JP2002002626A

JP2002002626A - 容器殺菌装置

Info

Publication number: JP2002002626A
Application number: JP2000186566A
Authority: JP
Inventors: Shigeya Kawai; 重弥川井; Yuichiro Sako; 裕一郎迫; Masami Matsunaga; 正見松長
Original assignee: Daiwa Can Co Ltd
Current assignee: Daiwa Can Co Ltd
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2002-01-09
Anticipated expiration: 2020-06-21
Also published as: JP4530492B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、殺菌液の噴霧量の調整が適
正に行なえる容器殺菌装置を提供することにある。【解決手段】容器１１８に揮発性殺菌液を霧状に噴霧
する噴霧手段１１６と、殺菌液タンク１１２内の殺菌液
に所定の圧力をかけて該噴霧手段１１６に供給する加圧
手段１１４と、を備えた容器殺菌装置において、殺菌液
の流量を調整し、該噴霧手段１１６からの噴霧量を調整
可能な流量調整弁１３０と、該弁１３０の後段に設けら
れ、該殺菌液の噴霧量を、配管中の殺菌液の送液流量に
基づいて監視するための流量センサ１３２、配管中の殺
菌液の送液圧力に基づいて監視するための圧力センサ１
２０と、該流量センサ１３２からの出力及び圧力センサ
１２０からの出力が制御情報記憶手段に記憶されている
制御情報での所望の噴霧量が得られる出力となるよう
に、該流量調整弁１３０に流量調整を行わせる流量制御
手段と、を備えたことを特徴とする容器殺菌装置１２
４。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は容器殺菌装置、特に
殺菌液の噴霧量の制御機構の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、細菌などが発育する可能性がある
食品あるいは飲料等を充填した缶等の容器は充填後、加
熱殺菌を行なうが、内容物自体の劣化を防ぐため、フレ
ーバをよくするため、及び内容物に高温をかけられない
場合、あるいは容器に用いられる塗料、フィルム等の耐
熱性が低い場合には、容器への無菌充填を行なう必要が
ある。

【０００３】この場合、このような容器については、あ
らかじめ無菌状態としておくことが要求される。そこ
で、従来から、容器に過酸化水素等の揮発性殺菌液を吹
付け、殺菌を行なっている。その後、熱風（温風）乾燥
等が行なわれている。

【０００４】前記殺菌を行なう装置としては、殺菌液を
扱う殺菌装置ではなく、本来は塗料等を塗布するもので
あるが、例えば特公平８−２２４２２号公報等に示され
た一般的な吹付け装置等が用いられる。例えば図７に示
すように前記塗料に代えて過酸化水素水等の揮発性殺菌
液１０を過酸化水素水タンク１２に入れる。この過酸化
水素水タンク１２の殺菌液１０は吸引ポンプ１４により
圧力をかけて噴霧ノズル１６に供給され、噴霧ノズル１
６から容器である缶１８等に吹付けられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、容器の殺菌
を適正に行なうには、以下の理由から噴霧ノズル１６か
らの噴霧量を一定量に保つことが非常に重要な課題とな
る。すなわち、殺菌液の噴霧量にばらつきが生じ、殺菌
不足であると、細菌及び微生物等の繁殖により容器の充
填内容物が変敗しまうこともある。一方、余剰な殺菌液
を吹き付けてしまうと、乾燥時、容器に付着した余剰殺
菌液が液滴痕として残ってしまうこともある。

【０００６】このために、従来においては、前記噴霧ノ
ズル１６からの噴霧量を、流量センサ、或いは圧力セン
サ等のセンサ２０により監視し、コンピュータ２２によ
り噴霧量が適正か否かの簡易な判断をすることが行なわ
れている。しかしながら、食品あるいは飲料等を容器へ
無菌充填を行なう場合、殺菌液を対象容器に安定して均
一に噴霧することが、殺菌不足あるいは殺菌液残りの不
良品が良品に混入してしまうという危険性を回避する上
で、あるいは品質的にも重要であり、噴霧量の調整につ
いては、未だ改善の余地が残されている。

【０００７】本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされ
たものであり、その目的は殺菌液の噴霧量の調整が適正
に行なえる容器殺菌装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明にかかる容器殺菌装置は、流量調整弁と、流量
センサと、圧力センサと、制御情報記憶手段と、流量制
御手段と、を備えることを特徴とする。ここで、前記流
量調整弁は、配管中の殺菌液の送液流量を調整し、噴霧
手段からの噴霧量を調整可能とする。

【０００９】また、前記流量センサは、前記流量調整弁
の後段に設けられ、前記噴霧手段からの噴霧量を、配管
中の殺菌液の送液流量に基づいて監視するための殺菌液
の送液流量情報を出力する。前記圧力センサは、前記流
量調整弁の後段に設けられ、前記噴霧手段からの噴霧量
を、配管中の殺菌液の送液圧力に基づいて監視するため
の殺菌液の送液圧力情報を出力する。

