JP6650780B2 - Cleaning system - Google Patents
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Description
本発明は洗浄システムに関する。 The present invention relates to a cleaning system.
飲料工場では同一製造ラインで複数の品種が製造されることがあり、飲料品種の切り替え時には、配管内の洗浄が行われる。しかし、この洗浄によっても、製造ライン中のゴムパッキン等に浸透した飲料中の香り成分が効果的に除去されず、脱臭処理として、長時間の温水通水洗浄が併せて行われることがある。この温水通水洗浄は、省エネルギの観点から、配管内を温水が循環することで行われることが多い。 In a beverage factory, a plurality of varieties may be manufactured on the same production line, and when switching the beverage varieties, the inside of the pipe is washed. However, even with this washing, the fragrance component in the beverage that has permeated into the rubber packing or the like in the production line is not effectively removed, and a long-time hot-water washing may be performed as a deodorizing treatment. This hot water flow cleaning is often performed by circulating hot water in the piping from the viewpoint of energy saving.
この温水通水洗浄では、ゴムパッキン等に浸透した香り成分は温水に溶出することになる。前記のように温水は循環しているため、そのまま温水を循環させると、溶出した香り成分がゴムパッキン等に再付着し得る。そこで、再付着を防止する観点から、温水に溶出した香り成分は、配管に戻されて循環する前に除去されることが好ましい。 In this hot water flow washing, the scent component that has permeated the rubber packing and the like is eluted into the warm water. Since the warm water is circulated as described above, if the warm water is circulated as it is, the eluted scent component may adhere to the rubber packing or the like. Therefore, from the viewpoint of preventing re-adhesion, it is preferable that the scent component eluted in the warm water is removed before returning to the pipe and circulating.
有機物を除去した上で温水を再利用する技術として、特許文献1に記載の技術が知られている。特許文献1には、被処理水のpHを7〜10に調整する工程、被処理水の温度を35℃以上に調整する工程、加温された被処理水に過酸化水素とオゾンを添加する工程、被処理水中に含まれる有機物を酸化分解する工程及び有機物が酸化分解された被処理水中に残存する過酸化水素とオゾンを分解除去する工程を有する水中の有機物の分解方法が記載されている。 As a technique for reusing hot water after removing organic substances, a technique described in Patent Document 1 is known. Patent Document 1 discloses a process of adjusting the pH of water to be treated to 7 to 10, a process of adjusting the temperature of water to be treated to 35 ° C. or higher, and adding hydrogen peroxide and ozone to heated water to be treated. A process for oxidatively decomposing organic substances contained in the water to be treated and a method for decomposing and removing hydrogen peroxide and ozone remaining in the water subjected to oxidative decomposition of the organic substances are described. .
ゴムパッキン等に浸透していた香り成分(有機物)の量は一定であるから、ゴムパッキン等からの香り成分の溶出量は徐々に減少する、そして、溶出量は最終的にはゼロ(ほぼゼロの概念を含む。以下同じ)になる。従って、省エネルギを考慮しつつ、過度の生産ライン停止を避ける観点から、香り成分の溶出量がゼロになった時点で、循環させる温水における香り成分の除去を停止することが好ましい。 Since the amount of the scent component (organic substance) that has permeated the rubber packing or the like is constant, the amount of the scent component eluted from the rubber packing or the like gradually decreases, and the amount of the scent finally becomes zero (almost zero). The same applies hereinafter.) Therefore, it is preferable to stop the removal of the scent component in the circulated warm water when the amount of the scent component eluted becomes zero from the viewpoint of avoiding an excessive stoppage of the production line while saving energy.
しかし、特許文献1には、洗浄を停止させる時期、即ち洗浄の終期を判断する方法は記載されていない。従って、特許文献1に記載の技術においては、香り成分の溶出量がゼロになった後も洗浄が引き続き行われることがあり、その結果、生産ラインの停止が過度に長期間に渡る可能性がある。 However, Patent Literature 1 does not disclose a method of determining the time to stop cleaning, that is, the end of cleaning. Therefore, in the technique described in Patent Literature 1, the washing may be continuously performed even after the amount of the scented components eluted becomes zero, and as a result, the production line may be stopped for an excessively long time. is there.
また、オゾンは自己分解しやすい。そのため、香り成分の溶出量がゼロになってオゾンによる分解対象物(香り成分)が温水中に存在しないにも関わらず、オゾンの自己分解によってオゾンは引き続き消費され得る。従って、オゾンの消費量に基づいて洗浄の終期を判断しても、正確な終期を判断することができない。 In addition, ozone is easily decomposed by itself. Therefore, although the elution amount of the scent component becomes zero and the object to be decomposed by the ozone (the scent component) does not exist in the warm water, the ozone can be continuously consumed by the self-decomposition of the ozone. Therefore, even if the end of the cleaning is determined based on the consumption of ozone, the accurate end cannot be determined.
