(57)【要約】【課題】充填機の滅菌を行う際に、いずれかの充填バルブ１６に異常があった場合に確実に検出する。【解決手段】上部マニホールド８によって分岐された分岐管１０にそれぞれ充填機構１２が設けられている。各充填機構１２は、充填ノズル１８への液通路を開閉する充填バルブ１６を有している。各充填ノズル１８には、それぞれ着脱可能な洗浄カップ４４が配置されており、滅菌時にはこのカップ４４を装着する。これら洗浄カップ４４は下部マニホールド４６に接続されている。充填バルブ１６の近傍の、充填バルブ１６よりも僅かに上流側の、前記液通路内に露出しない位置に温度検出手段３４を取り付けている。蒸気滅菌を行う際に、いずれかの充填バルブ１６に異常があって開放しないときには、この部分に結露水が溜まるため温度が上昇しないので、異常を確実に検出することができる。【選択図】　　　　図１
2004017971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の充填ノズルにそれぞれ係合部材を装着した後、充填バルブを開放して、各充填バルブへの液通路へ蒸気を供給することにより、前記液通路の滅菌を行う充填機において、
充填バルブが閉鎖されている状態の時に液通路内に供給される蒸気の結露水が滞留する箇所に温度検出手段を設け、滅菌時において、温度検出手段により検出した温度が滅菌温度に到達しない場合に充填バルブが開放されていないと判断することを特徴とする滅菌時における充填バルブの異常検出方法。
【請求項２】
複数の充填ノズルと、各充填ノズルへの液通路を開閉する複数の充填バルブと、各充填ノズルにそれぞれ装着される係合部材とを備え、前記充填ノズルに係合部材を装着した後、前記充填バルブを開放して液通路に蒸気を供給することにより、前記液通路の滅菌を行う充填機において、
充填バルブが閉鎖されている状態の時に液通路内に供給される蒸気の結露水が滞留する箇所に温度検出手段を設け、滅菌時において、温度検出手段により検出した温度が滅菌温度に到達しない場合に充填バルブが開放されていないと判断することを特徴とする滅菌時における充填バルブの異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は充填バルブの異常検出方法および異常検出装置に係り、特に、滅菌時に充填機内の液通路に蒸気を流し、その温度を温度検出手段によって検出して、滅菌が正常に行われているか否かを判断できる充填バルブの異常検出方法および異常検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数の充填ノズルを備え、各充填ノズルへの液通路を充填バルブによって開放し、充填液タンクから充填ノズルへ液体を供給して容器内への充填を行う充填機は従来から広く用いられている。このような充填機では、生産運転を開始する前に、充填バルブや配管等の充填液に接する部分の洗浄、滅菌を行う必要がある。充填機内の滅菌を行う媒体として通常は蒸気を用いているが、この蒸気が滅菌に必要な温度に達しているかを検出するために、蒸気が通過する液通路に温度センサを設けている。
【０００３】
前記のように充填機内の液通路に蒸気等の滅菌流体を流して滅菌を行う装置および方法であって、その液通路に温度センサを設けてその温度を検出するようにしたものはすでに知られている（特許２７６２３２９号、特許３２４４６３７号等）。
【０００４】
第１の特許公報（特許２７６２３２９号）に記載された滅菌装置は、各充填ノズルにそれぞれ装着される滅菌用キャップを有し、各滅菌用キャップには、分岐ドレイン管が接続されている。分岐ドレイン管は、下流端で集合されて共通ドレイン管に接続され、共通ドレイン管には圧力制御弁が介装されている。また、この滅菌装置は、共通ドレイン管において圧力制御弁の上流側に配設された第１温度センサと、各分岐ドレイン管にそれぞれ設けられた第２温度センサとを有している。
【０００５】
この滅菌装置では、充填ノズルに滅菌用キャップを装着して上流側からスチームを供給する。各分岐ドレイン管に設けられた第２温度センサが、すべて所定の温度まで上昇したことを検出して、分岐ドレイン管内に液体がないことを確認する。次に、共通ドレイン管の第１温度センサが滅菌温度以上の温度を検出した後に滅菌処理制御を開始するようになっている。
【０００６】
