專利名稱：容器殺菌、清洗方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及向容器中填充、密封液體的填充、密封生產(chǎn)線的容器殺菌、 清洗方法及其裝置，特別是一種適用于無菌填充系統(tǒng)的容器殺菌、清洗方 法及其裝置。
背景技術(shù)：
近年來，作為在無菌填充系統(tǒng)中對(duì)容器殺菌的方法，廣泛地應(yīng)用一 種使用過醋酸水溶液在容器倒立狀態(tài)下對(duì)其殺菌的方法。上述殺菌方法 一般采用將容器保持成倒立狀態(tài)，在容器口插入噴射噴嘴，以對(duì)容器內(nèi) 表面至少以直進(jìn)棒狀流體噴射殺菌流體的方法，但是使用該方法的容器 內(nèi)部的殺菌效果取決于被噴射的殺菌劑及清洗水是否直接對(duì)容器內(nèi)表 面沖擊或者沖擊后沿容器內(nèi)表面流下時(shí)是否沾濕容器內(nèi)表面。因此，由 于出現(xiàn)如果減少流量，則向容器內(nèi)表面的均勻的沾濕性會(huì)損失，造成殺 菌不足這一 問題，所以必須規(guī)定時(shí)間將大量的殺菌流體噴射在容器內(nèi)
部。特別是在PET容器等合成樹脂制容器的情況下，為了提高容器的 剛性，在主體部及底部具有加強(qiáng)筋等復(fù)雜的凹凸，所以為了將容器整個(gè) 內(nèi)表面均勻沾濕，必須長(zhǎng)時(shí)間噴射大量的殺菌流體，從而成為了阻礙近 年來越發(fā)高漲的生產(chǎn)線高速化要求的主要原因，并且需要大量殺菌流體 成為發(fā)生殺菌流體的浪費(fèi)和高成本化的原因。此外，在清洗工序中，需 要將在殺菌工序中附著于容器內(nèi)表面的殺菌流體(藥液)完全洗掉，與 殺菌工序相同地要求在容器整個(gè)內(nèi)表面上清洗水完全接觸且洗掉藥液， 因而存在與殺菌工序相同的問題。
作為解決該問題的方法，本發(fā)明的發(fā)明者們提出了一種方法及裝 置在插入到倒立了的容器口部的噴射噴嘴的前端部上，形成有在中央 的第l噴孔和在其下方開口的第2噴孔，從這兩個(gè)噴孔向容器底部噴射 了的液體在口部流下，其一部分被從第2噴孔噴射的殺菌流體攪拌揚(yáng)起、 在容器內(nèi)表面飛散，由此提高向容器內(nèi)表面的殺菌流體的接觸率，高效 率地進(jìn)行殺菌(參照專利文獻(xiàn)l)。
4此外，作為將容器保持成倒立狀態(tài)，不在容器內(nèi)部插入噴嘴而對(duì)容 器殺菌或者清洗的方法，還已經(jīng)提出了一種在容器口部的下方配置具有 儲(chǔ)液部的噴嘴，使從液噴出口噴出的噴霧或液流與回流液接觸，沖擊容 器內(nèi)表面的噴霧或液流的前端亳無遺漏地?cái)[動(dòng)到容器底部?jī)?nèi)表面上了
的容器的清洗、殺菌方法(參照專利文獻(xiàn)2)。 專利文獻(xiàn)1:日本特開2003-181404號(hào)>^才艮 專利文獻(xiàn)2:日本特開平6-121974號(hào)公報(bào)
上述提案的前一殺菌方法及裝置與僅是在容器內(nèi)部噴射棒狀的殺 菌流體來對(duì)容器內(nèi)部進(jìn)行殺菌的方法相比提高了殺菌效率，有助于殺菌 流體的節(jié)約，但是因?yàn)槭峭ㄟ^將噴射噴嘴插入容器口內(nèi)部來噴射殺菌流 體的方式，所以需要有在容器口部插入噴射噴嘴的升降裝置，裝置變得 復(fù)雜化、成本高且必須確保噴射噴嘴每次在容器口的出入時(shí)間，阻礙高 速化，且由于頻繁地使噴射噴嘴升降，所以在裝置的耐久性、保養(yǎng)維護(hù) 上存在應(yīng)該改善的問題。此外，殺菌流體的射出方式僅是噴射，則需要 大量的殺菌流體，但是對(duì)沾濕容器內(nèi)表面有貢獻(xiàn)的殺菌流體的比例小， 浪費(fèi)的殺菌流體多這一點(diǎn)也是應(yīng)該解決的問題。同樣的問題，也存在于 在容器口部插入噴射噴嘴，由噴射噴嘴噴射清洗水清洗容器內(nèi)部的清洗 方法及裝置。另一方面，后一方法因?yàn)閲娮觳徊逶谌萜鲀?nèi)部，所以構(gòu)造 簡(jiǎn)單且能夠追求生產(chǎn)線的高速化，但是因?yàn)闅⒕黧w向容器內(nèi)表面的均 勻的接觸是利用噴霧液流的不規(guī)則的擺動(dòng)，所以有在容器底部液體直接 到達(dá)的時(shí)間和不直接到達(dá)的時(shí)間，并且有欠缺可靠性的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種容器的殺菌、清洗方法和裝置，在 對(duì)以倒立狀態(tài)輸送的容器的內(nèi)表面進(jìn)行殺菌、清洗的方法和裝置中，能 夠使殺菌流體均勻且切實(shí)地接觸到容器內(nèi)表面，提高殺菌效率追求殺菌 流體的使用量的降低化，且能夠追求殺菌工序時(shí)間的縮短化，并且減少 裝置的驅(qū)動(dòng)部能夠追求裝置的簡(jiǎn)單化和低成本化的。
解決上述課題的本發(fā)明的容器殺菌、清洗方法，其是將容器以倒立 狀態(tài)輸送且由容器內(nèi)部的殺菌工序、清洗工序構(gòu)成的容器殺菌、清洗方
5法，其特征在于在所述殺菌工序中，按照在下方距離以倒立姿勢(shì)被輸 送的容器的口部l~50mm的形式配置非插入式噴嘴，在從該非插入式噴 嘴到容器內(nèi)表面之間使殺菌流體和空氣混合后向容器內(nèi)部噴射，通過將 殺菌流體霧化并沾濕容器內(nèi)表面來對(duì)容器內(nèi)表面進(jìn)行殺菌。
