JP2002211689A - 液体充填装置及び充填方法 - Google Patents

液体充填装置及び充填方法

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JP2002211689A
JP2002211689A JP2001012969A JP2001012969A JP2002211689A JP 2002211689 A JP2002211689 A JP 2002211689A JP 2001012969 A JP2001012969 A JP 2001012969A JP 2001012969 A JP2001012969 A JP 2001012969A JP 2002211689 A JP2002211689 A JP 2002211689A
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filling
container
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Koichi Aoki
浩一 青木
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
    • B67C3/28—Flow-control devices, e.g. using valves

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容器の形状が変化しても液面レベルを揃える
ことができ、乱流の抑制、泡立ちの抑制および吹きこぼ
れの減少を図ることができる液体充填装置及び液体充填
方法を提供する。 【解決手段】 ヘッドスペースを有した貯液タンク１１
と、貯液タンク１１内の液体を流下させる液供給管１４
と、液供給管１４を流れる液体の流量を計測する流量計
１５と、液供給管１４から供給される液体を容器２０に
充填する液体充填バルブ１０とを備える液体充填装置あ
って、貯液タンク１１のヘッドスペースと液体充填バル
ブ１０に設けられたカウンタガス通路１８ａとの間に介
在されて、カウンタガス通路を流れるガスの流量を調整
する流量調整手段と、流量計１５の出力に基づいて流量
調整手段を制御する制御手段３０とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭酸ガス入り飲料
及びノンガス飲料の充填が可能な液体充填装置と、この
充填装置を用いた液体の充填方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】飲料類の液体をびん、缶等の容器に充填
する充填バルブは、その真下に置かれた容器の口部をそ
のを下部に当接させてシールした後、充填を実行する。
すなわち、液弁を開いて、充填液貯液タンク内の液体を
充填液供給管を通して容器に流し込み、該容器に少しの
ヘッドスペースが残る状態まで液が充填された段階で液
の充填を停止する機能を有する。なお、液量を揃えるた
めに、通常、容器の上部に一定量の空気又はガスを閉じ
込めて液面レベルを整合させる手段が用いられる。
【０００３】上記液体が炭酸ガス入飲料の場合は、容器
の口部を充填バルブの下部に当接してシールした後、充
填前に貯液タンクのヘッドスペースからカウンタガスを
容器内に導いて、容器内の空気を炭酸ガスと置換する。
そして、容器内圧を貯液タンクのヘッド圧力に揃えてか
ら液弁を開き、貯液タンクと容器の液面高さの差圧で容
器内に液を流下させる。これにより、炭酸ガスによる充
填液の噴出を抑えながら充填が実行される。液の充填後
は、液弁を閉じる。そして、スニフト弁を開いて容器の
ヘッドスペースを大気圧とした後、容器を充填バルブか
ら離して素早く栓をする。
【０００４】一方、高精度の流量計の発達とともに、充
填バルブに充填液を供給する充填液供給管に流量計を設
けて充填液量を計測し、規定量の液が充填されたことが
計量された時点で液弁を閉じるようにした充填バルブ装
置が市場に現れている。この装置によれば、容器の充填
液量を充填液の供給量から直接計測するので、容器の形
状に誤差があっても、充填量を正確に揃えることができ
る。
【０００５】また、特開平１１−７９２８９号に開示さ
れた充填装置は、前回充填時に、液充填中の充填バルブ
に閉鎖指令を出してからその充填バルブが完全に閉鎖さ
れるまでの所要時間を計測すると同時に、その時間中の
充填量ｔｘを演算し、今回の充填の際に、流量計の示す
充填量が容器の規定充填量からｔｘ減じた値に達したと
きに充填バルブに閉鎖指令を出すようにしている。この
充填装置は、充填バルブを閉鎖するときの過渡的なバラ
ツキを減らして、安定した定量充填を行うことを狙いと
している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平１１−７９
２８９号に係る流量計式充填装置は、容器の形状の変化
に対応して、入り味線を合わせる（揃える）ことができ
ない。したがって、外から充填液面が見える透明なガラ
ス容器に対しては有効でない。
【０００７】一方、従来の充填装置の中には、弁閉鎖等
の過渡的な流れ込みに対して、実測値を参考にタイマを
使用して弁閉鎖のタイミングを決めているものもある。
しかし、このようなタイマを利用した定時間充填では、
各充填バルブ毎の動作のバラツキ及び容器の容量のバラ
ツキに起因する液面の変化に対応して充填量を補正する
