JP2782021B2 - 殺菌装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、未使用の容器に任意の
内容物が充填される際に使用して好適な殺菌装置に関
し、特に、一定の時間を掛けて容器または蓋体を移送し
て加熱または紫外線照射することにより、非接触で容器
または蓋体の充分な殺菌処理を行うことができる殺菌装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】清涼飲料、冷酒等の内容物が、缶、ビン
等の容器に無菌充填される場合、容器及びその蓋体が未
使用の状態で殺菌される。その場合の殺菌方法として
は、いわゆる湿熱（スチーム）方式と乾熱（熱風）方式
とがあるが、一般的には湿熱方式によるものが多く使用
されている。すなわち、湿熱方式は高温水蒸気の雰囲気
下に容器や蓋体を通過させるもので、この湿熱方式で
は、容器や蓋体には効率よく熱が伝達され（１２５℃以
上となる）、確実な殺菌処理が行われる。また、容器に
よっては水洗のみで内容物が充填され、密閉された後に
加熱されて殺菌されるものもある。また、容器や蓋体を
殺菌剤の入った液で洗浄し、その洗浄液のリンスとして
水洗し、その後に内容物を充填する場合もある。

【０００３】しかしながら、従来の湿熱方式では、殺菌
装置から水蒸気が大量に排気されるため、装置の周囲に
水滴が付着すると共に、カビが発生し易く、それらを取
り除く作業が必要となり、場合によっては、カビが装置
内に侵入するのを防止するために装置全体を包囲する必
要がある。また、容器や蓋体の移送機構（コンベア、シ
ュータ等）に異常が発生した場合には、装置内の温度を
一旦低下させて装置を点検・修理した後、再び温度を所
定温度まで上昇させる必要があるが、装置内の温度を上
昇させるのに時間がかかる等、メンテナンスが悪い。

【０００４】加えて、合成樹脂製容器等、熱に弱い容器
や蓋体を殺菌する場合には、蒸気を多量に吹きつけたり
容器の内側キャップや蓋等のかくれた部分の温度を加熱
蒸気で殺菌するためにある程度の接触時間が必要とな
り、合成樹脂の材料によっては軟化し易いものもあっ
た。また、それらのシュート部回りに結露が発生し、そ
の結露を取り除く作業が必要となり、殺菌処理の作業性
が悪くなる。

【０００５】一方、乾熱方式で殺菌する場合には、殺菌
用乾熱庫の中に、容器や蓋体が長時間入れられないと、
それら容器や蓋体の温度が十分に上がらず、作業性、信
頼性の面で問題を有していた。また、容器または蓋体が
合成樹脂の場合、これら回りの温度による変形が出やす
かった。さらに、紫外線を照射殺菌する場合には、ライ
ン上に紫外線ランプを取付けてもその照射下を通る容器
や蓋体の通過スピードがまちまちであるため、蓋体等の
殺菌が不安定になったりしていた。

【０００６】ところで、このような容器及びその蓋体の
殺菌を行う場合に、従来は例えば容器及びその蓋体の移
送経路中に設けられる移送シュータに湿熱方式または乾
熱方式で紫外線照射の殺菌手段を設けて、移送中の容器
またはその蓋体を非接触で殺菌する装置が考えられた。
ところが、この移送シュータを用いる方法では、容器 ま
たは蓋体が連続して供給されているときは良いが、処理
の開始時等でシュート内が空になった状態で蓋体等が１
個ずつ間欠的に供給されると、蓋体等が高速で殺菌領域
を通過してしまい、殺菌が不十分になってしまう恐れが
ある。

【０００７】これに対して、蓋体等が一々被せられるロ
ッドの設けられたコンベアー式の移送手段では、ロッド
を遠赤外ヒーターで加熱して蓋体等に接触させて殺菌す
る装置が考えられたが、この装置では、ロッドが毎回蓋
体等に接触されるため、加熱によっては処理できない細
菌以外の汚損等に対する管理を行う必要が生じる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、移送シュータを用いる方法では、処理の開始時等
でシュート内が空になった状態で蓋体等が１個ずつ間欠
的に供給されると、蓋体等が高速で殺菌領域を通過して
しまい、殺菌が不十分になってしまう恐れがあり、ロッ
ドの設けられたコンベアー式の移送手段では、ロッドが
蓋体等に接触されるために加熱によっては処理できない
細菌以外の汚損等に対する管理を行う必要が生ずるとい
うものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述したよう
な課題を解決するためになされたもので、任意の内容物
を充填させる未使用の容器またはこの容器の蓋体を殺菌
する装置であって、充填を行うラインの前段位置に設け
られ、未使用の容器または蓋体が収容又はガイドされる
凹部が周縁に形成された円盤を有し且つこの円盤を所定
の円に沿って移動させるようにした移送手段と、この移
送手段の移送経路上において円盤の一面側に配置され、
この円盤の側面から加熱または紫外線照射することによ
り容器または蓋体を殺菌する殺菌手段とを設けたことを
特徴としている。

