CN117529342A - 杀菌剂的气化装置和杀菌剂的气化方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种使杀菌剂可靠地气化、提高气体中的杀菌剂浓度且紧凑的杀菌剂的气化装置和杀菌剂的气化方法。设有：螺旋状的金属制管，其为螺旋管的间隔为1.0mm以上30.0mm以下或螺旋的角度相对于与螺旋的中心轴正交的面为大于0度且30度以下中的至少任意一者；熔融金属固化层，其通过铸造法来埋设所述螺旋状的金属制管；加热体，其对所述熔融金属固化层的外表面进行加热；喷嘴，其在所述螺旋状的金属制管的一个端部向所述螺旋状的金属制管内呈雾状喷出杀菌剂。

Description

杀菌剂的气化装置和杀菌剂的气化方法

技术领域

本发明涉及一种杀菌剂的气化装置和杀菌剂的气化方法，生成在无菌填充包装机中用于包装材料的杀菌的杀菌剂气体。

背景技术

奶油球(ポーションミルク：portion milk)、砖型液体纸容器装饮料、袋装汤、杯装饮料、PET等塑料制瓶装饮料等，通过无菌填充包装机将食品、饮料填充至各种容器内而流通。无菌填充包装机是在无菌氛围下向经杀菌的容器内填充经杀菌的内容物并进行密封的装置。通过无菌填充包装机生产的产品处于增加倾向，因为能够在常温下进行流通、保管，因此比冷藏、冷冻产品能量消耗少，味道也更为良好。

在无菌填充包装机中，成为容器的包装材料如上述那样是各种各样的，根据包装材料，其杀菌方法也不同。也存在照射紫外线、电子束的方法，但通过杀菌剂对包装材料的表面进行杀菌的方法是主流。另外，在使用杀菌剂对包装材料进行杀菌的情况下，奶油球、砖型纸容器浸渍于杀菌剂而进行杀菌，但也存在呈雾状喷出杀菌剂的方法。平整且能够耐受浸渍后的相对高温的干燥温度的包装材料通过浸渍而杀菌。杯、瓶那样的成形容器，或者在高温干燥下伸长的薄膜那样的包装材料通过杀菌剂的雾状喷出而杀菌。

如果呈雾状喷出的杀菌剂的液滴大，则在杯、瓶的侧面滴下。呈雾状喷出的杀菌剂的液滴越小，则在包装材料的表面越均匀地涂布，杀菌效果也越高。因此，提出使杀菌剂的液滴细粒化的方法(专利文献1)。

在包装材料的表面附着的杀菌剂的液滴越小，包装材料的表面被杀菌剂的液滴越紧密地包覆，杀菌效果越高。因此，提出不呈雾状喷出杀菌剂的液滴，而是使杀菌剂气化，将气化的杀菌剂吹送于包装材料的表面而使杀菌剂在包装材料的表面凝缩的方法(专利文献2)。杀菌剂的气化是在加热的发热体上滴下杀菌剂而进行的。

另外，提出通过向加热的管内呈雾状喷出杀菌剂，从而大量且高效地进行杀菌剂的气化的方法(专利文献3)。并且，提出在加热的管内设置蓄热体的方法(专利文献4)。

在专利文献3中记载的杀菌剂的气化装置向加热的圆筒内呈雾状喷出杀菌剂。并且，提出向加热的圆筒内呈雾状喷出杀菌液，从上游吹入热风，在圆筒的下部设置板式加热器的杀菌液的气化装置(专利文献5)。提出向圆筒内供给气体介质，并且通过注入过氧化氢水并与加热装置的面接触而使过氧化氢水气化并排出的装置(专利文献6)。

上述杀菌剂的气化装置通过使杀菌剂与比较大的加热的圆筒管或加热的壳体的面接触，从而使杀菌剂气化。此时，也存在吹送热风的装置。并且，提出通过向比较窄的加热的流路喷射或呈雾状喷出杀菌剂而使其气化的装置。专利文献7在加热的外筒与内侧的旋转体之间插入螺旋弹簧，使杀菌剂在螺旋弹簧所形成的螺旋空间中流动而气化。并且，专利文献8提出向圆周状的槽呈雾状喷出杀菌剂，使杀菌剂在从槽向下部延伸的多个加热的管路内流动，从而使其气化的装置。

并且，公开有在用于将灭菌气体从原料气体进行气化的气化器中，利用热传导率良好且廉价的材料，通过铸造法将形成螺旋状的气化室的管状部件埋入而形成的方法(专利文献9)。另外，公开了一种杀菌剂的气化装置，该气化装置设有：熔融金属固化层，其覆盖螺旋状的金属制管；加热体，其对熔融金属固化层的外表面进行加热；喷嘴，其在螺旋状的金属制管的一个端部向上述螺旋状的金属制管内呈雾状喷出杀菌剂(专利文献10)。

杀菌剂使用过氧化氢水，但过氧化氢通过过氧化氢水中包含的微量的重金属而分解。为了防止这种情况，在无菌填充包装机中用于杀菌的过氧化氢水中添加有确认了安全性和有效性的焦磷酸钠或正磷酸作为稳定剂(专利文献11)。这样的稳定剂有时在过氧化氢水气化时析出，在气化的加热体的表面堆积而使过氧化氢水气化的效率下降，或者堵塞将过氧化氢水的气体向被杀菌物吹送的喷嘴。为了防止这样的稳定剂的析出所导致的弊端，提出将过氧化氢水暂时气化，将该气体冷却而通过过滤器，将液化的过氧化氢水进一步气化的方法(专利文献12)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开昭60－220067号公报

