JP6594326B2 - キャップ殺菌 - Google Patents

Description

本願開示は、複数のキャップ又は蓋を殺菌するためのキャップチャンバ及び複数のキャップを殺菌する方法に関する。

殺菌された包装容器内への商業的に殺菌した製品の充填の際に、包装容器の全ての構成要素が殺菌されることは重要である。「全ての構成要素」とは、我々は、特定の表面が殺菌されるべきであることを少なくとも最低限の要件として、包装容器の内容物がアクセスを有することができる表面を有する全ての構成要素について言及する。幅広い観点において、そのような構成要素を完全に殺菌すること、又は、包装容器の内容物と接触した状態になるであろう表面において含まれたものより大きな領域を少なくとも殺菌することが所望されることができる。一の理由は、再汚染の発生、つまり、殺菌していない領域から殺菌した領域への汚染物質の移動を防止することであってもよく、他の理由は、汚染物質が他の殺菌領域に入ることを妨げることであってもよい。

本願開示において、「殺菌した」との用語は、頻繁に使用される。最も多い用途のために、その規定は、「商業的に殺菌した」との規定に一致させる。全ての用途のために、その規定は、「用途の目的にとって十分な殺菌状態」及び「殺菌」との規定に一致させるであろう。同様に、それは、「殺菌した状態まで殺菌剤での処理」として規定されてもよい。

この目的を達成するために、本願発明は、複数のキャップを殺菌するための装置及び方法に関する。本願明細書で使用されるように、複数のキャップは、例えばスクリュー式キャップ、スナップ式キャップ、スポーツキャップ（sports caps）、及び、キャップと包装容器の一部とを備える蓋構成などの様々な種類の蓋構成を含むように意味しており、この点は、図面を参照して詳細な説明においてより詳細に記載されるであろう。

一の態様によれば、本願開示は、キャップ入口及びキャップ出口を有する殺菌チャンバと、前記殺菌チャンバを通じて複数のキャップを案内するためのガイド手段と、を備えるキャップ殺菌装置に関する。キャップ殺菌装置は、前記殺菌チャンバ内に殺菌剤を注入するためのノズルと、前記殺菌チャンバから気体の排出のための少なくとも２つの排出口と、をさらに備えている。

一又は複数の実施形態によれば、ノズルは、複数のキャップの開放端部に向けて気体状の殺菌剤を注入するように配置されてもよい。

一又は複数の実施形態において、第１の排出口はキャップ入口内に配置されており、第２の排出口はキャップ出口内に配置されてもよい。

複数のキャップは断続的な方法で前方にインデックス付けされるように配置されることができると同時に、ノズルは殺菌剤の連続的な流れを提供するために配置される。

バルブは、ノズルと気化器との間で、ノズルの上流に配置されてもよく、ノズルは、ノズルの代わりに排気マニホールド内へ気化器からの流れを選択的に再方向付けることができる。

ノズルは、殺菌チャンバ内の濃度が容積に対して２５％未満で変化するように、殺菌剤の量を提供するために配置されてもよく、当該容積は、第１の排出口及び第２の排出口によって規定されており、その２５％の濃度は前記容積内の最少濃度と比較された最大濃度として見なされる。

いくつかの実施形態において、殺菌剤は、過酸化水素、又は、一の成分が過酸化水素である複数の成分の混合物を備えてもよい。他の例示は、過酢酸（ＰＡＡ）及びその化合物あるいは他の殺菌薬又は殺菌剤を含んでもよい。

第２の態様によれば、本願発明は、複数のキャップを殺菌する方法に関する。

殺菌装置の断面側面図を示す図又はその少なくとも概略図である。 キャップの詳細図である。 包装容器の概略側面図である。

図１は、殺菌チャンバ１０１を有する殺菌装置１００の概略的断面図である。殺菌装置１００は、その一の側面から示される。複数のキャップ１０２は、殺菌チャンバ１０１を通じてガイド手段１０４に追従するように配置される。複数のキャップ１０２は、キャップ入口１０６を介して入り、キャップ出口１０８を介して出ていく。本実施形態において、複数のキャップ１０２は、重力により供給されており、キャップ１０２が殺菌チャンバ１０１の下流にあるガイド手段１０４から取り除かれると、キャップ１０２の全体的なラインは、一段下流に増やされる。下流への複数のキャップ１０２の除去は、複数のキャップのラインからキャップ適用装置又は他の処理ステップへキャップ１０２を移動させるステップにおいて実施されてもよい。複数のキャップは、他の実施例において、後の使用ために待機するための格納場所に方向付けられてもよい。複数のキャップの一つずつの除去は、複数のキャップの断続的なモーションパターンを発生させるであろう。本願明細書に開示されるような殺菌装置１００は、他の実施形態において、連続的なモーションパターンに基づいてもよい。さらに、他の種類の駆動装置を配置することは予測でき、重力の使用は依然として単純化及び殺菌チャンバ１０１の内部の複雑ではない構成を保証する。