【００１０】前記制御情報記憶手段は、所望の噴霧量が
得られた時に予め得ておいた前記流量センサの出力と前
記圧力センサの出力の関係を制御情報として記憶する。
前記流量制御手段は、前記流量センサからの出力及び圧
力センサからの出力が前記制御情報記憶手段に記憶され
ている制御情報での所望の噴霧量が得られる出力となる
ように、前記流量調整弁に流量調整を行わせる。なお、
本発明においては、診断手段を備えることが好適であ
る。

【００１１】ここで、前記診断手段は、前記制御情報記
憶手段に記憶されている流量センサの出力と圧力センサ
の出力のそれぞれに、正常値範囲が設定されており、少
なくともいずれか一方のセンサ出力が該センサに対応す
る正常値範囲から外れた場合は、これを噴霧量の異常と
して判断する。また、本発明においては、前記配管中の
発泡エアを外部に抜くためのエア抜き手段を備えること
も好適である。

【００１２】さらに、本発明においては、前記噴霧手段
に殺菌液のショット噴霧（間欠的な噴霧）を行なわせる
ショット噴霧制御手段と、前記流量センサと前記流量制
御手段との間に設けられた補正手段と、を備え、前記流
量センサは、検出した流量に比例した数のパルス信号を
出力し、前記補正手段は、前記流量センサからの各パル
ス信号の時間間隔を監視し、前段のパルス信号との時間
間隔が所定の時間間隔より小さいパルス信号を逆流パル
スと判断し、前記流量制御手段は、前記流量センサから
の出力のうち、前記補正手段で判断された逆流パルス信
号を除いた数のパルス信号を、流量センサの真の出力と
みなすことも好適である。

【００１３】ここにいう容器とは、例えば食品あるいは
飲料等を充填するための缶等をいう。この場合、缶内
面、外面、底面はもちろん、缶を密閉する際に用いられ
る缶蓋等を含めたものをいう。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の好適
な実施形態について説明する。本実施形態では、殺菌液
として過酸化水素水を想定し、これを容器としての缶に
噴霧する場合について説明する。図１には、本発明の一
実施形態にかかる容器殺菌装置の概略構成が示されてお
り、図２には、該本実施形態にかかる容器殺菌装置の制
御系のブロック図が示されている。なお、前記図７と対
応する部分には符号１００を加えて示し説明を省略す
る。

【００１５】図１，２に示す殺菌装置１２４は、缶（容
器）１１８の搬送手段１２５と、噴霧ノズル１１６（噴
霧手段）と、過酸化水素水冷却供給タンク１１２（以
下、「殺菌液タンク」と呼ぶ）と、配管１２６と、エア
抜きユニット（エア抜き手段）１２８と、加圧用圧力源
（加圧手段）１１４と、ニードル自動可変バルブ１３０
（流量調整弁）と、流量センサ１３２と、圧力センサ１
２０と、コンピュータ１２２（流量制御手段、制御情報
記憶手段、診断手段）を含んで構成される。

【００１６】ここで、前記噴霧ノズル１１６は、搬送手
段１２５により自転しながら搬送される缶（容器）１１
８に低濃度の過酸化水素水（揮発性殺菌液）を霧状に噴
霧する。また、前記殺菌液タンク１１２は、過酸化水素
水を入れる。

【００１７】前記配管１２６は、前記殺菌液タンク１１
２内の過酸化水素水を噴霧ノズル１１６に供給する。前
記加圧用圧力源１１４は、殺菌液タンク１１２内の過酸
化水素水に圧力をかけて噴霧ノズル１１６に供給してい
る。すなわち、加圧用圧力源１１４からの圧縮エア又は
窒素ガス（以下、総称して「圧縮空気」と呼ぶ）は、殺
菌液タンク１１２に供給され、該殺菌液タンク１１２内
の低濃度の過酸化水素水に一定圧力をかけて、噴霧ノズ
ル１１６に供給している。

【００１８】前記ニードル自動可変バルブ１３０は、配
管１２６内部の流路面積を変え、該配管１２６中の過酸
化水素水の送液流量を調整している。これにより噴霧ノ
ズル１１６からの噴霧量を調整可能にしている。前記流
量センサ１３２は、ニードル自動可変バルブ１３０の後
段に設けられ、噴霧ノズル１１６への実噴霧量（実際の
噴霧量）情報を電気パルス信号として出力する。

【００１９】前記圧力センサ１２０は、ニードル自動可
変バルブ１３０の後段に設けられ、噴霧ノズル１１６か
らの噴霧圧力情報を、電気電圧比例信号として出力す
る。図２に示される前記コンピュータ１２２は、制御情
報記憶手段（例えばＨＤＤ等）１３４と、演算処理部１
３６を含む。ここで、前記制御情報記憶手段１３４は、
所望の噴霧量が得られた時にあらかじめ取得しておいた
流量センサ１３２の送液流量情報、及び圧力センサ１２
０の送液圧力情報の関係を制御情報として記憶してい
る。

