JP2001278227A

JP2001278227A - 容器殺菌装置

Info

Publication number: JP2001278227A
Application number: JP2000086491A
Authority: JP
Inventors: Yasumasa Ito; 泰昌伊藤; Yoshihisa Kato; 喜久加藤; Michio Ueda; 道雄植田
Original assignee: Shikoku Kakoki Co Ltd
Current assignee: Shikoku Kakoki Co Ltd
Priority date: 2000-03-27
Filing date: 2000-03-27
Publication date: 2001-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】排水処理設備等が不要で、殺菌剤の使用量が
少なくて済み、これにより、設備費およびランニングコ
ストが安価であり、しかも、少量の殺菌剤で容器を変形
させることなく殺菌でき、さらには、殺菌剤の残留の心
配のない容器殺菌装置を提供する。【解決手段】容器殺菌装置は、容器Ｃの表面にこれに
殺菌剤を付着させるように供給する供給手段と、容器Ｃ
に付着させた殺菌剤を除去する除去手段とを備えてい
る。除去手段は、容器Ｃ内を吸引すると同時に容器Ｃ内
に熱風を送風するものであって、吸引口73を有しかつ吸
引口73縁部を容器口縁部に接続させられる吸引ノズル71
と、吸引ノズル71内に挿入されかつ送風口75を有する熱
風ノズル72とを備えている。

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、ＰＥＴ
ボトルのような非耐熱性樹脂容器を殺菌する殺菌装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】この種の従来装置としては、
加温した過酢酸および過酸化水素水を主とする殺菌剤
を、シャワーによりボトル内に満杯充填すると同時に外
面洗浄し、一定の殺菌時間をホールドした後、無菌水に
て洗浄リンスを行うようになされているものが知られて
いる。

【０００３】上記従来装置では、殺菌剤の使用量、洗浄
リンスに用いられる無菌水の使用量が非常に多く、装置
も大型になり、設備費およびランニングコストが高くな
る。また、無菌水および使用済み殺菌剤処理のために排
水処理設備が必要になり、設備費も高額になる。

【０００４】また、別の装置として、少量の殺菌剤ミス
トをボトル内に噴霧して密封し、所定時間放置し、その
間に殺菌剤が蒸発し、殺菌作用と殺菌剤の残留をなくす
るようにしたものが知られている。

【０００５】この別の装置では、殺菌剤の残留が問題と
なるし、殺菌したボトルを一旦保管する必要があるた
め、広い保管場所が必要となる。

【０００６】また、殺菌剤を除去するために、熱風を用
いることが考えられるが、非耐熱性樹脂容器は、熱によ
り変形し易く、とくに、ボトル状容器（口部断面が胴部
断面より小さくなっている）の場合、その形状から、熱
風が容器内に滞留するため、熱風による乾燥には不向き
とされ、従来、非耐熱性樹脂製ボトル状容器には、熱風
による乾燥は用いられてなかった。

【０００７】この発明は、排水処理設備等が不要で、殺
菌剤の使用量が少なくて済み、これにより、設備費およ
びランニングコストが安価であり、しかも、少量の殺菌
剤で容器を変形させることなく殺菌でき、さらには、殺
菌剤の残留の心配のない容器殺菌装置を提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明による容器殺菌
装置は、容器の表面にこれに殺菌剤を付着させるように
供給する供給手段と、容器に付着させた殺菌剤を除去す
る除去手段とを備えており、除去手段が、容器内を吸引
すると同時に容器内に熱風を送風する送風装置を有して
いるものである。

【０００９】容器の例としては、代表として、ＰＥＴボ
トルが挙げられるが、これ以外に、熱可塑性合成樹脂製
のもので、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレ
ン、ポリオレフィンのような非耐熱性樹脂容器が挙げら
れる。また、例えば、ポリエステルのような合成樹脂の
組成等を工夫して、耐熱性を付与させた容器も一例とし
て、挙げることができる。

【００１０】殺菌剤の例としては、過酸化水素水および
過酢酸のいずれか一方か、これらの混合物が挙げられ
る。

【００１１】この発明による容器殺菌装置では、容器内
が吸引されつつ、これと同時に、容器内に熱風が送り込
まれるから、容器内に熱風が滞留することがなくて熱風
の置換がスムースに行われ、容器内を熱風がスムースに
流れて容器に対する蓄熱が少なく、これにより、容器の
変形を防止できる。容器の変形を防止するめに、熱風の
温度を下げる必要がないから、熱風量が少なくて済み、
装置をコンパクト化することができる。さらに、使用す
る殺菌剤の量も少なくて済み、無菌リンス液のようなも
のは不要であるため、排水処理設備等も不要である。

