KR101472432B1

KR101472432B1 - 용기 살균 장치

Info

Publication number: KR101472432B1
Application number: KR1020080104988A
Authority: KR
Inventors: 토시아키 나카; 유키노부 니시노; 토쿠오 니시
Original assignee: 시부야 코교 가부시키가이샤
Priority date: 2007-10-26
Filing date: 2008-10-24
Publication date: 2014-12-12
Also published as: DE602008004046D1; KR20090042745A; JP5141185B2; EP2052744A1; US20090110613A1; JP2009107633A; CN101417719B; EP2052744B1; CN101417719A

Abstract

세균 등의 불순물이 전자선 조사를 행하는 살균 영역 내에 반입되지 않도록함으로써 전자선 조사에 의한 살균 후의 용기(2)에 다시 부착되는 것을 방지해서 신뢰성이 높은 용기 살균 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

살균 박스(18) 내(살균 영역 내)를 용기 반송 수단(24)의 그리퍼에 유지되어서 반송되는 용기(2)에 전자선 조사 장치(28)로부터 전자선을 조사해서 살균을 행한다. 살균 영역에 용기(2)를 공급하는 공급 영역의 챔버(제 2 공급 챔버(10))에 과산화수소 가스를 분사하는 분사 노즐(92,94)을 설치하고, 공급 영역 내를 과산화 가스 분위기로 해서 용기(2)를 살균한다. 또한, 무균 공기 분사 노즐(80)을 설치하고, 용기(2) 내를 무균 공기로 치환한다. 공급 영역에서 무균 상태로 한 용기(2)를 살균 영역에 공급한다.

용기 살균 장치

Description

용기 살균 장치{VESSEL STERILIZATION APPARATUS}

본 발명은 반송 중의 용기에 전자선을 조사해서 살균을 행하는 용기 살균 장치에 관한 것이다.

전자선을 조사함으로써 용기나 필름 등의 물품을 살균하는 기술은 이미 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 및 특허문헌 2 참조). 상기 특허문헌 1에 기재된 발명에 따른 「전자선 살균 장치」는 무균 공기가 충전된 클린룸 내에 전자선을 조사하는 스캔 혼을 설치하여 반송되는 페트병에 전자선을 조사해서 살균을 행하고 있다.

또한, 특허문헌 2에 기재된 발명에 따른 「전자선에 의한 포장재 살균 장치」는 전자선 살균 챔버 내부에서 전자선 조사 장치에 의한 포장재의 조사 살균이 행하여짐과 아울러, 살균 챔버에는 N₂ 가스를 보내기 위한 도관이 설치되어 있어서 살균 챔버 내는 N₂ 가스에 의해 주위보다 양압으로 유지되어 있다. 상기 살균 챔버는 프리살균 라인을 통해서 세정, 가온, H₂O₂ 스프레이, 건조를 행하여 무균화된 후에 무균화된 N₂가 도입된다.

전자선을 이용한 살균 장치일 경우에는 전자선이 조사되는 부분에만 살균력이 있고, 그 이외의 영역에는 살균력이 없다. 그 때문에 챔버 내를 미리 무균으로 해 두어도 이 챔버 내에 도입된 살균 전의 용기에 부착되어 있던 균이 챔버 내에서 부유했을 경우에는 살균 후의 용기에 재부착되어버릴 우려가 있다. 특히, 용기를 이동시키면서 살균하는 구성일 경우에는 용기 주위에 공기의 흐름이 발생하므로 균이 부유할 위험성이 증가하고, 살균 후의 용기에 재부착될 우려가 커진다. 이렇게 챔버 내를 미리 살균해서 무균 상태로 하고 있어도, 살균한 용기에 부착되어서 반입된 균에 대해서 전자선에 의해 살균할 수 없는 경우가 있어 살균 장치로서의 신뢰성이 부족하다는 문제가 있었다. 또한, 전자선의 조사를 행하는 챔버 내에 과산화수소수를 증발 기화시킨 과산화수소 가스와 같은 살균 가스를 공급하면 챔버 내가 고온이 되어 용기도 과도하게 가열되어 버린다. 그 후, 전자선의 조사를 행하면 더욱 열이 가해지기 때문에 과도한 가열에 의해서 용기가 변형되어버릴 우려가 있었다.

