JP2008056282A - 殺菌装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】殺菌装置10Aを半地下構造とし、その両側を段違いのフロアF1、F2とした。そして、ボトル搬送部30のメンテナンスを行う場合には、地下ピット11に形成されたフロアF1からその作業を行い、電子線照射装置20のメンテナンス等を行うときには地上のフロアF2からその作業を行うようにし、作業性、メンテナンス性を向上させる。
【選択図】図1
Description
電子線照射を用いる場合、量産工程においては、容器を略一定間隔の整列状態で搬送して電子線の照射領域内を通過させつつ、電子線を照射する。
図8に示すように、このような電子線を用いた殺菌装置1においては、容器を搬送する搬送ライン2と、搬送ライン2上の容器に対して電子線を照射する電子線照射装置3と、電子線照射装置3から照射される電子線、および電子線の照射によって生じるX線の外部への漏洩を防ぐため、電子線照射装置3における電子線照射領域を覆うように設けられた遮蔽壁4とを有する。
搬送ライン2は、遮蔽壁4に形成された開口部を通して、遮蔽壁4を貫通するように設けられている。ここで、搬送ライン2は、容器の搬送に何らかの異常が発生した場合や、装置自体に異常が発生した場合等の作業性や、装置付近を作業者が移動するためのスペースを確保するため、床面から1.5m前後の高さに設定されているのが通常である(例えば、特許文献1参照。)。
また、電子線照射装置3の設置高さが高くなるに伴って、遮蔽壁4も大型なものとならざるを得ない。遮蔽壁4は、コンクリートや鉄や鉛、あるいはそれらの組合せからなり、X線の遮蔽性を確保するために、1MeV程度の電子銃を用いる場合、その厚さは30cm以上にも及んでいる。したがって、遮蔽壁4の設置コストは非常に高く、これが殺菌装置全体のコストにも大きく影響を及ぼしている。
加えて、遮蔽壁4の重量も非常に大きく、数十〜数百トン単位に及ぶものとなる。したがって、殺菌装置1を設置する場所においては、殺菌装置1全体の重量を支持するために基礎7を鉄筋コンクリート等により構築する必要がある。その基礎7も、支持物の重量に応じた耐圧力を確保するため、遮蔽壁4が大型化すれば基礎7も大型化し、これによって設置工事も大掛かりなものとなり、設置コストは大きくなる。またこれにより、基礎7を含む殺菌装置1の規模が大きくなるため、殺菌装置1の設置スペースが確保できないようなケースも出てくる可能性がある。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、殺菌装置のメンテナンス性を高めることのできる殺菌装置を提供することを目的とする。さらなる本発明の目的は、遮蔽壁を小型化し、その設置コストを低減することにある。
ここで、電子線照射装置や容器搬送部に対応した高さとは、第一のフロアや第二のフロア上で電子線照射装置や容器搬送部のメンテナンスを行える高さを言う。このようにすることで、第一のフロアにおいては、電子線照射装置および容器搬送部の一方のメンテナンスを行うことができ、第二のフロアにおいては、電子線照射装置および容器搬送部の他方のメンテナンスを行うことができる。ここで、地盤表面よりも下方に形成された第一のフロアは、殺菌装置を設置する地盤を掘削することで地下ピットを形成し、この地下ピットの底部に形成するのが好ましい。このように、通路や足場等ではなく、第一のフロア、第二のフロアを形成することで、メンテナンス等を行う際にも足元が安定し、作業性も向上する。
また、殺菌装置は、半地下構造とすることで、遮蔽壁の高さも抑えることが可能となる。
電子線照射装置と容器搬送部は、いかなる構成、位置関係であっても良いが、電子線照射装置を、容器搬送部の下方に配置するとともに第一のフロアに対応した高さに設置し、容器搬送部を第二のフロアに対応した高さに設置すれば、重量物で構成される電子線照射装置を低い位置に配置することができ、また装置全体の高さも抑えることが可能となる。
