JP2015002855A

JP2015002855A - 殺菌剤溶液の処理装置

Info

Publication number: JP2015002855A
Application number: JP2013129735A
Authority: JP
Inventors: 健太岡田; Kenta Okada
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Food and Packaging Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems Co Ltd
Priority date: 2013-06-20
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2015-01-08
Anticipated expiration: 2033-06-20
Also published as: JP6130745B2

Abstract

【課題】添加剤捕集用フィルターの早期目詰まりを防止し、フィルター交換寿命を長くしてメンテナンスコストを低減する。
【解決手段】殺菌剤溶液が循環タンク５から殺菌機４へ加熱装置６で加熱された後に供給され、被殺菌物を殺菌した後の殺菌剤溶液が殺菌機４から冷却装置を経て循環タンク５へ回収される殺菌剤溶液の処理装置１、或いは、殺菌剤溶液が循環タンク５から殺菌機４へ熱交換装置８での予備加熱を経て加熱装置６で加熱された後に供給され、被殺菌物を殺菌した後の殺菌剤溶液が殺菌機４から熱交換装置８での予備放熱及び冷却装置での冷却を経て循環タンク５へ回収される殺菌剤溶液の処理装置１において、殺菌力強化反応後の添加剤を捕集する添加剤捕集用フィルター１Ｆが、加熱装置６の下流側で殺菌機４の上流側、或いは、熱交換装置８の下流側で加熱装置６の上流側に設けられたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、包装材料（以下、包材と称する。）殺菌用の殺菌剤溶液（以下、単に殺菌剤と称することがある。）が循環タンクから包材の殺菌機へ加熱装置を経由して高温状態で供給され、包材殺菌後の前記殺菌剤が前記殺菌機から前記循環タンクへ回収される循環回路を形成した殺菌剤溶液の処理装置に関する。

従来、包材殺菌用の殺菌剤が循環タンクから殺菌機へ供給され、包材殺菌後の前記殺菌剤が循環タンクへ回収される循環回路を形成した殺菌剤溶液の処理装置においては、殺菌剤を高温状態で殺菌機へ供給して包材殺菌効果を高めるようにする工夫、また、殺菌剤の濃度低下に伴って殺菌力が低下しないように殺菌剤を自動補充して所定の濃度に維持する工夫、さらには、殺菌剤に添加剤を添加して循環タンク内で添加剤との反応により殺菌力を強化させる工夫がなされてきた。

循環タンク内の反応によって殺菌剤の殺菌力強化作用を済ませた後の添加剤は、殺菌力強化に不活性となってしまい、前記不活性のものの割合が増加すると、殺菌剤の殺菌力強化作用が低下するので、前記不活性のものを添加剤捕集用フィルターによって捕集して、新しい添加剤を追加投入している（例えば、特許文献１参照）。
前記不活性になったものの粒子が細かい場合、前記添加剤捕集用フィルターは濾過部の目を細かいものとする必要があって目詰まりしやすいため、早期目詰まりを防止する技術への要望が高まっている。

特開２０１２−２００４５６号公報

従来の殺菌剤溶液の処理装置について、図３に基づいて説明する。
図３は、従来の殺菌剤溶液の処理装置を摸式的に示した図である。
図３において、従来の殺菌剤溶液の処理装置３は、所定濃度の殺菌剤が、ポンプＰＡにより循環タンク５から配管Ｐ１を通して、途中の添加剤捕集用フィルター３Ｆ、熱交換装置８、加熱装置６を経由して所定の高温状態で殺菌機４へ供給され、殺菌機４で図示しない包材を殺菌した後、包材殺菌に使用された殺菌剤が、一旦回収タンク７に回収されて、ポンプＰＢにより配管Ｐ２を通して途中の熱交換装置８、冷却装置９を経由して循環タンク５へ回収される循環回路になっていて、前記熱交換装置８は、殺菌機４で包材殺菌に使用された高温状態の殺菌剤と、循環タンク５から加熱装置６へ向けて供給される低温状態の殺菌剤が経由して熱交換をする構成となっている。
なお、重複する説明となるが、前記添加剤捕集用フィルター３Ｆは循環タンク５の出口側に設けられている。

