フィラチャンバーの温度保持方法および装置
【課題】フィラチャンバー内の液体の温度を保持する。
【解決手段】フィラチャンバー２の壁を密閉状の空間２ｖを有する二重構造とする。この空間２ｖを所定の真空圧力にし、ここに飽和蒸気を供給して真空蒸気を生成させることによる凝縮潜熱によって、フィラチャンバー２を加温保持することにより、フィラチャンバー２内の液体Ｌを所定温度に加温保持する。
【解決手段】フィラチャンバー２の壁を密閉状の空間２ｖを有する二重構造とする。この空間２ｖを所定の真空圧力にし、ここに飽和蒸気を供給して真空蒸気を生成させることによる凝縮潜熱によって、フィラチャンバー２を加温保持することにより、フィラチャンバー２内の液体Ｌを所定温度に加温保持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＥＴびん、缶等の容器に飲料等の液体を充填するフィラに関し、特に、そのフィラチャンバーの温度保持方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、容器に液体を高温で充填するフィラでは、フィラチャンバー内の高温（例えば８５℃）の液体を充填バルブで容器に充填して、充填された容器が一定時間高温の液体に接触されることによって殺菌されるように、或いは、特に缶の場合には充填、缶蓋巻き締め後の缶内圧を一定にするために温度を一定とするようにしている。
【０００３】
フィラ以降の後工程でトラブルが発生した時等において、所定時間以上フィラが運転停止する際には、フィラチャンバー内の液体温度が低下して所定温度以下になってしまうことがあり、このような場合には、フィラチャンバー内の液体を回収または廃棄して、運転再開時に高温の液体を再供給するようにしている。
【０００４】
このため、液体を回収または廃棄、再供給するのに長時間（例えば１時間）が必要となり、生産効率が悪くなっている。また、高価な液体を廃棄する場合には廃棄量が大量になるため損失が多大になるとともに、環境保護を考慮した廃棄処理にも多大な費用がかかってしまう等の問題がある。
このようなことから、容器に液体を高温で充填するフィラが所定時間以上停止した場合に、フィラチャンバー内の液体の回収等に対する工夫がなされている。（特許文献１、２）
【０００５】
前記特許文献１によれば、高温の充填液（液体）を容器に充填するフィラと、該フィラに充填液を供給する充填液貯蔵タンクとの間の送液経路の途中から分岐して、充填液を前記フィラから前記充填液貯蔵タンクに循環させる循環経路と、前記送液経路と前記循環経路の分岐点から前記フィラのタンク（チャンバー）までの充填液経路内およびフィラタンク（フィラチャンバー）内に存在する充填液を流入させるための循環受タンクと、前記循環受タンクと前記循環経路を連結する経路を設けて、前記フィラの運転停止によってフィラタンク内の充填液が所定温度以下になった時、充填液を前記循環受タンクに流入させ、その後前記充填液貯蔵タンクへ送るとしている。
【０００６】
また、前記特許文献２によれば、高温の製品液（液体）を容器に充填する充填機と該充填機に製品液を供給するクッションタンクとの間に設けた加圧タンクと、前記充填機との間に（第２）切換バルブ（本節では以下単に切換バルブと称する）を設けて、該切換バルブと前記クッションタンクとを接続する戻り通路を設けて、充填機が所定時間以上停止した時に、切換バルブを戻り通路側に切換えるとともに、運転再開時に前記切換バルブ以降の充填機側に滞留していた製品液を充填バルブより製品液受け樋に廃棄してから、クッションタンクに戻されていた製品液を加熱殺菌手段によって加熱して再び充填機に供給するとしている。
【０００７】
近年、飲料等の資源の無駄使いの排除、液体廃棄処理のためのエネルギーの無駄使いの排除等の社会的な要求が高まっており、更なる工夫が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２１０４０２号公報（図１）
【特許文献２】特許第４３６６７７９号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記特許文献１の技術では、フィラタンク内の充填液が所定温度以下になった時の充填液循環等の対処についての工夫はなされているが、フィラタンク内の充填液が所定温度以下にならないようにするという技術は開示されておらず、また、前記フィラと前記充填液貯蔵タンクとの間の複雑な経路と設備を設けるため多大な設備費用がかかってしまうという恐れがある。
【００１０】
また、前記特許文献２の技術では、充填機が所定時間以上停止した際には、運転再開時に前記切換バルブ以降の充填機側に滞留していた製品液を充填バルブより廃棄しているために、多大な製品液ロスが発生してしまうとともに、廃棄した製品液の処理に多大な費用が発生するという恐れがある。
【００１１】
本発明は、ＰＥＴびん、缶等の容器に液体を充填するフィラにおいて、フィラが所定時間以上運転停止する場合が発生しても、フィラチャンバー内或いは液体供給配管内の液体の温度を変化させず（低下させず）にすむように、フィラチャンバー等の温度保持をする方法および装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の課題に対し、本発明は以下の手段により解決を図る。
（１） 第１の手段のフィラチャンバーの温度保持方法は、容器に液体を充填するフィラの充填液体貯留用フィラチャンバーの温度保持方法において、該フィラチャンバーの壁を密閉状の空間を有する二重構造として、該空間を所定の真空圧力にし、ここに飽和蒸気を供給して真空蒸気を生成させることによる凝縮潜熱によって前記フィラチャンバーを加温保持することにより、前記フィラチャンバー内の液体を所定温度に加温保持するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
（２）第２の手段のフィラチャンバーの温度保持方法は、前記第１の手段のフィラチャンバーの温度保持方法において、上流の液処理装置から前記フィラチャンバー内に液体を供給する液体供給配管の壁を密閉状の空間を有する二重構造として、前記液体供給配管の前記空間を所定の真空圧力にし、ここに飽和蒸気を供給して真空蒸気を生成させることによる凝縮潜熱によって前記液体供給配管を加温保持することにより、前記液体供給配管内の液体も所定温度に加温保持するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
（３）第３の手段のフィラチャンバーの温度保持装置は、容器に液体を充填するフィラの充填液体貯留用フィラチャンバーにおいて、前記フィラチャンバーの壁を密閉状の空間を有する二重構造として、蒸気発生源から飽和蒸気を供給する配管を前記空間に接続し、かつ、真空発生ユニットにより前記空間内を所定の真空圧力に減圧するとともに前記空間内で発生した凝縮水を吸引する配管を前記空間に接続して、所定の真空圧力にした前記空間内に飽和蒸気を供給して真空蒸気を生成させることによる凝縮潜熱によって前記フィラチャンバーを加温保持することにより、前記フィラチャンバー内の液体を所定温度に加温保持するように構成したことを特徴とする。
【００１５】
（４）第４の手段のフィラチャンバーの温度保持装置は、前記第３の手段のフィラチャンバーの温度保持装置において、上流の液処理装置から前記フィラチャンバー内に液体を供給する液体供給配管の壁を密閉状の空間を有する二重構造として、蒸気発生源から飽和蒸気を供給する配管を前記液体供給配管の前記空間に接続し、かつ、真空発生ユニットにより前記液体供給配管の前記空間内を所定の真空圧力に減圧するとともに前記液体供給配管の前記空間内で発生した凝縮水を吸引する配管を前記液体供給配管の前記空間に接続して、所定の真空圧力にした前記液体供給配管の前記空間内に飽和蒸気を供給して真空蒸気を生成させることによる凝縮潜熱によって前記液体供給配管を加温保持することにより、前記液体供給配管内の液体も所定温度に加温保持するように構成したことを特徴とする。
【００１６】
（５）第５の手段のフィラチャンバーの温度保持装置は、前記第３および第４の手段のフィラチャンバーの温度保持装置において、前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間内の圧力を計測する圧力計測手段と、該圧力計測手段で計測した圧力値を取り込んで、前記真空発生ユニットが前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間内の圧力を所定の真空圧力にするように圧力制御する制御装置とを設けたことを特徴とする。
【００１７】
（６）第６の手段のフィラチャンバーの温度保持装置は、前記第３および第４の手段のフィラチャンバーの温度保持装置において、前記フィラチャンバー内又は前記液体供給配管内の液体温度を計測する温度計測手段と、該温度計測手段で計測した温度値を取り込んで、前記真空発生ユニットが前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間内の圧力を所定の真空圧力にするように圧力制御する制御装置とを設けたことを特徴とする。
【００１８】
（７）第７の手段のフィラチャンバーの温度保持装置は、前記第３から第６の手段のフィラチャンバーの温度保持装置において、前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間に蒸気発生源から正圧蒸気を供給できる配管系統を設けて、前記空間内を正圧蒸気で殺菌できるように構成したことを特徴とする。
【００１９】
（８）第８の手段のフィラチャンバーの温度保持装置は、前記第３から第７の手段のフィラチャンバーの温度保持装置において、前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間に上流のＣＩＰ液供給装置からＣＩＰ洗浄液を供給できる配管系統を設けて、前記空間内をＣＩＰ洗浄できるように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１および３に係わる本発明は、容器に液体を充填するフィラの充填液体貯留用フィラチャンバーの温度保持方法または装置において、該フィラチャンバーの壁を密閉状の空間を有する二重構造として、該空間を所定の真空圧力にし、ここに飽和蒸気を供給して真空蒸気を生成させることによる凝縮潜熱によって前記フィラチャンバーを加温保持することにより、前記フィラチャンバー内の液体を所定温度に加温保持するようにしたことにより、蒸気の凝縮潜熱を利用してフィラチャンバーが加温され、しかも真空圧力を所定値にすることによって該空間が所定温度となり、速やかにフィラチャンバーが所定温度まで加温されるために、フィラが所定時間以上停止した場合でも、安価な装置で、フィラチャンバー内の液体の温度を低下させずに、所定の温度に保持できるという効果を有する。
【００２１】
これにより、従来フィラが所定時間以上停止した際に、フィラチャンバー内に貯留されていた液体を大量に廃棄するという無駄、或いは、多大な廃棄処理の無駄を省けるとともに、フィラ運転再開時にフィラチャンバー内に所定温度の液体を再投入するというプロセスを削減して大幅に改善できるという効果を有する。
【００２２】
請求項２および４に係わる本発明は、前記請求項１又は前記請求項３に記載するフィラチャンバーの温度保持方法または装置において、上流の液処理装置から前記フィラチャンバー内に液体を供給する液体供給配管の壁を密閉状の空間を有する二重構造として、前記液体供給配管の前記空間を所定の真空圧力にし、ここに飽和蒸気を供給して真空蒸気を生成させることによる凝縮潜熱によって前記液体供給配管を加温保持することにより、前記液体供給配管内の液体も所定温度に加温保持するようにしたことにより、フィラが長時間停止してもフィラチャンバー内と液体供給配管内の液体の温度を所定温度に加温保持できるので、フィラチャンバーの温度保持がさらに有効となるという効果を有する。
