(57)【要約】【課題】加熱エアーによる液化ガス充填装置の殺菌について、装置の内部全体を短時間で効率良く加熱することができて、装置の内部で湿気による水滴の付着が起きないようにする。【解決手段】装置１を構成するタンク２とダクト３とノズル４のそれぞれに対して、それぞれ個別の除菌フィルター１１，１２，１３を介して、それぞれ個別に加熱エアーを流入させると共に、ノズル２内に流入させた加熱エアーの排気によりノズル２の開口部を覆うことでノズル２内への外気の流入を阻止しながら、タンク２内に流入させた加熱エアーをノズル４を通して排気させ、また、ダクト３内に流入させた加熱エアーをダクト３の末端付近に接続された配管１０から排気させる。【選択図】図１
2007145364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化ガスを貯留するためのタンクに対し、該タンク内を大気圧の状態に維持するためのダクトが該タンクの上部に連設され、また、該タンク内の液化ガスを流出させるためのノズルが該タンクの底部に連設された液化ガス充填装置について、該装置の内部を加熱エアーにより殺菌するための方法として、タンクとダクトとノズルのそれぞれに対して、それぞれ個別の除菌フィルターを介して、それぞれ個別に加熱エアーを流入させると共に、ノズル内に流入させた加熱エアーの排気によりノズルの開口部を覆うことでノズル内への外気の流入を阻止しながら、タンク内に流入させた加熱エアーをノズルを通して排気させ、また、ダクト内に流入させた加熱エアーをダクトの末端付近に接続された配管から排気させるようにしたことを特徴とする液化ガス充填装置の殺菌方法。
【請求項２】
装置の内部を加熱エアーにより殺菌した後で、更に、装置の内部を窒素ガスにより乾燥させるために、タンクとダクトとノズルのそれぞれに対して、それぞれ個別の除菌フィルターを介して、それぞれ個別に窒素ガスを流入させると共に、ノズル内に流入させた窒素ガスの排気によりノズルの開口部を覆うことでノズル内への外気の流入を阻止しながら、タンク内に流入させた窒素ガスをノズルを通して排気させ、また、ダクト内に流入させた窒素ガスをダクトの末端付近に接続された配管から排気させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の液化ガス充填装置の殺菌方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内容物が充填された容器のヘッドスペースに更に液化ガスを充填するための液化ガス充填装置に関し、特に、そのような液化ガス充填装置の内部を加熱エアーにより殺菌するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＩ缶のような薄肉の胴壁を持つ缶体に非炭酸飲料を充填して密封する際に、飲料を充填した缶内の液面上に、液体窒素のような不活性ガスの低温液化ガスを少量充填してから、缶の開口部に缶蓋を巻締めして密封するということが従来から行われており、また、そのような液化ガスの充填装置について、充填する液化ガスの無菌化を図るために、装置の内部を予め充分に殺菌しておくということが従来から行われている。
【０００３】
すなわち、そのような液化ガス充填装置の殺菌方法について、下記の特許文献１には、除菌フィルターを通して、殺菌用の蒸気を装置内に流入させて装置内を殺菌してから、冷却乾燥用の気体（窒素ガス）を流入させて装置内を乾燥させるということが開示されており、また、下記の特許文献２には、除菌フィルターを通して、装置内に高温ガス（加熱エアー）を流入させて装置内を殺菌するか、或いは、高温ガス（加熱エアー）に代えて蒸気殺菌してから乾燥ガスで装置内の水分を除去するということが開示されている。
【特許文献１】特開平１１−４３１１１号公報
【特許文献２】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】
