JP3083356U - 搬送ボトルの超音波処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬送路を高速で移動するボトル（液体容器）
の底部を超音波処理することでボトルの洗浄や検査を行
う装置に関し、処理水槽に浸積されたボトル表面に付着
する気泡の除去手段を備えた上記装置を提供する。 【解決手段】 ボトル底部を処理水に浸漬して超音波を
照射することでボトル底部の洗浄や異物の混入検査など
の処理を行なう。超音波処理におては、被処理物の表面
に付着する気泡を排除する必要があるが、ボトルの底部
には凹みがあったり、高速で移動するボトルを処理水に
浸漬するときに空気を巻き込んだりして、処理水に浸漬
したボトルの底部に気泡が付着し、これが超音波処理の
障害となる。この考案の装置は、この障害を起流装置１
３を設けること及び水中ポンプ１５で駆動させる水ノズ
ル１４を設けることによって解決している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は、ボトル洗浄ラインやボトル検査ラインにおいて、連続的に搬送さ れるボトル（液体容器）の底部を超音波処理する装置に関するもので、特に超音 波処理水槽に浸積されたボトル表面に付着する気泡の除去手段を備えた上記装置 に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ボトル洗浄ラインやボトル検査ラインには、多数のボトルを連続的に搬送する ために、コンベアやパレットなどの搬送装置が設けられている。ボトルは搬送装 置のにパレットやベルト上に起立した状態で搬送される。

【０００３】 これらの搬送装置上においては、ボトルがその底部で支持されているため、搬 送途中でボトル底部にごみやボトルの内容物が付着するということが起こる。特 に使用済ボトルを回収して再使用するために洗浄するボトル洗浄ラインにおいて は、流通段階でボトルの底部にごみが付着していることが多く、こららのごみは 湿潤状態で付着して乾燥するという過程を経ることにより、ボトル底部に容易に は離脱しない状態で付着していることが多い。これらのごみを除去するためのボ トル底部の洗浄は、従来洗浄水を噴射したり、洗浄水を噴射しながらブラシで摺 擦する等の工程を設けることにより行われている。

【０００４】 またボルト充填ラインの後に置かれるボトル検査ラインなどにおいて、ボトル 内容物に異物が混入していないかを検出する検出手段として超音波が用いられる ことがある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

回収したボトルの洗浄やボトルへの内容物の充填は、高速化の努力が続けられ ており、それに伴って洗浄ラインや検査ラインを流れるボトルの搬送速度が高速 化している。そのため、ボトル底部の洗浄や異物の混入検査をより速やかに行う 必要が生じており、搬送路を移動するボトルを停止させないで、高速移動させな がら処理する技術手段が要望されている。

【０００６】 この考案は、このような要望を満足させるためになされたもので、搬送路を高 速で移動するボトルの底部を超音波処理することでボトルの洗浄や検査を行い、 かつその洗浄や検査の高速化が可能な装置を得ることを課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案の装置は、ボトル底部を処理水に浸漬して超音波を照射することによ って、ボトル底部の洗浄や異物の検査などの処理を行なう。超音波処理におては 、被処理物の表面に付着する気泡を排除する必要があるが、ボトルの底部には凹 みがあったり、高速で移動するボトルを処理水に浸漬するときに空気を巻き込ん だりして、処理水に浸漬したボトルの底部に気泡が付着し、これが超音波処理の 障害となる。この考案の搬送ボトルの超音波処理装置は、この障害を起流装置１ ３を設けること及び水中ポンプ１５で駆動させる水ノズル１４を設けることによ って解決している。

【０００８】 すなわち、この考案の搬送ボトルの超音波処理装置は、搬入部１ａ、下り勾配 部１ｂ、浸漬部１ｃ、上り勾配部１ｄ及び搬出部１ｅを備えたボトル搬送路１と 、少なくとも浸漬部１ｃにおいて、ボトルの底部より上方の部分を把持ないし挟 持して搬送する搬送手段３と、前記搬送路１の下方に配置されて前記浸漬部１ｃ を通過するボトルの底部を浸漬する高さに水面を設定した水槽１０と、当該水槽 内の処理水の少なくとも上層を前記浸漬部１ｃにおけるボトルＡの移送方向に強 制流動させる起流装置１３と、前記水槽１０の水面下に配置されて前記浸漬部１ ｃを通過するボトルＡの底部に向けて処理水を噴射する水ノズル１４と、この水 ノズルに処理水を供給する水中ポンプ１５と、前記水ノズル１４のボトル移送方 向下流側において前記浸漬部１ｃを移動するボトルの底部に向けて超音波を発振 する超音波発振器１６とを備えている。

