JP2004017971A - Method for detecting abnormality of charging valve and abnormality detector - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は充填バルブの異常検出方法および異常検出装置に係り、特に、滅菌時に充填機内の液通路に蒸気を流し、その温度を温度検出手段によって検出して、滅菌が正常に行われているか否かを判断できる充填バルブの異常検出方法および異常検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
複数の充填ノズルを備え、各充填ノズルへの液通路を充填バルブによって開放し、充填液タンクから充填ノズルへ液体を供給して容器内への充填を行う充填機は従来から広く用いられている。このような充填機では、生産運転を開始する前に、充填バルブや配管等の充填液に接する部分の洗浄、滅菌を行う必要がある。充填機内の滅菌を行う媒体として通常は蒸気を用いているが、この蒸気が滅菌に必要な温度に達しているかを検出するために、蒸気が通過する液通路に温度センサを設けている。
【0003】
前記のように充填機内の液通路に蒸気等の滅菌流体を流して滅菌を行う装置および方法であって、その液通路に温度センサを設けてその温度を検出するようにしたものはすでに知られている(特許2762329号、特許3244637号等)。
【0004】
第1の特許公報(特許2762329号)に記載された滅菌装置は、各充填ノズルにそれぞれ装着される滅菌用キャップを有し、各滅菌用キャップには、分岐ドレイン管が接続されている。分岐ドレイン管は、下流端で集合されて共通ドレイン管に接続され、共通ドレイン管には圧力制御弁が介装されている。また、この滅菌装置は、共通ドレイン管において圧力制御弁の上流側に配設された第1温度センサと、各分岐ドレイン管にそれぞれ設けられた第2温度センサとを有している。
【0005】
この滅菌装置では、充填ノズルに滅菌用キャップを装着して上流側からスチームを供給する。各分岐ドレイン管に設けられた第2温度センサが、すべて所定の温度まで上昇したことを検出して、分岐ドレイン管内に液体がないことを確認する。次に、共通ドレイン管の第1温度センサが滅菌温度以上の温度を検出した後に滅菌処理制御を開始するようになっている。
【0006】
また、第2の特許公報(特許3244637号等)に記載された滅菌方法および装置は、各充填ノズルの先端部に、円筒形の継手が接続可能であり、各継手には、充填ノズルの温度が検出できる熱電対が取付けられ、この熱電対は温度検出器を介して温度を記録するレコーダーに接続されている。この発明では、液体貯蔵タンクから、先ず、処理液(熱水)を流して内面を洗浄し、乾燥させた後に、ピュアスチームを流して内面を滅菌する。そして、充填ノズルから出る熱水、スチームの温度を前記熱電対で検出する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように充填機の液通路内を蒸気滅菌する際には、充填バルブを開放して充填バルブのシール部も滅菌しなければならない。ところが、前記のように複数の充填バルブを備えた充填機の滅菌装置では、滅菌用キャップまたは継手から排出された蒸気は、マニホールドで一個所にまとめられて下流側へ送られるようになっている。このように充填バルブが下流側で連通していると、充填バルブのいずれかに異常が発生して開放しなかった場合でも、下流側から蒸気が回り込んできて、充填バルブよりも下流側に設置されている温度センサが正常な温度を検出してしまうおそれがある。この場合には、開放しなかった充填バルブまで正常な殺菌が行われたと判断してしまうという問題が発生する。
【0008】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、充填バルブに異常があって開放しない場合でも、充填バルブの温度を確実に検知することができ、正常な滅菌が行われたか否かを判断することが可能な充填バルブの異常検出方法および異常検出装置を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明に係る充填バルブの異常検出方法は、複数の充填ノズルにそれぞれ係合部材を装着した後、充填バルブを開放して、各充填バルブへの液通路へ蒸気を供給することにより、前記液通路の滅菌を行う充填機において、充填バルブが閉鎖されている状態の時に液通路内に供給される蒸気の結露水が滞留する箇所に温度検出手段を設け、滅菌時において、温度検出手段により検出した温度が滅菌温度に到達しない場合に充填バルブが開放されていないと判断するようにしたものである。
【0010】
この発明に係る充填バルブの異常検出方法では、すべての充填バルブを開放して液通路に蒸気を供給し、この蒸気の温度を温度検出手段によって検出することにより正常に滅菌が行われていることを確認するが、いずれかの充填バルブが開放しなかった場合には、その充填バルブの上流側に結露水が溜まり、温度検出手段によって検出している温度が滅菌温度に達しないため、その充填バルブの異常を感知することができる。
