(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒部の下に円錐部を有するシリンドコニカルタンクの内部を洗浄する洗浄方法であって、
前記シリンドコニカルタンクの内部を薬液によって浄化する浄化工程と、
前記浄化工程を経た前記シリンドコニカルタンクの内部を水によってすすぐすすぎ工程とを含み、
前記すすぎ工程では、前記シリンドコニカルタンクの前記円錐部の傾斜面に水の液面が形成される状態で前記シリンドコニカルタンクの内部をすすぎ、
前記すすぎ工程は、前記シリンドコニカルタンクの内部の上方に配置された噴射部から水を噴射させるとともに前記シリンドコニカルタンクの底部から水を排出させ、排出された水を再び前記噴射部に供給する循環系において水を循環させながら前記シリンドコニカルタンクの内部をすすぐ循環すすぎ工程を含み、
前記循環すすぎ工程は、前記噴射部から噴射された水が前記シリンドコニカルタンクの側壁の内部面に吹き付けられる状態で実施されることを特徴とする洗浄方法。
【請求項２】
前記すすぎ工程では、前記循環すすぎ工程に次いで、前記噴射部から間欠的に水を噴射させて前記シリンドコニカルタンクの内部をすすぐ間欠すすぎ工程を実施することを特徴とする請求項１に記載の洗浄方法。
【請求項３】
前記間欠すすぎ工程では、前記シリンドコニカルタンクから排出される水を再利用することなく、清水を前記噴射部に供給することを特徴とする請求項２に記載の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンクの内部を洗浄する洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルコール飲料やノンアルコール飲料等の飲料製品の製造において種々のタンクが使用される。例えば、ビールや発泡酒の製造においては、仕込釜、仕込槽、濾過槽、煮沸釜、発酵タンク、熟成タンク等が使用されうる。これらのタンクは、処理等を終えた半製品（例えば、麦汁）又は完成品を送り出した後に洗浄される。
【０００３】
タンクの洗浄工程は、水による前すすぎ、アルカリ洗浄液（苛性ソーダ）によるアルカリ洗浄、水によるすすぎ（アルカリすすぎ）、殺菌剤による殺菌、水による最終すすぎを含みうる。
【特許文献１】特許第３４９８８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前すすぎ、アルカリすすぎ、最終すすぎ等のすすぎ工程は、一般的には、清水をタンクに連続的に供給しながら実施されうる。しかしながら、このような方法では、タンクに対する水の供給流量×供給時間（すすぎ時間）に相当する膨大な量の水が必要である。
【０００５】
また、一般的に、タンクの洗浄は、タンクの内壁の大部分が水に漬かる状態でなされうる。しかしながら、水に漬かった部分の内壁には水による衝撃が加わりにくいので、汚れ又は洗浄用の薬液が落ちにくい。
本発明は、上記の課題認識を基礎としてなされたものであり、タンクの内部の洗浄において、すすぎに要する水の量を削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、円筒部の下に円錐部を有するシリンドコニカルタンクの内部を洗浄する洗浄方法に係り、前記洗浄方法は、前記シリンドコニカルタンクの内部を薬液によって浄化する浄化工程と、前記浄化工程を経た前記シリンドコニカルタンクの内部を水によってすすぐすすぎ工程とを含み、前記すすぎ工程では、前記シリンドコニカルタンクの前記円錐部の傾斜面に水の液面が形成される状態で前記シリンドコニカルタンクの内部をすすぎ、前記すすぎ工程は、前記シリンドコニカルタンクの内部の上方に配置された噴射部から水を噴射させるとともに前記シリンドコニカルタンクの底部から水を排出させ、排出された水を再び前記噴射部に供給する循環系において水を循環させながら前記シリンドコニカルタンクの内部をすすぐ循環すすぎ工程を含み、前記循環すすぎ工程は、前記噴射部から噴射された水が前記シリンドコニカルタンクの側壁の内部面に吹き付けられる状態で実施される。
