JP2808876B2 - 無菌空気供給装置及びその殺菌方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えばゲーベルトップ型と称される牛乳あ
るいはジュース類の食品容器の中空ブランクを殺菌・洗
浄・乾燥する殺菌装置と、この殺菌されたブランクに食
品を充填・密封する充填装置と、これらの殺菌装置と充
填装置とを密閉するハウジングとを備える食品包装設備
に無菌空気を供給する無菌空気供給装置およびこの無菌
空気供給装置を殺菌する方法に関する。

［従来の技術］ 一般に、牛乳あるいはジュース類の食品包装設備は、
中空ブランクを殺菌・洗浄・乾燥する殺菌装置と、この
ブランクに食品を充填・密封する充填装置と、これらの
殺菌装置及び充填装置を密閉するハウジングとを備え、
このハウジング内を無菌状態に保持するために無菌空気
供給装置から無菌空気を供給して外部雰囲気よりも高圧
状態としている。そして、この無菌空気供給装置は外部
空気をHEPAフィルタ（超高性能フィルタ）を通して無菌
状態とし、食品包装設備に供給する。

このような食品包装設備では、設備の始動前にその内
部全体を殺菌し、予め無菌状態としておく必要がある。
このためこのハウジング内にはこの内部に殺菌剤を噴霧
し、始動前の殺菌をする初期殺菌用のノズルを配置した
食品包装設備が開発されている。このノズルからハウジ
ング内面等に噴霧された殺菌剤はその底部から外部に排
出される。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、無菌空気供給装置については、特にHEPAフィ
ルタは空気供給路の最も最深部すなわち上流側に位置す
るため、簡単に殺菌することが困難である。HEPAフィル
タはそれを通過する空気からは細菌類を除去するもの
の、長時間運転を停止していた場合にはその出口側に細
菌類が繁殖することも考えられる。このようにHEPAフィ
ルタが細菌類に汚染された場合には、食品包装設備の全
体が細菌類に汚染される可能性がある。このため、より
簡単かつ容易に殺菌することのできる無菌空気供給装置
の開発が望まれている。

本発明は上述に鑑みてなされたもので、より簡単かつ
効果的に殺菌することができる無菌空気供給装置および
その殺菌方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明による無菌空気供給装置は、食品容器の中空ブ
ランクを殺菌・洗浄・乾燥する殺菌装置と、この殺菌さ
れたブランクに食品を充填・密封する充填装置と、これ
らの殺菌装置及び充填装置を密閉するハウジングとを備
える食品包装設備に無菌空気を供給する無菌空気供給装
置であって、前記ハウジング内に空気供給路を介して無
菌空気を供給する空気ブロアと、この空気ブロアの出口
側に配設したHEPAフィルタと、このHEPAフィルタの出口
側の全面に殺菌剤を噴霧するフィルタ殺菌ノズルとを有
するものである。

また、本発明による上記無菌空気供給装置を殺菌する
方法は、低速回転と高速回転との少なくとも２段階の回
転速度を有する前記空気ブロアの停止中に、前記フィル
タ殺菌ノズルからHEPAフィルタの出口側の全面に殺菌剤
を噴霧し、この後、フィルタ殺菌ノズルから殺菌剤を噴
霧しつつ前記空気ブロアを低速回転し、HEPAフィルタと
空気供給路とを殺菌するものである。

［作用］ 本発明の無菌空気供給装置によれば、食品包装設備の
初期殺菌の際、HEPAフィルタは、空気ブロアを停止した
状態でフィルタ殺菌ノズルからその出口側の全面に殺菌
剤を噴霧され、充分に殺菌される。この後、空気ブロア
を稼動すると、外部から吸引された空気がHEPAフィルタ
を通って無菌状態で食品包装設備のハウジング内に供給
される。HEPAフィルタが殺菌されているため、初期殺菌
を終えた食品包装設備がハウジング内を無菌状態に維持
しつつ作動される。

また、本発明の無菌空気供給装置を殺菌する方法によ
れば、殺菌されたHEPAフィルタを通した無菌空気によ
り、フィルタ殺菌ノズルからの殺菌剤を空気供給路に送
り込むため、HEPAフィルタおよび空気供給路が効果的に
殺菌され、食品包装設備のハウジング内の無菌状態が確
保される。