【0011】
また、請求項2に記載された発明に係る充填バルブの異常検出装置は、複数の充填ノズルと、各充填ノズルへの液通路を開閉する複数の充填バルブと、各充填ノズルにそれぞれ装着される係合部材とを備え、前記充填ノズルに係合部材を装着した後、前記充填バルブを開放して液通路に蒸気を供給することにより、前記液通路の滅菌を行う充填機において、充填バルブが閉鎖されている状態の時に液通路内に供給される蒸気の結露水が滞留する箇所に温度検出手段を設け、滅菌時において、温度検出手段により検出した温度が滅菌温度に到達しない場合に充填バルブが開放されていないと判断するようにしたものである。
【0012】
この発明に係る充填バルブの異常検出装置では、滅菌を行う際には、すべての充填バルブを開放して各液通路に蒸気を供給し、この蒸気の温度を温度検出手段によって検出することにより正常に滅菌が行われていることを確認する。しかし、いずれかの充填バルブに異常があって開放しない場合には、当初は蒸気が供給されてある程度まで温度が上昇するが、蒸気が流れていかないため凝縮して水滴となり、結露水として充填バルブの上流側に溜まるので、温度検出手段によって検出している温度が、殺菌するために必要な温度まで上昇せず、充填バルブの異常を感知することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図1は本発明の一実施の形態に係る充填ノズルの異常検出装置を備えた充填機の概略構成を示す図、図2はこの充填機の要部を拡大して示す図、図3はこの充填機に設けられた充填機構の一例を示す縦断面図である。この充填機は、固定側の供給配管2にロータリジョイント4を介して回転配管6が接続され、この回転配管6の下流側に上部マニホールド8が連結されている。上部マニホールド8には、複数の分岐管10が接続されており、これら各分岐管10にそれぞれ充填機構12が設けられている。
【0014】
前記充填機構12は、バルブハウジング14内に充填バルブ16が収容され、その下流側に充填ノズル18が下方へ向かって伸びている。ハウジング14の上部には充填バルブ開閉用のシリンダ20が設けられている。この充填バルブ開閉用シリンダ20は、ハウジング14の内部空間22を上下の圧力室22A、22Bに区画するピストン24を備えている。このピストン24の上下の圧力室22A、22Bには、それぞれエア供給口26A、26Bからエアが給排され、前記ピストン24を昇降させる。
【0015】
前記ピストン24に連結されたピストンロッド28の下端に前記充填バルブ16の弁体30が取り付けられている。前記シリンダ20の下方の圧力室22Bにエアが導入されるとともに、上方の圧力室22Aが大気に開放されてピストン24が上昇すると、ピストンロッド28を介してこの弁体30が上昇し、ハウジング14の内面に形成されたシート部32から離れて充填バルブ16が開放する。また、シリンダ20の上方の圧力室22Aにエアが導入されるとともに、下方の圧力室22Bが大気に開放されてピストン24が下降すると、ピストンロッド28を介して弁体30が下降し、シート部32に着座して充填バルブ16が閉鎖する。
【0016】
この充填バルブ16の上方に、前記上部マニホールド8からの分岐管10が接続されており、充填バルブ16が開放すると、ロータリジョイント4および回転配管6を介して供給されてきた充填液が、この分岐管10から充填バルブ16の内部を通過して、充填ノズル18から容器(図示せず)内に充填される。また、充填機内を洗浄、滅菌する際には、前記供給配管2、ロータリジョイント4、回転配管6、上部マニホールド8、分岐管10および充填バルブ16、充填ノズル18の内部等からなる液通路内を洗浄液、または、滅菌用の蒸気等が流れて充填ノズル18から排出される。
【0017】
前記充填機構12のハウジング14の、弁体30とシート部32とのシート位置よりもやや上方に、温度検出手段としての熱電対34が設けられている。この熱電対34は、図4および図5に示すように、方形のプレート状をしており、側面に形成された孔内に熱電対コード36を差し込んで溶接により固定している。また、熱電対34は、固定プレート38にシリコン等の弾性体40を介在させて固定されており、この固定プレート38をボルト42によって前記ハウジング14の側面に取り付けている。
【0018】
前記充填機構12のハウジング14は、図6に示すように、一側面が切り取られて薄くなっており、この薄くなった壁面に前記熱電対34が固定されている。このように液通路の外部側に熱電対34を取り付けたことにより、内部の液通路の温度を検出することが可能であるとともに、外部の汚染物質が液通路内に入るおそれを除くことができる。
【0019】
