JP2004001850A - Apparatus for monitoring cleaning or sterilizing of filling nozzle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アセプティック、すなわち、無菌充填系において、ボトルや缶、瓶などの容器に飲料を充填するための充填ノズルの洗浄又は殺菌を行う洗浄又は殺菌装置に関し、特にその洗浄又は殺菌のおこなわれたことを監視するための装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、定期的にそれぞれの充填ノズルを閉塞し、洗浄又は殺菌工程を行なって充填配管系の清掃と無菌状態を維持してきた。この洗浄工程は、作業員が温度計器を目視しながら、洗浄液を充填ノズルの内面側を通すことにより、実施していた。また、上記の殺菌工程は、作業員が温度計器を目視しながら、過熱水蒸気の比較的高温度の気体を充填ノズルに供給して充填ノズルから噴射することより、実施していた。
【0003】
また、洗浄又は殺菌工程は、通常の容器の充填の稼動スタート前と稼動終了後に行うことにより常に無菌環境を維持するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、それぞれの充填ノズルまでの配管や充填ノズルの詰まりなどが発生した場合、検知する方法がなく、また、洗浄又は殺菌工程で重要な温度に達しているか判らなかった。加えて、その重要な温度を、仮に作業員が熱電対等を用いた測定機器等で検温しようとした場合、作業員の保有する菌が無菌充填設備の室内に侵入する。その結果、無菌充填設備の無菌状態が維持できない不都合がある。
【0005】
この発明は、上記の事情を背景としてなされたものであり、充填ノズルの洗浄又は殺菌の状態を確実に監視することのできる装置を提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載した発明は、所定の容器に対してその搬送途中に飲食用の液体を供給して充填する充填ノズルの洗浄又は殺菌監視装置において、前記充填ノズルの先端に至る配管内に高温の殺菌流体を流通させることによって前記充填ノズルの温度を上昇させて洗浄又は殺菌がおこなわれる洗浄又は殺菌手段と、その充填ノズルの温度を検出する検温器と、その検温器で検出された温度に基づいて前記充填ノズルの洗浄又は殺菌がおこなわれた否かを判定する判定手段とを備えていることを特徴とするものである。
【0007】
請求項1に記載した発明によれば、充填ノズルを洗浄又は殺菌のためにその温度を上昇させて洗浄又は殺菌がおこなわれる洗浄又は殺菌手段と、その充填ノズルの温度を検出する検温器と、その検温器で検出された温度に基づいて充填ノズルの洗浄又は殺菌がおこなわれた否かを判定する判定手段で制御することにより、洗浄又は殺菌を監視することができる。
【0008】
請求項2に記載された発明は、前記洗浄又は殺菌手段が、前記充填ノズルの先端開口部に装着されて洗浄液又は殺菌液の循環路を形成するダミーキャップを備え、かつ、前記検温手段が前記充填ノズルの外面温度を非接触で検出する手段を含むことを特徴とするものである。
【0009】
請求項2の発明は、請求項1の構成に加えて、前記洗浄又は殺菌手段が、充填ノズルの先端開口部に装着されて洗浄液又は殺菌液の循環路を形成するダミーキャップが備えられ、かつ、検温手段が前記充填ノズルの外面温度を非接触で検出することができる。
【0010】
請求項3に記載された発明は、前記判定手段によって、検出された温度と時間が、予め定めたしきい値を超えた場合に、前記充填ノズルの洗浄又は殺菌がおこなわれたことを判定する手段を含むことを特徴とするものである。
【0011】
請求項3の発明によれば、判定手段は、検出された温度と時間が、予め定めたしきい値を超えた場合に、充填ノズルの洗浄又は殺菌がおこなわれたことを確認することができる。
【0012】
請求項4に記載された発明は、請求項1ないし請求項3に記載された発明おいて、複数の充填ノズルが回転体の外周部に取り付けられるとともに、前記検温器がその充填ノズルの旋回半径の外周側に固定され、かつそれぞれの充填ノズルの位置を検出してその位置信号を前記検温器で検出した温度信号と対応させて出力するタイミングセンサーが備えられていることを特徴とするものである。
【0013】
請求項4の発明によれば、タイミングセンサーを備えたことによって、複数の充填ノズルが回転体の外周部に取り付けられるとともに、前記検温器がその充填ノズルの旋回半径の外周側に固定され、かつそれぞれの充填ノズルの位置を検出してその位置信号を前記検温器で検出した温度信号と対応させて判断手段に出力することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のプラスチックボトルの洗浄又は殺菌監視設備の実施例を図面を参照して説明する。この実施例においては、ボトルの材料としてPET(ポリエチレンテレフタレート)が使用されるが、他のプラスチック材料、例えば、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ナイロン等を用いることができる。
【0015】
図1は、上記PETボトルに飲料を充填するための充填ノズルの洗浄又は殺菌をおこなう構成にした例である。
【0016】
その充填ノズル1は、この発明の回転体に相当する主ホイール9の外周側に複数取り付けられており、主ホイール9が回転することにより充填ノズル1が所定の半径の円周上を旋回移動し、その旋回移動がPETボトルの搬送速度と一致させられていて、そのPETボトルの搬送過程で、充填ノズル1から飲料を噴射してPETボトルに飲料を供給し充填するようになっている。これは、公知の構成のフィラー(充填機)と同様の構成である。
【0017】
無菌状態を維持するために、あるいは殺菌するために、稼動スタート前や稼動終了後、又は所定期間毎に充填ノズル1を洗浄又は殺菌することがおこなわれており、そのために、図1に示す装置では、ダミーボトル3が設けられている。これは、主ホイール9の下面側の待避位置と充填ノズル1の先端開口部に装着されて充填ノズル1を密閉する位置との間で移動させられるようになっている。また、図2に示すように、充填ノズル1から容器への充填時には、待避位置に保持され、洗浄時には充填ノズル1の先端開口部に装着される。
