KR20100087037A

KR20100087037A - 캡 살균 세정 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20100087037A
Application number: KR1020107013513A
Authority: KR
Inventors: 노부유키 우에다; 사토시 우에하라; 켄이찌 코미나미; 유우수케 수다
Original assignee: 도요 세이칸 가부시키가이샤
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2008-12-02
Publication date: 2010-08-02
Also published as: JP2009154958A; US20100275955A1; JP5298333B2; CN101910005A; WO2009084361A1; CN101910005B; TW200936188A

Abstract

슈트식의 캡 세정 살균 장치에 있어서 슈트 내에서의 합성수지 캡에 작용하는 적압을 완화해서 캡의 변형을 방지하고, 또한 상류측에서 분사된 온수나 무균수가 하류측의 온수나 무균수에 미치는 영향을 적게 해서 효율 좋게 살균 세정할 수 있도록 한다. 슈트(5)는 상승 구배 슈트부(7,9)를 갖고, 이 상승 구배 슈트부를 따라 살균 세정 매체로서의 온수를 분사하는 복수개의 분사 노즐을 갖는 온수 파이프를 배치하고, 상기 상승 구배 슈트부에 공급된 캡에 온수를 분사하고, 이 온수의 분사 압력에 의해 상기 캡(35)에 상기 상승 구배 슈트부를 상승하는 추력을 부여해서 상기 살균 세정 매체에 의해 캡을 살균 세정함과 아울러 반송을 행한다.

Description

캡 살균 세정 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR STERILIZING/WASHING CAP}

본 발명은 캡의 살균 세정 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 특히 합성수지 캡을 슈트로 반송하면서 살균 세정하기에 적합한 슈트식의 캡 살균 세정 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래, 청량음료 등의 내용물을 충전한 병 용기에 합성수지 캡을 장착함에 있어서 캡을 캡퍼(capper)로의 공급 공정 전에 캡의 살균ㆍ세정 공정이 구비되어 있는 경우가 많다. 그 경우의 캡의 세정ㆍ살균 방법으로서 일반적으로 캡을 슈트로 자중에 의해 반송하면서 행하는 경우(예컨대 특허문헌 1 참조)와, 수평축 둘레로 회전 구동되는 터릿이나 드럼형 스타 휠에 의해 반송하는 등의 동력 구동에 의해 반송하면서 행하는 경우(예컨대 특허문헌 2, 3 참조)가 알려져 있고, 반송중에 온수 또는 증기 또는 살균제를 캡에 분사해서 살균을 하고, 그 후, 무균수를 분사해서 냉각 내지는 세정을 행하고 있다.

슈트로 반송중에 살균 세정을 행하는 장치로서 캡 반송 슈트는 캡을 회전가능하게 가로 방향 지지할 수 있도록 적어도 상하 및 좌우에 배치한 복수개의 선상 가이드로 연속적인 캡 반송 공간을 구성하도록 구성되고, 캡은 상기 슈트 내를 연속적으로 연이어진 상태에서 자중에 의해 낙하된다. 상기 슈트로 반송중에 반송 경로를 따라 상하 및/또는 측방에 적절한 간격으로 배치된 노즐로부터 온수나 무균수(이하, 대표적인 예로서 이들를 포함해서 온수의 경우에 대해서 설명함)를 캡 외주면 및 내주면을 향해서 분사함으로써 살균 세정하고 있다. 그 경우, 슈트를 따라 배치된 노즐의 방향은 슈트의 반송을 방해하지 않도록 반송 방향에 대해서 경사진 방향으로부터 분사하고 있다.

일본 특허 공개 평09-278087호 공보 일본 특허 공개 평11-193009호 공보 일본 특허 공개 2003-128023호 공보

상기 종래의 슈트로 자중 반송중에 살균 세정하는 방법 및 장치는 터릿 등의 동력으로 반송하면서 살균 세정하는 방법ㆍ장치에 비해서 캡을 반송하는데에 특별한 동력을 필요로 하지 않는 설비가 간단하고 설비 비용이 저렴한 등의 유리한 점이 있지만, 다음과 같은 점에서 아직 해결해야 할 과제가 있다.

(1) 캡은 연이어진 상태에서 온수가 분사되면서 이동되기 때문에 적압(積壓)을 받음과 아울러, 온수에 의해 점차 가열되고, 그 출구 근방에서 송출 터릿에 의해 송출이 제한되어 정지되었을 때에 가열되어서 연하게 되어 있는 상태에서 최대의 적압을 받게 되어 스커트(skirt)부가 타원 형상으로 변형되는 경우가 생긴다.

