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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023143945
(43)【公開日】2023-10-06
(54)【発明の名称】飲料充填システム
(51)【国際特許分類】
B67C 3/00 20060101AFI20230928BHJP
A61L 2/04 20060101ALI20230928BHJP
【ＦＩ】
B67C3/00 A
A61L2/04
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023121200
(22)【出願日】2023-07-26
(62)【分割の表示】P 2019198200の分割
【原出願日】2019-10-31
(71)【出願人】
【識別番号】309036221
【氏名又は名称】三菱重工機械システム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100100077
【弁理士】
【氏名又は名称】大場 充
(74)【代理人】
【識別番号】100136010
【弁理士】
【氏名又は名称】堀川 美夕紀
(74)【代理人】
【識別番号】100203046
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 聖子
(72)【発明者】
【氏名】関屋 雄一
(57)【要約】
【課題】定置洗浄等の性能を損なうことなく、低コストの飲料充填システムを提供すること。
【解決手段】飲料充填システムは、製品液を殺菌する殺菌部と、殺菌部から供給される製品液を一時的に蓄える貯留部と、貯留部から供給される製品液を容器に充填する充填部と、を備える。充填部は、容器を洗浄する洗浄液を生成する第３洗浄・殺菌機構と、製品液を容器に充填する充填機と、第３洗浄・殺菌機構と前記充填機とを通る循環路と、を備える。第３洗浄・殺菌機構は、充填部の機械的な構成要素の定置洗浄および定置殺菌を賄う。
【選択図】図７
【解決手段】飲料充填システムは、製品液を殺菌する殺菌部と、殺菌部から供給される製品液を一時的に蓄える貯留部と、貯留部から供給される製品液を容器に充填する充填部と、を備える。充填部は、容器を洗浄する洗浄液を生成する第３洗浄・殺菌機構と、製品液を容器に充填する充填機と、第３洗浄・殺菌機構と前記充填機とを通る循環路と、を備える。第３洗浄・殺菌機構は、充填部の機械的な構成要素の定置洗浄および定置殺菌を賄う。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
製品液を殺菌する殺菌部と、
前記殺菌部から供給される前記製品液を一時的に蓄える貯留部と、
前記貯留部から供給される前記製品液を容器に充填する充填部と、を備え、
前記殺菌部は、
前記製品液を殺菌する製品液殺菌機構と、前記製品液殺菌機構を定置洗浄、定置殺菌するための第１洗浄・殺菌機構と、を備え、
前記充填部は、
前記容器を洗浄する洗浄液を生成する第３洗浄・殺菌機構と、前記製品液を前記容器に充填する充填機と、前記第３洗浄・殺菌機構と前記充填機とを通る循環路と、を備え、
前記第３洗浄・殺菌機構は、
前記充填部の機械的な構成要素の前記定置洗浄および前記定置殺菌を賄う、飲料充填システム。
前記殺菌部から供給される前記製品液を一時的に蓄える貯留部と、
前記貯留部から供給される前記製品液を容器に充填する充填部と、を備え、
前記殺菌部は、
前記製品液を殺菌する製品液殺菌機構と、前記製品液殺菌機構を定置洗浄、定置殺菌するための第１洗浄・殺菌機構と、を備え、
前記充填部は、
前記容器を洗浄する洗浄液を生成する第３洗浄・殺菌機構と、前記製品液を前記容器に充填する充填機と、前記第３洗浄・殺菌機構と前記充填機とを通る循環路と、を備え、
前記第３洗浄・殺菌機構は、
前記充填部の機械的な構成要素の前記定置洗浄および前記定置殺菌を賄う、飲料充填システム。
【請求項2】
前記殺菌部の前記定置洗浄において、前記第１洗浄・殺菌機構で生成される前記洗浄液を使って行われ、
前記充填部の機械的な前記構成要素の前記定置洗浄において、前記第３洗浄・殺菌機構で生成される前記洗浄液を使って行われる、
請求項１に記載の飲料充填システム。
前記充填部の機械的な前記構成要素の前記定置洗浄において、前記第３洗浄・殺菌機構で生成される前記洗浄液を使って行われる、
請求項１に記載の飲料充填システム。
【請求項3】
前記第３洗浄・殺菌機構で生成される前記洗浄液を前記充填部の機械的な前記構成要素に向けて供給する第６流路と、
前記充填部の機械的な前記構成要素の洗浄、殺菌で使用された前記洗浄液を前記第３洗浄・殺菌機構に回収するための第７流路と、
前記第３洗浄・殺菌機構で生成される前記洗浄液、殺菌液を前記充填部に供給された前記容器の洗浄、殺菌のために供給する第８流路と、
前記充填部における前記容器の洗浄、殺菌で使用された前記洗浄液を前記第３洗浄・殺菌機構に回収するための第９流路と、を備え、
前記第６流路と前記第７流路により循環路が形成され、
前記第８流路と前記第９流路により循環路が形成される、
請求項１または請求項２に記載の飲料充填システム。
前記充填部の機械的な前記構成要素の洗浄、殺菌で使用された前記洗浄液を前記第３洗浄・殺菌機構に回収するための第７流路と、
前記第３洗浄・殺菌機構で生成される前記洗浄液、殺菌液を前記充填部に供給された前記容器の洗浄、殺菌のために供給する第８流路と、
前記充填部における前記容器の洗浄、殺菌で使用された前記洗浄液を前記第３洗浄・殺菌機構に回収するための第９流路と、を備え、
前記第６流路と前記第７流路により循環路が形成され、
前記第８流路と前記第９流路により循環路が形成される、
請求項１または請求項２に記載の飲料充填システム。
【請求項4】
前記殺菌部の前記定置殺菌において、前記殺菌部の前記第１洗浄・殺菌機構で生成される熱水を使って行われ、
前記充填部の前記定置殺菌は、前記貯留部の前記第３洗浄・殺菌機構で生成される熱水を使って行われる、
請求項２または請求項３に記載の飲料充填システム。
前記充填部の前記定置殺菌は、前記貯留部の前記第３洗浄・殺菌機構で生成される熱水を使って行われる、
請求項２または請求項３に記載の飲料充填システム。
【請求項5】
前記貯留部の機械的な構成要素の前記定置洗浄および前記定置殺菌を行う第２洗浄・殺菌機構を備え、
第２洗浄・殺菌機構は、前記貯留部の前記構成要素の前記定置洗浄および前記定置殺菌に占有され、
前記貯留部の前記定置洗浄は、前記貯留部の前記第２洗浄・殺菌機構で生成される前記洗浄液を使って行われ、
前記貯留部の前記定置殺菌は、前記貯留部の前記第２洗浄・殺菌機構で生成される熱水を使って行われる、
請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の飲料充填システム。
第２洗浄・殺菌機構は、前記貯留部の前記構成要素の前記定置洗浄および前記定置殺菌に占有され、
前記貯留部の前記定置洗浄は、前記貯留部の前記第２洗浄・殺菌機構で生成される前記洗浄液を使って行われ、
前記貯留部の前記定置殺菌は、前記貯留部の前記第２洗浄・殺菌機構で生成される熱水を使って行われる、
請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の飲料充填システム。
【請求項6】
前記殺菌部の前記製品液殺菌機構は、
前記製品液を熱交換により加熱殺菌し、かつ、前記第１洗浄・殺菌機構からの前記洗浄液、殺菌液を熱交換により加熱する、
請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の飲料充填システム。
前記製品液を熱交換により加熱殺菌し、かつ、前記第１洗浄・殺菌機構からの前記洗浄液、殺菌液を熱交換により加熱する、
請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の飲料充填システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、製品液を無菌状態で充填するシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、飲料、その他の製品液を無菌状態で充填するシステムは、例えばプラスチック容器に充填する飲料の種類を切り替える際に、あるいは定期的に、飲料が流れる経路を構成する機器および配管系を含む機械的な構成要素を洗浄して、配管系に付着した汚れを除去するとともに、その殺菌を行う。
