JP5596492B2 - UV sterilizer - Google Patents
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Description
本発明は、食品包装材料等を殺菌するための紫外線殺菌装置に関する。 The present invention relates to an ultraviolet sterilizer for sterilizing food packaging materials and the like.
食品業界においては、賞味期限の延長などを目的として、紫外線（ＵＶ）ランプ装置を用いた殺菌方法が用いられている。かかる紫外線ランプ装置においては、ハウジング内に設けられたランプと外部とを遮断するために、一般に、特定の波長の紫外線（２５４ｎｍ）を透過する石英ガラスが使用されている。他方、産業界全体においては、近年、製造者責任の観点より様々な面で安全性への要求が増し、ガラスの破損による異物混入の恐れがあるとしてガラス製品の使用さえ許可されないケースもでてきているが、現状では、紫外線ランプ装置の機能を満足すべく石英ガラスの使用が強く求められており、何らかの安全性確保の方法が必要とされている。 In the food industry, a sterilization method using an ultraviolet (UV) lamp device is used for the purpose of extending the expiration date. In such an ultraviolet lamp device, quartz glass that transmits ultraviolet rays (254 nm) having a specific wavelength is generally used in order to block the lamp provided in the housing from the outside. On the other hand, in the industry as a whole, in recent years, the demand for safety has increased in various aspects from the viewpoint of manufacturer responsibility, and there are cases in which even the use of glass products is not permitted because there is a risk of contamination due to glass breakage. However, at present, the use of quartz glass is strongly demanded to satisfy the function of the ultraviolet lamp device, and some kind of safety ensuring method is required.
上記のような背景の中、石英ガラス割れ検出の方法としていくつかの方法が知られているが、各装置とも、一長一短があり、更なる改良と差別化が求められている。例えば、ハウジング内部を冷却用ガスにより中圧（約０．１Ｍｐ）に保持し、圧力の低下を検出することにより、ガラスの割れを監視する方法が提案されている(特許文献１参照)。しかしながら、この方法では、小さな破損（ひび割れ）の検出には限界があり、また、ランプ交換等のメンテナンス作業が必要なハウジング自体を密閉とするため、パッキン類の隙間からリークする場合もあり、どこからリークしているのか発見するのが困難であり、確実にガラスの割れを検出できるというものではなかった。 In the background as described above, several methods are known as methods for detecting quartz glass cracks, but each device has advantages and disadvantages, and further improvements and differentiation are required. For example, there has been proposed a method of monitoring glass breakage by holding the inside of a housing at a medium pressure (about 0.1 Mp) with a cooling gas and detecting a decrease in pressure (see Patent Document 1). However, with this method, there is a limit to the detection of small breakage (crack), and since the housing itself that requires maintenance work such as lamp replacement is sealed, leakage may occur from the gaps in the packings. It was difficult to detect whether it was leaking, and it was not possible to reliably detect glass breakage.
また、石英ガラス端部（紫外線の有効部分以外の部分）に配線を特殊な樹脂にて接着し、その線に通電を行ない、ガラス破損時に断線を検出する方法も提案されているが（特許文献２参照）、高圧殺菌装置においては実績がなく、また、電気線が完全に断裂しないと検出できず、ひび割れ位置や破損程度によっては、ガラスの割れを検出できない場合もあり、確実性が低いものであった。また、石英ガラス全面を網羅して配線することは、非常に困難であり、現実的でない。 In addition, a method has been proposed in which wiring is bonded to a quartz glass end portion (portion other than the effective portion of ultraviolet rays) with a special resin, and the wire is energized to detect disconnection when the glass breaks (Patent Literature). 2), there is no track record in high-pressure sterilizers, and it cannot be detected unless the electric wire is completely broken, and depending on the crack position and the degree of breakage, it may not be possible to detect glass breakage, and the reliability is low. Met. In addition, it is very difficult to cover the entire surface of the quartz glass and it is not practical.
さらに、テフロン（登録商標）系の特殊ポリマーフィルムを石英ガラスの下側に配置し、石英ガラスやＵＶランプの破損時の異物落下を防止する方法も提案されているが（特許文献３参照）、高圧水銀タイプの紫外線ランプにおいては、高熱に曝されるため寿命が短く、また、紫外線の透過性が石英ガラス単体の場合に比して大きく低下するという問題があった。 Furthermore, a method has been proposed in which a Teflon (registered trademark) -based special polymer film is disposed on the lower side of the quartz glass to prevent foreign matter from dropping when the quartz glass or the UV lamp is broken (see Patent Document 3). The high-pressure mercury type ultraviolet lamp has a problem that it has a short life because it is exposed to high heat, and has a problem that the transmittance of ultraviolet rays is greatly reduced as compared with the case of quartz glass alone.
