JP6178650B2 - 滅菌室から抜取った冷却空気を用いて容器を滅菌する方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、容器を滅菌する方法および機器に関する。

滅菌工程は、特に、例えばフルーツジュースなどの特定の製品がボトルに充填されることになる場合、ボトル、特にプラスチックボトルを製造する際にしばしば要求されることが、先行技術から知られている。さらに、容器を滅菌するための様々な器具および方法が、先行技術から知られている。例えば、過酸化水素、または過酢酸を使用することによって容器を滅菌することが知られている。しかし、近年、化学物質の使用をできる限り制限する試みがなされている。したがって、照射によって容器、または容器の面（内側および外側）の滅菌を実施する様々な器具および方法が先行技術から知られている。また、このようにして滅菌効果を達成するために、特に電子をこれらの面に照射することが知られている。

滅菌のために電子噴射を使用するこのような滅菌プラントは、通常、電子生成装置、および電荷担体を（特に真空内で）出口窓の方向に加速する加速装置を備える。システム上の理由から、出口窓を冷却することが必要であることが多い。したがって、通常、空気が吸い込まれ、滅菌され、次いで、これらの出口窓に供給される。これらの照射装置が、通常は円形コンベヤなどの移動する搬送装置上に配置されるので、従来技術の冷却空気は、回転分配器によって、プラントの回転部分に供給されなければならない。このために、空気用の媒体軌道が回転分配器内に設けられなければならない。さらに、そのような回転分配器の滅菌設計は、非常にコストがかかるものなので、通常、滅菌空気ろ過装置もまた、対応する円形コンベヤ上に配置される。ろ過後に空気は、個々の場所に分配される。

冷却不良が、過熱につながり、したがって、出口窓またはその膜を破壊することにつながるので、滅菌空気の流れは監視されなければならない。さらに、環境に対しての照射システム保護が依然として保証されるように、この冷却空気を滅菌装置に供給しなければならない。

したがって、本発明は、１つまたは複数の出口窓の冷却を容易にするという目的に基づいている。このことは、独立項にあらわされた本発明によって達成される。従属項にあらわされたものは、有利な実施形態および改良点である。

容器を滅菌するための本発明による方法では、容器が、クリーンルームを通って所定の搬送経路に沿って搬送され、このクリーンルームが、少なくとも１つの壁によって周囲から境界を定められ、容器が、電荷担体で衝撃することによって少なくとも部分的に滅菌される。最初に電荷担体が生成され、次いで、滅菌装置の出口窓を介して前記容器に到達し、出口窓がガス流によって冷却される。

本発明によると、出口窓を冷却するためのガス流が、少なくとも部分的に、好適には完全にクリーンルームから取り出される。

従来技術では、上記のように、冷却空気は、外部、すなわちクリーンルームの周囲から供給されたのに対して、本発明では、冷却空気をクリーンルーム、または滅菌室（その中には滅菌空気がすでに存在する）から直接抜取ることを提案している。このことは、滅菌空気がクリーンルームに由来しているので、対応するシールによって、この滅菌空気をクリーンルームに安全に戻すことが可能であるという利点を提供する。したがって、滅菌空気を供給する回転分配器を省くことがその限りにおいて可能である。したがって、好適には、クリーンルームからの空気が、冷却空気としてクリーンルームに戻るという循環の型が発生する。好適には、出口窓を冷却するために使用される空気が、クリーンルームに戻る。

好適には、容器は、例えば、プラスチックボトルまたはプラスチックプリフォームなど、プラスチック容器である。特に、好適には、容器は、プラスチックプリフォームである。

言い換えれば、クリーンルーム内の滅菌空気または滅菌機器の絶縁体が、出口窓、または滅菌装置の膜を冷却するために使用される。

好適には、出口窓を冷却するためのガス流が、最初にクリーンルームから抜取られ、次いで、クリーンルームに再導入される。このようにして、特にいくつかの滅菌装置が存在する場合、個々の滅菌装置に好適な分配が行われることが可能であり、そのような分配ユニットがクリーンルームの外側に配置可能である。