従来、この洗浄は、定置洗浄（ＣＩＰ：cleaning in place）と称され、配管系内に洗
浄液を循環させることにより行われている。また、配管系を無菌状態に維持するために、蒸気や殺菌液を配管系内に循環させる定置殺菌（ＳＩＰ：sterilization in place）と称される殺菌処理が定置洗浄に続いて行われる。
本開示において、無菌とは菌類が皆無であることまで意味するものではなく、あるレベル以下の存在量に抑えられていることをいう。殺菌についても同様であり、存在していた全ての殺菌が死滅することまでを意味するものではない。
従来、この洗浄は、定置洗浄（ＣＩＰ：cleaning in place）と称され、配管系内に洗
浄液を循環させることにより行われている。また、配管系を無菌状態に維持するために、蒸気や殺菌液を配管系内に循環させる定置殺菌（ＳＩＰ：sterilization in place）と称される殺菌処理が定置洗浄に続いて行われる。
本開示において、無菌とは菌類が皆無であることまで意味するものではなく、あるレベル以下の存在量に抑えられていることをいう。殺菌についても同様であり、存在していた全ての殺菌が死滅することまでを意味するものではない。
【0003】
飲料充填システムは、システムを構成する要素として、製品液の殺菌の他に、定置洗浄殺菌機構又は定置洗浄殺菌機構として機能する、例えば、超高温（ＵＨＴ：ultra high temperature）又は無菌超高温（ＡＵＨＴ：aseptic ultra high temperature）式殺菌機を備える。この殺菌機は、特許文献１に記載されるように、飲料を加熱して殺菌するのに加えて、定置洗浄のための洗浄液を加熱する機能を備える。なお、以下では定置洗浄および定置殺菌の両者を定置洗浄等と総称することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１５－１７４６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
また、飲料充填システムは、殺菌された飲料を貯留する無菌タンク（ＡＣＴ：aseptic tank）を備えており、定置洗浄殺菌機構等はこの無菌タンクにも設けられている。さらに、特許文献１に開示されるように、定置洗浄殺菌機構等は飲料を充填する部分にも設けられている。このように、従来の飲料充填システムは、複数の同じ機能を有する定置洗浄殺菌機構等を異なる部位に備えており、高コストな設備となる。
以上より、本開示は、定置洗浄等の性能を損なうことなく、低コストな飲料充填システムを提供することを目的とする。
以上より、本開示は、定置洗浄等の性能を損なうことなく、低コストな飲料充填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】
【0006】
本開示に係る飲料充填システムは、殺菌部、貯留部および充填部を備える。
殺菌部は、製品液を殺菌する。
貯留部は、殺菌部から供給される製品液を一時的に蓄える。
充填部は、貯留部から供給される製品液を容器に充填する。
本開示に係る充填部は、容器を洗浄する洗浄液を生成する第３洗浄・殺菌機構と、製品液を容器に充填する充填機と、第３洗浄・殺菌機構と充填機とを通る循環路と、を備える。
第３洗浄・殺菌機構は、充填部の機械的な構成要素の定置洗浄および定置殺菌を賄う。
殺菌部は、製品液を殺菌する。
貯留部は、殺菌部から供給される製品液を一時的に蓄える。
充填部は、貯留部から供給される製品液を容器に充填する。
本開示に係る充填部は、容器を洗浄する洗浄液を生成する第３洗浄・殺菌機構と、製品液を容器に充填する充填機と、第３洗浄・殺菌機構と充填機とを通る循環路と、を備える。
第３洗浄・殺菌機構は、充填部の機械的な構成要素の定置洗浄および定置殺菌を賄う。
【発明の効果】
【0007】
本開示に係る飲料充填システムによれば、充填部が備える第３洗浄・殺菌機構が充填部の機械的な要素の定置洗浄および定置殺菌を賄う。これにより、充填部はその機械的な構成要素の定置洗浄および定置殺菌を行う専用の洗浄・殺菌機構を省けるので、飲料充填システムのコストを下げることができる。
しかも、本開示に係る飲料充填システムによれば、洗浄性能および殺菌性能が担保された第３洗浄・殺菌機構が洗浄・殺菌を賄うので、洗浄・殺菌の性能を担保できる。
しかも、本開示に係る飲料充填システムによれば、洗浄性能および殺菌性能が担保された第３洗浄・殺菌機構が洗浄・殺菌を賄うので、洗浄・殺菌の性能を担保できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本開示の第１実施形態に係る飲料充填システムの概略構成を示す図である。
【図2】第１実施形態に係る飲料充填システムの殺菌部の構成を示す図である。
【図3】第１実施形態に係る飲料充填システムの流路構成を示す図である。
【図4】第１実施形態に係る飲料充填システムの定置洗浄における洗浄液の流れを示す図である。
【図5】第１実施形態に係る飲料充填システムの定置殺菌における洗浄液の流れを示す図である。
【図6】第１実施形態に係る飲料充填システムの充填動作における製品液の流れを示す図である。
【図7】本開示の第２実施形態に係る飲料充填システムの概略構成を示す図である。
【図8】第２実施形態に係る飲料充填システムの流路構成を示す図である。
【図9】第２実施形態に係る飲料充填システムの定置洗浄における洗浄液の流れを示す図である。
【図10】第２実施形態に係る飲料充填システムの定置殺菌における殺菌液の流れを示す図である。
【図11】第２実施形態に係る飲料充填システムの充填動作における製品液の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照しながら、本開示に係る第１実施形および第２実施形態を順に説明する。第１実施形態に係る飲料充填システム１は、殺菌部３が備える第１洗浄・殺菌機構２０で充填部７の機械的な構成要素の定置洗浄および定置殺菌を賄う。また、第２実施形態に係る飲料充填システム２は、容器、キャップの洗浄、殺菌のために設けられる第３洗浄・殺菌機構７０で充填部７の機械的な構成要素の定置洗浄および定置殺菌を賄う。
【0010】
〔第１実施形態〕
第１実施形態に係る飲料充填システム１は、図１に示すように、製品液を殺菌する殺菌部３と、殺菌部３で殺菌された製品液を一時的に貯留する貯留部５と、貯留部５から供給される製品液を容器に充填する充填部７と、を主要な要素として備える。飲料充填システム１は、殺菌部３、貯留部５および充填部７の動作を制御する制御部９を備える。
第１実施形態に係る飲料充填システム１は、図１に示すように、製品液を殺菌する殺菌部３と、殺菌部３で殺菌された製品液を一時的に貯留する貯留部５と、貯留部５から供給される製品液を容器に充填する充填部７と、を主要な要素として備える。飲料充填システム１は、殺菌部３、貯留部５および充填部７の動作を制御する制御部９を備える。
【0011】
［飲料充填システム１の基本構成］
飲料充填システム１は、貯留部５を介して殺菌部３で殺菌された製品液を充填部７に供給するシステムであり、殺菌部３、貯留部５および充填部７を定置洗浄および定置殺菌する構成に特徴を有している。
飲料充填システム１は、貯留部５を介して殺菌部３で殺菌された製品液を充填部７に供給するシステムであり、殺菌部３、貯留部５および充填部７を定置洗浄および定置殺菌する構成に特徴を有している。
【0012】
［殺菌部３］
殺菌部３は、図１に示すように、飲料等の製品液を高温で加熱して殺菌し、殺菌された製品液が貯留部５に送られる。殺菌部３は、製品液を殺菌するＵＨＴ機構１０を備える。殺菌部３は、ＵＨＴ機構１０を含む構成要素を定置洗浄、定置殺菌するための第１洗浄・殺菌機構２０を備える。ＵＨＴ機構１０は、製品液を加熱するのに加えて、定置洗浄のた
めの洗浄液、定置殺菌のための殺菌液を加熱する。本実施形態においては、これら洗浄液および殺菌液が充填部７に供給され、充填部７の構成要素の定置洗浄および定置殺菌が行われる。ＵＨＴ機構１０と第１洗浄・殺菌機構２０は、第１流路２２と第２流路２４からなる循環路（第１循環路）の上に設けられている。
