JP2005271927A - Sealed container head space gas-replacing nozzle and gas-replacing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、密封性容器内に内容物を充填する際において、容器ヘッドスペースのガスを置換するために使用する密封性容器ヘッドスペースガス置換ノズル及びそのガス置換方法に関する。 The present invention relates to a sealable container headspace gas replacement nozzle and a gas replacement method thereof used for replacing gas in a container headspace when filling a sealed container with contents.
酒容器あるいは牛乳容器等に用いられるゲーブルトップ型等の液体紙容器は、容器内に液体内容物の無い空間部分としてのヘッドスペースを生じることが避けられないため、内容物がヘッドスペースにある酸素の影響を受けて変質する問題が生じる場合がある。 A liquid paper container such as a gable-top type used in liquor containers or milk containers inevitably creates a head space as a space portion without liquid content in the container, so that the oxygen content in the head space There may be a problem that changes in quality under the influence of.
この問題の解決手段としては、酸素以外の窒素や炭酸ガス等の置換ガスをヘッドスペース内に注入して、そのスペース内の酸素を含む空気とガス置換する方法が従来から用いられている。 As a solution to this problem, a method of injecting a replacement gas such as nitrogen or carbon dioxide other than oxygen into the head space and replacing it with air containing oxygen in the space has been conventionally used.
従来のガス置換方法としては、内容物の充填直前に容器内に窒素ガス等の置換ガスを吹き付ける方法や、内容物の充填直後からトップシール直前までに置換ガスを容器のヘッドスペース内に吹き付ける方法等が知られている。 As a conventional gas replacement method, a method of spraying a replacement gas such as nitrogen gas into the container immediately before filling the contents, or a method of spraying a replacement gas into the head space of the container immediately after filling the contents and immediately before the top seal Etc. are known.
しかしながら、例えば泡立ちの多い液状の内容物を容器内に充填する場合、充填後のみのガス置換方法では、充填時の空気の巻き込みにより充填物に発生する泡部分の内部に保持(包含)された空気が、ガス置換を終了した密封後のヘッドスペース内に再度放出されて、結果としてヘッドスペース内のガス置換効率を悪くする原因となっている。 However, for example, when a container is filled with foamy liquid content, in the gas replacement method only after filling, it is held (included) inside the foamed portion generated in the filling by the entrainment of air during filling. Air is discharged again into the sealed head space after the gas replacement is completed, and as a result, the gas replacement efficiency in the head space is deteriorated.
しかし、泡立ちの多い内容物を充填する場合、泡の内部には空気が保持され、泡部分のガス置換は十分になされないために、従来のガス置換方法ではヘッドスペース内の酸素濃度は10〜12%程度にまでしか下げることができない。 However, when filling a foamy content, air is retained inside the foam, and the gas replacement of the foam portion is not sufficiently performed. Therefore, in the conventional gas replacement method, the oxygen concentration in the head space is 10 to 10%. It can only be reduced to about 12%.
又、通常、上記した従来の充填後のみのガス置換方法では、泡立ちの発生の少ない充填物の場合、あるいは泡立ちの発生が殆ど無い充填物の場合であっても、ヘッドスペース内の酸素濃度を5〜6%程度にまでしか下げることができないものであった。 In addition, in the conventional gas replacement method only after filling, the oxygen concentration in the head space is usually reduced even in the case of a packing with little foaming or a packing with little foaming. It could only be lowered to about 5-6%.
このように密封後の容器のヘッドスペース内に酸素が残存する場合は、充填物が残存する酸素によって酸化されて劣化を生じることになる。 In this way, when oxygen remains in the head space of the sealed container, the filling is oxidized by the remaining oxygen and deteriorates.
そこで、内容物を充填する容器のヘッドスペース内の空気を、窒素ガス、炭酸ガスなどの置換ガスによりガス置換する容器ヘッドスペースのガス置換方法としては、特開平5−330515号公報に記載するように、内容物充填後における容器のヘッドスペース内の酸素濃度を極力低下させるための下記のようなガス置換方法がある。 Therefore, as a gas replacement method for the container head space in which the air in the head space of the container filled with the contents is replaced with a replacement gas such as nitrogen gas or carbon dioxide gas, it is described in JP-A-5-330515. In addition, there are the following gas replacement methods for reducing the oxygen concentration in the head space of the container after filling the contents as much as possible.
