JP3486611B2 - 中空体の乾燥方法とその方法を実施するための装置 - Google Patents

中空体の乾燥方法とその方法を実施するための装置

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    • F26B21/00Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/006Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects the gas supply or exhaust being effected through hollow spaces or cores in the materials or objects, e.g. tubes, pipes, bottles

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、中空体の乾燥方法に関するもの
である。この方法はとりわけ、限定的ではないにして
も、容器の製造と充填との間の容器の乾燥、あるいはま
た容器の製造工程における容器のプレフォームまたはパ
リソンの乾燥に適用される。本発明は、さらにその方法
を実施するための装置に関する。
【0002】本発明の意味における乾燥とは、中空体の
内側または壁面上に残っている少量の液体または液体の
痕跡を、消滅させための方法を意味しなければならな
い。したがって、乾燥は、中空体をあらかじめ充填する
ことを必要とする、例えば水洗い洗浄や殺菌作業の後
に、中空体の水分除去または排水に続いて行なうことが
できる作業である。また中空体の外側または内側壁面に
それまでに付着した、殺菌剤または他の処理剤の痕跡ま
たは残留物を取り除くことが問題となる。
【0003】本発明に特有の適用は以下の通りである。
【0004】− 例えば、製造工程の出口と充填工程の
入口の間の洗浄、水洗い、殺菌、あるいはまた最初の使
用後に、その後の使用のために実施される洗浄、水洗い
または殺菌のような、中空体の製造と充填との間の上述
の処理のいずれか1つを受けた容器の乾燥。
【0005】− 無菌容器の製造機の中に入れられる直
前の可塑性材料(PET、PENなど)でできた容器の
プレフォームの乾燥。
【0006】− さまざまなパイプまたはダクトの乾
燥。
【0007】当然のことながら、上述の例は限定的では
なく、単に本発明の可能な適用範囲の概略を示している
に過ぎない。
【0008】これまでに知られている乾燥方法及び対応
装置は、中空体の内側表面、あるいはまたは内側壁面と
呼ばれる部分を主に乾燥させなければならない場合に、
その表面全体に乾燥手段を分配することができないとい
う意味において適合していない。さらに従来の装置は、
1つ1つ異なる形状を有する中空体の処理を行なうこと
ができない、あるいはまたあらゆるタイプの材料の処理
に適合するわけではないという点において、「万能」で
はない。
【0009】中空体を乾燥させるための従来の方法は、
そこに残っている液体を蒸発させるために中空体を加熱
するというものである。
【0010】この方法は、重合体可塑材料(PET、P
ENなど)でできた容器やそれらのプレフォームのよう
な、感熱性材料でできた容器の乾燥には適合しない。な
ぜなら、蒸発が起きるのに必要な温度は、容器の劣化
(変形、物理化学特性の変化)を引き起こす恐れがある
からである。
【0011】さらに、この方法は処理の頻度が高い場合
にも適さない。
【0012】他の方法は、中空体の中に熱気を吹き込む
というものである。
【0013】この方法は、一方では頻度が高い場合には
正確な乾燥を行なうことができず、他方では特定の形状
の中空体には適合しない。
【0014】実際に、この方法では正確で迅速な乾燥を
行なうことは不可能である。なぜなら、熱気の吹き込み
は、中空体の中に圧縮腹と節をつくりだしてしまい、結
果的に、中空体内部の正確な掃気、すなわち正確な乾燥
を妨げる乱流現象が起きてしまうからである。したがっ
て、熱気流は、乾燥させる表面全体がきちんと掃気され
るように長時間にわたって吹き付けなければならない。
特定のゾーンは長時間熱気流にさらされると劣化を招く
恐れがあることから、この方法は、特定のタイプの感熱
性材料に適用することが難しい。
【0015】またこの方法は、瓶やフラスコのような、
特殊な形状を持つ中空体の乾燥には適さない。
【0016】実際に、熱気流は、中空体の他の部分に比
べて直径の小さい中空体の開口部(頚部)から吹き付け
られる。上記の現象(圧縮腹及び節の出現)はさらに助
長され、それらの中空体の肩部の内側、すなわち頚部と
本体との間の口の広がった部分を乾燥するのは非常に難
しい。
【0017】したがって、本発明は、上記のいずれの欠
点も持たない方法及び装置を対象とする。すなわち表面
全体の乾燥と、乾燥させる中空体が変わった場合でも装
置の大きな修正を必要としない適用の可能性と、あらゆ
るタイプの中空体(瓶、壷、フラスコ、鉢、パイプな
ど)への適用と、あらゆるタイプの材料への適用とを可
能にする方法と装置を対象とする。
