JPH11227725A

JPH11227725A - プラスチック容器の殺菌処理装置

Info

Publication number: JPH11227725A
Application number: JP3761498A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Shintaku; 憲一新宅; Eizo Amano; 榮三天野
Original assignee: SHINTAKU KOGYO KK
Current assignee: SHINTAKU KOGYO KK
Priority date: 1998-02-19
Filing date: 1998-02-19
Publication date: 1999-08-24

Abstract

(57)【要約】【課題】ＰＥＴボトル２０等のプラスチック容器の内部
を確実にかつ熱変形させることなく加熱殺菌処理する装
置を提供する。【解決手段】ボトル２０の外面を冷却水で冷却し、口部
２１内に挿入された蒸気噴出ノズル４２から蒸気を噴射
してボトル２０の内部で循環させ、口部２１から排出
し、このボトル内面を加熱殺菌処理する。上記の蒸気噴
出ノズル４２の外周に形成した側ノズル孔４３から口部
２１の内面に向けて直接蒸気を噴射し、この口部２１を
十分に加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＥＴボトル等の
プラスチック容器の殺菌処理装置に関する。さらに特定
すれば、本発明は耐熱性の低いプラスチック容器を熱変
形させることなく、かつ確実に内面を加熱殺菌処理する
ことができる殺菌処理装置を提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、飲料等を充填するプラスチッ
ク製の容器として、いわゆるＰＥＴボトルが汎用されて
いる。ところで、このようなＰＥＴボトルに飲料を充填
する前には、このＰＥＴボトルの内面を殺菌処理する必
要がある。なお、飲料容器の殺菌処理は、細菌を完全に
死滅させる厳密な意味での殺菌、細菌を必要なレベルに
まで減少または無力化する滅菌等の各種の処理がある
が、本明細書では、このような処理全体を含めて殺菌処
理と称する。

【０００３】このような殺菌処理としては、ＰＥＴボト
ルの内面に熱水を噴射して加熱殺菌処理するものがあ
る。このような加熱殺菌処理は、単独で、あるいはオゾ
ン水の噴射等の他の殺菌処理と組み合わせて一般的に汎
用されている。このような加熱殺菌処理は、工程が簡単
でかつ確実である等の利点があるが、以下のような解決
すべき問題もある。

【０００４】まず第１の問題は、殺菌処理すべき容器に
耐熱性が必要なことである。一般に殺菌処理の効果を得
るためには、６５ないし７０°Ｃ程度以上の温度の熱水
を噴射する必要があるが、このような高温では、容器の
樹脂材料の耐熱温度を超え、熱により容器の変形が生じ
る。このため、たとえばＰＥＴボトルの内面を熱水の噴
射により加熱殺菌処理する場合には、耐熱性の材料を用
いたＰＥＴボトルを使用する必要がある。このため、容
器のコストが増大するとともに、殺菌処理する容器の種
類が限定されてしまう。

【０００５】また、第２の問題は、熱水の温度範囲およ
び安全性に関するものである。この噴射する熱水の温度
が高い程殺菌処理の効果が高いので、この熱水の温度は
高い方が好ましい。しかし、この熱水を供給する配管や
弁装置の内部には、流通する熱水の圧力が局部的に低下
する部分があるため、一般的にはこの熱水の温度が約９
０°以上となると、配管や弁装置内の低圧発生部分で沸
騰が生じる可能性があり、この熱水の温度を９０°Ｃ以
下としなければならない。また、この熱水を加圧して供
給し、上記のような配管内での沸騰を防止することも考
えられるが、高圧、高温の熱水は、万一配管等が破損し
た場合に遠方まで飛散するとともに、人体に付着して火
傷を負わせる危険性が高く、安全性の点では好ましくな
い。

【０００６】また第３の問題は、上記の熱水を生成する
エネルギーコストに関するものである。このように容器
の内面に噴射された熱水は、そのまま廃棄されるので、
多量の熱水を生成するためのエネルギーのコストが高く
なる。

【０００７】さらに第４の問題は、容器の内面に熱水を
均一に噴射する問題である。この殺菌処理する容器の形
状が複雑な場合には、その内面に均一にかつむらなく熱
水を噴射することが困難となる。また、全体の形状が単
純な容器でも、たとえばＰＥＴボトルでは、ボトルの剛
性向上、意匠の向上等のため、壁面に多数のリブや凹凸
部が形成されているものが多く、これらのリブや凹凸部
には、る熱水の噴射や流れ落ちの影になる部分が形成さ
れる可能性があり、殺菌処理の信頼性を損なう場合があ
る。また最近では、廃棄時に押し潰して容積を減少させ
るＰＥＴボトルが要望されているが、このようなもので
は、押し潰しを容易にするために、ボトルの壁面が複雑
な構成となることが予想され、このような場合には、熱
水が十分に噴射されない箇所が発生する可能性がある。

