(57)【要約】【課題】高い洗浄能力を維持しつつ洗浄水の使用量を飛躍的に低減できる容器洗浄機を提供する。【解決手段】倒立状態で移動する筒状容器Ｃの内面に洗浄水を噴射して洗浄する容器洗浄機において、加圧気体と洗浄水とを混合して扇形パターンの気水混合ミストを筒状容器Ｃの内面に噴射する複数の２流体ノズル２と、洗浄水のみを筒状容器の内面に噴射する１流体ノズル３とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
倒立状態で移動する筒状容器の内面に洗浄水を噴射して洗浄する容器洗浄機において、加圧気体と洗浄水とを混合して扇形パターンの気水混合ミストを筒状容器の内面に噴射する複数の２流体ノズルを備え、該複数の２流体ノズルの後段に、洗浄水のみを筒状容器の内面に噴射する１流体ノズルを備えたことを特徴とする容器洗浄機。
【請求項２】
前記複数の２流体ノズルおよび前記１流体ノズルは、筒状容器の移動方向に沿って間隔をおいて配置され、前記複数の２流体ノズルは８個以上であり、前記１流体ノズルは少なくとも1個であることを特徴とする請求項１記載の容器洗浄機。
【請求項３】
前記２流体ノズルに供給する洗浄水の水圧は０．１ＭＰａ〜０．３ＭＰａであり、前記２流体ノズルに供給する加圧気体の圧力は０．１ＭＰａ〜０．３ＭＰａであることを特徴とする請求項１または２記載の容器洗浄機。
【請求項４】
前記２流体ノズルにおける、加圧気体の圧力に対する洗浄水の水圧の比が、１〜２であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の容器洗浄機。
【請求項５】
前記複数の２流体ノズルの個々のノズルの噴射面角度は、筒状容器の進行方向に対して直交する方向、進行方向と同一方向、進行方向に対して±４５°傾斜した方向の４方向を含むように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の容器洗浄機。
【請求項６】
前記複数の２流体ノズルの個々のノズルの噴射面角度を順次変えて配列し、この順次変えた配列を筒状容器の進行方向に沿って複数回繰り返すようにしたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の容器洗浄機。
【請求項７】
前記１流体ノズルから噴射される洗浄水は、円錐形、扇形、円柱型のいずれかのパターンであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の容器洗浄機。
【請求項８】
筒状容器を洗浄した後の洗浄済みの液体を回収し、回収した液体を噴射して筒状容器を推進させることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の容器洗浄機。
【請求項９】
筒状容器を洗浄した後の洗浄済みの液体を回収し、回収した液体を洗浄時の筒状容器の洗浄側と反対側から噴射して筒状容器の位置を保持することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の容器洗浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器洗浄機に係り、特にビール、アルコール飲料、清涼飲料等の飲料を充填する飲料缶等の筒状容器を洗浄する洗浄機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ビールや清涼飲料などを充填するために飲料缶が多用されている。飲料缶にはアルミ缶、スチール缶、ブリキ缶などがあるが、特にアルミ缶は、軽量であり輸送費節減が可能であること、飲料の風味を長く保つことができること、リサイクル性に優れること等の理由から、需要が拡大している。これらの飲料缶（缶容器）は、ビール等の飲料を充填する前に、缶内面をリンサーと呼ばれる洗浄機で洗浄される。この洗浄機（リンサー）は、洗浄対象の缶容器を囲むように上下左右に配置されて缶容器の移動を案内するための棒状のガイドレールと、下側のガイドレールに沿って所定のピッチで配置されて移動する缶容器の内面に清浄な洗浄水を吹き付ける複数の洗浄ノズルとを備えている。また、洗浄機は、洗浄ノズルから噴射される洗浄水により缶容器が上側のガイドレールに押される押圧力とのバランスを取るために液体を缶容器の底面に吹き付ける複数のバランス用ノズルと、缶容器の外面に液体を吹き付けて缶容器に推進力を付与するための複数の推進用ノズルとを備えている。
【０００３】