【００１２】さらに、送風装置が、吸引口を有しかつ吸
引口縁部を容器口縁部に接続させられる吸引ノズルと、
吸引ノズル内に挿入されかつ送風口を有する熱風ノズル
とを備えていると、容器に対する吸引および送風を、簡
単な構造でもって、効率良く行うことができる。

【００１３】また、吸引口縁部より送風口縁部が突出さ
せられていると、吸引口縁部を容器口縁部に接続させら
れた状態で、送風口縁部が容器内に深く挿入されるた
め、容器内中心部には下降流が生じるとともに、容器内
周辺部には上昇流が生じ、その結果、上昇流によって容
器内面に付着している殺菌剤を効率よく、容器外へ排出
することができる。

【００１４】また、吸引ノズルの少なくとも吸引口およ
び熱風ノズルの少なくとも送風口を含むその周辺部が、
乾燥チャンバによって取り囲まれており、乾燥チャンバ
内が、４０℃〜７０℃の温度の無菌空気で陽圧に保持さ
れていると、容器外面に付着している殺菌剤を乾燥除去
することができる。

【００１５】また、供給手段が、噴出口を有する殺菌剤
ノズルを有しており、殺菌剤ノズルの少なくとも噴出口
を含むその周辺部が、殺菌剤チャンバによって取り囲ま
れており、殺菌剤チャンバおよび乾燥チャンバを順次経
由するように間欠駆動容器搬送コンベヤが配置されてい
ると、殺菌剤チャンバ内を容器を通過させるだけで、容
器の内外面ともに、殺菌剤を付着させることができ、し
かも、これに続いて、容器に付着した殺菌剤を連続して
除去することができる。

【００１６】また、吸引量が、送風量とほぼ同等または
それ以上に設定されていると、上記した下降および上昇
の空気流れが極めてスムースになる。また、除去された
殺菌剤が乾燥チャンバ内に漏れることがない。

【００１７】また、熱風の温度が、６０℃〜１５０℃の
範囲であることが好ましい。この温度が、６０℃未満で
は、殺菌剤の乾燥除去に時間が掛かり過ぎるし、１５０
℃を超えると、容器に変形を来す恐れがある。

【００１８】

【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。

【００１９】以下の説明において、前後とは、コンベヤ
によって容器が搬送されて進む側を前（図１の左側）、
これと反対側を後というものとする。

【００２０】図１は、包装機械の容器殺菌装置の周辺部
を示すものである。

【００２１】包装機械は、ＰＥＴボトルである容器Ｃを
所定経路にそって搬送するコンベヤ11と、コンベヤ11の
搬送経路を含む所要の包装作業空間を取り囲んでいる無
菌チャンバ12と、コンベヤ11搬送経路の途上に配置され
ている容器殺菌装置13とを備えている。

【００２２】コンベヤ11は、チェーンコンベヤであっ
て、間欠駆動エンドレスチェーン21と、チェーン21に所
定間隔で取付けられかつ容器Ｃをその昇降を自由とする
ように保持しているホルダ22と、ホルダ22で保持された
容器Ｃの底を受けて案内する水平ガイドレール23とを備
えている。

【００２３】無菌チャンバ12内には、容器Ｃの通過を自
由とする３つの垂直状仕切壁31、32、33が後から前にかけ
て設けられており、これにより、無菌チャンバ12内には
ガスチャンバ34および乾燥チャンバ35が後前に形成され
ている。また、ガスチャンバ34の後方には供給チャンバ
36が、乾燥チャンバ35の前方には充填チャンバ37がそれ
ぞれ形成されている。

【００２４】乾燥チャンバ35には無菌空気供給パイプ41
の出口端が接続されている。無菌空気供給パイプ41には
ＨＥＰＡフィルタ42（high efficiency particurate ai
r filter：高性能微粒子除去フィルタ）が備えられてい
る。これにより、乾燥チャンバ35内は、４０℃〜７０℃
程度の温度の無菌空気により陽圧に保たれている。

【００２５】ガスチャンバ34内の圧力をＰ1、乾燥チャ
ンバ35内の圧力をＰ2、供給チャンバ36内の圧力をＰ3、
充填チャンバ37内の圧力をＰ4とすると、Ｐ3≦Ｐ1＜Ｐ2
＜Ｐ4の関係があり、これにより、殺菌剤が充填チャン
バ37内に流入しないようになっている。

【００２６】容器殺菌装置13は、容器Ｃの表面にこれに
殺菌剤のガスを接触・凝縮させて付着させるように供給
する殺菌剤供給装置51と、容器Ｃに付着した殺菌剤を除
去する殺菌剤除去装置52とを備えている。

