JP2000128131A - 容器殺菌方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容器の内部と外部をオゾンガスより強力なオ
ゾン霧で殺菌する。 【解決手段】 密閉空間を形成する殺菌室５に殺菌すべ
き容器２を搬入し、容器２内に開口部７から噴射管９を
挿入させた後、水２５とオゾンガス１２を混合して作ら
れるオゾン霧１５を噴射管９から噴霧し、オゾン霧１５
を容器２内部に溜めて容器２内部から容器２外部に溢れ
出させ、容器２の内部表面と共に外部表面を覆う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オゾン霧を用いた
容器殺菌方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、ペットボトル等の容器に飲料
を充填して製品化する際には、容器を十分に殺菌した上
で飲料を充填する必要があり、従来においては、飲料を
充填する前の空の容器内に過酸化水素水溶液又はオゾン
水等の液体殺菌剤を注入して容器内を殺菌することが行
われていた。

【０００３】液体殺菌剤を注入した場合には、容器内を
殺菌の後、容器を逆さにして液体殺菌剤を抜き出し、次
いで無菌水により容器内を濯いだ後、容器内に飲料を充
填するようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液体殺
菌剤を用いた従来の手法では、工場内の生産ラインの途
中に、容器から液体殺菌剤を抜き出す工程、容器内を濯
ぐ工程等夫々工程が必要となるため生産ラインの長大化
や生産コストの高騰を招いてしまう問題があった。更に
液体殺菌剤を容器内部に注入して殺菌する場合には容器
の内部表面を殺菌できても外部表面を殺菌することがで
きないという問題があった。

【０００５】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、容器の殺菌に関する工程や設備が少なくて済み、更
に容器内部のみならず容器外部も殺菌することができる
容器殺菌方法及び装置を提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、密閉空間を形
成する殺菌室に殺菌すべき容器を搬入し、前記容器内に
開口部から噴射管を挿入させた後、水とオゾンガスを混
合して作られるオゾン霧を前記噴射管から噴霧し、オゾ
ン霧を容器内部に溜めて容器内部から容器外部に溢れ出
させ、容器の内部表面と共に外部表面を覆うことを特徴
とする容器殺菌方法、に係るものである。

【０００７】従って、本発明の容器殺菌方法では、殺菌
作用を有するオゾン霧が容器内部から容器外部に溢れ出
て容器の内部表面のみならず容器の外部表面に付着する
ため容器の内部表面と外部表面を殺菌することができ、
又、容器の殺菌に関する工程や設備が少なくて済むため
生産ラインの縮小化及び生産コストの低減化を図ること
ができ、更にオゾン霧はＯＨラジカル、ヒドロぺルオキ
シラジカル等の活性酸素種を含んでオゾンガスより強力
な殺菌作用を有しているため同濃度のオゾンガスに比べ
て短時間で容器の殺菌を行うことができる。

【０００８】又、本発明は、密閉空間を形成し且つ殺菌
すべき容器を搬入出する殺菌室と、前記容器の開口部よ
り小径の噴霧口を備えると共に水とオゾンガスを混合し
てオゾン霧を発生させる霧化ノズルを備えた噴射管と、
該噴射管及び容器を相対的に近接離間動せしめる移動手
段と、前記噴射管に水とオゾンガスを供給するオゾン霧
原料供給手段とを備えたことを特徴とする容器殺菌装
置、にも係るものである。

【０００９】従って、本発明の容器殺菌装置では、密閉
された殺菌室に容器を搬入した後、移動手段により噴射
管及び容器を相対的に近接させて噴射管を容器の開口部
に挿入し、噴射管の霧化ノズルによりオゾン霧原料供給
手段から供給されたオゾンガスと水を混合しオゾン霧を
発生させて容器の内部に噴霧し、オゾン霧を容器の内部
表面に付着させ、更に続けてオゾン霧を噴霧することに
よって容器内に溜まったオゾン霧が容器内部から溢れ出
て容器の外部表面を覆い、オゾン霧が外部表面に付着
し、結果として容器の内部表面と外部表面を殺菌するこ
とができる。

