JP2012139457A - 不透明液状物質の殺菌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 牛乳等の不透明液状物質に紫外線を照射して殺菌することのできる殺菌装置を提供する
【解決手段】 牛乳等を収容する容器５と、紫外線殺菌灯３、および、攪拌翼９を回転させる電動機６とを備えた電気部１から構成される。紫外線殺菌灯３や電動機６は、収容容器５上が電気部１に装着した状態でのみ点灯または駆動する。収容容器５が電気部１に装着されているか否かは、電気部１に取り付けたスイッチ８で検出する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、紫外線殺菌灯を利用して、牛乳等の不透明液状物質に紫外線を照射することにより不透明液状物質中の細菌を死滅させて、これを殺菌することのできる不透明液状物質の殺菌装置に関する。

本発明に係る殺菌装置による殺菌対象である不透明液状物質として牛乳が挙げられる。我国では、牛乳を殺菌する場合、食品衛生法の「乳及び乳製品の成分規格等に関する省令（乳等省令）により、６２℃〜６５℃で３０分間加熱するか、又は、これと同等以上の殺菌効果を有する方法で加熱殺菌すること」と定められている。

上記加熱殺菌の方法としては、低温保持殺菌法（ＬＴＬＴ法）や高温保持殺菌法（ＨＴＬＴ法）、高温短時間法（ＨＴＳＴ法）や超高温短時間殺菌法（ＵＨＴ法）、超高温滅菌法（ＵＨＴ法）が知られている。

ところで、牛乳を家畜（子牛等）の餌として利用する場合、上記食品衛生法の規定の対象とはならないが、この場合も、牛乳を貯留する容器から牛乳を一旦容器外へ取り出し、上述した加熱法により殺菌処理後、冷却してから家畜（子牛等）に授乳させることが一般的である。

しかし、上記加熱による殺菌処理は作業負担が重く、相当な時間も要することから、これに代わる殺菌方法の提案が望まれていた。また、加熱による殺菌処理は、殺菌温度に設定するための予熱が必要であるため消費電力が大きく、しかも、加熱により牛乳の脂肪分が分離したり成分に変質が生じる可能性もあり、このような問題の発生を生じない殺菌方法の提案が好ましい。

そこで、上記要請に適う殺菌方法として、紫外線を利用した殺菌処理が種々提案されている（特許文献１参照）。

特開平８−５７４７６号公報

特許文献１記載の発明は、石英等、紫外線を透過する材料で作られた円筒の外周に紫外線光源を配して、円筒の内面に殺菌無菌化する液体を流下させることにより、円筒の内面に液体の超薄膜を形成する。液体の超薄膜には、円筒を透過した紫外線が曝露されて、液体に含まれる微生物やウイルス等を殺菌する。

この方法によれば、不透明な液体の全ての部分に紫外線を照射することができ、信頼できる殺菌効果を得ることができる。

上記殺菌方法は、牛乳等有色の液体においては、紫外線の透過率が悪く、特に、紫外線殺菌灯から照射される波長を２５４ｎｍとする紫外線は、有色の液体に対して透過性が悪いことに鑑み、液体を超薄膜として流し、これを殺菌することに特徴を有する。

然るに、牛乳等有色の液体を石英等からなる円筒内面に流下させた場合、有色液体が円筒内面に付着，残留し、次第に紫外線の透過率を低下させる問題があった。特に牛乳等油分の多い液体を流下させた場合は、円筒内面に膜を形成し、これにより、円筒に対する紫外線の透過率は著しく低下し、結果、液体の殺菌効果は低下して、信頼に足る殺菌処理が実現できなくなる可能性がある。

この問題を解決するためには、メンテナンスによって円筒内面を定期的に清掃する必要があるが、当該作業に費やす作業者の負担を考慮すると好ましい方法とはいえない。

そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みて、長期の殺菌処理においても殺菌効果を持続し、定期的なメンテナンスを極力不要とし、信頼性のある殺菌処理を施すことのできる不透明液状物質の殺菌装置を提供するものである。

