JPH1143111A

JPH1143111A - 無菌充填用の液化ガス流下装置

Info

Publication number: JPH1143111A
Application number: JP21560197A
Authority: JP
Inventors: Masami Matsunaga; 正見松長; Tetsuya Takatomi; 哲也高富; Shigeki Matsuura; 茂樹松浦; Norihiko Osaku; 則彦尾作
Original assignee: Daiwa Can Co Ltd
Current assignee: Daiwa Can Co Ltd
Priority date: 1997-07-25
Filing date: 1997-07-25
Publication date: 1999-02-16
Anticipated expiration: 2017-07-25
Also published as: JP3719470B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高レベルの無菌雰囲気内に装置本体が設置さ
れる無菌充填用の液化ガス流下装置について、装置本体
に接続されている配管の開閉制御弁を作動させるだけ
で、装置本体の周りの無菌雰囲気の空気清浄度を低下さ
せるようなことなく、装置内部や配管内を簡単に殺菌で
きるようにすることで、無菌充填法における液化ガスの
添加を実施可能なものにする。【解決手段】液化ガスの供給源から液化ガス供給用の
配管を通して供給されてくる液化ガスを、クリーンエア
ーによる略無菌状態の雰囲気内で、空缶に飲料を充填し
てから缶蓋で覆うまでの間に、各缶のヘッドスペースに
所定量ずつ流下させるようにした液化ガス流下装置１に
おいて、液化ガス供給用の配管２４に対して、殺菌用の
蒸気を供給するための配管２８を、それぞれの配管２
４，２８に設置されている開閉制御弁２７，３４よりも
下流側で、互いに連通するように接続すると共に、それ
らの配管２４，２８の各開閉制御弁を、何れも、間隔を
おいて配置された複数の開閉制御弁２６，２７，３２，
３４によって構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、飲料缶詰の製造ラ
インにおいて、空缶に飲料を充填してから缶蓋で覆うま
での間に、各缶のヘッドスペースに不活性の低温液化ガ
スを所定量ずつ流下させるようにした液化ガス流下装置
に関し、特に、無菌充填法による飲料缶詰の製造方法に
おいて使用される液化ガス流下装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コーヒー，紅茶，緑茶，ウーロン茶，お
よび果汁等の非炭酸飲料を缶詰にする場合、ＤＩ（絞り
しごき）缶のような薄肉の胴壁を持つ缶体に飲料を充填
して密封する際に、飲料を充填した缶内の液面上に、液
体窒素のような不活性ガスの低温液化ガスを少量添加し
てから、缶の開口部に缶蓋を巻締めして密封するという
ことが従来から行われている。

【０００３】すなわち、缶を密封する前に液化ガスを添
加することで、缶内の飲料液面上に添加された液化ガス
が、短時間に気化してその体積が数百倍となって、缶蓋
で密封された缶のヘッドスペース（缶内上部の飲料がな
い空間部分）の内圧が大気圧よりも高くなり、缶の胴壁
を内側から外側に向かって押し続けるために、少しばか
りの外圧が加わっても薄肉の胴壁が変形するようなこと
がない。

【０００４】また、そのような液化ガスの添加により、
飲料上に添加された液化ガスの一部が瞬時に気化して体
積を増加させ、ヘッドスペースの空気を缶外へ追い出す
作用をするので、ヘッドスペースの残存酸素量を減少さ
せる（飲料の酸化による劣化を減少させる）という効果
も奏することとなる。

【０００５】一方、上記のような非炭酸飲料の缶詰で
は、充填された飲料が腐敗するのを避けるための殺菌処
理として、レトルト殺菌法や熱間充填法（ホットパッ
ク）が従来から一般的に行われているが、そのような方
法では、中身の飲料が比較的長時間にわたって高温状態
に維持されるため、飲料本来（例えば、果汁飲料ならば
搾りたてのもの、コーヒー，紅茶，緑茶，ウーロン茶等
ならば作りたてのもの）の味や香りが落ちたり色が変わ
ったりするという問題を生じる。

【０００６】そこで、缶詰の製造時にできるだけ飲料の
熱履歴を少なくして、飲料本来の味や香りや色をできる
だけ保ったままの飲料缶詰を製造するために、高温で短
時間に殺菌して急速に冷却した殺菌済みの飲料を、クリ
ーンエアーによる略無菌状態の雰囲気内で、殺菌済みの
空缶に充填して、殺菌済みの缶蓋で密封するようにし
た、所謂無菌充填法というものが従来から種々研究され
ている。

