JP2001027588A

JP2001027588A - 自動サンプリング装置

Info

Publication number: JP2001027588A
Application number: JP11230819A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Shima; 一已島; Osamu Okuda; 修奥田; Hiroaki Yoshino; 弘明吉野; Hisashi Kawada; 久川田
Original assignee: Toyo Engineering Corp
Current assignee: Toyo Engineering Corp
Priority date: 1999-07-13
Filing date: 1999-07-13
Publication date: 2001-01-30

Abstract

(57)【要約】【課題】サンプリングの品質管理の信頼性を高める方法
の提供にある。【解決手段】タンクに設けたサンプル抜出部、サンプル
収納移送部、サンプル受取部及びサンプル収納移送部を
サンプル抜出部とサンプル受取部間で移動させる搬送部
とからなり、サンプル抜出部はタンクからサンプルを抜
き出すための抜出手段を有し、サンプル収納移送部は前
記抜出手段と接続・解除可能とされたサンプル保持手段
を有し、サンプル受取部は前記サンプル保持手段と接続
・解除可能とされた受取手段を有し、サンプル抜出部、
サンプル収納移送部、サンプル受取部はそれぞれ外部と
隔離可能とされ、サンプル収納移送部はサンプル抜出部
及びサンプル受取部間で互いに接続・解除可能とされ、
サンプル収納移送部とサンプル抜出部とが接続すること
により抜出手段を介してサンプル保持手段中にサンプル
を抜き出し、サンプル収納移送部とサンプル受取部とが
接続することにより受取手段を介してサンプル保持手段
中のサンプルを分析用容器内に受け取ることを特徴とす
る自動サンプリング装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】液体飲料を扱う工場での、製
品の自動サンプリング技術に関する。

【０００２】

【従来技術】液体飲料、特にビールなどの生産において
は、生産途中及び最終製品の品質管理を行うために、タ
ンクなどから製品の一部を取り出して、化学分析及び官
能検査が行われている。特にビールでは発酵菌を扱うこ
ともあり、微生物の管理も必要とされる。またビールの
生産では熟成期間を要するため、どの時点で、どの程度
発酵が進んでいるかの管理も必要とされる。さらに、最
近の嗜好の変化により官能検査が特に重視される傾向に
ある。

【０００３】従来のサンプリングは人手作業によって行
われている。作業員が、サンプリングコック１１の口を
アルコール消毒、火炎滅菌を行い、サンプルコック１１
を開けタンク１０からコック１１までの枝管内に滞留し
ていた分を排出する鼻切り作業を行った後に、持参した
サンプル瓶１２に製品を採取する。（図４参照）このサ
ンプリング作業は、タンクのそばで行われるため、多く
の場合屋外作業となる。

【０００４】このような従来の技術には、以下のような
問題がある。（１）多くの場合、サンプリングコック１１が屋外にあ
り、特別な養生をしていないので、大気に曝されてい
る。このため、空気中のほこり、ごみだけでなく、雑菌
がサンプリング口に付着する可能性がある。このため、
サンプリング前にアルコール消毒や火炎滅菌などを行っ
て清浄な状態にあることを確認する付加作業が必要とな
る。

【０００５】（２）消毒、滅菌の作業が人手により行わ
れるので、消毒、滅菌の程度を管理する品質管理が難し
く、作業のばらつきが生じる。

【０００６】（３）タンクからサンプリングコックまで
に滞留している製品があると、いわゆる鼻切りを行う必
要があるが、この判断および作業も人手によって行われ
ている。例えば鼻切り作業を終えるタイミングは、サン
プル採取者の感覚、例えば液温の変化を指に感じて終点
を決めていることが多いため、必ずしも一定ではなく、
このために、サンプリングの品質にばらつきがでること
がある。

【０００７】（４）また、サンプルの個体判別のために
サンプル瓶にラベルを張り、それに作業員が所定のサン
プル番号を記入する事が行われているが、記入ミスが起
こりうる。