殺菌部３は、図１に示すように、飲料等の製品液を高温で加熱して殺菌し、殺菌された製品液が貯留部５に送られる。殺菌部３は、製品液を殺菌するＵＨＴ機構１０を備える。殺菌部３は、ＵＨＴ機構１０を含む構成要素を定置洗浄、定置殺菌するための第１洗浄・殺菌機構２０を備える。ＵＨＴ機構１０は、製品液を加熱するのに加えて、定置洗浄のた
めの洗浄液、定置殺菌のための殺菌液を加熱する。本実施形態においては、これら洗浄液および殺菌液が充填部７に供給され、充填部７の構成要素の定置洗浄および定置殺菌が行われる。ＵＨＴ機構１０と第１洗浄・殺菌機構２０は、第１流路２２と第２流路２４からなる循環路（第１循環路）の上に設けられている。
【0013】
［ＵＨＴ機構１０］
ＵＨＴ機構１０は熱交換器としての機能を有し、製品液、洗浄液、殺菌液を熱交換によって加熱したり、冷却したりする。ＵＨＴ機構１０は、図２に示すように、上流側に配置される加熱部１１と、下流側に配置される冷却部１３とを有する。
ＵＨＴ機構１０は熱交換器としての機能を有し、製品液、洗浄液、殺菌液を熱交換によって加熱したり、冷却したりする。ＵＨＴ機構１０は、図２に示すように、上流側に配置される加熱部１１と、下流側に配置される冷却部１３とを有する。
【0014】
加熱部１１は、製品製造のときには、供給されてくる製品液を例えば蒸気と熱交換して加熱する。加熱部１１は、例えば、１２０℃以上に製品液を加熱する。加熱部１１は、定置洗浄時には、供給されてくる洗浄液を蒸気と熱交換して加熱する。また、加熱部１１は、定置殺菌時には、供給されてくる水を蒸気と熱交換して、殺菌液としての殺菌液を生成する。加熱部１１は、制御部９からの指示に基づいて、製品液などの加熱を開始または停止する。
【0015】
冷却部１３は、製品製造のときには、加熱部１１で加熱された製品液を冷媒と熱交換させることで冷却する。冷却部１３は、定置洗浄、定置殺菌の時にも、供給されてくる洗浄液、殺菌液を冷媒と熱交換させることで冷却する。冷却部１３は、制御部９からの指示に基づいて、製品液などの冷却を開始または停止する。
【0016】
［第１洗浄・殺菌機構２０］
第１洗浄・殺菌機構２０は、製品製造のときには製品液をＵＨＴ機構１０に供給し、定置洗浄等のときには洗浄液、殺菌液をＵＨＴ機構１０に供給する。第１洗浄・殺菌機構２０は、定置洗浄および定置洗浄のときには、洗浄液、殺菌液がＵＨＴ機構１０と第１洗浄・殺菌機構２０を通る経路を循環する。
以上の機能を奏する第１洗浄・殺菌機構２０は、図２に示すように、クッションタンク２１と、第１流路２２と、第２流路２４と、を有している。
第１洗浄・殺菌機構２０は、製品製造のときには製品液をＵＨＴ機構１０に供給し、定置洗浄等のときには洗浄液、殺菌液をＵＨＴ機構１０に供給する。第１洗浄・殺菌機構２０は、定置洗浄および定置洗浄のときには、洗浄液、殺菌液がＵＨＴ機構１０と第１洗浄・殺菌機構２０を通る経路を循環する。
以上の機能を奏する第１洗浄・殺菌機構２０は、図２に示すように、クッションタンク２１と、第１流路２２と、第２流路２４と、を有している。
【0017】
クッションタンク２１は、上流側から供給されてくる製品液などを一時的に蓄える。クッションタンク２１は、必要な量の製品液などを下流に向けて供給する。
本実施形態のクッションタンク２１には、製品液を供給する第１供給源３２、洗浄液を供給する第２供給減３４および殺菌液をなす水を供給する第３供給源３６が接続されている。製品製造のときには第１供給源３２から製品液がクッションタンク２１に供給され、定置洗浄のときには第２供給減３４から洗浄液がクッションタンク２１に供給され、定置殺菌時には第３供給源３６から水がクッションタンク２１に供給される。
本実施形態のクッションタンク２１には、製品液を供給する第１供給源３２、洗浄液を供給する第２供給減３４および殺菌液をなす水を供給する第３供給源３６が接続されている。製品製造のときには第１供給源３２から製品液がクッションタンク２１に供給され、定置洗浄のときには第２供給減３４から洗浄液がクッションタンク２１に供給され、定置殺菌時には第３供給源３６から水がクッションタンク２１に供給される。
【0018】
第１流路２２は、クッションタンク２１から供給される製品液などを下流に向けて流す。第１流路２２は、図２に示すように、一端がクッションタンク２１に接続され、他端（矢印の先端）が第２弁３１を通って第２流路２４と接続される配管である。第１流路２２は、その途中にクッションタンク２１から加熱部１１に向かって製品液などを圧送するポンプを設けることができる。第２流路２４を含め、他の流路も同様である。
【0019】
第１流路２２には、図２および図３に示すように、上流側から第１弁２９および第２弁３１が設けられている。
第１弁２９は、後述する第３流路４１の一端が接続される。第３流路４１からは第１往路４７が分岐され、この第１往路４７は第４流路４３に合流する。第１往路４７は、第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液、殺菌液を充填機６０に供給する流路である。
第２弁３１は、後述する第１復路４９の一端が接続される。第１復路４９は、第２弁３１と充填機６０とを接続する。第１復路４９は、充填機６０に供給された洗浄液、殺菌液を殺菌部３に戻すための流路である。第１往路４７と第１復路４９は、貯留部５を迂回して充填部７に接続される。
第１弁２９は、後述する第３流路４１の一端が接続される。第３流路４１からは第１往路４７が分岐され、この第１往路４７は第４流路４３に合流する。第１往路４７は、第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液、殺菌液を充填機６０に供給する流路である。
第２弁３１は、後述する第１復路４９の一端が接続される。第１復路４９は、第２弁３１と充填機６０とを接続する。第１復路４９は、充填機６０に供給された洗浄液、殺菌液を殺菌部３に戻すための流路である。第１往路４７と第１復路４９は、貯留部５を迂回して充填部７に接続される。
【0020】
第１弁２９が設けられる位置が本開示における第１接続位置Ｐ１であり、第２弁３１が設けられる位置が本開示における第２接続位置Ｐ２である。第１接続位置Ｐ１より、第２接続位置Ｐ２が、第１流路２２および第２流路２４からなる第１循環路を洗浄液または殺菌液が流れる向きを基準にして、下流に設けられる、
【0021】
第２流路２４は、第２弁３１を通過してきた洗浄液、殺菌液をクッションタンク２１に向けて流す。第２流路２４は、一端が第１流路２２と接続され、他端（矢印の先端）がクッションタンク２１と接続されている。これにより、第１流路２２と第２流路２４はクッションタンク２１を介して循環経路を形成する。この循環経路には、洗浄液、殺菌液を例えばろ過により清浄にする機能を持たせてもよい。
【0022】
第１洗浄・殺菌機構２０には、図２に示すように、第１流路２２に第１背圧弁２５が設けられるとともに、第２流路２４に第２背圧弁３７が設けられる。また、第１洗浄・殺菌機構２０には、第１流路２２に第１圧力計２７が設けられるとともに、第２流路２４に第２圧力計３３と温度計３５が設けられる。
第１背圧弁２５はそれよりも上流の第１流路２２を流れる流体に必要な圧力を付与し、第２背圧弁３７はそれよりも上流の第１流路２２および第２流路２４を流れる流体に必要な圧力を付与する。また、第１圧力計２７は第１弁２９よりも上流側を流れる流体の圧力を測定し、第２圧力計３３は第２弁３１よりも下流側を流れる流体の圧力を測定する。温度計３５は、第２弁３１よりも下流側を流れる流体の温度を測定する。制御部９は、測定された圧力および温度を取得し、飲料充填システム１の運転を制御する。第１背圧弁２５と第２背圧弁３７は、第１接続位置Ｐ１における第１往路４７の第１圧力と第２接続位置Ｐ２における第１復路４９の第２圧力とを一致させる圧力調整機構を構成する。
第１背圧弁２５はそれよりも上流の第１流路２２を流れる流体に必要な圧力を付与し、第２背圧弁３７はそれよりも上流の第１流路２２および第２流路２４を流れる流体に必要な圧力を付与する。また、第１圧力計２７は第１弁２９よりも上流側を流れる流体の圧力を測定し、第２圧力計３３は第２弁３１よりも下流側を流れる流体の圧力を測定する。温度計３５は、第２弁３１よりも下流側を流れる流体の温度を測定する。制御部９は、測定された圧力および温度を取得し、飲料充填システム１の運転を制御する。第１背圧弁２５と第２背圧弁３７は、第１接続位置Ｐ１における第１往路４７の第１圧力と第２接続位置Ｐ２における第１復路４９の第２圧力とを一致させる圧力調整機構を構成する。