【０００７】そのような無菌充填法において無菌雰囲気
を維持するための空気清浄化システムとして、クリーン
ルーム内の空間のうち、飲料の充填領域や缶蓋の巻締領
域を、その他の空間よりも高いクラスの空気清浄度に維
持するようなことが、本出願人の出願に係る公報（特開
平４−７９９５６号公報）などにより従来から公知とな
っている。

【０００８】すなわち、クリーンルーム内を空気清浄度
が中レベル（クラス１，０００〜１０，０００）の領域
と高レベル（クラス１０〜１００）の領域とに分け、殺
菌済みの空缶の搬送路，殺菌済み缶蓋の供給路，飲料充
填機周り，飲料充填機から缶蓋巻締機への搬送路，およ
び缶蓋巻締機周りをクラス１０〜１００の空気清浄度と
し、その他の缶詰搬送路等をクラス１，０００〜１０，
０００の空気清浄度とするようなことが考えられてい
る。

【０００９】なお、上記のクラスについては、ＮＡＳＡ
の規格によるものであり、所定空間（ｆｔ³）当たりに
存在する基準粒子（粒子径０．５ミクロン以上）の数に
より空気の清浄度を示すものであって、例えば、クラス
１は基準粒子が０〜１個／ｆｔ³であり、クラス１０は
２〜１０個／ｆｔ³であり、クラス１００は１１〜１０
０個／ｆｔ³であることを示している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な無菌充填法による飲料缶詰の製造においても、ＤＩ缶
のような薄肉の胴壁を持つ缶体については、缶を密封す
る前に各缶のヘッドスペースに液化ガスを添加すること
が必要であり、そのためには、飲料充填機から缶蓋巻締
機への搬送路の近傍で、クリーンエアーによる略無菌状
態の雰囲気内に液化ガス流下装置を設置すると共に、更
に、無菌状態で液化ガスの流下を行うために、装置の内
部全体（配管から貯留タンクを経てノズルに至る液化ガ
スの通路全体）を、使用開始前に予め殺菌しておくこと
が必要となる。

【００１１】しかしながら、そのように高レベルの無菌
雰囲気（クラス１０〜１００）内に液化ガス流下装置を
設置した場合、該装置の内部全体を殺菌しようとする
と、その作業によって該装置の周りの無菌雰囲気の空気
清浄度を低下させてしまうこととなるため、無菌充填法
においては、液化ガス流下装置による液化ガスの添加を
実施するのが困難なものとなっている。

【００１２】本発明は、上記のような問題の解消を課題
とするもので、高レベルの無菌雰囲気内に装置本体が設
置される無菌充填用の液化ガス流下装置について、装置
本体に接続されている配管の開閉制御弁を作動させるだ
けで、装置本体の周りの無菌雰囲気の空気清浄度を低下
させるようなことなく、装置内部や配管内を簡単に殺菌
できるようにすることで、無菌充填法における液化ガス
の添加を実施可能なものにすることを課題とするもので
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
課題を解決するために、上記の請求項１に記載したよう
に、液化ガスの供給源から液化ガス供給用の配管を通し
て供給されてくる液化ガスを、クリーンエアーによる略
無菌状態の雰囲気内で、空缶に飲料を充填してから缶蓋
で覆うまでの間に、各缶のヘッドスペースに所定量ずつ
流下させるようにした液化ガス流下装置において、液化
ガス供給用の配管に対して、殺菌用の蒸気を供給するた
めの配管が、それぞれの配管に設置されている開閉制御
弁よりも下流側で、互いに連通するように接続されてい
ると共に、それらの配管の各開閉制御弁が、何れも、間
隔をおいて配置された複数の開閉制御弁によって構成さ
れていることを特徴とするものである。

【００１４】また、上記の請求項１に記載した無菌充填
用の液化ガス流下装置において、上記の請求項２に記載
したように、殺菌後の冷却乾燥を行うために、加熱され
た気体を供給するための配管が、液化ガス供給用配管に
対して、それぞれの配管の開閉制御弁よりも下流側で、
互いに連通するように接続されていると共に、該気体供
給用配管の開閉制御弁が、間隔をおいて配置された複数
の開閉制御弁によって構成されていることを特徴とする
ものである。