【００２０】前記演算処理部１３６は、流量センサ１３
２からの出力及び圧力センサ１２０からの出力が、制御
情報記憶手段１３４に記憶されている制御情報での、所
望の噴霧量が得られる出力となるように、ニードル自動
可変バルブ１３０に流量調整を行なわせている。

【００２１】一方、加圧用圧力源１１４による殺菌液タ
ンク１１２内での圧力、圧縮エア又は窒素ガス供給タン
ク１３７内での圧力は、例えばコンピュータ１２２等に
より、ある一定圧力に設定されている。そして、本実施
形態において、圧縮エア又は窒素ガス供給タンク１３７
内の圧縮空気は、ソレノイドバルブ１３８を介して噴霧
ノズル１１６に供給されている。

【００２２】このため、コンピュータ１２２によりソレ
ノイドバルブ１３８と噴霧ノズル１１６内のソレノイド
バルブ（図示省略）を同期させて開作動すると、噴霧ノ
ズル１１６では過酸化水素水を圧縮空気で霧状にして缶
１１８に噴霧する。このコンピュータ１２２によりソレ
ノイドバルブ１３８を閉作動すると、噴霧ノズルへの圧
縮空気の供給が止まり、更に噴霧ノズル内のソレノイド
バルブ（図示省略）と同期して閉動作すると、缶１１８
への過酸化水素水の噴霧が止まる。

【００２３】以上のようにして本実施形態にかかる容器
殺菌装置１２４を構成することにより、缶１１８に過酸
化水素水の噴霧を行なうか否かの制御が行なわれる。

【００２４】＜噴霧量の調整＞ところで、殺菌を適正に
行うためには噴霧ノズル１１６からの殺菌液の噴霧量を
一定量に制御しなければならない。このために、本実施
形態では、ニードル自動可変バルブ１３０の後段にエア
抜きユニット１２８を配置し、配管１２６中で発生する
殺菌液の発泡エアを抜く。

【００２５】そして、エア抜きユニット１２８の後段に
噴霧ノズル１１６への実噴霧量を監視するための流量セ
ンサ１３２及び圧力センサ１２０が設けられている。そ
して、これらのセンサ１３２，１２０からの出力に基づ
いて、ニードル自動可変バルブ１３０の例えばＰＩＤ動
作、或いは位相差補償等のフィードバック制御が行なわ
れ、過酸化水素水の送液流量を適量に調整している。

【００２６】すなわち、本実施形態では、流量センサ１
３２により配管１２６中の過酸化水素水の送液流量が監
視され、かつ圧力センサ１２０により配管１２６中の過
酸化水素水の送液圧力が監視されている。これにより噴
霧ノズル１１６からの噴霧量が正規稼動時にはリアルタ
イムに監視される。

【００２７】そして、これらのセンサ１３２，１２０の
出力は、それぞれのアンプ１４０，１４２を介してコン
ピュータ１２２に入力されている。この総合コンピュー
タ１２２の演算処理部１３６では、アンプ１４０，１４
２からのそれぞれのセンサ１３２，１２０の出力に基づ
いて、ニードル自動可変バルブ１３０のフィードバック
制御が行われる。

【００２８】ここで、コンピュータ１２２の制御情報記
憶手段１３４には、所望の一定噴霧量が得られた時にあ
らかじめ取得しておいた流量センサ１３２の送液流量情
報、及び圧力センサ１２０の送液圧力情報の関係が制御
情報として記憶されている。このため、演算処理部１３
６は、流量センサ１３２からの出力及び圧力センサ１２
０からの出力が、制御情報記憶手段１３４の噴霧量と送
液流量情報及び送液圧力情報の関係での所望の噴霧量が
得られる出力となるように、ニードル自動可変バルブ１
３０の流量調整が行なわれる。

【００２９】このようにして本実施形態では、正規稼動
時、噴霧ノズル１１６からの噴霧量は流量センサ１３２
と圧力センサ１２０によりリアルタイムに監視され、演
算処理部１３６は、流量センサ１３２からの出力及び圧
力センサ１２０からの出力が、制御情報記憶手段１３４
の噴霧量と送液流量情報及び送液圧力情報の関係での所
望の噴霧量が得られる出力となるように、ニードル自動
可変バルブ１３０による配管１２６の内部の流路面積の
調整を行なわれるので、送液流量、すなわち噴霧量が適
量に調整される。

