JP5535552B2 - 製品熱殺菌度を考慮した制御装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、飲料等を充填済の容器（以下製品と称する）を搬送中に製品を加熱または冷却処理する温度処理装置に関するもので、特に、製品を順次高温に加熱し、製品温度が設定温度に維持された後、順次常温まで冷却させるパストライザ（高温殺菌処理装置）の制御装置および方法に関する。

従来、パストライザは製品を連続搬送中に、前段で昇温用温水、中段で熱殺菌用高温水、後段で冷却用温水を製品にシャワーするものが提案されている。（特許文献１）
また、パストライザで高温殺菌処理された製品が十分熱殺菌されているかどうかを判断するために、連続搬送中の製品群の中に製品とともに温水および高温水のシャワーを受けながら搬送されるトラベリングサーモメータ等を入れておいて、該トラベリングサーモメータ等に記録されているデータを分析評価する方法が提案されている。（特許文献２）

実公昭５９−３３３９８号公報（第１図） 特開昭６１−２６２６２４号公報（第１〜３図）

前記特許文献１によれば、パストライザは、前段のゾーンに昇温用温水ノズル、中段のゾーンに熱殺菌用高温水ノズル、後段のゾーンに冷却用温水ノズルを配置し、製品を連続搬送中に、温水および高温水を製品にシャワーして、前段のゾーンで製品を順次加熱し、中段のゾーンの高温水シャワー領域で所定の高温まで上げて所定時間の熱殺菌をしてから、後段のゾーンで冷却用温水のシャワーにより順次常温まで冷却するとしている。
しかしながら、前記特許文献１のパストライザでは、製品の熱殺菌までは言及されているが、製品の熱殺菌度を演算して製品の品質管理を行うパストライザの制御装置または方法の技術は開示されていない。

また、前記特許文献２によれば、温度記憶集積カセット（トラベリングサーモメータに相当）を製品とともに連続殺菌機内で搬送させ、製品の殺菌終了後に殺菌機内から取り出して、温度記憶集積カセットに集積された温度計測値をもとに製品の温度履歴から製品の熱殺菌度を評価するとしている。
しかしながら、前記特許文献２の温度記憶集積カセットでは、製品のロット毎の熱殺菌度を評価しているので、リアルタイムに熱殺菌度を把握できず、また、過殺菌または殺菌不足となった場合等においては、対象のロットの全ての製品を排除しなければならず、大きな無駄が生じるとともに多大な手間がかかるという恐れがある。

本発明は、製品を連続搬送中に、製品を熱殺菌処理するパストライザの制御装置および方法において、熱殺菌される製品の熱殺菌度を、製品が殺菌ゾーン内の細分化した搬送位置毎に熱水のシャワーを受けた熱殺菌時間を測定できるようにして、前記細分化した製品搬送位置毎の熱殺菌時間、前記熱水のシャワーの温度等のデータを制御装置に取り込み、制御装置でこれらのデータを基に制御プログラムにより熱殺菌度の演算をして、リアルタイムに木目細かく製品の熱殺菌度を得ることができる制御装置および方法、さらに、大きなロット毎ではなく製品毎または小さな製品群毎に熱殺菌度を把握できる制御装置および方法を提供するとともに、過殺菌或いは殺菌不足の製品が生じた場合に、過殺菌或いは殺菌不足の対象となる製品がどれであるかの信号を出力して、大きなロット単位ではなくて対象の製品群だけを容易に見分けることができる制御装置および方法を提供することを目的としている。

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の手段のパストライザの制御装置は、製品を連続搬送中に殺菌ゾーンで熱殺菌するパストライザの制御装置において、製品搬送コンベヤによる前記製品の搬送位置情報を細分化して符号化する位置情報符号化手段を設け、かつ、前記製品の熱殺菌条件を測定する測定手段を設けて、前記位置情報符号化手段によって検出した前記製品の搬送位置情報の信号と前記測定手段によって測定した前記製品の熱殺菌条件の信号を取り込み、制御プログラムで前記細分化した製品搬送位置毎の製品の熱殺菌条件を積算することにより、前記殺菌ゾーンを通した製品の熱殺菌度を演算できるようにし、前記演算で得た前記製品の熱殺菌度が殺菌途上で予め設定しておいた基準値以上となった場合或いは基準値以下となった場合に、前記製品搬送コンベヤの搬送速度を適宜高速或いは低速に変更して、適正な熱殺菌度となるように制御し、前記製品搬送コンベヤが停止した後の運転復帰直後に、前記製品搬送コンベヤの前記搬送速度を定常状態よりも速くし、過殺菌の恐れがある前記製品を速く出した後の前記製品搬送コンベヤの前記搬送速度を以降遅くしたことを特徴とする。
（２）第２の手段のパストライザの制御装置は、前記位置情報符号化手段を前記製品搬送コンベヤの駆動系統に設けたエンコーダとしたことを特徴とする。

