(57)【要約】【課題】食品の充填後密封前の容器のヘッドスペースに液体窒素を充填するために、液体窒素充填装置を無菌充填システム内に設置することを可能とし、かつ液体窒素の無菌化と液体窒素充填装置の充填ノズルの無菌化を簡単で低コストな構造で確実に実現する。【解決手段】液体窒素貯留タンク（２０）と、液体窒素貯留タンク（２０）から充填ノズル（２４）に至る液体窒素流路（２５）と、無菌環境内部（６６）の殺菌洗浄のために散布される薬剤や洗浄水から遮蔽する材質からなる外壁（２４ａ）を有する充填ノズル（２４）と、液体窒素貯留タンク（２０）に液体窒素を供給する液体窒素供給源（２１）と、充填ノズル（２４）内に配置されたノズル除菌フィルター（２９）とを備え、液体窒素貯留タンク（２０）、液体窒素流路（２５）と、液体窒素供給源（２１）は無菌環境外（６４）に配置され、充填ノズル（２４）は無菌環境内（６６）に配置されている無菌液体窒素充填装置。【選択図】図１
2007015724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器詰め食品の無菌充填システムにおいて食品の充填後密封前の容器のヘッドスペースに無菌液体窒素を注入・充填する装置であって、液体窒素貯留タンクと、該液体窒素貯留タンクから充填ノズルに至る液体窒素流路と、無菌環境内部の殺菌洗浄のために散布される薬剤や洗浄水を遮蔽する材質からなる外壁を有する充填ノズルと、該液体窒素貯留タンクに液体窒素を供給する液体窒素供給源と、該液体窒素貯留タンクから該充填ノズルに至る液体窒素流路および充填ノズルのいずれかに配置されたノズル除菌フィルターとを備え、該液体窒素貯留タンク、該液体窒素流路および該液体窒素供給源は無菌環境外に配置され、該充填ノズルは無菌環境内に配置されていることを特徴とする無菌液体窒素充填装置。
【請求項２】
該液体窒素供給源から該液体窒素貯留タンクの液体窒素供給口に至る液体窒素流路に配置された供給窒素除菌フィルターをさらに備えることを特徴とする請求項１記載の無菌液体窒素充填装置。
【請求項３】
該供給窒素除菌フィルターは該液体窒素貯留タンク内において該液体窒素供給口近辺の液体窒素流路内に配置されていることを特徴とする請求項２記載の無菌液体窒素充填装置。
【請求項４】
該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌する液体窒素流路および／または充填ノズル殺菌手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の無菌液体窒素充填装置。
【請求項５】
該液体窒素流路および／または充填ノズル内殺菌手段は、該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方に設けられ該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を加熱殺菌するヒータであることを特徴とする請求項４記載の無菌液体窒素充填装置。
【請求項６】
該液体窒素流路および／または充填ノズル内殺菌手段は、該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路および充填ノズルのいずれかに切換え可能に連通する熱水供給源と乾燥ガス供給源であり、該熱水供給源から熱水を供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガスを供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を乾燥することを特徴とする請求項４記載の無菌液体窒素充填装置。
【請求項７】
該液体窒素流路および／または充填ノズル内殺菌手段は、該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路および充填ノズルの少なくとも一方に切換え可能に連通する蒸気供給源と乾燥ガス供給源であり、該蒸気供給源から蒸気を供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガスを供給することにより該液体窒素流路および充填ノズルの少なくとも一方を乾燥することを特徴とする請求項４記載の無菌液体窒素充填装置。
【請求項８】
該液体窒素流路および／または充填ノズル内殺菌手段は、該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路および充填ノズルの少なくとも一方に切換え可能に連通する殺菌剤供給源と乾燥ガス供給源であり、該殺菌剤供給源から殺菌剤を供給することにより該液体窒素流路および充填ノズルの少なくとも一方を殺菌した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガスを供給することにより該液体窒素流路および充填ノズルの少なくとも一方を乾燥することを特徴とする請求項４記載の無菌液体窒素充填装置。
