(57)【要約】【課題】容器２が結露することにより電子線による殺菌効果が低下することを防止する。【解決手段】殺菌ボックス１８内に容器搬送装置２４が設けられ、外部から搬入された容器２を搬送して照射室３０に導入し、電子線照射装置２８からこの容器２に電子線を照射して殺菌を行う。電子線の照射により殺菌ボックス１８内の温度が上昇するため、外部から搬入された容器２が結露を生じてしまうおそれがあるが、殺菌ボックス１８の上流側に容器加温手段を設けて容器２の温度を上昇させてから殺菌ボックス１８に搬入するため、容器２に結露が生じることがない【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
殺菌室内に供給された容器に電子線照射装置から電子線を照射して殺菌する電子線殺菌システムにおいて、
殺菌室に供給される容器の温度を所定温度に加温する容器加温手段を設けたことを特徴とする電子線殺菌システム。
【請求項２】
前記容器加温手段が、前記殺菌室よりも手前に配置された加温室に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子線殺菌システム。
【請求項３】
前記容器加温手段が、加温された推進エアを吹き出すエア搬送コンベヤであることを特徴とする請求項１に記載の電子線殺菌システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は殺菌室内で容器に電子線を照射して殺菌を行う電子線殺菌システムに係り、特に、殺菌室内に供給される容器が結露することを防止するようにした電子線殺菌システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
殺菌室内に供給された容器を容器搬送装置によって搬送している間に、電子線照射装置から電子線を照射して殺菌を行う容器殺菌装置は従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された発明は、クリーンルーム内に供給されたペットボトルを容器搬送装置によって搬送し、電子線殺菌部を通る過程で、スキャンホーン（電子線をペットボトルに照射する装置）から電子線がペットボトルに照射されて殺菌されるようになっている。
【０００４】
電子線の照射を行う際に、電子線の照射部をチャンバーで取り囲んで外部と区画した場合には、電子線が照射されることによりチャンバー内部の温度が４２〜４３℃程度まで上昇する。一方、外部からこのチャンバー内に搬入される容器は、外部雰囲気が常温域（１５〜２５℃）であれば、同程度の温度になっているため、チャンバー内に搬入されると外面に結露を生じるおそれがある。例えば、容器の温度が２０℃であり、この容器が搬入されるチャンバー内の温度が前記４２〜４３℃であれば、チャンバー内の湿度が３０％程度であっても、チャンバー内に搬入された容器に結露が発生してしまう。冬季のように容器の温度が常温域よりもさらに低い場合には、一層結露が生じやすくなる。
【特許文献１】特開２００６−６１５５８号公報（第６頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のように電子線を照射して殺菌する容器が結露していると、容器に付着している水分に電子線のエネルギーが吸収されて容器に対する殺菌力が低下してしまい、充分な殺菌が行われないおそれがあるという問題があった。前記特許文献１に記載された発明やその他の電子線殺菌装置では、容器の結露に関して対策を講じたものは存在しない。
【０００６】
本発明は殺菌室に供給される容器の温度を調節することにより容器に結露が生じることを防止するようにした電子線殺菌システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、殺菌室内に供給された容器に電子線照射装置から電子線を照射して殺菌する電子線殺菌システムにおいて、殺菌室に供給される容器の温度を所定温度に加温する容器加温手段を設けたことを特徴とすることを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２に記載した発明は、前記容器加温手段が、前記殺菌室よりも手前に配置された