JP2001276189A - 殺菌液ガス化装置 - Google Patents

殺菌液ガス化装置

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    • A61L2202/10—Apparatus features
    • A61L2202/11—Apparatus for generating biocidal substances, e.g. vaporisers, UV lamps

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガス化を効率良く行い、消費エネルギーを低
減する。また、殺菌剤の分解率が低く、殺菌剤の使用量
を低減するとともに、高濃度のガスを安定して発生させ
る。 【解決手段】 殺菌液ガス化装置は、下端に入口36を、
上端に出口33をそれぞれ有する垂直状熱風管12と、入口
36に、殺菌液をガス化しうる温度の熱風を供給する熱風
発生機37と、熱風管12内に殺菌液を噴霧する噴霧ノズル
13と、出口33と相対させられるようにこれの下方に配置
されているプレートヒータ23とを備えている。熱風管12
の出口33を含む下部およびプレートヒータ23を密閉状ガ
ス化タンク11が取り囲んでいる。ガス化タンク11の頂部
にガス排出口24が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、容器包
材を殺菌するために用いられる殺菌液をガス化するガス
化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の従来装置としては、例えば、特
開平３−３３６４４４号公報に開示されているように、
発熱体が収容されているガス化タンクと、ガス化タンク
内に殺菌液をガス化しうる温度の熱風を供給する熱風源
と、ガス化タンク内に殺菌液を噴霧または滴下させる殺
菌液供給手段とを備えているものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】殺菌液を噴霧して発熱
体に接触させる場合、ガス化効率はよいが、異物もしく
は殺菌剤に含まれる安定剤の析出等により目詰まりが生
じる場合がある。また、微粒子状の殺菌剤が完全にガス
化されずに被殺菌物に供給された場合、残留の危険性が
あり、そのため過剰な乾燥除去工程を設ける必要が生じ
る。
【０００４】滴下にて発熱体に接触させる場合、目詰ま
り、完全にガス化していない殺菌剤の混入による残留の
問題は防げるが粒子径が大きいため蒸発時間が少なから
ず長くなる。また、発熱体上の同一か所に滴下した場
合、発熱体を有効に利用することができず、またそのか
所は次第に温度低下が発生する。すなわち殺菌剤の瞬間
蒸発が起こらず加熱にともなう殺菌剤の分解が大きくな
りガス濃度が安定せず、高濃度のガスを安定して多量に
生成することはできない。ガス濃度が安定していないた
め殺菌不良や容器内残留の危険性が生じる。これらを解
決するためには、すなわち安定したガスを得るにはヒー
タ容量を増やすか、ヒータ面を有効に利用しなければな
らない。
【０００５】上記従来装置においては、ガス化を効率良
く行い、消費エネルギーを低減すること、殺菌剤の分解
率が低く、殺菌剤の使用量を低減するとともに、高濃度
のガスを安定して得ること、装置の構造を簡素化するこ
と等の点で満足できるものではなく、大いに改良の余地
があった。
【０００６】この発明の目的は、上記課題を解決し、ガ
ス化を効率良く行い、消費エネルギーを低減することが
でき、さらに、殺菌剤の分解率が低く、殺菌剤の使用量
を低減するとともに、高濃度のガスを安定して得ること
ができ、しかも、これを簡単な構造でもって達成するこ
とのできる殺菌液ガス化装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明による殺菌液ガ
ス化装置は、一端に入口を、他端に出口をそれぞれ有す
る熱風管と、入口に、殺菌液をガス化しうる温度の熱風
を供給する熱風源と、熱風管内に殺菌液を噴霧する噴霧
手段と、出口と相対させられるように配置されている発
熱体とを備えているものである。
【０００８】この発明による殺菌液ガス化装置では、熱
風管内に噴霧された殺菌液は、１段目加熱体である熱風
と高温雰囲気下で混合されてガス化され、さらに、２段
目加熱体である発熱体と接触させられて、瞬時に完全に
ガス化される。したがって、多量のガス化が行われるた
め装置が簡素化される。例えば、ガス化装置を複数必要
であったものを、１つのガス化装置で対応可能なる。さ
らに、殺菌剤の分解率が低く、殺菌剤の使用量が低減で
きるとともに、高濃度のガスが安定して得られ、殺菌時
