JP7365586B2

JP7365586B2 - 殺菌方法

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Publication number: JP7365586B2
Application number: JP2021148000A
Authority: JP
Inventors: 睦早川
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2020-03-12
Filing date: 2021-09-10
Publication date: 2023-10-20
Anticipated expiration: 2040-03-12
Also published as: JP2021143010A; WO2021182553A1; EP4119452A4; CN115210145A; JP6944661B2; CN115210145B; EP4119452A1; JP2022001509A; US20230043811A1

Description

本開示は、殺菌方法に関する。

従来から、飲料をボトル等の容器に充填するシステムとして、飲料自体を殺菌するとともに、サージタンク、配管、充填ノズル等を殺菌して無菌状態にする内容物充填システムが知られている。このような内容物充填システムでは、例えば飲料の種類を切り替える際に、ＣＩＰ（Cleaning in Place）をし、さらに、ＳＩＰ（Sterilization in Place）をしている（例えば、特許文献１乃至３）。

ＣＩＰは、飲料の流路やタンクに付着した前回の飲料の残留物等を除去するためのものであり、飲料の流路に、例えば水に苛性ソーダ等のアルカリ性薬剤を添加した洗浄液を流した後に、水に酸性薬剤を添加した洗浄液を流すことにより行われる。

ＳＩＰは、飲料の流路やタンクを殺菌処理し、無菌状態にするためのものであり、例えば、ＣＩＰで洗浄した流路内に加熱蒸気または熱水を流すことによって行われる。

また、内容物を充填するための充填装置が配置される充填チャンバー内や、充填チャンバーの出口側に設けられた出口チャンバーも、浄化のためＣＯＰ（Cleaning out of Place）およびＳＯＰ（Sterilizing out of Place）が行われる（例えば、特許文献４乃至８）。

充填チャンバー内や出口チャンバー内には、各種噴射ノズルが配置されており、ＣＯＰおよびＳＯＰが行われる際には、これらのノズルから、アルカリ洗浄剤、過酢酸洗浄剤、過酸化水素水等の殺菌剤や無菌水等が、充填チャンバー内や出口チャンバー内で順に噴霧状またはシャワー状に噴射される。この殺菌剤や無菌水のミスト、シャワー等によって、充填チャンバーや出口チャンバーの内壁面や充填装置（フィラー）等の機器の表面が浄化され、無菌化される。

特開２００７－３３１８０１号公報特開２０００－１５３２４５号公報特開２００７－２２６００号公報特許第３３１５９１８号公報特開２００４－２９９７２３号公報特開２０１０－１８９０３４号公報特開２０１８－１３５１３４号公報特開２０１６－２０６５０１号公報

ところで、このような内容物充填システムの殺菌においては、内容物充填システムの殺菌効率を向上させることが求められている。

本開示は、このような点を考慮してなされたものであり、内容物充填システムの殺菌効率を向上させることが可能な、殺菌方法を提供することを目的とする。

一実施の形態による殺菌方法は、ボトルに内容物を充填するための充填装置が配置された充填チャンバーの出口側に設けられた出口側構造体であって、前記充填チャンバーに連結された無菌ゾーンチャンバーと、前記無菌ゾーンチャンバーに連結されたグレーゾーンチャンバーとを有する出口チャンバーと、前記出口チャンバーに連結された非無菌ゾーンとを備え、前記無菌ゾーンチャンバー内に、前記内容物が充填された前記ボトルを搬送する無菌ゾーンコンベアが設けられ、前記グレーゾーンチャンバー内に、前記無菌ゾーンコンベアから前記ボトルを受け取るとともに、前記ボトルを搬送するグレーゾーンコンベアが設けられ、前記非無菌ゾーンに、前記グレーゾーンコンベアから前記ボトルを受け取るとともに、前記ボトルを搬送する非無菌ゾーンコンベアが設けられた、出口側構造体の殺菌方法において、前記無菌ゾーンコンベアを回転させた状態で、前記無菌ゾーンコンベアに殺菌剤を供給する殺菌剤供給工程と、前記無菌ゾーンコンベアを回転させた状態で、前記無菌ゾーンコンベアに無菌水を供給する無菌水供給工程と、を備える、殺菌方法である。

一実施の形態による殺菌方法において、前記グレーゾーンコンベアは、複数の中間コンベアを含み、前記殺菌剤供給工程および前記無菌水供給工程において、複数の前記中間コンベアのうち、前記無菌ゾーンコンベア側の上段中間コンベアを回転させ、かつ、前記非無菌ゾーンコンベア側の下段中間コンベアを停止させてもよい。

一実施の形態による殺菌方法において、前記無菌ゾーンチャンバーおよび前記グレーゾーンチャンバー内に、前記殺菌剤が貯留される貯留部が形成され、前記殺菌剤供給工程において、前記無菌ゾーンコンベアおよび前記グレーゾーンコンベアは、それぞれ少なくとも一部が前記貯留部内の前記殺菌剤に浸漬されながら回転してもよい。

一実施の形態による殺菌方法において、前記グレーゾーンコンベアは、単一のコンベアからなり、前記殺菌剤供給工程および前記無菌水供給工程において、前記グレーゾーンコンベアを停止させてもよい。

一実施の形態による殺菌方法において、前記無菌ゾーンチャンバーおよび前記グレーゾーンチャンバー内に、前記殺菌剤が貯留される貯留部が形成され、前記殺菌剤供給工程において、前記無菌ゾーンコンベアは、少なくとも一部が前記貯留部内の前記殺菌剤に浸漬されながら回転してもよい。

一実施の形態による殺菌方法において、前記殺菌剤供給工程において、前記殺菌剤の温度は、５０℃以上８０℃以下であってもよい。

一実施の形態による殺菌方法において、前記殺菌剤は、水酸化ナトリウムを含んでいてもよい。

一実施の形態による殺菌方法において、前記殺菌剤供給工程において、前記非無菌ゾーンコンベアを停止させてもよい。

一実施の形態による殺菌方法において、前記無菌水供給工程において、前記非無菌ゾーンコンベアを停止させてもよい。

一実施の形態による殺菌方法において、前記無菌ゾーンチャンバーの容積は、０．３ｍ^３以上５ｍ^３以下であり、前記無菌ゾーンチャンバー内に供給される前記殺菌剤の供給量は、１．２ｍ^３／ｈ以上１２ｍ^３／ｈ以下であってもよい。

本開示によれば、内容物充填システムの殺菌効率を向上させることができる。

図１は、本開示の一実施の形態による殺菌方法によって殺菌される内容物充填システムを示す概略平面図である。図２は、本開示の一実施の形態による殺菌方法によって殺菌される内容物充填システムの出口側構造体を示す概略正面図（図１のII線矢視図）である。図３は、本開示の一実施の形態による殺菌方法を行う殺菌システムを示すブロック図である。図４は、本開示の一実施の形態による殺菌方法を示すブロック図である。図５は、本開示の一実施の形態による殺菌方法を示すブロック図である。図６は、本開示の一実施の形態による殺菌方法を示す概略正面図である。図７は、本開示の一実施の形態による殺菌方法を示すブロック図である。図８は、本開示の一実施の形態による殺菌方法を示すブロック図である。図９は、本開示の一実施の形態による殺菌方法を示す概略正面図である。図１０は、本開示の一実施の形態による殺菌方法によって殺菌される内容物充填システムの出口側構造体の変形例を示す概略正面図である。図１１は、本開示の一実施の形態による殺菌方法の変形例を示すブロック図である。

以下、図面を参照して一実施の形態について説明する。図１乃至図９は一実施の形態を示す図である。以下に示す各図は、模式的に示したものである。そのため、各部の大きさ、形状は理解を容易にするために、適宜誇張している。また、技術思想を逸脱しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。なお、以下に示す各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。また、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値および材料名は、実施の形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用することができる。本明細書において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば平行や直交、垂直等の用語については、厳密に意味するところに加え、実質的に同じ状態も含むものとする。

