JP2013215166A - 充填済容器殺菌装置および方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】充填済容器殺菌装置より後工程の機器等の運転停止等があった場合に、生産性を悪化させることなく、過殺菌防止ができる。
【解決手段】装置の始点位置から、製品Bが加温用の水のシャワーを受けることにより順次温度上昇して殺菌温度直近の温度に到達する搬送位置Tsまでの区間の加温処理エリアと、搬送位置Tsを始点として殺菌用の水のシャワーを受けて製品の内容物が所定の殺菌温度で所定時間殺菌され、冷却用の水のシャワーを受け始める搬送位置までの区間の殺菌処理エリアと、製品が冷却用の水のシャワーを受け始める搬送位置を始点として装置の終点位置までの区間の冷却処理エリアに分割するとともに、加温処理エリア、殺菌回避エリア、冷却処理エリアの各搬送装置2a,2b,2c,2dをそれぞれに運転、停止、或いは、搬送速度変更の制御を可能とする。
【選択図】図2

Description

本発明は、搬送装置により連続搬送される内容物充填済の容器(以下内容物充填済の容器を充填済容器又は製品と称することがある)に、順次加温用、殺菌用、冷却用の所定温度の水をシャワーして、所定の殺菌条件(温度、時間等)で製品を殺菌する充填済容器殺菌装置および方法に関する。
従来、充填済容器殺菌装置は、充填済容器を連続搬送中に、順次前段のノズル群で昇温用の所定温度の水、中段のノズル群で殺菌用の所定温度の水、後段のノズル群で冷却用の所定温度の水を製品にシャワーするものが実用化されている。
このような充填済容器殺菌装置において、充填済容器殺菌装置の後工程の機器等のトラブル等により、充填済容器殺菌装置の搬送を停止させた場合には、殺菌中の製品が殺菌用の高温の水のシャワーを所定条件以上の時間で受けることにより過殺菌となってしまい、製品の品質低下に繋がる恐れがある。
このため、過殺菌防止の技術が要望されており、一部提案されている。(特許文献1)
特開平8−19386号公報(図1)
前記特許文献1によれば、温水をシャワーするゾーンを搬送方向に複数個設けて、各ゾーンにシャワーする温水の温度をそれぞれコントロールし、さらに、前記コントロールは、搬送中の製品の搬送停止を検出して、各領域に搬送停止中の製品に対して製品が正常に搬送された場合と実質的に同一の加温、殺菌、冷却の温水がシャワーされるように、各ゾーンにシャワーされる温水の温度をコントロールして、製品の過殺菌を防止するとしている。
しかしながら、前記特許文献1の充填済容器殺菌技術では、製品搬送停止時に各ゾーンにシャワーされる温水の温度を変更してしまっているので、運転再開時に各ゾーンにシャワーされる温水を所定温度にするまでに、即ち、定常運転再開までに長時間を要し、生産性が悪くなるという恐れがある。
さらに、前記特許文献1の充填済容器殺菌技術では、冷却ゾーンでのアキュムレーションを効率的に行う技術についての開示はなされていない。
本発明は、上述した事情に鑑み、搬送装置により連続搬送される充填済容器(製品)に、順次加温用、殺菌用、冷却用の所定温度の水をシャワーして、所定の殺菌条件(温度、時間等)で製品を殺菌する充填済容器殺菌装置および方法において、該充填済容器殺菌装置より後工程の機器等の運転停止等があった場合に、生産性を悪化させることなく、過殺菌防止ができ、また、充填済容器殺菌装置内の冷却処理エリアを効率的にアキュムレーションに利用できる生産性の良い充填済容器殺菌装置および方法を提供することを目的とする。
前記の課題に対し、本発明は以下の手段により解決を図る。
