JP5504882B2

JP5504882B2 - 容器散水処理装置

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Publication number: JP5504882B2
Application number: JP2009295699A
Authority: JP
Inventors: 忠加賀
Original assignee: Shibuya Machinery Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2009-12-25
Filing date: 2009-12-25
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2029-12-25
Also published as: JP2011131198A

Description

本発明は、貯水タンクに貯留された設定温度の水を散水ノズルに送り、この散水ノズルから搬送されている容器に散水して、加熱、冷却等の処理を行う容器散水処理装置に関するものである。

容器を搬送する搬送コンベヤの上方に散水ノズルを配置し、搬送コンベヤの下方には、それぞれ異なる処理温度に設定された水を貯留する複数の貯水タンクを設置し、搬送コンベヤによって搬送されている容器に対し、各貯水タンクから給水配管を介してそれぞれの上方に配置された散水ノズルに送水して散水させ、散水後の処理水をたらい状の回収手段により受けて、その下方の貯水タンクに流入させるようにした容器散水処理装置が従来から広く知られている。

前述のように従来の散水処理装置は、貯水タンク内の水を給水配管を通して散水ノズルに送り、これら散水ノズルから容器に散水し、処理後の水を回収して再び貯水タンクに戻すようにしている。このように散水して水を循環させている間は、給水配管や散水ノズル等を流れている流量、散水ノズルから散水されて空中を飛散している水量、容器や搬送コンベヤに付着している水滴の量、流下してきた処理後の水を受けて貯水タンクに戻すために回収手段（たらい）を流れている水量等、貯水タンク内に貯留されている水量以外の水量があるため、安定して水を循環させている間は貯水タンクの容量が小さくてもよい。しかしながら、運転開始前、あるいは運転終了後は、前記循環中に貯水タンクの外部を流れている水を貯水タンク内に収容しなければならないので、大きな容量の貯水タンクが必要となる。

ところが、前記各貯水タンクは、それぞれ異なる設定温度の水を貯留しており、運転の開始時や設定温度の変更時には、設定温度まで加熱しなければならないため、貯水タンクの貯水容量を大きくすると加熱するための熱エネルギーが大きくなるとともに、設定温度に昇温するまでの時間が長くなるという問題があった。そこで、直接温度管理を行う貯水タンクの容量は小さくし、必要なときには別のアキュームタンクから補給するようにした容器熱処理装置が提案された（特許文献１参照）。

特許文献１に記載された容器熱処理装置は、熱処理用の異なる温度の水を貯える複数の貯水タンクと、水の移動を制限する制限手段を介して前記貯水タンクと連通されたアキュームタンクを設けた構成としている。この特許文献１の発明の構成では、アキュームタンクと各貯水タンクとの間の水の自由な移動が制限され、各貯水タンク内の温度変動が抑えられるとともに、貯水タンク内の貯水量の変動は制限手段を介してアキュームタンクから自動的に補給されるようになっている。

特開２００７−３０９１１号公報

前記特許文献１に記載された発明では、水の移動を制限する制限手段を介して貯水タンクとアキュームタンクを設け、貯水タンクを小型化することにより加熱エネルギーの低減を計っている。しかしながらこのような構成のアキュームタンクは、貯水されている水が循環に使用されることはほとんどなく、単に貯水されているもので、実際に循環に必要な水量よりも遙かに多い水量を貯留しているため無駄であるという問題がある。また、アキュームタンクが貯水タンクと一体に設けられているため、レイアウト上制約されるという問題があった。さらに、アキュームタンクがたらい状の回収手段の下方に設置されているため、清掃やメンテナンスの際の作業性が悪いという問題があった。

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、容器を搬送する搬送手段と、この搬送手段による容器搬送経路の上方に配置された散水ノズルと、前記搬送手段の下方に配置され、散水されて流下する使用後の処理水を受ける回収手段と、この回収手段で回収された処理水を収容する貯水タンクと、貯水タンクと散水ノズルを結ぶ給水配管と、貯水タンクから散水ノズルへ送水する送水ポンプとを備え、前記貯水タンクの処理水を散水ノズルに送って容器に散水し、再び貯水タンクへ回収して、処理水を循環させて使用する容器散水処理装置において、前記貯水タンクの収容量を、散水開始時の必要量よりも少ない収容量にするとともに、散水ノズルからの散水開始時に不足する処理水を補給する補給手段を設け、散水開始時は貯水タンクの処理水を散水ノズルに供給するとともに、補給手段から貯水タンクに処理水を補給して散水ノズルから散水させ、処理終了時には貯水タンクと補給手段に処理水を収容させるようにし、散水処理中は、回収手段で回収された処理水を貯水タンクに貯留させ、貯水タンクにおいて回収量と供給量をバランスさせるようにしたことを特徴とするものである。

また、第２の発明は、容器を搬送する搬送手段と、この搬送手段による容器搬送経路の上方に配置された散水ノズルと、前記搬送手段の下方に配置され、散水されて流下する使用後の処理水を受ける回収手段と、この回収手段で回収された処理水を収容する貯水タンクと、貯水タンクと散水ノズルを結ぶ給水配管と、貯水タンクから散水ノズルへ送水する送水ポンプを備え、前記貯水タンクの処理水を散水ノズルに送って容器に散水し、再び貯水タンクへ回収して、処理水を循環させて使用する容器散水処理装置において、前記貯水タンクの収容量を、散水開始時の必要量よりも少ない収容量にするとともに、散水ノズルからの散水開始時に不足する処理水を補給する補給手段を設け、散水開始時には、先ず、補給手段から散水ノズルに処理水を供給した後、貯水タンクの処理水を散水ノズルに供給して散水させ、処理終了時には貯水タンクと補給手段に処理水を収容させるようにし、散水処理中は、回収手段で回収された処理水を貯水タンクに貯留させ、貯水タンクにおいて回収量と供給量をバランスさせるようにしたことを特徴とするものである。