(2) 살균ㆍ세정은 하행 경사의 슈트 내의 캡에 상류측으로 하류측을 향해서 온수나 무균수를 분사하므로, 상류측에서 분사해서 더러워진 온수나 무균수가 캡과 함께 이동되어 캡에 충분히 체류 부착된 채, 하류측에서 새로운 무균수를 차례차례 분사해 가게 되므로 세정 효율이 나쁘다.

본 발명은 상기 종래의 슈트로 반송하면서 캡을 살균 세정하는 캡 살균 세정 방법 및 그 장치의 상기 문제점을 해결하고자 하는 것이며, 슈트 내에서의 합성수지 캡에 작용하는 적압을 완화해서 캡의 변형을 방지하고, 또한 상류측에서 분사된 온수나 무균수가 하류측의 온수나 무균수에 미치는 영향을 적게 해서 효율 좋게 살균 세정할 수 있고, 또한 공간 절약을 도모할 수 있는 캡 살균 세정 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 캡의 살균 세정 방법은 슈트로 반송중인 캡에 살균 세정 매체를 분사 노즐로 분사함으로써 캡을 살균 세정하는 슈트식의 캡 살균 세정 방법으로서, 상기 슈트는 상승 구배 슈트부를 갖고, 이 상승 구배 슈트부에 공급된 캡에 상기 살균 세정 매체를 분사하고, 이 살균 세정 매체의 분사 압력에 의해 상기 캡을 살균 세정함과 아울러 상기 상승 구배 슈트부를 상승하는 추력을 부여해서 반송시키는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 살균 세정 매체로서는 온수, 증기 또는 살균제 그리고 무균수를 이용할 수 있고, 온수가 특히 바람직하다. 온수는 적어도 슈트 내의 캡의 개구부 내면을 향해서 분사 각도 0~120°, 분사 압력 0.1~0.25㎫로 분사하는 것이 바람직하고, 통상의 살균 세정에서는 110°, 분사 압력 0.2㎫가 살균 세정 효율이 좋아 바람직하다. 또한, 분사 각도를 작게 할수록 노즐로부터 분사되는 세정 매체가 분사 접촉되는 캡의 분사 접촉 면적이 작아지므로 그 만큼 세정 매체가 집중되어 살균 세정성은 향상되지만 살균 매체의 소비량이 증대된다. 따라서, 캡의 살균 세정 개소에 따라 분사 각도가 다른 분사 노즐을 채용함으로써, 또는 분사 각도가 다른 노즐(예컨대, 분사 각도가 110°인 부채꼴 노즐과 분사 각도가 0°인 직선 노즐)을 적절한 비율로 혼합해서 배치함으로써 보다 효과적인 살균 세정이 가능하게 된다.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 캡의 살균 세정 장치는 슈트로 반송중인 캡에 살균 세정 매체를 분사함으로써 캡을 살균 세정하는 슈트식의 캡 살균 세정 장치로서, 상기 슈트는 반송 경로가 수평면에 대해서 반송 방향으로 0°<α≤15°상승 구배로 되어 있는 상승 구배 슈트부를 갖고, 이 상승 구배 슈트부를 따라 살균 세정 매체를 분사하는 복수개의 분사 노즐을 갖는 살균 세정 매체 파이프를 배치해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다. 상기 슈트는 복수단의 상승 구배 슈트부를 갖고, 이 상승 구배 슈트부 사이를 수직 하강 슈트부로 연이어 설치해서 높이 방향으로 지그재그 형상으로 배치하고, 상단측의 상승 슈트의 상류단과 그 바로 하단측의 상승 구배 슈트의 하류단의 간격이 상기 상단측의 상승 구배 슈트의 하류단과 하류측 상승 구배 슈트의 상류단의 간격보다 좁게 되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 분사 노즐은 상기 상승 구배 슈트부의 반송 방향 축선에 대해서 20°~120°의 경사 각도로 배치되고, 상기 복수개의 분사 노즐 중 2/3개 이상이 30°~60°의 경사 각도로 배치되어 있는 것이 바람직하고, 45 °가 바람직하다. 또한, 상기 살균 세정 매체 파이프로서는 캡의 스커트 벽을 향해서 상방으로부터 온수를 분사하는 스커트 벽 상측 분사 노즐이 설치된 살균 세정 매체 파이프, 캡의 스커트 벽을 향해서 하방으로부터 온수를 분사하는 스커트 벽 하측 분사 노즐이 배치된 살균 세정 매체 파이프, 캡의 개구부로부터 내부를 향해서 온수를 분사하는 내부 분사 노즐이 설치된 살균 세정 매체 파이프, 및 캡의 천장벽을 향해서 온수를 분사하는 천장벽용 분사 노즐이 설치되어 있는 살균 세정 매체 파이프의 조합으로 이루어지는 것이 바람직하다.

