JP2003514557A - 紫外線を使用する液体の殺菌 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ミルク及び他の液体のための殺菌装置が記述され、殺菌装置は各端部にマニホールド（１６）を備えた細長い外側ハウジング（１２）を有する。殺菌装置から入口と出口を形成する酪農取付部品（２０）は、マニホールド（１６）から突出している。ステンレス鋼製の外装（２６）はハウジング（１２）に沿って延び、ＵＶ光蛍光管は外装に沿って延びる。外装は、その上方を殺菌される液体が流れる突出部を提供する内部形状を有する。これは、流れている液体に乱流を与え、あるいは、入口マニホールド（１６）と取付部品（２０）が流入する液体の渦巻動作の形態で、乱流を与えるように配置されている場合、外装（２６）の長さ全体を通して乱流を維持するのを助長する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、紫外線を使用する液体の殺菌に関する。この明細書で使用する用語
「殺菌」は、液体内のバクテリア総数を減少することを意味し、バクテリア全部
の除去を意味する必要はない。

【０００２】

【発明の背景】

液体を殺菌する目的で紫外線（ＵＶ）光を使用することは、かなり知られてい
る。濁った液体で起こる問題は、光が液体内部にあまり進入しないことであり、
従って、ＵＶランプから最も離れた液体は全く殺菌されないか又は適切に殺菌さ
れないかもしれない。

【０００３】 南アフリカの特許明細書９６／８０２９は、蛍光管が中に配置され、同軸上に
配置される細長いハウジングを備えた細長い殺菌装置を開示している。殺菌チャ
ンバは、蛍光管とハウジングとの間にある。液体入口と液体出口は、液体を渦巻
くようにして言及された困難を克服するために、ハウジングに対して接線方向に
配置されている。しかしながら、液体がハウジングに入るときに液体に与えられ
る渦巻運動は、ハウジングの長さ全体に亘って連続しないことが見出された。

【０００４】 他の構造は例えば米国特許５，６７５，１５３号で示されるように既知であり
、螺旋状の羽根が蛍光管とハウジングとの間の隙間にあり、この羽根はハウジン
グの一端から他端まで延びている。羽根は溝を彫られ、羽根とハウジングの内面
との間には隙間がある。このような構造は、ミルクの殺菌には完全に不適当であ
ろう。なぜなら、流れが淀む多くの鋭いコーナーがあり、バクテリアが増加する
ことができるためである。不十分な流速しかない領域において、ミルク中の固形
物は流路を画成する表面上に堆積する傾向にあり、そのため、米国特許５，５７
５，１５３の構造がミルクの殺菌のために使用されるならば、堆積物に遭遇し、
その結果頻繁なクリーニングを必要とするであろう。いずれにしても、この構造
は、ミルクを扱うために使用される装置で必要とされる程度に洗浄するのが困難
であろう。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本発明の一実施形態によれば、液体内のバクテリア総数を減少するための殺菌
装置が提供され、殺菌装置は、細長い外装と、この外装に沿って延びる細長い蛍
光管とを備え、前記外装と前記蛍光管との間には殺菌される液体が流れる隙間が
あり、前記外装は、使用時にその上方を流れ、流れる液体に乱流を与える突出部
を含む内部形状を有する、殺菌装置である。

【０００６】 １つの形態において、前記外装は、その内面に螺旋状の溝を有し、この溝は隣
接する溝間に螺旋状のランドを備え、前記ランドは、その上方を殺菌される液体
が流れる前記突出部を形成する。突出部の形状は、好適には、滑らかに曲がった
起伏のある形状を外装の内表面に提供する。

【０００７】 好適には、前記外装及び蛍光管は、細長い外側ハウジング内で外側ハウジング
に沿って延びる。

【０００８】 本発明の他の実施態様によれば、ミルク内のバクテリア総数を減少する方法が
提供され、前記方法は、ミルクが紫外線照射される殺菌装置に搾乳機からのミル
クを流すステップを含み、前記ミルクは２８℃以下に冷却される前に紫外線照射
される、方法である。

【０００９】 前記方法は、紫外線照射後に貯蔵温度まで冷却されるステップを含んでもよい
。

【００１０】

【発明の実施の形態】

本発明をより理解し、どのように本発明が実施されるかを示すために、添付図
を一例として参照する。

【００１１】 まず、図１〜４を参照すると、設置された殺菌装置１０は、ミルクを殺菌する
目的で特に設計されるが、濁った液体だけでなく透明あるいは半透明の液体も殺
菌するために使用することができる。殺菌装置は、断面が円形である細長いステ
ンレス鋼製の外側ハウジング１２を含む。取付板１４は、両端間の中央でハウジ
ング１２に鋲で結合されている（図３参照）。他の形態では、外側ハウジング１
２はその断面が正方形である。

