JP5971306B2

JP5971306B2 - 中空体殺菌装置

Info

Publication number: JP5971306B2
Application number: JP2014226611A
Authority: JP
Inventors: 睦早川; 唯子中村
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2014-11-07
Filing date: 2014-11-07
Publication date: 2016-08-17
Anticipated expiration: 2030-12-24
Also published as: JP2015057354A

Description

本発明は、ボトルやそのプリフォームの内面を殺菌する中空体殺菌装置に関する。

従来、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のプラスチックで出来たボトルに内容液を充填する際、あらかじめボトル内に熱水等の殺菌用加熱水あるいは殺菌用薬液を噴射してボトル内を殺菌している。

熱水をボトル内に噴射する方法としては、ボトルを逆様にしてその下向きになった口部から筒状ノズルを挿入し、ノズルの先端から熱水をボトル内に噴射させることが行われている（例えば、特許文献１参照。）。

また、逆様にしたボトル内に口部から二重管ノズルを挿入し、このノズルの内筒から熱水をボトル内に噴射し、外筒から加圧エアをボトル内に噴射することも行われている。熱水によりボトルが熱収縮を来さないように、加圧エアでボトル内を陽圧に保ちながら殺菌を行おうというものである（例えば、特許文献２参照。）。

特開平９−１２４０１０号公報国際公開ＷＯ２００７／０１５５８６号公報

上記前者の筒状ノズルをボトル内に挿入してボトル内を殺菌する方法は、ボトルが例えばブロー成形によるものである場合は、熱水がボトル胴部に接触して温度降下した状態でボトルの口部に接触するので、口部の殺菌が不十分になるおそれがある。ブロー成形ボトルの口部は胴部よりも厚肉であり、昇温し難いためである。

口部をも十分に殺菌するには、できるだけ高温の熱水を供給すればよいのであるが、熱水が高温に過ぎるとボトルの薄肉の胴部が熱収縮により変形するおそれがある。特にボトルがＰＥＴ等の非耐熱性プラスチックで出来ている場合は変形する可能性が高い。

また、比較的低温の熱水を長時間供給することも考えられるが、その場合は瓶詰製品の生産性が低下してしまう。

後者の二重管ノズルを用いる方法では、加圧エアの噴射によってボトル壁への熱水の接触が妨げられ、殺菌が不十分になるおそれがある。そのためには時間をかけて殺菌すればよいのであるが、その場合は生産性が低下するという問題がある。また、熱水と加圧エアとを用意しなければならないので、瓶詰製品の生産コストが高くなるという問題がある。

本発明は、以上のような問題点を解消することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。

なお、本発明を理解しやすくするために参照符号をカッコつきで付するが、これにより本発明が限定されるものではない。

すなわち、請求項１に係る発明は、内外二重の噴射筒（６，７）を有し、内側噴射筒（６）はその吐出口（６ａ）が中空体（１）の口部（４）から中空体（１）内に入り込んで殺菌用加熱水（ａ）を中空体（１）内に吐出し得るように形成され、外側噴射筒（７）はその吐出口（７ａ）が上記口部（４）内に止まって殺菌用薬液（ｂ）を上記口部（４）内に吐出し得るように形成され、上記外側噴射筒（７）の吐出口（７ａ）の前方には、上記外側噴射筒（７）の吐出口（７ａ）から吐出される殺菌用薬液（ｂ）を上記口部（４）内で反転させる反転部（９）が設けられ、この反転部（９）で反転した殺菌用薬液（ｂ）と上記中空体（１）内に吐出された殺菌用加熱水（ａ）との合流したものを上記口部（４）の内面と上記外側噴射筒（７）との間から中空体（１）外へ流出させるようにし、上記内側噴射筒（６）から殺菌用加熱水（ａ）を噴射した後、上記内側噴射筒（６）から無菌エアを中空体内に噴射可能にした中空体殺菌装置を採用する。

請求項２に記載されるように、請求項１に記載の中空体殺菌装置において、上記反転部（９）を上記内側噴射筒（６）に取り付けられた鍔状突起とすることができる。

すなわち、請求項１に係る発明は、内外二重の噴射筒（６，７）を有し、内側噴射筒（６）は中心の空洞が殺菌用加熱水（ａ）の流路となる第一の流路が形成された細長い円筒体として形成されると共にその吐出口（６ａ）が中空体（１）の口部（４）から中空体（１）内に入り込んで殺菌用加熱水（ａ）を中空体（１）内に吐出し得るように形成され、外側噴射筒（７）は前記内側噴射筒（６）をその外周から囲んで前記内側噴射筒（６）との間に殺菌用薬液（ｂ）の流路となると共に、前記第一の流路と連続しない第二の流路が形成された円筒体として形成され、その吐出口（７ａ）が上記口部（４）内に止まって殺菌用薬液（ｂ）を上記口部（４）内に吐出し得るように形成され、上記外側噴射筒（７）の吐出口（７ａ）の前方には、上記外側噴射筒（７）の吐出口（７ａ）から吐出される殺菌用薬液（ｂ）を上記口部（４）内で反転させる反転部（９）が設けられ、この反転部（９）で反転した殺菌用薬液（ｂ）と上記中空体（１）内に吐出された殺菌用加熱水（ａ）との合流したものを上記口部（４）の内面と上記外側噴射筒（７）との間から中空体（１）外へ流出させるようにし、上記内側噴射筒（６）から殺菌用加熱水（ａ）を噴射した後、上記内側噴射筒（６）から無菌エアを中空体内に噴射可能にした中空体殺菌装置を採用する。

