JP2012045528A - ナノバブル水の浸漬による機器洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】びん、缶等の容器に飲料等を充填する充填機器或いは充填液の液処理機器或いはこれらの機器を接続する配管機器等の機器を定置洗浄する洗浄方法において、充填液に接する箇所の洗浄度を大幅に向上させ、しかも洗浄時間を短縮でき、洗浄液等のユーティリティの使用量を軽減できる機器洗浄方法を提供する。
【解決手段】びん、缶等の容器に飲料等を充填する充填機器４或いは充填液の液処理機器３或いはこれらの機器を接続する配管機器４ｐ等の機器の液通路を定置洗浄する洗浄方法において、前記機器にナノバブルを含んだ液体を送液して所定時間静置浸漬するようにしたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、びん、缶等の容器に飲料等を充填する充填機器或いは充填液の液処理機器或いはこれらの機器を接続する配管機器等の機器において、該機器を生産終了後或いは生産開始前に定置洗浄等の洗浄を行う際の機器洗浄方法に関する。

びん、缶等の容器に飲料等を充填する充填機器或いは充填液の液処理機器或いはこれらの機器を接続する配管機器等の機器の液通路を、生産終了後或いは生産開始前に定置洗浄を行う場合、一般的には温水の循環あるいは一回すすぎ、酸、苛性等の薬剤の循環を行って洗浄している。
近年、洗浄用の液体に直径が１マイクロメートル（μｍ）以下の小さい気泡（ナノバブル）が含まれていると、洗浄効果を高める等の効果があることが分り、ナノバブルの生成に関する研究が行われている。（特許文献１）

特開２００６−２８９１８３号公報（図１〜図１０）

びん、缶等の容器に飲料等を充填する充填機器或いは充填液の液処理機器或いはこれらの機器を接続する配管機器等の機器の従来の定置洗浄方法について、図５および図６に基づいて説明する。
図５は、従来の機器洗浄方法を示した概略フロー図である。
図６は、図５における配管接続部の洗浄後の汚れを説明する図である。

図において、液処理機器３、充填機器４および配管機器４ｐの定置洗浄は、充填生産終了後に制御装置１７からの制御指令に基づいて、温水が温水洗浄液タンク７からポンプＰ７によって切替えバルブＶ７、加熱装置８を経由して図示矢印のように前記液処理機器３、配管機器４ｐおよび充填機器４に送られ、さらにポンプＰ４によって切替えバルブＶ１０を経由して温水洗浄液タンク７へ戻されるという温水循環、或いは、切替えバルブＶ１０、切替えバルブＶ９、切替えバルブＶ８を経て切替えバルブＶ１１より矢印Ｅの方向の系外へ排出される温水すすぎ工程が所定時間なされ、次いで、制御装置１７からの制御指令に基づいて、酸洗浄液が酸洗浄液タンク６からポンプＰ７によって切替えバルブＶ６、切替えバルブＶ７、加熱装置８を経由して図示矢印のように前記液処理機器３、配管機器４ｐおよび充填機器４に送られ、さらにポンプＰ４によって切替えバルブＶ１０、切替えバルブＶ９を経由して酸洗浄液タンク６へ戻されるという酸洗浄液循環が所定時間なされ、次いで、制御装置１７からの制御指令に基づいて前記説明の温水循環或いは温水すすぎ工程が所定時間なされ、次いで、制御装置１７からの制御指令に基づいて、苛性洗浄液が苛性洗浄液タンク５からポンプＰ７によって切替えバルブＶ５、切替えバルブＶ７、加熱装置８を経由して図示矢印のように前記液処理機器３、配管機器４ｐおよび充填機器４に送られ、さらにポンプＰ４によって切替えバルブＶ１０、切替えバルブＶ９、切替えバルブＶ８を経由して苛性洗浄液タンク５へ戻されるという苛性洗浄液循環が所定時間なされた後、制御装置１７からの制御指令に基づいて前記説明の温水循環或いは温水すすぎ工程が所定時間なされるようになっている。

なお、前記液処理機器３、充填機器４およびこれらの機器を接続する配管機器４ｐは、配管３１と配管３２を接続するそれぞれのヘルール３１ｈとヘルール３２ｈが、Ｏリング３３を介してヘルール継手３４によって液密に接続されるようになっている。

