JP7250084B2 - 製品液管路内圧力の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、飲料など液体製品を製造する際に使用される滅菌装置における製品液管路内圧力の制御方法に関するものである。

従来、ジュース、コーヒー、牛乳等を製造するための液体製品製造装置として図３に示すものがある。この例では、液体製品製造装置３００は、原料液タンク３１０と、ブレンダ３２０と、滅菌装置３３０とを備える。ブレンダ３２０は、原料液タンク３１０からの原料液と水とを計量しつつ混合して所定濃度の混合液である製品液を送り出す。

滅菌装置３３０は、ブレンダ３２０から送出された製品液を滅菌する。滅菌装置３３０は、ブレンダ３２０から送出された製品液を貯留するバランスタンク（以下、「ＢＴ」と記す）３３１と、ＢＴ３３１からの製品液を加熱滅菌するための第１加熱器３３２及び第２加熱器３３３と、第２加熱器３３３から送出された製品液を所定流量で所定時間に亘り滅菌温度に保持するホールディングチューブ（以下、「ＨＴＵ」と記す）３３４と、ＨＴＵ３３４から送出された滅菌後の製品液を所定温度まで段階的に冷却する冷却器３３５と、製品液を圧送する第１ポンプ３３６ａ、第２ポンプ３３６ｂ及び第３ポンプ３３６ｃと、製品液が内部を圧送される製品液管路３３７ａ及び、第１加熱器３３２及び第２加熱器３３３内において製品液管路３３７ａを内部に収納して熱交換する冷媒液製品液管路３３７ｂを有している。

ＢＴ３３１からの製品液は、第１ポンプ３３６ａにより第１加熱器３３２へ圧送される。第１加熱器３３２を通過した製品液は、第２ポンプ３３６ｂにより第２加熱器３３３へ圧送される。第２加熱器３３３からＨＴＵ３３４へ圧送され、ＨＴＵ３３４において所定流量で所定時間保持されて滅菌され、その後、冷却器３３５を通過した製品液は、第３ポンプ３３６ｃにより、アセプティックサージタンク（以下、「ＡＣＴ」と記す）４００へ圧送される。ＡＣＴ４００に貯留された製品液は、図示しない充填機により缶やボトルに詰められる（特許文献１参照）。
この場合、第１制御部４０２は、流量センサからなる第１センサ４０１による、製品液管路３３７ａ内を流通する製品液又は水の流量の流量値を参照して、製品液管路内の流量が設定値となるように第１ポンプ３３６ａの作動制御を行なう。
同様に、第二制御部４０４は、圧力センサからなる第２センサ４０３による製品液管路３３７ａ内を流通する製品液又は水が圧送される際の製品液管路内圧力値を参照して、製品液管路内圧力が設定値となるように第２ポンプ３３６ｂの作動制御を行なう。
第３制御部４０６は、圧力センサからなる第３センサ４０５による、冷却器３３５の下流の製品液管路３３７ａの製品液管路内圧力を参照して、製品液管路内圧力が設定値となるように第３ポンプの作動を制御するように構成されている。
なお、第１ポンプ３３６ａ、第２ポンプ３３６ｂ、第３ポンプ３３６ｃはロータリーポンプにより構成されている。

製品液管路３３７ａ内の洗浄には、水が洗浄液として用いられる。その際、製品液管路３３７ａ内から製品液の残滓を払拭する必要があるため、水を製品液管路３３７ａ内に圧送供給することにより、過去の製品液を滅菌装置３３０外へ押し流す作業が行われる。これを「原液排出」と称する。その後、滅菌装置３３０内に製品液を流通させる場合には、水を製品液に置き換える作業が行われる。これを「原液置換」と称する。

ところで、滅菌装置３３０においては、加熱器において沸点以上に加熱することから、製品液が沸騰しないように製品液管路内において製品液を適正な圧力（以下、「沸騰抑制圧」と記す）に加圧しておく必要がある。この沸騰抑制圧が確保されていない場合には、製品液を液体として圧送できない事態が発生することとなる。

また、第１加熱器３３２及び第２加熱器３３３においては、製品液が流れる製品液管路３３７ａを内方に収納する熱冷媒液製品液管路３３７ｂが設けられ、製品液管路３３７ａとの間に熱冷媒を流通させることにより、製品液と熱媒液との間で熱交換させて製品液を加熱するように構成されているため、仮に、製品液が流れる管にピンホール等が発生しているような場合には、熱冷媒液が製品液に混入し、製品液が製品として成立しなくなる。
このため、滅菌装置３３０は「安全背圧」すなわち、製品液の圧力が熱媒液の圧力よりも高い圧力を確保した状態で運転されることが必要となる。「安全背圧」に関しては、滅菌装置３３０における製品液の滅菌時のみならず、上記の「原液排出」時及び「原液置換」時においても要請される。

滅菌装置３３０における安全背圧の確保は、基本的には、冷却器３３５を通過した製品液又は水が流通している際の製品液管路３３７ａ内の圧力を第３センサ４０５及び第３制御部４０６により第３ポンプ３３６ｃの作動を制御することにより行われている。但し、その制御内容は製品液の滅菌時と製品液払拭のための水流通時とでは異なる。

即ち、製品液が濃縮ジュース等であって粘度が水よりも高い場合や、粒入りジュース等のように液体そのものの粘度は水と同等であっても、小径の固形物を多量に含む場合には、管内における圧力損失が大きいため、基本的に、液圧（管内圧力）が大きいことから、安全背圧は確保されやすく、また、沸騰抑制圧が確保され、かつ安全弁から製品液が噴き出すことがないように、第３制御部４０６の設定圧力値を小さくして第３ポンプ３３６ｃの出力を大きくし、製品液管路３３７ａ内の製品液を積極的に流す必要がある。従って、製品液流通時には、水流通時よりもポンプ３３６ｃの出力を大きくする制御が必要となる。

一方、水は粘度が製品液よりも低く、管内における圧力損失が小さいため、液圧（管内圧力）は小さく、製品液流通時と同様のポンプの作動制御では安全背圧を確保できない。したがって、第３制御部４０６の設定圧力値を大きくして第３ポンプ３３６ｃの出力を抑え、管内圧力を確保する必要がある。すなわち、水流通時には、製品液流通時よりも第３ポンプ３３６ｃの出力を小さくする制御が必要となる。

特開２０１４－８３５２５号公報

この場合、製品液管路３３７ａ内の製品液から水への置換（「原液排出」）の際には、通水開始後に第３ポンプ３３６ｃの作動を制御する第３制御部４０６における設定圧力値を製品液流通時の値から通水時の値に切り替える必要がある。また、水から製品液への置換（「原液置換」）の際には、通液開始後に、第３ポンプ３３６ｃの作動を制御する第３制御部４０６における設定圧力値を、通水時の値から製品液流通時の値に切り替える必要がある。

しかしながら、「原液排出」の場合、製品液が水に置き換わる初期においては、滅菌装置３３０内を流通する液体（「流通液」と記す）中における製品液の割合が大きいため、流通液の粘度は水に比して高い。
この状態で第３制御部４０６の設定圧力値を大きくして、第３ポンプ３３６ｃの出力を下げる制御が行われた場合で、例えば、製品液が濃縮ジュース等であって粘度が水よりも高い場合には、第３ポンプ３３６ｃの出力低下により管内圧力が高くなり、安全弁から製品液が噴出する事態に至る場合がある。また、固形成分である粒入りジュース等であった場合には、製品液の液体成分のみが第３ポンプ３３６ｃから排出され、固形成分が第３ポンプ３３６ｃの上流に堆積する事態が生じ、制御不能の事態となり、製品液を正常に搬送することができなくなる場合がある。