【００２７】殺菌剤供給装置51は、殺菌液タンク61と、
一端が殺菌液タンク61に接続されている殺菌液供給パイ
プ62と、発熱体63を内蔵しかつ殺菌液供給パイプ62の他
端が発熱体63を上方から臨むように接続されているガス
化タンク64と、一端がガス化タンク64に接続されている
殺菌ガス供給パイプ65と、殺菌ガス供給パイプ65の他端
が接続されかつガスチャンバ34の頂壁に貫通させられて
いる前後一対の垂直筒状ガスノズル66とを備えている。
殺菌液供給パイプ62にはポンプ67が備えられている。

【００２８】ガスノズル66は、下端に下向き噴出口68を
有している。噴出口68は、ガスチャンバ34内で停止させ
られた容器Ｃの開口に上方から臨ませられている。

【００２９】殺菌剤除去装置52は、乾燥チャンバ35の頂
壁にこれを貫通して昇降しうるように配置されている前
後一対ずつの吸引ノズル71および熱風ノズル72を有して
いる。

【００３０】吸引ノズル71および熱風ノズル72は２つず
つ図示されているが、乾燥に要する時間に応じて、その
数を適宜増やすことができる。

【００３１】図２に詳細に示すように、吸引ノズル71
は、垂直筒状のもので、下端に吸引口73を有している。
吸引口73は、乾燥チャンバ35内で停止させられた容器Ｃ
の開口に上方から臨ませられかつ容器口部フランジの径
より僅かに小さい大きさの縁部を有している。吸引ノズ
ル71にはバキューム装置74が接続されている。

【００３２】熱風ノズル72は、吸引ノズル71内にこれと
一体的かつ同心状に配置された垂直筒状のもので、下端
に送風口75を有している。送風口75の縁部は、吸引口73
より下方に突出させられている。熱風ノズル72には熱風
発生機76が接続されている。熱風発生機76には除湿され
た乾燥空気が供給され、これを６０℃〜１５０℃に加熱
して、熱風ノズル72に供給するようになっている。

【００３３】供給チャンバ36を通じて、容器Ｃはガスチ
ャンバ34に搬入される。ガスチャンバ34内にはガスノズ
ル66から、ガス化した殺菌剤が噴出され、これは容器Ｃ
内部に吹き込まれるとともに、ガスチャンバ34内を殺菌
剤で充満させ、これにより、容器口部を含めた外面はガ
スチャンバ34を通過させられることにより、殺菌剤が付
着させられる。容器Ｃ内に吹き込まれた殺菌剤は、非常
に微細な粒子として容器Ｃ内に均一に接触し凝縮され
る。

【００３４】殺菌剤を付着した容器Ｃは、ついで、乾燥
チャンバ35に搬入される。容器Ｃが、吸引ノズル71およ
び熱風ノズル72の下方に達すると、これらがともに下降
させられる。そうすると、吸引口73縁部が容器Ｃ口部フ
ランジに当接させられ、送風口75の縁部は容器口部より
深い位置まで挿入される。この状態で、吸引口73を通じ
て容器Ｃ内が吸引され、かつ、同時に、送風口75を通じ
て、容器Ｃ内に熱風が吹き込まれる。容器Ｃ内に吹き込
まれた熱風は、容器Ｃ中心を下降流となって流れ、容器
Ｃの底に当たって反転上昇流となり、上昇流が吸引され
ることにより、下降流および上昇流は、極めてスムース
な流れとなる。これにより、容器Ｃ内面に付着していた
殺菌剤は、乾燥除去され、吸引ノズル71を通じて回収さ
れる。吸引量と送風量はほぼ等しいか、吸引量が送風量
より若干多くなるように設定されており、そのため、乾
燥チャンバ35内に除去された殺菌剤が漏れることはな
い。また、容器内外の圧力をほぼ等しく保つことができ
るので、容器を変形させようとする力が働かない。一
方、容器Ｃ外面に付着していた殺菌剤は、乾燥チャンバ
35内が上記の通り、４０℃〜７０℃の高温に保たれてい
ることにより、乾燥除去される。

【００３５】つぎに、冒頭で述べた非耐熱性容器には不
向きとされた装置、すなわち、発明装置のように、容器
内に熱風を吹き込むと同時に、吸引しないで、容器内に
熱風を吹き込むだけの装置を比較装置として、この比較
装置と発明装置を様々にテストしたので、これを説明す
る。容器Ｃは、容量５００ｍｌのＰＥＴボトルである。

【００３６】まず、容器Ｃに吹き付ける熱風の温度およ
び時間によるダメージの影響、すなわち耐熱性を確認し
た。その結果を、表１に示す。

【００３７】

【表１】表１によると、比較装置では１００℃が、発明装置では
１２０℃が実用上好ましい温度であると考えられるの
で、以下、これらの温度についてのみさらなるテストを
した。

