JP2021049207A - 紫外線殺菌設備 - Google Patents

Abstract

【課題】紫外線の照射による殺菌の効率を向上させ得る紫外線殺菌設備を提供する。【解決手段】殺菌対象物Ｏを上流側から下流側へ連続して搬送する連続搬送手段１１と、搬送方向Ｃに沿って配置されて、それぞれ紫外線照射範囲を有する複数の紫外線光源５２，５４を備える紫外線殺菌設備１０である。紫外線殺菌設備１０は、紫外線照射範囲から上流側の場所において、連続搬送手段１１により搬送されている殺菌対象物Ｏを検出する検出器１３をさらに備える。紫外線殺菌設備１０は、検出器１３で検出された結果から殺菌対象物Ｏが紫外線照射範囲に入っていると判断された紫外線光源５２により、搬送されている当該殺菌対象物Ｏに紫外線ＵＶを照射させる制御装置１４をさらに備える。【選択図】図１

Description

本発明は、容器などの殺菌対象物を紫外線の照射により殺菌する紫外線殺菌設備に関するものである。

近年、容器などを連続して殺菌する設備として、連続して搬送されている容器などに紫外線または電子線を照射する設備が普及してきている。このような設備は、容器などに殺菌のための薬剤を入れないことから、殺菌された容器に薬剤が残留するおそれのない点で有利である。特に、紫外線を照射する設備は、電子線を照射する設備に比べて、簡素であるという長所がある。

紫外線の照射により殺菌する設備、つまり紫外線殺菌設備は、従来から知られているものとして、容器の殺菌が不十分になる箇所を低減できるものがある（例えば、特許文献１参照）。この紫外線殺菌設備は、搬送されている容器の内部に挿入する昇降可能な照射バーを備え、この照射バーに取り付けられた紫外線発光素子のうち、容器の内部に位置するものが紫外線を照射するように構成されている。

特開２０１８−１０４０２８号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載の紫外線殺菌設備では、昇降可能な照射バーを容器に挿入する際に、容器の搬送を停止した上で、照射バーを当該容器に向けて下降させる必要がある。このため、紫外線の照射による殺菌の効率が不十分になる。

そこで、本発明は、紫外線の照射による殺菌の効率を向上させ得る紫外線殺菌設備を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、第１の発明に係る紫外線殺菌設備は、殺菌対象物を上流側から下流側へ連続して搬送する連続搬送手段と、
前記連続搬送手段で殺菌対象物の搬送されている方向に沿って配置されて、それぞれ紫外線を照射する範囲である紫外線照射範囲を有する複数の紫外線光源と、
前記紫外線照射範囲または当該紫外線照射範囲から上流側の場所において、連続搬送手段により搬送されている殺菌対象物を検出する検出器と、
前記検出器で検出された結果から殺菌対象物が紫外線照射範囲に入っていると判断された紫外線光源により、搬送されている当該殺菌対象物に紫外線を照射させる制御装置とを備えるものである。

また、第２の発明に係る紫外線殺菌設備は、第１の発明に係る紫外線殺菌設備における制御装置が、殺菌対象物と当該殺菌対象物が紫外線照射範囲に入っていると判断された紫外線光源との距離に応じて、当該紫外線光源により前記殺菌対象物に紫外線を照射する量を制御するものである。

さらに、第３の発明に係る紫外線殺菌設備は、第１または第２の発明に係る紫外線殺菌設備における複数の紫外線光源が、
連続搬送手段で殺菌対象物が搬送される方向に平行な面から紫外線を出射する側面用紫外線光源と、
前記方向に傾斜した面から紫外線を出射する前後面用紫外線光源とを有するものである。

前記紫外線殺菌設備によると、殺菌対象物が搬送されながら紫外線の照射により殺菌されるとともに、紫外線の過照射が抑制されるので、紫外線の照射による殺菌の効率を向上させることができる。

