特許 7585650 殺菌剤のガス化装置

(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】

(24)【登録日】2024-11-11

(45)【発行日】2024-11-19

(54)【発明の名称】殺菌剤のガス化装置

(51)【国際特許分類】

   A61L 2/20 20060101AFI20241112BHJP

   B65B 55/02 20060101ALI20241112BHJP

   B65B 55/10 20060101ALI20241112BHJP

   A61L 101/22 20060101ALN20241112BHJP

【ＦＩ】

A61L2/20 106

B65B55/02 E

B65B55/10 A

A61L101:22

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020134962

(22)【出願日】2020-08-07

(65)【公開番号】P2022030751

(43)【公開日】2022-02-18

【審査請求日】2023-06-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000002897

【氏名又は名称】大日本印刷株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000958

【氏名又は名称】弁理士法人インテクト国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100120237

【弁理士】

【氏名又は名称】石橋 良規

(72)【発明者】

【氏名】宮原 美啓

【審査官】宮部 愛子

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－０４７２４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－００２２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０３６９４３６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００６－２０６１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００５－５０３２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００４／０２３７４６６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０３－２２６４４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０８７３５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－８９０６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｌ ２／２０－２／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

殺菌剤を供給する殺菌剤供給装置と、
供給される前記殺菌剤と接触することで前記殺菌剤をガス化する気化管、
前記気化管の先端に設けられるガス化される殺菌剤を吹き付けるノズル、
前記気化管及び前記ノズルの外面に対して一定間隔を保持して、前記気化管及び前記ノズルの外面を覆う前記気化管及び前記ノズルと略相似形状の管体、及び
前記気化管及び前記ノズルと前記管体の間に加熱気体を流し、前記気化管及び前記ノズルを前記加熱気体により加熱し、前記殺菌剤は加熱された前記気化管の内面に接触することでガス化し、加熱された前記ノズルの先端まで前記殺菌剤をガス化させた状態に維持して排出する加熱装置を備えることを特徴とする殺菌剤のガス化装置。

【請求項2】

請求項１に記載の殺菌剤のガス化装置において、
前記加熱気体が加熱された空気、加熱された水蒸気、加熱された過熱水蒸気のいずれか又は２以上の組み合わせであるように構成されることを特徴とする殺菌剤のガス化装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の殺菌剤のガス化装置において、
前記ノズルから排出されるガス化された前記殺菌剤の周辺を囲むように、前記ノズルと前記管体の間から前記加熱気体を流出させ、前記殺菌剤と前記加熱気体が同時に被殺菌物に吹き付けられるように構成されることを特徴とする殺菌剤のガス化装置。

【請求項4】

請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の殺菌剤のガス化装置において、
前記殺菌剤供給装置が、殺菌剤供給口から前記殺菌剤が供給され、圧縮エア供給口から圧縮エアが供給され、前記殺菌剤を噴霧する二流体スプレを備えることを特徴とする殺菌剤のガス化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無菌充填機において包装材料の殺菌に使用される、殺菌剤のガスを生成する殺菌剤のガス化装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ポーションミルク、ブリック型液体紙容器入り飲料、パウチ入りスープ、カップ入り飲料、ＰＥＴボトル入り飲料等、無菌充填機により様々な容器に、食品や飲料が充填されて流通している。無菌充填機とは、殺菌した容器に殺菌した内容物を無菌雰囲気で充填して密封する装置である。無菌充填機により生産された製品は、流通や保管を常温で行うことができるため、冷蔵、冷凍製品よりもエネルギー消費が少なく、味覚も良いことから増加傾向にある。

【0003】

無菌充填機において、容器となる包装材料は前述の通り様々であり、包装材料によりその殺菌方法も異なる。紫外線や電子線を照射する方法もあるが、殺菌剤により、包装材料の表面を殺菌する方法が主流である。さらに殺菌剤を使用して包装材料を殺菌する場合、ポーションミルクやブリック型紙容器は殺菌剤に包装材料を浸漬して殺菌するが、殺菌剤を噴霧する方法もある。フラットで、比較的高温の乾燥温度に支障がない包装材料は、殺菌剤に浸漬して殺菌される。カップやボトルのような成形容器や高温乾燥で伸びてしまうフィルムのような包装材料は殺菌剤の噴霧により殺菌される。

