JPH0735195B2

JPH0735195B2 - 無菌充填包装機

Info

Publication number: JPH0735195B2
Application number: JP18707287A
Authority: JP
Inventors: 雄二川村; 幸子隠岐; 信哉落合
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1987-07-27
Filing date: 1987-07-27
Publication date: 1995-04-19
Anticipated expiration: 2010-04-19
Also published as: JPS6437396A

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、液体の無菌充填包装機に関するもので、より
詳しくは、充填、エア配管の予備殺菌、洗浄が容易で、
しかも確実に行なえ、充填時の充填量が正確であり、ま
た、充填後の残留液体の回収が容易な無菌充填包装機に
関するものである。

〈従来技術およびその問題点〉従来、無菌包装機における充填、エア配管の予備殺菌
は、充填後、酸およびアルカリ溶液により洗浄を行なっ
た後、殺菌液、無菌熱水、水蒸気を用いて殺菌している
のが一般的であった。

しかしながら計量部、充填ノズル部分に前述の洗浄、殺
菌液が残ってしまうため、完全な殺菌・洗浄を行うこと
がなかなか出来ず、困難に直面していた。このため、充
填開始時に、最初の充填した包装体は廃棄しなければな
らず、無駄が多くなってしまっていた。また、充填ノズ
ルと計量部内の圧力、および計量部下端内の圧力を一定
にすることが難しく、充填量を一定に保つことが困難な
うえ、充填終了残留した液体を全て回収することが困難
であった。

〈解決しようとする課題〉本発明は、上述の問題に鑑み、充填前には、無菌チャン
バー、充填ノズル、充填タンクそして配管を予備洗浄・
殺菌した時の洗浄・殺菌液が残留したりせず、充填開始
時に生じていた前記の無駄の問題を無くすこと、また、
充填時には、前記に示した関連する装置各部内の圧力を
一定に保てるようにし、一定した充填量で充填出来るよ
うにすること、そして、充填終了後には、装置内に残っ
た液体を容易に取り除くことが出来るようにすること、
以上を達成できる無菌充填包装を提供することを目的と
する。

〈問題点を解決するための手段〉内部に液面センサーを備え且つ下方には送液パイプを連
結した充填タンク、該充填タンクの下端と配管パイプに
より連結し且つ上方には弁を下方にはシリンダにより上
下動するピストンを有する計量部と、前記弁の下方から
先端が無菌チャンバーに達する充填ノズルとを備える充
填装置、該充填装置の下方には無菌チャンバー、および
殺菌・洗浄液タンクを備えていること、前記充填装置の
計量部に連通する下方の部位と前記殺菌・洗浄液タンク
とを連結するパイプには、少なくとも三方に流路の口を
有し該口の一つは排出用パイプを連結した多方向弁とそ
してフィルター部とを備えていること、そして該多方向
弁とフィルター部との間の前記充填タンクの上方とをパ
イプにより連結していることにより解決した。

〈作用〉まず、洗浄、殺菌時には、タンクの洗浄、殺菌液を送液
パイプに送液し、これを、充填タンク、および無菌チャ
ンバーへ送られる。そして充填タンクから、次にピスト
ンが下端に位置した充填装置の計量部へ送られ、次に充
填ノズルとフィルター部を備えたパイプを通してCIPタ
ンクへ戻り、これを繰り返せば、洗浄、殺菌がおこなわ
れ、計量部に洗浄・殺菌液が残らない。

次に、充填時は、充填タンク内へ充填液が送られ、充填
タンクの高いレベルまで満たされると送液が中断され
る。そして、充填にしたがって、充填液が低いレベルま
で減少すると、再度送液が開始する。この動作が順次繰
り返し行われる。この時、充填タンク内の充填液の増減
と共にフィルターを通して、充填タンク内の上部の空間
も増減（呼吸）を行う。一方、ピストン下方の空間は、
ピストンが上下動するのに伴い、充填タンクと同様、フ
ィルターを通して増減（呼吸）を行うのであるが、充填
タンク内の上部の空間とピストン下方の空間とが、充填
時連通した状態となり、ピストン下降時、ピストン下方
の空間は減少し、その減少分が充填タンク上部の空間は
増加し、その気体はパイプにより移動する。ピストン上
昇時は、充填タンク内上部空間の体積に変化がないた
め、上昇に伴うピストン下方空間の増加分は、フィルタ
ーを通して供給され、常圧が維持される。さらに、充填
液が送られている場合は、各々の動作において、送液の
量だけ充填タンク内上部の空間とピストン下方の空間と
の系に加えた状態となり、加減量分フィルターを介して
空間の増減を行うこととなる。これにより、充填タン
ク、ピストン下方の各々でフィルターを介して空間の増
減を行うことにより、大気との呼吸量を減少させること
ができ、また、充填タンク内上部の空間、およびピスト
ン下方の空間の圧力を一定に保つことができる。

