WO2025239192A1

WO2025239192A1 - 殺菌剤の供給装置

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Publication number: WO2025239192A1
Application number: PCT/JP2025/016183
Authority: WO
Inventors: 健人白鞘; 敏史貫野; 知哉中山
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems Co Ltd
Priority date: 2024-05-16
Filing date: 2025-04-28
Publication date: 2025-11-20
Anticipated expiration: 2026-11-16
Also published as: JP2025173978A

Abstract

繰り返しの熱応力負荷に対して破損を抑えることができるノズル支持構造を提供する。殺菌剤の供給装置は、　複数のノズルを保持しながら円弧状の搬送経路に沿って殺菌対象物およびノズルを移動させる回転テーブルと、　殺菌対象物に向けて殺菌剤を流す流路を有し、回転テーブルにおける流路の径方向の寸法が周方向の寸法より小さいノズルと、を備える。　ノズルは、　流路を内部に有するノズル筐体と、　ノズル筐体から延び、それぞれが回転テーブルに固定される一対の支持アームと、　それぞれの支持アームに設けられ、回転テーブルへの固定に関わる固定要素と、を備える。

Description

殺菌剤の供給装置

　本開示は、流体となった殺菌剤を例えば飲料の容器の内部に供給するための装置に関する。

　飲料の容器、例えばプラスチック製容器を殺菌するために、吐出管または吐出ノズルから殺菌剤または滅菌剤、例えば過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を容器の内部に供給する。容器の内部に流体、典型的にはミストとされた殺菌剤を噴霧する殺菌部を備える装置が特許文献１に開示されている。

　特許文献１の殺菌部は、回転ホイールの回りの所定定位置に、容器に殺菌剤である過酸化水素の凝結ミストを供給する単数または複数の吐出管を備えている。この吐出管はその直下を通る円弧状の搬送経路を移動する容器の口部に正対しうるように定位置に固定される。

特開２０１５－１５７６５１号公報

　供給される殺菌剤は例えば１００℃を超える温度に加熱されているために、殺菌剤が通過するノズルと他の機械要素との間の温度差に起因して熱応力が発生し、ノズルを含む機械要素に損傷が生じるおそれがある。

　以上より、本開示は、加熱された殺菌剤が供給されても、ノズルを含む機械要素に損傷が生じるのを抑えることができる殺菌剤の供給装置を提供することを目的とする。

　本開示に係る殺菌剤の供給装置は、
　複数のノズルを保持しながら円弧状の搬送経路に沿って殺菌対象物およびノズルを移動させる回転テーブルと、
　殺菌対象物に向けて殺菌剤を流す流路を有し、回転テーブルにおける流路の径方向の寸法が周方向の寸法より小さいノズルと、を備える。
　ノズルは、
　流路を内部に有するノズル筐体と、
　ノズル筐体から延び、それぞれが回転テーブルに固定される一対の支持アームと、
　それぞれの支持アームに設けられ、回転テーブルへの固定に関わる固定要素と、を備える。

　本開示の供給装置のノズルによれば、一対の支持アームを介して回転テーブルに固定されており、熱応力を軽減できるので、ノズルを含む機械要素の損傷を抑えることができる。

実施形態に係る移動ノズルを備える供給装置の概略構成を示す平面図である。図１の供給装置の概略構成を示す側面図である。図１の供給装置の要部である移動ノズルを示し、正面断面図（ＰＳＤ）と、側面断面図（ＳＳＤ）である。図１の供給装置の要部を示し、一つの移動ノズルの移動の様子を示す図である。図１の供給装置の要部を示し、複数の移動ノズルの移動の様子を示す図である。ノズルの変形例を示し、正面断面図（ＰＳＤ）と、側面断面図（ＳＳＤ）である。固定構造を備えるノズルを例示する図であり、上から順に第１形態（Ｉ）、第２形態（II）である。固定構造を備えるノズルを例示する図であり、上から順に第３形態（III）、第４形態（IV）である。固定構造を備えるノズルを例示する図であり、第５形態（Ｖ）である。第１形態（Ｉ）に係るノズルを示し、平面図（ＰＶ）、側面図（ＳＶ）、低面図（ＢＶ）、正面図（ＦＶ）および背面図（ＲＶ）である。第２形態（II）に係るノズルを示し、平面図（ＰＶ）、側面図（ＳＶ）、低面図（ＢＶ）、正面図（ＦＶ）および背面図（ＲＶ）である。第３形態（III）に係るノズルを示し、平面図（ＰＶ）、側面図（ＳＶ）、低面図（ＢＶ）、正面図（ＦＶ）および背面図（ＲＶ）である。第４形態（IV）に係るノズルを示し、平面図（ＰＶ）、側面図（ＳＶ）、低面図（ＢＶ）、正面図（ＦＶ）および背面図（ＲＶ）である。第５形態（Ｖ）に係るノズルを示し、平面図（ＰＶ）、側面図（ＳＶ）、低面図（ＢＶ）、正面図（ＦＶ）および背面図（ＲＶ）である。

　以下、添付図面を参照しながら、実施形態について説明する。
　以下で説明する実施形態は、殺菌対象物の一例である樹脂製の容器を把持する把持具と同期して移動する移動ノズルを用いる。この移動ノズルにおいて、その筐体は、回転テーブルにおける周方向の寸法が径方向の寸法より大きい。また、移動ノズルにおいて、好ましくは、上流にて殺菌剤を受け入れ、かつ、下流にて殺菌剤を殺菌対象物に向けて供給する流路の開口面積が、上流の側が下流の側のよりも大きい。この移動ノズルは例えば回転テーブルに支持、固定された状態で円弧状の軌跡を移動するが、移動ノズルに供給される殺菌剤は１００℃を超えるため、移動ノズルと回転テーブルの間に温度差が生じる。以下説明する実施形態は、この温度差に起因する熱応力による移動ノズル周りの損傷を回避または軽減できる移動ノズルの固定構造を提案する。

［供給装置１の構成：図１～図５参照］
　供給装置１は、図１および図２に示されるように、定まった位置において殺菌剤を吐出して容器ＰＢに供給する供給部１０と、複数の容器ＰＢを把持しながら円弧状の搬送経路ＭＤに沿って搬送する搬送部３０と、を備える。供給部１０は、一例として一つの吐出管１３を備え、搬送部３０は、搬送する容器ＰＢの本数に対応する数の移動ノズル３５-１を備える。なお、図１～図５には、固定構造が省略されている。

