料液灌装方法与流程

1.本发明属于液体物料灌装技术领域，尤其涉及一种料液灌装方法。


背景技术：

2.液体物料的灌装通常通采用灌装系统进行灌装，对于向柔性试剂袋内管状液体的灌装系统，一般通过输送泵先反向抽取试剂袋中的空气，然后再正向抽取料液通入试剂袋中，完成灌装过程，但是输送泵的抽气力度有限，试剂袋中仍会剩余部分空气无法抽出，影响灌装效果。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种料液灌装方法，旨在解决当前料液灌装方法易使得待灌装体中残留部分气体无法抽出的技术问题。
4.为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
5.提供一种料液灌装方法，包括以下步骤：
6.组装灌装输送结构：将第一管路及第二管路通过第一连接器连通，并将输送装置与第一管路连接，以控制第一管路中流体的输送，设置阻断部件控制第二管路的通断，其中，所述第二管路的与所述第一连接器连接处的内径小于所述第一管路的与所述第一连接器连接处的内径；
7.组装灌装系统：将所述第一管路的自由端及所述第二管路的自由端均伸入料液中，通过所述第一连接器连通所述第一管路、所述第二管路及待灌装体；
8.一次抽气：控制所述阻断部件断开所述第二管路，控制所述输送装置的输送方向为朝向所述料液的方向；
9.二次抽气：控制所述阻断部件打开所述第二管路，并保持所述输送装置的输送方向为朝向所述料液方向；
10.灌装：控制所述阻断部件断开所述第二管路，控制所述输送装置的输送方向为朝向所述第一连接器的方向。
11.在其中一个实施例中，所述一次抽气步骤持续进行至所述第一管路的自由端不再冒出气泡为止。
12.在其中一个实施例中，所述二次抽气步骤的持续时间为所述一次抽气步骤的持续时间的1.5倍。
13.在其中一个实施例中，在所述组装灌装输送结构的步骤中，所述第二管路包括连接支管及延伸支管，将所述连接支管与所述第一连接器相连通；在所述组装灌装系统的步骤中，将所述延伸支管通入所述料液中，使得所述连接支管的内径小于所述第一管路的内径。
14.在其中一个实施例中，在所述组装灌装输送结构的步骤中，将所述连接支管的内径设置为小于或等于所述延伸支管的内径。
15.在其中一个实施例中，在所述组装灌装输送结构的步骤中，所述第二管路还包括第二连接器，将所述连接支管及所述延伸支管通过所述第二连接器相连通。
16.在其中一个实施例中，在所述组装灌装输送结构的步骤中，将所述阻断部件设置为止管夹；在控制所述阻断部件断开所述第二管路的步骤中，包括操作所述止管夹夹持住所述延伸支管，以阻断所述延伸支管。
17.在其中一个实施例中，在所述组装灌装输送结构的步骤中，所述灌装输送结构还包括第三管路，将所述第一管路、所述第二管路及所述第三管路均通过所述第一连接器连通；在所述组装灌装系统的步骤中，将所述第三管路通入所述待灌装体内。
18.在其中一个实施例中，在所述组装灌装输送结构的步骤中，将所述第一管路的内径设置为与所述第三管路的内径相同。
19.在其中一个实施例中，在所述组装灌装输送结构的步骤中，将所述输送装置设置为蠕动泵，所述蠕动泵能够正向输送所述第一管路中的流体，也能够反向输送所述第一管路中的流体。
20.本发明相对于现有技术的技术效果是：通过将第二管路的与第一连接器连接处的内径设置为小于第一管路的与第一连接器连接处的内径，因此料液在流经第二管路的与第一连接器的连接处时的压力小于第二管路的与第一连接器连接处的压力，也就是说，料液在由第二管路流向第一管路时，压力突然减小，导致第一管路的与第一连接器的连接处形成负压，待灌装体内的空气得以被再次抽出，从而进一步减少了待灌装体内的空气，同时由于是在输送液体的过程中顺带抽出待灌装体内的空气，因此提高了工作效率，节省能耗。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本实施例提供的灌装系统的结构示意图；
23.图2是本实施例提供的料液灌装方法的流程图。
24.附图标记说明：
25.10、第一管路；11、前支管；12、后支管；20、第一连接器；21、三通；30、第二管路；31、连接支管；32、延伸支管；33、第二连接器；40、第三管路；50、输送装置；51、蠕动泵；511、输送管；60、阻断部件；61、止管夹；91、储液罐；920、待灌装体；92、试剂袋；930、料液；93、试剂液。
具体实施方式
26.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.此外，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者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
