WO2014156724A1 - フィラーの浄化方法及び装置 - Google Patents

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WO2014156724A1
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filler
sop
cop
nozzle
cip
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睦 早川
誠司 桑野
Original Assignee
大日本印刷株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/001—Cleaning of filling devices
    • B67C3/005—Cleaning outside parts of filling devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/001—Cleaning of filling devices

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for purifying a filler filling a container such as a bottle by washing and sterilizing while rotating a large number of filling nozzles.
  • a filler which is a filling machine that fills a large number of bottles with beverages, includes a large number of filling nozzles arranged at a constant pitch along a circumference in a predetermined horizontal plane. Since this filler fills the sterilized beverage so that foreign substances such as microorganisms do not enter the sterilized bottle, the whole is stored in the sterilization chamber.
  • the beverage is supplied from the blending device to the filler filling nozzle through the beverage supply system pipe, and the inside of the beverage supply system pipe is regularly or when the type of beverage is changed. Residues and foreign substances are removed by being subjected to a place (Place) process, and further sterilized by being subjected to a SIP (Sterilizing in Place) process (see, for example, Patent Documents 1, 2, and 3).
  • CIP is performed by flowing a cleaning liquid in which an alkaline agent such as sodium hydroxide is added to water, for example, through a flow path from the inside of the beverage supply system pipe to the filling nozzle of the filling machine. Thereby, the residue etc. of the last drink adhering in the drink supply system piping line are removed (for example, refer patent documents 1, 2, and 3).
  • an alkaline agent such as sodium hydroxide
  • SIP is performed, for example, by flowing steam, hot water, or the like in a pipe line cleaned with the CIP, and the inside of the beverage supply system pipe is sterilized by heating with steam, hot water, or the like (for example, Patent Documents). 3 See paragraph 0003.)
  • the cup Since it is necessary to circulate the liquid in the beverage supply system piping and to collect the waste liquid, the cup is put on the nozzle opening of each stationary filling nozzle.
  • a cup is arrange
  • a manifold that swirls together with the filling nozzle and the cup is provided in advance around the swiveling axis of the swirling movement of the filling nozzle.
  • the cup is connected to the manifold by a pipe line, and the manifold, the cleaning liquid storage tank, and the pump are connected by a pipe line that can be intermittently connected.
  • the cleaning liquid storage tank and pump are secured to the filler frame or aseptic chamber.
  • Various injection nozzles are arranged at various locations in the sterilization chamber, and when COP and SOP are performed, chemicals such as alkaline cleaning agents, peracetic acid cleaning agents, hydrogen peroxide water, and aseptic water are supplied from these nozzles. It is sprayed in the form of spray or shower in order in the aseptic chamber. By this chemical solution, water mist, shower, etc., the inner wall surface of the sterilization chamber and the surface of the equipment such as the filler are purified and sterilized.
  • chemicals such as alkaline cleaning agents, peracetic acid cleaning agents, hydrogen peroxide water, and aseptic water are supplied from these nozzles. It is sprayed in the form of spray or shower in order in the aseptic chamber.
  • the COP and SOP for the inside of the aseptic chamber have been completed after the CIP and SIP for the beverage supply system piping have been completed and the pipe line between the manifold and the storage tank for the cleaning liquid has been disconnected, It is done in a possible state. That is, when the filler is driven and the various nozzles in the sterilization chamber spray the cleaning liquid etc. while the filling nozzle is swirling, spraying and showering of the cleaning liquid etc. is performed throughout the filler, especially every corner of the filling nozzle. It will spread and the filler will be properly cleaned and sterilized.
  • the present inventor also attempted to perform COP and SOP in the aseptic chamber at the same time as CIP and SIP in the beverage supply system piping after increasing the number of nozzles installed in the aseptic chamber in order to reduce downtime.
  • the filler was not sufficiently cleaned and sterilized.
  • an object of the present invention is to provide a filler cleaning method and apparatus capable of solving the above-mentioned problems.
  • the present invention adopts the following configuration.
  • the COP and the SOP are obtained by ejecting a predetermined working fluid from the injection nozzles (17a, 17b) in a predetermined order in the aseptic chamber (9) in which the filler (1) is accommodated.
  • a predetermined working fluid is sprayed toward the outside of the filler (1) in a predetermined order.
  • the movable injection nozzle (17b) is reciprocated in the vertical direction along the filling nozzle (7) in the filler (1). It is also possible.
  • an injection nozzle (17a, 17b) for performing one or both of COP and SOP by ejecting a predetermined working fluid in a predetermined order in an aseptic chamber (9) containing a filler.
  • these injection nozzles (17a, 17b) at least the movable injection nozzle (17b) is held by the vertical reciprocating means (19), and when one or both of COP and SOP are executed, the movable injection nozzle ( 17b) adopts a filler purifying apparatus in which a predetermined working fluid is sprayed toward the outside of the filler (1) in a predetermined order while reciprocating in the vertical direction of the filler (1).
  • the movable injection nozzle (17b) can be reciprocated up and down along the filling nozzle (7) in the filler (1). Can be.
  • the beverage supply system pipe (2) for sending the sterilized beverage into the filler (1) When one or both of CIP and SIP are performed in the state where 1) is stopped, one or both of the COP and SOP may be performed in parallel.
  • the predetermined working fluid can be distributed to every corner of the outer surface of the filler (1) accommodated in the aseptic chamber (9).
  • COP and SOP can be implemented.