【０００８】上記の第１の問題を解決するために、最近
では、ＰＥＴボトルの内面に熱水を噴射すると同時に、
このボトルの外面に冷却水を噴射してボトル壁面を冷却
し、熱によるボトルの変形を防止する方法が提案されて
いる。このような方法によれば、ボトル壁面の温度上昇
が防止されるので、非耐熱性のボトルでも熱水の噴射に
よる加熱殺菌処理が可能となる等の効果がある。

【０００９】しかし、この噴射する熱水の温度は、上記
のように配管内の沸騰等を防止するためには９０°Ｃ以
下にする必要があり、この熱水の温度には制限がある。
また、この熱水からボトル壁面への熱伝達は、流体の噴
流の壁面への衝突による熱伝達、いわゆるインピンジ熱
伝達であり、流体と壁面との間の熱伝達方式としては最
も効率の高い熱伝達方式である。このため、この熱水か
らボトル壁面へは大量の熱量が伝達され、外面を冷却し
ているとしてもこの壁面の温度上昇防止の効果は不十分
となる。このため、たとえば非耐熱性のＰＥＴボトルの
場合には、このボトルの熱変形を防止するためには、こ
の熱水の温度は上記の９０°Ｃよりさらに低い温度に設
定せざるを得なくなる。このため、加熱殺菌処理の効率
や信頼性が低下することになる。

【００１０】また、上記のような方法では、上述のよう
に容器の熱による変形を防止する効果はあるものの、本
質的には上述した第２ないし第４の問題は解決すること
ができない。

【００１１】上記のような問題を解決するために、ボト
ルの外面を冷却水等で冷却するとともに、このボトルの
内面に蒸気を噴射して加熱殺菌処理する方法が考えられ
る。蒸気は熱水より熱容量が小さく、ボトルの壁面の内
表面部分のみは高温に加熱されるが、この壁面へ伝達さ
れる熱量は小さい。このため、ボトルの壁面の外側の温
度は低く抑制され、ボトルの熱変形をより効果的に防止
できる。また配管内等で沸騰することもないので、蒸気
の温度を熱水より高くすることもでき、より効果的に加
熱殺菌処理をなすこともできる。また、蒸気は流動性が
高く、かつ重力の影響を受けないので、ボトルの形状が
複雑な場合でも、この内面にくまなく均一に接触し、確
実な加熱殺菌処理をおこなうことが可能となる。

【００１２】ところで、このようなボトル内部に噴射さ
れた蒸気は、このボトル内部を循環して口部から排出さ
れるが、この蒸気は上記のように熱容量が小さいので、
このボトル内部を循環する間に温度が低下し、この温度
が低下した蒸気が口部を通過して排出されるので、この
口部の内面の温度が十分に上昇しないことがある。この
ような不具合は、ＰＥＴボトルの内容積が大きい場合に
発生しやすい。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
基づいてなされたもので、比較的耐熱性の低いプラスチ
ック容器の内面を効果的かつ確実に加熱殺菌処理できる
とともに、この容器の内面をより均一に所定の温度まで
加熱することができるプラスチック容器の殺菌処理装置
を提供するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、殺菌処理すべき容器を保持する保持機構と、この容
器の口部内に挿入される蒸気噴出ノズルと、上記の蒸気
噴出ノズルに蒸気を供給しこのノズルから上記の容器内
に蒸気を噴出させる蒸気供給機構とを備えており、上記
の蒸気噴出ノズルの径は上記の容器の口部の内径より小
径に形成され、この口部の内周面と蒸気噴出ノズルの外
周面との間には隙間が形成されるように構成され、また
上記の蒸気噴出ノズルには、その外周面に開口し上記の
容器の口部の内周面に対向し、この口部の内周面に蒸気
を噴射する側ノズル孔が形成されていることを特徴とす
るものである。

