JP2016077433A - 電子線滅菌設備における用役材の接続部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】滅菌室の壁体部に冷却流体、電気配線などの用役材を配置する際に、その壁体部に対する用役材の交換などの保守点検作業を容易に行い得る電子線滅菌設備における用役材の接続部構造を提供する。
【解決手段】容器を所定の搬送経路に沿って搬送する途中で電子線照射器から電子線を照射して滅菌を行うと共に、照射された電子線により発生する放射線を遮蔽するための壁体部17が設けられた滅菌室を具備する電子線滅菌設備の上記壁体部に取り付けられる冷却配管51、電気配線を収容した電線管52などの用役材の接続部構造61であって、内部に用役材が通される管路63が形成された接続体62を壁体部に保持用ケース64を介して取り付けるようになし、上記管路63を、接続体の前面側および後面側で且つ互いに異なる位置で形成された接続用穴部63ａ，63ｂと、上記接続体に形成されて両接続用穴部同士を連通する連通用穴部63ｃとから構成したものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、食品、薬品などが充填される容器に電子線を照射して滅菌を行う滅菌室を有する電子線滅菌設備に設けられる電気配線、冷却水配管などの用役材の滅菌室に対する接続部構造に関するものである。

食品、薬品などが充填される容器の表面に付着している細菌を除去するものとしては、電子線を照射するものが提案されている。
この電子線を照射する電子線滅菌設備は、例えば容器を所定の搬送経路に沿って搬送する間に、その外面および内面に電子線を照射するようにしたものであり、電子線を照射する滅菌室には、当然ながら、電子線照射器が配置されている。
そして、この滅菌室では、電子線照射器から電子線が照射されるが、この電子線が容器などの物体に衝突した際に、放射線、例えばＸ線が発生する。このため、少なくとも、滅菌室の周囲は鉛の板材により覆われて、外部に漏れないようにされている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、電子線が照射される滅菌室には、電子線照射器への冷却水および制御線などの電気配線を外部から導入する必要が生じるが、従来、このような電気配線、冷却水配管などの用役材の滅菌室に対する接続部構造としては、Ｘ線が配管部分から直進して外部に洩れでないように、滅菌室の壁体部であるコンクリート壁に蛇行して挿通させたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１３−８６８２２号公報 特開平０８−５２２０１号公報

しかし、上述したように、滅菌室のコンクリートからなる壁体部に配管などを埋め込むようにしているため、一度、設置すると、後で配管類を交換することが容易にできず、保守点検作業が困難になるという問題があった。

そこで、本発明は、滅菌室の壁体部に冷却流体、電気配線などの用役材を配置する際に、その壁体部に対する用役材の交換などの保守点検作業を容易に行い得る電子線滅菌設備における用役材の接続部構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、第１の発明に係る電子線滅菌設備における用役材の接続部構造は、容器を所定の搬送経路に沿って搬送する途中で電子線照射器から電子線を照射して滅菌を行うとともに、照射された電子線により発生する放射線を遮蔽するための遮蔽壁が設けられた滅菌室を具備する電子線滅菌設備の上記遮蔽壁に取り付けられる冷却流体、電気配線などの用役材の接続部構造であって、
内部に用役材が通される管路が形成された接続体を上記遮蔽壁に保持部材を介して取り付けるようになし、
上記管路を、接続体の前面側および後面側で且つ互いに異なる位置で形成された接続用穴部と、上記接続体に形成されて上記両接続用穴部同士を連通する連通用穴部とから構成したものである。

また、第２の発明は、上記第１の発明の接続部構造における接続体の遮蔽壁側の後面と前面側の接続用穴部とを除いた外面に、放射線を遮蔽するための遮蔽材を配置したものである。

また、第３の発明は、上記第１または第２の発明の接続部構造における接続用穴部が形成された接続体の両端部分を、連通用穴部が形成された本体部から所定長さだけ突出させて突出部としたものである。

また、第４の発明は、上記第３の発明の接続部構造における接続体を、用役材の挿通用開口部が形成された滅菌室の遮蔽壁に取り付ける際に、当該接続体の一方の突出部が上記挿通用開口部に嵌入されるとともに当該一方の突出部側の後面に形成された凹状部に遮蔽壁が配置されるようにしたものである。

また、第５の発明は、上記第１の発明の接続部構造において、遮蔽壁の構成材料として鉛を用いるとともに、接続体の構成材料として耐食性材料を用いたものである。
さらに、第６の発明は、上記第２の発明の接続部構造において、遮蔽壁および遮蔽材の構成材料として鉛を用いるとともに、接続体の構成材料として耐食性材料を用いたものである。

