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技術 飲料処理システム

出願人 大日本印刷株式会社
発明者 桑野誠司
出願日 2019年3月18日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2019-050193
公開日 2020年9月24日 (3ヶ月経過) 公開番号 2020-151629
状態 特許登録済
技術分野 清浄化一般 飲料を作る装置 瓶詰機;洗瓶ー密封ー一貫工程 液体または蒸気による洗浄
主要キーワード 供給系配管 帰還配管 温水供給ライン 冷水供給ライン バランスタンク 温水循環ライン 調合装置 無菌チャンバ
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (11)

課題

CIPの時間を短縮することが可能な飲料処理システムを提供する。

解決手段

飲料処理システム100は、液体循環させることが可能な循環系25を有する内容物充填システム50と、内容物充填システム50の循環系25に連結された温水供給ライン60と、温水供給ライン60に連結され、循環系25に供給するための温水貯留する温水タンク70と、温水供給ライン60に連結され、温水供給ライン60に薬剤を供給する薬剤供給ライン80と、を備えている。

概要

背景

従来から、飲料をボトル等の容器充填するシステムとして、飲料自体を殺菌するとともに、サージタンク配管充填ノズル等を殺菌して無菌状態にする内容物充填システムが知られている。このような内容物充填システムでは、例えば飲料の種類を切り替える際に、CIP(Cleaning in Place)処理をしている(例えば、特許文献1)。

CIPは、飲料の流路タンクに付着した前回の飲料の残留物等を除去するためのものである。このCIPを行う場合、まず、例えば水に苛性ソーダ等のアルカリ性薬剤を添加した洗浄液を作製し、所定の温度まで加熱する。次に、飲料の流路に、加熱された洗浄液を流す。その後、飲料の流路に、水に酸性薬剤を添加した洗浄液を流すことにより行われる。

しかしながら、CIPを行う際に、洗浄液を所定の温度に加熱する工程において、洗浄液の加熱時間が長くなっているという問題がある。この場合、CIPの時間が長くなり、生産性が悪化するといった問題がある。また、洗浄液の加熱時間を短くするために、大量のヒータを設置する場合がある。この場合、ヒータの設置コストが高くなるといった問題がある。また、この場合、製品の製造時には使用されずに、CIP時にのみ使用されるヒータを設置することとなるため、改善が望まれている。

概要

CIPの時間を短縮することが可能な飲料処理システムを提供する。飲料処理システム100は、液体循環させることが可能な循環系25を有する内容物充填システム50と、内容物充填システム50の循環系25に連結された温水供給ライン60と、温水供給ライン60に連結され、循環系25に供給するための温水貯留する温水タンク70と、温水供給ライン60に連結され、温水供給ライン60に薬剤を供給する薬剤供給ライン80と、を備えている。

目的

また、この場合、製品の製造時には使用されずに、CIP時にのみ使用されるヒータを設置することとなるため、改善が望まれている

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

液体循環させることが可能な循環系を有する内容物充填システムと、前記内容物充填システムの前記循環系に連結された温水供給ラインと、前記温水供給ラインに連結され、前記循環系に供給するための温水貯留する温水タンクと、前記温水供給ラインに連結され、前記温水供給ラインに薬剤を供給する薬剤供給ラインと、を備える、飲料処理システム

請求項2

前記温水供給ラインと前記温水タンクとを連結するとともに、前記温水を作製するためのヒータを有する温水循環ラインを更に備える、請求項1に記載の飲料処理システム。

請求項3

前記ヒータは、前記温水を50℃以上90℃以下の温度に加熱する、請求項2に記載の飲料処理システム。

請求項4

前記温水循環ラインは、前記温水を循環させるポンプを含む、請求項2または3に記載の飲料処理システム。

請求項5

前記循環系は、飲料を加熱する加熱殺菌機を少なくとも含む第1循環系と、前記加熱殺菌機によって滅菌された飲料を貯留するサージタンクを少なくとも含む第2循環系と、容器に飲料を充填する充填装置を少なくとも含む第3循環系と、を含む、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の飲料処理システム。

請求項6

前記温水供給ラインは、前記第1循環系に連結された第1温水供給ラインと、前記第2循環系に連結された第2温水供給ラインと、前記第3循環系に連結された第3温水供給ラインと、を含む、請求項5に記載の飲料処理システム。

請求項7

前記第1温水供給ライン、前記第2温水供給ラインおよび前記第3温水供給ラインの長さは、それぞれ100m以下である、請求項6に記載の飲料処理システム。

請求項8

前記温水タンクの容量は、前記循環系に循環する前記温水の容量の1.1倍以上3.0倍以下である、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の飲料処理システム。

技術分野

0001

本開示は、飲料処理システムに関する。

背景技術

0002

従来から、飲料をボトル等の容器充填するシステムとして、飲料自体を殺菌するとともに、サージタンク配管充填ノズル等を殺菌して無菌状態にする内容物充填システムが知られている。このような内容物充填システムでは、例えば飲料の種類を切り替える際に、CIP(Cleaning in Place)処理をしている(例えば、特許文献1)。

0003

CIPは、飲料の流路タンクに付着した前回の飲料の残留物等を除去するためのものである。このCIPを行う場合、まず、例えば水に苛性ソーダ等のアルカリ性薬剤を添加した洗浄液を作製し、所定の温度まで加熱する。次に、飲料の流路に、加熱された洗浄液を流す。その後、飲料の流路に、水に酸性薬剤を添加した洗浄液を流すことにより行われる。

0004

しかしながら、CIPを行う際に、洗浄液を所定の温度に加熱する工程において、洗浄液の加熱時間が長くなっているという問題がある。この場合、CIPの時間が長くなり、生産性が悪化するといった問題がある。また、洗浄液の加熱時間を短くするために、大量のヒータを設置する場合がある。この場合、ヒータの設置コストが高くなるといった問題がある。また、この場合、製品の製造時には使用されずに、CIP時にのみ使用されるヒータを設置することとなるため、改善が望まれている。