本発明はこれらの課題に鑑みて為されたものであり、洗浄の終期を正確に把握することが可能な洗浄システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a cleaning system capable of accurately grasping the end of cleaning.
本発明者らは前記課題を解決するべく鋭意検討を行った結果、以下の知見を見出した本発明を完成させた。即ち、本発明の要旨は、有機物が吸着した被洗浄物に洗浄液を接触させることで前記有機物を前記洗浄液に溶出させて、前記被洗浄物の洗浄を行う洗浄システムであって、前記被洗浄物に前記洗浄液を接触させて前記有機物を前記洗浄液に溶出させる洗浄液接触装置と、前記被洗浄物に接触させる洗浄液に対し、前記被洗浄物から溶出した有機物を酸化分解させるオゾンを注入するオゾン注入装置と、当該オゾン注入装置によって注入されるオゾンの量を計測する流入オゾン量計測装置と、前記オゾン注入装置によって注入されたオゾンによって前記有機物が酸化分解された後に残存するオゾンの量を計測する流出オゾン量計測装置と、前記被洗浄物に接触させる洗浄液の量を制御可能な洗浄液接触量制御装置と、前記流入オゾン量計測装置により計測されたオゾンの量と、前記流出オゾン量計測装置により計測されたオゾンの量とを用いて消費されたオゾンの量を算出するとともに、当該算出されたオゾンの消費量に基づいてオゾンの消費量の時間あたりの変化率を算出することで前記被洗浄物の洗浄の終期を判断するとともに、算出された前記時間あたりの変化率が小さくなるにつれて前記被洗浄物に接触させる洗浄液の量が少なくなるように、前記洗浄液接触量制御装置を制御する演算装置と、を備えることを特徴とする、洗浄システムに関する。 The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have completed the present invention in which the following findings have been found. That is, the gist of the present invention is a cleaning system in which the organic substance is eluted into the cleaning liquid by bringing the cleaning liquid into contact with the cleaning object to which the organic substance is adsorbed, and the cleaning object is cleaned. A cleaning liquid contacting device for contacting the cleaning liquid with the cleaning liquid to elute the organic substance into the cleaning liquid; and an ozone injection apparatus for injecting ozone for oxidatively decomposing the organic substance eluted from the cleaning target to the cleaning liquid to be brought into contact with the cleaning target. And an inflow ozone amount measuring device for measuring the amount of ozone injected by the ozone injection device, and an outflow for measuring the amount of ozone remaining after the organic matter is oxidized and decomposed by the ozone injected by the ozone injection device. an ozone amount measuring device, the quantity and a controllable cleaning liquid contact device for controlling the volume of washing liquid into contact with the object to be cleaned, the inflow amount of ozone measuring device The amount of ozone consumed is calculated using the amount of ozone measured by the above method and the amount of ozone measured by the outflow ozone amount measuring device, and the ozone amount is calculated based on the calculated ozone consumption. The end of the cleaning of the object to be cleaned is determined by calculating the rate of change of the consumption amount per time, and the amount of the cleaning liquid to be brought into contact with the object to be cleaned as the calculated rate of change per time decreases. And a calculating device for controlling the cleaning liquid contact amount control device so as to reduce the amount .
本発明によれば洗浄の終期を正確に把握することが可能な洗浄システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a cleaning system capable of accurately grasping the end of cleaning.
以下、本発明を実施するための形態(本実施形態)を説明するが、本実施形態は以下の例に何ら限定されるものではない。なお、各図において、説明の簡略化のために、電気信号線の一部の図示を省略している。また、以下の記載において、気体状態のオゾンのことを特に「オゾンガス」と称するものとする。また、説明の便宜のために、オゾンガスが注入された温水のことは、「オゾンを含む温水」と称することがある。 Hereinafter, embodiments for implementing the present invention (the present embodiment) will be described, but the present embodiment is not limited to the following examples. In each of the drawings, some of the electric signal lines are omitted for simplification of the description. In the following description, gaseous ozone is particularly referred to as “ozone gas”. For the sake of convenience, the hot water into which ozone gas has been injected may be referred to as “hot water containing ozone”.