【００１２】 ハウジング１２の各端部にはマニホールド１６があり、１つのマニホールドは
殺菌されるミルクの入口を形成し、他のマニホールドは殺菌されたミルクの出口
を形成している。マニホールド１６は、各々ポート１８を有する。ポートは、そ
れぞれ従来の雄型の酪農用取付部品２０であり、これにホースを取り付けること
ができる。一方のマニホールド１６の取付部品２０は、殺菌装置の垂直中心平面
の一方の側部にあり（図３の実線で示す）、他方のマニホールド１６の取付部品
２０は、図３の点線で示す中心平面の他方の側部にある。

【００１３】 各マニホールド１６は、対向する壁部に整列した開口部２２，２４を有する。
殺菌装置は、開口部２２に並列しマニホールド１６間でハウジング１２の全長に
亘って延びる波形の外装２６を更に含む。

【００１４】 各マニホールド１６は、内側をねじ切られてマニホールドに固定されるソケッ
ト２８を有し、ソケット２８は開口部２４に一直線上に並列している。

【００１５】 外側にねじ切られたブッシュ３０は各ソケット２８にねじ込まれており、シー
リング環３２が各ブッシュ３０とマニホールドの壁部との間にある。

【００１６】 蛍光管３４（殺菌用ＵＶランプとも呼ばれる）は、ブッシュ３０、ソケット２
８、シーリング環３２、マニホールド１６及び外装２６を通り抜け、蛍光管の端
部はブッシュ３０から突出する。ブッシュ３０がしっかりと締められるとき、シ
ーリング環３２は圧縮されて蛍光管３４を把持し、これにより、液密なシールが
形成される。

【００１７】 外装２６はステンレス鋼製であり、螺旋状に延びる起伏が形成されている。図
４を参照すると最もよく分かるように、螺旋状の起伏は、およそ６ｍｍのピッチ
Ｐを有し、なめらかに曲がって波打っている表面を蛍光管側に提供する。これは
蛍光管を半径方向の断面で見た場合であり、流れの淀みが起こる種々の鋭いコー
ナー又は不連続な箇所は存在しない。

【００１８】 外装２６は、およそ４０ｍｍの公称外径を有する。ステンレス鋼製であり、外
装２６の内部表面は反射する。蛍光管３４と外装２６との半径方向の隙間は、起
伏の溝（距離ｄ）における約５ｍｍから起伏の頂部（距離Ｄ）における約７ｍｍ
の間で変動する。

【００１９】 他の形態において、外装２６はその内面に沿って延びる螺旋状の溝を分離する
螺旋状のランドを備える。ランドと蛍光管３４の外面との間の隙間は、およそ５
ｍｍである。

【００２０】 殺菌装置１０を通って流れるミルクは、蛍光管３４と波形の外装２６との間に
おける狭い環状の隙間を通り抜ける。ミルクが殺菌装置に流れ込むので、渦巻動
作が与えられ、従って、入口取付部品２０の接線の位置によって、乱流が導入さ
れる。ミルクはマニホールドに流れ込むので、殺菌装置の長さ全体を通して、起
伏はミルクに導入される乱流を維持する。これは、全てのミルクがＵＶ光に曝さ
れることを確実にする。出口取付部品２０の接線方向の配置は、乱流を弱めるバ
ックプレッシャーを引き起こす取付部品なしに、ミルクが殺菌装置から円滑に流
れ出ることを確実にする。

【００２１】 入口マニホールド及び取付部品が流入する液体に乱流を与えない場合、外装の
表面は流入する液体のなめらかな流れをバラバラにして乱流を導入する。

【００２２】 蛍光管３４及び外装２６の間の隙間を通してのミルクの流速が約３ｍ／秒、好
適には３〜３．５ｍ／秒であるとき、最も良好な結果が得られることが分かった
。より低い流速では、ミルク全体への適切な照射を確実にするために要求される
乱流が減少する。より高い流速では、バターの形成が起こる傾向がある。また、
より高い流速では、蛍光管３４が被覆される傾向があり、これによりＵＶ光が遮
蔽される。

【００２３】 ここで図５を参照すると、参照番号３は一般に、ミルク殺菌の設備を示してい
る。設備は、酪農場に建設され、上述の図１〜４に記載されたタイプの殺菌装置
１０を含む。