ことはできない。
【０００８】また、従来の流量計付きの充填バルブは、
泡立ちを抑えるために流れの状態や流速を変化をさせる
構造を有していないので、炭酸ガス入り飲料を充填する
場合に、泡立ちによる吹きこぼれを抑えることが困難で
ある。そこで、本発明は、容器の形状が変化しても入り
味線を合わせる（液面レベルを揃える）ことが可能で、
かつ、充填の終了前に流れ込み速度を低下させて、乱流
の抑制、泡立ちの抑制および吹きこぼれの減少を図るこ
とができる液体充填装置及び液体充填方法を提供するこ
とを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、ヘッドス
ペースを有した貯液タンクと、この貯液タンク内の液体
を流下させる充填液供給管と、この充填液供給管を流れ
る液体の流量を計測する流量計と、前記充填液供給管と
結合し、該充填液供給管から供給される前記液体を容器
に導く液通路、この液通路を開閉する弁部材、前記容器
内に挿入されるベントチューブおよびこのベントチュー
ブを前記貯液タンクのヘッドスペースに連通させるカウ
ンタガス通路を有してなる液体充填バルブとを備える液
体充填装置あって、前記貯液タンクのヘッドスペースと
前記液体充填バルブに設けられたカウンタガス通路との
間に介在されて、該カウンタガス通路を流れるガスの流
量を調整する流量調整手段と、前記流量計の出力に基づ
いて前記流量調整手段を制御する制御手段とを備えてい
る。第２の発明は、前記液体充填バルブに、前記容器内
に通じるスニフト通路を設け、このスニフト通路を前記
容器への液体の充填が完了した時点で大気に開放するよ
うにしている。第３の発明は、前記スニフト通路と前記
カウンタガス通路とを連通させるバイパス通路と、この
バイパス通路を開閉するバイパス弁とを付加している。
第４の発明は、ヘッドスペースを有した貯液タンクと、
この貯液タンク内の液体を流下させる充填液供給管と、
この充填液供給管を流れる液体の流量を計測する流量計
と、前記充填液供給管と結合し、該充填液供給管から供
給される前記液体を容器に導く液通路、この液通路を開
閉する弁部材、前記容器内に挿入されるベントチューブ
およびこのベントチューブを前記貯液タンクのヘッドス
ペースに連通させるカウンタガス通路を有してなる液体
充填バルブとを備える液体充填装置を用いて液体を前記
容器に充填する方法であって、前記カウンタガス通路を
通して前記容器内を前記ヘッドスペース内の圧力と同一
にするステップと、前記液体充填バルブを介して前記容
器に液体を充填するステップと、充填液面がベントチュ
ーブ以下の規定レベルに達する所定充填流量を前記流量
計に計測させるステップと、前記所定充填流量の計測終
了時点から前記カウンタガス通路おけるガス流通量を制
限して、前記液体充填バルブによる前記液体の充填量を
抑制するステップと、前記容器内の液面が前記ベントホ
ール内を上昇して、前記容器の内圧が前記ヘッドスペー
ス内のガス圧とバランスした時点で前記液体充填バルブ
を閉じるステップとを含んでいる。第５の発明は、前記
バランス時点以後に前記容器内を大気に開放するステッ
プとを更に含んでいる。第６の発明は、前記ヘッドスペ
ースに加圧ガスを充満させるようにしている。第７の発
明は、前記ヘッドスペースを大気に開放させている。第
８の発明は、ヘッドスペースを有した貯液タンクと、こ
の貯液タンク内の液体を流下させる充填液供給管と、こ
の充填液供給管を流れる液体の流量を計測する流量計
と、前記充填液供給管と結合し、該充填液供給管から供
給される前記液体を容器に導く液通路、この液通路を開
閉する弁部材、前記容器内に挿入されるベントチューブ
およびこのベントチューブを前記貯液タンクのヘッドス
ペースに連通させるカウンタガス通路を有してなる液体
充填バルブとを備える液体充填装置を用いて液体を前記
容器に充填する方法であって、前記カウンタガス通路を
通して前記容器内を前記ヘッドスペース内の圧力と同一
にするステップと、前記液体充填バルブを介して前記容
器に液体を充填するステップと、充填液面がベントチュ
ーブ以下の第１の規定レベルに達する第１の所定充填流
量を前記流量計に計測させるステップと、前記第１の所
定充填流量の計測終了時点から前記カウンタガス通路お
けるガス流通量を制限して、前記液体充填バルブによる
前記液体の充填量を抑制するステップと、充填液面が前
記第１の規定レベルよりも高い第２の規定レベルに達す
る第２の所定充填流量を前記流量計に計測させるステッ
プと、前記第２の所定充填流量の計測終了時点で前記液
体充填バルブを閉じるステップとを含んでいる。第９の
発明は、前記第２の所定充填流量の計測終了時点以後に
前記容器内を大気に開放するステップとを更に含んでい
る。第１０の発明では、前記ヘッドスペースに加圧ガス
を充満させるようにしている。第１１の発明は、前記ヘ
ッドスペースを大気に開放させている。
【００１０】
【発明の実施の形態】＜第１の実施形態＞図１は、炭酸
ガス入り飲料の充填に適用した本発明に係る液体充填装
置の実施形態を示している。この図１に示す充填バルブ
１０は、その下部に透明なびん容器２０の口部を当接さ
せた後、液弁軸２１を上昇して液弁部２１ａと弁座１９
ａからなる液弁を開き、容器２０への飲料の充填を行
う。なお、図１は、容器２０内の液面が液弁軸２１の下
面に達して、ベントホール２１ｂ内に入り込む寸前の状
態が示されている。
【００１１】貯液タンク１１は、貯留した炭酸ガス飲料