【００１０】なお、殺菌終了後には、移動手段により噴
射管及び容器を相対的に離間させることによって噴射管
を容器の開口部から抜脱させ、続いて容器を殺菌室より
搬出させる。

【００１１】更に、本発明の容器殺菌装置においては、
殺菌室の壁部に開口された搬入出口の相対する一対の辺
部に、容器の搬入出方向に対し略直角な軸線を中心とす
る円弧断面の曲面座を夫々設けると共に、相対する曲面
座の間に内嵌し且つその周方向適宜位置に前記容器を収
容可能な凹部を形成した円筒体を前記軸線を中心として
回転可能に配設してなるシール装置を備えてもよい。

【００１２】このようにすれば、円筒体の凹部を殺菌室
及び室外の何れか一方の側に向け開放された状態として
凹部に容器を収容し、斯かる状態で円筒体を約１８０゜
回転すると、凹部が殺菌室及び室外の他方の側に向け開
放された状態となって容器を殺菌室に搬入出することが
可能となる。従って、殺菌室の密閉空間は容器の搬入出
の際に殺菌室と室外との間の通気を阻止するため人体に
影響のあるオゾン霧が室外に漏れることを防止し、然も
殺菌室を常にオゾン霧の満たした状態にすることができ
る。

【００１３】殺菌室内部の気圧を室外の気圧より低く保
つよう殺菌室に排気ポンプを接続する場合には、殺菌室
のオゾン霧が室外に漏れることを確実に防止し、然も殺
菌室を絶えずオゾン霧の満たした状態にすることができ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。

【００１５】本発明の実施の形態における容器殺菌装置
の第一の例を図１〜図８により説明すると、第一の例の
容器殺菌装置１は、５００ｍｌのペットボトル等の容器
２を搬入出する搬入用ベルトコンベア３と搬出用ベルト
コンベア４の間に挟み込まれるよう搬入出用ベルトコン
ベア３，４を結ぶ略直線上に位置し、容器２を収納可能
な密閉空間を備えて殺菌室５を形成している。

【００１６】殺菌室５は、図２、図３に示すごとく、下
端部に噴霧口８（直径８ｍｍ）を備え且つ容器２の開口
部７（直径２０ｍｍ）より小径の噴射管９を設けてお
り、該噴射管９は噴霧口８が殺菌室内に位置するよう殺
菌室頂部６を貫通し、且つ上端において移動手段のシリ
ンダ装置１０により昇降可能に支持されており、噴射管
９が最大限上方に移動した際にも殺菌室５から外れるこ
とがないよう所定長を備えている。又、殺菌室頂部６と
噴射管９の間には容器２の内部気体と外気が通風しない
ようパッキン１１を取付けている。

【００１７】又、噴射管９は、図４、図５に示すごと
く、軸心にオゾンガス１２が流れる気体流路１３を形成
し、気体流路１３の周囲には液体が流れる複数の液体流
路１４（図５では６本）を形成しており、噴射管９の下
端には、オゾン霧１５を発生させる霧化ノズル１６を備
えている。

【００１８】霧化ノズル１６は、図６、図７に示すごと
く、噴射管９の気体流路１３に連通する気体流路１７を
形成し、気体流路１７の周囲には、噴射管９の液体流路
１４に連通し且つ気体流路１７の下端まで延在する液体
流路室１８を形成し、液体流路室１８の最下部には、噴
霧口８を穿設している。

【００１９】噴射管９の気体流路１３と液体流路１４に
はオゾン霧１５を発生させる原料を夫々供給するようオ
ゾン霧原料供給手段を備えており、具体的には、気体流
路１３には高圧のオゾンガス１２を供給するよう空気圧
縮機２２とオゾン発生器２３を接続しており、液体流路
１４には高圧の水２５を供給するよう送水ポンプ２６を
接続している。