【0004】

噴霧する殺菌剤の液滴が大きいとカップやボトルの側面で垂れたりする。噴霧する殺菌剤の液滴は小さいほど包装材料の表面に均一に塗布され、殺菌効果も高い。そこで、殺菌剤の液滴を細粒化する方法が提案されている（特許文献１）。

【0005】

包装材料の表面に付着する殺菌剤の液滴が小さく、包装材料の表面が殺菌剤の液滴により密に被覆されているほど、殺菌効果は高い。そのため、殺菌剤の液滴を噴霧するのではなく、殺菌剤をガス化させ、ガス化した殺菌剤を包装材料の表面に吹き付けて、殺菌剤を包装材料の表面で凝縮させる方法が提案されている（特許文献２）。ここで、殺菌剤のガス化は、殺菌剤を加熱された発熱体に滴下して行っている。

【0006】

さらに、加熱された管内に殺菌剤を噴霧することにより、殺菌剤のガス化を多量に効率的に行う方法も提案されている（特許文献３）。また、加熱された管内に蓄熱体を設ける方法も提案されている（特許文献４）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開昭６０－２２００６７号公報

【文献】特開昭６３－１１１６３号公報

【文献】特開平３－２２４４６９号公報

【文献】特開平１０－２１８１３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

無菌充填機において包装材料を殺菌するため、ガス化された過酸化水素水が多用されている。過酸化水素水をガス化させる方法は、過酸化水素水を発熱体に接触させることによる。特許文献３に記載される過酸化水素水のガス化装置は、殺菌剤供給部に二流体スプレと類似のものが使用され、スプレから噴霧される殺菌剤を加熱された気化管の表面に接触させることでガス化している。気化管はその外面に設けられるヒータにより加熱されている。気化管はアルミニウム、ステンレスのような金属が使用され、ヒータによる加熱が迅速に伝わるよう考慮されている。

【0009】

しかし、無菌充填機の高速化に伴い、殺菌剤の使用量が増加し、殺菌剤の噴霧量を増やすと気化管内面の熱量消費が増え、ヒータにより加えられる熱量が不足し、気化管表面の温度が低下することとなる。そこで、気化管の本数を増やしている。気化管を増やすことは初期投資の過大化を招いている。

【0010】

気化管の先端は、ガス化した殺菌剤を包装材料に吹き付けるため、ノズル形状としている。気化管の先端をノズル形状とするために、気化管の先端の径を気化管本体の径よりも小さくしなければならない。しかし、径が小さいノズル部分をヒータにより加熱することは困難である。現在使用されている気化管のノズル部分はヒータで被覆されておらず、ノズル部分でガス化された殺菌剤が冷却され液化してしまい、ノズルから吹き付けられる殺菌剤は、ガスが液化した殺菌剤のミストが大部分を占めることとなっている。また、ノズル部分で殺菌剤のガスが冷却され、さらにノズルの先端から吹き出されて急冷されることで液化し、液化した殺菌剤がノズルの先端部に付着し、液滴となって落下することがあり、先端部までヒータで被覆することが困難であることによる不都合が生じている。。

【0011】

気化管の先端であるノズル部分を加熱できないため、包装材料に吹き付けられる殺菌剤の液滴が大きくなり、包装材料の表面を覆う殺菌剤の面積が小さくなり、殺菌剤による殺菌効果を低減させている。本来はガス化された殺菌剤が包装材料に吹き付けられ、包装材料の表面で冷却され、小さな液滴が包装材料表面を覆い、包装材料表面の大部分を殺菌剤により覆うことにより殺菌効果を向上させることが期待される。

【0012】

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであって、多量の殺菌剤をガス化し、ガス化された殺菌剤を吹き付けるノズルの先端まで加熱し、ノズル先端から吹き付ける殺菌剤のガスの液化を防止できる殺菌剤のガス化装置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】