そして、充填用液体の充填タンク、および計量部の残量
分の排出は次のように容易に出来る。つまり、計量部に
あったピストンを計量部の下限よりもさらに下方に移動
させることにより、充填装置内の計量部の下方の空間を
介して、前記フィルター部を有するパイプと計量部とが
連通されるようにしてあることから、ピストンを計量部
の下方の空間の下端に退避するように位置させておき、
前記パイプ上でフィルター部よりも充填装置側にある多
方向弁を充填装置側と排出側とに開いておき、充填装置
の上流側から空気を送れば、前記の残留分は簡単に排出
することが出来る。

〈実施例〉図面に従い本発明の実施例を説明する。

第１図は、一実施例を示す概略説明図で、充填液供給部
Ａ、無菌エア供給部Ｂ、充填タンクＣ、充填装置Ｄ、無
菌チャンバーＥ、洗浄液、殺菌液タンクＦ、洗浄液、殺
菌液送液用ポンプＰを備え、前記各部は、間にバルブを
備えたパイプにより連結されている。

充填液供給部Ａと充填タンクＣの下方を結ぶ送液パイプ
10には、充填液供給部Ａ側から四方弁11,三方弁12,充填
タンクＣの内面に設けた液面センサーＨにより作動する
弁13を備えている。そして、四方弁11の、下方には、ポ
ンプＰに連結するパイプ15,三方弁12と弁13の間から、
バルブ16を備え、先端にスプレーボール17を有し、スプ
レーボール17が前記充填タンクＣ内に組み込まれたパイ
プ18が分岐している。また、三方弁12の下方は、先端の
ノズル32が無菌チャンバーＥに達する、パイプ33が設け
られている。

そして、無菌エア供給部Ｂは、パイプ19により、前記パ
イプ15に連結している。

充填装置Ｄは、上方に弁20、下方にエアシリンダー21に
より上下動するピストン22を備えた計量部23を有し、か
つ該計量部23の上端から無菌チャンバーＥまで達する充
填ノズル24を有する。なお、前記弁20は、外部に設けた
押圧具44により、開放状態を保ことが可能で、また、エ
アシリンダ21は、スペーサ25により、移動距離が制御可
能となっている。

この充填装置Ｄの他部との連結は、まず、充填タンクＣ
の下端と充填装置Ｄの上部とを結ぶ、パイプ26、計量部
23の下端とタンクＦとを結、計量部23側から三方弁27、
ベントフィルターからなるフィルター部28を設けたパイ
プ29により連結している。

なお、三方弁27、およびフィルター部28からは、下方に
排出用パイプ30、31が設けられている。また、充填タン
クＣの上部とパイプ29がベントフィルフィルター28と三
方弁27と間の位置で、中間にバルブ35を有するパイプ36
により連結されている。無菌チャンバーＥは、内部に容
器の殺菌、容器への充填、密封、および搬送の各装置
（図示せず）を備え、下端とタンクＦとをパイプ34によ
り連結されている。

また、タンクＦの下方からは、フィルター39を備えたパ
イプ40がポンプＰと連結し、かつ、水供給部37および蒸
気供給部38がパイプを介して連結されている。

さらに、前記充填装置Ｄの押圧具24、エアシリンダー21
の連結部は、スチームにより、外気と遮段される構造と
なっている。

前記、装置を用いて、殺菌、洗浄を行なうには、四方弁
11、三方弁12を送液用パイプ10とパイプ15およびパイプ
33と連通するように、また弁13、16、27、35を連通する
と共に、充填装置Ｄの弁20を押圧具44により下方に位置
させ、かつ、ピストン22を下端に位置させた状態で、ポ
ンプＰを作動させるとタンクＦ内の洗浄・殺菌液は、パ
イプ36,15,10および18を経由して充填タンクＣへ、そし
てパイプ26と計量部23を経た後に、一方はパイプを経由
してタンクＦへ、他方は充填ノズル24、無菌チャンバー
Ｅそしてパイプ34を経由してタンクＦへもどされる。