【０００９】 起流装置１３は、水槽の上層にボトル移動方向の水流を生じさせ、この水流の 速度をボトルＡの搬送速度と略同一速度とすることで、ボトル底部が処理水に進 入するときに水面を叩いて水中に気泡を巻き込むことを防止している。すなわち 、下り勾配部１ｂでボトル底部が処理水に進入するときに処理水が静止している と、処理水とボトルＡとの相対速度差により、ボトル底部が処理水の水面を叩い て、波と気泡を生じさせ、水中に巻き込まれた気泡がボトルの底部に付着したり 、ボトルの底部に浮遊して、超音波処理の障害となるが、この考案では処理水の 上層に起流装置１３で水流を生じさせることにより、ボトルＡと水面との相対速 度差を小さくし、従って実質的にボトル底部が静かに処理水に進入してくるよう にして、ボトル底部が処理水に進入するときの気泡の発生を防止している。

【００１０】 水ノズル１４は、処理水中に進入したボトルの底部に気泡が含まれていない処 理水を噴射することによって、ボトル底部に付着した気泡やボトル底部の凹所に 滞留する気泡を除去している。水ノズル１４への処理水の供給を水中ポンプ１５ で行うことにより、ポンプを流れる処理水への空気の巻き込みを防止している。

【００１１】 このようにして気泡を完全に排除した状態でボトル底部に超音波発振器１６の 超音波を付与することにより、ボトル底部の洗浄や検査を行う。必要により処理 水中に適宜な消泡剤を添加して気泡の発生を抑えることもできる。

【００１２】 処理水の温度が上昇すると、処理水に溶存していた空気が析出して気泡となり 、超音波処理の障害となる。また、超音波の照射によりボトル底部から除去され た汚れは、処理水中に懸濁することとなる。処理水の汚れもまた、超音波処理の 障害となる。そこで請求項２の考案に係る搬送ボトルの超音波処理装置では、除 塵フィルタ４２と、この除塵フィルタに水槽１０の処理水を循環させる循環ポン プ４１、４５と、この循環路４０に配置された溶存空気除去装置４４とを設けて いる。

【００１３】 フィルタ４２は処理水中に懸濁した汚れを除去し、溶存空気除去装置４４は、 減圧環境下で処理水中に溶存する空気を強制的に析出させて排除する。より好ま しい請求項３の考案では、処理水冷却装置４７を設けて、温度上昇による処理水 中の溶存空気の析出を更に抑制している。

【００１４】 処理されたボトルは、上り勾配部１ｄを通過するときに処理水から引上げられ て搬出部１ｅへと移送されるが、引上げられたボトルの底部には処理水が付着す ることとなり、従って処理水の持ち出しが行われるので、それを補給するための 給水が必要である。このとき給水中に気泡が存在していたり、溶存空気量が多い と、これが超音波処理の障害となる。そこで請求項４の考案に係る搬送ボトルの 超音波処理装置では、前記水槽内１０への処理水の給水口３２を前記循環路４０ の溶存空気除去装置４４の上流側に開口させて、新たに給水された処理水中に含 まれる気泡を除去し、溶存空気量を低下させている。

【００１５】 ボトル底部の汚れがひどいときには、上記構造の水槽の前に予備洗浄を行う予 備水槽を設ける。請求項５の考案に係る搬送ボトルの超音波処理装置では、水槽 １０のボトル搬送方向上流側に水槽１０への処理水の流入を遮断した予備水槽２ ０を設け、この予備水槽の上方に移動するボトルの底部に処理水を噴射する予備 洗浄ノズル２２を設けている。予備水槽２０には、処理水の補給のために、水槽 １０からの流入は許すが水槽１０への流出は許さない一方向弁２１を設けておく のが好ましい。

