JPH0329703A - ロータリー型無菌充填機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、食品、医薬品等の液状物の充填機に係り、特
に充填部内を局所的に無菌化したロータリー型無菌充填
機に関する． （従来の技術） 従来無菌又は無塵化に充填作業を行なう場合無菌室に充
填機あるいは充填部を設置して行なっている．無閑室で
は一般にＨ　Ｅ　Ｐ　Ａ　（Ｈｉｇｈ　Ｅｆｆｉｃ＝ｉ
ｅｎｃｙ　Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ　Ａｉｒ　）　フ４
　ルタを最終段とした濾過装置にエアを通して得られる
無菌エアを清浄な室に吹出し、室内を無菌エアで陽圧に
保って無菌化している．この方式は、無菌室が大きく無
菌ゾーンを造るための費用がかかり、清浄度を維持する
ためのエアの消費量が多く，フィルタの交換や室内の清
浄化作業に多くの労力を要する．また機械や機械部品が
室内に多いことから機械の調整時などに無菌室内を汚染
する恐れがあり、使用部品に対する無菌性維持のための
制約が多いなどの問題がある． また実開昭６２−９５５９５号公報には無菌充填を目的
とした充填機が開示されており、この方式においては充
填ノズルの周囲に清浄エアの噴射部を設け清浄エアを充
填ノズルの周囲から充填容器の容器開口部の周囲に向け
て噴射させて充填ノズルと容器開口部との間に清浄なエ
アカーテンを形威して充填時の無菌保持をはかつている
が、エア消費量がかなり多〈，オープン状態でエアカー
テンのみによる無菌保持のため、機械の調整などの作業
の際に無菌状態が破壊される恐れがある．また、容器の
搬入、搬出の際に汚染の恐れがあることも問題である． 紙やプラスチ−７クフィルムのロールから或形される容
器への充填に際しては、一般に直進間歇運動型の充填機
が用いられ、この場合には例えば特公昭６１−３５０２
号公報に開示されているように機械内部に充填部を中心
とした局所的な無菌ゾーンが設けられることがある．こ
の方式では大きな無菌室が不用であり、機械全体の殺菌
を行なう必要もないが、固定壁で囲われた無菌ゾーン内
部には直進間歇送りの為の搬送機構や、容器戊形のムの
運動機構が存在するｂに、これら可動部分の１９！Ｉを
充分に行なわなくては清浄度が維持されないなど，無菌
性を完全に維持する上では問題が多い．また機械調整時
などに無菌ゾーン内を汚染する恐れがあり、使用部品に
対する制約が多いなどの問題は、無菌室内に機械全体を
設置した場合と同様に発生する．更に直進間歇運動によ
る搬送では、容器が加速、減速、停止を繰返す為に、容
器内に充填された液体がゆらされ、液こぼれを生じやす
いなどの問題もあり、これを避ける為には低速で運転す
る必要があるなど、ロータリー型充填機に比べれば欠点
が多い． 無菌室や無菌ゾーンで使用される清浄なエアは．ＨＥＰ
Ａフィルタを最終段とした濾過装置で得るのが普通であ
るが、このフィルタは圧力損失が少ないので大流量が得
られる特徴があるものの粒子補集率は１００％ではなく
、０．３μｍの粒径の粒子で９９．９７％を示すに留ま
る．一方薄膜フィルタでは大流量は得られないが粒子補
集率は完璧で、１５〜０．０２５μｍ程度の範囲で設定
された任意の粒径の粒子に対して１００％補集できる性
能を持っている．細菌やその芽胞の大きさは５〜０．５
ｐｍ程度なので、ｐｊ膜フィルターでは１００％細菌が
補集され，完全に無菌化されたエアを得ることができる
．しかしながら、従来の方式では、エアの消費量が多い
ため薄膜フィルタを採用することができず、したがって
清浄エアの無菌性にも限度がある． （発明が解決しようとする問題点） 従来の無菌充填方式では、無菌ゾーンが大きいム広範囲
にわたって入念な殺菌が行なわなければ無菌状態が破壊
される恐れがあり，更に無菌室内に於ける作業員や機械