また、三方弁12からパイプ33を経由したものは、ノズル
32により無菌チャンバーＥ内を殺菌し、パイプ34を経由
してタンクＦに戻される。

送液終了後、無菌エア供給部Ｂから、加熱した無菌エア
を同じ経路で流すことにより、洗浄、殺菌は完了する。

次に、充填液を充填する際は、弁11,12,13を開き、充填
タンクＣ内に充填液を所定量送液パイプ10を通して貯留
する。そして充填装置Ｄのスペーサ25を挿入し、エアシ
リンダー21によりピストン22が計量部23間を往復移動で
きるようにすると共に弁27,35を開いた状態として、パ
イプ29と36とを連通した状態とする。

この状態でピストン22を往復移動させ、ピストン22が下
降し、計量部23の下側の押し出された空気はパイプ29,3
6を通り、充填タンクＣの空間に供給される。そして、
ピストン22が上昇して、計量部23の充填液を充填ノズル
24に送り出した時、計量部23の下側には、フィルター部
28を通して空気が供給される。

このため、充填タンクＣ内の充填液が減少しても、計量
と同量の空気が供給されるので、充填タンクＣ内の圧力
が安定するので、充填液の供給量も安定する。

そして、充填終了後、充填タンクＣおよび充填装置Ｄに
残った充填液の排出は次のように行う。つまり、充填装
置Ｄの弁22を押圧具44により下降させ、かつ充填時には
挿入していたスペーサー25を取り出してからピストン22
を計量部23の下限よりも下方にある下端に位置させ、こ
れにより計量部23の下方にある充填装置内の部位で計量
部23と三方弁27のあるパイプ29とを連通させた状態に
し、三方弁27を充填装置Ｄ側と排出用パイプ30側とを開
きそしてフィルター部28側を閉じておき、充填タンクＣ
にパイプ29,36を通して空気を送り込むか、弁11、12、1
3、を開き、弁35を閉じ、充填液供給部Ａより空気圧送
で送り込めば、無駄なく、排出用パイプ30から、排出さ
れる。

〈効果〉本発明は、以上の構成からなるので、まず、洗浄・殺菌
時において、充填装置内のピストンを計量部の下限より
も下方にある下端に位置させ、これにより計量部と連通
される三方弁を排出側に開放するだけのことによって、
洗浄・殺菌液は完全に排出されてしまい、洗浄・殺菌液
が、充填装置内に残ることがないので、その後無菌エア
で乾燥すれば、直ちに充填工程へ移行することができ、
従来のように、充填装置に残った洗浄・殺菌液のため、
充填工程の始めの充填液、および充填用の容器を無駄に
することがない。

また、充填時には、充填装置により充填液を充填タンク
から吸引し、充填液が減少しても、充填量と同じ量の空
気が充填タンクへ供給されるので、充填タンク内の圧力
が安定し、これにより容器への充填液の充填量が安定
し、また大気との呼吸量が減少し、フィルターの寿命も
延長される。

そして、従来は、充填終了後、充填装置内の残った充填
液の回収が難しく無駄にしていたが、本発明によれば、
充填装置内の弁、ピストンを下端に位置させるだけで、
簡単に残った充填液が回収でき、充填液を無駄なく使用
でき、しかも回収を無菌チャンバー外で行うことができ
るので、無菌チャンバー内の無菌状態を保ちながら行う
こともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の装置を示す概略説明図で
ある。Ａ…充填液供給部、Ｂ…無菌エア供給部Ｃ…充填タンク、Ｄ…充填装置Ｅ…無菌チャンバー、Ｆ…タンクＰ…ポンプ、10…送液パイプ 22…ピストン、23…計量部 24…充填ノズル、27…三方弁 28…フィルター部、29,36…パイプ 30…排出用パイプ、44…押圧具

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に液面センサーを備え且つ下方には送
液パイプを連結した充填タンク、該充填タンクの下端と
配管パイプにより連結し且つ上方には弁を下方にはシリ
ンダにより上下動するピストンを有する計量部と、前記
弁の下方から先端が無菌チャンバーに達する充填ノズル
とを備える充填装置、該充填装置の下方には無菌チャン
バー、および殺菌・洗浄液タンクを備えていること、前
記充填装置の計量部に連通する下方の部位と前記殺菌・
洗浄液タンクとを連結するパイプには、少なくとも三方
に流路の口を有し該口の一つは排出用パイプを連結した
多方向弁とそしてフィルター部とを備えていること、そ
して該多方向弁とフィルター部との間と前記充填タンク
の上方とをパイプにより連結していること、以上を特徴
とする無菌充填包装機。