ところで、上記のような従来公知の液化ガス充填装置の殺菌方法では、蒸気による場合或いは加熱エアー（高温ガス）による場合の何れの場合においても、除菌フィルターを通して装置内に供給する蒸気や加熱エアーを、一ケ所から装置のタンク内に流入させており、そのため、タンクの他にダクトやノズルを備えた装置の内部全体を所定温度にまで昇温させるのに多大の時間を要することとなって、熱効率が悪いものとなっている。
【０００５】
また、蒸気による殺菌の場合には、殺菌後に更に乾燥ガスで装置内を乾燥させているが、加熱エアーによる殺菌の場合には、殺菌後には特に装置内を乾燥させていないことから、加熱エアーに湿気が混入していると、加熱エアーが供給されるタンクから離れて、しかも、外気の影響を受けやすいダクトやノズルの部分で、加熱エアーが冷えて該エアー中の湿気が水滴として付着するような虞がある。特に、ノズル内に水滴が付着すると、低温の液化ガスを装置内へ流入させたときに、付着した水滴が氷結してノズルが詰まってしまうような不都合の生じる虞がある。
【０００６】
本発明は、上記のような問題の解消を課題とするものであり、具体的には、加熱エアーによる液化ガス充填装置の殺菌について、装置の内部全体を短時間で効率良く加熱することができて、装置の内部で湿気による水滴の付着が起きないようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するために、液化ガスを貯留するためのタンクに対し、該タンク内を大気圧の状態に維持するためのダクトが該タンクの上部に連設され、また、該タンク内の液化ガスを流出させるためのノズルが該タンクの底部に連設された液化ガス充填装置について、該装置の内部を加熱エアーにより殺菌するための方法として、タンクとダクトとノズルのそれぞれに対して、それぞれ個別の除菌フィルターを介して、それぞれ個別に加熱エアーを流入させると共に、ノズル内に流入させた加熱エアーの排気によりノズルの開口部を覆うことでノズル内への外気の流入を阻止しながら、タンク内に流入させた加熱エアーをノズルを通して排気させ、また、ダクト内に流入させた加熱エアーをダクトの末端付近に接続された配管から排気させるようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
上記のような本発明の液化ガス充填装置の殺菌方法によれば、タンクとダクトとノズルのそれぞれに対して個別に加熱エアーを流入させていることで、装置の内部全体を均一に昇温させることができて、装置の内部全体を短時間で効率良く加熱することができる。その結果、外気の影響を受けやすいダクトやノズルの部分でも、加熱エアーが冷えて該エアー中の湿気が水滴として付着するようなことはない。しかも、ノズルの内部に流入させた加熱エアーを、ノズルの開口部を覆うように排気させていることで、ノズル内に外気を巻き込むことがなく、また、ダクトの内部に流入させた加熱エアーを、ダクトの末端付近に接続された配管から排出させていることで、ダクト内に外気を巻き込むこともないため、装置内に巻き込まれる外気の湿気により水滴が付着するようなこともない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
加熱エアーによる液化ガス充填装置の殺菌について、装置の内部全体を短時間で効率良く加熱することができて、装置の内部で湿気による水滴の付着が起きないようにするという目的を、最良の形態として以下の実施例に具体的に示すように、装置を構成するタンクとダクトとノズルのそれぞれに対して、それぞれ個別の除菌フィルターを介して、それぞれ個別に加熱エアーを流入させると共に、ノズル内に流入させた加熱エアーの排気によりノズルの開口部を覆うことでノズル内への外気の流入を阻止しながら、タンク内に流入させた加熱エアーをノズルを通して排気させ、また、ダクト内に流入させた加熱エアーをダクトの末端付近に接続された配管から排気させるということで実現した。
【実施例】
【００１０】