先行技術

0005

特開2007−236706号公報

発明が解決しようとする課題

0006

本開示はこのような点を考慮してなされたものであり、CIPの時間を短縮することが可能な飲料処理システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

本開示の一実施の形態は、液体循環させることが可能な循環系を有する内容物充填システムと、前記内容物充填システムの前記循環系に連結された温水供給ラインと、前記温水供給ラインに連結され、前記循環系に供給するための温水貯留する温水タンクと、前記温水供給ラインに連結され、前記温水供給ラインに薬剤を供給する薬剤供給ラインと、を備える、飲料処理システムである。

0008

本開示の一実施の形態において、飲料処理システムは、前記温水供給ラインと前記温水タンクとを連結するとともに、前記温水を作製するためのヒータを有する温水循環ラインを更に備えていても良い。

0009

本開示の一実施の形態において、前記ヒータは、前記温水を50℃以上90℃以下の温度に加熱しても良い。

0010

本開示の一実施の形態において、前記温水循環ラインは、前記温水を循環させるポンプを含んでいても良い。

0011

本開示の一実施の形態において、前記循環系は、飲料を加熱する加熱殺菌機を少なくとも含む第1循環系と、前記加熱殺菌機によって滅菌された飲料を貯留するサージタンクを少なくとも含む第2循環系と、容器に飲料を充填する充填装置を少なくとも含む第3循環系と、を含んでいても良い。

0012

本開示の一実施の形態において、前記温水供給ラインは、前記第1循環系に連結された第1温水供給ラインと、前記第2循環系に連結された第2温水供給ラインと、前記第3循環系に連結された第3温水供給ラインと、を含んでいても良い。

0013

本開示の一実施の形態において、前記第1温水供給ライン、前記第2温水供給ラインおよび前記第3温水供給ラインの長さは、それぞれ100m以下であっても良い。

0014

本開示の一実施の形態において、前記温水タンクの容量は、前記循環系に循環する前記温水の容量の1.1倍以上3.0倍以下であっても良い。

発明の効果

0015

本開示によれば、CIPの時間を短縮することができる。

図面の簡単な説明

0016

図1は、本開示の一実施の形態による飲料処理システムを示すブロック図である。
図2は、本開示の一実施の形態による飲料処理システムを用いたCIP方法を示すブロック図である。
図3は、本開示の一実施の形態による飲料処理システムを用いたCIP方法を示すブロック図である。
図4は、本開示の一実施の形態による飲料処理システムを用いたCIP方法を示すブロック図である。
図5は、本開示の一実施の形態による飲料処理システムを用いたCIP方法を示すブロック図である。
図6は、本開示の一実施の形態による飲料処理システムを用いたCIP方法を示すブロック図である。
図7は、本開示の一実施の形態による飲料処理システムを用いたCIP方法を示すブロック図である。
図8は、本開示の一実施の形態による飲料処理システムを用いたCIP方法を示すブロック図である。
図9は、本開示の一実施の形態による飲料処理システムを用いたCIP方法の変形例を示すブロック図である。
図10は、本開示の一実施の形態による飲料処理システムの変形例を示すブロック図である。

実施例

0017

以下、図面を参照して本開示の一実施の形態について説明する。図1乃至図8は本開示の一実施の形態を示す図である。

0018

まず、図1により、本実施の形態による飲料処理システムの概要について説明する。

0019

図1に示すように、飲料処理システム100は、液体を循環させることが可能な循環系25を有する内容物充填システム50と、内容物充填システム50の循環系25に連結された温水供給ライン60と、温水供給ライン60に連結され、循環系25に供給するための温水を貯留する温水タンク70と、温水供給ライン60に連結され、温水供給ライン60に薬剤を供給する薬剤供給ライン80と、を備えている。また、飲料処理システム100は、温水供給ライン60と温水タンク70とを連結する温水循環ライン90を更に備えている。

0020

ここでは、まず、内容物充填システム50について説明する。

0021

図1に示すように、内容物充填システム50は、調合装置1と、バランスタンク2と、加熱殺菌機(Ultra High−temperature、以下UHTと記す)3と、サージタンク4と、ヘッドタンク5と、充填装置(フィラー)6とを備えている。調合装置1、バランスタンク2、UHT3、サージタンク4、ヘッドタンク5、および充填装置6は、飲料の搬送方向に沿って、上流側から下流側に向けてこの順に配置されている。また、調合装置1、バランスタンク2、UHT3、サージタンク4、ヘッドタンク5、および充填装置6は、後述するように、飲料が通過する製品供給系配管20によってそれぞれ連結されている。

0022

このうち、調合装置1は、製品である飲料を所望の配合割合調合するものである。製品としては、例えばミネラルウォーター炭酸飲料茶系飲料果実飲料コーヒー飲料乳飲料機能性飲料アルコール入り飲料、カフェインアルギニンを含むいわゆるエナジードリンク等が挙げられる。

0023

バランスタンク2は、調合装置1によって調合された飲料を貯留することにより、飲料の流れを円滑にするものである。なお、図1に示すように、このバランスタンク2の下流側にポンプP1およびヒータH1が設けられている。このうち、ポンプP1は、バランスタンク2に貯留された飲料等を下流側に送る役割を果たし、ヒータH1は、後述するCIPの際に洗浄液を加熱する役割を果たす。

0024

UHT3は、バランスタンク2から供給された飲料を加熱し殺菌するものである。このUHT3は、第1段加熱部31と、第2段加熱部32と、ホールディングチューブ33と、第1段冷却部34と、第2段冷却部35とを有している。UHT3に供給された飲料は、第1段加熱部31および第2段加熱部32によって徐々に加熱され、ホールディングチューブ33内で目標温度まで加熱されるようになっている。この場合、例えば飲料は、第1段加熱部31によって60℃以上80℃以下に加熱され、第2段加熱部32によって60℃以上150℃以下に加熱される。また、ホールディングチューブ33内で一定時間温度が保持される。ホールディングチューブ33内を通過した飲料は、第1段冷却部34および第2段冷却部35によって徐々に冷却されるようになっている。なお、加熱部や冷却部の段数は必要に応じて増減される。