装置等の使用部品に対する無菌性維持の為の制約も多い
．また室内の使用部品に対する無菌性雑持のムの制約も
多い．また室内を陽圧に保つ為のエア消費量が多く，室
内の殺菌に際しても手作業によって殺菌剤を機械全体に
散春する必要が生ずるなど清浄性を雑持する九の費用や
労力がかかり、その改善が要望されている． 本発明は，このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、その目的とするところは、汚染防止機構にすぐれ作
業の制約を受けることが少なく、無菌充填を容易に行な
い得るロータリー型無菌充填機を提供することにある． 本発明の他の目的は、比較的少ない縫の無菌エアを用い
て充填域を無菌状態に雄持できると共に、空容器の搬入
や充填容器の搬出や、装置の調節の際の作業者の接近に
よっても無菌状態が破壊されないロータリー型無菌充填
機を提供するにあ（問題点を解決するためのｆ段） 本発明は上記問題を解決するための手段として，多数の
容器支持座を有する回転テーブルと、各容器支持座の上
方に位蟲する充填ノズルと、充填ノズルに接続された内
容品用配管と、前記容器支持座に殺菌済容器に供給する
搬入機構と，容器支持座から内容品充填容器を取出す搬
出機構とから威る回転式充填機において、 前記回転テーブルと一体に内周壁と上壁とを設けた回転
壁と、固定された外周壁とで充填部を区画し、前記上壁
に充填部を通じる充填ノズルを設けると共に、回転壁ま
たは固定壁の少なくとも一方に充填部を無菌エアで局所
的に陽圧にするためのエア吹出口を配置したものである
． 前記固定外周壁と回転上壁及び回転テーブルとの間には
，エアの吹出口を可能にする微小間隙が設けられている
． また前記エア吹出口の配置については，後記する理由に
より特に充填ノズルと同軸に、且つその外側に環状のエ
ア吹出「Ｉを，没けることが効果的である． 更にまた無菌保持を万全にするために、前記搬入機構及
び搬出機構の外周を固定壁で慢い，且つ該固￥壁にそれ
らの内部を無菌エアで陽圧にするためのエア吹出「１を
設けることができる．（作用） 木発ＩＪＩＪのロータリー型無関充填機には，回転テー
ブルと一体に内周壁と上壁とを設けた回転壁と固定され
た外周壁とで充填部を囲み局所的に外部と区画し、その
充填部に充填ノズル、エア吹出口が配置された構造で、
充填部が無菌エアで陽圧に保持されているのが特徴であ
る．ＦＪＪＪち，容器への充填に最小限必要な空間だけ
が前述した回転壁と固定壁とで実質上遮蔽されていて、
局所化されていることから、この局所化充填域を満たす
ための無菌エア量が少なくて済むことが第１の利点であ
る．次に、内周壁と上壁が回転テーブルと一体になって
回転壁を形成しているので、この回転壁を区画壁の一部
とする局所的な無菌ゾーンの中には容器搬送の為の特別
な駆動機構が存在せず、このような可動部に起因する無
菌性維持上の問題点が発生しないことが第二の利点であ
る．また５充填部はエア吹出口より無菌エアを吹出し常
に陽圧に保たれ、充填部から回転壁と固定外周壁との微
小間隙を通して外部へ無菌エアが流れるので外気が充填
部に流れ入ることがなく、充填部は無菌エアで清浄に保
たれ、更に壁体で保護されるため、万全な無菌下で充填
を行うことができることが第三の利点である． 夫々の充填ノズルに、充填ノズルと同軸でその外周に環
状の吹出口を有するエア吹出口を設けることにより充填
部への無菌エアの供給が偏在なく一様になり、無菌エア
の流れをスムースにしている．また充填ノズルとエア吹
出口部分の構造によっては、後述するようにキャップを
付すことにより無菌エア供給管を洗浄液乃至殺菌用流体
の回収路の一部に利用することもでき、この場合には充
填ノズルとエア吹出口を同時に洗浄、殺菌することが可
能である． 充填部を壁体によって区画し、無菌部分を局所化するこ
とは、充填部の無菌エアによる陽圧保持を容易にし、そ