本発明の実施の形態に係る紫外線殺菌設備の斜視図である。 同紫外線殺菌設備の平面図である。 同紫外線殺菌設備の制御装置を具体的に示す平面図である。 図３に示す殺菌対象物がさらに搬送されて上流側の紫外線光源の紫外線照射範囲に入った平面図である。 図４に示す殺菌対象物がさらに搬送されて下流側の紫外線光源の紫外線照射範囲に入った平面図である。 同紫外線殺菌設備の付加的な構成も示す平面図である。 同紫外線殺菌設備が備える複数の紫外線光源を主として示す拡大平面図である。 図７に示す状態から殺菌対象物がさらに搬送されている状態を示す拡大平面図である。 図８に示す状態から殺菌対象物がさらに搬送されている状態を示す拡大平面図である。 図９に示す状態から殺菌対象物がさらに搬送されている状態を示す拡大平面図である。 図１０に示す状態から殺菌対象物がさらに搬送されている状態を示す拡大平面図である。 図１１に示す状態から殺菌対象物がさらに搬送されている状態を示す拡大平面図である。 複数の紫外線光源からの紫外線強度に差をつけた状態を示す拡大平面図である。 紫外線を出射する面を傾斜させた紫外線光源と傾斜させない紫外線光源を主として示す拡大平面図である。 図１４に示す状態から殺菌対象物がさらに搬送されている状態を示す拡大平面図である。 図１５に示す状態から殺菌対象物がさらに搬送されている状態を示す拡大平面図である。 図１６に示す状態から殺菌対象物がさらに搬送されている状態を示す拡大平面図である。 図１７に示す状態から殺菌対象物がさらに搬送されている状態を示す拡大平面図である。 殺菌対象物の下面を殺菌する紫外線殺菌設備の斜視図である。 図１９のＡ−Ａ断面図である。

［紫外線殺菌設備１０］
以下、本発明の実施の形態に係る紫外線殺菌設備について図面に基づき説明する。

図１および図２に示すように、この紫外線殺菌設備１０は、殺菌対象物Ｏを上流側から下流側へ連続して搬送する連続搬送手段１１と、この連続搬送手段１１で殺菌対象物Ｏの搬送されている方向（以下、搬送方向Ｃと称する）に沿って配置された複数の紫外線光源５２，５４とを備える。ここで、搬送方向Ｃに沿ってとは、必ずしも搬送方向Ｃに平行であることに限定されず、搬送方向Ｃに傾斜することも含む。複数の紫外線光源５２，５４は、それぞれ紫外線ＵＶを照射する範囲（以下、紫外線照射範囲と称する）を有する。紫外線殺菌設備１０は、前記紫外線照射範囲から上流側の場所において、連続搬送手段１１により搬送されている殺菌対象物Ｏを検出する検出器１３をさらに備える。なお、前記検出器１３は、図示しないが紫外線照射範囲に配置されてもよい。また、紫外線殺菌設備１０は、前記検出器１３で検出された結果から殺菌対象物Ｏが紫外線照射範囲に入っていると判断された紫外線光源５２，５４により、搬送されている当該殺菌対象物Ｏに紫外線ＵＶを照射させる制御装置１４をさらに備える。

前記殺菌対象物Ｏは、紫外線ＵＶの照射による殺菌が必要な物であれば特に限定されないが、例えば、飲食用または医療用の容器などである。

前記連続搬送手段１１は、殺菌対象物Ｏを連続して搬送するものであれば、特に限定されない。例えば、前記連続搬送手段１１は、機械的な動作により殺菌対象物Ｏを連続して搬送する連続搬送機、または、上面に載置した殺菌対象物Ｏを自重により連続して滑らせて搬送する傾斜滑走板などである。前記連続搬送機の具体例は、ベルトコンベヤ、スターホイール、または、移動式のグリッパ若しくはバーなどである。前記連続搬送機は、殺菌対象物Ｏの搬送がトラブルなどにより停止した場合、紫外線光源５２，５４による紫外線ＵＶの照射を緊急に停止するための外部信号を、制御装置１４に送信するように構成されることが好ましい。前記傾斜滑走板は、その上面に殺菌対象物Ｏを自重により連続して滑らせるために、上流側で高く、下流側で低くなるように傾斜して配置される。ここで、殺菌対象物Ｏを連続して搬送するとは、１つの搬送手段で複数の殺菌対象物Ｏを搬送することである。殺菌対象物Ｏを連続して搬送するに該当するためには、隣り合う殺菌対象物Ｏの間隔が必ずしも一定である必要は無く、また、複数の殺菌対象物Ｏのそれぞれ搬送される速度が異なってもよい。例えば、殺菌対象物Ｏが間欠的に（一時停止しながら）搬送され、または、搬送される速度が途中で変更されても、１つの搬送手段で複数の殺菌対象物Ｏが搬送されるのであれば、殺菌対象物Ｏが連続して搬送されると言える。