（内容物充填システム）
まず、図１により本実施の形態による殺菌方法によって殺菌される出口側構造体が設けられる内容物充填システム（無菌充填システム、アセプティック充填システム）について説明する。

図１に示す内容物充填システム１０は、ボトル３０に対して飲料等の内容物を充填するシステムである。ボトル３０は、合成樹脂材料を射出成形して製作したプリフォームを二軸延伸ブロー成形することにより作製することができる。ボトル３０の材料としては、熱可塑性樹脂、特にＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、又はＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）を使用することが好ましい。このほか、容器としては、ガラス、缶、紙、パウチ、またはこれらの複合容器であっても良い。本実施の形態においては、容器として合成樹脂製のボトルを用いる場合を例にとって説明する。

図１に示すように、内容物充填システム１０は、ボトル供給部２１と、ボトル殺菌装置１１と、エアリンス装置１４と、無菌水リンス装置１５と、充填装置（フィラー）２０と、キャップ装着装置（キャッパー、巻締及び打栓機）１６と、製品ボトル搬出部２２とを備えている。これらボトル供給部２１、ボトル殺菌装置１１、エアリンス装置１４、無菌水リンス装置１５、充填装置２０、キャップ装着装置１６、および製品ボトル搬出部２２は、ボトル３０の搬送方向に沿って、上流側から下流側に向けてこの順に配設されている。また、ボトル殺菌装置１１、エアリンス装置１４、無菌水リンス装置１５、充填装置２０、およびキャップ装着装置１６の間には、これらの装置間でボトル３０を搬送する複数の搬送ホイール１２が設けられている。

ボトル供給部２１は、外部から内容物充填システム１０へ空のボトル３０を順次受け入れ、受け入れたボトル３０をボトル殺菌装置１１へ向けて搬送するものである。

なお、ボトル供給部２１の上流側に、プリフォームを二軸延伸ブロー成形することによりボトル３０の成形を行うボトル成形部（図示せず）が設けられていても良い。このように、プリフォームの供給からボトル３０の成形を経て、ボトル３０への内容物の充填および閉栓に至る工程を連続して行っても良い。この場合、外部から内容物充填システム１０まで、容積の大きいボトル３０の形態ではなく容積の小さいプリフォームの形態で運搬することができるので、内容物充填システム１０を構成する設備をコンパクトにすることができる。

ボトル殺菌装置１１は、内容物が充填される前のボトル３０を殺菌するためのものであり、殺菌剤をボトル３０に噴射することにより、ボトル３０内を殺菌するものである。殺菌剤としては、例えば過酸化水素水溶液が用いられる。ボトル殺菌装置１１においては、１重量％以上、好ましくは３５重量％の濃度の過酸化水素水溶液を一旦気化させた後に凝縮したミスト又はガスが生成され、このミスト又はガスがボトル３０の内外面に噴霧される。このようにボトル３０内が過酸化水素水溶液のミスト又はガスで殺菌されるので、ボトル３０の内面がムラなく殺菌される。

エアリンス装置１４は、ボトル３０に無菌の加熱エア又は常温エアを供給することにより、過酸化水素の活性化を行いつつ、ボトル３０内から異物、過酸化水素等を除去するものである。

無菌水リンス装置１５は、殺菌剤である過酸化水素により殺菌されたボトル３０に対して、無菌の１５℃以上８５℃以下の水による洗浄を行うものである。これによりボトル３０に付着した異物が除去される。

充填装置２０は、ボトル３０の口部からボトル３０内へ、予め殺菌処理された内容物を充填するものである。この充填装置２０において、空の状態のボトル３０に対して内容物が充填される。この充填装置２０において、複数のボトル３０が回転（公転）されながら、ボトル３０の内部へ内容物が充填される。この内容物は常温でボトル３０内に充填されても良い。内容物は予め加熱等により殺菌処理され、３℃以上かつ４０℃以下の常温まで冷やされた上でボトル３０内に充填される。なお、充填装置２０で充填される内容物としては、例えば茶系飲料、ミルク系飲料等の飲料が挙げられる。

キャップ装着装置１６は、充填装置２０で内容物が充填されたボトル３０の口部にキャップ３３を装着することにより、ボトル３０を閉栓するものである。キャップ装着装置１６において、ボトル３０の口部はキャップ３３により閉じられ、ボトル３０内に外部の空気や微生物が侵入しないように密封される。キャップ装着装置１６において、内容物が充填された複数のボトル３０が回転（公転）しながらその口部にキャップ３３が装着される。このようにして、ボトル３０の口部にキャップ３３を装着することにより、製品ボトル３５が得られる。

キャップ３３は、予めキャップ殺菌装置１７によって殺菌される。キャップ殺菌装置１７は、例えば無菌チャンバー４０（後述）の外側であってキャップ装着装置１６の近傍に配置されている。キャップ殺菌装置１７において、外部から搬入されたキャップ３３は、キャップ装着装置１６に向かって順番に搬送される。キャップ３３がキャップ装着装置１６に向かう途中で、過酸化水素のミスト又はガスがキャップ３３の内外面に向かって吹き付けられた後、ホットエアで乾燥し、殺菌処理される。

製品ボトル搬出部２２は、キャップ装着装置１６でキャップ３３を装着された製品ボトル３５を、内容物充填システム１０の外部へ向けて連続的に搬出するものである。この製品ボトル搬出部２２は、後述する無菌ゾーンチャンバー４５内に設けられた無菌ゾーンコンベア２３と、後述するグレーゾーンチャンバー４６内に設けられたグレーゾーンコンベア２４と、後述する非無菌ゾーン４４に設けられた非無菌ゾーンコンベア２５とを含んでいる。

このような内容物充填システム１０は、無菌チャンバー４０を備えている。この無菌チャンバー４０は、殺菌チャンバー４１と、充填チャンバー４２と、出口チャンバー４３とを有している。殺菌チャンバー４１は、充填チャンバー４２の入口側に設けられており、出口チャンバー４３は、充填チャンバー４２の出口側に設けられている。このため、殺菌チャンバー４１、充填チャンバー４２および出口チャンバー４３は、ボトル３０の搬送方向に沿って、上流側から下流側に向けてこの順に配設されている。なお、各チャンバー４１、４２、４３間には、それぞれボトル３０等が通過できる程度の隙間が形成されている。この隙間は、最小限、例えば１個分のボトル３０程度の大きさに抑えられている。各チャンバー４１、４２、４３内の圧力は、充填チャンバー４２が最も高く３０Ｐａ以上１００Ｐa以下程度であり、殺菌チャンバー４１と出口チャンバー４３とが同程度の１Ｐａ以上３０Ｐa以下程度である。なお、図１に示すように、充填チャンバー４２と出口チャンバー４３との間の壁は、充填装置２０とキャップ装着装置１６の間に設けても良く、具体的には、キャップ装着装置１６と搬送ホイール１２との間に設けても良い。また、各チャンバー間の壁は、必ずしも図１に示す位置に設けられていなくても良い。例えば、図示はしないが、エアリンス装置１４と無菌水リンス装置１５との間に壁が設けられていても良い。

図示された例において、殺菌チャンバー４１には、ボトル殺菌装置１１とエアリンス装置１４と無菌水リンス装置１５とが配置され、充填チャンバー４２には、充填装置２０とキャップ装着装置１６とが配置されている。出口チャンバー４３には、製品ボトル搬出部２２が配置されている。

（出口側構造体）
次に、図１および図２により本実施の形態による殺菌方法によって殺菌される出口側構造体１について説明する。

図１および図２に示すように、出口側構造体１は、充填装置２０が配置された充填チャンバー４２の出口側に設けられている。この出口側構造体１は、上述した出口チャンバー４３と、出口チャンバー４３に連結された非無菌ゾーン４４とを備えている。このうち出口チャンバー４３は、充填チャンバー４２に連結された無菌ゾーンチャンバー４５と、無菌ゾーンチャンバー４５に連結されたグレーゾーンチャンバー４６とを有している。なお、各チャンバー４５、４６および非無菌ゾーン４４間には、それぞれボトル３０等が通過できる程度の隙間が形成されている。この隙間は、各チャンバー４５、４６内の圧力が変化しないように、最小限、例えば１個分のボトル３０程度の大きさに抑えられている。

