(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管経路内に気流を発生させる気流発生手段と、気流中に粉粒物を供給して固気二相流を生成する粉粒物供給手段と、前記固気二相流が供給されるように前記配管経路に接続された殺菌シリンダーと、この殺菌シリンダー内に設置された紫外線殺菌灯と、前記殺菌シリンダーから吐出された殺菌済の固気二相流を粉粒物と気流とに分離する分離手段と、前記殺菌シリンダー内に設置された温度センサーと、前記粉粒物供給手段の上流側に設置されたヒーターと、前記温度センサーの測定値に基づいて前記ヒーターを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする粉粒物殺菌装置。
【請求項２】
前記気流発生手段が、気流の流速を調整できるように成っていることを特徴とする請求項１記載の粉粒物殺菌装置。
【請求項３】
前記紫外線殺菌灯を備えた殺菌シリンダーを複数本備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２の粉粒物殺菌装置。
【請求項４】
前記固気二相流が供給される前記殺菌シリンダーの入口側が、固気二相流を吐出する出口側よりも下方に位置していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の粉粒物殺菌装置。
【請求項５】
前記殺菌シリンダーを、略鉛直に立て、前記入口側の真上に出口側を位置させたことを特徴とする請求項４に記載の粉粒物殺菌装置。
【請求項６】
前記気流発生手段が、前記配管経路の上流地点で大気圧より高い圧力を生成して気流を発生するように成っていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の粉粒物殺菌装置。
【請求項７】
前記殺菌シリンダーの内壁がアルミニウム壁から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の粉粒物殺菌装置。
【請求項８】
前記殺菌シリンダーが、その上端及び下端に前記配管経路に接続されるための継手手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の粉粒物殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉粒物（例えば、漢方薬の粉末や香辛料の粉末、又ゴマなどの粒或いは木片や葉などのチップ状のもの）を紫外線により殺菌する粉粒物殺菌装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の粉粒物殺菌装置としては、エチレンオキサイトやオゾン等の薬品によるもの、更に蒸気熱を利用した加熱殺菌によるものが使用されていた。
【０００３】
又、紫外線により粉粒物を殺菌する装置も知られており、このような装置としては、実開昭６１−１９４５３５号公報にあるように、バイブレータによる振動によって粉粒物を拡散流動させ、粉粒物の薄い層を形成させて紫外線の照射効率を上げて殺菌するもの、或いは、実開昭６３−１９９５９６号公報にあるように、粉粒物を撹拌しながら紫外線照射することによって満遍なく粉粒物を殺菌するものがあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エチレンオキサイトやオゾン等の薬品による殺菌では残留性があるので、二次処理が必要となる場合があり、特に例えば、漢方薬の粉粒物や香辛料等の食品粉粒物等に関しては残留性があることは大きな弊害であった。しかも耐性菌を発生させるおそれがあった。又、蒸気熱を利用した加熱殺菌ではエネルギーコストが高くなってしまい、さらに、特に食品に関しては、変色、変質、香りが飛ぶ等の弊害があり、しかも耐熱菌には適さないとう欠点があった。
【０００５】
一方、紫外線による殺菌では上記のような欠点は有しないものの、前記バイブレータにより粉粒物を拡散流動させ薄い層を形成させる方法では、粉粒物層の表層しか紫外線照射による殺菌が行えないといった欠点がある。又、撹拌により粉粒物を満遍なく殺菌する方法では、各瞬間において表層の粉粒物しか紫外線照射が行えないので照射効率が悪いという欠点があった。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑み、粉粒物の殺菌効率を向上できる粉粒物殺菌装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の粉粒物殺菌装置は、配管経路内に気流を発生させる気流発生手段と、気流中に粉粒物を供給して固気二相流を生成する粉粒物供給手段と、前記固気二相流が供給されるように前記配管経路に接続された殺菌シリンダーと、この殺菌シリンダー内に設置された紫外線殺菌灯と、前記殺菌シリンダーから吐出された殺菌済の固気二相流を粉粒物と気流とに分離する分離手段と、前記殺菌シリンダー内に設置された温度センサーと、前記粉粒物供給手段の上流側に設置されたヒーターと、前記温度センサーの測定値に基づいて前記ヒーターを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
