JP3885646B2 - 充填液の循環装置 - Google Patents
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【発明が属する技術分野】
本発明は充填液の循環装置に係り、例えば、固形物(水に溶けず、沈降する性質を有する内容物)と液体とが混合した充填液を容器内に充填する充填装置において、固形物と液体を均一に混合するために充填液を循環させて攪拌するようにした充填液の循環装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
固形物と液体が混合した充填液を容器内に充填する充填装置では、充填液タンク内の充填液を常に攪拌していないと固形物が沈殿してしまうため、液体中に固形物を均一な割合で混入させて充填することは困難である。そこで、このような充填装置では、充填運転中は、常時充填液を攪拌しておくための機構が設けられている。
【0003】
例えば、特公平3−23211号公報に記載の充填装置は、固形物と液体との混合液の充填装置ではないが、内容液を攪拌調合する攪拌機を備えており、充填液を貯留するタンクの底部にこの攪拌機(攪拌用の羽根)を設け、モータによってこの攪拌用の羽根を回転させることによりタンク内の充填液を攪拌するようにしている。
【0004】
また、特許第2513276号および特開平6−293302号には、給液ポンプから給液管を介して充填液が供給される環状のフィラボウルに戻り管を接続し、さらに、この戻り管を給液側に接続することにより循環回路を形成し、循環ポンプによってフィラーボウル内の充填液を強制的に循環させるようにした構成が記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記第1の公報(特公平3−23211号)に記載された発明の構成では、攪拌機(攪拌用の羽根)を設けるため構造が複雑であり、しかも、攪拌機の摺動部から摩耗粉が発生するおそれがあり、厳密な品質管理が要求される医薬用の充填液等には使用することができないという問題があった。
【0006】
また、前記第2および第3の公報(特許第2513276号、特開平6−293302号)に記載された発明の構成では、循環通路および循環ポンプを配置する必要があり、内容液を循環させるための構成が複雑になり、しかも、循環ポンプから摩耗粉等の異物が発生するので、前記第1の公報に記載された発明の場合と同様に、厳密な品質管理が要求される医薬用の充填液等には使用することができないという問題があった。
【0007】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、極めて簡単な構成で充填液を循環させて攪拌することができ、しかも、摩耗粉等の異物が発生するおそれが無く、医薬品等の充填にも適用可能な充填液の循環装置を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る充填液の循環装置は、充填液が貯留される第1貯留タンクと、この第1貯留タンクと給液通路を介して連通された第2貯留タンクと、前記給液通路を開閉する開閉バルブと、前記第2貯留タンクの下流側に接続された充填機構と、前記第1貯留タンク内を加圧する第1加圧手段と、前記第2貯留タンク内を加圧する第2加圧手段と、第2貯留タンク内の液面レベルを検出するレベル検出手段と、第2貯留タンク内の充填液を第1貯留タンクへ送液する循環通路とを備えており、前記開閉バルブを開放して第1貯留タンクから第2貯留タンクへ給液する際には、第1貯留タンク内の圧力を第2貯留タンク内の圧力よりも高圧にし、開閉バルブを閉鎖して第1貯留タンクから第2貯留タンクへの給液を停止しているときには、第1貯留タンク内の圧力を第2貯留タンク内の圧力よりも低圧にして、第2貯留タンク内の充填液を前記循環通路を介して第1貯留タンク内へ還流させるようにしたものである。
【0009】