優(yōu)選通過交替地進(jìn)行上述殺菌流體的噴射和停止，使得不損失殺菌 流體而能夠進(jìn)一步減少殺菌流體使用量。作為上述殺菌流體，其可以是 熱水、過醋酸水溶液、過氧化水溶液和含有次氯酸水溶液中的任意之一， 可以對(duì)應(yīng)于容器的種類、形態(tài)及內(nèi)部填充液體的種類選擇最合適的。此 外，由于設(shè)有在上述殺菌工序之前對(duì)容器進(jìn)行預(yù)熱的容器預(yù)熱工序，所 以能夠防止在容器內(nèi)表面接觸時(shí)殺菌流體的溫度降低，能夠提高殺菌效 率。再者，容器內(nèi)表面的殺菌處理中，向容器外表面從l個(gè)或多個(gè)殺菌 噴嘴噴射被加熱了的殺菌流體到容器外表面，通過用霧化的殺菌流體沾 濕容器外表面來對(duì)容器外表面進(jìn)行殺菌，由此能更有效率地對(duì)容器的內(nèi) 外表面進(jìn)行殺菌。在上述殺菌處理中，將容器表面溫度調(diào)溫到45X: 95 "C內(nèi)，提高殺菌效率，所以更加優(yōu)選。作為調(diào)溫方法，例如在上述殺菌 處理中，將容器通過的路徑用管道狀遮蔽物裹起來，在加熱該管狀遮蔽 物內(nèi)部并保持了加熱環(huán)境的狀態(tài)下，噴射殺菌流體。還有，在清洗工序 中，優(yōu)選按照在下方距離以倒立姿勢(shì)被輸送的容器的口部5~50mm的形 式配置非插入式噴嘴。
此外，用于實(shí)施上述方法的本發(fā)明的容器殺菌、清洗裝置，其是將 容器以倒立狀態(tài)輸送且具有容器內(nèi)部的利用殺菌流體的殺菌單元和利 用清洗水的清洗單元的容器殺菌、清洗裝置，其特征在于所述殺菌單 元具有由將容器以倒立狀態(tài)移送的多個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)構(gòu)成的容器移送單元；和 將殺菌流體噴射到用該運(yùn)送單元的倒立容器的內(nèi)表面的殺菌流體噴射 單元，該殺菌流體噴射單元是按照距離被所述容器移送單元輸送的容器 的開口 口部的下方1 50mm的形式配置的非插入式噴嘴。另外，上述清 洗方法具有以下特征由將容器以倒立狀態(tài)移送的多個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)構(gòu)成的容器 移送單元和通過該移送單元在倒立容器的內(nèi)表面噴射清洗水的清洗水 噴射方法，該清洗水噴射單元是在用上述容器移送單元輸送的容器的開 口 口部下方距其5 50mm的位置配置了非插入式噴嘴。
優(yōu)選地采用，所述非插入式噴嘴是具有內(nèi)部混合室的噴射噴嘴，所述 內(nèi)部混合室用于在上述噴嘴內(nèi)混合殺菌流體和空氣并將殺菌流體霧化后噴射。此外，作為其他的形態(tài)可以優(yōu)先采用的是具有在噴嘴內(nèi)將殺菌流 體或清洗流體和空氣混合后將殺菌流體或清洗流體霧化、噴射的內(nèi)部混 合室的噴射噴嘴，其具有多個(gè)噴孔，該噴孔由下向上傾斜到外側(cè)地配置 在圓周形上。
根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)榘凑赵谙路骄嚯x以倒立姿勢(shì)被輸送的容器的口部
1 50mm的形式配置非插入式噴嘴，使殺菌流體和空氣混合、霧化殺菌 流體向容器內(nèi)部噴射，所以即使是內(nèi)表面上有凹凸的容器也能夠在噴射 中安定且?guī)缀蹙鹊赜脷⒕黧w沾濕容器內(nèi)表面，殺菌效率高能夠降低 殺菌流體的使用量。此外，因?yàn)椴辉谌萜骺诓坎迦雵娮炀蛯?duì)容器內(nèi)部噴 射殺菌流體，所以不需要使用使非插入式噴嘴升降的升降裝置，在能夠 追求殺菌時(shí)間的縮短化的同時(shí)，較少裝置的驅(qū)動(dòng)部、能夠追求裝置的簡(jiǎn) 單化和低成本化。再者，通過間歇性地進(jìn)行殺菌流體的噴射，不會(huì)使連 續(xù)噴射的情況的殺菌效果降低，能夠降低殺菌流體的噴射量。


圖l是本發(fā)明實(shí)施方式的容器殺菌、清洗裝置的配置筒圖。
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式的用非插入式噴嘴的容器殺菌方法的示 意圖。
圖3是本發(fā)明其他實(shí)施方式的殺菌用的非插入式噴嘴的要部剖視圖。
圖4 (a)是本發(fā)明實(shí)施方式的清洗用的非插入式噴嘴的主剖視圖， 圖4 (b)是其俯視圖。
圖5是本發(fā)明的其他實(shí)施方式的清洗用的非插入式噴嘴的要部剖視圖。
圖6是表示圖4中表示的清洗用的非插入式噴嘴的容器清洗方法的 模式圖。
符號(hào)說明l-供給轉(zhuǎn)臺(tái)，2-容器翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)，3-預(yù)熱轉(zhuǎn)臺(tái)，4、 5、 6-殺菌轉(zhuǎn)臺(tái)，7-排出轉(zhuǎn)臺(tái)，8-過渡轉(zhuǎn)臺(tái)，9、 11-清洗轉(zhuǎn)臺(tái)，10-排液轉(zhuǎn)臺(tái)， 12-排液兼過渡轉(zhuǎn)臺(tái)，20、 35-殺菌工序中使用的非插入式噴嘴，40、 46-清洗工序中使用的非插入式噴嘴，21、 41-噴嘴座，22-噴嘴金屬頭，23-噴嘴帽，24、 42-噴嘴口部，25、 43-殺菌流體流路，31-混合室，32、 36-噴孔，44-噴嘴孔，45、 47-受液面，50-容器，59-噴射液，60回流液。
