WO2016047604A1 - 充填ノズルの殺菌方法及び装置 - Google Patents

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睦 早川
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    • B08B2230/01—Cleaning with steam

Definitions

  • the present invention relates to a sterilization method and apparatus for a filling nozzle in a filler for filling a beverage such as a PET bottle.
  • the beverage When a beverage is filled into a container such as a bottle using an aseptic filling device, the beverage itself must be sterilized to be in a sterile state, as well as the surge tank, liquid supply pipe, filler, filler in the aseptic filling device.
  • the inside of the beverage supply system pipe including the filling nozzle and the like must also be washed in advance, sterilized and sterilized.
  • the beverage supply system piping of an aseptic filling device has been subjected to CIP (Cleaning in Place) processing, and further, SIP (Sterilizing in Place) processing (for example, when switching the type of beverage) (for example, Patent Documents 1, 2, and 3).
  • CIP for example, after flowing a cleaning solution in which an alkaline agent such as caustic soda is added to water, a cleaning solution in which an acidic agent is added to water is supplied to the flow path from the inside of the beverage filling path to the filler filling nozzle. Is done. Thereby, the residue etc. of the last drink adhering in a drink filling path
  • route are removed (for example, refer patent document 1, 2, 3).
  • SIP is a process for sterilizing the inside of the beverage supply system piping before entering a beverage filling operation.
  • SIP is performed by flowing heated steam or hot water through the beverage filling path cleaned with the CIP. Is called.
  • route is sterilized and made into a sterilized state (for example, refer patent document 3, Paragraph 0003).
  • JP 2007-331801 A JP 2000-153245 A Japanese Patent Laid-Open No. 2007-22600
  • the beverage supply system piping is branched into a large number of pipes through the manifold in the filler, and the end of each branch pipe is connected to the filling nozzle.
  • the temperature sensor is expensive, for example, attaching a temperature sensor to each filling nozzle in a filler having 100 or more filling nozzles has a problem that the cost is considerably increased.
  • the present invention adopts the following configuration in order to solve the above problems.
  • hot water or liquid medicine is sent to a beverage supply system pipe (7) for simultaneously sending beverages to a plurality of filling nozzles (2a). While discharging from the filling nozzle (2a), the flow rate of hot water or liquid medicine in all the filling nozzles (2a) is detected, and the representative temperature of the hot water or liquid medicine on the upstream side or downstream side of at least one filling nozzle When the flow rate of each filling nozzle and the representative temperature both reach the target values, a sterilization method for the filling nozzle is adopted that ends the sterilization treatment.
  • the F value is calculated based on the representative temperature, and it is determined whether or not the F value has reached the target value. It may be.
  • the inside and outside of the filling nozzle can be simultaneously cleaned with hot water or a liquid chemical.
  • the flow rate sensor (10a) is provided in each of the plurality of filling nozzles (2a), and the beverage supply system pipe (7) for simultaneously sending beverages to these filling nozzles (2a). Hot water or liquid medicine is sent, and while the hot water or liquid medicine is discharged from all the filling nozzles (2a), the flow rate of the hot water or liquid medicine in all the filling nozzles (2a) is each flow sensor (10a). And the representative temperature of the hot water or liquid medicine upstream or downstream of at least one filling nozzle is measured by a temperature sensor, and when the flow rate of each filling nozzle and the representative temperature both reach the target value, A filling nozzle sterilization apparatus configured to end the sterilization process is employed.
  • a beverage filling amount measuring sensor provided in each filling nozzle (2a) is used as a flow rate sensor (10a). Also good.
  • an F value is calculated based on the representative temperature, and it is determined whether or not the F value has reached a target value. It may be configured as described above.
  • all the filling nozzles (2a) are integrally capable of swiveling motion, and during this swirling motion, hot water or liquid medicine is allowed to flow.
  • hot water or liquid or gaseous chemicals are sprayed from all the filling nozzles (2a) to the outside of all the filling nozzles (2a), the inside and outside of the filling nozzles (2a) are simultaneously sterilized. It can be made to be.
  • the inside and outside of the filling nozzle can be simultaneously cleaned with hot water or a liquid chemical.
  • hot water or liquid medicine is sent to a beverage supply system pipe (7) for simultaneously sending beverages to a plurality of filling nozzles (2a), and this hot water or liquid medicine is sent to all filling nozzles (2a). ),
  • the flow rate of hot water or liquid medicine in all the filling nozzles (2a) is detected, the representative temperature of hot water or liquid medicine on the upstream side or downstream side of at least one filling nozzle is measured,
  • the sterilization method of the filling nozzle ends the sterilization treatment. By measuring the representative temperature, the sterilization treatment in the filling nozzle is properly performed.
  • the valves of all filling nozzles are opened normally and hot water or liquid medicine is about all filling nozzles Sterilization of the filling nozzle flows synovial it is possible to confirm whether made properly.
  • the SIP of the filler (2) can be managed at a relatively low cost.
  • a filler 2 is provided in the aseptic filling apparatus, and a number of filling nozzles 2a are provided in the filler 2 at a predetermined angular pitch in a predetermined horizontal plane.
  • the aseptic filling device has a beverage preparation device (not shown), and the beverage is sent from this preparation device to the filler 2 via the manifold valve 8.
  • the blending device is for blending beverages such as tea beverages and fruit beverages at a desired blending ratio, and is a known device, and therefore detailed description thereof is omitted.
  • the beverage supply system pipe 7 is connected between the blending device and the filling nozzle 2 a in the filler 2.
  • the beverage supply system pipe 7 is provided with a manifold valve 8 and a head tank 11 in order from the upstream side to the downstream side of the beverage flow in the flow path from the preparation device to the filler 2.
  • the beverage supplied to the filler 2 through the beverage supply system piping 7 is filled in a bottle b as a container from each filling nozzle 2a.
  • the aseptic filling device is provided with a bottle conveyance path for conveying the bottle b to the filler 2 and conveying the bottle b filled with the beverage by the filler 2 to a capper (not shown).
  • the bottle conveyance path is generally constituted by a plurality of rows of wheels, grippers 4 arranged around each wheel, and the like.
  • the filler 2 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.
  • This wheel 5 is attached to a portion of the support shaft 21 that stands vertically from the floor surface of the aseptic filling device and that becomes the turning shaft 21a.
  • 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 2 a are attached around the wheel 5 at the same pitch as the gripper 4.
  • the upper part of the support shaft 21 whose rotation has been stopped is fixed to the machine frame of the filler 2.
  • a rotary joint 21b is provided on the upper portion of the turning shaft 21a at the fixed portion.
  • An upper manifold 22 is provided below the rotary joint 21b in the turning shaft 21a.
  • the portion from the upper portion of the support shaft 21 to the upper manifold 22 is hollow, and the beverage supply system pipe 7 is connected to the upper portion of the support shaft 21 in the hollow.
  • the beverage supply system pipe 7 extends as a branch pipe 7b from the upper manifold 22 to each filling nozzle 2a.
  • each bottle b is filled with a certain amount of beverage one after another. Since each filling nozzle 2a is provided with a beverage filling amount measuring sensor (not shown), the beverage is filled into each bottle b while being measured by the beverage filling amount measuring sensor.
  • the filler 2 is filled in the aseptic chamber 3 as shown in FIG. 1 in order to fill the aseptically processed beverage so that foreign matter such as microorganisms does not enter the aseptically processed bottle b.
  • the aseptic chamber 3 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.
  • SIP which is a sterilization treatment
  • SIP is performed by supplying hot water or a liquid medicine in the filler including the inside of the filling nozzle.
  • hydrogen peroxide, peracetic acid, acetic acid, ozone water, sodium hypochlorite, sodium hydroxide, potassium hydroxide, acidic water, chlorine dioxide, or a single agent or a mixture thereof can be used.
