JP5158440B2

JP5158440B2 - 清浄空気供給装置における滅菌方法及び清浄空気供給装置

Info

Publication number: JP5158440B2
Application number: JP2008522274A
Authority: JP
Inventors: 宣昭長谷; 健岩下
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2026-06-27
Also published as: US20090169421A1; CN101472618A; JPWO2008001471A1; US8449829B2; WO2008001471A1; CN101472618B

Description

この発明は作業機器を覆う作業環境に清浄空気を供給する清浄空気供給装置における空気通路壁やフィルター等を含む空気通路を滅菌する滅菌方法及び清浄空気供給装置に関するものである。

食品充填工場等においては作業環境における製品に対する塵埃や微生物の悪影響を排除するために、クリーンルーム内または一般室内に作業ブースを配置し、その作業ブース内を作業環境として容器洗浄装置や内容液充填装置やキャッピング装置等の作業機器を配置して作業をすることが行われる。

作業ブース内を清浄な環境に維持するために、クリーンルームまたは一般室から清浄空気供給装置に空気を取り入れ、フィルターにより空気を清浄にして作業ブース内に清浄空気を供給する。（特許文献１〜３参照）

特開２００３−１２６６３８号特開昭５４−１６２８４１号特開昭５１−１０９１４３号特開２００５−１７２２８５号

特許文献１〜３は一般工業用のクリーンルームにおける清浄空気供給技術がしめされている。食品充填工場においては、従来、半導体工場などで採用されている清浄化技術をそのまま利用しているが、これでは不充分である。すなわち、食品充填工場においては、取り扱う食品自体が常に微粒子や微生物を放出する汚染源となるので、清浄空気を常に作業ブース内に送風する必要がある。このことから清浄空気供給装置内の空気通路を構成する機器、例えば空気通路の壁面やその他の空気通路内の機器の表面及びフィルターの出口側表面である二次側表面も滅菌する必要がある。このフィルターの二次側表面の滅菌のためには、作業環境側からフィルターの二次側表面に過酸化水素水などの薬剤液を吹きかけて洗浄することが考えられるが、そのような吹きかけ洗浄装置を設けることは、装置の構造上の制約から困難な場合もあるし、また、薬剤液のフィルターへの吹きかけは、均一な分布を得られない場合があるので、滅菌効果に不均一な分布が生じることがある。さらに、フィルターが薬剤に濡れて性能が低下する場合がある。また引用文献４は、食品充填装置用の清浄空気供給技術に関するものであるが、フィルターの二次側表面の滅菌の技術に対しては言及されていない。このようなことから、フィルター二次側表面への作業環境側からの吹きかけ洗浄に替わる滅菌技術などの空気通路の滅菌技術の開発が望まれている。

この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたものであって、食品充填工場等において作業環境の構造を複雑にすることなしに、またフィルターの性能を低下させることなしに空気通路、例えばフィルター及びフィルター間の空間を完全にかつ効果的に滅菌する能力を有する清浄空気供給装置用の滅菌方法及び装置を提供することを目的とするものである。

