CN102079401A - 电子束杀菌装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子束杀菌装置。本发明涉及通过电子束照射区域，判断照射到树脂制瓶的电子束的量是否合适的装置，其包括从照射窗照射电子束的电子束照射装置和运送树脂制瓶的瓶运送装置，对在运送到照射窗的前面的树脂制瓶，照射电子束进行杀菌。在照射窗的前方，按照与该照射窗面对的方式，设置束流收集器。该束流收集器通过绝缘体在电绝缘的状态被支承。通过电流测定机构，测定照射电子束而流过该束流收集器的电流，通过比较机构，与规定的基准值进行比较，通过判断机构判断照射量是否合适。在不合适时，通过指令机构的指示，排除机构取下该树脂制瓶和前后的树脂制瓶。

Description

电子束杀菌装置

技术领域

本发明涉及对运送的容器照射电子束进行杀菌的电子束杀菌装置，本发明特别是涉及在电子束的照射量偏离规定的基准值的场合，具有用于对其检测的结构的电子束杀菌装置。

背景技术

在过去人们普遍知道有在聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶等的树脂制瓶的运送中，从电子束照射装置照射电子束，对该瓶进行杀菌的装置。在这样的电子束杀菌装置中，在于电子束照射装置内产生火花等，因某种原因，电子束的照射量减少，发生照射不良的场合，树脂瓶的杀菌不充分。如此，出现杀菌不充分的容器的场合，必须在进行此后的填充等的步骤前，将该容器移除到生产线之外。于是，人们已提出有在对容器的电子束的照射量不足的场合，可对其进行检测的电子束杀菌装置(例如，参照专利文献1或专利文献2)。

在专利文献1中记载的杀菌装置包括放射线照射机构，其对塑料容器照射放射线；测定机构，其测定通过放射线照射机构照射了放射线的塑料容器的光透射率或光反射率；判断机构，其根据测定机构测定的上述光透射率或光反射率，判断上述塑料容器的杀菌的程度；分选机构，其根据判断机构的判断结果，对上述塑料容器进行分选，分选出照射量不适当的瓶，将其去除。

另外，在专利文献2中记载的食品容器的电子束杀菌检查系统的发明包括运送食品容器的食品容器运送装置；电子束照射装置，其对通过食品容器运送装置运送的食品容器照射电子束；物性检测部，其检测通过电子束照射装置对上述食品容器照射电子束而变化的至少1个物性值(温度，臭氧浓度，带电量，颜色等)；物性判断部，其判断通过物性检测部检测的上述物性值或上述物性值的电子束照射前后的变化量是否在预定的范围内。

此外，人们不但知道有上述各专利文献中记载的发明，而且还知道有通过电流值而测定电子束的照射量的技术(参照专利文献3)。在该专利文献3中记载的电子束照射装置包括杆状的收集电极，其沿照射窗的短边，设置于电子束加速器的照射窗的外部；驱动机构，其使收集电极在电子束的照射区域，按照沿照射窗的长边的方向平行移动；电流测定部，其测定流过收集电极的电流。上述收集电极通过设置于两端部的绝缘物，相对接地部实现电绝缘。

在先技术文献

专利文献1：日本专利第4148391号公报

专利文献2：日本特开2007-126171号公报

专利文献3：日本特开平11-248893号公报

在上述专利文献1和专利文献2中记载的发明均为检查电子束的照射后的容器的装置。由于在电子束杀菌装置中，在电子束的照射位置附近产生变换X射线，故具有用于上述测定和检查的测定器、照相机等的电子装置产生运行错误的可能性，这样，难以将这些装置屏蔽而设置于电子束杀菌装置的内部。于是，在对容器照射电子束的位置远离的位置，设置这些测定仪等的装置，进行检查。在这样的方案中，在因电子束的照射不足等，出现杀菌不足的容器的场合，具有该容器位于电子束杀菌装置的内部和紧接它的填充装置、封盖装置等的下游侧的步骤的运送通路的时间变长，附着于杀菌不足的容器的微生物、细菌在这些环境中飞散的危险增加的问题。另外，在不良容器连续地发生的场合，还具有发现滞后，不良容器大量地发生的问题。