<발명의 효과>

청구항 1 및 청구항 3에 기재된 본 발명에 의하면, 슈트는 상승 구배로 형성되어 있으므로, 슈트 내를 살균 세정 매체의 분사 압력으로 추력을 얻고 하류부 끝에 배치되어 있는 터릿으로의 이동이 제한되어 밀려있는 상태이었더라도 캡에 작용하는 적압은 추력으로부터 자중에 의해 생기는 반송 방향 상류측 방향의 분력만큼 경감되게 되므로, 종래의 하강 구배만으로 이루어지는 슈트에 비해서 캡이 받는 적압이 작아 온수 살균에 의한 캡의 변형을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 캡으로의 살균 세정 매체의 분사는 상승 구배 슈트부에서 행해지므로 분사된 살균 세정 매체는 캡으로부터 하강 구배로 되어 있는 상류측(즉, 반송 방향과 역방향)으로 흐른다. 따라서, 캡 표면으로의 살균 세정 매체의 부착 잔류량은 캡의 반송 방향과 동일한 방향으로 흐르는 하강 구배 슈트의 경우와 비교해서 특별히 적고, 그 만큼 하류측의 노즐로부터 분사되는 새로운 세정 매체가 캡 표면에 직접 작용하는 양이 많아져서 효율적으로 살균 세정할 수 있다. 아울러, 살균 세정이 더 진행된 하류측의 살균 세정 매체가 상류측의 캡의 살균 세정에 기여하므로 살균 세정 매체의 소비량을 절감할 수 있다.

청구항 2의 발명에 의하면, 효과적으로 캡에 추력을 부여할 수 있고, 상승 구배이어도 분사 압력만으로 양호하게 캡을 반송할 수 있고, 또한 가장 살균 세정도가 요구되는 캡 내면을 효과적으로 살균 세정할 수 있다.

청구항 4의 발명에 의하면, 슈트를 지그재그 형상으로 다단으로 배치했을 경우, 필연적으로 하단의 슈트는 그 상단의 슈트에 대해서 하류측을 향해서 슈트간의 간격을 좁히는 방향으로 배치되는 관계가 되므로, 세로 방향으로 콤팩트한 구성으로 충분한 살균 세정 시간을 취할 수 있고 공간 절약을 도모할 수 있다.

청구항 5의 발명에 의하면, 노즐로부터의 살균 세정 매체의 분사 압력에 의해 캡에 추력을 부여해서 상승 구배의 슈트를 반송하기 위해서는 분사 압력의 분력이 추력에 기여하도록 반송 방향에 대해서 분사 노즐을 경사지게 해야만 하지만 모든 노즐을 반송 방향으로 경사지게 할 필요는 없고, 반송 방향으로 저항을 부여하는 90°이상의 경사 각도의 노즐을 양호한 반송을 방해하지 않을 정도로 혼재시킴으로써 반송 스피드 및 반송 간격을 컨트롤할 수 있어 보다 양호한 살균 세정을 할 수 있다. 또한, 청구항 6의 발명에 의하면, 세정 매체 분사 파이프를 캡의 반송 경로를 따라 4방향에 배치함으로써 보다 완전히 캡을 살균 세정할 수 있고, 무균 충전 라인에도 보다 적절하게 적용시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 캡 살균 세정 장치의 요부 정면도이다.
도 2는 그 요부 평면도이다.
도 3은 도 1의 A-A 화살표로 바라본 확대도이다.
도 4는 실시예 및 비교예에 있어서의 노즐의 배치 형태를 나타내는 모식도이다.
도 5는 실시예1의 분사 파이프 및 분사 노즐의 배치를 나타내는 모식도이다. 또한, 이 도면에 있어서 내부 살균 노즐이 배치되어 있는 온수 파이프(C)의 위치를 캡이 숨겨지지 않도록 하기 위해서 실제의 배치 위치보다 하방으로 내려서 도시하고 있다. 이하에 설명하는 도 6, 7의 경우도 마찬가지이다.
도 6은 실시예2의 분사 파이프 및 분사 노즐의 배치를 나타내는 모식도이다.
도 7은 비교예의 분사 파이프 및 분사 노즐의 배치를 나타내는 모식도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거해서 상세하게 설명한다.