この目的に対応して、この発明の清浄空気供給装置における滅菌方法は、空気通路の空気供給口から作業環境の清浄空気入口を通して前記作業環境に清浄空気を供給する清浄空気供給装置における、少なくとも1個のフィルターを有する前記空気通路の滅菌方法であって、前記空気通路の最も下流側の前記フィルターを前記清浄空気入口に隣接する前記空気供給口に配置し、前記空気通路を通って前記作業環境に向かって流れる空気流に供給された過酸化水素(H₂O₂)ガスによって前記空気通路を滅菌することを特徴としている。
またこの発明の清浄空気供給装置における滅菌方法は、空気通路の空気供給口から作業環境の清浄空気入口を通して前記作業環境に清浄空気を供給する清浄空気供給装置における、上流部分から下流部分にかけて第１のフィルターと第２のフィルターを有する空気通路の滅菌方法であって、前記第２のフィルターを前記清浄空気入口に隣接する前記空気供給口に配置し、前記空気通路内に過酸化水素(H₂O₂)ガスを通して前記第１のフィルターの一次側表面及び二次側表面並びに前記第２のフィルターの一次側表面及び二次側表面を含む前記第１のフィルターの一次側表面より下流部分の前記空気通路を滅菌することを特徴としている。
またこの発明の清浄空気供給装置は、空気通路の空気供給口から作業環境の清浄空気入口を通して前記作業環境に清浄空気を供給する清浄空気供給装置であって、前記清浄空気供給装置は薬剤ガス供給装置を備え、かつ、空気取り入れ口から空気供給口までの間の空気通路内に順にプレフィルター、ブロアー、ヒーター、薬剤ガス吐出装置及びフィルター装置を備えており、前記薬剤ガス供給装置は薬剤ガスを生成し薬剤ガス吐出装置に供給するものであり、
前記プレフィルターは前記空気取り入れ口から前記空気通路に取り入れる空気を粗濾過するものであり、前記ブロアーは前記空気通路内に空気を送るものであり、前記ヒーターは前記空気通路内の空気の温度調節をするものであり、前記薬剤ガス吐出装置は前記空気通路の中に薬剤ガスを供給するものであり、前記フィルター装置は前記空気供給口から前記作業環境に供給する空気を濾過するものであり、前記フィルター装置のうちの前記空気通路の最も下流側の前記フィルターを前記清浄空気入口に隣接する前記空気供給口に配置し、前記空気通路を通って前記作業環境に向かって流れる空気流に供給された前記薬剤ガスによって前記空気通路を滅菌することを特徴とする

請求範囲１に記載された発明によれば、清浄空気供給装置の空気通路の滅菌を過酸化水素ガスによって行うので、空気通路における均一な滅菌効果をフィルターの性能を低下させることなしに実現することができる。
請求範囲２に記載された発明によれば過酸化水素の少量の消費量で良好な滅菌効果を得ることができる。
請求範囲３に記載された発明によれば少量の過酸化水素ガスで一層良好な滅菌効果を得ることができる。
請求範囲４に記載された発明によれば清浄空気供給装置の空気通路の滅菌をガス化した過酸化水素によって行うので、空気通路における均一な滅菌効果をフィルターの性能を低下させることなしに実現することができる。
請求範囲５に記載された発明によれば作業環境に送り込まれる清浄空気の空気通路中に滅菌用薬剤が供給されるので、その滅菌用薬剤が空気通路を通過するときに通路内壁やフィルターと接触し、滅菌する。さらにこのフィルターにはヒーターによって加熱された空気が接触するので、フィルター二次側表面を乾燥させると共に加熱滅菌し、滅菌用薬剤による滅菌作用と高温空気による滅菌作用とを重畳させる。滅菌用薬剤は気体状でフィルターの二次側表面に作用するので薬剤の分布が均一であり、少量の薬剤で効果的な滅菌が可能であると共に薬剤の液滴がフィルタに付着することがないので、フィルターの性能を低下させることもない。
また、前記フィルター装置を薬剤ガスの流れに沿って間隔を置いて配置した２体のフィルターを備えて構成した場合には、例えば作業環境側のフィルターが破損して機能しない場合でも上流側のフィルター及び２体のフィルター間の空気通路は上流側のフィルターを通過した薬剤ガスによって滅菌されているので、汚染された空気が作業環境に供給される恐れがない。
請求範囲６に記載された発明によればフィルターとして高性能フィルターと超高性能フィルターを選択し多段に組合せることにより、装置の滅菌能力を高めることができる。
請求範囲７に記載された発明によれば作業環境側からフィルタ二次側表面を滅菌するための薬剤吹きかけノズル等を設ける必要がないので、作業環境の構造を複雑にすることはない。
請求範囲８に記載された発明によれば、滅菌用薬剤ガスの発生がきわめて簡単で、かつ薬剤の気化を効率よく行うことができる。
請求範囲９に記載された発明によれば薬剤を気化させる装置として加熱板を使用するので装置の構造が簡単でかつ確実に気化させることができる。
請求範囲１０に記載された発明によれば、薬剤として過酸化水素を使用するので滅菌作用が一層良好になる。