また、本発明において、上記内側噴射筒（６）から殺菌用加熱水を噴射した後、内側噴射筒（６）から無菌エアを中空体内に噴射するようにしたので、容器内から殺菌用加熱水及び殺菌用薬液を速やかに中空体外に排出することが可能になり、殺菌工程の時間を短縮することができる。

本発明に係る中空体殺菌装置により殺菌中のボトルを示す正面図である。図１中、要部の拡大断面図である。

以下に本発明を実施するための形態について説明する。

図１中、符号１は殺菌対象の中空体であるボトルを示し、符号２は中空体殺菌装置を示す。

ボトル１はプラスチック製ボトルであり、この実施の形態ではＰＥＴ製である。もちろん、ボトル１はＰＥＴに限らずポリプロピレン、ポリエチレン等他のプラスチックを用いて作ったものであってもよい。

ボトル１は、加熱したプリフォーム（図示せず）をブロー成形することによって得られる。成形後のボトル１は、飲料等の内容物を収納するための比較的薄肉の胴部３と内容物を胴部３に対し出し入れするための比較的厚肉の口部４とを具備する。

厚肉の口部４には、図示しないキャップの雌ネジと螺合する雄ネジ４ａや、ボトル１を保持して搬送する際にグリッパ５で把持するサポートリング４ｂが形成される。

中空体殺菌装置２は、図１及び図２に示すように、内外二重の噴射筒６，７を有する。この中空体殺菌装置２は、倒立状態になった上記ボトル１にその口部４から侵入可能であり、中空体殺菌装置２の外周面と口部４の内周面との間に殺菌用加熱水ａ及び殺菌用薬液ｂの流出路８が形成される程度の大きさに構成される。

内側噴射筒６は、細長い円筒体として形成され、その中心の空洞が殺菌用加熱水ａの流路である第一の流路とされる。内側噴射筒６がボトル１の口部４からボトル１内に入り込んだ際、その先端の開口が殺菌用加熱水ａをボトル１内に噴射する吐出口６ａとなる。

内側噴射筒６から噴射された殺菌用加熱水ａは、ボトル１の胴部３の内面に接触し、胴部３の内面を加熱して殺菌する。そして、殺菌用加熱水ａはボトル１の胴部３に熱を奪われつつボトル１の口部４へと流れ落ちる。

外側噴射筒７は、内側噴射筒６をその外周から囲む円筒体として形成され、内側噴射筒６との間に形成される環状の隙間が殺菌用薬液ｂの流路である第二の流路とされる。外側噴射筒７がボトル１の口部４内に入り込んだ際、その先端の環状の開口が殺菌用薬液ｂをボトル１の口部４内に噴射する吐出口７ａとなる。

殺菌用薬液ｂとしては、過酢酸、過酸化水素、アルカリ、オゾン水、次亜塩素酸水、酸性水等の溶液が用いられる。

外側噴射筒７の吐出口７ａの前方には、外側噴射筒７の吐出口７ａから吐出される殺菌用薬液ｂをボトル１の口部４内で反転させる反転部９が設けられる。

反転部９は、例えば鍔状突起として形成され、内側噴射筒６の外面に固定される。鍔状突起はボトル１の内面との間にボトル１の胴部３側から流下する殺菌用加熱水ａの通路１０が形成されるように設けられる。

ボトル１の口部４内で外側噴射筒７から吐出された殺菌用薬液ｂは、反転部９に衝突して口部４の開口の方に反転する。そして、この反転部９で反転した殺菌用薬液ｂと上記内側噴射筒６からボトル１内に吐出された殺菌用加熱水ａとが合流したものが、ボトル１の口部４の内周面と外側噴射筒７の外周面との間の流出路８からボトル１外へ流出する。

反転部９で反転した殺菌用薬液ｂは、外側噴射筒７の吐出口７ａから噴出した後直ちにボトル１の口部４の内周面に接触し、口部４の内周面を殺菌する。そして、殺菌用薬液ｂは、胴部３側から流下する殺菌用加熱水ａと共にボトル１の口部４からボトル１外へと流出する。この殺菌用加熱水ａは、口部４に接触しつつ、口部４を殺菌した後の殺菌用薬液ｂを洗い流す。

内側噴射筒６から吐出する殺菌用加熱水ａは、例えば殺菌された熱水であるが、薄肉の胴部３に当たることから胴部３に熱収縮を来さないように例えば７０℃のごとく比較的低温度とされる。例えば、ＰＥＴボトルの肉厚が薄い箇所は速やかに昇温するので、７０℃程度で十分殺菌可能である。

