專利名稱：用于衛(wèi)生地分配流體的衛(wèi)生歧管系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以一種衛(wèi)生的方式分配對(duì)微生物敏感的流體，尤其是低酸性的食品流體，以避免微生物在分配該流體的管路以及一分配裝置的任何可接觸該流體的機(jī)械部件中生長(zhǎng)。更具體地，本發(fā)明可用于從一分配裝置高度食品安全地輸送耐保存的基于牛奶(乳，milk)的濃縮物以重組得到增白的飲料(whitened beverage)。
背景技術(shù)：
在食品保存領(lǐng)域，后混合飲料分配器是眾所周知的，其使?jié)饪s物或果汁/糖漿和一定量的水相混合，然后根據(jù)需要分配該混合物以重組成熱飲料或冷飲料，例如果汁、蘇打水、咖啡或茶。因?yàn)榭Х?、茶或蘇打濃縮物通常包含大量的固體和/或糖，具有低pH值和低的水分活性，所以它們可以在環(huán)境溫度下較容易和安全地存儲(chǔ)在袋子中，并且這可使它們長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定。這些濃縮物幾乎不會(huì)被污染，因此食物中毒的危險(xiǎn)性較低。
對(duì)微生物更加敏感的產(chǎn)品例如低酸性流體會(huì)出現(xiàn)更嚴(yán)重的衛(wèi)生問題，該產(chǎn)品可組成隨選(on-demand)飲料或食品。例如，牛奶通常是一低酸性的流體，其中蛋白質(zhì)、脂類和糖類所占的比例較為均衡并且pH值為大約6.7。這種配比為大量的細(xì)菌生長(zhǎng)提供了很好的基礎(chǔ)。當(dāng)牛奶與污染的水分、灰塵、流體等接觸時(shí)牛奶會(huì)快速變質(zhì)，因而正確處理和分配這種產(chǎn)品非常困難。
因此，為了確保保存期較長(zhǎng)并且防止衛(wèi)生危害，通常為分配系統(tǒng)配備一干燥區(qū)域，在該干燥區(qū)域提供粉末形式的奶粉，因?yàn)檫@種形式對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)較不敏感。例如，美國(guó)專利4211342涉及一種能夠傳送熱飲料和冷飲料的分配器，該分配器較為復(fù)雜并且不易于管理，因?yàn)楣头勰┒急仨毺幚硪员阒亟M飲料。
另外一種用于提高低酸性流體的保存期并減小由自動(dòng)分配器中的細(xì)菌生長(zhǎng)造成的危害的方法是，在一對(duì)微生物快速生長(zhǎng)不利的溫度范圍內(nèi)在分配裝置中保持致冷，即6-8℃或以下。例如，美國(guó)專利5797519涉及一種用于茶、咖啡等的后混合飲料分配器，其中通過一冷卻裝置保持致冷。但是，冷卻不能消除對(duì)分配器進(jìn)行日常清洗或衛(wèi)生處理的要求。此外，冷藏僅能減慢細(xì)菌生長(zhǎng)過程，而不能減少所有細(xì)菌和衛(wèi)生問題。另外，這還增加了機(jī)器的總成本和維修成本并且能量消耗較大。
因此，需要以一種更有效和方便的方式對(duì)用于形成飲料或準(zhǔn)備食品的成分的微生物敏感的流體，例如基于牛奶的組分，進(jìn)行處理，尤其優(yōu)選地不進(jìn)行冷藏，同時(shí)可降低細(xì)菌污染和生長(zhǎng)的危險(xiǎn)，并且可經(jīng)常保持高度的食品安全。
美國(guó)專利6240952涉及一種無菌產(chǎn)品分配系統(tǒng)，其包括一衛(wèi)生連接組件，該組件與基本上無菌的產(chǎn)品源和基本上傳統(tǒng)的產(chǎn)品分配器流體連通。該衛(wèi)生連接組件具有一自動(dòng)清洗系統(tǒng)，壓縮氣體、漂洗液和/或消毒液可注入該衛(wèi)生連接組件并隨后從該組件排出。通過將一軟管連接器與一海綿體自動(dòng)接合來進(jìn)行產(chǎn)品裝載，這會(huì)導(dǎo)致打破一封閉該軟管連接器的可穿孔的蓋。用一止回閥保護(hù)該軟管連接器，以便防止當(dāng)打破該隔膜后回流到該產(chǎn)品(源)。該袋子與該衛(wèi)生連接組件的連接較為復(fù)雜并且昂貴，但是沒有實(shí)現(xiàn)期望的清洗效率和安全性的提高。更具體地，該軟管連接器會(huì)造成嚴(yán)重的細(xì)菌污染和生長(zhǎng)問題，尤其是在該止回閥和位于該軟管部分更上游的夾緊位置之間的區(qū)域。已知，因?yàn)榍蚩赡苄D(zhuǎn)所以該止回閥不能很好地實(shí)現(xiàn)氣密封。如果該關(guān)鍵部分被污染，則微生物會(huì)快速生長(zhǎng)并且污染該衛(wèi)生連接組件的入口，除非替換該閥，否則這一衛(wèi)生問題不能得到解決。此外，該衛(wèi)生連接系統(tǒng)本身較為復(fù)雜，因?yàn)槠溥€需由一閥選擇性地控制的兩個(gè)空腔以便獨(dú)立于該分配管路來漂洗該連接器的內(nèi)部入口。
因此，需要一種改進(jìn)的衛(wèi)生系統(tǒng)，其不會(huì)出現(xiàn)這些問題和缺陷，并且能夠以一種更加衛(wèi)生、可靠、有效、方便、較簡(jiǎn)單和成本較低的方式處理對(duì)微生物敏感的流體，例如耐貯存低酸性的濃縮物。

發(fā)明內(nèi)容
通過提供一種用于從一容器向一分配裝置衛(wèi)生地提供對(duì)微生物敏感的流體的衛(wèi)生歧管系統(tǒng)，本發(fā)明可解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。該容器適于通過該容器的終端連接部分與該系統(tǒng)相連接。
更具體地，該衛(wèi)生歧管系統(tǒng)包括一用于將對(duì)微生物敏感的液體輸送給該分配裝置的排出管路，一用于提供清洗或漂洗流體以清洗或漂洗該排出管路的清洗流體管路組件，一用于建立從該容器的終端連接部分到該排出管路的連接的接口，其中，該清洗或漂洗流體管路組件包括一用于將清洗或漂洗流體輸送到該容器的終端連接部分中的突出件。
