JP3165832U - 不活性ガス置換装置及び容器充填液状食品の製造装置 - Google Patents
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〔容器充填液状食品の製造装置〕
図1は、ボトル容器への液状食品の充填工程及び該容器の閉栓工程を含む容器充填液状食品の製造工程全体を示す概略図である。また、図2は、図1における閉栓工程を拡大して示す概略図である。
容器充填液状食品の製造工程は、充填ブース10内で行なわれる。
図3は、本発明(考案)の実施の一形態に係る窒素ガス置換装置の斜視図であり、図4は、その上面図であり、図5は、その上面透視図である。
窒素ガス置換装置100は、本体部1と、本体部1を所定箇所に固定するための固定部2とから構成されており、液状食品を充填したボトル容器の開口16aに向けて該開口の水平面に対して−5〜90°の角度で2方向または3方向から窒素ガスを吹き付けて前記容器のヘッドスペース内に存在する気体を窒素ガスに置換する。
窒素ガスの吹き付けは、ボトル容器の開口16aの水平面に対して−5〜90℃の角度で2方向、例えば、後方ノズル4による後ろ方向、および横孔(5Aおよび/または5B)による横方向の2方向から行なう。また、これに横孔や前方ノズルによる前方向からを加えて計3方向から行なうこともできる。あるいは、後方ノズル4による後ろ方向、および横孔や前方ノズルによる前方向の2方向から行なうこともできる。
特に、後ろ方向からの吹き付け角度は、該開口16aの水平面(0°)に対し、0°よりも大であることが好ましい。また、2方向および3方向のうち1方向以上が0°よりも大であることが好ましく、2方向および3方向のすべてが0°よりも大であることがより好ましい。
次に、容器充填液状食品の製造方法を説明する。
容器充填液状食品の製造は、上述した容器充填液状食品の製造装置を構成する各装置・手段の動作にしたがって行なわれる。すなわち、容器充填液状食品の製造方法は、主に、第1搬送機11により空のボトル容器16を充填機12へと搬送する工程、充填機12によりボトル容器16にヘッドスペースを有するように液状食品を充填する工程、第2搬送機13により液状食品充填済み容器16を閉栓機14へと搬送する工程、窒素ガス置換装置100により窒素ガスをボトル容器16の開口16aに吹き付け、ボトル容器16のヘッドスペース内に存在する気体を窒素ガスに置換する工程、閉栓機14によりボトル容器16に閉栓して密封する工程、第3搬送機15により閉栓済みのボトル容器16(容器充填液状食品)を充填ブース10の外部へ向けて搬送する工程を有する。
窒素ガスに置換する工程は、液状食品を充填した容器の開口に向けて該開口の水平面に対して−5〜90°の角度で2方向または3方向から窒素ガスを吹き付けることにより、該容器のヘッドスペース内に存在する気体を窒素ガスに置換する。
上記3方向は、容器の後ろ方向、横方向および前方向である。
上記実施の形態においては、窒素ガスを例に説明したが、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス、及び炭酸ガスから選ばれる1種以上の不活性ガスを使用することができる。汎用性およびコストの観点から、窒素ガスであることが好ましい。
容器は、種々の容器を使用できるが、例えば、ボトル容器16を使用することが好ましい。ボトル容器16は、キャップを備え、液状食品が充填された後、不活性ガスで置換されたヘッドスペースを有する状態で密封される。この時、容器に液状食品を充填する前に、不活性ガスを吹き込み、空気と不活性ガスを置換しておくことが好ましい。
本実施の形態において使用できる液状食品の種類は特に限定されない。10〜25℃で流動性のある液状の食品であれば、特に限定されない。例えば、食用油、ドレッシング、飲料があげられるが、食用油が好ましい。
上記本発明(考案)の実施の形態以外の他の実施の形態に係る容器充填液状食品の製造装置及び製造方法を以下に説明する。本実施の形態においては、窒素ガス置換装置が上記本発明(考案)の実施の形態とは異なるため、窒素ガス置換装置の構成を中心に説明する。
本発明(考案)の実施の形態によれば、容器のヘッドスペースを不活性ガスで置換するガス置換の効率がよく(好ましい形態においてヘッドスペース内の酸素濃度が9容量%以下)、かつ、不活性ガス雰囲気で行う場合に比べガスの使用量を減らせるためガス置換の経済性と安全性に優れた容器充填液状食品の製造方法及びその製造装置を提供することできる。また、不活性ガスに置換する工程の簡便性に優れた容器充填液状食品の製造方法及びその製造装置を提供することできる。