  • all liquids that can inactivate microorganisms can be used.
  • the filler is provided with the following sterilizer.
  • the SIP cups 9 are arranged so as to be able to contact and separate from the nozzle openings of the filling nozzles 2 a in the filler 2.
  • Each cup 9 is connected to a drain pipe 20 made of a flexible pipe.
  • each cup 9 is covered with the nozzle opening at the tip of the filling nozzle 2a of the filler 2 by an actuator (not shown), so that the start end of the drainage pipe 20 is connected to the opening of the filling nozzle 2a.
  • hot water or water is supplied at a predetermined location from the head tank 11 to the filler 2 when SIP, which is a sterilization process in the beverage supply system pipe 7, is performed.
  • a temperature sensor 10 for detecting the temperature when the liquid medicine is supplied is disposed.
  • the information on the temperature measured by the temperature sensor 10 is transmitted to a controller (not shown), whereby the representative temperature of hot water or liquid medicine on the upstream side of at least one filling nozzle 2a can be monitored.
  • this monitoring is performed by an F value calculated based on a representative temperature or the like. Although it is more efficient to save energy by using the F value, general temperature monitoring may be used.
  • each of the plurality of filling nozzles 2a in the filler 2 is provided with a flow rate sensor 10a.
  • Hot water or liquid medicine is sent to the beverage supply system piping 7, and this hot water or liquid medicine is discharged from all the filling nozzles 2a.
  • the flow rate of hot water or liquid medicine in all the filling nozzles 2a is detected by each flow rate sensor 10a, and each flow rate signal is sent to the controller.
  • These flow signals are also used for SIP monitoring, as will be described later.
  • the flow sensor 10a can be replaced with a beverage filling amount measuring sensor provided in each filling nozzle 2a.
  • Each filling nozzle 2a is provided with a beverage filling amount measurement sensor for filling a predetermined amount of beverage supplied to the beverage supply system pipe 7 after SIP into the container.
  • the flow rate of hot water or liquid medicine flowing through each filling nozzle 2a may be measured by the beverage filling quantity measuring sensor, and the measured value may be transmitted to the controller.
  • Each of the cups 9 is connected to the lower manifold 24 by a drain pipe 20.
  • the lower manifold 24 is attached to the swivel shaft 21a of the filler 2 and can swivel integrally with the wheel 5, the filling nozzle 2a, and the like.
  • a joint 25 that can be intermittently connected is provided in the place where the drainage pipe 20 extends from the lower manifold 24 to the outside of the aseptic chamber 3.
  • the joint 25 is connected during the SIP. In that case, the wheel 5, the filling nozzle 2a, etc. cannot turn.
  • the wheel 5, the filling nozzle 2a and the like can turn.
  • a temperature sensor 10b is also provided at a location where the drainage pipe 20 is drawn out of the aseptic chamber 3. Information on the temperature measured by the temperature sensor 10b is transmitted to the controller, whereby the representative temperature of the hot water or liquid medicine on the downstream side of the at least one filling nozzle 2a can be monitored. As will be described later, this monitoring is performed by an F value calculated based on a representative temperature or the like. Instead of monitoring by calculating the F value, general temperature monitoring may be performed.
  • the return pipe 1 extends from the opposite side of the joint 25 to the drainage pipe 20 to the manifold valve 8.
  • a predetermined location of the return pipe 1 is provided with a hot water or medicine storage tank 19a, a pump 6, a heater 12, and the like. Water, hot water, or medicine is supplied from the supply source 19 to the storage tank 19a.
  • the pump 6 and the heater 12 are not limited to the return pipe 1 and may be provided in other pipes such as the beverage supply system pipe 7.
  • hot water or liquid medicine is heated to a predetermined temperature by the heater 12 while being pumped by the pump 6, and circulates in the annular flow path composed of the beverage supply system pipe 7, the drain pipe 20 and the return pipe 1. And the inside of the filling nozzle 2a and the inside of the filler 2 is sterilized by hot water or a liquid chemical.
  • the controller calculates the F value using the temperature information from the various temperature sensors 10, 10b. Further, the representative temperature is compared with the reference temperature and a predetermined output is made. Further, a predetermined output is made based on the flow rate information from the flow rate sensor 10a.
  • various switching valves, pumps, and the like are controlled by various outputs from the controller.
  • the controller determines whether the minimum F value among the calculated F values has reached the target value.
  • the target value of the F value corresponds to the area of the hatched portion in FIG. 4 with respect to the temperature sensor 10 at a certain location.
  • the reference temperature Tr is 121.1 ° C. and the Z value is 10 ° C.
  • the reference temperature Tr and Z value can be changed according to the type of beverage that is the product liquid.
  • Flow rate information is sent from the flow rate sensor 10a attached to each filling nozzle 2a to the controller at regular time intervals.
  • the relationship between the flow rate of hot water or liquid medicine passing through each filling nozzle 2a and the sterilizing effect of each filling nozzle 2a is obtained experimentally in advance. Based on this experimental result, the controller determines whether or not the minimum flow rate among the flow rates of all the filling nozzles 2a has reached the target value. In general, if the flow rate is 1.5 m / sec or more per filling nozzle, a sufficient sterilizing effect can be ensured with either hot water or chemicals, but there may be no problem even with less than this depending on experimental data. .
  • the controller monitors the flow rate of hot water or liquid medicine at each filling nozzle 10a based on flow rate information from each flow sensor 2a, and hot water at the upstream side or downstream side of at least one filling nozzle 10a.
  • the representative temperature of the liquid medicine is monitored by the temperature information from the temperature sensors 10 and 10b, and when both the flow rate and the representative temperature reach the target values, a signal indicating that the sterilization process is finished is output.
  • the controller A signal indicating that the sterilization process in the filler 2 has been completed is issued.
  • the bottle b filled with the beverage is sent out of the filler 2 and then capped and sealed by a capper (not shown).
  • a rotary shaft 21a is provided with a two-stage rotary joint 21c.
  • a two-stage manifold 26 is provided below the rotary joint 21b in the turning shaft 21a.
  • the portion from the upper part of the support shaft 21 to the upper manifold 26 a is hollow, and the beverage supply system pipe 7 is connected to the upper part of the support shaft 21. Moreover, the branch pipe 7b which comes from the drink supply system piping 7 is radially extended from the upper manifold 26a to each filling nozzle 2a.
  • the filler 2 including the filling nozzle 2a Prior to supplying the beverage into the beverage supply system pipe 7, the filler 2 including the filling nozzle 2a is subjected to SIP, which is a sterilization process, by supplying hot water or a liquid chemical.
  • SIP sterilization process
  • the filler 2 is provided with the following sterilizer.
  • the SIP cups 9 are arranged so as to be able to contact and separate from the nozzle openings of the filling nozzles 2 a in the filler 2.
  • Each cup 9 is connected to a drain pipe 20 made of a flexible pipe.
  • each cup 9 is covered with the nozzle opening at the tip of the filling nozzle 2a of the filler 2 by an actuator (not shown), so that the start end of the drainage pipe 20 can be connected to the opening of the filling nozzle 2a.
  • the portion that reaches the filler 2 via the head tank 11 is subjected to hot water or water when SIP that is a sterilization process in the beverage supply system pipe 7 is performed.
  • a temperature sensor 10 for detecting the temperature when the liquid medicine is supplied is disposed.
  • the filling nozzle 2a and the like can rotate together with the rotary shaft 21a while hot water or liquid medicine flows through the annular flow path. .
  • water, cleaning agent, hot water, liquid or gaseous sterilizing agent, etc. are supplied from the spray nozzle 27 installed in the chamber 3 at various places.