采用該歧管歧管系統(tǒng)的這種構(gòu)造，可清洗或漂洗該容器的最重要的部分，更具體地該容器的終端連接部分，從而可成功地防止微生物在該區(qū)域生長(zhǎng)。實(shí)際上，盡管較易于使該敏感的流體源免受污染，但是使容器的與分配單元相連接的部分免受污染則比較困難。
本發(fā)明的另一個(gè)好處是，可簡(jiǎn)化該容器以及該容器和該歧管系統(tǒng)之間的連接，并且可大大降低包裝成本。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，該突出件可往復(fù)運(yùn)動(dòng)地安裝在該殼體中，以從該突出件相對(duì)于該接口的一縮回位置移動(dòng)至該突出件通過該接口突出到該終端連接部分中的一插入清洗位置。清洗流體或漂洗流體(下文中總稱為“清洗流體”)可定期在該終端連接部分內(nèi)流動(dòng)，以在操作期間保持令人滿意的衛(wèi)生等級(jí)。具體地，可通過清洗流體例如熱水、清潔劑和/或苛性堿溶液來徹底清洗該終端連接部分。
在該縮回位置，該接口打開，以允許飲料或食品組分通過一部分軟管和該終端連接部分然后通過該排出管路流出該容器。在該突出件的插入位置，可非常有效地清洗或漂洗包括軟管的特定部分的該終端連接部分的內(nèi)部部分。因?yàn)椴恍枰囟ǖ膬?nèi)置閥裝置來防止回流，該容器的終端連接部分可制成更簡(jiǎn)單，所以該運(yùn)動(dòng)型設(shè)置也可簡(jiǎn)化該容器的包裝。
根據(jù)另一方面，該突出件具有一適于刺破該容器的終端連接部分的封閉隔膜的矛狀終端/矛狀件。因此，該系統(tǒng)能夠使用一裝置非?？煽康亟⑴c第一次使用的消毒的或無菌的容器之間的流體連接，該裝置很適合于這一目的。因此，當(dāng)一新的容器組件第一次與該歧管系統(tǒng)相連接時(shí)，在刺破該隔膜之前可清洗該終端連接部分及其隔膜，以清除和清洗該組件的與該歧管系統(tǒng)接合的外部非無菌的部分。
該清洗流體管路組件優(yōu)選地形成一從一流體入口延伸到該突出件的流體端口的管形中空導(dǎo)管，以將清洗或漂洗流體提供給該終端連接部分。該流體端口以及該導(dǎo)管方向可與該突出件在該配件中的方向相同，以便使清洗流體在該終端連接部分中的流速足夠大，以例如清洗該配件的內(nèi)部和該軟管的特定部分，還可最終清除可殘留在該內(nèi)表面、連接管路、裂縫等處的固體沉積物或殘?jiān)缗Ｄ坦绦挝铩?br> 為了促使清洗或漂洗流體從該容器的終端連接部分的內(nèi)周邊表面上返回，該排出管路至少部分地通過一位于該突出件周圍表面附近的室從該接口延伸到一排出口。因此，在清洗流體已由于足夠的流速在該容器的終端連接部分中流到該軟管的夾緊位置之后，通過用形成的環(huán)形回流可適當(dāng)?shù)厍逑丛撊萜鞯慕K端連接部分的內(nèi)表面，以適當(dāng)?shù)厍宄谂懦龉苈贩较蛏系奈廴疚锖?或固體殘?jiān)?br> 在本發(fā)明的一優(yōu)選方面中，可設(shè)置該裝置的一外部閥以在緊鄰該接口的區(qū)域與該容器的軟管相接合，以保持該軟管的上游部分和包裝無菌并使它們與終端連接部分例如配件和該軟管的短的連接部分隔離，以便可對(duì)(該軟管的)直到該閥的關(guān)閉位置的下游部分進(jìn)行清洗。因此，可非常有效地漂洗該配件和直到該閉合位置的軟管部分，并消除微生物在這一區(qū)域內(nèi)自由生長(zhǎng)的可能性。在該容器的配件已牢固連接到該端口上之后，該設(shè)置還可在該容器和該閥的上游維持無菌或消毒環(huán)境，而不需要通常用于防止流體回流或容器內(nèi)污染的復(fù)雜的連接裝置和閥裝置。
該閥優(yōu)選地是一在外部作用于軟管部分的夾緊閥。因?yàn)樵撻y和對(duì)微生物敏感的流體之間沒有直接接觸，所以可防止發(fā)生污染和(細(xì)菌)生長(zhǎng)的危險(xiǎn)，并且降低食品殘?jiān)谠搮^(qū)域內(nèi)淤積的危險(xiǎn)。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，提供一連接裝置，該連接裝置用于使該容器組件的終端連接部分與該歧管系統(tǒng)的接口可靠地連接。例如，該連接裝置優(yōu)選地包括一可互補(bǔ)地配合到該容器的配件的接收裝置上的彈簧加載的夾持器，一位于該接口和該配件出口之間的密封件，和一促使該配件的接收裝置緊靠該密封件的壓力裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明涉及一衛(wèi)生歧管系統(tǒng)和一適于通過一終端配件與該歧管系統(tǒng)相連接的容器的一種組合，用于從該容器向一分配裝置衛(wèi)生地提供對(duì)微生物敏感的流體。該容器更具體地包括一對(duì)微生物敏感的產(chǎn)品的無菌源、一終端配件和使該源與該終端配件相連接的一部分軟管。該衛(wèi)生歧管系統(tǒng)包括一殼體、一用于將該對(duì)微生物敏感的液體輸送給該分配裝置的排出管路、一用于提供清洗或漂洗流體以清洗或漂洗該排出管路的清洗流體管路組件、一用于建立從該容器的終端配件到該排出管路的連接的接口，其中該清洗或漂洗流體管路組件包括一突出件，該突出件設(shè)置成通過該接口突出到該配件中，以便將清洗或漂洗流體輸送到該終端配件內(nèi)。該對(duì)微生物敏感的產(chǎn)品的無菌源優(yōu)選地是基于牛奶的濃縮物，在第一次打開該容器之前優(yōu)選地在無菌和封閉環(huán)境中保存。