[1.第一実施形態]
図1は、第一実施形態の洗浄システム100の系統図である。洗浄システム100は、乳製品飲料等を製造する際に使用した飲料製造ライン30の配管に対して行われる。特に、洗浄システム100では、図示及び説明を省略するが、飲料製造ライン30の配管に対してCIP洗浄(定置洗浄)を行った後、配管や配管同士を接続するために使用されるゴムパッキン等に吸着した香り成分(有機物、例えば柑橘系の香り等)を除去するために、洗浄システム100による洗浄が行われる。
[1. First Embodiment]
FIG. 1 is a system diagram of a
即ち、洗浄システム100では、CIP洗浄が行われた後に、例えば80℃〜90℃程度の温水(洗浄液)を飲料製造ライン30の配管に循環させることで、飲料製造ライン30に残存する香り成分の除去(洗浄)が行われる。この循環に際しては、温水に溶出した香り成分のゴムパッキン等への再吸着を防止する観点から、飲料製造ライン30に一度温水を通流させるたびに、オゾンガスを用いて、温水中の香り成分が酸化分解されている。
That is, in the
洗浄システム100は、気液反応器11と、流入オゾンガス濃度流量計12と、オゾン発生機13と、気液分離機14と、ミストセパレータ15と、流出オゾンガス濃度流量計16と、オゾンガス分解触媒17とを備えて構成される。また、洗浄システム100は、流入オゾンガス濃度流量計12及び流出オゾンガス濃度流量計16により計測されたオゾンガスの濃度及び流量に基づいて、インバータ制御される送液ポンプ10を制御する演算制御装置50を備えている。この送液ポンプ10(洗浄液接触装置)が駆動することで温水が飲料製造システム30に供給され、温水に香り成分が溶出するようになっている。
The
これらのうち、演算制御装置50は、詳細は図2を参照しながら後記するが、温水を用いた洗浄の終点を判断する。そして、演算制御装置50は、洗浄の終点になったときに送液ポンプ10の駆動を停止し、これにより、飲料製造ライン30の洗浄が停止される。なお、演算制御装置50は、いずれも図示はしないが、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、I/F(インターフェイス)等を備え、ROMに格納されている所定の制御プログラムがCPUによって実行されることにより具現化される。
Of these, the arithmetic and
使用済みの温水、即ち香り成分を含む温水に注入するオゾンガスは、空気を原料として、オゾン発生機13(オゾン注入装置)において生成される。そして、生成したオゾンガスが、オゾン発生機13に備えられたポンプ(図示しない)によって温水に注入される。オゾン発生機13では、空気に対して例えば紫外線を照射する等により、オゾンガスが生成される。
The ozone gas injected into the used hot water, that is, the hot water containing the scent component, is generated in the ozone generator 13 (ozone injection device) using air as a raw material. Then, the generated ozone gas is injected into the hot water by a pump (not shown) provided in the
そして、この生成したオゾンガスは、流入オゾンガス濃度流量計12(流入オゾン量計測装置)によってその濃度(Cin)及び流量(Qin)(即ち、温水に注入するオゾンの絶対量)が計測されつつ、気液反応器11において使用済み温水に注入される。この流入オゾンガス濃度流量計12としては、例えばオゾンに特有の波長の光の吸光度を測定可能な装置と、既存の流量計とを組み合わせたものが適用可能である。
The concentration (C in ) and the flow rate (Q in ) (that is, the absolute amount of ozone to be injected into the hot water) of the generated ozone gas are measured by the inflow ozone gas concentration flow meter 12 (inflow ozone amount measurement device). , Into the used hot water in the gas-
流入オゾンガス濃度流量計12により計測されたオゾンガスの濃度及び流量は、演算制御装置50に入力される。演算制御装置50によって行われる、これらの値に基づいた送液ポンプ10の制御は、図2を参照しながら後記する。
The concentration and flow rate of the ozone gas measured by the inflow ozone gas
気液反応器11において温水にオゾンガスが注入されると、温水に含まれる香り成分(有機物)と注入されたオゾン(オゾンガス)とが接触することになる。そうすると、オゾンに接触した香り成分は、オゾンの酸化力によって分解されることになる。分解された香り成分は、最終的には二酸化炭素となる。また、温水に含まれることになったオゾンは、自己分解によっても分解されて酸素に変化することになる。
When the ozone gas is injected into the hot water in the gas-
気液反応器11においてオゾンガスが注入された後、オゾンを含有することとなった温水は、気液分離器14に供給される。そして、気液分離器14では、香り成分の分解やオゾンの自己分解に伴って発生した二酸化炭素や酸素等の気体と、香り成分を含まない温水とに分離される。また、ここで分離される気体には、未反応のオゾンガスも含まれる。そして、香り成分を含まない温水は、ヒータ18によって例えば80℃〜90℃程度にまで加熱された後、再び飲料製造ライン30に供給される。
