JP2005335724A - 密封チャンバー殺菌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無菌充填機の無菌チャンバーの隅々まで確実に短時間で効率良く殺菌することのできる密封チャンバー殺菌装置を提供する。
【解決手段】
無菌充填機の無菌チャンバーを装置殺菌する際に、無菌チャンバーの上面に無菌チャンバーを覆う円形状の上部天板を形成し、上部天板の外周縁と同等の鍔部が形成されている椀状の蓋部材を具備し、前記上部天板の下面と蓋部材の鍔部上面が密着係合されていることを特徴とした密封チャンバー殺菌装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、水、ジュース、お茶、コーヒー等の飲料水、醤油、味醂、ソース等の業務用調味液、酒、ワイン、ウイスキー等のアルコール飲料、輸液、消毒液等の医薬液などの内容物を無菌充填する無菌充填機の無菌チャンバーの殺菌、詳しくは装置殺菌を施す密封チャンバー殺菌装置に関するものである。

従来、無菌充填機で無菌内容物を無菌充填する充填作業を開始する前に、まず先に充填機の無菌チャンバー内を無菌化するために殺菌処理が行われる。無菌チャンバー内の殺菌は通常スチーム、ガス、過酸化水素スプレー等を用いておこなわれている。

また、一般的方法としては、無菌チャンバー内全体に過酸化水素水を噴霧する為にスプレーノズルを無菌チャンバー内に設置し、そこから過酸化水素水を噴霧して殺菌する方法が採用されている。また、噴霧される過酸化水素水は通常３５％濃度のものが使用されている。

また、スチーム殺菌は無菌チャンバー内に１３０℃以上の蒸気を噴霧し、無菌チャンバー内が滅菌温度（例えば、１３０℃）に達するまで長時間スチームが噴霧される。

さらに、ガス状殺菌剤を用いてチャンバー内を殺菌する装置として図４に示すように、無菌エアー導入口１０１の弁１０２およびエアー排気口１０３、１０４、１０５の弁１０２を全て閉じ、製品容器取り出し口１０６をカバー１０７で覆い、そして、通常は垂直位置にあってチャンバー１０８の内部を複数の部屋に仕分けている複数の隔壁１０９を水平位置に旋回移動させてチャンバー１０８の内部を１つの空間として開放する。この状態で、包装材料を殺菌するための殺菌剤噴霧ノズルから噴霧されるガス状殺菌をチャンバー１０８内に充満させることにより、チャンバー内を殺菌する。すなわち装置殺菌１００（例えば、特許文献１参照。）が知られている。

さらに、図５に示すように、金属で覆われた無菌チャンバー１１１内に収容された電子線照射装置１１２から電子線を照射して金属部１１３に電子線を当てて変換Ｘ線を生じさせて、該変換Ｘ線を無菌チャンバー１１１内全体に行き渡らして無菌チュンバー１１１内を殺菌する殺菌装置２００（例えば、特許文献２参照。）も知られている。

以下に先行技術文献を示す。
特開平９−５８６３５号公報 特開平８−８９５６２号公報

しかし、上記従来のスチーム殺菌では無菌チャンバーの形状が複雑である場合、殺菌可能な高温スチームが得られない部分が生じ、殺菌不良部が生じると言う問題がある。また、スチーム噴射している時間が長く且つスチームのドレン抜きなど、殺菌工程に要する時間が長時間にわたると言う問題がある。

さらに、殺菌不良部が生じることがないようするために高温スチームを長時間大量のス
チームを使用するためにエネルギーコストが高くなる問題もある。

また、過酸化水素スプレーの場合は噴霧するスプレー角度と配管径とが適切でなかったり、粒径のバラツキによりノズル近傍のみに過酸化水素等が溜まると言う問題がある。さらに、噴射するノズルが固定されている場合には隅まで過酸化水素等が行き届かず殺菌不良部が生じることがあり、それを防止するために噴霧する量が過剰になる問題がある。

さらに、噴霧する量が過剰になった場合、無菌充填機で生産開始の製品に過酸化水素等が混入し、食品衛生上、問題を来たし、同時に環境の汚染の問題もある。

また、ガス殺菌あるいは図４に示すガス状の殺菌剤を用いてチャンバー内を殺菌する場合、無菌チャンバーにシール不良（密封不良）箇所がある場合、シール不良（密封不良）箇所からガスあるいはガス状の殺菌剤が漏れ、作業者への悪影響が生じる問題がある。

さらに、図５に示す電子線照射による無菌チャンバーの殺菌は装置が高価であるだけでなく、無菌充填機を設置する際の隔離作業あるいは設置環境等を考慮しなければならないと言う問題がかる。