上記ガス置換方法における充填機の内容物充填工程からトップシール(密封シール)工程は、例えば、図6の概要側面図に示すように、密封性容器1の開口するトップ部Tより内容物の充填直前に置換用ガスgを吹き付ける充填直前ガス置換工程1)と、開口するトップ部Tより内容物aを充填する内容物充填工程2)と、開口状態の容器トップ部Tの仮折りを行う仮折り工程3)と、容器1のトップ部Tの密封シール位置を加熱するとともに、トップ部Tの密封シール直前の容器1のヘッドスペースH内に置換用ガスgを吹き付けるトップシール直前ガス置換工程4)と、トップシール工程5)と、容器排出工程6)とによって行われる。
From the content filling step of the filling machine to the top seal (sealing seal) step in the gas replacement method, for example, as shown in the schematic side view of FIG. Immediately before the gas replacement step 1), in which the replacement gas g is blown immediately before, the content filling step 2) in which the content a is filled from the top portion T that is opened, and the container top portion T that has been opened is temporarily folded. Folding step 3) and a gas replacement step 4 immediately before the top seal in which the sealing seal position of the top portion T of the
上記ガス置換方法は、図6に示すように、まず、容器底部Bを形成シールされた未充填の酒容器あるいは牛乳容器等に用いられるゲーブルトップ型等の紙製容器など密封性容器1は、容器トップ部Tを開口した空の状態で、充填直前ガス置換工程1)に搬送され、置換ガス吹き付け用のガス置換ノズル2の真下に搬送される。
As shown in FIG. 6, the gas replacement method is as follows. First, the
そして、ガス置換ノズル2により、窒素ガスN2 、炭酸ガスCO2 等の置換ガスgが、未充填の容器1内部全体の空気を置換するように容器1内に吹き付けられる。吹き付け圧は、例えば1kg/cm2 〜5kg/cm2 程度である。なお、充填直前ガス置換は、液体窒素等の液化ガスを用いて、気化される置換ガスを利用してもよい。
A replacement gas g such as nitrogen gas N 2 or carbon dioxide gas CO 2 is blown into the
次に、該容器1は、内容物充填工程2)に搬送され、内容物充填ノズル3から液状(固体を含有していてもよい)の内容物aが容器1内に充填される。
Next, the
続いて、充填後の容器1内のヘッドスペースH内に、置換ガスgを取り込んだ前記泡5が保持された状態で、仮折り手段6(マニピュレータなど)を備えた仮折り工程3)に搬送される。この仮折り工程3)では、開口状態の容器トップ部Tの仮折り(図面では、開口状態の容器トップ部Tの閉鎖する方向への仮折り)がなされ、その後は、容器1は、搬送方向下流側にある密封シール手段8(シールジョーなどの加熱加圧シール手段)を備えた密封シール工程5)方向に搬送される。
Subsequently, the head 5 in the
この搬送途中のトップシール直前ガス置換工程4)、又は密封シール工程5)にて、密封シール直前の容器1のヘッドスペースH内にガス置換ノズル7により、窒素ガスN2 、炭酸ガスCO2 等の置換ガスgが、0.3kg/cm2 〜4kg/cm2 程度の吹き付け圧にて吹き付けられてガス置換がなされ、該ヘッドスペースH内にガス置換ノズル7により置換された置換ガスgが保持されている間に、トップシール工程5)の密封シール手段8により、容器トップ部Tの上部折り端部T1 の密封シール(容器1内面シーラント層を互いに加熱加圧接着シール)が行われ、ヘッドスペースH内をガス置換した液体充填密封された容器1が製造される。そして、容器1は排出工程6)に搬送されて適宜排出手段にて排出されるものである。
In the gas replacement step 4) immediately before the top seal during the conveyance or the sealing seal step 5), nitrogen gas N 2 , carbon dioxide gas CO 2, etc. are introduced into the head space H of the
また、容器ヘッドスペースHのガス置換効率を高めるための対策としては、吹き出した置換用ガスの流速を低く抑える必要があるが、配管からの吹き出しでは吹き出しノズルからの流速の均一性を保持することが難しく、例えば速度を低くしても、容器1のトップ部T内における中央部分ではガスの速度が速く、容器1の内壁面方向にガスが拡がって、内壁面付近では流速が低くなる。その結果、置換効率が高くならず、置換用ガスの使用量が多くなってランニングコストが増大するという問題があった。
本発明の課題は、窒素ガスや炭酸ガスなどの置換ガスによりガス置換するためのガス置換ノズルを改良することによって、容器トップ部内及びヘッドスペース内における中央部分と容器内壁面付近での吹き出される置換用ガスの速度を均一化できるようにするとともに、容器に内容物を充填後のガス置換工程において、その容器のヘッドスペース内の空気や、泡立ちの発生の少ない充填物、あるいは泡立ちの発生が殆ど無い充填物、あるいは泡立ちの多い充填物における泡の内部に保持されている空気を均一且つ確実に酸素以外のガスに置換できるようにして、密封後の容器のヘッドスペース内に残存する酸素による充填物の酸化や劣化が生じることがないようにすることにある。 An object of the present invention is to improve the gas replacement nozzle for gas replacement with a replacement gas such as nitrogen gas or carbon dioxide gas, thereby blowing out in the central portion of the container top portion and the head space and in the vicinity of the inner wall surface of the container. In addition to making the speed of the replacement gas uniform, in the gas replacement process after filling the container with the contents, air in the head space of the container, a filling with less foaming, or foaming is generated. It is possible to replace the air retained inside the foam in the almost-filled or foam-filled foam uniformly and reliably with a gas other than oxygen, and by the oxygen remaining in the head space of the sealed container. The purpose is to prevent the packing from being oxidized or deteriorated.