【０００７】
本発明の好適な実施形態によれば、前記すすぎ工程では、前記循環すすぎ工程に次いで、前記噴射部から間欠的に水を噴射させて前記シリンドコニカルタンクの内部をすすぐ間欠すすぎ工程を実施することが好ましい。
【０００８】
本発明の好適な実施形態によれば、前記間欠すすぎ工程では、前記シリンドコニカルタンクから排出される水を再利用することなく、清水を前記噴射部に供給することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、タンクの内部の洗浄において、すすぎに要する水の量を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。なお、ここでは、本発明のより具体的な理解を提供するために、本発明をビールや発泡酒等の飲料の製造に使用されるタンクの洗浄に適用した例を説明するが、本発明は、種々のタンクの洗浄に使用されうる。
【００１２】
図１は、本発明の好適な実施形態の洗浄方法を示す図である。本発明の好適な実施形態の洗浄方法では、まず、処理を終えた飲料の中間品が排出されたタンクの内部を水によってすすぐ前すすぎ工程Ｓ１０を実施し、次いで、タンクの内部を苛性ソーダ等のアルカリ洗浄剤（薬液による浄化の一例）で洗浄するアルカリ洗浄工程Ｓ２０を実施し、次いで、タンクの内部を水によってすすぐすすぎ工程（以下、アルカリすすぎ工程）Ｓ３０を実施し、次いで、タンクの内部を殺菌剤（薬液による浄化の一例）によって殺菌する殺菌工程Ｓ４０を実施し、次いで、タンクの内部を水によってすすぐ最終すすぎ工程Ｓ５０を実施する。
【００１３】
なお、洗浄の手順は、洗浄すべきタンクの内部の汚れの程度や種類、更には、要求される洗浄レベルに応じて適宜変更されうる。例えば、図１に示す洗浄方法において、アルカリ洗浄工程Ｓ２０及びアルカリすすぎ工程Ｓ３０を省略する実施形式も採用されうるし、殺菌工程Ｓ４０及び最終すすぎ工程Ｓ５０を省略する実施形式も採用されうる。また、アルカリ洗浄工程Ｓ２０に代えて、他の洗浄剤を使用する洗浄工程を採用してもよい。
【００１４】
図２は、図１に示す最終すすぎ工程Ｓ５０に好適なすすぎ方法を示す図である。ただし、図２に示すすすぎ方法は、アルカリすすぎ工程Ｓ３０に適用さてもよいし、汚れが少ない場合には前すすぎ工程Ｓ１０に適用されてもよい。ここでは、より好ましい実施形態として、図２に示すすすぎ工程が最終すすぎ工程Ｓ５０に適用されるものとして説明する。
【００１５】
図２に示すように、最終すすぎ工程は、循環すすぎ工程Ｓ１１０と、それに次いで実施される間欠すすぎ工程Ｓ１２０とを含みうる。循環すすぎ工程Ｓ１１０では、洗浄対象のタンクの内部の上方に配置された噴射部から水を噴射させるとともに該タンクの底部から水を排出させ、排出された水を再び該噴射部に供給する循環系において水を循環させながら該タンクの内部をすすぐ。
間欠すすぎ工程Ｓ１２０は、例えば、洗浄対象のタンクの内部の上方に配置された噴射部から水を噴射させて該タンクの内部をすすぐすすぎ工程Ｓ１２２と、すすぎ工程Ｓ１２２の実行間隔を規定する待ち工程Ｓ１２６と、間欠すすぎ工程の終了を判定する判定工程Ｓ１２４とを含む。
【００１６】