これにより、粉粒物は気流に乗って殺菌シリンダー内に運ばれ、この殺菌シリンダー内で粉粒物は気流により拡散される。即ち、気流により粉粒物はその一粒一粒が回転したり或いは紫外線殺菌灯に近づいたり遠ざかったりしながら殺菌シリンダー内を移動することになり、粉粒物の一粒一粒が満遍なく紫外線殺菌灯から紫外線を受けることができ、殺菌効率が格段に向上することになる。さらに、殺菌シリンダ内の温度に応じて前記ヒーターが制御されるので、殺菌シリンダー内の温度を紫外線殺菌灯にとって発光量が最大となる温度に保持することが可能となる。或いは、菌が活性化する温度において紫外線を照射すると菌が死に易くなることから、このような温度に設定することも可能である。
【０００９】
前記気流発生手段が、気流の流速を調整できるように成っていてもよい。これにより、粉粒物が殺菌シリンダー中を通過するための時間を調節し、殺菌時間（紫外線を受けている時間）を調整することが可能となる。
【００１０】
前記紫外線殺菌灯を備えた殺菌シリンダーを複数本備えられていてもよい。これによれば、前記殺菌シリンダー及び紫外線殺菌灯の一つ一つは小さく構成しつつ殺菌のための経路を長く確保することが可能となる。更に、上記のごとく、気流の流速の調整によって粉粒物が殺菌シリンダー内を通過するための時間を長くしたような場合には、単位時間当たりの粉粒物殺菌処理量が少なくなるが、殺菌シリンダーを複数本設置して殺菌経路長を長くすることにより、単位時間当たりの粉粒物殺菌処理量が少なくすることなく、必要な殺菌時間を確保することができる。
【００１１】
前記固気二相流が供給される前記殺菌シリンダーの入口側が、固気二相流を吐出する出口側よりも下方に位置するようにしてもよい。ここで、粉粒物が水平に運ばれるときの流速は、気流の流速より僅かに遅くなるだけだが、殺菌シリンダーの入口側を出口側よりも下方に位置させることで、粉粒物の流速は気流の流速から粉粒物の沈降速度を減じた値となるため、粉粒物の流速を気流の流速よりも大幅に遅い速度に設定し、殺菌時間を長くとることが可能となる。
【００１２】
前記殺菌シリンダーを、略鉛直に立て、前記入口側の真上に出口側を位置させているので、粉粒物が殺菌シリンダー内に残留するのを防止することができる。つまり、殺菌シリンダー内において、粉粒物は重力方向に沈降することになるが、殺菌シリンダーを、略鉛直に立て、重力方向とは反対の真上向きの気流を生成していることにより、沈降しても再び気流に乗るといった動作が繰り返し行われることになり、沈降してそのまま殺菌室の内壁に取り残されるといったことが防止されるため、残留といった不具合が解消されることになる。
【００１３】
前記気流発生手段が、前記配管経路の上流地点で大気圧より高い圧力を生成して気流を発生するように成っていてもよい。これにより、配管経路内は常に正圧となるので、粉粒殺菌装置の配管経路にリークが生じても、このリークは管内から大気中へ出る方向に発生するので、雑菌の配管経路内への混入を防止でき、又その発見が容易となる。
【００１４】
前記殺菌シリンダーの内壁がアルミニウム壁から成っていてもよい。紫外線殺菌灯から照射された紫外線は、前記アルミニウム壁により高効率で反射されるため、殺菌シリンダー内を通る粉粒物は、紫外線殺菌灯からの直接の紫外線と前記アルミニウム壁にて反射された紫外線とを受けることになり、高効率で殺菌が行われることになる。
【００１５】
前記殺菌シリンダーが、その上端及び下端に前記配管経路に接続されるための継手手段を備えていてもよい。これにより、殺菌シリンダーや紫外線殺菌灯の取り替えが容易になるとともに、前述のごとく、殺菌シリンダーを複数本備える場合に、殺菌シリンダーの増設や減設が容易となり、粉粒物の種類や菌の種類に応じて殺菌経路長を自在に調節することも可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る粉粒物殺菌装置の一実施例を示す配管経路図である。
【００１９】
気流発生手段であるコンプレッサー１は、大気中の空気を取り入れて、これを圧縮し、この圧縮空気を配管経路１４に供給することで、配管経路１４内に図のＡ方向の気流を発生させるように成っている。
【００２０】
前記コンプレッサー１の下流側に、メインラインフィルター２が接続されている。このメインラインフィルター２は、気流に含まれる塵埃等が粉粒物に混入することを防止するため、塵埃等を除去する。
【００２１】
前記メインフィルター２の下流側には、気流ドライヤ３が接続されている。この気流ドライヤ３は、気流に含まれる湿気を除去して粉粒物が変質することを防止するように成っている。
【００２２】