0025

サージタンク4は、UHT3によって滅菌された飲料を貯留するものである。

0026

ヘッドタンク5は、充填装置6に供給する、滅菌された飲料を貯留するものである。なお、ヘッドタンク5は、必ずしも設けられていなくても良い。

0027

充填装置6は、容器9の口部から容器9内へ、予め殺菌処理された内容物(飲料)を充填するものである。この充填装置6において、空の状態の容器9に対して内容物が充填される。この充填装置6において、充填ノズル6aとともに複数の容器9が回転(公転)されながら、容器9の内部へ内容物が充填される。この内容物は常温で容器9内に充填されても良い。内容物は予め加熱等により殺菌処理され、3℃以上かつ40℃以下の常温まで冷まされた上で容器9内に充填される。

0028

また、内容物充填システム50は、無菌チャンバ10を有している。無菌チャンバ10の内部に、上述した充填装置6が収容されている。この場合、無菌チャンバ10の内部が無菌状態に保持されている。

0029

上述した調合装置1、バランスタンク2、UHT3、サージタンク4、ヘッドタンク5、および充填装置6は、飲料が通過する製品供給系配管20によってそれぞれ連結されている。この製品供給系配管20は、UHT3とサージタンク4との間に配置された第1マニホルドバルブ21aの上流側に位置する第1供給配管20aと、第1マニホルドバルブ21aの下流側に位置するとともに、サージタンク4の下流側に配置された第2マニホルドバルブ21bの上流側に位置する第2供給配管20bと、第2マニホルドバルブ21bの下流側に位置する第3供給配管20cとを含んでいる。ここで、第1マニホルドバルブ21aおよび第2マニホルドバルブ21bは、流路の切り換えを行うためのものである。図1太線に示すように、容器9に飲料を充填する際には、第1マニホルドバルブ21aは、第1供給配管20aと第2供給配管20bとを連通させる。また、容器9に飲料を充填する際には、第2マニホルドバルブ21bは、第2供給配管20bと第3供給配管20cとを連通させる。一方、後述するように、CIPを行う際には、第1マニホルドバルブ21aは、第1供給配管20aと後述する第1帰還配管22aとを連通させるとともに(図3および図4参照)、第2供給配管20bと後述する第2帰還配管22bとを連通させる(図5および図6参照)。また、CIPを行う際には、第2マニホルドバルブ21bは、第2供給配管20bと後述する第2帰還配管22bとを連通させるとともに(図5および図6参照)、第3供給配管20cと後述する第3帰還配管22cとを連通させる(図7および図8参照)。

0030

次に、内容物充填システム50の上述した循環系25について、詳細に説明する。

0031

循環系25は、飲料を加熱するUHT3を少なくとも含む第1循環系25aと、サージタンク4を少なくとも含む第2循環系25bと、充填装置6を少なくとも含む第3循環系25cと、を含んでいる。

0032

このうち、第1循環系25aは、第1供給配管20aと、第1マニホルドバルブ21aおよびバランスタンク2に連結された第1帰還配管22aとによって構成されている。

0033

第2循環系25bは、第2供給配管20bと、第1マニホルドバルブ21aおよび第2マニホルドバルブ21bに連結された第2帰還配管22bとによって構成されている。このうち、第2帰還配管22bには、後述するCIPの際に洗浄液を循環させるポンプP2と、洗浄液を加熱するヒータH2とが設けられている。また、第2帰還配管22bには、後述するCIPの際に洗浄液が供給される回収タンクTbが設けられている。

0034

第3循環系25cは、第3供給配管20cと、CIP時に上述した充填装置6の充填ノズル6aを通過した洗浄液等を受けるドレン配管27と、ドレン配管27の下流側に設けられ、第2マニホルドバルブ21bに連結された第3帰還配管22cとによって構成されている。このうち、ドレン配管27には、各充填ノズル6aに対して取り外し可能に構成されたカップ11が取り付けられている。このカップ11は、CIPを行う際に図示しないアクチュエータによって充填ノズル6aに被せられる。これにより、ドレン配管27が充填ノズル6aに連結されるようになっている。

0035

また、第3帰還配管22cには、後述するCIPの際に洗浄液を循環させるポンプP3と、洗浄液を加熱するヒータH3とが設けられている。また、第3帰還配管22cの上流側には、後述するCIPの際に洗浄液が供給される回収タンクTcが設けられている。また、この回収タンクTcには、上述したドレン配管27が連結されている。

0036

また、図1に示すように、上述した第1供給配管20a、第1帰還配管22a、第2供給配管20b、第2帰還配管22b、第3供給配管20c、第3帰還配管22cには、それぞれ温度計12が設けられている。この温度計12は、例えば、その中に熱水等が供給された際に温度が上昇しにくい箇所に配置されていても良い。例えば、図1に示すように、温度計12は、UHT3のホールディングチューブ33と第1段冷却部34との間等に配置されている。なお、温度計12は、第1供給配管20a、第1帰還配管22a、第2供給配管20b、第2帰還配管22b、第3供給配管20c、第3帰還配管22c以外の場所に設けられていても良い。例えば、温度計12は、充填装置6の充填ノズル6aに設けられていても良い。これらの温度計12によって測定された温度の情報は、図示しない制御装置へ送信される。

0037

また、上述した製品供給系配管20等には、上述した第1マニホルドバルブ21a、第2マニホルドバルブ21b、図示しないアクチュエータのほか、流量計若しくは濃度計といった各種計器、各種切換え弁、およびフィルター等が設けられており、これらも図示しない制御装置からの信号によって制御される。