【００１６】 下り勾配部１ｂ、浸漬部１ｃ及び上り勾配部１ｄ部分でボトルを搬送する搬送 手段３としては、下り勾配部１ｂ、浸漬部１ｃ及び上り勾配部１ｄに沿って搬送 路１の両側に配置された３次元方向の可撓性を備えた搬送ベルトないしチェン３ を用いるのが便利である。下り勾配部１ｂ、浸漬部１ｃ及び上り勾配部１ｄを移 動するボトルＡは、その胴の上部を搬送ベルトないしチェン３で両側から挟持さ れて搬送される。このような構造の搬送手段を用いることによって、浸積部にお ける円滑なボトルの高速搬送が可能になる。

【００１７】

【考案の実施の形態】

以下、図面に示す実施例を参照してこの考案の好ましい実施形態を説明する。 図１は実施例装置の詳細を示すブロック図であり、図２は概略平面図である。洗 瓶ラインないし検査ラインのボトルＡの搬送路１に搬入部１ａ、下り勾配部１ｂ 、浸漬部１ｃ、上り勾配部１ｄ及び搬出部１ｅが設けられている。搬入部１ａ、 搬出部１ｅ及び浸漬部１ｃは、ボトルＡを水平に搬送する区間であり、浸漬部１ ｃは搬入部１ａ及び搬出部１ｅより低い高さになっている。搬入部１ａ及び搬出 部１ｅでは、ボトルＡはベルトコンベア２ａ、２ｅ上に立設状態で搬送される。

【００１８】 下り勾配部１ｂ、浸漬部１ｃ及び上り勾配部１ｄでは、搬入部１ａの下流端か ら搬出部１ｅの上流端の間の搬送路１の両側に配置された３次元方向に屈曲可能 な周回チェン３でボトルＡの上方胴部を両側から挟持した状態で、ボトルＡを搬 送している。浸漬部１ｃには、搬送中のボトルの姿勢及び高さを安定化させるた めに、ボトルの首部を案内するネックキャディ４及びボトルの浮き上りを防止す るボトル押え５が設けられている。

【００１９】 下り勾配部１ｂ、浸漬部１ｃ及び上り勾配部１ｄの下方部分に予備水槽２０と 給水槽３０とを付設した水槽１０が配置されている。各槽２０、１０、３０の間 には、隔壁６、７が設けられており、それぞれの隔壁には、水槽１０から予備水 槽２０又は給水槽３０への処理水の流動を許し、逆方向の処理水の流れを遮断す る一方向弁２１、３１が設けられている。予備水槽側の一方向弁２１は、予備水 槽の処理水を補給する作用をなしており、給水槽側の一方向弁３１は、給水槽３ ０から水槽１０へと流れる水流を阻止して、実質的に後述する循環路４０の入口 となっている。

【００２０】 予備水槽２０の上部には、下り勾配部１ｂを移動するボトルの底部に向けて処 理水を噴射する予備洗浄ノズル２２が設けられている。この予備洗浄ノズル２２ へは、ポンプ２３、ストレーナ２４及びコック２５を介して予備水槽２０内の処 理水が供給されている。予備洗浄ノズル２２のボトル移送方向下流側に近接して 水切りブロワ２６が設けられている。この水切りブロワ２６により、汚れた予備 処理水がボトル底部に付着して水槽１０へ持ち出されるのを防止している。

【００２１】 水槽１０内には水中モータ１１で駆動されるスクリュ１２を備えた起流装置１ ３、浸漬部１ｃを移動するボトルの底部に向けて処理水を噴射する複数の水ノズ ル１４及び超音波発振器１６が、ボトルの移送方向上流側から順に配置されてい る。水ノズル１４へは水槽内に設置した水中ポンプ１５から当該水槽内の処理水 が供給されている。浸漬部１ｃを移動するボトルの底部が水槽１０の水中に浸漬 される。水槽にはレベルセンサ１７が設けられて、処理水の水位を制御しており 、これによりボトル底部が処理水に浸漬されるのを保障している。起流装置のス クリュ１２は、処理水の上層にボトルの搬送方向に向う水流を生起しており、そ の水流の速度は、ボトルの搬送速度と略一致するように設定されている。図の実 施例のものでは、図２に示すように、スクリュ１２で生起された水流を導くルー プ状の周回路１０ａが形成されている。