【００３８】つぎは、殺菌液の残留度のテストである。
３５％過酸化水素水をガス化し、これを容器Ｃに２秒間
吹き付け、熱風の温度および時間を変えて、乾燥除去し
た。いずれの条件も、風速３０ｍ／ｓ（熱風ノズル径１
２ｍｍ）である。その結果は、表２に示す通りである。

【００３９】

【表２】容器Ｃ内の安全とされる過酸化水素水の残留濃度は、
０．１ｐｐｍである。これを、発明装置では１００℃、
１５秒の場合を除いて、全てクリアーしているが、比較
装置では、１００℃、１２０秒の場合だけが唯一クリア
ーしている。

【００４０】そこで、比較装置では、１００℃、１２０
秒の場合について、発明装置では、１２０℃、１５秒の
場合について、殺菌効果をテストした。テストは、Ｂ．
subtilisのsporeを容器Ｃ内面に植菌し、過酸化水素を
２秒噴射し、これを、上記条件で乾燥除去した。殺菌効
果は、殺菌処理をしないサンプルをブランクとし、つぎ
の式により求めた。結果は、表３の通りである。

【００４１】殺菌効果＝ｌｏｇ（ブランクの菌数／処理
サンプルの生残菌数）

【表３】表３から明らかなように、比較装置と比較して、発明装
置では、より高い温度で容器Ｃにダメージを与えること
なく、処理できることが判明した。より高い温度で処理
できることは、乾燥時間が短くなり、使用空気量の低
減、装置の小型化につながる。また、高い温度による加
熱は、殺菌力の向上につながる。

【００４２】図３は、ボトルに代わる容器Ｃとして、カ
ップ状のものが示されている。この場合、吸引ノズル71
の下端部には、下広がりのテーパ部81が設けられてい
る。

【００４３】上記において、殺菌剤はガス化したものが
用いられているが、これに代わり、殺菌剤をミスト化し
て用いても良い。

【００４４】また、吸引ノズル71および熱風ノズル72は
昇降するようになっているが、これに代わり、リフタ等
によって容器Ｃを持ち上げ、容器口部と吸引口部を接続
するようにしてもよい。

【００４５】

【発明の効果】この発明によれば、排水処理設備等が不
要で、殺菌剤の使用量が少なくて済み、これにより、設
備費およびランニングコストが安価であり、しかも、少
量の殺菌剤で容器を変形させることなく殺菌でき、さら
には、殺菌剤の残留の心配のない容器殺菌装置が提供さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による容器殺菌装置の側面図である。

【図２】同装置の吸引ノズルおよび熱風ノズルを拡大し
て示す垂直縦断面図である。

【図３】吸引ノズルの変形例を示す図２相当の断面図で
ある。

【符号の説明】

34 ガスチャンバ 35 乾燥チャンバ 66 ガスノズル 68 噴出口 71 吸込ノズル 72 熱風ノズル 73 吸込口 75 送風口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】容器の表面にこれに殺菌剤を付着させる
ように供給する供給手段と、容器に付着させた殺菌剤を
除去する除去手段とを備えており、除去手段が、容器内
を吸引すると同時に容器内に熱風を送風する送風装置を
有している容器殺菌装置。
【請求項２】送風装置が、吸引口を有しかつ吸引口縁
部を容器口縁部に接続させられる吸引ノズルと、吸引ノ
ズル内に挿入されかつ送風口を有する熱風ノズルとを備
えている請求項１に記載の容器殺菌装置。
【請求項３】吸引口縁部より送風口縁部が突出させら
れている請求項２に記載の容器殺菌装置。
【請求項４】吸引ノズルの少なくとも吸引口および熱
風ノズルの少なくとも送風口を含むその周辺部が、乾燥
チャンバによって取り囲まれており、乾燥チャンバ内
が、４０℃〜７０℃の温度の無菌空気で陽圧に保持され
ている請求項２または３に記載の容器殺菌装置。
【請求項５】供給手段が、噴出口を有する殺菌剤ノズ
ルを有しており、殺菌剤ノズルの少なくとも噴出口を含
むその周辺部が、殺菌剤チャンバによって取り囲まれて
おり、殺菌剤チャンバおよび乾燥チャンバを順次経由す
るように間欠駆動容器搬送コンベヤが配置されている請
求項４に記載の容器殺菌装置。
【請求項６】吸引量が、送風量とほぼ同等またはそれ
以上に設定されている請求項１〜５のいずれか１つに記
載の容器殺菌装置。
【請求項７】熱風の温度が、６０℃〜１５０℃の範囲
である請求項１〜６のいずれか１つに記載の容器殺菌装
置。