間が短縮できる。また、効率良くガス化が行われるた
め、消費エネルギーが低減できる。また、得られたガス
温度が高いため殺菌力が強い。
【０００９】さらに、熱風管の少なくとも出口および発
熱体を密閉状ガス化タンクが取り囲んでおり、ガス化タ
ンクにおける出口を挟んで発熱体と反対側にガス排出口
が形成されていると、熱風管から熱風とともに排出され
た殺菌剤は、発熱体と接触されられた後、反転され、そ
の後に、排出口から排出されるから、殺菌剤の搬送経路
が長くとれる。したがって、殺菌剤の加熱時間、熱風等
との接触領域の増加を図ることができ、殺菌剤の大きな
粒子も全てガス化することができるとともに、殺菌剤ガ
スを高温のままガス化タンクから排出することができ
る。
【００１０】また、熱風管が、ガス化タンクの頂壁に貫
通させられてガス化タンク内に進入させられかつ下端に
出口を開口させた垂直内管部を有しており、ガス化タン
クが、内管部を取り囲んで内管部とともに二重管構造を
形成しかつ上端にガス排出口を開口させた垂直外管部を
有しており、内管部の断面積に対する、内管部と外管部
間の断面積の比が、１〜２であると、殺菌剤の搬送経路
が狭められることから、搬送中に、熱風と殺菌剤を十分
に混合することができる。
【００１１】また、発熱体が、内管部と直交させられる
ようにガス化タンクの底面に置かれたプレートヒータで
あると、ヒータにより、熱風でガス化しなかった殺菌剤
の微粒子を効果的にガス化することができる。
【００１２】また、熱風の温度が、３００℃以上である
と、熱風によって殺菌剤を効率良くガス化することがで
きる。
【００１３】また、噴霧手段が、噴口を熱風管内に臨ま
せた噴霧ノズルを有しており、噴口の径が、０．５ｍｍ
〜３ｍｍであると、噴霧ノズルが目詰まりを起こす心配
が無い。
【００１４】また、噴霧ノズルが、二流体式のものであ
り、熱風量が、噴霧ノズルに供給される噴霧空気量の５
倍以上であると、殺菌剤を噴霧するための空気により、
熱風の温度が実質的に影響を受ける程まで低下させられ
ることがない。
【００１５】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照してつぎに説明する。
【００１６】図１を参照すると、殺菌液ガス化装置は、
ガス化タンク11と、ガス化タンク11内に熱風を供給する
熱風管12と、熱風管12内に殺菌剤を噴霧する噴霧ノズル
13とを備えている。
【００１７】ガス化タンク11は、垂直短筒状大径ロアタ
ンク21と、これの頂壁に直立状に設けられている垂直筒
状小径アッパタンク22とよりなる。
【００１８】ロアタンク21の底面にはプレートヒータ23
が備えられている。アッパタンク22の周壁上端には排出
口24が形成されている。排出口24には誘導管25の入口端
が接続されている。誘導管25の出口端は、容器Ｃの上方
に配置されたガスノズル26に接続されている。アッパタ
ンク22の上端には下頂板27がのせられている。
【００１９】熱風管12は、下頂板27に貫通させられかつ
これを挟んでアッパタンク22内に進入させられた下垂直
部31と、アッパタンク22外に突出させられた上垂直部32
とよりなる。下垂直部31は、アッパタンク22と同心状に
配列されかつアッパタンク22とともに二重管構造を形成
している。下垂直部31の断面積と、下垂直部31とアッパ
タンク22間の断面積の比は、概略１対１．５である。
【００２０】下垂直部31の下部は、アッパタンク22から
下方に突出させられてロアタンク21内に進入させられて
いる。下垂直部31の下端はプレートヒータ23の近くまで
達しており、そこに出口33を開口している。下垂直部31
外面には線状ヒータ34が螺旋状に巻き付けられている。
線状ヒータ34の温度は、３００℃である。
【００２１】上垂直部32には傾斜状接続筒部35が設けら
れており、これの上端に入口36が開口している。入口36
には熱風発生機37の吹出口が接続されている。上垂直部
32の上端には上頂板38が載せられている。
【００２２】噴霧ノズル13は、上頂板38に貫通させられ
ている垂直筒状ノズル本体41と、ノズル本体41の下端開
口にはめ入れられている噴口部材42とを備えている。
【００２３】ノズル本体41の上端開口には継手部材43に
よって殺菌液供給管44および空気供給管45の出口端がそ
れぞれ接続されている。殺菌液供給管44の他端は、殺菌
液タンク46に接続されている。空気供給管45の他端は、
図示しない圧力空気源に接続されている。殺菌液供給管
44には定量ポンプ47が、空気供給管45にはレギュレータ
48がそれぞれ備えられている。
【００２４】図２に詳細に示すように、噴口部材42の軸
中心には下細りテーパ状噴口49が形成されている。噴口