具體實(shí)施例方式
圖l是表示本發(fā)明實(shí)施方式的在無菌填充生產(chǎn)線的容器的殺菌、清洗 裝置的轉(zhuǎn)臺(tái)的配置的簡(jiǎn)圖。在以往的轉(zhuǎn)臺(tái)形式的容器殺菌裝置的情況下， 在一個(gè)直徑大的轉(zhuǎn)臺(tái)的周圍配置有將容器翻轉(zhuǎn)成倒立狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)區(qū)、容器 殺菌區(qū)、排出殺菌流體的排液區(qū)、以及將容器由倒立狀態(tài)翻轉(zhuǎn)成正立狀態(tài) 的翻轉(zhuǎn)區(qū)或容器排出區(qū)，因此必須增大轉(zhuǎn)臺(tái)的直徑，特別是近年的高速填 充生產(chǎn)線因?yàn)轭^部(Head)多，所以需要直徑超過3m的大型轉(zhuǎn)臺(tái)，需要 大場(chǎng)地且使驅(qū)動(dòng)它的能源成本增大。在本實(shí)施方式中，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)省場(chǎng)地， 按照各自的機(jī)能分割成小徑的多個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)，通過組合它們，作為整體追求裝 置的小型化、節(jié)省場(chǎng)地化、節(jié)省能源化且提高殺菌效率及清洗效率，實(shí)現(xiàn) 殺菌流體和清洗水的使用量的降低化。此外，將直徑不同的比較小型的轉(zhuǎn) 臺(tái)的組合單元化，與殺菌的容器對(duì)應(yīng)需要更換模具的情況下容易進(jìn)行模具 更換，將系統(tǒng)柔性化。再者，通過將多個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)組合，細(xì)化殺菌工序，改變 各自工序中的殺菌噴嘴的形狀及噴射務(wù)ff能夠更有效率地進(jìn)行殺菌，能夠 追求更加節(jié)約殺菌劑。
圖l的實(shí)施形態(tài)表示在無菌填充系統(tǒng)中的容器殺菌、清洗裝置，由多 個(gè)小轉(zhuǎn)臺(tái)的組合構(gòu)成，將其全部收納在無菌室15內(nèi)。無菌室15進(jìn)一步被 劃分成殺菌室15A和清洗室15B，除后面會(huì)提到的轉(zhuǎn)臺(tái)7和轉(zhuǎn)臺(tái)8的過渡 部之夕卜，其他的被隔板16隔開，殺菌室15A內(nèi)的空氣不會(huì)it/V清洗室15B。
圖中，l是容器供給轉(zhuǎn)臺(tái)，2是容器翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)，在正立狀態(tài)下被容器供 給轉(zhuǎn)臺(tái)l供給的容器，在過渡到容器翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)2上時(shí)通過周圍的翻轉(zhuǎn)^！ 翻轉(zhuǎn)。3是預(yù)熱轉(zhuǎn)臺(tái)，因?yàn)樵跉⒕鷷r(shí)殺菌流體通過與容器的接觸而防止急 劇地溫度降低，所以用于在殺菌流體被噴射前預(yù)熱容器，配置沿著容器輸 送路徑噴射被加熱了的殺菌流體的噴嘴，將加熱了的殺菌流體噴射到容器 外表面，預(yù)熱且具有對(duì)容器外表面的殺菌效果。作為預(yù)熱方式，除此之外 可以適當(dāng)?shù)嘏渲脧?qiáng)制風(fēng)暖或加熱器等加溫措施。
4~6是殺菌轉(zhuǎn)臺(tái)，在本實(shí)施方式中，如后所述在轉(zhuǎn)臺(tái)的中空部(Pocket) 的下方配置有后面會(huì)提到的非插入式噴嘴，以便將殺菌流體(藥液)從容
8器口下方的外側(cè)噴射到容器內(nèi)表面。在本實(shí)施方式的裝置中，非插入式噴 嘴被制作成將殺菌劑和空氣混合后噴射的噴射噴嘴。在本實(shí)施方式中，殺 菌工序分別在直徑不同的三個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)上進(jìn)行，在各自的殺菌轉(zhuǎn)臺(tái)上需要的時(shí)
間各不相同，例如在殺菌轉(zhuǎn)臺(tái)4上容器的殺菌時(shí)間需要3秒，在殺菌轉(zhuǎn)臺(tái) 5上的殺菌時(shí)間需要2秒，在殺菌轉(zhuǎn)臺(tái)6上的殺菌時(shí)間需要3秒，在各自 轉(zhuǎn)移到后一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)的情況下，如果在轉(zhuǎn)臺(tái)間的時(shí)間例如花費(fèi)l秒的話，則 向容器的殺菌流體變成按照3秒鐘噴射、1秒鐘停止、2秒鐘噴射、1秒鐘 停止、3秒鐘噴射的形式間歇性地進(jìn)行殺菌流體的噴射，對(duì)容器內(nèi)表面進(jìn) 行殺菌。此外，配置有沿著這些殺菌轉(zhuǎn)臺(tái)的容器輸送路徑噴射殺菌流體到 容器外表面的外表面殺菌用的噴嘴。