After the ozone gas is injected into the gas-
一方で、気液分離器14において分離された気体については、ミストセパレータ15によって、オゾンガスの濃度測定(後記する)のために、主として水蒸気が除去される。そして、主として水蒸気が除去された後の気体は、流出オゾンガス濃度流量計16(流出オゾン量計測装置)によってその濃度(Cout)及び流量(Qout)(即ち、消費されたオゾンの絶対量)が計測されつつ、オゾンガス分解触媒17に供給される。この流出オゾンガス濃度流量計16としては、前記の流入オゾンガス濃度流量計12と同様のものが適用可能である。
On the other hand, the
流出オゾンガス濃度流量計16により計測されたオゾンガスの濃度及び流量は、演算制御装置50に入力される。演算制御装置50によって行われる、これらの値に基づいた送液ポンプ10の制御は、図2を参照しながら後記する。
The ozone gas concentration and flow rate measured by the outflow ozone gas
そして、オゾンガス分解触媒17に供給された気体のうち、オゾンガスは分解されて酸素に変化し、生成した酸素は、他の気体(二酸化炭素や自己分解により生じた酸素等)とともに系外に排出される。
Then, of the gas supplied to the ozone
図2は、第一実施形態の洗浄システム100において行われる制御フローである。この制御フローは、特に断らない限り、図1に示した演算制御装置50(演算装置)によって行われる。
FIG. 2 is a control flow performed in the
演算制御装置50は、送液ポンプ10の駆動を開始させることで、飲料製造ライン30の洗浄を開始させる(ステップS101)。併せて、演算制御装置50は、オゾン発生機13を駆動させてオゾンを発生させ、気液反応器11において、使用済温水へのオゾンガスの注入を開始する(ステップS102)。これにより、使用済温水に含まれる香り成分の酸化分解が開始される。そして、演算制御装置50は、流入オゾンガス濃度流量計12により計測されるオゾンガスの濃度(Cin)及び流量(Qin)が一定になるように、演算制御装置50はオゾン発生機13を駆動させている。
The arithmetic and
オゾンガスの注入を開始してから所定時間(例えば数分程度)が経過後、演算制御装置50は、流出オゾンガス濃度流量計16によって、排出されるオゾンガスの濃度(Cout)及び流量(Qout)を計測する(ステップS103)。計測されたこれらの値は、演算制御装置50に記録される。そして、計測開始後、予め設定された設定時間(例えば数十分程度)が経過するまで、排出されるオゾンガスの濃度及び流量の計測及び記録が継続される(ステップS104のNo方向)。
After a lapse of a predetermined time (for example, about several minutes) from the start of ozone gas injection, the arithmetic and
計測開始後、予め設定された設定時間が経過すると(ステップS104のYes方向)、演算制御装置50は、以下の式(1)を用い、記録した各時刻におけるオゾンガスの消費率λを算出する(ステップS105)。また、演算制御装置50は、算出された消費率λと以下の式(2)とを用いて、消費率λの時間変化率λ’(時間あたりの変化率λ’)を算出する(ステップS105)。
After the start of the measurement, when a preset time elapses (Yes direction in step S104), the arithmetic and
ここで算出される時間変化率λ’は、オゾン消費率λの時間変化を表すものである。即ち、洗浄開始から時間がそれほど経っていない初期段階では、酸化分解される香り成分の量が多いため、オゾン消費率λも大きくなる。一方で、洗浄開始からある程度時間が経って酸化分解される香り成分が殆ど存在しない場合には、オゾン消費率λは小さくなる。ただし、前記のようにオゾンは温水中で自己分解するため、仮に香り成分が全て酸化分解されて香り成分が存在しなくなったとしても、オゾン消費率λはゼロにならない可能性がある。一方で、温水の温度は一定又は略一定であるから、オゾンの自己分解も一定又は略一定の速度で生じていると考えられる。そこで、洗浄システム100では、オゾン消費率λの変化(即ち時間変化率λ’)に着目して、当該変化が小さくなった、即ち、一定又は略一定の速度で消費されるオゾンの自己分解以外にオゾンの消費が生じておらず、酸化分解の対象となる香り成分がほとんど存在しないと判断されるときに、洗浄の終期が到達したと判断されている。
The time change rate λ ′ calculated here indicates a time change of the ozone consumption rate λ. That is, in the initial stage where not much time has passed since the start of cleaning, the amount of the fragrance component to be oxidized and decomposed is large, and the ozone consumption rate λ is also large. On the other hand, when there is almost no scent component which is oxidatively decomposed