容器充填システムおよび電子線殺菌ユニット
【課題】フィラ部へのオゾンの流入を抑制できると共にフィラ部の空気清浄度を確保できる容器充填システムおよび電子線殺菌ユニットを提供すること。
【解決手段】この容器充填システム１は、容器に電子線を照射して容器を殺菌処理する電子線殺菌部３４と、この電子線殺菌部３４を通過した容器に内容物を充填するフィラ部３７とを備えている。また、容器充填システム１は、電子線殺菌部３４に対して容器搬送方向下流側かつフィラ部３７に対して容器搬送方向上流側に配置されると共に電子線殺菌部３４の室圧Ｐ４よりも低い室圧Ｐ５を有する下流側チャンバ３５を備えている。
【解決手段】この容器充填システム１は、容器に電子線を照射して容器を殺菌処理する電子線殺菌部３４と、この電子線殺菌部３４を通過した容器に内容物を充填するフィラ部３７とを備えている。また、容器充填システム１は、電子線殺菌部３４に対して容器搬送方向下流側かつフィラ部３７に対して容器搬送方向上流側に配置されると共に電子線殺菌部３４の室圧Ｐ４よりも低い室圧Ｐ５を有する下流側チャンバ３５を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、容器充填システムおよび電子線殺菌ユニットに関し、さらに詳しくは、フィラ部へのオゾンの流入を抑制できると共にフィラ部の空気清浄度を確保できる容器充填システムおよび電子線殺菌ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の容器充填システムとして、例えば、清涼飲料であるお茶やミネラルウォータを無菌環境下でペットボトルに充填する無菌充填機が知られている。かかる容器充填システムは、容器に電子線を照射して容器を殺菌処理する電子線殺菌部と、この電子線殺菌部を通過した容器に内容物を充填するフィラ部とを備えている。
【０００３】
ここで、容器充填システムでは、電子線殺菌部での電子線の照射によりＸ線が発生して、空気中の酸素がオゾンに変換される。このオゾンは、内容物を酸化劣化させる要因となるため、フィラ部への流入を抑制する必要がある。
【０００４】
また、内容物のコンタミネーションを防止するために、チャンバ外からの異物や菌の進入を防止する必要がある。特に、フィラ部では、内容物を容器に充填する工程が行われるため、最も高い空気清浄度（空気中の微粒子が最も少ない状態）が要求される。
【０００５】
このような課題に関する従来の容器充填システムとして、特許文献１に記載される技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１６２６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、フィラ部へのオゾンの流入を抑制できると共にフィラ部の空気清浄度を確保できる容器充填システムおよび電子線殺菌ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、この発明にかかる容器充填システムは、容器に電子線を照射して容器を殺菌処理する電子線殺菌部と、前記電子線殺菌部を通過した容器に内容物を充填するフィラ部とを備える容器充填システムであって、前記電子線殺菌部に対して容器搬送方向下流側かつ前記フィラ部に対して容器搬送方向上流側に配置されると共に、前記電子線殺菌部の室圧および前記フィラ部の室圧よりも低い室圧を有する下流側チャンバを備えることを特徴とする。
【０００９】
この容器充填システムでは、電子線殺菌部の室圧が下流側チャンバの室圧よりも高いので、電子線殺菌部での電子線照射により発生したオゾンの一部が電子線殺菌部から下流側チャンバに流入する。一方、フィラ部の室圧が下流側チャンバの室圧よりも高いので、下流側チャンバからフィラ部へのオゾンの流入が抑制され、また、フィラ部の空気に含まれる異物がフィラ部から下流側チャンバに集められる。これにより、フィラ部へのオゾンの流入を抑制できると共にフィラ部の空気清浄度を確保できる利点がある。
【００１０】
また、この発明にかかる容器充填システムは、前記下流側チャンバ内の空気を排出する排気装置を備える。
【００１１】
この容器充填システムでは、電子線殺菌部からのオゾンやフィラ部からの異物が排気装置により下流側チャンバに集められて外部に排出される。これにより、チャンバ内のオゾンや異物を適正に回収できる利点がある。
【００１２】
また、この発明にかかる容器充填システムは、前記電子線殺菌部に対して容器搬送方向上流側に配置されると共に前記電子線殺菌部の室圧よりも低い室圧を有する上流側チャンバを備える。
【００１３】
この容器充填システムは、電子線殺菌部の室圧が上流側チャンバの室圧よりも高いので、電子線殺菌部での電子線照射により発生したオゾンの一部が電子線殺菌部から上流側チャンバに流入する。これにより、容器搬送方向下流側へのオゾンの流出が抑制される利点がある。
【００１４】
また、この発明にかかる容器充填システムは、前記上流側チャンバが前記下流側チャンバの室圧よりも低い室圧を有する。
【００１５】
この容器充填システムでは、電子線殺菌部にて発生したオゾンが、下流側チャンバよりも上流側チャンバに流入し易い。これにより、下流側チャンバよりも下流側にあるライン（特に、フィラ部）へのオゾンの流出や異物の飛散が抑制される利点がある。
【００１６】
また、この発明にかかる容器充填システムは、前記上流側チャンバおよび前記下流側チャンバが外気圧よりも高い室圧を有する。
【００１７】
この容器充填システムでは、上流側チャンバおよび下流側チャンバから室外へのオゾンの流出が抑制される利点がある。これは、電子線殺菌部の送風装置が停止したときに、特に有益である。
【００１８】
また、この発明にかかる容器充填システムは、前記電子線殺菌部の空気を除湿する除湿装置を備える。
【００１９】
この容器充填システムは、除湿装置が電子線殺菌部の空気を除湿するので、電子線照射時における硝酸の発生が抑制される利点がある。
【００２０】
また、この発明にかかる電子線殺菌ユニットは、容器に電子線を照射して容器を殺菌処理する電子線殺菌部を備える電子線殺菌ユニットであって、前記電子線殺菌部に対して容器搬送方向下流側に隣接して配置されると共に前記電子線殺菌部の室圧よりも低い室圧を有する下流側チャンバと、前記下流側チャンバ内の空気を排出する排気装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
この発明にかかる容器充填システムおよび電子線殺菌ユニットによれば、フィラ部へのオゾンの流入を抑制できると共にフィラ部の空気清浄度を確保できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、この発明の実施の形態にかかる容器充填システムを示す説明図である。
【図２】図２は、図１に記載した容器充填システムの電子線殺菌ユニットを示す説明図である。
【図３】図３は、図１に記載した容器充填システムの変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【００２４】
［容器充填システム］