本発明の請求項1に係る発明は、内容物充填直前のガス置換工程とトップシール部を密封シールする直前のガス置換工程により、ガス置換ノズルを用いて容器内に酸素以外の窒素、炭酸ガス等の置換用ガスを吹き付けて容器内のヘッドスペース内を置換用ガスにガス置換する密封性容器ヘッドスペースガス置換ノズルにおいて、内容物充填直前のガス置換工程とトップシール部を密封シールする直前のガス置換工程のうちのいずれか一方又は両方の工程に用いるガス置換ノズルのガス吹き出し口に、1枚乃至重ね合わせた2枚以上数枚の網目状のメッシュシートが取り付けられ、該メッシュシートを通して、容器内に置換ガスを吹き付けてガス置換することを特徴とする密封性容器ヘッドスペースガス置換ノズルである。 According to the first aspect of the present invention, the gas replacement step immediately before filling the contents and the gas replacement step immediately before sealing the top seal part, nitrogen other than oxygen and carbon dioxide in the container using a gas replacement nozzle. In a hermetically sealed container headspace gas replacement nozzle that blows a replacement gas such as gas in the headspace in the container to replace the gas in the headspace immediately before filling the contents and immediately before sealing the top seal part At least one or two or more mesh mesh sheets that are superposed on each other are attached to the gas outlet of the gas replacement nozzle used in either or both of the gas replacement processes, and through the mesh sheet, It is a hermetically sealed container headspace gas replacement nozzle characterized in that a replacement gas is blown into the container to perform gas replacement.
本発明の請求項2に係る発明は、内容物充填直前のガス置換工程とトップシール部を密封シールする直前のガス置換工程により、ガス置換ノズルを用いて容器内に酸素以外の窒素、炭酸ガス等の置換用ガスを吹き付けて容器内のヘッドスペース内を置換用ガスにガス置換する密封性容器ヘッドスペースガス置換ノズルにおいて、内容物充填直前のガス置換工程とトップシール部を密封シールする直前のガス置換工程のうちのいずれか一方又は両方の工程に用いるガス置換ノズルのガス吹き出し口に、1枚乃至重ね合わせた2枚以上数枚の網目状のメッシュシートと、容器トップ開口部の平面形状に近似する所定パターンの吹き出し孔を孔設した吹出調整板とが、吹き出し方向にこの順に取り付けられ、該メッシュシートと吹出調整板とを通して、容器内に置換ガスを吹き付けてガス置換することを特徴とする密封性容器ヘッドスペースガス置換ノズルである。
The invention according to
本発明の請求項3に係る発明は、内容物充填直前のガス置換工程とトップシール部を密封シールする直前のガス置換工程により、ガス置換ノズルを用いて容器内に酸素以外の窒素、炭酸ガス等の置換用ガスを吹き付けて容器内のヘッドスペース内を置換用ガスにガス置換する密封性容器ヘッドスペースガス置換方法において、内容物充填直前のガス置換工程とトップシール部を密封シールする直前のガス置換工程のいずれか一方又は両方の工程に用いるガス置換ノズルのガス吹き出し口に、1枚乃至重ね合わせた2枚以上数枚の網目状のメッシュシートを取り付け、該メッシュシートを通して、容器内に置換ガスを吹き付けてガス置換することを特徴とする密封性容器ヘッドスペースガス置換方法である。
The invention according to
本発明の請求項4に係る発明は、内容物充填直前のガス置換工程とトップシール部を密封シールする直前のガス置換工程により、ガス置換ノズルを用いて容器内に酸素以外の窒素、炭酸ガス等の置換用ガスを吹き付けて容器内のヘッドスペース内を置換用ガスにガス置換する密封性容器ヘッドスペースガス置換方法において、内容物充填直前のガス置換工程とトップシール部を密封シールする直前のガス置換工程のいずれか一方又は両方の工程に用いるガス置換ノズルのガス吹き出し口に、1枚乃至重ね合わせた2枚以上数枚の網目状のメッシュシートと容器トップ開口部の平面形状に近似する所定パターンの吹き出し孔を孔設した吹出調整板とを吹き出し方向にこの順に取り付け、該メッシュシートと吹出調整板とを通して、容器内に置換ガスを吹き付けてガス置換することを特徴とする密封性容器ヘッドスペースガス置換方法である。 The invention according to claim 4 of the present invention includes a gas replacement step immediately before filling the contents and a gas replacement step immediately before sealing the top seal portion, and using a gas replacement nozzle, nitrogen other than oxygen and carbon dioxide in the container. In a sealing container headspace gas replacement method in which a replacement gas such as the above is blown to replace the headspace in the container with a replacement gas, the gas replacement process immediately before filling the contents and the top seal portion immediately before sealing Approximate the planar shape of one or more mesh mesh sheets and two or more mesh mesh sheets and the container top opening at the gas outlet of the gas replacement nozzle used in one or both of the gas replacement processes. A blowing adjustment plate with a predetermined pattern of blowing holes is attached in this order in the blowing direction, and replaced in the container through the mesh sheet and the blowing adjustment plate. By blowing scan a sealable container headspace gas replacement method, characterized by gas replacement.