49の下端開口径は、０．５ｍｍ〜３ｍｍ、最適には、１
ｍｍ〜２ｍｍであり、これは、図示しない既知の衝突形
微粉発生二流体式ノズルの噴口と比較すると、かなり大
きめである。
【００２５】熱風管12に、熱風発生機37から熱風を送り
込み、同時に、噴霧ノズル13から殺菌液のミストを送り
込むと、送り込まれたミスト状殺菌液は、まず、熱風管
12内を通過する間に、熱風により１段目ガス化される。
この場合、線状ヒータ34によって熱風管12を加熱してお
くと、殺菌液のガス化に有効である。
【００２６】ガス化された殺菌液は、熱風管12より流出
し、プレートヒータ23に衝突し、これにより、殺菌液が
２段目ガス化される。こうして、ほぼ完全にガス化され
た殺菌液は、プレートヒータ23に衝突した後、反転上昇
させられ、排出口24を通じてガス化タンク11から排出さ
れるが、この間にも、殺菌液のガス化は継続して進行さ
せられる。熱風管12が線状ヒータ34によって加熱されて
いると、熱風管12を常に高温に保つことができるので、
殺菌剤の大きな粒子も全てガス化することや、殺菌剤ガ
スを高温のままガス化タンク11から排出することに有効
である。排出口24から排出されたガス状殺菌液は、誘導
管25によって容器Ｃのところまで導かれ、ノズル26によ
って容器Ｃに噴射される。
【００２７】図３に、ガス化装置の変形例が示されてい
る。図３において、図１に示す部分と対応する部分につ
いては同一の符号を付してその説明は、省略する。以
下、相違点についてのみ説明する。
【００２８】この変形例によるガス化装置は、ガス化タ
ンク51を備えている。ガス化タンク51は、全長にわたっ
て横断面を一様とする垂直筒状タンク本体61よりなる。
タンク本体61の下端には底板62があてられ、これの上面
に、プレートヒータ63が置かれている。また、熱風管12
の頂板64には噴霧ノズル65が取付けられているが、この
噴霧ノズル65は、二流体式のものではなくて、円錐状の
噴霧パターンをもつ一流体式のものである。
【００２９】つぎに、この発明装置の性能を確認するた
めに様々なテストを行ったのでこれを説明する。比較の
ために、冒頭従来技術の項で述べた従来装置において、
殺菌剤を噴霧する場合について、同様にテストを行っ
た。
【００３０】＜テスト１：気化能力＞３５％過酸化水素
水をガス化するものとし、過酸化水素水の量を漸次増加
させていき、プレートヒータ23上で過酸化水素水が瞬間
蒸発する状態から、プレートヒータ23上でガス化せずに
液溜まりが発生した時点での過酸化水素水の供給量を、
気化能力（最大蒸発量）として測定した。その結果が表
１に示されている。
【００３１】テスト条件は、以下の通りである。
【００３２】 過酸化水素水噴霧空気圧力 ０．２ＭＰａ 熱風発生機 ３Ｋｗ 熱風空気量 ０．３ｍ３／ｍｉｎ 熱風温度 ３００℃ プレートヒータ温度 ３００℃（３Ｋｗ）
【表１】 表１からあきらかな通り、従来装置に比べ、発明装置で
は多量のガス化が可能となる。
【００３３】＜テスト２：プレートヒータの効果＞今度
は、発明装置においてのみ、プレートヒータ23を使用有
無について、気化能力に及ぼす影響を調べた。プレート
ヒータ23を使用しない場合の気化能力は、熱風管12の内
面に、過酸化水素水が蒸発しないで液滴が付着し始めた
ときの過酸化水素水供給量とした。結果を、表２に示
す。表２より、プレートヒータ23の使用有無の影響が極
めて大きいことが分かる。
【００３４】
【表２】 ＜テスト３：過酸化水素分解率＞テスト１と同じ条件
で、過酸化水素水供給量を、最大蒸発量と、その８０％
の蒸発量とに設定して、発明装置および従来装置におい
てそれぞれガス化し、得られたガスを冷却装置にて凝縮
させて回収したサンプルの濃度を測定した。結果は、表
３の通りである。表３は、発明装置で生成された過酸化
水素ガスは分解率が抑制されており、高濃度のガスが得
られ、効率良くガス化していることを示している。
【００３５】
【表３】 ＜テスト４：ガス温度＞テスト１と同じ条件で、発明装
置および従来装置において、最大蒸発量のそれぞれ８０
％の過酸化水素をガス化し、排出したガス温度を測定し
た。発明装置では従来装置よりも高温のガスが得られる
ことは、表４に示す通りである。
【００３６】
【表４】 ＜テスト５：殺菌力＞１０００ｍｌカートンを用いて、
これの内面に、B.subtilisのsporeを植菌した。テスト
１と同じ条件で、３５％の過酸化水素を３０ｍｌ／ｍｉ
ｎの供給量として、発明装置および従来装置においてそ
れぞれガス化し、それぞれ得られたガスを１秒間噴射
し、これを３秒かけて乾燥除去した。殺菌処理をしたカ
ートンをサンプルとし、殺菌処理をしないカートンをブ
ランクとし、つぎの式により、殺菌効果を求めた。結果
