JP2014181039A - 容器の殺菌装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】加熱媒体34は、殺菌剤通路32bにおいて、液状の殺菌剤が吐出される向きの下流端を塞いで配置される。通気路32aは、殺菌剤供給管31の管本体32の側面であって、加熱媒体34よりも、液状の殺菌剤が吐出される向きの上流側に形成される。この殺菌剤供給部30は、加熱媒体34に到達することで蒸気化された殺菌剤が、管本体32の側面に形成された通気路32aを通って外部に漏洩し、容器100の内周面に付着して殺菌する。
【選択図】図4
Description
本発明は、このような課題に基づいてなされたもので、低コストでありながら高い殺菌性能を有する容器の殺菌装置を提供することを目的とする。
本発明の殺菌装置は、容器の内部で殺菌剤を加熱して蒸気化させ、その蒸気をそのまま容器の内面に付着させることで、低コストでありながらも、高い殺菌性能を実現できる。
第1形態は、加熱媒体は、液状の殺菌剤が吐出される向きの殺菌剤通路の下流端を塞いで配置され、通気路は、殺菌剤供給管の側面であって、加熱媒体よりも、液状の殺菌剤が吐出される向きの上流側に形成される。第1形態の殺菌装置は、加熱媒体に到達することで蒸気化された殺菌剤が、殺菌剤供給管の側面に形成された通気路を通って外部、つまり容器の内部に漏洩する。容器の内部に漏洩した殺菌剤は、容器の内面に付着して殺菌を行なう。
また、第1形態において、加熱媒体を加熱する熱源を設ける場合に、熱源を殺菌剤供給管の軸方向であって、加熱媒体を境にして殺菌剤供給管とは逆の側に配置するとともに、熱源の径方向の寸法を、殺菌剤供給管の径方向の寸法と同等以下にすることが好ましい。殺菌剤供給管を容器に抜き差しする際の障害になるのを避けるためである。
この場合、殺菌剤通路を通る殺菌剤は、周囲の全方位から加熱されるので、殺菌剤を効率よく蒸気化することができる。
以下、本発明の容器の殺菌装置を無菌飲料充填機に適用した実施形態に基づいて説明する。
図1に示すように、無菌飲料充填機1は、容器100を無菌飲料充填機1内に搬入する搬入コンベア10と、容器100を殺菌する殺菌装置11と、容器100をすすぐすすぎ装置13と、殺菌およびすすぎを終えた容器100に液体(飲料)を充填する充填装置14と、飲料が充填された容器100にキャップ20を装着するキャッパ15と、容器100を無菌飲料充填機1外に搬出する搬出コンベア16と、を各構成要素として備えている。これら、各構成要素の間には、搬送スターホイール17が設けられ、これによって、各構成要素の間で容器100の受け渡しが行われるようになっている。
そして、チャンバーC内には、チャンバーCの内部に殺菌剤、すすぎ液等を散布するため、シャワー状、あるいはスプリンクラー状の散布ノズル(図示無し)が設けられている。
また、ベース架台21には、散布された殺菌剤やすすぎ液を回収するドレン口(図示無し)が形成され、回収された殺菌剤等はドレン口を通って外部の回収部に排出される。
殺菌装置11は、殺菌剤供給部30と容器保持部50を備えている。殺菌装置11は、搬送スターホイール17の容器保持部50で容器100を保持しながら搬送する過程で、容器100の内面を殺菌する。ただし、殺菌装置11は、容器100が停止した状態で殺菌することもできる。
以下、殺菌装置11の構成について、殺菌剤供給部30、容器保持部50の順番で説明する。
ガイドレール39は、ベース架台21上であって、容器100が搬送される経路に沿って設けられている。
昇降バー36は、図2に示す動作位置と図3に示す待機位置との間で昇降が可能とされており、殺菌処理を行うまでは待機位置にある。容器100が所定の殺菌位置まで搬送されると、図示を省略する駆動源により、殺菌剤供給管31を容器100の上端に形成される開口から容器100の内部に殺菌剤供給管31を挿入するように下降する。
管本体32は、図4に示すように、先端側に肉厚方向を貫通し、気化された殺菌剤が通過して管本体32の外部に漏洩する通気路32aを備えている。本実施形態では、径の等しい複数の通気路32aが、軸方向に均等間隔で設けられるとともに、周方向にも均等間隔で設けられている。なお、通気路32aは、加熱媒体34よりも、殺菌剤が吐出される向きの上流側に形成されている。