更優(yōu)選地，通過用一夾緊閥來控制該對(duì)微生物敏感的流體的流動(dòng)，該夾緊閥在一夾緊位置關(guān)閉該部分軟管，并且該突出件向該配件和該軟管的直到該夾緊位置的部分輸送清洗或漂洗流體。
更優(yōu)選地，該終端配件沒有任何內(nèi)部閥而只由一可刺破的隔膜封閉，并且該衛(wèi)生歧管組件具有可刺破該隔膜并因此打開該容器的刺破裝置。
在一優(yōu)選方面，該衛(wèi)生歧管系統(tǒng)組件具有連接裝置并且該配件具有接收裝置，以在該接口可靠地接合和鎖定該配件。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及一種用于從一容器衛(wèi)生地提供對(duì)微生物敏感的流體的方法，其中該容器適于通過一終端連接部分與清洗裝置相連接，從該容器通過該容器的管子將對(duì)微生物敏感的流體分配給該清洗裝置的一排出管路，提供一清洗流體管路以清洗或漂洗該排出管路，在清洗或漂洗期間，將該清洗或漂洗流體排出到從該終端連接部分直到該容器的關(guān)閉位置(的區(qū)域內(nèi))，從而用該關(guān)閉位置來劃定界線，該閉合位置的下游是一保持清潔的一部分，和該閉合位置的上游是該容器的一經(jīng)常保持無菌或準(zhǔn)無菌的部分。
一般地，該方法包括在一關(guān)閉位置阻塞該流體輸送管；和使一清洗流體管路的排出管路與該終端連接部分相連接，以便提供清洗流體來清洗或漂洗該終端連接部分和該排出管路的直到該關(guān)閉位置的部分。
本發(fā)明還涉及一容器，該容器適于從該容器向一分配裝置衛(wèi)生地提供對(duì)微生物敏感的流體，并且適于可拆除地與一上述衛(wèi)生歧管系統(tǒng)相連接，該容器最一般地包括一對(duì)微生物敏感的產(chǎn)品的無菌源；一配件；使該源與該終端配件相連接的一部分軟管；以及一用于在第一次打開該容器之前保持該源無菌的關(guān)閉裝置。
本發(fā)明還涉及一種用于從一可拆除的/一次性容器向一分配裝置衛(wèi)生地提供對(duì)微生物敏感的流體的裝置，該可拆除的容器包括一終端連接部分，其中該裝置包括適于連接該終端連接部分的連接裝置，和用于將清洗或漂洗流體輸送到該終端連接部分內(nèi)的清洗裝置。
該清洗裝置優(yōu)選地包括一設(shè)置成突出到該終端連接部分內(nèi)的突出件。該突出件可通過一致動(dòng)裝置例如螺線管或類似裝置進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。該突出件優(yōu)選地用于打開該容器以便在該分配管路輸送流體?？赏ㄟ^刺破該容器的封閉隔膜來打開該容器。該清洗裝置優(yōu)選地包括至少一個(gè)適于將流體輸送到該終端連接部分中的清洗管路，清洗流體可從熱水、化學(xué)消毒試劑和蒸汽中選擇。
在另一優(yōu)選實(shí)施例中，設(shè)置一種熱密封裝置以接合和永久密封該容器的一部分。


在下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的說明中可清楚地了解本發(fā)明的其它特性和優(yōu)點(diǎn)，該實(shí)施例僅作為非限制性的示例，其中圖1是一示例性分配裝置的優(yōu)選實(shí)施例的示意性框圖，該分配裝置集成有本發(fā)明的衛(wèi)生歧管系統(tǒng)；圖2是根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施例的本發(fā)明的衛(wèi)生歧管系統(tǒng)的縱向橫截面圖；圖3與圖2類似，示出在打開該容器之前的清洗路徑；圖4詳細(xì)示出圖3的部分，具體地示出在打開該容器之前當(dāng)配件牢固地連接在該歧管系統(tǒng)上時(shí)該配件的構(gòu)造；圖5與圖2類似，示出定期清洗或漂洗該容器組件的終端端部的內(nèi)部；圖6是該歧管系統(tǒng)的突出部的正視圖；圖7是一縱向示意圖，詳細(xì)示出在定期清洗或漂洗期間清洗流體在該配件和管子的端部部分中的流程；圖8與圖2類似，但是示出在將對(duì)微生物敏感的流體排放到該分配管路中時(shí)的情況。
具體實(shí)施例方式
本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的任何普通技術(shù)人員都可實(shí)施和使用本發(fā)明。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員很清楚，該優(yōu)選實(shí)施例有多種變型，并且所給出的公開可應(yīng)用與不背離本發(fā)明的精神和這里的附屬權(quán)利要求的其它實(shí)施例和應(yīng)用。
首先參照?qǐng)D1，示出一示例性的分配裝置1，其適于通過使各種濃縮物—包括對(duì)微生物敏感的成分例如牛奶濃縮物—和水相混合來提供各種熱飲料和冷飲料，而不需要致冷裝置。例如，在需要時(shí)，本發(fā)明的分配裝置1可提供增白的熱飲料或冷飲料例如熱牛奶咖啡、奶茶咖啡(latte)、咖啡牛奶、巧克力，或可選擇地不增白的飲料例如黑咖啡、茶等。
該濃縮物通常貯存在盒中包類型的包裝件或類似的一次性軟包裝中。該對(duì)微生物敏感的成分，在上下文中即指牛奶濃縮物或基于牛奶的濃縮物(下文中總括為“牛奶濃縮物/乳濃縮物”)，無菌貯存在包裝20中，而對(duì)微生物較不敏感的濃縮物例如咖啡和可可的濃縮物分別貯存在包裝200、201中。使用泵例如蠕動(dòng)泵50、500、501在軟管的各個(gè)部分21、210、211中傳送該濃縮物，這些泵分別與該軟管的各個(gè)部分相接合。具體地，對(duì)于敏感成分的包裝20，該軟管部分21的終止于一配件22，該配件被一防干擾隔膜(tamper evident membrane)密封(見圖3)。該包裝20、該軟管部分21以及其可由該封閉隔膜封閉的配件22形成一容器2，該容器內(nèi)部是無菌的以用于保存對(duì)微生物敏感的成分。因此，可在環(huán)境溫度下運(yùn)送、處理和貯存該容器，并且保存期為幾個(gè)星期或幾個(gè)月。