또한, 전자선 조사에 의한 용기의 처리에 앞서 용기 내면에 부착되어 있는 이물을 제거함으로써 전자선 살균을 행하는 공간 내에 이물이 반입되지 않도록 한 발명이 이미 제안되어 있다(특허문헌 3 참조). 이 특허문헌 3에 기재된 발명은 클린룸 내의 전자선 조사부에 있어서, 병 용기, 캡에 전자선을 조사해서 살균 처리를 행하기 전에 이 전자선 조사부보다 상류측에 설치된 이온화 공기 분사부에 있어서, 이온화 공기를 분사하는 노즐의 선단을 병 용기의 소정 위치까지 삽입하고, 병 용기 내면에 이온화 공기를 뿜음으로써 병 용기 내면에 부착된 이물을 제거하도록 하 고 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허공개 2006-61558호 공보

[특허문헌 2] 일본 특허공고 평1-17935호 공보

[특허문헌 3] 일본 특허공개 2007-106438호 공보

상기 특허문헌 3에 기재된 발명의 구성에서는, 용기가 과도하게 가열되어서 변형되어 버릴 우려는 없지만, 용기 내부에 이온화 공기를 분사해서 용기에 부착되어 있던 먼지나 균 등을 날려버려도 이들 중량이 가벼운 불순물은 용기로부터 떨어진 후에도 처리실 내를 부유하여 다시 용기에 부착되어 버릴 우려가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 전자선 살균을 행하는 살균 영역에 용기를 공급하는 공급 영역을 무균 상태로 해서 살균 영역에 세균 등의 불순물이 반입되지 않도록 함으로써 전자선 살균의 신뢰성을 향상시키고, 또한 용기가 과가열에 의해 변형될 우려가 없는 용기 살균 장치를 제공하는 것에 있다.

이 목적은 용기를 반송하는 용기 반송 수단과, 이 용기 반송 수단에 의해 반송되는 용기에 전자선을 조사하는 전자선 조사 수단을 구비한 용기 살균 장치에 있어서, 상기 용기에 전자선을 조사하는 살균 영역과, 이 살균 영역을 둘러싸서 외부와 구획하는 챔버와, 상기 살균 영역의 상류에 배치되어 상기 용기가 통과 가능한 개구를 통해서 연통되는 공급 영역과, 이 공급 영역을 둘러싸서 외부와 구획하는 챔버와, 상기 공급 영역에 살균성을 갖는 살균 매체를 공급하는 살균 매체 공급 수단을 설치하고, 상기 살균 매체가 공급되는 영역 내를 살균성 기체 분위기로 함으로써 달성된다.

상기와 같이, 전자선의 조사에 의해 살균을 행하는 살균 영역에 용기를 공급하는 공급 영역 내를 살균성 기체 분위기로 함으로써 살균 영역 내에 이물이 반입될 우려가 없어져 전자선 살균의 신뢰성이 향상된다. 또한, 살균 영역 내에 살균성 기체를 불어넣는 일은 없으므로 용기가 가열 과잉에 의해 변형되어 버릴 우려도 없다.

또한, 청구항 2에 기재된 다른 발명은, 상기 살균 매체가 공급되는 영역 내를 반송되는 용기 내부에 무균 기체를 분사하는 무균 기체 분사 수단을 설치하여 용기 내부를 무균 기체로 치환시키는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 3에 기재된 다른 발명은, 용기는 네크부(neck portion)에 플랜지가 형성된 페트병이고, 이 플랜지의 상부 또는 하부를 지지해서 주고받는 네크 반송이 행하여지며, 상기 살균 매체를 공급하는 살균 매체 공급 수단이 상기 용기의 플랜지를 향해서 살균 매체를 공급하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 4에 기재된 다른 발명은 상기 살균성 매체가 과산화수소 가스인 것을 특징으로 하는 것이다.

이하, 도면에 나타내는 실시예에 의해 본 발명을 설명한다. 이 실시예에 따른 용기 살균 장치에 있어서 살균되어 액체 등의 내용물이 충전되는 용기(2)는 페트병이고(도 3 참조), 네크부(2a)에 플랜지가 형성되며, 이 플랜지의 상방 또는 하방을 지지해서 네크 반송이 행하여진다.