図１は、この発明の実施の形態にかかる容器充填システムを示す説明図である。同図は、容器充填システム１の構成と各チャンバにおける室圧分布との関係を示している。また、図２は、図１に記載した容器充填システムの電子線殺菌ユニットを示す説明図である。同図は、電子線殺菌ユニットの内部構造を示している。
【００２５】
この容器充填システム１は、容器に内容物を充填する充填システムであり、特に、食品包装機などの食品機械に適用される。この実施の形態では、容器がペットボトルであり、内容物が飲料である場合を一例として説明する。
【００２６】
容器充填システム１は、導入ライン２１および搬出ライン２２と、供給部３１と、エアリンス部３２と、電子線殺菌部３４と、上流側チャンバ３３および下流側チャンバ３５と、ガス置換部３６と、フィラ部３７と、キャッパ部３８および搬出部３９と、複数の送風装置４１〜４３および複数の排気装置４４〜４７とを備える（図１参照）。この容器充填システム１では、容器の搬送ラインのうち供給部３１から搬出部３９までが雰囲気中の微粒子を所定の基準量以下に制御したクリーンルームとなる。
【００２７】
なお、この実施の形態では、容器の搬送方向を基準として「上流側」および「下流側」を定義する。また、電子線殺菌部３４、上流側チャンバ３３および下流側チャンバ３５を含むユニットを、電子線殺菌ユニットＵと呼ぶ。
【００２８】
導入ライン２１は、容器を搬入するラインであり、容器を成型する成型装置（図示省略）から容器を受け取って下流側に搬送する。搬出ライン２２は、容器を搬出するラインであり、搬出部３９から製品を受け取って所定の場所まで搬送する。
【００２９】
供給部３１は、スターホイールなどの搬送装置がチャンバ内に配置されて構成され（図示省略）、導入ライン２１の下流側に配置される。この供給部３１では、搬送装置が導入ライン２１から容器を受け取って下流側に供給する。
【００３０】
エアリンス部３２は、ブロア装置および搬送装置がチャンバ内に配置されて構成され（図示省略）、供給部３１の下流側に配置される。このエアリンス部３２では、搬送装置が容器を下流側に搬送し、その途中で、ブロア装置が容器にエアを吹き込んで容器内の異物を除去する。なお、この実施の形態では、搬送装置が容器を倒立させて搬送し、この倒立状態にて、ブロア装置が容器にエアを吹き込んでいる（図示省略）。
【００３１】
電子線殺菌部３４は、一対の電子線照射装置３４１、３４２と、一対の搬送装置３４３、３４４とがチャンバ３４５内に配置されて構成される（図１および図２参照）。この電子線殺菌部３４では、一対の搬送装置３４３、３４４が容器を下流側に搬送し、その途中で、一対の電子線照射装置３４１、３４２が容器に電子線を照射して容器を殺菌処理する。なお、この実施の形態では、容器の倒立状態と正立状態との双方にて、電子線による殺菌処理が行われている。具体的には、第一の搬送装置３４３が容器を倒立させた状態で搬送し、この倒立状態にて、第一の電子線照射装置３４１が容器に１度目の電子線を照射している。また、容器が第一の搬送装置３４３から第二の搬送装置３４４に受け渡されるときに倒立状態から正立状態に戻される（トランスファ機能）。そして、第二の搬送装置３４４が容器を正立させた状態で搬送し、この正立状態にて、第二の電子線照射装置３４２が容器に２度目の電子線を照射している。なお、電子線殺菌部３４のチャンバ３４５は、電子線の照射により発生するＸ線が外部に漏れるのを防止するために、遮蔽用の物質によって覆われている。なお，必ずしも電子線殺菌部３４で容器を正立状態とする必要はない。
【００３２】
上流側チャンバ３３および下流側チャンバ３５は、電子線殺菌部３４での電子線の照射により発生するＸ線を遮蔽し、また、電子線の照射により発生するオゾンを除去するためのチャンバである。上流側チャンバ３３は、搬送装置３３１がチャンバ３３２内に配置されて構成され、電子線殺菌部３４の上流側に配置される（図１および図２参照）。下流側チャンバ３５は、搬送装置３５１がチャンバ３５２内に配置されて構成され、電子線殺菌部３４の下流側に配置される。例えば、この実施の形態では、上流側チャンバ３３がエアリンス部３２と電子線殺菌部３４との間に配置されて電子線殺菌部３４に隣接している。また、下流側チャンバ３５が電子線殺菌部３４とガス置換部３６との間に配置されて電子線殺菌部３４に隣接している。
【００３３】
ガス置換部３６は、ブロア装置および搬送装置がチャンバ内に配置されて構成され（図示省略）、電子線殺菌ユニットＵ（下流側チャンバ３５）の下流側に配置される。このガス置換部３６では、搬送装置が容器を下流側に搬送し、その途中で、ブロア装置が容器に空気を吹き込んで電子線殺菌処理により発生したオゾンを容器から追い出す。なお、ガス置換部３６は、容器を水で洗浄する洗浄装置を有しても良い（図示省略）。
【００３４】
フィラ部３７は、充填装置および搬送装置がチャンバ内に配置されて構成され（図示省略）、ガス置換部３６の下流側に配置される。このフィラ部３７では、搬送装置が容器を下流側に搬送し、その途中で、充填装置が容器に内容物を充填する。
【００３５】
なお、この実施の形態では、容器が正立状態でフィラ部３７に搬送されるため、フィラ部３７に搬入される容器を正立状態にするためのトランスファ装置が省略されている（図１参照）。しかし、これに限らず、容器が倒立状態でフィラ部３７に搬送される構成では、フィラ部３７の上流側あるいはフィラ部３７の内部に、容器を正立状態にするためのトランスファ装置が配置されても良い（図示省略）。
【００３６】
キャッパ部３８は、キャッパ装置および搬送装置（図示省略）がチャンバ内に配置されて構成され、フィラ部３７の下流側に配置される。このキャッパ部３８では、搬送装置が容器を下流側に搬送し、その途中で、キャッパ装置が容器にキャップを装着する。
【００３７】
搬出部３９は、搬送装置がチャンバ内に配置されて構成され（図示省略）、キャッパ部３８の下流側に配置される。この搬出部３９では、搬送装置がキャッパ部３８から容器を受け取って下流側の搬出ライン２２に搬送する。
【００３８】
送風装置４１〜４３は、空気を送り込む装置であり、電子線殺菌部３４、フィラ部３７およびキャッパ部３８にそれぞれ設置されて、これらのチャンバ内に空気を送り込む。例えば、この実施の形態では、送風装置４１〜４３が送風機および除塵フィルタを有するファンフィルタユニットであり、無菌エアを電子線殺菌部３４、フィラ部３７およびキャッパ部３８にそれぞれ送り込んでいる。排気装置４４〜４７は、空気を排出する装置であり、供給部３１、上流側チャンバ３３、下流側チャンバ３５および搬出部３９にそれぞれ配置されて、これらのチャンバ内の空気を排出する。
【００３９】
この容器充填システム１では、まず、容器が導入ライン２１から供給部３１を介してエアリンス部３２に搬送される。このエアリンス部３２では、容器が倒立状態となり、容器にエアが吹き込まれて容器内の異物が除去される（図１参照）。次に、容器がエアリンス部３２から上流側チャンバ３３を通って電子線殺菌部３４に搬送される。この電子線殺菌部３４では、容器に電子線が照射されて容器の殺菌処理が行われる（図２参照）。次に、容器が電子線殺菌部３４から下流側チャンバ３５を通ってガス置換部３６に搬送される。ガス置換部３６では、容器に空気が吹き込まれて、電子線殺菌処理により発生したオゾンが容器から除去される。次に、容器がガス置換部３６からフィラ部３７に搬送される。フィラ部３７では、容器に内容物が充填される。次に、容器がフィラ部３７からキャッパ部３８に搬送される。キャッパ部３８では、容器にキャップが装着される。その後に、容器がキャッパ部３８から搬出部３９を介して搬出ライン２２に搬送される。
