容器の殺菌洗浄ノズル、容器の殺菌方法、容器の洗浄方法及び容器の殺菌洗浄装置
【課題】無菌室内で使用する殺菌、洗浄ノズルとこれらのノズルを使用して発生させた殺菌剤水溶液のバブルによる容器の殺菌方法、洗浄水のバブルによる洗浄方法及び装置において、殺菌剤の消費量の低減化およびノズル管路の詰まり防止が図れるものを提供する。
【解決手段】殺菌剤水溶液又は洗浄水の供給配管に連通し先端の通路が絞られて開口する液通路が設けられたノズル本体と、該ノズル本体の液通路に設けられた狭窄部（オリフィス）と、該狭窄部の下流に開口しノズル本体の外部に通じるエア通路と、該エア通路のエア流量を調整するエア流量調整手段と、により構成され、ノズル本体の液通路の狭窄部を流れるときの流速負圧によりノズル周囲のエアを吸い込み、前記エア流量調整手段によりエアの吸い込み量を調整して殺菌剤水溶液又は洗浄水とエアを混合したバブル状液体を、倒立容器に噴出して殺菌又は洗浄する容器の殺菌、洗浄ノズル、容器の殺菌方法、容器の洗浄方法及び容器の殺菌、洗浄装置。
【解決手段】殺菌剤水溶液又は洗浄水の供給配管に連通し先端の通路が絞られて開口する液通路が設けられたノズル本体と、該ノズル本体の液通路に設けられた狭窄部（オリフィス）と、該狭窄部の下流に開口しノズル本体の外部に通じるエア通路と、該エア通路のエア流量を調整するエア流量調整手段と、により構成され、ノズル本体の液通路の狭窄部を流れるときの流速負圧によりノズル周囲のエアを吸い込み、前記エア流量調整手段によりエアの吸い込み量を調整して殺菌剤水溶液又は洗浄水とエアを混合したバブル状液体を、倒立容器に噴出して殺菌又は洗浄する容器の殺菌、洗浄ノズル、容器の殺菌方法、容器の洗浄方法及び容器の殺菌、洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料等の容器を消毒洗浄するときの殺菌剤水溶液、洗浄水を噴出するノズルと、このノズルを使用した殺菌洗浄方法及び装置に関し、特に、無菌室内で使用する殺菌洗浄ノズルとこれらのノズルを使用して発生させた殺菌剤水溶液のバブルによる容器の殺菌方法、洗浄水のバブルによる洗浄方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料を充填する設備において、飲料の容器の内外を殺菌、洗浄工程は、従来は、クリーンルームを使用しない通常の生活雰囲気内で行われていたため、複数種類の殺菌剤を併用し、殺菌剤の濃度を高くし、洗浄工程も長時間かけて、専ら殺菌、洗浄後の汚染機会を減らすように努めていた。このような環境において、特許文献１に示したような殺菌装置、殺菌方法が提案された。以下に、この殺菌装置、殺菌方法について、要点を説明する。
【０００３】
殺菌工程には過酸化水素水（又は過酢酸水溶液）を使用し、予備洗浄及び殺菌後の後洗浄にオゾン水を使用する殺菌、洗浄方法であり、オゾン水は放置するだけで、自然に無害な水に変化することを利用したものである。この装置に使用される噴射ノズルは、殺菌剤水溶液を直接容器の内外に噴射して流下させ、ドレンさせる。しかし、このような直接の殺菌剤水溶液の噴射方式は大量の殺菌剤水溶液と洗浄水が要るので、この問題を解決する手段として、殺菌剤水溶液と洗浄水の量を減らし、設備を小型にするために、市販の殺菌剤水溶液と高圧エアを使用した２流体方式のミスト噴霧ノズルを使った方法も提案されている。
【０００４】
特許文献２において提案された従来の噴霧ノズルは、除草剤薬液の散布に用いるもので、散布対象物以外の植物には薬液が付着しないように、薬液に空気を混合したバブルを形成して、薬液の噴霧より重く、直液より軽くして、柔らかに対象物に薬液を散布しようとしたものである。バブルの形成は薬液の流動負圧により空気を吸い込み、ノズル内で均一に混合してノズル先端口から噴出するようになっており、バブルの形成を助けるために、薬液に適当な発泡助剤を混入することも言及されている。
【０００５】
【特許文献１】特許第２６９５６９４号公報（第１図）
【特許文献２】実公昭６２−９９５８号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
容器の殺菌処理工程において、特許文献１の従来の殺菌方法は、殺菌剤水溶液だけを直接噴射する殺菌用ノズルは殺菌剤水溶液の流量が多く、回収再利用しても消耗量が多く不経済である。また、従来のミスト式の殺菌ノズルは殺菌剤水溶液の流量が少ないが噴霧速度が遅いので容器内の噴霧むらが生じやすい懸念があるとともに、噴霧を形成するため極小のオリフィスを用いているので、殺菌剤水溶液の中の不純物が詰まりやすい。また、特許文献２の従来の殺菌剤用ノズルは、除草剤薬液の散布に用いるもので、流量が少なく、噴射速度が遅い等の問題点があり、容器殺菌用としては使い勝手が悪い。本発明は上記不具合などを解決するために提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の問題点に対し、本発明は以下の各手段により課題の解決を図る。
（１）第１の手段の容器の殺菌洗浄ノズルは、殺菌剤水溶液又は洗浄水の供給配管に連通し先端の通路が絞られて開口する液通路が設けられたノズル本体と、該ノズル本体の液通路に設けられた狭窄部（オリフィス）と、該狭窄部の下流に開口しノズル本体の外部に通じるエア通路と、該エア通路のエア流量を調整するエア流量調整手段と、により構成され、ノズル本体の液通路の狭窄部を流れるときの流速負圧によりノズル周囲のエアを吸い込み、前記エア流量調整手段によりエアの吸い込み量を調整して殺菌剤水溶液又は洗浄水とエアを混合したバブル状液体を、倒立容器に噴出して殺菌又は洗浄することを特徴とする。
【０００８】
（２）第２の手段の容器の殺菌洗浄ノズルは、上記（１）の容器の殺菌洗浄ノズルのエア流量調整手段が、前記ノズル本体のエア通路が設けられる位置のリング状断面において所定の角度範囲内に等角度に明けられた複数の貫通孔とした空気通路と、該ノズル本体の貫通孔を覆いノズル本体の外周に回転可能に嵌装し内周側にリング溝状空気室と該空気室と外部とを通じる空気通路とを有するリングバルブとにより構成され、リングバルブを回転させることにより前記空気室とノズル本体のエア通路数が選択されて通じることを特徴とする。
【０００９】
（３）第３の手段の容器の殺菌洗浄ノズルは、上記（１）の容器の殺菌洗浄ノズルのエア流量調整手段が、前記エア通路が通じるノズル本体の液通路と同心２重に設けたリング状空間と、該リング状空間から外部に通じるエア吸入通路に設置した絞り調整弁とにより構成されていることを特徴とする。
（４）第４の手段の容器の殺菌方法は、殺菌処理した清浄なエアで満たしたクリーンルーム内に搬入された倒立容器の殺菌方法において、上記（１）〜（３）の何れかの容器の殺菌洗浄ノズルを用い、ノズル本体内を流れる殺菌剤水溶液の流速負圧によりノズル周囲の清浄エアをエア流量調整手段でバブルの殺菌剤水溶液とエアの混合比を調整して吸い込み、殺菌剤水溶液とエアを混合したバブル状液体を容器に噴出し殺菌することを特徴とする。