〔供給部１０：図１～図３参照〕
　供給部１０は、霧状の殺菌剤からなるミストＭを生成するミスト生成器１１と、移動ノズル３５-１を介してミスト生成器１１で生成されるミストＭを容器ＰＢに向けて吐出する吐出管１３と、吐出管１３から吐出されるミストＭが移動ノズル３５-１から漏れ出るの抑える規制体１５と、を備える。ミスト生成器１１、吐出管１３および規制体１５は、位置が固定される。

［ミスト生成器１１：図１，図２参照］
　ミスト生成器１１は、一例として、殺菌剤である過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）の水溶液を滴状にし、この滴状の過酸化水素をその沸点以上でかつ非分解温度以下に加熱して気化させることでミストＭを得ることができる。このミストＭが吐出管１３から噴霧される。
　滴状の過酸化水素を得るには、例えば過酸化水素の水溶液および圧縮空気のそれぞれを二流体スプレーに導入することで得ることができる。気化するには、滴状の過酸化水素が流れる管路の周囲に電熱線などからなるヒータを設け、管路に吹き込まれる滴状の過酸化水素を所望する温度に加熱すればよい。過酸化水素が気化されたミストＭは吐出管１３に誘導される。

［吐出管１３：図３参照］
　吐出管１３は、ミスト生成器１１で生成されたミストＭを鉛直方向Ｖの下向きに流すとともに、搬送部３０に向けて吐出させる。
　吐出管１３は、例えば金属製の管本体１３Ａと、管本体１３Ａの内部に設けられるミストＭの通路１３Ｂと、通路１３Ｂに連なりミストＭが吐出される吐出口１３Ｃと、を備える。
　吐出されたミストＭは、容器ＰＢの口部Ｎの開口に向かって噴霧される。ミスト生成器１１で生成されるミストＭは、通路１３Ｂおよび吐出口１３Ｃを通って搬送部３０に向けて吐出される。通路１３Ｂは、容器ＰＢの開口の形状に合わせて例えば円形をなしている。

［規制体１５：図２，図３参照］
　供給部１０は、好ましい形態として、吐出管１３の下端に規制体１５を備える。
　規制体１５は、吐出管１３の吐出口１３Ｃから吐出されるミストＭが移動ノズル３５-１の流路３５Ｂから漏れ出るのを抑えるために設けられる。この目的のために、規制体１５は流路３５Ｂの上流ＵＳにおける開口を塞ぐ平面部を有し、平面視した形状が矩形の形態をなし、吐出管１３の下端に吐出管１３（供給部１０）の中心軸線Ｃ１０と直交するように設けられる。なお、吐出口１３Ｃは規制体１５を中心軸線Ｃ１０の方向に貫通している。規制体１５は図示される形態に限られない。図示される規制体１５は側面視した形状が偏平であるが、例えば円弧のように周方向ＣＤの両端が上向きの湾曲した形状など、他の形状を採用できる。また、平面視した形状についても、矩形に限るものではなく、楕円形、矩形以外の多角形などの形状を採用できる。
　規制体１５は、実施形態で開示される供給部１０を構成する部材の中で、鉛直方向Ｖの位置が最も低いが、搬送部３０との間に間隙Ｇが設けられている。したがって、供給装置１の運転中において、位置が固定される供給部１０と回転する搬送部３０とは接することがない。

〔搬送部３０；図１，図２，図３参照〕
　次に、搬送部３０について説明する。
　搬送部３０は、上流の工程から連続的に搬入される複数の容器ＰＢのそれぞれと対応する把持具ＧＲで順に受け取り、かつ、保持しながら回転し、下流の工程に向けて搬出する。搬入から搬出の間において、容器ＰＢにはその内部にミストＭが供給され、殺菌が実行される。

　搬送部３０は、回転テーブル３１と、回転テーブル３１を回転駆動させる回転電機３２と、を備える。
　回転テーブル３１は、平面視する形状が円形をなしている。回転テーブル３１には、グリッパと称される容器ＰＢの口部Ｎを把持する複数の把持具ＧＲがその外周側に設けられる。複数の容器ＰＢはそれぞれの把持具ＧＲに保持された状態で、回転電機３２による回転テーブル３１の回転駆動に伴って円弧状の搬送経路に沿って移動される。

　回転テーブル３１には、複数の移動ノズル３５-１が設けられている。複数の移動ノズル３５-１は、回転テーブル３１の外周縁に間隔を空けて周方向ＣＤに並んで設けられている。複数の移動ノズル３５-１は、径方向ＲＤの同じ位置に設けられている。複数の移動ノズル３５-１は、図２に示されるように複数の把持具ＧＲのそれぞれに対応して設けられる。つまり、把持具ＧＲで把持されるされる容器ＰＢのそれぞれに移動ノズル３５-１が対応して設けられており、対応する移動ノズル３５-１を介してミストＭが容器ＰＢに供給される。回転テーブル３１の回転に伴って対応する把持具ＧＲと移動ノズル３５-１は相対的な位置関係を維持しながら同期して移動する。それぞれの移動ノズル３５-１は、好ましくは回転テーブル３１に対して着脱が可能に回転テーブル３１に取り付けられる。それぞれの移動ノズル３５-１は、鉛直方向Ｖの上側の部分が回転テーブル３１に後述する固定構造により固定、保持され、下側の部分は回転テーブル３１よりも下方に突き出している。なお、図２において、複数の移動ノズル３５-１の一部だけを示している。

　移動ノズル３５-１は、図３に示されるように、その外郭を構成するノズル筐体３５Ａと、ノズル筐体３５Ａの内部に設けられる流路３５Ｂと、流路３５Ｂに連なる吐出口３５Ｃと、を備える。なお、移動ノズル３５-１において、供給されるミストＭは図４に示されるように（鉛直方向Ｖ）の上方から下方に向けて流れるため、この流れに従って上流（ＵＳ）および下流（ＤＳ）が定義される。なお、移動ノズル３５-１は図３において容器ＰＢとともに回転テーブル３１の回転に伴って周方向ＣＤに移動するが、径方向ＲＤの位置は一定である。この周方向ＣＤに沿って容器ＰＢの搬送経路ＭＤが形成される（図１）。
　移動ノズル３５-１は、図３より明らかなように、回転テーブル３１における周方向ＣＤの寸法が径方向ＲＤの寸法より大きい。したがって、移動ノズル３５-１がミストＭにより加熱されると、周方向ＣＤの膨張量（熱伸び）が径方向ＲＤよりも相当程度に大きい。