【0018】
そのダミーボトル3は中空構造であり、かつ管路5が接続されている。すなわち、飲料に替えて洗浄液又は殺菌液が充填ノズル1に供給されて噴射された場合に、その噴射された洗浄液又は殺菌液をダミーボトル3から管路5を介して回収し、もしくは循環させるようになっている。
【0019】
主ホイール9の回転に伴って旋回する充填ノズル1の旋回半径より外側の位置に、この発明の検温器に相当する赤外線放射温度計4が配置されている。
【0020】
赤外線放射温度計4は、洗浄又は殺菌のために、過熱蒸気などの高温流体を充填ノズル1までの配管および充填ノズル1内を所定時間流通させることによって充填ノズル1を昇温させた場合に、その充填ノズル1から放射される赤外線8によって充填ノズル1の温度を検出する装置である。
【0021】
したがって、赤外線放射温度計4によって、充填ノズル1の近傍温度を、赤外線8の波形で認識させることによって充填ノズル1の内部に洗浄液又は殺菌液の温度計測ができる。
【0022】
上記の赤外線放射温度計4によって、洗浄又は殺菌工程以外の工程時と洗浄又は殺菌工程時との温度の差異を、すなわち、検出温度のピーク値が所定のしきい値を超えることによって、洗浄液又は殺菌液の流通の有無が確認される。したがって、作業員が見て確認しなくても洗浄又は殺菌工程が良好になされていることが確認できる。なお、上記洗浄液又は殺菌液は洗浄又は殺菌工程終了の後、ダミーボトル3を介して洗浄・殺菌装置に戻されることになる。なお、酸性洗浄液(過酸化水素水)のしきい値として、検出温度は70℃で洗浄時間は20分間である。アルカリ洗浄液のしきい値として、検出温度は80℃で洗浄時間は20分間である。また、殺菌液(過熱水蒸気)のしきい値として、検出温度は130℃で殺菌時間は30分である。上記の洗浄時間及び殺菌時間は長ければ長い程効果があるが、上記の時間は、例示温度における最低限必要な時間である。また、対象となる飲料、例えば、お茶、コーヒー等の種類により決定される。
【0023】
また、アルカリ洗浄液の主成分アルカリビルダーとして水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、メタケイ酸ナトリウム、リン酸三ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等が用いることができる。なお、酸性洗浄液(過酸化水素水)の無機酸系として、リン酸、硝酸、硫酸、塩酸等があり、有機酸系として、グルコン酸、グリコール酸、酢酸、クエン酸等を用いることができる。
【0024】
タイミングセンサー2は、主ホイール9の駆動部に連動して1ボトル移動毎に1回転されるタイミングセンサードク10に配置されている。また、タミングセンサー2は、赤外線放射温度計4によって検出されている温度がいずれかの充填ノズル1の温度かを明らかにするために、充填ノズル1の赤外線放射位置を検出し、その位置信号を、赤外線放射温度計4による検出信号に対応させて出力するセンサーである。
【0025】
したがって、タイミングセンサー2によって、タイミングセンサードク10を検出することで複数の充填ノズル1でも特定の充填ノズル1で検出できるので、洗浄液又は殺菌液の入出力データの精度向上が容易になる。
【0026】
また主ホイール9上部に、基本位置センサードグ11が配置され、主ホイール1回転に1回基本位置センサー12と対面する。基本位置センサー12から検出された基本位置信号13とタイミングセンサー2から検出されたタイミング信号6の組み合せにより、充填ノズル1の主ホイールの中でどの位置にあるかを判別するようになっている。
【0027】
これらの検出信号が、コントローラに相当するシーケンサー7に入力されている。上記の赤外線放射温度計4によって得られる検出信号は、充填ノズル1が旋回移動しているために、検出値が時間あるいは移動距離に応じて大小に変化する波形信号となる。その波形信号とタイミングセンサー2からの信号とにより各充填ノズル1の温度が検出され、その検出温度と時間が所定のしきい値を超えた場合に、充填ノズル1の昇温を伴う洗浄又は殺菌が正常におこなわれたことを判定するようになっている。例えば、酸性洗浄液(過酸化水素水)のしきい値として、検出温度は70℃で時間は20分間であり、アルカリ洗浄液のしきい値として、検出温度は80℃で時間は20分間である。また、殺菌液は、過熱水蒸気のしきい値は130℃で時間は30分である。
【0028】
作用を説明すると、過熱水蒸気や無菌水などの洗浄液又は殺菌液が、ダミーボトル3の装着された充填ノズル1に供給される。管路5により酸性洗浄液(過酸化水素2.0%濃度の水溶液)とアルカリ洗浄液(アルカリ洗剤2.0%濃度の水溶液)を交互に充填ノズル1内部に流通させる。例えば、管路5により、70℃付近の酸性洗浄液を20分間充填ノズル1内部に流通し、次いで、80℃付近のアルカリ洗浄液を20分間充填ノズル1内部に流通する。
【0029】
上記の洗浄工程のパターンとして、順番1で酸性洗浄液、順番2でアルカリ洗浄液を充填ノズル1内部に流通させる。上記の洗浄工程の別パターンとして、順番1で酸性洗浄液、順番2でアルカリ洗浄液、順番3で酸性洗浄液を充填ノズル内部に流通させる。この2種類の洗浄工程のパターンは、飲料の種類により決定することができる。
【0030】
次いで、リンス工程で、蒸留水等を約10分間充填ノズル1内部に流通させる。その次工程で、純水等を約5分間充填ノズル1内部に流通させる。さらに、不図示の充填加圧タンクから管路5を介して、充填ノズル1内部を過熱水蒸気で30分間加熱(130℃)する。その結果、充填ノズル1内部に付着した薬液の酸性洗浄液及びアルカリ洗浄液を分解する。その際に同時発生する酸素で殺菌処理を促進する。最後に無菌水または、無菌窒素ガスで冷却することにより、外気に触れることないので無菌状態を維持できる。その洗浄液又は殺菌液は、充填ノズル1からダミーボトル3及びこれに接続してある管路5を経て洗浄装置14に回収され、あるいは充填ノズル1に循環させられる。すなわち外部に噴射されない。
【0031】
