6249713 電子線滅菌装置、およびそれを用いた滅菌容器内部の滅菌方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6249713

(24)【登録日】2017年12月1日

(45)【発行日】2017年12月20日

(54)【発明の名称】電子線滅菌装置、およびそれを用いた滅菌容器内部の滅菌方法

(51)【国際特許分類】

   A61L 2/08 20060101AFI20171211BHJP

   A61L 2/20 20060101ALI20171211BHJP

   B65B 55/04 20060101ALI20171211BHJP

   B65B 55/08 20060101ALI20171211BHJP

   G21K 5/04 20060101ALI20171211BHJP

   G21K 5/00 20060101ALI20171211BHJP

【ＦＩ】

   A61L2/08 108

   A61L2/20 106

   B65B55/04 C

   B65B55/08 B

   B65B55/04 N

   G21K5/04 E

   G21K5/00 S

   G21K5/00 W

   G21K5/00 B

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-218767(P2013-218767)

(22)【出願日】2013年10月22日

(65)【公開番号】特開2015-80528(P2015-80528A)

(43)【公開日】2015年4月27日

【審査請求日】2016年6月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005119

【氏名又は名称】日立造船株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001298

【氏名又は名称】特許業務法人森本国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】細川 徹

(72)【発明者】

【氏名】横林 孝康

【審査官】 大島 彰公

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１８８２９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１２５１１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１５９７９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｌ ２／０８

Ａ６１Ｌ ２／２０

Ｂ６５Ｂ ５５／０４

Ｂ６５Ｂ ５５／０８

Ｇ２１Ｋ ５／００

Ｇ２１Ｋ ５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部が真空状態の真空筐体、
真空筐体内に設けられ、電子線を発生させるための電子線発生器、
真空筐体に設けられ、電子線発生器で発生した電子線を真空筐体の外部へ照射するための出射窓、および
真空筐体内の真空状態を維持するために出射窓を覆うように設けられ、電子線を透過する膜を備える電子線照射装置と；
電子線照射装置を収納する滅菌容器と；
滅菌容器内を滅菌ガスで洗浄する際に、膜を滅菌ガスから遮蔽して保護するための遮蔽機構と；を備え、
遮蔽機構が、
出射窓の周りを囲む枠部と、
枠部で囲まれる部分を開閉可能な遮蔽板と、
遮蔽板を、枠部に対向しかつ当該枠部との間を有する位置まで案内するガイド部と、
遮蔽板をガイド部に沿って移動させる移動機構と、
遮蔽板で枠部を閉じる際に、枠部に遮蔽板を押し付けて、膜と、枠部と、遮蔽板とで囲まれる空間部分を密閉し、膜を滅菌ガスから遮蔽するための押付装置と、
を備えることを特徴とする電子線滅菌装置。

【請求項2】

さらに、枠部に遮蔽板を押し付ける際に、膜と、枠部と、遮蔽板とで囲まれる空間部分に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給部を備えることを特徴とする請求項１記載の電子線滅菌装置。

【請求項3】

枠部に遮蔽板を押し付ける際、および枠部に遮蔽板を押し付けた後、出射窓より電子線が照射されることを特徴とする請求項１記載の電子線滅菌装置。

【請求項4】

内部が真空状態の真空筐体、
真空筐体内に設けられ、電子線を発生させるための電子線発生器、
真空筐体に設けられ、電子線発生器で発生した電子線を真空筐体の外部へ照射するための出射窓、および
真空筐体内の真空状態を維持するために出射窓を覆うように設けられ、電子線を透過する膜を備える電子線照射装置と；
電子線照射装置を収納する滅菌容器と；
滅菌容器内を滅菌ガスで洗浄する前に膜を予め滅菌ガスが当該膜に凝着しない温度に加熱して、膜を滅菌ガスから保護するための加熱装置と；
を備えることを特徴とする電子線滅菌装置。

【請求項5】

内部が真空状態の真空筐体、
真空筐体内に設けられ、電子線を発生させるための電子線発生器、
真空筐体に設けられ、電子線発生器で発生した電子線を真空筐体の外部へ照射するための出射窓、および
真空筐体内の真空状態を維持するために出射窓を覆うように設けられ、電子線を透過する膜を備える電子線照射装置と；
電子線照射装置を収納する滅菌容器と；
滅菌容器内を滅菌ガスで洗浄する際に、膜を滅菌ガスから遮蔽して保護するための遮蔽機構と；を備え、
遮蔽機構が、
出射窓の周りを囲む枠部と、
枠部で囲まれる部分を開閉可能な遮蔽板と、
遮蔽板で枠部を閉じる際に、枠部に遮蔽板を押し付けて、膜と、枠部と、遮蔽板とで囲まれる空間部分を密閉し、膜を滅菌ガスから遮蔽するための押付装置と、
を備える電子線滅菌装置を用いた、滅菌容器内部の滅菌方法であって、
（１）遮蔽板を枠部と対向する位置に移動させる工程と、
（２）遮蔽板を枠部に押し付ける工程と、
（３）遮蔽板を枠部に押し付けた後、滅菌容器内に滅菌ガスを充填する工程と、
（４）遮蔽板を枠部と対向する位置に移動させてから、遮蔽板を枠部に押し付けるまでの間、および遮蔽板を枠部に押し付けた後、電子線を遮蔽板に向けて照射する工程と、
を含むことを特徴とする滅菌容器内部の滅菌方法。

