WO2017047691A1 - 無菌充填装置及びその浄化方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an aseptic filling device and a method for purifying the aseptic filling device by washing and sterilization.
- the aseptic filling device is provided with a wheel train that conveys a container such as a bottle in one direction, and the container sterilization station from the upstream side to the downstream side along the flow of the container by the rotation of each wheel of the wheel train.
- An object filling station and a container sealing station are provided in this order.
- the container sterilization station is provided with a nozzle that sprays a mist of hydrogen peroxide, which is a sterilizing agent, on a container that moves around the wheel.
- the content filling station is configured as a filler in which a content filling nozzle pivots around a wheel.
- the container sealing station is configured as a capper for screwing a cap onto the bottle mouth.
- a chamber that covers the wheel train and the part from the container sterilization station to the container sealing station is provided (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
- a content filling station in the aseptic filling device is provided with a plurality of filling nozzles arranged at a constant pitch along a circumference of a predetermined wheel in order to fill a large number of bottles with a beverage as a content at a high speed. .
- the beverage is supplied from the blending device to the filling nozzle of the content filling station through the beverage supply system pipe.
- the inside of the beverage supply system pipe is periodically or when the beverage type is switched. (Cleaning ⁇ in ⁇ Place) is applied to remove residues and foreign matters, and further applied to SIP (Sterilizing in Place) for sterilization (see, for example, Patent Documents 3, 4, and 5).
- CIP is a cleaning liquid in which alkaline chemicals such as sodium hydroxide and potassium hydroxide and acidic chemicals such as nitric acid are added to water, for example, in the flow path from the inside of the beverage supply system pipe to the filling nozzle of the filling machine. This is done by flowing. Thereby, the residue etc. of the last drink adhering in the drink supply system piping line are removed (for example, refer patent documents 3, 4, and 5).
- 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 Literature 5 See paragraph 0003.)
- CIP and SIP in the beverage supply system piping are carried out as follows.
- 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 fixed to the machine frame or chamber of the content filling station.
- the cleaning liquid flows into the beverage supply system pipe from the cleaning liquid storage tank, and further flows into the filling nozzle, the nozzle port, the cup and the manifold, and circulates within a predetermined time. Thereby, CIP inside a drink supply system piping or a filling nozzle is performed.
- COP Carboning out of Place
- SOP Secondary out ⁇ of ⁇ ⁇ ⁇ Place
- Various injection nozzles are arranged at various locations in the chamber to perform COP and SOP, and when COP and SOP are performed, from these nozzles, alkali cleaning agents, peracetic acid cleaning agents, hydrogen peroxide water, etc.
- a chemical solution, sterile water, etc. are sequentially sprayed or showered in the chamber. By this chemical solution, water mist, shower, and the like, the inner wall surface of the chamber and the surface of the equipment such as the filler are cleaned and sterilized.
- the filling of the beverage by the aseptic filling device is started, and the sterilized beverage is aseptically placed in the sterilized bottle.
- aseptic bottled beverages are produced.
- the manifold and the supply source of the cleaning liquid are connected by a conduit, so that the rotation of the wheel in the content filling station is stopped, and the filling nozzle Etc. can be stopped.
- the conventional wheel train is always dynamically coupled between the container sterilization station, the content filling station, and the container sealing station, when the wheel in the content filling station is stopped, the container sterilization station and the container sealing station are stopped. The wheel at will also stop.
- the filling nozzle of the content filling station has a complicated shape and structure, even if COP or SOP is performed on the stationary content filling station, defective cleaning or sterilization is likely to occur. Since the filling nozzle is a part that fills the bottle with a beverage, if microorganisms or foreign substances remain on the surface of the filling nozzle, there is a high risk of entering the bottle.
- FIG. 6 shows an example of purification work such as CIP that has been conventionally performed on aseptic filling apparatuses.
- the content filling station is operated at the stage where the production of the previous bottled beverage is completed. Is stopped and CIP is performed on the beverage supply system piping.
- SOP or COP
- a method of interposing SOP between CIP and SIP is also known.
- the SOP is interposed between the CIP and the SIP when the cleaning liquid used in the CIP or the waste liquid leaks out from the connection portion between the cup and the nozzle port as described above. This is because there is a possibility that the waste liquid adheres to the equipment or the like of the object filling station and the waste liquid may be mixed into the beverage or the container during the subsequent filling operation. If SOP is interposed between SIP and CIP, waste liquid etc. can be washed away from the contents filling station equipment, etc., and the contents filling station equipment etc. can be kept clean and sterilized by SIP. it can.
- rinsing in the pipe is started by supplying water into the beverage supply system pipe from the end of the CIP. Then, the inside of the pipe is cooled while removing the waste liquid, the cleaning liquid, etc. from the inside of the beverage supply system, and then the supply of water into the pipe is started, and the temperature of this water reaches the temperature required for sterilization in the next SIP. Increased gradually.
- the SOP (or COP) similar to the SOP (or COP) of the above-described content filling station is also performed for other stations. At that time, the other stations are also in the drive state in the same manner as the content filling station. SOP (or COP) is executed stepwise from the end of CIP of the content filling station to the start of SIP for the other stations to be driven.
- This SOP (or COP) is performed in stages because it is difficult to prepare a large amount of bactericides such as peracetic acid and aseptic water that can be supplied to all stations simultaneously. Therefore, after supplying peracetic acid to each station in stages, sterile water is supplied to each station in stages.
- the purification work performed on the aseptic filling apparatus takes about 6 hours in the example of FIG. That is, the down time of the aseptic filling device is extremely long, which causes a decrease in the productivity of bottled beverages.
- an object of the present invention is to provide an aseptic filling apparatus and a purification method thereof that can solve the above problems.
- the present invention adopts the following configuration.
- the invention according to claim 1 includes the contents from the upstream side to the downstream side along the flow of the preform or the container (3) by the rotation of each wheel (12, 13, 9, 17, etc.) of the wheel train.
- Various stations including the material filling station (6) are provided in order, and the aseptic filling device is configured by covering the various stations with the chambers (20, 21, 56), and the wheel (9) in the content filling station (6).
- CIP step S1
- the wheel (9) in the content filling station (6) is rotated immediately after the CIP (step S1) is completed.
- the COP or SOP step S2
- step S3 is performed on the content filling station (6), and from the start of the CIP (step S1) COP and SOP for the other stations (5, 7) while rotating the wheels (12, 13, 17, etc.) in the other stations (5, 7, 53) until the end of SIP (step S3)
- a purification method for an aseptic filling device is employed in which one or both of (steps S4, S5, S6, S7) are performed in a predetermined order.
- the SOP (step S2) for the content filling station (6) and the other stations (5, 7, 53) SOP (steps S5, S6, S7) shall be performed stepwise from the start of SOP (step S2) to the end of SIP (step S3) for the content filling station (6). Can do.
- the SOP (step S2) for the content filling station (6) and the other stations (5, 7, 53) SOP (steps S5, S6, S7) can be performed in parallel between the stations (5, 6, 7, 53).
- the SOP can be performed by spraying a bactericide and spraying sterile water.
- the invention according to claim 5 fills the contents from the upstream side to the downstream side along the flow of the preform or container (3) by the rotation of each wheel (12, 13, 9, 17 etc.) of the wheel train.
- Various stations including the station (6) are provided in order, and the aseptic filling device is configured by covering the various stations with the chambers (20, 21, 56), and the wheel (9) in the content filling station (6) is rotated.
- the CIP step S1 is performed on the content filling station (6), and the temperature of the cleaning liquid is increased to the temperature required for the SIP performed subsequent to the CIP from the initial stage or the middle of the CIP.
- SIP (step S2) is performed on the content filling station (6) while the rotation of the wheel (9) in the filling station (6) is stopped.
- step S2 As soon as the SIP (step S2) is finished, the wheel (9) in the content filling station (6) is rotated immediately after the SIP (step S2) is finished.
- a method for purifying an aseptic filling apparatus in which one or both of (step S3) is performed in a predetermined order is adopted.
- the contents are filled from the upstream side to the downstream side along the flow of the preform or container (3) by the rotation of each wheel (12, 13, 9, 17 etc.) of the wheel train.
- Various stations including the station (6) are provided in order, and the aseptic filling device is configured by covering the various stations with the chambers (20, 21, 56), and the wheel (9) in the content filling station (6) is rotated.
- the content filling station (6) performs SIP (step S1) which also serves as a CIP, and the content filling station (6) is rotated immediately after the completion of the SIP (step S1).
- a method for purifying an aseptic filling apparatus that performs one or both of COP and SOP (step S2) in a predetermined order for the filling station (6) is adopted. .
- the SOP (step S3) for the content filling station (6) and other stations (5, 7, 53).
- SOP (Steps S5, S6, S7) can be performed stepwise immediately after the SIP (Step S2) for the content filling station (6) is completed.
- the SOP (step S3) for the content filling station (6) and the other stations (5, 7, 53).
- SOP (steps S5, S6, S7) can be performed in parallel immediately after the SIP (step S2) for the content filling station (6) is completed.
- the SOP can be performed by spraying hot water or a bactericidal agent and spraying aseptic water.
- step S1 As described in claim 10, in the purification method of the aseptic filling device according to any one of claims 1, 5, or 6, CIP (step S1) or SIP ( While performing step S3), SOP (step S4) is performed for the other stations (5, 7, 53), and this SOP (step S4) is used for the disinfectant gas or mist containing the hydrogen peroxide component. It can be performed by spraying.
- a method for cleaning an aseptic filling device according to any one of claims 1, 5 or 6 as claimed in claim 12, wherein the wheel (9) and other wheels in the content filling station (6). (12, 13, 17 etc.) is provided with a clutch for intermittently transmitting power between the wheels, and when the rotation of the wheel (9) in the content filling station (6) is stopped, It can be cut off.
- the wheels (12, 13, 9, 17, etc.) of the wheel train are rotated.
- Each servo motor can be independently rotated, and when the rotation of the wheel (9) in the content filling station (6) is stopped, the corresponding servo motor for rotation can be stopped. .
- a station other than the content filling station (6) among various stations is provided.
- the invention according to claim 15 fills the contents from the upstream side to the downstream side along the flow of the preform or container (3) by the rotation of each wheel (12, 13, 9, 17 etc.) of the wheel train.
- the contents filling station (6) CIP step S1 is performed on the content filling station (6) after stopping the rotation of the wheel (9) of the machine, and immediately after the CIP (step S1) is completed, the content filling station (6) COP or SOP (step S2) is performed on the content filling station (6) while rotating the wheel (9), and the COP or SOP (step) is performed.
- step S3 is performed on the content filling station (6).
- step S3 is performed on the content filling station (6).
- step S3 is performed on the content filling station (6).
- step S3 is performed on the content filling station (6).
- step S3 is performed on the content filling station (6).
- step S3 is performed on the content filling station (6).
- step S3 is performed on the content filling station (6).
- step S3 the other stations (5, 7, 53) while rotating the wheels (12, 13, 17, etc.) in the other stations (5, 7, 53) between the start of SIP and the above SIP.
- the aseptic filling apparatus in which one or both of COP and SOP (step S2) is performed in a predetermined order is adopted.
- Steps S5, S6, and S7) are performed stepwise from the start of SOP (step S2) to the end of SIP (step S3) for the content filling station (6). be able to.
- the SOP (step S2) for the content filling station (6) and the SOP (5, 7, 53) for the other stations (5, 7, 53).
- Steps S5, S6, S7) can be performed in parallel between the stations (5, 6, 7, 53).
- the SOP can be performed by spraying a bactericide and sterile water.
- the contents are filled from the upstream side to the downstream side along the flow of the preform or container (3) by the rotation of each wheel (12, 13, 9, 17 etc.) of the wheel train.
- the contents filling station (6) The CIP (step S1) is performed on the content filling station (6) after stopping the rotation of the wheel (9), and the temperature of the cleaning liquid is necessary for the SIP to be performed following the CIP from the beginning or midway of the CIP.
- the content filling station (6) with the wheel (9) in the content filling station (6) still stopped rotating.
- Aseptic content filling device (6) adopts an aseptic filling device in which one or both of COP and SOP (step S3) are performed in a predetermined order.
- the invention according to claim 20 fills the contents from the upstream side to the downstream side along the flow of the preform or container (3) by the rotation of each wheel (12, 13, 9, 17 etc.) of the wheel train.
- the contents filling station (6) After the rotation of the wheel (9) is stopped, the SIP (step S1) serving as the CIP is performed on the content filling station (6), and immediately after the SIP (step S1) is finished, the content filling station ( 6) While rotating the wheel (9) in the inside, one or both of COP and SOP (step S2) for the content filling station (6) is predetermined.
- the aseptic filling apparatus that performed the ordinal.
- the SOP (step S3) for the content filling station (6) and the other stations (5, 7, 53).
- the SOP (steps S5, S6, S7) can be performed stepwise immediately after the SIP (step S2) for the content filling station (6) is completed.
- the SOP (step S3) for the content filling station (6) and the other stations (5, 7, 53)
- the SOP (steps S5, S6, S7) may be performed in parallel immediately after the SIP (step S2) for the content filling station (6) is completed.
- the SOP can be performed by spraying hot water or a bactericidal agent and spraying sterile water.
- step S1 Aseptic filling device according to any one of claims 10, 19 or 20, as described in claim 24, CIP (step S1) or SIP (step S3) for the content filling station (6).
- SOP step S4 is performed for the other stations (5, 7, 53), and this SOP (step S4) is performed by spraying a bactericide gas containing hydrogen peroxide or mist. It can be.
- the aseptic air is always directed towards the content filling station (6) in the chamber (21). It can be made to be blown.
- Aseptic filling device according to any one of claims 10, 19 or 20 as described in claim 26, wherein the wheel (9) and the container sterilization station (5) in the content filling station (6).
- a clutch for interrupting transmission of power between the wheels (12, 13, 17, etc.) in the inner and container sealing station (7) is provided, and the wheel (9) in the content filling station (6) The clutch can be disengaged when the rotation of the motor is stopped.
- the wheels (12, 13, 9, 17, etc.) of the wheel train are driven by a servo motor for rotation.
- a servo motor for rotation Each of them can be rotated independently, and when the rotation of the wheel (9) in the content filling station (6) is stopped, the corresponding servo motor for rotation can be stopped.
- the aseptic filling device according to any one of claims 10, 19 and 20, as described in claim 28, wherein other stations other than the content filling station (6) among the various stations are formed into a container. It can be a station, a container sterilization station (5), a container sealing station (7) or a lid sterilization station (53).
- the content filling station (from the upstream side to the downstream side along the flow of the preform or container (3) due to the rotation of each wheel (12, 13, 9, 17 etc.) of the wheel train. 6) including various stations in order, and covering the various stations with chambers (20, 21, 56) constitutes an aseptic filling device, and stops the rotation of the wheel (9) in the content filling station (6).
- CIP step S1 is performed on the content filling station (6), and the content filling is performed while the wheel (9) in the content filling station (6) is rotated immediately after the CIP (step S1) is finished.
- the COP or SOP (step S2) is performed on the station (6), and the contents immediately after the COP or SOP (step S2) is completed.
- step S3 After the rotation of the wheel (9) in the filling station (6) is stopped, the content filling station (6) is subjected to SIP (step S3), and the SIP (step S3) is started from the start of the CIP (step S1).
- the COP and SOP for the other stations (5, 7) (steps S4, S5) while rotating the wheels (12, 13, 17, etc.) in the other stations (5, 7, 53) until the end of , S6, S7) is a purification method for an aseptic filling device that performs one or both of them in a predetermined order.
- step S1 and SIP step S3
- step S3 For the stations (5, 7), COP or SOP (steps S4, S5, S) is performed while rotating their wheels (12, 13, 17, etc.).
- step S7 and when performing COP or SOP (step S2) on the content filling station (6) while rotating the wheel (9) in the content filling station (6), the other station ( 5, 7, 53) COP or SOP (steps S5, S6, S7) can be performed while rotating the wheels (12, 13, 17, etc.).
- the COP or SOP for various stations including the content filling station (6) can be efficiently performed, and the cleaning effect and the sterilizing effect of the various stations (5, 6, 7, 53) can be enhanced.
- the filling work such as beverages can be performed early.
- the production suspension time of the aseptic filling device and the production time at the time of beverage switching can be shortened and the production efficiency can be increased.
- the contents are filled from the upstream side to the downstream side along the flow of the preform or the container (3) by the rotation of each wheel (12, 13, 9, 17, etc.) of the wheel train.
- Various stations including the station (6) are provided in order, and the aseptic filling device is configured by covering the various stations with the chambers (20, 21, 56), and the wheel (9) in the content filling station (6) is rotated.
- the CIP step S1 is performed on the content filling station (6), and the temperature of the cleaning liquid is increased to the temperature required for the SIP performed subsequent to the CIP from the initial stage or the middle of the CIP.
- step S2 is performed on the content filling station (6) while the rotation of the wheel (9) in the filling station (6) is stopped. As soon as the SIP (step S2) is finished, the wheel (9) in the content filling station (6) is rotated immediately after the SIP (step S2) is finished. Since this is a method for purifying an aseptic filling device in which one or both of (step S3) are performed in a predetermined order, the time required for shifting the content filling station (6) from CIP (step S1) to SIP (step S2) is shortened. can do.
- the cleaning and sterilizing effects of the content filling station (6) can be improved, but also the work for filling the contents such as beverages can be started early by shortening the time for the purification work. It is possible to shorten the production suspension time of the aseptic filling device and the production time at the time of switching the beverage, and increase the production efficiency.
- the contents are filled from the upstream side to the downstream side along the flow of the preform or the container (3) by the rotation of each wheel (12, 13, 9, 17, etc.) of the wheel train.
- Various stations including the station (6) are provided in order, and the aseptic filling device is configured by covering the various stations with the chambers (20, 21, 56), and the wheel (9) in the content filling station (6) is rotated.
- the content filling station (6) After stopping, the content filling station (6) performs SIP (step S1) which also serves as CIP, and immediately after the SIP (step S1) is finished, the wheel (9) in the content filling station (6) is turned on.
- Aseptic filling apparatus that performs one or both of COP and SOP (step S2) in a predetermined order for the content filling station (6) while rotating. Since a purification method, it is possible to shorten the time for purifying the cleaning and sterilization to the pipe of the content filling station (6).
- the filling work for the contents such as beverages can be started at an early stage. Time can be shortened and production efficiency can be increased.
- FIG. 1 It is a schematic plan view of the aseptic filling apparatus according to the present invention. It is the schematic of the vaporizer of the disinfectant in an aseptic filling apparatus. It is the schematic of the content filling station in an aseptic filling apparatus, The left half shows the state in the middle of drink filling, and the right half shows the state in the process of washing
- FIG. 7 it is explanatory drawing which shows the process which transfers to CIP in a drink supply system piping from SIP. It is a flowchart which shows the other purification method. It is a flowchart which shows another purification method. It is a flowchart which shows the purification
- FIG. 11 it is explanatory drawing which shows the process which transfers to CIP in a drink supply system piping from SIP. It is a graph which shows the relationship between the temperature of a filling nozzle, and hydrogen peroxide gas density
- FIG. 14 it is explanatory drawing which shows the process which transfers to CIP in a drink supply system piping from SIP. It is a flowchart which shows the other purification method. It is a flowchart which shows another purification method.
- this aseptic filling apparatus is a container forming for forming a preform 1 into a bottle 3 (see FIG. 3) as a container, and a preform supply station 2 that sequentially supplies the preform 1 at a predetermined interval.
- the station 4, the container sterilization station 5 for sterilizing the molded bottle 3, the content filling station 6 for filling the sterilized bottle 3 with contents such as beverages, and the bottle 3 filled with the contents are sealed.
- the preform 1 is a bottomed tubular body having a test tube shape, and is made by injection molding or the like using PET (polyethylene terephthalate) as a material, for example.
- the preform 1 is finished into a bottle 3 which is a container by blow molding at a container molding station 4, and the same mouth 3 a (see FIG. 3) and male screw as in the bottle 3 are formed from the beginning of the molding of the preform 1. It is given to the preform 1.
- a preform conveyance path for conveying the preform 1 in one direction and a mold 8 for forming the preform 1 into the bottle 3 in one direction are provided.
- a forming die conveying path for conveying and a bottle conveying path for conveying the bottle 3 formed by the forming die 8 in one direction are provided.
- the above-mentioned various conveyance paths are constituted by various conveyance means, but the preform conveyance path is constituted by a combination of a shooter, a wheel, etc., and the conveyance path from the mold conveyance path to the bottle conveyance path is a combination of various wheels. It is comprised by the wheel train which consists of.
- a gripper or the like (not shown) is used around a predetermined wheel to convey the preform 1 or the bottle 3 while holding the mouth 3a, or to deliver the preform 1 or the bottle 3 between the wheels. ) Is provided.
- the various transport paths are integrally driven by transmission of power from a predetermined power source, and driving of wheels and the like in the transport path are interlocked with each other.
- the wheel 9 corresponding to the content filling station 6 is provided with a clutch (not shown) that interrupts the transmission of power in the power transmission system, and by disengaging this clutch, The other wheels and the like are driven, but the rotation of the wheel 9 of the content filling station 6 can be stopped.
- each wheel in the wheel train may be independently rotatable by a servo motor for rotation.
- the rotation of the wheel 9 in the content filling station 6 is stopped by stopping the corresponding rotation servomotor, but the other rotation servomotor and the corresponding other wheel can be rotated. is there.
- the preform supply station 2 is arranged along the flow of the preform 1 traveling on the preform conveying path, and the container forming station 4 is arranged along the outer periphery of a predetermined wheel 10 of the molding die conveying path.
- the container sterilization station 5, the content filling station 6 and the container sealing station 7 follow the flow of the bottle 3 by the rotation of each wheel 11, 12, 13, 14, 15, 9, 16, 17, 18 of the wheel train. Thus, they are arranged in order from the upstream side to the downstream side.
- the part from the preform supply station 2 to the container forming station 4 is covered with a first chamber 19 that is a protective cover for each conveyance path of the preform 1 and the like, and the container sterilization station 5 is a second chamber 20 for each conveyance path for bottles.
- the content filling station 6 and the container sealing station 7 are covered with the third chamber 21 together with the bottle conveyance path.
- the first to third chambers 19, 20, and 21 are connected to each other, but are partitioned by a partition wall. Further, an exhaust duct (not shown) is connected to the second chamber 20, and the air in the second chamber 20 is always exhausted outside the second chamber 20 during operation of the aseptic filling apparatus. ing. Further, in the third chamber 21, the content filling station 6 and the container sealing station 7 are partitioned by a partition wall. Then, the contents filling station 6 side in the third chamber 21 is constantly supplied with aseptic air from an aseptic air supply source (not shown) during operation of the aseptic filling apparatus, so that the inside of the third chamber 21 is maintained. It is designed to be maintained at a positive pressure. The aseptic air supplied to the content filling station 6 side flows to the container sealing station 7 side through a gap for passing the bottle of the partition wall.
- the preform conveying means includes a shooter 22 that sequentially supplies the preform 1 at predetermined intervals, and a preform 1 from the end of the shooter 22.
- the wheel 23 is configured to receive and convey the preform 1 and the endless chain 24 extending in the horizontal direction for receiving the preform 1 from the wheel 23 and traveling.
- the endless chain 24 is bridged between a pair of pulleys 24 a and 24 b arranged opposite to each other on a horizontal plane, and the shooter 22 is connected to one pulley 24 a via a wheel 23.
- a large number of holding members (not shown) for the preform 1 are attached to the endless chain 24 at a constant pitch. Each holding member can rotate while traveling with the traveling of the endless chain 24.
- the holding member is formed as a spindle, and a plurality of ball-like elastic bodies are embedded in the outer peripheral surface of the lower part thereof. When the holding member is inserted into the mouth portion 3a of the preform 1, the preform 1 is held by the holding member by elastic deformation of these elastic bodies.
- the holding member is inserted into the mouth portion 3a of the preform 1 sent from the wheel 23 side to the endless chain 24 side, whereby the preform 1 is held upright by the holding member.
- the endless chain 24 is surrounded by a furnace wall of a heating furnace, and a heater 25 radiating infrared rays is stretched around the inner surface of the furnace wall.
- the preform 1 is received by a holding member attached to the endless chain 24 via the shooter 22 and is heated to a temperature at which blow molding is possible by the heater 25 while moving as the endless chain 24 travels.
- the preform 1 is desirably heated uniformly while rotating with the rotation of the holding member, and the temperature of the portion other than the mouth 3a is raised to 90 ° C. to 130 ° C. which is a temperature suitable for blow molding.
- the mouth portion 3a is suppressed to a temperature of 70 ° C. or less without causing deformation or the like so as not to impair the sealing performance when the cap 51 (see FIG. 1) as a lid is put on.
- a wheel 26 that receives the preform 1 heated by the heater 25 and passes it to the molding die 8 on the second conveyance path is in contact with a position where one pulley 24a of the endless chain 24 contacts the return path of the endless chain 24.
- the mold conveying path includes a wheel train including wheels 26, 10, and 11 connected to the pulley 24a of the preform conveying path.
- a plurality of sets of molding dies 8 are arranged at predetermined intervals as receiving molds that receive the preform 1 heated by the heater 25 and blow-mold it into the bottle 3.
- the mold 8 can turn around the wheel 10 at a constant speed as the wheel 10 rotates.
- the bottle 3 is taken out of the mold 8 by the gripper around the wheel 11 in contact with the wheel 10 and delivered to the gripper of the downstream wheel 12.
- a camera 55 is installed at a location along the outer periphery of the wheel 11.
- the top surface of the mouth 3a of the bottle 3 is imaged by the camera 55, and the suitability of the smoothness of the top surface is determined based on this image.
- the bottle conveyance path is constituted by a wheel train including wheels 11, 12, 13, 14, 15, 9, 16, 17, and 18.
- the container sterilization station 5 includes a sterilizing agent spray nozzle 27 and an air rinse nozzle 28 arranged around each of the wheels 12 and 13 in the wheel train.
- the sterilizing agent spray nozzle 27 is arranged so that the nozzle ejection hole faces the opening of the mouth portion 3a of the bottle 3 traveling around the wheel 12, and the upstream side of the sterilizing agent spray nozzle 27 is shown in FIG.
- An exemplary germicidal vaporizer 29 is connected.
- the bactericidal agent it is effective to use one containing 1% by mass or more of a hydrogen peroxide component.
- a hydrogen peroxide component it may be one containing at least one component of ethanol, peracetic acid, ozone, chlorine dioxide, chlorine-based disinfectant, or a combination thereof.
- the vaporizer 29 includes a hydrogen peroxide supply unit 30 that is a two-fluid spray that injects an aqueous solution of hydrogen peroxide that is a sterilizing agent, and a spray of hydrogen peroxide supplied from the hydrogen peroxide supply unit 30 at a boiling point or higher. And a vaporization section 31 that is vaporized by heating below the non-decomposition temperature.
- the hydrogen peroxide supply section 30 introduces an aqueous solution of hydrogen peroxide and compressed air from the hydrogen peroxide supply path 30a and the compressed air supply path 30b, respectively, and sprays the aqueous solution of hydrogen peroxide into the vaporization section 31. ing.
- the vaporizer 31 is a pipe having a heater 31a sandwiched between inner and outer walls, and heats and vaporizes the spray of hydrogen peroxide blown into the pipe.
- the vaporized hydrogen peroxide is sprayed out of the vaporizer 29 as a mist or gas or a mixture thereof from the sterilizing agent spray nozzle 27, a part of which flows into the bottle 3 and another part of the bottle 3. It flows along the outer surface of the bottle 3 and adheres to the inner and outer surfaces of the bottle 3 as a uniform film.
- the air rinse nozzle 28 is arranged so that the nozzle ejection hole faces the opening of the mouth 3a of the bottle 3 that travels around the wheel 13.
- One or a plurality of air rinse nozzles 28 are arranged around the wheel 13, for example.
- the air rinse nozzle 28 may be disposed around the wheel 14 or the wheel 15 instead of the wheel 13. It is also possible to arrange around the wheels 13, 14, 15.
- Aseptic air may be heated air. In that case, since the hydrogen peroxide adhering to the inner and outer surfaces of the bottle 3 is activated, the sterilizing effect of the bottle 3 is improved.
- the container sterilization station 5 can be omitted when the preform 1 is sterilized at the stage of the preform 1 by providing the preform sterilization station at the travel location of the preform 1.
- nozzles for spraying a sterilizing agent such as hydrogen peroxide solution on the preform are arranged around the wheel 23, around the endless chain 24, or around the wheel 26. Installed.
- the content filling station 6 is configured as a filler integrally with the wheel 9 in the bottle conveyance path.
