JPH0833879A - 瓶の洗浄方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内部が複雑な形状の瓶でも、洗い残しなく洗
浄できるようにする。 【構成】 瓶４０は、倒立した状態で、これの口元部４
０ａをもって把持部材１０により着脱可能に把持されて
いる。瓶内に差し込み可能なノズル１２には、これの噴
射口１３側とは反対の端部側に歯付きプーリ１４が固着
されており、これに歯付きベルト１８が掛け渡されてい
る。歯付きベルトは、瓶搬送経路内の洗浄開始位置から
洗浄終了位置までの範囲にのみ配置されている。ノズル
は、これの上端面に形成した断面「Ｖ」字状の溝１２ａ
と、ノズル穴壁面から上部ほど縮径して上記溝まで貫通
して略長円形の噴射口１３を形成する円すい壁部１２ｂ
とを有するものとされている。把持部材を介して瓶を搬
送経路に沿って移動させると、洗浄開始位置においてノ
ズルが瓶内に差し込まれ、ノズルが回転し始めるととも
に、洗浄液が供給される。ノズルが回転しながらノズル
の噴射口から放射状に洗浄液が噴射されるので、瓶の隅
々まで洗浄液が行き渡ることになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、瓶の洗浄方法及び装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の瓶の洗浄装置としては、特開平４
−１９７４８３号公報に示されるようなものがある。こ
れに示されるボトル処理装置は、容器（瓶）を倒立させ
た状態で、保持装置により保持し、口元側にノズルを挿
入して、これから瓶内に処理液（洗浄液）を噴射しなが
ら、保持装置及びノズルのいずれか一方又は両方を、ノ
ズルから瓶内に洗浄液を放出する角度が変わるように揺
動させることにより、瓶内を洗浄するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のボトル処理装置には、瓶（又はノズル）を
揺動させるためのカム機構などの構造が複雑で大形のも
のになるため、処理装置が高価なものになるばかりでな
く、本発明者の試験結果によると、洗浄液の噴射中に、
せっかく揺動動作を行わせたにもかかわらず、瓶の一部
がほとんど洗浄されないことがあるという問題点があ
る。すなわち、上記のような処理装置では、基本的に揺
動方向が限られるため、揺動面と直交する方向（前後２
つの方向）の下部においては、洗浄液が十分行き渡らな
いで、瓶内面の一部がほとんど洗浄されないまま後工程
に回されることになる。特に、取っ手付ペットボトルの
ように内面が複雑に入り組んだ形状の瓶の場合には、揺
動動作をさせたとしても瓶内壁面の隅々まで洗浄液を行
き渡らせることは困難となり、洗浄されない部分が残る
ことになる。また、ジュースのような清涼飲料水は、加
熱によって、これの味覚を損なってしまうことがあるの
で、近年は、従来の高温充てんから、無菌室内における
常温充てんに切り換えようとする傾向があるが、このよ
うな清涼飲料水を常温充てんする場合には、瓶内の洗い
残しの箇所に残されたバクテリアが、密栓後に増殖する
おそれがあり、衛生上、大きな問題となるため、瓶内の
洗浄精度を従来よりもいっそう高めたいという要請が大
きくなってきている。本発明は、上記のような課題を解
決することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、ノズルから洗
浄液を放射状に噴射させるとともに、ノズルをノズル軸
心回りに回転させることにより上記課題を解決する。す
なわち、本発明の瓶の洗浄方法は、洗浄すべき瓶を倒立
支持した状態で、瓶の口元部にノズルを差し込み、この
ノズルの噴射口から洗浄液を放射状に噴射させるととも
に、ノズルをノズル軸心回りに回転させることを特徴と
している。また、上記方法を実施する装置は、所定の口
元寸法に形成された瓶（４０）の口元部を把持可能な把
持部材（１０）と、噴射口（１３）が形成されたノズル
（１２）と、を有するものを対象にしており、上記ノズ
ル（１２）をノズル軸心回りに回転させるノズル回転機
構（１４）が設けられていることを特徴としている。な
お、上記ノズル回転機構（１４）は、上記ノズル（１
２）の噴射口（１３）形成側の端部とは反対の端部側に
固着された被回転部材（１６）と、これに回転力を伝達
する回転伝達部材（１８）と、から構成されているとよ
い。さらに、上記ノズル（１２）は、ノズル端面側に形
成された断面「Ｖ」字状の溝部（１２ａ）と、ノズル内
径部（１２ｃ）が溝部（１２ａ）側ほど小径となる円す
い状の壁部（１２ｂ）と、を有するとともに、円すい状
の壁部（１２ｂ）の先端側において溝部（１３ａ）の底
部を貫通して上記噴射口（１３）が略長円形に形成され
るように構成されているとよい。なお、かっこ内の符号
は実施例の対応する部材を示す。

