СИСТЕМА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕРИЛЬНЫХ НАПИТКОВ И СОСУДОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОЛИЗОВАННОЙ ВОДЫ Российский патент 2015 года по МПК B67C7/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится в целом к способу и к системе для получения стерильных напитков и сосудов, например к чистке, стерилизации и предварительной стерилизации сосудов, крышек и критических поверхностей, и, более конкретно, к стерилизации сосудов, крышек и критических поверхностей с применением электролизованной воды.

Уровень техники

Двумя наиболее распространенными способами получения стерильных кислых негазированных напитков без консервантов являются горячий розлив и стерилизация. Оба эти способа имеют присущие им недостатки, связанные с расходами, и не очень экологически сбалансированы. Способ горячего розлива требует тяжелых бутылок и чрезмерного использования водных ресурсов. Кроме того, способ горячего розлива неэкономичен из-за стоимости базирующихся на нефтяном сырье полимеров, используемых для изготовления бутылок. Асептические способы сами по себе являются капиталоемкими и неэффективными, так как они требуют высокого уровня сложности и повторяющихся циклов, что связано с повышенным временем простоя производственной линии по сравнению с горячим розливом.

Кроме того, одним из главных недостатков современных асептических способов является необходимость стерилизации всех компонентов упаковки (крышек, бутылок) и их сборки в контролируемой среде во время заполнения бутылок, чтобы избежать вторичного загрязнения. Критические поверхности, которые контактируют с продуктом, также стерилизуют перед началом производственного цикла. В случае потери стерильности из-за несоблюдения критических контрольных параметров эти поверхности требуется повторно стерилизовать перед началом производства. Текущее состоянии технологии использует химикаты для стерилизации крышек, бутылок и критических поверхностей. Использование химикатов обычно требует ополаскивания водой для удаления остаточных химикатов, чтобы предотвратить проблемы ухудшения качества продукта. Недавно появились разработки, позволяющие осуществить стерилизацию крышек и бутылок с помощью систем на основе электронных пучков (E-Beam). Однако эти системы дороги и должны отвечать более строгим требованиям по охране здоровья и технике безопасности.

Таким образом, хотя различные способы и системы для получения стерильных напитков и сосудов согласно предшествующему уровню техники обеспечивают ряд выгодных свойств, они, тем не менее, имеют определенные ограничения. Настоящее изобретение стремится преодолеть некоторые из этих ограничений и другие недостатки уровня техники и обеспечить новые свойства, недоступные ранее.

Сущность изобретения

Соответственно, разработана система стерилизации, используемая для получения стерильных напитков и стерилизации бутылок и крышек, причем бутылки содержат стерильный напиток, и крышки закрывают бутылки, и указанная система стерилизации содержит: стерилизатор бутылок для стерилизации бутылок, причем стерилизатор бутылок выпускает электролизованную воду на бутылки; стерилизатор крышек для стерилизации крышки, причем стерилизатор крышек выпускает электролизованную воду на крышки; и секцию розлива, которая содержит разливочный стерилизатор и разливочное устройство, которое наполняет бутылки напитком и закрывает бутылки крышками, причем разливочный стерилизатор стерилизует секцию розлива перед началом производства путем выпуска электролизованной воды на поверхности контакта с продуктом. Дополнительно, стерилизатор бутылок, стерилизатор крышек и разливочный стерилизатор могут включать в себя механический распылитель, который содержит сопла, выдающие электролизованную воду в виде тумана на бутылки, крышки и поверхности контакта с продуктом, соответственно. Также, стерилизатор бутылок, стерилизатор крышек и разливочный стерилизатор могут содержать механический генератор тумана, который выдает электролизованную воду в виде тумана на бутылки, крышки и поверхности контакта с продуктом, соответственно. Далее, стерилизатор бутылок, стерилизатор крышек и разливочный стерилизатор могут содержать электростатический генератор тумана, который выдает электростатически заряженную электролизованную воду в виде тумана на бутылки, крышки и поверхности контакта с продуктом, соответственно.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения используется система стерилизации для получения стерильных напитков и стерилизации бутылок и крышек, где бутылки содержат стерильный напиток, и крышки закрывают бутылки, при этом указанная система стерилизации содержит: генератор электролизованной воды, который производит электролизованную воду; бутылочную секцию для стерилизации бутылок, причем бутылочная секция включает в себя загрузчик бутылок для загрузки бутылок, бутылочный конвейер для транспортировки бутылок и бутылкомоечное устройство, соединенное с генератором электролизованной воды, которое разбрызгивает электролизованную воду на бутылки; секцию крышек для стерилизации крышек, причем секция крышек содержит: загрузчик крышек для загрузки крышек, конвейер крышек для транспортировки крышек и устройство промывки крышек, соединенное с генератором электролизованной воды, которое разбрызгивает электролизованную воду на крышки; секцию розлива, соединенную с бутылочной секцией и секцией крышек, причем секция розлива включает разливочное устройство с критическими поверхностями, потенциально являющимися поверхностями контакта с продуктом при операции розлива, причем разливочное устройство наполняет бутылки напитком и закрывает бутылки крышками после того, как бутылки будут наполнены напитком, и причем секция розлива включает, кроме того, распылитель, соединенный с генератором электролизованной воды, который распыляет электролизованную воду на критические поверхности разливочного устройства. Система стерилизации может дополнительно содержать стерилизационную камеру, которая полностью окружает разливочное устройство и которая поддерживает асептические условия для бутылок, крышек и критических поверхностей, причем стерилизационная камера может содержать воздушный фильтр HEPA (высокоэффективный сухой воздушный фильтр), чтобы обеспечить избыточное давление воздуха и надлежащие режимы течения воздуха через стерилизационную камеру.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения система стерилизации используется для получения стерильных напитков и стерилизации бутылок и крышек, где бутылки содержат стерильный напиток, и крышки закрывают бутылки, при этом указанная система стерилизации содержит: бутылочную секцию, которая содержит загрузчик бутылок для загрузки бутылок и бутылочный конвейер для транспортировки бутылок; секцию крышек, которая включает загрузчик крышек для загрузки крышек и конвейер крышек для транспортировки крышек; секцию розлива, соединенную с бутылочной секцией, и секцию крышек, причем секция розлива содержит разливочное устройство с критическими поверхностями, которые являются потенциальными поверхностями контакта с продуктом во время операции розлива, и причем разливочное устройство наполняет бутылки напитком и закрывает бутылки крышками после того, как бутылки будут наполнены напитком; стерилизационную камеру, которая полностью окружает разливочное устройство, причем стерилизационная камера поддерживает асептические условия для бутылок, крышек и критических поверхностей; генератор электролизованной воды, который производит электролизованную воду; генератор тумана, соединенный с генератором электролизованной воды, причем генератор тумана создает электролизованную воду в виде тумана, которая распределяется в стерилизационной камере, и электролизованная вода в виде тумана стерилизует бутылки, крышки и критические поверхности. Кроме того, генератор тумана может создавать электростатически положительно заряженную электролизованную воду в виде тумана, при этом бутылки, крышки и критические поверхности заряжены отрицательно или заземлены, тем самым бутылки, крышки и критические поверхности притягивают электростатически положительно заряженную электролизованную воду в виде тумана.