また、従来の殺菌剤溶液の処理装置３は、前記循環タンク５の上流側の配管Ｐ２に該配管Ｐ２を通過する殺菌剤の濃度を計測する濃度計測装置（Ａ）ＣＡが設けられ、濃度計測値が制御装置１０に送られるようになっており、また、前記殺菌機４の上流側の配管Ｐ１に該配管Ｐ１を通過する殺菌剤の濃度を計測する濃度計測装置（Ｂ）ＣＢが設けられ、濃度計測値が制御装置１０に送られるようになっていて、前記濃度計測装置（Ａ）ＣＡ又は濃度計測装置（Ｂ）ＣＢによる濃度計測値が所定濃度より低下していると前記制御装置１０が判断したときに、制御装置１０からの指令により開閉弁Ｖ１を開にして、殺菌剤バッファタンク１２から配管Ｐ３を通して、殺菌に使用する濃度以上の濃度の殺菌剤がポンプＰＣにより前記循環タンク５の入口部に必要量を自動注入されるように構成されている。
さらに、前記循環タンク５には、図示のように矢印Ｑ０或いは矢印Ｑ１からもそれぞれ所定濃度で必要量の殺菌剤或いは後述する添加剤が注入できるようになっている。

ここでは、前記殺菌剤が１例として過酢酸系殺菌剤（例えば１５００ＰＰＭの過酢酸と３０００ＰＰＭの過酸化水素水の混合溶液。以下殺菌剤を過酢酸溶液と称することがある。）である場合について説明すると、前記殺菌剤バッファタンク１２の上流に調合タンク１３が設けられていて、殺菌剤原液である過酢酸溶液原液（例えば前記殺菌機４で使用する過酢酸溶液の５０倍の濃度のもの）Ｓ０、前記過酢酸溶液原液Ｓ０を所定濃度に希釈する清水Ｗ、および、前記過酢酸溶液の殺菌力を強化する添加剤（例えば前記過酸化水素を分解する作用のある酵素を主成分とする添加剤）Ｓ１を投入して前記過酢酸溶液が所定濃度および所定状態に調合されるようになっており、前記調合タンク１３と前記殺菌剤バッファタンク１２が開閉弁Ｖ９を介して配管Ｐ４により接続された構成となっている。

次に、従来の殺菌剤溶液の処理装置３の作用を説明する。
殺菌剤である過酢酸溶液は、殺菌機４において該過酢酸溶液が包材を殺菌する殺菌効果を高めるために、前記殺菌機４へ供給される直前に前記加熱装置６により所定の高温状態（１例として７０℃）に加熱されるが、包材殺菌後に前記循環タンク５で高温状態（１例として６５℃）に長時間放置されると、分解が加速されて該過酢酸溶液の濃度が低下およびそれに伴う殺菌効果の低下を招いてしまうので、冷却装置９を経由して所定の低温状態（１例として４０℃）に冷却されて循環タンク５に回収される。
ここで、過酢酸溶液は、高温状態の前記回収タンク７から冷却装置９への途中、および、低温状態の循環タンク５から加熱装置６への途中で熱交換装置８によって、高温状態の過酢酸溶液は熱を奪われて中温状態に（１例として６５℃→約５０℃；予備放熱）、低温状態の過酢酸溶液は熱を与えられて中温状態に（１例として４０℃→約５０℃；予備加熱）という熱交換が行われて、熱エネルギーの有効利用がなされている。

また、前記過酢酸溶液は、殺菌機４において高温状態で包材の殺菌に使用されることにより小幅な分解が生じるので、濃度計測装置（Ａ）ＣＡおよび濃度計測装置（Ｂ）ＣＢにより過酢酸溶液の濃度を計測して、制御装置１０からの指令により開閉弁Ｖ１を開にして、殺菌剤バッファタンク１２から所定状態に調合された必要量の過酢酸溶液が自動注入されることにより、或いは、図示矢印Ｑ０から所定濃度の殺菌剤が必要量注入されることにより、前記循環タンク５では所定濃度に維持されて、前記過酢酸溶液の殺菌効果が維持される。

さらに、前記過酢酸系殺菌剤は、循環タンク５内で殺菌力強化のために過酸化水素を分解する作用のある酵素を主成分とする添加剤Ｓ１が添加され、該添加剤の酵素の内の或るものは殺菌力強化の反応をした後は前記過酸化水素を分解する作用が不活性のものとなってしまう。そして、殺菌力強化に対して不活性となったものの粒子が循環タンク５の出口側の添加剤捕集用フィルター３Ｆによって捕集され、濃度計測装置（Ａ）ＣＡおよび濃度計測装置（Ｂ）ＣＢによる濃度計測値に基づいて、制御装置１０からの指令により添加剤Ｓ１が所定量注入されて殺菌力強化作用が維持される。

しかしながら、従来の殺菌剤溶液の処理装置３の技術では、添加剤捕集用フィルター３Ｆが循環タンク５の出口側に設けられており、循環タンク５内で低温になっていることから、前記不活性となった添加剤の粒子が細かいものとなっていて、添加剤捕集用フィルター３Ｆの濾過部の目は細かい不活性添加剤を捕集するために細かい目とすることが必要で、早期に目詰まりが発生してしまうという恐れがある。