  • COP cleaning / out of place
  • SOP Secondary / out of place
  • a liquid or gaseous hydrogen peroxide component as the disinfectant, but in addition, acetic acid, peracetic acid, ozone, chlorine dioxide, sodium hypochlorite, sodium hydroxide, potassium hydroxide These components may be included.
  • Information on the temperature measured by the temperature sensor 10 is transmitted to the controller, whereby the representative temperature of the hot water or liquid medicine on the upstream side of the at least one filling nozzle 2a can be monitored. Instead, general temperature monitoring may be performed.
  • each of the plurality of filling nozzles 2a in the filler 2 is provided with a flow rate sensor 10a.
  • Hot water or liquid medicine is sent to the beverage supply system piping 7, and this hot water or liquid medicine is discharged from all the filling nozzles 2a.
  • the flow rate of hot water or liquid medicine in all the filling nozzles 2a is detected by each flow rate sensor 10a, and each flow rate signal is sent to the controller.
  • These flow signals are also used for SIP monitoring, as will be described later.
  • the flow sensor 10a can be replaced by a beverage filling amount measuring sensor (not shown) provided in each filling nozzle 2a.
  • Each filling nozzle 2a is provided with a beverage filling amount measuring sensor for filling a predetermined amount of the beverage b supplied to the beverage supply system pipe 7 after SIP into the bottle b which is a container.
  • the flow rate of hot water or liquid medicine flowing through each filling nozzle 2a may be measured by the beverage filling amount measuring sensor, and the measured value may be transmitted to the controller.
  • Each of the cups 9 is connected to the lower manifold 26b by the drainage pipe 20.
  • the second manifold 26b is also attached to the turning shaft 21a of the filler 2, and can turn together with the wheel 5, the filling nozzle 2a and the like.
  • a hollow portion is also formed in the support shaft 21 from the upper portion thereof to the lower manifold 26 b, and the return pipe 1 is connected to the hollow portion at the upper portion of the support shaft 21.
  • a temperature sensor 10b is also provided at a location where the return pipe 1 is pulled out of the support shaft 21. Information on the temperature measured by the temperature sensor 10b is transmitted to the controller, whereby the representative temperature of the hot water or liquid medicine on the downstream side of the at least one filling nozzle 2a can be monitored. As will be described later, this monitoring is performed by an F value calculated based on a representative temperature or the like. Instead of monitoring by calculating the F value, general temperature monitoring may be performed.
  • the return pipe 1 extends to the manifold valve 8 described above.
  • a predetermined location of the return pipe 1 is provided with a water or medicine storage tank 19a, a pump 6, a heater 12, and the like. Water or medicine is supplied from the water or medicine supply source 19 to the storage tank 19a.
  • the pump 6 and the heater 12 are not limited to the return pipe 1 and may be provided in other pipes such as the beverage supply system pipe 7.
  • the water or liquid medicine is pumped by the pump 6 while being heated by the heater 12, and the beverage supply system pipe 7, the upper manifold 26a, the branch pipe 7b, the filling nozzle 2a, the drainage pipe 20, the lower manifold 26b, and the return
  • the temperature is raised while circulating in the annular flow path composed of the tube 1.
  • the inside of the filling nozzle 2a and the inside of the filler 2 is sterilized by hot water or a liquid chemical.
  • the controller calculates the F value based on the temperature information from the various temperature sensors 10 and 10b. Further, the representative temperature is compared with the reference temperature and a predetermined output is made. Further, a predetermined output is made based on the flow rate information from the flow rate sensor 2a.
  • various switching valves, pumps, and the like are controlled by various outputs from the controller.
  • the calculation of the F value at each location where the temperature sensors 10 and 10b are arranged is performed in the same manner as in the first embodiment.
  • Flow rate information is sent from the flow rate sensor 10a attached to each filling nozzle 2a to the controller at regular time intervals.
  • the relationship between the flow rate of hot water or liquid medicine passing through each filling nozzle 2a and the sterilizing effect of each filling nozzle 2a is obtained experimentally in advance. Based on this experimental result, the controller determines whether or not the minimum flow rate among the flow rates of all the filling nozzles 2a has reached the target value.
  • the controller monitors the flow rate of hot water or liquid medicine at each filling nozzle 2a based on flow rate information from each flow sensor 10a, and hot water at the upstream side or downstream side of at least one filling nozzle 2a or
  • the representative temperature of the liquid medicine is monitored by the temperature information from the temperature sensors 10 and 10b, and when both the flow rate and the representative temperature reach the target values, a signal indicating that the sterilization process is finished is output.
  • the controller A signal indicating that the sterilization process in the filler 2 has been completed is issued.
  • the bottle b filled with the beverage is sent out of the filler 2 and then capped and sealed by a capper (not shown).
  • the upper rotary joint 21b is provided on the upper part of the pivot shaft 21a.
  • a lower rotary joint 21c is provided.
  • the lower manifold 24 has the same structure as the upper manifold 22, and the lower manifold 24 is electrically connected to the return pipe 1 via the lower rotary joint 21c.
  • a hot water or chemical supply source 19 is connected to the beverage supply system pipe 7 via the manifold valve 8.
  • the flow path from the hot water or liquid medicine supply source 19 is opened by the manifold valve 8, and when the pump 6 is started, the hot water or liquid medicine is returned to the beverage supply system pipe 7, the drain pipe 20, and the return pipe. It is introduced into an annular flow path consisting of the tube 1.
  • the filling nozzle 2a and the like are provided at the upper and lower portions of the swivel shaft 21a, the filling nozzle 2a and the like together with the swivel shaft 21a while hot water or liquid chemical flows in the annular flow path. Rotational motion is possible. For this reason, as shown in FIG. 3, at the same time as performing SIP for the filling nozzle 2a, water, cleaning agent, hot water, liquid or gaseous sterilizing agent, etc. are supplied from the spray nozzles 27 installed in the chamber 3 everywhere. By injecting, COP or SOP can be performed on the inside of the chamber 3 including the outside of the filler 2 and the like.
  • a liquid or gaseous hydrogen peroxide component as the disinfectant, but in addition, acetic acid, peracetic acid, ozone, chlorine dioxide, sodium hypochlorite, sodium hydroxide, potassium hydroxide These components may be included.
  • Flow rate information is sent from the flow rate sensor 10a attached to each filling nozzle 2a to the controller at regular time intervals.
  • the relationship between the flow rate of hot water or liquid medicine passing through each filling nozzle 2a and the sterilizing effect of each filling nozzle 2a is obtained experimentally in advance. Based on this experimental result, the controller determines whether or not the minimum flow rate among the flow rates of all the filling nozzles 2a has reached the target value.
  • the controller monitors the flow rate of hot water or liquid medicine at each filling nozzle 10a based on flow rate information from each flow sensor 2a, and hot water at the upstream side or downstream side of at least one filling nozzle 10a.
  • the representative temperature of the liquid medicine is monitored by the temperature information from the temperature sensors 10 and 10b, and when both the flow rate and the representative temperature reach the target values, a signal indicating that the sterilization process is finished is output.
  • the controller A signal indicating that the sterilization process in the filler 2 has been completed is issued.
  • the pump 6 is stopped, the conduit between the hot water or the liquid medicine supply source 19 is shut off by the manifold valve 8, and the cup 9 is removed from the nozzle opening of the filling nozzle 2a by an actuator (not shown).
  • the bottle b filled with the beverage is sent out of the filler 2 and then capped and sealed by a capper (not shown).
  • 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.