本発明の課題は、石英ガラス等の紫外線透過板の破損を高い精度で検出することができる紫外線殺菌装置を提供することにある。 The subject of this invention is providing the ultraviolet sterilizer which can detect the failure | damage of ultraviolet transmissive plates, such as quartz glass, with high precision.
本発明者らは、まずペットボトルを用いた穴開け予備試験により、従来の圧力検出方式が小さな破損に対して検出精度が低いことを確認すると共に、エアーのリークを検出する方式（エアーフロー検出方式）が、従来の圧力検出方式に比して精度が高いという知見を得た。この知見に基づき、さらに検討した結果、紫外線透過板を２枚用いて該紫外線透過板の間に密閉空間を形成し、該密閉空間に微圧エアーを導入又は該密閉空間からエアーを吸引して、フローセンサによりエアーの流れを検出することにより、確実に紫外線透過板の破損を検出できることを見い出し、本発明を完成するに至った。すなわち、密閉状態が保持されている間は、エアーの流れはないが、紫外線透過板の一部が破損した場合に密閉空間からエアーが漏出又は密閉空間に外部からエアーが流入することから、エアーに流れが生じ、このエアーの流れを検出することにより、正確かつ確実に紫外線透過板の破損の検出が可能となることを見い出した。 The present inventors first confirmed that the conventional pressure detection method has a low detection accuracy for small breakage by a preliminary test for making a hole using a PET bottle and detects a leak of air (air flow detection). The method) was found to be more accurate than the conventional pressure detection method. Based on this finding, as a result of further investigation, a sealed space was formed between the ultraviolet transmissive plates using two ultraviolet transmissive plates, air was introduced into the sealed space or air was sucked from the sealed space, and the flow It has been found that the breakage of the ultraviolet transmitting plate can be reliably detected by detecting the air flow with the sensor, and the present invention has been completed. That is, there is no air flow while the sealed state is maintained, but air leaks from the sealed space or air flows from the outside into the sealed space when a part of the UV transmitting plate is damaged. It was found that the breakage of the ultraviolet transmitting plate can be detected accurately and reliably by detecting the flow of air.
すなわち、本発明は、（１）食品業界で用いられる紫外線殺菌装置であって、紫外線ランプと、該紫外線ランプを包囲するハウジングと、該ハウジングに設けられた、対向する紫外線透過板の間に密閉空間を形成して構成された紫外線透過部と、該紫外線透過部の密閉空間に所定圧のエアーを導入又は該密閉空間からエアーを吸引して、密閉空間を陽圧又は陰圧状態に保持するエアー調整手段と、前記紫外線透過部の密閉空間及びエアー調整手段の間に設けられた、エアーの流れを検出するフローセンサと、を備え、前記紫外線透過板が破損した場合に生じる前記密閉空間内のエアーの流れを前記フローセンサで検出することにより前記紫外線透過板の破損を検出することを特徴とする紫外線殺菌装置や、（２）エアー調整手段が、所定圧のエアーを導入して紫外線透過部の密閉空間を陽圧状態に保持するエアー供給手段であることを特徴とする前記（１）記載の紫外線殺菌装置や、（３）紫外線透過部は、紫外線ランプ側の紫外線透過板に比して、他方の紫外線透過板が厚いことを特徴とする前記（１）又は（２）記載の紫外線殺菌装置や、（４）対向する紫外線透過板の間隔が、１〜３０ｍｍであることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか記載の紫外線殺菌装置や、（５）紫外線透過板が、石英ガラスであることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれか記載の紫外線殺菌装置や、（６）紫外線ランプが、高圧紫外線ランプであることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれか記載の紫外線殺菌装置に関する。 That is, the present invention is (1) an ultraviolet sterilization apparatus used in the food industry , wherein a sealed space is formed between an ultraviolet lamp, a housing surrounding the ultraviolet lamp, and an opposing ultraviolet transmitting plate provided in the housing. An ultraviolet transmission part formed and configured, and air adjustment for introducing air of a predetermined pressure into the sealed space of the ultraviolet transmission part or sucking air from the sealed space to maintain the sealed space in a positive pressure or negative pressure state Air in the sealed space generated when the ultraviolet transmitting plate is broken, and a flow sensor for detecting an air flow, provided between the sealed space of the ultraviolet transmitting portion and the air adjusting means. UV sterilizer and characterized by detecting the failure of the ultraviolet transmitting plate by detecting the flow by the flow sensor, (2) the air adjustment means, the predetermined pressure The ultraviolet sterilizer according to (1) above, wherein (3) the ultraviolet transmissive part is on the ultraviolet lamp side, which is an air supply means that introduces an arc to keep the sealed space of the ultraviolet transmissive part in a positive pressure state The ultraviolet sterilizer according to the above (1) or (2), wherein the other ultraviolet transmissive plate is thicker than the ultraviolet transmissive plate of (1) or (4) the distance between the opposing ultraviolet transmissive plates is 1 to The ultraviolet sterilizer according to any one of the above (1) to (3), or (5) the ultraviolet transmissive plate, which is 30 mm, characterized in that the (1) to (4) The ultraviolet sterilizer according to any one of (1) to (5), wherein the ultraviolet sterilizer according to any of (1) and (6) the ultraviolet lamp is a high-pressure ultraviolet lamp.