本発明の密封性容器ヘッドスペースガス置換ノズル、及びそのガス置換ノズルを用いたガス置換方法によれば、ガス吹き出し口であるガス置換ノズル本体15(ノズル本体)に、1枚乃至重ね合わせた2枚以上数枚の網目状のメッシュシート16を取り付けたので、ノズル本体15から、2枚以上数枚のメッシュシート16を通して、内容物の充填された容器1のトップTのヘッドスペースH内に、窒素、炭酸ガス等の置換用ガスgが吹き付けられる。
According to the hermetically sealed container headspace gas replacement nozzle of the present invention and the gas replacement method using the gas replacement nozzle, the gas replacement nozzle main body 15 (nozzle main body), which is the gas outlet, is overlapped by one or two. Since several or more
そして、ノズル本体15から拡がりながらメッシュシート16に向かって吹き出される置換用ガスgは、メッシュシート16の微細な多数の細孔16aを通過する間に微細に分割、分散して、メッシュシート16を通してヘッドスペースH内に吹き出された置換用ガスgは、ヘッドスペースH内に均一な置換用ガスストリームとして吹き付けられる。
Then, the replacement gas g blown toward the
そのために、密封性容器1のトップ部T内及びヘッドスペースH内における中央部分と容器1の内壁面付近での吹き出される置換用ガスgの速度を均一化でき、密封性容器1のヘッド部TのヘッドスペースH内の空気や、泡立ちの発生の少ない充填物a、あるいは泡立ちの発生が殆ど無い充填物a、あるいは泡立ちの多い充填物aにおける大小の泡の内部に保持されている空気を、均一且つ確実に、酸素以外の窒素、炭酸ガス等のガスに置換でき、密封後の容器1のヘッドスペースH内に残存する酸素によって充填物aが酸化されたり、劣化を生じたりすることがないようにすることができる。
Therefore, the velocity of the replacement gas g blown out in the central portion in the top portion T and the head space H of the
また、本発明の密封性容器ヘッドスペースガス置換ノズル、及びそのガス置換ノズルを用いたガス置換方法によれば、ガス吹き出し口であるガス置換ノズル本体15(ノズル本体)に、1枚乃至重ね合わせた2枚以上数枚の網目状のメッシュシート16と、容器1のトップTの開口部の平面形状に近似する所定パターンの吹き出し孔21を孔設した吹出調整板20とを取り付けたので、ノズル本体15から、2枚以上数枚のメッシュシート16と、吹出調整板20のトップTの開口部の平面形状に近似する所定パターンの吹き出し孔21を通して、内容物の充填された容器1のトップTのヘッドスペースH内に、窒素、炭酸ガス等の置換用ガスgが吹き付けられる。
Further, according to the hermetically sealed container headspace gas replacement nozzle of the present invention and the gas replacement method using the gas replacement nozzle, one or more sheets are superposed on the gas replacement nozzle body 15 (nozzle body) which is a gas outlet. Since two or more mesh-
そして、ノズル本体15から拡がりながらメッシュシート16に向かって吹き出される置換用ガスgは、メッシュシート16の微細な多数の細孔16aを通過する間に微細に分割、分散して、メッシュシート16を通して吹出調整板20の方向に吹き出された置換用ガスgは、均一な置換用ガスストリームとして、吹出調整板20の容器1のトップTの開口部の平面形状に近似する所定パターンの吹き出し孔21に到達する。
Then, the replacement gas g blown toward the
そして、吹き出し孔21に到達した均一な置換用ガスストリームは、該吹き出し孔21を通して、容器1のトップTの開口部の平面形状に近似する形状の置換用ガスストリームとして、容器1のヘッドスペースH内に均一に吹き付けられ、また、該ヘッドスペースHの容器1内面に沿っても均一に吹き付けられる。
Then, the uniform replacement gas stream that has reached the blowing
