(57)【要約】【課題】効率的に配管の定置洗浄を実行可能な定置洗浄の終点時期決定装置及びそれを備える定置洗浄システムを提供する。【解決手段】透明配管３０に対しての定置洗浄の終点時期を決定する演算制御装置５０であって、定置洗浄時に透明配管３０内を通流する薬液を撮像するカメラ４Ａと、カメラ４Ａにより撮像された薬液の画像を解析することで、透明配管３０を通流する原因流体に起因する汚れの度合を把握し、前記汚れを洗浄するための定置洗浄の終点時期を決定する画像解析部５２及び終点時期決定部５３とを備えることを特徴とする、定置洗浄の終点時期決定装置、及びそれを備えた定置洗浄システム。【選択図】図１
2015128750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管に対しての定置洗浄の終点時期を決定する装置であって、
定置洗浄時に前記配管内を通流する薬液を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置により撮像された画像を解析することで、前記配管内を通流する原因流体に起因する汚れの度合を把握し、前記汚れを洗浄するための定置洗浄の終点時期を決定する演算装置とを備えることを特徴とする、定置洗浄の終点時期決定装置。
【請求項２】
複数の色彩が施され、前記原因流体の通流に起因した汚れを付着させるサンプル片を備え、
前記サンプル片は、少なくとも定置洗浄時に前記配管内に設置され、前記配管内を通流する薬液と接触することで洗浄され、
前記撮像装置は、前記配管内を通流する薬液と、前記配管内に設置された前記サンプル片とを撮像することを特徴とする、請求項１に記載の定置洗浄の終点時期決定装置。
【請求項３】
前記演算装置は、
前記撮像装置により撮像された前記サンプル片の画像に対して、前記サンプル片の複数の色彩のそれぞれの色彩の部分について画像解析を行う画像解析部と、
前記画像解析部により解析された結果に基づいて、前記配管の定置洗浄の終点時期を決定する終点時期決定部とを備えることを特徴とする、請求項２に記載の定置洗浄の終点時期決定装置。
【請求項４】
少なくとも定置洗浄時に前記配管内に設置され、前記原因流体の通流に起因した汚れを付着させるとともに前記配管内を通流する薬液と接触することで洗浄されるサンプル片と、
前記サンプル片の上流側の薬液を撮像する前記撮像装置としての第一撮像装置と、
前記サンプル片の下流側の薬液を撮像する前記撮像装置としての第二撮像装置とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の定置洗浄の終点時期決定装置。
【請求項５】
前記配管のうちの少なくとも一部を構成する、光透過性材料からなる透明配管と、
前記透明配管に外部から光を照射する光照射装置と、
少なくとも定置洗浄時に前記透明配管内に設置され、前記原因流体の通流に起因した汚れを付着させるとともに前記透明配管内を通流する薬液と接触することで洗浄される、光透過性材料からなるサンプル片とを備え、
前記撮像装置は、前記透明配管の、前記光照射装置が設置される側とは反対側に設置され、前記透明配管内を通流する薬液と、前記透明配管内に設置された前記サンプル片とを撮像することを特徴とする、請求項１に記載の定置洗浄の終点時期決定装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の定置洗浄の終点時期決定装置と、
前記原因流体の通流に起因する汚れを洗浄するための薬液を前記配管に通流させる薬液通流装置と、
前記薬液通流装置を制御して前記配管の定置洗浄を行うとともに、前記定置洗浄の終点時期決定装置により決定された終点時期に基づいて、前記配管の定置洗浄の終点を制御する制御装置とを備えることを特徴とする、定置洗浄システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定置洗浄の終点時期決定装置及びそれを備える定置洗浄システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば食品の製造プラントにおいては、液体の原料や食品が通流する配管が多数設けられていることが多い。このような配管には通常は同じ種類の液体が通流するため、配管内の汚れの付着度合は比較的予測し易い。従って、同じ種類の液体が通流し、配管内の汚れの付着度合が予測可能な場合の配管の洗浄方法として、配管を分解せずに行う、所謂定置洗浄（ＣＩＰ）が行われている。
【０００３】