さらに第３の発明は、請求項１に記載した発明において、前記回収手段が補給手段として散水開始時に不足する処理水を補給できるだけの処理水の収容量を備えていることを特徴とするものである。

本発明の容器散水処理装置は、散水ノズルから散水を開始するときに処理水を補給する補給手段を設け、散水開始時は貯水タンクの処理水を散水ノズルに供給するとともに、補給手段から貯水タンクに処理水を補給し、または、先に補給手段から処理水を散水ノズルに供給した後、貯水タンクの処理水を散水ノズルに供給するようにしたので、貯水タンクを小型化しても、この容器散水熱処理措置の散水を行っている間に必要とする水量を確保することができる。

図１は容器散水処理装置の全体の配置を簡略化して示す図である。（実施例１）図２は前記容器散水処理装置の一つの散水ゾーンを示す図である。図３は第２の実施例に係る容器散水処理装置の図２に対応する図である。（実施例２）図４は第３の実施例に係る容器散水処理装置の図２に対応する図である。（実施例３）図５は第４の実施例に係る容器散水処理装置の図２に対応する図である。（実施例４）図６は第５の実施例に係る容器散水処理装置の図２に対応する図である。（実施例５）図７は第５の実施例の作動時を示す図である。

容器を搬送する搬送手段の上方に、この搬送手段によって搬送されている容器に処理水を散水する散水ノズルを、そして下方には、散水ノズルから散水されて流下する使用後の処理水を受ける回収手段と、この回収手段が受けた処理水を収容する貯水タンクをそれぞれ設け、さらに、この貯水タンクを散水ノズルに接続する給水配管と、貯水タンクから散水ノズルに処理水を送る送水ポンプとを設け、貯水タンク内に収容されている処理水を散水ノズルに送って搬送手段により搬送されている容器に散水し、流下した処理水を回収手段で受けて、再び元の貯水タンクに環流させることにより、前記処理水を循環させて使用する容器散水処理装置であって、特に、前記貯水タンクの収容量を、散水開始時の必要水量を収容することができない小さいサイズとするとともに、この貯水タンクと別に、散水を開始するときに不足する処理水を補給する補給手段を設け、散水開始時には、送水ポンプを作動させて貯水タンク内の処理水を散水ノズルに供給しつつ、補給手段から貯水タンクに処理水を補給し、あるいは、先に補給手段から散水ノズルに水を供給し、その後貯水タンクから散水ノズルに水を供給するようにし、貯水タンクに処理水を回収している間は、貯水タンクによる処理水の回収量と貯水タンクからの供給量とをバランスさせるという構成にしたことにより、貯水タンクを小型化しても、安定した散水、循環を行うことができるという目的を実現した。

以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。この容器散水処理装置は函体２の内部に設置されており、多数の容器４を複数列で連続的に搬送する容器搬送コンベヤ６と、この容器搬送コンベヤ６の上方に配置された複数の散水ノズル８と、容器搬送コンベヤ６の下方に設置された複数の貯水タンク１０と、前記散水ノズル８から散水された処理水を受けて前記貯水タンク１０に戻すためのたらい状の回収手段１２とを備えている。この実施例では、異なる温度の処理水を搬送される容器４に散水する４つの散水ゾーン（第１ないし第４散水ゾーンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）を備えており、これら各散水ゾーンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄには、容器搬送コンベヤ６による容器４の搬送経路の上方に、搬送方向の上流側（図１の左側）から順に第１ないし第４散水ノズル８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄが、そして、容器搬送コンベヤ６の下方に、前記各散水ノズル８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄに対応して、第１ないし第４回収手段１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄおよび第１ないし第４貯水タンク１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄがそれぞれ配置されている。なお、図１は、この実施例に係る容器散水処理装置の基本的な構成および配置を説明するもので、散水する処理水の循環経路等その他の構成は省略して示している。

前記容器搬送コンベヤ６には、供給コンベヤ１４によって上流側（図１の左方）から搬送されてきた容器４が順次供給され、この容器搬送コンベヤ６によって各散水ゾーンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを搬送される容器４に、各散水ゾーンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの貯水タンク１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄから送られた処理水が散水ノズル８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄによって散水される。容器４に散水されて加熱、冷却等の処理を行った処理水は、流れ落ちて各散水ゾーンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの回収手段１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄに回収され、その後、貯水タンク１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄに戻される。散水処理を受けた容器４は、容器搬送コンベヤ６から排出コンベヤ１６に受け渡されて函体２から排出され、次の工程に送られる。容器搬送コンベヤ６は、函体２の入口２ａ側と出口２ｂ側に配置されたスプロケット６ａ、６ｂに掛け回されたエンドレスチェーン６ｃを備えており、その上流端６Ａに、前記供給コンベヤ１４から容器４が供給され、下流端６Ｂから排出コンベヤ１６に容器２が排出される。なお、前記散水ゾーンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの数は４に限るものではなく、適宜設定できることはいうまでもない。

