JP6653409B2 - 滅菌容器を製造するための装置、当該装置を備えた瓶詰めプラント、および滅菌容器を製造するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、滅菌容器を製造するための装置、そのような装置を含む瓶詰めプラント、および滅菌容器を製造するための方法に関する。

関連分野は、いわゆる「センシティブな」食品、すなわち、アイソトニック飲料、ジュース、ネクター、ソフトドリンク、茶、ミルクベースのドリンク、コーヒーベースのドリンク等の、細菌汚染および酸化に特にセンシティブな製品の瓶詰めである。そのような食品にとって、すべての包装段階を通じて起こり得る微生物汚染を防止することが基本的に重要である。

無菌技術を使用する包装ラインは先行技術において既知であり、充填は汚染防止環境（controlled contamination environment）で行われ、かつ滅菌容器を使用するので、瓶詰め製品を長期間貯蔵することができ、そして室温であっても化学的／物理的および官能的安定性を有する。

デザインの違いは別として、従来の無菌瓶詰めラインは、無菌環境において少なくとも以下のステップを実行することを提供する。
− 熱可塑性材料で作られたパリソンから出発して、例えば延伸ブロー成形によって容器を成形するステップ。
− 成形された容器の化学的滅菌ステップ。
− このような容器が気密に保護されるように、容器を充填し、続いて充填された容器をキャッピングするステップ。

前述のキャッピングするステップに続いて、容器を非滅菌環境に解放することができる。

知られているように、ブロー成形ユニットを出る容器は、５０℃から６０℃の間に含まれる温度を有し、滅菌器に向かう経路- 長くても短くてもよい -に沿ってそれらは冷却する傾向がある。

成形された容器の正しい滅菌を確実にするためには、それらの壁上での凝縮の形成を防ぐことが基本であり、これは容器自体の温度を露点よりも上に保つことによって行われる。このようにして、蒸気が凝縮する可能性がある「コールド」ゾーンの形成は起こりにくくなる。

欧州特許公開公報第１８５８５６０号は、貫通ノズルによって噴射された蒸気を介して容器の内壁を加熱するように構成された方法および装置を示している。

そのような解決策の主な限界は、構造上の複雑さおよび高いエネルギー消費に関連している。

これに関連して、本発明を支える技術的課題は、上で引用された従来技術の欠点を取り除く、滅菌容器を製造するための装置、そのような装置を含む瓶詰めプラント、および滅菌容器を製造するための方法を提供することである。

特に、本発明の目的は、より大きなエネルギー効率および単純化された構造を有し、既知の解決法に対してよりコンパクトな、滅菌容器を製造するための装置およびそのような装置を含む瓶詰めプラントを提供することである。

本発明の他の目的は、既知の方法よりも少ないエネルギーを消費する滅菌容器を製造するための方法を提供することである。

上述の技術的課題および特定の目的は、以下の、滅菌容器を製造するための装置によって実質的に達成される。当該装置は、
熱可塑性材料で作られたパリソンから出発して容器を成形するための成形ユニットと、
成形された容器を滅菌剤によって化学的に滅菌するための滅菌ユニットであって、前記成形ユニットの下流に配置されている滅菌ユニットと、
を備え、
第１の容積部（volume）を画定するように構成された第１の箱状ケースであって、その内側で、容器が、成形ユニットから滅菌ユニットへの移動の際に、前方に移動する、第１の箱状ケースと、
第１の容積部の外側に位置し、１Ｐａから１０Ｐａの間に含まれる圧力を有する空気を第１の容積部に導入するように構成された、空気を加圧するための第１の空気加圧装置であって、第１の容積部に空気を方向付けるための少なくとも１つの第１のファンと、加圧された空気の温度を前記滅菌剤の露点を超えるよう維持するように構成された少なくとも１つの第１の加熱要素を備える第１の空気加圧装置と、を備える。

