JP7271636B2

JP7271636B2 - 容器殺菌装置及び殺菌ガスの殺菌効果判定方法

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Publication number: JP7271636B2
Application number: JP2021172489A
Authority: JP
Inventors: 喬俊伊藤; 智久保
Original assignee: Suntory Holdings Ltd
Current assignee: Suntory Holdings Ltd
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2021-10-21
Publication date: 2023-05-11
Anticipated expiration: 2037-07-31
Also published as: JP2022023158A

Description

本発明は容器殺菌装置及び殺菌ガスの殺菌効果判定方法に関する。

従来、飲料、食料等の内容物が充填される容器を内容物の充填前に殺菌することが知られている。特許文献１、２に記載された容器殺菌装置では、過酸化水素を含む殺菌ガスを容器に噴射することで容器を殺菌する。

容器に噴射される殺菌ガスの流量が少ないと、容器に供給される過酸化水素の量も少なくなり、殺菌ガスの殺菌効果が低下する。このため、特許文献１に記載された容器殺菌装置では、殺菌ガスの噴射状態が検出装置によって検出される。また、特許文献２に記載された容器殺菌装置では、過酸化水素ガス濃度が検出される。

特開２００６－１１７２５６号公報特開２０１４－２０８２６号公報

しかしながら、特許文献１、２は、殺菌ガス中の過酸化水素濃度と殺菌ガスの殺菌効果との関係について何ら言及していない。容器殺菌装置が長時間作動されると装置トラブルのリスクが高まり、殺菌ガス中の過酸化水素濃度が低下し、これに伴って殺菌ガスの殺菌効果が低下する恐れがある。

殺菌ガスの殺菌効果が所定値未満となると、殺菌ガスの殺菌効果が不足し、容器に内容物が充填された後の製品検査により、容器が正常に殺菌されていない製品が発見される懸念がある。この場合、それまでに製造された商品の全量廃棄、全ての装置の点検等を行う必要があるため、生産効率が大きく低下する。

そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、容器殺菌装置において殺菌ガス中の過酸化水素濃度の低下によって殺菌ガスの殺菌効果が不足していることを検出することを目的とする。

上記課題を解決するために、第１の態様では、過酸化水素を含む殺菌ガスを生成する殺菌ガス生成装置と、殺菌ガスを容器に噴射するガスノズルと、殺菌ガス中の過酸化水素濃度を検出する濃度センサと、濃度センサによって検出された過酸化水素濃度に基づいて殺菌ガスの殺菌効果を判定する判定部とを備える、容器殺菌装置が提供される。

第２の態様では、第１の態様において、濃度センサは近赤外線分光光度計である。

第３の態様では、第１又は第２の態様において、判定部は、濃度センサによって検出された過酸化水素濃度が基準値未満である場合に、殺菌ガス生成装置に供給される過酸化水素水溶液の流量を増加させる。

第４の態様では、第３の態様において、判定部は、濃度センサによって検出された過酸化水素濃度が低いほど、殺菌ガス生成装置に供給される過酸化水素水溶液の流量を増加させる。

第５の態様では、第１又は第２の態様において、判定部は、濃度センサによって検出された過酸化水素濃度が基準値未満である場合に、ノズルから容器にエアを噴射する時間を長くする。

第６の態様では、第５の態様において、判定部は、濃度センサによって検出された過酸化水素濃度が低いほど、ガスノズルから容器に殺菌ガスを噴射する時間を長くする。

第７の態様では、第１又は第２の態様において、判定部は、濃度センサによって検出された過酸化水素濃度が基準値未満である場合に、殺菌ガス生成装置からガスノズルに殺菌ガスを移送するエアの流量を減少させる。

第８の態様では、第７の態様において、判定部は、濃度センサによって検出された過酸化水素濃度が低いほど、殺菌ガス生成装置からガスノズルに殺菌ガスを移送するエアの流量を減少させる。

第９の態様では、第１～第８のいずれか一つの態様において、判定部は、殺菌ガスの殺菌効果が不足していると判定した場合、殺菌ガス生成装置からガスノズルに殺菌ガスを移送するエアの流量を減少させる。

第１０の態様では、過酸化水素を含む殺菌ガスを生成する工程と、殺菌ガス中の過酸化水素濃度を検出する工程と、過酸化水素濃度に基づいて殺菌ガスの殺菌効果を判定する工程とを含む、殺菌ガスの殺菌効果判定方法が提供される。