前記紫外線光源５２，５４は、搬送方向Ｃに沿って配置されて、前記連続搬送手段１１で搬送されている殺菌対象物Ｏを紫外線照射範囲に入れ得るものであれば、すなわち、当該殺菌対象物Ｏに紫外線ＵＶを照射し得るものであれば、特に限定されない。例えば、前記紫外線光源５２，５４は、紫外線ＵＶランプまたは紫外線ＬＥＤなどである。前記紫外線光源５２，５４は、前記制御装置１４による制御の容易性から、紫外線ＬＥＤであることが好ましい。また、前記紫外線光源５２，５４により照射される紫外線ＵＶは、特に限定されないが、殺菌の効率を高めるためにも、ＵＶ−Ｃまたは深紫外線ＵＶ（波長域が１００〜２８０ｎｍ）であることがさらに好ましい。紫外線光源５２，５４は複数であればよいが、図１および図２には（後述する図３〜５にも）、紫外線光源５２，５４は２つである例を示す。なお、複数の紫外線光源５２，５４を構成する各紫外線光源５２，５４は、１つの紫外線ＬＥＤまたは紫外線ランプなどから構成されてもよく、２つ以上の紫外線ＬＥＤまたは紫外線ランプなどから構成されてもよい。

前記検出器１３は、紫外線照射範囲から上流側の場所において、連続搬送手段１１により搬送されている殺菌対象物Ｏの有無を検出するものであれば、特に限定されない。例えば、前記検出器１３は、光、音波若しくは磁界などを利用したセンサ、または、カメラなどである。前記検出器１３は、殺菌対象物Ｏの有無だけでなく、当該検出器１３と殺菌対象物Ｏとの距離も検出し得るものであることが好ましい。

前記制御装置１４は、前記検出器１３で検出された結果から殺菌対象物Ｏが紫外線照射範囲に入っていると判断された紫外線光源５２，５４により、搬送されている当該殺菌対象物Ｏに紫外線ＵＶを照射させるものであれば、特に限定されない。図１および図２に示す例では、複数（２つ）の紫外線光源５２，５４のうち、上流側の紫外線光源５２の紫外線照射範囲に殺菌対象物Ｏが入っているので、前記制御装置１４は上流側の紫外線光源５２により紫外線ＵＶを照射させている。より詳細な例として、図３に示すように、前記制御装置１４は、外部入力部４１、到達時間算出部４２、有無判定部４３、および、照射指示部４５を有する。前記外部入力部４１は、前記検出器１３と各紫外線照射範囲との距離Ｄｎ（Ｄ１，Ｄ２）、および、連続搬送手段１１で搬送されている殺菌対象物Ｏの速度（以下、搬送速度Ｖと称する）が外部から入力される。前記到達時間算出部４２は、前記検出器１３と各紫外線照射範囲との距離Ｄｎ（Ｄ１，Ｄ２）、および、前記搬送速度Ｖから、殺菌対象物Ｏが検出器１３で検出されてから各紫外線照射範囲に到達するまでの各時間Ｔｎ（以下、到達時間Ｔｎと称する）を算出する。前記有無判定部４３は、前記検出器１３で検出された殺菌対象物Ｏの有無の情報を当該検出器１３から受信する。前記照射指示部４５は、前記到達時間Ｔｎだけ前に殺菌対象物Ｏが有ったと判定された紫外線光源５２，５４により殺菌対象物Ｏに紫外線ＵＶを照射させる。すなわち、前記照射指示部４５は、検出器１３を介して有無判定部４３で有ると判定された殺菌対象物Ｏが上流側／下流側の紫外線照射範囲まで搬送された際（検出器１３による検出から到達時間Ｔｎだけ経過した際）に、上流側／下流側の紫外線光源５２，５４により当該殺菌対象物Ｏに紫外線ＵＶを照射させるものである。なお、前記照射指示部４５は、殺菌対象物Ｏの状態（例えば、前述した検出器１３と殺菌対象物Ｏとの距離）に応じて、殺菌対象物Ｏに紫外線ＵＶを照射する量（例えば、紫外線強度および照射時間）を制御してもよい。前記制御装置１４により紫外線ＵＶを照射する量が制御される紫外線光源５２，５４は、１つであってもよく、複数であってもよい。

以下、前記紫外線殺菌設備１０の動作について説明する。

図３に示すように、連続搬送手段１１により、殺菌対象物Ｏが上流側から下流側へ連続して搬送される。搬送されている殺菌対象物Ｏは、検出器１３の前を通過する際に、検出器１３で検出される。図４に示すように、検出器１３で検出された結果から殺菌対象物Ｏが紫外線照射範囲に入っていると判断された上流側の紫外線光源５２により、当該殺菌対象物Ｏに紫外線ＵＶが照射される。その後、図５に示すように、検出器１３で検出された結果から殺菌対象物Ｏが紫外線照射範囲に入っていると判断された下流側の紫外線光源５４により、当該殺菌対象物Ｏに紫外線ＵＶが照射される。