前記構成の充填機は、内部の液通路を洗浄、滅菌するための洗浄滅菌装置(以下滅菌装置と呼ぶ)が設けられている。各充填機構12にそれぞれ対応して洗浄カップ(係合部材)44が配置されており、各洗浄カップ44を充填機構12の充填ノズル18に装着する位置(図1および図2に示す位置)と、充填ノズル18から外した退避位置とに移動できるようになっている。この充填機で容器内に充填を行う際には、洗浄カップ44を容器に干渉しない位置に退避させる。また、充填機内の洗浄および滅菌を行う際には、各洗浄カップ44を充填ノズル18に装着して、前記液通路を通過した洗浄液または滅菌用蒸気をこの洗浄カップ44内に排出する。
【0020】
これら複数の洗浄カップ44は、下部マニホールド46に接続されており、充填ノズル18から洗浄カップ44に吐出された洗浄液または滅菌用蒸気はこの下部マニホールド46で集合された後、排出通路48から排出される。前記構成の充填機と、これら洗浄カップ44および下部マニホールド46等により充填機の滅菌装置が構成されている。
【0021】
以上の構成に係る充填機の滅菌装置の作動について説明する。この実施の形態に係る充填機はロータリタイプの充填機であり、充填運転を行う際には、充填機を回転させ、各充填ノズル18の下方に容器が供給されると、充填バルブ16を開放して、固定側の供給配管2、ロータリジョイント4、回転配管6、上部マニホールド8、分岐管10および充填機構12の充填ノズル16から容器内に内容液の充填を行う。この充填時には、洗浄カップ44を退避させておくことはいうまでもない。
【0022】
前記充填機の蒸気滅菌を行う場合には、充填機を回転させず、各充填ノズル18に洗浄カップ44を装着し、すべての充填バルブ16を開放した後、前記固定側の供給配管2から蒸気を供給する。蒸気は、ロータリジョイント4、回転配管6、上部マニホールド8および分岐管10から充填機構12に送られ、充填バルブ16内を通過して各充填ノズル18から洗浄カップ44内に吐出される。洗浄カップ44に吐出された蒸気は、下部マニホールド46を通って排出通路48から排出される。
【0023】
充填バルブ16が正常に作動して開放している場合には、それぞれの熱電対34の検出値は正常な滅菌温度(例えば130℃)に達するが、開放しない充填バルブ16があった場合には、この充填バルブ16の僅かに上流側の熱電対34が取り付けられている位置に、蒸気の凝縮した結露水が溜まるので、この熱電対34の検出する温度は、前記滅菌温度まで上昇しない。従って、滅菌不良であると判断することができる。このように滅菌不良と判断した場合には、警報を鳴らすとともに、異常のあった充填バルブ16のナンバーを操作パネルに表示してオペレータに知らせる。
【0024】
以上述べたようにこの実施の形態では、充填バルブ16に異常があった場合には、温度の低下を検出することにより確実に判断することができ、しかも、熱電対34をハウジング14の外面に取り付けているので、充填機の液通路内に外部の汚染物質が進入することが確実に防止することができる。なお、前記実施の形態では、本発明の構成をロータリタイプの充填機に適用した場合について説明したが、ロータリタイプに限るものではなく、ライン式の充填機にも適用できることはいうまでもない。
【0025】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1に記載した発明によれば、複数の充填ノズルにそれぞれ係合部材を装着した後、充填バルブを開放して、各充填バルブへの液通路へ蒸気を供給することにより、前記液通路の滅菌を行う充填機において、充填バルブが閉鎖されている状態の時に液通路内に供給される蒸気の結露水が滞留する箇所に温度検出手段を設け、滅菌時において、温度検出手段により検出した温度が滅菌温度に到達しない場合に充填バルブが開放されていないと判断することにより、蒸気滅菌を行う際に、充填バルブに異常があって開放しなかった場合でも、充填バルブの上流側に溜まる結露水によって温度の低下を確実に検出することができ、その充填バルブが異常と判断することができる。
【0026】
さらに、請求項2に記載の発明では、複数の充填ノズルと、各充填ノズルへの液通路を開閉する複数の充填バルブと、各充填ノズルにそれぞれ装着される係合部材とを備え、前記充填ノズルに係合部材を装着した後、前記充填バルブを開放して液通路に蒸気を供給することにより、前記液通路の滅菌を行う充填機において、充填バルブが閉鎖されている状態の時に液通路内に供給される蒸気の結露水が滞留する箇所に温度検出手段を設け、滅菌時において、温度検出手段により検出した温度が滅菌温度に到達しない場合に充填バルブが開放されていないと判断することにより、充填バルブの異常を温度の低下により確実に検出することができ、正常に滅菌が行われたか否かを判断することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る充填機の滅菌装置の全体の構成を簡略化して示す図である。
【図2】図1の要部を拡大して示す図である。
【図3】充填バルブおよび充填ノズルを有する充填機構の縦断面図である。
【図4】熱電対の取付け構造を示す側面図である。
【図5】熱電対の斜視図である。
【図6】前記充填機構の平面図である。
【符号の説明】
14 ハウジング
16 充填バルブ
