JP4910737B2

JP4910737B2 - 物品殺菌装置

Info

Publication number: JP4910737B2
Application number: JP2007027030A
Authority: JP
Inventors: 幸伸西納; 富久雄西; 幸宏山本
Original assignee: Shibuya Corp
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2007-02-06
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2027-02-06
Also published as: JP2008188292A

Description

本発明は電子線の照射により容器等の物品の殺菌を行う物品殺菌装置に係り、特に、電子線が照射される殺菌チャンバー内の洗浄や、殺菌チャンバー内に設置された機器のメンテナンスを行う際に、電子線照射装置の照射窓に取り付けられた窓箔を損傷しないように保護するための構造に関するものである。

殺菌チャンバー内に容器等の物品を導入して搬送手段によって搬送している間に、電子線照射装置から電子線を照射して前記容器等の物品を殺菌する物品殺菌装置は従来から知られている。この電子線による殺菌装置で、例えばペットボトルの殺菌を行う場合には、殺菌チャンバー内に導入されるペットボトルに付着してきた樹脂粉等が室内に溜まってくるので、定期的に洗浄、殺菌する必要がある。このような電子線による殺菌装置の殺菌チャンバー内を洗浄する構成はすでに知られている（例えば、特許文献１参照）。

前記特許文献１に記載された電子線殺菌装置は、スプレーノズルからＨ２Ｏ２スプレーを吹き付けることによりチャンバー内の殺菌を行っている。
実公平１−１８４９３号公報（第１−３頁、図２）

電子線を照射して殺菌する装置は、一般に、電子線やＸ線が外部に漏れないように遮蔽するために鉛等の壁面で囲んだチャンバー内に物品搬送手段を設置し、この物品搬送手段によって搬送している容器等の物品に、前記チャンバーに形成した開口から、電子線照射装置によって電子線を照射して、前記開口の前面を通過する物品を殺菌するようにしている。電子線照射装置の電子線を照射する照射窓には、アルミやチタン等の薄い箔が取り付けられており、この箔を通して電子線を大気中に取り出して前記物品に照射して殺菌するようになっている。このような構成の電子線殺菌装置の殺菌チャンバー内に、特許文献１に記載された発明のようにスプレーノズルから洗浄液を吹き付ける構成にした場合には、前記薄い窓箔を損傷してしまうおそれがある。また、窓箔は、殺菌チャンバー内の機器のメンテナンスを行う場合にも損傷するおそれがある。

本発明は、殺菌チャンバー内を洗浄する場合や、内部に設置された機器のメンテナンスを行う際に、電子線照射装置に設けられたチタン等の薄い箔等を損傷するおそれのない物品殺菌装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、物品搬送手段と電子線照射手段とを備え、電子線照射手段の照射面を物品搬送手段による物品の搬送経路に向けて配置し、搬送される物品に電子線を照射して殺菌する物品殺菌装置において、前記物品搬送手段を殺菌チャンバー内に配置するとともに、前記電子線照射手段を殺菌チャンバーの外部に配置し、殺菌チャンバーの壁面に、電子線照射手段の照射面を室内に臨ませる開口を設け、さらに、この開口を閉鎖する閉鎖手段を設けるとともに、前記殺菌チャンバーの壁面と閉鎖手段との間にシール部材を設け、前記閉鎖手段の閉鎖時には開口を密封できるようにしたことを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、前記殺菌チャンバーの開口が形成された壁面の外側に、前記開口の周囲を囲む接続部を設け、壁面の内側に開口を閉鎖する閉鎖手段を設けたことを特徴とするものである。

さらに、請求項３に記載の発明は、前記電子線照射手段が、殺菌チャンバーの壁面に対して接離可能であることを特徴とするものである。

本発明の物品殺菌装置は、電子線照射手段から電子線を照射するために殺菌チャンバーの壁面に形成した開口を、閉鎖手段によって閉鎖できるようにしたので、殺菌チャンバー内の洗浄やチャンバー内の機器のメンテナンスを行う際に、電子線照射手段の照射窓に取り付けた窓箔等を損傷するおそれがなくなり、殺菌チャンバーの洗浄が可能になる。

殺菌チャンバー内に物品搬送手段を配置するとともに、前記殺菌チャンバーの外部に電子線照射手段を配置し、殺菌チャンバーの壁面に形成した開口から、物品搬送手段によって搬送されている物品に電子線を照射して殺菌するようにした物品殺菌装置において、前記開口を閉鎖する閉鎖手段を設けるという構成により、殺菌チャンバー内の洗浄時や、殺菌チャンバー内の機器のメンテナンス時に、電子線照射装置の照射窓に取り付けた薄い箔を保護するという目的を達成する。