配管の定置洗浄は、予め予測された配管内の汚れの付着度合に応じて行われる。即ち、例えば、配管内の汚れが多かったり付着度合が強かったりする（即ち強固）ことが予測される場合には、より長時間の薬液洗浄が行われる。一方で、例えば配管内の汚れが少なかったり付着度合が弱かったりすることが予測される場合には、より短時間の薬液洗浄が行われる。従って、配管内に予測される汚れの度合に応じて、定置洗浄の終点時期が決定される。
【０００４】
定置洗浄に関する技術として、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、定置洗浄に際して、薬液洗浄後に用いる洗浄用水の散乱光率や吸光率等を検出するためのセンサを洗浄管路に設け、このセンサにより測定された情報に基づいて水洗浄を行うことで、洗浄時間を短縮できること等が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３３４１１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
製造プラントによっては、常に同じ種類の液体が同一配管に通流されるとは限らない。例えば、ある時期には、粘性が高いため配管内に汚れとして付着し易いものを通流させる一方で、別のある時期には、粘性が低いため配管内には付着しにくいものを通流させる場合がある。従って、同一配管を通流する液体の種類が異なることがある場合、通流する液体の種類に応じて、都度、汚れの付着度合を予測することは煩雑であり、非効率的である。
【０００７】
ここで、特許文献１に記載の技術では、薬液による配管洗浄後、センサにより測定される情報に基づいて、配管内に付着した薬液を洗い流す（リンスする）ためのすすぎ水の通流時間が制御されている。しかし、薬液による配管洗浄中の制御は、特許文献１には開示されていない。従って、例えば同一配管を通流する液体の種類が異なる場合等において、効率的な定置洗浄を行うためには、特許文献１に記載の技術は不十分である。
【０００８】
本発明は前記の課題に鑑みて為されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、効率的に配管の定置洗浄を実行可能な定置洗浄の終点時期決定装置及びそれを備える定置洗浄システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は前記課題を解決するべく鋭意検討した結果、配管を通流する薬液を撮像する撮像装置を用い、当該薬液を撮像して得られた画像を解析することで前記課題を解決できることを見出した。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、効率的に配管の定置洗浄を実行可能な定置洗浄の終点時期決定装置及びそれを備える定置洗浄システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態の定置洗浄システムの系統図である。
【図２】第１実施形態の定置洗浄システムに備えられる検出装置を示す図であり、（ａ）はその全体図、（ｂ）は検出装置に備えられるサンプル片の拡大図である。
【図３】第１実施形態の定置洗浄システムにおける定置洗浄のフローである。
【図４】第２実施形態の定置洗浄システムに備えられる検出装置を示す図である。
【図５】第２実施形態の定置洗浄システムにおける定置洗浄のフローである。
【図６】第３実施形態の定置洗浄システムに備えられる検出装置を示す図である。
【図７】第３実施形態の定置洗浄システムにおける定置洗浄のフローである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態（本実施形態）を、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
［１．第１実施形態］
図１は、第１実施形態の定置洗浄システム１００の系統図である。本実施形態の定置洗浄システム１００は、例えばコーヒー飲料やオレンジジュース等の複数の液体の食品を製造するための食品製造プラント１０１の配管を洗浄するシステムである。具体的には、本実施形態での食品製造プラント１０１では、主に、図１中太線で示す部分の配管を用いて、液体の食品の製造が行われる。従って、この部分の配管に食品（原因流体）が通流し、これにより、配管内に汚れが付着することになる。そこで、本実施形態の定置洗浄システム１００は、この部分の配管について、内部の汚れを洗浄するための定置洗浄を行うようになっている。
【００１４】
定置洗浄システム１００による定置洗浄は、そのときに製造している食品とは異なる食品を製造する前に行われる。具体的には、例えば、食品製造プラント１０１においてコーヒー飲料を製造した後、同じ配管を用いて例えばオレンジジュースを製造しようとする場合には、コーヒー飲料製造後の配管について、定置洗浄システム１００によって定置洗浄が行われる。そして、定置洗浄後の配管を用いて、オレンジジュースの製造が行われるようになっている。