また、「原液置換」の場合、旧製品液を払拭した水を新製品液に置き換える場合の過渡期の早期すなわち、流通液の大部分が未だ水であるときに、第３制御部４０６の設定圧力値を小さくして第３ポンプ３３６ｃの出力を上げる制御が行われた場合には、製品液管路内圧力が低くなり安全背圧の確保ができなくなる。
一方、当該過渡期の晩期に同様の制御を行うと、流通液中における製品液の割合が大きいにもかかわらず、設定圧力値が切り替わるまでの間は通水時の制御が行われるため、第３ポンプ３３６ｃの出力が不足することになる。その結果、装置保護のための安全弁の設定圧力以上の管内圧力が発生し、安全弁から製品液が噴き出す可能性がある、という問題が存していた。

そこで本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたものであって、安全背圧及び沸騰抑制圧を確保しつつ、一方で、安全弁から製品液が噴き出すことがなく、滅菌装置における製品液及び水相互間の置換を行うことができる製品液管路内圧力の制御方法を提供する。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、製品液管路内の製品液を加熱するための加熱部と、前記加熱部により加熱された前記製品液を所定時間滅菌温度に保持するホールディングチューブと、前記製品液又は水を前記製品液管路内で圧送するポンプとを有する滅菌装置において、前記ポンプにより、前記製品液管路内の製品液を水に置換する際及び前記製品液管路内の水を製品液に置換する際の製品液管路内の圧力制御方法であって、前記製品液と前記水との間の置換状態に基づいて前記ポンプの出力を制御して前記製品液管路内圧力を確保するべく、前記製品液と前記水との間の置換の際に、前記製品液管路内圧力が設定圧力値となるように前記ポンプの作動を制御するとともに、前記設定圧力値を徐々に変更することを特徴とする製品液管路内圧力の制御方法である。

本願発明によっては、製品液又は水を圧送するポンプの作動の制御が、製品液と水との混合状態に応じて適切に行われることから、ある製品液の製造を完了し、次に異なる原料液を使用して新たな製品液を製造する際に、水を製品液管路内に供給することにより、過去の製品液を滅菌装置外へ押し流す「原液排出」及び、当該旧製品液を押し流した水を新たな製品液に置き換える「原液置換」の工程時においても、製品液管路内の「安全背圧」及び「沸騰抑制圧」を確保し、かつ安全弁から製品液が噴き出すことがない状態で製品液及び水相互間の変更を行うことが可能となる。

請求項２記載の発明は、前記製品液管路には、前記製品液管路内を前記製品液又は水が流通する際の製品液管路内圧力を検知する圧力センサと、前記圧力センサが検知した圧力値を参照しつつ、前記製品液管路内圧力が設定圧力値となるように前記ポンプの作動を制御するポンプ作動制御部とが設けられていることを特徴とする請求項１記載の製品液管路内圧力の制御方法である。

本願発明によれば、上記ポンプの作動はポンプ作動制御部により制御され、「安全背圧」及び「沸騰抑制圧」を確保し、かつ安全弁から製品液が噴き出すことがない状態で製品液及び水相互間の置換を行うことが可能となる。

請求項３記載の発明は、予め取得された、前記製品液と前記水との間の置換の際の前記ポンプの作動の制御変更開始時期データ及び、前記ポンプの作動の制御変更が開始されてから完了するまでに要する制御変更所要時間データに基づいて、前記設定圧力値を徐々に変更することを特徴とする請求項２記載の製品液管路内圧力の制御方法である。

本願発明によれば、前記製品液と前記水との間の置換による前記制御変更開始時期データ及び、前記ポンプ作動制御変更が開始されてから完了するまでに要する制御変更所要時間データを予め取得しておき、当該制御変更開始時期データに基づきポンプ作動の切り替えを開始し、かつ、前記製品液と水との間の置換が開始されてから完了するまでに要する制御変更所要時間データに基づいて徐々に設定圧力値を変更し、製品液と水との混合状態に適合した形でポンプ作動を制御することから、確実に「安全背圧」及び「沸騰抑制圧」を確保し、かつ安全弁から製品液が噴き出すことがない状態で「原液排出」及び「原液置換」を行うことが可能となる。

請求項４記載の発明は、前記製品液と前記水との境界領域が前記滅菌装置における前記製品液管路の第１の所定位置から第２の所定位置に到達するのに要する時間に基づいて前記制御変更所要時間データを作成することを特徴とする請求項３記載の製品液管路内圧力の制御方法である。

請求項５記載の発明にあっては、製品液管路内の製品液を加熱するための加熱部と、前記加熱部により加熱された前記製品液を所定時間滅菌温度に保持するホールディングチューブと、前記製品液又は水を前記製品液管路内で圧送するポンプとを有する滅菌装置において、前記ポンプにより、前記製品液管路内の製品液を水に置換する際及び前記製品液管路内の水を製品液に置換する際の製品液管路内の圧力制御方法であって、前記製品液と前記水との間の置換状態に基づいて前記ポンプの出力を制御して前記製品液管路内圧力を確保するべく、前記製品液と前記水との間の置換の際に、前記製品液管路内圧力が設定圧力値となるように前記ポンプの作動を制御するとともに、前記設定圧力値を徐々に変更し、前記製品液管路には、前記製品液管路内を前記製品液又は水が流通する際の製品液管路内圧力を検知する圧力センサと、前記圧力センサが検知した圧力値を参照しつつ、前記製品液管路内圧力が設定圧力値となるように前記ポンプの作動を制御するポンプ作動制御部とが設けられ、予め取得された、前記製品液と前記水との間の置換の際の前記ポンプの作動の制御変更開始時期データ及び、前記ポンプの作動の制御変更が開始されてから完了するまでに要する制御変更所要時間データに基づいて、前記設定圧力値を徐々に変更し、前記製品液と前記水との境界領域が前記滅菌装置における前記製品液管路の第１の所定位置から第２の所定位置に到達するのに要する時間に基づいて前記制御変更所要時間データを作成し、前記ポンプは前記製品液管路の中間部及び下流端部に設けられると共に、前記ポンプ作動制御部は前記下流端部に設けられたポンプの上流側に設けられ、前記製品液から水へ置換する場合には、前記制御変更開始時期データは、前記境界領域が前記中間部に設けられたポンプに至る時期及び前記下流端部に設けられた前記ポンプに至る時期を考慮して取得され、前記制御変更所要時間データは、前記境界領域が前記ホールディングチューブから前記下流端部に設けられた前記ポンプに至る時間に基づき決定され、前記制御変更開始時期データ及び前記制御変更所要時間データに基づき前記製品液管路の下流端部に設けられた前記ポンプ作動制御部により前記下流端部に設けられたポンプの作動を制御することを特徴とする製品液管路内圧力の制御方法である。

本願発明にあっては、製品液管路の下流端部に設けられたポンプの作動制御
により製品液管路内の圧力制御を行う場合であって、製品液管路内の製品液を水で押し出して払拭する場合における下流端部ポンプの作動制御変更の開始時期は、製品液と水との境界領域が中間部ポンプ及び下流端部ポンプに到達するタイミングの時間を按分して決定する。
また、制御変更の態様は、前記境界領域が前記ホールディングチューブから前記下流端部ポンプに至る所要時間に亘り徐々に行うように構成されている。
従って、前記製品液と前記水との間の置換状態に基づいて前記ポンプの出力を制御して前記製品液管路内圧力を確保することができ、常に「安全背圧」、「沸騰抑制圧」を確保しつつ、製品液が安全弁から噴き出すことなく運転することができる。

