JP2007261639A - 殺菌洗浄方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 安価な殺菌媒体を使用し、設備をコンパクトにして回流するエア、水を少なくし、消費熱量を減少できる殺菌洗浄設備を提供する。
【解決手段】 ２室に仕切られている無菌のエアを満たした陽圧のチャンバ内にＰＥＴボトルを搬入し、第１のチャンバ内で無菌の温風によりＰＥＴボトルを予備加熱し、第２のチャンバ内で無菌の温水により殺菌洗浄を行うＰＥＴボトルの殺菌洗浄方法において、第１のチャンバ内でＰＥＴボトルに吹き付ける温風の温度を設定値に制御して設定時間保持し、第２のチャンバ内の無菌洗浄水の温度を設定値に制御してＰＥＴボトルの内外に噴射し、設定時間保持する。
【選択図】図１

Description

本発明は飲料充填工程前のＰＥＴボトル及びキャップの殺菌洗浄方法と装置に関し、特に殺菌洗浄の時間を短縮し、殺菌洗浄用の無菌水を節約する殺菌洗浄方法と殺菌洗浄装置に関する。

従来例の飲料充填システム用機器の殺菌方法は、特許文献１に示すような、容器の洗浄、
充填処理作業場所を囲って密封空間にし、この密封空間に陽圧の無菌エアを送って無菌状態を維持できるようにした無菌チャンバ内で固定ノズルと回転ノズルより温水又は水蒸気を噴出して飲料充填用の各機能装置を殺菌するものであり、その温水温度は６０℃以上としている。 充填処理の設備容器の殺菌のみならず、この殺菌方法を飲料を充填作業中において容器の殺菌洗浄にも使用したいときは、搬送するＰＥＴボトルに熱水を注水するための熱水ノズルと該ノズルに熱水を供給するための付帯設備が要となる。

特許文献２に示す従来例の容器殺菌方法及び装置は、回動するリング状の天井板に殺菌剤を噴霧するノズルと空容器の首をグリップするグリッパを等角度ピッチに取り付け、天井板と外部に固定した２重の円筒面に囲われたリング空間を、容器の出入り口を明けて囲い、この囲われたリング空間を加熱エアを保持できる空間とし、ノズルから正立容器に向けて４５〜９５℃の殺菌剤を噴霧して、容器の内外を殺菌する方法と装置であり、天井板とリング状の囲いによって殺菌作業空間を小さくしたことと、殺菌剤を噴霧状態にすることにより殺菌剤の使用量を低減することが狙いとしたものである。

特開２００４−２９９７２３号公報（図１） 特開２００５−１７０３９３号公報（図２）

特許文献１の従来例は、容器の搬送手段、洗浄手段が具体的に示されず、このままでは容器の殺菌、洗浄に不適当である。また使用する温水、又は、水蒸気温度は６０℃以上としているが６０〜６５℃の温度は殺菌するには殺菌時間が長くなって不経済である。
特許文献２の従来例は殺菌剤を容器内に噴霧する構成であるが、容器は正立したままなので容器内に溜まるような殺菌剤は使用できない。また、時間経過により殺菌剤が無害な物質に変化するものでないと使用できない。

本発明は、上記の問題点を解決するために提案されるもので、安価な殺菌媒体を使用し、
設備をコンパクトにして回流するエア、水を少なくし、消費熱量を減少できる殺菌洗浄設備を提供することを目的とする。

上記の課題に対し、本発明は以下の各手段により問題点の解決を図る。
（１）第１の手段の殺菌洗浄方法は、２室に仕切られている無菌のエアを満たした陽圧のチャンバ内にＰＥＴボトルを搬入し、第１のチャンバ内で無菌の温風によりＰＥＴボトルを予備加熱し、第２のチャンバ内で無菌の温水により殺菌洗浄を行うＰＥＴボトルの殺菌洗浄方法において、第１のチャンバ内でＰＥＴボトルに吹き付ける温風の温度を設定値に制御して設定時間保持し、第２のチャンバ内の無菌洗浄水の温度を設定値に制御してＰＥＴボトルの内外に噴射し、設定時間保持することを特徴とする。

（２）第２の手段の殺菌洗浄方法は、上記第１の手段の殺菌洗浄方法において、第１のチャンバ内でＰＥＴボトルに吹き付ける無菌温風の温度を７０℃以上に設定制御して５〜１０秒保持し、第２のチャンバの陽圧エアの圧力を１０ｍｍＡｑに設定制御し、ＰＥＴボトルの内外に６７±２℃に設定制御した無菌洗浄水を噴射して３〜９秒保持することを特徴とする。

（３）第３の手段の殺菌洗浄方法は、ＰＥＴボトルに飲料を充填後にＰＥＴボトルの首部に被せ容器口を液封するキャップの殺菌洗浄方法において、キャップに８０℃以上に温度制御された無菌水を１０〜３０秒噴射し、又は、キャップを無菌水中に１５〜３０秒浸漬した後、常温の無菌水を噴射、又は無菌水中を通して冷却しキャッパに供給することを特徴とする。

