ロータリー洗浄装置、ロータリー殺菌装置、飲料水充填ライン、及び同ラインの不良容器除去方法
【課題】 飲料容器の殺菌洗浄装置に用いられる殺菌水ノズル、洗浄水ノズル等の目詰まりによる噴射の不具合を検知する噴射検知装置を備えたロータリー洗浄装置、ロータリー殺菌装置、飲料水充填ライン、及び同ラインの不良容器除去方法を提供すること。
【解決手段】 連続して送り込まれた容器を受け取り、一定半径の円周上で一定ピッチに容器を保持して回転する回転体と、該回転体に保持される容器の中心線に一致するように配設されノズル番号を付けた洗浄水ノズルが容器と同期して回動し容器内に洗浄水又は洗浄水とエアの混合流体を噴射して洗浄するように構成されたロータリー洗浄装置において、 容器受け取り用スターホイールと容器送り出し用スターホイールの間の、容器が途切れていて、洗浄水ノズル移動円周上の適当な位置に、ノズル噴射を直接受けてその噴射圧を検知するノズル噴射圧検知手段を外部部材に固定して設けたこと。
【解決手段】 連続して送り込まれた容器を受け取り、一定半径の円周上で一定ピッチに容器を保持して回転する回転体と、該回転体に保持される容器の中心線に一致するように配設されノズル番号を付けた洗浄水ノズルが容器と同期して回動し容器内に洗浄水又は洗浄水とエアの混合流体を噴射して洗浄するように構成されたロータリー洗浄装置において、 容器受け取り用スターホイールと容器送り出し用スターホイールの間の、容器が途切れていて、洗浄水ノズル移動円周上の適当な位置に、ノズル噴射を直接受けてその噴射圧を検知するノズル噴射圧検知手段を外部部材に固定して設けたこと。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料容器の殺菌洗浄装置に用いられる殺菌水ノズル、洗浄水ノズル等の目詰まりによる噴射の不具合を検知する噴射検知装置を備えたロータリー洗浄装置、ロータリー殺菌装置、飲料水充填ライン、及び同ラインの不良容器除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＥＴボトル等のプラスチック製の容器のための充填ラインは、通常、ＰＥＴボトル等が製造された後、ほとんど無処理のまま充填ラインに送られるため、充填ラインを無菌室で囲い、殺菌処理、洗浄処理された後、直ぐに充填と封止が行われる。噴射ノズルは充填ラインを通過する容器の全てを処理するので、長時間使用する内に殺菌水の中の処理剤や、洗浄水の中に混入物がノズルの噴出口に詰まって噴射ができなくなる可能性がある。
【０００３】
殺菌処理、及び/又は洗浄処理の噴射は、殺菌水と洗浄水の直接の噴射、殺菌水と洗浄水にエアを混入しながら泡状にして噴射、或いは霧化噴射と種々の噴射状態に対応するため噴射ノズルが詰まったかどうかを判断するための噴射圧力センサは相当に幅広い圧力範囲をカバーする必要がある。
【０００４】
噴射ノズルの詰まりを検出するシステムの従来例は、特許文献１に示されている。同システムは倒立した容器口に向かって洗浄水を噴射し容器内を洗浄する噴射ノズルが容器を支持する回転体と同調して回動するローターリンサーに、外部固定部材に設置され噴射ノズルと容器の間の洗浄水の噴射状態を電気的又は光学的に検出する検出器と、噴射状態の異常を検出したとき、この異常な噴射ノズル番号を記憶して以降の工程における充填、容器除去処理を指令する制御装置とを備えたものである。
【０００５】
また、従来の噴射ノズルの噴射圧検知手段の噴射圧検知センサには、図９に示すような
構成のものがある（比較を容易にするため、本発明のＰＥＴボトル充填ラインの図２を利用して説明する）。図９において、ノズル噴射圧検知手段３０は、引っ張りばね３４の弾性力で戻るレバー３１の噴射圧受けアーム３１ａと、レバー３１の回転軸３２と、レバー３１の検知体３１ｂの移動を感知する近接センサ３３（又は機械的なリミットスイッチ）がよく使われている。レバー３１の回転軸３２は取付台３６により、近接センサ３３は取付台３７により外部固定部材２６に取り付けられる。
【０００６】
噴射ノズル１８から噴射された殺菌水や洗浄水の噴射圧力により噴射圧受けアーム３１ａが押され、レバー３１が回転し、検知体３１ｂが移動する。この構成のセンサは簡便であるが、レバー３１の検知体３１ｂの移動距離を大きく採る必要があり、レバー３１の慣性モーメントが大きいため、レバー３１が検知位置に戻るのに時間がかかり、６００ボトル／分を超える高速充填ラインの場合には処理能力が不足する。
【０００７】
また、特許文献２に紹介されているスプレーノズルの目詰まり検出器は、連続鋳造機用に適用されるもので、連続的に送出されるストランドをローラ又は支持板で支持すると共に、ストランドに冷却水を噴射して冷却する連続鋳造機において、鋳造作業前後にストランドの両側に多数配置したスプレーノズルの前面にノズルの目詰まり検出器を挿入してノズルの目詰まり検出するものである。圧力センサは機械的リミットスイッチ、歪みゲージ、差動変圧器等が使用される。
【０００８】
【特許文献１】実用新案登録第２５１２０２４号公報（図１、図２）
【特許文献２】特公昭５４−３７０８３号公報（第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
最近は多くの種類の飲料が、軽量、収納性良く、取扱いの利便性良好なＰＥＴボトルを容器として使用し、その生産速度も大きくなっており、また、殺菌水はエアと混合して軽くて透明性の良い流体が使用されるようになっているが、特許文献１の噴射ノズルの詰まりを検出するシステムの検出速度は１００〜２００ノズル／分であり、光センサを使用したとき、或いは従来の圧力センサを使用したときは、流体密度が噴出水程度のかなり大きな密度でないと検出できないという問題点がある。
【００１０】
また、特許文献２は、連続鋳造機用に使用されるスプレーノズルの目詰まり検出器であり、検査システムとして使用し難い。
【００１１】
本発明は、殺菌及び洗浄にエアが混合されて軽くて透明性の良い流体が使用される場合
に、ノズル詰まりの検出速度が（５００ｍｌＰＥＴボトルで）９００ノズル／分以上が可能なノズル詰まり検知システムと検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の問題点に対し本発明は、以下に述べる各項の手段により課題の解決を図る。
（１） 第１の手段のロータリー洗浄装置は、連続して送り込まれた容器を受け取り、一定半径の円周上で一定ピッチに容器を保持して回転する回転体と、該回転体に保持される容器の中心線に一致するように配設されノズル番号を付けた洗浄水ノズルが容器と同期して回動し容器内に洗浄水又は洗浄水とエアの混合流体を噴射して洗浄するように構成されたロータリー洗浄装置において、 容器受け取り用スターホイールと容器送り出し用スターホイールの間の、容器が途切れていて、洗浄水ノズル移動円周上の適当な位置に、ノズル噴射を直接受けてその噴射圧を検知するノズル噴射圧検知手段を外部部材に固定して設けたことを特徴とする。
【００１３】