【０００８】（５）また、ビール工場のように大型のタ
ンクが多数（数十基）あると、作業員がサンプリング作
業に追われること、広い敷地内でサンプルを分析室まで
持ち帰るための往復に時間を要することとなり、生産性
に問題を生じる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】サンプリング作業の品
質管理は、サンプルの信頼性を高める上での最重要課題
である。そのため、空気中の雑菌の影響を排除し、前述
したアルコール消毒・滅菌、火炎滅菌、鼻切り作業など
を自動化し、標準化し、サンプルを採取する際の個人差
をなくし、常に一定の品質レベルが保たれる必要があ
る。同時にサンプルの誤認を防止することが必要であ
る。さらに、作業員のサンプリングに要する時間を短縮
し、作業員の負担を軽減し、生産性の向上をはかる。本
願発明は上記従来技術に伴う問題点を解決する手段の提
供にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願発明は、（１）タン
クに設けたサンプル抜出部、サンプル収納移送部、サン
プル受取部及びサンプル収納移送部をサンプル抜出部と
サンプル受取部間で移動させる搬送部とからなり、サン
プル抜出部はタンクからサンプルを抜き出すための抜出
手段を有し、サンプル収納移送部は前記抜出手段と接続
・解除可能とされたサンプル保持手段を有し、サンプル
受取部は前記サンプル保持手段と接続・解除可能とされ
た受取手段を有し、サンプル抜出部、サンプル収納移送
部、サンプル受取部はそれぞれ外部と隔離可能とされ、
サンプル収納移送部はサンプル抜出部及びサンプル受取
部間で互いに接続・解除可能とされ、サンプル収納移送
部とサンプル抜出部とが接続することにより前記抜出手
段を介してサンプル保持手段中にサンプルを抜き出し、
サンプル収納移送部とサンプル受取部とが接続すること
により前記受取手段を介してサンプル保持手段中のサン
プルを分析用容器内に受け取ることを特徴とする自動サ
ンプリング装置及び、（２）上記（１）記載の自動サン
プリング装置において、サンプル抜出部、サンプル収納
移送部はそれぞれ隔離された区画内部を陽圧に保つ手段
を有し、サンプル受取部はサンプル収納移送部と接続す
る部分に洗浄手段を設けたことを特徴とする自動サンプ
リング装置、及び（３）上記（１）記載の自動サンプリ
ング装置において、サンプル収納移送部にサンプル保持
手段とサンプル抜出手段との接続部を滅菌する手段を設
けたことを特徴とする自動サンプリング装置及び（４）
上記（１）記載の自動サンプリング装置において、サン
プル抜出部にサンプル収納移送部を確認するためのＩＤ
認識装置を設けたことを特徴とする自動サンプリング装
置及び、（５）上記（３）記載の自動サンプリング装置
において、サンプル収納移送部に滅菌手段の動作を確認
するためのテレビカメラを設けたことを特徴とする自動
サンプリング装置、である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明を図を用いて更に詳細
に説明する。図３は本願発明の、自動サンプリング装置
の全体を示す一例図である。図１は、自動サンプリング
装置の主要部であるサンプル抜出部１００とサンプル収
納移送部２００とを示す一例図である。図２は自動サン
プリング装置のサンプル収納移送部２００とサンプル受
取部３００とを示す一例図である。図３に示す通り、本
自動サンプリング装置は、サンプル抜出部１００、サン
プル収納移送部２００、サンプル受取部３００及びサン
プル収納移送部を搬送する搬送部４００からなる。