另外，由于通过电子束的照射而杀菌的容器在维持无菌状态的状态，转移到填充、封盖等的下游侧的步骤，杀菌后的容器通过的环境必须维持在无菌状态。由此，用于测定的设备，要求有对于消除环境污染的杀菌剂等的耐受性。

此外，在于专利文献3中记载的发明中，由于形成在照射电子束的照射窗的外部，设置收集器电极，于其前面移动的方案，故不能够在电子束杀菌装置的杀菌运转中测定电流，故不可能马上检测电子束的照射量的不足，排除不良容器。

发明内容

本发明是为了解决上述各种课题而提出的，本发明的目的在于在因电子束的照射量不适当，出现不良容器的场合，在较早阶段，发现该不良容器将其排除，由此，减少将微生物、细菌等的污染物质带入到下游侧的环境的危险。

另外，本发明目的在于通过在较早阶段发现产生不良容器的情况的方式，防止大量的不良容器的发生。

上述目的通过发明方案1的下述方式而实现，该方式为：一种电子束杀菌装置，其包括通过照射窗照射电子束的电子束的照射机构；运送容器的容器运送机构，对通过该容器运送机构而在上述照射窗的前方运送的容器照射电子束，对容器进行杀菌，其特征在于该装置包括电流测定电极，其夹持容器运送通路，与上述照射窗面对地设置；测定机构，其测定照射电子束而流过该电流测定电极的电流值；比较机构，其将该测定机构的测定结果与规定基准值进行比较；判定机构，其根据该比较机构的比较结果，判断电子束照射量是否适合；排除机构，其在电子束照射位置的下游侧，从容器运送通路取下容器；指令机构，其对应于上述判断机构判断为不合适时，指示排除机构取下容器，测定流过对所运送的容器照射电子束的期间的上述电流测定电极的电流值，通过上述判断机构，判断电子照射量是否适当，取下照射值偏离基准值的容器。

另外，上述目的通过发明方案2的下述方式实现，该方式为：针对发明方案1所述的电子束杀菌装置，上述比较机构将在测定中增减的电流值的增加时或减少时中的至少一者的测定值与规定基准值进行比较，上述判断机构在上述测定值偏离规定基准值的场合，判断为不合适。

另外，上述目的通过发明方案3的下述方式实现，该方式为：针对发明方案1所述的电子束杀菌装置，其特征在于上述比较机构将在测定中增减的电流值的平均值作为测定结果而求出，将该平均值与规定基准值进行比较，上述判断机构在上述平均值偏离上述规定值的场合，判定为不合适。

此外，上述目的通过发明方案4的下述方式实现，该方式为：针对发明方案1所述的电子束杀菌装置，其包括束流收集器，其按照夹持容器运送通路，与上述照射窗面对的方式设置，具有覆盖照射窗的全部区域的尺寸，捕获电子束，使该束连接器接地，在电绝缘的状态支承，构成为上述电流测定电极。

还有，上述目的通过发明方案5的下述方式实现，该方式为：针对发明方案1所述的电子束杀菌装置，其包括供给电流识别机构，该机构识别供向上述电子束照射机构的供给电流值，上述比较机构根据已识别的供给电流值的变化，改变规定基准值。