上述のように構成された洗浄機において、缶容器は、隣接した缶容器が連なった状態で上下左右のガイドレールに案内されつつ移動し、この移動中に、所定のピッチで配置された複数の洗浄ノズルから洗浄水を缶内面に吹き付けて洗浄を行っている。洗浄機は、洗浄能力を高めるために、標準タイプのもので１４個程度の洗浄ノズルを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−８２９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の洗浄機（リンサー）にあっては、洗浄ノズルは、洗浄水を所定の水圧で噴出する１流体ノズルを採用している。この１流体ノズルは、洗浄水を被洗浄物に吹き付ける際に被洗浄物に加わる打力によって被洗浄物に付着した異物を除去して洗い流すものであるため、所望の洗浄能力を得るためには、比較的多量の洗浄水を必要とする。洗浄機（リンサー）は、多数（１４個程度）の洗浄ノズルを備えているため、洗浄機全体で使用される洗浄水が多量になる。
【０００６】
本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、高い洗浄能力を維持しつつ洗浄水の使用量を飛躍的に低減できる容器洗浄機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】
【０００７】
上述の目的を達成するため、本発明者らは、洗浄水を被洗浄物に吹き付ける際に被洗浄物に加わる打力を弱めることなく、洗浄水の消費量を少なくできる可能性がある洗浄ノズルについて研究を重ねた結果、洗浄ノズルに２流体ノズルを適用することを着想し、更に、被洗浄物を洗い流す洗浄効果が高い１流体ノズルを併用することを試みたものである。
【０００８】
次に、本発明の容器洗浄機の基本概念を図１乃至図４を参照して説明する。
図１は、本発明の容器洗浄機（リンサー）の基本構成を示す模式図である。図１に示すように、洗浄水供給配管１が配置されており、洗浄水供給配管１には複数の２流体ノズル２と単一の１流体ノズル３とが設置されている。２流体ノズル２は、缶容器等の筒状容器Ｃ（図１では一つの筒状容器のみ示す）の進行方向の上流側から下流側に向かって所定のピッチで配置されており、２流体ノズルの個数は、例えば、１２個に設定されている。これらの２流体ノズル２には、エア配管４からチューブ５を介して所定圧力の圧縮エアが供給されるようになっている。１流体ノズル３は、２流体ノズル群の下流側に少なくとも１個配置されている。そして、筒状容器Ｃを囲むように上下左右に筒状容器Ｃの移動を案内するための棒状のガイドレール６が配置されている（図１では上下のガイドレールのみ図示）。洗浄水供給配管１、エア配管４およびガイドレール６は水平面に対して所定の角度（α）で傾斜して配置されている。
【０００９】
図２（ａ），（ｂ）は、本発明の容器洗浄機における２流体ノズル２を示す図であり、図２（ａ）は２流体ノズルの形態を示す模式図であり、図２（ｂ）は２流体ノズルの噴射形状を示す模式図である。図２（ａ）に示すように、２流体ノズル２には洗浄水と圧縮エアとが供給される。２流体ノズル２に供給された洗浄水と圧縮エアとは気水混合室で気水混合され、ノズル先端の噴口から気水混合ミスト（霧状の水粒子）が噴射される。図２（ｂ）に示すように、２流体ノズル２の噴口から噴射される噴射形状は、円錐形パターン（上図）または扇型パターン（下図）である。噴射形状が円錐形パターンの場合には噴射面は円形になり、噴射形状が扇形パターンの場合には噴射面は細長い矩形になる。本発明においては、噴霧面積が小さく、単位面積当たりの噴霧打力が高く、洗浄能力を高めることができる扇形の噴射形状の２流体ノズルを使用することが好ましい。このように、本発明の２流体ノズルは、洗浄水と圧縮エアとを気水混合することにより洗浄水を気水混合ミスト（霧状の水粒子）にするため、洗浄水の使用水量を抑えることができる。また、洗浄水と圧縮エアとの気水混合により洗浄水の水圧に圧縮エアのエア圧が付加された霧状の水粒子が形成されるため、高い打力を得ることができる。本発明において使用される２流体ノズルと１流体ノズルは、市販の製品を適宜使用することができる。２流体ノズルは、噴霧量が０．５〜２．０Ｌ／ｍｉｎの能力を有するものを使用できる。２流体ノズルに供給される加圧気体と洗浄水の圧力は製品の規格・仕様に基づき適宜設定されるが、おおむね０．１ＭＰａから０．３ＭＰａの範囲である。節水効果と洗浄力を両立するために、加圧気体の圧力に対する洗浄水の水圧の比を、１〜２（水圧／気体圧力）の間に設定することが好ましい。
【００１０】
図１および図２に示すように構成された容器洗浄機において、缶容器等の筒状容器Ｃは、ガイドレール６に案内されつつ移動し、この移動中に、所定のピッチで配置された複数の２流体ノズル２から気水混合ミスト（霧状の水粒子）を容器内面に吹き付けて洗浄を行う。そして、最後に１流体ノズル３から多量の洗浄水を容器内面に吹き付けて容器内面をすすぎ洗いする。