Краткое описание чертежей

Фиг.1A - схематический вид системы стерилизации согласно настоящему изобретению;

Фиг.1B - покомпонентный схематический вид бутылочной секции системы стерилизации, показанной на фиг.1A, согласно настоящему изобретению;

Фиг.1C - покомпонентный схематический вид секции крышек системы стерилизации, показанной на фиг.1A, согласно настоящему изобретению;

Фиг.1D - покомпонентный схематический вид секции розлива в системе стерилизации, показанной на фиг.1A, согласно настоящему изобретению;

Фиг.2 - вид сбоку бутылочной секции системы стерилизации, показанной на фиг.1A и 1B, согласно настоящему изобретению;

Фиг.3 - вид сбоку секции крышек системы стерилизации, показанной на фиг.1A и 1C, согласно настоящему изобретению;

Фиг.4A - вид сбоку альтернативного варианта выполнения секции крышек системы стерилизации, показанной на фиг.1A;

Фиг.4B - вид сбоку секции крышек, показанной на фиг.4A;

Фиг.5 иллюстрирует альтернативный вариант выполнения системы стерилизации согласно настоящему изобретению;

Фиг.6 иллюстрирует альтернативный вариант выполнения системы стерилизации согласно настоящему изобретению;

Фиг.7 иллюстрирует альтернативный вариант выполнения системы стерилизации согласно настоящему изобретению, и

Фиг.8 иллюстрирует альтернативный вариант выполнения системы стерилизации согласно настоящему изобретению.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

Фиг.1A иллюстрирует первый вариант осуществления изобретения, в котором система стерилизации 100 применяется для получения стерильных напитков и стерилизации сосудов или бутылок 102, крышек 104 и критических поверхностей. Бутылки 102 могут содержать стерильный напиток, а крышки 104 могут закрывать бутылки 102. Критические поверхности обычно включают поверхности на оборудовании, которые могут соприкасаться с продуктом, т.е. поверхности контакта с продуктом, и которые, следовательно, должны быть стерильными, чтобы сохранять и получать стерильные напитки. В одном иллюстративном варианте выполнения система стерилизации 100 обычно содержит бутылочную секцию 120, секцию 140 крышек и секцию 160 розлива. Система стерилизации 100 может использовать электролизованную воду для стерилизации бутылок 102, крышек 104 и критических поверхностей.

Электролизованная вода может быть получена в системе электролизованной воды или в генераторе 110 электролизованной воды, которые известны и применяются в данной области, например, какие поставляются различными поставщиками и/или производителями. Например, генератор 110 электролизованной воды может быть генератором модели Ecaflo™ (например, AQ50), производимой и/или выпускаемой в продажу Trustwater™ для производства электролизованной воды. Как правило, типичный способ получения электролизованной воды состоит в пропускании воды различной степени минерализации через гальванический элемент, что дает два разных потока с противоположными зарядами: отрицательно заряженный раствор и положительно заряженный раствор. Отрицательно заряженный раствор и положительно заряженный раствор можно смешивать, чтобы изменять pH и воздействовать на обеззараживающую способность электролизованной воды для стерилизации. Кроме того, имеются и другие способы, процессы и/или системы, которые могут создавать электролизованную воду для системы стерилизации 100, не выходя за рамки настоящего изобретения. Генератор 110 электролизованной воды должен быть способен создавать электролизованную воду с диапазоном концентрации свободного хлора примерно 50-1000 частей на миллион (ppm) и с температурой в диапазоне примерно 10-65 градусов Цельсия. Генератор 110 электролизованной воды может давать более высокую конверсию хлорида натрия в процессе электролиза и производить электролизованную воду с пониженным содержанием хлорида. Более низкое содержание хлорида требуется для минимизации проблем с коррозией в системе розлива напитков.

Как показано на фиг.1A и 1B, система стерилизации 100 может включать в себя бутылочную секцию 120. Бутылочная секция 120 может содержать загрузчик 122 бутылок, бутылочный конвейер(ы) 124 и бутылкомоечное устройство 126. Загрузчик 122 бутылок может состоять из контейнера, в котором находятся полностью сформованные нестерилизованные или необеззараженные пустые бутылки 102. Дополнительно загрузчик 122 бутылок может содержать устройство (не показано) внутри контейнера для автоматической погрузки бутылок 102 на бутылочный конвейер 124. Одна иллюстративная конфигурация бутылочной секции 120 будет описана ниже. Объемом настоящего изобретения охватываются также бутылочные секции 120 других типов и/или других конфигураций.

Бутылкомоечное устройство 126 может содержать устройство 128 орошения бутылок и конвейер 130 бутылкомоечного устройства. Вид сбоку бутылкомоечного устройства 126 показан на фиг.2. Обычно бутылкомоечное устройство 126 может распылять или распределять жидкость на бутылки 102, когда бутылки 102 проходят через заданное место. В частности, бутылкомоечное устройство 126 может распылять электролизованную воду на бутылки 102, когда бутылки 102 проходят через ограждение 134 бутылок. Устройство 128 орошения бутылок может содержать одно или более сопел 132 для разбрызгивания электролизованной воды на бутылки 102 внутри и снаружи.

Бутылкомоечное устройство 126 может распылять электролизованную воду на бутылки 102, чтобы стерилизовать или обеззаразить бутылки 102 внутри и снаружи перед наполнением бутылок 102. В частности, сопла 132 распыляют заданное количество электролизованной воды на бутылки 102. Устройство 128 орошения бутылок ополаскивающего устройства 126 может быть соединено или объединено с генератором 110 электролизованной воды. В одном варианте осуществления изобретения сопла 132 могут распылять электролизованную воду с низкой концентрацией, низкой температурой и с высокой продолжительностью обработки. Например, сопла 132 могут распылять электролизованную воду с диапазоном концентрации свободного хлора примерно от 50 до 100 ppm, при температуре в диапазоне примерно от 10°C до 30°C и с продолжительностью обработки в диапазоне примерно 5-30 минут. В другом варианте осуществления данного изобретения сопла 132 могут распылять электролизованную воду с высокой концентрацией, высокой температурой и малой продолжительностью обработки. Например, сопла 132 могут распылять электролизованную воду с диапазоном концентрации свободного хлора примерно от 100 до 1000 ppm, при температуре в диапазоне примерно от 25°C до 65°C и с продолжительностью обработки в диапазоне примерно 5-30 секунд.

Конвейер 130 бутылкомоечного устройства, как показано на фиг.1A и 1B, может быть линейным конвейером. Линейный конвейер 130 бутылкомоечного устройства находится на одной линии с другими конвейерами, ведущими к секции розлива 160. Дополнительно, конвейер 130 бутылкомоечного устройства может быть выполнен так, чтобы переворачивать бутылки 102, чтобы отверстие бутылок 102 было обращено книзу или вбок, когда бутылки 102 проходят мимо сопел 132. В таком случае, в этом месте бутылки 102 могут орошаться из сопел 132. Когда бутылки 102 обрызганы электролизованной водой, конвейер 130 бутылкомоечного устройства может снова перевернуть бутылки 102 в вертикальное положение с отверстием, обращенным кверху.

Кроме того, не выходя за рамки настоящего изобретения, бутылкомоечное устройство 126 может включать ограждение 134 бутылок. Ограждение 134 бутылок предназначено для удержания распыленной электролизованной воды. Ограждение 134 бутылок может содержать панели, которые окружают зону вокруг или связаны с зоной вокруг устройства 128 орошения бутылок и конвейера 130 бутылкомоечного устройства. Ограждение 134 бутылок может также быть камерой, окружающей зону орошения бутылок 102.

При орошении бутылок 102 электролизованной водой бутылки 102 могут содержать незначительный остаток электролизованной воды, которая может оставаться после стерилизации бутылок 102. Электролизованная вода внутри бутылок 102 не создает проблем с ухудшением качества или безопасностью продукта. Во многих случаях не имеется какого-либо значительного влияния на органолептические свойства. Однако, чтобы облегчить удаление этого остатка электролизованной воды, можно, не выходя за рамки изобретения, предусмотреть в бутылкомоечном устройстве 126 нагнетатель 136 стерильного воздуха. Этот нагнетатель 136 стерильного воздуха может обеспечивать поток стерильного воздуха под давлением внутри бутылок 102. Нагнетатель 136 стерильного воздуха может обеспечивать поток стерильного воздуха, когда бутылка перевернута, с отверстием, смотрящим вниз, или когда бутылка стоит прямо, с отверстием, смотрящим вверх. Этот поток стерильного воздуха может быть достаточным, чтобы удалить большую часть оставшейся электролизованной воды.

Кроме того, как показано на фиг.1A и 1C, система стерилизации 100 может включать секцию 140 крышек. Секция 140 крышек может содержать загрузчик 142 крышек, конвейер(ы) 144 крышек и устройство 146 промывки крышек. Загрузчик 142 крышек может содержать контейнер, в котором находятся нестерилизованные или необеззараженные крышки 104. Кроме того, загрузчик 142 крышек может содержать устройство (не показано) внутри контейнера для автоматической загрузки крышек 104 на конвейер 144 крышек. Одна типичная конфигурация секции 140 крышек будет описана ниже. Однако рамками изобретения охватываются также секции 140 крышек других типов и/или конфигураций.