【００３０】この噴霧量の調整精度の向上機構の詳細で
あるが、本実施形態に用いられる低濃度の過酸化水素水
は揮発性を有する殺菌液であるため、他の液体を噴霧す
る場合に比較し低い圧力をかけて噴霧する必要がある。
ここで、制御情報に関して、圧力センサからでは、ノズ
ルの磨耗、ノズルの目詰まり、過酸化水素水の発泡、エ
ア抜きユニットからの排出流量による圧力の増減値など
が検出可能であるが、一方の流量センサからでは、実噴
霧量の瞬時流量及び平均流量しかわからない。

【００３１】このように一種類のセンサからではこのよ
うな噴霧量制御に微妙な影響を与える情報を監視するの
は非常に困難であるが、流量センサ及び圧力センサの出
力の相互関係を用いることにより、低い圧力で噴霧する
場合でも、前記の微妙な影響をもしっかり監視できる。

【００３２】この結果、本実施形態では、噴霧ノズル１
１６からの噴霧量を、流量センサのみ、或いは圧力セン
サのみにより監視し、殺菌液タンク内の過酸化水素水に
かける圧力を調整した場合に比較し、より微妙な噴霧量
の調整を迅速に可能にしていると共に、下記のような正
規稼動時の診断機構を構成可能にしている。

【００３３】＜診断機能＞本実施形態では、正規稼動時
において、コンピュータ１２２が、流量センサ１３２の
送液流量情報、圧力センサ１２０の送液圧力情報のいず
れか一方でも、該センサに対応する正常値範囲を外れた
場合は、これを噴霧量等の異常として判断する診断手段
としての機能をも有する。

【００３４】すなわち、制御情報記憶手段１３４に記憶
されている、ある一定の噴霧量と、流量センサ出力及び
の圧力センサ出力の関係のうちで、流量センサの送液流
量情報、圧力センサの送液圧力情報にそれぞれの正常値
範囲を設定している。

【００３５】そして、コンピュータ１２２は、ある一定
噴霧量を得るのに、一方のセンサの出力が正常値範囲に
あるにもかかわらず、他方のセンサの出力が正常値範囲
を外れた状態が所定の時間以上続いた場合は、このよう
な正常値範囲外の出力を示したセンサ、ニードル自動可
変バルブ１３０、配管１２６の経路、噴霧ノズル１１６
等に不具合が生じていると判断している。

【００３６】また、本実施形態では、コンピュータ１２
２は、噴霧ノズル１１６の目詰まりと、その開放状態
（噴霧している状態）、またエアー抜き量を検知するた
めに、噴霧時の圧力センサの正常値範囲を設定してい
る。これにより噴霧時の圧力センサ１２０の出力から瞬
時にその判断が可能である。

【００３７】このようにしてコンピュータ１２２は、流
量センサ１３２からの出力及び圧力センサ１２０からの
出力に基づいて、センサ自体の不具合やニードル自動可
変バルブ１３０等の部品の不具合や、噴霧ノズル１１６
の目詰まり、開放状態、およびエアー抜き量を検出可能
にしている。また、本実施形態では、フィルタ１４４，
１４６の目詰まりは、その前後に設けられた圧力センサ
１４８，１５０により監視されている。

【００３８】例えばコンピュータ１２２は、圧力センサ
１４８，１５０の出力を検知しており、その圧力出力偏
差が正常値範囲を外れた状態が所定の時間以上続いた場
合は、これをフィルタ１４４，１４６に目詰まりが発生
したものと判断する。そして、コンピュータ１２２は、
異常ありと判断した場合、ＮＧ信号を発生し、その不具
合の内容を使用者に知らせる。

【００３９】このように本実施形態では、圧力センサ１
２０及び流量センサ１３２による噴霧量の管理だけでな
く、該噴霧量の管理に影響を及ぼすであろう各種の要素
の診断を可能にしたことにより、そのような工夫のない
場合に比較し、噴霧量を常に適量に調整することができ
る。

【００４０】＜気泡対策＞本実施形態においては、容器
殺菌装置１２４のスタート時、または再スタート時は、
配管１２６中に気泡が発生することがある。このため、
本実施形態では、エア抜きユニット１２８の電磁弁１４
９により過酸化水素水の大流量排出を強制的に行ってい
る。すなわち、コンピュータ１２２は、配管１２６内か
ら発泡エアが排除されてセンサ１３２，１２０の出力が
安定するまで、エア抜きユニット１２８の電磁弁１４９
から、配管１２６内の発泡エアを過酸化水素水と共に強
制的に大流量排出させる。

【００４１】これにより、配管１２６に過酸化水素水を
均一に供給することが可能になるので、短時間で流量は
安定状態になる。このように本実施形態では、配管１２
６内で発泡したエアは、過酸化水素水と共に強制的に排
出されるので、安定性を増大させることができる。これ
により早い時間に流量コントロールが容易となる。