【0023】
第２弁３１は、第１弁２９よりも下流に設けられる。また、第２弁３１は、第２背圧弁３７よりも上流に設けられている。つまり、第２弁３１は第１弁２９と第２背圧弁３７の間に設けられている。
【0024】
［貯留部５］
貯留部５は、殺菌部３にて殺菌された製品液を無菌タンク４０で一時的に蓄える。充填部７で必要とされるときに、貯留部５から製品液が充填部７に向けて供給される。貯留部５は、図１および図３に示すように、無菌タンク４０と第２洗浄・殺菌機構５０を添える。第２洗浄・殺菌機構５０は、殺菌部３の第１洗浄・殺菌機構２０と同様の構成を備えている。ただし、第２洗浄・殺菌機構５０は、製品液を供給する機能を備えていないのに加えて、貯留部５の定置洗浄、定置殺菌に占有される。
貯留部５は、殺菌部３にて殺菌された製品液を無菌タンク４０で一時的に蓄える。充填部７で必要とされるときに、貯留部５から製品液が充填部７に向けて供給される。貯留部５は、図１および図３に示すように、無菌タンク４０と第２洗浄・殺菌機構５０を添える。第２洗浄・殺菌機構５０は、殺菌部３の第１洗浄・殺菌機構２０と同様の構成を備えている。ただし、第２洗浄・殺菌機構５０は、製品液を供給する機能を備えていないのに加えて、貯留部５の定置洗浄、定置殺菌に占有される。
【0025】
貯留部５は、図１および図３に示すように、貯留部５と殺菌部３の第１流路２２とを接続する第３流路４１を有しており、その一端が無菌タンク４０に接続され、他端が第１弁２９を介して第１流路２２に接続される。第３流路４１には、第３弁４２が設けられている。
【0026】
貯留部５は、図１および図３に示すように、貯留部５と充填部７とを接続する第４流路４３を有している。第４流路４３は、無菌タンク４０と充填機６０とを接続する配管であり、その一端が無菌タンク４０に接続され、他端が充填機６０に接続される。第４流路４３には、第４弁４４が設けられている。
【0027】
【0028】
また、貯留部５は、図１および図３に示すように、第３流路４１から分岐し、第４流路４３に合流する第１往路４７を備える。殺菌部３の第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液または殺菌液がこの第１往路４７を通って充填機６０に供給される。第１往路４７は、第１弁２９と第３弁４２の間の第３流路４１に一端が接続され、第４弁４４と充填機６０の間の第４流路４３に他端が接続される。第１往路４７には、第５弁４６と第６弁４８が設けられている。
【0029】
第２洗浄・殺菌機構５０は、無菌タンク４０、第３流路４１および第４流路４３などの貯留部５の機械的な構成要素を定置洗浄、定置殺菌を担う。第１実施形態において、第２洗浄・殺菌機構５０は、貯留部５の定置洗浄、定置殺菌の専用の機構である。
【0030】
［充填部７］
充填部７は、貯留部５を介して供給される殺菌された製品液を、例えば空のプラスチック容器に充填する。
充填部７に設けられる充填機６０は、例えば複数の充填ノズルが水平面内で高速回転するホイールの周縁に配置される回転式の充填機を採用できる。この充填機は、ホイールの回転に伴って充填ノズルを旋回運動させつつ、充填ノズルの下をホイールの周速度に同調して走行する各容器に、充填ノズルから製品液を定量充填する。ただし、本開示においては、回転式に限らず直線式の充填機を採用することもできる。本実施形態に係る充填部７は、専用の定置洗浄殺菌機構を備えておらず、殺菌部３の第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液および殺菌液を用いて充填ノズルなどの定置洗浄および定置殺菌を行う。
充填部７は、貯留部５を介して供給される殺菌された製品液を、例えば空のプラスチック容器に充填する。
充填部７に設けられる充填機６０は、例えば複数の充填ノズルが水平面内で高速回転するホイールの周縁に配置される回転式の充填機を採用できる。この充填機は、ホイールの回転に伴って充填ノズルを旋回運動させつつ、充填ノズルの下をホイールの周速度に同調して走行する各容器に、充填ノズルから製品液を定量充填する。ただし、本開示においては、回転式に限らず直線式の充填機を採用することもできる。本実施形態に係る充填部７は、専用の定置洗浄殺菌機構を備えておらず、殺菌部３の第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液および殺菌液を用いて充填ノズルなどの定置洗浄および定置殺菌を行う。
【0031】
［第１弁２９および第２弁３１の動作］
次に、飲料充填システム１が備える第１弁２９、第２弁３１などの動作について順に説明する。
第１弁２９は、第１流路２２を流れる流体について、以下のＡおよびＢの２つの経路を選択的に形成される。この経路の選択は、制御部９からの指示に基づく。
経路Ａ：貯留部５だけに流す。このときに流れる流体は、製品液である。
経路Ｂ：貯留部５および第１洗浄・殺菌機構２０に流す。このときに流れる流体は、第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液または殺菌液である。
次に、第２弁３１は、第１流路２２を流れる流体および第１復路４９を流れる流体について、以下のａおよびｂの２つの経路が選択的に形成される。この経路の選択は、制御部９からの指示に基づく。
経路ａ：流れを止める。このときに止められる流体は、製品液である。
経路ｂ：第１洗浄・殺菌機構２０に流す。このときに流れる流体は、第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液または殺菌液である。洗浄液または殺菌液は、第１弁２９を通過して流入するものおよび第１復路４９を通過して流入するものの両者である。
次に、飲料充填システム１が備える第１弁２９、第２弁３１などの動作について順に説明する。
第１弁２９は、第１流路２２を流れる流体について、以下のＡおよびＢの２つの経路を選択的に形成される。この経路の選択は、制御部９からの指示に基づく。
経路Ａ：貯留部５だけに流す。このときに流れる流体は、製品液である。
経路Ｂ：貯留部５および第１洗浄・殺菌機構２０に流す。このときに流れる流体は、第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液または殺菌液である。
次に、第２弁３１は、第１流路２２を流れる流体および第１復路４９を流れる流体について、以下のａおよびｂの２つの経路が選択的に形成される。この経路の選択は、制御部９からの指示に基づく。
経路ａ：流れを止める。このときに止められる流体は、製品液である。
経路ｂ：第１洗浄・殺菌機構２０に流す。このときに流れる流体は、第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液または殺菌液である。洗浄液または殺菌液は、第１弁２９を通過して流入するものおよび第１復路４９を通過して流入するものの両者である。
【0032】
［第３弁４２および第４弁４４の動作］
第３弁４２は、以下のＣおよびＤの２つの経路が選択的に形成される。
経路Ｃ：第１弁２９を通過した流体を無菌タンク４０に流す。このときに流れる流体は、製品液である。
経路Ｄ：第２洗浄・殺菌機構５０からの流体を無菌タンク４０に流す。このときに流れる流体は、第２洗浄・殺菌機構５０で生成される洗浄液または殺菌液である。
次に、第４弁４４は、以下のｃおよびｄの２つの経路が選択的に形成される。
経路ｃ：無菌タンク４０を通過した流体を充填機６０に流す。このときに流れる流体は、製品液である。
経路ｄ：無菌タンク４０を通過した流体を第２洗浄・殺菌機構５０に流す。このときに流れる流体は、第２洗浄・殺菌機構５０で生成される、洗浄液または殺菌液である。
第３弁４２は、以下のＣおよびＤの２つの経路が選択的に形成される。
経路Ｃ：第１弁２９を通過した流体を無菌タンク４０に流す。このときに流れる流体は、製品液である。
経路Ｄ：第２洗浄・殺菌機構５０からの流体を無菌タンク４０に流す。このときに流れる流体は、第２洗浄・殺菌機構５０で生成される洗浄液または殺菌液である。
次に、第４弁４４は、以下のｃおよびｄの２つの経路が選択的に形成される。
経路ｃ：無菌タンク４０を通過した流体を充填機６０に流す。このときに流れる流体は、製品液である。
経路ｄ：無菌タンク４０を通過した流体を第２洗浄・殺菌機構５０に流す。このときに流れる流体は、第２洗浄・殺菌機構５０で生成される、洗浄液または殺菌液である。