（２） 第２の手段のロータリー殺菌装置は、上記（１）のロータリー洗浄装置において、洗浄水ノズルから噴射する洗浄水を殺菌水に代え、殺菌水、又は該殺菌水とエアの混合流体のノズル噴射圧検知手段を設けたことを特徴とする。
【００１４】
（３） 第３の手段のロータリー洗浄装置及びロータリー殺菌装置は、上記（１）ロータリー洗浄装置及び上記（２）のロータリー殺菌装置における洗浄水及び殺菌水の噴射圧検知手段の噴射圧力センサは、１０グラム以上の圧力を検出できる耐水性のロードセル方式、又は弾性体でできた受圧部の変形量を磁気抵抗の変化から読み取る方式とし、取付部を含め機械的な自然振動数が２００Ｈｚ以上であることを特徴とする。
【００１５】
第４の手段の飲料水充填ラインは、容器供給コンベアと、該コンベアから請求
項２に記載するロータリー殺菌装置へ容器を一定ピッチで受け渡す手段と、前記殺菌装置と、該殺菌装置から請求項１に記載するロータリー洗浄装置へ受け渡す手段と、前記洗浄装置と、該洗浄装置から飲料水充填機に受け渡す手段と、該飲料水充填機及びキャッパと、殺菌不良容器と洗浄不良容器を飲料水製品ラインから除去する不良容器リジェクタと、殺菌水ノズルの噴射不良、洗浄水ノズルの噴射不良の検知値を解析し後段の充填工程において飲料水の充填、及び／又はキャッピングを止めリジェクタにおいて不良容器を排除するように制御する制御装置とよりなることを特徴とする。
【００１６】
（５） 第５の手段の飲料水充填ラインは、上記（４）の飲料水充填ラインにおいて、制御装置の操作パネルに殺菌装置及び洗浄装置のそれぞれの噴射不良ノズル番号と該ノズルによる殺菌不良、洗浄不良容器の数量を表示する表示器を設けたことを特徴とする。
【００１７】
（６） 第６の手段の飲料水充填ラインの不良容器除去方法は、上記（４）及び（５）の飲料水充填ラインにおいて、容器が途切れた位置においても、回動する洗浄水ノズル又は殺菌水ノズルから洗浄水又は殺菌水を噴射し続け、容器が途切れた位置に設置されたノズル噴射水圧検知手段により、ノズルの噴射圧力を検知し、噴射圧力が低下したノズルを判定して、該ノズルに該当する容器の位置を確定し、容器の送り数をカウントして、該当する容器に液の充填、及び／又はキャッピングを止め、ラインの後段において容器を除去するように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係わる発明は上記第１の手段のロータリー洗浄装置であり、また、請求項２に係わる発明は上記第２の手段のロータリー殺菌装置であるので、ロータリー殺菌装置及びロータリー洗浄装置において、容器が途切れた位置にノズル噴射圧検知手段を設けており、このノズル噴射圧検知手段はノズル噴射圧を直接受ける構成になっているので、容器の姿勢（ノズルの噴射方向）は倒立でも正立でも構わなく、また、容器の搬送の邪魔にならず、全てのノズルの不具合を個別に検知できる効果がある。
【００１９】
請求項３に係わる発明は上記第３の手段のロータリー殺菌装置及びロータリー洗浄装置であり、洗浄水及び殺菌水とエアの混合した霧状の噴射流体であっても噴射圧を感知でき、また、機械的な自然振動数が２００Ｈｚ以上であるので、９００ノズル／分以上の充填ライン速度に十分に対応できる。
【００２０】
請求項４と請求項５に係わる発明は上記第４の手段の飲料水充填ラインであり、請求項６に係わる発明は上記第６の手段の飲料水充填ラインの充填不良容器除去方法であるので、殺菌水ノズル、洗浄水ノズルの噴射不良信号を後段の充填工程に順送りして商品の充填を止め、空の容器を排除すると同時に不良ノズル（目詰まりノズル）番号を制御装置の表示パネルに表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施の形態の殺菌水ノズル、洗浄水ノズルのノズル噴射検知手段（倒立状態の容器の下方から噴射する場合を示す.）の構成と作用を図に基づいて説明する。図１はＰＥＴボトル充填ラインの殺菌装置と洗浄装置を示すレイアウト図、図２は図１の殺菌装置と洗浄装置のノズル噴射圧検知手段を示すＡ部、Ｂ部、Ｃ部の拡大平面図、図３は図２のＤ−Ｄ断面で示すノズル噴射圧検知手段の側面断面図、図４はノズル目詰まり検出制御ブロック図、図５は図４の制御ブロック図の圧検知センサの発信パルスとノズル番号カウンタの発信パルスとその合成パルスを示す線図、図６はローパスフィルタを加設したノズル目詰まり検出制御ブロック図（部分図）、図７は図２のノズル噴射圧検知手段の噴射検知周波数と、電磁式噴射圧センサの自然振動数と、噴射圧センサを含む取付けブラケットの自然振動数の周波数分析グラフ、図８はノズル噴射信号成分とフィルタのカットオフ周波数の関係を示すグラフである。
【００２２】
図１のＰＥＴボトル充填ラインのレイアウト図において、１はクリーンエアを送り込んで、チャンバ内のエア圧を若干の正圧に維持するクリーンチャンバ、２はＰＥＴボトル１５を円周上に一定ピッチで搬送する回転体と、この回転体に同調して回転し、ボトル１５内に殺菌水を噴射する噴射ノズル１８を有する第１ロータリー殺菌装置、３は同殺菌装置２と同じ構成の第２ロータリー殺菌装置、４はＰＥＴボトル１５を円周上に一定ピッチで搬送する回転体と、この回転体に同調して回転し、ボトル１５内に洗浄水を噴射する噴射ノズル１８を有するロータリー洗浄装置である。
【００２３】
５はＰＥＴボトル１５に飲料水を充填するロータリーフィラー、６は飲料水が充填されたＰＥＴボトル１５をキャップで封止するロータリーキャッパ、７は正常な充填済みボトル１５を製品ラインに送り出し、殺菌不良、洗浄不良ボトル１５’は図示しない制御装置４５からの信号の指示によってスターホイール８に移送し、リジェクトするボトルリジェクタである。
【００２４】
９は各ロータリー機能装置間の転送を行う転送用スターホイール、１２は機能装置間の転送を行うと同時に、ボトル１５を正立状態から１８０度転回して倒立状態にする転回スターホイール、１１はボトル内の水切りと機能装置間の転送を行うスターホイール、１３は機能装置間の転送を行うと同時に、ボトル１５を倒立状態から１８０度転回して正立状態に戻す戻し転回スターホイールである。
【００２５】
転回スターホイール１２と第１ロータリー殺菌装置２と転送用スターホイール９に囲まれたＡ部、転送用スターホイール９と第２ロータリー殺菌装置３と転送用スターホイール９に囲まれたＢ部、転送用スターホイール９とロータリー洗浄装置４と転送用スターホイール９に囲まれたＣ部には、それぞれ図２及び図３に示すような構成のノズル噴射圧検知手段２０が設けられている。
【００２６】
図３は図２のＤ−Ｄ断面で示すノズル噴射圧検知手段の圧力検知センサ２１の構成を示す断面図である。ノズル１８から噴射された殺菌水、または洗浄水、またはこれらの液にエアを混合した流体が受圧プレート２３を押し上げ、受圧プレート２３と一体に固設された軸２４が上下方向に移動する。受圧プレート２３と検知器本体２２の間には圧縮ばね２８が付勢されて設置され、軸２４は噴射圧力の強さに比例した距離を移動する。
【００２７】