（３）第３の手段のパストライザの制御方法は、製品を連続搬送中に殺菌ゾーンで熱殺菌するパストライザの制御方法において、製品搬送コンベヤによる前記製品の搬送位置情報を細分化して符号化する位置情報符号化手段によって検出した前記製品の搬送位置情報の信号と、前記製品の熱殺菌条件を測定する測定手段によって測定した前記製品の熱殺菌条件の信号を取り込み、制御プログラムで前記細分化した製品搬送位置毎の製品の熱殺菌条件を積算することにより、前記殺菌ゾーンにいた製品の熱殺菌度を演算できるようにし、前記演算で得た前記製品の熱殺菌度が殺菌途上で予め設定しておいた基準値以上となった場合或いは基準値以下となった場合に、前記製品搬送コンベヤの搬送速度を適宜高速或いは低速に変更して、適正な熱殺菌度となるように制御し、前記製品搬送コンベヤが停止した後の運転復帰直後に、前記製品搬送コンベヤの前記搬送速度を定常状態よりも速くし、過殺菌の恐れがある前記製品を速く出した後の前記製品搬送コンベヤの前記搬送速度を以降遅くすることを特徴とする。
（４）第４の手段のパストライザの制御方法は、前記第３の手段のパストライザの制御方法において、前記熱殺菌条件を、前記細分化した製品搬送位置毎に前記製品が受ける熱殺菌時間、または、熱殺菌温度並びに熱殺菌時間としたことを特徴とする。
（５）第５の手段のパストライザの制御方法は、前記第４の手段のパストライザの制御方法において、前記熱殺菌条件の前記熱殺菌温度を、前記製品が熱殺菌のために受けるシャワーの温度としたことを特徴とする。
（６）第６の手段のパストライザの制御方法は、前記第４または第５の手段のパストライザの制御方法において、前記熱殺菌条件に、前記細分化した製品搬送位置毎に前記製品が熱殺菌のために受けるシャワー受けの有無およびシャワー受けの開始時間をさらに加えることを特徴とする。

（７）第７の手段のパストライザの制御方法は、前記第３から第６の手段のいずれか一つのパストライザの制御方法において、前記細分化した製品搬送位置毎の熱殺菌条件を基にして、殺菌ゾーンの前端から順次後端に向けて前記細分化した製品搬送位置に相当する単位毎に加算しながら積算し、前記殺菌ゾーンを通した製品の熱殺菌度を演算できるような制御プログラムにしたことを特徴とする。
（８）第８の手段のパストライザの制御方法は、前記第７の手段のパストライザの制御方法において、前記殺菌ゾーンを前記製品の搬送方向で制御上分割して、該分割した区分の前段の区分で前記熱殺菌条件の積算により得た熱殺菌度の最終データを次の区分の先頭データとして、該次の区分での前記製品の熱殺菌度を前記熱殺菌条件の積算で得るようにし、順次これを繰り返して殺菌ゾーン全長に亘る熱殺菌度を演算で得ることができる制御プログラムにしたことを特徴とする。

（９）第９の手段のパストライザの制御方法は、前記第３から第８の手段のいずれか一つのパストライザの制御方法において、前記演算で得た前記製品の熱殺菌度が殺菌途上で予め設定しておいた基準値以上となった場合或いは基準値以下となった場合に、殺菌ゾーンの下流側の熱殺菌手段の温度の変更或いは熱殺菌手段の停止をさせて、適正な熱殺菌度となるように制御することを特徴とする。
（１０）第１０の手段のパストライザの制御方法は、前記第３から第９の手段のいずれか一つのパストライザの制御方法において、前記演算で得た前記製品の熱殺菌度が過殺菌或いは殺菌不足となった場合に、該過殺菌或いは殺菌不足になった対象製品がどれであるかの信号を出力できるように制御することを特徴とする。

