(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧タンクで充填液を加圧して圧送し、大気に開放された状態の容器に充填を行う充填装置において、上記加圧タンクの上流側に充填液を加熱して殺菌する殺菌装置を備えると共に、該殺菌装置と加圧タンクを結ぶ送液経路中に、加熱された充填液を収容し加圧タンクの内圧より低く大気圧より高く加圧された微加圧タンクと、微加圧タンクから加圧タンクへ充填液を送る送液手段とを設けたことを特徴とする充填装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、お茶、ジュース、コーヒー等の飲料を加熱殺菌した状態で充填を行う充填装置に関し、特に充填液を密閉された送液経路にて送液するようにした充填装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、飲料の充填において充填液を加熱殺菌し高温の状態のまま容器に充填することにより雑菌の混入を防止した充填装置が存在する。
【０００３】
一方、同様に飲料の充填において飲料を調合する調合設備から充填機までの送液経路を外気に触れないように密閉し、経路中に設けた加圧タンクにおいて無菌エアで充填液を加圧して充填機に圧送するようにすることにより雑菌の混入を防止した充填装置が存在している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記、従来の２つの充填装置を組み合わせて、加熱殺菌した高温の充填液を密閉した送液経路で送液し、加圧タンクで加圧して充填するようにすると、液中の溶存可能な空気濃度は加熱することにより低下するので、常温で調合され加熱殺菌された充填液は溶存空気濃度が過飽和の状態のまま密閉した送液経路を送液されることになり、充填機の充填ノズルから大気中へ放出された途端に圧力が低下して過飽和分の溶存空気が、充填液から一気に抜け出し容器の中で激しく泡立って吹きこぼれてしまうという問題があった。
【０００５】
本発明はこの事情に鑑み、充填液を加熱殺菌した状態で容器に充填する充填装置において、加熱殺菌機から充填機までを密封した送液経路として送液中の充填液の管理水準を向上させて雑菌混入の防止を図るようにした場合であっても、充填時の泡立ちを低下させ安定した充填を可能とした充填装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を解決するために、加圧タンクで充填液を加圧して圧送し、大気に開放された状態の容器に充填を行う充填装置において、上記加圧タンクの上流側に充填液を加熱して殺菌する殺菌装置を備えると共に、該殺菌装置と加圧タンクを結ぶ送液経路中に、加熱された充填液を収容し加圧タンクの内圧より低く大気圧より高く加圧された微加圧タンクと、微加圧タンクから加圧タンクへ充填液を送る送液手段とを設けるという技術手段を採用した。
【０００７】
【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、本発明に係る充填装置を含む充填設備の構成全体を示す概略図であり、この充填設備は上流側から調合設備１と高温殺菌機２（殺菌装置）と微加圧タンク３と送液ポンプ４と加圧タンク５と充填機６とを備えると共に、各々をパイプからなる送液経路１０〜１４にて接続して構成され、後述するように微加圧タンク３にて過飽和となった溶存空気の一部を充填液中から放出させるようになっている。
【０００８】
前記充填設備では、調合設備１を備えており大気圧下において常温（１５℃程度）で調合された飲料（充填液）を送液経路１０を介して下流側の高温殺菌機２に送液するようになっている。高温殺菌機２では充填液を常温から９０℃まで加熱するようになっており、加熱された充填液を送液経路１１を介して下流側の微加圧タンク３へ送液するようになっている。微加圧タンク３は上方に空間を残した状態で充填液を収容するようになっており、空間部分に一方を給気用調圧弁７、他方を排気用調圧弁８とし、両調圧弁により給排気を調整することにより微加圧タンク３内の圧力を所定圧に維持するように制御して、微加圧タンク３内が大気圧よりわずかに高い圧力（絶対圧で１．１ｋｇ／ｃｍ２程度）になるように供給量を調整して無菌エアが供給されるようになっている。つまり微加圧タンク３内は常に大気圧よりわずかに高い圧力に維持されているので外気の混入を阻止するようになっているものである。
