JP4010144B2 - Sterilization / cleaning method for containers and spray nozzle for sterilization / cleaning used therefor - Google Patents

Sterilization / cleaning method for containers and spray nozzle for sterilization / cleaning used therefor Download PDF

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【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、飲料水、ジュース、茶飲料等の各種飲料をPETボトルのような容器に充填するのに先立って行われる容器の殺菌・洗浄方法及びそれに用いる殺菌・洗浄用噴射ノズルに関するものであって、より詳細には、殺菌流体又は洗浄流体に攪拌作用を生じさせて容器の効率的な殺菌又は洗浄を図った容器の殺菌・洗浄方法及び殺菌・洗浄用噴射ノズルに関する。
【0002】
【従来技術】
従来、容器としてのPETボトルは、軽量で透明性があり、且つ容量及び形状の自由度が高いので、飲料水、ジュース、スポーツ飲料等の飲料用等の容器として、広く用いられている。容量としては、350ml、500ml、1500ml、2000ml等の多様な容量が提供されており、また、形状面では、丸形ボトルの外、角形ボトル(四角形や多角形)が考案されている。角形PETボトルの一例が、図11に側面図として示されている。PETボトル30(以下、単に「ボトル30」と称する)には、容器の剛性向上、充填後の冷却又は放冷による温度低下に伴う容器内部の減圧吸収を目的として、また容器デザイン等の観点から、特に胴部において、複数のビード38を付けたり、角形ボトルの場合には複数の凹凸パネル39を形成することが行われている。
【0003】
ボトル等の容器の殺菌方法としては、殺菌性能がボトル形状による影響を受けないように薬液満注保持による殺菌法が用いられてきた。この殺菌法によれば、ボトル内部に薬液を満注してボトルのあらゆる内壁を薬液に触れさせ、その満注状態が所定時間保持される。しかしながら、近年、容量が350mlや500mlのようなボトル容量の小型化と、毎分600ボトル以上であるような充填ラインの充填速度の高速化とが進行するのに伴って、このような薬液満注保持による殺菌方法では効率的な殺菌・洗浄を行うことができなくなってきており、例えば、高速充填速度に対応しようとすると、薬液満注保持を所定時間維持するために広大なスペースが必要になるという問題を生じる。
【0004】
そこで、図9及び図10に示すように、倒立姿勢に置かれたボトル30の口部31に下方から噴射ノズルを挿入し、噴射ノズルから薬液や洗浄水を噴射することにより、容器内面を殺菌・洗浄する薬液噴射殺菌法が用いられている。図9は、従来の倒立容器の殺菌方法の一例を示す縦断面図であり、(a)は非揺動式の噴射ノズルによる殺菌方法を、(b)は揺動式の噴射ノズルによる殺菌方法を示している。図9(a)に示す方式では、殺菌用噴射ノズル50は、口部31に挿入するためボトル30に対して相対的に上下動は可能であるが揺動不可能な状態にある。薬液供給管40を通じて供給される薬液(殺菌剤)が殺菌用噴射ノズル50から噴射されて、ボトル30の内部が殺菌される。殺菌終了後にエア供給管41を通じて供給される無菌エアをボトル30内に噴射することにより、薬液のボトル30からの水切りを行うことができる。図9(b)に示す方式では、倒立姿勢に置かれたボトル30に対して殺菌用噴射ノズル50を揺動させることで、ボトル30に対する薬液の噴射方向が時々刻々に変更される。薬液の噴射方向を変更することにより、薬液がボトル30の内面に対して接触する濡れ性を向上し、未殺菌領域が残るのを防止している。なお、殺菌用噴射ノズル50を揺動するのに代えて、ボトル30を揺動させることも考えられる。
【0005】
殺菌されたボトル30は、洗浄水による薬液の洗流し、即ち容器の洗浄が行われる。図10は、従来の倒立容器の洗浄方法の一例を示す縦断面図であり、(a)は非揺動式の洗浄用噴射ノズルによる洗浄方法を、(b)は揺動式の洗浄用噴射ノズルによる洗浄方法を示している。殺菌の場合と同様に、倒立姿勢に置かれたボトル30の口部31に下方から洗浄用噴射ノズル60を挿入し、洗浄用噴射ノズル60から洗浄清水(無菌充填では無菌水)をボトル30の内面に向かって噴射して吹きつけることで行われている。図10(b)に示す揺動方式では、倒立姿勢に置かれたボトル30に対して洗浄用噴射ノズル60を揺動させて、ボトル30に対する洗浄水の噴射方向を時々刻々変更することにより、ボトル30の内面全面に対する薬液の洗い流しを効率良くすることが行われている。
【0006】
無菌充填システムにおいては、容器の殺菌・洗浄、仕上げリンサ、内容物の充填、キャップ締めから成る一連の工程が、クリーンルーム等の無菌環境下で行われている。容器の殺菌・洗浄工程は、一例として、ロータリ式の殺菌・洗浄方法、即ち、回転するターレットに噴射孔を上向きにして複数の噴射ノズルを設け、各噴射ノズルに順次倒立姿勢に置かれる容器の口部を挿入して、噴射ノズルから容器内に殺菌液又は洗浄水を噴射することで、容器の殺菌・洗浄を連続的に行うものが知られている。
【0007】
微生物が除去し切れないときには飲料物の充填後には腐敗の原因となり、薬液の残存は薬臭さや飲料物の風味の低下をもたらし、いずれも厳しく規制されている。ボトル30は、ガラス瓶や缶の形状と比べて、特にビード38やパネル39或いは胴部32と底部33の境界部分34の形状が複雑であるので、ボトル30の口部31に挿入した殺菌用噴射ノズル50から噴射させた薬液がボトル30の内面の隅々まで到達して微生物を殺菌し切るのに時間がかかっている。また、同様に理由によって、洗浄用噴射ノズル60から噴射される洗浄水で薬液を洗い流すのにも長い時間を要している。このように、揺動方式と組み合わせた薬液噴射殺菌法によれば、十分な殺菌・洗浄効果が得られるものの、ボトル形状が複雑になるに従って、殺菌又は洗浄時間が長くなり、装置も大型化・複雑化する等の問題がある。
【0008】
従来、容器内の洗浄装置の一例として、ドラム罐のような罐の内部を充填前に洗浄する罐洗浄装置が提案されている(実公昭52−7479号公報参照)。この罐洗浄装置によれば、下を向けられた罐口からノズルを挿入し、ノズルの先端部に形成されているスリット状噴出口から扇状に洗浄水を噴出させることにより、ノズルを回転させることなく、罐の内面を洗浄することが図られている。また、ほぼ直立姿勢にある筒状容器内部の殺菌又は洗浄において、殺菌剤又は洗浄水を直進状に噴射し且つ殺菌・洗浄対象を容器の底部及び底部と胴部との境目とした直進用ノズルと、円環状の噴出口から円錐状に噴射し且つ殺菌・洗浄対象を容器の胴部としたホロコーンスプレーノズルとを併用した筒状容器の殺菌・洗浄方法が提案されている(特開昭63−82989号公報参照)。更に、倒立した容器の開口部から容器内へと挿入されるノズル本体の挿入先端側に中心軸に沿ったストレート噴射口と、ストレート噴射口の周囲に中心軸に対して所定の角度で傾斜した傾斜噴射口とを備えた洗浄用ノズルが提案されている(実開平3−75853号公報参照)。
【0009】
上記の各公報に開示されている容器の殺菌又は洗浄において、殺菌剤又は洗浄水の噴射は、中心からの噴射とその周囲からの噴射とが併用されているが、いずれも、噴射孔は噴射ノズルの先端部に集中して形成されており、且つ使用された殺菌剤や洗浄水はそのまま容器の口部から流れ去るのみであり、容器の内部の殺菌や洗浄は、専ら、噴射された噴射された殺菌剤や洗浄水が直接容器の内面に衝突するか或いは衝突後に容器内面に沿って流れ下る際に内面を濡らすか否かに依存している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、容器内面の殺菌・洗浄において、殺菌・洗浄流体の噴射をノズルの軸方向に分けて噴射することで、容器と噴射ノズルとを相対的に揺動させることなく、容器内面の効率的な殺菌・洗浄を図る点で解決すべき課題がある。
【0011】
この発明の目的は、殺菌・洗浄流体の噴射による容器の殺菌・洗浄おいて、容器と噴射ノズルとを相対的に揺動させることなく、容器内面の殺菌や洗浄を要する時間を短くして効率良く行い、また殺菌・洗浄用の設備の簡素化を図ることを可能にする容器の殺菌・洗浄方法及びそれに用いる殺菌・洗浄用噴射ノズルを提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明は、倒立姿勢に置かれた容器の口部に挿入した噴射ノズルから殺菌・洗浄流体を噴射することによる容器の殺菌・洗浄方法において、前記殺菌・洗浄流体を、前記噴射ノズルの先端部に開口する第1噴射孔と前記先端部よりも下方の位置に開口する第2噴射孔とから噴射し、前記噴射ノズルから噴射されて前記容器の口部に流下した前記殺菌・洗浄流体の一部を前記第2噴射孔から噴射される前記殺菌・洗浄流体によって掻き上げることを特徴としている。
【0013】
この容器の殺菌・洗浄方法によれば、容器の殺菌又は洗浄時において、噴射ノズルは倒立姿勢に置かれた容器の口部に挿入された状態にあり、その状態で、上下に離れた位置に開口する第1噴射孔と第2噴射孔とから、殺菌時には殺菌流体が、また洗浄時には洗浄流体が容器内で噴射される。殺菌流体又は洗浄流体は、容器内面への噴射の分散性が高められ、容器の胴部内面や底部内面等の内面に衝突して容器の内面を効率的に殺菌し、或いは容器内を残る殺菌流体を流し出す等の洗浄を行うことができる。この容器の殺菌・洗浄方法は、殺菌の後に洗浄を行う殺菌工程と洗浄工程とのそれぞれに同時に又は個別に適用することは勿論のこと、洗浄工程のない殺菌工程のみが行なわれるオゾン殺菌や温水殺菌にも、また、殺菌工程がなく洗浄工程のみのホット充填にも適用することができる。
【0014】
また、この発明は、倒立姿勢に置かれた容器の口部に挿入され前記容器の内面に向かって殺菌・洗浄流体を噴射する容器の殺菌・洗浄用噴射ノズルにおいて、前記噴射ノズルは、先端部に開口する第1噴射孔と前記先端部よりも下方の位置に開口する第2噴射孔とを備えた多段ノズルからなり、前記第2噴射孔から噴射される前記殺菌・洗浄流体は、前記噴射ノズルから噴射されて前記容器の口部に流下した前記殺菌・洗浄流体の一部を掻き上げることを特徴としている。
【0015】
この容器の殺菌・洗浄用噴射ノズルによれば、ノズルの先端部に開口する第1噴射孔とそれよりも下方の位置に開口する第2噴射孔を備えるという噴射ノズルの構造を変更するという工夫で、倒立姿勢に置かれた容器の内部に向かって上下に分けて殺菌流体又は洗浄流体を分散性を高めて噴射することが可能であり、容器を必ずしも揺動させる必要なく、容器の効率的な殺菌又は洗浄を行うことが可能となる。この容器の殺菌・洗浄用噴射ノズルは、殺菌の後に洗浄を行う殺菌工程と洗浄工程との両方の行程又はいずれか一方の行程に用いることは勿論のこと、洗浄工程のない殺菌工程のみが行なわれるオゾン殺菌や温水殺菌にも、また、殺菌工程がなく洗浄工程のみのホット充填にも用いることができる。
【0016】
この容器の殺菌・洗浄方法及び容器の殺菌・洗浄用噴射ノズルにおいて、前記噴射ノズルから噴射されて前記容器の口部に流下した前記殺菌・洗浄流体の一部を前記第2噴射孔から噴射される前記殺菌・洗浄流体によって掻き上げることができる。倒立姿勢に置かれた容器内に噴射された殺菌・洗浄流体は容器内を流下して容器の口部から流れ出ようとするが、その流下する殺菌・洗浄流体の一部を、第2噴射孔から噴射される前記殺菌・洗浄流体によって掻き上げることによって、殺菌・洗浄流体の攪拌作用が生じる。即ち、殺菌・洗浄流体が液体の場合には液体の飛散方向のランダム性や飛散範囲の観点で飛散性が向上して、容器を揺らすときに生じる作用と同様のシェイク作用が生じ、殺菌・洗浄流体がガスの場合にはガス流れの乱れが強めらる。従って、必ずしも容器と噴射ノズルとを相対的に揺動させる必要なく、容器内面の隅々までより効果的に殺菌されると共に、容器の内面に付着したり残存する殺菌流体の洗い流し等の洗浄の場合にも、洗浄流体の攪拌作用によって効率的に洗浄が行われる。
【0017】
この容器の殺菌・洗浄方法及び容器の殺菌・洗浄用噴射ノズルにおいて、前記第2噴射孔については、前記容器の前記口部に位置させることが好ましい。第2噴射孔を容器の口部に置くことにより、噴射ノズルの容器内への挿入行程を最小限にしつつ、容器内部に向かって殺菌・洗浄流体を噴射する各噴射孔を効率的に配置することが可能になる。また、噴射された殺菌・洗浄流体が容器の口部に流下するときに、第2噴射孔から噴射される殺菌・洗浄流体との干渉を強めて、攪拌作用を高めることが可能である。
【0018】
この容器の殺菌・洗浄方法及び容器の殺菌・洗浄用噴射ノズルにおいて、前記殺菌・洗浄流体は、温水、薬液等の殺菌液、又は無菌水等の洗浄液とすることができる。即ち、液体としての殺菌・洗浄流体は、温水殺菌のときに用いられる温水や、薬剤を用いた殺菌液にも対応可能である。また、洗浄のときには、出荷のときを考慮して無菌水に対応可能である。
【0019】