そのために、密封性容器1のトップ部T内及びヘッドスペースH内における中央部分と容器1の内壁面付近での吹き出される置換用ガスgの速度を均一化でき、酒容器あるいは牛乳容器等に用いられるゲーブルトップ型等の紙製容器など密封性容器1のトップ部T内及びヘッドスペースH内における中央部分と容器1の内壁面付近での吹き出される置換用ガスgの速度を均一化でき、容器1のヘッドスペースH内の空気や、泡立ちの発生の少ない充填物a、あるいは泡立ちの発生が殆ど無い充填物a、あるいは泡立ちの多い充填物aにおける大小の泡の内部に保持されている空気を、均一且つ確実に、酸素以外の窒素、炭酸ガス等のガスgに置換でき、また、ヘッドスペースHの容器1内面にも均一に吹き付けられるので、ヘッドスペースH内の容器1内面に近接するヘッドスペースH部分及びその充填物aの泡の内部に保持されている空気を、均一且つ確実に、酸素以外の窒素、炭酸ガス等のガスgに置換でき、密封後の容器1のヘッドスペースH内に残存する酸素によって充填物aが酸化されたり、劣化を生じたりすることがないようにすることができる。
Therefore, the speed of the replacement gas g blown out in the central portion in the top portion T and the head space H of the
本発明の請求項1に係る密封性容器ヘッドスペースガス置換ノズルを図1の正面断面図、図2の側面図、図3(a)のA−Aの上面断面図、図3(b)のB−Bの上面断面図に
基づいて以下に詳細に説明する。なお、図1に示すガス置換ノズルは2連方式を示し、本発明においては、図1の左側又は右側のいずれかに示す単独方式のガス置換ノズルのみであってもよい。
1 is a front cross-sectional view of FIG. 1, a side view of FIG. 2, a top cross-sectional view of AA of FIG. 3A, and FIG. This will be described in detail below based on a cross-sectional top view of BB. In addition, the gas replacement nozzle shown in FIG. 1 shows a double system, and in the present invention, only the single-type gas replacement nozzle shown on either the left side or the right side of FIG. 1 may be used.
本発明の密封性容器ヘッドスペースガス置換ノズル11は、図1、図2に示すように、ガス吹き出し方向に口径が拡大するガス吹き出し口である円錐台形状又は台形状のガス置換ノズル本体15と、ノズル本体15内に置換用ガスgを流入するガス流入口12と、ガス置換ノズル本体15のガス流入口12に接続されて、置換用ガスgを、ガス置換ノズル本体15に供給する置換ガス供給管17とからなる。なお、本発明においては、ガス置換ノズル本体15の部分は、従来より公知の構造であり、また、従来より一般に使用されている吹き出し口であるものをガス置換ノズル本体として使用することは可能である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the hermetic container headspace
置換用ガスgは、置換ガス供給管17から、その流路17aとガス流入口12を通ってガス置換ノズル本体15に供給され、該ノズル本体15から容器1のトップ部Tの開口部に向かって吹き出される。
The replacement gas g is supplied from the replacement
前記ガス置換ノズル本体15は置換ガス供給管17に一体的に取り付けられており、置換ガス供給管17はホルダー部19に取り付け支持されている。
The gas
上記ガス置換ノズル11は、2連方式の場合には、図1に示すように水平フレーム18の左右2個所にホルダー部19、19を取り付け固定し、それぞれホルダー部19、19に、上記ガス流入口12を備えたガス置換ノズル本体15と置換ガス供給管17とを各々取り付けることによって2連方式となっている。なお、単独方式の場合には、水平フレーム18を省略して、上記それぞれホルダー部19、19に、ガス流入口12を備えたガス置換ノズル本体15と置換ガス供給管17とを各々取り付けた構造となっている。
As shown in FIG. 1, the
本発明の請求項1に係るガス置換ノズル11は、ガス置換ノズル本体15に、該ノズル本体15を被覆するように、容器1の密封シール前の開口するトップ部Tの開口部のサイズと同等サイズか、若しくは、それより僅かに小さいサイズのカバー体14が取り付けられ、該カバー体14の先端部(下端部)のガス置換ノズル本体15直下には開口部14aが形成されている。なお、該カバー体14の先端部の開口部14aの下面形状は、密封性容器1の密封シール前の開口するトップ部Tの開口部の正規の形状である四角形状であっても良いし、あるいは密封シール前の開口するトップ部Tの開口部の折り癖の付いた平面形状に対応する形状であってもよい。また、後述する図5(a)〜(h)に示すような吹き出し孔21の形状に近似する形状であってもよい。
