JP2006021798A - 加熱滅菌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダミーワークを使わずに、最後の容器８まで完全に滅菌することを可能にする。
【解決手段】缶体２内が、仕切壁４、６によって導入部１０、滅菌部１２および冷却部１４に仕切られている。滅菌部１２には循環ファン４０が設けられ、下方のネットコンベヤ１６によって搬送されている容器８に向けて熱風を吹き出して加熱滅菌する。この滅菌部１２内の熱風は循環経路４６およびヒーター４２を通って循環する。導入部１０には給気ファン３２が設けられ、下方の容器８に向けて吹き出している。このエアは排気ファン３６によって外部に排出される。導入部１０と滅菌部１２との間の開口部４ａを最後の容器８が通過すると、この開口部４ａから滅菌部１２の熱風が導入部１０に流出してしまうので、導入部１０の排気ファン３６の排気量を減少させ、滅菌部１２から導入部１０への熱風の流出量を減らして、滅菌部１２内での熱風の循環量を確保する。
【選択図】図１

Description

本発明は加熱滅菌装置に係り、特に、容器等の物品を導入する導入部と、導入された物品を加熱エアにより加熱して滅菌する滅菌部と、加熱した物品を冷却する冷却部とを備えた加熱滅菌装置に関するものである。

加熱滅菌装置は、一般に、上流側から順に容器等の物品を導入する導入部、導入された物品に加熱エアを上方から吹き付け、加熱して滅菌する滅菌部、加熱された物品を冷却する冷却部を備えており、前記滅菌部に設けた加熱エア供給手段により上方から加熱エアを吹き出して容器を加熱滅菌するとともに、容器を搬送するコンベヤを通気性を有するネットコンベヤから構成し、前記加熱エア供給手段から吹き出した熱風をネットコンベヤの下方から吸い出して滅菌室内を循環させるようになっている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

前記のような加熱滅菌装置の一例について、図３により簡単に説明する。缶体１０２内は、上流側から順に容器１０８の導入部１１０、容器１０８を加熱して滅菌する滅菌部１１２、加熱された容器１０８を冷却する冷却部１１４に区画されている。導入部１１０では、ネットコンベヤ１１６によって搬送されている容器１０８に、清浄エア供給手段１３２から吹き出されたエアが吹き付けられる。このエアは排気手段１３６によって吸引されて排出される。滅菌部１１２では、加熱エア供給手段１４０から吹き出されたエアが、容器１０８に吹き付けられて加熱滅菌した後、循環経路１４６およびヒーター１４２を介して循環している。また、冷却部１１４では、清浄エア供給手段１４８からエアが吹き出されて容器１０８に吹き付けられ、ネットコンベヤ１１６を透過して排気手段１５２によって排出されるようになっている。これら導入部１１０、滅菌部１１２および冷却部１１４の圧力は、冷却部１１４が最も高く、次いで滅菌部１１２が、そして導入部１１０が最も低くなるように制御する（冷却部１１４の圧力＞滅菌部１１２の圧力＞導入部１１０の圧力）ことにより、冷却部１１４から滅菌部１１２を経て導入部１１０へ向かうエアの流れを生じるようになっている。

前記加熱滅菌装置は、上流側に容器１０８を洗浄する洗浄機（図示せず）が、そして、下流側に滅菌済みの容器１０８内に内容物を充填する充填機（図示せず）がそれぞれ配置されており、前記ネットコンベヤ１１６の搬送方向と直交する方向に配置された単列の供給コンベヤ１２２によって搬送されてきた洗浄済みの容器１０８が、プッシャ１２４によって一列分ずつネットコンベヤ１１６上に押し込まれるようになっている。前記導入部１１０と滅菌部１１２との間の仕切壁１０４、および滅菌部１１２と冷却部１１４との間の仕切壁１０６には、それぞれネットコンベヤ１１６によって搬送される容器１０８が通過可能な開口部１０４ａ、１０６ａが形成されており、ネットコンベヤ１１６によって搬送される容器１０８は、周囲に僅かの隙間を有してこれら開口部１０４ａ、１０６ａを通過していく。
特開２０００−１０９０３０号公報（第３−４頁、図１） 特開２００３−３３９８２７号公報（第３−４頁、図１）