請求項１および３に係わる本発明は、製品を連続搬送中に殺菌ゾーンで熱殺菌するパストライザの制御装置または方法において、製品搬送コンベヤによる前記製品の搬送位置情報を細分化して符号化する位置情報符号化手段を設け、かつ、前記製品の熱殺菌条件を測定する測定手段を設けて、前記位置情報符号化手段によって検出した前記製品の搬送位置情報の信号と前記測定手段によって測定した前記製品の熱殺菌条件の信号を取り込み、制御プログラムで前記細分化した製品搬送位置毎の製品の熱殺菌条件を積算することにより、前記殺菌ゾーンにいた製品の熱殺菌度を演算できるようにし、前記演算で得た前記製品の熱殺菌度が殺菌途上で予め設定しておいた基準値以上となった場合或いは基準値以下となった場合に、前記製品搬送コンベヤの搬送速度を適宜高速或いは低速に変更して、適正な熱殺菌度となるように制御し、前記製品搬送コンベヤが停止した後の運転復帰直後に、前記製品搬送コンベヤの前記搬送速度を定常状態よりも速くし、過殺菌の恐れがある前記製品を速く出した後の前記製品搬送コンベヤの前記搬送速度を以降遅くする制御装置および方法にしたことにより、製品の熱殺菌度を、大きなロット毎ではなく、リアルタイムに木目細かく把握することができるという効果を有する。
請求項２に係わる本発明は、請求項１に記載するパストライザの制御装置において、前記位置情報符号化手段を前記製品搬送コンベヤの駆動系統に設けたエンコーダとしたことにより、このエンコーダにより細分化して符号化した回転量情報の検出から製品搬送コンベヤによる製品搬送位置情報を検出できるという効果を有する。

請求項４に係わる本発明は、請求項３に記載するパストライザの制御方法において、前記熱殺菌条件を、前記細分化した製品搬送位置毎に前記製品が受ける熱殺菌時間、または、熱殺菌温度並びに熱殺菌時間としたことにより、所定殺菌温度以上の熱殺菌時間を積算して製品の熱殺菌度を得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４に記載するパストライザの制御方法において、前記熱殺菌条件の前記熱殺菌温度を、前記製品が熱殺菌のために受けるシャワーの温度としたことにより、殺菌途上で製品の熱殺菌度が過殺菌或いは殺菌不足になる恐れがある場合に、シャワー温度の変更等で適正な熱殺菌度とするように対応できるという効果を有する。
請求項６に係わる本発明は、請求項４または５に記載するパストライザの制御方法において、前記熱殺菌条件に、前記細分化した製品搬送位置毎に前記製品が熱殺菌のために受けるシャワー受けの有無およびシャワー受けの開始時間をさらに加えることにより、シャワー受けの有無およびシャワー受けの開始時間を加味して、製品の熱殺菌度をさらに木目細かく得ることができるという効果を有する。

請求項７に係わる本発明は、請求項３から６のいずれか一項に記載するパストライザの制御方法において、前記細分化した製品搬送位置毎の熱殺菌条件を基にして、殺菌ゾーンの前端から順次後端に向けて前記細分化した製品搬送位置に相当する単位毎に加算しながら積算し、前記殺菌ゾーンにいた製品の熱殺菌度を演算で得ることができるという効果を有する。
請求項８に係わる本発明は、請求項７に記載するパストライザの制御方法において、前記殺菌ゾーンを前記製品の搬送方向で制御上分割して、該分割した区分での熱殺菌度の演算を前段の区分から最終段の区分まで順次これを繰り返して、殺菌ゾーン全長に亘る熱殺菌度を演算で得る制御プログラムにしたことにより、製品の熱殺菌度を木目細かく演算で得ることができるという効果を有する。

請求項９に係わる本発明は、請求項３から８のいずれか一項に記載するパストライザの制御方法において、前記演算で得た前記製品の熱殺菌度が殺菌途上で予め設定しておいた基準値以上となった場合或いは基準値以下となった場合に、殺菌ゾーンの下流側の熱殺菌手段の温度の変更或いは熱殺菌手段の停止をさせるという対応処理で過殺菌或いは殺菌不足とならず、適正な熱殺菌度となるように制御できるという効果を有する。
請求項１０に係わる本発明は、請求項３から９のいずれか一項に記載するパストライザの制御方法において、前記演算で得た前記製品の熱殺菌度が過殺菌或いは殺菌不足となった場合に、該過殺菌或いは殺菌不足になった対象製品がどれであるかの信号を出力して、該過殺菌或いは殺菌不足の製品をパストライザの後工程でラインオフする等の制御ができるという効果を有する。

本発明に係わる製品熱殺菌度を考慮した制御装置を組み込んだパストライザの模式図である。 図１のパストライザの各ノズル群の水温と製品の温度を示す線図である。 図１の制御装置の熱殺菌度演算プログラムを説明する模式図である。 第２の実施の形態の製品熱殺菌度を考慮した制御装置を組み込んだパストライザの模式図で、図１に相当する図ある。 第３の実施の形態の製品熱殺菌度を考慮した制御装置を組み込んだパストライザおよびその上下流のコンベヤを平面図で表した模式図である。

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。

（第１の実施の形態）
本発明の第１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、本発明に係わる製品熱殺菌度を考慮した制御装置を組み込んだパストライザの模式図である。
図２は、図１のパストライザの各ノズル群の水温と製品の温度を示す線図である。
図３は、図１の制御装置の熱殺菌度演算プログラムを説明する模式図である。

