CN112867673A - 容器杀菌用的氙闪光灯照射装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供在形成灯的石英玻璃破裂的情况下防止玻璃碎片的飞散，并且具有与现有的灯同等以上的灯寿命的容器杀菌用的氙闪光灯照射装置。本发明的容器杀菌用的氙闪光灯照射装置具备：发光管，其具有将中央部弯曲成U字形状的部分；以及具有透光性的有底的透光性套，其包围所述弯曲成U字形状的部分，在所述透光性套内流动制冷剂而对发光管进行冷却，能够将所述弯曲成U字形状的部分从所述容器的开口部插入，对该容器的内表面进行杀菌照射。
Description
技术领域
(关联申请的相互参照)
本申请是将日本特愿2018-185483(申请日：2018年9月28日)作为“在先申请”的国内优先权主张申请。权利要求书的权利要求1～10、说明书的第一～三实施方式的说明以及图1～8与在先申请记载的内容相同。
本发明涉及容器杀菌用的氙闪光灯照射装置。
背景技术
在食品或饮用水的制造/加工厂，可靠地对这些容器进行杀菌处理是重要的。由于消费者需求的多样化，需要食品或饮用水的低氯化、防腐剂的废除、品尝期限的延长等，导致要求对容器进行可靠的杀菌处理。
当前，正在开发代替加热处理和基于药剂的杀菌处理或与加热处理和基于药剂的杀菌处理一起使用的、能够以非加热/非接触的方式进行杀菌的杀菌技术。作为这种非加热/非接触的杀菌技术，闪光脉冲杀菌处理受到关注。
在闪光脉冲杀菌处理中使用氙闪光灯。在氙闪光灯的发光中富含对杀菌有效的波长为200nm～300nm的紫外线。利用了氙闪光灯的闪光杀菌处理具有如下优点等：杀菌效果强，发光的脉冲控制容易，由于非接触而不会产生残留物，由于是极短时间的脉冲照射，使得对处理对象物(容器等)的影响小。
另一方面，闪光脉冲杀菌处理存在只能对光所能够照射到的部分进行杀菌这样的缺点。因此，即使从容器的外部用氙闪光灯进行照射，光也无法充分到达容器内表面的一部分(例如容器底面或开口较小的瓶形状的肩部)，可能无法进行充分的杀菌。
因此，关于对塑料瓶、预成型件、饮料杯、牛奶纸盒等容器的内表面进行杀菌的技术，提出了将闪光灯的一部分插入容器内部并进行脉冲照射的杀菌方法(例如，下述专利文献1、4)。这时，提出了以下提案：通过使闪光灯的形状为U字管，成为在插入容器的部分对发光没有电极/端子等遮蔽物的结构，从而对进行杀菌的容器内表面的整个面照射良好的光(例如，下述专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-247108“容器杀菌方法和装置”(公开日：2001.09.11)申请人：石川岛播磨重工业株式会社、普利玛火腿株式会社、食品产业电子利用技术研究组合
专利文献2：日本特开2017-226187“预成型件的杀菌方法和装置”(公开日：2017.12.28)申请人：大日本印刷株式会社
专利文献3：日本特许第2747961号“容器杀菌装置”(公报发行日：1998.05.06)申请人：株式会社丰振科学产业所
专利文献4：日本特开2000-53111“容器杀菌方法和装置”(公开日：2002.02.22)申请人：石川岛播磨重工业株式会社
专利文献5：日本特开平11-216467“水处理杀菌用灯单元”(公开日：1999.08.10)申请人：USHIO电机株式会社
专利文献6：日本特开2001-225065“水杀菌装置”(公开日：2001.08.21)申请人：丽声时计工业株式会社
发明内容
发明要解决的课题
杀菌对象是饮料或食品用的容器。因此，不允许以下情况的发生：在形成闪光灯的石英玻璃因未预期的某些问题而破裂的情况下，插入容器的部分的玻璃碎片朝向容器内飞散。即，需要防止形成灯的玻璃碎片的飞散的某些对策。
但是，例如，在用保护套筒覆盖灯的U字管以防止玻璃碎片的飞散的情况下，U字管产生的热失去排出场所从而蓄积在保护套筒内，从而电极附近的温度可能上升。由于该温度上升，发光管的石英玻璃的劣化、电极部件的温度上升以及阴极电极的溅射量增加，附着于发光管内表面导致石英玻璃的劣化等，从而灯的寿命可能变短。
因此，本发明的目的在于提供在形成灯的石英玻璃破裂的情况下防止插入容器的部分的玻璃碎片的飞散，并且具有与现有的灯同等以上的灯寿命的容器杀菌用的氙闪光灯照射装置。