充填装置の構成を示す説明図。清浄空気供給装置の構成を示す構成説明図。薬剤ガス供給装置の構成を示す説明図。テスト装置の構成を示す説明図テスト装置におけるインジケーターの取付け位置を示す説明図

符号の説明

１充填装置
２ボトル供給装置
３殺菌機
４リンサー
５フィラー
６キャッパー
７ボトル排出装置
８リンサーブース
１１フィラーブース
１２キャッパーブース
１３クリーンルームまたは一般室
１４矢印
１６清浄空気供給装置
１７空気通路
１８空気取り入れ口
２１空気供給口
２２清浄空気入口
２３プレフィルター
２４ブロアー
２５ヒーター
２６薬剤ガス吐出装置
２７薬剤ガス供給装置
３１空気導入口
３２ガス送出口
３３プレフィルター
３４ブロアー
３５温度調節部材
３６加熱部材
３７通気路
３８加熱板
４１フィルター
４２フィルター
５１薬剤液供給装置
５２滴下ノズル
５３定量ポンプ
５４薬剤タンク

以下、この発明の詳細を一実施形態を示す図面について説明する。
図１には飲料物の充填装置が示されている。充填装置１はボトル供給装置２、殺菌機３、リンサー４、フィラー５、キャッパー６及びボトル排出装置７を備えている。
飲料物を入れるボトルはボトル供給装置２から充填装置１に入り、殺菌機３で殺菌処理が施され、リンサー４ですすぎ処理が施され、フィラー５で飲料物が充填され、キャッパー６でキャッピングされて充填工程が終了し、ボトル排出装置７から送り出される。

リンサー４、フィラー５及びキャッパー６の作業機器は機械カバーが囲繞する作業環境であるリンサーブース８、フィラーブース１１、キャッパーブース１２の内に設置され、リンサーブース８、フィラーブース１１、キャッパーブース１２はクリーンルームまたは一般室１３内に設置される。それぞれのブース８、１１、１２の気圧は、陽圧に維持され、そのうちではフィラー５を設置したフィラーブース１１が最も高く、端末のブース８、１２に行くほど低くなって排気は矢印１４で示すようにフィラーブース１１が上流となるように陽圧が維持される。

各ブース８、１１、１２のうち、代表例としてフィラー５のフィラーブース１１について説明する。フィラーブース１１には図２に示すように、作業機器（この実施形態ではフィラー５）が設置されており、かつ清浄空気供給装置１６が付属している。フィラー５は飲料物をボトルに充填する装置である。
清浄空気供給装置１６はフィラーブース１１内に清浄空気を供給する装置で、図２に示すように、空気通路１７を有し、空気通路１７の空気供給口２１がフィラーブース１１の清浄空気入口２２に接続している。空気通路１７の空気取り入れ口１８にプレフィルター２３が配設され、その下流側にブロアー２４が配設され、その下流側にヒーター２５、薬剤ガス吐出装置２６が配置され、さらにその下流側にフィルター４１、４２が配設されている。フィルター４２はフィラーブース１１の清浄空気入口２２と隣接する空気供給口２１に取り付けられている。フィルター４１、４２は高性能フィルターまたは超高性能フィルターを単層または複数層にして構成し、または高性能フィルターと超高性能フィルターを組合せて構成する。この実施形態では一例としてフィルター４１を高性能フィルター（ＨＥＰＡ）で構成し、フィルター４２を超高性能フィルター（ＵＬＰＡ）で構成している。