前記気流ドライヤ３の下流側には、除菌フィルター４が接続されている。除菌フィルター４は、気流中に含まれる雑菌の除菌を行う。
【００２３】
前記除菌フィルター４の下流側には、気流を温めるためのヒーター５が接続される。このヒーター５は、後述する殺菌シリンダー９内に設置された温度センサー１３によって得られる測定値に基づいて制御手段１２にて制御される。つまり、気流の温度を制御し、殺菌シリンダー９内を設定温度に調節する。例えば、紫外線殺菌灯が４０℃のときに紫外線照射量が最大となるのであれば、気流を温めて殺菌シリンダー９内を４０℃に保持することが可能となる。
【００２４】
前記ヒーター５の下流側には、粉粒物供給手段であるエゼクターが８接続されている。エゼクター８には、配管経路内１４内に粉粒物（例えば、漢方薬の粉粒物や香辛料などが挙げられ、殺菌が必要とされる粉粒物であればあらゆる粉粒物が含まれる）を供給して固気二相流を生成する。エゼクター８には、ロータリーバルブ７を介して粉粒物定量供給機６が接続されている。粉粒物定量供給機６は、エゼクター８に粉粒物を定量供給する。なお、粉粒物定量供給物６によるエゼクター８への粉粒物の供給量を調整して固気比を調整できるようにしてある。
【００２５】
さらに、前記エゼクター８の下流側には、殺菌シリンダー９が必要に応じて１個以上接続される。図１に示す例では、殺菌シリンダー９は３つ直列に横並びに接続されている。又、殺菌シリンダー９は、それぞれ略鉛直に立てられており、その下部側から固気二相流が供給され、この固気二相流を、上部側から排出し、Ｕ字状の配管を介してその次の殺菌シリンダー９の下部側に供給するように成っている。そして、３番目の殺菌シリンダー９の下流側には、バグフィルター１０が接続されている。
【００２６】
前記バグフィルター１０は、前記殺菌シリンダー９を経た固気二相流を気流と粉粒物とに分離する。分離された粉粒物は、前記バグフィルター１０によって回収され、ロータリーバルブ１１を介して装置外の例えば無菌室に送り出されるように成っている。
【００２７】
次に、前記殺菌シリンダー９について詳しく述べる。図２は殺菌シリンダー９の縦断側面図である。殺菌シリンダー９は、その上端及び下端に継手手段としてのフランジ１７、１７を有している。殺菌シリンダー９は前記フランジ１７、１７が異形管を接続するための継ぎ手であるレジューサ１５のフランジ１６、１６に接続されることで配管経路１４に接続されている。
【００２８】
殺菌シリンダー９内には殺菌室２０が形成されており、この殺菌室２０内に紫外線殺菌灯１９がサポート１８により固定されている。紫外線殺菌灯１９は、気流の向きに長い縦長形状を有している。また、紫外線殺菌灯１９の直径は、殺菌室２０の内径よりも小さく、当該殺菌室２０の内壁面と紫外線殺菌灯１９との間に固気二相流の流路が形成されている。そして、前記のレジューサ１５には、紫外線殺菌灯１９のコード２１を外部に取り出すための穴１５ａが形成されており、気流が漏れないように配線が通されている。更に、殺菌室２０の内壁面は、アルミ研磨或いはアルミ蒸着により形成されている。
【００２９】
上記の構成によれば、エゼクター８から供給された粉粒物は、コンプレッサー１により配管経路１４内に生成された気流に乗せられて殺菌シリンダー９内に運ばれ、この殺菌シリンダー９内で粉粒物は気流により拡散される。即ち、気流により粉粒物はその一粒一粒が回転したり或いは紫外線殺菌灯１９に近づいたり遠ざかったりしながら殺菌シリンダー９内を移動することになり、粉粒物の一粒一粒が満遍なく紫外線殺菌灯１９からの紫外線を受けることができ、殺菌効率が格段に向上することになる。
【００３０】
前記コンプレッサー１は、その圧縮空気の吐出圧が調節可能であり、この吐出圧を調節することで気流の流速を調整できる。このように気流の流速を調節できることにより、粉粒物が殺菌シリンダー９中を通過する時間を調節して殺菌時間（紫外線を受けている時間）を調整することが可能となる。
【００３１】
紫外線殺菌灯１９を備える殺菌シリンダー９が複数本備えられているため、前記殺菌シリンダー９及び紫外線殺菌灯１９の一つ一つは小さく構成しつつ殺菌のための経路を長く確保することが可能となる。更に、上記のごとく、気流の流速の調整によって粉粒物が殺菌シリンダー９内を通過するための時間を長くしたような場合には、単位時間当たりの粉粒物殺菌処理量が少なくなるが、殺菌シリンダー９を複数本設置して殺菌経路長を長くすることにより、単位時間当たりの粉粒物殺菌処理量が少なくなることなく、必要な殺菌時間を確保することができる。
【００３２】
前記殺菌シリンダー９の入口側を出口側よりも下方に位置させているので、以下のような利点が得られる。即ち、粉粒物が水平に運ばれるときの流速は、気流の流速より僅かに遅くなるだけだが、殺菌シリンダー９の入口側を出口側よりも下方に位置させ、粉粒物を重力に逆らって運ぶようにしたことで、粉粒物の流速は気流の流速から粉粒物の沈降速度を減じた値となり、粉粒物の流速を気流の流速よりも大幅に遅い速度に設定し、殺菌時間を長くとることが可能となる。
