JP3929438B2 - 洗浄システム - Google Patents

Description

本発明は、薬剤製造工場や飲料水メーカーの工場に於て、純水（ミネラルウォータを含む）が流れる製造ライン（貯蔵タンク・主循環ライン）の洗浄システムに関するものである。

従来の製造ライン洗浄システムは、図３に示すように、製造ラインに於て、貯蔵タンク４と、主循環ライン２の上流側２ａと下流側２ｂとを分離させて、主循環ライン２の上流側２ａに洗浄水供給配管30を接続し、洗浄液を矢印31のように流して、下流側２ｂから排出させて、洗浄を行い、また、貯蔵タンク４は、図示省略の別途洗浄手段を用いて洗浄するものが知られている。上記洗浄液の一例として、硝酸やフッ化水素酸等の水溶液から成るものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−６２５７３号公報

配管・タンクラインは、常に清潔に保たれる必要があるため、頻繁に洗浄を行わなければならない。しかし、配管・タンクラインを上述した従来の洗浄システムに切り換えるためには、その度に、主循環ライン２を貯蔵タンク４から分離し、洗浄液や、洗浄液を流入させるポンプ・配管等の装置・設備を準備して、それらを主循環ライン２に接続しなければならない。
さらに、貯蔵タンク４は、別途洗浄手段にて洗浄しなければならず、多くの設備が必要で、手間も多く掛かる。そして、洗浄が終了すれば、再び、配管・タンクラインを元通りに戻さなければならない。
このように、配管・タンクラインを洗浄しようとする度に、非常に多くの手間及びコストが掛かってしまい、頻繁に行うには不都合である。

そこで、本発明は、洗浄の度に洗浄装置等に接続し直す作業を行わなくてもよく、一度に全ての純水配管・タンクラインを洗浄することができ、また、配管・タンクラインを確実に、清潔に洗浄することができて、使用する洗浄液の量も抑えられる製造ライン洗浄システムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る洗浄システムは、純水が供給される純水配管・タンクラインの上流側に、上記純水からオゾン水を生成すると共に該オゾン水を上記配管・タンクラインに供給するオゾン水生成供給手段が、取り付けられ；上記配管・タンクラインは、純水が供給される供給配管と、該供給配管の下流側に接続される貯蔵タンクと、該貯蔵タンクに上流側と下流側が連結する環状の主循環ラインと、を備え；上記オゾン水生成供給手段は、上記供給配管と並列な分岐配管を介して配設されるオゾン水生成ユニットと、上記供給配管と上記分岐配管とに択一的に純水を流す切換手段と、を備え、洗浄時には、該切換手段の切り換えによって上記純水を上記分岐配管を介して上記オゾン水生成ユニットに流して、上記貯蔵タンクと上記主循環ラインを洗浄する洗浄システムであって；さらに、洗浄時に上記貯蔵タンクと上記主循環ラインを洗浄したオゾン水を排出する排水手段が、上記主循環ラインの下流側に、設けられ；該排水手段は、上記主循環ラインの下流側から分岐部に於て分岐した排水配管と、該排水配管と上記下流側とを連通遮断自在とする第３切換弁と、上記下流側の分岐部と上記貯蔵タンクとを連通遮断自在とする第４切換弁と、を備え；使用時には、上記第３切換弁が遮断状態になると共に上記第４切換弁が連通状態となり；洗浄時には、上記第３切換弁が連通状態となると共に上記第４切換弁が遮断状態になるように、切換自在に構成されている。