Как можно видеть далее на фиг.1C, устройство 146 промывки крышек может содержать устройство 148 орошения крышек и конвейер 150 устройства промывки крышек. Вид сбоку устройства 146 промывки крышек показан на фиг.3. Обычно устройство 146 промывки крышек может распылять или выдавать жидкость на крышки 104, когда крышки 104 проходят через заданное место. В частности, устройство 146 промывки крышек может распылять электролизованную воду на крышки 104, когда они проходят через ограждение 154 крышек. Устройство 148 орошения крышек может содержать одно или более сопел 152 для распыления электролизованной воды на крышки 104.

Устройство 146 промывки крышек может распылять электролизованную воду на крышки 104, чтобы осуществить стерилизацию или обеззараживание крышек 104. В частности, сопла 152 распыляют заранее установленное количество электролизованной воды на крышки 104. Устройство 148 орошения крышек может быть соединено или объединено с генератором 110 электролизованной воды. В одном варианте осуществления изобретения сопла 152 могут распылять электролизованную воду с малой концентрацией, низкой температурой и при высокой продолжительности обработки. Например, сопла 152 могут распылять электролизованную воду с диапазоном концентрации свободного хлора примерно от 50 до 100 ppm, с температурой в диапазоне примерно от 10°C до 30°C и при продолжительности обработки в диапазоне примерно 5-30 минут. В другом варианте осуществления данного изобретения сопла 152 могут распылять электролизованную воду с высокой концентрацией, высокой температурой и при низкой продолжительности обработки. Например, сопла 152 могут распылять электролизованную воду с диапазоном концентрации свободного хлора примерно от 100 до 1000 ppm, с температурой в диапазоне примерно от 25°C до 65°C и при продолжительности обработки в диапазоне примерно 5-30 секунд.

Конвейер 150 устройства промывки крышек, как показано на фиг.1C, может быть линейным конвейером. Линейный конвейер 150 устройства промывки крышек находится на одной линии с другими конвейерами, ведущими к секции розлива 160. Дополнительно, конвейер 150 устройства промывки крышек может быть выполнен таким образом, чтобы переворачивать крышки 104, так чтобы крышки 104 были обращены книзу или вбок, когда они проходят мимо устройства 148 орошения крышек. В таком случае в этом месте крышки 104 могут орошаться из сопел 152. Когда крышки 104 будут обработаны электролизованной водой, конвейер 150 устройства промывки крышек может снова перевернуть крышки 104 в вертикальное положение с крышками, обращенными кверху.

Кроме того, не выходя за рамки настоящего изобретения, устройство 146 промывки крышек может включать ограждение 154 крышек. Ограждение 154 крышек предназначается для удержания распыленной электролизованной воды. Ограждение 154 крышек может содержать панели, которые окружают зону вокруг или связаны с зоной вокруг устройства 148 орошения крышек и конвейера 150 устройства промывки крышек. Ограждение 154 крышек может также быть камерой, окружающей зону орошения крышек 104.

При орошении крышек 104 электролизованной водой крышки 104 могут содержать незначительный остаток электролизованной воды, которая может оставаться после стерилизации крышек 104. Электролизованная вода внутри крышек 104 не создает проблем с ухудшением качества или с безопасностью продукта. Во многих случаях не имеется какого-либо значительного влияния на органолептические свойства. Однако, чтобы облегчить удаление этого остатка электролизованной воды, можно, не выходя за рамки изобретения, предусмотреть в устройстве промывки крышек нагнетатель 156 стерильного воздуха. Этот нагнетатель 156 стерильного воздуха может обеспечивать поток стерильного воздуха под давлением на или внутрь крышек 104. Нагнетатель 156 стерильного воздуха может обеспечивать поток стерильного воздуха, когда крышка перевернута, с отверстием, смотрящим книзу, или, когда крышка находится в вертикальном положении, с отверстием, обращенным вверх. Этот поток стерильного воздуха может быть достаточным, чтобы удалить большую часть оставшейся электролизованной воды.

В другом варианте выполнения системы стерилизации секция 140 крышек может содержать несколько загрузчиков 142 крышек. Кроме того, устройство 146 промывки крышек может быть дополнено или заменено погружением крышек 104 в электролизованную воду, находящуюся в загрузчике 142 крышек. Загрузчик 142 крышек может быть наполнен электролизованной водой с низкой концентрацией свободного хлора, например, от 50 до 100 ppm, имеющей низкую температуру, например, 10-30°C, чтобы провести стерилизацию или обеззараживание крышек 104, когда крышки 104 загружаются, и до того, как крышки 104 будут помещены на конвейер 144 крышек.

Еще в одном варианте выполнения системы стерилизации, какой показан на фиг.4A и 4B, секция 140 крышек может включать участок погружения 147. Участок погружения 147 может дополнять или заменять устройство 146 промывки крышек. Участок погружения 147 может иметь форму цистерны, бака или сосуда, который наполнен электролизованной водой. Участок погружения 147 может находиться на одной линии и быть соединен с конвейером 144 крышек. Например, когда крышки 104 проводятся по конвейеру 144 крышек, они могут направляться или перемещаться в секцию погружения 147, где крышки 104 могут полностью погружаться в электролизованную воду. Затем крышки 104 могут направляться или перемещаться из секции погружения снова на конвейере 144 крышек к секции розлива 160. Участок погружения 147 может быть наполнен электролизованной водой с низкой концентрацией свободного хлора, например, от 50 до 100 ppm, имеющей низкую температуру, например, 10-30°C, чтобы провести стерилизацию или обеззараживание крышек 104, когда они проводятся через участок погружения 147 и погружаются. Далее, участок погружения 147 может быть наполнен электролизованной водой с высокой концентрацией, имеющей более высокую температуру, чем раскрыто выше. Как было описано выше, можно предусмотреть нагнетатель стерильного воздуха для облегчения удаления оставшейся электролизованной воды после участка погружения 147.

Кроме того, как показано на фиг.1A и 1D, система стерилизации может содержать секцию розлива 160. Секция розлива 160 может состоять из разливочного устройства 162 и конвейерной системы 164 разливочного устройства. Разливочное устройство 162 может быть ротационным разливочным устройством, как показано на фиг.1D. Кроме того, рамками настоящего изобретения охватывается также разливочное устройство 162 с другими типами и/или конфигурациями разливочных систем. Разливочное устройство 162 может принимать бутылки 102 с бутылочного конвейера 124 и наполнять бутылки 102 напитком, используя разливочную головку 168 на разливочном устройстве 162. Равным образом, разливочное устройство 162 может содержать укупорочное устройство, которое принимает крышки 104 с конвейера 144 крышек и помещает крышки 104 на бутылки 102 после того, как бутылки 102 будут наполнены. Далее, на разливочном устройстве 162 может иметься устройство 166 для герметизации крышек, чтобы обеспечить то, что крышки 104 будут уплотнены и затянуты на бутылках 102. Разливочное устройство 162 может осуществлять и другие операции, не выходя за рамки настоящего изобретения, такие как уплотнение бутылки по ободку после наполнения и перед помещением крышек 104 на бутылки 102. Секция розлива 160 включает также конвейерную систему 164 разливочного устройства, которая может транспортировать наполненные и укупоренные бутылки 102 из разливочного устройства 162 в место, где бутылки 102 можно упаковать и подготовить для отгрузки.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения электролизованную воду можно использовать для предварительной стерилизации системы 100 до пуска производства и до загрузки и наполнения бутылок 102 и крышек 104. Кроме того, электролизованную воду можно использовать для стерилизации системы 100, если стерильность нарушена, например, для технического обслуживания оборудования или при проблемах с компонентами, которые требуют вмешательства оператора или техника. Например, электролизованную воду можно использовать для стерилизации критических поверхностей на системе. Критические поверхности могут включать поверхности или оборудование на разливочном устройстве, например, камеру розлива (внутренняя камера разливочного устройства 162), разливочные головки 168 (которые соединяются или скрепляются с бутылками 102 для наполнения бутылок 102 напитком), устройство 166 герметизации крышек (которое затягивает крышки 104 на бутылках 102) или любые другие поверхности, которые могут контактировать с зонами на бутылках 102 или крышках 104, которые могут соприкасаться с напитком.