【００３３】
特に、この実施の形態では、殺菌シリンダー９を鉛直方向に立てて下部から固気二相流を供給し、上部から排出するようにしているので、粉粒物が殺菌シリンダー９内に残留するのを防止することができる。つまり、殺菌シリンダー９内において、粉粒物は重力方向に沈降することになるが、殺菌シリンダー９を鉛直方向に立て、重力方向とは反対の真上向きの気流を生成していることにより、沈降しても再び気流に乗るといった動作が繰り返し行われることになり、沈降してそのまま殺菌室２０の内壁に取り残されるといったことが防止されるため、残留といった不具合が解消されることになる。
【００３４】
前記コンプレッサー１は、前記配管経路１４の上流地点で大気圧より高い圧力を生成して気流を発生するため、配管経路１４内は常に正圧となる。これにより、配管経路１４にリークが生じても、このリークは管内から大気中へ出る方向に発生するので、雑菌の配管経路内への混入を防止でき、又その発見が容易となる。
【００３５】
前記殺菌シリンダー９の内壁、即ち、殺菌室２０の内壁面がアルミ研磨或いはアルミ蒸着により形成されているため、紫外線殺菌灯１９から照射された紫外線は、前記殺菌室２０の内壁面により高効率で反射される。これにより、殺菌室２０内を通る粉粒物は、紫外線殺菌灯１９からの直接の紫外線と殺菌室２０の内壁面にて反射された紫外線の両方を受けることになり、高効率で殺菌が行われることになる。
【００３６】
前記殺菌シリンダー９が、その上端及び下端に前記配管経路１４に接続されるためのフランジ１７を備えたので、殺菌シリンダー９や紫外線殺菌灯１９の取り替えが容易になるとともに、前述のごとく、殺菌シリンダー９を複数本備える場合に、殺菌シリンダー９の増設や減設が容易となり、粉粒物の種類や菌の種類に応じて殺菌経路長を自在に調節することも可能になる。
【００３７】
前記殺菌シリンダー９内に設置された温度センサー１３と、前記コンプレッサー１の上流側に設置されたヒーター５と、前記温度センサー１３の測定値に基づいて前記ヒーター５を制御する制御手段１２とから成る管内温度制御装置を備えているので、殺菌シリンダー９内の温度を紫外線殺菌灯１９にとって発光量が最大となる温度に保持することが可能となる。又、菌が活性化する温度（例えば：３５℃〜４０℃）において紫外線を照射すると菌が死に易くなる。この温度に設定することによって、より効果的な殺菌が行える。
【００３８】
尚、この実施の形態では、気流発生手段として前記コンプレッサー１を用いたがブロワでもよいし、配管経路１４のシールを厳重に行う場合には、前記ブロワを配管経路１４の下流地点に配置し、大気圧より低い圧力を発生して気流を発生させるようにしてもよい。
【００３９】
又、殺菌シリンダー９の入口側を出口側よりも上方に位置させた場合は、粉粒物の流速調整は困難になるが、気流の粉粒物拡散作用により殺菌効率を向上できるという効果は得ることができる。
【００４０】
又、気流中にエチレンオキサイト等を混入させ、エチレンオキサイト等の薬品による殺菌と紫外線による殺菌を併用することも考えられ、これによれば、薬品の使用量を極力少なくして薬品を使用した場合の弊害を極力低減しつつ薬品と紫外線の併用による大きな殺菌効果を得ることが期待できる。更に、配管経路１４を外界から隔絶した閉回路とし、前記気流として例えば不活性ガス等を用いることにより、酸化に弱い粉粒物の殺菌を行うことが可能となる。また、継手手段としてフランジを用いたが、これに代えてカップリング手段でもよいものである。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、粉粒物の殺菌において高い殺菌効率を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る粉粒物殺菌装置の一実施例を示す配管経路図である。
【図２】殺菌シリンダーの具体的な構成を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１    コンプレッサー（気流発生手段）
２    メインラインフィルター
３    気流ドライア
４    除菌フィルター
５    ヒーター
６    粉粒物定量供給機
７    ロータリーバルブ
８    エゼクター（粉粒供給手段）
９    殺菌シリンダー
１０    バグフィルター
１１    ロータリーバルブ
１２    制御手段
１３    温度センサー
１４    配管経路
１５    レジューサ
１５ａ  紫外線殺菌ランプのコードを外部に取り出すための穴
１６    フランジ
１７    フランジ
１８    サポート
１９    紫外線殺菌灯
２０    殺菌室
２１    紫外線殺菌灯のコード
【図１】
0003733391.tif 000002
【図２】
0003733391.tif 000003