JP4494540B2

JP4494540B2 - UV sterilizer

Info

Publication number: JP4494540B2
Application number: JP06151198A
Authority: JP
Inventors: 正史小路; 謙清水
Original assignee: Hoshin Kagaku Sangyosho Co Ltd
Current assignee: Hoshin Kagaku Sangyosho Co Ltd
Priority date: 1998-03-12
Filing date: 1998-03-12
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2018-03-12
Also published as: JPH11263322A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、天然水やコーヒー飲料、果実飲料等の飲料用流体、醤油やソース等の流体調味料、粉体若しくは粒体からなる胡椒や砂糖等の固体調味料、或いは加工果実や加工野菜等の加工食品等の食品が充填されるプラスチック製ボトルやガラス瓶等の容器、或いはこの容器の開口部に取り付けられるプラスチック製キャップや金属製キャップ若しくはキャップ型栓等の蓋体の殺菌に使用して好適な紫外線殺菌装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般に、例えば、天然水や緑茶その他の飲料が充填されるプラスチック製ボトルや、このボトルの開口部である注ぎ口に取り付けられるプラスチック製キャップ等は、それらの内面を紫外線殺菌ランプから放射される紫外線により殺菌して使用するようにしている。
【０００３】
例えば、図１５に示すように、キャップ１は、ボトルの注ぎ口に嵌合される凹部１ａを紫外線殺菌ランプ２に向けた姿勢を保持して、この紫外線殺菌ランプ２の長手方向に沿って搬送される。この搬送時、紫外線殺菌ランプ２から放射される紫外線がキャップ１の凹部１ａ側に照射され、この紫外線により凹部１ａ側の端面及び凹部１ａ内面に付着している細菌等が殺菌され、これにより飲料が充填された後の衛生状態が維持されている。
【０００４】
このような殺菌処理に使用される紫外線の殺菌力は、紫外線殺菌ランプ２の出力の大小とこの紫外線殺菌ランプ２から殺菌対象物であるキャップ１までの距離とによって変化する。この紫外線強度（μｗ／ｃｍ²）に紫外線を照射した時間（ｓｅｃ）を掛けることにより紫外線照射量（μｗ・ｓｅｃ／ｃｍ²）が得られ、この紫外線照射量が紫外線殺菌の基礎として用いられる。
【０００５】
即ち、紫外線殺菌ランプ２の紫外線の出力が等しい場合には、紫外線殺菌ランプ２に近いほど紫外線による殺菌力は強く、この紫外線殺菌ランプ２から離れると、一定の距離まではその距離に比例して弱くなり、その距離を越えると距離の二乗に比例して弱くなる。また、紫外線殺菌ランプ２からの距離が等しい場合には、紫外線の出力が大きいほど殺菌力が強くなる。従って、キャップ１の殺菌力を紫外線の出力と照射距離とから考えると、消費電力の大きな紫外線殺菌ランプ２を用いて、その紫外線殺菌ランプ２の近くにキャップ１を通過させることが好ましく、これにより高い殺菌効果を得ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の紫外線殺菌装置において、消費電力の大きな紫外線殺菌ランプを使用すると、大出力の紫外線殺菌ランプは発熱量が大きいために、その発熱によって紫外線の放射が抑制されることになると共に、殺菌対象物であるキャップ等を加熱して熱影響を与えることになる。そのため、紫外線殺菌ランプの発熱を防ぐために強制冷却装置等の発熱抑制手段を設ける必要性があり、装置全体の構成が複雑になるばかりでなくランニングコストが高くなり、更に紫外線殺菌ランプ２の寿命が短くなって不経済であるという課題があった。
【０００７】
また、図１５に実線で示すように、発熱による影響を少なくするために紫外線殺菌ランプ２をキャップ１から遠ざけると、キャップ１に当たる紫外線の紫外線殺菌ランプにおける放射範囲が狭小になり、キャップ１の照射に使用される紫外線の割合（以下「照射効率」という。）が著しく低下することになる。
【０００８】
例えば、図１５において、キャップ１の外径Ｃを３０ｍｍ、このキャップ１の凹部１ａ側の端部に設けられ且つ開封時にミシン目状の破断部により破断されてボトル側に残される取付リング１ｂの外径ＣＡを３２ｍｍ、キャップ１の高さＨを２０ｍｍ、紫外線殺菌ランプ２の外径Ｄを４０ｍｍとして、この紫外線殺菌ランプ２をキャップ１に近い位置Ｓ１（離間距離Ｌ１＝１０ｍｍ）から遠い位置Ｓ２（離間距離Ｌ２＝４０ｍｍ）に移動すると、その放射範囲は放射角度φ＝５６°から放射角度θ＝３０°に変化する。
【０００９】
その結果、紫外線殺菌ランプ２の有効放射範囲（キャップ１の照射角度に対する紫外線の全放射角度３６０°）が３０°／３６０°となり、キャップ１の殺菌に供される紫外線の量が紫外線の全放射量に対して１／１２しか利用されていないことになる。しかも、キャップ１に照射される紫外線がビーム状に集中するため、キャップ１の凹部１ａ内において、取付リング１ｂやねじ部の内側に影となる部分が大きく現れ、この影部分３に存在する細菌等が紫外線による殺菌から除外されて取り残されることになるという課題もあった。
【００１０】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、出力の比較的小さな紫外線殺菌ランプを使用してこの紫外線殺菌ランプから放射される紫外線を利用し、殺菌対象物の凹部又は穴或いはこれらの周縁部を効率良く殺菌できるようにすると共に、そのための構成が簡単であって取扱いの容易な紫外線殺菌装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述したような課題等を解決し、上記目的を達成するために、本出願の請求項１に係る発明は、凹部若しくは穴の内周面にネジ部が設けられ、且つ、凹部若しくは穴及びネジ部が紫外線の照射により殺菌される殺菌対象物を所定の姿勢で搬送する搬送手段と、殺菌対象物の搬送方向と略平行をなすように延在され且つ凹部若しくは穴及びネジ部に向けて紫外線を放射する互いに略平行に設けられた三以上の紫外線放射部を有する二以上又は一の紫外線殺菌ランプと、を備え、搬送手段は、殺菌対象物が搬送される方向に延在され且つ殺菌対象物を移動方向にガイドする複数のシュート棒を有し、複数のシュート棒のうち、一部のシュート棒は、殺菌対象物の凹部若しくは穴又はネジ部に照射される紫外線の一部を遮るように配置されており、三以上の紫外線放射部を、隣合う紫外線放射部の中心から中心までのピッチを凹部又は穴の直径以下に設定すると共に、紫外線放射部の表面から殺菌対象物までの距離を凹部又は穴の直径以下に設定し、凹部若しくは穴又はネジ部に紫外線が照射されるように配置したことを特徴としている。
【００１２】
本出願の請求項２に係る発明は、三の紫外線放射部を有する二の紫外線殺菌ランプは、一の紫外線放射部を有する一の紫外線殺菌ランプと、二の紫外線放射部を有する一の紫外線殺菌ランプとの組み合せからなることを特徴としている。
また、本出願の請求項３に係る発明は、一の紫外線殺菌ランプは、三以上の紫外線放射部を有する一の紫外線殺菌ランプの単体からなることを特徴としている。
更に、本出願の請求項４に係る発明は、四の紫外線放射部を有する二の紫外線殺菌ランプは、二の紫外線放射部を有する二の紫外線殺菌ランプの組み合せからなることを特徴としている。
【００１４】
更に、本出願の請求項５に係る発明は、紫外線放射部の外径は、２０ｍｍ以下５ｍｍ以上の範囲内にあることを特徴としている。
【００１５】
そして、本出願の請求項６に係る発明は、紫外線放射部間のピッチを３５ｍｍ以下にすると共に、殺菌対象物に最も近い紫外線放射部のランプ表面から殺菌対象物までの距離を３５ｍｍ以下にしたことを特徴としている。
【００１６】
本出願の請求項７に係る発明は、殺菌対象物は、食品が取り出される開口部を有する容器の開口部に、ネジ部によって着脱可能に取り付けられる蓋体であることを特徴としている。
【００１７】
また、本出願の請求項８に係る発明は、二以上又は一の紫外線殺菌ランプを収納する開閉可能なケーシング本体と、このケーシング本体の開放時に紫外線殺菌ランプへの通電を遮断する電力遮断手段と、を設けたことを特徴としている。
【００１８】
本出願は、上述のように構成したことにより、請求項１の発明では、搬送手段で搬送されてきた殺菌対象物の凹部若しくは穴及びその内周面に設けたネジ部に対して、二以上又は一の紫外線殺菌ランプの三以上の紫外線放射部から紫外線が放射されると共に、隣合う紫外線放射部の中心から中心までのピッチが凹部又は穴の直径と等しいか又はそれ以下に設定すると共に、紫外線放射部の表面から殺菌対象物までの距離を凹部又は穴の大きさ以下に設定し、その凹部若しくは穴又はネジ部に紫外線が照射されるように配置する構成としたため、紫外線殺菌ランプの発熱を極力抑えて殺菌対象物に対して熱影響を与えることがなく、出力の比較的小さな紫外線殺菌ランプで効率良く殺菌対象物の凹部若しくは穴又はその内周面のネジ部或いは筒状部の外周面のネジ部の紫外線殺菌を行うことができる。
【００１９】
請求項２〜４の発明では、直線状又は曲線状に延在された一の紫外線放射部を有する紫外線ランプを３個以上平行に配置し、若しくは三以上の紫外線放射部を有する紫外線ランプを１個配置し、又は一の紫外線放射部を有する紫外線ランプと二以上の紫外線放射部を有する紫外線ランプを組み合せて２個又は３個以上平行に配置することにより、比較的小出力でありながら効率よく紫外線殺菌処理を行うことができる光源が得られる。
【００２１】
更に、請求項５の発明では、紫外線放射部の外径を２０ｍｍ以下５ｍｍ以上の範囲内に設定することにより、紫外線殺菌ランプを殺菌対象物に可及的に近づけることができ、小出力であって発熱量が少ない理想的な光源が得られる。
【００２２】
そして、請求項６の発明では、紫外線放射部間のピッチを３５ｍｍ以下としてランプ表面から殺菌対象物までの距離を３５ｍｍ以下に設定することにより、比較的小出力でありながら効率よく紫外線殺菌処理を行うことができる。
【００２３】
請求項７の発明では、殺菌対象物である蓋体の凹部若しくは穴又はその内周面に設けたネジ部を紫外線によって効率良く殺菌処理することができる。
【００２４】
また、請求項８の発明では、紫外線殺菌ランプの点灯異常或いは容器や蓋体の詰まり等による搬送異常等を解消するためにケーシング本体を開放すると、電力遮断手段の働きで紫外線殺菌ランプへの通電が遮断されて消灯するため、その後のランプ交換作業や蓋体等の詰まり等の解消作業を安全に行うことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図１は本発明の紫外線殺菌装置の第１の実施の例を示すもので、図４のＸ−Ｘ線部分の拡大断面図、図２は本発明の紫外線殺菌装置の第２の実施の例を示すもので、図４のＸ−Ｘ線部分に相当する部分の拡大断面図、図３は図１に示す紫外線殺菌装置の全体構成を示す平面図、図４は図１に示す紫外線殺菌装置の全体構成を示す側面図、図５は本発明に係る搬送手段の要部を示す斜視図である。更に、図６Ａ，Ｂは紫外線照射強度の実験例を示す説明図、図７は図６に基づく実験例におけるランプ本数と紫外線受光量との関係を示すグラフである。
【００２６】
図８は本発明に係る紫外線殺菌ランプの第１の例と殺菌対象物の第１の例との関係を断面して示す説明図、図９は図８の紫外線殺菌ランプの全体構成を示す平面図である。図１０は本発明に係る紫外線殺菌ランプの第２の例と殺菌対象物の第１の例との関係を断面して示す説明図、図１１は図１０の紫外線殺菌ランプの全体構成を示す平面図、図１２は図１１の紫外線殺菌ランプの配置の変形例を示す平面図である。更に、図１３は本発明に係る紫外線殺菌ランプと殺菌対象物の第２の例との関係を断面して示す説明図、図１４は本発明に係る紫外線殺菌装置の全体構成を示す外観斜視図である。
【００２７】
図１〜図５に示す本発明の第１の実施の例に係る紫外線殺菌装置１０は、蓋体の一具体例を示すプラスチック製キャップ３２を殺菌対象物としたもので、天然水、清涼飲料、果実飲料等の飲料が充填されるプラスチック製ボトルの開口部である注ぎ口に取り付けられるキャップ３２に紫外線を放射し、このキャップ３２の凹部３２ａの内面及びこの凹部３２ａの周縁部を紫外線により殺菌できるようにしたものである。この紫外線殺菌装置１０は、横長とされた箱状のケーシング本体１１と、このケーシング本体１１を長手方向に貫通する搬送手段の一具体例を示す搬送シュート１２と、このケーシング本体１１内に収納された３本の紫外線殺菌ランプ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ等を備えている。
【００２８】
ケーシング本体１１は、断面形状がコ字形をなす樋状の第１ケーシング１４と第２ケーシング１５とを有している。そして、両ケーシング１４，１５は、互いの開口部１４ａ，１５ａを対向させて重ね合わされている。この第１及び第２ケーシング１４，１５の開口部１４ａ，１５ａ側の一側には、長手方向に適当な間隔をあけて複数個の着脱可能なスライド式ヒンジ１６が取り付けられている。これにより、第１及び第２ケーシング１４，１５が開閉可能であって、互いに着脱可能に構成されている。
【００２９】
更に、第１及び第２ケーシング１４，１５の開口部１４ａ，１５ａ側の他側には、同じく長手方向に適当な間隔をあけて複数個の締結金具１７が取り付けられている。この締結金具１７は、第１ケーシング１４に取り付けられる操作部材１８と、第２ケーシング１５に取り付けられる固定部材１９とを有し、操作部材１８には係止片１８ａとこの係止片１８ａを進退させる操作片１８ｂとが設けられている。この操作部材１８の係止片１８ａを固定部材１９に係合し、この状態で操作片１８ｂを後退動作させることにより、操作部材１８と固定部材１９とが締結される。これにより、図１に示すように、第１及び第２ケーシング１４，１５が互いに重ね合わされてケーシング本体１１が構成される。
【００３０】
このケーシング本体１１には、その開放時に紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃへの通電を遮断する電力遮断手段が設けられている。この電力遮断手段は、第２ケーシング１５に取り付けられたリミットスイッチ３５と、第１ケーシング１４に固定された押圧片３６とから構成されている。この電力遮断手段の押圧片３６は、リミットスイッチ３５の作動子に対向するように設置されており、両ケーシング１４，１５を重ね合わせたときには作動子が押圧されてリミットスイッチ３５がオンとなり、両ケーシング１４，１５を開放すると作動子が押圧片３６から離れてリミットスイッチ３５がオフとなる。このリミットスイッチ３５のオフにより、紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃへの電力供給が停止されて消灯するようになっている。
【００３１】
また、第１ケーシング１４の長手方向の中途部には、ケーシング本体１１内を観察するための観察窓２０が長手方向に沿って延在するように設けられている。この観察窓２０の上下には枠片２１ａ，２１ｂがそれぞれ固定されており、これらの枠片２１ａ，２１ｂ間に窓ガラス２２が装着されている。そして、各枠片２１ａ，２１ｂに取付ねじ２３で固定される押え片２４ａ，２４ｂにより、観察窓２０を閉塞する窓ガラス２２が保持されている。この窓ガラス２２の外側には窓カバー２５が配置されており、この窓カバー２５と第１ケーシング１４との重ね合わせ面側の一側には、長手方向に適当な間隔をあけて２個のヒンジ２６が取り付けられている。このヒンジ２６により窓カバー２５が第１ケーシング１４に回動可能に支持されて、観察窓２０が開閉可能とされている。
【００３２】
この第１ケーシング１４の内部には、第２ケーシング１５の開口部１５ａに臨むように３個の紫外線殺菌ランプ１３ａ，１３ｂ，１３ｃが横並びに配置されている。これらの紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃは、紫外線を透過する材質（例えば、紫外線透過性フッ素樹脂等）によって直線状に形成されたランプ本体と、このランプ本体の軸方向両端部に固定された一対のランプソケット等を有し、各ランプソケット内にフィラメントが保持されている。これら紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃのランプ本体が紫外線放射部を構成しており、このランプ本体内に、例えば水銀とアルゴンガス等を封入することにより、全体として低圧殺菌ランプと呼ばれる放電灯が構成されている。従って、これらの紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃには、それぞれ１本当り１個の紫外線放射部が設けられている。
【００３３】
この紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃは、波長が１〜４００ｎｍ程度の波長範囲を有する紫外線のうち、特に２５４ｎｍ付近に強い線スペクトルを有する殺菌線を発生するものである。この紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃの１本当りの消費電力は１２０ワット（Ｗ）以下１０Ｗ以上であることが好ましく、更には１００Ｗ以下５０Ｗ以上のものが好適である。このような範囲内の消費電力を有する紫外線殺菌ランプを使用する理由は、紫外線の放電に際して発熱量が比較的少なく、発熱による紫外線殺菌線（波長２５３．７ｎｍ）の減衰が少ないと共に、常温又はケーシング本体１１内の温度（４０℃程度）における温度安定性が良い等の理由によるものである。
【００３４】
これら紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃの後方のうち、観察窓２０を除いた部分には反射板２７が配置されている。この反射板２７は、３個の紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃを並べたよりも若干幅広であって、その幅方向両側を内側に折り曲げたような形状を有する帯状の板材からなり、その内面に鏡面加工等を施すことによって反射面が形成されている。この反射板２７は、紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃから放射された紫外線をこれら紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃ側に反射させるものである。
【００３５】
この反射板２７からの反射による紫外線を紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃから直接放射される紫外線に加えて第１ケーシング１４の開口部１４ａから搬送シュート１２側に放出させることにより、第２ケーシング１５の開口部１５ａ内に多くの紫外線を照射させることを目的としている。また、反射板２７の他の効果としては、第１ケーシング１４側に熱が伝達されるのが抑制されるため、第１ケーシング１４に触ったときの火傷防止にも役立っている。この反射板２７の材質としては、アルミニウム板や鉄板等を使用できるが、キャップ３２に対する薬剤の噴霧工程を考慮するとステンレス鋼板が好適である。
【００３６】
また、第１ケーシング１４の適宜位置（この実施の例では長手方向の両側部）には、多数の貫通穴からなる空気抜き穴２８が設けられており、これら空気抜き穴２８からケーシング本体１１内の温められた空気を抜いて紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃの発熱を抑制している。更に、第１ケーシング１４の長手方向の一方の端部には、３個の紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃに通電するための３個のソケットコネクタ２９が設けられている。これらのソケットコネクタ２９は、ケーシング本体１１内において長手方向両端部に設置されたランプソケットに接続されており、これらランプソケットを介して３個の紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃと３個のソケットコネクタ２９とがそれぞれ電気的に接続されている。尚、３個のソケットコネクタ２９を１個にして、３個の紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃの配線を１箇所にまとめる構成としてもよい。
【００３７】
一方、第２ケーシング１５には、搬送シュート１２が長手方向に挿通されている。この搬送シュート１２は、６本の棒状のシュート棒３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆと、これらのシュート棒３０ａ〜３０ｆを長手方向の適宜位置で固定支持する複数個の枠部材３１とを備えている。６本のシュート棒３０ａ〜３０ｆは、上部中央に位置する上シュート棒３０ａと、下部中央に位置する下シュート棒３０ｂと、一方の側面の上下に配置される横上シュート棒３０ｃ及び横下シュート棒３０ｄと、他方の側面の上下に配置される横上シュート棒３０ｅ及び横下シュート棒３０ｆとからなる。
【００３８】
これらシュート棒３０ａ〜３０ｆのうち、上シュート棒３０ａは、キャップ３２の高さ方向の位置を規制して搬送時における跳ね上がりを防止する。また、下シュート棒３０ｂは、キャップ３２を下方から支えるもので、上下のシュート棒３０ａ，３０ｂ間にはキャップ３２の直径Ｃよりも若干大きな間隔が設定されている。更に、両側面の上下に配置される左右の横上下シュート棒３０ｃ〜３０ｆは、キャップ３２の倒れ込みを防止するもので、左右の横上下シュート棒３０ｃ〜３０ｆ間にはキャップ３２の高さＨよりも若干大きな間隔が設定されている。
【００３９】
これら６本のシュート棒３０ａ〜３０ｆは、枠部材３１の内面に溶接やろう付け等の固着手段によって固定されている。この実施の例では、図３に示すように、４個の枠部材３１が使用されていて、これら枠部材３１を取付ねじ等の固着手段で第２ケーシング１５に固定することにより、搬送シュート１２がケーシング本体１１の所定位置に取り付けられている。尚、図示しないが枠部材３１は、ケーシング本体１１の外部においても必要な数だけ使用されていて、その枠部材を支持するスタンド等の支持手段によって所定の高さを保持するように構成されている。
【００４０】
これら６本のシュート棒３０ａ〜３０ｆ及び枠部材３１の材質としては、溶接の可能なステンレス鋼等の金属が好適であるが、紫外線に対する抵抗力のある合成樹脂（例えば、紫外線透過性フッ素樹脂）等を適用することもできる。特に、シュート棒に紫外線透過性フッ素樹脂を使用する場合には、紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃ側に位置する横上下シュート棒３０ｃ，３０ｄが紫外線を遮ることがなくそのまま透過させることができるため、紫外線殺菌の死角を生ずることなく、キャップ３２の凹部３２ａ内に紫外線を照射させることができる。この場合、紫外線透過性フッ素樹脂のシュート棒はランプ側に位置する横上下シュート棒３０ｃ，３０ｄのみであってもよく、また６本のシュート棒３０ａ〜３０ｆすべてであってもよい。
【００４１】
この紫外線透過性フッ素樹脂の具体例としては、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）（以下「ＰＦＡ樹脂」という。）や四フッ化エチレン六フッ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ）（以下「ＦＥＰ樹脂」という。）等を挙げることができる。ここに挙げたＰＦＡ樹脂及びＦＥＰ樹脂は、各種プラスチックの中でも特に卓越した諸性質を持っており、耐熱・耐低温性、耐薬品性、電気絶縁性、高周波特性等が非常に優れ、しかも特異な非粘着性と低摩擦特性を兼ね備えている。特に、光の透過率（％）は、紫外線の殺菌力が最も強くなる波長２５３．７ｎｍの部分において略最高点に達し、光透過率略９５％を保持するような特性を有している。
【００４２】
尚、６本のシュート棒３０ａ〜３０ｆを金属で形成した場合にも、少なくとも紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃ側に位置する横上下シュート棒３０ｃ，３０ｄの外周面の全面に紫外線透過性フッ素樹脂をコーティングして反射膜を形成することにより、その反射膜で紫外線を反射させて横上下シュート棒３０ｃ，３０ｄによる影の発生を少なくすることができる。
【００４３】
このような搬送シュート１２によってキャップ３２は、図３及び図４において、例えば圧縮空気の圧力等で押されて、長手方向の一方から他方に向けて搬送される。このキャップ３２の搬送手段としては、この他にも、例えば搬送シュート１２を長手方向に傾けて自重によって移送させるようにしてもよく、或いはベルトコンベアやキャッチ型コンベア、キャッチ型円板等の移送手段によって搬送させる構成とすることもできる。
【００４４】
また、キャップ３２は、一面側に開口した凹部３２ａを有する円筒状の蓋体からなり、その凹部３２ａの内周面には、ボトルの注ぎ口に設けられたネジ部に螺合されるネジ部３２ｂが設けられている。このキャップ３２の開口側には、円周方向に間欠的に連続するミシン目状の破断部３３ａを設け、これにより破断部３３ａの先端側に取付リング３３が形成されている。この取付リング３３は、ボトルの注ぎ口にキャップ３２を固着するためのもので、キャップ３２を所定以上の力で回して破断部３３ａを切断することにより、キャップ３２が取付リング３３から分離されて注ぎ口から取り出すことができる。
【００４５】
このような構成を有するキャップ３２と３個の紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃとの間隔は、次のように設定されている。即ち、３個の紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃは、隣合う紫外線殺菌ランプの紫外線を放射する紫外線放射部の１の中心から他の中心までのピッチｐを凹部３２ａの直径Ｃ１以下（等しくてもよい。）に設定すると共に、これら紫外線放射部のうちキャップ３２に最も近い位置にある紫外線放射部のランプ表面からキャップ３２までの距離Ｌ（この実施例では３個の紫外線放射部は等しい距離Ｌに設定されている。）を凹部３２ａの直径Ｃ１以下（等しくてもよい。）に設定している。
【００４６】
図１において具体的な数値を挙げると、次のような値である。即ち、３個の紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃの各紫外線放射部の直径Ｄは１５ｍｍ、隣合う紫外線放射部間のピッチｐは１７ｍｍ、紫外線放射部の先端からキャップ３２までの距離Ｌは約１２ｍｍ、各シュート棒３０ａ〜３０ｆの直径ｄは５ｍｍである。そして、キャップ３２の直径Ｃは２７ｍｍ、その凹部３２ａの内径Ｃ１は２３ｍｍ、高さＨは１８ｍｍである。
【００４７】
このような寸法関係において、３個の紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃとキャップ３２との間には、このキャップ３２の倒れを阻止して凹部３２ａをランプ側に対向させるための２本の横上下シュート棒３０ｃ，３０ｄが介在するため、それぞれの紫外線放射部からキャップ３２に向けて放射される紫外線の一部は２本の横上下シュート棒３０ｃ，３０ｄによって遮られる。このとき、中央に位置する紫外線殺菌ランプ１３ｂのキャップ３２に対する放射角度θ１は、横上下シュート棒３０ｃ，３０ｄによって上下の一部が遮蔽されるために略４８°であった。従って、この紫外線殺菌ランプ１３ｂの１本のみでは、凹部３２ａの開口側内周縁において紫外線の当たらない影部分３ができてしまうことになる。
【００４８】
一方、上に位置する紫外線殺菌ランプ１３ａのキャップ３２に対する放射角度θ２は同じく略４８°であり、キャップ３２に向けて放射される紫外線の一部は横上シュート棒３０ｃによって遮られるが、その紫外線の下縁側が横下シュート棒３０ｄの背面側に入り込み、上述した下の影部分３を照射する。同様に、下に位置する紫外線殺菌ランプ１３ｃのキャップ３２に対する放射角度θ２も同じく略４８°であり、キャップ３２に向けて放射される紫外線の一部は横下シュート棒３０ｄによって遮られるが、その紫外線の上縁側が横上シュート棒３０ｃの背面側に入り込み、上述した上の影部分３を照射する。
【００４９】
従って、中央の紫外線殺菌ランプ１３ｂの紫外線照射によって上下にできる影部分３は、上下の紫外線殺菌ランプ１３ａ，１３ｃの紫外線照射によって消されるため、キャップ３２の凹部３２ａ内に紫外線を満遍なく照射して、凹部３２ａ内の紫外線による殺菌を確実に行うことができる。しかも、３個の紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃは、上述したようにランプ１本当りの最大消費電力が１２０Ｗ以下であり、特に、この実施例のように１本当り８０Ｗ以下である場合には、各紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃからの発熱量が多くないため、発熱による紫外線殺菌線の減衰を生ずることがなく、若しくはその減衰が小さいことから、ランプの寿命を長持ちさせることができる。
【００５０】
更に、この実施例のように小さなワット数の紫外線殺菌ランプを平面上に３本並べたことにより、紫外線の照射面における照度分布を平均化することができる。そのため、この実施例によれば、紫外線による殺菌効率を向上させることができると共に、構造が比較的簡単であって取扱いが容易で、しかも殺菌効率の高い紫外線殺菌装置を提供することができる。
【００５１】
図２は、図１の一部を変形した実施例を示すもので、３個の紫外線殺菌ランプ４３ａ〜４３ｃのうち、中央に位置する紫外線殺菌ランプ４３ｂの直径Ｄ１を８ｍｍと小さくする一方、その上下に位置する紫外線殺菌ランプ４３ａ及び４３ｃの直径Ｄ２を２０ｍｍと大きくし、更に、搬送シュート４２の上下のシュート棒４４ａ，４４ｂを断面方形にしてキャップ３２との接触面積を大きくしたものである。他の構成は、上述した実施例と同様である。
【００５２】
図２において、隣合う紫外線放射部間のピッチｐ１は１４ｍｍ、中央の紫外線放射部の先端からキャップ３２までの距離Ｌ１は約１１ｍｍ、中央の紫外線放射部の先端と上下の紫外線放射部の先端との段差Ｌ２は約２ｍｍ、横上下シュート棒４４ｃ，４４ｄ及び４４ｅ，４４ｆの直径ｄは５ｍｍである。そして、キャップ３２の直径Ｃは２７ｍｍ、キャップ３２の凹部３２ａの内径Ｃ１は２３ｍｍ、高さＨは１８ｍｍであった。
【００５３】
このような寸法関係において、３個の紫外線殺菌ランプ４３ａ〜４３ｃとキャップ３２との間には２本の横上下シュート棒４４ｃ，４４ｄが介在するため、それぞれの紫外線放射部からキャップ３２に向けて放射される紫外線の一部は２本の横上下シュート棒４４ｃ，４４ｄによって遮られる。このとき、中央に位置する紫外線殺菌ランプ４３ｂのキャップ３２に対する放射角度θ３は略６０°であったが、横上下シュート棒４３ｃ，４３ｄによって上下の一部が遮蔽された。従って、この紫外線殺菌ランプ４３ｂの１本のみでは、凹部３２ａの開口側内周縁において紫外線の当たらない影部分３ができてしまうことになる。
【００５４】
一方、上に位置する紫外線殺菌ランプ４３ａのキャップ３２に対する放射角度θ４は略４８°であり、このキャップ３２に向けて放射される紫外線の一部は横上シュート棒４３ｃによって遮られるが、その紫外線の下縁側が横下シュート棒４３ｄの背面側に入り込み、下の影部分３を照射する。同様に、下に位置する紫外線殺菌ランプ４３ｃのキャップ３２に対する放射角度θ４も同じく略４８°であり、このキャップ３２に向けて放射される紫外線の一部は横下シュート棒４３ｄによって遮られるが、その紫外線の上縁側が横上シュート棒４３ｃの背面側に入り込み、上の影部分３を照射する。
【００５５】
従って、中央の紫外線殺菌ランプ４３ｂの紫外線照射によって上下にできる影部分３は、上下の紫外線殺菌ランプ４３ａ，４３ｃの紫外線照射によって消されるため、キャップ３２の凹部３２ａ内に紫外線を満遍なく照射することができ、凹部３２ａ内の紫外線による殺菌を確実に行うことができる。そして、上述した実施例と同様に、３個の紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃの１本当りの消費電力が１２０Ｗ以下であり、特に、８０Ｗ以下とした場合には、各紫外線殺菌ランプ４３ａ〜４３ｃからの発熱量が多くないため、発熱による紫外線殺菌線の減衰を生ずることがなく、若しくはその減衰を小さく押えることができる。従って、この紫外線殺菌装置１０のランニングコストを押えることができると共に、ランプの寿命を長持ちさせることができる。
【００５６】
このような構成を有する紫外線殺菌装置１０において、図３及び図４に示すように、搬送シュート１２（又は４２）の一方から他方に向けてキャップ３２を圧縮空気の力等で搬送すると、図１又は図２に示すように、そのキャップ３２が６本のシュート棒３０ａ〜３０ｆ（又は４４ａ〜４４ｆ）にガイドされて３個の紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃ（又は４３ａ〜４３ｃ）の前を、その紫外線放射部に沿って移動する。
【００５７】
この際、各紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃの紫外線放射部から放射される紫外線がキャップ３２の凹部３２ａ側に照射され、その紫外線が上述したように凹部３２ａ内に満遍なく入り込む。そのため、キャップ３２の紫外線による殺菌処理を確実に行うことができ、その凹部３２ａ内に付着した細菌等が確実に殺菌された状態の衛生的なキャップ３２を、飲料が充填された後のボトルの注ぎ口を密封するために提供することができる。
【００５８】