出口チャンバー４３の無菌ゾーンチャンバー４５は、内部が無菌状態に保持されたチャンバーである。この無菌ゾーンチャンバー４５の内部は、無菌エアが供給されることにより陽圧状態に維持されており、菌が無菌ゾーンチャンバー４５内に侵入しないようになっている。例えば、無菌ゾーンチャンバー４５の内部の圧力は、１Ｐａ以上３０Ｐａ以下であってもよい。

また、無菌ゾーンチャンバー４５内に、内容物が充填されたボトル３０を搬送する無菌ゾーンコンベア２３が設けられている。この無菌ゾーンコンベア２３は、無菌ゾーンチャンバー４５内に設けられた搬送ホイール１２からボトル３０を受け取るとともに、後述するグレーゾーンコンベア２４にボトル３０を受け渡すものである。図示された例においては、無菌ゾーンコンベア２３は、単一のコンベアからなっている。しかしながら、これに限られず、無菌ゾーンコンベア２３が複数のコンベアを含んでいてもよい。

グレーゾーンチャンバー４６は、無菌ゾーンチャンバー４５と、グレーゾーンチャンバー４６の出口側に位置する非無菌ゾーン４４との間に設けられ、無菌雰囲気と非無菌雰囲気を隔絶するためのチャンバーである。このグレーゾーンチャンバー４６の内部の圧力は、無菌ゾーンチャンバー４５の内部の圧力よりも低くなっている。これにより、非無菌ゾーン４４からグレーゾーンチャンバー４６内に侵入した菌が、無菌ゾーンチャンバー４５内内に侵入することを抑制することができるようになっている。また、グレーゾーンチャンバー４６には、排気ライン４６ｂが接続されている。この排気ライン４６ｂからグレーゾーンチャンバー４６内の空気が排気されることにより、グレーゾーンチャンバー４６の内部の圧力が、無菌ゾーンチャンバー４５の内部の圧力よりも低くなるように構成されている。例えば、グレーゾーンチャンバー４６の内部の圧力は、－２０Ｐａ以上１Ｐａ以下であってもよい。図示された例において、排気ライン４６ｂは、グレーゾーンチャンバー４６のみに接続されているが、これに限られない。例えば、図示はしないが、無菌ゾーンチャンバー４５にも排気ラインが接続されていてもよく、無菌ゾーンチャンバー４５およびグレーゾーンチャンバー４６の両方から排気を行っても良い。

また、グレーゾーンチャンバー４６内に、無菌ゾーンコンベア２３からボトル３０を受け取るとともに、ボトル３０を搬送するグレーゾーンコンベア２４が設けられている。このグレーゾーンコンベア２４は、非無菌ゾーン４４に設けられた非無菌ゾーンコンベア２５にボトル３０を受け渡すものである。

また、非無菌ゾーン４４に、グレーゾーンコンベア２４からボトル３０を受け取るとともに、ボトル３０を搬送する非無菌ゾーンコンベア２５が設けられている。このグレーゾーンコンベア２４は、非無菌ゾーン４４に設けられた非無菌ゾーンコンベア２５にボトル３０を受け渡すものである。

本実施の形態では、上述したグレーゾーンコンベア２４は、複数の中間コンベア２４ａ～２４ｄを含んでいる。図示された例においては、グレーゾーンコンベア２４は、無菌ゾーンコンベア２３側の上段中間コンベア２４ａと、上段中間コンベア２４ａの下流側に設けられた第１中段中間コンベア２４ｂと、第１中段中間コンベア２４ｂの下流側に設けられた第２中段中間コンベア２４ｃと、非無菌ゾーンコンベア２５側の下段中間コンベア２４ｄとを含んでいる。上段中間コンベア２４ａ、第１中段中間コンベア２４ｂ、第２中段中間コンベア２４ｃおよび下段中間コンベア２４ｄは、ボトル３０の搬送方向（図２において矢印Ａで示される方向）に沿って、この順に配置されている。

上段中間コンベア２４ａは、無菌ゾーンチャンバー４５とグレーゾーンチャンバー４６とに跨るように配置されている。上段中間コンベア２４ａは、無菌ゾーンチャンバー４５内に設けられた無菌ゾーンコンベア２３からボトル３０を受け取るように構成されている。

第１中段中間コンベア２４ｂおよび第２中段中間コンベア２４ｃは、その全体がグレーゾーンチャンバー４６内に収容されるように、それぞれ配置されている。第１中段中間コンベア２４ｂおよび第２中段中間コンベア２４ｃは、それぞれ上段中間コンベア２４ａによってグレーゾーンチャンバー４６内に搬送されたボトル３０を下流側に搬送するように構成されている。

下段中間コンベア２４ｄは、グレーゾーンチャンバー４６と非無菌ゾーン４４とに跨るように配置されている。下段中間コンベア２４ｄは、非無菌ゾーン４４に設けられた非無菌ゾーンコンベア２５にボトル３０を受け渡すように構成されている。

ここで、図２に示すように、無菌ゾーンチャンバー４５およびグレーゾーンチャンバー４６内に、殺菌剤が貯留される貯留部４８が形成されている。無菌ゾーンコンベア２３およびグレーゾーンコンベア２４は、それぞれ少なくとも一部が貯留部４８内の殺菌剤に浸漬されながら回転する。図示された例においては、無菌ゾーンコンベア２３、並びに、グレーゾーンコンベア２４の上段中間コンベア２４ａおよび第１中段中間コンベア２４ｂが、貯留部４８内の殺菌剤に浸漬されながら回転するように構成されている。

ところで、無菌ゾーンコンベア２３およびグレーゾーンコンベア２４は、密封されたボトル３０を無菌雰囲気から非無菌雰囲気に排出する役割を果たす。ここで、無菌ゾーンチャンバー４５の内部は無菌雰囲気であるが、密封されたボトル３０が排出される出口チャンバー４３の外部は非無菌雰囲気である。このため、グレーゾーンチャンバー４６と非無菌ゾーン４４とに跨るように配置された下段中間コンベア２４ｄは、無菌雰囲気と非無菌雰囲気とを循環する。これにより、非無菌ゾーン４４に残存する菌が、下段中間コンベア２４ｄに付着することにより、グレーゾーンチャンバー４６内に侵入する可能性がある。そして、下段中間コンベア２４ｄによって運ばれた菌が、隣接する第２中段中間コンベア２４ｃに付着する可能性がある。このように、グレーゾーンチャンバー４６内に侵入した菌が隣接するコンベア同士間を移動した場合、ボトル３０の搬送方向に沿って、菌が下流側から上流側に運ばれることによって、当該菌が無菌ゾーンチャンバー４５内に侵入してしまうおそれがある。これに対して、グレーゾーンコンベア２４が、それぞれ少なくとも一部が貯留部４８内の殺菌剤に浸漬されながら回転することにより、菌等がグレーゾーンコンベア２４に付着した場合であっても、グレーゾーンコンベア２４を殺菌することができる。これにより、菌が無菌ゾーンチャンバー４５内に運ばれることを抑制することができ、無菌ゾーンチャンバー４５内が、菌によって汚染されることを抑制することができる。

また、上述した殺菌チャンバー４１、充填チャンバー４２および出口チャンバー４３（無菌ゾーンチャンバー４５およびグレーゾーンチャンバー４６）には、内容物充填システム１０をＣＯＰおよび／またはＳＯＰする際に、殺菌剤等を噴霧状またはシャワー状に噴射するための噴射ノズル４１ａ、４２ａ、４５ａ、４６ａ（図２または図３参照）がそれぞれ設けられている。