本発明によれば、容器殺菌装置において殺菌ガス中の過酸化水素濃度の低下によって殺菌ガスの殺菌効果が不足していることを検出することができる。

図１は、プラスチックボトルの一つの例を示す図である。図２は、本発明の第一実施形態に係る容器殺菌装置の概略的な平面図である。図３は、殺菌部の一部を示す図である。図４は、殺菌ガス生成装置の概略的な拡大正面図である。図５は、殺菌ガス中の過酸化水素濃度と殺菌ガスの殺菌効果との関係を示すグラフである。図６は、ガスノズルからボトルに殺菌ガスが噴射される様子を概略的に示す図である。図７は、エアノズルからボトルにエアが噴射される様子を概略的に示す図である。図８は、温水ノズルからボトルに温水が噴射される様子を概略的に示す図である。図９は、本発明の第一実施形態に係る殺菌ガスの殺菌効果判定方法を示すフローチャートである。図１０は、本発明の第二実施形態における過酸化水素水溶液流量制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。図１１は、過酸化水素濃度と過酸化水素水溶液の流量の増加量との関係を示すマップである。図１２は、本発明の第三実施形態における殺菌ガス噴射時間制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。図１３は、過酸化水素濃度と殺菌ガスの噴射時間の増加量との関係を示すマップである。図１４は、本発明の第四実施形態における移送エア流量制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。図１５は、過酸化水素濃度と移送エアの流量の減少量との関係を示すマップである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。

＜第一実施形態＞
最初に、図１～図９を参照して、本発明の第一実施形態について説明する。

＜プラスチックボトル＞
本実施形態では、容器殺菌装置によって殺菌される容器としてプラスチックボトルが用いられる。最初に、プラスチックボトルについて簡単に説明する。なお、本明細書において、プラスチックボトルとは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリエチレン（ＰＥ）のようなプラスチックから構成されるボトルを意味し、ペットボトルに限定されない。

図１は、プラスチックボトル（以下、単に「ボトル」という）の一つの例を示す図である。ボトル１０は延伸ブロー成形によってプリフォームから成形される。プリフォームはインジェクション（射出）成形法又はＰＣＭ（プリフォームコンプレッションモールディング）成形法によって樹脂から成形される。

ボトル１０は、キャップが装着される首部１１と、首部１１と隣接する胴部１２と、胴部１２の一方の端部を閉塞する底部１３とを有する。首部１１には、雄ネジ１４と、雄ネジ１４よりも胴部１２側に位置するサポートリング１５とが形成される。キャップに形成された雌ネジに雄ネジ１４が螺合することで、首部１１にキャップが装着される。

＜容器殺菌装置＞
図２は、本発明の第一実施形態に係る容器殺菌装置１の概略的な平面図である。容器殺菌装置１は容器（本実施形態ではボトル１０）を殺菌する。容器殺菌装置１はチャンバ２０によって覆われる。チャンバ２０は減菌され、その後、チャンバ２０内の圧力は周囲の圧力よりも高くされる。このため、チャンバ２０内は無菌状態が保持される。

容器殺菌装置１は複数のホイールから構成される。各ホイールには、ボトル１０を把持する複数のグリッパが設けられる。グリッパはボトル１０のサポートリング１５を介してボトル１０を把持する。グリッパは、ホイールの周方向に所定間隔で離間され、ホイールと共に回転する。このため、ボトル１０はホイールの回転によって回転搬送される。

容器殺菌装置１は、ボトル１０が投入される投入部２と、殺菌ガスでボトル１０を殺菌する殺菌部３と、ボトル１０をエア（空気）で洗浄するエアリンス部４と、ボトル１０を温水で洗浄する温水リンス部５とを備える。ボトル１０は、容器殺菌装置１において、投入部２、殺菌部３、エアリンス部４、温水リンス部５の順に搬送される。

投入部２は、第一投入ホイール２１、第二投入ホイール２２及び第三投入ホイール２３を有する。プリフォームから成形されたボトル１０は、第一投入ホイール２１に投入され、第二投入ホイール２２及び第三投入ホイール２３を介して殺菌部３に搬送される。図２には、参考のために、第一投入ホイール２１においてボトル１０が一つのみ示される。

なお、投入部２の上流側には、複数のホイールから構成されると共にプリフォームからボトル１０を成形する成形部（図示せず）が連結されてもよい。この場合、ボトル１０は成形部から投入部２を介して殺菌部３に連続的に搬送される。また、投入部２のホイールの数は、三つ以外、例えば一つであってもよい。

殺菌部３は殺菌ホイール３１を有する。殺菌ホイール３１は第三投入ホイール２３からボトル１０を受け取る。図３は、殺菌部３の一部を示す図である。殺菌ホイール３１には、殺菌ガスをボトル１０に噴射する複数のガスノズル３２が設けられる。ガスノズル３２は、殺菌ホイール３１の周方向に所定間隔で離間され、殺菌ホイール３１と共に回転する。ガスノズル３２は、殺菌ホイール３１に設けられたグリッパ３３にボトル１０が把持されたときにボトル１０の上方に位置するように配置される。ボトル１０が殺菌ホイール３１によって回転搬送される間、ガスノズル３２からボトル１０に殺菌ガスが噴射される。