用于解决课题的手段
本发明的容器杀菌用的氙闪光灯照射装置的一个方面具备：发光管，其具有将中央部弯曲成U字形状的部分；以及具有透光性的有底的透光性套，其包围所述弯曲成U字形状的部分，在所述透光性套内流动制冷剂而对发光管进行冷却，能够将所述弯曲成U字形状的部分从所述容器的开口部插入，对该容器的内表面进行杀菌照射。
进而，在上述容器杀菌用的氙闪光灯照射装置中，也可以是，所述发光管由圆筒状的石英玻璃管形成，该石英玻璃管具有管径相对较粗的两端部和管径较细的中央部。
进而，在上述容器杀菌用的氙闪光灯照射装置中，也可以是，所述透光性套的上端开口部附近的口径扩大。
进而，在上述容器杀菌用的氙闪光灯照射装置中，也可以是，该氙闪光灯照射装置设置有以介于弯曲成所述U字形状的发光管之间的方式配置并且将所述透光性套的内部空间局部地分为两个空间的分隔板，所述制冷剂从该两个空间的一个空间流入，从另一个空间流出。
进而，在上述容器杀菌用的氙闪光灯照射装置中，也可以是，所述透光性套的开口部还连接有包围至所述发光管的电极部分的树脂制套，所述透光性套和所述树脂制套的内部空间能够相互流通制冷剂，所述分隔板向所述树脂制套的内部空间延伸，将该树脂制套的内部空间局部地分为两个空间。
进而，在上述容器杀菌用的氙闪光灯照射装置中，也可以是，以介于弯曲成所述U字形状的发光管之间的方式设置有制冷剂注入管，该制冷剂注入管延伸至该U字形状部的下端，所注入的制冷剂一边对下端进行冷却一边在所述透光性套内流通。
进而，在上述容器杀菌用的氙闪光灯照射装置中，也可以是，所述透光性套的开口部还连接有包围至所述发光管的电极部分的树脂制套，所述透光性套和所述树脂制套的内部空间能够相互流通制冷剂，所述制冷剂注入管从树脂制套向透光性套延伸。
进而，在上述容器杀菌用的氙闪光灯照射装置中，也可以是，在从所述透光性套观察时，在所述树脂制套的比电极部分远的位置设置有制冷剂的流出口。
进而，在上述容器杀菌用的氙闪光灯照射装置中，也可以是，所述制冷剂是冷却水或冷却空气。
进而，在上述容器杀菌用的氙闪光灯照射装置中，也可以是，所述发光管的外周配置有触发线。
进而，本发明的容器杀菌用的氙闪光灯照射装置的一个方面具备发光管，该发光管由沿垂直方向延伸的管径比较粗的两端部分、Y字形状的管径较细的中央部以及沿垂直方向延伸的管径较细的U字形状部形成。
进而，在上述氙闪光灯照射装置中，也可以是，该氙闪光灯照射装置还具备覆盖所述发光管的整体的一个石英制套。
进而，在上述氙闪光灯照射装置中，也可以是，制冷剂注入管从所述石英制套上部的发光管安装部延伸至所述发光管的U字形状部附近。
进而，本发明的适合于在短时间内对大量的容器进行杀菌处理的杀菌处理系统的一个方面具备：旋转台，其以规定的速度旋转；多个氙闪光灯照射装置，它们沿着所述旋转台的圆周安装；升降气缸，其与所述旋转台的旋转同步地旋转；以及容器保持部件，其与该升降气缸连接，随着所述旋转台旋转，保持于所述容器保持部件的容器上升，逐渐接近所述氙闪光灯照射装置，在收纳了该氙闪光灯照射装置的发光管U字形状部的阶段进行杀菌处理，进而，逐渐远离该氙闪光灯照射装置。
进而，在氙闪光灯照射装置中，也可以是，具备安装于灯附近的光传感器，检测在灯点亮动作中发生了不点亮的情况的灯。
进而，在氙闪光灯照射装置中，也可以是，具备安装于灯附近的照度传感器，在系统工作中确认灯照度是否处于规定的照度范围。
发明效果
根据本发明，能够提供在形成灯的石英玻璃破裂的情况下防止玻璃碎片的飞散，并且具有与现有的灯同等以上的灯寿命的容器杀菌用的氙闪光灯照射装置。
附图说明
图1是对现有的氙闪光灯进行说明的图。
图2是说明对容器的内表面进行光照射并进行杀菌的现有的氙闪光灯照射装置的概要的图。
图3是对作为杀菌对象的容器的代表例的预成型件进行说明的图。
图4的(A)是对第一实施方式的氙闪光灯照射装置进行说明的剖视图，图4的(B)是其沿IV-IV线的剖视图。
图5的(A)是对第二实施方式的氙闪光灯照射装置进行说明的剖视图，图5的(B)是其沿V-V线的剖视图。
图6的(A)是对第三实施方式的氙闪光灯照射装置进行说明的剖视图，图6的(B)是其沿VI-VI线的剖视图。