また、第２の特許公報（特許３２４４６３７号等）に記載された滅菌方法および装置は、各充填ノズルの先端部に、円筒形の継手が接続可能であり、各継手には、充填ノズルの温度が検出できる熱電対が取付けられ、この熱電対は温度検出器を介して温度を記録するレコーダーに接続されている。この発明では、液体貯蔵タンクから、先ず、処理液（熱水）を流して内面を洗浄し、乾燥させた後に、ピュアスチームを流して内面を滅菌する。そして、充填ノズルから出る熱水、スチームの温度を前記熱電対で検出する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように充填機の液通路内を蒸気滅菌する際には、充填バルブを開放して充填バルブのシール部も滅菌しなければならない。ところが、前記のように複数の充填バルブを備えた充填機の滅菌装置では、滅菌用キャップまたは継手から排出された蒸気は、マニホールドで一個所にまとめられて下流側へ送られるようになっている。このように充填バルブが下流側で連通していると、充填バルブのいずれかに異常が発生して開放しなかった場合でも、下流側から蒸気が回り込んできて、充填バルブよりも下流側に設置されている温度センサが正常な温度を検出してしまうおそれがある。この場合には、開放しなかった充填バルブまで正常な殺菌が行われたと判断してしまうという問題が発生する。
【０００８】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、充填バルブに異常があって開放しない場合でも、充填バルブの温度を確実に検知することができ、正常な滅菌が行われたか否かを判断することが可能な充填バルブの異常検出方法および異常検出装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明に係る充填バルブの異常検出方法は、複数の充填ノズルにそれぞれ係合部材を装着した後、充填バルブを開放して、各充填バルブへの液通路へ蒸気を供給することにより、前記液通路の滅菌を行う充填機において、充填バルブが閉鎖されている状態の時に液通路内に供給される蒸気の結露水が滞留する箇所に温度検出手段を設け、滅菌時において、温度検出手段により検出した温度が滅菌温度に到達しない場合に充填バルブが開放されていないと判断するようにしたものである。
【００１０】
この発明に係る充填バルブの異常検出方法では、すべての充填バルブを開放して液通路に蒸気を供給し、この蒸気の温度を温度検出手段によって検出することにより正常に滅菌が行われていることを確認するが、いずれかの充填バルブが開放しなかった場合には、その充填バルブの上流側に結露水が溜まり、温度検出手段によって検出している温度が滅菌温度に達しないため、その充填バルブの異常を感知することができる。
【００１１】
また、請求項２に記載された発明に係る充填バルブの異常検出装置は、複数の充填ノズルと、各充填ノズルへの液通路を開閉する複数の充填バルブと、各充填ノズルにそれぞれ装着される係合部材とを備え、前記充填ノズルに係合部材を装着した後、前記充填バルブを開放して液通路に蒸気を供給することにより、前記液通路の滅菌を行う充填機において、充填バルブが閉鎖されている状態の時に液通路内に供給される蒸気の結露水が滞留する箇所に温度検出手段を設け、滅菌時において、温度検出手段により検出した温度が滅菌温度に到達しない場合に充填バルブが開放されていないと判断するようにしたものである。
【００１２】
この発明に係る充填バルブの異常検出装置では、滅菌を行う際には、すべての充填バルブを開放して各液通路に蒸気を供給し、この蒸気の温度を温度検出手段によって検出することにより正常に滅菌が行われていることを確認する。しかし、いずれかの充填バルブに異常があって開放しない場合には、当初は蒸気が供給されてある程度まで温度が上昇するが、蒸気が流れていかないため凝縮して水滴となり、結露水として充填バルブの上流側に溜まるので、温度検出手段によって検出している温度が、殺菌するために必要な温度まで上昇せず、充填バルブの異常を感知することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る充填ノズルの異常検出装置を備えた充填機の概略構成を示す図、図２はこの充填機の要部を拡大して示す図、図３はこの充填機に設けられた充填機構の一例を示す縦断面図である。この充填機は、固定側の供給配管２にロータリジョイント４を介して回転配管６が接続され、この回転配管６の下流側に上部マニホールド８が連結されている。上部マニホールド８には、複数の分岐管１０が接続されており、これら各分岐管１０にそれぞれ充填機構１２が設けられている。