【００１１】
図３（ａ），（ｂ）は、図１に示すように、２流体ノズル群に１流体ノズルを追加した構成による効果を検証した結果を示すグラフである。
図３（ａ）は２流体ノズルの個数（横軸）と汚れ残留率（％）（縦軸）との関係を示すグラフである。ここで、汚れ残留率（％）とは、擬似的に筒状容器に付着させた汚れが洗浄後にどれだけ残っているかの割合を云う。したがって、汚れ残留率が低いほど洗浄能力が高いことを意味する。図３（ａ）の上の折れ線に示すように、２流体ノズルの個数を４個から８個に増やした場合、汚れ残留率は５５％から３５％に減少し、さらに１２個に増やした場合、汚れ残留率（％）は２４％に減少している。図３（ａ）に示すように、１流体ノズルを１４個用いた従来型レベルでは、汚れ残留率が２０％以下であったのに対し、２流体ノズルを１２個用いた場合でも汚れ残留率は２４％であり、２流体ノズル単独では従来と同等の高い洗浄能力は得られなかった。
【００１２】
そこで、図１に示すように２流体ノズル群の下流側に１流体ノズルを１個追加したところ、図３（ａ）の下の直線に示すように、２流体ノズルが８個の場合、汚れ残留率が３５％から２７％に減少し、２流体ノズルが１２個の場合、汚れ残留率が２４％から１３％に減少した。この実験結果から２流体ノズル群に１流体ノズルを１個追加することで洗浄能力が飛躍的に向上することが検証された。そして、１２個の２流体ノズルからなる２流体ノズル群に１流体ノズルを１個追加することにより、汚れ残留率は１３％になり、従来型レベルと同等又はそれ以上の洗浄能力を確保できることが検証された。
【００１３】
図３（ｂ）は、１流体ノズルを１４個用いた従来標準型の容器洗浄機（リンサー）の洗浄水使用量と、１２個の２流体ノズルと１個の１流体ノズルを用いた本発明の容器洗浄機（リンサー）の洗浄水使用量とを比較した結果を示すグラフである。図３（ｂ）に示すように、従来標準型の容器洗浄機においては洗浄水使用量が７７Ｌ／ｍｉｎであるのに対し、本発明の容器洗浄機においては２３Ｌ／ｍｉｎである。すなわち、本発明の容器洗浄機は、従来標準型の容器洗浄機に比べて洗浄水使用量が約７０％減少している。
このように、本発明の容器洗浄機は、従来型の容器洗浄機と比較して、同等の洗浄能力を確保することができ、洗浄水の使用量を約７０％削減することができる。また、本発明の容器洗浄機におけるノズルの総個数は、例えば、１３個であり、洗浄機の全長を従来型と同等に抑えることができる。
【００１４】
図４は、２流体ノズルと１流体ノズルを併設する場合に１流体ノズルの位置と洗浄能力との関係を示すグラフである。ここでは、従来型の１流体ノズルを１４個使用する洗浄方法にあわせて、ノズルの総数を１４個使用して洗浄能力を比較している。図中、左側の棒グラフは２流体ノズルのみを１４個配置した場合の汚れ残留率（％）を示し、真ん中の棒グラフは１３個の２流体ノズルからなる２流体ノズル群の下流側に１流体ノズルを１個追加した場合の汚れ残留率を示し、右側の棒グラフは１２個の２流体ノズルからなる２流体ノズル群の途中に１流体ノズルを１個追加し、さらに２流体ノズル群の下流側に１流体ノズルを１個追加した場合の汚れ残留率を示している。
図４に示すように、２流体ノズルのみの場合（左側の棒グラフ）には汚れ残留率が５６％であったのに対し、２流体ノズル群の下流側に１流体ノズルを１個追加した場合（真ん中の棒グラフ）、汚れ残留率は４５％に低下している。すなわち、２流体ノズル群の下流側に１流体ノズルを１個追加した場合、洗浄能力が飛躍的に向上している。また、２流体ノズル群の途中に１流体ノズルを追加した場合、たとえ最後に１流体ノズルを追加したとしても、汚れ残留率は６８％となり、洗浄能力は大幅に悪化している。
【００１５】
以上の実験結果から、次の結論が得られた。
（１）２流体ノズル群の最後に１流体ノズルを追加することにより洗浄能力が向上する。これは、２流体ノズルにより洗浄が終わった後に、１流体ノズルから多量の洗浄水を筒状容器に噴射することにより、２流体ノズルの洗浄作用により既に容器内面から脱離していた汚れを多量の洗浄水によりすすぎ洗いできるためであると推測される。
（２）２流体ノズル群の途中に１流体ノズルを追加することにより洗浄能力が低下する。これは、１流体ノズルから噴射された大量の洗浄水の排出流のために、後段の２流体ノズルから噴射された気水混合ミスト（霧状の水粒子）が容器内面に充分に到達できないためであると推測される。すなわち、１流体ノズルの後段に配置された２流体ノズルの洗浄への寄与が低下するものと推測される。
【００１６】