图7是对第一～三实施方式所示的氙闪光灯照射装置的点亮电路30的一例进行说明的图。
图8是对使用第一～三实施方式所示的氙闪光灯照射装置的杀菌工序进行说明的图。
图9是对第四实施方式的氙闪光灯照射装置进行说明的剖视图。
图10是对适合于在短时间内对大量的预成型件进行杀菌处理的杀菌处理系统进行说明的图。
图11是对在图10进行说明的杀菌处理系统的灯单元的配置进行说明的俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的容器杀菌用的氙闪光灯照射装置的实施方式进行详细说明。在附图中，对相同要素标注相同参照标号并省略重复的说明。
与现有的氙闪光灯照射装置相比，本实施例的容器杀菌用的氙闪光灯照射装置的特征在于灯的一部分或全部被套包住这一点。因此，首先对现有的氙闪光灯以及使用该氙闪光灯的照射装置进行简单说明，以便能够容易地理解本实施例的氙闪光灯照射装置。
[现有技术]
(氙闪光灯)
图1是说明现有的氙闪光灯的图。现有的氙闪光灯110a成为阳极电极104a和阴极电极104b对置地配置于被封入了作为稀有气体的氙气的发光管102的两端的结构。发光管102由紫外线透过率高的石英玻璃构成，成型为两端被密封的固定粗细的直线状的圆筒形。
沿着发光管102的外周面配置有触发线(也称为“启动用辅助电极”)108。触发线108由分别与发光管102的外周面紧贴且包围发光管的多个环部线108-1、以及沿着发光管的轴线延伸且连结多个环部线108-1的连结部线108-2构成。
阳极电极104a由钨棒形成，该钨棒具有将电极引线杆104a-1的前端部(发光管侧)成型加工为圆柱状而成的阳极大径部104a-2。另一方面，阴极侧电极104b由将电极引线杆104b-1的前端部(发光管侧)成型加工为圆柱状而作为阴极大径部104b-2并在该阴极大径部的端部上表面固定有由电子放射性物质构成的圆柱状的烧结体(也称为“发射部”)104b-3的钨棒形成。环部线108-1被定位于发射部104b-3的前端周围。电极引线杆104a-1、104b-1的与发光管相反的一侧分别与引线103a、103b连接。
(氙闪光灯照射装置)
图2是说明对容器的内表面进行光照射从而进行杀菌的现有的氙闪光灯照射装置110b的概要的图。另外，为了简化附图而容易理解，省略了触发线，但实际上与图1相同，触发线沿发光管2的外周面而存在。
在图2所示的照射装置使用的灯与图1所示的现有的氙闪光灯110a比较，具有以下不同点。发光管102整体形成为T字形状。T字形状的发光管102在水平部分的两端部分102a、102c的管径比中央部102b和垂直部分(U字形状部分)102b-1的管径粗这一点上不同。通过使两端部分102a、102c的管径与图1所示的灯的管径相同，能够使用现有的电极，从而也能够将发光输出维持为与以往相同。另一方面，U字形状部分102b-1的管径形成为较细，因此能够从容器12的开口部插入内部。
发光管102的两端部分102a、102c、中央部102b以及U字形状部分102b-1以形成有相同的放电空间的方式连接。阳极电极104a和阴极电极104b在两端部分102a、102c分别成型，从而端部被封闭。这些电极构造与现有的氙闪光灯110a相同。
本发明人等试制的该T字形状发光管的规格如下所述。但是不限于此。
发光管：材质为一般石英管
中央部：外径
壁厚t＝1.0mm
两端部：外径
壁厚t＝1.0mm
气压：Xe气体500torr
电极：
(杀菌对象的容器)
图3是对作为杀菌对象的容器的代表例的预成型件进行说明的图。图3的(A)示出了预成型件12，图3的(B)示出了从预成型件整形而得到的塑料瓶14，图3的(C)示出了在塑料瓶中填充了饮料的商品16。预成型件12是塑料瓶膨胀之前的阶段的中间产品，与塑料瓶相比，为1/5～1/10的体积，因此，有助于运输成本和环境负荷的降低，因此被广泛利用。
虽然没有图示，但是，预成型件12是被加热并被配置于塑料瓶形状的母模中，将延伸棒从开口部插入到内部，注入空气，成型为瓶形状从而成为塑料瓶14，并填充饮料成为商品16。