【0013】

本発明に係る殺菌剤のガス化装置は、殺菌剤を供給する殺菌剤供給装置と、供給される前記殺菌剤と接触することで前記殺菌剤をガス化する気化管、前記気化管の先端に設けられるガス化される殺菌剤を吹き付けるノズル、前記気化管及び前記ノズルの外面に対して一定間隔を保持して、前記気化管及び前記ノズルの外面を覆う前記気化管及び前記ノズルと略相似形状の管体、及び前記気化管及び前記ノズルと前記管体の間に加熱気体を流し、前記気化管及び前記ノズルを前記加熱気体により加熱し、前記殺菌剤は加熱された前記気化管の内面に接触することでガス化し、加熱された前記ノズルの先端まで前記殺菌剤をガス化させた状態に維持して排出する加熱装置を備えることを特徴とする。

【0015】

また、本発明に係る殺菌剤のガス化装置は、前記加熱気体が加熱された空気、加熱された水蒸気、加熱された過熱水蒸気のいずれか又は２以上の組み合わせであるように構成されると好適である。

【0016】

また、本発明に係る殺菌剤のガス化装置において、前記ノズルから排出されるガス化された前記殺菌剤の周辺を囲むように、前記ノズルと前記管体の間から前記加熱気体を流出させ、前記殺菌剤と前記加熱気体が同時に被殺菌物に吹き付けられるように構成されると好適である。

【0017】

また、本発明に係る殺菌剤のガス化装置において、前記殺菌剤供給装置が、殺菌剤供給口から前記殺菌剤が供給され、圧縮エア供給口から圧縮エアが供給され、前記殺菌剤を噴霧する二流体スプレを備えると好適である。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、紙やプラスチック等を素材とするボトルやカップ等の包装材料に飲料や乳製品等を充填する無菌充填機において、包装材料の殺菌に使用される殺菌剤のガスを多量に生成でき、ガス化された殺菌剤を吹き付けるノズルの先端まで加熱することで、ノズル先端から吹き付ける殺菌剤のガスの液化を防止できる殺菌剤のガス化装置を提供することを目的とする。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明に係る殺菌剤のガス化装置の実施の形態１を示す側面図である。

【図2】本発明に係る殺菌剤のガス化装置の実施の形態２を示す側面図である。

【図3】本発明に係る殺菌剤のガス化装置の実施の形態３を示す側面図である。

【図4】従来技術に係る殺菌剤のガス化装置を示す側面図である。

【図5】本発明に係る殺菌剤のガス化装置により生成する殺菌剤のガスをプリフォームに吹き付ける工程を示す。

【図6】本発明に係る殺菌剤のガス化装置により生成するガスをボトルに吹き付ける工程を示す。

【図7】本発明に係る殺菌剤のガス化装置により生成するガスを紙容器に吹き付ける工程を示す。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。

【0021】

（実施の形態１）
図１は本発明に係る殺菌剤のガス化装置の実施の形態１を示す。殺菌剤供給装置１に備える噴霧装置２は二流体スプレである。図示しない殺菌剤のタンクから殺菌剤を殺菌剤供給口３に供給し、圧縮エアを圧縮エア供給口４に供給し、エクステンションパイプ５を経て、噴霧ノズル６から殺菌剤が気化部７内に噴霧される。エクステンションパイプ５は、気化部７の熱が、気化部７の上部を閉塞している気化部７の上面を経て、噴霧装置２に伝導し、噴霧装置２の本体の温度が上昇しないように設けられている。図において殺菌剤の流れは破線矢印で示す。

【0022】

気化部７は内面に気化管８及びノズル９を備え、その外側に気化管８及びノズル９と一定の間隔を保持して、気化管８及びノズル９の外面を覆う気化管８及びノズル９と略相似形状の管体１１を備え、気化管８及びノズル９と管体１１の間に加熱装置１０で加熱された加熱気体が流される。

【0023】

気化管８及びノズル９と管体１１の間に加熱装置１０で加熱された加熱気体が流されることにより、気化管８及びノズル９は加熱される。図において加熱気体の流れは実線矢印により示す。殺菌剤供給装置１により殺菌剤が供給され、供給される殺菌剤は噴霧装置２により加熱された気化管８の内部に噴霧される。加熱された気化管８の内部に噴霧される殺菌剤は気化管８の内面に接触することで加熱され瞬時にガス化する。