【0018】本発明によれば、中空体、特に容器または
容器のプレフォームを乾燥させるための方法は、表面全
体に分配されるように、表面全体に向かって乾燥手段を
導く気体の流れを引き起こすことからなる。
【0019】このようにして、表面に乾燥手段を導く、
すなわち乾燥手段を誘導しながら、内側に乾燥手段を噴
射するまたは吹き付ける装置とは反対に、乾燥手段を正
確に分配することができる。乾燥手段を導入した後に簡
単に導くだけで、この方法はあらゆるタイプの材料につ
いて使用可能となる。後に説明するように、この方法
は、中空体の形状または寸法がいかなるものであれ、ま
た中空体の形状及び/または寸法が変わった場合に大き
な修正を加える必要なく、あらゆるタイプの中空体に使
用可能な比較的単純な装置によって実施することができ
る。
【0020】他の利点は、導くための気体の流れによる
乾燥手段の誘導が、中空体の構成に関係なく、すなわち
その開口部の位置に関係なく(上部、下部またはその
他)、乾燥を行なうことを可能にするという点である。
【0021】他の特徴によれば、乾燥手段の導入は、中
空体の外側から、その開口部の付近で行なわれ、誘導用
の気体の流れは、中空体内の開口部の反対側に働きかけ
る吸込み手段を用いて、乾燥手段の吸込みを行なうこと
によって引き起こされる。
【0022】添付の図面を参照して、以下に説明するこ
とで、本発明の他の特徴及び利点が明らかになるだろ
う。
【0023】図1に示されている装置は、乾燥手段の発
生器1を有する。
【0024】乾燥手段は、空気などの乾気または熱気、
もしくは他の何らかの適合する手段(例えば乾燥剤)と
することができる。
【0025】乾燥手段が熱気である実施形態において
は、発生器1は、高温熱気発生器である。
【0026】好ましい実施形態においては、乾燥手段は
火炎であり、その場合発生器1はバーナである。
【0027】他の変形形態も当然のことながら当業者に
よって考えることが可能なので、ここではこれ以上詳述
する必要はないだろう。
【0028】図1に示されているように、発生器1は、
中空体2の開口部の付近で、中空体(ここでは容器のプ
レフォーム)の外側に配置され、発生器の出口は、乾燥
手段が中空体の内側に向かって誘導されるように方向づ
けられる。
【0029】中空体2がその一端だけが開口しているタ
イプ(例えば容器、容器のプレフォーム)である図1に
示された例によれば、パイプ3は、開口部4から中空内
に挿入される。パイプの一端5は、開口部から最も隔て
られた中空体のゾーン(容器の場合には底部ゾーン)付
近にある。パイプの他端は、容器の外に位置し、直接
に、もしくはダクト6を介して、吸込み源7に接続され
る。
【0030】好ましくは、図に示されているように、パ
イプ3の縦軸は中空体の縦軸と整列される。
【0031】さらに、パイプの外側断面積は、乾燥手段
がパイプと中空体の開口部との間に存在する周囲空間に
よって中空体内に入り込むことができるように、中空体
の開口部の内側断面積より小さい。
【0032】装置に相対的に中空体2を設置するまたは
取出すために、中空体2と少なくともパイプ3との間の
相対的な軸方向移動を可能にする手段が備えられる。
【0033】このようにして、実施形態においては、少
なくともパイプ3は、装置に相対的に中空体2を設置す
るまたは取出すことができるように、軸方向にスライド
する(両矢印8)。このようにして、中空体2は、中空
体の導入経路からパイプを引込みながら、単純な側方向
並進によって装置の正面に導入される。こうして、中空
体の設置を行なうために、連結されたアーム上に取付け
られた移動用挟持装置機構や、あるいはまた中空体の誘
導用の溝または孔を有する移動板または歯車付き機構の
ような、それ自体知られている移動用システムを使用す
ることができる。
【0034】代案として、中空体の設置は、それ自体を
軸方向に並進させ、パイプ3は固定したまま行なわれ
る。
【0035】変形形態においては、パイプ3のみがスラ
イドする。したがって、中空体の設置または取出しの際
には、パイプが中空体及び発生器に相対的にスライドす
る。
【0036】変形形態においては、中空体2の設置また
は取出しの際に軸方向に並進するのはパイプ3と発生器
1である。
【0037】中空体2の開口部4は、発生器1の出口の
正面に置かれるが、発生器と接触することはない。
【0038】好ましくは、殺菌工程の際に乾燥が行なわ
れる場合には、装置は、殺菌される中空体内にさらに余
分な粒子や埃が入り込むことを防ぐために、過圧による
無菌空気の環境内で保持される。そのために、その中に
装置が設置される無菌空気の層流下にある隔離チャンバ
のような、従来の手段が使用される。
【0039】装置(パイプ3、発生器1)と中空体2
が、互いに対して相対的に正確な位置に置かれた後に、
発生器1によって乾燥手段が発生する。中空体2の底部
付近(5)に通じるパイプ3を通して吸込み手段7によ
って行なわれる吸込みが、乾燥手段を導く気体の流れを
つくりだし、それによって乾燥手段が中空体の内側に誘
導され(矢印9)、中空体の内側表面を乾燥させる。
【0040】上述したように、使用される乾燥手段は、