【請求項９】
該液体窒素流路および／または充填ノズル内殺菌手段は、該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路および充填ノズルの少なくとも一方に切換え可能に連通する無菌水供給源と乾燥ガス供給源であり、該無菌水供給源から無菌水を供給することにより該液体窒素流路および充填ノズルの少なくとも一方を殺菌洗浄した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガスを供給することにより該液体窒素流路および充填ノズルの少なくとも一方を乾燥することを特徴とする請求項４記載の無菌液体窒素充填装置。
【請求項１０】
該充填ノズルを該無菌環境内と無菌環境外との間に昇降させる昇降機構をさらに備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の無菌液体窒素充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無菌液体窒素充填装置に関し、特に容器詰め食品の無菌充填システムにおいて食品の充填後密封前の容器のヘッドスペースに無菌液体窒素を封入する陽圧充填法に好適な無菌液体窒素充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
容器詰め食品の無菌充填システムにおいて、密封直前の容器に液体窒素を封入する陽圧充填法を行う場合、液体窒素貯留タンクと液体窒素充填ノズルを備える液体窒素充填装置のうち少なくとも液体窒素充填ノズルを無菌環境内部に設置する必要がある。この場合、通常の無菌充填システムにおいては、無菌環境内部の無菌状態を維持するために、無菌環境内部を薬液、蒸気、無菌水等で定期的に洗浄殺菌するので、たとえば液体窒素充填装置を無菌環境内に設置すると、液体窒素充填装置自体がこのような薬剤等に対する洗浄殺菌適性を備えていなければならない。しかし、現状においては、液体窒素充填装置に薬剤耐性を持たせることや極低温部分での氷付き対策（たとえば氷付きを防止するために完全に乾燥させる処置）を施すことは極めて難しい。
【０００３】
また、無菌化された液体窒素を容器に充填するには、液体窒素自体の無菌化が必要となる。液体窒素の無菌化のために、特許文献１は、貯留タンクの液体窒素供給口に除菌フィルターを設けることを提案しているが、液体窒素充填ノズル部分の流路の無菌維持が困難で、完全に無菌保証できないという問題点がある。また、特許文献１は、液体窒素充填装置内を高温ガスで加熱殺菌し装置の無菌性を維持する方法を提案しているが、装置を加熱することは多大なエネルギーと時間が必要な上、装置は液体窒素の超低温と高温ガスによる高温の双方に耐えなければならないので、装置の部品に要求される熱特性も−２００℃から＋２００℃程度という広範囲なものとなり、部品の材質選択範囲が狭まったり、装置全体の構造が複雑化するという問題が生じる。
【特許文献１】特開２０００−１８５７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来の無菌液体窒素充填装置の問題点にかんがみなされたものであって、容器詰め食品の無菌充填システムにおいて食品の充填後密封前の容器のヘッドスペースに液体窒素を充填するために、液体窒素の無菌化と液体窒素充填装置の充填ノズルの無菌化を簡単で低コストな構造で確実に実現することを可能とする無菌液体窒素充填装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記本発明の目的を達成する液体窒素無菌充填装置は、容器詰め食品の無菌充填システムにおいて食品の充填後密封前の容器のヘッドスペースに無菌液体窒素を注入・充填する装置であって、液体窒素貯留タンクと、該液体窒素貯留タンクから充填ノズルに至る液体窒素流路と、無菌環境内部の殺菌洗浄のために散布される薬剤や洗浄水を遮蔽する材質からなる外壁を有する充填ノズルと、該液体窒素貯留タンクに液体窒素を供給する液体窒素供給源と、該液体窒素貯留タンクから該充填ノズルに至る液体窒素流路および充填ノズルのいずれかに配置されたノズル除菌フィルターとを備え、該液体窒素貯留タンク、該液体窒素流路および該液体窒素供給源は無菌環境外に配置され、該充填ノズルは無菌環境内に配置されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明の１側面においては、該無菌環境外に配置された液体窒素供給源から該液体窒素貯留タンクの液体窒素供給口に至る液体窒素流路に配置された供給窒素除菌フィルターによりさらに液体窒素をろ過することを特徴とする。