しかしながら、図５および図６に示す従来の定置洗浄では、配管機器４ｐの前記接続部において、ヘルール３１ｈとヘルール３２ｈの間に隙間３５があり、この隙間３５の洗浄が十分に行われないという恐れがある。特に、前記隙間３５の奥のＯリング３３に面した箇所３５ｐは洗浄が不十分となり、食品衛生上好ましくない状態となる恐れがある。なお、前記説明では配管機器４ｐの接続部における隙間の洗浄について説明したが、液処理機器或いは充填機器の液通路の接続部等における隙間の洗浄についても同様であり、詳細な説明は省略する。

また、前記特許文献１によれば、１マイクロメータ（μ）以上の大きさの気泡を含む液体を貯留槽に供給して、該液体に超音波振動装置による超音波振動を印加する等により、ナノバブルを生成するとしている。
しかしながら、前記特許文献１の技術では、ナノバブル生成についての技術は開示されているが、充填ラインの充填機器、液処理機器或いはこれらの機器を接続する配管機器等のナノバブルを含んだ液体を利用した機器洗浄の技術については開示されていない。

本発明は、びん、缶等の容器に飲料等を充填する充填機器或いは充填液の液処理機器或いはこれらの機器を接続する配管機器等の機器を定置洗浄する洗浄方法において、充填液に接する箇所の洗浄度を大幅に向上させ、しかも洗浄時間を短縮でき、洗浄液等のユーティリティの使用量を軽減できる機器洗浄方法を提供することを目的としている。

前記の課題に対し、本発明は以下の手段により解決を図る。
（１）第１の手段の機器洗浄方法は、びん、缶等の容器に飲料等を充填する充填機器或いは充填液の液処理機器或いはこれらの機器を接続する配管機器等の機器の液通路を定置洗浄する洗浄方法において、前記機器にナノバブルを含んだ液体を送液して所定時間静置浸漬するようにしたことを特徴とする。

（２）第２の手段の機器洗浄方法は、前記第１の手段の機器洗浄方法において、前記ナノバブルを含んだ液体を水（ナノバブル水）としたことを特徴とする。

（３）第３の手段の機器洗浄方法は、前記第１または第２の手段の機器洗浄方法において、前記機器の前記ナノバブルを含んだ液体或いは前記ナノバブル水の浸漬工程を、前記機器の薬剤による洗浄工程の前工程で行うようにしたことを特徴とする。

（４）第４の手段の機器洗浄方法は、前記第１から第３のうちいずれか一の機器洗浄方法において、前記ナノバブルを含んだ液体或いは前記ナノバブル水の静置浸漬所定時間を１分から最長３０分としたことを特徴とする。

（５）第５の手段の機器洗浄方法は、前記第１から第４のうちいずれか一の機器洗浄方法において、前記ナノバブルの気体をオゾンガスとしたことを特徴とする。

（６）第６の手段の機器洗浄方法は、前記第１から第５のうちいずれか一の機器洗浄方法において、前記ナノバブルを含んだ液体或いは前記ナノバブル水の所定時間静置浸漬に際して、前記ナノバブルを含んだ液体或いは前記ナノバブル水に超音波振動を与えるようにしたことを特徴とする。

請求項１から請求項３に係わる本発明は、びん、缶等の容器に飲料等を充填する充填機器或いは充填液の液処理機器或いはこれらの機器を接続する配管機器等の機器の液通路を定置洗浄する洗浄方法において、前記機器にナノバブルを含んだ液体を送液して所定時間静置浸漬するようにしたこと、また、前記ナノバブルを含んだ液体を水（ナノバブル水）としたこと、また、前記機器の前記ナノバブルを含んだ液体或いは前記ナノバブル水の浸漬工程を前記機器の薬剤による洗浄工程の前工程で行うようにしたことにより、前記液通路に付着した汚れのナノバブルによる吸着、離脱の作用によって、高い洗浄度で洗浄できるとともに定置洗浄時間を短縮することができ、また、定置洗浄の際の薬剤等の使用量が軽減できるという効果を有する。
また、薬剤等を使用しない機器洗浄の場合には、ナノバブルが空気、窒素ガスのような微小気泡から成り立っていることから、薬剤を使用した場合の中和等の後処理が不要となるという効果がある。