圧力検知センサ２１の軸２４は磁性を有する鉄材製で、外側に設置された励磁用の１次コイル２５ａに流れる交流により励磁され、同心に巻かれた２次コイル２５ｂに誘導電流が発生する。軸２４の形状を段付き、又はテーパー形状とすれば、軸２４の軸方向の位置の変化が１次コイル２５ａと２次コイル２５ｂの磁界に磁気歪みを生じ、その磁気歪みを１次コイル２５ａの励磁電流と２次コイル２５ｂの誘導電流の位相差から検出すれば、受圧プレート２３の位置の変化、即ち、受圧プレート２３の受圧力を精度良く算出することができる。この形式の圧力検知センサ２１は軸２４とコイル２５ａ、２５ｂの間に接触部分が無く、位置検出の再現性が良好で、耐久性に優れている。また、圧縮ばね２８の強さ（付勢力）を調整すれば、検出できる噴射圧力の範囲を調整することが容易である。なお、圧力検知センサ２１は、外部固定部材２６に取付用ブラケット２７を介して取付けられている。外部固定部材２６は両端を支柱２９により支持されている。
【００２８】
ノズル噴射圧検知手段２０の圧力検知センサ２１は、圧縮ばね２８の強さ（付勢力）を調整することにより、１０グラム以上の圧力を検出することが可能であり、圧力検知センサ２１の取付部を含め、機械的な自然振動数が２００Ｈｚ以上となるようにして、制御装置４５の制御回路における周波数選択処理のとき、噴射圧力による振動数以外の高周波を、例えば４０Ｈｚのローパスフィルタを使用して除去することができ、噴射圧力による振動をパルス信号に変換し、このパルス信号が欠けた場合にノズル詰まりによる殺菌不良、洗浄不良のＰＥＴボトルと判断してこの特定ボトルの番号をカウントし、制御装置４５に付属する表示パネル４７に、第１ロータリー殺菌装置２の不良ノズル番号、第２ロータリー殺菌装置３の不良ノズル番号、ロータリー洗浄装置４の不良ノズル番号を表示し、同時に不良ノズルを経過したボトルの数を表示することができる。圧力検知センサ２１は、磁気抵抗の変化に基づくもの（電磁式噴射圧力センサ）で説明したが、ロードセル方式のものでもよい。
【００２９】
作用について説明する。
図１において、第１ロータリー殺菌装置２のＡ部、第２ロータリー殺菌装置３のＢ部、ロータリー洗浄装置４のＣ部のそれぞれの転送用スターホイール９、転回スターホイール１２の間のＰＥＴボトル１５が途切れた位置においても、回動する噴射ノズル１８から洗浄水又は殺菌水を噴射し続け、ボトル１５が途切れた位置に設置されたノズル噴射圧検知手段２０により、噴射ノズル１８からの噴射圧力を検知し、噴射圧力が低下した噴射ノズル１８を判定して、そのノズルに該当するボトル１５の位置を確定し、ボトル１５の送り数をカウントして、該当する容器に液の充填、及び／又はキャッピングを止め、ラインの後段において容器を除去するように制御する。
【００３０】
噴射ノズル１８の目詰まりの検出は、図４のノズル目詰まり検出制御ブロック図に基づいて説明する。圧検知センサＡ（２１Ａ）は第１ロータリー殺菌装置２のＡ部に設置されたノズル噴射圧検知手段２０の圧検知センサであり、ノズル番号カウンタＡ（４１Ａ）は、第１ロータリー殺菌装置２の各噴射ノズル１８を順番にカウントし、ノズルの１回動サイクル毎にリセットして異常信号に対応するノズル番号が分かるようにしてある。 圧検知センサＢ（２１Ｂ）は第２ロータリー殺菌装置３のＢ部に設置されたノズル噴射圧検知手段２０の圧検知センサであり、ノズル番号カウンタＢ（４１Ｂ）は、第２ロータリー殺菌装置３の各噴射ノズル１８を順番にカウントし、ノズルの１回動サイクル毎にリセットして異常信号に対応するノズル番号が分かるようにしてある。
圧検知センサＣ（２１Ｃ）はロータリー洗浄装置４のＣ部にに設置されたノズル噴射圧検知手段２０の圧検知センサであり、ノズル番号カウンタＣ（４１Ｃ）は、ロータリー洗浄装置４の各噴射ノズル１８を順番にカウントし、ノズルの１回動サイクル毎にリセットして異常信号に対応するノズル番号が分かるようにしてある。
【００３１】
圧検知センサＡ（２１Ａ）、圧検知センサＢ（２１Ｂ）、圧検知センサＣ（２１Ｃ）は全て同じ構成のセンサであるので、一般的で共通な構成や作用を説明するときは、取り付け位置を区別するための符号Ａ、Ｂ、Ｃを省くことにする。
【００３２】
４２Ａ、４２Ｂ、４２ＣはＮＯＴ回路、４３Ａ、４３Ｂ、４３ＣはＡＮＤ回路である。 圧検知センサ２１は回動してくる噴射ノズル１８の全ての噴射を受け、噴射圧力を感知し
てその信号を制御装置４５へ送る。図５に示すように、ＮＯＴ回路４２は圧検知センサ２１が感知した時は信号を通さないので、噴射ノズル１８の噴射流のないときは信号が通り、圧検知センサ２１が感知したときの信号は凹んだパルスとなる。ノズル番号カウンタ４１は移動する全てのノズルに対応する凸の信号を発するので、アンド回路４３からは、このパルスが合成されて図５で示す（ｎ−１番目の）ような、凸パルスの信号がＣＰＵ４６へ送られる。また、同時にノズル番号カウンタ４１のノズル信号がＣＰＵ４６へ送られ、ＣＰＵ４６でこのパルス信号を積み上げ、１サイクル毎（ノズル数がｎであればノズル番号ｎが回ってきたとき）にリセットし、異常信号に相当するノズル番号を第１ロータリー殺菌装置２、第２ロータリー殺菌装置３、ロータリー洗浄装置４別に表示パネル４７へ送って表示し、同時に異常ノズルの数を表示する。
【００３３】
また、ＣＰＵ４６において、圧検知センサ２１が検知した異常ノズル１８に相当する不良トルの位置番号を順送りして、フィラー５に不良ボトルへの飲料の充填を止め、同じボトルへのキャッピングを止めるように指示することができる。また、容器リジェクタ７へ指示して、不良ボトルを取り除くことができる。
【００３４】
この実施の形態のＰＥＴボトル充填ラインが５００ｍｌのＰＥＴボトルで９００ボトル／分以上の充填ライン速度で運転されるときは、第１ロータリー殺菌装置２、第２ロータリー殺菌装置３、ロータリー洗浄装置４の噴射ノズル１８は９００ノズル／分で回動し、洗浄水及び殺菌水の噴射圧検知手段は、この高速の噴射ノズル１８の噴射の良否を検知しなければならない。そのため、圧力検知センサ２１と同検知センサ２１を支える架台の自然振動数が噴射検知能力（９００ノズル／分＝１５Ｈｚ、欲を言えば、１２００ノズル／分＝２０Ｈｚ）より数倍大きくする必要がある。
【００３５】
また、洗浄水又は殺菌水の直接の噴射圧は少なくとも２０〜３０ｇになるが、洗浄水又は、殺菌水にエアを混入した霧状の流体を噴射するときは、噴射圧が１０グラム程度の小さな噴射圧力になる可能性があるので、殺菌装置においての圧力検知圧センサ２１は、１０グラム以上の圧力を検出できるものが望ましい。勿論、耐水性も必要である。このような性能の圧力検知センサはロードセル方式、又は弾性体でできた受圧部の変形量を磁気抵抗の変化から読み取る方式が好適であり、また、単体での機械的な自然振動数が２００Ｈｚ以上が可能であるので、高速での検知性能は問題ない。
（実施例）
【００３６】
図７は、本実施の形態の圧力検知センサとその架台の自然振動数を、周波数分析したグラフであり、図８は９００ノズル／分＝１５Ｈｚの周波数を分離可能なローパスフィルタを選定するための、ノズル噴射信号成分とフィルタのカットオフ周波数の関係を示すグラフである。ローパスフィルタ４８を図４の制御装置４５に追加したものを図６に示す.
