JP2001294206A - 保温式液状物充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 追加の温度調節装置等を必要とせずに、液
状物の流路を常時保温することのできる保温式液状物充
填装置を提供する。 【解決手段】 装置はタンク内の液状物を保温するため
のヒータを備える。ノズル装置は、ノズル本体５３と中
空管５７とで二重管構造にし、第１の流路は回収口６３
を介して回収管、さらにタンクに接続され、第２の流路
は供給口５５を介して供給管、さらにタンクに接続され
る。第１と第２の流路は吐出口５８近くに形成された連
通口６０で連通する。充填するときは中空管の弁体９７
が下に移動して吐出口を開放し、供給流路１０１が通じ
るとともに、スライドブロック８７が弁座６２に着座し
て回収流路１０３を遮断する。弁体が上に移動して吐出
口を閉じるとスライドブロックが弁座から離れ、供給流
路が遮断されるとともに回収流路が開かれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液状物充填装置に関し、
さらに詳細に言えば、粘度が高く、冷えると固化し易い
液状物の充填に特に適した保温式液状物充填装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から各種の液状物を容器に自動的に
充填する装置が開発され、実用化されている。このよう
な充填装置で充填される液状物のなかに、例えばカレー
のレトルト食品の如く、きわめて粘度が高く、冷えると
固化して流れなくなってしまうものがある。また、固化
した場合にその品質が劣化してしまうものもある。

【０００３】この様な問題に対処するものとして、特開
平１１−２２７７１８号には、ノズルを内筒と外筒の二
重構造とし、内筒と外筒との間にパーティションを設け
て温度調節用の媒体が循環可能な媒体通路を形成した発
明が開示されている。この場合、温度調節器等が必要と
なるなどして制御が複雑になる。また、充填される液そ
のものの保温、温度管理を例えば原料タンク側で行うの
とは別に、追加の装置を用いて温度調節用媒体を循環さ
せ、それによりノズルの温度管理を行うので、ランニン
グコストも高くなる。

【０００４】また、特開平３−６８９は、液体供給管に
充填バルブと回収バルブとを連ね、これらバルブを介し
て供給管をそれぞれ充填ノズルへ連通する充填通路及び
ストレージタンクに通じる回収通路に切り換えて通じる
ようにした構成が開示されている。しかしこの構成で
は、バルブが切り換えられて液が回収通路に流れるよう
になった場合に、充填通路とノズルに液が残ってしま
い、粘度の高い液の場合にはこれが固化してしまい、充
填を再開する際に問題が生じる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の問
題点に鑑みなされたものであり、本発明は、余分な温度
調節装置等を必要とせずに、供給管及び供給流路及び吐
出孔付近を含めて液状物の流れる流路を常時保温するこ
とのできる保温式液状物充填装置を提供することをその
課題とする。また、設備が簡単で、簡単な制御で容易に
温度管理が行え、ランニングコストも安くてすむ、保温
式液状物充填装置を提供することも本発明の課題であ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、充填される液状物を貯留する貯留タンク
を備えた貯留装置とノズル装置を備え、そのノズル装置
が、一側端部が供給管を介して貯留タンクに接続され、
他側端部に液状物を吐出する吐出口を備えた供給流路
と、吐出口を開閉する吐出口開閉弁とを備えている液状
物充填装置において、さらに、貯留タンク内の液状物を
保温する保温装置を設け、ノズル装置には、一側端部が
回収管を介して貯留タンクに接続され、他側端部が吐出
口の近傍で供給流路に接続された回収流路と、この回収
流路を開閉する回収流路開閉弁をさらに設けた。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本願発明の具
体的実施の形態を説明するが、本願発明の範囲は以下に
説明される実施の形態に限定されるものではない。

【０００８】図１は、本願発明の実施の形態に係る保温
式液状物充填装置１の全体構成図であり、該装置１は架
台３上に取り付けられている。符号５は貯留装置であ
り、充填される液状物を貯留する貯留タンク７を備えて
いる。貯留タンク７は蓋７ａを備えており、この蓋の上
に撹拌用モータ９が装着され、その出力軸にはタンク７
内に配置された撹拌羽１１が取り付けられ、タンク７内
の液状物を撹拌するようになっている。符号１３はプレ
ートヒータであり、１５は温度検出器であり、この温度
検出器の出力に基づき、プレートヒータ１３のオンオフ
を制御し、タンク７内の液状物を一定の温度に保つよう
になっている。符号１７はドレインバルブである。