29.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
31.请参阅图1，本实施例提供一种灌装输送结构，用于将料液930灌装至待灌装体920内，其中，待灌装体920可以为硬质罐体，也可为柔性材质支撑的袋体，此处不做限制。在该实施例中，待灌装体920可为试剂袋92，料液930为试剂液93。其中，试剂液93可盛装于储液罐91中。
32.请参阅图1，灌装输送结构包括依次连接的第一管路10、第一连接器20、第二管路30、输送装置50及阻断部件60。
33.第一管路10与第二管路30均用于供流体流通，第一管路10、第一连接器20及第二管路30依次连接形成通路，第一连接器20用于连通第一管路10、第二管路30及试剂袋92，第一管路10的自由端及连接支管31的自由端均插入试剂液93中，也就是说，第一管路10的一端连接第一连接器20，另一端伸入储液罐91，并插入试剂液93中，第二管路30的一端连接第一连接器20，另一端伸入储液罐91，并插入试剂液93中。需要说明的是，第一管路10及第二管路30的内环面的截面可以为圆形，也可为其他任意形状，此处不做限制。在该实施例中，第一管路10及第二管路30均为圆管。第一管路10的内径沿其延伸方向可保持不变，也可局部变大或变小。
34.输送装置50连接于第一管路10，并用于输送第一管路10中的流体。该流体可以为液体也可以为气体，输送装置50能够将流体在第一管路10内朝向第一连接器20输送，也可以将流体在第一管路10内朝向试剂液93输送。
35.阻断部件60用于阻断第二管路30，即限制第二管路30内的流体流动。
36.在需要对试剂袋92进行灌装时，先将空的试剂袋92连接于第一连接器20，以使得第一管路10、第二管路30及试剂袋92通过第一连接器20连通，再将第一管路10自由端及第二管路30的自由端通入试剂液93中，然后控制阻断部件60阻断第二管路30，此时第一管路10与试剂袋92连通，控制输送装置50的输送方向为朝向试剂液93，以使得第一管路10中的空气流向试剂液93中，第一管路10内形成负压，试剂袋92内的空气得以被抽出，并排向试剂液93中，当试剂液93中不再冒泡时，为避免第一管路10中的空气被灌入试剂袋92中，控制阻断部件60打开，以使得试剂液93被吸入第二管路30，试剂液93由第二管路30流向第一管路10，最后流回储液罐91，形成一回路，此时试剂液93填充满第一管路10，以消除第一管路10
内的空气。然后控制阻断部件60再次阻断第二管路30，并控制输送装置50反向输送，即使得输送方向为朝向第一连接器20，此时试剂液93通过第一管路10及第一连接器20流入试剂袋92中，从而实现试剂袋92中试剂液93的灌装。
37.随着试剂袋92内的空气的减少，试剂袋92压缩变形，输送装置50的抽气效率逐渐降低，直至试剂液93中不再冒泡，但是此时试剂袋92中仍残留有部分空气。当前提升试剂袋92中真空度的方式一般为增加输送装置50的工作时间，但是由于抽气效率的降低，大大增加了输送装置50的能耗，同时由于第一管路10的自由端通入试剂液93中，在试剂液93的液压下，试剂袋92中压力已经很小的空气无法再从试剂液93中排出，也就是说，试剂液93中不再冒泡。为了解决这一问题，本实施例中第二管路30的与第一连接器20连接处的内径小于第一管路10的与第一连接器20连接处的内径，这样，当阻断部件60打开且输送装置50朝向试剂液93方向输送时，试剂液93在流经第二管路30的与第一连接器20的连接处时的压力小于第二管路30的与第一连接器20连接处的压力，也就是说，试剂液93在由第二管路30流向第一管路10时，压力突然减小，导致第一管路10的与第一连接器20的连接处形成负压，试剂袋92内的空气得以被再次抽出，且混入第一管路10中的试剂液93中，以随着试剂液93从第一管路10的自由端排出，从而进一步减少了试剂袋92内的空气，同时由于是在输送液体的过程中顺带抽出试剂袋92内的空气，因此提高了工作效率，节省能耗。
38.可选的，第一管路10的靠近第一连接器20的支管中，与第一连接器20连接处的内径可设置为小于靠近自由端处的内径，这样输送装置50在抽取试剂袋92内的空气时，由于第一管路10与第一连接器20的连接处内径变大，因此该处压力突然减小，从而增大了对试剂袋92中空气的抽取力度。
39.可选的，第二管路30的内径沿其延伸方向保持不变，第一管路10的内径沿其延伸方向保持不变，第一管路10的内径大于第二管路30的内径，这样，第一管路10及第二管路30便于加工，同时第一管路10能够在与第一连接器20的连接处形成负压，以对试剂袋92进行二次抽气。