【0033】
［第５弁４６および第６弁４８の動作］
第５弁４６は、以下のＥおよびＦの２つの経路が選択的に形成される。
経路Ｅ：第５弁４６を通過した流体を無菌タンク４０に流す。このときに流れる流体は、第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液または殺菌液である。
経路Ｆ：閉
次に、第６弁４８は、以下のｅおよびｆの２つの経路が選択的に形成される。
経路ｅ：第６弁４８を通過した流体を第４流路４３に流す。このときに流れる流体は、第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液または殺菌液である。
経路ｆ：閉
第５弁４６は、以下のＥおよびＦの２つの経路が選択的に形成される。
経路Ｅ：第５弁４６を通過した流体を無菌タンク４０に流す。このときに流れる流体は、第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液または殺菌液である。
経路Ｆ：閉
次に、第６弁４８は、以下のｅおよびｆの２つの経路が選択的に形成される。
経路ｅ：第６弁４８を通過した流体を第４流路４３に流す。このときに流れる流体は、第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液または殺菌液である。
経路ｆ：閉
【0034】
［飲料充填システム１の動作］
次に、図４～図６を参照して、定置洗浄動作（図４）、定置殺菌動作（図５）および製品製造（図６）の順に、飲料充填システム１の動作を説明する。なお、図４～図６において、開いている弁の経路は白抜きで示され、閉じている弁の経路は黒く塗りつぶされている。後述する第２実施形態の飲料充填システム２においても同様である。
次に、図４～図６を参照して、定置洗浄動作（図４）、定置殺菌動作（図５）および製品製造（図６）の順に、飲料充填システム１の動作を説明する。なお、図４～図６において、開いている弁の経路は白抜きで示され、閉じている弁の経路は黒く塗りつぶされている。後述する第２実施形態の飲料充填システム２においても同様である。
【0035】
［定置洗浄動作（図４）］
殺菌部３と充填部７の機械的な構成要素の定置洗浄は、殺菌部３の第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液を使って行われる。貯留部５の定置洗浄動作は、貯留部５の第２洗浄・殺菌機構５０で生成される洗浄液を使って行われる。
殺菌部３と充填部７の機械的な構成要素の定置洗浄は、殺菌部３の第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液を使って行われる。貯留部５の定置洗浄動作は、貯留部５の第２洗浄・殺菌機構５０で生成される洗浄液を使って行われる。
【0036】
殺菌部３と充填部７の定置洗浄においては、殺菌部３について定置洗浄が行われる経路α１１と、充填部７について定置洗浄が行われる経路α１２と、が形成される。
経路α１１は、第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液が、ＵＨＴ機構１０、第１弁２９および第２弁３１を通って第１洗浄・殺菌機構２０に戻る循環経路をなしている。
経路α１２は、第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液が、ＵＨＴ機構１０、第１弁２９、第６弁４８、第６弁４８、充填機６０および第２弁３１を通って第１洗浄・殺菌機構２０に戻る循環経路をなしている。
経路α１１は、第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液が、ＵＨＴ機構１０、第１弁２９および第２弁３１を通って第１洗浄・殺菌機構２０に戻る循環経路をなしている。
経路α１２は、第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液が、ＵＨＴ機構１０、第１弁２９、第６弁４８、第６弁４８、充填機６０および第２弁３１を通って第１洗浄・殺菌機構２０に戻る循環経路をなしている。
【0037】
ここで、経路α１２において、洗浄液が戻る第２弁３１は洗浄液が出る第１弁２９よりも下流であって、第２背圧弁３７よりも下流に配置される。これは、殺菌液として熱水を用いる場合にその沸騰を抑えるためである。また、できるだけ洗浄および殺菌がなされない領域を減らすためである。
また、第１背圧弁２５と第２背圧弁３７は、第１接続位置Ｐ１における第１往路４７の第１圧力と第２接続位置Ｐ２における第１復路４９の第２圧力とを一致させる圧力調整機構を構成する。
また、第１背圧弁２５と第２背圧弁３７は、第１接続位置Ｐ１における第１往路４７の第１圧力と第２接続位置Ｐ２における第１復路４９の第２圧力とを一致させる圧力調整機構を構成する。
【0038】
貯留部５の定置洗浄は、第２洗浄・殺菌機構５０で生成される洗浄液が第３流路４１、第４流路４３および第５流路４５を循環する過程で、無菌タンク４０の内部を通過する。こうして、貯留部５の洗浄は、殺菌部３と充填部７の定置洗浄とは独立して行われる。
【0039】
［定置殺菌動作（図５）］
次に、図５を参照して、定置殺菌の動作について説明する。
殺菌部３と充填部７の機械的な構成要素の定置殺菌は、殺菌部３の第１洗浄・殺菌機構２０で生成される殺菌液としての熱水ＨＷを使って行われる。貯留部５の定置洗浄動作は、貯留部５の第２洗浄・殺菌機構５０で殺菌液としての熱水ＨＷを使って行われる。
次に、図５を参照して、定置殺菌の動作について説明する。
殺菌部３と充填部７の機械的な構成要素の定置殺菌は、殺菌部３の第１洗浄・殺菌機構２０で生成される殺菌液としての熱水ＨＷを使って行われる。貯留部５の定置洗浄動作は、貯留部５の第２洗浄・殺菌機構５０で殺菌液としての熱水ＨＷを使って行われる。
【0040】
殺菌部３と充填部７の定置殺菌においては、殺菌部３について定置殺菌が行われる経路β１１と、充填部７について定置殺菌が行われる経路β１２と、が形成される。
経路β１１は、第１洗浄・殺菌機構２０で生成される殺菌液が、ＵＨＴ機構１０、第１弁２９および第２弁３１を通って第１洗浄・殺菌機構２０に戻り、以後は同じ経路を繰り返して辿る循環経路をなしている。
経路β１２は、第１洗浄・殺菌機構２０で生成される殺菌液が、ＵＨＴ機構１０、第１弁２９、第６弁４８、第６弁４８、充填機６０および第２弁３１を通って第１洗浄・殺菌機構２０に戻り、以後は同じ経路を繰り返して辿る循環経路をなしている。
経路β１１は、第１洗浄・殺菌機構２０で生成される殺菌液が、ＵＨＴ機構１０、第１弁２９および第２弁３１を通って第１洗浄・殺菌機構２０に戻り、以後は同じ経路を繰り返して辿る循環経路をなしている。
経路β１２は、第１洗浄・殺菌機構２０で生成される殺菌液が、ＵＨＴ機構１０、第１弁２９、第６弁４８、第６弁４８、充填機６０および第２弁３１を通って第１洗浄・殺菌機構２０に戻り、以後は同じ経路を繰り返して辿る循環経路をなしている。
【0041】
貯留部５の定置殺菌においては、第２洗浄・殺菌機構５０で生成される殺菌液としての熱水ＨＷが第３流路４１、第４流路４３および第５流路４５を循環する過程で、無菌タンク４０の内部を通過する。こうして、貯留部５の定置殺菌は、殺菌部３と充填部７の定置殺菌とは独立して行われる。定置殺菌に供された熱水ＨＷは、第３弁４２、第４弁４４から外部に排出させることもできる。
【0042】
以上の通りであり、飲料充填システム１において、殺菌部３の第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液は、貯留部５の特に無菌タンク４０を経由することなく、充填部７で共用され、充填部７の殺菌を賄う。これは、定置洗浄においても同様である。ここで、無菌タンク４０は容量が大きい。そして、例えば、第１洗浄・殺菌機構２０で生成される殺菌液としての熱水ＨＷが無菌タンク４０を経由して充填部７に供給されるものとすると、無菌タンク４０を通過した熱水ＨＷは温度が低くなり、殺菌液として機能しなくなるおそれがある。そこで、無菌タンク４０よりも容量の小さい貯留部５および充填部７においては第１洗浄・殺菌機構２０を共用するが、無菌タンク４０を備える貯留部５においては第２洗浄・殺菌機構５０により貯留部５および充填部７と独立して定置洗浄および定置殺菌が実施される。