図３〜図５示す制御装置１４の例だと、検出器１３で検出された殺菌対象物Ｏの有無の情報は、有無判定部４３で受信される。一方で、検出器１３と各紫外線照射範囲との距離Ｄｎ（Ｄ１，Ｄ２）、および、前記搬送速度Ｖが、外部から外部入力部４１に入力される。前記距離Ｄｎ（Ｄ１，Ｄ２）および搬送速度Ｖから、到達時間算出部４２により前記到達時間Ｔｎが算出される。照射指示部４５で、到達時間Ｔｎだけ前に殺菌対象物Ｏが有ったと判断されると、殺菌対象物Ｏを紫外線照射範囲に入れた紫外線光源５２，５４により紫外線ＵＶを当該殺菌対象物Ｏに照射させる。すなわち、殺菌対象物Ｏは、検出器１３で検出されてから到達時間Ｔｎだけ経過した際に、紫外線光源５２，５４により紫外線ＵＶが照射される。言い換えれば、殺菌対象物Ｏを紫外線照射範囲に入れていない紫外線光源５２，５４から紫外線ＵＶが照射されないので、紫外線ＵＶの過照射が抑制される。

このように、前記紫外線殺菌設備１０によると、殺菌対象物Ｏが搬送されながら紫外線ＵＶの照射により殺菌されるとともに、紫外線ＵＶの過照射が抑制されるので、紫外線ＵＶの照射による殺菌の効率を向上させることができる。

また、殺菌対象物Ｏを紫外線照射範囲に入れていない紫外線光源５２，５４から紫外線ＵＶが照射されないので、紫外線光源５２，５４により紫外線ＵＶの照射が短時間となる。これにより、紫外線光源５２，５４の長寿命化が実現されるので、メンテナンス費用を低減することができる。

一方で、前記紫外線殺菌設備１０は、図６に示すように、移動装置１７、記録装置１８、および／または、リジェクト装置１９を備えてもよい。

図６に示す前記移動装置１７は、紫外線照射範囲から上流側の場所において、連続して搬送されている殺菌対象物Ｏを整列する方向へ移動させるものである。前記移動装置１７は、例えば、搬送されている殺菌対象物Ｏを前記方向へ案内するガイド７１、または、図示しないが殺菌対象物Ｏを前記方向へ押すプッシャーなどである。前記移動装置１７を備える紫外線殺菌設備１０によると、前述した効果に加えて、連続して搬送されている殺菌対象物Ｏが整列するので、紫外線ＵＶの照射による殺菌の効率を向上させることができる。

図６に示す前記記録装置１８は、殺菌の工程で重要となる追跡可能性を担保するために、前記制御装置１４における情報を記録するものである。前記記録装置１８を備える紫外線殺菌設備１０によると、前述した効果に加えて、追跡可能性が担保されるので、殺菌の品質管理を向上させることができる。

図６に示す前記リジェクト装置１９は、殺菌の不十分な殺菌対象物Ｏを外部に排出するものである。前記リジェクト装置１９は、例えば、殺菌の不十分な殺菌対象物Ｏを前記排出の経路に導く可動式のリジェクトガイド９１と、前記排出の経路を構成する排出口９０とを有する。殺菌が不十分になる要因としては、搬送方向Ｃに隣り合う殺菌対象物Ｏの間隔が小さ過ぎることにより、殺菌対象物Ｏによる紫外線ＵＶの影に、その隣の殺菌対象物Ｏが入ってしまう場合などである。その他には、連続搬送手段１１のトラブルなどにより、殺菌対象物Ｏへの紫外線ＵＶの過照射が生じた場合などである。前記リジェクト装置１９を備える紫外線殺菌設備１０によると、前述した効果に加えて、殺菌の不十分な殺菌対象物Ｏが外部に排出されるので、殺菌の品質管理を向上させることができる。

加えて、紫外線光源は複数であるから、前述のように２つに限られず、図７〜図１２に示すように、３つでもよい。図７〜図１２では、３つの紫外線光源５２〜５４のうち、隣り合う２つの紫外線光源が同時に紫外線ＵＶを照射することもある例を示す。

図７〜図１２に示すように、３つの紫外線光源５２〜５４が、搬送方向Ｃに平行に配置されている。これら紫外線光源５２〜５４は、上流側の紫外線光源５２、中流側の紫外線光源５３および下流側の紫外線光源５４であり、それぞれ紫外線照射範囲を有する。なお、図８〜図１１には、紫外線ＵＶを照射している紫外線光源５２〜５４をハッチングで示す。