この容器の殺菌・洗浄方法及び容器の殺菌・洗浄用噴射ノズルにおいて、殺菌・洗浄流体として液体を用いる場合に、少なくとも一部の前記第2噴射孔は、前記容器内に溜まった前記殺菌液又は前記洗浄液の中に開口した状態に配置することができる。少なくとも一部の第2噴射孔を容器の口部に流下集合する殺菌・洗浄液体内で開口する位置に形成することにより、流下集合した殺菌・洗浄液体の一部は、その第2噴射孔から噴射される殺菌・洗浄液体によって掻き上げられる。次々に掻き上げられる殺菌・洗浄液体は、掻き上げ量、方向、及び広がりについて規則性がなく、容器の内面に向かって無秩序に飛散して、容器内で殺菌・洗浄液体をシェイクするのと同様の作用が生じ、殺菌液は容器の内面を残すことなく濡れて殺菌し、洗浄液は容器の内面に付着している薬液等の殺菌流体を容器内に残存させない等の、容器の内部の洗浄を行うことができる。この場合、第1噴射孔は、口部に流下集合する殺菌・洗浄液体内に開口させないので、噴射ノズルからの殺菌・洗浄液体の噴射量を十分維持することができる。
【0020】
液体の殺菌・洗浄流体を用いる容器の殺菌・洗浄方法において、前記容器の殺菌・洗浄中に前記容器内に溜まった前記殺菌液又は前記洗浄液の排出を促進するため、或いは、前記容器の殺菌・洗浄後に前記容器内に溜まった前記殺菌液又は前記洗浄液の水切りを促進するため、前記噴射ノズルからエアを噴射することが好ましい。即ち、殺菌・洗浄液が容器の口部に溜まってくると、口部に流下した殺菌・洗浄液の第2噴射孔からの殺菌・洗浄液の噴射による掻き上げ作用が低下することがある。このとき、噴射ノズルから容器内にエアを噴出することにより、容器の口部に集合して溜まる殺菌・洗浄液に容器内側から圧力を作用させて容器外への排出を促進して、殺菌・洗浄の途中で効率的なシェイク作用の復活・維持を図ることで、殺菌・洗浄の高速化に伴って要求される単位容器当たりの殺菌・洗浄時間を短縮化することができる。また、殺菌・洗浄の終了期間にも噴射ノズルから容器内にエアを噴出することにより、容器の口部に集合して溜まった殺菌・洗浄液に容器内側から圧力を作用させて水切りを効率良く行って、単位容器当たりの殺菌・洗浄時間を短縮化することができる。
【0021】
また、容器の殺菌・洗浄用噴射ノズルにおいて、そうした容器の殺菌・洗浄中における殺菌・洗浄液の排出の促進や、容器の殺菌・洗浄後における水切りの促進のため、前記噴射ノズルは、エアを噴射するエア管が組み込まれた二重管ノズルとすることができる。エア噴射ノズルから容器内にエアを噴出することにより、容器内側から殺菌・洗浄液に圧力を作用させることでその排出が促進されるので、容器の口部に集合した殺菌・洗浄液が溜まり過ぎることによるシェイク作用の低下の回復や水切りの早期終了を図ることができる。また、容器の殺菌・洗浄が高速化するに伴って要求される単位容器当たりの殺菌・洗浄時間も短縮化が可能である。エア管は、例えば、第1噴射孔内に挿通させることができ、噴射ノズルの構造の簡素性を維持することができる。
【0022】
この容器の殺菌・洗浄方法及び容器の殺菌・洗浄用噴射ノズルにおいて、前記殺菌・洗浄流体は、オゾンガス等の殺菌ガス、又は前記容器内ガス置換に用いられる無菌エア等の洗浄ガスとすることができる。即ち、ガスとしての殺菌・洗浄流体は、オゾン殺菌のときに用いられるオゾンにも対応可能である。また、洗浄のときには、容器の搬送・保存・出荷の場合を考慮して容器内の殺菌状態を維持する無菌エアにも対応可能である。
【0023】
この容器の殺菌・洗浄用噴射ノズルにおいて、前記第1噴射孔は前記多段ノズルの中央位置に形成されており、前記第2噴射孔は前記多段ノズルの軸方向で見て前記第1噴射孔の周りに周方向に隔置して形成することができる。中央位置に形成された第1噴射孔から噴射された殺菌・洗浄流体は、殺菌・洗浄流体を直接に容器の内面に向けて噴射し、容器の内面を殺菌又は洗浄する。第1噴射孔の周りに周方向に隔置して形成された第2噴射孔は、第1噴射孔より後退した位置にあるので、噴射方向や噴射量、或いは流下する殺菌・洗浄流体の攪拌や掻き上げ等の第1噴射孔からの殺菌・洗浄流体の噴射と異なる機能を奏させることが可能である。
【0024】
この容器の殺菌・洗浄用噴射ノズルにおいて、前記第2噴射孔は、前記多段ノズルの軸方向に異なる位置に開口していることが好ましい。第2噴射ノズルを更に軸方向に異なる位置に開口させることにより、噴射ノズルは3段ノズル、4段ノズル等の多段ノズルに構成することができる。このような多段ノズルにすることにより、噴射(方向・量等)のパターンや、攪拌・掻き上げ作用の多様性が確保され、容器のサイズ・デザイン等のバラエティに対応した殺菌・洗浄を行うことが可能になる。
【0025】
この容器の殺菌・洗浄用噴射ノズルにおいて、前記容器の前記口部への挿入状態において、前記第1噴射孔は前記容器の底部内面に向かう方向の開口角度を有し、前記第2噴射孔は前記第1噴射孔と平行な角度から前記容器の前記底部内面と胴部内面との境界部分に向かう方向の角度までの範囲の開口角度を有することが好ましい。第1噴射孔からの殺菌・洗浄流体は、その開口角度によって容器の底部内面に向かって噴射され、殺菌・洗浄流体は底部内面に衝突後、周囲に広がる。第2噴射孔は、第1噴射孔の噴射方向と比較して、同じ角度から容器の底部内面と胴部内面との境界部分に向かって開口する角度までの開口角度を有してよく、いずれの角度であっても、第2噴射孔からの殺菌・洗浄流体の噴射によって容器に口部に流下する殺菌・洗浄流体を攪拌し掻き上げる作用を奏する。特に、第2噴射孔の開口方向を容器の底部内面と胴部内面との境界部分に向かう方向とすることにより、汚れや使用した薬液が残りやすい底部内面と胴部内面とのコーナである境界部分を殺菌流体で殺菌し、洗浄流体で洗浄することができる。
【0026】
この容器の殺菌・洗浄用噴射ノズルにおいて、前記第2噴射孔は倒立姿勢に置かれた前記容器の前記口部の周囲に形成されている肩部内面の延長線と前記容器の中心線との交点近傍に開口しているものとすることができる。第2噴射孔の開口位置を、容器の口部の周囲に形成されている肩部内面の延長と容器の中心線との交点近傍とすることにより、容器の肩部内面を流れ下る殺菌・洗浄流体は容器口部における交点近傍に流下集合するので、第2噴射孔の開口は流下集合した殺菌・洗浄流体の中に確実に位置することになり、そうした殺菌・洗浄流体の一部を確実に掻き上げることができる。第1噴射孔については、第2噴射孔よりも容器内部に挿入された位置に開口することになり、第1噴射孔から噴射される殺菌・洗浄流体(特に、液体)は、容器の肩部内面を流れ下って口部に流下集合する殺菌・洗浄流体と干渉することがなく、容器の内面へ確実に噴射されて、高い濡れ性や洗浄性を維持することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明による容器の殺菌・洗浄方法及びそれに用いる殺菌・洗浄用噴射ノズルの実施例を説明する。図1はこの発明による容器の殺菌・洗浄に用いる殺菌用噴射ノズルの一例を示す図であり、(a)はその平面図、(b)はその側面断面図、図2は図1に示した殺菌用噴射ノズルを容器の口部に適用した状態を示す拡大側面断面図である。
【0028】
図1に示す殺菌用噴射ノズル1(以下、簡潔のため、単に「噴射ノズル1」という)は、基端側のノズル本体2と、ノズル本体2の先端側にノズル本体2と一体的に形成されているノズル先端部3とから成っている。ノズル本体2は、殺菌流体、即ち、温水、殺菌水等の殺菌液、或いはオゾンガスのような殺菌ガスを供給する殺菌流体供給管に接続された管状体であり、内部は殺菌流体の噴射通路4となっている。ノズル先端部3には、ノズル本体2の噴射通路4に連なる中央噴射管5がノズル本体2の軸線6の延長線6aに沿って延びており、その内部は第1噴射孔7となっている。中央噴射管5がノズル本体2に接続する付け根部8には、第1噴射孔7の周りに周方向に隔置して形成され且つノズル本体2の噴射通路4に連なる第2噴射孔9が形成されている。従って、第1噴射孔7は、第2噴射孔9よりも先端側で開口している。第1噴射孔7は、ノズル本体2の軸線6の延長線6aに沿って真っ直ぐに延びている(開口角度α=0度)ので薬液を真っ直ぐに噴射するが、各第2噴射孔9はノズル本体2の軸線6に対して所定の角度(一例として、β=10度)で傾斜しているので、薬液を放射方向に噴射する。この例では、第2噴射孔9は、第1噴射孔7よりも細径であり、周方向に等間隔な4つの位置に形成されているが、孔数等はこれに限らない。
【0029】
噴射ノズル1は、図2に示すように、倒立姿勢に置かれたボトル30の口部31に中心を合わせた状態で挿入して適用される。図2に示す噴射ノズル1の各部位には、図1に用いられている符号と同じ符号を用いているので、再度の説明を省略する。噴射ノズル1のボトル30への適用状態では、第1噴射孔7はボトル30の内部にまで挿入された状態であり、第2噴射孔9はボトル30の肩部35の内面の延長面36の直ぐ上方で開口している。その結果、第1噴射孔7は、肩部35の内面の延長面36がボトル30の中心線6と交差する交点37よりも相当の高さ位置で開口している。噴射ノズル1を倒立姿勢に置かれたボトル30の口部31に適用した状態では、第1噴射孔7はボトル30の底部33の内面に向かって殺菌流体を噴射し(図6も参照)、各第2噴射孔9は汚れが残る可能性があるボトル30の胴部32と底部33との境界部分34の内側コーナに向かって殺菌流体を噴射する。
【0030】
噴射ノズル1から噴射されボトル30の胴部32や底部33の内面に衝突して容器の内面を殺菌した殺菌流体は、ボトル30内を流下して口部31の下方へ流れ出ようとするが、特に殺菌液の場合には肩部35から窄まっている口部31に溜まり易い。第1噴射孔7の開口高さは、口部31に溜まった殺菌液の上方位置にある。第2噴射孔9は口部31に溜まった殺菌液の内部に開口するので、口部31に溜まった殺菌液の一部は第2噴射孔9から噴射される殺菌液によって掻き上げられる。殺菌流体がオゾンガスのような殺菌ガスである場合も、同様に、口部31に溜まった殺菌ガスは、第2噴射孔9から噴射される殺菌ガスによって攪拌・掻き上げられる。掻き上げられた殺菌流体は強い攪拌作用を受け、ある分布(広がり)をもってボトル30の内面に向かって飛散する。特に殺菌液の場合にはボトル30内でのシェイクと同様の作用が生じる。この攪拌作用によって、殺菌流体はボトル30の内面、特にビード38やパネル39(図11)或いは胴部32と底部33との境界部分の内面等の複雑な形状を有しているために殺菌流体が届きにくい部分をも残すことなく触れて殺菌する。殺菌流体の噴射期間中、ボトル30と噴射ノズル1とは、口部31への挿入方向である軸線方向(上下方向)に相対移動することはあるが、殺菌流体はある広がりをもって掻き上げられるので、従来行われていたような殺菌流体の噴射方向を変更するためにボトル30又は噴射ノズル1を相対的に揺動させる必要がない。
【0031】
噴射ノズル1は、内部にノズル本体2の噴射通路4から中央噴射管5を貫通して、エア噴射管10が挿通されており、二重管に構成されている。エア噴射管10の先端部11は、第1噴射孔7を貫いて、口部31に溜まった殺菌流体の上方のボトル30内で開口している。第1噴射孔7はエア噴射管10に相当する分だけ狭くなっているが、中央噴射管5とエア噴射管10との間で環状に形成されている。エア噴射ノズル10からボトル30内にエアを噴射することにより、ボトル30内側から殺菌流体に圧力を作用させることでその排出を促進させることができる。ボトル30の口部31に集合した殺菌流体が溜まり過ぎると、第2噴射孔9から噴射される殺菌流体による攪拌作用が低下することがあるが、ボトル30内の圧力を高めて殺菌流体の排出を促進させることにより、殺菌流体の攪拌作用の回復を図ることができる。この攪拌作用の回復は、殺菌流体が液体の場合に特に顕著である。殺菌流体の攪拌作用の回復・維持を図ることにより、ボトル30の殺菌が一層効率化され、ボトル30の殺菌が高速化するに伴って容器当たりに要する殺菌時間も更なる短縮化を図ることができる。殺菌流体が液体の場合、エア噴射ノズル10からのボトル30内へのエアの噴射を殺菌工程の終了期間でも行うことにより、殺菌液の水切りにも用いることができることは言うまでもない。エアは、例えば、無菌エアとすることにより、ボトル30内の殺菌状態が、その後のボトル30の搬送・保存・出荷の各段階で維持される。なお、一般には、噴射ノズル1を通して容器内に噴射されるエアの量或いは圧力を調節することにより、ボトル30の口部31を通じて排出される殺菌・洗浄流体の口部31からの排出速度を制御することができる。
【0032】
図3はこの発明による容器の洗浄に用いる洗浄用噴射ノズルの一例を示す図であり、(a)はその平面図、(b)はその側面断面図、図4は図3に示した洗浄用噴射ノズルを容器の口部に適用した状態を示す拡大側面断面図である。図3に示す洗浄用噴射ノズル20は、基本的な構造は殺菌用液噴射ノズル1と略同じである。即ち、図3に示す洗浄用噴射ノズル20(以下、簡潔のため、単に「噴射ノズル20」という)は、基端側のノズル本体22と、ノズル本体22の先端側にノズル本体22と一体的に形成されているノズル先端部23とから成っている。ノズル本体22は、洗浄流体、即ち、液体の場合には無菌液のような洗浄液、ガスの場合には無菌エア等の洗浄ガスを供給する洗浄流体供給管に接続された管状体であり、内部は洗浄流体の噴射通路24となっている。ノズル先端部23には、ノズル本体22の噴射通路24に連なる中央噴射管25がノズル本体22の軸線26の延長線26aに沿って延びており、その内部は第1噴射孔27となっている。中央噴射管25がノズル本体22に接続する付け根部28には、第1噴射孔27の周りに周方向に隔置して形成され且つノズル本体22の噴射通路24に連なる複数の第2噴射孔29が形成(この例では等間隔に4つ形成されているが、これに限らない)されている。第1噴射孔27は、ノズル本体22の軸線6の延長線6aに沿って真っ直ぐに延びている(開口角度γ=0)ので洗浄流体を真っ直ぐに噴射するが、各第2噴射孔9はノズル本体22の軸線26に対して所定の角度(開口角度δ=10度)で傾斜しているので、洗浄流体を放射方向に噴射することができる。噴射ノズル20には、エアの噴射を用いないので二重管に構成されておらず、エア噴射ノズル10を嵌挿する噴射ノズル1の場合と比較し、第1噴射孔27は小径に形成されている。