The
前記カバー体14内におけるガス置換ノズル本体15の直下には、1枚のメッシュシート16が水平方向に、又は2枚以上数枚の網目状のメッシュシート16が互いに水平方向に重ね合わせた状態で取り付けられている。使用するメッシュシート16のメッシュの細かさは、本発明においては特に限定されるものではないが、例えば、好ましいメッシュ値としては、60〜120メッシュ(メッシュ/インチ)が適当である。
In the
2枚以上数枚の網目状のメッシュシート16を重ね合わる場合には、それぞれメッシュシート16を、所定間隔を以った状態で重ね合わせたものでも良いし、それぞれメッシュシート16を、互いに面接触状態で重ね合わせたものでも良いし、あるいはその両方でもよい。なお、重ねて使用するメッシュシート16は、同一メッシュ値のシートを用いても良いし、異なるメッシュ値のシートを組み合わせて用いてもよい。例えば、4枚のメッシュシート16を重ね合わせて使用する場合には、最上部のメッシュシート16から順に、60メッシュ、80メッシュ、100メッシュ、120メッシュを用いることが適当である。
When two or more mesh-
このように、本発明の請求項1に係る上記ガス置換ノズル11は、胴部と底部を形成シールされた未充填の酒容器あるいは牛乳容器等に用いられるゲーブルトップ型等の紙製容器など密封性容器1の容器トップ部Tを開口した状態で、該容器1の密封シール前の開口するトップ部Tの真上に接近させた後、置換ガス供給管17にて供給された置換用ガスgをガス置換ノズル本体15から噴射し、多数の細孔を有する1枚又は2枚以上数枚の前記メッシュシート16を通して、容器1の密封シール前の開口するトップ部TのヘッドスペースH内に吹き付けて、ヘッドスペースH内の空気をガス置換するものである。
As described above, the
本発明の請求項2に係る密封性容器ヘッドスペースガス置換ノズルを図1の正面断面図、図2の側断面図、図3(a)のA−Aの上面断面図、図3(b)のB−Bの上面断面図に基づいて以下に詳細に説明すれば、ガス置換ノズル11は、ガス置換ノズル本体15に、該ノズル本体15を被覆するように、容器1の密封シール前の開口するトップ部Tの開口部のサイズと同等サイズか、若しくは、それより僅かに小さいサイズのカバー体14が取り付けられ、該カバー体14の先端部(下端部)のガス置換ノズル本体15直下には開口部14aが形成されている。なお、該カバー体14の先端部の開口部14aの下面形状は密封性容器1の密封シール前の開口するトップ部Tの開口部の正規の形状である四角形状である。
1 is a front cross-sectional view of FIG. 1, a side cross-sectional view of FIG. 2, a top cross-sectional view of AA of FIG. 3A, and FIG. If the
前記カバー体14内におけるガス置換ノズル本体15の直下には、1枚のメッシュシート16が水平方向に、又は2枚以上数枚の網目状のメッシュシート16が互いに水平方向に重ね合わせた状態でカバー体14に取り付けられている。
In the
2枚以上数枚の網目状のメッシュシート16を重ね合わる場合には、それぞれメッシュシート16を、所定間隔を以った状態で重ね合わせたものでも良いし、それぞれメッシュシート16を、互いに面接触状態で重ね合わせたものでも良いし、あるいはその両方でもよい。
When two or more mesh-
そして、該カバー体14先端部(下端部)の開口部14aには、容器1の密封シール前の開口するトップ部Tの開口部の平面形状に近似する所定形状パターンの吹き出し孔(後述)を孔設した吹出調整板20が取り付けられている。
And the
このように、本発明の請求項2に係る上記ガス置換ノズル11は、置換ガス供給管17にて供給された置換用ガスgを、ガス置換ノズル本体15から噴射し、多数の細孔を有する1枚又は2枚以上数枚の前記メッシュシート16と吹出調整板20の吹き出し孔を通して、容器1の密封シール前の開口するトップ部TのヘッドスペースH内に吹き付けて、ヘッドスペースH内の空気をガス置換するものである。
Thus, the
図4(a)は、本発明の請求項2に係る上記ガス置換ノズル11の吹出調整板20を含めた一実施例のC−C下面断面図、図4(b)は、本発明の請求項2に係る上記ガス置換ノズル11の吹出調整板20を含めた他の実施例のC−C下面断面図である。
4 (a) is a cross-sectional view of the C-C bottom surface of one embodiment including the blowing
カバー体14下端の開口部14aに取り付けた前記吹出調整板20の吹き出し孔21の形状は、例えば、容器1の密封シール前の開口するトップ部Tの平面形状が略円形状の場合は、図4(a)に示すように吹出調整板20の吹き出し孔21は、開口するトップ部Tの平面形状に近似する(又は開口するトップ部Tの平面形状と略相似形状の)略円形状に孔設形成されている。また、図4(b)に示すように吹出調整板20の吹き出し孔21がW形状に孔設形成されている。