この実施例の容器散水処理装置は、貯水タンク１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄの収容可能な水量が小さく、収容量が散水開始時に必要とする処理水の量には不足している。そのため、この不足する処理水を補給する補給手段を備えている。図２に示す第１の実施例では、前記たらい状の回収手段１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ）を補給手段として利用している。なお、各散水ゾーンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは同一の構成を有しているので、この実施例では、第１の散水ゾーンＡの構成についてだけ説明する。回収手段１２Ａは、垂直に立ち上がった周壁１２Ａａと受けた水を放出するための出口孔１２Ａｃに向かって傾斜した底面１２Ａｂと、出口孔１２Ａｃから貯水タンク１０Ａへ延びる排出管１２Ａｄとを有している。そして、この第１実施例では、回収手段１２Ａを補給手段として利用するために、排出管１２Ａｄに給水制御手段としてのバルブ１８を設けており、このバルブ１８を閉じることによって回収手段１２Ａ内に水を貯留することができる。このバルブ１８は制御手段２０によって開度を制御するようになっており、回収手段１２Ａ内に貯留した水を必要に応じて貯水タンク１０Ａ内に補給できるようになっている。

貯水タンク１０Ａから散水ノズル８Ａに水を送る給水配管２２が設けられており、この給水配管２２に設けられた送水ポンプ２４によって、貯水タンク１０Ａ内に貯留されている水が散水ノズル８Ａに送られる。この送水ポンプ２４の作動は前記制御手段２０によって制御される。貯水タンク１０Ａには、清水供給配管２６を介して清水供給手段２８が接続されており、前記制御手段２０によって制御されるバルブ３０を介して清水を貯水タンク１０Ａに供給することができる。また、貯水タンク１０Ａには、スチーム供給配管３２を介してスチーム供給手段３４が接続されており、前記制御手段２０によって制御されるバルブ３６を介してスチームを貯水タンク１０Ａに供給することができる。貯水タンク１０Ａ内に貯留されている水の温度は、温度センサ３８によって常時検出されており、この温度センサ３８からの信号によって制御手段２０が前記清水供給手段２８とスチーム供給手段３４のバルブ３０、３６を制御して、貯水タンク１０Ａ内の水の温度を設定温度に調整するようになっている。

前記構成の容器散水処理装置の作動について説明する。先ず、運転の開始に当たり送水ポンプ２４を作動させて貯水タンク１０Ａ内の水を給水配管２２を介して散水ノズル８Ａに送る。送水ポンプ２４の作動に伴って、回収手段１２Ａの排出管１２Ａｄに設けられているバルブ１８（給水制御手段）を開いて、回収手段１２（この実施例では請求項１の補給手段を構成している）から貯水タンク１０Ａに給水する。送水ポンプ２４の作動時には、前記バルブ１８を全開にして給水を開始する。送水ポンプ２４から給水配管２２を通って散水ノズル８Ａに送られた水は、散水ノズル８Ａから容器搬送コンベヤ６上に散水され、下方の回収手段１２Ａ内に流下する。なお、この時点では、容器４は供給されず、容器搬送コンベヤ６は停止している。回収手段１２Ａ内に回収された水は、開放しているバルブ１８を通って貯水タンク１０Ａ内に給水される。また、散水する水を循環させている間に、回収手段１２Ａから補給された水が貯水タンク１０Ａから溢れないようにバルブ１８の開度を調節する。

貯水タンク１０Ａ内から散水ノズル８Ａに送られて散水された水は、回収手段１２Ａによって回収された後、貯水タンク１０Ａに環流する。このように散水する水を循環させながら、貯水タンク１０Ａ内に収容されている水の温度調節を行う。温度調節を行う場合には、スチーム供給手段３４のバルブ３６を開放して貯水タンク１０Ａ内にスチームを供給し、また、清水供給手段２８のバルブ３０を開放して貯水タンク１０Ａ内に清水を供給する等により、貯水タンク１０Ａ内の温度を設定された温度に調整する。

前記のように散水する水を循環させながら貯水タンク１０Ａ内の温度の調節を行い、目標温度に到達したら、容器搬送コンベヤ６、供給コンベヤ１４、排出コンベヤ１６等の運転を開始し、この容器散水処理装置の函体２内に容器４を導入する。容器搬送コンベヤ６によって連続的に搬送されている容器４は、先ず、第１散水ゾーン８Ａで貯水タンク１０Ａから送られた水の散水を受ける。第１散水ゾーンＡでは、前述のように貯水タンク１０Ａ内の水が設定温度に維持されており、この温度の水が散水ノズル８Ａから散水されて容器４が所定の温度に加熱される。第１散水ゾーンＡを通過した容器４は、次の第２散水ゾーンＢに移動され、第２貯水タンク８Ｂ内の水が、前記第１散水ゾーンＡと同様に第２散水ノズル８Ｂへ給水配管２２を通って供給されて散水される。容器４に散水されて熱処理を行った水は、回収手段１２Ｂに流入した後、貯水タンク１０Ｂに環流する。第２散水ゾーンＢを通過した容器４は、同様に第３散水ゾーンＣ、第４散水ゾーンＤで、各散水ノズル８Ｃ、８Ｄから順次散水を受け、各散水ゾーンＣ、Ｄで加熱または冷却等の処理を受ける。各散水ゾーンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄでの処理が終わった容器４は、排出コンベヤ１６に乗り移ってこの容器散水処理装置の函体２内から排出される。