【０００７】
本発明の１側面において、該供給窒素除菌フィルターは該液体窒素貯留タンク内において該液体窒素供給口近辺の液体窒素流路内に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の他の側面においては、該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌する工程または液体窒素流路および／または充填ノズル内殺菌手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の側面においては、該液体窒素流路および／または充填ノズル殺菌工程または手段は、該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路および充填ノズルの少なくとも一方に設けられ該液体窒素流路および充填ノズルの少なくとも一方を加熱殺菌するヒータであることを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の側面においては、該液体窒素流路および／または充填ノズル殺菌工程または手段は、該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方に切換え可能に連通する熱水供給源と乾燥ガス供給源であり、該熱水供給源から熱水を供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガスを供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を乾燥することを特徴とする。
【００１１】
本発明の他の側面においては、該液体窒素流路および／または充填ノズル殺菌工程または手段は、該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方に切換え可能に連通する蒸気供給源と乾燥ガス供給源であり、該蒸気供給源から蒸気を供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガスを供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を乾燥することを特徴とする。
【００１２】
本発明の他の側面においては、該液体窒素流路および／または充填ノズル殺菌工程または手段は、該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの間の該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方に切換え可能に連通する殺菌剤供給源と乾燥ガス供給源であり、該殺菌剤供給源から殺菌剤を供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガスを供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を乾燥することを特徴とする。
【００１３】
本発明の１側面においては、該液体窒素流路および／または充填ノズル殺菌工程または手段は、該ノズル除菌フィルターと該充填ノズルの液体窒素滴下口間の該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方に切換え可能に連通する無菌水供給源と乾燥ガス供給源であり、該無菌水供給源から無菌水を供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌洗浄した後該乾燥ガス供給源から乾燥ガスを供給することにより該液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を乾燥することを特徴とする。
【００１４】
本発明の他の側面においては、充填ノズルを無菌環境内と無菌環境外との間に昇降させる昇降機構をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、無菌液体窒素充填装置の中で液体窒素貯留タンク、液体窒素流路と液体窒素供給源は無菌環境外に配置されるので無菌環境内部の殺菌洗浄のために散布される薬剤や洗浄水にさらされることがなく、無菌環境内に配置される充填ノズルはこれら薬剤や洗浄水を遮蔽する材質からなる外壁を有するので、充填ノズルをこれら薬剤や洗浄水から保護することができ、無菌充填システムにおいて容器のヘッドスペースに無菌液体窒素を封入するために、液体窒素の無菌化と液体窒素充填装置の充填ノズルの無菌化を簡単で低コストな構造で確実に実現することを可能とする無菌液体窒素充填装置を提供することができる。