【００１０】
（５）第５の手段の容器の殺菌方法は、上記（４）の容器の殺菌方法において、殺菌剤水溶液に適量の殺菌性に影響しない発泡助剤を加えて殺菌剤水溶液とエアを混合しバブル状殺菌剤として容器内部に満たし、容器外部を包み一定時間保持して殺菌することを特徴とする。
（６）第６の手段の容器の洗浄方法は、殺菌処理した清浄なエアで満たしたクリーンルーム内に搬入された倒立容器の洗浄方法において、上記（１）〜（３）の何れかの殺菌洗浄ノズルを用い、ノズル本体内を流れる洗浄水の流速負圧によりノズル周囲の清浄エアの吸い込み量をエア流量調整手段で調整し、又は遮断し、洗浄水とエアを混合したバブル状液体又は洗浄水だけを容器に噴出し洗浄することを特徴とする。
【００１１】
（７）第７の手段の容器の殺菌洗浄装置は、殺菌処理した清浄なエアで満たされたクリーンルーム内に設置され、倒立容器を一定間隔に保持し連続で回動するロータリー容器搬送機構と該ロータリー容器搬送機構の容器中心線に合わせて同じ間隔ピッチに設置され同調して回動しながら所要角度範囲に殺菌剤水溶液を容器に噴出する複数の上記（１）〜（３）の何れかの容器の殺菌洗浄ノズルを備えたノズル回動機構とよりなるロータリー殺菌装置と、上記と同じクリーンルーム内に設置され、倒立容器を一定間隔に保持し連続で回動するロータリー容器搬送機構と該ロータリー容器搬送機構の容器中心線に合わせて同じ間隔ピッチに設置され同調して回動しながら洗浄水を容器内外に噴出する複数の上記（１）〜（３）の何れかの容器の殺菌洗浄ノズルを備えたノズル回動機構とよりなるロータリー洗浄装置とで構成され、上記（４）又は（５）の容器の殺菌方法、又は、上記（６）の容器の洗浄方法により殺菌、洗浄することを特徴とする。
【００１２】
（８）第８の手段の容器の殺菌方法は、上記（１）〜（３）の何れかの容器の殺菌洗浄ノズルを用い、上記（４）又は（５）の容器の殺菌方法により容器の殺菌をするとき、前記ノズルに温度５０℃以上で濃度５００ｐｐｍ以上の過酢酸水溶液を送り、前記ノズルにクリーンルーム内の清浄エアを吸い込んで過酢酸水溶液バブルを形成しながら容器に噴出し、容器に一定時間、過酢酸水溶液を接触保持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１〜３に係わる発明は上記第１〜第３の手段の容器の殺菌洗浄ノズルであり、請求項４に係わる発明は第１〜第３の何れかの手段の容器の殺菌洗浄ノズルを使用した上記第４の手段の容器の殺菌方法であり、容器の殺菌処理工程において、同じ容器を処理するとき、従来の殺菌剤水溶液だけを直接噴射する殺菌用ノズルと殺菌方法に比べ、殺菌剤水溶液の流量を半分以下に、また、殺菌剤の消費を１／３〜１／２にすることができる。ドレン量も少ないので殺菌剤水溶液の回収、調整再使用のための設備も小さくコストも少なくて済む。
また、従来のミスト式の殺菌ノズルは殺菌剤水溶液の流量、消費量は少ないが、噴霧速度が遅いので大きな容器の場合に、容器内の噴霧むらが生じやすい懸念がある。また、ミスト式は高圧エアを必要とするので高圧エア源と高圧エア配管を要し、また、噴霧を形成するため極小のオリフィスを用いるので、殺菌剤水溶液の中の不純物、凝固物のため詰まりやすいが、本発明のバブル形成ノズルは特別なエア配管は不要で、バブル形成のための手段も極小の配管通路部分がないので、管路が詰まる虞は少ない。また、殺菌剤水溶液バブルはミストより重く、殺菌剤水溶液の直接流れよりはずっと軽いので大サイズの容器でも十分に隅々まで殺菌剤水溶液を行き渡らせることができる。
【００１４】
請求項５に係わる発明は上記第５の手段の容器の雑菌方法であり、上記第４の手段の容器の殺菌方法において、殺菌剤水溶液に適量の発泡助剤を加えることにより、殺菌剤水溶液の発泡を促し、一定時間、容器内外に殺菌剤が確実に密着保持される効果がある。
請求項６に係わる発明は上記第６の手段の容器の洗浄方法であり、倒立容器の内外の洗浄において、上記第１〜第３の何れかの手段の容器の殺菌洗浄ノズルを用い、洗浄水の流速負圧によりノズル周囲の清浄エアの吸い込み又はエアを遮断し、洗浄水のバブル状液体又は洗浄水だけを容器内外に噴出し洗浄するもので、上記の殺菌剤水溶液用ノズルと同じ構造のものを使用することができる効果がある。
【００１５】
請求項７に係わる発明は上記第１〜第３の何れかの手段の容器の殺菌洗浄ノズルを使用したロータリー殺菌装置であり、上記第４又は第５の手段の容器の殺菌方法、又は、第６の手段の容器の洗浄方法により容器の殺菌、洗浄が行われるので、上記の第１〜第６の手段で述べたものと同様の作用効果を有している。
請求項８に係わる発明は上記第４又は第５の手段の容器の殺菌方法時における、より具体的な殺菌条件を特定したものであり、更に満足できる殺菌効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本実施形態は、クリーンブース、クリーンチャンバ等のクリーンルーム内で、飲料等のプラスチック容器を消毒洗浄するときの殺菌剤水溶液ノズルと、このノズルを使用して発生させた殺菌剤水溶液のバブルによる殺菌洗浄方法に関するもので、殺菌剤水溶液のバブルを発生させるためにノズル内に吸い込むエアの分量を調整する手段を備えたノズルの構成と作用と、このノズルを備えた殺菌装置と洗浄装置と、充填装置等を設置したクリーンルームのレイアウトの概略とを、図に基づいて説明する。
（第１の実施の形態）
【００１７】
図１は第１の実施の形態に係る殺菌ノズルの側面断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図において、殺菌ノズル２０は、殺菌剤水溶液の供給配管に連通するノズル下部２１にパッキン２９を挟んで液通路筒２３とノズル本体２２がナット２４により締付けて取付けられ、液通路の中間の狭窄部にオリフィス２３ａが形成された液通路筒２３はノズル本体２２の中に嵌装された構成である。２６はシーリリングである。ノズル本体２２は液通路の先端が絞られて開口して噴射口２２ａとなっている。オリフィス２３ａの下流の液通路に開口するエア通路２３ｂが明けられ、ノズル本体２２側のエア通路２２ｂと通じてノズル本体２２の外部のクリーンルームに通じている。このエア通路２３ｂとエア通路２２ｂは、図２に示すように、液通路に直角のリング状断面において所定の角度範囲、本実施の形態では１８０度の角度範囲内に等角度に複数明けられている。
【００１８】
ノズル本体２２の外周に回転可能に嵌装しているリングバルブ２５は、ノズル本体２２のエア通路２２ｂを覆い、内周側に約１８０度のリング溝状空気室２５ａとこの空気室２５ａと外部とを通じるエア通路２５ｃとを有する。殺菌ノズル２０内を殺菌剤水溶液が高速で流通するとき、オリフィス２３ａの下流に負圧を生じ、エア通路２３ｂとエア通路２２ｂからエアが吸い込まれるが、エア通路２２ｂとリングバルブ２５は、ノズル本体２２に吸い込まれるエアの流量を調整するエア流量調整手段を構成している。２７はエアシール用のシーリリング、２８はリングバルブ２５の抜け止めとなるスナップリングである。