【０００９】
微加圧タンク３の下流側には送液経路１２，１３を介して加圧タンク５さらにその下流側に送液経路１４を介して充填機６が配置されている。
【００１０】
加圧タンク５は微加圧タンク３と同様に上方に空間を残した状態で充填液を収容するようになっており、空間部分に接続されたエア配管に設けた調圧弁９により加圧タンク５内を所定の圧力（絶対圧で１．４ｋｇ／ｃｍ２〜１．８ｋｇ／ｃｍ２の範囲）となるように供給量を調節して無菌エアが供給されるようになっている。
【００１１】
また、充填機６は送液経路１４から分岐されて充填液が供給される複数本の充填ノズル１５を備えており、重量計による計測と共に加圧タンク５による充填液の供給圧の制御によってその下方に載置される図示しない容器に大気開放状態で精度良く充填を行うようになっている。
【００１２】
また、微加圧タンク３から加圧タンク５へ充填液を送液する送液経路１２と１３の間には送液手段としての送液ポンプ４を設けており、内圧の低い微加圧タンク３から内圧の高い加圧タンク５への送液を可能としている。
【００１３】
なお、以上において説明した充填設備のうち本発明に係る充填装置は高温殺菌機２から充填機６を指すものであり調合設備１に変えて貯蔵タンク等を接続するようにしても良い。また充填機６は重量式の他の流量、時間、水位等を計測し所定量の充填を行う他の方式の充填機を採用することもできる。
【００１４】
次に、本発明による作用について説明する。常温（１５℃）で調合された飲料（充填液）の溶存空気濃度は大気圧（絶対圧で１．０ｋｇ／ｃｍ２）で２６．４ｍｇ／ｌとなり、高温殺菌機２で９０℃まで加熱するとその溶存空気濃度は大気圧下で１４．８ｍｇ／ｌに減少しその差１１．６ｍｇ／ｌ分の溶存空気が過飽和となる。実際には送液中に充填液の温度は若干低下し溶存空気濃度は上昇するが、密閉された送液経路を経て充填機６の充填ノズル１５から大気開放状態の容器内に充填を行うと、過飽和分の溶存空気が一気に放出されて激しく泡立ってしまう。しかしながら本発明によれば、高温殺菌機２の下流側の送液経路１１と１２の間に設けた微加圧タンク３内を大気圧よりわずかに高い圧力（絶対圧で１．１ｋｇ／ｃｍ２程度）に設定しているので、例えば９０℃で絶対圧が１．１ｋｇ／ｃｍ２の気圧下であると溶存空気濃度は１６．３ｍｇ／ｌとなるので常温で調合された充填液の溶存空気濃度２６．４ｍｇ／ｌとの差１０．１ｍｇ／ｌ分の過飽和分の溶存空気が微加圧タンク３内に放出される。つまり高温殺菌機２で加熱された充填液を一旦微加圧タンク３に収容することにより過飽和となる溶存空気が放出されその後送液経路を経て充填機６の充填ノズル１５から大気開放状態の容器内に充填される際に充填液から放出される溶存空気は、大気圧下における９０℃での溶存空気濃度１４．８ｍｇ／ｌと絶対圧で１．１ｋｇ／ｃｍ２の気圧下における９０℃での溶存空気濃度１６．３ｍｇ／ｌの差１．５ｍｇ／ｌ分まで減少し泡立ちが低減されるものである。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、以上の構成を採用した結果、次の効果を得ることができる。
（１）殺菌装置で加熱されて溶存空気濃度が過飽和となった充填液を大気圧より高く加圧した微加圧タンクに一旦収容することによって過飽和分の溶存空気を放出されるので、送液経路の密閉度を維持しつつ充填時の泡立ちを低減させることができ送液中の充填液の管理水準を向上させかつ安定した充填を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の充填装置の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
１・・・・調合設備                      ２・・・・高温殺菌機（殺菌装置）
３・・・・微加圧タンク                  ４・・・・送液ポンプ（送液手段）
５・・・・加圧タンク                    ６・・・・充填機
７・・・・給気用調圧弁                  ８・・・・排気用調圧弁
９・・・・調圧弁                １０〜１４・・・・送液経路
１５・・・・充填ノズル
【図１】
0004311789.tif 000002