  • the filling nozzle (7) in the filler (1) has a complicated shape and structure, poor cleaning and sterilization are likely to occur.
  • the filling nozzle (7) on the surface of the filling nozzle (7) It is possible to prevent microorganisms and foreign matters from remaining, and to eliminate the danger of the microorganisms and foreign matters entering the container such as the bottle (b).
  • COP and SOP when performing one or both of CIP and SIP in the state which stopped the filler (1) about the drink supply system piping (2) which sends the sterilized drink into the filler (1), when one or both of the above COP and SOP are performed in parallel, one or both of COP and SOP can be performed simultaneously with one or both of CIP and SIP. It can be started at an early stage, and the production suspension time of the aseptic filling device such as the filler (1) and the production time at the time of beverage switching can be shortened, and the production efficiency can be increased.
  • the aseptic filling device is provided with a beverage supply system pipe 2 for supplying a beverage from a blending tank (not shown) of the beverage to the filler 1 shown in FIG.
  • symbol 3 shows the surge tank provided in the middle of the drink supply system piping.
  • the aseptic filling device is provided with a bottle conveyance path for conveying the bottle b, which is a container for filling a beverage, to the filler 1 and conveying the bottle b filled with the beverage by the filler 1 to a capper not shown.
  • the conveyance path is generally constituted by a plurality of rows of wheels, grippers 4 arranged around each wheel, and the like.
  • the filler 1 is a filling machine that fills a large number of bottles b with a beverage at a high speed, and includes a wheel 5 that constitutes a part of the conveyance path of the bottles b as shown in FIG.
  • the wheel 5 is attached to a portion of the support shaft 6 that stands upright from the floor surface of the aseptic filling device as a turning shaft 6a.
  • grippers 4 that hold the neck of the bottle b are arranged at a constant pitch.
  • the gripper 4 is integrated with the wheel 5 and can turn in one direction.
  • a large number of filling nozzles 7 arranged at the same pitch as the grippers 4 are attached around the wheel 5.
  • the upper part where the rotation of the support shaft 6 is stopped is fixed to the machine frame of the filler 1, and a rotary joint 6b is provided between the upper end of the turning shaft 6a. Further, an upper manifold 8 is provided below the rotary joint 6b in the turning shaft 6a.
  • the portion from the upper portion of the support shaft 6 to the upper manifold 8 is hollow, and the beverage supply system pipe 2 is connected to the upper portion of the support shaft 6. Also, the beverage supply system pipe 2 extends from the upper manifold 8 to each filling nozzle 7.
  • the wheel 5 When the filler 1 is operated, the wheel 5 swivels at a high speed, and when the bottle b gripped by the gripper 4 is conveyed at high speed on the conveyance path in synchronization with this movement, the bottle 5 comes immediately below the nozzle port 7a of the filling nozzle 7.
  • Each bottle b is filled with a certain amount of beverage one after another.
  • the aseptic chamber 9 is provided with an inlet and an outlet of the bottle b on the upstream side and the downstream side of the conveyance path of the bottle b, but these are not shown.
  • the beverage is supplied from the blending device to the filling nozzle 7 of the filler 1 through the beverage supply system pipe 2.
  • the inside of the beverage supply system pipe 2 is regularly or the type of the beverage.
  • CIP is performed by passing a cleaning working fluid such as water, an alkaline detergent or an acidic detergent through the beverage supply system pipe 2 in a predetermined order.
  • SIP is performed by passing a sterilizing working fluid such as a sterilizing liquid, hot water, or steam through the beverage supply system pipe 2.
  • reference numeral 10 denotes a storage tank as a supply source of a working fluid that is a cleaning liquid or a sterilizing liquid
  • reference numeral 11 denotes a liquid feed pump.
  • the storage tank 10 is provided in a number corresponding to a predetermined type of working fluid, but only one is shown in the drawing. Also, the illustration of the supply source of the working fluid for sterilization such as steam is omitted.
  • reference numeral 12 indicates an outward pipe extending from the storage tank 10 to the surge tank 3
  • reference numeral 13 indicates a return pipe extending from each filling nozzle 7 to the storage tank 10. The outgoing pipe 12 and the return pipe 13 together with the beverage supply system pipe 2 form a circulation path for cleaning liquid and the like.
  • each cup 14 is provided that can be brought into contact with and separated from the nozzle port 7a of each filling nozzle 7.
  • each cup 14 is put on the nozzle port 7a at the tip of the filling nozzle 7 of the filler 1 by an actuator (not shown), so that the starting end of the return pipe 13 is connected to the nozzle port 7a of the filling nozzle 7. .
  • Each cup 14 is connected to the lower manifold 15 by a flexible pipe that forms part of the return pipe 13.
  • the lower manifold 15 is attached to the swivel shaft 6a of the filler 1 and can swivel integrally with the wheel 5, the filling nozzle 7, and the like.
  • an intermittent coupling 16 is provided at the place where the return pipe 13 extends from the lower manifold 15 to the storage tank 10.
  • the joint 16 is connected during the CIP or SIP. In that case, the wheel 5, the filling nozzle 7, etc. cannot turn.
  • the wheel 5, the filling nozzle 7 and the like can turn.
  • the aseptic chamber 9 is also subjected to COP and SOP for purification.
  • COP and SOP are performed by spraying a predetermined working fluid such as a chemical solution such as hydrogen peroxide water and sterile water in order in the aseptic chamber 9 in the form of a spray or a shower.