殺菌部３は、殺菌ガスを生成する殺菌ガス生成装置３４と、殺菌ガス生成装置３４から各ガスノズル３２に殺菌ガスを移送するエアを供給する熱風供給装置３５とを更に有する。本実施形態では、殺菌ガス生成装置３４の数は６つである。殺菌ガス生成装置３４によって生成された殺菌ガスは集合管３６において混合される。なお、殺菌ガス生成装置３４の数は１以上の他の数であってもよい。

熱風供給装置３５は、ブロア、フィルタ及び加熱器を含む。ブロアから噴射されたエアは、フィルタを通過するときに浄化され、加熱器によって加熱される。このため、高温（１００℃以上）の無菌エアが熱風供給装置３５から集合管３６に供給される。殺菌ガスは、熱風供給装置３５から供給されるエアによって、集合管３６、供給管３７及び分配管３８を介して各ガスノズル３２に移送される。分配管３８は供給管３７と各ガスノズル３２とを接続する。

図４は、殺菌ガス生成装置３４の概略的な拡大正面図である。殺菌ガス生成装置３４は噴霧部６１及び加熱部６２を含む。噴霧部６１は二流体ノズルである。噴霧部６１には、第一配管６３、第二配管６４及び第三配管６５が接続される。第一配管６３から噴霧部６１に過酸化水素水溶液が供給される。本実施形態では、過酸化水素水溶液の濃度（質量パーセント濃度）は３５％である。第二配管６４から噴霧部６１に無菌エアが供給される。第三配管６５から噴霧部６１に供給されるエアによって過酸化水素水溶液及び無菌エアが噴霧部６１から加熱部６２内に噴射される。

加熱部６２は管状に形成され、管の周囲にヒータ６６が設けられる。ヒータ６６は、約３００℃に昇温され、加熱部６２内の過酸化水素水溶液を加熱して気化させる。気化された過酸化水素水溶液及びエア（無菌エア）は加熱部６２の先端のノズルから集合管３６内に放出される。したがって、殺菌ガス生成装置３４によって生成される殺菌ガスは、過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）、エア及び水を含む。

また、加熱部６２には、第四配管６７及び第五配管６８が接続される。容器殺菌装置１が長時間作動されると、加熱部６２の内面に付着物が蓄積する。加熱部６２の内面から剥がれた付着物は、熱風供給装置３５から供給されたエアによってガスノズル３２まで流され、ガスノズル３２の閉塞を引き起こす。このため、容器殺菌装置１の作動後等に第四配管６７及び第五配管６８から加熱部６２に水が供給され、加熱部６２の内部が水で洗浄される。また、水洗浄で除去できない付着物を除去するために、加熱部６２の内部が定期的にブラシで洗浄される。

本願の発明者は、鋭意検討の結果、加熱部６２の内面に蓄積した付着物により、集合管３６に供給される殺菌ガスの流量が低下し、その結果、集合管３６における殺菌ガス中の過酸化水素濃度が低下し、ひいては殺菌ガスの殺菌効果が低下することを見出した。

また、本願の発明者は、殺菌ガス中の過酸化水素濃度の殺菌効果に対する影響を調査すべく、過酸化水素濃度を変化させたときの殺菌効果を測定した。図５は、殺菌ガス中の過酸化水素濃度と殺菌ガスの殺菌効果との関係を示すグラフである。

殺菌効果（Ｄ）は、ｌｏｇ₁₀｛（殺菌前の微生物の数）／（殺菌後の微生物の数）｝として算出される。殺菌前の微生物の数は殺菌部３における殺菌工程の前に測定され、殺菌後の微生物の数は、後述する温水リンス部５における温水リンス工程の後に測定される。例えば、容器殺菌装置１によって微生物の数が１／１０,０００に低下した場合、殺菌効果は４Ｄである。図５から分かるように、殺菌ガス中の過酸化水素濃度が低下するにつれて、殺菌ガスの殺菌効果が低くなった。

したがって、容器殺菌装置１の作動中に付着物によって殺菌ガス生成装置３４から集合管３６に供給される殺菌ガスの流量が低下し、集合管３６における殺菌ガス中の過酸化水素濃度が低下すると、殺菌ガスの殺菌効果が低下する。このため、本実施形態では、殺菌ガス中の過酸化水素濃度を検出し、検出された過酸化水素濃度に基づいて殺菌ガスの殺菌効果を判定する。

図３に示されるように、容器殺菌装置１は、殺菌ガス中の過酸化水素濃度を検出する濃度センサ８１と、濃度センサ８１によって検出された過酸化水素濃度に基づいて殺菌ガスの殺菌効果を判定する判定部８とを備える。濃度センサ８１は、供給管３７から分岐する分岐管８２に設けられる。分岐管８２の一方の端部は供給管３７に接続され、分岐管８２の他方の端部はチャンバ２０に開放される。