（４）第４の手段の殺菌洗浄装置は、ＰＥＴボトルを殺菌洗浄する殺菌洗浄装置において、無菌の陽圧のエアを満たし搬送されるＰＥＴボトルに無菌の温風を吹き付けて予備加熱する第１チャンバと、該第１チャンバに隣接し無菌の陽圧のエアを満たし搬送されるＰＥＴボトルに無菌の温水を注いで殺菌洗浄を行う第２チャンバと、前記第１チャンバのＰＥＴボトル入り口側に接続しボトル供給コンベアを通し第１チャンバから漏れ出たエアを回収する回収ダクトが取り付けてある第１回収チャンバと、ＰＥＴボトル出口コンベアから漏れ出たエアを回収する回収ダクトが取り付けてある第２回収チャンバと、第１回収チャンバと第２回収チャンバのエア排出ダクトと第２チャンバにエアを供給する供給ダクトを連結する回収ダクトとにより構成された無菌エア回流系統と、無菌温水供給源と、キャップを加熱殺菌するキャップ殺菌洗浄装置と、上記の各機能装置及び機能部品を制御する制御装置とを設置して、請求項１〜３に記載する殺菌洗浄方法によりＰＥＴボトル及びキャップを殺菌洗浄することを特徴とする。

（５）第５の手段の殺菌洗浄装置は、上記第４の手段の殺菌洗浄装置において、各チャンバの適所に設置した温度センサ、エア圧センサと、第１チャンバ、第２チャンバにそれぞれ設けたブロワーと熱交換器と、回収ダクトから分岐して第１チャンバ、第２チャンバのそれぞれのブロワーへ連結する連結ダクトと、第１回収チャンバ、第２回収チャンバと前記回収ダクトを連結する第１回収連結ダクト、第２回収連結ダクトと、各連結ダクトのそれぞれに設けられたダンパーと、該ダンパーを切り換えて各ブロワーと熱交換機の運転制御を行う制御装置とよりなるエア温度・圧力制御システムを備え、各チャンバ内の温度センサとエア圧センサの検出値を各チャンバ内のエア温度、エア圧の設定値と比較して、ブロワーの回転、熱交換器の熱媒量の増減、ダンパーの開閉をプログラム制御、又は、設定値に対するフィードバック制御をすることを特徴とする。

（６）第６の手段の殺菌洗浄方法は、上記第５の手段の殺菌洗浄装置のエア温度、圧力制御システムにおいて、第１回収チャンバのエア圧をｐ１、第１チャンバのエア圧をｐ２、第２チャンバのエア圧をｐ３、充填チャンバのエア圧をｐ４、第２回収チャンバのエア圧をｐ５としたとき、当該殺菌洗浄装置を請求項１及び請求項２の方法により稼働中の各チャンバのエア圧は、大気圧＜ｐ１＜ｐ２＜ｐ３≦ｐ４＞ｐ５＞大気圧となるようにエア圧制御をすることを特徴とする。

（７）第７の殺菌洗浄装置は、上記第４及び第５の手段の殺菌洗浄装置において、第１チャンバ内に設けられＰＥＴボトルに向かって噴出するエアノズルのエアは、第１チャンバ内のエアを回流し、ブロワーにより加圧し、熱交換器により温度制御して前記エアノズルへ熱風を供給することを特徴とする。

（８）第８の殺菌洗浄装置は、上記第４、５及び第７の手段の殺菌洗浄装置において、第２チャンバ内にＰＥＴボトルの内外に噴射して殺菌洗浄する無菌洗浄水用ノズルと、洗浄水を回流し温度制御して前記ノズルへ供給するポンプと、洗浄水用熱交換器とを設置したことを特徴とする。

（９）第９の手段の殺菌洗浄装置は、上記第４、５、７、８の殺菌洗浄装置の第２チャンバのＰＥＴボトルの内側に噴射する殺菌洗浄水用ノズルは、該ノズルの先端をＰＥＴボトルの中に適当な長さ挿入する昇降手段を備えたノズルであることを特徴とする。

（１０）第１０の手段の殺菌洗浄装置は、上記第４、５、７、８、９の手段の殺菌洗浄装置のキャップ殺菌手段が、殺菌タンクと、殺菌タンク内の水、又は、熱水ノズルへ供給する水を加熱する熱交換器と、熱水の温度を検出する温度センサと、前段のキャップフィーダから整列して供給されキャップを連続搬送手段で殺菌タンク内を搬送しながらキャップの両側から温度制御された熱水を注水する熱水ノズル、又は、搬送しながら設定時間熱水中を通す搬送手段と、殺菌タンクに隣接して設けられキャップに冷水を注水、又は、連続搬送しながらキャップを浸漬する冷水タンクと、により構成され、請求項３の殺菌洗浄方法でキャップを殺菌することを特徴とする。