全ての容器処理が終了してこの容器散水処理装置の運転を終了する際には、先ず、供給コンベヤ１４、容器搬送コンベヤ６および排出コンベヤ１６の駆動を停止する。続いて、各散水ゾーンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの貯水タンク１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄに接続されている清水供給手段２８からの清水の供給およびスチーム供給手段３４からのスチームの供給を停止し、温度調節を終了する。その後、バルブ１８（給水制御手段）を閉じるとともに、送水ポンプ２４の作動を停止する。バルブ１８を停止した後に散水ノズル８から散水され、回収手段１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ内に流下した水は、この回収手段１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ内に貯留される。この実施例に係る容器散水処理装置では、貯水タンク１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄが、散水開始時に必要とする水量よりも少ない収容量を有しており、この貯水タンク１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄに貯留されている水量だけでは、散水して水を循環させている間に、給水配管２２から散水ノズル８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄに流れている水、散水ノズル８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄから放出されて空気中を飛散している水、容器４や搬送コンベヤ６に付着している水滴等貯水タンク１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ外にある水と、循環中に貯水タンク１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ内で必要な水位を維持するための水量とを確保することができない。そこで散水開始時に補給手段（回収手段）１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄから水を補給するようにしたものである。このように貯水タンク１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）の容量を小さくしたので、従来のような大容量の貯水タンクで水を加熱、冷却する場合に比べて、均等に効率よく温度を変更することが可能で、温度調節に使用する熱量が小さくて済み、また、設置スペースも小さく、レイアウト上有利である。

図３は、第２の実施例に係る容器散水処理装置の要部（複数の散水ゾーンの一つ）を示す図である。容器搬送コンベヤ１０６、散水ノズル１０８、回収手段１１２、貯水タンク１１０、給水配管１２２と送水ポンプ１２４、温度調節機構としての清水供給手段１２８とスチーム供給手段１３４およびこれらの作動を制御する制御手段１２０等を備えている点は、前記第１実施例と同様である。

第１実施例では、たらい状の回収手段１２を補給手段として使用したが、この第２実施例では、回収手段１１２は、散水した水を受けて貯水タンク１００に環流させる機能だけを有している。従って、排出管１１２ｄにはバルブが設けられていない。そして、補給手段として別のバッファタンク１４０を設けている。この実施例では、貯水タンク１１０内に貯留されている水を散水ノズル１０８に送る給水配管１２２が送水ポンプ１２４よりも下流側で分岐しており、第１の分岐管１２２Ａを散水ノズル１０８に接続するとともに、第２の分岐管１２２Ｂを前記バッファタンク１４０に接続している。この給水配管１２２の送水ポンプ１２４側と、各分岐配管１２２Ａ、１２２Ｂ内にそれぞれバルブ（以下、送水ポンプ側のバルブ１４２を第１バルブ、第１分岐管１２２Ａのバルブ１４４を第２バルブ、第２分岐管１２２Ｂのバルブ１４６を第３バルブと呼ぶ）が設けられている。

また、バッファタンク１４０内の水を前記回収手段１１２に送るために、バッファタンク１４０と回収手段１１２内を接続する補給配管１４８が設けられている。この補給配管１４８には給水制御手段としてのバルブ１５０（以下、第４バルブと呼ぶ）が設けられている。前記第１ないし第３バルブ１４２、１４４、１４６およびこの第４バルブ１５０は、それぞれ制御手段１２０によって制御される。さらに、バッファタンク１４０には、このバッファタンク１４０内を大気に開放するため、バルブ１５２を介して通気口１５４が設けられている。この通気口１５４のバルブ１５２も、前記制御手段１２０によって開閉制御される。

さらに、貯水タンク１１０には、スチーム供給配管１３２を介してスチーム供給手段１３４が接続され、バルブ１３６の開閉によって貯水タンク１１０内にスチームを供給するようになっている。また、清水供給配管１２６を介して清水供給手段１２８が接続され、バルブ１３０の開閉によって貯水タンク１１０内に清水を供給できるようになっている。貯水タンク１１０内の水温は温度センサ１３８によって検出されており、制御手段１２０が、この温度センサ１３８からの信号によって前記各バルブ１３０、１３６を開閉して貯水タンク１１０内に貯留されている処理水の温度を調節する。なお、この実施例では、貯水タンク内の温度調節を行うために、スチーム供給手段１３４と清水供給手段１２８を貯水タンク１１０に接続したが、必ずしも貯水タンク１１０内に供給する必要はなく、例えば、給水配管１２２の散水ポンプ１２４の前後に接続して、スチームおよび清水を供給するようにしてもよい。

第２実施例の容器散水処理装置の作動について説明する。先ず、送水ポンプ１２４の運転を開始するとともに、第１バルブ１４２、第２バルブ１４４および第４バルブ１５０（給水制御手段）を開放する。なお、この時点では第３バルブ１４６は閉じておく。送水ポンプ１２４の作動により貯水タンク１１０内に貯留されていた水が、散水ノズル１０８に送られて停止中の容器搬送コンベヤ６上に散水される。散水された水は回収手段１１２内に流下してそのまま貯水タンク１１０に還流する。一方、第４バルブ１５０も開放しているので、バッファタンク１４０内に貯留されていた水が回収手段１１２に流入し、貯水タンク１１０内に処理水を補給する。バッファタンク１４０内の水位が低下したら、第４バルブ１５０を閉じてバッファタンク１４０からの補給を停止する。貯水タンク１１０内に貯留されている水量では、散水して循環させる水量に不足してしまうが、散水開始時に、バッファタンク１４０から補給することにより必要な水量を確保することができる。