【００１５】したがって、この容器の外面は冷却媒体に
より冷却されているので、この容器が熱変形することが
防止され、その内面のみを蒸気により高温に加熱し、効
果的かつ効率的に加熱殺菌処理をおこなうことができ
る。また、蒸気は熱容量が小さいので、容器の壁面に伝
達される熱量は小さくなり、この壁面の温度上昇が少な
く、より効果的にこの容器の熱変形が防止される。ま
た、蒸気は流動性が大きく、重力の影響を受けないの
で、この容器の形状が複雑な場合でもこの容器の内面に
くまなく均一に接触させることができ、また配管内等で
沸騰することがないのでこの蒸気の温度に制限はなく、
また万一の配管の破損等の際にも安全性が高いものであ
る。

【００１６】また、上記の容器内に噴出した蒸気は、こ
の容器内を循環して口部とノズルとの隙間から排出さ
れ、この場合にこの口部を通過する蒸気の温度が低下し
て口部の内面の温度上昇が不十分となることがあるが、
蒸気噴出ノズルの外周の側ノズル孔から口部の内周面に
蒸気が直接噴射されるので、この口部を十分に加熱する
ことができる。

【００１７】また、請求項２に記載の本発明は、前記の
保持機構は、前記の容器の口部を把持する把持機構を備
えており、この把持機構は容器の口部を把持したまま反
転してこの容器を口部を下向きにして転倒状態に保持す
るものである。

【００１８】したがって、この容器内面で凝縮した熱水
は、重力により流下して蒸気とともに口部から排出さ
れ、この凝縮水が容器内に残留しない。また、請求項３
に記載の本発明は、容器の口部の外面に向けて蒸気を噴
射する口部外面ノズルが設けられていることを特徴とす
るものである。したがって、この口部の外面も加熱殺菌
処理されるため、この容器内部の二次的な汚染が生じる
可能性が排除される。

【００１９】また、請求項４に記載の本発明は、前記の
蒸気供給機構には、前記の蒸気噴出ノズルに供給する蒸
気を遮断する開閉弁が設けられており、またこの開閉弁
をバイパスしてこれと並列に設けられこの開閉弁が閉弁
状態の場合にも前記の蒸気噴出機構に所定量の蒸気を供
給するバイパス弁が設けられているものである。したが
って、上記の開閉弁を閉弁して蒸気の噴出を中断した場
合でも、このバイパス弁を介して少量ずつの蒸気がノズ
ルに供給されるので、このノズル内の汚染が防止され
る。

【００２０】また、請求項５に記載の本発明は、前記の
蒸気供給機構には、前記の蒸気噴出ノズルに供給する蒸
気を遮断する開閉弁が設けられており、この開閉弁の内
部には、この開閉弁が閉弁状態の場合にも前記の蒸気噴
出ノズルに蒸気を供給するバイパス通路が形成されてい
ることを特徴とするものである。したがって、上記の請
求項４に記載の発明と同様に、上記の開閉弁を閉弁して
蒸気の噴出を中断した場合でも、このバイパス弁を介し
て少量ずつの蒸気がノズルに供給されるので、このノズ
ル内の汚染が防止される。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
形態を説明する。本発明の第１の実施形態は、プラスチ
ック容器、たとえばＰＥＴボトルを加熱殺菌処理する装
置に関するもので、図１ないし図１２を参照してこの第
１の実施形態の殺菌処理装置を説明する。

【００２２】まず、図１および図２を参照してこの装置
の概略的な構成を説明する。図１はこの装置全体の平面
図、図２は同正面図である。図中の１はこの装置の本体
であり、この本体１は床面などに水平に設置されてい
る。そして、この本体１の上面には、回転テーブル２が
水平面内で回転自在に設けられている。この回転テーブ
ル２は、上記の本体１内に設けられた駆動機構等によ
り、図１中で時計方向に回転駆動される。

【００２３】また、上記の本体１の前端部には、搬入コ
ンベア３が設けられている。この搬入コンベア３の側部
には、スクリューコンベア機構４が設けられ、プラスチ
ック容器たとえば飲料用のＰＥＴボトルが正立状態で搬
送される。また、この搬入コンベア３の終端部には搬入
ロータ５が設けられ、搬送されてきたボトルを１個ずつ
上記の回転テーブル２に移送する。

【００２４】上記の回転テーブル２の周縁部には、多数
個の把持機構６が設けられており、搬入されたボトルの
口部を把持するとともにこのボトルを１８０°上下に回
動して口部を下にして倒立状態とする。そして、この回
転テーブル２が１回転する間に、このボトルの内部はオ
ゾン水による洗浄、蒸気の噴射による加熱殺菌処理、仕
上げ洗浄、外側洗浄等、本発明の実施形態の一連の殺菌
処理が行われる。