【０００９】タンク７の底部に取り付けられた送出管１
９は、三方弁２１を介して供給管２３の一端に接続され
ている。またタンク７の上部には、後に説明する回収管
２５の一端が接続されている。そして、供給管２３と回
収管２５の他端側は、後に詳述するノズル装置５１にそ
れぞれ接続されている。

【００１０】三方弁２１には、送出管１９の反対側にお
いて容積計量シリンダ２７が取り付けられ、三方弁切り
換えシリンダ３０の作動により、送出管１９と計量シリ
ンダ２７が連通した状態と、計量シリンダ２７と供給管
２３が連通した状態との間で切り換えられる。計量シリ
ンダ２７には、上下動可能なピストン２８が内蔵されて
いる。そしてピストンロッド２９の先端には、レール３
１に沿って上下動可能となっているスライダ３２から側
方に伸びている軸３３が連結されている。スライダ３２
に取り付けられたロッド３４が支点３５ａ回りに揺動す
るクランク３５の先端に結合されている。さらに符号３
６はスライダ３２の移動量を充填する液量にしたがい調
節する液量調節部であり、３７は過負荷吸収用シリンダ
であり、３８は駆動モータである。

【００１１】上記の如き構成の充填装置１において、計
量シリンダ２７のピストンが図示の引き込められた位置
にあるときに、送出管１９が計量シリンダ２７に連通す
るように三方弁が切り換えられる。そしてピストン２８
が下方へ移動することによりタンク内の液状物が予め設
定されたピストン２８のストロークに対応した量だけシ
リンダ２７内に吸引される。次いで三方弁２１が切り換
えられて、計量シリンダ２７が供給管２３に連通し、ピ
ストン２８が上方へ移動するにしたがいシリンダ２７内
の液状物が供給管２３を介してノズル装置５１に送ら
れ、ノズル装置５１の下方に支持された袋容器５０に充
填される。

【００１２】次に図２及び３を参照しながら、ノズル装
置５１について説明すると、符号５３は中空のノズル本
体であり、その上部には、側方へ伸びる前述の供給管２
３に接続される供給口５５を備えている。このノズル本
体５３内に、中空管５７がその上端のフランジ５７ａを
ノズル本体５３の上端近くに形成された段部５３ａに受
け止められて挿入されており、二重管構造を形成してい
る。中空管５７の下端部は吐出口５８となっている。ま
た中空管５７には、吐出口５８の少し上の位置で、その
周壁を貫通する、後述の連通孔６０が複数形成されてい
る。符号５４ａと５４ｂはノズル本体５３の上端部及び
下端部近傍でその内周に形成された溝に収受されたＯリ
ングで、ノズル本体５３と中空管５７との間をシールす
る。

【００１３】ノズル本体５３の上にはパッキン５９を介
して中空の中間パイプ６１が連結されている。中間パイ
プ６１の軸方向中央より少し上の位置に、側方へ伸びる
回収口６３が設けられ、前述の回収管２５に連結され
る。中間パイプ６１の上にさらにパッキン６５を介して
上部パイプ６７が連結されている。そして上部パイプ６
７の上端は中央孔６９ａを有するパッキン６９により閉
じられ、その上にエアーシリンダ７１が載置されてい
る。パッキン６９は適宜手段により上部パイプ６７に固
定され、エアーシリンダ７１はナット７２とパッキン６
９を挟んで結合されることによりパッキン６９に固定さ
れる。

【００１４】エアーシリンダ７１の下方に伸びているロ
ッド７３の下端部には継手７５が螺合して取り付けら
れ、この継手７５により、上部連結ロッド７７の上端部
のフランジ７７ａが受け止められて上部連結ロッド７７
が垂下支持されている。符号７９は固定ナットである。
なお符号８１はガイドブッシュであり、そのフランジ８
１ａがパッキン６５の中央孔６５ａ内に嵌まり且つ中間
パイプ６１の上端面６１ａに受け止められ、中間パイプ
６１内に嵌まっている。そしてこのガイドブッシュ８１
の中央の貫通孔８１ｂに上部連結ロッド７７が挿通され
てガイドされている。