Abstract

　充填ノズルの殺菌処理管理を簡易に行う。　複数個の充填ノズル（２ａ）へ同時に飲料を送るための飲料供給系配管（７）に熱水又は液状薬剤を送り、この熱水又は液状薬剤をすべての充填ノズル（２ａ）から吐出させ、すべての充填ノズル（２ａ）における熱水又は液状薬剤の流量を検出し、少なくとも一つの充填ノズルの上流側又は下流側での熱水又は液状薬剤の代表温度を測定し、各充填ノズルの流量と上記代表温度が共に目標値に到達したところで、殺菌処理を終了する充填ノズルの殺菌方法である。

Description

充填ノズルの殺菌方法及び装置
　本発明は、ＰＥＴボトル等の容器に飲料を充填するフィラーにおける充填ノズルの殺菌方法及び装置に関する。
　無菌充填装置により飲料をボトル等の容器に充填する場合、飲料自体を殺菌して無菌状態にしておかなければならないことはもちろんのこと、無菌充填装置におけるサージタンク、送液管、フィラー、フィラー内の充填ノズル等を含む飲料供給系配管内も予め洗浄し、殺菌して無菌状態にしておかなければならない。
　従来、無菌充填装置の飲料供給系配管については、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）処理をし、さらに、ＳＩＰ（Sterilizing in Place）処理をしている（例えば、特許文献１，２，３参照。）。
　ＣＩＰは、飲料充填経路の管路内からフィラーの充填ノズルに至るまでの流路に、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。これにより、飲料充填経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、飲料の充填作業に入る前に、予め上記飲料供給系配管内を殺菌するための処理であり、例えば、上記ＣＩＰで洗浄した飲料充填経路内に加熱蒸気又は熱水を流すことによって行われる。これにより、飲料充填経路内が殺菌処理され無菌状態とされる（例えば、特許文献３第０００３段落参照。）。
特開２００７－３３１８０１号公報 特開２０００－１５３２４５号公報 特開２００７－２２６００号公報
　従来、無菌充填装置の飲料供給系配管について殺菌処理であるＳＩＰを行う場合、１３０℃で３０分間加熱しており、この殺菌条件であれば殺菌効果に問題はないと経験上考えられている。具体的には、飲料供給系配管に加熱蒸気又は熱水を流しつつ飲料供給系配管の温度が上昇し難い各所に配置された温度センサで温度を測定し、全ての温度センサの温度が１３０℃に到達するとタイマーが作動し、温度が１３０℃以下に低下することなく３０分間維持できたところで加熱を終了させている。
　また、一般に、飲料供給系配管はフィラー内でマニホールドを介して多数本に分岐し、各分岐管の終端が充填ノズルに接続されている。本発明者の実験によれば、多数の充填ノズル同士間で温度にバラツキがあることが分かった。従って、ＳＩＰの適正化を図るためには、すべての充填ノズル自体に温度センサを取り付け、各充填ノズルについてＦ値を測定するのがＳＩＰの適正化、迅速化を図るうえで望ましいと考えられる。しかし、温度センサは高価であることから、例えば１００基以上の充填ノズルを有するフィラーにおいて各充填ノズルに温度センサを取り付けることは、かなりなコストアップになるという問題がある。
　本発明はこのような問題点を解決することができる充填ノズルの殺菌方法及び装置を提供することを目的とする。
　本発明は、上記問題点を解決するため、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、複数個の充填ノズル（２ａ）へ同時に飲料を送るための飲料供給系配管（７）に熱水又は液状薬剤を送り、この熱水又は液状薬剤をすべての充填ノズル（２ａ）から吐出させつつ、すべての充填ノズル（２ａ）における熱水又は液状薬剤の流量を検出し、少なくとも一つの充填ノズルの上流側又は下流側での熱水又は液状薬剤の代表温度を測定し、各充填ノズルの流量と上記代表温度が共に目標値に到達したところで、殺菌処理を終了する充填ノズルの殺菌方法を採用する。
　請求項２に記載されるように、請求項１に記載の充填ノズルの殺菌方法において、代表温度に基づいてＦ値を演算し、このＦ値が目標値に到達したか否かを判断するようにしてもよい。
　請求項３に記載されるように、請求項１に記載の充填ノズルの殺菌方法において、いずれかの充填ノズル（２ａ）の流量が殺菌に必要な流量よりも少ない場合に殺菌処理不良との警報を発するようにすることも可能である。
　請求項４に記載されるように、請求項１に記載の充填ノズルの殺菌方法において、熱水又は液状若しくはガス状の薬剤をすべての充填ノズル（２ａ）から吐出させつつ、熱水又は液状薬剤をすべての充填ノズル（２ａ）の外部へも吹き付けることにより、充填ノズル（２ａ）の内外を同時に殺菌処理することも可能である。
　請求項５に記載されるように、請求項４に記載の充填ノズルの殺菌方法において、熱水又は液状薬剤によって、充填ノズルの内外の洗浄も同時に行うことも可能である。
　請求項６に係る発明は、複数個の充填ノズル（２ａ）の各々に流量センサ（１０ａ）が設けられ、これらの充填ノズル（２ａ）へ同時に飲料を送るための飲料供給系配管（７）に熱水又は液状薬剤が送られ、この熱水又は液状薬剤がすべての充填ノズル（２ａ）から吐出されつつ、すべての充填ノズル（２ａ）における熱水又は液状薬剤の流量が各流量センサ（１０ａ）により検知され、少なくとも一つの充填ノズルの上流側又は下流側での熱水又は液状薬剤の代表温度が温度センサにより測定され、各充填ノズルの流量と上記代表温度が共に目標値に到達したところで、殺菌処理を終了するように構成された充填ノズルの殺菌装置を採用する。
　請求項７に記載されるように、請求項６に記載の充填ノズルの殺菌装置において、流量センサ（１０ａ）として各充填ノズル（２ａ）に設けられた飲料充填量計測センサが用いられるようにしてもよい。
　請求項８に記載されるように、請求項６に記載の充填ノズルの殺菌装置において、代表温度に基づいてＦ値が演算され、このＦ値が目標値に到達したか否かが判断されるように構成されたものとしてもよい。
　請求項９に記載されるように、請求項６又は請求項７に記載の充填ノズルの殺菌装置において、いずれかの充填ノズル（２ａ）の流量が殺菌に必要な流量よりも少ない場合に殺菌処理不良との警報を発するようにしたものとすることができる。
　請求項１０に記載されるように、請求項６に記載の充填ノズルの殺菌装置において、すべての充填ノズル（２ａ）が一体で旋回運動可能とされ、この旋回運動中、熱水又は液状薬剤がすべての充填ノズル（２ａ）から吐出されると同時に熱水又は液状若しくはガス状の薬剤がすべての充填ノズル（２ａ）の外部へも吹き付けられることにより、充填ノズル（２ａ）の内外が同時に殺菌処理されるようにしたものとすることができる。
　請求項１１に記載されるように、請求項１０に記載の充填ノズルの殺菌装置において、熱水又は液状薬剤によって、充填ノズルの内外の洗浄も同時に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、複数個の充填ノズル（２ａ）へ同時に飲料を送るための飲料供給系配管（７）に熱水又は液状薬剤を送り、この熱水又は液状薬剤をすべての充填ノズル（２ａ）から吐出させ、すべての充填ノズル（２ａ）における熱水又は液状薬剤の流量を検出し、少なくとも一つの充填ノズルの上流側又は下流側での熱水又は液状薬剤の代表温度を測定し、各充填ノズルの流量と上記代表温度が共に目標値に到達したところで、殺菌処理を終了する充填ノズルの殺菌方法であるから、代表温度を測定することにより、充填ノズル内の殺菌処理が適正に行われた否かを確認することができ、各充填ノズル内の熱水又は液状薬剤の流量を測定することにより、全充填ノズルのバルブが正常に開いて熱水又は液状薬剤が全充填ノズルについて円滑に流れて充填ノズル内の殺菌処理が適正に行われた否かを確認することができる。また、各充填ノズルに高価な温度センサを取り付けるのを回避し、代表温度のみを測定するようにしたので、フィラー（２）のＳＩＰを比較的費用低廉にて管理することができる。