- the content filling station 6 has a number of filling nozzles 32 around the wheel 9. Each filling nozzle 32 swivels together with the wheel 9, and the bottle 3 runs synchronously under the filling nozzle 32. Thereby, each bottle 3 is filled with a beverage from each filling nozzle 32.
- a beverage supply system pipe 34 extending from a beverage preparation tank (not shown) through a surge tank 33 is connected to the content filling station 6.
- the beverage prepared in the preparation tank is sterilized by a heater (not shown) in the beverage supply system pipe 34 and then supplied to the content filling station 6.
- the filler that is the content filling station 6 is a device that fills a large number of bottles 3 with a beverage at a high speed, and includes the wheel 9 that constitutes a part of the conveyance path of the bottles 3 as shown in FIG.
- the wheel 9 is attached to a portion serving as a rotation shaft 35a in a support shaft 35 that stands vertically from the floor surface of the aseptic filling apparatus.
- grippers 36 that hold the neck of the bottle 3 are arranged at a constant pitch.
- the gripper 36 is integrated with the wheel 9 and can turn in one direction.
- a large number of filling nozzles 32 arranged at the same pitch as the grippers 36 are attached around the wheel 9.
- the upper part of the support shaft 35 is fixed to the machine frame of the content filling station 6, and a rotary joint 35b is provided between the fixed upper part and the upper end of the rotary shaft 35a. Further, an upper manifold 37 is provided at a position below the rotary joint 35b in the rotating shaft 35a. A portion from the upper portion of the support shaft 35 to the upper manifold 37 is hollow, and the beverage supply system pipe 34 is connected to the upper portion of the support shaft 35. The beverage supply system pipe 34 extends from the upper manifold 37 to each filling nozzle 32.
- the wheel 9 is rotated at high speed by the operation of the content filling station 6, and the bottle 3 gripped by the gripper 36 is conveyed at high speed on the bottle conveyance path in synchronization with this rotational movement.
- a large number of bottles 3 run in a row immediately below the nozzle port 32a of the filling nozzle 32, a constant amount of beverage is filled in each bottle 3 one after another.
- the container sealing station 7 is configured as a capper integrally with the wheel 17 in the bottle conveyance path, and is covered together with the content filling station 6 by a chamber 21 covering the content filling station 6.
- the bottle 3 filled with the beverage at the content filling station 6 while traveling on the bottle transport path is screwed with the cap 51 to the mouth 3a while traveling around the wheel 17 of the capper.
- a bottled beverage is completed.
- a cap sterilization station 53 which is a station for sterilizing the lid, is attached to the capper.
- the cap 51 for closing the mouth 3 a of the bottle 3 is sterilized in advance by the cap sterilization station 53 before being supplied to the container sealing station 7.
- This cap sterilization station 53 is also covered with a chamber 56 to maintain sterility.
- a number of preformed caps are supplied to the cap sterilization station 53. While these caps travel through the cap sterilization station 53, sprays of a sterilizing agent such as hydrogen peroxide are sprayed, and sterilization is performed by spraying aseptic hot air.
- the sterilized cap is supplied from the cap sterilization station 53 to the capper by a shooter or the like.
- aseptic air preferably aseptic hot air
- aseptic air is constantly blown from the above-described aseptic air supply source toward the content filling station 6 in the chamber 21.
- the atmosphere in the chamber 21 is positively pressurized, and the entry of outside air containing microorganisms, dust and the like into the chamber 21 is prevented.
- the sterile air flows to the container sealing station 7 in the same chamber 21 and the container sterilization station 5 in the chamber 20, entry of outside air into the container sealing station 7 and the like is also prevented.
- aseptic air is always supplied into the chamber 56 of the cap sterilization station 53 from another aseptic air supply source (not shown).
- the above aseptic filling device is used for the container forming station 4, the container sterilizing station 5, the content filling station 6, the container sealing station 7, and the cap sterilizing station 53 in the various chambers 20, 21, 56, periodically or for the type of beverage.
- a purification device is provided for performing a purification process consisting of CIP, SIP, COP, and SOP while the beverage filling operation is stopped.
- the purification device is not necessarily provided in every station, and may be omitted in a station that does not require the purification device.
- the beverage is supplied from the preparation device to the filling nozzle 32 of the content filling station 6 through the beverage supply system pipe 34.
- the inside of the beverage supply system pipe 34 is regularly or beverage. When switching the type, it is attached to CIP, then to SOP or COP, and further to SIP.
- reference numeral 38 indicates a storage tank as a supply source of a working fluid that is a cleaning liquid and a sterilizing liquid used for CIP
- reference numeral 39 indicates a liquid feed pump.
- the number of the storage tanks 38 is provided according to the type of the predetermined working fluid, only one storage tank 38 is shown for the sake of drawing. The illustration of the supply source of the working fluid for sterilization such as steam is omitted.
- reference numeral 40 indicates an outward pipe extending from the storage tank 38 to the surge tank 33
- reference numeral 41 indicates a return pipe extending from each filling nozzle 32 to the storage tank 38.
- the outgoing pipe 40 and the backward pipe 41 form a circulation path for cleaning liquid and the like together with the beverage supply system pipe 34.
- each cup 42 is put on the nozzle port 32a at the tip of the filling nozzle 32 of the content filling station 6 by an actuator (not shown), so that the starting end of the return pipe 41 is connected to the nozzle port 32a of the filling nozzle 32.
- an actuator not shown
- Each cup 42 is connected to the lower manifold 43 by a flexible pipe constituting a part of the return pipe 41.
- the lower manifold 43 is attached to the rotary shaft 35a, and can rotate with the wheel 9, the filling nozzle 32, and the like.
- a joint 44 that can be intermittently connected is provided at a location where the return pipe 41 extends from the lower manifold 43 to the storage tank 38.
- the joint 44 is connected during the CIP or SIP. In that case, the wheel 9, the filling nozzle 32, etc. cannot turn.
- CIP or SIP is completed and the joint 44 is disconnected, the wheel 9, the filling nozzle 32, and the like can turn.
- the content filling station 6 is programmed in a control unit (not shown) so that CIP, SOP or COP, and SIP are sequentially executed.
- step S1 when starting the CIP (step S1) for the content filling station 6, the clutch in the power transmission system of the aseptic filling device is disengaged and only the wheel 9 of the content filling station 6 is stopped from rotating. 32 stops turning motion. Further, the surge tank 33 is emptied.
- the nozzle opening 32 a of the filling nozzle 32 is closed by the cup 42.
- a joint 44 is connected.
- a circulation path is formed through which a predetermined working fluid such as a cleaning liquid or a sterilizing liquid for CIP flows.
- CIP step S1
- a predetermined working fluid such as an alkaline cleaner and water is sent out from the storage tank 38 by the pump 39 in a predetermined order.
- the cleaning liquid or the like flows from the storage tank 38 to the surge tank 33 through the forward pipe 40, flows into the upper manifold 37 through the beverage supply system pipe 34, and then flows to the filling nozzles 32. It returns to the storage tank 38 through the pipe 41. 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 34 including the inside of the filling nozzle 32 is cleaned.
- step S1 After CIP (step S1) is completed, SOP or COP (step S2) (described later) is performed immediately. After SOP or COP is completed, SIP (step S3) is performed immediately. This is done by passing a working fluid for sterilization such as hot water or steam through the beverage supply system pipe 34. By passing this hot water or the like, the inside of the beverage supply system pipe 34 is sterilized. Illustration of a supply source of hot water, steam, etc. is omitted.
- a working fluid for sterilization such as hot water or steam
- reference numeral 45 denotes an injection nozzle for SOP or COP (step S ⁇ b> 2) disposed in the chamber 21 so as to face each other in the content filling station 6. These injection nozzles 45 are fixed at predetermined positions in the chamber 21.
- Reference numeral 46 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 46 is provided for each of a chemical solution such as hydrogen peroxide solution, aseptic water, etc., but only one is shown for convenience of drawing.
- Reference numerals 47 and 48 denote supply pipes extending from the respective storage tanks 46 to the injection nozzle 32. Each of the supply pipes 47 and 48 is provided with a pump 49.
- the pumps 39, 49 and the like may be omitted, and the storage tanks 38, 46 may be placed at a high place so that cleaning agents, chemicals, and the like are supplied into the chamber 21 and the like by hydrostatic pressure.
- step S1 in the beverage supply system pipe 34 in the content filling station 6 is completed and the joint 44 is disconnected, the above-described clutch is engaged, so that the other wheels 13, 17 and the like are rotated.
- the wheel 9 can be rotated.
- the wheel 9 can be rotated by driving the rotation servomotor for the wheel 9.
- step S2 the SOP or COP (step S2) in the chamber 21 is started.
- the SOP or COP (step S2) for the content filling station 6 in the chamber 21 is aseptic from the same injection nozzle 45 after a sterilizing agent such as peracetic acid aqueous solution is sprayed from the injection nozzle 45 to the outside of the content filling station 6. This is done by spraying water.
- the disinfectant is sprayed toward the content filling station 6 so that the outer surface of the content filling station 6 is sterilized, and then the aseptic water is sprayed, so that the beverage residue, peracetic acid, etc.
- the disinfectant is washed away from the surface of the content filling station 6.
- step S2 the filling nozzle 32 or the like performs a turning motion as the wheel 9 rotates.
- the working fluid onto the content filling station 6 that performs the swivel movement, foreign matters are efficiently washed out from the outer surface of the filling nozzle 32 having a particularly complicated shape and structure. The surface is sterilized efficiently.
- aseptic air supplied from the above-described aseptic air supply source toward the content filling station 6 in the chamber 21 from the beginning of the CIP (step S1) to the end of the SIP (step S3) is desirable.
- Aseptic hot air is constantly blown.
- the atmosphere in the chamber 21 is positively pressurized, and the entry of outside air containing microorganisms, dust and the like into the chamber 21 is prevented.
- the sterile air flows to the container sealing station 7 in the same chamber 21 and the container sterilization station 5 in the chamber 20, entry of outside air into the container sealing station 7 and the like is also prevented.
- an injection nozzle 57 having the same structure as the injection nozzle 45 is disposed in the chamber 19 so as to face the container forming station 4 as shown in FIG.
- An injection nozzle 52 having the same structure as the injection nozzle 45 is disposed in the chamber 21 so as to face the container sealing station 7, and the injection nozzle 45 in the chamber 20 is opposed to the container sterilization station 5.
- the injection nozzle 54 of the same structure as the injection nozzle 45 is arranged throughout so as to face the cap sterilizing station 53.
- a supply pipe extends from the storage tank 46 to these injection nozzles 57, 52, 50, and 54, and a pump (not shown) for pumping a chemical solution or the like is also provided in these supply pipes. It is done.
- the SOP or COP (steps S4, S5, S6, S7) for the container forming station 4, the container sealing station 7, the container sterilization station 5 and the cap sterilization station 53 is as shown in FIG. Is programmed in a control unit (not shown) so as to be performed between the start of CIP (step S1) and the end of SIP (step S3). Moreover, it is programmed so that two types of SOP (steps S4, S5, S6, and S7) are performed for each station.
- the first SOP (step S4) is performed synchronously with the CIP (step S1) for the content filling station 6, and the container forming station 4, the container sealing station 7, the container sterilization are performed. It is performed simultaneously for all of the station 5 and the cap sterilization station 53.
- This SOP or COP is a SOP or COP different from the SOP or COP (step S2) for the content filling station 6, and the hydrogen peroxide solution is supplied from the injection nozzles 57, 50, 52, and 54. It is performed by spraying toward the outer surfaces of the container forming station 4, the container sterilizing station 5, the container sealing station 7, and the cap sterilizing station 53.
- hydrogen peroxide solution may be sprayed from the injection nozzle 45 onto the content filling station 6 at the same time, dried with aseptic hot air, and gasified.
- step S4 hydrogen peroxide water as a working fluid is sprayed to each station 4, 5, 7, 53 while rotating the other wheels 10, 12, 13, etc. except the wheel 9.
- the sterilizing effect of each station 4, 5, 7, 53 is improved.
- step S1 the wheel 9 of the content filling station 6 is stopped by the clutch being disengaged, but the other wheels 17 and the like are rotatable. Or even if the servo motor for rotation of the wheel 9 of the content filling station 6 stops, the other wheel 17 and the like can be rotated by driving the other servo motor for rotation. For this reason, when CIP (step S1) is performed on the content filling station 6, even if the wheel 9 of the content filling station 6 is stopped, the other wheels 17 corresponding to the container sterilization station 5 and the like are rotated. SOP or COP (step S4) is more effectively performed on the outer surfaces of the container forming station 4, the container sterilization station 5, the container sealing station 7, and the cap sterilization station 53 other than the content filling station 6.
- a disinfectant used in SOP it is effective to use one containing 1% or more of a hydrogen peroxide component.
- it may be one containing at least one component of ethanol, peracetic acid, acetic acid, octanoic acid, peroxyoctanoic acid, ozone, chlorine dioxide, chlorinated alkali, sodium hypochlorite, or a combination thereof.
- the disinfectant is not liquid and may be gas or mist.
- step S4 When performing the SOP or COP (step S4), if aseptic hot air is blown into the chambers 19, 20, 21, and 56 before the hydrogen peroxide solution is sprayed, the chambers 19, 20, and 21 are blown. 56, the ambient temperature rises, whereby hydrogen peroxide is activated, and the sterilizing effect by SOP or COP (step S4) is enhanced. Moreover, after spraying the hydrogen peroxide solution, the dry removal of excess hydrogen peroxide solution is promoted by the aseptic hot air.
- the SOP or COP (steps S5, S6, S7) which is different from the SOP or COP performed after the SOP or COP (step S4) is the same type as the SOP or COP (step S2) for the content filling station 6. From the SOP or COP (step S2) of the content filling station 6 to the end of the SIP (step S3), the container sealing station 7, the container sterilization station 5, and the cap sterilization station 53 are executed in stages.
- step S5 an aqueous solution of peracetic acid is first sprayed from the injection nozzles 52, 50, 54 toward the container sealing station 7, the container sterilization station 5, and the cap sterilization station 53.
- the outer surfaces of the stations 7, 5 and 53 are sterilized and then sprayed with aseptic water, so that the residue of the beverage related to the previous filling, the excess of the peracetic acid aqueous solution, etc. Wash away from the surface.
- step S3 When SIP (step S3) is performed on the content filling station 6, the wheel 9 of the content filling station 6 is stopped, but other wheels corresponding to the container sealing station 7, the container sterilization station 5 and the cap sterilization station 53 are stopped. 12, 13 and the like are rotatable. For this reason, during the period from SOP or COP (step S2) to SIP (step S3) for the content filling station 6, the container sealing station 7, the container sterilization station 5 and the cap sterilization station 53 in the chambers 20, 21, and 56 are used.
- step S5 S6, S7 step S5, S6, S7 is performed, the cleaning effect of the stations 7, 5, 53 by the spraying of peracetic acid and sterile water as working fluids is improved.
- step S5, S6, S7 the said aseptic hot air is blown into the chambers 21, 20, and 56.
- the SOP or COP (steps S2, S5, S6, and S7) using peracetic acid and sterile water for the content filling station 6, the container sealing station 7, the container sterilization station 5, and the cap sterilization station 53 are Since it is difficult to supply peracetic acid and sterile water to all the stations simultaneously, as shown in FIG. 4, from the start of the SOP or COP (step S2) for the content filling station 6, the SIP (step S3) It is done in stages until the end.
- a partition wall is preferably provided between the content filling station 6 and the other stations to prevent the disinfectant and the cleaning agent from flowing to the content filling station 6.
- a sterilizing gas or mist is preferably used as the sterilizing agent instead of the sterilizing liquid for the SOP or COP in the other chamber.
- step S1 When the manufacture of bottled beverages is completed and the type of beverage that has been filled is switched to start production of other bottled beverages, CIP (step S1), SIP (step S3), and SOP for the aseptic filling device Alternatively, COP (steps S2, S5, S6, S7) is performed.
- step S3 From the beginning of CIP (step S1) to the end of SIP (step S3), preferably aseptic hot air is constantly blown toward the content filling station 6 in the chamber 21.
- Aseptic air also flows to the container sealing station 7 in the same chamber 21 and the container sterilization station 5 in the chamber 20, contamination of the container sealing station 7 and the like is prevented.
- Sterile air is also supplied into the chamber 56 of the cap sterilization station 53.
- step S1 When the CIP (step S1) is started for the content filling station 6, the clutch in the power transmission system of the aseptic filling device is disengaged and only the wheel 9 of the content filling station 6 is stopped. As a result, the filling nozzle 32 stops rotating. Further, the surge tank 33 is emptied.
- step S1 a circulation path through which a predetermined working fluid such as a cleaning liquid and a sterilizing liquid for CIP (step S1) flows is formed.
- Step S1 (4) CIP (Step S1) is started, and a predetermined working fluid such as an alkaline cleaner and water is sent out from the storage tank 38 by the pump 39 in a predetermined order.
- the cleaning liquid or the like flows from the storage tank 38 to the surge tank 33 through the forward pipe 40, flows into the upper manifold 37 through the beverage supply system pipe 34, and then flows to the filling nozzles 32. It returns to the storage tank 38 through the pipe 41. 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 34 including the inside of the filling nozzle 32 is cleaned.
- step S1 When the CIP (step S1) is completed, the clutch in the power transmission system of the aseptic filling device is engaged and the wheel 9 of the content filling station 6 rotates together with the other wheels, whereby the filling nozzle 32 also rotates. To start.
- step S2 SOP or COP (step S2) is started for the content filling station 6, and a predetermined working fluid such as a chemical solution or sterile water is sprayed from the spray nozzle 45 toward the outside of the content filling station 6 in a predetermined order. . Since the working fluid is sprayed on the filling nozzle 32 or the like that performs the turning motion, the outer surface of the filling nozzle 32 or the like is efficiently cleaned and sterilized.
- a predetermined working fluid such as a chemical solution or sterile water
- SOP or COP in step S2 may be a process for inactivating bacteria by using hot water or the like of 60 ° C. or more and less than 100 ° C. in place of the bactericidal agent.
- step S2 in the first embodiment, an aqueous peracetic acid solution is first sprayed from the injection nozzle 45 toward the content filling station 6 as a sterilizing agent, and the outer surface of the content filling station 6 is sterilized. Subsequently, aseptic water is sprayed to remove excess peracetic acid and dirt as disinfectants from the surface of the content filling station 6.
- step S2 When the SOP or COP (step S2) for the content filling station 6 is completed, the clutch in the power transmission system of the aseptic filling device is disengaged, and the rotation of only the wheel 9 of the content filling station 6 is stopped. Thereby, the filling nozzle 32 stops the turning motion.
- step S3 As shown in the right half of FIG. 3, the nozzle opening 32 a of the filling nozzle 32 is blocked by the cup 42. A joint 44 is connected. As a result, a circulation path through which a predetermined working fluid such as a cleaning liquid and a sterilizing liquid for SIP (step S3) flows is formed.
- step S3 SIP (step S3) is started, and a predetermined working fluid such as hot water or heated steam is caused to flow from the supply source (not shown) such as hot water into the circulation path for a predetermined time.
- a predetermined working fluid such as hot water or heated steam is caused to flow from the supply source (not shown) such as hot water into the circulation path for a predetermined time.
- step S1 When the CIP (step S1) is performed on the beverage supply system pipe 34 of the content filling station 6, (i) the outer surfaces of the various devices of the container forming station 4 in the chamber 19 (ii) ) On the outer surfaces of the various devices in the container sterilization station 5 in the chamber 20, (iii) the outer surfaces of the various devices in the container sealing station 7 in the chamber 21, and (iv) the outer surfaces of the various devices in the chamber 56 in the cap sterilization station 53. SOP or COP (step S4) is performed.
- the wheel 9 of the content filling station 6 is stopped, but the wheels 10, 12, 13, 17, 18 in the container forming station 4, the container sterilizing station 5, the container sealing station 7, the cap sterilizing station 53, etc.
- the device is driving.
- This SOP or COP is a SOP or COP that is different from the SOP or COP (step S2) for the content filling station 6, and the hydrogen peroxide solution is supplied from the injection nozzles 57, 50, 52, and 54. It sprays toward the outer surface of the container molding station 4, the container sterilization station 5, the container sealing station 7, and the cap sterilization station 53.
- step S4 it sprays toward the content filling station 6 in a stationary state simultaneously from the injection nozzle 45, and SOP or COP (step) is performed on the content filling station 6 in CIP (step S1).
- S4 may be performed in parallel.
- step 4 When this SOP or COP (step 4) is performed, the atmosphere in the chamber 20 is heated by the sterile hot air blown into the chamber 21 described above, whereby hydrogen peroxide is activated, and the SOP or COP (step The sterilizing effect by S4) is enhanced, and after spraying the hydrogen peroxide solution, excess hydrogen peroxide solution is dried and removed by aseptic hot air.
- step S2 For the container sterilization station 5, the container sealing station 7, and the cap sterilization station 53, the SOP or COP of the same kind as the SOP or COP (step S2) for the content filling station (steps S5, S6, S7) It is performed stepwise between the start of SOP or COP (step S2) for the filling station and the end of SIP (step S3).
- step S5 an aqueous solution of peracetic acid is sprayed from the spray nozzle 52 toward the container sealing station 7 during spraying of sterile water in step S2.
- the outer surface of the container sealing station 7 is sterilized with peracetic acid. Further, since peracetic acid is sprayed on the outer surface of the container sealing station 7 while sterile water is sprayed on the content filling station 6, the peracetic acid is prevented from adhering to the outer surface of the content filling station 6. be able to.
- step S5 after peracetic acid is sprayed toward the outer surface of the container sealing station 7, aseptic water is sprayed. Thereby, peracetic acid is washed out from the outer surface of the container sealing station 7, and SOP or COP of step S5 is complete
- step S5 the container sealing station 7 is driven, and various wheels except for the wheel 9 are rotating.
- the cleaning effect and sterilization effect are improved.
- step S6 is performed.
- step S6 the peracetic acid aqueous solution is sprayed from the nozzle 50 to the container sterilization station 5 in synchronism with the sterilized water spray in step S5. Aseptic water is sprayed from the nozzle 50 to the.
- the wheel 12 of the container sterilization station 5 is driven when the peracetic acid aqueous solution and the sterile water are sprayed, the cleaning effect and the sterilization effect of the outer surface of the container sterilization station 5 are improved.
- step S6 since SOP or COP (step S6) is performed on the container sterilization station 5 in parallel with SIP (step S3) on the beverage supply system pipe 34, the downtime of the aseptic filling device is shortened, and the bottled beverage Productivity is improved.
- step S7 is performed.
- step S7 the peracetic acid aqueous solution is sprayed from the nozzle 54 to the cap sterilization station 53 in synchronism with the sterilized water spray in step S6.
- Aseptic water is sprayed from the nozzle 54 to the above.
- the wheel of the cap sterilization station 53 is driven when the peracetic acid aqueous solution and the sterile water are sprayed, the cleaning effect and the sterilization effect of the outer surface of the cap sterilization station 53 are improved.
- step S7 SOP or COP (step S7) is performed on the cap sterilization station 53 in parallel with SIP (step S3), the downtime of the aseptic filling device is shortened and the productivity of the bottled beverage is improved.
- CIP step S1
- SIP step S3
- SOP step S4
- COP step S2, S4, S5, S6, S7
- aseptic air is continuously blown into the chamber 21, and the surroundings of the content filling station 7 are positively pressurized. Further, this aseptic air flows to the container forming station 4, the container sterilization station 5, and the container sealing station 7. Thereby, the sterility in the chambers 19, 20, and 21 is maintained.
- cap sterilization station 53 As for the cap sterilization station 53, sterility of the atmosphere in the chamber 56 is maintained by aseptic air being blown into the chamber 56 from another system.
- the time required for purification of the aseptic filling device by CIP (step S1), SIP (step S3) and SOP or COP (steps S2, S4, S5, S6, S7) described in the above (1) to (13) is: As shown in FIG. 4, it is about 3 hours.
- the time required for the purification of the conventional aseptic filling apparatus was about 6 hours as shown in FIG. 6, but according to the present invention, it can be seen that the downtime is substantially halved.
- step S1 After completion of the CIP (step S1), SIP (step S3) and SOP or COP (steps S2, S4, S5, S6, S7), production of a new bottled beverage is started.
- the preform 1 is introduced into the heating furnace by the shooter 22 and the wheel 23, and is conveyed through the heating furnace by the endless chain 24.
- the preform 1 is heated to a temperature range suitable for molding by the heater 25 while being conveyed in the heating furnace by the endless chain 24.
- the heated preform 1 is put in a molding die 8 that revolves around the wheel 10, and the molding die 8 is closed.
- a drawing rod (not shown) descends into the preform 1 and comes into contact with the bottom of the preform 1 to start stretching the preform 1. Further, the preform 1 expands into the bottle 3 in the mold 8 by blowing blow molding air.
- the molding die 8 is opened, and the finished product of the bottle 3 is taken out of the molding die 8 by a gripper (not shown) around the wheel 11.
- step S6 The bottle 3 sent from the wheel 11 side travels around the wheel 12 in the chamber 20 in which SOP or COP (step S6) has been completed, and the disinfectant from the disinfectant spray nozzle 27 of the container disinfection station 5 Of mist. As a result, a disinfectant film is formed on the inner and outer surfaces of the bottle 3, and the inner and outer surfaces of the bottle 3 are sterilized.
- the sterilized bottle 3 travels in the chamber 21 while being transferred to the wheels 14, 15, 9, 16, 17, 18 in the bottle conveyance path.
- the SOP or COP (step S2) in the chamber 21 has already been completed, and aseptic air is constantly blown into the chamber 21.
- the inside of the beverage supply system pipe 34 has been cleaned by cleaning with CIP (step S1) and sterilization with SIP (step S3).
- the content such as beverage is filled into the bottle 3 from the filling nozzle 32 through the purified beverage supply system pipe 34 of the content filling station 6.
- the contents are prepared in advance by a preparation device and sterilized, and then stored in the surge tank 33.
- the bottle 3 filled with the beverage is sequentially delivered from the gripper 36 on the wheel 9 side to the gripper of the downstream wheels 16 and 17, and the mouth 3 a is put in the container sealing station 7 with the sterilized cap 51. Is closed and then discharged out of the chamber 21.
- the cap 51 is sterilized in advance in the cap sterilization station 53 and then supplied to the container sealing station 7.
- the inside of the cap sterilization station 53 has already been cleaned and cleaned by the COP or COP (steps S4 and S7).
- aseptic bottled beverages are manufactured for new beverages.
- step S2 and S5 by spraying CIP (step S1), SIP (step S3) and hydrogen peroxide solution is performed.
- step S6 S7, SOP or COP steps S2, S5, S6, S7) by spraying an aqueous solution of peracetic acid and sterile water is performed in the contents filling station 6, the container sealing station 7, and the container sterilization station 5. And the cap sterilization station 53 are performed simultaneously.
- step S5 SOP or COP (steps S5, S6, S7) is performed for the container sterilization station 5, the container sealing station 7, and the cap sterilization station 53 in parallel with the SOP or COP (step S2) for the content filling station 6. Therefore, the downtime of the aseptic filling device is further shortened, and the productivity of the bottled beverage is further improved.
- step S1 when CIP (step S1) is performed for the content filling station 6, SOP or COP with hydrogen peroxide (step S4) is performed in parallel for other stations such as the container sealing station 7. At this time, since the wheel 17 and the like of the other station such as the container sealing station 7 rotate, the sterilizing effect of the other station such as the container sealing station 7 is improved.
- step S3 when SIP (step S3) is performed for the content filling station 6, SOP or COP with hydrogen peroxide (step S4) is performed in parallel for other stations such as the container sealing station 7 being driven. Thereby, the sterilization effect of other stations such as the container sealing station 7 is further improved.
- the content filling station 6 is programmed in a control unit (not shown) so that CIP, SIP, SOP, or COP is sequentially executed.
- step S1 when starting the CIP (step S1) for the content filling station 6, the clutch in the power transmission system of the aseptic filling device is disengaged and only the wheel 9 of the content filling station 6 is stopped from rotating. 32 stops turning motion.
- the nozzle opening 32 a of the filling nozzle 32 is closed by the cup 42.
- a joint 44 is connected.
- a circulation path is formed through which a predetermined working fluid such as a cleaning liquid or a sterilizing liquid for CIP flows.
- CIP step S1
- a predetermined working fluid such as alkaline cleaning liquid and water is sent out from the storage tank 38 by the pump 39 in a predetermined order.
- the cleaning liquid or the like flows from the storage tank 38 to the surge tank 33 through the forward pipe 40, flows into the upper manifold 37 through the beverage supply system pipe 34, and then flows to the filling nozzles 32. It returns to the storage tank 38 through the pipe 41. 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 34 including the inside of the filling nozzle 32 is cleaned.