このような殺菌装置においては、殺菌すべき容器の一端側を第一の搬送部材で保持した状態で、この容器を電子線照射装置における電子線の照射領域内を通過させる。これにより、照射された電子線によって、容器の他端側が主に殺菌される。この殺菌後、受け渡し機構により、容器を第一の搬送部材から第二の搬送部材に受け渡す。そして、第二の搬送部材で容器の他端側を保持し、この容器を電子線照射装置における電子線の照射領域内を通過させる。すると、容器の一端側が主に殺菌される。これによって、容器の一端側と他端側、つまり、例えば容器がペットボトルである場合には、容器の肉厚が大きくまた複雑な形状を有している口部や底部を十分に殺菌することが可能となる。
この場合、無端軌道は、ベルトコンベアや、チェーン等によって構成することができる。また、レールに沿ってボトルの保持具を走行させるような構成とすることもできる。この場合も、レールを無端状にループさせることで、無端軌道を構成することができる。
〔第一の実施形態〕
図1は、本実施形態における殺菌装置10Aの全体構成を示すための図である。
この図1に示すように、殺菌装置10Aは、地盤Gを掘削することで形成された地下ピット11の底部に形成された基礎12と、基礎12上に図示しない支持部材によって支持されることで設置され、ボトル100に電子線を照射して殺菌を行う電子線照射装置20と、ボトル100を搬送するボトル搬送部(容器搬送部)30と、基礎12上に構築され、ボトル搬送部30で搬送されるボトル100に対する電子線照射装置20における電子線の照射領域を覆う遮蔽壁40と、を備えて構成されている。
電子線発生源21としては、いわゆる電子銃を用いることができる。この電子線発生源21では、ビーム状の電子線を発生し、これを、ボトル搬送部30によって搬送されるボトル100に照射する。このとき、電子線照射装置20には、図示しないスキャン用磁石が備えられている。スキャン用磁石は、それぞれ、印加される電流に応じて発生する磁界が変化するものであり、コントローラの制御により発生する磁界を変化させることで、電子線発生源21で発生した電子線を所定の方向にスキャンさせるようになっている。ここでは、電子線を、ボトル100の搬送方向に対して略直交する方向にスキャンするのが好ましい。
前述したように、この殺菌装置10Aは、地下ピット11の底部に形成された基礎12上に支持された状態で設けられている。そして、図1(b)、図2に示すように、殺菌装置10Aは、地下ピット11の片側に寄せられたような状態で設置されている。これにより、ボトル搬送部30におけるボトル100の搬送方向の一方の側(側方)には、地盤Gの表面よりも下方に位置する地下ピット11の底面を形成するフロア(第一のフロア)F1が形成され、ボトル搬送部30におけるボトル100の搬送方向の他方の側(側方)には、地盤G上のフロア(第二のフロア)F2が形成された構成となっている。
そして、電子線照射装置20は、そのメンテナンスを、フロアF2から行うことができるよう、フロアF2から例えば1〜2m程度の高さとなるように設置されている。また、電子線照射装置20の下方に位置するボトル搬送部30におけるボトル搬送レベルは、フロアF2近傍のレベルとなる。このボトル搬送部30のメンテナンスやボトル100の搬送異常等への対処をフロアF1から行えるよう、地下ピット11は、フロアF1からのボトル搬送部30の高さが、例えば1〜2m程度となるような深さで形成されている。
なお、地下ピット11は、通常の生産運転時には、板やグレーチング等の蓋15により、フロアF2と同じ高さで床面が形成され、通常作業に支障がないようになっている
ボトル搬送部30は、底部ガイド30aと、底部ガイド30aの上方両側に設けられた側部ガイド30bとを備えることで、ボトル100を、下方および両側方でガイドしながら、所定の方向に搬送するようになっている。
このようにボトル100を搬送するためのボトル搬送部30の構成について、本発明で何らの限定を行う意図はないが、例えば底部ガイド30aにおいて無端状の搬送ベルトを循環駆動させながら、搬送ベルト上にボトル100を一定間隔ごとに割り出していくことにより、搬送ベルト上にボトル100を所定間隔で配列した状態で搬送していく構成のものや、らせん状のガイドパイプを備えたスクリューを設け、これを図示しないモータ等で回転駆動させることで、ボトル100を底部ガイド30a上でスライドさせながら搬送していく構成のもの等が採用できる。この他、ボトル搬送部30については、これ以外にもいかなる構成のものを採用しても良く、例えば、エアをボトル100に吹き付けること等によってボトル100を搬送しても良いし、底部ガイド30aを傾斜させることで、ボトル100の自重により、ボトル100を底部ガイド30a上で移動させるようにしても良い。