after a certain period of time from the start of cleaning, the ozone consumption rate λ becomes small. However, as described above, since ozone is self-decomposed in warm water, even if all the scent components are oxidized and decomposed and the scent components are no longer present, the ozone consumption rate λ may not become zero. On the other hand, since the temperature of the hot water is constant or substantially constant, it is considered that the self-decomposition of ozone also occurs at a constant or substantially constant rate. Therefore, the
前記のステップS105における算出の結果、演算制御装置50は、算出された時間変化率λ’が、予め定められた終点変化率λ1以下であるか否かを判断する(ステップS106)。算出された時間変化率λ’が終点変化率λ1以下である場合(ステップS106のYes方向)、オゾンガスの消費量は略一定であるといえる。そして、オゾンガスの消費量が略一定のときには、消費されるオゾンガスの大部分は、香り成分の酸化分解によるものではなく、自己分解に基づくものであると考えられる。そこで、このような場合には、分解される香り成分が存在しないか又はその存在量が十分に少なく、これ以上洗浄する必要が無いと考えられるため、演算制御装置50は飲料製造ライン30の洗浄を終了する(ステップS107)。即ち、演算制御装置50は、オゾンガスの温水への注入を停止するとともに、送液ポンプ10の駆動を停止する。
As a result of the calculation in step S105, the arithmetic and
一方で、算出された時間変化率λ’が終点変化率λ1より大きい場合(ステップS106のNo方向)、オゾンガスの消費量の変動が依然として大きいことになる。このとき、当該消費は、オゾンガスの自己分解に加えて、温水中の香り成分の分解によって生じているものであると考えられる。従って、このような場合には、分解される香り成分が依然として多く存在しており、飲料製造ライン30をさらに洗浄する必要があると考えられる。そこで、演算制御装置50は飲料製造ライン30の洗浄を継続しながら、引き続き、排出されるオゾンガスの濃度及び流量を計測する(ステップS103)。
On the other hand, when the calculated time rate of change λ ′ is larger than the end point rate of change λ1 (No in step S106), the fluctuation of the ozone gas consumption is still large. At this time, it is considered that the consumption is caused by the decomposition of the scent component in the warm water in addition to the self-decomposition of the ozone gas. Therefore, in such a case, many fragrance components are still decomposed, and it is considered that the
以上のように、洗浄システム100において行われる制御では、オゾンガスの消費率λについての時間変化率λ’に基づいて洗浄の終期が判断されている。そのため、オゾンガスの自己分解を考慮して洗浄の終期が判断されることになる。従って、環境負荷の低減を図れるものの水中で分解され易いオゾンガスを使用しつつ、洗浄の終期を正確に把握することが可能となる。また、オゾンガスは100℃程度以下でも安定に存在する。そのため、例えば80℃〜90℃程度の温水に含まれる香り成分を、熱に対して比較的不安定な活性炭や膜を使用した場合と比べて、安定的かつ効果的に除去することができる。
As described above, in the control performed in the
[2.第二実施形態]
図3は、第二実施形態の洗浄システム200の系統図である。図3において、前記の図1に示す洗浄システム100と同じものについては同じ符号を付すものとし、その詳細な説明は省略する。
[2. Second Embodiment]
FIG. 3 is a system diagram of a
図3に示す洗浄システム200では、前記の洗浄システム100とは異なり、送液ポンプ10と気液反応器11との間に、飲料製造ライン30から排出された使用済温水の流量を計測する流量計19が備えられている。そして、演算制御装置50(洗浄液接触量制御装置)は、前記のようにオゾンガスの濃度等に基づいて送液ポンプ10を制御するほか、流量計19(洗浄液接触量制御装置)により計測された温水の流量に基づいても送液ポンプ10(洗浄液接触量制御装置)を制御するようになっている。
In the
