| 【発明の名称】 |
殺菌装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】大北 耕三
|
| 【要約】 |
【課題】容器、キャップ、食品等の種々のものに適用可能であり、簡易且つ殺菌能力の高い殺菌装置の提供。
【解決手段】内容物を充填する前の容器１２を支持し反転させる反転機構４と、反転機構４によって斜め下方に反転された容器１２の内部に不活性ガスを媒体としてアルコールを噴霧する第１のノズル５と、第１のノズル５によるアルコールの噴霧の後、正立させた容器１２の内部に不活性ガスを充填する第３のノズル７と、充填用ノズル８により内容物が充填された容器１２を密封するキャップ９１の裏面に不活性ガスを媒体としてアルコールを噴霧する第２のノズル１１とを備える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 被殺菌物を殺菌するための殺菌装置であって、不活性ガスを噴射する噴射手段と、前記噴射手段により噴射される不活性ガスとアルコールとを混合することにより、不活性ガスを媒体としてアルコールを前記被殺菌物に噴霧する噴霧手段とを備える殺菌装置。
【請求項２】 前記被殺菌物は、内部に内容物が充填される容器であり、前記容器を支持し少なくとも斜め下方まで反転させる反転手段をさらに備え、前記噴霧手段は、前記反転手段により少なくとも斜め下方まで反転された容器内部に不活性ガスを媒体としてアルコールを噴霧することを特徴とする請求項１に記載の殺菌装置。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、容器、キャップ、食品等の種々のものに適用可能な殺菌装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、飲料、食料品等を充填する容器であるガラス製の瓶、缶、プラスチックボトル等の殺菌方法として、熱水又は蒸気等により容器を加熱する方法や、過酸化水素水等の薬剤を容器に接触させる方法等が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記加熱による殺菌方法は、ガラス製の瓶や缶等、耐熱性の高い素材からなる容器にしか適用することが困難である。また、加熱装置や熱水の回収装置等の大がかりな設備を必要とし、設備費用が高騰するという欠点を有する。
【０００４】また、過酸化水素水等の薬剤による殺菌方法は、飲料や食料品の風味劣化の問題があり、また、残留する薬剤の健康への影響等の問題があることから、殺菌後に食品容器を洗浄して薬剤を除去するためのリンス設備、乾燥設備を設置することが必要である。したがって、無菌充填設備が複雑化すると共に、設備費用が高騰するという欠点を有する。
【０００５】本発明は、上記従来技術の欠点を解消するべくなされたもので、容器、キャップ、食品等の種々のものに適用可能であり、簡易且つ殺菌能力の高い殺菌装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するべく、本発明は、被殺菌物を殺菌するための殺菌装置であって、不活性ガスを噴射する噴射手段と、前記噴射手段により噴射される不活性ガスとアルコールとを混合することにより、不活性ガスを媒体としてアルコールを前記被殺菌物に噴霧する噴霧手段とを備える殺菌装置を提供するものである。
【０００７】かかる発明によれば、殺菌剤として揮発性を有するアルコールを使用し、且つ不活性ガスを媒体として噴霧するため、殺菌後直ぐにアルコールは蒸発し、前述の従来技術における薬剤の残留の問題が生じ難い。また、アルコールを噴霧するため、容器内部等の被殺菌物を均一に殺菌することができるという利点も有する。さらに、従来の加熱による殺菌方法のように耐熱性の高い被殺菌物に限定されることもなく、加熱装置等の大がかりな設備も必要としない。したがって、容器、キャップ、食品等種々のものに適用可能で、且つ、設備を簡略化することができる。