　流路３５Ｂは、周方向ＣＤにおいて、上流（ＵＳ）の側の導入口３５inの開口寸法Ｌ３５inが、下流（ＤＳ）の側の導出口３５outの開口寸法Ｌ３５outよりも大きく設定されている。このように上流（ＵＳ）の側の導入口３５inを大きくすることにより、移動ノズル３５-１が容器ＰＢと同期して移動する過程で、流路３５Ｂの上方を吐出管１３の吐出口１３Ｃが通過する距離または時間を長くできる。したがって、吐出口１３ＣからミストＭを吐出し続けたとしても、容器ＰＢの殺菌に使用されないミストＭの量を大幅に減らすことができる。一方で、下流（ＤＳ）の側は、容器ＰＢの開口にミストＭを供給する必要があるため、導出口３５outの開口寸法Ｌ３５outは開口寸法Ｌ３５inよりも小さく、特に、好ましくは容器ＰＢの開口（飲み口）の直径と同等以下に設定される。
　なお、流路３５Ｂの径方向ＲＤの開口寸法Ｗ３５が一定であるから、開口寸法Ｌ３５inが開口寸法Ｌ３５outよりも大きいことは、上流（ＵＳ）における導入口３５inの開口面積が下流（ＤＳ）における導出口３５outの開口面積よりも大きいことと等価である。

　導入口３５inおよび導出口３５outを除くと、流路３５Ｂは一対の周方向壁面３５Ｂ１，３５Ｂ２と、一対の径方向壁面３５Ｂ３，３５Ｂ４と、により形成されている。
　移動ノズル３５-１において、周方向壁面３５Ｂ１および周方向壁面３５Ｂ２が同じ向きに傾斜しており、吐出口３５Ｃを基準にして一方の側だけに周方向壁面３５Ｂ１および周方向壁面３５Ｂ２が設けられる。周方向壁面３５Ｂ１および周方向壁面３５Ｂ２は、移動ノズル３５-１が移動する側（ＭＤ）だけに設けられる。

　移動ノズル３５-１は、以下の利点を有する。
　ミストＭは、周方向壁面３５Ｂ１に衝突することで流れる向きが転向し、吐出口３５Ｃから容器ＰＢに向けて流れる。ここで、移動ノズル３５-１の場合、その構造上、ミストＭは周方向壁面３５Ｂ１だけに衝突することになる。そのために、吐出口３５Ｃに向かうミストＭの流れる向きが同じになり、吐出口３５Ｃから流出するミストＭの向きも一定になる。これにより、吐出口３５Ｃに対向して設けられる容器ＰＢへのミストＭの流入が安定するので、容器ＰＢからの空気の排出、つまり掃気の効率が向上する。

［吐出管１３，規制体１５と移動ノズル３５-１の寸法関係：図３参照］
　はじめに吐出管１３と移動ノズル３５-１の寸法関係について説明する。
　吐出管１３の吐出口１３Ｃの径（開口寸法）Ｄ１３は、好ましくは、移動ノズル３５-１の流路３５Ｂの径方向ＲＤの開口寸法Ｗ３５よりも小さい。これは、吐出口１３Ｃから吐出、噴霧されたミストＭが流路３５Ｂに入らずに周囲に漏れる量を少なくするためである。逆に、径Ｄ１３が開口寸法Ｗ３５よりも大きければ、吐出口１３Ｃから吐出されたミストＭの中で流路３５Ｂに入らずに径方向ＲＤに漏れ出る量が多くなる。なお、流路３５Ｂの導入口３５inの側の開口寸法Ｌ３５inは、径Ｄ１３よりも相当に大きい。以上の関係を以下に列挙しておく。
　Ｄ１３＜Ｗ３５　，Ｄ１３＜＜Ｌ３５in

　次に、規制体１５と移動ノズル３５-１の寸法関係について説明する。
　規制体１５の周方向ＣＤの寸法Ｌ１５は、好ましくは、移動ノズル３５-１の流路３５Ｂの導入口３５inの側の開口寸法Ｌ３５inよりも大きい。また、規制体１５の径方向ＲＤの寸法Ｗ１５は、好ましくは、移動ノズル３５-１の流路３５Ｂの導入口３５inの側の開口寸法Ｌ３５inよりも大きい。これにより、一旦は流路３５Ｂに供給されたミストＭが流路３５Ｂから漏れ出るのを抑えることができる。
　Ｌ１５＞Ｌ３５in　，　Ｗ１５＞Ｗ３５，Ｌ１５＞Ｗ１５

　水平方向Ｈおよび鉛直方向Ｖの具体的な寸法は、任意であり、供給部１０、搬送部３０の仕様などに応じて適宜設定されればよい。

［移動ノズル３５-１の基本的な動作：図４参照］
　次に、供給装置１により容器ＰＢの殺菌を行う際の吐出管１３に対する移動ノズル３５-１の基本的な動作を、１つの移動ノズル３５-１だけを示して説明する。なお、図４において、上から下に向けて時系列をなしている。つまり、図４において、Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の順に移動ノズル３５-１が周方向ＣＤの搬送経路ＭＤに沿って移動する。

　位置が固定される吐出管１３に対して、容器ＰＢの移動に同期して移動ノズル３５-１が移動してくる（Ｔ０）が、この時点において、吐出管１３の吐出口１３Ｃのところまで、移動ノズル３５-１の流路３５Ｂが至っていない。したがって、吐出口１３Ｃから吐出されるミストＭはこの移動ノズル３５-１の流路３５Ｂには供給されない。