【００２５】そして、上記の回転テーブル２が１回転し
て上記のような殺菌処理が行われたボトルは、再び正立
状態に戻され、搬出ロータ７によって搬出コンベア８に
移送され、次の飲料の充填工程等に送られる。なお、９
はこの装置の作動を制御する制御装置、１０は回転テー
ブル２のカバーである。

【００２６】次に、このような殺菌処理装置の各部の構
成と作動を説明する。図３ないし図７には、ＰＥＴボト
ル２０を把持する前記の把持機構６およびこのボトル２
０の内部を蒸気加熱殺菌処理する加熱殺菌機構４０およ
びこのボトル２０の外面を冷却する冷却機構６０等の構
成を示す。

【００２７】まず、上記の把持機構６は、チヤック機構
３０を備えており、このチヤック機構３０は前記の回転
テーブル２に対して水平方向の軸３１を中心として回動
自在に取り付けられている。このチヤック機構３０は、
一対のチヤックアーム３２，３３を備え、一方のチヤッ
クアーム３３は軸３６を中心として回動し、これらのチ
ヤックアーム３２，３３が開閉する。

【００２８】これらのチヤックアーム３２，３３の先端
部には、合成樹脂材料等からなるチヤックブロック３
４，３５が設けられ、ボトル２０の口部２１に形成され
た鍔部２２を把持するように構成されている。なお、一
方のチヤックブロック３４には、ボトル２０を搬入およ
び搬出する際の口部２１の干渉を防止するために、切欠
部３７が形成されている。

【００２９】そして、上記のチヤック機構３０は、搬入
されて来たボトル２０の口部２１を把持した後に、駆動
機構（図示せず）により軸３１を中心として図３の矢印
の方向に１８０°回動し、保持したボトル２０をその口
部２１を下にして倒立状態とする。

【００３０】また、この倒立状態のボトル２０の口部２
１内には、このボトル２０が上記のように倒立される作
動に伴って、上記の加熱殺菌機構４０の蒸気噴出ノズル
４２がこのボトル２０に対して相対的に下方から上向き
に挿入される。このノズル４２の径は上記のボトル２０
の口部２１の内径より小さく形成され、この挿入された
ノズル４２の外周と口部２１の内周との間に隙間が形成
される。このノズル４２の挿入深さは、この実施形態の
場合には、このボトル２０の口部２１の部分のみであ
る。

【００３１】この蒸気噴出ノズル４２は、その先端に開
口を有し、蒸気をボトル２０の底部に向けて上方に噴出
する。また、この実施形態では、このノズル４２側面に
も放射状に複数の側ノズル孔４３が形成されている。そ
して、このノズル４２には蒸気供給機構４１から蒸気が
供給され、この蒸気はこのノズル４２からボトル２０の
底部に向けてその内部に噴出されるとともに、上記の側
ノズル孔４３からは口部２１の内周面に向けて蒸気が直
接噴射される。

【００３２】また、上記の蒸気噴出ノズル４２に蒸気を
供給する蒸気供給機構４１はたとえば図７に示すように
構成されている。すなわち、４４は蒸気発生源であるボ
イラで、このボイラ４４から供給された蒸気は浄化機構
４５に送られる。この浄化機構４５は、ボイラ４４から
供給される蒸気中に混入している清缶材や、配管内の不
純物等を除去する機能を有しており、この浄化機構４５
により蒸気が浄化され、不純物を含んでいない純粋な蒸
気が生成される。

【００３３】そして、この純粋蒸気は、圧力調整弁４６
および配管４９を介して、前述した蒸気噴出ノズル４２
に供給される。なお、この純粋蒸気の圧力は圧力検出器
４７によって検出され、この圧力信号に基づいて制御回
路４８が上記の圧力調整弁４６に信号を送り、純粋蒸気
の圧力を一定に維持する。なお、この純粋蒸気の圧力調
整は、機械的な圧力調整弁によって行ってもよい。

【００３４】また、上記の各蒸気噴出ノズル４２には、
それぞれ開閉弁５０が設けられ、後述する殺菌処理方法
の工程に対応して開閉し、ボトル２０内に蒸気を噴出す
る。また、この開閉弁５０をバイパスしてバイパス弁５
１が設けられ、これらのバイパス弁５１は常時所定の開
度で開弁されている。したがって、上記の開閉弁５０が
閉弁されている場合でも、このバイパス弁５１を介して
少量の蒸気が常時ノズル４２に供給されており、これら
のノズル４２の内部の汚染を防止している。

【００３５】また、上記のようなボトル内部の加熱殺菌
処理を行う位置、またはその後の位置には、図６に示す
ように、ボトル２０の口部２１の外周面に向けて複数、
たとえば２個の口部外面ノズル５２が設けられている。