　また、流量センサ（１０ａ）として、各充填ノズル（２ａ）に設けられた飲料充填量計測センサを用いることも可能であり、その場合はフィラー（２）の製造費用が低廉となるばかりでなく、フィラー（２）の構造の複雑化を防止することができる。
本発明に係る充填ノズルの殺菌装置を備えたフィラーの概略図であり、右半分はＳＩＰを実施中の状態を示し、左半分は飲料を充填している状態を示す。 本発明の他の実施の形態を示す概略図である。 本発明の更に他の実施の形態を示す概略図である。 フィラーの加熱方法を温度と時間との関係で示したグラフである。
　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。
　＜実施の形態１＞
　無菌充填装置内には、図１に示すように、フィラー２が設けられ、フィラー２内には、充填ノズル２ａが所定の水平面内に所定の角度ピッチで多数設けられる。
　無菌充填装置は、飲料の調合装置（図示せず）を有し、この調合装置からマニホールドバルブ８を介してフィラー２へと飲料が送られるようになっている。
　調合装置は、例えば茶飲料、果実飲料等の飲料を各々所望の配合割合で調合するためのものであって、公知の装置であるからその詳細な説明は省略する。
　調合装置とフィラー２内の充填ノズル２ａとの間は、飲料供給系配管７で結ばれている。この飲料供給系配管７には、その調合装置からフィラー２に至る流路において、飲料の流れの上流側から下流側へと順に、マニホールドバルブ８、ヘッドタンク１１が設けられる。飲料供給系配管７を通ってフィラー２へと供給された飲料は、各充填ノズル２ａから容器であるボトルｂ内に定量ずつ充填される。
　また、無菌充填装置には、ボトルｂをフィラー２へと搬送し、フィラー２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。ボトル搬送路は、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２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２１のうちの旋回軸２１ａ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と同じピッチで多数の充填ノズル２ａが取り付けられる。
　上記支軸２１のうち回転を止められた上部はフィラー２の機枠に固定される。この固定された箇所における旋回軸２１ａの上部には、ロータリジョイント２１ｂが設けられる。また、旋回軸２１ａ中、ロータリジョイント２１ｂの下方には上マニホールド２２が設けられる。支軸２１の上部から上マニホールド２２に至る部分は中空であり、この中空内に支軸２１の上部において上記飲料供給系配管７が連結される。また、上マニホールド２２から、各充填ノズル２ａへと上記飲料供給系配管７が分岐管７ｂとなって伸びている。
　フィラー２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２ａの下端におけるノズル口の直下に来ると、各ボトルｂ内に一定量の飲料が次々と充填されて行く。各充填ノズル２ａには飲料充填量計測センサ（図示せず）が設けられていることから、飲料はこの飲料充填量計測センサにより計量されつつ各ボトルｂ内に充填される。
　フィラー２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３内に収納される。無菌チャンバ３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。
　飲料を飲料供給系配管７内に供給するに先立ち、充填ノズル内を含めフィラー内は、熱水又は液状薬剤が供給されることによって殺菌処理であるＳＩＰが行われる。
　薬剤としては、過酸化水素、過酢酸、酢酸、オゾン水、次亜塩素酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、酸性水、二酸化塩素など単一剤、或いはこれらの混合剤を用いることができる。これら以外でも微生物を不活性化させることのできる液体は全て用いることが可能である。
　このＳＩＰを適正に行うために、フィラーには次のような殺菌装置が設けられる。
　すなわち、フィラー２における各充填ノズル２ａのノズル口に対して、ＳＩＰ用のカップ９が各々接離可能に配置される。各カップ９には可撓性パイプからなる排液管２０が接続される。ＳＩＰを行う際に各カップ９が図示しないアクチュエータによってフィラー２の充填ノズル２ａの先端のノズル口に被せられることで、排液管２０の始端が、充填ノズル２ａの開口に接続される。
　また、上記飲料供給系配管７のうち、ヘッドタンク１１を経由してフィラー２内に至るまでの所定個所には、飲料供給系配管７内の殺菌処理であるＳＩＰが行われる際に熱水又は液状薬剤が供給された時の温度を検出する温度センサ１０が配置される。
　この温度センサ１０により測定された温度の情報はコントローラ（図示せず）へ送信され、これにより、少なくとも一つの充填ノズル２ａの上流側での熱水又は液状薬剤の代表温度が監視可能になる。この監視は後述するように代表温度等に基づいて演算されるＦ値によって行われる。Ｆ値によって行う方が省エネルギーとなり効率が良いが、一般的な温度監視でも良い。
　また、フィラー２における複数個の充填ノズル２ａの各々には、流量センサ１０ａが設けられる。飲料供給系配管７に熱水又は液状薬剤が送られ、この熱水又は液状薬剤がすべての充填ノズル２ａから吐出される。その際、すべての充填ノズル２ａにおける熱水又は液状薬剤の流量が各流量センサ１０ａにより検知され、各流量信号がコントローラへと送られる。これらの流量信号も後に述べるようにＳＩＰの監視に利用される。
　この流量センサ１０ａは、各充填ノズル２ａに設けられた飲料充填量計測センサで代替することも可能である。各充填ノズル２ａには、ＳＩＰ後に飲料供給系配管７に供給される飲料を容器内に所定量だけ充填するための飲料充填量計測センサが設けられているが、上記流量センサ１０ａをこの飲料充填量計測センサで代替することにより、各充填ノズル２ａ内を流れる熱水又は液状薬剤の流量を飲料充填量計測センサで計測し、その計測値をコントローラへ送信してもよい。
　上記カップ９の各々は排液管２０によって下マニホールド２４に連結される。下マニホールド２４は、フィラー２の旋回軸２１ａに取り付けられ、上記ホイール５、充填ノズル２ａ等と一体で旋回運動が可能である。
　上記排液管２０が下マニホールド２４から無菌チャンバ３外へと伸びる箇所には、断続自在な継手２５が設けられる。上記ＳＩＰの際にこの継手２５が接続される。その場合は、ホイール５、充填ノズル２ａ等は旋回不能になる。ＳＩＰが終了し、継手２５が切り離されると、ホイール５、充填ノズル２ａ等は旋回可能となる。
　この排液管２０が無菌チャンバ３の外へ引き出された箇所にも、温度センサ１０ｂが設けられる。この温度センサ１０ｂにより測定された温度の情報はコントローラへ送信され、これにより、少なくとも一つの充填ノズル２ａの下流側での熱水又は液状薬剤の代表温度が監視可能になる。この監視は後述するように代表温度等に基づいて演算されるＦ値によって行われる。Ｆ値の演算による監視に代えて一般的な温度監視を行っても良い。