　移動ノズル３５-１が移動を続けて、流路３５Ｂが吐出管１３の直下に達する（Ｔ１）。したがって、吐出口１３Ｃから流路３５Ｂに向けてミストＭは吐出され、かつ、流路３５Ｂ、吐出口３５Ｃおよび口部Ｎを通って容器ＰＢの内部に供給される。
　さらに、移動ノズル３５-１が移動を続けても（Ｔ２，Ｔ３）、流路３５Ｂが吐出口１３Ｃの直下にあり、流路３５Ｂは吐出管１３に関わっている。したがって、吐出口１３Ｃから流路３５Ｂに向けてミストＭは吐出され、かつ、流路３５Ｂおよび吐出口３５Ｃならびに口部Ｎを通って容器ＰＢの内部に殺菌剤が供給され続ける。

　さらに移動ノズル３５-１が移動を続けると、移動ノズル３５-１は吐出管１３の直下から外れて吐出管１３との関りが解かれ（Ｔ４）、容器ＰＢへのミストＭの供給は終了する。

　以上の通りであり、１つの移動ノズル３５-１が吐出管１３から受け取るミストＭは、搬送経路ＭＤにおいて、流路３５Ｂが吐出管１３を通過する間に亘って、移動ノズル３５-１を介して容器ＰＢに供給される。仮に、移動ノズル３５-１を介することなく、吐出管１３から容器ＰＢの口部Ｎに直にミストＭを供給することにすれば、吐出管１３と容器ＰＢとが重複する短い期間だけ容器ＰＢの内部にミストＭが供給されるだけである。したがって、吐出管１３からミストＭを連続的に吐出し続けると、多くのミストＭが殺菌に使われないことになる。

［複数の移動ノズル３５-１による動作：図５参照］
　以上では、一つの移動ノズル３５-１だけを捉えて吐出管１３に対する動作を説明したが、現実には複数の移動ノズル３５-１が周方向ＣＤ、つまり搬送経路ＭＤに並んでいるので、吐出管１３に対して相前後して移動ノズル３５-１が関わる。以下、図５を参照して説明する。なお、図５においても、上から下に向けて時系列をなしている。また、図５において、Ｎ０，Ｎ１…などは、移動ノズル３５-１を識別する記号であり、Ｎ０，Ｎ１…の順に吐出管１３を通過するものとする。

　いま、一例として、移動ノズル３５-１（Ｎ１）が吐出管１３の直下に至ったものとし、その前後に移動ノズル３５-１（Ｎ０）および移動ノズル３５-１（Ｎ２）が配列されている（Ｔ０）。このとき、移動ノズル３５-１（Ｎ１）に対応する容器ＰＢは、吐出管１３からのミストＭが供給されている最中であるのに対して、移動ノズル３５-１（Ｎ０）に対応する容器ＰＢはすでにミストＭの内部への供給を終えている。移動ノズル３５-１（Ｎ２）に対応する容器ＰＢは、ミストＭが供給される前段階にある。

　移動ノズル３５-１（Ｎ０）の移動が進むと（Ｔ１～Ｔ３）、移動ノズル３５-１（Ｎ１）と吐出管１３との重複が終わるとともに（Ｔ２）、移動ノズル３５-１（Ｎ２）と吐出管１３とが重複し（Ｔ２，Ｔ３）、移動ノズル３５-１（Ｎ２）に対応する容器ＰＢの内部へのミストＭの供給が始まる。

　以降は、同様にして、移動ノズル３５-１（Ｎ２）に対応する容器ＰＢの内部へのミストＭの供給を終えると、次の移動ノズル３５-１（Ｎ３）に対応する容器ＰＢの内部へのミストＭの供給開始および供給の終了という動作を繰り返す。

　ここで、それぞれの移動ノズル３５-１の導入口３５inの周方向ＣＤの開口寸法をＬ３５in、隣接する移動ノズル３５-１，３５-１の導入口３５in，３５inの間隔の寸法をＤとすると、Ｌ３５in＞Ｄとされる。回転テーブル３１に移動ノズル３５-１が全部でＮ個設けられるとする。そうすると、回転テーブル３１が一回転する間に、全ての移動ノズル３５-１の流路３５ＢにミストＭが供給される周方向ＣＤの総延長距離はＬ３５in×Ｎであるのに対して、流路３５ＢにミストＭが供給されない周方向ＣＤの総延長距離はＤ×Ｎであり、Ｌ３５in×Ｎ＞Ｄ×Ｎの関係を有している。つまり、本実施形態によれば、吐出管１３と移動ノズル３５-１とが関わっている距離または時間の方が、吐出管１３と移動ノズル３５-１，３５-１の間隔とが関わっている距離または時間よりも相当に、例えば２倍以上、さらには３倍以上と大きい。

［移動ノズルの変形例：図６参照］
　周方向ＣＤにおいて、上流（ＵＳ）の側の導入口３５inの開口寸法Ｌ３５inが、下流（ＤＳ）の側の導出口３５outの開口寸法Ｌ３５outよりも大きく設定されている他の例として移動ノズル３５-２を説明する。

　移動ノズル３５-２において、周方向壁面３５Ｂ５，３５Ｂ６は、中心軸線Ｃ３０を基準にして線対称、つまり軸線Ｃ１０となす角度θ１，θ２が一致する平面から構成される。したがって、周方向ＣＤにおいて、流路３５Ｂは中心軸線Ｃ３０を基準にして、周方向ＣＤに対称形状をなしている。ただし、これはあくまで一例であり、導入口３５inの開口寸法Ｌ３５inが導出口３５outの開口寸法Ｌ３５outよりも大きく設定されていれば、流路３５Ｂを設けることの効果を得ることができる。したがって、本実施形態は後述する図８のＶＥ.２に示される例のように角度θ１≠角度θ２とすることを許容する。周方向壁面３５Ｂ１，３５Ｂ２の側面視したときの開口寸法Ｗ３５は一定であり、かつ、下流（ＤＳ）の側の導出口３５outの開口寸法Ｌ３５outと一致する。
　径方向壁面３５Ｂ３，３５Ｂ４は、周方向壁面３５Ｂ１，３５Ｂ２があることにより、導入口３５inの側から導出口３５outの側に向けて連続的に小さくなる。つまり、流路３５Ｂの容積も導入口３５inの側から導出口３５outの側に向けて連続的に小さくなる。ただし、例えば、周方向（ＣＤ）における流路３５Ｂの開口寸法が上流ＵＳの側から下流ＤＳの側に向けて断続的に小さく形成されていてもよい。
　吐出口３５Ｃは、流路３５Ｂの導出口３５outに連なっており、導出口３５outと同じ開口寸法を有している。導出口３５outが吐出口３５Ｃになるように移動ノズル３５-２を構成することもできる。