は、表５に示す通りである。
【００３７】殺菌効果＝ｌｏｇ（ブランク菌数の平均／
サンプル生存菌数の平均）
【表５】 従来装置では殺菌効果が２．０であるのに対し、発明装
置では殺菌効果が４．０である。発明装置では効率良く
ガス化が行えるので同量の殺菌剤をガス化した場合、ガ
ス濃度、温度が高く、これにより、殺菌効果が向上す
る。
【００３８】以上のテスト結果から、発明装置では効率
良くガス化が行えるため、従来装置よりも多量のガス化
が可能となり、消費エネルギーも低減でき、分解率も抑
制できるので、殺菌剤使用量も少なくなることが分か
る。また、二重管構造を備えているため、ガス温度も保
持されたまま、完全にガス化されていない殺菌剤の粒子
を混入することなくガスが容器に導かれるので高い殺菌
力を発揮することが理解されよう。
【００３９】図４に、プレートヒータの様々な変形例が
示されている。図４(a)に示すプレートヒータ71は、そ
の横断面を波形とすることにより、表面積の増加を図っ
たものである。図４(b)では、プレートヒータ72が皿形
とされ、同じように、表面積の増加が図られている。図
４(c)では、プレートヒータ73の中央部分が高くされ、
熱風の反転流が周囲に流れ易くなされている。図４(d)
では、プレートヒータ74の中央部分が窪まされ、これに
より、反転流が上昇し易くなっている。
【００４０】
【発明の効果】この発明によれば、ガス化を効率良く行
い、消費エネルギーを低減することができ、さらに、殺
菌剤の分解率が低く、殺菌剤の使用量を低減するととも
に、高濃度のガスを安定して得ることができ、しかも、
これを簡単な構造でもって達成することのできる殺菌液
ガス化装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるガス化装置の垂直縦断面図であ
る。
【図２】同ガス化装置の噴霧ノズル13の詳細を示す側面
図である。
【図３】同ガス化装置の変形例を示す図１相当の断面図
である。
【図４】プレートヒータの変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
11 ガス化タンク 12 熱風管 13 噴霧ノズル 23 プレートヒータ 24 排出口 33 熱風出口 36 熱風入口 37 熱風発生機
フロントページの続き (72)発明者 赤井 忠雄 徳島県板野郡北島町太郎八須字西の川10番 地の１ 四国化工機株式会社内 (72)発明者 植田 道雄 徳島県板野郡北島町太郎八須字西の川10番 地の１ 四国化工機株式会社内 Ｆターム(参考） 4C058 AA25 BB07 CC04 EE26 JJ16 JJ24 JJ27

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一端に入口を、他端に出口をそれぞれ有
    する熱風管と、入口に、殺菌液をガス化しうる温度の熱
    風を供給する熱風源と、熱風管内に殺菌液を噴霧する噴
    霧手段と、出口と相対させられるように配置されている
    発熱体とを備えている殺菌液ガス化装置。
  2. 【請求項２】 熱風管の少なくとも出口および発熱体を
    密閉状ガス化タンクが取り囲んでおり、ガス化タンクに
    おける出口を挟んで発熱体と反対側にガス排出口が形成
    されている請求項１記載の殺菌液ガス化装置。
  3. 【請求項３】 熱風管が、ガス化タンクの頂壁に貫通さ
    せられてガス化タンク内に進入させられかつ下端に出口
    を開口させた垂直内管部を有しており、ガス化タンク
    が、内管部を取り囲んで内管部とともに二重管構造を形
    成しかつ上端にガス排出口を開口させた垂直外管部を有
    しており、内管部の断面積に対する、内管部と外管部間
    の断面積の比が、１〜２である請求項２記載の殺菌液ガ
    ス化装置。
  4. 【請求項４】 発熱体が、内管部と直交させられるよう
    にガス化タンクの底面に置かれたプレートヒータである
    請求項２または３に記載の殺菌液ガス化装置。
  5. 【請求項５】 熱風の温度が、３００℃以上である請求
    項１〜４のいずれか１つに記載の殺菌液ガス化装置。
  6. 【請求項６】 噴霧手段が、噴口を熱風管内に臨ませた
    噴霧ノズルを有しており、噴口の径が、０．５ｍｍ〜３
    ｍｍである請求項１〜４のいずれか１つに記載の殺菌液
    ガス化装置。
  7. 【請求項７】 噴霧ノズルが、二流体式のものであり、
    熱風量が、噴霧ノズルに供給される噴霧空気量の５倍以
    上である請求項６記載の殺菌液ガス化装置。
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