JP2009274735A - キャップ内面殺菌方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生産能力が高くて、装置の設置面積が少なく、しかも、高粘度液体の場合で容器内の液体の対流が悪いために時間経過とともにキャップ内面付近の液体温度が低下してしまうような場合でもキャップ内面殺菌が確実にでき、また、充填液温度が比較的低くてもキャップ内面殺菌ができ、さらに、キャップ内面に気泡が付着しているような場合でも確実にキャップ内面を殺菌できるキャップ内面殺菌方法および装置を提供する。
【解決手段】コンベア２１で搬送中の瓶等の容器１を転倒搬送する間にキャップ内面を殺菌するキャップ内面殺菌方法において、キャップ外面に熱水を散布することによるキャップ内面殺菌を付加した。
【選択図】図１

Description

本発明は、瓶等の容器のキャップ内面を殺菌するキャップ内面殺菌方法および装置に関するものである。

瓶等の容器に飲料用液体を充填してキャップを被せた後、このキャップ内面を殺菌する方法としては、以下に示すような種々の方法が知られている。
一般にホット充填製品と称されるものは、容器に約８０℃の高温の飲料用液体を充填して液体自体および液体に接する容器内部を殺菌した後に、充填後長時間高温のまま放置することによる液体の品質低下を避けるためにトンネル式パストライザ型クーラを使用して液体を冷やし、次工程に供給することが多いが、キャップ内面は容器が直立のままであることにより高温の液体が接しないために殺菌されないので、キャップ内面殺菌を要する場合には、前記クーラにおいて冷却処理する前段階で、容器上方から一定時間熱水を散布してキャップ内面を殺菌する方法が知られている。
一方、例えば容器に約８０℃の高温の飲料用液体を充填してキャップを被せた後、容器を搬送チェンにて搬送する際、直立の姿勢から水平に倒すことにより、容器に充填された高温の液体をキャップ内面に接触させ、キャップ内面の熱殺菌を行う方法も知られている（特許文献１）。
さらに、容器に高温の飲料用液体を充填してキャップを被せた後、コンベア上で搬送する際、容器を直立のまま容器送り込み手段によって所定本数に区分して容器転倒手段に送り込み、容器転倒手段によってこれら所定本数の容器を転倒させることにより、容器に充填された高温の液体をキャップ内面に接触させ、キャップ内面の熱殺菌を行う方法もある（特許文献２）。

その概略を、先ず前記トンネル式パストライザ型クーラおよびキャップ殺菌装置における各槽のシャワー温度並びに容器内液体温度の変化を示す図３で説明する。なお、トンネル式パストライザ型クーラおよびキャップ殺菌装置の構造については多くの公知例があるので、図示および説明は省略する。第１槽はキャップ殺菌のための槽で、第２〜４槽の容器内液体の冷却用クーラに付加されたものであり、第１槽では入口液体温度即ちトンネル式パストライザ型クーラおよびキャップ殺菌装置の入口へ搬送される液体入りキャップ付き容器の液体温度とほぼ同じ温度の熱水シャワーを直立した容器の上方から浴びながら容器が第２槽へと搬送され、この間に所定の熱水温度で所定時間シャワーを受けてキャップ内面は外面から伝導された熱で殺菌される。なお、第２槽以降では順次シャワー温度を低くして、第４槽を出る時には容器内の出口液体温度が所定温度まで冷却されて次工程へと搬送される。

一方、特許文献１に示すキャップ殺菌装置では、容器である円筒体（５３）（特許文献１の図中の符号を括弧書きで表示する。以下本段落において同じ。）が、スラットバンドチェンコンベア（３２）で前工程から供給されてくる直立状態から、無端グリッパチェン（３３）〜（３５）等によって水平横倒し状態にされ、無端チェン（４５）に受け渡される。無端チェン（４５）上を所要時間搬送されている間に蓋の内面が充填した液体で殺菌されるとしている。次いで無端グリッパチェン（３８）〜（４０）等へ受け渡され、ここで水平横倒し状態から直立状態に姿勢を戻されて、後工程のスラットバンドチェンコンベア（３２）へと搬送される。

さらに、特許文献２に示すキャップ殺菌装置では、ボトルコンベア（２）（特許文献２の図中の符号を括弧書きで表示する。以下本段落において同じ。）上を直立状態で搬送されてきた容器（４）を所定本数に区分して容器転倒機構（１２）に送り込み、これら所定本数の容器（４）をボトルストッパ（１６）によって容器転倒機構（１２）内に停止させた後、容器転倒機構（１２）によってこれら所定本数の容器（４）を転倒させて、容器（４）内に充填されている高温の液体を所要時間キャップ内面に接触させてキャップ内面を殺菌するとしている。
特開昭５８−８２８３２号公報（第４図、第５図） 実公平７−４４５７７号公報（第３図）