如稍后將在說明書中詳細(xì)說明的，在通過打破該隔膜來首先打開包裝20之前，該包裝內(nèi)的內(nèi)容物保存在無菌或準(zhǔn)無菌環(huán)境下?？赏ㄟ^已知裝置來得到無菌或準(zhǔn)無菌環(huán)境，優(yōu)選地通過對(duì)包括包裝22、軟管部分21以及其配件22的該容器組件2進(jìn)行殺菌，并隨后將對(duì)微生物敏感的產(chǎn)品無菌填充到該包裝中。優(yōu)選地通過輻射處理實(shí)現(xiàn)殺菌，但是也可使用其它方法例如加熱殺菌來實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，在殺菌之前在軟管部分21內(nèi)安裝或通過其配件使該部分連接袋子，以確保整個(gè)組件在單個(gè)部件中都是無菌的。
本發(fā)明的分配裝置1示出總體上包括一衛(wèi)生歧管系統(tǒng)3，該系統(tǒng)通過插入與對(duì)微生物敏感的流體2的無菌源和一向下的分配管路40流體連通，該分配管路40可通向一混合或推進(jìn)器裝置90、一傳送管道91和噴嘴92。該混合裝置還收集從包裝200、201通過該分配管路400、401輸送的一定量的濃縮物，以重組該飲料。該濃縮物、泵和通向該混合裝置的分配管路的數(shù)量沒有限制，而是依賴于該分配裝置的期望復(fù)雜度和類型。
該衛(wèi)生歧管系統(tǒng)3適于用來自清洗或漂洗管線403、404的清洗或漂洗流體例如熱水、蒸汽或化學(xué)消毒劑進(jìn)行選擇性地經(jīng)過和漂洗?？衫糜梢粋鹘y(tǒng)的控制器(未示出)控制的閥405、406來選擇和打開該清洗或漂洗管線。通常，對(duì)于基于牛奶的濃縮物，消毒劑將從苛性鈉、低泡的洗碗水溶液、或氯化溶液或含碳酸的溶液中選擇。該清洗流體還包括去垢劑例如酸性溶液。
如圖2所示，衛(wèi)生歧管系統(tǒng)3包括一基本上為圓筒形的殼體30。在該殼體的第一端部31設(shè)置有一接口32，該接口適于以一種可拆裝的方式接納容器2的配件22。該殼體具有一中空的構(gòu)造并具有一中心孔/腔44，以使可移動(dòng)的清洗流體管路組件33同軸安裝在該腔內(nèi)。該清洗流體管路組件33包括第一連接器34，該連接器限定一與該中心腔的縱軸大約成90°的入口35，該清洗或漂洗流體通過該入口進(jìn)入該歧管系統(tǒng)。連接器34與該管路組件的第二中間L形連接部36相連接，該連接部36引導(dǎo)該清洗流體沿該縱軸流動(dòng)，并且自身與第三連接部37相連接。該第三連接部37與一突出件38相連接，包括一軸向?qū)Ч?9，該導(dǎo)管39用于將清洗流體傳送到一接近該突出件的矛狀終端43的流體端口41。
該矛狀終端43具有一尖端部，當(dāng)致動(dòng)該突出件往復(fù)地向前移動(dòng)時(shí)該端部能夠刺穿該配件的隔膜。因?yàn)椴考?4、36、37、38、43固定連接在一起，所以整個(gè)管路組件33可沿該殼體的腔44往復(fù)運(yùn)動(dòng)。如圖6所示，該矛狀終端優(yōu)選地包括多個(gè)周向切割鍵齒，這些鍵齒可切開該隔膜并在該配件端口中提供一足夠?qū)挼拈_口，以便使該牛奶濃縮物適當(dāng)?shù)赝ㄟ^該配件而不存在固體沉積物容易沉積的保留區(qū)域。此外，該鍵齒還可引導(dǎo)清洗流體流向該容器的配件和軟管。
更具體地，突出件38的一部分緊密地沿該殼體的內(nèi)體部45的腔44的一部分軸向移動(dòng)。該內(nèi)體部45通過一連接裝置例如螺釘與一前體部46相連接。該前體部46包括一室47，該室的直徑大于該突出件38的外徑以便限定一環(huán)形空間，該空間從接口32向內(nèi)延伸到與室47成直角的排出管48。該室47和排出管48共同形成一排出管路60，該管路的終端是一排出口61。在該內(nèi)體部45和突出件38之間設(shè)置一密封墊49以向內(nèi)水密封該排出管路60。
在該殼體的后部設(shè)置有一致動(dòng)器62，優(yōu)選地為一同軸安裝在該殼體后部的中空體部63上的電磁螺線管致動(dòng)器。該致動(dòng)器62接合地安裝在該清洗流體管路組件上，更具體地安裝在第二連接器36上。該致動(dòng)器可以是推-拉式螺線管類型。因此，響應(yīng)于來自控制電路(未示出)的控制信號(hào)，該致動(dòng)器在所示箭頭A的方向上推動(dòng)該流體管路組件33，以向前移動(dòng)突出件38及其矛狀終端43至一插入位置，在該位置該矛狀終端的尖端延伸超過該接口32。當(dāng)該致動(dòng)器62被去激勵(lì)時(shí)，該突出件停止在該插入位置。當(dāng)再次激勵(lì)該致動(dòng)器時(shí)，該致動(dòng)器將向后即在箭頭B的方向上推動(dòng)該管路組件33至一縮回位置，在該位置該矛狀終端43位于一相對(duì)于該接口32靠?jī)?nèi)定位/嵌入的位置。應(yīng)指出，該致動(dòng)器可以只是推動(dòng)式的，并且可與一插入該體部45和連接器3之間的回位彈簧組合，該回位彈簧可在去激勵(lì)該螺線管(未示出)時(shí)向后推動(dòng)該突出件至縮回位置。
如圖2所示，該殼體的后體部63包括一長(zhǎng)孔65，該孔65的形狀和尺寸適于使該入口和連接器34、35作為整個(gè)流體管路組件的組成部分軸向移動(dòng)。當(dāng)然，該螺線管致動(dòng)器也可由等同的致動(dòng)裝置例如一凸輪機(jī)構(gòu)、蝸輪機(jī)構(gòu)或一齒條齒輪裝置代替。