【００４０】
［各チャンバの室圧分布］
ここで、容器充填システム１では、電子線殺菌部３４での電子線の照射によりＸ線が発生して、空気中の酸素がオゾンに変換される。このオゾンは、内容物を酸化劣化させる要因となるため、フィラ部３７への流入を抑制する必要がある。
【００４１】
また、内容物のコンタミネーションを防止するために、チャンバ外からの異物や菌の進入を防止する必要がある。特に、フィラ部３７では、内容物を容器に充填する工程が行われるため、最も高い空気清浄度（空気中の微粒子が最も少ない状態）が要求される。
【００４２】
そこで、この容器充填システム１（電子線殺菌ユニットＵ）では、フィラ部３７へのオゾンの流入を抑制すると共にフィラ部３７の空気清浄度を確保するために、以下の構成が採用されている（図１および図２参照）。
【００４３】
まず、容器の搬送方向の上流側から順に、供給部３１の室圧Ｐ１、エアリンス部３２の室圧Ｐ２、上流側チャンバ３３の室圧Ｐ３、電子線殺菌部３４の室圧Ｐ４、下流側チャンバ３５の室圧Ｐ５、ガス置換部３６の室圧Ｐ６、フィラ部３７の室圧Ｐ７、キャッパ部３８の室圧Ｐ８、搬出部３９の室圧Ｐ９を定義する。これらの室圧Ｐ１〜Ｐ９は、各チャンバ内の気圧である。また、外気圧（チャンバ外の気圧）をＰ０とする。
【００４４】
このとき、各室圧Ｐ１〜Ｐ９は、Ｐ１＜Ｐ０＜Ｐ２＜Ｐ３＜Ｐ４＞Ｐ５＜Ｐ６＜Ｐ７＞Ｐ８＞Ｐ０＞Ｐ９の関係に設定される（図１参照）。例えば、この実施の形態では、送風装置４１〜４３が電子線殺菌部３４、フィラ部３７およびキャッパ部３８の各チャンバに空気を供給し、排気装置４４〜４７が供給部３１、上流側チャンバ３３、下流側チャンバ３５および搬出部３９のチャンバから空気を排出させている。また、各チャンバには、室圧を計測する圧力計（図示省略）が設置され、これらの圧力計の出力信号に基づいて送風装置４１〜４３および排気装置４４〜４７の駆動制御（送風ファン／排気ファンの出力制御あるいはエアバルブの開度制御）が行われている。これにより、各チャンバの室圧Ｐ１〜Ｐ９が上記の関係に制御されている。
【００４５】
上記の構成では、フィラ部３７の室圧Ｐ７が最も高い。これにより、フィラ部３７の空気清浄度が適性に維持される。
【００４６】
また、電子線殺菌部３４の室圧Ｐ４が下流側チャンバ３５の室圧Ｐ５よりも高い（Ｐ４＞Ｐ５）。このため、電子線照射により発生したオゾンが電子線殺菌部３４から下流側チャンバ３５に流入し易い。一方、フィラ部３７の室圧Ｐ７が下流側チャンバ３５よりも高い（Ｐ７＞Ｐ５）。このため、下流側チャンバ３５からフィラ部３７へのオゾンの流入が抑制され、また、フィラ部３７の空気に含まれる異物がフィラ部３７から下流側チャンバ３５に集まり易い。したがって、下流側チャンバ３５には、電子線殺菌部３４からのオゾンやフィラ部３７からの異物が集められる。そして、下流側チャンバ３５内のオゾンや異物が排気装置４６により室外に排出されて回収される。
【００４７】
例えば、この実施の形態では、除塵フィルタを有する送風装置４１、４２が電子線殺菌部３４およびフィラ部３７にそれぞれ設置されて各チャンバ内に無菌エアを送り込んでいる（図１および図２参照）。また、排気装置４６が下流側チャンバ３５に配置されてチャンバ３５２内から空気を排出している。そして、送風装置４１、４２および排気装置４６が駆動制御されることにより、電子線殺菌部３４の室圧Ｐ４とフィラ部３７の室圧Ｐ７と下流側チャンバ３５の室圧Ｐ５とがＰ４＞Ｐ５＜Ｐ７の関係に制御されている。
【００４８】
なお、電子線殺菌部３４の室圧Ｐ４と下流側チャンバ３５の室圧Ｐ５とは、２［Ｐａ］≦（Ｐ４−Ｐ５）≦１００［Ｐａ］の関係を有することが好ましい。これにより、電子線殺菌部３４にて発生したオゾンが下流側チャンバ３５に適正に回収される。また、下流側チャンバ３５の室圧Ｐ５とフィラ部３７の室圧Ｐ７とは、２［Ｐａ］≦（Ｐ７−Ｐ５）≦１００［Ｐａ］の関係を有することが好ましい。これにより、下流側チャンバ３５からフィラ部３７へのオゾンの流出が抑制される。
【００４９】
また、電子線殺菌部３４の室圧Ｐ４が上流側チャンバ３３の室圧Ｐ３よりも高い（Ｐ４＞Ｐ３）。このため、電子線照射により発生したオゾンの一部が電子線殺菌部３４から上流側チャンバ３３に流入して集められる。そして、上流側チャンバ３３内のオゾンが排気装置４５により室外に排出されて回収される。
【００５０】
また、上流側チャンバ３３の室圧Ｐ３が下流側チャンバ３５の室圧Ｐ５よりも低い（Ｐ３＜Ｐ５）。ここで、上流側チャンバ３３の室圧Ｐ３と下流側チャンバ３５の室圧Ｐ５との差ΔＰは、１［Ｐａ］≦ΔＰ≦１００［Ｐａ］の範囲にあることが好ましい。これにより、電子線殺菌部３４にて発生したオゾンが、下流側チャンバ３５よりも上流側チャンバ３３に流入し易くなる。
【００５１】
また、上流側チャンバ３３の室圧Ｐ３および下流側チャンバ３５の室圧Ｐ５が外気圧Ｐ０よりも高い（Ｐ０＜Ｐ３＜Ｐ５）。ここで、上流側チャンバ３３の室圧Ｐ３と外気圧Ｐ０との差（Ｐ３−Ｐ５）は、１［Ｐａ］≦（Ｐ３−Ｐ５）≦１００［Ｐａ］の範囲にあることが好ましい。これにより、上流側チャンバ３３および下流側チャンバ３５から室外へのオゾンの流出が抑制される。
【００５２】
例えば、この実施の形態では、上流側チャンバ３３および下流側チャンバ３５が電子線殺菌部３４を挟み込むように隣接して配置されている。これにより、電子線殺菌部３４からのオゾンが上流側チャンバ３３および下流側チャンバ３５にて効率的に回収されている。また、上流側チャンバ３３および下流側チャンバ３５の配置によって、電子線殺菌部３４の出入口（チャンバ３４５の容器搬送用出入口）からのＸ線の漏洩が抑制されている。また、上流側チャンバ３３の入口（容器搬送方向上流側の開口部）および下流側チャンバ３５の出口（容器搬送方向下流側の開口部）が、他のチャンバの出入口（例えば、フィラ部３７の容器搬送用の出入口）よりも小さくなっている。これにより、上流側チャンバ３３および下流側チャンバ３５から外部へのオゾンの流出あるいはＸ線の漏洩が抑制されている。
【００５３】
なお、この実施の形態では、エアリンス部３２が供給部３１と電子線殺菌ユニットＵ（上流側チャンバ３３）との間に配置されている（図１参照）。かかる構成は、エアリンスによって容器から除去された異物を上流側チャンバ３３にて回収できる点で、好ましい。これにより、無菌領域となる電子線殺菌部３４の前段階にて、異物を回収できる。
【００５４】
しかし、これに限らず、エアリンス部３２が電子線殺菌ユニットＵ（下流側チャンバ３５）とガス置換部３６との間に配置されても良い（図３参照）。かかる構成では、各室圧Ｐ１〜Ｐ９が、Ｐ１＜Ｐ０＜Ｐ３＜Ｐ４＞Ｐ５＜Ｐ２＜Ｐ６＜Ｐ７＞Ｐ８＞Ｐ０＞Ｐ９の関係に設定される。
【００５５】
また、この実施の形態では、フィラ部３７に１台の送風装置４２が配置されている（図１参照）。しかし、これに限らず、フィラ部３７には、複数台の送風装置が配置されることが好ましい。かかる構成では、一つの送風装置が故障した場合にも、他の送風装置によりフィラ部３７の室圧Ｐ７を確保できる。これにより、フィラ部３７の空気清浄度を適正に維持できる。
