JP4271503B2

JP4271503B2 - 容器洗浄方法及び洗浄装置

Info

Publication number: JP4271503B2
Application number: JP2003169223A
Authority: JP
Inventors: 和夫保高; 能之恩田
Original assignee: Suntory Ltd
Current assignee: Suntory Ltd
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2003-06-13
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2023-06-13
Also published as: JP2005000859A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は容器の洗浄方法及び容器洗浄装置に関し、更に詳細には、例えば清涼飲料水、お茶、ビール等の飲料缶、瓶等の容器であって広口の容器内に洗浄液を注入して自動的に洗浄する容器の洗浄方法及び洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
清涼飲料水、お茶或いはビール等の製造工程において、例えば缶内に製造工程で入る可能性のあるすべての異物を除去するために缶の洗浄工程があり、このような工程は、いわゆるリンサーと呼ばれる容器洗浄装置によって行われるようになっている。このリンサーは、空缶の開口部すなわち口を斜め下又は真下に向けた状態搬送する途中で空缶内に清浄水等の洗浄液を吹き付けて缶の内面に付着している異物を缶の外に流し出して除去するようにしている。
【０００３】
このような缶ａの洗浄を行う従来のリンサーは、図１に示されるように、缶ａの移送方向（図１において紙面に垂直な方向）に沿って伸びていて缶の移動を案内する複数の下、上及び側部ガイドレールｂ、ｃ、ｄ、と、その下ガイドレールｂに沿って所定のピッチｐで配置されていて、移動する缶ａ内に清浄水等の洗浄液を吹き付ける洗浄ノズルｆ、ｇと、上ガイドレールｃに沿って所定のピッチｐで配置されていて、洗浄ノズルにより缶ａが上ガイドレールｃに押される押圧力とのバランスを取る複数のバランスノズルｈと、缶の外面に液体を吹き付けて缶に推進力を付与する推進ノズルｊとを備えている。洗浄ノズルには、洗浄区間の前半に配置された前洗浄ノズルｆと、洗浄区間の後半に配置されていて前洗浄ノズルとタイプの異なる後洗浄ノズルｇとが設けられている。このような構成を有する従来のリンサーにより缶の洗浄を行っても、缶内の完全な洗浄を行うのは必ずしも容易ではなく、異物を完全に除去するのは困難である。
一方、上記のように洗浄液を缶内に吹き付ける代わりに清浄エアーを吹き付けた後缶内を真空引きして洗浄するエアーリンサーもあるが、空缶内を完全に真空引きできないと完全な洗浄効果が得られないという問題がある。
また、製造ライン中のリンサーの上流側に空缶検査機を配置してリンサーによる洗浄に先立って、空缶内面を検査して缶内の汚れ状態を検査し、汚れのひどい缶を製造ラインから取り除くことも行われているが、検査方法が光学的検査方法であるため、細いもの（毛髪、糸屑、紙粉、アルミ粉など）、透明なもの（透明粘着テープ、ビニール等）は検出できない問題がある。
このため、従来のリンサー又は空缶検査機では毛髪、フィルム、紙粉、アルミ粉等の異物の完全な除去が難しいのが現状である。
【０００４】
本発明者等は、従来のリンサーの構造及びそれによる洗浄動作について精査に検討した結果、洗浄が完全に行え得ない理由並びにどのようにすれば洗浄能力の向上を期待できるかを解明した。
従来のリンサーの構造についての検討結果は以下の通りである。なお、この検討は、以下に述べるリンサーを例に行われている。すなわち、従来のリンサーでは、隣接する洗浄ノズルの配置ピッチｐが４０ｍｍになっており、前洗浄ノズルｆは、洗浄液ｗが図２に示されるように円錐状に末広がり（角度θ＝３０°）に噴出するように構成され、後洗浄ノズルｇは、洗浄液ｗが図３に示されるように所定の厚さｔで扇状に広がる（角度δ＝９０°）ように構成され、その広がる方向が缶の進行方向に対してほぼ直角になっている。また、バランスノズルは各洗浄ノズル毎に対応して設けられており、その構造は後洗浄ノズルと同じ構造になっている。