【００４２】そして、コンピュータ１２２は、センサ１
３２，１２０の出力が演算処理部１３６の制御情報記憶
手段１３４と比較し、一致したのを確認した後は、演算
処理部１３６により制御されている一定量ニードルバル
ブ１５１によりエア抜きユニット１２８の排出流量を元
の一定流量に戻し、更にニードル自動可変バルブ１３０
の制御も同時に行ない、前記本実施形態において特徴的
な流量管理を再開することとなる。

【００４３】なお、一定量ニードルバルブ１５１は、手
動でも切り替えることができる。また、過酸化水素水
は、温度上昇により気体となる性質を持っており、前述
のように配管１２６中や噴霧ノズル１１６内に発泡エア
が混じると、安定した流量制御が行えないので、恒温に
保つ必要がある。そこで、本実施形態にかかる容器殺菌
装置１２４では、殺菌液タンク１１２に冷却機能を持た
せている。

【００４４】この殺菌液タンク１１２は、該殺菌液タン
ク１１２内の過酸化水素水を冷却するための冷却フィン
（図示省略）が、例えばその外周囲とほぼ中心部のそれ
ぞれに設けられている。また、この殺菌液タンク１１２
の外周及び内部フィンにはチラー１５４からの冷却水を
循環させている。

【００４５】すなわち、本実施形態では、チラー１５４
からの冷却水は、殺菌液タンク１１２の外周及び内部フ
ィンに供給され、該殺菌液タンク１１２内の過酸化水素
水の冷却を行い、再度チラー１５４に供給される。ま
た、殺菌液タンク１１２内に攪拌装置を設け、過酸化水
素水の発泡が発生しない程度に攪拌し、過酸化水素水の
温度のムラを大幅に低減する。チラー１５４に戻った冷
却水の温度は再調整され、殺菌液タンク１１２に供給さ
れている。

【００４６】この結果、噴霧ノズル１１６に供給する過
酸化水素水の温度を適温に維持することができる。した
がって、本実施形態では、配管１２６内で発生する過酸
化水素水中のエアを最小限に抑えられるので、流量制御
が非常に容易となる。また、過酸化水素水は、配管１２
６中を流れているだけで、配管１２６内の面抵抗等によ
っても温度が上昇し、かつ過酸化水素水が発泡してしま
う場合もある。

【００４７】このために、本実施形態では、配管１２６
の内面を鏡面研磨、電解研磨等の処理された面抵抗の少
ない通過路材としたり、たまり等の段差等をなくした
り、屈曲している部分では内面を大きなＲで構成する等
して、配管１２６内では面抵抗が少ない構造としてい
る。この結果、たまりがなくなるので、過酸化水素水を
よりスムースに流すことができる。

【００４８】したがって、そのような工夫のない場合に
比較し、前記面抵抗等による過酸化水素水の発熱、及び
発泡をより大幅に低減することができる。また、配管の
内径を小径としたり、その全長を短くしても、過酸化水
素水の温度上昇、及び発泡を低減することができる。あ
るいは、このような冷却機構に代えて、図３に示すよう
な２重構造の配管１２６、例えば内側導路を過酸化水素
水の導路１５６、外側導路を冷却水の導路１５８とした
ものを用いることも可能である。これにより前記殺菌液
タンク１１２と同様、過酸化水素水の冷却を良好に行な
える。

【００４９】ここで、前記２重構造の配管１２６を用い
た場合は、冷却水は、過酸化水素水を流す方向とは逆方
向に流すのが好ましい。すなわち、前記２重構造の配管
１２６を用いる場合は、前記冷却水を噴霧ノズル１１６
の接続付近から入れ、殺菌液タンク１１２との接続付近
から出すように構成している。

【００５０】この結果、殺菌液タンク１１２付近に比較
し、温度上昇が予想される噴霧ノズル１１６付近の過酸
化水素水を積極的に冷却することができる。一方、殺菌
液タンク１１２付近の過酸化水素水は、あまり温度が上
昇していないので、噴霧ノズル１１６の付近を流れた後
の冷却水でも、十分に適温に冷却することができる。

【００５１】したがって、前記２重構造の配管１２６を
用いた場合は、冷却水の流れ方向を考慮しない場合に比
較し、過酸化水素水の冷却を効率的に行なうことが可能
となる。また、本実施形態では、エア抜きユニット１２
８からの過酸化水素水は、その圧力が途中で大気圧に戻
されて、回収タンク１６０に回収される。この回収タン
ク１６０内の過酸化水素水は、送液ポンプ１６１により
殺菌液タンク１１２に送液されている。

【００５２】このとき、過酸化水素水は、濃度管理装置
１６２により適当濃度に再調整され、フィルタ１４４，
１４６を介して殺菌液タンク１１２に供給される。この
ようにしてエア抜きユニット１２８からの回収された過
酸化水素水を再利用することにより、省資源化が図られ
る。また、この濃度管理装置１６２には、さらに高濃度
過酸化水素水用の配管１６４と、純水用の配管１６６を
それぞれ設けることが好ましい。