另外，杀菌对象的容器不限定于预成型件。利用了氙闪光灯的闪光杀菌处理具有如下优点等：杀菌效果强，发光的脉冲控制容易，由于非接触而不会产生残留物，由于是极短时间的脉冲照射，使得对处理对象物(容器等)的影响小。另一方面，闪光脉冲杀菌处理存在只能对光所能够照射到的部分进行杀菌这样的缺点。因此，即使从容器的外部用氙闪光灯进行照射，光也无法到达容器内表面的一部分(例如容器底面、开口较小的瓶形状的肩部内表面)，可能无法进行充分的杀菌。
现有的图2所示的照射装置和图4～5所示的本实施方式的照射装置是为了对这样的通过外部照射无法进行充分的杀菌的形状的容器从内部进行照射而开发的。因此，杀菌对象的容器以通过外部照射无法进行充分的杀菌的形状的任意的容器作为对象。
以下，对本发明的实施方式进行说明，但在图4～图6分别所示的第一～三实施方式的氙闪光灯照射装置20a～20c中，为了简化附图，省略了触发线，各电极形状也进行简化。但是，实际上，触发线沿发光管2的外周面而存在，阳极和阴极的电极构造4a、4b与图1相关说明的结构相同。进而，理解本实施方式的特征所需的要素用中线或粗线描绘，除此以外的要素用细线描绘。
[第一实施方式]
图4的(A)是对第一实施方式的氙闪光灯照射装置20a进行说明的剖视图，图4的(B)是其沿IV-IV线的剖视图。需要注意的是，沿IV-IV线的剖视图是为了容易理解而将图4的(A)所示的发光管的U字形状部的管径描绘得较粗。该照射装置20a的特征如下所述。
(1)发光管2的U字形状部分2b-1被套6a覆盖。
(2)发光管2的冷却为自然空气冷却。
以下进行说明。整体来看，照射装置20a在灯罩18的内部配置有灯设置台19。各电极线分别与设置于灯罩18内的圆锥台绝缘子连接，触发线与阴极电极线一起安装于圆锥台绝缘子，但各电极线和触发线自身省略了图示。以下的实施方式也相同。进而，灯罩18和灯设置台19在相同部位形成有开口18a、19a。
发光管2的U字形状部分2b-1(参照图2)被套6a覆盖。另外，在附图中，套6a用虚线描绘，但这是为了与其他要素容易进行识别，虚线自身没有意义。关于这之后的实施方式也相同。由图4的(B)所示的发光管2的U字形状部分2b-1的沿IV-IV线的剖视图可知，套6a从中心包围两个U字形状部分2b-1的周围，并将其插入预成型件12内。
对各要素进行说明。灯罩18例如由SUS(不锈钢)形成，但并不限定于此。灯设置台19由具有耐热性和绝缘性的材料，例如，石英、陶瓷、玻璃等形成，但并不限定于此。
套6a为了使灯的发光透过，需要具有透光性，代表性地由石英形成，但并不限定于此。套6a是下端部被封闭的圆筒形。为了高效地使发光管2冷却，如图所示，优选扩大上端开口部附近的口径，从而使空气容易流入套6a内。
第一实施方式的优点和效果为，通过用套6a包围灯2的U字形状部分2b-1，在灯的石英玻璃破裂的情况下，将朝向容器12飞散的玻璃碎片取入到套6a内，从而能够防止玻璃碎片到达容器。套6a通过扩大上端开口部附近的口径，使冷却空气的流入变得容易。
[第二实施方式]
图5的(A)是对第二实施方式的氙闪光灯照射装置20b进行说明的剖视图，图5的(B)是其沿V-V线的剖视图。需要注意的是，沿V-V线的剖视图是被相对放大而描绘的。该照射装置20b的特征如下所述。
(1)发光管2的大致整体被套6a和6b覆盖。
(2)发光管2的冷却是强制冷却。可以是水冷和空气冷却中的任意一种。另外，以水冷为例在以下进行说明，但在空气冷却的情况下，以供水口→供气口、排水口→排气口、供水管→供气管的方式进行替换。
(3)设置有冷却水分隔板36，以使从供水口流入套6a和6b内的冷却水能够对发光管的U字形状部分整体进行有效的冷却。
以下进行说明。整体来看，照射装置20b的灯罩18形成有供水口18a和排水口18c。发光管2的大致整体被套6a和6b覆盖。但是，与阳极4a和阴极4b连接的引线、与沿发光管2的外周面延伸的触发线连接的触发/引线的部分除外。
套6a、6b通过适当的手段连接，从而形成冷却水能够相互流通的内部冷却空间。照射装置20b的灯罩18形成有供水口18a和排水口18c，从而能够相对于套6b进行供水和排水。即，套6a、6b除了供水口18b和排水口18c部分，在强制水冷的情况下是液密密封结构，在强制空气冷却的情况下是气密密封结构。优选在阴极电极4c侧设置较低温的冷却水的供水口，在阳极电极4a侧设置较高温的冷却水的排水口。但是，并不限定于此，也可以是相反的。