【００５６】
また、この実施の形態では、供給部３１および搬出部３９が他のチャンバよりも低い室圧Ｐ１、Ｐ９を有している。また、排気装置４４、４７が各チャンバ内から供給部３１および搬出部３９に流入したオゾンあるいは異物を排出して回収している。このとき、供給部３１および搬出部３９が外気圧Ｐ０よりも低いので、回収されたオゾンあるいは異物が供給部３１および搬出部３９から外部に流出する事態が防止されている。これにより、容器充填システム１の環境性が高められている。
【００５７】
また、この実施の形態では、電子線殺菌部３４に空気を送り込む送風装置４１と、この送風装置４１に供給される空気を除湿する除湿装置４８とが設置されている（図２参照）。これにより、電子線殺菌部３４における硝酸の発生が抑制されている。特に、送風装置４１が除塵フィルタを有し、除湿装置４８が送風装置４１に対して空気流れの上流側に配置されることにより、電子線殺菌部３４には、無菌かつ除湿された空気が供給されている。なお、除湿装置４８としては、例えば、クーラーが採用され得る。
【００５８】
なお、この容器充填システム１では、送風装置４１に供給される空気を不活性ガス化処理するガス処理装置が配置されても良い（図示省略）。これにより、電子線殺菌部３４におけるオゾンの発生がより効果的に抑制される。
【００５９】
また、この容器充填システム１では、例えば、電子線殺菌部３４のチャンバ３４５内の冷却、電子線を照射する電子銃の冷却、容器を把持するハンドリング装置の冷却などを行う冷却装置が設置されても良い（図示省略）。かかる冷却装置の配置により、電子線殺菌部３４内の温度を適正化（例えば、６５［℃］以下に）できる。なお、かかる冷却装置としては、例えば、上記の除湿装置４８が兼用され得る。
【００６０】
［効果］
以上説明したように、この容器充填システム１は、電子線殺菌部３４に対して容器搬送方向下流側かつフィラ部３７に対して容器搬送方向上流側に配置されると共に電子線殺菌部３４の室圧Ｐ４よりも低い室圧Ｐ５を有する下流側チャンバ３５を備える（図１および図２参照）。かかる構成では、（１）電子線殺菌部３４の室圧Ｐ４が下流側チャンバ３５の室圧Ｐ５よりも高いので、電子線殺菌部３４での電子線照射により発生したオゾンの一部が電子線殺菌部３４から下流側チャンバ３５に流入する。一方、（２）フィラ部３７の室圧Ｐ７が下流側チャンバ３５の室圧Ｐ５よりも高いので、下流側チャンバ３５からフィラ部３７へのオゾンの流入が抑制され、また、フィラ部３７の空気に含まれる異物がフィラ部３７から下流側チャンバ３５に集められる。これにより、（１）フィラ部３７へのオゾンの流入を抑制し、また、（２）フィラ部３７の空気清浄度を確保できる利点がある。
【００６１】
また、この容器充填システム１は、下流側チャンバ３５内の空気を排出する排気装置４６を備える（図１および図２参照）。かかる構成では、電子線殺菌部３４からのオゾンやフィラ部３７からの異物が排気装置４６により下流側チャンバ３５に集められて外部に排出される。これにより、チャンバ内のオゾンや異物を適正に回収できる利点がある。
【００６２】
また、この容器充填システム１は、電子線殺菌部３４に対して容器搬送方向上流側に配置されると共に電子線殺菌部３４の室圧Ｐ４よりも低い室圧Ｐ３を有する上流側チャンバ３３を備える（図１および図２参照）。かかる構成では、電子線殺菌部３４の室圧Ｐ４が上流側チャンバ３３の室圧Ｐ３よりも高いので、電子線殺菌部３４での電子線照射により発生したオゾンの一部が電子線殺菌部３４から上流側チャンバ３３に流入する。これにより、容器搬送方向下流側へのオゾンの流出が抑制される利点がある。
【００６３】
また、この容器充填システム１では、上流側チャンバ３３が下流側チャンバ３５の室圧Ｐ５よりも低い室圧Ｐ３を有する（Ｐ３＜Ｐ５）。かかる構成では、電子線殺菌部３４にて発生したオゾンが、下流側チャンバ３５よりも上流側チャンバ３３に流入し易い。これにより、下流側チャンバ３５よりも下流側にあるライン（特に、フィラ部３７）へのオゾンの流出や異物の飛散が抑制される利点がある。
【００６４】
また、この容器充填システム１では、上流側チャンバ３３および下流側チャンバ３５が外気圧Ｐ０よりも高い室圧Ｐ５を有する（Ｐ０＜Ｐ３＜Ｐ５）。これにより、上流側チャンバ３３および下流側チャンバ３５から室外へのオゾンの流出が抑制される利点がある。これは、電子線殺菌部３４の送風装置４１が停止したときに、特に有益である。
【００６５】
また、この容器充填システム１は、電子線殺菌部３４の空気を除湿する除湿装置４８を備える（図２参照）。かかる構成では、除湿装置４８が電子線殺菌部３４の空気を除湿するので、電子線照射時における硝酸の発生が抑制される利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上のように、この発明にかかる容器充填システムおよび電子線殺菌ユニットは、フィラ部へのオゾンの流入を抑制できると共にフィラ部の空気清浄度を確保できる点で有用である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 容器充填システム
２１ 導入ライン
２２ 搬出ライン
３１ 供給部
３２ エアリンス部
３３ 上流側チャンバ
３３１ 搬送装置
３３２ チャンバ
３４ 電子線殺菌部
３４１、３４２ 電子線照射装置
３４３、３４４ 搬送装置
３４５ チャンバ
３５ 下流側チャンバ
３５１ 搬送装置
３５２ チャンバ
３６ ガス置換部
３７ フィラ部
３８ キャッパ部
３９ 搬出部
４１〜４３ 送風装置
４４〜４７ 排気装置
４８ 除湿装置
Ｕ 電子線殺菌ユニット
【技術分野】
【０００１】
この発明は、容器充填システムおよび電子線殺菌ユニットに関し、さらに詳しくは、フィラ部へのオゾンの流入を抑制できると共にフィラ部の空気清浄度を確保できる容器充填システムおよび電子線殺菌ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の容器充填システムとして、例えば、清涼飲料であるお茶やミネラルウォータを無菌環境下でペットボトルに充填する無菌充填機が知られている。かかる容器充填システムは、容器に電子線を照射して容器を殺菌処理する電子線殺菌部と、この電子線殺菌部を通過した容器に内容物を充填するフィラ部とを備えている。
【０００３】
ここで、容器充填システムでは、電子線殺菌部での電子線の照射によりＸ線が発生して、空気中の酸素がオゾンに変換される。このオゾンは、内容物を酸化劣化させる要因となるため、フィラ部への流入を抑制する必要がある。
【０００４】
また、内容物のコンタミネーションを防止するために、チャンバ外からの異物や菌の進入を防止する必要がある。特に、フィラ部では、内容物を容器に充填する工程が行われるため、最も高い空気清浄度（空気中の微粒子が最も少ない状態）が要求される。
【０００５】