【００１５】さらに、上記の請求項１又は２に記載した
無菌充填用の液化ガス流下装置において、上記の請求項
３に記載したように、液化ガス供給用配管が、除菌用の
フィルターを介して、装置本体に接続されていることを
特徴とするものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の無菌充填用の液化
ガス流下装置の実施形態について、図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１７】図１は、本発明の液化ガス流下装置を備え
た無菌充填法による飲料缶詰製造ラインの一例を概略的
に示すものであり、本実施形態では、缶詰製造ラインが
設置されているクリーンルーム（クラス１０，０００）
内に、空気清浄度が中レベル（クラス１，０００〜１
０，０００）の領域が画成され、更にその中に、空気清
浄度が高レベル（クラス１０〜１００）の領域がクリー
ンブースとして画成されていて、殺菌済みの空缶の搬送
路，飲料充填機周り，飲料充填機から缶蓋巻締機への搬
送路，缶蓋巻締機周り，および殺菌済み缶蓋の供給路に
ついては、何れも、空気清浄度が高レベル（クラス１０
〜１００）のクリーンブース内に設置されている。

【００１８】そのような無菌充填法による缶詰製造ライ
ンにおいて、液化ガス流下装置は、その装置本体が、空
気清浄度が高レベル（クラス１０〜１００）のクリーン
ブース内で、飲料充填機から缶蓋巻締機への搬送路の途
中に配置されており、装置本体に接続されている各配管
は、図示していないが、クリーンブース近傍の外側から
クリーンブース内の装置本体に接続されている。

【００１９】上記のような飲料缶詰の製造ラインでは、
空缶供給コンベアーにより連続的に供給された未処理の
空缶を、まず、缶外面の薬液噴霧装置において、缶胴の
外周面および缶底外面に殺菌処理用の薬液（過酸化水素
５重量％の水溶液）を噴霧してから、缶内面の薬液噴霧
装置を通して、更に、空缶の内面に殺菌処理用の薬液
（過酸化水素５重量％の水溶液）を噴霧した後、加熱殺
菌処理オーブン内に送り込む。

【００２０】そして、加熱殺菌処理オーブン内で、内面
と外面に薬液が噴霧された空缶を、加熱炉体による高温
（２５０℃程度）の熱風で加熱して、付着した薬液の過
酸化水素を分解除去することで、空缶の殺菌処理を完了
させる。

【００２１】次いで、加熱殺菌処理オーブンから出た殺
菌済みの空缶を、略無菌雰囲気（空気清浄度がクラス１
００）のトンネル内で、クリーンエアー置換装置により
その周辺の空気を清浄化した後、殺菌済み空缶の冷却装
置により無菌水を噴霧することで、加熱されている空缶
を内容物の充填温度付近に冷却してから、略無菌雰囲気
（空気清浄度がクラス１００）内の飲料充填機に供給す
る。

【００２２】そして、クリーンブース内で、冷却された
殺菌済みの空缶に対して、飲料殺菌装置で高温短時間に
加熱殺菌後、充填温度まで冷却された殺菌済み飲料を、
飲料充填機によって所定量充填してから、クリーンブー
ス内で、飲料充填済みの缶を缶蓋巻締機に向けてタイミ
ングコンベアーで供給する。

【００２３】そして、搬送用のタイミングコンベアーに
より缶蓋巻締機に向けて搬送されている飲料充填済みの
各缶に対して、クリーンブース内で、液化ガス流下装置
の装置本体から、不活性ガスの低温液化ガス（液体窒
素）を所定量ずつ流下することで、飲料充填済みの缶内
上部のヘッドスペースに対して、所定量ずつの液化ガス
をそれぞれ添加する。

【００２４】次いで、飲料を充填し液化ガスを添加した
各缶に対して、クリーンブース内で、缶蓋殺菌装置から
略無菌雰囲気（空気清浄度がクラス１００）のシュート
内を通して供給される殺菌済みの缶蓋を載置してから、
缶蓋巻締機によって巻き締めて密封した後、飲料を内容
物とする缶詰の殺菌済みの製品として搬出コンベアーに
より搬出する。