の液面高さを一定に保持するため、液面計１３を用いて
液面高さを常時制御している。この貯液タンク１１のヘ
ッドスペースは、飲料中に溶け込んでいる炭酸ガスが逃
げないように、蓋１２で密閉するとともに、加圧された
炭酸ガスを充満させてある。
【００１２】貯液タンク１１の下側に取付けられた充填
液供給管１４は、充填バルブ１０の下部本体１９の側面
に結合され、その途中には、その内部を通る液の量を正
確にカウントできる流量計１５が配設されている。流量
計１５には、例えば超音波渦流量計が使用される。この
超音波渦流量計は、管内を流れる充填液が管路を横切っ
て設けられた渦発生柱に遮られながら通過する。その
際、渦発生柱の後流に発生する渦（渦の数は流速に比例
する）に超音波発信子より発信された超音波を当てると
ともに、超音波受信子で渦の数をカウントする。そのカ
ウント信号は、制御装置３０に送られ、ここで流速と流
れの断面積から単位時間当たりの流量を算出し、容器の
規定充填量に相当する時間に達したときに、充填バルブ
１０の液弁を閉じる指令を発する。この超音波渦流量計
は、機械的な回転部分が無いので、パルプが混在した充
填液でも支障なくその流量を計測することができる。充
填バルブ１０の下部本体１９は、筒状の内部が充填液通
路を構成し、その通路の下部に上記弁座１９ａが形成さ
れている。この下部本体１９の上部には、液弁軸２１が
貫通する縦方向の孔を備えた上部本体１８が固設されて
いる。
【００１３】液弁軸２１は、上部本体１８によってガイ
ドされて上下方向に摺動することができる。液弁軸２１
の中間部には、半径方向に独楽状に張り出した上記液弁
部２１ａが形成されている。この液弁部２１ａは、下部
本体１９の弁座１９ａと共に液通路を開閉する液弁を構
成している。すなわち、液弁部２１ａに嵌着したＯリン
グ２２は、液弁軸２１の上下動に伴って弁座１９ａと接
離し、これによって上記液通路を開閉する。
【００１４】液弁軸２１は、カウンタガス通路となるベ
ントホール２１ｂがその中心軸線に沿って明けられてい
る。そして、この液弁軸２１の下部は、容器２０内に進
入する細長いベントベントチューブを形成している。液
弁軸２１のベントホール２１ｂは、上部本体１８の上側
部に開口するカウンタガス通路１８ａ、ダイアフラム弁
である第１段カウンタ弁３３を介在させたカウンタガス
通路３７ａおよびカウンタガス通路３７を経て貯液タン
ク１１のヘッドスペースに通じている。
【００１５】カウンタガス通路３７ａには、バイパスガ
ス通路３７ｂが並列接続され、このバイパスガス通路３
７ｂにダイアフラム弁である第２段カウンタ弁３４及び
カウンタガスの流速を抑える絞り弁３６が設置されてい
る。エアシリンダ２７は、液弁軸２１の昇降手段であ
り、上部本体１８の上部に固設された支え台２５の上に
設置されている。このエアシリンダ２７の作動ロッド
は、継手２６を介して液弁軸２１の上端に結合されてい
る。
【００１６】下部本体１９の下側には、センタリングベ
ル２３が気密に固設されている。センタリングベル２３
の筒状内部は、充填液通路を構成している。この充填液
通路は、スニフトガス通路２３ａが開口し、かつ、下側
に容器２０の口部をシールするためのパッキン２４が装
着されている。センタリングベル２３のスニフトガス通
路２３ａは、ダイアフラム弁であるスニフトガス弁３５
とスニフトガスの流量を抑える絞り弁３８とを介在させ
た配管３９を介して大気に開放されている。
【００１７】制御装置３０は、第１段カウンタ弁３３及
び液弁軸２１の開タイミングを指示するとともに、流量
計１５の所定の流量カウント信号を受けて、第１段カウ
ンタ弁３３の閉タイミング、第２段カウンタ弁３４の開
タイミングを指示し、更に、内蔵するタイマ３１の出力
信号により第２段カウンタ弁３４、液弁軸２１及びスニ
フトガス弁３５の開閉タイミングを指示する。
【００１８】制御装置３０の指示信号は、エア切換電磁
弁３２ａ，３２ｂ，３２ｃおよび３２ｄに送られ、これ
らのエア切換電磁弁３２から出力される作動エアを切換
える。エア作動式のダイアフラム弁である上記第１段カ
ウンタ弁３３、第２段カウンタ弁３４およびスニフトガ
ス弁３５と上記エアシリンダ２７は、上記上記電磁弁３
２から出力される作動エアによって作動される。
【００１９】以下、炭酸ガス入り飲料をびんに加圧充填
する場合における上記充填装置の作用を図２を参考にし
て説明する。なお、この例では、ベントホールの気体閉
じ込め機能を利用した液面レベル設定方式を採用してい
る。図２は、充填時の各開閉弁の動作のタイミンングを
示すチャートである。なお、貯液タンク１１のヘッドス
ペースには、加圧された炭酸ガスが充満している。
【００２０】１−１） 容器（びん）２０の口部シー
ル：図示しない容器昇降装置により容器２０を上昇させ
て、該容器２０の口を充填バルブ１０の下部のセンタリ
ングベル２３のパッキン２４に当接させる。これにより
容器２０の口はパッキン２４でシールされる。
【００２１】１−２） 容器内カウンタ加圧：制御装置
３０の指示により、第１段カウンタ弁３３を開にして、
貯液タンク１１のヘッドスペース内のカウンタガス通路
３７、第１段カウンタ弁３３、カウンタガス通路３７
ａ、ベントホール２１ｂを経て容器２０へ送り、容器２
０内をカウンタガス圧力と同圧にする。
【００２２】１−３） 飲料充填及び充填量計量：エア
シリンダ２７を作動して、液弁軸２１を引き上げる。こ
れにより、液弁部２１ａおよび弁座１９ａからなる液弁