請求項１記載の発明は、紫外線殺菌灯と攪拌翼の回転駆動源を備えてなる電気部と、該電気部と着脱可能に構成した不透明液状物質の収容容器からなり、前記攪拌翼は、前記収容容器が電気部に装着した状態で、収容容器内の不透明液状物質中に位置するように前記回転駆動源の出力軸に連結されて構成したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記回転駆動源は、前記収容容器が電気部に装着した状態でのみ攪拌翼を回転駆動させるように構成したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２の何れかに記載の発明において、前記紫外線殺菌灯は、前記収容容器が電気部に装着した状態でのみ点灯するように構成したことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の発明において、前記攪拌翼は、平板形状又は捩れ形状をなし、前記回転駆動源の出力軸に対し、該出力軸の長手方向から一定角度傾斜させて複数枚取り付けて構成したことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、不透明液状物質を密閉された空間内で攪拌しながら殺菌処理することができ、殺菌処理中に塵埃等の異物が混入することを確実に防ぐことができる。

請求項２記載の発明によれば、回転動作中の攪拌翼に装置の利用者が接触することによって負傷等することを確実に防止できる。

請求項３記載の発明によれば、電気部と収容容器内で密閉された状態でのみ、紫外線殺菌灯が点灯される構成であるので、当該装置の利用者が紫外線の点灯状態を直視することを回避できる。

また、請求項３記載の発明によれば、加熱殺菌する場合と比較して、殺菌処理により消費される電力を飛躍的に低減することができる。

請求項４記載の発明によれば、攪拌翼によって不透明液状物質の攪拌が促進されるので、収容容器の底面付近に位置する不透明液状物質を攪拌して液面側へ移動させることができるので、不透明液状物質全体を満遍なく紫外線殺菌することができる。

（ａ）は、本発明に係る不透明液状物質の殺菌装置を構成する電気部の下面図であり、（ｂ）は前記殺菌装置の正面図である。 （ａ），（ｂ）とも、前記殺菌装置を構成する攪拌翼の構造を示す一例である。 （ａ）は、本発明に係る他の不透明液状物質の殺菌装置を構成する電気部の下面図であり、（ｂ）は前記殺菌装置の正面図である。

以下、本発明の実施の形態について図１及び図２を用いて説明する。図１は本発明に係る不透明液状物質の殺菌装置Ａを示している。

図１（ａ）は不透明液状物質の殺菌装置Ａを構成する電気部１の下面図であり、図１（ａ）において、２は前記電気部１の矩形状に形成した外箱を示している。３は電気部１の下側に複数本取り付けられる紫外線殺菌灯であり、４は電気部１の下面から下方へ延出する出力軸を示している。

図１（ｂ）は、前記殺菌装置Ａの正面図であり、同図（ａ）に示す電気部１を収容容器５上に載置して構成されている。図１（ｂ）において、６は前記出力軸４を回転駆動する駆動源としての電動機であり、７は収容容器５内に貯留する例えば、牛乳等の不透明液状物質である。

８は前記電気部１に設けられ、電気部１が収容容器５上に載置された状態を検出するスイッチであり、９は前記出力軸４の下方端に取り付けられる攪拌翼を示している。

図２に前記攪拌翼９の具体的構造を示す。図２に示す攪拌翼９は、図１に示す出力軸４の回転によって不透明液状物質７の攪拌が促進される構造となっている。つまり、図２（ａ）に示すように、攪拌翼９は略平板形状をなし、出力軸４周りに複数枚（図２（ａ）では４枚）取り付けられている。そして、その上端部（電気部１側）９ａから下端部９ｂ（収容容器５の底面側）に向けて垂直方向から一定角度傾斜させて取り付けられている。

また、前記攪拌翼９は、図１（ａ）に示す構造に限定されず、同図（ｂ）に示すように、その先端側の傾斜角度を基端側の傾斜角度と比較してより大きく構成することによって、攪拌翼９に所謂、捻りを加えた構造としても良い。

つづいて、図１に示す殺菌装置Ａを利用して不透明液状物質７を殺菌処理する方法について説明する。まず、図１に示す電気部１が収容容器５から取り外された状態で、収容容器５の上部開口から殺菌対象である不透明液状物質（例えば、牛乳）７を流入させる。