また、純水が供給される純水配管・タンクラインの上流側に、上記純水からオゾン水を生成すると共に該オゾン水を上記配管・タンクラインに供給するオゾン水生成供給手段が、取り付けられ；上記配管・タンクラインは、純水が供給される供給配管と、該供給配管の下流側に接続される貯蔵タンクと、該貯蔵タンクに上流側と下流側が連結する環状の主循環ラインと、を備え；上記オゾン水生成供給手段は、上記供給配管と並列な分岐配管を介して配設されるオゾン水生成ユニットと、上記供給配管と上記分岐配管とに択一的に純水を流す切換手段と、を備え；上記切換手段は、上記オゾン水生成ユニット装置の上流側・下流側と上記供給配管上の２箇所の分岐部とを連通遮断自在とする第１切換弁と、上記供給配管を上記分岐部間に於て連通遮断自在とする第２切換弁と、を備え；上記配管・タンクラインの使用時には、上記第１切換弁が遮断状態になると共に上記第２切換弁が連通状態となり；洗浄時には、上記第１切換弁が連通状態となると共に上記第２切換弁が遮断状態になって；上記純水を上記分岐配管を介して上記オゾン水生成ユニットに流して、上記貯蔵タンクと上記主循環ラインを洗浄する洗浄システムであって；さらに、洗浄時に上記貯蔵タンクと上記主循環ラインを洗浄したオゾン水を排出する排水手段が、上記主循環ラインの下流側に、設けられ；該排水手段は、上記主循環ラインの下流側から分岐部に於て分岐した排水配管と、該排水配管と上記下流側とを連通遮断自在とする第３切換弁と、上記下流側の分岐部と上記貯蔵タンクとを連通遮断自在とする第４切換弁と、を備え；使用時には、上記第３切換弁が遮断状態になると共に上記第４切換弁が連通状態となり；洗浄時には、上記第３切換弁が連通状態となると共に上記第４切換弁が遮断状態になるように、切換自在に構成されている。
また、上記主循環ラインの下流側に於ける上記オゾン水のオゾン濃度が一定値になった状態で一定時間保持されるまで、上記貯蔵タンクと上記主循環ラインに上記オゾン水が供給される。

本発明は、次のような著大な効果を奏する。
製造ラインで使用する純水をそのまま利用してオゾン水を生成することができ、全ての純水配管・タンクラインを一度に洗浄することができる。
また、オゾン水の殺菌・脱臭力は非常に大きいので、上記配管・タンクラインを確実に清潔にすることができ、洗浄時間も短縮できる。そして、洗浄水の量も少なく済み、コストも抑えられる。
また、オゾンは数時間で酸素に戻る物質であり、配管・タンクライン内に洗浄薬剤としての残留性が無く、洗浄後のオゾン水を一般排水路等に排出しても（塩素系洗浄水のような）２次公害の虞れがないため、環境対策としても好都合である。

以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明を詳説する。
図１，図２に示すように、本発明に係る洗浄システムは、使用時純水が供給される既存の（又は新設の）配管・タンクライン１の上流側10に、純水からオゾン水を生成すると共にオゾン水を配管・タンクライン１に供給するオゾン水生成供給手段６が、取り付けられているものである。

具体的には、上記配管・タンクライン１は、（図示省略の）純水製造（供給）設備から受けた純水を供給する供給配管３と、供給配管３の下流側に接続される貯蔵タンク４と、貯蔵タンク４に上流側２ａと下流側２ｂが連結する環状の主循環ライン２と、を備えるものである。
この主循環ライン２は、上流側12ａと下流側12ｂとが貯蔵タンク４に接続される環状の主循環配管12と、主循環配管12に設けられ純水を上流側12ａから下流側12ｂへ送るポンプＰと、主循環配管12に設けられ純水の殺菌を行うＵＶ流水装置17と、主循環配管12の複数箇所に分岐状に付設されＵＶ流水装置17で殺菌された純水を取り出し可能とする分岐配管18…及び止水弁19…と、を備える。主循環配管12の上流側12ａは貯蔵タンク４の底面に接続され、下流側12ｂは貯蔵タンク４の上面や側面上部に接続される。

そして、上記オゾン水生成供給手段６は、供給配管３と並列な分岐配管９を介して配設されるオゾン水生成ユニット25と、供給配管３と分岐配管９とに択一的に純水を流す切換手段13と、を備える。オゾン水生成ユニット25は、オゾンガスを発生するオゾン発生装置７と、純水とオゾンガスからオゾン水を生成するミキシング装置８と、から成る。
ここで、３ａ，３ｂは、分岐配管９の両端が、供給配管３から分岐する２箇所の分岐部である。
切換手段13は、オゾン水生成ユニット装置25の上流側・下流側と上記２箇所の分岐部３ａ，３ｂとを連通遮断自在とする２つの第１切換弁Ｖ₁ ，Ｖ₁ と、供給配管３を２箇所の分岐部３ａ，３ｂ間に於て連通遮断自在とする第２切換弁Ｖ₂ と、から成る。