ニードル33は、先端に開口された吐出口33aを有する一方、後端はノズル37が接続されている。ノズル37から液状の殺菌剤が供給されると、吐出口33aから滴状の殺菌剤が加熱媒体34に向けて吐出される。図2,図3に示すように、ノズル37にはチューブ38が接続され、このチューブ38は殺菌剤供給部11aと接続され、図示を省略する例えばシリンジポンプを介して殺菌剤をノズル37に向けて供給する。
ニードル33は、吐出口33aが加熱媒体34から所定の間隔を設けて配置されており、吐出口33aから吐出された滴状の殺菌剤は、管本体32の内部を落下して加熱媒体34の表面に到達する。この間隔は任意であるが、搬送スターホイール17に沿った径路上を容器100が移動しながら殺菌されることを考慮すると、殺菌剤が遠心力により加熱媒体34に到達しなくならない程度の距離とすべきである。
ニードル33は、軸方向に設けられる通気路32aの中で、最も後端側の通気路32aよりも下方に吐出口33aが位置している。
加熱媒体34は、殺菌剤が吐出される向きの下流端に該当する、管本体32の先端を封止するように、管本体32の外径と等しい直径を有する円板状の部材であり、管本体32と同様に、耐食性の優れた金属材料から構成される。加熱媒体34は、溶接、接着剤などの適宜の手段で管本体32の先端に接合される。
熱源35は、スパイラルリング状に巻き回された電熱線からなるヒータ35aと、ヒータ35aがその外周に巻き回されるコア35bと、ヒータ35aを軸方向に支持するホルダ35cと、ヒータ35aを覆う管状の断熱シース35dとを備える。
ヒータ35aは、図示を省略する電源から電力が供給されると発熱し、加熱媒体34を直接的に加熱するとともに、コア35bを介して間接的に加熱する。ヒータ35aに用いられる電熱線には、公知のニッケル及びクロムを主成分とする合金、又は、鉄、クロム及びアルミニウムを主成分とする合金を用いることができる。
ホルダ35cは、コア35bの先端に接合されることで、ヒータ35aを所定の位置に保持する。ホルダ35cは、この機能を発揮するために、ヒータ35aよりも直径が大きくされている。
断熱シース35dは、管本体32と同様の金属材料、セラミックス材料から構成することができるが、断熱層としての機能を重視するのであれば、金属材料に比べて熱伝導性の小さいセラミックス材料を用いるのが有利である。
以上説明した熱源35は、管本体32の軸方向であって、加熱媒体34を境にして管本体32とは逆の側に配置される。また、熱源35は、径方向の寸法が管本体32と同等以下とされている。したがって、殺菌剤供給管31を容器100に抜き差しする際の障害になるのを避けることができる。
容器100が殺菌位置まで搬送されると、図3に示す待機位置にあった昇降バー36が図2に示す動作位置まで下降して殺菌剤供給管31が容器100の内部に挿入され、殺菌処理が開始される。このとき、ヒータ35aに電源から電力が供給されており、加熱媒体34を殺菌剤の沸点よりも高い温度に加熱しておく。例えば、殺菌剤として過酢酸を用いる場合には、過酢酸の沸点が107℃近傍にあるので、加熱媒体34をそれ以上の温度、例えば120〜200℃に加熱しておく。
以上の手順による殺菌を各々の容器100について行なう。
殺菌剤供給部30は、殺菌剤を容器100の内部で蒸気化して殺菌を行なうので、殺菌剤供給管31をはじめとする必要な部材が、小型で足りるとともに、少なくても済む。したがって、殺菌装置11のコストを抑えることができる。しかも、殺菌剤供給部30は、一本ごとに高濃度の殺菌剤を容器100の内部で蒸気化して殺菌を行なうことができるので、高い殺菌能力を得ることができる。
また、殺菌剤供給部30は、ヒータ35aの周囲を断熱シース35dで覆っているので、殺菌剤を蒸気化するのに必要な加熱による影響を、容器100の耐熱温度、例えばペットボトルの場合70〜80℃未満に抑えることができる。
例えば、管本体32の内径を軸方向に均等にしているが、本発明はこれに限定されない。例えば、図5に示すように、後端に近くなるほど内径を小さくすることができる。そうすれば、管本体32の後端に近くなるほど蒸気化された殺菌剤の圧力損失が大きくなるので、通気路32aから殺菌剤が通過しやすくなる。加えて、図5の例では、軸方向に整列される通気路32aの径の大きさを、後端に近くなるほど小さくしているので、先端側の通気路32aから殺菌剤が通過しやすくなる。
次に、本発明の第2実施形態を図7及び図8を参照して説明する。第2実施形態も、容器100の内部で殺菌剤を蒸気化する点では第1実施形態と共通するが、殺菌剤を蒸気化する手段が相違する。以下では、相違部分に絞って第2実施形態を説明する。