- the working fluid such as the cleaning liquid is circulated in the beverage supply system pipe 34 for 20 minutes, for example, while being heated to, for example, about 80 ° C. And it is raised to 95 degreeC which is the sterilization temperature required by the following SIP from the middle of CIP, for example from the end stage.
- the temperature range is preferably 80 to 99 ° C.
- the cleaning liquid used from the middle of the CIP is preferably water since it also serves as a rinse of the cleaning liquid.
- the working fluid can be raised from the beginning of the CIP to the sterilization temperature.
- step S2 After completion of CIP (step S1), SIP (step S2) is performed on the content filling station 6 while the rotation of the wheel 9 in the content filling station 6 is continuously stopped.
- This SIP is performed by passing, for example, water, which is a working fluid used in the CIP, into the beverage supply system pipe 34 while maintaining a temperature necessary for sterilization. As shown in FIG. 8, this working fluid circulates in the beverage supply system pipe 34 for 10 minutes, for example, while being heated to, for example, about 95 ° C. Thereby, the inside of the beverage supply system piping 34 is sterilized. In the case of SIP that also serves as a rinse, hot water is sent in one way without being circulated.
- the temperature of the cleaning liquid is increased from the initial stage of CIP (step S1) to the temperature required for SIP (step S2) performed subsequent to CIP, and then the process immediately proceeds to SIP (step S2). Therefore, downtime can be shortened.
- step S3 After completion of the SIP (step S2), SOP or COP (step S3) is immediately performed on the content filling station 6.
- reference numeral 45 denotes an injection nozzle for SOP or COP (step S3) disposed opposite to the contents filling station 6 in the chamber 21. These injection nozzles 45 are fixed at predetermined positions in the chamber 21.
- Reference numeral 46 denotes a storage tank which is a supply source of a predetermined working fluid such as an alkaline cleaning solution, a peracetic acid cleaning solution, a chemical solution such as hydrogen peroxide solution, and sterile water.
- the storage tank 46 is provided for each of a chemical solution such as hydrogen peroxide solution, aseptic water, etc., but only one is shown for convenience of drawing.
- Reference numerals 47 and 48 denote supply pipes extending from the respective storage tanks 46 to the injection nozzle 32. Each of the supply pipes 47 and 48 is provided with a pump 49.
- the pumps 39, 49 and the like may be omitted, and the storage tanks 38, 46 may be placed at a high place so that the cleaning liquid, the chemical liquid, and the like are supplied into the chamber 21 and the like by hydrostatic pressure.
- step S2 When the SIP (step S2) in the beverage supply system pipe 34 in the content filling station 6 is completed and the joint 44 is disconnected, the above-described clutch is engaged, so that the other wheels 13, 17 and the like are rotated.
- the wheel 9 can be rotated.
- the wheel 9 can be rotated by driving the rotation servomotor for the wheel 9.
- step S3 the SOP or COP (step S3) in the chamber 21 is started.
- the SOP or COP (step S3) for the content filling station 6 in the chamber 21 is aseptic from the same injection nozzle 45 after a disinfectant such as an aqueous solution of peracetic acid is sprayed from the injection nozzle 45 to the outside of the content filling station 6. This is done by spraying water.
- the disinfectant is sprayed toward the content filling station 6 so that the outer surface of the content filling station 6 is sterilized, and then the aseptic water is sprayed, so that the beverage residue, peracetic acid, etc.
- the disinfectant is washed away from the surface of the content filling station 6.
- step S3 the filling nozzle 32 or the like performs a turning motion as the wheel 9 rotates.
- the working fluid onto the content filling station 6 that performs the swivel movement, foreign matters are efficiently washed out from the outer surface of the filling nozzle 32 having a particularly complicated shape and structure. The surface is sterilized efficiently.
- step S7 From the beginning of the CIP (step S1) to the end of the final SOP or COP (step S7), which will be described later, supplied from the above-described aseptic air supply source toward the content filling station 6 in the chamber 21.
- Aseptic air preferably aseptic hot air is constantly blown.
- the atmosphere in the chamber 21 is positively pressurized, and the entry of outside air containing microorganisms, dust and the like into the chamber 21 is prevented.
- the sterile air flows to the container sealing station 7 in the same chamber 21 and the container sterilization station 5 in the chamber 20, entry of outside air into the container sealing station 7 and the like is also prevented.
- an injection nozzle 57 having the same structure as the injection nozzle 45 is disposed in the chamber 19 so as to face the container forming station 4 as shown in FIG.
- An injection nozzle 52 having the same structure as the injection nozzle 45 is disposed in the chamber 21 so as to face the container sealing station 7, and the injection nozzle 45 in the chamber 20 is opposed to the container sterilization station 5.
- the injection nozzle 54 of the same structure as the injection nozzle 45 is arranged throughout so as to face the cap sterilizing station 53.
- a supply pipe extends from the storage tank 46 to these injection nozzles 57, 52, 50, and 54, and a pump (not shown) for pumping a chemical solution or the like is also provided in these supply pipes. It is done.
- the SOP or COP (steps S4, S5, S6, S7) for the container forming station 4, the container sealing station 7, the container sterilizing station 5, and the cap sterilizing station 53 is as shown in FIG.
- the control unit (not shown) is programmed so as to start from the start of the CIP (step S1). Moreover, it is programmed so that two types of SOP (steps S4, S5, S6, and S7) are performed for each station.
- the first SOP is performed synchronously with one or both of CIP (step S1) and SIP (step S2) for the content filling station 6 to form a container. It is performed simultaneously for all of the station 4, the container sealing station 7, the container sterilization station 5, and the cap sterilization station 53.
- This SOP or COP is a SOP or COP different from the SOP or COP (step S3) for the content filling station 6, and the hydrogen peroxide solution is supplied from the injection nozzles 57, 50, 52, and 54. It is performed by spraying toward the outer surfaces of the container forming station 4, the container sterilizing station 5, the container sealing station 7, and the cap sterilizing station 53.
- hydrogen peroxide solution may be sprayed from the injection nozzle 45 onto the content filling station 6 at the same time, dried with aseptic hot air, and gasified.
- step S4 hydrogen peroxide water as a working fluid is sprayed to each station 4, 5, 7, 53 while rotating the other wheels 10, 12, 13, etc. except the wheel 9.
- the sterilizing effect of each station 4, 5, 7, 53 is improved.
- step S1 the wheel 9 of the content filling station 6 is stopped by the clutch being disengaged, but the other wheels 17 and the like are rotatable. Or even if the servo motor for rotation of the wheel 9 of the content filling station 6 stops, the other wheel 17 and the like can be rotated by driving the other servo motor for rotation. For this reason, when CIP (step S1) is performed on the content filling station 6, even if the wheel 9 of the content filling station 6 is stopped, the other wheels 17 corresponding to the container sterilization station 5 and the like are rotated. SOP or COP (step S4) is more effectively performed on the outer surfaces of the container forming station 4, the container sterilization station 5, the container sealing station 7, and the cap sterilization station 53 other than the content filling station 6.
- a disinfectant used in SOP it is effective to use one containing 1% by mass or more of a hydrogen peroxide component.
- it may be one containing at least one component of ethanol, peracetic acid, acetic acid, octanoic acid, peroxyoctanoic acid, ozone, chlorine dioxide, chlorinated alkali, sodium hypochlorite, or a combination thereof.
- the disinfectant is not liquid and may be gas or mist.
- step S4 When performing the SOP or COP (step S4), if aseptic hot air is blown into the chambers 19, 20, 21, and 56 before the hydrogen peroxide solution is sprayed, the chambers 19, 20, and 21 are blown. 56, the ambient temperature rises, whereby hydrogen peroxide is activated, and the sterilizing effect by SOP or COP (step S4) is enhanced. Moreover, after spraying the hydrogen peroxide solution, the dry removal of excess hydrogen peroxide solution is promoted by the aseptic hot air.
- the SOP or COP (steps S5, S6, S7) for the container sealing station 7, the container sterilization station 5 and the cap sterilization station 53 performed after the SIP (step S2) is the SOP or COP for the content filling station 6. This is the same type as (Step S3), and is performed step by step with the SOP or COP (Step S3) of the content filling station 6.
- step S5 an aqueous solution of peracetic acid is sprayed stepwise from the injection nozzles 52, 50, 54 toward the container sealing station 7, the container sterilization station 5, and the cap sterilization station 53.
- the outer surfaces of the stations 7, 5, 53 are sterilized.
- step S3 When the SOP (step S3) is performed for the content filling station 6, the wheel 9 of the content filling station 6 can rotate, and other containers corresponding to the container sealing station 7, the container sterilization station 5, and the cap sterilization station 53 can be used.
- the wheels 12, 13 and the like can also rotate. Therefore, when the SOP or COP for the content filling station 6 (step S3) to the SOP for another station (step S7), each station 6, 7, The cleaning effect of 5, 53 is improved.
- step S3, S5, S6, S7 the aseptic hot air is blown into the chambers 21, 20, and 56.
- step S5 when SOP or COP (steps S5, S6, S7) is carried out, when a sterilizing agent such as peracetic acid or a cleaning liquid comes into contact with the filling valve 32, heat is taken away from the filling valve 32, so that the filling valve 32 is sterilized. There is a risk of failure.
- a partition wall is provided between the content filling station 6 and another station to prevent the sterilizing agent and the cleaning liquid from flowing to the content filling station 6.
- a sterilizing gas or mist is preferably used as the sterilizing agent instead of the sterilizing liquid for the SOP or COP in the other chamber.
- CIP step S1
- SIP step S2
- SOP step S3
- S4, S5, S6, S7 step S3, S4, S5, S6, S7
- step S7 From the beginning of CIP (step S1) to the end of the final SOP (step S7), preferably aseptic hot air is constantly blown toward the content filling station 6 in the chamber 21.
- Aseptic air also flows to the container sealing station 7 in the same chamber 21 and the container sterilization station 5 in the chamber 20, contamination of the container sealing station 7 and the like is prevented.
- Sterile air is also supplied into the chamber 56 of the cap sterilization station 53.
- step S1 When the CIP (step S1) is started for the content filling station 6, the clutch in the power transmission system of the aseptic filling device is disengaged and only the wheel 9 of the content filling station 6 is stopped. As a result, the filling nozzle 32 stops rotating. Further, the surge tank 33 is emptied.
- step S1 a circulation path through which a predetermined working fluid such as a cleaning liquid and a sterilizing liquid for CIP (step S1) flows is formed.
- Step S1 (4) CIP (Step S1) is started, and a predetermined working fluid such as an alkaline cleaning liquid and water is sent out from the storage tank 38 by a pump 39 in a predetermined order.
- the cleaning liquid or the like flows from the storage tank 38 to the surge tank 33 through the forward pipe 40, flows into the upper manifold 37 through the beverage supply system pipe 34, and then flows to the filling nozzles 32. It returns to the storage tank 38 through the pipe 41. 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 34 including the inside of the filling nozzle 32 is cleaned.
- the temperature required for sterilization in the next SIP is the water circulating from the middle of the CIP (Step S1) while maintaining the temperature of the beverage supply system pipe 34 at, for example, 80 ° C. For example, it is heated to 95 ° C.
- the CIP (step S1) ends.
- the SIP (step S2) is performed on the content filling station 6 while the rotation of the wheel 9 in the content filling station 6 is continuously stopped.
- This SIP (step S2) is performed by passing the 95 ° C. hot water through the beverage supply system pipe. By passing hot water, the inside of the beverage supply system pipe 34 including the filling nozzle 32 and the like is sterilized, and at the same time, residual cleaning liquid and waste liquid in the CIP (step S1) are removed from the inside of the beverage supply system pipe 34.
- the removal of waste liquid or the like from the beverage supply system pipe 34 is performed by, for example, collecting the liquid waste in the storage tank 38 and then extracting it from the storage tank 38.
- the SIP (step S2) is started immediately after the temperature is raised from the washing step with a chemical such as alkali in the CIP (step S1) or the rinsing step with hot water after washing with the chemical.
- a chemical such as alkali in the CIP (step S1) or the rinsing step with hot water after washing with the chemical.
- the temperature and time conditions of hot water when implementing SIP are determined according to the conditions necessary for sterilizing the contents of the product. For example, for products with a pH of less than 4, at least 60 ° C. for 10 minutes, for products with a pH of 4.0 to 4.6, for 30 minutes at 85 ° C., for products with a pH of 4.6 or higher, 4 minutes at 120 ° C. This is the above (generally at 130 ° C. for 30 minutes or more).
- temperature conditions of 100 ° C. or higher are necessary in SIP (step S2), not only hot water but also steam may be used.
- step S1 When one or both of the CIP (step S1) and SIP (step S2) is performed on the beverage supply system pipe 34 of the content filling station 6, (i) container molding in the chamber 19 In the outer surface of the various devices of the station 4, (ii) the outer surface of the various devices of the container sterilization station 5 in the chamber 20, (iii) the outer surface of the various devices of the container sealing station 7 in the chamber 21, and (iv) in the cap sterilization station 53. SOP or COP (step S4) is performed on the outer surfaces of various devices in the chamber 56.
- the wheel 9 of the content filling station 6 is stopped, but the wheels 10, 12, 13, 17, 18 in the container forming station 4, the container sterilizing station 5, the container sealing station 7, the cap sterilizing station 53, etc.
- the device is driving.
- This SOP or COP is a SOP or COP different from the SOP or COP (steps S3 to S7) for the content filling station 6 and other stations, and the injection nozzles 57, 50, 52, and 54.
- the hydrogen peroxide solution is sprayed from the container forming station 4, the container sterilizing station 5, the container sealing station 7, and the cap sterilizing station 53.
- step S4 At the time of SOP or COP (step S4) with respect to other stations such as the container forming station 4, the spray nozzle 45 sprays toward the stationary content filling station 6 at the same time, and CIP (step S1) and SIP When one or both of (Step S2) is performed, SOP or COP (Step S3) may be performed in parallel for the content filling station 6.
- the outer surface of the filling nozzle 32 having a complicated shape can be sterilized efficiently by spraying hydrogen peroxide simultaneously with CIP (step S1). Specifically, even when the filling nozzle 32 is at 130 ° C., when the inside of the chamber 21 is in a dry state, the heat-resistant spore bacteria are difficult to sterilize because of dry heat sterilization. However, as is clear from FIG. 10 showing the experimental results of the present inventors, the hydrogen peroxide gas concentration in the chamber 21 is set to 5 mg / L or more during CIP (step S1), and the temperature of the filling valve is 60 ° C. Under the above conditions, the outer surface of the filling valve can be easily sterilized.
- step 4 When this SOP or COP (step 4) is performed, the atmosphere in the chamber 20 is heated by the sterile hot air blown into the chamber 21 described above, whereby hydrogen peroxide is activated, and the SOP or COP (step The sterilizing effect by S4) is enhanced, and after spraying the hydrogen peroxide solution, excess hydrogen peroxide solution is dried and removed by aseptic hot air.
- step S2 When the SIP (step S2) in the beverage supply system pipe 34 in the content filling station 6 is completed and the joint 44 is disconnected, the clutches described above are put in, so that the other wheels 13, 17, etc.
- the wheel 9 can be rotated in conjunction with the rotation. Alternatively, the wheel 9 can be rotated by driving the rotation servomotor for the wheel 9.
- Steps S3, S5 the same kind of SOP or COP (Steps S3, S5) is used for the content filling station 6, the container sterilization station 5, the container sealing station 7, the cap sterilization station 53, and the container molding station 4. , S6, S7) are performed stepwise.
- the execution order of steps S3, S5, S6, and S7 is arbitrary.
- step S3 Assuming that the process starts from step S3, the aqueous solution of peracetic acid is sprayed from the spray nozzle 45 toward the content filling station 6 during spraying of sterile water in step S3.
- step S3 the wheel 9 of the content filling station 6 rotates together with the other wheels, and the filling nozzle 32 also starts a turning motion along with this.
- step S3 When step S3 is started for the content filling station 6, a predetermined working fluid such as a chemical solution or sterile water is sprayed from the spray nozzle 45 toward the outside of the content filling station 6 in a predetermined order. Since the working fluid is sprayed on the filling nozzle 32 or the like that performs the turning motion, the outer surface of the filling nozzle 32 or the like is efficiently cleaned and sterilized.
- a predetermined working fluid such as a chemical solution or sterile water is sprayed from the spray nozzle 45 toward the outside of the content filling station 6 in a predetermined order. Since the working fluid is sprayed on the filling nozzle 32 or the like that performs the turning motion, the outer surface of the filling nozzle 32 or the like is efficiently cleaned and sterilized.
- SOP or COP in step S3 may be a process for inactivating bacteria by using hot water or the like of 60 ° C. or more and less than 100 ° C. in place of the bactericidal agent.
- step S3 an aqueous peracetic acid solution is first sprayed from the spray nozzle 45 toward the content filling station 6 as a sterilizing agent, the outer surface of the content filling station 6 is sterilized, and then the sterile water is sprayed. Excess disinfectant peracetic acid and dirt are washed away from the surface of the filling station 6.
- Steps S5 to S7 are performed in sequence
- the injection of the peracetic acid aqueous solution in Steps S5 to Step 7 starts stepwise after the injection of the peracetic acid aqueous solution in Step 3.
- the peracetic acid aqueous solution is sprayed to each of the content filling station 6, the container sterilization station 5, the container sealing station 7, the cap sterilization station 53, and the container molding station 4 in an appropriate amount without causing insufficient supply.
- step S5 When the injection of the peracetic acid aqueous solution in step S5 to step 7 is completed, the aseptic water is subsequently supplied in the order of step S3, step S5, step S6, and step 7 in the contents filling station 6, container sterilization station 5, and container sealing. Sprayed to the station 7, the cap sterilization station 53 and the container forming station 4. Thereby, aseptic water is supplied to each of the content filling station 6, the container sterilization station 5, the container sealing station 7, the cap sterilization station 53, and the container molding station 4 in an appropriate amount without causing a shortage of supply.
- CIP step S1
- SIP step S2
- SOP step S5
- S6 step S7
- steps S3, S4, S5, S6, S7 is carried out for the place where the contamination of the aseptic filling device is particularly disliked.
- Aseptic filling equipment is cleaned.
- aseptic air is continuously blown into the chamber 21, and the surroundings of the content filling station 7 are positively pressurized. Further, this aseptic air flows to the container forming station 4, the container sterilization station 5, and the container sealing station 7. Thereby, the sterility in the chambers 19, 20, and 21 is maintained.
- cap sterilization station 53 As for the cap sterilization station 53, sterility of the atmosphere in the chamber 56 is maintained by aseptic air being blown into the chamber 56 from another system.
- step S1 The time required for purification of the aseptic filling device by CIP (step S1), SIP (step S2) and SOP or COP (steps S3, S4, S5, S6, S7) described in (1) to (11) above is As shown in FIG. 7, it is about 4 hours. Although the time required for the purification of the conventional aseptic filling apparatus is about 6 hours as shown in FIG. 11, it can be seen that the downtime is reduced according to the present invention.
- step S1 After completion of the CIP (step S1), SIP (step S2) and SOP or COP (steps S3, S4, S5, S6, S7), production of a new bottled beverage is started.
- step S4 by spraying CIP (step S1), SIP (step S2) and hydrogen peroxide is performed in the same manner as in the second embodiment.
- SOP or COP steps S 3, S 5, S 6, S 7) by spraying an aqueous solution of peracetic acid and sterile water is performed step by step for the content filling station 6, the container sealing station 7, the container sterilization station 5, and the cap sterilization station 53. Done.
- steps S3, S5, S6, and S7 are different from those in the third embodiment as follows.
- an aqueous solution of peracetic acid is stepped from the injection nozzles 45, 52, 50, 54 toward the content filling station 6, the container sealing station 7, the container sterilization station 5, and the cap sterilization station 53.
- the outer surfaces of the stations 7, 5 and 53 are sterilized and then sterilized water is blown in stages, so that the beverage residue related to the previous filling, the excess of the peracetic acid aqueous solution, etc.
- the surfaces of the stations 7, 5 and 53 are washed away.
- the cleaning of the preceding SOP or COP with sterile water and the subsequent cleaning of the SOP or COP with peracetic acid are performed in an overlapping manner. Is called. This prevents the peracetic acid supplied in the next SOP or COP from adhering to the location where the peracetic acid is being washed away in the preceding SOP or COP.
- the SOP or COP steps S3, S5, S6, and S7 for the content filling station 6, the container sterilization station 5, the container sealing station 7, and the cap sterilization station 53 performs cleaning with sterile water and cleaning with peracetic acid. Since the steps are performed so as to overlap, the downtime of the aseptic filling device is further shortened, and the productivity of the bottled beverage is further improved.
- step S1 CIP (step S1), SIP (step S2), and SOP or COP by spraying hydrogen peroxide (steps S3, S5).
- step S6, S7), SOP or COP steps S3, S5, S6, S7) by spraying an aqueous solution of peracetic acid and sterile water is performed in the content filling station 6, the container sealing station 7, and the container sterilization station 5. And the cap sterilization station 53 are performed simultaneously.
- step S5 SOP or COP (steps S5, S6, S7) is performed on the container sterilization station 5, the container sealing station 7, and the cap sterilization station 53 in parallel with the SOP or COP (step S3) for the content filling station 6. Therefore, the downtime of the aseptic filling device is further shortened, and the productivity of the bottled beverage is further improved.
- step S1 when one or both of CIP (step S1) and SIP (step S2) are performed for the content filling station 6, SOP or COP (step S4) with hydrogen peroxide is performed in parallel for the other stations such as the container sealing station 7. Done. At this time, since the wheel 17 and the like of the other station such as the container sealing station 7 rotate, the sterilizing effect of the other station such as the container sealing station 7 is improved.
- the content filling station 6 is programmed in a control unit (not shown) so that SIP, SOP, or COP are successively executed.
- step S1 when starting SIP (step S1) for the content filling station 6, the clutch in the power transmission system of the aseptic filling device is disengaged, and only the wheel 9 of the content filling station 6 is stopped from rotating. 32 stops turning motion.
- the nozzle opening 32 a of the filling nozzle 32 is closed by the cup 42.
- a joint 44 is connected. Thereby, a circulation path is formed through which a predetermined working fluid such as a cleaning liquid, a sterilizing liquid, and water for SIP flows.
- step S1 SIP (step S1) is started, and a predetermined working fluid such as alkaline cleaning liquid and water is sent out from the storage tank 38 by the pump 39 in a predetermined order.
- the cleaning liquid or the like flows from the storage tank 38 to the surge tank 33 through the forward pipe 40, flows into the upper manifold 37 through the beverage supply system pipe 34, and then flows to the filling nozzles 32. It returns to the storage tank 38 through the pipe 41.
- 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 34 including the inside of the filling nozzle 32 is cleaned, sterilized, and purified.
- the working fluid such as the cleaning liquid circulates in the beverage supply system pipe 34 for 20 minutes, for example, while being heated to, for example, about 95 ° C.
- water is used as a cleaning liquid that is a working fluid.
- the SIP (step S1) Since the pipe is sterilized and cleaned by the SIP (step S1) as described above, the SIP (step S1) also serves as a CIP. Therefore, the conventional CIP is omitted and the downtime is greatly reduced. It can be shortened.
- the temperature necessary for SIP may be a temperature and a time at which a sterilization value necessary for sterilization of the beverage which is the product content is obtained.
- reference numeral 45 denotes an injection nozzle for SOP or COP (step S ⁇ b> 2) disposed in the chamber 21 so as to face each other in the content filling station 6. These injection nozzles 45 are fixed at predetermined positions in the chamber 21.
- Reference numeral 46 denotes a storage tank which is a supply source of a predetermined working fluid such as an alkaline cleaning solution, a peracetic acid cleaning solution, a chemical solution such as hydrogen peroxide solution, and sterile water.
- the storage tank 46 is provided for each of a chemical solution such as hydrogen peroxide solution, aseptic water, etc., but only one is shown for convenience of drawing.
- Reference numerals 47 and 48 denote supply pipes extending from the respective storage tanks 46 to the injection nozzle 32. Each of the supply pipes 47 and 48 is provided with a pump 49.
- the pumps 39, 49 and the like may be omitted, and the storage tanks 38, 46 may be placed at a high place so that the cleaning liquid, the chemical liquid, and the like are supplied into the chamber 21 and the like by hydrostatic pressure.
- step S1 in the beverage supply system pipe 34 in the content filling station 6 is completed and the joint 44 is disconnected, the above-described clutch is engaged, so that the other wheels 13, 17 and the like are rotated.
- the wheel 9 can be rotated.
- the wheel 9 can be rotated by driving the rotation servomotor for the wheel 9.
- step S2 the SOP or COP (step S2) in the chamber 21 is started.
- the SOP or COP (step S2) for the content filling station 6 in the chamber 21 is aseptic from the same injection nozzle 45 after a sterilizing agent such as peracetic acid aqueous solution is sprayed from the injection nozzle 45 to the outside of the content filling station 6. This is done by spraying water.
- the disinfectant is sprayed toward the content filling station 6 so that the outer surface of the content filling station 6 is sterilized, and then the aseptic water is sprayed, so that the beverage residue, peracetic acid, etc.
- the disinfectant is washed away from the surface of the content filling station 6.
- step S2 the filling nozzle 32 or the like performs a turning motion as the wheel 9 rotates.
- the working fluid onto the content filling station 6 that performs the swivel movement, foreign matters are efficiently washed out from the outer surface of the filling nozzle 32 having a particularly complicated shape and structure. The surface is sterilized efficiently.
- step S6 From the beginning of the SIP (step S1) to the end of the final SOP or COP (step S6), which will be described later, supplied from the above-described aseptic air supply source toward the content filling station 6 in the chamber 21.
- Aseptic air preferably aseptic hot air is constantly blown.
- the atmosphere in the chamber 21 is positively pressurized, and the entry of outside air containing microorganisms, dust and the like into the chamber 21 is prevented.
- the sterile air flows to the container sealing station 7 in the same chamber 21 and the container sterilization station 5 in the chamber 20, entry of outside air into the container sealing station 7 and the like is also prevented.
- an injection nozzle 57 having a structure similar to that of the injection nozzle 45 is disposed in the chamber 19 so as to face the container forming station 4 as shown in FIG.
- a spray nozzle 52 having a structure similar to that of the spray nozzle 45 is disposed so as to face the container sealing station 7, and in the chamber 20, similar to the spray nozzle 45 so as to face the container sterilization station 5.
- the injection nozzles 50 having various structures are arranged everywhere, and the chamber 56 is provided with a cap.
- the injection nozzle 54 of the same structure as the injection nozzle 45 is arranged throughout so as to face the sterilization station 53.
- a supply pipe extends from the storage tank 46 to these injection nozzles 57, 52, 50, and 54, and a pump (not shown) for pumping a chemical solution or the like is also provided in these supply pipes. It is done.
- the SOP or COP (steps S3, S4, S5, S6) for the container forming station 4, the container sealing station 7, the container sterilizing station 5, and the cap sterilizing station 53 is as shown in FIG. Is programmed in a control unit (not shown) so as to be performed from the start of the SIP (step S1). In addition, programming is performed so that two types of SOP (steps S3, S4, S5, and S6) are performed for each station.
- the first SOP (step S3) is performed synchronously with the SIP (step S1) for the content filling station 6, and the container forming station 4, the container sealing station 7, the container sterilization are performed. It is performed simultaneously for all of the station 5 and the cap sterilization station 53.
- This SOP or COP is a SOP or COP different from the SOP or COP (step S2) for the content filling station 6, and the hydrogen peroxide solution is supplied from the injection nozzles 57, 50, 52, and 54. It is performed by spraying toward the outer surfaces of the container forming station 4, the container sterilizing station 5, the container sealing station 7, and the cap sterilizing station 53.
- hydrogen peroxide solution may be sprayed from the injection nozzle 45 onto the content filling station 6 at the same time, dried with aseptic hot air, and gasified.
- step S3 the hydrogen peroxide solution as the working fluid is sprayed to each station 4, 5, 7, 53 while rotating the other wheels 10, 12, 13, etc. except the wheel 9.
- the sterilizing effect of each station 4, 5, 7, 53 is improved.
- step S1 the wheel 9 of the content filling station 6 is stopped by the clutch being disengaged, but the other wheels 17 and the like are rotatable. Or even if the servo motor for rotation of the wheel 9 of the content filling station 6 stops, the other wheel 17 and the like can be rotated by driving the other servo motor for rotation. For this reason, when SIP (step S1) is performed for the content filling station 6, even if the wheel 9 of the content filling station 6 is stopped, the other wheels 17 corresponding to the container sterilization station 5 and the like are rotated.
- SOP or COP steps S3, S4, S5, S6 is more effectively performed on the outer surfaces of the container forming station 4, the container sterilization station 5, the container sealing station 7, and the cap sterilization station 53 other than the content filling station 6.