　上記継手２５における排液管２０と反対側からは戻り管１が上記マニホールドバルブ８へと伸びている。戻り管１の所定箇所には、熱水又は薬剤の貯留タンク１９ａ、ポンプ６、ヒータ１２等が設けられる。貯留タンク１９ａに水、熱水又は薬剤がそれらの供給源１９から供給される。ポンプ６及びヒータ１２は、戻り管１に限らず、飲料供給系配管７等他の管路に設けてもよい。
　これにより、熱水又は液状薬剤はポンプ６によって圧送されながらヒータ１２によって所定温度まで加熱され、飲料供給系配管７、排液管２０及び戻り管１からなる環状流路内を循環する。そして、熱水又は液状薬剤によって、充填ノズル２ａ内ひいてはフィラー２内が殺菌処理される。
　コントローラは、上記各種の温度センサ１０，１０ｂからの温度情報を利用してＦ値を演算する。また、代表温度と基準温度とを比較して所定の出力をする。また、流量センサ１０ａからの流量情報に基づき所定の出力をする。コントローラからの各種出力によって、飲料供給系配管７に設けられた上記マニホールドバルブ８、図示しないアクチュエータのほか、各種切換え弁、ポンプ等が制御される。
　次に、上記充填ノズル２ａ乃至フィラー２の殺菌方法について説明する。
（１）図示しないコントローラのパネル上の操作ボタンが操作されると、マニホールドバルブ８によって飲料の供給路が遮断され、図１中、右半分に示すように、カップ９が充填ノズル２ａのノズル口にあてがわれ、充填ノズル２ａに排液管２０が接続される。また、継手２５に戻り管１が接続される。
（２）続いて、ポンプ６の起動によって熱水又は液状薬剤が飲料供給系配管７、排液管２０及び戻り管１からなる環状流路内に導入される。
（３）この環状流路内を熱水又は液状薬剤が流れる際、各所に配置された温度センサ１０，１０ｂからコントローラに温度情報が一定時間間隔で送られる。
　図４に示すように、熱水又は液状薬剤による加熱により昇温した排液管２０等各箇所の温度が１２１．１℃に達すると、その時点から各箇所のＦ値がコントローラによって下記演算式により演算される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　演算された各Ｆ値のうち、最小のＦ値が目標値に到達したか否かがコントローラで判断される。
　このＦ値の目標値は、ある箇所の温度センサ１０に関して言えば、図４のハッチング部分の面積に対応する。
　この実施の形態では、ボトルｂに充填する製品液である飲料のｐＨが４．６以上とされることから、基準温度Ｔｒが１２１．１℃、Ｚ値が１０℃とされる。
　上記Ｆ値の演算式において、製品液である飲料の種類に応じて基準温度Ｔｒ、Ｚ値は変更可能である。
　例えば、製品液のｐＨが４～４．６未満のときは基準温度Ｔｒ＝８５℃、Ｚ値＝７．８℃とすることができ、製品液のｐＨが４未満のときは基準温度Ｔｒ＝６０℃、Ｚ値＝５℃とすることができる。
　また、緑茶飲料等のホットパック製品、ミネラルウォーター、チルド飲料等、製品液の微生物発育特性、流通温度等に合わせて上記演算式に代入する値を適宜変更することも可能である。
（４）また、各充填ノズル２ａに取り付けられた流量センサ１０ａから流量情報がコントローラに一定時間間隔で送られる。
　各充填ノズル２ａを通る熱水又は液状薬剤の流量と各充填ノズル２ａの殺菌効果との関係はあらかじめ実験的に求められる。この実験結果に基づき、すべての充填ノズル２ａの流量のうち最小の流量が目標値に到達したか否かがコントローラで判断される。一般的には充填ノズル１本あたり１．５ｍ／秒以上の流速であれば熱水、薬剤のいずれであっても十分な殺菌効果を確保できるが、実験データによりこれ以下でも問題ない場合もある。
（５）コントローラは、各充填ノズル１０ａでの熱水又は液状薬剤の流量を各流量センサ２ａからの流量情報によって監視するとともに、少なくとも一つの充填ノズル１０ａの上流側又は下流側での熱水又は液状薬剤の代表温度を温度センサ１０，１０ｂからの温度情報によって監視し、流量と代表温度が共に目標値に到達したところで、殺菌処理を終了する旨の信号を出力する。
　すなわち、各温度センサ１０，１０ｂからの温度情報に基づくＦ値のうち最小値が目標値に達し、かつ、各流量センサ１０ａにおいて検出された流量のうち最小値が目標値に達すると、コントローラからフィラー２内の殺菌処理が終了した旨の信号が発せられる。
　これにより、ポンプ６が止められ、図示しないアクチュエータによってカップ９が充填ノズル２ａのノズル口から外される。継手２５も切り離される。
　また、いずれかの充填ノズル２ａの流量が殺菌に必要な流量よりも少ない場合に、殺菌処理不良との警報をコントローラから発するようにしてもよい。この警報に基づき、オペレータが該当する充填ノズル２ａについて熱水等の流量が増加するような調整を行うことができる。
（６）なお、液状薬剤による殺菌が最後である場合は、洗浄水でフィラー２等の中がすすぎ洗いされた後にポンプ６等が止められる。そして、無菌エアがヘッドタンク１１の中に供給され、飲料供給系配管７の全体が陽圧保持される。
（７）この後、ボトルｂ内への飲料の充填作業が開始され、調合装置で調合された飲料が、飲料供給系配管７からフィラー２内に至り、フィラー２の充填ノズル２ａから容器であるボトルｂに充填される。
　飲料が充填されたボトルｂは、フィラー２の外に送り出された後、図示しないキャッパーによりキャッピングされ密封される。
　＜実施の形態２＞
　図２に示すように、この実施の形態２では、旋回軸２１ａに二段式のロータリジョイント２１ｃが設けられる。
　また、旋回軸２１ａ中、ロータリジョイント２１ｂの下方には二段式のマニホールド２６が設けられる。
　支軸２１の上部から上段のマニホールド２６ａに至る部分は中空であり、支軸２１の上部に上記飲料供給系配管７が連結される。また、上段のマニホールド２６ａから、各充填ノズル２ａへと飲料供給系配管７から来る分岐管７ｂが放射状に伸びている。
　フィラー２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２ａの下端におけるノズル口の直下に来ると、各ボトルｂ内に一定量の飲料が次々と充填されて行く。
　飲料を飲料供給系配管７内に供給するに先立ち、充填ノズル２ａ内を含めフィラー２内は、熱水又は液状薬剤が供給されることによって殺菌処理であるＳＩＰが行われる。
　このＳＩＰを適正に行うために、フィラー２には次のような殺菌装置が設けられる。
　すなわち、フィラー２における各充填ノズル２ａのノズル口に対して、ＳＩＰ用のカップ９が各々接離可能に配置される。各カップ９には可撓性パイプからなる排液管２０が接続される。ＳＩＰを行う際に各カップ９が図示しないアクチュエータによってフィラー２の充填ノズル２ａの先端のノズル口に被せられることで、排液管２０の始端が、充填ノズル２ａの開口に接続可能である。
　また、上記飲料供給系配管７のうち、ヘッドタンク１１とを経由してフィラー２内に至るまでの個所には、飲料供給系配管７内の殺菌処理であるＳＩＰが行われる際に熱水又は液状薬剤が供給された時の温度を検出する温度センサ１０が配置される。
　旋回軸２１ａには、上述の如くロータリジョイント２１ｂが設けられていることから、熱水又は液状薬剤が環状流路内を流れる最中、充填ノズル２ａ等は旋回軸２１ａと共に回転運動が可能である。このため、図２に示すように、充填ノズル２ａに対するＳＩＰを行うと同時に、チャンバー３内の随所に設置されたスプレーノズル２７から水、洗浄剤、熱水、液状又はガス状の殺菌剤等を噴射することによりフィラー２等の外部を含むチャンバー３内を効率良く洗浄処理であるＣＯＰ（cleaning out of place）又は殺菌処理であるＳＯＰ（Sterilizing out of place）を行うことができる。殺菌剤としては液状又はガス状の過酸化水素成分を含むものを用いるのが望ましいが、それ以外に、酢酸、過酢酸、オゾン、二酸化塩素、次亜塩素酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムの成分を含むものであっても良い。
