JP4895697B2

JP4895697B2 - 飲料充填装置の清浄装置

Info

Publication number: JP4895697B2
Application number: JP2006165888A
Authority: JP
Inventors: 哲也大貫; 英男野村
Original assignee: Nihon Canpack Co Ltd
Current assignee: Nihon Canpack Co Ltd
Priority date: 2006-06-15
Filing date: 2006-06-15
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2026-06-15
Also published as: JP2007331801A

Description

本発明は、例えばお茶やコーヒーなどの飲料水を缶や瓶、或いはペットボトルなどの容器に自動的に充填する飲料充填装置の清浄装置に関するものである。

従来、各種の飲料水を缶や瓶、或いはペットボトルなどの容器に自動的に充填する飲料充填装置が用いられている。この飲料充填装置は作業の終了時にフィラボウルおよび充填バルブや充填ノズルを含む飲料水の通路を洗浄して次の充填作業に備える必要があり、生産設備を分解せずに簡単な操作で安全に自動洗浄する洗浄装置としてＣＩＰ（ＣｌｅａｎｉｎｇｉｎＰｌａｃｅ「定置洗浄」）が用いられている。

この洗浄装置は、図３に示すように、例えば洗浄の目的に応じて用いられるすすぎ液、洗浄液、殺菌液などの定置洗浄液（以下「ＣＩＰ液」という）の貯蔵タンク２１，２２．２３とＣＩＰ液を送るポンプ２４および加熱装置２５とこれらを連結する配管２６とから構成され、ＣＩＰ液を飲料充填装置の貯液槽、フィラボウルや充填ノズルなどの飲料充填装置１における主要な被洗浄箇所１１，１２などに供給して洗浄するものである。

そして、前記飲料充填装置１の洗浄装置２において、ＣＩＰ液に気体（エア）を混入することにより洗浄効果の向上を図るものが、例えば、特開昭５４−１０７１６２号公報、実開昭６１−６２８９６号公報、実開平１−１５２７８８号公報、特開平８−９１４９０号公報、特開２００３−３４３１１号公報などに提示されている。

ところが、前記公報に提示されている従来の洗浄手段は、使用するＣＩＰ液に高圧の気体（エア）を吹き込むものである。そのため、気体を充分にＣＩＰ液に溶解させることが困難で、多くはＣＩＰ洗浄液に高圧で混入させた気体の塊を用いて洗浄することになり洗浄効果を期待できない。また、多数の気泡を形成して洗浄効果を上げるという発想のものも提示されているが、それらは管圧や開閉弁などにより溶解している気体を発泡させるものであり、粒径の微細な気泡を多量に発生させるには至っていない。特に、従来の発泡手法では前記主要な被洗浄箇所１１，１２よりも上流において発泡させても移送の過程で気泡が消失してしまい効果を発揮させることができないという問題もある。

更に、ＣＩＰ液を加熱して洗浄する場合には気体の溶解度が著しく減少するので、発泡状態を形成しにくい。
特開昭５４−１０７１６２号公報実開昭６１−６２８９６号公報実開平１−１５２７８８号公報特開平８−９１４９０号公報特開２００３−３４３１１号公報

本発明は、上記の問題点を解決しようとするものであり、ＣＩＰ洗浄液の洗浄能力を向上させて洗浄時間の短縮やＣＩＰ洗浄液の消費量の軽減を図ることが可能な飲料充填装置の洗浄装置を提供するものである。

前記課題を解決するためになされた本発明は、ＣＩＰ液の貯液タンク、前記ＣＩＰ液の送液ポンプ、前記ＣＩＰ液の加熱処理機、飲料充填装置の被洗浄箇所およびこれらを連結する配管を有し、前記貯液タンク内に貯蔵したＣＩＰ液を必要ならば前記加熱処理機によ
り所定の温度に加熱して前記送液ポンプにより飲料充填装置の被洗浄箇所に送液して洗浄、すすぎ、殺菌などの処理を行う飲料充填装置の洗浄装置において、前記ＣＩＰ液を所定の液圧に加圧した状態で気体を供給して溶解させる気液混合装置と前記気液混合装置により気体が溶解した加圧状態のＣＩＰ液を減圧する減圧装置とからなる微細気泡発生装置が、前記配管の被洗浄箇所に前記ＣＩＰ液を送液する部分に連結されていることを特徴とする。

本発明は、微細気泡発生装置を配管の一部に配置して多量の微細な気泡により洗浄効果の上昇を図るものであり、微細気泡発生装置を形成する気液混合装置において、ＣＩＰ液を所定の液圧に加圧した状態で気体を供給することにより従来の常圧或いは液送を伴う管内圧において気体を供給する場合よりも多くの気体をＣＩＰ液に溶解させる。そして、多くの気体を溶解させたＣＩＰ液を微細気泡発生装置を前記気液混合装置とともに形成する減圧装置により瞬時に減圧することにより溶解している気体の溶解度を下げて微細な気泡を多量に発生させる。