【００１６】
また、液体窒素貯留タンクから充填ノズルに至る液体窒素流路または充填ノズル内に配置されたノズル除菌フィルターにより、好ましくはそれに加えて無菌環境外に配置された液体窒素供給源から液体窒素貯留タンクの液体窒素供給口に至る液体窒素流路に配置された供給窒素除菌フィルターにより、液体窒素をろ過することにより除菌処理を行うようにしたので、簡単で低コストな構造で液体窒素自体が無菌化されるとともに、液体窒素貯留タンクおよび液体窒素流路および充填ノズルの無菌化も達成することができる。
【００１７】
また、本発明の１側面によれば、供給窒素除菌フィルターは液体貯留タンク内において液体窒素供給口近辺の液体窒素流路内に配置されているので、液体窒素貯留タンクが液体窒素に含まれる菌によって汚染される可能性を最小とすることができる。
【００１８】
また、本発明の１側面によれば、該ノズル除菌フィルターと充填ノズルの間の液体窒素流路および充填ノズル内の少なくとも一方を殺菌する液体窒素流路および／または充填ノズル内殺菌工程または手段を設けたので、液体窒素自体と液体窒素流路および充填ノズルの無菌化をさらに確実に実現することができる。
【００１９】
また、本発明の他の側面によれば、充填ノズルを無菌環境内と無菌環境外との間に昇降させる昇降機構を設けたので、ノズルの殺菌のためにノズルの周辺に設けたヒーターやノズル除菌フィルターの交換等メーンテナンスのために充填ノズルを無菌環境外に容易に移動させることができ、メーンテナンス終了後は速やかに充填ノズルを無菌環境内の所定の位置に復帰させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。  
本発明の方法が適用される容器詰め食品に使用される容器としては特に限定はなく、プラスチック容器、金属缶、紙カップ等いずれの容器にも適用することができる。本発明は、特にプラスチックボトル詰め常温流通飲料、たとえば清涼飲料水、ミネラルウオーター、牛乳、乳飲料等の製造に用いられるプラスチックボトルの軽量化の目的で飲料の充填密封後のボトルの内圧を窒素ガスにより陽圧にする場合に好適に適用することができる。
【００２１】
本発明が適用される容器詰め食品の無菌充填システムは、プラスチックボトル等容器の内外面、少なくとも内面を殺菌する容器殺菌装置(リンサー)と、殺菌された容器に食品を充填する食品充填装置（フイラー）と、食品が充填された容器をキャップで密封する密封装置（キャッパー）を備えており、これらリンサー、フイラー、キャッパーはいずれも無菌環境内に配置されている。ここで無菌環境とは、作業室内の一部空間を囲って、容器搬入のための出入り口を除いて密封空間とし、この密封空間内に陽圧の無菌空気を導入して無菌状態を維持するようにした空間を意味する。
【００２２】
この無菌充填システムにおいては、無菌環境内部の無菌状態を維持するために、無菌環境内部のリンサー、フイラー、キャッパー等の各装置および無菌環境を形成する囲いの内壁面を定期的に殺菌洗浄する装置を備えており、この殺菌洗浄のために、薬液、蒸気、熱水等を使用する。
【００２３】
図３は本発明に係る無菌液体窒素充填方法を実施するための装置の１例として、無菌環境下でＰＥＴボトルに飲料を充填する装置を模式的に示す図である。
【００２４】
図３において、無菌飲料充填装置１０は飲料をＰＥＴボトルに充填するための充填装置であって、ＰＥＴボトルの搬送方向の順にボトルの内外面、少なくとも内面を殺菌するボトルリンサー１１、フイラー１２、キャッパー１３、ボトルを２列に振り分けるための振り分け装置１４が配列されている。飲料充填装置１０は鋼板からなるカバー１５によって覆われており、このカバー１５によって無菌環境を構成するボックス１６が形成されている。
【００２５】
なお、カバー１５にはボトル導入口１５ａとボトル排出口１５ｂが形成されているが、ボックス１６は実質的に密閉されている。無菌環境内部は陽圧の無菌空気で満たされており，無菌状態を維持している。
【００２６】
無菌環境殺菌装置３０は、ボックス１６内において熱水を散布する手段を構成する複数の回転ノズル２および複数の固定ノズル３を備えている。回転ノズル２はスプレーボールからなり、噴射口を下方に向けてボックス１６内の上部に配置されている。固定ノズル３はフルコーンノズルからなり、噴射口を斜め上方に向けてボックス１６内の下部の床面付近に配置されている。回転ノズル２および固定ノズル３はそれぞれ配管４により弁７および加温ヒータ６を介して熱水供給源５に接続されており、該供給源５から熱水の供給を受けることができる。
