JP2003502235A - 包装された液体に所定量の添加物を導入する装置 - Google Patents
包装された液体に所定量の添加物を導入する装置Info
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Abstract
Description
態である添加物を自動的に添加する容器に使用する装置に関する。特に、本発明
は、容器内に配置される浸漬管装置に関し、浸漬管は添加物が入っており、その
一端で弁により閉鎖され、もう一方の端で容器の開放時に添加物を弁を介して容
器内に押し出す圧力源に接続されている。
の数多くの用途において、液体が使用される前に、液体の触媒または試薬を液体
に放出し混合する必要がある。飲料産業等の他の用途では、例えば変色の効果の
ためや、混合状態において限られた保管寿命をもつ混合飲料を作るために、飲料
を消費する前に飲料に成分をすぐに添加することが望まれる。
ており、その装置は第1液体が入った瓶等の第1容器から成る。その容器は開放
可能な閉鎖器により閉鎖された開口を有する。加圧された推進用流体が入った第
2容器またはタンクは、開口近くの第1容器のネックに位置する。浸漬管または
導管はタンクに取付けられ、タンクに通じている第1端と第1容器内の第1液体
中に下に伸びている第2端を有する。浸漬管には添加物が入っており、添加物は
開放可能な閉鎖器の開放時に、タンクから導管内への推進用流体の侵入により、
浸漬管から第1液体内に放出される。
8mmの内径を有する。このような管は、長さ10mm毎に0.26mlの内容
量を有し、そのため80mm長の管は約2mlの製品を入れることができる。タ
ンクは典型的には2mlの内容量を有し、加圧された推進用気体が入る。
充填空積は、製品のために使える管容積と、タンク容積の残余を除いた全タンク
体積の内の一部分のみである。
、推進用気体のために必要となる充填空積は最大化され、製品のために使えるタ
ンク容積はなくなる。製品はすべて管内に入れられなければならない。もし、大
体積の製品が必要なら、より多くの製品を保持することができるより大直径の浸
漬管を使用する必要があり、製品が第1容器内の第1液体に滴ったり、漏れたり
しないように、浸漬管の下端でバルブを配置する必要がある。毛細管等の小直径
の浸漬管を使用することにより、弁の使用を避けることができるが、そのような
小直径の浸漬管は少量の製品しか保持できない。
ら、第1液体が毛細管現象により浸漬管に入れないように、浸漬管の下端に弁装
置が必要となる。
して浸漬管の外に押し出すときは、弁はたやすく開かれる浸漬管を有する浸漬管
装置が必要となる。
鎖器により閉鎖された開口を有する第1液体保持用の第1容器と、第1容器内に
位置し、大気圧より大きい圧力で推進用流体が入る第2容器と、第2容器に通じ
る第1端と第1容器に通じる第2端を有する導管とを含み、前記導管は開放可能
な閉鎖器の開放時に、導管への推進用流体の侵入により導管から第1液体に放出
される添加物材料が入り、前記導管は第2端付近に第1弁を具備し、前記第1弁
は前記導管内の圧力が前記液体内の圧力と同じときは、前記液体へ前記添加物材
料が通過できないようにされており、前記第1弁は前記導管内の圧力が前記液体
内の圧力より大きいときは、前記液体へ前記添加物材料が通過できるようにされ
ていることを特徴とする添加物材料を第1液体に導入する装置が提供される。
。
第2容器は開放可能な閉鎖器の底面に設けられたタンクまたは類似物とすること
ができる。導管は瓶内の第1液体の水面下に伸びることができる。あるいは導管
は、液中に液の気泡や圧力波の発生を避けるために、第1液体水面上で第1容器
の壁に近接した位置に伸びることができる。
閉鎖器は、リングプル閉鎖器または缶に用いるのに適したその他の既知の閉鎖器
とすることができる。缶は1つの円筒状壁と2つの端壁を有することができ、閉
鎖器が端壁のうちの1つに形成されている。好ましくは、第2容器は端壁のうち
の1つの内表面に取付けられたタンクである。あるいは、第2容器は缶内の第1
液体中に自由に吊るされていても良い。好ましくは、推進用流体はガスである。
好ましくは第2容器は、大気圧より高い圧力下で第1液体により缶を満たす前に
、缶内に配置される。
第2容器に前記添加物材料が通過できないようにしており、第2弁は、前記導管
