубопровод 26′ для смешиваемых жидкостей снабжен камерой для смешивания 24, имеющей поверхности, отклоняющие поток жидкости, для достижения в турбулентном потоке гомогенного смешения соединяемых жидкостей. На фиг. 3 показан пример вышеописанного мешка 19 для второстепенной жидкости, и как видно, мешок снабжен двумя трубопроводами 27, 3, причем трубопровод 3 образует подающий трубопровод, а трубопровод 27, как описано выше, образует отводящий трубопровод для второстепенной жидкости. Конечно емкость для второстепенной жидкости 19 не обязательно является пластиковым мешком, но может быть более трехмерно устойчивым сосудом, изготовленным из пластика или металла, и для этого изобретения нет необходимости в том, чтобы подаваемая второстепенная жидкость или, для этого случая, основная жидкость были стерильными жидкостями. Нужно добавить, что в случаях, когда нужно добавить несколько второстепенных жидкостей, не только впускная камера должна быть снабжена несколькими камерами и соплами для второстепенных жидкостей 28, но также для каждой второстепенной жидкости 28 требуется своя собственная емкость для хранения 19, свой собственный насос 21 и свой собственный регулятор 20, если только второстепенные жидкости по своей природе не являются такими, что даже в емкости для хранения могут смешиваться в общую “смесь второстепенных жидкостей”. Каждая емкость 19 снабжена падающим трубопроводом 3 и отводящим трубопроводом 27, приспособленными для отдельного открытия и закрытия. Дозирующее устройство может быть снабжено одним или более стерильными фильтрами 41, установленными в трубопроводе или трубопроводах 27 между емкостью для второстепенной жидкости 19 и соплом 12 для подачи второстепенной жидкости в основную жидкость. Впускная камера с рядом положений для сопел может быть практична для использования ввиду того, что она делает возможным останавливать процесс без замены емкости с второстепенной жидкостью 19 на другую, когда первая емкость опустошается. Такую “быструю замену” емкости с второстепенной жидкостью 19 возможно выполнить, если впускная камера 25 снабжена несколькими полостями таким образом, который описан выше. Было обнаружено, что устройство по данному изобретению дает в результате постоянное, очень точное соотношение смешения также и во время длительной непрерывной операции, даже если объемное отношение при смешивании жидкостей является чрезвычайно неравным. Как упоминалось, возможно смешивать в непрерывно асептических условиях стерильные жидкости, и также легко во время операции смешивания, если желательно, регулировать соотношение смешивания с очень большой точностью. Формула изобретения
РИСУНКИ
PC4A – Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение
Номер и год публикации бюллетеня: 13-2003
(73) Патентообладатель:
Дата и номер государственной регистрации перехода исключительного права: 20.02.2003 № 16143
Извещение опубликовано: 10.05.2003
|
||||||||||||||||||||||||||