が開かれるので、炭酸ガス入飲料が容器２０内の炭酸ガ
スと空気の混合ガスと置き換えられながら該容器２０に
流れ込む。容器２０内で飲料と置き換えられた混合ガス
は、ベントホール２１ｂを介して貯液タンク１１へ送ら
れる。この充填の間、液供給管１４に備えられた流量計
１５によって充填液の流量がカウントされ、その流量カ
ウント値が予め決められた値Ｃ１に達したとき（図１に
おいては、容器内液面が高さｈ１に達したとき）、制御
装置３０指示によって第１段カウンタ弁３３が閉じられ
るとともに、第２段カウンタ弁３４が開かれる。これに
より、貯液タンク１１へ送られる混合ガスは、バイパス
ガス通路３７ｂに設けられた絞り弁３６により絞られて
流速を減じる。この結果、混合ガスと置き換わる飲料の
流速も遅くなって、ゆっくりした充填が行われる。
【００２３】１−４） 充填完了：容器２０内の飲料の
液面が液弁軸２１の下側のベントチューブ２１ｃの下端
（図１にｈ２で示す液面高さ）に到達すると、容器２０
内に残存しているガスが閉塞される。容器２０内の飲料
は、その後の充填に伴ってベントホール２１ｂ内を上昇
するが、貯液タンク１１の液面高さｊ１にバランスする
位置まで上昇した時点で停止する。そして、この時点で
液の充填も停止する。液の充填がカウンタバランス位置
で止まるタイミングを予測し、このタイミング時点を起
点とする若干の余裕時間（図２に示すｔ１）を制御装置
３０のタイマ３１により計時する。そして、その計時後
に、第２段カウンタ弁３４を閉じるとともに、エアシリ
ンダ２７によって液弁軸２１を降下させて液弁を閉じ
る。また上記計時終了から所定の短時間（図２に示すｔ
２）が経過した後、スニフトガス弁３５を開いて容器２
０のヘッドスペースを大気に開放する。これにより、ベ
ントホール２１ｂ内の液が容器２０内に戻るため、容器
２０内の液面はｈ３となる。以上で充填工程が終了す
る。
【００２４】この実施形態によれば、個々の容器２０の
充填液面のレベル揃うので、該容器が透明なびんの場
合、個々の容器２０の液面レベルが揃っていることが外
部から視認される。なお、充填を終了した容器２０は、
図示しない容器昇降装置によって下降されて排出され
る。また、スニフトガス弁３５は次の充填工程の前に閉
じられる。
【００２５】次に、貯液タンク１１内を大気に開放した
状態で飲料を透明なびん等に充填する（無圧充填）場合
について説明する。なお、この例でも、ベントホールの
気体閉じ込め機能を利用した液面レベルの設定方式を採
用している。この無圧充填を行うときの各開閉弁の動作
タイミンングは、図２に準じるが、第２段カウント弁３
４は図に点線で示したように開いたままとする。以下
に、無圧充填の手順を示す。
【００２６】２−１） 容器（びん）２０の口部シー
ル：図示しない容器昇降装置により容器２０を上昇させ
て、該容器２０の口を充填バルブ１０の下部のセンタリ
ングベル２３のパッキン２４に当接させる。これによ
り、容器２０の口がパッキン２４でシールされる。
【００２７】２−２） 容器内圧：第１段カウンタ弁３
３を開にして、容器２０内を貯液タンク１１内と同圧に
する。
【００２８】２−３） 飲料充填及び充填量計量：エア
シリンダ２７を作動して、液弁軸２１を引き上げる。こ
れにより駅弁が開くので、飲料が容器２０内の空気と置
き換えられながら該容器２０に流れ込む。このとき、容
器２０内の空気は、ベントホール２１ｂから貯液タンク
１１へ送られる。この充填の間、液供給管１４に備えら
れた流量計１５によって充填液の流量がカウントされ、
その流量カウント値が予め決められた値Ｃ１に達したと
き（図１においては、液面高さｈ１）、制御装置３０の
指示によって第１段カウンタ弁３３が閉じられる。これ
により、貯液タンク１１内（大気圧）に通じる空気の流
れは、ガス通路３７ｂに設けられた絞り弁３６により絞
られて流速を減じる。この結果、空気と置き換わる飲料
の流速も遅くなり、ゆっくりした充填が行われる。
【００２９】２−４） 充填完了：容器２０内の飲料の
液面が液弁軸２１の下側のベントチューブ２１ｃの下端
（図１のｈ２で示す液面高さ）に到達すると、容器２０
内に残っている空気が閉塞される。 容器２０内の飲料
は、その後の充填に伴ってベントホール２１ｂ内を上昇
するが、貯液タンク１１の液面高さｊ１にバランスする
位置まで上昇した時点で停止する。そして、この時点で
液充填も停止する。この停止タイミングを起点とする若
干の余裕時間（図２に示すｔ１）を制御装置３０のタイ
マ３１により計時する。そして、その計時後に、第２段
カウンタ弁３４を閉じるとともに、エアシリンダ２７に
よって液弁軸２１を降下させて液弁を閉じる。また、上
記計時終了から所定の短時間（図２に示すｔ２）が経過
した後、スニフトガス弁３５を開いて容器２０のヘッド
スペースを大気に開放する。これにより、ベントホール
２１ｂ内の液が容器２０内に戻るため、容器２０内の液
面はｈ３となる。以上で充填工程が終了する。なお、充
填を終了した容器２０は、図示しない容器昇降装置によ
って下降されて排出される。また、スニフトガス弁３５
は次の充填工程の前に閉じられる。
【００３０】次に、流量計１５の計量のみによって容器
２０内に規定量の炭酸ガス入り飲料を加圧充填する場合
について説明する。図３は、この場合の各開閉弁の動作
のタイミンングを示している。貯液タンク１１のヘッド
スペースには、加圧された炭酸ガスが充満している。
【００３１】３−１） 容器（びん）２０の口部シー