【００２５】図２は、上記のような無菌充填法による飲
料缶詰製造ラインにおいて使用されている液化ガス流下
装置の概略を示すもので、液化ガス流下装置の装置本体
１は、ボンベ２から配管を通して送給されてくる液化ガ
スを、除菌用のセラミックフィルター３を通してから、
液面を大気に開放し且つ液面を所定の高さに保った状態
で貯留タンク１１に一時的に貯留して、貯留タンク１１
に貯留した液化ガスを、それ自体の重力により常に略一
定の圧力がかかっている状態で、流量制御が可能なノズ
ル１３を通して流下させるものである。

【００２６】この液化ガス流下装置の装置本体１には、
ボンベ２から除菌用フィルター３を通して貯留タンク１
１に液化ガスを供給するための配管に対して、装置内部
全体（配管から貯留タンク１１および液化ガス室１２を
経てノズル１３に至る液化ガスの通路全体）を殺菌する
ための各配管が、蒸気殺菌ユニット４として装置本体１
に接続されている。

【００２７】液化ガス流下装置の装置本体１内には、上
面が開放された貯留タンク１１が設けられ、貯留タンク
１１よりも下方で上下方向に延びる液化ガス室１２が、
貯留タンク１１の底部と液化ガス室１２の上部とが連通
するように設けられ、液化ガス室１２の下端に流下用の
ノズル１３が形成されていて、上方から気密状態で液化
ガス室１２内に上下動可能に挿通された流量制御用のロ
ッド１４により、該ロッド１４の上下位置の変化により
その下端のプラグの位置を変えることで、ノズル１３の
開度が制御され、貯留タンク１１内に貯留されている液
化ガスが、液化ガス室１２を通して、流量可変ノズル１
３の開度に応じた流量で下方に流下される。

【００２８】また、装置本体１には、貯留タンク１１や
液化ガス室１２を外側から覆うように、低温の液化ガス
を外気温から断熱するための真空断熱室１５が形成され
ており、さらに、低温の液化ガスの流下に伴って大気中
の水蒸気がノズル１３の出口付近に氷結して付着するの
を防止するために、装置本体１の下端でノズル１３の周
囲を覆うように、防霜用のノズルヒーター１６が着脱可
能に取り付けられている。

【００２９】なお、貯留タンク１１内に貯留される液化
ガスの液面の高さについては、液面コントローラー１７
により、液面の高さを検知して貯留タンク１１への液化
ガスの流入を制御することで、常に略一定の液面の高さ
に維持されているものであり、また、流量可変ノズル１
３の開度については、定内圧制御ユニット１８により、
密封後の缶詰の缶内圧力の情報（Ｘ−ｒａｙレベルモニ
ターや触圧モニター又は打缶式内圧モニターの検出結
果）のフィードバックに基づき、ロッド１４の上下位置
を変えてその下端のプラグの位置を変えることで、適当
な流量となる開度に制御されるものである。

【００３０】さらに、液化ガス流下装置には、蒸気によ
る装置本体内の洗浄殺菌時とその後の冷却乾燥時にのみ
ノズルヒーター１６の下端開放部を着脱自在に塞ぐよう
に、装置本体１に対して、それとは別体の殺菌用キャッ
プ１９が用意されている。

【００３１】図３は、上記のような液化ガス流下装置に
おいて、液化ガスとして液体窒素を流下させる装置本体
１に対する各配管の接続構造を示すものであって、装置
本体１の外側を覆う真空断熱室１５には、バキュームポ
ンプ２１から延びる吸気管２２が接続されており、吸気
管２２のバキュームポンプ２１近傍には圧力スイッチ２
３が設置されている。

【００３２】真空断熱室１５で覆われた装置本体１の内
部に対して、ボンベから貯留タンク１１内に液体窒素を
送給するための液体窒素供給管２４が、除菌フィルター
（０．２μｍメッシュのセラミックフィルター）３を介
して接続されており、この液体窒素供給管２４には、上
流側（ボンベ側）に手動開閉弁２５が設置され、それよ
りも下流に、適当な間隔を置いて２つの開閉制御弁２
６，２７が設置されている。

【００３３】また、装置内部全体の殺菌を行うために、
殺菌用の蒸気を供給するための蒸気供給管２８が、液体
窒素供給管２４に対して、その開閉制御弁２７よりも下
流側で接続されており、蒸気供給管２８の途中には、上
流側（蒸気供給側）から下流側（装置本体側）に向かっ
て、手動開閉弁２９，減圧弁３０，スチームフィルター
３１，開閉制御弁３２，安全弁３３，開閉制御弁３４が
それぞれ設置されている。