前記従来の加熱滅菌装置では、上流側の洗浄機から供給されてきた容器１０８が、供給コンベヤ１２２からネットコンベヤ１１６上に順次押し込まれ、ネットコンベヤ１１６によって導入部１１０、滅菌部１１２、冷却部１１４を連続的に搬送されて行く。そして、導入部１１０では、その上方の清浄エア供給手段１３２から吹き出された清浄なエアが、容器１０８に吹き付けられた後、ネットコンベヤ１１６の下方から吸い出されて排出される。次の滅菌部１１２では、上方の加熱エア供給手段１４０から吹き出された加熱エアが、ネットコンベヤ１１６の下方から吸い出されてこの滅菌部１１２内で循環している。導入部１１０と滅菌部１１２との間の仕切壁１０４には、ネットコンベヤ１１６によって搬送される容器１０８が通過可能な開口部１０４ａが形成されているが、容器１０８が連続的に搬送されている間は、容器１０８の周囲の僅かな隙間によって連通しているだけなので、滅菌部１１２から導入部１１０へ流れ出す加熱エアの量は僅かである。

ところが、生産終了時に最終の容器１０８（１０８Ａ）が導入部１１０から滅菌部１１２内に搬入された後は、導入部１１０のネットコンベヤ１１６上から排気手段１３６の吸引の妨げとなっていた容器１０８がなくなることで、排気手段１３６による吸気が過剰気味となるとともに、導入部１１０と滅菌部１１２との間の開口部１０４ａに容器１０８がなくなり、開口部１０４ａ全体が開放してしまうので、滅菌部１１２の熱風が導入部１１０側に吸い出され（図３の矢印Ａ参照）、滅菌部１１２内を循環する熱風の量が不足して、容器１０８が充分に加熱滅菌されないという問題が発生する。そこで従来は、生産終了時の最後尾の容器１０８（１０８Ａ）の後にダミーワークをおいて搬送することにより対応していた。このように、従来は、ダミーワークを用意する必要があり、また、運転時にはダミーワークを設置し、取り除くという余分な作業が必要であるという問題があった。

本発明は、物品の導入部と、この導入部を介して導入された物品を加熱滅菌する滅菌部と、加熱された物品を冷却する冷却部と、前記物品を搬送する物品搬送手段と、前記滅菌部に設けられて、上方から加熱エアを吹き出す加熱エア供給手段と、前記導入部に設けられて、上方から清浄エアを吹き出す清浄エア供給手段および下方から排気する排気手段とを備えた加熱滅菌装置において、前記導入部に設けられた排気手段の作動を制御する制御手段と、搬送手段によって滅菌部に搬入される物品群の最後尾の位置を認識する認識手段を設け、この認識手段の認識結果に基づいて、前記制御手段が、排気手段の排気量を減少させるように制御することを特徴とするものである。

本発明の加熱滅菌装置は、最後尾の容器の通過を確認した後、導入部の排気手段による排気量を減少させて、滅菌部から導入部へ吸い出される熱風の量を少なくし、滅菌部内で循環する熱風の量を確保することにより、ダミーワークを使用することなく、最後尾の容器まで完全に加熱滅菌することができる。

滅菌部内に加熱エア供給手段と、この加熱エアを循環させる循環手段を設け、導入部には、清浄なエアを供給する清浄エア供給手段と、エアを吸引して外部に排出する排気手段を設け、最後の物品が導入部から滅菌部内に搬入された後は、制御手段によって、導入部から排出されるエアの量を減らすように制御することにより、滅菌部から導入部へのエアの流出を抑制するという構成で、滅菌部内の熱風の循環量を確保して物品を完全に滅菌するという目的を達成する。