このように貯水タンク１１０から散水ノズル１０８を通って処理水を循環させつつ、スチーム供給手段１３４のバルブ１３６および清水供給手段１２８のバルブ１３０を開放して貯水タンク１１０内の処理水の温度調節を行う。各貯水タンク１１０内の処理水が設定温度で安定した後、容器搬送コンベヤ１０６および供給コンベヤ１４と排出コンベヤ１６を運転して各散水ゾーンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに順次容器４を供給し、それぞれ設定温度の水を散水することにより容器４の熱処理を行う。

容器４の熱処理が終了してこの容器散水処理装置の運転を停止する場合には、先ず、容器搬送コンベヤ１０６と、供給コンベヤ１４および排出コンベヤ１６の運転を停止する。また、清水供給手段１２８とスチーム供給手段１３４からの供給を停止し、貯水タンク１１０内の温度調節を停止する。この時点では、第１バルブ１４２および第２バルブ１４４が開放した状態で、貯水タンク１１０内の水を散水ノズル１０８に送って循環させているが、ここで第１分岐管１２２Ａの第２バルブ１４４を閉じて散水ノズル１０８への給水を停止するとともに、第２分岐管１２２Ｂの第３バルブ１４６を開放する。この装置の運転開始時に、回収手段１１２を介して貯水タンク１１０に処理水を補給したために、水位が低下しているバッファタンク１４０に水を供給して満水にする。バッファタンク１４０内を満水にした後、送水ポンプ１２４を停止してこの容器散水処理装置の運転を終了する。この実施例でも、前記第１実施例と同様に、散水して循環させるために必要な水量を収容できないサイズの貯水タンク１０６であっても、散水開始時にバッファタンク１４０から水を補給することにより十分な水量を確保して安定した散水、循環を行うことができる。なお、この実施例では、補給手段としてバッファタンク１４０を用いたが、必ずしもタンクである必要はなく、例えば、第２分岐管１２２Ｂを延長させる等して長い配管等を用いることもできる。

図４は、第３の実施例に係る容器散水処理装置の要部（複数の散水ゾーンの一つ）を示す図である。容器搬送コンベヤ２０６、散水ノズル２０８、回収手段２１２、貯水タンク２１０、給水配管２２２と送水ポンプ２２４、温度調節機構としての清水供給手段２２８とスチーム供給手段２３４およびこれらの作動を制御する制御手段２２０等を備えている点は、前記第１実施例および第２実施例と同様であるので、相違する部分についてだけ説明する。

この実施例では、貯水タンク２１０内の水を散水ノズル２０８へ供給する給水配管２２２に設けられている送水ポンプ２２４の上流側に、この給水配管２２２を連通遮断するバルブ２６０（以下第１バルブと呼ぶ）が設けられている。また、この実施例では、バッファタンク２４０が貯水タンク２１０からオーバーフローした水が流入するように貯水タンク２１０よりも低い位置に設置されている。なお、２６２はオーバーフロー通路である。このバッファタンク２４０からの供給配管２６４が、前記給水配管２２２のバルブ２６０と送水ポンプ２２４の間に接続されている。そして、この供給配管２６４に給水制御手段としてのバルブ２６６（以下第２バルブと呼ぶ）が設けられている。これら送水ポンプ２２４および第１バルブ２６０、第２バルブ２６６は、それぞれ制御手段２２０によって作動を制御される。

さらに、貯水タンク２１０には、スチーム供給配管２３２を介してスチーム供給手段２３４が接続され、バルブ２３６の開閉によって貯水タンク２１０内にスチームを供給できるようになっている。また、貯水タンク２１０には、清水供給配管２２６を介して清水供給手段２２８が接続され、バルブ２３０の開閉によって貯水タンク２１０内に清水を供給できるようになっている。貯水タンク２１０内の水温は温度センサ２３８によって常時検出されており、制御手段２２０が、この温度センサ２３８からの信号によって前記各バルブ２３０、２３６を開閉して、スチームおよび清水を供給して貯水タンク２１０内に貯留されている水の温度を調節する。

前記構成の第３実施例の作動について説明する。貯水タンク２１０側の第１バルブ２６０を閉じるとともに、バッファタンク２４０からの供給配管２６４に設けられた第２バルブ２６６を開放する。この状態で送水ポンプ２２４を運転する。運転開始時には貯水タンク２１０内に貯留されている水を使用せず、バッファタンク２４０内の水を散水ノズル２０８に送って散水する。散水された水は、停止している容器搬送コンベヤ６を通過して回収手段２１２内に流れ落ち、貯水タンク２１０に流入する。バッファタンク２４０から散水ノズル２０８に処理水を供給してバッファタンク２４０内の水位が低下した後、このバッファタンク２４０からの供給配管２６４の第２バルブ２６６を閉じるとともに、貯水タンク２１０側の第１バルブ２６０を開放する。これら両バルブ２６０、２６６を切り換えることにより、貯水タンク２１０内の水を散水ノズル２０８に送って散水し、回収手段２１２によって回収して貯水タンク２１０に戻す。このようにして水を循環させつつ、スチーム供給手段２３４および清水供給手段２２８のバルブ２３６、２３０を開放して、スチームや清水を貯水タンク２１０に供給して貯水タンク２１０内の水の温度調節を行う。貯水タンク２１０から送られて循環している水が貯水タンク２１０に流入した際に、貯水タンク２１０内の所定の水位を超えた場合には、オーバーフロー通路２６２からバッファタンク２４０に戻される。