【００２３】
請求項５に係わる本発明は、前記請求項３および４に記載するフィラチャンバーの温度保持装置において、前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間内の圧力を計測する圧力計測手段と、該圧力計測手段で計測した圧力値を取り込んで、前記真空発生ユニットが前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間内の圧力を所定の真空圧力にするように圧力制御する制御装置とを設けたことにより、前記空間と前記真空発生ユニットとの間の蒸気配管の長さが長い場合に、配管抵抗が大きくなって蒸気圧力が低下し、前記空間内の温度が所定温度より低くなってしまうという問題を解消できるという効果を有する。
【００２４】
請求項６に係わる本発明は、前記請求項３および４に記載するフィラチャンバーの温度保持装置において、前記フィラチャンバー内又は前記液体供給配管内の液体温度を計測する温度計測手段と、該温度計測手段で計測した温度値を取り込んで、前記真空発生ユニットが前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間内の圧力を所定の真空圧力にするように圧力制御する制御装置とを設けたことにより、前記フィラチャンバー内又は前記液体供給配管内の液体温度を直接計測して温度保持制御を行うことができるという効果を有する。
【００２５】
請求項７に係わる本発明は、前記請求項３から６に記載するフィラチャンバーの温度保持装置において、前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間に蒸気発生源から正圧蒸気を供給できる配管系統として、前記空間内を正圧蒸気で殺菌できるように構成したことにより、前記空間が休日等において長時間運転が停止していると、湿った状態に放置されて雑菌が繁殖する場合があっても、前記空間内を正圧蒸気で耐熱菌も殺菌してしまい、フィラチャンバー又は液体供給配管を衛生的に維持することができるという効果を有する。
【００２６】
請求項８に係わる本発明は、前記請求項３から７に記載するフィラチャンバーの温度保持装置において、前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間に上流のＣＩＰ液供給装置からＣＩＰ洗浄液を供給できる配管系統を設けて、前記空間内をＣＩＰ洗浄できるように構成したことにより、前記空間が休日等において長時間運転が停止していると、湿った状態に放置されて異物、雑菌等が付着する場合があっても、前記空間内をＣＩＰ洗浄液で洗浄してフィラチャンバー又は液体供給配管を衛生的に維持することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラを含む充填ラインの概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラの正面図で、一部断面図としてある。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラの正面図で、一部断面図としてあり、図２に相当する図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラの正面図で、一部断面図としてあり、図２、図３に相当する図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラチャンバーへの液体供給配管の部分断面図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラの正面図で、一部断面図としてあり、図２から図４に相当する図である。
【図７】本発明の第６の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラの正面図で、一部断面図としてあり、図２から図４、図６に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、この発明の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２９】
（発明の第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を図１と図２に基づいて説明する。
【００３０】
図１は、本発明の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラを含む充填ラインの概略図である。
図２は、本発明の第１の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラの正面図で、一部断面図としてある。
図１において、容器Ｐへ充填バルブ４によって液体を充填するフィラ０１は、液体が、矢印Ｕ方向に液体供給される液体貯蔵タンク０１１から、配管０１３の途中に設けられたポンプ０１２によって加熱殺菌装置０１６へ送られて加熱殺菌され、加熱殺菌装置０１６から配管１５ｓと配管１５ｓの途中の切換バルブ０１７、ヘッドタンク０１８、ポンプ０１９、切換バルブ０２０を経由し、さらにロータリージョイント１７内の図示しない配管経路と配管１５を経由して供給されるようになっている。
【００３１】
なお、前記切換バルブ０１７は、前記ヘッドタンク０１８内に液体が満杯となった場合に、図示しない戻り配管経路に切換えて、液体を上流へ戻すようになっており、前記切換バルブ０２０は、フィラ０１から液体を戻す場合に、図示しない戻り配管経路に切換えて、液体を上流へ戻すようになっているが、詳細な説明は省略する。
【００３２】
図２において、前記フィラ０１のフィラチャンバーの温度保持装置１は、後述するフィラチャンバー２、蒸気圧力制御ユニット９、蒸気減温ユニット１０、真空発生ユニット１２とこれらを結ぶ真空配管経路、蒸気配管経路によって主に構成されている。
【００３３】
前記フィラチャンバー２は、中心線Ｃ―Ｃの周りに回転する円盤２ｒを底壁として、外側壁２ｏ、内側壁２ｉ、天面壁２ｃ、内底壁２ｂから成る二重構造壁の密閉状の空間２ｖが構成されており、前記内側壁２ｉと前記内底壁２ｂで形成されたドーナッツ状の液チャンバー２ｆに高温の液体Ｌが貯留されるようになっている。
前記フィラチャンバー２の上面には、前記液チャンバー２ｆを覆うフィラチャンバーカバー３が前記天面壁２ｃに取付けられるようになっている。
【００３４】
なお、前記説明では、液チャンバー２ｆをドーナッツ形状にした場合について説明したが、液チャンバー２ｆはタライ状のセンタータンク形状の場合でもよく、ここでは液チャンバーの形状についての詳細な説明は省略する。
【００３５】
中心線Ｃ−Ｃ部には、ロータリージョイント１７および固定ジョイント１８が設けられており、矢印１５ｆ方向の加熱殺菌装置０１６から切換バルブ０１７、ヘッドタンク０１８、ポンプ０１９、切換バルブ０２０を経由して、配管１５ｓ、前記固定ジョイント１８内の図示しない配管経路とそれに連結した前記ロータリージョイント１７内の図示しない配管経路、配管１５を経て、高温の液体Ｌが前記液チャンバー２ｆ内へ供給されるようになっている。
【００３６】
また、前記フィラチャンバー２には、円周等分に充填バルブ４が配管６、配管６の途中に設けられた流量計５を介して設けられており、前記円盤２ｒの回転中に前記液チャンバー２ｆ内の高温の液体Ｌが、前記流量計５の流量制御により、充填バルブ４から容器Ｐへ所定量充填されるようになっている。
なお、前記説明では、流量計５によって充填量を制御する場合を示したが、ロードセルによる重量計測によって充填量を制御する場合等でもよく、詳細な説明は省略する。
【００３７】
なお、前記フィラチャンバーカバー３には、前記液チャンバー２ｆ内の高温の液体Ｌの液面上部の空間と通じる配管１６が取付けられており、配管１６の途中に設けた切換バルブ１６ｖ、前記ロータリージョイント１７内の図示しない配管経路とそれに連結した前記固定ジョイント１８内の図示しない配管経路、配管１６ｓを経て、矢印１６ｆの方向の図示しない流体回路と通じるようになっているとともに、切換バルブ１６ｖは配管１６ａを経由して大気と通じるようにもなっている。
【００３８】
前記空間２ｖは、配管１１、ロータリージョイント８ｔ、配管１１ａを経由して、真空発生ユニット１２によって減圧されるようになっている。
また、前記空間２ｖには、図示しない蒸気供給源から矢印Ｓ方向へ配管８ａで供給される正圧蒸気が、蒸気圧力制御ユニット９、配管８ｂ、蒸気減温ユニット１０、配管８ｃ、ロータリージョイント８ｒ、配管８を経て矢印Ｓ２方向へ供給されるようになっている。即ち、フィラチャンバー２は空間２ｖを有する二重構造のスチームジャケット方式となっている。
【００３９】
前記蒸気減温ユニット１０は、前記蒸気圧力制御ユニット９で圧力制御された過熱蒸気中へ、真空発生ユニット１２から配管１０ｗ、制御弁１０ｙ、配管１０ｚを経て水を所要量注水することにより、過熱化した蒸気を飽和状態にする。さらに、注水された水の内余剰な分がドレンセパレータ１０ｄで強制分離され、配管１０ｐを経て、配管１１ａと合流されて真空発生ユニット１２へ戻されるように構成されている。
【００４０】
また、前記空間２ｖ内に供給された蒸気は、凝縮して凝縮水へ相変化する際に放出する潜熱で前記フィラチャンバー２を加熱するようになっており、前記発生した凝縮水がドレンとなり、配管１１、ロータリージョイント８ｔ、配管１１ａを経て矢印Ｄ１方向の真空発生ユニット１２によって吸引されるようになっている。
なお、図２では、ロータリージョイント８ｒとロータリージョイント８ｔを上下に分離して設けた場合を示したが、分離せずに両者を例えば下側に配置するというようにしてもよいことはもちろんである。
【００４１】
次に、本発明の第１の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置１の作用を説明する。
【００４２】
一般に、フィラ０１のような高温の液体Ｌを容器Ｐに充填するフィラは、容器Ｐに高温（例えば８５℃）の液体を充填して、容器Ｐが高温液体と接触することによって、容器Ｐの内部を高温殺菌している。また、容器Ｐが缶の場合には充填、缶蓋巻き締め後の缶内圧を一定にするために温度を一定とするようにしている。
【００４３】
しかしながら、前記フィラが長時間停止した際には、フィラチャンバー２内の液体Ｌの温度が時間とともに低下して、所定温度を下回ってしまうことがあり、このような場合には、前記フィラチャンバー２内の液体Ｌを、矢印１６ｆの方向の図示しない流体回路から配管１６ｓ、前記固定ジョイント１８内の図示しない配管経路とそれに連結した前記ロータリージョイント１７内の図示しない配管経路、切換バルブ１６ｖ、配管１６を経て圧力気体を前記液チャンバー２ｆの液面上部に供給することにより、配管１５、前記ロータリージョイント１７内の図示しない配管経路とそれに連結した前記固定ジョイント１８の図示しない配管経路、配管１５ｓ、切換バルブ０２０を経由して図示しない配管経路で液体貯蔵タンク０１１に強制的に戻すか、或いは、液チャンバー２ｆの上部を、配管１６の途中に設けた切換バルブ１６ｖを矢印１６ａ側の配管に切換えて大気開放にすることにより、液チャンバー２ｆ内の液体Ｌを配管６（流量計５を含む）と充填バルブ４経由で図示しないドレン液受け樋へ重力によりドレン廃棄して、運転再開時に加熱殺菌装置０１６で液体Ｌを加熱の上再供給するようにしている。
【００４４】