【0024】

管体１１の外面には、断熱のため断熱材が被覆される。

【0025】

管体１１の外面にヒータを設け、管体１１の外面を加熱しても構わない。管体１１の外面を加熱することで、管体１１に流される加熱気体の降温を防止し、殺菌剤のガス化を効率的に行うことができる。管体１１を加熱する温度は管体１１に流される加熱気体の温度よりも高くすることが好ましい。管体１１を加熱する部分は気化管８を覆う管体１１の部分だけでも構わない。

【0026】

殺菌剤供給装置１に備えられる噴霧装置２には殺菌剤供給口３から殺菌剤が供給され、圧縮エア供給口４から圧縮エアが供給される。噴霧装置２は二流体スプレであり、噴霧ノズル６から殺菌剤はミストとなって気化管８の内面に噴霧される。噴霧された殺菌剤は加熱された気化管８の内面に接触してガス化する。生成した殺菌剤のガスは圧縮エアの圧力によりノズル９から排出される。

【0027】

殺菌剤は少なくとも過酸化水素を含んでいる。その含有量は０．５質量％～６５質量％の範囲が適当である。０．５質量％未満では殺菌力が不足する場合があり、６５質量％を越えると安全上、扱いが困難となる。また、さらに好適なのは０．５質量％～４０質量％であり、４０質量％以下では扱いがより容易であり、低濃度となるために殺菌後の包装材料への過酸化水素の残留量を低減できる。

【0028】

また、殺菌剤は過酸化水素の分解を防止するために安定剤を含んでいる。殺菌剤の安定剤は、食品向けの包装材料を殺菌するために厚生労働大臣により食品用の指定添加物として使用されているピロリン酸ナトリウムやオルトリン酸を使用することが好ましい。しかし、ピロリン酸水素ナトリウム等のリン含有無機化合物、アミノトリメチルホスホン酸、アルキリデンジホスホン酸塩等のホスホン酸キレート剤等を使用しても構わない。安定剤の含有量は通常４０ｐｐｍ以下である。

【0029】

また、殺菌剤は水を含んでなるが、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコール、ブチルアルコールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、アセチルアセトンなどのケトン類、グリコールエーテル等の１種又は２種以上を含んでもかまわない。

【0030】

さらに、殺菌剤は過酢酸、酢酸、塩素化合物、オゾン等殺菌効果を有する化合物、陽イオン界面活性剤、非イオン系界面活性剤等の添加剤を含んでも構わない。

【0031】

気化管８は噴霧ノズル６から噴霧される殺菌剤が円形に噴霧されることから、円筒状が好ましい。しかし、多角筒状でも構わない。円筒の径は、殺菌剤の噴霧に使用される圧縮エアにより気化部７の内圧が高くならないように、十分な大きさが必要である。しかし、噴霧された殺菌剤のミストが、気化管８の内面に接触できるような径でなければならない。さらに、円筒の長さもこの条件を満たすように設計される。

【0032】

噴霧装置２の運転条件としては、例えば圧縮空気の圧力は０．０５ＭＰａ～０．６ＭＰａの範囲で調整される。また、殺菌剤は重力落下であってもポンプを備えて圧力を加えても構わないし、殺菌剤の供給量は自由に設定することができ、例えば１ｇ／ｍｉｎ．～１００ｇ／ｍｉｎ．の範囲で供給する。

【0033】

気化管８の内面に接触することでガス化された殺菌剤は、圧縮エアの圧力によりノズル９より排出される。ノズル９を包装材料である被殺菌物に対向させて、排出される殺菌剤のガスを被殺菌物に直接吹き付けることもできるが、ノズル９の端部に加熱エアを導入する加熱エア供給装置を備え、ノズル９から排出される殺菌剤のガスと、加熱エア供給装置より供給される加熱エアとを、導管において混合して吹き付けても構わない。