【００１５】
定置洗浄システム１００は、水タンク１と、薬液タンク２と、熱交換器３と、検出装置４と、濾過装置５と、排水タンク６と、演算制御装置５０とを備えている。また、定置洗浄システム１００は、水や薬液を通流させるためのインバータ付きのポンプ１３や、流量を制御する弁１０，１１，１２，１４，１５，１６，１７を備えている。なお、図１には、食品製造プラント１０１として、食品を製造するときに用いられる原料タンク７や食品タンク８、弁１９，２１、インバータ付きのポンプ２０等も併せて示している。
【００１６】
水タンク１及び薬液タンク２は、定置洗浄時に使用される水及び薬液を貯留するものである。即ち、定置洗浄に際して、薬液を用いた薬液洗浄のほか、水を用いて、配管内に付着している薬液をすすぐ洗浄等が行われる。従って、これらの洗浄時に用いられる水や薬液が、水タンク１及び薬液タンク２に貯留されている。
【００１７】
熱交換器３は、洗浄時に用いられる水や薬液の温度を所望の温度にするためのものである。通常、温度の高い水や薬液は、特に良好な洗浄効果を有する。そこで、熱交換器３には蒸気等の熱媒が供給され、この熱媒と水や薬液とが熱交換されることで水や薬液が加熱され、温度の高い水や薬液による洗浄が可能になっている。なお、熱媒の供給量は、弁１８によって制御可能であり、これにより、水や薬液の温度を所望のものにすることができる。加熱後の水や薬液の温度は温度センサ９により測定可能であり、弁１８のフィードバック制御が行われる。
【００１８】
検出装置４は、定置洗浄中の配管内の汚れの度合を把握するためのものである。検出装置４の具体的な構成については、図２等を参照しながら後記する。
【００１９】
濾過装置５は、定置洗浄により発生した、汚れ等に由来する固形分を除去するものである。詳細は後記するが、定置洗浄中の薬液は、系内を循環する。よって、定置洗浄中に発生した固形分が濾過装置５によって除去された後、液体の薬液のみが循環するようになっている。
【００２０】
排水タンク６は、定置洗浄の途中で薬液交換する際の使用済みの薬液が排水されたり、すすぎ水が排水されたりするものでもある。排水タンク６に排出された排液はいったんタンク内に貯留され、排液処理が行われた後、下水に放出されるようになっている。
【００２１】
原料タンク７及び食品タンク８は、前記のような例えばオレンジジュースやコーヒー飲料等の食品を製造する際の原料及び製造された食品を貯留するものである。なお、図示の簡略化のために図１では原料タンク７を示しているが、実際には、原料タンク７内の原料に対して様々な加工が施された後、図１中の太線部分（検出装置４も含む）を通流して、食品タンク８に貯留されるようになっている。
【００２２】
演算制御装置５０は、前記の各装置や弁等に対して図１中破線で示す電気信号線で接続され、これらの各装置等との間で電気信号の授受を行うものである。これにより、各装置や弁の開度の制御が行われるようになっている。演算制御装置５０の詳細は、図２を参照しながら後記する。
【００２３】
図２は、第１実施形態の定置洗浄システム１００に備えられる検出装置４を示す図であり、（ａ）はその全体図、（ｂ）は検出装置４に備えられるサンプル片３２の拡大図である。図２（ａ）に示すように、検出装置４は、薬液等が通流する配管の一部を構成する光透過性の透明配管３０と、透明配管３０の中に設置されるサンプル片３２と、透明配管３０の内部を通流する薬液や水等とともにサンプル片３２を外部から撮像するカメラ４Ａ（例えばＣＣＤカメラ）と、を備えて構成される。
【００２４】
サンプル片３２は、透明配管３０内の下側封止部材３１Ａの表面の窪みに、通流する薬液等と表面が接触するように嵌め込まれる。嵌め込まれた後、固定部材３１Ｂが配管３０の内部に固定されることで、配管３０内にサンプル片３２が設置されるようになっている。これにより、配管３０内を食品が通流した場合に、食品に由来する汚れをサンプル片３２に付着させることができる。そして、汚れが付着したサンプル片３２をカメラ４Ａが撮像することで、図３を参照しながら後記する画像解析が行われるようになっている。
【００２５】