【０００５】
前記のような洗浄ノズルｆ及びｇ、バランスノズルｈを使用したリンサーにおいて、まず、前洗浄ノズルｆによる洗浄動作は、図４Ａないし図４Ｅに示されるようになる。すなわち、前洗浄ノズルｆ（缶の進行方向上流側からｆ₁、ｆ₂、ｆ₃、ｆ₄・・・）から円錐状の先広がり状に噴出された洗浄液ｗは進行して来る缶ａに近い側がまず缶ａ内に吹き込まれ始め（図４Ｂ）、缶がその前洗浄ノズルｆ₁に接近するにしたがってそのノズルから噴出される洗浄液が缶内に吹き付けられる割合が増加し（図４Ｃ）、缶が更に移動して缶の中心Ｏ−Ｏが前洗浄ノズルの噴出中心位置に近づいてくると、噴出される洗浄液ｗの反対側（噴出される洗浄ノズルより缶の進行方向下流側）部分が缶内に噴射されることになる（図４Ｄ）。このため先に噴射された洗浄液が缶の内面に沿って下方に落下するのを噴出する洗浄液で押し戻すことになり、洗浄液による有効な洗浄を妨げることになる。更に缶が移動すると、下流側の次の前洗浄ノズルｆ₂から噴射される洗浄液ｗの上流側の部分が缶ａ内に吹き込まれ始め、上流側の前洗浄ノズルｆ₁から吹き込まれて缶の内面に沿って流れ落ちるのを妨げることになる（図４Ｅ）。
【０００６】
一方後洗浄ノズルは扇状に洗浄液を拡散させて（扇状の面が容器の搬送方向に対して略直角となるように）いるため、所定のピッチｐで配置された後洗浄ノズルによる洗浄液の流れは図５Ａないし図５Ｄに示されるようになる。すなわち、後洗浄ノズルｇ（缶の進行方向上流側からｇ₁、ｇ₂、ｇ₃、ｇ₄・・・）から扇状の先広がりに噴出された洗浄液ｗは進行して来る缶ａ内にその進行方向上流側から入り始め（図５Ｂ）、缶がその後洗浄ノズルｇ₁に接近するにしたがってそのノズルから噴出される洗浄液が缶の中央部に吹き付けられ（図５Ｃ）、缶が更に移動して缶の中心Ｏ−Ｏが後洗浄ノズルの噴出中心位置を過ぎると、その洗浄ノズルｇ₁より下流側に設けられた別の後洗浄ノズルｇ₂から噴出された洗浄液ｗが缶内に噴き込まれ始める（図５Ｄ）。このため、上流側の後洗浄ノズルｇ₁から缶内に吹き込まれて内面に沿って流れ落ちる洗浄液が下流側の後洗浄ノズルｇ₂から吹き込まれる洗浄液ｗで押し戻すことになり、洗浄液による有効な洗浄を妨げることになる。
また、図１からも明らかなように、後洗浄ノズルｇから噴出された洗浄液は缶を案内する一対の下ガイドレールｂによって遮られ、噴出された洗浄液ｗの約４０％しか缶内に入らず、洗浄液の有効利用が成されていないのが現状である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来の洗浄装置の問題に鑑みなされたものであって、従来の洗浄装置では洗浄が困難であった毛髪、フィルム、紙粉、アルミ粉等でもほぼ完全に洗浄可能な容器の洗浄方法及び洗浄装置を提供することである。
本発明の他の目的は、洗浄ノズルから噴出する洗浄液をストレートの流れとし、それによって従来洗浄が困難であった毛髪、フィルム、紙粉、アルミ粉等の洗浄が可能な容器の洗浄方法及び洗浄装置を提供することである。
本発明の別の目的は、洗浄ノズルから噴出する洗浄液をストレートの流れとし、各洗浄ノズルからの洗浄液の噴出量を従来に比べて増加すると共にバランスノズルを省略して液体の全体の使用量を増加させることなく従来洗浄が困難であった毛髪、フィルム、紙粉、アルミ粉等の洗浄が可能な容器の洗浄方法及び洗浄装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、開口部を下側に向けて搬送される容器内に洗浄液を吹き付けて洗浄する容器の洗浄方法において、所定の経路に沿って搬送される容器内に、前記経路に沿って所望の間隔で配置された複数の洗浄ノズルにより、洗浄液を拡散しない柱状のストレートの流れとして吹き付けることに特徴を有する。