【００３４】また、蒸気による殺菌後に装置内部を冷却
乾燥するために、冷却乾燥用の窒素ガスを供給するため
の窒素ガス供給管３５が、液体窒素供給管２４に対し
て、その開閉制御弁２７よりも下流側で接続されてお
り、窒素ガス供給管３５の途中には、上流側（窒素ガス
供給側）から下流側（装置本体側）に向かって、手動開
閉弁３６，窒素ガス加熱用のラインヒーター３７，減圧
弁３８，逆止弁３９，適当な間隔を置いた２つの開閉制
御弁４０，４１がそれぞれ設置されている。

【００３５】一方、液化ガス流下装置の装置本体１から
は、貯留タンク１１に貯留されている液体窒素の気化に
より発生した窒素ガスを排気するために、外気の侵入を
防ぐと同時に窒素ガスを外部に導くための排気用シャッ
ター４２を介して、排気管４３が接続されており、排気
管４３の途中には開閉制御弁４４が設置されていて、排
気管４３の末端は大気中に開放されている。

【００３６】そして、排気管４３の開閉制御弁４４より
も上流側（装置本体側）からは、蒸気排出管４５が分岐
されていて、蒸気排出管４５の途中には、その上流側
（装置本体側）に開閉制御弁４６が、また、その末端側
に手動開閉弁４７がそれぞれ設置されている。

【００３７】また、ノズルヒーター１６と排気用シャッ
ター４２を連通させるように、気体戻し管４８が配設さ
れており、気体戻し管４８の途中からは、蒸気を排出す
ると共に窒素ガスを導入するための排出導入管４９が分
岐されていて、排出導入管４９の途中には、装置本体側
から末端側に向かって、除菌フィルター５０と開閉制御
弁５１と手動開閉弁５２がそれぞれ設けられている。

【００３８】また、排出導入管４９の途中からは、除菌
フィルター５０と開閉制御弁５１の間から、窒素ガス導
入管５３が分岐されており、窒素ガス導入管５３の他端
は、窒素ガス供給管３５のラインヒーター３７と減圧弁
３８の間に接続されていて、窒素ガス導入管５３の途中
には、窒素ガス供給管３５の側から排出導入管４９の側
に向かって、減圧弁５４と逆止弁５５と開閉制御弁５６
がそれぞれ設置されている。

【００３９】また、蒸気による殺菌時とその後の窒素ガ
スによる冷却乾燥時にのみノズルヒーター１６の下端開
放部を着脱自在に塞ぐための殺菌用キャップ１９に対し
て、キャップ用蒸気排出管５７が接続されており、キャ
ップ用蒸気排出管５７の末端付近には手動開閉弁５８が
設置されている。

【００４０】さらに、装置本体１および各配管の適所
に、温度センサーや圧力センサーが設けられており、そ
れらの検知結果に基づいて、殺菌時の蒸気の流量の管理
や減圧弁による各配管の内圧の管理などが行われてい
る。

【００４１】なお、装置本体１に接続される各配管は、
クリーンブース内に配置された装置本体１に対して、ク
リーンブースの近傍で蒸気殺菌ユニットとして纏められ
ており、この蒸気殺菌ユニットを取り替えることで、無
菌充填用でない従来の装置の配管に容易に変更できるも
のとなっている。

【００４２】上記のような配管構造を備えた本実施形態
の無菌充填用の液化ガス流下装置による殺菌の準備、殺
菌工程、冷却乾燥工程、液化ガス流下の準備、液化ガス
流下工程、後処理工程のそれぞれについて、図４〜図８
により以下に説明する。

【００４３】液化ガス流下装置を使用するに当たり、ま
ず、蒸気による殺菌の準備として、装置本体１の下端に
取り付けられたノズルヒーター１６の下端開口部を殺菌
用キャップ１９で閉鎖すると共に、装置本体１の下端に
形成されたノズル１３を開の状態としてから、各配管の
開閉制御弁が全て閉じられている状態で、各配管の手動
開閉弁を全て開いておき、ラインヒーター３７や各セン
サーをＯＮとしておく。