0038

なお、上述した内容物充填システム50は、85℃以上かつ100℃未満の高温下で内容物を充填する高温充填システムであっても良い。また、55℃以上かつ85℃未満の中温下で内容物を充填する中温充填システムであっても良い。

0039

次に、飲料処理システム100の温水供給ライン60について説明する。温水供給ライン60は、後述するCIPの際に、温水タンク70に貯留された温水を上述した循環系25に供給する役割を果たす。この温水供給ライン60は、第1循環系25aに連結された第1温水供給ライン61と、第2循環系25bに連結された第2温水供給ライン62と、第3循環系25cに連結された第3温水供給ライン63と、を含んでいる。この場合、第1温水供給ライン61は、バランスタンク2に連結されており、第2温水供給ライン62は、回収タンクTbに連結されており、第3温水供給ライン63は、回収タンクTcに連結されている。また、これらの第1温水供給ライン61、第2温水供給ライン62および第3温水供給ライン63は、それぞれ温水を下流側に送るためのポンプP4〜P6を含んでいる。また、これらの第1温水供給ライン61、第2温水供給ライン62および第3温水供給ライン63には、非常時やCIPのすすぎ工程等において、第1循環系25a、第2循環系25bおよび第3循環系25cに対して冷水を供給するための冷水供給ライン65が連結されている。

0040

温水タンク70は、上述したように、温水循環ライン90を介して温水供給ライン60に連結されている。この温水タンク70の容量は、循環系25に循環する温水の容量の1.1倍以上3.0倍以下であることが好ましい。温水タンク70の容量が循環系25に循環する温水の容量の1.1倍以上であることにより、後述するCIPの際に、循環系25に供給される温水が不足してしまうことを抑制することができる。このため、不足した温水を循環系25で作製するために、循環系25において水を加熱しながら循環させる工程を省略することができ、CIPの時間を短縮させることができる。また、温水タンク70の容量が循環系25に循環する温水の容量の3.0倍以下であることにより、必要以上の温水が作製されることを抑制することができる。このため、省エネルギー化を図ることができる。また、温水タンク70の容量は、1kL以上100kL以下、好ましくは5kL以上20kL以下程度であっても良く、一例として10kLであっても良い。

0041

薬剤供給ライン80は、第1温水供給ライン61に連結された第1薬剤供給ライン81と、第2温水供給ライン62に連結された第2薬剤供給ライン82と、第3温水供給ライン63に連結された第3薬剤供給ライン83と、を含んでいる。これらの第1薬剤供給ライン81、第2薬剤供給ライン82および第3薬剤供給ライン83は、それぞれ図示しない薬剤タンクに連結されており、薬剤タンクに貯留された薬剤を第1温水供給ライン61、第2温水供給ライン62および第3温水供給ライン63に供給するように構成されている。

0042

なお、薬剤供給ライン80から温水供給ライン60に供給される薬剤としては、アルカリ性薬剤や酸性薬剤を用いることができる。アルカリ性薬剤は、アルカリ成分として、水酸化ナトリウム水酸化カリウム次亜塩素酸ナトリウム等の塩素化アルカリ等のうち所望のものを含んでいる。また、アルカリ性薬剤は、クエン酸コハク酸グルコン酸などの有機酸、またはリン酸及びこれらのアルカリ金属塩アルカリ土類金属塩アンモニウム塩エチレンジアミン四酢酸などのアルカノールアミン塩等のヒドロキシカルボン酸化合物などの金属イオン封鎖剤、また、アニオン界面活性剤カチオン界面活性剤ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類などの非イオン系界面活性剤クメンスルホン酸ナトリウムなどの可溶化剤ポリアクリル酸などの酸系高分子またはこれらの金属塩腐食抑制剤防腐剤酸化防止剤分散剤消泡剤などを含んでいても良い。これらを溶解する水は純水、イオン交換水蒸留水水道水などが使用される。また、アルカリ性薬剤は、次亜塩素酸塩過酸化水素過酢酸過炭酸ナトリウム二酸化チオ尿素等の各種漂白剤を含んでいても良い。

0043

このような薬剤から作製されるアルカリ性洗浄液としては、例えば、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムを0.1質量%以上10質量%以下程度含んだものであっても良い。また、アルカリ性洗浄液として、塩素濃度が100〜3,000ppmの次亜塩素酸ナトリウムを含んだものであっても良い。アルカリ性洗浄液として、塩素濃度が100〜3,000ppmの次亜塩素酸ナトリウムを含んだ洗浄液を用いた場合、水酸化ナトリウムを含んだ洗浄液を用いた場合よりも殺菌性を高めることができる。

0044

また、酸性薬剤としては、硝酸系やリン酸系の酸性薬剤を含んでいてもよい。

0045

温水循環ライン90は、温水タンク70に貯留された温水を循環させるとともに、当該温水を所望の温度まで加熱する役割を果たす。この温水循環ライン90は、温水を循環させるためのポンプP7と、温水を作製するためのヒータH4とを有している。

0046

このうち、ヒータH4は、温水を50℃以上90℃以下の温度に加熱することが好ましい。ところで、CIPの際に洗浄液としてアルカリ性洗浄液を用いる場合、洗浄液は、一般的に80℃以上90℃以下程度の温度に加熱された状態で循環系25を循環する。また、CIPの際に洗浄液として酸性洗浄液を用いる場合、洗浄液は、一般的に65℃以上75℃以下程度の温度に加熱された状態で循環系25を循環する。このため、温水循環ライン90のヒータH4によって加熱された温水の温度が50℃以上であることにより、使用する洗浄液がアルカリ性洗浄液および酸性洗浄液の両方の場合において、当該温水を利用して作製された洗浄液を、循環系25において所望の温度まで短時間で容易に加熱することができる。このため、所望の温度の洗浄液を短時間で容易に得ることができる。また、ヒータH4によって加熱された温水の温度が90℃以下であることにより、アルカリ性洗浄液を使用する場合には、洗浄液を循環系25において加熱することにより、所望の温度のアルカリ性洗浄液を容易に得ることができる。また、酸性洗浄液を使用する場合には、温水供給ライン60によって温水が送られる際に温水の熱が放熱され、かつ、循環系25において洗浄液を加熱することなく洗浄液を下流側に送ることにより洗浄液の熱が放熱されるため、所望の温度の酸性洗浄液を容易に得ることができる。

