JP3809627B2 - Electron beam sterilization apparatus and sterilization method for plastic empty container - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラスチック空容器の電子線殺菌装置および殺菌方法にかかるもので、とくに清涼飲料水用などのいわゆるPETボトル(ペットボトル)その他のプラスチック空容器に電子線を照射してこれを殺菌するプラスチック空容器の電子線殺菌装置および殺菌方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のプラスチック空容器の洗浄殺菌には、薬品洗浄工程および水洗浄工程を用いることもあったが、排水処理施設が大型化することから環境汚染への配慮が求められている。
こうした配慮による電子線による殺菌処理は、排水処理施設が不要であり、連続的なシート状の被殺菌物について多く行われている。
一方、プラスチック空容器のような小さなサイズの被殺菌物については、その単独あるいは複数を梱包および包装した状態で、電子線の照射を行って殺菌することが一般的であるが、照射量管理を高速度で行うことが困難である。ただし単なる材料改質など、清潔環境を要求しない被照射物についてはこれを梱包あるいは包装せずに照射する場合がある。
【0003】
細菌および塵埃の混入を防止した雰囲気で、かつ梱包および包装をしない状態で、プラスチック空容器を電子線照射して殺菌する例として、たとえば特開昭60−58666号においては、重力を利用して円筒状容器をらせん軌道上に転がすか、あるいはすべらせて電子線照射部分に供給している。
しかしながら、この装置においては、容器が照射部分を通過する姿勢や時間などの諸条件を管理することが困難で、照射不足あるいは過多により容器の殺菌不十分あるいは容器材料の損傷を生じるおそれがあるという問題がある。
【0004】
他の例として、特開平8−169422号においては、円筒状容器を回転させながら電子線照射部分を通過させ、容器の断面形状に沿って至近距離から低エネルギーの電子線を照射することにより殺菌している。
しかしながら、この装置においては、電子線線量の過不足からおこる容器の殺菌不十分あるいは容器材料の損傷のおそれはないと思われるが、容器の形状が円筒状に制限されることにより汎用性に欠けるという問題がある。さらに、照射部分において容器を転倒および回転させながら通過させる必要があるため、構造が複雑になり、殺菌処理速度の向上には限界がある。
【0005】
また、近年の清涼飲料水の製造工程においては、その生産速度として300〜600ボトル/分程度が標準となってきている。搬送手段としてたとえば、テーブルトップチェーンコンベアによる搬送では、プラスチック空容器の転倒防止のために各プラスチック空容器を密接させて搬送する。この搬送の際に、プラスチック空容器とテーブルトップチェーンコンベアとの間の摩擦を極力小さくなるようにして搬送している。通常の搬送状況では、後工程の運転状況によりテーブルトップチェーンコンベアは動いているがプラスチック空容器が静止する場合や、静止しないまでも互いに相対速度を持つ場合がある。こうした場合においてテーブルトップチェーンコンベアとプラスチック空容器との間の摩擦を低減するため、潤滑剤(たとえば石鹸水、その他の液体)を散布することがよく行われている。潤滑剤を使わない場合には、テーブルトップチェーンコンベアの材質を自己潤滑性のあるプラスチック性としている例もある。したがって、プラスチック空容器の搬送速度を確実に管理することが困難である。
【0006】
そのほか、プラスチック空容器の高速度の搬送例としては、プラスチック空容器の上部を空気流で押すニューマティックネックハンギングコンベアがある。このニューマティックネックハンギングコンベアは、容器搬送の駆動源が空気流となっているため、基本的に搬送速度の制御を行うことができないという問題がある。
【0007】
したがって、従来のテーブルトップチェーンコンベアあるいはニューマティックネックハンギングコンベアなどを用いる搬送手段では、被搬送物の速度を厳密には制御することができず、前述した特開昭60−58666号と同じ理由から精密な照射線量の管理を行うことができないため、電子線照射下のプラスチック空容器の搬送手段としては適当ではない。
【0008】
また、容器が互いに密接している部分や容器と転倒防止ガイドとが密接している部分は電子線の影になりやすく、照射線量の分布が不均一になるおそれがある。照射線量の分布を適正とするためには、より高いエネルギーの電子線を必要とし、電子線発生装置および放射線遮蔽構造体のための費用が増大するという問題がある。
さらに、潤滑剤や自己潤滑性のプラスチック部品などを電子線照射下で常時使用すると、放射線によるそれら材料の劣化や分解生成物の発生などが起こるため、清潔かつ清浄であることが求められる用途では採用することができない。
【0009】
なお、プラスチック空容器を1本づつ単独で搬送することは、容器の転倒の問題があることから採用が困難で、ほとんど行われていない。通常、制御可能なプラスチック空容器単独の搬送速度(15メートル/分)では、200〜300ボトル/分の高速充填を行うためには複数の電子線照射ラインが必要となる。この場合には、後工程で複数ラインのプラスチック空容器の合流部が生じ、搬送トラブルの多い不安定な製造ラインとなってしまう。
【0010】
さらに、従来の電子線照射殺菌装置においては、何らかの理由で電子線照射殺菌処理に異常が発生した場合に、照射部近傍の被照射物を不合格品とすることにより対応している。しかしながら、未殺菌のプラスチック空容器が後工程に流れていくことを確実に防止することが困難で、製品に付着している細菌類の流出および後工程設備の汚染については何の考慮もなされていない。清潔度の要求が高度である場合には、後工程の排出装置、搬出装置、後工程装置その他各種の装置の殺菌処理がその都度必要となり工程稼働率の低下を招くという問題がある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上のような諸問題にかんがみなされたもので、清涼飲料用などのいわゆるPETボトル(ペットボトル)その他のプラスチック空容器を高速度かつ連続して電子線殺菌を行い、次工程に供給することができるプラスチック空容器の電子線殺菌装置および殺菌方法を提供することを課題とする。
【0012】
また本発明は、電子線照射によるプラスチック空容器の殺菌処理の速度を適正に制御可能なプラスチック空容器の電子線殺菌装置および殺菌方法を提供することを課題とする。
【0013】
また本発明は、電子線に関する精密な照射線量の管理を行うことが可能で、適正な線量の照射を行うとともに、容器が互いに密接している部分や容器と転倒防止ガイドなどとが密接している部分における電子線の影になりやすい部位にも適切な照射を可能としたプラスチック空容器の電子線殺菌装置および殺菌方法を提供することを課題とする。
【0014】
また本発明は、電子線照射線量を均一に制御することが可能なプラスチック空容器の電子線殺菌装置および殺菌方法を提供することを課題とする。
【0015】
また本発明は、任意の形状のプラスチック空容器に電子線を照射してこれを殺菌することができるプラスチック空容器の電子線殺菌装置および殺菌方法を提供することを課題とする。
【0016】
また本発明は、後工程の製造ラインを複雑化することなく、清潔なプラスチック空容器を供給可能なプラスチック空容器の電子線殺菌装置および殺菌方法を提供することを課題とする。
【0017】