容器の洗浄方法をこのように構成することにより、洗浄水を容器全域に行き渡らせ、かつ、先に噴射された洗浄液が缶内面に沿って下方に落下するのを噴出する洗浄液で押し戻すことを防止し、従来の洗浄装置で除去が困難であった毛髪、フィルム、紙粉或いはアルミ粉等の異物でも確実に除去可能となる。
上記洗浄方法において、前記所望の間隔を容器の開口部の直径より大きくしても良く、この場合、缶の開口部の直径、缶の高さ、洗浄液の流速及び缶の送り速度等を考慮して、間隔を５７ｍｍないし２４０ｍｍとしても良い。これにより、上流側の洗浄ノズルから吹き込まれて缶の内面に沿って流れ落ちる洗浄水と下流側の次の洗浄ノズルから噴射される洗浄液が干渉するのを防止し、従来除去が困難であった異物の除去を可能とする。また、各洗浄ノズルからの洗浄液の噴出量を２０リットル／分ないし３０リットル／分としてもよい。これにより、洗浄水の使用量を抑制しつつ、異物の除去を可能とする。
更に、前記経路に沿って前記洗浄ノズルと対応させて配置された推進ノズルにより液体を前記容器の外側に吹き付けて前記容器に推進力を付与するようにしてもよい。これにより、従来必須であったバランスノズルを省略しても、容器の搬送が可能となり、洗浄ノズルから噴射する洗浄水の量を増加させても全体で使用する液体の量を増加させることなく、異物の除去を可能とする。
更にまた、容器が広口の飲料缶であっても良い。
【０００９】
本発明は、また開口部を下側に向けて搬送される容器内に洗浄液を吹き付けて洗浄する容器洗浄装置において、前記容器の搬送経路に沿って所望の間隔で配置され、前記容器内に洗浄液を拡散しない柱状のストレートの流れとして吹き付ける複数の洗浄ノズルと、前記搬送経路に沿って前記洗浄ノズルに対応させて配置され、前記容器の外側に液体を吹き付けて前記容器に搬送方向の推進力を付与する複数の推進ノズルと、を備えたことに特徴を有する。
容器洗浄装置をこのように構成することにより、洗浄水を容器全域に行き渡らせ、かつ、先に噴射された洗浄液が缶内面に沿って下方に落下するのを噴出する洗浄液で押し戻すことを防止し、従来の洗浄装置で除去が困難であった毛髪、フィルム、紙粉或いはアルミ粉等の異物でも確実に除去可能となる。また、従来必須であったバランスノズルを省略しても、容器の搬送が可能となり、洗浄ノズルから噴射する洗浄水の量を増加させても全体で使用する液体の量を増加させることなく、異物の除去を可能とする。
上記容器洗浄装置において、隣接する洗浄ノズルの間隔を容器の直径より大きくしても良く、この場合、間隔を５７ｍｍないし２４０ｍｍとしても良い。これにより、上流側の洗浄ノズルから吹き込まれて缶の内面に沿って流れ落ちる洗浄水と下流側の次の洗浄ノズルから噴射される洗浄液が干渉するのを防止し、従来除去が困難であった異物の除去を可能とする。
更に、各洗浄ノズルの洗浄液の噴出量を２０リットル／分ないし３０リットル／分としても良い。これにより、洗浄水の使用量を抑制しつつ、異物の除去を可能とする。
【００１０】
【実施例】
以下図面を参照して本発明の実施形態に就いて説明する。
本発明においては、図６から明らかなように、（１）従来２種類に分けていた洗浄ノズルを一種類として、その洗浄ノズルからの洗浄液の流れを、従来のように先き広がりの円錐状或いは先き広がりの扇状とするのでなく、ほぼ柱状のストレートな流れとし、また、（２）隣接する洗浄ノズル間のピッチＰは、一つの洗浄ノズルから容器内に吹き込まれて容器の内面に沿って流れ落ちる洗浄液と、次に隣接する洗浄ノズルから噴出された洗浄液とが干渉し合わないようにし、更に、（３）洗浄ノズルと対応させて推進ノズルを配置することにより従来使用していたバランスノズルを廃止した点に特徴を有するものである。なお、その他の構成は従来のものと同じであるので同じ構成要素は同じ参照番号を付して詳細な説明は省略する。
【００１１】