図２（ｂ）に示すように、サンプル片３２は、複数の色３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅが土台３２ｆに施されてなるものである。「複数の色」とは、例えば、赤、青、白、黄、緑等である。複数の色を施したサンプル片３２が設置されることで、食品通流時にサンプル片３２表面に付着する汚れがどのような色であっても、その汚れをカメラ４Ａにより撮像することができる。即ち、食品製造中、例えばオレンジジュースを通流させる場合、黄色や赤等の単独の色のサンプル片３２に汚れが付着しても、その汚れの色はオレンジ色であるため、背景である黄色や赤と区別しにくく、汚れの形状や大きさを把握しにくい。しかし、本実施形態のように、複数の色が施されていれば、汚れの色によらず、その汚れ形状や大きさを容易に把握することができる。
【００２６】
サンプル片３２は、食品が通流する部分の配管と同様の材質（例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等のオーステナイト系ステンレス鋼）により構成される。これにより、食品の通流に伴って付着する配管内の汚れと同様のものを、サンプル片３２にも付着させることができる。そのため、配管内の汚れの様子を、サンプル片３２を用いて模式的に解析することができる。
【００２７】
即ち、食品製造前に予めサンプル片３２を配管３０内に設置し、その状態で食品を製造することで、配管内に付着する汚れと同様の汚れをサンプル片３２に付着させることができる。そして、サンプル片３２に付着した汚れの様子をカメラ４Ａで撮像することで、サンプル片３２に付着した汚れを、そのままでは把握することができなかった配管内の汚れと考えて、把握することができる。これにより、定置洗浄の際に、薬液による配管内の汚れの落ち具合を把握することができ、洗浄終点の時期を決定することができる。
【００２８】
ここで、図１を再度参照しつつ、定置洗浄システム１００での演算制御装置５０について説明する。演算制御装置５０は、図１に示すように、画像取得部５１と、画像解析部５２と、終点時期決定部５３と、制御部５４とにより構成される。
【００２９】
画像取得部５１は、検出装置４のカメラ４Ａにより撮像されたサンプル片３２についての画像を取得するものである。また、画像解析部５２は、画像取得部５１により取得された画像を解析し、サンプル片３２に付着した汚れの度合を解析するものである。終点時期決定部５３は、画像解析部５２により解析された結果に基づいて、定置洗浄の終点時期を決定するものである。なお、画像解析部５２による具体的な解析方法、及び、終点時期決定部５３による具体的な決定方法は、図３を参照しながら後記する。そして、制御部５４は、終点時期決定部５３により決定された結果に基づいて、定置洗浄システム１００の各装置や弁を制御するものである。
【００３０】
演算制御装置５０は、いずれも図示しないが、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。
【００３１】
図３は、第１実施形態の定置洗浄システム１００における定置洗浄のフローである。ただし、図３には、説明の便宜上、定置洗浄のフローに加えて、食品を製造するフローも併せて示している。図３に示すフローは、特に示さない限り、定置洗浄システム１００の演算制御装置５０によって実行される。
【００３２】
まず、定置洗浄システム１００において、全ての弁が閉じられた状態で、図２に示すようにサンプル片３２が検出装置４に設置される（ステップＳ１０１）。このサンプル片３２には、汚れが付着していない清浄なものである。そして、食品製造システム１０１（図１参照）を制御する食品製造装置（図示しない）が、弁１９，２１を開弁するとともにポンプ２０のインバータ周波数を上昇させることで、原料タンク７内の原料が配管内を通流し始め、食品の製造が開始される（ステップＳ１０２）。得られた食品は、食品タンク８に収容される。また、食品は検出装置４を通過するため、食品の通流に伴って、検出装置４のサンプル片３２（図２参照）に汚れが付着することになる。そして、前記の食品製造装置が、弁１９，２１を閉弁するとともにポンプ２０のインバータを停止させることで、食品の製造が停止される（ステップＳ１０３）。
【００３３】
以上が、食品の製造プロセスである。その後、定置洗浄システム１００の演算制御部５０によって、以下の配管の定置洗浄が行われる。
【００３４】
演算制御装置５０の制御部５４は、弁１０，１４，１５，１６を開弁し、ポンプ１３のインバータ周波数を上昇させることで、水タンク１に貯溜された水を配管に通流させる。これにより、配管内に残存する食品が水により押し出され、排水タンク６に排水される。配管内の食品が水により十分に押し出されることで、配管内の食品が水で置換される（ステップＳ１０４）。その後、演算制御装置５０の画像取得部５１は、検出装置４のカメラ４Ａによってサンプル片３２を撮像し、サンプル片３２の画像を取得する（ステップＳ１０５）。ちなみに、カメラ４Ａによる撮像時には、水タンク１からの水の通流が継続している状態である。そして、この撮像及び画像取得は、後記する薬液洗浄が開始された後も、所定間隔（例えば数秒おき）に行われる。