【請求項6】

請求項４に記載の電子線滅菌装置を用いた、滅菌容器内部の滅菌方法であって、
（１）膜を滅菌ガスが当該膜に凝着しない温度に加熱する工程と、
（２）膜を滅菌ガスが当該膜に凝着しない温度に加熱した後、滅菌容器内に滅菌ガスを充填する工程と、
を含むことを特徴とする滅菌容器内部の滅菌方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子線照射装置を備えた電子線滅菌装置、およびそれを用いた滅菌容器内部の滅菌方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、被滅菌体に電子線を照射して滅菌するための電子線照射装置と、電子線照射装置を収納する滅菌容器とを備えた電子線滅菌装置が知られている（例えば、特許文献１）。電子線照射装置は、内部が真空状態の真空筐体と、真空筐体内に設けられ、電子線を発生させるための電子線発生器と、真空筐体に設けられ、電子線発生器で発生した電子線を真空筐体の外部へ照射するための出射窓と、真空筐体内の真空状態を維持するために出射窓を覆うように設けられ、電子線を透過する膜と、を備える。膜には、例えば、厚み１０〜２５μｍの金属箔が用いられる。金属箔には、例えば、チタン箔が用いられる。

【0003】

ところで、滅菌容器内部の無菌環境を維持するために、過酸化水素ガスのような滅菌ガスを定期的に滅菌容器内部に充填する方法が知られている（例えば、特許文献２および３）。この方法は、上記の電子線滅菌装置に適用することができる。具体的には、電子線照射装置による被滅菌体への照射を行う前に、滅菌ガスを滅菌容器内に充填して、滅菌容器内部（滅菌容器の内壁、および電子線照射装置等の滅菌容器内に設置された装置の外面を含む。）を洗浄する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−２６０００号公報

【特許文献2】特開平１−１９９８３０号公報

【特許文献3】特開平４−１８０７６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記の滅菌容器内部の洗浄時に、電子線照射装置の膜が滅菌ガスに接触して腐食し、膜の電子線透過能が低下したり、真空筐体内の真空度合いが低下したりするという問題があった。

【0006】

そこで、本発明は、滅菌ガスによる滅菌容器内部の洗浄の際に生じる電子線照射装置における膜の腐食を抑制することが可能な電子線滅菌装置、およびそれを用いた滅菌容器内部の滅菌方法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】

【0007】

本発明は、以下のとおりである。
［１］内部が真空状態の真空筐体、
真空筐体内に設けられ、電子線を発生させるための電子線発生器、
真空筐体に設けられ、電子線発生器で発生した電子線を真空筐体の外部へ照射するための出射窓、および
真空筐体内の真空状態を維持するために出射窓を覆うように設けられ、電子線を透過する膜を備える電子線照射装置と；
電子線照射装置を収納する滅菌容器と；
滅菌容器内を滅菌ガスで洗浄する際に、膜を滅菌ガスから遮蔽して保護するための遮蔽機構と；を備え、
遮蔽機構が、
出射窓の周りを囲む枠部と、
枠部で囲まれる部分を開閉可能な遮蔽板と、
遮蔽板を、枠部に対向しかつ当該枠部との間を有する位置まで案内するガイド部と、
遮蔽板をガイド部に沿って移動させる移動機構と、
遮蔽板で枠部を閉じる際に、枠部に遮蔽板を押し付けて、膜と、枠部と、遮蔽板とで囲まれる空間部分を密閉し、膜を滅菌ガスから遮蔽するための押付装置と、
を備えることを特徴とする電子線滅菌装置。

【0008】

［２］さらに、枠部に遮蔽板を押し付ける際に、膜と、枠部と、遮蔽板とで囲まれる空間部分に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給部を備えることを特徴とする［１］記載の電子線滅菌装置。
［３］枠部に遮蔽板を押し付ける際、および枠部に遮蔽板を押し付けた後、出射窓より電子線が照射されることを特徴とする［１］記載の電子線滅菌装置。

【0009】

［４］内部が真空状態の真空筐体、
真空筐体内に設けられ、電子線を発生させるための電子線発生器、
真空筐体に設けられ、電子線発生器で発生した電子線を真空筐体の外部へ照射するための出射窓、および
真空筐体内の真空状態を維持するために出射窓を覆うように設けられ、電子線を透過する膜を備える電子線照射装置と；
電子線照射装置を収納する滅菌容器と；
滅菌容器内を滅菌ガスで洗浄する前に膜を予め滅菌ガスが当該膜に凝着しない温度に加熱して、膜を滅菌ガスから保護するための加熱装置と；
を備えることを特徴とする電子線滅菌装置。