このような内容物充填システム１０は、例えば無菌充填システムからなっていても良い。この場合、無菌チャンバー４０の内部が無菌状態に保持されている。あるいは、内容物充填システム１０は、８５℃以上かつ１００℃未満の高温下で内容物を充填する高温充填システムであっても良い。また、５５℃以上かつ８５℃未満の中温下で内容物を充填する中温充填システムであっても良い。

（殺菌システム）
次に、図３により本実施の形態による殺菌方法を行う殺菌システムについて説明する。

図３に示すように、殺菌システム５０は、殺菌剤を貯留するタンクＴと、タンクＴに水を供給する水供給部５１と、タンクＴに殺菌剤原液を供給する殺菌剤原液供給部５２と、タンクＴに連結された循環ライン５３と、循環ライン５３とタンクＴとの間に設けられた供給ライン５４と、を備えている。

タンクＴは、上述したように殺菌剤を貯留するためのものである。タンクＴに殺菌剤を貯留することにより、製品の製造中等に予め殺菌剤を作製しておくことができるため、ダウンタイムを短縮することができる。このタンクＴに貯留される殺菌剤は、水と殺菌剤原液とによって作製されるものであり、後述するように、アルカリ洗浄剤、過酢酸洗浄剤、過酸化水素水等であってもよい。

タンクＴの容積は、殺菌する無菌チャンバー４０の容積の２倍以上１００倍以下であることが好ましい。タンクＴの容積が無菌チャンバー４０の容積の２倍以上であることにより、無菌チャンバー４０を殺菌する際に、殺菌剤が不足してしまうことを抑制することができる。これにより、不足した殺菌剤を再度作製することによって、無菌チャンバー４０の殺菌が中断されてしまうことを抑制することができる。このため、無菌チャンバー４０の殺菌時間を短縮させることができる。また、タンクＴの容積が無菌チャンバー４０の容積の１００倍以下であることにより、必要以上の殺菌剤が作製されることを抑制することができる。このため、省エネルギー化を図ることができる。このタンクＴの容積は、殺菌する無菌チャンバー４０の容積にもよるが、例えば、０．１ｍ^３以上５．０ｍ^３以下、好ましくは１．５ｍ^３以上３．０ｍ^３以下程度であってもよい。

水供給部５１は、殺菌剤原液を希釈するための水をタンクＴ内に供給するためのものである。この水供給部５１から供給される水は、無菌水でなくてもよい。水供給部５１から供給される水が無菌水でないことにより、殺菌剤を作製する際のコストを低減することができる。水供給部５１から供給される水は、例えば、ＲＯ水、純水、イオン交換水、一般水（水道水）などであってもよい。また、水供給部５１から供給される水の温度は、１０℃以上３０℃以下程度であってもよく、一例として１５℃前後であってもよい。

殺菌剤原液供給部５２は、殺菌剤を作製するための殺菌剤原液をタンクＴに供給するためのものである。この殺菌剤原液供給部５２から供給される殺菌剤原液は、水酸化ナトリウム等をアルカリ成分として含むアルカリ性水溶液であってもよく、過酢酸水溶液、過酸化水素水等であってもよい。例えば、殺菌剤原液が水酸化ナトリウムを含むアルカリ性水溶液である場合、２０重量％以上５０重量％以下程度の水酸化ナトリウムを含むアルカリ性水溶液であってもよい。また、殺菌剤原液が過酢酸水溶液である場合、１０重量％以上１５重量％以下程度の過酢酸を含む過酢酸水溶液であってもよい。さらに、殺菌剤原液が過酸化水素水である場合、０．５重量％以上３５重量％以下程度の過酸化水素を含む過酸化水素水であってもよい。その他、水酸化カリウム、次亜塩素酸ナトリウムなど微生物を不活性化させるものであれば、殺菌剤原液として適用可能である。

このような殺菌剤原液から作製される殺菌剤は、例えば、水酸化ナトリウムを０．５重量％以上５重量％以下程度含んだものであってもよい。また、殺菌剤は、過酢酸を０．１５重量％以上０．４重量％以下程度含んだものであってもよい。さらに、殺菌剤は、過酸化水素を０．５重量％以上３５重量％以下程度含んだものであってもよい。

循環ライン５３は、タンクＴ内に貯留された殺菌剤を循環させるとともに、当該殺菌剤を所望の温度まで加熱するためのものである。この循環ライン５３には、殺菌剤を加熱するヒーターＨが介在されている。具体的には、循環ライン５３は、タンクＴに連結された第１供給配管５３ａと、第１供給配管５３ａに連結された第１帰還配管５３ｂとを含んでいる。このうち第１供給配管５３ａは、タンクＴから殺菌剤が供給される配管である。この第１供給配管５３ａに、上述したヒーターＨと、殺菌剤を循環させるためのポンプＰ１とが介在されている。一方、第１帰還配管５３ｂは、第１供給配管５３ａを通過した殺菌剤をタンクＴ内に戻すための配管である。この第１帰還配管５３ｂは、タンクＴに連結されている。なお、上述したヒーターＨは、第１帰還配管５３ｂに介在されていてもよい。

供給ライン５４は、循環ライン５３によって加熱された殺菌剤を下流側に送るためのものである。この供給ライン５４には、無菌チャンバー４０（殺菌チャンバー４１、充填チャンバー４２および出口チャンバー４３）が介在されている。具体的には、供給ライン５４は、循環ライン５３の第１供給配管５３ａおよび第１帰還配管５３ｂに連結され、無菌チャンバー４０の上流側に設けられた第２供給配管５４ａと、無菌チャンバー４０に連結されるとともに、無菌チャンバー４０の下流側に設けられた第２帰還配管５４ｂと、第２帰還配管５４ｂに連結されたドレン配管５４ｃを含んでいる。このうち第２供給配管５４ａは、無菌チャンバー４０の上流側において、複数の配管に分岐しており、無菌チャンバー４０の殺菌チャンバー４１、充填チャンバー４２および出口チャンバー４３に対して、それぞれ独立して殺菌剤を供給することができるように構成されている。第２帰還配管５４ｂは、無菌チャンバー４０から殺菌剤を排出するとともに、無菌チャンバー４０を通過した殺菌剤をタンクＴ内に戻すための配管である。この第２帰還配管５４ｂは、タンクＴに連結されている。また、第２帰還配管５４ｂには、殺菌剤をタンクＴに戻すためのポンプＰ２が介在されている。ドレン配管５４ｃは、無菌チャンバー４０を殺菌後に、殺菌剤を排液として外部に排出するためのものである。

また、供給ライン５４の第２供給配管５４ａには、無菌水供給配管５８ａを介して、無菌水供給部５８が連結されている。この無菌水供給部５８が供給ライン５４の第２供給配管５４ａに無菌水を供給することにより、無菌チャンバー４０に無菌水が供給されるようになっている。

なお、図示しないが、循環ライン５３および供給ライン５４（以下、単に循環ライン５３等と記す）には、流路の切り換えを行うためのバルブ等が設けられている。また、図示はしないが、循環ライン５３等には、それぞれ温度計が設けられおり、これらの温度計によって測定された温度の情報が、図示しない制御装置へ送信されるようになっている。また、循環ライン５３等には、上述した図示しないバルブや温度計、あるいは図示しないアクチュエータのほか、流量計若しくは濃度計といった各種計器、各種切換え弁、およびフィルター等が設けられており、これらも図示しない制御装置からの信号によって制御されようになっている。

（殺菌方法）
次に、本実施の形態による作用について説明する。ここでは、殺菌システム５０を用いて、出口側構造体１を殺菌する殺菌方法について、図４乃至図９により説明する。本実施の形態による殺菌方法は、例えば、内容物充填システム１０のＣＩＰおよびＳＩＰ後に行われ得る、内容物充填システム１０のＣＯＰおよびＳＯＰに好適に適用することができる。なお、図４、図５、図７および図８において、水、殺菌剤原液または殺菌剤が通る配管等を太線で示している。