如圖3所示，衛(wèi)生歧管系統(tǒng)包括連接裝置，該連接裝置可補(bǔ)充地接合該容器組件的一終端配件。根據(jù)將鎖定在適當(dāng)位置的配件的類型和形狀，該連接裝置的結(jié)構(gòu)可有很大的變化。該連接裝置應(yīng)該能夠在接口提供一種防水連接，以便在該歧管系統(tǒng)的軟管部分21和排出管路60之間建立可靠和安全的液體連通，并且可避免出現(xiàn)流體泄漏到該系統(tǒng)外部的危險(xiǎn)。在一優(yōu)選實(shí)施例中，如圖所示，提供一種彈簧加載夾持器66，該夾持器具有一環(huán)形凸緣670，該凸緣適于與該配件的形狀互補(bǔ)的環(huán)形凹槽23相接合。通過一外部防松螺母68，促使該配件22緊靠一位于接口32周邊的密封墊671而與殼體的端面相接觸，在使該夾持器66旋緊在該殼體的體部46的一部分上時(shí)，該螺母逐漸向該夾持器66施加力。該夾持器具有一定的彈性，以避免元件永久變形，并且可抵消插入該夾持器66和體部46之間插置的彈簧或其它彈性裝置680的后沖。
顯然，該配件和歧管系統(tǒng)之間的連接可用其它的等同機(jī)械裝置例如凸輪機(jī)構(gòu)或桿式機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，可提供同樣的結(jié)果而不背離本發(fā)明的精神。顯然，該配件的接收裝置可由一與環(huán)形凹槽相對(duì)的突出部形成，并且夾持器由一凹部而不是環(huán)形凸緣形成，其中該配件的突出部可互補(bǔ)地配合該夾持器的凹部中。
參照?qǐng)D4，該系統(tǒng)還包括一外部閥裝置7，該裝置優(yōu)選地盡可能地靠近該接口并且在外部接合該容器組件的軟管部分。該外部閥優(yōu)選地是一彈簧加載夾緊閥，其具有一夾緊件70、一夾緊塊74和一牽引簧71。該牽引簧使該夾緊件在一夾緊位置72施加在軟管上并緊靠該夾緊件74的關(guān)閉壓力保持恒定。由于該彈簧的牽引力該閥在靜止構(gòu)造下被動(dòng)地起作用。當(dāng)泵50沒有起作用時(shí)，該閥施加的壓力通常足以在該夾緊位置密封地閉合該軟管。因此，在此靜止情況下，位于該夾緊位置上游的軟管部分211可保持無菌，或至少控制到準(zhǔn)無菌狀態(tài)。
當(dāng)泵起作用時(shí)，濃縮物在軟管的上游部分211中流動(dòng)所施加的壓力足以克服該彈簧的牽引力的閾值，從而迫使閥打開。所產(chǎn)生的流力和流動(dòng)方向使微生物物質(zhì)不能到達(dá)該軟管的上游部分，從而該部分可保持無菌或準(zhǔn)無菌。
在一清洗情況下，其中在壓力下將清洗流體從該歧管系統(tǒng)體推入該配件和該軟管的下游部分210中，通過致動(dòng)器73可使該夾緊閥的牽引力的閾值升高到一更高的值，其中該致動(dòng)器向該夾緊件施加額外的壓力，該壓力添加到該彈簧牽引力上。因此，使該閥的牽引力的閾值充分增大到高于該清洗流體的壓力，以確保沒有清洗流體進(jìn)入該容器的無菌或準(zhǔn)無菌部分。
因此，在所有情況下，在夾緊位置之后的軟管部分211都是安全的并且被衛(wèi)生地控制，而在夾緊位置之前的、在破裂該隔膜后就不再無菌的軟管部分212可定期被清洗和漂洗。結(jié)果，可安全地控制對(duì)微生物敏感的流體例如牛奶濃縮物的輸送條件，并且在分配裝置中不需要致冷。
再次參照?qǐng)D3，更具體地示出當(dāng)將一新的容器組件放置在適當(dāng)位置并與該衛(wèi)生歧管系統(tǒng)相連接時(shí)進(jìn)行的清洗操作。因?yàn)樵撊萜鹘M件包括配件和隔膜的外部部分，該外部部分不容易保持無菌，并且在該配件已與該流體歧管系統(tǒng)的連接裝置相連接后與分配管路相連接，因此，優(yōu)選地對(duì)每個(gè)新的容器進(jìn)行初步清洗，以防止當(dāng)將新的容器放置在適當(dāng)位置時(shí)立刻污染該分配管路。
下面參照?qǐng)D3簡(jiǎn)要地說明初步清洗模式。該容器組件的軟管部分接合在夾緊閥70中，該夾緊閥可通過從該夾緊塊74拉起該夾緊件來手動(dòng)打開以允許正確放置該軟管。在該軟管端部的配件及其完整的隔膜滑入到該歧管系統(tǒng)的配件夾持器中。該歧管系統(tǒng)可保持在或移動(dòng)到一縮回位置，在該位置該矛狀端部相對(duì)于該接口和該隔膜212靠?jī)?nèi)定位?？赏ㄟ^轉(zhuǎn)動(dòng)該防松螺母68、對(duì)該配件施加壓力并拉動(dòng)該配件緊靠該平密封墊67來封閉該連接機(jī)構(gòu)，其中該防松螺母朝該歧管體部向后拉動(dòng)該夾持器。該螺母可用一杠桿系統(tǒng)替換以將該配件擠壓在該歧管密封墊上。一清洗流體“F”例如熱水或化學(xué)藥劑流通到該清洗流體組件33的內(nèi)部導(dǎo)管39中直到該矛狀端部的流體端口41。該清洗流體流過該端口并跨越該配件隔膜212的表面，然后返回進(jìn)入該環(huán)形室47和排出導(dǎo)管48。然后該清洗流體通過分配管路40流出該歧管系統(tǒng)，該分配管路位于該分配裝置的更遠(yuǎn)的下游。該清洗流體流動(dòng)的時(shí)間應(yīng)長(zhǎng)到足以完全清洗該容器組件的接口部分。通常，對(duì)于加熱到至少80℃，或更優(yōu)選地為大約82到90℃的作為清洗流體的熱水，維持大約40到120秒的流通就足以殺死所有危險(xiǎn)的或?qū)е伦冑|(zhì)的微生物。如果流通化學(xué)藥劑進(jìn)行清洗，建議在清洗后用水漂洗該系統(tǒng)，以便清除任何殘留在該歧管系統(tǒng)的排出管路和該分配裝置的分配管路中的化學(xué)藥劑。