また本発明は、殺菌処理中に万が一異常が発生しても、その対応処理が容易なプラスチック空容器の電子線殺菌装置および殺菌方法を提供することを課題とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、ターンテーブルやベルトコンベアなどにそれぞれのプラスチック空容器を相対的に固定すること、このターンテーブルやベルトコンベアによるプラスチック空容器の移動の途中で電子線を照射するようにすることに着目したもので、第一の発明は、プラスチック空容器に電子線を照射して殺菌を行うプラスチック空容器の電子線殺菌装置であって、前記プラスチック空容器を供給する供給機構と、供給されたこのプラスチック空容器の互いの相対間隔を維持するとともに、この相対間隔を維持した状態の当該プラスチック空容器を移動させる移動機構と、この移動機構の途中において前記プラスチック空容器に前記電子線を照射する電子線照射機構と、前記移動機構を冷却する冷却機構と、電子線照射済みの前記プラスチック空容器を排出する排出機構と、を有することを特徴とするプラスチック空容器の電子線殺菌装置である。
【0019】
前記移動機構は、前記プラスチック空容器を真空吸引して固定するとともに、この固定した状態の当該プラスチック空容器を周回させるターンテーブル機構であることができる。
【0020】
前記移動機構は、前記プラスチック空容器の互いの相対間隔を維持するとともに、この相対間隔を維持した状態の当該プラスチック空容器を移動させるベルトコンベア機構であることができる。
【0021】
前記移動機構は、その途中に、電子線の照射不良の前記プラスチック空容器を除去可能な除去部を設けることができる。
【0022】
前記プラスチック空容器を所定の間隔をあけて前記移動機構に供給することができる。
【0023】
第二の発明は、プラスチック空容器に電子線を照射して殺菌を行うプラスチック空容器の電子線殺菌方法であって、前記プラスチック空容器を供給する供給工程と、供給されたこのプラスチック空容器の互いの相対間隔を維持するとともに、この相対間隔を維持した状態の当該プラスチック空容器を移動させる移動工程と、この移動の途中において前記プラスチック空容器に前記電子線を照射する電子線照射工程と、前記移動工程を行う移動機構を冷却する冷却工程と、電子線照射済みの前記プラスチック空容器を排出する排出工程と、を有することを特徴とするプラスチック空容器の電子線殺菌方法である。
【0024】
前記移動工程は、前記プラスチック空容器を真空吸引して固定するとともに、この固定した状態の当該プラスチック空容器を周回させる周回工程であることができる。
【0025】
なお、前記周回工程における前記プラスチック空容器の周回とともに、各プラスチック空容器を自転させながら前記電子線照射を行うことができる。
【0026】
前記移動工程は、前記プラスチック空容器の互いの相対間隔を維持するとともに、この相対間隔を維持した状態の当該プラスチック空容器を移動させるコンベア工程であることができる。
【0027】
本発明によるプラスチック空容器の電子線殺菌装置および殺菌方法においては、たとえばターンテーブルやベルトコンベアなどの移動機構にそれぞれのプラスチック空容器を互いの相対間隔を維持するように固定するとともに、このターンテーブルの回転あるいはベルトコンベアによる移動の途中でプラスチック空容器に電子線を照射するようにしたので、複数本のプラスチック空容器を連続的に、かつ一列に供給することが可能であるとともに、それぞれのプラスチック空容器が移動機構により互いの相対間隔を維持するように相対的に固定されているので、移動機構による移動にともなうプラスチック空容器の供給量を確実に把握してその搬送量ないし搬送速度を管理することが容易であり、単位時間あたりの電子線照射量を確実に制御し、電子線照射によるプラスチック空容器の殺菌処理を所定の効率で実行することができる。
【0028】
したがって、従来のような速度管理ないし照射線量の管理が不安定かつ不確実ということを回避し、安定して次の工程に連続して清潔なプラスチック空容器を供給することができる。
【0029】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の第1の実施の形態によるプラスチック空容器の電子線殺菌装置1をその殺菌方法とともに図1ないし図4にもとづき説明する。
図1は、プラスチック空容器の電子線照射装置1の概略垂直断面図、図2は、同、概略水平断面図であって、プラスチック空容器の電子線照射装置1は、プラスチック空容器Pの解梱機構2と、搬入機構3と、遮蔽構造体4と、供給機構5と、ターンテーブル機構6(移動機構)と、電子線照射機構7と、冷却機構8と(図4)、排出機構9と、搬出機構10と、を有し、搬出機構10から後工程機構11に至る。
【0030】
プラスチック空容器Pは、清涼飲料水用などのいわゆるPETボトル(ペットボトル)その他、電子線が透過可能な任意の形状のプラスチック空容器である。
【0031】
解梱機構2は、放射線管理区域外にこれを設け、パレット積みのプラスチック空容器Pを解梱し、搬入機構3にプラスチック空容器Pを一列に並べて供給する。
【0032】
搬入機構3は、プラスチック空容器Pをエアーリンスして内部の比較的大きなゴミを除去するとともに、解梱機構2から遮蔽構造体4内の供給機構5まで供給する。この搬入機構3は、強い放射線環境下にはないので、従来使用されているテーブルトップチェーンコンベアやニューマティックネックハンギングコンベアなどをそのままもしくは若干の改造を行った上で使用することができる。
【0033】
遮蔽構造体4は、鉄筋コンクリートなどからこれを構成し、電子線照射機構7からの電子線および制動X線を放射線管理区域外で許容線量以下とする。
【0034】
図3は、ターンテーブル機構6および電子線照射機構7さらにその周辺の各機構の平面図、図4は、同、側面図である。
供給機構5は、ターンテーブル機構6にプラスチック空容器Pを供給および停止するもので、供給用コンベア12と、スクリューフィーダー13と、供給側スターホィール14と、を有する。なお、この供給機構5は電子線照射の近傍部分にあって強い放射線雰囲気にあるため、耐放射線性および耐オゾン性を考慮する必要がある。
【0035】
供給用コンベア12は、搬入機構3からのプラスチック空容器Pを受けてターンテーブル機構6に供給するとともに、供給停止時にプラスチック空容器Pをこの上で滞留させるアキュームコンベアの機能も有する。
【0036】
スクリューフィーダー13は、供給用コンベア12により供給されてきたプラスチック空容器Pを互いの間に所定間隔(一定ピッチ)をあけた状態で供給側スターホィール14に供給し、供給側スターホィール14はこの間隔を詰まらせないように、つまり互いに接触させないようにしてひとつづつ一列かつ均一にターンテーブル機構6に供給する。
スクリューフィーダー13の表面材質は、潤滑性および耐放射線性を考慮し、PEEK樹脂などの耐放射線性プラスチックあるいは研磨ステンレススチールなどを採用する。
スクリューフィーダー13と供給側スターホィール14とは、互いに同期して動作し、プラスチック空容器Pのかみ込みがないようにこれを調整する。
【0037】
ターンテーブル機構6は、ターンテーブル駆動部15と、ターンテーブル駆動軸16と、円環状のターンテーブル17と、ターンテーブル17に設けたプラスチック空容器固定部18と、除去部19と、を有する。
ターンテーブル機構6と供給機構5とは、同期して動作するようにこれを運転し、ターンテーブル17の適切な位置(後述する真空吸引口22)にプラスチック空容器Pが載せられるようにする。なお、このターンテーブル機構6は電子線が直接照射される部分であるため、耐放射線性および耐オゾン性を考慮し、主構造材は、ステンレススチールからこれを構成する必要がある。