具体的には、オゾンガスの濃度等に基づいて香り成分の溶出量が多いと判断された場合には、飲料製造ライン30に残存する香り成分も多いと考えられる。そこで、このような場合には、演算制御部50は、飲料製造ライン30を循環する温水の水量を増やすために、流量計19を用いた送液ポンプ10のフィードバック制御を行うようになっている。即ち、分解される香り成分が多く存在する初期段階には最大流量で洗浄が行われ、飲料製造ライン30への温水の循環回数が多くなるようになっている。一方で、洗浄がある程度進み、香り成分の溶出量が少なくなってきた場合には、送液ポンプ10の出力を小さくして洗浄が行われる。そして、洗浄終期には、最小流量で洗浄が行われる。
Specifically, when it is determined that the amount of the scent component eluted is large based on the concentration of the ozone gas or the like, it is considered that the scent component remaining in the
ここで、洗浄システム200において、洗浄の進行に伴って温水の流量を小さくする理由について説明する。ゴムパッキン等の設備に吸着している香り成分は、洗浄に伴って温水に溶出することで、徐々にその吸着量が低下する。このとき、香り成分の温水への溶出流束は「拡散流束は濃度勾配に比例する」というフィックの法則に従うと考えられる。従って、香り成分の吸着量が多い洗浄初期には、溶出側(ゴムパッキン等)の濃度が高いため、拡散側(洗浄に用いる温水)との間の濃度勾配が大きく、溶出が速やかに進行すると考えられる。そのため、このようなときには、できるだけ多くの温水を循環させることで溶出を促すため、最大流量で温水が循環される。
Here, the reason why the flow rate of the hot water is reduced in the
一方で、洗浄終点付近になると、溶出側の濃度が低くなる。そのため、大きな溶出流束を確保するためには、拡散側の濃度を十分に低くすることが好ましい。具体的には、洗浄終点付近における拡散側の濃度は、洗浄初期における拡散側の濃度よりも、低くすることが好ましい。ここで、温水に含まれる香り成分の酸化分解率は、温水の単位流量あたりのオゾンガス注入量と相関関係にある。即ち、オゾン注入量を多くするほど、即ちオゾンガスの注入量が前記のように一定の場合には温水の流量が少ないほど、オゾンの接触による香り成分の酸化分解率が高くなることになる。そこで、洗浄終点付近では、前記のように処理流量を低下させることで、温水中の香り成分の酸化分解を効率化させている。これにより、温水中の香り成分の濃度を十分に低くすることができる。そのため、ゴムパッキン等の設備での香り成分の吸着量が少なくなった洗浄終点付近においても、温水への香り成分の大きな溶出流束が確保され、効率的な洗浄が可能となる。 On the other hand, near the washing end point, the concentration on the elution side decreases. Therefore, in order to ensure a large elution flux, it is preferable to sufficiently reduce the concentration on the diffusion side. Specifically, the concentration on the diffusion side near the cleaning end point is preferably lower than the concentration on the diffusion side at the beginning of cleaning. Here, the oxidative decomposition rate of the scent component contained in the warm water has a correlation with the ozone gas injection amount per unit flow rate of the warm water. In other words, as the amount of injected ozone is increased, that is, when the amount of injected ozone gas is constant as described above, the smaller the flow rate of hot water, the higher the rate of oxidative decomposition of the scent component due to contact with ozone. Therefore, near the washing end point, the oxidative decomposition of the scent component in the warm water is made more efficient by reducing the processing flow rate as described above. Thereby, the concentration of the scent component in the warm water can be sufficiently reduced. Therefore, even in the vicinity of the cleaning end point where the amount of adsorption of the scent component in the equipment such as the rubber packing is reduced, a large elution flux of the scent component into the warm water is secured, and efficient washing can be performed.