以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図１は本発明の一実施例に係る加熱滅菌装置の全体の構成を簡略化して示す概略構成図である。缶体２の内部が、仕切壁４、６によって区画され、上流側から順に、外部から物品（バイアル等の容器８）を導入する導入部１０、前記容器８を加熱して滅菌する滅菌部１２、滅菌部１２で加熱された容器８を冷却する冷却部１４が配置されている。

導入部１０、滅菌部１２および冷却部１４の下部には、ネットコンベヤ１６が配設されており、上流側から導入部１０内に供給された容器８が、このネットコンベヤ１６によって順次滅菌部１２、冷却部１４内を搬送される。導入部１０の入口側の壁面１８、導入部１０と滅菌部１２との間の仕切壁４、滅菌部１２と冷却部１４との間の仕切壁６、冷却部１４の出口側の壁面２０には、それぞれ容器８が通過可能な大きさの開口部１８ａ、４ａ、６ａ、２０ａが形成されており、ネットコンベヤ１６によって搬送される容器８が、周囲に僅かな隙間を有する状態で通過するようになっている。

この加熱滅菌装置の上流側には、図示しない洗浄機が設けられており、この洗浄機で洗浄された容器８が供給コンベヤ２２によって加熱滅菌装置に搬送される。供給コンベヤ２２は、ネットコンベヤ１６の搬送方向（図１の矢印Ｂ方向）と直交する方向に配置されており、容器８を一列で搬送する。供給コンベヤ２２によって搬送されてきた容器８は、加熱滅菌装置の導入部１０の入口側に設けられた開口部１８ａに到達すると、ネットコンベヤ１６が搬送する列数分ずつ、プッシャ２４によって導入部１０内に押し込まれ、入口側渡り板２６を介してネットコンベヤ１６上に供給される。

加熱滅菌装置の下流側には、図示しない充填機が設けられており、この加熱滅菌装置で滅菌され冷却された後、排出コンベヤ２８上に排出された容器８がこの充填機に送られて医薬品等の内容物が充填される。排出コンベヤ２８は、ネットコンベヤ１６の搬送方向Ｂと直交する方向に配置されており、冷却部１４で冷却された容器８が、ネットコンベヤ１６から出口側渡り板３０を介して押し出され、出口側開口部２０ａを通過してこの排出コンベヤ２８上に乗り移り、一列で充填機へ搬送される。

導入部１０の上部には、この導入部１０内にエアを吹き出す給気ファン（清浄エア供給手段）３２が設けられており、この給気ファン３２から吹き出されたエアが、ＨＥＰＡフィルタ３４によって浄化されてネットコンベヤ１６上の容器８に吹き付けられる。この導入部１０内は、ネットコンベヤ１６の下部側から排気ファン（排気手段）３６によって吸引されており、給気ファン３２によって上方から吹き出されたエアは、通気性を有するネットコンベヤ１６を透過して、導入部１０の下部側から外部に排出される。これら給気ファン３２および排気ファン３６は、制御装置３８によってその給気量および排気量を制御される。なお、図１中の破線はエア通路、２点鎖線は制御装置３８からの、または制御装置３８への信号経路を示す。

滅菌部１２の上部には、エアを吹き出す循環ファン（加熱エア供給手段）４０が設けられている。この滅菌部１２では、循環ファン４０が、ヒーター４２によって加熱した熱風を下方へ向けて吹き出すようになっている。循環ファン４０から吹き出された熱風は、ＨＥＰＡフィルタ４４を通過して浄化され、ネットコンベヤ１６によって搬送されている容器８に吹き付けられる。容器８に吹き付けられてこの容器８を加熱滅菌した後、ネットコンベヤ１６を上方から下方へ透過したエアは、循環経路（循環手段）４６を通ってヒーター４２に戻り、再度加熱されて循環ファン４０から吹き出され、この滅菌部１２内を循環する。循環ファン４０の作動も前記制御装置３８によって制御される。