Кроме того, электролизованную воду можно использовать для облегчения поддержания стерильности системы 100 и критических поверхностей в процессе розлива. Например, как описано выше для бутылкомоечного устройства 126 и устройства 146 промывки крышек, секция розлива 160 может включать устройство 170 орошения разливочного устройства. Устройство 170 орошения разливочного устройства может состоять из одного или более сопел 172. Сопла 172 могут распылять электролизованную воду на бутылки 102 и/или крышки 104 в течение всего процесса розлива. Например, сопла 172 могут распылять электролизованную воду на бутылки 102, когда бутылка 102 поднята или соединена с разливочной головкой 168. Далее, сопла 172 могут распылять электролизованную воду на зону укупорки, когда крышки 104 помещены на бутылки 104. Эта распыляемая электролизованная вода может потребоваться, чтобы поддерживать стерильные/чистые условия на маршруте продукта, пока не будет завершено герметичное уплотнение. Сопла 172 могут непрерывно распылять электролизованную воду на критические поверхности системы. Кроме того, электролизованная вода может распыляться на критические поверхности с перерывами, например, с распылением примерно один раз через каждые 15 секунд, 30 секунд или каждую минуту, или при других временных интервалах, как требуется для поддержания стерильности критических поверхностей. Не выходя за рамки настоящего изобретения, секция розлива может также включать отдельное укупорочное устройство или секцию укупорки, которая принимает крышки 104, помещает крышки 104 на бутылки 102 и затягивает или герметично закрывает крышки 104 на бутылках 102. Секция укупорки может быть ротационным укупорочным устройством, какое известно и применяется в уровне техники. Эта секция укупорки может также включать сопло, которое распыляет электролизованную воду на зону укупорки, где крышки 104 помещают на бутылки 102 и затягивают.

Как было описано выше, после стерилизации на бутылках 102 и/или крышках 104 может остаться немного воды. Эта электролизованная вода, которая могла остаться на бутылках 102 и/или крышках 104 после стерилизации, не создает проблем с ухудшением качества или с безопасностью продукта. Во многих случаях не имеется какого-либо значительного влияния на органолептические свойства. Однако, чтобы облегчить удаление этого остатка электролизованной воды, можно, не выходя за рамки изобретения, предусмотреть нагнетатель 147 стерильного воздуха в устройствах 170 орошения разливочного устройства. Нагнетатель 174 стерильного воздуха может обеспечивать поток стерильного воздуха под давлением на или внутрь бутылок 102 и/или крышек 104 во время процесса розлива и/или укупорки. Этот поток стерильного воздуха может быть достаточным, чтобы удалить большую часть оставшейся электролизованной воды.

В частности, сопла 172 распыляют заданное количество электролизованной воды на бутылки 102 и/или крышки 104 в процессе розлива. Устройство 170 орошения разливочного устройства может быть соединено или объединено с генератором 110 электролизованной воды. В одном варианте осуществления изобретения сопла 172 могут распылять электролизованную воду с низкой концентрацией, низкой температурой и при большой продолжительности обработки. Например, сопла 172 могут распылять электролизованную воду с диапазоном концентрации свободного хлора примерно от 50 до 200 ppm, температурой в диапазоне примерно от 10°C до 35°C и при продолжительности обработки в диапазоне примерно 5-30 минут. В другом варианте осуществления данного изобретения сопла 172 могут распылять электролизованную воду с высокой концентрацией, имеющей высокую температуру и при низкой продолжительности обработки. Например, сопла 172 могут распылять электролизованную воду с диапазоном концентрации свободного хлора примерно от 200 до 1000 ppm, температурой в диапазоне примерно от 25°C до 60°C и при продолжительности обработки в диапазоне примерно 5-30 секунд.

Фиг.1A показывает также стерилизационную камеру 180 как часть описанной выше системы стерилизации 100. Эта стерилизационная камера 180 может применяться для поддержания асептических условий для бутылок 102, крышек 104 и критических поверхностей в течение всего процесса наполнения. Стерилизационная камера 180 может обеспечить контролируемую среду для чистой/стерилизованной зоны в стерилизационной камере 180. Стерилизационная камера 180 защищает стерильность от неочищенной/нестерилизованной зоны снаружи стерилизационной камеры 180. Стерилизационная камера 180 может иметь любую из множества различных конструкций, известных и применяющихся в данной области. Например, стерилизационная камера 180 может быть шкафом, окружающим чистое оборудование и герметично закрытым, чтобы предотвратить загрязнения извне. Кроме того, в стерилизационной камере 180 может быть предусмотрен воздушный фильтр HEPA 182, чтобы облегчить поддержание чистого и стерилизованного контролируемого воздуха в стерилизационной камере 180. Воздушный фильтр HEPA 182 может обеспечить избыточное давление и надлежащие режимы течения, чтобы помочь в сохранении стерильности бутылок 102, крышек 104, продукта и критических поверхностей.

Работа системы стерилизации 100, показанной на фиг.1A, может осуществляться множеством разных способов. Например, сначала система 100 может быть предварительно стерилизована перед пуском производства. Для стерилизации критических поверхностей на системе 100 может использоваться электролизованная вода из генератора 110 электролизованной воды путем распыления электролизованной воды на критические поверхности и через всю систему 100 в стерилизационной камере 180.

После того, как система 100 и критические поверхности будут предварительно стерилизованы, бутылки 102 можно загружать в загрузчик 122 бутылок. Бутылки 102 можно загружать в загрузчик 122 бутылок автоматически, механическими системами или вручную, операторами. Затем бутылки 102 будут транспортироваться на бутылочном конвейере 124 в бутылкомоечное устройство 126. Во время этой транспортировки бутылки 102 могут перемещаться по бутылочному конвейеру 124 из нестерилизованной, или неочищенной, неасептической зоны в стерилизационную камеру 180 в стерилизованную/чистую асептическую зону.

После того, как бутылки 102 достигнут бутылкомоечного устройства 126, бутылки 102 можно загружать на конвейер 130 бутылкомоечного устройства. Бутылки 102 могут вводиться в ограждение 134 бутылок, где они будут орошаться электролизованной водой. Кроме того, конвейер 130 бутылкомоечного устройства может переворачивать бутылки 102, чтобы отверстия бутылок 102 были обращены книзу или вбок. После того, как конвейер 130 бутылкомоечного устройства перевернет бутылки 102, устройство 128 орошения бутылок может распылять электролизованную воду на бутылки 102, как описано выше. После орошения бутылок 102 конвейер 130 бутылкомоечного устройства может перевернуть бутылки 102 в вертикальное положение с отверстием, обращенным вверх. Затем бутылки 102 будут снова загружаться на бутылочный конвейер 124 и будут транспортироваться в секцию розлива 160.

Дополнительно и одновременно с вышеописанной операцией с бутылками, крышки 104 могут быть загружены в загрузчик 142 крышек. Аналогично, крышки 104 могут загружаться в загрузчик 142 крышек автоматически, механическими системами, или вручную, операторами. Крышки 104 могут транспортироваться по конвейеру 144 крышек в устройство 146 промывки крышек. Во время этой транспортировки крышки 104 могут двигаться по конвейеру 144 крышек из нестерилизованной или неочищенной неасептической зоны в стерилизационную камеру 180 в стерилизованную/чистую асептическую зону.

Когда крышки 104 достигнут устройства 146 промывки крышек, крышки 104 можно загрузить на конвейер 150 устройства промывки крышек. Крышки 104 могут входить в ограждение 154 крышек, где они будут орошаться электролизованной водой. Кроме того, конвейер 150 устройства промывки крышек может переворачивать крышки 104, чтобы крышки 104 были обращены внизу. После того, как крышки 104 будут перевернуты, устройство 148 орошения крышек может распылять электролизованную воду на крышки 104, как описано выше. После орошения крышек 104 конвейер 150 устройства промывки крышек может перевернуть крышки 104 в вертикальное положение с отверстием, обращенным кверху. Затем крышки 104 снова будут загружены на конвейер 144 крышек и транспортированы в секцию розлива 160.