しかし、出口窓を冷却するために必要なガス流を完全にクリーンルーム内部に残したままにすることもまた考えられるであろう。

好適な方法では、ガス流が、容器と共に移動する結合ラインによって、少なくとも部分的に導かれる。したがって、例えば、中央ラインは、クリーンルームから滅菌空気を供給され、次いで冷却空気を個々の出口窓に送る環状ラインの形態で提供され得る。

さらに好適な方法では、クリーンルームが、周囲（滅菌されていない）に比較して正圧下に配置されている。しかし、一実施形態では、この流通ガスがクリーンルームから抜取られ、クリーンルームにまた戻されるので、好適には、この正圧はこのガス流によって生成されることはない。

有利なことに、冷却に必要なガス媒体が、少なくとも０．０５バール、好適には少なくとも０．１バール、特に好適には少なくとも０．１５バールの正圧下でクリーンルームに供給される。そのような正圧は、例えば、滅菌ユニットを冷却するために使用され、その領域で、毎分２０リットルの基準体積流量を十分生成することができる。

一般に、ガス流は、滅菌空気流などの空気流であることができる。この場合、滅菌空気の大気がクリーンルーム内に存在する。しかし、例えば、窒素大気などの他のガスの大気をクリーンルーム内に供給することも可能であろう。

さらに好適な方法では、出口窓を冷却するためにクリーンルームから取り出された空気、または出口窓を冷却するために使用されるガス流が、圧縮される。この目的のために、圧縮機が、例えば、移動または回転する機械部品上に、および特にクリーンルームの外側に配置可能である。

さらに、この圧縮機の機能テストによって、十分な冷却空気が存在するかどうかを決定することもできる。次いで、好適には、出口窓に供給される体積流量が測定される。ここで、体積流量が十分ではないことが発見される場合、対応する滅菌装置はスイッチを切られて、このようにして費用のかかる出口窓を保護することも可能である。特に好適には、機能テストが、圧縮機の下流にある圧力センサ（簡単な）によって実施される。

冷却空気が、外部からシステムにもはや供給される必要がないので、例えば、システムの無菌化をより困難にするライン通路、および長いライン流路に対して必要になる構造上複雑な照射保護手段の必要もなくなる。冷却空気を供給するためのその媒体回転分配器もまた、省くことができる。加えて、その圧縮機の機能テストによって、十分な冷却空気が存在するかどうかを決定することができる。例えば、質量流量メータ、または流量スイッチによる複雑な監視もまた省くことができる。したがって、有利なことに、圧縮機は、出口窓に供給される体積流量を監視する働きもする。

好適には、滅菌状態中（特に作業操作の外側で）、滅菌媒体大気（例えば、Ｈ_２Ｏ_２大気）下にクリーンルームを設定することも可能であり、有利なことに、この大気を上述の圧縮機を介して導くことができ、したがって、この冷却空気流路を滅菌するためにも使用可能である。

好適には、クリーンルームから取り出された空気（または一般的に抽出されたガス媒体）は、個々の出口窓に供給される前に、調節され、特に冷却される。従来技術から周知の熱交換器は、この空気を冷却するために使用可能である。

さらに、このガス媒体が、いくつかの冷却組立体によって冷却されることが可能であろう。いくつかの冷却組立体は、連続して配置可能であり、および／または代理機能を果たすように設計可能である。加えて、そのような冷却組立体は、異なる技術的な法則に従って作動することができ、例えば、少なくとも１つの熱交換器、および少なくとも１つのペルチェ素子を冷却のために設けることができる。さらに有利な実施形態では、ガス媒体を調節し、特に冷却するための少なくとも１つの装置が容器と共に移動し、または特に好適には、クリーンルーム壁の移動部分上に配置される。

本発明は、さらに、所定の搬送経路に沿って容器を搬送する搬送装置を備える、容器を滅菌するための機器を目的としている。さらに、その機器は、搬送中に、搬送されるプラスチック容器を取り囲むクリーンルームを備え、このクリーンルームが、少なくとも１つの壁によって周囲から隔離されている。さらにこの装置は、電荷担体を生成する電荷担体生成ユニットを有し、電荷担体が出口窓を介して装置の筐体から前記電荷担体を発射することができる出口窓を有する滅菌装置を備える。さらに、滅菌装置が、この出口窓を調節するための調節装置、および特に冷却装置を備え、この冷却装置が、次いで、ガス媒体を出口窓に吹付けて接触させるガス接触装置を備える。

