CN110831888A - 无菌填充系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无菌填充系统。该无菌填充系统(1A)具有加热杀菌装置(18)、以及填充机即填充器(2)。加热杀菌装置(18)具有加热部(12)、以及冷却部(15)。在加热部(12)与冷却部(15)连接有由热水线(31)与冷却水线(32)形成的循环线(30)，在冷却水线(32)连接有连结线(33)，利用该连结线(33)将冷却水线(32)内的无菌水向填充器(2)侧输送，由此作为整体实现成本的降低。

Description

无菌填充系统
技术领域
本发明涉及向PET瓶等容器填充饮料(内容物)的无菌填充系统。
背景技术
以往，已知一种将饮料向瓶等容器中填充的无菌填充系统。上述无菌填充系统具有：对饮料进行加热的加热杀菌装置、以及填充机，该填充机包括无菌室，在该无菌室内向瓶内填充饮料。
顺便说一下，向填充机的无菌室内供给通过了灭菌过滤器的空气，确保无菌室内为无菌状态。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开2011-255938号公报
专利文献2：(日本)特开2015-44593号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
可是，因为在加热杀菌装置中对饮料进行加热，所以利用加热后的无菌水，对饮料进行加热。
另一方面，由于润滑用等而向填充机的无菌室供给少量的无菌水，因此需要无菌水的生成器，如果能够不要无菌水生成器，则能够降低整体的设备成本以及运行成本从而方便。
本发明是鉴于上述问题点而提出的，目的在于提供一种无菌填充系统，能够作为整体而降低设备成本以及运行成本。
用于解决技术问题的技术方案
本发明为一种无菌填充系统，具有：加热杀菌装置，其对内容物进行加热杀菌；填充机，其将在所述加热杀菌装置中进行加热杀菌的内容物向瓶内填充；所述加热杀菌装置具有：对内容物进行加热的加热部、以及对由所述加热部加热的内容物进行冷却的冷却部，在所述加热部与所述冷却部之间连接有循环线，其使无菌水循环，并包括将来自所述冷却部的热水向所述加热部供给的热水线、以及将来自所述加热部的冷却水向所述冷却部供给的冷却水线，在所述冷却水线设有向所述填充机侧供给无菌水的连结线。
本发明为一种无菌填充系统，所述填充机包括无菌室，所述连结线经由喷雾器或喷嘴而连接于所述无菌室，通过所述喷雾器或所述喷嘴，向所述无菌室内喷雾无菌水。
本发明为一种无菌填充系统，其在所述热水线设有加热蒸气供给部。
发明效果
根据本发明，不需要为了向填充机的无菌室供给无菌水而单独设置无菌水生成器，作为整体能够实现成本的降低。
附图说明
图1是表示无菌填充系统的加热杀菌装置的图。
图2是本发明的无菌充填装系统的框图。
图3是表示壳管(shell-tube)式热交换器的图。
具体实施方式
首先，参照图2，针对无菌填充系统1A整体进行说明。
如图2所示，无菌填充系统1A在无菌状态下，向塑料性的瓶(也称为容器)b内填充饮料(也称为内容物)。
这样的无菌填充系统1A具有依次配置的调合装置1、平衡罐5、加热杀菌装置(UHT)18、调压罐19、进料罐11、以及包括在无菌状态下将饮料向瓶b内填充的填充喷嘴2a在内的填充器(也称为填充机)2。
其中调合装置1例如用于将茶饮料、果实饮料等饮料以各自所希望的配比进行调合。
另外，调合装置1与填充器2内的填充喷嘴2a之间由饮料供给系统配管7连接。
另外，在无菌填充系统1A中设有瓶输送路径，其将瓶b向填充器2输送，并排出已利用填充器2填充饮料的瓶b。输送路径通常由大量的轮20、以及在各轮的周围配置的抓取器20A等构成。
填充器2为以高速将饮料向大量的瓶b中填充的填充机，具有：无菌室3、在无菌室3内设置且将饮料向瓶b内填充的多个填充喷嘴2a、以及设于无菌室3内且构成瓶b的输送路径的一部分的轮20。该轮20安装在从自无菌充填装置的底板面垂直立起的支轴21延伸的旋转轴21a。在轮20的周围，以一定间距配置有把持瓶b的头部的抓取器21A。抓取器21A能够与轮20一体地向一个方向旋转运动。另外，填充喷嘴2a在轮20的周围，以与抓取器20A相同的间距进行安装。