【００３６】これらの口部外面ノズル５２は、上記の蒸
気噴出ノズル４２と同様に、それぞれ開閉弁５３および
バイパス弁５４を介して上記の蒸気供給機構４１の配管
４９に接続されている。そして、これらの口部外面ノズ
ル５２から蒸気が口部２１の外周面に向けて噴射され、
この口部の外周面の加熱殺菌処理がなされる。

【００３７】また、前述したように、上記の回転テーブ
ル２の外周に倒立状態で保持されたボトル２０の外面に
冷却媒体、たとえば冷却水を散布する冷却機構６０が設
けられている。この冷却機構６０は、ボトル２０の上方
に設けられた散水ノズル６１と、この散水ノズル６１に
冷却水を供給する冷却水供給機構６２とから構成されて
いる。この冷却水供給機構６２は、水道水、または所定
の清浄度に維持された冷却水を供給するものである。

【００３８】次に、このような装置によって実施される
殺菌処理方法を説明する。図８には、この殺菌処理方法
のフロー図を示す。まず、ステップＳＴ１において、ボ
トル２０が搬入され、このボトル２０は前述したように
把持機構６によりその口部２１を把持される。次に、ス
テップＳＴ２において、このボトル２０は図３に示すよ
うに倒立される。

【００３９】次に、ステップＳＴ３において、上記の殺
菌処理装置に設けられたオゾン水洗浄機構（図示せず）
により、このボトル２０の内面にオゾン水が約１．０秒
間噴射され、このボトル２０の内面の予備洗浄がなされ
る。なお、この実施形態の場合には、上記のオゾン水と
してオゾンを約１ｐｐｍ含んだ純水が使用される。

【００４０】次に、ステップＳＴ４において、この倒立
状態のボトル２０の口部２１内に前述した蒸気噴出ノズ
ル４２が挿入される。そして、この蒸気噴出ノズル４２
から前記の蒸気供給機構４１から供給された純水蒸気が
噴出される。この蒸気は、図９に示すように、倒立状態
のボトル２０の底部の内面に向けて上方に噴出され、こ
の底部の内面に衝突して放射状に偏向され、側壁部の内
面に沿って下降して循環し、余剰の蒸気は上記の口部２
１の内周面とノズル４２の外周面との間の隙間から排出
される。また、このノズル４２の側ノズル孔４３から
は、口部２１の内周面に向けて蒸気が直接噴射される。
なお、この実施形態の場合には、この蒸気の温度は好ま
しくは９５°Ｃ以上、噴出は約４．０秒間続けられる。

【００４１】また、上記のステップＳＴ４と並行して、
ステップＳＴ５においてこのボトル２０の外面に散布ノ
ズル６１から冷却水が散布される。したがって、この冷
却水の散布によりボトル２０の壁面が外側から冷却さ
れ、この壁面の温度上昇を抑止し、このボトル２０の熱
変形を防止する。なお、この冷却水の散布は、少なくと
も上記の蒸気の噴射されている間は継続して行われる。

【００４２】したがって、このボトル２０の壁面の内面
は噴射される蒸気により加熱殺菌されるとともに、この
壁面の外面は冷却水により冷却されるので、このボトル
の壁面の温度上昇は低く抑制される。よって、耐熱性の
低いボトルであっても、高温の蒸気を噴射して効率的か
つ確実に加熱殺菌処理ができるとともに、このボトルが
熱変形するようなことがない。

【００４３】このような高温の蒸気の接触により、ボト
ル壁面の内表面近傍は瞬間的に高温となるが、蒸気は熱
水よりはるかに熱容量が小さいので、この蒸気から容器
壁面へ伝達される熱量そのものは小さい。したがって、
ボトル壁面の温度上昇は低く押さえられ、より高温の蒸
気を使用することができる。なおボトル壁面の内面に存
在している細菌等は、この蒸気に接触により瞬間的に高
温に加熱されるので、殺菌処理の効果は損なわれず、効
率的かつ確実に殺菌処理ができる。

【００４４】また、この蒸気は配管や弁装置内で熱水の
ように沸騰することはないので、他の条件が許す限りこ
の蒸気の温度を高くすることができ、加熱殺菌処理の効
果がより大きく、また効率的となる。また、万一配管等
が破損した場合でも噴出した蒸気が遠方まで達すること
はないとともに、万一この蒸気が人体に接触してもただ
ちには火傷を負わせることはなく、より安全である。