試験設備 ：５００ｍｌＰＥＴボトル用ロータリー洗浄装置
圧力検知センサ ：電磁式噴射圧センサ
圧力検知センサ架台 ：図２に示した外部固定部材２６としての梁と、一対の支柱２９、２９からなる門型の架台に取付用ブラケット２７を固設した形態
試験条件 ：図３に示すように、上向きの噴射ノズル１８からの噴射流体を、直接、圧力検知センサ２１の受圧プレート２３に当て、その噴射圧力を検知する。
噴射ノズル１８は殺菌水、又は、洗浄水の噴射を続けたまま、 一定の回転速度で回動するので、圧力検知センサ２１の受圧プレート２３に間欠的に噴射圧力を加えることになる。
噴射ノズルの速度 ：１００、３００、４００、５００、６００ノズル／分
【００３７】
以上の条件で試験運転を行い、噴射圧力、圧力検知センサ、圧力検知センサ架台について周波数分析したグラフが図７である。圧力検知センサと圧力検知センサ架台を含めた架台の自然振動数は６５Ｈｚ付近であり、圧力検知センサの固有値は２１０Ｈｚ付近であるので、噴射ノズルの速度が６００ノズル／分＝１０Ｈｚの場合は問題なく、９００ノズル／分＝１５Ｈｚでも充分に噴射検知が可能と推定できる。
また、図８のノズル噴射信号成分とフィルタのカットオフ周波数の関係を示すグラフを参照すれば、４０〜５０Ｈｚのローパスフィルタを使用して、６００ノズル／分（＝１０Ｈｚ）〜９００ノズル／分（＝１５Ｈｚ）の周波数を分離可能であり、各噴射ノズル１８の噴射の良否（噴射ノズル１８が詰まっているか、どうか）の判定が可能であると推定できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態に係るＰＥＴボトル充填ラインの殺菌装置と洗浄装置を示すレイアウト図である。
【図２】図１の殺菌装置と洗浄装置のノズル噴射圧検知手段を示すＡ部、Ｂ部、Ｃ部の拡大平面図である。
【図３】図２のＤ−Ｄ断面で示すノズル噴射圧検知手段の側面断面図である。
【図４】ノズル目詰まり検出制御ブロック図である。
【図５】図４の制御ブロック図の圧検知センサの発信パルスとノズル番号カウンタの発信パルスとその合成パルスを示す線図である。
【図６】ローパスフィルタを加設したノズル目詰まり検出制御ブロック図（部分図）である。
【図７】図２のノズル噴射圧検知手段の噴射検知周波数と、電磁式噴射圧センサの自然振動数と、噴射圧センサを含む取付けブラケットの自然振動数の周波数分析グラフである。
【図８】ノズル噴射信号成分とフィルタのカットオフ周波数の関係を示すグラフである。
【図９】従来のノズル噴射圧検知手段の側面断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ クリーンチャンバ
２ 第１ロータリー殺菌装置
３ 第２ロータリー殺菌装置
４ ロータリー洗浄装置
５ ロータリーフィラー
６ ロータリーキャッパ
７ ボトルリジェクタ
９ 転送用スターホイール
１５ ＰＥＴボトル
１８ 噴射ノズル
２０ ノズル噴射圧検知手段
２１ 圧力検知センサ
４１ ノズル番号カウンタ
４２ ＮＯＴ回路
４３ ＡＮＤ回路
４５ 制御装置
４７ 表示パネル
４８ ローパスフィルタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料容器の殺菌洗浄装置に用いられる殺菌水ノズル、洗浄水ノズル等の目詰まりによる噴射の不具合を検知する噴射検知装置を備えたロータリー洗浄装置、ロータリー殺菌装置、飲料水充填ライン、及び同ラインの不良容器除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＥＴボトル等のプラスチック製の容器のための充填ラインは、通常、ＰＥＴボトル等が製造された後、ほとんど無処理のまま充填ラインに送られるため、充填ラインを無菌室で囲い、殺菌処理、洗浄処理された後、直ぐに充填と封止が行われる。噴射ノズルは充填ラインを通過する容器の全てを処理するので、長時間使用する内に殺菌水の中の処理剤や、洗浄水の中に混入物がノズルの噴出口に詰まって噴射ができなくなる可能性がある。
【０００３】
殺菌処理、及び/又は洗浄処理の噴射は、殺菌水と洗浄水の直接の噴射、殺菌水と洗浄水にエアを混入しながら泡状にして噴射、或いは霧化噴射と種々の噴射状態に対応するため噴射ノズルが詰まったかどうかを判断するための噴射圧力センサは相当に幅広い圧力範囲をカバーする必要がある。
【０００４】
噴射ノズルの詰まりを検出するシステムの従来例は、特許文献１に示されている。同システムは倒立した容器口に向かって洗浄水を噴射し容器内を洗浄する噴射ノズルが容器を支持する回転体と同調して回動するローターリンサーに、外部固定部材に設置され噴射ノズルと容器の間の洗浄水の噴射状態を電気的又は光学的に検出する検出器と、噴射状態の異常を検出したとき、この異常な噴射ノズル番号を記憶して以降の工程における充填、容器除去処理を指令する制御装置とを備えたものである。
【０００５】
また、従来の噴射ノズルの噴射圧検知手段の噴射圧検知センサには、図９に示すような
構成のものがある（比較を容易にするため、本発明のＰＥＴボトル充填ラインの図２を利用して説明する）。図９において、ノズル噴射圧検知手段３０は、引っ張りばね３４の弾性力で戻るレバー３１の噴射圧受けアーム３１ａと、レバー３１の回転軸３２と、レバー３１の検知体３１ｂの移動を感知する近接センサ３３（又は機械的なリミットスイッチ）がよく使われている。レバー３１の回転軸３２は取付台３６により、近接センサ３３は取付台３７により外部固定部材２６に取り付けられる。
【０００６】
噴射ノズル１８から噴射された殺菌水や洗浄水の噴射圧力により噴射圧受けアーム３１ａが押され、レバー３１が回転し、検知体３１ｂが移動する。この構成のセンサは簡便であるが、レバー３１の検知体３１ｂの移動距離を大きく採る必要があり、レバー３１の慣性モーメントが大きいため、レバー３１が検知位置に戻るのに時間がかかり、６００ボトル／分を超える高速充填ラインの場合には処理能力が不足する。
【０００７】
また、特許文献２に紹介されているスプレーノズルの目詰まり検出器は、連続鋳造機用に適用されるもので、連続的に送出されるストランドをローラ又は支持板で支持すると共に、ストランドに冷却水を噴射して冷却する連続鋳造機において、鋳造作業前後にストランドの両側に多数配置したスプレーノズルの前面にノズルの目詰まり検出器を挿入してノズルの目詰まり検出するものである。圧力センサは機械的リミットスイッチ、歪みゲージ、差動変圧器等が使用される。
【０００８】