まず、図示しない制御装置の操作ボタンを操作する。これにより、水供給部５１からタンクＴに水が供給される。また、殺菌剤原液供給部５２からタンクＴに殺菌剤原液が供給される。これにより、タンクＴ内において殺菌剤原液が希釈され、殺菌剤が作製される。この場合、殺菌剤としては、水酸化ナトリウムを０．５重量％以上５重量％以下程度含んだアルカリ性水溶液や、過酢酸を０．１５重量％以上０．４重量％以下程度含んだ過酢酸水溶液であってもよい。また、殺菌剤としては、過酸化水素を０．５重量％以上３５重量％以下程度含んだ過酸化水素水であってもよい。

（循環工程）
次に、タンクＴ中の殺菌剤を、ヒーターＨで加熱しながら循環ライン５３により循環させる。この場合、循環ライン５３のポンプＰ１が駆動され、タンクＴに供給された殺菌剤が循環ライン５３を循環する（図４参照）。この際、図示しないバルブにより、第１供給配管５３ａと第１帰還配管５３ｂとが連通する。一方、第１供給配管５３ａと、供給ライン５４の第２供給配管５４ａとは連通しない。このようにして、殺菌剤が所望の温度に加熱されるまで、充填チャンバー４２には殺菌剤が供給されないようになっている。このため、後述するように、タンクＴ内で作製された殺菌剤内に菌が生残していた場合であっても、当該菌が生残する殺菌剤が充填チャンバー４２等に供給されてしまうことが抑制される。

殺菌剤が循環ライン５３を循環する際、循環ライン５３のヒーターＨが駆動され、当該ヒーターＨにより、殺菌剤が加熱される。殺菌剤は、例えば、５０℃以上８０℃以下、好ましくは６０℃以上８０℃以下の温度に加熱される。ここで、殺菌剤が循環ライン５３により循環する循環時間は、５分以上６０分以下であってもよい。殺菌剤の循環時間が５分以上であることにより、大型のヒーターや複数のヒーターを設置することなく、殺菌剤を所望の温度まで容易に加熱することができる。また、殺菌剤の循環時間が６０分以下であることにより、殺菌時間が長くなり過ぎることを抑制することができ、ダウンタイムを短縮させることができる。

なお、タンクＴに水および殺菌剤原液を供給し、循環ライン５３に殺菌剤を循環させるタイミングとしては、ヒーターＨの能力やタンクＴの容量にもよるが、内容物充填システム１０における飲料の充填中に行ってもよく、内容物充填システム１０のＣＩＰ中やＳＩＰ中に行ってもよい。ここで、飲料の生産終了後には、充填チャンバー４２のＣＯＰやＳＯＰを開始する前に、充填チャンバー４２内等に残された包材（ボトル３０やキャップ３３）を回収する洗浄準備が行われる場合がある。この場合、当該洗浄準備中に、殺菌剤を所定濃度に調整し、循環昇温することが好ましい。このように、本実施の形態においては、内容物充填システム１０のＣＩＰ中やＳＩＰ中等に、予めタンクＴ内の殺菌剤を所望の温度に加熱することができるため、殺菌処理におけるダウンタイムを短縮させることができる。

（殺菌剤供給工程）
次に、ヒーターＨで加熱された殺菌剤を供給ライン５４により無菌チャンバー４０に供給する。この際、ヒーターＨで加熱された殺菌剤は、無菌チャンバー４０の殺菌チャンバー４１、充填チャンバー４２および出口チャンバー４３の無菌ゾーンチャンバー４５に供給される。一方、出口チャンバー４３のグレーゾーンチャンバー４６には、殺菌剤は供給されない。これにより、殺菌剤が、非無菌ゾーン４４に流出してしまうことを抑制することができるようになっている。

殺菌剤を供給ライン５４により無菌チャンバー４０に供給する際、まず、図示しない制御装置の操作ボタンを操作する。これにより、図示しないバルブが切り替えられ、第１供給配管５３ａと第２供給配管５４ａとが連通する。次に、図５に示すように、タンクＴから循環ライン５３の第１供給配管５３ａを介して、供給ライン５４の第２供給配管５４ａに殺菌剤が供給される。なお、この際、殺菌剤は、ヒーターＨで更に加熱されてもよい。

次に、第２供給配管５４ａに供給された殺菌剤は、第２供給配管５４ａを通過し、無菌チャンバー４０の殺菌チャンバー４１、充填チャンバー４２および出口チャンバー４３の無菌ゾーンチャンバー４５に供給される。この際、殺菌剤は、各チャンバー４１、４２、４５内にそれぞれ設けられた噴射ノズル４１ａ、４２ａ、４５ａによって、各チャンバー４１、４２、４５内に噴射される。

ここで、無菌ゾーンチャンバー４５内に供給される殺菌剤は、噴射ノズル４５ａによって、無菌ゾーンチャンバー４５内の無菌ゾーンコンベア２３に向けて噴射される。これにより、無菌ゾーンコンベア２３のうち、殺菌剤の貯留部４８内に貯留された殺菌剤に浸漬されていない部分に対して殺菌剤を付着させることができ、無菌ゾーンコンベア２３の殺菌効率を向上させることができる。この場合、無菌ゾーンチャンバー４５内に供給される殺菌剤の供給量は、例えば無菌ゾーンチャンバー４５の容積が０．３ｍ^３以上５ｍ^３以下程度である場合、１．２ｍ^３／ｈ以上１２ｍ^３／ｈ以下程度であってもよく、好ましくは２ｍ^３／ｈ以上８ｍ^３／ｈ以下程度であってもよい。殺菌剤の供給量が、１．２ｍ^３／ｈ以上であることにより、無菌ゾーンコンベア２３の殺菌効率を向上させることができる。また、殺菌剤の供給量が１２ｍ^３／ｈ以下であることにより、殺菌剤の使用量を低減することができ、殺菌剤供給工程のコストを低減することができる。

また、殺菌剤を出口チャンバー４３の無菌ゾーンチャンバー４５内に供給する際、図６に示すように、無菌ゾーンコンベア２３を回転させた状態で、無菌ゾーンコンベア２３に殺菌剤を供給する。これにより、無菌ゾーンコンベア２３に対して、全体にわたってまんべんなく殺菌剤を付着させることができる。このため、無菌ゾーンコンベア２３の殺菌効率を向上させることができる。また、この際、非無菌ゾーンコンベア２５を停止させてもよい。これにより、無菌ゾーンコンベア２３に付着した殺菌剤が、無菌ゾーンコンベア２３の回転に伴って、ボトル３０の搬送方向（図６において矢印Ａで示される方向）下流側に運ばれた場合であっても、非無菌ゾーン４４に殺菌剤が流出してしまうことを抑制することができる。このため、非無菌ゾーン４４で作業を行う作業者が、殺菌剤に触れてしまうことを抑制することができ、作業者が行う作業の安全性を向上させることができる。

また、この際、グレーゾーンコンベア２４の複数の中間コンベア２４ａ～２４ｄのうち、上段中間コンベア２４ａを回転させ、かつ、下段中間コンベア２４ｄを停止させてもよい。この場合、グレーゾーンコンベア２４の上段中間コンベア２４ａは、隣接する無菌ゾーンコンベア２３と共に回転することになる。これにより、無菌ゾーンコンベア２３に付着した殺菌剤が飛散することによって、飛散した殺菌剤が無菌ゾーンコンベア２３に隣接する上段中間コンベア２４ａに付着する。そして、上段中間コンベア２４ａが回転することにより、殺菌剤が、上段中間コンベア２４ａに対して、全体にわたってまんべんなく付着する。