図4は、第二実施形態の洗浄システム200において行われる制御フローである。図4において、前記の図2に示すフローと同じステップについては同じステップ番号を付すものとし、その詳細な説明は省略する。図4に示す制御フローは、特に断らない限り、図3に示した演算制御装置50によって行われる
FIG. 4 is a control flow performed in the
演算制御装置50は、送液ポンプ10を最大出力で駆動開始させることで、飲料製造ライン30の洗浄を開始させる(ステップS201)。送液ポンプ10の出力が最大となっていることで、できるだけ多くの流量の温水によって飲料製造ライン30の洗浄が行われることになる。そして、前記のステップS102〜S104と同様のステップを経て、消費率λの時間変化率λ’が算出される(ステップS105)。
The arithmetic and
そして、演算制御装置50は、算出された時間変化率λ’が予め設定されたポンプ出力変更変化率λ2以下であるか否かを判断する(ステップS202)。ここでいう「ポンプ出力変更変化率λ2」とは、図2のステップS106において説明した「終点変化率λ1」よりも大きな値であり、ポンプ出力を変更する閾値となる値である。即ち、前記のように、洗浄の終期が近づいたときには温水の流量を小さくすることで、香り成分の効果的な酸化分解が可能となる。そこで、洗浄システム200では、「終点変化率λ1」ほどの小さな消費率λの変化ではないものの、消費率λの変化がある程度小さくなって洗浄の終点が近いと判断される場合には、流量を絞ることで、香り成分の効果的な酸化分解が図られている。
Then, the arithmetic and
判断の結果、算出された時間変化率λ’がポンプ出力変更変化率λ2以下(かつ終点変化率λ1より大きい)である場合(ステップS202のYes方向)、温水には分解すべき香り成分の量が少なくなってきていると考えられる。そこで、この場合には、送液ポンプ10の出力を最小に変更することで、温水の循環量(即ち温水の流量)が少なくされる(ステップS203)。これにより、香り成分の効果的な分解除去が図られ、洗浄の終期を早めることができる。
As a result of the determination, when the calculated time rate of change λ ′ is equal to or less than the pump output change rate of change λ2 (and larger than the end point rate of change λ1) (Yes in step S202), the amount of the scent component to be decomposed into the warm water Is thought to be decreasing. Therefore, in this case, the circulation amount of the hot water (that is, the flow rate of the hot water) is reduced by changing the output of the
一方で、算出された時間変化率λ’がポンプ出力変更変化率λ2より大きい場合(ステップS202のNo方向)、オゾンガスの消費量は依然として大きく変動していることになる。従って、引き続き、排出されるオゾンガスの濃度及び流量が計測される(ステップS103)。 On the other hand, when the calculated time change rate λ ′ is larger than the pump output change change rate λ2 (No in step S202), the ozone gas consumption is still largely fluctuating. Therefore, the concentration and flow rate of the discharged ozone gas are measured (step S103).
前記のステップS203においてポンプ出力が最小に変更された後、演算制御装置50は、前記のステップS102〜S107と同様にして制御を行って、洗浄が終了される。
After the pump output is changed to the minimum in step S203, the arithmetic and
以上のように、洗浄システム200において行われる制御では、オゾンガスの消費率λの時間変化率λ’に基づいて洗浄の終期が判断されるとともに、併せて、送液ポンプ10の出力も変更されている。このようにすることで、洗浄の終期をより正確に判断して、洗浄をより早く終了させることができる。
As described above, in the control performed in the
[3.変形例]
以上、本実施形態を説明したが、本発明は前記の例に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜任意の変更を加えて本発明を実施することができる。
[3. Modification]
As described above, the present embodiment has been described, but the present invention is not limited to the above-described example, and the present invention can be implemented with arbitrary modifications as appropriate without departing from the gist of the present invention.
例えば、前記の例では、CIP洗浄の後に洗浄システム100,200による洗浄を行ったが、洗浄システム100,200は、CIP洗浄用として適用してもよい。この場合、洗浄液としては、前記の温水のほか、例えば次亜塩素酸等のアルカリを使用することができる。アルカリを使用する場合、必要に応じて、中和剤等を併用することができる。そして、例えば、洗浄に使用する洗浄液は、前記の例では80℃〜90℃程度の温水を使用したが、常温の水等、どのような温度や種類の水であってもよい。
For example, in the above example, the cleaning by the
また、前記の例では、気液反応器11において注入されるオゾンガスの濃度や流量は一定にしたが、例えば、洗浄初期には多くのオゾンガスを流入し、徐々に注入するオゾンガスの注入量を減らす等、オゾンガスの注入量を段階的に変化させるようにしてもよい。また、温水を循環させ始めた後すぐにオゾンガスを注入し始めてもよいし、温水を循環させ始めた後、暫く時間をおいてからオゾンガスを注入し始めてもよい。
Further, in the above example, the concentration and the flow rate of the ozone gas injected into the gas-
さらに、前記の図4に示した例では、送液ポンプ10の出力を最大と最小との二つのみに変更したが、時間変化率λ’が小さくなるにつれて当該出力が段階的に小さくなるようにしてもよい。即ち、例えば、洗浄の初期段階には前記のように送液ポンプ10の出力が最大になっているが、その後、時間変化率λ’が予め設定した閾値を下回ったときに出力を少し小さくして、さらに、時間変化率λ’が予め設定した別の閾値を下回ったときに出力をさらに少し小さくして、そしてこれらの適宜繰り返し、最終的に送液ポンプ10の出力が前記のように最小になるようにしてもよい。また、送液ポンプ10の出力は、時間変化率λ’が小さくなるにつれて小さくなることが好ましいものの、洗浄開始時の送液ポンプ10の出力は最大でなくてもよく、洗浄の終期における送液ポンプ10の出力は最小でなくてもよい。
Further, in the example shown in FIG. 4, the output of the
また、例えば、前記の例では、飲料製造ライン30に対して温水を循環させるようにしたが、温水は循環させずに使い捨てであってもよい。
Further, for example, in the above example, the hot water is circulated through the
さらに、例えば、前記の例では、有機物として香り成分を例示したが、例えば有機汚れ等の香り成分以外のものであってもよい。オゾンは強い酸化力を有するため、有機汚れ等であっても効果的に酸化分解することができる。 Further, for example, in the above-described example, the scent component is exemplified as the organic substance, but may be other than the scent component such as an organic stain. Ozone has a strong oxidizing power, and therefore can effectively oxidize and decompose even organic stains.