本発明は、上述の事情に鑑み、添加剤捕集用フィルターの早期目詰まりを防止し、フィルター交換寿命を長くしてメンテナンスコストを低減できる殺菌剤溶液の処理装置を提供することを目的としている。

前記の課題に対し、本発明は以下の手段により解決を図る。
（１）第１の手段の殺菌剤溶液の処理装置は、循環タンク内で添加剤との反応により殺菌力を強化された殺菌剤溶液が循環タンクから殺菌機へ加熱装置で加熱された後に供給され、被殺菌物を殺菌した後の前記殺菌剤溶液が前記殺菌機から冷却装置を経て前記循環タンクへ回収される循環回路を形成した殺菌剤溶液の処理装置、或いは、循環タンク内で添加剤との反応により殺菌力を強化された殺菌剤溶液が循環タンクから殺菌機へ熱交換装置での予備加熱を経て加熱装置で加熱された後に供給され、被殺菌物を殺菌した後の前記殺菌剤溶液が前記殺菌機から前記熱交換装置での予備放熱及び冷却装置での冷却を経て前記循環タンクへ回収される循環回路を形成した殺菌剤溶液の処理装置において、殺菌力強化反応後の添加剤を捕集する添加剤捕集用フィルターが、前記加熱装置の下流側で前記殺菌機の上流側、或いは、前記熱交換装置の下流側で前記加熱装置の上流側に設けられたことを特徴とする。

（２）第２の手段の殺菌剤溶液の処理装置は、前記第１の手段の殺菌剤溶液の処理装置において、前記殺菌剤が過酢酸系殺菌剤であり、前記添加剤が前記過酢酸系殺菌剤の中の過酸化水素を分解する作用のある酵素を主成分とする添加剤であることを特徴とする。

請求項１および２に係わる本発明は、添加剤捕集用フィルターを加熱装置の下流側で殺菌機の上流側、或いは、熱交換器の下流側で加熱装置の上流側に設けたことにより、前記殺菌剤が過酢酸系殺菌剤であり、前記添加剤が前記過酢酸系殺菌剤の中の過酸化水素を分解する作用のある酵素を主成分とする添加剤である場合に、殺菌力強化の反応をした後の過酸化水素分解作用が不活性となった添加剤の粒子が、加熱装置或いは熱交換装置での適度な加熱によって熱変性或いは凝縮して大きくなっているため、濾過部の目が粗いフィルターで捕集できるとともに、フィルター交換寿命も長くなるという効果を有する。

本発明の第１の実施の形態に係わる殺菌剤溶液の処理装置を摸式的に示した図である。本発明の第２の実施の形態に係わる殺菌剤溶液の処理装置を摸式的に示した図で、図１に相当する図である。従来の殺菌剤溶液の処理装置を摸式的に示した図である。

以下、この発明の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
（本発明の第１の実施の形態）

本発明の第１の実施の形態を図１に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係わる殺菌剤溶液の処理装置を摸式的に示した図である。
図１において、従来技術として説明した図３と同じ構造のものについては同じ記号を付してあり、重複する説明は省略する。
図１において、殺菌剤溶液の処理装置１は、添加剤捕集用フィルター１Ｆが加熱装置６の下流側で、殺菌機４の上流側に設けられており、添加剤捕集用フィルター１Ｆの濾過部の目は適度に粗いものとなっている。

次に、本発明の第１の実施の形態に係わる殺菌剤溶液の処理装置１の作用を説明する。
先ず、本発明は、過酸化水素を分解する作用のある酵素を主成分とする添加剤が、循環タンク５内で反応して過酢酸系殺菌剤溶液の殺菌力強化作用をした後に、殺菌力強化に不活性となった添加剤の酵素成分の粒子が、加熱することによって熱変性或いは凝縮して大きくなることを発見したことに由来している。

循環タンク５内で過酸化水素を分解する作用のある酵素を主成分とする添加剤との反応により殺菌力を強化された過酢酸系殺菌剤溶液が加熱装置６で高温状態（１例として７０℃）に加熱されることにより、殺菌機４での包材（被殺菌物）の殺菌力が強化される。
また、循環タンク５内の反応で殺菌力強化に不活性となった酵素成分の粒子が、前記加熱装置６で加熱されることによって熱変性或いは凝縮して大きくなり、添加剤捕集用フィルター１Ｆを通過する際に、フィルターの濾過部の目が適度に粗くても捕集される。
前記濾過部の目が粗いフィルターは目詰まりしにくく、フィルター交換寿命が長い。
なお、前記説明では、熱交換装置８を設けた場合を説明したが、熱交換装置８を設けない場合としても本発明の趣旨は同じであり、詳細説明は省略する。