本発明の方法を実施するための装置の一例について以下に説明すると、図１に示すように、液化ガス充填装置１では、液化ガスを貯留するためのタンク２に対して、その上部には、タンク２内を大気圧の状態に維持するためのダクト３が連設され、また、その底部には、タンク２内の液化ガスを流出させるためのノズル４が連設されていて、ノズル４には、液化ガスの流出量を制御するためのバルブ駆動装置５が付設されている。なお、低温の液化ガスを貯留するタンク２の壁部は、その大部分が断熱二重壁構造となっている。
【００１１】
そのような液化ガス充填装置１に対して、殺菌用の加熱エアーを供給するための配管６と、乾燥用の窒素ガスを供給するための配管７と、充填用の液化ガスを供給するための配管８とがそれぞれ接続されている。なお、各配管６，７，８管には、開閉弁や調圧弁や逆止弁やニードル弁等の弁が適所に設けられている。
【００１２】
加熱エアー供給用の配管６については、先ず、配管６ａと配管６ｂとに分岐してから、更に、一方の配管６ｂは配管６ｃと配管６ｄとに分岐しており、配管６ａは除菌フィルター１１を介してタンク２に接続され、配管６ｃは除菌フィルター１２を介してダクト３に接続され、配管６ｄは除菌フィルター１３を介してノズル４に接続されることとなる。なお、配管６ａと配管６ｂには、それぞれ出力５Ｋｗ程度の電気ヒーター１４，１５が設けられている。
【００１３】
窒素ガス供給用の配管７については、先ず、２本の配管に分岐してから、更に、一方の配管は配管７ａと配管７ｂとに分岐し、他方の配管は配管７ｃと配管７ｄとに分岐しており、配管７ａは除菌フィルター１１を介してタンク２に接続され、配管７ｂはバルブ駆動装置５に接続され、配管７ｃは除菌フィルター１２を介してダクト３に接続され、配管７ｄは除菌フィルター１３を介してノズル４に接続されることとなる。なお、配管７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄには、それぞれ流量表示部１６，１７，１８，１９が設けられている。
【００１４】
液化ガス供給用の配管８は、除菌フィルター１１を介してタンク２に接続されることとなる。なお、この液化ガス供給用の配管８には、該配管８内に残留した液化ガスの膨張による配管の損傷を防止するために、該配管８の適所に液化ガスを排出するためのドレン配管９が接続されている。
【００１５】
上記のように各配管が接続された液化ガス充填装置１の内部を加熱エアーによって殺菌する本実施例の方法では、窒素ガス供給用の配管７と液化ガス供給用の配管８のそれぞれの開閉弁を閉じた状態で、加熱エアー供給用の配管６の開閉弁を開くことにより、配管６に供給された無菌（殺菌済み）のエアーを、調圧弁により０．４〜０．５ＭＰａの圧力に調整した状態で、配管６ａの電気ヒーター１４と、配管６ｂの電気ヒーター１５とにより、約１４０℃程度に加熱してから、各除菌フィルター１１，１２，１３を介して、装置内に送り込んでいる。
【００１６】
すなわち、配管６ａからは、逆止弁と除菌フィルター１１を通ってタンク２内に加熱エアーが供給され、配管６ｃからは、ニードル弁により流量を調整しながら逆止弁と除菌フィルター１２を通ってダクト３内に加熱エアーが供給され、配管６ｄからは、ニードル弁により流量を調整しながら逆止弁と除菌フィルター１３を通ってノズル４内に加熱エアーが供給される。なお、そのように加熱エアーが供給される際に、各除菌フィルター１１，１２，１３の内部は加熱エアーによって殺菌されることとなる。
【００１７】
タンク２内に供給された加熱エアーは、タンク２内を加熱殺菌しながら、一部はダクト３に流れ込むが、大部分はノズル４に向かって流れて、ノズル４を通って排気される。また、ノズル４内に供給された加熱エアーは、ノズル４の外壁に設けられた孔内に流れ込んでから、ノズル４の開口部を覆うように流出しており、それによって、ノズル４内を加熱殺菌すると共に、ノズル４の開口部からノズル４内（及びタンク２内）に外気が流入するのを防止している。
【００１８】