乾気、乾燥剤あるいはまた熱とすることができる。
【0041】吸込みの利点は、それによって、壁面全体
に乾燥手段を導くことができるだけでなく、乾燥材が用
いられる場合にはその取出しも可能になる点にある。
【0042】しかしながら、好ましくは、乾燥は熱を使
用して行なわれる。そのことは殺菌工程の際に乾燥が行
なわれる場合にはとりわけ有利である。
【0043】その場合、発生器1は熱発生器である。そ
れは、高温熱気ノズルまたはバーナで構成することがで
きる。熱または火炎は口4に向かって誘導され、それと
同時に、壁面に向かって火炎または熱を誘導させるため
に、中空体内で吸込みが行なわれる。
【0044】火炎または熱気発生器の使用は、熱可塑性
材料でできた容器または容器のプレフォームのような感
熱性材料でできた中空体の乾燥用でも可能である。
【0045】というのも、熱にさらされる時間は非常に
短いからである。材料の熱的慣性を考慮すると、誘導さ
れた熱気は、中空体の掃気または乾燥という働きだけを
行なう。
【0046】ただし、乾燥させる中空体が感熱性材料で
できている場合には、熱の発生器1(ノズルまたはバー
ナ)の出口と中空体2との間で直接的な移動が行なわれ
るのを妨げる手段を備えることが好ましい。
【0047】図2は、直接的移動を妨げるための手段を
備えた装置の可能な実施形態を示している。
【0048】それらの手段は、図示されている例におい
ては円筒形で、その一端が開口している耐熱性材料でで
きたカバー10を有する。カバー10の開口端は、中空
体2、ここでは瓶のような容器の開口部の正面に置かれ
る。ただし、一方では中空体が感熱性材料でできている
場合に中空体の劣化を防ぐためであり、他方では、熱の
適切な循環を可能にするために、接触しないようにす
る。試験によって、その間隔は0.1mmから5mmの
間で良い結果が得られることが分かった。
【0049】さらに、カバー10の壁面内に口11が設
けられ、発生器1の出口がこの口11に向かって誘導さ
れる。
【0050】この図2に示されているように、パイプ3
はまっすぐであり、例えば中空体の正面の開口部と反対
側のカバー10の壁面を貫通する。
【0051】変形形態においては、パイプは直角に曲げ
られ、円筒形壁面を貫通することも可能である。
【0052】装置が作動すると、熱は、直接ではなく、
カバー10を通過して中空体に向かって誘導される。
【0053】さらに、実施された試験によって、図2に
従った装置を使用すると、乾燥手段(熱またはその他)
が中空体に向かって直接誘導される図1の装置よりも効
率が良いことが明らかになった。
【0054】実際に、カバー10は、乾燥手段に対する
指向作用を引き起こすのに役立つ。
【0055】したがって、この変形形態は好ましい実施
形態を構成する。
【0056】さらに、乾燥手段が熱である場合には、図
2で見られるように、カバー11を少なくとも部分的に
取り囲み、熱気あるいは火炎の通過口11と、中空体2
側のカバー10の開口部との間に配置された中空体の開
口部保護用プレート12のような、中空体の開口部を保
護するための補足手段を備えることが望ましい。
【0057】好ましくは、図示されているように、プレ
ートは、中空体の開口部をより広く覆うための周囲縁に
よって延長される。
【0058】好ましくは、中空体の乾燥は2つの段階で
行なわれる。第1段階では、乾燥手段(火炎または熱
気、あるいはその他)が、中空体に向かって誘導され、
吸込みは能動的に行なわれる。第2段階では、気体や熱
または乾燥剤が対象となる場合には、湿潤剤及び乾燥手
段のあらゆる残留物ができるだけ排出されるように、乾
燥手段がもはや入れられていないにもかかわらず吸込み
が続けられる。
【0059】目安として、口11に1から3秒間火炎を
噴射し、2から6秒間吸込みを続けることによって、熱
可塑性材料でできた容器のプレフォームを乾燥させるこ
とができる。
【0060】図3では、両端が開口している中空体に乾
燥が適用される場合の本発明の原理図が示されている。
例えば、さまざまなパイプまたはダクトの場合である。
【0061】その場合、吸込みは、図示されているよう
に、中空体13を貫通し、発生器1及び好ましくはカバ
ー10、11、12が近くに存在する先端15とは反対
側の中空体の先端14に通じているパイプを用いては行
なわれない。吸込みは、発生器1及びカバー10が近く
に存在する先端13とは反対側の中空体の開口端14に
位置するパイプ16を用いて行なわれる。パイプ16
は、吸込み手段17に接続される。
【0062】図1、2、3に示されている装置は、処理
用のより大規模な設備の一部とすることができる。それ
ら装置は、例えば、製造後の中空体を、あるいは中空体
の製造前のプレフォームまたはパリソンを、洗浄または
殺菌する作業に続いて乾燥させる必要がある容器または
パイプのような中空体の製造機の下流側または上流側に
置くことができる。
【0063】それら装置はまた、中空体が容器である場
合には、充填設備、あるいはまた製造/充填設備の上流
側に取付けることもできる。
【0064】当然のことながら、本発明は、上述の実施
形態及び適用形態にのみ限定されるわけではない。可能