以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図１は本発明の一実施例に係る物品殺菌装置（この実施例では容器殺菌装置）の平面図、図２は図１の要部の拡大図である。この実施例に係る容器殺菌装置で殺菌される物品は、ペットボトル等の容器１であり、殺菌チャンバー２内に設置された物品搬送手段（容器搬送装置）４によって搬送されている間に、この殺菌チャンバー２の外部に配置された電子線照射手段（電子線照射装置）６から電子線の照射を受けて殺菌される。

電子線の照射による殺菌が行われる殺菌チャンバー２の上流側に導入チャンバー８が配置されている。殺菌される容器１は、図示しないエアコンベヤによって連続的に搬送され、インフィードスクリューによって所定の間隔に切り離されてた後導入チャンバー８内に搬入される。導入チャンバー８内には、図示しない容器保持手段を備えたロータリホイール１０が配置されており、導入チャンバー８内に搬入された容器１は、ロータリホイール１０の容器保持手段に保持されて回転搬送され、殺菌チャンバー２内の入口側に設置された供給ホイール１２に引き渡される。

殺菌チャンバー２は、容器１を電子線の照射により殺菌する際に、Ｘ線（制動Ｘ線）や電子線が外部に漏れないように遮蔽するために鉛製の壁面によって形成されている。この殺菌チャンバー２内には、入口側に設置された供給ホイールと１２、この供給ホイール１２から受け取った容器１を搬送するとともに上下を反転させる容器搬送装置４と、この容器搬送装置４によって搬送される間に電子線の照射を受けて殺菌された容器１を受け取って、次のチャンバー１４内に設置されているロータリホイール１６に引き渡す排出ホイール１８とを備えている。なお、殺菌チャンバー２の、導入ホイール１０から供給ホイール１２への受け渡し位置Ａ、および排出ホイール１８から次のチャンバー１４のロータリホイール１６への引き渡し位置Ｂには、それぞれ容器１が通過可能な搬入口および排出口が形成されている（いずれも図示せず）。

殺菌チャンバー２内に設置された容器搬送装置４は、詳細な図示および説明は省略するが、多数の容器保持手段としての容器グリッパが連続して設けられた無端状の容器搬送体である容器保持帯４ａと、この無端状の容器保持帯４ａが掛け回されて容器グリッパを循環搬送させる移送回転体として２つのスプロケット４ｂ、４ｃを備えている。各容器グリッパは、上下一対の容器保持部を有しており、同時に２個の容器１を保持して搬送するとともに、搬送方向に沿った軸線を中心に１８０°回転して反転することができる。そして、この容器搬送装置４は、容器グリッパが両スプロケット４ｂと４ｃの間で直線的に移送される直線経路と、各スプロケット４ｂ、４ｃに沿って周回される周回経路から構成され、スプロケット４ｃから４ｂへ至る直線経路に反転区間Ｃが設定され容器１を１周搬送する間に、１回反転させて２つの容器１の上下を入れ替えるようになっている。一方のスプロケット（図の右側のスプロケット４ｃ）の周回経路には、容器グリッパの移送方向における下流側に容器１の供給位置Ｄが設定され。上流側に排出位置Ｅが設定されており、一つの容器１は、供給位置Ｄで供給ホイール１２から一方の容器保持部に受け渡され、その容器保持部に保持されて２周搬送され、その間に２回上下が反転されて、供給時の状態に戻った後、排出位置Ｅから排出ホイール１８に引き渡される。

鉛製の壁面で周囲を囲まれた殺菌チャンバー２に隣接して電子線照射装置６が配置されている。この電子線照射装置６は、容器１に電子線を照射する照射ユニット２０を備えており、載置台２２上に載置されている。電子線照射装置６の構成は周知であるので図示および詳細な説明は省略するが、照射ユニット２０内の真空中でフィラメントを加熱して熱電子を発生させ、高電圧によって電子を加速して高速の電子線ビームにしてから、照射窓２０ａに取り付けたアルミ（Ａｌ）あるいはチタン（Ｔｉ）等の窓箔２０ｂを通して大気中に取り出して被処理物（この実施例の場合は容器１）に電子線を当てて殺菌等の処理を行う装置である。

この実施例では、電子線照射装置６を載置した載置台２２はレール２２ａ上を移動可能になっており、殺菌チャンバー２に対して接近、離隔させることができる。この容器殺菌装置を運転する際には、載置台２２を殺菌チャンバー２に接近させ、照射ユニット２０の照射窓２０ａを殺菌チャンバー２の壁面（図１の上方側の壁面）２４に形成された開口２４ａに合致させて、これら両者２、６を連結する。前記容器搬送装置４による搬送経路の、電子線照射装置６の照射窓２０ａの前面側に照射区間Ｆが設定され、容器グリッパに保持された２本の容器１は、上下に垂直な状態でこの照射区間Ｆを通過し、各容器１は、電子線照射装置６から電子線の照射を受けて殺菌される。