【0033】
噴射ノズル20をボトル30の口部31に適用した状態を図4に示すように、噴射ノズル20の口部31への挿入状態において、ボトル30との位置関係及び口部31に集合する洗浄流体との関係は、殺菌用の噴射ノズル1の場合と同様であるので説明を省略する。ボトル30の洗浄時においても、ボトル30の内面に向かって噴射された洗浄流体は、ボトル30内を流下して口部31から流れ出ようとするときに、一部が第2噴射孔27から噴射される洗浄流体によって掻き上げられて、攪拌作用によってある分布をもって飛散するので、ボトル30の内面に付着するなどして残存する殺菌流体は、洗浄流体によって残ることなく洗い流される。なお、噴射ノズル20には、エア噴射ノズル10と同様のエア噴射ノズルを採用しないので、ボトル30内に供給して洗浄流体(特に、洗浄液)の排出を制御することは行われない。
【0034】
図5は、この発明による殺菌用噴射ノズルの別の実施例を示す図であって、(a)はその平面図、(b)はその側面断面図である。図5に示す殺菌用噴射ノズルの実施例は、第2噴射孔を軸方向に異なる位置に2段に開口させた点に関して図1に示す噴射ノズル1と相違するのみであるので、同じ構成部位には同じ符号を付すことで再度の説明を省略する。図5に示す殺菌用噴射ノズル1aにおいては、第1噴射孔7は噴射ノズル1と同様にノズル先端に形成されており、第2噴射孔は、殺菌用噴射ノズル1aの軸方向先端側(上方)の第2噴射孔9aと、基端側(下方)の第2噴射孔9bとで示すように、上下で異なる位置に開口するように2段に形成されている。殺菌用噴射ノズル1aは、下段の第2噴射孔が形成される部分ほど外径及び内径が大径になるように、構成されている。第2噴射孔9bは、第2噴射孔9aと同様に周方向に隔置して且つ同じ開口角度で4つ形成されているが、殺菌効率を考慮して周方向の角度が互い違いになるように設定されている。第2噴射孔9a,9bの上下間隔、開口方向、開口数等は、この例に限らず適宜変更可能である。殺菌用噴射ノズル1aが倒立姿勢に置かれたボトル30の殺菌・洗浄に適用された場合には、上方の第2噴射孔9aは第1噴射孔7の下方であっても第1噴射孔7と同様にボトル30の内部で開口され、下方の第2噴射孔9bがボトル30の口部31に開口される。殺菌流体として殺菌液を噴射する場合には、殺菌用噴射ノズル1aは、第2噴射孔9bがボトル30の口部31に溜まる殺菌液内に開口するように配置される。この例では、第2噴射孔9bは2段に構成したが、第2噴射孔を3段以上の段数で開口するように構成してもよい。また、洗浄用噴射ノズルについても、同様に第2噴射孔を多段に開口するように構成することができる。
【0035】
図6は、ボトル内部の殺菌と洗浄の様子を示す概略説明図であり、(a)はボトル内部の殺菌工程の概要を示し、(b)はボトル内部の洗浄工程の概要を示している。倒立姿勢に置かれたボトル30に対して、その口部31に下方から殺菌用噴射ノズル1が挿入される。殺菌工程では、殺菌流体供給管40から供給された殺菌流体と、エア供給管42から供給された無菌エアとが噴射ノズル1から噴射される。この工程では、噴射ノズル1及びボトル30は、揺動されない。殺菌流体は、第1噴射孔7(図1及び図2も参照)からはボトル30の底部33の内面に向かって噴射され、第2噴射孔9からは汚れが残り易い胴部32と底部33との境界部分34の内面に向かって噴射される。噴射された殺菌流体は、胴部32の内面を伝って口部31に流下する。第2噴射孔9から噴射される殺菌流体による口部31に溜まった殺菌流体(特に、殺菌液)の攪拌・掻き上げ作用については、既に説明のとおりである。
【0036】
洗浄工程では、洗浄流体供給管41から供給された洗浄流体が噴射ノズル20から噴射される。この工程でも、噴射ノズル20及びボトル30は、揺動されない。洗浄流体は、第1噴射孔27(図3及び図4も参照)からはボトル30の底部33の内面に向かって噴射され、第2噴射孔29からは胴部32と底部33との境界部分34の内面に向かって噴射される。噴射された洗浄流体は、胴部32の内面を伝って口部31に流下する。第2噴射孔29から噴射される洗浄流体による口部31に溜まった洗浄流体の攪拌・掻き上げ作用についても、既に説明のとおりである。
【0037】
次に、図7及び図8を参照して、無菌充填系における殺菌工程と洗浄工程とについて説明する。図7は無菌充填系における殺菌工程の概要を示す説明図であり、(a)は平面図、(b)はA〜Fの各位置における工程図である。ボトル30の殺菌は、回転するターレット70の回りを一周する間に行われる。即ち、ターレット70の回りのA位置では噴射ノズル1が殺菌液である薬液とエアとの噴射を開始すると共に上昇を開始し、B位置で噴射ノズル1はボトル30内への挿入が完了する。エアの噴射はC位置まで継続され、薬液のボトル30内での溜まり過ぎに起因したシェイク作用の低下を防止する。噴射ノズル1からの薬液の噴射はD位置まで継続され、その後、エアの噴射のみに切り替わり、E位置まで水切りが行われる。更に、E位置では噴射ノズル1の下降が開始され、F位置で噴射ノズル1の下降が完了する。
【0038】
図8は無菌充填系における洗浄工程の概要を示す説明図であり、(a)は平面図、(b)はA〜Eの各位置における工程図である。ボトル30の洗浄は、回転するターレット71と共に一周する間に行われる。噴射ノズル20は、ボトル30を倒立保持するターレット71に周方向に等間隔に隔置して複数個配置されており、ターレット71と共に回転する。ターレット71の回りのA位置では噴射ノズル20が洗浄流体としての洗浄水の噴射を開始すると共に上昇を開始し、B位置で噴射ノズル20は倒立姿勢に置かれるボトル30内に挿入される。洗浄水の噴射は、C位置まで継続される。C位置で洗浄水の噴射が停止されると、D位置までの間、洗浄水の水切りが行われる。更に、D位置で噴射ノズル20の下降が開始され、E位置で噴射ノズル20の下降が完了する。
【0039】
次に、具体的な実施例について説明する。殺菌用噴射ノズル1については、第2噴射孔9は、中央線6に対して10°の開口角度βで傾斜している。また、洗浄用噴射ノズル20についても、第2噴射孔9は、中央線26に対して10°の開口角度δで傾斜している。殺菌用噴射ノズル1及び洗浄用噴射ノズル20をボトル30の口部31から挿入したときのボトル30内での配置は、ボトルのサイズや形状、或いは口部の構造にもよるが、攪拌・掻き上げ作用を確実に得るため、第1噴射孔7,27が、ボトル30の肩部35の延長面36が中央線6,26と交差する交点37よりボトル30の底33側に向かって10mm以上の上方位置で開口するように設定され、第2噴射孔9,29が、第1噴射孔7,27の開口位置よりも下方で且つ交点37よりボトル30の底33側に向かって20mm以内の上方位置で開口するように設定することが好ましい。
【0040】
殺菌工程では、容量500mlと2000mlとのPETボトルに対してそれぞれ、50〜150ml/秒、80〜240ml/秒の薬液流量が5〜20秒間噴射された。また、洗浄工程では、各PETボトルに対してそれぞれ同量の洗浄水が2〜5秒間噴射された。この発明による殺菌・洗浄効果を確認するため、500ml角形ボトルの内面に106cfu/bottleの菌(供試菌株:Bacillus subtilis var.niger.IFO3108)を付着させ、無菌充填用殺菌剤として過酢酸濃度2000ppmに調整し63℃に加温したTOYO−aktiv(エコラボ(株))を、ボトル内面に10秒間噴射して殺菌した後、洗浄水としての無菌水にてボトル内面に殺菌剤が残らないように十分洗浄した。洗浄後、無菌的に密封された供試ボトルに標準寒天培地を充填し、標準寒天培地をボトル内面全面に付着させ、37℃で14日間培養し、菌の成長を確認した。
【0041】
菌の培養結果を下記の表1に示す。表1から理解されるように、本発明による噴射ノズルによる試験と、ボトルに対して揺動有りの場合と揺動無しの場合を含む従来の噴射ノズルとで比較試験を行った。当初の付着菌数を同数としたとき、殺菌・洗浄後に標準寒天培地で培養された菌数を計測した。殺菌価は次の式で定められるD値で表される。
殺菌価(D)=log(初菌数/生菌数)
従来の噴射ノズルでは、揺動有りの場合で殺菌価6D以上であるのに対して、揺動なしの場合で3.1D,本発明の噴射ノズルを用いた場合では6D以上が得られた。
【表1】
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による容器の殺菌・洗浄方法及び容器の殺菌・洗浄用噴射ノズルによれば、倒立姿勢に置かれた容器の口部に挿入した噴射ノズルから殺菌・洗浄流体を噴射することによる容器の殺菌・洗浄方法において、先端に形成されている第1噴射孔と、その下方に開口する第2噴射孔との、軸方向に離れた位置から殺菌・洗浄流体を噴射しているので、殺菌流体又は洗浄流体の容器内面への噴射分散性が高められ、容器と噴射ノズルとを相対的に揺動させなくても、容器の胴部内面や底部内面等の内面を効率的に殺菌し、或いは容器内を残る殺菌流体を流し出す等の洗浄を効率的に行うことができる。この容器の殺菌・洗浄は、殺菌の後に洗浄を行う殺菌工程と洗浄工程とのそれぞれに同時に又は個別に適用することは勿論のこと、洗浄工程のない殺菌工程のみが行なわれるオゾン殺菌や温水殺菌にも、また、殺菌工程がなく洗浄工程のみのホット充填にも適用することができる。
【0043】
また、この発明による容器の殺菌・洗浄方法及び容器の殺菌・洗浄用噴射ノズルにおいて、噴射後に容器の口部に流下した殺菌・洗浄流体の一部を第2噴射ノズルから噴射される殺菌・洗浄流体によって攪拌・掻き上げることができ、この発明による容器の殺菌・洗浄に用いる殺菌・洗浄用噴射ノズルにおいては、少なくとも一部の第2噴射孔を、噴射ノズルを口部に挿入配置した状態で、口部に流下集合する殺菌・洗浄流体内で開口する位置に形成しているので、攪拌・掻き上げられた殺菌・洗浄流体は、ある広がりをもって容器の内面に向かって飛散したり、乱れを強められるので、特に殺菌・洗浄液の場合には容器内でシェイクするのと同様の攪拌作用が生じ、薬液又は洗浄水は容器の内面に余すことなく濡れて殺菌又は洗浄する。従って、容器と噴射ノズルとを相対的に揺動させなくても、殺菌や洗浄を短時間で且つ大きなスペースを要することなく効率的に行い、容器内面の安定した殺菌性と洗浄性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による容器の殺菌・洗浄に用いる殺菌用噴射ノズルの一例を示す図であり、(a)はその平面図、(b)はその側面断面図である。
【図2】図1に示した殺菌用噴射ノズルを容器の口部に適用した状態を示す拡大側面断面図である。
【図3】この発明による容器の洗浄に用いる洗浄用噴射ノズルの一例を示す図であり、(a)はその平面図、(b)はその側面断面図である。
【図4】図3に示した洗浄用噴射ノズルを容器の口部に適用した状態を示す拡大側面断面図である。
【図5】この発明による殺菌用噴射ノズルの別の実施例を示す図であり、(a)はその平面図、(b)はその側断面図である。
【図6】ボトル内部の殺菌と洗浄の様子を示す概略説明図であり、(a)はボトル内部の殺菌工程の概要図、(b)はボトル内部の洗浄工程の概要図である。
【図7】この発明による殺菌・洗浄方法が適用される無菌充填系における殺菌の概要を示す図であり、(a)は平面図、(b)は殺菌工程図である。
【図8】この発明による殺菌・洗浄方法が適用される無菌充填系における洗浄の概要を示す図であり、(a)は平面図、(b)は洗浄工程図である。
【図9】従来の容器の殺菌方法の一例を示す縦断面図であり、(a)は非揺動式の噴射ノズルによる殺菌方法を示す図、(b)は揺動式の噴射ノズルによる殺菌方法を示す図である。
【図10】従来の容器の洗浄方法の一例を示す縦断面図であり、(a)は非揺動式の洗浄用噴射ノズルによる洗浄方法を示す図、(b)は揺動式の洗浄用噴射ノズルによる洗浄方法を示す図である。
【図11】角形PETボトルの一例を示す側面図である。
【符号の説明】
1 殺菌用噴射ノズル 2 ノズル本体
3 ノズル先端部 4 噴射通路
5 中央噴射管 6 軸線
7 第1噴射孔 8 付け根部
9 第2噴射孔 10 エア噴射管
20 洗浄用噴射ノズル 22 ノズル本体
23 ノズル先端部 24 噴射通路
25 中央噴射管 26 軸線
27 第1噴射孔 28 付け根部
29 第2噴射孔 30 ボトル(容器)
31 口部 32 胴部
33 底部 34 境界部分
35 肩部 36 延長面
37 交点 38 ビード
39 パネル 40 薬液供給管
41 洗浄水供給管 42 エア供給管