【００５３】この配管１６４からの高濃度過酸化水素水
と、配管１６６からの純水は、前記濃度管理装置１６２
により混合されて、回収されて再利用される過酸化水素
水と合わせて適当濃度に調整され、殺菌液タンク１１２
に供給される。

【００５４】以上のように本実施形態にかかる容器殺菌
装置１２４によれば、このような配管１２６中の適所に
設けられた圧力センサ１２０、及び流量センサ１３２に
より噴霧量をリアルタイムに監視し、演算処理部１３６
により、流量センサ１３２からの出力及び圧力センサ１
２０からの出力が制御情報記憶手段１３４の噴霧量と送
液流量情報及び送液圧力情報の関係での所望の噴霧量が
得られる出力となるように、ニードル自動可変バルブ１
３０に流量調整を行なわせることにより、噴霧ノズル１
１６からの噴霧量をより適量に調整することができる。
これにより、噴霧量の調整の精度が要求される殺菌装置
であっても、満足のゆく精度が得られる。

【００５５】また、本実施形態では、圧力センサ１２０
及び流量センサ１３２による噴霧量の管理だけでなく、
噴霧量の調整に影響を及ぼすであろう各種の要素の診断
を可能にしたことにより、そのような工夫のない場合に
比較し、噴霧量を常に適量に調整することができる。

【００５６】さらに、本実施形態では、配管中の発泡エ
アを外部に抜くためのエア抜きユニット１２８を流量セ
ンサ１３２の前段に備えることにより、過酸化水素中の
発泡エアを外部に効率良く、かつ良好に抜くことができ
るので、配管中に流れる過酸化水素水の流量制御が迅速
かつ容易となるので、スタート時、或いは再スタート時
でも、噴霧量の制御をより適正に行なえる。

【００５７】なお、本発明の容器殺菌装置は、前記各構
成に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、
種々の変形が可能である。例えば、前記各構成では、揮
発性殺菌液として過酸化水素水を用い、これを圧縮空気
で霧状にして容器に噴霧した例について説明したが、本
発明の殺菌装置は、これに限定されるものではなく、圧
縮空気で霧状にすることなくそのまま吹付けたり、他の
種類の殺菌液や殺菌対象物、例えば紙や合成樹脂製の容
器等にも適用してもよい。

【００５８】また、前記構成では、流量センサ１３２の
後段に圧力センサ１２０を設けた例について説明した
が、本発明の容器殺菌装置は、これに限定されるもので
はなく、流量センサ１３２の前段に圧力センサ１２０を
設けてもよい。また、前記構成では、連続噴霧を行う例
について説明したが、噴霧ノズル１１６の内部に装着さ
れているソレノイドバルブ（図示省略）を演算処理部１
３６により制御して、下記のようにショット噴霧（間欠
噴霧）を行うことも可能となる。

【００５９】＜ショット噴霧への適用＞連続噴霧を行う
際、噴霧ノズル１１６からの噴霧量を監視するために
は、通常流量センサが用いられるが、ショット噴霧を行
う際についても、流量センサを用いた場合には、噴霧量
を正確に監視できず、従来は、ショット噴霧量を監視す
るためには圧力センサが用いられる。

【００６０】しかしながら、この場合、連続噴霧を行う
場合とショット噴霧を行う場合とで例えば別の殺菌装置
を用意する必要があり、面倒であった。そこで、本発明
者らが、前記ショット噴霧に流量センサを用いた場合の
噴霧量取得情報の信頼性低下について鋭意検討を行った
結果、下記のような原因を究明した。

【００６１】すなわち、図４（Ａ）に示すような縦軸に
実際の積算流量を、横軸に時間を取った積算流量と、同
図（Ｂ）に示すような縦軸にセンサ出力レベルを、横軸
に時間を取った流量センサ出力について、例えば正流パ
ルスＰ１の立下りエッジが来てから次のパルスＰ２の立
上りエッジが来るまでの間（時間ｔ１−ｔ２間）での積
算流量を比較すると、時間はｔ１〜ｔ２へと経過してい
ても、実際の積算流量は増加しておらず、逆流が生じて
いると考えられる。

【００６２】一方、流量センサでは、時間ｔ１−ｔ２の
間に、逆流によって戻された体積により歯車が逆転した
ときに、正転で一度検出部を通過した被検出体（殺菌
液）が再び検出部を通過することにより、歯車の一つの
被検出体が正転、逆転、正転し、計３回検出部を通過す
るので、パルスＰ２分だけ、１パルス余計に検出される
ことになる。