図１乃至図４を参照して説明した本発明の基本概念から明らかなように、本発明の容器洗浄機は、倒立状態で移動する筒状容器の内面に洗浄水を噴射して洗浄する容器洗浄機において、加圧気体と洗浄水とを混合して扇形パターンの気水混合ミストを筒状容器の内面に噴射する複数の２流体ノズルを備え、該複数の２流体ノズルの後段に、洗浄水のみを筒状容器の内面に噴射する１流体ノズルを備えたことを特徴とする。
【００１７】
本発明の好ましい態様によれば、前記複数の２流体ノズルおよび前記１流体ノズルは、筒状容器の移動方向に沿って間隔をおいて配置され、前記複数の２流体ノズルは８個以上であり、前記１流体ノズルは少なくとも1個であることを特徴とする。好ましくは、複数の２流体ノズルは少なくとも１２個である。１流体ノズルの数は好ましくは１個であるが、必ずしもこれに限定されない。節水効果が減殺されない範囲において、１流体ノズルの数を増やすことができる。
【００１８】
本発明の好ましい態様によれば、前記２流体ノズルに供給する洗浄水の水圧は０．１ＭＰａ〜０．３ＭＰａであり、前記２流体ノズルに供給する加圧気体の圧力は０．１ＭＰａ〜０．３ＭＰａであることを特徴とする。さらに好ましくは前記２流体ノズルに供給する洗浄水の水圧は０．２７ＭＰａ〜０．２８ＭＰａであり、前記２流体ノズルに供給する加圧気体の圧力は０．１９ＭＰａ〜０．２３ＭＰａである。
本発明によれば、１流体ノズルのみを所定数使用した従来型の容器洗浄機と同等の汚れ残留率を確保することができる。すなわち、上記圧力範囲の２流体ノズルを用いた本発明の容器洗浄機は従来型の容器洗浄機と同等の洗浄能力を確保することができる。
【００１９】
本発明の好ましい態様によれば、前記２流体ノズルにおける、加圧気体の圧力に対する洗浄水の水圧の比が、１〜２であることを特徴とする。
本発明によれば、加圧気体の圧力に対する洗浄水の水圧の比を１〜２とすることにより、節水効果と洗浄力を両立させることができる。
【００２０】
本発明の好ましい態様によれば、前記複数の２流体ノズルの個々のノズルの噴射面角度は、筒状容器の進行方向に対して直交する方向、進行方向と同一方向、進行方向に対して±４５°傾斜した方向の４方向を含むように構成されていることを特徴とする。
本発明によれば、筒状容器の進行方向に対する複数のノズルの個々のノズルの噴射面角度を４５°きざみで配置することができ、筒状容器の内面を全面に亘って洗浄することができる。したがって、洗浄むらがない良好な洗浄効果が得られる。
【００２１】
本発明の好ましい態様によれば、前記複数の２流体ノズルの個々のノズルの噴射面角度を順次変えて配列し、この順次変えた配列を筒状容器の進行方向に沿って複数回繰り返すようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、複数の２流体ノズルの個々のノズルの噴射面角度を順次変え、この順次変えた配列を筒状容器の進行方向に沿って複数回繰り返すことにより、筒状容器の内面を全面に亘って繰り返して複数回洗浄することができる。したがって、缶内面に強固に付着した汚れをも除去することができる。
【００２２】
本発明の好ましい態様によれば、前記１流体ノズルから噴射される洗浄水は、円錐形、扇形、円柱型のいずれかのパターンであることを特徴とする。
【００２３】
本発明の好ましい態様によれば、筒状容器を洗浄した後の洗浄済みの液体を回収し、回収した液体を噴射して筒状容器を推進させることを特徴とする。
本発明によれば、２流体ノズルおよび１流体ノズルから洗浄水を缶容器の内面に噴射して洗浄した後の液体を回収し、回収した液体を筒状容器の推進のために再利用するようにしている。そのため、新たな洗浄水は、２流体ノズルおよび１流体ノズルに供給する洗浄水のみであり、洗浄水の使用量を低減することができる。
【００２４】
本発明の好ましい態様によれば、筒状容器を洗浄した後の洗浄済みの液体を回収し、回収した液体を洗浄時の筒状容器の洗浄側と反対側から噴射して筒状容器の位置を保持することを特徴とする。
本発明によれば、２流体ノズルおよび１流体ノズルから洗浄水を缶容器の内面に噴射して洗浄した後の液体を回収し、回収した液体を筒状容器の位置の保持のために再利用するようにしている。そのため、新たな洗浄水は、２流体ノズルおよび１流体ノズルに供給する洗浄水のみであり、洗浄水の使用量を低減することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、以下に列挙する効果を奏する。
（１）本発明の容器洗浄機は従来型の容器洗浄機と同等の洗浄能力を確保することができる。
（２）本発明の容器洗浄機は洗浄水の使用量を飛躍的に低減できる。
