JP6053310B2 - 充填済容器殺菌装置および充填済容器殺菌方法 - Google Patents

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）

先ず、従来の充填済容器殺菌装置について図２から図４に基づいて説明する。
図２は、従来の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３は、図２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４は、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の関係を示す線図である。
図２において、製品（充填済容器）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１１へ供給され、矢印１１ｆ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、下流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、後工程側へ搬送されるようになっている。

図３において、従来の充填済容器殺菌装置１１は、上本体３と下本体４で囲われた筐体の中で、製品Ｂが搬送装置１２により矢印１１ｆ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からの所定温度の水の散水（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１２は、図示のように、該充填済容器殺菌装置の始点位置から終点位置までの長さとなっており、運転、停止、或いは、搬送速度変更の制御が制御装置１５からの指令によりなされるようになっている。

各ノズル群５ａ〜ノズル群５ｇからシャワーされる所定温度の水の温度と、前記搬送装置２上を矢印１１ｆの方向に向かって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製品温度との関係を、１例として、図４を基に説明する。
図４は、図３の充填済容器殺菌装置１１の各ノズル群の水の温度と製品温度を示す線図である。

ノズル群５ａ部に搬入された温度が一例として約５℃の製品Ｂは、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まで熱せられる。該充填済容器殺菌装置の始点位置から前記熱殺菌に必要な最低温度ｔｓに到達する搬送位置Ｔｓまでのエリアを加温処理エリアと称する。

前記搬送位置Ｔｓを過ぎて搬送される製品Ｂは、ノズル群５ｃ部の前記搬送位置Ｔｓ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以上の所定温度に直近の温度まで上昇して、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内容物が殺菌される。前記搬送位置Ｔｓから前記所定温度に所定時間保持されて内容物の殺菌が終了する搬送位置までのエリアを殺菌処理エリアと称するが、後述するように、過殺菌回避エリアとも称する。

前記殺菌処理エリアを過ぎて搬送される製品Ｂは、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。前記殺菌処理エリアの終点位置から該充填済容器殺菌装置の終点位置までのエリアを冷却処理エリアと称する。

即ち、製品Ｂは、図示温度線図Ｃｓのように加温、殺菌および冷却の処理がなされて、熱殺菌処理される。
前記温度線図Ｃｓ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。

次に、前記説明の従来の充填済容器殺菌装置１１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（過殺菌回避エリア）、冷却処理エリアでそれぞれ加温、殺菌、冷却の処理がなされ、所定の殺菌条件（温度、時間等）により熱殺菌処理されて、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を停止したままとすると、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、殺菌処理エリアを過殺菌回避エリアとも称する。

前記過殺菌を回避するためには、制御装置１５からの指令により、供給コンベヤ２１を停止させるとともに、前記搬送装置２の運転を継続として、前記搬送装置２上にあった製品Ｂを全て前記搬送装置２から下流側へ排出する必要が生じる。しかし、下流側の製品Ｂのアキュムレーションに余裕が無い場合は、前記搬送装置２を停止せざるを得なくなって、過殺菌製品が発生してしまう恐れがある。

前記説明のように、従来の充填済容器殺菌装置１１では、後工程のアキュームコンベヤ２２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、供給コンベヤ２１を停止させるとともに、前記搬送装置２の運転を継続として、前記搬送装置２上にあった製品Ｂを前記過殺菌回避エリアの下流以降へ排出しなければならず、排出される製品Ｂを該充填済容器殺菌装置の前記冷却処理エリア、および、該充填済容器殺菌装置の後工程のアキュームコンベヤ２２でアキュムレーションできるように、前記アキュームコンベヤ２２の長さを必要長さにしなければならない。
即ち、従来の該充填済容器殺菌装置１１では、後工程のアキュームコンベヤ２２の長さが長くなり、レイアウトが長くなってしまうという恐れがある。

また、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、充填済容器殺菌装置の運転再開時には、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。

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の運転停止等があった場合に、生産性を悪化させることがなくて、過殺菌防止を図ることができ、また、レイアウト長さを短くすることができる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）までの区間の第一搬送装置と、前記搬送位置Ｔｓから該充填済容器殺菌装置の終点位置までの区間の第二搬送装置に分割するとともに、前記第一搬送装置と第二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し、前記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、前記第一搬送装置の製品搬送を停止、前記第二搬送装置の製品搬送を継続とするように制御が可能な制御装置を備えることを特徴とする。

（２）第２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装置を用い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）までの区間の第一搬送装置と、前記搬送位置Ｔｓから該充填済容器殺菌装置の終点位置までの区間の第二搬送装置に分割して、前記第一搬送装置と第二搬送装置をそれぞれ運転、停止の制御を可能に、及び、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、前記第一搬送装置の製品搬送を停止、前記第二搬送装置の製品搬送を継続とするように制御が可能な運転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、前記第２の充填済容器殺菌方法において、前記第一搬送装置の運転継続後、前記搬送位置Ｔｓから、前記殺菌用の水のシャワーを受けて製品の内容物が殺菌温度で所要時間殺菌され、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殺菌処理エリア（該殺菌処理エリアの製品は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ることから、該殺菌処理エリアを過殺菌回避エリアとも称する）の中の全ての製品が該過殺菌回避エリアから下流側へ搬出されたら、前記第一搬送装置を停止とするように制御が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２に係わる本発明は、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）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）までの区間の第一搬送装置と、前記搬送位置Ｔｓから該充填済容器殺菌装置の終点位置までの区間の第二搬送装置に分割するとともに、前記第一搬送装置と第二搬送装置をそれぞれに運転、停止を制御可能に、及び、搬送速度変更の制御を可能とする構成としたことによって、該充填済容器殺菌装置より下流工程の機器が運転停止等となった場合に、前記第一搬送装置を停止とし、前記第二搬送装置の運転を継続として、前記過殺菌回避エリアにある製品を、該過殺菌回避エリアから下流側へ排出して、過殺菌とならないように防止できるという効果を有する。
また、少なくとも過殺菌回避エリアの製品のみを過殺菌回避エリアから下流側へ排出すればよいので、後工程のアキュムレーション長さを減少させることができ、レイアウトを短くすることができるという効果を有する。
さらに、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、充填済容器殺菌装置の定常運転再開時に直ちに再開することができるという効果を有する。