专利文献2：(日本)特开昭63－11163号公报

专利文献3：(日本)特开平3－224469号公报

专利文献4：(日本)特开平10－218134号公报

专利文献5：(日本)特开2001－276189号公报

专利文献6：(日本)特表2010－534167号公报

专利文献7：(日本)特开昭62－122926号公报

专利文献8：(日本)特表2005－503206号公报

专利文献9：(日本)实愿昭53－017908号的微缩胶片

专利文献10：(日本)特开2021－029541号公报

专利文献11：(日本)特开2006－240969号公报

专利文献12：(日本)特开平10－258811号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

为了在无菌填充包装机中对包装材料进行杀菌，大多使用气化的过氧化氢水。通过使过氧化氢水与加热的发热体的表面接触而使过氧化氢水气化。虽然也存在向呈雾状喷出的过氧化氢水吹送热风的方法，但热风的热容量小，因此难以使过氧化氢水完全气化。向圆筒管的内部呈雾状喷出的过氧化氢水通过与圆筒管的加热的内表面接触而气化。也有以呈雾状喷出的过氧化氢水不与圆筒管的内表面接触，而是在液滴状态下向被杀菌物即容器吹送的过氧化氢水。

通过使呈雾状喷出的过氧化氢水完全气化，气化的过氧化氢与容器或形成容器前的平整状的包装材料的表面的菌等接触，气化的过氧化氢水在容器表面凝缩而成为微细的液滴，通过之后的加热使过氧化氢水再次气化，由此杀菌效果提高。即，通过使过氧化氢水完全气化，以及由此提高气体中包含的过氧化氢的浓度，提高杀菌效果。

为了提高过氧化氢水的气化率，使圆筒管相对于呈雾状喷出的过氧化氢水的表面积变大，使全部的过氧化氢水的小滴与加热的发热体的表面接触是有效的。但是，即使使圆筒管变长，暂时气化的过氧化氢水有可能在圆筒空间内再凝缩，难以完全气化。并且，即使使圆筒管变粗，呈雾状喷出的过氧化氢水有可能不到达圆筒管的内表面。像这样，使圆筒管变长、变粗会使气化装置变大，对于无菌填充机来说不优选。

另一方面，专利文献7和专利文献8提出的气化装置通过使过氧化氢水通过螺旋槽或管路来使过氧化氢水气化。与由圆筒管构成的气化装置相比，加热的发热体相对于呈雾状喷出的过氧化氢水的表面的面积变大，因此推定过氧化氢水的气化率变高。但是，任意一者结构均复杂，制造费用昂贵。

在专利文献9和专利文献10中记载的杀菌剂的气化装置通过金属埋设螺旋状的管体，对埋设的金属进行加热，从而在螺旋状的管体内使杀菌剂气化，能够高效地使杀菌剂气化。但是，未公开使杀菌剂的气化装置高效率化、小型化的技术。

本发明是为了解决上述问题而完成的，目的在于提供维护性优异而且紧凑的杀菌剂的气化装置和杀菌剂的气化方法，该杀菌剂的气化装置和杀菌剂的气化方法通过增加呈雾状喷出而成为小滴的杀菌剂向加热的发热体的接触机会，能够使杀菌剂可靠地气化，能够提高气体中的杀菌剂浓度。

在使用过氧化氢水作为杀菌剂的情况下，过氧化氢水中包含的稳定剂在气化装置内表面析出，堆积于加热的发热体的表面。堆积的稳定剂妨碍加热的发热体向最表面的热传导，使过氧化氢水的气化效率下降。为了解决该问题，必须定期地分解并清扫杀菌剂的气化装置，阻碍生产率。本发明通过抑制制造成本，能够不分解并清扫析出有稳定剂的气化装置的气化部，而是通过使用一定时间来更换。

用于解决技术问题的技术方案

一实施方式的杀菌剂的气化装置的特征在于，设有：螺旋状的金属制管，其为螺旋管的间隔为1.0mm以上30.0mm以下或螺旋的角度相对于与螺旋的中心轴正交的面为大于0度且30度以下中的至少任意一者；熔融金属固化层，其利用铸造法留下所述螺旋状的金属制管的两个端部，并且通过熔融金属埋设全部螺旋形状的部分；加热体，其对所述熔融金属固化层的外表面进行加热；喷嘴，其在所述螺旋状的金属制管的一个端部向所述螺旋状的金属制管内呈雾状喷出杀菌剂。

并且，在一实施方式的杀菌剂的气化装置中，优选的是，所述螺旋状的金属制管为不锈钢制。

并且，在本发明的杀菌剂的气化装置中，优选的是，在所述螺旋状的金属制管的另一个端部将杀菌剂的气体喷出的杀菌剂气体喷出口设置对喷出的杀菌剂的气体进行引导的气化装置前端喷嘴。

并且，在一实施方式的杀菌剂的气化装置中，优选的是，所述气化装置前端喷嘴为不锈钢制或铝制。

并且，在一实施方式的杀菌剂的气化装置中，优选的是，所述螺旋状的金属制管的螺旋方向改变至少一次。

并且，在一实施方式的杀菌剂的气化装置中，优选的是，所述熔融金属固化层为黄铜、铝或铝合金。

并且，在一实施方式的杀菌剂的气化装置中，优选的是，对所述熔融金属固化层和所述熔融金属固化层的外表面进行加热的加热体为相同的材质。

并且，在一实施方式的杀菌剂的气化装置中，优选的是，所述熔融金属固化层从所述螺旋状的金属制管的外周覆盖内侧，设为圆柱状。

并且，在一实施方式的杀菌剂的气化装置中，优选的是，所述熔融金属固化层覆盖所述螺旋状的金属制管的外周和内周，设为圆筒状。

并且，在一实施方式的杀菌剂的气化装置中，优选的是，所述喷嘴为二流体喷嘴。

并且，在一实施方式的杀菌剂的气化装置中，优选的是，设有使清洗液向所述螺旋状的金属制管内流动的清洗液流入装置。

并且，在一实施方式的杀菌剂的气化装置中，优选的是，在由所述螺旋状的金属制管气化的所述杀菌剂的气体从所述螺旋状的金属制管喷出的杀菌剂气体喷出口设置分支配管，具备过氧化氢气体浓度计、温度计、导电率计中的任一个以上。