（３）本発明の容器洗浄機はノズル個数が従来型の容器洗浄機と概略同一であるため、容器洗浄機の全長を従来型の容器洗浄機と同等に抑えることができる。したがって、既設の容器洗浄機を本発明の容器洗浄機に容易に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の容器洗浄機（リンサー）の基本構成を示す模式図である。
【図２】図２（ａ），（ｂ）は、本発明の容器洗浄機における２流体ノズル２を示す図であり、図２（ａ）は２流体ノズルの形態を示す模式図であり、図２（ｂ）は２流体ノズルの噴射形状を示す模式図である。
【図３】図３（ａ），（ｂ）は、図１に示すように、２流体ノズル群に１流体ノズルを追加した構成による効果を検証した結果を示すグラフであり、図３（ａ）は２流体ノズルの個数（横軸）と汚れ残留率（％）（縦軸）との関係を示すグラフであり、図３（ｂ）は、１流体ノズルを１４個用いた従来標準型の容器洗浄機（リンサー）の洗浄水使用量と、１２個の２流体ノズルと１個の１流体ノズルを用いた本発明の容器洗浄機（リンサー）の洗浄水使用量とを比較した結果を示すグラフである。
【図４】図４は、２流体ノズルと１流体ノズルを併設する場合に１流体ノズルの位置と洗浄能力との関係を示すグラフである。
【図５】図５は、本発明に係る容器洗浄機（リンサー）が設置されている缶ライン工程図である。
【図６】図６は、本発明に係る容器洗浄機（リンサー）の実施形態を示す模式的立面図である。
【図７】図７は、図６のVII矢視図である。
【図８】図８は、缶容器の周囲に配置されたノズル群を示す模式図である。
【図９】図９（ａ），（ｂ）は、１２個の２流体ノズルからなる２流体ノズル群に１個の１流体ノズルを追加して洗浄した場合の、洗浄効果と２流体ノズルにおける水圧の関係を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）、（ｂ）は、１２個の２流体ノズルからなる２流体ノズル群に１個の１流体ノズルを追加して洗浄した場合の、洗浄効果と２流体ノズルにおける空気（エア）圧の関係を示す図である。
【図１１】図１１（ａ），（ｂ）は、２流体ノズルからの気水混合ミスト（霧状の水粒子）の広がり方を示す図と、洗浄対象となる缶容器の進行方向に対してノズル噴射面のなす角度をそれぞれ示す図である。
【図１２】図１２は、２流体ノズルの噴射面角度と被洗浄面となる缶容器内部の噴霧分布を調べるための試験１〜試験６までの結果を缶容器上方から内面を撮影した写真を示す図である。
【図１３】図１３は、２流体ノズルの噴射面角度と被洗浄面となる缶容器内部の噴霧分布を調べるための試験７〜試験９までの結果を缶容器上方から内面を撮影した写真及び缶開口部近傍を斜めから撮影した写真を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る容器洗浄機の実施形態を図５乃至図１３を参照して説明する。図５乃至図１３において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。実施形態の説明においては、ビールや清涼飲料等を充填するための筒状容器を缶容器として説明する。
【００２８】
図５は、本発明に係る容器洗浄機（リンサー）が設置されている缶ライン工程図である。図５に示すように、製缶メーカーより納入された缶容器を缶容器デパレタイザーに供給し、缶容器デパレタイザーにおいてパレット上に段積みされている缶容器を１段ずつばらし、缶容器コンベアに送り出す。缶容器コンベアは、搬送機能と整列機能とを有し、多数の缶容器を正立状態で搬送している間に１列に整列させ、整列した缶容器を連続的に本発明の容器洗浄機（リンサー）に搬送する。リンサーの入口において缶容器を正立状態から倒立状態に反転させ、反転後に缶内面をエアで洗浄した後に洗浄水で洗浄し、その後水切りをする。そして、リンサーの出口において缶容器を倒立状態から正立状態に戻す。リンサーで汚れが除去されて清浄になった缶容器をフィラーに供給し、フィラーにおいて缶容器にビール等の飲料を充填する。飲料が充填された缶容器をシーマーに送り、シーマーにおいて缶蓋を缶容器に巻き締め、缶容器を密封する。
【００２９】
図６は、本発明に係る容器洗浄機（リンサー）の実施形態を示す模式的立面図である。図６に示す容器洗浄機は、図１に示す容器洗浄機の構成に、上流側にエア洗浄を行うエア洗浄部を加え、下流側に水切り工程を行う水切り部を加えたものである。すなわち、容器洗浄機（リンサー）は、最上流側に、圧縮エアを缶容器Ｃの缶内面に噴射するための複数のエアノズル１１を有したエア配管１２を備えたエア洗浄部を備え、中央部に、複数の２流体ノズル２と単一の１流体ノズル３とを有した洗浄水供給配管１を備えるとともに２流体ノズル２に圧縮エアを供給するエア配管４を備えた水洗浄部を備え、最下流側に、缶容器Ｃの内面から洗浄水を排出する水切り工程を実施する水切り部を備えている。容器洗浄機の中央部にある水洗浄部は、図１に示した構成と同一のものである。洗浄水供給配管１、エア配管４およびガイドレール６は水平面に対して所定の角度（α）で傾斜して配置されている。