図７に示すように、いずれの紫外線光源５２〜５４も、それぞれの紫外線照射範囲に連続搬送手段１１で搬送されている殺菌対象物Ｏが入っていないので、紫外線ＵＶを出射しない。その後、図８に示すように、上流側の紫外線光源５２は、その紫外線照射範囲に殺菌対象物Ｏが入ったので、紫外線ＵＶを出射することで、当該殺菌対象物Ｏに紫外線ＵＶを照射する。そして、図９に示すように、上流側の紫外線光源５２だけでなく、中流側の紫外線光源５３の紫外線照射範囲にも殺菌対象物Ｏが入る。これにより、上流側の紫外線光源５２および中流側の紫外線光源５３は、紫外線ＵＶを出射することで、当該殺菌対象物Ｏに紫外線ＵＶを照射する。次いで、図１０に示すように、上流側の紫外線光源５２の紫外線照射範囲から殺菌対象物Ｏが外れるが、中流側の紫外線光源５３だけでなく、下流側の紫外線光源５４の紫外線照射範囲にも殺菌対象物Ｏが入る。これにより、中流側の紫外線光源５３および下流側の紫外線光源５４は、紫外線ＵＶを出射することで、当該殺菌対象物Ｏに紫外線ＵＶを照射する。その後、図１１に示すように、中流側の紫外線光源５３の紫外線照射範囲から殺菌対象物Ｏが外れる。これにより、下流側の紫外線光源５４は、紫外線ＵＶを出射することで、当該殺菌対象物Ｏに紫外線ＵＶを照射する。そして、図１２に示すように、下流側の紫外線光源５４の紫外線照射範囲から殺菌対象物Ｏが外れる。これにより、いずれの紫外線光源５２〜５４も、紫外線ＵＶを出射しない。なお、各紫外線光源５２〜５４の紫外線照射範囲に殺菌対象物Ｏが入っているか否かは、検出器１３と各紫外線光源５２〜５４の紫外線照射範囲との距離Ｄｎ、および、搬送速度Ｖから、制御装置１４により判断される。

図７〜図１２示す紫外線殺菌設備１０によると、前述した効果に加えて、同時に複数の紫外線光源５２〜５４が殺菌対象物Ｏに紫外線ＵＶを照射するので、紫外線ＵＶの照射による殺菌の効率を向上させることができる。

また、図７〜図１２に示す紫外線殺菌設備１０では、各紫外線光源５２〜５４からの紫外線強度について説明しなかったが、図１３に示すように、紫外線強度に差をつけてもよい。具体的には、殺菌対象物Ｏを紫外線照射範囲に入れた複数の紫外線光源５２〜５４のうち、殺菌対象物Ｏに最も近い紫外線光源５３からの紫外線強度（出力の一例である）を、他の紫外線光源５２，５４からの紫外線強度よりも低くする。これにより、殺菌対象物Ｏの紫外線ＵＶが照射されやすい側面（上流側の面と下流側の面との間）で、照射される紫外線ＵＶの量が小さくなる。したがって、図１３に示す紫外線殺菌設備１０によると、殺菌対象物Ｏへの紫外線ＵＶの過照射が抑制されるとともに、殺菌対象物Ｏに照射される紫外線ＵＶの量が上下流側の面と前記側面とで均一に近づくので、紫外線ＵＶの照射による殺菌の効率を向上させることができる。

また、図１〜図１３では、複数の紫外線光源５２〜５４が搬送方向Ｃに平行に配置されるとして示したが、これに限定されない。例えば、図１４〜図１８に示すように、複数の紫外線光源５７，５８は、搬送方向Ｃに平行な面から紫外線ＵＶを出力する紫外線光源５７（以下、側面用紫外線光源５７と称する）と、当該搬送方向Ｃに傾斜した面から紫外線光源５８（以下、前後面用紫外線光源５８と称する）とを有してもよい。