【００２０】噴射管９を備えた殺菌室５の搬入用ベルト
コンベア３側及び搬出用ベルトコンベア４側の面する箇
所には、殺菌室５を密閉したまま容器２を搬出入するシ
ール装置２７を備えており、シール装置２７は、図１に
示すごとく、搬入用ベルトコンベア３と搬出用ベルトコ
ンベア４の夫々に連結されるよう二個設けられている。

【００２１】搬入側のシール装置２７は、搬入用ベルト
コンベア３による容器２の搬入方向（図１中に矢印で示
す方向）に対し略直角な縦方向に延びる軸線ｘを中心と
する円弧断面の曲面座２８を両側に夫々設け、相対する
曲面座２８の間に内嵌し且つその周方向対称位置に容器
２を収容可能な凹部２９を形成した円筒体３０を軸線ｘ
を中心として回転可能に配設した構造となっている。

【００２２】又、円筒体３０の各凹部２９より上側の円
周方向全周に連続した外周面に対し、前記各曲面座２８
の相互間における開放部分に配置したゴムローラ３１が
圧接され、該ゴムローラ３１は適宜な固定部に固定され
た駆動装置により回転するよう構成されており、ゴムロ
ーラ３１を回転することで前記円筒体３０が摩擦抵抗に
より追従回転するようにしてある。

【００２３】更に各曲面座２８の内側面と円筒体３０の
間には、適宜なクリアランスが設けられており、且つ各
曲面座２８の内側面には、殺菌室５内で使用したオゾン
霧１５を室外へ流出させたりすることないよう、周方向
に並ぶラビリンスシール３２を付設している。

【００２４】一方、搬出側に位置するシール装置２７も
搬入側のシール装置２７と略同様な構成を有している。

【００２５】殺菌室５の内部中央には、台部３５を設け
ており、殺菌室５内の搬入側の上部側壁には、図１に示
すごとく、容器を把持する吸着パッドを先端に備えた回
転可能な伸縮アーム３６を設け、搬出側の上部側壁に
も、同様な伸縮アーム３７を備えている。又、搬出側の
シール装置２７と搬出用ベルトコンベア４の間にも、略
同様な伸縮アーム３８を設けている。

【００２６】殺菌室５の側壁には、殺菌室５の内部の気
圧が室外の気圧に比べて若干低く保たれるよう配管４０
を介し排気ポンプ４１を接続している。

【００２７】以下、本発明の実施の形態の第一の例の作
用を説明する。

【００２８】搬入用ベルトコンベア３により運ばれてき
た容器２は、シール装置２７の円筒体３０を室外側に向
け開放された状態にある一方の凹部２９に収容され、斯
かる状態で円筒体３０を約１８０゜回転し、前記一方の
凹部２９が殺菌室５側に向け開放された状態となって殺
菌室５内に搬入される。

【００２９】続いて、シール装置２７の円筒体３０の凹
部２９に位置する容器２は、伸縮アーム３６の吸着パッ
ドに吸着させられてアーム部分の回動により台部３５の
所定位置に移動配置される。

【００３０】而して、容器２の殺菌を行うに際しては、
図２に示す状態としたシリンダ装置１０を下方向きに伸
長して、図３に示すごとく、噴射管９を容器２の開口部
７に挿入し、オゾン霧１５を噴霧する。なお、シリンダ
装置１０が稼働の際には、伸縮アーム３６が邪魔になら
ないようシール装置２７と台部３５の間の上方に位置し
ている。

【００３１】ここで、オゾン霧１５は、高圧のオゾンガ
ス１２を噴射管９の気体流路１３を介して霧化ノズル１
６の気体流路１７に供給すると共に高圧の水２５を噴射
管９の液体流路１４を介して霧化ノズル１６の液体流路
室１８に供給し、霧化ノズル１６において液体流路室１
８へ流れ込んだ水２５に対して気体流路１７からの高圧
のオゾンガス１２を強制混合し、霧化ノズル１６の噴霧
口８よりオゾンガスと微細水粒とが混ざり合うことによ
り発生する。