そして、収容容器５の上部に電気部１を載置し、収容容器５の上部開口を閉塞する（図１（ｂ）参照）。この状態において、電気部１の下側に取り付けた紫外線殺菌灯３は収容容器５内に貯留する不透明液状物質７に接触しない充分な距離を保って収容容器５内に配置される。

また、電気部１の下面から延出する出力軸４は、その先端に取り付けた攪拌翼９を収容容器５の底面に接触しない状態で不透明液状物質７内に沈下される。そして、電気部１に備えたスイッチ８は、収容容器５の上部開口が電気部１によって閉塞された状態を検知する。

紫外線殺菌灯３は、前記スイッチ８のＯＮ（投入）動作に応じて点灯するように構成しても良いし、前記スイッチ８とは別途備えたＯＮ／ＯＦＦスイッチ（図示せず）の操作に応じて点灯／消灯するように構成しても良い。何れにしても、電気部１が収容容器５上に載置されて、収容容器５の上部開口が電気部１によって閉塞され、スイッチ８がＯＮした状態でのみ、紫外線殺菌灯３が点灯可能に構成する。

一方、不透明液状物質７中に位置した攪拌翼９は、図１（ａ）に示す状態において、電動機６の動作スイッチ（図示せず）をＯＮ（投入）操作することによって、出力軸４を介して回転し、不透明液状物質７を攪拌する。

このとき、攪拌翼９は、図２（ａ）に示すように、垂直方向から一定角度傾斜しているか、或いは、同図（ｂ）に示すように、捻りを有する形状であるので、収容容器５内の底面付近に存在する不透明液状物質７を液面側へ押し上げて、不透明液状物質７全体を満遍なく攪拌することが可能となる。

つまり、点灯した紫外線殺菌灯３から照射される紫外線は、殺菌する液体７が不透明である場合、液体７の深部にまで到達せず、液面付近の液体のみ殺菌することになるが、不透明液状物質７は前述したように攪拌翼９によって全体が満遍なく攪拌されるので、攪拌によって液面付近に対流してきた際に紫外線の照射を受けて殺菌されることになる。

また、前記紫外線殺菌灯３は、単位時間当たりの照射量を制御することにより、不透明液状物質７中に存在する種々の細菌の殺菌に対応可能である。つまり、細菌はその種類に応じて死滅する紫外線量が異なるので、複数の細菌のうち、死滅する紫外線量の最も多い細菌に合わせて紫外線を照射することにより、複数の細菌すべてを死滅させることが可能となる。

なお、単位時間当たりの照射量の制御は、例えば、殺菌灯３のオン／オフ時間を管理したり、殺菌灯３の出力（強度）を可変する等の方法で実現可能である。殺菌灯３の出力（強度）を可変する方法としては、例えば、インバータによるＰＷＭ調光等、周知な技術により実現可能である。

また、前記攪拌翼９を回転させる出力軸４を備えた電動機６は、電気部１が収容容器５上に載置され、収容容器５の上部開口を閉塞した状態でのみ駆動可能となるようスイッチ８と連動させて構成することにより、回転中の攪拌翼９に利用者が接触して怪我をすることを防止し、利用者の安全性を向上するように構成する。

図３は図１とは別形状の紫外線殺菌装置Ｂを示しており、図３（ａ）は、殺菌装置Ｂを構成する電気部１ａの底面図である。また、同図（ｂ）は、電気部１ａを収容容器５ａに載置した状態を示す殺菌装置Ｂの正面図である。

図３（ａ）に示す電気部１ａは、図１（ａ）に示す電気部１とその形状が異なり、横断面形状が円形状に構成されている。そして、当該電気部１ａの下面に取り付けられる紫外線殺菌灯３ａも、円形状に構成され、複数本（図３（ａ）においては２本）が同心円状に配置されている。

なお、電気部１ａの中心には、図３（ｂ）に示す電動機６ａの出力軸４ａが電気部１ａの下面から下方へ向けて延出している。電気部１ａを載置する収容容器５ａのうち、少なくともその上面部は、例えば、電気部１ａの横断面形状と同様に円形状に形成されており、電気部１ａを収容容器５ａ上に載置した状態をスイッチ８ａによって検知できるように構成されている。