図３〜図６は、本発明の好適な実施形態の生産設備の構成を模式的に示す図である。ビールや発泡酒の生産設備を一例として考えると、タンクＴは、例えば、仕込釜、仕込槽、濾過槽、煮沸釜、発酵タンク、熟成タンク等として使用されうる。タンクＴは、例えば、シリンドコニカルタンクとして構成されうる。シリンドコニカルタンクとは、円筒部の下に円錐部を有するタンクである。
タンクＴの内部空間の上方には、スプレーボール（シャワーボール）等の噴射部Ｓが配置され、噴射部Ｓには、ポンプＰ１によって送液管１０を通してアルカリ洗浄液、殺菌剤、又は水（清水若しくは循環水、又は、それらの混合水）が選択的に供給されうる。タンクＴの底部ＴＢの最も低い部分には、排出口Ｅが設けられ、バルブＶ４を介して送液管２０に接続されている。送液管２０にはポンプＰ２が配置されている。
この生産設備では、タンクＴをすすぐための水を循環させて利用するための循環系を構成することができる。すなわち、ポンプＰ１によって送液管１０を通して噴射部Ｓに水を供給して噴射部Ｓから水を噴射させるとともにタンクＴの底部ＴＢに設けられた排出口Ｅから水を排出させ、排出された水をポンプＰ２によってポンプＰ１に供給し、その水をポンプＰ１によって再び噴射部Ｓに供給することによって、水を循環させることができる。なお、図３〜図６では、簡略化のために省略されているが、タンクＴから排出された水を一時的に貯留する貯留タンクを設け、該貯留タンクに貯留された水をポンプＰ１によって送液管１０に送り出す構成が有用である。また、この生産設備では、タンクＴを処理するために使用された水、アルカリ洗浄液、殺菌剤を再利用することなく系外（例えば、排水処理設備）に排出することもできる。
以下、図１に示す手順にしたがって生産設備の稼動方法を例示的に説明する。なお、以下の説明において、特に言及しないバブルは、閉じているものとする。
まず、前すすぎ工程Ｓ１０では、図６に示すように、バルブＶ３を通して清水を系内に引き込み、これをポンプＰ１によって送液管１０を通して噴射部Ｓに供給する。これにより噴射部Ｓから水が噴射され、その水がタンクＴの側壁の内部面ＴＩに吹き付けられ、内部面ＴＩがすすがれる。ここで、噴射部Ｓから噴射された水が内部面ＴＩに吹き付けられるようにするためには、内部面ＴＩがタンクＴの内部空間に露出した状態ですすぎを実行する必要がある。
【００１７】
そこで、タンクＴの底部ＴＢに規定量を超えて水が滞留しないように、バルブＶ４を開くと共にポンプＰ２によってタンクＴ内の水を排水する。このように、噴射部Ｓから噴射される水をタンクＴの内部面ＴＩに吹き付けることによって、その水を内部面ＴＩの浄化のために有効に利用することができる。一方、タンクＴの内部面ＴＩの大部分が水中に埋没した状態でタンクＴの内部を洗浄する方法では、水によって内部面ＴＩに加えられる衝撃が小さいので、すすぎを効率的に行うことができない。
タンクＴから排出された水は、典型的には、バルブＶ６を通して系外に排出される。ただし、タンクＴの汚れが少ないような応用例においては、タンクＴから排出された水を循環させて再利用することもできる。
次いで、アルカリ洗浄工程Ｓ２０では、図３に示すように、バルブＶ１を通してアルカリ洗浄液を系内に引き込み、これをポンプＰ１によって送液管１０を通して噴射部Ｓに供給する。これにより噴射部Ｓからアルカリ洗浄液が噴射され、内部面ＴＩの浄化（アルカリ洗浄）がなされる。アルカリ洗浄工程Ｓ２０においても、洗浄を効率化するためには、アルカリ洗浄液が内部面ＴＩに吹き付けられる状態を形成することが好ましく、このために、タンクＴの底部ＴＢに規定量を超えてアルカリ洗浄液が滞留しないように、バルブＶ４を開くと共にポンプＰ２によってタンクＴ内の水を排水する。