40.在其中一个实施例中，请参阅图1，第二管路30包括连接支管31及延伸支管32，连接支管31与延伸支管32相连通，连接支管31连接第一连接器20，连接支管31的内径小于延伸支管32的内径，连接支管31的内径沿其延伸方向保持不变，延伸支管32的内径沿其延伸方向保持不变，第一管路10的内径大于连接支管31的内径。这样便即能够保证第二管路30输送足够流量的试剂液93，也能够保证第一管路10在与第一连接器20的连接处形成负压。
41.可选的，连接支管31还可为内径渐变的喇叭状管，其中窄口连接诶与第一连接器20，宽口连接于延伸支管32。这样连接支管31沿试剂液93流动方向的内径逐渐变小，减小了试剂液93流经连接支管31与延伸支管32的连接处时的阻力。
42.其中，连接支管31与延伸支管32可一体成型，也可直接对接，还可通过连接结构间接相连。
43.在其中一实施例中，请参阅图1，第二管路30还包括第二连接器33，第二连接器33用于连通连接支管31及延伸支管32，连接支管31与第一连接器20相连通。连接支管31及延伸支管32独立设置，第二连接器33可实现二者的对接，实现了连接管路及延伸管路的灵活调换，实际应用中可根据用户需求调整不同内径的连接支管31或延伸支管32。其中，该第二连接器33可以为接头。
44.在其中一实施例中，延伸支管32的内径大于或等于第一管路10的内径，以加大延伸支管32内的试剂液93流量，从而提高试剂液93流经连接支管31处时的流速，以进一步增大第一管路10在靠近第一连接器20处的负压，从而提高对试剂袋92的二次抽气效率。
45.延伸支管32为柔性软管，阻断部件60为止管夹61，并用于阻断延伸支管32。当需要阻断第二管路30内的流体流动时，可使用止管夹61夹住延伸支管32，以阻断延伸支管32中试剂液93的流动。
46.第一管路10为柔性软管，输送装置50包括蠕动泵51，该蠕动泵51可连接于第一管路10的端部也可连接于第一管路10的中部。
47.在该实施例中，请参阅图1，第一管路10可分为前支管11和后支管12，蠕动泵51包括驱动器、泵头和输送管511，驱动器能够驱动泵头对输送管511交替进行挤压和释放动作，以推动输送管511中的流体移动。前支管11及后支管12分别连接于输送管511的两端，前支管11伸入试剂液93中，后支管12与第一连接器20相连。
48.蠕动泵51能够正向输送第一管路10中的流体，以使得第一管路10中的流体朝向试剂液93方向输送，也能够反向输送第一管路10中的流体，以使得第一管路10中的流体朝向第一连接器20方向输送。如图，正向输送为逆时针方向输送，反向输送为顺时针方向输送。
49.第一连接器20可与试剂袋92直接对接，也可间接对接。在该实施例中，请参阅图1，灌装输送结构还包括第三管路40，第一连接器20连通第一管路10、第二管路30及第三管路40，第三管路40通入试剂袋92内，这样，试剂袋92的位置便不受第一连接器20结构及位置的限制，只需第三管路40能够通入试剂袋92即可。需要说明的是，第三管路40越长，通入试剂袋92中的空气越多，因此，第三管路40的长度需尽量短。
50.可选的，第三管路40的内径大于连接支管31的内径，以在阻断部件60打开且输送泵朝向试剂液93方向输送时，促进对试剂袋92内空气的二次抽取。
51.可选的，第一管路10的内径与第三管路40的内径相同，以便于安装和批量化生产。
52.在该实施例中，第一管路10、第三管路40及延伸支管32均可为硅胶管，且内径选择为2mm左右，连接支管31采用泰克管，其内径选择1.02mm规格。
53.在该实施例中，请参阅图1，第一连接器20可为三通21，三通21的三个出口分别连通第一管路10、第二管路30及试剂袋92。三通21能够为第一管路10、第二管路30及试剂袋92提供连接通道。具体地，三通21的三个出口分别连通第一管路10、第二管路30及第三管路40。该三通21可呈y型，以使得三通21内各通路中的阻力相近，减少灌装输送结构中由于三通21自身对流体流动产生的影响。此时阻断部件60可以为设于三通21的连接第二管路30的出口处的阀门，此时阻断部件60与第一连接器20共同形成三通阀。在其他实施例中，第一连接器20也可与第一管路10及第二管路30一体成型，此处不做限制。
54.本实施例还提供一种灌装系统，包括上述各实施例提供的灌装输送结构。该灌装输送结构与上述各实施例中的灌装输送结构具有相同的结构特征，且所起作用相同，此处不赘述。
55.请参阅图2，本实施例还提供一种料液灌装方法，包括以下步骤：组装灌装输送结构、组装灌装系统、一次抽气、二次抽气及灌装。其中，组装灌装输送结构与组装灌装系统不分先后顺序。
56.组装灌装输送结构的步骤包括：将第一管路10及第二管路30通过第一连接器20连
通，并将输送装置50与第一管路10连接，以控制第一管路10中流体的输送，设置阻断部件60控制第二管路30的通断，其中，第二管路30的与第一连接器20连接处的内径小于第一管路10的与第一连接器20连接处的内径。