上記接続部構造によると、用役材を滅菌室に対して導入および導出するための接続体を、滅菌室の遮蔽壁に対して、保持部材および取付具を介して取り外し可能に取り付けるようにしたので、遮蔽壁に対する用役材の交換などの保守点検作業を容易に行うことができる。また、用役材を通すための管路を、接続体の前面側および後面側で且つ互いに異なる位置で形成された接続用穴部と、上記接続体に形成されて上記両接続用穴部同士を連通する連通用穴部とから構成したので、滅菌室内で発生した放射線が外部に漏れ出るのを防止することができる。

本発明の実施の形態に係る接続部構造が具備される電子線滅菌設備の概略水平断面図である。 同接続部構造の縦断面図である。 図２のＡ−Ａ矢視図である。 図２のＢ−Ｂ矢視図である。 同接続部構造における接続体の斜視図である。 同電子線滅菌設備での滅菌対象となる容器の正面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る電子線滅菌設備における用役材の接続部構造を図面に基づき説明する。
まず、用役材の接続部構造が具備される電子線滅菌設備を簡単に説明する。

この電子線滅菌設備で滅菌の対象となるものは、ペットボトルなどの容器、またはその成形前のプリフォーム体（中間体と呼ぶこともでき、試験管と同様のストレートな形状（断面Ｕ字形状）にされている）である。なお、図６に、成形前のプリフォーム体の容器Ｃを実線にて示し、また成形後のペットボトルなどの容器Ｃを仮想線にて示す。この容器Ｃは、その口部Ｃａに環状突部Ｃｂが設けられたものである。

この電子線滅菌設備は、容器を所定の搬送経路（移動経路）に沿って搬送（移動）させる途中で、その内面と外面とに電子線を照射して滅菌を行うものであり、またこの電子線滅菌設備には、電子線が物体に衝突した際に発生する放射線、例えばＸ線が外部に漏れ出るのを防止するために、滅菌を行う部分には鉛を用いた遮蔽材からなる壁体部、つまり遮蔽壁が設けられている。

以下、電子線滅菌設備の主要構成について説明する。
図１に示すように、この電子線滅菌設備（以下、滅菌設備と称す）１には、外部から供給された容器Ｃの外面を滅菌する外面滅菌室１１と、この外面滅菌室１１にて外面が滅菌された容器Ｃの内面を滅菌する内面滅菌室１２と、この内面滅菌室１２にて内面が滅菌された容器Ｃ、すなわち滅菌が済んだ容器Ｃから不良品を選別して取り出すための不良品選別室１３と、上記内面滅菌室１２と不良品選別室１３との間に配置されて内面滅菌室１２から不良品選別室１３側にＸ線が漏れるのを遮蔽するための遮蔽室１４と、上記不良品選別室１３からの容器Ｃを次の工程に搬出するための搬出室１５とが設けられている。なお、図２に示すように、滅菌を行う外面滅菌室１１および内面滅菌室１２の周囲には、Ｘ線を遮蔽するための鉛からなる遮蔽板１７ａと、この遮蔽板１７ａの内面および外面に配置されてＸ線により発生するオゾンによる腐食などを防止するための耐食性材料であるステンレス鋼板からなる保護板１７ｂ，１７ｃとから構成された壁体部（遮蔽壁である）１７が設けられている。また、上記不良品選別室１３には、鉛などの遮蔽板ではなく、ステンレス鋼板が用いられた壁体部１８が設けられている。したがって、内面滅菌室１２と不良品選別室１３との接続部分には、Ｘ線が不良品選別室１３側に漏れるのを防止するために（正確に言うと、Ｘ線の線量を人体に影響を全く及ぼさない値まで減衰させるために）、上記遮蔽室１４が設けられている。なお、以下、容器の部材番号Ｃについては、記載した方が好ましい場合にだけ付加して説明する。

上記外面滅菌室１１には、外部から容器を当該滅菌室１１内に供給するための容器供給部（例えば、容器を連続的に滑らせるシュートなどが用いられる）２１と、この容器供給部２１にて供給された容器を第１受渡し装置２２を介して受け取り所定の外面滅菌経路に沿って移動させる第１容器移動装置２３と、この第１容器移動装置２３にて移動される容器の外面に電子線を照射する外面電子線照射装置２４とが設けられている。