7是殺菌流體的排出轉(zhuǎn)臺(tái)，8是將殺菌后的容器過渡到清洗轉(zhuǎn)臺(tái)上的過 渡轉(zhuǎn)臺(tái)。9和11是清洗轉(zhuǎn)臺(tái)，對(duì)容器內(nèi)噴射無菌水的非插入式噴嘴以與在 殺菌工序中的非插入式噴嘴相同地，從容器口下方的外側(cè)向容器內(nèi)表面噴 射的形式配置在轉(zhuǎn)臺(tái)的中空部(Pocket)的下方。10;1排液轉(zhuǎn)臺(tái)，12是排 液兼過渡轉(zhuǎn)臺(tái)，將清洗后的容器由倒立狀態(tài)翻轉(zhuǎn)成正立狀態(tài)，供給于接下 來的填充裝置。本實(shí)施方式的容器殺菌、清洗裝置通過組合多個(gè)如上述的 小直徑的轉(zhuǎn)臺(tái)，與以往的配置大直徑轉(zhuǎn)臺(tái)的情況相比能夠縮小安裝面積， 同時(shí)將轉(zhuǎn)臺(tái)模塊化對(duì)應(yīng)于容器的種類等可以容易地更改殺菌清洗時(shí)間等 的組合。
在圖1的殺菌、清洗裝置的轉(zhuǎn)臺(tái)上涂黑的部分，表示在各自的轉(zhuǎn)臺(tái)上 的預(yù)熱區(qū)間、殺菌區(qū)間或清洗區(qū)間。
下面，對(duì)用于如上所述的裝置的非插入式噴嘴的實(shí)施方式進(jìn)^S兌明。
在殺菌工序中使用的非插入式噴嘴和在清洗工序中使用的非插入式噴 嘴，可以使用具有同樣構(gòu)造的噴嘴口部的噴嘴，但是在殺菌工序中使用的 非插入式噴嘴優(yōu)選是將殺菌流體和空氣混合、噴射的噴射噴嘴。通過將殺 菌流體混合、噴射，噴射的殺菌流體的粒子的粒徑變小，向容器內(nèi)圓周面 的沾濕性提高。其結(jié)果是，提高殺菌流體的殺菌效率，與以往相比能夠大 量減少其使用量。另一方面，在清洗工序中使用的非插入式噴嘴優(yōu)選是只 將清洗流體噴射到容器內(nèi)部的噴嘴。
圖2表示在將空氣和殺菌流體混合、霧化的狀態(tài)下噴射殺菌流體的非 插入式噴嘴一個(gè)例子，示意性地表示了用該非插入式噴嘴對(duì)容器殺菌的狀
9態(tài)。該例中的非插入式噴嘴20是眾所周知的空氣輔助內(nèi)部混合的噴霧嘴，
構(gòu)成的噴嘴口部24。噴嘴座21的軸心上設(shè)有殺菌流體流路25，并且在靠 近其頂部的位置上形成有空氣供給路27，空氣供給路27能夠連接與無菌 空氣源連通的無菌空氣供給管(圖中未表示)。在噴嘴金屬頭22上具有與 殺菌流體流路25連通的殺菌流體噴孔28，和與空氣供給路27連通的空氣 噴孔30，與其出口前端部的噴嘴帽23間的間隙變成殺菌流體和空氣的混 合室31,在加壓狀態(tài)下，供給給殺菌流體流路25的殺菌流體和供給給空 氣供給路27的空氣被混合，殺菌流體被噴嘴帽23的噴孔32霧化后由此噴 射。
將上述殺菌用的非插入式噴嘴20如圖2所示分別配置在容器保持裝置 的下方，容器保持裝置配置在圖1所示的配置在殺菌轉(zhuǎn)臺(tái)4、 5、 6。容器 50被保持于殺菌轉(zhuǎn)臺(tái)的容器保持裝置，非插入式噴嘴20被配置在距離容 器50的口部下端面52的下方l~50mm的位置上，更優(yōu)選距其10 40mm 的位置。非插入式噴嘴的設(shè)置位置，優(yōu)選在從該位置噴射了殺菌流體時(shí)噴 射液接觸到容器口部?jī)?nèi)壁且通過并在容器內(nèi)擴(kuò)散，殺菌流體直接到達(dá)到連 接底部和主體部的角部，由此噴射液直接到達(dá)到整個(gè)底部平面且沾濕主體 部整個(gè)表面、流下。因此容器50的口部下端面52和非插入式噴嘴的噴射 口端的距離隨著容器的口徑大小而不同，優(yōu)選的距離是相距10 40mm。下 限值只要在容器轉(zhuǎn)移時(shí)噴嘴上端部與容器口部不干涉即可，上限值間隔過 大則噴射了的殺菌流體會(huì)擴(kuò)散地比容器口徑大，故優(yōu)選的是不會(huì)降低向容 器內(nèi)的噴射率的范圍。
圖3表示在殺菌工序中使用的非插入式噴嘴的其他實(shí)施方式。本實(shí)施 方式的非插入式噴嘴35是，與上述實(shí)施方式的非插入式噴嘴20相同地將 加壓流體和空氣加壓混合、將殺菌流體霧化后噴射的，但是不同點(diǎn)是具有 細(xì)孔傾斜的噴孔。對(duì)共通的元件表示成與圖2相同的符號(hào)，只對(duì)不同點(diǎn)進(jìn) 行說明。本實(shí)施方式的非插入式噴嘴35具有的特征是在罩23上傾斜到 外側(cè)地設(shè)有連通到混合室31的多個(gè)噴孔36。噴孔36在噴嘴口部的中心部 的附近、至少比殺菌的容器(Bottle) 口部51的開口口徑小的半徑為r的 圓周上被等間隔地形成有多個(gè)，根據(jù)需要可以在中心部再設(shè)一個(gè)垂直的噴 孔。非插入式噴嘴35的上述噴孔36相對(duì)于噴嘴的軸心在外側(cè)僅以傾斜角 6傾斜地3皮形成。作為上述的噴孔的傾斜角6依據(jù)容器口徑而定，在容量為200~2000mL的PET容器(口徑28mm)的情況下是2。 ~10。之間， 尤為優(yōu)選的是3。 ~7°的范圍。噴孔44優(yōu)選的是殺菌流體能夠強(qiáng)勢(shì)地噴霧 成噴射狀、直徑為lmm 2mm的小孑U