【００２２】 起流装置１３で生成した水流が水槽１０の上部にボトルの移送方向と同一の方 向に略同一の速度で流れているために、高速で搬送されながら下り勾配部１ｂの 下流側部分で処理水中に進入してくるボトル底部によって処理水の水面に生ずる 波や気泡を抑制している。

【００２３】 処理水中に浸漬されて、浸漬部１ｃを移動するボトルの底部には、水ノズル１ ４から気泡を含まない処理水が噴射されて、ボトル底部の凹所に溜まった空気や ボトル底部に付着して処理水中に持ち込まれた気泡を洗い出して除去している。 この水ノズル１４の上を通過して付着した気泡を完全に除去されたボトル底部が 超音波発振器１６の上方を通過し、ボトル底部の洗浄や検査が行われる。ボトル 底部に付着したごみは除去されて処理水中に懸濁する。超音波発振器１６上を通 過したボトルは、上り勾配部１ｄで処理水から引上げられ、ボトル底部に付着し て持ち出される処理水が第２の水切りブロワ１８で水切りされ、搬出部１ｅへと 搬送される。

【００２４】 水槽１０の処理水は、給水槽側の一方向弁３１、給水槽３０、押込み循環ポン プ４１、フィルタ４２、バランスタンク４３、溶存空気除去タンク４４及び引出 し循環ポンプ４５を備えた循環路４０を通って循環している。循環した処理水は 、導水管４６で起流装置の前記スクリュ１２の吸込み側に流出している。

【００２５】 この循環路の押込み循環ポンプ４１は、フィルタ４２に処理水を送っており、 その下流側のバランスタンク４３で循環水の圧力が大気圧開放される。このバラ ンスタンクには、レベルセンサ４３ａが設けられており、その検出信号によって 押込み循環ポンプ４１の吐出量と溶存空気除去タンク４４内の真空圧とをバラン スさせている。溶存空気除去タンク４４は、上端を図示しない真空圧源に連結さ れて７０トール程度の内圧となっている。バランスタンク４３の処理水は、圧力 差によって溶存空気除去タンク４４に流入する。この流入量、すなわちバランス タンク４３からの流出量と押込み循環ポンプ４１の吐出量とがバランスするよう にして、バランスタンク４３の水位が一定の範囲に保持される。

【００２６】 溶存空気除去タンク４４内では、負圧によって処理水中の溶存空気が析出され 、気泡となって分離し、真空装置によって吸い出される。溶存空気除去タンク４ ４内には、レベルセンサが設けられており、タンク内の水位が一定の範囲となる ように、引出し循環ポンプ４５が制御されている。バランスタンク４３には、冷 凍ユニット４７の冷媒が循環しており、水槽１０の処理水の温度上昇を防止して いる。

【００２７】 処理水を補給する給水口３２は、給水槽３０に開口している。従って補給され た処理水は、まず循環路４０を通って水槽１０に流入する。図の実施例のもので は、次亜塩素タンク３３により補給水に塩素が付与されている。すなわち、給水 路３４には給水弁３５、流量計３６及びスタティックミキサ３７が介装されてお り、流量計３６で計測された補給推量に応じて次亜塩素タンク３３に内蔵したダ イヤフラムポンプ３８が駆動されて、流量に比例する量の塩素が供給され、スタ ティックミキサ３７で保給水に付与された後、給水口３２へと送られる。給水量 は給水槽３０に設けたレベルセンサ３９が給水弁３５を制御することにより行う 。