図６において、本発明による容器洗浄装置の一実施形態が空缶の洗浄装置として１で示されている。この実施形態は容器洗浄装置１は、従来の洗浄ノズルｆ、ｇと同様に容器としての缶ａの搬送方向に沿って配置された下ガイドレールｂに沿って所定のピッチＰで配置された複数（本実施形態では８個）の洗浄ノズル２と、側部ガイドレールに沿って配置された推進ノズル３とを備えている。洗浄ノズル２は、図７に示されるように、そのノズル孔２１から噴出される洗浄液ｗがストレートな流れとして、すなわち流れ方向に沿って拡散も或いは集束もしないほぼ柱状の流れとなるよう設計されている。また、ノズル孔２１の直径、したがって噴出される洗浄液の流れの直径は、洗浄すべき容器の大きさによって異なるが、３５０ｍｌ缶（レギュラー缶）或いは５００ｍｌ缶（ロング缶）の洗浄装置としては約５ｍｍないし７ｍｍの範囲が好ましく、本実施形態では６ｍｍの値を採用した。ここで、ストレートな流れ或いは拡散も或いは集束もしない略柱状の流れとは、ノズル孔から出た時の流れの直径が無限遠でも同じ直径を保っていると言う意味ではなく、実用上同一と見なし得る程度の同一性があればよく、ノズル孔２１から出た時の直径と１００ｍｍ先の直径とが±１０％内で変化してもよい。更に、各洗浄ノズルからの洗浄液の噴出量は、洗浄する容器の容積により異なるが、好ましくは２０リットル／分ないし３０リットル／分であり、更に好ましくは、２３リットル／分ないし２８リットル／分である。噴出量を上記のような範囲としたのは、それより少ないと洗浄効果を上げることができなくなるためであり、またそれより多くても洗浄液の使用量を無用に多くするだけで洗浄効果に影響を及ぼさないからである。
隣接する洗浄ノズル間のピッチＰは、一つの洗浄ノズルから缶内に吹き込まれて缶ａの内面に沿って流れ落ちる洗浄液と、次に隣接する洗浄ノズルから噴出された洗浄液とが干渉し合わない値であることが必要である。今、缶の開口部の直径をＤ、缶の高さをＨ、洗浄液の流速をＶｗ、缶の送り速度をＶａとすると、洗浄ノズルの設置ピッチＰは概略以下の式で表される。
Ｐ＝Ｄ＋［（２Ｈ＋Ｄ）／Ｖｗ］×Ｖａ＋α
ここでαは状況に応じて洗浄ノズルの設置ピッチを安全に設定するための定数である。
上式からも明らかなように、ピッチＰは少なくとも容器としての缶の開口部の直径より大きくする必要がある。３５０ｍｌ缶或いは５００ｍｌ缶の洗浄装置としては５７ｍｍないし２４０ｍｍ範囲が好ましく、本実施形態では、１２０ｍｍの値を採用した。
【００１２】
また、推進ノズル３は、この実施形態では、洗浄ノズル２と対応させてその設置位置に合わせて設置してあり、したがって、推進ノズル３の設置ピッチも洗浄ノズルの設置ピッチと同じにしてある。しかし、必ずしもこのようにする必要はない。従来の洗浄装置では推進ノズルは従来のバランスノズルと同じ構造（扇状の洗浄液の噴出角度δ（図３）が略９０°）のものを使用していたが、本発明による洗浄装置では、推進ノズルは、δを２５°とし、缶に加える推進力を集中させた。
【００１３】
次に上記実施形態の洗浄装置の動作を図８Ａないし図８Ｄを参照して説明する。洗浄ノズル２（缶の進行方向上流側から２−１、２−２・・・）から柱状にストレートに噴出された洗浄液ｗは進行して来る缶ａ内にその進行方向上流側から入り始め（図８Ａ）、その洗浄液は缶の内面に沿って流れ落ち、内面に付着している毛髪、フィルム、紙粉或いはアルミ粉等のごみを洗い流し始める。ここで、缶の中心線上に洗浄水を噴射するように洗浄ノズルを設置してもよい。缶が移動するにしたがって缶の中心部に吹き込まれ（図８Ｂ、図８Ｃ）、その洗浄液は缶の内面に沿って流れ落ちる。更に缶が移動して行くと、缶の進行方向後側の位置から缶内に洗浄液が吹き付けられるようになり、缶の内面に沿って進行方向前側から流れ落ちる洗浄液の量が多くなるが（図８Ｄ）、この状態のときにも次の洗浄ノズル２−２から噴出された洗浄液はその缶内には吹き付けられないので、両者が干渉して先に吹き込まれて流れ落ちるのが妨げられることはない。このようにして、缶の内面に付着した従来の洗浄装置では除去が困難であった毛髪、フィルム、紙粉或いはアルミ粉等のごみは完全に除去される。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果を奏することが可能である。
（１）従来の洗浄装置で除去が困難であった毛髪、フィルム、紙粉或いはアルミ粉等のごみでも確実に除去可能になった。
（２）バランスノズルを廃止したため、使用する洗浄液の量を増加させることなく、上記のようなごみの除去を完全にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のいわゆるリンサーの概略説明図である。