請求項６記載の発明にあっては、製品液管路内の製品液を加熱するための加熱部と、前記加熱部により加熱された前記製品液を所定時間滅菌温度に保持するホールディングチューブと、前記製品液又は水を前記製品液管路内で圧送するポンプとを有する滅菌装置において、前記ポンプにより、前記製品液管路内の製品液を水に置換する際及び前記製品液管路内の水を製品液に置換する際の製品液管路内の圧力制御方法であって、前記製品液と前記水との間の置換状態に基づいて前記ポンプの出力を制御して前記製品液管路内圧力を確保するべく、前記製品液と前記水との間の置換の際に、前記製品液管路内圧力が設定圧力値となるように前記ポンプの作動を制御するとともに、前記設定圧力値を徐々に変更し、前記製品液管路には、前記製品液管路内を前記製品液又は水が流通する際の製品液管路内圧力を検知する圧力センサと、前記圧力センサが検知した圧力値を参照しつつ、前記製品液管路内圧力が設定圧力値となるように前記ポンプの作動を制御するポンプ作動制御部とが設けられ、予め取得された、前記製品液と前記水との間の置換の際の前記ポンプの作動の制御変更開始時期データ及び、前記ポンプの作動の制御変更が開始されてから完了するまでに要する制御変更所要時間データに基づいて、前記設定圧力値を徐々に変更し、前記製品液と前記水との境界領域が前記滅菌装置における前記製品液管路の第１の所定位置から第２の所定位置に到達するのに要する時間に基づいて前記制御変更所要時間データを作成し、前記ポンプは前記製品液管路の中間部及び下流端部に設けられると共に、前記ポンプ作動制御部は前記下流端部に設けられたポンプの上流側に設けられ、前記ホールディングチューブの下流側には、前記ホールディングチューブにおいて加熱滅菌された前記製品液を冷却する冷却部が設けられ、前記水から前記製品液へ置換する場合には、前記制御変更開始時期データは、前記境界領域が前記中間部に設けられたポンプに至る時期と、前記下流端部に設けられた前記ポンプに至る時期とを考慮して取得され、前記制御変更所要時間データは、前記境界領域が前記冷却部から前記下流端部に設けられた前記ポンプに至る時間に基づき決定され、前記制御変更開始時期データ及び前記制御変更所要時間データに基づき前記製品液管路の下流端部に設けられた前記ポンプ作動制御部により前記ポンプの作動を制御することを特徴とする製品液管路内圧力の制御方法である。

本願発明にあっては、製品液管路の下流端部に設けられたポンプの作動制御により製品液管路内の圧力制御を行う場合であって、製品液管路内の製品液を払拭した水を新たな製品液に置換する場合における下流端部ポンプの作動制御変更の開始時期は、製品液と水との境界領域が中間部ポンプ及び下流端部ポンプに到達するタイミングの時間を按分して決定する。また、制御変更の態様は、前記境界領域が前記冷却部から前記下流端部に設けられた前記ポンプに至る所要時間に亘り徐々に行うように構成されている。
従って、前記製品液と前記水との間の置換状態に基づいて前記ポンプの出力を制御して前記製品液管路内圧力を確保することができ、常に「安全背圧」、「沸騰抑制圧」を確保しつつ、製品液が安全弁から噴き出すことなく運転することができる。

請求項７記載の発明にあっては、製品液管路内の製品液を加熱するための加熱部と、前記加熱部により加熱された前記製品液を所定時間滅菌温度に保持するホールディングチューブと、前記製品液又は水を前記製品液管路内で圧送するポンプとを有する滅菌装置において、前記ポンプにより、前記製品液管路内の製品液を水に置換する際及び前記製品液管路内の水を製品液に置換する際の製品液管路内の圧力制御方法であって、前記製品液と前記水との間の置換状態に基づいて前記ポンプの出力を制御して前記製品液管路内圧力を確保するべく、前記製品液と前記水との間の置換の際に、前記製品液管路内圧力が設定圧力値となるように前記ポンプの作動を制御するとともに、前記設定圧力値を徐々に変更し、前記製品液管路には、前記製品液管路内を前記製品液又は水が流通する際の製品液管路内圧力を検知する圧力センサと、前記圧力センサが検知した圧力値を参照しつつ、前記製品液管路内圧力が設定圧力値となるように前記ポンプの作動を制御するポンプ作動制御部とが設けられ、予め取得された、前記製品液と前記水との間の置換の際の前記ポンプの作動の制御変更開始時期データ及び、前記ポンプの作動の制御変更が開始されてから完了するまでに要する制御変更所要時間データに基づいて、前記設定圧力値を徐々に変更し、前記製品液と前記水との境界領域が前記滅菌装置における前記製品液管路の第１の所定位置から第２の所定位置に到達するのに要する時間に基づいて前記制御変更所要時間データを作成し、前記ポンプは前記製品液管路の上流端部及び中間部に設けられ、前記上流端部に設けられた上流端部ポンプの下流側であって前記中間部に設けられた中間部ポンプとの間に配置される第一のポンプ作動制御部により、前記製品液管路内を流通する前記製品液又は水の流量に基づき前記中間部ポンプの作動を制御すると共に、前記中間部ポンプの上流側であって前記上流端部ポンプとの間に配置される第二のポンプ作動制御部により、前記製品液管路内を前記製品液又は水が流通する際の製品液管路内圧力を検知すると共に設定された圧力値に基づき前記上流端部ポンプの作動を制御し、前記加熱部は、前記上流端部ポンプと前記中間部ポンプとの間に配置された第一加熱部及び前記中間部ポンプと前記ホールディングチューブとの間に配置された第二加熱部とにより構成され、前記製品液から水へ置換する場合には、前記制御変更開始時期データは、前記境界領域が前記中間部ポンプに至る時期により決定されると共に、前記制御変更所要時間データは、前記境界領域が前記第二のポンプ作動制御部から前記第二加熱部の下流側端部に至る時間に基づき決定され、前記制御変更開始時期データ及び前記制御変更所要時間データに基づき前記第二のポンプ作動制御部により前記上流端部ポンプの作動を制御することを特徴とする製品液管路内圧力の制御方法である。

本願発明にあっては、製品液管路の中間部に設けられたポンプの作動制御を行う場合であって、製品液管路内の製品液を水で押し出して払拭する場合における中間部ポンプの作動制御変更の開始時期は、製品液と水との境界領域が中間部ポンプに到達した時点で行う。また、制御変更の態様は、前記境界領域が前記第一のポンプ作動制御部から前記第二加熱部の下流端部に至る所要時間に亘り徐々に行うように構成されている。
従って、前記製品液と前記水との間の置換状態に基づいて前記ポンプの出力を制御して前記製品液管路内圧力を確保することができ、常に「安全背圧」、「沸騰抑制圧」を確保することができると共に、製品液が安全弁から噴き出すことなく運転することができる。