このような課題に関する従来の容器充填システムとして、特許文献１に記載される技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１６２６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、フィラ部へのオゾンの流入を抑制できると共にフィラ部の空気清浄度を確保できる容器充填システムおよび電子線殺菌ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、この発明にかかる容器充填システムは、容器に電子線を照射して容器を殺菌処理する電子線殺菌部と、前記電子線殺菌部を通過した容器に内容物を充填するフィラ部とを備える容器充填システムであって、前記電子線殺菌部に対して容器搬送方向下流側かつ前記フィラ部に対して容器搬送方向上流側に配置されると共に、前記電子線殺菌部の室圧および前記フィラ部の室圧よりも低い室圧を有する下流側チャンバを備えることを特徴とする。
【０００９】
この容器充填システムでは、電子線殺菌部の室圧が下流側チャンバの室圧よりも高いので、電子線殺菌部での電子線照射により発生したオゾンの一部が電子線殺菌部から下流側チャンバに流入する。一方、フィラ部の室圧が下流側チャンバの室圧よりも高いので、下流側チャンバからフィラ部へのオゾンの流入が抑制され、また、フィラ部の空気に含まれる異物がフィラ部から下流側チャンバに集められる。これにより、フィラ部へのオゾンの流入を抑制できると共にフィラ部の空気清浄度を確保できる利点がある。
【００１０】
また、この発明にかかる容器充填システムは、前記下流側チャンバ内の空気を排出する排気装置を備える。
【００１１】
この容器充填システムでは、電子線殺菌部からのオゾンやフィラ部からの異物が排気装置により下流側チャンバに集められて外部に排出される。これにより、チャンバ内のオゾンや異物を適正に回収できる利点がある。
【００１２】
また、この発明にかかる容器充填システムは、前記電子線殺菌部に対して容器搬送方向上流側に配置されると共に前記電子線殺菌部の室圧よりも低い室圧を有する上流側チャンバを備える。
【００１３】
この容器充填システムは、電子線殺菌部の室圧が上流側チャンバの室圧よりも高いので、電子線殺菌部での電子線照射により発生したオゾンの一部が電子線殺菌部から上流側チャンバに流入する。これにより、容器搬送方向下流側へのオゾンの流出が抑制される利点がある。
【００１４】
また、この発明にかかる容器充填システムは、前記上流側チャンバが前記下流側チャンバの室圧よりも低い室圧を有する。
【００１５】
この容器充填システムでは、電子線殺菌部にて発生したオゾンが、下流側チャンバよりも上流側チャンバに流入し易い。これにより、下流側チャンバよりも下流側にあるライン（特に、フィラ部）へのオゾンの流出や異物の飛散が抑制される利点がある。
【００１６】
また、この発明にかかる容器充填システムは、前記上流側チャンバおよび前記下流側チャンバが外気圧よりも高い室圧を有する。
【００１７】
この容器充填システムでは、上流側チャンバおよび下流側チャンバから室外へのオゾンの流出が抑制される利点がある。これは、電子線殺菌部の送風装置が停止したときに、特に有益である。
【００１８】
また、この発明にかかる容器充填システムは、前記電子線殺菌部の空気を除湿する除湿装置を備える。
【００１９】
この容器充填システムは、除湿装置が電子線殺菌部の空気を除湿するので、電子線照射時における硝酸の発生が抑制される利点がある。
【００２０】
また、この発明にかかる電子線殺菌ユニットは、容器に電子線を照射して容器を殺菌処理する電子線殺菌部を備える電子線殺菌ユニットであって、前記電子線殺菌部に対して容器搬送方向下流側に隣接して配置されると共に前記電子線殺菌部の室圧よりも低い室圧を有する下流側チャンバと、前記下流側チャンバ内の空気を排出する排気装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
この発明にかかる容器充填システムおよび電子線殺菌ユニットによれば、フィラ部へのオゾンの流入を抑制できると共にフィラ部の空気清浄度を確保できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、この発明の実施の形態にかかる容器充填システムを示す説明図である。
【図２】図２は、図１に記載した容器充填システムの電子線殺菌ユニットを示す説明図である。
【図３】図３は、図１に記載した容器充填システムの変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【００２４】
［容器充填システム］
図１は、この発明の実施の形態にかかる容器充填システムを示す説明図である。同図は、容器充填システム１の構成と各チャンバにおける室圧分布との関係を示している。また、図２は、図１に記載した容器充填システムの電子線殺菌ユニットを示す説明図である。同図は、電子線殺菌ユニットの内部構造を示している。
【００２５】
この容器充填システム１は、容器に内容物を充填する充填システムであり、特に、食品包装機などの食品機械に適用される。この実施の形態では、容器がペットボトルであり、内容物が飲料である場合を一例として説明する。
【００２６】
容器充填システム１は、導入ライン２１および搬出ライン２２と、供給部３１と、エアリンス部３２と、電子線殺菌部３４と、上流側チャンバ３３および下流側チャンバ３５と、ガス置換部３６と、フィラ部３７と、キャッパ部３８および搬出部３９と、複数の送風装置４１〜４３および複数の排気装置４４〜４７とを備える（図１参照）。この容器充填システム１では、容器の搬送ラインのうち供給部３１から搬出部３９までが雰囲気中の微粒子を所定の基準量以下に制御したクリーンルームとなる。
【００２７】
なお、この実施の形態では、容器の搬送方向を基準として「上流側」および「下流側」を定義する。また、電子線殺菌部３４、上流側チャンバ３３および下流側チャンバ３５を含むユニットを、電子線殺菌ユニットＵと呼ぶ。
【００２８】
導入ライン２１は、容器を搬入するラインであり、容器を成型する成型装置（図示省略）から容器を受け取って下流側に搬送する。搬出ライン２２は、容器を搬出するラインであり、搬出部３９から製品を受け取って所定の場所まで搬送する。
【００２９】
供給部３１は、スターホイールなどの搬送装置がチャンバ内に配置されて構成され（図示省略）、導入ライン２１の下流側に配置される。この供給部３１では、搬送装置が導入ライン２１から容器を受け取って下流側に供給する。
【００３０】
エアリンス部３２は、ブロア装置および搬送装置がチャンバ内に配置されて構成され（図示省略）、供給部３１の下流側に配置される。このエアリンス部３２では、搬送装置が容器を下流側に搬送し、その途中で、ブロア装置が容器にエアを吹き込んで容器内の異物を除去する。なお、この実施の形態では、搬送装置が容器を倒立させて搬送し、この倒立状態にて、ブロア装置が容器にエアを吹き込んでいる（図示省略）。
【００３１】