［固定構造の例示：図７～図１４参照］
　以下、移動ノズル３５-１および移動ノズル３５-２に適用される固定構造を例示する。例示される固定構造は、移動ノズル３５-１または移動ノズル３５-２の中で相対的に剛性の低い部分を介して回転テーブル３１に固定させる。また、例示される固定構造は、剛性の小さい部材を用いて移動ノズル３５-１または移動ノズル３５-２を回転テーブル３１に固定させる。以下、第１形態～第５形態の順に固定構造の例を説明する。第１形態～第４形態は移動ノズル３５-１に関する固定構造であり、第５形態は移動ノズル３５-２に関する固定構造である。したがって、先に説明した移動ノズル３５-１および移動ノズル３５-２と同じ構成要素については、先の説明で用いた符号を図７～図１４に付することで説明を省くことがある。

［第１形態（３５-１Ａ）：図７（Ｉ）、図１０参照］
　第１形態に係る移動ノズル３５-１Ａは、内部に流路３５Ｂを備えるノズル筐体３５Ａに固定構造４０Ａが一体的に設けられている。固定構造４０Ａは、回転テーブル３１に一例としてネジ止めされることで、回転テーブル３１に移動ノズル３５-１Ａを取り付ける。なお、移動ノズル３５-１Ａおよび回転テーブル３１を構成する材料は任意であり、例えば金属材料、樹脂材料などで構成される。移動ノズル３５-１Ａは、例えば積層造形法によって作製することができる。

　ノズル筐体３５Ａは、正面壁３５Ｅと、正面壁３５Ｅと対向して設けられる背面壁３５Ｆと、正面壁３５Ｅと背面壁３５Ｆの間を繋ぎ、互いに対向して設けられる右側壁３５Ｇおよび左側壁３５Ｈと、を備える。正面壁３５Ｅ、背面壁３５Ｆ、右側壁３５Ｇおよび左側壁３５Ｈで取り囲まれる空間が流路３５Ｂを構成し、流路３５Ｂの上流の側にはミストＭの受入口３５Ｄが設けられ、流路３５Ｂの下流の側には吐出口３５Ｃが設けられる。なお、正面壁３５Ｅは本開示における第１側壁および第２側壁の一方に対応し、背面壁３５Ｆは本開示における第１側壁および第２側壁の他方に対応する。また、右側壁３５Ｇは本開示における第３側壁および第４側壁の一方に対応し、左側壁３５Ｈは本開示における第３側壁および第４側壁の他方に対応する。

　固定構造４０Ａは、ノズル筐体３５Ａの右側壁３５Ｇと左側壁３５Ｈのそれぞれに形成されている。固定構造４０Ａは、右側壁３５Ｇおよび左側壁３５Ｈから径方向ＲＤの両側に向けて突き出す直方体状の支持アーム４１Ａと、支持アーム４１Ａの先端に設けられる円筒状のボス４３と、ボス４３の図中の上下を貫通するネジ孔４５と、を備えている。支持アーム４１Ａは、右側壁３５Ｇおよび左側壁３５Ｈにおいて肉厚が大きくされた補強体４６に接続される。ボス４３およびネジ孔４５は、本開示における固定要素の一例にすぎず、回転テーブル３１に固定できる限り、他の手段を用いることができる。

　回転テーブル３１に取り付けられる移動ノズル３５-１Ａには、ミストＭが受入口３５Ｄから供給される。ミストＭの温度が１００℃を超えるために、移動ノズル３５-１Ａは熱膨張する。移動ノズル３５-１Ａは回転テーブル３１の周方向ＣＤに沿って配置され、この周方向ＣＤの寸法Ｌ３５が径方向ＲＤの寸法Ｗ３５よりも大きいために、周方向ＣＤの熱膨張量が大きくなる。移動ノズル３５-１Ａを保持する回転テーブル３１は、直にミストＭを受ける量が移動ノズル３５－１Ａに比べて少ないので、周方向ＣＤに熱膨張しないか、熱膨張したとしても移動ノズル３５-１Ａに比べて相当程度に小さい。したがって、移動ノズル３５-１Ａと回転テーブル３１の当該保持部分との間に熱応力が生じ、移動ノズル３５-１Ａおよび回転テーブル３１の一方または双方を損傷させるおそれがある。特に、正面壁３５Ｅと背面壁３５Ｆの二つの部位であって、受入口３５Ｄに近い部分において回転テーブル３１に支持させると、移動ノズル３５-１Ａの周方向ＣＤの熱膨張量が大きくなる。

　以上の熱応力の問題に対して、固定構造４０Ａは移動ノズル３５-１Ａの筐体３５Ａを熱膨張が小さい径方向ＲＤにおいて支持しており、回転テーブル３１にボス４３をネジ止めしたしても、移動ノズル３５-１Ａと回転テーブル３１との間に生ずる熱応力を小さく抑えることができる。したがって、移動ノズル３５-１Ａを備える供給装置１は、移動ノズル３５-１Ａと回転テーブル３１との間に損傷が生ずるのを抑えることができる。

　また、支持アーム４１Ａ，４１Ａは、正面壁３５Ｅと背面壁３５Ｆの間の距離で特定されるノズル筐体３５Ａの長さＬ３５（図１０（ＳＶ））の略中央において右側壁３５Ｇと左側壁３５Ｈのそれぞれに支持される。さらに、支持アーム４１Ａ，４１Ａは、受入口３５Ｄと吐出口３５Ｃの間で特定されるノズル筐体３５Ａの高さＨ３５（図１０（ＳＶ））の略中央において右側壁３５Ｇと左側壁３５Ｈのそれぞれに支持される。支持アーム４１Ａ，４１Ａが支持される右側壁３５Ｇと左側壁３５Ｈの略中央は、例えば正面壁３５Ｅおよび背面壁３５Ｆの近くに比べて剛性が低く、移動ノズル３５－１ＡがミストＭにより加熱されたときに径方向ＲＤにおけるたわみ変形が最も大きくなる。移動ノズル３５-１Ａは、このたわみ変形を利用することで、移動ノズル３５-１Ａと回転テーブル３１との間の熱変形量の差を吸収し、熱応力を軽減できる。
　たわみ変形が最も大きくなるのは、長さＬ３５の中央および高さＨ３５の中央であるが、支持アーム４１Ａ，４１Ａが支持されるのは厳密な意味において中央である必要はなく、例えば、長さＬ３５の中央を基準に２０％の範囲および高さＨ３５の中央を基準にして２０％の範囲で特定される中央領域であれば、たわみ変形を利用する熱応力の軽減効果を享受できる。