好ましくは、第１の加熱要素は、加圧された空気の温度を３５℃から４５℃の間に維持するように構成される。

好ましくは、第１の加熱要素はコイル熱交換器である。

一実施形態によれば、第１の加熱要素は電気抵抗である。

例えば、第１の加圧装置は１つ又は複数のエアフィルタを含む。

好ましくは、装置はまた、第１の容積部内の気温を制御するためのフィードバック制御システムを含む。

例えば、フィードバック制御システムは、第１の容積部の内側に配置された少なくとも１つの第１の温度センサを含む。

上述の技術的課題および特定の目的は、以下の瓶詰めプラントによって実質的に達成される。当該瓶詰めプラントは、
上記で概説したように、滅菌容器を製造するための装置と、
滅菌ユニットの下流に配置された、容器を充填するための充填ユニットと、
第２の容積部を画定するように構成された第２の箱状ケースであって、その内側で、容器が、滅菌ユニットから充填ユニットへの移動の際に、前方に移動する、第２の箱状ケースと、
第２の容積部の外側に位置し、２０Ｐａから３５Ｐａの間に含まれる圧力を有する空気を第２の容積部に導入するように構成された、空気を加圧するための第２の空気加圧装置であって、少なくとも１つの第２のファンと、加圧された空気の温度を前記滅菌剤の露点を超えるよう維持するように構成された少なくとも１つの第２の加熱要素とを備える第２の空気加圧装置と、を備える。

好ましくは、瓶詰めプラントは、第２の容積部の内側に配置された、容器をすすぐためのすすぎユニットをさらに含む。

好ましくは、瓶詰めプラントは、充填ユニットを収容する汚染防止環境内に２０Ｐａから３５Ｐａの間に含まれる圧力を有する空気を導入するように構成される、空気を加圧するための第３の空気加圧装置をさらに備える。

上述の技術的課題および特定の目的は、以下の、滅菌容器を製造するための方法によって実質的に達成される。当該方法は、
熱可塑性材料で作られたパリソンから出発して容器を成形するステップと、
成形された容器を滅菌剤を用いて化学的に滅菌するステップと、を含み、
成形工程の後かつ滅菌工程の前に、容器は、外部環境から分離された第１の容積部であって、１Ｐａから１０Ｐａの間に含まれる圧力を有し、かつ前記滅菌剤の露点を超える温度を有する空気流を受ける第１の容積部の内側で、前方に移動されることを特徴とする。

本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面に示すように、滅菌容器を製造するための装置、そのような装置を含む瓶詰めプラント、および滅菌容器を製造するための方法の、好ましいが限定的ではない実施形態の示唆的な、したがって非限定的な説明からより完全に明らかになる。
本発明に係る滅菌容器を製造するための装置を概略的に示す。 本発明に係る瓶詰めプラントを概略的に示す。

図面を参照して、番号１は滅菌容器２を製造するための装置を示す。

装置１は、熱可塑性材料、好ましくはＰＥＴ製のパリソンから出発して容器２を成形するための成形ユニット３を含む。好ましくは、成形ユニット３は、延伸ブロー成形によってパリソンを成形するための複数の成形ステーションを担持する回転カルーセルを含む。

あるいは、成形ユニット３は線形タイプのものである。

装置１は、成形された容器２を滅菌剤によって滅菌するための化学滅菌ユニット４をさらに含む。滅菌ユニット４は成形ユニット３の下流に配置されている。

特に、滅菌ユニット４は、過酸化水素または過酢酸によって容器２を化学的に滅菌するように構成されている。

好適には、装置１は、内部で容器２が成形ユニット３から滅菌ユニット４への移動の際に前方に移動する第１の容積部６を画定するように構成された第１の箱状ケース５を備える。

特に、成形ユニット３を出た容器２は、１つ又は複数の移送スター（transfer stars）、関連する動力部（motorizations）を有するコンベヤベルトおよび／または首部で容器を掴むためのグリッパ等の既知のタイプの移送手段（図示せず）を介して滅菌ユニット４に移動される。

例えば、移送手段は第１の容積部６の内側に配置されている。

あるいは、移送手段の一部だけが第１の容積部６の内側に位置し、そのような移送手段の残りの部分は第１の容積部６の外側に位置する。例えば、スターまたはベルトは第１の容積部６の内側に配置され、関連する動力部は第１の容積部６の外側に配置される。