この場合、ヒンジ２６を回動中心として窓カバー２５を上方に跳上げ、窓ガラス２２を露出させてケーシング本体１１の内部を覗くことにより、第１ケーシング１４の観察窓２０及び反射板２７の開口窓２７ａを介して紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃ及び搬送シュート１２の一部を観察することができる。これにより、紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃの点灯状態の良否や、キャップ３２が搬送シュート１２を通過する状態の適否等を判断することができる。
【００５９】
この観察の結果、例えば、紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃのいずれかに点灯不良が生じている場合、或いはキャップ３２が搬送シュート１２に詰まって移動していない場合等には、作業を中断してその故障を取り除くようにする。この場合には、まず、全ての締結金具１７のロックを解除する。この締結金具１７のロック解除は、操作片１８ｂを起こして係止片１８ａを固定部材１９側に移動し、この固定部材１９との係合を解除することによって行う。
【００６０】
この締結金具１７のロックを解除した後、図１においてヒンジ１６を中心として、例えば第１ケーシング１４を時計方向へ回動させることにより、第１ケーシング１４と第２ケーシング１５との接合面が開かれて、それらの開口部１４ａ，１５ａから３個の紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃ及び搬送シュート１２が露出される。これにより、押圧片３６で押圧されている作動子が延びてリミットスイッチ３５がオフとなり、３個の紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃへの電力の供給が遮断される。
【００６１】
そこで、点灯不良の紫外線殺菌ランプを新たな紫外線殺菌ランプに取り替え、或いは搬送シュート１２に詰まっているキャップ３２を取り除くことにより、上述したような故障を除去することができる。従って、３個の紫外線殺菌ランプ１３ａ〜１３ｃが消灯して紫外線の放射が停止されるため、作業者が顔や目に紫外線を浴びるおそれがなく、ランプ交換等の作業を安全に行うことができる。
【００６２】
ここで、図６及び図７に基づいて、紫外線殺菌ランプの本数とランプ直径の大小とによって殺菌対象物が受ける紫外線の受光量の違いについて説明する。図６は、殺菌対象物に照射される紫外線の強度を受光量測定器を用いて測定する実験例を示すもので、同図Ａに示す実験例１はキャップ３２上面における受光量測定を示し、同図Ｂに示す実験例２はキャップ３２底面における受光量測定を示している。この実験例に使用した受光量測定器は、ＵＶＲ−２という型式の紫外線２５４ｎｍ測定受光器（株式会社トプコン製）である。
【００６３】
即ち、図６Ａにおいては、紫外線殺菌ランプ１３（厳密には紫外線放射部）のランプ表面から受光量測定器のセンサ受光部８０までの距離Ｌを３０ｍｍに設定し、この位置にキャップ３２の上面を設定したときの紫外線の受光量を測定している。そして、センサ受光部８０を所定位置に保持すると共に紫外線を集光させてセンサ受光部８０に導くために、距離Ｌと長さの等しい集光筒８１を設けている。この集光筒８１はラッパ状をなしており、先端側の内径Ｍａは１００ｍｍ、基端側の内径ｍａは２７ｍｍとされている。
【００６４】
また、図６Ｂでは、同じく紫外線殺菌ランプ１３のランプ表面から受光量測定器のセンサ受光部８０までの距離Ｌを３０ｍｍに設定しているが、この位置をキャップ３２の底面として紫外線の受光量を測定するために、センサ受光部８０とランプ表面との間には集光筒８２と調整筒８３とが設けられている。調整筒８３の長さＫはキャップ３２の高さＨと等しく２０ｍｍに設定されており、従って、距離Ｌａと長さの等しい集光筒８２の長さは１０ｍｍとなっている。この集光筒８１は同じくラッパ状をなしており、先端側の内径Ｍｂは６６ｍｍ、基端側の内径ｍｂは２５ｍｍとされている。一方、調整筒８３は円筒状をなしていて、その内径ｋは集光筒８２の基端内径ｍｂよりも若干大きく２７ｍｍに設定されている。このように、調整筒８３の内径ｋを集光筒８２の基端内径ｍｂよりも若干大きくしたのは、キャップ３２の取付リング３３やネジ部３２ｂ等の凹部３２ａ内の凹凸を考慮したものである。
【００６５】
この実験例１、実験例２により、図７にグラフで示すような結果が得られた。この図７は、紫外線殺菌ランプ１３の本数Ｎとそのランプ外径Ｄ（ｍｍ）と紫外線受光量Ｑ（μｗ／ｃｍ²）との関係を示すグラフであり、横軸にランプ本数Ｎを取り、縦軸に紫外線受光量Ｑ（μｗ／ｃｍ²）を取って、ランプ外径Ｄ（ｍｍ）との関係を表している。図７において、符号四角は紫外線殺菌ランプ１３の紫外線放射部の外径Ｄが１５ｍｍの場合、符号丸は紫外線殺菌ランプ１３の紫外線放射部の外径Ｄが１８ｍｍの場合、更に、符号三角は紫外線殺菌ランプ１３の外径Ｄが２５ｍｍの場合を表している。そして、黒塗りの符号は実験例１を示し、白抜きの符号を実験例２を示している。
【００６６】
この実験例１、実験例２の結果より、次のようなことが明らかになった。即ち、紫外線殺菌ランプ１３の本数Ｎが１本の場合、ランプ外径Ｄが１５ｍｍのときには実験例１及び２の両方とも紫外線受光量Ｑは約６０００（μｗ／ｃｍ²）であり、ランプ外径Ｄが１８ｍｍのときには実験例１及び２の両方とも紫外線受光量Ｑは約９０００（μｗ／ｃｍ²）に増加した。更に、ランプ外径Ｄが２５ｍｍになると紫外線受光量Ｑは、実験例２では約１４０００（μｗ／ｃｍ²）に増加したが、実験例１では約２８０００（μｗ／ｃｍ²）と著しく増大した。
【００６７】
このことから、紫外線殺菌ランプ１３が１本の場合の紫外線受光量Ｑは、一般的には紫外線殺菌ランプ１３のランプ外径Ｄの増加に応じて多くなり、その径がある値を越えると飛躍的に多くなることが判明した。一方、ランプ外径Ｄが同じ２５ｍｍの場合にも、実験例２のキャップ底面における紫外線受光量Ｑは、実験例１のキャップ上面における紫外線受光量Ｑの略１／２に減少することが分かった。これは、ランプ外径Ｄと集光筒８２の先端内径ｍｂとが共に２５ｍｍと等しいために、集光筒８２内においてランプ外側から放射される紫外線の進行が集光筒８２先端から調整筒８３にかけて妨げられ、ランプ中央の特定部分から放射される紫外線のみがキャップ３２の底面まで到達することによるものである。また、ランプ外径Ｄが１５ｍｍ及び１８ｍｍの場合に、キャップ３２上面と底面とで受光量Ｑが違わないのは、ランプ外径Ｄが集光筒８２の先端内径ｍｂよりも小さいため、２５ｍｍの場合のような集光筒８２先端等の妨害を受けることがないことによるものと考えられる。
【００６８】
また、紫外線殺菌ランプ１３の本数Ｎが２本の場合、ランプ外径Ｄが１５ｍｍのときには実験例１及び２の両方とも紫外線受光量Ｑは約１１０００（μｗ／ｃｍ²）であり、ランプ外径Ｄが１８ｍｍのときには実験例１及び２の両方とも紫外線受光量Ｑは約１９０００（μｗ／ｃｍ²）に増加した。更に、ランプ外径Ｄが２５ｍｍになると紫外線受光量Ｑは、実験例１では約２８０００（μｗ／ｃｍ²）とほとんど変化せず、実験例２でも約１６０００（μｗ／ｃｍ²）と微小の増加に止まった。
【００６９】
このとき、ランプ外径Ｄが１５ｍｍ及び１８ｍｍの場合に、それぞれの紫外線受光量Ｑが増加した理由は、ランプが１本から２本に増えて紫外線の放射量が増加したことによるものである。この場合、ランプを２本並べたときにもそのランプ幅（３０ｍｍ及び３６ｍｍ）が集光筒８２の先端内径ｍｂ（２５ｍｍ）とあまり変わることがなく、特に、２本のランプの紫外線放射部の中心は共に先端内径ｍｂ内にあるため、放射される紫外線が先端内径ｍｂの妨害を受けることなく、キャップ３２底面に到達できるからである。一方、ランプ外径Ｄが２５ｍｍの場合に、その紫外線受光量Ｑが増加しない理由は、これを２本並べると、そのランプ幅（５０ｍｍ）が先端内径ｍｂ（２５ｍｍ）を大きく上回って外にはみ出してしまい、実質的に１本のランプと変わらなくなることによるものである。
【００７０】
更に、紫外線殺菌ランプ１３の本数Ｎが３本の場合、ランプ外径Ｄが１５ｍｍのときには実験例１及び２の両方とも紫外線受光量Ｑは約２００００（μｗ／ｃｍ²）であり、ランプ外径Ｄが１８ｍｍになると紫外線受光量Ｑは、実験例１では約２６０００（μｗ／ｃｍ²）に増加する一方、実験例２では約２００００（μｗ／ｃｍ²）と微小の増加に止まった。そして、ランプ外径Ｄが２５ｍｍになると紫外線受光量Ｑは、実験例１では約２８０００（μｗ／ｃｍ²）とほとんど変化せず、実験例２では約１５０００（μｗ／ｃｍ²）と微小の減少となった。
【００７１】
このとき、ランプ外径Ｄが１５ｍｍ及び１８ｍｍ（実験例１の場合のみ）の場合に、それぞれの紫外線受光量Ｑが増加した理由は、上述した２本の場合と同様に、ランプが２本から３本に増えて紫外線の放射量が増加したことによるものである。一方、ランプ外径Ｄが１８ｍｍの場合に、その紫外線受光量Ｑが微小な増加に止まった理由は、これを２本並べると、そのランプ幅（３６ｍｍ）が先端内径ｍｂ（２５ｍｍ）を上回って外にはみ出してしまうため、ランプ本数を増やして紫外線の放射量を増加したにもかかわらず、放射される紫外線が先端内径ｍｂの妨害を受けて照射ロスを生じてしまうことによるものである。尚、ランプ外径Ｄが２５ｍｍの場合は、上述した２本の場合と同様である。
【００７２】
一般に、紫外線殺菌ランプ１３の条件が同じで、同じ位置から紫外線を放射するものとすると、ランプ出力（紫外線照射量）の大きい方が大きな殺菌力が得られる。一方、この実験例１，２によれば、ランプ外径Ｄを集光筒８２の先端内径ｍｂと等しくすると、キャップ３２の取付リング３３やネジ部３２ｂが障害となってキャップ３２の底面にはランプ１本分の紫外線しか照射されないため、ランプ本数を多くしてもほとんど意味をなさないことになる。
【００７３】
従って、キャップ３２の紫外線殺菌を行う場合には、キャップ３２の直径に対向させて多くのランプを並べられるように構成すると、殺菌効率の良い紫外線殺菌装置が得られることが判明した。即ち、この実施例に係るキャップ３２の外径Ｄは２８ｍｍであるため、外径２５ｍｍのランプを２本並べるよりも、外径１８ｍｍのランプを２本並べる方が殺菌効率が高く、また、外径２５ｍｍのランプを３本並べるよりも、外径１５ｍｍのランプを３本並べる方が殺菌効率が高いことが明らかとなった。
【００７４】
しかも、外径１５ｍｍ及び１８ｍｍの小出力の紫外線殺菌ランプは、電子安定器を使用することによって温度特性が良くなり、狭い範囲に複数のランプを並べてもランプの発熱が大きくなることがなく、紫外線殺菌線の出力が発熱によって減衰されることがない。そのため、発熱による紫外線殺菌線の減衰を防ぐための強制冷却手段等を特別に設ける必要がなく、殺菌装置全体の構成を簡単にできると共に、取扱い方法等が簡単であってランプの寿命を長持ちさせることができ、保守・管理の容易な紫外線殺菌装置を提供することができる。尚、現在、常温における温度安定性が良くて、扱い易いランプとしては、１本当りの最大消費電力が１２０Ｗ以下のもの、特に、１００Ｗから６０Ｗまでの範囲内のものが好適である。
【００７５】
図８及び図９は、この発明の第３の実施の例を説明するもので、１個の紫外線殺菌ランプ５０が２箇所に紫外線放射部５１ａ，５１ｂを有する光源を使用したものである。光源である紫外線殺菌ランプ５０は、先端側が閉じられた２本の真っ直ぐな円筒体からなるランプ本体５０ａ，５０ｂと、これらランプ本体５０ａ，５０ｂの基部を固定支持するランプソケット５０ｃと、ランプ本体５０ａ，５０ｂの先部間を気密に連通する連通管５０ｄとを有している。各ランプ本体５０ａ，５０ｂの基部にはフィラメント５２ａ，５２ｂがそれぞれ設けられていると共に、例えば水銀とアルゴンガス等が封入されていて、全体として低圧殺菌ランプと呼ばれる放電灯が構成されている。
【００７６】
この紫外線殺菌ランプ５０の２つのランプ本体５０ａ，５０ｂがそれぞれ紫外線放射部５１ａ，５１ｂを構成しており、両フィラメント５２ａ，５２ｂに電気を通電することにより、各フィラメント５２ａ，５２ｂから放出される電子が連通管５０ｄを介して２つのランプ本体５０ａ，５０ｂ間を飛び交うことになる。この紫外線殺菌ランプ５０に対してキャップ３２は、２つのランプ本体５０ａ，５０ｂと対向するよう略中央に配置されると共に、これらランプ本体５０ａ，５０ｂとの間に所定の隙間を保持して軸方向に沿って搬送される。
【００７７】
図８において、ランプ本体５０ａ，５０ｂの直径Ｄ１は１８ｍｍ、同じく直径Ｄ２は３０ｍｍ、隣合う紫外線放射部間のピッチｐ１は２２ｍｍ、同じくピッチｐ２は３２ｍｍ、紫外線放射部の先端からキャップ３２までの距離Ｌは１０ｍｍである。そして、キャップ３２の直径Ｃは３０ｍｍ、その凹部３２ａの内径Ｃ１は２４ｍｍ、高さＨは２０ｍｍである。このとき、各紫外線放射部のキャップ３２に対する放射角度θ１は、それぞれ略７０°であった。
【００７８】
このような条件において、いずれか一方の紫外線放射部のみから紫外線を放射するものとすると、取付リング３３の内周縁によってキャップ３２の凹部３２ａ内には影部分３を生ずることになるが、その影部分３は他方の紫外線放射部から放射される紫外線が照射されることになる。そのため、キャップ３２の凹部３２ａ内には紫外線が満遍なく照射され、紫外線の当たらない影部分が生じないことから、凹部３２ａ内に紫外線を満遍なく照射して紫外線殺菌を確実に行うことができる。
【００７９】
また、紫外線殺菌ランプ５０のランプ本体５０ａ，５０ｂの直径は、図８において破線で示すように、３０ｍｍ以下に設定し且つ１本当りの消費電力が１２０Ｗ以下、好ましくは８０Ｗ以下となるように構成する。この場合、ランプ本体５３ａ，５３ｂの直径Ｄ２を３０ｍｍとして、その紫外線放射部間のピッチＰをキャップ３２の最大径Ｃ２と等しく３２ｍｍに設定し、ランプの先端からキャップ３２までの距離Ｌを１０ｍｍとすると、紫外線の放射角度θ２は略５２°になる。この場合においても、２つの紫外線放射部から放射された紫外線はキャップ３２の凹部３２ａ内に満遍なく照射されるため、同じく紫外線殺菌を確実に行うことができる。
【００８０】
その一方、ランプ本体５３ａ，５３ｂの大径化に伴ってランプ出力が大きくなると紫外線放射部からの発熱量が増大するため、発熱による紫外線殺菌線の減衰を招くことになり、却って殺菌効率が悪くなると共に、熱によってキャップ３２が悪影響を受けることになる。しかも、紫外線殺菌ランプ５０の設置位置がキャップ３２から離れると、これに応じて紫外線強度が大きく減衰することになり、紫外線殺菌力を強くするために出力を大きくしても却って紫外線の照度が低下して殺菌効率が悪くなる。そのため、紫外線殺菌ランプ５０の紫外線放射部の直径を３０ｍｍ以下にして、その紫外線放射部間のピッチを３５ｍｍ以下にすると共に、この紫外線放射部の表面から殺菌対象物であるキャップ３２までの距離を３５ｍｍ以下に設定するようにする。
【００８１】
図１０及び図１１は、この発明の第４の実施の例を説明するもので、１個の紫外線殺菌ランプ５５が２箇所に紫外線放射部５６ａ，５６ｂを有する２個の紫外線殺菌ランプ５５を光源として使用したものである。この紫外線殺菌ランプ５５は、Ｕ字状に形成された円筒体からなるランプ本体５５ａと、このランプ本体５５ａの二股側の基部を固定支持するランプソケット５５ｂとを有し、ランプ本体５５ａを中央部から２つ折りさせることにより互いに平行をなす２つの紫外線放射部５６ａ，５６ｂが形成されている。そして、ランプ本体５５ａの二股側の基部にはフィラメント５７ａ，５７ｂがそれぞれ設けられていると共に、例えば水銀とアルゴンガス等が封入されていて、全体として放電灯（低圧殺菌ランプ）が構成されている。
【００８２】
図１０において、紫外線放射部５６ａ，５６ｂの直径Ｄは１１ｍｍ、一方の隣合う紫外線放射部間のピッチｐ１は１３ｍｍ、同じく他方のピッチｐ２は１９ｍｍ、紫外線放射部の先端からキャップ３２までの距離Ｌは１０ｍｍである。そして、キャップ３２の直径Ｃは３０ｍｍ、その凹部３２ａの内径Ｃ１は２４ｍｍ、高さＨは２０ｍｍである。このとき、内側に位置する紫外線放射部のキャップ３２に対する放射角度θ１は略８２°、同じく外側に位置する紫外線放射部の放射角度θ２は略５６°であった。
【００８３】
また、図１２に示すように、互いのランプ本体５５ａを対向させて２個の紫外線殺菌ランプ５５を横並びに設置する構成とすることもできる。この場合には、ランプソケット５５ｂが互いにかかわり合うことがないため、互いのランプ本体５５ａが接触するまで２個の紫外線殺菌ランプ５５を近づけることができる。これにより、隣合う紫外線放射部間のピッチをより小さくすることができ、従って、紫外線照射効率をより向上させることができる。
【００８４】
このような図１０〜図１２に示す実施例において、いずれか一方の紫外線放射部のみから紫外線を放射するものとすると、取付リング３３の内周縁によってキャップ３２の凹部３２ａ内には影部分３を生ずることになるが、その影部分３は他方の紫外線放射部から放射される紫外線が照射されることになる。そのため、このような実施例においても、キャップ３２の凹部３２ａ内には紫外線が満遍なく照射されることになり、紫外線の当たらない影部分が生じないことから、凹部３２ａ内の紫外線殺菌を確実に行うことができる。
【００８５】