도 1~도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 슈트 반송식의 캡 살균 세정 장치를 나타내고, 도 1은 그 정면 모식도, 도 2는 그 상면도, 도 3은 그 측면 확대도이다.

본 발명의 슈트 반송식의 캡 살균 세정 장치는 종래의 슈트 반송식의 캡 살균 세정 장치와 비교해서 슈트가 반송 방향에 대해서 하강 구배가 아니라 상승 구배로 되어 있고, 캡의 반송력은 노즐로부터 분사되는 온수나 청정수의 분사 압력의 분력에 의해 얻어지는 것에 최대의 특징을 갖고 있다. 캡의 살균은 온수 또는 증기 또는 살균제에 의해 살균 세정할 수 있고, 온수 및 증기에 의한 살균의 경우에는 살균 후의 냉각을 위해서, 살균제에 의한 경우에는 살균제를 제거하기 위해서 청정수의 분사가 필요하다. 이하의 실시형태에서는 온수를 분사해서 살균 세정하는 공정에 대해서만 설명하지만 본 발명은 그것에 한정되는 것은 아니다.

본 실시형태에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이 슈트(5)는 전체적으로는 지그재그로 세로 방향으로 배치되고, 상방으로부터 공급된 캡(35)을 하방으로 반송하는 도중에 온수에 의해 살균 세정해서 하방으로 배출하며, 입구측 수직 슈트부(6), 제 1 상승 구배 슈트부(7), 내부 수직 슈트부(8), 제 2 상승 구배 슈트부(9), 출구측 수직 슈트부(10)로 구성되고, 제 1 상승 구배 슈트부(7) 및 제 2 상승 구배 슈트부(9)를 따라 온수를 분사하는 분사 노즐군이 배치되어 있는 살균 세정 매체 파이프로서의 온수 파이프가 복수개 배치되어 있다. 제 1 상승 구배 슈트부(7)와 제 2 상승 구배 슈트부(9)는 모두 하류측을 향해서 수평면에 대해서 경사각(α)의 상승 구배로 되어 있기 때문에 도시한 바와 같이 제 1 상승 구배 슈트부(7)와 제 2 상승 구배 슈트부(9)는 서로 역방향으로 경사져 있게 되고, 그것을 다단으로 설치했을 경우, 양측은 높이 방향으로 교대로 내측으로 경사져서 양 구배 슈트간의 간격이 좁아지게 되어 높이 방향으로 콤팩트하게 구성할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 2단의 상승 구배 슈트부밖에 설치하지 않지만 필요에 따라서 3단 이상의 다단으로 구성해도 좋다.

제 1 상승 구배 슈트부(7) 및 제 2 상승 구배 슈트부(9)의 하류단(정상부)에는 슈트에 의해 상승 구배를 반송되어 온 캡을 수직 방향으로 반송 방향을 전환해서 내부 수직 슈트부(8), 출구측 수직 슈트부(10)로 송출함과 아울러 캡의 송출 속도를 조정하기 위한 송출 터릿(11,12)이 각각 배치되어 있다. 송출 터릿(11,12)은 외주부에 옆으로 넘어지는 형상의 캡이 감합되는 포켓을 갖고, 도시하지 않은 모터에 의해 회전 구동되어 상승 구배 슈트의 정상에 도달된 캡이 각각 포켓에 감합되어 송출된다. 따라서, 송출 터릿의 회전 속도를 제어함으로써 연이어져 연속 상태로 보내져 오는 캡의 송출 속도를 임의로 조절하는 것이 가능하게 된다.