【００４５】また、蒸気を生成するためには、熱水を生
成する場合より気化熱分だけ多くの熱量が必要である
が、蒸気の密度は熱水よりはるかに小さいので、加熱殺
菌に使用される蒸気の量は少なく、必要な熱量は小さく
なる。よって、この蒸気の生成に必要なエネルギーのコ
ストは少なくなる。

【００４６】また、蒸気は気体であるので流動性、拡散
性が高く、かつ重力に影響されないので、蒸気噴出ノズ
ルからボトル内に噴出された蒸気はこのボトル内全体を
循環して口部の隙間から排出される。よって、このボト
ルの形状が複雑な場合や、ボトルの壁面に複雑な凹凸等
が形成されている場合でも、この蒸気はボトルの壁面の
内面にくまなく接触し、確実な加熱殺菌処理が達成され
る。

【００４７】また、この実施形態では、口部を下にして
倒立状態のボトル２０の口部２１下方から蒸気噴出ノズ
ル４２を挿入してこのボトルの底部に向けて上方に蒸気
を噴出させている。よって、この蒸気はボトルの壁面の
内面に沿って下方に循環させてこの口部から排出させる
ので、このボトル内面に凝縮した水を重力により流下さ
せてこの蒸気とともに口部から効率的に排出でき、より
殺菌処理の効果が高く、また後に他の殺菌処理を行う場
合に、この凝縮水が障害となることがない。

【００４８】また、この実施形態では、上記のように蒸
気噴出ノズル４２の側ノズル孔４３から口部２１の内面
に直接蒸気を噴射している。この口部内面はボトル内を
循環した蒸気が通過するので、温度の低下した蒸気と接
触することになり、加熱殺菌処理の効果が低下する傾向
があるが、この口部内面に直接蒸気を噴射することで、
この口部の内面をより確実に加熱殺菌処理することがで
きる。

【００４９】上記のように、このボトル２０の内面の加
熱殺菌処理が終了した後は、ステップＳＴ６において、
前述した口部外面ノズル５２からこの口部２１の外周面
に直接蒸気を噴射し、この口部の外周面を加熱殺菌処理
する。したがって、上記のボトル内部の加熱殺菌処理の
後に、この口部の外周面から二次的な汚染が生じる可能
性を確実に排除することができる。なお、この実施形態
では、この口部２１の外面への蒸気噴射は約１．０秒間
おこなわれる。

【００５０】次に、ステップＳＴ７において、オゾン水
をボトル内面に噴射し、この内面を仕上げ洗浄する。こ
の実施形態では、このオゾン水は、オゾンを約１ｐｐｍ
含んだ純水が使用され、このステップで使用されたオゾ
ン水は回収、再生され、前記のステップＳＴ３における
ボトル内面の予備洗浄に使用される。なお、この実施形
態では、この仕上げ洗浄は約２．０秒間おこなわれる。

【００５１】また、このステップＳＴ７と並行して、ス
テップＳＴ８において、塩素水等の消毒水をボトル２０
の外面に散布し、このボトルの外面を洗浄、殺菌処理す
る。なお、この外面洗浄の工程は、この実施形態の場合
には約５．０秒間おこなわれる。

【００５２】上記のようにして、このＰＥＴボトル２０
の内面および外面の洗浄および殺菌処理が終了したら、
ステップＳＴ９において、前記の把持機構６が反転し、
把持されているボトルを正立させ、この後にステップＳ
Ｔ１０において、このボトルの把持を解放するととも
に、前記の搬出ロータ７によりこのボトルを搬出コンベ
ア８に搬出し、次の充填工程等に送られる。

【００５３】次に、前記の蒸気の噴射による加熱殺菌処
理の効果を試験した結果を説明する。図１０ないし図１
２は、蒸気の噴射による加熱殺菌処理の際のボトル２０
の内面および外面の温度変化を示した図である。なお、
この試験では、ボトル内の蒸気の循環とボトル壁面の温
度のとの関係を明瞭にするため、前述した実施形態で説
明した側ノズル孔４３が形成されていない蒸気噴出ノズ
ルを使用した。また、試験に使用したボトルは、容量２
０００ｍｌの角型の非耐熱性のＰＥＴボトルである。

【００５４】図１０は図９のＡ点の温度変化、図１１は
図９のＢ点の温度変化、図１２は図９のＣ点の温度変化
である。これらの温度は、ボトル２０の内面および外面
にシート状の熱電対温度計を貼り付けて測定した。ま
た、これらの場合、温度が９５〜１００°Ｃの蒸気を約
１０秒間噴射し、また冷却水の温度は１５〜１６°Ｃで
あった。