特に、これらの実施例では、紫外線殺菌ランプ５５の紫外線放射部５６ａ，５６ｂの直径Ｄが１１ｍｍと小さく、これに合わせて消費電力が小さくなるよう構成することにより、紫外線照射時における発熱量を低くして紫外線殺菌線の減衰を防ぎ、キャップ３２に対する紫外線の照射効率を高めることができる。更に、発熱量の影響が大きくならない範囲において紫外線放射部５６ａ，５６ｂをキャップ３２に一層近づけることができ、これにより、紫外線殺菌ランプ５５の出力を小さく維持したまま、紫外線殺菌力を強めて殺菌効果を向上させることができる。
【００８６】
図１３は、本発明の第５実施例を示すもので、上述したキャップ３２が取り付けられる開口部としての注ぎ口を有する容器を殺菌対象物として適用したものである。この容器６２は、天然水、コーラやサイダー等の清涼飲料、リンゴジュース等の果実飲料等の飲料が充填されるプラスチック製ボトルであり、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のプラスチックをブロー成形することによって形成される。
【００８７】
このボトル６２のブロー成形は、例えば、次のようにして行われる。まず、図１３において実線で示すように、ボトルの原形となるボトル中間体６３を形成する。このボトル中間体６３は、外周面にネジ部が設けられた注ぎ口６３ａと、この注ぎ口６３ａに連続する肉厚の胴体部６３ｂとを有し、注ぎ口６３ａの根元には外向きのリング状をなす鍔部６３ｃが形成されている。このボトル中間体６３を所定の金型内に収納して胴体部６３ｂを加熱し、軟らかくなったところで注ぎ口６３ａから内部に空気を吹き込んで胴体部６３ｂを膨らませる。
【００８８】
これにより、図１３において二点鎖線で示すように、胴体部が所定の肉厚に薄く延ばされた所定形状のボトル型容器が形成される。その後、冷却して固めた後、金型を開いて取り出すことにより、飲料が充填される筒状の注ぎ口６３ａと、鍔部６３ｃと、所定の容積を有する胴体部６２ａとからなるボトル６２が製造される。
【００８９】
このようなボトル６２の製造時、注ぎ口６３ａ及び胴体部６２ａの各内部はブロー成形時の熱せられた空気によって殺菌されるために問題ないが、注ぎ口６３ａの外周面には熱が加えられないために、その外周面に付着している細菌等を殺菌することができない。そのため、注ぎ口６３ａの外周面において細菌等の増殖が生ずることがあり、このままボトル６２を移して次の飲料充填工程に供給すると、注ぎ口６３ａに細菌等が付着したままで飲料が充填されることになる。
【００９０】
このようなボトル６２の注ぎ口６３ａの殺菌に好適な装置が、この第５実施例の紫外線殺菌装置である。この紫外線殺菌装置６０は、３本の紫外線殺菌ランプ６４ａ，６４ｂ，６４ｃと、搬送手段としての２本の平行なレールバー６５ａ，６５ｂとを有している。２本のレールバー６５ａ，６５ｂは、ボトル６２の鍔部６３ｃを両側から挟むようにして下方から支える構成となっており、ボトル６２の自重、レールバー６５ａ，６５ｂの振動、或いは空気による押圧力、その他の搬送手段により、レールバー６５ａ，６５ｂにガイドされて搬送される。
【００９１】
図１３において、紫外線放射部６４ａ，６４ｃの直径Ｄ１は１８ｍｍ、紫外線放射部６４ｂの直径Ｄ２は９ｍｍ、隣合う紫外線放射部間のピッチｐは１５ｍｍ、一方の紫外線放射部６４ａ，６４ｃの先端から注ぎ口６３ａの端面までの距離Ｌ１は１０ｍｍ、他方の紫外線放射部６４ｂの先端から注ぎ口６３ａの端面までの距離Ｌ２は１５ｍｍである。そして、注ぎ口６３ａの外径Ｅは２０ｍｍ、その内径Ｅ１は１４ｍｍ、鍔部６３ｃの外径Ｅ２は３４ｍｍである。このとき、内側に位置する紫外線放射部６４ｂの注ぎ口６３ａに対する放射角度θ１は略５６°、同じく外側に位置する紫外線放射部６４ａ，６４ｃの放射角度θ２は同じく略５６°であった。
【００９２】
このような条件において、中央に位置する紫外線殺菌ランプ６４ｂの注ぎ口６３ａに対する放射角度θ１は略５６°であり、この紫外線殺菌ランプ６４ｂの１本のみでは、注ぎ口６３ａの穴内には十分な紫外線が照射されるが、この注ぎ口６３ａの外周面には全く紫外線が当たらないことになる。一方、左右に位置する紫外線殺菌ランプ６４ａ，６４ｃの注ぎ口６３ａに対する放射角度θ２は同じく略５６°であり、注ぎ口６３ａに向けて放射される紫外線の一部は穴内に入り込むが、その残部は注ぎ口６３ａの対応する側面から鍔部６３ｃの上面にかけて照射されることになる。
【００９３】
その結果、３本の紫外線殺菌ランプ６４ｂにより、注ぎ口６３ａの内面及び外面の全ての面に紫外線が満遍なく照射される。このようにボトル６２の注ぎ口６３ａの全面を紫外線で殺菌処理することにより、注ぎ口６３ａが衛生的に維持された状態のボトル６２に対して所望の飲料を充填することができる。
【００９４】
このボトル６２の注ぎ口６３ａの紫外線殺菌処理は、予めブロー成形されて貯蔵庫等に保管されているボトル６２に飲料を充填する場合には、その飲料を充填する直前に行うことが好ましい。更に、ブロー成形の直後に飲料を充填する場合には、そのブロー成形の直前に紫外線殺菌処理を行うようにしてもよく、また、ブロー成形の直後に紫外線殺菌処理を行うようにしてもよい。
【００９５】
図１４には、本発明の紫外線殺菌装置が使用された容器紫外線殺菌装置７０の一実施例を示す。この図１４に示す容器紫外線殺菌装置７０は、上述した実施例のボトル６２の搬送手段としてコンベヤ７１を適用したものである。この容器紫外線殺菌装置７０は、ボトル６２を搬送するコンベヤ７１と、このコンベヤ７１の所定範囲をすっぽりと覆うハウジング７２と、このハウジング７２の天井から吊り下げられたランプユニット７３とを備えている。
【００９６】
ハウジング７２は、コンベヤ７１を覆うトンネル型のカバー部材からなり、その上面中央部には長手方向に延びる上面窓７４が設けられている。これらの上面窓７４は上面板７５によって開閉可能とされており、複数の取付ねじ７６によって上面板７５がハウジング７２に着脱可能に構成されている。この上面板７５には下方に向けてコ字状とされた複数のハンガー７７が設けられていると共に、各ハンガー７７の中央部には高さ調整可能なねじ式の高さ調整具７８が取り付けられている。そして、これら高さ調整具７８を介してランプユニット７３が上面板７５に吊り下げ支持されている。
【００９７】
この高さ調整具７８は、ハンガー７７を上下方向に貫通するねじ棒と、このねじ棒に螺合された複数個のナットとからなり、ねじ棒の下端部にランプユニット７３がナットによって締付固定されている。この高さ調整具７８の高さ調整は、ハンガー７７に対するねじ棒の固定位置をナットの締め込み位置を調整することによって行うことができる。
【００９８】
更に、上面板７５には、それぞれ取付板を介してランプコードコネクタ７９が取り付けられている。このランプコードコネクタ７９はランプユニット７３のソケットコネクタに接続され、このランプコードコネクタ７９及びソケットコネクタを介してランプユニット７３内の紫外線殺菌ランプに電力が供給される。
【００９９】
ランプユニット７３は、下面側に開口したケーシング本体と、このケーシング本体内に収納された複数個の紫外線殺菌ランプと、反射板等からなり、このランプユニット７３に沿って下方に殺菌対象物であるボトル６２がコンベヤ７１に載置されて搬送される。更に、上面板７５の上面には取手７５ａが取り付けられており、取付ねじ７６を取り外した後、この取手７５ａを持って上方へ引き上げることにより、上面板７５と一体的にランプユニット７３を取り出すことができるようになっている。
【０１００】
また、ハウジング７２の側面には複数のボトル取出口９０が設けられていて、各ボトル取出口９０には開閉カバー９１がそれぞれ開閉自在に取り付けられている。そして、各開閉カバー９１に関連させてハウジング７２には、開閉カバー９１の開閉動作に連動してオン・オフされるリミットスイッチ９２がそれぞれ取り付けられている。このリミットスイッチ９２は、作業の安全対策上から設けられているもので、開閉カバー９１を開けてボトル取出口９０を開放したときに紫外線殺菌ランプ１３が消灯するように構成されている。
【０１０１】
以上説明したが、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、例えば、上述した実施例ではプラスチック製ボトル及びそのキャップを殺菌対象物として説明したが、その他の合成樹脂製容器及びそのためのキャップの紫外線殺菌に適用できることは勿論のこと、キャップと同様に注ぎ口に取り付けられる蓋体ではあるが、内容物を取り出すための穴が開口されたままの状態とされるキャップ型栓等にも適用することができる。更に、ガラス製の牛乳瓶、紙製の牛乳パック等の液体用の容器ばかりでなく、バターやチーズ、或いは加工野菜や加工果物等の各種食品が収容される容器、及びこれらの容器に使用される各種の蓋体のための紫外線殺菌装置として使用することができる。
【０１０２】
また、上述した実施例では、紫外線殺菌ランプの紫外線放射部を直線状に形成した例について説明したが、その紫外線放射部は円弧状に湾曲させて形成してもよく、或いは円弧部分を連続させて波形に形成することもできる。更に、紫外線放射部の外径は紫外線殺菌効率その他の点から考慮すると、上述したように最大径は３０ｍｍ以下、好ましくは２０ｍｍ以下が好適であり、一方、最小径はランプ本体の強度等を考慮すると５ｍｍ以上であることが好ましい。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更できるものである。
【０１０３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の紫外線殺菌装置によれば、紫外線の照射により殺菌される殺菌対象物を所定の姿勢で搬送する搬送手段と、三以上の紫外線放射部を有する二以上又は一の紫外線殺菌ランプと、を備えた紫外線殺菌装置において、搬送手段は、殺菌対象物が搬送される方向に延在され且つ殺菌対象物を移動方向にガイドする複数のシュート棒を有し、複数のシュート棒のうち、一部のシュート棒は、殺菌対象物の凹部若しくは穴又はネジ部に照射される紫外線の一部を遮るように配置されており、三以上の紫外線放射部を、隣合う紫外線放射部の中心から中心までのピッチを凹部又は穴の直径以下に設定すると共に、紫外線放射部の表面から殺菌対象物までの距離を凹部又は穴の大きさ以下に設定し、その凹部若しくは穴又はネジ部に紫外線が照射されるように配置する構成としたため、紫外線殺菌ランプからの発熱を極力抑えて殺菌対象物に対して熱影響を与えることがなく、出力の比較的小さな紫外線殺菌ランプで殺菌対象物の凹部若しくは穴又はその内周面のネジ部或いは穴等を囲う筒状部の外周面のネジ部の紫外線殺菌を確実且つ効率良く行うことができるという効果が得られる。
【０１０４】
請求項２〜４の紫外線殺菌装置によれば、直線状又は曲線状に延在された一の紫外線放射部を有する紫外線ランプを３個以上配置し、若しくは三以上の紫外線放射部を有する紫外線ランプを１個配置し、又は一の紫外線放射部を有する紫外線ランプと二以上の紫外線放射部を有する紫外線ランプとを組み合せて２個又は３個以上配置する構成とすることにより、比較的小出力でありながら効率よく紫外線殺菌処理を行うことができる紫外線殺菌装置が得られる。
【０１０５】
また、１本の紫外線殺菌ランプの最大消費電力を１２０ワット以下にすると共に紫外線放射部の外径を３０ｍｍ以下に設定する構成とすることにより、発熱量が少なくて殺菌対象物の近くに設置することができ、紫外線殺菌線の減衰を抑制することができる紫外線殺菌装置が得られる。
【０１０６】
更に、請求項５の紫外線殺菌装置によれば、紫外線放射部の外径を２０ｍｍ以下５ｍｍ以上の範囲内に設定する構成とすることにより、紫外線殺菌ランプを殺菌対象物に可及的に近づけることができ、小出力であって発熱量が少ない理想的な紫外線殺菌装置が得られる。
【０１０７】
そして、請求項６の紫外線殺菌装置によれば、紫外線放射部間のピッチを３５ｍｍ以下としてランプ表面から殺菌対象物までの距離を３５ｍｍ以下に設定する構成とすることにより、比較的小出力でありながら効率よく紫外線殺菌処理を行うことができる紫外線殺菌装置が得られる。
【０１０８】
請求項７の紫外線殺菌装置によれば、殺菌対象物である蓋体の凹部若しくは穴又はその内周面に設けたネジ部を紫外線によって効率良く殺菌処理することができる紫外線殺菌装置が得られる。
【０１０９】
また、請求項８の紫外線殺菌装置によれば、紫外線殺菌ランプの点灯異常或いは容器や蓋体の詰まり等による搬送異常等を解消するためにケーシング本体を開放することにより、電力遮断手段の働きで紫外線殺菌ランプへの通電が遮断されて消灯するため、その後のランプ交換作業や蓋体等の詰まり等の解消作業を安全に行うことができる紫外線殺菌装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の紫外線殺菌装置の第１の実施の例を示すもので、図４のＸ−Ｘ線部分の拡大断面図である。
【図２】本発明の紫外線殺菌装置の第２の実施の例を示すもので、図４のＸ−Ｘ線部分に相当する部分の拡大断面図である。
【図３】図１に示す紫外線殺菌装置の全体構成を示す平面図である。
【図４】図１に示す紫外線殺菌装置の全体構成を示す側面図である。
【図５】図１に示す紫外線殺菌装置の搬送手段の要部を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る紫外線殺菌装置の紫外線照射強度の実験例を示すもので、同図Ａはキャップ上面での受光量測定、同図Ｂはキャップ底面での受光量測定のそれぞれ説明図である。
【図７】図６に基づく実験例におけるランプ本数と紫外線受光量との関係を示すグラフである。
【図８】本発明に係る紫外線殺菌ランプの第１の例と殺菌対象物の第１の例との関係を断面して示す説明図である。
【図９】図８の紫外線殺菌ランプの全体構成を示す平面図である。
【図１０】本発明に係る紫外線殺菌ランプの第２の例と殺菌対象物の第１の例との関係を断面して示す説明図である。
【図１１】図１０の紫外線殺菌ランプの全体構成を示す平面図である。
【図１２】図１１の紫外線殺菌ランプの配置の変形例を示す平面図である。。
【図１３】本発明に係る紫外線殺菌ランプと殺菌対象物の第２の例との関係を断面して示す説明図である。
【図１４】本発明に係る紫外線殺菌装置の全体構成を示す外観斜視図である。
【図１５】従来の水処理装置の概略構成を断面して示す説明図である。
【符号の説明】
１０紫外線殺菌装置、１１ケーシング本体、１２，４２搬送シュート（搬送手段）、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，５０，５５，６４ａ，６４ｂ，６４ｃ紫外線殺菌ランプ、１４第１ケーシング、１５第２ケーシング、２７反射板、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ，４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，４４ｅ，４４ｆシュート棒、３２キャップ（殺菌対象物）、３２ａ凹部、３２ｂネジ部、３３取付リング、５１ａ，５１ｂ，５６ａ，５６ｂ紫外線放射部、６０紫外線殺菌装置、６２ボトル（殺菌対象物）、６３ａ注ぎ口（開口部）、７１コンベヤ（搬送手段）、７３ランプユニット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes natural fluids, coffee beverages, beverage fluids such as fruit beverages, fluid seasonings such as soy sauce and sauce, solid seasonings such as pepper and sugar made of powder or granules, processed fruits and processed vegetables, etc. Suitable for sterilization of containers such as plastic bottles and glass bottles filled with food such as processed foods, or lids such as plastic caps, metal caps or cap-type stoppers attached to the opening of this container The present invention relates to an ultraviolet sterilizer.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in general, for example, plastic bottles filled with natural water, green tea and other beverages, and plastic caps attached to the spouts which are the openings of the bottles have their inner surfaces radiated from ultraviolet sterilization lamps. Sterilized with ultraviolet rays that are used.
