JP4650801B2

JP4650801B2 - 容器の殺菌装置

Info

Publication number: JP4650801B2
Application number: JP2000227073A
Authority: JP
Inventors: 裕明羽田; 孝宏宮脇; 康次藤川; 道雄植田
Original assignee: Shikoku Kakoki Co Ltd
Current assignee: Shikoku Kakoki Co Ltd
Priority date: 2000-07-27
Filing date: 2000-07-27
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2020-07-27
Also published as: JP2002037222A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、容器、とくに、ボトム成形した紙カートンのような深底容器を殺菌するのに適した容器の殺菌装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の殺菌装置としては、容器搬送経路の上方に紫外線照射器が配置されており、紫外線照射器が、発光管内の水銀蒸気圧を０．０１ｔｏｒｒとする低圧水銀ランプであるものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来装置において、低圧水銀ランプが用いられている理由は、低圧水銀ランプからは波長２５４ｎｍの殺菌効果の高い紫外線が効率良く発生させられるからである。ところが、低圧水銀ランプは低出力であり、紫外線照度が低いため、有効な殺菌効果を得るためには、殺菌に要する照射セクションを長くとる必要があり、殺菌装置を組込んだ充填機全体の構造が大型化してしまうという問題点があった。
この発明は、上記問題点を解決し、殺菌時間の短縮もしくは殺菌効果の向上を達成することができ、これにより、殺菌に要する照射セクションを短くして、充填機そのものの構造を小型化することのできる容器の殺菌装置を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明による容器の殺菌装置は、容器搬送経路の上方に紫外線照射器が配置されており、紫外線照射器が、発光管内の水銀蒸気圧を１気圧以上とする高圧水銀ランプであるものである。
【０００５】
この発明による容器の殺菌装置では、高圧水銀ランプからは殺菌効果の高い波長２５４ｎｍの紫外線のみならず、２００〜８００ｎｍの広い波長の光線が発生させられるため、波長２５４ｎｍの紫外線のみの発生効率は悪いが、発生させられる紫外線の絶対量は、低圧水銀ランプから発生させられる紫外線の量をはるかに勝っているため、殺菌時間の短縮もしくは殺菌効果の向上を達成することができる。これにより、殺菌に要する照射セクションを短くして、充填機そのものの構造を小型化することが可能となる。
【０００６】
また、発光管が、容器搬送経路と交差する方向にのびた直管状のものであると、容器搬送経路に占める紫外線照射装置のスペースを最小限とすることができる。
【０００７】
さらに、発光管にまたがるように反射板が配置されており、反射板が、横断面輪郭楕円形の反射面を有していると、容器の殺菌すべき面のうち、とくに、発光管と平行な面は殺菌し難いとされているが、この殺菌し難い面に対し反射板が横断面輪郭楕円形の反射面を有しているため、紫外線を集光させた後照射することができ、その結果、殺菌すべき容器内側面に対する紫外線の入射角を大きくして紫外線を効率良く照射することができ、殺菌し難い面にも紫外線を効率良く照射することができる。
【０００８】
さらに、発光管および反射板が、ランプハウスに収容されており、ランプハウスの底壁に、容器搬送経路に上方から臨ませられた照射窓が設けられ、照射窓の周縁部に遮光カバーが垂下状に設けられ、遮光カバーが、容器搬送経路を挟んで相対させられた一対の側壁と、これら側壁の両端にそれぞれ渡された一対の端壁とよりなり、両端壁に容器搬送経路を通すだけの開口ないし切欠が形成されていると、容器搬送経路をほぼ完全に覆うことができる。これにより、オペレータが高強度紫外線にさらされることなく安全性を保つことができ、充填機において最も重要な充填部へ、キャッリッジコンベヤに巻き込まれて入ってくる外気（汚染された空気）の遮断に効果がある。
【０００９】
さらに、ランプハウスに吸気口および排気口が設けられ、吸気口に無菌エアーが供給され、ランプハウス内を負圧に保持するように排気口から強制的に排気されるようになされていると、ランプハウスが汚染されることがなく、ランプ表面や反射板表面がごみ等で汚されることがない。
【００１０】
さらに、容器搬送経路およびランプハウスがクリーンブースで取囲まれており、クリーンブース内が無菌エアーで陽圧に保持されており、吸気口がクリーンブース内に開口させられ、排気口がクリーンブース外に設置されたブロワーによって吸引されるようになされていると、ランプハウスに供給された冷却エアーがクリーンブース内に漏れることがない。
【００１１】
さらに、容器の殺菌装置には高圧水銀ランプの出力を制御する調光装置が備えられていることが好ましい。
【００１２】
高圧水銀ランプは、ランプの使用時間に伴って電極部付近の黒色化が進み、照度が低下してくる。これに伴い殺菌効果が低下してくるため、長期間を通して一定の殺菌効果を得ることは難しい。そこで、ランプの出力を制御する調光装置を搭載し、照度低下に対応し調光してやることで、ランプ寿命まで殺菌効果の大幅な減少を避けることができる。すなわち、ランプ寿命を延ばすことにもつながる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照してつぎに説明する。
【００１４】
以下の説明において、前後とは、コンベヤによって容器が運ばれて進む側を前（図１の左側）、これと反対側を後といい、左右とは、後方より見て、その左右の側を左右というものとする。
【００１５】
図１を参照すると、上方開放有底角筒状紙カートンである容器Ｃを前向きに搬送する容器搬送コンベヤ11と、これの搬送経路にそって後から前に順次配置されている不活性ガス置換装置12、紫外線照射装置13、エアー置換装置14および充填装置15とが示されている。容器搬送経路と、不活性ガス置換装置12、紫外線照射装置13、エアー置換装置14および充填装置15とはクリーンブース16で取り囲まれている。クリーンブース16内には、ＨＥＰＡフィルタ17を通された無菌空気が供給され、これにより、クリーンブース16内は陽圧に保持されている。
【００１６】
コンベヤ11は、チェーンコンベヤであって、左右一対の水平エンドレスチェーン21と、チェーン21に所定間隔で取付けられている多数の水平断面Ｌ字状垂直片22とを有している。両チェーン21が送り側経路をそれぞれ前向きに移動する際に、両チェーン11の２つずつの垂直片22がホルダを形成し、これが容器Ｃの４つの角にそれぞれあてがわれた状態で容器Ｃを保持するようになっている。また、ホルダに保持された容器Ｃの底を受けて案内するレール23が両チェーン送り側経路間下方に配置されている。