供給管３７には第一開閉バルブ８３が設けられ、分岐管８２には第二開閉バルブ８４が設けられる。第一開閉バルブ８３及び第二開閉バルブ８４は、例えば、バタフライバルブである。第一開閉バルブ８３は供給管３７内の通気路を開閉し、第二開閉バルブ８４は分岐管８２内の通気路を開閉する。殺菌ガスは、第一開閉バルブ８３が開かれ且つ第二開閉バルブ８４が閉じられたときには供給管３７から各ガスノズル３２に供給され、第一開閉バルブ８３が閉じられ且つ第二開閉バルブ８４が開かれたときには分岐管８２からチャンバ２０内に放出される。

容器殺菌装置１の作動前又は作動後、例えば、容器殺菌装置１によって殺菌される容器の種類が切り替えられるとき、第一開閉バルブ８３が閉じられ、第二開閉バルブ８４が開かれる。第二開閉バルブ８４が開かれると、殺菌ガス生成装置３４に生成された殺菌ガスは、熱風供給装置３５から供給されたエアによって分岐管８２に移送される。分岐管８２内の殺菌ガスは濃度センサ８１の周りを通過する。

本実施形態では、濃度センサ８１は近赤外線分光光度計である。濃度センサ８１では、光ファイバによって光を殺菌ガスに照射し、近赤外領域の波長（約１４２０ｎｍ）の光の吸光度を、過酸化水素が光を吸収しない波長域の光の吸光度で補正することによって殺菌ガス中の過酸化水素濃度を算出する。

判定部８は、中央演算装置（ＣＰＵ）、メモリ等を含むマイクロコンピュータであり、容器殺菌装置１の各種制御を実行する。判定部８は濃度センサ８１に電気的に接続される。濃度センサ８１は、検出した過酸化水素濃度を判定部８に送信する。

判定部８は、濃度センサ８１によって検出された過酸化水素濃度が基準値以上である場合には殺菌ガスの殺菌効果が十分であると判定し、過酸化水素濃度が基準値未満である場合には殺菌ガスの殺菌効果が不足していると判定する。基準値は、予め定められ、６０００～８０００ｐｐｍの範囲内の値に設定される。例えば、基準値は、約６Ｄの殺菌効果に相当する７０００ｐｐｍに設定される。なお、判定部８は、殺菌ガスの殺菌効果が不足していると判定した場合、すなわち濃度センサ８１によって検出された過酸化水素濃度が基準値未満である場合、運転状態監視画面（図示せず）上の警告表示、警告音等によって警報を発してもよい。

したがって、容器殺菌装置１は、殺菌ガス中の過酸化水素濃度の低下によって殺菌ガスの殺菌効果が不足していることを検出することができる。このことによって、ボトル１０に内容物が充填された後の製品検査により、ボトル１０が正常に殺菌されていない製品が発見されることを抑制することができ、ひいては生産効率の低下を抑制することができる。

なお、濃度センサ８１は、殺菌ガス中の過酸化水素濃度を検出できれば、近赤外線分光光度計に限定されない。例えば、濃度センサ８１は、照射光として紫外領域の波長の光が用いられる紫外線分光光度計であってもよい。また、濃度センサ８１は、電気化学的方法、化学反応を用いた方法等に基づく検出装置であってもよい。

また、濃度センサ８１は殺菌部３の他の場所に設けられてもよい。例えば、濃度センサ８１は、容器殺菌装置１によってボトル１０が殺菌されているときにも殺菌ガス中の過酸化水素濃度を検出できるように、両端が供給管３７に接続されたバイパス流路に設けられてもよく又は供給管３７に直接挿入されてもよい。また、少量（例えば、集合管３６から放出された殺菌ガスの１～５％）の殺菌ガスのみが分岐管８２に供給されるように分岐管８２を構成し、第一開閉バルブ８３及び第二開閉バルブ８４を省略してもよい。

また、濃度センサ８１は各殺菌ガス生成装置３４と集合管３６との間に設けられてもよい。この場合、濃度センサ８１及び殺菌ガス生成装置３４の数は等しい。このことによって、過酸化水素濃度が低下している殺菌ガス生成装置３４を特定することができ、容器殺菌装置１の不良解析及び修理を容易にすることができる。

図６は、ガスノズル３２からボトル１０に殺菌ガスが噴射される様子を概略的に示す図である。ボトル１０はグリッパ３３に把持されている。ガスノズル３２は、ボトル１０内に挿入され、ボトル１０の内面に殺菌ガスを噴射する。噴射された殺菌ガスはボトル１０の内面に付着し、殺菌ガス中の過酸化水素及び水がボトル１０の内面において凝縮する。この結果、ボトル１０の内面において過酸化水素水溶液が生成される。このとき、過酸化水素の飽和蒸気圧が水の飽和蒸気圧よりも低いため、過酸化水素が水よりも多く凝縮する。このため、殺菌ガス生成装置において気化される前には３５％であった過酸化水素水溶液の濃度が約６０％に上昇する。なお、ガスノズル３２は、ボトル１０内に挿入される代わりに、ボトル１０の上方に配置されてもよい。この場合も、ガスノズル３２はボトル１０の内面に殺菌ガスを噴射する。