冷却部１４の上部には、この冷却部１４内にエアを吹き出す給気ファン（清浄エア供給手段）４８が設けられており、この給気ファン４８から吹き出されたエアが、ＨＥＰＡフィルタ５０によって浄化されてネットコンベヤ１６上の容器８に吹き付けられる。この冷却部１４内は、ネットコンベヤ１６の下部側から排気ファン（排気手段）５２によって吸引されており、給気ファン４８によって上方から吹き出されたエアは、通気性を有するネットコンベヤ１６を透過して、冷却部１４の下部側から排出される。これら給気ファン４８および排気ファン５２は、前記制御装置３８によってその給気量および排気量を制御される。

前記ネットコンベヤ１６にはエンコーダ５４が設けられており、このエンコーダ５４からの信号が制御装置３８に入力され、ネットコンベヤ１６によって搬送されている容器８の位置を検出している。この実施例では、請求項１に記載した物品群の最後尾の位置を検出する認識手段としてこのエンコーダ４５を用いているが、必ずしもエンコーダに限るものではなく、例えば、導入部１０でのネットコンベヤ１６上の容器８の通過の有無を検出するセンサを設け、容器８の通過がなくなることで最後尾を検出し、その直後、または所定時間経過後に、最後尾の容器８が滅菌部１２へ搬入されることを認識するようにしても良い。

以上の構成の加熱滅菌装置の作動について説明する。洗浄機で洗浄された容器８は供給コンベヤ２２によって一列で搬送され、加熱滅菌装置の入口側（入口側壁面１８の開口部１８ａ）に到達すると、プッシャ２４に押されて導入部１０内に押し込まれ、入口側渡り板２６上を通過してネットコンベヤ１６上に乗り移る。これら容器８は、ネットコンベヤ１６によって導入部１０内を搬送されている間に、給気ファン３２によって吹き出され、ＨＥＰＡフィルタ３４を通過した清浄エアが吹き付けられる。容器８に吹き付けられたエアは、ネットコンベヤ１６を上方から下方へ通り抜け、排気ファン３６に吸引されてこの導入部１０から排出される。

導入部１０と滅菌部１２との間の仕切壁４には、周囲に小さな隙間を有して容器８が通過できるサイズの開口部４ａが形成されており、ネットコンベヤ１６によって搬送されている容器８はこの開口部４ａを通過して滅菌部１２内に搬入される。滅菌部１２内には、ヒーター４２で加熱されたエアが循環ファン４０によって上方から下方へ向けて吹き出されており、ＨＥＰＡフィルタ４４を通過した後容器８に吹き付けられる。容器８は熱風によって加熱されて滅菌される。下方へ向けて吹き出されている熱風は、ネットコンベヤ１６を上方から下方に透過し、循環経路４６を介してヒーター４２に送られ、加熱された後再度循環ファン４０によって吹き出されて滅菌室１２内を循環している。ネットコンベヤ１６によって連続的に容器８が搬送されている間（図１に示す状態）は、導入部１０と滅菌部１２との間の開口部４ａ内に常に容器があるため、容器８と開口部４ａとの間の隙間が小さいので、滅菌部１２から導入部１０に流出するエアの量は少なく、容器８を加熱滅菌するために必要な量の熱風が滅菌部１２内を循環している。

滅菌部１２で加熱滅菌された容器８は、ネットコンベヤ１６によって搬送され、滅菌部１２と冷却部１４との間の仕切壁６に形成された開口部６ａを通って冷却部１４に搬入される。冷却部１４でも、上方の給気ファン４８からエアが吹き出され、ＨＥＰＡフィルタ５０によって浄化されてネットコンベヤ１６上の容器８に吹き付けられており、前記滅菌部１２で加熱されて高温になっている容器８を冷却する。冷却された容器８は、後続の容器８に押されて出口側渡り板３０上を通過して、冷却部１４の出口（出口側壁面２０の開口部２０ａ）を通って排出コンベヤ２８上に排出される。排出コンベヤ２８は滅菌および冷却がすんだ容器８を充填機まで搬送して充填機内に供給する。