（１１）第１１の手段の殺菌洗浄装置は、上記第４、５、７、８、９、１０の手段の殺菌洗浄装置の第１チャンバ内のＰＥＴボトル加温ゾーンの搬送手段は、他の機能装置間のスターホイールと同じ等ピッチの複数の容器ポケットを備えたスターホイールを配列したものであることを特徴とする。

請求項１に係わる発明は上記第１の手段の殺菌洗浄方法であり、ＰＥＴボトルを、第１のチャンバ内で温風によりＰＥＴボトルを予備加熱し、第２のチャンバ内での温水により殺菌洗浄を行い、使用する温風も温水も請求項２に係わる第２の手段の指定する滅菌温度に制御して設定時間保持するので、殺菌剤を使用する必要がないので洗浄水も少なくて済み、安価にボトルの内外を滅菌し、洗浄することができる。

請求項３に係わる発明は上記第３の手段のキャップの殺菌洗浄方法であり、キャップを殺菌温度の温水に曝して設定時間保持してキャップの内外を滅菌後、冷却して液封することにより、飲料を充填したＰＥＴボトルにキャップを締まりが緩むことなく、無菌状態で液封することができ、また、殺菌剤を使用しないので、安価に滅菌洗浄ができる。

請求項４に係わる発明は上記第４の手段の殺菌洗浄装置であり、該装置は上記第１〜第３の手段のＰＥＴボトルとキャップの殺菌洗浄方法を実施するためのものであり、請求項５に係わる発明の上記第５の手段のＰＥＴボトル殺菌洗浄装置のエア温度、圧力制御システム（温度センサ、エア圧センサと、各チャンバに設けたブロワーと熱交換器と、各回収チャンバに設けたダンパーと、回収ダクトと、制御装置）と、請求項７に係わる発明の上記第７の手段の温風エアノズルと、請求項８に係わる発明の上記第８の手段の殺菌洗浄水用ノズルとを使用して、始動時にはプログラム制御、運転中は設定値に対するフィードバック制御をすることができ、また、温エアが回収できるので効率のよい殺菌洗浄ができる。

請求項６に係わる発明は上記第６の手段の殺菌洗浄方法であり、上記第４の手段の殺菌洗浄装置おいて、中央に位置する第２チャンバのエア圧を陽圧にし、入り口の第１回収チャンバと出口の第２回収チャンバのエア圧を逓減させるように制御することにより、外気が無菌洗浄ゾーンに入り込むことを避けることができる。

請求項９に係わる発明は上記第９の手段の殺菌洗浄装置であり、上記各手段の殺菌洗浄装置のＰＥＴボトルの中に噴射する殺菌洗浄水用ノズルの先端をＰＥＴボトルの中に適当な長さ挿入することにより出入りする温水の干渉が無くなり、温水の流れがスムーズとなって洗浄効果が改善される。

請求項１０に係わる発明は上記第１０の手段の殺菌洗浄装置のキャップ殺菌タンクであり、上記第３の手段のＰＥＴボトル用のキャップの殺菌洗浄方法を実現するためのキャップ殺菌タンクを具体的な構成で示したもので、効率のよい殺菌洗浄ができる。 請求項１１に係わる発明は上記第１１の手段の殺菌洗浄装置であり、上記第４の手段の殺菌洗浄装置の温風によるＰＥＴボトル加温ゾーンのＰＥＴボトル搬送手段は、他の機能装置間の転送スターホイールと同じ構成のものを使用してコスト低減を可能とする効果を有する。

本発明の殺菌洗浄方法及び殺菌洗浄装置は、空気中を浮遊する主要な細菌が殺菌可能な温度の温風及び温水等を使用して殺菌洗浄を行うもので、使用する温風、温水等を指定する滅菌温度に制御して設定時間保持することにより、殺菌剤を使用しない安価な殺菌洗浄方法と装置である。

本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は殺菌洗浄充填装置におけるＰＥＴボトルの殺菌洗浄充填工程と温風の回流、洗浄水の回流を示す模式図、図２は図１の殺菌洗浄充填装置の平面レイアウト図、図３は図２のＡ−Ａ断面を示す側面図、図４は図２のＢ−Ｂ断面を示す側面図、図５は図２のＣ−Ｃ断面を示す側面図である。

図１、図２において、ＰＥＴボトルの殺菌洗浄充填装置１０の主要な処理室（チャンバ）は、図
２において、破線のハッチングで示したように、ＰＥＴボトル２０を予備加熱する第１チャンバ４と、殺菌温度に加熱した洗浄水をＰＥＴボトル２０の内外に噴射して殺菌する第２チャンバ５と、フィラー３５とキャッパ３６が設置してあってＰＥＴボトル２０に飲料を充填しキャッパ３６で液封する充填チャンバ６と、第１チャンバ４の入り口側に隣接し第１チャンバ４から排出される温風を回収ダクト９へ回収する第１回収チャンバ３と、充填チャンバ６の出口側に隣接し充填チャンバ６から排出される温風を回収ダクト９へ回収する第２回収チャンバ７とにより構成される。実線で囲われ破線のハッチングされていない空間部分は回収ダクト９となっている。