請求項４に係わる本発明は、前記請求項１から３のうちいずれか一項に記載する機器洗浄方法において、前記ナノバブルを含んだ液体或いは前記ナノバブル水の静置浸漬の所定時間を１分から最長３０分としたことにより、効率的に機器洗浄ができるという効果を有する。

請求項５に係わる本発明は、前記請求項１から４のうちいずれか一項に記載する機器洗浄方法において、前記ナノバブルの気体をオゾンガスとしたことにより、殺菌作用、消臭作用が付加されるという効果を有する。

請求項６に係わる本発明は、前記請求項１から５のうちいずれか一項に記載する機器洗浄方法において、前記ナノバブルを含んだ液体或いは前記ナノバブル水の所定時間静置浸漬に際して、前記ナノバブルを含んだ液体或いは前記ナノバブル水に超音波振動を与えるようにしたことにより、高い洗浄度で確実に洗浄をすることができるという効果を有する。

本発明の第１の実施の形態に係わる機器洗浄方法を示した概略フロー図で、要部のみ示した図である。 本発明のナノバブル水の浸漬による洗浄作用を説明するための配管接続部の隙間奥の汚れ箇所を示した図で、図６の一部拡大図に相当する図であり、（ａ）は洗浄前の機器表面が汚れている状態、（ｂ）はナノバブル水の浸漬によりナノバブルが汚れに吸着している状態、（ｃ）は前記汚れ箇所から汚れがナノバブルにより機器から離脱している状態を示す図である。 本発明のナノバブル水の浸漬による定置洗浄の時間短縮を説明する図で、（ａ）は従来の定置洗浄工程および洗浄時間を示し、（ｂ）は本発明の定置洗浄工程および洗浄時間を示す。 本発明の第２の実施の形態に係わる機器洗浄方法を取り込んだ機器の部分拡大図である。 従来の機器洗浄方法を示した概略フロー図で、要部のみ示した図である。 図５における配管接続部の機器洗浄後の汚れを説明する図である。

以下、この発明の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
（発明の第１の実施の形態）

本発明の第１の実施の形態を図１に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係わる機器洗浄方法を示した概略フロー図で、要部のみ示した図である。
図２は、本発明のナノバブル水の浸漬による洗浄作用を説明するための配管接続部の隙間奥の汚れ箇所を示した図で、図６の一部拡大図に相当する図であり、（ａ）は洗浄前の機器表面が汚れている状態、（ｂ）はナノバブル水の浸漬によりナノバブルが汚れに吸着している状態、（ｃ）は前記汚れ箇所から汚れがナノバブルにより機器から離脱している状態を示す図である。
図１および図２において、図５および図６と同じ箇所については同じ記号を記してあり、重複する説明は省略する。
ナノバブル水生成装置１によって生成されたナノバブル水は、ポンプＰ１によってナノバブル水タンク２に送られて貯留される。
前記ナノバブル水生成装置１については、特許文献特開２００６−２８９１８３号公報等に紹介されているので、ここでは詳細な説明は省略する。

液処理機器３、充填機器４および配管機器４ｐの定置洗浄は、充填生産終了後に制御装置１５からの制御指令に基づいて、温水が温水洗浄液タンク７からポンプＰ７によって切替えバルブＶ７、切替えバルブＶ２、加熱装置８を経由して図示矢印のように前記液処理機器３、配管機器４ｐおよび充填機器４に送られ、さらにポンプＰ４によって切替えバルブＶ１０を経由して温水洗浄液タンク７へ戻されるという温水循環、或いは、切替えバルブＶ１０、切替えバルブＶ９、切替えバルブＶ８を経て切替えバルブＶ１１より矢印Ｅの方向の系外へ排出される温水すすぎ工程が所定時間なされた後、制御装置１５からの制御指令に基づいて、前記ナノバブル水タンク２からポンプＰ７によって切替えバルブＶ２、加熱装置８を経由して図示矢印のように前記液処理機器３、配管機器４ｐおよび充填機器４に送られて、前記液処理機器３、配管機器４ｐおよび充填機器４はナノバブル水に浸漬される。前記液処理機器３、配管機器４ｐおよび充填機器４の液通路に所定時間（時間は製品により異なる）浸漬された前記ナノバブル水は、制御装置１５からの制御指令に基づいて、ポンプＰ４によって切替えバルブＶ１０、切替えバルブＶ９、切替えバルブＶ８を経て切替えバルブＶ１１から矢印Ｅの方向の系外へ排出される。
なお、前記液処理機器３、配管機器４ｐおよび充填機器４の液通路に所定時間浸漬された前記ナノバブル水は、使用目的によってはポンプＰ４によって切替えバルブＶ１０、切替えバルブＶ９、切替えバルブＶ８、切替えバルブＶ１１を経由して図示二点鎖線に示すように前記ナノバブル水タンク２へ戻される場合もあるが、詳細な説明は省略する。