0047

次に、本実施の形態による作用について説明する。ここでは、飲料処理システム100を用いたCIP方法について、図2乃至図8により説明する。なお、図2乃至図8において、水、薬剤および洗浄液が通る配管を太線で示している。

0048

まず、内容物充填システム50における飲料の充填が終了する前に、図示しない制御装置の操作ボタンを操作する。これにより、図示しない配管等から温水タンク70に水が供給される。また、温水循環ライン90のポンプP7が駆動され、温水タンク70に供給された水が温水循環ライン90を循環する(図2参照)。また、この際、温水循環ライン90のヒータH4が駆動され、温水循環ライン90のヒータH4により、温水循環ライン90を循環する水が、例えば50℃以上90℃以下の温度に加熱される。なお、温水タンク70に水を供給し、温水循環ライン90に温水を循環させるタイミングとしては、ヒータH4の能力や温水タンク70の容量にもよるが、内容物充填システム50における飲料の充填が終了する1時間前程度とすることができる。このように、本実施の形態においては、内容物充填システム50において飲料を充填している間に、予め温水タンク70に所定の温度に温調された温水を貯留しておく。

0049

次に、内容物充填システム50における飲料の充填が終了した後、図示しない制御装置の操作ボタンを操作する。これにより、第1マニホルドバルブ21aおよび第2マニホルドバルブ21bの送液方向がそれぞれ切り替えられ、第1供給配管20aと第1帰還配管22aとが連通し(図3および図4参照)、第2供給配管20bと第2帰還配管22bとが連通し(図5および図6参照)、第3供給配管20cと第3帰還配管22cとが連通する(図7および図8参照)。なお、第1循環系25aのCIP、第2循環系25bのCIPおよび第3循環系25cのCIPは、互いに順を追って行っても良く、または並行して行っても良い。ここでは、まず、第1循環系25aのCIPについて説明する。

0050

(第1すすぎ工程)
まず、図3に示すように、第1循環系25aに水が供給され、第1循環系25a内に残存する飲料等を排出する。この際、まず、例えば、第1温水供給ライン61に連結された冷水供給ライン65から、第1温水供給ライン61を介してバランスタンク2内に水が供給される。なお、この場合、第1温水供給ライン61を使用することなく、図示しない配管等からバランスタンク2内に水が供給されても良い。バランスタンク2に供給された水は、第1供給配管20aを通り第1マニホルドバルブ21aを通過する。続いて、水は、第1帰還配管22aに供給され、第1帰還配管22aを通り、図示しない配管等から廃液として外部に排出される。

0051

(洗浄液循環工程)
次いで、図4に示すように、第1循環系25aに洗浄液を供給して循環させる。この際、まず、第1温水供給ライン61のポンプP4が駆動され、温水循環ライン90を循環していた温水が、第1温水供給ライン61に供給される。次に、第1温水供給ライン61に連結された第1薬剤供給ライン81から、第1温水供給ライン61に薬剤が供給され、第1温水供給ライン61を流れる温水と薬剤とが混合されて洗浄液が作製される。この場合、洗浄液としては、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを0.1〜10質量%含んだアルカリ性洗浄液や、塩素濃度が100〜3000ppmの次亜塩素酸ナトリウムを含んだアルカリ性洗浄液を用いることができる。次いで、作製された洗浄液が、バランスタンク2に供給される。なお、この場合、例えば、温水循環ライン90のポンプP7を停止し、第1温水供給ライン61のポンプP4のみを駆動して、第1温水供給ライン61に温水を供給するようにしても良い。

0052

バランスタンク2に供給された洗浄液は、バランスタンク2を通過し、バランスタンク2の下流側に設けられたヒータH1によって加熱される。また、ヒータH1によって加熱された洗浄液は、第1供給配管20aを通りUHT3に送られ、UHT3によって更に加熱される。この際、洗浄液は、例えば80℃以上90℃以下の温度に加熱される。ここで、第1温水供給ライン61から供給される洗浄液に用いられる温水は、温水循環ライン90により、例えば50℃以上90℃以下の温度に加熱されている。これにより、第1循環系25aにおいて、洗浄液を短時間で所望の温度まで昇温させることができる。このため、CIPの時間を短縮させることができる。また、第1循環系25aにおいて、洗浄液を短時間で所望の温度まで昇温させることができるため、大量のヒータを設置する必要もない。なお、バランスタンク2に供給された洗浄液が、ヒータH1によって加熱されることなく、UHT3に送られ、UHT3によって加熱されても良い。

0053

次に、加熱された洗浄液は、第1供給配管20aを通りUHT3および第1マニホルドバルブ21aを通過する。この際、加熱された洗浄液は、第1帰還配管22aに供給され、第1帰還配管22aを介してバランスタンク2内に供給される。このようにして、洗浄液が第1循環系25aを循環する。なお、洗浄液は、図示しない配管等により、第1供給配管20aのうち、調合装置1とバランスタンク2との間に位置する第1供給配管20aに供給され、第1循環系25aを循環しても良い。その後、洗浄液は、第1循環系25a内を所定の時間循環した後に、図示しない配管等から廃液として外部に排出される。