生産が終了するときには、洗浄機で最後の容器８の洗浄が終了すると、洗浄機から容器無しの信号が制御装置３８に入り、制御装置３８は、プッシャ２４があと何回作動するとすべての容器８が加熱滅菌装置内に供給されるか判断する。プッシャ２４が前記回数だけ作動して最終回に達すると、ネットコンベヤ１６に設けられているエンコーダ５４により、容器群の最後尾の容器８（図２の容器８Ａ参照）の位置を検出し、この最後尾の容器８（８Ａ）が導入部１０と滅菌部１２との間の仕切壁４の開口部４ａを通過したことを確認すると、この認識結果に基づいて、制御装置３８は、導入部１０に設けられている排気ファン３６の作動を制御して導入部１０からの排気量を減少させる。導入部１０から排出されるエアの量を少なくすることにより、容器８が通過して開放状態になっている開口部４ａを通って滅菌部１２から導入部１０へと流出する熱風の量を抑制する。このように滅菌部１２から導入部１０へと流出する熱風の量を減らすことにより、容器８がネットコンベヤ１６によって連続的に搬送されているときとほぼ同じ量の熱風を滅菌部１２内で循環させるようにすることができ、ダミーワークを使用することなく、最後の容器８まで完全に滅菌することが可能になる。

なお、導入部１０からの排気量を減少させるタイミングは、タイムラグを考慮して最後尾の容器８（８Ａ）が仕切壁４の開口部４ａに差し掛かる直前に切り換えるように制御しても良い。但し、容器８が開口部４ａを通過する前に切り換わると、開口部４ａが塞がった状態で排気量が減少するため、導入部１０の内圧が上昇して滅菌部１２よりも高くなるおそれがあるので、実際に排気量を減少させるのは、開口部４ａが開放状態になってからであることが望ましい。また、排気量の減少量は、前記各部の圧力状態（冷却部１１４の圧力＞滅菌部の圧力＞導入部の圧力）を崩さない範囲とする。

加熱滅菌装置の全体の構成を簡略化して示す構成図である。（実施例１） 前記加熱滅菌装置の運転終了時の状態を示す図である。 従来の加熱滅菌装置の一例を示す図である。

符号の説明

８ 物品（容器）
１０ 導入部
１２ 滅菌部
１４ 冷却部
１６ 搬送手段（ネットコンベヤ）
３２ 清浄エア供給手段（給気ファン）
３６ 排気手段（排気ファン）
３８ 制御手段（制御装置）
４０ 加熱エア供給手段（循環ファン）

Claims (2)

1. 物品の導入部と、この導入部を介して導入された物品を加熱滅菌する滅菌部と、加熱された物品を冷却する冷却部と、前記物品を搬送する物品搬送手段と、前記滅菌部に設けられて、上方から加熱エアを吹き出す加熱エア供給手段と、前記導入部に設けられて、上方から清浄エアを吹き出す清浄エア供給手段および下方から排気する排気手段とを備えた加熱滅菌装置において、
   前記導入部に設けられた排気手段の作動を制御する制御手段と、搬送手段によって滅菌部に搬入される物品群の最後尾の位置を認識する認識手段を設け、この認識手段の認識結果に基づいて、前記制御手段が、排気手段の排気量を減少させるように制御することを特徴とする加熱滅菌装置。
2. 前記滅菌部に、加熱エア供給手段から吹き出された加熱エアを循環させる循環手段を設け、最後尾の物品が滅菌部を通過中も、通常の運転時と同様のエア循環量を確保できるように、前記排気手段の排気量を制御することを特徴とする請求項１に記載の加熱滅菌装置。

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