57.组装灌装系统的步骤包括：将第一管路10的自由端及第二管路30的自由端均伸入料液930中，通过第一连接器20连通第一管路10、第二管路30及待灌装体920。
58.一次抽气的步骤包括：控制阻断部件60断开第二管路30，控制输送装置50的输送方向为朝向料液930的方向，此时第一管路10中的气体朝向第一管路10的自由端流动，第一管路10中产生负压，以使得待灌装体920内的空气被抽入第一管路10中，并通过第一管路10的自由端排出。
59.二次抽气的步骤包括：控制阻断部件60打开第二管路30，并保持输送装置50的输送方向为朝向料液930方向，此时料液930由第二管路30的自由端吸入第二管路30中，并由第一管路10的自由端流出。由于第二管路30的与第一连接器20连接处的内径小于第一管路10的与第一连接器20连接处的内径，因此料液930在流经第二管路30的与第一连接器20的连接处时的压力小于第二管路30的与第一连接器20连接处的压力，也就是说，料液930在由第二管路30流向第一管路10时，压力突然减小，导致第一管路10的与第一连接器20的连接处形成负压，待灌装体920内的空气得以被再次抽出，从而进一步减少了待灌装体920内的空气，同时由于是在输送液体的过程中顺带抽出待灌装体920内的空气，因此提高了工作效率，节省能耗。
60.灌装的步骤包括：控制阻断部件60断开第二管路30，控制输送装置50的输送方向为朝向第一连接器20的方向，以使得第一管路10中的料液930朝向第一连接器20流动，并通过第一连接器20流入待灌装体920内。待灌装体920内的料液930填充至预设量时，将待灌装体920与第一连接器20分离，通过密封塞将待灌装体920密封，至此完成料液930灌装过程。
61.以下实施例中，以料液930为盛装于储液罐91中的试剂液93，待灌装体920为用于盛装试剂液93的试剂袋92，输送装置50为蠕动泵51、阻断部件60为止管夹61且第一连接器20为三通21进行描述。
62.组装灌装输送结构的步骤包括：将第一管路10设置为包括前支管11及后支管12，将前支管11连接于蠕动泵51的输送管511一端，将后支管12连接于蠕动泵51的输送管511的另一端，将第二管路30设置为包括连接支管31、第二连接器33及延伸支管32，通过第二连接器33将连接支管31及延伸支管32相连通，通过所述三通21将后支管12、连接支管31及第三管路40相连通。将连接支管31的内径设置为小于后支管12的内径，将第三管路40的内径设置为与后支管12相同。设置能够夹持于延伸支管32的止管夹61。
63.组装灌装系统的步骤包括：将前支管11的自由端及延伸支管32的自由端均伸入储液罐91的试剂液93中，将第三管路40插入试剂袋92中。
64.一次抽气的步骤包括：控制止管夹61夹持延伸支管32，以阻断延伸支管32，控制蠕动泵51的输送方向为朝向试剂液93的方向，此时后支管12中产生负压，以使得试剂袋92内的空气被抽出，并依次流经第三管路40、三通21、后支管12、输送管511、前支管11后排出，该步骤的持续时间可直至储液罐91中的试剂液93中不再冒泡为止，此时说明试剂袋92内的空气压力已经非常小，且不足以对抗试剂液93在前支管11的自由端的管口处的液压冒出。
65.二次抽气的步骤包括：控制止管夹61张开，以解除对延伸支管32的阻断，此时蠕动
泵51的输送方向不变，依然为朝向试剂液93的方向，此时试剂液93由储液罐91依次流经延伸支管32、第二连接器33、连接支管31、三通21、后支管12、输送管511、前支管11后输送回储液罐91中。由于连接支管31的内径小于后支管12的内径，因此试剂液93在流经后支管12时的压力小于流经连接支管31处的压力，以使得试剂液93在进入后支管12后压力突然减小，导致后支管12内形成负压，试剂袋92的空气得以被再次抽出，该步骤的持续时间可以为一次抽气步骤持续时间的1.5倍，此时可确定试剂袋92内残余空气量将会稳定在少量至微量之间。
66.灌装的步骤包括：控制止管夹61夹住延伸支管32，控制蠕动泵51的输送方向为朝向三通21的方向，以使得储液罐91中的试剂液93依次流经前支管11、输送管511、后支管12、三通21及第三管路40，并通入试剂袋92中。当试剂袋92内的试剂液93填充至预设量时，将试剂袋92与第三管路40分离，通过密封塞将试剂袋92密封，至此完成料液930灌装过程。
67.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，仅具体描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其他具体实施方式，均应包含在本发明的保护范围之内。