  • a predetermined working fluid such as a chemical solution such as hydrogen peroxide water and sterile water
  • reference numerals 17 a and 17 b denote spray nozzles arranged in various locations between the inner wall surface of the sterile chamber 9 and the outer surface of the filler 1 in the sterile chamber 9.
  • the reference numeral 17a is a fixed injection nozzle fixed at a predetermined position in the aseptic chamber 9
  • the reference numeral 17b is a movable injection nozzle movable in the vertical direction.
  • a large number of movable spray nozzles 17 b are arranged at a constant pitch inside an annular pipe 18 that is arranged so as to surround the filler 1 from its outer periphery.
  • the annular pipe 18 having the movable spray nozzle 17b can be provided not only in one stage but also in a plurality of stages.
  • These movable spray nozzles 17b are desirably arranged so as to face the filling nozzle 7, respectively.
  • the annular pipe 18 is held by the vertical reciprocating means, and can be reciprocated in the vertical direction along the outer periphery of the filler 1 by driving the vertical reciprocating means.
  • it is connected to a rod 19 a of an air cylinder device 19 which is an actuator fixed vertically to the machine frame of the filler 1 or the wall of the aseptic chamber 9.
  • the air cylinder device 19 is fixed to the outside of the ceiling of the sterilization chamber 9, and the rod 19 a protrudes into the sterilization chamber 9. For this reason, between the inner wall surface of the sterilization chamber 9 and the rod 19a, the outside air is blocked by the bellows 20 so as not to enter the sterilization chamber 9.
  • two air cylinder devices 19 are shown in the illustrated example, three or more air cylinder devices 19 may be provided.
  • Reference numeral 21 denotes a storage tank that is a supply source of a predetermined working fluid such as an alkaline cleaner, a peracetic acid cleaner, a chemical solution such as hydrogen peroxide, and sterile water.
  • the storage tank 21 is provided for each of a chemical solution such as hydrogen peroxide solution and sterile water, but only one is shown for convenience.
  • Reference numeral 22 denotes a supply pipe extending from each storage tank 21 to the fixed injection nozzle 17a
  • reference numeral 23 denotes a flexible supply pipe extending from each storage tank 21 to the movable injection nozzle 17b. Specifically, the flexible supply pipe 23 is connected to the annular pipe 18.
  • Each supply pipe 22, 23 is provided with a pump 24.
  • the air cylinder device 19 is driven to cause the annular pipe 18 to reciprocate up and down along the outer periphery of the filler 1 together with the rod 19a.
  • a predetermined working fluid such as a chemical solution for CIP or SOP and aseptic water is sprayed from the movable spray nozzle 17b toward the outside of the filler 1 in a predetermined order. The foreign material is washed off from the outer surface of the filler 1 and sterilized.
  • the stroke of the annular pipe 18 in the vertical direction can be set so that the outer surface of only the filling nozzle 7 in the filler 1 can be traced in the vertical direction. In this way, the filling nozzle 7 having a particularly complicated shape and structure can be cleaned and sterilized more carefully than the other parts.
  • a predetermined working fluid such as an alkaline cleaner and water is sent out from the storage tank 10 by the pump 11 in a predetermined order.
  • the cleaning liquid or the like flows from the storage tank 10 to the surge tank 3 through the forward pipe 12, flows into the upper manifold 8 through the beverage supply system pipe 2, and then flows to the filling nozzles 7. It returns to the storage tank 10 through the pipe 13. Accordingly, the cleaning liquid or the like flows in the circulation path in a predetermined order for a predetermined time, and the inside of the beverage supply system pipe 2 including the inside of the filling nozzle 7 is cleaned.
  • COP and SOP are performed by sending a predetermined working fluid such as a cleaning liquid and a sterilizing liquid from each storage tank 21 by a pump 24 in a predetermined order.
  • the cleaning liquid or the like is sprayed from the fixed spray nozzle 17 a and the movable spray nozzle 17 b through the supply pipes 22 and 23 in the form of a spray or a shower, and is sprayed on the outer surface of the filler 1 or the like in the aseptic chamber 9.
  • the movable injection nozzle 17b sprays cleaning liquid, sterilizing liquid, and the like toward the outside of the filler 1 in a predetermined order while reciprocating in the vertical direction of the filler 1 together with the annular pipe 18 by driving the air cylinder device 19.
  • cleaning effect of the outer surface of the filler 1, especially the outer surface of the filling nozzle 7 which has a complicated shape and structure improves.
  • COP and SOP with respect to the inside of the aseptic chamber 9 may be performed after the CIP and SIP are performed. In this case, after the joint 16 is separated, COP and SOP are preferably performed while the filler 1 is making a swiveling motion. It is possible to enhance the cleaning effect and the sterilizing effect by spraying the cleaning liquid, the sterilizing liquid and the like to the place where the filling nozzle 7 is swiveling at a high speed together with the filler 1.
  • the bottle b filled with the beverage is transferred from the gripper 4 on the wheel 5 side of the filler 1 to the gripper on the wheel side of the next capper (not shown), the mouth is closed with a sterilized cap by the capper, and aseptic filling is performed. It is discharged out of the device.
  • the present invention is configured as described above, but is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.
  • the movable filling nozzle may be erected from the floor side of the aseptic filling device.
  • the chamber is not limited to the aseptic specification, and may be a shroud structure used in a clean room or the like.
  • the container is not limited to a bottle but may be a paper container.