［実施例］ 第１図は本発明の実施例による無菌空気供給装置10,1
0aを食品包装設備20と共に示す。

この食品包装設備20は第２図乃至第４図に示すような
筒状ブランク２を殺菌し、洗浄してこの殺菌剤を洗い落
とし、この後、乾燥する殺菌装置22と、この殺菌装置22
で殺菌されたブランク２の底部４を平底状に成形し、牛
乳等の食品を充填した後、上部６を屋根状に成形して食
品容器８を完成する充填装置24とを備える。これらの殺
菌装置22と充填装置24とはハウジング26内に密閉され、
内部を無菌状態に保持されている。

第５図は食品包装設備20内における各工程の概略を示
す。この食品包装設備20はそれぞれ殺菌装置22と充填装
置24とを２組づつ配置した２連構造を有するが、それぞ
れ１組あるいは３組以上配置することも可能である。

この殺菌装置22では、図の右方の供給部28から両端を
開口した中空角柱状のブランク２が供給される。このブ
ランク２は殺菌槽30で殺菌された後、洗浄槽32で洗浄さ
れ、水滴除去装置34で殺菌剤を吹き飛ばされ、最後に熱
風乾燥槽36,38で乾燥されて続く充填装置24に送り出さ
れる。

この殺菌装置22の供給部28では、ブランク２が偏平に
折畳まれた状態で載置されており、この偏平状態のブラ
ンク２を吸盤で順次引出して中空の角柱状に形成され、
中空角柱状のブランク２は殺菌槽30中を循環させる循環
装置25（第６図）に送られる。

殺菌槽30には、例えば80℃程度に加熱された35重量％
の過酸化水素水を殺菌剤として収容されており、ブラン
ク２はこの殺菌槽30中を循環される。殺菌槽30内の殺菌
剤はタンク31（第１図）によりほぼ一定の温度及び濃度
に保持される。

第６図に例示する循環装置25は、一定の間隔で多数の
保持機構27を取り付けた２本の平行なチェーン状に形成
され、駆動軸23に装着された駆動スプロケットで間欠的
に回転される。ブランク２はこの保持機構27で横方向に
抱えられて殺菌槽30中を循環され、停止したときに横送
りチェーン29で次位置の循環装置に送られる。

第５図に示すように、殺菌を終えたブランク２は洗浄
槽32に送られる。

洗浄槽32内には、無菌フィルタによって完全に無菌化
された無菌水が例えば60℃以上80℃程度に保持されてい
る。そして、ブランク２は第６図に示す循環装置25で間
欠的にこの洗浄槽32内を循環され、表面に付着した殺菌
剤が洗い落とされる。

このように洗浄されたブランク２は殺菌槽36,38で乾
燥される前に、水滴除去装置34で水滴を除去される。

この水滴除去装置34は、先端にノズルを有する６本の
マンドレル35を放射状に配置してあり、循環装置25の下
方走行面に平行な平面に沿ってこの循環装置25に同期し
て間欠的に旋回する。そして、この水滴除去装置34が停
止し、ブランク２が各マンドレル35の先端から挿入され
る際、周部に配置した案内レール35aでブランク２の隅
部を案内しつつマンドレル35の先端のノズルからブラン
ク２の内面に無菌空気を噴出し、水滴を吹飛ばす。

乾燥槽36には循環装置25の走行路に沿って多数のノズ
ル37が配置してあり、ブランク２が循環装置25でこの乾
燥槽36を循環される際に、これらのノズル37から噴出さ
れる熱風で乾燥される。同様に乾燥槽38にもノズル39
（第１図）が配置してあり、乾燥槽36とは逆方向からブ
ランクに熱風を吹き付け、乾燥する。

そして、乾燥を終えたブランク２は充填装置24に搬出
される。

充填装置24では、まず底部成形装置40でブランク２の
底部が平底状に成形される。この底部成形装置は通常の
ものであり、放射状マンドレル41の周部にはブランク２
を加熱し、仮折りし、シールするための各部材が配置し
てあり、マンドレル41が１回転する間にこれらの各部材
によりブランク２の底部４が平底状に形成される（第３
図）。