貯水タンク２１０内の水の温度が設定温度になった後、容器搬送コンベヤ１０６と供給コンベヤ１４および排出コンベヤ１６を運転し、容器４の供給を開始する。前記各実施例と同様に容器４を各散水ゾーンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに順次移動させて、各散水ノズル２１８から散水を行うことにより熱処理を行う。すべての容器４の熱処理を終えた後、各コンベヤ２０６、１４、１６の運転を停止し、続いて、清水供給手段２２８およびスチーム供給手段２３４のバルブ２３０、２３６を閉じて温度調節を停止する。その後、送水ポンプ２２４を停止して水の循環を終了する。そして、貯水タンク２１０からの給液配管２２２に設けられた第１バルブ２６０と、バッファタンク２４０からの供給配管２６４に設けられた第２バルブ２６６を閉じる。この実施例では、運転の開始時にバッファタンク２４０から水を供給し、貯水タンク２１０内の水だけでは不足していた循環用の水を補給している。従って、循環を停止して、給水配管２２２や散水ノズル２０８内および散水ノズル２０８から散水されて空中にある水等が回収手段２１２で回収されて貯水タンク２１０に流入すると、貯水タンク２１０の容量を超えてしまうが、その余分な水はオーバーフロー通路２６２からバッファタンク２４０に戻り、バッファタンク２４０に次の運転に必要な補給用の水を貯留した状態に戻る。

図５は、第４の実施例に係る容器散水処理装置の要部（複数の散水ゾーンの一つ）を示す図である。容器搬送コンベヤ３０６、散水ノズル３０８、回収手段３１２、貯水タンク３１０、給水配管３２２と送水ポンプ３２４、温度調節機構としての清水供給手段３２８とスチーム供給手段３３４およびこれらの作動を制御する制御手段３２０等を備えている点は、前記第１実施例ないし第３実施例と同様であるので、相違する部分についてだけ説明し、同一の部分については同一の符号を付してその説明を省略する。

この実施例では、前記各実施例と同様に、各散水ゾーンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに、散水ノズル３０８、たらい状の回収手段３１２および貯水タンク３１０が設けられ、貯水タンク３１０内の水を送水ポンプ３２４（以下メインポンプと呼ぶ）の作動により給水配管３２２を通って散水ノズル３０８に送り、容器搬送コンベヤ３０６上に散水する。散水された水は、回収手段３１２を介して貯水タンク３１０に戻って循環する。また、前記第３実施例と同様に、バッファタンク３４０が、貯水タンク３１０からオーバーフローした処理水が流入するように貯水タンク３１０よりも低い位置に設置されている。このバッファタンク３４０から貯水タンク３１０に水を補給する補給配管３７０が設けられており、この補給配管３７０に給水制御手段としてのポンプ３７２（以下サブポンプと呼ぶ）が設けられている。なお、３６２は、貯水タンク３１０からバッファタンク３４０へのオーバーフロー通路である。

さらに、貯水タンク３１０には、スチーム供給配管３３２を介してスチーム供給手段３３４が接続され、バルブ３３６の開閉によって貯水タンク３１０内にスチームを供給するようになっている。また、清水供給配管３２６を介して清水供給手段３２８が接続され、バルブ３３０の開閉によって貯水タンク３１０内に清水を供給できるようになっている。貯水タンク３１０内の水温は温度センサ３３８によって常時検出されており、制御手段３２０が、この温度センサ３３８からの信号によって前記各バルブ３３０、３３６を開閉して貯水タンク３１０内に貯留されている水の温度を調節する。

第４実施例の作動について説明する。先ず、メインポンプ３２４の運転を開始し、さらにサブポンプ３７２も運転を開始する。メインポンプ３２４は、貯水タンク３１０内の水を給水配管３２２を介して散水ノズル３０８に送り、散水ノズル３０８が貯水タンク３１０から送られた水を、停止している容器搬送コンベヤ３０６上に散水する。メインポンプ３２４の作動により貯水タンク３１０内の水を循環させるが、貯水タンク３１０の容量が送水ポンプ３２４から散水ノズル３０８を通って循環させる水量には不足しているので、サブポンプ３７２の作動によってバッファタンク３４０から貯水タンク３１０に水を補給する。バッファタンク３４０から補給した水を加えて、貯水タンク３１０から散水ノズル３０８を通って水を循環させる。このようにバッファタンク３４０から水を補給すると、バッファタンク３４０内の水位が低下するので、所定量まで水位が低下したときにサブポンプ３７２を停止する。

前記のようにして処理水を循環させる状態になると、スチーム供給手段３３４および清水供給手段３２８のバルブ３６６、３３０を開放して、スチームや清水を貯水タンク３１０内に供給して、貯水タンク３１０内に貯留されている処理水の温度調節を行う。貯水タンク３１０から送られて循環している処理水が貯水タンク３１０に流入した際に、貯水タンク３１０内の所定の水位を超えた場合には、オーバーフロー通路３６２からバッファタンク３４０に戻される。

貯水タンク３１０内の処理水の温度が設定温度になった後、容器搬送コンベヤ３０６と供給コンベヤ１４および排出コンベヤ１６の運転を開始し、函体２内に容器４を導入する。前記各実施例と同様に容器４を各散水ゾーンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに順次移動させて、各散水ノズル３０８から散水を行うことにより熱処理を行う。すべての容器４の熱処理を終えた後、各コンベヤ３０６、１４、１６の運転を停止し、続いて、清水供給手段３２８およびスチーム供給手段３３４のバルブ３３０、３３６を閉じて温度調節を停止する。その後、メインポンプ３２４を停止して水の循環を終了する。この実施例では、運転の開始時にバッファタンク３４０から水を供給し、貯水タンク３１０内の水だけでは不足していた循環用の水を補給している。従って、循環を停止して、給水配管３２２や散水ノズル３０８内および散水ノズル３０８から散水されて空中にある水等が回収手段３１２で回収されて貯水タンク３１０に流入すると、貯水タンク３１０の容量を超えてしまうが、その余分な水はオーバーフローしてバッファタンク３４０に戻り、バッファタンク３４０は、次の運転に必要な補給用の水を貯留した状態に戻る。