図において、中身の液体が入った実入り容器１（以下製品１と称する）は、パストライザ１０の上本体１１と下本体１２で囲われた筐体の中で、製品搬送コンベヤ２により矢印２ａの方向に連続搬送され、上本体１１に設置されたノズル群５ａ〜５ｆからの温水または高温水の散水（以下シャワーと称することもある）を受けて熱殺菌されるようになっている。
下本体１２には、上流側のノズル群５ａおよび５ｂからの温水の散水を受けて集める温水槽（以下槽と称する）４ａおよび４ｂ、中央部のノズル群５ｃおよび５ｄからの高温水（以下熱水と称することがある）の散水を受けて集める高温水槽（以下槽と称する）４ｃおよび４ｄ、下流側のノズル群５ｅおよび５ｆからの冷却水の散水を受けて集める冷却用温水槽（以下槽と称する）４ｅおよび４ｆが配置されている。

各槽４ａ〜４ｆの処理水は、それぞれ配管１４ａ〜１４ｆおよびポンプ１３ａ〜１３ｆを経由し、各ポンプ１３ａ〜１３ｆの出口配管１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆを経由してそれぞれノズル群５ｆ、５ｅ、５ｃ、５ｄ、５ｂ、５ａへ供給されるようになっている。また、出口配管１５ａ〜１５ｆにはそれぞれの配管内の水温（槽４ａ〜槽４ｆからの水温）を測定する温度センサ１６ａ〜１６ｆが備えられており、前記各ノズル群５ｆ、５ｅ、５ｃ、５ｄ、５ｂ、５ａから散水される処理水の温度は、それぞれ前記温度センサ１６ａ〜１６ｆで測定される。

製品搬送コンベヤ２上を入口側から出口側に向かって搬送されていく製品１が前記シャワーを受けて熱処理されている温度と、各ノズル群５ａ〜５ｆからシャワーされる処理水の温度の関係を、１例として、図２を基に説明する。
ノズル群５ａ部の入口側に入った温度が約１０℃の製品１は、ノズル群５ａから散水される温度ｔａ（約３５℃）の温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（約５０℃）の温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（約７０℃）の高温水のシャワーを受けて殺菌に必要な所定温度（熱殺菌に必要な最低温度の６０℃以上）まで熱せられ、次いで、ノズル群５ｄ部でノズル群５ｄから散水される温度ｔｄ（約６５℃）の高温水のシャワーを受けて所定温度（６０℃以上）に保持をされた後に、ノズル群５ｅ部でノズル群５ｅから散水される温度ｔｅ（約５０℃）の温水のシャワーを受けて所定温度（６０℃以上）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（約３５℃）の温水のシャワーを受けて約４０℃まで冷却される。即ち、製品１は図示Ｔｂの温度線図で昇温、熱殺菌および冷却処理される。ここでは製品１の熱殺菌手段を熱水のシャワーとしてある。
図示Ｔｂの温度線図は、熱殺菌対象の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、予め熱計算、テスト等で求められて制御装置８に入力され、後述する演算の際に使用されるようになっている。

前記製品搬送コンベヤ２は、駆動装置７により図示しない駆動系統で駆動される駆動軸２１と従動軸２２により製品１を搬送するようになっている。
また、駆動軸２１はエンコーダの１種であるロータリーエンコーダ３と接続されていて、駆動軸２１の回転量、即ち、製品搬送コンベヤ２上の製品１の搬送位置の情報が細分化され、符号化されて検出できるようになっている。
ここでは、製品１の搬送位置情報を細分化して符号化する位置情報符号化装置を、駆動軸２１の回転角度情報を細分化して符号化するロータリーエンコーダとしたが、これに限らずリニア位置情報を細分化し、符号化するリニアエンコーダまたはリニアポテンショメータとすることもできるが、ここでは詳細な説明は省略する。
さらに、パストライザ１０の入口部には、製品１の有無を検出する製品センサ６が備えられている。

前記ロータリーエンコーダ３による細分化し、符号化した回転量の検出信号、製品センサ６による製品１の有無の検出信号、ポンプ１３ａ〜１３ｆの運転の有無、温度センサ１６ａ〜１６ｆによる処理水温度の測定信号は制御装置８に送られ、ポンプ１３ａ〜１３ｆは制御装置８によって駆動制御されるようになっている。
さらに、制御装置８は、時計機能および後述する製品１の熱殺菌度等を演算できる制御プログラムを内蔵しており、製品１の熱殺菌度等を出力できるようになっている。
なお、各槽４ａ〜４ｆの処理水は、前記温度センサ１６ａ〜１６ｆの温度測定で所定の温度より低い場合には、図示しないスチーム配管およびスチーム供給弁により対象の槽にスチームが供給され、所定の温度より高い場合には、図示しない冷却水配管および冷却水供給弁により対象の槽に冷却水が供給されて所定の温度に調節されるようになっており、前記スチーム供給弁および冷却水供給弁も制御装置８からの指令で開閉されるようになっているが、図示および詳細な説明は省略する。