The shape of the
なお、上記吹出調整板20における吹き出し孔21の孔設開口形状としては、図5(a
)〜(h)に示すような形状があり、例えば図5(a)のような円形状、(b)のような、楕円形状、あるいは図5(c)の正四角形角丸形状、(d)の正四角形状のように、容器1の密封シール前の開口するトップ部Tの正規の平面形状の正四角形状であっても良いが、それ以外に、密封シール前の開口するトップ部Tの折り癖の付いた平面形状に対応する変形形状に形成でき、例えば図5(e)〜(h)に示すような形状であってもよい。
In addition, as the hole opening shape of the blowing
) To (h), for example, a circular shape as shown in FIG. 5A, an elliptical shape as shown in FIG. 5B, or a regular square round shape as shown in FIG. The shape of the regular square shape of the top portion T of the
次に、本発明の請求項3に係るガス置換方法を、図1に示すガス置換ノズルの正面断面図、及びガス置換方法における充填機の内容物充填工程からトップシール(密封シール)工程までを示す図6の概要側面図に基づいて以下に詳細に説明する。 Next, the gas replacement method according to the third aspect of the present invention includes a front sectional view of the gas replacement nozzle shown in FIG. 1 and the contents filling process of the filling machine in the gas replacement method to the top seal (sealing seal) process. This will be described in detail below based on the schematic side view of FIG.
本発明の請求項3に係るガス置換方法は、図6に示すように、内容物の充填された密封性容器1のトップ部TのヘッドスペースH内を、酸素以外の窒素、炭酸ガス等の置換用ガスgにてガス置換する密封性容器ヘッドスペースガス置換方法であり、内容物充填直前の充填直前ガス置換工程1)と、トップシール部の密封シール直前のトップシール直前ガス置換工程4)とを含む工程により、上記ガス置換工程1)と、ガス置換工程4)のうち、いずれか1つの工程に用いるガス置換ノズル2又はガス置換ノズル7、あるいは、両方の工程1)4)に用いるガス置換ノズル2及びガス置換ノズル7として、前述した図1に示す本発明の請求項1に係る単独のガス置換ノズル11を取り付けて、ガス置換ノズル11のガス吹き出し口15に取り付けた1枚乃至重ね合わせた2枚以上数枚の網目状のメッシュシート16を通して、密封性容器1内に置換ガスgを吹き付けて、該密封性容器1のヘッドスペースH内の空気を酸素以外の窒素、炭酸ガス等の置換用ガスgに置換する置換方法である。
In the gas replacement method according to
本発明の請求項4に係るガス置換方法は、図6に示すように、内容物の充填された密封性容器1のトップ部TのヘッドスペースH内を、酸素以外の窒素、炭酸ガス等の置換用ガスgにてガス置換する密封性容器ヘッドスペースガス置換方法であり、内容物充填直前の充填直前ガス置換工程1)と、トップシール部の密封シール直前のトップシール直前ガス置換工程4)とを含む工程により、上記ガス置換工程1)とガス置換工程4)のうち、いずれか1つの工程に用いるガス置換ノズル2又はガス置換ノズル7、あるいは、両方の工程1)4)に用いるガス置換ノズル2及びガス置換ノズル7として、前述した図1に示す本発明の請求項2に係る単独のガス置換ノズル11を取り付けて、ガス置換ノズル11のガス吹き出し口15に取り付けた1枚乃至重ね合わせた2枚以上数枚の網目状のメッシュシート16と、容器1のトップTの開口部の平面形状に近似する所定パターンの吹き出し孔21を孔設した吹出調整板20を通して、密封性容器1内に置換ガスgを吹き付けて、該密封性容器1のヘッドスペースH内の空気を酸素以外の窒素、炭酸ガス等の置換用ガスgに置換する置換方法である。
In the gas replacement method according to claim 4 of the present invention, as shown in FIG. 6, the inside of the head space H of the top portion T of the