次いで、前記液処理機器３、配管機器４ｐおよび充填機器４には、制御装置１５からの制御指令に基づいて、酸洗浄液が酸洗浄液タンク６からポンプＰ７によって切替えバルブＶ６、切替えバルブＶ７、切替えバルブＶ２、加熱装置８を経由して図示矢印のように前記液処理機器３、配管機器４ｐおよび充填機器４に送られ、さらにポンプＰ４によって切替えバルブＶ１０、切替えバルブＶ９を経由して酸洗浄液タンク６へ戻されるという酸洗浄液循環が所定時間なされ、次いで、前記説明の温水循環或いは温水すすぎ工程が所定時間なされ、次いで、制御装置１５からの制御指令に基づいて、苛性洗浄液が苛性洗浄液タンク５からポンプＰ７によって切替えバルブＶ５、切替えバルブＶ７、切替えバルブＶ２、加熱装置８を経由して図示矢印のように前記液処理機器３、配管機器４ｐおよび充填機器４に送られ、さらにポンプＰ４によって切替えバルブＶ１０、切替えバルブＶ９、切替えバルブＶ８を経由して苛性洗浄液タンク５へ戻されるという苛性洗浄液循環が所定時間なされた後、制御装置１５からの制御指令に基づいて、前記説明の温水循環或いは温水すすぎ工程が所定時間なされるようになっている。
なお、前記加熱装置８は、制御装置１５からの指令により、必要に応じて洗浄液等を所定温度に加熱するようになっているが、詳細な説明は省略する。

次に、本発明の第１の実施の形態に係わる機器洗浄方法の作用を説明する。
先ず、図２に基づいてナノバブル水の浸漬による洗浄作用を説明する。
１０分間のナノバブル水の浸漬において、機器の表面に焼き付いた図２（ａ）に示すようなコーヒー滓等の汚れＤは、図２（ｂ）に示すようにナノバブルの吸着作用によってナノバブルＢに吸着され、図２（ｃ）に示すように次第に機器の表面から汚れＤがナノバブルＢとともに離脱して、離脱後は前記酸洗浄液の循環洗浄によって洗い流される。
なお、前記説明では定置洗浄の薬剤に酸、苛性を使用する場合について説明したが、酸、苛性の一方だけを使用する場合もあり、また、酸、苛性の両方とも使用しない場合もあり、さらには、酸、苛性とは異なった他の薬剤を使用する場合もあって、定置洗浄をする対象の汚れ等により選択されるが、詳細な説明は省略する。

次に、従来の機器洗浄方法の場合とナノバブル水の浸漬を付加した本発明の機器洗浄の場合についての実験結果を図３に基づいて説明する。
図３は、本発明のナノバブル水の浸漬による定置洗浄の時間短縮を説明する図で、（ａ）は従来の定置洗浄工程および洗浄時間を示し、（ｂ）は本発明の定置洗浄工程および洗浄時間を示す。
図３（ａ）の従来の定置洗浄による機器洗浄方法によれば、コーヒー飲料の充填後の機器に焼き付いたコーヒー滓は、温水洗浄、酸洗浄、温水洗浄、苛性洗浄、温水洗浄の時間をそれぞれ１０分、１０分、１０分、１５分、１０分とすることで洗浄されており、合計洗浄時間は５５分であった。
一方、図３（ｂ）の本発明の定置洗浄による機器洗浄方法では、コーヒー飲料の充填後の機器に焼き付いたコーヒー滓は、温水洗浄、ナノバブル水の浸漬、酸洗浄、温水洗浄、苛性洗浄、温水洗浄の時間をそれぞれ１分、１０分、３分、１０分、４．５分、１０分とすることで洗浄されており、合計洗浄時間は３８．５分であった。