- a disinfectant used in SOP it is effective to use one containing 1% by mass or more of a hydrogen peroxide component.
- it may be one containing at least one component of ethanol, peracetic acid, acetic acid, octanoic acid, peroxyoctanoic acid, ozone, chlorine dioxide, chlorinated alkali, sodium hypochlorite, or a combination thereof.
- the disinfectant is not liquid and may be gas or mist.
- step S3 When performing the SOP or COP (step S3), if aseptic hot air is blown into the chambers 19, 20, 21, and 56 before spraying the hydrogen peroxide solution, the chambers 19, 20, and 21 are blown. 56, the ambient temperature rises, whereby hydrogen peroxide is activated, and the sterilizing effect by SOP or COP (step S3) is enhanced. Moreover, after spraying the hydrogen peroxide solution, the dry removal of excess hydrogen peroxide solution is promoted by the aseptic hot air.
- the SOP or COP (steps S4, S5, S6) for the container sealing station 7, the container sterilization station 5 and the cap sterilization station 53 performed after the SIP (step S1) is the SOP or COP for the content filling station 6. It is the same type as (Step S2), and is performed step by step together with the SOP or COP (Step S2) of the content filling station 6.
- step S4 an aqueous solution of peracetic acid is sprayed stepwise from the injection nozzles 52, 50, 54 toward the container sealing station 7, the container sterilization station 5, and the cap sterilization station 53.
- the outer surfaces of the stations 7, 5, 53 are sterilized.
- step S2 When the SOP (step S2) is performed for the content filling station 6, the wheel 9 of the content filling station 6 can rotate, and other containers corresponding to the container sealing station 7, the container sterilization station 5, and the cap sterilization station 53 can be used.
- the wheels 12, 13 and the like can also rotate. Therefore, when SOP or COP for the content filling station 6 (step S2) to SOP for other stations (step S6), each station 6, 7, The cleaning effect of 5, 53 is improved.
- step S2 When the SOP or COP (steps S2, S4, S5, S6) is performed, the aseptic hot air is blown into the chambers 21, 20, and 56.
- step S2 when SOP or COP (steps S2, S4, S5, S6) is carried out, when the sterilizing agent such as peracetic acid or the cleaning liquid comes into contact with the filling valve 32, the filling valve 32 is deprived of heat, thereby filling the filling valve 32. May result in poor sterilization.
- a partition wall is provided between the content filling station 6 and another station to prevent the sterilizing agent and the cleaning liquid from flowing to the content filling station 6.
- a sterilizing gas or mist is preferably used as the sterilizing agent instead of the sterilizing liquid for the SOP or COP in the other chamber.
- step S1 When the manufacture of bottled beverages is finished and the type of beverage that has been filled is switched to start production of other bottled beverages, SIP (step S1) and SOP or COP (which also serve as CIP) for the aseptic filling device Steps S2, S3, S4, S5, S6) are performed.
- step S6 From the beginning of SIP (step S1) to the end of the final SOP (step S6), preferably aseptic hot air is constantly blown toward the content filling station 6 in the chamber 21.
- Aseptic air also flows to the container sealing station 7 in the same chamber 21 and the container sterilization station 5 in the chamber 20, contamination of the container sealing station 7 and the like is prevented.
- Sterile air is also supplied into the chamber 56 of the cap sterilization station 53.
- step S1 When SIP (step S1) is started for the content filling station 6, the clutch in the power transmission system of the aseptic filling device is disengaged and only the wheel 9 of the content filling station 6 is stopped. As a result, the filling nozzle 32 stops rotating. Further, the surge tank 33 is emptied.
- step S1 a circulation path through which a predetermined working fluid such as a cleaning liquid and a sterilizing liquid for SIP (step S1) flows is formed.
- step S1 SIP (step S1) is started, and a predetermined working fluid such as alkaline cleaning liquid and water is sent out from the storage tank 38 by the pump 39 in a predetermined order.
- the cleaning liquid or the like flows from the storage tank 38 to the surge tank 33 through the forward pipe 40, flows into the upper manifold 37 through the beverage supply system pipe 34, and then flows to the filling nozzles 32. It returns to the storage tank 38 through the pipe 41. 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 34 including the inside of the filling nozzle 32 is cleaned.
- the SIP (step S1) is carried out by first supplying an alkaline cleaning liquid and flowing water at the end of the process.
- These working fluids are, for example, 80 to 95 ° C. in the circulation path. For example, after 10 to 30 minutes have passed, the liquid is discharged out of the circulation path. Thereby, a residual washing
- the time between production until the transition from the end of filling of one beverage to the start of filling of the next beverage is shortened.
- the contents to be sterilized here be used in hot packs such as acidic drinks having a pH of less than 4.6, mineral water, and bacteriostatic green tea.
- the removal of waste liquid or the like from the beverage supply system pipe 34 is performed by, for example, collecting the liquid from the storage tank 38 after collecting it in the storage tank 38.
- the temperature and time conditions of hot water when implementing SIP are determined according to the conditions necessary for sterilization of the contents of the product. For example, for products with a pH of less than 4, at least 60 ° C. for 10 minutes, for products with a pH of 4.0 to 4.6, for 30 minutes at 85 ° C., for products with a pH of 4.6 or higher, 4 minutes at 120 ° C. This is the above (generally at 130 ° C. for 30 minutes or more).
- temperature conditions of 100 ° C. or higher are necessary in SIP (step S1), not only hot water but also steam may be used.
- step S1 When the SIP (step S1) is performed on the beverage supply system pipe 34 of the content filling station 6, (i) outer surfaces of various devices of the container forming station 4 in the chamber 19, (ii) ) On the outer surfaces of the various devices in the container sterilization station 5 in the chamber 20, (iii) the outer surfaces of the various devices in the container sealing station 7 in the chamber 21, and (iv) the outer surfaces of the various devices in the chamber 56 in the cap sterilization station 53. SOP or COP (step S3) is performed.
- the wheel 9 of the content filling station 6 is stopped, but the wheels 10, 12, 13, 17, 18 in the container forming station 4, the container sterilizing station 5, the container sealing station 7, the cap sterilizing station 53, etc.
- the device is driving.
- This SOP or COP (step S3) is a different SOP or COP from the SOP or COP (steps S2, S4, S5, S6) for the content filling station 6 and other stations, and the injection nozzles 57, 50, Hydrogen peroxide water is sprayed from 52 and 54 toward the outer surfaces of the container molding station 4, the container sterilization station 5, the container sealing station 7, and the cap sterilization station 53.
- step S3 At the time of SOP or COP (step S3) for other stations such as the container forming station 4, hydrogen peroxide is sprayed from the injection nozzle 45 toward the stationary content filling station 6 at the same time, SIP (step When S1) is performed, SOP or COP (step S2) may be performed in parallel for the content filling station 6.
- the outer surface of the filling nozzle 32 having a complicated shape can be sterilized efficiently by spraying hydrogen peroxide simultaneously with SIP (step S1). Specifically, even when the filling nozzle 32 is at 130 ° C., when the inside of the chamber 21 is in a dry state, the heat-resistant spore bacteria are difficult to sterilize because of dry heat sterilization. However, as is clear from FIG. 10 showing the experimental results of the present inventors, the hydrogen peroxide gas concentration in the chamber 21 is set to 5 mg / L or more during SIP (step S1), and the temperature of the filling valve is 60 ° C. Under the above conditions, the outer surface of the filling valve can be easily sterilized.
- step 3 When this SOP or COP (step 3) is performed, the atmosphere in the chamber 20 is heated by the sterile hot air blown into the chamber 21 described above, whereby hydrogen peroxide is activated, and the SOP or COP (step 3) is activated.
- the sterilizing effect by S3) is enhanced, and after spraying the hydrogen peroxide solution, excess hydrogen peroxide solution is dried and removed by aseptic hot air.
- step S1 in the beverage supply system pipe 34 at the content filling station 6 is completed and the joint 44 is disconnected, the clutches described above are engaged, and the other wheels 13, 17, etc.
- the wheel 9 can be rotated in conjunction with the rotation. Alternatively, the wheel 9 can be rotated by driving the rotation servomotor for the wheel 9.
- step S2 and S4 the same kind of SOP or COP (steps S2 and S4) is used for the content filling station 6, the container sterilization station 5, the container sealing station 7, the cap sterilization station 53, and the container molding station 4. , S5, S6) are performed stepwise.
- the execution order of steps S2, S4, S5 and S6 is arbitrary.
- step S2 When starting from step S2, during the spraying of sterile water in step S2, an aqueous solution of peracetic acid is sprayed from the spray nozzle 45 toward the content filling station 6.
- step S2 the wheel 9 of the content filling station 6 rotates together with the other wheels, and the filling nozzle 32 also starts a turning motion along with this.
- step S2 When step S2 is started for the content filling station 6, a predetermined working fluid such as a chemical solution and sterile water is sprayed from the spray nozzle 45 toward the outside of the content filling station 6 in a predetermined order. Since the working fluid is sprayed on the filling nozzle 32 or the like that performs the turning motion, the outer surface of the filling nozzle 32 or the like is efficiently cleaned and sterilized.
- a predetermined working fluid such as a chemical solution and sterile water is sprayed from the spray nozzle 45 toward the outside of the content filling station 6 in a predetermined order. Since the working fluid is sprayed on the filling nozzle 32 or the like that performs the turning motion, the outer surface of the filling nozzle 32 or the like is efficiently cleaned and sterilized.
- SOP or COP in step S2 may be a process for inactivating bacteria by using hot water or the like of 60 ° C. or more and less than 100 ° C. in place of the bactericidal agent.
- step S2 first, an aqueous peracetic acid solution is sprayed from the spray nozzle 45 toward the content filling station 6 as a sterilizing agent, and the outer surface of the content filling station 6 is sterilized. Is sprayed to wash off excess acetic acid and peracetic acid and dirt from the surface of the content filling station 6.
- Steps S4 to S6 are sequentially performed, the injection of the peracetic acid aqueous solution in Steps S4 to Step 6 starts stepwise after the injection of the peracetic acid aqueous solution in Step 2. To be done. As a result, the peracetic acid aqueous solution is sprayed to each of the content filling station 6, the container sterilization station 5, the container sealing station 7 and the cap sterilization station 53 in an appropriate amount without causing insufficient supply.
- step S1 SIP (step S1), SOP or COP (steps S2, S3, S4, S5, S6) is performed on the aseptic filling device where contamination is particularly unfavorable, thereby purifying the aseptic filling device.
- aseptic air is continuously blown into the chamber 21, and the surroundings of the content filling station 7 are positively pressurized. Further, this aseptic air flows to the container forming station 4, the container sterilization station 5, and the container sealing station 7. Thereby, the sterility in the chambers 19, 20, and 21 is maintained.
- cap sterilization station 53 As for the cap sterilization station 53, sterility of the atmosphere in the chamber 56 is maintained by aseptic air being blown into the chamber 56 from another system.
- step S1 The time required for purification of the aseptic filling device by SIP (step S1) and SOP or COP (steps S2, S3, S4, S5, S6) described in (1) to (10) above is as shown in FIG. , About 4 hours. Although the time required for the purification of the conventional aseptic filling apparatus is about 6 hours as shown in FIG. 11, it can be seen that the downtime is reduced according to the present invention.
- step S1 After the SIP (step S1) and SOP or COP (steps S2, S3, S4, S5, S6) are completed, production of a new bottled beverage is started.
- step S3 is performed by spraying SIP (step S1) and hydrogen peroxide solution in the same manner as in the sixth embodiment.
- step SOP or COP steps S 2, S 4, S 5, S 6) by spraying aseptic water is also performed in stages for the content filling station 6, the container sealing station 7, the container sterilization station 5, and the cap sterilization station 53.
- steps S2, S4, S5, and S6 are different from those in the sixth embodiment as follows.
- an aqueous solution of peracetic acid is stepped from the injection nozzles 45, 52, 50, 54 toward the content filling station 6, the container sealing station 7, the container sterilization station 5, and the cap sterilization station 53.
- the outer surfaces of the stations 7, 5 and 53 are sterilized and then sterilized water is blown in stages, so that the beverage residue related to the previous filling, the excess of the peracetic acid aqueous solution, etc.
- the surfaces of the stations 7, 5 and 53 are washed away.
- the cleaning of the preceding SOP or COP with sterile water and the sterilization of the next SOP or COP with peracetic acid are performed so as to overlap each other. Is called. This prevents the peracetic acid supplied in the next SOP or COP from adhering to the location where the peracetic acid is being washed away in the preceding SOP or COP.
- the SOP or COP for the content filling station 6, the container sterilization station 5, the container sealing station 7, and the cap sterilization station 53 performs cleaning with sterile water and cleaning with peracetic acid. Since the steps are performed so as to overlap, the downtime of the aseptic filling device is further shortened, and the productivity of the bottled beverage is further improved.
- SIP step S1
- SOP or COP step S3 by spraying of hydrogen peroxide are performed in the same manner as in the sixth embodiment.
- SOP or COP steps S 2, S 4, S 5, S 6) by spraying an acetic acid aqueous solution and sterile water is simultaneously performed on the content filling station 6, the container sealing station 7, the container sterilization station 5, and the cap sterilization station 53.
- step S4 S4, S5, S6 is performed on the container sterilization station 5, the container sealing station 7, and the cap sterilization station 53 in parallel with the SOP or COP (step S2) for the content filling station 6. Therefore, the downtime of the aseptic filling device is further shortened, and the productivity of the bottled beverage is further improved.
- step S1 when SIP (step S1) is performed for the content filling station 6, SOP or COP (step S3) with hydrogen peroxide is performed in parallel for other stations such as the container sealing station 7. At this time, since the wheel 17 and the like of the other station such as the container sealing station 7 rotate, the sterilizing effect of the other station such as the container sealing station 7 is improved.
- steps S5, S6 and S7 can be performed simultaneously with step S3.
- the container is not limited to a bottle but may be a paper container.
- the contents are not limited to beverages but may be liquid foods.
- the cleaning and sterilization (S5, S6, S7) of the chambers other than the content filling station is the same as CIP (S1) or SIP (S2) of the content filling station. It may be done at the timing.
- the chambers other than the content filling station are cleaned and sterilized (S4, S5, S6) at the same timing as the SIP or CIP (S1) of the content filling station. May be.