【００５５】図１０および図１１から明らかなように、
このボトル２０の底部側面のＡ点、および中央部側面の
Ｂ点では、蒸気の噴射開始からきわめて短時間でボトル
内表面の温度がほぼ噴射蒸気の温度近くまで上昇し、そ
の後の蒸気噴射の１０秒間はこの内表面の温度がほぼ９
０°Ｃ以上に維持されている。したがって、十分な加熱
殺菌処理をおこなうことができる。

【００５６】また、口部のＣ点では、図１２に示すよう
に、噴射開始直後に内表面温度が約６５°Ｃまで上昇
し、その後に５秒間程この温度が維持され、その後に温
度が約８０°Ｃまで上昇している。これは、噴射開始直
後は、低温状態にあるボトルの内面に接触して冷却され
た蒸気がこの口部を通過して排出されるためであり、そ
の後にボトル内表面の温度が上昇すると、温度低下の少
ない蒸気がこの口部を通過するようになるためと推測さ
れる。

【００５７】したがって、前述の実施形態のように、こ
の蒸気噴出ノズルに側ノズル孔を形成し、この口部の内
面に直接蒸気を噴射するようにすれば、この口部の内表
面の温度は上記のＡ，Ｂ点と同様に噴射開始直後に蒸気
温度とほぼ等しい温度まで上昇し、より確実な加熱殺菌
処理ができる。

【００５８】なお、上記の口部の内表面の温度上昇の特
性は、このボトルの容量や蒸気の噴出量等の各種の条件
により影響されることはもちろんである。たとえば、こ
のボトルの容量に対する蒸気の噴出量が大きくなれば、
この口部の内表面の温度上昇はより短時間でより高い温
度に達するような特性となる。

【００５９】また、これらＡ，Ｂ，Ｃの各点において、
ボトルの外表面の温度はいずれも２０〜３０°の範囲に
維持されている。この温度は、非耐熱性ＰＥＴボトルの
樹脂材料のガラス転移温度以下の温度であり、このボト
ルの熱変形を確実に防止できる。なお、上記の加熱殺菌
処理の試験が終了した後に、このＰＥＴボトルの各部分
の熱変形を測定したが、このＰＥＴボトルの使用には全
く影響を与えないわずかの熱変形が認められただけであ
った。

【００６０】なお、図１１および図１２のＢ，Ｃ点で
は、蒸気噴射開始から約５秒後に、一時的にボトルの外
表面の温度が３０°以上に上昇している。これは、ボト
ル内面で蒸気が凝縮され、凝縮した熱水がこのボトル内
面を伝わって流下した影響である。前述したように、熱
水との接触では伝達される熱量が大きいので、このボト
ル壁面がその外表面まで高い温度に加熱される。したが
って、このボトルの熱変形を防止する点からは、上記の
ようにボトル内面で凝縮した熱水がボトル内面を流下し
ない範囲、すなわち蒸気の噴射は５秒以下にすることが
好ましい。

【００６１】なお、本発明は上記の第１の実施形態には
限定されない。たとえば、図１３および図１４には、本
発明の第２の実施形態の装置を示す。このものは、前述
したバイパス弁５１，５４を省略し、内部にバイパス流
路を有する開閉弁５０ａ，５４ａを用いたものである。
この開閉弁は、図１４に示すように、弁箱５５内の弁口
５６を開閉する弁体５７に、バイバス孔５８を形成した
ものである。このものは、この弁体５７が閉弁状態であ
っても、このバイパス孔５８を介して少量ずつの蒸気が
ノズルに供給され、このノズルへの蒸気の供給が中断す
ることがなく、このノズル内の汚染が確実に防止でき
る。

【００６２】また、図１５には第３の実施形態の装置を
示す。このものは、純水供給源７０から供給される純水
を、熱交換器７１でボイラ７２からの蒸気と熱交換さ
せ、純水な蒸気を生成するものである。

【００６３】また、図１６には、第４の実施形態の装置
を示す。このものは、前記の冷却媒体として、冷却水の
代わりに冷風を使用したものである。すなわち、把持機
構６により倒立状態に保持されたボトル２０の外部をフ
ード８０で囲むとともに、冷風供給機構８１から供給さ
れた冷風をこのフード８０の上端部に形成された送風ノ
ズル８２から送り込み、この冷風をボトル２０の外面に
沿って流通させ、このボトル２０の外面を冷却するもの
である。このものは、ボトルの外面の冷却に冷却水を使
用しないので、装置の構造が簡単となるとともに、冷却
水によるボトル内の再汚染の可能性がない。