図６は、第５の実施例に係る容器散水処理装置の要部（複数の散水ゾーンの一つ）を示す図である。この実施例も、容器搬送コンベヤ４０６、散水ノズル４０８、回収手段４１２、貯水タンク４１０、給水配管４２２と送水ポンプ４２４、温度調節機構としての清水供給手段４２８とスチーム供給手段４３４およびこれらの作動を制御する制御手段４２０等を備えている点は、前記第１実施例等と同様である。この実施例は、図２の第１実施例に対して、給水制御手段としてのバルブ１８を省略し、回収手段４１２と貯水タンク４１０を一体化した点が異なっている。また、この実施例では、補給手段として第１実施例と同様に回収手段４１２を用いている。

さらに、この実施例では、清水供給手段４２８とスチーム供給手段４３４を、それぞれバルブ４３０が設けられた清水供給配管４２６、バルブ４３６が設けられたスチーム供給配管４３２を介して、給水配管４２２に接続している。スチーム供給手段４３４から給水配管４２２へのスチームの供給部にはミキシングパイプ４８０を設けて配管径を大きくしている。また、スチーム供給手段４３４の接続部よりも下流側に温度センサ４３８を設けて給水配管４２２内の温度を検出している。なお、清水供給手段４２８とスチーム供給手段４３４は、前記各実施例と同様に、貯水タンク４１０に接続するようにしてもよい。また、貯水タンク４１０の周囲を覆うジャケットを設け、このジャケットの内部に蒸気または冷水を満たして、貯水タンク４１０自体を加熱、冷却することも可能である。

前記構成の容器散水処理装置の作動について説明する。先ず、送水ポンプ４２４を作動させて貯水タンク４１０内の水を給水配管４２２を介して散水ノズル４０８に送る。送水ポンプ４２４の作動に伴って、回収手段４１２から貯水タンク４１０に自動的に水が補給される。送水ポンプ４２４から給水配管４２２を通って散水ノズル４０８に送られた水は、散水ノズル４０８から容器搬送コンベヤ４０６上に散水され、下方の回収手段４１２内に回収され、貯水タンク４１０内に流入する。図７は、この容器散水処理装置の作動時（散水時）の状態を示す図であり、給水配管４２２から散水ノズル４０８に流れている水や、散水ノズル４０８から放出されて空気中を飛散している水があるため、貯水タンク４１０内の水面４８２が低下している。このように散水する水を循環させながら、スチーム供給手段４３４および清水供給手段４２８からのスチームおよび清水の供給を制御して、給水配管４２２内を流れる水の温度調節を行う。

前記のように散水する水を循環させながら給水配管４２２内を流れる水の温度の調節を行い、目標温度に到達したら、容器搬送コンベヤ４０６および供給コンベヤ１４等の運転を開始し、この容器散水処理装置内に容器４を導入する。容器搬送コンベヤ４０６によって連続的に搬送されている容器４は、前記各実施例と同様に、各散水ゾーンを通過して各散水ノズル４０８から順次散水を受け加熱または冷却等の処理を受ける。各散水ゾーンでの処理が終わった容器４は、排出コンベヤ１６に乗り移ってこの容器散水処理装置から排出される。

全ての容器処理が終了してこの容器散水処理装置の運転を終了する際には、先ず、容器搬送コンベヤ４０６等の各コンベヤの駆動を停止する。続いて、各散水ゾーンの給水配管４２２に接続されている清水供給手段４２８からの清水の供給およびスチーム供給手段４３４からのスチームの供給を停止し、温度調節を終了する。その後、送水ポンプ４２４の作動を停止する。送水ポンプ４２２の運転を停止すると、循環していた水が回収手段４１２に回収されて貯水タンク４１０に戻り、図６に示す状態になる。この実施例でも、前記各実施例と同様の効果を奏することができる。

この実施例では、貯水タンク４１０をより小型化することにより、貯水タンク４１０での水の滞留をなくし、タンク４１０内の清浄性を保つようにしている。従来のように大型のタンクで水を貯留するようにした場合には、水位が大きく変動することがなく水が滞留した状態になり、タンク内が徐々に汚染されてしまう。しかしながら、この実施例のように貯水タンク４１０の容量を必要最小限まで小さくすることにより、貯水タンク４１０内の流速を大きくして汚垢の沈着を防止し清浄状態を維持することができる。なお、貯水タンク４１０の必要最小限の水位は、ポンプ４２４がエアを吸引しない高さに設定される。また、水面の面積は、清浄化に必要な流速が生じるように設定される。水面の面積について、レイノルズ数が２５，０００を超えると、攪乱作用により洗浄効果が大きく向上することが知られているので、この実施例では、容器４を加熱し冷却するパストライザにおいて、レイノルズ数が２５，０００を超える流速として、毎分１ｍ以上という流速を選定して、貯水タンク４１０における水面の面積を設定している。