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a container sterilization / cleaning method performed before filling various kinds of beverages such as drinking water, juice, and tea drinks into containers such as PET bottles, and a sterilization / cleaning spray nozzle used therefor. In more detail, the present invention relates to a container sterilization / cleaning method and a sterilization / cleaning injection nozzle in which a sterilization fluid or a cleaning fluid is stirred to efficiently sterilize or clean the container.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, PET bottles as containers are widely used as containers for beverages such as drinking water, juice, sports drinks and the like because they are lightweight and transparent and have a high degree of freedom in capacity and shape. Various capacities such as 350 ml, 500 ml, 1500 ml, and 2000 ml are provided as capacities, and in terms of shape, square bottles (rectangles and polygons) are devised in addition to round bottles. An example of a square PET bottle is shown as a side view in FIG. The PET bottle 30 (hereinafter simply referred to as “bottle 30”) is used for the purpose of improving the rigidity of the container, absorbing the reduced pressure inside the container due to the temperature drop due to cooling or cooling after filling, and from the viewpoint of container design and the like. In particular, a plurality of beads 38 are attached to the body portion, or a plurality of concavo-convex panels 39 are formed in the case of a square bottle.
[0003]
As a method for sterilizing a container such as a bottle, a sterilization method using a full filling of a chemical solution has been used so that the sterilization performance is not affected by the shape of the bottle. According to this sterilization method, the bottle is filled with a chemical solution, and all the inner walls of the bottle are brought into contact with the chemical solution, and the filled state is maintained for a predetermined time. However, in recent years, with the progress of miniaturization of bottle capacity such as 350 ml and 500 ml and increase in filling speed of the filling line such that the capacity is 600 bottles per minute or more, such chemical solution fullness has progressed. Effective sterilization and cleaning cannot be performed by the sterilization method using the injection holding. For example, when trying to cope with the high-speed filling speed, a large space is required to maintain the chemical filling full holding for a predetermined time. The problem of becoming.
[0004]
Therefore, as shown in FIGS. 9 and 10, an injection nozzle is inserted from below into the mouth portion 31 of the bottle 30 placed in an inverted posture, and a chemical solution or washing water is injected from the injection nozzle, thereby sterilizing the inner surface of the container. -The chemical spray sterilization method to be cleaned is used. FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional sterilization method for an inverted container, where (a) is a sterilization method using a non-oscillating spray nozzle, and (b) is a sterilization method using a oscillating spray nozzle. Is shown. In the system shown in FIG. 9A, the sterilizing spray nozzle 50 is inserted into the mouth portion 31, so that it can move up and down relative to the bottle 30 but cannot swing. A chemical solution (sterilizing agent) supplied through the chemical solution supply pipe 40 is sprayed from the spray nozzle 50 for sterilization, and the inside of the bottle 30 is sterilized. By spraying aseptic air supplied through the air supply pipe 41 into the bottle 30 after completion of sterilization, the chemical solution from the bottle 30 can be drained. In the method shown in FIG. 9B, the injection direction of the chemical liquid onto the bottle 30 is changed every moment by swinging the sterilizing injection nozzle 50 with respect to the bottle 30 placed in the inverted posture. By changing the injection direction of the chemical liquid, the wettability with which the chemical liquid contacts the inner surface of the bottle 30 is improved, and an unsterilized region is prevented from remaining. Note that the bottle 30 may be swung instead of swinging the sterilizing spray nozzle 50.
[0005]
The sterilized bottle 30 is washed away with a chemical solution by washing water, that is, the container is washed. 10A and 10B are longitudinal sectional views showing an example of a conventional method for cleaning an inverted container, in which FIG. 10A shows a cleaning method using a non-oscillation type cleaning injection nozzle, and FIG. 10B shows an oscillation type cleaning injection. A cleaning method using a nozzle is shown. As in the case of sterilization, a cleaning spray nozzle 60 is inserted from below into the mouth 31 of the bottle 30 placed in an inverted position, and cleaning fresh water (sterile water in aseptic filling) is supplied from the cleaning spray nozzle 60 to the bottle 30. It is done by spraying and spraying toward the inner surface. In the swinging method shown in FIG. 10B, the cleaning spray nozzle 60 is swung with respect to the bottle 30 placed in an inverted posture, and the cleaning water spraying direction with respect to the bottle 30 is changed from time to time. Efficient washing of the chemical solution on the entire inner surface of the bottle 30 is performed.
[0006]
In the aseptic filling system, a series of steps including sterilization / washing of containers, finishing rinser, filling of contents, and cap tightening are performed in an aseptic environment such as a clean room. As an example, the container sterilization / cleaning process is a rotary sterilization / cleaning method, i.e., a container in which a rotating turret is provided with a plurality of injection nozzles with the injection holes facing upward, and each injection nozzle is sequentially placed in an inverted posture. It is known that a container is continuously sterilized and washed by inserting a mouth part and spraying a sterilizing liquid or washing water into the container from an injection nozzle.