内の圧力が前記第2容器内の圧力より小さいときは、前記導管に前記推進用流体
が通過できるようにしている。
り、第1弁は中空管状部材の平坦化された端部から成り、平坦化された端部は、
プラスチック材料の弾力性により互いに接触した状態で保持された2つの対向す
る壁から成り、中空部材が前記添加物材料がそこを通って通過することができる
内圧が加えられたときは、互いに接触が外れるように動くようにされている。
ている。好ましくは、この熱は材料のプラスチックの変形を起こすのに十分であ
るが、対向する壁の溶着を起こすには足りないものである。
する壁は横断面において湾曲していることができ、第1の対向する壁の外表面は
第2の対向する壁の内表面と接触しているものとすることができる。
された端部は横軸について湾曲されまたは曲げられていても良い。平坦化された
端部は横軸について巻込まれていても良い。
たはHDPEから成る。好ましくは管状部材は円形の横断面から成る。
も大きいときに、導管から放出されるようにされている栓手段から成る。
て進められるようにされている栓手段から成るものとでき、それにより添加物材
料は導管から放出される。
前記第2弁は、一方向弁のようないずれかの適当な弁手段とできる。
とができる。添加物は好ましくは液体である。しかし、添加物は好ましくは可溶
性の粒状または粉状の形態で供給されることができる。添加物は着色剤、調味料
、芳香剤、製薬成分、化学薬品、栄養剤、溶液中に気体を含む液体等とすること
ができる。
たは第2容器内に貯蔵された加圧された推進剤により、製品を浸漬管から瓶また
は第1容器に自動的に分配する装置を示している。タンクまたは第2容器はネジ
頂部と一体的に形成されており、破裂スパイク及び浸漬管を具備する1つの挿入
部材が固定されたネック内で、ネジ頂部は瓶または第1容器にネジ止めされる。
50を示し、図2により詳細が示される。ネジ蓋152は、瓶150の閉鎖前と
別々に示されている。蓋152は瓶のネック160上の外部ネジ山と対となる内
部ネジ山を有する。蓋は一体的に鋳造された円筒部を有し、円筒部は内部容器1
11を形成し、内部容器内の内圧に耐えるために蓋152の凸面部112により
上端で閉鎖され、下端113で開口している。周辺を取巻く溝114が内部容器
111の下端113の外部に設けられている。
たは膜180により閉鎖されたチャンバを形成する内部円筒状壁172を含む。
内部円筒状壁172はその上端で外部円筒状壁174に接続され封止され、その
外径は内部容器111の内径内できつく密着するように選択される。外部円筒状
壁174の下端において、内部容器11の外壁の溝114と共働するようにされ
た周囲を取巻くリブ178を有する戻りフランジ176が備えられている。内壁
172は、破裂部材104の外表面に対する耐圧封止を与えるために装着されて
いる上部及び下部封止リブ182、183を有する。
113にスナップ嵌めにより固定される。内部容器は液体115及び従来法によ
り加圧された気体116で満たされるので、内部容器は内部圧力下にあり、箔封
止180を外側に湾曲させる。
入部材100は、上端で開放し、下端から突出た幾つかの足190を有する実質
的に円筒状のハウジング101を含む。ハウジングには、たやすく取り外せない
ように、瓶のネック160の内部と噛合う係止部材191を備えている。ハウジ
ングの上端は、挿入部材がネックの内部に押し下げられることを防止するために
、瓶のネック160内の窪み103と噛合うようにされたリップ102を有して
いる。
スパイク部材104にそれらの下端で接続される。足の間には、瓶から液体が注
がれたときにスパイク部材104と瓶の側面の間から液体が通過できる開口があ
る。足の数およびその間にある開口は2つ、3つ、4つあるいは適当にそれ以上
でも良い。
1の内部に通じる幾つかの放射状通路108が備えられている。中空の破裂部材
104の底部から伸びているのは、浸漬管または導管130であり、破裂部材1
04に固定され、導管130が大直径ボア106内に押し上げられることはでき
ても下方向に除去されるのを抑える逆止め保持部材として役立つプラスチックま
たはスプリング付の鉄円錐ワッシャ109により周囲を取巻かれている。大直径
ボア部106は、浸漬管130の外径と等しい内径をもつ。大および小直径ボア