第１の容積部６の外側には、第１の容積部６に１Ｐａから１０Ｐａの間に含まれる圧力を有する空気を導入するように構成された第１の空気加圧装置７が配置されている。

好ましくは、第１の加圧装置７は、第１の箱状ケース５に一体的に取り付けられている。

第１の加圧装置７は、少なくとも１つの第１のファン８と少なくとも１つの第１の加熱要素９とを備える。

ファン８は、空気を第１の容積部６に向けるために使用される。

第１の加熱要素９は、容器２が第１の容積部６に導入されると、その温度が滅菌剤の露点よりも上に維持されるように、加圧された空気を加熱するように構成される。

好ましくは、第１の加熱要素９は、加圧された空気の温度を３５℃から４５℃の間に維持するように構成される。

好ましくは、第１の加圧装置７は１つ又は複数のエアフィルタ１０を含む。特に、１つ又は複数のＨＥＰＡフィルタが提供される。

好ましくは、第１の加熱要素９は、第１のファン８とフィルタ１０（または複数のフィルタ）との間に配置される。

したがって、空気は、第１の容積部６に導入される前に、順番に、加圧され、方向付けられ、加熱され、そして濾過される。

好ましくは、第１の加圧装置７は、高温の加圧された空気が上部から第１の容積部６内に導入されるように、第１の箱状ケース５の上部に配置される。

本発明の一実施形態によれば、第１の加熱要素９はコイル熱交換器である。専用のまたは一般的な蒸気源が、例えば比例開放弁（proportional opening valve）等の調整要素を備えた回路を介してコイル熱交換器に供給する。

そのような調整要素は、第１の容積部６内の所望の温度に応じて、コイル内に所定量の蒸気を導入するように構成される。

本発明の他の実施形態によれば、第１の加熱要素９は電気抵抗である。

本発明のさらなる実施形態によれば、第１の加圧装置７は複数のファンを含む。

本発明のさらなる実施形態によれば、第１の加圧装置７は複数の加熱要素を含む。

好ましくは、滅菌ユニット４はアイソレータ４０の内側に、すなわち、汚染防止環境４１を規定するように構成された箱状ケース内に、配置される。

アイソレータ４０は、滅菌ユニット４によって滅菌されたばかりの容器２の無菌性を維持することを目的としている。滅菌ユニット４のアイソレータ４０と第１の箱状ケース５とは連続しており、単一の容積部を、すなわち連続的に容積部を画定するように接続されている。

特に、第１の容積部６と汚染防止環境４１とは流体連通している。

図２から分かるように、第１の容積部６と汚染防止環境４との間には、空気を排出するための、２つの壁により区切られた中間ゾーンがある。

好ましくは、装置１は、第１の容積部６の内部に存在する気温を制御するためのフィードバック制御システム１１を備える。

フィードバック制御システム１１は、第１の容積部６の内側に配置された少なくとも１つの第１の温度センサ１１ａを含む。特に、第１の温度センサ１１ａによって検出された温度に応答して、フィードバック制御システム１１は、３５℃から４５℃の間の温度を維持するように構成される。

好ましくは、フィードバック制御システム１１は他のセンサも含む。例えば、第１の加圧装置７のフィルタ１０（または複数のフィルタ）に近接して配置された第２の温度センサ１１ｂを設けることが可能である。そのような第２の温度センサ１１ｂの存在は、フィルタ１０の動作と適合する気温を設定する必要性と関連している。

好ましくは、フィードバック制御システム１１はまた、滅菌ユニット４のアイソレータ４０の吸引導管に配置された第３の温度センサ１１ｃを含む。第３のセンサ１１ｃの機能は、容器２の有効温度が所望の範囲内に維持されることを保証することである。

番号１００は、以下のものを含む瓶詰めプラントを示すために用いられる。当該瓶詰めプラントは、
上述の滅菌容器２を製造するための装置１と、
滅菌ユニット４の下流に配置された、容器２を充填するための充填ユニット１２と、
第２の容積部１６を画定するように構成された第２の箱状ケース１５であって、その内側で、容器が、滅菌ユニット４から充填ユニット１２への移動の際に、前方に移動する第２の箱状ケース１５と、を備える。