在套6b中，在从套6a观察时比电极部分4a、4b远的位置设置有制冷剂的供水口18b和排水口18c。设置有将套6a和6b的冷却空间局部地分为阴极侧(在图中观察为右半部分)和阳极侧(左半部分)的两个空间的冷却水分隔板36，以使从供水口流入套6b内的冷却水能够对发光管的U字形状部分进行有效的冷却。在图中观察时，冷却水分隔板36从套6b的上端部开始在套6a内在发光管2的U字形状部分2b-1(参照图2)之间延伸，并设置到U字形状部分2b-1的下端的弯曲部附近，从而在下端部，两个空间能够流通。
由图5的(B)所示的发光管2的U字形状部分2b-1的沿V-V线的剖视图可知，两个U字形状部分2b-1之间配置有冷却水分隔板36，套6a包围它们的周围，并将其插入预成型件12内。
对各要素进行说明。包围发光管2的U字形状部分2b-1的套6a与第一实施方式相同，代表性地由石英形成，但并不限定于此。包围T字形状的发光管2的水平部分的套6b由氟系树脂形成，典型地，由特氟龙(注册商标)形成。套6b可以是特氟龙(注册商标)的膜或特氟龙(注册商标)的管体中的任意一种。冷却水分隔板36需要耐热性、透光性，因此典型地由石英板形成。
第二实施方式的优点和效果除了第一实施方式的优点和效果，还能够对灯全体进行有效的冷却。灯点亮中的最高温度在电极附近，尤其是阴极电极附近，因此也能够对电极附近进行有效的冷却。进而，通过设置冷却水分隔板36，新的冷却水到达发光管2的U字形状部分2b-1的前端部附近并进行冷却。在U字形状部分2b-1的前端的弯曲部内侧，存在达到高温从而产生玻璃管的失透现象、孔打开从而泄漏的现象的情况。在第二实施方式中，也能够对该弯曲部附近进行有效的冷却。
[第三实施方式]
图6的(A)是对第三实施方式的氙闪光灯照射装置20c进行说明的剖视图，图6的(B)是其沿VI-VI线的剖视图。需要注意的是，沿VI-VI线的剖视图是为了容易理解而被相对放大并描绘的。该照射装置20c的特征如下所述。
(1)发光管2的大致整体被套6a和6b覆盖。
(2)发光管2的冷却是强制冷却。可以是水冷和空气冷却中的任意一种。
(3)与供水口连接的供水管(制冷剂注入管)18d延伸至发光管的U字形状部分的弯曲附近的供水管端部18d-1。
以下进行说明。整体来看，照射装置20c的灯罩18形成有供水口18b和两处排水口18c。供水口18b设置有供水管(制冷剂注入管)18d，其端部18d-1位于发光管2的U字形状部分的弯曲附近，从这里向套6a内供水。供给的冷却水被加压输送到包围U字形状部分2b-1的套6a内并上升，从而到达套6b，并从两处排水口18c排出。
由图6(B)所示的发光管2的U字形状部分2b-1(参照图2)的沿VI-VI线的剖视图可知，套6a包围供水管18d和两个U字形状部分2b-1的周围，并将其插入预成型件12内。
对各要素进行说明。供水管18d需要具有耐热性、透光性，因此典型地由石英板形成。
第三实施方式的优点和效果除了第二实施方式的优点和效果，还在于新的冷却水首先到达发光管2的U字形状部分2b-1的前端部并进行冷却。发光管2的U字形状部分2b-1的前端的弯曲部内侧存在达到高温从而产生玻璃管的失透、孔打开从而泄漏的现象的情况。在第三实施方式中，该弯曲部附近也能够通过最低温的冷却水进行有效的冷却。
[氙闪光灯的点亮电路]
图7是对第一～三实施方式所示的氙闪光灯的点亮电路30的一例进行说明的图。在这里，标号10a是灯，标号8是触发线。点亮电路30具有商用交流电源22、对该商用交流电源22进行升压并整流的充电用高压电源电路24、蓄积该充电用高压电源电路24的输出的充放电用电容器26、以及波形调整用线圈28，从而对灯10供给脉冲电压。并且，具有启动用外部触发产生电路32、以及对触发脉冲进行升压并将其送至触发线8的脉冲升压变压器34。
[杀菌工序]
图8是对使用了第一～三实施方式所示的氙闪光灯照射装置的杀菌工程50进行说明的图。图8的(A)是从上方观察杀菌工序50的俯视图，图8的(B)是步骤的流程图。该杀菌工序50大致具备：搬入容器12时的搬入传送带40、对容器内表面进行杀菌处理时的旋转台(也称为“旋转圆盘”)44以及搬出容器12时的搬出传送带42。另外，省略了对容器12的外周面进行杀菌处理的工序。外周面的杀菌处理在搬入传送带40、旋转台44、搬出传送带42中的任意一个或其他阶段进行。