【特許文献１】実用新案登録第２５１２０２４号公報（図１、図２）
【特許文献２】特公昭５４−３７０８３号公報（第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
最近は多くの種類の飲料が、軽量、収納性良く、取扱いの利便性良好なＰＥＴボトルを容器として使用し、その生産速度も大きくなっており、また、殺菌水はエアと混合して軽くて透明性の良い流体が使用されるようになっているが、特許文献１の噴射ノズルの詰まりを検出するシステムの検出速度は１００〜２００ノズル／分であり、光センサを使用したとき、或いは従来の圧力センサを使用したときは、流体密度が噴出水程度のかなり大きな密度でないと検出できないという問題点がある。
【００１０】
また、特許文献２は、連続鋳造機用に使用されるスプレーノズルの目詰まり検出器であり、検査システムとして使用し難い。
【００１１】
本発明は、殺菌及び洗浄にエアが混合されて軽くて透明性の良い流体が使用される場合
に、ノズル詰まりの検出速度が（５００ｍｌＰＥＴボトルで）９００ノズル／分以上が可能なノズル詰まり検知システムと検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の問題点に対し本発明は、以下に述べる各項の手段により課題の解決を図る。
（１） 第１の手段のロータリー洗浄装置は、連続して送り込まれた容器を受け取り、一定半径の円周上で一定ピッチに容器を保持して回転する回転体と、該回転体に保持される容器の中心線に一致するように配設されノズル番号を付けた洗浄水ノズルが容器と同期して回動し容器内に洗浄水又は洗浄水とエアの混合流体を噴射して洗浄するように構成されたロータリー洗浄装置において、 容器受け取り用スターホイールと容器送り出し用スターホイールの間の、容器が途切れていて、洗浄水ノズル移動円周上の適当な位置に、ノズル噴射を直接受けてその噴射圧を検知するノズル噴射圧検知手段を外部部材に固定して設けたことを特徴とする。
【００１３】
（２） 第２の手段のロータリー殺菌装置は、上記（１）のロータリー洗浄装置において、洗浄水ノズルから噴射する洗浄水を殺菌水に代え、殺菌水、又は該殺菌水とエアの混合流体のノズル噴射圧検知手段を設けたことを特徴とする。
【００１４】
（３） 第３の手段のロータリー洗浄装置及びロータリー殺菌装置は、上記（１）ロータリー洗浄装置及び上記（２）のロータリー殺菌装置における洗浄水及び殺菌水の噴射圧検知手段の噴射圧力センサは、１０グラム以上の圧力を検出できる耐水性のロードセル方式、又は弾性体でできた受圧部の変形量を磁気抵抗の変化から読み取る方式とし、取付部を含め機械的な自然振動数が２００Ｈｚ以上であることを特徴とする。
【００１５】
第４の手段の飲料水充填ラインは、容器供給コンベアと、該コンベアから請求
項２に記載するロータリー殺菌装置へ容器を一定ピッチで受け渡す手段と、前記殺菌装置と、該殺菌装置から請求項１に記載するロータリー洗浄装置へ受け渡す手段と、前記洗浄装置と、該洗浄装置から飲料水充填機に受け渡す手段と、該飲料水充填機及びキャッパと、殺菌不良容器と洗浄不良容器を飲料水製品ラインから除去する不良容器リジェクタと、殺菌水ノズルの噴射不良、洗浄水ノズルの噴射不良の検知値を解析し後段の充填工程において飲料水の充填、及び／又はキャッピングを止めリジェクタにおいて不良容器を排除するように制御する制御装置とよりなることを特徴とする。
【００１６】
（５） 第５の手段の飲料水充填ラインは、上記（４）の飲料水充填ラインにおいて、制御装置の操作パネルに殺菌装置及び洗浄装置のそれぞれの噴射不良ノズル番号と該ノズルによる殺菌不良、洗浄不良容器の数量を表示する表示器を設けたことを特徴とする。
【００１７】
（６） 第６の手段の飲料水充填ラインの不良容器除去方法は、上記（４）及び（５）の飲料水充填ラインにおいて、容器が途切れた位置においても、回動する洗浄水ノズル又は殺菌水ノズルから洗浄水又は殺菌水を噴射し続け、容器が途切れた位置に設置されたノズル噴射水圧検知手段により、ノズルの噴射圧力を検知し、噴射圧力が低下したノズルを判定して、該ノズルに該当する容器の位置を確定し、容器の送り数をカウントして、該当する容器に液の充填、及び／又はキャッピングを止め、ラインの後段において容器を除去するように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係わる発明は上記第１の手段のロータリー洗浄装置であり、また、請求項２に係わる発明は上記第２の手段のロータリー殺菌装置であるので、ロータリー殺菌装置及びロータリー洗浄装置において、容器が途切れた位置にノズル噴射圧検知手段を設けており、このノズル噴射圧検知手段はノズル噴射圧を直接受ける構成になっているので、容器の姿勢（ノズルの噴射方向）は倒立でも正立でも構わなく、また、容器の搬送の邪魔にならず、全てのノズルの不具合を個別に検知できる効果がある。
【００１９】
請求項３に係わる発明は上記第３の手段のロータリー殺菌装置及びロータリー洗浄装置であり、洗浄水及び殺菌水とエアの混合した霧状の噴射流体であっても噴射圧を感知でき、また、機械的な自然振動数が２００Ｈｚ以上であるので、９００ノズル／分以上の充填ライン速度に十分に対応できる。
【００２０】
請求項４と請求項５に係わる発明は上記第４の手段の飲料水充填ラインであり、請求項６に係わる発明は上記第６の手段の飲料水充填ラインの充填不良容器除去方法であるので、殺菌水ノズル、洗浄水ノズルの噴射不良信号を後段の充填工程に順送りして商品の充填を止め、空の容器を排除すると同時に不良ノズル（目詰まりノズル）番号を制御装置の表示パネルに表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施の形態の殺菌水ノズル、洗浄水ノズルのノズル噴射検知手段（倒立状態の容器の下方から噴射する場合を示す.）の構成と作用を図に基づいて説明する。図１はＰＥＴボトル充填ラインの殺菌装置と洗浄装置を示すレイアウト図、図２は図１の殺菌装置と洗浄装置のノズル噴射圧検知手段を示すＡ部、Ｂ部、Ｃ部の拡大平面図、図３は図２のＤ−Ｄ断面で示すノズル噴射圧検知手段の側面断面図、図４はノズル目詰まり検出制御ブロック図、図５は図４の制御ブロック図の圧検知センサの発信パルスとノズル番号カウンタの発信パルスとその合成パルスを示す線図、図６はローパスフィルタを加設したノズル目詰まり検出制御ブロック図（部分図）、図７は図２のノズル噴射圧検知手段の噴射検知周波数と、電磁式噴射圧センサの自然振動数と、噴射圧センサを含む取付けブラケットの自然振動数の周波数分析グラフ、図８はノズル噴射信号成分とフィルタのカットオフ周波数の関係を示すグラフである。