0054

なお、必要に応じて、アルカリ性洗浄液による浄化の前後に、酸性洗浄液による洗浄が行われても良い。この場合においても、第1温水供給ライン61から供給される洗浄液に用いられる温水は、温水循環ライン90により、例えば50℃以上90℃以下の温度に加熱されているため、第1循環系25aにおいて、洗浄液を短時間で所望の温度(例えば65℃以上75℃以下)まで昇温または冷却させることができる。また、例えば、酸性洗浄液による浄化の後にアルカリ性洗浄液による浄化を行い、その後更に酸性洗浄液による浄化を行っても良い。また、アルカリ性洗浄液による浄化の後に酸性洗浄液による浄化を行い、その後更にアルカリ性洗浄液による浄化を行っても良い。

0055

(第2すすぎ工程)
次に、図3に示すように、第1循環系25aに水が供給され、第1循環系25a内に残存する洗浄液を排出する。この際、上述した第1すすぎ工程と同様に、バランスタンク2内に水が供給される。なお、この場合においても、第1温水供給ライン61を使用することなく、図示しない配管等からバランスタンク2内に水が供給されても良い。

0056

(第3すすぎ工程)
また、必要に応じて、上述した第2すすぎ工程の後に、第1循環系25aに水が供給されても良い。この際、上述した第1すすぎ工程および第2すすぎ工程と同様に、バランスタンク2内に水が供給される。なお、この場合においても、第1温水供給ライン61を使用することなく、図示しない配管等からバランスタンク2内に水が供給されても良い。

0057

このようにして、第1循環系25aのCIPが行われる。

0058

次に、第2循環系25bのCIPについて説明する。

0059

(第1すすぎ工程)
まず、図5に示すように、第2循環系25bに水が供給され、第2循環系25b内に残存する飲料等を排出する。この際、まず、例えば、第2温水供給ライン62に連結された冷水供給ライン65から、第2温水供給ライン62を介して回収タンクTb内に水が供給される。なお、この場合、第2温水供給ライン62を使用することなく、図示しない配管等から回収タンクTb内に水が供給されても良い。また、第2帰還配管22bに設けられたポンプP2が駆動される。これにより、回収タンクTbに供給された水が、第2帰還配管22bを通り第1マニホルドバルブ21aを通過する。次に、水は、第2供給配管20bに供給され、第2供給配管20bおよびサージタンク4を通り、第2マニホルドバルブ21bを通過する。続いて、水は、第2帰還配管22bに供給され、第2帰還配管22bを通り、図示しない配管等から廃液として外部に排出される。

0060

(洗浄液循環工程)
次に、図6に示すように、第2循環系25bに洗浄液を供給して循環させる。この際、まず、第2温水供給ライン62のポンプP5が駆動され、温水循環ライン90を循環していた温水が、第2温水供給ライン62に供給される。次に、第2温水供給ライン62に連結された第2薬剤供給ライン82から、第2温水供給ライン62に薬剤が供給され、第2温水供給ライン62を流れる温水と薬剤とが混合されて洗浄液が作製される。この場合、洗浄液としては、第1循環系25aをCIPした際に使用した洗浄液と同様のアルカリ性洗浄液を用いることができる。次いで、作製された洗浄液が、回収タンクTbに供給される。なお、この場合、例えば、温水循環ライン90のポンプP7を停止し、第2温水供給ライン62のポンプP5のみを駆動して、第2温水供給ライン62に温水を供給するようにしても良い。

0061

回収タンクTbに供給された洗浄液は、回収タンクTbを通過し、回収タンクTbの下流側に設けられたヒータH2により加熱される。この際、洗浄液は、例えば80℃以上90℃以下の温度に加熱される。ここで、第2温水供給ライン62から供給される洗浄液に用いられる温水は、温水循環ライン90により、例えば50℃以上90℃以下の温度に加熱されている。これにより、第2循環系25bにおいて、洗浄液を短時間で所望の温度まで昇温させることができる。このため、CIP工程の時間を短縮させることができる。また、第1循環系25aにおいて、洗浄液を短時間で所望の温度まで昇温させることができるため、大量のヒータを設置する必要もない。

0062

次いで、加熱された洗浄液は、第2帰還配管22bを通り第1マニホルドバルブ21aを通過する。次に、加熱された洗浄液は、第2供給配管20bに供給され、第2供給配管20bおよびサージタンク4を通り、第2マニホルドバルブ21bを通過する。続いて、加熱された洗浄液は、第2帰還配管22bに供給され、第2帰還配管22bを介して回収タンクTb内に供給される。このようにして、洗浄液が第2循環系25bを循環する。その後、洗浄液は、第2循環系25b内を所定の時間循環した後に、図示しない配管等から廃液として外部に排出される。

0063

なお、必要に応じて、第1循環系25aと同様に、アルカリ性洗浄液による浄化の前後に、酸性洗浄液による洗浄が行われても良い。この場合においても、第1温水供給ライン61から供給される洗浄液に用いられる温水は、温水循環ライン90により、例えば50℃以上90℃以下の温度に加熱されているため、第1循環系25aにおいて、洗浄液を短時間で所望の温度(例えば65℃以上75℃以下)まで昇温または冷却させることができる。また、例えば、酸性洗浄液による浄化の後にアルカリ性洗浄液による浄化を行い、その後更に酸性洗浄液による浄化を行っても良い。また、アルカリ性洗浄液による浄化の後に酸性洗浄液による浄化を行い、その後更にアルカリ性洗浄液による浄化を行っても良い。

0064

(第2すすぎ工程)
次に、図5に示すように、第2循環系25bに水が供給され、第2循環系25b内に残存する洗浄液を排出する。この際、上述した第2循環系25bにおける第1すすぎ工程と同様に、回収タンクTb内に水が供給される。なお、この場合においても、第2温水供給ライン62を使用することなく、図示しない配管等から回収タンクTb内に水が供給されても良い。