次に、本実施の形態に係わる熱殺菌度を考慮した制御装置および方法の作用を説明する。
製品１は、図示しない前工程からパストライザ１０に送り込まれる際、入口部の製品センサ６により製品の有無が検出されて、検出信号が制御装置８に送信される。
また、製品１は、パストライザ１０内で駆動装置７により駆動される製品搬送コンベヤ２によって矢印２ａの方向に搬送され、制御装置８に送信されたロータリーエンコーダ３の細分化し、符号化した回転量検出信号を基に、制御装置８によって製品１の前記製品センサ６で検出されてからの搬送量、即ち、製品搬送コンベヤ２上の製品１の搬送位置が演算により算出される。

製品１の熱殺菌度Ｐは、製品１が熱殺菌を受けている温度Ｔ、時間ｔの関数、即ち、Ｐ＝ｆ（Ｔ、ｔ）で表されるが、１例として、製品１の熱殺菌に必要な最低温度を６０℃とすると、６０℃以上（６０℃から６０℃強）の所定温度で所定時間経過することにより所定の熱殺菌度が得られる。即ち、図２の図示Ｐｓから図示Ｐｅの時間が熱殺菌度を示すことになる。従って、大凡のゾーン区分として、ノズル群５ｃ部〜ノズル群５ｄ部を熱殺菌ゾーンとすると、ノズル群５ａ部〜ノズル群５ｂ部は熱殺菌温度になるまでの予備加熱ゾーン、ノズル群５ｅ部〜ノズル群５ｆ部は製品１を所定温度まで冷却する冷却ゾーンとなる。
前記制御装置８は、予め入力されている温度線図Ｔｂと該制御装置８で算出している製品１の搬送位置から、前記ＰｓおよびＰｅの位置を割り出す。
ここでは、前記制御装置８は図示Ｐｓを熱殺菌のための高温水のシャワー開始と制御上認識している。

ここで、製品１の熱殺菌度演算プログラムの概要を、図３を基に、説明する。図３の（１）、（２）、（３）はそれぞれノズル群５ｃ部、ノズル群５ｄ部、ノズル群５ｅ部での熱殺菌度演算プログラムの概要を説明する図であり、各ノズル群に対応する槽の長さ相当（図ではそれぞれ４ｃ槽長さ相当、４ｄ槽長さ相当、４ｅ槽長さ相当で示している）を、ロータリーエンコーダ３の細分化分割でＮ分割してある。１例として、槽長さを１．２ｍとしてＮ＝６０分割にした場合、１分割は２０ｍｍとなり、製品搬送コンベヤ２のコンベヤ速度を１ｍ／分とすると前記１分割は１秒相当となる。

図３の（１）において、データ１Ａ列、データ１Ｂ列、データ１Ｃ列、データ１Ｄ列、データ１Ｅ列は、それぞれ熱殺菌時間積算データ、製品（容器）有無データ、シャワー開始データ、熱殺菌単位データ（シャワー受けの有無＝ポンプ運転の有無）、熱殺菌加算データを示しており、データ１Ａ列、データ１Ｂ列およびデータ１Ｃ列はシフトデータとして、図示横軸の右方向へ１秒毎にシフトするようになっている。
また、データ１Ｂ列は製品有りの時１、製品無しの時０とし、データ１Ｃ列のシャワー開始は前記Ｐｓの位置を示し、データ１Ｄ列はシャワー時１、シャワー停止時０とする。ここで、データ１Ｄ列のシャワー時１はデータ１Ｃ列のシャワー開始後に有効である。

上記定義を基に、１秒ごとにデータ１Ｂ列とデータ１Ｄ列の積をデータ１Ｅ列のデータに入れ、１秒ごとにデータ１Ａ列とデータ１Ｅ列の和を算出してデータ１Ａ列の次の１秒後のデータとする。このようにして、データ１Ａ列は１秒ごとに加算されて行って最終データは１ＡＮとなる。
また、データ１Ｂ列も１秒毎にシフトされて最終データは１ＢＮとなる。

次に、図３の（２）において、データ２Ａ列〜データ２Ｅ列は、（１）の場合での説明と同様になっている。
ここで、データ２Ａ列とデータ２Ｂ列は、初期データとしてそれぞれ前記図３の（１）の最終データ１ＡＮとデータ１ＢＮが書込まれ、最終データがそれぞれ２ＡＮ、２ＢＮとなる。

次に、図３の（３）において、データ３Ａ列〜データ３Ｅ列は、前記（１）および（２）の場合での説明と同様になっており、データ３Ａ列とデータ３Ｂ列は、初期データとしてそれぞれ前記図３の（２）の最終データ２ＡＮとデータ２ＢＮが書込まれ、最終データがそれぞれ３ＡＮ、３ＢＮとなる。