【００２２】
図１のＰＥＴボトル充填ラインのレイアウト図において、１はクリーンエアを送り込んで、チャンバ内のエア圧を若干の正圧に維持するクリーンチャンバ、２はＰＥＴボトル１５を円周上に一定ピッチで搬送する回転体と、この回転体に同調して回転し、ボトル１５内に殺菌水を噴射する噴射ノズル１８を有する第１ロータリー殺菌装置、３は同殺菌装置２と同じ構成の第２ロータリー殺菌装置、４はＰＥＴボトル１５を円周上に一定ピッチで搬送する回転体と、この回転体に同調して回転し、ボトル１５内に洗浄水を噴射する噴射ノズル１８を有するロータリー洗浄装置である。
【００２３】
５はＰＥＴボトル１５に飲料水を充填するロータリーフィラー、６は飲料水が充填されたＰＥＴボトル１５をキャップで封止するロータリーキャッパ、７は正常な充填済みボトル１５を製品ラインに送り出し、殺菌不良、洗浄不良ボトル１５’は図示しない制御装置４５からの信号の指示によってスターホイール８に移送し、リジェクトするボトルリジェクタである。
【００２４】
９は各ロータリー機能装置間の転送を行う転送用スターホイール、１２は機能装置間の転送を行うと同時に、ボトル１５を正立状態から１８０度転回して倒立状態にする転回スターホイール、１１はボトル内の水切りと機能装置間の転送を行うスターホイール、１３は機能装置間の転送を行うと同時に、ボトル１５を倒立状態から１８０度転回して正立状態に戻す戻し転回スターホイールである。
【００２５】
転回スターホイール１２と第１ロータリー殺菌装置２と転送用スターホイール９に囲まれたＡ部、転送用スターホイール９と第２ロータリー殺菌装置３と転送用スターホイール９に囲まれたＢ部、転送用スターホイール９とロータリー洗浄装置４と転送用スターホイール９に囲まれたＣ部には、それぞれ図２及び図３に示すような構成のノズル噴射圧検知手段２０が設けられている。
【００２６】
図３は図２のＤ−Ｄ断面で示すノズル噴射圧検知手段の圧力検知センサ２１の構成を示す断面図である。ノズル１８から噴射された殺菌水、または洗浄水、またはこれらの液にエアを混合した流体が受圧プレート２３を押し上げ、受圧プレート２３と一体に固設された軸２４が上下方向に移動する。受圧プレート２３と検知器本体２２の間には圧縮ばね２８が付勢されて設置され、軸２４は噴射圧力の強さに比例した距離を移動する。
【００２７】
圧力検知センサ２１の軸２４は磁性を有する鉄材製で、外側に設置された励磁用の１次コイル２５ａに流れる交流により励磁され、同心に巻かれた２次コイル２５ｂに誘導電流が発生する。軸２４の形状を段付き、又はテーパー形状とすれば、軸２４の軸方向の位置の変化が１次コイル２５ａと２次コイル２５ｂの磁界に磁気歪みを生じ、その磁気歪みを１次コイル２５ａの励磁電流と２次コイル２５ｂの誘導電流の位相差から検出すれば、受圧プレート２３の位置の変化、即ち、受圧プレート２３の受圧力を精度良く算出することができる。この形式の圧力検知センサ２１は軸２４とコイル２５ａ、２５ｂの間に接触部分が無く、位置検出の再現性が良好で、耐久性に優れている。また、圧縮ばね２８の強さ（付勢力）を調整すれば、検出できる噴射圧力の範囲を調整することが容易である。なお、圧力検知センサ２１は、外部固定部材２６に取付用ブラケット２７を介して取付けられている。外部固定部材２６は両端を支柱２９により支持されている。
【００２８】
ノズル噴射圧検知手段２０の圧力検知センサ２１は、圧縮ばね２８の強さ（付勢力）を調整することにより、１０グラム以上の圧力を検出することが可能であり、圧力検知センサ２１の取付部を含め、機械的な自然振動数が２００Ｈｚ以上となるようにして、制御装置４５の制御回路における周波数選択処理のとき、噴射圧力による振動数以外の高周波を、例えば４０Ｈｚのローパスフィルタを使用して除去することができ、噴射圧力による振動をパルス信号に変換し、このパルス信号が欠けた場合にノズル詰まりによる殺菌不良、洗浄不良のＰＥＴボトルと判断してこの特定ボトルの番号をカウントし、制御装置４５に付属する表示パネル４７に、第１ロータリー殺菌装置２の不良ノズル番号、第２ロータリー殺菌装置３の不良ノズル番号、ロータリー洗浄装置４の不良ノズル番号を表示し、同時に不良ノズルを経過したボトルの数を表示することができる。圧力検知センサ２１は、磁気抵抗の変化に基づくもの（電磁式噴射圧力センサ）で説明したが、ロードセル方式のものでもよい。
【００２９】
作用について説明する。
図１において、第１ロータリー殺菌装置２のＡ部、第２ロータリー殺菌装置３のＢ部、ロータリー洗浄装置４のＣ部のそれぞれの転送用スターホイール９、転回スターホイール１２の間のＰＥＴボトル１５が途切れた位置においても、回動する噴射ノズル１８から洗浄水又は殺菌水を噴射し続け、ボトル１５が途切れた位置に設置されたノズル噴射圧検知手段２０により、噴射ノズル１８からの噴射圧力を検知し、噴射圧力が低下した噴射ノズル１８を判定して、そのノズルに該当するボトル１５の位置を確定し、ボトル１５の送り数をカウントして、該当する容器に液の充填、及び／又はキャッピングを止め、ラインの後段において容器を除去するように制御する。
【００３０】
噴射ノズル１８の目詰まりの検出は、図４のノズル目詰まり検出制御ブロック図に基づいて説明する。圧検知センサＡ（２１Ａ）は第１ロータリー殺菌装置２のＡ部に設置されたノズル噴射圧検知手段２０の圧検知センサであり、ノズル番号カウンタＡ（４１Ａ）は、第１ロータリー殺菌装置２の各噴射ノズル１８を順番にカウントし、ノズルの１回動サイクル毎にリセットして異常信号に対応するノズル番号が分かるようにしてある。 圧検知センサＢ（２１Ｂ）は第２ロータリー殺菌装置３のＢ部に設置されたノズル噴射圧検知手段２０の圧検知センサであり、ノズル番号カウンタＢ（４１Ｂ）は、第２ロータリー殺菌装置３の各噴射ノズル１８を順番にカウントし、ノズルの１回動サイクル毎にリセットして異常信号に対応するノズル番号が分かるようにしてある。
圧検知センサＣ（２１Ｃ）はロータリー洗浄装置４のＣ部にに設置されたノズル噴射圧検知手段２０の圧検知センサであり、ノズル番号カウンタＣ（４１Ｃ）は、ロータリー洗浄装置４の各噴射ノズル１８を順番にカウントし、ノズルの１回動サイクル毎にリセットして異常信号に対応するノズル番号が分かるようにしてある。
【００３１】