図１４〜図１８に示すように、側面用紫外線光源５７および前後面用紫外線光源５８は、同一の性能を有する紫外線ＬＥＤ６１〜６６から構成されることが好ましい。この場合、側面用紫外線光源５７として紫外線ＬＥＤ６３，６４が土台６７に配置され、前後面用紫外線光源５８として別途の紫外線ＬＥＤ６１，６２，６５，６６が前記土台６７に設けられた傾斜突出部６８に配置される。前記土台６７の紫外線ＬＥＤ６３，６４（側面用紫外線光源５７）が配置される面と、前記土台６７に設けられた傾斜突出部６８の紫外線ＬＥＤ６１，６２，６５，６６（前後面用紫外線光源５８）が配置される面とは、平行でない。このため、側面用紫外線光源５７の紫外線ＵＶを出射する面が搬送方向Ｃに平行であれば、前後面用紫外線光源５８の紫外線ＵＶを出射する面が搬送方向Ｃに傾斜する。前記紫外線ＬＥＤ６１〜６６は、例えば、上流側から順に、第１紫外線ＬＥＤ６１〜第６紫外線ＬＥＤ６６である。前記第１紫外線ＬＥＤ６１および第２紫外線ＬＥＤ６２は、上流側の傾斜突出部６８に配置され、前記第５紫外線ＬＥＤ６５および第６紫外線ＬＥＤ６６は、下流側の傾斜突出部６８に配置される。すなわち、前記第１紫外線ＬＥＤ６１、第２紫外線ＬＥＤ６２、第５紫外線ＬＥＤ６５および第６紫外線ＬＥＤ６６が、前後面用紫外線光源５８に相当する。一方で、前記第３紫外線ＬＥＤ６３および第４紫外線ＬＥＤ６４が、前記土台６７に配置されて、側面用紫外線光源５７に相当する。

図示しないが、第１紫外線ＬＥＤ６１〜第６紫外線ＬＥＤ６６の紫外線照射範囲に殺菌対象物Ｏが入っていなければ、第１紫外線ＬＥＤ６１〜第６紫外線ＬＥＤ６６からの紫外線ＵＶの出射が停止されて、殺菌対象物Ｏに紫外線ＵＶが照射されない。その後、殺菌対象物Ｏは、第１紫外線ＬＥＤ６１により紫外線ＵＶが照射された後（図１４参照）、第２紫外線ＬＥＤ６２および第３紫外線ＬＥＤ６３により紫外線ＵＶが照射される（図１５参照）。そして、殺菌対象物Ｏは、第３紫外線ＬＥＤ６３および第４紫外線ＬＥＤ６４により紫外線ＵＶが照射された後（図１６参照）、第４紫外線ＬＥＤ６４および第５紫外線ＬＥＤ６５により紫外線ＵＶが照射される（図１７参照）。次いで、殺菌対象物Ｏは、第６紫外線ＬＥＤ６６により紫外線ＵＶが照射された後（図１８参照）、図示しないが、第６紫外線ＬＥＤ６６の紫外線照射範囲から外れれば、第１紫外線ＬＥＤ６１〜第６紫外線ＬＥＤ６６からの紫外線ＵＶの出射が停止されて、殺菌対象物Ｏに紫外線ＵＶが照射されない。

図１４、図１５、図１７および図１８から明らかなように、前後面用紫外線光源５８は、殺菌対象物Ｏにおける上流側の面と下流側の面とに十分に紫外線ＵＶを照射する。また、図１６から明らかなように、側面用紫外線光源５７は、殺菌対象物Ｏにおける側面（上流側の面と下流側の面との間）に十分に紫外線ＵＶを照射する。したがって、図１４〜図１８に示す紫外線殺菌設備１０によると、殺菌対象物Ｏへの紫外線ＵＶの過照射が抑制されるとともに、殺菌対象物Ｏに照射される紫外線ＵＶの量が上下流側の面と前記側面とで均一に近づくので、紫外線ＵＶの照射による殺菌の効率を向上させることができる。なお、図１５および図１７に示すように、側面用紫外線光源５７および前後面用紫外線光源５８から紫外線ＵＶが殺菌対象物Ｏに照射される際に、前後面用紫外線光源５８と殺菌対象物Ｏとの距離が、側面用紫外線光源５７と殺菌対象物Ｏとの距離よりも大きい場合がある。この場合、前後面用紫外線光源５８から紫外線ＵＶを照射する量（例えば、紫外線強度）を、側面用紫外線光源５７から紫外線ＵＶを照射する量よりも大きくしてもよい。

また、前記紫外線殺菌設備１０が備える紫外線光源５２，５４は、搬送されている殺菌対象物Ｏの片側方に配置されるとして説明したが、両側方に配置されてもよく、または、上方若しくは下方に配置されてもよい。前記紫外線光源５２，５４は、搬送されている殺菌対象物Ｏを通過させるトンネルに内壁面に配置されてもよい。前記トンネルは、前記内壁面が殺菌対象物Ｏの外形に沿った形状になるように形成されたものであることが好ましい。

さらに、前記実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。前記実施の形態で説明した構成のうち「課題を解決するための手段」での第１の発明として記載した構成以外については、任意の構成であり、適宜削除および変更することが可能である。
［下面を殺菌する紫外線殺菌設備］