前記殺菌チャンバー２と電子線照射装置６との接続部の構成について、図２により説明する。殺菌チャンバー２の電子線照射装置６側の壁面２４には、殺菌チャンバー２内に電子線を照射するための上下に長い長方形の開口２４ａが形成されており、この開口２４ａの外面側の周囲を囲んで突条部２４ｂが設けられている。この突条部２４ｂは、開口２４ａからやや外側に離れた位置に設けられており、突条部２４ｂの開口２４ａ側の面と開口２４ａの周囲の平面とにより、断面がＬ字状の接続部２４ｃが形成されている。この接続部２４ｃにおいて、殺菌チャンバー２の開口２４ａの周囲と電子線照射装置６の照射面（窓箔２０ｂが取り付けられた照射窓２０ａ側の面）とを接続している。図２は、電子線照射装置６を殺菌チャンバー２から切り離して離隔させた状態を示しており、一方、図１は、電子線照射装置６の照射窓２０ａを、殺菌チャンバー２の開口２４ａの外面側に接続した状態を示している。

前記殺菌チャンバー２と電子線照射装置６とを接続する部分の構成の一例を具体的に説明すると、前記照射窓２０ａは上下に長い長方形の窓枠により照射ユニット２０から突出しており、窓枠の内周の大きさが開口２４ａよりも大きく、外周の大きさが突条部２４ｂの内周よりもやや小さく、この長方形の窓枠が突条部２４ｂの内側の接続部２４ｃに嵌り込むようになっている。窓枠の表面にはシール部材が設けられており、窓枠を所定圧力で壁面２４に押し付けることにより密封状態で連結することができる。このように照射窓２０ａの窓枠を殺菌チャンバー２の外側の壁面２４に当接させ、突条部２４ｂによりその周囲を覆うことで連結部分からのＸ線や電子線の漏洩を防止している。

さらに、この実施例に係る容器殺菌装置では、前記開口２４ａを閉鎖するための閉鎖手段２６を備えている。この閉鎖手段２６は、開口２４ａを殺菌チャンバー２の内面側から覆うシャッター２８と、このシャッター２８を進退動させて開口２４ａを開閉するシャッター開閉手段としてのエアシリンダ３０とを有している。シャッター２８は、殺菌チャンバー２の壁面２４の内面側にこの壁面２４と平行に敷かれたレール３２上を走行するようになっている。エアシリンダ３０は、前記壁面２４の内面側に水平方向に固定されており、このエアシリンダ３０のピストンロッド３０ａの先端が、前記シャッター２８の背面に連結されている。シャッター２８と壁面２４との間にはシール部材が設けられており、閉鎖時には密封できるようになっている。

以上の構成に係る容器殺菌装置の作動について説明する。この容器殺菌装置で容器１の殺菌を行う時には、図１に示す状態にする。つまり、電子線照射装置６の載置台２２をレール２２ａ上で移動させ、照射ユニット２０の照射窓２０ａの部分を、殺菌チャンバー２の開口２４ａの周囲に形成されている接続部２４ｃに密着させて、殺菌チャンバー２と電子線照射装置６とを接続し、殺菌チャンバー２内を密封する。また、閉鎖手段２６のエアシリンダ３０によりシャッター２８を後退位置に移動させて開口２４ａを開放しておく。

前記状態で上流側から容器１を供給すると、外部から導入チャンバー８内に供給された容器１は、ロータリーホイール１０の容器保持手段に保持されて回転搬送され、供給位置Ａで、殺菌チャンバー２内に設置された供給ホイール１２に引き渡される。供給ホイール１２に引き渡された容器１は、容器保持手段に保持されて回転搬送されて、受け渡し位置Ａで、容器搬送装置２４のグリッパに引き渡される。グリッパは上下二つの容器保持部を有しており、その下側の容器保持部に保持された容器１は、反転区間Ｃでグリッパが反転することにより上方に移動して倒立した状態になる。倒立した容器グリッパがスプロケット４ｂの周囲を回転移動して壁面２４に形成された開口２４ａの前面、すなわち電子線照射装置６の照射窓２０ａに取り付けられた窓箔２０ｂの前面に移動する。この位置が電子線の照射区間Ｆになっており、殺菌チャンバー２の外側に配置されている電子線照射装置２８から電子線が照射される。容器搬送装置４によって搬送されているこの容器１は、照射ユニット２０の窓箔２０ｂの前方を通過する間に、電子線が照射されて殺菌される。