本発明の紫外線殺菌装置によれば、石英ガラス等の紫外線透過板の破損を高い精度で検出することができる。 According to the ultraviolet sterilizer of the present invention, it is possible to detect the breakage of an ultraviolet transmitting plate such as quartz glass with high accuracy.
本発明の紫外線殺菌装置としては、紫外線ランプと、該紫外線ランプを包囲するハウジングと、該ハウジングに設けられた、対向する紫外線透過板の間に密閉空間を形成して構成された紫外線透過部と、該紫外線透過部の密閉空間に所定圧のエアーを導入又は該密閉空間からエアーを吸引して、密閉空間を陽圧又は陰圧状態に保持するエアー調整手段と、前記紫外線透過部の密閉空間及びエアー調整手段の間に設けられた、エアーの流れを検出するフローセンサとを備えた装置であれば特に制限されるものではなく、本発明の装置によれば、圧力検出方式では検出が困難な紫外線透過板の小さな破損を検出することができる。 The ultraviolet sterilization apparatus of the present invention includes an ultraviolet lamp, a housing that surrounds the ultraviolet lamp, an ultraviolet transmitting portion that is provided in the housing and is formed by forming a sealed space between opposing ultraviolet transmitting plates, Air adjusting means for introducing air of a predetermined pressure into the sealed space of the ultraviolet transmitting part or sucking air from the sealed space to keep the sealed space in a positive pressure or negative pressure state, and the sealed space and air of the ultraviolet transmitting part The apparatus is not particularly limited as long as it is provided with a flow sensor for detecting the air flow provided between the adjusting means. According to the apparatus of the present invention, ultraviolet light that is difficult to detect by the pressure detection method is used. Small breakage of the transmission plate can be detected.
エアー調整手段としては、所定圧のエアーを導入して紫外線透過部の密閉空間を陽圧状態に保持するエアー供給手段や、エアーを吸引して紫外線透過部の密閉空間を陰圧状態に保持するエアー吸引手段（真空吸引手段）を例示することができる。前者の場合、比較的高価な減圧装置を使用することなく、紫外線透過板の破損を検出することができるのでコスト的に有利である。他方、後者の場合、破損片が殺菌対象物側に流出することを抑制することができる点で有利である。なお、エアーとは、空気のみならず、不活性ガス等を含む気体全般を意味する。 As air adjustment means, air of a predetermined pressure is introduced to keep the sealed space of the UV transmitting part in a positive pressure state, or air is sucked to keep the sealed space of the UV transmitting part in a negative pressure state. An air suction means (vacuum suction means) can be exemplified. The former case is advantageous in terms of cost because it is possible to detect the breakage of the ultraviolet transmission plate without using a relatively expensive decompression device. On the other hand, the latter case is advantageous in that the broken piece can be prevented from flowing out to the sterilization target side. Air means not only air but also all gases including inert gas.
紫外線透過部の密閉空間を陽圧状態とする場合、大気圧に対して１０〜５０ＫＰａ程度加圧することが好ましく、紫外線透過板として石英ガラスを用いる場合には、ガラス強度上１０〜３０ＫＰａ程度加圧することがより好ましい。本発明のエアーフロー検出方式では、微圧であっても小さな破損の検出を行うことができる。 When the sealed space of the ultraviolet transmitting part is in a positive pressure state, it is preferable to pressurize about 10 to 50 KPa with respect to the atmospheric pressure, and when quartz glass is used as the ultraviolet transmitting plate, pressurize about 10 to 30 KPa on the glass strength. It is more preferable. According to the airflow detection method of the present invention, it is possible to detect small breakage even at a low pressure.
