JP6307845B2 - 無菌充填機 - Google Patents

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Description

この発明は、食品や飲料を容器に充填する無菌充填機に関するものである。
この種の無菌充填機には、一般的に充填空間を外気から遮断した無菌空間が備わっている。
食品や飲料を無菌充填する際には充填する無菌空間及び容器を殺菌している。無菌充填を達成するためには無菌空間内を無菌状態に保つとともに、容器を無菌状態に保つ必要がある。そのために、無菌空間および容器をそれぞれ別々に殺菌するための空間殺菌装置および容器殺菌装置が無菌充填機に備えられている。
例えば、紙やプラスチックの容器に液体を充填する場合に、内容物が腐敗しないように無菌充填が行なわれる。無菌充填は予め容器本体と蓋材とに対してそれぞれ過酸化水素を噴霧してその酸化力によって殺菌処理を行なうようにしている。そして噴霧された過酸化水素を乾燥させることにより容器および蓋材をそれぞれ無菌化するようにしている。そして無菌化された充填室内において上記無菌化された容器に内容物を無菌充填するようにし、この後に蓋材によってシールしている。
また無菌充填する際は空間内部を無菌化状態に保つ必要が有るため、空間内は無菌化された空気で陽圧に保たれている。
図１は従来の無菌充填機の一例を示す図である。図１に示される充填機は一般的に多く用いられているロータリー式充填機であるが、説明のため平面で各部を示す。内容物が充填される容器１は容器挿入部５から無菌空間に供給される。先ず、殺菌部６で容器内に殺菌ガス２（例えば過酸化水素ガス）を噴霧して容器を滅菌する。その後乾燥部７で殺菌ガスを乾燥し、充填部８の充填ノズル８ａで内容物を充填した後、更に蓋材３をシールするシール部９を経て排出部１０から排出される。
図２は図１に示される従来の無菌充填機の殺菌部の前段にバキューム部２１を設けた無菌充填機の一例を示す概略構成図である。図２に示される無菌充填機は、容器挿入部１５と、バキューム部２１と、殺菌部１６と、乾燥部１７と、充填部１８（符号１８ａは充填ノズルを示す）と、シール部１９と、排出部２０と、が容器の流れ方向にこの順に備えられている。バキューム部２１は、容器挿入部１５と殺菌部１６の間に設けられ、図３に示すように無菌空間の外側に設けられた容器挿入部１５から供給された容器１内の空気を吸引し、内部の空気を無菌エアーで置換した後に、容器は殺菌部１６に送り込まれる。このバキューム部２１によって図１に示される無菌充填機よりも無菌状態の良好な無菌空間とすることが出来る。尚、符号１１はリテーナーである。
特開平１１−１０５８３２号公報 特願２０１３−１５３５４１号公報
上記図１、図２に示す無菌充填機では、容器１内の殺菌に使用された過酸化水素を乾燥
部７、１７で乾燥するために、無菌空間を５０°Ｃ〜８０°Ｃに昇温している。このため充填中に充填機が停止すると充填ノズル８ａ、１８ａ内にある内容物が雰囲気の温度によって上昇する。温度が上昇した内容物をそのまま充填して密封すると、その後室温あるいは冷蔵すると容器内が減圧して容器が変形してしまう。それらを防ぐために従来法では、充填ノズル内の内容物が２０°Ｃ前後になるまで内容物を捨てる必要があり内容物が無駄になり生産ロスとなってしまう。
そこで本発明は上記問題に鑑みて、充填機が停止した場合であっても充填ノズル内にある内容物を捨てずに済むように、充填ノズル内の内容物の温度の上昇を防ぎ、生産ロスの発生を防ぐ無菌充填機を提供することを目的とする。
そこで本発明の請求項１に係る発明は、
無菌空間内で充填ノズルによって容器に内容物を充填する無菌充填機であって、
充填ノズルと、充填ノズル保持機構と、ノズル冷却手段を備え、
充填ノズル保持機構は無菌空間内の壁面に設けられ、無菌空間内に向かって凹形状のもので、凹形状部の底面は透明な耐熱部材であり、凹形状の底面と充填ノズルの先端面が同一面となるようにその底面で充填ノズルを保持し、
ノズル冷却手段は前記充填ノズル保持機構の凹形状部に保持されたノズル先端部の内容物の温度上昇を抑える手段であることを特徴とする無菌充填機である。
本発明の請求項２に係る発明は、
前記ノズル冷却手段は、充填ノズル保持機構の凹形状部に圧縮空気を送り込むことを特徴とする請求項１に記載の無菌充填機である。
本発明の請求項１に記載の無菌充填機によれば、充填ノズルはその先端面が凹形状の充填ノズルの底面と同一面となるようにその底面で保持され、更にノズル冷却手段によって充填ノズル先端部の温度上昇を防ぐことで内容物の液温上昇を防ぐことが出来、充填が停止した場合に充填ノズル内の内容物を捨てる必要がないため生産ロスを防ぐことが出来る。