本発明によると、装置が、クリーンルームから出口窓に冷却のためにガス媒体を供給する供給装置を備える。有利なことに、クリーンルームからのガス媒体は、唯一出口窓を冷却するために使用される。

したがって、出口窓を冷却する働きをする空気がクリーンルームから抜取られる装置を提案する。本明細書で提案する手順、または装置の対応する実施形態のさらなる利点は、供給される体積流量が再び抜取られるので、プラントの空気の均衡状態が改善されるということである。必要であれば、本発明の意図する範囲内で、無菌空気流がクリーンルーム内部で生成可能であって、無菌空気がクリーンルームから下流で抽出され、再びクリーンルームに頂部で導入されて出口窓を冷却する構成となる。

有利なことに、この供給装置は少なくとも１つの結合ラインを有し、この結合ラインの一方の端部がクリーンルームに開いている。

有利なことに、搬送装置は、回転可能な搬送装置を有する。その滅菌装置の多数がこの回転可能な搬送装置上に配置され得る。有利なことに、個々の滅菌装置は、それぞれ出口窓に向かって生成される電荷担体を加速する加速装置を有する。

さらに有利な実施形態では、クリーンルームを正圧下に置く加圧装置を有する。この正圧によって、出口窓を冷却するために十分な冷却空気を提供する働きもすることができる。さらに有利な実施形態では、この装置は、クリーンルームから到達する空気またはガス流を圧縮する圧縮機装置を有する。有利なことに、この圧縮機装置は、クリーンルームの外部に配置されている。

さらに、特に圧縮機装置の機能から冷却空気の通過流量を決定する検出ユニットを提案することもまた有利である。しかし、クリーンルームから取り出されるガスの通過流量を決定する感知装置または検出ユニットを追加して設けることもまた可能であろう。

さらに有利な実施形態では、滅菌装置は、棒状本体を有し、その本体の端部に出口窓が配置されている。この棒状本体は、滅菌されるべき容器の内部に挿入されて、容器の内壁を滅菌することができるように形成可能である。有利なことに、滅菌装置、またはこの棒状本体は、容器の内部に導入されることができ、冷却空気をこの棒状本体の下端部に搬送する冷却空気通路を有する。

したがって、例えば、この棒状本体の筐体は、冷却空気を出口窓に供給する働きをする環状間隙を有することができる。この環状間隙は、再び、少なくとも２つの、好適には、少なくとも３つの出口開口を有することができ、その出口開口を通って冷却空気が出口窓に導かれ、出口窓を冷却する。有利なことに、ここで、冷却空気が滅菌装置の区域内で偏向され、その結果、冷却空気は、外側から、または斜めに出口窓に衝突する。

有利なことに、空気流路全体が、特に出口窓の出口までも、滅菌可能である。

有利なことに、その供給装置は、クリーンルームの外側に少なくとも部分的に配置される結合ラインを有する。有利なことに、この結合ラインは、移動可能に配置され、有利なことに、搬送装置、または容器を搬送する搬送装置と共に移動する。

さらに有利な実施形態では、クリーンルームが、互いに対して好適には移動可能である少なくとも２つの壁によって境界を定められている。したがって、例えば、ウォーターロックなど、水封の形態などの封止装置を設けることができ、その封止装置は、互いに対して移動可能な２つの壁を相互に封止する。別法として、および特に好適には、封止装置は、例えば、抽出チャネルの形態のドライ（ｄｒｙ）「グレイルーム（ｇｒｅｙ ｒｏｏｍ）」として形成される。したがって、有利なことに、湿り空気の電子衝撃によって亜硝酸の形成が抑制される。

有利なことに、その結合ラインが、クリーンルームの境界を定める移動壁上に配置されている。

さらに有利な実施形態では、この装置は、クリーンルームから抜取られ出口窓に供給される空気またはガス流を調節する調節装置、および特に冷却装置を備える。特にこの調節装置は、冷却空気を冷却する。例えば、この調節装置は、熱交換器であってよい。有利なことに、この熱交換器は、中央ラインに配置され、空気が、熱交換器の下流のみにある個々の滅菌装置に分配される。