本発明は上記従来の問題を鑑みてなされたものであり、無菌チャンバー全体を隅々まで確実に殺菌し、短時間且つ、エネルギーコストの低い経済的なスチーム等を用いた密封無菌チャンバ殺菌装置を提供する。

上記問題点を解決するために、まず本発明の請求項１に係る発明は、無菌充填機の無菌チャンバー内に外気侵入を防止し、密封性を有する無菌キャップが被されている無菌口栓付袋状容器の口栓部を搬入する手段と、チャンバー内に配置され且つチャンバー内に搬入された無菌口栓付袋状容器の口栓部に無菌内容物を充填する充填装置部と、チャンバー内に配置され且つチャンバー内で口栓部の無菌キャップを取り外し、無菌内容物が充填された内容物充填無菌口栓付袋状容器に取り外した無菌キャップを被せるキャッピング装置部と、チャンバー内から無菌キャップが被されたキャップ付内容物充填無菌口栓付袋状容器を搬出する搬出手段とが備わっている無菌チャンバーを密封する手段を具備した密封チャンバー殺菌装置であって、前記無菌チャンバーを密封する手段は無菌チャンバーの上面に円形状の上部天板を形成し、上部天板の外周縁と同等の鍔部が形成されている椀状の蓋部材を具備し、前記上部天板の下面と蓋部材の鍔部上面が密着係合されていることを特徴とした密封チャンバー殺菌装置である。

本発明の密封チャンバー殺菌装置は無菌チャンバー全体が密封されることにより、密封された内部に殺菌するためのスチーム等が短時間に隅々まで行き渡り、さらに滅菌温度までの昇温が早く、且つ隅々まで均一な滅菌温度が短時間で達成し、確実にチャンバーが滅菌される。

さらに、殺菌するためのスチームが全く外部に漏れないだけでなく、供給したスチームを全て回収し、再び使用される為にスチームの消費量が少なく、且つエネルギーコストが低い。

また、無菌口栓付袋状容器に無菌内容物を無菌充填する充填機で充填作業を開始する前に必ず行われる装置殺菌作業の作業時間が大幅に短縮される他、充填ノズル周縁およびキャッピング装置部分等も速やかに効率良く殺菌できる。

本発明の密封チャンバー殺菌装置を実施の形態に沿って以下に図面を参照にしながら詳細に説明する。図１〜図３は本発明の一実施例を示す。本発明の密封チャンバー殺菌装置は水、ジュース、お茶、コーヒー等の飲料水あるいは醤油、味醂、ソース等の業務用調味液または酒、ワイン、ウイスキー等のアルコール飲料、精製水、消毒液、輸液等の医薬液、農薬、培養液、殺虫剤等の農業薬品、腐食液等の工業薬品などの内容物を無菌充填機で無菌充填する無菌チャンバーの装置殺菌で、殺菌不良部分を生じることなく、短時間で効率良く、且つエネルギーコストを低く行うことができる。

また、本発明の密封チャンバー殺菌装置の無菌チャンバー内で無菌内容物が無菌充填される無菌口栓付袋状容器の袋本体に使用される基材フイルムの樹脂としては積層シートを形成する際に他のフイルムとの接着加工性に適すものが好ましが、通常、基材フイルムの樹脂として、例えば、低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、線状低密度ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、メチルペンテンポリマー樹脂、ポリブテンポリマー樹脂、ポリエチレンまたはポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマール酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリビニル系樹脂等の熱可塑性樹脂の延伸または未延伸フイルムやそれらのフイルムに他の材料を積層したり、塗工などにより加工したものが好ましく使用されている。例えば、ポリテレフタル酸エステル、ポリプロピレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリ塩化ビニルエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、アクリル系樹脂、セルロースアセテートのフイルムなどが用いられる。

また、無菌口栓付袋状容器に無菌充填される無菌内容物によって、無菌口栓付袋状容器にガスバリア性が必要な場合には上記のフイルムにガスバリア性フイルム、例えば、無機酸化物、例えばケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、カリウム（Ｋ）、錫（Ｓｎ）、ナトリウム（Ｎａ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、鉛（Ｐｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）などの金属の酸化物をアモルファス（非晶質）化した薄膜を有する樹脂フィルム、あるいはエチレン・ビニルアルコール共重合体フイルム、ポリビニルアルコールフイルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物などのフィルム、あるいはポリエチレンテレフタレートフイルム、ポリアミドフイルム、ポリビニルアルコールフイルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物などにポリ塩化ビニリデンを塗工したフィルム、またはアルミニウム箔などが適宜選択され積層される。