(1) 第1の手段の充填済容器殺菌装置は、搬送装置により連続搬送される内容物充填済の容器(以下内容物充填済の容器を充填済容器又は製品と称する)に、順次加温用、殺菌用、冷却用の所定温度の水をシャワーして、所定の殺菌条件(温度、時間等)で製品を殺菌する充填済容器殺菌装置において、前記搬送装置を、該充填済容器殺菌装置の始点位置から、製品が前記加温用並びに殺菌用の水のシャワーを受けることにより順次温度上昇して殺菌温度直近の所定温度(熱殺菌に必要な最低温度)に到達する搬送位置(この搬送位置を搬送位置Tsと称する)までの区間の加温処理エリアと、前記搬送位置Tsを始点として前記殺菌用の水のシャワーを受けて製品の内容物が所定の殺菌温度で所定時間殺菌され、前記冷却用の水のシャワーを受け始める搬送位置までの区間の殺菌処理エリア(該殺菌処理エリアは、製品が搬送停止時にそのまま放置されると過殺菌となる恐れがあり、過殺菌回避エリアとも称する)と、製品が前記冷却用の水のシャワーを受け始める搬送位置を始点として該充填済容器殺菌装置の終点位置までの区間の冷却処理エリアに分割するとともに、前記加温処理エリア、過殺菌回避エリア、冷却処理エリアの各搬送装置をそれぞれに運転、停止、或いは、搬送速度変更の制御を可能とする構成としたことを特徴とする。
(2) 第2の手段の充填済容器殺菌装置は、前記第1の手段の充填済容器殺菌装置において、前記冷却処理エリアの搬送装置をさらに複数個の領域に分割して、前記複数個に分割された各領域の搬送装置をそれぞれ運転、停止、或いは、搬送速度変更の制御を可能とする構成としたことを特徴とする。
(3)第3の手段の充填済容器殺菌方法は、搬送装置により連続搬送される内容物充填済の容器(以下内容物充填済の容器を充填済容器又は製品と称する)に、順次加温用、殺菌用、冷却用の所定温度の水をシャワーして、所定の殺菌条件(温度、時間等)で製品を殺菌する充填済容器殺菌方法において、前記搬送装置を、該充填済容器殺菌装置の始点位置から、製品が前記加温用並びに殺菌用の水のシャワーを受けることにより順次温度上昇して殺菌温度直近の所定温度(熱殺菌に必要な最低温度)に到達する搬送位置(この搬送位置を搬送位置Tsと称する)までの区間の加温処理エリアと、前記搬送位置Tsを始点として前記殺菌用の水のシャワーを受けて製品の内容物が所定の殺菌温度で所定時間殺菌され、前記冷却用の水のシャワーを受け始める搬送位置までの区間の殺菌処理エリア(該殺菌処理エリアは、製品が搬送停止時にそのまま放置されると過殺菌となる恐れがあり、過殺菌回避エリアとも称する)と、製品が前記冷却用の水のシャワーを受け始める搬送位置を始点として該充填済容器殺菌装置の終点位置までの区間の冷却処理エリアの各エリアに分割して、前記加温処理エリア、過殺菌回避エリア、冷却処理エリアの各搬送装置をそれぞれ運転、停止、或いは、搬送速度変更の制御を可能とし、該充填済容器殺菌装置より後工程の機器等が停止等となった場合に、前記加温処理エリアの製品搬送を停止、前記過殺菌回避エリア以降の製品搬送を継続とする制御が可能となるような運転構成としたことを特徴とする。
(4)第4の手段の充填済容器殺菌方法は、前記第3の手段の充填済容器殺菌方法において、前記冷却処理エリアの搬送装置をさらに複数個の領域に分割し、前記複数個に分割した各領域の搬送装置をそれぞれ運転、停止、および、搬送速度変更の制御を可能とする運転構成としたことを特徴とする。
(5)第5の手段の充填済容器殺菌方法は、前記第3および第4の手段の充填済容器殺菌方法において、前記過殺菌回避エリアの製品の全てが過殺菌とならないように該過殺菌回避エリアから搬出された段階で、前記過殺菌回避エリアの搬送を停止とするように制御可能な運転構成としたことを特徴とする。