第１チャンバ４のエア導入ダクト９ｃ、第２チャンバ５、充填チャンバ６のエア導入ダクトはそれぞれ回収ダクト９に連結されており、その各連結ダクトにダンパー５２、５６、８３が設けられ、各連結ダクトと各チャンバが繋がる部分に、それぞれブロワー１７、３１、８２と、エア熱交換器１８、３２、８７と、エアフィルタ１９、３３、８１が備えられ、また、圧力センサ６６、６８、６７と、温度センサ６３、６４、６５が設けてある。第１回収チャンバ３、第２回収チャンバ７から回収ダクト９へ連結するダクト９ａ、９ｂにそれぞれダンパー５１、５７が設けられ、これらの各ダクトに設けられたダンパーの開き度の調整によりそれぞれのチャンバのエア圧力を調整し、温度センサの検出温度と設定温度を比較してエア熱交換器の交換熱量を加減することにより、各チャンバ内のエア温度を制御することができる。

第１チャンバ４とエア導入ダクト９との連結ダクト９ｃから、第１チャンバ４へバイパスダクト９ｄが設けられている。エア導入ダクト９ｃにはダンパー５２、バイパスダクト９ｄにはダンパー５３がそれぞれ設けられ、ダンパー５２を明け、ダンパー５３を閉めると回収ダクト９と第１チャンバ４が繋がり、ダンパー５２を閉め、ダンパー５３を明けると第１チャンバ４内とエア熱交換器１８との間でエアが回流し、効率の良い熱交換ができる。９ｅは排気ダクトであり、９ｆは補給ダクトで、それぞれダンパー５４、５５を備え、補給ダクト９ｆにはブロワー４７とエアフィルタ４８が設置されている。

殺菌洗浄充填装置１０を稼働中の各チャンバの室内エアの圧力は、第１回収チャンバ３のエア圧をｐ１、第１チャンバ４のエア圧をｐ２、第２チャンバ５のエア圧をｐ３、充填チャンバ６のエア圧をｐ４、第２回収チャンバ７のエア圧をｐ５としたとき、大気圧＜ｐ１＜ｐ２＜ｐ３≦ｐ４＞ｐ５＞大気圧となるようにエア圧制御をする。このとき、ｐ３、または、ｐ４の圧力は１０〜２０ｍｍＡｑに設定制御し、入り口側の第１回収チャンバ３と出口側の第２回収チャンバ７からエアが吸い込まれないようにして、外気が無菌洗浄ゾーンに入り込むことを避けるようにする。また、第１チャンバ４の室内温度は、後述のＰＥＴボトルの予備加熱温度（略７０℃）付近を保つようにする。

第１チャンバ４にはＰＥＴボトル２０に温風を吹き付ける複数のエアノズル１１とこれらのエアノズル１１に温風を分配するマニホールド１２が設けられ、第１チャンバ４内のエアをエア配管１６で取り込み、上記のブロワー１７、エア熱交換器１８、エアフィルタ１９とは別に設けられたブロワー１３、エア熱交換器１４、エアフィルタ１５を使用して、別個に温度制御されたエアをマニホールド１２を経由し、複数のエアノズル１１に供給することができる。

第２チャンバ５には、ＰＥＴボトル２０の内外に殺菌用に加熱された洗浄水を吹き付け
る複数の洗浄水ノズル２１、２２と、洗浄水ノズル２２に洗浄水を分配する洗浄水マニホールド２３が設けられている。洗浄水は洗浄水タンク２７からポンプ２４で吸い上げられ、水熱交換器２５で殺菌温度まで加熱され、洗浄水マニホールド２３を経由して複数の洗浄水ノズル２２からＰＥＴボトル２０の外周を殺菌洗浄する。

また、洗浄水ノズル２１はＰＥＴボトル２０の内部に挿入して洗浄水を噴射することができるノズルであり、加熱された洗浄水の１部がバイパス配管２８へバイパスし、噴射のための加圧用ポンプ２６を通して洗浄水ノズル２１へ送られる。６２は温度センサ、６９は圧力センサを示す。ＰＥＴボトル２０を殺菌洗浄し終わった洗浄水は第２チャンバ５の下部に集められ、排水配管２９により洗浄水タンク２７に回収される。

ＰＥＴボトル２０の搬送と処理について説明する。空のＰＥＴボトル２０は供給コンベア２によって太い矢印で示した方向から送られて第１回収チャンバ３に入り、図２に示す、ピッチ割り出しスクリュ７１によってＰＥＴボトル２０が一定間隔に割り出され、第１チャンバ４へ搬入されて転送スターホイール７２に受け渡される。