[0007]
When microorganisms cannot be completely removed, it becomes a cause of spoilage after filling of the beverage, and the remaining of the chemical solution causes a decrease in medicinal odor and flavor of the beverage, both of which are strictly regulated. Since the shape of the bead 38, the panel 39, or the boundary portion 34 between the body portion 32 and the bottom portion 33 is particularly complicated in the bottle 30 compared to the shape of the glass bottle or the can, the sterilizing jet inserted into the mouth portion 31 of the bottle 30 It takes time for the chemical liquid sprayed from the nozzle 50 to reach every corner of the inner surface of the bottle 30 to sterilize the microorganisms. For the same reason, it takes a long time to wash away the chemical with the cleaning water sprayed from the cleaning spray nozzle 60. In this way, according to the chemical injection sterilization method combined with the swinging method, a sufficient sterilization / cleaning effect can be obtained, but as the bottle shape becomes complicated, the sterilization or cleaning time becomes longer, and the apparatus is also enlarged. There are problems such as complications.
[0008]
Conventionally, as an example of a cleaning device in a container, a scissor cleaning device that cleans the interior of a scissor such as a drum scissor before filling has been proposed (see Japanese Utility Model Publication No. 52-7479). According to this scissor cleaning apparatus, the nozzle is rotated by inserting the nozzle from the spout facing downward and ejecting the cleaning water in a fan shape from the slit-shaped spout formed at the tip of the nozzle. It is intended to clean the inner surface of the bag. Also, in sterilization or cleaning inside a cylindrical container in an almost upright posture, a sterilizing agent or cleaning water is sprayed in a straight line, and the sterilization / cleaning target is the bottom part of the container and the boundary between the bottom part and the body part. And a cylindrical container sterilization / cleaning method that uses a hollow cone spray nozzle that is sprayed in a conical shape from an annular outlet and has a body to be sterilized / cleaned, has been proposed (Japanese Patent Laid-Open Publication No. Sho). 63-82989). Furthermore, a straight injection port along the central axis on the insertion tip side of the nozzle body that is inserted into the container through the opening of the inverted container, and a tilt around the straight injection port at a predetermined angle with respect to the central axis A cleaning nozzle having an inclined injection port has been proposed (see Japanese Utility Model Publication No. 3-75853).
[0009]
In the sterilization or cleaning of the containers disclosed in each of the above publications, the sterilizing agent or the cleaning water is sprayed from both the center and the surroundings. It is formed concentrated on the tip of the nozzle, and the used disinfectant and washing water just flow away from the mouth of the container as it is. Depending on whether the disinfectant or washing water applied directly hits the inner surface of the container or wets the inner surface when it flows down along the inner surface of the container after the collision.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, in the sterilization / cleaning of the inner surface of the container, the injection of the sterilization / cleaning fluid is performed separately in the axial direction of the nozzle so that the container inner surface can be efficiently moved without causing the container and the injection nozzle to swing relative to each other. There is a problem to be solved in terms of sterilization and cleaning.
[0011]
The object of the present invention is to improve efficiency by shortening the time required for sterilization and cleaning of the inner surface of the container without relatively swinging the container and the injection nozzle in sterilization and cleaning of the container by sterilization and cleaning fluid injection. It is an object to provide a container sterilization / cleaning method and a sterilization / cleaning injection nozzle used therefor, which can be performed well and simplify the sterilization / cleaning facilities.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a sterilization / cleaning method for a container by spraying a sterilization / cleaning fluid from an injection nozzle inserted into a mouth of a container placed in an inverted posture. Are injected from a first injection hole that opens at the tip of the injection nozzle and a second injection hole that opens at a position below the tip. Then, a part of the sterilizing / cleaning fluid sprayed from the spray nozzle and flowing down to the mouth of the container is scraped up by the sterilizing / cleaning fluid sprayed from the second spray hole. It is characterized by that.
[0013]
According to this container sterilization / cleaning method, at the time of sterilization or cleaning of the container, the injection nozzle is inserted into the mouth of the container placed in an inverted posture, and in this state, the nozzle is placed at a position apart vertically. From the first injection hole and the second injection hole that open, a sterilizing fluid is injected into the container during sterilization and a cleaning fluid is injected into the container during cleaning. The disinfection fluid or cleaning fluid has improved dispersibility of injection onto the inner surface of the container, and collides with the inner surface such as the inner surface of the body or the bottom of the container to effectively sterilize the inner surface of the container, or the sterilization that remains in the container Cleaning such as flowing out a fluid can be performed. This container sterilization / cleaning method is applied to each of the sterilization step and the cleaning step for cleaning after sterilization simultaneously or individually, as well as ozone sterilization or hot water in which only the sterilization step without the cleaning step is performed. The present invention can also be applied to sterilization and hot filling only without a sterilization process and a cleaning process.
[0014]
Further, the present invention provides a sterilization / cleaning injection nozzle for a container which is inserted into a mouth portion of a container placed in an inverted posture and injects a sterilization / cleaning fluid toward the inner surface of the container. A multi-stage nozzle provided with a first injection hole that opens in a nozzle and a second injection hole that opens at a position below the tip portion The sterilizing / cleaning fluid sprayed from the second spray hole is a part of the sterilizing / cleaning fluid sprayed from the spray nozzle and flowing down to the mouth of the container. It is characterized by that.
[0015]
According to this container sterilization / cleaning spray nozzle, a device for changing the structure of the spray nozzle including the first spray hole opened at the tip of the nozzle and the second spray hole opened at a position below the first spray hole. Thus, it is possible to inject the sterilizing fluid or the cleaning fluid with an increased dispersibility by dividing the container up and down toward the inside of the container placed in an inverted posture, and the container does not necessarily need to be swung, and the container can be efficiently Sterilization or washing can be performed. The spray nozzle for sterilization / cleaning of this container is used for both or both of the sterilization process and the cleaning process for cleaning after sterilization, and only the sterilization process without the cleaning process is performed. It can be used for ozone sterilization and hot water sterilization, and also for hot filling only for the cleaning process without a sterilization process.
[0016]
In this container sterilization / cleaning method and container sterilization / cleaning spray nozzle, a part of the sterilization / cleaning fluid sprayed from the spray nozzle and flowing down to the mouth of the container is sprayed from the second spray hole. It can be scraped up by the sterilizing / cleaning fluid. The sterilizing / cleaning fluid sprayed into the container placed in an inverted posture flows down through the container and tries to flow out from the mouth of the container. A part of the sterilizing / cleaning fluid flowing down the second injection hole The sterilization / cleaning fluid is ejected from the Stirring An effect occurs. That is, when the sterilization / cleaning fluid is a liquid, the scattering property is improved in terms of the randomness of the scattering direction of the liquid and the range of the scattering, and a shake effect similar to the effect that occurs when the container is shaken occurs. When the fluid is a gas, the turbulence of the gas flow is increased. Accordingly, it is not always necessary to relatively swing the container and the injection nozzle, and the inner surface of the container is more effectively sterilized, and cleaning of the sterilizing fluid that adheres to or remains on the inner surface of the container is performed. Even in this case, the cleaning is efficiently performed by the stirring action of the cleaning fluid.
[0017]
In the container sterilization / cleaning method and the container sterilization / cleaning injection nozzle, the second injection hole is preferably located at the mouth of the container. By placing the second injection hole at the mouth of the container, each injection hole for injecting the sterilization / cleaning fluid toward the inside of the container is efficiently arranged while minimizing the insertion process of the injection nozzle into the container. It becomes possible. In addition, when the sprayed sterilizing / cleaning fluid flows down to the mouth of the container, it is possible to increase the interference with the sterilizing / cleaning fluid sprayed from the second spray hole and enhance the stirring action.
[0018]
In this container sterilization / cleaning method and container sterilization / cleaning spray nozzle, the sterilization / cleaning fluid may be a sterilizing liquid such as warm water or a chemical solution, or a cleaning liquid such as sterile water. That is, the sterilizing / cleaning fluid as a liquid can be used for hot water used in hot water sterilization and sterilizing liquid using chemicals. Moreover, at the time of washing | cleaning, it can respond to aseptic water in consideration of the time of shipment.
[0019]
In the container sterilization / cleaning method and the container sterilization / cleaning injection nozzle, when a liquid is used as the sterilization / cleaning fluid, at least a part of the second injection holes may be the sterilization liquid accumulated in the container or It can arrange | position in the state opened in the said washing | cleaning liquid. By forming at least a part of the second injection holes at a position opening in the sterilization / cleaning liquid that flows down and collects at the mouth of the container, a part of the sterilization / cleaning liquid that flows down is injected from the second injection holes. It is scraped up by the sterilizing / cleaning liquid. The sterilizing / cleaning liquid that is swept up one after another has no regularity in the amount, direction, and spread of the scooping, and is scattered randomly toward the inner surface of the container to shake the sterilizing / cleaning liquid in the container. The sterilizing liquid wets and sterilizes without leaving the inner surface of the container, and the cleaning liquid does not leave the sterilizing fluid such as a chemical solution adhering to the inner surface of the container in the container. It can be carried out. In this case, since the first injection hole is not opened in the sterilization / cleaning liquid that flows down and gathers at the mouth, the injection amount of the sterilization / cleaning liquid from the injection nozzle can be sufficiently maintained.
[0020]
In a container sterilization / cleaning method using a liquid sterilization / cleaning fluid, in order to promote the discharge of the sterilizing liquid or the cleaning liquid accumulated in the container during the sterilization / cleaning of the container, or In order to promote drainage of the sterilizing liquid or the cleaning liquid accumulated in the container after cleaning, it is preferable to inject air from the injection nozzle. That is, when the sterilizing / cleaning liquid is collected in the mouth portion of the container, there is a case where the scraping action by the sterilizing / cleaning liquid jet from the second injection hole of the sterilizing / cleaning liquid flowing down to the mouth portion may be lowered. At this time, air is blown into the container from the injection nozzle, and pressure is applied from the inside of the container to the sterilization / cleaning liquid that collects and collects at the mouth of the container to promote discharge to the outside of the container, thereby sterilizing / cleaning. By revitalizing and maintaining an efficient shake action in the middle of the process, the sterilization / cleaning time per unit container required with an increase in speed of sterilization / cleaning can be shortened. Also, during the sterilization / washing end period, air is blown into the container from the spray nozzle, so that the sterilization / cleaning liquid gathered at the mouth of the container acts on the sterilization / cleaning liquid from the inside of the container for efficient draining. Thus, the sterilization / cleaning time per unit container can be shortened.
[0021]
In addition, in the spray nozzle for sterilization / cleaning of containers, the spray nozzle sprays air in order to promote the discharge of sterilization / cleaning liquid during the sterilization / cleaning of such containers and the promotion of drainage after the sterilization / cleaning of containers. It is possible to provide a double tube nozzle in which an air tube is incorporated. By ejecting air from the air injection nozzle into the container, pressure is applied to the sterilization / cleaning liquid from the inside of the container to accelerate its discharge, so that the sterilization / cleaning liquid gathered at the mouth of the container is excessively accumulated. It is possible to recover the reduction of the shaking action and to end draining early. Further, the sterilization / cleaning time per unit container required as the speed of sterilization / cleaning of the container increases can be shortened. For example, the air tube can be inserted into the first injection hole, and the simplicity of the structure of the injection nozzle can be maintained.
[0022]
In this container sterilization / cleaning method and container sterilization / cleaning injection nozzle, the sterilization / cleaning fluid may be a sterilization gas such as ozone gas or a cleaning gas such as sterile air used for gas replacement in the container. it can. That is, the sterilization / cleaning fluid as a gas can correspond to ozone used in ozone sterilization. Further, at the time of washing, it is possible to deal with aseptic air that maintains the sterilized state in the container in consideration of the case of transporting, storing, and shipping the container.