有利なことに、この調節装置もまたクリーンルームの外側に配置される。

さらに有利な実施形態では、少なくとも１つのバルブ装置、および／または少なくとも１つの制御装置が設けられ、それによって、その結合ライン内にガス媒体を供給することを制御することができる。したがって、所望であれば、結合ラインへの供給がスイッチで停止され得る（例えば、無菌化する目的で）。

さらに有利な実施形態では、ガス状滅菌媒体もまた、クリーンルームに供給可能であり、好適にはこのガス状滅菌媒体が、その結合ラインにもまた供給可能である。

さらに有利な実施形態では、この装置は、クリーンルーム内部に配置されている機器の要素用の滅菌装置を備える。したがって、例えば、吹付け接触装置を、移動式、または固定式、あるいは回転式または固定式部品上に設けることができ、洗浄用物質を前記要素に吹付ける働きをすることができる。

添付の図面から、さらなる利点および実施形態がわかる。

本発明の滅菌機器の斜視図である。 本発明の個々の滅菌装置の概要図である。 本発明の図２に示す滅菌装置の下方部分の図である。 従来技術による機器の図式的描写である。 本発明の配置の簡単な図式的描写である。 本発明の構成のより詳細な図である。

図１は、容器を滅菌するための機器５０の簡単な斜視図を示す。複数の滅菌装置１が配置されている回転可能な搬送装置１６が設けられている。したがって、この搬送装置１６は、容器１０を運搬するための運搬装置の一部を構成する。有利なことに、搬送装置を駆動する駆動装置が、以下に詳細に説明するクリーンルーム２０の外部に配置されている。

ここで、これらの滅菌装置１は棒状本体６をそれぞれ備え、棒状本体６内で、電荷担体が下方端部に配置される出口窓（図示せず）に導かれる。これらの棒状本体６は、筐体としても形成され、口部１０ａを介して容器１０内に導入され得る。図１では、容器としてプラスチックボトルが図示されているが、しかし、本明細書で説明する機器および方法は、特にプラスチックプリフォームの滅菌（内部の）に適している。

参照符号６２は、移動装置に関係しており、その下端部に容器１０を保持するための保持装置５２が設けられている。ここで、この保持装置は、容器の口部領域１０ａ、特にキャリアリングの下方を掴む。この移動装置６２は、図１に示すように、容器を持ち上げ、それによって噴射指状片６を容器１０の内部に導入する。

図２は、滅菌装置１の簡単な概略図を示す。この滅菌装置１は、繰り返しになるが、電荷担体生成装置２、および噴射指状片または筐体６内の電荷担体を出口窓１２の方向に加速する加速装置４（図式的に描写する）を有する。この出口窓１２は、特に好適には５〜２０μｍの厚さを有するチタン製窓であることが好ましい。

図３は、噴射指状片または筐体６内の下方部分、特に冷却のための装置を示す。ここで、少なくとも１つの冷却空気通路６６が設けられて、冷却空気を出口窓１２の方向に導く。さらに、ここで、偏向装置６８が設けられ（単に図式的に示す）、偏向装置６８は、冷却空気を出口窓１２に導く。ここで、噴射指状片は、内側ハウジング６４、および外側ハウジング６３を有し、冷却空気の流路がハウジング６３とハウジング６４との間に形成される。

図４ａは、従来技術による装置を示す。この図は、繰り返しになるが、クリーンルーム２０の概略図を示し、クリーンルーム２０の内部に個々の噴射指状片６が配置され、容器（図示せず）が運搬される。さらに、例えば、加速装置、および電荷担体生成装置など、滅菌装置の部品がクリーンルーム２０の外部に配置されている。ここで、個々の滅菌装置１が円形コンベヤ上に配置されているので、冷却空気は、回転分配装置１０２を用いて供給ライン１０４経由でプラントの回転部分１０６に供給されなければならない。ろ過後の滅菌空気が、円形コンベヤ内の個々の滅菌装置に分配される。ここで、参照符号１０６は、より具体的にはプラントの回転部分を指し、しかし、それはクリーンルーム２０の外側に配置されている。参照符号１０８は、滅菌空気源を示す。