ここで、上述したように、グレーゾーンコンベア２４は、密封されたボトル３０を無菌雰囲気から非無菌雰囲気に排出する。そして、グレーゾーンコンベア２４は、無菌雰囲気と非無菌雰囲気とを循環する。このため、非無菌ゾーン４４に残存する菌が、グレーゾーンコンベア２４の下段中間コンベア２４ｄに付着することにより、グレーゾーンチャンバー４６内に侵入している可能性がある。そして、例えば、下段中間コンベア２４ｄによって運ばれた菌が、隣接する第２中段中間コンベア２４ｃに付着するように、グレーゾーンチャンバー４６内に侵入した菌が隣接するコンベア同士間を移動する場合がある。この場合、ボトル３０の搬送方向に沿って、菌が下流側から上流側に運ばれることによって、当該菌が無菌ゾーンチャンバー４５内に侵入してしまうおそれがある。

これに対して本実施の形態では、上段中間コンベア２４ａを回転させることにより、上段中間コンベア２４ａに対して、全体にわたってまんべんなく殺菌剤を付着させることができるようになっている。これにより、無菌ゾーンコンベア２３に隣接する上段中間コンベア２４ａに菌が付着した場合であっても、当該菌を死滅させることができる。このため、菌がグレーゾーンチャンバー４６内に侵入していた場合であっても、当該菌が無菌ゾーンコンベア２３に付着してしまうことを抑制することができる。

また、この際、図６に示すように、グレーゾーンコンベア２４の第１中段中間コンベア２４ｂおよび第２中段中間コンベア２４ｃを回転させてもよい。この場合、グレーゾーンコンベア２４の第１中段中間コンベア２４ｂおよび第２中段中間コンベア２４ｃは、グレーゾーンコンベア２４の上段中間コンベア２４ａおよび無菌ゾーンコンベア２３と共に回転することになる。これにより、無菌ゾーンコンベア２３および上段中間コンベア２４ａに付着した殺菌剤が飛散することによって、飛散した殺菌剤が第１中段中間コンベア２４ｂおよび第２中段中間コンベア２４ｃに付着する。そして、第１中段中間コンベア２４ｂおよび第２中段中間コンベア２４ｃが回転することにより、殺菌剤が、第１中段中間コンベア２４ｂおよび第２中段中間コンベア２４ｃに対して、全体にわたってまんべんなく付着する。これにより、第１中段中間コンベア２４ｂおよび第２中段中間コンベア２４ｃに菌が付着した場合であっても、当該菌を死滅させることができる。このため、菌がグレーゾーンチャンバー４６内に侵入していた場合であっても、当該菌が無菌ゾーンコンベア２３に付着してしまうことを効果的に抑制することができる。

さらに、この際、無菌ゾーンコンベア２３およびグレーゾーンコンベア２４は、それぞれ少なくとも一部が貯留部４８内の殺菌剤に浸漬されながら回転する。具体的には、無菌ゾーンコンベア２３並びにグレーゾーンコンベア２４の上段中間コンベア２４ａおよび第１中段中間コンベア２４ｂが、それぞれ少なくとも一部が貯留部４８内の殺菌剤に浸漬されながら回転する。これにより、無菌ゾーンコンベア２３並びにグレーゾーンコンベア２４の上段中間コンベア２４ａおよび第１中段中間コンベア２４ｂに対して、全体にわたってまんべんなく殺菌剤を付着させることができる。このため、菌が無菌ゾーンコンベア２３に付着してしまうことを更に効果的に抑制することができ、無菌ゾーンコンベア２３の殺菌効率を更に向上させることができる。

一方、殺菌剤を出口チャンバー４３の無菌ゾーンチャンバー４５内に供給する際、下段中間コンベア２４ｄを停止させている。このように、非無菌ゾーンコンベア２５に隣接し、グレーゾーンチャンバー４６と非無菌ゾーン４４とに跨るように配置された下段中間コンベア２４ｄを停止させていることにより、非無菌ゾーン４４に殺菌剤が流出してしまうことをより効果的に抑制することができる。このため、非無菌ゾーン４４で作業を行う作業者が殺菌剤に触れてしまうことをより効果的に抑制することができ、作業者が行う作業の安全性をより向上させることができる。

ところで、水供給部５１から供給される水内に予め菌が生残している可能性がある。そして、これらの菌の中には、殺菌剤の成分に対する耐性を有している菌もある。例えば、殺菌剤が過酢酸を含む場合、過酢酸に対する耐性を有する菌としては、セレウス菌（Bacillus cereus）、バチルスポリミキサ（B.polymyxa）、バチルスメガテリウム（B.megaterium）、パエニバチルスチベンシス（Paenibacillus chibensis）、パエニバチルスファビスポラス（P.favisporus）、ケトニウムグロボサム（Chaetomium globosum）等が挙げられる。これらの菌のように、菌が殺菌剤の成分に対して耐性を有している場合、タンクＴ内で作製された殺菌剤内に菌が生残してしまい、殺菌剤を用いて無菌チャンバー４０を殺菌したとしても、殺菌剤内の菌が無菌チャンバー４０に残存してしまう可能性がある。とりわけ、殺菌剤の温度・濃度が低い場合や殺菌時間が短い場合、殺菌剤の成分に対する耐性を有する菌を死滅させにくくなり、殺菌剤内に菌が生残してしまう可能性が高くなる。

これに対して本実施の形態では、無菌チャンバー４０に供給される殺菌剤が、循環ライン５３に設けられたヒーターＨによって加熱されており、殺菌剤が所望の温度になっている。このように、殺菌剤を所望の温度まで加熱することにより、タンクＴに供給された水内に、殺菌剤の成分に対する耐性を有する菌が予め生残していた場合であっても、当該菌を死滅させることができる。

無菌チャンバー４０に殺菌剤を供給する際、殺菌剤の温度は、５０℃以上８０℃以下であってもよく、好ましくは６０℃以上８０℃以下であってもよい。殺菌剤の温度が５０℃以上であることにより、タンクＴに供給された水内に、殺菌剤の成分に対する耐性を有する菌が予め生残していた場合であっても、当該菌を効率良く死滅させることができる。とりわけ、殺菌剤の温度が６０℃以上であることにより、殺菌剤が過酢酸を含み、かつ、タンクＴに供給された水内に、過酢酸に対する耐性を有する菌が生残していた場合であっても、当該菌を効率良く死滅させることができる。また、殺菌剤の温度が８０℃以下であることにより、省エネルギー化および低コスト化を図ることができる。さらに、殺菌剤の温度が８０℃以下であることにより、殺菌剤に含まれる成分（例えば、過酢酸）が分解されてしまうことを抑制することができる。一方、添加剤等によって殺菌剤に含まれる成分の分解を抑制することができる場合や、使用する殺菌剤によっては、殺菌剤の温度は、７０℃以上９０℃以下であってもよく、好ましくは７５℃以上９０℃以下であってもよい。殺菌剤の温度が７０℃以上であることにより、タンクＴに供給された水内に、殺菌剤の成分に対する耐性を有する菌が予め生残していた場合であっても、当該菌を効率良く死滅させることができる。

（回収工程）
次いで、無菌チャンバー４０に供給された殺菌剤をタンクＴに戻す。この際、供給ライン５４のポンプＰ２が駆動され、無菌チャンバー４０に供給された殺菌剤が第２帰還配管５４ｂに供給される（図５参照）。そして、第２帰還配管５４ｂに供給された殺菌剤が、第２帰還配管５４ｂを通過してタンクＴに戻される。このようにして、加熱された殺菌剤が、所定の時間、循環ライン５３の第１供給配管５３ａおよび供給ライン５４を循環する。

その後、図７に示すように、殺菌剤は、供給ライン５４の第２帰還配管５４ｂに設けられたドレン配管５４ｃから排液として外部に排出される。なお、上述した回収工程を行うことなく、無菌チャンバー４０から第２帰還配管５４ｂに供給された殺菌剤が、ドレン配管５４ｃから排液として外部に排出されてもよい。すなわち、無菌チャンバー４０から第２帰還配管５４ｂに供給された殺菌剤が、タンクＴに戻されなくてもよい。