その洗浄液又は殺菌液によって充填ノズル1が昇温される。また、このような洗浄又は殺菌は、主ホイールと共に充填ノズル1を旋回移動させている状態でおこなわれる。そして、その過程における充填ノズル1の温度が、赤外線放射温度計4によって検出される。その検出信号に基づいて、充填ノズル1が正規の温度まで昇温されたか否かが、タイミングセンサー2からのタイミング信号6を併用して判定される。しきい値を超えていない場合には、洗浄又は殺菌不良の判定がおこなわれて所定の判定信号が出力され、また反対にしきい値を超えていれば、正常に洗浄又は殺菌がおこなわれたことを示す信号が出力される。
【0032】
なお、上記実施例の赤外線8を用いた非接触の赤外線放射温度計4を設けられているが、充填ノズル1の表面温度が計測できればよいから、単一の熱電対を設けてもよい。
【0033】
また、上記実施例において、温度測定に赤外線8で測定する赤外線放射温度計4を設けているが、これに限定されず、紫外線、可視スペクトル等のエネルギービームを用いて構成にしてもよい。
【0034】
また、図1に示すように、洗浄液又は殺菌液を再循環させる管路5の構成に限られず、一旦、充填ノズル1を通過した洗浄液又は殺菌液を常に排出して、洗浄又は殺菌がおこなわれる構成にしてもよい。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明によれば、その洗浄又は殺菌手段により、充填ノズルの温度を検温して、その洗浄及び殺菌を監視することができる。
【0036】
また、請求項2の発明によれば、充填ノズルの外面温度を非接触で検出する手段により、ダミーキャップを可動させること複数の充填ノズルの洗浄を監視することができる。
【0037】
さらに請求項3の発明によれば、充填ノズルの洗浄又は殺菌がおこなわれた否かを判定する判定手段により、その洗浄又は殺菌を監視することができる。
【0038】
そして請求項4の発明では、タイミングセンサーを備えることより、常に一定の洗浄又は殺菌工程のタイミングにおいて、充填ノズルの一定位置の温度を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態の洗浄又は殺菌監視設備を説明するための概略的な構成図である。
【図2】この発明の実施の形態の充填ノズルから容器への充填される状態を説明する概略的な構成図である。
【符号の説明】
1…充填ノズル、 2…タイミングセンサー、 3…ダミーボトル、 4…赤外線放射温度計、 5…管路、 6…タイミング信号、 7…シーケンサ、 8…赤外線、 9…主ホイール、 10…タイミングセンサードグ、 11…基本位置センサードグ、 12…基本位置センサー、 13…基本位置信号、 14…洗浄・殺菌装置。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cleaning or sterilizing apparatus for cleaning or sterilizing a filling nozzle for filling a beverage such as a bottle, a can, or a bottle in an aseptic, that is, a sterile filling system, and in particular, performing the cleaning or sterilization. The present invention relates to a device for monitoring the fact.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, each filling nozzle has been regularly closed and a cleaning or sterilization step has been performed to maintain the cleaning and aseptic state of the filling piping system. This cleaning step was performed by allowing the cleaning liquid to pass through the inside surface of the filling nozzle while the operator visually checked the thermometer. In addition, the above sterilization step is performed by supplying a relatively high-temperature gas of superheated steam to the filling nozzle and injecting it from the filling nozzle while the operator visually observes the thermometer.
[0003]
In addition, the washing or sterilization process is performed before and after the operation of the normal container filling, so that an aseptic environment is always maintained.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a clogging of a pipe or a filling nozzle to each filling nozzle occurs, there is no method for detecting the clogging, and it is not known whether the temperature has reached an important temperature in the washing or sterilization process. In addition, if the worker tries to measure the important temperature with a measuring device using a thermocouple or the like, the bacteria possessed by the worker enter the room of the aseptic filling facility. As a result, there is a disadvantage that the aseptic state of the aseptic filling equipment cannot be maintained.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an apparatus capable of reliably monitoring the state of cleaning or sterilization of a filling nozzle.