電子線殺菌部３４は、一対の電子線照射装置３４１、３４２と、一対の搬送装置３４３、３４４とがチャンバ３４５内に配置されて構成される（図１および図２参照）。この電子線殺菌部３４では、一対の搬送装置３４３、３４４が容器を下流側に搬送し、その途中で、一対の電子線照射装置３４１、３４２が容器に電子線を照射して容器を殺菌処理する。なお、この実施の形態では、容器の倒立状態と正立状態との双方にて、電子線による殺菌処理が行われている。具体的には、第一の搬送装置３４３が容器を倒立させた状態で搬送し、この倒立状態にて、第一の電子線照射装置３４１が容器に１度目の電子線を照射している。また、容器が第一の搬送装置３４３から第二の搬送装置３４４に受け渡されるときに倒立状態から正立状態に戻される（トランスファ機能）。そして、第二の搬送装置３４４が容器を正立させた状態で搬送し、この正立状態にて、第二の電子線照射装置３４２が容器に２度目の電子線を照射している。なお、電子線殺菌部３４のチャンバ３４５は、電子線の照射により発生するＸ線が外部に漏れるのを防止するために、遮蔽用の物質によって覆われている。なお，必ずしも電子線殺菌部３４で容器を正立状態とする必要はない。
【００３２】
上流側チャンバ３３および下流側チャンバ３５は、電子線殺菌部３４での電子線の照射により発生するＸ線を遮蔽し、また、電子線の照射により発生するオゾンを除去するためのチャンバである。上流側チャンバ３３は、搬送装置３３１がチャンバ３３２内に配置されて構成され、電子線殺菌部３４の上流側に配置される（図１および図２参照）。下流側チャンバ３５は、搬送装置３５１がチャンバ３５２内に配置されて構成され、電子線殺菌部３４の下流側に配置される。例えば、この実施の形態では、上流側チャンバ３３がエアリンス部３２と電子線殺菌部３４との間に配置されて電子線殺菌部３４に隣接している。また、下流側チャンバ３５が電子線殺菌部３４とガス置換部３６との間に配置されて電子線殺菌部３４に隣接している。
【００３３】
ガス置換部３６は、ブロア装置および搬送装置がチャンバ内に配置されて構成され（図示省略）、電子線殺菌ユニットＵ（下流側チャンバ３５）の下流側に配置される。このガス置換部３６では、搬送装置が容器を下流側に搬送し、その途中で、ブロア装置が容器に空気を吹き込んで電子線殺菌処理により発生したオゾンを容器から追い出す。なお、ガス置換部３６は、容器を水で洗浄する洗浄装置を有しても良い（図示省略）。
【００３４】
フィラ部３７は、充填装置および搬送装置がチャンバ内に配置されて構成され（図示省略）、ガス置換部３６の下流側に配置される。このフィラ部３７では、搬送装置が容器を下流側に搬送し、その途中で、充填装置が容器に内容物を充填する。
【００３５】
なお、この実施の形態では、容器が正立状態でフィラ部３７に搬送されるため、フィラ部３７に搬入される容器を正立状態にするためのトランスファ装置が省略されている（図１参照）。しかし、これに限らず、容器が倒立状態でフィラ部３７に搬送される構成では、フィラ部３７の上流側あるいはフィラ部３７の内部に、容器を正立状態にするためのトランスファ装置が配置されても良い（図示省略）。
【００３６】
キャッパ部３８は、キャッパ装置および搬送装置（図示省略）がチャンバ内に配置されて構成され、フィラ部３７の下流側に配置される。このキャッパ部３８では、搬送装置が容器を下流側に搬送し、その途中で、キャッパ装置が容器にキャップを装着する。
【００３７】
搬出部３９は、搬送装置がチャンバ内に配置されて構成され（図示省略）、キャッパ部３８の下流側に配置される。この搬出部３９では、搬送装置がキャッパ部３８から容器を受け取って下流側の搬出ライン２２に搬送する。
【００３８】
送風装置４１〜４３は、空気を送り込む装置であり、電子線殺菌部３４、フィラ部３７およびキャッパ部３８にそれぞれ設置されて、これらのチャンバ内に空気を送り込む。例えば、この実施の形態では、送風装置４１〜４３が送風機および除塵フィルタを有するファンフィルタユニットであり、無菌エアを電子線殺菌部３４、フィラ部３７およびキャッパ部３８にそれぞれ送り込んでいる。排気装置４４〜４７は、空気を排出する装置であり、供給部３１、上流側チャンバ３３、下流側チャンバ３５および搬出部３９にそれぞれ配置されて、これらのチャンバ内の空気を排出する。
【００３９】
この容器充填システム１では、まず、容器が導入ライン２１から供給部３１を介してエアリンス部３２に搬送される。このエアリンス部３２では、容器が倒立状態となり、容器にエアが吹き込まれて容器内の異物が除去される（図１参照）。次に、容器がエアリンス部３２から上流側チャンバ３３を通って電子線殺菌部３４に搬送される。この電子線殺菌部３４では、容器に電子線が照射されて容器の殺菌処理が行われる（図２参照）。次に、容器が電子線殺菌部３４から下流側チャンバ３５を通ってガス置換部３６に搬送される。ガス置換部３６では、容器に空気が吹き込まれて、電子線殺菌処理により発生したオゾンが容器から除去される。次に、容器がガス置換部３６からフィラ部３７に搬送される。フィラ部３７では、容器に内容物が充填される。次に、容器がフィラ部３７からキャッパ部３８に搬送される。キャッパ部３８では、容器にキャップが装着される。その後に、容器がキャッパ部３８から搬出部３９を介して搬出ライン２２に搬送される。
【００４０】
［各チャンバの室圧分布］
ここで、容器充填システム１では、電子線殺菌部３４での電子線の照射によりＸ線が発生して、空気中の酸素がオゾンに変換される。このオゾンは、内容物を酸化劣化させる要因となるため、フィラ部３７への流入を抑制する必要がある。
【００４１】
また、内容物のコンタミネーションを防止するために、チャンバ外からの異物や菌の進入を防止する必要がある。特に、フィラ部３７では、内容物を容器に充填する工程が行われるため、最も高い空気清浄度（空気中の微粒子が最も少ない状態）が要求される。
【００４２】
そこで、この容器充填システム１（電子線殺菌ユニットＵ）では、フィラ部３７へのオゾンの流入を抑制すると共にフィラ部３７の空気清浄度を確保するために、以下の構成が採用されている（図１および図２参照）。
【００４３】
まず、容器の搬送方向の上流側から順に、供給部３１の室圧Ｐ１、エアリンス部３２の室圧Ｐ２、上流側チャンバ３３の室圧Ｐ３、電子線殺菌部３４の室圧Ｐ４、下流側チャンバ３５の室圧Ｐ５、ガス置換部３６の室圧Ｐ６、フィラ部３７の室圧Ｐ７、キャッパ部３８の室圧Ｐ８、搬出部３９の室圧Ｐ９を定義する。これらの室圧Ｐ１〜Ｐ９は、各チャンバ内の気圧である。また、外気圧（チャンバ外の気圧）をＰ０とする。
【００４４】
このとき、各室圧Ｐ１〜Ｐ９は、Ｐ１＜Ｐ０＜Ｐ２＜Ｐ３＜Ｐ４＞Ｐ５＜Ｐ６＜Ｐ７＞Ｐ８＞Ｐ０＞Ｐ９の関係に設定される（図１参照）。例えば、この実施の形態では、送風装置４１〜４３が電子線殺菌部３４、フィラ部３７およびキャッパ部３８の各チャンバに空気を供給し、排気装置４４〜４７が供給部３１、上流側チャンバ３３、下流側チャンバ３５および搬出部３９のチャンバから空気を排出させている。また、各チャンバには、室圧を計測する圧力計（図示省略）が設置され、これらの圧力計の出力信号に基づいて送風装置４１〜４３および排気装置４４〜４７の駆動制御（送風ファン／排気ファンの出力制御あるいはエアバルブの開度制御）が行われている。これにより、各チャンバの室圧Ｐ１〜Ｐ９が上記の関係に制御されている。
【００４５】
上記の構成では、フィラ部３７の室圧Ｐ７が最も高い。これにより、フィラ部３７の空気清浄度が適性に維持される。
【００４６】