【００１４】
前記充填機構１２は、バルブハウジング１４内に充填バルブ１６が収容され、その下流側に充填ノズル１８が下方へ向かって伸びている。ハウジング１４の上部には充填バルブ開閉用のシリンダ２０が設けられている。この充填バルブ開閉用シリンダ２０は、ハウジング１４の内部空間２２を上下の圧力室２２Ａ、２２Ｂに区画するピストン２４を備えている。このピストン２４の上下の圧力室２２Ａ、２２Ｂには、それぞれエア供給口２６Ａ、２６Ｂからエアが給排され、前記ピストン２４を昇降させる。
【００１５】
前記ピストン２４に連結されたピストンロッド２８の下端に前記充填バルブ１６の弁体３０が取り付けられている。前記シリンダ２０の下方の圧力室２２Ｂにエアが導入されるとともに、上方の圧力室２２Ａが大気に開放されてピストン２４が上昇すると、ピストンロッド２８を介してこの弁体３０が上昇し、ハウジング１４の内面に形成されたシート部３２から離れて充填バルブ１６が開放する。また、シリンダ２０の上方の圧力室２２Ａにエアが導入されるとともに、下方の圧力室２２Ｂが大気に開放されてピストン２４が下降すると、ピストンロッド２８を介して弁体３０が下降し、シート部３２に着座して充填バルブ１６が閉鎖する。
【００１６】
この充填バルブ１６の上方に、前記上部マニホールド８からの分岐管１０が接続されており、充填バルブ１６が開放すると、ロータリジョイント４および回転配管６を介して供給されてきた充填液が、この分岐管１０から充填バルブ１６の内部を通過して、充填ノズル１８から容器（図示せず）内に充填される。また、充填機内を洗浄、滅菌する際には、前記供給配管２、ロータリジョイント４、回転配管６、上部マニホールド８、分岐管１０および充填バルブ１６、充填ノズル１８の内部等からなる液通路内を洗浄液、または、滅菌用の蒸気等が流れて充填ノズル１８から排出される。
【００１７】
前記充填機構１２のハウジング１４の、弁体３０とシート部３２とのシート位置よりもやや上方に、温度検出手段としての熱電対３４が設けられている。この熱電対３４は、図４および図５に示すように、方形のプレート状をしており、側面に形成された孔内に熱電対コード３６を差し込んで溶接により固定している。また、熱電対３４は、固定プレート３８にシリコン等の弾性体４０を介在させて固定されており、この固定プレート３８をボルト４２によって前記ハウジング１４の側面に取り付けている。
【００１８】
前記充填機構１２のハウジング１４は、図６に示すように、一側面が切り取られて薄くなっており、この薄くなった壁面に前記熱電対３４が固定されている。このように液通路の外部側に熱電対３４を取り付けたことにより、内部の液通路の温度を検出することが可能であるとともに、外部の汚染物質が液通路内に入るおそれを除くことができる。
【００１９】
前記構成の充填機は、内部の液通路を洗浄、滅菌するための洗浄滅菌装置（以下滅菌装置と呼ぶ）が設けられている。各充填機構１２にそれぞれ対応して洗浄カップ（係合部材）４４が配置されており、各洗浄カップ４４を充填機構１２の充填ノズル１８に装着する位置（図１および図２に示す位置）と、充填ノズル１８から外した退避位置とに移動できるようになっている。この充填機で容器内に充填を行う際には、洗浄カップ４４を容器に干渉しない位置に退避させる。また、充填機内の洗浄および滅菌を行う際には、各洗浄カップ４４を充填ノズル１８に装着して、前記液通路を通過した洗浄液または滅菌用蒸気をこの洗浄カップ４４内に排出する。
【００２０】
これら複数の洗浄カップ４４は、下部マニホールド４６に接続されており、充填ノズル１８から洗浄カップ４４に吐出された洗浄液または滅菌用蒸気はこの下部マニホールド４６で集合された後、排出通路４８から排出される。前記構成の充填機と、これら洗浄カップ４４および下部マニホールド４６等により充填機の滅菌装置が構成されている。
【００２１】
以上の構成に係る充填機の滅菌装置の作動について説明する。この実施の形態に係る充填機はロータリタイプの充填機であり、充填運転を行う際には、充填機を回転させ、各充填ノズル１８の下方に容器が供給されると、充填バルブ１６を開放して、固定側の供給配管２、ロータリジョイント４、回転配管６、上部マニホールド８、分岐管１０および充填機構１２の充填ノズル１６から容器内に内容液の充填を行う。この充填時には、洗浄カップ４４を退避させておくことはいうまでもない。