紫外線ランプとしては、紫外線透過部の紫外線透過度や殺菌対象物の必要紫外線量等を考慮して適宜公知の紫外線ランプを使用することができる。具体的には、低圧〜高圧の紫外線ランプを用いることができ、より高い殺菌効果を得たい場合には、高圧紫外線ランプを用いることが好ましい。高圧紫外線ランプとしては、常用されているものを使用することができ、例えば、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプを使用することができる。 As the ultraviolet lamp, a known ultraviolet lamp can be appropriately used in consideration of the ultraviolet transmittance of the ultraviolet transmitting portion, the necessary ultraviolet ray amount of the sterilization target, and the like. Specifically, a low-pressure to high-pressure ultraviolet lamp can be used, and when a higher sterilization effect is desired, a high-pressure ultraviolet lamp is preferably used. As the high-pressure ultraviolet lamp, a commonly used lamp can be used. For example, a high-pressure mercury lamp or a metal halide lamp can be used.
対向する紫外線透過板としては、紫外線を透過できるものであれば特に制限されるものではなく、石英ガラスの他に特表２００５−５１９８１６号公報（特許文献３）記載のもの等を例示することができ、紫外線透過度が高い点から、石英ガラスが好ましい。また、対向する紫外線透過板は、紫外線ランプ側の紫外線透過板に比して、他方（殺菌対象物側）の紫外線透過板が厚いことが好ましい。これにより、紫外線ランプ側の紫外線透過板が先に破損する可能性が高いことから、外部側（殺菌対象物側）に飛散することを防止することができる。紫外線ランプ側の紫外線透過板の厚さとしては、例えば１〜５ｍｍ程度であり、殺菌対象物側の紫外線透過板の厚さとしては、例えば３〜７ｍｍ程度である。また、対向する紫外線透過板の間隔としては、１〜３０ｍｍであることが好ましく、３〜２０ｍｍであることがより好ましく、５〜１５ｍｍであることがさらに好ましい。 The facing ultraviolet light transmitting plate is not particularly limited as long as it can transmit ultraviolet light. Examples of the ultraviolet light transmitting plate described in JP 2005-1981816 A (Patent Document 3) may be given in addition to quartz glass. Quartz glass is preferable from the viewpoint of high ultraviolet transmittance. Further, it is preferable that the opposite ultraviolet transmitting plate is thicker on the other (sterilization object side) ultraviolet transmitting plate than the ultraviolet transmitting plate on the ultraviolet lamp side. Thereby, since the possibility that the ultraviolet ray transmitting plate on the ultraviolet lamp side is damaged first is high, it is possible to prevent the ultraviolet ray scattering plate from being scattered to the outside side (the sterilization target side). The thickness of the ultraviolet ray transmitting plate on the ultraviolet lamp side is, for example, about 1 to 5 mm, and the thickness of the ultraviolet ray transmitting plate on the sterilization target side is, for example, about 3 to 7 mm. Moreover, as a space | interval of the ultraviolet transmissive board which opposes, it is preferable that it is 1-30 mm, It is more preferable that it is 3-20 mm, It is further more preferable that it is 5-15 mm.
フローセンサは、エアーの流れが生じた場合にかかるエアーの流れを検出することができるものであれば特に制限されるものではなく、微量のエアーの流れを検出できるセンサであることが好ましく、例えば、最小検出量が０．０５〜０．５Ｌ／ｍｉｎ程度のセンサを用いることが好ましい。具体的には、例えば、最小検出流量が０．２Ｌ／ｍｉｎのフローセンサを用いる場合、通常はかかる最小検出流量に設定し、０．２Ｌ／ｍｉｎ以上のエアーの流れが生じた場合に検知できるようにする。 The flow sensor is not particularly limited as long as it can detect the air flow when an air flow occurs, and is preferably a sensor that can detect a small amount of air flow. It is preferable to use a sensor having a minimum detection amount of about 0.05 to 0.5 L / min. Specifically, for example, when a flow sensor having a minimum detection flow rate of 0.2 L / min is used, it is usually set to the minimum detection flow rate, and can be detected when an air flow of 0.2 L / min or more occurs. Like that.