【００４４】そして、図４に示すように、装置の内部全
体を蒸気により殺菌するために、蒸気供給管２８の各開
閉制御弁３２，３４を開くと共に、蒸気排出管４５の開
閉制御弁４６と排出導入管４９の開閉制御弁５１とを、
１５秒間隔で交互に開閉を繰り返すように制御する。

【００４５】それにより、蒸気供給管２８から供給され
た蒸気が、除菌フィルター３を通して装置本体１内に導
入され、装置本体１の内部全体を通ってから、装置本体
１の上部からは、排気用シャッター４２を通って排気管
４３から間欠的に排出される一方、装置本体１の下部か
らは、ノズルヒーター１６から気体戻し管４８を通っ
て、一部が排気用シャッター４２に戻されて蒸気排出管
４５から、また、その他が排出導入管４９から間欠的に
排出されて、その結果、装置本体１の内部全体が蒸気に
よって殺菌されることとなる。

【００４６】なお、その際の蒸気の供給量について、本
実施形態では、殺菌キャップ１９に設けられた温度セン
サーの検知結果に基づいて、当該部分の温度が１２５℃
で３０分（タイマーで制御）殺菌するように、蒸気供給
管２８の開閉制御弁３２の開度が制御されることとな
る。

【００４７】上記のように装置本体１の内部全体を蒸気
により殺菌した後、図５に示すように、蒸気供給管２８
の開閉制御弁３２を閉じ、やや遅れて開閉制御弁３４を
閉じると共に、蒸気供給管２８の開閉制御弁３２の閉と
同時に、窒素ガス供給管３５の各開閉制御弁４０，４１
を開き、窒素ガス供給管３５の各開閉制御弁４０，４１
を開いた６０秒後に排気管４３の開閉制御弁４４を完全
に開き、蒸気排出管４５の開閉制御弁４６を始めの６０
秒だけ開いた後で閉じ、排出導入管４９の開閉制御弁５
１を始めの３０秒だけ開いた後で閉じ、更に、窒素ガス
導入管５３の開閉制御弁５６を一定時間後に開くように
制御する。

【００４８】そして、この時点で、ラインヒーター３７
は既にＯＮとなっているが、更に、ノズルヒーター１６
をＯＮにすると共に、バキュームポンプ２１の駆動を開
始し、それよりも遅れて圧力スイッチ２３をＯＮとし
て、装置本体１の真空断熱室１５を真空状態とする。

【００４９】それにより、ラインヒーター３７により加
熱されて窒素ガス供給管３５から供給された冷却乾燥用
の窒素ガスが、除菌フィルター３を通して、装置本体１
内に導入され、装置本体１の内部全体を通ってから、装
置本体１の上部からは、排気用シャッター４２を通っ
て、始めの６０秒間は蒸気排出管４５から排出され、そ
の後は排気管４３から排出される一方、装置本体１の下
部からは、ノズルヒーター１６から気体戻し管４８を通
って、始めの３０秒だけ排出導入管４９から排出され、
その結果、装置本体１の内部全体、および、蒸気の通っ
た配管内が、加熱された窒素ガスによって冷却乾燥され
る。

【００５０】そして、装置本体１のノズルヒーター１６
から殺菌用キャップ１９を取り外すと、一定時間後に
は、ラインヒーター３７により加熱されて窒素ガスが、
窒素ガス導入管５３から排出導入管４９を通してノズル
ヒーター１６に供給され、その一部がノズルヒーター１
６からノズル１３の先端部周辺に放出され、残りは気体
戻し管４８から排気用シャッター４２を通って排気管４
３から排出される。

【００５１】以上のように装置本体１の内部全体を殺菌
して冷却乾燥した後、図６に示すように、液体窒素を貯
留タンク１１に所定の液面高さになるまで貯留するため
に、液面コントローラー１７をＯＮとし、装置本体１下
端のノズル１３を完全に閉じた状態としてから、窒素ガ
ス供給管３５の各開閉制御弁４０，４１を閉じて、液体
窒素供給管２４の各開閉制御弁２６，２７を開き、貯留
タンク１１内の液面が所定の高さになると、開閉制御弁
２６を閉じるように制御する。

【００５２】それにより、ボンベから供給される液体窒
素は、液体窒素供給管２４から除菌フィルター３を通っ
て貯留タンク１１内に送り込まれ、液化ガス室１２に充
満してから貯留タンク１１内で所定の液面高さまで充填
されると、液面コントローラー１７の検知に基づくフィ
ードバック制御により、液体窒素供給管２４の開閉制御
弁２６が閉じられて、液体窒素流下の準備が完了する。

