JP6080918B2 - 電子線殺菌設備及び電子線殺菌方法 - Google Patents
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Description
及び電子線殺菌方法に関する。
また特許文献2には、電子線照射ノズルとともに、電子線照射器が配置されているが、遮蔽体について詳細な説明がない。
また、前記旋回経路(L1〜L6)の内周側に沿って、内周遮蔽体(S1〜S6)が設置されているように構成してもよい。
以下、本発明に係る遮蔽構造を具備した容器殺菌設備の第1実施例を図面に基づいて説明する。
この電子線殺菌設備は、図1〜図3に示すように、入口トラップゾーンZ1と外面殺菌ゾーンZ2と内面殺菌ゾーンZ3と出口トラップゾーンZ4とを具備し、入口トラップゾーンZ1をU字形搬送経路LUで構成し、外面殺菌ゾーンZ2および内面殺菌ゾーンZ3ならびに出口トラップゾーンZ4は、第1〜第6旋回搬送装置M1〜M6により容器Bが搬送される第1〜第6旋回経路L1〜L6を直列に接続して構成したものである。また出口トラップゾーンZ4の背面側に、リジェクト旋回搬送装置MRにより形成されたリジェクト旋回経路LRに沿って殺菌不良の容器Bを搬送し、リジェクト排出口PRから排出するリジェクトゾーンZRが設けられている。
この容器殺菌設備は、架台フレーム21上に架構フレームを介して設置されたクリーンルーム22内に設置されており、内面殺菌ゾーンZ3の第3旋回搬送装置M3が中心となり、外面殺菌ゾーンZ2の第1,第2旋回搬送装置M1,M2と出口トラップゾーンZ4の第4〜第6旋回搬送装置M4〜M6、リジェクトゾーンZRのリジェクト旋回搬送装置MRが連動される構造となっている。
第3旋回搬送装置M3は、架台フレーム21の底部フレーム21Dに立設された主軸23bが架台天板21Uを貫通して立設されている。この主軸23bに回転自在に支持された外筒軸23aの上部に支持テーブル24が支持され、外筒軸23aの下部に旋回テーブル25が支持されている。そして図5に示す旋回搬送用駆動装置49により搬送方向に沿って所定速度で回転駆動される。支持テーブル24には、複数の第3電子線発生装置E3と、これら第3電子線発生装置E3が接続された垂下姿勢の電子線照射ノズルEnが周方向に一定ピッチで配置されている。SM3は支持テーブル24の外周部と天井部で複数の第3電子線発生装置E3を遮蔽する第3外殻遮蔽体である。
さらに図3,図4に示すように、旋回テーブル25には、外周部から下方に垂設され、リング状軸受を介して架台天板21Uに旋回移動自在に支持された外周壁47に、連動用第3リングギヤ48が取り付けられている。そして、図5に示すように、旋回搬送用駆動装置49に減速機を介して回転駆動される搬送駆動ギヤ50が連動用第3リングギヤ48に噛合されている。
図3に示すように、架台天板21U上の第1,第2遮蔽室R1,R2に、第1,第2旋回搬送装置M1,M2がそれぞれに設置されている。これら第1旋回搬送装置M1および第2旋回搬送装置M2は、架台天板21Uに軸受を介して回転自在に貫設された第1回転軸51、第2回転軸71の上端部に、第1旋回テーブル52、第2旋回テーブル72がそれぞれ固定されている。そして、第2回転軸71の下端部に、第3旋回搬送装置M3の連動用第3リングギヤ48に噛み合う第2連動ギヤ73が取り付けられ、また第1回転軸51の下端部に第2連動ギヤ73に噛み合う第1連動ギヤ53が取り付けられ、第3旋回搬送装置M3の外筒軸23aに連動連結されて回転駆動される。
電子線を照射して容器Bの外面を殺菌する場合、第1,2旋回経路L1,L2の内周側には、第1,2旋回搬送装置M1,M2がそれぞれあるために電子線照射装置を設置することができない。このため、隣接する2本の旋回経路の外周部にそれぞれ電子線照射装置を配置して、外半面にそれぞれ電子線を照射する。
入口トラップゾーンZ1は、図12(a)に示すように、平面視で2つの1/4円弧部LUi,LUoを接続したU字形搬送経路LUを形成する複数のコンベヤ式搬送装置11と、U字形搬送経路LUを囲む平面視U字形の入口トラップ遮蔽室12を具備している。入口トラップ遮蔽室12には、入口トラップ遮蔽室12により外面および内面殺菌ゾーンZ2,Z3から漏出された電子線(X線)を遮蔽する金属製遮蔽体からなる複数の第1,第2入口トラップ壁T0a,T0bと、第1入口減衰室R0aと、を具備している。
出口トラップゾーンZ4は、第3旋回経路L3の出口側である第3−4接続部J3−4から、第4〜第6旋回搬送装置M4〜M6により形成される3つの第4〜第6旋回経路L4〜L6が直列に接続されて、容器排出部である第6−8接続部J6−8に接続され、各第4〜第6旋回搬送装置M4〜M6が、金属製遮蔽体からなる第4〜第6遮蔽室R4〜R6にそれぞれ収容されている。