용기(2)는 공기 반송 컨베이어(4)에 의해 플랜지의 하면측이 지지되어서 연속적으로 반송되고, 인피드 스크류(in-feed screw)(6)에 의해 소정 간격으로 분리되면서 공급 챔버 내로 반입된다. 공급 챔버는 2개의 챔버(제 1 공급 챔버(8)와 제 2 공급 챔버(10))로 나누어져 있고, 각 챔버(8,10) 안에 각각 용기 유지 수단(12a,14a)(도 2 참조)을 구비한 로터리 휠(제 1 로터리 휠(12)과 제 2 로터리 휠(14))이 배치되어 있다. 이들 공급 챔버(8,10) 내로 반입된 용기(2)는 각 공급 챔버(8,10) 내의 로터리 휠(12,14)에 순차적으로 주고받아져서 회전 반송된다. 상기 공기 반송 컨베이어(4)로부터 제 1 공급 챔버(8) 내로 용기(2)가 반입되는 부분 의 챔버 벽면에는 용기(2)가 통과 가능한 개구(도면 생략)가 형성되고, 또한 제 1 로터리 휠(12)로부터 제 2 로터리 휠(14)로의 주고받음부의 칸막이벽(16)에는 용기(2)의 주고받음이 가능한 개구(도면 생략)가 형성되어 있다.

제 2 공급 챔버(10)에 이어서, 용기(2)를 전자선 조사에 의해 살균할 때에 X선(제동 X선)이나 전자선이 외부로 새지 않도록 차폐하는 납제 벽면으로 이루어지는 살균 박스(18)(이 살균 박스(18) 안이 청구항 1에 기재된 살균 영역을 구성하고 있다)가 설치되어 있다. 이 살균 박스(18) 안은 공급 휠(20)이 배치되어 있는 입구측의 공급실(22)과, 공급 휠(20)로부터 받은 용기(2)를 반송시킴과 아울러 상하를 반전시키는 용기 반송 장치(24)가 설치된 메인실(26)과, 전자선 조사 장치(28)의 앞면측에 위치하고 반송되는 용기(2)가 전자선의 조사를 받는 조사실(30)과, 이 조사실(30)의 출구측(도 1의 우측)에 연속해서 설치되어 전자선의 조사에 의해 살균된 용기(2)를 무균 상태를 유지한 그대로 하류측으로 보내는 배출실(32)로 구획되어 있다.

제 2 로터리 휠(14)의 용기 유지 수단(14a)으로부터 공급 휠(20)의 용기 유지 수단(20a)(도 2 참조)으로 용기(2)가 주고받아진 후에 용기 반송 장치(24)로 넘겨진다. 살균 박스(18) 벽면의 제 2 공급 챔버(10)의 로터리 휠(14)로부터 공급실(22) 내의 공급 휠(20)로 용기(2)의 주고받음을 행하는 부분에는 용기(2)가 통과 가능한 개구(도면 생략)가 형성되어 있다. 제 2 로터리 휠(14)로부터 용기(2)를 받은 공급 휠(20)은 메인실(26)의 용기 반송 장치(24)로 용기(2)를 넘겨준다. 공급실(22)과 메인실(26) 사이의 칸막이벽(34)에도 용기(2)의 주고받음이 가능한 개구 (도면 생략)가 형성되어 있다. 메인실(26)에 설치된 용기 반송 장치(24)는 상세한 도면 및 설명은 생략하지만, 다수의 용기 유지 수단으로서의 용기 그리퍼(gripper)가 연속해서 설치된 무단상의 용기 반송체인 용기 유지벨트(24a)와, 이 무단상의 용기 유지벨트(24a)가 걸려 회전되어서 용기 그리퍼를 순환 반송시키는 이송 회전체로서 2개의 스프로킷(24b,24c)을 구비하고 있다. 또한, 이 실시예에서는 상기 메인실(26) 및 조사실(30)로 구성되는 영역이 청구항 1에 기재된 살균 영역에 상당하고, 상기 제 1 공급 챔버(8), 제 2 공급 챔버(10) 및 공급실(22)로 구성되는 영역이 청구항 1에 기재된 공급 영역에 상당한다.

각 용기 그리퍼는 상하 한쌍의 용기 유지부를 갖고 있고, 동시에 2개의 용기(2)를 유지해서 반송시킴과 아울러, 반송 방향을 따른 축선을 중심으로 180°회전해서 반전할 수 있다. 그리고, 이 용기 반송 장치(24)는 용기 그리퍼가 양 스프로킷(24b,24c) 사이에서 직선적으로 이송되는 직선 경로와, 각 스프로킷(24b,24c)을 따라서 주회되는 주회 경로로 구성되고, 스프로킷(24c)으로부터 스프로킷(24b)에 이르는 직선 경로에 반전 위치(A)가 설정되어 용기(2)를 1바퀴 반송하는 동안에 1회 반전시켜서 용기(2)의 상하가 바뀌도록 되어 있다. 한쪽 스프로킷(24c)(도 1의 우측 스프로킷)의 주회 경로에는 용기 그리퍼의 이송 방향으로 하류측에 용기(2)의 공급 위치(B)가 설정되고, 상류측에 배출 위치(C)가 설정되어 있고, 1개의 용기(2)는 공급 위치(B)에서 한쪽 용기 유지부에 유지되어서 2바퀴 반송되며, 그 동안에 2회 상하가 반전되어 공급시의 상태로 되돌아온 후에 배출 위치(C)로부터 배출실(32)의 전달 휠(36)로 넘겨진다.