以下、図面を参照しつつ本発明の装置を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図１及び図２は、本発明の紫外線殺菌装置の概略断面図である。 Hereinafter, the apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. FIG.1 and FIG.2 is a schematic sectional drawing of the ultraviolet sterilizer of this invention.
図１及び図２に示すように、本発明の紫外線殺菌装置１０は、１灯式の紫外線ランプ１１と、紫外線ランプ１１を包囲するハウジング１２と、ハウジング１２の一面に設けられた紫外線透過部１３とを備えており、紫外線ランプ１１の下方で、その長手方向に、ゲーブルトップ型の包装容器１４がその上部を開放した状態で搬送される。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
紫外線ランプ１１は、例えば高圧水銀灯であって、大型の反射板１５によって高い照度を維持し、包装容器１４の底部まで確実に殺菌できるようになっている。また、紫外線透過部１３は、１０ｍｍ程度の間隔をあけて配設された対向する２枚の石英ガラス１６，１７を備えている。かかる２枚の石英ガラス１６，１７は、周部に介在するスペーサー１８と共に密閉空間１９を形成している。紫外線ランプ１１側の石英ガラス１６は、３ｍｍ程度の厚さであって、他方の石英ガラス１７は、５ｍｍ程度の厚さとなっている。石英ガラス１７の方を厚く構成して破損の可能性を低減させることにより、包装容器１４へのガラス破片の飛散を防止することができる。
The
また、紫外線透過部１３の密閉空間１９には、エアー源からレギュレータで制御（減圧）されたエアーが電磁弁を開放することにより供給され、密閉空間１９内は所定の陽圧状態に保持される。さらに、このエアー源から密閉空間１９の間の配管２０には、エアーの流れを検出するフローセンサが設けられており、エアーの流れが所定値以上になった場合に検知できるようになっている。すなわち、密閉空間１９の密閉状態が保持されている間は、配管２０内にエアーの流れはないが、石英ガラス１６，１７の一部が破損した場合には、密閉空間１９からエアーが漏出すると共に配管２０内にエアーの流れが生じ、このエアーの流れを検知する。本発明のエアーフロー検出方式によれば、圧力変化検出方式よりも正確かつ確実に石英ガラス１６，１７の破損の検出を行うことができる。なお、レギュレータの下流には、圧力スイッチを設け、レギュレータの不具合等による圧力異常を検知してエアー供給を遮断する。
In addition, air that is controlled (depressurized) by a regulator from an air source is supplied to the sealed
本発明の紫外線殺菌装置は、例えば、食品包装材料等を殺菌するために用いることができる。 The ultraviolet sterilizer of the present invention can be used, for example, to sterilize food packaging materials and the like.
１０ 紫外線殺菌装置
１１ 紫外線ランプ
１２ ハウジング
１３ 紫外線透過部
１４ 包装容器
１５ 反射板
１６，１７ 石英ガラス
１８ スペーサー
１９ 密閉空間
２０ 配管
DESCRIPTION OF
Claims (6)
紫外線ランプと、
該紫外線ランプを包囲するハウジングと、
該ハウジングに設けられた、対向する紫外線透過板の間に密閉空間を形成して構成された紫外線透過部と、
該紫外線透過部の密閉空間に所定圧のエアーを導入又は該密閉空間からエアーを吸引して、密閉空間を陽圧又は陰圧状態に保持するエアー調整手段と、
前記紫外線透過部の密閉空間及びエアー調整手段の間に設けられた、エアーの流れを検出するフローセンサと、を備え、
前記紫外線透過板が破損した場合に生じる前記密閉空間内のエアーの流れを前記フローセンサで検出することにより前記紫外線透過板の破損を検出する
ことを特徴とする紫外線殺菌装置。 An ultraviolet sterilizer used in the food industry,
With UV lamp,
A housing surrounding the ultraviolet lamp;
An ultraviolet transmissive portion provided in the housing and configured to form a sealed space between the opposed ultraviolet transmissive plates;
Air adjusting means for introducing air of a predetermined pressure into the sealed space of the ultraviolet light transmitting section or sucking air from the sealed space to maintain the sealed space in a positive pressure or negative pressure state;
A flow sensor provided between the sealed space of the ultraviolet light transmitting portion and the air adjusting means, for detecting the flow of air ,
The ultraviolet sterilizer , wherein the flow sensor detects a flow of air in the sealed space that is generated when the ultraviolet transmissive plate is broken .
6. The ultraviolet sterilizer according to claim 1, wherein the ultraviolet lamp is a high pressure ultraviolet lamp.
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