【００１０】この発明の殺菌装置によれば、容器または
この容器の蓋体が円盤の凹部に収容又はガイドされ、こ
の円盤を所定の速度または一定の間隔で回転させること
により、容器または蓋体が常に一定の時間を掛けてこの
円盤によって移送され、この間に容器または蓋体につい
て加熱または紫外線照射による殺菌処理を、非接触で充
分に行うことができる。

【００１１】

【実施例】図１において、キャップ（蓋体）５０の移送
手段として円盤３０が設けられている。すなわち、キャ
ップ５０はホッパー３１から順に供給され、キャップ５
０は円盤３０の周縁部に順次形成された凹部３０ａに収
容される。さらに、この円盤３０の周縁部に沿ってキャ
ップ５０のガイド部材３２が設けられる。さらに、３３
は移送されたキャップ５０を充填機ライン（図示せず）
に供給するための供給口である。そして、円盤３０の周
縁部の凹部３０ａの形成されている経路に沿って斜線を
付した部分には、殺菌処理を行うための殺菌手段１７が
設けられている。この殺菌手段１７は、加熱による殺菌
力を利用する加熱殺菌手段と、紫外線が持つ殺菌力を利
用する紫外線殺菌手段とに大別することができ、加熱に
よる熱エネルギまたは紫外線照射による光エネルギが円
盤３０の裏側から照射される。

【００１２】この加熱殺菌手段１７としては、例えばハ
ロゲンランプが集光鏡の中に配され、この集光鏡の外側
には冷却水が流れてなる赤外線加熱ノズルが用いられ
る。すなわち、この装置は、図２から理解されるよう
に、キセノンやハロゲンランプ９１が集光鏡９２の中に
配され、この集光鏡９２の外側には冷却水９３が流され
ている。そして、このハロゲンランプ９１からの赤外線
が光透過性の、例えば石英やテフロンからなる耐熱ガラ
ス９４の窓を介してキャップ５０に照射される。また、
キャップ５０の移送経路に沿って銅製パイプ９５が設け
られ、この銅製パイプ９５内には冷却水が供給される。
この冷却水は、キャップ５０の加熱温度の調整に利用さ
れ、また、銅製パイプ９５はキャップ５０のガイドにも
利用されている。なお、ケーシング９６の内側面には、
セラミックス等の防熱材９７が配設されると共に、温度
センサ等、加熱温度調整に必要なセンサ類９８が設けら
れている。なお、この構成は、紫外線殺菌手段１７の紫
外線ランプのハウジングやランプ冷却にも利用される。

【００１３】また、加熱殺菌手段１７の他の例として
は、レーザーが放射されるレーザー装置、赤外レーザー
の照射される赤外レーザー装置、さらに高周波を利用し
て加熱する高周波加熱装置、マイクロ波を利用して加熱
するマイクロ波加熱装置、（半導体）レーザーの照射に
よって加熱するレーザー加熱装置、火炎プラズマを利用
して加熱する火炎プラズマ加熱装置、赤外線を利用して
加熱する赤外線ランプ加熱装置や遠赤外線・可視光線等
を光ファイバーにて集中照射して加熱する光ファイバー
加熱装置、温風を利用して加熱する温風加熱装置等が考
えられる。また、これらを二次的に加熱源として利用し
て移送手段の壁面やガイド等を加熱源とする加熱方法も
採用できる。さらに、上述の加熱殺菌手段１７には、加
熱による熱量または紫外線照射による光量を調整する調
整手段がもうけられている。この調整手段は、各々移送
が何らかの原因により途中で止まった場合に、加熱によ
る熱エネルギの照射をストップさせたりする調整、ある
いはシャッターにて赤外線等の光エネルギをカットし又
は赤外線ランプ等の照射を停止する制御等を行うもの
で、キャップ５０の保護のために自動的に行われる（自
動照射方式等）。また、紫外線照射でも同様であり、加
熱と紫外線照射との両方兼用であっても良い。