【0010】

［５］内部が真空状態の真空筐体、
真空筐体内に設けられ、電子線を発生させるための電子線発生器、
真空筐体に設けられ、電子線発生器で発生した電子線を真空筐体の外部へ照射するための出射窓、および
真空筐体内の真空状態を維持するために出射窓を覆うように設けられ、電子線を透過する膜を備える電子線照射装置と；
電子線照射装置を収納する滅菌容器と；
滅菌容器内を滅菌ガスで洗浄する際に、膜を滅菌ガスから遮蔽して保護するための遮蔽機構と；を備え、
遮蔽機構が、
出射窓の周りを囲む枠部と、
枠部で囲まれる部分を開閉可能な遮蔽板と、
遮蔽板で枠部を閉じる際に、枠部に遮蔽板を押し付けて、膜と、枠部と、遮蔽板とで囲まれる空間部分を密閉し、膜を滅菌ガスから遮蔽するための押付装置と、
を備える電子線滅菌装置を用いた、滅菌容器内部の滅菌方法であって、
（１）遮蔽板を枠部と対向する位置に移動させる工程と、
（２）遮蔽板を枠部に押し付ける工程と、
（３）遮蔽板を枠部に押し付けた後、滅菌容器内に滅菌ガスを充填する工程と、
（４）遮蔽板を枠部と対向する位置に移動させてから、遮蔽板を枠部に押し付けるまでの間、および遮蔽板を枠部に押し付けた後、電子線を遮蔽板に向けて照射する工程と、
を含むことを特徴とする滅菌容器内部の滅菌方法。
［６］［４］に記載の電子線滅菌装置を用いた、滅菌容器内部の滅菌方法であって、
（１）膜を滅菌ガスが当該膜に凝着しない温度に加熱する工程と、
（２）膜を滅菌ガスが当該膜に凝着しない温度に加熱した後、滅菌容器内に滅菌ガスを充填する工程と、
を含むことを特徴とする滅菌容器内部の滅菌方法。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、滅菌ガスによる滅菌容器内部の洗浄の際に生じる電子線照射装置における膜の腐食を抑制することが可能な電子線滅菌装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態１に係る電子線滅菌装置における遮蔽機構を備えた電子線照射装置の一部を断面とする上面図である。

【図2】本発明の実施形態１に係る電子線滅菌装置における遮蔽機構を備えた電子線照射装置の側面図である。

【図3】本発明の実施形態１に係る電子線滅菌装置の変形例を示す要部上面図である。

【図4】本発明の実施形態２に係る電子線滅菌装置における遮蔽機構を備えた電子線照射装置の一部を断面とする要部側面図である。

【図5】本発明の実施形態２に係る電子線滅菌装置における遮蔽機構を備えた電子線照射装置の上面図である。

【図6】本発明の実施形態３に係る電子線滅菌装置における加熱装置を備えた電子線照射装置の一部を断面とする上面図である。

【図7】本発明の実施形態４に係る電子線滅菌装置における加熱装置を備えた電子線照射装置の要部縦断面図である。

【図8】本発明の実施形態５に係る電子線滅菌装置の概略構成図である。

【図9】本発明の実施形態５に係る電子線滅菌装置における遮蔽室Ｒ２の内部を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。
［実施形態１］
本実施形態の電子線滅菌装置は、図１および２に示すように、容器（例えば、ボトル）の外面を滅菌する電子線照射装置１と、電子線照射装置１を収納する滅菌容器（図示しない）とを備える。
電子線照射装置１は、内部が真空状態の真空筐体２と、真空筐体２内に設けられ、電子線を発生させるための電子線発生器（図示しない）と、真空筐体２に設けられ、電子線発生器で発生した電子線を真空筐体２の外部へ照射するための出射窓３と、真空筐体２内の真空状態を維持するために出射窓３を覆うように設けられ、電子線を透過する膜４と、を備える。出射窓３は、グリッド３ａが有する複数の開口部により形成される。膜４は、例えば、厚み５〜２５μｍである。膜４は、例えば、チタン箔からなる。

【0014】

さらに、電子線滅菌装置は、滅菌容器内を滅菌ガスで洗浄する際に、膜４を滅菌ガスから遮蔽して保護するための遮蔽機構を備える。滅菌ガスとしては、例えば、過酸化水素ガスが用いられる。

【0015】

遮蔽機構は、出射窓３の周りを囲む枠部５を備える。枠部５は、出射窓３の周りを囲む開口周縁部５ａと、開口周縁部５ａの下方に設けられ、膜４を滅菌ガスから遮蔽する際に後述する遮蔽板６と密着する当接部５ｂとにより構成される。

【0016】

また、遮蔽機構は、枠部５で囲まれる部分（当接部５ｂで囲まれる部分）を開閉可能な遮蔽板６と、遮蔽板６で枠部５を閉じる際に、枠部５の当接部５ｂに遮蔽板６を押し付けて、膜４と、枠部５と、遮蔽板６とで囲まれる空間部分１０を密閉し、膜４を滅菌ガスから遮蔽するための押付装置１１と、を備える。
遮蔽板６は、例えば、ステンレス鋼またはアルミニウムからなる。遮蔽板６の厚みは、例えば、３〜１０ｍｍである。