第１チャンバ４内でＰＥＴボトル２０が転送スターホイール７２、７２で転送される間に、図３に示すように配設されたエアノズル１１、１１、１１、１１から温風がＰＥＴボトル２０に向かって吹き出し、ＰＥＴボトル２０を略７０℃に予備加熱する。このような予備加熱する範囲は図２に斜めにハッチングした範囲である。

図３によって、スターホイール７２とその周辺の構成を説明すると、スターホイール７２は、基礎に固定された縦軸９２に回転本体９１が回転自由に軸支され、回転本体９１に一定角度ピッチの複数の容器（ＰＥＴボトル２０）ポケットを有するスターホイール７２ａ、７２ｂとＰＥＴボトル２０の底を支える底支え板７２ｃが取付けられ、回転本体９１は駆動源により歯車９３を介して設定されたＰＥＴボトル２０のピッチ速度に同調駆動される。転送スターホイール７２とエアノズル１１、１１、１１、１１とエアマニホールド１２は囲い４ａで囲われた空間４（第１チャンバ）内に設置されている。

第１チャンバ４内で予備加熱されたＰＥＴボトル２０は、第１チャンバ４内の転送スターホイール７２から第２チャンバ５内の倒立回転ホイール７４（Ｅ）へ転送される。倒立回転ホイール７４（Ｅ）は、スターホイール７２と同じ角度ピッチの複数の図示しないボトルグリッパを備え、ＰＥＴボトル２０の首部をボトルグリッパで受け取り、同ボトルグリッパをボトルの移動接線を回転軸にして１８０度回転させて倒立状態として温水殺菌洗浄装置７３のボトルグリッパ７０に受け渡す。温水殺菌洗浄装置７３は無菌の温水をＰＥＴボトル２０の内外に注いで殺菌洗浄する。この温水の温度は６７±２℃に設定制御し、噴射を３〜９秒保持する（後述の実施例に温水の温度と殺菌性能を示す）。

図４は図２のＢ−Ｂ断面側面図であり、図４により温水殺菌洗浄装置７３及びその周辺の構成を説明する。基礎に固定された縦軸９７に回転本体９６が回転自由に軸支され、回転本体９６に回転板上９４と回転板下９５が取付けられる。回転板上９４には一定角度ピッチで複数のボトルグリッパ７０が取付けられ、回転板下９５にはボトルグリッパ７０と同じ一定角度ピッチで複数のノズルリフト１０３が取付けられる。回転本体９６は駆動源により歯車１０１、回転板下９５を介して設定されたＰＥＴボトル２０のピッチ速度に同調駆動される。

縦軸９７にロータリジョイント９８が回転自由に軸支され、洗浄水供給配管２８から受け取った温水を可撓管９９を介してノズルリフト１０３に取付けた洗浄水ノズル２１に結合されている。ノズルリフト１０３は回転板下９５に固設されたガイド軸１０２にガイドされて上下に移動可能で、圧縮ばね１０９により上方に付勢され、カムフォロワ１０４を介して外部固定部材１０６に固設されたカム１０５により上下に移動し、洗浄水ノズル２１をＰＥＴボトル２０の口から内部へ挿入するようになっている。また加熱された洗浄水は洗浄水供給配管２８から洗浄水マニホールド２３を経て洗浄水ノズル２２、２２、２２、２２から噴出してＰＥＴボトル２０を外から加熱殺菌することができる。

温水殺菌洗浄装置７３と洗浄水ノズル２２、２２、２２、２２と洗浄水マニホールド２３は固定囲い５ａと回転囲い上１０７、回転囲い下１０７ｂで囲われた空間５（第２チャンバ）内に設置されている。固定囲い５ａは基礎に固定された外部固定部材１０６に固設され、ＰＥＴボトル２０の出入り部が明けてある。回転囲い上１０７は回転板上９４に取付けられた円筒形の囲いである。また、回転囲い下１０７ｂは回転板上９４と回転板下９５に取付けられた円筒形の囲いである。回転囲い上１０７の上部にエア遮断板１０７ａが回転囲い上１０７の円筒形の外周の沿って取付けられ、固定囲い５ａの上部に設けられたリング状のエア遮断溝５ｃに溜められた水中に浸されて、第２チャンバ５内と外の回収ダクト９間をエア遮断する。また、回転板下９５の外周面にエア遮断板１０８が取付けられ、外部固定部材１０６の内周に設けられたリング状のエア遮断溝１０６ａに溜められた水中に浸されて第２チャンバ５内と外の回収ダクト９間をエア遮断する。