【図２】図１のリンサーに使用されている前洗浄ノズルの概略斜視図であって、洗浄液の噴出状態を説明する図である。
【図３】図１のリンサーに使用されている後洗浄ノズルの概略斜視図であって、洗浄液の噴出状態を説明する図である。
【図４Ａ】図１のリンサーにおける前洗浄ノズルによる洗浄動作説明図である。
【図４Ｂ】図１のリンサーにおける前洗浄ノズルによる洗浄動作説明図である。
【図４Ｃ】図１のリンサーにおける前洗浄ノズルによる洗浄動作説明図である。
【図４Ｄ】図１のリンサーにおける前洗浄ノズルによる洗浄動作説明図である。
【図４Ｅ】図１のリンサーにおける前洗浄ノズルによる洗浄動作説明図である。
【図５Ａ】図１のリンサーにおける後洗浄ノズルによる洗浄動作状態を説明する図である。
【図５Ｂ】図１のリンサーにおける後洗浄ノズルによる他の洗浄動作状態を説明する図である。
【図５Ｃ】図１のリンサーにおける後洗浄ノズルによる別の洗浄動作状態を説明する図である。
【図５Ｄ】図１のリンサーにおける前洗浄ノズルによる更に別の洗浄動作状態を説明する図である。
【図６】本発明の容器洗浄装置の概略説明図である。
【図７】図６の容器洗浄装置に使用されている洗浄ノズルの概略斜視図であって、洗浄液の噴出状態を説明する図である。
【図８Ａ】図１のリンサーにおける後洗浄ノズルによる洗浄動作状態を説明する図である。
【図８Ｂ】図１のリンサーにおける後洗浄ノズルによる他の洗浄動作状態を説明する図である。
【図８Ｃ】図１のリンサーにおける後洗浄ノズルによる別の洗浄動作状態を説明する図である。
【図８Ｄ】図１のリンサーにおける前洗浄ノズルによる更に別の洗浄動作状態を説明する図である。
１容器洗浄装置２洗浄ノズル
３推進ノズル
ａ容器ｂ、ｃ、ｄガイドレール

Claims

開口部を下側に向けて搬送される容器内に洗浄液を吹き付けて洗浄する容器の洗浄方法において、
所定の経路に沿って搬送される容器内に、前記経路に沿って前記容器の開口部の直径より大きな間隔で配置された複数の洗浄ノズルにより、洗浄液を拡散しない柱状のストレートの流れとして吹き付けることを特徴とする容器洗浄方法。
請求項１に記載の容器洗浄方法において、前記洗浄ノズルの配置間隔は、前記容器の高さ、洗浄液の流速及び容器の送り速度に基づいて設定することを特徴とする容器洗浄方法。
請求項２に記載の容器洗浄装置において、前記所望の間隔を５７ｍｍないし２４０ｍｍとしたことを特徴とする容器洗浄方法。
請求項１ないし３のいずれかに記載の容器洗浄方法において、各洗浄ノズルからの洗浄液の噴出量を２０リットル／分ないし３０リットル／分としたことを特徴とする容器洗浄方法。
請求項１ないし４のいずれかに記載の容器洗浄方法において、
前記経路に沿って前記洗浄ノズルと対応させて配置された複数の推進ノズルにより液体を前記容器の外側に吹き付けて前記容器に推進力を付与する、ことを特徴とする容器洗浄方法。
請求項１ないし５のいずれかに記載の容器洗浄方法において、前記容器が広口の飲料缶であることを特徴とする容器洗浄方法。
開口部を下側に向けて搬送される容器内に洗浄液を吹き付けて洗浄する容器洗浄装置において、
前記容器の搬送経路に沿って前記容器の開口部の直径より大きな間隔で配置され、前記容器内に洗浄液を拡散しない柱状のストレートの流れとして吹き付ける複数の洗浄ノズルと、
前記搬送経路に沿って前記洗浄ノズルと対応して配置され、前記容器の外側に液体を吹き付けて前記容器に搬送方向の推進力を付与する複数の推進ノズルと、を備えたことを特徴とする容器洗浄装置。
請求項７に記載の容器洗浄装置において、前記洗浄ノズルの配置間隔は、前記容器の高さ、洗浄液の流速及び容器の送り速度に基づいて設定されていることを特徴とする容器洗浄装置。
請求項８に記載の容器洗浄装置において、隣接する洗浄ノズルの間隔を５７ｍｍないし２４０ｍｍとしたことを特徴とする容器洗浄装置。
請求項７ないし９のいずれかに記載の容器洗浄装置において、前記洗浄ノズルの各々の洗浄液の噴出量を２０リットル／分ないし３０リットル／分としたことを特徴とする容器洗浄装置。