［第２形態（３５-１Ｂ）：図７（II）、図１１参照］
　次に、移動ノズル３５-１Ｂについて、移動ノズル３５-１Ａとの相違点を中心に説明する。
　移動ノズル３５-１Ｂは、固定構造４０Ｂ１と固定構造４０Ｂ２を備える。固定構造４０Ｂ１は正面壁３５Ｅに設けられ、固定構造４０Ｂ２は右側壁３５Ｇに設けられる。
　固定構造４０Ｂ１はＵ字状に湾曲する支持アーム４１Ｂ１を備え、その支持端４２Ｂ１が正面壁３５Ｅに接続される。固定構造４０Ｂ２はＬ字状に屈曲する支持アーム４１Ｂ２を備え、その支持端４２Ｂ２が右側壁３５Ｇに接続される。支持アーム４１Ｂ１と支持アーム４１Ｂ２の湾曲する向きは同じである。支持端４２Ｂ２は、支持アーム４１Ｂ１と同様に右側壁３５Ｇの略中央に設けられている。

　支持アーム４１Ｂ１および支持アーム４１Ｂ２は、ノズル筐体３５Ａに比べて剛性が小さく、Ｕ字状、Ｌ字状という形状も相まって径方向ＲＤに弾性変形しやすい。固定構造４０Ｂ１と固定構造４０Ｂ２は、設けられる位置が正面壁３５Ｅと右側壁３５Ｇとで異なるが、異なる形状の支持アーム４１Ｂ１と支持アーム４１Ｂ２を用いることにより、支持アーム４１Ｂ１に設けられるボス４３と支持アーム４１Ｂ２に設けられるボス４３は、径方向ＲＤの同じ側に配置される。

　固定構造４０Ｂ１および固定構造４０Ｂ２のそれぞれのボス４３，４３が回転テーブル３１に固定されると、固定構造４０Ｂ１および固定構造４０Ｂ２によりノズル筐体３５Ａは周方向ＣＤの２ヵ所で回転テーブル３１に固定される。周方向ＣＤにおけるノズル筐体３５Ａの熱膨張量は大きい。しかし、固定構造４０Ｂ１の支持アーム４１Ｂ１と固定構造４０Ｂ２の支持アーム４１Ｂ２とが弾性変形しやすいので、ノズル筐体３５Ａに相当量の熱膨張が生じたとしても、支持アーム４１Ｂ１および支持アーム４１Ｂ２がノズル筐体３５Ａよりも優先的に弾性変形することで、熱応力により移動ノズル３５－１Ｂおよび回転テーブル３１が損傷するのを防ぐことができる。

［第３形態（３５-１Ｃ）：図８（III）、図１２参照］
　次に、移動ノズル３５-１Ｃについて、移動ノズル３５-１Ｂとの相違点を中心に説明する。
　移動ノズル３５－１Ｃは、移動ノズル３５－１Ｂと同様に、湾曲する支持アーム４１Ｃ１を有する固定構造４０Ｃ１と、湾曲する支持アーム４１Ｃ２を有する固定構造４０Ｃ２と、を備える。支持アーム４１Ｃ１と支持アーム４１Ｃ２は、ともに右側壁３５Ｇに設けられており、右側壁３５Ｇにおける支持端４２Ｃ１と支持端４２Ｃ２の間隔が、移動ノズル３５－１Ｂの支持端４２Ｂ１と支持端４２Ｂ２に比べて狭い、また、支持アーム４１Ｃ１と支持アーム４１Ｃ２は、支持アーム４１Ｂ１と同様にＬ字状に屈曲するが、曲げられる向きが逆である。

　第３形態に係る移動ノズル３５－１Ｃにおいても、移動ノズル３５－１Ｂと同様に、支持アーム４１Ｃ１および支持アーム４１Ｃ２の弾性変形により、熱応力による移動ノズル３５－１Ｃおよび回転テーブル３１の損傷を防ぐことができる。

［第４形態（３５-１Ｄ）：図８（IV）、図１３参照］
　次に、移動ノズル３５-１Ｄについて、移動ノズル３５-１Ｃとの相違点を中心に説明する。
　移動ノズル３５－１Ｄは、移動ノズル３５－１Ｃと同様に、湾曲する一対の支持アーム４１Ｄを有する固定構造４０Ｄを備える。一方の支持アーム４１Ｄは右側壁３５Ｇに設けられ、他方の固定構造４０Ｄは左側壁３５Ｈに設けられている。

　第４形態に係る移動ノズル３５－１Ｄにおいても、移動ノズル３５－１Ｂと同様に、支持アーム４１Ｄおよび支持アーム４１Ｃ２の弾性変形により、熱応力による移動ノズル３５－１Ｄおよび回転テーブル３１の損傷を防ぐことができる。

［第５形態：図９（Ｖ）、図１４参照］
　次に、移動ノズル３５-１Ｅについて説明する。
　移動ノズル３５-１Ｅは、図６に基づいて説明した移動ノズル３５-２に固定構造４０Ｅ１および固定構造４０Ｅ２を設けたものである。
　固定構造４０Ｅ１は正面壁３５Ｅに設けられ、固定構造４０Ｅ２は背面壁３５Ｆに設けられる。固定構造４０Ｅ１はＵ字状に湾曲する支持アーム４１Ｅ１を有し、固定構造４０Ｅ２もＵ字状に湾曲する支持アーム４１Ｅ２を有する。支持アーム４１Ｅ１と支持アーム４１Ｅ２は、同じ構造および寸法を有するが、ノズル筐体３５Ａに対して逆向きをなしている。また、支持アーム４１Ｅ１の支持端４２Ｅ１および支持アーム４１Ｅ２の支持端４２Ｅ２は、それぞれ正面壁３５Ｅおよび背面壁３５Ｆの他の部位に対して肉厚を大きくすることで補強がなされている。