另外，在从支轴21向上方延伸的旋转轴21a的上端设有旋转接头21b，另外，在旋转轴21a中、且旋转接头21b的下方设有上歧管22。此外，旋转轴21a的支轴21的上部至上歧管22的部分为中空，在旋转接头21b连接有上述饮料供给系统配管7的下游侧配管部7b。另外，连结配管部7c在上歧管22与各填充喷嘴2a之间延伸。
通过填充器2的运转，轮20以高速旋转运动，与该运动同步而将由抓取器20A把持的瓶b在输送路径上高速输送。当瓶b来到填充喷嘴2a的下端的喷嘴口的正下方时，向各瓶b内陆续填充一定量的饮料。
另外，因为填充器2将经过无菌处理的饮料向经过无菌处理的瓶b内填充，以使微生物等杂质不会混入，所以，如上所述，其整体收纳在无菌室3内。在无菌室3中，在上述瓶b的输送路径的上游侧与下游侧设有瓶b的入口与出口。
接着，针对无菌填充系统1A进一步进行说明。饮料供给系统配管7包括上游侧配管部7a与下游侧配管部7b，在从调合装置1至填充器2的上游侧配管部7a中，从上游侧向下游侧依次配置有平衡罐5、加热杀菌装置(UHT(Ultra High-temperature))18、歧管阀8、以及调压罐19，在下游侧配管部7b中配置有进料罐11。
UHT18具有在其内部设置的加热部12、保温管14、第一段冷却部15、以及第二段冷却部16。而且，将从平衡罐5供给的饮料向加热部12输送，在该加热部12内逐渐进行加热，在保温管14内保持为目标温度，之后，向第一段冷却部15、第二段冷却部16输送并逐渐冷却。需要说明的是，加热部及冷却部的段数可以根据需要进行增减。
另外，在饮料供给系统配管7中、经由平衡罐5与UHT18而到达歧管阀8的上游侧配管部7a设有返回路6。该返回路6是为了进行消毒(Sterilizing inPlace(SIP))，为了使UHT18在开始灭菌后将保温管14的温度持续保持在超过100℃的高温而保持所需要的压力，为了在不能向调压罐19输送液体的情况下使液体循环。
另外，在饮料供给系统配管7中的上游侧配管部7a，在UHT的运行上重要的各位置配置有温度传感器10。作为配置有该温度传感器10的位置，例如可以举例为：在UHT18内的从加热部12向歧管阀8的管路中、UHT18内的各部之间、露出第二段冷却部16的位置、以及歧管阀8近前的位置，在这些位置分别配置有温度传感器10。将利用上述温度传感器10分别测量的温度的信息向控制器17发送。
另外，相对于上述饮料供给系统配管7之中从比上述上游侧配管部7a更靠近下游侧的调压罐19、经由进料罐11而至填充器2内的下游侧配管部7b，在其中包括供给加热蒸气等时温度难以上升的位置在内的各位置也配置有温度传感器10。作为配置有该温度传感器10的位置，例如可以举例为：在从调压罐19向填充喷嘴2a的管路之中调压罐19的出口附近、中途的弯曲部等位置降低且蒸气冷凝而使排水积存且温度降低的位置、以及进料罐11的入口附近与出口附近。将利用上述温度传感器10分别测量的温度的信息向控制器17发送。
另外，加热杀菌装置(UHT)18包括：加热部12、保温管14、第一段冷却部15、以及第二段冷却部16，其中在加热部12与第一段冷却部15之间连接有将来自第一段冷却部15的热水、例如110℃的热水向加热部12供给的热水线31。此外，连接有将来自加热部12的冷却水、例如40℃的冷却水向第一段冷却部15供给的冷却水线32。另外，在第二段冷却部16连接有供给冷却水、例如10℃的冷却水的冷却水线37。
另外，如图3所示，UHT18的加热部12、第一段冷却部15以及第二段冷却部16都由包括外筒41、以及在外筒41内大量配置的管42的壳管(shell-tube)式热交换器40形成。而且，使饮料在外筒41内流动，热水或冷却水在管42内流动，在外筒41内对饮料进行加热或冷却。
另外，在加热部12与第一段冷却部15之间连接的热水线31与冷却水线32构成密闭的循环线30。即，在将热水线31与加热部12连接后，与冷却水线32合流，将该冷却水线32连接于第一段冷却部15，并连接于热水线31，上述热水线31与冷却水线32构成与外部密闭的密闭线。
另外，在热水线31设有向该热水线31中供给加热蒸气的加热蒸气供给部34，利用从该加热蒸气供给部34供给的加热蒸气，将在热水线31中流动的例如110℃的热水加热至高温、例如150℃，使热水成为无菌水。此外，在冷却水线32设有对冷却水进行加压的加压泵35。
这样，在循环线30中流动的热水及冷却水确保为无菌状态。此外，在冷却水线32连接有连结线33，将在冷却水线32内流动的无菌水经由该连结线33，向填充器2侧供给。另外，从补充水线32A向冷却水线32补充补充水。