また、ダクト３内に供給された加熱エアーは、ダクト３内を加熱殺菌してから、ダクト３の末端付近に接続された配管１０から排気されるが、このとき、ダクト３の末端の開閉弁（シャッター）は閉じられており、配管１０を通して排気される加熱エアーは、外気の吸い込みが起きないように、ニードル弁により流量が調節された状態で排気される。
【００１９】
上記のような加熱エアーによる液化ガス充填装置１の殺菌については、装置の大きさにもよるが、一般的には、加熱エアーを約３０分程度流すことにより装置内の殺菌を完了することができる。なお、そのような加熱エアーによる装置の殺菌に際して、ノズル４を覆うバンドヒーターによりノズル４を暖めるようにすることで、殺菌効率を一層向上させることができる。
【００２０】
ところで、本実施例の方法では、液化ガス充填装置１に対して、上記のように加熱エアーにより装置内を殺菌した後で、更に、窒素ガスにより装置内を乾燥させている。具体的には、各電気ヒーター１４，１５の電源をオフにして、加熱しない無菌のエアーを装置内に約３０分程度流すことで、装置内の温度を殺菌温度の約１４０℃程度から約５０℃程度の温度に下げた後で、装置内に乾燥用の窒素ガスを流入させている。
【００２１】
すなわち、加熱エアー供給用の配管６と液化ガス供給用の配管８のそれぞれの開閉弁を閉じた状態で、窒素ガス供給用の配管７の開閉弁を開くことにより、配管７に供給された窒素ガスを、調圧弁により０．３ＭＰａ程度の圧力に調整した状態で、それぞれ流量表示部１６，１７，１８，１９が設けられた各配管７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを通して、装置内に送り込んでいる。
【００２２】
窒素ガス供給用の配管７から供給される乾燥用の窒素ガスについて、配管７ｂからはバルブ駆動装置５に直接に窒素ガスが供給されるが、その他の配管７ａ，７ｃ，７ｄからは、タンク２とダクト３とノズル４のそれぞれに、それぞれ個別にそれぞれの逆止弁と除菌フィルター１１，１２，１３とを介して窒素ガスが供給される。なお、そのように窒素ガスが供給される際に、各除菌フィルター１１，１２，１３の内部は窒素ガスによって乾燥されることとなる。
【００２３】
配管７ｂからバルブ駆動装置５への窒素ガスの供給については、バルブ駆動装置５の内部を乾燥させると共に、該装置の内部に水分が侵入するのを防止するためであるが、液化ガスの充填時にも窒素ガスの供給を継続させていることで、液体ガスの充填時に液体ガスの低温の影響でバルブ駆動装置５が凍結するのを防止している。
【００２４】
なお、窒素ガスの供給時に、その流量を各流量表示部１６，１７，１８，１９のそれぞれで確認しているが、その流量の変化（減少）から、バルブ駆動装置５の内部や、各除菌フィルター１１，１２，１３の内部での目詰まり状態を発見することができる。そして、この目詰まり状態の発見に基づいて、バルブ駆動装置５の内部を清掃したり、各除菌フィルター１１，１２，１３を交換したりすることとなる。
【００２５】
タンク２とダクト３とノズル４とにそれぞれ供給された窒素ガスの装置内での流れについては、既に説明した加熱エアーの装置内での流れと同様であるために説明は省略するが、そのような窒素ガスの流れによる液化ガス充填装置１の乾燥については、装置の大きさにもよるが、一般的には、窒素ガスを約４０分程度流すことにより装置内の乾燥を完了することができる。
【００２６】
上記のように窒素ガスで液化ガス充填装置１の内部を充分に乾燥させた後は、バキュームポンプ２０の駆動により、タンク２を画成する断熱二重壁の内部から空気を排出し、該断熱二重壁の内部を真空化して、タンク２の断熱性を充分な状態に維持すると共に、窒素ガス供給用の配管７ａからタンク２内への窒素ガスの流入を止め、また、バルブ駆動装置５を駆動することでノズル４を閉じる。なお、窒素ガス供給用の他の配管７ｂ，７ｃ，７ｄには窒素ガスが流されたままで、この配管７ｂ，７ｃ，７ｄからの窒素ガスは、液化ガスを装置（タンク２）内へ供給する工程から、液化ガスを充填する工程を経て、液化ガス充填作業の終了後に装置内から液化ガスを排出して装置内に残留した液化ガスを乾燥させる工程まで流し続けられる。