【0017】

押付装置１１は、遮蔽板６を当接部５ｂに押し付けるためのピン１１ａと、ピン１１ａを駆動するための押付シリンダー１１ｂとを備える。押付装置１１は、遮蔽板６を枠部５に十分に押し付けることができるように、遮蔽板６の枠部５との当接部分に沿って複数設けるのが好ましい。
遮蔽板６が枠部５に密着し易いように、当接部５ｂの遮蔽板６と対向する表面に、ゴム等の弾性体からなるシート状シール部材を設けてもよい。また、枠部５の遮蔽板６と対向する面において、枠部５で形成される開口部分の周りを囲むようにゴム等の弾性体からなる凸状シール部材を設けてもよい。

【0018】

遮蔽機構は、さらに、遮蔽板６による枠部５で囲まれる部分の開閉動作を行うための開閉シリンダー７を備える。遮蔽板６から延びる接続部材６ａの端部を、開閉シリンダー７の接続部材１２の溝部１２ａに嵌合させることで、遮蔽板６は開閉シリンダー７に接続される。電子線の照射により容器の外面を滅菌する際には、開閉シリンダー７により膜４と対向する位置から遮蔽板６を遠ざけることができる。
押付装置１１により遮蔽板６が押し付けられることで、遮蔽板６（接続部材６ａ）が枠部５の側へ押し上げられても、その押し上げられる方向に溝部１２ａで形成される空間が開放されているため、開閉シリンダー７の接続部材１２に負荷がかからない。

【0019】

枠部５に遮蔽板６を押し付ける際（開閉シリンダー７で遮蔽板６を枠部５と対向する位置に移動させてから押付装置１１で遮蔽板６を枠部５に押し付けるまでの間）に、出射窓３より遮蔽板６に向けて電子線を照射するのが好ましい。滅菌ガスで滅菌されない、枠部５の遮蔽板６との当接面および遮蔽板６の枠部５との当接面を、拡散した電子線で滅菌することができる。
また、枠部５に遮蔽板６を押し付けた状態で、出射窓３より遮蔽板６に向けて電子線を照射するのが好ましい。膜４、枠部５、および遮蔽板６で囲まれる空間部分１０において電子線が拡散することで、滅菌ガスで滅菌されない、空間部分１０の内部（空間部分１０内で露出する膜４、枠部５、および遮蔽板６の表面を含む）を滅菌することができる。
これにより、滅菌ガスによる洗浄の後、遮蔽板６を枠部５から離した際に、空間部分１０内に存在する生菌が外部に拡散して、滅菌ガスで洗浄された部分が汚染されるのを防ぐことができる。
上記の遮蔽板６への電子線の照射は、例えば、加速電圧１２５ｋＶおよび電流値１〜５ｍＡ程度で行われる。電子線の照射時間は、例えば、数秒〜数十秒程度である。
遮蔽板６から反射した電子の多くが膜４中に吸収され、その電子のエネルギーにより膜が過度に加熱されることで、膜４が焼損するのを防ぐため、遮蔽板６に向けて照射される電子線は、遮蔽板６で反射した電子線が膜４を透過することができる程度のエネルギーを有するのが好ましい。

【0020】

開閉シリンダー７により当接部５ｂの下方に遮蔽板６を移動させた際、遮蔽板６の枠部５との当接面と、枠部５の遮蔽板６との当接面との間に、出射窓３より照射された電子線が拡散して、十分に進入できるように、枠部５と、遮蔽板６（押付装置１１により枠部５に押し付けられる前の状態）との間の寸法（図１中のＬ１）を、５〜１０ｍｍに設定するのが好ましい。

【0021】

遮蔽機構は、さらに、開閉シリンダー７により遮蔽板６が移動する方向における遮蔽板６の左右端縁部を支持するガイド部１３を備える。遮蔽板６はガイド部１３に沿って移動することができる。
遮蔽機構は、ガイド部１３の高さを調整するための、スプリングを備えた高さ調節ねじ９を備える。ねじ９により、枠部５と、ガイド部１３との間の距離、すなわち枠部５と、遮蔽板４（押付装置１１により枠部５に押し付けられる前の状態）との間の寸法（図１中のＬ１）を調整することができる。

【0022】

当接部５ｂは、当接部５ｂに遮蔽板６を押し付ける際（開閉シリンダー７で遮蔽板６を枠部５と対向する位置に移動させてから押付装置１１で遮蔽板６を枠部５に押し付けるまでの間）に、膜４と、枠部５と、遮蔽板６とで囲まれる空間部分１０に不活性ガスを供給するための供給路８（不活性ガス供給部）を備える。
供給路８より不活性ガスを供給しながら遮蔽板６を枠部５に押し付けることで、空間部分１０が密閉される際に空間部分１０内を不活性ガスに置換することができる。空間部分１０を不活性ガスで置換することで、電子線の照射時に酸素が存在することで生じるオゾンにより膜４が腐食するのが抑制される。
遮蔽板６を枠部５に押し付けた後に、空間部分１０内の気圧が過度に高くならない範囲（膜４やグリッド３ａに悪影響を及ぼさない範囲）で不活性ガスを供給してもよい。
不活性ガスは、乾燥した窒素ガスであるのが好ましい。乾燥した窒素ガスを用いることで、オゾンの発生を防止するとともに、膜が腐食し易い硝酸が窒素ガスおよび水分により生成するのを防止することができる。