【0038】
ターンテーブル駆動部15は、ターンテーブル駆動軸16のまわりにターンテーブル17を、一定照射条件のもとで所定周速度(たとえば30メートル/分)で回転させる。この周速度は、電子線照射機構7の電流値と同期させて電子線の照射量を常時一定とするようにしている。
【0039】
プラスチック空容器固定部18は、真空排気ユニット20と、真空配管21(図4)と、ターンテーブル17の円周部に所定均一間隔で開口形成した真空吸引口22と、を有する。
供給側スターホィール14によってターンテーブル17に至ったプラスチック空容器Pは、その底部を真空吸引口22の部分で真空吸引されて固定され、互いの相対間隔を一定に維持した状態でターンテーブル17の回転にともなって円周上を所定周速度で周回可能となる。この相対間隔は、各プラスチック空容器Pを均一な間隔で周回させるためのもので、各プラスチック空容器Pが互いに接触している場合(つまり相対間隔がゼロの場合)も含むものとする。
なお、プラスチック空容器Pの形状に応じてその正立状態でその側面部分を真空吸引する構成としてもよい。さらに、プラスチック空容器Pを横倒し状態でその底部を真空吸引する構成とすることもできる。いずれの構成の場合にも、プラスチック空容器Pの姿勢に応じて電子線照射機構7を適宜配置することにより所定の方向から電子線を照射可能とすればよい。
【0040】
また、ターンテーブル機構6によるプラスチック空容器Pの周回とともに、各プラスチック空容器Pを自転させながら電子線照射を行って、より均一な電子線照射を実現することもできる。たとえば、図示は省略するが、回転可能な台状部材に真空吸引口22を形成して、この台状部材にプラスチック空容器Pを固定し、ターンテーブル17の所定の部位に台状部材が至ったときにこの台状部材を回転可能とする機構を採用することができる。
【0041】
除去部19は、ターンテーブル機構6から排出機構9への接続部分のわずかに上流側にこれを配置し、回動軸23と、回動アーム24と、を有し、回動アーム24が外方(図中反時計方向)に回動することにより、電子線が照射不良であるプラスチック空容器Pをプラスチック空容器の電子線照射装置1における流れの外部に除去可能としてある。
【0042】
電子線照射機構7は、電子線発生部25と、電子線照射エリア26と、クリーンブース27(図4)と、このクリーンブース27の天井部分に張ったチタン箔28と、を有し、正立した状態のプラスチック空容器Pを上部から0.5〜5MeVのエネルギーの電子線を照射し、その裏側まで十分に透過、照射することにより殺菌する。
なおクリーンブース27は、ターンテーブル17の外周に沿ってあるいは全体を覆うようにこれを設置するとともに、このクリーンブース27に外部からクリーンエアを供給することにより、ターンテーブル17上を清潔な環境に保持して、プラスチック空容器Pへの塵埃などの異物の付着を防止する。
【0043】
冷却機構8は、とくに図4に示すように、とくに電子線照射エリア26におけるターンテーブル17の底部に設けた水冷ジャケット29と、供給側配管30と、戻り側配管31と、を有し、電子線照射にともなうターンテーブル機構6(とくにターンテーブル17)の温度上昇を防止する。
【0044】
なお、前記プラスチック空容器固定部18の真空配管21、ならびに冷却機構8の供給側配管30および戻り側配管31は、ターンテーブル駆動軸16のロータリージョイント32にこれを接続し、このロータリージョイント32によりターンテーブル機構6内外の流体の取り合いを行っている。
【0045】
排出機構9は、ターンテーブル機構6から搬出機構10側にプラスチック空容器Pを排出するもので、排出側スターホィール33と、排出側コンベア34と、を有する。なお、この排出機構9も電子線照射の近傍部分にあって、強い放射線雰囲気にあるため、耐放射線性および耐オゾン性を考慮する必要がある。
【0046】
搬出機構10は、プラスチック空容器Pを排出機構9から後工程機構11に搬送する。この搬出機構10も搬入機構3と同様に、強い放射線環境下にはないので、従来使用されているテーブルトップチェーンコンベアやニューマティックネックハンギングコンベアなどをそのままもしくは若干の改造を行った上で使用することができる。
なお、排出機構9および搬出機構10には、ターンテーブル機構6のクリーンブース27と同様のクリーンブース(図示せず)を設置してプラスチック空容器Pへの塵埃などの異物の付着を防止する。
【0047】
後工程機構11は、殺菌済みのプラスチック空容器Pを無菌的に搬送し、充填装置などにより内容物の充填などを行う。
【0048】
こうした構成のプラスチック空容器の電子線照射装置1において、プラスチック空容器Pを解梱機構2において解梱などを行い、一列として搬入機構3に搬送する。
プラスチック空容器Pは、さらに供給機構5によってターンテーブル機構6に供給される(供給工程)。
【0049】
ターンテーブル機構6においては、電子線照射機構7および後工程機構11の稼働状況に応じてプラスチック空容器Pの供給あるいは停止を行う。
すなわち供給時には、各プラスチック空容器Pはスクリューフィーダー13により一定ピッチに整えられて供給側スターホィール14を経由して1本づつ独立にターンテーブル機構6のターンテーブル17に供給される。
【0050】
供給側スターホィール14からターンテーブル機構6のターンテーブル17に載り渡ったプラスチック空容器Pは、ターンテーブル17の上面の真空吸引口22の位置に一定間隔で相対的に固定された状態で、周回するように搬送され(周回工程すなわち移動工程)、電子線照射エリア26を通過するときに電子線を照射される(電子線照射工程)。
【0051】
電子線の照射を完了したプラスチック空容器Pは、排出機構9の排出側スターホィール33により排出側コンベア34に乗り移り(排出工程)、さらに搬出機構10を介して、放射線管理区域外の後工程機構11に輸送される。
【0052】
後工程機構11が停止した場合には、搬入機構3および供給機構5を停止してプラスチック空容器Pの供給を停止するとともに、ターンテーブル機構6、電子線照射機構7および排出機構9の運転を継続し、電子線照射済みのプラスチック空容器Pを速やかに電子線照射エリア26から排出されるようにする。
【0053】
電子線照射そのものの異常が発生した場合には、ターンテーブル機構6へのプラスチック空容器Pの供給を停止し、さらに真空吸引口22のバルブ(図示せず)を操作して照射不良のプラスチック空容器Pの固定状態を解除するとともに除去部19を作動させ、ターンテーブル17上のプラスチック空容器Pが後工程機構11に流出して照射不良品が混入することを防止する。
【0054】
何らかの理由で電子線照射工程に異常が発生した場合には、ターンテーブル機構6へのプラスチック空容器Pの供給を停止し、ターンテーブル17上にあるプラスチック空容器Pを上述と同様にして除去部19により除去し、後工程機構11への照射不良品の混入を防止する。
【0055】
プラスチック空容器の電子線照射装置1の再立ち上げ時には、ターンテーブル機構6だけを運転した状態で電子線照射機構7により電子線を照射してターンテーブル17を殺菌し、そののちプラスチック空容器Pの供給を開始することにより、照射部(電子線照射エリア26)以降への細菌類の持ち込みがなくなり、後工程機構11の清潔度管理を容易にすることができる。
【0056】
具体的な実施例として、エネルギー2MeVの電子線加速器(電子線発生部25)を用い、電流値60mAの条件において予定線量25kGyでPETボトル(プラスチック空容器P)の上部から電子線を照射した場合、プラスチック空容器Pの内外面に塗布した指標菌を十分に殺菌することができる。