【０００５】

【作用】瓶は、倒立支持された状態で、口元部からノズ
ルにより瓶内に向かって洗浄液を放射状に噴射されるこ
とにより洗浄される。この際、ノズルがこれの軸心回り
に回転しながら洗浄液を噴射するため、ノズルの回転に
つれて洗浄液と瓶内壁面との相対的衝突位置が時々刻々
変化していくことになる。これにより、複雑な内部形状
の瓶であっても、洗浄液が偏って流れるようなことな
く、瓶内壁面の隅々まで洗浄液が行き渡るので、洗浄残
しが発生するようなことはなく、瓶を洗浄精度よく洗浄
することができる。請求項３のように、ノズル回転機構
を、ノズルに固着した被回転部材と、これに回転力を伝
達する回転伝達部材と、から構成した場合には、瓶を搬
送する搬送力の一部をノズルの回転に利用することがで
きるので、ノズルごとにモータを設けるような必要がな
く、ノズル回転機構の構成が簡単なもので済み、装置を
安価なものとすることができる。また、請求項４のよう
に、ノズルの噴射口が略長円形を成すものとされた場合
には、噴射された洗浄液が長円すい筒型の液膜状に形成
されるため、ノズルの回転につれて、洗浄液と瓶内壁面
との相対的衝突位置が時々刻々いっそう激しく変化して
いくことになるので、洗浄効果をよりいっそう高めるこ
とができる。

【０００６】

【実施例】図１及び２に本発明の実施例を示す。図１中
仮想線で一部を示すように、瓶４０は、倒立した状態
で、これの口元部４０ａをもって、図中仮想線で示す把
持部材１０により着脱可能に把持されている。把持部材
１０は、図示を省略した搬送機構の搬送部に所定の間隔
をもって多数取り付けられるようになっている。なお、
図１は、瓶４０内にノズル１２が差し込まれた状態が示
されている。図２に示すように、ノズル１２には、これ
の噴射口１３側とは反対（図中下部）の端部側に歯付き
プーリ（被回転部材）１６が固着されており、また、こ
れよりも図中下部にロータリジョイント２０が取り付け
られている。ロータリジョイント２０には、配管２２が
取り付けられている。配管２２は、図示を省略した薬液
加圧装置に接続されている。ロータリジョイント２０の
固定部は、上述の図示してない搬送部に固定されてい
る。ロータリジョイント２０は、これの軸受部によっ
て、ノズル１２を回転可能に支持しているとともに、上
述の薬液加圧装置から配管２２を介してノズル１２に加
圧薬液（洗浄液）を供給可能とされている。上述の歯付
きプーリ１４には、歯付きベルト（回転伝達部材）１８
が掛け渡されている。歯付きベルト１８は、後述するよ
うに瓶洗浄装置の洗浄開始位置から洗浄終了位置までの
範囲にわたって固定配置されている。搬送部及び把持部
材１０を介してノズル１２を搬送経路に沿って移動させ
ることにより、ノズル１２を移動させるとともに、ノズ
ル１２をノズル軸心回りに回転させることが可能であ
る。すなわち、歯付きプーリ１４が、ノズル１２及び把
持部材１０と一体のまま、歯付きベルト１８とかみ合い
ながら移動させられる範囲（洗浄開始位置から洗浄終了
位置まで）の間は、ノズル１２は、搬送経路に沿って移
動させられながらノズル軸心回りに回転させられること
になる。図３に示すように、ノズル１２は、これの図中
上端面に形成されており、溝方向と直交する断面が
「Ｖ」字状とされた溝１２ａ、及び円筒穴状の内壁部１
２ｃの図中上端部から上部ほど縮径して溝１２ａ底部ま
で貫通する円すい状の壁部１２ｂを有するものとされて
いる。これにより、噴射口１３は、図４に示すように略
長円穴状のものとされている。ノズル１２を、このよう
な形状に形成することにより、後述するように、ノズル
１２から噴射された加圧薬液を、長円すい筒形の液膜状
に形成させることが可能である。