殺菌チャンバ１０１の内部には、チャンバ１０１内に過酸化水素を注入するように配置された過酸化水素ノズル１１０が存在する。ノズル１１０は、複数のキャップ１０２に向けて過酸化水素を注入するようにさらに配置される。特に、ノズル１１０は、例えばキャップの全ての部分に完全に到達するように、特定のキャップ位置を取り囲む領域に向けてスプレーを注入するように、且つ当該領域に影響を与えるように配置されてもよい。殺菌剤が気体の形態で注入されることが好ましい。この理由のために、ノズル１１０の上流に配置された気化装置が存在する。限定しない例示として、気化装置の温度が２１０℃であってもよく、一の特定の実施形態のために、消費量（consumption）は、０．７ｌ／ｈの過酸化水素（容積で３％の濃度）及び約８０ｌ／分の空気の添加を含む。それらのパラメータは全て、好ましい殺菌レベル及び殺菌チャンバの寸法などに応じて変わってもよい。

排出口１１２、１１４は、キャップ出口１０８及びキャップ入口１０６それぞれに配置される。排出口は、大気に解放された過酸化水素の量が、分解装置（destruction device）（図示されない）に導いている排気マニホールドへ過酸化水素を抜き出すことによって、絶対最小値に維持される、又は完全に避けられることを確実にする。過酸化水素又は他の殺菌剤が殺菌チャンバから出ていくことを防止するために、圧力下、つまり接近した周囲より低い殺菌チャンバの内部の圧力を必ず有することよりむしろ、本願の殺菌チャンバ１０１は、キャップ入口１０６及びキャップ出口１０８の各領域において局所的にガスの流れをある程度制御する。それ故に、排出口１１２、１１４は、殺菌チャンバ１０１内へのガス通路及び殺菌チャンバ１０１から外部へのガス通路を効果的に防ぐ。さらに、殺菌チャンバ１０１の空気を含有する殺菌剤は、キャップ入口１０６及びキャップ出口１０８の両方に向けて引き寄せられており、このことは、キャップがキャップ入口１０６を通じて入るとすぐに、殺菌処理が開始するであろうことを意味する。殺菌スプレーの衝突領域を通過するときに、キャップ１０２は、殺菌剤の最大投入量を体験するであろう。その後、濃度は徐々に減少することができ、キャップ１０２がキャップ出口１０８を通じて殺菌チャンバ１０１から出るまで維持されることができる。複数のキャップ１０２がそれらの開放端部が過酸化水素ノズル１１０に向けて方向付けられた状態で殺菌チャンバ１０１を通過することが強調されてもよい。本願の設定による効果は、殺菌チャンバ内で殺菌剤の略高くされた濃度が存在することであり、それによって、ノズル１１０によって提供された殺菌剤スプレーが直接的に到達しない表面が、適切な殺菌が可能になる殺菌剤のそのような高い濃度にさらされることである。その結果として、ノズル１１０の目的は、単にキャップ１０２の内側に適切な量の殺菌剤を供給するのみならず、殺菌チャンバ全体内の適切な濃度を確実にすることである。本実施形態において、ノズル１１０は、ノズルが特定のキャップ位置と位置合わせられる方法で配置される。このことは、殺菌チャンバを通じて複数のキャップが徐々に移動すると、それらのキャップが全て一の位置で殺菌ノズル１１０に対面しており、スプレーがキャップ１０２の内側に方向付けられるであろうことを意味する。

適用後、キャップ１０２の表面温度が増大するにつれて、液化した殺菌剤は、最小限の量の殺菌剤が複数のキャップを介して殺菌チャンバから離れるように気化することを開始するであろう。さらに、殺菌チャンバの流れ均衡は、出口及び入口それぞれを通じて入る周囲空気の流れが存在するためであろう。この空気が最も近い排出口を通じて出ていくけれども、殺菌剤が周囲に出ていくことを防止する機能を更に満たすであろう。熱源は、本実施形態において、加熱された殺菌剤スプレーのみであり、複数のキャップは、キャップ殺菌装置に供給される前に、特定の温度で貯蔵されることによって調整される。可制御性を増加する必要がある場合には、本願の場合は、複数のキャップ又は殺菌装置を調整するために、加熱装置（又は冷却装置）を使用する可能性を排除しない。