（無菌水供給工程）
次いで、無菌水を供給ライン５４により無菌チャンバー４０に供給する。この際、無菌水は、無菌水供給部５８から無菌チャンバー４０の殺菌チャンバー４１、充填チャンバー４２、並びに、出口チャンバー４３の無菌ゾーンチャンバー４５およびグレーゾーンチャンバー４６に供給される。

無菌水を供給ライン５４により無菌チャンバー４０に供給する際、まず、図示しない制御装置の操作ボタンを操作する。これにより、図示しないバルブが切り替えられ、無菌水供給配管５８ａと第２供給配管５４ａとが連通する。次に、図８に示すように、無菌水供給部５８から無菌水供給配管５８ａを介して、供給ライン５４の第２供給配管５４ａに無菌水が供給される。

次に、第２供給配管５４ａに供給された無菌水は、第２供給配管５４ａを通過し、無菌チャンバー４０の殺菌チャンバー４１、充填チャンバー４２、並びに、出口チャンバー４３の無菌ゾーンチャンバー４５およびグレーゾーンチャンバー４６に供給される。この際、無菌水は、各チャンバー４１、４２、４５、４６内にそれぞれ設けられた噴射ノズル４１ａ、４２ａ、４５ａ、４６ａによって、各チャンバー４１、４２、４５、４６内に噴射される。

また、無菌水を出口チャンバー４３の無菌ゾーンチャンバー４５およびグレーゾーンチャンバー４６内に供給する際、図９に示すように、無菌ゾーンコンベア２３を回転させた状態で、無菌ゾーンコンベア２３に殺菌剤を供給する。これにより、無菌ゾーンコンベア２３の全体を、無菌水によってまんべんなく洗浄することができる。また、この際、非無菌ゾーンコンベア２５を停止させてもよい。これにより、無菌ゾーンコンベア２３やグレーゾーンコンベア２４に付着していた殺菌剤が、無菌ゾーンコンベア２３等の回転に伴って、ボトル３０の搬送方向（図９において矢印Ａで示される方向）下流側に運ばれた場合であっても、非無菌ゾーン４４に殺菌剤が流出してしまうことを抑制することができる。このため、非無菌ゾーン４４で作業を行う作業者が殺菌剤に触れてしまうことを抑制することができ、作業者が行う作業の安全性を向上させることができる。

また、この際、グレーゾーンコンベア２４の複数の中間コンベア２４ａ～２４ｄのうち、上段中間コンベア２４ａを回転させ、かつ、下段中間コンベア２４ｄを停止させてもよい。この場合、殺菌剤が付着した上段中間コンベア２４ａの全体を、無菌水によってまんべんなく洗浄することができる。

さらに、この際、図９に示すように、グレーゾーンコンベア２４の第１中段中間コンベア２４ｂおよび第２中段中間コンベア２４ｃを回転させてもよい。これにより、殺菌剤が付着した第１中段中間コンベア２４ｂおよび第２中段中間コンベア２４ｃの全体を、無菌水によってまんべんなく洗浄することができる。

一方、無菌水を無菌ゾーンチャンバー４５およびグレーゾーンチャンバー４６内に供給する際、下段中間コンベア２４ｄを停止させている。このように、非無菌ゾーンコンベア２５に隣接し、グレーゾーンチャンバー４６と非無菌ゾーン４４とに跨るように配置された下段中間コンベア２４ｄを停止させていることにより、無菌水をグレーゾーンチャンバー４６内に供給する前に下段中間コンベア２４ｄに付着していた殺菌剤が、非無菌ゾーン４４に流出してしまうことをより効果的に抑制することができる。このため、非無菌ゾーン４４で作業を行う作業者が殺菌剤に触れてしまうことをより効果的に抑制することができ、作業者が行う作業の安全性をより向上させることができる。

以上のように本実施の形態によれば、殺菌方法が、無菌ゾーンコンベア２３を回転させた状態で、無菌ゾーンコンベア２３に殺菌剤を供給する殺菌剤供給工程と、無菌ゾーンコンベア２３を回転させた状態で、無菌ゾーンコンベア２３に無菌水を供給する無菌水供給工程と、を備えている。これにより、無菌ゾーンコンベア２３に対して、全体にわたってまんべんなく殺菌剤を付着させるとともに、全体をまんべんなく洗浄することができる。このため、無菌ゾーンコンベア２３の殺菌効率を向上させることができる。このため、内容物充填システム１０の殺菌効率を向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、殺菌剤供給工程および無菌水供給工程において、無菌ゾーンコンベア２３側の上段中間コンベア２４ａを回転させ、かつ、非無菌ゾーンコンベア２５側の下段中間コンベア２４ｄを停止させている。このように、上段中間コンベア２４ａを回転させることにより、上段中間コンベア２４ａに対して、全体にわたってまんべんなく殺菌剤を付着させることができる。これにより、無菌ゾーンコンベア２３に隣接する上段中間コンベア２４ａに菌が付着した場合であっても、当該菌を死滅させることができる。このため、菌がグレーゾーンチャンバー４６内に侵入していた場合であっても、当該菌が無菌ゾーンコンベア２３に付着してしまうことを抑制することができる。また、無菌水供給工程において、上段中間コンベア２４ａを回転させることにより、上段中間コンベア２４ａの全体をまんべんなく洗浄することができる。

また、下段中間コンベア２４ｄを停止させている。このように、非無菌ゾーンコンベア２５に隣接する下段中間コンベア２４ｄを停止させていることにより、非無菌ゾーン４４に殺菌剤が流出してしまうことをより効果的に抑制することができる。このため、非無菌ゾーン４４で作業を行う作業者が殺菌剤に触れてしまうことをより効果的に抑制することができ、作業者が行う作業の安全性をより向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、殺菌剤供給工程において、無菌ゾーンコンベア２３およびグレーゾーンコンベア２４は、それぞれ少なくとも一部が貯留部４８内の殺菌剤に浸漬されながら回転する。これにより、無菌ゾーンコンベア２３およびグレーゾーンコンベア２４に対して、効果的に殺菌剤を付着させることができる。このため、菌が無菌ゾーンコンベア２３に付着してしまうことを更に効果的に抑制することができ、無菌ゾーンコンベア２３の殺菌効率を更に向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、殺菌剤原液が、水酸化ナトリウムを含んでいる。この場合、タンクＴに供給された水内に、セレウス菌（Bacillus cereus）、バチルスポリミキサ（B.polymyxa）、バチルスメガテリウム（B.megaterium）、パエニバチルスチベンシス（Paenibacillus chibensis）、パエニバチルスファビスポラス（P.favisporus）、ケトニウムグロボサム（Chaetomium globosum）等の菌が予め生残していた場合であっても、当該菌を効率良く死滅させることができる。このため、殺菌剤による殺菌効果が低下してしまうことを抑制することができる。

また、本実施の形態によれば、殺菌剤供給工程において、非無菌ゾーンコンベア２５を停止させている。これにより、非無菌ゾーン４４に殺菌剤が流出してしまうことを抑制することができる。このため、非無菌ゾーン４４で作業を行う作業者が殺菌剤に触れてしまうことを抑制することができ、作業者が行う作業の安全性を向上させることができる。

さらに、本実施の形態によれば、無菌水供給工程において、非無菌ゾーンコンベア２５を停止させている。この場合においても、非無菌ゾーン４４に殺菌剤が流出してしまうことを抑制することができる。

なお、上述した実施の形態では、グレーゾーンコンベア２４が複数の中間コンベア２４ａ～２４ｄを含んでいる例について説明したが、これに限られない。例えば、図１０に示すように、グレーゾーンコンベア２４が、単一のコンベアからなっていてもよい。本変形例では、グレーゾーンコンベア２４は、無菌ゾーンチャンバー４５とグレーゾーンチャンバー４６とに跨るとともに、グレーゾーンチャンバー４６と非無菌ゾーン４４とに跨るように配置されている。グレーゾーンコンベア２４は、無菌ゾーンチャンバー４５内に設けられた無菌ゾーンコンベア２３からボトル３０を受け取り、受け取ったボトル３０を非無菌ゾーンコンベア２５に受け渡すように構成されている。