前記紫外線殺菌設備１０（以下、第１の紫外線殺菌設備１０と称する）は、殺菌対象物Ｏの下面に連続搬送手段１１が接していれば、当該下面を殺菌することが困難である。このため、第１の紫外線殺菌設備１０の上流側および／または下流側に、前記下面を殺菌する紫外線殺菌設備（以下、第２の紫外線殺菌設備と称する）があることが好ましい。

殺菌対象物Ｏの下面を殺菌するには、当該殺菌対象物Ｏの下面を紫外線が照射される方向に向けるために、当該殺菌対象物Ｏを把持して回転させる構成が考えられる。しかしながら、このような構成は、必然的に複雑になる。

一方で、特開２０１８−２０３３４０号公報に開示されているように、連続して搬送されているペットボトルに、上方からガス噴射ノズルで過酸化水素ガスを供給しながら、下面から高圧水銀ランプを光源とした紫外線（ＵＶ−Ａ）を照射する構成が知られている。この構成は、特開２０１８−２０３３４０号公報における［発明の効果］の欄に記載されているように、単独では殺菌の効果がないＰＥＴ材質を透過する波長域を含む紫外線の照射と、過酸化水素との併用により、殺菌の相乗効果を奏するためのものである。ＰＥＴ材質を透過する紫外線とは、特開２０１８−２０３３４０号公報の段落［００２０］に記載されているように、波長域が３１５〜４００ｎｍの紫外線（ＵＶ−Ａ）である。このような紫外線（ＵＶ−Ａ）をペットボトルの下面から照射しても、当該下面は十分に殺菌されない。むしろ、前記構成は、前記下面を透過してペットボトルの内部に至った紫外線（ＵＶ−Ａ）と、当該内部に供給された過酸化水素ガスとの相乗効果により、当該内部を殺菌するものであって、前記下面を殺菌するものではない。

そこで、簡素な構成で殺菌対象物Ｏの下面も十分に殺菌し得る紫外線殺菌設備（第２の紫外線殺菌設備）が要望されている。

以下、このような第２の紫外線殺菌設備について図面に基づき説明する。なお、第１の紫外線殺菌設備１０における構成と第２の紫外線殺菌設備における構成とを区別するために、第１の紫外線殺菌設備１０における構成である連続搬送手段１１および紫外線光源５１〜５８を、以下では第１の連続搬送手段１１および第１の紫外線光源５１〜５８と称する。

図１９に示すように、第２の紫外線殺菌設備２０は、殺菌対象物Ｏを連続して搬送する第２の連続搬送手段２１と、この第２の連続搬送手段２１に搬送されている殺菌対象物Ｏに上面で接するとともに複数の穴部２３が形成された固定式の固定板２２と、前記複数の穴部２３から固定板２２の上方に紫外線を照射する第２の紫外線光源２５とを備える。

前記第２の連続搬送手段２１は、殺菌対象物Ｏを連続して搬送するものであれば特に限定されず、例えば、第１の連続搬送手段１１の例として説明した構成と同一である。なお、第１の連続搬送手段１１が、第２の連続搬送手段２１まで兼ねてもよい。

前記固定板２２は、第２の連続搬送手段２１に搬送されている殺菌対象物Ｏに上面で接するとともに複数の穴部２３が形成されていれば、特に限定されない。前記固定板２２の穴部２３は、必ずしも貫通している必要は無く、上方に紫外線を照射させるために上方に開口していればよい。各穴部２３の開口は、殺菌対象物Ｏの搬送を妨げないためにも、殺菌対象物Ｏの下面よりも小さいことが好ましい。また、複数の穴部２３は、前記搬送方向Ｃで千鳥状に配置されることが好ましい。これにより、殺菌対象物Ｏの下面において、穴部２３の上方を通過する面積が大きく（好ましくは下面全体に）なり、当該下面で紫外線の照射される面積が大きく（好ましくは下面全体に）なるからである。殺菌対象物Ｏの下面で紫外線ＵＶの照射される面積が大きく（好ましくは下面全体に）なる構成として、図１９に示す千鳥状に配置された複数の穴部２３以外にも、例えば、搬送方向Ｃに対して長手方向が傾斜した複数の溝（スリット）、複数の穴部２３が平面視で不規則に配置されたパターン、または、搬送されている殺菌対象物Ｏの下面全体に紫外線ＵＶが照射されるように複数の穴部２３が平面視で規則的に配置されたパターンなどでもよい。各穴部２３の形状も、図１９に示す矩形に限られず、真円形および楕円形などの円形、または、多角形などでもよい。なお、第２の連続搬送手段２１が上面に載置した殺菌対象物Ｏを自重により連続して滑らせて搬送する傾斜滑走板の場合、この傾斜滑走板が前記固定板２２を兼ねることも可能である。