【００３２】オゾン霧１５を容器２内部に噴霧すると、
容器２の内部表面にオゾン霧１５が付着し、更に続けて
オゾン霧１５を噴霧すると容器２内に溜まったオゾン霧
１５が容器２内部から溢れ出て容器２の外部表面を覆
い、オゾン霧１５が外部表面に付着し、結果として容器
２の内部表面と外部表面を殺菌することができる。

【００３３】ちなみに、オゾン霧１５は、オゾンガスの
みならず、オゾンガスよりも高活性なヒドロキシラジカ
ル（ＯＨラジカル）、ヒドロぺルオキシラジカル等の活
性酸素種を含んでおり、活性酸素種は、菌を酸化する速
度すなわち殺菌速度がオゾンガスの殺菌速度よりも速
く、また、オゾンガスが活性酸素種の生成原料となって
変化して行くため、同濃度のオゾンガスに比べて殺菌力
が強い。

【００３４】容器２の殺菌終了後には、シリンダ装置１
０を縮退させて容器２の開口部７から噴射管９を抜脱
し、伸縮アーム３７により搬出用のシール装置２７の凹
部２９に移動配置する。

【００３５】続いて搬出側のシール装置２７を搬入側の
シール装置２７において行った作動と逆の作動をさせる
ことにより容器２を殺菌室５の室外に搬出し、伸縮アー
ム３８によって搬出用ベルトコンベア４に載置する。

【００３６】従って、本発明の実施の形態の第一の例
は、オゾン霧１５が容器２の内部表面のみならず容器２
の外部表面に付着するため容器２の内部表面と外部表面
を殺菌することができ、又、容器２の殺菌に関する工程
や設備が少なくて済むため生産ラインの縮小化及び生産
コストの低減化を図ることができ、更に活性酸素種を含
んでオゾンガスより強力な殺菌作用を有しているため同
濃度のオゾンガスに比べて短時間で容器２の殺菌を行う
ことができる。

【００３７】又、シール装置２７によれば、殺菌室５の
密閉空間は容器２の搬入出の際に殺菌室５と室外との間
の通気を阻止するため人体に影響のあるオゾン霧１５が
室外に漏れることを防止し、然も殺菌室５を常にオゾン
霧１５の満たした状態にすることができる。

【００３８】更に殺菌室５内部の気圧を室外の気圧より
低く保つよう殺菌室５に排気ポンプ４１を接続する場合
には、殺菌室５のオゾン霧１５が室外に漏れることを確
実に防止し、然も殺菌室５を絶えずオゾン霧１５の満た
した状態にすることができる。

【００３９】本発明の実施の形態における容器殺菌装置
の第二の例を図９、図１０により説明すると、第二の例
の容器殺菌装置４２は噴射管９が移動するものでなく、
台部４７が移動するものであり、移動手段が異なる。な
お、図中、図１〜図８と同一の符号を付した部分は同一
物を表わしている。

【００４０】第二の例の容器殺菌装置４２は、５００ｍ
ｌのペットボトル等の容器２が搬入出される搬入用ベル
トコンベアと搬出用ベルトコンベアの間に挟み込まれる
よう搬入出ベルトコンベアを結ぶ略直線上に位置し、容
器２を収納可能な密閉空間を備えて殺菌室４３を形成し
ている。殺菌室４３はフレーム４４に取付けられて殺菌
室４３の底面下方に空間４５を設けており、殺菌室４３
の底面下方の空間４５には、移動手段のシリンダ装置４
６が配置されている。

【００４１】殺菌室４３は、図９、図１０に示すごと
く、下端部の噴霧口８（直径８ｍｍ）を備え且つ容器２
の開口部７（直径２０ｍｍ）より小径の噴射管９を設け
ており、該噴射管９は噴霧口８が殺菌室４３内に位置す
るよう殺菌室頂部６を貫通している。又、殺菌室頂部６
と噴射管９の間には容器２の内部気体と外気が通風しな
いようパッキン１１を取付けている。