[0023]
In this container sterilization / cleaning injection nozzle, the first injection hole is formed at a central position of the multi-stage nozzle, and the second injection hole is formed in the first injection hole as viewed in the axial direction of the multi-stage nozzle. It can be formed in a circumferentially spaced manner. The sterilization / cleaning fluid sprayed from the first injection hole formed at the central position sprays the sterilization / cleaning fluid directly toward the inner surface of the container, and sterilizes or cleans the inner surface of the container. Since the 2nd injection hole formed in the circumference direction around the 1st injection hole is in the position retreated from the 1st injection hole, the direction of injection, the amount of injection, or the sterilization and washing fluid which flows down Stirring It is possible to provide a function different from the sterilization / cleaning fluid injection from the first injection hole, such as scraping and scraping.
[0024]
In this container sterilization / cleaning injection nozzle, it is preferable that the second injection holes are opened at different positions in the axial direction of the multistage nozzle. By opening the second injection nozzle at different positions in the axial direction, the injection nozzle can be configured as a multi-stage nozzle such as a three-stage nozzle or a four-stage nozzle. By using such a multi-stage nozzle, a variety of spraying patterns (direction, amount, etc.) and agitation / scraping action are ensured, and sterilization and washing corresponding to variety of container size, design, etc. are performed. Is possible.
[0025]
In this container sterilization / washing injection nozzle, when the container is inserted into the mouth, the first injection hole has an opening angle in a direction toward the bottom inner surface of the container, and the second injection hole is It is preferable to have an opening angle in a range from an angle parallel to the first injection hole to an angle in a direction toward a boundary portion between the bottom inner surface and the trunk inner surface of the container. The sterilizing / cleaning fluid from the first injection hole is sprayed toward the inner surface of the bottom of the container depending on the opening angle, and the sterilizing / cleaning fluid spreads around after colliding with the inner surface of the bottom. The second injection hole may have an opening angle from the same angle to an angle that opens toward the boundary between the inner surface of the bottom of the container and the inner surface of the body, as compared with the injection direction of the first injection hole. Even when the angle is, the sterilization / cleaning fluid flowing down to the container by the sterilization / cleaning fluid jet from the second injection hole is stirred and scooped up. In particular, by setting the opening direction of the second injection hole toward the boundary portion between the bottom inner surface of the container and the inner surface of the barrel portion, a boundary that is a corner between the inner surface of the bottom portion and the inner surface of the barrel portion where dirt and used chemicals are likely to remain. The part can be sterilized with a sterilizing fluid and cleaned with a cleaning fluid.
[0026]
In this container sterilization / cleaning spray nozzle, the second spray hole is formed by an extension line of an inner surface of a shoulder formed around the mouth of the container placed in an inverted posture and a center line of the container. It can be opened near the intersection. Sterilization / washing which flows down the inner surface of the shoulder of the container by setting the opening position of the second injection hole near the intersection of the extension of the inner surface of the shoulder formed around the mouth of the container and the center line of the container Since the fluid flows down and gathers near the intersection at the container mouth, the opening of the second injection hole is surely located in the sterilization / cleaning fluid gathered down, and a part of the sterilization / cleaning fluid is surely placed. Can be scraped. About the 1st injection hole, it will open to the position inserted in the container rather than the 2nd injection hole, and the disinfection and washing fluid (especially liquid) injected from the 1st injection hole is the shoulder part of a container. Without interfering with the sterilization / cleaning fluid that flows down the inner surface and collects in the mouth, it is reliably sprayed onto the inner surface of the container, and high wettability and cleanability can be maintained.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a container sterilization / cleaning method and a sterilization / cleaning spray nozzle used therefor will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing an example of a sterilization spray nozzle used for sterilization / cleaning of a container according to the present invention, (a) is a plan view thereof, (b) is a side sectional view thereof, and FIG. 2 is shown in FIG. It is an expanded side sectional view showing the state where the spray nozzle for sterilization is applied to the mouth of the container.
[0028]
A sterilizing injection nozzle 1 shown in FIG. 1 (hereinafter simply referred to as “injection nozzle 1” for simplicity) is formed integrally with a nozzle body 2 on the base end side and the nozzle body 2 on the tip end side of the nozzle body 2. The nozzle tip portion 3 is formed. The nozzle body 2 is a tubular body connected to a sterilizing fluid supply pipe for supplying a sterilizing fluid, that is, a sterilizing liquid such as hot water or sterilizing water, or a sterilizing gas such as ozone gas, and the inside is an injection passage 4 for the sterilizing fluid. It has become. A central injection pipe 5 connected to the injection passage 4 of the nozzle main body 2 extends along the extension line 6 a of the axis 6 of the nozzle main body 2, and the inside thereof is a first injection hole 7. . In the base portion 8 where the central injection pipe 5 is connected to the nozzle body 2, there are formed second injection holes 9 formed circumferentially spaced around the first injection holes 7 and continuing to the injection passage 4 of the nozzle body 2. Is formed. Accordingly, the first injection hole 7 is opened on the tip side from the second injection hole 9. Since the first injection holes 7 extend straight along the extension line 6a of the axis 6 of the nozzle body 2 (opening angle α = 0 degrees), the chemical liquid is injected straight, but each second injection hole 9 is a nozzle. Since it is inclined at a predetermined angle (for example, β = 10 degrees) with respect to the axis 6 of the main body 2, the chemical liquid is ejected in the radial direction. In this example, the second injection holes 9 have a smaller diameter than the first injection holes 7 and are formed at four positions at equal intervals in the circumferential direction, but the number of holes is not limited thereto.
[0029]
As shown in FIG. 2, the injection nozzle 1 is inserted and applied in a state where the center is aligned with the mouth 31 of the bottle 30 placed in an inverted posture. The same reference numerals as those used in FIG. 1 are used for the portions of the injection nozzle 1 shown in FIG. In the application state of the injection nozzle 1 to the bottle 30, the first injection hole 7 is inserted to the inside of the bottle 30, and the second injection hole 9 is formed on the extended surface 36 of the inner surface of the shoulder portion 35 of the bottle 30. It opens right above. As a result, the first injection hole 7 is opened at a considerably higher position than the intersection point 37 where the extended surface 36 of the inner surface of the shoulder 35 intersects the center line 6 of the bottle 30. In a state where the injection nozzle 1 is applied to the mouth portion 31 of the bottle 30 placed in an inverted posture, the first injection hole 7 injects sterilizing fluid toward the inner surface of the bottom portion 33 of the bottle 30 (see also FIG. 6). Each of the second injection holes 9 injects the sterilizing fluid toward the inner corner of the boundary portion 34 between the body portion 32 and the bottom portion 33 of the bottle 30 in which dirt may remain.
[0030]
The sterilizing fluid sprayed from the spray nozzle 1 and colliding with the inner surface of the body 32 and the bottom 33 of the bottle 30 to sterilize the inner surface of the container flows down the bottle 30 and flows downward from the mouth portion 31. In particular, in the case of a sterilizing solution, it tends to accumulate in the mouth portion 31 narrowed from the shoulder portion 35. The opening height of the first injection hole 7 is above the sterilizing liquid accumulated in the mouth portion 31. Since the second injection hole 9 opens inside the sterilizing liquid accumulated in the mouth portion 31, a part of the sterilizing liquid accumulated in the mouth portion 31 is scraped up by the sterilizing liquid ejected from the second injection hole 9. Similarly, when the sterilizing fluid is a sterilizing gas such as ozone gas, the sterilizing gas accumulated in the mouth portion 31 is similarly stirred and scraped up by the sterilizing gas injected from the second injection hole 9. The sterilized fluid that has been scraped is subjected to a strong stirring action and is scattered toward the inner surface of the bottle 30 with a certain distribution (spread). In particular, in the case of the sterilizing liquid, the same action as the shake in the bottle 30 occurs. Due to this stirring action, the sterilizing fluid has a complicated shape such as the inner surface of the bottle 30, particularly the inner surface of the bead 38, the panel 39 (FIG. 11) or the boundary portion between the body portion 32 and the bottom portion 33. Touch and sterilize without leaving parts that are difficult to reach. During the sterilizing fluid injection period, the bottle 30 and the injection nozzle 1 may move relative to each other in the axial direction (vertical direction) that is the insertion direction into the mouth portion 31, but the sterilizing fluid is scraped up with a certain spread. It is not necessary to relatively swing the bottle 30 or the injection nozzle 1 in order to change the injection direction of the sterilizing fluid as conventionally performed.
[0031]
The injection nozzle 1 penetrates the central injection pipe 5 from the injection passage 4 of the nozzle body 2 and has an air injection pipe 10 inserted therethrough, and is configured as a double pipe. The front end portion 11 of the air injection tube 10 passes through the first injection hole 7 and opens in the bottle 30 above the sterilizing fluid accumulated in the mouth portion 31. The first injection hole 7 is narrowed by an amount corresponding to the air injection pipe 10, but is formed in an annular shape between the central injection pipe 5 and the air injection pipe 10. By injecting air into the bottle 30 from the air injection nozzle 10, the discharge can be promoted by applying pressure to the sterilizing fluid from the inside of the bottle 30. If the sterilizing fluid collected at the mouth portion 31 of the bottle 30 is excessively accumulated, the stirring action by the sterilizing fluid ejected from the second injection hole 9 may be reduced, but the pressure in the bottle 30 is increased to discharge the sterilizing fluid. By promoting the above, it is possible to recover the stirring action of the sterilizing fluid. This recovery of the stirring action is particularly remarkable when the sterilizing fluid is a liquid. By recovering and maintaining the stirring action of the sterilizing fluid, the sterilization of the bottle 30 can be made more efficient, and the sterilization time required per container can be further shortened as the speed of sterilization of the bottle 30 increases. it can. When the sterilizing fluid is a liquid, it goes without saying that the air can be used for draining the sterilizing liquid by injecting the air from the air injection nozzle 10 into the bottle 30 even during the end period of the sterilizing process. The air is, for example, aseptic air, so that the sterilized state in the bottle 30 is maintained at each stage of the subsequent conveyance, storage, and shipment of the bottle 30. In general, by controlling the amount or pressure of the air injected into the container through the injection nozzle 1, the discharge speed of the sterilizing / cleaning fluid discharged from the mouth 31 of the bottle 30 from the mouth 31 is controlled. can do.
[0032]
FIG. 3 is a view showing an example of a cleaning spray nozzle used for cleaning a container according to the present invention, in which (a) is a plan view thereof, (b) is a side sectional view thereof, and FIG. 4 is a cleaning nozzle shown in FIG. It is an expanded side sectional view which shows the state which applied the injection nozzle to the opening part of the container. The basic structure of the cleaning spray nozzle 20 shown in FIG. 3 is substantially the same as that of the sterilizing liquid spray nozzle 1. That is, the cleaning injection nozzle 20 shown in FIG. 3 (hereinafter simply referred to as “injection nozzle 20” for simplicity) is integrally formed with the nozzle body 22 on the proximal end side and the nozzle body 22 on the distal end side of the nozzle body 22. And a nozzle tip 23 formed on the surface. The nozzle body 22 is a tubular body connected to a cleaning fluid supply pipe for supplying a cleaning fluid, that is, a cleaning liquid such as a sterile liquid in the case of a liquid, and a cleaning gas such as sterile air in the case of a gas. Is a cleaning fluid injection passage 24. At the nozzle tip 23, a central injection pipe 25 that continues to the injection passage 24 of the nozzle body 22 extends along an extension line 26 a of the axis 26 of the nozzle body 22, and the inside thereof is a first injection hole 27. . A plurality of second injection holes formed in the base portion 28 where the central injection pipe 25 is connected to the nozzle body 22 are circumferentially spaced around the first injection holes 27 and connected to the injection passage 24 of the nozzle body 22. 29 are formed (in this example, four are formed at equal intervals, but this is not restrictive). Since the first injection holes 27 extend straight along the extension line 6a of the axis 6 of the nozzle body 22 (opening angle γ = 0), the cleaning fluid is injected straight, but each second injection hole 9 is a nozzle. Since it is inclined at a predetermined angle (opening angle δ = 10 degrees) with respect to the axis 26 of the main body 22, the cleaning fluid can be ejected in the radial direction. The injection nozzle 20 is not configured as a double pipe because it does not use air injection, and the first injection hole 27 is formed with a small diameter compared to the case of the injection nozzle 1 into which the air injection nozzle 10 is inserted. ing.