加温室に設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、請求項３に記載した発明は、前記容器加温手段が、加温された推進エアを吹き出すエア搬送コンベヤであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電子線殺菌システムは、殺菌室内に供給される容器を加温することにより、殺菌室内に供給された容器に結露が生じることを防止できるので、電子線の照射により容器を確実に殺菌することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
電子線照射装置とこの電子線照射装置から電子線の照射を受ける殺菌室を備えており、殺菌室内に搬入した容器に電子線を照射して殺菌を行う装置であり、特に、容器が殺菌室内に供給される前に、容器加温手段によりこの容器を加温するという構成にしたことにより、外部から搬入された容器が結露することを防止するという目的を達成する。
【実施例１】
【００１２】
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図１は本発明の一実施例に係る電子線殺菌システムの全体の構成を示す平面図である。この実施例に係る電子線殺菌システムにおいて殺菌され液体等の内容物が充填される容器２はペットボトルであり、この容器２はエア搬送コンベヤ４によって連続的に搬送され、インフィードスクリュー６によって所定の間隔に切り離されつつ導入チャンバー内に搬入される。
【００１３】
前記導入チャンバーは２つのチャンバー（第１導入チャンバー８と第２導入チャンバー１０）に分かれており、各チャンバー８、１０内にそれぞれ、容器保持手段（図示せず）を備えたロータリホイール（第１ロータリホイール１２と第２ロータリホイール１４）が配置されている。これら導入チャンバー８、１０内に搬入された容器２は、各導入チャンバー８、１０内のロータリホイール１２、１４に順次受け渡されて回転搬送される。前記エア搬送コンベヤ４から第１導入チャンバー８内へ容器２が搬入される部分のチャンバー壁面には、容器２が通過可能な開口（図示せず）が形成され、また、第１ロータリホイール８から第２ロータリホイール１０への受け渡し部の仕切壁１６には、容器２の受け渡しが可能な開口（図示せず）が形成されている。
【００１４】
第２導入チャンバー１０に続いて、容器２を電子線の照射により殺菌する際に、電子線やＸ線（制動Ｘ線）が外部に漏れないように遮蔽する鉛製壁面から成る殺菌ボックス（殺菌室）１８が設置されている。この殺菌ボックス１８内は、供給ホイール２０が配置されている入口側の供給室２２と、供給ホイール２０から受け取った容器２を搬送するとともに、反転区間Ａにおいて上下を反転させる容器搬送装置２４が設けられたメイン室２６と、電子線照射装置２８の前面側に位置し、搬送される容器２が電子線の照射を受ける照射室３０と、この照射室３０の出口側（図１の右側）に連続して設けられ、電子線の照射により殺菌された容器２を無菌状態を維持したまま下流側に送る排出室３２に区画されている。
【００１５】
殺菌ボックス１８の壁面の、第２導入チャンバー１０のロータリホイール１４から供給室２２内の供給ホイール２０へ容器２の受け渡しを行う部分には、容器２が通過可能な開口（図示せず）が形成されている。第２ロータリホイール１４から容器２を受け取った供給ホイール２０は、メイン室２６の容器搬送装置２４に容器２を引き渡す。供給室２２とメイン室２６との間の仕切壁３４にも、容器２の受け渡しが可能な開口（図示せず）が形成されている。メイン室２６に設置された容器搬送装置２４は、詳細な図示および説明は省略するが、多数の容器保持手段としての容器グリッパが連続して設けられた無端状の容器搬送体である容器保持帯２４ａと、この無端状の容器保持帯２４ａが掛け回されて容器グリッパを循環搬送させる移送回転体として２つのスプロケット２４ｂ、２４ｃを備えている。
【００１６】