図４ｂは、本発明による構成の概略図を示す。ここで、冷却空気が回転分配装置を介して外部から供給されるのではなく、しかし、冷却空気はクリーンルーム２０から抜取られ、次いで圧縮機３４および冷却装置３２を介して案内されて、個々の滅菌装置１に分配されるようになることが明らかである。参照符号１４は、冷却空気を個々の出口窓に供給する働きをする供給装置を全体的に示す。参照符号３６は、クリーンルームへの開口を示し、その開口を介して滅菌空気をクリーンルーム２０から抜取ることができる。ここで、数個のそのような開口を設けることもまた可能であろう。さらに、開口からつながるライン内で、逆止弁、または同様の弁を設けることができ、それによって空気がクリーンルーム２０内に逆流することを防止する。

図５は、本発明による機器５０のより詳細な図を示す。ここで、搬送装置または運搬装置１６が示され（ここでは、壁も形成する）、運搬装置１６は、ここでは、回転軸Ｄに対して回転を生成する駆動装置５８を有する。運搬装置１６上に複数の持上装置６２が設けられ、持上装置６２は、個々のプラスチックプリフォーム１０を回転軸Ｄの方向に持ち上げ、または下ろすことができる。これらの持上装置が電気モータ駆動装置であることが考えられる。さらに、油圧式、空気式、または磁気の駆動装置、あるいはさらに持上げ湾曲部を有することが考えられる。これらの持上装置が少なくとも部分的にクリーンルーム２０の外部に配置されることもまた可能である。

さらに、個々の滅菌装置１は、繰り返しになるが、これらの持上装置６２上方に配置され、その滅菌装置が取り付けられる壁２２もまた、クリーンルーム２０の境界を形成する。ここで、この壁２２は、固定壁２４に対して回転する。参照符号２５は、回転壁２２を固定壁２４に対し封止する封止装置を指す。参照符号６９は、個々の滅菌装置１を有するキャリア壁２２にも回転運動を伝達する働きをする中央シャフトを示す。棒状本体６は、ここで、クリーンルーム２０の内部に定常的に突出し、好適には、搬送装置１６上に固定して配置される。

参照符号７２は、プラスチックプリフォームを運搬装置１６に供給する星形供給体などの供給装置を示し、参照符号７４は、対応する取出し装置を示す。

冷却空気は、ライン１５を介してクリーンルーム２０から抜取られ、圧縮機装置３４によって圧縮され、次いで上述のように、個々の滅菌装置１に供給される。参照符号３２は、上述のように、冷却空気を冷却するための冷却装置を示す。

参照符号９０は、全体的に、滅菌室に滅菌空気を供給することができる加圧装置を指す。この加圧装置９０は、好適にはクリーンルーム２０の固定壁２４内に開いており、したがって、クリーンルーム２０に滅菌空気を供給することができ、好適にはクリーンルーム２０を正圧下に置くことができる供給ライン９２を有することができる。参照符号９４は、ＨＥＰＡフィルタなど、滅菌空気を生成するためのろ過装置を示す。好適には、このろ過装置もまた固定的に配置されている。参照符号９６は、圧縮機などの空気源を示す。

出願人は、従来技術に対して新規な本発明の本質として、本出願書類で個別に、または組み合わせて言及するすべての特徴を請求する権利を有する。

１ 滅菌装置
２ 電荷担体生成装置
４ 加速装置
６ 棒状本体、噴射指、またはハウジング
１０ 容器、プラスチックプリフォーム
１０ａ 口部
１２ 出口窓
１４ 供給装置
１５ ライン
１６ 回転可能な搬送装置、運搬装置
２０ クリーンルーム
２２ 移動壁
２４ 固定壁
２５ 封止装置
３２ 冷却装置
３４ 圧縮機装置
３６ 開口
５０ 滅菌機器
５２ 保持装置
５８ 駆動装置
６２ 移動装置、持上装置
６３ 外側ハウジング
６４ 内側ハウジング
６６ 冷却空気通路
６８ 偏向装置
６９ 中央シャフト
７２ 供給装置
７４ 取出し装置
９０ 加圧装置
９２ 供給ライン
９４ ろ過装置
９６ 空気源
１０２ 回転分配器（従来技術）
１０４ 供給ライン（従来技術）
１０６ プラントの回転部分（従来技術）
１０８ 滅菌空気源（従来技術）
Ｄ 回転軸