の結果エアの消＊ｉを大幅に酊減できるので、エアの無
菌化処理に薄膜フィルタの使用を可能にし、エアの無菌
性を向上させている．また壁体で充填部を保護した上で
無菌エアで陽圧にするため、無菌状態を破壊することな
く作業者が充填機に近づいて機械の調整を行える．局所
的な無菌ゾーン以外で使用する機械部品に対しては無菌
性の制約が殆どなくなるという利点もある．更に無菌ゾ
ーンが壁体で囲われている為に、この部分の殺菌に際し
ては、従来の手作業による殺菌剤のｌＢ［′Ｉｒｊにか
わって、スプレーノズルによる殺菌剤の散在及び洗浄が
出来るなど、工程の自動化が容易になることも大きな利
点である．（実施例） 本発明の−実施例を図面によって説明する，第１図は、
本発明の一実施例の要部を断面図で示した説明図で、充
填機本体の回転軸の左側に充填部を、右側に搬出部、無
菌エア供給管路などを示している． 第２図は、充填部とその前後の搬入部と搬出部の関係を
平面図で示した説明図である．第３図は洗浄乃至殺菌時
における充填ノズル部分の断面図である． 図において、内周壁（】２）と上壁（１３）とをｌ！ｊ
１転テーブル（ｌＯ）と一体に設けた断面形状がコの字
形の回転壁と、固定された外周壁（１０とで充填部（１
５）を局所的に区画している．外周壁（ｌ４）は着脱自
在に造られており、また回転壁と外周壁（１４）との間
には微小間隙（ｌ６）を設け、回転壁の回転を容易にす
ると共にエアの吹出しを可能にしている．充填部（１５
）には、回転テーブル（ｌＯ）上にリング状に多数の容
器座（１１）が設置され，夫々に容器支持具（１７）が
設けられている．各容器座（１１）の−Ｅに容器（ｌ８
）をａ２１１，、その上にＪ二壁（１３）を通して充填
ノズル（８）およびエア吹出口（９）が各容器座（１ｌ
）に対応して設置されている．エア吹出口（９）は、充
填ノズル（８）と同軸で、且つその外周に環状の吹出口
を有している．充填ノズル（８）およびエア吹出口（９
）は，夫々上ｒ（ｊ（１３）を通して充填管（５）およ
び無菌エア分配管（１９）に連通している．内容品（充
填液）は、供給主配管から供給流量制御弁（ｌ）、内容
品供給’！？（２）　．ロータリージョイント（３）を
通りフィラーボウル（０に供給される．そしてフィラー
ボウル（４）から充填管（５）で、ＩＡｔＤｔ計（６）
、充填バルブ（７）を経て充填ノズル（８）から容器（
Ｉ８）に充填される．（２０）は着脱自在のキャップで
、充填ノズル（８）およびエア吹出口（９）の流路を接
続する流路形成用接続具として用いられ、充塚管路の洗
浄乃至殺菌の際に着し，充埴の際は外される．　（３７
）は切換えバルブ（２２）に継がる洗浄液の回収口であ
る．（２５）は切換えバルブ（２６）のエア供給口、（
２４）は切換えバルプ（２Ｇ）の殺菌用蒸気回収口であ
る．無菌エア分配管（ｌ３）及び無菌エア供給管（２ｌ
）は洗浄乃至殺菌時には洗浄液乃至殺菌用流体の回収管
路の一部となる． 無菌エアは、ロータリージョイントを介して回転する充
填機本体に供給されるエアが、ミストセパレータですイ
ルミス｝．Ｊ！１等が除去された後，圧力制御弁を経て
、切換えバルブ（２６）のエア供給ｒ？（２５）に供給
され、薄膜フィルタ（２７）を通り無菌化されて無菌エ
ア供給口（３８）に供給される．そして切換えバルブ（
２２）を経て無菌エア供給管（２１）、無菌エア分配管
（ｌ９）を通り，エア吹出口（９）から充填部（ｌ５）
に吹出される．微小間隙（ｌ６）は、充填部（１５）か
らのエア吹出を容易にするので５充填部（１５）を無菌
エアで入換え無菌エアで陽圧に保持することを容易にし
ている． また搬入部（２８）および搬出部（２９）は、固定され
た外壁（３０）、外１二壁（３ｌ）、スターホイール（
３２）の下にあるテーブル等と回転壁とで区画されてい
る．また無菌エアのエア吹出口（３３）が搬入部（２８
）および搬出部（２９）の外上壁（３ｌ）を通して設け