各容器グリッパは、上下一対の容器保持部を有しており、同時に２個の容器２を保持して搬送するとともに、搬送方向に沿った軸線を中心に１８０°回転して反転することができる。そして、この容器搬送装置２４は、容器グリッパが両スプロケット２４ｂと２４ｃの間で直線的に移送される直線経路と、各スプロケット２４ｂ、２４ｃに沿って周回される周回経路から構成され、スプロケット２４ｃから２４ｂへ至る直線経路に前記反転区間Ａが設定され容器２を１周搬送する間に、１回反転させて容器２の上下を入れ替えるようになっている。一方のスプロケット２４ｃの周回経路には、容器グリッパの移送方向における下流側に容器２の供給位置Ｂが設定され、上流側に排出位置Ｃが設定されており、一つの容器２は、供給位置Ｂで一方の容器保持部に保持されて２周搬送され、その間に２回上下が反転され、供給時の状態に戻った後、排出位置Ｃから排出室３２の受け渡しホイール３６に引き渡される。前記第１導入チャンバー８、第２導入チャンバー１０、供給室２２およびこのメイン室２６内は、外部から殺菌前の容器２が導入され搬送されているので、外部よりも陽圧に管理されているが完全な無菌状態が維持されてはいない。
【００１７】
鉛製の殺菌ボックス１８に隣接して電子線照射装置２８が配置されている。この電子線照射装置２８は、容器２に電子線を照射する照射ユニット２９を備えており、載置台３８に載置されている。電子線照射装置２８の構成は周知であるので図示および詳細な説明は省略するが、照射ユニット２９内の真空中でフィラメントを加熱して熱電子を発生させ、高電圧によって電子を加速して高速の電子線ビームにしてから、照射窓２９ａに取り付けたＴｉ等の窓箔２９ｂを通して大気中に取り出して被処理物（容器２）に電子線を当てて殺菌等の処理を行う装置である。
【００１８】
この実施例では、電子線照射装置２８を載置した載置台３８はレール３８ａ上を移動可能になっており、殺菌ボックス１８に対して接近、離隔させることができる。この電子線充填システムを運転する際には、載置台３８を殺菌ボックス１８に接近させ、照射ユニット２９の照射窓２９ａを殺菌ボックス１８の壁面に形成された開口１８ａに一致させて、これら両者１８、２９を連結する。殺菌ボックス１８の内部に、前記照射ユニット２９が連結される開口１８ａを囲むようにして照射室３０が設けられている。前記容器搬送装置２４はスプロケット２４ｂから２４ｃへ至る直線経路が照射室３０を貫通しており、この貫通する部分に照射位置Ｄが設定され、容器グリッパに保持された２本の容器２は、上下に垂直な状態でこの照射室３０内を通過し、各容器２は、電子線照射装置２８から電子線の照射を受けて殺菌される。
【００１９】
照射室３０の入口側と出口側の壁面には容器グリッパに保持された上下２本の容器２が通過可能な開口（図示せず）が形成されている。この照射室３０の出口側の壁面に連続して排出室３２が形成されている。容器搬送装置２４の一方のスプロケット（図１の右側のスプロケット２４ｃ）は、排出室３２の内部に入り込んでおり、容器グリッパに保持されて上下位置で１回ずつ２回の電子線照射を受けた容器２は、排出室３２内で、容器グリッパの下方に位置する容器保持部からこの排出室３２に設置された受け渡しホイール３６に引き渡される。排出室３２は、スプロケット２４ｃの回転を妨げずに、照射室３０の出口側の開口から受け渡しホイール３６までの容器搬送装置２４の搬送経路、および受け渡しホイール３６の搬送経路を、メイン室２６および供給室２２から区画する仕切壁３２ａと、仕切壁３２ａと対向し受け渡しホイール３６の上下空間から区画する仕切壁３２ｂ、および殺菌ボックス１８の床面と天面とで取り囲まれている。この排出室３２以降の各チャンバーは、電子線の照射により殺菌された容器２の処理を行うので、無菌状態が維持されている。なお、さらに照射室３０の出口側の開口から受け渡しホイール３６までの容器搬送装置２４の搬送経路を、容器２の搬送を妨げないようにして上方の搬送空間と下方の搬送空間とに仕切壁を設けて区画し、受け渡しホイール３６の搬送経路についても、容器２を受け取る容器搬送装置２４の下方の搬送空間と連通させて、上方の搬送空間とは仕切壁により区画するようにしても良い。この場合には、下方の搬送空間と受け渡しホイール３６の搬送経路を取り囲む空間が排出室３２となる。
【００２０】