アルカリすすぎ工程Ｓ３０では、図６に示すように、バルブＶ３を通して清水を系内に引き込み、これをポンプＰ１によって送液管１０を通して噴射部Ｓに供給する。これにより噴射部Ｓからアルカリ洗浄液が噴射され、内部面ＴＩがすすがれる。アルカリすすぎ工程Ｓ３０においても、洗浄を効率化するためには、アルカリ洗浄液が内部面ＴＩに吹き付けられる状態を形成することが好ましく、このために、タンクＴの底部ＴＢに規定量を超えて水が滞留しないように、バルブＶ４を開くと共にポンプＰ２によってタンクＴ内の水を排水する。
殺菌工程Ｓ４０では、図４に示すように、バルブＶ２を通して殺菌剤（殺菌液）を系内に引き込み、これをポンプＰ１によって送液管１０を通して噴射部Ｓに供給する。これにより噴射部Ｓから殺菌剤が噴射され、内部面ＴＩの浄化（殺菌）がなされる。殺菌工程Ｓ４０においても、洗浄を効率化するためには、殺菌剤が内部面ＴＩに吹き付けられる状態を形成することが好ましく、このために、タンクＴの底部ＴＢに規定量を超えて殺菌剤が滞留しないように、バルブＶ４を開くと共にポンプＰ２によってタンクＴ内の殺菌剤を排水する。
最終すすぎ工程Ｓ５０は、図２に示す手順にしたがって実施され、循環すすぎ工程Ｓ１１０が実施された後に間欠すすぎ工程Ｓ１２０が実施される。まず、循環すすぎ工程Ｓ１１０は、図５に示すように、ポンプＰ１、送液管１０、噴射部Ｓ、タンクＴ、バルブＶ４、ポンプＰ２、送液管２０、バルブＶ７によって、すすぎ水の循環系が形成される。また、必要な水は、バルブＶ３を通して循環系内に引き込まれる。
循環すすぎ工程Ｓ５０では、バルブＶ３を通して循環系内に清水を引き込んでポンプＰ１によって送液管１０を通して噴射部Ｓに供給し、これとともにバルブＶ４を開いてタンクＴの底部ＴＢから水を排出させ、その水をポンプＰ２、更にはポンプＰ１によって循環系内を循環させる。この際、噴射部Ｓから噴射された水がタンクＴの内部面ＴＩに吹き付けられるように、すなわち、タンクＴの底部ＴＢに規定量を超えて水が滞留しないように、タンクＴに対する水の供給流量とタンクＴからの水の排出流量が調整される。典型的には、ポンプＰ１とポンプＰ２の能力をほぼ同一にし、まず、ポンプＰ１を起動して噴射部Ｓ（つまり、タンクＴ）への水の供給を開始し、タンクＴの底部ＴＢに所定量の水が溜まった状態でバルブＶ４を開けるとともにポンプＰ２を起動すればよい。なお、前述のように、実際には、タンクＴから排出された水を循環させる経路に貯留タンクが配置されうる。
循環すすぎ工程Ｓ１１０に次いで、間欠すすぎ工程Ｓ１２０が実施される。間欠すすぎ工程Ｓ１２０は、すすぎ工程Ｓ１２２と待ち工程Ｓ１２６との繰り返しによって構成される。また、間欠すすぎ工程Ｓ１２０は、一連の洗浄処理の最終段階であるため、清水を用いて実施されることが好ましい。
【００１８】
具体的には、すすぎ工程Ｓ１２２では、図６に示すように、バルブＶ３を通して循環系内に清水を引き込んでポンプＰ１によって送液管１０を通して噴射部Ｓに供給する。これにより噴射部Ｓから清水が噴射され、内部面ＴＩがすすがれる。この際、噴射部Ｓから噴射された水がタンクＴの内部面ＴＩに吹き付けられるように、すなわち、タンクＴの底部ＴＢに規定量を超えて水が滞留しないように、タンクＴに対する水の供給流量とタンクＴからの水の排出流量が調整される。
【００１９】