請求項８記載の発明にあっては、製品液管路内の製品液を加熱するための加熱部と、前記加熱部により加熱された前記製品液を所定時間滅菌温度に保持するホールディングチューブと、前記製品液又は水を前記製品液管路内で圧送するポンプとを有する滅菌装置において、前記ポンプにより、前記製品液管路内の製品液を水に置換する際及び前記製品液管路内の水を製品液に置換する際の製品液管路内の圧力制御方法であって、前記製品液と前記水との間の置換状態に基づいて前記ポンプの出力を制御して前記製品液管路内圧力を確保するべく、前記製品液と前記水との間の置換の際に、前記製品液管路内圧力が設定圧力値となるように前記ポンプの作動を制御するとともに、前記設定圧力値を徐々に変更し、前記製品液管路には、前記製品液管路内を前記製品液又は水が流通する際の製品液管路内圧力を検知する圧力センサと、前記圧力センサが検知した圧力値を参照しつつ、前記製品液管路内圧力が設定圧力値となるように前記ポンプの作動を制御するポンプ作動制御部とが設けられ、予め取得された、前記製品液と前記水との間の置換の際の前記ポンプの作動の制御変更開始時期データ及び、前記ポンプの作動の制御変更が開始されてから完了するまでに要する制御変更所要時間データに基づいて、前記設定圧力値を徐々に変更し、前記製品液と前記水との境界領域が前記滅菌装置における前記製品液管路の第１の所定位置から第２の所定位置に到達するのに要する時間に基づいて前記制御変更所要時間データを作成し、前記ポンプは前記製品液管路の上流端部及び中間部に設けられ、前記上流端部に設けられた上流端部ポンプの下流側であって前記中間部に設けられた中間部ポンプとの間に配置される第一のポンプ作動制御部により、前記製品液管路内を流通する前記製品液又は水の流量に基づき前記中間部ポンプの作動を制御すると共に、前記中間部ポンプの上流側であって前記上流端部ポンプとの間に配置される第二のポンプ作動制御部により、前記製品液管路内を前記製品液又は水が流通する際の製品液管路内圧力を検知すると共に設定された圧力値に基づき前記上流端部ポンプの作動を制御し、前記加熱部は、前記上流端部ポンプと前記中間部ポンプとの間に配置された第一加熱部及び前記中間部ポンプと前記ホールディングチューブとの間に配置された第二加熱部とにより構成され、前記水から製品液へ置換する場合には、前記制御変更開始時期データは、前記境界領域が前記上流端部ポンプに至る時期により決定されると共に、前記制御変更所要時間データは、前記境界領域が前記上流端部ポンプから前記第二のポンプ作動制御部に至る時間に基づき決定され、前記制御変更開始時期データ及び前記制御変更所要時間データに基づき前記第二のポンプ作動制御部により上流端部ポンプの作動を制御することを特徴とする製品液管路内圧力の制御方法である。

本願発明にあっては、製品液管路の中間部に設けられたポンプの作動制御を行う場合であって、製品液管路内の製品液を払拭した水を新たな製品液に置換する場合における中間部ポンプの作動制御変更の開始時期は、製品液と水との境界領域が上流端部ポンプに到達した時点で行う。また、制御変更の態様は、前記境界領域が前記上流端部ポンプから前記第二のポンプ作動制御部に至る所要時間に亘り徐々に行うように構成されている。
従って、前記製品液と前記水との間の置換状態に基づいて前記ポンプの出力を制御して前記製品液管路内圧力を確保することができ、常に「安全背圧」、「沸騰抑制圧」を確保することができると共に、製品液が安全弁から噴き出すことなく運転することができる。

請求項９記載の発明にあっては、前記制御変更所要時間データは、前記製品液の粘度、前記ポンプの性能、前記滅菌装置の各構成機器の配置位置及び前記製品液管路の配置構成を考慮して作成されることを特徴とする請求項３～８のいずれか１項に記載の製品液管路内圧力の制御方法である。

前記製品液の粘度、前記ポンプの性能、前記滅菌装置の各構成機器の配置位置及び前記製品液管路の配置構成製品液の各要素はポンプの作動制御変更の開始時期及び変更所要時間に影響を与える要素であることから、当該製品液粘度を考慮に入れて制御変更のタイミング及び変更所要時間を考慮することにより、より適切にポンプの作動制御を行うことが可能となる。

本発明の滅菌装置の製品液管路内圧力の制御方法によれば、安全背圧及び沸騰抑制圧を確保した上で、製品液が安全弁から噴き出すことがなく、滅菌装置における製品液及び水相互間の置換を行うことが可能となる。

本発明の第１実施形態の製品液管路内圧力の制御方法が適用される滅菌装置の構成を示す模式図である。 本発明の第２実施形態の製品液管路内圧力の制御方法が適用される滅菌装置の構成を示す模式図である。 従来の滅菌装置を備えた液体混合装置の全体構成を示す模式図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
［第１実施形態］
図１に示すように、第１実施形態の製品液管路内圧力の制御方法が適用される滅菌装置１００は、製品液が内部を圧送されて流通する製品液管路１３０ａと、製品液管路１３０ａ上において上流側から下流側に沿って設けられ、ＢＴ３３１からの製品液を段階的に加熱滅菌するための第１加熱器１０１ａ及び第２加熱器１０１ｂと、第２加熱器１０１ｂから送出された製品液を所定時間滅菌温度に保持するＨＴＵ１０２と、ＨＴＵ１０２から送出された滅菌後の製品液を所定温度まで段階的に冷却する第１冷却器１０３ａ、第２冷却器１０３ｂ及び第３冷却器１０３ｃと、製品液を圧送する第１ポンプ１０４ａ、第２ポンプ１０４ｂ及び第３ポンプ１０４ｃと、第１制御器１０５ａ、第２制御器１０５ｂ及び第３制御器１０５ｃと、を有している。第１ポンプ１０４ａ、第２ポンプ１０４ｂ及び第３ポンプ１０４ｃには、それぞれロータリーポンプが用いられる。

製品液の製造時には、ＢＴ３３１からの未滅菌の製品液が上流端部に設けられた第1ポンプ１０４ａにより第１加熱器１０１ａへ圧送される。第１加熱器１０１ａを通過した製品液は、中間部に設けられた第２ポンプ１０４ｂにより第２加熱器１０１ｂへ圧送される。第２加熱器１０１ｂ、ＨＴＵ１０２、第１冷却器１０３ａ、第２冷却器１０３ｂ及び第３冷却器１０３ｃを通過した製品液は、下流端部に設けられた第３ポンプ１０４ｃにより、ＡＣＴ４００へ圧送される。

本実施の形態にあっては、滅菌装置１００の製品液管路１３０ａの上流端部に配設された第1ポンプ１０４ａは、第２制御器１０５ｂにより駆動制御される。即ち、第２制御器１０５ｂは、第1ポンプ１０４ａにより圧送され第１加熱器１０１ａにより加熱された製品液が流通する際の製品液管路１３０ａ内の製品液管路内圧力を検知する圧力センサからなる第２センサ１０６ｂにより検知される製品液管路内圧力値を参照し、第２制御器１０５に設定された設定圧力値を維持するように第１ポンプ１０４ａの作動をフィードバック制御するように構成されている。

また、滅菌装置１００の製品液管路１３０ａの中間部に配設された第２ポンプ１０４ｂは、第１制御器１０５ａにより駆動制御される。即ち、第１制御器１０５ａは、第1ポンプ１０４ａにより圧送された製品液の流量を検知する流量センサからなる第１センサ１０６ａにより検知された流量値を参照し、第１制御器１０５ａに設定された設定流量値を維持するように第２ポンプ１０４ｂの作動をフィードバック制御するように構成されている。

滅菌装置１００の製品液管路１３０ａの下流端部に配設された第３ポンプ１０４ｃは、第３制御器１０５ｃにより駆動制御される。即ち、第３制御器１０５ｃは、第３ポンプ１０４ｃに流入する液体の圧力を測定する圧力センサからなる第３センサ１０６ｃにより検知された管内圧力値を参照し、第３制御器１０５ｃに設定された設定圧力値を維持できるように第３ポンプ１０４ｃの出力をフィードバック制御するように構成されている。