このような場合には、液体Ｌの再加熱に要する多大な時間ロス或いはエネルギーロス、または、液体Ｌの多大な廃棄ロスが生じてしまう。
【００４５】
前記フィラチャンバーの温度保持装置１の作用を説明すると、二重構造のスチームジャケット方式としてある前記フィラチャンバー２の前記空間２ｖ内が前記真空発生ユニット１２によって所定の真空圧力にされて、該空間２ｖ内に蒸気減温ユニット１０を経由した蒸気を送り込まれると真空蒸気（１００℃以下の飽和蒸気）が生成される。
【００４６】
ここで、前記真空圧力が予め蒸気圧力と温度線図に基づいた所定の圧力とされているため、前記空間２ｖ内の真空蒸気温度が一義的に決まり、蒸気の凝縮潜熱による熱伝達のため迅速で均一に前記フィラチャンバー２内の液体Ｌの温度を所定の温度（例えば８５℃）として保持することができる。
また、前記説明のように、前記フィラチャンバー２の加熱が飽和蒸気の潜熱加熱であるため、蒸気は凝縮しても飽和温度のままであり、前記フィラチャンバー２の加熱に温度ムラがなく、従って、液チャンバー２ｆ内に貯留している液体Ｌに温度ムラが生じない。
【００４７】
さらに、前記真空発生ユニット１２で真空圧力を制御することによって前記フィラチャンバー２の加熱温度を制御できるため、前記真空発生ユニット１２での真空圧力設定の変更により、前記空間２ｖの圧力設定を変更すれば、それに応じて前記真空蒸気温度が変更されるので、容易に前記フィラチャンバー２内の液体Ｌの温度を目的とする温度にすることができ、コンパクトな装置で前記フィラチャンバー２内の液体Ｌを目的とする温度に加温保持することができる。
【００４８】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を図３に基づいて説明する。
【００４９】
図３は、本発明の第２の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラの正面図で、一部断面図としてあり、図２に相当する図である。図３において、図２と同じ構造のものは同じ記号を付してあり、重複する説明は省略する。
【００５０】
フィラチャンバーの温度保持装置１ａは、フィラ０２のフィラチャンバー２ａに空間２ｖ内の圧力を計測する圧力計測手段７ｐが取付けられており、該圧力計測手段７ｐで計測した圧力値を制御装置１３に送り込むようになっている。
また、真空発生装置１２ａは、制御装置１３からの指令に基づいた真空圧力設定で制御されるように構成されている。
即ち、前記空間２ｖ内の圧力は、前記圧力計測手段７ｐで計測された圧力値を基に制御装置１３で予め設定してある圧力になるように、前記真空発生ユニット１２ａによって所定の真空度に自動的に調整されるようになっている。
【００５１】
次に、本発明の第２の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置１ａの作用を説明する。
【００５２】
一般に、蒸気配管が長くなると、配管抵抗が大きくなり、圧力低下を伴って、蒸気温度が低下してしまう。
【００５３】
図２に示した前記第１の実施の形態では、前記フィラチャンバー２の加熱温度制御を、前記真空発生ユニット１２の真空圧力設定により行っているが、前記フィラチャンバー２の空間２ｖと前記真空発生ユニット１２との間の配管１１および配管１１ａの長さが長い場合には、前記空間２ｖ内の真空圧力は前記真空発生ユニット１２で設定した真空圧力よりも低下して、前記空間２ｖ内の蒸気温度が前記真空発生ユニット１２で設定した真空圧力による蒸気温度よりも低下してしまう恐れがある。
【００５４】
本発明の第２の実施の形態では、図３に示す圧力計測手段７ｐによって空間２ｖ内の圧力を計測して、計測した圧力値を制御装置１３に送り込み、制御装置１３からの指令に基づいて、真空発生ユニット１２ａを目的とする真空圧力に設定するように制御しているので、前記空間２ｖ内を目的とする真空蒸気温度に設定でき、これに伴って前記フィラチャンバー２ａの加熱保持温度が制御される。
即ち、圧力計測手段７ｐにより前記空間２ｖの圧力を計測して、制御装置１３で設定してある圧力値になっていない場合には、制御装置１３の指令により前記真空発生ユニット１２ａによって所定の真空圧力になるようにすると、前記空間２ｖ内の真空蒸気温度が一義的に決まり、蒸気の凝縮潜熱による熱伝達のため迅速で均一に前記フィラチャンバー２ａ内の液体Ｌの温度を所定の温度（例えば８５℃）として保持することができる。
【００５５】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態を図４に基づいて説明する。
【００５６】
図４は、本発明の第３の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラの正面図で、一部断面図としてあり、図２又は図３に相当する図である。図４において、図２、図３と同じ構造のものは同じ記号を付してあり、重複する説明は省略する。
【００５７】
フィラチャンバーの温度保持装置１ｂは、フィラ０３のフィラチャンバー２ｔ内の液体Ｌの温度を計測する温度計測手段７ｔが取付けられており、該温度計測手段７ｔで計測した温度値を制御装置１３ｔに送り込むようになっている。
また、真空発生装置１２ｔは、制御装置１３ｔからの指令に基づいた真空圧力設定で制御されるように構成されている。
即ち、前記空間２ｖ内の圧力は、前記温度計測手段７ｔで計測された温度値を基に制御装置１３ｔで予め設定してある圧力になるように、前記真空発生ユニット１２ｔによって所定の真空度に自動的に調整されるようになっている。
【００５８】
次に、本発明の第３の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置１ｂの作用を説明する。
【００５９】
温度計測手段７ｔによってフィラチャンバー２ｔの液チャンバー２ｆ内の液体Ｌの温度を計測して、計測した温度値を制御装置１３ｔに送り込み、制御装置１３ｔからの指令に基づいて、予め制御装置１３ｔに設定してある蒸気圧力と温度の関係から真空発生ユニット１２ｔを目的とする真空圧力に設定するように制御しているので、前記空間２ｖ内を目的とする蒸気温度に設定でき、これに伴って前記フィラチャンバー２ｔの加熱保持温度が制御される。
【００６０】
即ち、温度計測手段７ｔにより前記フィラチャンバー２ｆ内の液体Ｌの温度を計測して、制御装置１３ｔで設定してある温度値になっていない場合には、制御装置１３ｔの指令により前記真空発生ユニット１２ｔによって所定の真空圧力になるようにすると、前記空間２ｖ内の真空蒸気温度が一義的に決まり、蒸気の凝縮潜熱による熱伝達のため迅速で均一に前記フィラチャンバー２ｔ内の液体Ｌの温度を所定の温度（例えば８５℃）として保持することができる。
【００６１】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態を図５に基づいて説明する。
【００６２】
図５は、本発明の第４の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラチャンバーへの液体供給配管の部分断面図である。図５において、フィラチャンバー２又はフィラチャンバー２ａ或いはフィラチャンバー２ｔ等図２から図４と重複する部分は図示を省略している箇所があり、図２から図４と同じ構造のものは同じ記号を付して、重複する図示と説明は省略する。
【００６３】
図５において、フィラチャンバーの温度保持装置１ｃの配管１５は、外側管１５ｏ、内側管１５ｉから成る二重構造管の密閉状の空間１５ｖが構成されており、前記内側管１５ｉの内部は液体Ｌが送られるようになっている。
【００６４】
前記空間１５ｖは、配管２１を経由して、真空発生ユニット２２によって減圧されるようになっている。
また、前記空間１５ｖには、図示しない蒸気供給源から矢印Ｓ１方向へ配管１８ａで供給される正圧蒸気が、蒸気圧力制御ユニット１９、配管１８ｂ、蒸気減温ユニット２０、配管１８ｓを経て矢印Ｆ２方向へ供給されるようになっているとともに、前記空間１５ｖ内に供給された蒸気が、凝縮水へ相変化する際に放出する潜熱で前記配管１５を加熱するようになっており、前記発生した凝縮水はドレンとなって、配管２１を経て矢印Ｆ１方向の真空発生ユニット２２によって吸引されるようになっている。
【００６５】
なお、前記蒸気減温ユニット２０は、前記蒸気圧力制御ユニット１９で圧力制御された過熱蒸気中へ、真空発生ユニット２２から配管２０ｗ、制御弁２０ｙ、配管２０ｚを経て水を所要量注水することにより、過熱化した蒸気を飽和状態にする。さらに、注水された水の内余剰な分がドレンセパレータ２０ｄで強制分離され、配管２０ｐを経て、配管２１と合流されて真空発生ユニット２２へ戻されるように構成されている。
【００６６】
前記説明では、配管１５を二重構造管にした場合を説明したが、配管１５ｓも同様に二重構造管にしてあり、その構造は同様であるので、重複する説明は省略する。
【００６７】
次に、本発明の第４の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置１ｃの作用を説明する。
【００６８】
二重構造管方式としてある前記配管１５又は配管１５ｓの前記空間１５ｖ内が前記真空発生ユニット２２によって所定の真空圧力にされて、該空間１５ｖ内に蒸気減温ユニット２０を経由した蒸気を送り込まれると真空蒸気が生成される。
【００６９】
ここで、前記真空圧力が予め蒸気圧力と温度線図に基づいた所定の圧力とされているため、前記空間１５ｖ内の真空蒸気温度が一義的に決まり、蒸気の凝縮潜熱による熱伝達のため迅速で均一に前記配管１５又は配管１５ｓ内の液体Ｌの温度を所定の温度（例えば８５℃）として保持することができる。
【００７０】
また、前記説明のように、飽和蒸気の潜熱加熱であるため、蒸気は凝縮しても飽和温度のままであり、前記配管１５又は配管１５ｓの加熱に温度ムラがなく、従って、前記配管１５又は配管１５ｓ内に貯留している液体Ｌに温度ムラが生じない。
【００７１】
さらに、前記真空発生ユニット２２で真空圧力を制御することによって前記配管１５又は配管１５ｓの加熱温度を制御できるため、前記真空発生ユニット２２での真空圧力設定の変更により、前記空間１５ｖの圧力設定を変更すれば、それに応じて前記真空蒸気温度が変更されるので、容易に前記配管１５又は配管１５ｓ内の液体Ｌの温度を目的とする温度にすることができ、コンパクトな装置で前記配管１５又は配管１５ｓ内の液体Ｌを目的とする温度に加温保持することができる。
【００７２】
前記説明のように、フィラチャンバー２の温度保持装置に、フィラチャンバー２へ液体を供給する配管１５または配管１５ｓの温度保持装置を付加した温度保持装置１ｃとすることにより、フィラ０１又はフィラ０２或いはフィラ０３が長時間停止しても加熱殺菌装置０１６以降の装置内の液体Ｌの温度を所定温度に加温保持できるので、液体Ｌの温度保持が有効に作用する。
【００７３】
また、前記ロータリージョイント１７および前記固定ジョイント１８の図示しない液体配管も同様に所定温度に加温保持することができるが、重複説明となるので、説明は省略する。
【００７４】
なお、前記説明では、配管１５又は配管１５ｓを、前記フィラチャンバー２の場合と別途の配管系統で蒸気供給および真空引きをする場合で説明し、この場合には前記フィラチャンバー２と前記配管１５又は配管１５ｓの温度保持を別途に木目細かく制御できるという作用はあるが、前記フィラチャンバー２と前記配管１５又は配管１５ｓを、共通の蒸気圧力制御ユニット、蒸気減温ユニット、真空発生ユニットと配管接続する方式としてもよいことはもちろんであり、この場合には、前記フィラチャンバー２と前記配管１５又は配管１５ｓを一元的に温度制御できるとともに、装置コストを節約することができる。
【００７５】