前記電気部１ａに取り付けた紫外線殺菌灯３ａは、電気部１ａを収容容器５ａ上に載置した状態で、収容容器５ａ内に貯留した不透明液状物質７ａに接触しない充分な距離を隔てて収容容器５ａ内に位置する。

そして、電気部１ａ内に収容・固定される電動機６ａの出力軸４ａは、その先端に攪拌翼９ａを取り付けて構成されており、当該攪拌翼９ａが収容容器５ａの底面に接触しないように、不透明液状物質７ａ内に位置する点は、図１に示す紫外線殺菌装置Ａと同様である。

なお、図３に示す紫外線殺菌装置Ｂにおいても、紫外線殺菌灯３ａは、電気部１ａが収容容器５ａ上に載置され、収容容器５ａの上部開口を閉塞した状態でのみ点灯するよう、スイッチ８ａの検知結果と連動するよう構成する。また、電動機６ａの駆動もスイッチ８ａの検知結果と連動するように構成する。

このように、本発明の紫外線殺菌装置Ａ，Ｂは、利用者の嗜好又は装置Ａ，Ｂの設置環境等に応じて、図１，図３に示すように、矩形状或いは円形状に構成した装置を選択することができ、また、本発明の技術的範囲は、本装置Ａ，Ｂと同様の構造および目的を達成できる限り、これらの形状に限定されるものではない。

以上説明したように、本発明の不透明液状物質の殺菌装置Ａ，Ｂは、収容容器５，５ａ内に貯留した不透明液状物質７，７ａを、攪拌翼９，９ａの回転によって攪拌しながら、不透明液状物質７，７ａ全体を満遍なく紫外線殺菌することができる。

また、紫外線殺菌灯３，３ａは、収容容器５，５ａ上に電気部１，１ａが取り付けられた状態でのみ点灯するように構成されているので、殺菌装置Ａ，Ｂの利用者が紫外線を直視することはなく、安全性を確保することができる。

さらに、攪拌翼９，９ａを回転させる電動機６，６ａが、収容容器５，５ａ上に電気部１，１ａが取り付けられた状態でのみ駆動するように構成するので、攪拌翼９，９ａの回転によって利用者が怪我をすることを防止できる。

しかも、不透明液状物質７，７ａ内に存在する細菌の種類に応じて、紫外線殺菌灯３，３ａの出力（強度）および点灯時間を調節することにより、最適な出力（強度）および点灯時間で殺菌処理を行うことができる。

そのうえ、加熱殺菌する場合と比較して、殺菌処理に要する電力消費量を格段に低減することができる。

牛乳等の不透明液状物質の殺菌に利用可能である。

１，１ａ 電気部
２，２ａ 外箱
３，３ａ 紫外線殺菌灯
４，４ａ 出力軸
５，５ａ 収容容器
６，６ａ 電動機
７，７ａ 不透明液状物質
８，８ａ スイッチ
９，９ａ 攪拌翼
Ａ，Ｂ 不透明液状物質の殺菌装置

Claims (4)

1. 紫外線殺菌灯と攪拌翼の回転駆動源を備えてなる電気部と、該電気部と着脱可能に構成した不透明液状物質の収容容器からなり、前記攪拌翼は、前記収容容器が電気部に装着した状態で、収容容器内の不透明液状物質中に配置されるように前記回転駆動源の出力軸に取り付けて構成したことを特徴とする不透明液状物質の紫外線殺菌装置。
2. 前記回転駆動源は、前記収容容器が電気部に装着した状態でのみ攪拌翼を回転駆動するように構成したことを特徴とする請求項１記載の不透明液状物質の紫外線殺菌装置。
3. 前記紫外線殺菌灯は、前記収容容器が電気部に装着した状態でのみ点灯するように構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載の紫外線殺菌装置。
4. 前記攪拌翼は、平板形状又はこれを捩った形状をなし、前記回転駆動源の出力軸に対し、該出力軸の長手方向から一定角度傾斜させて複数枚取り付けて構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の不透明液状物質の紫外線殺菌装置。

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