また、充填ノズル保持機構の凹形状の底面を透明な耐熱部材天面を透明な耐熱部材とすることによって、充填ノズルの先端部と容器の位置関係が見やすくなり充填ノズルを保持する位置の調整がしやすくなる。
本発明の請求項２に係る無菌充填機によれば、ノズル冷却手段によって充填ノズル保持機構の凹状部に圧縮空気が送り込まれ、充填ノズル先端部の温度上昇を防ぐことが出来る。
従来の無菌充填機の一例を示す図。 従来の無菌充填機の殺菌部の前段にバキューム部を設けた無菌充填機の一例を示す概略構成図。 バキューム部を説明するための図。 本発明の無菌充填機の概略構成図。 本発明の無菌充填機の充填部を詳細に示す図。
以下、図面を参照して本発明に係る無菌充填機を実施するための形態を説明する。
図４は本発明の無菌充填機の概略構成図である。図４に示される本発明の無菌充填機は、容器挿入部２５と、バキューム部３１と、殺菌部２６と、乾燥部２７と、充填部２８と、シール部２９と、排出部３０と、が容器の流れ方向の順に備えられている。
内容物が充填される容器１は容器挿入部２５から無菌空間に供給され、先ずバキューム部３１によって容器１内の空気を吸引し、内部の空気を無菌エアーで置換した後に、殺菌部２６で容器内に殺菌ガス２を噴霧して容器を殺菌する。その後乾燥部２７で殺菌ガスを乾燥し、充填部２８の充填ノズル２８ａによって内容物を充填した後、更に蓋材３をシールするシール部２９を経て排出部３０から排出される。
図５に充填部２８を詳細に示す。充填部２８には充填ノズル２８ａと、充填ノズル保持機構４０と、ノズル冷却手段４１と、が備えられている。充填ノズル２８ａはその先端部が充填ノズル保持機構４０によって保持されている。
充填ノズル保持機構は無菌空間内の壁面４２に設けられ、無菌空間内に向かって凹形状のもので、凹形状の底面４０ａと充填ノズル２８ａの先端面が同一面となるようにその底面４０ａで充填ノズル２８ａを保持している。
ノズル冷却手段４１は前記充填ノズル保持機構４０の凹状部に保持されたノズル先端部の温度上昇を抑える手段であって、例えば圧縮空気４１ａを充填ノズル先端部内に送るものであり、５０°Ｃ〜８０°Ｃに昇温された無菌空間によって充填ノズル先端部内の内容物の液温上昇を圧縮空気４１ａによって防ぐ。その結果、充填が停止した場合において充填ノズル内にある内容物を捨てることがなく生産ロスの発生を防ぐことが出来る。
更に、充填ノズル保持機構４０の凹形状の底面４０ａには例えば透明なガラス又は樹脂といった耐熱部材を用いている。その結果、充填ノズルの先端部と容器の位置関係が見やすくなり充填ノズルを保持する位置の調整がしやすくなっている。
このように従来の無菌充填機では充填が停止した場合に充填ノズルの先端の温度上昇した内容物を捨てていたが、本発明の無菌充填機によれば充填ノズル内にある内容物の温度の上昇を防ぐことが出来、その結果充填ノズルの先端の内容物を捨てることなく充填することが出来るので、生産ロスの発生を防ぐことが出来る。
１・・・容器
２・・・殺菌ガス（過酸化水素ガス）
３・・・蓋材
４・・・容器内の空気
５・・・容器挿入部
６・・・殺菌部
６ａ・・・殺菌ノズル
７・・・乾燥部
８・・・充填部
８ａ・・・充填ノズル
９・・・シール部
１０・・・排出部
１５・・・容器挿入部
１６・・・殺菌部
１７・・・乾燥部
１８・・・充填部
１８ａ・・・充填ノズル
１９・・・シール部
２０・・・排出部
２１・・・バキューム部
２５・・・容器挿入部
２６・・・殺菌部
２７・・・乾燥部
２８・・・充填部
２８ａ・・・充填ノズル
２９・・・シール部
３０・・・排出部
３１・・・バキューム部
４０・・・充填ノズル保持機構
４０ａ・・・充填ノズル保持機構の凹形状の底面
４１・・・ノズル冷却手段
４１ａ・・・圧縮空気
４２・・・無菌空間内の壁面

Claims (2)

  1. 無菌空間内で充填ノズルによって容器に内容物を充填する無菌充填機であって、
    充填ノズルと、充填ノズル保持機構と、ノズル冷却手段を備え、
    充填ノズル保持機構は無菌空間内の壁面に設けられ、無菌空間内に向かって凹形状のもので、凹形状部の底面は透明な耐熱部材であり、凹形状の底面と充填ノズルの先端面が同一面となるようにその底面で充填ノズルを保持し、
    ノズル冷却手段は前記充填ノズル保持機構の凹形状部に保持されたノズル先端部の内容物の温度上昇を抑える手段であることを特徴とする無菌充填機。
  2. 前記ノズル冷却手段は、充填ノズル保持機構の凹形状部に圧縮空気を送り込むことを特徴とする請求項１に記載の無菌充填機。
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