また、配管・タンクライン１は、配管・タンクライン１を洗浄した後のオゾン水を排出するための排水手段16が、取り付けられる。
具体的には、排水手段16は、主循環配管12の下流側12ｂの分岐部20に於て主循環配管12から分岐する排水配管23と、排水配管23と上記下流側12ｂとを連通遮断自在とする第３切換弁Ｖ₃ と、上記分岐部20と貯蔵タンク４とを連通遮断自在とする第４切換弁Ｖ₄ と、を備え、排水配管23は、図示省略の一般排水路等に接続される。

また、主循環配管12は、洗浄したオゾン水の濃度を測定するオゾン濃度測定装置（洗浄監視装置）５が、下流側12ｂの近傍に分岐して取り付けられる。
第１・第２切換弁Ｖ₁ ，Ｖ₂ 及び第３・第４切換弁Ｖ₃ ，Ｖ₄ は、ソレノイドバルブ等から成り、夫々の切換弁の駆動部とオゾン濃度測定装置５とが、図示省略の制御配線で電気的に接続される。

次に、使用時と洗浄時について説明する。
まず、図１に於て、純水配管・タンクライン１の使用時は、両第１切換弁Ｖ₁ ，Ｖ₁ と第３切換弁Ｖ₃ は遮断（閉）状態で、かつ、第２切換弁Ｖ₂ と第４切換弁Ｖ₄ は連通（開）状態である。
図示省略の純水製造設備から供給される純水は、矢印Ｆのように、供給配管３を流れて貯蔵タンク４に流入する。貯蔵タンク４で一旦貯蔵された純水は、主循環ライン２へ流れてＵＶ流水装置17で紫外線殺菌され、ポンプＰにより主循環配管12内を流れる。そして、各使用場所で止水弁19…を開いて、各分岐配管18…から矢印ｆのように純水を出して使用する。残りの純水は、第４切換弁Ｖ₄ を介して、貯蔵タンク４へ戻る。

次に、図２，図４に於て、上記貯蔵タンク４と主循環ライン２を洗浄する洗浄システムの作動について説明すると、洗浄開始時間ｔ₀ に、両第１切換弁Ｖ₁ ，Ｖ₁ と第３切換弁Ｖ₃ を連通（開）状態に切り換え、かつ、第２切換弁Ｖ₂ と第４切換弁Ｖ₄ を遮断（閉）状態に切り換える。
そして、使用時と同様に、純水が図示省略の純水製造設備から供給され、矢印Ｆのように供給配管３の分岐部３ａを経由して分岐配管９へ流れる。そして、オゾン水生成ユニット25に於て、オゾン発生装置７で生成されたオゾンガスと、純水とから、ミキシング装置８で約５ppm のオゾン水が生成され、分岐部３ｂを経由して、貯蔵タンク４に流入する。

そして、オゾン水は、貯蔵タンク４から主循環ライン２の主循環配管12へ流れて、ポンプＰにより上流側12ａから下流側12ｂに流れて洗浄し、排水配管23から排出する。
このようなオゾン水が流れる過程に於て、貯蔵タンク４内部，主循環配管12内，ポンプＰ・ＵＶ流水装置17等の機械類の内部等の製造ラインが、オゾン水の殺菌・脱臭力により、脱臭漂白・除菌・ヌメリ除去等の洗浄をされる。

図４は、上記洗浄過程に於て、オゾン濃度測定装置５によって測定されたオゾン水のオゾン濃度と、時間の関係を示すグラフ図である。この図４に示すように、洗浄開始直後は、オゾン水は、配管・タンクライン１内の微生物，汚れ，臭気のスケール等を活発に分解し、オゾンが消耗するため、オゾン濃度は低い。
時間の経過と共に洗浄が進み、分解が不活発になっていくと、オゾン濃度が上昇していき、そして一定値Ｘのまま変化しなくなる。ｔ₁ は、オゾン濃度が一定値Ｘになるときの洗浄時間である。また、このオゾン濃度の一定値Ｘは、 0.5乃至 1.0ppm 程度である。