旋转台44通过中心轴48沿一定方向旋转。控制容器12的移动的内侧引导件46i和外侧引导件46o与旋转台44的旋转同步旋转。该旋转根据希望可以是连续的，也可以是反复进行旋转-停止的阶段状。
在步骤S1中，容器12被搬入传送带40搬入旋转台44。
在步骤S2中，例如通过适当的图像诊断装置检查容器12是否被搬入到规定的位置。根据需要进行搬入位置的修改。
在步骤S3中，根据需要，进行容器12的内部的液体清洗处理。
在步骤S4中，进行液体清洗后的干燥处理。
在步骤S5中，氙闪光灯照射装置的发光管2的U字形状部2b插入容器12的内部。
在步骤S6中，从发光管2对容器内表面进行光照射。
在步骤S7中，发光管2的U字形状部2b从容器12拔出。
在步骤S8中，容器12通过动作装置48从旋转台44向搬出传送带42移动。
利用第一～三实施方式的氙闪光灯照射装置，通过杀菌工序50，对容器12的内表面连续地进行杀菌处理。
[第四实施方式]
第四实施方式涉及以第一～三实施方式的氙闪光灯照射装置为基础，适合于在短时间内对大量的容器(例如，预成型件)进行杀菌处理的氙闪光灯照射装置。
根据大量的容器的短时间处理的要求，第四实施方式的特征如下所述。
(1)灯发光管采用变形Y字形状。
(2)采用覆盖Y字形状的灯整体的一个石英制套。
以下，参照附图进行说明。
图9是对第四实施方式的氙闪光灯照射装置20d进行说明的剖视图，图9的(A)是沿安装了电极的发光管的灯轴线的剖视图，图9的(B)是将发光管插入套6，并用套保持部54进行保持，从而安装于发光管安装部的发光管的剖视图，图9的(C)是其沿VII线的剖视图。
如图9(A)所示，发光管2由沿垂直方向延伸的较粗管径的两端部分2a、Y字形状的较细管径的中央部2b、以及沿垂直方向延伸的较细管径的U字形状部2c形成。在本申请文件中，将该形状称为“变形Y字形状”。
与第一～三实施方式的T字形状的发光管相比，变形Y字形状的发光管2具有俯视时(从灯上方观察的情况)占有面积较小的特征。因此，在安装了多个灯的第五实施方式中说明的杀菌处理系统中，能够进一步增加灯的个数。而且，在灯的个数较少的杀菌处理系统中，具有能够实现系统自身的小型化的效果。
如图9的(B)所示，通过发光管安装部52，套6的上端开口部被固定，变形Y字形状发光管2插入套6内。虽然省略了图示，发光管安装部52形成有制冷剂的供水口和排水口，与制冷剂的供水口连接的制冷剂注入管18d延伸至发光管的U字形状部分2c的中途。制冷剂典型地是水，但也可以是空气。即，灯的冷却方法是强制冷却的水冷或空气冷却。在本申请文件中，将图9的(B)所示的灯的状态称为“灯单元”。进而，发光管安装部52形成有供电源供给引线、触发线108等通过的开孔，但省略了图示。
套6在发光管的U字形状部2c的上端部被套保持部54保持。这是为了在安装于在第五实施方式说明的旋转台并旋转的情况下，保持在规定的位置而不上下移动或振动。
如图的9(B)所示，套6采用覆盖变形Y字形状的灯2的整体的一个石英制套。在第二和第三实施方式中，包围发光管2的U字形状部分2b-1的套6a是石英制的，包围水平部分的套6b是氟系树脂，是连接它们而得到的两构件结构(参照图5、6)。与此相对，在第四实施方式中，采用一构件结构的石英制套。通过采用一构件结构套，与两构件结构套相比，能够实现低成本化。
[第五实施方式]
第五实施方式涉及以第四实施方式的氙闪光灯照射装置为基础，适合于在短时间内对大量的容器(例如，预成型件)进行杀菌处理的杀菌处理系统。现在，作为例如大量的预成型件的杀菌处理，基本上期望500～1000bt/m(每分钟处理瓶子)。根据大量的容器的短时间处理的要求，第五实施方式的特征如下所述。
(1)提供与安装有多个灯的旋转台和灯的旋转同步地使预成型件从下方上升，在预成型件收纳灯的U字形状部的阶段进行杀菌处理，然后使预成型件下降的杀菌处理系统。
(2)在该杀菌处理系统中，灯附近安装有光传感器。能够检测在灯点亮动作中发生了不点亮的情况的灯，从而除去未杀菌的容器，并进行适当的应对。
(3)在该杀菌处理系统中，安装有对发光管的照度进行检测的照度传感器。
以下，参照附图进行说明。