  • both CIP and SIP when both CIP and SIP are performed on the beverage supply system piping and the like, both COP and SOP are performed in the aseptic chamber.
  • CIP when CIP is performed, COP is performed and CIP is performed.
  • Perform SOP when performing CIP perform both COP and SOP when perform CIP
  • perform COP when performing SIP perform SOP when performing SIP
  • perform SOP when performing SIP may be performed when both CIP and SIP are performed
  • SOP may be performed when both CIP and SIP are performed.

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  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)

Abstract

　フィラー（１）が収納された無菌チャンバ（９）内で所定の作業流体を所定の順序で噴射ノズル（１７ａ，１７ｂ）から噴出させることにより、ＣＯＰ及びＳＯＰの一方又は双方を行い、このＣＯＰ及びＳＯＰの一方又は双方を実行する際、少なくともフィラー（１）にその外周から対向する可動噴射ノズル（１７ｂ）をフィラー（１）の上下方向で往復移動させながら、所定の作業流体を所定の順序でフィラー（１）の外部に向かって吹き掛け、これによりフィラーの浄化を行う。これにより、飲料の充填作業におけるダウンタイムを短縮する。

Description

フィラーの浄化方法及び装置
　本発明は、多数の充填ノズルを旋回運動させつつボトル等の容器に飲料を充填するフィラーを、洗浄、殺菌によって浄化する方法及び装置に関する。
　飲料を多数のボトルに高速で充填する充填機であるフィラーは、所定の水平面内の円周に沿って一定ピッチで配列される多数の充填ノズルを備える。このフィラーは無菌処理された飲料を無菌処理されたボトル内に微生物等の異物が入らないように充填するため、その全体が無菌チャンバ内に収納される。
　飲料の充填時には、フィラーの全充填ノズルが一斉に高速で旋回運動しつつ、同期的に到来するボトルに飲料を一定量ずつ注入する。上述したようにフィラーは無菌チャンバ内に収納されていることから、この飲料の充填は無菌的に行われる。
　飲料は、その調合装置からフィラーの充填ノズルへと、飲料供給系配管を通って供給されるが、この飲料供給系配管内は、定期的にあるいは飲料の種類を切り替える際に、ＣＩＰ（Cleaning in Place）処理に付されて残留物や異物が除去され、さらにはＳＩＰ（Sterilizing in Place）処理に付されて無菌化される（例えば、特許文献１，２，３参照。）。
　ＣＩＰは、飲料供給系配管の管路内から充填機の充填ノズルに至るまでの流路に、例えば水に水酸化ナトリウム等のアルカリ性薬剤を添加した洗浄液を流すことにより行われる。これにより、飲料供給系配管路内に付着した前回の飲料の残留物等が除去される（例えば、特許文献１、２、３参照。）。
　ＳＩＰは、例えば、上記ＣＩＰで洗浄した管路内に蒸気や熱水等を流すことによって行われ、蒸気や熱水等による加熱によって、飲料供給系配管内が殺菌処理される（例えば、特許文献３第０００３段落参照。）。
　飲料供給系配管内についてＣＩＰ及びＳＩＰを洗浄液や熱水等の液体で行う場合は、次のようにして実施される。
　液体を飲料供給系配管内で循環させたり、廃液を回収したりする必要があるので、静止した各充填ノズルのノズル口にカップが被せられる。カップは充填ノズルと共回り可能に配置される。充填ノズルの旋回運動における旋回軸の回りには、充填ノズル及びカップと共に旋回運動するマニホルドが予め設けられる。カップはマニホルドに管路で連結され、このマニホルドと洗浄液の貯留タンク及びポンプとが断続可能な管路によって結ばれる。洗浄液の貯留タンク及びポンプはフィラーの機枠又は無菌チャンバに固定される。
　飲料供給系配管内についてＣＩＰやＳＩＰを実施する際は、充填ノズルやマニホルドの旋回運動が止められ、上記カップが自動的にノズル口に被せられることにより、カップがマニホルドに連通し、マニホルドと洗浄液の貯留タンクとが管路で接続される。そこで、洗浄液の貯留タンクから洗浄液が上記飲料供給系配管内に流れ込み、さらに充填ノズル内、ノズル口、カップ内及びマニホルド内へと流れ、所定時間内だけ循環する。これにより、飲料供給系配管や充填ノズルの内部のＣＩＰが行われる。また、ＳＩＰを熱水等の液体で行う場合は、上記ＣＩＰと同様にして熱水等が供給系配管内や充填ノズルの中に流され、供給系配管内や充填ノズルの内部が殺菌処理される。