なお、上記第１容器移動装置２３は、容器を長円形経路に沿って移動させるもので、電動機（図示せず）により鉛直軸心回りで回転される一対の回転体２６，２７と、これら両回転体２６，２７に亘って巻回されたチェーン体２８と、このチェーン体２８に所定間隔おきに取り付けられた複数の容器保持具２９とが設けられている。この容器保持具２９は、自動的に、容器の受取り位置でその口部を保持するとともに容器の受渡し位置でその口部を開放するものである。また、上記外面電子線照射装置２４は、上記容器保持具２９によって移動される複数の容器に、連続して電子線を照射するものである。

上記内面滅菌室１２には、容器を円形経路に沿って移動させる第２容器移動装置３１と、この第２容器移動装置３１に設けられて容器を円形経路に沿って移動させる間に容器の内面に電子線を照射する内面電子線照射装置３２と、上記外面滅菌室１１からの容器を第２容器移動装置３１に受け渡すための第２受渡し装置３３とが設けられている。

なお、上記第２容器移動装置３１は、容器を円形経路に沿って移動させるもので、電動機（図示せず）により鉛直軸心回りで回転される回転体３５と、この回転体３５の下部の外周部に所定間隔おきに取り付けられた複数の容器保持具３６とが設けられている。この容器保持具３６は、自動的に、容器の受取り位置でその口部を保持するとともに容器の受渡し位置でその口部を開放するものである。

上記内面電子線照射装置３２は第２容器移動装置３１に組み込まれている。すなわち、この内面電子線照射装置３２は、電子線を出射する出射ノズル部を有する電子線照射器（図示せず）が上記回転体３５の上部の外周部で且つ容器保持具３６に対応する位置で複数設けられており、回転体３５の回転に伴い容器保持具３６が電子線照射器の出射ノズル部に対して昇降可能にされている。したがって、容器Ｃが円形経路を移動している間に当該容器Ｃが昇降され、言い換えれば、出射ノズル部が容器Ｃの口部Ｃａから内部に挿入された後、外部に取り出される。

上記遮蔽室１４には、内面滅菌室１２からの容器を不良品選別室１３に受け渡すための第３受渡し装置３８が設けられている。
上記不良品選別室１３には、遮蔽室１４からの容器を受け取るとともに不良品である場合には容器の取出部（例えば、取出用シュートなどである）４１に排出する不良品選別装置４２が設けられている。この不良品選別装置４２は、第２容器移動装置３１と同様に、容器を円形経路に沿って移動させるもので、電動機（図示せず）により鉛直軸心回りで回転される回転体４３と、この回転体４３の外周部に所定間隔おきに取り付けられた複数の容器保持具４４とが設けられている。この容器保持具４４についても、自動的に、容器の受取り位置でその口部を保持するとともに容器の受渡し位置でその口部を開放するものであり、容器の滅菌の管理をしている管理部からの排出指令により取出部４１にて口部を開放し、容器を排出するようにされている。

さらに、上記搬出室１５には、容器を次工程に送り出すための第４受渡し装置４５が設けられている。
なお、上記第１受渡し装置２２としては、例えばスターホイールが用いられており、容器供給部２１から供給された容器Ｃの口部Ｃａの環状突部Ｃｂを保持して第１容器移動装置２３に供給される。

また、第２〜第４受渡し装置３３，３８，４５は、それぞれ、電動機（図示せず）により鉛直軸心回りで回転される回転体４６に容器保持具４７が所定間隔おきに複数設けられたものである。

この容器保持具４７は、第２容器移動装置３１および不良品選別装置４２に設けられた容器保持具３６，４４と同様に、所定の円形経路に沿って移動させる間に、容器を保持するとともに開放し得るものである。なお、第１容器移動装置２３の容器保持具２９は、容器Ｃの口部Ｃａに挿入されて内側から保持するものである。

また、上記各回転体３５，４３，４６に設けられる容器保持具３６，４４，４７の保持・開放動作は、例えばカム機構により自動的に行われるものである。
次に、上記滅菌設備における容器の滅菌動作について概略的に説明すると、以下のようになる。

すなわち、容器供給部２１から容器Ｃが外面滅菌室１１に供給されると、容器Ｃはスターホイール２２を介して第１容器移動装置２３の容器保持具２９に受け渡され、そして長円形経路の外面滅菌経路に沿って移動されるとともに容器自身が数回転される間に、長円形経路の直線部に沿って配置された外面電子線照射装置２４から電子線が照射されて容器Ｃの外面の滅菌が行われる。