납제의 살균 박스(18)에 인접해서 전자선 조사 장치(28)가 배치되어 있다. 이 전자선 조사 장치(28)는 용기(2)에 전자선을 조사하는 조사 유닛(29)을 구비하고 있고, 적재대(38) 상에 적재되어 있다. 전자선 조사 장치(28)의 구성은 이미 알려져 있으므로 도면 및 상세한 설명은 생략하지만, 조사 유닛(29) 내의 진공 중에서 필라멘트를 가열해서 열전자를 발생시키고, 고전압에 의해 전자를 가속시켜서 고속 전자선 빔으로 하기 때문에 조사창(29a)에 부착한 Ti 등의 창박(29b)을 통해서 대기 중으로 인출하여 피처리물(용기(2))에 전자선을 쪼여서 살균 등의 처리를 행하는 장치이다.

이 실시예에서는 전자선 조사 장치(28)가 적재된 적재대(38)는 레일(38a) 상을 이동할 수 있게 되어 있고, 살균 박스(18)에 대하여 접근, 이격시킬 수 있다. 이 용기 살균 장치를 운전할 때에는 적재대(38)를 살균 박스(18)에 접근시켜 조사 유닛(29)의 조사창(29a)을 살균 박스(18)의 벽면에 형성된 개구(18a)에 일치시켜서 이들 양자(18,29)를 연결한다.

살균 박스(18)의 내부에 상기 조사 유닛(29)이 부착되어 있는 개구(18a)를 둘러싸도록 해서 조사실(30)이 형성되어 있다. 상기 용기 반송 장치(24)는 스프로킷(24b)으로부터 스프로킷(24c)에 이르는 직선 경로가 조사실(30)을 관통하고 있고, 이 관통하는 부분에 조사 위치(D)가 설정되며, 용기 그리퍼로 유지된 2개의 용기(2)는 상하로 수직인 상태에서 이 조사실(30) 내를 통과하고, 각 용기(2)는 전자선 조사 장치(28)로부터 전자선의 조사를 받아서 살균된다.

조사실(30)의 입구측과 출구측 벽면에는 용기 그리퍼로 유지된 상하 2개의 용기(2)가 통과 가능한 개구(도면 생략)가 형성되어 있다. 이 조사실(30)의 출구측 벽면에 연속해서 배출실(32)이 형성되어 있다. 용기 반송 장치(24)의 한쪽 스프로킷(도 1의 우측 스프로킷(24c))은 배출실(32)의 내부에 들어가 있고, 용기 그리퍼로 유지되어서 상하 위치에서 1회씩 2회의 전자선 조사를 받은 용기(2)는 배출실(32) 내에서 용기 그리퍼의 하방에 위치하는 용기 유지부로부터 이 배출실(32)에 설치된 전달 휠(36)로 넘겨진다. 배출실(32)은 스프로킷(24c)의 회전을 방해하지 않고 조사실(30)의 출구측 개구로부터 전달 휠(36)까지의 용기 반송 장치(24)의 반송 경로, 및 전달 휠(36)의 반송 경로를 메인실(26) 및 공급실(22)로부터 구획하는 칸막이벽(32a)과, 칸막이벽(32a)과 대향하여 전달 휠(36)의 상하 공간으로부터 구획하는 칸막이벽(32b), 및 살균 박스(18)의 바닥면과 천정면으로 둘러싸여서 덮여져 있다. 이 배출실(32) 이후의 각 챔버는 전자선의 조사에 의해 살균된 용기(2)의 처리를 행하므로 무균 상태가 유지되고 있다.

살균 박스(18) 내의 가장 하류측에 위치하고 있는 배출실(32)에 인접해서 중간 챔버(40)가 설치되어 있다. 그리고, 이 중간 챔버(40)의 하류측에 필러(42)를 수용한 챔버(44)가 설치되어 있다. 중간 챔버(40) 내에는 용기 유지 수단(도면 생략)을 구비한 로터리 휠(네크 휠)(46)이 설치되어 있고, 이 네크 휠(46)이 상기 배출실(32) 내의 전달 휠(36)로부터 받은 용기(2)를 회전 반송시킨 후에 필러(42)가 설치된 챔버(44) 내의 공급 휠(48)로 넘겨준다.