【００１９】
殺菌剤水溶液の流速負圧により、エア通路２２ｂ、エア通路２３ｂとリングバルブ２５の空気通路２５ｃとを通じて外側のクリーンルームの清浄なエアを吸い込むとき、リングバルブ２５の把手２５ｂを使ってリングバルブ２５を回し、リング溝状空気室２５ａとノズル本体２２の複数のエア通路２２ｂの任意の幾つかを通じることにより、エアの吸い込み量を調整することができ、殺菌剤水溶液又は洗浄水とエアの混合比を調整することができる。殺菌ノズル２０は殺菌剤水溶液とエアを混合したバブル状液体を容器内外に噴出し殺菌する。このとき、殺菌剤水溶液に発泡助剤と界面活性剤とが加えられていると、バブルの発生を促進し、殺菌能力を助成する効果を有する。
リング溝状空気室２５ａとノズル本体２２の複数のエア通路２２ｂが通じない位置に置かれたときは、エアは遮断され、殺菌剤水溶液又は洗浄水はエア混合の無い状態で噴射させることができる。
（第２の実施の形態）
【００２０】
図３は第２の実施の形態に係る殺菌ノズルの側面断面図、図４は図３のＢ−Ｂ断面図である。この殺菌ノズル３０の構成は、エア流量調整手段以外は第１の実施形態の殺菌ノズル２０の構成と殆ど同じであるが、エア通路の配置が異なるため、ノズル本体２２がノズル本体３２に、液通路筒２３が液通路筒３３と部品番号を変えている。
この殺菌ノズル３０のエア流量調整手段は、液通路筒３３の液通路のオリフィス３３ａの下流に明けられたエア通路３３ｂが通じるノズル本体３２のエア通路３２ｂと、同心２重に設けたリング状空間３５ａを有するエア通路リング３５と、リング状空間３５ａから外部に通じるエア吸入通路３５ｂに設置した絞り部雌ネジ３５ｃと絞り調整弁３６とにより構成されている。３５ｄはエア通路リング３５に設けられたエア通路である。ノズル本体３２は、液通路の先端が絞られて開口して噴射口３２ａとなっている。その他の構成は全て第１の実施形態の殺菌ノズル２０と同様である。
【００２１】
この殺菌ノズル３０における吸い込まれるエア量の調整は、絞り調整弁３６を回してエア吸入通路３５ｂと絞り調整弁３６との隙間を調整することで行われる。
殺菌ノズル３０も第１の実施形態と同じように、殺菌剤水溶液とエアを混合したバブル状液体を容器内外に噴出し殺菌する。このとき、殺菌剤水溶液に発泡助剤と界面活性剤とが加えられていると、バブルの発生を促進し、殺菌能力を助成することができる。絞り調整弁３６を締め切れば、エアは遮断され、殺菌剤水溶液又は洗浄水はエア混合の無い状態で噴射させることができる。
（実施例）
【００２２】
図５は、クリーンルームとその室内の殺菌装置と洗浄装置のレイアウトを示す平面図で、上述した殺菌ノズル２０又は殺菌ノズル３０を備え、水平に連続回転するロータリー殺菌装置７、殺菌ノズル２０又は殺菌ノズル３０を洗浄ノズルとして用いた洗浄ホイール８、同様に殺菌ノズル２０又は殺菌ノズル３０を洗浄ノズルとして用いたロータリー洗浄装置９、ロータリー飲料充填装置１２、キャッパ１３等をクリーンルーム１内にレイアウトした図である。クリーンルーム１にはエア入り口２ａから常時クリーンエアが送り込まれ、室内を若干の正圧に保持して外部からの通常エアの侵入を防いで室内をクリーンに保っている。クリーンルーム１は隔壁３ａ、４ｂ、４ｃにより、殺菌処理室２、洗浄処理室３、飲料充填室４とに分けられ、各処理室の処理水が他の装置に飛び散らぬように、また、殺菌処理室２、洗浄処理室３は５０度以上の温度に室温調整し、飲料充填室４は充填飲料の種類によっては、低温に室温調整している。クリーンルーム１への容器コンベア５の入口２ｂ、充填済容器コンベア１４の出口４ａは２重の仕切りを設け、この仕切りの間の空間にクリーンエアを送って、ＰＥＴボトル等の容器１５の出入り時に外部からの通常エアの連れ込みを防止している。
【００２３】
殺菌処理をするとき、クリーンルーム１内の清浄エアは温度５０〜６０℃に暖められ、
容器コンベア５に１列に接して並んで載せられた空の容器１５は、入口２ｂからクリーンルーム１の殺菌処理室２内に入り、容器割り出しスクリュ１６の作用により、容器１５の間隔をスターホイール６の容器ポケットのピッチに広げ、受け渡しのタイミングを合わせる。スターホイール６に移載された容器１５は１８０度回転して倒立状態となり、倒立のまま次のロータリー殺菌装置７に移載され、ここで殺菌ノズル２０又は３０からバブル状の殺菌剤水溶液が容器１５内外に噴射される。図６は容器１５内にバブル状の殺菌剤水溶液を噴射している状態を示す図である。
【００２４】
殺菌剤水溶液バブルはミストより重く、殺菌剤水溶液の直接流れよりはずっと軽いので、大サイズの容器でも十分に隅々まで殺菌剤水溶液を行き渡らせることができ、容器１５内ではバブル状殺菌剤水溶液が比較的緩慢な早さで容器１５の内壁を流れ落ち、容器１５の外側もバブル状殺菌剤水溶液が緩慢に容器１５の外を流れ落ちる。バブル状殺菌剤水溶液は緩慢に流下するので、容器に対する殺菌剤の接液保持時間が長く、エアを含まない殺菌剤水溶液を直接噴射した場合より少ない（略半分の量の）殺菌液でも容器１５に接触し続けることができる。
【００２５】
図５に示すロータリー殺菌装置７において、角度ｍはバブル状殺菌液の噴射時間を示し、角度ｎはバブル状殺菌液が容器１５の内外に保持される時間を示している。殺菌試験によると、温度５０°Ｃ以上、好ましくは６０〜６５℃で、濃度５００ｐｐｍ以上、好ましくは１８００ｐｐｍ以上の過酢酸水溶液が容器１５に、一定時間、例えばＴ＝１５秒以上接触していれば、十分に殺菌できるという結果が得られている。前記の環境条件で、ロータリー殺菌装置７を、容器１５が角度ｍとｎを合わせた角度を時間Ｔ（１５秒）以上かかるように回動すれば、殺菌の条件を満たすことができる。
【００２６】
殺菌処理を終わった容器１５は、倒立のままロータリー殺菌装置７から洗浄ホイール８に受け渡され、ここで清浄水により、殺菌剤水溶液のバブルを洗い流し、次の洗浄装置９において完全に洗浄され、クリーンエアで水切りをする。洗浄のときはバブルを発生させなくてもよいので、殺菌ノズル２０を使用したときは、リングバルブ２５を回し、リング溝状空気室２５ａとノズル本体２２の複数のエア通路２２ｂを閉じ、殺菌ノズル３０を使用するときは、絞り調整弁３６を締め切ってエア通路３２ｂを遮断する。図７は容器１５内にエアを混入していない洗浄水を噴射している状態を示す図である。次のスターホイール１１で容器１５を１８０度回転して正立させ、ロータリー充填装置１２で飲料を充填し、キャッパ１３でキャップを被せ密封し、充填済容器コンベア１４でクリーンルーム１の外に送り出される。
【００２７】