この後、ブランク２はコンベアで間欠的に搬送され、
充填部42で充填タンク46（第１図）から所定量の食品を
充填され、シール部44で上部６を屋根状にシールされた
後、完成容器８として搬出される。

また、第１図に示すように、上記食品充填設備20で
は、殺菌装置22及び充填装置24をハウジング26で囲むと
共に、無菌空気供給装置10から空気供給路50を介して充
填装置24に無菌空気を供給し、無菌空気供給装置10aか
ら空気管路52,54を介して殺菌装置22に無菌空気を供給
し、ハウジング26の内部を外部よりも高圧に保持し、無
菌状態を保持している。また、殺菌装置22から充填装置
24内に殺菌剤が侵入するのを防止するために、充填装置
24と殺菌装置22との間はブランク２が通過できる程度の
小さな開口で連通し、この充填装置24内の圧力を殺菌装
置22内の圧力よりも高めに保持している。これにより、
ブランク２の完全殺菌から、殺菌剤の除去、乾燥、充填
の各工程を完全に無菌状態で行い、しかも食品あるいは
容器に対する殺菌剤の混入を完全に防止することができ
る。なお、無菌空気供給装置10aに接続される空気供給
路52,54には図示しない加熱装置が配置してあり、上記
乾燥槽36,38のノズル37,39に熱風を供給するものであ
る。

この食品充填設備20では、始動前すなわちブランク２
の殺菌及び食品充填前にハウジング26内を殺菌する多数
の殺菌ノズル46が必要箇所に配置されており、供給管路
48を介して送られた殺菌剤がハウジング26内に噴霧され
る。このハウジング26内に噴霧された殺菌剤は収集パイ
プ29a,29bを介して外部に排出される。この後、供給管
路48を介して無菌水を噴霧して殺菌剤を洗浄することが
でき、最後に管路49a,49bから無菌の加温空気を噴出し
てこのハウジング26内を乾燥させる。

一方、無菌空気供給装置10は第７図に示すようにケー
シング12と、この内部に配置された空気ブロア14と、こ
の空気ブロア14の出口側に配置されたHEPAフィルタ16と
を備え、同様に無菌空気供給装置10aも第８図に示すよ
うにケーシング12aと、空気ブロア14aと、HEPAフィルタ
16aとを備える。これらの空気ブロア14,14aで送風され
た空気はHEPAフィルタ16,16aで細菌類を除去された後、
それぞれ空気供給路50及び52,54を介して上記充填装置2
4及び殺菌装置22に無菌空気を供給する。これらの空気
ブロア14,14aはそれぞれ低速回転と高速回転との少なく
とも２段階の回転速度に切換えることができる。

そして、これらの無菌空気供給装置10,10aにおいて
も、HEPAフィルタ14,14aから充填装置24及び殺菌装置22
に至る流路を殺菌するため、第７図及び第８図に示すよ
うに空気供給路50及び52,54内にそれぞれフィルタ殺菌
ノズル18,18aを配置してある。これらのフィルタ殺菌ノ
ズル18,18aはそれぞれ管路19,17を介して例えば過酸化
水素水である殺菌剤と圧縮空気とを供給され、HEPAフィ
ルタ16,16aの出口側の全面及びこれに近接する吸気供給
路の内面に殺菌剤を微粒化して噴霧することができる。
なお、第８図に示すように１つの空気ブロア14aから２
つの空気供給路52,54に無菌空気を供給する場合にも、
噴霧量を充分にして１つのフィルタ殺菌ノズル18aを設
けるだけでもよい。

この無菌空気供給装置10,10aの殺菌は次のようにして
行う。

まず、空気ブロア14,14aを停止した状態で、第７図及
び第８図に示すようにフィルタ殺菌18,18aからHEPAフィ
ルタ16,16aの出口側の全面に殺菌剤を噴霧する。HEPAフ
ィルタ16,16aに殺菌剤が完全に噴霧された後、空気ブロ
ア14,14aを低速で回転し、フィルタ殺菌ノズル18,18aか
ら噴霧される殺菌剤をそれぞれ空気供給路50及び52,54
内に送り込む。この状態を第９図に示す。