【0023】

以下、遮蔽機構の動作について説明する。
滅菌容器内部を滅菌ガスで洗浄する際、開閉シリンダー７で遮蔽板６を枠部５と対向する位置に移動させた後、押付装置１１のピン１１ａで遮蔽板６を枠部５に押し付ける。
滅菌容器内部の滅菌ガスによる洗浄が終了した際、押付装置１１のピン１１ａを遮蔽板６から離すことで、遮蔽板６を枠部５から離した後、開閉シリンダー７により枠部５と対向する位置から所定の位置へ遮蔽板６を遠ざける。
また、開閉シリンダー７より枠部５と対向する位置に遮蔽板６を移動させた段階で、遮蔽板６に向けて電子線の照射を開始し、遮蔽板６を枠部５に押し付けてから所定時間（例えば、数秒〜数十秒程度）が経過した後、遮蔽板６への電子線の照射を停止する。
上記の滅菌ガスの充填による滅菌および電子線の照射による滅菌の組み合わせにより、滅菌容器の内壁および滅菌容器内に設置された装置（膜を含む）の外面の全体を滅菌することができる。

【0024】

本実施形態では、遮蔽板６に平板を用いたが、遮蔽板６の形状はこれに限定されない。遮蔽板６の表面の一部（遮蔽板６を枠部５に押し付けた際に空間部分１０内で露出する面）に、凸状または凹状に湾曲した面（湾曲部）を設けてもよい。大きな湾曲部を１つ設けてもよく、小さな湾曲部を多数設けてもよい。
湾曲した面に電子線が当たって反射すると、平面の場合よりも効果的に電子線が拡散するため、枠部５に遮蔽板６を押し付ける際に電子線を遮蔽板６に向けて照射することで、枠部５の遮蔽板６との当接面、および遮蔽板６の枠部５との当接面を、拡散した電子線により効率良く滅菌することができる。

【0025】

本実施形態の電子線滅菌装置の変形例として、押付装置１１を用いずに、図３に示すように、接続部材６ａの代わりに、接続部材１６ａ、１６ｂを用い、ガイド部１３の下部に接続部材１６ａ、１６ｂの端部を収納する収納部１７ａ、１７ｂを設けた押付機構を構成してもよい。
遮蔽板６が枠部５と対向する位置まで移動するとともに、収納部１７ａ、１７ｂに収納されることで遮蔽板６を枠部５に押し付けることができる。

【0026】

開閉シリンダー７により枠部５と対向する位置に遮蔽板６を移動させた際、遮蔽板６の枠部５との当接面と、枠部５の遮蔽板６との当接面との間に、出射窓３より照射された電子線が拡散して、十分に進入できるように、枠部５と、遮蔽板６（枠部５に押し付けられる前の状態）との間の寸法（図３中のＬ２）を、５〜１０ｍｍに設定するのが好ましい。

【0027】

［実施形態２］
本実施形態の電子線滅菌装置は、図４および５に示すように、容器（例えば、ボトル）の内面を滅菌する電子線照射装置２１と、電子線照射装置２１を収納する滅菌容器（図示しない）とを備える。
電子線照射装置２１は、内部が真空状態の真空筐体２２と、真空筐体２２内に設けられ、電子線を発生させるための電子線発生器（図示しない）と、真空筐体２２に設けられ、電子線発生器で発生した電子線を真空筐体２２の外部へ照射するための出射窓２３と、真空筐体２２内の真空状態を維持するために出射窓２３を覆うように設けられ、電子線を透過する膜２４と、を備える。出射窓２３は、グリッド２３ａが有する複数の開口により形成される。

【0028】

真空筐体２２は、電子線発生器を収納する本体部２２ａと、本体部２２ａから延出し、容器の内部へ挿入するためのノズル部２２ｂとを備える。出射窓２３および出射窓２３を覆う膜２４は、ノズル部２２ｂの先端付近に設けられる。出射窓２３は、グリッド２３ａが有する複数の開口部により形成される。膜２４は、例えば、厚み５〜２５μｍである。膜２４は、例えば、チタン箔からなる。
本体部２２ａとノズル部２２ｂとの隔壁３０は、滅菌容器の一部を構成する。滅菌ガスによる洗浄時には、壁３０で形成されるノズル部２２ｂ側の空間内部（滅菌容器内部）に、滅菌ガスが導入される。

【0029】

さらに、電子線滅菌装置は、滅菌容器内を滅菌ガスで洗浄する際に、膜２４を滅菌ガスから遮蔽して保護するための遮蔽機構を備える。滅菌ガスとしては、例えば、過酸化水素ガスが用いられる。