図８は殺菌処理と洗浄処理の工程を示している。ロータリー殺菌装置７における（バブル状）殺菌剤水溶液噴射と保持の時間が１５秒、この処理と洗浄１（洗浄ホイール８の洗浄処理）のドレーンは、同じドレーン槽に回収され、真空タンクを通して殺菌剤水溶液内のバブルを除去し、殺菌剤水溶液の過酢酸濃度、発泡助剤濃度を調整した後、殺菌剤水溶液タンクに貯蔵され、再び殺菌ノズル２０又は３０によるバブル噴射殺菌に使用される。ロータリー洗浄装置９で使用した洗浄２のドレーンはドレーン槽から中和処理され、フィルターで濾過され、洗浄水タンクに貯蔵され、ロータリー洗浄装置９に送られて殺菌ノズル２０又は３０による洗浄に使用される。なお、洗浄工程としてロータリー洗浄装置を２台使用する場合、第１洗浄時間１．５秒、ドレン時間１秒、第２洗浄時間１．５秒、ドレン時間２秒の様に処理することで、更に洗浄効果を高めることができる。
【００２８】
上述の殺菌用ノズル２０（３０）を使用して飲料用ＰＥＴボトルにおける殺菌試験を行った。
試験環境条件
供試ボトル：２リットルＰＥＴボトル
殺菌剤： １８００ｐｐｍの濃度の過酢酸水溶液
殺菌時間： １５ｓｅｃ
温度： ６３℃
使用殺菌剤：上記の過酢酸水溶液にエアを混合したバブル状殺菌剤水溶液
流量： ４．１１Ｌ／ｍｉｎ
において、
殺菌性能： 供試菌 Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ が初発菌数Ｉ＝ ３．１×１０６のとき、
殺菌性能 Ｓｔｅｒｉｌｉｚｉｎｇ Ｐｏｗｏｒ＝ｌｏｇ｛Ｉ／（Ｍ Ｖ＋３Σ）｝は ６．７＜
供試菌 Ｃｈａｅｔｏｍｉｕｍ ｇｌｏｂｏｓｕｍ が初発菌数Ｉ＝ ２．４×１０６のとき、
殺菌性能は ｌｏｇ｛Ｉ／（ＭＶ＋３Σ）｝は ６．４
という成績が得られた。
【００２９】
また、上記の殺菌試験と同じ、２リットルＰＥＴボトル、１８００ｐｐｍの濃度の過酢酸水溶液、殺菌時間１５ｓｅｃ、温度６３℃で、上述の殺菌用ノズル２０（３０）によるバブル状殺菌剤水溶液使用時の流量と、従来の直射ノズルと殺菌剤水溶液の使用流量、ドレーン性を比較した（表１参照方）。表１はノズル１種類につき各５回計測した平均値を示す。
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る殺菌ノズルの側面断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る殺菌ノズルの側面断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】クリーンルームとその室内の殺菌装置と洗浄装置等のレイアウトを示す平面図である。
【図６】容器内にバブル状の殺菌剤水溶液を噴射している状態を示す図である。
【図７】容器内に洗浄水を噴射している状態を示す図である。
【図８】図５のクリーンルーム内のロータリー殺菌装置とロータリー洗浄装置の処理工程とドレーン回収工程を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３１】
１ クリーンルーム
２ 殺菌処理室
３ 洗浄処理室
４ 飲料充填室
６ スターホイール
７ ロータリー殺菌装置
８ 洗浄ホイール
９ ロータリー洗浄装置
１２ ロータリー飲料充填装置
１５ 容器
２０、３０ 殺菌ノズル
２１ ノズル下部
２２、３２ ノズル本体
２２ｂ、２３ｂ エア通路
２３、３３ 液通路筒
２３ａ、３３ａ オリフィス
２５ リングバルブ
２５ａ リング溝状空気室
３５ エア通路リング
３５ａ リング状空間
３５ｂ エア吸入通路
３６ 絞り調整弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料等の容器を消毒洗浄するときの殺菌剤水溶液、洗浄水を噴出するノズルと、このノズルを使用した殺菌洗浄方法及び装置に関し、特に、無菌室内で使用する殺菌洗浄ノズルとこれらのノズルを使用して発生させた殺菌剤水溶液のバブルによる容器の殺菌方法、洗浄水のバブルによる洗浄方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料を充填する設備において、飲料の容器の内外を殺菌、洗浄工程は、従来は、クリーンルームを使用しない通常の生活雰囲気内で行われていたため、複数種類の殺菌剤を併用し、殺菌剤の濃度を高くし、洗浄工程も長時間かけて、専ら殺菌、洗浄後の汚染機会を減らすように努めていた。このような環境において、特許文献１に示したような殺菌装置、殺菌方法が提案された。以下に、この殺菌装置、殺菌方法について、要点を説明する。
【０００３】
殺菌工程には過酸化水素水（又は過酢酸水溶液）を使用し、予備洗浄及び殺菌後の後洗浄にオゾン水を使用する殺菌、洗浄方法であり、オゾン水は放置するだけで、自然に無害な水に変化することを利用したものである。この装置に使用される噴射ノズルは、殺菌剤水溶液を直接容器の内外に噴射して流下させ、ドレンさせる。しかし、このような直接の殺菌剤水溶液の噴射方式は大量の殺菌剤水溶液と洗浄水が要るので、この問題を解決する手段として、殺菌剤水溶液と洗浄水の量を減らし、設備を小型にするために、市販の殺菌剤水溶液と高圧エアを使用した２流体方式のミスト噴霧ノズルを使った方法も提案されている。
【０００４】
特許文献２において提案された従来の噴霧ノズルは、除草剤薬液の散布に用いるもので、散布対象物以外の植物には薬液が付着しないように、薬液に空気を混合したバブルを形成して、薬液の噴霧より重く、直液より軽くして、柔らかに対象物に薬液を散布しようとしたものである。バブルの形成は薬液の流動負圧により空気を吸い込み、ノズル内で均一に混合してノズル先端口から噴出するようになっており、バブルの形成を助けるために、薬液に適当な発泡助剤を混入することも言及されている。
【０００５】
【特許文献１】特許第２６９５６９４号公報（第１図）
【特許文献２】実公昭６２−９９５８号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
容器の殺菌処理工程において、特許文献１の従来の殺菌方法は、殺菌剤水溶液だけを直接噴射する殺菌用ノズルは殺菌剤水溶液の流量が多く、回収再利用しても消耗量が多く不経済である。また、従来のミスト式の殺菌ノズルは殺菌剤水溶液の流量が少ないが噴霧速度が遅いので容器内の噴霧むらが生じやすい懸念があるとともに、噴霧を形成するため極小のオリフィスを用いているので、殺菌剤水溶液の中の不純物が詰まりやすい。また、特許文献２の従来の殺菌剤用ノズルは、除草剤薬液の散布に用いるもので、流量が少なく、噴射速度が遅い等の問題点があり、容器殺菌用としては使い勝手が悪い。本発明は上記不具合などを解決するために提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の問題点に対し、本発明は以下の各手段により課題の解決を図る。
（１）第１の手段の容器の殺菌洗浄ノズルは、殺菌剤水溶液又は洗浄水の供給配管に連通し先端の通路が絞られて開口する液通路が設けられたノズル本体と、該ノズル本体の液通路に設けられた狭窄部（オリフィス）と、該狭窄部の下流に開口しノズル本体の外部に通じるエア通路と、該エア通路のエア流量を調整するエア流量調整手段と、により構成され、ノズル本体の液通路の狭窄部を流れるときの流速負圧によりノズル周囲のエアを吸い込み、前記エア流量調整手段によりエアの吸い込み量を調整して殺菌剤水溶液又は洗浄水とエアを混合したバブル状液体を、倒立容器に噴出して殺菌又は洗浄することを特徴とする。