ボトル１０は殺菌ホイール３１から第一搬送ホイール６を介してエアリンス部４に搬送される。エアリンス部４はエアリンスホイール４１を有する。エアリンスホイール４１は第一搬送ホイール６からボトル１０を受け取る。エアリンスホイール４１には、エアをボトル１０に噴射する複数のエアノズルが設けられる。エアノズルは、エアリンスホイール４１の周方向に所定間隔で離間され、エアリンスホイール４１と共に回転する。エアノズルは、エアリンスホイール４１に設けられたグリッパにボトル１０が把持されたときにボトル１０の上方に位置するように配置される。ボトル１０がエアリンスホイール４１によって回転搬送される間、エアノズルからボトル１０にエアが噴射される。エアは、高温（１００℃以上）の無菌エアであり、熱風供給装置３５と同様の装置から各エアノズルに供給される。

図７は、エアノズル４２からボトル１０にエアが噴射される様子を概略的に示す図である。ボトル１０はグリッパ４３に把持されている。エアノズル４２は、ボトル１０の上方に配置され、ボトル１０の内面に向かってエアを噴射する。エアは、ボトル１０内に残された殺菌ガスをボトル１０内から排出する。

また、容器殺菌装置１は、ボトル１０の不良品を排除する排除部９を備える。排除部９は、殺菌部３又はエアリンス部４において不良であると判定されたボトル１０を排除する。なお、殺菌部３とエアリンス部４との間に検査部が設けられ、カメラ、温度センサ等によってボトル１０の状態が検査されてもよい。この場合、排除部９は、検査部において不良と判定されたボトル１０も排除する。

排除部９は排除ホイール９１及び排除コンベア９２を有する。排除ホイール９１は、エアリンスホイール４１の回転方向において第一搬送ホイール６と第二搬送ホイール７との間に配置され、エアリンスホイール４１から不良のボトル１０を受け取る。排除ホイール９１はボトル１０を排除コンベア９２に向かって回転搬送する。排除ホイール９１はボトル１０を排除コンベア９２上に落下させ、ボトル１０は排除コンベア９２を介してチャンバ２０の外に排出される。

一方、良品のボトル１０はエアリンスホイール４１から第二搬送ホイール７を介して温水リンス部５に搬送される。第二搬送ホイール７では、ボトル１０が回転搬送される間に、ボトル１０が逆さまにされて倒立状態にされる。

温水リンス部５は温水リンスホイール５１を有する。温水リンスホイール５１は第二搬送ホイール７から倒立状態のボトル１０を受け取る。温水リンスホイール５１には、温水をボトル１０に噴射する複数の温水ノズルが設けられる。温水ノズルは、温水リンスホイール５１の周方向に所定間隔で離間され、温水リンスホイール５１と共に回転する。温水ノズルは、温水リンスホイール５１に設けられたグリッパにボトル１０が把持されたときにボトル１０の下方に位置するように配置される。ボトル１０が温水リンスホイール５１によって回転搬送される間、温水ノズルからボトル１０に温水が噴射される。温水は、６０℃～８０℃の無菌水であり、公知の温水供給装置（図示せず）から各温水ノズルに供給される。

図８は、温水ノズル５２からボトル１０に温水が噴射される様子を概略的に示す図である。ボトル１０はグリッパ５３に把持されている。温水ノズル５２は、ボトル１０内に挿入され、ボトル１０の内部に温水を噴射する。温水は、ボトル１０内に残された過酸化水素水溶液等をボトル１０内から排出する。

ボトル１０は温水リンスホイール５１から第三搬送ホイール３０等を介して充填装置（図示せず）に搬送される。充填装置では、ボトル１０に内容物が充填される。

＜殺菌ガスの殺菌効果判定方法＞
次に、図９を参照して、殺菌ガスの殺菌効果判定方法について説明する。図９は、本発明の第一実施形態に係る殺菌ガスの殺菌効果判定方法を示すフローチャートである。

最初に、ステップＳ１において、殺菌ガスを生成する。殺菌ガスは、殺菌ガス生成装置３４によって生成され、過酸化水素、エア及び水を含む。次いで、ステップＳ２において、殺菌ガス中の過酸化水素濃度を検出する。殺菌ガス中の過酸化水素濃度は濃度センサ８１によって検出される。

次いで、ステップＳ３において、殺菌ガス中の過酸化水素濃度に基づいて殺菌ガスの殺菌効果を判定する。殺菌効果の判定は判定部８によって行われる。具体的には、判定部８は、濃度センサ８１によって検出された過酸化水素濃度が予め定められた基準値以上である場合には殺菌ガスの殺菌効果が十分であると判定し、過酸化水素濃度が基準値未満である場合には殺菌ガスの殺菌効果が不足していると判定する。このことによって、殺菌ガス中の過酸化水素濃度の低下によって殺菌ガスの殺菌効果が不足していることを検出することができる。

