JP5546274B2 - 配管系統洗浄装置 - Google Patents
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Description
そして、このような洗浄液による洗浄、リンス液によるリンスといった一連の洗浄処理は、製造設備において、予め定められた制御プラグラムに基づいた制御により、その開始から終了までが自動的に実行される。
すると、製造設備の配管部の部位によって、リンスをするのに要する時間が異なる。そこで、一連の洗浄処理を自動制御により行う場合、複数の配管系統中、もっとも長いリンス時間を要する部位に合わせて、他の部位にもリンス液を流してリンスを行っている。その結果、十分にリンスが行われている配管系統においては、リンス水の無駄遣いが発生している。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、飲料、食品、医薬品や化粧品等の製造設備の内部洗浄を効率よくかつ経済的に行うことのできる配管系統洗浄装置を提供することを目的とする。
より詳しくは、圧力損失の小さな配管系統よりも圧力損失の大きな配管系統において、リンス液を長い時間供給する。つまり、配管内径が小さかったり、配管経路の曲折箇所数が多く、リンス液が流れにくい配管系統において、より長くリンス液を流すのである。
また、配管部材の接続部の数が少ない配管系統よりも配管部材の接続部の数が多い配管系統において、リンス液を長い時間供給する。ここで、配管部材とは、配管系統を構成する管材であり、配管部材どうしの接続部には、パッキンを挟み込むため、配管経路の内周面に凹部が形成され、リンス液が流れにくい。そこで、配管部材の接続部の数が多い配管系統においては、より長くリンス液を流す。
ここで、バルブの開閉は、全開・全閉の切り替えに限るものではなく、全開と全閉の間の任意の開度に調整することを含む。
図1は、本実施の形態における飲料、食品、医薬品や化粧品等の製造設備10の全体構成を説明するための図である。
図1に示すように、製造設備(設備)10は、製品の製造のための複数の配管系統11を有している。ここで、本発明においては、適用対象となる製造設備10の構成自体については何ら限定するものではなく、図1にあげたものはあくまでも一例に過ぎない。
コントローラ40では、外部からのオペレータによる操作入力を受け付けた時、もしくは予め定められたインターバルにて、製造設備10の洗浄処理を実行開始する。
これにはまず、バルブ21:開、バルブ31:閉、各バルブ60:開とし、洗浄液タンク20から供給配管12を介し、配管系統11に洗浄液を流して洗浄工程を開始する(ステップS101)。すると、各配管系統11に送り込まれた洗浄液は、配管系統11の内周面に接触しつつ流れ、排出配管13を経て排水回収タンク50に流れ込む。これにより、各配管系統11内が洗浄される。
リンス液としては、精製水、滅菌水等の水を60℃程度の温水としたものを用いる。
リンス液を流す時間Tの長さは、各配管系統11の圧力損失の大小に応じ、事前にコントローラ40に入力・設定される設定値を決めることができる。すなわち、配管系統11の内径が細かったり、曲がる部位の数が多ければ、圧力損失が大きくなる。逆に、配管系統11の外径が太く、曲がる部位の数が少なければ、圧力損失が小さくなる。そこで、事前に各配管系統における圧力損失の大きさを算出し、各配管系統11における圧力損失の算出値から、圧力損失の大きな配管系統11ほどリンス液を流す時間Tが長くなるように、また、圧力損失の小さな配管系統11ほど、リンス液を流す時間Tが短くなるように、リンス液を流す時間Tを複数段階にレベル分けして設定する。
Re=U・D/ν
ただし、U:流速、D:管径、ν:動粘性係数である。
そして、各配管系統11におけるレイノルズ数の算出値から、レイノルズ数の小さな配管系統11ほどリンス液を流す時間が長くなるように、また、レイノルズ数の大きな配管系統11ほど、リンス液を流す時間が短くなるようにする。
すなわち、配管部材どうしの継ぎ目の数が多いほど、配管系統11にリンス液を流す時間が長くなるように、また、配管部材どうしの継ぎ目の数が少ないほど、配管系統11にリンス液を流す時間が短くなるようにする。
一方、当初はリンス液を流す時間Tが長い配管系統11からバルブ60を開き、順次、他のリンス液を流す時間Tが短い配管系統11のバルブ60を順次開いていくようにすることもできる。