本実施の形態に係る製品液管路内圧力の制御方法は、製品液及び水相互間の変更の際に、第３制御器１０５ｃの設定圧力値の変更を徐々に行うことにより第３ポンプ１０４ｃの作動を制御して滅菌装置１００の製品液管路内圧力を、安全背圧及び沸騰抑制圧を維持しつつ、製品液が安全弁から噴き出すことなく運転することができるように構成されている。
第３制御器１０５ｃは、製品液及び水相互間の変更時に使用する時間データを記憶した時間データ記憶部１０７を有している。時間データは、製品液の粘度、第３ポンプ１０４ｃの性能、滅菌装置の各構成機器（バランスタンク３３１、加熱器１０１ａ、１０１ｂ、製品液管路１３０ａ）の配置構成を考慮して、製品液毎に作成されている。これらの要素により滅菌装置１００内の所定区間における滞液量が異なり、時間データも変化するからである。
時間データは、原液排出時（製品液を水で押して製品液管路１３０ａ内から払拭する場合）に使用される制御変更所要時間データＤ１ａ及び制御変更開始時期データＤ１ｂと、原液置換時（旧製品液を払拭した後、製品液管路１０３ａ内にある水を新たな製品液に置換する場合）に使用される制御変更所要時間データＤ２ａ及び制御変更開始時期データＤ２ｂとからなる。

原液排出時に使用される制御変更開始時期データＤ１ｂは、製品液と水との境界領域が製品液管路１３０ａ内を移動して第２ポンプ１０４ｂに到達する時点と、同境界領域が第３ポンプ１０４ｃに到達する時点から按分して変更開始タイミングが決定される。

原液排出時に使用される制御変更所要時間データＤ１ａは、製品液と水との境界領域がＨＴＵ１０２の出口１０８ａ（第１の所定位置）から第３ポンプ１０４ｃ（第２の所定位置）に到達するのに要する時間に基づいて作成される。

原液置換時に使用される制御変更開始時期データＤ２ｂは、上記原液排出時の場合と同様に、製品液と水との境界領域が、製品液と水との境界領域が製品液管路１３０ａ内を移動して第２ポンプ１０４ｂに到達する時点と、同境界領域が第３ポンプ１０４ｃに到達する時点から按分して変更開始タイミングが決定される。

原液置換時に使用される制御変更所要時間データＤ２ａは、上記原液排出時の場合とは異なり、製品液と水との境界領域が第１冷却器１０３ａの出口１０８ｂ（第１の所定位置）から第３ポンプ１０４ｃ（第２の所定位置）に到達するのに要する時間に基づいて作成される。

上記のように構成された滅菌装置１００は、製品液及び水相互間の置換時には、第３制御器１０５ｃが、時間データ記憶部１０７に記憶されている制御変更開始時期データＤ１ｂ及びＤ２ｂ、並びに制御変更の制御変更所要時間データＤ１ａ及びＤ２ａからなる時間データに基づいて第３制御器１０５ｃにおける設定圧力値を制御変更所要時間に亘って徐々に変更して第３ポンプ１０４ｃの出力を適宜制御することにより、要求される安全背圧及び沸騰抑制圧を維持しつつ、製品液が安全弁から噴き出すことなく運転することができるように構成されている。

具体的には、第１実施形態の製品液管路内圧力の制御方法が適用される滅菌装置１００は、原液排出時には、原液排出時に使用される制御変更開始時期データＤ１ｂに基づき、製品液と水との境界領域が製品液管路１３０ａ内を移動して第２ポンプ１０４ｂに到達する時点と、同境界領域が第３ポンプ１０４ｃに到達する時点から按分して、第３ポンプ１０４ｃの、製品液搬送から水搬送への制御変更開始タイミングが決定される。
制御変更後は、制御変更所要時間データＤ１ａに基づき、製品液と水との境界領域がＨＴＵ１０２の出口１０８ａ（第１の所定位置）から第３ポンプ１０４ｃ（第２の所定位置）に到達するのに要する時間に亘って第３ポンプ１０４ｃの作動制御変更が徐々に行われる。

従って、従来においては、原液排出が行われた際に、製品液と水との境界領域が所定の基準部位に到達した場合、即時に、第３制御部４０６の設定圧力値を大きくして第３ポンプ３３６ｃの出力を下げる制御が行われた場合には、例えば、製品液が濃縮ジュース等であって粘度が水よりも高い場合には、第３ポンプ３３６ｃの出力低下により管内圧力が高くなり、安全弁から製品液が噴出する事態に至る場合があった。
また、同様に、固形成分である粒入りジュース等であった場合には、製品液の液体成分のみが第３ポンプ３３６ｃから排出され、固形成分が第３ポンプ３３６ｃの上流に堆積する事態が生じて製品液を正常に搬送することができなくなり、その結果、安全背圧及び沸騰抑制圧の確保が困難になる、という問題があった。
一方、原液排出が行われる際に、製品液と水との境界領域が所定の基準部位に到達した場合で、第３制御部４０６の設定圧力値を大きくして第３ポンプ３３６ｃの出力を下げる制御が行うタイミングが遅れた場合には、管路内圧力が下がりすぎ、安全背圧及び沸騰抑制圧の確保が困難になる、という問題があった。
しかしながら、本実施の形態におけるように、原液排出時には製品液と水との境界領域が製品液管路１３０ａ内を移動して第２ポンプ１０４ｂに到達する時点と、同境界領域が第３ポンプ１０４ｃに到達する時点から按分して、第３ポンプ１０４ｃの、製品液搬送から水搬送への制御変更開始タイミングが決定され、かつ、製品液と水との境界領域がＨＴＵ１０２の出口１０８ａ（第１の所定位置）から第３ポンプ１０４ｃ（第２の所定位置）に到達する所要時間にもとづいて、第３制御器１０５ｃの設定圧力値を徐々に変更することから、第３ポンプ１０４ｃの、製品液と水との混合状態に対応した作動の変更制御がなされ、その結果、第３ポンプ１０４ｃにおいて製品液の上記のような搬送不良の事態が発生することを防止し、安全背圧を確保しつつ原液排出を行うことができる。

また、第１実施形態の製品液管路内圧力の制御方法が適用される滅菌装置１００においては、原液置換時には、上記原液排出時の場合と同様に、制御変更開始時期データＤ２ｂに基づいて、製品液と水との境界領域が製品液管路１３０ａ内を移動して第２ポンプ１０４ｂに到達する時点と、同境界領域が第３ポンプ１０４ｃに到達する時点から按分して、第３ポンプ１０４ｃの、水搬送から原液搬送への制御変更開始タイミングが決定され、かつ、制御変更所要時間データＤ２ａに基づいて、水と製品液との境界領域が第１冷却器１０３ａの出口１０８ｂ（第１の所定位置）から第３ポンプ１０４ｃ（第２の所定位置）に到達するのに要する時間に亘って、第３制御器１０５ｃの設定圧力値を徐々に変更することから、第３ポンプ１０４ｃの、製品液と水との混合状態に対応した作動の変更制御がなされ、その結果、第３ポンプ１０４ｃにおいて製品液の上記のような搬送不良の事態が発生することを防止し、安全背圧及び沸騰抑制圧を確保し、かつ製品液が安全弁から噴き出すことなく原液置換を行うことができる。

このように、原液置換時には、製品液と水との境界領域が第１冷却器１０３ａの出口１０８ｂ（第１の所定位置）から第３ポンプ１０４ｃ（第２の所定位置）に到達する間に、第３制御器１０５ｃの設定圧力値を通水時の値から滅菌時の値に徐々に変更することにより、安全背圧及び沸騰抑制圧を確保し、かつ製品液が安全弁から噴き出すことなく原液置換を行うことができる。