【００３０】
図６に示す構成の容器洗浄機において、缶容器Ｃは、隣接した缶容器が連なった状態で上下左右のガイドレール６に案内されつつ移動し、この移動中に、エア洗浄部において缶容器Ｃの内面にエアノズル１１から圧縮エアを噴射して洗浄するエア洗浄工程を実施し、水洗浄部において所定のピッチで配置された複数の２流体ノズル２から気水混合ミスト（霧状の水粒子）を缶内面に吹き付けて洗浄を行った後に１流体ノズル３から洗浄水を缶内面に吹き付けて缶内面をすすぎ洗いする水洗浄工程を実施する。その後、水切り部において缶容器Ｃの内面から洗浄水を排出する水切り工程を実施する。
【００３１】
図７は、図６のVII矢視図である。図７に示すように、缶容器Ｃを囲むように上下左右に缶の移動を案内するための棒状のガイドレール６が配置されている。
【００３２】
図８は、缶容器Ｃの周囲に配置されたノズル群を示す模式図である。図８に示すように、容器洗浄機は、２流体ノズル２および１流体ノズル３から噴射される洗浄水により缶容器Ｃが上側ガイドレールに押される押圧力とのバランスをとるために液体を缶容器Ｃの底面に吹き付ける複数のバランス用ノズル１３を備えている。また、容器洗浄機は、缶容器Ｃの外面に液体を吹き付けて缶容器Ｃに推進力を付与するための複数の推進用ノズル１４を備えている。本実施形態においては、２流体ノズル２および１流体ノズル３から洗浄水を缶容器Ｃの内面に噴射して洗浄した後の水を回収し、回収した水をバランス用ノズル１３および推進用ノズル１４に供給して再利用するようにしている。そのため、新たな洗浄水は、２流体ノズル２および１流体ノズル３に供給する洗浄水のみであり、洗浄水の使用量を低減することができる。２流体ノズル２を活用することにより、新たな洗浄水の使用量が従来に比べて飛躍的に減少することは、図３を参照して説明したとおりである。
なお、洗浄用ノズルと缶容器との距離は、ノズルの噴射面角度並びにガイドレール（図７）の介在を考慮し、水もしくは気水混合ミストが缶容器内部に十分到達するように調整することができる。
【００３３】
図９（ａ），（ｂ）は、１２個の２流体ノズル２からなる２流体ノズル群に１個の１流体ノズルを追加して洗浄した場合の、洗浄効果と２流体ノズルにおける水圧の関係を示す図である。
図９（ａ）は、２流体ノズルにおける空気（エア）圧を一定にした場合の水圧、汚れ残留率、汚れ洗浄量等を示すデータであり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のデータをもとに水圧と汚れ洗浄量及び水圧と汚れ残留率との関係を示したグラフである。
【００３４】
図９（ａ）には、エア圧を０．２ＭＰａと一定にし、２流体ノズルにおける設定水圧（ＭＰａ）を０．１５ＭＰａから０．２４ＭＰａまで０．０１ＭＰａずつ増やした場合の実測水圧（ＭＰａ）、汚れ残留率（％）、汚れ洗浄量（ｍｇ）、水流量（Ｌ／ｍｉｎ）、水流量当たりの汚れ洗浄量（ｍｇ／（Ｌ／ｍｉｎ））をそれぞれデータ１からデータ１０として示している。ここで、水流量当たりの汚れ洗浄量は、汚れ洗浄量（ｍｇ）を水流量（Ｌ／ｍｉｎ）で除した値である。汚れ残留率（％）は、擬似的に缶容器に付着させた汚れが洗浄後にどれだけ残っているかを示す。
【００３５】
図９（ｂ）のグラフでは、図９（ａ）のデータをもとに水圧と汚れ洗浄量及び水圧と汚れ残留率との関係を示しているが、横軸の水圧として、上段には実測水圧を、下段には設定水圧を示し、右縦軸には汚れ残留率を、左縦軸には水流量当たりの汚れ洗浄量を示している。図９（ｂ）のグラフのうち、下の折れ線グラフは、水流量当たりの汚れ洗浄量と２流体ノズルの水圧との関係を示し、ほぼ横ばいのグラフとなっているが、上の折れ線グラフは、汚れ残留率と２流体ノズルの水圧との関係を示し、水圧が増加するにつれて汚れ残留率が減少する傾向が見られる。
【００３６】
図９（ａ）及び図９（ｂ）から明らかなように、１流体ノズルのみを１４個使用し多量の洗浄水を用いた場合と同等の汚れ残留率にするには、データ６からデータ１０が望ましく、２流体ノズルの実測水圧は０．２７ＭＰａ〜０．２８ＭＰａ（２流体ノズルの設定水圧は０．２０ＭＰａ〜０．２４ＭＰａ）が好ましいことがわかる。水圧／エア圧の値は１．３５〜１．４０であった。
【００３７】