さらなる効果として、殺菌剤の濃度は殺菌チャンバ１０１の制約内で、図１においてドット領域によって示されるように少なくとも第１の排出口１１２及び第２の排出口１１４によって規定された容積内で、均一に分散されるであろう。ドット領域の境界は、正確に解釈されるべきではない。特に、排出口の近くのキャップの周りの流れは、少し変更することが可能であるが、規定された領域内における殺菌剤の濃度の変化が２５％未満である可能性がある場合に、主な変化が境界で形成される。殺菌剤を含まない周辺空気がキャップ入口及びキャップ出口内に引き込まれ、且つ排出口１１２及び１１３それぞれにまっすぐ引き込まれる場合があるので、境界の外側では、殺菌剤の濃度は無関心（negligent）であってもよい。その目的のために、本装置は、殺菌チャンバ１０１内で殺菌されたキャップ１０２の全てのアクセス可能な表面の局所的な殺菌を提供する、殺菌剤の全体的に増加した濃度と組み合わせた殺菌剤の直接的なスプレーによる殺菌を提供する。

殺菌チャンバ１０１の内側で殺菌剤の所望な濃度を維持するために、連続的な手段で殺菌剤がノズル１１０から出ていることが望ましい。殺菌チャンバの下流の予期しない停止が起こった場合には、バルブ１１６は、ノズル１１０を通じて殺菌チャンバ内に向けるというよりも、殺菌剤の流れを排気マニホールド１１３に直接的に方向付けるように切り替えることができる。そのような場合において、切り替えを実行するためのバルブへの信号は、制御ユニットからもたらされるが、その詳細は、本装置を説明するのに関連性がない。

ガイド手段１０４は、殺菌チャンバを通じたそれらの移動中に複数のキャップ１０２を局在するように、配置される。その主な目的を果たしながら、それらは、複数のキャップ１０２の過度の量を覆うこと（カバーすること）を避けるべきである。なぜならば、そのことは適切な殺菌を阻止する場合があるからである。また、ガイド手段１０４は、複数のキャップ１０２と殺菌チャンバ１０１の後壁との間の距離、つまり、複数のキャップと過酸化水素ノズル１１０に対して離れている壁との間の距離を維持するために配置される。この目的は、過酸化水素を各キャップの全ての表面に到達させることを可能にするためである。その目的のために、一般的な条件で殺菌剤の凝集点以下である温度でキャップ入口１０６を通じて複数のキャップを導入することは好ましい。この方法において、殺菌剤は、キャップ又は蓋１０２の全ての表面で凝縮するであろう。本実施形態において、ガイド手段は、円形断面を有する複数のレール１０４を備えているが、当業者にとって他の選択肢は容易に利用可能とされるべきである。

図２は、ガイド手段１０４の長手方向軸における図面、つまり、ガイド手段がどのように配置されているのかの一例を図示している、図１の上方から見た部分図である。示された特定の設置において、キャップ１０２は、長手方向軸（キャップの回転対称の軸に対して平行に延在する軸）に沿って回転させることができる。図２に示されるように、キャップ１０２の一方の側に配置された複数のガイドレール１０４が存在する。このことは、他方の側に関してこの側を破壊する摩擦力を引き起こす場合があり、当該摩擦力は、キャップが殺菌チャンバ１０１を通じて移動するにつれて回転運動を引き起こすことができる。回転に起因して、キャップのより多くの表面は過酸化水素スプレーに完全にさらされるであろう。それらのキャップが殺菌チャンバ１０１を通じて移動するにつれて、キャップの回転を達成する複数の方法が明らかに存在する。他方の側より一方の側により多くの摩擦を生み出す一般的なアプローチは、単純化した効率的な方法である。例えば回転のための個別駆動に基づくさらなる他の方法も、原理上は可能であるだろう。