【００１２】以下図１を用いて説明する。１．サンプル抜出部１００サンプル抜出部１００はタンクからサンプルを抜き出す
ためのサンプル抜出手段である。そのサンプル抜出手段
の構成は、サンプル抜き出しライン１０２と鼻切りライ
ン１１６とからなる。サンプル抜き出しライン１０２
は、タンク１０１につながる枝管、オンオフ弁１１４及
びその端部に設けたコネクター１１２からなる。鼻切り
ライン１１６は、コネクター１１３、オンオフ弁１１５
及びセンサー１１７からなり、他端はドレーンに通じて
いる。センサーはビール工場等では温度センサーが適当
なセンサーとして使用される。センサーは温度センサー
に限らず、サンプルの種類に応じて流量計等、鼻切り作
業の終点を適切に決定あるいは検知できるものであれば
使用可能である。

【００１３】サンプル抜出しライン１０２のコネクター
１１２、鼻切りライン１１６のコネクター１１３は外部
と隔離するため閉じた収納容器１１０内に納められてい
る。収納容器１１０は後述するサンプル収納移送部と接
続する側に開閉自在で気密性を有する開閉ドア１１８
と、この収納容器１１０内を陽圧にするために、ＨＥＰ
Ａフィルター１２１と換気ファン１２２が設けられてい
る。

【００１４】上記構成を有するサンプル抜出部１００が
各タンクごとに設けられている。収納容器１１０には後
述するサンプルチューブ２１１を認識するためのＩＤ認
識装置１１９を設けることが好ましい。

【００１５】２．サンプル収納移送部２００サンプル収納移送部２００はサンプル抜出部１００から
サンプルを採取し、サンプル受取部３００まで移送する
ためのものである。サンプル収納移送部２００は、サン
プル保持手段、駆動手段、収納容器及び搬送部との接続
部から構成される。

【００１６】サンプル保持手段は、サンプルチューブ２
１１、その両端に設けられたコネクター２１２、２１３
からなる。コネクター２１２、２１３はサンプル抜出部
１００のコネクター１１２、１１３と接続、解除可能と
される。サンプルチューブ２１１にサンプルを導入する
際に、サンプルチューブ２１１内の空気を完全に排除す
るために、ピストンフローを実現する必要がある。この
ために、サンプルチューブ２１１は１本ものとすること
が望ましく、ピストンフローを実現しうる形状であれ
ば、その形状はいかなるものであってもよい。また、サ
ンプルを保持するためサンプルチューブのコネクター２
１２、２１３は内弁付きとするのが好ましい。図１に示
すように、逆Ｕ字状になっているのは、タンク側接続部
１００のコネクター１１２、１１３との接続をサンプル
チューブ２１１を押し下げて行わせるためである。サン
プルチューブ２１１には認識用ＩＤ２１４が取り付けら
れるのが好ましい。

【００１７】駆動手段は、押し下げ装置２１６を介し
て、サンプルチューブ２１１を上下に駆動し、サンプル
チューブ２１１の両端に設けたコネクター２１２、２１
３とタンク側接続部のコネクター１１２、１１３を接
続、解除するために使用される。押し下げ装置２１６は
サンプルチューブ２１１の適切な位置（図１では上部）
に設けられる。サンプルチューブ２１１を押し下げ装置
２１６に連結するためのサンプルチューブ取り付け部２
１５が設けられる。駆動手段の動力は、空気シリンダ
ー、電動などが適宜使用される。

【００１８】サンプル保持手段、駆動手段は、外気と隔
離する閉じた収納容器２１０内に納められている。収納
容器２１０にはサンプル抜出部１００の開閉ドア１１８
と対向する側に開閉自在で気密性を有する開閉ドア２１
８が設けられ、開閉ドア２１８はサンプルチュープ２１
１が押し下げられる際に開となり、サンプルチューブ２
１１が初期の位置に戻るときに閉となるように、バネ駆
動の開閉機構を有すのが好ましい。開閉ドア１１８と開
閉ドア２１８は連動して開閉動作を行う。この収納容器
２１０内を陽圧にするために，ＨＥＰＡフィルター２２
１と換気ファン２２２が設けられている。