外面の滅菌が済むと、第２受渡し装置３３を介して、第２容器移動装置３１に受け渡され、円形経路の内面滅菌経路に沿って移動する間に、当該第２容器移動装置３１に組み込まれた内面電子線照射装置３２により、容器Ｃ内で電子線が照射されてその内面の滅菌が行われる。

内面の滅菌が済むと、容器Ｃは遮蔽室１４の第３受渡し装置３８を介して不良品選別室１３に設けられた不良品選別装置４２に受け渡され、不良品である場合には、取出部４１から外部に排出される。

滅菌が正常に行われた容器Ｃについては、第４受渡し装置４５を介して、次工程に搬出される。
次に、本発明の要旨である用役材の接続部構造について説明する。

上述したように、外面滅菌室１１および内面滅菌室１２には、遮蔽板１７ａおよび保護板１７ｂからなる壁体部（遮蔽壁）１７が設けられるとともに、これら各滅菌室１１，１２には電子線放射装置２４，３２が配置されている。そして、これら電子線照射装置２４，３２には、少なくとも、冷却水などの冷却流体を供給するための冷却配管および制御用の電気配線などの用役材を導く必要があり、したがって、上記壁体部１７には、冷却配管および電気配線の接続部分からＸ線などの放射線が漏れるのを防止し得る接続部構造６１が具備されている。

すなわち、図１〜図５に示すように、壁体部１７の下部には、用役材である冷却配管５１および電気配線が収容された電線管５２を挿通し得る挿通用開口部（例えば、横に長い矩形状にされている）５３が形成されている。なお、冷却配管５１と電線管５２とを纏めて、用役配管と呼ぶことができる。

そして、接続部構造６１としては、内部に用役材が通される複数本（例えば、４本）の管路６３が平行に形成された耐食性材料であるステンレス製の直方体状の接続体（ブロック体と呼ぶことができる）６２が用いられるとともに、この接続体６２が上記壁体部１７にステンレス鋼板からなる保持用ケース（保持部材）６４を介してねじなどの取付具６５により取り付けられたものである。

上記管路６３としては、冷却配管５１用が２本、電線管５２により案内される電気配線用が２本設けられている場合について説明するが、本来なら、冷却流体の流量、電気配線の太さ、本数などにより穴径ｄは異なるが、実際には、同一の穴径でもって形成されている。

上記管路６３は、接続体６２の壁体部１７側の後面側（一方の表面側）およびその外側である前面側（他方の表面側）で且つ当該接続体６２の長手方向において（つまり、上下において）異なる位置でそれぞれ厚さ方向（つまり、前後方向である）で形成された一対の接続用穴部６３ａ，６３ｂと、これら両接続用穴部６３ａ，６３ｂ同士を連通させる長手方向（上下方向）で形成された連通用穴部６３ｃとから構成されている。簡単に言うと、接続体６２の縦断面において、上下に形成された２つのＬ字型通路が１本の上下方向の通路で接続されて階段状の管路６３が形成されたものである。なお、接続用穴部６３ａ，６３ｂの開口部分に形成される配管接続用のねじの規格は、当然ながら、接続される配管の種類に応じて異なっている。

そして、上記両接続用穴部６３ａ，６３ｂ同士の高さ方向でのずれ量Ｈすなわち連通用穴部６３ｃについては、少なくとも、穴径ｄの４倍以上、例えば１０倍程度以上とされ、穴部内に入ったＸ線は少なくとも３回以上、その内壁面に反射することになり、したがって外部にＸ線が出たとしても、人体に全く影響のない程度まで減衰される。

また、この接続体６２の断面形状は、連通用穴部６３ｃが形成された所定厚さの中間板状部（本体部）６２ｃと、この中間板状部６２ｃの上下の端部は、それぞれ中間板状部６２ｃから所定長さだけ突出された端部厚板部（突出部）６２ａ，６２ｂにされている。したがって、後面には上方が凹んだ凹状部６２ｄが形成されるとともに、前面には下方が凹んだ凹状部６２ｅが形成されており、また上記後面側の凹状部６２ｄに壁体部１７が案内されて合致するようにされている。そして、さらに接続体６２の上方の端部厚板部６２ａの表面（前端面）を除いた残りの部分、すなわち前面側の凹状部６２ｅおよびその外周面に、鉛からなる遮蔽材としての保護材６６が配置される。

