JP2920571B2 - 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
内容物が無菌充填される際に使用して好適な殺菌装置に
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。更にまた、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
水滴が付着するとともに、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（コンベヤ、
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、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
で殺菌する為にある程度の接触時間が必要となり、樹脂
の材料によっては軟化しやすいものもあった。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（熱風）で殺菌する場合、
殺菌用乾熱庫の中に、容器や蓋体が長期間入れられない
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、容器や蓋
体が樹脂の場合、これら回りの温度による変形が出やす
かった。

【０００６】

【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、従来の湿熱方式の殺菌装置はメンテナンスが容易
でなく、また加熱源として多量の蒸気を使用する為に蒸
気の量が多く必要となり、また加熱の電気炉に多量のエ
ネルギーを使用して加熱する必要があったというもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本出願の請求項１に係る
発明は、任意の内容物を無菌充填させる未使用の容器３
またはこの容器の蓋体３ａが、上記充填を行うライン１
の前段位置で所定の移送経路上に沿って移送される移送
手段（ベルトコンベヤ２）を有し、この移送手段の移送
経路上に、上記容器またはこの容器の蓋体に水または温
水あるいはこれらに殺菌処理が施された水または温水７
を付着させる付着手段（噴霧ノズル８）と、この水また
は温水あるいはこれらに殺菌処理が施された水または温
水及び上記容器またはこの容器の蓋体を短時間又は瞬間
的に加熱する加熱手段と、が設けられたことを特徴とす
る殺菌装置である。また、本出願の請求項２に係る発明
は、上記加熱手段は、上記蓋体の容器側の面と上記容器
の蓋体に接触する部分とに赤外線レーザーを照射させて
加熱するようにしたことを特徴とする殺菌装置である。

【０００８】

【作用】この請求項１に係る発明によれば、容器または
この容器の蓋体に付着された水または温水あるいはこれ
らに殺菌処理が施された水または温水が加熱されること
により、容器や蓋体の温度を短時間で充分に高めること
ができ、メンテナンスの容易な乾熱方式と短時間でも殺
菌装置で確実な殺菌を行う湿熱方式の組合せが行うこと
ができる。この時、容器や蓋が金属であれば、金属を加
熱することで付着している水または温水を加熱すること
ができ、容器が樹脂であればマイクロ波は直接水分分子
振動にて加熱できるが、高周波の一部の波長や赤外線、
紫外線ランプ加熱、レーザー加熱等では直接水分分子を
加熱することができない時二次的にライン上にガイドや
これらの熱を伝えやすいようにすることもできる。ま
た、請求項１に係る発明によれば、赤外線レーザーの照
射による加熱で、蓋体の容器側の面と容器の蓋体に接触
する部分とを確実に殺菌することができる。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明が適用された内容物充填ライ
ン１の概略構成が示されている。この内容物充填ライン
１では、ベルトコンベヤ２（移送手段）により缶３（容
器）が移送され、缶３は清涼飲料等の内容物が充填され
る充填機４の設置位置、缶蓋３ａ（蓋体）が供給される
供給機５の設置位置、缶蓋３ａが缶３と一体化されるシ
ーマー６の設置位置を各々経由する移送経路上に沿って
移送される。

【００１０】この内容物充填ライン１において、例えば
充填機４の前段で缶３の内面に水または温水（或いはこ
れらに殺菌処理が施された水または温水）７を付着させ
るための噴霧ノズル８が設けられると共に、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９（第１殺菌手
段）が設けられる。従って、この場合に、缶３の内面に
は水または温水７が付着され、この水または温水７に赤
外線加熱ノズル９から照射される赤外線加熱が当たるこ
とにより、缶３が急速に加熱（１０５〜１２５℃）さ
れ、殺菌が行われる。

【００１１】また、充填機４の設置位置には、レーザー
が充填機４の板状ノズル方向へ放射されるノズル１０
（第２殺菌手段）が設けられている。なお、充填機４と
しては、板状ノズルタイプのものの他、一般的な回転式
（管状ノズル）のものなどが挙げられる。さらに、供給
機５の設置位置、シーマー６の設置位置にも、赤外線レ
ーザーの照射されるノズル１１、１２（各々第３殺菌手
段、第４殺菌手段）が設けられている。なお、シーマー
６としては、缶３が回転するタイプのもの、一般的な回
転式（缶３は固定）のものなどが挙げられる。そして、
この実施例では、缶３がノズル９の設置位置からノズル
１２の設置位置まで移送される経路は、ケーシング１３
で包囲され、内部の高温による加熱温度の調整が良好に
行われるように設定されている。

【００１２】なお、上述の装置において示されたノズル
９〜１２には、各々外部より赤外線が照射され、また、
缶３が何らかの原因により移送途中で止まった場合、赤
外線の照射をストップさせたりする調整、あるいはシャ
ッターにて光をカット又はランプ照射を停止する制御等
が缶３の保護のために自動的に行われる（自動照射方式
等）。

【００１３】さらに、ノズル９には、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の窓を介して缶３に照射される。また、缶３の移送
経路に沿って銅製パイプ１４が設けられ、パイプ１４内
には冷却水が供給される。この冷却水は、缶３の加熱温
度の調整に利用され、また、パイプ１４は缶３のガイド
にも利用されている。なお、ケーシング１３の内側面に
は、セラミックス等の防熱材１５が配設されるととも
に、温度センサ等、加熱温度調整に必要なセンサ類１６
が設けられている。