また、電子線殺菌部３４の室圧Ｐ４が下流側チャンバ３５の室圧Ｐ５よりも高い（Ｐ４＞Ｐ５）。このため、電子線照射により発生したオゾンが電子線殺菌部３４から下流側チャンバ３５に流入し易い。一方、フィラ部３７の室圧Ｐ７が下流側チャンバ３５よりも高い（Ｐ７＞Ｐ５）。このため、下流側チャンバ３５からフィラ部３７へのオゾンの流入が抑制され、また、フィラ部３７の空気に含まれる異物がフィラ部３７から下流側チャンバ３５に集まり易い。したがって、下流側チャンバ３５には、電子線殺菌部３４からのオゾンやフィラ部３７からの異物が集められる。そして、下流側チャンバ３５内のオゾンや異物が排気装置４６により室外に排出されて回収される。
【００４７】
例えば、この実施の形態では、除塵フィルタを有する送風装置４１、４２が電子線殺菌部３４およびフィラ部３７にそれぞれ設置されて各チャンバ内に無菌エアを送り込んでいる（図１および図２参照）。また、排気装置４６が下流側チャンバ３５に配置されてチャンバ３５２内から空気を排出している。そして、送風装置４１、４２および排気装置４６が駆動制御されることにより、電子線殺菌部３４の室圧Ｐ４とフィラ部３７の室圧Ｐ７と下流側チャンバ３５の室圧Ｐ５とがＰ４＞Ｐ５＜Ｐ７の関係に制御されている。
【００４８】
なお、電子線殺菌部３４の室圧Ｐ４と下流側チャンバ３５の室圧Ｐ５とは、２［Ｐａ］≦（Ｐ４−Ｐ５）≦１００［Ｐａ］の関係を有することが好ましい。これにより、電子線殺菌部３４にて発生したオゾンが下流側チャンバ３５に適正に回収される。また、下流側チャンバ３５の室圧Ｐ５とフィラ部３７の室圧Ｐ７とは、２［Ｐａ］≦（Ｐ７−Ｐ５）≦１００［Ｐａ］の関係を有することが好ましい。これにより、下流側チャンバ３５からフィラ部３７へのオゾンの流出が抑制される。
【００４９】
また、電子線殺菌部３４の室圧Ｐ４が上流側チャンバ３３の室圧Ｐ３よりも高い（Ｐ４＞Ｐ３）。このため、電子線照射により発生したオゾンの一部が電子線殺菌部３４から上流側チャンバ３３に流入して集められる。そして、上流側チャンバ３３内のオゾンが排気装置４５により室外に排出されて回収される。
【００５０】
また、上流側チャンバ３３の室圧Ｐ３が下流側チャンバ３５の室圧Ｐ５よりも低い（Ｐ３＜Ｐ５）。ここで、上流側チャンバ３３の室圧Ｐ３と下流側チャンバ３５の室圧Ｐ５との差ΔＰは、１［Ｐａ］≦ΔＰ≦１００［Ｐａ］の範囲にあることが好ましい。これにより、電子線殺菌部３４にて発生したオゾンが、下流側チャンバ３５よりも上流側チャンバ３３に流入し易くなる。
【００５１】
また、上流側チャンバ３３の室圧Ｐ３および下流側チャンバ３５の室圧Ｐ５が外気圧Ｐ０よりも高い（Ｐ０＜Ｐ３＜Ｐ５）。ここで、上流側チャンバ３３の室圧Ｐ３と外気圧Ｐ０との差（Ｐ３−Ｐ５）は、１［Ｐａ］≦（Ｐ３−Ｐ５）≦１００［Ｐａ］の範囲にあることが好ましい。これにより、上流側チャンバ３３および下流側チャンバ３５から室外へのオゾンの流出が抑制される。
【００５２】
例えば、この実施の形態では、上流側チャンバ３３および下流側チャンバ３５が電子線殺菌部３４を挟み込むように隣接して配置されている。これにより、電子線殺菌部３４からのオゾンが上流側チャンバ３３および下流側チャンバ３５にて効率的に回収されている。また、上流側チャンバ３３および下流側チャンバ３５の配置によって、電子線殺菌部３４の出入口（チャンバ３４５の容器搬送用出入口）からのＸ線の漏洩が抑制されている。また、上流側チャンバ３３の入口（容器搬送方向上流側の開口部）および下流側チャンバ３５の出口（容器搬送方向下流側の開口部）が、他のチャンバの出入口（例えば、フィラ部３７の容器搬送用の出入口）よりも小さくなっている。これにより、上流側チャンバ３３および下流側チャンバ３５から外部へのオゾンの流出あるいはＸ線の漏洩が抑制されている。
【００５３】
なお、この実施の形態では、エアリンス部３２が供給部３１と電子線殺菌ユニットＵ（上流側チャンバ３３）との間に配置されている（図１参照）。かかる構成は、エアリンスによって容器から除去された異物を上流側チャンバ３３にて回収できる点で、好ましい。これにより、無菌領域となる電子線殺菌部３４の前段階にて、異物を回収できる。
【００５４】
しかし、これに限らず、エアリンス部３２が電子線殺菌ユニットＵ（下流側チャンバ３５）とガス置換部３６との間に配置されても良い（図３参照）。かかる構成では、各室圧Ｐ１〜Ｐ９が、Ｐ１＜Ｐ０＜Ｐ３＜Ｐ４＞Ｐ５＜Ｐ２＜Ｐ６＜Ｐ７＞Ｐ８＞Ｐ０＞Ｐ９の関係に設定される。
【００５５】
また、この実施の形態では、フィラ部３７に１台の送風装置４２が配置されている（図１参照）。しかし、これに限らず、フィラ部３７には、複数台の送風装置が配置されることが好ましい。かかる構成では、一つの送風装置が故障した場合にも、他の送風装置によりフィラ部３７の室圧Ｐ７を確保できる。これにより、フィラ部３７の空気清浄度を適正に維持できる。
【００５６】
また、この実施の形態では、供給部３１および搬出部３９が他のチャンバよりも低い室圧Ｐ１、Ｐ９を有している。また、排気装置４４、４７が各チャンバ内から供給部３１および搬出部３９に流入したオゾンあるいは異物を排出して回収している。このとき、供給部３１および搬出部３９が外気圧Ｐ０よりも低いので、回収されたオゾンあるいは異物が供給部３１および搬出部３９から外部に流出する事態が防止されている。これにより、容器充填システム１の環境性が高められている。
【００５７】
また、この実施の形態では、電子線殺菌部３４に空気を送り込む送風装置４１と、この送風装置４１に供給される空気を除湿する除湿装置４８とが設置されている（図２参照）。これにより、電子線殺菌部３４における硝酸の発生が抑制されている。特に、送風装置４１が除塵フィルタを有し、除湿装置４８が送風装置４１に対して空気流れの上流側に配置されることにより、電子線殺菌部３４には、無菌かつ除湿された空気が供給されている。なお、除湿装置４８としては、例えば、クーラーが採用され得る。
【００５８】
なお、この容器充填システム１では、送風装置４１に供給される空気を不活性ガス化処理するガス処理装置が配置されても良い（図示省略）。これにより、電子線殺菌部３４におけるオゾンの発生がより効果的に抑制される。
【００５９】
また、この容器充填システム１では、例えば、電子線殺菌部３４のチャンバ３４５内の冷却、電子線を照射する電子銃の冷却、容器を把持するハンドリング装置の冷却などを行う冷却装置が設置されても良い（図示省略）。かかる冷却装置の配置により、電子線殺菌部３４内の温度を適正化（例えば、６５［℃］以下に）できる。なお、かかる冷却装置としては、例えば、上記の除湿装置４８が兼用され得る。
【００６０】
［効果］
以上説明したように、この容器充填システム１は、電子線殺菌部３４に対して容器搬送方向下流側かつフィラ部３７に対して容器搬送方向上流側に配置されると共に電子線殺菌部３４の室圧Ｐ４よりも低い室圧Ｐ５を有する下流側チャンバ３５を備える（図１および図２参照）。かかる構成では、（１）電子線殺菌部３４の室圧Ｐ４が下流側チャンバ３５の室圧Ｐ５よりも高いので、電子線殺菌部３４での電子線照射により発生したオゾンの一部が電子線殺菌部３４から下流側チャンバ３５に流入する。一方、（２）フィラ部３７の室圧Ｐ７が下流側チャンバ３５の室圧Ｐ５よりも高いので、下流側チャンバ３５からフィラ部３７へのオゾンの流入が抑制され、また、フィラ部３７の空気に含まれる異物がフィラ部３７から下流側チャンバ３５に集められる。これにより、（１）フィラ部３７へのオゾンの流入を抑制し、また、（２）フィラ部３７の空気清浄度を確保できる利点がある。