[0003]
For example, as shown in FIG. 15, the cap 1 holds the concave portion 1 a fitted to the spout of the bottle toward the ultraviolet sterilizing lamp 2 and is conveyed along the longitudinal direction of the ultraviolet sterilizing lamp 2. Is done. During this transportation, the ultraviolet rays radiated from the ultraviolet sterilization lamp 2 are irradiated to the concave portion 1a side of the cap 1, and bacteria and the like adhering to the end surface on the concave portion 1a side and the inner surface of the concave portion 1a are sterilized by this ultraviolet ray. The sanitary condition after being filled is maintained.
[0004]
The sterilizing power of ultraviolet rays used for such sterilization treatment varies depending on the output level of the ultraviolet sterilizing lamp 2 and the distance from the ultraviolet sterilizing lamp 2 to the cap 1 which is an object to be sterilized. This UV intensity (μw / cm ² ) Is irradiated with ultraviolet rays for a period of time (sec). ² ) And this amount of UV irradiation is used as the basis for UV sterilization.
[0005]
That is, when the ultraviolet light output of the ultraviolet sterilizing lamp 2 is equal, the closer to the ultraviolet sterilizing lamp 2, the stronger the sterilizing power by the ultraviolet light. It becomes weaker, and beyond that distance, it becomes weaker in proportion to the square of the distance. Moreover, when the distance from the ultraviolet sterilization lamp 2 is equal, the sterilization power increases as the output of the ultraviolet light increases. Therefore, considering the sterilizing power of the cap 1 from the output of ultraviolet rays and the irradiation distance, it is preferable to pass the cap 1 near the ultraviolet sterilizing lamp 2 by using the ultraviolet sterilizing lamp 2 with high power consumption. A high bactericidal effect can be obtained.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional ultraviolet sterilization apparatus, if an ultraviolet sterilization lamp with high power consumption is used, the ultraviolet sterilization lamp with high output generates a large amount of heat, so that the heat generation suppresses ultraviolet radiation. At the same time, the cap or the like, which is an object to be sterilized, is heated to affect the heat. Therefore, it is necessary to provide a heat generation suppression means such as a forced cooling device in order to prevent heat generation of the ultraviolet sterilization lamp, which not only complicates the overall configuration of the apparatus but also increases the running cost, and further increases the lifetime of the ultraviolet sterilization lamp 2. There was a problem that it became short and uneconomical.
[0007]
Further, as shown by a solid line in FIG. 15, when the ultraviolet sterilization lamp 2 is moved away from the cap 1 in order to reduce the influence of heat generation, the radiation range of the ultraviolet sterilization lamp that hits the cap 1 becomes narrow, and the irradiation of the cap 1 The ratio of ultraviolet rays (hereinafter referred to as “irradiation efficiency”) used in the above method is significantly reduced.
[0008]
For example, in FIG. 15, the outer diameter C of the cap 1 is 30 mm. The mounting ring 1b is provided at the end of the cap 1 on the recess 1a side and is broken by the perforated break when opened to remain on the bottle side. The outer diameter CA is 32 mm, the height H of the cap 1 is 20 mm, the outer diameter D of the ultraviolet sterilizing lamp 2 is 40 mm, and the ultraviolet sterilizing lamp 2 is located far from the position S1 (separation distance L1 = 10 mm) near the cap 1. When moving to (separation distance L2 = 40 mm), the radiation range changes from the radiation angle φ = 56 ° to the radiation angle θ = 30 °.
[0009]
As a result, the effective radiation range of the ultraviolet sterilization lamp 2 (total ultraviolet radiation angle 360 ° with respect to the irradiation angle of the cap 1) is 30 ° / 360 °, and the amount of ultraviolet light used to sterilize the cap 1 is the total ultraviolet radiation. Only 1/12 of the quantity is used. In addition, since the ultraviolet rays applied to the cap 1 are concentrated in a beam shape, a shadowed portion appears greatly inside the mounting ring 1b and the screw portion in the recess 1a of the cap 1, and bacteria present in the shadowed portion 3 are present. There has also been a problem that these are excluded from sterilization by ultraviolet rays and left behind.
[0010]
The present invention has been made to solve such a problem, and uses an ultraviolet sterilization lamp having a relatively small output and uses ultraviolet rays radiated from the ultraviolet sterilization lamp. An object of the present invention is to provide an ultraviolet sterilization apparatus that can sterilize holes or their peripheral portions efficiently and has a simple configuration and is easy to handle.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve the above object, the invention according to claim 1 of the present application is provided with a threaded portion on the inner peripheral surface of the recess or hole, and the recess or hole and screw. A conveying means for conveying the object to be sterilized by irradiation of ultraviolet rays in a predetermined posture, and an ultraviolet ray extending so as to be substantially parallel to the conveying direction of the object to be sterilized and toward the recess or hole and the screw part Two or more ultraviolet sterilization lamps having three or more ultraviolet radiation portions provided substantially parallel to each other, and the conveying means extends in the direction in which the sterilization object is conveyed and is sterilized. It has a plurality of chute rods for guiding an object in the moving direction, and some of the chute rods block a part of ultraviolet rays irradiated to the concave portion or hole of the sterilization object or the screw portion. Are located in For the above ultraviolet radiation part, the pitch from the center to the center of the adjacent ultraviolet radiation part is set below the diameter of the recess or hole, and the distance from the surface of the ultraviolet radiation part to the sterilization object is below the diameter of the recess or hole It is characterized in that it is arranged so that ultraviolet rays are irradiated to the concave portion, hole or screw portion.
[0012]
The invention according to claim 2 of the present application is The two ultraviolet germicidal lamps having three ultraviolet radiation parts are composed of one ultraviolet germicidal lamp having one ultraviolet radiation part and one ultraviolet germicidal lamp having two ultraviolet radiation parts. It is characterized by comprising a combination.
The invention according to claim 3 of the present application is characterized in that one ultraviolet sterilizing lamp is composed of a single ultraviolet sterilizing lamp having three or more ultraviolet radiation portions.
Furthermore, the invention according to claim 4 of the present application is Two UV germicidal lamps with four UV radiation parts are two UV germicidal lamps with two UV radiation parts. It is characterized by comprising a combination.
[0014]
Further, the claims of this application 5 According to the invention, the outer diameter of the ultraviolet radiation portion is in the range of 20 mm or less and 5 mm or more.
[0015]
And claims of this application 6 The invention according to the invention is characterized in that the pitch between the ultraviolet radiation portions is set to 35 mm or less, and the distance from the lamp surface of the ultraviolet radiation portion closest to the sterilization target to the sterilization target is set to 35 mm or less.
[0016]
Claims of this application 7 The sterilization object is characterized in that the object to be sterilized is a lid that is detachably attached to an opening of a container having an opening from which food is taken out by a screw part.
[0017]
Also , Claims of this application 8 The invention according to the present invention includes an openable / closable casing body that houses two or more or one ultraviolet sterilizing lamp, and a power cut-off means that cuts off the energization of the ultraviolet sterilizing lamp when the casing body is opened. When, It is characterized by providing.
[0018]
Since the present application is configured as described above, in the invention of claim 1, two or more of the recesses or holes of the object to be sterilized conveyed by the conveying means and the screw portions provided on the inner peripheral surface thereof are provided. Or, ultraviolet rays are emitted from three or more ultraviolet radiation portions of one ultraviolet germicidal lamp, and the pitch from the center to the center of the adjacent ultraviolet radiation portions is set to be equal to or less than the diameter of the recess or hole, The distance from the surface of the ultraviolet radiation part to the object to be sterilized is set to be equal to or smaller than the size of the concave part or hole, and the concave part or hole or screw part is arranged so that ultraviolet rays are irradiated. The UV sterilization lamp with a relatively small output and the recess or hole of the object to be sterilized, or the threaded part or the cylinder on the inner peripheral surface of the object to be sterilized efficiently. UV disinfection of the threaded portion of the outer peripheral surface of the part can be performed.
[0019]
Claim 2 ~ 4 In the invention, three or more ultraviolet lamps having one ultraviolet radiation portion extending linearly or curvedly are arranged in parallel, or one ultraviolet lamp having three or more ultraviolet radiation portions is arranged, or By combining two or three or more ultraviolet lamps having one ultraviolet radiation part and two or more ultraviolet radiation parts in parallel, the ultraviolet sterilization treatment is performed efficiently with a relatively small output. A light source is obtained.
[0021]
Further claims 5 In the invention, by setting the outer diameter of the ultraviolet radiation portion within the range of 20 mm or less and 5 mm or more, the ultraviolet sterilization lamp can be brought as close as possible to the sterilization target, and the output is small and the heat generation amount is small. An ideal light source can be obtained.
[0022]
And claims 6 In this invention, by setting the pitch between the ultraviolet radiation portions to be 35 mm or less and setting the distance from the lamp surface to the sterilization target to be 35 mm or less, the ultraviolet sterilization treatment can be efficiently performed with a relatively small output.
[0023]
Claim 7 In this invention, it is possible to efficiently sterilize the concave portion or hole of the lid, which is an object to be sterilized, or the screw portion provided on the inner peripheral surface thereof with ultraviolet rays.
[0024]
Also , Claims 8 In this invention, when the casing body is opened in order to eliminate the abnormal lighting of the ultraviolet germicidal lamp or the abnormal transportation due to clogging of the container or the lid, etc., the power interruption means works to shut off the energization of the ultraviolet germicidal lamp. Therefore, it is possible to safely perform subsequent lamp replacement work and work to eliminate clogging of the lid and the like.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an example of the first embodiment of the ultraviolet sterilizer of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the XX line portion of FIG. 4, and FIG. 2 shows a second embodiment of the ultraviolet sterilizer of the present invention. 4 is an enlarged cross-sectional view of a portion corresponding to the XX line portion of FIG. 4, FIG. 3 is a plan view showing the overall configuration of the ultraviolet sterilizer shown in FIG. 1, and FIG. 4 is an ultraviolet sterilizer shown in FIG. FIG. 5 is a perspective view showing the main part of the conveying means according to the present invention. 6A and 6B are explanatory diagrams showing an experimental example of ultraviolet irradiation intensity, and FIG. 7 is a graph showing the relationship between the number of lamps and the amount of received ultraviolet light in the experimental example based on FIG.
[0026]
FIG. 8 is an explanatory view showing the relationship between the first example of the ultraviolet sterilization lamp according to the present invention and the first example of the sterilization target, and FIG. 9 is a plan view showing the overall configuration of the ultraviolet sterilization lamp of FIG. FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view showing the relationship between the second example of the ultraviolet sterilization lamp according to the present invention and the first example of the sterilization target, and FIG. 11 is a plan view showing the overall configuration of the ultraviolet sterilization lamp of FIG. FIGS. 12A and 12B are plan views showing a modification of the arrangement of the ultraviolet sterilization lamp of FIG. Further, FIG. 13 is an explanatory view showing the relationship between the ultraviolet sterilization lamp according to the present invention and the second example of the sterilization target, and FIG. 14 is an external perspective view showing the overall configuration of the ultraviolet sterilization apparatus according to the present invention. It is.
[0027]
The ultraviolet sterilizer 10 according to the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 5 uses a plastic cap 32 showing a specific example of a lid as an object to be sterilized. Natural water, soft drinks UV light is radiated to the cap 32 attached to the spout, which is an opening of a plastic bottle filled with beverages such as fruit drinks, and the inner surface of the concave portion 32a of the cap 32 and the peripheral portion of the concave portion 32a are sterilized by ultraviolet light. It is something that can be done. The ultraviolet sterilizer 10 is housed in the casing main body 11, a horizontally long box-shaped casing main body 11, a transport chute 12 showing a specific example of transporting means that penetrates the casing main body 11 in the longitudinal direction, and the casing main body 11. And three ultraviolet germicidal lamps 13a, 13b, 13c and the like.
[0028]
The casing body 11 includes a first casing 14 and a second casing 15 that are bowl-shaped with a U-shaped cross section. And both the casings 14 and 15 are overlaid with each other opening part 14a, 15a facing each other. A plurality of detachable slide hinges 16 are attached to one side of the opening portions 14a, 15a of the first and second casings 14, 15 at appropriate intervals in the longitudinal direction. Thereby, the 1st and 2nd casings 14 and 15 can be opened and closed, and are comprised so that attachment or detachment is mutually possible.
[0029]
Further, a plurality of fasteners 17 are attached to the other side of the opening portions 14a, 15a of the first and second casings 14, 15 at appropriate intervals in the same longitudinal direction. The fastener 17 includes an operation member 18 attached to the first casing 14 and a fixing member 19 attached to the second casing 15. The operation member 18 has a locking piece 18 a and a forward and backward movement of the locking piece 18 a. And an operating piece 18b to be operated. The engaging piece 18a of the operating member 18 is engaged with the fixing member 19, and the operating piece 18b is moved backward in this state, whereby the operating member 18 and the fixing member 19 are fastened. Thereby, as shown in FIG. 1, the 1st and 2nd casings 14 and 15 are piled up mutually, and the casing main body 11 is comprised.
[0030]
The casing body 11 is provided with a power cut-off means for cutting off the energization to the ultraviolet germicidal lamps 13a to 13c when the casing body 11 is opened. This electric power interruption means includes a limit switch 35 attached to the second casing 15 and a pressing piece 36 fixed to the first casing 14. The pressing piece 36 of the power interruption means is installed so as to face the operating element of the limit switch 35. When the casings 14 and 15 are overlapped, the operating element is pressed and the limit switch 35 is turned on. When the casings 14 and 15 are opened, the actuator is separated from the pressing piece 36 and the limit switch 35 is turned off. When the limit switch 35 is turned off, the power supply to the ultraviolet germicidal lamps 13a to 13c is stopped and turned off.
[0031]
Further, an observation window 20 for observing the inside of the casing body 11 is provided in the middle of the first casing 14 in the longitudinal direction so as to extend along the longitudinal direction. Frame pieces 21a and 21b are respectively fixed above and below the observation window 20, and a window glass 22 is mounted between the frame pieces 21a and 21b. And the window glass 22 which obstruct | occludes the observation window 20 is hold | maintained by holding piece 24a, 24b fixed to each frame piece 21a, 21b with the attachment screw 23. FIG. A window cover 25 is disposed on the outside of the window glass 22, and two pieces are provided on one side of the overlapping surface side of the window cover 25 and the first casing 14 at an appropriate interval in the longitudinal direction. A hinge 26 is attached. The window cover 25 is rotatably supported by the first casing 14 by the hinge 26 so that the observation window 20 can be opened and closed.
[0032]
Inside the first casing 14, three ultraviolet sterilization lamps 13a, 13b, 13c are arranged side by side so as to face the opening 15a of the second casing 15. These ultraviolet sterilization lamps 13a to 13c include a lamp body formed in a straight line by a material that transmits ultraviolet rays (for example, an ultraviolet transmissive fluororesin) and a pair of axially fixed ends of the lamp body. A lamp socket is provided, and a filament is held in each lamp socket. The lamp body of the ultraviolet sterilization lamps 13a to 13c constitutes an ultraviolet radiation part, and, for example, mercury and argon gas are enclosed in the lamp body to constitute a discharge lamp called a low pressure sterilization lamp as a whole. ing. Accordingly, each of these ultraviolet germicidal lamps 13a to 13c is provided with one ultraviolet radiation portion.
[0033]
These ultraviolet germicidal lamps 13a to 13c generate germicidal lines having a strong line spectrum particularly in the vicinity of 254 nm among ultraviolet rays having a wavelength range of about 1 to 400 nm. The power consumption per one of the ultraviolet germicidal lamps 13a to 13c is preferably 120 watts (W) or less and 10 W or more, more preferably 100 W or less and 50 W or more. The reason for using an ultraviolet germicidal lamp having power consumption in such a range is that the amount of heat generated during the discharge of ultraviolet rays is relatively small, the ultraviolet germicidal line (wavelength 253.7 nm) is less attenuated by the heat generation, and is at room temperature or casing. This is because the temperature stability at the temperature (about 40 ° C.) in the main body 11 is good.
[0034]
A reflector 27 is disposed behind the ultraviolet sterilizing lamps 13a to 13c except for the observation window 20. The reflection plate 27 is slightly wider than the three ultraviolet germicidal lamps 13a to 13c arranged side by side, and is made of a belt-like plate material having a shape that is bent inward in the width direction. The reflective surface is formed by applying etc. The reflector 27 reflects the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet sterilization lamps 13a to 13c toward the ultraviolet sterilization lamps 13a to 13c.
[0035]
In addition to the ultraviolet rays directly radiated from the ultraviolet germicidal lamps 13a to 13c, the ultraviolet rays resulting from the reflection from the reflecting plate 27 are emitted from the opening portion 14a of the first casing 14 to the conveying chute 12 side, thereby opening the second casing 15. The purpose is to irradiate the part 15a with a lot of ultraviolet rays. Further, as another effect of the reflecting plate 27, since heat is suppressed from being transmitted to the first casing 14, it is useful for preventing burns when the first casing 14 is touched. As a material of the reflecting plate 27, an aluminum plate, an iron plate, or the like can be used, but a stainless steel plate is preferable in consideration of a chemical spraying process on the cap 32.