【0034】

殺菌剤のガスの吹き出し口となるノズル９の口径は任意に設定することができ、２ｍｍφ～２００ｍｍφとすることができる。口径を小さくすることで、生成される殺菌剤のガスの吹き付け圧力を高めることができる。吹き付け圧力を調整することにより殺菌剤のガス若しくは凝結により生成するミスト又はこれらの混合物の被殺菌物表面への吹き付け圧力を調整できる。例えば被殺菌物が深いカップの場合は吹き付け圧力を高くし、浅い容器の場合は吹き付け圧力を低くするようにできる。

【0035】

気化管８及びノズル９は、鉄、ステンレス、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、亜鉛、タングステン等の金属が使用される。気化管８及びノズル９の内表面に、気化管８に使用される金属とは異なるクロミウム、ニッケル等の金属をメッキしても構わない。また、気化管８及びノズル９の内面にポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂をコーティングするか、又はポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂含侵クロムをメッキしても構わない。

【0036】

気化管８及びノズル９と管体１１の間に加熱装置１０で加熱された加熱気体が流されることにより、気化管８及びノズル９は加熱される。気化管８及びノズル９の外面と管体１１の内面は一定間隔を保持している。一定間隔とは加熱気体を流すことができる距離であり、５ｍｍ～２００ｍｍが適当である。５ｍｍ未満では加熱気体による気化管８に加えられる熱量が不十分である。また、２００ｍｍを超えると加熱気体の流量が過大となりエネルギーが無駄となる。この間隔は気化管８の大きさにより変動する。気化管８が円筒の場合、気化管８の内径の１／２０～１／５が適当である。１／２０未満では気化管８に加えられる熱量が不十分である。１／５を超えると加熱気体の流量が過大となりエネルギーが無駄となる。

【0037】

気化管８及びノズル９と管体１１は一定間隔を保持しているが、気化管８とノズル９の外面の全領域について同じ間隔でなくても構わない。例えば、気化管８の外面を覆う管体１１と気化管８の間隔よりもノズル９を覆う管体１１とノズル９の間隔を小さくしても構わない。さらに、ノズル９の先端方向に間隔を徐々に小さくしても構わない。このようにすることで、加熱気体の流速を調整することができる。管体１１の先端の間隔を小さくすることにより、気化管８の外面の加熱気体の圧力を高め、気化管８の加熱効率を高めることができる。さらに、殺菌剤のガスの排出流速と加熱気体の流出速度を調整することもできる。

【0038】

従来技術による殺菌剤のガス化装置を図４に示す。殺菌剤供給装置１、噴霧装置２、エクステンションパイプ５、噴霧ノズル６及び気化管８という構成は、図１に示す本発明に係る実施の形態１と同様である。気化管８を加熱するのは、気化管８の外面を覆うヒータ１２である。通常、複数枚のバンドヒータを気化管８の円筒状外面に巻くように設ける。バンドヒータは複数枚使用しなければ、気化管８の全外面をヒータにより被覆することができない。複数枚のバンドヒータを使用することによる、個別のバンドヒータの不均一な加熱により、殺菌剤のガス化効率が低い部位が発生することがあるという問題がある。

【0039】

また、ノズル９の外面をヒータにより被覆することができないため、気化管８の内部でガス化した殺菌剤がノズル９で冷却され、液化してしまうことがある。液化した殺菌剤は殺菌に寄与することがなく、殺菌力の低下を招くという問題がある。

【0040】

図１に示すように、本発明に係る実施の形態１では、気化管８の外面を加熱気体により加熱するため、均一に加熱することができる、また、ノズル９の外面も加熱気体により加熱するため、ノズル９の先端まで殺菌剤をガス化させた状態に維持して排出することができる。

【0041】

加熱装置１０により得られる加熱気体とは、加熱された空気、加熱された水蒸気、加熱された過熱水蒸気のいずれか又は２以上の組み合わせである。加熱気体は、これら以外に窒素、アルゴン、炭酸ガス等を加熱したものであっても構わない。加熱気体は管体１１の上部から気化管８及びノズル９と管体１１の間に流される。流される加熱気体は管体１１と気化管８及びノズル９の間に均一に流れるようにしなければならない。