【００２７】
この装置を使用して殺菌を行う場合は、弁７を操作して配管４を熱水供給源５に接続する。熱水供給源５からの水は加温ヒータ６により加温され、配管４を経由してボックス１６内の回転ノズル２および固定ノズル３に供給され、これらのノズル２、３からボックス内に散布される。散布された熱水はボックス１６内のボトルリンサー１１、フイラー１２、キャッパー１３、振り分け装置１４等の機器の外表面、ボックス１６の内壁面およびボトルリンサー１１に熱水を供給するライン配管（図示せず）等の殺菌対象表面の大部分に降りかかってこの部分を濡らす。散布された熱水は殺菌対象表面の大部分を濡らすことによってこの部分を殺菌するとともに、蒸発した水蒸気がボックス１６内に充満し、熱水によって濡れていない部分を含む全殺菌対象表面に接触することによってさらなる殺菌が行われる。この熱水の散布を所定時間継続することによって全殺菌対象表面の完全な殺菌が達成される。この場合環境管理空間の内壁面であるボックス１６の内壁面も全面が機器表面と同様に充分に殺菌される。
【００２８】
殺菌温度は殺菌対象表面が６５℃以上とし、１００℃以下、好ましくは大気圧下で行うために９６℃未満となるように熱水の加温を調節する。
【００２９】
なお、図３の例では無菌環境内の各装置の殺菌に熱水を用いているが、蒸気、薬液、無菌水により殺菌を行うこともできる。
【００３０】
飲料の充填後密封前のボトルのヘッドスペースに無菌液体窒素を封入する本発明にかかる無菌液体窒素充填装置の充填ノズルはフイラー１２とキャッパー１３の間の無菌環境内空間に配置されている。
【００３１】
図１は無菌液体窒素充填装置１を模式的に示す図である。  
無菌充填システムのカバー１５（図３参照）によって、その内側には無菌環境６６が形成される。無菌液体窒素充填装置１は、液体窒素貯留タンク２０と、貯留タンク２０から充填ノズル２４に至る液体窒素流路２５と、充填ノズル２４を備えており、液体貯留タンク２０と液体窒素流路２５はカバー１５の外側の無菌環境外空間６４に配置され、充填ノズル２４は無菌環境６６内においてカバー１５に固定された充填ノズル収納筒60内に配置されている。液体窒素貯留タンク２０は箱型の保護カバー２３に覆われている。この保護カバー２３は必ずしも設けなくてもよいが、液体窒素により冷却されて結露や霜が生じることを防止するために設けたほうが好ましい。充填ノズル２４は耐水性、耐薬品性の材質からなる筒形の外壁２４ａによって囲まれており、この外壁２４ａによって無菌環境内部の殺菌洗浄のために散布される薬剤や洗浄水から遮蔽されている。外壁２４ａの頂面は液体窒素貯留タンク２０の保護カバー２３の下面に溶接等により固定されている。無菌液体窒素貯留タンク２０は液体窒素流路２２を介して無菌環境外６４に配置された液体窒素供給源２１に接続されており、液体窒素流路２２には開閉弁２７が介装されている。液体窒素供給源２１はさらに上流の液体窒素供給配管２６を介して外部から液体窒素を供給されるように構成されており、この液体窒素供給配管２６には細菌以外の比較的大きなごみを除去するためのごみ取り用ストレーナ５７が介装されている。
【００３２】
液体窒素流路２２の下流側の先端は液体窒素貯留タンク２０内の液体窒素液面上に臨むように配置されて液体窒素供給口２２ａを形成しており、開閉弁２７をオンすることにより液体窒素が供給口２２ａから液体窒素貯留タンク２０内に流下されるようになっている。
【００３３】
開閉弁２７には液体窒素貯留タンク２０の液面高さを監視しながら給液系の制御を行う制御配線４５が接続されている。制御配線４５には、貯留タンク２０の液面高さを監視する液面モニター４６と液面制御部５３が配置されており、液面高さが所定レベル以下になると液面モニター４６からの信号により制御部５３が動作して開閉弁２７の動作部２７ａを動作させ開閉弁２７をオンにすることにより貯留タンク２０への液体窒素供給を開始する。また液体窒素供給により液面高さが所定のレベルに達すると液面高さモニター４６からの信号により制御部５３が動作して開閉弁２７の動作部２７ａを動作させ開閉弁２７をオフすることにより液体窒素供給を停止する。
【００３４】
無菌液体窒素充填装置１は、さらに、液体窒素供給源２１から液体窒素貯留タンク２０の液体窒素供給口２２ａに至る液体窒素流路２２に配置された供給窒素除菌フィルター２８と、液体窒素貯留タンク２０から充填ノズル２４に至る液体窒素流路２５または充填ノズル２４内に配置されたノズル除菌フィルター２９とを備えている。図示の例では、除菌フィルター２９は充填ノズル２４内に配置されている。