【００３５】
次いで、演算制御装置５０の画像解析部５２は、最初に取得された画像において、サンプル片３２の各色３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅに対応する、画像中の全ピクセルのうちの、最大輝度及び最小輝度を測定する（ステップＳ１０６）。そして、画像解析部５２は、測定された最大輝度及び最小輝度に基づいて、各色での最大輝度と最小輝度との差を算出し、最大輝度と最小輝度との差が最も大きい色を選択する（ステップＳ１０７）。このようにして選択された色について、画像解析部５２は、当該色における最大輝度と最小輝度との中間値を閾値として設定する（ステップＳ１０８）。この設定された閾値は、サンプル片３２に付着した汚れの度合を判断する指標になる。
【００３６】
閾値が設定された後、演算制御部５０の制御部５４は、弁１０を閉弁して水の通流を停止させ、その後弁１１を開弁することで、薬液の通流が開始される。これにより、汚れが付着している配管（図１での太線で示す部分の配管であり、検出装置４を構成する配管も含む）の薬液による洗浄が開始される（ステップＳ１０９）。そして、薬液の通流を開始させてから所定時間経過後、制御部５４は、弁１１，１６を閉弁するとともに、弁１２，１７を開弁する。これにより、薬液は定置洗浄システム１００内を循環し、循環する薬液により配管内が洗浄されることになる。
【００３７】
前記のように、サンプル片３２についての撮像及び画像の取得は、所定間隔で行われている（前記のステップＳ１０５参照）。従って、サンプル片３２が薬液により洗浄されている最中にも、カメラ４によって、サンプル片３２の撮像が行われていることになる。そこで、演算制御装置５０の終点時期決定部５３は、前記のステップＳ１０７で決定した色の画像における全てのピクセルの輝度が前記閾値（ステップＳ１０８参照）以上であるか否かを判断する（ステップＳ１１０）。閾値未満のピクセルがあれば、そのピクセルの部分には汚れが付着しているため輝度が小さいと判断して、薬液洗浄が継続される（ステップＳ１１０のＮｏ方向）。一方で、全てのピクセルで閾値以上であれば、サンプル片３２から汚れが十分に除去されたため輝度が大きいと判断して、薬液洗浄が終了する（ステップＳ１１０のＹｅｓ方向、ステップＳ１１１）。即ち、ステップＳ１１０において、薬液洗浄の終了時期が決定されることになる。
【００３８】
薬液洗浄が終了した後、制御部５４は、弁１２，１７を閉弁して薬液の供給を停止した後、弁１０を開弁して、水を配管内に供給する。さらに、制御部５４は弁１６を開弁することで、定置洗浄システム１００内の薬液等を全て排水タンク６に排出し、配管内の水洗浄が行われる（ステップＳ１１１）。そして、配管内が清浄な水で置換され、全ての弁が閉弁されてポンプ１３が停止されることで、定置洗浄システム１００による定置洗浄が終了する。
【００３９】
以上の定置洗浄システム１００によれば、例えばステンレス鋼製等の内部を視認不可能な配管の場合でも、その一部に透明配管３０を設けてその内部にサンプル片３２を設置固定することで、配管内の汚れの度合を良好に判断することができる。即ち、設置されたサンプル片３２に付着した汚れについての画像を解析することで、定置洗浄の終点時期を決定することができる。特に、サンプル片３２として複数の色が施されたものを用いることで、様々な色の汚れについても良好に汚れの度合を把握することができる。これにより、様々な種類の原料や食品が通流する配管であっても、事前に特別な試運転を行うことなく、効率的に定置洗浄を行うことができる。
【００４０】
［２．第２実施形態］
次に、第２実施形態の定置洗浄システム２００について説明する。なお、以下の説明においては、説明の簡略化のために、前記の定置洗浄システム１００と異なる点について主に説明するものとし、共通する部分の説明については省略することがある。また、定置洗浄システム１００における部材と同じ部材については同じ符号を付すものとする。
【００４１】
第２実施形態の定置洗浄システム２００は、基本的には、前記の第１実施形態の定置洗浄システム１００と同様の構成（図１参照）を備える。ただし、第２実施形態の定置洗浄システム２００では、図２を参照しながら説明した検出装置４に代えて、検出装置４とは異なる構成の検出装置４０が備えられている。以下、第２実施形態の定置洗浄システム２００に備えられる検出装置４０の構成及びそれを用いた制御について説明する。
【００４２】