【０００８】好ましくは、前記被殺菌物は、内部に内容物が充填される容器であり、前記殺菌装置は、前記容器を支持し少なくとも斜め下方まで反転させる反転手段をさらに備え、前記噴霧手段は、前記反転手段により少なくとも斜め下方まで反転された容器内部に不活性ガスを媒体としてアルコールを噴霧する。
【０００９】かかる発明によれば、容器が斜め下方に反転するため、殺菌と共に、容器内部に蓄積された粉塵等を容器外部に排斥することが可能となる。
【００１０】好ましくは、前記反転手段は、前記容器を周方向に回転させる。
【００１１】かかる発明によれば、アルコールの噴霧と共に容器を回転させることにより、容器内部全体をより均一に殺菌することができる。
【００１２】好ましくは、前記殺菌装置は、容器内部へのアルコールの噴霧の後、前記反転手段により正立させた後の前記容器の内部に、前記不活性ガスを充填する。
【００１３】かかる発明によれば、アルコールの噴霧の後、さらに不活性ガスのみを容器内部に充填するため、アルコールをより完全に蒸発させることができると共に、不活性ガスにより雑菌の増殖を防止することができる。
【００１４】前記不活性ガスは、二酸化炭素又は窒素とすることが経済的であり好ましい。
【００１５】好ましくは、前記被殺菌物は、容器の蓋とされ、容器への内容物の充填後、殺菌された蓋を打栓することにより、容器に内容物を無菌充填することが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明に係る殺菌装置を組み込んだ液体用充填装置の一実施形態を示す正面図である。図２は、図１のＣ−Ｃ線に沿った横断面図である。また、図３は、図１に示す液体用充填装置の左側面図である。図１から図３に示すように、液体用充填装置１は、入側の容器搬送機構２１、出側の容器搬送機構２２、支持台３、容器の反転機構４、第１のノズル５、回転テーブル６、第３のノズル７、液体充填用ノズル８、キャップ供給装置９、キャップ冠着機構１０及び第２のノズル１１を備え、液体を無菌充填することが可能である。この内、本発明に係る殺菌装置は、容器１２の口部を斜め下方に向ける反転機構４と、反転機構４により口部が斜め下方に向けられた容器１２の内部に不活性ガスを媒体としてアルコールを噴霧する第１のノズル５と、第１のノズル５によるアルコールの噴霧後、反転機構４により正立させた状態の容器１２内部に不活性ガスを噴射する第３のノズル７と、液体が充填された後の容器１２を密封するキャップ９１の裏面に不活性ガスを媒体としてアルコールを噴霧する第２のノズル１１とによって構成される。以下、本装置１による容器の無菌充填について詳細に説明する。
【００１７】液体を充填する前の容器１２は、容器搬送機構２１上を図２の矢符の方向に流れ、反転機構４の側方まで搬送される。次に、容器１２は、容器搬送機構２１に併設されたエアシリンダ機構２１１の進行により反転機構本体４１内に押し込まれる。反転機構本体４１の底部に設けられた軸受け４３は、支持台３の一端に設けられた軸３１と嵌合しており、反転機構本体４１は、軸３１を中心として回動可能である。反転機構本体４１の回動は、反転機構本体４１の一端に結合されたシリンダ機構４２の進退により行われる。図３に示すように、反転機構本体４１は、エアシリンダ機構２１１により、反転機構本体４１内に押し込まれた容器１２を支持した状態で、容器１２の軸線が鉛直下方向に対し６０度の角度をなすように斜め下方に回動する。回動に要する時間は、０．５秒〜１秒とされている。本発明は、これに限らず、他の回動角度とすることも可能であるが、殺菌効率と設置スペースや充填サイクルの時間等とを比較考量すれば、本実施形態のように鉛直下方向に対し６０度程度の角度をなすように回動することが好ましい。