0065

(第3すすぎ工程)
また、必要に応じて、上述した第2循環系25bにおける第2すすぎ工程の後に、第2循環系25bに水が供給されても良い。この際、上述した第2循環系25bにおける第1すすぎ工程および第2すすぎ工程と同様に、回収タンクTb内に水が供給される。なお、この場合においても、第2温水供給ライン62を使用することなく、図示しない配管等から回収タンクTb内に水が供給されても良い。

0066

このようにして、第2循環系25bのCIPが行われる。

0067

次に、第3循環系25cのCIPについて説明する。

0068

まず、図示しない制御装置の操作ボタンを操作することにより、図7に示すように、カップ11が、充填ノズル6aに被せられる。これにより、ドレン配管27が充填ノズル6aに接続される。

0069

(第1すすぎ工程)
次に、第3循環系25cに水が供給され、第3循環系25c内に残存する飲料等を排出する。この際、まず、例えば、第3温水供給ラインに連結された冷水供給ライン65から、第3温水供給ライン63を介して回収タンクTc内に水が供給される。なお、この場合、第3温水供給ライン63を使用することなく、図示しない配管等から回収タンクTc内に水が供給されても良い。また、第3帰還配管22cに設けられたポンプP3が駆動される。これにより、回収タンクTcに供給された水が、第3帰還配管22cを通り第2マニホルドバルブ21bを通過する。次に、水は、第3供給配管20cに供給され、第3供給配管20c、ヘッドタンク5、充填装置6およびドレン配管27を通り、図示しない配管等から廃液として外部に排出される。

0070

(洗浄液循環工程)
次に、図8に示すように、第3循環系25cに洗浄液を供給して循環させる。この際、まず、第3温水供給ライン63のポンプP6が駆動され、温水循環ライン90を循環していた温水が、第3温水供給ライン63に供給される。次に、第3温水供給ライン63に連結された第3薬剤供給ライン83から、第3温水供給ライン63に薬剤が供給され、第3温水供給ライン63を流れる温水と薬剤とが混合されて洗浄液が作製される。この場合、洗浄液としては、第1循環系25aをCIPした際に使用した洗浄液と同様のアルカリ性洗浄液を用いることができる。次いで、作製された洗浄液が、回収タンクTcに供給される。なお、この場合、例えば、温水循環ライン90のポンプP7を停止し、第3温水供給ライン63のポンプP6のみを駆動して、第3温水供給ライン63に温水を供給するようにしても良い。

0071

回収タンクTcに供給された洗浄液は、回収タンクTcを通過し、回収タンクTcの下流側に設けられたヒータH3により加熱される。この際、洗浄液は、例えば80℃以上90℃以下の温度に加熱される。ここで、第3温水供給ライン63から供給される洗浄液に用いられる温水は、温水循環ライン90により、例えば50℃以上90℃以下の温度に加熱されている。これにより、第3循環系25cにおいて、洗浄液を短時間で所望の温度まで昇温させることができる。このため、CIP工程の時間を短縮させることができる。また、第1循環系25aにおいて、洗浄液を短時間で所望の温度まで昇温させることができるため、大量のヒータを設置する必要もない。

0072

次いで、加熱された洗浄液は、第3帰還配管22cを通り第2マニホルドバルブ21bを通過する。次に、加熱された洗浄液は、第3供給配管20cに供給され、第3供給配管20c、ヘッドタンク5および充填装置6を通過する。そして、加熱された洗浄液は、ドレン配管27を介して回収タンクTc内に供給される。このようにして、洗浄液が第3循環系25cを循環する。その後、洗浄液は、第3循環系25c内を所定の時間循環した後に、図示しない配管等から廃液として外部に排出される。

0073

なお、必要に応じて、第1循環系25aと同様に、アルカリ性洗浄液による浄化の前後に、酸性洗浄液による洗浄が行われても良い。この場合においても、第1温水供給ライン61から供給される洗浄液に用いられる温水は、温水循環ライン90により、例えば50℃以上90℃以下の温度に加熱されているため、第1循環系25aにおいて、洗浄液を短時間で所望の温度(例えば65℃以上75℃以下)まで昇温または冷却させることができる。また、例えば、酸性洗浄液による浄化の後にアルカリ性洗浄液による浄化を行い、その後更に酸性洗浄液による浄化を行っても良い。また、アルカリ性洗浄液による浄化の後に酸性洗浄液による浄化を行い、その後更にアルカリ性洗浄液による浄化を行っても良い。

0074

(第2すすぎ工程)
次に、図7に示すように、第3循環系25cに水が供給され、第3循環系25c内に残存する洗浄液を排出する。この際、上述した第3循環系25cにおける第1すすぎ工程と同様に、回収タンクTc内に水が供給される。なお、この場合においても、第3温水供給ライン63を使用することなく、図示しない配管等から回収タンクTc内に水が供給されても良い。

0075

(第3すすぎ工程)
また、必要に応じて、上述した第3循環系25cにおける第2すすぎ工程の後に、第3循環系25cに水が供給されても良い。この際、上述した第3循環系25cにおける第1すすぎ工程および第2すすぎ工程と同様に、回収タンクTc内に水が供給される。なお、この場合においても、第3温水供給ライン63を使用することなく、図示しない配管等から回収タンクTc内に水が供給されても良い。

0076

このようにして、第3循環系25cのCIPが行われる。

0077

以上のように本実施の形態によれば、飲料処理システム100が、液体を循環させることが可能な循環系25を有する内容物充填システム50と、内容物充填システム50の循環系25に連結された温水供給ライン60と、温水供給ライン60に連結され、循環系25に供給するための温水を貯留する温水タンク70と、温水供給ライン60に連結され、温水供給ライン60に薬剤を供給する薬剤供給ライン80と、を備えている。これにより、循環系25のCIPを行う前に、温水タンク70に温水を予め貯留しておくことができる。このため、循環系25において、洗浄液を短時間で所望の温度まで昇温させることができる。この結果、CIPの時間を短縮させることができる。また、内容物充填システム50において飲料を充填している間に、予め温水タンク70に所定の温度に温調された温水を貯留しておくことができる。このため、CIPと温水の作製とを同時に開始する場合と比較して、CIPの時間を短縮することができる。さらに、CIPと温水の作製とを同時に開始する場合と比較して、温水を作製するためのヒータの数や出力を減らすことができる。