部105、106の間の段差は、浸漬管30が小直径ボア部105に達すること
と放射状開口108を塞いでしまうのを防ぐ。
ル容器として知られている加圧されたディスペンサパックを満たすために使われ
る従来技術により加圧された気体116によって満たされる。あるいは、内部容
器111は液体115を省略し、加圧された気体116単独で満たされていても
良い。
器または蓋152を瓶150に使っているときは、内部容器111は下方に移動
され、スパイク104は、フェルール170の内部円筒状壁172により形成さ
れる空間に入る。
図1(c)に示す位置に移動し、蓋152内部の封止部材154は瓶のネック1
60の上部156に対してきつく封止する。これが起こったとき、スパイク10
4は、破裂可能な膜180を破裂させ、中空スパイク部は内部容器111内に達
する。この位置では、液体115と気体116は、容器111からの液体115
及び気体116の放出を防ぐためにお互いに対して封止するフェルール170お
よびスパイク部材104によって、内部容器111から逃げることを防がれる。
フェルール170の内部円筒状壁172の内部に形成された上部封止リブ182
および下部封止リブ183は、両方ともスパイク部材104の外表面に対し封止
する。
c)に示される位置にとどまる。これが起こるとき、内部容器111は図1(d
)に示される位置に移動する。この位置では、上部封止リブ182はスパイク部
材104から封止されなくなるが、下部封止リブ183は、開口108の下でス
パイク部材の外表面と封止接触をし続ける。これは、矢印184、185、18
6の方向に、スパイク部材104とフェルール170の間、放射状通路108を
通って浸漬管130の中に加圧された気体116により容器111の外に押し出
される圧縮された液体115(または気体116)の放出を生じる。それから液
体115および気体116は、浸漬管130を通り図1または図2に概略を示す
ように、瓶150内に入った液体または他の物質に、弁300を通して浸漬管1
30から濃縮液または添加物材料131を放出する。閉鎖器152の除去時、内
部容器111および破裂したフェルール170は、図1(e)に示されるように
、瓶中に挿入部材100および浸漬管130を残して、瓶150から一緒に取り
除かれる。挿入部材により瓶の中に液体を注ぐことを妨げられず、液体は挿入部
材100の支持足190の間を流れることができる。
ポリプロピレン管である浸漬管130は、異なる直径または長さのものとするこ
とができ、異なる所定量の添加物を入れてよい。しかし、浸漬管は例えば、10
mlの添加物材料を保持する、より大直径のプラスチック管とすることができる
。タンク111は体積2.5mlのみとすることができ、もし、大気圧の4倍ま
たは5倍に加圧されたのなら、閉鎖器152の開放時に推進剤116がその体積
の4倍または5倍に膨張し、そのため浸漬管130から全ての添加物製品131
を放出する。
実施態様を示す。全ての場合において、材料131は、浸漬管の平坦化された端
部により浸漬管内に保持され、浸漬管が加圧され平坦化された端部が開放される
まで浸漬管から出ることができない。平坦化された端部は浸漬管130の端に熱
を加えることにより形成されている。この熱は、材料のプラスチック変形を起こ
すには十分であるが、対向する壁の溶着を起こすには不十分である。
ハシ形状の端部201を備えている。この装置は、内壁202の自然なバネ作用
により、外壁203から離れて「ポン」と開かなくてはならなくなるため、弁が
開放する前に非常に大きな内圧が必要となる。
で、平坦化された端部211を備えている。加熱作用により、2つの壁212、
213は閉鎖位置で均衡状態にある。
を与えるために、それ自体で折り返されている。下部224が拡張する前に、平
坦化された端部221の上部222が最初に拡張し、そこで折目223が真っ直
ぐに伸びるためには、高い内圧が必要となる。加熱作用により、折目223が折
られた位置で均衡状態にある。
32があることを除けば、図5に示されたそれと類似する。もし必要ならば、2
つまたは4つあるいはそれ以上の折目を備えても良い。
漬管130に内圧が加えられたときは巻戻される。
壁504、上端壁(不図示)を有する飲料缶500の一部を示す。缶500の内