　また、無菌チャンバ内も、浄化のためＣＯＰ（Cleaning out of Place）及びＳＯＰ（Sterilizing out of Place）が行われる（例えば、特許文献４、５、６参照。）。
　無菌チャンバ内の各所には、各種噴射ノズルが配置され、ＣＯＰ及びＳＯＰが行われる際は、これらのノズルから、アルカリ洗浄剤、過酢酸洗浄剤、過酸化水素水等の薬液、無菌水等が無菌チャンバ内で順に噴霧状又はシャワー状に噴射される。この薬液や水のミスト、シャワー等によって、無菌チャンバの内壁面や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３３１５９１８号公報 特開２００４－２９９７２３号公報 特開２０１０－１８９０３４号公報
　上述したように、飲料供給系配管内についてＣＩＰ及びＳＩＰを行う際は、マニホルドと洗浄液の供給源とが管路で接続されることから、フィラーにおける充填ノズル等の旋回運動が止められる。そのため、飲料供給系配管についてＣＩＰ又はＳＩＰを行う際に、同時に無菌チャンバ内についてもＣＯＰやＳＯＰを行おうとすると、洗浄液や殺菌液がフィラーの外面に均一に行き届かず、洗浄不良、殺菌不良を生じ易くなる。ことに充填ノズルは複雑な形状、構造を有するものであるから、洗浄不良や殺菌不良を生じ易い。また、充填ノズルはボトルに飲料を充填する部分であるから、充填ノズルの表面に微生物や異物が残留しているとボトル内に入り込む危険性が高い。
　そこで、従来、無菌チャンバ内についてのＣＯＰやＳＯＰは、飲料供給系配管についてのＣＩＰ及びＳＩＰが完了し、マニホルドと洗浄液の貯留タンクと間の管路が切り離された後、充填ノズルの旋回運動が可能になった状態で行われている。すなわち、フィラーが駆動され、充填ノズルが旋回運動を行っている状態で無菌チャンバ内の各種ノズルが洗浄液等を噴射すると、洗浄液等の噴霧やシャワーがフィラーの随所、殊に充填ノズルの隅々まで行き渡り、フィラーの洗浄と殺菌が適正に行われることになる。
　ところが、飲料供給系配管についてのＣＩＰ及びＳＩＰの完了を待って無菌チャンバ内についてＣＯＰ及びＳＯＰを行うものとすると、フィラーひいては無菌充填装置全体のダウンタイム（生産休止時間）が長くなり、飲料詰め容器の生産性が低下する。
　本発明者は、ダウンタイムを短縮するべく無菌チャンバ内のノズル設置数を増やしたうえで、無菌チャンバ内のＣＯＰ及びＳＯＰを飲料供給系配管内のＣＩＰ及びＳＩＰと同時期に行うことも試みたが、フィラーの洗浄や殺菌は不十分であった。
　従って、本発明は上記問題点を解消することができるフィラーの洗浄方法及び装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。
　なお、本発明を理解しやすくするため図面の符号を括弧付きで付すが、本発明はこれに限定されるものではない。
　すなわち、請求項１に係る発明は、フィラー（１）が収納された無菌チャンバ（９）内で所定の作業流体を所定の順序で噴射ノズル（１７ａ，１７ｂ）から噴出させることにより、ＣＯＰ及びＳＯＰの一方又は双方を行い、このＣＯＰ及びＳＯＰの一方又は双方を実行する際、少なくともフィラー（１）にその外周から対向する可動噴射ノズル（１７ｂ）をフィラー（１）の上下方向で往復移動させながら、所定の作業流体を所定の順序でフィラー（１）の外部に向かって吹き掛けるフィラーの浄化方法を採用する。
　請求項２に記載されるように、請求項１に記載のフィラーの浄化方法において、上記可動噴射ノズル（１７ｂ）をフィラー（１）内の充填ノズル（７）に沿って上下方向で往復移動させることも可能である。
　請求項３に記載されるように、請求項１又は請求項２に記載のフィラーの浄化方法において、上記殺菌した飲料をフィラー（１）内へと送る飲料供給系配管（２）について、フィラー（１）を停止させた状態でＣＩＰ及びＳＩＰの一方又は双方を行う際に、これと並行して上記ＣＯＰ及びＳＯＰの一方又は双方を行うことも可能である。
　請求項４に係る発明は、フィラーが収納された無菌チャンバ（９）内で所定の作業流体を所定の順序で噴出させることによりＣＯＰ及びＳＯＰの一方又は双方を行う噴射ノズル（１７ａ，１７ｂ）が設けられ、これらの噴射ノズル（１７ａ，１７ｂ）のうち少なくとも可動噴射ノズル（１７ｂ）が上下往復移動手段（１９）に保持され、ＣＯＰ及びＳＯＰの一方又は双方を実行する際に、可動噴射ノズル（１７ｂ）がフィラー（１）の上下方向で往復移動しながら、所定の作業流体を所定の順序でフィラー（１）の外部に向かって吹き掛けるようにしたフィラーの浄化装置を採用する。
　請求項５に記載されるように、請求項４に記載のフィラーの浄化装置において、上記可動噴射ノズル（１７ｂ）がフィラー（１）内の充填ノズル（７）に沿って上下往復移動可能とされたものとすることができる。
　請求項６に記載されるように、請求項４又は請求項５に記載のフィラーの浄化装置において、上記殺菌した飲料をフィラー（１）内へと送る飲料供給系配管（２）について、フィラー（１）を停止させた状態でＣＩＰ及びＳＩＰの一方又は双方を行う際に、これと並行して上記ＣＯＰ及びＳＯＰの一方又は双方が行われるようにしたものとすることができる。