- the container is not limited to a bottle but may be a paper container.
- the contents are not limited to beverages but may be liquid foods.
- the method for sterilizing the container may be sterilization with chemical rinse such as peracetic acid or electron beam sterilization instead of hydrogen peroxide sterilization.
- chemical rinse such as peracetic acid or electron beam sterilization instead of hydrogen peroxide sterilization.
- the preform may be sterilized.
- Container (bottle) 5 Container sterilization station 6 . Contents filling station 7 ... Container sealing station 9, 12, 13, 17 ... Wheel 20, 21, 56 ... Chamber 32 . Filling nozzle 51 ... Lid (cap) 53 ... Lid sterilization station (cap sterilization station)
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Abstract
無菌充填装置の洗浄・殺菌効果を高めつつ、飲料の充填作業におけるダウンタイムを短縮する。ホイール列の各ホイールの回転によるプリフォーム又は容器の流れに沿って、その上流側から下流側へと各種ステーションを順に設け、各種ステーションをチャンバーで覆うことにより無菌充填装置を構成し、内容物充填ステーション内のホイールの回転を停止させたうえで内容物充填ステーションについてCIPを行い、CIPが終わった直後から内容物充填ステーション内のホイールを回転させつつ内容物充填ステーションについてCOP又はSOPを行い、COP又はSOPが終わった直後から内容物充填ステーション内のホイールの回転を停止させたうえで内容物充填ステーションについてSIPを行い、CIPの開始からSIPの終了までの間に、他のステーション内のホイールを回転させつつ、他のステーションについてCOP及びSOPの一方又は双方を所定の順序で行う。
Description
本発明は、無菌充填装置及びこの無菌充填装置を、洗浄、殺菌によって浄化する方法に関する。
無菌充填装置には、ボトル等の容器を一方向に搬送するホイール列が設けられ、ホイール列の各ホイールの回転による容器の流れに沿って、その上流側から下流側へと容器殺菌ステーション、内容物充填ステーション、容器密封ステーションが順に設けられる。
容器殺菌ステーションには、ホイールの回りを移動する容器に殺菌剤である過酸化水素水のミストを吹き付けるノズルが配置される。内容物充填ステーションは、内容物充填ノズルがホイールの回りを旋回移動するフィラーとして構成される。容器密封ステーションはボトルの口部にキャップを螺着させるキャッパーとして構成される。
また、ホイール列及び容器殺菌ステーションから容器密封ステーションに至る個所を覆うチャンバーが設けられる(例えば、特許文献1、2参照。)。
無菌充填装置内における内容物充填ステーションには、内容物である飲料を多数のボトルに高速で充填するため、所定のホイール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が設けられる。
全充填ノズルがホイールと共に一斉に高速で旋回運動することにより、充填ノズルの走行と同期的に走行するボトルに飲料が一定量ずつ充填される。
飲料は、その調合装置から内容物充填ステーションの充填ノズルへと、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)に付されて残留物や異物が除去され、さらにはSIP(Sterilizing in Place)に付されて無菌化される(例えば、特許文献3,4,5参照。)。
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、水酸化カリウム等のアルカリ性薬剤や硝酸等の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3、4、5参照。)。
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5第0003段落参照。)。
飲料供給系配管内についてのCIP及びSIPは、具体的には次のように実施される。
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、内容物充填ステーションの機枠又はチャンバーに固定される。
CIPやSIPの実施の際は、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を行う場合は、熱水等が上記CIPの場合と同様にして飲料供給系配管内や充填ノズルの中に流され、飲料供給系配管内や充填ノズルの内部が殺菌処理される。
一方、チャンバー内も、内容物充填ステーション等の外面やチャンバー内壁面の浄化のためCOP(Cleaning out of Place)及びSOP(Sterilizing out of Place)が行われる(例えば、特許文献6、7、8、9参照。)。
チャンバー内の各所には、COP及びSOPを行うために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、無菌水等がチャンバー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、チャンバーの内壁面やフィラー等の機器の表面が洗浄され、殺菌される。
以上のように、無菌充填装置について、CIP、SIP、COP、SOPが行われた後に、無菌充填装置による飲料の充填が開始され、あらかじめ殺菌処理された飲料が、殺菌処理されたボトル内に無菌の環境下で充填され、これにより無菌のボトル詰め飲料の生産が行われることになる。
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、内容物充填ステーションにおけるホイールの回転が止められ、充填ノズル等の旋回運動が止められる。また、従来のホイール列は容器殺菌ステーション、内容物充填ステーション及び容器密封ステーションの間において常時動力的に結合されていることから、内容物充填ステーションにおけるホイールが停止すると、容器殺菌ステーション及び容器密封ステーションにおけるホイールも停止する。
そのため、図11に示すように、飲料供給系配管についてCIP又はSIPを行う際は、COPやSOPは待機状態とし、CIPやSIPが完了した後にCOPやSOPを開始している。
その理由は、CIP又はSIPと同時にチャンバー内についてCOPやSOPを行おうとすると、ホイールが停止していることから、洗浄液や殺菌液が容器殺菌ステーション、内容物充填ステーション及び容器密封ステーションの隅々まで行き渡らず、洗浄不良、殺菌不良を生じ易くなるからである。
ことに内容物充填ステーションの充填ノズルは複雑な形状、構造を有するものであるから、静止状態の内容物充填ステーションに対しCOPやSOPを行っても洗浄不良や殺菌不良を生じ易い。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くなる。
そこで、従来、チャンバー内についての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、ホイール列の全ホイールの回転が可能となり、充填ノズル等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、内容物充填ステーションが駆動され、充填ノズルが旋回運動を行っている状態でチャンバー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内容物充填ステーションの随所、殊に充填ノズルの隅々まで行き渡り、内容物充填ステーションの洗浄と殺菌が適正に行われることになる。同様に、容器殺菌ステーションのホイールが回転している状態でチャンバー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容器殺菌ステーションの隅々まで行き渡り、容器殺菌ステーションの洗浄と殺菌が適正に行われ、また、容器密封ステーションのホイールが回転している状態でチャンバー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容器殺菌ステーションの隅々まで行き渡り、容器殺菌ステーション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又はSIPの完了を待ってチャンバー内についてCOP及びSOPを行うものとすると、無菌充填装置のダウンタイム(生産休止時間)が長くなり、ボトル詰め飲料の生産性が低下する。
ここで、従来無菌充填装置に対し行われているCIP等の浄化作業についてその一例を図6に示す。
図6に示すように、あるボトル詰め飲料の製造が終了した後、他のボトル詰め飲料の製造を開始しようとする場合、前回のボトル詰め飲料の製造が終了した段階で内容物充填ステーションの運転が止められ、飲料供給系配管についてCIPが行われる。
CIPが終了した後、内容物充填ステーションの運転が開始され、旋回運動をする充填ノズル等に対して過酢酸及び無菌水を順に吹き付けることによるSOP(又はCOP)が行われる。
この内容物充填ステーションに対するSOP(又はCOP)が終了すると、内容物充填ステーションの運転が止められ、飲料供給系配管についてSIPが行われる。
一方、内容物充填ステーション以外の容器密封ステーション等他のステーションについて、上記内容物充填ステーションのCIP及びSIPの間、他のステーションはホイールの停止によって休止しているが、この休止中の他のステーションに対して過酸化水素水のスプレー、過酸化水素のガス若しくはミスト等を吹き付けることによるSOP(又はCOP)が行われる。
また、図11に示すようにCIPとSIPとの間にSOPを介在させる方法も知られている。このようにCIPとSIPとの間にSOPを介在させるのは、CIPで使用される洗浄液やその廃液が上述したカップとノズル口との接続箇所等から漏れ出たりした場合、この廃液等が内容物充填ステーションの機器等に付着し、ひいては後の充填作業中に廃液が飲料や容器内に混入するおそれがあるためである。SIPとCIPとの間にSOPを介在させると、廃液等を内容物充填ステーションの機器等から洗い流し、内容物充填ステーションの機器等の外部を清潔に保ったうえでSIPによる殺菌処理を行うことができる。
また、飲料供給系配管内についてCIPの完了後SIPが行われるまでは、図12に示すように、CIPの終盤から水が飲料供給系配管内に供給されることにより配管内のすすぎが開始され、飲料供給系配管内から廃液、洗浄液等が除去されつつ配管内が冷却される、続いて配管内への水の供給が開始され、この水の温度が次のSIPで殺菌に必要な温度まで徐々に高められる。
また、上記内容物充填ステーションのSOP(又はCOP)と同様なSOP(又はCOP)が他のステーションについても実施される。その際、他のステーションも内容物充填ステーションと同様に駆動状態にある。この駆動する他のステーションに対して上記内容物充填ステーションのCIPの終了からSIPの開始に至るまでの間に段階的にSOP(又はCOP)が実施される。
このSOP(又はCOP)を段階的に行うのは、全ステーションに同時に供給するだけの大量の過酢酸等の殺菌剤や無菌水を用意するのが困難なためである。それゆえ、過酢酸を各ステーションに段階的に供給した後、無菌水を各ステーションに段階的に供給している。
以上のような事情から、無菌充填装置に対し行われる浄化作業には、図6の例で言えば約6時間を要している。すなわち、無菌充填装置のダウンタイムがきわめて長時間となり、ボトル詰め飲料の生産性の低下を招く原因となっている。
従って、本発明は上記問題点を解消することができる無菌充填装置及びその浄化方法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示すが、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、ホイール列の各ホイール(12,13,9,17等)の回転によるプリフォーム又は容器(3)の流れに沿って、その上流側から下流側へと内容物充填ステーション(6)を含む各種ステーションを順に設け、各種ステーションをチャンバー(20,21,56)で覆うことにより無菌充填装置を構成し、内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)の回転を停止させたうえで内容物充填ステーション(6)についてCIP(ステップS1)を行い、上記CIP(ステップS1)が終わった直後から内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)を回転させつつ内容物充填ステーション(6)についてCOP又はSOP(ステップS2)を行い、上記COP又はSOP(ステップS2)が終わった直後から内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)の回転を停止させたうえで内容物充填ステーション(6)についてSIP(ステップS3)を行い、上記CIP(ステップS1)の開始から上記SIP(ステップS3)の終了までの間に、他のステーション(5,7,53)内のホイール(12,13,17等)を回転させつつ、他のステーション(5,7)についてCOP及びSOP(ステップS4,S5,S6,S7)の一方又は双方を所定の順序で行う無菌充填装置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に記載の無菌充填装置の浄化方法において、内容物充填ステーション(6)についてのSOP(ステップS2)と他のステーション(5,7,53)についてのSOP(ステップS5,S6,S7)とを、内容物充填ステーション(6)についてのSOP(ステップS2)の開始からSIP(ステップS3)の終了までの間に、段階的に行うものとすることができる。
請求項3に記載されるように、請求項1に記載の無菌充填装置の浄化方法において、内容物充填ステーション(6)についてのSOP(ステップS2)と他のステーション(5,7,53)についてのSOP(ステップS5,S6,S7)とを、ステーション(5,6,7,53)間で並行して行うものとすることができる。
請求項4に記載されるように、請求項2又は請求項3に記載の無菌充填装置の浄化方法において、SOPが殺菌剤の吹き付けと無菌水の吹き付けとによって行うものとすることができる。
請求項5に係る発明は、ホイール列の各ホイール(12,13,9,17等)の回転によるプリフォーム又は容器(3)の流れに沿って、その上流側から下流側へと内容物充填ステーション(6)を含む各種ステーションを順に設け、各種ステーションをチャンバー(20,21,56)で覆うことにより無菌充填装置を構成し、内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)の回転を停止させたうえで内容物充填ステーション(6)についてCIP(ステップS1)を行い、このCIPの初期から又は途中から洗浄液の温度をCIPに続いて行うSIPに必要な温度へと高め、引き続き内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)の回転を停止させたままで内容物充填ステーション(6)についてSIP(ステップS2)を行って殺菌するとともに上記洗浄液を除去し、このSIP(ステップS2)が終わった直後から内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)を回転させつつ、内容物充填ステーション(6)についてCOP及びSOP(ステップS3)の一方又は双方を所定の順序で行う無菌充填装置の浄化方法を採用する。
請求項6に係る発明は、ホイール列の各ホイール(12,13,9,17等)の回転によるプリフォーム又は容器(3)の流れに沿って、その上流側から下流側へと内容物充填ステーション(6)を含む各種ステーションを順に設け、各種ステーションをチャンバー(20,21,56)で覆うことにより無菌充填装置を構成し、内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)の回転を停止させたうえで内容物充填ステーション(6)についてCIPを兼ねたSIP(ステップS1)を行い、このSIP(ステップS1)が終わった直後から内容物充填ステーション(6)を回転させつつ、内容物充填ステーション(6)についてCOP及びSOP(ステップS2)の一方又は双方を所定の順序で行う無菌充填装置の浄化方法を採用する。
請求項7に記載されるように、請求項5又は6に記載の無菌充填装置の浄化方法において、内容物充填ステーション(6)についてのSOP(ステップS3)と他のステーション(5,7,53)についてのSOP(ステップS5,S6,S7)とを、内容物充填ステーション(6)についてのSIP(ステップS2)が終わった直後から段階的に行うものとすることができる。
請求項8に記載されるように、請求項5又は6に記載の無菌充填装置の浄化方法において、内容物充填ステーション(6)についてのSOP(ステップS3)と他のステーション(5,7,53)についてのSOP(ステップS5,S6,S7)とを、内容物充填ステーション(6)についてのSIP(ステップS2)が終わった直後から並行して行うものとすることができる。
請求項9に記載されるように、請求項7又は8に記載の無菌充填装置の浄化方法において、SOPが熱水又は殺菌剤の吹き付けと無菌水の吹き付けとによって行う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1、5又は6のいずれか1項に記載の無菌充填装置の浄化方法において、内容物充填ステーション(6)についてのCIP(ステップS1)又はSIP(ステップS3)を行う間に、他のステーション(5,7,53)についてSOP(ステップS4)を行うこととし、このSOP(ステップS4)が過酸化水素成分を含んだ殺菌剤のガス又はミストの吹き付けによって行う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1、5又は6のいずれか1項に記載の無菌充填装置の浄化方法において、チャンバー(21)内の内容物充填ステーション(6)に向かって常時無菌エアを吹き込むものとすることができる。
請求項12に記載されるように、請求項1、5又は6のいずれか1項に記載の無菌充填装置の浄化方法において、内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)と他のホイール(12,13,17等)との間にホイール間の動力の伝達を断続するクラッチを設けておき、内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)の回転を停止させる際、このクラッチを切るようにしたものとすることができる。
請求項13に記載されるように、請求項1、5又は6のいずれか1項に記載の無菌充填装置の浄化方法において、ホイール列のホイール(12,13,9,17等)を自転用サーボモータによって各々独自に回転可能にしておき、内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)の回転を停止させる際、該当する自転用サーボモータを停止させるようにしたものとすることができる。
請求項14に記載されるように、請求項1、5又は6のいずれか1項に記載の無菌充填装置の浄化方法において、各種ステーションのうち内容物充填ステーション(6)以外の他のステーションを、容器成形ステーション、容器殺菌ステーション(5)、容器密封ステーション(7)又は蓋殺菌ステーション(53)とすることができる。
請求項15に係る発明は、ホイール列の各ホイール(12,13,9,17等)の回転によるプリフォーム又は容器(3)の流れに沿って、その上流側から下流側へと内容物充填ステーション(6)を含む各種ステーションが順に設けられ、各種ステーション(5,6,7,53)がチャンバー(20,21,56)で覆われた無菌充填装置において、内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)の回転を停止させたうえで内容物充填ステーション(6)についてCIP(ステップS1)が行われ、上記CIP(ステップS1)が終わった直後から内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)を回転させつつ内容物充填ステーション(6)についてCOP又はSOP(ステップS2)が行われ、上記COP又はSOP(ステップS2)が終わった直後から内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)の回転を停止させたうえで内容物充填ステーション(6)についてSIP(ステップS3)が行われ、上記CIP(ステップS1)の開始から上記SIP(ステップS3)までの間に、他のステーション(5,7,53)内のホイール(12,13,17等)を回転させつつ、他のステーション(5,7,53)についてCOP及びSOP(ステップS2)の一方又は双方が所定の順序で行われるようにした無菌充填装置を採用する。
請求項16に記載されるように、請求項15に記載の無菌充填装置において、内容物充填ステーション(6)についてのSOP(ステップS2)と他のステーション(5,7,53)についてのSOP(ステップS5,S6,S7)とが、内容物充填ステーション(6)についてのSOP(ステップS2)の開始からSIP(ステップS3)の終了までの間に、段階的に行われるようにしたものとすることができる。
請求項17に記載されるように、請求項15に記載の無菌充填装置において、内容物充填ステーション(6)についてのSOP(ステップS2)と他のステーション(5,7,53)についてのSOP(ステップS5,S6,S7)とが、ステーション(5,6,7,53)間で並行して行われるようにしたものとすることができる。
請求項18に記載されるように、請求項16又は請求項17に記載の無菌充填装置において、SOPが殺菌剤の吹き付けと無菌水の吹き付けとによって行われるものとすることができる。
請求項19に係る発明は、ホイール列の各ホイール(12,13,9,17等)の回転によるプリフォーム又は容器(3)の流れに沿って、その上流側から下流側へと内容物充填ステーション(6)を含む各種ステーションが順に設けられ、各種ステーション(5,6,7,53)がチャンバー(20,21,56)で覆われた無菌充填装置において、内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)の回転を停止させたうえで内容物充填ステーション(6)についてCIP(ステップS1)が行われ、このCIPの初期から又は途中から洗浄液の温度がCIPに続いて行うSIPに必要な温度へと高められ、引き続き内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)の回転を停止させたままで内容物充填ステーション(6)についてSIP(ステップS2)が行われ、このSIPによって殺菌されるとともに上記洗浄液が除去され、このSIP(ステップS2)が終わった直後から内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)を回転させつつ、内容物充填ステーション(6)についてCOP及びSOP(ステップS3)の一方又は双方が所定の順序で行われるようにした無菌充填装置を採用する。
請求項20に係る発明は、ホイール列の各ホイール(12,13,9,17等)の回転によるプリフォーム又は容器(3)の流れに沿って、その上流側から下流側へと内容物充填ステーション(6)を含む各種ステーションが順に設けられ、各種ステーション(5,6,7,53)がチャンバー(20,21,56)で覆われた無菌充填装置において、内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)の回転を停止させたうえで内容物充填ステーション(6)についてCIPを兼ねたSIP(ステップS1)が行われ、このSIP(ステップS1)が終わった直後から内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)を回転させつつ、内容物充填ステーション(6)についてCOP及びSOP(ステップS2)の一方又は双方が所定の順序で行われるようにした無菌充填装置を採用する。
請求項21に記載されるように、請求項19又は20に記載の無菌充填装置において、内容物充填ステーション(6)についてのSOP(ステップS3)と他のステーション(5,7,53)についてのSOP(ステップS5,S6,S7)とが、内容物充填ステーション(6)についてのSIP(ステップS2)が終わった直後から段階的に行われるようにしたものとすることができる。
請求項22に記載されるように、請求項19又は20に記載の無菌充填装置において、内容物充填ステーション(6)についてのSOP(ステップS3)と他のステーション(5,7,53)についてのSOP(ステップS5,S6,S7)とが、内容物充填ステーション(6)についてのSIP(ステップS2)が終わった直後から並行して行われるようにしたものとすることができる。
請求項23に記載されるように、請求項19又は20に記載の無菌充填装置において、SOPが熱水又は殺菌剤の吹き付けと無菌水の吹き付けとによって行われるものとすることができる。
請求項24に記載されるように、請求項10、19又は20のいずれか1項に記載の無菌充填装置において、内容物充填ステーション(6)についてのCIP(ステップS1)又はSIP(ステップS3)の間に、他のステーション(5,7,53)についてSOP(ステップS4)が行われ、このSOP(ステップS4)が過酸化水素成分を含んだ殺菌剤のガス又はミストの吹き付けによって行われるものとすることができる。
請求項25に記載されるように、請求項10、19又は20のいずれか1項に記載の無菌充填装置において、チャンバー(21)内の内容物充填ステーション(6)に向かって常時無菌エアが吹き込まれるようにしたものとすることができる。
請求項26に記載されるように、請求項10、19又は20のいずれか1項に記載の無菌充填装置において、内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)と容器殺菌ステーション(5)内及び容器密封ステーション(7)内のホイール(12,13,17等)との間にホイール間の動力の伝達を断続するクラッチが設けられ、内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)の回転を停止させる際、このクラッチが切られるようにしたものとすることができる。
請求項27に記載されるように、請求項10、19又は20のいずれか1項に記載の無菌充填装置において、ホイール列のホイール(12,13,9,17等)が自転用サーボモータによって各々独自に回転可能とされ、内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)の回転を停止させる際、該当する自転用サーボモータを停止させるようにしたものとすることができる。
請求項28に記載されるように、請求項10、19又は20のいずれか1項に記載の無菌充填装置において、各種ステーションのうち内容物充填ステーション(6)以外の他のステーションが、容器成形ステーション、容器殺菌ステーション(5)、容器密封ステーション(7)又は蓋殺菌ステーション(53)であるものとすることができる。
本発明によれば、ホイール列の各ホイール(12,13,9,17等)の回転によるプリフォーム又は容器(3)の流れに沿って、その上流側から下流側へと内容物充填ステーション(6)を含む各種ステーションを順に設け、各種ステーションをチャンバー(20,21,56)で覆うことにより無菌充填装置を構成し、内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)の回転を停止させたうえで内容物充填ステーション(6)についてCIP(ステップS1)を行い、上記CIP(ステップS1)が終わった直後から内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)を回転させつつ内容物充填ステーション(6)についてCOP又はSOP(ステップS2)を行い、上記COP又はSOP(ステップS2)が終わった直後から内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)の回転を停止させたうえで内容物充填ステーション(6)についてSIP(ステップS3)を行い、上記CIP(ステップS1)の開始から上記SIP(ステップS3)の終了までの間に、他のステーション(5,7,53)内のホイール(12,13,17等)を回転させつつ、他のステーション(5,7)についてCOP及びSOP(ステップS4,S5,S6,S7)の一方又は双方を所定の順序で行う無菌充填装置の浄化方法であるから、内容物充填ステーション(6)についてCIP(ステップS1)及びSIP(ステップS3)を行う際、他のステーション(5,7)についてはそれらのホイール(12,13,17等)を回転させつつCOP又はSOP(ステップS4,S5,S6,S7)を行うことができ、内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)を回転させつつ内容物充填ステーション(6)についてCOP又はSOP(ステップS2)を行う際は、他のステーション(5,7,53)についてもそれらのホイール(12,13,17等)を回転させつつCOP又はSOP(ステップS5,S6,S7)を行うことができる。
従って、内容物充填ステーション(6)を含む各種ステーションについてのCOP又はSOPを効率良く行うことができ、各種ステーション(5,6,7,53)の洗浄効果及び殺菌効果を高めることができるのはもちろんのこと、各種ステーション(5,6,7,53)の全体を通じたCOP又はSOP(ステップS2,S5,S6,S7)の時間を短縮することによって、飲料等の内容物の充填作業に早期に着手し、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。
また、本発明によれば、ホイール列の各ホイール(12,13,9,17等)の回転によるプリフォーム又は容器(3)の流れに沿って、その上流側から下流側へと内容物充填ステーション(6)を含む各種ステーションを順に設け、各種ステーションをチャンバー(20,21,56)で覆うことにより無菌充填装置を構成し、内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)の回転を停止させたうえで内容物充填ステーション(6)についてCIP(ステップS1)を行い、このCIPの初期から又は途中から洗浄液の温度をCIPに続いて行うSIPに必要な温度へと高め、引き続き内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)の回転を停止させたままで内容物充填ステーション(6)についてSIP(ステップS2)を行って殺菌するとともに上記洗浄液を除去し、このSIP(ステップS2)が終わった直後から内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)を回転させつつ、内容物充填ステーション(6)についてCOP及びSOP(ステップS3)の一方又は双方を所定の順序で行う無菌充填装置の浄化方法であるから、内容物充填ステーション(6)についてCIP(ステップS1)からSIP(ステップS2)へと移行する時間を短縮することができる。
従って、内容物充填ステーション(6)の洗浄効果及び殺菌効果を高めることができるのはもちろんのこと、浄化作業の時間を短縮することによって、飲料等の内容物の充填作業に早期に着手し、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。
また、本発明によれば、ホイール列の各ホイール(12,13,9,17等)の回転によるプリフォーム又は容器(3)の流れに沿って、その上流側から下流側へと内容物充填ステーション(6)を含む各種ステーションを順に設け、各種ステーションをチャンバー(20,21,56)で覆うことにより無菌充填装置を構成し、内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)の回転を停止させたうえで内容物充填ステーション(6)についてCIPを兼ねたSIP(ステップS1)を行い、このSIP(ステップS1)が終わった直後から内容物充填ステーション(6)内のホイール(9)を回転させつつ、内容物充填ステーション(6)についてCOP及びSOP(ステップS2)の一方又は双方を所定の順序で行う無菌充填装置の浄化方法であるから、内容物充填ステーション(6)の配管内を洗浄及び殺菌して浄化する時間を短縮することができる。
従って、内容物充填ステーション(6)の浄化作業の時間を短縮することによって、飲料等の内容物の充填作業に早期に着手し、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。
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>
図1に示すように、この無菌充填装置は、プリフォーム1を所定の間隔で順次供給するプリフォーム供給ステーション2と、プリフォーム1を容器であるボトル3(図3参照)に成形する容器成形ステーション4と、成形されたボトル3を殺菌する容器殺菌ステーション5と、殺菌されたボトル3に飲料等の内容物を充填する内容物充填ステーション6と、内容物が充填されたボトル3を密封する容器密封ステーション7とを備える。
図1に示すように、この無菌充填装置は、プリフォーム1を所定の間隔で順次供給するプリフォーム供給ステーション2と、プリフォーム1を容器であるボトル3(図3参照)に成形する容器成形ステーション4と、成形されたボトル3を殺菌する容器殺菌ステーション5と、殺菌されたボトル3に飲料等の内容物を充填する内容物充填ステーション6と、内容物が充填されたボトル3を密封する容器密封ステーション7とを備える。
なお、プリフォーム1は、試験管状の有底筒状体であり、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)を材料として射出成形等により作られる。プリフォーム1は、容器成形ステーション4においてブロー成形によって容器であるボトル3に仕上げられるが、このボトル3におけると同様な口部3a(図3参照)及び雄ネジ等がプリフォーム1の成形当初からプリフォーム1に付与される。
プリフォーム供給ステーション2から容器密封ステーション7に至る間には、プリフォーム1を一方向に搬送するためのプリフォーム用搬送路と、プリフォーム1をボトル3に成形する成形型8を一方向に搬送するための成形型用搬送路と、成形型8で成形されたボトル3を一方向に搬送するためのボトル用搬送路とが設けられる。
上記各種搬送路は、各種搬送手段によって構成されるが、プリフォーム用搬送路はシューター、ホイール等の組み合わせにより構成され、成形型用搬送路からボトル用搬送路に至る搬送路は各種ホイールの組み合わせからなるホイール列によって構成される。また、所定のホイールの回りには、プリフォーム1やボトル3をその口部3aを把持して搬送したり、ホイール間でプリフォーム1やボトル3を受け渡したりするためのグリッパ等(図示せず)が設けられる。
上記各種搬送路は、所定の動力源からの動力の伝達により一体的に駆動し、搬送路内のホイール等の駆動は相互に連動するようになっている。
ただし、この実施の形態1では、例えば内容物充填ステーション6に対応するホイール9については動力の伝達系内に動力の伝達を断続するクラッチ(図示せず)が設けられ、このクラッチを切ることにより他のホイール等は駆動されるが、内容物充填ステーション6のホイール9については回転を停止させることができるようになっている。
なお、クラッチの設置に代えて、ホイール列の各ホイールを自転用サーボモータによって各々独自に回転可能としておいてもよい。この場合、内容物充填ステーション6内のホイール9の回転を、該当する自転用サーボモータを停止させることで停止させるが、他の自転用サーボモータ及び該当する他のホイールは回転させることが可能である。