また、例えば、前記の例では、気液分離器14において分離されたオゾンガスはオゾンガス分解触媒17によって分解されているが、このオゾンガスを分解せずに気液反応器11に戻すようにしてもよい。
Further, for example, in the above example, the ozone gas separated in the gas-
さらに、例えば、オゾンガスに代えて、又はオゾンガスとともに、温水に対してオゾン水を注入するようにしてもよい。 Further, for example, ozone water may be injected into hot water instead of or together with the ozone gas.
10 送液ポンプ(洗浄液接触装置、洗浄液接触量制御装置)
11 気液反応器
12 流入オゾンガス濃度流量計(流入オゾン量計測装置)
13 オゾン発生機(オゾン注入装置)
14 気液分離器
16 流出オゾンガス濃度流量計(流出オゾン量計測装置)
19 流量計(洗浄液接触量制御装置)
30 飲料製造ライン
50 演算制御装置(演算装置、洗浄液接触量制御装置)
100 洗浄システム
200 洗浄システム
10 Liquid feed pump (cleaning liquid contact device, cleaning liquid contact amount control device)
11 gas-
13. Ozone generator (ozone injection device)
14 Gas-
19 Flow meter (cleaning liquid contact amount control device)
30
100
Claims (4)
前記被洗浄物に前記洗浄液を接触させて前記有機物を前記洗浄液に溶出させる洗浄液接触装置と、
前記被洗浄物に接触させる洗浄液に対し、前記被洗浄物から溶出した有機物を酸化分解させるオゾンを注入するオゾン注入装置と、
当該オゾン注入装置によって注入されるオゾンの量を計測する流入オゾン量計測装置と、
前記オゾン注入装置によって注入されたオゾンによって前記有機物が酸化分解された後に残存するオゾンの量を計測する流出オゾン量計測装置と、
前記被洗浄物に接触させる洗浄液の量を制御可能な洗浄液接触量制御装置と、
前記流入オゾン量計測装置により計測されたオゾンの量と、前記流出オゾン量計測装置により計測されたオゾンの量とを用いて消費されたオゾンの量を算出するとともに、当該算出されたオゾンの消費量に基づいてオゾンの消費量の時間あたりの変化率を算出することで前記被洗浄物の洗浄の終期を判断するとともに、算出された前記時間あたりの変化率が小さくなるにつれて前記被洗浄物に接触させる洗浄液の量が少なくなるように、前記洗浄液接触量制御装置を制御する演算装置と、を備えることを特徴とする、洗浄システム。 A cleaning system that elutes the organic substance into the cleaning liquid by contacting the cleaning liquid with the cleaning target to which the organic substance is adsorbed, and cleans the cleaning target,
A cleaning liquid contacting device that contacts the cleaning liquid with the object to be cleaned and elutes the organic substance into the cleaning liquid;
An ozone injecting device that injects ozone that oxidizes and decomposes organic substances eluted from the object to be cleaned, with respect to the cleaning liquid that comes into contact with the object to be cleaned,
An inflow ozone amount measurement device that measures the amount of ozone injected by the ozone injection device,
An outflow ozone amount measurement device that measures the amount of ozone remaining after the organic matter is oxidized and decomposed by the ozone injected by the ozone injection device,
A cleaning liquid contact amount control device capable of controlling the amount of the cleaning liquid to be brought into contact with the object to be cleaned,
The amount of ozone consumed is calculated using the amount of ozone measured by the inflow ozone amount measurement device and the amount of ozone measured by the outflow ozone amount measurement device, and the calculated consumption of ozone is calculated. Along with determining the end of the cleaning of the object to be cleaned by calculating the rate of change per hour of the consumption of ozone based on the amount, as the calculated rate of change per time becomes smaller, An arithmetic unit for controlling the cleaning liquid contact amount control device so that the amount of the cleaning liquid to be brought into contact is reduced .
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