一实施方式的杀菌剂的气化方法的特征在于，设置：螺旋状的金属制管，其为螺旋管的间隔为1.0mm以上30.0mm以下或螺旋的角度相对于与螺旋的中心轴正交的面为大于0度且30度以下；熔融金属固化层，其利用铸造法留下所述螺旋状的金属制管的两个端部，并且通过熔融金属埋设螺旋形状的部分；加热体，其对所述熔融金属固化层的外表面进行加热；从所述螺旋状的金属制管的一个端部向所述螺旋状的金属制管内呈雾状喷出杀菌剂。

并且，在一实施方式的杀菌剂的气化方法中，优选的是，将所述螺旋状的金属制管设为不锈钢制。

并且，在一实施方式的杀菌剂的气化方法中，优选的是，在所述螺旋状的金属制管的另一个端部将杀菌剂的气体喷出的杀菌剂气体喷出口设置气化装置前端喷嘴，引导喷出的杀菌剂的气体。

并且，在一实施方式的杀菌剂的气化方法中，优选的是，将所述气化装置前端喷嘴设为不锈钢制或铝制。

并且，在一实施方式的杀菌剂的气化方法中，优选的是，使所述螺旋状的金属制管的螺旋方向改变至少一次。

并且，在一实施方式的杀菌剂的气化方法中，优选的是，将所述熔融金属固化层设为黄铜、铝或铝合金。

并且，在一实施方式的杀菌剂的气化方法中，优选的是，将对所述熔融金属固化层和所述熔融金属固化层的外表面进行加热的加热体设为相同的材质。

并且，在一实施方式的杀菌剂的气化方法中，优选的是，使所述熔融金属固化层从所述螺旋状的金属制管的外周覆盖内侧，并且设为圆柱状。

并且，在一实施方式的杀菌剂的气化方法中，优选的是，使所述熔融金属固化层覆盖所述螺旋状的金属制管的外周和内周，并且设为圆筒状。

并且，在一实施方式的杀菌剂的气化方法中，优选的是，使所述杀菌剂通过二流体喷嘴向所述螺旋状的金属制管内呈雾状喷出。

并且，在一实施方式的杀菌剂的气化方法中，优选的是，使清洗液在所述螺旋状的金属制管内流动。

并且，在一实施方式的杀菌剂的气化方法中，优选的是，所述清洗液中使用的水使用离子交换、反渗透过滤或蒸馏而得到的水。

并且，在一实施方式的杀菌剂的气化方法中，优选的是，在使所述清洗液向所述螺旋状的金属制管流动后，利用水对清洗液进行冲洗后，向所述螺旋状的金属制管吹气而除去残留水。

有益的效果

本发明的杀菌剂的气化装置设有：螺旋状的金属制管；熔融金属固化层，其通过铸造法来埋设所述螺旋状的金属制管；加热体，其对所述熔融金属固化层的外表面进行加热；喷嘴，其在所述螺旋状的金属制管的一个端部向所述螺旋状的金属制管内呈雾状喷出杀菌剂；能够使向螺旋状的金属制管内呈雾状喷出的杀菌剂可靠地气化。因此，能够提高气体中的杀菌剂浓度，能够提高杀菌效果。另外，通过使杀菌剂可靠地气化，气化的杀菌剂在容器表面凝缩而成为微细的液滴，通过之后的加热使杀菌剂再次气化，从而提高杀菌效果。

通过使螺旋状的金属制管的螺旋管间的间隔变窄、使螺旋形状的角度变小或者进行任意一者，即使充分确保金属制管的长度，也能够使螺旋状的金属制管紧凑，虽然比以往变小，但能够成为使大量的杀菌剂进行气化的杀菌剂的气化装置。并且，通过使螺旋状的金属制管紧凑，能够使杀菌剂的气化装置更换时的作业性良好，能够简化对杀菌剂的气化装置进行保持的结构体。

并且，本发明的杀菌剂的气化装置的制造所需要的费用低廉，因此在使用过氧化氢水作为杀菌剂的情况下，在认为过氧化氢水中包含的稳定剂在螺旋状的金属制管内析出时，不需要分解并清扫析出有稳定剂的气化装置的气化部，能够通过使用一定时间而更换，能够提高无菌填充机的生产率。

并且，本发明的杀菌剂的气化装置的内部为螺旋状的金属制管，因此与以往的圆筒形状的气化装置相比，清洗液的清洗效果、冲洗性优异，能够在短时间内高效地除去稳定剂并冲洗药剂。

附图说明

图1是表示实施方式一的杀菌剂的气化装置的主视图。

图2是表示实施方式一的杀菌剂的气化装置的俯视图。

图3是表示实施方式一的杀菌剂的气化装置的螺旋状的金属制管的立体图。

图4是表示实施方式一的杀菌剂的气化装置的其他螺旋状的金属制管的立体图。

图5是表示实施方式二的杀菌剂的气化装置的主视图。

图6是表示实施方式二的杀菌剂的气化装置的俯视图。

图7是表示在实施方式一的杀菌剂的气化装置设有清洗液流入装置的状态的主视图。

具体实施方式

以下，对用于实施本发明的方式参照附图进行说明。

(实施方式一)

图1表示实施方式一的杀菌剂的气化装置1。杀菌剂的气化装置1具备：螺旋状的金属制管2；熔融金属固化层3，其通过铸造法埋设螺旋状的金属制管2；加热体4，其对熔融金属固化层3的外表面进行加热；喷嘴5，其在螺旋状的金属制管2的一个端部向螺旋状的金属制管2内呈雾状喷出杀菌剂。