圧検知センサＡ（２１Ａ）、圧検知センサＢ（２１Ｂ）、圧検知センサＣ（２１Ｃ）は全て同じ構成のセンサであるので、一般的で共通な構成や作用を説明するときは、取り付け位置を区別するための符号Ａ、Ｂ、Ｃを省くことにする。
【００３２】
４２Ａ、４２Ｂ、４２ＣはＮＯＴ回路、４３Ａ、４３Ｂ、４３ＣはＡＮＤ回路である。 圧検知センサ２１は回動してくる噴射ノズル１８の全ての噴射を受け、噴射圧力を感知し
てその信号を制御装置４５へ送る。図５に示すように、ＮＯＴ回路４２は圧検知センサ２１が感知した時は信号を通さないので、噴射ノズル１８の噴射流のないときは信号が通り、圧検知センサ２１が感知したときの信号は凹んだパルスとなる。ノズル番号カウンタ４１は移動する全てのノズルに対応する凸の信号を発するので、アンド回路４３からは、このパルスが合成されて図５で示す（ｎ−１番目の）ような、凸パルスの信号がＣＰＵ４６へ送られる。また、同時にノズル番号カウンタ４１のノズル信号がＣＰＵ４６へ送られ、ＣＰＵ４６でこのパルス信号を積み上げ、１サイクル毎（ノズル数がｎであればノズル番号ｎが回ってきたとき）にリセットし、異常信号に相当するノズル番号を第１ロータリー殺菌装置２、第２ロータリー殺菌装置３、ロータリー洗浄装置４別に表示パネル４７へ送って表示し、同時に異常ノズルの数を表示する。
【００３３】
また、ＣＰＵ４６において、圧検知センサ２１が検知した異常ノズル１８に相当する不良トルの位置番号を順送りして、フィラー５に不良ボトルへの飲料の充填を止め、同じボトルへのキャッピングを止めるように指示することができる。また、容器リジェクタ７へ指示して、不良ボトルを取り除くことができる。
【００３４】
この実施の形態のＰＥＴボトル充填ラインが５００ｍｌのＰＥＴボトルで９００ボトル／分以上の充填ライン速度で運転されるときは、第１ロータリー殺菌装置２、第２ロータリー殺菌装置３、ロータリー洗浄装置４の噴射ノズル１８は９００ノズル／分で回動し、洗浄水及び殺菌水の噴射圧検知手段は、この高速の噴射ノズル１８の噴射の良否を検知しなければならない。そのため、圧力検知センサ２１と同検知センサ２１を支える架台の自然振動数が噴射検知能力（９００ノズル／分＝１５Ｈｚ、欲を言えば、１２００ノズル／分＝２０Ｈｚ）より数倍大きくする必要がある。
【００３５】
また、洗浄水又は殺菌水の直接の噴射圧は少なくとも２０〜３０ｇになるが、洗浄水又は、殺菌水にエアを混入した霧状の流体を噴射するときは、噴射圧が１０グラム程度の小さな噴射圧力になる可能性があるので、殺菌装置においての圧力検知圧センサ２１は、１０グラム以上の圧力を検出できるものが望ましい。勿論、耐水性も必要である。このような性能の圧力検知センサはロードセル方式、又は弾性体でできた受圧部の変形量を磁気抵抗の変化から読み取る方式が好適であり、また、単体での機械的な自然振動数が２００Ｈｚ以上が可能であるので、高速での検知性能は問題ない。
（実施例）
【００３６】
図７は、本実施の形態の圧力検知センサとその架台の自然振動数を、周波数分析したグラフであり、図８は９００ノズル／分＝１５Ｈｚの周波数を分離可能なローパスフィルタを選定するための、ノズル噴射信号成分とフィルタのカットオフ周波数の関係を示すグラフである。ローパスフィルタ４８を図４の制御装置４５に追加したものを図６に示す.
試験設備 ：５００ｍｌＰＥＴボトル用ロータリー洗浄装置
圧力検知センサ ：電磁式噴射圧センサ
圧力検知センサ架台 ：図２に示した外部固定部材２６としての梁と、一対の支柱２９、２９からなる門型の架台に取付用ブラケット２７を固設した形態
試験条件 ：図３に示すように、上向きの噴射ノズル１８からの噴射流体を、直接、圧力検知センサ２１の受圧プレート２３に当て、その噴射圧力を検知する。
噴射ノズル１８は殺菌水、又は、洗浄水の噴射を続けたまま、 一定の回転速度で回動するので、圧力検知センサ２１の受圧プレート２３に間欠的に噴射圧力を加えることになる。
噴射ノズルの速度 ：１００、３００、４００、５００、６００ノズル／分
【００３７】
以上の条件で試験運転を行い、噴射圧力、圧力検知センサ、圧力検知センサ架台について周波数分析したグラフが図７である。圧力検知センサと圧力検知センサ架台を含めた架台の自然振動数は６５Ｈｚ付近であり、圧力検知センサの固有値は２１０Ｈｚ付近であるので、噴射ノズルの速度が６００ノズル／分＝１０Ｈｚの場合は問題なく、９００ノズル／分＝１５Ｈｚでも充分に噴射検知が可能と推定できる。
また、図８のノズル噴射信号成分とフィルタのカットオフ周波数の関係を示すグラフを参照すれば、４０〜５０Ｈｚのローパスフィルタを使用して、６００ノズル／分（＝１０Ｈｚ）〜９００ノズル／分（＝１５Ｈｚ）の周波数を分離可能であり、各噴射ノズル１８の噴射の良否（噴射ノズル１８が詰まっているか、どうか）の判定が可能であると推定できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態に係るＰＥＴボトル充填ラインの殺菌装置と洗浄装置を示すレイアウト図である。
【図２】図１の殺菌装置と洗浄装置のノズル噴射圧検知手段を示すＡ部、Ｂ部、Ｃ部の拡大平面図である。
【図３】図２のＤ−Ｄ断面で示すノズル噴射圧検知手段の側面断面図である。
【図４】ノズル目詰まり検出制御ブロック図である。
【図５】図４の制御ブロック図の圧検知センサの発信パルスとノズル番号カウンタの発信パルスとその合成パルスを示す線図である。
【図６】ローパスフィルタを加設したノズル目詰まり検出制御ブロック図（部分図）である。
【図７】図２のノズル噴射圧検知手段の噴射検知周波数と、電磁式噴射圧センサの自然振動数と、噴射圧センサを含む取付けブラケットの自然振動数の周波数分析グラフである。
【図８】ノズル噴射信号成分とフィルタのカットオフ周波数の関係を示すグラフである。
【図９】従来のノズル噴射圧検知手段の側面断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ クリーンチャンバ
２ 第１ロータリー殺菌装置
３ 第２ロータリー殺菌装置
４ ロータリー洗浄装置
５ ロータリーフィラー
６ ロータリーキャッパ
７ ボトルリジェクタ
９ 転送用スターホイール
１５ ＰＥＴボトル
１８ 噴射ノズル
２０ ノズル噴射圧検知手段
２１ 圧力検知センサ
４１ ノズル番号カウンタ
４２ ＮＯＴ回路
４３ ＡＮＤ回路
４５ 制御装置
４７ 表示パネル