上記説明のように、熱殺菌時間積算データを製品１の熱殺菌度として演算し、該熱殺菌度が制御上で予め決めておいた設定値になった時に該当する製品１は所定の適正な熱殺菌がなされたことになる。
なお、演算した製品１の熱殺菌度は、制御装置８から出力することによりリアルタイムに把握することができる。

また、殺菌ゾーン内の途中の位置での熱殺菌時間積算データを基に以降の熱殺菌度を予測演算し、適正な熱殺菌度にするために必要な以降のシャワーの温度を制御装置８で演算して、該当する槽に図示しないスチームまたは冷却水の開閉弁を開くことにより該当する槽の水温を調節して以降のシャワーを行い、製品１の熱殺菌度を適正なものとすることができる。即ち、製品１が過殺菌となる恐れが生じたら以降のノズル群のシャワーの温度を所定量低下させ、製品１が殺菌不足となる恐れが生じたら以降のノズル群のシャワーの温度を所定量上昇させて、製品１の熱殺菌度を適正なものとすることができる。

なお、上記説明では、ノズル群５ｃ部〜ノズル群５ｅ部でのデータ列についての説明をしたが、ノズル群５ａ部、ノズル群５ｂ部、ノズル群５ｆ部についても、同様に熱処理時間積算データ等のデータを書込むことができるようにして、製品１が所定温度に昇温するまでの履歴或いは所定温度からの冷却履歴も記録できる。この場合、各ノズル群でのシャワー温度にどれだけの時間の散水を受けたかによって、予め設定しておいた条件を基に所定温度に昇温するまでの履歴或いは所定温度からの冷却履歴を把握できるが、この制御プログラムも前記説明と類似しており、重複する内容となるので、詳細な説明は省略する。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を図４によって説明する。
図４は、第２の実施の形態の製品熱殺菌度を考慮した制御装置を組み込んだパストライザの模式図で、図１に相当する図ある。
図４において、第１の実施の形態と同じ構造のものは同じ記号を記してあり、重複する説明は省略する。

図において、パストライザ１０ａの制御装置８ａは、ロータリーエンコーダ３による細分化し、符号化した回転量の検出信号、製品センサ６による製品１の有無の検出信号、ポンプ１３ａ〜１３ｆの駆動制御入出力信号、温度センサ１６ａ〜１６ｆによる処理水温度の入力信号、熱殺菌度の出力信号に加えて、駆動装置７ａへの駆動制御出力信号が出力されるようになっている。ここで、駆動軸２１は駆動装置７ａにより図示しない駆動系統で駆動されるようになっている。

次に、第２の実施の形態に係わる熱殺菌度を考慮した制御装置および方法の作用を説明する。
パストライザ１０ａの後工程が停止した場合等において、製品搬送コンベヤ２が短時間停止した場合、製品搬送コンベヤ２上のノズル群５ｃおよびノズル群５ｄからの高温水のシャワーを受けている製品１は、製品搬送コンベヤ２の停止時間分だけ余分に６０℃以上（６０℃から６０℃強）の温度に維持されてしまうことになる。この場合、製品搬送コンベヤ２を定常状態よりも速い速度で駆動して、ノズル群５ｃおよびノズル群５ｄからの高温水のシャワーを受けている製品１を、ノズル群５ｃ部およびノズル群５ｄ部から早くノズル群５ｅ部およびノズル群５ｆ部の方へ移動させることによって、製品１が過殺菌となって品質低下となることを防ぐことができる。

前記製品搬送コンベヤ２の停止により、前記ロータリーエンコーダ３による細分化し、符号化した回転量の検出信号の変化が停止すると、制御装置８ａは製品搬送コンベヤ２が停止したと判断して、制御装置８ａが前記製品搬送コンベヤ２の停止時間分も加味して演算した製品１の熱殺菌度積算データを基に、適正な熱殺菌度とするように運転復帰後の製品搬送コンベヤ２の搬送速度の変更を駆動装置７ａに出力する。
運転復帰直後は製品１の過殺菌を防止するために製品搬送コンベヤ２の搬送速度は定常状態よりも速い速度とするが、この速い速度のために上記過殺菌防止対象製品よりも上流側の製品は逆に熱殺菌不足となる恐れが生じるので、過殺菌の恐れがある製品１を速く出した後の製品搬送コンベヤ２の搬送速度は以降若干遅くするというように制御装置８ａから駆動装置７ａに駆動制御信号が出力されて、製品１の熱殺菌度が適正な許容範囲内になるように運転される。
この場合、ノズル群５ａ、ノズル群５ｂで受けた温水の温度、時間を基に、加温時間積算データ等が制御装置８ａで演算され、該データも考慮して製品搬送コンベヤ２の搬送速度が制御装置８ａによって自動的に決定されるが、詳細な説明は省略する。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態を図５によって説明する。
図５は、第３の実施の形態の製品熱殺菌度を考慮した制御装置を組み込んだパストライザおよびその上下流のコンベヤを平面図で表した模式図である。
図５において、第１および第２の実施の形態と同じ構造のものは同じ記号を記してあり、重複する説明は省略する。