本変形例においても、殺菌剤供給工程において、無菌ゾーンコンベア２３は、少なくとも一部が貯留部４８内の殺菌剤に浸漬されながら回転することが好ましい。これにより、無菌ゾーンコンベア２３に対して、全体にわたってまんべんなく殺菌剤を付着させることができる。このため、菌が無菌ゾーンコンベア２３に付着してしまうことを抑制することができ、無菌ゾーンコンベア２３の殺菌効率を向上させることができる。

また、本変形例では、殺菌剤供給工程および無菌水供給工程において、グレーゾーンコンベア２４を停止させることが好ましい。この場合においても、非無菌ゾーンコンベア２５に隣接し、グレーゾーンチャンバー４６と非無菌ゾーン４４とに跨るように配置されたグレーゾーンコンベア２４を停止させることにより、非無菌ゾーン４４に殺菌剤が流出してしまうことをより効果的に抑制することができる。このため、非無菌ゾーン４４で作業を行う作業者が殺菌剤に触れてしまうことをより効果的に抑制することができ、作業者が行う作業の安全性をより向上させることができる。

また、上述した実施の形態における各工程間に、その他の工程が行われてもよい。例えば、循環工程と殺菌工程との間に、ヒーターＨで加熱された殺菌剤によって供給ライン５４の第２供給配管５４ａ内をすすぐ、すすぎ工程が設けられていてもよい。ここで、第２供給配管５４ａ内は無菌状態に維持されていない可能性がある。このため、前回のＳＯＰ後に、第２供給配管５４ａ内に残存する水に菌が混入し、前回のＳＯＰ後の飲料の生産中に、当該菌が第２供給配管５４ａ内で増殖している可能性がある。これに対して、殺菌工程の前に、第２供給配管５４ａ内をすすぐことにより、当該菌が充填チャンバー４２等の内部に混入してしまうことを抑制することができる。

すすぎ工程を行う場合、循環工程後に、図示しない制御装置の操作ボタンを操作する。これにより、図示しないバルブが切り替えられ、第１供給配管５３ａと第２供給配管５４ａとが連通する。また、この際、無菌チャンバー４０と第２供給配管５４ａとが連通しないように、第２供給配管５４ａに設けられたバルブ等（図示せず）のうち、無菌チャンバー４０の最も近くに設けられたバルブ等が切り替えられる。次に、図１１に示すように、タンクＴから循環ライン５３の第１供給配管５３ａを介して、供給ライン５４の第２供給配管５４ａに殺菌剤が供給される。なお、この際、殺菌剤は、ヒーターＨで更に加熱されてもよい。

次に、第２供給配管５４ａに供給された殺菌剤は、第２供給配管５４ａを通過し、第２供給配管５４ａに連結されたドレン配管５４ｄから排液として外部に排出される。

このすすぎ工程において、第２供給配管５４ａのすすぎに使用される殺菌剤の体積は、第２供給配管５４ａにおける殺菌剤の流路の容積の少なくとも１倍以上５倍以下であることがこのましい。使用される殺菌剤の体積が、第２供給配管５４ａにおける殺菌剤の流路の容積の１倍以上であることにより、前回のＳＯＰで使用し、第２供給配管５４ａに残存する水を効果的に除去することができる。また、使用される殺菌剤の体積が、第２供給配管５４ａにおける殺菌剤の流路の容積の５倍以下であることにより、殺菌剤の使用量を低減することができ、すすぎ工程のコストを低減することができる。

このように、循環工程と殺菌工程との間にすすぎ工程を行うことにより、第２供給配管５４ａ内に生残する菌が、充填チャンバー４２等の内部に混入してしまうことを抑制することができる。また、循環工程と殺菌工程との間にすすぎ工程を行うことにより、ヒーターＨで加熱された殺菌剤によって第２供給配管５４ａを加熱することもできる。これにより、殺菌工程において殺菌剤が第２供給配管５４ａ内を通過する際に、第２供給配管５４ａ内で殺菌剤の温度が低下してしまうことも抑制することができる。

また、上述した実施の形態では、殺菌方法が循環工程を備えている例について説明したが、これに限られない。例えば、図示はしないが、殺菌剤を循環ライン５３により循環させることなく、殺菌剤を無菌チャンバー４０に供給していてもよい。

また、上述した実施の形態では、水供給部５１から供給された水によって殺菌剤原液供給部５２から供給された殺菌剤原液を希釈することにより、殺菌剤を新たに作製する例について説明したが、これに限られない。例えば、図示はしないが、殺菌システム５０を前回殺菌した際の殺菌剤を排出することなく、タンクＴや他の回収タンク内に貯留することにより、再利用（マルチユース）してもよい。

さらに、上述した実施の形態では、内容物充填システム１０が、ボトル供給部２１と、ボトル殺菌装置１１と、エアリンス装置１４と、無菌水リンス装置１５と、充填装置２０と、キャップ装着装置１６と、製品ボトル搬出部２２とを備えている例について説明したが、これに限られない。例えば、図示はしないが、内容物充填システム１０が、無菌水リンス装置１５を備えていなくてもよい。

上記各実施の形態および各変形例に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組合せることも可能である。あるいは、上記各実施の形態および各変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

２０充填装置
２３無菌ゾーンコンベア
２４グレーゾーンコンベア
２４ａ上段中間コンベア
２４ｂ第１中段中間コンベア
２４ｃ第２中段中間コンベア
２４ｄ下段中間コンベア
２５非無菌ゾーンコンベア
３０ボトル
４２充填チャンバー
４３出口チャンバー
４４非無菌ゾーン
４５無菌ゾーンチャンバー
４６グレーゾーンチャンバー
４８貯留部

Claims

ボトルに内容物を充填するための充填装置が配置された充填チャンバーの出口側に設けられた出口側構造体であって、
前記充填チャンバーに連結された無菌ゾーンチャンバーと、前記無菌ゾーンチャンバーに連結されたグレーゾーンチャンバーとを有する出口チャンバーと、
前記出口チャンバーに連結された非無菌ゾーンとを備え、
前記グレーゾーンチャンバーの内部の圧力は、前記無菌ゾーンチャンバーの内部の圧力よりも低くなっており、
前記無菌ゾーンチャンバー内に、前記内容物が充填された前記ボトルを搬送する無菌ゾーンコンベアと、殺菌剤を噴射するための噴射ノズルとが設けられ、
前記グレーゾーンチャンバー内に、前記無菌ゾーンコンベアから前記ボトルを受け取るとともに、前記ボトルを搬送するグレーゾーンコンベアが設けられ、
前記非無菌ゾーンに、前記グレーゾーンコンベアから前記ボトルを受け取るとともに、前記ボトルを搬送する非無菌ゾーンコンベアが設けられ、
前記無菌ゾーンチャンバーおよび前記グレーゾーンチャンバー内に、殺菌剤が貯留される貯留部が形成されており、
前記無菌ゾーンコンベアは、少なくとも一部が前記貯留部内の殺菌剤に浸漬されながら回転し、
前記噴射ノズルは、前記無菌ゾーンチャンバー内の前記無菌ゾーンコンベアに向けて、前記殺菌剤を噴射する、出口構造体。
前記グレーゾーンチャンバーに、前記グレーゾーンチャンバー内の空気を排気する排気ラインが接続されている、請求項１に記載の出口構造体。
前記グレーゾーンチャンバーの内部の圧力は、－２０Ｐａ以上１Ｐａ以下である、請求項１または２に記載の出口構造体。
前記無菌ゾーンチャンバーの内部の圧力は、１Ｐａ以上３０Ｐａ以下である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の出口構造体。