【０００８】
（２）第２の手段の容器の殺菌洗浄ノズルは、上記（１）の容器の殺菌洗浄ノズルのエア流量調整手段が、前記ノズル本体のエア通路が設けられる位置のリング状断面において所定の角度範囲内に等角度に明けられた複数の貫通孔とした空気通路と、該ノズル本体の貫通孔を覆いノズル本体の外周に回転可能に嵌装し内周側にリング溝状空気室と該空気室と外部とを通じる空気通路とを有するリングバルブとにより構成され、リングバルブを回転させることにより前記空気室とノズル本体のエア通路数が選択されて通じることを特徴とする。
【０００９】
（３）第３の手段の容器の殺菌洗浄ノズルは、上記（１）の容器の殺菌洗浄ノズルのエア流量調整手段が、前記エア通路が通じるノズル本体の液通路と同心２重に設けたリング状空間と、該リング状空間から外部に通じるエア吸入通路に設置した絞り調整弁とにより構成されていることを特徴とする。
（４）第４の手段の容器の殺菌方法は、殺菌処理した清浄なエアで満たしたクリーンルーム内に搬入された倒立容器の殺菌方法において、上記（１）〜（３）の何れかの容器の殺菌洗浄ノズルを用い、ノズル本体内を流れる殺菌剤水溶液の流速負圧によりノズル周囲の清浄エアをエア流量調整手段でバブルの殺菌剤水溶液とエアの混合比を調整して吸い込み、殺菌剤水溶液とエアを混合したバブル状液体を容器に噴出し殺菌することを特徴とする。
【００１０】
（５）第５の手段の容器の殺菌方法は、上記（４）の容器の殺菌方法において、殺菌剤水溶液に適量の殺菌性に影響しない発泡助剤を加えて殺菌剤水溶液とエアを混合しバブル状殺菌剤として容器内部に満たし、容器外部を包み一定時間保持して殺菌することを特徴とする。
（６）第６の手段の容器の洗浄方法は、殺菌処理した清浄なエアで満たしたクリーンルーム内に搬入された倒立容器の洗浄方法において、上記（１）〜（３）の何れかの殺菌洗浄ノズルを用い、ノズル本体内を流れる洗浄水の流速負圧によりノズル周囲の清浄エアの吸い込み量をエア流量調整手段で調整し、又は遮断し、洗浄水とエアを混合したバブル状液体又は洗浄水だけを容器に噴出し洗浄することを特徴とする。
【００１１】
（７）第７の手段の容器の殺菌洗浄装置は、殺菌処理した清浄なエアで満たされたクリーンルーム内に設置され、倒立容器を一定間隔に保持し連続で回動するロータリー容器搬送機構と該ロータリー容器搬送機構の容器中心線に合わせて同じ間隔ピッチに設置され同調して回動しながら所要角度範囲に殺菌剤水溶液を容器に噴出する複数の上記（１）〜（３）の何れかの容器の殺菌洗浄ノズルを備えたノズル回動機構とよりなるロータリー殺菌装置と、上記と同じクリーンルーム内に設置され、倒立容器を一定間隔に保持し連続で回動するロータリー容器搬送機構と該ロータリー容器搬送機構の容器中心線に合わせて同じ間隔ピッチに設置され同調して回動しながら洗浄水を容器内外に噴出する複数の上記（１）〜（３）の何れかの容器の殺菌洗浄ノズルを備えたノズル回動機構とよりなるロータリー洗浄装置とで構成され、上記（４）又は（５）の容器の殺菌方法、又は、上記（６）の容器の洗浄方法により殺菌、洗浄することを特徴とする。
【００１２】
（８）第８の手段の容器の殺菌方法は、上記（１）〜（３）の何れかの容器の殺菌洗浄ノズルを用い、上記（４）又は（５）の容器の殺菌方法により容器の殺菌をするとき、前記ノズルに温度５０℃以上で濃度５００ｐｐｍ以上の過酢酸水溶液を送り、前記ノズルにクリーンルーム内の清浄エアを吸い込んで過酢酸水溶液バブルを形成しながら容器に噴出し、容器に一定時間、過酢酸水溶液を接触保持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１〜３に係わる発明は上記第１〜第３の手段の容器の殺菌洗浄ノズルであり、請求項４に係わる発明は第１〜第３の何れかの手段の容器の殺菌洗浄ノズルを使用した上記第４の手段の容器の殺菌方法であり、容器の殺菌処理工程において、同じ容器を処理するとき、従来の殺菌剤水溶液だけを直接噴射する殺菌用ノズルと殺菌方法に比べ、殺菌剤水溶液の流量を半分以下に、また、殺菌剤の消費を１／３〜１／２にすることができる。ドレン量も少ないので殺菌剤水溶液の回収、調整再使用のための設備も小さくコストも少なくて済む。
また、従来のミスト式の殺菌ノズルは殺菌剤水溶液の流量、消費量は少ないが、噴霧速度が遅いので大きな容器の場合に、容器内の噴霧むらが生じやすい懸念がある。また、ミスト式は高圧エアを必要とするので高圧エア源と高圧エア配管を要し、また、噴霧を形成するため極小のオリフィスを用いるので、殺菌剤水溶液の中の不純物、凝固物のため詰まりやすいが、本発明のバブル形成ノズルは特別なエア配管は不要で、バブル形成のための手段も極小の配管通路部分がないので、管路が詰まる虞は少ない。また、殺菌剤水溶液バブルはミストより重く、殺菌剤水溶液の直接流れよりはずっと軽いので大サイズの容器でも十分に隅々まで殺菌剤水溶液を行き渡らせることができる。
【００１４】
請求項５に係わる発明は上記第５の手段の容器の雑菌方法であり、上記第４の手段の容器の殺菌方法において、殺菌剤水溶液に適量の発泡助剤を加えることにより、殺菌剤水溶液の発泡を促し、一定時間、容器内外に殺菌剤が確実に密着保持される効果がある。
請求項６に係わる発明は上記第６の手段の容器の洗浄方法であり、倒立容器の内外の洗浄において、上記第１〜第３の何れかの手段の容器の殺菌洗浄ノズルを用い、洗浄水の流速負圧によりノズル周囲の清浄エアの吸い込み又はエアを遮断し、洗浄水のバブル状液体又は洗浄水だけを容器内外に噴出し洗浄するもので、上記の殺菌剤水溶液用ノズルと同じ構造のものを使用することができる効果がある。
【００１５】
請求項７に係わる発明は上記第１〜第３の何れかの手段の容器の殺菌洗浄ノズルを使用したロータリー殺菌装置であり、上記第４又は第５の手段の容器の殺菌方法、又は、第６の手段の容器の洗浄方法により容器の殺菌、洗浄が行われるので、上記の第１〜第６の手段で述べたものと同様の作用効果を有している。
請求項８に係わる発明は上記第４又は第５の手段の容器の殺菌方法時における、より具体的な殺菌条件を特定したものであり、更に満足できる殺菌効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本実施形態は、クリーンブース、クリーンチャンバ等のクリーンルーム内で、飲料等のプラスチック容器を消毒洗浄するときの殺菌剤水溶液ノズルと、このノズルを使用して発生させた殺菌剤水溶液のバブルによる殺菌洗浄方法に関するもので、殺菌剤水溶液のバブルを発生させるためにノズル内に吸い込むエアの分量を調整する手段を備えたノズルの構成と作用と、このノズルを備えた殺菌装置と洗浄装置と、充填装置等を設置したクリーンルームのレイアウトの概略とを、図に基づいて説明する。
（第１の実施の形態）
【００１７】