その他、図２に示すように、内側噴射筒６と外側噴射筒７には各々殺菌用加熱水ａ、殺菌用薬液ｂを供給するための管路１１，１２が接続され、流量制御弁１３，１４等が各管路１１，１２に設けられる。

また、管路１１には切換え弁１５が設けられ、そこから無菌エアの流路となる管路１６が分岐する。上記内側噴射筒６から殺菌用加熱水がボトル１内に噴射された後、切換え弁１５によって、管路１１が管路１６に切り替えられると、内側噴射筒６から無菌エアがボトル１内に噴射される。これにより、ボトル１内から殺菌用加熱水及び殺菌用薬液が速やかに排出されることとなり、殺菌工程の時間が短縮される。

次に、上記中空体殺菌装置２を用いてボトル１を殺菌する方法について説明する。

（１）ボトル１はあらかじめブロー成形されたものが用意され、図１のごとくグリッパ５で口部４を把持され、倒立状態とされる。

（２）図１及び図２に示すように、ボトル１の下向きになった口部４から中空体殺菌装置２がボトル１内に所定長さだけ挿入され、内側噴射筒６の吐出口６ａがボトル１の胴部３内の口部４に近い位置に停止し、外側噴射筒７の吐出口７ａがボトル１の口部４内で停止する。

（３）図２に示すように、内側噴射筒６内の第一の流路と外側噴射筒７内の第二の流路に各々殺菌用加熱水ａ、殺菌用薬液ｂが供給され、各々が双方の吐出口６ａ，７ａから同時に吐出される。

内側噴射筒６の吐出口６ａから吐出された殺菌用加熱水ａは、ボトル１の胴部３の内面に接触し、胴部３の内面を加熱ししつつ胴部３の内面に沿って口部４へと流れ落ちる。また、流れ落ちながら同時に胴部３の内面を洗浄する。

外側噴射筒７の吐出口７ａからボトル１の口部４内で吐出された殺菌用薬液ｂは、反転部９に当たってボトル１の口部４内を開口側へと逆流する。

この逆流する殺菌用薬液ｂは上記ボトル１の胴部３内に噴射された殺菌用加熱水ａと合流し、ボトル１の口部４の内面に沿って流下しつつ口部４の内面を殺菌する。また、同時に殺菌用加熱水ａが口部４の内面から殺菌用薬液ｂを洗い流す。

（４）上記内側噴射筒６の吐出口６ａから殺菌用加熱水ａが吐出され、また、外側噴射筒７から殺菌用薬液ｂが噴射され、ボトル１の内面と口部４の内面の殺菌がある程度進行すると、管路１１が管路１６に切り替えられ、無菌エアが内側噴射筒６からボトル１内に噴射される。この無菌エアによるボトル１内の昇圧により、使用済の殺菌用加熱水ａと殺菌用薬液ｂとがボトル１外に速やかに排出される。

（５）ボトル１内に噴射された殺菌用加熱水ａ及び殺菌用薬液ｂのすべてがボトル１外に排出された後、ボトル１は正立状態に戻され、必要であれば他の処理を施された後、飲料等の内容物が充填される。そして、ボトル１の口部４にキャップが被せられ、雌雄ネジの螺合によってボトル１が密封される。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されることなく種々の形態にて実施可能である。例えば、本発明が適用される中空体であるボトルはＰＥＴ製に限定されず、種々の材料で出来たボトルに適用することができる。また、本発明を適用しうる中空体は、ボトルに成形される前の予備成型品であるプリフォームであってもよい。

１…ボトル
２…中空体殺菌装置
４…口部
６…内側噴射筒
７…外側噴射筒
６ａ，７ａ…吐出口
９…反転部
ａ…殺菌用加熱水
ｂ…殺菌用薬液

Claims

内外二重の噴射筒を有し、内側噴射筒は中心の空洞が殺菌用加熱水の流路となる第一の流路が形成された細長い円筒体として形成されると共にその吐出口が中空体の口部から中空体内に入り込んで殺菌用加熱水を中空体内に吐出し得るように形成され、外側噴射筒は前記内側噴射筒をその外周から囲んで前記内側噴射筒との間に殺菌用薬液の流路となると共に、前記第一の流路と連続しない第二の流路が形成された円筒体として形成され、その吐出口が上記口部内に止まって殺菌用薬液を上記口部内に吐出し得るように形成され、上記外側噴射筒の吐出口の前方には、上記外側噴射筒の吐出口から吐出される殺菌用薬液を上記口部内で反転させる反転部が設けられ、この反転部で反転した殺菌用薬液と上記中空体内に吐出された殺菌用加熱水との合流したものを上記口部の内面と上記外側噴射筒との間から中空体外へ流出させるようにし、上記内側噴射筒から殺菌用加熱水を噴射した後、上記内側噴射筒から無菌エアを中空体内に噴射可能にしたことを特徴とする中空体殺菌装置。
請求項１に記載の中空体殺菌装置において、上記反転部が上記内側噴射筒に取り付けられた鍔状突起であることを特徴とする中空体殺菌装置。