【００１７】
チェーン21がホルダピッチの２倍のピッチで間欠的に移動するように駆動され、これにより、２つずつの容器Ｃが同時に前向きに搬送されるようになっている。
【００１８】
不活性ガス置換装置12は、コンベヤ１ピッチで搬送される２つの容器停止位置に対応してその上方に垂直下向きに配置された前後の不活性ガスノズル31を有している。不活性ガスノズル31からは、窒素等の不活性ガスが噴出されるようになっている。エアー置換装置14は、不活性ガス置換装置12と同様に、前後のエアーノズル32を有している。エアーノズル32からは、ＨＥＰＡフィルタ17に通された無菌エアーが噴出されるようになっている。さらに、充填装置15もまた、前後の充填ノズル33を有している。
【００１９】
つぎに、紫外線照射装置13を詳細に説明する。
【００２０】
紫外線照射装置13は、容器搬送経路上方に配置されている密閉状ランプハウス41と、ランプハウス41内に収容されている前後２つの高圧水銀ランプ42と、これら両ランプ42にそれぞれ備えられている前後の反射板43とを備えている。
【００２１】
ランプハウス41は、下端開口箱形ハウス本体51と、ハウス本体51の下端開口に被覆されている底板52とを備えている。さらに、底板52の下方には、これにつらなって遮光カバー53が設けられている。
【００２２】
ハウス本体51の頂壁には吸気筒61および排気筒62がそれぞれ設けられている。底板52のほぼ中央部には照射窓63が設けられている。照射窓63には石英ガラス64が嵌められている。さらに、照射窓63にはシャッター65が備えられている。シャッター65は、照射窓63を開閉するために、エアーシリンダ66によって前後動させられる。
【００２３】
吸気筒61にはダストカバー67が被覆されている。吸気筒61を通じてランプハウス41内には、これを冷却するためのクリーンブース16内の無菌エアーが供給される。クリーンブース16外にはブロワー68が設置され、これにより、ランプハウス41内を若干の負圧に保持するように排気筒62が吸引されるようになっている。
【００２４】
遮光カバー53は、照射窓63の縁部から垂下させられたものであって、容器搬送経路を挟んで相対させられている左右一対の垂直板状側壁53aと、これら側壁53aの前後両端に渡されている前後の端壁53bとよりなる。両端壁53bには、コンベヤ移動部分およびこれに保持された容器等だけを通過させうるだけの最小限の上方開放切欠53cが形成されている。
【００２５】
高圧水銀ランプ42は、所定位置に停止させられた容器の上方を左右方向に横断させられた水平直管状発光管71を有している。発光管71内の水銀蒸気圧は、好ましくは、１気圧〜１０気圧である。このような高圧水銀ランプからは、主として、波長２００〜８００ｎｍの光線が発生させられる。
【００２６】
高圧水銀ランプ42は、低圧水銀ランプと比較すると、殺菌のために効果的な波長２５４ｎｍの紫外線を集中的に発生させる面では劣るが、高出力とすることが容易である。そのため、低圧水銀ランプを用いて殺菌する場合、細菌数を１／１０に減少させるために、３セクションから４セクション（容器１つの停止位置を１セクションとして）の紫外線照射時間が必要であったが、高圧水銀ランプを用いると、僅か、１セクションの照射で、細菌数を１／１０００にすることも可能である。
【００２７】
反射板43は、アルミニウム押出型材によって横断面略半円弧形の樋状に形成されたもので、発光管71にまたがるように配されている。反射板43下向き凹状面が発光管71に上側から臨まされてこれが反射面72を形成している。反射面72には、金属皮膜蒸着によるダイクロイックミラーが形成されている。ダイクロイックミラーは、紫外線は反射するが、熱線は透過させる。
【００２８】
さらに、反射板43の長さ方向には複数の横断面円形中空部73が形成されており（図３）、これには、冷却用流体が供給されるようになっている。
【００２９】
図３に詳しく示すように、反射板43の反射面72は、横断面輪郭楕円形をなすものである。そして、反射面72の集光点Ｆは、容器Ｃの上端からやや下方に位置させられている。したがって、発光管71から発生した紫外線は、反射面72で反射し、集光点Ｆに集められた後、垂直線に対しある角度をもたされた紫外線が容器Ｃに照射されるようになっている。また、発光管71は左右方向にのびており、これは、容器搬送経路とは交差する方向である。したがって、容器Ｃ内の殺菌すべき前後および左右の４つの内側面のうち、前後２つの内側面には反射面72で反射し、上記角度をもたされた紫外線が照射されるようになっている。一方、同左右２つの内側面には、発光管71の左右方向の長さに見合う多量の紫外線が照射されるため、結果として、同４つの内側面に全てにほぼ均等に紫外線が照射されるようになっている。
【００３０】
ランプハウス41には調光装置74が備えられている。調光装置74により、高圧水銀ランプ42の出力が制御される。
【００３１】
上記において、吸気筒61および排気筒62を通じて、ランプハウス41内には冷却エアーが循環させられ、これにより、ランプハウス41内が空冷されるようになっている。さらに、反射板43自体が中空部73を流れる液体によって冷却される。この場合、ダイクロイックミラーは、水銀ランプ42から発生する熱を反射板43に伝達するために有効である。これらの冷却により、水銀ランプ42の温度を一定に維持することができ、ランプ出力を安定させることができる。
【００３２】
充填機トラブル等でコンベヤ11を停止する場合、容器Ｃおよびオペレータを保護するために、照射窓63をシャッター65で閉じ、ランプハウス41から紫外線が漏れないようにする必要がある。この場合、ランプハウス41内の冷却がとくに必要となる。
【００３３】
紫外線照射装置13からの紫外線の漏れは、オペレータの健康上最小限にすることが好ましい。それには、遮光カバー53が有効である。
【００３４】
高圧水銀ランプ42による照射は、非常に紫外線照度が高いため、過照射による照射臭の防止が必要となる。そのためには、ランプ照射前に、不活性ガス置換装置12により、容器Ｃ内のエアーを不活性ガスと置換しておくこと、ランプ照射後に、エアー置換装置14により、容器Ｃ内に新鮮なエアーを導入することが有効である。
【００３５】
また、ランプ照射前に、水や過酸化水素水を噴霧しておくことも、照射臭を低減させることについて、有効である。このことは、また、殺菌効果の向上にも貢献する。
【００３６】
【発明の効果】
この発明によれば、殺菌時間の短縮もしくは殺菌効果の向上を達成することができる容器の殺菌装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による容器の殺菌装置の側面図である。
【図２】同殺菌装置の垂直横断面図である。
【図３】同垂直縦断面図である。
【符号の説明】
11 コンベヤ
13 紫外線照射器
42 水銀ランプ
43 反射板
71 発光管
72 反射板
Ｃ容器