図１は第１の実施の形態に係る殺菌ノズルの側面断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図において、殺菌ノズル２０は、殺菌剤水溶液の供給配管に連通するノズル下部２１にパッキン２９を挟んで液通路筒２３とノズル本体２２がナット２４により締付けて取付けられ、液通路の中間の狭窄部にオリフィス２３ａが形成された液通路筒２３はノズル本体２２の中に嵌装された構成である。２６はシーリリングである。ノズル本体２２は液通路の先端が絞られて開口して噴射口２２ａとなっている。オリフィス２３ａの下流の液通路に開口するエア通路２３ｂが明けられ、ノズル本体２２側のエア通路２２ｂと通じてノズル本体２２の外部のクリーンルームに通じている。このエア通路２３ｂとエア通路２２ｂは、図２に示すように、液通路に直角のリング状断面において所定の角度範囲、本実施の形態では１８０度の角度範囲内に等角度に複数明けられている。
【００１８】
ノズル本体２２の外周に回転可能に嵌装しているリングバルブ２５は、ノズル本体２２のエア通路２２ｂを覆い、内周側に約１８０度のリング溝状空気室２５ａとこの空気室２５ａと外部とを通じるエア通路２５ｃとを有する。殺菌ノズル２０内を殺菌剤水溶液が高速で流通するとき、オリフィス２３ａの下流に負圧を生じ、エア通路２３ｂとエア通路２２ｂからエアが吸い込まれるが、エア通路２２ｂとリングバルブ２５は、ノズル本体２２に吸い込まれるエアの流量を調整するエア流量調整手段を構成している。２７はエアシール用のシーリリング、２８はリングバルブ２５の抜け止めとなるスナップリングである。
【００１９】
殺菌剤水溶液の流速負圧により、エア通路２２ｂ、エア通路２３ｂとリングバルブ２５の空気通路２５ｃとを通じて外側のクリーンルームの清浄なエアを吸い込むとき、リングバルブ２５の把手２５ｂを使ってリングバルブ２５を回し、リング溝状空気室２５ａとノズル本体２２の複数のエア通路２２ｂの任意の幾つかを通じることにより、エアの吸い込み量を調整することができ、殺菌剤水溶液又は洗浄水とエアの混合比を調整することができる。殺菌ノズル２０は殺菌剤水溶液とエアを混合したバブル状液体を容器内外に噴出し殺菌する。このとき、殺菌剤水溶液に発泡助剤と界面活性剤とが加えられていると、バブルの発生を促進し、殺菌能力を助成する効果を有する。
リング溝状空気室２５ａとノズル本体２２の複数のエア通路２２ｂが通じない位置に置かれたときは、エアは遮断され、殺菌剤水溶液又は洗浄水はエア混合の無い状態で噴射させることができる。
（第２の実施の形態）
【００２０】
図３は第２の実施の形態に係る殺菌ノズルの側面断面図、図４は図３のＢ−Ｂ断面図である。この殺菌ノズル３０の構成は、エア流量調整手段以外は第１の実施形態の殺菌ノズル２０の構成と殆ど同じであるが、エア通路の配置が異なるため、ノズル本体２２がノズル本体３２に、液通路筒２３が液通路筒３３と部品番号を変えている。
この殺菌ノズル３０のエア流量調整手段は、液通路筒３３の液通路のオリフィス３３ａの下流に明けられたエア通路３３ｂが通じるノズル本体３２のエア通路３２ｂと、同心２重に設けたリング状空間３５ａを有するエア通路リング３５と、リング状空間３５ａから外部に通じるエア吸入通路３５ｂに設置した絞り部雌ネジ３５ｃと絞り調整弁３６とにより構成されている。３５ｄはエア通路リング３５に設けられたエア通路である。ノズル本体３２は、液通路の先端が絞られて開口して噴射口３２ａとなっている。その他の構成は全て第１の実施形態の殺菌ノズル２０と同様である。
【００２１】
この殺菌ノズル３０における吸い込まれるエア量の調整は、絞り調整弁３６を回してエア吸入通路３５ｂと絞り調整弁３６との隙間を調整することで行われる。
殺菌ノズル３０も第１の実施形態と同じように、殺菌剤水溶液とエアを混合したバブル状液体を容器内外に噴出し殺菌する。このとき、殺菌剤水溶液に発泡助剤と界面活性剤とが加えられていると、バブルの発生を促進し、殺菌能力を助成することができる。絞り調整弁３６を締め切れば、エアは遮断され、殺菌剤水溶液又は洗浄水はエア混合の無い状態で噴射させることができる。
（実施例）
【００２２】
図５は、クリーンルームとその室内の殺菌装置と洗浄装置のレイアウトを示す平面図で、上述した殺菌ノズル２０又は殺菌ノズル３０を備え、水平に連続回転するロータリー殺菌装置７、殺菌ノズル２０又は殺菌ノズル３０を洗浄ノズルとして用いた洗浄ホイール８、同様に殺菌ノズル２０又は殺菌ノズル３０を洗浄ノズルとして用いたロータリー洗浄装置９、ロータリー飲料充填装置１２、キャッパ１３等をクリーンルーム１内にレイアウトした図である。クリーンルーム１にはエア入り口２ａから常時クリーンエアが送り込まれ、室内を若干の正圧に保持して外部からの通常エアの侵入を防いで室内をクリーンに保っている。クリーンルーム１は隔壁３ａ、４ｂ、４ｃにより、殺菌処理室２、洗浄処理室３、飲料充填室４とに分けられ、各処理室の処理水が他の装置に飛び散らぬように、また、殺菌処理室２、洗浄処理室３は５０度以上の温度に室温調整し、飲料充填室４は充填飲料の種類によっては、低温に室温調整している。クリーンルーム１への容器コンベア５の入口２ｂ、充填済容器コンベア１４の出口４ａは２重の仕切りを設け、この仕切りの間の空間にクリーンエアを送って、ＰＥＴボトル等の容器１５の出入り時に外部からの通常エアの連れ込みを防止している。
【００２３】
殺菌処理をするとき、クリーンルーム１内の清浄エアは温度５０〜６０℃に暖められ、
容器コンベア５に１列に接して並んで載せられた空の容器１５は、入口２ｂからクリーンルーム１の殺菌処理室２内に入り、容器割り出しスクリュ１６の作用により、容器１５の間隔をスターホイール６の容器ポケットのピッチに広げ、受け渡しのタイミングを合わせる。スターホイール６に移載された容器１５は１８０度回転して倒立状態となり、倒立のまま次のロータリー殺菌装置７に移載され、ここで殺菌ノズル２０又は３０からバブル状の殺菌剤水溶液が容器１５内外に噴射される。図６は容器１５内にバブル状の殺菌剤水溶液を噴射している状態を示す図である。
【００２４】
殺菌剤水溶液バブルはミストより重く、殺菌剤水溶液の直接流れよりはずっと軽いので、大サイズの容器でも十分に隅々まで殺菌剤水溶液を行き渡らせることができ、容器１５内ではバブル状殺菌剤水溶液が比較的緩慢な早さで容器１５の内壁を流れ落ち、容器１５の外側もバブル状殺菌剤水溶液が緩慢に容器１５の外を流れ落ちる。バブル状殺菌剤水溶液は緩慢に流下するので、容器に対する殺菌剤の接液保持時間が長く、エアを含まない殺菌剤水溶液を直接噴射した場合より少ない（略半分の量の）殺菌液でも容器１５に接触し続けることができる。
【００２５】
図５に示すロータリー殺菌装置７において、角度ｍはバブル状殺菌液の噴射時間を示し、角度ｎはバブル状殺菌液が容器１５の内外に保持される時間を示している。殺菌試験によると、温度５０°Ｃ以上、好ましくは６０〜６５℃で、濃度５００ｐｐｍ以上、好ましくは１８００ｐｐｍ以上の過酢酸水溶液が容器１５に、一定時間、例えばＴ＝１５秒以上接触していれば、十分に殺菌できるという結果が得られている。前記の環境条件で、ロータリー殺菌装置７を、容器１５が角度ｍとｎを合わせた角度を時間Ｔ（１５秒）以上かかるように回動すれば、殺菌の条件を満たすことができる。