さらに、無菌口栓付袋状容器の袋本体に使用されるの材質構成は、一般的には二重袋で、例えば、ポリエチレン／ポリエチレン、ポリエチレン／アルミニウム蒸着延伸ナイロン、ナイロン／ポリエチレン、ポリエチレン／アルミニウム蒸着延伸ポリエステル、塩化ビニリデンコートナイロン／ポリエチレン等であり、さらに、製袋加工機で三方を熱融着し、さらにキュップを装着するスパウトからなる口栓を開口部に熱融着して口栓付袋状容器が作製される。

次ぎに、図１は本発明の密封チャンバー殺菌装置の一実施例の概略を示す概略図である。図１に示すように本発明の密封チャンバー殺菌装置１９は円形状の上部天板２と鍔部が形成されている椀状の蓋部材１および円形状の上部天板２の下部に係止されている無菌チャンバー３から形成されている。

また、円形状の上部天板２と鍔部が形成されている椀状の蓋部材１は図には示していないがＯリングあるいはヘルールガスケット等を介して上部天板２の外周縁の下面と蓋部材１の上部鍔部上面が係合される。このために上部天板２と鍔部の係合された部分の密封性がより一層維持される。

また、上部天板２の上面には無菌チャンバ殺菌用スチーム注入パイプ４およびプロダクト滅菌用スチーム注入パイプ８が形成され、無菌チャンバー殺菌用スチーム注入パイプ４と無菌チャンバー殺菌用スチームパイプ６さらにスチームパイプ１３に形成されている無菌チャンバー殺菌用スチーム注出パイプ１１が連設されている。また、プロダクト滅菌用スチーム注入パイプ８もプロダクト滅菌用スチーム注入パイプ８とプロダクト滅菌用スチームパイプ９さらにスチームパイプ１３に連設されているプロダクト滅菌用スチーム注出パイプ１２が連設されている。

次ぎに、図２は本発明の密封チャンバー殺菌装置の上部天板および無菌チャンバーの一実施例の概略を示す概略図である。図２に示すように無菌チャンバー３の上部全面を覆う状態で円形状の上部天板２が形成されている。上部天板２の上面に無菌チャンバー３を装置殺菌するためのスチーム等が挿入される無菌チャンバー殺菌用スチーム注入パイプ４とプロダクト滅菌するためのプロダクト滅菌用スチーム注入パイプ８が形成されている。

無菌チャンバー殺菌用スチーム注入パイプ４と無菌チャンバー殺菌用スチームパイプ６および無菌チャンバー殺菌用スチームパイプ６とスチームパイプ１３に形成されている無菌チャンバー殺菌用スチーム注出パイプ１１との連設はヘルールユニオン７によって連設されている。また、同様にプロダクト滅菌用スチーム注入パイプ８とプロダクト滅菌用スチームパイプ９、およびスチームパイプ１３に形成されているプロダクト滅菌用スチーム注出パイプ１２とプロダクト滅菌用スチームパイプ９との連設もヘルールユニオン７によって成されている。

上記のように、各パイプとの連設がヘルールユニオン７によって成されていることにより、装置殺菌等をする際、あるいは装置殺菌等が終了した際に、無菌チャンバー殺菌用スチームパイプ６等の取り外し、または組立等が容易である。さらに各部がサニタリー仕様に施されている。

また、無菌チャンバー殺菌用スチーム注入パイプ４あるいは無菌チャンバー殺菌用スチームパイプ６、無菌チャンバー殺菌用スチーム注出パイプ１１あるいはプロダクト滅菌用スチーム注入パイプ８、プロダクト滅菌用スチームパイプ９、プロダクト滅菌用スチーム注出パイプ１２に用いられる材質は耐熱性、耐薬品性、耐腐食性等があれば特に限定しないが、好ましくはステンレス製が良い。

また、上部天板２の下面に形成されている無菌チャンバー３内には図には示していないが無菌口栓付袋状容器の口部が無菌チャンバー３内に搬入する手段と、搬入された口部の無菌キャップを脱着し、密封するキャッピング装置部とキャップ脱着と同時に無菌内容物を無菌口栓付袋状容器に充填する充填装置部と無菌内容物が充填されと同時にキャップを密封し、さらに、キャップが密封されている無菌内容物が充填されている無菌口栓付袋状容器を無菌チャンバー３内から搬出する手段が形成されている。

また、上記無菌口栓付袋状容器に無菌チャンバー３内で無菌内容物を無菌充填する際には、図には示していないが無菌チャンバー３内に無菌エアーが供給されて無菌チャンバー３内が陽圧に維持される。

さらに、図には示していないが上記無菌チャンバー３内に形成されているキャッピング装置の駆動は上部天板２の上方のエアーシリンダーのロット軸の昇降により駆動し、さらに別のエアーシリンダにより前記ロット軸が軸回転駆動されるが軸部の昇降あるいは回転摺動する各部分には気密性等を維持するためにＯリング等が形成されている。また、同様に無菌チャンバー内で無菌口栓付袋状容器に無菌内容物を無菌充填充填ノズルの昇降により摺する各部分にも気密性等を維持するためにＯリング等が形成されている。