【００６３】このため、同図（Ｂ）に示すような流量セ
ンサ出力をそのまま流量の算出に用いると、同図（Ａ）
に示すような実際の流量よりも大きな出力が出てしま
い、正確な流量制御、つまり正確なショット噴霧量制御
が行なえない。そこで、本実施形態においては、図５に
示すように、検出した流量に比例した数のパルス信号を
出力する流量センサ１３２としての歯車式流量センサと
演算処理部１３６の流量制御手段１７０との間に補正手
段１７２を設けている。

【００６４】この補正手段１７２は、流量センサ１３２
からの各パルスの時間間隔を監視し、前段のパルスとの
時間間隔が最小パルス時間間隔（所定の時間間隔）ｔｉ
より小さいパルスを逆流パルスと判断する。そして、流
量制御手段１７０は、流量センサ１３２からの出力に対
し、前段の補正手段１７２で判断された逆流パルスを除
いた数のパルスを、流量センサ１３２の真の出力とみな
している。

【００６５】すなわち、補正手段１７２が、正流パルス
エッジから次のパルスエッジが来るまでの時間間隔を計
測し、最小パルス時間間隔ｔｉを用いて、以下に示す判
定条件により正流パルスか、逆流パルスかの判定を行な
っている。

【００６６】正流パルスの判定条件一定時間以上（最小パルス時間間隔ｔｉ以上）、同一
レベル継続後のエッジは正流のものとして取り込む。す
なわち、通常は一定流速で流体が流れているので、その
状態で一定未満のパルス間隔にはならないからである。
逆流パルスは２度続かないという前提条件より、逆流
パルス終了後のエッジは正流のものとみなす。

【００６７】逆流パルスの判定条件正流立下りパルスエッジから最小パルス時間間隔ｔｉ
未満に次のパルスの立ち上りエッジがあり、かつ変化
後、最小パルス時間間隔ｔｉ未満にそのパルスの立下り
エッジが来たとき、このパルスは正流方向としては前提
条件によりありえない速さのパルスである。このような
パルスを逆流によって生じたパルス、つまり逆流パルス
とみなして、このパルスのエッジは有効とせず、周期計
測は逆流パルス発生前の立下りから継続する。

【００６８】このように本実施形態では、正流パルスの
立下りエッジから次のパルスが来るまでの時間間隔を計
測し、次のパルスエッジが来たときに正流パルスか、或
いは逆流パルスかの判定を行なう。最小パルス間隔未満
であれば、逆流パルスと判定する。

【００６９】この結果、流量制御手段１７０は、図６
（Ａ）に示すような正流パルスＰ１の立下りエッジから
最小パルス間隔ｔｉ未満で立上りエッジが来た逆流パル
スＰ２を流量の算出には用いず、流量センサ１３２から
の出力に対し、同図（Ｂ）に示すように、補正手段１７
２で判断された逆流パルスＰ２を除き、１つのパルスＰ
３とする補正を行ない、これを流量センサ１３２の真の
出力とみなすので、本来の流量を求めることができる。

【００７０】しかも、前記連続噴霧を行う殺菌装置１２
４を用いてショット噴霧を行った場合であっても、前述
のようにして得られた正流パルスの数のみに基づいて、
正確な流量情報が得られるので、連続噴霧とショット噴
霧とで別の殺菌装置を用いた場合に比較し、汎用性が向
上される。

【００７１】なお、本実施形態では、正流パルスか、或
いは逆流パルスかの判定に用いられる前記最小パルス時
間間隔ｔｉは、流量センサ１３２のパルスレートと最大
流速の２項目により算出する。パルスレート：ｑ〔ｍｌ／Ｐ〕最大流速：ｍ〔ｍｌ／ｍｉｎ〕最大周波数：ｆ＝ｍ／６０／ｑ〔Ｈｚ〕最大周期：τ＝１／ｆ〔ｓ〕最小パルス時間間隔：ｔｉ＝τ／２〔ｓ〕

【００７２】また、コンピュータ１２２は、噴霧ノズル
１１６の不具合前兆を監視するために、１ショット噴霧
毎の圧力を移動平均化、比較する機能を有している。例
えば、コンピュータ１２２は、１ショット噴霧毎の圧力
の平均値が所定の正常値範囲より外れた場合、これを噴
霧ノズル１１６の不具合の前兆として判断する。