18 充填ノズル
34 温度検出手段(熱電対)
44 係合部材(洗浄カップ)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for detecting an abnormality of a filling valve, and more particularly, to flowing steam into a liquid passage in a filling machine at the time of sterilization and detecting the temperature by temperature detecting means to determine whether sterilization is normally performed. The present invention relates to an abnormality detection method and an abnormality detection device for a filling valve capable of judging whether an abnormality has occurred.
[0002]
[Prior art]
A filling machine that includes a plurality of filling nozzles, opens a liquid passage to each filling nozzle by a filling valve, and supplies a liquid from the filling liquid tank to the filling nozzle to fill the inside of the container has conventionally been widely used. . In such a filling machine, it is necessary to wash and sterilize portions that come into contact with the filling liquid, such as filling valves and pipes, before starting the production operation. Usually, steam is used as a medium for performing sterilization in the filling machine. In order to detect whether the steam has reached a temperature required for sterilization, a temperature sensor is provided in a liquid passage through which the steam passes.
[0003]
As described above, a device and a method of sterilizing by flowing a sterilizing fluid such as steam into a liquid passage in a filling machine, in which a temperature sensor is provided in the liquid passage to detect the temperature, are already known. (Patent Nos. 2,762,329 and 3,244,637).
[0004]
The sterilization apparatus described in the first patent publication (Japanese Patent No. 2762329) has a sterilization cap attached to each filling nozzle, and a branch drain tube is connected to each sterilization cap. The branch drain pipes are assembled at a downstream end and connected to a common drain pipe, and a pressure control valve is interposed in the common drain pipe. Further, the sterilizer has a first temperature sensor disposed on the common drain pipe on the upstream side of the pressure control valve, and a second temperature sensor provided on each branch drain pipe.