従来技術のパストライザ型クーラおよびキャップ殺菌装置では、パストライザ型のクーラが大きな設置面積を必要とし、装置コストも高価である上に、キャップ内面殺菌工程を付加するとさらに大きな設置面積を必要とするとともに装置コストもさらに高価になるという問題点があった。

また、前記特許文献１に示すキャップ殺菌装置では、装置コストが安価であるという利点はあるが、キャップ内面に高温の液体を接触させる所要時間（例えば８３℃で３０秒程度）が必要であり、生産能力を高めるためにコンベアの搬送速度を高めると、必然的に容器を水平に転倒しておく距離を長くすることが必要となって、キャップ殺菌装置の機長が長くなってしまうという問題点があった。

また、前記特許文献２に示すキャップ殺菌装置では、これも装置コストが安価であるという利点はあるが、搬送されてきた容器を直立状態で容器転倒機構内に一時的に停止させてから、容器を容器転倒機構で転倒させて殺菌を行っており、キャップ殺菌装置の長さは短くてすむが、１回の処理が終了し所定本数の容器を排出した後に次の所定本数の容器を供給するため、生産能力が低いという問題点があった。

また、前記特許文献１および２に示すキャップ殺菌装置では、容器転倒状態で容器内に充填された液体の温度が所定温度以上の高温に所定時間以上保持されることが必要である。飲料の種類が低粘度の液体の場合は、転倒した容器内の液体が対流しやすいため、キャップに接した液体は対流により次々と入れ替わることによって所定時間高温のままでキャップ内面の殺菌機能を果たすことができるが、飲料の種類が高粘度の液体である場合は、転倒した容器内の液体が対流しにくいため、キャップに接している液体の温度が次第に低下して所定時間内でキャップ内面を殺菌できなくなってしまうことがあるという問題点があった。

また、飲料の種類によっては飲料の香りなどの性質に悪影響が生じるため高温での充填ができない場合がある。このような飲料の場合は所定温度よりやや低い温度での充填となるが、上記従来のキャップ殺菌装置ではキャップ内面の殺菌に必要な温度に達しないという問題点があった。

さらに、容器が転倒された状態になっているとき、キャップ内面に気泡が付着したままとなっていることがある。このような場合には容器内の高温の液体が気泡によりキャップ内面に接しないためにこの部分が所要の殺菌がなされないという問題点があった。

本発明はこのような事情に鑑みて提案するものであり、その目的とするところは、生産能力が高くて、装置の設置面積が少なく、しかも、高粘度液体の場合で容器内の液体の対流が悪いために時間経過とともにキャップ内面付近の液体温度が低下してしまうような場合でもキャップ内面殺菌が確実にでき、また、充填液温度が比較的低くてもキャップ内面殺菌ができ、さらに、キャップ内面に気泡が付着しているような場合でも確実にキャップ内面を殺菌できるキャップ内面殺菌方法および装置を提供しようとする点にある。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段により課題を解決する。
（１）第１の手段のキャップ内面殺菌方法は、コンベアで搬送中の瓶等の容器を転倒搬送する間にキャップ内面を殺菌するキャップ内面殺菌方法において、キャップ外面に熱水を散布することによるキャップ内面殺菌を付加したことを特徴とする。
（２）第２の手段のキャップ内面殺菌方法は、上記第１の手段のキャップ内面殺菌方法において、キャップ外面に散布する熱水の温度を容器内に充填された液体の温度より高くすることを特徴とする。
（３）第３の手段のキャップ内面殺菌装置は、コンベアで搬送中の瓶等の容器を転倒搬送する間にキャップ内面を殺菌するキャップ内面殺菌装置において、キャップ外面に熱水を散布する散水装置を設けたことを特徴とする。
（４）第４の手段のキャップ内面殺菌装置は、上記第３の手段のキャップ内面殺菌装置において、キャップ外面に散布する熱水が容器には散布されずに、キャップのみに散布されるように仕切り板を設けたことを特徴とする。

請求項１および請求項３に係わる本発明は、上記手段のキャップ内面殺菌方法および装置であり、コンベアチェンで搬送中の瓶等の容器を転倒搬送する間に、容器に充填されている所定高温度の液体が所要時間キャップ内面に接触してキャップ内面が殺菌されるとともに、キャップ外面に散布された熱水によっても所要時間、熱がキャップ外面から内面へ伝導してキャップ内面が殺菌されるので、容器を転倒している時間を短くできることにより、キャップ殺菌装置の機長を短くすることおよび同じ機長でも生産能力を高めることができる。