图10是对适用于在短时间内对大量的预成型件进行杀菌处理的杀菌处理系统进行说明的图。旋转轴62安装有：安装灯单元20d的旋转台60；用于对灯单元20d进行供电的灯供电用圆盘68；以及预成型件供给圆盘63，其安装预成型件12，并使预成型件12上升至灯单元20d，在杀菌处理后下降并排出。旋转轴62旋转时，各圆盘68、60、63沿相同方向以相同速度旋转。
使用发光管安装部52在安装于旋转轴62的旋转台60的圆周端区域安装图9的灯单元20d的套6。在将套6安装于旋转台60时，套保持部54采用弹簧夹头结构相对于旋转台60垂直地固定有发光管的U字形状部2c。
从设置于灯供电用圆盘68的阳极用供电端子4a-2、阴极用供电端子4c-2、触发线供电端子108a向灯单元20d各自的端子供电。进而，虽然未图示，也设置有相对于灯单元20d的供水用配管、排水用配管。只要设置于旋转台60的各灯单元20d暂时没有不点亮等故障，就不进行更换等。
预成型件12安装于预成型件供给圆盘63。圆盘63的圆周端区域安装有使预成型件12升降的升降气缸64。升降气缸64的顶部安装有预成型件保持部66，预成型件12保持于预成型件保持部66。
首先，如图10的左图所示，升降气缸64位于最下位(例如，与图11的位置S对应)。在该位置S，通过未图示的预成型件安装和卸下装置，预成型件12安装于预成型件保持部66。升降气缸64随着旋转而上升，并如右图所示，在最上位，成为被套6覆盖的发光管U字形状部2c插入至预成型件12内的底部附近的状态。进而随着旋转而下降，返回到左图的最下位的位置(例如，与图11的位置E对应)。在该位置E，通过未图示的预成型件安装和卸下装置，预成型件12从预成型件保持部66卸下。这样，安装于预成型件供给圆盘63的预成型件在圆盘631旋转时，完成杀菌处置并被卸下。杀菌对象不限定于预成型件。只要是一端开口，发光管单元能够插入的容器，就能够通过该杀菌处理系统进行处理。
虽然未图示，在灯附近安装照度传感器，从而在灯点亮动作时，确认是否在规定的照度范围。在规定的范围外的情况下，对供给电压进行增减，从而将照度调整在范围内。不需要在全部发光管安装照度传感器，典型地安装于一处即可。
图11是对在图10中说明的灯单元20d的旋转台60上的配置进行说明的俯视图。在图11所示的杀菌处理系统中，灯单元20d沿旋转台60的圆周端部在从旋转中心观察时每隔15度的角度配置有30个。例如，在900bt/m的情况下，一分钟内旋转30次，每两秒旋转一次从而对30个预成型件进行杀菌处理。
通过使发光管2为变形Y字形状，在沿旋转台60的圆周配置的情况下，能够缩小占有面积。各灯单元20d的灯附近安装有光传感器(未图示)，能够检测在灯点亮动作中发生了不点亮的情况的灯，从而除去未杀菌的容器，并进行不点亮灯的更换等适当的应对。另外，灯单元20d的配置个数不限定于30个，根据用户的要求而决定。
虽然未图示，但各灯单元20d的上端被绝缘子制的盖覆盖。盖形成有灯供电用引线和触发线、供水口、排水口的开孔，并使用O型环的衬垫而密封，并进行螺钉紧固。通过使螺钉松动从而取下盖，能够容易地进行在套6内的灯的更换。
[总结]
以上对本发明的容器杀菌用的氙闪光灯的实施方式进行了说明，但这些是例示，并不对本发明的范围进行任何限定。本领域技术人员能够容易地对本实施方式进行的追加、删除、变更、改良等包含在本发明的范围内。本发明的技术范围由添加的权利要求书决定。
标号说明
2：发光管、氙闪光灯、灯；2b：U字形状部；4a：阳极电极构造、阳极电极部分；4a：阳极电极；4c：阴极电极构造、阴极电极；6、6a：透光性套；6b：树脂制套、特氟龙(注册商标)制套；8：触发线；10a：灯；12：容器、预成型件；14：塑料瓶；16：商品；18：灯罩；18a：供水口；18a：开口；18b：供水口；18c：排水口；18d：制冷剂注入管、供水管；18d-1：供水管端部；19：灯设置台；20a、20b、20c：氙闪光灯照射装置；20d：灯单元；22：商用交流电源；24：充电用高压电源电路；26：充放电用电容器；28：波形调整用线圈；30：点亮电路；32：启动用外部触发产生电路；34：脉冲升压变压器；36：分隔板；40：搬入传送带；42：搬出传送带；44：旋转台、旋转圆盘；46i：内侧引导件；46o：外侧引导件；48：动作装置；48：中心轴；50：杀菌工序；52：发光管安装部；54：套保持部；60：旋转台；62：旋转轴；63：预成型件供给圆盘；64：升降气缸；66：预成型件保持部；68：灯供电用圆盘。