【0043】
［製品製造動作（図６）］
次に、図６を参照して、製品を製造する動作について説明する。
製品を製造するときには、製品液ＰＬが第１流路２２および第３流路４１を通って無菌タンク４０に供給される。無菌タンク４０に供給された製品液は、第４流路４３を通って充填機６０に供給され、充填機６０に連続的に供給される空の容器に充填される。
無菌タンク４０には、その液位に応じて製品液の供給が行われる。例えば、製品液の液位が下限に達すれば、製品液が無菌タンク４０に供給される。製品液の液位が上限に達すれば、製品液の無菌タンク４０への供給が停止される。
次に、図６を参照して、製品を製造する動作について説明する。
製品を製造するときには、製品液ＰＬが第１流路２２および第３流路４１を通って無菌タンク４０に供給される。無菌タンク４０に供給された製品液は、第４流路４３を通って充填機６０に供給され、充填機６０に連続的に供給される空の容器に充填される。
無菌タンク４０には、その液位に応じて製品液の供給が行われる。例えば、製品液の液位が下限に達すれば、製品液が無菌タンク４０に供給される。製品液の液位が上限に達すれば、製品液の無菌タンク４０への供給が停止される。
【0044】
［飲料充填システム１の効果］
以上説明した飲料充填システム１によれば、以下の効果を奏する。
飲料充填システム１は、殺菌部３と充填部７の定置洗浄および定置殺菌の両者を、殺菌部３が備える第１洗浄・殺菌機構２０で賄うことができる。したがって、飲料充填システム１は、充填部７の機械的な構成要素の定置洗浄および定置殺菌のために専用の洗浄・殺菌機構を設けるのを省けるので、飲料充填システム１の製造コストを下げることができる。しかも、飲料充填システム１によれば、洗浄性能および殺菌性能が担保された殺菌部３が備える第１洗浄・殺菌機構２０が洗浄・殺菌を賄うので、充填部７における洗浄・殺菌の性能を担保できる。
以上説明した飲料充填システム１によれば、以下の効果を奏する。
飲料充填システム１は、殺菌部３と充填部７の定置洗浄および定置殺菌の両者を、殺菌部３が備える第１洗浄・殺菌機構２０で賄うことができる。したがって、飲料充填システム１は、充填部７の機械的な構成要素の定置洗浄および定置殺菌のために専用の洗浄・殺菌機構を設けるのを省けるので、飲料充填システム１の製造コストを下げることができる。しかも、飲料充填システム１によれば、洗浄性能および殺菌性能が担保された殺菌部３が備える第１洗浄・殺菌機構２０が洗浄・殺菌を賄うので、充填部７における洗浄・殺菌の性能を担保できる。
【0045】
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態に係る飲料充填システム２を、図７～図１１を参照して説明する。
飲料充填システム２も専用の洗浄・殺菌機構を設けることなく、充填機６０の定置洗浄・殺菌を行うことができる。飲料充填システム２は、図７および図８に示すように、充填機６０の定置洗浄・殺菌を第３洗浄・殺菌機構７０が賄う。
次に、第２実施形態に係る飲料充填システム２を、図７～図１１を参照して説明する。
飲料充填システム２も専用の洗浄・殺菌機構を設けることなく、充填機６０の定置洗浄・殺菌を行うことができる。飲料充填システム２は、図７および図８に示すように、充填機６０の定置洗浄・殺菌を第３洗浄・殺菌機構７０が賄う。
【0046】
第３洗浄・殺菌機構７０は、製品液が供給される容器、キャップを洗浄する洗浄液を生成し充填機６０に供給する機構を有している。また、第３洗浄・殺菌機構７０は、容器、キャップの洗浄後に容器、キャップをすすいで殺菌する殺菌液を生成し充填機６０に供給する機構を備えている。つまり、第３洗浄・殺菌機構７０は、第１洗浄・殺菌機構２０と同様の構成を備えている。これらの機能を有する第３洗浄・殺菌機構７０は、飲料充填システムにおける必須の要素と言える。そこで、飲料充填システム２は、第３洗浄・殺菌機構７０が備える洗浄・殺菌機構で充填機６０を構成する機械的な構成要素の定置洗浄・殺菌を賄う。充填機６０における定置洗浄・殺菌の主たる対象は、充填機６０が備える製品液を貯留するタンク、製品液を容器に充填するバルブおよびこれらを繋ぐ配管類である。貯留タンクおよび充填バルブの図示は省略されている。
【0047】
飲料充填システム２は、第３洗浄・殺菌機構７０で生成される洗浄液、殺菌液を充填機６０の機械的な構成要素に向けて供給する第６流路７１と、充填機６０の機械的な構成要素の洗浄、殺菌で使用された洗浄液、殺菌液を第３洗浄・殺菌機構７０に回収するための第７流路７２と、を備えている。第６流路７１には第７弁７３が設けられ、第７流路７２には第８弁７４が設けられる。
飲料充填システム２は、第３洗浄・殺菌機構７０で生成される洗浄液、殺菌液を充填機６０に供給された容器、キャップの洗浄、殺菌のために供給する第８流路７５を備える。また、飲料充填システム２は、充填機６０における容器、キャップの洗浄、殺菌で使用された洗浄液、殺菌液を第３洗浄・殺菌機構７０に回収するための第９流路７６を備える。
飲料充填システム２は、第３洗浄・殺菌機構７０で生成される洗浄液、殺菌液を充填機６０に供給された容器、キャップの洗浄、殺菌のために供給する第８流路７５を備える。また、飲料充填システム２は、充填機６０における容器、キャップの洗浄、殺菌で使用された洗浄液、殺菌液を第３洗浄・殺菌機構７０に回収するための第９流路７６を備える。
【0048】
第３洗浄・殺菌機構７０は、容器およびキャップを洗浄、殺菌する洗浄液、殺菌液を第６流路７１から供給するとともに、貯留タンクおよび充填バルブを洗浄、殺菌する洗浄液、殺菌液を第６流路７１から供給する。ただし、本開示において、容器およびキャップ用の洗浄液、殺菌液と、貯留タンクおよび充填バルブ用の洗浄液、殺菌液と、を独立した流路で供給することもできる。
【0049】
充填機６０および第３洗浄・殺菌機構７０において、容器およびキャップを洗浄、殺菌する洗浄液、殺菌液は消費されるが、貯留タンクおよび充填バルブを洗浄、殺菌する洗浄液、殺菌液は、第７流路７２で回収される。
【0050】
【0051】
［定置洗浄動作（図９）］
殺菌部３の定置洗浄は、殺菌部３の第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液ＷＬを使って行われる。貯留部５の定置洗浄動作は、貯留部５の第２洗浄・殺菌機構５０で生成される洗浄液ＷＬを使って行われる。また、充填部７の機械的な構成要素の定置洗浄は、殺菌部３の第３洗浄・殺菌機構７０で生成される洗浄液ＷＬを使って行われる。
殺菌部３の定置洗浄は、殺菌部３の第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液ＷＬを使って行われる。貯留部５の定置洗浄動作は、貯留部５の第２洗浄・殺菌機構５０で生成される洗浄液ＷＬを使って行われる。また、充填部７の機械的な構成要素の定置洗浄は、殺菌部３の第３洗浄・殺菌機構７０で生成される洗浄液ＷＬを使って行われる。
【0052】
飲料充填システム２において、殺菌部３について定置洗浄が行われる経路α２１と、貯留部５について定置洗浄が行われる経路α２２と、充填部７について定置洗浄が行われる経路α２３と、が形成される。
経路α２１は、第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液ＷＬが、ＵＨＴ機構１０、第１弁２９および第２弁３１を通って第１洗浄・殺菌機構２０に戻る循環経路をなしている。
経路α２２は、第２洗浄・殺菌機構５０で生成される洗浄液ＷＬが第３流路４１、第４流路４３および第５流路４５を循環する過程で、無菌タンク４０の内部を通過する。
経路α２３は、第３洗浄・殺菌機構７０で生成される洗浄液ＷＬが、第６流路７１、充填機６０および第７流路７２を通って第３洗浄・殺菌機構７０に戻る循環経路をなしている。
経路α２１は、第１洗浄・殺菌機構２０で生成される洗浄液ＷＬが、ＵＨＴ機構１０、第１弁２９および第２弁３１を通って第１洗浄・殺菌機構２０に戻る循環経路をなしている。
経路α２２は、第２洗浄・殺菌機構５０で生成される洗浄液ＷＬが第３流路４１、第４流路４３および第５流路４５を循環する過程で、無菌タンク４０の内部を通過する。
経路α２３は、第３洗浄・殺菌機構７０で生成される洗浄液ＷＬが、第６流路７１、充填機６０および第７流路７２を通って第３洗浄・殺菌機構７０に戻る循環経路をなしている。
【0053】
［定置殺菌動作（図１０）］