용기(2)는 필러(42)가 설치된 챔버(44) 내의 입구측에 배치되어 있는 공급 휠(48)에 주고받아진 후에 필러(42)에 공급된다. 공급 휠(48)로부터 용기(2)를 받 은 필러(42)는 이 용기(2)를 유지해서 회전 반송하는 사이에 액체 등의 내용물의 충전을 행한다. 충전이 종료된 용기(2)는 필러(42)의 챔버(44)에 인접해서 배치되어 있는 캡퍼(54)용 챔버(56) 내로 반입된다. 이 캡퍼(54)용 챔버(56) 내의 입구측에는 필러(42)로부터 용기(2)를 받아서 캡퍼(54)에 이 용기(2)를 넘겨주는 중간 휠(58)이 배치되어 있다. 또한, 캡퍼(54)의 하류측에는 캡핑이 종료된 용기(2)를 배출 컨베이어(60)에 넘겨주는 배출 휠(62)이 설치되어 있다.

이 용기 살균 장치에서는, 공기 반송 컨베이어(4)에 의해 반송되어 온 용기(2)가 살균 박스(18) 내에서 전자선 조사 장치(28)로부터 전자선의 조사를 받아서 살균된 후에 필러(42)에서 내용물이 충전되고, 캡퍼(54)에서 캡핑이 행하여지며, 그 후에 배출 컨베이어(60)에 의해 배출되어서 다음 공정으로 보내진다. 또한, 살균 박스(18) 내의 배출실(32)에 배치된 전달 휠(36)로부터 중간 챔버(40)의 로터리 휠(46)에 용기(2)를 주고받는 위치, 중간 챔버(40) 내의 로터리 휠(46)로부터 필러(42)가 설치된 챔버(44) 내의 공급 휠(48)로 용기(2)를 주고받는 위치, 필러(42)로부터 캡퍼(54)가 설치된 챔버(56) 내의 중간 휠(58)로 주고받는 위치 등의 챔버 벽면에는 각각 용기(2)가 통과 가능한 개구가 형성되어 있다. 또한, 살균 박스(18)의 각 개구에는 셔터(도면 생략)가 구비되어 있고, 연통하는 다른 챔버 내를 세정할 때에 폐쇄해서 물방울이나 습기의 유입을 방지하게 되어 있다.

상기 제 1 공급 챔버(8)와, 납제 살균 박스(18)의 메인실(26) 및 캡퍼(54)가 설치된 챔버(56)에는 각각 배기 블로어(64,66,68)가 접속되어서 각 챔버(8,26,56) 내의 공기를 배출할 수 있게 되어 있다. 또한, 중간 챔버(40)와, 필러(42)가 설치 되어 있는 챔버(44)에는 각각 가압 공기의 공급 수단(70,72)이 필터(74,76)를 통해서 접속되어 있어 각 챔버(40,44) 내에 무균 공기를 공급할 수 있게 되어 있다. 이들 각 배기 블로어(64,66,68), 가압 공기 공급 수단(70,72) 및 이들의 배기량과 급기량을 제어하는 제어 장치(도면 생략)에 의해 압력 제어 수단이 구성되어 있고, 이 압력 제어 수단에 의해 상기 각 챔버(8,10,22,26,32,40,44,56) 내의 압력을 제어할 수 있게 되어 있다.