また、図示を省略しているが、前記配管１５又は配管１５ｓの空間１５ｖに圧力計測手段を設けて、計測した圧力値を制御装置に送り込み、制御装置で設定してある圧力値になっていない場合には、制御装置の指令により真空発生ユニットによって前記配管１５又は配管１５ｓの空間１５ｖが所定の真空圧力になるようにすることもできるが、前記第２の実施の形態での説明と類似し、重複するので、詳細な説明は省略する。
【００７６】
さらに、図示を省略しているが、前記内側管１５ｉの内部の液体Ｌの温度を計測する温度計測手段を設けて、計測した温度値を制御装置に送り込み、制御装置で設定してある温度値になっていない場合には、制御装置の指令により真空発生ユニットによって前記配管１５又は配管１５ｓの空間１５ｖが所定の真空圧力になるようにすることもできるが、前記第３の実施の形態での説明と類似し、重複するので、これも詳細な説明は省略する。
【００７７】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態を図６に基づいて説明する。
【００７８】
図６は、本発明の第５の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラの正面図で、一部断面図としてあり、図２から図４に相当する図である。図６において、図２から図４と同じ構造のものは同じ記号を付してあり、重複する説明は省略する。
【００７９】
図６において、フィラ０５のフィラチャンバーの温度保持装置１ｄは、配管８ａの途中に切換バルブ８ｖ１を設け、配管８ｃの途中に切換バルブ８ｖ２を設けて、図示のように、切換バルブ８ｖ１と切換バルブ８ｖ２を接続するバイパス配管８ｄを配置し、配管１１ａの途中に切換バルブ１１ｖ１を設け、切換バルブ１１ｖ１から矢印Ｄ２方向へ配管１１ｂを追加配置した構成となっている。
なお、切換バルブ８ｖ１と切換バルブ８ｖ２、および、切換バルブ１１ｖ１はそれぞれが制御装置１３ｃと信号接続されるようになっている。
【００８０】
次に、本発明の第５の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置１ｄの作用を説明する。
【００８１】
正圧蒸気の圧力、温度を耐熱菌も殺菌できる圧力、温度の条件に設定して、制御装置１３ｃからの指令で、切換バルブ８ｖ１と切換バルブ８ｖ２を配管８ｄ側にバイバス切換えをするとともに、切換バルブ１１ｖ１を配管１１ｂ側に切換えて、正圧蒸気を切換バルブ８ｖ１、配管８ｄ、切換バルブ８ｖ２、配管８ｃ、ロータリージョイント８ｒ、配管８を経由して、前記空間２ｖ内に供給し、配管１１、ロータリージョイント８ｔ、配管１１ａ、切換バルブ１１ｖ１、配管１１ｂを経由して通過させることにより、前記空間２ｖ内は正圧蒸気によって耐熱菌も殺菌される。
【００８２】
なお、前記説明では、空間２ｖへ正圧蒸気を配管８ｃから供給する場合について説明したが、正圧蒸気を配管８ｃとは別の配管で供給してもよく、詳細な説明は省略する。
【００８３】
前記空間２ｖは、運転時には飽和蒸気に接触しているが、休日等において長時間運転が停止していると、湿った状態に放置されて雑菌が繁殖することがある。このような場合に、前記空間２ｖ内を前記説明のように正圧蒸気で耐熱菌も殺菌してしまうと、フィラチャンバー２を衛生的に維持することができる。
【００８４】
また、前記説明では、フィラチャンバー２の前記空間２ｖ内を蒸気殺菌する場合を説明したが、上流の液体処理装置から前記フィラチャンバー２に液体を供給する液体供給配管１５ｓ又は配管１５の空間１５ｖ内を蒸気殺菌する場合も勿論あるが、類似した内容となるので、詳細な説明は省略する。
【００８５】
（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態を図７に基づいて説明する。
【００８６】
図７は、本発明の第６の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラの正面図で、一部断面図としてあり、図２から図４、図６に相当する図である。
図７において、図２から図４、図６と同じ構造のものは同じ記号を付してあり、重複する説明は省略する。
【００８７】
図７において、フィラ０６のフィラチャンバーの温度保持装置１ｅは、配管８ｃの途中に切換バルブ８ｖ３を設け、矢印Ｓ３方向に配管８ｅから図示しないＣＩＰ洗浄液供給装置からのＣＩＰ洗浄液が供給できるように、また、配管１１ａの途中に切換バルブ１１ｖ２を設け、矢印Ｄ３方向に向けて配管１１ｃへ洗浄後のＣＩＰ洗浄液を排出できるような構成となっている。
なお、切換バルブ８ｖ３と切換バルブ１１ｖ２は、それぞれが制御装置１３ｄと信号接続されるようになっている。
【００８８】
次に、本発明の第６の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置１ｅの作用を説明する。
【００８９】
制御装置１３ｄからの指令で、切換バルブ８ｖ３を配管８ｅ側に切換えるとともに切換バルブ１１ｖ２を配管１１ｃ側に切換えて、図示しないＣＩＰ洗浄液供給装置からのＣＩＰ洗浄液を矢印Ｓ３方向へ切換バルブ８ｖ３、配管８ｃ、ロータリージョイント８ｒ、配管８を経由して、前記空間２ｖ内に供給し、配管１１、ロータリージョイント８ｔ、配管１１ａ、切換バルブ１１ｖ２、配管１１ｃを経由して通過させると、前記空間２ｖ内はＣＩＰ洗浄液によって洗浄される。
【００９０】
なお、前記説明では、前記空間２ｖへＣＩＰ洗浄液を配管８ｃから供給する場合について説明したが、ＣＩＰ洗浄液を配管８ｃとは別の配管で供給してもよく、詳細な説明は省略する。
【００９１】
前記空間２ｖは、運転時には飽和蒸気に接触しているが、休日等において長時間運転が停止していると、湿った状態に放置されて異物、雑菌等が付着することがある。このような場合に、前記空間２ｖ内を前記説明のようにＣＩＰ洗浄液で洗浄すると、フィラチャンバー２を衛生的に維持することができる。
【００９２】
また、前記説明では、フィラチャンバー２の前記空間２ｖ内をＣＩＰ洗浄する場合を説明したが、上流の液体処理装置から前記フィラチャンバー２に液体を供給する液体供給配管１５ｓ又は配管１５の空間１５ｖ内をＣＩＰ洗浄する場合も勿論あるが、類似した内容となるので、詳細な説明は省略する。
【符号の説明】
【００９３】
０１、０２、０３、０５、０６ フィラ
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ フィラチャンバーの温度保持装置
２、２ａ、２ｔ フィラチャンバー
２ｂ 内底壁
２ｆ 液チャンバー
２ｉ 内側壁
２ｏ 外側壁
２ｖ （密閉状の）空間
７ｐ 圧力計測手段
７ｔ 温度計測手段
８、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ （蒸気）配管
８ｅ、１１ｃ （ＣＩＰ洗浄液）配管
８ｒ、８ｔ ロータリージョイント
９、１９ 蒸気圧力制御ユニット
１０、２０ 蒸気減温ユニット
１１、１１ａ、１１ｂ、２１ （真空および凝縮水）配管
１２、１２ａ、１２ｔ、２２ 真空発生ユニット
１３、１３ｔ、１３ｃ、１３ｄ 制御装置
１５、１５ｓ （液体供給）配管
１５ｉ 内側管
１５ｏ 外側管
１５ｖ （密閉状の）空間
Ｌ 液体
Ｐ 容器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＥＴびん、缶等の容器に飲料等の液体を充填するフィラに関し、特に、そのフィラチャンバーの温度保持方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、容器に液体を高温で充填するフィラでは、フィラチャンバー内の高温（例えば８５℃）の液体を充填バルブで容器に充填して、充填された容器が一定時間高温の液体に接触されることによって殺菌されるように、或いは、特に缶の場合には充填、缶蓋巻き締め後の缶内圧を一定にするために温度を一定とするようにしている。
【０００３】
フィラ以降の後工程でトラブルが発生した時等において、所定時間以上フィラが運転停止する際には、フィラチャンバー内の液体温度が低下して所定温度以下になってしまうことがあり、このような場合には、フィラチャンバー内の液体を回収または廃棄して、運転再開時に高温の液体を再供給するようにしている。
【０００４】
このため、液体を回収または廃棄、再供給するのに長時間（例えば１時間）が必要となり、生産効率が悪くなっている。また、高価な液体を廃棄する場合には廃棄量が大量になるため損失が多大になるとともに、環境保護を考慮した廃棄処理にも多大な費用がかかってしまう等の問題がある。
このようなことから、容器に液体を高温で充填するフィラが所定時間以上停止した場合に、フィラチャンバー内の液体の回収等に対する工夫がなされている。（特許文献１、２）
【０００５】
前記特許文献１によれば、高温の充填液（液体）を容器に充填するフィラと、該フィラに充填液を供給する充填液貯蔵タンクとの間の送液経路の途中から分岐して、充填液を前記フィラから前記充填液貯蔵タンクに循環させる循環経路と、前記送液経路と前記循環経路の分岐点から前記フィラのタンク（チャンバー）までの充填液経路内およびフィラタンク（フィラチャンバー）内に存在する充填液を流入させるための循環受タンクと、前記循環受タンクと前記循環経路を連結する経路を設けて、前記フィラの運転停止によってフィラタンク内の充填液が所定温度以下になった時、充填液を前記循環受タンクに流入させ、その後前記充填液貯蔵タンクへ送るとしている。
【０００６】
また、前記特許文献２によれば、高温の製品液（液体）を容器に充填する充填機と該充填機に製品液を供給するクッションタンクとの間に設けた加圧タンクと、前記充填機との間に（第２）切換バルブ（本節では以下単に切換バルブと称する）を設けて、該切換バルブと前記クッションタンクとを接続する戻り通路を設けて、充填機が所定時間以上停止した時に、切換バルブを戻り通路側に切換えるとともに、運転再開時に前記切換バルブ以降の充填機側に滞留していた製品液を充填バルブより製品液受け樋に廃棄してから、クッションタンクに戻されていた製品液を加熱殺菌手段によって加熱して再び充填機に供給するとしている。
【０００７】
近年、飲料等の資源の無駄使いの排除、液体廃棄処理のためのエネルギーの無駄使いの排除等の社会的な要求が高まっており、更なる工夫が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２１０４０２号公報（図１）
【特許文献２】特許第４３６６７７９号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記特許文献１の技術では、フィラタンク内の充填液が所定温度以下になった時の充填液循環等の対処についての工夫はなされているが、フィラタンク内の充填液が所定温度以下にならないようにするという技術は開示されておらず、また、前記フィラと前記充填液貯蔵タンクとの間の複雑な経路と設備を設けるため多大な設備費用がかかってしまうという恐れがある。
【００１０】
また、前記特許文献２の技術では、充填機が所定時間以上停止した際には、運転再開時に前記切換バルブ以降の充填機側に滞留していた製品液を充填バルブより廃棄しているために、多大な製品液ロスが発生してしまうとともに、廃棄した製品液の処理に多大な費用が発生するという恐れがある。
【００１１】
本発明は、ＰＥＴびん、缶等の容器に液体を充填するフィラにおいて、フィラが所定時間以上運転停止する場合が発生しても、フィラチャンバー内或いは液体供給配管内の液体の温度を変化させず（低下させず）にすむように、フィラチャンバー等の温度保持をする方法および装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の課題に対し、本発明は以下の手段により解決を図る。