図４は、第２実施形態の定置洗浄システム２００に備えられる検出装置４０を示す図である。定置洗浄システム２００の検出装置４０には、二台のカメラ４Ａが備えられている。また、透明配管３０の内部には、前記のサンプル片３２と同様の材質からなるサンプル片３３が設置され、配管３０内を通流する薬液や水が接触するようになっている。そして、この二台のカメラ４Ａは、それぞれ、サンプル片３３の薬液等の流れの上流側の薬液等と、下流側の薬液等とを撮像するようになっている。
【００４３】
図５は、第２実施形態の定置洗浄システム２００における定置洗浄のフローである。前記の定置洗浄システム１００と同様に、まず、サンプル片３３が配管３０内に設置される（ステップＳ１０１）。そして、食品の製造が開始され（ステップＳ１０２）、サンプル片３３に汚れが付着しつつ食品の製造が行われ、その後、食品の製造が停止される（ステップＳ１０３）。食品の製造停止後、配管内の食品が水で置換され（ステップＳ１０４）、定置洗浄の準備が完了する。
【００４４】
次いで、演算制御部５０の画像取得部５１は、上流側のカメラ４Ａと下流側のカメラ４Ａとにより、透明配管３０内の薬液を撮像し、二つの画像の取得を開始する（ステップＳ２０１）。この撮像及び画像取得は、後記する薬液洗浄中にも、所定間隔（例えば数秒おき）で行われる。そして、前記のステップＳ１０９と同様にして、配管の薬液洗浄が開始される。
【００４５】
薬液洗浄開始後、画像解析部５２は、取得された二つの画像のそれぞれについて最大輝度及び最小輝度を測定し、測定された二つの最大輝度同士の差、及び、算出された二つの最小輝度同士の差を算出する（ステップＳ２０２）。ここで、例えば輝度同士の差が小さい場合、薬液の輝度に大きな変化が無いことになる。そこで、このような場合には、サンプル片３３を薬液により洗浄しても、サンプル片３３から落ちる汚れが少ないと考えることができる。一方で、例えば輝度同士の差が大きい場合、薬液の輝度の変化が大きいことになる。そこで、このような場合には、サンプル片３３を薬液により洗浄することでサンプル片３３から汚れが落ち、これにより、下流側の輝度が低下して輝度の変化が大きくなっていると考えることができる。
【００４６】
画像解析部５２は、二つの最大輝度同士の差及び二つの最小輝度同士の差がいずれも閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０３）。ここでいう「閾値」とは、前記の定置洗浄システム１００とは異なり、ユーザが任意に設定する値である。判断の結果、いずれの差が依然閾値以上であれば（ステップＳ２０３のＮｏ方向）、薬液によってサンプル片３３から汚れが落ち続けている状態であると判断し、引き続き洗浄が行われる。一方で、いずれの差も閾値未満となれば（ステップＳ２０３のＹｅｓ方向）、サンプル片３３には汚れがもう付着していないか、その薬液の量ではこれ以上汚れが落ちない状態と判断することができる。そこで、このような場合には、薬液の流速が速められる制御が行われ（ステップＳ２０４）、これにより、より強力な洗浄が行われる。
【００４７】
そして、前記のステップＳ２０２及びステップＳ２０３と同様にして画像同士が比較されて輝度の差が算出され（ステップＳ２０５）、それぞれの差が前記の閾値未満であるか否か判断される（ステップＳ２０６）。判断の結果、それぞれの差が依然として閾値未満であれば（ステップＳ２０６のＹｅｓ方向）、サンプル片３３にはこれ以上汚れは付着していないと判断することができる。そこで、このような場合には、薬液洗浄が終了されて（ステップＳ１１１）、水洗浄後（ステップＳ１１２）、定置洗浄が終了する。一方で、前記のステップＳ２０６での判断において、それぞれの差が閾値以上であれば（ステップＳ２０６のＮｏ方向）、薬液の増加によるより強力な洗浄により、サンプル片３３に付着していた強固な汚れが落ち始めたと判断し、引き続き薬液洗浄が行われる。その後、それぞれの差が閾値未満になるまで、薬液洗浄が継続される。
【００４８】
以上の定置洗浄システム２００では、特に薬液が循環している場合に、定置洗浄が完了したか否かを良好に判断することができる。即ち、薬液が循環している場合、図１に示すように濾過装置５によって固形分は除去されるものの、循環しているうちに、薬液に汚れが溶解して薬液が着色することがある。そこで、サンプル片３３の上流側と下流側との薬液の画像を比較することで、サンプル片３３から洗浄されて流れ落ちた汚れに由来する画像の変化を把握することができる。これにより、サンプル片３３に付着した汚れの度合を判断することができ、ひいては、配管内の汚れを把握することができる。
【００４９】
［３．第３実施形態］