次ぎに、図３は本発明の密封チャンバー殺菌装置の蓋部材の一実施例の概略を示す概略図である。図３に示すように蓋部材１は蓋部材１の上部外周縁に上部天板の外周園と係合する鍔部１７が形成されている。さらに鍔部１７の内側方向は無菌チャンバーの全側面と下面を覆い、殺菌するためのスチーム等が隅々まで均一に循環させるために椀状に形成されてる。

さらに、蓋部材１は無菌チャンバーをスチーム等で殺菌した後、無菌充填作業時には不要となるために、上部天板と蓋部材１が分離される。分離された蓋部材１を保管する際に安定して保管できるように蓋部材１の底部外周縁の適宜の場所に蓋部材固定脚１６が３〜４カ所に形成されている。また、蓋部材１の上部鍔部１７の上面に上部天板と係合した際に椀状の蓋部材１内の密封性を向上させるためにＯリングあるいはガスケットを載置する密封部材載置溝部１８が形成されている。

また、上記Ｏリングは耐熱性、耐薬品性、耐圧縮性等を有する公知のものが使用できる。さらに、へルールガスケットはシリコン、アクリロニトリルーブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンジエン三成分共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、フロロプロピレンメタクリレート共重合体（ＦＰＭ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等が適宜使用される。

また、蓋部材１の底部外周縁に形成されているスチーム回収用パイプ１５およびプロダクト滅菌用ドレンパイプ１４の出口方向の先端はヘルールユニオンによって他のパイプと連設されるように形成されている。

さらに、蓋部材１は耐熱性、耐薬品性、耐腐食性等があれば特に限定しないが、好ましくはステンレス製あるいは鋼材に硬質クロームメッキ等が施されているものが好ましい。また、スチーム回収用パイプ１５およびプロダクト滅菌用ドレンパイプ１４も耐熱性、耐薬品性、耐腐食性等があれば特に限定しないが、好ましくはステンレス製が良い。

本発明の密封チャンバー殺菌装置は飲料、業務用調味液、酒、医薬品などの内容物を無菌充填機する無菌チャンバーの殺菌はもとより、医療用器具・衣服の滅菌あるいは食品等の滅菌・殺菌加工など広い分野に利用できる素晴らしい発明である。

本発明の密封チャンバー殺菌装置の一実施例の概略を示す概略図である。 本発明の密封チャンバー殺菌装置の上部天板の一実施例の概略を示す概略図である。 本発明の密封チャンバー殺菌装置の蓋部材の一実施例の概略を示す概略図である。 従来使用されている殺菌装置の概略を示す概略図である。 従来使用されている殺菌装置の概略を示す概略図である。

符号の説明

１…蓋部材
２…上部天板
３…無菌チャンバー
４…無菌チャンバー殺菌用スチーム注入パイプ
５…ヘルールユニオン
６…無菌チャンバー殺菌用スチームパイプ
７…ヘルールユニオン
８…プロダクト滅菌用スチーム注入パイプ
９…プロダクト滅菌用スチームパイプ
１０…ヘルールユニオン
１１…無菌チャンバー殺菌用注出パイプ
１２…プロダクト滅菌用スチーム注出パイプ
１３…スチームパイプ
１４…プロダクト滅菌用スチームドレンパイプ
１５…蓋部材固定脚
１６…エアー加熱部
１７…鍔部
１８…密封部材載置溝部
１９…密封チャンバー装置

Claims (1)

1. 無菌充填機の無菌チャンバー内に外気侵入を防止し、密封性を有する無菌キャップが被されている無菌口栓付袋状容器の口栓部を搬入する手段と、チャンバー内に配置され且つチャンバー内に搬入された無菌口栓付袋状容器の口栓部に無菌内容物を充填する充填装置部と、チャンバー内に配置され且つチャンバー内で口栓部の無菌キャップを取り外し、無菌内容物が充填された内容物充填無菌口栓付袋状容器に取り外した無菌キャップを被せるキャッピング装置部と、チャンバー内から無菌キャップが被されたキャップ付内容物充填無菌口栓付袋状容器を搬出する搬出手段とが備わっている無菌チャンバーを密封する手段を具備した密封チャンバー殺菌装置であって、前記無菌チャンバーを密封する手段は無菌チャンバーの上面に円形状の上部天板を形成し、上部天板の外周縁と同等の鍔部が形成されている椀状の蓋部材を具備し、前記上部天板の下面と蓋部材の鍔部上面が密着係合されていることを特徴とした密封チャンバー殺菌装置。

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