殺菌ボックス１８内の最も下流側に位置している排出室３２に隣接して中間チャンバー４０が設置されている。そして、この中間チャンバー４０の下流側にフィラ（充填手段）４２を収容したチャンバー（充填室）４４が設置されている。中間チャンバー４０内には、容器保持手段（図示せず）を備えたロータリホイール（ネックホイール）４６が設けられており、このネックホイール４６が前記排出室３２内の受け渡しホイール３６から受け取った容器２を、回転搬送した後、フィラ４２が設置されたチャンバー４４内の供給ホイール４８に引き渡す。
【００２１】
前記殺菌ボックス１８の排出室３２から中間チャンバー４０に排出された容器２は、フィラ４２が設置されたチャンバー４４内の入口側に配置されている供給ホイール４８に受け渡された後、フィラ４２に供給される。供給ホイール４８から容器２を受け取ったフィラ４２は、この容器２を保持して回転搬送する間に液体等の内容物の充填を行う。充填が終了した容器２は、フィラ４２のチャンバー４４に隣接して配置されているキャッパ５４が設置されたチャンバー５６内に搬入される。このキャッパ５４が設置されたチャンバー５６内の入口側には、フィラ４２から容器２を受け取ってキャッパ５４にこの容器２を引き渡す中間ホイール５８が配置されている。また、キャッパ５４の下流側には、キャッピングが終了した容器２を排出コンベヤ６０に引き渡す排出ホイール６２が設けられている。
【００２２】
この電子線殺菌システムでは、エア搬送コンベヤ４によって搬送されてきた容器２が、殺菌ボックス１８内で電子線照射装置２８から電子線の照射を受けて殺菌された後、フィラ４２で内容物が充填され、キャッパ５４でキャッピングが行われ、その後、排出コンベヤ６０によって排出されて次の工程に送られる。なお、殺菌ボックス１８内の排出室３２に配置された受け渡しホイール３６から中間チャンバー４０のロータリホイール４６に容器２を受け渡す位置、中間チャンバー４０内のロータリホイール４６からフィラ４２の設置されたチャンバー４４内の供給ホイール４８へ容器２を受け渡す位置、フィラ４２からキャッパ５４の設置されたチャンバー５６内の中間ホイール５８に受け渡す位置等のチャンバー壁面には、それぞれ容器２が通過可能な開口が形成されている。また、殺菌ボックス１８の各開口にはシャッタが備えられており、連通する他のチャンバー内を洗浄する際に閉鎖して水滴や湿気の流入を防止するようになっている。
【００２３】
この実施例では、容器２に電子線を照射して殺菌を行う殺菌ボックス１８の上流側に位置する第２導入チャンバー１０が、容器２の温度の調節を行う加温室になっている。この加温室１０には、容器加温手段として温風供給装置７０が設けられており、所定の温度に加熱したエアを無菌フィルタ７２を介して供給することで、加温室１０内を昇温させて所定温度に維持している。また、この加温室１０には、室内のエアを排出する排気ブロア７６が接続されており、加温室１０内の圧力を隣接する殺菌ボックス１８内の供給室２２よりも低く、第１導入チャンバー８よりも高い状態に維持するように調節している。殺菌ボックス１８内は電子線の照射が行われるので、温度が上昇しており、一方、外部から供給され第１および第２導入チャンバー８、１０を介してこの殺菌ボックス１８に搬入される容器２は、通常の状態では外気温とほぼ同一の温度なので、このまま殺菌ボックス１８に搬入すると結露を生じるおそれがある。そこで、温風を送り込んでいる第２導入チャンバー（加温室）１０内を容器２を通過させることにより、殺菌ボックス１８内の温度、湿度に応じて、結露が生じない温度まで容器２の温度を上昇させておく。
【００２４】
以上の構成に係る電子線殺菌システムの作動について説明する。このシステムで殺菌、充填される容器２はペットボトルであり、エア搬送コンベヤ４によって供給される。エア搬送コンベヤ４によって搬送されてきた容器２は、第１導入チャンバー８内に入り、インフィードスクリュー６によって一定の間隔に切り離されて、第１ロータリホイール１２の容器保持手段に引き渡される。外部のエア搬送コンベヤ４から第１導入チャンバー８内に搬入された時点では、容器２は外気温とほぼ同じ温度になっている。
【００２５】