【００２７】
そのような状態から、液化ガス供給用の配管８の開閉弁を開くことにより、配管８に供給された液化ガス（液体窒素）を、除菌フィルター１１を介してタンク２内に供給している。なお、この時点で、ダクト３の末端の開閉弁（シャッター）は開けられ、それと同時に、ダクト３の末端付近に接続する配管１０のニードル弁は閉じられる。それにより、タンク２内で液化ガスから蒸発した窒素ガスと、除菌フィルター１２を介してダクト３内に供給され続けている窒素ガスとは、何れもダクト３の末端から排気されることとなり、この排気によりダクト３内に外気が流入するのが防止されることとなる。その結果、タンク２の内部は、外気を流入させることなく、常に大気圧の状態に維持されることとなる。
【００２８】
そのように大気圧の状態にあるタンク２の内部に所定量の液化ガス（液体窒素）が貯留された状態から、内容物が充填された容器が装置１の下方に搬送されるのに応じて、バルブ駆動装置５を駆動させてノズル４を開くことにより、タンク２内に貯留された液化ガスは、重力による自然流下によって、ノズル４を通して容器内のヘッドスペースに充填されることとなる。
【００２９】
そのような液化ガスの充填作業が終了すると、液化ガス供給用の配管８の開閉弁を閉じて、タンク２内への液化ガスの供給を停止すると共に、液化ガス供給用の配管８内に残留した液化ガスが膨張して配管が損傷されるのを防止するために、ドレン配管９の開閉弁を開いて、配管８内に残留している液化ガスをドレン配管９から排出する。また、バキュームポンプ２０の駆動を停止すると共に、窒素ガス供給用の配管７ａの開閉弁を開くことで、タンク２内に窒素ガスを流入させて、タンク２内に残留している液化ガスを排出する。そして、窒素ガスを２時間ほど供給して装置内を充分に乾燥させることで、装置内の殺菌・乾燥から液化ガスの充填を終了して次回の殺菌・乾燥に至るまでの一サイクルの作業を完了させている。
【００３０】
以上に説明したような本実施例の液化ガス充填装置の殺菌方法によれば、タンク２とダクト３とノズル４のそれぞれに対して個別に加熱エアーを流入させていることで、装置１の内部全体を均一に昇温させることができて、装置１の内部全体を効率良く加熱することができる。その結果、外気の影響を受けやすいダクト３やノズル４の部分で、加熱エアーが冷えて該エアー中の湿気が水滴として付着するようなことはない。
【００３１】
しかも、ノズル４内に流入させた加熱エアーを、ノズル４の開口部を覆うように排気させていることで、ノズル４内（及びタンク２内）に外気を巻き込むことがなく、また、ダクト３内に流入させた加熱エアーを、ダクト３の末端付近に接続された配管１０から排気させていることで、ダクト３内に外気を巻き込むこともないため、装置内に巻き込まれる外気の湿気による水滴が付着するようなこともない。
【００３２】
さらに、本実施例の方法では、装置内を加熱エアーにより殺菌した後で、装置１のタンク２とダクト３とノズル４のそれぞれに対して、加熱エアーの場合と同様に、それぞれ個別に窒素ガスを流入させて、装置１の内部全体を窒素ガスによって乾燥させていることから、湿気による水滴の付着防止を一層確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の殺菌方法を実施するための液化ガス充填装置と該装置に接続される各配管とを示す説明図。
【符号の説明】
【００３４】
１      液化ガス充填装置
２      タンク
３      ダクト
４      ノズル
６      加熱エアー供給用の配管
７      窒素ガス供給用の配管
８      液化ガス供給用の配管
９      ドレン配管
１０    ダクトの末端付近に接続される配管
１１    除菌フィルター
１２    除菌フィルター
１３    除菌フィルター
【図１】
2007145364.tif 000003