圖4表示在清洗工序中的非插入式噴嘴40的要部。本實(shí)施方式的非插 入式噴嘴40具有中空噴嘴座41的頂部變成規(guī)定面積的受液面45的噴嘴口 部42，在靠近該噴嘴口部42的中心部的位置上形成有連通到噴嘴座41的 流體流路43上的多個(gè)噴孔44。并且，噴嘴口部和噴嘴座可以完全用一體 的材料形成，或者也可以用不同的元件形成后進(jìn)行一體化。在本實(shí)施方式 中，噴孔44如圖4 (b)所示地，在噴嘴口部的中心部附近的至少比殺菌 清洗的容器(Bottle) 口部51的開口口徑小的半徑為r的圓周上等間隔地 形成有四個(gè)，但是其數(shù)量可以在2~10個(gè)的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡x擇。非插入式 噴嘴40，優(yōu)選在從容器口部下方噴射了清洗流體時(shí)，噴射液流不摔觸到容 器口部?jī)?nèi)壁而通過，清洗流體與容器整個(gè)內(nèi)表面接觸，因此，設(shè)置在容器 口部下端面52的下方距其5~50mm的位置上，并且噴孔44相對(duì)于噴嘴軸 心在外側(cè)僅以傾斜角6傾斜地被形成。作為上述噴孔的傾斜角6依據(jù)容器 口徑而定，在容量為200 2000mL的PET容器(口徑28mm)的情況下是 2° ~10°之間，尤為優(yōu)選的是3。 7°的范圍。噴孔44優(yōu)選的是清洗體能 夠強(qiáng)勢(shì)地噴霧成噴射狀、直徑為lmm 2mm的小孔。
圖5表示在清洗工序中的其他的實(shí)施方式的非插入式噴嘴的要部。本 實(shí)施方式的非插入式噴嘴46，是進(jìn)一步改良了圖4所示的非插入式噴嘴而 成的，為了進(jìn)一步提高在后面會(huì)提到的容器清洗時(shí)的容器內(nèi)的跟隨 (Juggling)的效果，具有在噴嘴口頂部形成了滯留槽的特征。對(duì)于與圖4 所示的實(shí)施方式的非插入式噴嘴40共通的元件表示成相同的符號(hào)，只對(duì)不 同點(diǎn)進(jìn)^"i兌明。這里，所謂跟隨效果是指未將噴射噴嘴插到容器內(nèi)而是 從朝向容器內(nèi)表面的多個(gè)噴孔噴射液體， 一邊使由容器排出的回流液在容
器口部及噴嘴受液面上流下或者滯留， 一邊噴射液在容器內(nèi)部將回流液揚(yáng) 起上下?lián)u擺的作用，跟隨的效果越大越能用少量液體使液體與容器整個(gè)內(nèi) 表面有效地接觸。
本實(shí)施方式的非插入式噴嘴46與上述實(shí)施方式的非插入式噴嘴同樣 地在噴嘴口部的上端面上具有受液面，但是本實(shí)施方式的受液面47在其外 側(cè)圓周部上高度為h的滯留壁48被形成，形成有在容器清洗或者殺菌中 從容器排出的流體可以滯留的滯留槽。另外，在與上述實(shí)施方式同樣的條
ii件下，在該滯留槽上形成有多個(gè)噴孔44。此外，該滯留槽上形成有在該滯 留槽上滯留了的回流液在殺菌或者清洗結(jié)束后能夠快速排出地、從噴嘴座 41的外圓周部到外側(cè)開口的排液孔49。
下面，使用由如上所述的構(gòu)造構(gòu)成的殺菌裝置說明本發(fā)明的殺菌、清 洗方法的實(shí)施方式。
作為在本發(fā)明中使用的殺菌流體可以是熱水、過醋酸水溶液、過氧化
氫水溶^t^含有次氯酸的7jC溶液中的任意一種，可以對(duì)應(yīng)于容器的種類、 形態(tài)以及填充的內(nèi)部填充液體等的種類，選擇最合適的。此外，為了提高 利用殺菌流體的殺菌性能，在殺菌流體噴射前設(shè)置預(yù)熱工序，優(yōu)選將容器
加溫到表面溫度45"C 95X:。但是，也可以不設(shè)置預(yù)熱工序。容器的表面 溫度在45n以下加溫效果不明顯，如果在95C以上若是合成樹脂容器耐熱 性差可能會(huì)發(fā)生熱變形，所以優(yōu)選上述范圍。此外，可以取代預(yù)熱容器而 加熱殺菌流體。這種情況下也優(yōu)選殺菌流體的加熱溫度在45C 95X:的范 圍。
在殺菌工序中，轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)中，從固定的非插入式噴嘴向容器口部噴 射殺菌流體，所述固定的非插入式噴嘴按照位于在用配置在轉(zhuǎn)臺(tái)上的倒立 容器把持裝置把持成倒立狀態(tài)的容器的容器口的下方的位置上的形式配 置。殺菌流體的噴射使用如上所述的非插入式噴嘴，來將過醋酸水溶液等 的殺菌流體和空氣(無菌填充的情況下是無菌空氣)混合，以兩個(gè)流體的 混合狀態(tài)噴射。通過在殺菌流體中混合空氣，殺菌流體的粒子變小，對(duì)容 器表面的沾濕性變強(qiáng)，對(duì)于提高殺菌效率是較好的選擇。此外，本發(fā)明的 殺菌流體的噴射，因?yàn)槿缟纤龅卦谝扑投鄠€(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)的間隙進(jìn)行所以不連 續(xù)，具有反復(fù)且間歇性進(jìn)行噴射和停止的特征。即，根據(jù)本發(fā)明者的實(shí)驗(yàn)， 在3秒連續(xù)噴射殺菌流體的情況和將3秒分成2次、噴射1.5秒后停止1 秒然后噴射1.5秒的間歇性噴射的情況下，實(shí)際的噴射時(shí)間相同殺菌流體 的量也相同，但^一情況下噴射停止的1秒鐘殺菌流體也是與容器內(nèi)表 面接觸的狀態(tài)，與噴射著的情況相比能夠得到同樣的殺菌效果。因此，用 后一情況的3秒的殺菌流體的噴射時(shí)間能夠得到與4秒的噴射時(shí)間同等的 殺菌效果。因而，間歇噴射的情況與連續(xù)噴射的情況相比能夠大幅地減少 殺菌流體的使用量。