請求項1および3に係わる本発明は、前記搬送装置を、該充填済容器殺菌装置の始点位置から、製品が前記加温用並びに殺菌用の水のシャワーを受けることにより順次温度上昇して殺菌温度直近の所定温度(熱殺菌に必要な最低温度)に到達する搬送位置(この搬送位置を搬送位置Tsと称する)までの区間の加温処理エリアと、前記搬送位置Tsを始点として前記殺菌用の水のシャワーを受けて製品の内容物が所定の殺菌温度で所定時間殺菌され、前記冷却用の水のシャワーを受け始める搬送位置までの区間の殺菌処理エリア(該殺菌処理エリアは、製品が搬送停止時にそのまま放置されると過殺菌となる恐れがあり、過殺菌回避エリアとも称する)と、製品が前記冷却用の水のシャワーを受け始める搬送位置を始点として該充填済容器殺菌装置の終点位置までの区間の冷却処理エリアに分割するとともに、前記加温処理エリア、過殺菌回避エリア、冷却処理エリアの各搬送装置をそれぞれに運転、停止、或いは、搬送速度変更の制御を可能とする構成としたことにより、該充填済容器殺菌装置より後工程の機器等が運転停止等となった場合に、前記加温処理エリアの製品搬送を停止、前記過殺菌回避エリア以降の製品搬送を継続とすることによって、前記過殺菌回避エリアの製品が過殺菌とならないように回避することができるとともに、定常運転再開時に、加温用、殺菌用、冷却用の所定温度の水の条件がそのまま継続されているので、直ちに再開できるという効果を有する。
請求項2および4に係わる本発明は、請求項1および3に記載する充填済容器殺菌装置および方法において、前記冷却処理エリアの搬送装置をさらに複数個の領域に分割して、前記複数個に分割された各領域の搬送装置をそれぞれ運転、停止、或いは、搬送速度変更の制御を可能とする構成としたことにより、前記冷却処理エリアで製品搬送のアキュムレーション制御が可能となり、レイアウト長さを短くすることができるという効果を有する。
請求項5に係わる本発明は、請求項3および4に記載する充填済容器殺菌方法において、前記過殺菌回避エリアの製品の全てが過殺菌とならないように該過殺菌回避エリアから搬出された段階で、前記過殺菌回避エリアの搬送を停止とするように制御することによって、確実に過殺菌防止ができるとともに、冷却処理エリア以降のアキュムレーション長さを最小として、レイアウト長さを最小にすることができるという効果を有する。
本発明に係わる充填済容器殺菌装置を組み込んだ充填包装ラインの平面図で、一部を模式的に示した図である。 図1に示す充填済容器殺菌装置の正面断面図で、一部を省略している。 図2の充填済容器殺菌装置の各ノズル群の水の温度と製品温度を示す線図である。
以下、この発明の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
(発明の実施の形態)
本発明の実施の形態を図1から図3に基づいて説明する。
図1は、本発明に係わる充填済容器殺菌装置を組み込んだ充填包装ラインの平面図で、一部を模式的に示した図である。
図2は、図1に示す充填済容器殺菌装置の正面断面図で、一部を省略している。
図1において、充填済容器(製品)Bは、上流から矢印21fの方向に搬送されて、供給コンベヤ21を経て、充填済容器殺菌装置1へ供給され、矢印1fのように連続搬送されている間に、順次加温用、殺菌用、冷却用の所定温度の水のシャワーを受けて、所定の殺菌条件(温度、時間等)で殺菌された後、後工程側のアキュームコンベヤ22へ搬出されて、矢印22fに示すように、後工程へ搬送されるようになっている。
図2において、充填済容器殺菌装置1は、上本体3と下本体4で囲われた筐体の中で、製品Bが該充填済容器殺菌装置の始点位置から終点位置までの搬送装置2により矢印1fの方向に連続搬送され、上本体3に設置された複数個のノズルSnから成るノズル群5a、ノズル群5b、ノズル群5c、ノズル群5d、ノズル群5e、ノズル群5f、ノズル群5gからの水の散水(以下シャワーと称することもある)を順次受けて熱殺菌されるようになっており、前記ぞれぞれのノズル群5a、ノズル群5b、ノズル群5c、ノズル群5d、ノズル群5e、ノズル群5f、ノズル群5gには図示しない水供給装置からそれぞれ配管Pa、配管Pb、配管Pc、配管Pd、配管Pe、配管Pf、配管Pgを経由して所定温度、所定流量の水が供給されるようになっている。
