JP2016182961A - 充填ノズルおよび整流板 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の整流板は、充填ノズルの中空のノズル本体内に配置される整流板であって、上流側端面と、下流側端面と、前記上流側端面から前記下流側端面に貫通する複数の細孔とを有し、前記上流側端面上において隣接する前記細孔の外縁間の最小間隔は、1.5mm以上であることにより、前記課題を解決するものである。
また、複数の細孔33は、図3に示すように、上流側端面31側から下流側端面32側に向けて拡径した形状を有しており、本実施形態では、細孔33の内周面が円錐台形に形成され、特に、そのテーパー角度θが8°以下で形成することが好ましい。
充填される内容物は、細孔33が細いほど、吐出流速が早く、充填ノズル10から吐出された際に空気を巻き込みやすく、泡立ちが起きやすくなるが、細孔33を上流側端面31側から下流側端面32側に向けて拡径した形状とすることで、吐出流速を低下させることが可能となる。その結果、充填される内容物の泡立ちを防止することができる。また、下流側端面32の開口領域も大きくなるため、吐出量も確実に確保することができる。よって、果汁入り飲料などの繊維質等を含む内容物だけでなく、茶飲料などの繊維質を含まない内容物の充填にも、泡立ちが抑制され、吐出量を確保できるため使用することが可能となる。そのため、充填ノズル10の整流板が兼用可能で、交換作業が不要となり、作業負担および設備投資費を低減させることができる。
更に、テーパー角度θを8°以下に設定した場合、細孔33の拡径による吐出流速の低下の効果を良好に得ることができ、内容物が広がって吐出する等の吐出乱れを抑制し、より泡立ちを防止することができる。
また、複数の細孔33の下流側端面32における孔径Φ2が3.0mm以下で形成することが好ましい。下流側端面32の細孔33孔径Φ2を3.0mm以下とすることにより、細孔33内に残留した液体を表面張力によって細孔33内で保持し、吐出停止時の充填ノズル10からの液だれを防止し、充填装置および充填する容器の汚れを防ぐことできる。特に、上流側端面31における孔径Φ1を2.5mm以下、下流側端面32の細孔33の孔径Φ2を3.0mm以下で形成し、細孔33を拡径する形状とすることが好ましい。
なお、本実施形態では全ての細孔33を同じ形状としているが、少なくとも一部が上述した形状であればよい。
また、第1整流板30の厚みLは、5mm以上が好適であり、本実施形態では約10mmで形成している。厚みLが5mm以下であると、整流板30の細孔33の拡径による効果を十分に得ることができない恐れがある。
そして、複数の細孔43の形状は、円筒状に形成される。細孔43の形状は、充填ノズル10の内容物の吐出量を調整することが可能であれば、円筒状に限定されず、例えば、第1整流板30の細孔33と同様に、上流側端面41側から下流側端面42側に向けて拡径した形状を有していてもよい。また、細孔43の数および孔径も、必要な吐出量に合わせて適宜形成することが好ましい。
モデル液:果汁20%含有のオレンジジュース
装置構成:ポンプにてモデル液を送液し、充填ノズル10から吐出したモデル液をタンクに回収する構成とした
運転方法:80ml/秒と160ml/秒の2流量をタイマーで切替え運転した
流量切替え条件:80ml/秒にて3秒吐出、160ml/秒にて7秒吐出を1サイクルとした2流量切替連続吐出を行い、およそ2時間運転後の状態を確認した
第1整流板(1):孔径2.0mm、孔数37、最小ブリッジ幅0.20mm
第1整流板(2):孔径2.5mm、孔数15、最小ブリッジ幅0.41mm
第1整流板(3):孔径2.5mm、孔数15、最小ブリッジ幅0.75mm
第1整流板(4):孔径1.1mm、孔数37、最小ブリッジ幅1.10mm
第1整流板(5):孔径2.0mm、孔数19、最小ブリッジ幅1.25mm
第1整流板(6):孔径1.1mm、孔数37、最小ブリッジ幅1.50mm
第1整流板(7):孔径1.5mm、孔数19、最小ブリッジ幅1.70mm