第２の容積部１６の外側には、２０Ｐａから３５Ｐａの間に含まれる圧力を有する空気を第２の容積部１６に導入するように構成された第２の空気加圧装置１７が配置されている。

特に、第２の加圧装置１７は少なくとも１つの第２のファン１８と少なくとも１つの第２の加熱要素１９とを含む。

好ましくは、第２の加熱要素１９は、加圧された空気の温度を３５℃から４５℃の間に維持するように構成される。

好ましくは、第２の加圧装置１７は１つ又は複数のエアフィルタ１１０、例えばＨＥＰＡ型フィルタを含む。

好ましくは、第２の加熱要素１９は、第２のファン１８とフィルタ１１０（または複数のフィルタ）との間に配置される。したがって、空気は、第２の容積部１６に導入される前に、順番に、加圧され、方向付けられ、加熱され、そして濾過される。

好ましくは、第２の加圧装置１７は、高温の加圧された空気が上部から第２の容積部１６内に導入されるように、第２の箱状ケース１５の上部に配置される。

第２の加圧装置１７は、異なる圧力を設定するように構成されているが、構成要素および機能の点で第１の加圧装置７と類似している。したがって、第１の加圧装置７についてすでに説明した異なる実施形態は、第２の加圧装置１７についての関連する類推で再現可能である。

特に、第２の容積部１６の内部に存在する気温を制御するために第２のフィードバック制御システム（図示せず）が設けられている。

第２の加圧装置１７の存在のおかげで、滅菌ユニット４の汚染防止環境４１に向かって逆流空気流が作り出される。

本発明の一実施形態によれば、瓶詰めプラント１００は、第２の容積部１６の内側に位置する容器２をすすぐためのすすぎユニット１３を備える。

好ましくは、滅菌ユニット１２は、汚染防止環境１２１を画定するように構成されたアイソレータ１２０を備えている。

充填ユニット１２のアイソレータ１２０と第２の箱状ケース１５とは、単一の容積部を、すなわち連続的に容積部を画定するように接続されている。

特に、第２の容積部１６と汚染防止環境１２１とは流体連通している。

本発明の一実施形態によれば、充填ユニット１２を収容する汚染防止環境１２１内に２０Ｐａから３５Ｐａの間の圧力を有する空気を導入するように構成された、空気を加圧するための第３の空気加圧装置２７も設けられる。

第３の加圧装置２７は、異なる圧力を設定するように構成されているが、構成要素および機能の点で第１の加圧装置７と類似している。したがって、第１の加圧装置７について既に説明した異なる実施形態は、第３の加圧装置２７についての関連する類推で再現可能である。

好ましくは、充填ユニット１２の下流に、内部で充填された容器２が前方に移動するさらなる容積部３６が設けられ、これはさらなる空気加圧装置３７を備えるさらなる箱状ケース３５によって保護される。

そのようなさらなる容積部３６の下流にはキャッピングユニット（図示せず）が配置されている。

上記の説明から、本発明による滅菌容器を製造するための装置、そのような装置を含む瓶詰めプラント、および無菌容器を製造するための方法の特徴は、その利点と同様に明らかである。

特に、成形ユニットを出て滅菌ユニットへ向かう容器の通過容積が制限されており、高温の加圧された空気をこのような限られた容積にのみ導入するための加圧装置が設けられているために、容器を高温に保つために必要なエネルギーは、既知の解決策よりも低い。

この構造は、高温に保つべくゾーンの制限（confinement）のみを必要とするので、既知の解決策より決定的に単純である（制限は第１の箱状ケースを通して行われる）。

容器の通過容積の制限およびその内部への高温加圧された空気の導入は、プラントの他の作業ゾーン、例えば、滅菌器と充填器の間、充填器自体、充填器とキャッパー（capper）の間にも再現可能である。

ＥＰ１８５８５６０

Claims (11)