[0036]
In addition, air vent holes 28 made up of a large number of through holes are provided at appropriate positions of the first casing 14 (both sides in the longitudinal direction in this embodiment), and the inside of the casing body 11 is warmed from these air vent holes 28. The generated air is extracted to suppress the heat generation of the ultraviolet germicidal lamps 13a to 13c. Furthermore, three socket connectors 29 for energizing the three ultraviolet germicidal lamps 13a to 13c are provided at one end of the first casing 14 in the longitudinal direction. These socket connectors 29 are connected to lamp sockets installed at both ends in the longitudinal direction in the casing body 11, and the three ultraviolet sterilization lamps 13 a to 13 c and the three socket connectors 29 are connected via these lamp sockets. Are electrically connected to each other. In addition, it is good also as a structure which puts together the wiring of three ultraviolet sterilization lamps 13a-13c in one place by making the three socket connectors 29 into one.
[0037]
On the other hand, the conveyance chute 12 is inserted through the second casing 15 in the longitudinal direction. The conveyance chute 12 includes six bar-like chute bars 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, and 30f, and a plurality of frame members 31 that fix and support these chute bars 30a to 30f at appropriate positions in the longitudinal direction. It has. The six chute rods 30a to 30f include an upper chute rod 30a located in the upper center, a lower chute rod 30b located in the lower middle, a lateral upper chute rod 30c and a lateral lower chute arranged above and below one side surface. It consists of a rod 30d, and a laterally upper chute rod 30e and a laterally lower chute rod 30f arranged above and below the other side surface.
[0038]
Of these chute rods 30a to 30f, the upper chute rod 30a regulates the position of the cap 32 in the height direction to prevent jumping during conveyance. The lower chute rod 30b supports the cap 32 from below, and a gap slightly larger than the diameter C of the cap 32 is set between the upper and lower chute rods 30a and 30b. Further, the left and right horizontal upper and lower chute rods 30c to 30f arranged on the upper and lower sides of the both sides prevent the cap 32 from falling, and the height H of the cap 32 is between the left and right horizontal upper and lower chute rods 30c to 30f. A slightly larger interval is set.
[0039]
These six chute rods 30a to 30f are fixed to the inner surface of the frame member 31 by fixing means such as welding or brazing. In this embodiment, as shown in FIG. 3, four frame members 31 are used. By fixing these frame members 31 to the second casing 15 with fixing means such as mounting screws, the conveyance chute 12 is secured. Is attached to a predetermined position of the casing body 11. Although not shown, the frame member 31 is used as many as necessary outside the casing body 11 and is configured to hold a predetermined height by a support means such as a stand that supports the frame member. Yes.
[0040]
The material of these six chute rods 30a to 30f and the frame member 31 is preferably a weldable metal such as stainless steel, but is a synthetic resin having resistance to ultraviolet rays (for example, an ultraviolet transmissive fluororesin). Etc. can also be applied. In particular, when an ultraviolet ray transparent fluororesin is used for the chute rod, the horizontal upper and lower chute rods 30c and 30d located on the ultraviolet germicidal lamps 13a to 13c side can transmit ultraviolet rays without being blocked. Ultraviolet rays can be irradiated into the recess 32a of the cap 32 without causing a sterilization blind spot. In this case, the ultraviolet transmissive fluororesin chute rods may be only the horizontal upper and lower chute rods 30c and 30d located on the lamp side, or may be all six chute rods 30a to 30f.
[0041]
Specific examples of the ultraviolet transmissive fluororesin include perfluoroalkoxy resin (PFA) (hereinafter referred to as “PFA resin”) and tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer resin (FEP) (hereinafter referred to as “FEP resin”). Etc.). The PFA resin and FEP resin listed here have outstanding properties among various plastics, and are extremely excellent in heat and low temperature resistance, chemical resistance, electrical insulation, high frequency characteristics, etc. Combines non-adhesiveness and low friction characteristics. In particular, the light transmittance (%) reaches a substantially highest point at a wavelength of 253.7 nm where the sterilizing power of ultraviolet rays is strongest, and has a characteristic of maintaining a light transmittance of approximately 95%.
[0042]
Even when the six chute rods 30a to 30f are made of metal, at least the outer peripheral surfaces of the horizontal upper and lower chute rods 30c and 30d located on the ultraviolet sterilization lamps 13a to 13c side are coated with ultraviolet transmissive fluororesin. By forming the reflective film, it is possible to reduce the occurrence of shadows by the horizontal upper and lower chute rods 30c and 30d by reflecting the ultraviolet rays with the reflective film.
[0043]
3 and 4, the cap 32 is pushed by, for example, the pressure of compressed air, and is conveyed from one side to the other side in the longitudinal direction. In addition to this, the cap 32 may be transported by, for example, the transport chute 12 tilted in the longitudinal direction and transported by its own weight, or transport means such as a belt conveyor, a catch conveyor, a catch disk, or the like. It can also be set as the structure conveyed by.
[0044]
The cap 32 is formed of a cylindrical lid having a concave portion 32a opened on one surface side, and a screw portion that is screwed into a screw portion provided on the spout of the bottle on the inner peripheral surface of the concave portion 32a. 32b is provided. On the opening side of the cap 32, a perforated breakage portion 33a that is intermittently continuous in the circumferential direction is provided, whereby an attachment ring 33 is formed on the distal end side of the breakage portion 33a. This attachment ring 33 is for fixing the cap 32 to the spout of the bottle, and the cap 32 is separated from the attachment ring 33 by turning the cap 32 with a predetermined force or more to cut the breaking portion 33a. Can be removed from the spout.
[0045]
The distance between the cap 32 having such a configuration and the three ultraviolet germicidal lamps 13a to 13c is set as follows. That is, in the three ultraviolet sterilization lamps 13a to 13c, the pitch p from one center to the other center of the ultraviolet radiation part that emits the ultraviolet light of the adjacent ultraviolet sterilization lamp is equal to or less than the diameter C1 of the recess 32a. And the distance L from the lamp surface of the ultraviolet radiation portion closest to the cap 32 to the cap 32 (in this embodiment, the three ultraviolet radiation portions are at equal distances L). Is set to be equal to or smaller than the diameter C1 (may be equal) of the recess 32a.
[0046]
Specific values in FIG. 1 are as follows. That is, the diameter D of each ultraviolet radiation part of the three ultraviolet germicidal lamps 13a to 13c is 15 mm, the pitch p between adjacent ultraviolet radiation parts is 17 mm, the distance L from the tip of the ultraviolet radiation part to the cap 32 is about 12 mm, Each chute rod 30a-30f has a diameter d of 5 mm. The diameter C of the cap 32 is 27 mm, the inner diameter C1 of the recess 32a is 23 mm, and the height H is 18 mm.
[0047]
In such a dimensional relationship, between the three ultraviolet germicidal lamps 13a to 13c and the cap 32, two horizontal upper and lower chutes for preventing the cap 32 from falling and making the recess 32a face the lamp side. Since the bars 30c and 30d are interposed, part of the ultraviolet rays emitted from the respective ultraviolet radiation portions toward the cap 32 are blocked by the two horizontal upper and lower chute bars 30c and 30d. At this time, the radiation angle θ1 with respect to the cap 32 of the ultraviolet germicidal lamp 13b located at the center was approximately 48 ° because the upper and lower chute rods 30c and 30d partially shielded the upper and lower portions. Therefore, with only one of the ultraviolet sterilizing lamps 13b, a shadow portion 3 that is not exposed to ultraviolet rays is formed on the inner peripheral edge of the recess 32a.
[0048]
On the other hand, the radiation angle θ2 of the ultraviolet sterilization lamp 13a located above with respect to the cap 32 is also approximately 48 °, and a part of the ultraviolet rays radiated toward the cap 32 is blocked by the lateral upper chute rod 30c. The lower edge side enters the back side of the horizontal lower chute rod 30d and irradiates the lower shadow portion 3 described above. Similarly, the radiation angle θ2 with respect to the cap 32 of the ultraviolet sterilization lamp 13c located below is also approximately 48 °, and a part of the ultraviolet rays radiated toward the cap 32 is blocked by the lateral lower chute rod 30d. The upper edge side of the ultraviolet light enters the back side of the horizontal upper chute rod 30c and irradiates the shadow portion 3 described above.
[0049]
Therefore, since the shadow portion 3 that can be moved up and down by the ultraviolet irradiation of the central ultraviolet sterilizing lamp 13b is erased by the ultraviolet irradiation of the upper and lower ultraviolet sterilizing lamps 13a and 13c, the ultraviolet rays are uniformly irradiated into the concave portions 32a of the cap 32, Sterilization with ultraviolet rays in the recess 32a can be reliably performed. In addition, the three UV sterilization lamps 13a to 13c have a maximum power consumption of 120 W or less per lamp as described above. In particular, in the case of 80 W or less per lamp as in this embodiment, Since the amount of heat generated from each of the ultraviolet sterilization lamps 13a to 13c is not large, the ultraviolet sterilization line is not attenuated due to heat generation, or the attenuation is small, so that the life of the lamp can be extended.
[0050]
Furthermore, by arranging three ultraviolet sterilization lamps having a small wattage on a plane as in this embodiment, the illuminance distribution on the ultraviolet irradiation surface can be averaged. Therefore, according to this embodiment, it is possible to improve the sterilization efficiency by ultraviolet rays, and provide an ultraviolet sterilization apparatus that has a relatively simple structure and is easy to handle and has high sterilization efficiency.
[0051]
FIG. 2 shows an embodiment in which a part of FIG. 1 is modified. Among the three ultraviolet sterilization lamps 43a to 43c, the diameter D1 of the ultraviolet sterilization lamp 43b located at the center is reduced to 8 mm. The diameter D2 of the ultraviolet sterilization lamps 43a and 43c positioned above and below is increased to 20 mm, and the upper and lower chute rods 44a and 44b of the transport chute 42 are rectangular in cross section to increase the contact area with the cap 32. Other configurations are the same as those in the above-described embodiment.
[0052]
In FIG. 2, the pitch p1 between the adjacent ultraviolet radiation portions is 14 mm, the distance L1 from the front end of the central ultraviolet radiation portion to the cap 32 is about 11 mm, the front end of the central ultraviolet radiation portion, and the top ends of the upper and lower ultraviolet radiation portions. The step L2 is about 2 mm, and the diameter d of the horizontal upper and lower chute rods 44c, 44d and 44e, 44f is 5 mm. And the diameter C of the cap 32 was 27 mm, the internal diameter C1 of the recessed part 32a of the cap 32 was 23 mm, and the height H was 18 mm.
[0053]
In such a dimensional relationship, since the two horizontal upper and lower chute rods 44c and 44d are interposed between the three ultraviolet sterilization lamps 43a to 43c and the cap 32, the respective ultraviolet radiation portions are directed toward the cap 32. A part of the emitted ultraviolet light is blocked by the two horizontal upper and lower chute bars 44c and 44d. At this time, the radiation angle θ3 of the ultraviolet germicidal lamp 43b located at the center with respect to the cap 32 was about 60 °, but the upper and lower portions were shielded by the horizontal upper and lower chute rods 43c and 43d. Therefore, with only one of the ultraviolet sterilization lamps 43b, a shadow portion 3 that is not exposed to ultraviolet rays is formed at the opening side inner periphery of the recess 32a.
[0054]
On the other hand, the radiation angle θ4 with respect to the cap 32 of the ultraviolet germicidal lamp 43a located above is approximately 48 °, and a part of the ultraviolet rays emitted toward the cap 32 is blocked by the lateral upper chute rod 43c. The lower edge side enters the back side of the horizontal lower chute rod 43d and irradiates the lower shadow portion 3. Similarly, the radiation angle θ4 with respect to the cap 32 of the ultraviolet sterilization lamp 43c located below is also approximately 48 °, and a part of the ultraviolet rays radiated toward the cap 32 is blocked by the lateral lower chute rod 43d. The upper edge side of the ultraviolet light enters the back side of the horizontal upper chute bar 43c and irradiates the shadow portion 3 above.
[0055]
Accordingly, since the shadow portion 3 that can be moved up and down by the ultraviolet irradiation of the central ultraviolet sterilizing lamp 43b is erased by the ultraviolet irradiation of the upper and lower ultraviolet sterilizing lamps 43a and 43c, it is possible to uniformly irradiate the concave portion 32a of the cap 32 with ultraviolet rays. And sterilization by ultraviolet rays in the recess 32a can be reliably performed. As in the above-described embodiment, the power consumption per one of the three ultraviolet sterilization lamps 13a to 13c is 120W or less, and in particular, when the power consumption is 80W or less, each of the ultraviolet sterilization lamps 43a to 43c Since the amount of generated heat is not large, the ultraviolet sterilization line is not attenuated by heat generation, or the attenuation can be suppressed to a small value. Therefore, the running cost of the ultraviolet sterilizer 10 can be suppressed and the life of the lamp can be extended.
[0056]
In the ultraviolet sterilization apparatus 10 having such a configuration, as shown in FIGS. 3 and 4, when the cap 32 is conveyed from one of the conveyance chutes 12 (or 42) toward the other by the force of compressed air or the like, FIG. Or, as shown in FIG. 2, the cap 32 is guided by the six chute rods 30a to 30f (or 44a to 44f) and in front of the three ultraviolet germicidal lamps 13a to 13c (or 43a to 43c) It moves along the ultraviolet radiation part.
[0057]
At this time, the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet radiation portions of the ultraviolet sterilization lamps 13a to 13c are irradiated to the concave portion 32a side of the cap 32, and the ultraviolet rays uniformly enter the concave portions 32a as described above. Therefore, the cap 32 can be sterilized with ultraviolet rays reliably, and the sanitary cap 32 in a state in which the bacteria and the like adhering in the concave portion 32a are securely sterilized can be removed from the bottle after the beverage is filled. Can be provided to seal the spout.
[0058]
In this case, the window cover 25 is flipped upward with the hinge 26 as a rotation center, the window glass 22 is exposed, and the inside of the casing body 11 is looked into, thereby opening the observation window 20 and the reflection plate 27 of the first casing 14. The ultraviolet sterilization lamps 13a to 13c and a part of the transport chute 12 can be observed through the window 27a. Thereby, the quality of the lighting state of the ultraviolet sterilization lamps 13a to 13c, the suitability of the state in which the cap 32 passes through the conveyance chute 12, and the like can be determined.
[0059]
As a result of this observation, for example, when lighting failure occurs in any of the ultraviolet sterilization lamps 13a to 13c, or when the cap 32 is clogged with the transport chute 12 and is not moved, the operation is interrupted. Try to remove the fault. In this case, all the fasteners 17 are first unlocked. The lock of the fastener 17 is released by raising the operation piece 18b, moving the locking piece 18a to the fixing member 19 side, and releasing the engagement with the fixing member 19.
[0060]
After unlocking the fastener 17, the joint surface between the first casing 14 and the second casing 15 is opened by, for example, rotating the first casing 14 clockwise around the hinge 16 in FIG. 1. Accordingly, the three ultraviolet sterilization lamps 13a to 13c and the conveyance chute 12 are exposed from the openings 14a and 15a. Thereby, the operating element pressed by the pressing piece 36 is extended, the limit switch 35 is turned off, and the power supply to the three ultraviolet germicidal lamps 13a to 13c is cut off.
[0061]
Therefore, the above-described failure can be eliminated by replacing the defective UV sterilizing lamp with a new UV sterilizing lamp or removing the cap 32 clogged in the conveyance chute 12. Accordingly, since the three ultraviolet sterilization lamps 13a to 13c are turned off and the emission of ultraviolet rays is stopped, there is no risk that the operator will be exposed to ultraviolet rays on the face and eyes, and operations such as lamp replacement can be performed safely. .
[0062]
Here, based on FIG.6 and FIG.7, the difference in the light reception amount of the ultraviolet-ray which a sterilization subject receives by the number of ultraviolet sterilization lamps and the magnitude | size of a lamp diameter is demonstrated. FIG. 6 shows an experimental example in which the intensity of ultraviolet rays irradiated to the sterilization target is measured using a received light amount measuring device. Experimental example 1 shown in FIG. Experimental example 2 shown in FIG. 5B shows the amount of received light at the bottom surface of the cap 32. The received light amount measuring device used in this experimental example is a UVR-2 type ultraviolet ray 254 nm measuring light receiver (manufactured by Topcon Corporation).
[0063]
That is, in FIG. 6A, the distance L from the lamp surface of the ultraviolet germicidal lamp 13 (strictly speaking, the ultraviolet radiation part) to the sensor light receiving part 80 of the received light amount measuring device is set to 30 mm, and the upper surface of the cap 32 is placed at this position. Measures the amount of received UV light when set. A condensing tube 81 having a length equal to the distance L is provided to hold the sensor light receiving unit 80 at a predetermined position and collect the ultraviolet light and guide it to the sensor light receiving unit 80. The condensing tube 81 has a trumpet shape, and the inner diameter Ma on the distal end side is 100 mm, and the inner diameter ma on the proximal end side is 27 mm.