また、容器に充填される液体が高粘度液体で、容器内の液体の対流が悪いためにキャップ内面に接している液体の温度が充填直後の高温から次第に冷えてキャップ内面を所定時間内で殺菌できなくなってしまうという懸念が生じるような場合でも、コンベアチェンで転倒搬送されている容器のキャップ外面に散布された熱水によって熱がキャップ外面から内面へ伝導してキャップ内面を殺菌するので、所定時間内でキャップ内面の殺菌を確実にすることできる。

また、飲料の種類によっては充填温度をキャップ殺菌に必要な所定温度よりやや低い温度で充填しなければならないときに、コンベアチェンで転倒搬送されている容器のキャップ外面に所要時間散布された熱水によって熱がキャップ外面から内面へ伝導してキャップ内面の殺菌ができるので、飲料の種類による生産対応が容易になる。

さらに、転倒された容器のキャップ内面に気泡が付着したままでも、キャップ外面に所要時間散布された熱水によって熱がキャップ外面から内面へ伝導してキャップ内面の殺菌ができるので、従来技術のようにキャップ内面の気泡付着部分が所要の殺菌がなされないという懸念を回避することができる。

本実施の形態は、飲料を充填した瓶のキャップ内面を殺菌するキャップ内面殺菌装置に応用するものであり、以下図に基づいて説明する。
図１は、本発明に係わるキャップ内面殺菌装置の実施の形態を示す概略の構成図で、一部を断面図としてあり、計測および制御信号を破線で示す。図２は、図１の矢視Ａ図で、一部を断面図として、主要部のみを示す。

図１は例えば前記特許文献１の第４図に記載の無端チェン（４５）（特許文献１の図中の符号を括弧書きで表示する。以下本段落において同じ。）の矢視（Ｖ）−（Ｖ）線に沿う断面図に相当する図で、同図に示すように、容器１は転倒された状態で、コンベアフレーム２０に案内されている無端のトッププレートコンベアチェン２１上を進行方向Ｂの方向に搬送される。容器１の搬送に際して、ガイドバー２２で進行方向の動きを規制され、支持板２３および２４を介して取り付けられたガイド板２５および２６で進行方向左右の動きを規制されるようになっている。なお、容器１の直立状態から転倒状態への転倒、転倒状態から直立状態への復元については、前記特許文献１、特公平７−７７８９４号、特開２００６−２３２３５６号などに示されている構造、方法と類似の構造、方法で行われるものであり、ここでは詳細な説明は省略する。また、トッププレートコンベヤチェン２１の駆動についても同様に図示および説明を省略する。

容器１のキャップ１Ｃは、熱水が散水ヘッダ２より図１で図示Ｓ１のように斜め右下に噴射され、仕切り板２７により図示Ｓ２のように直下方向へ案内されて散布される構造となっている。キャップ１Ｃに散布される熱水はキャップ１Ｃのみに散布され、容器１には散布されないようになっており、仕切りカバー２８によってキャップ１Ｃから熱水が飛び散って容器１にはかからないようになっている。なお、仕切り板２７および仕切りカバー２８はコンベアフレーム２０に取り付けられているが、図示は省略してある。散水ヘッダ２への熱水供給は湯回収タンク３からポンプ４により配管５を介して行われる。湯回収タンク３は、配管６からフロート付きバルブ７の作動により水が矢印６Ｆの方向から、配管８から電磁弁９の作動により蒸気が矢印８Ｆの方向から、散水ヘッダ２より散布されてキャップ１Ｃを熱した後の熱水が回収樋１０で回収されて配管１１を介して矢印１１Ｆの方向から夫々供給されるようになっており、湯回収タンク３の液面はフロート付きバルブ７による水供給で調整され、湯の温度は配管５の途中に設けられた温度計１２による温度計測により図示しない制御装置からの指令に基づいて電磁弁９の作動による蒸気供給で調整されるようになっている。なお、トッププレートコンベアチェン２１、散水ヘッダ２および回収樋１０等の容器１の進行方向の長さは、キャップ１Ｃの内面殺菌に必要な長さとなっている。