られている，　（３４）は薄膜フィルタ，そして（３５
）はエア供給［１でミストセバレータ、圧力制御弁，圧
力計等が設けられたエア供給管路に連通している，　（
３６）は微小間隙で微小間隙（ｌ６）と同様エア吹出し
を容易にする．　（３９）はスプレーノズル、（２３）
は洗浄水回収樋である． 充填に先立って管路の洗浄、殺菌が次のようにして行わ
れる．この時充填ノズル（８）にギャップ（２０）が装
着され、充填ノズル（８）とエア吹出口（９）の流路が
接続される．洗浄液が供給主配管から流され、供給流量
制御弁（ｌ）、内容品供給管（２）、ロータリージ．イ
ント（３）、フィラーボウル（０、充填管（５），流量
計（６）、充填バルブ（７）、充填ノズル（８）、流路
形成用キャップ（２０）を経由し、エア吹出ａ（９），
無菌エア分配管（１９）、無菌エア供給管（２ｌ）、＋
ＪＪ換えバルブ（２２）を経て回収口（３７）より回収
される．ついで過熱蒸気などの殺菌用流体が供給主配管
から流され、同様の経路を経て、切換えバルプ（２２）
より無菌エア供給口（３日）、薄膜フィルタ（２７）、
切換えバルブ（２６）を通り，蒸気回収口（２０より回
収される．以上の手順によりＶ路の洗浄と殺菌が終了す
るとキャップ（２０）が充填ノズル（８）より外され、
内容品の供給管路と無菌エアの供給管路とが分離される
．次いで充埴部（１５）内に設置されたスプレーノズル
（３９）より殺菌液がスプレーされ、更に無菌水がスプ
レーされて充填ｆｉ（１５）内部が無菌化される．直ち
に無菌エアが吹出口（９）を通じて流され，充填部（１
５）を腸圧にｍ持して無菌ゾーンを形威する． 充填は無菌エアで充填部（ｌ５）内が陽圧に保持された
状態で行われる．また搬入部（２８）、搬出部（２９）
内も無菌エア吹出口（３３）から供給される無菌エアに
よって陽圧に保持される．充填部（ｌ５）内は充填ノズ
ルと同軸にかつその外周に環状に設けられたエア吹出口
（９）から充填部内に一様に吹出された無菌エアによっ
て陽圧に保たれるとともに、微小間隙（１６）から外部
へ無菌エアが少量づつ流れるので、無菌エアの吹出しは
偏在なく一様になり、充填部（ｌ５）内は外部からの汚
染がない無閑ゾーンとなる．無菌ヱアによる充填部内（
１５）内の陽圧度は，外部の圧力よりも０．１〜３０ｍ
ｍＡｑ、好まし〈は１−１０ｍｍＡｑ高くなるようにす
る．このように無菌エアで陽圧に保たれている充填部（
Ｉ５）内での充填は次のように行われる．主配管より送
られてきた内容品は、供給流量制御弁（１）、内容品供
給管（２），ロータリージョイント（３）を経て回転し
ているフィラーボウル（０へ送られ溜められる．充填開
始の電気侭号により充填バルブ（７）が開かれる．内容
品はフィラーボウル（４）から内容品を供給する充填管
（５）、流琶計（６）、充填バルブ（７）、を通り充填
ノズル（８）から容器内に充填される．流量計（６）に
より発せられる充填停止の電気信号により充填バルブ（
７）が閉じられて充填が終了する． （発明の効果） 本発明のロータリー型無菌充填機は、充填部を回転壁と
固定された外周壁とで区画して局所化し、その充填部に
壁体に設けられたエア吹出口から無菌エアを吹出し、一
方回転壁と外周壁との間の微小間隙より無菌エアを外部
に流しながら、充填部を無菌エアで陽圧に保持している
ので、充填部に外部から微生物や微生物の混入の恐れが
あるＪ！１等が入りこむ恐れがなく充填部内は良好な無
菌ゾーンになる．更に無菌ゾーンを壁体で保護している
ので、万全な無菌下で充填を行うことができる．本発明
の充填機では，充填内を局所的に無菌エアにより陽圧に
保つので，エアの消費量が少ない為、薄膜フィルタを使
用することが可能となる．その為、完全に無菌化された
エアで充填部内を腸圧に保つことができ、ＨＥＰＡフィ
ルタを使用する場合よりも細菌汚染の安全性が高くなる
．充填部内で壁体と無菌エアで二重に保護されているた