【００２４】 設備３６は、ポンプ３８、殺菌装置１０の上流側に接続された第１のフィルタ
ー４０、殺菌装置１０の下流側に接続された第２のフィルター４２、及び大型の
冷却タンク４４を含む。ポンプ３８は、搾乳機のミルク収集ボウル４６に接続さ
れる吸引入口を有し、ミルク収集ボウルからのミルクを第１のフィルター４０、
殺菌装置１０及び第２のフィルター４２を通して大型の冷却タンク４４に流す。
ミルクの冷却がタンク４４内で行われる。

【００２５】 設備３６は、殺菌装置１０を迂回するバイパスライン４８を含む。バイパス弁
５０は、流れを殺菌装置１０からバイパスラインへ迂回させ、殺菌装置を孤立さ
せるために設けられる。所望により、バイパスライン４８は第２の殺菌装置１０
によって置換されてもよく、これにより、流れは１つの殺菌装置から他の殺菌装
置に転送することができる。

【００２６】 フィルター４０は、ミルク収集ボウルから受け取ったミルクから毛や他のゴミ
をろ過するために設けられる。第２のフィルター４２は安全機能のために設けら
れ、破損の場合にタンク４４への途中で蛍光管３４のガラス片や他の部材が見出
されるのを防止する。

【００２７】 ２つ以上の殺菌装置１０を直列に設けることができる。

【００２８】 ミルクがまだ暖かい間に、ミルクが殺菌装置１０で紫外線照射される点は、本
発明の重要な特徴である。温度が２８℃以下に落ちるとき、ミルクの脂肪質成分
はミルクの他の成分から分離し始める。これは、「晶出」と呼ばれる。ミルクの
温度が２８℃又はそれ以上の間にミルクを殺菌装置に通過させることによって、
脂肪質成分が殺菌装置の内面に収集される傾向を最小にすることができる。従っ
て、ミルクが２８℃以下に冷える前に殺菌を行う。

【００２９】 ミルクを照射する殺菌装置１０の使用を上述したが、殺菌装置は他の液体を殺
菌するために使用できることを理解されたい。たとえば、ワイン及び石油のよう
な液体を殺菌するために使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による殺菌装置の側面図である。

【図２】 殺菌装置の一端の拡大縦断面図である。

【図３】 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った拡大断面図である。

【図４】 図２の部分詳細図である。

【図５】 図５は本発明によるミルク殺菌装置の概略図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 4B001 BC10 CC01 4B021 LA42 LP10 LT03 LW05 MC01 MP10 4C058 AA20 AA21 AA22 BB06 CC02 CC04 DD02 DD04 EE26 KK02 KK14 KK22 KK46

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体内のバクテリア総数を減少するための殺菌装置であって
   、前記殺菌装置は、細長い外装と、この外装に沿って延びる細長い蛍光管とを備
   え、前記外装と前記蛍光管との間には殺菌される液体が流れる隙間があり、前記
   外装は、使用時にその上方を流れ、流れる液体に乱流を与える突出部を含む内部
   形状を有する、殺菌装置。
2. 【請求項２】 前記外装は、その内面に螺旋状の溝を有し、この溝は隣接す
   る溝間に螺旋状のランドを備え、前記ランドは、その上方を殺菌される液体が流
   れる前記突出部を形成する、請求項１に記載の殺菌装置。
3. 【請求項３】 前記外装及び蛍光管は、細長い外側ハウジング内で外側ハウ
   ジングに沿って延びる、請求項１又は２に記載の殺菌装置。
4. 【請求項４】 前記突出部は、滑らかに曲がった起伏のある形状の内表面を
   前記外装に提供する、請求項１に記載の殺菌装置。
5. 【請求項５】 前記外装及び蛍光管に対して中心がずれた入口を含み、これ
   により、前記外装に流入する液体に渦巻を生じさせる、請求項１又は２に記載の
   殺菌装置。
6. 【請求項６】 前記外装及び蛍光管に対して中心がずれた出口を含み、前記
   出口は、液体に渦巻作用を及ぼし、前記隙間に流れ込む液体が、渦を巻く液体に
   ほぼ接線方向に前記出口に流れ込むように配置されている、請求項５に記載の殺
   菌装置。
7. 【請求項７】 ミルク内のバクテリア総数を減少する方法であって、前記方
   法は、ミルクが紫外線照射される殺菌装置に搾乳機からのミルクを流すステップ
   を含み、前記ミルクは２８℃以下に冷却される前に紫外線照射される、方法。
8. 【請求項８】 前記ミルクは、紫外線照射後に貯蔵温度まで冷却されるステ
   ップを含む、請求項７に記載の方法。
9. 【請求項９】 添付図面を参照して実質的に記載された、液体内のバクテリ
   ア総数を減少する殺菌装置。
10. 【請求項１０】 添付図面を参照して実質的に記載された、ミルク内のバク
    テリア総数を減少する方法。