[0005]
In this sterilizer, a sterilizing cap is attached to a filling nozzle, and steam is supplied from the upstream side. The second temperature sensors provided in each branch drain tube detect that all have risen to a predetermined temperature, and confirm that there is no liquid in the branch drain tube. Next, sterilization control is started after the first temperature sensor of the common drain tube detects a temperature equal to or higher than the sterilization temperature.
[0006]
In the sterilization method and apparatus described in the second patent publication (Japanese Patent No. 3244637), a cylindrical joint can be connected to the tip of each filling nozzle, and each joint has a temperature of the filling nozzle. Is attached, and this thermocouple is connected via a temperature detector to a recorder that records the temperature. According to the present invention, first, a processing liquid (hot water) is flown from a liquid storage tank to wash and dry the inner surface, and then pure steam is flown to sterilize the inner surface. Then, the temperature of hot water and steam flowing out of the filling nozzle is detected by the thermocouple.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
When steam sterilizing the inside of the liquid passage of the filling machine as described above, the filling valve must be opened and the seal portion of the filling valve must be sterilized. However, in the sterilizer of a filling machine having a plurality of filling valves as described above, the steam discharged from the sterilizing cap or the fitting is gathered in one place by a manifold and sent to the downstream side. . If the filling valve communicates on the downstream side in this way, even if one of the filling valves fails and does not open due to an abnormality, steam flows in from the downstream side and is located downstream from the filling valve. The installed temperature sensor may detect a normal temperature. In this case, there is a problem that it is determined that normal sterilization has been performed up to the filling valve that has not been opened.
[0008]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and even when the filling valve has an abnormality and does not open, the temperature of the filling valve can be reliably detected, and whether or not normal sterilization has been performed is determined. It is an object of the present invention to provide a filling valve abnormality detection method and an abnormality detection device capable of making a determination.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the method for detecting an abnormality of a filling valve according to the first aspect of the present invention, after each of the plurality of filling nozzles is provided with an engaging member, the filling valve is opened and steam is supplied to a liquid passage to each filling valve. Thereby, in the filling machine for sterilizing the liquid passage, a temperature detecting means is provided at a location where the dew condensation water of the steam supplied to the liquid passage stays when the filling valve is closed, and at the time of sterilization, When the temperature detected by the temperature detecting means does not reach the sterilization temperature, it is determined that the filling valve is not opened.
[0010]
In the method for detecting an abnormality of a filling valve according to the present invention, all the filling valves are opened to supply steam to the liquid passage, and the temperature of the steam is detected by the temperature detecting means, whereby sterilization is normally performed. However, if any of the filling valves did not open, condensation water accumulated on the upstream side of the filling valve and the temperature detected by the temperature detection means did not reach the sterilization temperature. An abnormality of the valve can be sensed.
[0011]
The filling valve abnormality detecting device according to the second aspect of the present invention is mounted on each of the plurality of filling nozzles, the plurality of filling valves for opening and closing the liquid passage to each filling nozzle, and each of the filling nozzles. An engaging member is provided, and after the engaging member is attached to the filling nozzle, the filling valve is opened to supply steam to the liquid passage, thereby sterilizing the liquid passage. A temperature detecting means is provided at a position where the dew condensation water of the steam supplied into the liquid passage stays in the closed state, and a filling valve is provided when the temperature detected by the temperature detecting means does not reach the sterilization temperature during sterilization. Is determined not to be open.