附图说明

图1为表示电子束杀菌装置的整体的配置的俯视图(实施例1)；

图2为表示上述实施例的电子束杀菌装置的主要部分的立体图；

图3为表示测定流过电流测定电极的电流值，判断电子束照射量是否适合的场合的曲线图；

图4为表示测定流过电流测定电极的电流值，判断电子束照射量是否适合的场合的另一曲线图；

图5为表示与第二实施例相关的电子束杀菌装置的整体的配置的俯视图(实施例2)。

具体实施方式

本发明在照射电子束的电子束照射机构的照射窗的前方，通过容器运送机构运送容器，从上述照射窗，对该容器照射电子束，进行杀菌。另外，在照射窗中的夹持容器运送通路而面对的一侧，按照与该照射窗相对的方式设置电流测定电极，电流测定机构与将该电流测定电极接地的引线连接。如果从照射窗对所运送的容器照射电子束，则电流计电极也被照射电子束，从而流过电流。通过电流测定机构测定该电流值，将该测定结果送给控制装置。在控制装置中设置比较机构、判断机构和指令机构，通过比较机构将测定结果与预先设定而存储的电流值进行比较，根据该比较机构的比较结果，判断机构判断电子束照射量是合适还是不合适。在电子束的照射位置的下游侧设置排除机构，其从容器的运送通路将容器取下排出，在通过上述判断机构判断电子束的照射量为不适合的场合，为了排除该容器，指令机构对排除机构进行指示。通过这样构成，实现下述的目的，其可在对容器照射电子束的照射位置检测照射不良，马上可拔出不良容器。

下面通过图示的实施例，对本发明进行说明。通过本实施例的电子束杀菌装置而杀菌，在此后的步骤，填充液体等的内容物的容器2为聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶等的树脂制瓶(参照在后面记载的图2)。该树脂制瓶2通过图中未示出的空中传送带的支承轨，支承形成于颈部上的凸缘2a的底面侧，从背后吹空气，连续地运送到该电子束杀菌装置。已运送的树脂制瓶2送入到导入腔4的内部，转交到设置于该导入腔4内的运入轮6。

在上述导入腔4内的送入轮6上，在旋转体的外周部，按照圆周方向等间距设置多个容器保持机构8，接收从上游侧的空中传送带转交的树脂制瓶2，进行旋转运送。

紧接导入腔4设置屏蔽腔10，其由按照在通过电子束的照射，对树脂制瓶2进行杀菌时，电子束、X射线(制动X射线)不泄漏到外部的方式屏蔽的铅制的壁面形成。在该屏蔽腔10的内部，划分有入口侧的供给室14，其中设置供给轮12；主室22，其中，设置旋转式的容器运送机构(瓶运送装置)20，其运送从供给轮12接收的树脂制瓶2，在后面记载的电子束照射机构(电子束照射装置)16的电子束照射窗18的前方移动；排出室26，其中，设置将接收从电子束照射装置18受到电子束的照射而杀菌的树脂制瓶2而排出的排出轮24。

在屏蔽腔10的壁面中的进行从上述导入腔4的送入轮6到供给室14内的供给轮12的树脂制瓶2的转交的部分，形成树脂制瓶2可通过的开口16a。从导入腔4的送入轮6而接收的树脂制瓶2的供给轮12将树脂制瓶2转交到设置于主室22中的瓶运送装置20。还在供给室14和主室22之间的分隔壁14a上，形成可进行树脂制瓶2转交的开口(图中未示出)。在设置于主室22的内部的瓶运送装置20中，作为容器保持机构的多个夹具28(参照在后面记载的图2)，按照圆周方向的等间距而设置于旋转体30的外周部上。另外，从设置于上述导入腔4的内部的送入轮6的容器保持机构8接收树脂制瓶2，还在转交到瓶运送装置20的夹具28上的供给轮12上，在旋转体的外周部按照圆周方向等间距而设置多个容器保持机构32。

按照与铅制的屏蔽腔10的侧壁(图1的上方的侧壁)邻接的方式设置电子束照射机构(电子束照射机构)16。该电子束照射机构16如公知常识的那样，在真空腔内的真空中，对丝极进行加热产生热电子，通过高电压使电子进行加速，形成高速的电子束，然后，通过安装于设在照射部的照射窗18上的Ti等的金属制的窗箔，在大气中取出，使电子束与位于照射窗18的前方的电子束照射区域A内的被照射物品(在本实施例中，为树脂制瓶2)接触，进行杀菌等的处理。

上述电子束照射机构16的照射窗18的前方侧如前所述，构成将电子束照射到树脂制瓶2的电子束照射区域A。通过上述瓶运送装置20运送的树脂制瓶2从通过该电子束照射区域A的位置附近，形成由壁面26a和顶面26b围绕的排出室26。在上述电子束照射区域A，接收了电子束的照射的树脂制瓶2从瓶运送装置20的夹具28转交到设置于该排出室26的内部的排出轮24上。在该排出轮24上，在旋转体的外周部，按照圆周方向等间距而设置多个容器保持机构34，通过瓶运送装置20的夹具28保持的树脂制瓶2通过该容器保持机构34取出而排出。