図１０（ａ）、（ｂ）は、１２個の２流体ノズル２からなる２流体ノズル群に１個の１流体ノズルを追加して洗浄した場合の、洗浄効果と２流体ノズルにおける空気（エア）圧の関係を示す図である。
図１０（ａ）は、２流体ノズルにおける設定水圧を一定にした場合のエア圧、汚れ残留率、汚れ洗浄量等を示すデータであり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のデータをもとにエア圧と汚れ洗浄量及びエア圧と汚れ残留率との関係を示したグラフである。
【００３８】
図１０（ａ）には、設定水圧を０．２ＭＰａと一定にし、２流体ノズルにおけるエア圧（ＭＰａ）を０．１５ＭＰａから０．２５ＭＰａまで０．０１ＭＰａずつ増やした場合の実測水圧（ＭＰａ）、汚れ残留率（％）、汚れ洗浄量（ｍｇ）、水流量（Ｌ／ｍｉｎ）、水流量当たりの汚れ洗浄量（ｍｇ／（Ｌ／ｍｉｎ））をそれぞれデータ１からデータ１０として示している。データ９とデータ１０とではエア圧差は０．０２ＭＰａとなっている。汚れ残留率（％）は、擬似的に空缶容器に付着させた汚れが洗浄後にどれだけ残っているかを示す。なお、エア圧０．２４ＭＰａでは汚れ残留率および汚れ洗浄量の値をとらなかったのでデータとして採用していない。
【００３９】
図１０（ｂ）のグラフでは、図１０（ａ）のデータをもとにエア圧と汚れ洗浄量及びエア圧と汚れ残留率との関係を示しているが、横軸の上段は実測水圧を、下段はエア圧を示し、右縦軸には汚れ残留率を、左縦軸には水流量当たりの汚れ洗浄量を示している。図１０（ｂ）のグラフのうち、下の折れ線グラフは、水流量当たりの汚れ洗浄量と２流体ノズルのエア圧との関係を示し、エア圧が増加するにつれてわずかに水流量当たりの汚れ洗浄量も増加する傾向がみられるが、エア圧がある値より高くなるとかえって水流量当たりの汚れ洗浄量が減少する。一方、上の折れ線グラフは、汚れ残留率と２流体ノズルのエア圧との関係を示し、エア圧が増加するにつれて汚れ残留率が減少し、エア圧がある値になった後は、ほぼ横ばいの汚れ残留率を示し、エア圧がある値より高くなるとかえって汚れ残留率が増加する傾向が見られる。
【００４０】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）から明らかなように、１流体ノズルのみを１４個使用し多量の洗浄水を用いた場合と同等の汚れ残留率にするには、データ５からデータ９が望ましく、２流体ノズルのエア圧は０．１９ＭＰａ〜０．２３ＭＰａが好ましいことがわかる。水圧／エア圧の値は１．２２〜１．４２であった。
【００４１】
図１１（ａ），（ｂ）は、２流体ノズルからの気水混合ミスト（霧状の水粒子）の広がり方を示す図と、洗浄対象となる缶容器の進行方向に対してノズル噴射面のなす角度（噴射面角度）をそれぞれ示す図である。
図２において説明したように、２流体ノズルからの気水混合ミスト（霧状の水粒子）は円錐状に広がるものと扇形状に広がるもの等があるが、ここでは扇形状に広がるノズルを使用する。図１１（ａ）に示すように、扇形状に広がった気水混合ミスト（霧状の水粒子）は被噴射面に対して細長い矩形状の噴射面Ｓであたり、缶容器の内面を洗浄する。この噴射面Ｓの長手方向と缶容器の進行方向とのなす角度を噴射面角度という。
【００４２】
缶容器の進行方向に対して、２流体ノズルからの気水混合ミスト（霧状の水粒子）の噴射面のなす角度は０°から３６０°まで無数に考えられるが、ここでは０°、４５°、９０°、１３５°の４種類の角度を考える。図１１（ｂ）において、缶容器の進行方向に対して２流体ノズルからの気水混合ミスト（霧状の水粒子）の噴射面のなす角度θを左から９０°、０°、４５°、１３５°で示している。
２流体ノズルを使用して少量の水で効率よく洗浄するためには、缶容器進行方向に対するこの噴射面角度が重要になってくる。２流体ノズル群と１流体ノズルとを使用して缶容器を洗浄する際に、２流体ノズルの噴射面角度を９０°、０°、４５°、１３５°に設定した４個の２流体ノズルを３組使用する。最後の１流体ノズルの噴射角度は９０°とする。
【００４３】
次に、２流体ノズルの噴射面角度と被洗浄面となる缶容器内部の噴霧分布を調べるための試験を説明し、その結果を図１２及び図１３に示す。
２流体ノズルを使用し缶容器内部の全面にわたって効率よく噴霧するためには、どのようなノズルの噴射面角度が最適かを調べるために、以下のような条件で試験を行った。
缶容器の内面全体に感水試験紙を貼り付ける。ここで使用する感水試験紙は、感水前すなわち水が付着する前の状態では黄色を呈し、感水後すなわち水が付着した後は青色を呈する試験紙である。洗浄機（リンサー）を運転し、缶容器を導入部から推進ノズルを使わずに自重のみで缶容器を進行させる。２流体ノズルから噴霧された水の分布を感水試験紙の色の変化で確認する。
