JP2005231674A

JP2005231674A - 充填装置

Info

Publication number: JP2005231674A
Application number: JP2004043326A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Mori; 雅年森
Original assignee: Asahi Breweries Ltd
Current assignee: Asahi Breweries Ltd
Priority date: 2004-02-19
Filing date: 2004-02-19
Publication date: 2005-09-02

Abstract

【課題】充填装置において、第１容器から貯留タンクへの液体の移し替えに起因する問題点、例えば、作業者の負担、液体への空気の混入、液体の泡立ち、液体の揉まれなどの問題点を解決する。
【解決手段】充填装置１００は、第１容器内の液体を第２容器に充填するように構成される。充填装置１００は、第２容器２０の口部が当接されるように構成された充填ヘッド３０と、第１容器１０の口部に接続されるディスペンスヘッド４０と、ディスペンスヘッド４０に設けられた液体排出口４１を液体流路３２ｐに連通させるパイプ５１、５２、５３と、ディスペンスヘッド４０に設けられた気体注入口４２を通して第１容器１０内に気体を供給する気体供給部５７とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、第１容器内の液体を第２容器に充填する充填装置に関する。

瓶、ＰＥＴボトル、缶等の容器にビール、発泡酒、清涼飲料、水等の液体を充填する充填装置がある。充填装置には、複数の容器に連続的に液体を充填するタイプと、少量の容器に液体を充填するタイプとがある。前者は、主に量産用途で使用されうるので量産用タイプと呼ぶことにする。後者は、主に容器や液体の試験用に使用されうるので試験用タイプと呼ぶことにする。

試験用タイプの充填装置として、液体を貯留する貯留タンクを有し、該タンクに貯留された液体を容器に充填するものがある。このような充填装置の使用においては、樽等の第１容器内の液体を貯留タンクに移し替えた上で、貯留タンク内の液体を瓶、ＰＥＴボトル、缶等の第２容器に充填する。

量産用タイプの充填装置に関する先行技術文献としては、特許文献１、２がある。これらに開示された充填装置は、貯蔵タンク等から供給される液体を一旦貯留する貯留タンク（充填液タンク、フィラボウル）を有し、その貯留タンク内の液体を容器に充填する。すなわち、特許文献１、２に開示された充填装置は、貯留タンクを有する点で従来の試験用タイプの充填装置と共通している。
特開平９−１５６６９７号公報特開平１１−３４２９９４号公報

上記のような従来の試験用タイプの充填装置では、ビール樽等の第１容器に充填されている液体を瓶、ＰＥＴボトル、缶等の第２容器に充填するために、第１容器内の液体を貯留タンクに移し入れる必要がある。一般に、ビール樽等の第１容器は、大型であり、相当な重量を有するので、このような作業を人手で実施しようとすると、作業者に著しい負担がかかり、体を傷めることが懸念される。また、第１容器から貯留タンクへの液体の移し替えの際に、液体に空気が巻き込まれたり、液体が泡立ったり、液体が揉まれたりするという不具合もある。更に、貯留タンク内で液体が汚染されることを防止するためには、貯留タンクの洗浄が欠かせない。

なお、特許文献１、２は、本質的に量産用として使用されるため、充填装置のために設けられた貯留タンクには、それに連結された送液管を通して貯蔵タンク等から液体が移送される。

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、第１容器から貯留タンクへの液体の移し替えに起因する問題点、例えば、作業者の負担、液体への空気の混入、液体の泡立ち、液体の揉まれなどの問題点を解決することを目的とする。

本発明に係る充填装置は、第１容器内の液体を第２容器に充填する充填装置として構成され、前記充填装置は、充填ヘッド及びディスペンスヘッドを有する。前記充填ヘッドは、気体流路を形成する内側チューブと、前記内側チューブとの間で液体流路を形成する外側チューブとを有し、前記第２容器への液体の充填時に前記外側チューブの端部に前記第２容器の口部が当接されるように構成される。前記ディスペンスヘッドは、前記第１容器の口部に接続される。前記充填装置は、更に、前記ディスペンスヘッドに設けられた液体排出口を前記液体流路に連通させるパイプと、前記ディスペンスヘッドに設けられた気体注入口を通して前記第１容器内に気体を供給する気体供給部とを備える。前記充填装置はまた、前記気体流路を通して前記第２容器内の気体が排出されうる状態で前記気体供給部が前記第１容器内に気体を供給することにより前記第１容器内の液体が前記液体排出口、前記パイプ及び前記液体流路を通して前記第２容器に充填されるように構成される。

本発明の好適な実施形態のよれば、前記充填装置は、前記第２容器への液体の充填に先立って、前記第２容器内の圧力が前記第１容器内の圧力と同一になるように前記気体流路を通して前記第２容器内に気体を供給する第２気体供給部と、前記気体流路に連通したリリースバルブとを更に備えうる。ここで、前記リリースバルブは、前記第２容器への液体の充填時に開かれて前記第２容器内の気体が前記気体流路を通して排出されることを可能にする。