슈트(5)는 전체적으로 챔버(14) 내에 배치되어 챔버 내에서 분사되는 온수나 무균수가 장치 밖으로 비산되는 것을 방지하고 있다. 제 1 상승 구배 슈트부(7) 및 제 2 상승 구배 슈트부(9)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 각각 길이 방향으로 소정의 경사각을 가지고 세로 상태로 배치된 베이스 프레임(15)으로부터 슈트를 구성하는 둥근 선으로 이루어지는 선상 가이드(13)를 지지하는 브래킷(16)이 소정 간격으로 수평 방향으로 돌출되게 설치되어 있다. 본 실시형태에서는 선상 가이드(13)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 캡의 스커트 벽의 중앙부를 상하로부터 안내하는 상하 1쌍과 개구부 및 천장벽 외면부를 안내하는 각각 2개의 선상 가이드의 합계 6개의 선상 가이드로 이루어지는 선상 가이드(13)로 캡이 통과하는 반송 경로를 구성하고 있다. 그리고, 또한 베이스 프레임(15)으로부터 상기 반송 경로를 둘러싸도록 후술하는 온수 파이프를 지지하는 지지 프레임(17)이 돌출되게 배치되어 있다.

상기 온수 파이프는 본 실시형태에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 합성수지 캡(35)의 스커트 벽을 향해서 상방으로부터 온수를 분사하는 스커트 벽 상측 분사 노즐(20)이 설치된 온수 파이프(21), 캡의 스커트 벽을 향해서 하방으로부터 온수를 분사하는 스커트 벽 하측 분사 노즐(22)이 배치된 온수 파이프(23), 캡의 개구부로부터 내부를 향해서 온수를 분사하는 내부 분사 노즐(24)이 설치된 온수 파이프(25), 캡의 천장벽을 향해서 온수를 분사하는 천장벽 분사 노즐(26)이 설치되어 있는 온수 파이프(27)의 합계 4개로 이루어지고, 상기 지지 프레임(17)에 적절한 브래킷을 통해 설치되어 있다. 그러나, 온수 파이프의 배치는 이것에 한정되지 않고, 예컨대 캡 천장벽면에 온수를 분사하는 온수 파이프(27)는 생략하는 것도 가능하다.

제 1 상승 구배 슈트부(7) 및 제 2 상승 구배 슈트부(9)의 상승 구배의 경사각(α)은 후술하는 온수의 분사에 의해 얻어지는 캡의 반송력에 의해 중력에 저항해서 캡을 원활하게 반송시킬 수 있는 각도이면 좋고, 0°<α≤15°의 범위가 바람직하다. 경사각이 15°를 초과하면 경사가 심해져 고압의 온수 분사가 요구되어 원활한 반송이 어렵고 또한 다량의 온수가 필요로 되어 비경제적이다. 또한, 반대로 하한 각도는 경사가 작으면 반송 속도 저항이 작아 상승 구배의 이점이 적으므로 적어도 0°보다 큰 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3°이상이다.

상기 각 온수 파이프도 구배 슈트부와 동일 구배로 슈트를 따라 배치되지만 그 위치는 각각 다음과 같이 배치하는 것이 바람직하다.

온수 파이프(21,23)는 스커트 벽 상측 분사 노즐(20) 및 스커트 벽 하측 분사 노즐(22)이 합성수지 캡의 스커트 벽 하단과 탬퍼 에비던트 밴드(tamper evident band)(36) 사이에 설치된 슬릿[약화선(弱化線)](37)을 향해서 온수를 분사하도록, 도 3에 나타내는 바와 같이, 스커트 벽의 높이 방향 중심보다 하방으로 오프셋한 위치에 설치하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 더러워지거나 균이 부착되기 쉬운 슬릿부를 확실하게 살균 세정할 수 있다. 내부 분사 노즐(24)이 설치된 온수 파이프(25)는 반송 경로를 통과하는 캡의 개구부 중앙으로부터 천장벽 내면으로 온수를 분사할 수 있도록, 도 3에 나타내는 바와 같이, 반송 경로의 측면측 중앙부에 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 천장벽 분사 노즐(26)이 배치된 온수 파이프(27)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 반송 경로를 통과하는 캡의 천장벽 외주부로부터 반송 방향에 대해 경사지게 온수를 분사할 수 있도록 천장벽의 중심 위치로부터 벗어난 위치에 배치하는 것이 효율적으로 살균할 수 있어 바람직하다.