また、本発明において、前記微細気泡発生装置を主要な被洗浄箇所の直前に配置する場合には発生させた微細な気泡が清浄時間を律速することになる主要な被洗浄箇所において消失することなく有効に作用するので優れた清浄効果を期待することができる。

更に、前記微細気泡発生装置を構成する気液混合装置と減圧装置とが距離を隔てて配置されており、前記気液混合装置の下流側の配管中の液圧を被洗浄箇所まで保つことにより発泡させずに主要な被洗浄箇所まで搬送し、前記主要な被洗浄箇所において前記減圧装置により液圧を低下させて微細な泡を発生させる場合には、気液混合装置の配置位置に制限されずに主要な被洗浄箇所において発泡させることかできるので設計や組立、更には操作が容易となる。加えて、前記減圧装置が複数の主要な被洗浄箇所の直前に配置されているとともに前記各減圧装置に微細気泡発生装置を構成する気液混合装置がそれぞれ連結されている場合には、１つの気液混合装置により複数の主要な被洗浄箇所においてそれぞれ微細気泡発生装置と同等の効果を期待できるので経済的であるばかりか各主要な被洗浄箇所において個別に発泡させることができる。

本発明によれば、洗浄時間の短縮を含めて効率の良い清浄が可能であり、ＣＩＰ液の節約も可能であり経済的にも優れている。

以下に、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は前記図３に示したと同様の飲料充填装置１について用いられる本発明の好ましい実施形態についての概略を示すものであり、飲料充填装置１における主要な被洗浄装置２の概略を示すものであり、飲料充填装置１は、例えば製品液を製品液投入口１３から投入し、洗浄装置１における被洗浄箇所１１，１２となる液槽、フィラボウルを経由して小容器（図示せず）に充填される従来一般に用いられているものと同様のものである。

そして、洗浄装置２は、貯液槽やフィラボウル（充填ノズルを含む）などの主要な被洗浄箇所１１，１２を洗浄するものであり、すすぎ、酸、アルカリ洗浄液などのＣＩＰ液の貯蔵タンク２１，２２．２３とＣＩＰ液を送るポンプ２４および加熱装置２５とこれらを連結する配管２６とを有し、特に、ＣＩＰ液を所定の液圧に加圧した状態で気体を供給して溶解させる気液混合装置４とこの気液混合装置４により気体が溶解した加圧状態のＣＩＰ液を減圧する減圧装置５とからなる微細気泡発生装置３が前記配管２６の一部に連結されている。

更に洗浄の手順を追って詳しく説明すると、各貯蔵タンク２１，２２．２３に貯蔵されている或いは浄水のように外部から供給されるＣＩＰ液は、ポンプ２４により送液されて必要ならば加熱処理機２５により所定の温度に加熱されて飲料充填装置２の注液口１３から被洗浄箇所の一つである貯液槽１１に注液され内部の洗浄が行われる。

そして、飲料水の充填時には貯液槽１１に注液された飲料水は切換バルブ１５、ポンプ１４および切換バルブ１６を介してフィラボウル１２に送液され充填ノズルから小容器に充填されるが（図示せず）、本実施形態では、洗浄時には貯液槽１１内を洗浄したＣＩＰ液は切換バルブ１５の切換により、微細気泡発生装置３を形成する気液混合装置４へと送液される。

気液混合装置４は、直列に配置される配管にＣＩＰ液を送液するとともに加圧するためのポンプ４２が配置されているとともに、前記配管のポンプ４２の前後に架橋状態で連通した分岐配管４３に開閉バルブ４５を介して例えばエアフィルタなどを配置した気体（エア）取入口４５が連結されている。

また、前記分岐配管４３の下流側には開閉バルブ５１を有する減圧装置５を介して被洗浄箇所であるフィラボウル１２に開閉バルブ１６を介して連結されている。尚、前記開閉バルブ５１および１６はいずれも開位置において通過する気体あるいはＣＩＰ液の流量を調節できるものである。

気液混合装置４に送られたＣＩＰ液はポンプ４２により所定の液圧に加圧されて気体の溶解度を上昇させられた状態で、前記気体取入口４５から取り入れられる気体（エア）が溶解され、この状態で減圧装置５により所定の駅圧に減圧されて溶解度が瞬時に低下することとになり、このときに微細な気泡が多数発生することとになる。このとき、配管の分岐配管４３の両端部分および減圧装置５の開閉バルブ５１の下流に配置した流量計４８，４７，４９および気体取入口４５に配置した流量計４６を用いて、開閉バルブ４４および４９の開度を調節することにより、所望の気体取り入れに必要な加圧状態および減圧状態を形成して所望の大きさと量を有する気泡を形成することができる。