したがって、第１実施形態の製品液管路内圧力の制御方法によれば、製品液管路１３０ａの下流端部に配置された第３ポンプ１０４ｃの制御により、製品液及び水相互間の置換の際において、第３ポンプ１０４ｃにおける搬送不良の事態や、安全背圧異常が原因で第１加熱器１０１ａ及び第２加熱器１０１ｂにおいて発生する可能性のある製品液への熱媒液の混入及び、沸騰抑制圧異常による製品液の搬送困難の事態を回避し、かつ製品液が安全弁から噴き出すことも防止した状態で、滅菌装置１００における製品液と水相互間の置換による「原液排出」及び「原液置換」を行うことができる。

［第２実施形態］
つぎに、本発明の第２実施形態について説明する。なお、図１に示した第１実施形態と共通の構成要素については、同一符号を付してその説明を適宜省略する。

図２に示すように、第２実施形態に係る滅菌装置２００における製品液管路内圧力の制御方法は、製品液及び水相互間の置換時における製品液管路１３０ａ内の圧力管理を、製品液管路１３０ａの上流端部に設けられた第一ポンプ１０４ａの作動制御を第２制御器１０５ｂにより行って実現するように構成されている。
即ち、中間部に配置された第２ポンプ１０４ｂは、上流端部に配置された第１ポンプ１０４ａの下流側であって第２ポンプ１０４ｂとの間に配置され、製品液管路１３０ａ内を流通する製品液又は水の流量によりポンプの作動を制御する第一制御器１０５ａにより作動制御されると共に、第１ポンプ１０４ａは、第２ポンプ１０４ｂの上流側であって第１ポンプ１０４ａとの間に配置され、製品液管路３３７ａ内を製品液又は水が流通する際の製品液管路内圧力を検知する第２センサ１０６ｂを有し、製品液管路１３０ａ内の圧力値に基づき作動を制御する第２制御器１０５ｂにより作動制御される。

即ち、本実施の形態にあっては、第１ポンプ１０４ａを駆動制御する第２制御器１０５ｂが、製品液及び水相互間の置換の際に使用する時間データを記憶した時間データ記憶部１０９を有している。前記第一の実施の形態における場合と同様に、製品液の粘度、ポンプ１０４ａ、１０４ｂの性能、滅菌装置２００の各構成機器（バランスタンク３３１、加熱器１０１ａ、１０１ｂ、製品液管路１３０ａ）の配置構成を考慮して、製品液毎に作成されている。
時間データは、原液排出時に使用される制御変更所要時間データＤ３ａ及び制御変更開始時期データＤ３ｂと、原液置換時に使用される制御変更所要時間データＤ４ａ及び制御変更開始時期データＤ４ｂとからなる。

原液排出時に使用される制御変更開始時期データＤ３ｂは、製品液と水との境界領域が第２ポンプ１０４ｂに至る時期により決定される。ポンプ作動制御変更所要時間データＤ３ａは、前記境界領域が第２制御器１０５ｂから第２加熱器１０１ｂの下流側端部である出口１０８ｄに至る時間に基づき決定される。従って、制御変更開始時期データＤ３ｂ及び制御変更所要時間データＤ３ａに基づき前記第２制御器１０５ｂにより第１ポンプ１０４ａの作動を制御するように構成されている。

また、原液置換時に使用される制御変更開始時期データＤ４ｂは、前記境界領域が第１ポンプ１０４ａに至る時期により決定される。ポンプ制御変更所要時間データＤ４ａは、前記境界領域が前記第１ポンプから第２制御器１０５ｂに至る時間に基づき決定される。

従って、制御変更開始時期データＤ４ｂ及び前記制御変更所要時間データＤ４ａに基づき第２制御器１０５ｂにより第１ポンプ１０４ａの作動を制御するように構成されている。

上記のように構成された滅菌装置２００は、製品液及び水相互の置換時には、第２制御器１０５ｂは、時間データ記憶部１０９に記憶されている時間データに基づいての設定圧力値を変更して第１ポンプ１０４ａの作動を制御することにより製品液管路１３０ａ内の圧力を制御する。

具体的には、原液排出時には、制御変更開始時期データＤ３ｂに基づいて、製品液と水との境界領域が第２ポンプ１０４ｂに到達した場合には第２センサ１０６ｂの圧力値が変動することから、この時点をとらえて第１ポンプ１０４ａの作動制御変更開始時期とする。
また、第１ポンプ１０４ａの作動制御変更の所要時間に関しては、制御変更所要時間データＤ３ａに基づいて、製品液と水との境界領域が第２制御器１０５ｂに付属する第２センサの測定位置１０８ｃ（第１の所定位置）から第２加熱器１０１ｂの下流端部である出口１０８ｄ（第２の所定位置）に到達する時間に亘って、第２制御器１０５ｂの設定圧力値を製品液流通時の値から通水時の値に徐々に変更する。

このように、原液排出時には、製品液と水との境界領域が第２ポンプ１０４ｂに到着した時点で変更制御を開始し、かつ、当該境界領域が第２制御器１０５ｂに付属する第２センサの測定位置１０８ｃ（第１の所定位置）から第２加熱器１０１ｂの出口１０８ｄ（第２の所定位置）に到達する時間に亘って、第２制御器１０５ｂの設定圧力値を製品液流通時の値から通水時の値に徐々に変更することにより、第１ポンプ１０４ａの作動を製品液と水との混合状態に対応した形で制御し、安全背圧を確保しつつ製品液及び水相互間の変更を行うことができる。

また、原液置換時には、制御変更開始時期データＤ４ｂに基づいて、製品液と水との境界領域が第１ポンプ１０４ａ（第１の所定位置）に到達した場合には、第１センサ１０６ａ及び第２センサ１０６ｂの測定値が大きく変化することから、この時点をとらえて第２制御器１０５ｂの設定圧力値の変更制御を開始し、その後、制御変更所要時間データＤ４ａに基づいて、製品液と水との境界領域が第１ポンプ１０４ａから第２センサ１０６ｂの測定位置１０８ｃ（第２の所定位置）に到達する間に、第２制御器１０５ｂの圧力設定値を、通水時の値から製品液流通時の値に徐々に変更する。

このように、原液置換時には、製品液と水との境界領域が第１ポンプ１０４ａ（第１の所定位置）から第２センサ１０６ｂの測定位置１０８ｃ（第２の所定位置）に到達する間に、第２設定圧力値を通水時の値から滅菌時の値に徐々に変更することで、安全背圧及び沸騰抑制圧を確保しつつ製品液及び水相互間の変更を行うことができる。

したがって、第２実施形態の製品液管路内圧力の制御方法によれば、製品液管路３３７ａの上流端部に配置された第１ポンプ１０４ａの制御により、安全背圧異常が原因で第１加熱器１０１ａ及び第２加熱器１０１ｂにおいて発生する可能性のある製品液への熱媒液の混入及び沸騰抑制圧異常が原因でＨＴＵ１０２において発生する可能性のある製品液の沸騰を防止しつつ滅菌装置２００の液置換を行うことができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されない。第一実施の形態において製品液管路１３０ａの下流端部に配置された第３制御器１０５ｃの圧力設定値を時間データに従って変更を開始しかつ、その後、徐々に圧力設定値を変更し、第３ポンプを、製品液及び水の混合状態に応じた作動に制御する場合を説明し、また、第二実施の形態において製品液管路１３０ａの中間部に配置された第２制御器１０５ｂの圧力設定値を時間データに従って変更を開始し、その後、圧力設定値を徐々に変更し、第１ポンプを、製品液及び水の混合状態に応じた作動に制御する場合を、夫々別個に説明したが、実際の制御においては、第一実施の形態及び第二実施の形態の双方を同一の滅菌装置において実施して、製品液管路内の圧力管理を行ってもよい。