[0033]
As shown in FIG. 4, the state in which the injection nozzle 20 is applied to the mouth portion 31 of the bottle 30, and the cleaning fluid that collects in the positional relationship with the bottle 30 and the mouth portion 31 in the insertion state of the injection nozzle 20 into the mouth portion 31. Is the same as that in the case of the sterilizing injection nozzle 1, and the description thereof is omitted. Even when the bottle 30 is cleaned, a part of the cleaning fluid injected toward the inner surface of the bottle 30 is injected from the second injection hole 27 when it flows down the bottle 30 and flows out from the mouth portion 31. The sterilizing fluid that is scraped up by the cleaning fluid and scattered with a certain distribution due to the stirring action adheres to the inner surface of the bottle 30 and is not washed away by the cleaning fluid. In addition, since the air injection nozzle similar to the air injection nozzle 10 is not employ | adopted for the injection nozzle 20, supply in the bottle 30 and discharge of cleaning fluid (especially cleaning liquid) are not performed.
[0034]
FIG. 5 is a view showing another embodiment of the sterilizing spray nozzle according to the present invention, in which (a) is a plan view thereof and (b) is a side sectional view thereof. The embodiment of the sterilizing injection nozzle shown in FIG. 5 is different from the injection nozzle 1 shown in FIG. 1 only in that the second injection holes are opened in two stages at different positions in the axial direction. The same reference numerals are attached to and the description thereof is omitted. In the sterilization injection nozzle 1a shown in FIG. 5, the first injection hole 7 is formed at the tip of the nozzle in the same manner as the injection nozzle 1, and the second injection hole is formed in the axial front end side (upward) of the sterilization injection nozzle 1a. ) And the second injection hole 9b on the base end side (downward) are formed in two stages so as to open at different positions in the vertical direction. The sterilizing spray nozzle 1a is configured such that the outer diameter and the inner diameter become larger as the lower second injection hole is formed. The second injection holes 9b are spaced apart in the circumferential direction and are formed with the same opening angle in the same manner as the second injection holes 9a, but the circumferential angles are staggered in consideration of sterilization efficiency. Is set to The vertical spacing, opening direction, numerical aperture, and the like of the second injection holes 9a and 9b are not limited to this example, and can be changed as appropriate. When the sterilization spray nozzle 1 a is applied to sterilization and washing of the bottle 30 placed in an inverted posture, the upper second spray hole 9 a is located below the first spray hole 7 and the first spray hole 7. In the same manner as described above, the opening is made inside the bottle 30, and the lower second injection hole 9 b is opened to the mouth portion 31 of the bottle 30. When the sterilizing liquid is sprayed as the sterilizing fluid, the sterilizing spray nozzle 1 a is arranged such that the second spray hole 9 b opens into the sterilizing liquid that accumulates in the mouth portion 31 of the bottle 30. In this example, the second injection holes 9b are configured in two stages, but the second injection holes may be configured to open with three or more stages. Similarly, the cleaning spray nozzle can be configured to open the second spray holes in multiple stages.
[0035]
6A and 6B are schematic explanatory views showing the state of sterilization and cleaning inside the bottle. FIG. 6A shows an outline of the sterilization process inside the bottle, and FIG. 6B shows an outline of the cleaning process inside the bottle. The sterilization spray nozzle 1 is inserted into the mouth 31 of the bottle 30 placed in the inverted posture from below. In the sterilization process, the sterilizing fluid supplied from the sterilizing fluid supply pipe 40 and the aseptic air supplied from the air supply pipe 42 are injected from the injection nozzle 1. In this step, the injection nozzle 1 and the bottle 30 are not rocked. The sterilizing fluid is sprayed from the first spray hole 7 (see also FIGS. 1 and 2) toward the inner surface of the bottom 33 of the bottle 30, and from the second spray hole 9, the body 32 and the bottom 33 are likely to remain dirty. And sprayed toward the inner surface of the boundary portion 34. The sprayed sterilizing fluid flows down to the mouth portion 31 along the inner surface of the body portion 32. The agitation / scraping action of the sterilizing fluid (particularly the sterilizing liquid) accumulated in the mouth portion 31 by the sterilizing fluid ejected from the second ejection holes 9 is as already described.
[0036]
In the cleaning process, the cleaning fluid supplied from the cleaning fluid supply pipe 41 is ejected from the ejection nozzle 20. Even in this step, the injection nozzle 20 and the bottle 30 are not swung. The cleaning fluid is injected from the first injection hole 27 (see also FIGS. 3 and 4) toward the inner surface of the bottom 33 of the bottle 30, and from the second injection hole 29, the boundary portion between the trunk portion 32 and the bottom 33. Injected toward the inner surface of 34. The jetted cleaning fluid flows down the mouth portion 31 along the inner surface of the body portion 32. The agitation / scraping action of the cleaning fluid accumulated in the mouth 31 by the cleaning fluid ejected from the second ejection holes 29 is also as already described.
[0037]
Next, with reference to FIG.7 and FIG.8, the sterilization process and washing | cleaning process in an aseptic filling system are demonstrated. FIG. 7 is an explanatory view showing an outline of a sterilization process in an aseptic filling system, (a) is a plan view, and (b) is a process diagram at each position of A to F. Sterilization of the bottle 30 is performed while making a round around the rotating turret 70. That is, at the position A around the turret 70, the injection nozzle 1 starts to inject the chemical liquid that is a sterilizing liquid and air and starts to rise, and at the position B, the injection nozzle 1 is completely inserted into the bottle 30. The injection of air is continued up to the position C, and the reduction of the shake action due to excessive accumulation of the chemical solution in the bottle 30 is prevented. The injection of the chemical solution from the injection nozzle 1 is continued up to the D position, and thereafter, switching to only air injection is performed, and draining is performed up to the E position. Furthermore, the lowering of the injection nozzle 1 is started at the E position, and the lowering of the injection nozzle 1 is completed at the F position.
[0038]
FIG. 8 is an explanatory view showing an outline of the cleaning process in the aseptic filling system, (a) is a plan view, and (b) is a process diagram at each position of A to E. The bottle 30 is washed while making a round with the rotating turret 71. A plurality of injection nozzles 20 are arranged at equal intervals in the circumferential direction on a turret 71 that holds the bottle 30 upside down, and rotates together with the turret 71. At the position A around the turret 71, the injection nozzle 20 starts to inject cleaning water as a cleaning fluid and starts to rise, and at the position B, the injection nozzle 20 is inserted into the bottle 30 placed in an inverted posture. The injection of the washing water is continued to the C position. When the injection of the washing water is stopped at the C position, the washing water is drained until the D position. Furthermore, the lowering of the injection nozzle 20 is started at the D position, and the lowering of the injection nozzle 20 is completed at the E position.
[0039]
Next, specific examples will be described. For the sterilizing spray nozzle 1, the second spray hole 9 is inclined at an opening angle β of 10 ° with respect to the center line 6. Also for the cleaning injection nozzle 20, the second injection hole 9 is inclined at an opening angle δ of 10 ° with respect to the center line 26. The arrangement in the bottle 30 when the sterilizing spray nozzle 1 and the cleaning spray nozzle 20 are inserted from the mouth portion 31 of the bottle 30 depends on the size and shape of the bottle or the structure of the mouth portion. In order to reliably obtain the raising action, the first injection holes 7 and 27 are at least 10 mm from the intersection point 37 where the extended surface 36 of the shoulder portion 35 of the bottle 30 intersects the center line 6 and 26 toward the bottom 33 side of the bottle 30. The second injection holes 9 and 29 are located below the opening position of the first injection holes 7 and 27 and within 20 mm from the intersection point 37 toward the bottom 33 side of the bottle 30. It is preferable to set so as to open at the upper position.
[0040]
In the sterilization process, chemical flow rates of 50 to 150 ml / second and 80 to 240 ml / second were sprayed for 5 to 20 seconds, respectively, with respect to PET bottles having a capacity of 500 ml and 2000 ml. In the cleaning process, the same amount of cleaning water was sprayed for 2 to 5 seconds to each PET bottle. In order to confirm the sterilizing / cleaning effect of the present invention, 10 6 TOYO-aktiv (Ecolab Co., Ltd.) with cfu / bottle bacteria (test strain: Bacillus subtilis var.niger.IFO3108) attached, adjusted to a peracetic acid concentration of 2000 ppm as a sterile filling fungicide and heated to 63 ° C. Was sterilized by spraying on the inner surface of the bottle for 10 seconds, and then sufficiently washed with aseptic water as washing water so that no sterilizing agent remained on the inner surface of the bottle. After washing, a test bottle sealed aseptically was filled with standard agar medium, and the standard agar medium was adhered to the entire inner surface of the bottle and cultured at 37 ° C. for 14 days to confirm the growth of the bacteria.
[0041]
The culture results of the bacteria are shown in Table 1 below. As can be seen from Table 1, a comparative test was conducted between the test with the injection nozzle according to the present invention and the conventional injection nozzle including the case with and without the rocking of the bottle. When the number of initially attached bacteria was the same, the number of bacteria cultured on a standard agar medium after sterilization and washing was counted. The bactericidal value is represented by a D value defined by the following formula.
Bactericidal value (D) = log (number of primary bacteria / number of viable bacteria)
With the conventional injection nozzle, the sterilization value is 6D or more when there is rocking, but 3.1D when there is no rocking, and 6D or more when using the spray nozzle of the present invention.
[Table 1]
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the container sterilization / cleaning method and the container sterilization / cleaning injection nozzle according to the present invention, the sterilization / cleaning fluid is injected from the injection nozzle inserted into the mouth of the container placed in an inverted position. In the container sterilization / cleaning method, the sterilization / cleaning fluid is sprayed from the axially distant position between the first injection hole formed at the tip and the second injection hole opened below the container. As a result, the dispersibility of the sterilizing fluid or the cleaning fluid to the inner surface of the container is improved, and the inner surface such as the inner surface of the body and the bottom of the container can be efficiently used without relatively swinging the container and the injection nozzle. It is possible to efficiently perform cleaning such as sterilization or flushing out the sterilizing fluid remaining in the container. This container sterilization / cleaning is applied to each of the sterilization process and the cleaning process for cleaning after sterilization, as well as ozone sterilization or hot water sterilization in which only the sterilization process without the cleaning process is performed. Moreover, there is no sterilization process and it can be applied to hot filling only in the cleaning process.
[0043]
Further, in the container sterilization / cleaning method and the container sterilization / cleaning injection nozzle according to the present invention, a part of the sterilization / cleaning fluid that has flowed down to the mouth of the container after the injection is sprayed from the second injection nozzle. In the sterilization / cleaning spray nozzle used for sterilization / cleaning of the container according to the present invention, which can be agitated and scraped by a fluid, at least a portion of the second spray hole is inserted and arranged in the mouth. The sterilization / cleaning fluid that has flowed into the mouth and opened in the sterilization / cleaning fluid is scattered at the inner surface of the container. In particular, in the case of a sterilization / cleaning liquid, a stirring action similar to that performed in the container is generated, and the chemical liquid or the cleaning water is wetted on the inner surface of the container and sterilized or cleaned. Therefore, sterilization and cleaning can be performed efficiently in a short time and without requiring a large space without relatively swinging the container and the injection nozzle, thereby ensuring stable sterilization and cleaning of the inner surface of the container. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing an example of a sterilization spray nozzle used for sterilization / washing of a container according to the present invention, wherein (a) is a plan view thereof and (b) is a side sectional view thereof.
FIG. 2 is an enlarged side cross-sectional view showing a state in which the sterilizing spray nozzle shown in FIG. 1 is applied to the mouth of the container.
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing an example of a cleaning spray nozzle used for cleaning a container according to the present invention, wherein FIG. 3A is a plan view thereof, and FIG. 3B is a side sectional view thereof.