前記第２の紫外線光源２５は、前記複数の穴部２３から固定板２２の上方に紫外線を照射するものであれば特に限定されず、例えば、第１の紫外線光源５１〜５８の例として説明した構成と同一である。第２の紫外線光源２５は、図１９および図２０に示すように、穴部２３の内部に配置されてもよく、図示しないが、貫通させた穴部２３の下方に配置されてもよい。

前記第２の紫外線殺菌設備２０は、必要に応じて、第２の紫外線光源２５を冷却する冷却装置２４を備える。この冷却装置２４は、効率よく第２の紫外線光源２５を冷却するために、第２の紫外線光源２５に接していることが好ましい。また、前記冷却装置２４は、第２の紫外線光源２５を冷却するものであれば特に限定されず、例えば、液体または気体の冷却媒体により熱を吸収するものである。

以下、前記第２の紫外線殺菌設備２０の動作について説明する。

図１９に示すように、第２の連続搬送手段２１により、殺菌対象物Ｏが固定板２２の上面に接しながら上流側から下流側へ連続して搬送される。殺菌対象物Ｏの下面は、固定板２２に形成された複数の穴部２３の上方を通過する際に、第２の紫外線光源２５により紫外線が照射されることで、殺菌される。

このように、前記第２の紫外線殺菌設備２０によると、殺菌対象物Ｏを連続して搬送しながら下面に紫外線が照射されるので、簡素な構造で殺菌対象物Ｏの下面を十分に殺菌することができる。

ところで、前記第２の紫外線殺菌設備２０は、前記第１の紫外線殺菌設備１０の上流側および／または下流側に設けられるとして説明したが、前記第１の紫外線殺菌設備１０自身に設けられるものでもよい。この場合、第１の連続搬送手段１１が、第２の連続搬送手段２１まで兼ねることになる。なお、前記第２の紫外線殺菌設備２０は、前記第１の紫外線殺菌設備１０に設けられず、殺菌対象物Ｏの下面を殺菌するための独立した設備でもよい。

また、前記第２の紫外線殺菌設備２０は、前述した内容に限定されず、最低限の構成として、殺菌対象物Ｏを連続して搬送する第２の連続搬送手段２１と、この第２の連続搬送手段２１に搬送されている殺菌対象物Ｏに上面で接するとともに複数の穴部２３が形成された固定式の固定板２２と、前記複数の穴部２３から固定板２２の上方に紫外線を照射する第２の紫外線光源２５とを備えるものであればよい。

さらに、前記第２の紫外線殺菌設備２０が備える第２の紫外線光源２５は、搬送されている殺菌対象物Ｏの下方に配置されるとして説明したが、片側方若しくは両側方に配置されてもよく、または、上方に配置されてもよい。前記第２の紫外線光源２５は、搬送されている殺菌対象物Ｏを通過させるトンネルに内壁面に配置されてもよい。前記トンネルは、前記内壁面が殺菌対象物Ｏの外形に沿った形状になるように形成されたものであることが好ましい。

Ｏ 殺菌対象物
Ｖ 搬送速度
１０ 紫外線殺菌設備
１１ 連続搬送手段
１３ 検出器
１４ 制御装置
５２ 上流側の紫外線光源
５４ 下流側の紫外線光源

Claims (3)

1. 殺菌対象物を上流側から下流側へ連続して搬送する連続搬送手段と、
   前記連続搬送手段で殺菌対象物の搬送されている方向に沿って配置されて、それぞれ紫外線を照射する範囲である紫外線照射範囲を有する複数の紫外線光源と、
   前記紫外線照射範囲または当該紫外線照射範囲から上流側の場所において、連続搬送手段により搬送されている殺菌対象物を検出する検出器と、
   前記検出器で検出された結果から殺菌対象物が紫外線照射範囲に入っていると判断された紫外線光源により、搬送されている当該殺菌対象物に紫外線を照射させる制御装置とを備えることを特徴とする紫外線殺菌設備。
2. 制御装置が、殺菌対象物と当該殺菌対象物が紫外線照射範囲に入っていると判断された紫外線光源との距離に応じて、当該紫外線光源により前記殺菌対象物に紫外線を照射する量を制御するものであることを特徴とする請求項１に記載の紫外線殺菌設備。
3. 複数の紫外線光源が、
   連続搬送手段で殺菌対象物が搬送される方向に平行な面から紫外線を出射する側面用紫外線光源と、
   前記方向に傾斜した面から紫外線を出射する前後面用紫外線光源とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の紫外線殺菌設備。
   

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