プレフィルター２３は空気通路１７内に入る空気を粗濾過し空気から粒径の大きな塵埃を除去するものである。ブロアー２４は空気を外部より清浄空気供給装置１６に導入し作業環境に供給するものである。ヒーター２５はフィルター４１、４２に向かう空気の温度または湿度を調節するものである。図３に示すように、薬剤ガス供給装置２７は空気通路１７にあるノズル等の薬剤ガス吐出装置２６に薬剤をガス状で供給する装置である。薬剤ガス供給装置２７は薬剤ガス吐出装置２６に接続しており、かつ空気導入口３１からガス送出口３２までの間の通気路３７内に順にプレフィルター３３、ブロアー３４、温度調節部材３５及び加熱部材３６を備えている。プレフィルター３３は空気導入口３１から通気路３７に取り入れる空気を粗濾過するものであり、前記ブロアー３４は通気路３７内へ空気を送るものであり、温度調節部材３５は通気路３７内の空気を温度調節するものであり、加熱部材３６は供給された薬剤液または噴霧剤薬液を加熱気化させて薬剤ガスを生成するものである。生成された薬剤ガスは薬剤ガス吐出装置２６に送られ空気通路１７に供給される。供給される薬剤はガスになって空気通路１７を流れてフィルター４１、４２に達する。

空気通路１７の空気供給口２１にはフィルター４１、４２が配設されている。フィルター４１を構成する高性能フィルター（ＨＥＰＡ）は、例えば粒径０．３μｍ以上の微粒子を９９．９７％以上捕捉することができ、高性能フィルター以降の二次汚染を防止するものである。フィルター４２を構成する超高性能フィルターは例えば粒径０．３μｍ以上の微粒子を９９．９９９９９％以上捕捉することができる粒径の小さい微粒子を捕捉するフィルターである。この超高性能フィルター４２は耐薬品性を与えられた撥水フィルターで構成することが好ましい。

このように構成された清浄空気供給装置１６では、クリーンルームまたは一般室１３から空気を取り入れてフィラーブース１１内へ供給する。クリーンルームまたは一般室１３からブロアー２４の動作で取り入れられた空気をプレフィルター２３で粒径の大きな塵埃を除去し、フィルター４１で細菌を捕集し、フィルター４２で細菌及び微細粒子の除去が行われる。また、ヒーター２５で温度調節をして超高性能フィルター４２の乾燥を行うことで超高性能フィルターの性能を維持し、きわめて清浄な空気をフィラーブース１１内に供給することができる。

薬剤ガスはフィルター４２を通過するときに二次側表面に接触して滅菌する。さらにフィラーブース１１に入った薬剤ガスがフィラーブース１１の方からフィルター４２の二次側表面に接触して滅菌する。この薬剤ガス中の薬剤の分布はきわめて均等であるのでフィルター４２の二次側表面の滅菌は少ない薬剤量でも、充分に効果的に行うことができる。またブース内を洗浄した場合の洗浄剤の飛沫がフィルター４２に付着した場合でも、高温の薬剤ガスが飛沫を乾燥させて、フィルター４２の性能を維持することができる。
薬剤ガスが空気通路１７内で結露するのを防ぐ必要があるので、薬剤ガスは空気通路１７内で、例えばＨ_２Ｏ_２濃度を１７００〜２４００ｐｐｍとしたときは温度を５５℃以上に保ち、またＨ_２Ｏ_２濃度を９００〜２４００ｐｐｍとしたときは温度を７５℃以上に保つことが必要であり、空気通路の構成材を損傷させない範囲内で薬剤ガスの温度範囲を設定する。