[0012]
With the filling valve abnormality detection device according to the present invention, when sterilization is performed, all the filling valves are opened to supply steam to each liquid passage, and the temperature of the steam is detected by the temperature detecting means. Check that sterilization is performed. However, if one of the filling valves is not open due to an abnormality, steam is initially supplied and the temperature rises to a certain extent, but since the steam does not flow, it condenses and forms water droplets, and the filling valve as condensation water Therefore, the temperature detected by the temperature detecting means does not rise to a temperature necessary for sterilization, and it is possible to detect an abnormality of the filling valve.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a filling machine provided with a filling nozzle abnormality detecting device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view showing a main part of the filling machine, and FIG. It is a longitudinal section showing an example of the filling mechanism provided in the filling machine. In this filling machine, a
[0014]
In the
[0015]
A
[0016]
A
[0017]
A
[0018]
As shown in FIG. 6, the
[0019]
The filling machine having the above configuration is provided with a washing / sterilizer (hereinafter, referred to as a sterilizer) for washing and sterilizing the internal liquid passage. A cleaning cup (engaging member) 44 is disposed corresponding to each filling
[0020]
The plurality of cleaning
[0021]
The operation of the sterilizer of the filling machine according to the above configuration will be described. The filling machine according to this embodiment is a rotary-type filling machine. When a filling operation is performed, the filling machine is rotated, and when a container is supplied below each filling
[0022]
When performing the steam sterilization of the filling machine, the washing machine is attached to each filling
[0023]
When the filling
[0024]
As described above, in this embodiment, when there is an abnormality in the filling
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, after each of the plurality of filling nozzles is provided with the engaging member, the filling valve is opened to supply steam to the liquid passage to each filling valve. Thus, in the filling machine for sterilizing the liquid passage, a temperature detecting means is provided at a location where condensation water of steam supplied into the liquid passage stays when the filling valve is closed, When the temperature detected by the detecting means does not reach the sterilization temperature, it is determined that the filling valve is not opened. The decrease in temperature can be reliably detected by the dew condensation water accumulated on the upstream side of the valve, and the filling valve can be determined to be abnormal.
[0026]
Further, according to the invention described in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a simplified overall configuration of a sterilizer of a filling machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view showing a main part of FIG. 1;
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a filling mechanism having a filling valve and a filling nozzle.
FIG. 4 is a side view showing a mounting structure of a thermocouple.
FIG. 5 is a perspective view of a thermocouple.
FIG. 6 is a plan view of the filling mechanism.
[Explanation of symbols]
14
44 Engaging member (washing cup)
Claims (2)
充填バルブが閉鎖されている状態の時に液通路内に供給される蒸気の結露水が滞留する箇所に温度検出手段を設け、滅菌時において、温度検出手段により検出した温度が滅菌温度に到達しない場合に充填バルブが開放されていないと判断することを特徴とする滅菌時における充填バルブの異常検出方法。After mounting the engagement member to each of the plurality of filling nozzles, by opening the filling valve, by supplying steam to the liquid passage to each filling valve, in a filling machine that sterilizes the liquid passage,
In the case where the temperature detected by the temperature detecting means does not reach the sterilization temperature during sterilization, a temperature detecting means is provided at a location where the condensation water of the steam supplied into the liquid passage stays when the filling valve is closed. A method of detecting an abnormality of a filling valve during sterilization, wherein it is determined that the filling valve is not opened.
充填バルブが閉鎖されている状態の時に液通路内に供給される蒸気の結露水が滞留する箇所に温度検出手段を設け、滅菌時において、温度検出手段により検出した温度が滅菌温度に到達しない場合に充填バルブが開放されていないと判断することを特徴とする滅菌時における充填バルブの異常検出装置。A plurality of filling nozzles, a plurality of filling valves for opening and closing a liquid passage to each filling nozzle, and an engaging member attached to each filling nozzle, respectively, after attaching the engaging member to the filling nozzle, In a filling machine that sterilizes the liquid passage by opening the filling valve and supplying steam to the liquid passage,
In the case where the temperature detected by the temperature detecting means does not reach the sterilization temperature during sterilization, a temperature detecting means is provided at a location where the condensation water of the steam supplied into the liquid passage stays when the filling valve is closed. An apparatus for detecting an abnormality of a filling valve at the time of sterilization, which determines that the filling valve is not opened.
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