温水殺菌洗浄装置７３の殺菌洗浄を終わったＰＥＴボトル２０は倒立回転ホイール７４（Ｆ）の図示しないボトルグリッパに受け渡される。倒立回転ホイール７４（Ｆ）は、倒立回転ホイール７４（Ｅ）と同じ構成のスターホイールであり、温水殺菌洗浄装置７３から受け渡された倒立のＰＥＴボトル２０を１８０度回転して正立させ、転送スターホイール７２に受け渡す。このときは、倒立回転ホイール７４（Ｆ）は図示しないボトルグリッパを開いてボトル２０を離し、転送スターホイール７２を経由して充填チャンバ６の中に設置されたフィラー３５へ転送する。

図５は図２のＣ−Ｃ断面側面図であり、図５によりフィラー３５及び充填チャンバ６のエア遮断構成を説明する。フィラー３５は円筒形の充填チャンバ外囲い６ａと、同じく円筒形の充填チャンバ中囲い６ｂによって囲われている。充填チャンバ外囲い６ａはＰＥＴボトル２０の出入り部が明けてある。フィラーバルブ３５ａは液通路３５ｂにより充填チャンバ中囲い６ｂに支えられている。３５ｃはフィラーバルブ３５ａを開閉するエアアクチュエータ、３５ｆはエア作動電磁弁、３５ｄは液流量計、３５ｅは飲料を貯溜するフィラーボウルである。また、８０はフィラー３５と共に回転する回転制御盤である。

１１２はボトルリフトでフィラー３５の底板１１１に固設されたリフトガイド１１３にガイドされて上下に移動可能である。１１４はボトルリフト１１２を上昇させるように付勢された圧縮ばね、１１５は軸がボトルリフト１１２に固設されたカムフォロワ、１１６は基礎に固定されている固定板１１７に固設しているボトルリフト１１２を作動するカムである。

充填チャンバ中囲い６ｂの上部にはエア遮断板１１８が、充填チャンバ外囲い６ａの円筒形の内周に沿って取付けられ、充填チャンバ外囲い６ａの上部に設けられたリング状のエア遮断溝６ｃに溜められた水中に浸されて、充填チャンバ６内と外の回収ダクト９間をエア遮断する。また、底板１１１の円筒形の外周面に沿ってエア遮断板１１９が取付けられ、固定板１１７の円筒形の内周に沿って設けられたリング状のエア遮断溝１１７ａに溜められた水中に浸されて、充填チャンバ６内と外の回収ダクト９間をエア遮断する。

飲料充填時に、フィラー３５とボトルリフト１１２が回動するとき、ＰＥＴボトル２０の供給、排出工程でカム１１６に係合するカムフォロワ１１５がリフトガイド１１３に明けられた長孔１１３ａに沿って下降し、飲料充填時には圧縮ばね１１４の付勢力で押し上げられてＰＥＴボトル２０がフィラーバルブ３５ａに嵌着し、回転制御盤８０の指令によりエア作動電磁弁３５ｆのエア回路が開いて、フィラーバルブ３５ａを開とし、液流量計３５ｄが飲料の設定充填量を検出して回転制御盤８０に信号を送り回転制御盤８０の指令によりエア作動電磁弁３５ｆのエア回路を切り換えて、フィラーバルブ３５ａを閉じるようになっている。

キャップ殺菌洗浄装置６０について説明する。ランダムに送られて来たキャップ４０はキャップフィーダ３７で１列にキャップ４０の開口方向を揃えられ、キャップ殺菌洗浄装置６０に送られる。キャップ殺菌装置６０は、殺菌タンク４１と、殺菌タンク４１内の水、又は、熱水ノズル８５へ供給する水を加熱する水熱交換器４４と、熱水の温度を検出する温度センサ８８と、キャップ４０を連続搬送手段３８で殺菌タンク４１内を搬送しながらキャップ４０の両側から温度制御された熱水を注水する熱水ノズル８５と（又は、搬送しながら設定時間熱水中を通すようにしても良い）、殺菌タンク４１を仕切って設けた冷水タンク４１ａと、冷水タンク４１ａ内でキャップ４０に冷水を注水する冷水ノズル８６と（又は、連続搬送しながらキャップを冷水タンク４１ａに浸漬しても良い）により構成されている。なお、４２は洗浄水タンク、４３は水ポンプを示す。

上記のキャップ殺菌洗浄装置６０によるキャップ４０の殺菌洗浄方法は、キャップ４０に８０℃以上に温度制御された無菌水を１０〜３０秒間噴射し（又は、キャップ４０を８０℃以上の熱水中に１５〜３０秒浸漬し）た後、常温の無菌水を噴射し（又は無菌水中を通し）て冷却し、キャッパ３６に供給する。キャッパ３６で液封されたＰＥＴボトル２０は、排出コンベア８により後工程へ搬送される。