ル：図示していない容器昇降装置により容器２０を上昇
させて、容器２０の口を充填バルブ１０の下部のセンタ
リングベル２３のパッキン２４に当接させる。これによ
り、容器２０の口はパッキン２４でシールされる。
【００３２】３−２） 容器内カウンタ加圧：第１段カ
ウンタ弁３３を開にして、貯液タンク１１のヘッドスペ
ースのカウンタガスを容器２０へ送り、容器２０内をカ
ウンタガス圧力と同圧にする。
【００３３】３−３） 飲料充填及び充填量計量：エア
シリンダ２７を作動して、液弁軸２１を引き上げる。こ
れにより、液弁が開かれるので、炭酸ガス入飲料が容器
２０内の炭酸ガスと空気の混合ガスと置き換えられなが
ら該容器２０に流れ込む。容器２０内で飲料と置き換え
られた混合ガスは、ベントホール２１ｂを介して貯液タ
ンク１１へ送られる。この充填の間、液供給管１４に備
えられた流量計１５によって充填液の流量がカウントさ
れ、その流量カウント値が予め決められた値Ｃ１に達し
たとき（図１においては、液面が高さｈ１に達したと
き）、制御装置３０の指示によって第１段カウンタ弁３
３が閉じられるとともに、第２段カウンタ弁３４が開か
れる。これにより、貯液タンク１１へ送られる混合ガス
は、バイパスガス通路３７ｂに設けられた絞り弁３６に
より絞られて流速を減じる。この結果、混合ガスと置き
換わる飲料の流速も遅くなって、ゆっくりした充填が行
われる。
【００３４】３−４） 充填完了：流量計１５の流量カ
ウント値が規定充填量値Ｃ２に達したとき、エアシリン
ダ２７により液弁軸２１を降下させて液弁を閉じ、同時
に、第２段カウンタ弁３４を閉じる。この間の充填によ
り、容器２０内の飲料の液面が液弁軸２１の下側のベン
トチューブの下端に達すると、容器２０内に残っている
ガスが閉塞される。その後、飲料はベントホール２１ｂ
内を上昇する。そこで、第２段カウンタ弁３４の閉後、
短い時間（図３に示すｔ２）が経過した時点でスニフト
ガス弁３５を開いて、容器２０のヘッドスペースを大気
に開放する。これに伴い、ベントホール２１ｂ内の液が
容器２０内に戻されて、容器２０内の液面高さがが図１
のｈ３になり、充填工程が終了する。この後、図示しな
い容器昇降装置により容器２０を下降して、充填バルブ
１０の下方から該容器２０を排出する。なお、スニフト
ガス弁３５は次の充填工程前に閉じられる。
【００３５】缶等の中身が見えない容器の場合は、液面
高さは問題にされず、充填量の精度が重要視される。こ
の充填方法のように、充填の終わり近くでゆっくりした
充填を行えば、より精度の高い充填量の値が得られると
ともに、炭酸ガス入り飲料の場合に起こりがちな、炭酸
ガスの吹きこぼれが抑えられる。
【００３６】次に、貯液タンク１１内を大気に開放した
状態で、計量計１５による計量のみによって缶等の容器
２０内に規定量の飲料を無圧充填する場合について説明
する。この無圧充填を行うときの各開閉弁の動作のタイ
ミンングは、図３に準じるが、第２段カウント弁３４は
図に点線で示したように開いたままとする。
【００３７】４−１） 容器（びん）２０の口部シー
ル：図示していない容器昇降装置により容器２０を上昇
させて、容器２０の口を充填バルブ１０の下部のセンタ
リングベル２３のパッキン２４に当接する。これによ
り、容器２０の口はパッキン２４によってシールされ
る。
【００３８】４−２） 容器内圧：第１カウンタガス弁
３３を開にして、容器２０内を貯液タンク１１内と同圧
にする。
【００３９】４−３） 飲料充填及び充填量計量：次
に、エアシリンダ２７を作動して、液弁軸２１を引き上
げる。これにより、液弁が開かれて、飲料が容器２０内
の空気と置き換えられながら該容器２０に流れ込むとと
もに、容器２０内の空気がベントホール２１ｂから貯液
タンク１１へ送られる。この充填の間、液供給管１４に
備えられた流量計１５によって充填液の流量がカウント
され、その流量カウント値が予め決められた値Ｃ１に達
したとき、制御装置３０の指令によって第１段カウンタ
弁３３が閉じられる。これにより、貯液タンク１１へ送
られる空気は、バイパスガス通路３７ｂに設けられた絞
り弁３６によって絞られてその流速を減じる。この結
果、空気と置き換わる飲料の流速も遅くなって、ゆっく
りした充填が行われる。
【００４０】４−４） 充填完了：流量計１５の流量カ
ウント値が規定充填量値Ｃ２に達したとき、液弁軸２１
を降下させて液弁を閉じる。この充填中に、容器２０内
の飲料の液面は液弁軸２１の下側のベントチューブ２１
ｃの下端に達し、容器２０内に残っている空気が閉塞さ
れる。その後、飲料はベントホール２１ｂ内を上昇す
る。そこで、短い時間の経過後（図３に示すｔ２）、ス
ニフトガス弁３５を開いて容器２０のヘッドスペースを
大気に開放すると、ベントホール２１ｂ内の液が容器２
０内に戻る。これにより充填工程が終了する。この後、
図示しない容器昇降装置により容器２０が下降されて、
充填バルブ１０の下方から容器２０が排出される。な
お、スニフトガス弁３５は次の充填工程前に閉じられ
る。
【００４１】缶等の中身が見えない容器の場合は、液面
高さは問題にされず、充填量の精度が重要視される。こ
の充填方法のように、充填の終わり近くでゆっくりした
充填を行えば、より精度の高い充填値が得られる。
【００４２】＜第２の実施形態＞本発明の第２の実施形
態に係る液体充填装置を説明する。図４に示すように、
この第２の実施形態に係る液体充填装置は、カウンタガ