また、下本体4には、前記ノズル群5a、ノズル群5b、ノズル群5c、ノズル群5d、ノズル群5e、ノズル群5f、ノズル群5gからの所定温度の水のシャワーを受けて集めるそれぞれの水槽6a、水槽6b、水槽6c、水槽6d、水槽6e、水槽6f、水槽6gが配置されており、前記それぞれの水槽6a、水槽6b、水槽6c、水槽6d、水槽6e、水槽6f、水槽6gで受けられたシャワー後の水は、図示しない配管系統により図示しない水供給装置へ戻されるようになっている。
前記搬送装置2は、図示のように、搬送装置2a、搬送装置2b、搬送装置2c、搬送装置2d、搬送装置2eに直列方向で分割されていて、前記搬送装置2aは該充填済容器殺菌装置の始点位置から後述する容器Bの搬送位置Tsまでの区間となっており、該搬送装置2aの区間を加温処理エリアと称する。
前記搬送装置2bは前記搬送位置Tsを始点として前記ノズル群5dと前記ノズル群5eの境界位置までの区間となっており、該搬送装置2b部の区間を殺菌処理エリアと称し、後述するように過殺菌回避エリアとも称する。
また、前記搬送位置2cは前記ノズル群5dとノズル群5eの境界位置を始点として前記ノズル群5eとノズル群5fの境界位置までの区間となっており、前記搬送装置2dは前記ノズル群5eとノズル群5fの境界位置を始点として前記ノズル群5fとノズル群5gの境界位置までの区間となっており、さらに前記搬送装置2eは前記ノズル群5fとノズル群5gの境界位置を始点として該充填済容器殺菌装置の終点位置までの区間となっていて、前記搬送装置2c以降の区間を冷却処理エリアと称する。
なお、前記搬送装置2a、搬送装置2b、搬送装置2c、搬送装置2d、搬送装置2eは、それぞれ運転、停止、搬送速度変更の制御が制御装置10からの指令によりなされるようになっている。
次に、各ノズル群5a〜ノズル群5gからシャワーされる水の温度と、前記搬送装置2上を矢印1fの方向に搬送されていく製品Bが前記シャワーを受けて熱処理殺菌されている温度との関係を、1例として、図3を基に説明する。
図3は、図2の充填済容器殺菌装置1の各ノズル群の水の温度と製品温度を示す線図である。
前記加温処理エリアでは、搬入された温度が一例として約5℃の製品Bが、ノズル群5aから散水される温度taの水のシャワーを受けて徐々に温められ、ノズル群5b部でノズル群5bから散水される温度tbの水のシャワーを受けてさらに温められ、ノズル群5c部でノズル群5cから散水される温度tcの高温の水のシャワーを受けて熱殺菌に必要な最低温度tsまで加温される。
前記殺菌処理エリアでは、製品Bは、ノズル群5c部の下流側で、ノズル群5cから散水される温度tcの高温の水のシャワーを受けて熱殺菌に必要な最低温度ts以上の所定温度に接近した温度まで上昇し、ノズル群5d部でノズル群5dから散水される温度tdの高温の水のシャワーを受けて前記所定温度に所定時間保持されて殺菌されるようになっている。
前記冷却処理エリアでは、前記殺菌処理エリアを通過した製品Bが、ノズル群5e部でノズル群5eから散水される温度teの水のシャワーを受けて前記所定温度から徐々に冷却され、ノズル群5f部でノズル群5fから散水される温度tfの水のシャワーを受けて中間温度までの冷却を経て、さらにノズル群5g部でノズル群5gから散水される温度tgの水のシャワーを受けて所定温度まで冷却されるようになっている。
即ち、製品Bは、図3に示した温度線図Csのように加温、殺菌および冷却の処理をされて、熱殺菌処理がなされる。
前記温度線図Csは、熱殺菌対象製品の種類および容量、容器の表面積等の大きさおよび材質等の物性に応じて決められ、加温、殺菌および冷却の制御がなされるようになっている。