【0030】

遮蔽機構は、出射窓２３の周りを囲む枠部２５ａを備える。枠部２５ａは、ノズル部２２ｂにおける出射窓２３（膜２４）より突出する先端部分により構成される。
遮蔽機構は、枠部２５ａで囲まれる部分を開閉可能な遮蔽板２５ｂと、遮蔽板２５ｂで枠部２５ａを閉じる際に、枠部２５ａに遮蔽板２５ｂを押し付けて、膜２４と、枠部２５ａと、遮蔽板２５ｂとで囲まれる空間部分を密閉し、膜２４を滅菌ガスから遮蔽するための押付装置２６と、を備える。押付装置２６は、遮蔽板２５ｂを昇降させることが可能な昇降シリンダーで構成される。
遮蔽板２５ｂは、例えば、ステンレス鋼またはアルミニウムからなる。遮蔽板２５ｂの厚みは、例えば、３〜１０ｍｍである。

【0031】

図４および５に示すように、遮蔽機構は、さらに、遮蔽板２５ｂによる枠部２５ａで囲まれる部分の開閉動作を行うための開閉シリンダー２９を備える。
開閉シリンダー２９により回転軸２８を中心として接続部材２７を介して押付装置２６および当該装置２６の上に配される遮蔽板２５ｂを水平方向にて旋回させることができる。これにより、電子線照射による容器内部の滅菌時に、ノズル部２２ｂの先端付近から遮蔽板２５ｂを遠ざけることができ、容器内部にノズル部２２ｂを挿入することができる。

【0032】

遮蔽板２５ｂを枠部２５ａに押し付ける際（開閉シリンダー２９で遮蔽板２５ｂを枠部２５ａと対向する位置に移動させてから押付装置２６で遮蔽板２５ｂを枠部２５ａに押し付けるまでの間）に、出射窓２３より遮蔽板２５ｂに向けて電子線を照射するのが好ましい。滅菌ガスで滅菌されない、枠部２５ａの遮蔽版２５ｂとの当接面、および遮蔽板２５ｂの枠部２５ａとの当接面を、拡散した電子線で滅菌することができる。
また、枠部２５ａに遮蔽板２５ｂを押し付けた状態で、出射窓２３より遮蔽板２５ｂに向けて電子線を照射するのが好ましい。膜２４、枠部２５ａ、および遮蔽板２５ｂで囲まれる空間部分において電子線が拡散することで、滅菌ガスで滅菌されない、当該空間部分の内部（当該空間部分に露出する膜２４、枠部２５ａ、および遮蔽板２５ｂの表面を含む）を滅菌することができる。
これにより、滅菌ガスによる洗浄の後、遮蔽板２５ｂを枠部２５Ａから離した際に、膜２４、枠部２５ａ、および遮蔽板２５ｂで囲まれる空間部分内に存在する生菌が外部に拡散して、滅菌ガスで洗浄された部分が汚染されるのを防ぐことができる。
上記の遮蔽板２５ｂへの電子線の照射は、例えば、加速電圧１２５ｋＶおよび電流値１〜２ｍＡ程度で行われる。電子線の照射時間は、例えば、数秒〜数十秒程度である。
遮蔽板２５ｂから反射した電子の多くが膜２４中に吸収され、その電子のエネルギーにより膜２４が過度に加熱されることで、膜２４が焼損するのを防ぐため、遮蔽板２５ｂに向けて照射される電子線は、遮蔽板２５ｂで反射した電子線が膜２４を透過することができる程度のエネルギーを有するのが好ましい。

【0033】

開閉シリンダー２９によりノズル部２２ｂ（枠部２５ａ）と対向する位置に遮蔽板２５ｂを回転移動させた際、遮蔽板２５ｂの枠部２５ａとの当接面と、枠部２５ａの遮蔽板２５ｂとの当接面との間に、出射窓２３より照射された電子線が拡散して、十分に進入できるように、枠部２５ａと、遮蔽板２５ｂ（枠部２５ａに押し付けられる前の状態）との間の寸法（図４中のＬ３）を、５〜１０ｍｍに設定するのが好ましい。

【0034】

以下、遮蔽機構の動作について説明する。
滅菌容器内部を滅菌ガスで洗浄する際、開閉シリンダー２９によりノズル部２２ｂ（枠部２５ａ）と対向する位置に遮蔽板２５ｂを回転移動させた後、押付装置２６により遮蔽板２５ｂを上方へ（枠部２５ａに向けて）移動させ、遮蔽板２５ｂをノズル部２２ｂの枠部２５ａに押し付ける。
滅菌容器内部の滅菌ガスによる洗浄が終了した際、押付装置２６により遮蔽板２５ｂを下方に移動させて遮蔽板２５ｂをノズル部２２ｂの枠部２５ａから離した後、開閉シリンダー２９により遮蔽板２５ｂを回転移動させてノズル部２２ｂ（枠部２５ａ）と対向する位置から遮蔽板２５ｂを所定の位置へ遠ざける。
また、開閉シリンダー２９によりノズル部２２ｂ（枠部２５ａ）と対向する位置に遮蔽板２５ｂを回転移動させた段階で、遮蔽板２５ｂに向けて電子線の照射を開始し、遮蔽板２５ｂを枠部２５ａに押し付けてから所定時間（例えば、数秒〜数十秒程度）が経過した後、遮蔽板２５ｂへの電子線の照射を停止する。
上記の滅菌ガスの充填による滅菌および電子線の照射による滅菌の組み合わせにより、滅菌容器の内壁および滅菌容器内に設置された装置（膜を含む）の外面の全体を滅菌することができる。