１００ 滅菌装置
１０１ａ 第１加熱器（加熱部）
１０１ｂ 第２加熱器（加熱部）
１０２ ＨＴＵ
１０３ａ 第１冷却器
１０３ｂ 第２冷却器
１０３ｃ 第３冷却器
１０４ａ 第１ポンプ（第２実施形態の原液置換時における第１の所定位置）
１０４ｂ 第２ポンプ
１０４ｃ 第３ポンプ（第１実施形態における第２の所定位置）
１０５ａ 第１制御器
１０５ｂ 第２制御器
１０５ｃ 第３制御器
１０６ａ 第１センサ（流量センサ）
１０６ｂ 第２センサ（圧力センサ）
１０６ｃ 第３センサ（圧力センサ）
１０７ 時間データ記憶部
１０８ａ ＨＴＵの出口（第１実施形態の原液排出時における第１の所定位置）
１０８ｂ 第１冷却器の出口（第１実施形態の原液置換時における第１の所定位置）
１０８ｃ 第２センサの測定位置（第２実施形態の原液排出時における第１の所定位置、第２実施形態の原液置換時における第２の所定位置）
１０８ｄ 第２加熱器の出口（第２実施形態の原液排出時における第２の所定位置）
１０９ 時間データ記憶部
１３０ａ 製品液管路
１３０ｂ 冷媒液管路
２００ 滅菌装置
３００ 滅菌装置
３２０ ブレンダ
３３１ バランスタンク
３３７ａ 製品液管路
３３７ｂ 冷媒液管路
４００ ＡＣＴ（アセプティックサージタンク）
Ｄ１ａ 制御変更所要時間データ［原液排出時］
Ｄ２ａ 制御変更所要時間データ［原液置換時］
Ｄ１ｂ 制御変更開始時期データ［原液排出時］
Ｄ２ｂ 制御変更開始時期データ［原液置換時］
Ｄ３ａ 制御変更所要時間データ［原液排出時］
Ｄ４ａ 制御変更所要時間データ［原液置換時］
Ｄ３ｂ 制御変更開始時期データ［原液排出時］
Ｄ４ｂ 制御変更開始時期データ［原液置換時］

Claims (9)

1. 製品液管路内の製品液を加熱するための加熱部と、前記加熱部により加熱された前記製品液を所定時間滅菌温度に保持するホールディングチューブと、前記製品液又は水を前記製品液管路内で圧送するポンプとを有する滅菌装置において、前記ポンプにより、前記製品液管路内の製品液を水に置換する際及び前記製品液管路内の水を製品液に置換する際の製品液管路内の圧力制御方法であって、
   前記製品液と前記水との間の置換状態に基づいて前記ポンプの出力を制御して前記製品液管路内圧力を確保するべく、前記製品液と前記水との間の置換の際に、前記製品液管路内圧力が設定圧力値となるように前記ポンプの作動を制御するとともに、前記設定圧力値を徐々に変更することを特徴とする製品液管路内圧力の制御方法。
2. 前記製品液管路には、前記製品液管路内を前記製品液又は水が流通する際の製品液管路内圧力を検知する圧力センサと、前記圧力センサが検知した圧力値を参照しつつ、前記製品液管路内圧力が設定圧力値となるように前記ポンプの作動を制御するポンプ作動制御部とが設けられていることを特徴とする請求項１記載の製品液管路内圧力の制御方法。
3. 予め取得された、前記製品液と前記水との間の置換の際の前記ポンプの作動の制御変更開始時期データ及び、前記ポンプの作動の制御変更が開始されてから完了するまでに要する制御変更所要時間データに基づいて、前記設定圧力値を徐々に変更することを特徴とする請求項２記載の製品液管路内圧力の制御方法。
   