Когда бутылки 102 достигнут секции розлива 160, бутылки 102 загружают на разливочное устройство 162 с бутылочного конвейера 124. Затем каждую бутылку 102 соединяют, сцепляют, скрепляют и т.д. с одной из разливочных головок 168 разливочного устройства 162. Распылитель 170 разливочного устройства может распылять электролизованную воду на бутылки 102, когда они соединяются с разливочными головками 168. После того, как бутылки 102 будут соединены с разливочными головками 168, нагнетатель 174 стерильного воздуха может обеспечить легкий поток стерильного воздуха в область бутылок, чтобы удалить оставшуюся электролизованную воду. Когда бутылки 102 вращаются вокруг разливочного устройства 162, они наполняются напитком. После того, как бутылки 102 будут наполнены до подходящего объема, на каждую бутылку 102 помещают по одной из крышек 104 с конвейера 144 крышек. Аналогично процессу розлива, распылитель 170 разливочного устройства может распылять электролизованную воду на зону бутылок/крышек, когда крышки 104 помещают на бутылки 102. После процесса укупорки нагнетатель 174 стерильного воздуха может обеспечить нагнетание стерильного воздуха в область бутылок/крышек, чтобы удалить остаточную электролизованную воду. Наполненные и закрытые крышками бутылки 102 можно затем транспортировать из разливочного устройства 162 на конвейер 164 разливочного устройства, на котором наполненные и укупоренные бутылки 102 могут транспортироваться с разливочного устройства 162 в место, где бутылки 102 можно упаковать и приготовить для отгрузки.

Фиг.5 показывает систему стерилизации 200, похожую на систему стерилизации 100, изображенную на фиг.1A-1D и обсужденную выше. Система стерилизации 200 содержит бутылочную секцию 220, секцию 240 крышек и секцию розлива 260, при этом она похожа на систему стерилизации 100 на фиг.1A-1D. Однако вместо линейного бутылкомоечного устройства 126, какое показано на фиг.1B, бутылкомоечное устройство 226, изображенное на фиг.5, является ротационным устройством промывки бутылок. Бутылкомоечное устройство 226 может включать в себя по меньшей мере одно устройство 228 орошения бутылок. Как правило, бутылкомоечное устройство 226 может распылять или выдавать электролизованную воду на бутылки 102, когда они проходят через заданное место на ротационном бутылкомоечном устройстве 226. Бутылкомоечное устройство 226 может содержать одно или более сопел 232 для распыления электролизованной воды на бутылки 102. В частности, сопла 232 могут распылять заданное количество электролизованной воды на бутылки 102. Бутылкомоечное устройство 226 может быть соединено или объединено с генератором 210 электролизованной воды. В одном варианте осуществления изобретения сопла 232 могут распылять электролизованную воду с низкой концентрацией, низкой температурой и при большой продолжительности обработки. Например, сопла 232 могут распылять электролизованную воду с диапазоном концентрации свободного хлора примерно от 50 до 100 ppm, температурой в диапазоне примерно от 10°C до 30°C и при диапазоне продолжительности обработки примерно 5-30 минут. В одном варианте осуществления изобретения сопла 232 могут распылять электролизованную воду с высокой концентрацией, высокой температурой и при малой продолжительности обработки. Например, сопла 232 могут распылять электролизованную воду с диапазоном концентрации свободного хлора примерно от 100 до 1000 ppm, при температуре в диапазоне примерно от 25°C до 60°C и при продолжительности обработки в диапазоне примерно 5-30 секунд.

Ротационное бутылкомоечное устройство 226 может находиться на одной линии с другими конвейерами, ведущими в секцию розлива 260. Кроме того, ротационное бутылкомоечное устройство 226 может быть выполнено так, чтобы переворачивать бутылки 102, чтобы отверстие бутылок 102 было направлено вниз или вбок, когда бутылки 102 проходят через устройство 228 орошения бутылок. После того, как бутылки 102 будут обработаны электролизованной водой, ротационное бутылкомоечное устройство 226 может снова перевернуть бутылки 102 в вертикальное положение с отверстием, обращенным вверх.

Как показано на фиг.6, в другом варианте осуществления, не выходящем за рамки настоящего изобретения, система стерилизации 300 может содержать бутылочную секцию 320, секцию крышек 340, секцию розлива 360 и стерилизационную камеру 380. Бутылочная секция 320 может содержать механический генератор 332 тумана, а не сопла, как показано на фиг.1A-1D. Механический генератор 332 тумана может быть соединен с генератором 310 электролизованной воды. Механический генератор 332 тумана может создавать мелкие капельки, или туман, электролизованной воды, который распыляется по всей стерилизационной камере 380. Электролизованная вода в виде тумана (тонкораспыленная) может стерилизовать бутылки 102 с использованием электролизованной воды с диапазоном концентрации свободного хлора примерно от 50 до 1000 ppm и с температурой в диапазоне примерно от 10°C до 65°C.

Как описано выше, бутылочный конвейер 324 может быть выполнен так, чтобы менять положение бутылок 104 на обратное, чтобы отверстия бутылок 102 были направлены книзу или вбок, когда бутылки 102 проходят через электролизованную воду в виде тумана. После того, как бутылки 102 будут в достаточной мере обработаны водяным туманом, конвейер 344 крышек может снова переворачивать бутылки 102 в вертикальное положение с отверстием, обращенным кверху.

Кроме того, электролизованная вода в виде тумана может рассеиваться внутри ограждения 224 бутылок. Как описано выше, ограждение 334 бутылок может применяться с целью удержания электролизованной воды в виде тумана. Ограждение 334 бутылок может содержать панели, которые окружают область вокруг или соединены с областью вокруг механического генератора 332 тумана и бутылочного конвейера 324. Ограждение бутылок 354 может также быть камерой, окружающей зону обработки бутылок 104 водяным туманом.

При обработке бутылок 102 электролизованной водой в виде тумана бутылки 102 могут содержать небольшой остаток электролизованной воды, которая могла остаться после стерилизации бутылок 102. Электролизованная вода внутри бутылок 102 не создает проблем с ухудшением качества или с безопасностью продукта. Во многих случаях не имеется какого-либо значительного влияния на органолептические свойства. Однако, чтобы облегчить удаление этого остатка электролизованной воды, можно, не выходя за рамки изобретения, предусмотреть нагнетатель 336 стерильного воздуха. Нагнетатель 336 стерильного воздуха может обеспечивать поток стерильного воздуха под давлением внутри бутылок 102, когда бутылка перевернута, с отверстием, смотрящим вниз, или когда бутылка стоит прямо, с отверстием, смотрящим вверх. Этот поток стерильного воздуха может быть достаточным, чтобы удалить большую часть оставшейся электролизованной воды.

Кроме того, как показано на фиг.6, секция 340 укупорки может включать механический генератор 352 тумана, вместо сопел, как показано на фиг.1. Механический генератор 352 тумана может быть соединен с генератором 310 электролизованной воды. Механический генератор 352 тумана может создавать мелкие капельки, или туман, электролизованной воды, который распыляется по всей стерилизационной камере 380. Электролизованная вода в виде тумана может стерилизовать крышки 104, если использовать электролизованную воду с диапазоном концентрации свободного хлора примерно от 50 до 1000 ppm и при температуре в диапазоне примерно от 10°C до 65°C.

Как описано выше, конвейер 344 крышек может быть выполнен так, чтобы менять положение крышек 104 на обратное, чтобы крышки 104 были направлены книзу или вбок, когда они проходят через электролизованную воду в виде тумана. После того, как крышки 104 были в достаточной мере обработаны туманом, конвейер 344 крышек может снова переворачивать крышки 104 в вертикальное положение с крышкой, обращенной кверху.

Кроме того, электролизованная вода в виде тумана может быть распределена внутри ограждения 354 крышек. Как описано выше, ограждение 354 крышек может применяться с целью удержания электролизованной воды в виде тумана. Ограждение 354 крышек может содержать панели, которые окружают область вокруг или соединены с областью вокруг механического генератора 352 тумана и конвейера 344 крышек. Ограждение 354 крышек 354 может также быть камерой, окружающей зону обработки крышек 104 туманом.