　本発明によれば、無菌チャンバ（９）内に収納されたフィラー（１）の外面の隅々まで所定の作業流体を行き渡らせることができるので、洗浄不良、殺菌不良の発生を防止し、適正なＣＯＰ、ＳＯＰを実施することができる。ことにフィラー（１）内の充填ノズル（７）は複雑な形状、構造を有するものであるから、洗浄不良や殺菌不良を生じ易いが、本発明によれば、充填ノズル（７）の表面における微生物や異物の残留を的確に防止し、微生物や異物がボトル（ｂ）等の容器内に入り込む危険性を解消することができる。
　また、本発明において、殺菌した飲料をフィラー（１）内へと送る飲料供給系配管（２）について、フィラー（１）を停止させた状態でＣＩＰ及びＳＩＰの一方又は双方を行う際に、これと並行して上記ＣＯＰ及びＳＯＰの一方又は双方を行うようにした場合は、ＣＯＰ及びＳＯＰの一方又は双方をＣＩＰ及びＳＩＰの一方又は双方と同時期に行うことができるので、飲料の充填作業に早期に着手することができ、フィラー（１）等無菌充填装置の生産休止時間、飲料の切り替えの際の生産間時間を短縮し、生産効率を高めることができる。
本発明に係るフィラーの浄化方法により浄化する対象であるフィラー及び無菌チャンバの概略図であり、その左半分は飲料充填中の状態を示し、右半分は洗浄処理又は殺菌処理中の状態を示す。
　以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
　無菌充填装置には、飲料の図示しない調合タンクから図１に示すフィラー１へと飲料を供給する飲料供給系配管２が設けられる。図１中、符号３は飲料供給系配管の途中に設けられたサージタンクを示す。
　また、無菌充填装置には、飲料を充填する容器であるボトルｂをフィラー１へと搬送し、フィラー１によって飲料を充填されたボトルｂを図示しないキャッパーへと搬送するボトル搬送路が設けられる。搬送路は、一般に多数のホイールの列、各ホイールの回りに配置されたグリッパ４等によって構成される。
　フィラー１は、飲料を多数のボトルｂに高速で充填する充填機であって、図１に示すように、ボトルｂの搬送路の一部を構成するホイール５を備える。このホイール５は無菌充填装置の床面から垂直に起立する支軸６中、旋回軸６ａとなる部分に取り付けられる。ホイール５の回りには、ボトルｂの首部を把持するグリッパ４が一定ピッチで配置される。グリッパ４はホイール５と一体で一方向に旋回運動可能である。また、ホイール５の回りには、グリッパ４と同じピッチで配列される多数の充填ノズル７が取り付けられる。
　上記支軸６の回転を止められる上部はフィラー１の機枠に固定され、旋回軸６ａの上端との間にロータリジョイント６ｂが設けられる。また、旋回軸６ａ中、ロータリジョイント６ｂの下方には上マニホルド８が設けられる。支軸６の上部から上マニホルド８に至る部分は中空であり、支軸６の上部に上記飲料供給系配管２が連結される。また、上マニホルド８から、各充填ノズル７へと上記飲料供給系配管２が伸びている。
　フィラー１の稼働によってホイール５が高速で旋回運動し、この運動と同期して搬送路上をグリッパ４により把持されたボトルｂが高速で搬送されつつ充填ノズル７のノズル口７ａの直下に来ると、各ボトルｂ内に一定量の飲料が次々と充填されて行く。
　また、フィラー１は、無菌処理された飲料を無菌処理されたボトルｂ内に微生物等の異物が入らないように充填するため、図１に示すように、その全体が無菌チャンバ９内に収納される。無菌チャンバ９には、上記ボトルｂの搬送路の上流側と下流側とで、ボトルｂの入口と出口が設けられるが、これらの図示は省略する。
　上述したように、飲料はその調合装置からフィラー１の充填ノズル７へと、飲料供給系配管２を通って供給されるが、この飲料供給系配管２内は、定期的にあるいは飲料の種類を切り替える際に、ＣＩＰ処理され、さらにはＳＩＰ処理される。
　ＣＩＰは、水、アルカリ性洗剤、酸性洗剤等の洗浄用作業流体を所定の順序で飲料供給系配管２内に通すことにより行われる。また、ＳＩＰは、殺菌液、熱水、蒸気等の殺菌用作業流体を飲料供給系配管２内に通すことにより行われる。
　図１中、符号１０は洗浄液や殺菌液である作業流体の供給源としての貯留タンクを示し、符号１１は送液ポンプを示す。貯留タンク１０は所定の作業流体の種類に応じた個数設けられるが作図上一つのみ示す。また、蒸気等の殺菌用作業流体の供給源の図示は省略する。また、図１中、符号１２は貯留タンク１０から上記サージタンク３へと至る往路管を示し、符号１３は各充填ノズル７から貯留タンク１０へと至る帰路管を示す。往路管１２及び帰路管１３は上記飲料供給系配管２と共に洗浄液等の循環路を形成する。
　上記帰路管１３の始端には、各充填ノズル７のノズル口７ａに対して各々接離可能なカップ１４を備える。ＣＩＰ又はＳＩＰを行う際に各カップ１４が図示しないアクチュエータによってフィラー１の充填ノズル７の先端のノズル口７ａに被せられることで帰路管１３の始端が、充填ノズル７のノズル口７ａに接続される。各カップ１４は帰路管１３の一部を構成する可撓性パイプによって下マニホルド１５に連結される。下マニホルド１５は、フィラー１の旋回軸６ａに取り付けられ、上記ホイール５、充填ノズル７等と一体で旋回運動が可能である。