め無菌状態を破壊することなく、作業者は充填機に近づ
いて機械の調整を行える．更に無菌化する充填部内が小
さく、充填部内の機械部品が少ないことから汚染の危険
性がより少ない．特に回転テーブルと一体に内周壁と上
壁とを設けた回転壁と固定された外周壁とで充填部を区
画したことにより，充填部内に於ける容器の搬送に特別
の駆動機構を必要とせず，無菌ゾーン内部に複雑な動作
機構が存在しないので、これらによって生ずる細菌汚染
の心配が全くない．またロータリー型の充塙機である為
に、容器の連続的な搬送が可能であり、間歇連動の場合
に懸念されるような充填された液状内容物の揺れにより
こぼれの心配が無〈、高速での連続運転が可能である， Ｌ述のように本発明のロータリー型無菌充填機は、すぐ
れた効果を右するので，飲食品、医療薬品等の液状物の
充填だけでな〈、無菌充填を必要とする液状物の充填に
広く応用できるものである．

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の要部を断面図で示す説明
図、第２図は充填部とその前後の搬入部と搬出部の関係
を平面図で示す説明図，第３図は洗浄乃至ＩＲ菌時にお
ける充填ノズル部分の断面図である． （１）・・・供給流量制御弁、　（２）・・・内容品供
給管，（３）・・・ロータリージ、イント， ０）・・・フィラーボウル、　　（５）・・・充填管，
（６）・・・流量計、　　（７）・・・充填バルブ、（
８）・・・充填ノズル，（９）・・・エア吹出口、（ｌ
Ｏ）・・・回転テーブル、　（１１）・・・容器座，（
１２）・・・内周壁．　　（１３）・・・上壁、（１４
）・・・外周壁、　（ｌ５）・・・充填部、（ｌ６）・
・・微小間隙．　　（１７）・・・容器支持具、（ｌ８
）・・・容器．　　（１９）・・・無菌エア分配管，（
２０）・・・キャップ、　（２１）・・・無菌エア供給
管、（２２）・・・切換えバルブ、　（２３）・・・回
収樋、（２４）・・・蒸気回収口、　　（２５）・・・
エア供給口．（２６）・・・切換えバルブ、（２７）・
・・薄膜フィルタ、（２８）・・・搬入部、　　（２９
）・・・搬出部、（３０）・・・外壁、　　（３ｌ）・
・・外上壁、（３２）・・・スターホイール、　　（３
３）・・・エア吹出口、（３４）・・・薄膜フィルタ．
　　　（３５）・・・エア供給口、（３６）・・・微小
間隙、　　（３７）・・・回収口、（３Ｂ）・・・無菌
エア供給口， （３９）・・・スプレーノズル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）多数の容器支持座を有する回転テーブルと、各容
   器支持座の上方に位置する充填ノズルと、充填ノズルに
   接続された内容品用配管と、前記容器支持座に殺菌済容
   器に供給する搬入機構と、容器支持座から内容品充填容
   器を取出す搬出機構とから成る回転式充填機において、 前記回転テーブルと一体に内周壁と上壁とを設けた回転
   壁と、固定された外周壁とで充填部を区画し、前記上壁
   に充填部を通じる充填ノズルを設けると共に、回転壁ま
   たは固定壁の少なくとも一方に充填部を無菌エアで局所
   的に陽圧にするためのエア吹出口を配置したことを特徴
   とするロータリー型無菌充填機。
2. （２）固定外周壁と回転上壁及び回転テーブルとの間に
   は、エアの吹出しを可能にする微小間隙が形成されてい
   る請求項１記載のロータリー型無菌充填機。
3. （３）前記上壁には、充填ノズルと同軸に、且つその外
   周に環状のエア吹出口が設けられている請求項１記載の
   ロータリー型無菌充填機。
4. （４）前記搬入機構及び排出機構の外周は、固定壁で覆
   われ且つ該固定壁にはそれらの内部を無菌エアで陽圧に
   するためのエア吹出口が設けられている請求項１記載の
   ロータリー型無菌充填機。