1. 滅菌容器（２）を製造するための装置（１）であって、
   熱可塑性材料で作られたパリソンから出発して前記容器（２）を成形するための成形ユニット（３）と、
   前記成形された容器（２）を滅菌剤によって化学的に滅菌するための滅菌ユニット（４）であって、前記成形ユニット（３）の下流に配置されている滅菌ユニット（４）と、
   を備え、
   第１の容積部（６）を画定するように構成された第１の箱状ケース（５）であって、その内部で、前記容器（２）は、前記成形ユニット（３）から前記滅菌ユニット（４）への移動の際に、前方に移動する、第１の箱状ケース（５）と、
   前記第１の容積部（６）の外側に配置され、１Ｐａから１０Ｐａの間に含まれる圧力を有する空気をその中に導入するように構成された、空気を加圧するための第１の空気加圧装置（７）であって、前記空気を前記第１の容積部（６）に向けるための少なくとも１つの第１のファン（８）と、前記加圧された空気の温度を前記滅菌剤の露点の温度を超えるよう維持するように構成された少なくとも１つの第１の加熱要素（９）とを備える第１の空気加圧装置（７）とを備える、装置（１）。
2. 前記第１の加熱要素（９）が、前記加圧された空気の前記温度を３５℃から４５℃の間に維持するように構成されている、請求項１に記載の装置（１）。
3. 前記第１の加熱要素（９）がコイル熱交換器である、請求項１または２に記載の装置（１）。
4. 前記第１の加熱要素（９）が電気抵抗である、請求項１または２に記載の装置（１）。
5. 前記第１の空気加圧装置（７）が、１つ又は複数のエアフィルタ（１０）をさらに備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置（１）。
6. 前記第１の容積部（６）内の気温を制御するためのフィードバック制御システム（１１）をさらに備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置（１）。
7. 前記フィードバック制御システム（１１）が、前記第１の容積部（６）の内側に配置された少なくとも１つの第１の温度センサ（１１ａ）を備える、請求項６に記載の装置（１）。
8. 瓶詰めプラント（１００）であって、
   請求項１から７のいずれかに記載の滅菌容器（２）を製造するための装置（１）と、
   前記滅菌ユニット（４）の下流に配置された、前記容器（２）を充填するための充填ユニット（１２）と、
   第２の容積部（１６）を画定するように構成された第２の箱状ケース（１５）であって、その内部で、前記容器（２）が、前記滅菌ユニット（４）から前記充填ユニット（１２）への移動の際に、前方に移動する、第２の箱状ケース（１５）と、
   前記第２の容積部（１６）の外部に配置され、２０Ｐａから３５Ｐａの間に含まれる圧力を有する空気をその中に導入するように構成された、空気を加圧するための第２の空気加圧装置（１７）であって、少なくとも１つの第２のファン（１８）と、前記加圧された空気の温度を前記滅菌剤の露点を超えるよう維持するように構成された少なくとも１つの第２の加熱要素（１９）とを備える第２の空気加圧装置（１７）とを備える、瓶詰めプラント（１００）。
9. 前記容器（２）をすすぐためのすすぎユニット（１３）をさらに含み、前記すすぎユニット（１３）は前記第２の容積部（１６）の内側に配置されている、請求項８に記載の瓶詰めプラント（１００）。
10. 前記充填ユニット（１２）を収容する汚染防止環境（１２１）内に２０Ｐａから３５Ｐａの間に含まれる圧力を有する空気を導入するように構成された、空気を加圧するための第３の空気加圧装置（２７）をさらに含む、請求項８または９に記載の瓶詰めプラント（１００）。
11. 請求項１から７のいずれか１項に記載の装置（１）を用いて滅菌容器（２）を製造するための方法であって、
    前記成形ユニット（３）を用いて、熱可塑性材料で作られたパリソンから出発して前記容器（２）を成形するステップと、
    前記滅菌ユニット（４）を用いて、前記成形された容器（２）を滅菌剤を用いて化学的に滅菌するステップと、を含み、
    前記成形するステップの後かつ前記滅菌するステップの前に、前記容器（２）は、外部環境から分離された前記第１の容積部（６）の内側を前方に移動し、前記第１の空気加圧装置（７）によって、前記第１の容積部（６）は、１Ｐａから１０Ｐａの間に含まれる圧力を有し、かつ前記滅菌剤の露点を超える温度を有する空気流を受ける、方法。

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