　移動ノズル３５-１Ｅは、湾曲する支持アーム４１Ｅ１および支持アーム４１Ｅ２のたわみ変形を利用することで、回転テーブル３１との熱伸び差を吸収し、熱応力を軽減する。支持アーム４１Ｅ１および支持アーム４１Ｅ２において回転テーブル３１との熱伸び差を吸収しきれないような場合には、吸収しきれない分の熱ネジ山荷重を補強された支持端４２Ｅ１および支持端４２Ｅ２で受け止め、補強部分以外の正面壁３５Ｅおよび背面壁３５Ｆの破損を防ぐことができる。

［熱応力低減について］
　移動ノズルの具体例を説明したが、ノズルと回転テーブル３１との間の熱応力を低減するには、要素１および要素２のいずれか一方または双方を利用できる。
　要素１；移動ノズル３５の右側壁３５Ｇおよび左側壁３５Ｈの一方または双方の径方向ＲＤのたわみ変形を利用する。
　要素２：固定対象である回転テーブル３１に弾性変形が容易なアームで固定する。

［支持アームの取り付け対象について］
　以上の要素１および要素２を利用することを前提とすると、一対の支持アームは以下の態様で接続される。
　第１態様：一対の支持アームの一方が正面壁３５Ｅに接続され、一対の支持アームの他方が背面壁３５Ｆに支持される。
　第２態様：一対の支持アームの一方が正面壁３５Ｅまたは背面壁３５Ｆに接続され、一対の支持アームの他方が右側壁３５Ｇまたは左側壁３５Ｈに支持される。
　第３態様：一対の支持アームの一方が右側壁３５Ｇに接続され、一対の支持アームの他方が左側壁３５Ｈに接続される。

［変形例］
　上記以外にも、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
　ノズル筐体３５Ａに設けられる支持アームは一対（二つ）として説明したが、一対は最低限の支持アームの数に過ぎず、二つを超える例えば三つの支持アームを備えることもできる。
　さらに、例えば移動ノズル３５-１Ｂにおいて、支持アーム４１Ｂ１と支持アーム４１Ｂ２の一方だけ、例えば支持アーム４１Ｂ1だけが弾性変形が容易であっても、熱応力低減効果を享受できる。

［付記］
　本開示は、以下のように把握される。
［付記１］
　本開示の殺菌剤の供給装置（１）は、
　複数のノズル（３５-１，３５-２）を保持しながら円弧状の搬送経路（ＭＤ）に沿って殺菌対象物（ＰＢ）および前記ノズル（３５-１，３５-２）を移動させる回転テーブル（３１）と、
　前記殺菌対象物（ＰＢ）に向けて殺菌剤（Ｍ）を流す流路（３５Ｂ）を有し、前記回転テーブル（３１）における前記流路（３５Ｂ）の径方向（ＲＤ）の寸法が周方向の寸法より小さい前記ノズル（３５-１，３５-２）と、を備え、
　前記ノズル（３５-１，３５-２）は、
　前記流路（３５Ｂ）を内部に有するノズル筐体（３５Ａ）と、
　前記ノズル筐体（３５Ａ）から延び、それぞれが前記回転テーブル（３１）に固定される一対の支持アーム（４１）と、
　それぞれの前記支持アーム（４１）に設けられ、前記回転テーブル（３１）への固定に関わる固定要素（４３，４５）と、を備える。

［付記２］
　前記支持アーム（４１）の一方または双方は、
　前記ノズル筐体（３５Ａ）よりも弾性変形が容易である、
［付記１］の殺菌剤の供給装置（１）。

［付記３］
　前記支持アーム（４１）の一方または双方は、
　湾曲または屈曲する形状を有する、
［付記１］または［付記２］のいずれかに記載の殺菌剤の供給装置（１）。

［付記４］
　一対の前記支持アーム（４１）の一方または双方は、
　前記支持アーム（４１）よりも弾性変形が容易な前記ノズル筐体（３５Ａ）のいずれかの部位に支持される、［付記１］～［付記３］のいずれかに記載の殺菌剤の供給装置（１）。

［付記５］
　前記ノズル筐体（３５Ａ）は、
　前記流路（３５Ｂ）を挟んで前記周方向（ＣＤ）に対向する第１側壁（３５Ｅ）および第２側壁（３５Ｆ）と、
　前記流路（３５Ｂ）を挟んで前記径方向（ＲＤ）に対向する第３側壁（３５Ｇ）および第４側壁（３５Ｈ）と、を備え、
　一対の前記支持アーム（４１）の一方が、
　第３側壁（３５Ｇ）または第４側壁（３５Ｈ）に支持されるか、または、
　一対の支持アーム（４１）の一方が第３側壁（３５Ｇ）および第４側壁（３５Ｈ）の一方に支持され、かつ、一対の前記支持アーム（４１）の他方が第３側壁（３５Ｇ）および前記第４側壁（３５Ｈ）の他方に支持される、
　［付記１］～［付記４］のいずれかに記載の殺菌剤の供給装置（１）。

［付記６］
　前記支持アーム（４１）は、
　前記第３側壁（３５Ｇ）および前記第４側壁（３５Ｈ）の一方または双方における中央領域に支持される、［付記５］の殺菌剤の供給装置（１）。

［付記７］
　前記ノズル筐体（３５Ａ）は、
　前記流路（３５Ｂ）を挟んで前記周方向（ＣＤ）に対向する第１側壁（３５Ｅ）および第２側壁（３５Ｆ）と、
　前記流路（３５Ｂ）を挟んで前記径方向（ＲＤ）に対向する第３側壁（３５Ｇ）および第４側壁（３５Ｈ）と、を備え、
　一対の前記支持アーム（４１）の一方が前記第１側壁（３５Ｅ）または前記第２側壁（３５Ｆ）に支持され、
　一対の前記支持アーム（４１）の他方が前記第３側壁（３５Ｇ）または前記第４側壁（３５Ｈ）に支持される、
　［付記１］～［付記４］のいずれかに記載の殺菌剤の供給装置（１）。

［付記８］
　他方の前記支持アーム（４１）は、
　前記第３側壁（３５Ｇ）および前記第４側壁（３５Ｈ）の一方または双方における中央領域に支持される、［付記７］の殺菌剤の供給装置（１）。