なあらゆる実施または適用の変形形態または同等形態を
含むものとする。 [図面の簡単な説明]
【図1】本発明による中空体を乾燥させるための装置の
原理図である。
【図2】好ましい装置の原理図である。
【図3】パイプまたはダクトの乾燥に適用可能な図1及
び2の装置の変形形態の原理図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベルナール,ベロニク フランス国、エフ−76053・ル・アーブ ル・セデツクス、ボワツト・ポスタル・ 204、オクトウビル−シユール−メール、 アブニユ・ドウ・ラ・パトルイユ・ド ウ・フランス、シデル・エス・アー (56)参考文献 特開 昭53−12728(JP,A) 特開 平7−112269(JP,A) 英国特許出願公開1396565(GB,A) 英国特許出願公開2272273(GB,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F26B 3/02 F26B 9/00 F26B 21/00 F26B 23/02

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1つの開口部を備える中空体
    (9)を乾燥させるための方法であって、バーナによっ
    て噴射される火炎を乾燥させる表面と接触させることか
    らなり、前記開口部付近で中空体の外側に火炎を噴射さ
    せ、前記開口部から最も隔てられたゾーンにおいて中空
    体内の気体の吸い込みを行う吸込み手段を用いて、乾燥
    させる表面全体に火炎を分配するために中空体の内側に
    向かって火炎を導く気体の流れを発生させることを特徴
    とする方法。
  2. 【請求項2】 乾燥が2つの段階で行なわれ、最初の段
    階では火炎が中空体に向かって誘導され、吸込みが能動
    的に行なわれ、第2の段階では、火炎がもはや噴射され
    ないにもかかわらず吸込みが続けられることを特徴とす
    る請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 火炎が1から3秒間噴射されることを特
    徴とする請求項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 吸込みが2から6秒間続けられることを
    特徴とする請求項2または3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 中空体の外側で火炎を発生させる手段
    (1)と、中空体(2;13)が装置に相対的に設置さ
    れると、中空体の内側表面に向かって火炎を導く気体の
    流れを発生させるための手段(3、6、7;16、1
    7)とを備え、気体の流れを発生させるための前記手段
    は、前記開口部から最も隔てられたゾーンにおいて中空
    体内の気体の吸い込みを行う吸込み手段によって構成さ
    れることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に
    記載の方法を実施するための装置。
  6. 【請求項6】 中空体(2;13)の開口部付近で中空
    体の外側に配置され、火炎を発生させる前記手段(1)
    火炎出口の正面に位置する開口部(11)と、中空体
    の開口部の形状と寸法にほぼ対応する内側寸法及び形状
    を有する開口端とを備えるカバー(10)を有すること
    を特徴とする請求項5に記載の装置。
  7. 【請求項7】 気体の流れを発生するための手段が、吸
    込み源(7;17)に接続されたパイプ(3;16)に
    よって構成されることを特徴とする請求項5または6に
    記載の装置。
  8. 【請求項8】 中空体が容器の形状を有し、すなわちそ
    の一端は開口し、他端は閉じられ、パイプ(3)が中空
    体の開口部から挿入され、パイプが、中空体の底部付近
    に通じる一つの先端を有し、別の先端は、中空体の外側
    で、吸込み源(7)に接続されることを特徴とする請求
    項7に記載の装置。
  9. 【請求項9】 パイプ(3)がカバー(10)の壁面を
    貫通することを特徴とする請求項8に記載の装置。
  10. 【請求項10】 中空体(13)が、向かい合う両端が
    開口しているパイプまたはダクトであり、吸込みは、
    噴射される先端(15)とは反対側の中空体の先端
    (14)に吸込みパイプ(16)を配置することによっ
    て行なわれることを特徴とする請求項7に記載の装置。
  11. 【請求項11】 空気のような無菌気体の層流内に位置
    することを特徴とする請求項5から10のいずれか一項
    に記載の装置。
  12. 【請求項12】 請求項5から11のいずれか一項に記
    載の装置を備えることを特徴とする中空体の製造及び/
    または充填設備。
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