在進(jìn)行初步清洗后，致動(dòng)器62被激勵(lì)并將使該流體管路組件33向前移動(dòng)，然后在該接口方向上推動(dòng)該突出件，直到該突出件的矛狀終端43刺破該隔膜212。然后，對(duì)該致動(dòng)器去激勵(lì)以將該突出件拉回圖3所示的其初始位置，但是該隔膜已破裂。在該突出件的縮回位置，準(zhǔn)備從該容器分配該對(duì)微生物敏感的流體。圖8示出當(dāng)該突出件縮回時(shí)在分配期間該牛奶濃縮物的路線F1。在操作員壓下一用于選擇所需的飲料的選擇開關(guān)之后，控制閥502和泵50開啟，使?jié)饪s物開始流動(dòng)。該泵生成的壓力推動(dòng)該濃縮物通過該彈簧加載的夾緊閥7。然后該濃縮物可從該歧管系統(tǒng)流到混合裝置90中。該步驟進(jìn)行預(yù)定的一段時(shí)間以得到一定劑量。在這段時(shí)間之后，位于該泵的上游的安全控制閥502關(guān)斷并且泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，以停止分配濃縮物。
參照?qǐng)D5，示出在用本發(fā)明的歧管系統(tǒng)破裂該隔膜后該軟管的終端配件和非無菌部分的清洗或漂洗過程。根據(jù)分配裝置的利用率、濃縮物類型、環(huán)境情況和其它可能的因素，可定期進(jìn)行清洗和/或漂洗。通常，用一控制器自動(dòng)控制該清洗過程/程序，該控制器可包含有一個(gè)時(shí)鐘，以使清洗循環(huán)保持規(guī)則的時(shí)間間隔并因此確保該分配裝置總是處于衛(wèi)生安全的工作條件。在分配裝置的控制板上還可具有一開關(guān)，以便能夠在操作員或維護(hù)人員需要時(shí)手動(dòng)運(yùn)行一清洗循環(huán)。尤其優(yōu)選地，每天可運(yùn)行幾次循環(huán)，例如，每?jī)蓚€(gè)或三個(gè)小時(shí)就運(yùn)行一次用熱水清洗和漂洗該系統(tǒng)的清洗循環(huán)，以清除對(duì)微生物敏感的食品的沉積物，以及一天可進(jìn)行一次完全的清洗和消毒循環(huán)，在該循環(huán)中使用化學(xué)試劑并隨后使用熱水或冷水進(jìn)行漂洗，以殺死排出管路和分配管路中的所有跡量的微生物。
因此，在清洗模式下，用電脈沖激勵(lì)衛(wèi)生歧管系統(tǒng)的致動(dòng)器62以使突出件38及其矛狀件43朝配件22移動(dòng)。如圖7更詳細(xì)地示出的，該矛狀件定位成可伸入該配件內(nèi)。一旦矛狀件就位，則致動(dòng)器去激勵(lì)。夾緊閥的致動(dòng)器激勵(lì)以向該彈簧加載的夾緊閥施加額外壓力，以便確保清洗或漂洗流體沒有通過該閥泄漏到該軟管無菌部分211中。一旦該夾緊閥到達(dá)一預(yù)定位置(并且因此關(guān)閉壓力也到達(dá)預(yù)定值)，第二致動(dòng)器就去激勵(lì)。然后如圖6和7所示，將清洗流體引入清洗流體入口35，使之通過流體管路組件33并到達(dá)流體端口41。該流體端口的位置可以改變，但是在優(yōu)選實(shí)施例中該流體端口相對(duì)于該矛狀件的尖端稍微偏移并且位于其后面。例如，該端口位于該軸向?qū)Ч?9的末端邊緣，該軸向?qū)Ч芎驮撁瑺罴ㄟ^一直徑減小的區(qū)域420相連接。該流體端口相對(duì)于該矛狀件的縱軸的偏移位置促使流體沿該配件表面224和軟管表面225的第一側(cè)面流動(dòng)。該齒鍵42，更具體地是位于該端口每一側(cè)的兩個(gè)齒鍵，可幫助引導(dǎo)該流體主要朝該軟管的夾緊區(qū)域或位置72流出該端口。該流體沖擊該軟管的夾緊位置并回流到排出管路。由于該端口和齒鍵的偏移定位，可促使朝沿該軟管的表面215的另一側(cè)和該配件的表面226的環(huán)形室進(jìn)行回流。因此，循環(huán)流動(dòng)可避免出現(xiàn)任何流體會(huì)停留的平穩(wěn)區(qū)域，并可確保很好地清洗該容器的非無菌終端的內(nèi)側(cè)。
在經(jīng)過預(yù)定的清洗時(shí)間后，停止流向該歧管系統(tǒng)的清洗流，激勵(lì)該致動(dòng)器以將該突出件和矛狀件拉離該終端配件區(qū)域，直到該突出件位于如圖2所示的完全縮回的位置。還可以在該清洗流體一停止流通時(shí)就激勵(lì)該閥動(dòng)器，以釋放該夾緊閥上的附加的壓力，從而該閥僅因?yàn)樵搹椈蔂恳Χ３株P(guān)閉。從而在已進(jìn)行清洗后，該系統(tǒng)準(zhǔn)備好用于再次分配牛奶濃縮物。
當(dāng)然，該清洗方法對(duì)于用漂洗流體例如熱水或冷水來漂洗該裝置是同樣有效的。
應(yīng)指出，該歧管系統(tǒng)優(yōu)選地包括單個(gè)排出口48，該排出口設(shè)置成與上述分配裝置1的分配管路40相連接。結(jié)果，可以在同一清洗或漂洗階段清洗或漂洗與牛奶濃縮物接觸的該容器的接觸面/接口以及分配管路和部件，從而可簡(jiǎn)化本發(fā)明的控制、程序和基本概念。
本發(fā)明的裝置還可包括熱密封裝置，該裝置設(shè)置成在已從該容器分配出產(chǎn)品之后用熱密封永久封閉該軟管。該熱密封裝置可防止在不再無菌和在分配期間會(huì)引起衛(wèi)生問題的情況下用產(chǎn)品再次填充該容器和重新使用該容器。密封裝置可沿該容器的軟管21安裝在任何適當(dāng)?shù)牟糠?。例如，該密封裝置可包括一由夾緊閥70或夾緊塊74或這兩者形成的加熱器。一旦該容器變空，則激活該加熱器以在密封位置例如夾緊位置72或該軟管的另一個(gè)優(yōu)選區(qū)域密封該管。