５００ｍｌのＰＥＴボトルの内外に温水を注いで、殺菌洗浄試験をした成績を示す。
供試体及び数量：容量５００ｍｌのＰＥＴボトル、１００本
内洗：ノズルをボトル口より２３ｍｍ挿入し、６８℃の温水を流速３．５ｌ／分で８秒間吹付け
外洗：数個のコーンノズルを、温水がボトルの全面に流れるように配置し、
６８℃の温水を、コーンノズル１個当たり流速０．７〜１．０ｌ／分で０．７秒間吹付け、０．７秒間停止を５回繰り返す。
供試菌：Ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｕｍ ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｏｉｄｅｓ
初発菌数：５．０×１０^４ＣＦＵ
殺菌後培養確認期間：６週間
殺菌性能：１００本中に出た生菌数の合計：０ （Ｄ＞６．７）であった。

５００ｍｌのＰＥＴボトルのキャップに熱水を注いで、殺菌洗浄試験をした成績を示す。
供試体及び数量：容量５００ｍｌのＰＥＴボトル用キャップ、１２個
殺菌洗浄：キャップの両側からジェットノズルより８０℃の熱水を
ノズル１個当たり流速９１２ｍｌで１５秒、２０秒、２５秒間吹付け
供試菌：Ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｕｍ ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｏｉｄｅｓ
初発菌数：４．５×１０^６ＣＦＵ
殺菌後培養確認期間：４週間
殺菌性能：各殺菌時間、１５秒、２０秒、２５秒間吹付けにおいて全てのキャップにおいて生菌数の合計：０ （Ｄ＞６．７）であった。

本発明の実施の形態に係る殺菌洗浄充填装置におけるＰＥＴボトルの殺菌洗浄充填工程と温風の回流、洗浄水の回流を示す模式図である。 図１の殺菌洗浄充填装置の平面レイアウト図である。 図２のＡ−Ａ断面を示す側面図である。 図２のＢ−Ｂ断面を示す側面図である。 図２のＣ−Ｃ断面を示す側面図である。

符号の説明

３ 第１回収チャンバ
４ 第１チャンバ
４ａ 囲い
５ 第２チャンバ
５ａ 固定外囲い
５ｃ、６ｃ、１０６ａ エア遮断溝
６ 充填チャンバ
６ａ 充填チャンバ外囲い
６ｂ 充填チャンバ中囲い
７ 第２回収チャンバ
９ 回収ダクト
１０ 殺菌洗浄充填装置

１１ エアノズル
１３、１７、３１、４７、８２ ブロワー
１４、１８、３２、８７ エア熱交換器
１５、１９、３３、４８、８１ エアフィルタ
２０ ＰＥＴボトル
２１、２２ 洗浄水ノズル
２５、４４ 水熱交換器

３５ フィラー
３６ キャッパ
３８ 連続搬送手段
４０ キヤップ
４１ 殺菌タンク
４２ 洗浄水タンク
５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、８３ ダンパー
６０ キャップ殺菌洗浄装置
６２、６３、６４、６５、８８ 温度センサ
６６、６７、６８、６９ 圧力センサ
７０ ボトルグリッパ

７２ 転送スターホイール
７３ 温水殺菌洗浄装置
７４（Ｅ）、７４（Ｆ） 倒立回転ホイール
８０ 回転制御盤
８５ 熱水ノズル
８６ 冷水ノズル
９８ ロータリジョイント
１０３ ノズルリフト
１０７ａ、１０８、１１８、１１９ エア遮断板

Claims (11)