【００１８】図４は、容器１２を支持した状態の反転機構４の正面図である。図５は、図４のＤ−Ｄ線に沿った縦断面図である。容器１２は、図４の上方に位置する６個のローラ４４と下方に位置する３個のローラ４５とで挟持されている。ローラ４４が各々３個ずつ取り付けられた２つの回転軸４４１は、ローラ支持部材４４２に軸支されており、ローラ支持部材４４２は、エアシリンダ機構４４３によって図４の上下方向に昇降する。前述のようにエアシリンダ機構２１１によって容器１２が反転機構本体４１内に押し込まれる際には、前記ローラ支持部材４４２は、上昇位置にあり、容器１２が押し込まれた後、下方に降下してローラ４４、４５によって容器１２を挟持する。後述のように、第１のノズル５が容器１２内部にアルコールを噴霧する際には、ローラ４５の取り付けられた回転軸４５１が駆動源４５２によって回転して、容器１２を回転させ、ローラ４４は容器１２の外周面に倣って回転する。本実施形態における駆動源４５２は、防湿性を考慮し、エアシリンダ機構の直線運動を当該機構に結合したワンウェイクラッチ及びクランクシャフトを介して回転運動に変換し、当該回転運動を回転軸４５１に伝達する構成とされている。
【００１９】図３に示すように、第１のノズル５は、該ノズルを進退可能にするエアシリンダ機構と共に反転機構本体４１の側面に向けて取り付けられ、該側面に設けられた開口４６を通って反転機構本体４１内に支持された容器１２内部に進退可能とされている。第１のノズル５は、容器１２の口部から内部に進入した後、二酸化炭素又は窒素を媒体としてアルコールを噴霧し、これにより容器１２内部の殺菌を行う。本実施形態では、容器１２内部全体の殺菌効率を高めるため、第１のノズル５の先端を容器１２の底部から全高の１／３程度の位置まで進入させることとしている。また、媒体である二酸化炭素又は窒素を濾過するべく、本実施形態では、液化二酸化炭素又は液化窒素ボンベからポリオレフィン系素材のフィルター（例えば、ダイワボウ製カートリッジフィルター「ＳＥＫＩＳＯ」）を通して濾過した後、第１のノズル５に注入している。噴霧用アルコールとしては、エタノール等種々のアルコールを使用することができるが、好適には、安全性を考慮し、発火点を上げるため、消毒用アルコールと有機酸を混合したアルコール製剤（日本標準商品分類番号８７２６１５）を使用する。図６は、第１のノズル５の構造を模式的に表した部分断面図である。第１のノズル５は、アルコールと二酸化炭素又は窒素とを混合する基部５１と、基部５１の先端に結合された管状部材５２とを備えている。濾過後の二酸化炭素又は窒素が基部５１の注入口５１１から注入され、注入口５１２から注入されたアルコールを射出口５１３を介して環状部材５２の先端から噴霧する構成となっている。本実施形態では、基部５１として、スプレーイングシステムズジャパン株式会社製Ｂ1/4Ｊ＋ＳＵを使用し、管状部材５２として、内径５ｍｍ、外径７ｍｍのステンレス管を使用している。第１のノズル５は、１ｋｇ／ｃｍ2以上の圧力（ゲージ圧）の二酸化炭素又は窒素を媒体として、アルコールを粒径０．２ｍｍ以下のミスト状態で１秒〜２秒程度噴霧し、これと共に、ローラ４５により容器１２が回転して、容器１２内部全体が均一に殺菌される。なお、管状部材５２の内面に軸方向螺旋状の溝加工を施せば、アルコールが螺旋状に噴霧され、容器１２内部全体をより均一に殺菌することができる。殺菌が終了した後、第１のノズル５は、容器１２外部に退行し、反転機構本体４１は、エアシリンダ機構４２の進行によって元の位置に戻される。容器１２を反転機構本体４１に押し込んでから、上記元の位置に戻されるまでの所要時間は６秒〜１０秒程度とされている。
【００２０】次に、容器１２は、エアシリンダ機構２１１により、回転テーブル６の周縁に設けられた凹部６１に押し込まれる。回転テーブル６は、インデックスモータ６１によって図２の矢符の方向に回転し、容器１２を第３のノズル７の直下に移動させる。