（１） 第１の手段のフィラチャンバーの温度保持方法は、容器に液体を充填するフィラの充填液体貯留用フィラチャンバーの温度保持方法において、該フィラチャンバーの壁を密閉状の空間を有する二重構造として、該空間を所定の真空圧力にし、ここに飽和蒸気を供給して真空蒸気を生成させることによる凝縮潜熱によって前記フィラチャンバーを加温保持することにより、前記フィラチャンバー内の液体を所定温度に加温保持するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
（２）第２の手段のフィラチャンバーの温度保持方法は、前記第１の手段のフィラチャンバーの温度保持方法において、上流の液処理装置から前記フィラチャンバー内に液体を供給する液体供給配管の壁を密閉状の空間を有する二重構造として、前記液体供給配管の前記空間を所定の真空圧力にし、ここに飽和蒸気を供給して真空蒸気を生成させることによる凝縮潜熱によって前記液体供給配管を加温保持することにより、前記液体供給配管内の液体も所定温度に加温保持するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
（３）第３の手段のフィラチャンバーの温度保持装置は、容器に液体を充填するフィラの充填液体貯留用フィラチャンバーにおいて、前記フィラチャンバーの壁を密閉状の空間を有する二重構造として、蒸気発生源から飽和蒸気を供給する配管を前記空間に接続し、かつ、真空発生ユニットにより前記空間内を所定の真空圧力に減圧するとともに前記空間内で発生した凝縮水を吸引する配管を前記空間に接続して、所定の真空圧力にした前記空間内に飽和蒸気を供給して真空蒸気を生成させることによる凝縮潜熱によって前記フィラチャンバーを加温保持することにより、前記フィラチャンバー内の液体を所定温度に加温保持するように構成したことを特徴とする。
【００１５】
（４）第４の手段のフィラチャンバーの温度保持装置は、前記第３の手段のフィラチャンバーの温度保持装置において、上流の液処理装置から前記フィラチャンバー内に液体を供給する液体供給配管の壁を密閉状の空間を有する二重構造として、蒸気発生源から飽和蒸気を供給する配管を前記液体供給配管の前記空間に接続し、かつ、真空発生ユニットにより前記液体供給配管の前記空間内を所定の真空圧力に減圧するとともに前記液体供給配管の前記空間内で発生した凝縮水を吸引する配管を前記液体供給配管の前記空間に接続して、所定の真空圧力にした前記液体供給配管の前記空間内に飽和蒸気を供給して真空蒸気を生成させることによる凝縮潜熱によって前記液体供給配管を加温保持することにより、前記液体供給配管内の液体も所定温度に加温保持するように構成したことを特徴とする。
【００１６】
（５）第５の手段のフィラチャンバーの温度保持装置は、前記第３および第４の手段のフィラチャンバーの温度保持装置において、前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間内の圧力を計測する圧力計測手段と、該圧力計測手段で計測した圧力値を取り込んで、前記真空発生ユニットが前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間内の圧力を所定の真空圧力にするように圧力制御する制御装置とを設けたことを特徴とする。
【００１７】
（６）第６の手段のフィラチャンバーの温度保持装置は、前記第３および第４の手段のフィラチャンバーの温度保持装置において、前記フィラチャンバー内又は前記液体供給配管内の液体温度を計測する温度計測手段と、該温度計測手段で計測した温度値を取り込んで、前記真空発生ユニットが前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間内の圧力を所定の真空圧力にするように圧力制御する制御装置とを設けたことを特徴とする。
【００１８】
（７）第７の手段のフィラチャンバーの温度保持装置は、前記第３から第６の手段のフィラチャンバーの温度保持装置において、前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間に蒸気発生源から正圧蒸気を供給できる配管系統を設けて、前記空間内を正圧蒸気で殺菌できるように構成したことを特徴とする。
【００１９】
（８）第８の手段のフィラチャンバーの温度保持装置は、前記第３から第７の手段のフィラチャンバーの温度保持装置において、前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間に上流のＣＩＰ液供給装置からＣＩＰ洗浄液を供給できる配管系統を設けて、前記空間内をＣＩＰ洗浄できるように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１および３に係わる本発明は、容器に液体を充填するフィラの充填液体貯留用フィラチャンバーの温度保持方法または装置において、該フィラチャンバーの壁を密閉状の空間を有する二重構造として、該空間を所定の真空圧力にし、ここに飽和蒸気を供給して真空蒸気を生成させることによる凝縮潜熱によって前記フィラチャンバーを加温保持することにより、前記フィラチャンバー内の液体を所定温度に加温保持するようにしたことにより、蒸気の凝縮潜熱を利用してフィラチャンバーが加温され、しかも真空圧力を所定値にすることによって該空間が所定温度となり、速やかにフィラチャンバーが所定温度まで加温されるために、フィラが所定時間以上停止した場合でも、安価な装置で、フィラチャンバー内の液体の温度を低下させずに、所定の温度に保持できるという効果を有する。
【００２１】
これにより、従来フィラが所定時間以上停止した際に、フィラチャンバー内に貯留されていた液体を大量に廃棄するという無駄、或いは、多大な廃棄処理の無駄を省けるとともに、フィラ運転再開時にフィラチャンバー内に所定温度の液体を再投入するというプロセスを削減して大幅に改善できるという効果を有する。
【００２２】
請求項２および４に係わる本発明は、前記請求項１又は前記請求項３に記載するフィラチャンバーの温度保持方法または装置において、上流の液処理装置から前記フィラチャンバー内に液体を供給する液体供給配管の壁を密閉状の空間を有する二重構造として、前記液体供給配管の前記空間を所定の真空圧力にし、ここに飽和蒸気を供給して真空蒸気を生成させることによる凝縮潜熱によって前記液体供給配管を加温保持することにより、前記液体供給配管内の液体も所定温度に加温保持するようにしたことにより、フィラが長時間停止してもフィラチャンバー内と液体供給配管内の液体の温度を所定温度に加温保持できるので、フィラチャンバーの温度保持がさらに有効となるという効果を有する。
【００２３】
請求項５に係わる本発明は、前記請求項３および４に記載するフィラチャンバーの温度保持装置において、前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間内の圧力を計測する圧力計測手段と、該圧力計測手段で計測した圧力値を取り込んで、前記真空発生ユニットが前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間内の圧力を所定の真空圧力にするように圧力制御する制御装置とを設けたことにより、前記空間と前記真空発生ユニットとの間の蒸気配管の長さが長い場合に、配管抵抗が大きくなって蒸気圧力が低下し、前記空間内の温度が所定温度より低くなってしまうという問題を解消できるという効果を有する。
【００２４】
請求項６に係わる本発明は、前記請求項３および４に記載するフィラチャンバーの温度保持装置において、前記フィラチャンバー内又は前記液体供給配管内の液体温度を計測する温度計測手段と、該温度計測手段で計測した温度値を取り込んで、前記真空発生ユニットが前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間内の圧力を所定の真空圧力にするように圧力制御する制御装置とを設けたことにより、前記フィラチャンバー内又は前記液体供給配管内の液体温度を直接計測して温度保持制御を行うことができるという効果を有する。
【００２５】
請求項７に係わる本発明は、前記請求項３から６に記載するフィラチャンバーの温度保持装置において、前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間に蒸気発生源から正圧蒸気を供給できる配管系統として、前記空間内を正圧蒸気で殺菌できるように構成したことにより、前記空間が休日等において長時間運転が停止していると、湿った状態に放置されて雑菌が繁殖する場合があっても、前記空間内を正圧蒸気で耐熱菌も殺菌してしまい、フィラチャンバー又は液体供給配管を衛生的に維持することができるという効果を有する。
【００２６】
請求項８に係わる本発明は、前記請求項３から７に記載するフィラチャンバーの温度保持装置において、前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間に上流のＣＩＰ液供給装置からＣＩＰ洗浄液を供給できる配管系統を設けて、前記空間内をＣＩＰ洗浄できるように構成したことにより、前記空間が休日等において長時間運転が停止していると、湿った状態に放置されて異物、雑菌等が付着する場合があっても、前記空間内をＣＩＰ洗浄液で洗浄してフィラチャンバー又は液体供給配管を衛生的に維持することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラを含む充填ラインの概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラの正面図で、一部断面図としてある。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラの正面図で、一部断面図としてあり、図２に相当する図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラの正面図で、一部断面図としてあり、図２、図３に相当する図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラチャンバーへの液体供給配管の部分断面図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラの正面図で、一部断面図としてあり、図２から図４に相当する図である。
【図７】本発明の第６の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラの正面図で、一部断面図としてあり、図２から図４、図６に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、この発明の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２９】
（発明の第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を図１と図２に基づいて説明する。
【００３０】
図１は、本発明の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラを含む充填ラインの概略図である。
図２は、本発明の第１の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラの正面図で、一部断面図としてある。
図１において、容器Ｐへ充填バルブ４によって液体を充填するフィラ０１は、液体が、矢印Ｕ方向に液体供給される液体貯蔵タンク０１１から、配管０１３の途中に設けられたポンプ０１２によって加熱殺菌装置０１６へ送られて加熱殺菌され、加熱殺菌装置０１６から配管１５ｓと配管１５ｓの途中の切換バルブ０１７、ヘッドタンク０１８、ポンプ０１９、切換バルブ０２０を経由し、さらにロータリージョイント１７内の図示しない配管経路と配管１５を経由して供給されるようになっている。