螺旋状的金属制管2通过从加热体4传导的热而被加热，该加热体4设置于通过铸造法对螺旋状的金属制管2的外周进行埋设的熔融金属固化层3的外表面。能够从在螺旋状的金属制管2的一个端部设置的喷嘴5向螺旋状的金属制管2内呈雾状喷出杀菌剂，使杀菌剂气化。呈雾状喷出的杀菌剂与加热的螺旋状的金属制管2的内表面接触，从而杀菌剂蒸发而气化。

如图3所示，螺旋状的金属制管2是将金属制管加工为螺旋形状的管。金属只要是具有比形成熔融金属固化层3的材料的熔融温度高的熔点的金属，则可以是任意的金属。例如是铁、不锈钢、铜、黄铜、黄铜、钛等，但优选为对包含杀菌剂、药剂在内的清洗液耐久性良好的不锈钢。作为不锈钢，使用在铁中加入有铬、镍在内的合金，在铁中加入有铬、镍以及钼在内的合金，在铁中加入有铬、镍、钼以及铜在内的合金，在铁中加入有铬、镍、钼以及氮在内的合金，或者具有上述不锈钢合金和铁素体这两个组织在内的双相不锈钢合金。

将金属制管加工为螺旋形状是为了在有限的空间内尽可能地确保杀菌剂的长的流路，该流路用于向金属制管的内部呈雾状喷出杀菌剂并气化呈雾状喷出的杀菌剂。从外部加热螺旋状的金属制管2，呈雾状喷出的杀菌剂通过加热的螺旋状的金属制管2内，从而杀菌剂可靠地气化。

金属制管的螺旋形状满足螺旋管的间隔为1.0mm以上30.0mm以下或螺旋的角度相对于与螺旋的中心轴正交的面为大于0度且30度以下中的至少任意一者。通过使螺旋管的间隔变窄，或者使螺旋的角度变小，或者任意一者均满足，即使是相同的管长，也能够使螺旋状的金属制管2紧凑。通过使螺旋状的金属制管2紧凑，即使是对相同量的杀菌剂进行气化的杀菌剂的气化装置1，也能够更小地紧凑，埋设的熔融金属固化层3也变小，能够减轻杀菌剂的气化装置1的重量。

螺旋管的间隔为1.0mm以上30.0mm以下。螺旋管的间隔是指在相邻的管间的任意的部位中的最短的距离。螺旋管的间隔小于1.0mm时，埋设管间的熔融金属固化层3的厚度变少，存在熔融金属固化层3的强度下降的担忧。并且，螺旋状的金属制管2成为绝热层，外周面被加热的熔融金属固化层3的外周面的高温难以传递至内部(中心部)。如果螺旋管的间隔超过30.0mm，则螺旋状的金属制管2的轴向的长度过大，杀菌剂的气化装置1变大。

螺旋管的间隔也可以不固定，而是在螺旋状的金属制管两个端部之间变动。通过使螺旋管的间隔变动，杀菌剂的流动变得不规则，与螺旋状的金属制管2的壁面接触的杀菌剂替换，杀菌剂的气化效率提高。

螺旋的角度相对于与螺旋的中心轴正交的面为大于0度且30度以下。优选为5度以上30度以下。如果螺旋的角度小于5度，则存在无法保持与相邻的管的间隔的担忧。并且，管内的呈雾状喷出的杀菌剂和在管内气化的杀菌剂不会顺畅地流动，必须增加呈雾状喷出时的压缩空气的压力，从杀菌剂气体喷出口6喷出的杀菌剂的气体的喷出压力也变高，杀菌剂的气体量的调节变得困难。并且，如果角度超过30度，则螺旋状的金属制管2的轴向的长度过大。

螺旋的角度也可以不固定，而是在螺旋状的金属制管两个端部之间变动。通过使螺旋的角度变动，杀菌剂的流动变得不规则，与螺旋状的金属制管2的壁面接触的杀菌剂替换，杀菌剂的气化效率提高。

螺旋状的金属制管两个端部的螺旋形状的第一周的螺旋的角度可以大于0度且小于5度。从螺旋的端部到一周结束为止的区域即使螺旋的角度小也不会与相邻的管干涉。通过使螺旋的角度小于5度，杀菌剂的流速变得不规则，气化效率提高。

螺旋状的金属制管2是将内径为3mm以上30mm以下且厚度为0.5mm以上5mm以下的金属制管加工为螺旋形状而成的管。从螺旋状的金属制管2的轴的中心到螺旋状的金属制管2的最外侧的半径为10mm以上200mm以下是适当的。并且，螺旋形状的轴向的长度为50mm以上800mm以下是适当的。并且，螺旋状的金属制管2的全长为500mm以上5000mm以下是适当的。并且，上述螺旋的半径与螺旋状的金属制管2的外径的比率，即螺旋的半径/螺旋状的金属制管2的外径优选为4以上50以下。更优选为10以上30以下。如果在该范围，则螺旋加工的加工性与螺旋状的金属制管2的大小的平衡良好。在螺旋状的金属制管2的一个端部连接有喷嘴5。并且，另一个端部成为将气化的杀菌剂的气体喷出的杀菌剂气体喷出口6。

如图4所示，螺旋状的金属制管2可以使螺旋方向改变至少一次。通过改变螺旋方向，杀菌剂在螺旋状的金属制管2内的流动变化，未气化的杀菌剂的小滴通过与螺旋状的金属制管2的内表面接触而进行杀菌剂的气化。