[0006]
Means for Solving the Problems and Their Functions
In order to achieve the above object, the invention according to
[0007]
According to the invention described in
[0008]
The invention described in
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the cleaning or sterilizing means is provided with a dummy cap which is mounted on a tip end opening of a filling nozzle to form a circulation path of the cleaning liquid or the sterilizing liquid, and The temperature detecting means can detect the outer surface temperature of the filling nozzle in a non-contact manner.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, when the detected temperature and time exceed a predetermined threshold, the determination means determines that the filling nozzle has been cleaned or sterilized. It is characterized by including means.
[0011]
According to the third aspect of the invention, the determination means can confirm that the filling nozzle has been cleaned or sterilized when the detected temperature and time exceed a predetermined threshold value. .
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, a plurality of charging nozzles are attached to an outer peripheral portion of the rotating body, and the temperature detector is provided with a turning radius of the charging nozzle. A timing sensor fixed to the outer peripheral side of, and detecting the position of each filling nozzle and outputting the position signal corresponding to the temperature signal detected by the temperature detector. is there.
[0013]
According to the invention of claim 4, by providing the timing sensor, a plurality of filling nozzles are attached to the outer peripheral portion of the rotating body, and the temperature detector is fixed to the outer peripheral side of the turning radius of the filling nozzle, and The position of each filling nozzle can be detected, and the position signal can be output to the judgment means in association with the temperature signal detected by the temperature detector.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a plastic bottle cleaning or sterilization monitoring facility of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, PET (polyethylene terephthalate) is used as the material of the bottle, but other plastic materials, for example, polyethylene naphthalate, polypropylene, polyethylene, polycarbonate, nylon and the like can be used.
[0015]
FIG. 1 shows an example in which a filling nozzle for filling the PET bottle with a beverage is cleaned or sterilized.