ス通路３７ａとスニフトガス通路２３ａとを結合するバ
イパス通路４２を設け、このバイパス通路４２に該バイ
パス通路４２を開閉するダイアフラム弁（バイパス弁）
４１を設置した点、および制御装置４５の指示よって作
動される電磁弁３２ｅを追加した点においてのみ第１の
実施形態の液体充填装置と構成が異なる。
【００４３】この充填装置を使用するのは、主として炭
酸ガス入り飲料を加圧充填するときであるので、以下、
透明な容器に液面レベル制御を適用して炭酸ガス入り飲
料を充填する手順を図５を参照しながら説明する。な
お、貯液タンク１1のヘッドスペースには加圧された炭
酸ガスが充満している。
【００４４】１） 容器（びん）２０の口部シール：図
示していない容器昇降装置により容器２０を上昇させ
て、容器２０の口を充填バルブ４０の下部のセンタリン
グベル２３のパッキン２４に当接する。これにより、容
器２０の口がシールされる。
【００４５】２） 容器内カウンタ加圧：第１段カウン
タガス弁３３を開にし、貯液タンク１１のヘッドスペー
スのカウンタガスをカウンタガス通路３７、第１段カウ
ンタガス弁３３、カウンタガス通路３７ａおよびベント
ホール２１ｂを経て容器２０へ送り、容器２０内をカウ
ンタガス圧力と同圧にする。
【００４６】３） 飲料充填及び充填量計量：エアシリ
ンダ２７を作動して、液弁軸２１を引き上げる。これに
より、液弁が開かれるので、炭酸ガス入飲料が容器２０
内の炭酸ガスと空気の混合ガスと置き換えられながら該
容器２０に流れ込む。容器２０内で飲料と置き換えられ
た混合ガスは、ベントホール２１ｂを介して貯液タンク
１１へ送られる。この充填の間、液供給管１４に備えら
れた流量計１５によって充填液の流量がカウントされ、
その流量カウント値が予め決められた値Ｃ１に達したと
き（図４においては液面が高さｈ１に達したとき）、制
御装置４５がエア切換電磁弁３２に指示信号を出力して
第１段カウンタ弁３３を閉じ、第２段カウンタ弁３４を
開く。これにより、貯液タンク１１へ送られる混合ガス
は、ガス通路３７ｂに設けられた絞り弁３６により絞ら
れてその流速を減じる。この結果、混合ガスと置き換わ
る飲料の流速も遅くなって、ゆっくりした充填が行われ
る。
【００４７】４） 充填完了：容器２０内の飲料の液面
が液弁軸２１の下側のベントチューブ２１ｃの下端（図
４のｈ２で示す液面高さ）に到達すると、容器２０内に
残存しているガスが閉塞される。飲料は、充填の継続に
伴ってベントホール２１ｂ内を上昇し、貯液タンク１１
の液面高さｊ１にバランスする位置まで上昇した時点で
その上昇を停止する。そして、液の充填も止まる。この
液充填がカウンタバランス位置で止まるタイミング予測
し、このタイミング時点から若干の余裕時間（図５に示
すｔ１）を制御装置４５のタイマ３１により計時する。
そして、その計時終了後、第２段カウント弁３４を閉
じ、同時にエアシリンダ２７によって液弁軸２１を降下
させて液弁閉じる。また、短い時間（図５に示すｔ２）
の経過後にバイパス弁４１を開いて、カウンタガス通路
３７ａと、スニフトガス通路２３ａとを通じることによ
り、ベントホール２１ｂ内を上昇している飲料を容器２
０内の液面レベルまで下げる。この結果、容器２０内の
液面はｈ３となる。さらに、ｔ３時間後、スニフト弁ガ
ス３５を開いて容器２０のヘッドスペースを大気に開放
し、充填工程を終わる。その後、図示しない容器昇降装
置により容器２０を下降して、充填バルブ１０の下方か
ら排出する。なお、スニフトガス弁３５及びバイパス弁
４１は、次の充填工程前に閉じられる。
【００４８】この第２の実施形態に係る充填装置によれ
ば、ベントホール２１ｂ内を上昇している飲料が、バイ
パス弁４１を開いてスニフトガス弁３５を開く前に加圧
状態のまま容器２０の液面レベルまで下げられる。した
がって、飲料がかき回されることが少なくなり、炭酸ガ
スの脱出を抑える効果がある。
【００４９】
【発明の効果】本発明に係る液体充填装置及び充填方法
は、炭酸ガス入飲料のカウンタ圧力による加圧充填と、
ノンガス飲料の無圧充填に兼用することができる。ま
た、容器の種類に対応して、液面レベルを揃える充填と
定量充填とを使い分けすることができる。また、充填液
面がベントチューブ以下の規定レベルに達してから、容
器への液体の充填速度が低下されるので、安定かつ充填
量のバラツキの少ない充填を行うことができる。すなわ
ち、びんのように充填口が狭まい容器では、充填速度を
最適なポイントで弱めることができるので、炭酸ガス入
り飲料の充填に際しても、液の流れの乱れ、泡立ち、吹
きこぼれ等を抑制して、安定な充填を行うことができ
る。そして、カウンタガス通路とスニフトガス通路を結
合するバイパス通路を設けた充填装置によれば、スニフ
ト通路のスニフト弁を開く前に、ベントホール内のガス
入り飲料のレベルを加圧状態のまま容器内の液面レベル
まで下げることができるので、飲料がかき回されること
を抑制して、炭酸ガスの抜け出し抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液体充填装置の
縦断面図。
【図２】ベントホールの気体閉じこめ機能を用いて液面
レベルを設定する場合の各開閉弁の動作タイミンング
図。
【図３】流量計の計量値により充填量を設定する場合の
各開閉弁の動作のタイミンング図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る液体充填装置の
縦断面。