なお、線量25kGy程度であれば樹脂様臭などの品質低下は認められないが、より高線量を照射する場合にも、電子線照射前にプラスチック空容器P内に窒素ガスを充填することにより、樹脂様臭などの発生を抑えることができる。プラスチック空容器Pについて物理的強度の低下や、キャップ適合性の変化も見られないことを実験的に確認した。
【0057】
エネルギー0.5〜5MeVの電子線をPETボトルに照射した場合、60kGyまでの照射量であれば、強度などの材質的ダメージは抑制することが可能であることを実験的に確認した。
なお、図示の形状のPETボトルの上部から電子線を照射した場合には、均一な照射線量分布を得るために、電子線のエネルギーは1.0MeV以上は必要であることを実験的に確認した。
さらに、より高線量を照射する場合に、照射前にPETボトルに窒素ガスを充填することにより、照射による樹脂様臭の発生を抑制することができ、PETボトルの品質的ダメージも抑制することが可能であることを実験的に確認した。
【0058】
上述の実施例においては断面矩形状のPETボトルを用いたが、断面円形状のプラスチック空容器Pなどの場合には、スクリューフィーダー13、供給側スターホィール14および排出側スターホィール33の部品を交換するだけで対応可能である。
【0059】
つぎに本発明の第2の実施の形態によるプラスチック空容器の電子線殺菌装置40を図5ないし図8にもとづき説明する。ただし、図1ないし図4と同様の部分には同一の符号を付し、その詳述はこれを省略する。
図5は、プラスチック空容器の電子線照射装置40の概略垂直断面図、図6は、同、概略水平断面図であり、プラスチック空容器の電子線照射装置40は、プラスチック空容器Pの前記解梱機構2(図1、図2)と、前記搬入機構3(図1、図2)と、前記遮蔽構造体4(図1、図2)と、前記供給機構5(図3、図4)に相当する供給機構41と、ベルトコンベア機構42(移動機構)と、前記電子線照射機構7(図1、図4)に相当する電子線照射機構43と、前記冷却機構8(図4)に相当する冷却機構44と(図7、図8)、前記排出機構9(図3)に相当する排出機構45と、前記搬出機構10(図1、図2)と、を有し、搬出機構10から前記後工程機構11(図1、図2)に至る。
【0060】
図7は、ベルトコンベア機構42および電子線照射機構43さらにその周辺の各機構の平面図、図8は、同、側面図である。
供給機構41は、ベルトコンベア機構42にプラスチック空容器Pを供給および停止するもので、前記供給用コンベア12(図3、図4)と、左右一対の前記スクリューフィーダー13(図3、図4)と、を有する。なお、この供給機構41は電子線照射の近傍部分にあって強い放射線雰囲気にあるため、耐放射線性および耐オゾン性を考慮する必要がある。
【0061】
ベルトコンベア機構42は図7に示すように、供給機構41から直線上に延びており、コンベア駆動部46と、ベルトコンベア47と、ベルトコンベア47に設けたプラスチック空容器固定部48と、除去部49と、を有する。
ベルトコンベア機構42と供給機構41とは、同期して動作するようにこれを運転し、ベルトコンベア47に連続してプラスチック空容器Pが載せられるようにする。なお、このベルトコンベア機構42は電子線が直接照射される部分であるため、耐放射線性および耐オゾン性を考慮し、ベルトコンベア47およびサポートコンベア50(後述)などは、ステンレススチールからこれを構成する必要がある。
【0062】
コンベア駆動部46は、一定照射条件のもとで所定移動速度(たとえば30メートル/分)でベルトコンベア47を駆動する。この移動速度は、電子線照射機構43の電流値と同期させて電子線の照射量を常時一定とするようにしている。
【0063】
プラスチック空容器固定部48は、プラスチック空容器Pの移送方向左右一対のサポートコンベア50を有する。このサポートコンベア50は、ベルトコンベア47の速度に連動させ、プラスチック空容器Pの転倒を防止する。
スクリューフィーダー13によってベルトコンベア47に至ったプラスチック空容器Pは、その両側面部をサポートコンベア50の部分で押圧されて転倒を防止した正立状態に固定され、ベルトコンベア47の回転にともなってベルトコンベア47上を所定移動速度で移送可能となる。
【0064】
除去部49は、ベルトコンベア機構42から排出機構45への接続部分のわずかに上流側にこれを配置し、回動軸51と、回動アーム52と、を有し、回動アーム52が外方(図中反時計方向)に回動することにより、電子線が照射不良であるプラスチック空容器Pをプラスチック空容器の電子線照射装置40における流れの外部に除去可能としてある。
なお、一対のサポートコンベア50の一方(図7中下側)は、他方(図7中上側)よりわずかに短くこれを構成して、除去部49における回動アーム52の部分でプラスチック空容器Pをこの一方のサポートコンベア50側に除去しやすいようにしている。
【0065】
電子線照射機構43は、電子線発生部53と、電子線照射エリア54と、クリーンブース55(図8)と、このクリーンブース55に張ったチタン箔56と、を有し、正立した状態のプラスチック空容器Pを上部から0.5〜5MeVのエネルギーの電子線を照射し、その裏側まで十分に透過、照射することにより殺菌する。
なおクリーンブース55は、ベルトコンベア47に沿ってあるいは全体を覆うようにこれを設置するとともに、このクリーンブース55に外部からクリーンエアを供給することにより、ベルトコンベア47上を清潔な環境に保持して、プラスチック空容器Pへの塵埃などの異物の付着を防止する。
【0066】
冷却機構44は、とくに電子線照射エリア54におけるベルトコンベア47およびサポートコンベア50の側面部にそれぞれ設けた第1の空気吹出し部57と、第2の空気吹出し部58と、送風機59と、を有しており、電子線照射にともなうベルトコンベア機構42(とくにベルトコンベア47およびサポートコンベア50)の温度上昇を防止する。
なお、これらベルトコンベア47およびサポートコンベア50を固定駆動するプーリーを水冷することにより、間接的に冷却する構成としても十分な冷却作用は可能である。
【0067】
排出機構45は、図7に示すように、ベルトコンベア機構42の除去部49からわずかに折れ曲がって直線的に延びており、搬出機構10側にプラスチック空容器Pを排出するもので、排出側コンベア60を有する。なお、この排出機構45も電子線照射の近傍部分にあって、強い放射線雰囲気にあるため、耐放射線性および耐オゾン性を考慮する必要がある。
【0068】
搬出機構10は、プラスチック空容器Pを排出機構45から後工程機構11に搬送する。この搬出機構10も搬入機構3と同様に、強い放射線環境下にはないので、従来使用されているテーブルトップチェーンコンベアやニューマティックネックハンギングコンベアなどをそのままもしくは若干の改造を行った上で使用することができる。
なお、排出機構45および搬出機構10には、ベルトコンベア機構42のクリーンブース55と同様のクリーンブース(図示せず)を設置してプラスチック空容器Pへの塵埃などの異物の付着を防止する。
【0069】
こうした構成のプラスチック空容器の電子線照射装置40において、プラスチック空容器Pを解梱機構2において解梱などを行い、一列として搬入機構3に搬送する。
プラスチック空容器Pは、さらに供給機構41によってベルトコンベア機構42に供給される。
【0070】
ベルトコンベア機構42においては、電子線照射機構43および後工程機構11の稼働状況に応じてプラスチック空容器Pの供給あるいは停止を行う。