そして、これらの空気供給路50及び52,54の内面に殺
菌剤が充分に噴霧された後、例えば10乃至20分間空気ブ
ロア14,14aを停止する。これにより、空気供給路50及び
52,54内が完全に殺菌される。最後に、空気ブロア14,14
aを高速回転で作動すると、HEPAフィルタ16,16aと空気
供給路50及び52,54内に付着した殺菌剤が乾燥され、無
菌空気供給装置10,10aの初期殺菌が完了する。この後、
空気ブロア14,14aを稼動すると、外部から吸引された空
気がHEPAフィルタ16,16aを通って無菌状態で食品包装設
備20のハウジング26内に供給される。HEPAフィルタ16,1
6aと空気供給路50及び52,54が殺菌されているため、初
期殺菌を終えた食品包装設備20がハウジング26内を無菌
状態に維持しつつ作動される。

したがって、上記無菌空気供給装置10,10aによれば、
空気ブロア14,14aの作動の切換え及びフィルタ殺菌ノズ
ル18,18aの噴霧のみで、空気供給路50及び52,54の上流
側から下流側へと順に殺菌でき、より効率よく殺菌でき
る。

［効果］ 以上明らかなように、本発明によれば食品包装設備に
無菌空気を供給する無菌空気供給装置が極めて容易かつ
効果的に殺菌され、食品包装設備の無菌状態を確保する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による無菌空気供給装置を食品
包装設備と共に示す説明図、第２図は第１図の食品包装
設備で殺菌・充填される食品容器のブランクの斜視図、
第３図はその底部の説明図、第４図はその完成図、第５
図は第１図の食品包装設備の作動を示す説明図、第６図
は食品包装設備の殺菌装置内のブランク循環装置の説明
図、第７図及び第８図は無菌空気供給装置の説明図、第
９図はその殺菌時の状態を示す説明図である。 ２……ブランク、８……食品容器、10……無菌空気供給
装置、14,14a……空気ブロア、16,16a……HEPAフィル
タ、18,18a……フィルタ殺菌ノズル、20……食品包装設
備、22……殺菌装置、24……充填装置、25……循環装
置、26……ハウジング、30……殺菌槽、32……洗浄槽、
36,38……乾燥槽、50,52,54……空気供給路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−85102（ＪＰ，Ａ) 特公 昭55−28921（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭62−15430（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭57−37687（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B65B 3/04,31/00,55/10

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】食品容器の中空ブランクを殺菌・洗浄・乾
   燥する殺菌装置と、この殺菌されたブランクに食品を充
   填・密封する充填装置と、これらの殺菌装置及び充填装
   置を密閉するハウジングとを備える食品包装設備に無菌
   空気を供給する無菌空気供給装置であって、前記ハウジ
   ング内に空気供給路を介して無菌空気を供給する空気ブ
   ロアと、この空気ブロアの出口側に配設したHEPAフィル
   タと、このHEPAフィルタの出口側の全面に殺菌剤を噴霧
   するフィルタ殺菌ノズルとを有する無菌空気供給装置。
2. 【請求項２】前記空気ブロアは低速回転と高速回転との
   少なくとも２段階の回転速度を有する請求項１記載の無
   菌空気供給装置。
3. 【請求項３】前記フィルタ殺菌ズルは、前記空気供給路
   内に配置してある請求項２記載の無菌空気供給装置。
4. 【請求項４】請求項２又は３記載の無菌空気供給装置を
   殺菌する方法であって、前記空気ブロアの停止中に、前
   記フィルタ殺菌ノズルからHEPAフィルタの出口側の全面
   に殺菌剤を噴霧し、この後、フィルタ殺菌ノズルから殺
   菌剤を噴霧しつつ前記空気ブロアを低速回転で作動し、
   HEPAフィルタと空気供給部とを殺菌する殺菌方法。
5. 【請求項５】前記空気供給管路を殺菌した後、フィルタ
   殺菌ノズルからの殺菌剤の噴霧を停止し、この後、前記
   空気ブロアを高速回転で作動して前記空気供給路を乾燥
   する請求項４記載の殺菌方法。