[0064]
In FIG. 6B, the distance L from the lamp surface of the UV germicidal lamp 13 to the sensor light receiving unit 80 of the received light amount measuring device is set to 30 mm. In order to perform measurement, a condensing cylinder 82 and an adjustment cylinder 83 are provided between the sensor light receiving unit 80 and the lamp surface. The length K of the adjustment cylinder 83 is set to 20 mm, which is equal to the height H of the cap 32. Therefore, the length of the light collection cylinder 82 having the same length as the distance La is 10 mm. This condensing tube 81 is also in a trumpet shape, with an inner diameter Mb on the distal end side of 66 mm and an inner diameter mb on the proximal end side of 25 mm. On the other hand, the adjustment cylinder 83 has a cylindrical shape, and its inner diameter k is set to 27 mm, which is slightly larger than the base end inner diameter mb of the light collection cylinder 82. Thus, the reason why the inner diameter k of the adjusting cylinder 83 is slightly larger than the base end inner diameter mb of the light collecting cylinder 82 is that the unevenness in the concave portion 32a such as the mounting ring 33 and the screw portion 32b of the cap 32 is taken into consideration. is there.
[0065]
According to Experimental Example 1 and Experimental Example 2, the results shown in the graph of FIG. 7 were obtained. FIG. 7 shows the number N of ultraviolet sterilizing lamps 13, the outer diameter D (mm) of the lamps, and the amount of received light Q (μw / cm). ² ), The horizontal axis represents the number of lamps N, and the vertical axis represents the amount of received UV light Q (μw / cm). ² ) To represent the relationship with the lamp outer diameter D (mm). In FIG. 7, the reference numeral indicates the outer diameter D of the ultraviolet radiation portion of the ultraviolet germicidal lamp 13 is 15 mm, the reference circle indicates the outer diameter D of the ultraviolet radiation portion of the ultraviolet germicidal lamp 13 is 18 mm, and the reference triangle indicates the ultraviolet radiation. The case where the outer diameter D of the sterilizing lamp 13 is 25 mm is shown. The black symbols indicate Experimental Example 1, and the white symbols indicate Experimental Example 2.
[0066]
From the results of Experimental Examples 1 and 2, the following became clear. That is, when the number N of the ultraviolet germicidal lamps 13 is 1, and when the lamp outer diameter D is 15 mm, the amount of received ultraviolet light Q is about 6000 (μw / cm) in both Experimental Examples 1 and 2. ² When the lamp outer diameter D is 18 mm, the amount of received UV light Q is about 9000 (μw / cm) in both Experimental Examples 1 and 2. ² ). Further, when the lamp outer diameter D is 25 mm, the amount of received UV light Q is about 14000 (μw / cm in Experiment 2). ² However, in Experimental Example 1, about 28000 (μw / cm ² ) And markedly increased.
[0067]
From this, the amount of received UV light Q when there is one UV sterilizing lamp 13 generally increases with an increase in the lamp outer diameter D of the UV sterilizing lamp 13, and jumps when the diameter exceeds a certain value. It turns out that it increases in number. On the other hand, it was found that even when the lamp outer diameter D was the same 25 mm, the amount of ultraviolet light received Q on the bottom surface of the cap in Experimental Example 2 was reduced to about ½ of the amount of ultraviolet light received Q on the top surface of the cap in Experimental Example 1. . This is because both the lamp outer diameter D and the tip inner diameter mb of the condenser tube 82 are equal to 25 mm. This is because only the ultraviolet rays radiated from the specific portion at the center of the lamp reach the bottom surface of the cap 32. In addition, when the lamp outer diameter D is 15 mm and 18 mm, the amount of received light Q is not different between the upper surface and the bottom surface of the cap 32 because the lamp outer diameter D is smaller than the tip inner diameter mb of the condenser tube 82. This is considered to be due to the fact that the front end of the light collecting cylinder 82 is not obstructed.
[0068]
When the number N of the ultraviolet germicidal lamps 13 is 2, and when the lamp outer diameter D is 15 mm, the amount of received ultraviolet light Q is about 11000 (μw / cm) in both experimental examples 1 and 2. ² When the lamp outer diameter D is 18 mm, the amount of received UV light Q is about 19000 (μw / cm) in both experimental examples 1 and 2. ² ). Further, when the lamp outer diameter D is 25 mm, the amount of received UV light Q is about 28000 (μw / cm in Experiment 1). ² ) And almost no change, even in Experimental Example 2, about 16000 (μw / cm ² ) And only a slight increase.
[0069]
At this time, when the lamp outer diameter D is 15 mm and 18 mm, the reason why the amount of received light Q is increased is that the number of lamps is increased from one to two and the amount of ultraviolet radiation is increased. In this case, even when two lamps are arranged, their lamp widths (30 mm and 36 mm) do not change much with the inner diameter mb (25 mm) of the front end of the condenser tube 82, and in particular, the ultraviolet radiation part of the two lamps. This is because both the centers are within the tip inner diameter mb, so that the emitted ultraviolet rays can reach the bottom surface of the cap 32 without being disturbed by the tip inner diameter mb. On the other hand, when the lamp outer diameter D is 25 mm, the amount of received UV light Q does not increase. When two lamps are arranged, the lamp width (50 mm) greatly exceeds the tip inner diameter mb (25 mm) and protrudes outside. This is because it is substantially the same as one lamp.
[0070]
Further, when the number N of the ultraviolet germicidal lamps 13 is 3, and when the lamp outer diameter D is 15 mm, the amount of received ultraviolet light Q is about 20000 (μw / cm) in both Experimental Examples 1 and 2. ² When the lamp outer diameter D is 18 mm, the amount of received UV light Q is about 26000 (μw / cm in Experimental Example 1). ² On the other hand, in Experimental Example 2, it is about 20000 (μw / cm ² ) And only a slight increase. When the lamp outer diameter D is 25 mm, the amount of received UV light Q is about 28000 (μw / cm in Experiment 1). ² ) And almost no change in Experimental Example 2, about 15000 (μw / cm ² ) And a slight decrease.
[0071]
At this time, when the lamp outer diameter D is 15 mm and 18 mm (only in the case of Experimental Example 1), the reason why the amount of received UV light Q is increased from two lamps as in the case of the two lamps described above. This is due to the increase in the amount of radiation of ultraviolet rays. On the other hand, when the lamp outer diameter D is 18 mm, the reason why the amount of received UV light Q is only slightly increased is that when two of them are arranged, the lamp width (36 mm) exceeds the tip inner diameter mb (25 mm). This is due to the fact that the emitted ultraviolet rays are disturbed by the inner diameter mb of the tip and cause an irradiation loss even though the number of lamps is increased and the amount of ultraviolet rays emitted is increased. When the lamp outer diameter D is 25 mm, it is the same as the above two cases.
[0072]
In general, if the conditions of the ultraviolet sterilization lamp 13 are the same and the ultraviolet rays are emitted from the same position, the larger the lamp output (the amount of ultraviolet irradiation), the greater the sterilizing power. On the other hand, according to the experimental examples 1 and 2, when the lamp outer diameter D is made equal to the tip inner diameter mb of the condenser tube 82, the mounting ring 33 and the screw portion 32b of the cap 32 become obstacles and the bottom surface of the cap 32 Since only one lamp is irradiated with ultraviolet rays, increasing the number of lamps makes little sense.
[0073]
Therefore, when performing ultraviolet sterilization of the cap 32, it has been found that an ultraviolet sterilization device with high sterilization efficiency can be obtained by arranging many lamps so as to face the diameter of the cap 32. That is, since the outer diameter D of the cap 32 according to this embodiment is 28 mm, sterilization efficiency is higher when two lamps with an outer diameter of 18 mm are arranged than when two lamps with an outer diameter of 25 mm are arranged. It was revealed that sterilization efficiency is higher when three lamps with an outer diameter of 15 mm are arranged than when three lamps with a diameter of 25 mm are arranged.
[0074]
In addition, the UV germicidal lamp with a small output of 15 mm and 18 mm in outer diameter has improved temperature characteristics by using an electronic ballast, and even if a plurality of lamps are arranged in a narrow range, the heat generation of the lamp does not increase. The output of the sterilization line is not attenuated by heat generation. Therefore, there is no need to provide a special cooling means for preventing the ultraviolet sterilization line from being attenuated due to heat generation, the configuration of the entire sterilization apparatus can be simplified, the handling method is simple, and the life of the lamp is prolonged. It is possible to provide an ultraviolet sterilizer that can be easily maintained and managed. Currently, lamps that have good temperature stability at normal temperature and are easy to handle are preferably lamps with a maximum power consumption of 120 W or less, particularly those in the range of 100 W to 60 W.
[0075]
8 and 9 illustrate a third embodiment of the present invention, in which one ultraviolet germicidal lamp 50 uses a light source having ultraviolet radiation portions 51a and 51b at two locations. An ultraviolet germicidal lamp 50 as a light source includes lamp bodies 50a and 50b composed of two straight cylindrical bodies whose front ends are closed, a lamp socket 50c that fixes and supports the bases of these lamp bodies 50a and 50b, and a lamp body 50a. , 50b and a communication pipe 50d for airtight communication between the front portions. Filaments 52a and 52b are provided at the bases of the lamp bodies 50a and 50b, respectively, and mercury and argon gas, for example, are sealed therein, so that a discharge lamp called a low-pressure sterilization lamp is formed as a whole.
[0076]
The two lamp bodies 50a and 50b of the ultraviolet sterilizing lamp 50 constitute ultraviolet radiation portions 51a and 51b, respectively, and the electrons emitted from the filaments 52a and 52b by energizing both the filaments 52a and 52b. Will fly between the two lamp bodies 50a, 50b via the communication tube 50d. The cap 32 with respect to the ultraviolet sterilizing lamp 50 is disposed substantially at the center so as to face the two lamp bodies 50a and 50b, and holds a predetermined gap between the lamp bodies 50a and 50b in the axial direction. It is conveyed along.
[0077]
In FIG. 8, the lamp bodies 50a and 50b have a diameter D1 of 18 mm, a diameter D2 of 30 mm, a pitch p1 between adjacent ultraviolet radiation portions of 22 mm, a pitch p2 of 32 mm, and a distance from the tip of the ultraviolet radiation portion to the cap 32. L is 10 mm. The diameter C of the cap 32 is 30 mm, the inner diameter C1 of the recess 32a is 24 mm, and the height H is 20 mm. At this time, the radiation angle θ1 of each ultraviolet radiation portion with respect to the cap 32 was approximately 70 °.
[0078]
Under these conditions, if the ultraviolet rays are emitted from only one of the ultraviolet radiation portions, the shadow portion 3 is generated in the recess 32a of the cap 32 by the inner peripheral edge of the mounting ring 33. The portion 3 is irradiated with ultraviolet rays emitted from the other ultraviolet emitting portion. For this reason, ultraviolet rays are evenly irradiated in the recesses 32a of the cap 32, and no shadow portion that is not exposed to ultraviolet rays is generated. Therefore, the ultraviolet rays can be uniformly irradiated into the recesses 32a and the ultraviolet sterilization can be reliably performed.
[0079]
Further, the diameter of the lamp bodies 50a and 50b of the ultraviolet germicidal lamp 50 is set to 30 mm or less and the power consumption per lamp is 120 W or less, preferably 80 W or less, as shown by the broken line in FIG. To do. In this case, the diameter D2 of the lamp bodies 53a and 53b is 30 mm, the pitch P between the ultraviolet radiation portions is set to 32 mm, which is equal to the maximum diameter C2 of the cap 32, and the distance L from the lamp tip to the cap 32 is 10 mm. Then, the radiation angle θ2 of the ultraviolet rays becomes approximately 52 °. Also in this case, the ultraviolet rays radiated from the two ultraviolet radiation portions are evenly radiated into the concave portions 32a of the cap 32, so that the ultraviolet sterilization can be performed reliably.
[0080]
On the other hand, if the lamp output increases with the increase in the diameter of the lamp main bodies 53a and 53b, the amount of heat generated from the ultraviolet radiation portion increases, which causes attenuation of the ultraviolet sterilization line due to the heat generation, and the sterilization efficiency is poor. At the same time, the cap 32 is adversely affected by heat. In addition, when the installation position of the ultraviolet sterilization lamp 50 is moved away from the cap 32, the ultraviolet intensity is greatly attenuated accordingly, and the illuminance of ultraviolet rays is decreased even if the output is increased to increase the ultraviolet sterilization power. As a result, the sterilization efficiency deteriorates. Therefore, the diameter of the ultraviolet radiation part of the ultraviolet germicidal lamp 50 is set to 30 mm or less, the pitch between the ultraviolet radiation parts is set to 35 mm or less, and the distance from the surface of the ultraviolet radiation part to the cap 32 which is a sterilization target is set. Set to 35 mm or less.
[0081]
FIGS. 10 and 11 illustrate a fourth embodiment of the present invention. One ultraviolet sterilizing lamp 55 has two ultraviolet sterilizing lamps 55 having two ultraviolet radiation portions 56a and 56b at two light sources. It is used as. This ultraviolet sterilizing lamp 55 has a lamp body 55a formed of a cylindrical body formed in a U-shape, and a lamp socket 55b for fixing and supporting a bifurcated base of the lamp body 55a. The two ultraviolet radiation portions 56a and 56b that are parallel to each other are formed by being folded in half. Filaments 57a and 57b are respectively provided at the base of the bifurcated side of the lamp main body 55a, and, for example, mercury and argon gas are enclosed, so that a discharge lamp (low pressure sterilization lamp) is configured as a whole. .
[0082]
In FIG. 10, the ultraviolet radiation portions 56a and 56b have a diameter D of 11 mm, a pitch p1 between one adjacent ultraviolet radiation portions is 13 mm, and the other pitch p2 is 19 mm, and a distance L from the tip of the ultraviolet radiation portion to the cap 32. Is 10 mm. The diameter C of the cap 32 is 30 mm, the inner diameter C1 of the recess 32a is 24 mm, and the height H is 20 mm. At this time, the radiation angle θ1 of the ultraviolet radiation part located on the inner side with respect to the cap 32 was approximately 82 °, and the radiation angle θ2 of the ultraviolet radiation part located on the outer side was substantially 56 °.
[0083]
Moreover, as shown in FIG. 12, it can also be set as the structure which installs the two ultraviolet germicidal lamps 55 side by side so that the lamp main bodies 55a face each other. In this case, since the lamp sockets 55b do not interact with each other, the two ultraviolet germicidal lamps 55 can be brought close to each other until the lamp bodies 55a come into contact with each other. Thereby, the pitch between adjacent ultraviolet radiation parts can be made smaller, and therefore the ultraviolet radiation efficiency can be further improved.
[0084]
In the embodiment shown in FIGS. 10 to 12, if the ultraviolet ray is radiated from only one of the ultraviolet radiating portions, the shadow portion 3 is formed in the recess 32 a of the cap 32 by the inner peripheral edge of the mounting ring 33. As a result, the shadow portion 3 is irradiated with ultraviolet rays emitted from the other ultraviolet radiation portion. For this reason, even in such an embodiment, the concave portions 32a of the cap 32 are uniformly irradiated with ultraviolet rays, and there is no shadow portion that is not exposed to ultraviolet rays. Therefore, the ultraviolet sterilization in the concave portions 32a is reliably performed. be able to.
[0085]
In particular, in these embodiments, the diameter D of the ultraviolet radiation portions 56a and 56b of the ultraviolet germicidal lamp 55 is as small as 11 mm, and the power consumption is reduced accordingly. Thus, the attenuation of the ultraviolet sterilization line can be prevented, and the irradiation efficiency of the ultraviolet rays to the cap 32 can be increased. Further, the ultraviolet radiation portions 56a and 56b can be brought closer to the cap 32 within a range where the influence of the heat generation amount does not become large, and thereby the sterilization effect is enhanced by increasing the ultraviolet sterilization power while keeping the output of the ultraviolet sterilization lamp 55 small. Can be improved.
[0086]
FIG. 13 shows a fifth embodiment of the present invention, in which a container having a spout as an opening to which the cap 32 described above is attached is applied as an object to be sterilized. This container 62 is a plastic bottle filled with beverages such as natural water, soft drinks such as cola and cider, fruit drinks such as apple juice, and, for example, by blow molding plastic such as polyethylene terephthalate (PET). It is formed.
[0087]
For example, the blow molding of the bottle 62 is performed as follows. First, as shown by a solid line in FIG. 13, a bottle intermediate 63 serving as a bottle original shape is formed. The bottle intermediate 63 has a spout 63a having a threaded portion on the outer peripheral surface, and a thick body 63b continuous to the spout 63a, and has an outward ring at the root of the spout 63a. A flange 63c is formed. The bottle intermediate body 63 is accommodated in a predetermined mold, and the body part 63b is heated. When the body part 63b becomes soft, air is blown into the inside from the spout 63a to inflate the body part 63b.