【0035】

本実施形態では、遮蔽板２５ｂに平板を用いたが、遮蔽板２５ｂの形状はこれに限定されない。遮蔽板２５ｂの表面の一部（遮蔽板２５ｂを枠部２５ａに押し付けた際に、膜２４、枠部２５ａ、および遮蔽板２５ｂで囲まれる空間部分内で露出する面）に、凸状または凹状に湾曲した面（湾曲部）を設けてもよい。大きな湾曲部を１つ設けてもよく、小さな湾曲部を多数設けてもよい。
湾曲した面に電子線が当たって反射すると、平面の場合よりも効果的に電子線が拡散するため、枠部２５ａに遮蔽板２５ｂを押し付ける際に電子線を遮蔽板２５ｂに向けて照射することで、枠部２５ａの遮蔽板２５ｂとの当接面、および遮蔽板２５ｂの枠部２５ａとの当接面を、拡散した電子線により効率良く滅菌することができる。

【0036】

［実施形態３］
本実施形態の電子線滅菌装置は、図６に示すように、容器（例えば、ボトル）の外面を滅菌する電子線照射装置１と、電子線照射装置１を収納する滅菌容器（図示しない）とを備える。
電子線照射装置１は、内部が真空状態の真空筐体２と、真空筐体２内に設けられ、電子線を発生させるための電子線発生器（図示しない）と、真空筐体２に設けられ、電子線発生器で発生した電子線を真空筐体２の外部へ照射するための出射窓３と、真空筐体２内の真空状態を維持するために出射窓３を覆うように設けられ、電子線を透過する膜４と、を備える。出射窓３は、グリッド３ａが有する複数の開口部により形成される。
膜４は、例えば、厚み５〜２５μｍである。膜４は、例えば、チタン箔からなる。

【0037】

さらに、電子線滅菌装置は、滅菌容器内を滅菌ガスで洗浄する前に膜を予め加熱して、膜を滅菌ガスから保護するための加熱装置を備える。加熱装置は、出射窓３を囲むように設けられるヒータ１４で構成される。滅菌ガスとしては、例えば、過酸化水素ガスが用いられる。
滅菌容器内を滅菌ガスで洗浄する前にヒータ１４により膜を加熱しておくことで、滅菌ガスが膜４に凝着するのを防ぐことができる。滅菌ガスによる洗浄が行われる間、ヒータ１４により、滅菌ガスが膜４に凝着しない温度に維持される。膜４を加熱する温度は、滅菌ガスが膜４に凝着しない温度以上、かつグリッド３ａおよび膜４が熱により損傷しない温度以下（例えば、１２０〜２５０℃）であるのが好ましい。

【0038】

ヒータ１４を用いずに、電子線発生器が上記の加熱装置を兼ねてもよい。電子線発生器から電子線を膜４に照射して、膜４を加熱してもよい。別途、加熱装置を設ける必要がなく、コスト面で有利である。
電子線の照射による膜４の加熱温度は、例えば、電子線発生器で設定される加速電圧や電流値、または電子線の照射時間を変えることで調整することができる。膜４を加熱するための電子線の照射は、例えば、加速電圧４０〜６０ｋＶ、電流値０．５〜２ｍＡ程度で行われる。滅菌ガスによる洗浄が行われる間、滅菌ガスが膜４に凝着しない温度を維持するために、電子線照射装置を連続運転する。

【0039】

［実施形態４］
本実施形態の電子線滅菌装置は、実施形態２と同じ、容器の内面を滅菌する電子線照射装置２１と、電子線照射装置２１を収納する滅菌容器（図示しない）とを備える。

【0040】

さらに、電子線滅菌装置は、図７に示すように、滅菌容器内を滅菌ガスで洗浄する前に膜２４を予め加熱して、膜２４を滅菌ガスから保護するための加熱装置を備える。加熱装置は、ノズル２２ｂ（膜２４）を囲むように設けられるヒータ１５で構成される。滅菌ガスとしては、例えば、過酸化水素ガスが用いられる。
滅菌容器内を滅菌ガスで洗浄する前にヒータ１５により膜２４を加熱しておくことで、滅菌ガスが膜２４に凝着するのを防ぐことができる。滅菌ガスによる洗浄が行われる間、ヒータ１５により、滅菌ガスが膜２４に凝着しない温度に維持される。膜２４を加熱する温度は、滅菌ガスが膜２４に凝着しない温度以上、かつグリッド２３ａおよび膜２４が熱により損傷しない温度以下（例えば、１２０〜２５０℃）であるのが好ましい。