螺旋状的金属制管2通过熔融金属埋设。如图1所示，螺旋状的金属制管2通过对螺旋形状的管的外周进行覆盖的熔融金属固化层3埋设。以从螺旋形状的管的外周端起5mm以上30mm以下的外侧的位置作为侧面的外壁，使熔融金属向螺旋形状的金属制管2的内周侧全部流入为圆柱状，留下螺旋状的金属制管两个端部，通过熔融金属埋设螺旋形状的部分，熔融金属固化后，成为熔融金属固化层3。

螺旋状的金属制管2与熔融金属固化层3的体积比对气化效率产生影响。金属制管2与熔融金属固化层3的体积比优选为1：3至1：30的范围，更优选为1：5至1：15。在上述体积比小于1：3的情况下，来自加热体4的传热效果下降，气化量减少。另一方面，在上述体积比超过1：30的情况下，熔融金属固化层的比例过剩，装置的紧凑化、轻量化变得困难。

熔融金属固化层3具有作为黄铜、铝、锌、镁、铝合金等金属来说比较低的熔点的金属是适当的。特别是，从强度和热传导性出发，黄铜、铝、铝合金是适当的。铝的熔点约为660℃，铝合金具有比其更低的熔点。使铝和铝合金熔融，向对螺旋状的金属制管2进行保持的模具内流入，通过冷却固化，得到熔融金属固化层3。

使铝、铝合金熔融并流入模具内的方法有铸造法或压铸法。铸造法有砂型铸造法、模具铸造法以及低压铸造法。并且，压铸法有普通压铸法、挤压铸造法以及真空压铸法。虽然可以采用任意的方法，但由于不要求严格的尺寸精度，所以可以采用便宜的砂型铸造法。

在螺旋状的金属制管2的一个端部设置有向螺旋状的金属制管2内呈雾状喷出杀菌剂的喷嘴5。喷嘴5只要能够向螺旋状的金属制管2内呈雾状喷出杀菌剂，则可以是任意的。但是，喷嘴5优选为二流体喷嘴。如果将喷嘴5设为二流体喷嘴，则在喷嘴5从杀菌剂供给口供给杀菌剂，从压缩空气供给口供给压缩空气。从喷嘴5杀菌剂成为雾状而向螺旋状的金属制管2的内表面呈雾状喷出。呈雾状喷出的杀菌剂通过与利用从加热体4经过熔融金属固化层3而传导的热加热的螺旋状的金属制管2的内表面接触而气化。气化的杀菌剂从杀菌剂气体喷出口6作为气体喷出。喷出是由于向喷嘴5供给的压缩空气的压力与杀菌剂在气化时的体积膨胀导致的。

在图1中，喷嘴5和杀菌剂气体喷出口6设置于螺旋状的金属制管2的螺旋部的中央，但也可以是沿着螺旋形状的位置。

可以将从杀菌剂气体喷出口6喷出的杀菌剂的气体直接向通过杀菌剂气体喷出口6的下方的容器吹送，但也可以如图1所示，在杀菌剂气体喷出口6的前端设置对喷出的杀菌剂气体进行引导的气化装置前端喷嘴10，从气化装置前端喷嘴10的前端向通过气化装置前端喷嘴10的下方的容器吹送杀菌剂的气体。

气化装置前端喷嘴10与螺旋状的金属制管2同样地，可以由铁、不锈钢、铜、黄铜、黄铜、钛等金属构成，但也可以是铝。优选为对包含杀菌剂、药剂在内的清洗液耐久性良好的不锈钢。作为不锈钢，使用在铁中加入有铬、镍在内的合金，在铁中加入有铬、镍以及钼在内的合金，在铁中加入有铬、镍、钼以及铜在内的合金，在铁中加入有铬、镍、钼以及氮在内的合金，或者具有上述不锈钢合金与铁素体这两种组织在内的双相不锈钢合金。

气化装置前端喷嘴10的前端的直径优选变窄至与螺旋状的金属制管2的杀菌剂气体喷出口6的直径同等或30％。如果变窄超过30％，则杀菌剂气体的吹送的范围变窄，存在杀菌无法充分进行的担忧。气化装置前端喷嘴10的前端与对象容器的距离优选为20mm以下，更优选为10mm以下。

由于气化装置前端喷嘴10的温度下降，存在在该部位杀菌剂的气体结露而滴下的担忧，为了防止该情况，可以将气化装置前端喷嘴10与熔融金属固化层3或加热体4中的至少一者接触而进行加热。或者，也可以使发热体与气化装置前端喷嘴10接触。在接触时，为了不泄露杀菌剂的气体，可以具备密封垫、O型环等密封材料。密封材料的材质优选为氟橡胶。

作为喷嘴5的运转条件，例如压缩空气的压力优选在0.05MPa以上0.8MPa以下的范围内进行调整，空气流量优选为10L/分以上500L/分以下，更优选为30L/分以上300L/分以下。如果小于10L/分，在从通过杀菌剂气体喷出口6的下方的容器的口部向容器的内部吹入杀菌剂的情况下，难以使杀菌剂附着于容器的底部。并且，容器内的杀菌剂的附着分布变差，杀菌效果产生不均。为了避免这种情况，举出将在杀菌剂气体喷出口6的端部设置的气化装置前端喷嘴10插入容器内，但装置变得复杂，成本高。另一方面，空气流量如果为500L/分以上，则杀菌剂的浓度变淡，如果补充为此，则变得过剩地供给杀菌剂，效率差。杀菌剂即使是重力落下，也可以具备泵而施加压力，也可以利用加压空气进行压送。杀菌剂的供给量能够自由地设定，例如在1g/分以上200g/分以下的范围内供给。