【００７３】この結果、噴霧ノズル１１６の内部のニー
ドル弁、シート、パッキング、スプリング等の部品（図
示省略）の不具合を監視することが可能となる。なお、
コンピュータ１２２は、必要に応じてＮＧ信号等を送信
し、噴霧ノズル１１６の不具合を使用者に知らせること
も可能である。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように本発明にかかる容器
殺菌装置によれば、流量調整弁の後段に設けられた流量
センサ及び圧力センサにより噴霧手段からの噴霧量をリ
アルタイムに監視し、流量センサからの出力及び圧力セ
ンサからの出力が制御情報記憶手段に記憶されている制
御情報での所望の噴霧量が得られる出力となるように流
量調整弁に流量調整を行わせる流量制御手段を備えるこ
ととしたので、噴霧手段からの噴霧量の制御が適正に行
なえる。また、本発明においては、少なくとも一方のセ
ンサ出力が該センサに対応する正常値範囲を外れた場合
は、噴霧量に異常ありと判断する診断手段を備えること
により、噴霧量の制御が常に正確に行なえる。また、本
発明においては、配管中の発泡エアを外部に抜くための
エア抜き手段を備えることにより、噴霧量の制御をより
適正に行なえる。さらに、本発明においては、補正手段
により流量センサからの各パルス信号の時間間隔を監視
し、前段のパルス信号との時間間隔が所定の時間間隔よ
り小さいパルス信号を逆流パルスと判断し、流量制御手
段により、前記流量センサからの出力のうち、補正手段
で判断された逆流パルス信号を除いた数のパルス信号を
流量センサの真の出力とみなすことにより、ショット噴
霧量の制御が適正に行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる容器殺菌装置の概
略構成の説明図である。

【図２】図１に示した容器殺菌装置の制御系のブロック
図である。

【図３】前記図１に示した容器殺菌装置に好適に用いら
れる配管の説明図である。

【図４】ショット噴霧を行なう際の問題点の説明図であ
る。

【図５】本発明の一実施形態にかかる容器殺菌装置によ
りショット噴霧を行なうのに好適に用いられる逆流パル
ス信号の補正手段の説明図である。

【図６】図５に示した補正手段の作用の説明図である。

【図７】従来の容器殺菌装置の概略構成の説明図であ
る。

【符号の説明】

１１２…過酸化水素水タンク（殺菌液タンク）１１４…加圧用圧力源（加圧手段）１１６…噴霧ノズル（噴霧手段）１１８…缶（容器）１２０…圧力センサ１２２…コンピュータ（制御情報記憶手段、流量制御手
段、診断手段、ショット噴霧制御手段、補正手段）１２４…容器殺菌装置１２６…配管１２８…エア抜きユニット（エア抜き手段）１３０…ニードル自動可変バルブ（流量調整弁）１３２…流量センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】容器に霧状揮発性殺菌液を噴霧する噴霧
手段と、前記殺菌液を入れる殺菌液タンクと、前記殺菌
液タンク内の殺菌液を前記噴霧手段に供給するための配
管と、前記殺菌液タンク内の殺菌液に圧力をかけて前記
噴霧手段に供給する加圧手段と、を備えた容器殺菌装置
において、前記配管中の殺菌液の送液流量を調整し、前記噴霧手段
からの噴霧量を調整可能な流量調整弁と、前記流量調整弁の後段に設けられ、前記噴霧手段からの
噴霧量を、配管中の殺菌液の送液流量に基づいて監視す
るための殺菌液の送液流量情報を出力する流量センサ
と、前記流量調整弁の後段に設けられ、前記噴霧手段からの
噴霧量を、配管中の殺菌液の送液圧力に基づいて監視す
るための殺菌液の送液圧力情報を出力する圧力センサ
と、所望の噴霧量が得られた時に予め得ておいた前記流量セ
ンサ出力と前記圧力センサ出力の関係を制御情報として
記憶する制御情報記憶手段と、前記流量センサからの出力及び圧力センサからの出力が
前記制御情報記憶手段に記憶されている制御情報での所
望の噴霧量が得られる出力となるように、前記流量調整
弁に流量調整を行わせる流量制御手段と、を備えたことを特徴とする容器殺菌装置。
【請求項２】請求項１記載の容器殺菌装置において、前記制御情報記憶手段に記憶されている流量センサの出
力と圧力センサの出力のそれぞれに、正常値範囲が設定
されており、少なくともいずれか一方のセンサ出力が該
センサに対応する正常値範囲から外れた場合は、これを
噴霧量の異常として判断する診断手段を備えたことを特
徴とする容器殺菌装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の容器殺菌装置にお
いて、前記配管中の発泡エアを外部に抜くためのエア抜き手段
を備えたことを特徴とする容器殺菌装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の容器殺
菌装置において、前記噴霧手段に殺菌液のショット噴霧を行なわせるショ
ット噴霧制御手段と、前記流量センサと前記流量制御手段との間に設けられた
補正手段と、を備え、前記流量センサは、検出した流量に比例した数のパルス
信号を出力し、前記補正手段は、前記流量センサからの各パルス信号の
時間間隔を監視し、前段のパルス信号との時間間隔が所
定の時間間隔より小さいパルス信号を逆流パルスと判断
し、前記流量制御手段は、前記流量センサからの出力のう
ち、前記補正手段で判断された逆流パルス信号を除いた
数のパルス信号を、流量センサの真の出力とみなすこと
を特徴とする容器殺菌装置。