При обработке крышек 104 электролизованной водой в виде тумана крышки 104 могут содержать небольшой остаток электролизованной воды, которая могла остаться после стерилизации крышек 104. Электролизованная вода внутри крышек 104 не создает проблем с ухудшением качества или с безопасностью продукта. Во многих случаях не имеется какого-либо значительного влияния на органолептические свойства. Однако, чтобы облегчить удаление этого остатка электролизованной воды, можно, не выходя за рамки изобретения, предусмотреть нагнетатель 356 стерильного воздуха. Нагнетатель 356 стерильного воздуха может обеспечить поток стерильного воздуха под давлением на или внутрь крышек 104, когда крышка перевернута, с отверстием, обращенным вниз, или когда крышка стоит прямо, с отверстием, обращенным вверх. Этот поток стерильного воздуха может быть достаточным, чтобы удалить большую часть оставшейся электролизованной воды.

В другом варианте осуществления, находящемся в рамках настоящего изобретения, механические генераторы тумана 332, 352 для бутылок 102 и крышек 104, как показано на фиг.6, можно заменить электростатически заряженными генераторами тумана. В этом варианте осуществления генератор тумана создает электростатически положительно заряженную электролизованную воду в виде тумана. Кроме того, бутылки 102, крышки 104 и критические поверхности могут быть заряжены отрицательно или заземлены, тем самым они притягивают электростатически положительно заряженную электролизованную воду в виде тумана. Бутылки 102, крышки 104 и критические поверхности могут действовать как магнит, притягивая электростатически положительно заряженную электролизованную воду в виде тумана, помогая стерилизовать бутылки 102, крышки 104 и критические поверхности.

Фиг.7 показывает другой вариант выполнения системы стерилизации 400, используемой для получения стерильных напитков и для стерилизации бутылок 102, крышек 104 и критических поверхностей. Бутылки 102 могут содержать стерильный напиток, и крышки 104 могут закрывать бутылки 102. Система стерилизации 400 может включать бутылочную секцию 420, секцию 440 крышек, секцию розлива 460 и стерилизационную камеру 480. Система стерилизации 400 может использовать электролизованную воду, создаваемую генератором 410 электролизованной воды, для стерилизации бутылок 102, крышек 104 и критических поверхностей.

Как показано на фиг.7, система стерилизации 400 может включать в себя бутылочную секцию 420. Бутылочная секция 420 может включать загрузчик 422 бутылок и бутылочный конвейер(ы) 424. Загрузчик 422 бутылок может содержать контейнер, в котором находятся полностью сформованные нестерилизованные или необеззараженные пустые бутылки 102. Дополнительно, загрузчик 422 бутылок может содержать устройство (не показано) внутри контейнера для автоматической установки бутылок 103 на бутылочный конвейер 424. Одна типичная конфигурация бутылочной секции 420 показана на фиг.7. Объемом настоящего изобретения охватываются также и другие типы и/или конфигурации бутылочной секции.

Кроме того, как показано на фиг.7, система стерилизации 400 может включать секцию 440 крышек. Секция 440 крышек может содержать загрузчик 442 крышек и конвейер(ы) 444 крышек. Загрузчик 442 крышек может содержать контейнер, в котором находятся нестерилизованные или необеззараженные крышки 104. Дополнительно, загрузчик 442 крышек может содержать устройство (не показано) внутри контейнера для автоматической установки крышек 104 на конвейер 444 крышек. Одна типичная конфигурация секции 440 крышек показана на фиг.7. Объемом настоящего изобретения охватываются также и другие типы и/или конфигурации секции крышек.

Кроме того, как показано на фиг.7, система стерилизации 400 может включать секцию розлива 460. Секция розлива 460 может состоять из разливочного устройства 462 и конвейерной системы 464 разливочного устройства. Разливочное устройство 462 может быть ротационным разливочным устройством. Кроме того, рамками настоящего изобретения охватываются также разливочные устройства 462 с другими типами и конфигурациями систем розлива. Разливочное устройство 462 может принимать бутылки 102 с бутылочного конвейера 424 и наполнять бутылки 102 напитком. Равным образом, разливочное устройство 462 может принимать крышки 104 от конвейера 444 крышек и помещать крышки 104 на бутылки 102 после того, как бутылки 102 будут наполнены. Кроме того, на разливочном устройстве 462 может иметься устройство 466 герметизации крышек, чтобы гарантировать, что крышки 104 будут герметично закрывать бутылки 102. Разливочное устройство 462 может выполнять и другие операции, не выходя за рамки настоящего изобретения, например, помещение уплотнения на бутылку после наполнения и до помещения крышек 104 на бутылки 102. Секция розлива 460 может также включать конвейерную систему 464 разливочного устройства, которая транспортирует наполненные и закрытые крышками бутылки 102 от разливочного устройства 462 в место, где бутылки 102 можно упаковать и приготовить для отгрузки.

Кроме того, как показано на фиг.7, система стерилизации 400 может содержать стерилизационную камеру 480. Эта стерилизационная камера 480 может поддерживать асептические условия для бутылок 102, крышек 104 и критических поверхностей в продолжение всего процесса розлива. Стерилизационная камера 480 может обеспечить контролируемую среду для очищенной/стерилизованной зоны внутри стерилизационной камеры 480. Стерилизационная камера 480 защищает стерильность от неочищенной/нестерилизованной зоны снаружи стерилизационной камеры 480. Стерилизационная камера 480 может иметь любую из различных конструкций, какие известны и применяются в данной области. Например, стерилизационная камера 480 может быть корпусом, окружающим чистое оборудование, и герметизированным, чтобы предотвратить загрязнения извне.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения электролизованную воду можно использовать для предварительной стерилизации системы 400 перед пуском производства и до загрузки и наполнения бутылок 102 и установки крышек 104. Кроме того, электролизованную воду можно использовать для стерилизации системы 400, если стерильность нарушена, например, для технического обслуживания оборудования или в случае проблем с компонентами, которые могут потребовать вмешательство оператора или техника. Например, электролизованную воду можно использовать для стерилизации критических поверхностей на системе 400. Критические поверхности могут включать поверхности или оборудование на разливочном устройстве 462, например, камеру розлива (внутренняя камера разливочного устройства 462), разливочные головки 468 (которые соединены или скреплены с бутылками 102 для наполнения бутылок 102 напитком), устройство 466 герметизации крышек (которое затягивает крышки 104 на бутылках 102) или любые другие поверхности, которые могут контактировать с зонами на бутылках 102 или крышках 104, которые могут соприкасаться с напитком. Может использоваться по меньшей мере один механический генератор 472 тумана, соединенный с генератором 410 электролизованной воды, чтобы создать электролизованную воду в виде тумана, выполняющую функции предварительной стерилизации.

Кроме того, электролизованная вода может применяться для облегчения поддержания стерильности системы 400 и критических поверхностей в процессе розлива. Например, механический генератор 472 тумана может быть соединен с генератором 410 электролизованной воды. Механический генератор 472 тумана может создавать мелкие капли, или туман, электролизованной воды, который распределяется по всей стерилизационной камере 480. Электролизованная вода в виде тумана может стерилизовать и поддерживать стерильность бутылок 102, крышек 104 и критических поверхностей, если использовать электролизованную воду с концентрацией свободного хлора в диапазоне примерно от 50 до 1000 ppm и температурой в диапазоне примерно от 10°C до 65°C. Как обсуждалось выше, электролизованная вода не создает проблем с ухудшением качества продукта и не будет иметь какого-либо существенного влияния на органолептические свойства.

Работа системы стерилизации 400, показанной на фиг.7, может осуществляться множеством различных способов. Например, сначала систему стерилизации 400 можно подвергнуть предварительной стерилизации перед запуском производства. Электролизованную воду можно использовать для стерилизации критических поверхностей на системе путем обработки системы 400 и критических поверхностей электролизованной водой в виде тумана в стерилизационной камере 480.

После того, как система 400 и критические поверхности будут предварительно стерилизованы, бутылки 102 можно загружать в загрузчик бутылок 422. Бутылки 102 можно разместить в загрузчик 422 бутылок автоматически, посредством механических систем, или вручную, операторами. Затем бутылки 102 будут транспортироваться на бутылочном конвейере 424 в секцию розлива 460. При транспортировке бутылки 102 могут перемещаться по бутылочному конвейеру 424 в стерилизационную камеру 480.

В дополнение и одновременно с описанной выше операцией с бутылками, крышки 104 можно загружать в загрузчик 442 крышек. Аналогично, крышки 104 могут загружаться в загрузчик 442 крышек автоматически, с помощью механических систем, или вручную, операторами. Крышки 104 можно транспортировать на конвейере крышек 444 в секцию розлива 460. Во время этой транспортировки крышки 104 могут перемещаться по конвейеру крышек 444 в стерилизационную камеру 480.