杀菌剂气体的流速可以根据容器的输送速度适当地调整。具体而言，在全长为100mm以上400mm以下、口内径为φ15mm以上φ40mm以下的容器的输送速度为500mm/秒以上800mm/秒以下的情况下，杀菌剂气体喷出口6、气化装置前端喷嘴10的前端处的杀菌剂气体的流速优选为10m/秒以上100m/秒以下。并且，在全长为30mm以上300mm以下、口内径为φ15mm以上40mm以下的容器的输送速度为800mm/秒以上2500mm/秒以下的情况下，优选为30m/秒以上600m/秒以下。在小于该范围的情况下，容器的底部无法附着足够的杀菌剂，杀菌效果下降。并且在流速超过该范围的情况下，杀菌剂的气化效率下降，需要气化装置的大型化，成本恶化。

杀菌剂优选至少包含过氧化氢。其含量优选为0.5质量％以上65质量％以下的范围。如果小于0.5质量％，则存在杀菌力不足的情况下，如果超过65质量％，则在安全方面难以处理。并且，更优选为0.5质量％以上40质量％以下，如果在40质量％以下，则处理变得更容易，由于为低浓度，因此能够减少过氧化氢在杀菌后的包装材料中的残留量。

并且，为了防止过氧化氢的分解，杀菌剂包含稳定剂。杀菌剂中包含的稳定剂优选使用焦磷酸钠或正磷酸，该焦磷酸钠、正磷酸被(日本)厚生劳动大臣指定为食品用的添加物使用，用于对面向食品的包装材料进行杀菌。但是，也可以使用焦磷酸氢钠等含磷无机化合物、氨基三甲基膦酸亚烷基二膦酸盐等磷酸螯合剂等。稳定剂的含量通常为40ppm以下，但也存在10ppm以下的低含量的稳定剂。

并且，虽然杀菌剂包含水，但也可以包含甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、丁醇等醇类，丙酮、甲乙酮、乙酰丙酮等酮类，二醇醚等中的一种或两种以上。

另外，杀菌剂可以包含过乙酸、乙酸、氯化合物、臭氧等具有杀菌效果的化合物、阳离子表面活性剂、非离子系表面活性剂等添加剂。

可以使喷嘴5直接与螺旋状的金属制管2连接，但有时在螺旋状的金属制管2与喷嘴5之间设置延长管。延长管以螺旋状的金属制管2的热向喷嘴5传导，但喷嘴5的主体的温度不上升的方式设置。

可以将从杀菌剂气体喷出口6喷出的杀菌剂的气体吹送于应直接杀菌的容器、其他包装材料，但也可以在导管中，在螺旋状的金属制管2内被气化并从杀菌剂气体喷出口6喷出的杀菌剂的气体中混合通过加热装置将鼓风机所带来的空气加热的加热空气，从而将混合的杀菌剂的气体吹送于应杀菌容器、其他包装材料。杀菌剂的气化装置可以不是一台，而是将多台与导管结合。通过加热装置将空气加热至130℃以上300℃以下。

并且，可以在杀菌剂气体喷出口6设置过滤器，捕捉析出的稳定剂。稳定剂虽然使用卫生方面没有问题的稳定剂，但存在附着于杀菌剂气体喷出口6而堵塞杀菌剂气体喷出口6的担忧。过滤器例如只要是平均细口径0.1μm以上20μm以下的氧化铝、氧化锆、氧化钛等陶瓷过滤器，无机物，或者由纤维素等构成的不织布那样具有到300℃为止的耐热性，能够捕捉析出的稳定剂的过滤器，则可以是任意的过滤器。

并且，可以在杀菌剂气体喷出口6设置分支配管，也可以设置过氧化氢气体浓度计、温度计或导电率计。通过设置过氧化氢气体浓度计、温度计，能够常时或非定常对杀菌所需要的过氧化氢的气体浓度、杀菌剂的气体温度进行测定。过氧化氢的气体浓度计一般缺乏耐热性，因此优选使温度下降至小于100℃，并且过氧化氢的气体浓度下降至20mg/L(优选为10mg/L)而进行测定。并且，设置导电率计的优点在于，能够在使用包含药剂的清洗液对杀菌剂的气化装置1的内部进行清洗之后，确认利用水的冲洗工序中没有药剂的残留。

在熔融金属固化层3的外侧设置有对熔融金属固化层3的外表面进行加热的加热体4。加热体4优选为被加工为能够与熔融金属固化层3的外表面接触的浇铸加热器。并且，板状的加热器、电流流过加热体4而使加热体4自身发热或通过感应加热装置进行加热等，只要能够加热至所希望的温度，则可以是任意的方法。加热体4被加热至130℃以上500℃以下。可以为了绝热而在加热体4的外侧设置外装。

在使用浇铸加热器的情况下，为了使热传导性良好，优选使浇铸加热器与加热体4的内周的距离比浇铸加热器与加热体4的外周的距离短。即，可以使浇铸加热器的位置靠近加热体4的内侧。

加热体4可以从杀菌剂的气化装置1的上游侧朝向下游侧分割为至少两个以上。这是因为，通过分割加热体4而轻量化，能够减轻作业员的负担。另外，由于能够进行独立的温度设定，能够针对每个杀菌剂的气化装置1的场所设定适当的温度。例如，使杀菌剂的入口附近的温度降低而促进杀菌剂的顺畅的温度上升。而且，也可以使杀菌剂的出口附近的温度变高，使杀菌剂成为更高温，成为难以结露的状态。

加热体4的材料优选具有作为黄铜、铝、锌、镁、铝合金等金属来说比较低的熔点的材料。特别是，从强度、热传导性出发，黄铜、铝、铝合金是适当的。铝的熔点约为660℃，铝合金具有比其低的熔点。使铝和铝合金熔融，流入对加热器线进行保持的模具内，通过冷却固化而得到加热体4。