0078

また、本実施の形態によれば、飲料処理システム100が、温水供給ライン60と温水タンク70とを連結するとともに、温水を作製するためのヒータH4を有する温水循環ライン90を更に備えている。これにより、温水循環ライン90に温水を循環させることにより、温水タンク70に貯留された温水が冷えてしまうことを抑制することができる。

0079

また、本実施の形態によれば、温水供給ライン60は、温水を循環させるポンプP4〜P6を含んでいる。これにより、ポンプP4〜P6を駆動することにより、温水供給ライン60から循環系25に温水を供給することができる。

0080

また、本実施の形態によれば、循環系25は、飲料を加熱するUHT3を少なくとも含む第1循環系25aと、UHT3によって滅菌された飲料を貯留するサージタンク4を少なくとも含む第2循環系25bと、容器9に飲料を充填する充填装置6を少なくとも含む第3循環系25cと、を含んでいる。これにより、各循環系25a、25b、25cのCIPをそれぞれ独立して行うことができる。このため、各循環系25a、25b、25c間における異物の移動や香りの原因ともなるフレーバーの移動を抑制することができる。

0081

また、本実施の形態によれば、温水供給ライン60は、第1循環系25aに連結された第1温水供給ライン61と、第2循環系25bに連結された第2温水供給ライン62と、第3循環系25cに連結された第3温水供給ライン63と、を含んでいる。これにより、各循環系25a、25b、25cにそれぞれ独立して温水を供給することができる。このため、各循環系25a、25b、25cのCIPをそれぞれ独立して容易に行うことができ、各循環系25a、25b、25c間における異物の移動や香りの原因ともなるフレーバーの移動を容易に抑制することができる。

0082

なお、上述した実施の形態においては、CIPが第1循環系25a、第2循環系25bおよび第3循環系25cに分かれて行われている例について説明したが、これに限られることはない。例えば、図9に示すように、内容物充填システム50が単一の循環系25を有し、UHT3から充填装置6までのCIPが同時に行われても良い。この場合、例えば、上述した第1帰還配管22aが、ドレン配管27に連結された回収タンクTcに連結され、第1供給配管20a、第2供給配管20b、第3供給配管20c、ドレン配管27および第1帰還配管22aによって循環系25が構成されていても良い。この場合においても、循環系25のCIPを行う前に、温水タンク70に温水を貯留することができため、循環系25において、洗浄液を短時間で所望の温度まで昇温させることができる。このため、CIPの時間を短縮させることができる。なお、循環系25は、4つ以上であっても良い。

0083

また、上述した実施の形態においては、温水供給ライン60が、温水を循環させるポンプP4〜P6を含んでいる例について説明したが、これに限られることはない。例えば、図10に示すように、温水供給ライン60がポンプP4〜P6を含んでいなくても良い。また、この場合、温水循環ライン90が、内容物充填システム50を取り囲むように配置されていても良い。これにより、温水循環ライン90と循環系25との間の距離を短くすることができ、温水供給ライン60の長さを短くすることができる。ところで、循環系25においてCIPが終了した後、内容物充填システム50では、製品の製造が開始される。この際、温水供給ライン60には、前回のCIPで使用した温水が残留している場合がある。一方、温水供給ライン60の長さが短い場合、温水供給ライン60に温水が残留した場合であっても、残留する温水の量を低減することができる。このため、次回のCIPを行う際に、温水供給ライン60に残留している水と、温水循環ライン90で加熱された温水とが混ざり合うことにより、当該温水の温度が低下してしまうことを抑制することができる。また、この場合、第1温水供給ライン61、第2温水供給ライン62および第3温水供給ライン63の長さは、それぞれ100m以下であることが好ましい。第1温水供給ライン61、第2温水供給ライン62および第3温水供給ライン63の長さがそれぞれ100m以下であることにより、温水供給ライン60に残留する温水の量を低減することができ、温水循環ライン90で加熱された温水が、第1循環系25a、第2循環系25bおよび第3循環系25cに供給される前に、冷めてしまうことを抑制することができる。なお、図示された例においては、温水循環ライン90が、内容物充填システム50の全てを取り囲むように配置されているが、これに限られることはなく、温水循環ライン90が内容物充填システム50の一部のみを取り囲んでいても良い。

0084

また、上述した実施の形態においては、飲料処理システム100を用いてCIPを行う例について説明したが、これに限られることはない。例えば、飲料処理システム100を用いて、製品供給系配管20等を殺菌処理するためのSIP(Sterilizing in Place)を行っても良い。

0085

また、CIPにおいて、水を加熱する加熱装置は、例えば、ボトルリンスキャップリンス等のために無菌充填機で使用する無菌水殺菌装置でも良く、他の製品加熱殺菌機でも良い。

0086

また、UHT3はインジェクション方式でもインフュージョン方式でも良く、UHT3の熱交換器等、内容物充填システム50において熱交換を行うために使用される熱交換機プレート式でもシェルチューブ式でも良い。

0087

上記実施の形態および変形例に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組合せることも可能である。あるいは、上記実施の形態および変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

0088

3 UHT
4サージタンク
6充填装置
9容器
25循環系
25a 第1循環系
25b 第2循環系
25c 第3循環系
50内容物充填システム
60温水供給ライン
61 第1温水供給ライン
62 第2温水供給ライン
63 第3温水供給ライン
70温水タンク
80薬剤供給ライン
90温水循環ライン
H4ヒータ
P4ポンプ
P5 ポンプ
P6 ポンプ
100飲料処理システム。

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