　上記帰路管１３が下マニホルド１５から貯留タンク１０へと伸びる箇所には、断続自在な継手１６が設けられる。上記ＣＩＰ又はＳＩＰの際にこの継手１６が接続される。その場合は、ホイール５、充填ノズル７等は旋回不能である。ＣＩＰ又はＳＩＰが終了し、継手１６が切り離されると、ホイール５、充填ノズル７等は旋回可能となる。
　上記飲料供給系配管２内について行われるＣＩＰ，ＳＩＰと同様に、上記無菌チャンバ９内も、浄化のためにＣＯＰ及びＳＯＰが行われる。
　ＣＯＰ及びＳＯＰは、過酸化水素水等の薬液、無菌水等所定の作業流体が無菌チャンバ９内で順に噴霧状又はシャワー状に噴射されることにより行われる。
　図１中、符号１７ａ，１７ｂは無菌チャンバ９内において、無菌チャンバ９の内壁面とフィラー１の外面との間の各所に配置された噴射ノズルを示す。
　噴射ノズルのうち、符号１７ａで示すものは無菌チャンバ９内の所定箇所に固定された固定噴射ノズルであり、符号１７ｂで示すものは上下方向に移動可能な可動噴射ノズルである。
　可動噴射ノズル１７ｂは、図１に示すように、フィラー１をその外周から取り囲むように配置された環状パイプ１８の内側に一定ピッチで多数配置される。この可動噴射ノズル１７ｂを有する環状パイプ１８は一段のみならず複数段にわたって設けることも可能である。これらの可動噴射ノズル１７ｂは、望ましくは各々充填ノズル７に対向するように配置される。
　環状パイプ１８は、上下往復移動手段に保持され、上下往復移動手段の駆動によってフィラー１の外周に沿って上下方向に往復移動可能である。具体的には、図１に示すように、フィラー１の機枠又は無菌チャンバ９の壁に垂直に固定されたアクチュエータであるエアシリンダ装置１９のロッド１９ａに連結される。望ましくは、エアシリンダ装置１９は無菌チャンバ９の天井の外部に固定され、ロッド１９ａは無菌チャンバ９内へと突出する。このため、無菌チャンバ９の内壁面とロッド１９ａとの間は、外気が無菌チャンバ９内に入らないようにするため、ベローズ２０で遮断される。エアシリンダ装置１９は図示例では二基のみ示してあるが、三基以上設けることも可能である。
　また、符号２１はアルカリ洗浄剤、過酢酸洗浄剤、過酸化水素水等の薬液、無菌水等所定の作業流体の供給源である貯留タンクを示す。貯留タンク２１は過酸化水素水等の薬液、無菌水等の各々について設けられるが、便宜上一つのみ示す。また、符号２２は各貯留タンク２１から上記固定噴射ノズル１７ａへと至る供給管を示し、符号２３は各貯留タンク２１から可動噴射ノズル１７ｂへと至る可撓性供給管を示す。可撓性供給管２３は、具体的には上記環状パイプ１８に連結される。各供給管２２，２３にはポンプ２４が設けられる。
　ＣＩＰ又はＳＯＰの際、エアシリンダ装置１９の駆動により、そのロッド１９ａと共に環状パイプ１８がフィラー１の外周に沿って上下に往復移動を行う。また、同時にＣＩＰ又はＳＯＰのための薬液、無菌水等所定の作業流体が所定の順序で可動噴射ノズル１７ｂからフィラー１の外部に向かって噴射され、これにより、フィラー１の外面に薬液等が吹き掛けられ、フィラー１の外面から異物等が洗い落され、また、殺菌処理される。
　なお、環状パイプ１８の上下方向での行程は、フィラー１における充填ノズル７のみの外面を上下方向で倣い得るように設定することも可能である。このようにすれば、殊に複雑な形状、構造を有する充填ノズル７を他部分よりも念入りに洗浄、殺菌することができる。
　次に、上記フィラーの浄化装置による浄化作業について説明する。
　（１）フィラー１の駆動が停止され、これにより充填ノズル７等が旋回運動を止めて静止する。また、サージタンク３が空にされる。
　（２）図１右半分に示すように、カップ１４で充填ノズル７のノズル口７ａが塞がれる。また、継手１６が接続される。これにより、ＣＩＰ、ＳＩＰの際に洗浄液、殺菌液等所定の作業流体を流すための循環路が形成される。
　（３）ＣＩＰが開始され、アルカリ洗浄剤、水等所定の作業流体が所定の順序で貯留タンク１０からポンプ１１によって送り出される。洗浄液等は往路管１２を通って貯留タンク１０から上記サージタンク３へと流れ、飲料供給系配管２を通って、上マニホルド８内に流入した後、各充填ノズル７へと流れ、更に、帰路管１３を通って貯留タンク１０へと戻る。これにより、洗浄液等が循環路内を所定の順序で所定の時間だけ流れ、充填ノズル７の内部を含む飲料供給系配管２内が洗浄される。
　（４）ＣＩＰが終了すると、ＳＩＰが開始され、熱水又は加熱蒸気等の所定の作業流体が上記循環路内に所定時間流される。これにより、充填ノズル７等を含む飲料供給系配管２内が殺菌処理される。
　（５）上記ＣＩＰ及びＳＩＰが行われる際、これと並行して無菌チャンバ９内に対しＣＯＰ及びＳＯＰが行われる。
　ＣＯＰ及びＳＯＰは、洗浄液、殺菌液等所定の作業流体が所定の順序でポンプ２４により各貯留タンク２１から送り出されることにより行われる。洗浄液等は供給管２２，２３を通って固定噴射ノズル１７ａ及び可動噴射ノズル１７ｂから噴霧状又はシャワー状に噴射され、無菌チャンバ９内のフィラー１等の外面に吹き付けられる。