すなわち供給時には、各プラスチック空容器Pはスクリューフィーダー13により一定ピッチに整えられて1本づつ独立に、すなわち、互いの相対間隔を一定に維持した状態で、かつ正立状態でベルトコンベア機構42のベルトコンベア47に供給される(供給工程)。
【0071】
ベルトコンベア機構42のベルトコンベア47に載り渡ったプラスチック空容器Pは、ベルトコンベア47の両側面のサポートコンベア50により一定間隔に相対的に固定された状態でガイドかつ搬送され(移動工程)、電子線照射エリア54を通過するときに電子線を照射される(電子線照射工程)。
なお、プラスチック空容器Pへの電子線照射に対し、サポートコンベア50により影ができる可能性も十分考えられるが、このサポートコンベア50の厚さが0.2mm以下の場合にはその影響を考慮する必要がないことを試験的に確認している。
【0072】
電子線の照射を完了したプラスチック空容器Pは、排出機構45における排出側コンベア60に乗り移り(排出工程)、搬出機構10を介して、放射線管理区域外の後工程機構11に輸送される。
【0073】
後工程機構11が停止した場合には、搬入機構3および供給機構41を停止してプラスチック空容器Pの供給を停止するとともに、ベルトコンベア機構42、電子線照射機構43および排出機構45の運転を継続し、電子線照射済みのプラスチック空容器Pを速やかに電子線照射エリア54から排出されるようにする。
【0074】
電子線照射そのものの異常が発生した場合には、ベルトコンベア機構42へのプラスチック空容器Pの供給を停止し、さらに除去部49を作動させ、ベルトコンベア47上のプラスチック空容器Pが後工程機構11に流出して照射不良品が混入することを防止する。
【0075】
何らかの理由で電子線照射工程に異常が発生した場合には、ベルトコンベア機構42へのプラスチック空容器Pの供給を停止し、ベルトコンベア47上にあるプラスチック空容器Pを上述と同様にして除去部49により除去し、後工程機構11への照射不良品の混入を防止する。
【0076】
プラスチック空容器の電子線照射装置40の再立ち上げ時には、ベルトコンベア機構42だけを運転した状態で電子線照射機構43により電子線を照射してベルトコンベア47を殺菌し、そののちプラスチック空容器Pの供給を開始することにより、照射部(電子線照射エリア54)以降への細菌類の持ち込みがなくなり、後工程機構11の清潔度管理を容易にすることができる。
【0077】
具体的な実施例として、エネルギー2MeVの電子線加速器(電子線発生部53)を用い、電流値60mAの条件において予定線量25kGyでPETボトル(プラスチック空容器P)の上部から電子線を照射した場合、プラスチック空容器Pの内外面に塗布した指標菌を十分に殺菌することができる。
なお、より高線量を照射する場合に、電子線照射前にプラスチック空容器P内に窒素ガスを充填することにより、樹脂様臭などの発生を抑えることができる。プラスチック空容器Pについて物理的強度の低下や、キャップ適合性の変化も見られないことを実験的に確認した。
【0078】
エネルギー0.5〜5MeVの電子線をPETボトルに照射した場合、60kGyまでの照射量であれば、強度などの材質的ダメージは抑制することが可能であることを実験的に確認した。
なお、図示の形状のPETボトルの上部から電子線を照射した場合には、均一な照射線量分布を得るために、電子線のエネルギーは1.0MeV以上は必要であることを実験的に確認した。
さらに、より高線量を照射する場合に、照射前にPETボトルに窒素ガスを充填することにより、照射による樹脂様臭の発生を抑制することができ、PETボトルの品質的ダメージも抑制することが可能であることを実験的に確認した。
【0079】
上述の実施例においては断面矩形状のPETボトルを用いたが、断面円形状のプラスチック空容器Pなどの場合には、スクリューフィーダー13の部品を交換するだけで対応可能である。
【0080】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、プラスチック空容器をたとえばターンテーブルやベルトコンベアなどの移動機構に相対的に固定した状態で移動させるとともに単一のプラスチック空容器ごとに電子線を照射することとしたので、プラスチック空容器の形状にかかわらず、照射領域、照射線量および照射速度を確実に管理した上でプラスチック空容器を移送することができ、高速度で照射線量の管理が可能で、後工程機構への細菌類の持ち込みを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態によるプラスチック空容器の電子線殺菌装置1の概略垂直断面図である。
【図2】同、概略水平断面図である。
【図3】同、ターンテーブル機構6および電子線照射機構7さらにその周辺の各機構の平面図である。
【図4】同、側面図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態によるプラスチック空容器の電子線殺菌装置40の概略垂直断面図である。
【図6】同、概略水平断面図である。
【図7】同、ベルトコンベア機構42および電子線照射機構43さらにその周辺の各機構の平面図である。
【図8】同、側面図である。
【符号の説明】
1 プラスチック空容器の電子線照射装置(第1の実施の形態、図1、図2)
2 解梱機構
3 搬入機構
4 遮蔽構造体
5 供給機構
6 ターンテーブル機構(移動機構、図3)
7 電子線照射機構
8 冷却機構(図4)
9 排出機構
10 搬出機構
11 後工程機構
12 供給用コンベア
13 スクリューフィーダー
14 供給側スターホィール
15 ターンテーブル駆動部
16 ターンテーブル駆動軸
17 ターンテーブル
18 プラスチック空容器固定部
19 除去部
20 真空排気ユニット
21 真空配管
22 真空吸引口
23 回動軸
24 回動アーム
25 電子線発生部
26 電子線照射エリア
27 クリーンブース
28 チタン箔
29 水冷ジャケット
30 供給側配管
31 戻り側配管
32 ロータリージョイント
33 排出側スターホィール
34 排出側コンベア
40 プラスチック空容器の電子線殺菌装置(第2の実施の形態、図5、図6)
41 供給機構
42 ベルトコンベア機構(移動機構、図7)
43 電子線照射機構
44 冷却機構
45 排出機構
46 コンベア駆動部
47 ベルトコンベア
48 プラスチック空容器固定部
49 除去部
50 左右一対のサポートコンベア
51 回動軸
52 回動アーム
53 電子線発生部
54 電子線照射エリア
55 クリーンブース
56 チタン箔
57 第1の空気吹出し部
58 第2の空気吹出し部
59 送風機
60 排出側コンベア
P プラスチック空容器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electron beam sterilization apparatus and a sterilization method for an empty plastic container, and in particular, a plastic that sterilizes a so-called PET bottle (pet bottle) or other plastic empty container for soft drinks by irradiating it with an electron beam. The present invention relates to an electron beam sterilization apparatus and sterilization method for an empty container.