【図５】図４の充填装置を用いて充填を行うときの各開
閉弁の動作タイミンング図。
【符号の説明】
１０ 充填バルブ １１ 貯液タンク １４ 液供給管 １５ 流量計 １８ 上部本体 １９ 下部本体 ２０ 容器（びん） ２１ 液弁軸 ２１ａ 液弁部 ２１ｂ ベントホール ２１ｃ ベントチューブ ２３ センタリングベル ２７ エアシリンダ ３０ 制御装置 ３１ タイマ ３２ エア切換電磁弁 ３３ 第１段カウンタ弁 ３４ 第２段カウンタ弁 ３６ 絞り弁 ３７ カウンタガス通路 ４０ 充填バルブ ４１ バイパス弁 ４２ バイパス通路 ４５ 制御装置

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ヘッドスペースを有した貯液タンクと、
    この貯液タンク内の液体を流下させる充填液供給管と、
    この充填液供給管を流れる液体の流量を計測する流量計
    と、前記充填液供給管と結合し、該充填液供給管から供
    給される前記液体を容器に導く液通路、この液通路を開
    閉する弁部材、前記容器内に挿入されるベントチューブ
    およびこのベントチューブを前記貯液タンクのヘッドス
    ペースに連通させるカウンタガス通路を有してなる液体
    充填バルブとを備える液体充填装置あって、 前記貯液タンクのヘッドスペースと前記液体充填バルブ
    に設けられたカウンタガス通路との間に介在されて、該
    カウンタガス通路を流れるガスの流量を調整する流量調
    整手段と、 前記流量計の出力に基づいて前記流量調整手段を制御す
    る制御手段とを備えることを特徴とする液体充填装置。
  2. 【請求項２】 前記液体充填バルブに、前記容器内に通
    じるスニフト通路を設け、このスニフト通路を前記容器
    への液体の充填が完了した時点で大気に開放するように
    したことを特徴とする請求項１に記載の液体充填装置。
  3. 【請求項３】 前記スニフト通路と前記カウンタガス通
    路とを連通させるバイパス通路と、このバイパス通路を
    開閉するバイパス弁とを付加したことを特徴とする請求
    項２に記載の液体充填装置。
  4. 【請求項４】 ヘッドスペースを有した貯液タンクと、
    この貯液タンク内の液体を流下させる充填液供給管と、
    この充填液供給管を流れる液体の流量を計測する流量計
    と、前記充填液供給管と結合し、該充填液供給管から供
    給される前記液体を容器に導く液通路、この液通路を開
    閉する弁部材、前記容器内に挿入されるベントチューブ
    およびこのベントチューブを前記貯液タンクのヘッドス
    ペースに連通させるカウンタガス通路を有してなる液体
    充填バルブとを備える液体充填装置を用いて液体を前記
    容器に充填する方法であって、 前記カウンタガス通路を通して前記容器内を前記ヘッド
    スペース内の圧力と同一にするステップと、 前記液体充填バルブを介して前記容器に液体を充填する
    ステップと、 充填液面がベントチューブ以下の規定レベルに達する所
    定充填流量を前記流量計に計測させるステップと、 前記所定充填流量の計測終了時点から前記カウンタガス
    通路おけるガス流通量を制限して、前記液体充填バルブ
    による前記液体の充填量を抑制するステップと、 前記
    容器内の液面が前記ベントホール内を上昇して、前記容
    器の内圧が前記ヘッドスペース内のガス圧とバランスし
    た時点で前記液体充填バルブを閉じるステップとを含む
    ことを特徴とする液体充填方法。
  5. 【請求項５】 前記バランス時点以後に前記容器内を大
    気に開放するステップとを更に含むことを特徴とする請
    求項４に記載の液体充填方法。
  6. 【請求項６】 前記ヘッドスペースに加圧ガスを充満さ
    せたことを特徴とする請求項４また５に記載の液体充填
    方法。
  7. 【請求項７】 前記ヘッドスペースを大気に開放させた
    ことを特徴とする請求項４または５に記載の液体充填方
    法。
  8. 【請求項８】 ヘッドスペースを有した貯液タンクと、
    この貯液タンク内の液体を流下させる充填液供給管と、
    この充填液供給管を流れる液体の流量を計測する流量計
    と、前記充填液供給管と結合し、該充填液供給管から供
    給される前記液体を容器に導く液通路、この液通路を開
    閉する弁部材、前記容器内に挿入されるベントチューブ
    およびこのベントチューブを前記貯液タンクのヘッドス
    ペースに連通させるカウンタガス通路を有してなる液体
    充填バルブとを備える液体充填装置を用いて液体を前記
    容器に充填する方法であって、 前記カウンタガス通路を通して前記容器内を前記ヘッド
    スペース内の圧力と同一にするステップと、 前記液体充填バルブを介して前記容器に液体を充填する
    ステップと、 充填液面がベントチューブ以下の第１の規定レベルに達
    する第１の所定充填流量を前記流量計に計測させるステ
    ップと、 前記第１の所定充填流量の計測終了時点から前記カウン
    タガス通路おけるガス流通量を制限して、前記液体充填
    バルブによる前記液体の充填量を抑制するステップと、 充填液面が前記第１の規定レベルよりも高い第２の規定
    レベルに達する第２の所定充填流量を前記流量計に計測