【0042】

管体１１の上部から加熱気体を供給するとき、エクステンションパイプ５の周辺に円形の供給口を設けて、この供給口からエクステンションパイプ５に全周に渡って同時に加熱気体を供給することが好ましい。供給される加熱気体は、エクステンションパイプ５の周辺から管体１１の上部、管体１１の側面部からノズル９の外面に流れ、ノズル９と管体１１の間から排出される。ノズル９からはガス化された殺菌剤が排出され、その周辺を囲むように加熱気体が、ガス化された殺菌剤と同時に流出される。

【0043】

加熱気体がガス化された殺菌剤の周辺を囲むように、ガス化された殺菌剤と加熱気体が同時に被殺菌物に吹き付けられる。ガス化された殺菌剤と加熱気体が同時に被殺菌物に吹き付けられることで、ノズル９から排出された後のガス化された殺菌剤の降温による殺菌剤のガスの液化を防止することができる。その結果、吹き付けられた殺菌剤のガスは被殺菌物の表面に到達するときに液化するため、被殺菌物表面での殺菌剤の液滴が小さく、殺菌効果が向上する。加熱気体は殺菌剤をガス化し、排出される殺菌剤のガスの降温を防止し殺菌効果を向上させるという二つの役割を有する。

【0044】

加熱された空気は、コンプレッサーによる圧縮空気又はブロワにより送出される空気を、ヒータ又はバーナーのような加熱機器により加熱することにより得られる。得られる加熱された空気の温度は１４０℃～５００℃が適当である。１４０℃未満では殺菌剤をガス化する能力が不足し、５００℃を超える温度では装置の耐熱性を上げなければならない。加熱される前の空気は除菌フィルタを通した無菌化空気であることが好ましい。加熱されることで加熱された空気中の菌等は殺菌されるが、殺菌されない菌が残存するおそれがあるためである。空気を供給する装置、除菌フィルタ及び空気を加熱する加熱機器が加熱装置１０として備えられる。

【0045】

加熱された水蒸気とは、電気又は燃料により水を加熱する加熱水蒸気供給装置により生成される。使用される水は逆浸透膜を通して精製することもある。水を水蒸気とする缶体には清缶剤や復水処理剤等が使用されるが、食品添加グレードを使用する。また、缶体や搬送配管はステンレス製であることが好ましい。加熱された水蒸気中の異物、イオン、薬剤等を除去するためにフィルタ、活性炭や限外濾過膜を通すこともある。さらに、加熱水蒸気供給装置は、加熱水蒸気を熱源として逆浸透膜を通した水と熱交換して加熱水蒸気を発生させるリボイラーであることが好ましい。加熱された水蒸気の温度は１４０℃～１７０℃が適当である。１４０℃未満では殺菌剤をガス化する能力が不足し、１７０℃を超える場合、飽和水蒸気とはならない。加熱された空気に比べ、同一温度では水が含まれることにより、熱量は大きい。水を供給する装置及び加熱水蒸気供給装置が加熱装置１０として備えられる。

【0046】

加熱された過熱水蒸気とは、水を加熱し水蒸気とし、水蒸気をさらに加熱したものである。過熱水蒸気は過熱蒸気発生装置に供給される水から生成される、２００℃～５００℃の大気圧よりも高い、０．１ＭＰａ～０．３ＭＰａの圧力の蒸気である。過熱蒸気発生装置は通水パイプをヒータや誘導コイルにより加熱し、過熱水蒸気を発生させる。過熱水蒸気は２００℃未満に調整するのは困難であり、５００℃を超える温度では装置の耐熱性を上げなければならない。加熱された空気と比べ、水を含むため熱量は大きい。また、加熱された水蒸気と比べ、同一量の水を含む場合、温度が高いため熱量は大きい。水を供給する装置及び過熱蒸気発生装置が加熱装置１０として備えられる。

【0047】

（実施の形態２）
本願発明に係る実施の形態２の殺菌剤のガス化装置を図２に示す。殺菌剤供給装置１、噴霧装置２、エクステンションパイプ５、噴霧ノズル６及び気化管８は実施の形態１と同様である。実施の形態１ではノズル９の先端及びノズル９を覆う管体１１の先端が鉛直方向を向いているが、実施の形態２ではノズル９の先端が鉛直方向に対して一定の鋭角を有している。