図において、製品１は、入口コンベヤ３１により上流から矢印３１ａの方向へ搬送されてパストライザ１０ｂに供給され、パストライザ１０ｂで矢印２ａの方向に搬送されながら熱殺菌された後、出口コンベヤ３２により下流側へ、定常時は矢印３２ａの方向へ搬送されるようになっている。
該出口コンベヤ３２には、図示のように、バイパスコンベヤ３３が隣接して配置されていて、必要により制御装置８ｂからの指令によって、駆動装置３４ｄの駆動により支点３５を揺動中心としてその先端が位置３４ｂから位置３４ｃへ矢印３４ａの方向に揺動する製品搬送方向変更ガイド３４によって、製品１をバイパスコンベヤ３３へ矢印３３ａのように排出することができるようになっている。

また、パストライザ１０ｂの制御装置８ｂは、ロータリーエンコーダ３による細分化し、符号化した回転量の検出信号、製品センサ６による製品１の有無の検出信号、ポンプ１３ａ〜１３ｆの駆動制御入出力信号、温度センサ１６ａ〜１６ｆによる処理水温度の入力信号、熱殺菌度の出力信号に加えて、駆動装置３４ｄへの駆動制御出力信号が出力されるようになっている。
パストライザ１０ｂの製品搬送コンベヤ２、製品センサ６、ロータリーエンコーダ３等については前記パストライザ１０および１０ａと同様の構造であるので、詳細な説明は省略する。

次いで、第３の実施の形態に係わる製品熱殺菌度を考慮した制御装置および方法の作用を説明する。
パストライザ１０ｂの後工程が停止した場合等において、製品搬送コンベヤ２が長時間停止した場合、製品搬送コンベヤ２上のノズル群５ｃおよびノズル群５ｄからの高温水のシャワーを受けている製品１は、製品搬送コンベヤ２上で長時間６０℃以上（６０℃から６０℃強）の温度に維持されてしまい、過殺菌となってしまうことがある。
この場合、前記ロータリーエンコーダ３の長時間停止の検出信号により、制御装置８ｂは製品搬送コンベヤ２が長時間停止したとして、前記製品搬送コンベヤ２の停止時間分も加味して演算した製品１の熱殺菌度積算データを基に、製品１が過殺菌になってしまったと判断し、該過殺菌対象の製品１がどれであるかの信号を出力することができる。
前記過殺菌の製品１が出口コンベヤ３２に搬送されて製品搬送方向変更ガイド３４部に達すると、制御装置８ｂからの指令により駆動装置３４ｄが作動し、製品搬送方向変更ガイド３４が支点３５を揺動中心としてその先端が図示３４ｂから図示３４ｃへ揺動して、過殺菌となった製品１をバイパスコンベヤ３３の方向へ自動的に排出する。

上記説明では、製品１が過殺菌となった場合について説明してきたが、製品１がシャワー温度不足等で殺菌不足となった場合についても、上記説明と同様に、殺菌不足対象の製品１がどれであるかの信号を出力することができる。前記殺菌不足となった製品１は対象製品だけをバイパスコンベヤ３３の方向へ自動的に排出することができ、従来のように、過殺菌或いは殺菌不足となった場合に多くの適正な熱殺菌度の製品を含めたロットごとの多量の製品を排出してしまうということを避けることができる。

１ 製品
２ 製品搬送コンベヤ
３ ロータリーエンコーダ
４ａ〜４ｆ 槽
５ａ〜５ｆ ノズル群
６ 製品センサ
７、７ａ 駆動装置
８、８ａ、８ｂ 制御装置
１０、１０ａ、１０ｂ パストライザ
１３ａ〜１３ｆ ポンプ
１６ａ〜１６ｆ 温度センサ
３２ 出口コンベヤ
３３ バイパスコンベヤ
３４ 製品搬送方向変更ガイド
３４ｄ 駆動装置

Claims (10)