【００１４】従って、この装置によれば、円盤３０が所
定の速度または一定の間隔で回転されることによって、
ホッパー３１から順に供給されたキャップ５０はガイド
部材３２にてガイドされつつ移送され、供給口３３から
充填機ラインに供給される。そして、この場合に、キャ
ップ５０はホッパー３１から供給口３３に達するまでに
は、円盤３０の所定速度での回転に従って所定の時間が
経過され、加熱殺菌手段１７による加熱（１０５〜１２
５℃）や紫外線殺菌手段１７による紫外線照射を十分に
行うことができ、殺菌を確実に行うことができる。な
お、ホッパー３１から供給口３３までの移送経路は、内
部の高温による加熱温度の調整や紫外線照射の調整が良
好に行われるように設定されている。

【００１５】また、この時、加熱や紫外線照射の能力が
低い場合には、円盤３０の回転を間欠にし、間隔をあけ
て移動させて、加熱や紫外線照射が十分に行われるよう
にしたり、あるいは円盤３０の回転を任意に低スピード
で移動されるようにすることもできる。例えば、円盤３
０を常に一定速度で回転移動させるのではなく一定の間
隔で回転させるようにし、例えば円盤３０の移動が時差
的に２〜３秒または１秒間隔で停止しながらスポット照
射させることにより、キャップ５０等に対する紫外線等
の照射時間を確実にすることもできる。

【００１６】すなわち、この装置によれば、上述のシュ
ート型移送手段のように処理の開始時等でシュート内が
空になった状態でキャップ５０が短時間に殺菌領域を通
過してしまうようなことがなく、キャップ５０の殺菌が
不十分になってしまう恐れをなくすことができる。ま
た、非接触にてキャップ５０の殺菌処理を行うことがで
きる。

【００１７】こうして、上述の装置によれば、容器また
はこの容器の蓋体（キャップ５０）が円盤３０の凹部３
０ａに収容され、この円盤３０が所定の速度で回転され
ることにより、容器や蓋体は常に一定の時間を掛けてこ
の円盤３０によって移送され、この間に容器や蓋体の加
熱殺菌手段１７による加熱殺菌処理や紫外線殺菌手段１
７による紫外線殺菌処理を、非接触で充分に行うことが
できるものである。特に、移送手段の移送経路上におい
て円盤３０の一面側に殺菌手段を配置し、この円盤３０
の側面から加熱または紫外線照射を行うようにしたた
め、キャップ５０等の殺菌処理を確実に行うことができ
る。

【００１８】さらに、図３は本発明が適用されたキャッ
プ殺菌装置の全体の概略構成を示すものである。この図
３において、キャップ５０はホッパー３１から円盤３０
に供給され、この円盤３０の後面側には、加熱殺菌手段
１７の他の例を示す高周波コイル（図示せず）が設けら
れている。４１は、高周波コイルが内蔵された高周波電
源装置を示す。さらに、円盤３０の供給口３３から取り
出される加熱殺菌されたキャップ５０は、シュータに付
いた紫外線キャップ殺菌装置４２に供給される。この紫
外線キャップ殺菌装置４２は、熱に強い菌の殺菌及び加
熱殺菌された後のキャップ５０や容器を保持するために
設けられる。そして、この紫外線キャップ殺菌装置４２
から取り出されるキャップ５０が充填機ライン（図示せ
ず）に供給される。また、円盤３０による回転式殺菌が
紫外線照射による場合は、あくまでもラインシュータの
無菌保護用として取付けられる程度で良い。

【００１９】そして、この装置において、加熱殺菌手段
１７として高周波やマイクロ波等を用いる場合には、こ
れらが反対側に飛び出す可能性があるので、前面側には
これらを遮断する板体３４が取り付けられる。また、こ
の板体３４を石英や紫外線透過材、強化ガラス、透過性
耐熱樹脂板、セラミックス板等で形成することにより、
前面側から上述の赤外線による加熱殺菌手段や紫外線に
よる紫外線殺菌手段のみを設けることもできる。このよ
うにしてキャップ殺菌装置を構成することができる。も
ちろん紫外線のみの照射の場合、石英等の窓を用いる場
合もあるが、容器やキャップが飛び出さないようにした
Ｃレール等でもよい。