【００２８】 上記のこの考案の実施例装置では、ボトル底部を処理水に浸漬して超音波処理 を行っており、処理の障害となる気泡を消すために、水槽１０内に水ノズル１４ を配置し、この水ノズルに気泡を巻き込まないための水中ポンプ１５で処理水を 供給している。搬送路１には、処理中のボトルの位置を補正するネックキャディ ４やボトル押え装置５が配置されており、更に起流装置１３は処理水中に進入す るボトル底部の水の抵抗を抑制することにより、ボトルの姿勢を制御するのに役 立っている。更にこの実施例装置では、溶存空気除去装置４４を設けて処理水の 温度上昇による気泡の析出を防止し、更に昇温防止のための冷凍装置４７を付設 している。そして、ボトル底部の汚れが激しいときに、ボトル底部の予備洗浄を 行うための予備水槽２０及び予備洗浄ノズル２２を設けている。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例装置の詳細を示すブロック図

【図２】実施例装置の概略の機器配置を示す平面図

【符号の説明】

１ 搬送路 1a 搬入部 1b 下り勾配部 1c 浸漬部 1d 上り勾配部 1e 搬出部 ３ 周回チェン 10 水槽 13 起流装置 14 水ノズル 15 水中ポンプ 16 超音波発振器 20 予備水槽 21 一方向弁 22 予備洗浄ノズル 32 給水口 40 循環路 41 押込み循環ポンプ 42 フィルタ 44 溶存空気除去タンク 45 引出し循環ポンプ 47 冷凍ユニット Ａ ボトル

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬入部(1a)、下り勾配部(1b)、浸漬部(1
   c)、上り勾配部(1d)及び搬出部(1e)を備えたボトル搬送
   路(1)と、少なくとも前記浸漬部においてボトルの底部
   より上方の部分を把持ないし挟持して搬送する搬送手段
   (3)と、前記搬送路の下方に配置されて前記浸漬部を通
   過するボトルの底部を浸漬する高さに水面を設定した水
   槽(10)と、当該水槽内の処理水の少なくとも上層を前記
   浸漬部おけるボトルの移送方向に強制流動させる起流装
   置(13)と、前記水槽の水面下に配置されて前記浸漬部を
   通過するボトルの底部に向けて処理水を噴射する水ノズ
   ル(14)と、この水ノズルに処理水を供給する水中ポンプ
   (15)と、前記水ノズルのボトル移送方向下流側において
   前記浸漬部を移動するボトルの底部に向けて超音波を発
   振する超音波発振器(16)とを備えている、搬送ボトルの
   超音波処理装置。
2. 【請求項２】 除塵フィルタ(42)と、この除塵フィルタ
   に前記水槽の処理水を循環させる循環ポンプ(41,45)
   と、この循環路(40)に配置された溶存空気除去装置(44)
   とを備えている、請求項１記載の搬送ボトルの超音波処
   理装置。
3. 【請求項３】 上記循環路を流れる処理水の冷却装置(4
   7)を備えている、請求項２記載の搬送ボトルの超音波処
   理装置。
4. 【請求項４】 前記水槽内への処理水の給水口(32)が前
   記循環路の溶存空気除去装置の上流側に開口している、
   請求項２又は３記載の搬送ボトルの超音波処理装置。
5. 【請求項５】 前記水槽のボトル搬送方向上流側に前記
   水槽への処理水の流入を遮断した予備水槽(20)を備え、
   この予備水槽の上方に移動するボトルの底部に処理水を
   噴射する予備洗浄ノズル(22)を備えている、請求項１、
   ２、３又は４記載の搬送ボトルの超音波処理装置。
6. 【請求項６】 前記予備水槽と水槽との間に、水槽から
   予備水槽への処理水の流入を許し、予備水槽から水槽へ
   の流出を遮断する一方向弁(21)を備えている、請求項５
   記載の搬送ボトルの超音波処理装置。
7. 【請求項７】 浸漬部における前記搬送手段が、前記下
   り勾配部、浸漬部及び上り勾配部に沿って当該搬送路の
   両側に配置された３次元方向の可撓性を備えた搬送ベル
   トないしチェン(3)であり、前記下り勾配部、浸漬部及
   び上り勾配部を移動するボトルは、その胴の上部を当該
   搬送ベルトないしチェンで両側から挟持されて搬送され
   ることを特徴とする、請求項１、２、３、４、５又は６
   記載の搬送ボトルの超音波処理装置。