【００５３】そして、図７に示すように、各缶に対して
液体窒素を所定量ずつ流下させるときには、装置本体１
のノズル１３を開くことで液体窒素が流下されて各缶に
充填されると共に、液面コントローラー１７によるフィ
ードバック制御により、液体窒素供給管２４の開閉制御
弁２６の開度を制御する（他方の開閉制御弁２７は全
開）ことによって、液体窒素供給管２４から除菌フィル
ター３を通って、貯留タンク１１内での液面を常に一定
の高さ範囲内に維持するように、流下された分の液体窒
素が装置本体１に連続的に補給されることとなる。

【００５４】なお、その際、排気管４３の開閉制御弁４
４は開かれており、貯留タンク１１内の液面から気化し
た窒素ガスは、大半は貯留タンク１１の上蓋部分に設け
られた排気口から放出されるが、排気用シャッター４２
を通して排気管４３からも大気中に放出されているた
め、真空断熱室１５によって覆われている装置本体１の
内部の液面上部の空間部は、常に大気圧と略同じになっ
ていて、その結果、液体窒素自体の重力により常に略一
定の圧力がかかっている状態で、ノズル１３からノズル
開度に応じて一定量の液体窒素が流下することとなる。

【００５５】また、窒素ガス導入管５３から排出導入管
４９を通して、ラインヒーター３７により加熱されて窒
素ガスが、高温となっている防霜用ノズルヒーター１６
に供給され、ノズルヒーター１６からノズル１３の先端
部周辺に放出され続けているため、大気中の水蒸気がノ
ズル１３の出口付近に近づくのが阻止される結果、水蒸
気がノズル１３の出口付近に氷結して付着するのが確実
に防止されている。

【００５６】また、装置本体１の下端に形成されたノズ
ル１３の開度については、既に述べたように、定内圧制
御ユニット１８により、密封後の缶詰の缶内圧力の情報
（Ｘ−ｒａｙレベルモニターと触圧モニター又は打缶式
内圧モニターの検出結果）のフィードバックに基づい
て、ロッド１４の上下位置を変えてその下端のプラグの
位置を変えることで、適当な流量となるような開度に制
御されている。

【００５７】その後、液化ガス流下装置の使用が終わっ
てからの後処理については、図８に示すように、液体窒
素供給管２４の開閉制御弁２６，２７を閉じて液体窒素
の供給を停止してから、更に液体窒素を流下させて、装
置本体１内から液体窒素を完全に抜き取った時点で、ノ
ズル１３を閉じ、バキュームポンプ２１を停止させると
共に、窒素ガス供給管３５の各開閉制御弁４０，４１を
開くことで、装置本体１内および配管内に窒素ガスを充
満させてから、全ての開閉制御弁と手動開閉弁を閉じ、
ラインヒーター３７やノズルヒーター１６をＯＦＦにし
て、次回の使用に備えることとなる。

【００５８】以上に説明したような本実施形態の液化ガ
ス流下装置によれば、装置本体１に接続される液体窒素
供給管２４に対して、殺菌用の蒸気供給管２８と冷却乾
燥用の窒素ガス供給管３５が接続されていることで、各
配管の開閉制御弁を制御するだけで、装置本体１の周囲
の無菌雰囲気の空気清浄度を低下させるようなことな
く、装置内部および配管内の殺菌から装置使用後の後処
理に至るまでの各操作を連続して自動的に行うことがで
きる。

【００５９】この点に関して、通常であれば、液体窒素
が通る配管と高温の殺菌用蒸気が通る配管とを接続する
と、各配管の何れかにおいて、開閉制御弁を挟んでその
両側に液体窒素と高温の殺菌用蒸気が直接対峙すること
となり、その結果、当該部分で液体窒素の気化が促進さ
れて配管内が高圧になる恐れがあるため、実際上はその
ような配管の接続は不可能なものとなっている。

【００６０】また、液体窒素が通る配管と加熱された窒
素ガスが通る配管とを接続することについても、同様
に、開閉制御弁を挟んでその両側に液体窒素と加熱され
た窒素ガスとが直接対峙することとなるため、そのよう
な配管の接続は好ましくないものとなっている。