【００２２】
前記充填機の蒸気滅菌を行う場合には、充填機を回転させず、各充填ノズル１８に洗浄カップ４４を装着し、すべての充填バルブ１６を開放した後、前記固定側の供給配管２から蒸気を供給する。蒸気は、ロータリジョイント４、回転配管６、上部マニホールド８および分岐管１０から充填機構１２に送られ、充填バルブ１６内を通過して各充填ノズル１８から洗浄カップ４４内に吐出される。洗浄カップ４４に吐出された蒸気は、下部マニホールド４６を通って排出通路４８から排出される。
【００２３】
充填バルブ１６が正常に作動して開放している場合には、それぞれの熱電対３４の検出値は正常な滅菌温度（例えば１３０℃）に達するが、開放しない充填バルブ１６があった場合には、この充填バルブ１６の僅かに上流側の熱電対３４が取り付けられている位置に、蒸気の凝縮した結露水が溜まるので、この熱電対３４の検出する温度は、前記滅菌温度まで上昇しない。従って、滅菌不良であると判断することができる。このように滅菌不良と判断した場合には、警報を鳴らすとともに、異常のあった充填バルブ１６のナンバーを操作パネルに表示してオペレータに知らせる。
【００２４】
以上述べたようにこの実施の形態では、充填バルブ１６に異常があった場合には、温度の低下を検出することにより確実に判断することができ、しかも、熱電対３４をハウジング１４の外面に取り付けているので、充填機の液通路内に外部の汚染物質が進入することが確実に防止することができる。なお、前記実施の形態では、本発明の構成をロータリタイプの充填機に適用した場合について説明したが、ロータリタイプに限るものではなく、ライン式の充填機にも適用できることはいうまでもない。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載した発明によれば、複数の充填ノズルにそれぞれ係合部材を装着した後、充填バルブを開放して、各充填バルブへの液通路へ蒸気を供給することにより、前記液通路の滅菌を行う充填機において、充填バルブが閉鎖されている状態の時に液通路内に供給される蒸気の結露水が滞留する箇所に温度検出手段を設け、滅菌時において、温度検出手段により検出した温度が滅菌温度に到達しない場合に充填バルブが開放されていないと判断することにより、蒸気滅菌を行う際に、充填バルブに異常があって開放しなかった場合でも、充填バルブの上流側に溜まる結露水によって温度の低下を確実に検出することができ、その充填バルブが異常と判断することができる。
【００２６】
さらに、請求項２に記載の発明では、複数の充填ノズルと、各充填ノズルへの液通路を開閉する複数の充填バルブと、各充填ノズルにそれぞれ装着される係合部材とを備え、前記充填ノズルに係合部材を装着した後、前記充填バルブを開放して液通路に蒸気を供給することにより、前記液通路の滅菌を行う充填機において、充填バルブが閉鎖されている状態の時に液通路内に供給される蒸気の結露水が滞留する箇所に温度検出手段を設け、滅菌時において、温度検出手段により検出した温度が滅菌温度に到達しない場合に充填バルブが開放されていないと判断することにより、充填バルブの異常を温度の低下により確実に検出することができ、正常に滅菌が行われたか否かを判断することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る充填機の滅菌装置の全体の構成を簡略化して示す図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す図である。
【図３】充填バルブおよび充填ノズルを有する充填機構の縦断面図である。
【図４】熱電対の取付け構造を示す側面図である。
【図５】熱電対の斜視図である。
【図６】前記充填機構の平面図である。
【符号の説明】
１４　　ハウジング
１６　　充填バルブ
１８　　充填ノズル
３４　　温度検出手段（熱電対）
４４　　係合部材（洗浄カップ）
【図１】
2004017971.tif 000003
【図２】
2004017971.tif 000004
【図３】
2004017971.tif 000005
【図４】
2004017971.tif 000006
【図５】
2004017971.tif 000007
【図６】
2004017971.tif 000008