まず、図2、図3、図6、図8に示す第1〜第6旋回経路L1〜L6における第1−2〜第5−6接続部J1−2〜J6−8の第1−2〜第6−8接続開口部P1−2〜P6−8、および図2、図9に示すリジェクト旋回経路LRにおけるリジェクト接続部J5−Rのリジェクト接続開口部P5−Rは、それぞれ略同一構造であるため、ここでは第4−5接続部J4−5に形成された第4−5接続開口部P4−5についてのみ、図10を参照して説明し、他の接続開口部の説明は省略する。
たとえば供給電圧が低く所定の電子線量が照射できなかった殺菌不良容器Bを排出するリジェクトゾーンZRには、クリーンルーム22内にリジェクト旋回搬送装置MRが設置されて、リジェクト旋回経路LRが形成されている。このリジェクト旋回搬送装置MRは、架台天板21Uに軸受を介してリジェクト回転軸111が貫設され、リジェクト回転軸111の上端部にリジェクト旋回テーブル112が取り付けられている。そしてリジェクト旋回テーブル112の外周部に、第1容器保持装置54と同一構造のリジェクト容器保持装置114が一定ピッチで取り付けられている。リジェクト旋回テーブル112はリジェクト回転軸111の下端部に取り付けられたリジェクト連動ギヤ113が、第5連動ギヤ93と噛合されて、第3旋回搬送装置M3の外筒軸23aに連動連結されて回転駆動される。
図13(c)は比較例を示す排出シュート141で、リジェクト排出口PRに対応して形成された容器入口142から天井テーパ部143を介して傾斜するシュート本体144に容器Bを送り出し、容器出口145からトレイに落下させる構造である。この排出シュート141の場合には、リジェクト排出口PRに達したX線が、さらに少ない反射回数または直接容器出口145から漏出しやすい。
上記第1実施例によれば、外面殺菌ゾーンZ2に配置された第1,第2旋回経路L1,L2の第1−2接続部J1−2の上流側近傍と下流側近傍とに、容器Bの外半面にそれぞれ電子線を照射して殺菌する第1,第2電子線照射装置E1,E2を互いに接近して配置したので、一方の外半面を殺菌後、短時間で他方の外半面を殺菌することができ、一方の外半面を殺菌した後に、他方の外半面に付着した汚染物が一方の外半面に付着して再汚染されることが極めて少なくなり、外面全体の殺菌を効果的に行うことができる。
本発明に係る電子線殺菌設備の第2実施例を、図15および図16を参照して説明する。この実施例2は、入口トラップゾーンZ1を複数の旋回経路LT1,LT2で構成したものである。
ここで、図16(a)に示すように、第3遮蔽室R3の電子線照射ノズルEnおよび第2電子線照射装置E2から照射された電子線が、直接または反射X線として第2トラップ遮蔽室RT2に侵入することは極めて少ない。しかし、第1電子線照射装置E1から照射されてトラップ出口接続開口部PT2−1から漏出される電子線が侵入するおそれがある。この対策として、第2トラップ旋回経路LT2の外径を、第1旋回経路L1の外径より大きく形成し、第2トラップ内周遮蔽体ST2の外径DT2を第1内周遮蔽体S1の外径D1より十分に大きく形成している。このように、トラップ出口接続開口部PT2−1に臨む第2トラップ内周遮蔽体ST2を十分に大きく形成することにより、トラップ出口接続開口部PT2−1から漏出する電子線(X線)を効果的に遮蔽することができる。すなわち、第2トラップ内周遮蔽体ST2の外径DT2は、第1内周遮蔽体S1の外径D1に対して1.3倍以上が好ましく、また2.5倍以下が適正範囲である。ここで1.3倍未満であると、遮蔽能力が低下するからであり、2.5倍を超えると、設備が大型化するためである。
実施例1、2において、第1〜第6旋回搬送装置M1〜M6、中間旋回駆動装置M8、リジェクト旋回駆動装置MR、搬入旋回駆動装置M0、第1、第2トラップ旋回搬送装置MT1,MT2にそれぞれ設けられた第1〜第6内周遮蔽体S1〜S6、中間内周遮蔽体S8、リジェクト内周遮蔽体SR、搬入部内周遮蔽体S0および第1,第2トラップ内周遮蔽体ST1,ST2を、それぞれ天面が閉鎖された円筒形に形成したが、図17(a)に示す内周遮蔽体S11のように、円筒形の外周面に、軸心方向の凹状溝aを周方向に一定ピッチで形成してもよい。また図17(b)に示す内周遮蔽体S12のように、円筒方の外周面に、軸心方向に沿う反射板bを周方向に一定ピッチで突設してもよい。さらに図17(c)に示す内周遮蔽体S13のように、軸心部で交差する半径方向の遮蔽板cを所定角度ごとに放射方向に組み立ててもよい。
n ネック部
Z1 入口トラップゾーン
Z2 外面殺菌ゾーン
Z3 内面殺菌ゾーン
Z4 出口トラップゾーン
L1〜L6 第1〜第6旋回経路
LU U字形搬送経路
J1−2 第1−2接続部
J2−3 第2−3接続部