ここで、図2および図3に示す搬送位置Tsは、製品Bの温度が前記熱殺菌に必要な最低温度tsに達する搬送位置であり、前記搬送装置2aの区間の終点位置となっている。
なお、前記搬送装置2c、搬送装置2d、搬送装置2eは、前記製品Bの殺菌条件と前記アキュームコンベヤ22等のアキュムレーション制御条件により、前記搬送装置2a、搬送装置2bと同等の搬送速度、或いは、速度変更等の制御がなされるようになっている。
次に、本発明の実施の形態に係わる充填済容器殺菌装置1の作用を説明する。
定常運転状態では、製品Bは、搬送装置2により連続搬送されて、前記温度線図Csに示すように、各ノズル群5a〜ノズル群5gから所定温度の水のシャワーを受けて、加温処理エリア、殺菌処理エリア、冷却処理エリアでそれぞれ加温、殺菌、冷却の処理を受けて、所定の殺菌条件(温度、時間等)により殺菌処理され、後工程側のアキュームコンベヤ22へ搬送されていく。
後工程側のアキュームコンベヤ22等の機器等がトラブル等で停止したとき、或いは、前記アキュームコンベヤ22での製品Bのアキュムレーション量が所定の満杯状態になったときは、前記搬送装置2の停止を必要とすることがある。前記搬送装置2を停止してしまうと、殺菌処理エリアにあった製品Bは、高温の水を所定条件以上の時間で受ける恐れがあり、その場合過殺菌状態となってしまうので、過殺菌回避の対応が必要となる。したがって、前記殺菌処理エリアを過殺菌回避エリアとも称する。
前記後工程側のアキュームコンベヤ22等の機器がトラブル等で停止したとき、或いは、前記アキュームコンベヤ22での製品Bのアキュムレーション量が所定の満杯状態になったときには、制御装置10からの指令に基づいて、前記搬送装置2aを停止とし、前記搬送装置2b以降を搬送継続とすることにより、前記過殺菌回避エリアの製品Bは過殺菌を回避することができる。
前記説明の搬送装置2b以降を搬送継続とした場合に、搬送装置2bから搬送されてきた製品Bの全てが搬送装置2cに搬出されたときに、制御装置10からの指令で搬送装置2bの搬送を停止すると、搬送装置2c以降の製品アキュムレーションを効率的に行うことができる。即ち、後工程のアキュムレーション長さを短くすることができる。
搬送装置2c以降の製品アキュムレーションについて、搬送装置2d以降が満杯のときは搬送装置2cを停止、搬送装置2d以降が満杯でないときは搬送装置2dが満杯になるまで搬送装置2cを運転して、搬送装置2dが満杯になったら搬送装置2cを停止、また、搬送装置2e以降が満杯であるときは搬送装置2dを停止、搬送装置2e以降が満杯でないときは搬送装置2dを運転して、アキュームコンベヤ22が満杯になったら搬送装置2eを停止、アキュームコンベヤ22が満杯でないときは搬送装置2eを運転継続というように制御して運転することができ、搬送装置2c以降の製品アキュムレーション制御を効率よく行って、アキュムレーション長さを短くすることができる。
また、前記説明の各搬送装置2a、搬送装置2b、搬送装置2c、搬送装置2d、搬送装置2eの搬送速度は、目的とするアキュムレーション制御に合わせて定常運転時の搬送速度から変更することもできる。
前記説明では、冷却処理エリアの搬送装置2c以降を、搬送装置2c、搬送装置2d、搬送装置2eの3分割にした場合を説明したが、搬送装置2c以降を2分割或いは4分割以上にすることもでき、目的とする搬送装置2c以降のアキュムレーション制御に応じて適宜分割数を選択することができる。
1 充填済容器殺菌装置
2 搬送装置
2a、2b、2c、2d、2e (分割された)搬送装置
5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g ノズル群
10 制御装置
B 製品

Claims (5)