또한, 각각 온수 파이프에 배치되는 각 분사 노즐의 종류 및 경사 각도는 캡을 효율 좋게 살균하고 또한 캡에 반송력을 부여하기 위해서 중요하다. 본 실시형태에서는 스커트 벽 상측 분사 노즐(20)과 하측 분사 노즐(22)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 서로 상측과 하측으로부터 캡 반송 방향으로 동일 각도로 경사지고 또한 동일 피치로 온수 파이프(21,23)에 각각 설치되어 있다. 그리고, 스커트 벽 상측 분사 노즐(20)과 하측 분사 노즐(22)이 교대로 위치하도록 각각 반 피치 어긋나도록 상측의 온수 파이프(21)와 하측의 온수 파이프(23)는 어긋나게 배치되어 있다. 스커트 벽 상측 분사 노즐(20)과 하측 분사 노즐(22)로부터 분사되는 노즐은, 도 1에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 온수(30)를 부채꼴로 분사하는 부채꼴 노즐을 채용하여 스커트 벽면 특히 슬릿부를 중점적으로 세정할 수 있도록 했다. 스커트 벽 상측 분사 노즐(20)과 하측 분사 노즐(22)의 반송 경로 중심선에 대한 경사 각도는 슈트의 경사 각도에도 좌우되지만 상기 분사 노즐을 상기 상승 구배 슈트부의 반송 방향 축선에 대해서 20°~120°의 경사 각도로 배치할 수 있다.

온수의 분사에 의해 추력을 얻기 위해서는 반송 방향에 대한 노즐의 경사각은 이론적으로는 0°~90°의 범위에서 가능하지만, 20°이하이면 노즐의 배치상 분사한 온수가 캡에 닿는 양이 적어지고, 양호한 반송이 곤란하게 됨과 아울러 온수가 쓸모 없어져 살균 효율이 나빠진다. 한편, 90°를 초과하면 분사한 온수의 압력이 반송 방향에 대해서 저항으로 되어 추력이 경감되게 되지만, 반대로 이것을 이용해서 90°이상의 경사각을 갖는 노즐을 혼재시켜 배치함으로써 고속으로 이동하는 캡에 저항을 부여해서 그 스피드를 약화시켜 캡 사이에 간극을 형성하는 것도 가능하므로 노즐의 경사각의 최대 범위를 120°로 하였다. 120 °를 초과하면 반송 방향이 20°이하인 경우와 마찬가지로 반송력 및 세정 효율이 나빠진다. 그러나, 90°이상의 경사각으로 노즐을 배치하는 경우에는 그 개수가 적어도 추진 방향 경사각을 갖는 노즐의 약 1/3 이하가 아니면 저항이 커져서 캡을 양호하게 반송할 수는 없게 된다. 따라서, 그 범위 이하로 배치하는 것이 바람직하다.

또한, 내부 분사 노즐(24)은 가장 살균이 요구되는 캡 내부를 살균 세정하기 때문에 노즐의 피치를 상기 상측 분사 노즐(20)과 하측 분사 노즐(22)보다 작게 해서 보다 많은 온수가 캡 내면에 분사되도록 하였다. 상기 내부 분사 노즐(24)은 온수를 부채꼴로 분사하는 부채꼴 노즐(24-1)과 온수를 선상으로 직진시켜 분사하는 직진 노즐(24-2)의 2종류의 노즐을 이용하고, 부채꼴 노즐(24-1)의 2개 걸러 직진 노즐을 1개 배치하도록 했다. 이와 같이, 직진 노즐을 배치함으로써 캡부 속의 세정성을 높일 수 있다. 천장벽 분사 노즐은 천장벽 외면에 온수를 분사해서 천장벽 외면을 살균 세정하는 것이지만 천장벽 외면은 일반적으로 평면이고 가장 살균을 행하기 쉬우므로, 다른 개소를 살균 세정하는 상기 각 노즐과 비교해서 그 피치를 크게 해서 적은 개수를 배치해도 좋다. 본 실시형태에서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 내부 분사 노즐에 대해서 4배의 피치로 부채꼴 노즐을 배치하고 있지만 이것에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 실시형태에서는 제 1 상승 구배 슈트부(7)와 제 2 상승 구배 슈트부 사이에 온수 수용 팬(18)을 설치하여 반송중의 캡에 분사한 온수를 받아 더러워진 온수가 하단의 상승 구배 슈트에 미치지 않도록 회수할 수 있게 하였다. 이에 따라, 상승 구배 슈트를 다단으로 설치해도 각 상승 구배 슈트를 반송중인 캡에 대해서는 분사 노즐로부터 분사되는 신선한 온수만이 작용하도록 해서 살균 세정 효과를 향상시키도록 하였다.