４８ ローパスフィルタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続して送り込まれた容器を受け取り、一定半径の円周上で一定ピッチに容器を保持して回転する回転体と、該回転体に保持される容器の中心線に一致するように配設されノズル番号を付けた洗浄水ノズルが容器と同期して回動し容器内に洗浄水又は洗浄水とエアの混合流体を噴射して洗浄するように構成されたロータリー洗浄装置において、容器受け取り用スターホイールと容器送り出し用スターホイールの間の、容器が途切れていて、洗浄水ノズル移動円周上の適当な位置に、ノズル噴射を直接受けてその噴射圧を検知するノズル噴射圧検知手段を外部部材に固定して設けたことを特徴とするロータリー洗浄装置。
【請求項２】
請求項１に記載するロータリー洗浄装置において、洗浄水ノズルから噴射する洗浄水を殺菌水に代え、殺菌水、又は該殺菌水とエアの混合流体のノズル噴射圧検知手段を設けたことを特徴とするロータリー殺菌装置。
【請求項３】
請求項１のロータリー洗浄装置及び請求項２のロータリー殺菌装置における洗浄水及び殺菌水の噴射圧検知手段の噴射圧力センサは、１０グラム以上の圧力を検出できる耐水性のロードセル方式、又は弾性体でできた受圧部の変形量を磁気抵抗の変化から読み取るで方式とし、取付部を含め機械的な自然振動数が２００Ｈｚ以上であることを特徴とするロータリー洗浄装置及びロータリー殺菌装置。
【請求項４】
容器供給コンベアと、該コンベアから請求項２に記載するロータリー殺菌装置へ容器を一定ピッチで受け渡す手段と、前記殺菌装置と、該殺菌装置から請求項１に記載するロータリー洗浄装置へ受け渡す手段と、前記洗浄装置と、該洗浄装置から飲料水充填機に受け渡す手段と、該飲料水充填機及びキャッパと、殺菌不良容器と洗浄不良容器を飲料水製品ラインから除去する不良容器リジェクタと、殺菌水ノズルの噴射不良、洗浄水ノズルの噴射不良の検知値を解析し後段の充填工程において飲料水の充填、及び／又はキャッピングを止めリジェクタにおいて不良容器を排除するように制御する制御装置とよりなることを特徴とする飲料水充填ライン。
【請求項５】
請求項４に記載する飲料水充填ラインにおいて、制御装置の操作パネルに殺菌装置及び洗浄装置のそれぞれの噴射不良ノズル番号と該ノズルによる殺菌不良、洗浄不良容器の数量を表示する表示器を設けたことを特徴とする飲料水充填ライン。
【請求項６】
請求項４及び請求項５の飲料水充填ラインにおいて、容器が途切れた位置においても、回動する洗浄水ノズル又は殺菌水ノズルから洗浄水又は殺菌水を噴射し続け、容器が途切れた位置に設置されたノズル噴射水圧検知手段により、ノズルの噴射圧力を検知し、噴射圧力が低下したノズルを判定して、該ノズルに該当する容器の位置を確定し、容器の送り数をカウントして、該当する容器に液の充填、及び／又はキャッピングを止め、ラインの後段において容器を除去するように制御することを特徴と飲料水充填ラインの不良容器除去方法。
【請求項１】
連続して送り込まれた容器を受け取り、一定半径の円周上で一定ピッチに容器を保持して回転する回転体と、該回転体に保持される容器の中心線に一致するように配設されノズル番号を付けた洗浄水ノズルが容器と同期して回動し容器内に洗浄水又は洗浄水とエアの混合流体を噴射して洗浄するように構成されたロータリー洗浄装置において、容器受け取り用スターホイールと容器送り出し用スターホイールの間の、容器が途切れていて、洗浄水ノズル移動円周上の適当な位置に、ノズル噴射を直接受けてその噴射圧を検知するノズル噴射圧検知手段を外部部材に固定して設けたことを特徴とするロータリー洗浄装置。
【請求項２】
請求項１に記載するロータリー洗浄装置において、洗浄水ノズルから噴射する洗浄水を殺菌水に代え、殺菌水、又は該殺菌水とエアの混合流体のノズル噴射圧検知手段を設けたことを特徴とするロータリー殺菌装置。
【請求項３】
請求項１のロータリー洗浄装置及び請求項２のロータリー殺菌装置における洗浄水及び殺菌水の噴射圧検知手段の噴射圧力センサは、１０グラム以上の圧力を検出できる耐水性のロードセル方式、又は弾性体でできた受圧部の変形量を磁気抵抗の変化から読み取るで方式とし、取付部を含め機械的な自然振動数が２００Ｈｚ以上であることを特徴とするロータリー洗浄装置及びロータリー殺菌装置。
【請求項４】
容器供給コンベアと、該コンベアから請求項２に記載するロータリー殺菌装置へ容器を一定ピッチで受け渡す手段と、前記殺菌装置と、該殺菌装置から請求項１に記載するロータリー洗浄装置へ受け渡す手段と、前記洗浄装置と、該洗浄装置から飲料水充填機に受け渡す手段と、該飲料水充填機及びキャッパと、殺菌不良容器と洗浄不良容器を飲料水製品ラインから除去する不良容器リジェクタと、殺菌水ノズルの噴射不良、洗浄水ノズルの噴射不良の検知値を解析し後段の充填工程において飲料水の充填、及び／又はキャッピングを止めリジェクタにおいて不良容器を排除するように制御する制御装置とよりなることを特徴とする飲料水充填ライン。
【請求項５】
請求項４に記載する飲料水充填ラインにおいて、制御装置の操作パネルに殺菌装置及び洗浄装置のそれぞれの噴射不良ノズル番号と該ノズルによる殺菌不良、洗浄不良容器の数量を表示する表示器を設けたことを特徴とする飲料水充填ライン。
【請求項６】
請求項４及び請求項５の飲料水充填ラインにおいて、容器が途切れた位置においても、回動する洗浄水ノズル又は殺菌水ノズルから洗浄水又は殺菌水を噴射し続け、容器が途切れた位置に設置されたノズル噴射水圧検知手段により、ノズルの噴射圧力を検知し、噴射圧力が低下したノズルを判定して、該ノズルに該当する容器の位置を確定し、容器の送り数をカウントして、該当する容器に液の充填、及び／又はキャッピングを止め、ラインの後段において容器を除去するように制御することを特徴と飲料水充填ラインの不良容器除去方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−７５７０３（Ｐ２００７−７５７０３Ａ）
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２６４８３５（Ｐ２００５−２６４８３５）
【出願日】平成１７年９月１３日（２００５．９．１３）
【出願人】（５０５１９３３１３）三菱重工食品包装機械株式会社 (146)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月１３日（２００５．９．１３）
【出願人】（５０５１９３３１３）三菱重工食品包装機械株式会社 (146)
【Ｆターム（参考）】
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