　また、可動噴射ノズル１７ｂは、エアシリンダ装置１９の駆動により環状パイプ１８と共にフィラー１の上下方向で往復移動しながら、洗浄液、殺菌液等を所定の順序でフィラー１の外部に向かって吹き掛ける。これにより、フィラー１の外面、殊に複雑な形状及び構造を有する充填ノズル７の外面の洗浄効果、殺菌効果が向上する。
　また、ＣＩＰ及びＳＩＰと並行してＣＯＰ及びＳＯＰが行われることから、フィラー１を含む無菌充填装置のダウンタイムが短縮化され、飲料詰め製品の生産性が向上する。
　なお、上記ＣＩＰ及びＳＩＰが行われた後に、無菌チャンバ９内に対するＣＯＰ及びＳＯＰが行われるようにしてもよい。この場合は、上記継手１６が分離された後、望ましくはフィラー１が旋回運動を行っている最中にＣＯＰ及びＳＯＰが行われる。フィラー１と共に充填ノズル７が高速で旋回運動を行っているところへ洗浄液、殺菌液等を吹き付けるようにすることで、洗浄効果、殺菌効果を高めることが可能である。
　（６）上記ＣＩＰ、ＳＩＰ、ＣＯＰ及びＳＯＰが終了すると、ＣＩＰ及びＳＩＰのために接続されていた継手１６が分断され、図１中、左半分に示すように、各充填ノズル７のノズル口７ａからカップ１４が外される。
　（７）飲料の充填作業が開始され、図示しない調合装置で調合され、殺菌処理された飲料が、浄化されたサージタンク３、飲料供給系配管２を通ってフィラー１内に至り、フィラー１の各充填ノズル７から容器である各ボトルｂに充填される。
　飲料を充填されたボトルｂは、フィラー１のホイール５側のグリッパ４から次の図示しないキャッパーのホイール側のグリッパへと受け渡され、キャッパーによって殺菌済のキャップで口部を閉じられ、無菌充填装置外へと排出される。
　本発明は以上説明したように構成されるが、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々変更可能である。
　例えば、上記可動充填ノズルは、無菌充填装置の床側から起立させるようにしてもよい。チャンバは無菌仕様に限定されるものではなく、クリーンルームなどで用いられるシュラウド構造でも良い。容器はボトルに限らず、紙容器であってもよい。
　また、上記実施の形態では、飲料供給系配管等についてＣＩＰ及びＳＩＰの双方を行う際に、無菌チャンバ内についてＣＯＰ及びＳＯＰの双方を行うようにしたが、ＣＩＰを行う際にＣＯＰを行い、ＣＩＰを行う際にＳＯＰを行い、ＣＩＰを行う際にＣＯＰ及びＳＯＰの双方を行い、ＳＩＰを行う際にＣＯＰを行い、ＳＩＰを行う際にＳＯＰを行い、ＳＩＰを行う際にＣＯＰ及びＳＯＰの双方を行い、ＣＩＰ及びＳＩＰの双方を行う際にＣＯＰを行い、ＣＩＰ及びＳＩＰの双方を行う際にＳＯＰを行うようにしてもよい。
　１…フィラー
　２…飲料供給系配管
　７…充填ノズル
　９…無菌チャンバ
　１７ａ…固定噴射ノズル
　１７ｂ…可動噴射ノズル
　１９…エアシリンダ装置
　ｂ…ボトル

Claims (6)

  1. 　フィラーが収納された無菌チャンバ内で所定の作業流体を所定の順序で噴射ノズルから噴出させることにより、ＣＯＰ及びＳＯＰの一方又は双方を行い、このＣＯＰ及びＳＯＰの一方又は双方を実行する際、少なくともフィラーにその外周から対向する可動噴射ノズルをフィラーの回りで移動させながら、所定の作業流体を所定の順序でフィラーの外部に向かって吹き掛けることを特徴とするフィラーの浄化方法。
  2. 　請求項１に記載のフィラーの浄化方法において、上記可動噴射ノズルをフィラー内の充填ノズルに沿って上下方向で往復移動させることを特徴とするフィラーの浄化方法。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載のフィラーの浄化方法において、飲料をフィラー内へと送る飲料供給系配管について、フィラーを停止させた状態でＣＩＰ及びＳＩＰの一方又は双方を行う際に、これと並行して上記ＣＯＰ及びＳＯＰの一方又は双方を行うことを特徴とするフィラーの浄化方法。
  4. 　フィラーが収納された無菌チャンバ内で所定の作業流体を所定の順序で噴出させることによりＣＯＰ及びＳＯＰの一方又は双方を行う噴射ノズルが設けられ、これらの噴射ノズルのうち少なくとも可動噴射ノズルが上下往復移動手段に保持され、ＣＯＰ及びＳＯＰの一方又は双方を実行する際に、可動噴射ノズルがフィラーの上下方向で往復移動しながら、所定の作業流体を所定の順序でフィラーの外部に向かって吹き掛けるようにしたことを特徴とするフィラーの浄化装置。
  5. 　請求項４に記載のフィラーの浄化装置において、上記可動噴射ノズルがフィラー内の充填ノズルに沿って上下往復移動可能とされたことを特徴とするフィラーの浄化装置。
  6. 　請求項４又は請求項５に記載のフィラーの浄化装置において、飲料をフィラー内へと送る飲料供給系配管について、フィラーを停止させた状態でＣＩＰ及びＳＩＰの一方又は双方を行う際に、これと並行して上記ＣＯＰ及びＳＯＰの一方又は双方が行われるようにしたことを特徴とするフィラーの浄化装置。
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