【００１９】収納容器２１０には、サンプルチューブ２
１１のコネクター２１２、２１３をサンプル抜出部１０
０のコネクター１１２、１１３と接続する直前にその接
続面を消毒、滅菌するためアルコールを噴霧する滅菌装
置２１７を設けることが好ましい。必要により、火炎滅
菌をするための装置を組み込んでもよい。滅菌操作が適
切に行われたことを確認するため、テレビカメラ２１９
を設け、リアルタイムで遠隔位置にある操作室に送り、
作業員が確認できるようにしておくことが好ましい。こ
の収納容器２１０は、搬送部４００と接続するため接続
部２２０を有する。接続部２２０は収納容器の一面（図
１では上部）に設けられ、搬送設備４３０と、吊り下げ
装置４３１を介して連結している。

【００２０】３．サンプル受取部３００以下図２を用いて説明する。サンプル受取部３００は、
収納容器部２１０に収納され搬送されてきたサンプルを
受け取り、分析に供するためのものである。サンプル抜
出部３００は全体がクリーンルーム内に設けられ、自動
エアーロックシステム３１０、搬送部の終点、始点であ
るステーション、サンプルチューブ内に収納されたサン
プルを分析用容器に払い出すためのコネクター３１２、
３１３から構成される。

【００２１】自動エアーロックシステム３１０は、搬送
装置４３０によって収納容器２１０が外部からクリーン
ルーム内に持ち込まれる際に、洗浄・清浄化するための
ものである。

【００２２】搬送部の終点・始点であるステーションが
設けられる。同ステーションはコネクター３１２、３１
３が設備される。コネクター３１２は、オンオフ弁３１
７、３１５を介してＣＩＰライン３０３及び無菌エアー
ライン３０２につながっている。コネクター３１３は、
オンオフ弁３１４を介して、開放管３１６につながって
いる。開放管３１６の下部には通常複数個のサンプル瓶
３２０が例えばコンベア３２１上にセットされており、
サンプル瓶はパスボックス３２２を経由して化学分析室
内に移送され、分析に供される。

【００２３】サンプルチューブの認識確認のため、ＩＤ
認識装置３１９をステーション内のコネクター３１２、
３１３近傍に設けるのが好ましい。

【００２４】収納容器２１０がクリーンルーム内のコネ
クター３１２、３１３に対応する位置に搬送される。引
き続き、収納容器２１０内の押し下げ装置２１６により
サンプルチューブ２１１を押し下げる。（このとき収納
容器２１０の開閉ドア２１８は押し下げにて自動的に開
く。）サンプルチューブ２１１の両端に設けられたコネ
クター２１２、２１３とコネクター３１２、３１３が接
続され無菌エアーの導入により、サンプルチューブ内の
サンプルがサンプル瓶３２０中に払い出される。

【００２５】４．搬送部４００搬送部４００は、収納容器２１０をサンプル抜出部１０
０からサンプルをサンプル受取部３００まで搬送するた
めのものである（図３を参照）。搬送部４００は、搬送
車４３０と搬送路４４０からなり、搬送車４３０は、サ
ンプルチューブ２１１が収納された収納容器２１０を釣
り下げるための吊り下げ装置４３１及び収納容器２１０
との連結部位４２０から構成される。搬送車４３０は自
走式とし、搬送路４４０から電力の供給と信号の授受が
可能とされるのが好ましい。また情報の伝達は無線で行
ってもよい。搬送車４３０内部には、所要のタンク位置
で停止し、収納容器２１０を必要な位置に上げ下げする
吊り下げ装置４３１の操作を行うための制御装置（例え
ばプログラマブルコントローラなど）が設けられてい
る。

【００２６】以下、本発明の自動サンプリング装置の使
用方法に付き説明する。サンプルチューブ２１１を収納
した収納容器２１０は、上位コンピュータの指令に従い
クリーンルーム内のステーションから搬送装置４３０に
よって指定されたタンク側に移動する。この指令は、搬
送路経由でも、無線によってもよい。