Когда бутылки 102 и крышки 104 движутся в стерилизационную камеру 480, электролизованная вода в виде тумана, создаваемая генератором 472 электролизованной воды в виде тумана, стерилизует бутылки 102 и крышки 104. Когда бутылки 102 достигнут разливочного устройства, их загружают в разливочное устройство 462 с бутылочного конвейера 424. Затем каждую бутылку 102 соединяют, сцепляют, скрепляют и т.п. с одной из разливочных головок 468 разливочного устройства 462. По мере вращения бутылок 102 вокруг разливочного устройства 462 бутылки 102 наполняются напитком. После того, как бутылки 102 будут заполнены до подходящего объема, на бутылку помещают одну из крышек 104 с конвейера 444 крышек. В продолжение всего процесса розлива и укупорки электролизованная вода в виде тумана окружает систему и поддерживает ее стерильность. Наполненные и закрытые крышками бутылки 102 перемещают затем из разливочного устройства 462 на конвейер 464 разливочного устройства, на котором наполненные и закрытые крышками бутылки 102 будут транспортироваться из разливочного устройства 462 в место, где бутылки 102 можно упаковать и приготовить для отгрузки.

В другом варианте осуществления механический генератор 472 тумана, показанный на фиг.7, может быть заменен на генератор электростатически заряженного тумана, какой описан выше. В этом варианте осуществления генератор тумана создает электростатически положительно заряженную электролизованную воду в виде тумана. Кроме того, бутылки 102, крышки 104 и критические поверхности могут быть заряжены отрицательно или заземлены, тем самым притягивая электростатически положительно заряженную электролизованную воду в виде тумана. Бутылки 102, крышки 104 и критические поверхности действуют как магнит, притягивающий электростатически положительно заряженную электролизованную воду в виде тумана, что помогает стерилизовать и поддерживать стерильность бутылок 102, крышек 104 и критических поверхностей.

Фиг.8 иллюстрирует еще один вариант выполнения части системы стерилизации, которая содержит изолятор 590 вокруг критических поверхностей разливочного устройства 562. В этом варианте выполнения изолятор 590 окружает и обеспечивает контролированную среду для зоны, окружающей критические поверхности на разливочном устройстве 562. Изолятор 590 может иметь любую из различных известных и используемых в данной области конструкций. Например, изолятор 590 может быть корпусом, который окружает критические поверхности, и является герметичным, чтобы предотвратить внешние загрязнения. Кроме того, любые из вышеописанных способов предварительной стерилизации и поддержания стерильности могут использоваться с изолятором 590 и стерилизацией/поддержанием стерильности критических поверхностей. Например, предварительная стерилизация и поддержание стерильности могут обеспечиваться: 1) генератором 510 электролизованной воды, который подает распыляемую периодически электролизованную воду из сопел 572 разливочного устройства на критические поверхности внутрь изолятора 590; 2) механическим генератором 573 тумана, соединенным с источником 510 электролизованной воды для подачи электролизованной воды в виде тумана через изолятор 590; и 3) электростатическим генератором тумана, соединенным с источником электролизованной воды, чтобы подать электростатически положительно заряженный туман через изолятор 590, или любой их комбинацией. В этом варианте осуществления бутылки 102 и/или крышки 104 могут быть стерилизованы до достижения изолятора 590. Кроме того, бутылки 102 и/или крышки 104 можно не стерилизовать до попадания в изолятор 590 и описанные выше средства: периодическое распыление, механический туман или электростатически заряженный туман могут применяться для стерилизации бутылок 102 и/или крышек 104 в изоляторе 590.

В другом варианте осуществления, похожем на вариант, показанный на фиг.8, система стерилизации может содержать одну или несколько небольших камер или ограждений вместо целого изолятора. Одна или более небольших камер могут окружать или ограждать критические поверхности или критические области маршрута, какие определены выше, такие как зона, окружающая разливочные головки, которые соединены или скреплены с бутылками 102 для наполнения бутылок 102 напитком, или зона, окружающая устройство герметизации крышек, которое герметично закрывает бутылки 102 и затягивает крышки 104 на бутылках 102. Эти небольшие камеры или ограждения необязательно должны быть полностью замкнуты вокруг зоны. Эти небольшие камеры или ограждения могут обеспечивать защиту посредством потока воздуха с избыточным давлением для сохранения стерильности или обеззараживания этих критических поверхностей и зон, например, воздуха, профильтрованного через фильтр HEPA, или посредством электролизованной воды в виде тумана в небольшой камере или ограждении.

Различные варианты осуществления изобретения, описанные и проиллюстрированные на фиг.1A-8, дают несколько выигрышей и преимуществ. Во-первых, улучшены безопасность и влияние на здоровье электролизованной воды по сравнению с применением других средств стерилизации, используемых в предшествующем уровне. Электролизованная вода считается очень мягким реактивом по сравнению с другими средствами стерилизации, используемыми в предшествующем уровне. Кроме того, не возникает проблем с ухудшением качества пищевых продуктов, тем самым минимизируется возникновение возможных вопросов у потребителей. Во-вторых, эта система стерилизации может стерилизовать с высокой производительностью в самых разных условиях, тем самым повышается мощность производственной системы. В-третьих, электролизованную воду можно получать на месте и по мере необходимости. Не нужно заказывать и поставлять на производственное оборудование другие химикаты и средства стерилизации. В-четвертых, если использовать электролизованную воду, не нужен этап промывки, который сокращает водные ресурсы. Этап промывки, необходимый для других средств стерилизации, повышает затраты на оборудование, увеличивает время производства и повышает потребление воды (для промывки). В-пятых, при работах по переналадке или техническому обслуживанию этап предварительной стерилизации с электролизованной водой требует меньше времени, чем это необходимо при переналадке и техническом обслуживании с химикатами и другими средствами стерилизации. Кроме того, применение электролизованной воды для стерилизации позволяет использовать легкие бутылки. Для внедрения вариантов осуществления предлагаемой изобретением системы стерилизации можно легко переоборудовать существующие системы стерилизации горячего розлива.

Изобретение было описано и проиллюстрировано здесь со ссылкой на варианты осуществления согласно фиг.1A-8, однако следует понимать, что характеристики изобретения можно, оставаясь в пределах объема изобретения, подвергнуть модификациям, переделкам, изменениям или замене. Например, можно изменять габариты, размер и форму различных бутылок, крышек, конвейеров и другого оборудования или деталей, чтобы адаптировать их к конкретным приложениям. Соответственно, показанные и описанные здесь частные варианты осуществления предназначены только для иллюстрации, и изобретение ограничено только нижеследующей формулой изобретения и ее эквивалентами.

Система (100) и способ для получения стерильных напитков и сосудов, например чистки, стерилизации и предварительной стерилизации бутылок (102), крышек (104) и критических поверхностей (162, 168, 166), с использованием электролизованной воды. Система стерилизации (100) может содержать механическое распылительное устройство (132, 148, 170), которое распыляет электролизованную воду на бутылки, крышки и критические поверхности. В другом варианте осуществления система стерилизации может содержать генератор тумана (332, 352), соединенный с генератором электролизованной воды (110, 210, 310, 410, 510), производящий туман в закрытой стерилизационной камере (380, 480), чтобы стерилизовать бутылки, крышки и критические поверхности. Кроме того, в другом варианте осуществления система стерилизации (100) может дополнительно включать в себя электростатический генератор тумана (332, 352), соединенный с генератором электролизованной воды (110, 210, 310, 410, 510), создающий электростатически положительно заряженный туман в замкнутой стерилизационной камере (380, 480). Электростатически положительно заряженный туман притягивает отрицательно заряженные или заземленные бутылки, крышки и критические поверхности, стерилизуя бутылки, крышки и критические поверхности. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Система стерилизации, используемая для получения стерильных напитков и стерилизации бутылок и крышек, где бутылки содержат стерильный напиток, и крышки закрывают бутылки, при этом система стерилизации содержит:
- стерилизатор бутылок для стерилизации бутылок, причем стерилизатор бутылок выпускает электролизованную воду на бутылки;
- стерилизатор крышек для стерилизации крышек, причем стерилизатор крышек выпускает электролизованную воду на крышки; и
- секцию розлива, которая содержит разливочный стерилизатор и разливочное устройство, имеющее поверхности контакта с продуктом, причем разливочное устройство наполняет бутылки напитком и закрывает бутылки крышками, причем разливочный стерилизатор стерилизует секцию розлива перед началом производства путем выпуска электролизованной воды на поверхности контакта с продуктом.