【００３５】
供給窒素除菌フィルター２８は液体窒素貯留タンク２０内において液体窒素供給口２２ａ近辺の液体窒素流路２２内に配置されることが、液体窒素貯留タンク２０が液体窒素に含まれる細菌によって汚染される可能性を最小にすることができるので好ましいが、除菌フィルター２８はこれに限らず、液体窒素流路２２、たとえば開閉弁２７と液体窒素供給源２１の間に配置することもできる。また、供給窒素除菌フィルター２８をタンク内に設置する際は、タンク２０の流路２２の付け根からタンク内方にはめ込み、ねじ込み等の手段によって取り付け、カバー２３の流路２２まわりを開閉ハッチ等により開閉可能にすれば、供給窒素除菌フィルター２８をタンク２０から取り外し、カバー２３外で洗浄することができるので、より好ましい。
【００３６】
液体窒素貯留タンク２０から下流の液体窒素流路２５において、充填ノズル２４の上流側には開閉弁３１が介装されており、この開閉弁３１をオンオフすることにより液体窒素を充填ノズル２４から下方を順次通過する容器３２のヘッドスペース内に連続的または間欠的に滴下することができる。
【００３７】
第２の除菌フィルター２９と充填ノズル２４の間の液体窒素流路２５または充填ノズル２４内にはこの液体窒素流路２５および充填ノズル２４内の少なくとも一方を殺菌するための殺菌手段を構成する液体窒素流路殺菌用配管３３の先端開口部が開口している。図示の例では、配管３３は充填ノズル２４内に開口している。液体窒素流路殺菌用配管３３は上流側で流路殺菌用流体供給管３４と流路乾燥用ガス供給管３５に分岐しており、流路殺菌用流体供給管３４は、流路殺菌用流体である熱水、蒸気、薬液、または無菌水の供給源３６に接続し、流路乾燥用ガス供給管３５は加熱された窒素ガス等の流路乾燥用ガス供給源３７に接続している。流路殺菌用流体供給管３４には開閉弁３８が介装され、流路乾燥用ガス供給管３５には開閉弁３９が介装されている。また、開閉弁３８の上流には除菌フィルター４０が介装され、開閉弁３９の上流には除菌フィルター４１が介装されている。ここで薬剤としては、容器殺菌に用いるための薬剤、または設備殺菌用薬剤、あるいは容器殺菌と設備殺菌兼用の薬剤であればよく、具体的には過酢酸系殺菌薬剤でもよいが、過酸化水素系殺菌薬剤の方が加熱により残薬を飛ばすことができる点で好ましい。
【００３８】
さらに流路殺菌用流体供給管３４側からの殺菌流体のかわりに、流路乾燥用ガス供給源３７側にオゾンガスやエチレンオキサイドガスを蓄え、殺菌ガスを用いて殺菌してもよい。
【００３９】
除菌フィルター２８、２９、４０、４１としてはたとえば前記特許文献１記載のフィルター等公知のフィルターを使用することができる。すなわち、たとえばろ過精度０．０５〜０．５μｍ好ましくは０．１〜０．２μｍを有するフィルター体を備えることによって、微生物の芽胞を除去する機能を有するものであり、極低温耐性を有する材質のフィルターを使用することができる。またノズル除菌フィルター２９としては、撥水性が高く液体で洗浄した場合液切れのよい疎水性フィルターを使用することが好ましい。また、フィルター４０と４１は、それぞれ開閉弁３８と３９の下流側に配置してもよい。
【００４０】
次に、この無菌液体窒素充填装置１の動作について説明する。  
液体窒素貯留タンク２０に無菌液体窒素を貯留する時は、開閉弁３１をオフし、開閉弁２７をオンして液体窒素供給源２１から供給され液体窒素を除菌フィルター２８によりろ過した無菌液体窒素を液体窒素貯留タンク２０に所定のレベルに達するまで流下して貯留した後開閉弁２７をオフする。
【００４１】
容器３２に無菌液体窒素を充填する場合は、開閉弁３１をオンオフすることにより除菌フィルター２９によりろ過した無菌液体窒素を充填ノズル２４の液体窒素滴下口５８から容器３２のヘッドスペース内に連続的または間欠的に滴下する。
【００４２】
除菌フィルター２９を含む液体窒素流路２５および／または充填ノズル２４を殺菌するには、容器に液体窒素を充填していない時に流路乾燥用ガス供給管３５の開閉弁３９をオフ、流路殺菌用流体供給管３４の開閉弁３８をオンとすることにより液体窒素流路２５および／または充填ノズル２４に所定時間流路殺菌用流体を流して液体窒素流路２５および／または充填ノズル２４を殺菌した後、開閉弁３８をオフ，開閉弁３９をオンとすることにより液体窒素流路２５および／または充填ノズル２４に乾燥用ガスを流して液体窒素流路２５を乾燥する。
【００４３】