請求項３に係わる本発明は、請求項２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中の全ての製品が該過殺菌回避エリアから下流側へ搬出されたら、前記第一搬送装置を停止できるように制御が可能な運転構成としたことによって、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て、レイアウトをさらに短く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の正面断面図で、一部を省略している。 従来の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に示す従来の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。 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の正面断面図で、一部を省略している。
また、図１は先に説明した図３と類似した図面となっている。
図１において、図３に示す従来の充填済容器殺菌装置１１と同じ構造のものは同じ記号を付してあり、重複する説明は省略する。
図１において、充填済容器殺菌装置１の搬送装置２は、第一搬送装置２ａと第二搬送装置２ｂに直列に分割配置された構造であり、前記第一搬送装置２ａと第二搬送装置２ｂが制御装置１０からの指令によりそれぞれ搬送制御されるようになっている。その他の構造については、先に説明した従来の充填済容器殺菌装置１１と同じであるので、重複する説明は省略する。
なお、先に図４を基に説明したように、製品が加温、殺菌および冷却の処理をされて、熱殺菌処理が行われる温度線図Ｃｓについても、本発明の実施の形態の場合も同じであるので、重複する説明は省略し、以下、先に説明した従来の充填済容器殺菌装置１１の内容を引用することがある。

第一搬送装置２ａは、該充填済容器殺菌装置の始点位置から搬送位置Ｔｓまでの加温処理エリアに配置されている。
第二搬送装置２ｂは、搬送位置Ｔｓから該充填済容器殺菌装置の終点位置までの殺菌処理エリア（過殺菌回避エリア）と冷却処理エリアに配置されている。

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、冷却の処理がなされて所定の殺菌条件（温度、時間等）により殺菌処理され、下流のアキュームコンベヤ２２へ搬送されていく。

前記下流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、供給コンベヤ２１を停止、前記第一搬送装置２ａを停止とし、前記第二搬送装置２ｂ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が、過殺菌回避エリアから冷却処理エリアに搬出されて過殺菌を回避することができる。

即ち、加温処理エリアにある製品Ｂは、前記第一搬送装置２ａの停止により未殺菌のまま加温処理エリアに留まり、過殺菌回避エリアにある殺菌中或いは殺菌済の製品Ｂは、前記第二搬送装置２ｂの運転継続により過殺菌回避エリアから順次冷却処理エリアへ搬送されて過殺菌を回避され、良品として後工程側へ搬出することができる。
また、加温処理エリアの未殺菌製品Ｂの搬送を停止するので、後工程のアキュムレーション長さを、従来の場合よりも短くすることができ、レイアウト長さを短くすることができる。

さらに、過殺菌回避エリアにある製品Ｂを該過殺菌回避エリアから下流側へ排出したら、前記第二搬送装置２ｂの搬送を停止することにより、後工程のアキュムレーション長さをさらに短くすることができ、レイアウト長さをさらに短くすることができる。

なお、前記第一搬送装置２ａ、第二搬送装置２ｂは、後工程側のアキュームコンベヤ２２等の機器のアキュムレーション状況により、制御装置１０からの指令によって運転、停止、或いは、速度変更等の制御を行うことができ、製品Ｂを効率的に搬送、アキュムレーションすることができる。

１ 充填済容器殺菌装置
２ 搬送装置
２ａ 第一搬送装置
２ｂ 第二搬送装置
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ ノズル群
１０ 制御装置
Ｂ 製品（充填済容器）

Claims (3)

1. 搬送装置により連続搬送される充填済容器に、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、所定の殺菌条件で前記充填済容器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、前記充填済容器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に到達する搬送位置Ｔｓまでの区間の第一搬送装置と、前記搬送位置Ｔｓから該充填済容器殺菌装置の終点位置までの区間の第二搬送装置に分割するとともに、前記第一搬送装置と第二搬送装置をそれぞれに運転、停止の制御を可能に、及び搬送速度変更の制御を可能とし、前記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、前記第一搬送装置の製品搬送を停止、前記第二搬送装置の製品搬送を継続とするように制御が可能な制御装置を備えることを特徴とする充填済容器殺菌装置。
2. 搬送装置により連続搬送される充填済容器に、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、所定の殺菌条件で前記充填済容器を殺菌する充填済容器殺菌装置を用い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、前記充填済容器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に到達する搬送位置Ｔｓまでの区間の第一搬送装置と、前記搬送位置Ｔｓから該充填済容器殺菌装置の終点位置までの区間の第二搬送装置に分割して、前記第一搬送装置と第二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が停止等となった場合に、前記第一搬送装置の製品搬送を停止、前記第二搬送装置の製品搬送を継続とするように制御が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。
3. 請求項２に記載する充填済容器殺菌方法において、前記第二搬送装置の運転継続後、前記搬送位置Ｔｓから、前記殺菌用の水のシャワーを受けて前記充填済容器の内容物が殺菌温度で所要時間殺菌され、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殺菌処理エリアの中の全ての充填済容器が該過殺菌回避エリアから下流側へ搬出されたら、前記第二搬送装置を停止とするように制御が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。

Images