2. Система стерилизации по п.1, в которой стерилизатор бутылок, стерилизатор крышек и разливочный стерилизатор содержат механический распылитель, который имеет сопла для выдачи распыляемой электролизованной воды на бутылки, крышки и поверхности контакта с продуктом, соответственно.

3. Система стерилизации по п.2, в которой распыляемая электролизованная вода имеет диапазон концентраций свободного хлора примерно от 50 до 100 ppm, диапазон температуры примерно от 10°C до 30°C, и диапазон продолжительности обработки примерно от 5 до 30 минут.

4. Система стерилизации по п.2, в которой распыляемая электролизованная вода имеет диапазон концентраций свободного хлора примерно от 100 до 1000 ppm, диапазон температуры примерно от 25°C до 65°C и диапазон продолжительности обработки примерно от 5 до 30 секунд.

5. Система стерилизации по п.1, в которой стерилизатор бутылок, стерилизатор крышек и разливочный стерилизатор содержат генератор тумана, который выдает электролизованную воду в виде тумана на бутылки, крышки и поверхности контакта с продуктом, соответственно.

6. Система стерилизации по п.5, в которой электролизованная вода в виде тумана выдается с диапазоном концентрации свободного хлора примерно от 50 до 100 ppm и с температурой в диапазоне примерно от 10°C до 30°C.

7. Система стерилизации по п.5, в которой электролизованная вода в виде тумана выдается с диапазоном концентрации свободного хлора примерно от 100 до 1000 ppm и с температурой в диапазоне примерно от 25°C до 65°C.

8. Система стерилизации по п.1, в которой стерилизатор бутылок, стерилизатор крышек и разливочный стерилизатор содержат электростатический генератор тумана, который выпускает электролизованную воду в виде электростатически заряженного тумана на бутылки, крышки и поверхности контакта с продуктом, соответственно.

9. Система стерилизации по п.8, в которой электролизованная вода в виде электростатически заряженного тумана имеет диапазон концентраций свободного хлора примерно от 50 до 100 ppm и температуру в диапазоне примерно от 10°C до 30°C.

10. Система стерилизации по п.8, в которой электролизованная вода в виде электростатически заряженного тумана имеет диапазон концентраций свободного хлора примерно от 100 до 1000 ppm и температуру в диапазоне примерно от 25°C до 65°C.

11. Система стерилизации по п.1, в которой электролизованную воду получают, пропуская воду через гальванический элемент, что дает два отдельных, противоположно заряженных потока, причем первый поток имеет дезинфицирующую способность и содержит положительно заряженный поток с pH примерно 6-8, а второй поток имеет моющую способность и содержит отрицательно заряженный поток с pH примерно 11-13.

12. Система стерилизации для получения стерильных напитков и стерилизации бутылок и крышек, где бутылки содержат стерильный напиток, и крышки закрывают бутылки, при этом система стерилизации содержит:
- генератор электролизованной воды, который производит электролизованную воду;
- бутылочную секцию для стерилизации бутылок, причем бутылочная секция содержит загрузчик бутылок для загрузки бутылок, бутылочный конвейер для транспортировки бутылок и бутылкомоечное устройство, размещенное вдоль бутылочного конвейера и соединенное с генератором электролизованной воды, при этом бутылкомоечное устройство распыляет электролизованную воду на бутылки;
- секцию крышек для стерилизации крышек, причем секция крышек содержит загрузчик крышек для загрузки крышек, конвейер крышек для транспортировки крышек и устройство промывки крышек, размещенное вдоль конвейера крышек и соединенное с генератором электролизованной воды, причем устройство промывки крышек распыляет электролизованную воду на крышки; и
- секцию розлива, соединенную с бутылочной секцией и секцией крышек, причем секция розлива содержит разливочное устройство с критическими поверхностями, которые являются потенциальными поверхностями контакта с продуктом во время операции розлива, где разливочное устройство наполняет бутылки напитком и закрывает бутылки крышками после того, как бутылки наполнены напитком, и секция розлива дополнительно содержит распылитель, соединенный с генератором электролизованной воды, распыляющий электролизованную воду на критические поверхности разливочного устройства.

13. Система стерилизации по п.12, в которой критические поверхности включают одно или более из следующего: внутренняя камера разливочного устройства, разливочные головки, которые соединены или связаны с бутылками для наполнения бутылок напитком, или устройство герметизации крышек, которое затягивает крышки на бутылках.

14. Система стерилизации по п.12, в которой распыляют электролизованную воду с диапазоном концентрации свободного хлора примерно от 50 до 100 ppm, низкой температурой в диапазоне примерно от 10°C до 30°C и при продолжительности обработки в диапазоне примерно 5-30 минут.

15. Система стерилизации по п.12, в которой распыляют электролизованную воду с диапазоном концентрации свободного хлора примерно от 100 до 1000 ppm, температурой в диапазоне примерно от 25°C до 65°C и при продолжительности обработки в диапазоне примерно 5-30 секунд.

16. Система стерилизации по п.12, дополнительно содержащая стерилизационную камеру, которая полностью окружает разливочное устройство, причем в стерилизационной камере поддерживаются асептические условия для бутылок, крышек и критических поверхностей.

17. Система стерилизации по п.16, в которой стерилизационная камера содержит высокоэффективный сухой воздушный фильтр (HEPA), чтобы обеспечить избыточное давление воздуха и надлежащие режимы течения воздуха через стерилизационную камеру.

18. Система стерилизации, используемая для получения стерильных напитков и стерилизации бутылок и крышек, где бутылки содержат стерильный напиток, и крышки закрывают бутылки, при этом система стерилизации содержит:
- бутылочную секцию, которая содержит загрузчик бутылок для загрузки бутылок и бутылочный конвейер для транспортировки бутылок;
- секцию крышек, которая содержит загрузчик крышек для загрузки крышек и конвейер крышек для транспортировки крышек;
- секцию розлива, соединенную с бутылочной секцией и секцией крышек, причем секция розлива содержит разливочное устройство с критическими поверхностями, которые являются потенциальными поверхностями контакта с продуктом во время операции розлива, где разливочное устройство наполняет бутылки напитком и закрывает бутылки крышками после того, как бутылки будут наполнены напитком;
- стерилизационную камеру, которая полностью окружает разливочное устройство, причем в стерилизационной камере поддерживаются асептические условия для бутылок, крышек и критических поверхностей;
- генератор электролизованной воды, который создает электролизованную воду; и
- генератор тумана, соединенный с генератором электролизованной воды, причем генератор тумана создает электролизованную воду в виде тумана, которую рассеивают в стерилизационной камере, при этом электролизованная вода в виде тумана стерилизует бутылки, крышки и критические поверхности.

19. Система стерилизации по п.18, в которой критические поверхности содержат одно или более из следующего: внутренняя камера разливочного устройства, разливочные головки, которые соединены или связаны с бутылками для наполнения бутылок напитком, или устройство для герметизации крышек, которое затягивает крышки на бутылках.

20. Система стерилизации по п.18, в которой генератор электролизованной воды создает электролизованную воду с диапазоном концентрации свободного хлора примерно от 50 до 1000 ppm.

21. Система стерилизации по п.18, в которой генератор тумана создает электростатически положительно заряженную электролизованную воду в виде тумана.

22. Система стерилизации по п.21, в которой бутылки, крышки и критические поверхности заряжены положительно или заземлены, при этом бутылки, крышки и критические поверхности притягивают электростатически положительно заряженную электролизованную воду в виде тумана, тем самым стерилизуя бутылки, крышки и критические поверхности.

23. Способ получения стерильных напитков и стерилизации бутылок и крышек, включающий:
- стерилизацию бутылок с использованием электролизованной воды на бутылках,
- стерилизацию крышек с использованием электролизованной воды на крышках; и
- стерилизацию разливочного устройства электролизованной водой перед началом производства.