[0002]
[Prior art]
In the conventional cleaning and sterilization of plastic empty containers, a chemical cleaning process and a water cleaning process are sometimes used. However, due to the increase in the size of the wastewater treatment facility, consideration for environmental pollution is required.
The sterilization treatment with the electron beam based on such consideration does not require a wastewater treatment facility, and is frequently performed on a continuous sheet-like object to be sterilized.
On the other hand, for small-sized objects to be sterilized such as plastic empty containers, it is common to sterilize them by irradiating them with an electron beam in a packed or packaged state. Difficult to perform at high speed. However, irradiated objects that do not require a clean environment, such as simple material modification, may be irradiated without packing or without packing.
[0003]
As an example of sterilizing a plastic empty container by irradiating it with an electron beam in an atmosphere in which bacteria and dust are prevented from being mixed and not packed and packaged, for example, in JP-A-60-58666, gravity is used. The cylindrical container is rolled on a spiral trajectory or slipped and supplied to the electron beam irradiation part.
However, in this device, it is difficult to manage various conditions such as the posture and time that the container passes through the irradiated part, and there is a risk of insufficient sterilization of the container or damage to the container material due to insufficient or excessive irradiation. There's a problem.
[0004]
As another example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-169422, sterilization is performed by passing an electron beam irradiation portion while rotating a cylindrical container and irradiating a low energy electron beam from a close distance along the cross-sectional shape of the container. is doing.
However, in this apparatus, it seems that there is no risk of insufficient sterilization of the container or damage to the container material due to excessive or insufficient electron beam dose, but lacks versatility by limiting the shape of the container to a cylindrical shape. There is a problem. Furthermore, since it is necessary to allow the container to pass through while being turned and rotated in the irradiated portion, the structure becomes complicated and there is a limit to improving the sterilization treatment speed.
[0005]
Moreover, in the manufacturing process of the recent soft drink, about 300-600 bottle / min has become standard as the production rate. For example, when transporting by a table top chain conveyor as the transport means, the plastic empty containers are transported in close contact to prevent the plastic empty containers from falling. At the time of this conveyance, it conveys so that the friction between a plastic empty container and a table top chain conveyor may become as small as possible. In a normal conveyance situation, the table top chain conveyor moves depending on the operation state of the subsequent process, but the plastic empty container may be stationary or may have a relative speed even if it is not stationary. In such a case, in order to reduce the friction between the table top chain conveyor and the plastic empty container, it is often performed to spray a lubricant (for example, soapy water or other liquid). In the case where no lubricant is used, there is an example in which the material of the table top chain conveyor is a self-lubricating plastic material. Therefore, it is difficult to reliably manage the conveyance speed of the plastic empty container.
[0006]
In addition, as an example of high-speed conveyance of the plastic empty container, there is a pneumatic neck hanging conveyor that pushes the upper part of the plastic empty container with an air flow. This pneumatic neck hanging conveyor has a problem in that it cannot basically control the transport speed because the container transport drive source is an air flow.
[0007]
Therefore, with the transfer means using the conventional table top chain conveyor or pneumatic neck hanging conveyor, the speed of the object to be transferred cannot be strictly controlled. For the same reason as the above-mentioned JP-A-60-58666. Since precise irradiation dose management cannot be performed, it is not suitable as a means for transporting an empty plastic container under electron beam irradiation.
[0008]
In addition, a portion where the containers are in close contact with each other or a portion where the container and the overturn prevention guide are in close contact with each other tends to be shadowed by an electron beam, and the irradiation dose distribution may be non-uniform. In order to make the distribution of the irradiation dose appropriate, there is a problem that a higher energy electron beam is required and the cost for the electron beam generator and the radiation shielding structure increases.
In addition, if lubricants or self-lubricating plastic parts are used constantly under electron beam irradiation, the materials may be deteriorated by radiation and decomposition products may be generated. It cannot be adopted.
[0009]
In addition, it is difficult to adopt transporting plastic empty containers one by one because there is a problem of the container falling over, and it is hardly performed. Usually, at a transport speed (15 meters / minute) of a controllable plastic empty container, a plurality of electron beam irradiation lines are required to perform high-speed filling of 200 to 300 bottles / minute. In this case, a joining part of a plurality of lines of plastic empty containers is generated in the subsequent process, and an unstable production line with many conveyance troubles is obtained.
[0010]
Furthermore, in the conventional electron beam irradiation sterilization apparatus, when an abnormality occurs in the electron beam irradiation sterilization treatment for some reason, the irradiated object in the vicinity of the irradiation unit is dealt with as a rejected product. However, it is difficult to reliably prevent unsterilized plastic empty containers from flowing into the post-process, and no consideration has been given to the outflow of bacteria adhering to the product and the contamination of the post-process equipment. Absent. When the demand for cleanliness is high, there is a problem that the sterilization treatment of the discharge device, the carry-out device, the post-process device and other various devices in the post-process is required each time and the process operation rate is lowered.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been considered in view of the above-mentioned problems, so-called PET bottles (pet bottles) for soft drinks and other plastic empty containers are sterilized with high speed continuously and supplied to the next process. It is an object of the present invention to provide an electron beam sterilization apparatus and a sterilization method for an empty plastic container.
[0012]
Another object of the present invention is to provide an electron beam sterilization apparatus and a sterilization method for a plastic empty container capable of appropriately controlling the speed of the sterilization treatment of the plastic empty container by electron beam irradiation.
[0013]
In addition, the present invention can accurately control the irradiation dose related to the electron beam, performs an appropriate dose irradiation, and closes the portion where the containers are in close contact with each other and the container and the fall prevention guide. It is an object of the present invention to provide an electron beam sterilization apparatus and a sterilization method for an empty plastic container capable of appropriately irradiating a portion that is likely to be shaded by an electron beam.
[0014]
Another object of the present invention is to provide an electron beam sterilization apparatus and a sterilization method for an empty plastic container capable of uniformly controlling the electron beam irradiation dose.
[0015]
Moreover, this invention makes it a subject to provide the electron beam sterilization apparatus and sterilization method of the plastic empty container which can irradiate the plastic empty container of arbitrary shapes with an electron beam.
[0016]
Another object of the present invention is to provide an electron beam sterilization apparatus and a sterilization method for a plastic empty container that can supply a clean plastic empty container without complicating a production line in a subsequent process.