［付記９］
　前記ノズル（３５-１，３５-２）は、
　上流において前記殺菌剤（Ｍ）を受け入れ、かつ、下流に設けられる前記吐出口（３５Ｃ）に向けて前記殺菌剤（Ｍ）が流れる前記流路（３５Ｂ）を備え、
　前記流路（３５Ｂ）は、
　前記上流の側から前記吐出口（３５Ｃ）に向けた前記周方向（ＣＤ）の開口寸法が連続的にまたは断続的に小さくなる、
［付記２］または［付記３］に記載の殺菌剤の供給装置（１）。

［付記１０］
　前記流路（３５Ｂ）は、
　前記吐出口（３５Ｃ）を基準にして、前記殺菌対象物（ＰＢ）の移動する側だけに設けられる、
［付記９］の殺菌剤の供給装置（１）。

［付記１１］
　前記ノズル（３５-１，３５-２）は、
　上流において前記殺菌剤（Ｍ）を受け入れ、かつ、下流に設けられる前記吐出口（３５Ｃ）に向けて前記殺菌剤（Ｍ）が流れる流路（３５Ｂ）を備え、
　前記流路（３５Ｂ）は、
　前記上流の側から前記吐出口（３５Ｃ）に向けた前記回転テーブル（３１）の前記径方向（ＲＤ）の開口寸法が一定であるか、もしくは、連続的にまたは断続的に小さくなる、［付記１］～［付記１０］のいずれかの殺菌剤の供給装置（１）。

１　　　供給装置
１０　　供給部
１１　　ミスト生成器
１３　　吐出管
１３Ａ　管本体
１３Ｂ　通路
１３Ｃ　吐出口
１５　　規制体
３０　　搬送部
３１　　回転テーブル
３２　　回転電機
３５－１，３５－１Ａ，３５－１Ｂ　移動ノズル
３５－１Ｃ，３５－１Ｄ，３５－２　移動ノズル
３５Ａ　ノズル筐体３５Ａ
３５Ｂ　流路
３５out　導出口
３５in　　導入口
３５Ｂ１，３５Ｂ２，３５Ｂ５，３５Ｂ６　　周方向壁面
３５Ｂ３，３５Ｂ４，３５Ｂ７，３５Ｂ８　　径方向壁面
３５Ｃ　吐出口
３５Ｄ　受入口
３５Ｅ　正面壁
３５Ｆ　背面壁
３５Ｇ　右側壁
３５Ｈ　左側壁
４０Ａ，４０Ｂ１，４０Ｂ２，４０Ｃ１，４０Ｃ２，４０Ｄ，４０Ｅ１，４０Ｅ２　固定構造
４１Ａ，４１Ｂ１，４１Ｂ２，４１Ｃ１，４１Ｃ２，４１Ｄ，４１Ｅ１，４１Ｅ２　支持アーム
４２Ｂ１，４２Ｂ２，４２Ｃ１，４２Ｃ２　支持端
４３　　ボス
４５　　ネジ孔
Ｃ１０，Ｃ３０　中心軸線
ＧＲ　　把持具
Ｇ　　間隙
Ｍ　　ミスト
ＰＢ　容器
Ｎ　　口部
ＲＤ　径方向
ＣＤ　周方向
ＭＤ　搬送経路
Ｖ　　鉛直方向
Ｈ　　水平方向

Claims

　複数のノズルを保持しながら円弧状の搬送経路に沿って殺菌対象物および前記ノズルを移動させる回転テーブルと、
　前記殺菌対象物に向けて殺菌剤を流す流路を有する前記ノズルと、を備え、
　前記ノズルは、
　前記流路を内部に有するノズル筐体と、
　前記ノズル筐体から延び、それぞれが前記回転テーブルに固定される一対の支持アームと、
　それぞれの前記支持アームに設けられ、前記回転テーブルへの固定に関わる固定要素と、を備え、
　前記ノズル筐体は、前記回転テーブルにおける周方向の寸法が径方向の寸法より大きい、
　殺菌剤の供給装置。
　前記支持アームの一方または双方は、
　前記ノズル筐体よりも弾性変形が容易である、
　請求項１に記載の殺菌剤の供給装置。
　前記支持アームの一方または双方は、
　湾曲または屈曲する形状を有する、
　請求項１に記載の殺菌剤の供給装置。
　一対の前記支持アームの一方または双方は、
　前記支持アームよりも弾性変形が容易な前記ノズル筐体のいずれかの部位に支持される、
　請求項１に記載の殺菌剤の供給装置。
　前記ノズル筐体は、
　前記流路を挟んで前記周方向に対向する第１側壁および第２側壁と、
　前記流路を挟んで前記径方向に対向する第３側壁および第４側壁と、を備え、
　一対の前記支持アームの一方が、
　前記第３側壁または前記第４側壁に支持されるか、または、
　一対の前記支持アームの一方が前記第３側壁および前記第４側壁の一方に支持され、かつ、一対の前記支持アームの他方が前記第３側壁および前記第４側壁の他方に支持される、
　請求項１に記載の殺菌剤の供給装置。
　前記支持アームは、
　前記第３側壁および前記第４側壁の一方または双方における中央領域に支持される、請求項５に記載の殺菌剤の供給装置。
　
　前記ノズル筐体は、
　前記流路を挟んで前記周方向に対向する第１側壁および第２側壁と、
　前記流路を挟んで前記径方向に対向する第３側壁および第４側壁と、を備え、
　一対の前記支持アームの一方が前記第１側壁または前記第２側壁に支持され、
　一対の前記支持アームの他方が前記第３側壁または前記第４側壁に支持される、
　請求項１に記載の殺菌剤の供給装置。
　他方の前記支持アームは、
　前記第３側壁および前記第４側壁の一方または双方における中央領域に支持される、請求項７に記載の殺菌剤の供給装置。
　前記ノズルは、
　上流において前記殺菌剤を受け入れ、かつ、下流に設けられる吐出口に向けて前記殺菌剤が流れる前記流路を備え、
　前記流路は、
　前記上流の側から前記吐出口に向けた前記周方向の開口寸法が連続的にまたは断続的に小さくなる、
　請求項１に記載の殺菌剤の供給装置。
　前記流路は、
　前記吐出口を基準にして、前記殺菌対象物の移動する側だけに設けられる、
　請求項９に記載の殺菌剤の供給装置。