なお、殺菌ガスの殺菌効果が不足していると判定した場合、容器殺菌装置１の作動を停止し、殺菌ガス生成装置３４を洗浄してもよい。この場合、例えば、加熱部６２の内部をブラシで洗浄する。このことによって、加熱部６２の内面に蓄積した付着物が除去されるため、殺菌ガス中の過酸化水素濃度が低下することを抑制することができる。

＜第二実施形態＞
第二実施形態に係る容器殺菌装置は、以下に説明する点を除いて、基本的に第一実施形態に係る容器殺菌装置と同様である。このため、以下、本発明の第二実施形態について、第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。

殺菌ガス中の過酸化水素濃度が所定値未満となると、殺菌ガスの殺菌効果が不足する。このため、容器殺菌装置１が作動され続けると、不良のボトル１０が生産され続け、ボトル１０の生産効率が大きく低下する。一方、容器殺菌装置１を検査して修理するためには、容器殺菌装置１の作動を停止させる必要がある。このことも、ボトル１０の生産効率を低下させる。

このため、第二実施形態では、容器殺菌装置１の作動を停止させることなく、殺菌ガス中の過酸化水素濃度を高めるための制御が行われる。具体的には、判定部８は、殺菌ガスの殺菌効果が不足していると判定した場合、すなわち濃度センサ８１によって検出された過酸化水素濃度が基準値未満である場合、殺菌ガス生成装置３４に供給される過酸化水素水溶液の流量を増加させる。一方、判定部８は、殺菌ガスの殺菌効果が十分であると判定した場合、すなわち濃度センサ８１によって検出された過酸化水素濃度が基準値以上である場合、殺菌ガス生成装置３４に供給する過酸化水素水溶液の流量を維持する。

殺菌ガス生成装置３４に供給される過酸化水素水溶液の流量を増加させると、加熱部６２において無菌エアに対する過酸化水素水溶液の量が多くなるため、殺菌ガス中の過酸化水素濃度を高めることができる。このため、第二実施形態では、ボトル１０の殺菌不良が生じることを抑制しつつ、ボトル１０の生産効率が低下することを抑制することができる。

以下、図１０のフローチャートを参照して、第二実施形態において、殺菌ガス生成装置３４に供給する過酸化水素水溶液の流量を変更するための制御について説明する。図１０は、本発明の第二実施形態における過酸化水素水溶液流量制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、殺菌ガスの殺菌効果の判定が行われる間、判定部８によって実行される。

最初に、ステップＳ２１において、判定部８は殺菌ガス中の過酸化水素濃度Ｃを取得する。過酸化水素濃度Ｃは濃度センサ８１によって検出される。次いで、ステップＳ２２において、判定部８は、過酸化水素濃度Ｃが基準値Ｃｒｅｆ以上であるか否かを判定する。基準値Ｃｒｅｆは、予め定められ、例えば７０００ｐｐｍである。基準値Ｃｒｅｆは、容器殺菌工程において目標とする殺菌力を確保可能な条件である必要があり、その数値を実験的に定めることが可能である。実験方法として公知の方法を用いることができるが、例えば容器に実際に一定量の指標菌を植菌した後に殺菌試験を実施し、目標の殺菌力を確保可能な条件の過酸化水素濃度を算出し、算出された値を基準値Ｃｒｅｆとする方法が挙げられる。

ステップＳ２２において過酸化水素濃度Ｃが基準値Ｃｒｅｆ未満であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ２３に進む。ステップＳ２３では、判定部８は、殺菌ガスの殺菌効果が不足していると判定する。次いで、ステップＳ２４において、判定部８は、殺菌ガス生成装置３４に供給される過酸化水素水溶液の流量を増加させる。具体的には、判定部８は、噴霧部６１から加熱部６２内に噴射される過酸化水素水溶液の流量を増加させる。過酸化水素水溶液の流量の増加量は、予め定められた値に設定される。

なお、判定部８は、濃度センサ８１によって検出された過酸化水素濃度が低いほど、殺菌ガス生成装置３４に供給される過酸化水素水溶液の流量を増加させてもよい。この場合、判定部８は、図１１に示したようなマップを用いて、過酸化水素濃度Ｃに基づいて、殺菌ガス生成装置３４に供給される過酸化水素水溶液の流量の増加量を設定する。過酸化水素水溶液の流量の増加量は、図１１に実線で示したように、過酸化水素濃度Ｃが低くなるにつれて線形的に多くされる。また、過酸化水素水溶液の流量の増加量は、図１１に破線で示したように、過酸化水素濃度Ｃが低くなるにつれて段階的（ステップ状）に多くされてもよい。ステップＳ２４の後、本制御ルーチンは終了する。

一方、ステップＳ２２において過酸化水素濃度Ｃが基準値Ｃｒｅｆ以上であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ２５に進む。ステップＳ２５では、判定部８は、殺菌ガスの殺菌効果が十分であると判定する。ステップＳ２５の後、本制御ルーチンは終了する。この場合、殺菌ガス生成装置３４に供給する過酸化水素水溶液の流量が維持される。