  1. 搬送装置により連続搬送される内容物充填済の容器(以下内容物充填済の容器を充填済容器又は製品と称する)に、順次加温用、殺菌用、冷却用の所定温度の水をシャワーして、所定の殺菌条件(温度、時間等)で製品を殺菌する充填済容器殺菌装置において、
    前記搬送装置を、該充填済容器殺菌装置の始点位置から、製品が前記加温用並びに殺菌用の水のシャワーを受けることにより順次温度上昇して殺菌温度直近の所定温度(熱殺菌に必要な最低温度)に到達する搬送位置(この搬送位置を搬送位置Tsと称する)までの区間の加温処理エリアと、前記搬送位置Tsを始点として前記殺菌用の水のシャワーを受けて製品の内容物が所定の殺菌温度で所定時間殺菌され、前記冷却用の水のシャワーを受け始める搬送位置までの区間の殺菌処理エリア(該殺菌処理エリアは、製品が搬送停止時にそのまま放置されると過殺菌となる恐れがあり、過殺菌回避エリアとも称する)と、製品が前記冷却用の水のシャワーを受け始める搬送位置を始点として該充填済容器殺菌装置の終点位置までの区間の冷却処理エリアに分割するとともに、前記加温処理エリア、過殺菌回避エリア、冷却処理エリアの各搬送装置をそれぞれに運転、停止、或いは、搬送速度変更の制御を可能とする構成としたことを特徴とする充填済容器殺菌装置。
  2. 請求項1に記載する充填済容器殺菌装置において、
    前記冷却処理エリアの搬送装置をさらに複数個の領域に分割して、前記複数個に分割された各領域の搬送装置をそれぞれ運転、停止、或いは、搬送速度変更の制御を可能とする構成としたことを特徴とする充填済容器殺菌装置。
  3. 搬送装置により連続搬送される内容物充填済の容器(以下内容物充填済の容器を充填済容器又は製品と称する)に、順次加温用、殺菌用、冷却用の所定温度の水をシャワーして、所定の殺菌条件(温度、時間等)で製品を殺菌する充填済容器殺菌方法において、
    前記搬送装置を、該充填済容器殺菌装置の始点位置から、製品が前記加温用並びに殺菌用の水のシャワーを受けることにより順次温度上昇して殺菌温度直近の所定温度(熱殺菌に必要な最低温度)に到達する搬送位置(この搬送位置を搬送位置Tsと称する)までの区間の加温処理エリアと、前記搬送位置Tsを始点として前記殺菌用の水のシャワーを受けて製品の内容物が所定の殺菌温度で所定時間殺菌され、前記冷却用の水のシャワーを受け始める搬送位置までの区間の殺菌処理エリア(該殺菌処理エリアは、製品が搬送停止時にそのまま放置されると過殺菌となる恐れがあり、過殺菌回避エリアとも称する)と、製品が前記冷却用の水のシャワーを受け始める搬送位置を始点として該充填済容器殺菌装置の終点位置までの区間の冷却処理エリアの各エリアに分割して、前記加温処理エリア、過殺菌回避エリア、冷却処理エリアの各搬送装置をそれぞれ運転、停止、或いは、搬送速度変更の制御を可能とし、該充填済容器殺菌装置より後工程の機器等が停止等となった場合に、前記加温処理エリアの製品搬送を停止、前記過殺菌回避エリア以降の製品搬送を継続とする制御が可能となるような運転構成としたことを特徴とする充填済容器殺菌方法。
  4. 請求項3に記載する充填済容器殺菌方法において、
    前記冷却処理エリアの搬送装置をさらに複数個の領域に分割し、前記複数個に分割した各領域の搬送装置をそれぞれ運転、停止、および、搬送速度変更の制御を可能とする運転構成としたことを特徴とする充填済容器殺菌方法。
  5. 請求項3又は4に記載する充填済容器殺菌方法において、
    前記過殺菌回避エリアの製品の全てが過殺菌とならないように該過殺菌回避エリアから搬出された段階で、前記過殺菌回避エリアの搬送を停止とするように制御可能な運転構成としたことを特徴とする充填済容器殺菌方法。
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