そして、オゾン濃度が一定値Ｘとなった時間ｔ₁ から、一定時間、オゾン水をさらに流す。ｔ₂ は、オゾン濃度が一定値Ｘのまま時間ｔ₁ から一定時間経過して、洗浄が終了するときの時間である。
ここで、主循環ライン２内及び貯蔵タンク４内のオゾン水のオゾン濃度が一定である時間（時間ｔ₁ とｔ₂ の間隔）を、20分間乃至30分間とする。20分間未満であると、配管・タンクライン１内に汚れが残ってしまう虞れがあり、30分間超過であると、コスト・時間の無駄である。

そして、洗浄が終了したら、両第１切換弁Ｖ₁ ，Ｖ₁ が遮断状態に切り換わり、貯蔵タンク４内・主循環ライン２内の洗浄後のオゾン水が、全て排水配管23から排出される。
この排出が終了したら、第３切換弁Ｖ₃ が遮断状態に切り換わると共に、第２切換弁Ｖ₂ と第４切換弁Ｖ₄ が連通状態に切り換わり、使用可能な状態になる。
洗浄開始時間ｔ₀ から洗浄終了の時間ｔ₂ までの時間間隔は、１時間乃至２時間となるのが望ましい。
オゾンは、数時間で酸素に戻る物質であり、（塩素系洗浄水のような）２次公害の虞れがない上に、配管・タンクライン１内を洗浄し直す必要がない。

以上のように、本発明の洗浄システムは、純水が供給される純水配管・タンクライン１の上流側10に、上記純水からオゾン水を生成すると共に該オゾン水を上記配管・タンクライン１に供給するオゾン水生成供給手段６が、取り付けられ、上記配管・タンクライン１は、純水が供給される供給配管３と、該供給配管３の下流側に接続される貯蔵タンク４と、該貯蔵タンク４に上流側２ａと下流側２ｂが連結する環状の主循環ライン２と、を備え、上記オゾン水生成供給手段６は、上記供給配管３と並列な分岐配管９を介して配設されるオゾン水生成ユニット25と、上記供給配管３と上記分岐配管９とに択一的に純水を流す切換手段13と、を備え、洗浄時には、該切換手段13の切り換えによって上記純水を上記分岐配管９を介して上記オゾン水生成ユニット25に流して、上記貯蔵タンク４と上記主循環ライン２を洗浄する洗浄システムであって、さらに、洗浄時に上記貯蔵タンク４と上記主循環ライン２を洗浄したオゾン水を排出する排水手段16が、上記主循環ライン２の下流側２ｂに、設けられ、該排水手段16は、上記主循環ライン２の下流側２ｂから分岐部20に於て分岐した排水配管23と、該排水配管23と上記下流側２ｂとを連通遮断自在とする第３切換弁Ｖ ₃ と、上記下流側２ｂの分岐部20と上記貯蔵タンク４とを連通遮断自在とする第４切換弁Ｖ ₄ と、を備え、使用時には、上記第３切換弁Ｖ ₃ が遮断状態になると共に上記第４切換弁Ｖ ₄ が連通状態となり、洗浄時には、上記第３切換弁Ｖ ₃ が連通状態となると共に上記第４切換弁Ｖ ₄ が遮断状態になるように、切換自在に構成されているので、製造時に使用する純水をそのまま利用して、貯蔵タンク４と主循環ライン２を一度に洗浄することができる。また、オゾン水の殺菌・脱臭力は非常に大きいので、配管・タンクライン１を確実に清潔にすることができ、洗浄時間も短縮できる。そして、洗浄水の量が少なく済むので、コストも抑えることができる。
また、切換手段13を切り換えるだけで、容易に、純水からオゾン水を生成し、配管・タンクラインに供給することができる。
さらに、洗浄作業をしようとする度に、主循環ライン２を貯蔵タンク４から分離し、洗浄液や、洗浄液を流入させるポンプ・配管等を準備する、といった面倒な作業をする必要が無い。よって、頻繁に（例えば、毎日）洗浄を行うことも可能である。
さらに、オゾンは数時間で酸素に戻る物質であり、配管・タンクライン１内に洗浄薬剤としての残留性が無く、洗浄後のオゾン水を一般排水路等に排出しても（塩素系洗浄水のような）２次公害の虞れがないため、環境対策としても好都合である。