上述排出室26内的排出轮24兼作排除轮，如在后面记载的那样，在判定树脂制瓶2已被正常地杀菌的场合，将从瓶运送机构20接收的树脂制瓶2转交到设置于后续的中间腔35的送出轮36的容器保持机构38，送到图中未示出的填充、封盖等的后续的步骤。在屏蔽腔10的壁面中的进行从上述排出室26的排出轮24到中间腔35内的送出轮36的树脂制瓶2的转交的部分，形成树脂制瓶2可通过的开口16b。另一方面，在因电子束的照射量不足等原因，判定为杀菌不完全的场合，不转交到中间腔35的送出轮36，而排出到按照与屏蔽腔10邻接的方式设置的排除部39。图1中的标号B所示的位置为排除位置。另外，还在屏蔽腔10的壁面中的将树脂制瓶2从上述排出室26的排出轮24排到排除部39的位置B，形成树脂制瓶2可通过的开口16c。

在瓶运送装置20上设置编码器40，将该编码器40的脉冲信号送给控制装置42，在不间断地检测瓶运送装置20的旋转体30的旋转位置，即，保持于各夹具28上的树脂制瓶2的位置。另外，还在设置于该瓶运送装置20的下游侧的排出轮24上，设置编码器44，其脉冲信号输入到控制装置42中，可不间断地检测从上述瓶运送装置20的夹具28转交，容器保持机构34保持的树脂制瓶2的位置。于是，在如在后面记载的那样，从电子束照射装置16照射的电子束的照射量不足的场合，或过大的场合等的情况下，通过来自瓶运送装置20的编码器40的信号，特别指定出该照射不良的树脂制瓶2，另外，通过排除轮(排出轮)24的编码器44的脉冲信号，跟踪该树脂制瓶2的轨迹，可从排除轮24上将树脂制瓶2取下。

在上述电子束照射机构16的照射窗18中的夹持上述瓶运送装置20的容器运送通路的前方，直立而设置作为电流测定电极的束流收集器46。电子束的照射窗18和束流收集器46之间为上述电子束照射区域A，在保持于夹具28上的树脂制瓶2，通过照射窗18和束流收集器46的基本中间处时，从电子束照射装置16接受电子束的照射，捕获电子束。束流收集器46由不锈钢等的导电体形成，具有覆盖照射窗18的全部区域的尺寸，按照与照射窗18的前面面对的方式设置。另外，在本实施例中，照射电子束的照射窗18沿容器运送方向而分成2个，束流收集器46具有的尺寸大于该2个照射窗18的整体的纵横的尺寸。

按照接受电子束的照射而没有过度加热的方式，在该束流收集器46的内部设置冷却水管路46a，冷却水在该管路46a中流通，进行冷却。该束流收集器46如图2所示的那样，通过由绝缘材料形成的支承体48设置于屏蔽腔10内的主室22的地板上，在电绝缘的状态支承于电子束杀菌装置中。在将该束流收集器46接地的导线50上连接电流测定机构52，通过对该束流收集器46照射电子束，测定从该束流收集器46流到接地部中的电流。将电流测定机构52测定的电流值输入到控制装置42中。

在比较机构54中，将从上述电流测定机构52送到控制装置42的电流值与规定的基准值进行比较。判断机构56根据该比较机构54的比较结果，判断从电子束照射装置16照射的电子束的照射量是否适当。在该判断机构56的判断为不合适时，通过来自指令机构58的指令，借助上述排除轮(排出轮24)，取下不合适的树脂制瓶2，将其排除。另外，在电子束杀菌装置16中，设置作为供给电流识别机构的电流监视器60，在平时监视电流的输出值，上述比较机构54对应于电流监视器60识别的电子束照射装置16的供给电流值的变化，改变上述基准值。