【００６４】なお、上記の実施形態の装置は、上述の点
以外は前記の第１の実施形態に使用される装置と同様な
もので、図１３ないし図１６中、第１の実施形態に対応
する部分には同じ符号を付してその説明は省略する。

【００６５】なお、本発明は上記の実施形態には限定さ
れず、加熱殺菌処理すべき容器の種類、殺菌処理のレベ
ル、その他の仕様に対応して適宜構造の変更等をおこな
うことができることはもちろんである。

【００６６】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、容器の外面
を冷却媒体で冷却しつつ内部に蒸気を噴射して加熱殺菌
処理する装置において、蒸気噴出ノズルの周面の側ノズ
ル孔から口部の内面に蒸気を直接噴射するので、温度上
昇が不十分となる傾向のある口部を確実に加熱し、より
効率的かつ確実な加熱殺菌処理をおこなうことができ、
また構造も簡単で信頼性も高い等、その効果は大であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の装置の平面図。

【図２】図１の装置の正面図。

【図３】図１の装置の把持機構の部分の概略側面図。

【図４】ボトルの口部と蒸気噴出ノズルの部分の縦断面
図。

【図５】図４の５−５矢視図。

【図６】ボトルの口部と口部外面ノズルの部分の縦断面
図。

【図７】図１の装置の蒸気供給機構の構成を示す概略
図。

【図８】本発明の加熱殺菌処理方法のフロー図。

【図９】蒸気の噴射によるボトルの加熱殺菌処理工程の
作用を説明する概略図。

【図１０】図９のＡ点におけるボトル内外面の温度変化
を示す線図。

【図１１】図９のＢ点におけるボトル内外面の温度変化
を示す線図。

【図１２】図９のＣ点におけるボトル内外面の温度変化
を示す線図。

【図１３】第２の実施形態の装置の蒸気供給機構の構成
を示す概略図。

【図１４】図１３の装置の開閉弁機構の構造の概略図。

【図１５】第３の実施形態の装置の蒸気供給機構の構成
を示す概略図。

【図１６】第４の実施形態の装置の把持機構の部分の概
略側面図。

【符号の説明】

２回転テーブル６把持機構２０ＰＥＴボトル２１口部４１蒸気供給機構４２蒸気噴出ノズル４３側ノズル孔６２冷却水供給機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】殺菌処理すべき容器を保持する保持機構
と、この容器の口部内に挿入される蒸気噴出ノズルと、
上記の蒸気噴出ノズルに蒸気を供給しこのノズルから上
記の容器内に蒸気を噴出させる蒸気供給機構とを備えて
おり、上記の蒸気噴出ノズルの径は上記の容器の口部の内径よ
り小径に形成され、この口部の内周面と蒸気噴出ノズル
の外周面との間には隙間が形成されるように構成され、
また上記の蒸気噴出ノズルには、その外周面に開口し上
記の容器の口部の内周面に対向し、この口部の内周面に
蒸気を噴射する側ノズル孔が形成されていることを特徴
とするプラスチック容器の殺菌処理装置。
【請求項２】前記の保持機構は、前記の容器の口部を
把持する把持機構を備えており、この把持機構は容器の
口部を把持したまま反転してこの容器を口部を下向きに
して転倒状態に保持するものであることを特徴とする請
求項１のプラスチック容器の殺菌処理装置。
【請求項３】前記の容器の口部の外面に向けて蒸気を
噴射する口部外面ノズルが設けられていることを特徴と
する請求項１のプラスチック容器の殺菌処理装置。
【請求項４】前記の蒸気供給機構には、前記の蒸気噴
出ノズルに供給する蒸気を遮断する開閉弁が設けられて
おり、またこの開閉弁をバイパスしてこれと並列に設け
られこの開閉弁が閉弁状態の場合にも前記の蒸気噴出機
構に所定量の蒸気を供給するバイパス弁が設けられてい
ることを特徴とする請求項１のプラスチック容器の殺菌
処理装置。
【請求項５】前記の蒸気供給機構には、前記の蒸気噴
出ノズルに供給する蒸気を遮断する開閉弁が設けられて
おり、この開閉弁の内部には、この開閉弁が閉弁状態の
場合にも前記の蒸気噴出ノズルに蒸気を供給するバイパ
ス通路が形成されていることを特徴とする請求項１のプ
ラスチック容器の殺菌処理装置。