このようにして気泡を発生させたＣＩＰ液を切換バルブ１６を介して被洗浄箇所であるフィラボウル１２に送り洗浄し
、回収槽１７を通ってポンプ１８により貯蔵タンク２１，２２．２３に戻され、あるいは外部へ放出されて洗浄工程を終了する。

以上のように、本実施形態において発生する気泡を有するＣＩＰ液は乳濁したエマルジョン状態にあり、従来から知られている気泡による物理的洗浄効果を充分に発揮させることができる。特に、本実施形態では微細気泡発生装置３は気体（エア）を溶解させる気液混合装置４と気泡を発生させる減圧装置５とから構成されることから、例えば鎖線により図示した減圧装置５のように被洗浄箇所であるフィラボウル１２の直前に配置することが可能であり、気液混合装置４により多量の気体を溶解させた状態のＣＩＰ液を被洗浄箇所であるフィラボウル１２の直前において微細で活性に富んだ気泡を多量に発生させて洗浄効果をあげることができるので従来のように発泡させた気泡が送液中に消失してしまう心配がない。

また、本実施形態は特に従来の洗浄工程では洗浄効果が上がらず、そのため、時間と経費がかかる部分についてだけ微細気泡発生装置３を配置したので過剰の設備と経費などを必要とすることがなくきわめて効率がよい。

次に、本実施形態についての洗浄効果の一例を微細気泡発生装置３を用いない従来の洗浄装置を用いた線上効果（比較例）とともに表１に示す。

表１によれば、本実施形態を用いた場合には液温が低いにも拘わらず、従来例に比べて酸循環、アルカリ循環およびすすぎの全ての工程においてほぼ半分以下の時間で処理を終えており、このことから本実施形態の有効性が確認できた。

また、図２は本発明の異なる実施形態の概略を示すものであり、全体の構成ならびに使用方法は前記図１に示した実施形態とほぼ同様であるが、微細気泡発生装置３を構成する気液混合装置４に複数の減圧装置５，５が並列に連結されている点が異なる。

本実施形態では例えば、１つの気液混合装置４を用いて、飲料充填装置１の内で例えば貯液槽やフィラボウル（充填ノズルを含む）などの主要な被洗浄箇所１１，１２のように汚れが付きやすく落ちにくい箇所の直前において、それぞれ個別に気泡を発生させることができるので被洗浄箇所を効果的に洗浄することができるばかりか、設備費も少なくて済み経済的にも優れている。

本発明における好ましい実施形態を示す概略図。本発明の異なる実施形態を示す概略図。従来例を示す概略図。

符号の説明

１飲料充填装置、２洗浄装置、３微細気泡発生装置、４気液混合装置、５減圧装置、１１被洗浄箇所（貯蔵タンク）、１２被洗浄箇所（フィラボール）、２１，２２，２３貯液タンク、２４ポンプ、２５加熱処理機、２６配管

Claims

ＣＩＰ液の貯液タンク、前記ＣＩＰ液の送液ポンプ、前記ＣＩＰ液の加熱処理機、飲料充填装置の被洗浄箇所およびこれらを連結する配管を有し、前記貯液タンク内に貯蔵したＣＩＰ液を必要ならば前記加熱処理機により所定の温度に加熱して前記送液ポンプにより飲料充填装置の被洗浄箇所に送液して洗浄、すすぎ、殺菌などの処理を行う飲料充填装置の洗浄装置において、前記ＣＩＰ液を所定の液圧に加圧した状態で気体を供給して溶解させる気液混合装置と前記気液混合装置により気体が溶解した加圧状態のＣＩＰ液を減圧する減圧装置とからなる微細気泡発生装置が、前記配管の被洗浄箇所に前記ＣＩＰ液を送液する部分に連結されていることを特徴とする飲料充填装置の洗浄装置。
前記微細気泡発生装置が主要な被洗浄箇所の直前にバルブを介して配置されていることを特徴とする請求項１記載の飲料充填装置の洗浄装置。
前記微細気泡発生装置を構成する気液混合装置と減圧装置とが距離を隔てて配置されており、前記気液混合装置の下流側の配管中の液圧を被洗浄箇所まで保つことにより発泡させずに主要な被洗浄箇所まで搬送し、前記主要な被洗浄箇所において前記減圧装置により液圧を減圧して微細な泡を発生させることを特徴とする請求項１記載の飲料充填装置の洗浄装置。
前記減圧装置が複数の主要な被洗浄箇所の直前に配置されているとともに前記各減圧装置に微細気泡発生装置を構成する気液混合装置がそれぞれ連結されていることを特徴とする請求項３記載の飲料充填装置の洗浄装置。