用濃縮物制備飲料會(huì)使用各種分配機(jī)械部件，例如用于按需提供熱水的加熱器，用于使一種或多種濃縮物與熱水或冷水混合并最后攪打該混合物以在該飲料中產(chǎn)生一些泡沫的至少一個(gè)混合器或攪拌器，用于在一分配位置將飲料分送到杯子等中的至少一個(gè)分配噴嘴。優(yōu)選地，本發(fā)明可與一自清洗分配噴嘴結(jié)合，該自清洗分配噴嘴是在2002年4月26日提交的標(biāo)題為“具有自清洗噴嘴的流體分配裝置及使用方法”的美國(guó)專利申請(qǐng)的對(duì)象，該專利申請(qǐng)?jiān)谶@里作為參考被引用。
在同一天提交的P.W.Carhuff的標(biāo)題為“用于一次性食品容器的軟管配件”的美國(guó)專利申請(qǐng)中，可找到一種優(yōu)選容器及其配件的更多細(xì)節(jié)，該專利申請(qǐng)?jiān)谶@里作為參考被引用。
應(yīng)理解，該歧管系統(tǒng)可進(jìn)行其它修改和/或變型，這些修改和/或變型都不偏離在附屬權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍。
盡管已在飲料分配器的背景下說明了該衛(wèi)生歧管系統(tǒng)以及使用該衛(wèi)生歧管系統(tǒng)的清洗和漂洗方法，但是本發(fā)明不局限于這唯一的應(yīng)用，而是可應(yīng)用于其它分配應(yīng)用例如確保軟冰激凌、冷凍的基于乳的產(chǎn)品、烹飪產(chǎn)品例如醬油等的分配環(huán)境衛(wèi)生。另外，可以使用其它可接合的或可折疊的部件來擠壓該管以形成夾緊位置，這種部件的具體構(gòu)造可由本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員選擇。
權(quán)利要求
1.一種用于從一容器向一分配裝置衛(wèi)生地提供對(duì)微生物敏感的流體的衛(wèi)生歧管系統(tǒng)，該容器適于通過一終端連接部分與該系統(tǒng)相連接，該系統(tǒng)包括一殼體，一用于將對(duì)微生物敏感的液體輸送給該分配裝置的排出管路，一用于建立從該容器的終端連接部分到該排出管路的連接的接口，以及一用于提供清洗或漂洗流體以清洗或漂洗該排出管路的清洗流體管路組件，該組件包括一用于將清洗或漂洗流體輸送到該終端連接部分中的突出件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的衛(wèi)生歧管系統(tǒng)，其特征在于，該突出件可往復(fù)運(yùn)動(dòng)地安裝在該殼體中，以從該突出件相對(duì)于該接口的一縮回位置移動(dòng)至該突出件通過該接口突出到該容器的終端連接部分中的一插入清洗位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的衛(wèi)生歧管系統(tǒng)，其特征在于，該突出件具有一適于刺破該終端連接部分的封閉隔膜的矛狀終端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的衛(wèi)生歧管系統(tǒng)，其特征在于，該突出件在該矛狀終端的外表面上包含多個(gè)切割齒鍵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)的衛(wèi)生歧管系統(tǒng)，其特征在于，該突出件包括一流體入口、一流體端口和一在該流體入口和該流體端口之間延伸以將清洗或漂洗流體提供至該終端連接部分中的管形的中空導(dǎo)管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)的衛(wèi)生歧管系統(tǒng)，其特征在，該排出管路至少部分地通過一位于該突出件周圍的室從該接口延伸到一排出口，以促使清洗或漂洗流體通過該容器的終端連接部分流回。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)的衛(wèi)生歧管系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括連接裝置以在該接口水密封地固定該容器的終端連接部分的一配件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的衛(wèi)生歧管系統(tǒng)，其特征在于，該連接裝置包括一可互補(bǔ)地配合到該配件的接收裝置上的彈簧加載的夾持器，一位于該接口和該配件出口之間的密封件，和一促使該配件的接收裝置緊靠該密封件的壓力裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求2到8中任一項(xiàng)的衛(wèi)生歧管系統(tǒng)，其特征在于，該突出件由一致動(dòng)器致動(dòng)，該致動(dòng)器適于使該突出件在縮回和插入清洗/漂洗位置之間移動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)的衛(wèi)生歧管系統(tǒng)，其特征在于，緊鄰該接口設(shè)置有一外部閥，以保持該軟管和包裝無菌并使它們與所述終端連接部分隔離，以允許從該接口到該閥的關(guān)閉位置清洗或漂洗該軟管。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的衛(wèi)生歧管系統(tǒng)，其特征在于，該閥是一彈簧加載的夾緊閥，該夾緊閥可在一夾緊位置封閉該軟管的一部分以在該夾緊位置為該容器的一無菌部分劃分界線。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的衛(wèi)生歧管系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括一致動(dòng)器，該致動(dòng)器與該彈簧加載的夾緊閥相連接，以將作用在該軟管上的牽引力的閾值提高到超過由排放到在該終端連接部分中的清洗流體流到該夾緊位置而產(chǎn)生的壓力。