【０００７】次にこの実施例の作用を説明する。図示し
てない搬送機構を駆動すると、把持部材１０は、搬送機
構の搬送部によって所定の取付位置まで搬送され、取付
位置に待機している瓶４０が把持部に押し込まれること
により、瓶４０を把持し、さらに所定の洗浄開始位置ま
で搬送される。この洗浄開始位置において、瓶４０内
に、ノズル１２が差し込まれ、また、歯付きプーリ１６
が、歯付きベルト１８とかみ合い始める。これにより、
ノズル１２が搬送経路に沿って移動されながらノズル軸
心回りに回転され始める。これと同時に図示してない薬
液加圧装置から配管２２及びロータリジョイント２０を
介してノズル１２に加圧薬液が供給され、図３中内壁部
１２ｃ上端まで達した加圧薬液は、これの一部が円すい
壁部１２ｂに衝突して噴射口１３を通過し、溝１２ａの
斜面に沿って外部に噴射され、全体として長円すい筒形
の液膜状とされた状態で、瓶４０の内壁部に衝突し、こ
れを洗浄することになる。この際、洗浄開始位置から洗
浄終了位置までの範囲においては、ノズル１２が加圧薬
液を噴射しながらノズル軸心回りに回転するので、瓶４
０の内壁面が複雑に入り組んだ形状をしているものであ
っても、隅々まで加圧薬液を行き渡らせることができる
ため、洗い残しが生じるようなことはない。ノズル１２
は、これの噴射口１３が略長円形を成すように構成した
ので、噴射された洗浄液が長円すい筒型の液膜状に形成
されるため、噴射口１３が円形のもの（洗浄液が円すい
筒型の液膜状に形成されるもの）と比較して、洗浄液と
瓶１２内壁面との相対的衝突位置が、ノズル１２の回転
につれて、時々刻々よりいっそう激しく変化していくこ
とになり、洗浄効果をよりいっそう高めることができ
る。また、ノズル回転機構１４を、ノズル１２に固着し
た歯付きプーリ１６と、これに回転力を伝達する歯付き
ベルト１８と、から構成したので、瓶４０を搬送する搬
送力の一部をノズル１２の回転に利用することができ
る。したがって、ノズル１２ごとにモータを設けたり、
モータの回転及び停止のタイミングを設定したりするよ
うな必要がなく、ノズル回転機構１４の構成が簡単なも
ので済み、装置を安価なものとすることができる。

【０００８】（試験結果）洗浄工程において瓶４０を約
４５度揺動させるように構成した従来の瓶洗浄装置を用
いて、取っ手付の４リットル瓶４０を揺動運動させなが
ら、瓶１本当たり１６３ｃｃの加圧薬液を供給して洗浄
を行った。洗浄後、瓶４０の内面検査を行ったが、取っ
手取付部内面などの加圧薬液が行き渡りにくい７〜８箇
所に汚れが検出され、その内の一部にはバクテリアが付
着していた。また、取っ手なしの２リットルの横断面長
方形の角型瓶４０を用い、同様にして、揺動運動させな
がら加圧薬液を供給して洗浄したが、内面検査におい
て、平行角筒部から次第に縮小して口元部に至る略テー
パ状の四隅部分の約４箇所に汚れが検出され、その内の
一部にはバクテリアが付着していた。これに対して、図
２に示す本発明の装置を用い、ノズル１２が搬送経路の
洗浄開始位置から洗浄終了位置まで移動する間に、ノズ
ル１２をノズル軸心回りに３回転させるようにノズル回
転機構１４を設定し、また、洗浄開始位置から洗浄終了
位置までの間に、瓶１本当たり上記と同量の１６３ｃｃ
の加圧薬液を供給するように設定して、上記と同じ形状
・汚れ具合の取っ手付の４リットル瓶４０を洗浄した。
洗浄後、瓶４０の内面検査を行ったが、汚れや、バクテ
リアの付着は全く検出されなかった。また、上記角型瓶
と同じ形状・汚れ具合の取っ手なしの２リットルの瓶４
０を、上記と同じ加圧薬液供給量で洗浄した。洗浄後、
瓶４０の内面検査を行ったが、汚れや、バクテリアの付
着は全く検出されなかった。以上の結果から、本発明に
よれば、洗浄液が瓶内に十分行き届き完全に洗浄されて
いることがわかる。