次に、第３実施形態の定置洗浄システム３００について説明する。なお、以下の説明においても、第２実施形態と同様に説明の簡略化のために、前記の定置洗浄システム１００と異なる点について主に説明するものとし、共通する部分の説明については省略することがある。また、定置洗浄システム１００における部材と同じ部材については同じ符号を付すものとする。
【００５０】
第３実施形態の定置洗浄システム３００は、基本的には、前記の第１実施形態の定置洗浄システム１００と同様の構成（図１参照）を備える。ただし、第３実施形態の定置洗浄システム３００では、図２を参照しながら説明した検出装置４に代えて、検出装置４とは異なる構成の検出装置４１が備えられている。以下、第３実施形態の定置洗浄システム３００に備えられる検出装置４１の構成及びそれを用いた制御について説明する。
【００５１】
図６は、第３実施形態の定置洗浄システム３００に備えられる検出装置４１を示す図である。定置洗浄システム３００の検出装置４１には、前記の定置洗浄システム１００の検出装置４と同様に、一台のカメラ４Ａが備えられている。ただし、第３実施形態の検出装置４１では、第１実施形態の検出装置４とは異なり、下側封止部材３１Ｃが透明なガラスやアクリル樹脂等の光透過性材料により構成され、配管３０の外部であって配管３０の下方に、指向性の高いライト４Ｂ（ＬＥＤライト等）が備えられている。また、下側封止部材３１Ｃ表面には、ガラス製の透明なサンプル片３４が設置されるようになっている。従って、定置洗浄システム３００における検出装置４１では、ライト４Ｂからの光が透明なサンプル片３４を下方から照射されるようになっている。そのため、サンプル片３４を透過した光は、カメラ４Ａにより撮像されるようになっている。
【００５２】
検出装置４１では、サンプル片３４に付着した汚れは、下方からの光により、影となってカメラ４Ａにより撮像されることになる。そのため、カメラ４Ａにより撮像された画像を解析し、影の濃い部分（即ち輝度の低い部分）には汚れが多く付着していると判断することができる。一方で、影の薄い部分（即ち輝度の高い部分）には汚れがほとんど付着していないと判断することができる。
【００５３】
そこで、以下、具体的なフローを挙げながら、検出装置４１を用いた定置洗浄システム３００における制御を説明する。
【００５４】
図７は、第３実施形態の定置洗浄システム３００における定置洗浄のフローである。前記の定置洗浄システム１００と同様に、まず、サンプル片３３が配管３０内に設置される（ステップＳ１０１）。そして、食品の製造が開始され（ステップＳ１０２）、サンプル片３３に汚れが付着しつつ食品の製造が行われ、その後、食品の製造が停止される（ステップＳ１０３）。食品の製造停止後、配管内の食品が水で置換され（ステップＳ１０４）、定置洗浄の準備が完了する。そして、前記のステップＳ１０５と同様に、サンプル片３４の撮像及び画像の取得が開始される。
【００５５】
次いで、画像解析部５２は、最初に取得された画像について、最大輝度及び最小輝度を測定する（ステップＳ３０１）。そして、画像解析部５２は、測定された最大輝度と最小輝度との中間値を閾値として設定する（ステップＳ３０２）。この設定された閾値は、前記定置洗浄システム１００において設定された閾値と同様に、サンプル片３４に付着した汚れの度合を判断する指標になる。その後、制御部５４（図１参照）は、前記の定置洗浄システム１００と同様にして、薬液洗浄を開始する（ステップＳ１０９）。
【００５６】
前記のように、ステップＳ１０５での撮像及び画像取得は、薬液洗浄が開始後にも所定間隔（例えば数秒おき）に行われている。そこで、終点時期決定部５３は、その時点で取得された画像の全てのピクセルについて、そのピクセルの輝度がステップＳ３０２で設定された閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ３０３）。閾値未満のピクセルがあれば、そのピクセルの部分には汚れが付着しているため輝度が小さいと判断して、薬液洗浄が継続される（ステップＳ３０３のＮｏ方向）。一方で、全てのピクセルで閾値以上であれば、サンプル片３４から汚れが十分に除去されたため輝度が大きいと判断して、薬液洗浄が終了する（ステップＳ３０３のＹｅｓ方向、ステップＳ１１１）。即ち、ステップＳ３０３において、薬液洗浄の終了時期が決定されることになる。その後、前記のステップＳ１１２と同様にして、水洗浄が行われる。
【００５７】
以上の定置洗浄システム３００によれば、例えば暗い場所であってもサンプル片３４を満遍なく撮像することができる。これにより、サンプル片３４に付着している汚れの度合をより正確に把握することができ、定置洗浄の終了時期をより適切に判断することができる。特に、サンプル片３４に対して真下から光を照射しているため、汚れの形状や種類等によって生じうる影の発生をより確実に抑制することができる。これにより、画像解析の際の精度を向上させることができる。