図3は、本発明の第二の実施形態における殺菌装置10Bの構成を示すものである。この図3において、第一の実施形態で示した殺菌装置10Aと共通する構成については同符号を付し、その説明を省略する。
殺菌装置10Bは、ボトル搬送部30の下方に電子線照射装置20が配置されている点が大きく異なる。そして、ボトル搬送部30においては、ボトル100を上下逆さまにした状態で搬送するようになっている。
ボトル搬送部30の構成について、本発明で何らの限定を行う意図はないが、例えば、図3(b)に示すように、ボトル100の搬送方向両側に、ボトル100を上下逆さまにした状態でボトル100の肩部を支持するガイド部材30aと、ボトル100の胴部を支持するガイド部材30bとを設け、さらに、螺旋状のスクリュー部材30cをこれらガイド部材30a、30bに沿って配置する構成とすることができる。スクリュー部材30cの溝でボトル100を保持した状態で、スクリュー部材30cを図示しないモータ等で回転させると、ボトル100は、上下逆さまの状態のまま、ガイド部材30a、30bに沿って搬送される。
なお、この場合も、地下ピット11は、通常の生産運転時には、板やグレーチング等の蓋15により、フロアF2と同じ高さで床面が形成され、通常作業に支障がないようになっている。
また、ボトル搬送部30の下方に電子線照射装置20を配置した場合、遮蔽壁40の高さを抑えることができる。例えば、電子線照射装置20の設置に要するスペースの高さが2mであるとすると、第一の実施形態における殺菌装置10Aの構成においては、図1に示したように、遮蔽壁40の高さH1がおよそ3.5mであるのに対し、第二の実施形態における殺菌装置10Bの構成においては、遮蔽壁40の高さH2はおよそ1.5m程度となる。
このように遮蔽壁40全体の高さを抑えることで、遮蔽壁40は小型化され、その材料コストを大幅に低減することができ、また遮蔽壁40が軽量化されるため、基礎12も一層小型化でき、殺菌装置10Bにおけるコスト低減は非常に大きなものとなる。
図4に示すように、ボトル搬送部30Sは二組のチェーン31、32を有している。チェーン31、32は、無端状で、図示しないモータ等の駆動機構によって循環駆動されるようになっている。これらチェーン31、32は、スプロケット33、34により、Uターンするような軌道とされ、一方のチェーン31と、他方のチェーン32は、ほぼ同じ高さで平行に位置するようになっている。
このピニオンギヤ53には、ジョイントピン51を介してボトルホルダ54が連結されているため、ピニオンギヤ53に連動してボトルホルダ54が回転する。
なお、ボトルホルダ54の構成については、ボトル100を口部100a側または底部100b側を保持できるのであれば、上記した構成に限らず、他のいかなる構成としても良い。
そして、上流側から送り込まれてきた電子線を照射すべきボトル100は、一方のチェーン31の下側ライン31Lにおいてボトルホルダ54に装着され、口部100a側が保持される。ボトル100は、チェーン31によってその循環駆動方向に搬送されていき、下側ライン31Lにおいて、ボトル100の底部100b側に、電子線照射装置20の電子線照射領域A内において電子線の照射を受ける。ボトル100は、一方のチェーン31の上側ライン31Uに移動すると、一方のチェーン31から他方のチェーン32の上側ライン32Uに受け渡され、その底部100bが保持される。そして、ボトル100は、底部100b側がボトルホルダ54で保持された状態で、他方のチェーン32の下側ライン32Lに移動していき、ボトル100の口部100a側に、電子線照射領域A内において電子線照射装置20による電子線の照射を受ける。しかる後、電子線が照射されたボトル100は、他方のチェーン32の下側ライン32Lにおいてボトルホルダ54から引き抜かれ、後工程へと搬送されていく。
なお、上記一連の動作は、チェーン31、32が一定の速度で循環駆動されている間に連続的に行われる。