4 is an enlarged side cross-sectional view showing a state in which the cleaning spray nozzle shown in FIG. 3 is applied to the mouth of the container.
5A and 5B are views showing another embodiment of the sterilizing spray nozzle according to the present invention, in which FIG. 5A is a plan view thereof, and FIG. 5B is a side sectional view thereof.
FIGS. 6A and 6B are schematic explanatory views showing a state of sterilization and cleaning inside the bottle, wherein FIG. 6A is a schematic diagram of a sterilization process inside the bottle, and FIG. 6B is a schematic diagram of a cleaning process inside the bottle;
7A and 7B are diagrams showing an outline of sterilization in an aseptic filling system to which the sterilization / cleaning method according to the present invention is applied, wherein FIG. 7A is a plan view and FIG. 7B is a sterilization process diagram.
8A and 8B are diagrams showing an outline of cleaning in an aseptic filling system to which the sterilization / cleaning method according to the present invention is applied, wherein FIG. 8A is a plan view and FIG. 8B is a cleaning process diagram.
9A and 9B are longitudinal sectional views showing an example of a conventional container sterilization method, wherein FIG. 9A is a diagram showing a sterilization method using a non-oscillating spray nozzle, and FIG. 9B is a sterilization using a swinging spray nozzle. It is a figure which shows a method.
10A and 10B are longitudinal sectional views showing an example of a conventional container cleaning method, in which FIG. 10A is a diagram showing a cleaning method using a non-oscillating cleaning nozzle, and FIG. It is a figure which shows the washing | cleaning method by an injection nozzle.
FIG. 11 is a side view showing an example of a square PET bottle.
[Explanation of symbols]
1 Spray nozzle for sterilization 2 Nozzle body
3 Nozzle tip 4 Injection passage
5 Central injection pipe 6 Axis
7 1st injection hole 8 Root part
9 Second injection hole 10 Air injection pipe
20 Cleaning nozzle 22 Nozzle body
23 Nozzle tip 24 Injection passage
25 Central injection pipe 26 Axis
27 1st injection hole 28 Root part
29 2nd injection hole 30 Bottle (container)
31 mouth 32 body
33 Bottom 34 Border
35 Shoulder 36 Extension surface
37 intersection 38 bead
39 Panel 40 Chemical supply pipe
41 Washing water supply pipe 42 Air supply pipe

Claims (17)

  1. 倒立姿勢に置かれた容器の口部に挿入した噴射ノズルから殺菌・洗浄流体を噴射することによる容器の殺菌・洗浄方法において、前記殺菌・洗浄流体を、前記噴射ノズルの先端部に開口する第1噴射孔と前記先端部よりも下方の位置に開口する第2噴射孔とから噴射し、前記噴射ノズルから噴射されて前記容器の口部に流下した前記殺菌・洗浄流体の一部を前記第2噴射孔から噴射される前記殺菌・洗浄流体によって掻き上げることを特徴とする容器の殺菌・洗浄方法。In a method for sterilizing / cleaning a container by injecting a sterilization / cleaning fluid from an injection nozzle inserted into a mouth of a container placed in an inverted posture, the sterilization / cleaning fluid is opened at a tip of the injection nozzle. A part of the sterilizing / cleaning fluid sprayed from one spray hole and a second spray hole opened at a position lower than the tip part and sprayed from the spray nozzle to the mouth of the container is the first. 2. A container sterilization / cleaning method, wherein the sterilization / cleaning fluid is sprayed from the two injection holes .
  2. 前記第2噴射孔は、前記容器の前記口部に位置していることを特徴とする請求項に記載の容器の殺菌・洗浄方法。2. The container sterilization / cleaning method according to claim 1 , wherein the second injection hole is located at the mouth of the container. 3.
  3. 前記殺菌・洗浄流体は、温水、薬液等の殺菌液、又は無菌水等の洗浄液であることを特徴とする請求項1又は2に記載の容器の殺菌・洗浄方法。 3. The container sterilizing / cleaning method according to claim 1 or 2 , wherein the sterilizing / cleaning fluid is a sterilizing liquid such as warm water or a chemical solution, or a cleaning liquid such as sterile water.
  4. 少なくとも一部の前記第2噴射孔は、前記容器内に溜まった前記殺菌液又は前記洗浄液の中に開口していることを特徴とする請求項に記載の容器の殺菌・洗浄方法。4. The container sterilization / cleaning method according to claim 3 , wherein at least a part of the second injection holes are opened in the sterilization liquid or the cleaning liquid accumulated in the container.
  5. 前記容器の殺菌・洗浄中に前記容器内に溜まった前記殺菌液又は前記洗浄液の排出を促進するため、前記噴射ノズルからエアを噴射することを特徴とする請求項3又は4に記載の容器の殺菌・洗浄方法。5. The container according to claim 3 , wherein air is sprayed from the spray nozzle in order to promote discharge of the sterilizing liquid or the cleaning liquid accumulated in the container during sterilization / cleaning of the container. Sterilization and cleaning method.
  6. 前記容器の殺菌・洗浄後に前記容器内に溜まった前記殺菌液又は前記洗浄液の水切りを促進するため、前記噴射ノズルからエアを噴射することを特徴とする請求項3又は4に記載の容器の殺菌・洗浄方法。5. The container sterilization according to claim 3 , wherein air is sprayed from the spray nozzle in order to promote drainage of the sterilizing liquid or the cleaning liquid accumulated in the container after the container is sterilized and washed. -Cleaning method.
  7. 前記殺菌・洗浄流体は、オゾンガス等の殺菌ガス、又は前記容器内ガス置換に用いられる無菌エア等の洗浄ガスであることを特徴とする請求項1又は2に記載の容器の殺菌・洗浄方法。 3. The container sterilization / cleaning method according to claim 1 or 2 , wherein the sterilization / cleaning fluid is a sterilization gas such as ozone gas or a cleaning gas such as aseptic air used for gas replacement in the container.
  8. 倒立姿勢に置かれた容器の口部に挿入され前記容器の内面に向かって殺菌・洗浄流体を噴射する容器の殺菌・洗浄用噴射ノズルにおいて、前記噴射ノズルは、先端部に開口する第1噴射孔と前記先端部よりも下方の位置に開口する第2噴射孔とを備えた多段ノズルからなり、前記第2噴射孔から噴射される前記殺菌・洗浄流体は、前記噴射ノズルから噴射されて前記容器の口部に流下した前記殺菌・洗浄流体の一部を掻き上げることを特徴とする容器の殺菌・洗浄用噴射ノズル。In a sterilization / cleaning spray nozzle for a sterilization / cleaning fluid, which is inserted into the mouth of a container placed in an inverted posture and sprays a sterilization / cleaning fluid toward the inner surface of the container, the spray nozzle is a first spray that opens at the tip. The sterilization / cleaning fluid sprayed from the second spray hole is sprayed from the spray nozzle and is formed by a multi-stage nozzle having a hole and a second spray hole that opens at a position below the tip. A spray nozzle for sterilizing / cleaning a container, wherein a part of the sterilizing / cleaning fluid that has flowed down to the mouth of the container is scraped up .
  9. 前記第2噴射孔は、前記容器の前記口部に配置されることを特徴とする請求項に記載の容器の殺菌・洗浄用噴射ノズル。The said 2nd injection hole is arrange | positioned at the said opening part of the said container, The injection nozzle for the disinfection and washing | cleaning of the container of Claim 8 characterized by the above-mentioned.
  10. 前記殺菌・洗浄流体は、温水、薬液等の殺菌液、又は無菌水等の洗浄液であることを特徴とする請求項8又は9に記載の容器の殺菌・洗浄用噴射ノズル。10. The sterilizing / cleaning spray nozzle for containers according to claim 8 or 9 , wherein the sterilizing / cleaning fluid is a sterilizing liquid such as warm water, a chemical solution, or a sterilizing water.
  11. 少なくとも一部の前記第2噴射孔は、前記容器内に溜まった前記殺菌液又は前記洗浄液の中に開口する状態に配置されることを特徴とする請求項10に記載の容器の殺菌・洗浄用噴射ノズル。11. The container for sterilization / washing according to claim 10 , wherein at least a part of the second injection holes are arranged in a state of opening in the sterilization liquid or the cleaning liquid accumulated in the container. Injection nozzle.
  12. 前記容器の殺菌・洗浄中に前記容器内に溜まった前記殺菌液又は前記洗浄液の排出を促進するため、又は前記容器の殺菌・洗浄後に前記容器内に溜まった前記殺菌液又は前記洗浄液の水切りを促進するため、前記噴射ノズルは、エアを噴射するエア管が組み込まれた二重管ノズルであることを特徴とする請求項10又は11に記載の容器の殺菌・洗浄用噴射ノズル。In order to promote the discharge of the sterilizing liquid or the cleaning liquid accumulated in the container during the sterilization / cleaning of the container, or to drain the sterilizing liquid or the cleaning liquid accumulated in the container after the container is sterilized / cleaned. 12. The spray nozzle for sterilizing / cleaning a container according to claim 10 or 11 , wherein the spray nozzle is a double tube nozzle in which an air tube for spraying air is incorporated.
  13. 前記殺菌・洗浄流体は、オゾンガス等の殺菌ガス、又は前記容器内ガス置換に用いられる無菌エア等の洗浄ガスであることを特徴とする請求項8又は9に記載の容器の殺菌・洗浄用噴射ノズル。10. The container sterilization / cleaning jet according to claim 8 or 9 , wherein the sterilization / cleaning fluid is a sterilization gas such as ozone gas or a cleaning gas such as aseptic air used for replacing the gas in the container. nozzle.
  14. 前記第1噴射孔は前記多段ノズルの中央位置に形成されており、前記第2噴射孔は前記多段ノズルの軸方向で見て前記第1噴射孔の周りに周方向に隔置して形成されていることを特徴とする請求項8〜13のいずれか1項に記載の容器の殺菌・洗浄用噴射ノズル。The first injection holes are formed at a central position of the multi-stage nozzle, and the second injection holes are formed circumferentially spaced around the first injection holes when viewed in the axial direction of the multi-stage nozzle. The spray nozzle for sterilization / cleaning of a container according to any one of claims 8 to 13 , wherein the spray nozzle is used.
  15. 前記第2噴射孔は、前記多段ノズルの軸方向に異なる位置に開口していることを特徴とする請求項8〜14のいずれか1項に記載の容器の殺菌・洗浄用噴射ノズル。The said 2nd injection hole is opening in the position which differs in the axial direction of the said multistage nozzle, The injection nozzle for the sterilization and washing | cleaning of the container of any one of Claims 8-14 characterized by the above-mentioned.
  16. 前記容器の前記口部への挿入状態において、前記第1噴射孔は前記容器の底部内面に向かう方向の開口角度を有し、前記第2噴射孔は前記第1噴射孔と平行な角度から前記容器の前記底部内面と胴部内面との境界部分に向かう方向の角度までの範囲の開口角度を有していることを特徴とする請求項8〜15のいずれか1項に記載の容器の殺菌・洗浄用噴射ノズル。In the state where the container is inserted into the mouth portion, the first injection hole has an opening angle in a direction toward the bottom inner surface of the container, and the second injection hole is from the angle parallel to the first injection hole. The container sterilization according to any one of claims 8 to 15 , wherein the container has an opening angle in a range up to an angle in a direction toward a boundary portion between the bottom inner surface and the trunk inner surface of the container. -Cleaning nozzle.
  17. 前記第2噴射孔は倒立姿勢に置かれた前記容器の前記口部の周囲に形成されている肩部内面の延長線と前記容器の中心線との交点近傍に開口していることを特徴とする請求項8〜16のいずれか1項に記載の容器の殺菌・洗浄用噴射ノズル。The second injection hole has an opening in the vicinity of an intersection between an extension line of an inner surface of a shoulder portion formed around the mouth portion of the container placed in an inverted posture and a center line of the container. The injection nozzle for sterilization and washing of a container given in any 1 paragraph of Claims 8-16 .
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