測定対象となる上記の密封直後の容器について、蓋部上方から測定対象ガス吸引用チューブに接続された吸引針を差し込み、ここから採取したヘッドスペースガスをセンサー部に送り込み、これを測定した。
測定に用いた機器は、飯島電子工業株式会社製のOXYGEN METER RO−102であり、一度に吸引するガス量は3mlとし、これを3回繰り返し、3回目に吸引したガスを測定に用いた。
図3における後方ノズル4は、容器の開口水平面上に投影した時の進行方向に対する角度約167°、水平面に対する角度約34°、吹き出し口の面積は約79mm2であり、円形状の横孔5Aは、容器の開口水平面上に投影した時の進行方向に対する角度約122°、水平面に対する角度約30°、吹き出し口の面積は約79mm2であり、円形状の横孔5Bは、容器の開口水平面上に投影した時の進行方向に対する角度約90°、水平面に対する角度約30°、吹き出し口の面積は約79mm2であった。
図9(a)における円形状の横孔201A〜201Dは、容器の開口水平面上に投影した時の進行方向に対する角度が順に約98°、約92°、約88°、約82°であり、水平面に対する角度がいずれも約30°であり、吹き出し口の面積はいずれも約79mm2であった。
図9(b)における横長形状の横孔301は、容器の開口水平面上に投影した時の進行方向に対する角度約90°、水平面に対する角度約50°、吹き出し口の面積は約679mm2であった。
図9(c)における円形状の横孔401Aは、容器の開口水平面上に投影した時の進行方向に対する角度約98°、水平面に対する角度約45°、吹き出し口の面積は約79mm2であった、横長形状の横孔401Bは、容器の開口水平面上に投影した時の進行方向に対する角度約90°、水平面に対する角度約45°、吹き出し口の面積は約279mm2であった、円形状の横孔401Cは、容器の開口水平面上に投影した時の進行方向に対する角度約82°、水平面に対する角度約45°、吹き出し口の面積は約79mm2であった。
一方、窒素ガスの総吹き付け量が実施例1と同一であっても、横孔の1方向のみから吹き付けた比較例1〜6では、ガス流出口となる孔の数や、孔の形状を工夫しても、効率良く窒素ガスに置換することができなかったことが判る。
また、実施例1において、窒素ガスの吹き付けによって、容器内の油が液ハネすることもなかった。
また、実施例2〜9において、窒素ガスの吹き付けによって、容器内の油が液ハネすることもなかった。
また、後方ノズルからの窒素ガス流量を55リットル/分に固定した場合、横孔からの窒素ガス流量を増やすほど、ヘッドスペースが効率良く窒素ガスに置換されるが、横孔からの窒素ガス流量245リットル/分以上では流量を増やしても窒素ガス置換率は殆ど変わらないことが判る。
また、実施例10〜11において、窒素ガスの吹き付けによって、容器内の油が液ハネすることもなかった。
また、窒素ガス置換のスピードが遅いほど、ヘッドスペースがより効率良く窒素ガスに置換されることが判る。
また、実施例12〜13において、窒素ガスの吹き付けによって、容器内の油が液ハネすることもなかった。
図3及び図10における後方ノズル4は、容器の開口水平面上に投影した時の進行方向に対する角度約167°、水平面に対する角度約34°、吹き出し口の面積は約79mm2であり、円形状の横孔5Aは、容器の開口水平面上に投影した時の進行方向に対する角度約122°、水平面に対する角度約30°、吹き出し口の面積は約79mm2であり、円形状の横孔5Bは、容器の開口水平面上に投影した時の進行方向に対する角度約90°、水平面に対する角度約30°、吹き出し口の面積は約79mm2であった。
11:第1搬送機、12:充填機、13:第2搬送機
14:閉栓機、14a:キャップ搬送機、15:第3搬送機
16:ボトル容器、16a:ボトル容器の開口
100,200:窒素ガス置換装置
1,201:本体部、2,202:固定部
3A,3B,3C:ホース接続部、4:後方ノズル
5:横孔形成部、5A,5B:横孔
6A,6B,6C:窒素ガス通路、7:垂直ノズル
Claims (17)
- 不活性ガス供給用ホースを接続するためのホース接続部と、ボトル容器の開口の水平面に対して後ろ方向から不活性ガスを吹き付けるための後方ノズルと、前記ボトル容器の開口の水平面に対して横方向から不活性ガスを吹き付けるための第1の横孔が形成された横孔形成部とを備える本体部、及び前記本体部を所定箇所に固定するための固定部を備えることを特徴とする不活性ガス置換装置。