J3−4 第3−4接続部
J4−5 第4−5接続部
J5−6 第5−6接続部
J6−8 第6−8接続部
J5−R リジェクト接続部
M1〜M6 第1〜第6旋回搬送装置
E1〜E3 第1〜第3電子線照射装置
En 電子線照射ノズル
S1〜S6 第1〜第6内周遮蔽体
SR リジェクト内周遮蔽体
S11〜S13 内周遮蔽体
R1〜R6 第1〜第6遮蔽室
RR リジェクト遮蔽室
P1−2 第1−2接続開口部
P2−3 第2−3接続開口部
P3−4 第3−4接続開口部
P4−5 第4−5接続開口部
P5−6 第5−6接続開口部
T2 第2室トラップ壁
T4 第4室トラップ壁
T5 第5室トラップ壁
R2b 第2室減衰室
R4b 第4室減衰室
LT1 第1トラップ旋回経路
LT2 第2トラップ旋回経路
MT1 第1トラップ旋回搬送装置
MT2 第2トラップ旋回搬送装置
RT1 第1トラップ遮蔽室
RT2 第2トラップ遮蔽室
ST1 第1トラップ内周遮蔽体
ST2 第2トラップ内周遮蔽体
11 コンベヤ式搬送装置
12 入口トラップ遮蔽室
21 架台フレーム
21U 架台天板
22 クリーンルーム
23a 外筒軸
24 支持テーブル
25 旋回テーブル
26 容器昇降保持装置
31 クランプ具
35a,35b クランプアーム
51 第1回転軸
52 第1旋回テーブル
54 第1容器保持装置
71 第2回転軸
72 第2旋回テーブル
74 第2容器保持装置
81 第4回転軸
82 第4旋回テーブル
84 第4容器保持装置
91 第5回転軸
92 第5旋回テーブル
94 第5容器保持装置
101 第6回転軸
102 第6旋回テーブル
104 第6容器保持装置
111 リジェクト回転軸
112 リジェクト旋回テーブル
114 リジェクト容器保持装置
121 排出シュート
Claims (7)
- 搬送経路に沿って容器を搬送する搬送装置と、
前記容器の内面に電子線を照射して殺菌する内面電子線照射装置と、
前記容器の外面に電子線を照射して殺菌する少なくとも1つの外面電子線照射装置と、
前記搬送経路を収容する複数の遮蔽室と、を具備し、
前記搬送経路は、複数の旋回経路を接続することによって構成され、
前記複数の遮蔽室は、遮蔽壁を有するとともに、前記旋回経路同士を接続する接続部に設けられた接続開口部を介して互いに接続されており、
前記遮蔽壁によって、前記内面又は外面電子線照射装置から照射される電子線及び前記電子線の反射により発生するX線を減衰させる少なくとも1つの減衰室が形成されており、
前記減衰室は、前記接続開口部に対向して配置されている
ことを特徴とする電子線殺菌設備。 - 前記減衰室は、前記複数の遮蔽室から突出する囲い遮蔽壁によって形成され、前記囲い遮蔽壁において、前記電子線及び前記X線を反射させて減衰させる
ことを特徴とする請求項1に記載の電子線殺菌設備。 - 前記減衰室は、前記複数の遮蔽室から突出するトラップ壁によって形成され、前記トラップ壁は、前記電子線及び前記X線を前記減衰室に導き、反射させて減衰させる
ことを特徴とする請求項1に記載の電子線殺菌設備。 - 前記減衰室は、前記搬送経路に沿って複数形成されている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電子線殺菌設備。 - 前記旋回経路の内周側に沿って、内周遮蔽体が設置されている
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の電子線殺菌設備。 - 前記減衰室は、前記内面電子線照射装置よりも前記搬送経路の上流側であって、前記外面電子線照射装置よりも前記搬送経路の下流側に設けられる
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の電子線殺菌設備。 - 容器が搬送装置によって搬送経路に沿って搬送され、内面電子線照射装置は、前記容器の内面に電子線を照射して殺菌し、少なくとも1つの外面電子線照射装置は、前記容器の外面に電子線を照射して殺菌し、前記搬送経路を収容する複数の遮蔽室によって、前記電子線及び前記電子線の反射により発生するX線を遮蔽する電子線殺菌方法であって、
前記搬送経路は、複数の旋回経路を接続することによって構成されており、
前記複数の遮蔽室は、前記旋回経路同士を接続する接続部に設けられた接続開口部を介して互いに接続されており、前記接続開口部に対向して配置された減衰室を有し、前記内面又は外面電子線照射装置から照射される電子線及び前記電子線の反射により発生するX線の少なくとも一部が、前記減衰室に導かれるように構成される
ことを特徴とする電子線殺菌方法。
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