　この温度センサ１０により測定された温度の情報はコントローラへ送信され、これにより、少なくとも一つの充填ノズル２ａの上流側での熱水又は液状薬剤の代表温度が監視可能にＦ値の演算による監視に代えて一般的な温度監視を行っても良い。
　また、フィラー２における複数個の充填ノズル２ａの各々には、流量センサ１０ａが設けられる。飲料供給系配管７に熱水又は液状薬剤が送られ、この熱水又は液状薬剤がすべての充填ノズル２ａから吐出される。その際、すべての充填ノズル２ａにおける熱水又は液状薬剤の流量が各流量センサ１０ａにより検知され、各流量信号がコントローラへと送られる。これらの流量信号も後に述べるようにＳＩＰの監視に利用される。
　この流量センサ１０ａは、各充填ノズル２ａに設けられた図示しない飲料充填量計測センサで代替することも可能である。各充填ノズル２ａには、ＳＩＰ後に飲料供給系配管７に供給される飲料が容器であるボトルｂ内に所定量だけ充填するための飲料充填量計測センサが設けられているが、上記流量センサ１０ａがこの飲料充填量計測センサで代替されることにより、各充填ノズル２ａ内を流れる熱水又は液状薬剤の流量を飲料充填量計測センサで計測し、その計測値をコントローラへ送信してもよい。
　上記カップ９の各々は排液管２０によって下段のマニホールド２６ｂに連結される。第二のマニホールド２６ｂもフィラー２の旋回軸２１ａに取り付けられ、上記ホイール５、充填ノズル２ａ等と一体で旋回運動が可能である。
　支軸２１内においてその上部から下段のマニホールド２６ｂに至る部分にも中空部が形成され、この中空部に支軸２１の上部において戻り管１が連結される。
　この戻り管１が支軸２１の外へ引き出された箇所にも、温度センサ１０ｂが設けられる。この温度センサ１０ｂにより測定された温度の情報はコントローラへ送信され、これにより、少なくとも一つの充填ノズル２ａの下流側での熱水又は液状薬剤の代表温度が監視可能になる。この監視は後述するように代表温度等に基づいて演算されるＦ値によって行われる。Ｆ値の演算による監視に代えて一般的な温度監視を行っても良い。
　戻り管１は上記マニホールドバルブ８へと伸びている。戻り管１の所定箇所には、水又は薬剤の貯留タンク１９ａ、ポンプ６、ヒータ１２等が設けられる。貯留タンク１９ａへは水又は薬剤の供給源１９から水又は薬剤が供給される。ポンプ６及びヒータ１２は、戻り管１に限らず、飲料供給系配管７等他の管路に設けてもよい。
　これにより、水又は液状薬剤はヒータ１２によって加熱されながらポンプ６によって圧送され、飲料供給系配管７、上段のマニホールド２６ａ、分岐管７ｂ、充填ノズル２ａ、排液管２０、下段のマニホールド２６ｂ及び戻り管１からなる環状流路内を循環しつつ昇温する。そして、熱水又は液状薬剤によって、充填ノズル２ａ内ひいてはフィラー２内が殺菌処理される。
　コントローラは、上記各種の温度センサ１０，１０ｂからの温度情報によってＦ値を演算する。また、代表温度と基準温度とを比較して所定の出力をする。また、流量センサ２ａからの流量情報に基づき所定の出力をする。コントローラからの各種出力によって、飲料供給系配管７に設けられた上記マニホールドバルブ８、図示しないアクチュエータのほか、各種切換え弁、ポンプ等が制御される。
　次に、上記充填ノズル２ａ乃至フィラー２の殺菌方法について説明する。
　（１）図示しないコントローラのパネル上の操作ボタンが操作されると、マニホールドバルブ８によって飲料の供給路が遮断され、図１中、右半分に示すように、カップ９が充填ノズル２ａのノズル口にあてがわれ、充填ノズル２ａに排液管２０が接続される。
　（２）続いて、ポンプ６の起動によって水又は液状薬剤が上記環状流路内に導入される。
　（３）この環状流路内を水又は液状薬剤が流れる際、各所に配置された温度センサ１０，１０ｂからコントローラに温度情報が一定時間間隔で送られる。
　温度センサ１０，１０ｂが配置された各箇所におけるＦ値の演算が、実施の形態１の場合と同様に行われる。
　（４）また、各充填ノズル２ａに取り付けられた流量センサ１０ａから流量情報がコントローラに一定時間間隔で送られる。
　各充填ノズル２ａを通る熱水又は液状薬剤の流量と各充填ノズル２ａの殺菌効果との関係はあらかじめ実験的に求められる。この実験結果に基づき、すべての充填ノズル２ａの流量のうち最小の流量が目標値に到達したか否かがコントローラで判断される。
　（５）コントローラは、各充填ノズル２ａでの熱水又は液状薬剤の流量を各流量センサ１０ａからの流量情報によって監視するとともに、少なくとも一つの充填ノズル２ａの上流側又は下流側での熱水又は液状薬剤の代表温度を温度センサ１０，１０ｂからの温度情報によって監視し、流量と代表温度が共に目標値に到達したところで、殺菌処理を終了する旨の信号を出力する。
　すなわち、各温度センサ１０，１０ｂからの温度情報に基づくＦ値のうち最小値が目標値に達し、かつ、各流量センサ１０ａにおいて検出された流量のうち最小値が目標値に達すると、コントローラからフィラー２内の殺菌処理が終了した旨の信号が発せられる。
　これにより、ポンプ６が止められ、図示しないアクチュエータによってカップ９が充填ノズル２ａのノズル口から外される。
　また、いずれかの充填ノズル２ａの流量が殺菌に必要な流量よりも少ない場合に、殺菌処理不良との警報をコントローラから発するようにしてもよい。この警報に基づき、オペレータが該当する充填ノズル２ａについて熱水等の流量が増加するような調整を行うことができる。
　充填ノズル２ａに対するＳＩＰが行われると同時に、チャンバー３内の随所に設置されたスプレーノズル２７から水、洗浄剤、熱水、液状又はガス状の殺菌剤等が噴射されることにより、フィラー２等の外部を含むチャンバー３内に対し洗浄処理であるＣＯＰ（cleaning out of place）又は殺菌処理であるＳＯＰ（Sterilizing out of place）が行われる。
　（６）なお、液状薬剤による殺菌が最後に行われる場合は、除菌された洗浄水でフィラー２等の中がすすぎ洗いされた後にポンプ６等が止められる。そして、無菌エアがヘッドタンク１１の中に供給され、飲料供給系配管７内の全部が陽圧保持される。
　（７）この後、ボトルｂ内への飲料の充填作業が開始され、調合装置で調合された飲料が、飲料供給系配管７からフィラー２内に至り、フィラー２の充填ノズル２ａから容器であるボトルｂに充填される。フィラー２内では、飲料は上段のマニホールド２６ａ内を通り充填ノズル２ａ内に向かって流れる。
　飲料が充填されたボトルｂは、フィラー２の外に送り出された後、図示しないキャッパーによりキャッピングされ、密封される。
　＜実施の形態３＞
　この実施の形態３では、図３に示すように、旋回軸２１ａの上部に上ロータリジョイント２１ｂが設けられるが、図１に示した実施の形態１とは異なり、さらに旋回軸２１ａの下部にも下ロータリジョイント２１ｃが設けられる。
　また、下マニホールド２４は上マニホールド２２と同様な構造のものが採用され、この下マニホールド２４が下ロータリジョイント２１ｃを介して戻り管１に導通している。
　また、熱水又は薬剤の供給源１９がマニホールドバルブ８を介して飲料供給系配管７に接続されている。
　次に、充填ノズル２ａ乃至フィラー２の殺菌方法について説明する。