또한, 이 실시예에 따른 용기 살균 장치에서는 제 2 공급 챔버(10)에 살균 매체(이 실시예에서는 살균성 가스)를 공급하는 공급 수단(78)이 접속되고, 이 제 2 공급 챔버(10) 내(공급 영역 내)를 살균성 가스 분위기로 함과 아울러, 무균 기체 분사 수단(무균 공기 분사 노즐)(80)을 설치하고, 이 챔버(10) 내에 도입된 용기(2) 내부를 무균 기체로 치환하도록 하고 있다. 이들 구성에 대하여 도 2 및 도 3에 의해 설명한다. 상기 제 2 공급 챔버(10) 내에 배치된 제 2 로터리 휠(14)에 반송되고 있는 용기(2) 내에 무균 공기를 불어넣는 무균 공기 분사 노즐(80)이 설치되어 있다. 제 2 로터리 휠(14)은 회전축(82)에 의해 회전되는 스타 휠(star wheel)(84)을 갖고 있고, 이 스타 휠(84)의 외주부에 원주 방향 동일 간격으로 용기(2)의 네크부(2a)를 지지하는 용기 지지 수단(14a)이 설치되어 있으며, 이들 각 용기 지지 수단(14a)에 대응해서 각각 상기 무균 공기 분사 노즐(80)이 설치되어 있다. 이들 각 무균 공기 분사 노즐(80)은 상기 용기 지지 수단(14a)으로 지지되어 있는 용기(2)의 입구부에 대향하도록 배치되어 있다. 각 무균 공기 분사 노즐(80)에는 외부로부터 로터리 조인트(88)를 통해서 도입된 무균 공기가 매니폴드(90)에 의해 분배되어서 공급된다. 이 실시예에서는, 운전 중에는 각 무균 공기 분사 노즐(80)로부터 항상 무균 공기가 분출되어서 용기(2) 내로 불어넣어지게 되어 있다. 또한, 이 실시예에서는 무균 공기를 항상 분사하는 구성으로 하고 있지만, 무균 공기의 분사를 온오프 제어하도록 해도 되는 것은 말할 필요도 없다.

상기 제 2 공급 챔버(10) 내에는, 이 챔버(10) 내를 살균성 기체 분위기로 하기 위한 살균 노즐(92,94)이 설치되어 있다. 이 살균 노즐(92,94)은 스타 휠(84)에 의한 용기 반송 경로의 내주측과 외주측에 각각 설치되어 있고, 반송되고 있는 용기(2)의 플랜지를 향해서 살균성을 갖는 기체(이 실시예에서는 과산화수소 가스)를 분사하도록 배치되어 있다. 이 살균 노즐(과산화수소 가스 분사 노즐)(92,94)은 용기 반송 경로의 내주측 벽면(96), 외주측 벽면(98), 저면(100) 및 외주측 상부에 설치된 후드(102)에 의해 둘러싸여진 공간(104) 내에 배치되어 있고, 외부의 살균성 가스 공급 수단(78)으로부터 과산화수소 가스 공급 통로(106)를 통해서 공급된 과산화수소 가스를 이 공간(104) 내에서 반송되고 있는 용기(2)의 네크부(2a)의 플랜지 부근을 향해서 분사한다. 상기 공간(104)은 용기 반송 경로의 대략 1/4에 걸쳐서 배치되어 있고, 이 공간(104) 내에서 용기(2)를 향해서 분사된 과산화수소 가스는 제 2 공급 챔버(10) 내 전체로 확산되어 이 챔버(10) 내(공급 영역) 전체를 과산화수소 가스 분위기로 한다.

또한, 이 실시예에서는 제 2 공급 챔버(10) 내에 과산화수소 가스를 공급하고 있지만, 반드시 가스상으로 한 후에 공급할 필요는 없고, 예를 들면 제 2 공급 챔버(10) 내에 과산화수소를 미스트상으로 해서 공급하고, 이 챔버(10) 내에서 기 화시킬 수도 있다. 즉, 제 2 공급 챔버(10) 내의 분위기는 기체이지만, 챔버(10) 내에 공급하는 시점에서는 기체 또는 미스트상 모두 된다. 또한, 이 실시예에서는 제 2 공급 챔버(10) 내를 과산화수소 가스 분위기로 해서 외부로부터 반입된 용기(2)를 살균하도록 하고 있지만, 반드시 제 2 공급 챔버(10)에 한정되는 것은 아니고, 제 1 공급 챔버(8) 또는 공급실(22) 중 어느 한쪽을 살균 분위기로 해도 되며, 또한 제 1, 제 2 공급 챔버(8,10) 및 공급실(22) 모두를 살균 분위기로 해도 된다. 어느 것으로 하더라도, 상기 살균 영역의 상류측에 배치되어 있는 공급 영역 내의 적어도 일부분의, 외부와 구획된 영역을 살균 분위기로 하고, 이 영역 내에 용기(2)를 반송해서 용기(2)에 부착되어 있는 균 등의 불순물을 살균하는 것이면 된다.

이상의 구성에 따른 용기 살균 장치의 작동에 대하여 설명한다. 이 용기 살균 장치에 의해 살균, 충전되는 용기(2)는 페트병이고, 공기 반송 컨베이어(4)에 의해 네크부(2a)에 형성된 플랜지의 하면측이 지지되며, 후방으로부터 공기가 뿜어져서 반송된다. 공기 반송 컨베이어(4)에 의해 반송되어 온 용기(2)는 제 1 공급 챔버(8) 내로 들어가고, 인피드 스크류(6)에 의해 일정 간격으로 분리되어서 제 1 로터리 휠(12)의 용기 유지 수단(12a)으로 넘겨진다. 이 용기(2)는 제 1 로터리 휠(12)에 의해 회전 반송된 후에 제 2 공급 챔버(10) 내의 제 2 로터리 휠(14)에 넘겨진다.