[0017]
Another object of the present invention is to provide an electron beam sterilization apparatus and a sterilization method for an empty plastic container that can be easily handled even if an abnormality occurs during the sterilization process.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
That is, according to the present invention, the plastic empty containers are relatively fixed to the turntable or the belt conveyor, and the electron beam is irradiated during the movement of the plastic empty containers by the turntable or the belt conveyor. The first invention is an electron beam sterilization apparatus for a plastic empty container that sterilizes by irradiating the plastic empty container with an electron beam, the supply mechanism supplying the plastic empty container, The plastic empty container is maintained at a relative distance to each other, and a moving mechanism for moving the plastic empty container in a state where the relative distance is maintained, and the plastic empty container is irradiated with the electron beam in the middle of the moving mechanism. An electron beam irradiation mechanism, a cooling mechanism that cools the moving mechanism, and the electron beam irradiated plastic A discharge mechanism for discharging a click empty container, an electron beam sterilizer of plastic empty containers characterized in that it comprises a.
[0019]
The moving mechanism may be a turntable mechanism for fixing the plastic empty container by vacuum suction and rotating the plastic empty container in a fixed state.
[0020]
The moving mechanism may be a belt conveyor mechanism that maintains the relative distance between the plastic empty containers and moves the plastic empty containers in a state in which the relative distance is maintained.
[0021]
The moving mechanism may be provided with a removing portion that can remove the plastic empty container with poor electron beam irradiation.
[0022]
The plastic empty container can be supplied to the moving mechanism at a predetermined interval.
[0023]
A second invention is an electron beam sterilization method for an empty plastic container that sterilizes by irradiating an empty plastic container with an electron beam, the supplying step of supplying the empty plastic container, and the supplied empty plastic container While maintaining the relative distance between each other, the moving step of moving the plastic empty container in a state of maintaining the relative distance, the electron beam irradiation step of irradiating the electron beam to the plastic empty container in the middle of the movement, An electron beam sterilization method for an empty plastic container, comprising: a cooling process for cooling a moving mechanism that performs the moving process; and a discharging process for discharging the empty plastic container that has been irradiated with an electron beam.
[0024]
The moving step may be a turning step of rotating the plastic empty container in a fixed state while vacuuming and fixing the plastic empty container.
[0025]
The electron beam irradiation can be performed while the plastic empty containers are rotated together with the circulation of the plastic empty containers in the circulation step.
[0026]
The moving process may be a conveyor process for maintaining the relative distance between the plastic empty containers and moving the plastic empty containers in a state in which the relative distance is maintained.
[0027]
In the electron beam sterilization apparatus and sterilization method for plastic empty containers according to the present invention, the respective plastic empty containers are fixed to a moving mechanism such as a turntable or a belt conveyor so as to maintain a relative distance from each other. Since the plastic empty containers are irradiated with an electron beam during the rotation or movement of the belt conveyor, it is possible to supply a plurality of plastic empty containers continuously and in a single line. Since the empty containers are relatively fixed by the moving mechanism so as to maintain the relative distance from each other, the supply amount of the plastic empty container that accompanies the movement by the moving mechanism is reliably grasped, and the conveying amount or conveying speed is controlled. Easy to control and reliably control the amount of electron beam irradiation per unit time May perform sterilization of plastic empty containers by electron beam irradiation at a predetermined efficiency.
[0028]
Therefore, it is possible to avoid the unstable and uncertainties in the conventional speed management or irradiation dose management, and to supply a clean plastic empty container stably to the next process.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an electron beam sterilization apparatus 1 for an empty plastic container according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
1 is a schematic vertical sectional view of an electron beam irradiation apparatus 1 for a plastic empty container, and FIG. 2 is a schematic horizontal sectional view of the same.
[0030]
The plastic empty container P is a so-called PET bottle (pet bottle) for soft drinks or any other plastic empty container that can transmit an electron beam.
[0031]
The
[0032]
The carry-in
[0033]
The shielding structure 4 is made of reinforced concrete or the like, and the electron beam and the braking X-ray from the electron
[0034]
FIG. 3 is a plan view of the
The
[0035]
The
[0036]
The
The surface material of the
The
[0037]
The
The
[0038]
The
[0039]
The plastic empty
The plastic empty container P that has reached the
In addition, it is good also as a structure which vacuum-sucks the side part in the erect state according to the shape of the plastic empty container P. FIG. Further, the bottom of the plastic empty container P can be evacuated while being laid down. In any configuration, the electron
[0040]
Further, along with the circulation of the plastic empty containers P by the
[0041]
The
[0042]
The electron
The
[0043]
The cooling mechanism 8 has a
[0044]
The
[0045]
The
[0046]
The carry-out
The
[0047]
The post-processing mechanism 11 aseptically transports the sterilized plastic empty container P and performs filling of the contents with a filling device or the like.
[0048]
In the electron beam irradiation apparatus 1 for a plastic empty container having such a configuration, the plastic empty container P is unpacked by the
The plastic empty container P is further supplied to the
[0049]
In the
That is, at the time of supply, each plastic empty container P is adjusted to a fixed pitch by the
[0050]
The plastic empty container P that has been placed on the
[0051]
The plastic empty container P that has been irradiated with the electron beam is transferred to the discharge-
[0052]
When the post-process mechanism 11 stops, the carry-in
[0053]
When an abnormality of the electron beam irradiation itself occurs, the supply of the plastic empty container P to the
[0054]
If an abnormality occurs in the electron beam irradiation process for some reason, the supply of the plastic empty container P to the
[0055]
When the electron beam irradiation device 1 of the plastic empty container is restarted, the
[0056]
As a specific example, when an electron beam accelerator (electron beam generation unit 25) having an energy of 2 MeV is used and an electron beam is irradiated from the upper part of a PET bottle (plastic plastic container P) at a planned dose of 25 kGy under the condition of a current value of 60 mA The indicator bacteria applied to the inner and outer surfaces of the plastic empty container P can be sufficiently sterilized.
In addition, if the dose is about 25 kGy, quality degradation such as a resin-like odor is not recognized, but even when irradiating a higher dose, by filling the plastic empty container P with nitrogen gas before the electron beam irradiation, Generation of resin-like odor can be suppressed. It was experimentally confirmed that the plastic empty container P did not show a decrease in physical strength or a change in cap compatibility.
[0057]
When an electron beam with an energy of 0.5 to 5 MeV was irradiated onto a PET bottle, it was experimentally confirmed that material damage such as strength could be suppressed if the dose was up to 60 kGy.
In addition, when an electron beam was irradiated from the upper part of the illustrated PET bottle, it was experimentally confirmed that an electron beam energy of 1.0 MeV or more was necessary to obtain a uniform irradiation dose distribution. .
Furthermore, when irradiating a higher dose, by filling the PET bottle with nitrogen gas before irradiation, the generation of a resin-like odor due to irradiation can be suppressed, and quality damage to the PET bottle can also be suppressed. It was confirmed experimentally that this was possible.