【００３１】
なお、前記切換バルブ０１７は、前記ヘッドタンク０１８内に液体が満杯となった場合に、図示しない戻り配管経路に切換えて、液体を上流へ戻すようになっており、前記切換バルブ０２０は、フィラ０１から液体を戻す場合に、図示しない戻り配管経路に切換えて、液体を上流へ戻すようになっているが、詳細な説明は省略する。
【００３２】
図２において、前記フィラ０１のフィラチャンバーの温度保持装置１は、後述するフィラチャンバー２、蒸気圧力制御ユニット９、蒸気減温ユニット１０、真空発生ユニット１２とこれらを結ぶ真空配管経路、蒸気配管経路によって主に構成されている。
【００３３】
前記フィラチャンバー２は、中心線Ｃ―Ｃの周りに回転する円盤２ｒを底壁として、外側壁２ｏ、内側壁２ｉ、天面壁２ｃ、内底壁２ｂから成る二重構造壁の密閉状の空間２ｖが構成されており、前記内側壁２ｉと前記内底壁２ｂで形成されたドーナッツ状の液チャンバー２ｆに高温の液体Ｌが貯留されるようになっている。
前記フィラチャンバー２の上面には、前記液チャンバー２ｆを覆うフィラチャンバーカバー３が前記天面壁２ｃに取付けられるようになっている。
【００３４】
なお、前記説明では、液チャンバー２ｆをドーナッツ形状にした場合について説明したが、液チャンバー２ｆはタライ状のセンタータンク形状の場合でもよく、ここでは液チャンバーの形状についての詳細な説明は省略する。
【００３５】
中心線Ｃ−Ｃ部には、ロータリージョイント１７および固定ジョイント１８が設けられており、矢印１５ｆ方向の加熱殺菌装置０１６から切換バルブ０１７、ヘッドタンク０１８、ポンプ０１９、切換バルブ０２０を経由して、配管１５ｓ、前記固定ジョイント１８内の図示しない配管経路とそれに連結した前記ロータリージョイント１７内の図示しない配管経路、配管１５を経て、高温の液体Ｌが前記液チャンバー２ｆ内へ供給されるようになっている。
【００３６】
また、前記フィラチャンバー２には、円周等分に充填バルブ４が配管６、配管６の途中に設けられた流量計５を介して設けられており、前記円盤２ｒの回転中に前記液チャンバー２ｆ内の高温の液体Ｌが、前記流量計５の流量制御により、充填バルブ４から容器Ｐへ所定量充填されるようになっている。
なお、前記説明では、流量計５によって充填量を制御する場合を示したが、ロードセルによる重量計測によって充填量を制御する場合等でもよく、詳細な説明は省略する。
【００３７】
なお、前記フィラチャンバーカバー３には、前記液チャンバー２ｆ内の高温の液体Ｌの液面上部の空間と通じる配管１６が取付けられており、配管１６の途中に設けた切換バルブ１６ｖ、前記ロータリージョイント１７内の図示しない配管経路とそれに連結した前記固定ジョイント１８内の図示しない配管経路、配管１６ｓを経て、矢印１６ｆの方向の図示しない流体回路と通じるようになっているとともに、切換バルブ１６ｖは配管１６ａを経由して大気と通じるようにもなっている。
【００３８】
前記空間２ｖは、配管１１、ロータリージョイント８ｔ、配管１１ａを経由して、真空発生ユニット１２によって減圧されるようになっている。
また、前記空間２ｖには、図示しない蒸気供給源から矢印Ｓ方向へ配管８ａで供給される正圧蒸気が、蒸気圧力制御ユニット９、配管８ｂ、蒸気減温ユニット１０、配管８ｃ、ロータリージョイント８ｒ、配管８を経て矢印Ｓ２方向へ供給されるようになっている。即ち、フィラチャンバー２は空間２ｖを有する二重構造のスチームジャケット方式となっている。
【００３９】
前記蒸気減温ユニット１０は、前記蒸気圧力制御ユニット９で圧力制御された過熱蒸気中へ、真空発生ユニット１２から配管１０ｗ、制御弁１０ｙ、配管１０ｚを経て水を所要量注水することにより、過熱化した蒸気を飽和状態にする。さらに、注水された水の内余剰な分がドレンセパレータ１０ｄで強制分離され、配管１０ｐを経て、配管１１ａと合流されて真空発生ユニット１２へ戻されるように構成されている。
【００４０】
また、前記空間２ｖ内に供給された蒸気は、凝縮して凝縮水へ相変化する際に放出する潜熱で前記フィラチャンバー２を加熱するようになっており、前記発生した凝縮水がドレンとなり、配管１１、ロータリージョイント８ｔ、配管１１ａを経て矢印Ｄ１方向の真空発生ユニット１２によって吸引されるようになっている。
なお、図２では、ロータリージョイント８ｒとロータリージョイント８ｔを上下に分離して設けた場合を示したが、分離せずに両者を例えば下側に配置するというようにしてもよいことはもちろんである。
【００４１】
次に、本発明の第１の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置１の作用を説明する。
【００４２】
一般に、フィラ０１のような高温の液体Ｌを容器Ｐに充填するフィラは、容器Ｐに高温（例えば８５℃）の液体を充填して、容器Ｐが高温液体と接触することによって、容器Ｐの内部を高温殺菌している。また、容器Ｐが缶の場合には充填、缶蓋巻き締め後の缶内圧を一定にするために温度を一定とするようにしている。
【００４３】
しかしながら、前記フィラが長時間停止した際には、フィラチャンバー２内の液体Ｌの温度が時間とともに低下して、所定温度を下回ってしまうことがあり、このような場合には、前記フィラチャンバー２内の液体Ｌを、矢印１６ｆの方向の図示しない流体回路から配管１６ｓ、前記固定ジョイント１８内の図示しない配管経路とそれに連結した前記ロータリージョイント１７内の図示しない配管経路、切換バルブ１６ｖ、配管１６を経て圧力気体を前記液チャンバー２ｆの液面上部に供給することにより、配管１５、前記ロータリージョイント１７内の図示しない配管経路とそれに連結した前記固定ジョイント１８の図示しない配管経路、配管１５ｓ、切換バルブ０２０を経由して図示しない配管経路で液体貯蔵タンク０１１に強制的に戻すか、或いは、液チャンバー２ｆの上部を、配管１６の途中に設けた切換バルブ１６ｖを矢印１６ａ側の配管に切換えて大気開放にすることにより、液チャンバー２ｆ内の液体Ｌを配管６（流量計５を含む）と充填バルブ４経由で図示しないドレン液受け樋へ重力によりドレン廃棄して、運転再開時に加熱殺菌装置０１６で液体Ｌを加熱の上再供給するようにしている。
【００４４】
このような場合には、液体Ｌの再加熱に要する多大な時間ロス或いはエネルギーロス、または、液体Ｌの多大な廃棄ロスが生じてしまう。
【００４５】
前記フィラチャンバーの温度保持装置１の作用を説明すると、二重構造のスチームジャケット方式としてある前記フィラチャンバー２の前記空間２ｖ内が前記真空発生ユニット１２によって所定の真空圧力にされて、該空間２ｖ内に蒸気減温ユニット１０を経由した蒸気を送り込まれると真空蒸気（１００℃以下の飽和蒸気）が生成される。
【００４６】
ここで、前記真空圧力が予め蒸気圧力と温度線図に基づいた所定の圧力とされているため、前記空間２ｖ内の真空蒸気温度が一義的に決まり、蒸気の凝縮潜熱による熱伝達のため迅速で均一に前記フィラチャンバー２内の液体Ｌの温度を所定の温度（例えば８５℃）として保持することができる。
また、前記説明のように、前記フィラチャンバー２の加熱が飽和蒸気の潜熱加熱であるため、蒸気は凝縮しても飽和温度のままであり、前記フィラチャンバー２の加熱に温度ムラがなく、従って、液チャンバー２ｆ内に貯留している液体Ｌに温度ムラが生じない。
【００４７】
さらに、前記真空発生ユニット１２で真空圧力を制御することによって前記フィラチャンバー２の加熱温度を制御できるため、前記真空発生ユニット１２での真空圧力設定の変更により、前記空間２ｖの圧力設定を変更すれば、それに応じて前記真空蒸気温度が変更されるので、容易に前記フィラチャンバー２内の液体Ｌの温度を目的とする温度にすることができ、コンパクトな装置で前記フィラチャンバー２内の液体Ｌを目的とする温度に加温保持することができる。
【００４８】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を図３に基づいて説明する。
【００４９】
図３は、本発明の第２の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラの正面図で、一部断面図としてあり、図２に相当する図である。図３において、図２と同じ構造のものは同じ記号を付してあり、重複する説明は省略する。
【００５０】
フィラチャンバーの温度保持装置１ａは、フィラ０２のフィラチャンバー２ａに空間２ｖ内の圧力を計測する圧力計測手段７ｐが取付けられており、該圧力計測手段７ｐで計測した圧力値を制御装置１３に送り込むようになっている。
また、真空発生装置１２ａは、制御装置１３からの指令に基づいた真空圧力設定で制御されるように構成されている。
即ち、前記空間２ｖ内の圧力は、前記圧力計測手段７ｐで計測された圧力値を基に制御装置１３で予め設定してある圧力になるように、前記真空発生ユニット１２ａによって所定の真空度に自動的に調整されるようになっている。
【００５１】
次に、本発明の第２の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置１ａの作用を説明する。
【００５２】
一般に、蒸気配管が長くなると、配管抵抗が大きくなり、圧力低下を伴って、蒸気温度が低下してしまう。
【００５３】
図２に示した前記第１の実施の形態では、前記フィラチャンバー２の加熱温度制御を、前記真空発生ユニット１２の真空圧力設定により行っているが、前記フィラチャンバー２の空間２ｖと前記真空発生ユニット１２との間の配管１１および配管１１ａの長さが長い場合には、前記空間２ｖ内の真空圧力は前記真空発生ユニット１２で設定した真空圧力よりも低下して、前記空間２ｖ内の蒸気温度が前記真空発生ユニット１２で設定した真空圧力による蒸気温度よりも低下してしまう恐れがある。
【００５４】
本発明の第２の実施の形態では、図３に示す圧力計測手段７ｐによって空間２ｖ内の圧力を計測して、計測した圧力値を制御装置１３に送り込み、制御装置１３からの指令に基づいて、真空発生ユニット１２ａを目的とする真空圧力に設定するように制御しているので、前記空間２ｖ内を目的とする真空蒸気温度に設定でき、これに伴って前記フィラチャンバー２ａの加熱保持温度が制御される。
即ち、圧力計測手段７ｐにより前記空間２ｖの圧力を計測して、制御装置１３で設定してある圧力値になっていない場合には、制御装置１３の指令により前記真空発生ユニット１２ａによって所定の真空圧力になるようにすると、前記空間２ｖ内の真空蒸気温度が一義的に決まり、蒸気の凝縮潜熱による熱伝達のため迅速で均一に前記フィラチャンバー２ａ内の液体Ｌの温度を所定の温度（例えば８５℃）として保持することができる。
【００５５】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態を図４に基づいて説明する。
【００５６】
図４は、本発明の第３の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラの正面図で、一部断面図としてあり、図２又は図３に相当する図である。図４において、図２、図３と同じ構造のものは同じ記号を付してあり、重複する説明は省略する。
【００５７】
フィラチャンバーの温度保持装置１ｂは、フィラ０３のフィラチャンバー２ｔ内の液体Ｌの温度を計測する温度計測手段７ｔが取付けられており、該温度計測手段７ｔで計測した温度値を制御装置１３ｔに送り込むようになっている。
また、真空発生装置１２ｔは、制御装置１３ｔからの指令に基づいた真空圧力設定で制御されるように構成されている。