次に、本発明の第２の実施の形態を図２に基づいて説明する。
図２は、本発明の第２の実施の形態に係わる殺菌剤溶液の処理装置を摸式的に示した図である。
図２において、図１と同じ構造のものは同じ記号を付してあり、重複する説明は省略する。
図２において、殺菌剤溶液の処理装置２は、添加剤捕集用フィルター２Ｆが熱交換装置８の下流側で加熱装置６の上流側に設けられており、添加剤捕集用フィルター２Ｆの濾過部の目は適度に粗いものとなっている。

次に、本発明の第２の実施の形態に係わる殺菌剤溶液の処理装置２の作用を説明する。
循環タンク５内で過酸化水素を分解する作用のある酵素を主成分とする添加剤との反応により殺菌力を強化された過酢酸系殺菌剤溶液が熱交換装置８で中温状態（１例として５０℃）に加熱されて（予備加熱）、殺菌力強化に不活性となった酵素成分の粒子が、熱変性或いは凝縮して大きくなり、添加剤捕集用フィルター２Ｆを通過する際に、フィルターの濾過部の目が適度に粗くても捕集される。
前記濾過部の目が粗いフィルターは目詰まりしにくく、フィルター交換寿命が長い。

前記本発明の第１の実施の形態の説明では、前記殺菌剤溶液が加熱装置６によって高温状態（１例として７０℃）に加熱された後に添加剤捕集用フィルター１Ｆを通過する場合を説明し、前記本発明の第２の実施の形態の説明では、前記殺菌剤溶液が熱交換装置８によって中温状態（１例として５０℃）に加熱された後に添加剤捕集用フィルター２Ｆを通過する場合を説明したが、過酸化水素を分解する作用のある添加剤の主成分の酵素で、殺菌力強化反応の後に殺菌力強化に不活性となった酵素成分の粒子が高温状態（１例として７０℃）で熱変性或いは凝縮しやすい場合には、本発明の第１の実施の形態が好ましく、また、前記不活性となった酵素成分の粒子が中温状態（１例として５０℃）で熱変性および凝縮しやすい場合には、本発明の第２の実施の形態が好ましく、適宜に選択できる。

また、本発明の第２の実施の形態の前記説明では、添加剤捕集用フィルターを前記熱交換装置の下流側で前記加熱装置の上流側に設けた場合を説明したが、添加剤捕集用フィルターを、前記加熱装置の下流側で前記殺菌機の上流側および前記熱交換装置の下流側で前記加熱装置の上流側の両方に設ける場合としてもよく、この場合は２箇所の添加剤捕集用フィルターで殺菌力強化に不活性となった酵素成分の粒子を捕集することになるので、フィルターの交換頻度を減らすことができる。

１、２殺菌剤溶液の処理装置
１Ｆ、２Ｆ添加剤捕集用フィルター
４殺菌機
５循環タンク
６加熱装置
８熱交換装置
Ｓ０過酢酸溶液原液
Ｓ１添加剤

Claims

循環タンク内で添加剤との反応により殺菌力を強化された殺菌剤溶液が循環タンクから殺菌機へ加熱装置で加熱された後に供給され、被殺菌物を殺菌した後の前記殺菌剤溶液が前記殺菌機から冷却装置を経て前記循環タンクへ回収される循環回路を形成した殺菌剤溶液の処理装置、或いは、循環タンク内で添加剤との反応により殺菌力を強化された殺菌剤溶液が循環タンクから殺菌機へ熱交換装置での予備加熱を経て加熱装置で加熱された後に供給され、被殺菌物を殺菌した後の前記殺菌剤溶液が前記殺菌機から前記熱交換装置での予備放熱及び冷却装置での冷却を経て前記循環タンクへ回収される循環回路を形成した殺菌剤溶液の処理装置において、殺菌力強化反応後の添加剤を捕集する添加剤捕集用フィルターが、前記加熱装置の下流側で前記殺菌機の上流側、或いは、前記熱交換装置の下流側で前記加熱装置の上流側に設けられたことを特徴とする殺菌剤溶液の処理装置。
請求項１に記載する殺菌剤溶液の処理装置において、前記殺菌剤が過酢酸系殺菌剤であり、前記添加剤が前記過酢酸系殺菌剤の中の過酸化水素を分解する作用のある酵素を主成分とする添加剤であることを特徴とする殺菌剤溶液の処理装置。