２流体ノズルの種類、洗浄条件などは次の通りである。
ノズル種類：２流体扇形
ノズル数：１個の場合（試験１〜４）、２個の場合（試験５、６）、４個の場合（試験７、８、９）
ノズルピッチ:８０ｍｍ
洗浄水圧：０．２ＭＰａ（設定値）
洗浄エア圧:０．２ＭＰａ
缶容器の回転：なし
噴射面角度（缶容器の進行方向を０°とする）：試験１〜試験９の９通り
すなわち、試験１：９０°、試験２：０°、試験３：４５°、試験４：１３５°、試験５：９０°と０°の組み合わせ、試験６：４５°と１３５°の組み合わせ、試験７：９０°と０°の組み合わせを２組、試験８：４５°と１３５°の組み合わせを２組、試験９：９０°と０°と４５°と１３５°の組み合わせである。
【００４４】
図１２は、上記の試験１〜試験６までの結果を缶容器上方から内面を撮影した写真を示す図である。感水試験紙は上述したように濡れていない場合が黄色で濡れると青色に変化するが、白黒では判別しにくいので、写真上に点線で概略黄色で示されている部分と青色に変化している部分とを分けて示している。
図中の矢印は缶容器の進行方向を示し、進行方向に対して反時計回りに１個の２流体ノズルをそれぞれ９０°、０°、４５°、１３５°の噴射面角度に設定した２流体ノズルで噴霧した場合の噴霧分布をそれぞれ試験１から試験４で示している。試験１の結果から明らかなように、噴射面角度が９０°の場合には、缶容器の進行方向の前後側に黄色の部分が残っており、噴霧が薄いことがわかる。試験２の結果から、噴射面角度が０°の場合には、缶容器の進行方向に直交する左右側面側に黄色の部分が残っており、ほとんど噴霧されていないことがわかる。試験２の結果から、噴射面角度が４５°及び１３５°の場合には、それぞれ缶容器の進行方向の斜め前方側及び斜め後方側に黄色の部分が残っており、噴霧が薄いことがわかる。
【００４５】
次に、２個の２流体ノズルを使用し、噴射面角度を進行方向に対して時計回りに９０°と０°に設置した場合と、４５°と１３５°に設置した場合の噴霧分布をそれぞれ試験５及び試験６に示す。試験５及び試験６の結果からわかるように、２個の２流体ノズルを使用し、噴射面角度を９０°と０°、４５°と１３５°にそれぞれ設置した場合も、黄色の部分が残っており噴射量のむらがあることがわかる。
【００４６】
さらに、４個の２流体ノズルを使用し、噴射面角度を進行方向に対して反時計回りに９０°と０°に設置したノズルを２組使用した場合と、４５°と１３５°に設置したノズルを２組使用した場合と、９０°、０°、４５°、１３５°に設置した場合の噴霧分布をそれぞれ試験７〜試験９として行った。
図１３は、上記の試験７〜試験９までの結果を缶容器上方から内面を撮影した写真及び缶開口部近傍を斜めから撮影した写真を示す図である。写真上に点線で概略黄色で示されている部分と青色に変化している部分とを分けて示している。
【００４７】
試験７及び試験８の結果からわかるように、部分的に大きく噴霧されていない箇所（下段の図の点線部参照）が見られた。４個の２流体ノズルを使用し、噴射面角度を進行方向に対して９０°、０°、４５°、１３５°に設置した場合の試験９の結果からは、ほぼ全面にわたって噴霧されていることが確認された。
上記の試験結果から、４個の２流体ノズルを使用し、噴射面角度を進行方向に対して反時計回りに９０°、０°、４５°、１３５°に設置して使用すると良好な噴霧（噴射）がなされることがわかった。本実施例では噴射面角度を缶容器の進行方向に対して反時計回りに９０°、０°、４５°、１３５°となるように設置したが、これらの４種類の噴射面角度を組み合わせて設置する他の順列としてもよい。例えば、進行方向に対して反時計回りに９０°、０°、１３５°、４５°となるような順列または０°、９０°、１３５°、４５°となるような順列等に設置してもよい。
【００４８】
これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００４９】
１      洗浄水供給配管
２      ２流体ノズル
３      １流体ノズル
４      エア配管
５      チューブ
６      ガイドレール
１１      エアノズル
１３      バランス用ノズル
１４      推進用ノズル
Ｃ      缶容器
Ｃｅ    容器首部の下端
Ｃｍ    缶口
【図１】
2012086113.tif 000003
【図２】
2012086113.tif 000004
【図３】
2012086113.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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