【０００９】なお、上記実施例の説明においては、ノズ
ル回転機構１４を、被回転部材である歯付きプーリ１６
及び回転伝達部材である歯付きベルト１８によって構成
するものとしたが、洗浄開始位置から洗浄終了位置まで
の範囲だけノズル１２を回転させることができる機構で
あればよく、たとえば、ノズル１２に固着したピニオン
（被回転部材）と、これとかみ合い可能な位置に固定配
置された円弧状ラック（回転伝達部材）と、から成るラ
ック・ピニオン機構のような、別のノズル回転機構を用
いることもできる。また、上記実施例の説明において
は、ノズル１２を、断面「Ｖ」字状の溝部（１２ａ）
と、これを貫通して略長円形穴状の噴射口１３を形成す
るとともに、噴射口側ほど小径となる円すい壁部（１２
ｂ）と、を有するものとしたが、噴射口１３から噴射さ
れた洗浄液が広範囲に放射状に広がるように構成された
ものであればよく、たとえば、噴霧器のノズルのよう
に、ノズル端面側に形成した部分球面状（又は部分楕円
球面状）の凹面と、この凹面中心部を貫通する穴と、を
有するノズルを用いることもできる。さらに、上記実施
例の説明においては、無菌室内において清涼飲用水など
の常温充てんを行うために、瓶を無菌室内で薬液洗浄す
るものとしたが、瓶の洗浄精度がそれほど要求されない
場合には、加圧薬液に代えて加圧水を洗浄液として用い
るようにすることもできる。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば複
雑な内壁面形状に形成された瓶であっても、従来よりも
確実に瓶の内面全体を洗浄することができる。したがっ
て、本発明を実施することにより、従来のような清涼飲
料水などの高温充てんが必要なくなり、無菌室内におけ
る常温充てんが可能になる。これによりジュースなど
を、これの味覚を損なわないで、しかも衛生上の心配な
しに、瓶に充てんすることができるだけでなく、瓶の洗
浄や清涼飲料水の充てんに要するランニングコストが従
来よりも低くて済む。また、これに伴って従来のように
耐熱性の高い材質のペットボトルを使用しないで済むの
で、従来よりも安価な材料のペットボトルを用いること
ができる。なお、ノズル回転機構を、ノズルに固着した
被回転部材と、これに回転力を伝達する回転伝達部材
と、から構成した場合には、瓶を搬送する搬送力の一部
をノズルの回転に利用することができるので、ノズルご
とにモータを設けたり、モータの回転及び停止のタイミ
ングを設定したりするような必要がなく、ノズル回転機
構の構成が簡単なもので済み、装置を安価なものとする
ことができる。また、ノズルの噴射口が略長円形を成す
ように構成した場合には、噴射された洗浄液が長円すい
筒型の液膜状に形成されるため、ノズルの回転につれ
て、洗浄液と瓶内壁面との相対的衝突位置が時々刻々い
っそう激しく変化していくことになるので、洗浄効果を
よりいっそう高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による瓶洗浄の様子を説明する部分図で
ある。

【図２】ノズル回りの部材配置を示す斜視図である。

【図３】ノズルの噴射口の形状を説明する部分断面図で
ある。

【図４】ノズルの噴射口を図３の矢印４方向から見た図
である。

【符号の説明】

１０ 把持部材 １２ ノズル １２ａ 溝部 １２ｂ 円すい壁部 １３ 噴射口 １４ ノズル回転機構 １６ 歯付きプーリ（被回転部材） １８ 歯付きベルト（回転伝達部材） ２０ ロータリジョイント ２２ 配管 ４０ 瓶

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄すべき瓶を倒立支持した状態で、瓶
   の口元部にノズルを差し込み、このノズルの噴射口から
   洗浄液を放射状に噴射させながら、ノズルをノズル軸心
   回りに回転させることを特徴とする瓶の洗浄方法。
2. 【請求項２】 所定の口元寸法に形成された瓶（４０）
   の口元部を把持可能な把持部材（１０）と、噴射口（１
   ３）が形成されたノズル（１２）と、を有しており、洗
   浄すべき瓶（４０）を倒立させて把持部材（１０）によ
   って把持した状態で、瓶（４０）の口元部（４０ａ）か
   らノズル（１２）を差し込み、ノズル（１２）の噴射口
   （１３）から洗浄液を放射状に噴射することにより、瓶
   （４０）の内壁面を洗浄する瓶の洗浄装置において、 上記ノズル（１２）をノズル軸心回りに回転させるノズ
   ル回転機構（１４）が設けられていることを特徴とする
   瓶の洗浄装置。
3. 【請求項３】 上記ノズル回転機構（１４）は、上記ノ
   ズル（１２）の噴射口（１３）形成側の端部とは反対の
   端部側に固着された被回転部材（１６）と、これに回転
   力を伝達する回転伝達部材（１８）と、から構成されて
   いることを特徴とする請求項２記載の瓶の洗浄装置。
4. 【請求項４】 上記ノズル（１２）は、ノズル端面側に
   形成された断面「Ｖ」字状の溝部（１２ａ）と、ノズル
   内径部（１２ｃ）が溝部（１２ａ）側ほど小径となる円
   すい状の壁部（１２ｂ）と、を有するとともに、円すい
   状の壁部（１２ｂ）の先端側において溝部（１３ａ）の
   底部を貫通して上記噴射口（１３）が略長円形に形成さ
   れていることを特徴とする請求項２又は３記載の瓶の洗
   浄装置。