【００１５】上部連結ロッド７７の下端側にはより径の
細い下部連結ロッド８３が螺合して結合されている。符
号８４は固定ナットである。そしてこの下部連結ロッド
８３には、そのフランジ８３ａの上側においてスライド
用ブッシュ８５が嵌まり、さらにその外側にスライドブ
ロック８７が嵌まっている。そしてスライド用ブッシュ
８５のフランジ８５ａの下面と、スライドブロック８７
の内径側上端部の段部８７ａとの間に圧縮コイルバネ８
９が配置されている。従ってスライド用ブッシュ８５は
上方へ付勢されて固定ナット８４に当接し、スライドブ
ロック８７は下方へ付勢されて下部連結ロッド８３のフ
ランジ８３ａに当接している。符号９１はスライドブロ
ック８７の下端部外周に取り付けられるＯリングであ
り、後述のとおりスライドブロック８７が図２に示す位
置から下方へ移動したときに、中間パイプ６１の内周側
に形成された弁座６２に着座して後述の第１の流路を遮
断する。即ちスライドブロック８７は、これも後述する
回収流路を開閉する弁として機能する。

【００１６】下部連結ロッド８３の下端側には弁棒９３
が螺合して結合されている。符号９５は固定ナットであ
る。そして弁棒９３の下端部には末広がりの形をした弁
体９７が取り付けられており、その下端側の当接部９７
ａは、図２の状態では、中空管５７の内周に連通孔６０
より下方で液密状態で接触し、吐出孔５８を閉じてい
る。

【００１７】上述のように構成されたノズル装置５１の
動作について説明すると、一体に連結され、継手７５を
介してエアーシリンダ７１に吊り下げられて支持された
上部連結ロッド７７と下部連結ロッド８３と弁棒９３と
は、エアーシリンダ７１により、上部パイプ６７、中間
パイプ６１、中空管５７の中で上下二つの位置の間で上
下動する。図２は上側の位置に位置した状態を示してい
る。そして中空管５７と中間パイプ６１の内部に第１の
流路９８が形成され、ノズル本体５３と中空管５７との
間に第２の流路９９が形成され、それぞれ前述のとおり
回収口６３、供給口５５を介して回収管２５と供給管２
３とに接続されている。また、第１の流路９８と第２の
流路９９とは、吐出口５８の近くで中空管５７の周壁に
形成された連通孔６０を介して連通している。これによ
り、第２の流路９９から連通孔６０を通って第１の流路
９８の連通孔６０より下方の部分により供給流路１０１
が、第１の流路９８の連通孔より上の部分により回収流
路１０３がそれぞれ構成される。

【００１８】図２に示す状態は、供給流路１０１が遮断
され、回収流路１０３が開かれた状態である。すなわち
供給管２３から供給された液状物は第２の流路９９に入
り、連通孔６０を通って第１の流路９８内へ入り、上部
へ流れて回収口６３から回収管２５へ流れ、タンク７へ
還流する。そしてエアーシリンダ７１を作動させて弁棒
９３を下方へ移動させ、弁体９７が中空管５７から外れ
て吐出口５８を開くと、同時にスライドブロック８７も
下方へ移動してＯリング９１が弁座６２に着座し、回収
流路１０３が遮断される。なおその際、Ｏリング９１即
ちスライドブロック８７が弁座６２に着座した後も吐出
口５８を十分に開放する為に弁棒９３はさらに下方へ移
動するが、その分の移動量は圧縮コイルバネ８９の収縮
により吸収される。

【００１９】液状物を自動充填包装をする際に、例えば
充填工程の前の工程である給袋工程で給袋が行われなか
った場合、或いは袋の開口が正常に行われなかった場合
等は、センサでこれを検知して充填工程での充填を停止
することが通常行われるが、上記説明から明らかなとお
り、本実施の形態による充填装置によれば、その際、液
状物の供給はそのまま継続し、供給された液状物をその
まま回収流路、回収管を通じて貯留タンクに回収するこ
とができる。すなわち、液の供給は常時行われ、正常時
には供給流路を開いて充填を行い、異常が生じた場合に
は吐出口を閉じて供給流路を遮断し、一方回収流路を開
き、供給された液状物をそのまま貯留タンクに回収でき
る。

【００２０】レトルト食品のカレー等の如く粘度が高
く、温度が低くなると固まってしまうものについては、
液そのものを一定の温度に保温しておくとともに、充填
停止時にもノズル等を温めておく必要があるが、本実施
の形態では貯留タンク内の液状物を保温し、その保温さ
れた液状物を常時供給管及びノズルに供給してこれを保
温するので、これらを保温するための特別な装置が不要
である。