제 2 로터리 휠(14)에서는, 용기(2)는 스타 휠(84)에 설치된 용기 지지 수단(14a)에 의해 플랜지의 하면측이 지지되어서 회전 반송된다. 용기 지지 수 단(14a)에 지지되어 있는 용기(2)의 입구부 상에는 무균 공기 분사 노즐(80)이 각각 설치되어서 항상 무균 공기를 분사하고 있어 반송 중의 용기(2) 내부에 무균 공기가 불어넣어진다. 이렇게 용기(2) 내에 무균 공기를 불어넣음으로써 용기(2) 내부가 무균 공기로 치환된다. 또한, 제 2 공급 챔버(10) 내에는 과산화수소 가스 분사 노즐(92,94)이 설치되어서 과산화수소수를 가스화한 기체를 분사하고 있으며, 공급 영역의 일부인 제 2 공급 챔버(10) 안이 살균성 과산화수소 가스에 의해 채워져 있으므로 챔버(10) 내에서 반송되고 있는 용기(2)의 표면이 살균된다.

상기 스타 휠(84)의 용기 지지 수단(14a)에 지지된 용기(2)가 회전 반송되어서 내외 벽면(96,98), 저면(100) 및 상방 후드(102)에 의해 둘러싸여진 공간(104) 내로 진입하고, 과산화수소 가스 분사 노즐(92,94)의 위치에 도달하면 반송 경로의 내주측과 외주측에 설치된 과산화수소 가스 분사 노즐(92,94)에 의해 네크부(2a)의 플랜지 부근에 직접 과산화수소 가스가 분사된다. 이 용기(2)는 후에 전자선이 조사되어서 살균되지만, 용기 반송 장치(24)의 그리퍼에 의해 유지되고 있는 부분이 사각(死角)이 되어 완전하게 살균되지 않을 우려가 있기 때문에, 이 과산화수소 가스 분사 노즐(92,94)에 의해서 플랜지 부근에 직접 과산화수소 가스를 뿜어서 살균하도록 하고 있다. 또한, 상기 무균 공기 분사 노즐(80)에 의해 용기(2)의 내부를 무균 공기로 치환시켰을 때에 용기(2) 내면에 부착 또는 내부에 존재하고 있던 균 등의 불순물은 외부로 배출되지만, 이 제 2 공급 챔버(10) 안은 과산화수소 가스 분위기로 되어 있으므로 이러한 불순물은 과산화수소 가스에 의해 살균된다. 따라서, 불순물이 용기(2)에 다시 부착되어서 다음 살균 영역(메인실(26) 및 조사 실(30))으로 반입될 일이 없다.

용기(2)는 제 2 로터리 휠(14)로부터 납제의 살균 챔버(18)의 공급실(22) 내에 설치된 공급 휠(20)로 넘겨지고, 공급 휠(20)의 용기 유지 수단(20a)에 유지되어서 회전 반송되며, 용기 반송 장치(24)의 그리퍼에 넘겨진다. 그리퍼는 상하 2개의 용기 유지부를 갖고 있고, 그 하측의 용기 유지부에 유지된 용기(2)는 그리퍼가 반전됨으로써 상방으로 이동해서 도립(倒立)된 상태가 된다. 도립된 용기 그리퍼가 스프로킷(24b)의 주위를 회전 이동해서 조사실(30)에 들어간다. 조사실(30)에는 그 외측에 배치되어 있는 전자선 조사 장치(28)로부터 전자선이 조사되게 되어 있고, 반송되고 있는 이 용기(2)는 조사 유닛(29)의 창박(29b)의 전방을 통과하는 동안에 전자선이 조사되어서 살균된다.