4. 前記製品液と前記水との境界領域が前記滅菌装置における前記製品液管路の第１の所定位置から第２の所定位置に到達するのに要する時間に基づいて前記制御変更所要時間データを作成することを特徴とする請求項３記載の製品液管路内圧力の制御方法。
5. 製品液管路内の製品液を加熱するための加熱部と、前記加熱部により加熱された前記製品液を所定時間滅菌温度に保持するホールディングチューブと、前記製品液又は水を前記製品液管路内で圧送するポンプとを有する滅菌装置において、前記ポンプにより、前記製品液管路内の製品液を水に置換する際及び前記製品液管路内の水を製品液に置換する際の製品液管路内の圧力制御方法であって、
   前記製品液と前記水との間の置換状態に基づいて前記ポンプの出力を制御して前記製品液管路内圧力を確保するべく、前記製品液と前記水との間の置換の際に、前記製品液管路内圧力が設定圧力値となるように前記ポンプの作動を制御するとともに、前記設定圧力値を徐々に変更し、
   前記製品液管路には、前記製品液管路内を前記製品液又は水が流通する際の製品液管路内圧力を検知する圧力センサと、前記圧力センサが検知した圧力値を参照しつつ、前記製品液管路内圧力が設定圧力値となるように前記ポンプの作動を制御するポンプ作動制御部とが設けられ、
   予め取得された、前記製品液と前記水との間の置換の際の前記ポンプの作動の制御変更開始時期データ及び、前記ポンプの作動の制御変更が開始されてから完了するまでに要する制御変更所要時間データに基づいて、前記設定圧力値を徐々に変更し、
   前記製品液と前記水との境界領域が前記滅菌装置における前記製品液管路の第１の所定位置から第２の所定位置に到達するのに要する時間に基づいて前記制御変更所要時間データを作成し、
   前記ポンプは前記製品液管路の中間部及び下流端部に設けられると共に、前記ポンプ作動制御部は前記下流端部に設けられたポンプの上流側に設けられ、
   前記製品液から水へ置換する場合には、前記制御変更開始時期データは、前記境界領域が前記中間部に設けられたポンプに至る時期及び前記下流端部に設けられた前記ポンプに至る時期を考慮して取得され、
   前記制御変更所要時間データは、前記境界領域が前記ホールディングチューブから前記下流端部に設けられた前記ポンプに至る時間に基づき決定され、
   前記制御変更開始時期データ及び前記制御変更所要時間データに基づき前記製品液管路の下流端部に設けられた前記ポンプ作動制御部により前記下流端部に設けられたポンプの作動を制御することを特徴とする製品液管路内圧力の制御方法。
6. 製品液管路内の製品液を加熱するための加熱部と、前記加熱部により加熱された前記製品液を所定時間滅菌温度に保持するホールディングチューブと、前記製品液又は水を前記製品液管路内で圧送するポンプとを有する滅菌装置において、前記ポンプにより、前記製品液管路内の製品液を水に置換する際及び前記製品液管路内の水を製品液に置換する際の製品液管路内の圧力制御方法であって、
   前記製品液と前記水との間の置換状態に基づいて前記ポンプの出力を制御して前記製品液管路内圧力を確保するべく、前記製品液と前記水との間の置換の際に、前記製品液管路内圧力が設定圧力値となるように前記ポンプの作動を制御するとともに、前記設定圧力値を徐々に変更し、
   前記製品液管路には、前記製品液管路内を前記製品液又は水が流通する際の製品液管路内圧力を検知する圧力センサと、前記圧力センサが検知した圧力値を参照しつつ、前記製品液管路内圧力が設定圧力値となるように前記ポンプの作動を制御するポンプ作動制御部とが設けられ、
   予め取得された、前記製品液と前記水との間の置換の際の前記ポンプの作動の制御変更開始時期データ及び、前記ポンプの作動の制御変更が開始されてから完了するまでに要する制御変更所要時間データに基づいて、前記設定圧力値を徐々に変更し、
   前記製品液と前記水との境界領域が前記滅菌装置における前記製品液管路の第１の所定位置から第２の所定位置に到達するのに要する時間に基づいて前記制御変更所要時間データを作成し、
   前記ポンプは前記製品液管路の中間部及び下流端部に設けられると共に、前記ポンプ作動制御部は前記下流端部に設けられたポンプの上流側に設けられ、
   前記ホールディングチューブの下流側には、前記ホールディングチューブにおいて加熱滅菌された前記製品液を冷却する冷却部が設けられ、
   前記水から前記製品液へ置換する場合には、前記制御変更開始時期データは、前記境界領域が前記中間部に設けられたポンプに至る時期と、前記下流端部に設けられた前記ポンプに至る時期とを考慮して取得され、
   前記制御変更所要時間データは、前記境界領域が前記冷却部から前記下流端部に設けられた前記ポンプに至る時間に基づき決定され、
   前記制御変更開始時期データ及び前記制御変更所要時間データに基づき前記製品液管路の下流端部に設けられた前記ポンプ作動制御部により前記ポンプの作動を制御することを特徴とする製品液管路内圧力の制御方法。
7. 製品液管路内の製品液を加熱するための加熱部と、前記加熱部により加熱された前記製品液を所定時間滅菌温度に保持するホールディングチューブと、前記製品液又は水を前記製品液管路内で圧送するポンプとを有する滅菌装置において、前記ポンプにより、前記製品液管路内の製品液を水に置換する際及び前記製品液管路内の水を製品液に置換する際の製品液管路内の圧力制御方法であって、
   前記製品液と前記水との間の置換状態に基づいて前記ポンプの出力を制御して前記製品液管路内圧力を確保するべく、前記製品液と前記水との間の置換の際に、前記製品液管路内圧力が設定圧力値となるように前記ポンプの作動を制御するとともに、前記設定圧力値を徐々に変更し、
   前記製品液管路には、前記製品液管路内を前記製品液又は水が流通する際の製品液管路内圧力を検知する圧力センサと、前記圧力センサが検知した圧力値を参照しつつ、前記製品液管路内圧力が設定圧力値となるように前記ポンプの作動を制御するポンプ作動制御部とが設けられ、
   予め取得された、前記製品液と前記水との間の置換の際の前記ポンプの作動の制御変更開始時期データ及び、前記ポンプの作動の制御変更が開始されてから完了するまでに要する制御変更所要時間データに基づいて、前記設定圧力値を徐々に変更し、
   前記製品液と前記水との境界領域が前記滅菌装置における前記製品液管路の第１の所定位置から第２の所定位置に到達するのに要する時間に基づいて前記制御変更所要時間データを作成し、
   前記ポンプは前記製品液管路の上流端部及び中間部に設けられ、
   前記上流端部に設けられた上流端部ポンプの下流側であって前記中間部に設けられた中間部ポンプとの間に配置される第一のポンプ作動制御部により、前記製品液管路内を流通する前記製品液又は水の流量に基づき前記中間部ポンプの作動を制御すると共に、前記中間部ポンプの上流側であって前記上流端部ポンプとの間に配置される第二のポンプ作動制御部により、前記製品液管路内を前記製品液又は水が流通する際の製品液管路内圧力を検知すると共に設定された圧力値に基づき前記上流端部ポンプの作動を制御し、
   前記加熱部は、前記上流端部ポンプと前記中間部ポンプとの間に配置された第一加熱部及び前記中間部ポンプと前記ホールディングチューブとの間に配置された第二加熱部とにより構成され、
   前記製品液から水へ置換する場合には、前記制御変更開始時期データは、前記境界領域が前記中間部ポンプに至る時期により決定されると共に、前記制御変更所要時間データは、前記境界領域が前記第二のポンプ作動制御部から前記第二加熱部の下流側端部に至る時間に基づき決定され、
   前記制御変更開始時期データ及び前記制御変更所要時間データに基づき前記第二のポンプ作動制御部により前記上流端部ポンプの作動を制御することを特徴とする製品液管路内圧力の制御方法。
8. 製品液管路内の製品液を加熱するための加熱部と、前記加熱部により加熱された前記製品液を所定時間滅菌温度に保持するホールディングチューブと、前記製品液又は水を前記製品液管路内で圧送するポンプとを有する滅菌装置において、前記ポンプにより、前記製品液管路内の製品液を水に置換する際及び前記製品液管路内の水を製品液に置換する際の製品液管路内の圧力制御方法であって、
   前記製品液と前記水との間の置換状態に基づいて前記ポンプの出力を制御して前記製品液管路内圧力を確保するべく、前記製品液と前記水との間の置換の際に、前記製品液管路内圧力が設定圧力値となるように前記ポンプの作動を制御するとともに、前記設定圧力値を徐々に変更し、
   前記製品液管路には、前記製品液管路内を前記製品液又は水が流通する際の製品液管路内圧力を検知する圧力センサと、前記圧力センサが検知した圧力値を参照しつつ、前記製品液管路内圧力が設定圧力値となるように前記ポンプの作動を制御するポンプ作動制御部とが設けられ、
   予め取得された、前記製品液と前記水との間の置換の際の前記ポンプの作動の制御変更開始時期データ及び、前記ポンプの作動の制御変更が開始されてから完了するまでに要する制御変更所要時間データに基づいて、前記設定圧力値を徐々に変更し、
   前記製品液と前記水との境界領域が前記滅菌装置における前記製品液管路の第１の所定位置から第２の所定位置に到達するのに要する時間に基づいて前記制御変更所要時間データを作成し、
   前記ポンプは前記製品液管路の上流端部及び中間部に設けられ、
   前記上流端部に設けられた上流端部ポンプの下流側であって前記中間部に設けられた中間部ポンプとの間に配置される第一のポンプ作動制御部により、前記製品液管路内を流通する前記製品液又は水の流量に基づき前記中間部ポンプの作動を制御すると共に、前記中間部ポンプの上流側であって前記上流端部ポンプとの間に配置される第二のポンプ作動制御部により、前記製品液管路内を前記製品液又は水が流通する際の製品液管路内圧力を検知すると共に設定された圧力値に基づき前記上流端部ポンプの作動を制御し、
   前記加熱部は、前記上流端部ポンプと前記中間部ポンプとの間に配置された第一加熱部及び前記中間部ポンプと前記ホールディングチューブとの間に配置された第二加熱部とにより構成され、
   前記水から製品液へ置換する場合には、前記制御変更開始時期データは、前記境界領域が前記上流端部ポンプに至る時期により決定されると共に、前記制御変更所要時間データは、前記境界領域が前記上流端部ポンプから前記第二のポンプ作動制御部に至る時間に基づき決定され、前記制御変更開始時期データ及び前記制御変更所要時間データに基づき前記第二のポンプ作動制御部により上流端部ポンプの作動を制御することを特徴とする製品液管路内圧力の制御方法。
9. 前記制御変更所要時間データは、前記製品液の粘度、前記ポンプの性能、前記滅菌装置の各構成機器の配置位置及び前記製品液管路の配置構成を考慮して作成されることを特徴とする請求項３～８のいずれか１項に記載の製品液管路内圧力の制御方法。

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