プリフォーム供給ステーション2は、上記プリフォーム用搬送路上を走行するプリフォーム1の流れに沿って配置され、容器成形ステーション4は、上記成形型用搬送路の所定のホイール10の外周に沿って配置され、容器殺菌ステーション5、内容物充填ステーション6及び容器密封ステーション7は、ホイール列の各ホイール11,12,13,14,15,9,16,17,18の回転によるボトル3の流れに沿って、その上流側から下流側へと順に配置される。
プリフォーム供給ステーション2から容器成形ステーション4に至る個所はプリフォーム1等の搬送路ごと保護カバーである第一のチャンバー19で覆われ、容器殺菌ステーション5はボトル用搬送路ごと第二のチャンバー20で覆われ、内容物充填ステーション6及び容器密封ステーション7はボトル用搬送路ごと第三のチャンバー21で覆われる。
第一乃至第三のチャンバー19,20,21は相互に連なっているが、相互間は仕切り壁によって仕切られている。また、第二のチャンバー20には、図示しない排気ダクトが連結され、この無菌充填装置の稼働中、第二のチャンバー20内のエアが第二のチャンバー20外へと常時排気されるようになっている。さらに、第三のチャンバー21内は、内容物充填ステーション6と容器密封ステーション7との間が仕切り壁によって仕切られる。そして、第三のチャンバー21内の内容物充填ステーション6側には、この無菌充填装置の稼働中、図示しない無菌エア供給源から無菌エアが常時供給されることにより、第三のチャンバー21内が陽圧に保持されるようになっている。内容物充填ステーション6側に供給された無菌エアは仕切り壁のボトルを通すための隙間を通って容器密封ステーション7側へと流れる。
無菌充填装置中、プリフォーム用搬送路及びプリフォーム供給ステーション2から説明すると、プリフォーム用搬送手段は、プリフォーム1を所定の間隔で順次供給するシューター22と、シューター22の終端からプリフォーム1を受け取って搬送するホイール23と、ホイール23からプリフォーム1を受け取って走行させる水平方向に長く伸びる無端チェーン24とで構成される。
無端チェーン24は、水平面上で対向配置された一対のプーリ24a,24b間に架け渡され、一方のプーリ24aに、上記シューター22がホイール23を介して接続される。
無端チェーン24には、プリフォーム1の保持部材(図示せず)が一定ピッチで多数取り付けられる。各保持部材は無端チェーン24の走行と共に走行しながら自転可能である。保持部材は、スピンドルとして形成され、その下部の外周面には複数個のボール状の弾性体が埋設される。保持部材がプリフォーム1の口部3a内に挿入されると、これらの弾性体の弾性変形によってプリフォーム1が保持部材に保持される。
ホイール23側から無端チェーン24側に送られたプリフォーム1の口部3a内には、保持部材が挿入され、これによりプリフォーム1は保持部材に正立状態で保持される。
上記無端チェーン24は、その回りが加熱炉の炉壁で囲まれ、炉壁の内面には、赤外線を放射するヒーター25が張り巡らされる。
プリフォーム1は、シューター22を経て無端チェーン24に取り付けられた保持部材に受け取られ、無端チェーン24の走行に伴って移動しつつ、ヒーター25によってブロー成形が可能な温度まで加熱される。プリフォーム1は、望ましくは保持部材の回転と共に自転しながら均一に加熱され、その口部3a以外がブロー成形に適した温度である90℃~130℃まで昇温する。口部3aは、蓋であるキャップ51(図1参照)が被せられたときの密封性が損なわれないように、変形等を生じることのない70℃以下の温度に抑えられる。
無端チェーン24の一方のプーリ24aにおいて無端チェーン24の復路に接する箇所には、ヒーター25で加熱されたプリフォーム1を受け取って第二の搬送路上の成形型8へ渡すホイール26が接する。
次に、成形型用搬送路及び容器成形ステーション4について説明すると、成形型搬送路は、プリフォーム用搬送路のプーリ24aに連なるホイール26,10,11からなるホイール列を備える。
ホイール10の回りには、上記ヒーター25で加熱されたプリフォーム1を受け取ってボトル3にブロー成形する割り金型としての成形型8が所定の間隔で複数セット配置される。成形型8は、ホイール10の回転とともにホイール10の周りを一定速度で旋回運動が可能である。
型開きした成形型8からボトル3の完成品が露呈すると、ボトル3がホイール10に接するホイール11の回りのグリッパによって成形型8外へ取り出され、下流側のホイール12のグリッパへと渡される。
なお、ホイール11の外周に沿った箇所には、カメラ55が設置される。このカメラ55によってボトル3の口部3aの天面が撮像され、この画像に基づき天面の平滑性の適否が判断される。
次に、ボトル用搬送路及び容器殺菌ステーション5について説明すると、ボトル用搬送路は、ホイール11,12,13,14,15,9,16,17,18からなるホイール列によって構成される。
容器殺菌ステーション5は、上記ホイール列中、ホイール12,13の各々の回りに配置される殺菌剤噴霧用ノズル27とエアリンス用ノズル28とを具備する。
殺菌剤噴霧用ノズル27は、ホイール12の回りを走行するボトル3の口部3aの開口にノズル噴出孔が正対するように配置され、殺菌剤噴霧用ノズル27の上流側には、図2に例示する殺菌剤の気化器29が接続される。
殺菌剤としては、過酸化水素成分を1質量%以上含むものを使用するのが有効である。それ以外にエタノール、過酢酸、オゾン、二酸化塩素、塩素系殺菌剤の成分を1つ以上含むもの、あるいはそれらの組み合わせであっても良い。
気化器29は、殺菌剤である過酸化水素の水溶液を噴射する二流体スプレーである過酸化水素供給部30と、この過酸化水素供給部30から供給された過酸化水素の噴霧をその沸点以上の非分解温度以下に加熱して気化させる気化部31とを備える。過酸化水素供給部30は、過酸化水素供給路30a及び圧縮空気供給路30bからそれぞれ過酸化水素の水溶液と圧縮空気を導入して過酸化水素の水溶液を気化部31内に噴霧するようになっている。気化部31は内外壁間にヒーター31aを挟み込んだパイプであり、このパイプ内に吹き込まれた過酸化水素の噴霧を加熱し気化させる。気化した過酸化水素は、殺菌剤噴霧用ノズル27からミスト若しくはガス又はこれらの混合物となって気化器29外に噴出し、その一部がボトル3内に流入するとともに他の一部がボトル3の外面を伝って流れ、これによりボトル3の内外面に均一な被膜となって付着する。
エアリンス用ノズル28は、ホイール13の回りを走行するボトル3の口部3aの開口にノズル噴出孔が正対するように配置される。
エアリンス用ノズル28は、例えばホイール13の回りに一本又は複数本配置される。ただし、エアリンス用ノズル28は、ホイール13に代えてホイール14又はホイール15の周りに配置することも可能である。ホイール13,14,15の周りに配置することも可能である。
殺菌剤が吹き付けられたボトル3がホイール13の回りを走行する際、エアリンス用ノズル28から無菌エアがボトル3の口部3aに向かって吹き付けられる。これにより、ボトル3の内外面に残留した過酸化水素が分解除去される。殺菌処理されたボトル3は、ホイール14,15を経て次の内容物充填ステーション6に至る。
無菌エアは加熱したエアであってもよい。その場合は、ボトル3内外面に付着した過酸化水素が活性化されるので、ボトル3の殺菌効果が向上する。
なお、容器殺菌ステーション5は、プリフォーム1の走行箇所にプリフォーム殺菌ステーションを設けることによりプリフォーム1の段階で殺菌処理する場合は、省略可能である。図示しないが、プリフォーム殺菌ステーションでは、例えばプリフォームに過酸化水素水等の殺菌剤を吹き付けるためのノズルが、ホイール23の周り、あるいは無端チェーン24の周り、あるいはホイール26の周りの所定箇所に設置される。
内容物充填ステーション6は、上記ボトル用搬送路中のホイール9と一体的にフィラーとして構成される。
内容物充填ステーション6は、ホイール9の回りに多数の充填ノズル32を有する。各充填ノズル32はホイール9と共に旋回運動をし、充填ノズル32下をボトル3が同期的に走行する。これにより、各充填ノズル32から各ボトル3に飲料が充填される。
図3に示すように、内容物充填ステーション6には、飲料の調合タンク(図示せず)からサージタンク33を経て伸びる飲料供給系配管34が接続される。調合タンクで調合された飲料は、飲料供給系配管34中の加熱器(図示せず)で殺菌処理されたうえで内容物充填ステーション6に供給される。
内容物充填ステーション6であるフィラーは、飲料を多数のボトル3に高速で充填する装置であって、図3に示すように、ボトル3の搬送路の一部を構成する上記ホイール9を備える。このホイール9は無菌充填装置の床面から垂直に起立する支軸35中、回転軸35aとなる部分に取り付けられる。ホイール9の回りには、ボトル3の首部を把持するグリッパ36が一定ピッチで配置される。グリッパ36はホイール9と一体で一方向に旋回運動可能である。また、ホイール9の回りには、グリッパ36と同じピッチで配列される多数の充填ノズル32が取り付けられる。
上記支軸35の上部は内容物充填ステーション6の機枠に固定され、この固定された上部と上記回転軸35aの上端との間にロータリジョイント35bが設けられる。また、回転軸35a中、ロータリジョイント35bよりも下方の箇所には上マニホルド37が設けられる。支軸35の上部から上マニホルド37に至る部分は中空であり、上記支軸35の上部に上記飲料供給系配管34が連結される。また、上マニホルド37から、各充填ノズル32へと上記飲料供給系配管34が伸びている。
内容物充填ステーション6の稼働によってホイール9が高速で回転し、この回転運動と同期してグリッパ36により把持されたボトル3がボトル用搬送路上を高速で搬送される。充填ノズル32におけるノズル口32aの直下を多数のボトル3が一列で走行することにより、各ボトル3内に一定量の飲料が次々と充填されて行く。
容器密封ステーション7は、ボトル用搬送路中のホイール17と一体的にキャッパーとして構成され、上記内容物充填ステーション6を覆うチャンバー21によって内容物充填ステーション6と共に覆われる。
ボトル用搬送路を走行しつつ上記内容物充填ステーション6において飲料が充填されたボトル3は、このキャッパーのホイール17の回りを走行しつつ口部3aにキャップ51が螺着され、これにより無菌のボトル詰め飲料が完成する。
キャッパーには、図1に示すように、蓋を殺菌するためのステーションであるキャップ殺菌ステーション53が付属する。
ボトル3の口部3aを閉じるためのキャップ51は、容器密封ステーション7に供給される前に、キャップ殺菌ステーション53によってあらかじめ滅菌処理される。このキャップ殺菌ステーション53も無菌性を維持するためにチャンバー56で覆われる。
キャップ殺菌ステーション53には、予め成形された多数のキャップが供給される。これらのキャップがキャップ殺菌ステーション53内を走行しながら過酸化水素水等の殺菌剤の噴霧を吹き付けられ、無菌のホットエアが吹き付けられることによって殺菌処理される。殺菌されたキャップはキャップ殺菌ステーション53から上記キャッパーへとシューター等によって供給される。
なお、上記ボトル詰め飲料の製造中、上述した無菌エア供給源から、チャンバー21内の内容物充填ステーション6に向かって、無菌エア望ましくは無菌のホットエアが常時吹き込まれる。これにより、チャンバー21内の雰囲気が陽圧化され、微生物、塵埃等を含んだ外気のチャンバー21内への侵入が防止される。また、無菌エアは、同じチャンバー21内の容器密封ステーション7や、チャンバー20内の容器殺菌ステーション5へも流れることから、容器密封ステーション7等への外気の侵入も阻止される。また、図示しない他の無菌エア供給源から、キャップ殺菌ステーション53のチャンバー56内へも無菌エアが常時供給される。
上記無菌充填装置は、各種チャンバー20,21,56内の容器成形ステーション4、容器殺菌ステーション5、内容物充填ステーション6、容器密封ステーション7、キャップ殺菌ステーション53について、定期的に或いは飲料の種類を切り替える際に、飲料充填作業が停止した状態でCIP、SIP、COP、SOPからなる浄化処理を実施するための浄化装置を備える。
なお、浄化装置は、必ずしもすべてのステーションに設ける必要はなく、場合により浄化装置が不要なステーションでは省略される。
最初に、内容物充填ステーション6の浄化装置について説明する。
上述したように、飲料はその調合装置から内容物充填ステーション6の充填ノズル32へと、飲料供給系配管34を通って供給されるが、この飲料供給系配管34内は、定期的にあるいは飲料の種類を切り替える際に、CIPに付され、次にSOP又はCOPに付され、さらにSIPに付される。
図3中、符号38はCIPの実施に使用する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39は送液ポンプを示す。貯留タンク38は所定の作業流体の種類に応じた個数設けられるが、作図の便宜上一つのみ示す。蒸気等の殺菌用作業流体の供給源については図示を省略する。
また、図3中、符号40は貯留タンク38から上記サージタンク33へと至る往路管を示し、符号41は各充填ノズル32から貯留タンク38へと至る復路管を示す。往路管40と復路管41は、上記飲料供給系配管34と共に洗浄液等の循環路を形成する。
上記復路管41の始端には、各充填ノズル32のノズル口32aに対して各々接離可能なカップ42を備える。CIP又はSIPを行う際に各カップ42が図示しないアクチュエータによって内容物充填ステーション6の充填ノズル32の先端のノズル口32aに被せられることで復路管41の始端が、充填ノズル32のノズル口32aに接続される。各カップ42は復路管41の一部を構成する可撓性パイプによって下マニホルド43に連結される。下マニホルド43は、回転軸35aに取り付けられ、上記ホイール9、充填ノズル32等と一体で旋回運動が可能である。
上記復路管41が下マニホルド43から貯留タンク38へと伸びる箇所には、断続自在な継手44が設けられる。上記CIP又はSIPの際に、この継手44が接続される。その場合は、ホイール9、充填ノズル32等は旋回不能である。CIP又はSIPが終了し、継手44が切り離されると、ホイール9、充填ノズル32等は旋回可能となる。
この実施の形態1では、内容物充填ステーション6について、図4に示すように、CIP、SOP又はCOP、SIPが、順に連続して実行されるよう、図示しない制御部においてプログラミングされている。
まず、内容物充填ステーション6についてCIP(ステップS1)を開始するに際し、無菌充填装置の動力伝達系内のクラッチが切られて内容物充填ステーション6のホイール9のみ回転が止められ、これにより充填ノズル32が旋回運動を停止する。また、サージタンク33内が空にされる。
次に、図3の右半分に示すように、カップ42で充填ノズル32のノズル口32aが塞がれる。また、継手44が接続される。これにより、CIPのための洗浄液、殺菌液等所定の作業流体を流す循環路が形成される。
そこで、CIP(ステップS1)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38からポンプ39によって送り出される。洗浄液等は往路管40を通って貯留タンク38から上記サージタンク33へと流れ、飲料供給系配管34を通って、上マニホルド37内に流入した後、各充填ノズル32へと流れ、更に、復路管41を通って貯留タンク38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32の内部を含む飲料供給系配管34内が洗浄される。
CIP(ステップS1)が終了した後、直ちにSOP又はCOP(ステップS2)(後述する)が行われ、このSOP又はCOPが終了した後、直ちにSIP(ステップS3)が行われるが、このSIPは、熱水、蒸気等の殺菌用作業流体が飲料供給系配管34内に通されることにより行われる。この熱水等の通過により、飲料供給系配管34内が滅菌処理される。熱水、蒸気等の供給源の図示は省略する。
図3中、符号45はチャンバー21内において、内容物充填ステーション6の各所に対向配置されたSOP又はCOP(ステップS2)のための噴射ノズルを示す。これら噴射ノズル45は、チャンバー21内の所定箇所に固定される。
また、符号46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46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、作図の便宜上一つのみ示す。また、符号47,48は各貯留タンク46から上記噴射ノズル32へと至る供給管を示す。各供給管47,48には各々ポンプ49が設けられる。
なお、上記ポンプ39,49等を省略し、貯留タンク38,46を高所に置くことにより、静水圧によって洗浄剤、薬液等をチャンバー21等の中に供給するようにしてもよい。
上記内容物充填ステーション6における飲料供給系配管34内のCIP(ステップS1)が完了し、継手44が切り離されると、既述のクラッチが入れられることで、他のホイール13,17等の回転に連動してホイール9の回転が可能となる。あるいは、ホイール9についての自転用サーボモータの駆動により、ホイール9の回転が可能となる。
そこで、ホイール9が回転し始めると同時に、上記チャンバー21内のSOP又はCOP(ステップS2)が開始される。
チャンバー21内の内容物充填ステーション6に対するSOP又はCOP(ステップS2)は、噴射ノズル45から過酢酸水溶液等の殺菌剤が内容物充填ステーション6の外部に吹き付けられた後、同じ噴射ノズル45から無菌水が吹き付けられることにより行われる。殺菌剤が内容物充填ステーション6に向かって吹き付けられることにより、内容物充填ステーション6の外面が殺菌され、続いて無菌水が吹き付けられることによって前回の充填作業に係る飲料の残渣、過酢酸等の殺菌剤が内容物充填ステーション6の表面から洗い流される。
このSOP又はCOP(ステップS2)の際、充填ノズル32等がホイール9の回転と共に旋回運動を行う。旋回運動を行う内容物充填ステーション6に対して作業流体が吹き付けられることにより、殊に複雑な形状、構造を有する充填ノズル32の外面から異物等が効率良く洗い落され、また、充填ノズル32の表面が効率良く殺菌処理される。
なお、上記CIP(ステップS1)の開始当初からSIP(ステップS3)の終了までの間、チャンバー21内の内容物充填ステーション6に向かって、上述した無菌エア供給源から供給される無菌エア望ましくは無菌のホットエアが常時吹き込まれる。これにより、チャンバー21内の雰囲気が陽圧化され、微生物、塵埃等を含んだ外気のチャンバー21内への侵入が防止される。また、無菌エアは、同じチャンバー21内の容器密封ステーション7や、チャンバー20内の容器殺菌ステーション5へも流れることから、容器密封ステーション7等への外気の侵入も阻止される。
容器成形ステーション4、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53の各浄化装置について説明すると、各ステーション4、7,5,53についてSOP及びCOP(ステップS4,S5,S6,S7)の一方又は双方を行うことができるように、図1に示す如く、チャンバー19内には容器成形ステーション4に対峙するように上記噴射ノズル45と同様な構造の噴射ノズル57が随所に配置され、チャンバー21内には容器密封ステーション7に対峙するように上記噴射ノズル45と同様な構造の噴射ノズル52が随所に配置され、チャンバー20内には容器殺菌ステーション5に対峙するように上記噴射ノズル45と同様な構造の噴射ノズル50が随所に配置され、チャンバー56内にはキャップ殺菌ステーション53に対峙するように上記噴射ノズル45と同様な構造の噴射ノズル54が随所に配置される。
これらの噴射ノズル57,52,50,54へも、上記貯留タンク46から供給管(図示せず)が伸び、これらの供給管にも薬液等を圧送するためのポンプ(図示せず)が設けられる。
容器成形ステーション4、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53についてのSOP又はCOP(ステップS4,S5,S6,S7)は、図4に示すように、上記内容物充填ステーション6についてのCIP(ステップS1)の開始からSIP(ステップS3)の終了までの間に行われるように、図示しない制御部にプログラミングされる。また、各ステーションについて二種類のSOP(ステップS4,S5,S6,S7)が行われるようにプログラミングされる。
図4に示すように、最初に行われるSOP(ステップS4)は、上記内容物充填ステーション6についてのCIP(ステップS1)と同期的に行われ、容器成形ステーション4、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53の全てについて同時に実施される。
このSOP又はCOP(ステップS4)は、上記内容物充填ステーション6についてのSOP又はCOP(ステップS2)とは異種のSOP又はCOPであり、噴射ノズル57,50,52,54から過酸化水素水を容器成形ステーション4、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7、キャップ殺菌ステーション53の外面に向かって噴霧することによって行われる。このSOP又はCOP(ステップS4)において、同時に噴射ノズル45から過酸化水素水を上記内容物充填ステーション6に対して噴霧し、無菌のホットエアで乾燥させ、ガス化させてもよい。
このSOP又はCOP(ステップS4)の際はホイール9を除く他のホイール10,12,13等を回転させつつ作業流体である過酸化水素水を各ステーション4,5,7,53に吹き付けることから、各ステーション4,5,7,53の殺菌効果が向上する。
すなわち、CIP(ステップS1)の際、既述したようにクラッチが切られることによって内容物充填ステーション6のホイール9が停止するが、他のホイール17等は回転可能である。あるいは、内容物充填ステーション6のホイール9の自転用サーボモータが停止しても、他の自転用サーボモータの駆動により他のホイール17等は回転可能である。このため、内容物充填ステーション6についてCIP(ステップS1)が行われる際に、内容物充填ステーション6のホイール9は停止しても、容器殺菌ステーション5等に該当する他のホイール17は回転させて内容物充填ステーション6以外の容器成形ステーション4、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7及びキャップ殺菌ステーション53の外面についてSOP又はCOP(ステップS4)がより効果的に行われる。
SOPで使用する殺菌剤としては、過酸化水素成分を1%以上含むものを使用するのが有効である。それ以外にエタノール、過酢酸、酢酸、オクタン酸、ペルオキシオクタン酸、オゾン、二酸化塩素、塩素化アルカリ、次亜塩素酸ナトリウムの成分を1つ以上含むもの、あるいはそれらの組み合わせであっても良い。殺菌剤は液状でなくガス又はミストであっても良い。
なお、上記SOP又はCOP(ステップS4)を実施する際、過酸化水素水の噴霧前からチャンバー19,20,21,56内に無菌のホットエアを吹き込むようにしておくと、チャンバー19,20,21,56内の雰囲気温度が上昇し、これにより過酸化水素が活性化し、SOP又はCOP(ステップS4)による殺菌効果が高まる。また、過酸化水素水の噴霧後は、上記無菌のホットエアによって余剰の過酸化水素水の乾燥除去が促進される。
上記SOP又はCOP(ステップS4)の次に行われるこれとは異種のSOP又はCOP(ステップS5,S6,S7)は、上記内容物充填ステーション6についてのSOP又はCOP(ステップS2)と同種であり、内容物充填ステーション6のSOP又はCOP(ステップS2)からSIP(ステップS3)の終了までの間に、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53について段階的に実施される。
この異種のSOP又はCOP(ステップS5,S6,S7)は、最初に過酢酸の水溶液が噴射ノズル52,50,54から容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53に向かって吹き付けられて各ステーション7,5,53の外面が殺菌され、続いて無菌水が吹き付けられることによって前回の充填に係る飲料の残渣や、上記過酢酸水溶液の余剰分等が各ステーション7,5,53の表面から洗い流される。
内容物充填ステーション6についてSIP(ステップS3)が行われる際は、内容物充填ステーション6のホイール9は停止するが、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53に該当する他のホイール12,13等は回転可能である。このため、内容物充填ステーション6についてのSOP又はCOP(ステップS2)からSIP(ステップS3)に至る間に、チャンバー20,21,56内の容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53についてSOP又はCOP(ステップS5,S6,S7)が行われる際、作業流体である過酢酸及び無菌水の吹き付けによる各ステーション7,5,53の洗浄効果が向上する。
なお、このSOP又はCOP(ステップS5,S6,S7)が実施される際も、チャンバー21,20,56内に上記無菌のホットエアが吹き込まれる。
この実施の形態1では、内容物充填ステーション6、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5、キャップ殺菌ステーション53に対する過酢酸及び無菌水によるSOP又はCOP(ステップS2,S5,S6,S7)は、これら全ステーションに過酢酸及び無菌水を同時に供給することが困難であることから、図4に示すように、内容物充填ステーション6についてのSOP又はCOP(ステップS2)の開始からSIP(ステップS3)の終了までの間に段階的に行われる。
その際、先行するSOP又はCOPの無菌水による洗浄と、次のSOP又はCOPの過酢酸による洗浄とが時期的に重なり合うように行われるのが望ましい。これは、先行するSOP又はCOPにおいて過酢酸が洗浄除去されつつある箇所に次のSOP又はCOPにおいて供給される過酢酸が付着するのを防止するためである。
また、SOP又はCOP(ステップS5,S6,S7)が実施される際、過酢酸等の殺菌剤や洗浄剤が充填バルブ32に接触すると充填バルブ32から熱が奪われることにより、充填バルブ32が滅菌不良になるおそれがある。従って、望ましくは内容物充填ステーション6と他のステーションとの間には、殺菌剤や洗浄剤が内容物充填ステーション6へと流れるのを阻止する隔壁が設けられる。あるいは、他のチャンバー内のSOP又はCOPには、望ましくは殺菌剤として殺菌液ではなく殺菌剤のガス又はミストが用いられる。
次に、上記無菌充填装置の作用について、無菌充填装置の浄化方法とともに説明する。
(1)最初に、無菌充填装置の浄化作業について、図4のフローチャートに基づき説明する。
ボトル詰め飲料の製造が終了し、今まで充填していた飲料の種類を切り替えて他のボトル詰め飲料の製造を開始する場合、無菌充填装置についてCIP(ステップS1)、SIP(ステップS3)及びSOP又はCOP(ステップS2,S5,S6,S7)が行われる。
CIP(ステップS1)の開始当初からSIP(ステップS3)の終了までの間、チャンバー21内の内容物充填ステーション6に向かって、望ましくは無菌のホットエアが常時吹き込まれる。これにより、チャンバー21内の雰囲気が陽圧化され、微生物、塵埃等を含む外気のチャンバー21内への侵入が防止される。無菌エアは、同じチャンバー21内の容器密封ステーション7や、チャンバー20内の容器殺菌ステーション5へも流れることから、容器密封ステーション7等の汚染も防止される。キャップ殺菌ステーション53のチャンバー56内にも無菌エアが供給される。
(2)内容物充填ステーション6についてCIP(ステップS1)が開始されるに際し、無菌充填装置の動力伝達系内のクラッチが切られて内容物充填ステーション6のホイール9のみの回転が止められ、これにより充填ノズル32が旋回運動を停止する。また、サージタンク33内が空にされる。
(3)図3の右半分に示すように、カップ42で充填ノズル32のノズル口32aが塞がれる。また、継手44が接続される。これにより、CIP(ステップS1)のための洗浄液、殺菌液等所定の作業流体を流す循環路が形成される。
(4)CIP(ステップS1)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38からポンプ39によって送り出される。洗浄液等は往路管40を通って貯留タンク38から上記サージタンク33へと流れ、飲料供給系配管34を通って、上マニホルド37内に流入した後、各充填ノズル32へと流れ、更に、復路管41を通って貯留タンク38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32の内部を含む飲料供給系配管34内が洗浄される。
(5)CIP(ステップS1)が終了すると、無菌充填装置の動力伝達系内のクラッチが入れられて内容物充填ステーション6のホイール9が他のホイールと共に回転し、これにより充填ノズル32も旋回運動を開始する。
そこで、内容物充填ステーション6についてSOP又はCOP(ステップS2)が開始され、薬液、無菌水等所定の作業流体が所定の順序で噴射ノズル45から内容物充填ステーション6の外部に向かって噴射される。旋回運動を行う充填ノズル32等に対して作業流体が吹き付けられるので、充填ノズル32等の外面が効率良く洗浄され、殺菌される。
ステップS2のSOP又はCOPは、殺菌剤に代えて60℃以上100℃未満の温水等を用いることにより、菌を不活性化する処理であってもよい。
この実施の形態1におけるSOP又はCOP(ステップS2)では、最初に殺菌剤として過酢酸水溶液が噴射ノズル45から内容物充填ステーション6に向かって吹き付けられて内容物充填ステーション6の外面が殺菌処理され、続いて無菌水が吹き付けられて内容物充填ステーション6の表面から余剰の殺菌剤である過酢酸や汚れが洗い落される。
(6)内容物充填ステーション6についてのSOP又はCOP(ステップS2)が終了すると、無菌充填装置の動力伝達系内のクラッチが切られて内容物充填ステーション6のホイール9のみの回転が止められ、これにより充填ノズル32が旋回運動を停止する。
(7)図3の右半分に示すように、カップ42で充填ノズル32のノズル口32aが塞がれる。また、継手44が接続される。これにより、SIP(ステップS3)のための洗浄液、殺菌液等所定の作業流体を流す循環路が形成される。
(8)SIP(ステップS3)が開始され、熱水又は加熱蒸気等の所定の作業流体が熱水等の供給源(図示せず)から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32等を含む飲料供給系配管34内が殺菌処理される。
(9)内容物充填ステーション6の飲料供給系配管34について上記CIP(ステップS1)が行われる際、これと並行して(i)チャンバー19内の容器成形ステーション4の各種機器の外面、(ii)チャンバー20内の容器殺菌ステーション5の各種機器の外面、(iii)チャンバー21内の容器密封ステーション7の各種機器の外面、(iv)キャップ殺菌ステーション53におけるチャンバー56内の各種機器の外面について、SOP又はCOP(ステップS4)が行われる。
その際、内容物充填ステーション6のホイール9は停止しているが、容器成形ステーション4、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7、キャップ殺菌ステーション53におけるホイール10,12,13,17,18等の機器は駆動している。
このSOP又はCOP(ステップS4)は、内容物充填ステーション6についての上記SOP又はCOP(ステップS2)とは異種のSOP又はCOPであり、噴射ノズル57,50,52,54から過酸化水素水が容器成形ステーション4、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7、キャップ殺菌ステーション53の外面に向かって噴霧される。
その際、容器成形ステーション4、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7、キャップ殺菌ステーション53は駆動中であるから、作業流体である過酸化水素水がこれらの機器の隅々まで行き渡り、洗浄効果、殺菌効果が向上する。
なお、SOP又はCOP(ステップS4)の際、同時に噴射ノズル45から静止状態にある内容物充填ステーション6に向かって噴霧し、CIP(ステップS1)中の内容物充填ステーション6についてSOP又はCOP(ステップS4)を並行して実施してもよい。
このSOP又はCOP(ステップ4)を実施する際、既述したチャンバー21内に吹き込まれる無菌のホットエアによってチャンバー20内の雰囲気が昇温し、これにより過酸化水素が活性化し、SOP又はCOP(ステップS4)による殺菌効果が高まり、過酸化水素水の噴霧後は、無菌のホットエアによって余剰の過酸化水素水が乾燥除去される。
(10)容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7、キャップ殺菌ステーション53について、内容物充填ステーションについてのSOP又はCOP(ステップS2)と同種のSOP又はCOP(ステップS5,S6,S7)が、内容物充填ステーションについてのSOP又はCOP(ステップS2)の開始からSIP(ステップS3)の終了までの間に、段階的に行われる。
(11)ステップS5,S6,S7の実施順序は任意である。
ステップS5から開始するものとすると、ステップS2における無菌水の噴霧中、噴射ノズル52から過酢酸水溶液が容器密封ステーション7に向かって噴霧される。
これにより、容器密封ステーション7の外面が過酢酸によって殺菌される。また、内容物充填ステーション6に無菌水が吹き付けられている最中に容器密封ステーション7の外面に過酢酸が吹き付けられることから、この過酢酸が内容物充填ステーション6の外面に付着しないようにすることができる。
ステップS5において過酢酸が容器密封ステーション7の外面に向かって噴霧された後、無菌水が噴霧される。これにより、容器密封ステーション7の外面から過酢酸が洗い落され、ステップS5のSOP又はCOPが終了する。
このステップS5の最中、容器密封ステーション7は駆動しており、ホイール9を除く各種ホイールが回転していることから、作業流体である過酢酸や無菌水が容器密封ステーション7の機器の隅々まで行き渡り、洗浄効果、殺菌効果が向上する。
(12)次にステップS6が実施される。
ステップS6では、容器殺菌ステーション5に対するノズル50からの過酢酸水溶液の吹き付けが、ステップS5における無菌水の吹き付けと同期して行われ、ステップS5における無菌水の吹き付けが終了すると同時に、容器殺菌ステーション5に対するノズル50からの無菌水の吹き付けが行われる。
過酢酸水溶液及び無菌水が吹き掛けられる際、容器殺菌ステーション5のホイール12等は駆動しているので、容器殺菌ステーション5の外面の洗浄効果、殺菌効果が向上する。
また、飲料供給系配管34についてのSIP(ステップS3)と並行して容器殺菌ステーション5についてSOP又はCOP(ステップS6)が行われることから、無菌充填装置のダウンタイムが短縮化され、ボトル詰め飲料の生産性が向上する。
(13)次にステップS7が実施される。
ステップS7では、キャップ殺菌ステーション53に対するノズル54からの過酢酸水溶液の吹き付けが、ステップS6における無菌水の吹き付けと同期して行われ、ステップS6における無菌水の吹き付けが終了すると同時に、キャップ殺菌ステーション53に対するノズル54からの無菌水の吹き付けが行われる。
過酢酸水溶液及び無菌水が吹き掛けられる際、キャップ殺菌ステーション53のホイール等は駆動しているので、キャップ殺菌ステーション53の外面の洗浄効果、殺菌効果が向上する。
また、SIP(ステップS3)と並行してキャップ殺菌ステーション53についてSOP又はCOP(ステップS7)が行われることから、無菌充填装置のダウンタイムが短縮化され、ボトル詰め飲料の生産性が向上する。
(14)かくて無菌充填装置の特に汚染が嫌われる箇所についてCIP(ステップS1)、SIP(ステップS3)、SOP又はCOP(ステップS2,S4,S5,S6,S7)が実施されることにより、無菌充填装置が浄化される。
また、引き続き無菌エアがチャンバー21内に吹き込まれ、内容物充填ステーション7の周りが陽圧化される。さらに、この無菌エアが容器成形ステーション4、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7へと流れる。これにより、チャンバー19,20,21内の無菌性が維持される。
キャップ殺菌ステーション53については、チャンバー56内に他の系統から無菌エアが吹き込まれることによりチャンバー56内の雰囲気の無菌性が維持される。
上記(1)~(13)に述べたCIP(ステップS1)、SIP(ステップS3)及びSOP又はCOP(ステップS2,S4,S5,S6,S7)による無菌充填装置の浄化に必要な時間は、図4に示すように、約3時間である。従来の無菌充填装置の浄化に必要な時間は、図6に示したように約6時間であったが、本発明によれば、ダウンタイムが略半減することが分かる。