对上述方案的电子束杀菌装置的运作进行说明。通过图中未示出的空中传送带运送的树脂制瓶2进入导入腔4的内部，转交到送入轮6的容器保持机构8。在通过送入轮6而旋转运送之后，将树脂制瓶2转交到设置于铅制的屏蔽腔10的供给室14的内部的供给轮12，保持供给轮12的容器保持机构32上而进行旋转运送，转交到主室22内的瓶运送装置20的夹具28。另外，夹具28可采用各种结构，而在本实施例中，如图2所示的那样，包括设置于垂直方向的旋转支承轴62的底端的夹持部64，该夹持部64保持树脂制瓶2的凸缘2a的底侧。

保持于瓶运送装置20的夹具28上，伴随旋转体30的旋转而旋转运送的树脂制瓶2到达位于电子束照射装置16的照射窗18的前面侧的电子束照射区域A。在该电子束照射区域A，从电子束照射装置16的照射窗18照射电子束，对分别保持于按照规定的间距而设置于瓶运送装置20上的夹具28上的树脂制瓶2照射电子束。从照射窗18，朝向树脂制瓶2照射的电子束具有与按照规定的间距而移动的树脂制瓶2直接碰撞的情况，和具有从树脂制瓶2之间通过而照射到上述束流收集器46、被捕获的情况。如果将电子束照射到束流收集器46，则该电子朝向接地的地线流动，该电流通过电流测定机构52而测定。该已测定的电流值E1如图3所示的那样，对应于与树脂制瓶2碰撞而受到遮挡的期间，和从容器之间通过直接照射到束流收集器46的期间进行增减。

将通过电流测定机构52测定的电流值E1送给控制装置42，通过比较机构54，与基准值进行比较。如前述那样，在照射的电子束受到树脂制瓶2的遮挡的期间，电流值最小，在通过树脂制瓶2之间的期间，电流值最大。与已测定的电流值E1的基准值的比较产生的判断在最大值或最小值的峰值超过上述基准值S1A、S1B时，判定为过大，而小于下限基准值S2A、S2B时，判定为不足。在测定由图3中的实线E1表示的电流值的场合，最大值、最小值的峰值小于下限基准值S2A、S2B，对树脂制瓶2的电子束的照射量不足，故具有无法进行完全的杀菌的危险，因此通过判定机构56判定为不良容器。另外，在测定由图3中的虚线E2表示的电流值的场合，最大值、最小值的峰值超过上限基准值S1A、S1B，故对树脂制瓶2照射的电子束的量过大，具有树脂制瓶2变形或变色的危险，因此通过判定机构56判定为不良容器。此外，由于电流值低，最小值的变化幅度小，故监视更显著变化的最大值的场合进行判断较容易。另外，在从电子束照射装置16照射的电子束的照射量一定的场合，如果树脂制瓶2的运送速度慢，则照射过多，运送速度快，则照射过少，由此，对应于此时的运送速度，改变照射量。于是，通过借助供给电流识别机构(电流监视器)60，测定供给电子照射装置16的电流值的方式，识别由电子束照射装置16给出指令的照射量，对应于此，改变基准值。

在控制装置42的判断机构56中，判定为不良容器的树脂制瓶2通过设置于瓶运送装置20的旋转体30上的编码器40的脉冲数量而指定。该树脂制瓶2在此后，从瓶运送装置20的夹具28转交到排出轮24的容器保持机构34。还在该排出轮24上设置编码器44，在上述瓶运送装置20中判定为不良容器的树脂制瓶2即使在转交到排出轮24上之后的情况下，仍受到追踪，在排除位置B处去除，排到排除部39。另外，在本实施例中，不仅取下判定已测定的电流值E1偏离上述基准值S1、S2的树脂制瓶2，还取下其前后的树脂制瓶2。

如前述那样，根据由作为电流测定电极的束流收集器46测定的电流值E1，将判定电子束的照射量为不合适的树脂制瓶2从排出轮24取出，排到排除部39，但是，判定电子束的照射量合适的树脂制瓶2从瓶运送装置20的夹具28转交到排出轮24的容器保持机构34，此外，转交到设置于后续的中间腔35中的送出轮36的容器保持机构38，送到填充、封盖等的后续步骤。