即ち、前記空間２ｖ内の圧力は、前記温度計測手段７ｔで計測された温度値を基に制御装置１３ｔで予め設定してある圧力になるように、前記真空発生ユニット１２ｔによって所定の真空度に自動的に調整されるようになっている。
【００５８】
次に、本発明の第３の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置１ｂの作用を説明する。
【００５９】
温度計測手段７ｔによってフィラチャンバー２ｔの液チャンバー２ｆ内の液体Ｌの温度を計測して、計測した温度値を制御装置１３ｔに送り込み、制御装置１３ｔからの指令に基づいて、予め制御装置１３ｔに設定してある蒸気圧力と温度の関係から真空発生ユニット１２ｔを目的とする真空圧力に設定するように制御しているので、前記空間２ｖ内を目的とする蒸気温度に設定でき、これに伴って前記フィラチャンバー２ｔの加熱保持温度が制御される。
【００６０】
即ち、温度計測手段７ｔにより前記フィラチャンバー２ｆ内の液体Ｌの温度を計測して、制御装置１３ｔで設定してある温度値になっていない場合には、制御装置１３ｔの指令により前記真空発生ユニット１２ｔによって所定の真空圧力になるようにすると、前記空間２ｖ内の真空蒸気温度が一義的に決まり、蒸気の凝縮潜熱による熱伝達のため迅速で均一に前記フィラチャンバー２ｔ内の液体Ｌの温度を所定の温度（例えば８５℃）として保持することができる。
【００６１】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態を図５に基づいて説明する。
【００６２】
図５は、本発明の第４の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラチャンバーへの液体供給配管の部分断面図である。図５において、フィラチャンバー２又はフィラチャンバー２ａ或いはフィラチャンバー２ｔ等図２から図４と重複する部分は図示を省略している箇所があり、図２から図４と同じ構造のものは同じ記号を付して、重複する図示と説明は省略する。
【００６３】
図５において、フィラチャンバーの温度保持装置１ｃの配管１５は、外側管１５ｏ、内側管１５ｉから成る二重構造管の密閉状の空間１５ｖが構成されており、前記内側管１５ｉの内部は液体Ｌが送られるようになっている。
【００６４】
前記空間１５ｖは、配管２１を経由して、真空発生ユニット２２によって減圧されるようになっている。
また、前記空間１５ｖには、図示しない蒸気供給源から矢印Ｓ１方向へ配管１８ａで供給される正圧蒸気が、蒸気圧力制御ユニット１９、配管１８ｂ、蒸気減温ユニット２０、配管１８ｓを経て矢印Ｆ２方向へ供給されるようになっているとともに、前記空間１５ｖ内に供給された蒸気が、凝縮水へ相変化する際に放出する潜熱で前記配管１５を加熱するようになっており、前記発生した凝縮水はドレンとなって、配管２１を経て矢印Ｆ１方向の真空発生ユニット２２によって吸引されるようになっている。
【００６５】
なお、前記蒸気減温ユニット２０は、前記蒸気圧力制御ユニット１９で圧力制御された過熱蒸気中へ、真空発生ユニット２２から配管２０ｗ、制御弁２０ｙ、配管２０ｚを経て水を所要量注水することにより、過熱化した蒸気を飽和状態にする。さらに、注水された水の内余剰な分がドレンセパレータ２０ｄで強制分離され、配管２０ｐを経て、配管２１と合流されて真空発生ユニット２２へ戻されるように構成されている。
【００６６】
前記説明では、配管１５を二重構造管にした場合を説明したが、配管１５ｓも同様に二重構造管にしてあり、その構造は同様であるので、重複する説明は省略する。
【００６７】
次に、本発明の第４の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置１ｃの作用を説明する。
【００６８】
二重構造管方式としてある前記配管１５又は配管１５ｓの前記空間１５ｖ内が前記真空発生ユニット２２によって所定の真空圧力にされて、該空間１５ｖ内に蒸気減温ユニット２０を経由した蒸気を送り込まれると真空蒸気が生成される。
【００６９】
ここで、前記真空圧力が予め蒸気圧力と温度線図に基づいた所定の圧力とされているため、前記空間１５ｖ内の真空蒸気温度が一義的に決まり、蒸気の凝縮潜熱による熱伝達のため迅速で均一に前記配管１５又は配管１５ｓ内の液体Ｌの温度を所定の温度（例えば８５℃）として保持することができる。
【００７０】
また、前記説明のように、飽和蒸気の潜熱加熱であるため、蒸気は凝縮しても飽和温度のままであり、前記配管１５又は配管１５ｓの加熱に温度ムラがなく、従って、前記配管１５又は配管１５ｓ内に貯留している液体Ｌに温度ムラが生じない。
【００７１】
さらに、前記真空発生ユニット２２で真空圧力を制御することによって前記配管１５又は配管１５ｓの加熱温度を制御できるため、前記真空発生ユニット２２での真空圧力設定の変更により、前記空間１５ｖの圧力設定を変更すれば、それに応じて前記真空蒸気温度が変更されるので、容易に前記配管１５又は配管１５ｓ内の液体Ｌの温度を目的とする温度にすることができ、コンパクトな装置で前記配管１５又は配管１５ｓ内の液体Ｌを目的とする温度に加温保持することができる。
【００７２】
前記説明のように、フィラチャンバー２の温度保持装置に、フィラチャンバー２へ液体を供給する配管１５または配管１５ｓの温度保持装置を付加した温度保持装置１ｃとすることにより、フィラ０１又はフィラ０２或いはフィラ０３が長時間停止しても加熱殺菌装置０１６以降の装置内の液体Ｌの温度を所定温度に加温保持できるので、液体Ｌの温度保持が有効に作用する。
【００７３】
また、前記ロータリージョイント１７および前記固定ジョイント１８の図示しない液体配管も同様に所定温度に加温保持することができるが、重複説明となるので、説明は省略する。
【００７４】
なお、前記説明では、配管１５又は配管１５ｓを、前記フィラチャンバー２の場合と別途の配管系統で蒸気供給および真空引きをする場合で説明し、この場合には前記フィラチャンバー２と前記配管１５又は配管１５ｓの温度保持を別途に木目細かく制御できるという作用はあるが、前記フィラチャンバー２と前記配管１５又は配管１５ｓを、共通の蒸気圧力制御ユニット、蒸気減温ユニット、真空発生ユニットと配管接続する方式としてもよいことはもちろんであり、この場合には、前記フィラチャンバー２と前記配管１５又は配管１５ｓを一元的に温度制御できるとともに、装置コストを節約することができる。
【００７５】
また、図示を省略しているが、前記配管１５又は配管１５ｓの空間１５ｖに圧力計測手段を設けて、計測した圧力値を制御装置に送り込み、制御装置で設定してある圧力値になっていない場合には、制御装置の指令により真空発生ユニットによって前記配管１５又は配管１５ｓの空間１５ｖが所定の真空圧力になるようにすることもできるが、前記第２の実施の形態での説明と類似し、重複するので、詳細な説明は省略する。
【００７６】
さらに、図示を省略しているが、前記内側管１５ｉの内部の液体Ｌの温度を計測する温度計測手段を設けて、計測した温度値を制御装置に送り込み、制御装置で設定してある温度値になっていない場合には、制御装置の指令により真空発生ユニットによって前記配管１５又は配管１５ｓの空間１５ｖが所定の真空圧力になるようにすることもできるが、前記第３の実施の形態での説明と類似し、重複するので、これも詳細な説明は省略する。
【００７７】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態を図６に基づいて説明する。
【００７８】
図６は、本発明の第５の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラの正面図で、一部断面図としてあり、図２から図４に相当する図である。図６において、図２から図４と同じ構造のものは同じ記号を付してあり、重複する説明は省略する。
【００７９】
図６において、フィラ０５のフィラチャンバーの温度保持装置１ｄは、配管８ａの途中に切換バルブ８ｖ１を設け、配管８ｃの途中に切換バルブ８ｖ２を設けて、図示のように、切換バルブ８ｖ１と切換バルブ８ｖ２を接続するバイパス配管８ｄを配置し、配管１１ａの途中に切換バルブ１１ｖ１を設け、切換バルブ１１ｖ１から矢印Ｄ２方向へ配管１１ｂを追加配置した構成となっている。
なお、切換バルブ８ｖ１と切換バルブ８ｖ２、および、切換バルブ１１ｖ１はそれぞれが制御装置１３ｃと信号接続されるようになっている。
【００８０】
次に、本発明の第５の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置１ｄの作用を説明する。
【００８１】
正圧蒸気の圧力、温度を耐熱菌も殺菌できる圧力、温度の条件に設定して、制御装置１３ｃからの指令で、切換バルブ８ｖ１と切換バルブ８ｖ２を配管８ｄ側にバイバス切換えをするとともに、切換バルブ１１ｖ１を配管１１ｂ側に切換えて、正圧蒸気を切換バルブ８ｖ１、配管８ｄ、切換バルブ８ｖ２、配管８ｃ、ロータリージョイント８ｒ、配管８を経由して、前記空間２ｖ内に供給し、配管１１、ロータリージョイント８ｔ、配管１１ａ、切換バルブ１１ｖ１、配管１１ｂを経由して通過させることにより、前記空間２ｖ内は正圧蒸気によって耐熱菌も殺菌される。
【００８２】
なお、前記説明では、空間２ｖへ正圧蒸気を配管８ｃから供給する場合について説明したが、正圧蒸気を配管８ｃとは別の配管で供給してもよく、詳細な説明は省略する。
【００８３】
前記空間２ｖは、運転時には飽和蒸気に接触しているが、休日等において長時間運転が停止していると、湿った状態に放置されて雑菌が繁殖することがある。このような場合に、前記空間２ｖ内を前記説明のように正圧蒸気で耐熱菌も殺菌してしまうと、フィラチャンバー２を衛生的に維持することができる。
【００８４】
また、前記説明では、フィラチャンバー２の前記空間２ｖ内を蒸気殺菌する場合を説明したが、上流の液体処理装置から前記フィラチャンバー２に液体を供給する液体供給配管１５ｓ又は配管１５の空間１５ｖ内を蒸気殺菌する場合も勿論あるが、類似した内容となるので、詳細な説明は省略する。
【００８５】
（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態を図７に基づいて説明する。
【００８６】
図７は、本発明の第６の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置を組み込んだフィラの正面図で、一部断面図としてあり、図２から図４、図６に相当する図である。
図７において、図２から図４、図６と同じ構造のものは同じ記号を付してあり、重複する説明は省略する。
【００８７】
図７において、フィラ０６のフィラチャンバーの温度保持装置１ｅは、配管８ｃの途中に切換バルブ８ｖ３を設け、矢印Ｓ３方向に配管８ｅから図示しないＣＩＰ洗浄液供給装置からのＣＩＰ洗浄液が供給できるように、また、配管１１ａの途中に切換バルブ１１ｖ２を設け、矢印Ｄ３方向に向けて配管１１ｃへ洗浄後のＣＩＰ洗浄液を排出できるような構成となっている。
なお、切換バルブ８ｖ３と切換バルブ１１ｖ２は、それぞれが制御装置１３ｄと信号接続されるようになっている。
【００８８】
次に、本発明の第６の実施の形態に係わるフィラチャンバーの温度保持装置１ｅの作用を説明する。
【００８９】
制御装置１３ｄからの指令で、切換バルブ８ｖ３を配管８ｅ側に切換えるとともに切換バルブ１１ｖ２を配管１１ｃ側に切換えて、図示しないＣＩＰ洗浄液供給装置からのＣＩＰ洗浄液を矢印Ｓ３方向へ切換バルブ８ｖ３、配管８ｃ、ロータリージョイント８ｒ、配管８を経由して、前記空間２ｖ内に供給し、配管１１、ロータリージョイント８ｔ、配管１１ａ、切換バルブ１１ｖ２、配管１１ｃを経由して通過させると、前記空間２ｖ内はＣＩＰ洗浄液によって洗浄される。
【００９０】