Claims

容器搬送経路の上方に紫外線照射器が配置されており、紫外線照射器が、発光管内の水銀蒸気圧を１気圧以上とする高圧水銀ランプであり、
発光管が、ランプハウスに収容されており、
ランプハウスに吸気口および排気口が設けられ、吸気口に無菌エアーが供給され、ランプハウス内を負圧に保持するように排気口から強制的に排気されるようになされている、容器の殺菌装置。
発光管が、容器搬送経路と交差する方向にのびた直管状のものである請求項１に記載の容器の殺菌装置。
発光管にまたがるように反射板が配置されており、反射板が、横断面輪郭楕円形の反射面を有している請求項２に記載の容器の殺菌装置。
ランプハウスの底壁に、容器搬送経路に上方から臨ませられた照射窓が設けられ、照射窓の周縁部に遮光カバーが垂下状に設けられ、遮光カバーが、容器搬送経路を挟んで相対させられた一対の側壁と、これら側壁の両端にそれぞれ渡された一対の端壁とよりなり、両端壁に容器搬送経路を通すだけの開口ないし切欠が形成されている請求項１〜３のいずれか１つに記載の容器の殺菌装置。
容器搬送経路およびランプハウスがクリーンブースで取囲まれており、クリーンブース内が無菌エアーで陽圧に保持されており、吸気口がクリーンブース内に開口させられ、排気口がクリーンブース外に設置されたブロワーによって吸引されるようになされている請求項１〜４のいずれか１つに記載の容器の殺菌装置。
高圧水銀ランプの出力を制御する調光装置が備えられている請求項１〜５のいずれか１つに記載の容器の殺菌装置。