另外，在本實(shí)施方式中，由于分為3個(gè)殺菌轉(zhuǎn)臺(tái)4、 5、 6噴射殺菌流 體，例如殺菌轉(zhuǎn)臺(tái)4上的噴射時(shí)間是3秒、比它直徑小的殺菌轉(zhuǎn)臺(tái)5上的是2秒、殺菌轉(zhuǎn)臺(tái)6上的噴射時(shí)間是3秒，與在各自的殺菌轉(zhuǎn)臺(tái)上連續(xù)噴 射殺菌流體相比，殺菌轉(zhuǎn)臺(tái)4和5之間以及殺菌轉(zhuǎn)臺(tái)5和6之間的轉(zhuǎn)移時(shí) 間(合計(jì)2秒)中殺菌流體不噴射，但是因?yàn)檫@段時(shí)間殺菌流體也是與容 器內(nèi)表面附著的狀態(tài)，所以起到殺菌作用。因此，這種情況下，能夠確保 起到殺菌作用的殺菌時(shí)間為噴射時(shí)間8秒和噴射停止時(shí)間(轉(zhuǎn)移時(shí)間)2 秒的合計(jì)10秒，在短噴射時(shí)間下能夠延長(zhǎng)殺菌流體與容器的合計(jì)的附著時(shí) 間，能夠4吏殺菌效率提高。此外，通過配置多個(gè)殺菌轉(zhuǎn)臺(tái)，改變?cè)诟髯缘?殺菌轉(zhuǎn)臺(tái)上使用的殺菌噴嘴(非插入式噴嘴)的形狀及噴射條件(噴射量、 壓力、濃度等)能夠更有效地噴射殺菌流體。例如提高在第一個(gè)殺菌轉(zhuǎn)臺(tái) 4上使用的殺菌流體的殺菌劑濃度，降低在進(jìn)行殺菌的第二個(gè)殺菌轉(zhuǎn)臺(tái)上 使用的殺菌流體的濃度或調(diào)整使用量等，由此能夠進(jìn)一步提高殺菌效率。
此外，殺菌工序中的容器外圓周面的殺菌，將多個(gè)向容器的外圓周面 噴射殺菌流體的噴射噴嘴或混合殺菌流體和空氣進(jìn)行噴霧的噴射噴嘴向 多個(gè)地方例如容器口部的外圓周面、主體部的外圓周面、底部的外表面設(shè) 置，從而例如與以往相同地殺菌流體接觸到在轉(zhuǎn)臺(tái)上保持著倒立狀態(tài)的容 器的整個(gè)外圓周面的樣式，與內(nèi)表面殺菌同時(shí)進(jìn)行。
如上所述，結(jié)束了殺菌工序的容器接著借助殺菌流體排出轉(zhuǎn)臺(tái)7及向 清洗工序的過渡轉(zhuǎn)臺(tái)8轉(zhuǎn)移到清洗轉(zhuǎn)臺(tái)9上。在清洗工序中，容器的清洗 通過對(duì)容器的內(nèi)表面噴射清洗水(無菌水)而進(jìn)行，但是在該情況下，非 插入式噴嘴優(yōu)選采用圖4、5所示的構(gòu)成的噴嘴，不供給空氣只噴射無菌水。 清洗用的非插入式噴嘴40被分別固定地配置在被配置在圖1所示的清洗轉(zhuǎn) 臺(tái)9和清洗轉(zhuǎn)臺(tái)11的每個(gè)中空部上的容器保持裝置的下方，其與用容器保 持裝置保持的容器的下端面52只相距5 50mm，被固定配置在軸心與容器 一致地與轉(zhuǎn)臺(tái)一體地回轉(zhuǎn)的構(gòu)架上。
在清洗工序中，容器在清洗轉(zhuǎn)臺(tái)9、清洗轉(zhuǎn)臺(tái)ll上移動(dòng)期間，從清洗 的非插入式噴嘴40向容器口部噴射清洗流體(無菌填充的情況下是無菌 水)進(jìn)行內(nèi)表面的清洗。在清洗工序中，從傾斜的多個(gè)噴孔44噴射了的清 洗流體,如圖6所示地通過容器口部51大部分直接到達(dá)容器的底部拐角部 擴(kuò)散到容器的底部?jī)?nèi)表面及主體部的內(nèi)表面，沿著主體部的內(nèi)表面流動(dòng)從 容器口部的內(nèi)部圓周面變成筒狀的回流液流60流下，通過這樣完全地接觸 在容器內(nèi)表面沖洗附著在容器內(nèi)表面上的藥液。從容器流下了的回流液 流，因?yàn)橹苯拥竭_(dá)噴嘴口部42的受液面45，所以向受液面的內(nèi)側(cè)的回流
13液的一部分與從噴孔44噴射著的清洗流體59干涉而被揚(yáng)起。其結(jié)果是， 噴射流體與僅是從噴孔被噴射的情況相比以噴射液流的流徑變粗的狀態(tài) it^容器內(nèi)。在變粗狀態(tài)下，ii/v容器的噴射液流也與在容器口部流下的 回流液的一部分干涉，產(chǎn)生跟隨效果，提高清洗效果。其結(jié)果是，能夠高 效率地清洗、能夠節(jié)約清洗水。
此外，在清洗工序中，使用了如圖5所示的清洗用的非插入式噴嘴46 的情況下，因?yàn)樵诜遣迦胧絿娮斓氖芤好娴?7上形成有滯留槽，所以該滯 留槽中滯留的回流液和在該液中通過、被噴射的清洗水的噴射液之間的干 涉效果進(jìn)一步提高，變成粗噴射液流噴射到容器內(nèi)，因此與在容器口部的 內(nèi)部的上方的回流液的跟l^果比非插入式噴嘴40的情況好，能夠效率更 高地清洗容器內(nèi)表面。