次に、図１０を参照して、定置殺菌の動作について説明する。
殺菌部３の定置殺菌は、殺菌部３の第１洗浄・殺菌機構２０で生成される殺菌液としての熱水ＨＷを使って行われる。貯留部５の定置殺菌は、貯留部５の第２洗浄・殺菌機構５０で生成される熱水ＨＷを使って行われる。充填部７の定置殺菌は、貯留部５の第３洗浄・殺菌機構７０で生成される熱水ＨＷを使って行われる。
次に、図１０を参照して、定置殺菌の動作について説明する。
殺菌部３の定置殺菌は、殺菌部３の第１洗浄・殺菌機構２０で生成される殺菌液としての熱水ＨＷを使って行われる。貯留部５の定置殺菌は、貯留部５の第２洗浄・殺菌機構５０で生成される熱水ＨＷを使って行われる。充填部７の定置殺菌は、貯留部５の第３洗浄・殺菌機構７０で生成される熱水ＨＷを使って行われる。
【0054】
飲料充填システム２において、殺菌部３について定置殺菌が行われる経路β２１と、貯留部５について定置殺菌が行われる経路β２２と、充填部７について定置殺菌が行われる経路β２３と、が形成される。
経路β２１は、第１洗浄・殺菌機構２０で生成される殺菌液としての熱水ＨＷが、ＵＨＴ機構１０、第１弁２９および第２弁３１を通って第１洗浄・殺菌機構２０に戻り、以後は同じ経路を繰り返して辿る循環経路をなしている。
経路β２２は、第２洗浄・殺菌機構５０で生成される洗浄液ＷＬが第３流路４１、第４流路４３および第５流路４５を循環する過程で、無菌タンク４０の内部を通過する。
経路β２３は、第３洗浄・殺菌機構７０で生成される洗浄液ＷＬが、第６流路７１、充填機６０および第７流路７２を通って第３洗浄・殺菌機構７０に戻り、以後は同じ経路を繰り返して辿る循環経路をなしている。
経路β２１は、第１洗浄・殺菌機構２０で生成される殺菌液としての熱水ＨＷが、ＵＨＴ機構１０、第１弁２９および第２弁３１を通って第１洗浄・殺菌機構２０に戻り、以後は同じ経路を繰り返して辿る循環経路をなしている。
経路β２２は、第２洗浄・殺菌機構５０で生成される洗浄液ＷＬが第３流路４１、第４流路４３および第５流路４５を循環する過程で、無菌タンク４０の内部を通過する。
経路β２３は、第３洗浄・殺菌機構７０で生成される洗浄液ＷＬが、第６流路７１、充填機６０および第７流路７２を通って第３洗浄・殺菌機構７０に戻り、以後は同じ経路を繰り返して辿る循環経路をなしている。
【0055】
［製品製造動作（図１１）］
次に、図１１を参照して、製品を製造する動作について説明する。
製品を製造するときには、製品液ＰＬが第１流路２２および第３流路４１を通って無菌タンク４０に供給される。無菌タンク４０に供給された製品液は、第４流路４３を通って充填機６０に供給され、充填機６０に連続的に供給される空の容器に充填される。
無菌タンク４０には、その液位に応じて製品液の供給が行われる。例えば、製品液の液位が下限に達すれば、製品液が無菌タンク４０に供給される。製品液の液位が上限に達すれば、製品液の無菌タンク４０への供給が停止される。
次に、図１１を参照して、製品を製造する動作について説明する。
製品を製造するときには、製品液ＰＬが第１流路２２および第３流路４１を通って無菌タンク４０に供給される。無菌タンク４０に供給された製品液は、第４流路４３を通って充填機６０に供給され、充填機６０に連続的に供給される空の容器に充填される。
無菌タンク４０には、その液位に応じて製品液の供給が行われる。例えば、製品液の液位が下限に達すれば、製品液が無菌タンク４０に供給される。製品液の液位が上限に達すれば、製品液の無菌タンク４０への供給が停止される。
【0056】
［飲料充填システム２の効果］
以上説明した飲料充填システム２によれば、以下の効果を奏する。
飲料充填システム２は、充填部７において容器類の洗浄および殺菌を行うための第３洗浄・殺菌機構７０で、充填機６０の定置洗浄および定置殺菌を賄うことができる。したがって、飲料充填システム２は、充填部７に専用の洗浄・殺菌機構を設けるのを省けるので、飲料充填システム２の製造コストを下げることができる。しかも、飲料充填システム１によれば、洗浄性能および殺菌性能が担保された充填部７が備える第３洗浄・殺菌機構７０が洗浄・殺菌を賄うので、洗浄・殺菌の性能を担保できる。
以上説明した飲料充填システム２によれば、以下の効果を奏する。
飲料充填システム２は、充填部７において容器類の洗浄および殺菌を行うための第３洗浄・殺菌機構７０で、充填機６０の定置洗浄および定置殺菌を賄うことができる。したがって、飲料充填システム２は、充填部７に専用の洗浄・殺菌機構を設けるのを省けるので、飲料充填システム２の製造コストを下げることができる。しかも、飲料充填システム１によれば、洗浄性能および殺菌性能が担保された充填部７が備える第３洗浄・殺菌機構７０が洗浄・殺菌を賄うので、洗浄・殺菌の性能を担保できる。
【0057】
以上の実施形態に記載の飲料充填システムは、以下のように把握される。
［第１の態様に係る飲料充填システム］
第１の態様に係る飲料充填システム１，２は、製品液を殺菌する殺菌部３と、殺菌部３から供給される製品液を一時的に蓄える貯留部５と、貯留部５から供給される製品液を容器に充填する充填部７と、を備える。
第１の態様に係る飲料充填システム１，２によれば、充填部７の機械的な構成要素の定置洗浄および定置殺菌を、殺菌部３および充填部７の少なくとも一方が備える第１洗浄・殺菌機構２０または第３洗浄・殺菌機構７０で賄うことができる。したがって、飲料充填システム１は、充填部７に機械的な構成要素のための専用の洗浄・殺菌機構を設けるのを
省けるので、飲料充填システム１の製造コストを下げることができる。しかも、飲料充填システム１によれば、洗浄性能および殺菌性能が担保された第１洗浄・殺菌機構２０または第３洗浄・殺菌機構７０が洗浄・殺菌を賄うので、洗浄・殺菌の性能を担保できる。
［第１の態様に係る飲料充填システム］
第１の態様に係る飲料充填システム１，２は、製品液を殺菌する殺菌部３と、殺菌部３から供給される製品液を一時的に蓄える貯留部５と、貯留部５から供給される製品液を容器に充填する充填部７と、を備える。
第１の態様に係る飲料充填システム１，２によれば、充填部７の機械的な構成要素の定置洗浄および定置殺菌を、殺菌部３および充填部７の少なくとも一方が備える第１洗浄・殺菌機構２０または第３洗浄・殺菌機構７０で賄うことができる。したがって、飲料充填システム１は、充填部７に機械的な構成要素のための専用の洗浄・殺菌機構を設けるのを
省けるので、飲料充填システム１の製造コストを下げることができる。しかも、飲料充填システム１によれば、洗浄性能および殺菌性能が担保された第１洗浄・殺菌機構２０または第３洗浄・殺菌機構７０が洗浄・殺菌を賄うので、洗浄・殺菌の性能を担保できる。
【0058】
［第２の態様に係る飲料充填システム］
第２の態様に係る飲料充填システム１は、殺菌部３の構成要素を定置洗浄および定置殺菌を行う第１洗浄・殺菌機構２０を備える。第１洗浄・殺菌機構２０は、充填部７の定置洗浄および定置殺菌も賄う。
第２の態様に係る飲料充填システム１によれば、充填部７の定置洗浄および定置殺菌を、殺菌部３が備える第１洗浄・殺菌機構２０で賄うことができる。したがって、飲料充填システム１は、充填部７に専用の洗浄・殺菌機構を設けるのを省けるので、飲料充填システム１の製造コストを下げることができる。しかも、飲料充填システム１によれば、洗浄性能および殺菌性能が担保された第１洗浄・殺菌機構２０が洗浄・殺菌を賄うので、洗浄・殺菌の性能を担保できる。
第２の態様に係る飲料充填システム１は、殺菌部３の構成要素を定置洗浄および定置殺菌を行う第１洗浄・殺菌機構２０を備える。第１洗浄・殺菌機構２０は、充填部７の定置洗浄および定置殺菌も賄う。
第２の態様に係る飲料充填システム１によれば、充填部７の定置洗浄および定置殺菌を、殺菌部３が備える第１洗浄・殺菌機構２０で賄うことができる。したがって、飲料充填システム１は、充填部７に専用の洗浄・殺菌機構を設けるのを省けるので、飲料充填システム１の製造コストを下げることができる。しかも、飲料充填システム１によれば、洗浄性能および殺菌性能が担保された第１洗浄・殺菌機構２０が洗浄・殺菌を賄うので、洗浄・殺菌の性能を担保できる。
【0059】
［第３の態様に係る飲料充填システム］
第３の態様に係る飲料充填システム１は、第１洗浄・殺菌機構２０による洗浄液または殺菌液を循環させる第１循環路と、第１循環路から充填部７に洗浄液または殺菌液を流す第１往路４７と、充填部７から洗浄液または殺菌液を第１循環路に戻す第１復路４９と、を備える。第１往路４７と第１循環路の第１接続位置Ｐ１より、第１復路４９と第１循環路の第２接続位置Ｐ２が、洗浄液または殺菌液が第１循環路を流れる向きを基準にして、下流に設けられる。