＜第三実施形態＞
第三実施形態に係る容器殺菌装置は、以下に説明する点を除いて、基本的に第一実施形態に係る容器殺菌装置と同様である。このため、以下、本発明の第三実施形態について、第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。

第三実施形態では、判定部８は、殺菌ガスの殺菌効果が不足していると判定した場合、すなわち濃度センサ８１によって検出された過酸化水素濃度が基準値未満である場合、ガスノズル３２からボトル１０に殺菌ガスを噴射する時間を長くする。一方、判定部８は、殺菌ガスの殺菌効果が十分であると判定した場合、すなわち濃度センサ８１によって検出された過酸化水素濃度が基準値以上である場合、ガスノズル３２からボトル１０に殺菌ガスを噴射する時間を維持する。

例えば、殺菌ホイール３１の回転速度を遅くすることによって、各ガスノズル３２からボトル１０に殺菌ガスを噴射する時間を長くすることができる。各ガスノズル３２からボトル１０に殺菌ガスを噴射する時間が長くなると、ガスノズル３２からボトル１０に噴射される殺菌ガスの総量が多くなり、ボトル１０の殺菌が促進される。このため、第三実施形態では、ボトル１０の殺菌不良が生じることを抑制しつつ、ボトル１０の生産効率が低下することを抑制することができる。

以下、図１２のフローチャートを参照して、第三実施形態において、各ガスノズル３２からボトル１０に殺菌ガスを噴射する時間を変更するための制御について説明する。図１２は、本発明の第三実施形態における殺菌ガス噴射時間制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、殺菌ガスの殺菌効果の判定が行われる間、判定部８によって実行される。

最初に、ステップＳ３１において、判定部８は殺菌ガス中の過酸化水素濃度Ｃを取得する。過酸化水素濃度Ｃは濃度センサ８１によって検出される。次いで、ステップＳ３２において、判定部８は、過酸化水素濃度Ｃが基準値Ｃｒｅｆ以上であるか否かを判定する。基準値Ｃｒｅｆは、予め定められ、例えば７０００ｐｐｍである。

ステップＳ３２において過酸化水素濃度Ｃが基準値Ｃｒｅｆ未満であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ３３に進む。ステップＳ３３では、判定部８は、殺菌ガスの殺菌効果が不足していると判定する。次いで、ステップＳ３４において、判定部８は、各ガスノズル３２からボトル１０に殺菌ガスを噴射する時間を長くする。殺菌ガスの噴射時間の増加量は、予め定められた値に設定される。

なお、判定部８は、濃度センサ８１によって検出された過酸化水素濃度が低いほど、各ガスノズル３２からボトル１０に殺菌ガスを噴射する時間を長くしてもよい。この場合、判定部８は、図１３に示したようなマップを用いて、過酸化水素濃度Ｃに基づいて、各ガスノズル３２からボトル１０に殺菌ガスを噴射する時間の増加量を設定する。殺菌ガスの噴射時間の増加量は、図１３に実線で示したように、過酸化水素濃度Ｃが低くなるにつれて線形的に多くされる。また、殺菌ガスの噴射時間の増加量は、図１３に破線で示したように、過酸化水素濃度Ｃが低くなるにつれて段階的（ステップ状）に多くされてもよい。ステップＳ３４の後、本制御ルーチンは終了する。

一方、ステップＳ３２において過酸化水素濃度Ｃが基準値Ｃｒｅｆ以上であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ３５に進む。ステップＳ３５では、判定部８は、殺菌ガスの殺菌効果が十分であると判定する。ステップＳ３５の後、本制御ルーチンは終了する。この場合、各ガスノズル３２からボトル１０に殺菌ガスを噴射する時間が維持される。

＜第四実施形態＞
第四実施形態に係る容器殺菌装置は、以下に説明する点を除いて、基本的に第一実施形態に係る容器殺菌装置と同様である。このため、以下、本発明の第四実施形態について、第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。

第四実施形態では、判定部８は、殺菌ガスの殺菌効果が不足していると判定した場合、すなわち濃度センサ８１によって検出された過酸化水素濃度が基準値未満である場合、殺菌ガス生成装置３４から各ガスノズル３２に殺菌ガスを移送するエアの流量を減少させる。一方、判定部８は、殺菌ガスの殺菌効果が十分であると判定した場合、すなわち濃度センサ８１によって検出された過酸化水素濃度が基準値以上である場合、殺菌ガス生成装置３４から各ガスノズル３２に殺菌ガスを移送するエアの流量を維持する。

殺菌ガスを移送するエアの流量を減少させると、エアに対する過酸化水素の量が多くなるため、殺菌ガス中の過酸化水素濃度を高めることができる。このため、第四実施形態では、ボトル１０の殺菌不良が生じることを抑制しつつ、ボトル１０の生産効率が低下することを抑制することができる。