【００２７】収納容器２１０はタンク側の収納容器１１
０と結合するために吊り下げ装置４３１を用いて、その
位置を下げられる。両収納容器１１０、２１０とが結合
された後、収納容器２１０の押し下げ装置２１６により
サンプルチューブ２１１はタンク側の収納容器１１０内
に押し下げられる。この際に、両収納容器にある開閉ド
ア１１８と２１８は自動的に開かれる。

【００２８】押し下げられたサンプルチューブ２１１に
は、認識用ＩＤ２１４が取り付けられており、収納容器
１１０に設けられたＩＤ認識装置１１９により、サンプ
ルチューブ自体の認識確認が行われると同時に、コネク
ター２１２、２１３と収納容器１１０に設けられたコネ
クター１１２、１１３とが結合する。この結合により、
サンプルの受け入れ準備が完了する。

【００２９】必要に応じて、滅菌装置２１７によってコ
ネクター部分のアルコール滅菌、火炎滅菌等を行う。こ
の作業は接続前に行うことができる。

【００３０】コネクターが互いに接続されたら、タンク
側のオンオフ弁１１４が開とされ、タンク内の液がサン
プルチューブ２１１内に流入してくる。最初に流入する
製品は、タンクのサンプルライン内に放置されていたも
のであり、鼻切りをする必要がある。この鼻切りの終点
は、コネクター１１３の下流に設けた温度センサー１１
７によって流れてくる製品の温度変化で検知することが
できる。

【００３１】即ち、サンプルライン１０２の枝管内にあ
った製品に比べて、タンク内の製品は一般に温度が低
い。例えば、ビール工場ではタンク自体を保冷している
ため、タンク内の製品温度は数度という低温になってい
る。この低温を感知し、タンク内の製品に置き換わった
ことを検出してから、所定時間経過後に、タンク側接続
部のオンオフ弁１１４、１１５を閉とする。この操作で
サンプリングは完了する。

【００３２】押し下げ動作を逆に行って、サンプルチュ
ーブ２１１は接続を解除され、収納容器２１０に収納さ
れる。これらの一連の作業は、外気と遮断された陽圧下
で行われるので、外気の影響を受けることはない。その
後、搬送車４３０は、収納容器２１０を搬送して、クリ
ーンルーム内のステーションに帰還する。そこでは、自
動エアーロック３１０を経由しているため、収納容器外
側についての外気の汚れなどは排除される。

【００３３】クリーンルーム内では、収納容器２１０の
押し下げ装置２１６により、再度サンプルチューブが押
し下げられる。クリーンルーム内のコネクター３１２、
３１３と結合される。同時にＩＤ認識装置３１９を用い
てサンプルチューブ２１１の認識用ＩＤ２１４の確認を
行う。

【００３４】その後、無菌エアーライン３０２のオンオ
フ弁３１５を開いて、空気圧にてサンプルチューブ２１
１内部のサンプルをサンプルビン３２０に払い出す。こ
れらは自動で行うことができる。サンプルビンは、人手
又は自動で蓋を閉められ、パスボックス３２２経由で化
学分析室に導入される。

【００３５】サンプルを排出した後のサンプルチューブ
２１１は、洗浄および滅菌にかけられる。このため、Ｃ
ＩＰライン３０３から洗浄液が導入される。洗浄液は適
宜排出される。必要に応じてサンプルチューブ２１１は
オートクレー部などに送り込まれ、滅菌される。