【００２１】第３のノズル７は、図６に示す第１のノズル５と同様の構造を有するが、基部５１の注入口５１２が閉じられた状態で、二酸化炭素又は窒素のみを容器１２内部に噴射するものである。これにより、第１のノズル５により噴霧されたアルコールがより完全に蒸発すると共に、第３のノズル７直下に移動するまでに容器１２内部に侵入した空気を不活性ガスに置換することが可能となる。第３のノズル７は、エアシリンダ機構により容器１２の口部から、容器１２の底部から全高の１／３程度の位置まで下降し、１ｋｇ／ｃｍ2以上の圧力（ゲージ圧）の二酸化炭素又は窒素を０．５秒〜２秒程度噴射する。第３のノズル７は、二酸化炭素又は窒素の噴射後、容器１２の外部へ上昇する。
【００２２】次に、容器１２は、回転テーブル６によって、液体充填用ノズル８の直下へと移動し、容器１２内に液体が充填される。
【００２３】液体が充填された容器１２は、回転テーブル６によって、キャップ冠着位置Ａへ移動する。一方、容器１２に冠着されるキャップ９１は、キャップ供給装置９からキャップ吸着位置Ｂへ順次排出される。キャップ冠着機構１０は、キャップ吸着位置Ｂへ移動し、電磁力によりキャップ９１を吸着する。なお、本実施形態では、磁性体のキャップ９１を使用しているため、電磁力によりキャップ９１を吸着することとしているが、圧力差を利用したエア吸引によりキャップ９１を吸着することとしてもよい。キャップ９１を吸着した状態のキャップ冠着機構１０は、キャップ冠着位置Ａに向かって移動し、ＡＢ間に位置する第２のノズル１１の直上で停止する。
【００２４】第２のノズル１１は、図６に示す第１のノズル５と同様の構造を有するが、管状部材５２として、内径４ｍｍのナイロンチューブを使用している。第２のノズルは、先端がキャップ裏面から１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度離された位置に配置され、キャップ９１の裏面に１ｋｇ／ｃｍ2以上の圧力（ゲージ圧）の二酸化炭素又は窒素を媒体としてアルコールを０．３秒以上噴霧する。
【００２５】第２のノズル１１によるアルコールの噴霧の後、キャップ冠着機構１０は、キャップ冠着位置Ａに移動する。キャップ冠着位置Ａにおいて、キャップ冠着機構１０は、液体が充填された容器１２の口部に向けて下降し、キャップ９１を冠着した後、キャップ９１の吸着を解除して上昇する。
【００２６】なお、容器１２が回転テーブル６の周縁に設けられた凹部６１に押し込まれてから、キャップ９１が冠着されるまでに要する時間は、およそ８秒〜１５秒程度とされている。
【００２７】以上に述べた工程が、容器搬送機構２１によって順次搬送される容器１２及びキャップ供給装置９によって順次排出されるキャップ９１に対して繰り返され、連続的に容器の無菌充填が行われる。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る殺菌装置は、殺菌剤として揮発性を有するアルコールを使用し、且つ不活性ガスを媒体として噴霧する構成であるため、殺菌後直ぐにアルコールは蒸発し、従来のような薬剤の残留の問題が生じ難い。また、アルコールを噴霧するため、被殺菌物を均一に殺菌することができるという利点も有する。さらに、従来の加熱による殺菌方法のように耐熱性の高い被殺菌物に限定されることもなく、加熱装置等の大がかりな設備も必要としない。したがって、容器、キャップ、食品等種々のものに適用可能で、且つ、設備を簡略化することが可能となる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】５９２１８０６９４
【氏名又は名称】株式会社大北耕商事
|
| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）４月１７日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】三枝 英二 （外１０名）
|
| 【公開番号】 |
特開平１１−２９９８７３ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１１月２日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１０７３９９ |
|