실시예

[실시예1]

상승 구배 슈트부의 경사각을 7°로 설정해서 슈트를 구성하고, 이 슈트 둘레에, 도 4에 나타나 있는 바와 같은 배치 형태로 온수 파이프(A~D)를 배치했다. 이들 온수 파이프(A,B,C,D)를 100㎜ 피치를 기본으로 해서 전체 길이 최대 14개의 노즐이 배치 가능한 길이(노즐 구간 길이 1400㎜)로 하고, 표 1에 나타내는 상태에서 상류로부터 각각의 개소에 분사 노즐을 배치했다. 또한, 표 중 F는 부채꼴 노즐(분사 각도 110°), S는 직진 노즐(분사 각도 0°), P는 플러그(즉, 노즐이 없어 폐쇄 상태로 있음)를 나타내고 있다. 상기 각 분사 노즐은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 모두 반송 방향에 대해서 45°경사지게 해서 배치하였다. 또한, 도 4에 있어서의 a1, b1, c1, d1은 각 온수 파이프의 외주로부터 슈트의 직근선(直近線)상 가이드까지의 직선 거리를 나타내고, 본 실시예에서는 a1=b1=c1=85㎜, d1=80㎜로 설정하고 있다.

상기 장치에 있어서 세정 효과를 확인하기 위해서 스커트 벽 하단에 슬릿(37)을 통해서 탬퍼 에비던트 밴드(36)를 갖는 합성수지 캡에 1% 수용액의 적수(赤水)를 분사해서 슬릿부가 빨갛게 더러워진 캡을 시료로 해서 상기 상승 구배 슈트부에 공급하고, 표 2에 나타내는 테스트 조건으로 운전해서 살균 세정 효과, 반송 상태를 육안으로 확인했다. 그 결과, 캡은 양호하게 상승 구배 슈트부를 통과하고, 또한 상기 부착시킨 적수에 의한 오염은 캡의 슬릿부에 약간 부착된 상태로 남았지만 2회 통과시킴으로써 슬릿부에서 완전히 오염이 제거되었다. 따라서, 상기 실시예의 형태로 노즐 구간 길이를 2배로 하면 양호하게 살균 세정할 수 있는 것이 확인되었다.

[실시예2]

실시예2로서, 온수 파이프(A)의 분사 노즐 모두를 반송 방향에 대해서 도 6에 나타내는 바와 같이 직각이 되도록 배치했다. 이 경우, 90°의 경사 각도를 갖는 분사 노즐의 합계는 7개이고, 전체의 분사 노즐 수 33개의 약 21%이다. 이 경우, 온수 파이프(A)에 배치한 반송 방향에 직각인 분사 노즐로부터 분사되는 온수는 캡에 작용하는 분사 압력이 반송 저항이 되어 반송중인 캡 사이에 간격이 생겼다. 그 결과, 온수가 닿지 않는 그림자 부분이 없어져 캡의 전체 둘레에 효과적으로 온수가 닿아 세정 효과는 실시예1의 경우보다 향상되었다. 따라서, 노즐의 방향은 모든 노즐이 캡의 반송 방향에 대해 경사져서 배치되는 경우에 한정되지 않고, 본 실시예와 같이, 일부의 파이프에 캡의 반송에 저항을 부여하는 방향으로 노즐을 배치해서 캡의 반송ㆍ처리 속도에 영향을 주지 않을 정도로 저항을 부여함으로써 세정 효율이 향상되고 온수를 절약할 수 있는 것이 확인되었다.

[비교예1]

또한, 비교예1로서, 상기 실시예1에 있어서 온수 파이프(A)에 있어서의 노즐의 각도를, 도 7에 나타내는 바와 같이, 반송 방향과 반대 방향으로 45°로 설정해서 같은 실험을 행했다. 상기 비교예1은 A열의 노즐을 반대 방향으로 45°로 설정함으로써 캡에 회전력을 부여해서 슬릿의 세정 효율의 향상을 기대하여 행한 것이지만 이 경우 캡의 추력이 얻어지지 않아 캡이 흐르지 않고 정지되었다.