第３の態様に係る飲料充填システム１によれば、第１復路４９から第１循環路に洗浄液、殺菌液を戻すのが容易である。
第３の態様に係る飲料充填システム１は、第１洗浄・殺菌機構２０による洗浄液または殺菌液を循環させる第１循環路と、第１循環路から充填部７に洗浄液または殺菌液を流す第１往路４７と、充填部７から洗浄液または殺菌液を第１循環路に戻す第１復路４９と、を備える。第１往路４７と第１循環路の第１接続位置Ｐ１より、第１復路４９と第１循環路の第２接続位置Ｐ２が、洗浄液または殺菌液が第１循環路を流れる向きを基準にして、下流に設けられる。
第３の態様に係る飲料充填システム１によれば、第１復路４９から第１循環路に洗浄液、殺菌液を戻すのが容易である。
【0060】
［第４の態様に係る飲料充填システム］
第４の態様に係る飲料充填システムは、第１循環路は、第１接続位置における第１往路の第１圧力と第２接続位置における第１復路の第２圧力とを一致させる圧力調整機構を備える。
第４の態様に係る飲料充填システム１によれば、充填機６０の定置洗浄または定置殺菌の際に、圧損により洗浄液および殺菌液の圧力が低下するが、当該圧力を一致するように調整することで、第１往路４７と第１復路４９の円滑な流れを担保する。
第４の態様に係る飲料充填システムは、第１循環路は、第１接続位置における第１往路の第１圧力と第２接続位置における第１復路の第２圧力とを一致させる圧力調整機構を備える。
第４の態様に係る飲料充填システム１によれば、充填機６０の定置洗浄または定置殺菌の際に、圧損により洗浄液および殺菌液の圧力が低下するが、当該圧力を一致するように調整することで、第１往路４７と第１復路４９の円滑な流れを担保する。
【0061】
［第５の態様に係る飲料充填システム］
第５の態様に係る飲料充填システムは、第１循環路は、第２接続位置よりも下流に第１背圧弁を備える。
第５の態様に係る飲料充填システム１によれば、第１背圧弁により背圧を調整することにより、殺菌液として熱水を用いる場合に、熱水が沸騰するのを抑えることができる。
第５の態様に係る飲料充填システムは、第１循環路は、第２接続位置よりも下流に第１背圧弁を備える。
第５の態様に係る飲料充填システム１によれば、第１背圧弁により背圧を調整することにより、殺菌液として熱水を用いる場合に、熱水が沸騰するのを抑えることができる。
【0062】
［第６の態様に係る飲料充填システム］
第６の態様に係る飲料充填システムは、充填部７において少なくとも容器の洗浄および殺菌を行う第３洗浄・殺菌機構７０を備え、第３洗浄・殺菌機構７０は、充填部７の定置洗浄および定置殺菌も賄う。
第６の態様に係る飲料充填システム２によれば、充填部７の定置洗浄および定置殺菌を、充填部７が備える第３洗浄・殺菌機構７０で賄うことができる。したがって、飲料充填システム２は、充填部７に専用の洗浄・殺菌機構を設けるのを省けるので、飲料充填システム２の製造コストを下げることができる。しかも、飲料充填システム１によれば、洗浄性能および殺菌性能が担保された第３洗浄・殺菌機構７０が洗浄・殺菌を賄うので、洗浄・殺菌の性能を担保できる。
第６の態様に係る飲料充填システムは、充填部７において少なくとも容器の洗浄および殺菌を行う第３洗浄・殺菌機構７０を備え、第３洗浄・殺菌機構７０は、充填部７の定置洗浄および定置殺菌も賄う。
第６の態様に係る飲料充填システム２によれば、充填部７の定置洗浄および定置殺菌を、充填部７が備える第３洗浄・殺菌機構７０で賄うことができる。したがって、飲料充填システム２は、充填部７に専用の洗浄・殺菌機構を設けるのを省けるので、飲料充填システム２の製造コストを下げることができる。しかも、飲料充填システム１によれば、洗浄性能および殺菌性能が担保された第３洗浄・殺菌機構７０が洗浄・殺菌を賄うので、洗浄・殺菌の性能を担保できる。
【0063】
［第７の態様に係る飲料充填システム］
第７の態様に係る飲料充填システムは、貯留部５の構成要素の定置洗浄および定置殺菌を行う第２洗浄・殺菌機構５０を備える。第２洗浄・殺菌機構５０は、貯留部５の構成要素の定置洗浄および定置殺菌に占有される。
貯留部５が備える無菌タンク４０は容量が大きいため、殺菌部３または充填部７との定置洗浄および定置殺菌と共用するには向いていない。そこで、第７の態様のように、貯留部５については、独立して定置洗浄および定置殺菌を行うのが好ましい。
第７の態様に係る飲料充填システムは、貯留部５の構成要素の定置洗浄および定置殺菌を行う第２洗浄・殺菌機構５０を備える。第２洗浄・殺菌機構５０は、貯留部５の構成要素の定置洗浄および定置殺菌に占有される。
貯留部５が備える無菌タンク４０は容量が大きいため、殺菌部３または充填部７との定置洗浄および定置殺菌と共用するには向いていない。そこで、第７の態様のように、貯留部５については、独立して定置洗浄および定置殺菌を行うのが好ましい。
【0064】
［付記］
第２実施形態においては、充填機６０の機械的な構成要素の定置洗浄、定置殺菌のための第６流路７１および第７流路７２と、容器およびキャップの洗浄、殺菌のための第８流路７５および第９流路７６と、を独立して、かつ並列に設ける例を示している。しかし、これはあくまで一例であり、第１実施形態と同様に、容器およびキャップの洗浄、殺菌のための流路から定置洗浄、定置殺菌のための流路を分岐して設けることもできる。
第２実施形態においては、充填機６０の機械的な構成要素の定置洗浄、定置殺菌のための第６流路７１および第７流路７２と、容器およびキャップの洗浄、殺菌のための第８流路７５および第９流路７６と、を独立して、かつ並列に設ける例を示している。しかし、これはあくまで一例であり、第１実施形態と同様に、容器およびキャップの洗浄、殺菌のための流路から定置洗浄、定置殺菌のための流路を分岐して設けることもできる。
【0065】
本開示における洗浄液、殺菌液はその目的を達成できる限り任意である。
例えば、洗浄液としては、アルカリ性洗浄液を用いることができる。この洗浄液の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を好適に用いることができる。また、必要に応じて酸性の洗浄液を用いることもできる。また、殺菌液としては熱水の他に蒸気を用いることもできる。
例えば、洗浄液としては、アルカリ性洗浄液を用いることができる。この洗浄液の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を好適に用いることができる。また、必要に応じて酸性の洗浄液を用いることもできる。また、殺菌液としては熱水の他に蒸気を用いることもできる。
【符号の説明】
【0066】
１，２ 飲料充填システム
３ 殺菌部
５ 貯留部
７ 充填部
１０ ＵＨＴ機構
１１ 加熱部
１３ 冷却部
２０ 第１洗浄・殺菌機構
２１ クッションタンク
２２ 第１流路
２４ 第２流路
２５ 第１背圧弁
２７ 第１圧力計
２９ 第１弁
３１ 第２弁
３２ 第１供給源
３３ 第２圧力計
３４ 第２供給減
３５ 温度計
３６ 第３供給源
３７ 第２背圧弁
４０ 無菌タンク
４１ 第３流路
４２ 第３弁
４３ 第４流路
４４ 第４弁
４５ 第５流路
４６ 第５弁
４７ 第１往路
４８ 第６弁
４９ 第１復路
５０ 第２洗浄・殺菌機構
６０ 充填機
７０ 第３洗浄・殺菌機構
７１ 第６流路
７２ 第７流路
７３ 第７弁
７４ 第８弁
７５ 第８流路
７６ 第９流路
３ 殺菌部
５ 貯留部
７ 充填部
１０ ＵＨＴ機構
１１ 加熱部
１３ 冷却部
２０ 第１洗浄・殺菌機構
２１ クッションタンク
２２ 第１流路
２４ 第２流路
２５ 第１背圧弁
２７ 第１圧力計
２９ 第１弁
３１ 第２弁
３２ 第１供給源
３３ 第２圧力計
３４ 第２供給減
３５ 温度計
３６ 第３供給源
３７ 第２背圧弁
４０ 無菌タンク
４１ 第３流路
４２ 第３弁
４３ 第４流路
４４ 第４弁
４５ 第５流路
４６ 第５弁
４７ 第１往路
４８ 第６弁
４９ 第１復路
５０ 第２洗浄・殺菌機構
６０ 充填機
７０ 第３洗浄・殺菌機構
７１ 第６流路
７２ 第７流路
７３ 第７弁
７４ 第８弁
７５ 第８流路
７６ 第９流路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】