【００２６】
殺菌処理を終わった容器１５は、倒立のままロータリー殺菌装置７から洗浄ホイール８に受け渡され、ここで清浄水により、殺菌剤水溶液のバブルを洗い流し、次の洗浄装置９において完全に洗浄され、クリーンエアで水切りをする。洗浄のときはバブルを発生させなくてもよいので、殺菌ノズル２０を使用したときは、リングバルブ２５を回し、リング溝状空気室２５ａとノズル本体２２の複数のエア通路２２ｂを閉じ、殺菌ノズル３０を使用するときは、絞り調整弁３６を締め切ってエア通路３２ｂを遮断する。図７は容器１５内にエアを混入していない洗浄水を噴射している状態を示す図である。次のスターホイール１１で容器１５を１８０度回転して正立させ、ロータリー充填装置１２で飲料を充填し、キャッパ１３でキャップを被せ密封し、充填済容器コンベア１４でクリーンルーム１の外に送り出される。
【００２７】
図８は殺菌処理と洗浄処理の工程を示している。ロータリー殺菌装置７における（バブル状）殺菌剤水溶液噴射と保持の時間が１５秒、この処理と洗浄１（洗浄ホイール８の洗浄処理）のドレーンは、同じドレーン槽に回収され、真空タンクを通して殺菌剤水溶液内のバブルを除去し、殺菌剤水溶液の過酢酸濃度、発泡助剤濃度を調整した後、殺菌剤水溶液タンクに貯蔵され、再び殺菌ノズル２０又は３０によるバブル噴射殺菌に使用される。ロータリー洗浄装置９で使用した洗浄２のドレーンはドレーン槽から中和処理され、フィルターで濾過され、洗浄水タンクに貯蔵され、ロータリー洗浄装置９に送られて殺菌ノズル２０又は３０による洗浄に使用される。なお、洗浄工程としてロータリー洗浄装置を２台使用する場合、第１洗浄時間１．５秒、ドレン時間１秒、第２洗浄時間１．５秒、ドレン時間２秒の様に処理することで、更に洗浄効果を高めることができる。
【００２８】
上述の殺菌用ノズル２０（３０）を使用して飲料用ＰＥＴボトルにおける殺菌試験を行った。
試験環境条件
供試ボトル：２リットルＰＥＴボトル
殺菌剤： １８００ｐｐｍの濃度の過酢酸水溶液
殺菌時間： １５ｓｅｃ
温度： ６３℃
使用殺菌剤：上記の過酢酸水溶液にエアを混合したバブル状殺菌剤水溶液
流量： ４．１１Ｌ／ｍｉｎ
において、
殺菌性能： 供試菌 Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ が初発菌数Ｉ＝ ３．１×１０６のとき、
殺菌性能 Ｓｔｅｒｉｌｉｚｉｎｇ Ｐｏｗｏｒ＝ｌｏｇ｛Ｉ／（Ｍ Ｖ＋３Σ）｝は ６．７＜
供試菌 Ｃｈａｅｔｏｍｉｕｍ ｇｌｏｂｏｓｕｍ が初発菌数Ｉ＝ ２．４×１０６のとき、
殺菌性能は ｌｏｇ｛Ｉ／（ＭＶ＋３Σ）｝は ６．４
という成績が得られた。
【００２９】
また、上記の殺菌試験と同じ、２リットルＰＥＴボトル、１８００ｐｐｍの濃度の過酢酸水溶液、殺菌時間１５ｓｅｃ、温度６３℃で、上述の殺菌用ノズル２０（３０）によるバブル状殺菌剤水溶液使用時の流量と、従来の直射ノズルと殺菌剤水溶液の使用流量、ドレーン性を比較した（表１参照方）。表１はノズル１種類につき各５回計測した平均値を示す。
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る殺菌ノズルの側面断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る殺菌ノズルの側面断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】クリーンルームとその室内の殺菌装置と洗浄装置等のレイアウトを示す平面図である。
【図６】容器内にバブル状の殺菌剤水溶液を噴射している状態を示す図である。
【図７】容器内に洗浄水を噴射している状態を示す図である。
【図８】図５のクリーンルーム内のロータリー殺菌装置とロータリー洗浄装置の処理工程とドレーン回収工程を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３１】
１ クリーンルーム
２ 殺菌処理室
３ 洗浄処理室
４ 飲料充填室
６ スターホイール
７ ロータリー殺菌装置
８ 洗浄ホイール
９ ロータリー洗浄装置
１２ ロータリー飲料充填装置
１５ 容器
２０、３０ 殺菌ノズル
２１ ノズル下部
２２、３２ ノズル本体
２２ｂ、２３ｂ エア通路
２３、３３ 液通路筒
２３ａ、３３ａ オリフィス
２５ リングバルブ
２５ａ リング溝状空気室
３５ エア通路リング
３５ａ リング状空間
３５ｂ エア吸入通路
３６ 絞り調整弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
殺菌剤水溶液又は洗浄水の供給配管に連通し先端の通路が絞られて開口する液通路が設けられたノズル本体と、該ノズル本体の液通路に設けられた狭窄部（オリフィス）と、該狭窄部の下流に開口しノズル本体の外部に通じるエア通路と、該エア通路のエア流量を調整するエア流量調整手段と、により構成され、ノズル本体の液通路の狭窄部を流れるときの流速負圧によりノズル周囲のエアを吸い込み、前記エア流量調整手段によりエアの吸い込み量を調整して殺菌剤水溶液又は洗浄水とエアを混合したバブル状液体を、倒立容器に噴出して殺菌又は洗浄することを特徴とする容器の殺菌洗浄ノズル。
【請求項２】
請求項１に記載する容器の殺菌洗浄ノズルのエア流量調整手段は、前記ノズル本体のエア通路が設けられる位置のリング状断面において所定の角度範囲内に明けられた複数の貫通孔とした空気通路と、該ノズル本体の貫通孔を覆いノズル本体の外周に回転可能に嵌装し内周側にリング溝状空気室と該空気室と外部とを通じる空気通路とを有するリングバルブとにより構成され、リングバルブを回転させることにより前記空気室とノズル本体のエア通路数が選択されて通じることを特徴とする容器の殺菌洗浄ノズル。
【請求項３】
請求項１に記載する容器の殺菌洗浄ノズルのエア流量調整手段は、前記エア通路が通じるノズル本体の液通路と同心２重に設けたリング状空間と、該リング状空間から外部に通じるエア吸入通路に設置した絞り調整弁とにより構成されていることを特徴とする容器の殺菌洗浄ノズル。
【請求項４】
殺菌処理した清浄なエアで満たしたクリーンルーム内に搬入された倒立容器の殺菌方法において、請求項１ないし請求項３の何れかに記載する容器の殺菌洗浄ノズルを用い、ノズル本体内を流れる殺菌剤水溶液の流速負圧によりノズル周囲の清浄エアをエア流量調整手段でバブルの殺菌剤水溶液とエアの混合比を調整して吸い込み、殺菌剤水溶液とエアを混合したバブル状液体を容器に噴出し殺菌することを特徴とする容器の殺菌方法。
【請求項５】
請求項４に記載する容器の殺菌方法において、殺菌剤水溶液に適量の殺菌性に影響しない発泡助剤を加えて殺菌剤水溶液とエアを混合しバブル状殺菌剤として容器内部に満たし、容器外部を包み一定時間保持して殺菌することを特徴とする容器の殺菌方法。
【請求項６】