    させるステップと、 前記第２の所定充填流量の計測終了時点で前記液体充填
    バルブを閉じるステップとを含むことを特徴とする液体
    充填方法。
  9. 【請求項９】 前記第２の所定充填流量の計測終了時点
    以後に前記容器内を大気に開放するステップとを更に含
    むことを特徴とする請求項８に記載の液体充填方法。
  10. 【請求項１０】 前記ヘッドスペースに加圧ガスを充満
    させたことを特徴とする請求項８また９に記載の液体充
    填方法。
  11. 【請求項１１】 前記ヘッドスペースを大気に開放させ
    たことを特徴とする請求項８または９に記載の液体充填
    方法。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100911707B1 (ko) 2009-02-25 2009-08-11 강성규 회전식 자동 정량 액체 충전장치 및 방법
JP2010521385A (ja) * 2007-03-23 2010-06-24 カーハーエス・アクチエンゲゼルシヤフト 不加圧の高温充填のための充填システム
CN102530811A (zh) * 2012-01-04 2012-07-04 沙宁 一种可视液面双级缓冲灌装阀
CN103172003A (zh) * 2013-03-27 2013-06-26 蒋玲娣 液体定量罐装机
CN104098060A (zh) * 2014-06-13 2014-10-15 苏州柏德纳科技有限公司 一种液体等量灌装控制装置
EP2871150A1 (en) * 2013-11-08 2015-05-13 Sidel S.p.a. Con Socio Unico Filling unit and method for filling an article with a pourable product
CN105768224A (zh) * 2014-12-18 2016-07-20 林光榕 电子烟储液杯自动注液装置
CN106044686A (zh) * 2016-07-29 2016-10-26 江苏新美星包装机械股份有限公司 旋转式灌装机灌装阀中的回气和液位修正机构
CN106115585A (zh) * 2016-08-15 2016-11-16 江苏新美星包装机械股份有限公司 一种用于灌装阀的液位修正装置
JP7185085B1 (ja) 2022-05-19 2022-12-06 岩井ファルマテック株式会社 無菌脱圧送液装置及び充填システム

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010521385A (ja) * 2007-03-23 2010-06-24 カーハーエス・アクチエンゲゼルシヤフト 不加圧の高温充填のための充填システム
KR100911707B1 (ko) 2009-02-25 2009-08-11 강성규 회전식 자동 정량 액체 충전장치 및 방법
CN102530811A (zh) * 2012-01-04 2012-07-04 沙宁 一种可视液面双级缓冲灌装阀
CN103172003A (zh) * 2013-03-27 2013-06-26 蒋玲娣 液体定量罐装机
CN104627926A (zh) * 2013-11-08 2015-05-20 西得乐独资股份公司 用于向物品填充可倾倒的产品的填充单元及填充方法
EP2871150A1 (en) * 2013-11-08 2015-05-13 Sidel S.p.a. Con Socio Unico Filling unit and method for filling an article with a pourable product
CN104627926B (zh) * 2013-11-08 2016-11-30 西得乐独资股份公司 用于向物品填充可倾倒的产品的填充单元及填充方法
US9695028B2 (en) 2013-11-08 2017-07-04 Sidel S.P.A. Con Socio Unico Filling unit and method for filling an article with a pourable product
CN104098060A (zh) * 2014-06-13 2014-10-15 苏州柏德纳科技有限公司 一种液体等量灌装控制装置
CN105768224A (zh) * 2014-12-18 2016-07-20 林光榕 电子烟储液杯自动注液装置
CN105768224B (zh) * 2014-12-18 2018-12-25 林光榕 电子烟储液杯自动注液装置
CN106044686A (zh) * 2016-07-29 2016-10-26 江苏新美星包装机械股份有限公司 旋转式灌装机灌装阀中的回气和液位修正机构
CN106115585A (zh) * 2016-08-15 2016-11-16 江苏新美星包装机械股份有限公司 一种用于灌装阀的液位修正装置
JP7185085B1 (ja) 2022-05-19 2022-12-06 岩井ファルマテック株式会社 無菌脱圧送液装置及び充填システム
JP2023170671A (ja) * 2022-05-19 2023-12-01 岩井ファルマテック株式会社 無菌脱圧送液装置及び充填システム

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