【００１４】また、供給機５の設置位置においては、図
３から理解されるように、照射ノズル１１は、缶蓋３ａ
の缶３側の面と、缶３の上部（缶蓋３ａとの接触部分）
とが、各々加熱されるように設置されると共に、この缶
蓋３ａの缶３側の面に水または温水７を付着させるため
の噴霧ノズル１７が設けられている。この場合、缶３の
内周側面や缶蓋３ａの外周縁部に配設されるシール材、
いわゆるコンパウンドを高温タイプとすることにより、
缶蓋３ａの加熱がより良好に行われるようにすることも
好適である。なお、供給機５の構成は従来公知であるの
で、その説明は省略する。もちろん、１７の噴霧ノズル
と３の内容物の入った容器は、真上になくとも従来公知
のフィラーにて横側より移送させ、その上部へのせるこ
とはもちろんである。

【００１５】こうして上述の装置によれば、容器（缶
３）またはこの容器の蓋体（缶蓋３ａ）に付着（噴霧ノ
ズル８）された水または温水７が加熱（赤外線照射ノズ
ル９）されることにより、容器や蓋体の温度を短時間で
充分に高めることが金属はもちろん樹脂製の物でも十分
加熱することができ、メンテナンスの容易な湿熱方式と
しての殺菌装置で確実な殺菌を行うことができるもので
ある。

【００１６】なお、上述の装置において、容器に付着さ
れる水または温水７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、内面が下向き又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、水または温水７の残存を防止できる。また、容器に
水または温水を付着させる手段は、蒸気圧等による噴霧
の他、超音波等にて水または温水７を霧状にして付着さ
せることもできる。さらに、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。）
は、殺菌処理が施されていてもよい。

【００１７】さらに加熱手段は、上述の赤外線加熱に限
らず、高周波加熱、マイクロ波加熱、（半導体）レーザ
ーの照射による加熱、火炎プラズマ加熱、紫外線照射に
よる加熱、赤外線ランプ加熱や遠赤外線・可視光線等を
光ファイバーにて集中照射しての加熱、温風加熱等が考
えられる。また、これらを２次的に加熱源として利用し
てトンネルの壁面やレール等を加熱源とする加熱方法も
採用できる。

【００１８】また、上述の装置は、プラスチック缶やプ
ラスチック蓋、あるいは瓶や樹脂容器の蓋類、金属、樹
脂キャップ類の殺菌にも利用できる。すなわち、一般に
樹脂は熱に弱いものとされているが、上述の装置におい
ては噴霧による水滴等がある程度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、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
瓶や樹脂容器の蓋類、金属、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樹脂を加熱したい場合は、それ
ら加熱源を２次的に利用もできる。もちろん、ここの部
分を加圧又は減圧し高温スピードを早めたり又は加圧中
での菌を不活性化しながら高温が低めでも殺菌しやすい
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。

【００１９】なお、上述の装置において、場合によって
はシーマー６の設置位置で行われる殺菌処理を省略する
等、殺菌手段を殺菌対象により適宜選択して使用するこ
とにより、殺菌処理の作業性をさらに向上させることが
できる。

【００２０】さらに、図４はキャップ殺菌装置に適用し
た場合である。この例においては、同図Ｂに示すよう
に、キャップシューターの上側の側面から水または温水
を噴霧すると共に、シューターの上下には水滴の落とし
穴及び加熱蒸気の排気口を設け、さらにその側面Ａまた
はＣの横側を耐熱性の光透性のものであるとし、ここか
ら赤外線を照射する。あるいはＣに示すように、側面等
を高周波の通る材質とし、高周波コイル９５を用いて加
熱することもできる。

【００２１】

【発明の効果】この発明によれば、容器またはこの容器
の蓋体に付着された水または温水あるいはこれらに殺菌
処理が施された水または温水が加熱されることにより、
容器や蓋体の温度を短時間で充分に高めることができ、
メンテナンスの容易な乾熱方式と確実な殺菌のできる湿
熱方式とを利用できて確実な殺菌を行うことができるよ
うになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による殺菌装置の一例の概略構成図であ
る。

【図２】第１殺菌手段の構成図である。

【図３】第３殺菌手段の構成図である。

【図４】本発明をキャップ殺菌装置に適用した場合の一
例の構成図である。

【符号の説明】

１ 内容物充填ライン ２ ベルトコンベヤ ３ 缶 ３ａ 缶蓋 ４ 充填機 ５ 蓋体の供給機 ６ シーマー ７ 水または温水或いはこれらに殺菌処理が施された水
または温水 ８ 噴霧ノズル ９ 赤外線照射ノズル １０〜１２ 火炎ノズル １３ ケーシング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61L 2/00 - 2/26 B65B 55/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 任意の内容物を無菌充填させる未使用の
   容器またはこの容器の蓋体が、上記充填を行うラインの
   前段位置で所定の移送経路上に沿って移送される移送手
   段を有し、この移送手段の移送経路上に、上記容器また
   はこの容器の蓋体に水または温水あるいはこれらに殺菌
   処理が施された水または温水を付着させる付着手段と、
   この水または温水あるいはこれらに殺菌処理が施された
   水または温水及び上記容器またはこの容器の蓋体をこの
   水または温水あるいはこれらに殺菌処理が施された水ま
   たは温水が付着していることで未使用の容器、蓋体が異
   常加熱されることなく異常加熱防止の役目をさせるよう
   に短時間で加熱する加熱手段と、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、 上記加熱手段は、上記蓋体の容器側の面と上記容器の蓋
   体に接触する部分とに赤外線レーザーを照射させて加熱
   するようにしたことを特徴とする殺菌装置。