1. ２室に仕切られている無菌のエアを満たした陽圧のチャンバ内にＰＥＴボトルを搬入し、
   第１のチャンバ内で無菌の温風によりＰＥＴボトルを予備加熱し、第２のチャンバ内で無菌の温水により殺菌洗浄を行うＰＥＴボトルの殺菌洗浄方法において、第１のチャンバ内でＰＥＴボトルに吹き付ける温風の温度を設定値に制御して設定時間保持し、第２のチャンバ内の無菌洗浄水の温度を設定値に制御してＰＥＴボトルの内外に噴射し、設定時間保持することを特徴とする殺菌洗浄方法。
2. 請求項１に記載する殺菌洗浄方法において、第１のチャンバ内でＰＥＴボトルに吹き付ける無菌温風の温度を７０℃以上に設定制御して５〜１０秒保持し、第２のチャンバの陽圧エアの圧力を１０ｍｍＡｑに設定制御し、ＰＥＴボトルの内外に６７±２℃に設定制御した無菌洗浄水を噴射して３〜９秒保持することを特徴とする殺菌洗浄方法。
3. ＰＥＴボトルに飲料を充填後にＰＥＴボトルの首部に被せ容器口を液封するキャップの殺菌洗浄方法において、キャップに８０℃以上に温度制御された無菌水を１０〜３０秒噴射し、又は、キャップを無菌水中に１５〜３０秒浸漬した後、常温の無菌水を噴射、又は無菌水中を通して冷却しキャッパに供給することを特徴とする殺菌洗浄方法。
4. ＰＥＴボトルを殺菌洗浄する殺菌洗浄装置において、無菌の陽圧のエアを満たし搬送されるＰＥＴボトルに無菌の温風を吹き付けて予備加熱する第１チャンバと、該第１チャンバに隣接し無菌の陽圧のエアを満たし搬送されるＰＥＴボトルに無菌の温水を注いで殺菌洗浄を行う第２チャンバと、前記第１チャンバのＰＥＴボトル入り口側に接続しボトル供給コンベアを通し第１チャンバから漏れ出たエアを回収する回収ダクトが取り付けてある第１回収チャンバと、ＰＥＴボトル出口コンベアから漏れ出たエアを回収する回収ダクトが取り付けてある第２回収チャンバと、第１回収チャンバと第２回収チャンバのエア排出ダクトと第２チャンバにエアを供給する供給ダクトを連結する回収ダクトとにより構成された無菌エア回流系統と、無菌温水供給源と、キャップを加熱殺菌するキャップ殺菌洗浄装置と、上記の各機能装置及び機能部品を制御する制御装置とを設置して、請求項１〜３に記載する殺菌洗浄方法によりＰＥＴボトル及びキャップを殺菌洗浄することを特徴とする殺菌洗浄装置。
5. 請求項４に記載する殺菌洗浄装置において、各チャンバの適所に設置した温度センサ、エア圧センサと、第１チャンバ、第２チャンバにそれぞれ設けたブロワーと熱交換器と、回収ダクトから分岐して第１チャンバ、第２チャンバのそれぞれのブロワーへ連結する連結ダクトと、第１回収チャンバ、第２回収チャンバと前記回収ダクトを連結する第１回収連結ダクト、第２回収連結ダクトと、各連結ダクトのそれぞれに設けられたダンパーと、該ダンパーを切り換えて各ブロワーと熱交換機の運転制御を行う制御装置とよりなるエア温度・圧力制御システムを備え、各チャンバ内の温度センサとエア圧センサの検出値を各チャンバ内のエア温度、エア圧の設定値と比較して、ブロワーの回転、熱交換器の熱媒量の増減、ダンパーの開閉をプログラム制御、又は、設定値に対するフィードバック制御をすることを特徴とする殺菌洗浄装置。
6. 請求項５に記載する殺菌洗浄装置のエア温度、圧力制御システムにおいて、第１回収チャンバのエア圧をｐ１、第１チャンバのエア圧をｐ２、第２チャンバのエア圧をｐ３、充填チャンバのエア圧をｐ４、第２回収チャンバのエア圧をｐ５としたとき、当該殺菌洗浄装置を請求項１及び請求項２の方法により稼働中の各チャンバのエア圧は、大気圧＜ｐ１＜ｐ２＜ｐ３≦ｐ４＞ｐ５＞大気圧となるようにエア圧制御をすることを特徴とする殺菌洗浄方法。
7. 請求項４及び請求項５に記載する殺菌洗浄装置において、第１チャンバ内に設けられＰＥＴボトルに向かって噴出するエアノズルのエアは、第１チャンバ内のエアを回流し、ブロワーにより加圧し、熱交換器により温度制御して前記エアノズルへ熱風を供給することを特徴とする殺菌洗浄装置。
8. 請求項４、５、７に記載する殺菌洗浄装置において、第２チャンバ内にＰＥＴボトルの内外に噴射して殺菌洗浄する無菌洗浄水用ノズルと、洗浄水を回流し温度制御して前記ノズルへ供給するポンプと、洗浄水用熱交換器とを設置したことを特徴とする殺菌洗浄装置。
9. 請求項４、５、７、８に記載する殺菌洗浄装置の第２チャンバのＰＥＴボトルの内側に噴射する殺菌洗浄水用ノズルは、該ノズルの先端をＰＥＴボトルの中に適当な長さ挿入する昇降手段を備えたノズルであることを特徴とする殺菌洗浄装置。
10. 請求項４、５、７、８、９に記載する殺菌洗浄装置に備えたキャップ殺菌手段は、殺菌タンクと、殺菌タンク内の水、又は、熱水ノズルへ供給する水を加熱する熱交換器と、熱水の温度を検出する温度センサと、前段のキャップフィーダから整列して供給されキャップを連続搬送手段で殺菌タンク内を搬送しながらキャップの両側から温度制御された熱水を注水する熱水ノズル、又は、搬送しながら設定時間熱水中を通す搬送手段と、殺菌タンクに隣接して設けられキャップに冷水を注水、又は、連続搬送しながらキャップを浸漬する冷水タンクと、により構成され、請求項３の殺菌洗浄方法でキャップを殺菌することを特徴とする殺菌洗浄装置。
11. 請求項４、５、７〜１０に記載する殺菌洗浄装置の第１チャンバ内のＰＥＴボトル加温ゾーンの搬送手段は、他の機能装置間のスターホイールと同じ等ピッチの複数の容器ポケットを備えたスターホイールを配列したものであることを特徴とする殺菌洗浄装置。

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