部には金属またはプラスチックからなるものとできる実質的に不浸透性の推進剤
容器510が、端壁504の内壁に固定されている。推進剤容器510は、その
上側に一つの大きな開口512を有し、同様にその下側に典型的には口径0.3
mm以下の非常に小さな口径の抜き穴518を有する。開口512から伸びてい
るのは、破裂部材容器510に固定され、導管130が開口512に挿入される
ことは許すが、それがそこから除かれることは抑える一方向保持部材として役立
つプラスチックまたはスプリング付の鉄円錐ワッシャ514に取り囲まれた浸漬
管または導管130である。ワッシャー514の所で、推進剤容器510へ浸漬
管130を固定する他の方法が用いられても良い。
、缶500は封止され、ひっくり返される。缶内の充填空積は大気圧より著しく
高い平衡圧力Pfに達する。これは「ウィジェト」(widget)として知られてい
る技術である。缶が飲料により満たされる前に、添加物製品131が入った加圧
されていない推進剤容器510と浸漬管は、両方とも缶の底面504に取付けら
れる。充填空積内の窒素ガスは、推進剤容器の内部がより高い圧力に達し、缶と
容器510の内部がより高い平衡圧力Pfに落ち着くまで、数分間の時間にわた
って抜き穴518を通り推進剤容器510にゆっくりと入る。それから缶は正し
い上向きに置き直される。缶がリングプル閉鎖器を開放することにより開かれた
ときは、缶内の飲料の圧力は大気圧Paに戻る。推進剤容器510の内部と缶5
00の内部の圧力差のため、この場合では窒素ガスである圧力Pfの推進剤51
6は、開口512を通り浸漬管130に沿って押出され、弁300を開き、濃縮
液または添加物材料131を浸漬管130から弁300を通って、図8に概略を
示すように、缶500内に入った飲料540またはその他の物質に放出する。浸
漬管130を通る道は、抜き穴518の小さい大きさのため、抜き穴518を通
るよりも推進剤516にとって少ない抵抗の道となる。
漬管130の部分310に第2弁(不図示)が設けられていて良い。この第2弁
は何らかの形態の一方向弁とすることができる。あるいは、外部より容器510
内の圧力が大きいとすぐに破裂する、容易に破裂可能な膜(不図示)が推進剤容
器の開口512に設けられていても良い。あるいは、図8中で点線で示される、
グリセリンの球または何らかの不活性ゲル状物質のような栓520が、推進剤容
器510内に添加物131が通過するのを防ぐために浸漬管130の部分310
に挿入されていても良い。栓520は、缶500の開放時には推進剤516から
の圧力下で浸漬管を通って押し上げられる。
ら図1(e)及び図8に示す加圧された分配装置についての弁の用途に限定され
ないことが予見される。
、化学品、ビタミン等について用いることができる。管は異なる場所で正確に満
たされ、それから瓶を満たす場所でハウジング内に挿入される。圧縮された空気
またはその他のガスは、液体により固体が浸漬管の側面に付着することが起こら
ないため、粉状化されたまたは粒状化された固体用の推進剤として特に好ましい
。
ときは、第1容器の第1液体に浸漬管内の製品が漏れたり、または滴ることを防
ぎ、浸漬管が推進用流体の導入により加圧されているときは、浸漬管から第1容
器の第1液体に液体または注入し得る固体の製品が通過できるようにする。
る。
面図であり、推進用流体が入った容器は瓶の頂部に一体的に形成され、頂部がね
じ込まれる前、ねじ込まれる途中、固くねじ込まれたところ、開放中、及び完全
に取り除かれたところをそれぞれ示す。
面図であり、(a)は図3の弁のX−X線上の断面である。
面図であり、(a)は図4の弁のY−Y線上の断面である。
面図である。
面図である。
面図である。
第1容器は缶である。
Claims (16)
- 【請求項1】 添加物材料を第1液体に導入する装置であって、開放可能な閉
鎖器により閉鎖された開口を有する第1液体保持用の第1容器と、第1容器内に
位置し、大気圧より大きい圧力で推進用流体が入る第2容器と、第2容器に通じ
る第1端と第1容器に通じる第2端を有する導管とを含み、前記導管は開放可能
な閉鎖器の開放時に、導管への推進用流体の侵入により導管から第1液体に放出
される添加物材料が入り、前記導管は第2端付近に第1弁を具備し、前記第1弁