上記請求項3又は請求項4に係るガス置換方法として、充填直前ガス置換工程1)のガス置換ノズル2と、トップシール直前ガス置換工程4)のガス置換ノズル7の全てに、本発明の請求項1又は請求項2に係る発明のガス置換ノズル11を取り付けてガス置換を実施する場合について以下に説明する。
As a gas replacement method according to
図6の概要側面図に示すように、まず、容器底部Bを形成シールされた未充填の酒容器あるいは牛乳容器等に用いられるゲーブルトップ型等の紙製容器など角筒状の密封性容器1を、容器トップ部Tを開口した状態で、充填直前ガス置換工程1)に搬送し、置換ガス吹き付け用のガス置換ノズル2として取り付けた本発明の請求項1又は請求項2に係るガス置換ノズル11(図1参照)の真下に搬送される。なお、充填直前ガス置換工程1)に搬入する前の密封性容器1には、適宜に過酸化水素などを用いて殺菌処理が施される。
As shown in the schematic side view of FIG. 6, first, a rectangular tube-shaped
そして、ガス置換ノズル2として取り付けた上記ガス置換ノズル11により、窒素ガスN2 、炭酸ガスCO2 等の置換ガスgが、本発明の請求項1に係るガス置換ノズル11の
ガス吹き出し口15に取り付けた1枚乃至重ね合わせた2枚以上数枚の網目状のメッシュシート16を通して、又は請求項2に係るガス置換ノズル11のガス吹き出し口15に取り付けた1枚乃至重ね合わせた2枚以上数枚の網目状のメッシュシート16と吹き出し孔21を孔設した吹出調整板20とを通して、容器1のトップ部T内及びヘッドスペースH内における中央部分と容器1の内壁面付近での吹き出される置換用ガスgの速度を均一化して、未充填の容器1内部全体の空気を置換するように容器1内に吹き付けられる。吹き付け圧は、例えば1kg/cm2 〜5kg/cm2 程度である。なお、充填直前ガス置換工程1)は、液体窒素等の液化ガスを用いて、気化される置換ガスを利用してもよい。
The
次に、該容器1は、内容物充填工程2)に搬送され、内容物充填ノズル3から液状(固体を含有していてもよい)の内容物aが容器1内に充填される。
Next, the
続いて、充填後の容器1内のヘッドスペースH内に充填直前ガス置換工程1)により置換ガスgを取り込んだ状態で、該容器1を仮折り手段6(マニピュレータなど)を備えた仮折り工程3)に搬送される。この仮折り工程3)では、開口状態の容器トップ部Tの仮折り(図面では、開口状態の容器トップ部Tの閉鎖する方向への仮折り)がなされ、その後は、容器1は、搬送方向下流側にある密封シール手段8(シールジョーなどの加熱加圧シール手段)を備えた密封シール工程5)方向に搬送される。
Subsequently, the temporary folding step including the temporary folding means 6 (manipulator or the like) in the state where the replacement gas g is taken into the head space H in the filled
この搬送途中の中間工程としてのトップシール直前ガス置換工程4)にて、密封シール直前の容器1のヘッドスペースH内に、ガス置換ノズル7として取り付けた本発明の請求項1又は請求項2に係るガス置換ノズル11(図1参照)により、そのガス吹き出し口15に取り付けた1枚乃至重ね合わせた2枚以上数枚の網目状のメッシュシート16を通して、又はガス置換ノズル11のガス吹き出し口15に取り付けた1枚乃至重ね合わせた2枚以上数枚の網目状のメッシュシート16と吹き出し孔21を孔設した吹出調整板20とを通して、容器1のトップ部T内及びヘッドスペースH内における中央部分と容器1の内壁面付近での吹き出される置換用ガスgの速度を均一化して、窒素ガスN2 、炭酸ガスCO2 等の置換ガスgが、0.3kg/cm2 〜4kg/cm2 程度の吹き付け圧にて吹き付けられてガス置換がなされ、該ヘッドスペースH内に、ガス置換ノズル7として取り付けた本発明のガス置換ノズル11により置換された置換ガスgが保持されている間に、トップシール工程5)の密封シール手段8により、容器トップ部Tの上部折り端部T1 の密封シール(容器1内面シーラント層を互いに加熱加圧接着シール)が行われ、ヘッドスペースH内をガス置換した液体充填密封された容器1が製造される。そして容器1は排出工程6)に搬送されて適宜排出手段にて排出されるものである。
According to
g…置換用ガス T…容器トップ部 H…ヘッドスペース
1…密封性容器 2…ガス置換ノズル 3…充填ノズル 4…ガス置換ノズル
7…ガス置換ノズル
11…ガス置換ノズル 12…置換用ガス取入口 14…カバー体 14a…開口部
15…ノズル本体 16…メッシュシート 17…置換用ガス供給管
20…吹出調整板 21…吹き出し孔
g ... Replacement gas T ... Container top portion H ...
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