【0048】

実施の形態１では、殺菌剤のガス及び加熱気体は鉛直方向に排出される。しかし、実施の形態２では、殺菌剤のガスは鉛直方向に排出されるが、加熱気体は鉛直方向に対して一定の鋭角方向に流出される。加熱気体が鉛直方向に対して一定の鋭角方向に流出されることで、ノズル９から排出される殺菌剤のガスと加熱気体は排出直後に混合されて被殺菌物に吹き付けられる。

【0049】

排出直後に殺菌剤のガスと加熱気体が混合されることにより、ガス化された殺菌剤の温度が上昇し、殺菌剤のガスが被殺菌物の表面に到達し液化するまでガス状態を維持することができる。その結果、被殺菌物表面で液化する殺菌剤の液滴が小さく、殺菌効果が向上する。

【0050】

（実施の形態３）
本願発明に係る実施の形態３の殺菌剤のガス化装置を図３に示す。殺菌剤供給装置１、噴霧装置２、エクステンションパイプ５、噴霧ノズル６、気化管８及びノズル９は実施の形態１と同様である。実施の形態１及び実施の形態２では、ノズル９を覆う管体１１の先端が開放されているが、実施の形態３では閉塞されている。この場合、加熱された気体は殺菌剤のガスの排出方向に流出されるのではなく、別な方向に流出される。流出される加熱気体は加熱装置１０に戻し、再利用しても構わない。

【0051】

実施の形態３では、加熱された気体は殺菌剤をガス化するためにだけ利用される。気化管８及びノズル９を加熱する加熱気体は、気化管８及びノズル９と管体１１の間に流され、気化管８及びノズル９を加熱した後、殺菌剤のガスを排出するノズル９の排出方向とは交わらない方向に流出される。

【0052】

実施の形態１の殺菌剤のガス化装置を使用し、プリフォーム１３、ボトル１４及び紙容器１５に殺菌剤のガスを吹き付ける例を示す。ノズル９から排出される殺菌剤のガスは、図５に示すように、プリフォーム１３に吹き付けられる。プリフォーム１３の内外面に殺菌剤のガスが接触又は付着することにより、プリフォーム１３の表面に付着した菌等が殺菌される。

【0053】

また、ノズル９から排出される殺菌剤のガスは、図６に示すように、ボトル１４に吹き付けられる。ボトル１４の内外面に殺菌剤のガスが接触又は付着することにより、ボトル１４の表面に付着した菌等が殺菌される。

【0054】

さらに、ノズル９から排出される殺菌剤のガスは、図７に示すように、底部を閉塞されたゲーベルトップ形状の紙容器１５に吹き付けられる。紙容器１５の内外面に殺菌剤のガスが接触又は付着することにより、紙容器１５の表面に付着した菌等が殺菌される。紙容器１５のように開口部が広い場合は、ノズル９を囲繞する傘状部材１６を設け、紙容器１５の内部から溢れ出る殺菌剤のガスを傘状部材１６に衝突させて紙容器１５の外部に流すことで、紙容器１５の外面を効率的に殺菌することができる。傘状部材１６はプリフォーム１３やボトル１４の場合も設けることができる。

【0055】

ノズル９とノズル９を覆う管体１１の先端が被殺菌物の開口部よりも小さい場合、殺菌剤のガスと加熱気体は被殺菌物の内部で混合され、殺菌剤のガスが昇温することにより殺菌効果が向上する。また、傘状部材１６が設けられる場合、殺菌剤のガスと加熱気体が混合されて被殺菌物の外面にも流れるため、被殺菌物の外面の殺菌効果も向上する。

【0056】

被殺菌物の例としてプリフォーム１３、ボトル１４及び紙容器１５を挙げたが、その他にフィルム、シート、トレー、カップ等どのような形状でも構わない。

【0057】

本発明は以上説明したように構成されるが、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨内において種々変更可能である。

【符号の説明】

【0058】

１…殺菌剤供給装置
２…噴霧装置
６…噴霧ノズル
８…気化管
９…ノズル
１０…加熱装置
１１…管体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】