以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明不受上述實(shí)施方 式的限制，可以在其技術(shù)思想的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。例如，在上述實(shí)施 方式中，通過在殺菌工序之前設(shè)置預(yù)熱工序加熱容器，防止了在殺菌工序 中和容器接觸的殺菌流體的急劇的溫度下降，但是省略預(yù)熱工序和\或預(yù)備 殺菌工序、在殺菌工序中將容器通過的路徑用管道狀的遮蔽物IL^來，在 該管道狀遮蔽物的內(nèi)部例如設(shè)置加熱器等加熱、在保持了加熱環(huán)境的狀態(tài) 下噴射殺菌流體也可以。
實(shí)施例
制作出附著細(xì)菌的提供于實(shí)驗(yàn)的樣品容器，假想一個(gè)圖l所示的轉(zhuǎn)臺(tái) 配置的殺菌裝置、將該樣品容器在如下所述的條件下殺菌清洗，然后調(diào)查 通過培養(yǎng)而來的生存細(xì)菌的數(shù)量，確認(rèn)殺菌效果。
容器500mlPET容器
殺菌劑過醋酸系殺菌劑 Toyo-aktiv
過醋酸濃度2000ppm
溫度噴射殺菌劑使容器內(nèi)表面溫度達(dá)到65匸 非插入式噴嘴空氣輔助(Assist)內(nèi)部混合噴霧嘴(Spray) 殺菌劑的流量噴射液量0.27L/min (0.15MPa) 空氣的流量和溫度噴射空氣量15NL/min (0.07MPa)、 30"C容器口部和非插入式噴嘴的距離30mm
殺菌時(shí)間參照表l的實(shí)施例(3秒噴射一l秒停止一2秒噴射一1秒 停止一3秒噴射)
殺菌后的容器清洗用無菌水在30X:下進(jìn)行。
為了在殺菌后的容器內(nèi)表面上不殘留殺菌劑，通過以67ml/secx3秒 的條件將無菌水噴射到使容器內(nèi)表面倒立了的容器的內(nèi)表面上，清洗容 器。圖3表示的非插入式噴嘴設(shè)置在容器口部下方距其15mm的位置上， 從噴嘴噴射了的無菌水直接到i^器整個(gè)內(nèi)表面，被從容器口排出。
提供于實(shí)驗(yàn)的細(xì)菌的樣品容器的制作
提供于實(shí)驗(yàn)的細(xì)菌Geobacillus stearothermophilus ATCC7953
將上述提供于實(shí)驗(yàn)的細(xì)菌懸濁液調(diào)整到規(guī)定的濃度，對(duì)容器內(nèi)表面用 噴霧噴射(0.3ml/瓶)成初始細(xì)菌數(shù)量3.7xl06cfu/瓶，使容器內(nèi)表面 附著細(xì)菌懸濁液。容器在無菌室(CLASS1000)內(nèi)*24小時(shí)，干;^ 器內(nèi)表面。使制作的容器通過殺菌機(jī)-清洗機(jī)，在殺菌結(jié)束后用蓋子密封。
生存細(xì)菌的計(jì)測(cè)方法填充500ml的SCD液體培養(yǎng)基。
在30t:下M 7天時(shí)間，將在培養(yǎng)基上渾濁的被認(rèn)知的標(biāo)識(shí)為陽性 (+ )，將在培養(yǎng)基上渾濁的不被認(rèn)知的標(biāo)識(shí)為陰性(- )。
將以上的實(shí)驗(yàn)在5個(gè)瓶子上進(jìn)行。將其結(jié)果表示在表2上。
比較例
此外，作為比較例與上述實(shí)施例比較，在如圖l所示地只改變殺菌流 體的噴射條件、其他務(wù)降相同的條件下，同樣地調(diào)查了殺菌了的情況下的 殺菌效果。在比較例中，調(diào)查了將用于對(duì)容器內(nèi)表面殺菌的殺菌流體的噴 射不間斷地、連續(xù)地進(jìn)行噴射了 10秒的情況下(比較例1)和連續(xù)地噴射 了 8秒的情況下(比較例2)的殺菌效果。將其結(jié)果與實(shí)施例一同表示在 表2上。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
如表2的明確示出，確認(rèn)了實(shí)施例的情況下樣品容器全部都是陰性， 被很好地殺了菌。在本實(shí)施例中的殺菌劑噴射時(shí)間合計(jì)是8秒，合計(jì)殺菌 時(shí)間是10秒。
15對(duì)此，比較例1的情況、即將殺菌流體連續(xù)地噴射了 IO秒鐘的情況能 夠得到與上述實(shí)施例同樣的殺菌效果，但是比較例2的情況、即連續(xù)地噴 射了 8秒鐘的情況如表2所示地、確認(rèn)了在部分的容器上有生存下來的細(xì) 菌，從而確認(rèn)了在8秒的噴射中殺菌不充分。
如上所述，本實(shí)施例和比較例2殺菌流體的噴射時(shí)間(即噴射量)相 同，但是在本實(shí)施例中生存下來的細(xì)菌完全沒有，從而確認(rèn)了其與噴射時(shí) 間是8秒鐘無關(guān)地、具有與比較例1的噴射10秒的情況同樣的殺菌效果。 從上述的結(jié)果確認(rèn)了依據(jù)本發(fā)明的殺菌方法對(duì)殺菌流體的節(jié)約格外具有 效果。
實(shí)驗(yàn)條件時(shí)間(秒)合計(jì)時(shí)間(秒)
噴霧1停止1噴霧2停止2噴霧3噴霧合計(jì)停止合計(jì)
實(shí)施例3121382
比較例l100000100
比較例28000080
實(shí)驗(yàn)結(jié)果有無生存下來的細(xì)菌0)②③(4)
實(shí)施例(一)(—)(—)(—)(—)
比較例11(一)(一)(一)(一)(一)
比較例22(+ )(一)(一)(一)(一)