通过电流测定机构52，测定从束流收集器46流向接地部的电流，如图3所示的那样，该电流值E1、E2的变化大的场合，与基准值S1A、S2A、S1B、S2B相比较，可明确地进行判定，但是，如图4所示的那样，电流值E3、E4的增减的幅度小的场合，针对每个规定间距(例如，每当通过瓶运送装置20运送的树脂制瓶2按照1个间距移动时)，计算平均值C(C1、C2、C3、C4)，将该平均值C与基准值(上限基准值S3、下限基准值S4)相比较，判断电子束的照射量是否合适。在测定由图4中的实线表示的电流值E3的场合，平均值C3小于下限基准值S4，判定电子束的照射量不足，在测定由虚线E4表示的电流值的场合，平均值C4超过上限基准值S3，判定照射量过大。另外，在图4中，由符号P表示的间距为树脂制瓶2的1个间距的间隔。

由于如上述那样的结构，故可在较早阶段，检测到不良容器将其排除，可减少将微生物、细菌等的污染物质带入到下游侧的环境中的危险，另外，在发生不良容器的情况下，也可马上发现而应对，这样，具有防止发生大量的不良容器的效果。

图5为表示第2实施例的电子束杀菌装置的图，电流测定电极和该测定电极的电流的电流测定机构的结构不同于前述实施例1，其它的结构与图1相同，因此在同一部分标注同一标号，省略对其的说明，仅仅对不同的部分进行说明。在本实施例中，束流收集器146(146A、146B、146C)在分成3个而相互绝缘的状态设置，各束流收集器146A、146B、146C，在电子束照射区域A中分别对应被电子束照射一次的3个树脂制瓶2。分别在各束流收集器146A、146B、146C上，连接有电流测定机构152(152A、152B、152C)，照射电子束时的电流值是各自测定的。各束流收集器146A、146B、146C各自具有高于照射窗18的高度，其宽度与树脂制瓶2的宽度相同，或小于它的幅度。通过如上述的减小宽度，借助电流测定机构152A、152B、152C测定的电流值因每当树脂制瓶2通过时，较大地变化，因此与基准值的比较很容易。另外，可按照1个单位，指定照射不良的树脂制瓶2。

Claims (5)

1.一种电子束杀菌装置，其包括通过照射窗照射电子束的电子束照射机构；运送容器的容器运送机构，对通过该容器运送机构而在上述照射窗的前方运送的容器照射电子束，对容器进行杀菌，其特征在于：

包括电流测定电极，其夹持容器运送通路，与上述照射窗面对地设置；测定机构，其测定照射电子束而流过该电流测定电极的电流值；比较机构，其将该测定机构的测定结果与规定基准值进行比较；判定机构，其根据该比较机构的比较结果，判断电子束照射量是否适合；排除机构，其在电子束照射位置的下游侧，从容器运送通路取下容器；指令机构，其对应于上述判断机构判断为不合适时，指示排除机构取下容器；

测定流过对所运送的容器照射电子束的期间的上述电流测定电极的电流值，通过上述判断机构，判断电子照射量是否适当，取下照射量偏离基准值的容器。

2.根据权利要求1所述的电子束杀菌装置，其特征在于上述比较机构将在测定中增减的电流值的增加时或减少时中的至少一者的测定值与规定基准值进行比较；

上述判断机构在上述测定值偏离基准值的场合，判断为不合适。

3.根据权利要求1所述的电子束杀菌装置，其特征在于上述比较机构将在测定中增减的电流值的平均值作为测定结果而求出，将该平均值与规定基准值进行比较；

上述判断机构在上述平均值偏离上述规定值的场合，判定为不合适。

4.根据权利要求1所述的电子束杀菌装置，其特征在于其包括束流收集器，其按照夹持容器运送通路，与上述照射窗面对的方式设置，具有覆盖照射窗的全部区域的尺寸，捕获电子束，使该束连接器接地，在电绝缘的状态支承，构成为上述电流测定电极。

5.根据权利要求1所述的电子束杀菌装置，其特征在于其包括供给电流识别机构，该机构识别供向上述电子束照射机构的供给电流值，上述比较机构根据已识别的供给电流值的变化，改变规定基准值。

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