本発明によれば、例えば、従来の充填装置において第１容器から貯留タンクへ液体を移し替えることに起因する問題点、例えば、作業者の負担、液体への空気の混入、液体の泡立ち、液体の揉まれなどの問題点を解決することができる。

以下、図１を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。

図１は、本発明の好適な実施形態の充填装置の構成を模式的に示す図である。図１に示す充填装置１００は、樽等の第１容器１０に充填されているビール、発泡酒、清涼飲料等の液体８０を瓶、ＰＥＴボトル、缶等の第２容器２０に充填するように構成されている。典型的には、第１容器１０は、第２容器２０の数倍以上の容量を有する。

以下では、より具体的な例を提供するために、第１容器１０としてのビール樽に充填されているビールを第２容器２０としての瓶容器に充填する例を説明する。

充填装置１００は、充填ヘッド３０及びディスペンスヘッド４０を備えている。充填ヘッド３０は、炭酸ガス（気体）を通す気体流路３１ｐを形成する内側チューブ３１と、内側チューブ３１との間でビール（液体）を通すための液体流路３２ｐを形成する外側チューブ３２とを有する。ビールの充填時は、外側チューブ３２の下部に設けられた当接部或いはシール部に第２容器２０の口部が当接されて、該口部がシールされる。内側チューブ３１は、液バルブ３１ｖを有し、エアシリンダ等のアクチュエータ３３によって昇降されることにより、液体流路３２ｐの下部（第２容器２０への流路）を開閉することができる。

このように本発明の好適な実施形態によれば、第１容器１０には、ディスペンスヘッド４０が接続され、第２容器２０には、充填ヘッド３０が当接或いは接続され、この状態で第１容器１０内のビールが第２容器２０に充填される。このような構成によれば、第１容器１０内のビールを貯留タンクに移し替える必要がないため、充填作業が安全かつ容易になり、また、第１容器１０からタンクへのビールの移し替えに起因するビールへの空気の混入、ビールの泡立ち、ビールの揉まれなどの諸問題を解決することができる。

ディスペンスヘッド４０に設けられた液体排出口４１と外側チューブ３２内に形成された液体流路３２ｐとは、パイプ５１、５２、５３を通して連通されている。パイプ５１、５２、５３で構成される液体流路の途中には、バルブ５５及び流量計５６が配置されうる。

ディスペンスヘッド４０は、それに設けられた気体注入口４２を通して第１容器１０内に炭酸ガスを送り込むことにより、第１容器１０内のビール８０がその炭酸ガスの圧力によって液体排出口４１を通して排出されるように構成される。

気体注入口４２には、第１容器１０内に炭酸ガスを供給する気体供給部を構成するパイプ５７が接続されている。パイプ５７には、第１容器１０内への炭酸ガスの供給を制御するためのバルブ６５の一端が接続されている。バルブ６５の他端は、パイプ５８を通してバルブ６６の一端に接続され、更にバルブ６６の他端は、パイプ６８及び圧力調整レギュレータ６７を通して炭酸ガス源に接続されている。したがって、圧力調整レギュレータ６７によって圧力が調整された炭酸ガスがバルブ６６、パイプ５８、バルブ６５、パイプ５７、ディスペンスヘッド４０の気体注入口４２を通して第１容器１０内に供給される。

パイプ５８はまた、第２気体供給部を構成する、アキュームレータ６１、パイプ５９、バルブ６２、パイプ６０を通して、充填ヘッド３０の内側チューブ３１内の気体流路３１ｐに連通している。したがって、第１容器１０内と第２容器２０内とは、炭酸ガスによって同一圧に調整されうる。パイプ６０は、リリースバルブ６３及び流量調整機構（オリフィス）６４を通して外部空間又は排気路に通じている。

充填ヘッド３０の外側チューブ３２によって形成される液体流路３２ｐは、パイプ７３を通して、スニフトバルブ７４、及び、排気制御バルブ７１に連通している。排気制御バルブ７１は、アキュームレータ７２を通して減圧源（例えば、真空ポンプ）に連通している。

以下、充填装置１００による充填動作を説明する。なお、初期状態においては、バルブ５５、６２、６３、６５、６６、７１、７４は閉じており、液バルブ３１ｖは開いているものとする。以下の動作の全部又は一部は、不図示のコントローラによる制御に従って自動で実行されうる。

まず、炭酸ガスライン（５８、６１、５９）及び液ライン（５２、５６、５３）が炭酸ガスで置換される。これは、例えば、液バルブ３１ｖが閉じられた状態でバルブ６６、６２、５５を開いて、炭酸ガスライン（５８、６１、５９）及び液ライン（５２、５６、５３）に圧力調整レギュレータ６７を通して炭酸ガスを供給することによってなされうる。この置換の後に、バルブ６２及び６５は閉じられる。