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
本發(fā)明的容器殺菌、清洗方法及裝置特別適用于在向容器的無菌填充 系統(tǒng)中的殺菌，但是不限于無菌填充，也能作為高溫填充及普通的常溫填 充等對(duì)容器進(jìn)行殺菌清洗、填充的情況的容器的殺菌裝置及清洗裝置使
用。此外，也能夠適用于容器的形狀為圓形容器、棱角形容器等各種形狀 的容器，且也能夠用于對(duì)其材質(zhì)為塑料、金屬及玻璃等各種材質(zhì)的容器的 殺菌、清洗。
1權(quán)利要求
1. 一種容器殺菌、清洗方法，其是將容器以倒立狀態(tài)輸送且由容器內(nèi)部的殺菌工序和清洗工序構(gòu)成的容器殺菌、清洗方法，其特征在于在所述殺菌工序中，按照在下方距離以倒立姿勢(shì)被輸送的容器的口部1～50mm的形式配置非插入式噴嘴，在從該非插入式噴嘴到容器內(nèi)表面之間使殺菌流體和空氣混合后向容器內(nèi)部噴射，通過將殺菌流體霧化并沾濕容器內(nèi)表面來對(duì)容器內(nèi)表面進(jìn)行殺菌。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的容器殺菌、清洗方法，其特征在于，在所 述殺菌工序中，通過交替地進(jìn)行殺菌流體的噴射和停止的間歇噴射來對(duì) 容器內(nèi)表面進(jìn)行殺菌。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的容器殺菌、清洗方法，其特征在于， 所述殺菌流體是熱水、過醋酸水溶液、過氧化氫水溶液和含次氯酸水溶 液中的任意之一。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的容器殺菌、清洗方法，其特征在于，具有 在所述殺菌工序前對(duì)容器進(jìn)行預(yù)熱的容器預(yù)熱工序。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的容器殺菌、清洗方法，其特征在于，在所 述殺菌工序中，向容器外表面從1個(gè)或多個(gè)殺菌噴嘴噴射被加熱了的殺 菌流體到容器外表面，通過用霧化的殺菌流體沾濕容器外表面來對(duì)容器 外表面進(jìn)行殺菌。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的容器殺菌、清洗方法，其特征在于，在所 述殺菌工序中，將容器表面溫度調(diào)溫在45t: 95lC內(nèi)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器殺菌、清洗方法，其特征在于，在 所述清洗工序中，按照在下方距離以倒立姿勢(shì)被輸送的容器的口部 5~50mm的形式配置非插入式噴嘴，通過從該非插入式噴嘴向容器內(nèi)部 噴射清洗水來對(duì)容器內(nèi)表面進(jìn)行清洗。
8. —種容器殺菌、清洗裝置，其是將容器以倒立狀態(tài)輸送且具有容 器內(nèi)部的利用殺菌流體的殺菌單元和利用清洗水的清洗單元的容器殺 菌、清洗裝置，其特征在于所述殺菌單元具有由將容器以倒立狀態(tài)移送的多個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)構(gòu)成的容 器移送單元；和將殺菌流體噴射到利用該運(yùn)送單元的倒立容器的內(nèi)表面 的殺菌流體噴射單元，該殺菌流體噴射單元是按照距離被所述容器移送單元輸送的容器的開口 口部的下方l~50mm的形式配置的非插入式噴嘴。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的容器殺菌、清洗裝置，其特征在于，所述 非插入式噴嘴是具有內(nèi)部混合室的噴射噴嘴，所述內(nèi)部混合室用于在上述 噴射噴嘴內(nèi)混合殺菌流體和空氣并將殺菌流體霧化后噴射。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的容器殺菌、清洗裝置，其特征在于， 所述非插入式噴嘴具有多個(gè)噴孔，該噴孔從下向上傾斜到外側(cè)地被配置 在圓周上。
全文摘要
用于對(duì)以倒立狀態(tài)輸送的容器(50)的內(nèi)表面進(jìn)行殺菌，提高殺菌效率追求殺菌流體的使用量的降低化，且可以追求殺菌時(shí)間及清洗時(shí)間的縮短化，并且減少裝置的驅(qū)動(dòng)部追求裝置的簡(jiǎn)單化和低成本化。在以倒立姿勢(shì)輸送的容器(50)的口部下端面(52)的下方距離其1～50mm的位置，配置非插入式噴嘴(20)，從非插入式噴嘴(20)到容器內(nèi)表面使殺菌流體和空氣混合將殺菌流體霧化、向容器內(nèi)部間歇性地噴射。
文檔編號(hào)B08B9/093GK101460261SQ20068005490
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2006年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月9日
發(fā)明者小南憲一, 巖下健, 長(zhǎng)谷宣昭 申請(qǐng)人:東洋制罐株式會(huì)社