第１ロータリホイール１２によって第１導入チャンバー８内を回転搬送された後、第２導入チャンバー１０内の第２ロータリホイール１４に引き渡され、第２導入チャンバー１０内を回転搬送される。第２導入チャンバー１０は加温室になっており、温風供給装置７０から加熱されたエアが供給されて、室内の温度が所定温度まで上昇している。第２ロータリホイール１４によって搬送される容器２は、この加温室１０内を通過する間に温度が上昇する。その後、この容器２は次の殺菌ボックス１８内に搬入される。なお、この加温室１０の温度は、外部の温度とほぼ同一の温度で供給されてきた容器２がこの加温室１０を通過して加熱された後、殺菌ボックス１８に搬入された時に、結露を生じない温度に設定される。
【００２６】
容器２は第２ロータリホイール１４から鉛製の殺菌ボックス１８の供給室２２内に設置された供給ホイール２０に引き渡され、供給ホイール２０の容器保持手段に保持されて回転搬送されて、容器搬送装置２４のグリッパに引き渡される。グリッパは上下二つの容器保持部を有しており、その下側の容器保持部に保持された容器２は、反転区間Ａにおいてグリッパが反転することにより上方に移動して倒立した状態になる。倒立した容器グリッパがスプロケット２４ｂの周囲を回転移動して照射室３０に入る。照射室３０には、その外側に配置されている電子線照射装置２８から電子線が照射されるようになっており、搬送されているこの容器２は、照射ユニット２９の窓箔２９ｂの前方（照射区間D）を通過する間に、電子線が照射されるとともに容器２を透過して内外面が殺菌される。
【００２７】
殺菌ボックス１８内では、閉鎖された空間内で電子線の照射による殺菌が行われているため、内部の温度が４２〜４３℃まで上昇している。一方、外部から導入チャンバー８、１０を経て殺菌ボックス１８内に搬入されてきた容器２は、外部雰囲気とほぼ同じ程度の温度である。従って、例えば外気温が２０℃程度であれば容器２の温度も２０℃程度である。殺菌ボックス１８内の温度と容器２の温度との差がこのように大きいと、殺菌ボックス１８内の湿度が３０パーセント程度であっても、容器２の外表面に結露が発生してしまう。特に冬季のように外気温が低い場合には、容器２の温度がさらに低く、一層結露が生じやすくなってしまう。そこで、この実施例では、殺菌ボックス１８の直前の第２導入チャンバー（加温室）１０の温度を上昇させておき、この加温室１０を通過させることで容器２の温度を上昇させておく。このように容器２を暖めておくことにより、殺菌チャンバー１８内に搬入された容器２に結露が生じることを防止することができる。その結果、従来のように結露により生じた水分のために殺菌効果が低下することがなく、容器２を確実に殺菌することができる。なお、加温室１０に導入された際に、容器２には結露が生じるが、容器２の温度が上昇すればすぐに消滅する。また、加温室１０の温度としては、ペットボトルである容器２の耐熱温度を上限として、容器２の温度がこれに達することがない範囲で、周囲の環境温度等を考慮して容器２が殺菌ボックス１８内の温度と同程度になるように設定する。また、温風供給装置７０が供給する加熱エアをドライエアとするとさらに効果的である。
【００２８】
１回目の照射を終えて照射室３０を抜け出した容器２は、排出室３２内に入り、スプロケット２４ｃの周囲を回転移動して再び供給ホイール２０からの供給位置Ｂに戻る。前回この供給ホイール２０から下側の容器保持部が受け取った容器２は、反転して上方に移動しており、下方に位置している他方の容器保持部が供給ホイール２０から容器２を受け取る。その後、グリッパが反転区間Ｄで再度反転して、上下が入れ替わり、前回上方で電子線の照射を受けた容器２が下側に移動し、電子線の照射を受けていない面が容器搬送装置２４の回転移動方向の外側を向く。２つの容器２を保持したグリッパが再び照射室３０に入ると、すでに１回目の照射を受けた容器２は前回とは逆側から２回目の電子線の照射を受けて内外面全域が殺菌される。また、同時に他方の新たに保持された上方の容器２は１回目の照射を受ける。
【００２９】
照射室３０で２回目の電子線の照射を受けて内外面全体が殺菌された容器２は、排出室３２内の排出位置Ｃで受け渡しホイール３６に引き渡され、さらに、次の中間チャンバー４０内のネックホイール４６に引き渡されて鉛製の殺菌ボックス１８から排出される。
【００３０】