さらに、洗浄時に貯蔵タンク４と主循環ライン２を洗浄したオゾン水を排出する排水手段16が、取り付けられ、排水手段16は、主循環ライン２の下流側２ｂから分岐部20に於て分岐した排水配管23と、排水配管23と下流側２ｂとを連通遮断自在とする第３切換弁Ｖ₃ と、下流側２ｂの分岐部20と貯蔵タンク４とを連通遮断自在とする第４切換弁Ｖ₄ と、を備え、使用時には、第３切換弁Ｖ₃ が遮断状態になると共に第４切換弁Ｖ₄ が連通状態となり、洗浄時には、第３切換弁Ｖ₃ が連通状態となると共に第４切換弁Ｖ₄ が遮断状態になるように、切換自在に構成されているので、配管・タンクライン１を、洗浄する状態と、使用する状態とに、容易に切り換えられる。さらに、保守点検も容易である。
また、上記切換手段13は、上記オゾン水生成ユニット装置25の上流側・下流側と上記供給配管３上の２箇所の分岐部３ａ，３ｂとを連通遮断自在とする第１切換弁Ｖ ₁ ，Ｖ ₁ と、上記供給配管３を上記分岐部３ａ，３ｂ間に於て連通遮断自在とする第２切換弁Ｖ ₂ と、を備え、上記配管・タンクライン１の使用時には、上記第１切換弁Ｖ ₁ ，Ｖ ₁ が遮断状態になると共に上記第２切換弁Ｖ ₂ が連通状態となり、洗浄時には、上記第１切換弁Ｖ ₁ ，Ｖ ₁ が連通状態となると共に上記第２切換弁Ｖ ₂ が遮断状態になって、純水を分岐配管９を介してオゾン水生成ユニット25に流して、貯蔵タンク４と主循環ライン２を洗浄する洗浄システムであるので、洗浄時と使用時の相互の切り換えが容易に行い得る。

また、主循環ライン２の下流側２ｂに於けるオゾン水のオゾン濃度が一定値になった状態で一定時間保持されるまで、上記貯蔵タンク４と上記主循環ライン２にオゾン水が供給されるので、貯蔵タンク４内と上記主循環ライン２内を、確実に、殺菌・脱臭し、ヌメリ等も除去できる。

本発明に係る洗浄システムの実施の一形態を示す使用時の説明図である。 本発明に係る洗浄システムの実施の一形態を示す洗浄時の説明図である。 従来の洗浄システムを示す説明図である。 時間とオゾン濃度の関係を示すグラフ図である。

符号の説明

１ 配管・タンクライン
２ 主循環ライン
２ａ 上流側
２ｂ 下流側
３ 供給配管
３ａ，３ｂ 分岐部
４ 貯蔵タンク
６ オゾン水生成供給手段
９ 分岐配管
10 上流側
13 切換手段
16 排水手段
20 分岐部
23 排水配管
25 オゾン水生成ユニット
Ｖ₁ 第１切換弁
Ｖ₂ 第２切換弁
Ｖ₃ 第３切換弁
Ｖ₄ 第４切換弁

Claims (3)