如果将加热体4加热至130℃以上，则以铝为首的其他金属也绝热膨胀。因此，优选将加热体4和熔融金属固化层3设为相同的材质，由此，即使加热也能够减小加热体4与熔融金属固化层3的隙间。

通过将加热体4加热至130℃以上500℃以下，螺旋状的金属制管2的内表面在呈雾状喷出杀菌剂时，能够维持130℃以上500℃以下。在杀菌剂包含35质量％的过氧化氢时，杀菌剂气体中包含的过氧化氢的浓度为200mg/L以上500mg/L以下。

螺旋状的金属制管2被加热体4加热，从而能够可靠地加热至杀菌剂气体喷出口6，与以往的圆筒形状的气化装置相比，在杀菌剂气体喷出口6附近不会液化，在螺旋状的金属制管2内气化的杀菌剂能够保持气体状态而向被杀菌物吹送杀菌剂。

杀菌剂的气化装置1的螺旋状的金属制管2由于长时间的使用，过氧化氢水中包含的稳定剂析出，存在在螺旋状的金属制管2的内部、杀菌剂气体喷出口6蓄积的担忧。蓄积的稳定剂妨碍向螺旋状的金属制管2的表面的热传导，使杀菌剂的气化效率下降。并且，在蓄积过度的情况下，存在腐蚀不锈钢配管、堵塞螺旋状的金属制管2的内部和杀菌剂气体喷出口6的担忧。由本实施方式的螺旋状的金属制管2和熔融金属固化层3构成的部分比较便宜，在使用一定时间后将其更换，再使用喷嘴5和加热体4，从而能够以低成本运用。另外，不需要像以往那样对气化装置进行清洗的时间，能够在短时间内使无菌填充机再运转。

并且，由于将由螺旋状的金属制管2和熔融金属固化层3构成的部分的更换期间设为长周期，因此优选对螺旋状的金属制管2内进行清洗。

本实施方式的杀菌剂的气化装置1中，气化杀菌剂的部分为螺旋状的金属制管2，因此与以往的圆筒形状的气化装置相比，清洗液的清洗效果、冲洗性优异。即，能够在短时间内高效地除去析出的稳定剂以及冲洗清洗液中使用的药剂。气化装置1的运转结束后，向呈雾状喷出杀菌剂的喷嘴5供给包含碱性或酸性的药剂在内的清洗液，将清洗液向螺旋状的金属制管2内呈雾状喷出，从而除去稳定剂。接着，供给水，洗掉药剂。也可以在供给包含碱性或酸性的药剂在内的清洗液前供给水。

作为包含碱性药剂在内的清洗液，优选向水添加有氢氧化钠0.5质量％以上5质量％以下和螯合剂0.1质量％以上5质量％以下的清洗液。杀菌剂的气化装置1的运转刚结束后的杀菌剂的气化装置1内为50℃以上300℃以下的高温，因此水如果使用离子交换、反渗透过滤或蒸馏而得到的水，没有钙、镁等的析出，是优选的。用水冲洗后，从喷嘴5或清洗液流入装置7供给空气，对杀菌剂的气化装置1的内部进行吹气，除去残留水。经吹气的残留水向无菌填充机内吹出，因此供给的空气优选使用通过了过滤器的无菌氛围。

并且，如图7所示，可以将使清洗液向螺旋状的金属制管2流动的清洗液流入装置7设于喷嘴5的下游。清洗液流入装置7通过清洗液流入阀8的开闭使清洗液从清洗液贮存罐9向螺旋状的金属制管2内流入。清洗液是包含碱性或酸性的药剂在内的水溶液或水。水如果使用离子交换、反渗透过滤或蒸馏而得到的水，没有钙、镁等析出是优选的。螺旋状的金属制管2优选为对上述药液具有耐性的材质，可举出不锈钢、钛等。作为不锈钢，使用在铁中加入有铬、镍在内的合金，在铁中加入有铬、镍以及钼在内的合金，在铁中加入有铬、镍、钼以及铜在内的合金，在铁中加入有铬、镍、钼以及氮在内的合金，或者具有上述不锈钢合金和铁素体这两种组织在内的双相不锈钢合金。具体而言，为SUS316L、SUS821L、SUS329J1、SUS323L、SUS329J3L、SUS329J4L、SUS327L1。

贮存于清洗液贮存罐9的清洗液通过重力、泵或压缩空气等压力流入螺旋状的金属制管2。在杀菌剂的呈雾状喷出结束后，打开清洗液流入阀8而清洗液流入螺旋状的金属制管2内。可以在清洗液流入装置7的前端设置喷嘴，将清洗液呈雾状喷出至螺旋状的金属制管2内。

本发明实施方式一的气化装置与以往的气化装置相比重量轻，即使将杀菌剂接触的面的温度、供给的过氧化氢水的量设为相同，与以往的气化装置相比产生的过氧化氢的量多，气化效率良好。

(实施方式二)

图5表示实施方式二的杀菌剂的气化装置1。覆盖螺旋状的金属制管2的外周和内周地，将熔融金属固化层3设为圆筒状。实施方式一的熔融金属固化层3为圆柱状，但实施方式二将熔融金属固化层3设为圆筒状，设置对圆筒的外侧和内侧的熔融金属固化层3的外表面进行加热的加热体4。在该情况下，螺旋状的金属制管2的螺旋的半径以螺旋状的金属制管2的螺旋形状的中心轴作为基准，优选为50mm以上300mm以下。即，使螺旋的直径变大以在螺旋状的金属制管2的内侧设置空间。不仅是圆筒的外侧，也在内侧设置加热体4，从而能够高效地加热螺旋状的金属制管2。通过提高对螺旋状的金属制管2进行加热的热量，能够增加向金属制管2供给的杀菌剂的量，能够增加对容器进行杀菌的杀菌剂的气体量。