なお、上記孔径は、細孔33の上流側端面31における孔径Φ1である。
モデル液:常温市水
装置構成:モデル液をタンクから圧送し、充填バルブ10から吐出した状態をデジタルカメラにて撮影した
吐出流量:60ml/秒から250ml/秒まで段階的に調整した
第1整流板(1):孔径1.5mm、テーパー角度4°、厚み21.8mm
第1整流板(2):孔径1.5mm、テーパー角度5°、厚み17.5mm
第1整流板(3):孔径1.5mm、テーパー角度6°、厚み14.7mm
第1整流板(4):孔径1.5mm、テーパー角度8°、厚み11.0mm
第1整流板(5):孔径1.5mm、テーパー角度10°、厚み8.9mm
なお、上記孔径は、細孔33の上流側端面31における孔径Φ1である。
また、上述した実施形態では、細孔33が、上流側端面31から下流側端面32の間の全領域に亘って、下流側端面32に向けて拡径しているものとして説明したが、細孔33の上流端または下流端または中間領域に多少の非拡径部分を形成してもよい。
また、図3では、吐出される液体が中央部に収束して安定的な液流れを形成することを目的として、ノズル本体20の下流端に形成された長さ3mm以下の直管部21の上流端縁に、上流側から下流側に向けて縮径するテーパ部22を形成した例を示した。しかしながら、充填ノズル10の下流端側の構造は、上記には限定されず、例えば、図4に示すように、第1整流板30の下流側端面32を、中央部が周辺部よりも下流側に突出する形状で形成し、下流側端面32の中央部をノズル本体20の下流端よりも下流側に突出させてもよい。
20 ・・・ ノズル本体
21 ・・・ 直管部
22 ・・・ テーパ部
30 ・・・ 第1整流板
31 ・・・ 上流側端面
32 ・・・ 下流側端面
33 ・・・ 細孔
40 ・・・ 第2整流板
41 ・・・ 細孔
50 ・・・ スペーサ
Φ1 ・・・ 上流側端面における細孔の孔径
Φ2 ・・・ 下流側端面における細孔の孔径
θ ・・・ 細孔のテーパー角度
L ・・・ 第1整流板の厚み
S ・・・ 繊維質の堆積物
Claims (6)
- 中空のノズル本体内に、前記ノズル本体内を通して吐出される液体の流れを整流する整流板が設けられた充填ノズルであって、
前記整流板は、上流側端面と、下流側端面と、前記上流側端面から前記下流側端面に貫通する複数の細孔とを有し、
前記整流板の前記上流側端面上において隣接する前記細孔の外縁間の最小間隔は、1.5mm以上であることを特徴とする充填ノズル。 - 前記複数の細孔の少なくとも一部は、前記上流側端面側から前記下流側端面側に向けて拡径した形状を有することを特徴とする請求項1に記載の充填ノズル。
- 前記複数の細孔の少なくとも一部は、テーパー角度が8°以下であることを特徴とする請求項2に記載の充填ノズル。
- 前記複数の細孔の少なくとも一部は、前記下流側端面における孔径が3.0mm以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の充填ノズル。
- 前記整流板よりも上流側に第2整流板を備え、
前記第2整流板は、上流側端面と、下流側端面と、前記上流側端面から前記下流側端面に貫通する複数の細孔とを有し、
前記第2整流板の前記上流側端面上において隣接する前記細孔の外縁間の最小間隔は、1.5mm以上であること特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の充填ノズル。 - 充填ノズルの中空のノズル本体内に配置される整流板であって、
上流側端面と、下流側端面と、前記上流側端面から前記下流側端面に貫通する複数の細孔とを有し、
前記上流側端面上において隣接する前記細孔の外縁間の最小間隔は、1.5mm以上であることを特徴とする整流板。
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2015
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