【0041】

また、ヒータ１５を用いずに、電子線発生器が上記の加熱装置を兼ねてもよい。電子線発生器から電子線を膜２４に照射して、膜２４を加熱してもよい。別途、加熱装置を設ける必要がなく、コスト面で有利である。
電子線の照射による膜２４の加熱温度は、例えば、電子線発生器で設定される加速電圧や電流値、または電子線の照射時間を変えることで調整することができる。膜２４を加熱するための電子線の照射は、例えば、加速電圧４０〜６０ｋＶ、電流値０．２〜１ｍＡ程度で行われる。滅菌ガスによる洗浄が行われる間、滅菌ガスが膜２４に凝着しない温度を維持するために、電子線照射装置を連続運転する。

【0042】

［実施形態５］
容器の外面を滅菌した後、容器の内面を滅菌する電子線滅菌装置の一例を、図８および９を参照しながら説明する。
電子線滅菌装置は、外面滅菌ゾーンＺ１を含む遮蔽室Ｒ１、Ｒ２（滅菌容器）と、内面滅菌ゾーンＺ２を含む遮蔽室Ｒ３（滅菌容器）と、を有する。遮蔽室Ｒ１〜Ｒ３には、容器を搬送するための第１〜第３旋回搬送装置Ｍ１〜Ｍ３が設置されている。
第１〜第３旋回搬送装置Ｍ１〜Ｍ３は、回転軸５１〜５３、および容器Ｂのネック部ｎを把持する容器保持装置７１〜７３を備える。図８中のＳＭ３は、容器の内面を滅菌する電子線照射装置の本体部とノズル部とを隔離する外周遮蔽体である（図４の隔壁３０に相当する）。接続部Ｊ１−２およびＪ２−３では、遮蔽室Ｒ１からＲ２への容器Ｂの受渡しおよび遮蔽室Ｒ２からＲ３への容器Ｂの受渡しが行われる。

【0043】

遮蔽室Ｒ１、Ｒ２には、それぞれ容器の外面を滅菌する電子線照射装置Ｅ１、Ｅ２が設置されている。電子線照射装置Ｅ１で、容器Ｂの一方の外半面を滅菌し、電子線照射装置Ｅ２で、容器Ｂの他方の外半面を滅菌する。

【0044】

接続部Ｊ１−２の上流側近傍および下流側近傍に２つの電子線照射装置Ｅ１、Ｅ２が互いに近接して配置される。これにより、一方の外半面を滅菌した後に、短い搬送時間でかつ短時間で他方の外半面を滅菌することができる。その結果、一方の外半面を滅菌した後に、他方の外半面に付着した汚染物が一方の外半面に付着して再汚染されることが抑制される。

【0045】

遮蔽室Ｒ１、Ｒ２内に設置される電子線照射装置Ｅ１、Ｅ２には、実施形態１の遮蔽機構を備えた電子線照射装置または実施形態３の加熱装置を備えた電子線照射装置が用いられる。遮蔽室Ｒ１、Ｒ２内部を滅菌ガスで洗浄する際に、実施形態１の遮蔽機構または実施形態３の加熱装置により膜が保護される。

【0046】

遮蔽室Ｒ３内に設置される電子線照射装置（図示しない）には、実施形態２の遮蔽機構を備えた電子線照射装置または実施形態４の加熱装置を備えた電子線照射装置が用いられる。遮蔽室Ｒ３内部を滅菌ガスで洗浄する際に、実施形態２の遮蔽機構または実施形態４の加熱装置により膜が保護される。

【符号の説明】

【0047】

１，２１ 電子線照射装置
２，２２ 真空筐体
３，２３ 出射窓
３ａ、２３ａ グリッド
４，２４ 膜
５ 枠部
６，２５ｂ 遮蔽板
６ａ 接続部材
７ 開閉シリンダー
８ 不活性ガス供給路
９ 高さ調節ねじ
１０ 空間部分
１１ 押付装置
１１ａ ピン
１１ｂ 押付シリンダー
１２ 接続部材
１２ａ 溝部
１３ガイド部
１４，１５ ヒータ
１６ａ，１６ｂ 接続部材
１７ａ，１７ｂ 収納部
２２ａ 本体部
２２ｂ ノズル部
２６ 昇降シリンダー
２７ 接続部材
２８ 回転軸
２９ 開閉シリンダー
３０ 隔壁
５１〜５３ 回転軸
７１〜７３ 容器保持装置
Ｂ 容器
ｎ ネック部
Ｅ１，Ｅ２ 電子線照射装置
Ｚ１ 外面殺菌ゾーン
Ｚ２ 内面殺菌ゾーン
Ｊ１−２，Ｊ２−３ 接続部
Ｌ１〜Ｌ３ 第１〜第３旋回経路
Ｍ１〜Ｍ３ 第１〜第３旋回搬送装置
ＳＭ３ 外周遮蔽体
Ｒ１〜Ｒ３ 遮蔽室

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】