[0088]
As a result, as shown by a two-dot chain line in FIG. 13, a bottle-shaped container having a predetermined shape in which the body portion is thinly extended to a predetermined thickness is formed. Then, after cooling and solidifying, the bottle 62 comprising a cylindrical spout 63a filled with a beverage, a jar 63c, and a body 62a having a predetermined volume is opened by removing the mold. Manufactured.
[0089]
At the time of manufacturing the bottle 62, there is no problem because the inside of the spout 63a and the body portion 62a is sterilized by the heated air at the time of blow molding, but heat is applied to the outer peripheral surface of the spout 63a. For this reason, bacteria attached to the outer peripheral surface cannot be sterilized. Therefore, bacteria and the like may grow on the outer peripheral surface of the spout 63a. If the bottle 62 is moved and supplied to the next beverage filling process, the beverage is filled with the bacteria and the like attached to the spout 63a. It will be.
[0090]
An apparatus suitable for sterilizing the spout 63a of the bottle 62 is the ultraviolet sterilization apparatus of the fifth embodiment. The ultraviolet sterilizer 60 includes three ultraviolet sterilization lamps 64a, 64b, and 64c, and two parallel rail bars 65a and 65b as conveying means. The two rail bars 65a and 65b are configured to support the bottle 63 from both sides so that the collar portion 63c is sandwiched from both sides. The bottle 62 has its own weight, vibration of the rail bars 65a and 65b, air pressure, and other transport. By means, it is guided by the rail bars 65a and 65b and conveyed.
[0091]
In FIG. 13, the diameter D1 of the ultraviolet radiation portions 64a and 64c is 18 mm, the diameter D2 of the ultraviolet radiation portion 64b is 9 mm, the pitch p between the adjacent ultraviolet radiation portions is 15 mm, and pours from the tips of the one ultraviolet radiation portions 64a and 64c. The distance L1 to the end surface of the mouth 63a is 10 mm, and the distance L2 from the tip of the other ultraviolet radiation part 64b to the end surface of the spout 63a is 15 mm. And the outer diameter E of the spout 63a is 20 mm, the inner diameter E1 is 14 mm, and the outer diameter E2 of the collar part 63c is 34 mm. At this time, the radiation angle θ1 with respect to the spout 63a of the ultraviolet radiation part 64b located on the inner side was approximately 56 °, and the radiation angle θ2 of the ultraviolet radiation parts 64a and 64c located on the outer side was also substantially 56 °.
[0092]
Under such conditions, the radiation angle θ1 of the ultraviolet germicidal lamp 64b located at the center with respect to the spout 63a is approximately 56 °, and only one of the ultraviolet germicidal lamps 64b has sufficient ultraviolet light in the hole of the spout 63a. However, the outer peripheral surface of the spout 63a is not exposed to ultraviolet rays at all. On the other hand, the radiation angle θ2 of the ultraviolet germicidal lamps 64a and 64c located on the left and right with respect to the spout 63a is also approximately 56 °, and a part of the ultraviolet light radiated toward the spout 63a enters the hole, but the rest is Irradiation is performed from the corresponding side surface of the spout 63a to the upper surface of the flange 63c.
[0093]
As a result, the three ultraviolet sterilization lamps 64b uniformly irradiate the entire inner surface and outer surface of the spout 63a with ultraviolet rays. Thus, by sterilizing the entire surface of the spout 63a of the bottle 62 with ultraviolet rays, it is possible to fill a desired beverage into the bottle 62 in a state where the spout 63a is maintained in a sanitary manner.
[0094]
The ultraviolet sterilization treatment of the spout 63a of the bottle 62 is preferably performed immediately before filling the beverage when the bottle 62 previously blow-molded and stored in a storage or the like is filled with the beverage. Further, when a beverage is filled immediately after blow molding, the ultraviolet sterilization treatment may be performed immediately before the blow molding, or the ultraviolet sterilization treatment may be performed immediately after the blow molding.
[0095]
FIG. 14 shows an embodiment of a container ultraviolet sterilizer 70 in which the ultraviolet sterilizer of the present invention is used. The container ultraviolet sterilizer 70 shown in FIG. 14 is one in which a conveyor 71 is applied as a means for transporting the bottle 62 in the above-described embodiment. The container ultraviolet sterilizer 70 includes a conveyor 71 that transports the bottles 62, a housing 72 that completely covers a predetermined range of the conveyor 71, and a lamp unit 73 that is suspended from the ceiling of the housing 72.
[0096]
The housing 72 is formed of a tunnel-type cover member that covers the conveyor 71, and an upper surface window 74 extending in the longitudinal direction is provided at the center of the upper surface. These upper surface windows 74 can be opened and closed by an upper surface plate 75, and the upper surface plate 75 is configured to be detachable from the housing 72 by a plurality of mounting screws 76. The upper surface plate 75 is provided with a plurality of hangers 77 that are U-shaped downward, and a screw-type height adjustment tool 78 that can be adjusted in height is attached to the center of each hanger 77. It has been. The lamp unit 73 is suspended and supported by the upper surface plate 75 via these height adjusters 78.
[0097]
The height adjuster 78 includes a screw rod that passes through the hanger 77 in the vertical direction and a plurality of nuts screwed to the screw rod, and the lamp unit 73 is fastened to the lower end portion of the screw rod by the nut. It is fixed. The height adjustment of the height adjustment tool 78 can be performed by adjusting the screw rod fixing position with respect to the hanger 77 and the nut tightening position.
[0098]
Further, a lamp cord connector 79 is attached to the upper surface plate 75 via an attachment plate. The lamp cord connector 79 is connected to the socket connector of the lamp unit 73, and power is supplied to the ultraviolet germicidal lamp in the lamp unit 73 via the lamp cord connector 79 and the socket connector.
[0099]
The lamp unit 73 includes a casing main body opened on the lower surface side, a plurality of ultraviolet sterilizing lamps housed in the casing main body, a reflector, and the like, and is an object to be sterilized downward along the lamp unit 73. The bottles 62 are placed on the conveyor 71 and conveyed. Furthermore, a handle 75a is attached to the upper surface of the upper surface plate 75, and after removing the mounting screw 76, the handle 75a is pulled upward to take out the lamp unit 73 integrally with the upper surface plate 75. Can be done.
[0100]
A plurality of bottle outlets 90 are provided on the side surface of the housing 72, and an opening / closing cover 91 is attached to each bottle outlet 90 so as to be freely opened and closed. In association with each open / close cover 91, limit switches 92 that are turned on / off in conjunction with the open / close operation of the open / close cover 91 are attached to the housing 72. The limit switch 92 is provided for work safety measures, and is configured such that the ultraviolet germicidal lamp 13 is turned off when the opening / closing cover 91 is opened and the bottle outlet 90 is opened.
[0101]
As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, in the above-described embodiments, the plastic bottle and the cap thereof have been described as the objects to be sterilized, but other synthetic resin containers and therefore Of course, it is applicable to UV sterilization of caps, but it is a lid that can be attached to the spout in the same way as a cap, but it is suitable for cap-type plugs that have a hole for taking out the contents. Can also be applied. Furthermore, it is used not only for liquid containers such as glass milk bottles and paper milk cartons, but also for containers containing various foods such as butter, cheese, processed vegetables and processed fruits, and these containers. It can be used as an ultraviolet sterilizer for various lids.
[0102]
Further, in the above-described embodiment, an example in which the ultraviolet radiation portion of the ultraviolet germicidal lamp is formed in a straight line has been described. However, the ultraviolet radiation portion may be formed to be curved in an arc shape, or the arc portion is made continuous. It can also be formed into a waveform. Furthermore, considering the outer diameter of the ultraviolet radiation part from the viewpoint of ultraviolet sterilization efficiency and other points, as described above, the maximum diameter is preferably 30 mm or less, preferably 20 mm or less, while the minimum diameter considers the strength of the lamp body. Then, it is preferable that it is 5 mm or more. As described above, the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
[0103]
【The invention's effect】
As described above, according to the ultraviolet sterilization apparatus of claim 1, two or more or one having at least a conveying means for conveying an object to be sterilized by ultraviolet irradiation in a predetermined posture and three or more ultraviolet radiation portions. In the ultraviolet sterilization apparatus, the conveying means has a plurality of chute rods extending in the direction in which the sterilization target is conveyed and guiding the sterilization target in the movement direction, Among the shoot rods, some of the shoot rods are arranged so as to block a part of the ultraviolet rays irradiated to the concave portion or hole of the sterilization target or the screw portion, and three or more ultraviolet radiation portions are adjacent to the ultraviolet rays. The pitch from the center of the radiating part to the center of the recess or hole is set to be equal to or less than the diameter of the recess or hole, and the distance from the surface of the ultraviolet radiation part to the sterilization target is set to be equal to or less than the size of the recess or hole. Because it is arranged so that ultraviolet rays are irradiated to the die part, heat generation from the ultraviolet sterilization lamp is suppressed as much as possible, and there is no thermal effect on the sterilization target, and sterilization is performed with a relatively small output ultraviolet sterilization lamp. There is an effect that ultraviolet sterilization can be reliably and efficiently performed on the concave portion or the hole of the object or the screw portion on the outer peripheral surface of the cylindrical portion surrounding the screw portion or the hole on the inner peripheral surface thereof.
[0104]
Claim 2 ~ 4 According to the ultraviolet sterilization apparatus, three or more ultraviolet lamps having one ultraviolet radiation portion extending linearly or curvedly are arranged, or one ultraviolet lamp having three or more ultraviolet radiation portions is arranged. Alternatively, by combining two or more ultraviolet lamps having one ultraviolet radiation part and two or more ultraviolet radiation parts, it is possible to efficiently radiate ultraviolet rays with a relatively small output. An ultraviolet sterilizer capable of performing sterilization is obtained.
[0105]
In addition, by setting the maximum power consumption of one ultraviolet sterilization lamp to 120 watts or less and setting the outer diameter of the ultraviolet radiation part to 30 mm or less, the amount of heat generation is small, and it is installed near the sterilization target. Thus, an ultraviolet sterilizer capable of suppressing the attenuation of the ultraviolet sterilization line is obtained.
[0106]
Further claims 5 According to the ultraviolet sterilization apparatus, by setting the outer diameter of the ultraviolet radiation portion within the range of 20 mm or less and 5 mm or more, the ultraviolet sterilization lamp can be brought as close as possible to the object to be sterilized, and the small output In addition, an ideal ultraviolet sterilizer with a low calorific value can be obtained.
[0107]
And claims 6 According to the ultraviolet sterilization apparatus, the pitch between the ultraviolet radiation parts is set to 35 mm or less, and the distance from the lamp surface to the sterilization target is set to 35 mm or less. An ultraviolet sterilizer capable of performing the treatment is obtained.
[0108]
Claim 7 According to the ultraviolet sterilization apparatus, an ultraviolet sterilization apparatus that can efficiently sterilize the concave portion or hole of the lid, which is an object to be sterilized, or the screw portion provided on the inner peripheral surface thereof with ultraviolet rays is obtained.
[0109]
Also, Claim 8 According to the ultraviolet sterilization apparatus of the present invention, by opening the casing body in order to eliminate abnormal lighting of the ultraviolet sterilization lamp or abnormal conveyance due to clogging of the container or the lid, etc. Since the energization is interrupted and the light is extinguished, an ultraviolet sterilization apparatus that can safely perform subsequent lamp replacement work or work such as clogging of the lid or the like can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an example of a first embodiment of an ultraviolet sterilizer according to the present invention, and is an enlarged sectional view taken along line XX of FIG.
2 shows a second embodiment of the ultraviolet sterilizer of the present invention, and is an enlarged cross-sectional view of a portion corresponding to the XX line portion of FIG.
3 is a plan view showing the overall configuration of the ultraviolet sterilizer shown in FIG. 1. FIG.
4 is a side view showing the overall configuration of the ultraviolet sterilizer shown in FIG. 1. FIG.
5 is a perspective view showing the main part of the conveying means of the ultraviolet sterilizer shown in FIG. 1. FIG.
6A and 6B show experimental examples of ultraviolet irradiation intensity of the ultraviolet sterilizer according to the present invention. FIG. 6A is an explanatory diagram for measuring the amount of received light on the top surface of the cap, and FIG. It is.
7 is a graph showing the relationship between the number of lamps and the amount of received UV light in the experimental example based on FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a relationship between a first example of an ultraviolet sterilization lamp according to the present invention and a first example of an object to be sterilized.
9 is a plan view showing the overall configuration of the ultraviolet germicidal lamp of FIG. 8. FIG.
FIG. 10 is an explanatory view showing in cross section the relationship between a second example of an ultraviolet germicidal lamp according to the present invention and a first example of an object to be sterilized.
11 is a plan view showing the overall configuration of the ultraviolet germicidal lamp of FIG.
12 is a plan view showing a modified example of the arrangement of the ultraviolet germicidal lamp of FIG. 11. FIG. .
FIG. 13 is an explanatory view showing in cross section the relationship between the ultraviolet sterilization lamp according to the present invention and a second example of the sterilization object.
FIG. 14 is an external perspective view showing the overall configuration of the ultraviolet sterilizer according to the present invention.
FIG. 15 is an explanatory view showing a schematic configuration of a conventional water treatment device in cross section.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ultraviolet sterilizer, 11 Casing main body, 12, 42 conveyance chute (conveyance means), 13a, 13b, 13c, 43a, 43b, 43c, 50, 55, 64a, 64b, 64c Ultraviolet sterilization lamp, 14 1st casing, 15 2nd casing, 27 reflector, 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 44a, 44b, 44c, 44d, 44e, 44f Chute stick, 32 cap (object to be sterilized), 32a recess, 32b screw part, 33 Mounting ring, 51a, 51b, 56a, 56b Ultraviolet radiation part, 60 Ultraviolet sterilizer, 62 Bottle (object to be sterilized), 63a Spout (opening), 71 Conveyor (conveying means), 73 Lamp unit

Claims

A screw means provided on the inner peripheral surface of the concave portion or the hole, and a conveying means for conveying the sterilized object in which the concave portion or the hole and the screw portion are sterilized by irradiation of ultraviolet rays in a predetermined posture;
Two or more UV radiation portions that extend substantially parallel to the conveyance direction of the sterilization object and that have three or more UV radiation portions that radiate UV light toward the recess or hole and the screw portion. Or one ultraviolet germicidal lamp,
The transport means has a plurality of chute rods extending in a direction in which the sterilization target is transported and guiding the sterilization target in the moving direction,
Among the plurality of chute rods, some chute rods are arranged so as to block a part of the ultraviolet rays irradiated to the concave portion or hole of the sterilization target or the screw portion,
The pitch of the three or more ultraviolet radiation portions from the center to the center of the adjacent ultraviolet radiation portions is set to be equal to or less than the diameter of the recess or hole, and the distance from the surface of the ultraviolet radiation portion to the sterilization target is An ultraviolet sterilizer characterized by being set to be equal to or smaller than the diameter of the recess or hole and arranged to irradiate the ultraviolet light to the recess or hole or the screw part.

The ultraviolet sterilizer according to claim 1,
The two ultraviolet sterilizing lamps having three ultraviolet radiating portions are a combination of one ultraviolet sterilizing lamp having one ultraviolet radiating portion and one ultraviolet sterilizing lamp having two ultraviolet radiating portions. UV sterilizer.

The ultraviolet sterilizer according to claim 1,
The one ultraviolet sterilization lamp is composed of a single ultraviolet sterilization lamp having three or more ultraviolet radiation portions.

The ultraviolet sterilizer according to claim 1,
An ultraviolet sterilizing apparatus , wherein the two ultraviolet sterilizing lamps having four ultraviolet radiating parts are a combination of two ultraviolet sterilizing lamps having two ultraviolet radiating parts .

In the ultraviolet sterilizer according to any one of claims 2, 3 and 4,
An ultraviolet sterilizer characterized in that an outer diameter of the ultraviolet radiation portion is in a range of 20 mm or less and 5 mm or more.

The ultraviolet sterilizer according to claim 1,
An ultraviolet sterilization apparatus characterized in that the pitch between the ultraviolet radiation parts is 35 mm or less, and the distance from the lamp surface of the ultraviolet radiation part closest to the sterilization object to the sterilization object is 35 mm or less.

The ultraviolet sterilizer according to claim 1,
The sterilization object is a lid body that is detachably attached to the opening of a container having an opening from which food is taken out by the screw part.

The ultraviolet sterilizer according to claim 1,
An ultraviolet sterilization characterized by comprising: an openable / closable casing main body for housing the two or more ultraviolet sterilization lamps; and a power cut-off means for interrupting energization of the ultraviolet sterilization lamp when the casing main body is opened. apparatus.