【００２０】また、図４においては、円盤３０のホッパ
ー３１から加熱殺菌手段１７の始端に掛かる位置で、キ
ャップ５０に任意の液体を付着させるための噴霧ノズル
３５が設けられている。従って、この場合に、キャップ
５０には任意の液体が付着され、この液体に加熱殺菌手
段１７からの、例えば赤外線が当たることにより、キャ
ップ５０が急速に加熱（１０５〜１２５℃）され、殺菌
が行われるし、加えて紫外線を照射することで相乗的に
酸化スピードを上げる塩素水や弱塩基、アルコール、過
酸化水素、オゾン水等の処理にも兼用できる。

【００２１】なお、容器に付着される液体は、加熱源の
加熱によって蒸発するに適当な量となるように制御され
る。また、蓋体がキャップ等の場合には、内面が下向き
または容器の開口部が斜めで下側を向いているようにな
るようにすることによって、液体の残存を防止できる。
また、容器に液体を付着させる手段は、蒸気圧等による
噴霧の他、超音波等にて液体を霧状にして付着させるこ
ともできる。さらに、液体としては、水または温水（温
水を使用した場合には、加熱エネルギーのロスが少なく
なる）、あるいは塩素水、過酸化水素水、アルコール等
の殺菌作用のある液体を使用してもよい。水または温水
は殺菌処理が施されていてもよい。

【００２２】従って、この装置によれば、プラスチック
缶やプラスチック蓋、あるいは瓶や合成樹脂容器の蓋
類、金属、合成樹脂キャップ類の殺菌にも利用できる。
すなわち、一般に合成樹脂は熱に弱いものとされている
が、この装置においては、噴霧による水滴等がある程度
合成樹脂に付着されているので、加熱源により極度に加
熱されるのが水滴等の沸騰により抑えられ、合成樹脂や
金属の異常加熱が防がれる。これによって、プラスチッ
ク缶やプラスチック蓋、あるいは瓶や合成樹脂容器の蓋
類、金属、合成樹脂キャップ類の殺菌も行うことができ
るものである。もちろん、高周波の場合、波長により金
属を加熱したり合成樹脂を加熱したい場合には、それら
加熱源を二次的に利用することもできる。もちろん、こ
この部分を加圧または減圧し高温スピードを早めたりま
たは加圧中での菌を不活性化しながら高温が低めでも殺
菌し易いように組合せることもできるし、減圧中での好
気性の菌であれば条件を悪くして短時間で殺菌もできる
し、紫外線と組み合わせることで確実移動のため反応を
確実に起こさせることができる。

【００２３】

【発明の効果】この発明によれば、未使用の容器または
この容器の蓋体が収容又はガイドされる凹部を円盤の周
縁に設け、この円盤を所定の速度または一定の間隔で回
転させると共に、この間に容器または蓋体の加熱または
紫外線照射による殺菌を行う構成としたため、常に一定
の時間を掛けて容器または蓋体を移送することができ、
この間に容器または蓋体に対して加熱殺菌処理または紫
外線殺菌処理を施して、非接触で容器または蓋体の充分
な殺菌処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による殺菌装置の一例の構成図である。

【図２】加熱手段の構成図である。

【図３】全体の装置の概略構成図である。

【図４】他の例の構成図である。

【符号の説明】

１７ 殺菌手段 ３０ 円盤 ３１ ホッパー ３２ ガイド部材 ３３ 供給口 ５０ キャップ（蓋体）

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 任意の内容物を充填させる未使用の容器
   またはこの容器の蓋体を殺菌する装置であって、 上記充填を行うラインの前段位置に設けられ、上記未使
   用の容器または蓋体が収容又はガイドされる凹部が周縁
   に形成された円盤を有し且つこの円盤を所定の円に沿っ
   て移動させるようにした移送手段と、 この移送手段の移送経路上において上記円盤の一面側に
   配置され、この円盤の側面から加熱または紫外線照射す
   ることにより上記容器または蓋体を殺菌する殺菌手段と
   を設けたことを特徴とする殺菌装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の殺菌装置において、 上記殺菌手段には、上記加熱による熱量または上記紫外
   線照射による光量を調整する調整手段を設けたことを特
   徴とする殺菌装置。