在该情况下，连结线33与填充器2的无菌室3经由喷雾器或喷嘴3a连接，在连结线33中流动的无菌水经由喷雾器或喷嘴3a，向无菌室3内供给。
接着，针对由上述结构形成的本实施方式的作用进行说明。
首先，饮料在调合装置1中进行调合，从平衡罐5向加热杀菌装置(UHT)18输送，在该加热杀菌装置18中，对饮料施行加热杀菌处理。
然后，在加热杀菌装置18中进行加热杀菌处理的饮料之后贮存在调压罐19后，向进料罐11输送。接着，进料罐11内的饮料向填充器2供给，通过填充器2内的填充喷嘴2a，在无菌状态下向瓶b内填充。接着，将填充了饮料的瓶b从填充器2向外方排出。
接着，针对加热杀菌装置18的作用，说明如下。
首先，如图1所示，将从平衡罐5供给的饮料向加热杀菌装置18的加热部12输送，在该加热部12中，例如将常温(20℃)的饮料加热至例如130℃。这样，在饮料从20℃加热至130℃期间，相对于该饮料进行加热杀菌处理。
接着，将在加热部12中被加热的饮料在保温管14内利用未图示的加热机构，保温乃至加热至目标温度、例如130℃。
接着，来自保温管14的饮料在第一段冷却部15中被冷却，其温度例如从130℃下降至例如60℃。
此外，由第一段冷却部15冷却的饮料由第二段冷却部16进一步进行冷却，其温度例如从60℃下降至例如30℃。
接着，由第二段冷却部16冷却的饮料经由歧管阀8，向调压罐19输送。
在此期间，向加热部12内供给在热水线31中流动的高温、例如150℃的高温水(热水)，在该加热部12中对饮料进行加热。在加热部12中对饮料进行加热的热水的温度例如下降至40℃，成为冷却水，在冷却水线32中流动。接着，冷却水线32的冷却水由加压泵35进行加压，向第一段冷却部15供给，并在第一段冷却部15中，对高温的饮料进行冷却。在第一段冷却部15中，冷却水的温度例如从40℃上升至110℃，成为高温水(热水)，进入热水线31内。
接着，相对于在热水线31内流动的热水，从加热蒸气供给部34供给加热蒸气，使热水的温度例如从110℃上升至150℃。
图1所示的由热水线31与冷却水线32形成的循环线30为与外部密闭的密闭线，所以在循环线30内流动的热水及冷却水能够保持为无菌状态。
其此期间，根据需要，将在冷却水线32内流动的无菌的冷却水经由连结线33而向填充器2侧供给。连结线33与填充器2的无菌室3经由喷雾器3a连接，所以在连结线33中流动的无菌的冷却水经由喷雾器3a，向无菌室3内喷雾，使无菌室3内维持在无菌状态。
如上所述，根据本实施方式，将循环线30的冷却水线32内的无菌的冷却水通过连结线33而向填充器2侧供给，向无菌室3内喷雾，由此，能够将无菌室3内保持为无菌状态。因此，不需要为了向无菌室3内供给无菌水而单独设置无菌水生成器，作为整体能够实现设备成本及运行成本的降低。
附图标记说明
1A 无菌填充系统；
1 调合装置；
2 填充器；
2a 填充喷嘴；
3 无菌室；.
3a 喷雾器；
5 平衡罐；
6 返回路；
7 饮料供给系统配管；
7a 上游侧配管部；
7b 下游侧配管部；
7c 连结配管部；
11 进料罐；
12 加热部；
14 保温管；
15 第一段冷却部；
16 第二段冷却部；
18 加热杀菌装置；
30 循环线；
31 热水线；
32 冷却水线；
33 连结线；
34 加热蒸气供给部；
35 加压泵；
37 冷却水线。

Claims (3)

1.一种无菌填充系统，其特征在于，具有：
加热杀菌装置，其对内容物进行加热杀菌；
填充机，其将在所述加热杀菌装置中进行加热杀菌的内容物向瓶内填充；
所述加热杀菌装置具有：对内容物进行加热的加热部、以及对由所述加热部加热的内容物进行冷却的冷却部，
在所述加热部与所述冷却部之间连接有循环线，其使无菌水循环，并包括将来自所述冷却部的热水向所述加热部供给的热水线、以及将来自所述加热部的冷却水向所述冷却部供给的冷却水线，
在所述冷却水线设有向所述填充机侧供给无菌水的连结线。
2.如权利要求1所述的无菌填充系统，其特征在于，
所述填充机包括无菌室，所述连结线经由喷雾器或喷嘴而连接于所述无菌室，通过所述喷雾器或所述喷嘴，向所述无菌室内喷雾无菌水。
3.如权利要求1或2所述的无菌填充系统，其特征在于，
在所述热水线设有加热蒸气供给部。
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