【００３６】

【発明の効果】本願発明は、サンプル抜出部、サンプル
収納移送部、サンプル受取部ともに外気と遮断され、サ
ンプルチューブを内臓するサンプル収納移送部は密閉可
能な開閉ドアーを介してサンプル抜出部とサンプル受取
部間でサンプルの授受を行うため、外部から雑菌の入ら
ない状態でのサンプルの授受、分析が可能となる。サン
プリングに伴う消毒滅菌、鼻切り作業などのサンプル採
取作業が自動で行われるため、一定の品質を保ったサン
プリングが可能となる。ＩＤ認識が自動で行われるの
で、サンプル管理が容易になる。サンプル採取に伴う作
業が全て自動で行われるため、生産性の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の、自動サンプリング装置のタンクが
接続部、サンプル収納移送部の一例を示す図である。

【図２】本願発明の、自動サンプリング装置のサンプル
抜出し部の一例を示す図である。

【図３】本願発明の、自動サンプリング装置の全体像を
示す図の一例である。

【図４】従来のサンプリング方法を示す図である。

【符号の説明】

１００サンプル抜出部１１０収納容器１０１タンク１０２サンプルライン１１２、１１３コネクター１１４、１１５オンオフ弁１１６ドレーンライン１１７温度センサー１１８開閉ドアー１１９ＩＤ認識装置１２１ＨＥＰＡフィルター１２２換気ファン２００サンプルチューブ収納移送部２１０収納容器２１１サンプルチューブ２１２、２１３コネクター２１４認識用ＩＤ２１５サンプルチューブ取り付け部２１６押し下げ装置２１７滅菌装置２１８開閉ドアー２１９テレビカメラ２２０連結部位２２１ＨＥＰＡフィルター２２２換気ファン３００サンプル受取部３１０自動エアーロックシステム３０２無菌エアーライン３０３ＣＩＰライン３１２、３１３コネクター３１４、３１５、３１７オンオフ弁３１６開放管３１９ＩＤ認識装置３２０サンプルビン３２１コンベア３２２パスボックス４００搬送部４２０連結部位４３０搬送車４３１吊り下げ装置４４０搬送路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タンクに設けたサンプル抜出部、サンプル
収納移送部、サンプル受取部及びサンブル収納移送部を
サンプル抜出部とサンプル受取部間で移動させる搬送部
とからなり、サンプル抜出部はタンクからサンプルを抜
き出すための抜出手段を有し、サンプル収納移送部は前
記抜出手段と接続・解除可能とされたサンプル保持手段
を有し、サンプル受取部は前記サンプル保持手段と接続
・解除可能とされた受取手段を有し、サンプル抜出部、
サンプル収納移送部、サンプル受取部はそれぞれ外部と
隔離可能とされ、サンプル収納移送部はサンプル抜出部
及びサンプル受取部間で互いに接続・解除可能とされ、
サンプル収納移送部とサンプル抜出部とが接続すること
により前記抜出手段を介してサンプル保持手段中にサン
プルを抜き出し、サンプル収納移送部とサンプル受取部
とが接続することにより前記受取手段を介してサンプル
保持手段中のサンプルを分析用容器内に受け取ることを
特徴とする自動サンプリング装置。
【請求項２】請求項１記載の自動サンプリング装置にお
いて、サンプル抜出部、サンプル収納移送部はそれぞれ
隔離された区画内部を陽圧に保つ手段を有し、サンプル
受取部はサンプル収納移送部と接続する部分に洗浄手段
を設けたことを特徴とする自動サンプリング装置。
【請求項３】請求項１記載の自動サンプリング装置にお
いて、サンプル収納移送部にサンプル保持手段とサンプ
ル抜出手段との接続部を滅菌する手段を設けたことを特
徴とする自動サンプリング装置。
【請求項４】請求項１記載の自動サンプリング装置にお
いて、サンプル抜出部にサンプル収納移送部を確認する
ためのＩＤ認識装置を設けたことを特徴とする自動サン
プリング装置。
【請求項５】請求項３記載の自動サンプリング装置にお
いて、サンプル収納移送部に滅菌手段の動作を確認する
ためのテレビカメラを設けたことを特徴とする自動サン
プリング装置。