(15)上記CIP(ステップS1)、SIP(ステップS3)及びSOP又はCOP(ステップS2,S4,S5,S6,S7)が完了した後、新たなボトル詰め飲料の製造が開始される。
新たなボトル詰め飲料の製造について説明すると、まず、図1中、シューター22及びホイール23によってプリフォーム1が加熱炉内へと導入され、加熱炉内を無端チェーン24によって搬送される。
プリフォーム1は、無端チェーン24によって加熱炉内を搬送されつつ、ヒーター25によって成形に好適な温度域まで加熱される。
(16)加熱されたプリフォーム1が、ホイール10の回りを旋回運動する成形型8内に入れられ、成形型8が閉じられる。図示しない延伸ロッドがプリフォーム1内へと降下し、プリフォーム1の底に当接して、プリフォーム1の引き伸ばしを開始する。また、ブロー成形用エアの吹き込みにより、成形型8内でプリフォーム1がボトル3へと膨張する。成形型8内でのボトル3の成形が完了すると、成形型8が型開きされ、ボトル3の完成品がホイール11の回りの図示しないグリッパによって成形型8外へ取り出される。
(17)ホイール11側から送られたボトル3は、SOP又はCOP(ステップS6)の完了したチャンバー20内でホイール12の回りを走行しつつ、容器殺菌ステーション5の殺菌剤噴霧ノズル27から殺菌剤のミストを吹き付けられる。これにより、ボトル3の内外面に殺菌剤の皮膜が形成され、ボトル3の内外面が殺菌される。
続いて、ホイール13の回りを走行しつつ、容器殺菌ステーション5のエアリンス用ノズル28から加熱された無菌エアを吹き付けられる。これにより、ボトル3の内外面に付着した殺菌剤が活性化されて殺菌効果が高められ、また、余剰の殺菌剤が除去される。
(18)殺菌処理されたボトル3は、ボトル搬送路中、ホイール14,15,9,16,17,18へと受け渡されつつ、チャンバー21内を走行する。このチャンバー21内のSOP又はCOP(ステップS2)は既に完了し、チャンバー21内には無菌エアが常時吹き込まれている。
(19)ボトル3がホイール9の回りを走行する際、ボトル3内に飲料等内容物が飲料供給系配管34を通って充填される。
飲料供給系配管34内は、すでにCIP(ステップS1)による洗浄及びSIP(ステップS3)による殺菌が実施され、浄化されている。
飲料等の内容物が内容物充填ステーション6の浄化された飲料供給系配管34を通って充填ノズル32からボトル3内に充填される。
内容物は、あらかじめ調合装置で調合され、殺菌処理された後、サージタンク33に貯留されている。
(20)飲料が充填されたボトル3は、ホイール9側のグリッパ36から下流側のホイール16,17のグリッパへと順に受け渡され、容器密封ステーション7において殺菌処理済のキャップ51で口部3aを閉じられた後、チャンバー21外へと排出される。
キャップ51は、キャップ殺菌ステーション53においてあらかじめ殺菌処理された後、容器密封ステーション7へと供給される。キャップ殺菌ステーション53内は上記COP又はCOP(ステップS4,S7)によって、すでに内部が洗浄及び殺菌されて浄化されている。
かくて、無菌のボトル詰め飲料の製造が新たな飲料について行われる。
<実施の形態2>
図5に示すように、この実施の形態2では、実施の形態1におけると同様にしてCIP(ステップS1)、SIP(ステップS3)及び過酸化水素水の噴霧によるSOP又はCOP(ステップS2,S5,S6,S7)が実施されるが、過酢酸水溶液と無菌水の吹き付けによるSOP又はCOP(ステップS2,S5,S6,S7)は、内容物充填ステーション6、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53について、同時に実施される。
図5に示すように、この実施の形態2では、実施の形態1におけると同様にしてCIP(ステップS1)、SIP(ステップS3)及び過酸化水素水の噴霧によるSOP又はCOP(ステップS2,S5,S6,S7)が実施されるが、過酢酸水溶液と無菌水の吹き付けによるSOP又はCOP(ステップS2,S5,S6,S7)は、内容物充填ステーション6、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53について、同時に実施される。
このように内容物充填ステーション6についてのSOP又はCOP(ステップS2)と並行して容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7及びキャップ殺菌ステーション53についてSOP又はCOP(ステップS5、S6、S7)が行われることから、無菌充填装置のダウンタイムがさらに短縮され、ボトル詰め飲料の生産性がさらに向上する。
また、内容物充填ステーション6についてCIP(ステップS1)が行われる際、容器密封ステーション7等他のステーションについて過酸化水素によるSOP又はCOP(ステップS4)が並行して行われる。その際、容器密封ステーション7等他のステーションのホイール17等は回転することから、容器密封ステーション7等他のステーションの殺菌効果が向上する。
さらに、内容物充填ステーション6についてSIP(ステップS3)が行われる際、駆動中の容器密封ステーション7等他のステーションについて過酸化水素によるSOP又はCOP(ステップS4)が並行して行われる。これにより、容器密封ステーション7等他のステーションの殺菌効果がさらに向上する。
<実施の形態3>
この実施の形態3では、内容物充填ステーション6について、図7に示すように、CIP、SIP、SOP又はCOPが、順に連続して実行されるよう、図示しない制御部においてプログラミングされている。
この実施の形態3では、内容物充填ステーション6について、図7に示すように、CIP、SIP、SOP又はCOPが、順に連続して実行されるよう、図示しない制御部においてプログラミングされている。
まず、内容物充填ステーション6についてCIP(ステップS1)を開始するに際し、無菌充填装置の動力伝達系内のクラッチが切られて内容物充填ステーション6のホイール9のみ回転が止められ、これにより充填ノズル32が旋回運動を停止する。
次に、図3の右半分に示すように、カップ42で充填ノズル32のノズル口32aが塞がれる。また、継手44が接続される。これにより、CIPのための洗浄液、殺菌液等所定の作業流体を流す循環路が形成される。
そこで、CIP(ステップS1)が開始され、アルカリ洗浄液、水等所定の作業流体が所定の順序で貯留タンク38からポンプ39によって送り出される。洗浄液等は往路管40を通って貯留タンク38から上記サージタンク33へと流れ、飲料供給系配管34を通って、上マニホルド37内に流入した後、各充填ノズル32へと流れ、更に、復路管41を通って貯留タンク38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32の内部を含む飲料供給系配管34内が洗浄される。
洗浄液等の作業流体は、図8に示すように、例えば80℃程度に加熱されつつ飲料供給系配管34内を例えば20分間循環する。そして、CIPの途中、例えば終盤頃から次のSIPで必要な殺菌温度である例えば95℃まで高められる。温度の使用範囲は80~99℃が望ましい。CIPの途中から用いられる洗浄液は洗浄液のすすぎも兼ねるため水であるのが望ましい。作業流体はCIPの当初から殺菌温度まで高めることも可能である。
CIP(ステップS1)が終了した後、引き続き内容物充填ステーション6内のホイール9の回転を停止させたままで内容物充填ステーション6についてSIP(ステップS2)が行われる。
このSIPは、上記CIPで使用された作業流体である例えば水が殺菌に必要な温度を保ちながら飲料供給系配管34内に通されることにより行われる。この作業流体は、図8に示すように、例えば95℃程度に加熱されつつ飲料供給系配管34内を例えば10分間循環する。これにより、飲料供給系配管34内が滅菌処理される。すすぎも兼ねたSIPの場合は、循環させることなくワンウエイで熱水が送られる。
飲料供給系配管34内が滅菌処理された後、図8に示すように、この配管内を通る水が常温まで徐々に冷却される。
このようにCIP(ステップS1)の初期から又は途中から洗浄液の温度をCIPに続いて行うSIP(ステップS2)に必要な温度へと高めたうえで、直ちにSIP(ステップS2)へと移行することができ、従ってダウンタイムの短縮化が可能になる。
上記SIP(ステップS2)の完了後、内容物充填ステーション6に対し直ちにSOP又はCOP(ステップS3)が行われる。
図3中、符号45はチャンバー21内において、内容物充填ステーション6の各所に対向配置されたSOP又はCOP(ステップS3)のための噴射ノズルを示す。これら噴射ノズル45は、チャンバー21内の所定箇所に固定される。
また、符号46はアルカリ洗浄液、過酢酸洗浄液、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46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、作図の便宜上一つのみ示す。また、符号47,48は各貯留タンク46から上記噴射ノズル32へと至る供給管を示す。各供給管47,48には各々ポンプ49が設けられる。
なお、上記ポンプ39,49等を省略し、貯留タンク38,46を高所に置くことにより、静水圧によって洗浄液、薬液等をチャンバー21等の中に供給するようにしてもよい。
上記内容物充填ステーション6における飲料供給系配管34内のSIP(ステップS2)が完了し、継手44が切り離されると、既述のクラッチが入れられることで、他のホイール13,17等の回転に連動してホイール9の回転が可能となる。あるいは、ホイール9についての自転用サーボモータの駆動により、ホイール9の回転が可能となる。
そこで、ホイール9が回転し始めると同時に、上記チャンバー21内のSOP又はCOP(ステップS3)が開始される。
チャンバー21内の内容物充填ステーション6に対するSOP又はCOP(ステップS3)は、噴射ノズル45から過酢酸水溶液等の殺菌剤が内容物充填ステーション6の外部に吹き付けられた後、同じ噴射ノズル45から無菌水が吹き付けられることにより行われる。殺菌剤が内容物充填ステーション6に向かって吹き付けられることにより、内容物充填ステーション6の外面が殺菌され、続いて無菌水が吹き付けられることによって前回の充填作業に係る飲料の残渣、過酢酸等の殺菌剤が内容物充填ステーション6の表面から洗い流される。
このSOP又はCOP(ステップS3)の際、充填ノズル32等がホイール9の回転と共に旋回運動を行う。旋回運動を行う内容物充填ステーション6に対して作業流体が吹き付けられることにより、殊に複雑な形状、構造を有する充填ノズル32の外面から異物等が効率良く洗い落され、また、充填ノズル32の表面が効率良く殺菌処理される。
なお、上記CIP(ステップS1)の開始当初から後述する最終のSOP又はCOP(ステップS7)の終了までの間、チャンバー21内の内容物充填ステーション6に向かって、上述した無菌エア供給源から供給される無菌エア望ましくは無菌のホットエアが常時吹き込まれる。これにより、チャンバー21内の雰囲気が陽圧化され、微生物、塵埃等を含んだ外気のチャンバー21内への侵入が防止される。また、無菌エアは、同じチャンバー21内の容器密封ステーション7や、チャンバー20内の容器殺菌ステーション5へも流れることから、容器密封ステーション7等への外気の侵入も阻止される。
容器成形ステーション4、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53の各浄化装置について説明すると、各ステーション4、7,5,53についてSOP及びCOP(ステップS4,S5,S6,S7)の一方又は双方を行うことができるように、図1に示す如く、チャンバー19内には容器成形ステーション4に対峙するように上記噴射ノズル45と同様な構造の噴射ノズル57が随所に配置され、チャンバー21内には容器密封ステーション7に対峙するように上記噴射ノズル45と同様な構造の噴射ノズル52が随所に配置され、チャンバー20内には容器殺菌ステーション5に対峙するように上記噴射ノズル45と同様な構造の噴射ノズル50が随所に配置され、チャンバー56内にはキャップ殺菌ステーション53に対峙するように上記噴射ノズル45と同様な構造の噴射ノズル54が随所に配置される。
これらの噴射ノズル57,52,50,54へも、上記貯留タンク46から供給管(図示せず)が伸び、これらの供給管にも薬液等を圧送するためのポンプ(図示せず)が設けられる。
容器成形ステーション4、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53についてのSOP又はCOP(ステップS4,S5,S6,S7)は、図7に示すように、上記内容物充填ステーション6についてのCIP(ステップS1)の開始から行われるように、図示しない制御部にプログラミングされる。また、各ステーションについて二種類のSOP(ステップS4,S5,S6,S7)が行われるようにプログラミングされる。
図7に示すように、最初に行われるSOP(ステップS4)は、上記内容物充填ステーション6についてのCIP(ステップS1)及びSIP(ステップS2)の一方又は双方と同期的に行われ、容器成形ステーション4、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53の全てについて同時に実施される。
このSOP又はCOP(ステップS4)は、上記内容物充填ステーション6についてのSOP又はCOP(ステップS3)とは異種のSOP又はCOPであり、噴射ノズル57,50,52,54から過酸化水素水を容器成形ステーション4、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7、キャップ殺菌ステーション53の外面に向かって噴霧することによって行われる。このSOP又はCOP(ステップS4)において、同時に噴射ノズル45から過酸化水素水を上記内容物充填ステーション6に対して噴霧し、無菌のホットエアで乾燥させ、ガス化させてもよい。
このSOP又はCOP(ステップS4)の際はホイール9を除く他のホイール10,12,13等を回転させつつ作業流体である過酸化水素水を各ステーション4,5,7,53に吹き付けることから、各ステーション4,5,7,53の殺菌効果が向上する。
すなわち、CIP(ステップS1)の際、既述したようにクラッチが切られることによって内容物充填ステーション6のホイール9が停止するが、他のホイール17等は回転可能である。あるいは、内容物充填ステーション6のホイール9の自転用サーボモータが停止しても、他の自転用サーボモータの駆動により他のホイール17等は回転可能である。このため、内容物充填ステーション6についてCIP(ステップS1)が行われる際に、内容物充填ステーション6のホイール9は停止しても、容器殺菌ステーション5等に該当する他のホイール17は回転させて内容物充填ステーション6以外の容器成形ステーション4、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7及びキャップ殺菌ステーション53の外面についてSOP又はCOP(ステップS4)がより効果的に行われる。
SOPで使用する殺菌剤としては、過酸化水素成分を1質量%以上含むものを使用するのが有効である。それ以外にエタノール、過酢酸、酢酸、オクタン酸、ペルオキシオクタン酸、オゾン、二酸化塩素、塩素化アルカリ、次亜塩素酸ナトリウムの成分を1つ以上含むもの、あるいはそれらの組み合わせであっても良い。殺菌剤は液状でなくガス又はミストであっても良い。
なお、上記SOP又はCOP(ステップS4)を実施する際、過酸化水素水の噴霧前からチャンバー19,20,21,56内に無菌のホットエアを吹き込むようにしておくと、チャンバー19,20,21,56内の雰囲気温度が上昇し、これにより過酸化水素が活性化し、SOP又はCOP(ステップS4)による殺菌効果が高まる。また、過酸化水素水の噴霧後は、上記無菌のホットエアによって余剰の過酸化水素水の乾燥除去が促進される。
上記SIP(ステップS2)の後に行われる容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53についてのSOP又はCOP(ステップS5,S6,S7)は、上記内容物充填ステーション6についてのSOP又はCOP(ステップS3)と同種であり、内容物充填ステーション6のSOP又はCOP(ステップS3)と共に段階的に実施される。
このSOP又はCOP(ステップS5,S6,S7)は、まず過酢酸の水溶液が噴射ノズル52,50,54から容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53に向かって段階的に吹き付けられて各ステーション7,5,53の外面が殺菌される。
過酢酸の水溶液の噴射が終了すると、続いて無菌水が同様に段階的に各ステーション7,5,53の外面に吹き付けられる。これにより、前回の充填に係る飲料の残渣や、上記過酢酸水溶液の余剰分等が各ステーション7,5,53の表面から洗い流される。
このようにSOP(又はCOP)において過酢酸水溶液や無菌水を段階的に噴射することにより、過酢酸等の殺菌剤や無菌水の供給不足を防止することができる。
内容物充填ステーション6についてSOP(ステップS3)が行われる際は、内容物充填ステーション6のホイール9は回転可能であり、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53に該当する他のホイール12,13等も回転可能である。このため、内容物充填ステーション6についてのSOP又はCOP(ステップS3)から他のステーションについてのSOP(ステップS7)に至る際、作業流体である過酢酸及び無菌水の吹き付けによる各ステーション6,7,5,53の洗浄効果が向上する。
なお、このSOP又はCOP(ステップS3,S5,S6,S7)が実施される際も、チャンバー21,20,56内に上記無菌のホットエアが吹き込まれる。
なお、SOP又はCOP(ステップS5,S6,S7)が実施される際、過酢酸等の殺菌剤や洗浄液が充填バルブ32に接触すると充填バルブ32から熱が奪われることにより、充填バルブ32が滅菌不良になるおそれがある。従って、望ましくは内容物充填ステーション6と他のステーションとの間には、殺菌剤や洗浄液が内容物充填ステーション6へと流れるのを阻止する隔壁が設けられる。あるいは、他のチャンバー内のSOP又はCOPには、望ましくは殺菌剤として殺菌液ではなく殺菌剤のガス又はミストが用いられる。
次に、上記無菌充填装置の作用について、無菌充填装置の浄化方法とともに説明する。
(1)最初に、無菌充填装置の浄化作業について、図7のフローチャートに基づき説明する。
ボトル詰め飲料の製造が終了し、今まで充填していた飲料の種類を切り替えて他のボトル詰め飲料の製造を開始する場合、無菌充填装置についてCIP(ステップS1)、SIP(ステップS2)及びSOP又はCOP(ステップS3,S4,S5,S6,S7)が行われる。
CIP(ステップS1)の開始当初から最終のSOP(ステップS7)の終了までの間、チャンバー21内の内容物充填ステーション6に向かって、望ましくは無菌のホットエアが常時吹き込まれる。これにより、チャンバー21内の雰囲気が陽圧化され、微生物、塵埃等を含む外気のチャンバー21内への侵入が防止される。無菌エアは、同じチャンバー21内の容器密封ステーション7や、チャンバー20内の容器殺菌ステーション5へも流れることから、容器密封ステーション7等の汚染も防止される。キャップ殺菌ステーション53のチャンバー56内にも無菌エアが供給される。
(2)内容物充填ステーション6についてCIP(ステップS1)が開始されるに際し、無菌充填装置の動力伝達系内のクラッチが切られて内容物充填ステーション6のホイール9のみの回転が止められ、これにより充填ノズル32が旋回運動を停止する。また、サージタンク33内が空にされる。
(3)図3の右半分に示すように、カップ42で充填ノズル32のノズル口32aが塞がれる。また、継手44が接続される。これにより、CIP(ステップS1)のための洗浄液、殺菌液等所定の作業流体を流す循環路が形成される。
(4)CIP(ステップS1)が開始され、アルカリ洗浄液、水等所定の作業流体が所定の順序で貯留タンク38からポンプ39によって送り出される。洗浄液等は往路管40を通って貯留タンク38から上記サージタンク33へと流れ、飲料供給系配管34を通って、上マニホルド37内に流入した後、各充填ノズル32へと流れ、更に、復路管41を通って貯留タンク38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32の内部を含む飲料供給系配管34内が洗浄される。
また、図8に示すように、CIP(ステップS1)の途中から、飲料供給系配管34内を例えば80℃の温度を保って循環する水が次のSIP(ステップS2)における殺菌に必要な温度である例えば95℃まで加熱される。この段階でCIP(ステップS1)が終了する。
(5)CIP(ステップS1)が終了した後、引き続き内容物充填ステーション6内のホイール9の回転を停止させたままで内容物充填ステーション6についてSIP(ステップS2)が行われる。このSIP(ステップS2)は、上記95℃の熱水が飲料供給系配管34内に通されることにより行われる。熱水が通されることにより、充填ノズル32等を含む飲料供給系配管34内が殺菌され、同時にCIP(ステップS1)における残留洗浄液や廃液が飲料供給系配管34内から除去される。飲料供給系配管34内からの廃液等の除去は、例えば貯留タンク38に回収したうえで貯留タンク38から抜き取ることによって行われる。
このように、上記CIP(ステップS1)におけるアルカリ等の薬剤による洗浄工程、または薬剤による洗浄後の熱水によるすすぎ工程から温度を上昇させたうえで、直ちにSIP(ステップS2)が開始されるので、図8と図12との対比からも明らかなように、ある飲料の充填終了から次の飲料の充填開始へと移行するまでの生産間時間が短縮される。
SIP(ステップS2)を実施する際の熱水の温度と時間の条件は、製品の中身の殺菌に必要な条件に応じて決定される。例えばpH4未満の製品の場合、少なくとも60℃で10分間、pH4.0~4.6の製品の場合、85℃で30分、pHが4.6以上の製品の場合は、120℃で4分以上(一般的には130℃で30分以上)である。SIP(ステップS2)で100℃以上の温度条件が必要な場合は熱水だけでなく蒸気を用いても良い。
(6)内容物充填ステーション6の飲料供給系配管34について上記CIP(ステップS1)及びSIP(ステップS2)の一方又は双方が行われる際、これと並行して(i)チャンバー19内の容器成形ステーション4の各種機器の外面、(ii)チャンバー20内の容器殺菌ステーション5の各種機器の外面、(iii)チャンバー21内の容器密封ステーション7の各種機器の外面、(iv)キャップ殺菌ステーション53におけるチャンバー56内の各種機器の外面について、SOP又はCOP(ステップS4)が行われる。
その際、内容物充填ステーション6のホイール9は停止しているが、容器成形ステーション4、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7、キャップ殺菌ステーション53におけるホイール10,12,13,17,18等の機器は駆動している。
このSOP又はCOP(ステップS4)は、内容物充填ステーション6及び他のステーションについてのSOP又はCOP(ステップS3~ステップS7)とは異種のSOP又はCOPであり、噴射ノズル57,50,52,54から過酸化水素水が容器成形ステーション4、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7、キャップ殺菌ステーション53の外面に向かって噴霧される。
その際、容器成形ステーション4、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7、キャップ殺菌ステーション53は駆動中であるから、作業流体である過酸化水素水がこれらの機器の隅々まで行き渡り、洗浄効果、殺菌効果が向上する。
(7)上記容器成形ステーション4等他のステーションに対するSOP又はCOP(ステップS4)の際、同時に噴射ノズル45から静止状態にある内容物充填ステーション6に向かって噴霧し、CIP(ステップS1)及びSIP(ステップS2)の一方又は双方が行われる際に、内容物充填ステーション6についてSOP又はCOP(ステップS3)を並行して実施してもよい。
CIP(ステップS1)と同時に過酸化水素を噴霧することで形状が複雑な充填ノズル32の外面を効率よく殺菌することができる。具体的には、充填ノズル32が130℃の状態でも、チャンバー21内が乾燥状態の場合、乾熱殺菌になるため、耐熱性芽胞菌は滅菌が困難になる。ところが、本発明者等の実験結果を示す図10から明らかなように、CIP(ステップS1)中にチャンバー21内の過酸化水素ガス濃度を5mg/L以上にし、且つ充填バルブの温度が60℃以上の条件であれば、充填バルブの外面を容易に滅菌することが出来る。
このSOP又はCOP(ステップ4)を実施する際、既述したチャンバー21内に吹き込まれる無菌のホットエアによってチャンバー20内の雰囲気が昇温し、これにより過酸化水素が活性化し、SOP又はCOP(ステップS4)による殺菌効果が高まり、過酸化水素水の噴霧後は、無菌のホットエアによって余剰の過酸化水素水が乾燥除去される。
(8)内容物充填ステーション6における飲料供給系配管34内のSIP(ステップS2)が完了し、継手44が切り離されると、既述のクラッチが入れられることで、他のホイール13,17等の回転に連動してホイール9の回転が可能となる。あるいは、ホイール9についての自転用サーボモータの駆動により、ホイール9の回転が可能となる。
そこで、ホイール9等が回転し始めると同時に、内容物充填ステーション6、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7、キャップ殺菌ステーション53、容器成形ステーション4について、互いに同種のSOP又はCOP(ステップS3,S5,S6,S7)が段階的に行われる。ステップS3,S5,S6,S7の実施順序は任意である。
(9)ステップS3から開始するものとすると、ステップS3における無菌水の噴霧中、噴射ノズル45から過酢酸水溶液が内容物充填ステーション6に向かって噴霧される。
ステップS3の開始に際し、内容物充填ステーション6のホイール9が他のホイールと共に回転し、これに伴い充填ノズル32も旋回運動を開始する。
内容物充填ステーション6についてステップS3が開始されると、薬液、無菌水等所定の作業流体が所定の順序で噴射ノズル45から内容物充填ステーション6の外部に向かって噴射される。旋回運動を行う充填ノズル32等に対して作業流体が吹き付けられるので、充填ノズル32等の外面が効率良く洗浄され、殺菌される。
ステップS3のSOP又はCOPは、殺菌剤に代えて60℃以上100℃未満の温水等を用いることにより、菌を不活性化する処理であってもよい。
ステップS3では、最初に殺菌剤として過酢酸水溶液が噴射ノズル45から内容物充填ステーション6に向かって吹き付けられて内容物充填ステーション6の外面が殺菌処理され、続いて無菌水が吹き付けられて内容物充填ステーション6の表面から余剰の殺菌剤である過酢酸や汚れが洗い落される。
(10)次にステップS5~ステップ7が順に実施されるものとすると、ステップS5~ステップ7における過酢酸水溶液の噴射は、ステップ3における過酢酸水溶液の噴射から始まって所定時間をおいて段階的に行われる。これにより、内容物充填ステーション6、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7、キャップ殺菌ステーション53及び容器成形ステーション4の各々に過酢酸水溶液が、供給不足をきたすことなく適正な量で吹き付けられる。
(11)ステップS5~ステップ7における過酢酸水溶液の噴射が終了すると、続いて無菌水がステップS3、ステップS5、ステップS6、ステップ7の順で内容物充填ステーション6、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7、キャップ殺菌ステーション53及び容器成形ステーション4に吹き付けられる。これにより、内容物充填ステーション6、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7、キャップ殺菌ステーション53及び容器成形ステーション4の各々に無菌水が、供給不足をきたすことなく適正な量で供給される。
(11)かくて無菌充填装置の特に汚染が嫌われる箇所についてCIP(ステップS1)、SIP(ステップS2)、SOP又はCOP(ステップS3,S4,S5,S6,S7)が実施されることにより、無菌充填装置が浄化される。
また、引き続き無菌エアがチャンバー21内に吹き込まれ、内容物充填ステーション7の周りが陽圧化される。さらに、この無菌エアが容器成形ステーション4、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7へと流れる。これにより、チャンバー19,20,21内の無菌性が維持される。
キャップ殺菌ステーション53については、チャンバー56内に他の系統から無菌エアが吹き込まれることによりチャンバー56内の雰囲気の無菌性が維持される。
上記(1)~(11)に述べたCIP(ステップS1)、SIP(ステップS2)及びSOP又はCOP(ステップS3,S4,S5,S6,S7)による無菌充填装置の浄化に必要な時間は、図7に示すように、約4時間である。従来の無菌充填装置の浄化に必要な時間は、図11に示したように約6時間であったが、本発明によれば、ダウンタイムが低減することが分かる。
(12)上記CIP(ステップS1)、SIP(ステップS2)及びSOP又はCOP(ステップS3,S4,S5,S6,S7)が完了した後、新たなボトル詰め飲料の製造が開始される。
なお、新たなボトル詰め引用の製造方法は、上述した実施の形態1及び2と同様であるので、詳細な説明は省略する。
<実施の形態4>
図9に示すように、この実施の形態4では、実施の形態2におけると同様にしてCIP(ステップS1)、SIP(ステップS2)及び過酸化水素水の噴霧によるSOP又はCOP(ステップS4)が行われ、過酢酸水溶液と無菌水の吹き付けによるSOP又はCOP(ステップS3,S5,S6,S7)も内容物充填ステーション6、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5、キャップ殺菌ステーション53について段階的に行われる。
図9に示すように、この実施の形態4では、実施の形態2におけると同様にしてCIP(ステップS1)、SIP(ステップS2)及び過酸化水素水の噴霧によるSOP又はCOP(ステップS4)が行われ、過酢酸水溶液と無菌水の吹き付けによるSOP又はCOP(ステップS3,S5,S6,S7)も内容物充填ステーション6、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5、キャップ殺菌ステーション53について段階的に行われる。
しかし、ステップS3,S5,S6,S7は、実施の形態3の場合と次のように相違する。
すなわち、図9に示すように、最初に過酢酸の水溶液が噴射ノズル45,52,50,54から内容物充填ステーション6、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53に向かって段階的に吹き付けられて各ステーション7,5,53の外面が殺菌され、続いて無菌水が段階的に吹き付けられることによって前回の充填に係る飲料の残渣や、上記過酢酸水溶液の余剰分等が各ステーション7,5,53の表面から洗い流されるのであるが、その際、先行するSOP又はCOPの無菌水による洗浄と、次のSOP又はCOPの過酢酸による洗浄とが、時期的に重なり合うように行われる。これにより、先行するSOP又はCOPにおいて過酢酸が洗浄除去されつつある箇所に次のSOP又はCOPにおいて供給される過酢酸が付着するのが防止される。
このように内容物充填ステーション6、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7及びキャップ殺菌ステーション53についてSOP又はCOP(ステップS3、S5、S6、S7)が、無菌水による洗浄と過酢酸による洗浄とが重なり合うように段階的に行われることから、無菌充填装置のダウンタイムがさらに短縮され、ボトル詰め飲料の生産性がさらに向上する。
<実施の形態5>
図10に示すように、この実施の形態5では、実施の形態3におけると同様にしてCIP(ステップS1)、SIP(ステップS2)及び過酸化水素水の噴霧によるSOP又はCOP(ステップS3,S5,S6,S7)が実施されるが、過酢酸水溶液と無菌水の吹き付けによるSOP又はCOP(ステップS3,S5,S6,S7)は、内容物充填ステーション6、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53について、同時に実施される。
図10に示すように、この実施の形態5では、実施の形態3におけると同様にしてCIP(ステップS1)、SIP(ステップS2)及び過酸化水素水の噴霧によるSOP又はCOP(ステップS3,S5,S6,S7)が実施されるが、過酢酸水溶液と無菌水の吹き付けによるSOP又はCOP(ステップS3,S5,S6,S7)は、内容物充填ステーション6、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53について、同時に実施される。
このように内容物充填ステーション6についてのSOP又はCOP(ステップS3)と並行して容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7及びキャップ殺菌ステーション53についてSOP又はCOP(ステップS5、S6、S7)が行われることから、無菌充填装置のダウンタイムがさらに短縮され、ボトル詰め飲料の生産性がさらに向上する。
また、内容物充填ステーション6についてCIP(ステップS1)及びSIP(ステップS2)の一方又は双方が行われる際、容器密封ステーション7等他のステーションについて過酸化水素によるSOP又はCOP(ステップS4)が並行して行われる。その際、容器密封ステーション7等他のステーションのホイール17等は回転することから、容器密封ステーション7等他のステーションの殺菌効果が向上する。
<実施の形態6>
この実施の形態6では、内容物充填ステーション6について、図14に示すように、SIPや、SOP又はCOPが順に連続して実行されるよう、図示しない制御部においてプログラミングされている。
この実施の形態6では、内容物充填ステーション6について、図14に示すように、SIPや、SOP又はCOPが順に連続して実行されるよう、図示しない制御部においてプログラミングされている。
まず、内容物充填ステーション6についてSIP(ステップS1)を開始するに際し、無菌充填装置の動力伝達系内のクラッチが切られて内容物充填ステーション6のホイール9のみ回転が止められ、これにより充填ノズル32が旋回運動を停止する。
次に、図3の右半分に示すように、カップ42で充填ノズル32のノズル口32aが塞がれる。また、継手44が接続される。これにより、SIPのための洗浄液、殺菌液、水等所定の作業流体を流す循環路が形成される。
そこで、SIP(ステップS1)が開始され、アルカリ洗浄液、水等所定の作業流体が所定の順序で貯留タンク38からポンプ39によって送り出される。洗浄液等は往路管40を通って貯留タンク38から上記サージタンク33へと流れ、飲料供給系配管34を通って、上マニホルド37内に流入した後、各充填ノズル32へと流れ、更に、復路管41を通って貯留タンク38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32の内部を含む飲料供給系配管34内が洗浄及び殺菌され、浄化される。
洗浄液等の作業流体は、図15に示すように、例えば95℃程度に加熱されつつ飲料供給系配管34内を例えば20分間循環する。SIPの途中からは作業流体である洗浄液として水が用いられる。作業流体の循環によって、飲料供給系配管34内が洗浄され、かつ、殺菌処理される。
飲料供給系配管34内が滅菌処理された後、図15に示すように、この配管内を通る水が常温まで徐々に冷却される。
このようにSIP(ステップS1)によって、配管内が殺菌されるとともに洗浄されることから、このSIP(ステップS1)はCIPを兼ねることになり、従って従来のCIPを省略してダウンタイムを大幅に短縮することができる。
上記SIP(ステップS1)の完了後、内容物充填ステーション6に対し直ちにSOP又はCOP(ステップS2)が行われる。SIPに必要な温度は、その製品中身である飲料の殺菌に必要な殺菌価が得られる温度と時間であれば良い。
図3中、符号45はチャンバー21内において、内容物充填ステーション6の各所に対向配置されたSOP又はCOP(ステップS2)のための噴射ノズルを示す。これら噴射ノズル45は、チャンバー21内の所定箇所に固定される。
また、符号46はアルカリ洗浄液、過酢酸洗浄液、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46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、作図の便宜上一つのみ示す。また、符号47,48は各貯留タンク46から上記噴射ノズル32へと至る供給管を示す。各供給管47,48には各々ポンプ49が設けられる。