【００２１】図４は第２の実施の形態に係るノズル装置
１２１の断面図である。この実施の形態でのノズル装置
１２１の構成において、第１の実施の形態でのノズル装
置５１と同じ構成の部分については同じ参照番号を付
し、その説明を省略する。

【００２２】このノズル装置１２１においては、第１の
実施の形態のノズル装置５１で用いられたスライドブロ
ック８７とスライド用ブッシュ８５とそれらの間に配設
された圧縮コイルバネ８９が使用されていない。そして
スライドブロック８７とスライド用ブッシュ８５が嵌ま
っていた下部連結ロッド８３も廃止され、その分長くさ
れた弁棒１２２が上部連結ロッド７７に直接結合されて
いる。即ち第１の実施の形態で使用された回収流路１０
３を開閉する弁が設けられておらず、吐出口５８を開閉
する弁９７のみ設けられ、これが以下に説明するように
回収流路１０３を開閉する弁の機能をも果たすようにな
っている。

【００２３】すなわち、図中実線で示した位置に吐出口
開閉弁９７が位置するとき、第１の流路９９と、第２の
流路９８の連通孔６０より上の部分すなわち回収流路１
０３は、連通孔６０を介して連通しており、他方供給流
路１０１は弁体９７が吐出口５８を閉じることにより遮
断されている。

【００２４】そして第１の実施の形態のノズル装置と異
なり、エアーシリンダ７１により弁体９７が上方へ、図
中破線で示す位置に移動することにより、吐出口５８を
開き、第２の流路９９、連通口６０、第１の流路９８の
連通孔６０より下の吐出口５８に至る部分により構成さ
れる供給回路１０１を開き、一方回収回路１０３は遮断
されることとなる。なお、符号１２３は、弁体９７と当
接するように中空管５７の内周の溝に配設されたＯリン
グである。

【００２５】図５は第３の実施の形態にかかるノズル装
置１４１の断面図である。その構成は第２の実施の形態
のノズル装置１２１と略同じでよい。しかし、供給口と
回収口とが逆になっている。すなわちノズル本体５３に
回収口１４３が設けられ、中間パイプ６１に供給口１４
５が設けられている。そして弁体９７の移動方向は第２
の実施の形態と逆である。すなわち図示の状態は回収状
態にあるノズル装置を示しているが、この状態から供給
状態に切り換えるには、弁体９７が下方へ移動して吐出
口５８を開く。なおこの実施の形態において、供給状態
において回収流路からの液の流出を防止するために、別
途の弁装置を設けてもよい。

【００２６】

【発明の効果】上記説明から明らかなとおり、本発明に
よれば、例えば充填工程の前の工程である給袋工程で正
常に給袋が行われなかった場合等、充填工程での充填を
停止する場合にも、液状物の供給は停止せずにそのまま
継続し、供給された液状物をそのまま回収流路を通じて
貯留タンクに回収することができる。このように液の供
給は常時行われ、回収時の流路は供給流路からノズル先
端の吐出口の近くを通って回収流路に通じるようになっ
ているので、供給管等を含めた供給流路をそのノズル先
端の吐出口近くまで、常時、この流路を流れる液状物自
体により所定の温度に保温することができる。従って、
給管等の保温の為に別途の保温装置を設ける必要がな
く、省エネルギーの面でも優れたものとなり、ランニン
グコストも安いものとなる。また設備面でも簡単であ
り、別途、追加の温度調整装置を必要としないので、装
置全体の制御も簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液状物充填装
置の全体構成図である。

【図２】第１の実施の形態で使用するノズル装置を示す
断面図である。

【図３】ノズル装置の分解図である。

【図４】第２の実施の形態に係るノズル装置の断面図で
ある。

【図５】第３の実施の形態に係るノズル装置の断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 液状物充填装置 ５ 貯留装置 ７ 貯留タンク １１ 撹拌羽 １３ ヒータ ２１ 三方弁 ２３ 供給管 ２５ 回収管 ５１ ノズル装置 ５３ ノズル本体 ５５ 供給口 ５７ 中空管 ５８ 吐出口 ６０ 連通孔 ６１ 中間パイプ ６２ 弁座 ６３ 回収口 ６７ 上部パイプ ７７ 上部連結ロッド ８３ 下部連結ロッド ８５ スライド用ブッシュ ８７ スライドブロック ８９ 圧縮コイルバネ ９３ 弁棒 ９７ 弁体 ９８ 第１の流路 ９９ 第２の流路 １０１ 供給流路 １０３ 回収流路