殺菌処理した清浄なエアで満たしたクリーンルーム内に搬入された倒立容器の洗浄方法において、請求項１ないし請求項３の何れかに記載する容器の殺菌洗浄ノズルを用い、ノズル本体内を流れる洗浄水の流速負圧によりノズル周囲の清浄エアの吸い込み量をエア流量調整手段で調整し、又は遮断し、洗浄水とエアを混合したバブル状液体又は洗浄水だけを容器に噴出し洗浄することを特徴とする容器の洗浄方法。
【請求項７】
殺菌処理した清浄なエアで満たされたクリーンルーム内に設置され、倒立容器を一定間隔に保持し連続で回動するロータリー容器搬送機構と該ロータリー容器搬送機構の容器中心線に合わせて同じ間隔ピッチに設置され同調して回動しながら所要角度範囲に殺菌剤水溶液を容器に噴出する複数の請求項１ないし請求項３の何れかに記載する容器の殺菌洗浄ノズルを備えたノズル回動機構とよりなるロータリー殺菌装置と、上記と同じクリーンルーム内に設置され、倒立容器を一定間隔に保持し連続で回動するロータリー容器搬送機構と該ロータリー容器搬送機構の容器中心線に合わせて同じ間隔ピッチに設置され同調して回動しながら洗浄水を容器内外に噴出する複数の請求項１ないし請求項３の何れかに記載する殺菌洗浄ノズルを備えたノズル回動機構とよりなるロータリー洗浄装置とで構成され、請求項４又は請求項５に記載する容器の殺菌方法、又は、請求項６に記載する容器の洗浄方法により殺菌、洗浄することを特徴とする容器の殺菌洗浄装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項３の何れかに記載する容器の殺菌洗浄ノズルを用い、請求項４又は請求項５の容器の殺菌方法により容器の殺菌をするとき、前記ノズルに温度５０℃以上で濃度５００ｐｐｍ以上の過酢酸水溶液を送り、前記ノズルにクリーンルーム内の清浄エアを吸い込んで過酢酸水溶液バブルを形成しながら容器に噴出し、容器に一定時間、過酢酸水溶液を接触保持することを特徴とする容器の殺菌方法。
【請求項１】
殺菌剤水溶液又は洗浄水の供給配管に連通し先端の通路が絞られて開口する液通路が設けられたノズル本体と、該ノズル本体の液通路に設けられた狭窄部（オリフィス）と、該狭窄部の下流に開口しノズル本体の外部に通じるエア通路と、該エア通路のエア流量を調整するエア流量調整手段と、により構成され、ノズル本体の液通路の狭窄部を流れるときの流速負圧によりノズル周囲のエアを吸い込み、前記エア流量調整手段によりエアの吸い込み量を調整して殺菌剤水溶液又は洗浄水とエアを混合したバブル状液体を、倒立容器に噴出して殺菌又は洗浄することを特徴とする容器の殺菌洗浄ノズル。
【請求項２】
請求項１に記載する容器の殺菌洗浄ノズルのエア流量調整手段は、前記ノズル本体のエア通路が設けられる位置のリング状断面において所定の角度範囲内に明けられた複数の貫通孔とした空気通路と、該ノズル本体の貫通孔を覆いノズル本体の外周に回転可能に嵌装し内周側にリング溝状空気室と該空気室と外部とを通じる空気通路とを有するリングバルブとにより構成され、リングバルブを回転させることにより前記空気室とノズル本体のエア通路数が選択されて通じることを特徴とする容器の殺菌洗浄ノズル。
【請求項３】
請求項１に記載する容器の殺菌洗浄ノズルのエア流量調整手段は、前記エア通路が通じるノズル本体の液通路と同心２重に設けたリング状空間と、該リング状空間から外部に通じるエア吸入通路に設置した絞り調整弁とにより構成されていることを特徴とする容器の殺菌洗浄ノズル。
【請求項４】
殺菌処理した清浄なエアで満たしたクリーンルーム内に搬入された倒立容器の殺菌方法において、請求項１ないし請求項３の何れかに記載する容器の殺菌洗浄ノズルを用い、ノズル本体内を流れる殺菌剤水溶液の流速負圧によりノズル周囲の清浄エアをエア流量調整手段でバブルの殺菌剤水溶液とエアの混合比を調整して吸い込み、殺菌剤水溶液とエアを混合したバブル状液体を容器に噴出し殺菌することを特徴とする容器の殺菌方法。
【請求項５】
請求項４に記載する容器の殺菌方法において、殺菌剤水溶液に適量の殺菌性に影響しない発泡助剤を加えて殺菌剤水溶液とエアを混合しバブル状殺菌剤として容器内部に満たし、容器外部を包み一定時間保持して殺菌することを特徴とする容器の殺菌方法。
【請求項６】
殺菌処理した清浄なエアで満たしたクリーンルーム内に搬入された倒立容器の洗浄方法において、請求項１ないし請求項３の何れかに記載する容器の殺菌洗浄ノズルを用い、ノズル本体内を流れる洗浄水の流速負圧によりノズル周囲の清浄エアの吸い込み量をエア流量調整手段で調整し、又は遮断し、洗浄水とエアを混合したバブル状液体又は洗浄水だけを容器に噴出し洗浄することを特徴とする容器の洗浄方法。
【請求項７】
殺菌処理した清浄なエアで満たされたクリーンルーム内に設置され、倒立容器を一定間隔に保持し連続で回動するロータリー容器搬送機構と該ロータリー容器搬送機構の容器中心線に合わせて同じ間隔ピッチに設置され同調して回動しながら所要角度範囲に殺菌剤水溶液を容器に噴出する複数の請求項１ないし請求項３の何れかに記載する容器の殺菌洗浄ノズルを備えたノズル回動機構とよりなるロータリー殺菌装置と、上記と同じクリーンルーム内に設置され、倒立容器を一定間隔に保持し連続で回動するロータリー容器搬送機構と該ロータリー容器搬送機構の容器中心線に合わせて同じ間隔ピッチに設置され同調して回動しながら洗浄水を容器内外に噴出する複数の請求項１ないし請求項３の何れかに記載する殺菌洗浄ノズルを備えたノズル回動機構とよりなるロータリー洗浄装置とで構成され、請求項４又は請求項５に記載する容器の殺菌方法、又は、請求項６に記載する容器の洗浄方法により殺菌、洗浄することを特徴とする容器の殺菌洗浄装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項３の何れかに記載する容器の殺菌洗浄ノズルを用い、請求項４又は請求項５の容器の殺菌方法により容器の殺菌をするとき、前記ノズルに温度５０℃以上で濃度５００ｐｐｍ以上の過酢酸水溶液を送り、前記ノズルにクリーンルーム内の清浄エアを吸い込んで過酢酸水溶液バブルを形成しながら容器に噴出し、容器に一定時間、過酢酸水溶液を接触保持することを特徴とする容器の殺菌方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−３２６４５５（Ｐ２００６−３２６４５５Ａ）
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１５２２５２（Ｐ２００５−１５２２５２）
【出願日】平成１７年５月２５日（２００５．５．２５）
【出願人】（５０５１９３３１３）三菱重工食品包装機械株式会社 (146)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月２５日（２００５．５．２５）
【出願人】（５０５１９３３１３）三菱重工食品包装機械株式会社 (146)
【Ｆターム（参考）】
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