液体窒素流路２５の周囲には液体窒素流路２５および／または充填ノズル２４を加熱するためのコイル状ヒータ等のヒータ４３が配置されている。ヒータ４３は、液体窒素流路２５および／または充填ノズル２４を熱水や蒸気で殺菌する場合に、流路２５の熱水や蒸気で濡れた部分を窒素ガスで乾燥する際の加温サポートの役割を果たすことによって乾燥をより早くかつ確実に行う機能と、運転中の液体流路２５および／または充填ノズル２４の近傍の装置部分が液体窒素で冷却され霜が付着することを防止するための流路近傍部保温用ヒータとしての機能という２つの機能を果たすものである。
【００４４】
ヒータ４３には温度制御部４４の制御配線５５が接続されており、ヒータ４３の温度を所定の温度に調節するように構成されている。また、除菌フィルター２９にも温度制御部４２の制御配線５６が接続されており、除菌フィルター２９の温度を所定の温度に調節するように構成されている。熱水や蒸気で液体窒素流路２５および／または充填ノズル２４を殺菌する場合は、たとえば温度１２０℃で行い、除菌フィルター２９の温度もこの温度に達していることを確認し、この温度に調節する。
【００４５】
本発明の他の実施形態においては、液体窒素流路殺菌用配管３３を設けず、上記ヒータ４３の温度を上げることによって液体窒素流路２５および／または充填ノズル２４を加熱殺菌するように構成することもできる。
【００４６】
また、本発明の他の実施形態においては、液体窒素流路２５を構成する部分の一部または全部または充填ノズル２４を嵌め込み、ねじ込み等の手段によって装置に取外し可能に装着するように構成し、定期的に液体窒素流路２５の部分または充填ノズル２４を取外して無菌環境外で殺菌するようにしてもよい。
【００４７】
液体窒素貯留タンク２０には、貯留タンク２０に貯留された液体窒素から気化する窒素ガスを無菌環境内に排気するための排気管４７の先端部が開口している。この排気管４７には開閉弁４８が介装されている。
【００４８】
開閉弁４８には液体窒素貯留タンク２０内の圧力を監視しながら排気系の制御を行う制御配線５４が接続されている。制御配線５４には、貯留タンク２０の圧力を監視する圧力モニター４９と圧力制御部５０が配置されており、貯留タンク内の圧力が所定レベル以上になると圧力モニター４９からの信号により制御部５０が動作して開閉弁４８の動作部４８ａを動作させ開閉弁４８をオンにすることにより貯留タンク２０から気化した窒素ガスの排気を開始する。これによって気化した窒素ガスが無菌環境外に排気される。また排気により圧力が所定のレベルに下がると圧力モニター４９からの信号により制御部５０が動作して開閉弁４８の動作部４８ａを動作させ開閉弁４８をオフすることにより窒素ガスの排気を停止する。
【００４９】
図２は本発明の他の実施形態を示す模式図である。図２の実施形態において、図１の実施形態と同一構成要素は同一符号で示し、その説明を省略する。
【００５０】
この実施形態の装置１は、保護カバー２３の両側に直立して設けられた送りネジ７４と、この送りネジ７４と螺合するネジ孔を有し保護カバー２３の両側面に固定された送り用ブロック７２からなる昇降機構７０を備えている。送りネジ７４は図示しない駆動機構により回転することができる。
【００５１】
この昇降機構により、送りネジ７４を回転して保護カバー２３を図中矢印６８の方向に上昇させることにより、保護カバー２３に固定された充填ノズル２４も上昇するので、ノズルの殺菌のためにノズルの周辺に設けたヒーターやノズル除菌フィルターの交換等メーンテナンスのために充填ノズルを無菌環境外空間６４に容易に移動させることができる。メーンテナンス終了後は、送りネジ７４を逆方向に回転することにより充填ノズル２４は下降するので、速やかに充填ノズル２４を無菌環境６２内の充填ノズル収納筒６０内の所定の位置に復帰させることができる。
【００５２】
なお、昇降機構は上記送りネジ７４と送りブロック７２からなる機構に限らず、カム・リンク機構等他の昇降機構も使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る無菌液体窒素充填装置の１実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明に係る無菌液体窒素充填装置の他の実施形態を示す模式図である。
【図３】本発明に係る無菌液体窒素充填装置が適用される容器詰め食品の無菌充填装置の１例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５４】
１    無菌液体窒素充填装置
２０  液体窒素貯留タンク
２２、２５  液体窒素流路
２８  供給窒素除菌フィルター
２９  ノズル除菌フィルター
３３  液体窒素流路殺菌用配管（液体窒素流路殺菌手段）
４３  ヒータ
【図１】
2007015724.tif 000003
【図２】
2007015724.tif 000004
【図３】
2007015724.tif 000005