【００５８】
［４．変形例］
以上、本実施形態を図面を参照しながら説明したが、本実施形態は前記の内容になんら限定されるものではなく、前記の各定置洗浄システムに対して例えば以下のような変形を加えて実施可能である。
【００５９】
例えば、本実施形態の定置洗浄システム１００，２００，３００により定置洗浄可能な配管は、食品製造プラントを構成する配管に限定されず、どのような配管であっても好適に洗浄可能である。また、前記の各定置洗浄システム１００，２００，３００での各装置や弁等の位置は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で任意に変更可能である。
【００６０】
また、例えば、洗浄に用いる薬液は１種に限定されず、複数種（例えば酸とアルカリとの併用等）の薬液を用いてもよい。また、薬液の濃度も適宜変更可能であり、異なる濃度の薬液を複数用いて洗浄してもよい。さらには、前記の定置洗浄システム２００では薬液の流量を変化させたが、例えば薬液の濃度を変化させるようにしてもよい。
【００６１】
さらに、例えば、清浄なサンプル片３２，３３，３４は食品製造前に予め設置固定される必要は必ずしもなく、模擬汚れを付着させたサンプル片３２，３３，３４を、食品製造後かつ定置洗浄前に配管３０内に設置固定するようにしてもよい。また、サンプル片３２，３３，３４の形状や材質、色彩は任意であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で任意に変更可能である。例えば、定置洗浄システム３００では透明なサンプル片３４を用いたが、配管を通流する食品の色に応じて、有色透明なサンプル片３４としてもよい。
【００６２】
また、例えば、各定置洗浄システム１００，２００，３００の透明配管３０に代えて光を透過しないステンレス鋼等の配管とし、当該配管の側面に形成された穴にカメラ４Ａを装着して、そのカメラ４Ａにより内部を撮像するようにしてもよい。このとき、カメラ４Ａによって配管内部を撮像するために、内部を照射する照明装置を併設することが好ましい。
【００６３】
さらに、例えば、汚れが付着されるサンプル片３２，３３，３４を用いることが好ましいものの、サンプル片３２，３３，３４を必ずしも必要もなく、例えば下側封止部材３１Ａに複数の色を塗布したり、下側封止部材３１Ｃを透明にしたりして、これらに直接汚れが付着されるようにしてもよい。
【００６４】
また、例えば、前記の各定置洗浄システム１００，３００で設定された閾値は、最大輝度と最小輝度との中間値としたが、閾値は中間値である必要は無く、例えば中間値から所定割合だけ増加又は減少させた値を閾値として設定してもよい。また、例えば、前記の各定置洗浄システム１００，３００では、全てのピクセルについて閾値と比較されるようにしたが、例えば配管の内壁近傍等の汚れが付着し易い部位のピクセルのみについて比較を行う等、一部のピクセルについてのみ閾値と比較するようにしてもよい。さらに、例えば、定置洗浄システム２００では、最大輝度同士及び最小輝度同士の二つを比較したが、何れか一方のみ（最大輝度同士のみ、又は、最小輝度同士のみ）を比較するようにしてもよい。さらに定置洗浄システム２００では二回比較するようにしたが、三回以上比較してもよい。また、例えば前記の例では、汚れの付着度合の指標として輝度を用いたが、明度を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１  水タンク
２  薬液タンク（薬液通流装置）
３  熱交換器
４  検出装置
４Ａ  カメラ（撮像装置、第一撮像装置、第二撮像装置）
４Ｂ  ライト（光照射装置）
７  原料タンク
８  食品タンク
１３  ポンプ（薬液通流装置）
３０  配管（透明配管）
３２  サンプル片
３３  サンプル片
３４  サンプル片
３２ａ  赤色
３２ｂ  青色
３２ｃ  黄色
３２ｄ  白色
３２ｅ  緑色
４０  検出装置
４１  検出装置
５０  演算制御装置（終点時期決定装置）
５１  画像取得部
５２  画像解析部（演算装置）
５３  終点時期決定部（演算装置）
５４  制御部（制御装置）
１００  定置洗浄システム
１０１  食品製造プラント
２００  定置洗浄システム
３００  定置洗浄システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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