图5表示实施方式二的杀菌剂的气化装置1的俯视图。使熔融金属固化层3覆盖螺旋状的金属制管2的外周和内周，在熔融金属固化层3的外周和内周设置加热体4。通过在熔融金属固化层3的外周和内周设置加热体4，能够从内外表面加热螺旋状的金属制管2。

本发明的实施方式构成为以上说明的那样，但并不限定于上述实施方式，能够在本发明的主旨内进行各种变更。

附图标记说明

1：杀菌剂的气化装置；2：螺旋状的金属制管；3：熔融金属固化层；4：加热体；5：喷嘴；6：杀菌剂气体喷出口；7：清洗液流入装置；10：气化装置前端喷嘴。

Claims (25)

1.一种杀菌剂的气化装置，其特征在于，设有：

螺旋状的金属制管，其为螺旋管的间隔为1.0mm以上30.0mm以下或螺旋的角度相对于与螺旋的中心轴正交的面为大于0度且30度以下中的至少任意一者；

熔融金属固化层，其利用铸造法留下所述螺旋状的金属制管的两个端部，并且通过熔融金属埋设螺旋形状的部分；

加热体，其对所述熔融金属固化层的外表面进行加热；

喷嘴，其在所述螺旋状的金属制管的一个端部向所述螺旋状的金属制管内呈雾状喷出杀菌剂。

2.根据权利要求1所述的杀菌剂的气化装置，其中，

所述螺旋状的金属制管为不锈钢制。

3.根据权利要求1所述的杀菌剂的气化装置，其中，

在所述螺旋状的金属制管的另一个端部将杀菌剂的气体喷出的杀菌剂气体喷出口设置对喷出的杀菌剂的气体进行引导的气化装置前端喷嘴。

4.根据权利要求3所述的杀菌剂的气化装置，其中，

所述气化装置前端喷嘴为不锈钢制或铝制。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的杀菌剂的气化装置，其中，

所述螺旋状的金属制管的螺旋方向改变至少一次。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的杀菌剂的气化装置，其中，

所述熔融金属固化层为黄铜、铝或铝合金。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的杀菌剂的气化装置，其中，

对所述熔融金属固化层和所述熔融金属固化层的外表面进行加热的加热体为相同的材质。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的杀菌剂的气化装置，其中，

所述熔融金属固化层从所述螺旋状的金属制管的外周覆盖内侧，并且设为圆柱状。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的杀菌剂的气化装置，其中，

所述熔融金属固化层覆盖所述螺旋状的金属制管的外周和内周，并且设为圆筒状。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的杀菌剂的气化装置，其中，

所述喷嘴为二流体喷嘴。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的杀菌剂的气化装置，其中，

设有使清洗液向所述螺旋状的金属制管内流动的清洗液流入装置。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的杀菌剂的气化装置，其中，

在将由所述螺旋状的金属制管气化的所述杀菌剂的气体从所述螺旋状的金属制管喷出的杀菌剂气体喷出口设置分支配管，具备过氧化氢气体浓度计、温度计、导电率计中的任一个以上。

13.一种杀菌剂的气化方法，其特征在于，设有：

螺旋状的金属制管，其为螺旋管的间隔为1.0mm以上30.0mm以下或螺旋的角度相对于与螺旋的中心轴正交的面为大于0度且30度以下中的至少任意一者；熔融金属固化层，其利用铸造法留下所述螺旋状的金属制管的两个端部，并且通过熔融金属埋设螺旋形状的部分；加热体，其对所述熔融金属固化层的外表面进行加热；

从所述螺旋状的金属制管的一个端部向所述螺旋状的金属制管内呈雾状喷出杀菌剂。

14.根据权利要求13所述的杀菌剂的气化方法，其中，

将所述螺旋状的金属制管设为不锈钢制。

15.根据权利要求13所述的杀菌剂的气化方法，其中，

在所述螺旋状的金属制管的另一个端部将杀菌剂的气体喷出的杀菌剂气体喷出口设置气化装置前端喷嘴，对喷出的杀菌剂的气体进行引导。

16.根据权利要求15所述的杀菌剂的气化方法，其中，

将所述气化装置前端喷嘴设为不锈钢制或铝制。

17.根据权利要求13至16中任一项所述的杀菌剂的气化方法，其中，

使所述螺旋状的金属制管的螺旋方向改变至少一次。

18.根据权利要求13至16中任一项所述的杀菌剂的气化方法，其中，

将所述熔融金属固化层设为黄铜、铝或铝合金。

19.根据权利要求13至16中任一项所述的杀菌剂的气化方法，其中，

将对所述熔融金属固化层和所述熔融金属固化层的外表面进行加热的加热体设为相同的材质。

20.根据权利要求13至16中任一项所述的杀菌剂的气化方法，其中，

所述熔融金属固化层从所述螺旋状的金属制管的外周覆盖内侧，并且设为圆柱状。

21.根据权利要求13至16中任一项所述的杀菌剂的气化方法，其中，

所述熔融金属固化层覆盖所述螺旋状的金属制管的外周和内周，并且设为圆筒状。

22.根据权利要求13至16中任一项所述的杀菌剂的气化方法，其中，

通过二流体喷嘴使所述杀菌剂向所述螺旋状的金属制管内呈雾状喷出。

23.根据权利要求13至16中任一项所述的杀菌剂的气化方法，其中，

使清洗液向所述螺旋状的金属制管内流动。

24.根据权利要求23所述的杀菌剂的气化方法，其中，

所述清洗液中使用的水使用离子交换、反渗透过滤或蒸馏而得到的水。

25.根据权利要求23所述的杀菌剂的气化方法，其中，

在使所述清洗液向所述螺旋状的金属制管流动后，通过水冲洗清洗液后，向所述螺旋状的金属制管吹气而除去残留水。