13.一衛(wèi)生歧管系統(tǒng)和一適于通過一終端配件與該歧管系統(tǒng)相連接的容器的一種組合，用于從該容器向一分配裝置衛(wèi)生地提供對(duì)微生物敏感的流體，其中，該容器包括一對(duì)微生物敏感的產(chǎn)品的無菌源，一配件，使該源與該終端配件相連接的一部分軟管，并且該衛(wèi)生歧管系統(tǒng)包括權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的組合，其特征在于，用在一夾緊位置關(guān)閉該軟管的一部分的夾緊閥來控制該對(duì)微生物敏感的流體的流動(dòng)，并且該突出件在該配件和該軟管的直到該夾緊位置的部分內(nèi)部輸送清洗或漂洗流體。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14的組合，其特征在于，該終端配件沒有一內(nèi)部閥并且被一可刺破的隔膜封閉，該衛(wèi)生歧管組件包括可刺破該隔膜并打開該配件的刺破裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求13、14或15的組合，其特征在于，該衛(wèi)生歧管系統(tǒng)組件包括連接裝置并且該配件包括接合該連接裝置的接收裝置，以在該接口可靠地接合和鎖定該配件。
17.根據(jù)權(quán)利要求13到16中任一項(xiàng)的組合，其特征在于，該容器包括一包裝，該包裝包括一耐保存的基于乳的濃縮物。
18.一種用于從一容器衛(wèi)生地提供對(duì)微生物敏感的流體的方法，其中該容器組件適于通過該容器的一終端連接部分與清洗裝置相連接，并且可從該容器通過該容器的一導(dǎo)管將該對(duì)微生物敏感的流體分配給該清洗裝置的一排出管路，可提供一清洗流體管路以清洗或漂洗該排出管路，該方法包括在清洗或漂洗期間，將該清洗或漂洗流體排出到從該終端連接部分直到該容器組件的關(guān)閉位置，從而用關(guān)閉位置來劃定界線，該關(guān)閉位置的下游是保持清潔的一部分，而該關(guān)閉位置的上游是該容器的一保持無菌或準(zhǔn)無菌的部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其特征在于，通過可突出到該終端連接部分中的該清洗裝置的一可移動(dòng)的突出件，將清洗或漂洗流體排出到該容器的終端連接部分中，以進(jìn)行清洗。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19的方法，其特征在于，在打開該容器之前，在該突出件的縮回位置用該清洗流體清洗接合該清洗裝置的該容器組件的外部非無菌部分。
21.一種容器，該容器適于從該容器向一分配裝置衛(wèi)生地提供對(duì)微生物敏感的流體，并且適于可拆除地與一權(quán)利要求1所述的衛(wèi)生歧管系統(tǒng)相連接，該容器包括一對(duì)微生物敏感的產(chǎn)品的無菌源；一配件；使該源與該終端配件相連接的一部分軟管；以及一用于在第一次打開該容器之前保持該源無菌的關(guān)閉裝置。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的容器，其特征在于，該對(duì)微生物敏感的產(chǎn)品的源是一耐貯存的乳濃縮物。
23.一種用于從一可拆除的容器向一分配裝置衛(wèi)生地提供對(duì)微生物敏感的流體的裝置，該可拆除的容器包括一終端連接部分，該裝置包括適于連接該終端連接部分的連接裝置，和用于將清洗或漂洗流體輸送到該終端連接部分內(nèi)的清洗裝置。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的裝置，其特征在于，該清洗裝置包括一設(shè)置成突出到該終端連接部分內(nèi)的突出件。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24的裝置，其特征在于，該清洗裝置包括適于輸送清洗流體的清洗管路，該清洗流體可從熱水、化學(xué)消毒劑和蒸汽中選擇。
26.根據(jù)權(quán)利要求23、24或25的裝置，其特征在于，該裝置還包括用于接合并永久地密封該容器的一部分的熱密封裝置。
27.一種用于從一容器經(jīng)由一終端連接部分和流體輸送管衛(wèi)生地提供對(duì)微生物敏感的流體的方法，該方法包括在一關(guān)閉位置流體地阻塞該流體輸送管；和使一清洗流體管路的一排出管路與該終端連接部分相連接，以便提供清洗流體來清洗或漂洗該終端連接部分和該排出管路的直到該關(guān)閉位置的部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種衛(wèi)生地分配對(duì)微生物敏感的流體，尤其是低酸性的食品流體，以避免微生物在分配該流體的管路以及一分配裝置的任何可接觸該流體的機(jī)械部件中生長(zhǎng)。本發(fā)明涉及一種裝置，該裝置用于從一可拆除的容器向一分配裝置衛(wèi)生地提供對(duì)微生物敏感的流體，該容器具有一終端連接部分。該裝置包括一連接機(jī)構(gòu)，該連接機(jī)構(gòu)適于使該終端連接部分和一用于輸送清洗或漂洗流體到該終端連接部分中的部件相連接。
文檔編號(hào)B08B3/04GK1665740SQ03815321
公開日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2003年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月28日
發(fā)明者P·卡爾胡夫, E·L·迪金森, A·C·勒維伊, E·M·科爾韋克, T·馬蘇 申請(qǐng)人:雀巢產(chǎn)品有限公司