以下、図１４のフローチャートを参照して、第四実施形態において、殺菌ガス生成装置３４から各ガスノズル３２に殺菌ガスを移送するエアの流量を変更するための制御について説明する。図１４は、本発明の第四実施形態における移送エア流量制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、殺菌ガスの殺菌効果の判定が行われる間、判定部８によって実行される。

最初に、ステップＳ４１において、判定部８は殺菌ガス中の過酸化水素濃度Ｃを取得する。過酸化水素濃度Ｃは濃度センサ８１によって検出される。次いで、ステップＳ４２において、判定部８は、過酸化水素濃度Ｃが基準値Ｃｒｅｆ以上であるか否かを判定する。基準値Ｃｒｅｆは、予め定められ、例えば７０００ｐｐｍである。

ステップＳ４２において過酸化水素濃度Ｃが基準値Ｃｒｅｆ未満であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ４３に進む。ステップＳ４３では、判定部８は、殺菌ガスの殺菌効果が不足していると判定する。次いで、ステップＳ４４において、判定部８は、殺菌ガス生成装置３４から各ガスノズル３２に殺菌ガスを移送するエアの流量を減少させる。具体的には、判定部８は、熱風供給装置３５から供給されるエアの流量を減少させる。エアの流量の減少量は、予め定められた値に設定される。

なお、判定部８は、濃度センサ８１によって検出された過酸化水素濃度が低いほど、殺菌ガス生成装置３４から各ガスノズル３２に殺菌ガスを移送するエアの流量を減少させてもよい。この場合、判定部８は、図１５に示したようなマップを用いて、過酸化水素濃度Ｃに基づいて、殺菌ガス生成装置３４から各ガスノズル３２に殺菌ガスを移送するエアの流量の減少量を設定する。エアの流量の減少量は、図１５に実線で示したように、過酸化水素濃度Ｃが低くなるにつれて線形的に多くされる。また、エアの流量の減少量は、図１５に破線で示したように、過酸化水素濃度Ｃが低くなるにつれて段階的（ステップ状）に多くされてもよい。ステップＳ４４の後、本制御ルーチンは終了する。

一方、ステップＳ４２において過酸化水素濃度Ｃが基準値Ｃｒｅｆ以上であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ４５に進む。ステップＳ４５では、判定部８は、殺菌ガスの殺菌効果が十分であると判定する。ステップＳ４５の後、本制御ルーチンは終了する。この場合、殺菌ガス生成装置３４から各ガスノズル３２に殺菌ガスを移送するエアの流量が維持される。

以上、本発明に係る好適な実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内で様々な修正及び変更を施すことができる。例えば、容器殺菌装置１によって殺菌される容器は、瓶、缶等の他の容器であってもよい。

１容器殺菌装置
８判定部
１０プラスチックボトル（容器）
３２ガスノズル
３４殺菌ガス生成装置
８１濃度センサ

Claims

過酸化水素を含む殺菌ガスを生成する殺菌ガス生成装置と、
殺菌ガスを容器に噴射するガスノズルと、
殺菌ガス中の過酸化水素濃度を検出する濃度センサと、
前記濃度センサによって検出された過酸化水素濃度に基づいて殺菌ガスの殺菌効果を判定する判定部と
を備え、
前記殺菌ガス生成装置の数が２つ以上であり、前記殺菌ガス生成装置によって生成された殺菌ガスは集合管を介して前記ガスノズルに移送され、前記濃度センサは各殺菌ガス生成装置と前記集合管との間に設けられる、容器殺菌装置。
前記判定部は、前記濃度センサによって検出された過酸化水素濃度が基準値未満である場合に、前記殺菌ガス生成装置に供給される過酸化水素水溶液の流量を増加させる、請求項１に記載の容器殺菌装置。
前記判定部は、前記濃度センサによって検出された過酸化水素濃度が低いほど、前記殺菌ガス生成装置に供給される過酸化水素水溶液の流量を増加させる、請求項２に記載の容器殺菌装置。
前記判定部は、前記濃度センサによって検出された過酸化水素濃度が基準値未満である場合に、前記ガスノズルから前記容器に殺菌ガスを噴射する時間を長くする、請求項１に記載の容器殺菌装置。
前記判定部は、前記濃度センサによって検出された過酸化水素濃度が低いほど、前記ガスノズルから前記容器に殺菌ガスを噴射する時間を長くする、請求項４に記載の容器殺菌装置。
前記判定部は、前記濃度センサによって検出された過酸化水素濃度が基準値未満である場合に、前記殺菌ガス生成装置から前記ガスノズルに殺菌ガスを移送するエアの流量を減少させる、請求項１に記載の容器殺菌装置。
前記判定部は、前記濃度センサによって検出された過酸化水素濃度が低いほど、前記殺菌ガス生成装置から前記ガスノズルに殺菌ガスを移送するエアの流量を減少させる、請求項６に記載の容器殺菌装置。
前記濃度センサは近赤外線分光光度計である、請求項１から７のいずれか１項に記載の容器殺菌装置。