は前記導管内の圧力が前記液体内の圧力と同じときは、前記液体へ前記添加物材
料が通過できないようにされており、前記第1弁は前記導管内の圧力が前記液体
内の圧力より大きいときは、前記液体へ前記添加物材料が通過できるようにされ
ていることを特徴とする添加物材料を第1液体に導入する装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の装置であって、前記液体はゲルまたはゲル状
物質であることを特徴とする装置。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の装置であって、前記第1容器
はネックを有する瓶であり、前記第2容器は開放可能な閉鎖器の底面に設けられ
ていることを特徴とする装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載の装置であって、前記導管は瓶内の第1液体の
水面下に伸びていることを特徴とする装置。 - 【請求項5】 請求項1または請求項2に記載の装置であって、前記第1容器
は缶であり、前記開放可能な閉鎖器はリングプル閉鎖器であることを特徴とする
装置。 - 【請求項6】 請求項5に記載の装置であって、前記缶は1つの円筒状壁と2
つの端壁を有し、前記第2容器は端壁のうちの1つの内表面に取付けられている
ことを特徴とする装置。 - 【請求項7】 請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の装置であって
、第2弁が導管の第1端に近接して導管内に設けられており、前記第2弁は前記
第2容器に前記添加物材料が通過できないようにしており、前記第2弁は、前記
導管内の圧力が前記第2容器内の圧力より小さいときは、前記導管に前記推進用
流体が通過できるようにしていることを特徴とする装置。 - 【請求項8】 請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の装置であって
、前記導管は弾力性のプラスチック材料の中空管状部材から成り、前記第1弁は
中空管状部材の平坦化された端部から成り、前記平坦化された端部は、プラスチ
ック材料の弾力性により互いに接触した状態で保持された2つの対向する壁から
成り、前記中空管状部材が、前記添加物材料がそこを通って通過することができ
る内圧が加えられたときは、互いに接触が外れるように動くようにされているこ
とを特徴とする装置。 - 【請求項9】 請求項8に記載の装置であって、前記平坦化された端部は、管
状部材に熱を加えることにより形成されていることを特徴とする装置。 - 【請求項10】 請求項8または請求項9に記載の装置であって、前記2つの
対向する壁は実質的な平面であることを特徴とする装置。 - 【請求項11】 請求項8または請求項9に記載の装置であって、前記2つの
対向する壁は横断面において湾曲しており、第1の対向する壁の外表面は第2の
対向する壁の内表面と接触していることを特徴とする装置。 - 【請求項12】 請求項8または請求項9に記載の装置であって、前記平坦化
された端部は1以上の横折目から成ることを特徴とする装置。 - 【請求項13】 請求項8または請求項9に記載の装置であって、前記平坦化
された端部は横軸について湾曲され、曲げられ、または巻込まれていることを特
徴とする装置。 - 【請求項14】 請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の装置であっ
て、前記第1弁は、前記導管内の圧力が前記液体の圧力よりも大きいときに、導
管から放出されるようにされている栓手段から成ることを特徴とする装置。 - 【請求項15】 請求項7に記載の装置であって、前記第2弁は、前記導管内
の圧力が前記液体の圧力より大きいときに、導管に沿って進められるようにされ
ている栓手段から成るものであり、それにより前記添加物材料は導管から放出さ
れることを特徴とする装置。 - 【請求項16】 請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の装置であっ
て、前記第1弁は、ポペット弁または類似物から成ることを特徴とする装置。
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