【００６１】しかしながら、本実施形態では、液体窒素
供給管２４と蒸気供給管２８のそれぞれに、何れも、開
閉制御弁が間隔を置いて２個ずつ設けられていること
で、何れの配管においても、一つの開閉制御弁を挟んで
その両側に液体窒素と高温の殺菌用蒸気が直接対峙する
ようなことがないため、液体窒素供給管２４と蒸気供給
管２８を接続するようなことが可能となる。

【００６２】また、本実施形態では、液体窒素供給管２
４に接続される窒素ガス供給管３５にも、開閉制御弁が
間隔を置いて２個設けられていることで、一つの開閉制
御弁を挟んでその両側に液体窒素と加熱された窒素ガス
が直接対峙するようなことがないため、液体窒素供給管
２４と窒素ガス供給管３５の接続を問題なく行うことが
できる。

【００６３】さらに、本実施形態の液化ガス流下装置に
よれば、液体窒素供給管２４の下流側（装置本体１の近
傍）に除菌用のフィルター３が設置されており、この除
菌用フィルター３を通して装置本体１の内部に液体窒素
を供給しているため、無菌充填法における除菌、無菌化
を確実に維持することができる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したような本発明の液化ガス流
下装置によれば、装置本体が高レベルの無菌雰囲気内に
設置されていても、その周りの空気清浄度を低下させる
ようなことはなく、装置本体に接続されている各配管の
開閉制御弁を制御するだけで、装置内部および配管内の
殺菌を行うことができ、無菌充填法における各缶への液
化ガスの添加を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液化ガス流下装置を備えた無菌充填法
による飲料缶詰の製造ラインの概略を示す説明図。

【図２】本発明の液化ガス流下装置の装置本体の概略を
示す説明図。

【図３】本発明の液化ガス流下装置の一実施形態につい
て、装置本体に対する各配管の接続状態を示す説明図。

【図４】図３に示した実施形態において、殺菌工程にお
ける各配管での流れを示す説明図。

【図５】図３に示した実施形態において、冷却乾燥工程
における各配管での流れを示す説明図。

【図６】図３に示した実施形態において、液化ガス流下
の準備段階における各配管での流れを示す説明図。

【図７】図３に示した実施形態において、液化ガス流下
工程における各配管での流れを示す説明図。

【図８】図３に示した実施形態において、後処理工程に
おける各配管での流れを示す説明図。

【符号の説明】

１（液化ガス流下装置の）装置本体３除菌用フィルター２４液体窒素供給管（液化ガス供給用の配管）２６（液体窒素供給管の）開閉制御弁２７（液体窒素供給管の）開閉制御弁２８蒸気供給管（殺菌用の蒸気を供給するための
配管）３２（蒸気供給管の）開閉制御弁３４（蒸気供給管の）開閉制御弁３５窒素ガス供給管（加熱された気体を供給する
ための配管）４０（窒素ガス供給管の）開閉制御弁４１（窒素ガス供給管の）開閉制御弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液化ガスの供給源から液化ガス供給用の
配管を通して供給されてくる液化ガスを、クリーンエア
ーによる略無菌状態の雰囲気内で、空缶に飲料を充填し
てから缶蓋で覆うまでの間に、各缶のヘッドスペースに
所定量ずつ流下させるようにした液化ガス流下装置にお
いて、液化ガス供給用の配管に対して、殺菌用の蒸気を
供給するための配管が、それぞれの配管に設置されてい
る開閉制御弁よりも下流側で、互いに連通するように接
続されていると共に、それらの配管の各開閉制御弁が、
何れも、間隔をおいて配置された複数の開閉制御弁によ
って構成されていることを特徴とする無菌充填用の液化
ガス流下装置。
【請求項２】殺菌後の冷却乾燥を行うために、加熱さ
れた気体を供給するための配管が、液化ガス供給用配管
に対して、それぞれの配管の開閉制御弁よりも下流側
で、互いに連通するように接続されていると共に、該気
体供給用配管の開閉制御弁が、間隔をおいて配置された
複数の開閉制御弁によって構成されていることを特徴と
する請求項１に記載の無菌充填用の液化ガス流下装置。
【請求項３】液化ガス供給用配管が、除菌用のフィル
ターを介して、装置本体に接続されていることを特徴と
する請求項１又は２に記載の無菌充填用の液化ガス流下
装置。