上記説明のように、前記液処理機器３、充填機器４および配管機器４ｐの定置洗浄は、ナノバブル水の浸漬により、洗浄時間が従来の定置洗浄による機器洗浄方法と対比して、１６．５分の時間短縮、即ち、３０％の時間短縮ができ、これにより酸洗浄液、苛性洗浄液および温水の消費量も軽減することができた。
なお、従来の定置洗浄による機器洗浄方法で、温水洗浄、酸洗浄、温水洗浄、苛性洗浄、温水洗浄の時間をそれぞれ１分、３分、１０分、４．５分、１０分とした場合には、前記コーヒー滓の汚れは残留しており、適正な洗浄とはならなかった。

また、前記説明では空気の気泡の直径が１μ以下のナノバブルを使用する場合について説明したが、食品飲料の種類によっては液通路の汚れがひどくならない場合もあり、その場合には気泡の直径が１０〜数十μのマイクロバブルを使用することもでき、その作用はナノバブルを使用する場合と同様であるので、詳細な説明は省略する。

さらに、前記ナノバブルまたは前記マイクロバブルの気体は、空気の他に窒素、オゾン等があるが、オゾンガスを使用すると、オゾンによる殺菌効果および消臭効果が付加されて、食品飲料の充填液ラインの定置洗浄が効果的なものになる。

（発明の第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を図４に基づいて説明する。
図４は、本発明の第２の実施の形態に係わる機器洗浄方法を取り込んだ機器の部分拡大図である。
図において、第１の実施の形態と同じものは同じ記号を付しているか図示を省略してあり、重複する説明は省略する。配管機器４ｐの途中に、図示しない電源端子を有する超音波発振装置４０が設けられており、該超音波発振装置４０は、液体Ｑに向けて振動面４１がパッキン４２を介して二重の締結具４３によって取り付けられている構成となっていて、制御装置１６により制御されるようになっている。

次に、本発明の第２の実施の形態に係わる機器洗浄方法の作用を説明する。
前記液処理機器３、充填機器４および配管機器４ｐに前記ナノバブル水を静置浸漬している間に、制御装置１６からの指令により超音波発振装置４０が所定時間超音波発振して超音波振動を与えると、図２（ｂ）および（ｃ）に示すような汚れＤのナノバブルＢによる離脱が促進され、また、離脱した汚れＤの移動が促進されて、機器洗浄の時間短縮とともに洗浄度向上の効果がある。

１ ナノバブル水生成装置
２ ナノバブル水タンク
３ 液処理機器
４ 充填機器
４ｐ 配管機器
１５、１６ 制御装置
４０ 超音波発振装置
Ｂ ナノバブル
Ｄ 汚れ

Claims (6)

1. びん、缶等の容器に飲料等を充填する充填機器或いは充填液の液処理機器或いはこれらの機器を接続する配管機器等の機器の液通路を定置洗浄する洗浄方法において、前記機器にナノバブルを含んだ液体を送液して所定時間静置浸漬するようにしたことを特徴とする機器洗浄方法。
2. 請求項１に記載する機器洗浄方法において、前記ナノバブルを含んだ液体を水（ナノバブル水）としたことを特徴とする機器洗浄方法。
3. 請求項１または２に記載する機器洗浄方法において、前記機器の前記ナノバブルを含んだ液体或いは前記ナノバブル水の浸漬工程を、前記機器の薬剤による洗浄工程の前工程で行うようにしたことを特徴とする機器洗浄方法。
4. 請求項１から３のうちいずれか一項に記載する機器洗浄方法において、前記ナノバブルを含んだ液体或いは前記ナノバブル水の静置浸漬所定時間を１分から最長３０分としたことを特徴とする機器洗浄方法。
5. 請求項１から４のうちいずれか一項に記載する機器洗浄方法において、前記ナノバブルの気体をオゾンガスとしたことを特徴とする機器洗浄方法。
6. 請求項１から５のうちいずれか一項に記載する機器洗浄方法において、前記ナノバブルを含んだ液体或いは前記ナノバブル水の所定時間静置浸漬に際して、前記ナノバブルを含んだ液体或いは前記ナノバブル水に超音波振動を与えるようにしたことを特徴とする機器洗浄方法。

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