また、ニードル43は、配置が相違する以外は、第1実施形態のニードル33と同じ構成を備えている。つまり、ニードル43は、吐出口43aが加熱媒体44に取り囲まれるように配置されており、吐出口33aから吐出される滴状の殺菌剤Dは、管本体42の内部を上昇しながら加熱媒体44の内側を通過するする。
加熱媒体44は、管本体42の内部に装着されるスパイラルリング状に巻き回された電熱線からなり、管本体42の内部の殺菌剤通路42bを周方向の全域から取り囲む。加熱媒体44は、管本体42の内周面に固定されることで、管本体42に保持される。加熱媒体44と管本体42の間には断熱材となるセラミックス製の管を介在させることもできる。
加熱媒体44は、図示を省略する電源から電力が供給されると発熱する。加熱媒体44に用いられる電熱線は第1実施形態と同様である。
容器100が殺菌位置まで搬送されると、図7、図8に示すように殺菌剤供給管41が容器100の内部に挿入され、殺菌処理が開始される。このとき、加熱媒体44に電源から電力が供給されており、加熱媒体44を殺菌剤の沸点よりも高い温度に加熱しておく。加熱温度は、第1実施形態と同じである。
以上の手順による殺菌を各々の容器100について行なう。
殺菌剤供給部40も、殺菌剤供給部30と同様に、低コストでありながら、高い殺菌能力を得ることができる。
また、殺菌剤供給部40は、加熱媒体44の周囲を管本体42で覆っているので、殺菌剤を蒸気化するのに必要な加熱による影響を、容器100の耐熱温度未満に抑えることができる。
また、上向きに殺菌剤を吐出させるので、仮に蒸気化されないまま殺菌剤がニードル43の吐出口43a吐出されたとても、その後に落下することで、容器100の内面に液滴で付着し、飲料に殺菌剤が残留するリスクを低減できる。
例えば、無菌飲料充填機1の構成はあくまで例示であり、本発明の殺菌装置を他の形態の無菌飲料充填機に適用することができる。
また、第1実施形態を倒立する容器の殺菌に適用することができるし、また、第2実施形態を正立する容器の殺菌に適用することができる。
10 搬入コンベア
11 殺菌装置
11a 殺菌剤供給部
13 すすぎ装置
14 充填装置
15 キャッパ
16 搬出コンベア
17 搬送スターホイール
20 キャップ
21 ベース架台
30,40 殺菌剤供給部
31,41 殺菌剤供給管
32,42 管本体
32a 通気路
32b,42b 殺菌剤通路
33,43 ニードル
33a,43a 吐出口
34,44 加熱媒体
35 熱源
35a ヒータ
35b コア
35c ホルダ
35d 断熱シース
36 昇降バー
37 ノズル
38 チューブ
39 ガイドレール
50 容器保持部
100 容器
C チャンバー
Claims (6)
- 殺菌対象となる容器の内部に挿入された状態で、吐出された液状の殺菌剤が通る殺菌剤通路を内部に有する殺菌剤供給管と、
前記殺菌剤通路を通る前記殺菌剤を加熱して蒸気化する加熱媒体と、
前記加熱媒体により加熱されることで蒸気化された前記殺菌剤を、前記殺菌剤供給管の外部に漏洩させる通気路と、を備えることを特徴とする殺菌装置。 - 前記加熱媒体は、
前記殺菌剤通路において、液状の前記殺菌剤が吐出される向きの下流端を塞いで配置され、
前記通気路は、
前記殺菌剤供給管の側面であって、前記加熱媒体よりも、液状の前記殺菌剤が吐出される向きの上流側に形成され、
前記加熱媒体に到達することで蒸気化された前記殺菌剤が、前記殺菌剤供給管の側面に形成された通気路を通って外部に漏洩する、
請求項1に記載の殺菌装置。 - 複数の前記通気路が、前記殺菌剤供給管の側面に形成される、
請求項2に記載の殺菌装置。 - 前記加熱媒体を加熱する熱源は、
前記殺菌剤供給管の軸方向であって、前記加熱媒体を境にして前記に殺菌剤供給管とは逆の側に配置され、
前記殺菌剤供給管の径方向の寸法と同等以下の径方向の寸法を有している、
請求項2又は3に記載の殺菌装置。 - 前記加熱媒体は、
前記殺菌剤通路に沿って所定の長さを有して配置され、
前記通気路は、
前記殺菌剤供給管であって、液状の前記殺菌剤が吐出される向きの下流端に形成され、
前記加熱媒体に沿って飛行する過程で蒸気化された前記殺菌剤が、前記殺菌剤供給管の前記か下流端に形成された前記通気路を通って外部に漏洩する、
請求項1に記載の殺菌装置。 - 前記加熱媒体は、
前記殺菌剤通路を取り囲むように構成される、
請求項5に記載の殺菌装置。
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