[0016]
A plurality of the
[0017]
In order to maintain an aseptic state or to sterilize, the
[0018]
The
[0019]
An infrared radiation thermometer 4 corresponding to a temperature detector of the present invention is disposed at a position outside the turning radius of the
[0020]
The infrared radiation thermometer 4 is used for cleaning or disinfection, when a high-temperature fluid such as superheated steam is allowed to flow through a pipe to the filling
[0021]
Accordingly, the temperature of the cleaning liquid or the sterilizing liquid can be measured inside the
[0022]
By the infrared radiation thermometer 4, the difference between the temperature during the step other than the washing or sterilization step and the time during the washing or sterilization step, that is, the peak value of the detected temperature exceeds a predetermined threshold value, the cleaning liquid or The presence or absence of circulation of the sterilizing solution is confirmed. Therefore, it is possible to confirm that the washing or sterilization process is performed well without the operator's confirmation. Note that the cleaning solution or the sterilizing solution is returned to the cleaning / sterilizing device via the
[0023]
In addition, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium metasilicate, trisodium phosphate, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, or the like can be used as a main component alkali builder of the alkali cleaning solution. In addition, phosphoric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, and the like can be used as the inorganic acid system of the acidic cleaning solution (hydrogen peroxide solution), and gluconic acid, glycolic acid, acetic acid, citric acid, and the like can be used as the organic acid system.
[0024]
The
[0025]
Accordingly, the
[0026]
A basic
[0027]
These detection signals are input to the
[0028]
In operation, a cleaning liquid or a sterilizing liquid such as superheated steam or sterile water is supplied to the filling
[0029]
As the pattern of the above-described cleaning step, an acidic cleaning liquid is circulated in
[0030]
Next, in a rinsing step, distilled water or the like is allowed to flow through the inside of the filling
[0031]
The temperature of the filling
[0032]
Although the non-contact infrared radiation thermometer 4 using the infrared rays 8 of the above embodiment is provided, a single thermocouple may be provided as long as the surface temperature of the filling
[0033]
Further, in the above embodiment, the infrared radiation thermometer 4 for measuring the temperature with the infrared rays 8 is provided for the temperature measurement. However, the present invention is not limited to this, and may be configured using an energy beam such as an ultraviolet ray or a visible spectrum.
[0034]
Further, as shown in FIG. 1, the cleaning or sterilization is performed by always discharging the cleaning liquid or the sterilizing liquid that has once passed through the filling
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the temperature of the filling nozzle can be measured by the cleaning or sterilizing means, and the cleaning and sterilizing can be monitored.
[0036]
According to the second aspect of the present invention, the means for detecting the outer surface temperature of the filling nozzle in a non-contact manner makes it possible to monitor the cleaning of the plurality of filling nozzles by moving the dummy cap.
[0037]
Further, according to the third aspect of the present invention, the cleaning or sterilization can be monitored by the determination unit that determines whether the cleaning or the sterilization of the filling nozzle has been performed.
[0038]
According to the fourth aspect of the present invention, by providing the timing sensor, it is possible to always detect the temperature at a fixed position of the filling nozzle at a constant timing of the washing or sterilizing step.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining a cleaning or sterilization monitoring facility according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a state where the container is filled from the filling nozzle according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記充填ノズルの先端に至る配管内に高温の殺菌流体を流通させることによって前記充填ノズルの温度を上昇させて洗浄又は殺菌がおこなわれる洗浄又は殺菌手段と、
その充填ノズルの温度を検出する検温器と、
その検温器で検出された温度に基づいて前記充填ノズルの洗浄又は殺菌がおこなわれた否かを判定する判定手段と
を備えていることを特徴とする充填ノズルの洗浄又は殺菌監視装置。In a cleaning or sterilization monitoring device for a filling nozzle for supplying and filling a liquid for eating and drinking during the transportation of a predetermined container,
Washing or sterilizing means in which washing or sterilization is performed by raising the temperature of the filling nozzle by flowing a high-temperature sterilizing fluid in a pipe reaching the tip of the filling nozzle,
A temperature detector for detecting the temperature of the filling nozzle,
A determination means for determining whether cleaning or sterilization of the filling nozzle has been performed based on the temperature detected by the temperature detector.
前記検温器が前記充填ノズルの外面温度を非接触で検出する手段を含むことを特徴とする請求項1に記載の充填ノズルの洗浄又は殺菌監視装置。The washing or sterilizing means includes a dummy cap attached to a tip opening of the filling nozzle to form a circulation path of a washing liquid or a sterilizing liquid, and the temperature detector detects an outer surface temperature of the filling nozzle in a non-contact manner. The apparatus for monitoring the cleaning or sterilization of a filling nozzle according to claim 1, further comprising means.
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