1회째의 조사를 끝내고 조사실(30)을 빠져나간 용기(2)는 배출실(32) 내를 이동하고, 스프로킷(24c) 주위를 회전 이동해서 다시 공급 휠(20)로부터의 주고받음 위치로 되돌아온다. 전회 이 공급 휠(20)로부터 하측 용기 유지부가 받은 용기(2)는 반전되어서 상방으로 이동하고 있고, 하방에 위치하고 있는 다른쪽의 용기 유지부가 공급 휠(20)로부터 용기(2)를 받는다. 그 후, 그리퍼가 다시 반전되어서 상하가 교체되고, 전회 상방에서 전자선의 조사를 받은 용기(2)가 하측으로 이동하여 전자선의 조사를 받고 있지 않은 면이 용기 반송 장치(24)의 회전 이동 방향의 외측을 향한다. 다시 조사실(30)에 들어가면, 이미 1회째의 조사를 받은 용기(2)는 전회와는 반대측으로부터 2회째의 전자선의 조사를 받아서 내외면 전체 영역이 살균된다. 또한, 동시에 다른쪽의 새롭게 유지된 상방의 용기(2)는 1회째의 조사를 받는다.

조사실(30)에서 2회째의 전자선 조사를 받아서 내외면 전체가 살균된 용기(2)는 배출실(32) 내에서 전달 휠(36)에 넘겨지고, 또한 다음의 중간 챔버(40) 내의 네크 휠(46)로 넘겨져서 납제의 살균 박스(18)로부터 배출된다.

중간 챔버(40)의 네크 휠(46)로부터 다음 필러(42)를 수용한 챔버(44) 내에 설치된 공급 휠(48)로 주고받음이 행하여지고, 그 후에 이 공급 휠(48)로부터 필러(42)에 공급된다. 필러(42)에서 회전 반송되는 사이에 내용물이 충전된 용기(2)는 중간 휠(58)에 의해 필러(42)로부터 인출되고, 다음 캡퍼(54)가 배치된 챔버(56) 내로 반입된다. 중간 휠(58)로부터 캡퍼(54)로 주고받아져서 캡핑이 행하여진 후에 배출 휠(62)을 통해서 배출 컨베이어(60) 상으로 배출되어서 다음 공정으로 보내진다. 또한, 이 실시예에서는 조사실(30)을 배치하고 있지만, 조사실(30)을 배치하지 않아도 된다. 또한, 살균 노즐(92,94)로 용기에 살균 매체를 직접 분사하지 않고, 살균 매체를 공급하는 배관을 챔버 벽면에 배치해서 공급하도록 해도 된다.

도 1은 전자선 조사 장치를 구비한 용기 살균 장치의 전체의 구성을 나타내는 평면도이다.(실시예 1)

도 2는 살균 노즐 및 공기 분사 노즐을 구비한 로터리 휠의 평면도이다.

도 3은 살균 노즐 및 공기 분사 노즐을 구비한 로터리 휠의 종단면도이다.

Claims

용기를 반송하는 용기 반송 수단과, 이 용기 반송 수단에 의해 반송되는 용기에 전자선을 조사하는 전자선 조사 수단을 구비한 용기 살균 장치에 있어서,

상기 용기에 전자선을 조사하는 살균 영역, 이 살균 영역을 둘러싸서 외부와 구획하는 챔버, 상기 살균 영역의 상류에 배치되고 상기 용기가 통과 가능한 개구를 통해서 연통되는 공급 영역, 이 공급 영역을 둘러싸서 외부와 구획하는 챔버, 상기 공급 영역에 살균성을 갖는 살균 매체를 공급하는 살균 매체 공급 수단, 상기 공급 영역 내에서 반송되는 용기의 내부에 무균 기체를 분사하는 무균 기체 분사 수단을 설치하고,

상기 살균 매체가 공급되는 상기 공급 영역 내를 살균성 기체 분위기로 하고, 상기 공급 영역 내에서 반송되는 용기의 내부에 무균 기체를 분사하여 상기 용기의 내부를 무균 기체로 치환하는 것을 특징으로 하는 용기 살균 장치.
제1항에 있어서,

상기 용기는 네크부에 플랜지가 형성된 페트병이고, 상기 플랜지의 상부 또는 하부를 지지해서 주고받는 네크 반송이 행하여지며, 상기 살균 매체를 공급하는 살균 매체 공급 수단은 상기 용기의 상기 플랜지를 향해서 살균 매체를 공급하는 것을 특징으로 하는 용기 살균 장치.
제1항에 있어서,

상기 살균 매체 공급 수단은 상기 공급 영역 내에서 상하좌우가 벽면에 의해 둘러싸인 공간 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 용기 살균 장치.
제1항에 있어서,

상기 살균 매체는 과산화수소 가스인 것을 특징으로 하는 용기 살균 장치.
제1항에 있어서,

상기 살균 매체는 미스트상으로 해서 공급되는 것을 특징으로 하는 용기 살균 장치.
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