なお、前記説明では、前記空間２ｖへＣＩＰ洗浄液を配管８ｃから供給する場合について説明したが、ＣＩＰ洗浄液を配管８ｃとは別の配管で供給してもよく、詳細な説明は省略する。
【００９１】
前記空間２ｖは、運転時には飽和蒸気に接触しているが、休日等において長時間運転が停止していると、湿った状態に放置されて異物、雑菌等が付着することがある。このような場合に、前記空間２ｖ内を前記説明のようにＣＩＰ洗浄液で洗浄すると、フィラチャンバー２を衛生的に維持することができる。
【００９２】
また、前記説明では、フィラチャンバー２の前記空間２ｖ内をＣＩＰ洗浄する場合を説明したが、上流の液体処理装置から前記フィラチャンバー２に液体を供給する液体供給配管１５ｓ又は配管１５の空間１５ｖ内をＣＩＰ洗浄する場合も勿論あるが、類似した内容となるので、詳細な説明は省略する。
【符号の説明】
【００９３】
０１、０２、０３、０５、０６ フィラ
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ フィラチャンバーの温度保持装置
２、２ａ、２ｔ フィラチャンバー
２ｂ 内底壁
２ｆ 液チャンバー
２ｉ 内側壁
２ｏ 外側壁
２ｖ （密閉状の）空間
７ｐ 圧力計測手段
７ｔ 温度計測手段
８、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ （蒸気）配管
８ｅ、１１ｃ （ＣＩＰ洗浄液）配管
８ｒ、８ｔ ロータリージョイント
９、１９ 蒸気圧力制御ユニット
１０、２０ 蒸気減温ユニット
１１、１１ａ、１１ｂ、２１ （真空および凝縮水）配管
１２、１２ａ、１２ｔ、２２ 真空発生ユニット
１３、１３ｔ、１３ｃ、１３ｄ 制御装置
１５、１５ｓ （液体供給）配管
１５ｉ 内側管
１５ｏ 外側管
１５ｖ （密閉状の）空間
Ｌ 液体
Ｐ 容器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器に液体を充填するフィラの充填液体貯留用フィラチャンバーの温度保持方法において、
前記フィラチャンバーの壁を密閉状の空間を有する二重構造として、該空間を所定の真空圧力にし、ここに飽和蒸気を供給して真空蒸気を生成させることによる凝縮潜熱によって前記フィラチャンバーを加温保持することにより、前記フィラチャンバー内の液体を所定温度に加温保持するようにしたことを特徴とするフィラチャンバーの温度保持方法。
【請求項２】
請求項１に記載のフィラチャンバーの温度保持方法において、
上流の液処理装置から前記フィラチャンバー内に液体を供給する液体供給配管の壁を密閉状の空間を有する二重構造として、前記液体供給配管の前記空間を所定の真空圧力にし、ここに飽和蒸気を供給して真空蒸気を生成させることによる凝縮潜熱によって前記液体供給配管を加温保持することにより、前記液体供給配管内の液体も所定温度に加温保持するようにしたことを特徴とするフィラチャンバーの温度保持方法。
【請求項３】
容器に液体を充填するフィラの充填液体貯留用フィラチャンバーの温度保持装置において、
前記フィラチャンバーの壁を密閉状の空間を有する二重構造として、蒸気発生源から飽和蒸気を供給する配管を前記空間に接続し、かつ、真空発生ユニットにより前記空間内を所定の真空圧力に減圧するとともに前記空間内で発生した凝縮水を吸引する配管を前記空間に接続して、所定の真空圧力にした前記空間内に飽和蒸気を供給して真空蒸気を生成させることによる凝縮潜熱によって前記フィラチャンバーを加温保持することにより、前記フィラチャンバー内の液体を所定温度に加温保持するように構成したことを特徴とするフィラチャンバーの温度保持装置。
【請求項４】
請求項３に記載のフィラチャンバーの温度保持装置において、
上流の液処理装置から前記フィラチャンバー内に液体を供給する液体供給配管の壁を密閉状の空間を有する二重構造として、蒸気発生源から飽和蒸気を供給する配管を前記液体供給配管の前記空間に接続し、かつ、真空発生ユニットにより前記液体供給配管の前記空間内を所定の真空圧力に減圧するとともに前記液体供給配管の前記空間内で発生した凝縮水を吸引する配管を前記液体供給配管の前記空間に接続して、所定の真空圧力にした前記液体供給配管の前記空間内に飽和蒸気を供給して真空蒸気を生成させることによる凝縮潜熱によって前記液体供給配管を加温保持することにより、前記液体供給配管内の液体も所定温度に加温保持するように構成したことを特徴とするフィラチャンバーの温度保持装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のフィラチャンバーの温度保持装置において、
前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間内の圧力を計測する圧力計測手段と、該圧力計測手段で計測した圧力値を取り込んで、前記真空発生ユニットが前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間内の圧力を所定の真空圧力にするように圧力制御する制御装置とを設けたことを特徴とするフィラチャンバーの温度保持装置。
【請求項６】
請求項３又は４に記載のフィラチャンバーの温度保持装置において、
前記フィラチャンバー内又は前記液体供給配管内の液体温度を計測する温度計測手段と、該温度計測手段で計測した温度値を取り込んで、前記真空発生ユニットが前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間内の圧力を所定の真空圧力にするように圧力制御する制御装置とを設けたことを特徴とするフィラチャンバーの温度保持装置。
【請求項７】
請求項３から６のいずれか一項に記載のフィラチャンバーの温度保持装置において、
前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間に蒸気発生源から正圧蒸気を供給できる配管系統を設けて、前記空間内を正圧蒸気で殺菌できるように構成したことを特徴とするフィラチャンバーの温度保持装置。
【請求項８】
請求項３から７のいずれか一項に記載のフィラチャンバーの温度保持装置において、
前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間に上流のＣＩＰ液供給装置からＣＩＰ洗浄液を供給できる配管系統を設けて、前記空間内をＣＩＰ洗浄できるように構成したことを特徴とするフィラチャンバーの温度保持装置。
【請求項１】
容器に液体を充填するフィラの充填液体貯留用フィラチャンバーの温度保持方法において、
前記フィラチャンバーの壁を密閉状の空間を有する二重構造として、該空間を所定の真空圧力にし、ここに飽和蒸気を供給して真空蒸気を生成させることによる凝縮潜熱によって前記フィラチャンバーを加温保持することにより、前記フィラチャンバー内の液体を所定温度に加温保持するようにしたことを特徴とするフィラチャンバーの温度保持方法。
【請求項２】
請求項１に記載のフィラチャンバーの温度保持方法において、
上流の液処理装置から前記フィラチャンバー内に液体を供給する液体供給配管の壁を密閉状の空間を有する二重構造として、前記液体供給配管の前記空間を所定の真空圧力にし、ここに飽和蒸気を供給して真空蒸気を生成させることによる凝縮潜熱によって前記液体供給配管を加温保持することにより、前記液体供給配管内の液体も所定温度に加温保持するようにしたことを特徴とするフィラチャンバーの温度保持方法。
【請求項３】
容器に液体を充填するフィラの充填液体貯留用フィラチャンバーの温度保持装置において、
前記フィラチャンバーの壁を密閉状の空間を有する二重構造として、蒸気発生源から飽和蒸気を供給する配管を前記空間に接続し、かつ、真空発生ユニットにより前記空間内を所定の真空圧力に減圧するとともに前記空間内で発生した凝縮水を吸引する配管を前記空間に接続して、所定の真空圧力にした前記空間内に飽和蒸気を供給して真空蒸気を生成させることによる凝縮潜熱によって前記フィラチャンバーを加温保持することにより、前記フィラチャンバー内の液体を所定温度に加温保持するように構成したことを特徴とするフィラチャンバーの温度保持装置。
【請求項４】
請求項３に記載のフィラチャンバーの温度保持装置において、
上流の液処理装置から前記フィラチャンバー内に液体を供給する液体供給配管の壁を密閉状の空間を有する二重構造として、蒸気発生源から飽和蒸気を供給する配管を前記液体供給配管の前記空間に接続し、かつ、真空発生ユニットにより前記液体供給配管の前記空間内を所定の真空圧力に減圧するとともに前記液体供給配管の前記空間内で発生した凝縮水を吸引する配管を前記液体供給配管の前記空間に接続して、所定の真空圧力にした前記液体供給配管の前記空間内に飽和蒸気を供給して真空蒸気を生成させることによる凝縮潜熱によって前記液体供給配管を加温保持することにより、前記液体供給配管内の液体も所定温度に加温保持するように構成したことを特徴とするフィラチャンバーの温度保持装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のフィラチャンバーの温度保持装置において、
前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間内の圧力を計測する圧力計測手段と、該圧力計測手段で計測した圧力値を取り込んで、前記真空発生ユニットが前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間内の圧力を所定の真空圧力にするように圧力制御する制御装置とを設けたことを特徴とするフィラチャンバーの温度保持装置。
【請求項６】
請求項３又は４に記載のフィラチャンバーの温度保持装置において、
前記フィラチャンバー内又は前記液体供給配管内の液体温度を計測する温度計測手段と、該温度計測手段で計測した温度値を取り込んで、前記真空発生ユニットが前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間内の圧力を所定の真空圧力にするように圧力制御する制御装置とを設けたことを特徴とするフィラチャンバーの温度保持装置。
【請求項７】
請求項３から６のいずれか一項に記載のフィラチャンバーの温度保持装置において、
前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間に蒸気発生源から正圧蒸気を供給できる配管系統を設けて、前記空間内を正圧蒸気で殺菌できるように構成したことを特徴とするフィラチャンバーの温度保持装置。
【請求項８】
請求項３から７のいずれか一項に記載のフィラチャンバーの温度保持装置において、
前記フィラチャンバー又は前記液体供給配管の前記空間に上流のＣＩＰ液供給装置からＣＩＰ洗浄液を供給できる配管系統を設けて、前記空間内をＣＩＰ洗浄できるように構成したことを特徴とするフィラチャンバーの温度保持装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１１６５４７（Ｐ２０１２−１１６５４７Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６９６７２（Ｐ２０１０−２６９６７２）
【出願日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【出願人】（５０５１９３３１３）三菱重工食品包装機械株式会社 (146)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【出願人】（５０５１９３３１３）三菱重工食品包装機械株式会社 (146)
【Ｆターム（参考）】
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