【００４２】又、噴射管９の下端にはオゾン霧１５を発
生させる霧化ノズル１６を備え、霧化ノズル１６の気体
流路と液体流路にはオゾン霧１５を発生させる原料を夫
々供給するようオゾン霧原料供給手段を備えており、霧
化ノズル１６及びオゾン霧供給装置は第一の例と略同様
に構成されている。

【００４３】殺菌室４３の内部中央には、台部４７を設
けており、台部４７は、殺菌室底面４９を貫通するシリ
ンダ軸５０を介して殺菌室４３の底面下方の空間４５に
配置された移動手段のシリンダ装置４６と連結されてい
る。なお、殺菌室底面４９とシリンダ軸５０の間には殺
菌室４３の内部気体と外気が通風しないようパッキン５
１を設けている。

【００４４】更に殺菌室４３の搬入用ベルトコンベア側
及び搬出用ベルトコンベア側の面する箇所には、殺菌室
４３を密閉したまま容器２を搬出入するシール装置を備
えており、シール装置は、第一の例と略同様に構成され
て搬入用ベルトコンベアと搬出用ベルトコンベアの夫々
に連結されるよう二個設けられている。

【００４５】殺菌室４３内の側壁には、殺菌室４３の内
部の気圧が室外の気圧に比べて若干低く保つよう配管４
０を介して排気ポンプ４１を接続しており、殺菌室４３
の搬入側の上方側壁には、シール装置の円筒体の凹部に
位置する容器２を把持して台部４７に移動させるよう、
第一の例と略同様な吸着パッドを先端に備えた伸縮アー
ムを設けている。又、搬出側のシール装置と搬出用ベル
トコンベアの間にも、略同様な伸縮アームを設けてい
る。

【００４６】以下、本発明の実施の形態の第二の例の作
用を説明する。

【００４７】搬入用ベルトコンベアにより運ばれてきた
容器２は、第一の例と同様に搬入側のシール装置により
殺菌室４３内に搬入され、伸縮アームにより殺菌を行う
際の所定位置に配置される。

【００４８】而して、容器２の殺菌を行うに際しては、
図９に示す状態としたシリンダ装置４６を上方向きに伸
長して、図１０に示すごとく容器２の開口部７を噴射管
９に挿入させ、噴射管９からオゾン霧１５を噴霧する。

【００４９】オゾン霧１５を容器２内部に噴霧すると、
容器２の内部表面にオゾン霧１５が付着し、更に続けて
オゾン霧１５を噴霧すると容器２内に溜まったオゾン霧
１５が容器２内部から溢れ出て容器２の室外表面を覆
い、オゾン霧１５が外部表面に付着し、結果として容器
２の内部表面と外部表面を殺菌することができる。

【００５０】ここで、オゾン霧１５を発生させる過程は
第一の例と略同じである。

【００５１】容器２の殺菌終了後には、シリンダ装置４
６を縮退させて容器２の開口部７から噴射管９を抜脱
し、更に搬出用ベルトコンベアと略同じ高さにする。続
いて伸縮アームにより搬出側のシール装置に送られ、搬
入用ベルトコンベア側のシール装置と略同様に作動して
殺菌室４３の室外に搬出され、更に伸縮アームにより搬
出用ベルトコンベアに載置される。

【００５２】従って、本発明の実施の形態の第二の例
は、第一の例と同様な効果を有することができる。

【００５３】なお、本発明の容器殺菌方法及び装置は、
上述の形態例にのみ限定されるものではなく、例えば多
数の噴射管９を同時に昇降させて多数の容器２を一度に
殺菌し得るよう、噴射管９及び容器２を上下方向以外の
方向へ相対的に近接離間動させるようにしても良く、ま
た、シリンダ装置１０，４６以外の移動手段を使用して
もよく、更には、容器２がペットボトル以外のガラス瓶
や紙パック等であってもよいこと、霧化ノズル１６は噴
射管９に接続されているならば、どの位置でもよいこ
と、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において
種々変更を加え得ることは勿論である。

【００５４】

【発明の効果】上記した本発明の容器殺菌方法及び装置
によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