次いで、第１容器１０の口部にディスペンスヘッド４０が装着される。次いで、充填ヘッド３０の下部の当接部或いはシール部に第２容器２０の口部が当接される。

次いで、ディスペンスヘッド４０のバルブ６５が開かれて、バルブ６６、パイプ５８、バルブ６５、パイプ５７、気体注入口４２を通して第１容器１０内に炭酸ガスが供給され、ビール８０の液面に圧力がかけられる。また、ディスペンスヘッド４０のバルブ５５が開かれて、第１容器内１０内のビール８０が炭酸ガスの圧力によってディスペンスヘッド４０の液体排出口４１を通してパイプ５１、バルブ５５、パイプ５２、流量計５６、パイプ５３を通して液体流路３２ｐに送り出される。

次いで、排気制御バルブ７１が開かれて第２容器２０内が真空排気される。次いで、排気制御バルブ７１が閉じられた後に、バルブ６２が開かれて、第２容器２０内及びそれに連通している空間に炭酸ガスが充填される。このような真空排気と炭酸ガスの充填は、何度か繰り返されてもよい。他の方法として、バルブ７１又は７４を開き、更にバルブ６２を開いて、第２容器２０内を炭酸ガスで置換してもよい。いずれの置換方法においても、その終了時は、第２容器２０内には炭酸ガスの圧力がかかった状態でバルブ６２が閉じられる。

次いで、バルブ３１ｖ、６３が開かれて第２容器２０へのビールの充填が開始される。具体的には、第１容器１０内のビール８０は、液面に加わっている炭酸ガスの圧力によってディスペンスヘッド４０の液体排出口４１を通して第１容器１０から排出され、パイプ５１、バルブ５５、パイプ５２、流量計５６、パイプ５３、液体流路３２ｐを通して第２容器２０内に充填される。この際に、流量計５６により、第２容器２０に充填されたビール（流量計５６を通過したビール）の積算量が計測される。このようなビールの充填と同時に、第２容器２０内の炭酸ガスは、気体流路３１ｐ、パイプ６０を通り、更に、開放されたリリースバルブ６３及び流量制御機構６４を通して排出される。

流量計５６によって計測された積算量が規定量に達すると、アクチュエータ３３によって内側チューブ３１が下降されて液体バルブ３１ｖによって液体流路３２ｐの下部が閉じられ、これによりビールの充填が完了する。

次いで、バルブ５５、６５、６３が閉じられてからスニフトバルブ７４が開かれて、第２容器２０内が大気圧になるように第２容器２０内の炭酸ガスが抜かれ、第２容器２０が充填ヘッド３０から引き離される。ビールが充填された第２容器２０には、典型的には、蓋が付される。

本発明の好適な実施形態の充填装置の構成を模式的に示す図である。

符号の説明

１０第１容器（例えば、ビール樽）
２０第２容器（例えば、ビール瓶）
３０充填ヘッド
３１内側チューブ
３１ｐ気体流路
３１ｖ液体バルブ
３２外側チューブ
３２ｐ液体流路
３３アクチュエータ
４０ディスペンスヘッド
４１液体排出口
４２気体注入口
５１パイプ
５２パイプ
５３パイプ
５５バルブ
５６流量計
５７パイプ
５８パイプ
５９パイプ
６０パイプ
６１アキュームレータ
６２バルブ
６３バルブ
６４流量制御機構
６５バルブ
６６バルブ
６７圧力調整レギュレータ
６８パイプ
６９パイプ
７１排気制御バルブ
７２アキュームレータ
７３パイプ
７４スニフトバルブ
８０ビール（液体）
１００充填装置

Claims

第１容器内の液体を第２容器に充填する充填装置であって、
気体流路を形成する内側チューブと、前記内側チューブとの間で液体流路を形成する外側チューブとを有し、前記第２容器への液体の充填時に前記外側チューブの端部に前記第２容器の口部が当接されるように構成された充填ヘッドと、
前記第１容器の口部に接続されるディスペンスヘッドと、
前記ディスペンスヘッドに設けられた液体排出口を前記液体流路に連通させるパイプと、
前記ディスペンスヘッドに設けられた気体注入口を通して前記第１容器内に気体を供給する気体供給部と、
を備え、前記気体流路を通して前記第２容器内の気体が排出されうる状態で前記気体供給部が前記第１容器内に気体を供給することにより前記第１容器内の液体が前記液体排出口、前記パイプ及び前記液体流路を通して前記第２容器に充填されるように構成されたことを特徴とする充填装置。
前記第２容器への液体の充填に先立って、前記第２容器内の圧力が前記第１容器内の圧力と同一になるように前記気体流路を通して前記第２容器内に気体を供給する第２気体供給部と、
前記気体流路に連通したリリースバルブと、
を更に備え、前記リリースバルブは、前記第２容器への液体の充填時に開かれて前記第２容器内の気体が前記気体流路を通して排出されることを可能にすることを特徴とする請求項１に記載の充填装置。