なお、上記ポンプ39,49等を省略し、貯留タンク38,46を高所に置くことにより、静水圧によって洗浄液、薬液等をチャンバー21等の中に供給するようにしてもよい。
上記内容物充填ステーション6における飲料供給系配管34内のSIP(ステップS1)が完了し、継手44が切り離されると、既述のクラッチが入れられることで、他のホイール13,17等の回転に連動してホイール9の回転が可能となる。あるいは、ホイール9についての自転用サーボモータの駆動により、ホイール9の回転が可能となる。
そこで、ホイール9が回転し始めると同時に、上記チャンバー21内のSOP又はCOP(ステップS2)が開始される。
チャンバー21内の内容物充填ステーション6に対するSOP又はCOP(ステップS2)は、噴射ノズル45から過酢酸水溶液等の殺菌剤が内容物充填ステーション6の外部に吹き付けられた後、同じ噴射ノズル45から無菌水が吹き付けられることにより行われる。殺菌剤が内容物充填ステーション6に向かって吹き付けられることにより、内容物充填ステーション6の外面が殺菌され、続いて無菌水が吹き付けられることによって前回の充填作業に係る飲料の残渣、過酢酸等の殺菌剤が内容物充填ステーション6の表面から洗い流される。
このSOP又はCOP(ステップS2)の際、充填ノズル32等がホイール9の回転と共に旋回運動を行う。旋回運動を行う内容物充填ステーション6に対して作業流体が吹き付けられることにより、殊に複雑な形状、構造を有する充填ノズル32の外面から異物等が効率良く洗い落され、また、充填ノズル32の表面が効率良く殺菌処理される。
なお、上記SIP(ステップS1)の開始当初から後述する最終のSOP又はCOP(ステップS6)の終了までの間、チャンバー21内の内容物充填ステーション6に向かって、上述した無菌エア供給源から供給される無菌エア望ましくは無菌のホットエアが常時吹き込まれる。これにより、チャンバー21内の雰囲気が陽圧化され、微生物、塵埃等を含んだ外気のチャンバー21内への侵入が防止される。また、無菌エアは、同じチャンバー21内の容器密封ステーション7や、チャンバー20内の容器殺菌ステーション5へも流れることから、容器密封ステーション7等への外気の侵入も阻止される。
容器成形ステーション4、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53の各浄化装置について説明すると、各ステーション4、7,5,53についてSOP及びCOP(ステップS4,S5,S6)の一方又は双方を行うことができるように、図1に示す如く、チャンバー19内には容器成形ステーション4に対峙するように上記噴射ノズル45と同様な構造の噴射ノズル57が随所に配置され、チャンバー21内には容器密封ステーション7に対峙するように上記噴射ノズル45と同様な構造の噴射ノズル52が随所に配置され、チャンバー20内には容器殺菌ステーション5に対峙するように上記噴射ノズル45と同様な構造の噴射ノズル50が随所に配置され、チャンバー56内にはキャップ殺菌ステーション53に対峙するように上記噴射ノズル45と同様な構造の噴射ノズル54が随所に配置される。
これらの噴射ノズル57,52,50,54へも、上記貯留タンク46から供給管(図示せず)が伸び、これらの供給管にも薬液等を圧送するためのポンプ(図示せず)が設けられる。
容器成形ステーション4、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53についてのSOP又はCOP(ステップS3,S4,S5,S6)は、図14に示すように、上記内容物充填ステーション6についてのSIP(ステップS1)の開始から行われるように、図示しない制御部にプログラミングされる。また、各ステーションについて二種類のSOP(ステップS3,S4,S5,S6)が行われるようにプログラミングされる。
図14に示すように、最初に行われるSOP(ステップS3)は、上記内容物充填ステーション6についてのSIP(ステップS1)と同期的に行われ、容器成形ステーション4、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53の全てについて同時に実施される。
このSOP又はCOP(ステップS3)は、上記内容物充填ステーション6についてのSOP又はCOP(ステップS2)とは異種のSOP又はCOPであり、噴射ノズル57,50,52,54から過酸化水素水を容器成形ステーション4、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7、キャップ殺菌ステーション53の外面に向かって噴霧することによって行われる。このSOP又はCOP(ステップS3)において、同時に噴射ノズル45から過酸化水素水を上記内容物充填ステーション6に対して噴霧し、無菌のホットエアで乾燥させ、ガス化させてもよい。
このSOP又はCOP(ステップS3)の際はホイール9を除く他のホイール10,12,13等を回転させつつ作業流体である過酸化水素水を各ステーション4,5,7,53に吹き付けることから、各ステーション4,5,7,53の殺菌効果が向上する。
すなわち、SIP(ステップS1)の際、既述したようにクラッチが切られることによって内容物充填ステーション6のホイール9が停止するが、他のホイール17等は回転可能である。あるいは、内容物充填ステーション6のホイール9の自転用サーボモータが停止しても、他の自転用サーボモータの駆動により他のホイール17等は回転可能である。このため、内容物充填ステーション6についてSIP(ステップS1)が行われる際に、内容物充填ステーション6のホイール9は停止しても、容器殺菌ステーション5等に該当する他のホイール17は回転させて内容物充填ステーション6以外の容器成形ステーション4、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7及びキャップ殺菌ステーション53の外面についてSOP又はCOP(ステップS3、S4、S5、S6)がより効果的に行われる。
SOPで使用する殺菌剤としては、過酸化水素成分を1質量%以上含むものを使用するのが有効である。それ以外にエタノール、過酢酸、酢酸、オクタン酸、ペルオキシオクタン酸、オゾン、二酸化塩素、塩素化アルカリ、次亜塩素酸ナトリウムの成分を1つ以上含むもの、あるいはそれらの組み合わせであっても良い。殺菌剤は液状でなくガス又はミストであっても良い。
なお、上記SOP又はCOP(ステップS3)を実施する際、過酸化水素水の噴霧前からチャンバー19,20,21,56内に無菌のホットエアを吹き込むようにしておくと、チャンバー19,20,21,56内の雰囲気温度が上昇し、これにより過酸化水素が活性化し、SOP又はCOP(ステップS3)による殺菌効果が高まる。また、過酸化水素水の噴霧後は、上記無菌のホットエアによって余剰の過酸化水素水の乾燥除去が促進される。
上記SIP(ステップS1)の後に行われる容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53についてのSOP又はCOP(ステップS4,S5,S6)は、上記内容物充填ステーション6についてのSOP又はCOP(ステップS2)と同種であり、内容物充填ステーション6のSOP又はCOP(ステップS2)と共に段階的に実施される。
このSOP又はCOP(ステップS4,S5,S6)は、まず過酢酸の水溶液が噴射ノズル52,50,54から容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53に向かって段階的に吹き付けられて各ステーション7,5,53の外面が殺菌される。
過酢酸の水溶液の噴射が終了すると、続いて無菌水が同様に段階的に各ステーション7,5,53の外面に吹き付けられる。これにより、前回の充填に係る飲料の残渣や、上記過酢酸水溶液の余剰分等が各ステーション7,5,53の表面から洗い流される。
このようにSOP(又はCOP)において過酢酸水溶液や無菌水を段階的に噴射することにより、過酢酸等の殺菌剤や無菌水の供給不足を防止することができる。
内容物充填ステーション6についてSOP(ステップS2)が行われる際は、内容物充填ステーション6のホイール9は回転可能であり、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53に該当する他のホイール12,13等も回転可能である。このため、内容物充填ステーション6についてのSOP又はCOP(ステップS2)から他のステーションについてのSOP(ステップS6)に至る際、作業流体である過酢酸及び無菌水の吹き付けによる各ステーション6,7,5,53の洗浄効果が向上する。
このSOP又はCOP(ステップS2,S4,S5,S6)が実施される際も、チャンバー21,20,56内に上記無菌のホットエアが吹き込まれる。
なお、SOP又はCOP(ステップS2,S4,S5,S6)が実施される際、過酢酸等の殺菌剤や洗浄液が充填バルブ32に接触すると充填バルブ32から熱が奪われることにより、充填バルブ32が滅菌不良になるおそれがある。従って、望ましくは内容物充填ステーション6と他のステーションとの間には、殺菌剤や洗浄液が内容物充填ステーション6へと流れるのを阻止する隔壁が設けられる。あるいは、他のチャンバー内のSOP又はCOPには、望ましくは殺菌剤として殺菌液ではなく殺菌剤のガス又はミストが用いられる。
次に、上記無菌充填装置の作用について、無菌充填装置の浄化方法とともに説明する。
(1)最初に、無菌充填装置の浄化作業について、図14のフローチャートに基づき説明する。
ボトル詰め飲料の製造が終了し、今まで充填していた飲料の種類を切り替えて他のボトル詰め飲料の製造を開始する場合、無菌充填装置についてCIPを兼ねるSIP(ステップS1)及びSOP又はCOP(ステップS2,S3,S4,S5,S6)が行われる。
SIP(ステップS1)の開始当初から最終のSOP(ステップS6)の終了までの間、チャンバー21内の内容物充填ステーション6に向かって、望ましくは無菌のホットエアが常時吹き込まれる。これにより、チャンバー21内の雰囲気が陽圧化され、微生物、塵埃等を含む外気のチャンバー21内への侵入が防止される。無菌エアは、同じチャンバー21内の容器密封ステーション7や、チャンバー20内の容器殺菌ステーション5へも流れることから、容器密封ステーション7等の汚染も防止される。キャップ殺菌ステーション53のチャンバー56内にも無菌エアが供給される。
(2)内容物充填ステーション6についてSIP(ステップS1)が開始されるに際し、無菌充填装置の動力伝達系内のクラッチが切られて内容物充填ステーション6のホイール9のみの回転が止められ、これにより充填ノズル32が旋回運動を停止する。また、サージタンク33内が空にされる。
(3)図3の右半分に示すように、カップ42で充填ノズル32のノズル口32aが塞がれる。また、継手44が接続される。これにより、SIP(ステップS1)のための洗浄液、殺菌液等所定の作業流体を流す循環路が形成される。
(4)SIP(ステップS1)が開始され、アルカリ洗浄液、水等所定の作業流体が所定の順序で貯留タンク38からポンプ39によって送り出される。洗浄液等は往路管40を通って貯留タンク38から上記サージタンク33へと流れ、飲料供給系配管34を通って、上マニホルド37内に流入した後、各充填ノズル32へと流れ、更に、復路管41を通って貯留タンク38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32の内部を含む飲料供給系配管34内が洗浄される。
図15に示すように、SIP(ステップS1)の実施は、最初にアルカリ洗浄液が供給され、終盤に水が流されることによって行われ、これらの作業流体は循環路内を例えば80~95℃の温度を保って流れ、例えば10~30分経過後に循環路外へと排出される。これにより、残留洗浄液や廃液が飲料供給系配管34内から除去され、SIP(ステップS1)が終了する。飲料供給系配管34内は殺菌及び洗浄が同時に行われるので、従来のCIPも同時に達成されたことになる。従って、図15と図12との対比からも明らかなように、ある飲料の充填終了から次の飲料の充填開始へと移行するまでの生産間時間が短縮される。ただし、ここでの殺菌対象の中味は、pH4.6未満の酸性飲料、ミネラルウォーター、静菌作用を有する緑茶などホットパックで運用されているものであるのが望ましい。
なお、飲料供給系配管34内からの廃液等の除去は、例えば貯留タンク38に回収したうえで貯留タンク38から抜き取ることによって行われる。
SIP(ステップS1)を実施する際の熱水の温度と時間の条件は、製品の中身の殺菌に必要な条件に応じて決定される。例えばpH4未満の製品の場合、少なくとも60℃で10分間、pH4.0~4.6の製品の場合、85℃で30分、pHが4.6以上の製品の場合は、120℃で4分以上(一般的には130℃で30分以上)である。SIP(ステップS1)で100℃以上の温度条件が必要な場合は熱水だけでなく蒸気を用いても良い。
(5)内容物充填ステーション6の飲料供給系配管34について上記SIP(ステップS1)が行われる際、これと並行して(i)チャンバー19内の容器成形ステーション4の各種機器の外面、(ii)チャンバー20内の容器殺菌ステーション5の各種機器の外面、(iii)チャンバー21内の容器密封ステーション7の各種機器の外面、(iv)キャップ殺菌ステーション53におけるチャンバー56内の各種機器の外面について、SOP又はCOP(ステップS3)が行われる。
その際、内容物充填ステーション6のホイール9は停止しているが、容器成形ステーション4、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7、キャップ殺菌ステーション53におけるホイール10,12,13,17,18等の機器は駆動している。
このSOP又はCOP(ステップS3)は、内容物充填ステーション6及び他のステーションについてのSOP又はCOP(ステップS2,S4,S5,S6)とは異種のSOP又はCOPであり、噴射ノズル57,50,52,54から過酸化水素水が容器成形ステーション4、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7、キャップ殺菌ステーション53の外面に向かって噴霧される。
その際、容器成形ステーション4、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7、キャップ殺菌ステーション53は駆動中であるから、作業流体である過酸化水素水がこれらの機器の隅々まで行き渡り、洗浄効果、殺菌効果が向上する。
(6)上記容器成形ステーション4等他のステーションに対するSOP又はCOP(ステップS3)の際、同時に噴射ノズル45から静止状態にある内容物充填ステーション6に向かって過酸化水素を噴霧し、SIP(ステップS1)が行われる際に、内容物充填ステーション6についてSOP又はCOP(ステップS2)を並行して実施してもよい。
SIP(ステップS1)と同時に過酸化水素を噴霧することで形状が複雑な充填ノズル32の外面を効率よく殺菌することができる。具体的には、充填ノズル32が130℃の状態でも、チャンバー21内が乾燥状態の場合、乾熱殺菌になるため、耐熱性芽胞菌は滅菌が困難になる。ところが、本発明者等の実験結果を示す図10から明らかなように、SIP(ステップS1)中にチャンバー21内の過酸化水素ガス濃度を5mg/L以上にし、且つ充填バルブの温度が60℃以上の条件であれば、充填バルブの外面を容易に滅菌することが出来る。
このSOP又はCOP(ステップ3)を実施する際、既述したチャンバー21内に吹き込まれる無菌のホットエアによってチャンバー20内の雰囲気が昇温し、これにより過酸化水素が活性化し、SOP又はCOP(ステップS3)による殺菌効果が高まり、過酸化水素水の噴霧後は、無菌のホットエアによって余剰の過酸化水素水が乾燥除去される。
(7)内容物充填ステーション6における飲料供給系配管34内のSIP(ステップS1)が完了し、継手44が切り離されると、既述のクラッチが入れられることで、他のホイール13,17等の回転に連動してホイール9の回転が可能となる。あるいは、ホイール9についての自転用サーボモータの駆動により、ホイール9の回転が可能となる。
そこで、ホイール9等が回転し始めると同時に、内容物充填ステーション6、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7、キャップ殺菌ステーション53、容器成形ステーション4について、互いに同種のSOP又はCOP(ステップS2,S4,S5,S6)が段階的に行われる。ステップS2,S4,S5,S6の実施順序は任意である。
(8)ステップS2から開始するものとすると、ステップS2における無菌水の噴霧中、噴射ノズル45から過酢酸水溶液が内容物充填ステーション6に向かって噴霧される。
ステップS2の開始に際し、内容物充填ステーション6のホイール9が他のホイールと共に回転し、これに伴い充填ノズル32も旋回運動を開始する。
内容物充填ステーション6についてステップS2が開始されると、薬液、無菌水等所定の作業流体が所定の順序で噴射ノズル45から内容物充填ステーション6の外部に向かって噴射される。旋回運動を行う充填ノズル32等に対して作業流体が吹き付けられるので、充填ノズル32等の外面が効率良く洗浄され、殺菌される。
ステップS2のSOP又はCOPは、殺菌剤に代えて60℃以上100℃未満の温水等を用いることにより、菌を不活性化する処理であってもよい。
この実施の形態6においてステップS2では、最初に殺菌剤として過酢酸水溶液が噴射ノズル45から内容物充填ステーション6に向かって吹き付けられて内容物充填ステーション6の外面が殺菌処理され、続いて無菌水が吹き付けられて内容物充填ステーション6の表面から余剰の殺菌剤である過酢酸や汚れが洗い落される。
(9)次にステップS4~ステップ6が順に実施されるものとすると、ステップS4~ステップ6における過酢酸水溶液の噴射は、ステップ2における過酢酸水溶液の噴射から始まって所定時間をおいて段階的に行われる。これにより、内容物充填ステーション6、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7及びキャップ殺菌ステーション53の各々に過酢酸水溶液が、供給不足をきたすことなく適正な量で吹き付けられる。
(10)ステップS2,S4,S5,S6における過酢酸水溶液の噴射が終了すると、続いて無菌水がステップS2,S4,S5,S6の順で内容物充填ステーション6、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53に吹き付けられる。これにより、内容物充填ステーション6、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7及びキャップ殺菌ステーション53の各々に無菌水が、供給不足をきたすことなく適正な量で供給される。
(11)かくて無菌充填装置の特に汚染が嫌われる箇所についてSIP(ステップS1)、SOP又はCOP(ステップS2,S3,S4,S5,S6)が実施されることにより、無菌充填装置が浄化される。
また、引き続き無菌エアがチャンバー21内に吹き込まれ、内容物充填ステーション7の周りが陽圧化される。さらに、この無菌エアが容器成形ステーション4、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7へと流れる。これにより、チャンバー19,20,21内の無菌性が維持される。
キャップ殺菌ステーション53については、チャンバー56内に他の系統から無菌エアが吹き込まれることによりチャンバー56内の雰囲気の無菌性が維持される。
上記(1)~(10)に述べたSIP(ステップS1)及びSOP又はCOP(ステップS2,S3,S4,S5,S6)による無菌充填装置の浄化に必要な時間は、図14に示すように、約4時間である。従来の無菌充填装置の浄化に必要な時間は、図11に示したように約6時間であったが、本発明によれば、ダウンタイムが低減することが分かる。
(12)上記SIP(ステップS1)及びSOP又はCOP(ステップS2,S3,S4,S5,S6)が完了した後、新たなボトル詰め飲料の製造が開始される。
なお、新たなボトル詰め引用の製造方法は、上述した実施の形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。
<実施の形態7>
図16に示すように、この実施の形態7では、実施の形態6におけると同様にしてSIP(ステップS1)及び過酸化水素水の噴霧によるSOP又はCOP(ステップS3)が行われ、過酢酸水溶液と無菌水の吹き付けによるSOP又はCOP(ステップS2,S4,S5,S6)も内容物充填ステーション6、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5、キャップ殺菌ステーション53について段階的に行われる。
図16に示すように、この実施の形態7では、実施の形態6におけると同様にしてSIP(ステップS1)及び過酸化水素水の噴霧によるSOP又はCOP(ステップS3)が行われ、過酢酸水溶液と無菌水の吹き付けによるSOP又はCOP(ステップS2,S4,S5,S6)も内容物充填ステーション6、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5、キャップ殺菌ステーション53について段階的に行われる。
しかし、ステップS2,S4,S5,S6は、実施の形態6の場合と次のように相違する。
すなわち、図16に示すように、最初に過酢酸の水溶液が噴射ノズル45,52,50,54から内容物充填ステーション6、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53に向かって段階的に吹き付けられて各ステーション7,5,53の外面が殺菌され、続いて無菌水が段階的に吹き付けられることによって前回の充填に係る飲料の残渣や、上記過酢酸水溶液の余剰分等が各ステーション7,5,53の表面から洗い流されるのであるが、その際、先行するSOP又はCOPの無菌水による洗浄と、次のSOP又はCOPの過酢酸による殺菌とが、時期的に重なり合うように行われる。これにより、先行するSOP又はCOPにおいて過酢酸が洗浄除去されつつある箇所に次のSOP又はCOPにおいて供給される過酢酸が付着するのが防止される。
このように内容物充填ステーション6、容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7及びキャップ殺菌ステーション53についてSOP又はCOP(ステップS2,S4,S5,S6)が、無菌水による洗浄と過酢酸による洗浄とが重なり合うように段階的に行われることから、無菌充填装置のダウンタイムがさらに短縮され、ボトル詰め飲料の生産性がさらに向上する。
<実施の形態8>
図17に示すように、この実施の形態8では、実施の形態6におけると同様にしてSIP(ステップS1)及び過酸化水素水の噴霧によるSOP又はCOP(ステップS3)が実施されるが、過酢酸水溶液と無菌水の吹き付けによるSOP又はCOP(ステップS2,S4,S5,S6)は、内容物充填ステーション6、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53について、同時に実施される。
図17に示すように、この実施の形態8では、実施の形態6におけると同様にしてSIP(ステップS1)及び過酸化水素水の噴霧によるSOP又はCOP(ステップS3)が実施されるが、過酢酸水溶液と無菌水の吹き付けによるSOP又はCOP(ステップS2,S4,S5,S6)は、内容物充填ステーション6、容器密封ステーション7、容器殺菌ステーション5及びキャップ殺菌ステーション53について、同時に実施される。
このように内容物充填ステーション6についてのSOP又はCOP(ステップS2)と並行して容器殺菌ステーション5、容器密封ステーション7及びキャップ殺菌ステーション53についてSOP又はCOP(ステップS4,S5、S6)が行われることから、無菌充填装置のダウンタイムがさらに短縮され、ボトル詰め飲料の生産性がさらに向上する。
また、内容物充填ステーション6についてSIP(ステップS1)が行われる際、容器密封ステーション7等他のステーションについて過酸化水素によるSOP又はCOP(ステップS3)が並行して行われる。その際、容器密封ステーション7等他のステーションのホイール17等は回転することから、容器密封ステーション7等他のステーションの殺菌効果が向上する。
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、ステップS3と同時に、ステップS5、S6及びS7を行うことが可能である。また、容器はボトルに限らず、紙容器であってもよい。内容物は飲料に限らず、流動食等であってもよい。
また、例えば、図7、図9、図10において、内容物充填ステーション以外のチャンバーの洗浄・滅菌(S5、S6、S7)は、内容物充填ステーションのCIP(S1)又はSIP(S2)と同じタイミングで行っても良い。
また、例えば、図14、図16、図17において、内容物充填ステーション以外のチャンバーの洗浄・滅菌(S4、S5、S6)は、内容物充填ステーションのSIP又はCIP(S1)と同じタイミングで行っても良い。
また、例えば、容器はボトルに限らず、紙容器であってもよい。内容物は飲料に限らず、流動食等であってもよい。
また、容器(ボトル、キャップ)の殺菌方法は、過酸化水素殺菌ではなく、過酢酸等の薬剤リンス殺菌や電子線殺菌でも良い。ボトルの殺菌に代えて、プリフォームを殺菌しても良い。
3…容器(ボトル)
5…容器殺菌ステーション
6…内容物充填ステーション
7…容器密封ステーション
9,12,13,17…ホイール
20,21,56…チャンバー
32…充填ノズル
51…蓋(キャップ)
53…蓋殺菌ステーション(キャップ殺菌ステーション)
5…容器殺菌ステーション
6…内容物充填ステーション
7…容器密封ステーション
9,12,13,17…ホイール
20,21,56…チャンバー
32…充填ノズル
51…蓋(キャップ)
53…蓋殺菌ステーション(キャップ殺菌ステーション)
Claims (28)
- ホイール列の各ホイールの回転によるプリフォーム又は容器の流れに沿って、その上流側から下流側へと内容物充填ステーションを含む各種ステーションを順に設け、各種ステーションをチャンバーで覆うことにより無菌充填装置を構成し、内容物充填ステーション内のホイールの回転を停止させたうえで内容物充填ステーションについてCIPを行い、上記CIPが終わった直後から内容物充填ステーション内のホイールを回転させつつ内容物充填ステーションについてCOP又はSOPを行い、上記COP又はSOPが終わった直後から内容物充填ステーション内のホイールの回転を停止させたうえで内容物充填ステーションについてSIPを行い、上記CIPの開始から上記SIPの終了までの間に、他のステーション内のホイールを回転させつつ、他のステーションについてCOP及びSOPの一方又は双方を所定の順序で行うことを特徴とする無菌充填装置の浄化方法。
- 請求項1に記載の無菌充填装置の浄化方法において、内容物充填ステーションについてのSOPと他のステーションについてのSOPとを、内容物充填ステーションについてのSOPの開始からSIPの終了までの間に、段階的に行うことを特徴とする無菌充填装置の浄化方法。
- 請求項1に記載の無菌充填装置の浄化方法において、内容物充填ステーションについてのSOPと他のステーションについてのSOPとを、ステーション間で並行して行うことを特徴とする無菌充填装置の浄化方法。
- 請求項2又は請求項3に記載の無菌充填装置の浄化方法において、SOPが殺菌剤の吹き付けと無菌水の吹き付けとによって行うものであることを特徴とする無菌充填装置の浄化方法。
- ホイール列の各ホイールの回転によるプリフォーム又は容器の流れに沿って、その上流側から下流側へと内容物充填ステーションを含む各種ステーションを順に設け、各種ステーションをチャンバーで覆うことにより無菌充填装置を構成し、内容物充填ステーション内のホイールの回転を停止させたうえで内容物充填ステーションについてCIPを行い、このCIPの初期から又は途中から洗浄液の温度をCIPに続いて行うSIPに必要な温度へと高め、引き続き内容物充填ステーション内のホイールの回転を停止させたままで内容物充填ステーションについてSIPを行って殺菌するとともに上記洗浄液を除去し、このSIPが終わった直後から内容物充填ステーション内のホイールを回転させつつ、内容物充填ステーションについてCOP及びSOPの一方又は双方を所定の順序で行うことを特徴とする無菌充填装置の浄化方法。
- ホイール列の各ホイールの回転によるプリフォーム又は容器の流れに沿って、その上流側から下流側へと内容物充填ステーションを含む各種ステーションを順に設け、各種ステーションをチャンバーで覆うことにより無菌充填装置を構成し、内容物充填ステーション内のホイールの回転を停止させたうえで内容物充填ステーションについてCIPを兼ねたSIPを行い、このSIPが終わった直後から内容物充填ステーション内のホイールを回転させつつ、内容物充填ステーションについてCOP及びSOPの一方又は双方を所定の順序で行うことを特徴とする無菌充填装置の浄化方法。
- 請求項5又は6に記載の無菌充填装置の浄化方法において、内容物充填ステーションについてのSOPと他のステーションについてのSOPとを、内容物充填ステーションについてのSIPが終わった直後から段階的に行うことを特徴とする無菌充填装置の浄化方法。
- 請求項5又は6に記載の無菌充填装置の浄化方法において、内容物充填ステーションについてのSOPと他のステーションについてのSOPとを、内容物充填ステーションについてのSIPが終わった直後から並行して行うことを特徴とする無菌充填装置の浄化方法。
- 請求項7又は8に記載の無菌充填装置の浄化方法において、SOPが熱水又は殺菌剤の吹き付けと無菌水の吹き付けとによって行うものであることを特徴とする無菌充填装置の浄化方法。
- 請求項1、5又は6のいずれか1項に記載の無菌充填装置の浄化方法において、内容物充填ステーションについてのCIP又はSIPを行う間に、他のステーションについてSOPを行うこととし、このSOPが過酸化水素成分を含んだ殺菌剤の噴霧、又はこの殺菌剤のガス若しくはミストの吹き付けによって行うものであることを特徴とする無菌充填装置の浄化方法。
- 請求項1、5又は6のいずれか1項に記載の無菌充填装置の浄化方法において、チャンバー内の内容物充填ステーションに向かって常時無菌エアを吹き込むことを特徴とする無菌充填装置の浄化方法。
- 請求項1、5又は6のいずれか1項に記載の無菌充填装置の浄化方法において、内容物充填ステーション内のホイールと他のステーション内のホイールとの間にホイール間の動力の伝達を断続するクラッチを設けておき、内容物充填ステーション内のホイールの回転を停止させる際、このクラッチを切るようにしたことを特徴とする無菌充填装置の浄化方法。
- 請求項1、5又は6のいずれか1項に記載の無菌充填装置の浄化方法において、ホイール列のホイールを自転用サーボモータによって各々独自に回転可能にしておき、内容物充填ステーション内のホイールの回転を停止させる際、該当する自転用サーボモータを停止させるようにしたことを特徴とする無菌充填装置の浄化方法。
- 請求項1、5又は6のいずれか1項に記載の無菌充填装置の浄化方法において、各種ステーションのうち内容物充填ステーション以外の他のステーションが、容器成形ステーション、容器殺菌ステーション、容器密封ステーション又は蓋殺菌ステーションであることを特徴とする無菌充填装置の浄化方法。
- ホイール列の各ホイールの回転によるプリフォーム又は容器の流れに沿って、その上流側から下流側へと内容物充填ステーションを含む各種ステーションが順に設けられ、各種ステーションがチャンバーで覆われた無菌充填装置において、内容物充填ステーション内のホイールの回転を停止させたうえで内容物充填ステーションについてCIPが行われ、上記CIPが終わった直後から内容物充填ステーション内のホイールを回転させつつ内容物充填ステーションについてCOP又はSOPが行われ、上記COP又はSOPが終わった直後から内容物充填ステーション内のホイールの回転を停止させたうえで内容物充填ステーションについてSIPが行われ、上記CIPの開始から上記SIPの終了までの間に、他のステーション内のホイールを回転させつつ、他のステーションについてCOP及びSOPの一方又は双方が所定の順序で行われるようにしたことを特徴とする無菌充填装置。
- 請求項15に記載の無菌充填装置において、内容物充填ステーションについてのSOPと他のステーションについてのSOPとが、内容物充填ステーションについてのSOPの開始からSIPの終了までの間に、段階的に行われるようにしたことを特徴とする無菌充填装置。
- 請求項15に記載の無菌充填装置において、内容物充填ステーションについてのSOPと他のステーションについてのSOPとが、ステーション間で並行して行われるようにしたことを特徴とする無菌充填装置。
- 請求項16又は請求項17に記載の無菌充填装置において、SOPが殺菌剤の吹き付けと無菌水の吹き付けとによって行われるものであることを特徴とする無菌充填装置。
- ホイール列の各ホイールの回転によるプリフォーム又は容器の流れに沿って、その上流側から下流側へと内容物充填ステーションを含む各種ステーションが順に設けられ、各種ステーションがチャンバーで覆われた無菌充填装置において、内容物充填ステーション内のホイールの回転を停止させたうえで内容物充填ステーションについてCIPが行われ、このCIPの初期から又は途中から洗浄液の温度がCIPに続いて行うSIPに必要な温度へと高められ、引き続き内容物充填ステーション内のホイールの回転を停止させたままで内容物充填ステーションについてSIPが行われ、このSIPによって殺菌されるとともに上記洗浄液が除去され、このSIPが終わった直後から内容物充填ステーション内のホイールを回転させつつ、内容物充填ステーションについてCOP及びSOPの一方又は双方が所定の順序で行われるようにしたことを特徴とする無菌充填装置。
- ホイール列の各ホイールの回転によるプリフォーム又は容器の流れに沿って、その上流側から下流側へと内容物充填ステーションを含む各種ステーションが順に設けられ、各種ステーションがチャンバーで覆われた無菌充填装置において、内容物充填ステーション内のホイールの回転を停止させたうえで内容物充填ステーションについてCIPを兼ねたSIPが行われ、このSIPが終わった直後から内容物充填ステーション内のホイールを回転させつつ、内容物充填ステーションについてCOP及びSOPの一方又は双方が所定の順序で行われるようにしたことを特徴とする無菌充填装置。
- 請求項19又は20に記載の無菌充填装置において、内容物充填ステーションについてのSOPと他のステーションについてのSOPとが、内容物充填ステーションについてのSIPが終わった直後から段階的に行われるようにしたことを特徴とする無菌充填装置。
- 請求項19又は20に記載の無菌充填装置において、内容物充填ステーションについてのSOPと他のステーションについてのSOPとが、内容物充填ステーションについてのSIPが終わった直後から並行して行われるようにしたことを特徴とする無菌充填装置。
- 請求項19又は20に記載の無菌充填装置において、SOPが熱水又は殺菌剤の吹き付けと無菌水の吹き付けとによって行われるものであることを特徴とする無菌充填装置。
- 請求項10、19又は20のいずれか1項に記載の無菌充填装置において、内容物充填ステーションについてのCIP又はSIPの間に、他のステーションについてSOPが行われ、このSOPが過酸化水素成分を含んだ殺菌剤の噴霧、又はこの殺菌剤のガス若しくはミストの吹き付けによって行われるものであることを特徴とする無菌充填装置。
- 請求項10、19又は20のいずれか1項に記載の無菌充填装置において、チャンバー内の内容物充填ステーションに向かって常時無菌エアが吹き込まれるようにしたことを特徴とする無菌充填装置。
- 請求項10、19又は20のいずれか1項に記載の無菌充填装置において、内容物充填ステーション内のホイールと容器殺菌ステーション内及び容器密封ステーション内のホイールとの間にホイール間の動力の伝達を断続するクラッチが設けられ、内容物充填ステーション内のホイールの回転を停止させる際、このクラッチが切られるようにしたことを特徴とする無菌充填装置。
- 請求項10、19又は20のいずれか1項に記載の無菌充填装置において、ホイール列のホイールが自転用サーボモータによって各々独自に回転可能とされ、内容物充填ステーション内のホイールの回転を停止させる際、該当する自転用サーボモータを停止させるようにしたことを特徴とする無菌充填装置。
- 請求項10、19又は20のいずれか1項に記載の無菌充填装置において、各種ステーションのうち内容物充填ステーション以外の他のステーションが、容器成形ステーション、容器殺菌ステーション、容器密封ステーション又は蓋殺菌ステーションであることを特徴とする無菌充填装置。
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