まず、図1に示したように、バルブ60の近傍に、排出配管13内を流れる流体中の洗浄液の残留状況を検出するセンサ61を設けることができる。
センサ61を設けた場合、リンス工程の開始後、複数の配管系統11においてそれぞれを設定時間Tが経過してバルブ60を閉じるに先立ち、各配管系統11に設けられたセンサ61において、配管系統11中における洗浄液の残留状況をモニタリングする。これには、例えば、配管系統11内の電気伝導度、吸光度、pH等がある。
モニタリングの結果、洗浄液の残留度合いを示すモニタリング結果が、予め設定しておいた検出値が基準値を下回っていれば、十分にリンス効果が得られているとしてバルブ60を閉じる。一方、洗浄液の残留度合いを示すモニタリング結果が、基準値を下回らない場合、バルブ60を閉じずに一定時間待機してリンス工程を続行し、一定時間が経過後、再度洗浄液の残留度合いをモニタリングし、基準値を下回るまで、この処理を繰り返す。
この場合、センサ61の検出結果に基づき、バルブ60の開度を調整することで、よりきめ細やかなリンス液の供給制御が行える。すると、例えば、洗浄液の残留が多いと判定された場合に、その配管系統11におけるバルブ60の開度を大きくし、より多くの洗浄液を流し込むようにすることもできる。
すなわち、時間Tを設定せず、各センサ61による配管系統11中の洗浄液の残留度合いのモニタリング結果に基づき、そのモニタリング結果が、予め設定しておいた検出値が基準値を下回っていれば、十分にリンス効果が得られているとしてバルブ60を閉じる制御を行うこともできる。
このような構成によれば、十分にリンスされて洗浄液の残留度合いが基準値以下になった配管系統11においては、早期にリンスを完了し、洗浄液の残留度合いが基準値以下に至らない配管系統11においては、洗浄液の残留度合いが基準値以下となるまでリンス工程を続行する。
これにより、結果として、複数の配管系統11において、リンス液を流す時間が異なることになり、上記と同様、リンス液を無駄なく利用し、経済的に、かつ効率よくリンス工程を行うことができる。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
Claims (5)
- 複数の配管系統を有した設備に備えられ、
複数の前記配管系統に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
複数の前記配管系統にリンス液を供給することで、前記配管系統内に供給された前記洗浄液の残留分を洗い流すリンス液供給手段と、
複数の前記配管系統のそれぞれに設けられ、当該配管系統への前記リンス液の供給を断続するバルブと、
複数の前記配管系統のそれぞれにおける圧力損失、レイノルズ数、当該配管系統を構成する配管部材の接続部の数のうち少なくとも一つに基づき、それぞれの前記配管系統に対して個別に設定された前記リンス液を供給する時間の長さの設定値が記憶された情報記憶部と、
前記情報記憶部に記憶された前記設定値に基づき、前記リンス液が流れにくい前記配管系統には相対的に長い時間だけ前記リンス液が供給されるように、複数の前記配管系統に設けられた前記バルブの開閉を制御して、それぞれの前記配管系統に前記リンス液を供給するコントローラと、
を備えることを特徴とする配管系統洗浄装置。 - 前記圧力損失の小さな前記配管系統よりも前記圧力損失の大きな前記配管系統において、前記リンス液を長い時間供給することを特徴とする請求項1に記載の配管系統洗浄装置。
- 前記配管部材の接続部の数が少ない前記配管系統よりも前記配管部材の接続部の数が多い前記配管系統において、前記リンス液を長い時間供給することを特徴とする請求項1に記載の配管系統洗浄装置。
- 前記レイノルズ数の大きな前記配管系統よりも前記レイノルズ数の小さな前記配管系統において、前記リンス液を長い時間供給することを特徴とする請求項1に記載の配管系統洗浄装置。
- 前記配管系統のそれぞれに、当該配管系統内における洗浄液の残留度合いを検出するセンサが設けられ、
前記コントローラは、前記配管系統のそれぞれにおいて、前記センサで検出される前記洗浄液の残留度合いが予め定めた基準値以下となったときに、当該配管系統に対する前記リンス液の供給を停止することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の配管系統洗浄装置。
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