[0058]
In the above-described embodiment, a PET bottle having a rectangular cross section is used. However, in the case of an empty plastic container P having a circular cross section, the parts of the
[0059]
Next, a plastic empty container
FIG. 5 is a schematic vertical sectional view of an electron
[0060]
FIG. 7 is a plan view of the
The
[0061]
As shown in FIG. 7, the
The
[0062]
The
[0063]
The plastic empty
The plastic empty container P which has reached the
[0064]
The removing
One of the pair of support conveyors 50 (the lower side in FIG. 7) is slightly shorter than the other (the upper side in FIG. 7), and the plastic empty container P is formed at the
[0065]
The electron
The clean booth 55 is installed along the
[0066]
The
In addition, sufficient cooling action is possible even if it is a structure cooled indirectly by water-cooling the pulley which fixes and drives these
[0067]
As shown in FIG. 7, the
[0068]
The carry-out
The
[0069]
In the electron
The plastic empty container P is further supplied to the
[0070]
In the
That is, at the time of supply, the plastic empty containers P are arranged at a constant pitch by the
[0071]
The empty plastic containers P placed on the
Note that the possibility of shadowing by the
[0072]
The plastic empty container P that has been irradiated with the electron beam is transferred to the discharge-
[0073]
When the post-process mechanism 11 stops, the carry-in
[0074]
When an abnormality of the electron beam irradiation itself occurs, the supply of the plastic empty container P to the
[0075]
When an abnormality occurs in the electron beam irradiation process for some reason, the supply of the plastic empty container P to the
[0076]
When the electron
[0077]
As a specific example, when an electron beam accelerator (electron beam generator 53) with an energy of 2 MeV is used and an electron beam is irradiated from the upper part of a PET bottle (plastic empty container P) at a planned dose of 25 kGy under the condition of a current value of 60 mA The indicator bacteria applied to the inner and outer surfaces of the plastic empty container P can be sufficiently sterilized.
In addition, when irradiating a higher dose, generation | occurrence | production of resin-like odor etc. can be suppressed by filling nitrogen gas in the plastic empty container P before electron beam irradiation. It was experimentally confirmed that the plastic empty container P did not show a decrease in physical strength or a change in cap compatibility.
[0078]
When an electron beam with an energy of 0.5 to 5 MeV was irradiated onto a PET bottle, it was experimentally confirmed that material damage such as strength could be suppressed if the dose was up to 60 kGy.
In addition, when an electron beam was irradiated from the upper part of the illustrated PET bottle, it was experimentally confirmed that an electron beam energy of 1.0 MeV or more was necessary to obtain a uniform irradiation dose distribution. .
Furthermore, when irradiating a higher dose, by filling the PET bottle with nitrogen gas before irradiation, the generation of a resin-like odor due to irradiation can be suppressed, and quality damage to the PET bottle can also be suppressed. It was confirmed experimentally that this was possible.
[0079]
In the above-described embodiment, a PET bottle having a rectangular cross section is used. However, in the case of an empty plastic container P having a circular cross section, it can be dealt with by simply replacing parts of the
[0080]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the plastic empty container is moved while being relatively fixed to a moving mechanism such as a turntable or a belt conveyor, and the electron beam is irradiated to each single plastic empty container; Therefore, regardless of the shape of the plastic empty container, the irradiation area, irradiation dose, and irradiation speed can be reliably controlled and the plastic empty container can be transferred, and the irradiation dose can be managed at a high speed. It is possible to prevent the introduction of bacteria into the mechanism.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of an electron beam sterilizer 1 for an empty plastic container according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic horizontal sectional view of the same.
FIG. 3 is a plan view of the
FIG. 4 is a side view of the same.
FIG. 5 is a schematic vertical sectional view of an electron
FIG. 6 is a schematic horizontal sectional view of the same.
FIG. 7 is a plan view of the
FIG. 8 is a side view of the same.
[Explanation of symbols]
1 Electron beam irradiation device for plastic empty container (first embodiment, FIGS. 1 and 2)
2
7 Electron beam irradiation mechanism 8 Cooling mechanism (Fig. 4)
DESCRIPTION OF
41
43 Electron
Claims (5)
前記プラスチック空容器を供給する供給機構と、
供給されたこのプラスチック空容器の互いの相対間隔を維持するとともに、この相対間隔を維持した状態の当該プラスチック空容器を真空吸引して固定するとともに、この固定した状態の当該プラスチック空容器を周回させるターンテーブル機構と、
このターンテーブル機構の途中において前記プラスチック空容器に前記電子線を照射する電子線照射機構と、
前記ターンテーブル機構を冷却する冷却機構と、
電子線照射済みの前記プラスチック空容器を排出する排出機構と、
を有することを特徴とするプラスチック空容器の電子線殺菌装置。An electron beam sterilizer for a plastic empty container that sterilizes by irradiating an electron beam onto a plastic empty container,
A supply mechanism for supplying the plastic empty container;
While maintaining the relative distance between the supplied plastic empty containers, the plastic empty containers in a state where the relative distances are maintained are fixed by vacuum suction, and the plastic empty containers in the fixed state are circulated. A turntable mechanism,
An electron beam irradiation mechanism for irradiating the plastic empty container with the electron beam in the middle of the turntable mechanism,
A cooling mechanism for cooling the turntable mechanism;
A discharge mechanism for discharging the plastic empty container irradiated with the electron beam;
An electron beam sterilizer for plastic empty containers characterized by comprising:
その途中に、電子線の照射不良の前記プラスチック空容器を除去可能な除去部を設けたことを特徴とする請求項1記載のプラスチック空容器の電子線殺菌装置。The turntable mechanism is
2. An electron beam sterilization apparatus for plastic empty containers according to claim 1, wherein a removal section capable of removing said plastic empty containers with poor electron beam irradiation is provided in the middle thereof.
前記プラスチック空容器を供給する供給工程と、
供給されたこのプラスチック空容器の互いの相対間隔を維持するとともに、この相対間隔を維持した状態の当該プラスチック空容器を真空吸引して固定するとともに、この固定した状態の当該プラスチック空容器を周回させる周回工程と、
この周回の途中において前記プラスチック空容器に前記電子線を照射する電子線照射工程と、
前記周回工程を行うターンテーブル機構を冷却する冷却工程と、
電子線照射済みの前記プラスチック空容器を排出する排出工程と、
を有することを特徴とするプラスチック空容器の電子線殺菌方法。An electron beam sterilization method for a plastic empty container in which an electron beam is sterilized by irradiating the plastic empty container,
Supplying the plastic empty container;
While maintaining the relative distance between the supplied plastic empty containers, the plastic empty containers in a state where the relative distances are maintained are fixed by vacuum suction, and the plastic empty containers in the fixed state are circulated. A rounding process;
An electron beam irradiation step of irradiating the plastic empty container with the electron beam in the middle of this circulation ,
A cooling step for cooling the turntable mechanism for performing the circulation step;
A discharge step of discharging the plastic empty container irradiated with the electron beam;
An electron beam sterilization method for an empty plastic container, comprising:
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