- 前記本体部は、前記ボトル容器の開口の水平面に対して上方向から不活性ガスを吹き付けるための垂直ノズルを備えることを特徴とする請求項1に記載の不活性ガス置換装置。
- 前記横孔形成部は、前記第1の横孔が複数形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の不活性ガス置換装置。
- 前記横孔形成部は、前記ボトル容器の開口の水平面に対して前方向から不活性ガスを吹き付けるための第2の横孔が形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の不活性ガス置換装置。
- 前記本体部は、前記ホース接続部が複数形成されており、前記複数形成されたホース接続部の1つである第1のホース接続部と前記後方ノズルとは、前記本体部の内部に形成された第1の不活性ガス通路により連結され、前記複数形成されたホース接続部の1つである第2のホース接続部と横孔とは、前記本体部の内部に形成された第2の不活性ガス通路により連結されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の不活性ガス置換装置。
- 前記本体部は、前記ホース接続部が複数形成されており、前記複数形成されたホース接続部の1つである第1のホース接続部と前記後方ノズルとは、前記本体部の内部に形成された第1の不活性ガス通路により連結され、前記複数形成されたホース接続部の1つである第2のホース接続部と横孔とは、前記本体部の内部に形成された第2の不活性ガス通路により連結され、前記複数形成されたホース接続部の1つである第3のホース接続部と前記垂直ノズルとは、前記本体部の内部に形成された第3の不活性ガス通路により連結されていることを特徴とする請求項2に記載の不活性ガス置換装置。
- 前記後方ノズルは、吹き付ける不活性ガスの流量を調節するための絞り機構が設けられていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の不活性ガス置換装置。
- 前記垂直ノズルは、吹き付ける不活性ガスの流量を調節するための絞り機構が設けられていることを特徴とする請求項2又は請求項6に記載の不活性ガス置換装置。
- 前記後方ノズルの吹き出し口の面積は、45〜1000mm2であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の不活性ガス置換装置。
- 前記第1の横孔および/または前記第2の横孔の吹き出し口の面積は45〜1000mm2であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の不活性ガス置換装置。
- 前記垂直ノズルの吹き出し口の面積は、45〜1000mm2であることを特徴とする請求項2、請求項6、請求項8のいずれか1項に記載の不活性ガス置換装置。
- 液状食品を充填した移動している容器の開口に向けて該開口の水平面に対して5〜70°の角度で前記容器の進行方向に対して後ろ方向と、横方向および/または前方向とを含む2方向または3方向から不活性ガスを吹き付けて前記容器のヘッドスペース内に存在する気体を前記不活性ガスに置換する第1及び第2の吹付手段または第1〜第3の吹付手段を備えることを特徴とする不活性ガス置換装置。
- 前記容器の開口に向けて該開口の水平面に対して80〜90°の角度で前記容器の進行方向に対して上方向から前記不活性ガスを吹き付ける第4の吹付手段を有することを特徴とする請求項12に記載の不活性ガス置換装置。
- 請求項1〜13のいずれか1項に記載の不活性ガス置換装置を備えることを特徴とする容器充填液状食品の製造装置。
- 円周上に一定の間隔で凹みを有する円盤形状の第1の容器搬送手段と、液状食品充填手段とを有する充填機を備えることを特徴とする請求項14に記載の容器充填液状食品の製造装置。
- 円周上に一定の間隔で凹みを有する円盤形状の第2の容器搬送手段と、キャップ搬送機を含む閉栓手段とを有する閉栓機を備えることを特徴とする請求項14又は請求項15に記載の容器充填液状食品の製造装置。
- 前記第1の容器搬送手段の円盤形状の直径は、前記第2の容器搬送手段の円盤形状の直径よりも大であることを特徴とする請求項16に記載の容器充填液状食品の製造装置。
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