すなわち、パストライザにおいては、容器に散水する水量を１２０〜１６０Ｌ／ｍｉｎ・ｍ^２で設定しているが、この水量ではパストライザとして必要な散水面積において、毎分１ｍ以上という流速を得ることはできない。つまり、必要な散水面積と同じ貯水タンクの水面の面積では、ほとんど水位が上下することはない。そこで、本実施例では、毎分１ｍ以上の流速が得られるように、散水面積よりも小さな面積を求めて貯水タンク４１０の水面の面積、すなわち、貯水タンク４１０の開口面積として設定する。なお、この開口面積としては、パストライザの運転状態における水位の水面の面積が相当する。

一例として、
Ｒｅ＝ＵＬ／ｖ
Ｒｅ：レイノルズ数
Ｕ：流速（ｍ／ｓ）
Ｌ：代表長さ（ｍ）
ｖ：動粘性係数（ｍ^２／ｓ）
Ｒｅは２５，０００として、Ｌとしては、パストライザにおいては１つの散水ゾーンの一辺の長さをあてるものとして、最小値の１ｍとする。また、ｖは散水する温度範囲のほぼ中間値の４０℃の時の水の動粘性係数０．６６８×１０^−６とする。これらより、Ｕ＝０．０１６７（ｍ／ｓ）が求められ、これを毎分に換算すると、毎分約１ｍとなる。
Ｕ＝２５，０００×０．６６８×１０^６（ｍ^２／ｓ）／１（ｍ）
容器搬送方向の長さが２．１ｍ、幅が８ｍの散水エリアで、水量を１４０Ｌ／ｍｉｎ・ｍ^２と設定した場合では、流量は、
１４０（Ｌ／ｍｉｎ・ｍ^２）×（２．１（ｍ）×８（ｍ））＝２３８０Ｌ／ｍｉｎ＝０．０４ｍ^３／ｓ
となる。
この流量に対して、流速Ｕ＝０．０１６７（ｍ／ｓ）以上とする場合には、水面の面積Ｓは、
Ｓ＝０．０４（ｍ^３／ｓ）／０．０１６７（ｍ／ｓ）＝２．４ｍ^２
となる。
すなわち、散水エリアの面積２．１（ｍ）×８（ｍ）＝１６．８ｍ^２に対し、貯水タンクの開口の面積は、２．４ｍ^２とすることで、レイノルズ数が２５，０００以上となり貯水タンク内の清浄性が向上する。なお、この例は、前記各実施例のいずれにも応用することができる。
なお、貯水タンク４１０の水面４８２の位置は図７に示すものに限らず、回収手段４１２の底と同水準であったり、これよりもやや高く回収手段４１２にも貯水するよう構成してもよい。この場合でも、貯水タンク４１０内に必要な流速を得ることで清浄性を向上させることは可能である。また、貯水タンク４１０の径を送水ポンプ４２４を設けた給水配管４２２と同程度まで細くするよう構成することも可能で、この場合は送水ポンプ４２２の吸引口までを貯水タンク４１０として規定する。

４容器
６搬送手段（容器搬送コンベヤ）
８散水ノズル
１０貯水タンク
１２回収手段（補給手段）
２０制御手段
２２給水配管
２４送水ポンプ

Claims

容器を搬送する搬送手段と、この搬送手段による容器搬送経路の上方に配置された散水ノズルと、前記搬送手段の下方に配置され、散水されて流下する使用後の処理水を受ける回収手段と、この回収手段で回収された処理水を収容する貯水タンクと、貯水タンクと散水ノズルを結ぶ給水配管と、貯水タンクから散水ノズルへ送水する送水ポンプとを備え、
前記貯水タンクの処理水を散水ノズルに送って容器に散水し、再び貯水タンクへ回収して、処理水を循環させて使用する容器散水処理装置において、
前記貯水タンクの収容量を、散水開始時の必要量よりも少ない収容量にするとともに、散水ノズルからの散水開始時に不足する処理水を補給する補給手段を設け、
散水開始時は貯水タンクの処理水を散水ノズルに供給するとともに、補給手段から貯水タンクに処理水を補給して散水ノズルから散水させ、処理終了時には貯水タンクと補給手段に処理水を収容させるようにし、散水処理中は、回収手段で回収された処理水を貯水タンクに貯留させ、貯水タンクにおいて回収量と供給量をバランスさせるようにしたことを特徴とする容器散水処理装置。
容器を搬送する搬送手段と、この搬送手段による容器搬送経路の上方に配置された散水ノズルと、前記搬送手段の下方に配置され、散水されて流下する使用後の処理水を受ける回収手段と、この回収手段で回収された処理水を収容する貯水タンクと、貯水タンクと散水ノズルを結ぶ給水配管と、貯水タンクから散水ノズルへ送水する送水ポンプを備え、
前記貯水タンクの処理水を散水ノズルに送って容器に散水し、再び貯水タンクへ回収して、処理水を循環させて使用する容器散水処理装置において、
前記貯水タンクの収容量を、散水開始時の必要量よりも少ない収容量にするとともに、散水ノズルからの散水開始時に不足する処理水を補給する補給手段を設け、
散水開始時には、先ず、補給手段から散水ノズルに処理水を供給した後、貯水タンクの処理水を散水ノズルに供給して散水させ、処理終了時には貯水タンクと補給手段に処理水を収容させるようにし、散水処理中は、回収手段で回収された処理水を貯水タンクに貯留させ、貯水タンクにおいて回収量と供給量をバランスさせるようにしたことを特徴とする容器散水処理装置。
前記回収手段が補給手段として散水開始時に不足する処理水を補給できるだけの処理水の収容量を備えていることを特徴とする請求項１に記載の容器散水処理装置。