Claims (16)
1.一种容器杀菌用的氙闪光灯照射装置，其中，
该氙闪光灯照射装置具备：
发光管，其具有将中央部弯曲成U字形状的部分；以及
具有透光性的有底的透光性套，其包围所述弯曲成U字形状的部分，
在所述透光性套内流动制冷剂而对发光管进行冷却，
能够将所述弯曲成U字形状的部分从所述容器的开口部插入，对该容器的内表面进行杀菌照射。
2.根据权利要求1所述的容器杀菌用的氙闪光灯照射装置，其中，
所述发光管由圆筒状的石英玻璃管形成，该石英玻璃管具有管径相对较粗的两端部和管径较细的中央部。
3.根据权利要求1或2所述的容器杀菌用的氙闪光灯照射装置，其特征在于，
所述透光性套的上端开口部附近的口径扩大。
4.根据权利要求1或2所述的容器杀菌用的氙闪光灯照射装置，其特征在于，
该氙闪光灯照射装置设置有以介于弯曲成所述U字形状的发光管之间的方式配置并且将所述透光性套的内部空间局部地分为两个空间的分隔板，
所述制冷剂从该两个空间的一个空间流入，从另一个空间流出。
5.根据权利要求4所述的容器杀菌用的氙闪光灯照射装置，其特征在于，
所述透光性套的开口部还连接有包围至所述发光管的电极部分的树脂制套，
所述透光性套和所述树脂制套的内部空间能够相互流通制冷剂，
所述分隔板向所述树脂制套的内部空间延伸，将该树脂制套的内部空间局部地分为两个空间。
6.根据权利要求1或2所述的容器杀菌用的氙闪光灯照射装置，其特征在于，
该氙闪光灯照射装置以介于弯曲成所述U字形状的发光管之间的方式设置有制冷剂注入管，该制冷剂注入管延伸至该U字形状部的下端，所注入的制冷剂一边对下端进行冷却一边在所述透光性套内流通。
7.根据权利要求6所述的容器杀菌用的氙闪光灯照射装置，其特征在于，
所述透光性套的开口部还连接有包围至所述发光管的电极部分的树脂制套，
所述透光性套和所述树脂制套的内部空间能够相互流通制冷剂，
所述制冷剂注入管从树脂制套向透光性套延伸。
8.根据权利要求3～7中的任意一项所述的容器杀菌用的氙闪光灯照射装置，其特征在于，
在从所述透光性套观察时，在所述树脂制套的比电极部分远的位置设置有制冷剂的流出口。
9.根据权利要求1～8中的任意一项所述的容器杀菌用的氙闪光灯照射装置，其中，
所述制冷剂是冷却水或冷却空气。
10.根据权利要求1～9中的任意一项所述的容器杀菌用的氙闪光灯照射装置，其中，
所述发光管的外周配置有触发线。
11.一种容器杀菌用的氙闪光灯照射装置，其中，
该氙闪光灯照射装置具备发光管，该发光管由沿垂直方向延伸的管径比较粗的两端部分、Y字形状的管径较细的中央部以及沿垂直方向延伸的管径较细的U字形状部形成。
12.根据权利要求11所述的氙闪光灯照射装置，其中，
该氙闪光灯照射装置还具备覆盖所述发光管的整体的一个石英制套。
13.根据权利要求12所述的氙闪光灯照射装置，其特征在于，
制冷剂注入管从所述石英制套上部的发光管安装部延伸至所述发光管的U字形状部附近。
14.一种杀菌处理系统，其适合于在短时间内对大量的容器进行杀菌处理，其中，该杀菌处理系统具备：
旋转台，其以规定的速度旋转；
多个权利要求12所述的氙闪光灯照射装置，它们沿着所述旋转台的圆周安装；
升降气缸，其与所述旋转台的旋转同步地旋转；以及
容器保持部件，其与该升降气缸连接，
随着所述旋转台旋转，保持于所述容器保持部件的容器上升，逐渐接近所述氙闪光灯照射装置，在收纳了该氙闪光灯照射装置的发光管U字形状部的阶段进行基于脉冲光照射的杀菌处理，进而，逐渐远离该氙闪光灯照射装置。
15.根据权利要求12所述的氙闪光灯照射装置，其中，
该氙闪光灯照射装置还具备安装于灯附近的光传感器，检测在灯点亮动作中发生了不点亮的情况的灯。
16.根据权利要求12所述的氙闪光灯照射装置，其中，
该氙闪光灯照射装置还具备安装于灯附近的照度传感器，在系统工作中确认灯照度是否处于规定的照度范围。
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