【００６１】
また、この容器充填システム１は、下流側チャンバ３５内の空気を排出する排気装置４６を備える（図１および図２参照）。かかる構成では、電子線殺菌部３４からのオゾンやフィラ部３７からの異物が排気装置４６により下流側チャンバ３５に集められて外部に排出される。これにより、チャンバ内のオゾンや異物を適正に回収できる利点がある。
【００６２】
また、この容器充填システム１は、電子線殺菌部３４に対して容器搬送方向上流側に配置されると共に電子線殺菌部３４の室圧Ｐ４よりも低い室圧Ｐ３を有する上流側チャンバ３３を備える（図１および図２参照）。かかる構成では、電子線殺菌部３４の室圧Ｐ４が上流側チャンバ３３の室圧Ｐ３よりも高いので、電子線殺菌部３４での電子線照射により発生したオゾンの一部が電子線殺菌部３４から上流側チャンバ３３に流入する。これにより、容器搬送方向下流側へのオゾンの流出が抑制される利点がある。
【００６３】
また、この容器充填システム１では、上流側チャンバ３３が下流側チャンバ３５の室圧Ｐ５よりも低い室圧Ｐ３を有する（Ｐ３＜Ｐ５）。かかる構成では、電子線殺菌部３４にて発生したオゾンが、下流側チャンバ３５よりも上流側チャンバ３３に流入し易い。これにより、下流側チャンバ３５よりも下流側にあるライン（特に、フィラ部３７）へのオゾンの流出や異物の飛散が抑制される利点がある。
【００６４】
また、この容器充填システム１では、上流側チャンバ３３および下流側チャンバ３５が外気圧Ｐ０よりも高い室圧Ｐ５を有する（Ｐ０＜Ｐ３＜Ｐ５）。これにより、上流側チャンバ３３および下流側チャンバ３５から室外へのオゾンの流出が抑制される利点がある。これは、電子線殺菌部３４の送風装置４１が停止したときに、特に有益である。
【００６５】
また、この容器充填システム１は、電子線殺菌部３４の空気を除湿する除湿装置４８を備える（図２参照）。かかる構成では、除湿装置４８が電子線殺菌部３４の空気を除湿するので、電子線照射時における硝酸の発生が抑制される利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上のように、この発明にかかる容器充填システムおよび電子線殺菌ユニットは、フィラ部へのオゾンの流入を抑制できると共にフィラ部の空気清浄度を確保できる点で有用である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 容器充填システム
２１ 導入ライン
２２ 搬出ライン
３１ 供給部
３２ エアリンス部
３３ 上流側チャンバ
３３１ 搬送装置
３３２ チャンバ
３４ 電子線殺菌部
３４１、３４２ 電子線照射装置
３４３、３４４ 搬送装置
３４５ チャンバ
３５ 下流側チャンバ
３５１ 搬送装置
３５２ チャンバ
３６ ガス置換部
３７ フィラ部
３８ キャッパ部
３９ 搬出部
４１〜４３ 送風装置
４４〜４７ 排気装置
４８ 除湿装置
Ｕ 電子線殺菌ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器に電子線を照射して容器を殺菌処理する電子線殺菌部と、前記電子線殺菌部を通過した容器に内容物を充填するフィラ部とを備える容器充填システムであって、
前記電子線殺菌部に対して容器搬送方向下流側かつ前記フィラ部に対して容器搬送方向上流側に配置されると共に、前記電子線殺菌部の室圧および前記フィラ部の室圧よりも低い室圧を有する下流側チャンバを備えることを特徴とする容器充填システム。
【請求項２】
前記下流側チャンバ内の空気を排出する排気装置を備える請求項１に記載の容器充填システム。
【請求項３】
前記電子線殺菌部に対して容器搬送方向上流側に配置されると共に前記電子線殺菌部の室圧よりも低い室圧を有する上流側チャンバを備える請求項１または２に記載の容器充填システム。
【請求項４】
前記上流側チャンバが前記下流側チャンバの室圧よりも低い室圧を有する請求項３に記載の容器充填システム。
【請求項５】
前記上流側チャンバおよび前記下流側チャンバが外気圧よりも高い室圧を有する請求項４に記載の容器充填システム。
【請求項６】
前記電子線殺菌部の空気を除湿する除湿装置を備える請求項１〜５のいずれか一つに記載の容器充填システム。
【請求項７】
容器に電子線を照射して容器を殺菌処理する電子線殺菌部を備える電子線殺菌ユニットであって、
前記電子線殺菌部に対して容器搬送方向下流側に隣接して配置されると共に前記電子線殺菌部の室圧よりも低い室圧を有する下流側チャンバと、前記下流側チャンバ内の空気を排出する排気装置とを備えることを特徴とする電子線殺菌ユニット。
【請求項１】
容器に電子線を照射して容器を殺菌処理する電子線殺菌部と、前記電子線殺菌部を通過した容器に内容物を充填するフィラ部とを備える容器充填システムであって、
前記電子線殺菌部に対して容器搬送方向下流側かつ前記フィラ部に対して容器搬送方向上流側に配置されると共に、前記電子線殺菌部の室圧および前記フィラ部の室圧よりも低い室圧を有する下流側チャンバを備えることを特徴とする容器充填システム。
【請求項２】
前記下流側チャンバ内の空気を排出する排気装置を備える請求項１に記載の容器充填システム。
【請求項３】
前記電子線殺菌部に対して容器搬送方向上流側に配置されると共に前記電子線殺菌部の室圧よりも低い室圧を有する上流側チャンバを備える請求項１または２に記載の容器充填システム。
【請求項４】
前記上流側チャンバが前記下流側チャンバの室圧よりも低い室圧を有する請求項３に記載の容器充填システム。
【請求項５】
前記上流側チャンバおよび前記下流側チャンバが外気圧よりも高い室圧を有する請求項４に記載の容器充填システム。
【請求項６】
前記電子線殺菌部の空気を除湿する除湿装置を備える請求項１〜５のいずれか一つに記載の容器充填システム。
【請求項７】
容器に電子線を照射して容器を殺菌処理する電子線殺菌部を備える電子線殺菌ユニットであって、
前記電子線殺菌部に対して容器搬送方向下流側に隣接して配置されると共に前記電子線殺菌部の室圧よりも低い室圧を有する下流側チャンバと、前記下流側チャンバ内の空気を排出する排気装置とを備えることを特徴とする電子線殺菌ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−８６８７９（Ｐ２０１２−８６８７９Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３５９４６（Ｐ２０１０−２３５９４６）
【出願日】平成２２年１０月２０日（２０１０．１０．２０）
【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２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２０日（２０１０．１０．２０）
【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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