以上のように構成されるキャップ殺菌装置において、容器１が上流の直立状態から転倒状態にされてトッププレートコンベアチェン２１で搬送されてくる間に、湯回収タンク３でキャップ１Ｃの内面殺菌に必要な温度に調整された熱水がポンプ４によって配管５を通じて散水ヘッダ２に送水されて、散水ヘッダ２より熱水がキャップ１Ｃに向かって図示Ｓ１からＳ２の方向へ転向案内されて散布され、トッププレートコンベアチェン２１の下流まで搬送されると容器１は転倒状態から直立状態に姿勢復帰される。なお、容器１の材質がＰＥＴで、熱水の温度が容器１の耐熱温度と対比して高目の場合でも、キャップ１Ｃに散布される熱水は仕切り板２７および仕切りカバー２８によってキャップ１Ｃにのみ散布されて、容器１にはかからないため、容器１が熱水によって変形してしまうことを回避できる。

キャップ１Ｃの内面は、容器１がトッププレートコンベアチェン２１で転倒搬送されている間に、容器１内の高温充填された液体の熱でも殺菌されているが、散水ヘッダ２からの熱水散布による熱伝導でも殺菌される。散布される熱水温度が容器１に充填される液体温度よりも例えば約１０℃高いとキャップ１Ｃの内面殺菌がより効果的におこなわれる。このためトッププレートコンベアチェン２１の搬送方向長さは、必要とされる殺菌条件によって決められるが、熱水ヘッダ２からの熱水散布を受けない場合よりも短い長さで済ませられるので、キャップ殺菌装置の設置スペースが小さくて済む。即ち、キャップ殺菌装置の機長を短くすることおよび同じ機長でも生産能力を高めることができる。

また、容器１に充填される液体が高粘度液体で、容器１内の液体の対流が悪いためにキャップ１Ｃの内面に接している液体の温度が充填直後の高温から次第に冷えてしまうことによりキャップ１Ｃの内面を所定時間内で殺菌できなくなってしまう懸念があるような場合でも、トッププレートコンベアチェン２１で転倒搬送されている容器１のキャップ１Ｃ外面に散布された熱水によって熱がキャップ１Ｃ外面から内面へ伝導して所定時間内にキャップ１Ｃ内面の殺菌ができる。この場合、散布される熱水温度が容器１に充填される液体温度よりも高目であるとより効果的である。

また、飲料の種類によっては充填温度をキャップ１Ｃの殺菌に必要な所定温度よりやや低い温度での充填が要求されることがあるが、このような場合でもトッププレートコンベアチェン２１で転倒搬送されている容器１のキャップ１Ｃ外面に散布された熱水によって熱がキャップ１Ｃの外面から内面へ伝導してキャップ１Ｃ内面の殺菌ができるので、トッププレートコンベアチェン２１を殺菌条件に必要な搬送長さとしておけば飲料の種類による生産対応が容易になる。この場合でもキャップ１Ｃに散布される熱水温度が容器１に充填される液体温度よりも高目であるとより効果的であるのはもちろんである。

さらに、容器１のキャップ１Ｃの内面に気泡が付着したままの状態があっても、キャップ１Ｃ外面に散布された熱水によって熱がキャップ１Ｃの外面から内面に伝導してキャップ１Ｃ内面の殺菌ができるので、殺菌が確実となる。

本発明の実施の形態に係わるキャップ内面殺菌装置の概略の構成図で、一部を断面図として示し、計測および制御信号を破線で示す。 図１の矢視Ａ図で、一部を断面図として主要部のみを示す。 従来技術のパストライザ型クーラおよびキャップ殺菌装置における各槽のシャワー温度並びに容器内液体温度の変化を示す線図である。

符号の説明

１…容器、
１Ｃ…キャップ、
２…散水ヘッダ、
３…湯回収タンク、
４…ポンプ、
５…（熱水の）配管、
６…（水の）配管、
８…（蒸気の）配管、
１０…回収樋、
１１…（回収熱水の）配管、
１２…温度計、
２１…トッププレートコンベアチェン、
２７…仕切り板、
２８…仕切りカバー

Claims (4)

1. コンベアで搬送中の瓶等の容器を転倒搬送する間にキャップ内面を殺菌するキャップ内面殺菌方法において、キャップ外面に熱水を散布することによるキャップ内面殺菌を付加したことを特徴とするキャップ内面殺菌方法。
2. 請求項１に記載するキャップ内面殺菌方法において、キャップ外面に散布する熱水の温度を容器内に充填された液体の温度より高くすることを特徴とするキャップ内面殺菌方法。
3. コンベアで搬送中の瓶等の容器を転倒搬送する間にキャップ内面を殺菌するキャップ内面殺菌装置において、キャップ外面に熱水を散布する散水装置を設けたことを特徴とするキャップ内面殺菌装置。
4. 請求項３に記載するキャップ内面殺菌装置において、キャップ外面に散布する熱水が容器には散布されずに、キャップのみに散布されるように仕切り板を設けたことを特徴とするキャップ内面殺菌装置。

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