照射区間Ｆを通過して１回目の照射を終えた容器１は、スプロケット４ｃの周囲を回転移動して再び供給ホイール１２からの受け渡し位置Ｄに戻る。前回この供給ホイール１２から下側の容器保持部が受け取った容器１は、反転して上方に移動しており、下方に位置している他方の容器保持部が供給ホイール１２から容器１を受け取る。その後、反転区間Ｃでグリッパが再度反転して、容器１の上下が入れ替わり、前回上方で電子線の照射を受けた容器１が下側に移動し、電子線の照射を受けていない面が容器搬送装置４の回転移動方向の外側を向く。再び電子線照射装置６の照射窓２０ａの前面に移動すると、すでに１回目の照射を受けた容器１は前回とは逆側から２回目の電子線の照射を受けて内外面全域が殺菌される。また、同時に他方の新たに保持された上方の容器１は１回目の電子線の照射を受ける。

電子線照射装置６から２回目の電子線の照射を受けて内外面全体が殺菌された容器１は、排出位置Ｅで排出ホイール１８に引き渡され、さらに、引き渡し位置Ｂで次のチャンバー１４内のロータリーホイール１６に引き渡されて殺菌チャンバー２から排出される。その後、容器１は、図示しないフィラ、キャッパ等によって液体の充填、キャッピング等の処理を受けた後、次の工程に送られる。

前記容器殺菌装置では、容器１の殺菌運転を行う前、あるいは後等の適宜の時期に殺菌チャンバー２内の洗浄および殺菌を行う。このときには、閉鎖手段２６のシャッター開閉用エアシリンダ３０を作動させてシャッター２８を後退位置（図１に示す位置）から前進させて、壁面２４に形成されている開口２４ａの前面に移動させて、この開口２４ａを密閉する。また、電子線照射装置６が載っている載置台２０を図１の上方へ移動させて照射ユニット２０の照射窓２０ａを殺菌チャンバー２の開口２４ａから切り離す。このようにして図２に示す状態にした後、殺菌チャンバー２内に設けた図示しない噴射ノズルから、例えば、洗浄水を噴射して粉塵等を洗い流し、また、ミスト状や蒸気体の過酸化水素等の殺菌剤を殺菌チャンバー２内に噴射してこのチャンバー２内を洗浄殺菌する。このように閉鎖手段２６のシャッター２８によって電子線照射装置６との間の開口２４ａを閉鎖してあるので、洗浄時に誤って電子線照射装置６の照射窓２０ａに取り付けられている薄い箔２０ｂを損傷してしまうおそれがない。なお、シャッター２８を閉じておけば、必ずしも電子線照射装置６を殺菌チャンバー２から切り離して退避させる必要はなく、接続したままにしておいても良い。また、洗浄時以外の例えば殺菌チャンバー２内に設置されている供給ホイール１２、容器搬送装置４、排出ホイール１８等のメンテナンスを行う場合にも、前述のように閉鎖手段２６のシャッター２８によって開口２４ａを閉鎖することにより、電子線照射装置６の照射窓２０ａに取り付けられている薄い箔２０ｂ等を誤って傷つけてしまうおそれがない。

さらに、電子線照射装置６を壁面２４に接離可能にしたことにより、窓箔２０ｂの交換等のメンテナンス性が向上する。また、シャッター２８を殺菌チャンバー２の内側に、接続部２４ｃを外側に配置しており、照射窓２０ａを所定圧力で壁面２４に押し付けることで容易に密封することができる。しかも、シャッター２８を壁面２４に沿ってスライドさせる引き戸式としたので、閉鎖手段に係る構成を壁面２４に寄せて配置することができ、照射窓２０ａの前方で照射の妨げになることが無く、被照射物できるだけ照射窓２０ａに接近させて位置させることができる。

物品殺菌装置の平面図である。（実施例１）前記物品殺菌装置の要部の拡大図である。

符号の説明

１容器
２殺菌チャンバー
４物品搬送手段（容器搬送装置）
６電子線照射手段（電子線照射装置）
２４ａ開口
２６閉鎖手段

Claims

物品搬送手段と電子線照射手段とを備え、電子線照射手段の照射面を物品搬送手段による物品の搬送経路に向けて配置し、搬送される物品に電子線を照射して殺菌する物品殺菌装置において、
前記物品搬送手段を殺菌チャンバー内に配置するとともに、前記電子線照射手段を殺菌チャンバーの外部に配置し、殺菌チャンバーの壁面に、電子線照射手段の照射面を室内に臨ませる開口を設け、さらに、この開口を閉鎖する閉鎖手段を設けるとともに、前記殺菌チャンバーの壁面と閉鎖手段との間にシール部材を設け、前記閉鎖手段の閉鎖時には開口を密封できるようにしたことを特徴とする物品殺菌装置。
前記殺菌チャンバーの開口が形成された壁面の外側に、前記開口の周囲を囲む接続部を設け、壁面の内側に開口を閉鎖する閉鎖手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の物品殺菌装置。
前記電子線照射手段が、殺菌チャンバーの壁面に対して接離可能であることを特徴とする請求項２に記載の物品殺菌装置。