1. 中身の液体が入った容器（以下製品と称する）を連続搬送中に殺菌ゾーンで熱殺菌するパストライザの制御装置において、製品搬送コンベヤによる前記製品の搬送位置情報を細分化して符号化する位置情報符号化手段を設け、かつ、前記製品の熱殺菌条件を測定する測定手段を設けて、前記位置情報符号化手段によって検出した前記製品の搬送位置情報の信号と前記測定手段によって測定した前記製品の熱殺菌条件の信号を取り込み、制御プログラムで前記細分化した製品搬送位置毎の製品の熱殺菌条件を積算することにより、前記殺菌ゾーンを通した製品の熱殺菌度を演算できるようにし、
   前記演算で得た前記製品の熱殺菌度が殺菌途上で予め設定しておいた基準値以上となった場合或いは基準値以下となった場合に、前記製品搬送コンベヤの搬送速度を適宜高速或いは低速に変更して、適正な熱殺菌度となるように制御し、
   前記製品搬送コンベヤが停止した後の運転復帰直後に、前記製品搬送コンベヤの前記搬送速度を定常状態よりも速くし、過殺菌の恐れがある前記製品を速く出した後の前記製品搬送コンベヤの前記搬送速度を以降遅くしたことを特徴とするパストライザの制御装置。
2. 請求項１に記載するパストライザの制御装置において、前記位置情報符号化手段を前記製品搬送コンベヤの駆動系統に設けたエンコーダとしたことを特徴とするパストライザの制御装置。
3. 中身の液体が入った充填済の容器（以下製品と称する）を連続搬送中に殺菌ゾーンで熱殺菌するパストライザの制御方法において、製品搬送コンベヤによる前記製品の搬送位置情報を細分化して符号化する位置情報符号化手段によって検出した前記製品の搬送位置情報の信号と、前記製品の熱殺菌条件を測定する測定手段によって測定した前記製品の熱殺菌条件の信号を取り込み、制御プログラムで前記細分化した製品搬送位置毎の製品の熱殺菌条件を積算することにより、前記殺菌ゾーンにいた製品の熱殺菌度を演算できるようにし、
   前記演算で得た前記製品の熱殺菌度が殺菌途上で予め設定しておいた基準値以上となった場合或いは基準値以下となった場合に、前記製品搬送コンベヤの搬送速度を適宜高速或いは低速に変更して、適正な熱殺菌度となるように制御し、
   前記製品搬送コンベヤが停止した後の運転復帰直後に、前記製品搬送コンベヤの前記搬送速度を定常状態よりも速くし、過殺菌の恐れがある前記製品を速く出した後の前記製品搬送コンベヤの前記搬送速度を以降遅くすることを特徴とするパストライザの制御方法。
4. 請求項３に記載するパストライザの制御方法において、前記熱殺菌条件を、前記細分化した製品搬送位置毎に前記製品が受ける熱殺菌時間、または、熱殺菌温度並びに熱殺菌時間としたことを特徴とするパストライザの制御方法。
5. 請求項４に記載するパストライザの制御方法において、前記熱殺菌条件の前記熱殺菌温度を、前記製品が熱殺菌のために受けるシャワーの温度としたことを特徴とするパストライザの制御方法。
6. 請求項４または５に記載するパストライザの制御方法において、前記熱殺菌条件に、前記細分化した製品搬送位置毎に前記製品が熱殺菌のために受けるシャワー受けの有無およびシャワー受けの開始時間をさらに加えることを特徴とするパストライザの制御方法。
7. 請求項３から６のいずれか一項に記載するパストライザの制御方法において、前記細分化した製品搬送位置毎の熱殺菌条件を基にして、殺菌ゾーンの前端から順次後端に向けて前記細分化した製品搬送位置に相当する単位毎に加算しながら積算し、前記殺菌ゾーンを通した製品の熱殺菌度を演算できるような制御プログラムにしたことを特徴とするパストライザの制御方法。
8. 請求項７に記載するパストライザの制御方法において、前記殺菌ゾーンを前記製品の搬送方向で制御上分割して、該分割した区分の前段の区分で前記熱殺菌条件の積算により得た熱殺菌度の最終データを次の区分の先頭データとして、該次の区分での前記製品の熱殺菌度を前記熱殺菌条件の積算で得るようにし、順次これを繰り返して殺菌ゾーン全長に亘る熱殺菌度を演算で得ることができる制御プログラムにしたことを特徴とするパストライザの制御方法。
9. 請求項３から８のいずれか一項に記載するパストライザの制御方法において、前記演算で得た前記製品の熱殺菌度が殺菌途上で予め設定しておいた基準値以上となった場合或いは基準値以下となった場合に、殺菌ゾーンの下流側の熱殺菌手段の温度の変更或いは熱殺菌手段の停止をさせて、適正な熱殺菌度となるように制御することを特徴とするパストライザの制御方法。
10. 請求項３から９のいずれか一項に記載するパストライザの制御方法において、前記演算で得た前記製品の熱殺菌度が過殺菌或いは殺菌不足となった場合に、該過殺菌或いは殺菌不足になった対象製品がどれであるかの信号を出力できるように制御することを特徴とするパストライザの制御方法。

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