すすぎ工程Ｓ１２２が終了すると、判定工程Ｓ１２４において、すすぎ工程Ｓ１２２を予め設定された回数だけ実施したか否かを判断し、当該設定回数に達していない場合には、待ち工程Ｓ１２６において規定の待ち時間（すすぎの間隔に相当）の経過を待った後に再びすすぎ工程Ｓ１２２を実施する。この待ち工程Ｓ１２６における待ち時間は、タンクＴの内部空間にミスト状態で浮遊している殺菌剤（例えば、ヨウ素）の粒子が底部ＴＢに降下して溜まるために十分に長い時間とすることが好ましい。一方で、殺菌材の粒子が底部ＴＢに降下するために十分な時間を超える待ち時間を設定することは、全体のすすぎ時間を長くするだけである。このような観点で、待ち時間は、例えば、高さ１９ｍ、容積４５０ｋｌ（キロリットル）のタンクの場合には、好ましくは３〜１０分、更に好ましくは５〜１０分である。
適正な待ち時間を設定することにより、ミスト状態で浮遊している殺菌剤を効率的にタンクＴの外部に排出することができる。一方、待ち時間が短い場合、又は、間欠すすぎではなく連続的にすすぎを実施する場合には、ミスト状態の殺菌剤がタンクＴ内に浮遊し続けるので、すすぎの完全な完了までに長時間を要することになる。
このようにして予め設定された回数のすすぎ工程Ｓ１２２の実施が終了すると、間欠すすぎ工程Ｓ１２０が終了する。
【００２０】
ここで、前すすぎ工程Ｓ１０、アルカリ洗浄工程Ｓ２０、アルカリすすぎ工程Ｓ３０、殺菌工程Ｓ４０、最終すすぎ工程Ｓ５０は、タンクＴがシリンドコニカルタンクとして構成されている場合、図３〜図６に例示的に示すように、円錐部を構成する傾斜面内に液面が形成される状態でなされることが好ましい。これは、円筒部を構成する垂直面に液面が形成されると、その液面付近に汚れ物質が溜まり、その堆積した汚れ物質が除去されにくい傾向があるからである。一方、円錐部を構成する傾斜面内に液面が形成される場合には、仮にその液面付近に汚れ物質が一時的に溜まったとしても、上方から吹き付けられるすすぎ水によって比較的容易に汚れ物質が除去されると考えられる。
【００２１】
図７は、殺菌剤として株式会社アデカクリーンエイドから入手可能な商品名「セーフメイト」（主成分：硝酸、ヨウ素）を水で希釈して使用し、最終すすぎ工程において、循環すすぎ及び間欠すすぎを実施したときのタンクから排出されたすすぎ水中のヨウ素濃度（○印）を示している。循環すすぎ後のヨウ素濃度は、すすぎ水の循環によって相当に高くなっている。ヨウ素濃度が高いということは、すすぎによって十分にタンクからヨウ素が排出されたことを意味する。その後の間欠すすぎでは、”ｎ回目”は、ｎ回目のすすぎ工程Ｓ１２２においてタンクから排出されたすすぎ水のヨウ素濃度を示している。図７に示す結果より、循環すすぎ工程及び間欠すすぎ工程により、タンクから十分にヨウ素が除去されていることが分かる。
【００２２】
以上の結果より、循環すすぎ工程を採用して水の使用量を大幅に削減した場合においても十分なすすぎ効果が得られることが分かる。また、循環すすぎの後は、間欠すすぎによって十分なすすぎ効果が得られ、間欠すすぎの採用もまた、水の使用量の削減に寄与することが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の好適な実施形態の洗浄方法を示す図である。
【図２】本発明の好適な実施形態のすすぎ方法を示す図である。
【図３】アルカリ洗浄工程の実施の一例を示す図である。
【図４】殺菌工程の実施の一例を示す図である。
【図５】循環すすぎ工程の実施の一例を示す図である。
【図６】間欠すすぎ工程におけるすすぎ工程の実施の一例を示す図である。
【図７】本発明の好適な実施形態のすすぎ方法の実施結果を示す図である。
【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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