この発明の清浄空気供給用テスト装置を使用して滅菌効果を検証した。
（試験内容）
テスト装置は図４に示す。
テスト清浄空気供給装置１６ｔは、空気通路１７ｔを有し、空気通路１７ｔの空気取り入れ口１８ｔにプレフィルター２３ｔが配設され、その下流側にブロアー２４ｔが配設され、その下流側にヒーター２５ｔ、薬剤ガス供給装置２７ｔで発生した薬剤ガスを供給する薬剤ガス吐出装置２６ｔが配置され、さらにその下流側にＨＥＰＡフィルターＨＥＰＡ１、ＨＥＰＡ２が配設されている。薬剤ガス供給装置２７ｔは空気導入口３１ｔからガス送出口３２ｔまでの間の通気路３７ｔ内に順にプレフィルター３３ｔ、ブロアー３４ｔ、温度調節部材３５ｔ及び加熱部材３６ｔを備えている。加熱部材３６ｔは薬剤液供給装置５１から供給された薬剤液を加熱気化させて薬剤ガスを生成するものである。加熱部材３６ｔに薬剤液を供給する薬剤液供給装置５１は、滴下ノズル５２、定量ポンプ５３、薬剤タンク５４を備えていて、制御された流量の薬剤液を加熱部材３６ｔに滴下する。
（インジケーターの取付け位置）図５に示すａ１〜ａ４、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３
（工程）１フィルター温風加熱
２Ｈ_２Ｏ_２ガス加熱
（空気取り入れ口１８ｔから取り入れる空気の流量）１ｍ^３／ｍｉｎ
（空気導入口３１ｔから導入する空気の流量）０．１ｍ^３／ｍｉｎ
（試験方法）
Ｇｅｏｂａｃｉｌｌｕｓ．ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓＡＴＣＣ７９５３の菌懸濁液をアルミテストピースに１．８×１０^５ｃｆｕ／ピース付着させて、クリーンルーム内で乾燥させた。
作成したテストピースは所定の位置に貼り付けた。滅菌工程は温風のみの恒温保持を行なった後、３５％Ｈ_２Ｏ_２を熱版に滴下し、Ｈ_２Ｏ_２ガスを生成し、温度保持されたＨ_２Ｏ_２ガスを作製した。ゾーンｂに配置されたＧＷＩ社製Ｈ_２Ｏ_２ガスモニターでＴＥＭＰ（℃）、Ｈ_２Ｏ_２ガス（ｐｐｍ）、Ｈ_２Ｏガス（ｐｐｍ）を測定し、所定時間Ｈ_２Ｏ_２ガスを送風した。終了はＨ_２Ｏ_２の生成を停止し、濃度計が０測定検出限界以下になることを確認し終了とした。滅菌後のテストピースはＳＣＤ培地１５ｍｌ中に浸せきさせ、５５℃７日間培養し、培地が混濁したものを（＋）、培地が混濁しないものを（−）とした。

以上の試験結果から、５５℃、１７００ｐｐｍ、１０ｍｉｎ以上、並びに７５℃、９００ｐｐｍ、２０ｍｉｎ以上で滅菌できたことが確認された。

このように、この発明によれば作業環境に送り込まれる清浄空気の通気路中に滅菌用薬剤が供給されるので、その滅菌用薬剤がガス状でフィルターを通過するときに二次側表面をも滅菌する。ガス状の薬剤は薬剤成分の分布が均一であり、少量の薬剤で効果的な滅菌が可能であると共に薬剤の液滴がフィルタに付着することがないので、フィルターの性能を低下させることもない。
また、作業環境側からフィルター二次側表面を滅菌するための薬剤吹きかけノズル等を設ける必要がないので、作業環境の構造が簡単になる。

以上の説明から明らかな通り、この発明によれば、食品充填機等において作業環境の構造を複雑にすることなしに、空気通路、フィルターの二次側表面や清浄空気供給装置内の空気通路の壁面、その他の空気通路内面に対する効果的な滅菌能力を有する、清浄空気供給方法及び装置を得ることができる。