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充填される液状物を貯留する貯留タンク
   を備えた貯留装置、及び、一側端部が供給管を介して前
   記貯留タンクに接続され、他側端部に前記液状物を吐出
   する吐出口を備えた供給流路と、前記吐出口を開閉する
   吐出口開閉弁とを備えたノズル装置を含んでなる液状物
   充填装置において、前記液状物充填装置はさらに、前記
   貯留タンク内の液状物を保温する保温装置を備え、前記
   ノズル装置は、一側端部が回収管を介して前記貯留タン
   クに接続され、他側端部が前記吐出口の近傍で前記供給
   流路に接続された回収流路と、前記回収流路を開閉する
   回収流路開閉弁をさらに備えていることを特徴とする、
   保温式液状物充填装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の充填装置において、前記
   ノズル装置は、前記吐出口を下端部に備えた第１の流路
   を内部に備えた筒部材と、前記筒部材の外周の少なくと
   も一部を囲み、前記筒部材の周壁によって前記第１の流
   路と隔てられた第２の流路を形成する第２流路形成部材
   とを備え、前記第１の流路と前記第２の流路とは、前記
   筒部材の下端部近傍において前記筒部材の周壁に形成さ
   れた連通孔によって連通し、前記第１の流路及び第２の
   流路と前記連通孔によって前記供給流路と前記回収流路
   とが構成されることを特徴とする、保温式液状物充填装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の充填装置において、前
   記第２流路形成部材は、前記筒部材を取り囲むように形
   成された第２の筒部材により構成され、前記第２の流路
   は前記第１の流路を取り囲む環状の流路となっているこ
   とを特徴とする、保温式液状物充填装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は３に記載の充填装置におい
   て、前記第１の流路は前記回収管に接続され、前記第２
   の流路は前記供給管に接続され、前記吐出口開閉弁と前
   記回収流路開閉弁とは前記第１の流路に配置されている
   ことを特徴とする、保温式液状物充填装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の充填装置において、前記
   吐出口開閉弁は、前記第１の流路において前記連通孔よ
   り下に配置され、前記回収流路開閉弁は、前記第１の流
   路において前記連通孔より上に設けられ、前記吐出口開
   閉弁が前記第１の流路の下端部より下方へ移動して前記
   吐出口を開くとともに、前記回収流路開閉弁が該弁の下
   方に位置する弁座に着座することにより、前記供給流路
   を開放するとともに前記回収流路を遮断し、前記吐出口
   開閉弁が前記連通口より下で前記吐出口を閉じ、前記回
   収流路開閉弁が前記弁座から離れることにより、前記供
   給流路を遮断するとともに前記回収流路を開放すること
   を特徴とする、保温式液状物充填装置。
6. 【請求項６】 請求項４に記載の充填装置において、前
   記吐出口開閉弁と前記回収流路開閉弁とは単一の弁によ
   り構成され、前記弁が前記第１の流路内で前記連通孔よ
   り上に位置して前記連通孔と前記吐出口とを連通させて
   前記供給流路を開放するとともに前記回収流路を遮断
   し、前記弁が前記第１の流路内で前記連通孔より下に位
   置して前記連通孔と前記吐出口との連通を遮断して前記
   供給流路を遮断するとともに前記回収流路を開放するこ
   とを特徴とする、保温式液状物充填装置。
7. 【請求項７】 請求項２又は３に記載の充填装置におい
   て、前記第１の流路は前記供給管に接続され、前記第２
   の流路は前記回収管に接続され、前記吐出口開閉弁と前
   記回収流路開閉弁とは前記第１の流路に配置された同一
   の弁により構成され、該弁が前記第１の流路の下端部よ
   り下に位置して前記吐出口を開いて前記供給流路を開放
   し、前記弁が前記第１の流路において前記連通孔より下
   に位置して前記吐出口を閉じて前記供給流路を遮断し
   て、前記液状物が前記第１の流路から第２の流路へ流れ
   るようにすることを特徴とする、保温式液状物充填装
   置。