　（１）図示しないコントローラのパネル上の操作ボタンが操作されると、マニホールドバルブ８によって飲料の供給路が遮断され、図３中、右半分に示すように、カップ９が充填ノズル２ａのノズル口にあてがわれ、充填ノズル２ａに排液管２０が接続される。
　（２）続いて、マニホールドバルブ８によって熱水又は液状薬剤の供給源１９からの流路が開放され、ポンプ６の起動によって熱水又は液状薬剤が飲料供給系配管７、排液管２０及び戻り管１からなる環状流路内に導入される。
　旋回軸２１ａの上部と下部に各々上ロータリジョイント２１ｂ、下ロータリジョイント２１ｃが設けられていることから、熱水又は液状薬剤が環状流路内を流れる最中、充填ノズル２ａ等は旋回軸２１ａと共に回転運動が可能である。このため、図３に示すように、充填ノズル２ａに対するＳＩＰを行うと同時に、チャンバー３内の随所に設置されたスプレーノズル２７から水、洗浄剤、熱水、液状又はガス状の殺菌剤等を噴射することによりフィラー２等の外部を含むチャンバー３内に対しＣＯＰ又はＳＯＰを行うことができる。殺菌剤としては液状又はガス状の過酸化水素成分を含むものを用いるのが望ましいが、それ以外に、酢酸、過酢酸、オゾン、二酸化塩素、次亜塩素酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムの成分を含むものであっても良い。
　（３）上記環状流路内を熱水又は液状薬剤が流れる際、各所に配置された温度センサ１０，１０ｂからコントローラに温度情報が一定時間間隔で送られる。
　（４）また、各充填ノズル２ａに取り付けられた流量センサ１０ａから流量情報がコントローラに一定時間間隔で送られる。
　各充填ノズル２ａを通る熱水又は液状薬剤の流量と各充填ノズル２ａの殺菌効果との関係はあらかじめ実験的に求められる。この実験結果に基づき、すべての充填ノズル２ａの流量のうち最小の流量が目標値に到達したか否かがコントローラで判断される。
　（５）コントローラは、各充填ノズル１０ａでの熱水又は液状薬剤の流量を各流量センサ２ａからの流量情報によって監視するとともに、少なくとも一つの充填ノズル１０ａの上流側又は下流側での熱水又は液状薬剤の代表温度を温度センサ１０，１０ｂからの温度情報によって監視し、流量と代表温度が共に目標値に到達したところで、殺菌処理を終了する旨の信号を出力する。
　すなわち、各温度センサ１０，１０ｂからの温度情報に基づくＦ値のうち最小値が目標値に達し、かつ、各流量センサ１０ａにおいて検出された流量のうち最小値が目標値に達すると、コントローラからフィラー２内の殺菌処理が終了した旨の信号が発せられる。
　これにより、ポンプ６が止められ、マニホールドバルブ８によって熱水又は液状薬剤の供給源１９との間の管路が遮断され、図示しないアクチュエータによってカップ９が充填ノズル２ａのノズル口から外される。
　また、いずれかの充填ノズル２ａの流量が殺菌に必要な流量よりも少ない場合に、殺菌処理不良との警報をコントローラから発するようにしてもよい。この警報に基づき、オペレータが該当する充填ノズル２ａについて熱水等の流量が増加するような調整を行うことができる。
　充填ノズル２ａに対するＳＩＰが行われると同時に、チャンバー３内の随所に設置されたスプレーノズル２７から水、洗浄剤、熱水、液状又はガス状の殺菌剤等が噴射されることにより、フィラー２等の外部を含むチャンバー３内に対し洗浄処理であるＣＯＰ又は殺菌処理であるＳＯＰが行われる。
　（６）なお、液状薬剤による殺菌が最後である場合は、除菌された洗浄水でフィラー２等の中がすすぎ洗いされた後にポンプ６等が止められる。そして、無菌エアがヘッドタンク１１の中に供給され、飲料供給系配管７の全体が陽圧保持される。
　（７）この後、ボトルｂ内への飲料の充填作業が開始され、調合装置で調合された飲料が、飲料供給系配管７からフィラー２内に至り、フィラー２の充填ノズル２ａから容器であるボトルｂに充填される。
　飲料が充填されたボトルｂは、フィラー２の外に送り出された後、図示しないキャッパーによりキャッピングされ密封される。
　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。
　２…フィラー
　２ａ…充填ノズル
　７…飲料供給系配管
　１０ａ…流量センサ

Claims (11)

  1. 　複数個の充填ノズルへ同時に飲料を送るための飲料供給系配管に熱水又は液状薬剤を送り、この熱水又は液状薬剤をすべての充填ノズルから吐出させつつ、すべての充填ノズルにおける熱水又は液状薬剤の流量を検出し、少なくとも一つの充填ノズルの上流側又は下流側での熱水又は液状薬剤の代表温度を測定し、各充填ノズルの流量と上記代表温度が共に目標値に到達したところで、殺菌処理を終了することを特徴とする充填ノズルの殺菌方法。
  2. 　請求項１に記載の充填ノズルの殺菌方法において、代表温度に基づいてＦ値を演算し、このＦ値が目標値に到達したか否かを判断することを特徴とする充填ノズルの殺菌方法。
  3. 　請求項１に記載の充填ノズルの殺菌方法において、いずれかの充填ノズルの流量が殺菌に必要な流量よりも少ない場合に殺菌処理不良との警報を発するようにしたことを特徴とする充填ノズルの殺菌方法。
  4. 　請求項１に記載の充填ノズルの殺菌方法において、熱水又は液状薬剤をすべての充填ノズルから吐出させつつ、熱水又は液状若しくはガス状の薬剤をすべての充填ノズルの外部へも吹き付けることにより、充填ノズルの内外を同時に殺菌処理することを特徴とする充填ノズルの殺菌方法。
  5. 　請求項４に記載の充填ノズルの殺菌方法において、熱水又は液状薬剤によって、充填ノズルの内外の洗浄も同時に行うことを特徴とする充填ノズルの殺菌方法。
  6. 　複数個の充填ノズルの各々に流量センサが設けられ、これらの充填ノズルへ同時に飲料を送るための飲料供給系配管に熱水又は液状薬剤が送られ、この熱水又は液状薬剤がすべての充填ノズルから吐出されつつ、すべての充填ノズルにおける熱水又は液状薬剤の流量が各流量センサにより検知され、少なくとも一つの充填ノズルの上流側又は下流側での熱水又は液状薬剤の代表温度が温度センサにより測定され、各充填ノズルの流量と上記代表温度が共に目標値に到達したところで、殺菌処理を終了するように構成されたことを特徴とする充填ノズルの殺菌装置。
  7. 　請求項６に記載の充填ノズルの殺菌装置において、流量センサとして各充填ノズルに設けられた飲料充填量計測センサが用いられることを特徴とする充填ノズルの殺菌装置。
  8. 　請求項６に記載の充填ノズルの殺菌装置において、代表温度に基づいてＦ値が演算され、このＦ値が目標値に到達したか否かが判断されるように構成されたことを特徴とする充填ノズルの殺菌装置。
  9. 　請求項６又は請求項７に記載の充填ノズルの殺菌装置において、いずれかの充填ノズルの流量が殺菌に必要な流量よりも少ない場合に殺菌処理不良との警報を発するようにしたことを特徴とする充填ノズルの殺菌装置。
  10. 　請求項６に記載の充填ノズルの殺菌装置において、すべての充填ノズルが一体で旋回運動可能とされ、この旋回運動中、熱水又は液状薬剤がすべての充填ノズルから吐出されると同時に熱水又は液状若しくはガス状の薬剤がすべての充填ノズルの外部へも吹き付けられることにより、充填ノズルの内外が同時に殺菌処理されるようにしたことを特徴とする充填ノズルの殺菌装置。
  11. 　請求項１０に記載の充填ノズルの殺菌装置において、熱水又は液状薬剤によって、充填ノズルの内外の洗浄も同時に行われるようにしたことを特徴とする充填ノズルの殺菌装置。
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