Claims

空気通路の空気供給口から作業環境の清浄空気入口を通して前記作業環境に清浄空気を供給する清浄空気供給装置における、少なくとも1個のフィルターを有する前記空気通路の滅菌方法であって、前記空気通路の最も下流側の前記フィルターを前記清浄空気入口に隣接する前記空気供給口に配置し、前記空気通路を通って前記作業環境に向かって流れる空気流に供給された過酸化水素(H₂O₂)ガスによって前記空気通路を滅菌することを特徴とする清浄空気供給装置における滅菌方法。
前記空気通路中の過酸化水素水ガス中の過酸化水素の濃度が９００ｐｐｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の清浄空気供給装置における滅菌方法。
前記空気通路中の過酸化水素ガスの温度は５５℃以上であることを特徴とする請求項１または２記載の清浄空気供給装置における滅菌方法。
空気通路の空気供給口から作業環境の清浄空気入口を通して前記作業環境に清浄空気を供給する清浄空気供給装置における、上流部分から下流部分にかけて第１のフィルターと第２のフィルターを有する空気通路の滅菌方法であって、前記第２のフィルターを前記清浄空気入口に隣接する前記空気供給口に配置し、前記空気通路内に過酸化水素(H₂O₂)ガスを通して前記第１のフィルターの一次側表面及び二次側表面並びに前記第２のフィルターの一次側表面及び二次側表面を含む前記第１のフィルターの一次側表面より下流部分の前記空気通路を滅菌することを特徴とする清浄空気供給装置における滅菌方法。
空気通路の空気供給口から作業環境の清浄空気入口を通して前記作業環境に清浄空気を供給する清浄空気供給装置であって、前記清浄空気供給装置は薬剤ガス供給装置を備え、かつ、空気取り入れ口から空気供給口までの間の空気通路内に順にプレフィルター、ブロアー、ヒーター、薬剤ガス吐出装置及びフィルター装置を備えており、前記薬剤ガス供給装置は薬剤ガスを生成し薬剤ガス吐出装置に供給するものであり、前記プレフィルターは前記空気取り入れ口から前記空気通路に取り入れる空気を粗濾過するものであり、前記ブロアーは前記空気通路内に空気を送るものであり、前記ヒーターは前記空気通路内の空気の温度調節をするものであり、前記薬剤ガス吐出装置は前記空気通路の中に薬剤ガスを供給するものであり、前記フィルター装置は前記空気供給口から前記作業環境に供給する空気を濾過するものであり、前記フィルター装置のうちの前記空気通路の最も下流側の前記フィルターを前記清浄空気入口に隣接する前記空気供給口に配置し、前記空気通路を通って前記作業環境に向かって流れる空気流に供給された前記薬剤ガスによって前記空気通路を滅菌することを特徴とする清浄空気供給装置。
前記フィルター装置は前記空気通路に沿って間隔を置いて配置された2以上のフィルターから成ることを特徴とする請求項５記載の清浄空気供給装置。
前記薬剤ガスが前記フィルター装置のフィルターの一次側表面及び二次側表面に接触するように構成されていることを特徴とする請求項５または６記載の清浄空気供給装置。
前記薬剤ガス供給装置は、空気導入口から薬剤ガス送出口までの間の通気路内に順にプレフィルター、ブロアー、ヒーター及び、加熱部材を備え、前記プレフィルターは前記空気導入口から前記通気路に取り入れる空気を粗濾過するものであり、前記ブロアーは前記通気路内に空気を送るものであり、前記ヒーターは前記通気路内の気体の温度調節をするものであり、前記加熱部材は供給された薬剤を加熱気化させて薬剤ガスを生成するものであることを特徴とする請求項５記載の清浄空気供給装置。
前記加熱部材は加熱板であることを特徴とする請求項８記載の清浄空気供給装置。
前記薬剤は過酸化水素であることを特徴とする請求項５から８のいずれかに記載の清浄空気供給装置。