これらの機構としては、ボトルホルダ54に対しボトル100を抜き差しできる機構であればいかなるものを採用しても良い。例えば、開閉可能なチャックやクランパによりボトル100の胴部100c等を挟み込み、これをボトル100の軸線方向に移動させてボトルホルダ54に対しボトル100を抜き差しする機構等がある。これ以外にも、所要の機能を果たすことができるのであれば、いかなる構成のものを用いても良い。
また、ホルダ61のボトル100に対する下方からの接近・離間動作は、図7に示すように、チェーン31、32の両端部のスプロケット(図示無し)の部分においてホルダ61は上下方向に移動するため、これを利用しても良いし、また、別途スプロケットやガイド等により、ホルダ61を上下方向に変位させるようにしても良い。
これにより、電子線は、ボトル100の口部100a、胴部100cおよび底部100bの外面には、直接照射、反射部材25による反射照射がなされ、ボトル100の胴部100cおよび底部100bの内面には、透過照射がなされ、ボトル100の口部100aの内面には、反射部材25による反射照射、それにボトル100自体を透過しての透過照射がなされる。
このようにしてボトル100の口部100aには、強い電子線を照射するだけでなく、胴部100cや底部100bに比較してより多くの電子線を照射できるようになっている。
このようにして、ボトル100に対し、より均一に電子線を照射することが可能となり、特に形状が複雑であったり肉厚が大きかったりするボトル100の口部100a、底部100bに対し、電子線を十分に照射することが可能となり、殺菌効果を高めることができる。
これにより、循環駆動されることで何度も繰り返し電子線が照射されるチェーン31、32、ボトルホルダ54等が加熱されるのを抑えることができる。
また、これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない範囲内であれば、上記で示した構成を適宜変更したり、他の構成の追加、一部構成の省略等を行っても良い。
Claims (4)
- 電子線を照射することで容器を殺菌する殺菌装置であって、
電子線を前記容器に照射する電子線照射装置と、
前記電子線照射装置からの電子線の照射領域内を前記容器が通過するよう、前記容器を搬送する容器搬送部と、
前記電子線照射装置から照射される電子線および電子線の照射によって生じるX線の外部への漏洩を遮断するため、前記電子線照射装置における電子線照射領域を囲うよう設けられた遮蔽壁と、
前記容器搬送部における前記容器の搬送方向の一方の側において、前記殺菌装置が設置される地盤表面よりも下方に形成され、前記電子線照射装置および前記容器搬送部の一方に対応した高さに設けられた第一のフロアと、
前記容器搬送部における前記容器の搬送方向の他方の側において、前記地盤表面よりも上方に形成され、前記電子線照射装置および前記容器搬送部の他方に対応した高さに設けられた第二のフロアと、を備えることを特徴とする殺菌装置。 - 前記電子線照射装置は、前記容器搬送部の下方に配置されるとともに前記第一のフロアに対応した高さに設置され、
前記容器搬送部は前記第二のフロアに対応した高さに設置されていることを特徴とする請求項1に記載の殺菌装置。 - 前記遮蔽壁には、前記容器の搬送方向の一方の側において、前記電子線照射装置および前記容器搬送部の一方に対応した位置に形成された開閉可能な第一の開閉部と、
前記容器の搬送方向の他方の側において、前記電子線照射装置および前記容器搬送部の他方に対応した位置に形成された開閉可能な第二の開閉部と、が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の殺菌装置。 - 前記容器搬送部は、
殺菌すべき前記容器の一端側を保持し、当該容器を前記電子線照射装置における電子線の照射領域内を通過させる第一の搬送部材と、
前記容器の他端側を保持し、当該容器を前記電子線照射装置における電子線の照射領域内を通過させる第二の搬送部材と、
前記容器を前記第一の搬送部材から前記第二の搬送部材に受け渡す受け渡し機構と、を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の殺菌装置。
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