Claims (12)

1. 容器（１０）を滅菌するための方法であって、前記容器（１０）が、クリーンルーム（２０）を通って所定の搬送経路に沿って運搬され、前記クリーンルーム（２０）が、少なくとも１つの壁（２２、２４）によって周囲に対して境界を定められ、前記容器（１０）が電荷担体の発射によって少なくとも部分的に滅菌され、前記電荷担体が生成され、滅菌装置（１）の出口窓（１２）を介して前記容器に到達すると共に、前記出口窓（１２）がガス流によって冷却される方法であって、
   前記出口窓（１２）を冷却するために流れる前記ガス流を、前記クリーンルーム（２０）から抜取り、
   前記ガス流が、前記容器（１０）と共に移動する結合ライン（１４）によって少なくとも部分的に案内されることを特徴とする方法。
2. 前記出口窓（１２）を冷却するための前記ガス流を最初に前記クリーンルーム（２０）から抜取り、次いで、前記クリーンルーム（２０）に戻るように案内することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記クリーンルーム（２０）が、前記周囲と比較して正圧下に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 前記出口窓（１２）を冷却するために必要な前記ガス流が、少なくとも０．０５バールの正圧下で前記クリーンルーム（２０）に供給されることを特徴とする請求項１から請求項３の少なくとも一項に記載の方法。
5. 前記出口窓（１２）を冷却するために必要な前記ガス流が、少なくとも０．１０バールの正圧下で前記クリーンルーム（２０）に供給されることを特徴とする請求項１から請求項３の少なくとも一項に記載の方法。
6. 前記出口窓（１２）を冷却するために必要な前記ガス流が、少なくとも０．１５バールの正圧下で前記クリーンルーム（２０）に供給されることを特徴とする請求項１から請求項３の少なくとも一項に記載の方法。
7. 前記出口窓（１２）を冷却するために前記クリーンルーム（２０）から抜取られた前記ガス流が圧縮されることを特徴とする請求項１から請求項６の少なくとも一項に記載の方法。
8. 所定の搬送経路に沿って容器（１０）を搬送する搬送装置（１６）と、前記搬送されるプラスチック容器（１６）をその搬送中に取り囲むクリーンルーム（２０）とを備える、容器（１０）を滅菌するための機器（５０）であって、前記クリーンルーム（２０）は少なくとも１つの壁（２２、２４）によって周囲から隔てられ、電荷担体を生成する電荷担体生成ユニット（２）と、筐体（６）から前記電荷担体を出す出口窓（１２）とを有する滅菌装置（１）を備え、前記滅菌装置（１）が、前記出口窓（１２）を冷却するための冷却装置（１６）をさらに備え、前記冷却装置（１６）が、ガス流を前記出口窓（１２）に連続的に接触させガス接触装置（１８）を備える、機器（５０）であって、
   冷却のための前記ガス流を前記クリーンルーム（２０）から前記出口窓（１２）に供給する供給装置（１４）を備え、
   前記ガス流が、前記容器（１０）と共に移動する結合ライン（１４）によって少なくとも部分的に案内されることを特徴とする機器。
9. 前記結合ライン（１４）が、少なくとも部分的に前記クリーンルーム（２０）の外側に配設されることを特徴とする請求項８に記載の機器。
10. 前記クリーンルーム（２０）が、互いに対して移動可能である少なくとも２つの壁によって境界を定められていることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の機器。
11. 前記結合ライン（１４）が、前記クリーンルーム（２０）の境界を定める移動壁（２２）上に設けられていることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の機器。
12. 前記クリーンルーム（２０）から抜取られて前記出口窓（１２）に供給される前記ガス流を調節する調節装置（３２）を備えることを特徴とする請求項８から請求項１１の少なくとも一項に記載の機器。
    

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