【００５５】（Ｉ）本発明の請求項１及び２に記載の発
明によれば、殺菌作用を有するオゾン霧が容器内部から
容器外部に溢れ出て容器の内部表面のみならず容器の外
部表面に付着するため容器の内部表面と外部表面を殺菌
することができ、又、容器の殺菌に関する工程や設備が
少なくて済むため生産ラインの縮小化及び生産コストの
低減化を図ることができ、更にＯＨラジカル、ヒドロぺ
ルオキシラジカル等の活性酸素種を含んでオゾンガスよ
り強力な殺菌作用を有しているため同濃度のオゾンガス
に比べて短時間で容器の殺菌を行うことができる。

【００５６】（ＩＩ）本発明の請求項３に記載の発明に
よれば、殺菌室の密閉空間は容器の搬入出の際に殺菌室
と室外との間の通気を阻止するため人体に影響のあるオ
ゾン霧が室外に漏れることを防止し、然も殺菌室を常に
オゾン霧の満たした状態にすることができる。

【００５７】（ＩＩＩ）本発明の請求項４に記載の発明
によれば、殺菌室のオゾン霧が室外に漏れることを確実
に防止し、然も殺菌室を絶えずオゾン霧の満たした状態
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する形態の第一の例を示す平断面
図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向の矢視図であって、第一
の移動手段における容器に噴射管を挿入する直前の状態
を示す概略図である。

【図３】図１のＩＩ−ＩＩ方向の矢視図であって、第一
の移動手段における容器に噴射管を挿入した状態を示す
概略図である。

【図４】オゾンガス及び水が流れこむ噴射管の上端部の
拡大断面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ方向の矢視図である。

【図６】オゾン霧を発生させる噴射管の先端部の拡大断
面図である。

【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ方向の矢視図である。

【図８】殺菌室を形成するシール装置の側面図である。

【図９】第二の移動手段における容器に噴射管を挿入す
る直前の状態を示す概略図である。

【図１０】第二の移動手段における容器に噴射管を挿入
した状態を示す概略図である。

【符号の説明】

２ 容器 ５ 殺菌室 ７ 開口部 ８ 噴霧口 ９ 噴射管 １０ シリンダ装置 １５ オゾン霧 １６ 霧化ノズル ２５ 水 ２７ シール装置 ２８ 曲面座 ２９ 凹部 ３０ 円筒体 ４１ 排気ポンプ ４３ 殺菌室 ｘ 軸線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉空間を形成する殺菌室に殺菌すべき
   容器を搬入し、前記容器内に開口部から噴射管を挿入さ
   せた後、水とオゾンガスを混合して作られるオゾン霧を
   前記噴射管から噴霧し、オゾン霧を容器内部に溜めて容
   器内部から容器外部に溢れ出させ、容器の内部表面と共
   に外部表面を覆うことを特徴とする容器殺菌方法。
2. 【請求項２】 密閉空間を形成し且つ殺菌すべき容器を
   搬入出する殺菌室と、前記容器の開口部より小径の噴霧
   口を備えると共に水とオゾンガスを混合してオゾン霧を
   発生させる霧化ノズルを備えた噴射管と、該噴射管及び
   容器を相対的に近接離間動せしめる移動手段と、前記噴
   射管に水とオゾンガスを供給するオゾン霧原料供給手段
   とを備えたことを特徴とする容器殺菌装置。
3. 【請求項３】 殺菌室の壁部に開口された搬入出口の相
   対する一対の辺部に、容器の搬入出方向に対し略直角な
   軸線を中心とする円弧断面の曲面座を夫々設けると共
   に、相対する曲面座の間に内嵌し且つその周方向適宜位
   置に前記容器を収容可能な凹部を形成した円筒体を前記
   軸線を中心として回転可能に配設してなるシール装置を
   備えた請求項２に記載の容器殺菌装置。
4. 【請求項４】 殺菌室内部の気圧を室外の気圧より低く
   保つよう殺菌室に排気ポンプを接続した請求項２又は３
   に記載の容器殺菌装置。