上記接続体６２を各滅菌室１１，１２の壁体部１７に取り付ける場合、下方の端部厚板部６２ｂを挿通用開口部５３に嵌入させた状態にするとともに、接続体６２の上方の端部厚板部６２ａの表面（前端面）を除いた残りの部分に保護材６６を配置した後、これら保護材６６全体をステンレス鋼板製の保持用ケース６４にて覆い、そして壁体部１７にねじなどの取付具６５により固定すればよい。

すなわち、接続体６２の後面と、接続用穴部６３ａの前端面とを除いた外面が鉛からなる保護材６６によりＸ線から保護されるとともに、この保護材６６の外面に設けられた保持用ケース６４により滅菌室１１，１２内で発生するオゾンによる腐食などが防止されている。

ところで、上記実施の形態においては、接続体６２として、４本の管路６３を形成したものについて説明したが、管路６３の本数は用役材の種類に応じて適宜変更されるもので、また管路６３の形状としては、複数本の任意の管路を集合させる形状、つまりマニホールドの機能を有するものにしてもよい。

上述したように、用役材を滅菌室に対して導入および導出するための接続体を、滅菌室の壁体部に対して、保持用ケースおよび取付具を介して取り外し可能に取り付けるようにしたので、滅菌室の壁体部に冷却流体、電気配線などの用役材を配置する際に、その壁体部に対する用役材の交換などの保守点検作業を容易に行うことができる。また、用役材を通すための管路を、接続体の前面側および後面側で且つ互いに異なる位置で形成された接続用穴部と、上記接続体に形成されて上記両接続用穴部同士を連通する連通用穴部とから構成したので、滅菌室内で発生した放射線が外部に漏れ出るのを防止することができる。

１ 滅菌設備
１１ 外面滅菌室
１２ 内面滅菌室
１７ 壁体部（遮蔽壁）
１７ａ 遮蔽板
５１ 冷却配管
５２ 電線管
５３ 挿通用開口部
６１ 接続部構造
６２ 接続体
６２ａ 端部厚板部（突出部）
６２ｂ 端部厚板部（突出部）
６２ｃ 中間板状部
６２ｄ 凹状部
６２ｅ 凹状部
６３ 管路
６３ａ 接続用穴部
６３ｂ 接続用穴部
６３ｃ 連通用穴部
６４ 保持用ケース
６５ 取付具
６６ 保護材

Claims (6)

1. 容器を所定の搬送経路に沿って搬送する途中で電子線照射器から電子線を照射して滅菌を行うとともに、照射された電子線により発生する放射線を遮蔽するための遮蔽壁が設けられた滅菌室を具備する電子線滅菌設備の上記遮蔽壁に取り付けられる冷却流体、電気配線などの用役材の接続部構造であって、
   内部に用役材が通される管路が形成された接続体を上記遮蔽壁に保持部材を介して取り付けるようになし、
   上記管路を、接続体の前面側および後面側で且つ互いに異なる位置で形成された接続用穴部と、上記接続体に形成されて上記両接続用穴部同士を連通する連通用穴部とから構成したことを特徴とする電子線滅菌設備における用役材の接続部構造。
2. 接続体の遮蔽壁側の後面と前面側の接続用穴部とを除いた外面に、放射線を遮蔽するための遮蔽材を配置したことを特徴とする請求項１に記載の電子線滅菌設備における用役材の接続部構造。
3. 接続用穴部が形成された接続体の両端部分を、連通用穴部が形成された本体部から所定長さだけ突出させて突出部としたことを特徴とする請求項１または２に記載の電子線滅菌設備における用役材の接続部構造。
4. 接続体を、用役材の挿通用開口部が形成された滅菌室の遮蔽壁に取り付ける際に、当該接続体の一方の突出部が上記挿通用開口部に嵌入されるとともに当該一方の突出部側の後面に形成された凹状部に遮蔽壁が配置されるようにしたことを特徴とする請求項３に記載の電子線滅菌設備における用役材の接続部構造。
5. 遮蔽壁の構成材料として鉛を用いるとともに、接続体の構成材料として耐食性材料を用いたことを特徴とする請求項１に記載の電子線滅菌設備における用役材の接続部構造。
6. 遮蔽壁および遮蔽材の構成材料として鉛を用いるとともに、接続体の構成材料として耐食性材料を用いたことを特徴とする請求項２に記載の電子線滅菌設備における用役材の接続部構造。

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