1. 純水が供給される純水配管・タンクライン（１）の上流側（10）に、上記純水からオゾン水を生成すると共に該オゾン水を上記配管・タンクライン（１）に供給するオゾン水生成供給手段（６）が、取り付けられ、
   上記配管・タンクライン（１）は、純水が供給される供給配管（３）と、該供給配管（３）の下流側に接続される貯蔵タンク（４）と、該貯蔵タンク（４）に上流側（２ａ）と下流側（２ｂ）が連結する環状の主循環ライン（２）と、を備え、
   上記オゾン水生成供給手段（６）は、上記供給配管（３）と並列な分岐配管（９）を介して配設されるオゾン水生成ユニット（25）と、上記供給配管（３）と上記分岐配管（９）とに択一的に純水を流す切換手段（13）と、を備え、洗浄時には、該切換手段（13）の切り換えによって上記純水を上記分岐配管（９）を介して上記オゾン水生成ユニット（25）に流して、上記貯蔵タンク（４）と上記主循環ライン（２）を洗浄する洗浄システムであって、
   さらに、洗浄時に上記貯蔵タンク（４）と上記主循環ライン（２）を洗浄したオゾン水を排出する排水手段（16）が、上記主循環ライン（２）の下流側（２ｂ）に、設けられ、 該排水手段（16）は、上記主循環ライン（２）の下流側（２ｂ）から分岐部（20）に於て分岐した排水配管（23）と、該排水配管（23）と上記下流側（２ｂ）とを連通遮断自在とする第３切換弁（Ｖ ₃ ）と、上記下流側（２ｂ）の分岐部（20）と上記貯蔵タンク（４）とを連通遮断自在とする第４切換弁（Ｖ ₄ ）と、を備え、
   使用時には、上記第３切換弁（Ｖ ₃ ）が遮断状態になると共に上記第４切換弁（Ｖ ₄ ）が連通状態となり、
   洗浄時には、上記第３切換弁（Ｖ ₃ ）が連通状態となると共に上記第４切換弁（Ｖ ₄ ）が遮断状態になるように、切換自在に構成されたことを特徴とする洗浄システム。
2. 純水が供給される純水配管・タンクライン（１）の上流側（10）に、上記純水からオゾン水を生成すると共に該オゾン水を上記配管・タンクライン（１）に供給するオゾン水生成供給手段（６）が、取り付けられ、
   上記配管・タンクライン（１）は、純水が供給される供給配管（３）と、該供給配管（３）の下流側に接続される貯蔵タンク（４）と、該貯蔵タンク（４）に上流側（２ａ）と下流側（２ｂ）が連結する環状の主循環ライン（２）と、を備え、
   上記オゾン水生成供給手段（６）は、上記供給配管（３）と並列な分岐配管（９）を介して配設されるオゾン水生成ユニット（25）と、上記供給配管（３）と上記分岐配管（９）とに択一的に純水を流す切換手段（13）と、を備え、
   上記切換手段（13）は、上記オゾン水生成ユニット装置（25）の上流側・下流側と上記供給配管（３）上の２箇所の分岐部 (３ａ)(３ｂ) とを連通遮断自在とする第１切換弁 (Ｖ ₁ )(Ｖ ₁ ) と、上記供給配管（３）を上記分岐部 (３ａ)(３ｂ) 間に於て連通遮断自在とする第２切換弁（Ｖ ₂ ）と、を備え、
   上記配管・タンクライン（１）の使用時には、上記第１切換弁 (Ｖ ₁ )(Ｖ ₁ ) が遮断状態になると共に上記第２切換弁（Ｖ ₂ ）が連通状態となり、
   洗浄時には、上記第１切換弁 (Ｖ ₁ )(Ｖ ₁ ) が連通状態となると共に上記第２切換弁（Ｖ ₂ ）が遮断状態になって、
   上記純水を上記分岐配管（９）を介して上記オゾン水生成ユニット（25）に流して、上記貯蔵タンク（４）と上記主循環ライン（２）を洗浄する洗浄システムであって、
   さらに、洗浄時に上記貯蔵タンク（４）と上記主循環ライン（２）を洗浄したオゾン水を排出する排水手段（16）が、上記主循環ライン（２）の下流側（２ｂ）に、設けられ、 該排水手段（16）は、上記主循環ライン（２）の下流側（２ｂ）から分岐部（20）に於て分岐した排水配管（23）と、該排水配管（23）と上記下流側（２ｂ）とを連通遮断自在とする第３切換弁（Ｖ ₃ ）と、上記下流側（２ｂ）の分岐部（20）と上記貯蔵タンク（４）とを連通遮断自在とする第４切換弁（Ｖ ₄ ）と、を備え、
   使用時には、上記第３切換弁（Ｖ ₃ ）が遮断状態になると共に上記第４切換弁（Ｖ ₄ ）が連通状態となり、
   洗浄時には、上記第３切換弁（Ｖ ₃ ）が連通状態となると共に上記第４切換弁（Ｖ ₄ ）が遮断状態になるように、切換自在に構成されたことを特徴とする洗浄システム。
3. 上記主循環ライン（２）の下流側（２ｂ）に於ける上記オゾン水のオゾン濃度が一定値になった状態で一定時間保持されるまで、上記貯蔵タンク（４）と上記主循環ライン（２）に上記オゾン水が供給される請求項１又は２記載の洗浄システム。

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