中間チャンバー４０のネックホイール４６から、次のフィラ４２を収容したチャンバー４４内に設置された供給ホイール４８に容器２の受け渡しが行われ、その後、この供給ホイール４８からフィラ４２に供給される。フィラ４２で回転搬送される間に内容物が充填された容器２は、中間ホイール５８によってフィラ４２から取り出され、次のキャッパ５４が配置されたチャンバー５６内に搬入される。中間ホイール５８からキャッパ５４に受け渡されてキャッピングが行われた後、排出ホイール６２を介して排出コンベヤ６０上に排出されて次の工程に送られる。
【実施例２】
【００３１】
前記実施例では、第２導入チャンバー１０に温風供給装置７０と排気ブロア７４を接続して加温室とし、この加温室１０に導入された容器２を加熱するようにしている。この場合には、加温室１０内全体の空気を加熱し、この加温室１０内を通過する容器２の温度を上昇させるようにしているが、これに加えて、図２に示すように、容器２内に温風を吹き込むことにより容器２の内側からも暖めるようにしても良い。この構成では、加温室１０のロータリホイール１４に設けられている容器保持手段１４ａに、それぞれ対応してエアノズル１４ｂを設け、このエアノズル１４ｂに無菌フィルタ７２を通した加熱エアを供給するように、加温室１０内に吹き込むための配管から分岐させた配管を接続し、容器保持手段１４ａによって保持されて搬送されている容器２内に、温風供給装置７０から送られた温風をノズル１４ｂから吹き込むようにする。このように容器２を内外から暖めることにより、短時間で容器２を所望の温度に加温することができる。このようにノズル１４ｂを設けることで、容器２の搬送速度が速く、短時間に加温室１０を通過してしまう場合に特に有効である。また、ノズル１４ｂから吹き込む加温エアの温度は、加温室１０内に吹き込むものと同様に、ペットボトルである容器２の耐熱温度を上限として、容器２の温度がこれに達することがない範囲で、周囲の環境温度等を考慮して容器２が殺菌ボックス１８内の温度と同程度になるように設定する。また、加温室１０全体を暖めることはせず、容器２内に温風を吹き込むことだけで容器２の温度を上昇させることも可能である。なお、請求項２に記載した容器加温手段は、前記温風供給装置７０から供給される加熱エアを加温室１０に供給する構成、またはノズル１４ｂを介して容器２に吹き込む構成あるいはこれら両者の構成を含んでいる。
【実施例３】
【００３２】
前記第１実施例および第２実施例では、電子線の照射を行う殺菌ボックス１８の直前に位置する第２導入チャンバー（加温室）１０内で容器２を加温するようにしたが、この電子線殺菌システム内の他の箇所で容器２を加温することも可能である。例えば、前記エア搬送コンベヤ４では、一対の支持レール（図示せず）に容器２のネック部に形成されたフランジ２ａ（図２参照）を支持させ、容器２の後方側から推進用のエアを吹き付けて前進させるようにしている。このエア搬送コンベヤ４の推進エアを、温風供給装置８０（図１に破線で示す）から送られた温風にすることにより、エア搬送コンベヤ４での搬送中に容器２を暖めることもできる。このように容器２が電子線の照射が行われる殺菌ボックス１８に搬入される前のいずれかの位置に、容器２を加温する加温手段を設け、容器２の温度を上昇させてから殺菌ボックス１８に供給するようにすれば、容器２に結露が発生することを防止することができ、水分により電子線の殺菌効果を低下させることがないので、電子線による殺菌を確実に行うことができる。前記温風供給装置８０は、請求項３に記載した容器加温手段の一例である。なお、推進用エアの温度は、ペットボトルである容器２の耐熱温度を上限として、容器２の温度がこれに達することがない範囲で、周囲の環境温度等を考慮して容器２が殺菌ボックス１８内の温度と同程度になるように設定する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】電子線殺菌システムの全体の構成を示す平面図である。（実施例１）
【図２】容器加温手段の要部を示す正面図である。（実施例２）
【符号の説明】
【００３４】
２    容器
１８    殺菌室（殺菌ボックス）
２８    電子線照射装置
７０    容器加温手段（温風供給手段）
８０    容器加温手段（温風供給手段）
【図１】
2008200203.tif 000003
【図２】
2008200203.tif 000004