<산업상의 이용 가능성>

본 발명의 캡 살균 세정 방법 및 장치는 슈트 내에서의 합성수지 캡에 작용하는 적압을 완화해서 캡의 변형을 방지하고, 또한 상류측에서 분사된 온수나 무균수가 하류측의 온수나 무균수에 미치는 영향을 적게 해서 효율 좋게 살균 세정할 수 있으므로, 특히 탬퍼 에비던트 밴드를 갖는 합성수지 캡의 살균 세정에 바람직하지만, 이것에 한정되지 않고 여러가지의 캡의 세정 살균에 적용할 수 있고, 충전 밀봉 라인도 통상의 충전 밀봉 라인으로부터 고도의 살균 세정이 요구되는 무균 충전 라인에도 적합하게 이용할 수 있다.

1 : 캡 살균 세정 장치 5 : 슈트
6 : 입구측 수직 슈트부 7 : 제 1 상승 구배 슈트부
8 : 내부 수직 슈트부 9 : 제 2 상승 구배 슈트부
10 : 출구측 수직 슈트부 11,12 : 송출 터릿
13 : 선상 가이드 14 : 챔버
15 : 베이스 프레임 16 : 브래킷
17 : 지지 프레임 18 : 온수 수용 팬
20 : 스커트 벽 상측 분사 노즐
21,23,25,27 : 온수 파이프
22 : 스커트 벽 하측 분사 노즐
24 : 내부 분사 노즐 24-1 : 부채꼴 노즐
24-2 : 직진 노즐 26 : 천장벽 분사 노즐
30 : 온수 35 : 합성수지 캡
36 : 탬퍼 에비던트 밴드 37 : 슬릿

Claims

슈트로 반송중인 캡에 살균 세정 매체를 분사 노즐로 분사함으로써 상기 캡을 살균 세정하는 슈트식의 캡 살균 세정 방법으로서:
상기 슈트는 상승 구배 슈트부를 갖고, 이 상승 구배 슈트부에 공급된 캡에 상기 살균 세정 매체를 분사하고, 이 살균 세정 매체의 분사 압력에 의해 상기 캡을 살균 세정함과 아울러 상기 상승 구배 슈트부를 상승하는 추력을 부여해서 반송시키는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 캡 살균 세정 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 살균 세정 매체가 온수이고, 이 온수를 상기 분사 노즐에 의해 분사 각도 0~120°, 분사 압력 0.1~0.25㎫로 적어도 상기 구배 슈트부 내의 캡의 개구부 내면을 향해서 분사하는 것을 특징으로 하는 캡 살균 세정 방법.
슈트로 반송중인 캡에 살균 세정 매체를 상기 분사 노즐로 분사함으로써 상기 캡을 살균 세정하는 슈트식의 캡 살균 세정 장치로서:
상기 슈트는 반송 경로가 수평면에 대해서 반송 방향으로 경사각(α)이 0°<α≤15°인 상승 구배로 되어 있는 상승 구배 슈트부를 갖고, 이 상승 구배 슈트부를 따라 살균 세정 매체를 분사하는 복수개의 상기 분사 노즐을 갖는 살균 세정 매체 파이프를 배치해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 캡 살균 세정 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 슈트는 복수단의 상승 구배 슈트부를 갖고, 이 상승 구배 슈트부 사이를 수직 하강 슈트부로 연이어 설치해서 높이 방향으로 지그재그 형상으로 배치하고, 상단측의 상승 슈트의 상류단과 그 바로 하단측의 상승 구배 슈트의 하류단의 간격이 상기 상단측의 상승 구배 슈트의 하류단과 하류측 상승 구배 슈트의 상류단의 간격보다 좁게 되어 있는 것을 특징으로 하는 캡 살균 세정 장치.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 분사 노즐은 상기 상승 구배 슈트부의 반송 방향 축선에 대해서 20°~120°의 경사 각도로 배치되고, 상기 복수개의 분사 노즐 중 2/3개 이상이 30°~60°의 경사 각도로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 캡 살균 세정 장치.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 살균 세정 매체 파이프는 캡의 스커트 벽을 향해서 상방으로부터 온수를 분사하는 스커트 벽 상측 분사 노즐이 설치된 살균 세정 매체 파이프, 상기 캡의 스커트 벽을 향해서 하방으로부터 온수를 분사하는 스커트 벽 하측 분사 노즐이 설치된 살균 세정 매체 파이프, 상기 캡의 개구부로부터 내부를 향해서 온수를 분사하는 내부 분사 노즐이 설치된 살균 세정 매체 파이프, 및 상기 캡의 천장벽을 향해서 온수를 분사하는 천장벽용 분사 노즐이 설치되어 있는 살균 세정 매체 파이프의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 캡 살균 세정 장치.