図２のより詳細な図を参照しながら、キャップとの用語が本願の説明において使用されるものの、且つ殺菌されているアイテムが実際に、規定に従ってキャップであるものの、蓋構成が、要約の部分で述べているように、図２に示された実施形態との関連でより適している場合があることに触れる価値があってもよい。単純化のために、「キャップ」は、全てのそのような蓋構成を指定するために使用される。図２に示された蓋構成を説明するために、キャップ１０２及びネック部の一部は、ねじ山が切られたネック部１１８及び取付フランジ１２０を含んでいる。そのような取付フランジは、蓋構成を包装容器に取り付ける場合に使用されることができる。図３に示されるような包装容器１２２は、包装積層スリーブ１２４、例えば一般的に使用されるようにプラスチック層および紙層を備える包装積層体から製造された包装積層スリーブ１２４を備えることができる。スリーブ１２４は、蓋構成に直接的に溶着されることができ、２つの構成要素はまた、プラスチック肩部分１２６を介して接続されることができる。そのような包装容器の例示は、テトラエベロ（登録商標）アセプティックとの名称の下で商品化されたものである。さらなる他の実施形態において、参照符号１２０は、包装積層体の平坦な部品又は折り畳まれた部品に蓋構成を取り付けるために使用されてもよい。この後者の包装容器の例示は、テトラレックス（登録商標）、テトラジェミーナ（登録商標）アセプティック、テトラブリック（登録商標）アセプティック等の名称の下で本出願人によって商品化されたものであってもよい。

１００ 殺菌装置
１０１ 殺菌チャンバ
１０２ キャップ
１０４ ガイド手段
１０６ キャップ入口
１０８ キャップ出口
１１０ ノズル
１１２ 第１の排出口
１１３ 排気マニホールド
１１４ 第２の排出口
１１６ バルブ
１１８ ネック部
１２０ 取付フランジ
１２２ 包装容器
１２４ 包装積層スリーブ
１２６ プラスチック肩部分

Claims (8)

1. キャップ入口（１０６）及びキャップ出口（１０８）を有する殺菌チャンバ（１０１）と、
   前記殺菌チャンバ（１０１）を通じて複数のキャップ（１０２）を案内するためのガイド手段（１０４）と、
   前記殺菌チャンバ（１０１）内に気化器からの殺菌剤を注入するためのノズル（１１０）と、
   前記キャップ入口（１０６）内に配置され、排気マニホールドへ前記殺菌剤を抜き出す第１の排出口（１１２）と、
   前記キャップ出口（１０８）内に配置され、前記排気マニホールドへ前記殺菌剤を抜き出す第２の排出口（１１４）と、
   前記ノズル（１１０）と前記気化器との間に配置され、制御システムからの入力に基づいて、前記ノズル（１１０）に前記殺菌剤を供給する代わりに、前記気化器からの前記殺菌剤の流れを前記排気マニホールドに方向付けるように切り替えるバルブ（１１６）と、
   を備える、キャップ殺菌装置。
2. 前記ノズル（１１０）は、前記複数のキャップ（１０２）の開放端部に向けて気体状の殺菌剤を注入するように配置されることを特徴とする請求項１に記載のキャップ殺菌装置。
3. 前記複数のキャップは断続的に供給され、前記ノズルが殺菌剤の連続的な流れを提供するように配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のキャップ殺菌装置。
4. 前記第１の排出口（１１２）及び前記第２の排出口（１１４）は境界を規定しており、前記境界の外側では、殺菌剤の濃度は無視できるほどである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のキャップ殺菌装置。
   装置。
5. 前記ノズルは、前記殺菌チャンバ（１０１）内の濃度が容積に対して２５％未満で変化するように、殺菌剤の量を提供するために配置され、当該容積の境界は、前記殺菌チャン（１０１）、前記第１の排出口（１１２）、及び前記第２の排出口（１１４）によって規定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のキャップ殺菌装置。
6. 前記殺菌剤は過酸化水素であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のキャップ殺菌装置。
7. 前記キャップ殺菌装置は、前記複数のキャップが前記殺菌チャンバを通じて移動するにつれて、前記複数のキャップに回転を付与するように構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のキャップ殺菌装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のキャップ殺菌装置を使用することによって複数のキャップを殺菌する方法であって、
   殺菌チャンバを通じて複数のキャップを断続的に供給するステップと、
   ノズルを介して注入された殺菌剤に前記複数のキャップを連続的にさらすステップと、
   を備え、
   前記方法は、前記殺菌チャンバの前記キャップ入口及び前記キャップ出口のそれぞれに位置した２つの排出口を介して前記殺菌チャンバから排気するステップをさらに備えることを特徴とする、キャップを殺菌する方法。

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