この発明に係る充填液の循環装置では、第2貯留タンクから第1貯留タンクへ送液する循環通路を設け、第1貯留タンクと第2貯留タンク内の圧力を制御するだけで充填液を循環させることができ、極めて簡単な構成で、固形物と液体とが混合した充填液等の充填が可能になる。しかも、攪拌用の羽根や循環用ポンプ等を設けていないので、摺動部から摩耗粉等の異物が発生するおそれがなく、固形物と液体が混合した状態の医薬品の充填にも適用することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る充填液の循環装置の構成を簡略化して示す回路図である。図において、2は第1貯留タンク(メインタンク)であり、固形物(水に溶けず、沈降する性質を有する内容物)と液体とが混合した充填液4を貯留する。このメインタンク2は、給液通路6を介して第2貯留タンク(マニホールド)8に接続されている。この給液通路6には開閉バルブ10が設けられており、メインタンク2からマニホールド8に給液する際にはこの開閉バルブ10を開放し、給液を停止するときには閉鎖する。
【0011】
前記メインタンク2は、ソレノイドバルブ(三方弁)12、図示しないフィルタおよびレギュレータを設けた加圧エア供給用配管14を介して第1加圧手段16に接続されている。前記ソレノイドバルブ12によって加圧エア供給用配管14を連通することにより、メインタンク2内に加圧エアを供給し、また、供給用配管14を遮断して加圧エアの供給を停止することができる。この実施の形態では、第1加圧手段16からメインタンク2に加圧エアを供給しないときには、メインタンク2内を大気に開放する。この状態では、メインタンク2内の圧力は大気圧まで急激に降下する。
【0012】
マニホールド8には、加圧エア供給用配管18を介して第2加圧手段20が接続されている。この第2加圧手段20は、前記第1加圧手段16よりも低い圧力で、マニホールド8に常時加圧エアを供給している。例えば、第2加圧手段20が、マニホールド8内を常時150Kpaで加圧し、第1加圧手段は加圧時にはメインタンク2に200Kpaの圧力を付加するように設定する。なお、加圧手段16、20によって加圧されるメインタンク2およびマニホールド8は密閉タンクであることはいうまでもない。
【0013】
また、このマニホールド8には、レベルセンサ22が設けられており、常時、充填液4の液面を監視して、液面レベルの検出信号を制御装置24に出力している。このレベルセンサ22からの液面レベル検出信号に応じて、制御装置24が前記第1加圧手段16のソレノイドバルブ12および給液通路6の開閉バルブ10を制御する。
【0014】
前記マニホールド6の下流側には充填機構26が接続されている。この充填機構26は、充填バルブ28の開閉によって充填ノズル30から容器(図示せず)内に充填を行う。充填流量はフローメータ32によって計測され、その計測信号が前記制御装置24に入力されており、所定の充填量になると充填バルブ28を閉鎖して充填が終了する。
【0015】
さらに、この実施の形態では、循環通路34によってマニホールド8の底部とメインタンク2とが接続されており、マニホールド8内の充填液4をこの循環通路34を介してメインタンク2に送液できるようになっている。
【0016】
前記充填液の循環装置の作動について説明する。給液通路6の開閉バルブ10を開放して、充填機構26が設けられているマニホールド8にメインタンク2から送液をする場合には、ソレノイドバルブ12によって加圧エア供給用配管14を連通し、第1加圧手段16からメインタンク2に圧力エアを送ってメインタンク2内を加圧する。マニホールド8は第2加圧手段20に常時連通して加圧されているが、メインタンク2からマニホールド8に送液する際には、メインタンク2内を加圧してその圧力をマニホールド8内よりも高圧にする。例えば、マニホールド8内が常時150Kpaに加圧されている場合にメインタンク2内を200Kpaに加圧する。このようにして、高圧のメインタンク2からマニホールド8に給液が行われる。
【0017】
マニホールド8内の液面レベルは、レベルセンサ22により常時監視されており、その液面が所定のレベルに達すると、このレベルセンサ22からの信号により制御装置24が開閉バルブ10を閉鎖して給液通路6を遮断するとともに、ソレノイドバルブ12を切り替えて、第1加圧手段16をメインタンク2から遮断し、このメインタンク2内を大気に開放する。すると、メインタンク2内の圧力が急激に低下して、常時加圧されているマニホールド8内の圧力よりも低くなるので、マニホールド8内の充填液が循環通路34を通ってメインタンク2内に送られる。
【0018】
一方、マニホールド8の下流側に接続されている充填機構26は、充填ノズル30の下方に容器が供給されると、充填バルブ28が開放して充填を開始し、フローメータ32が計測した流量が所定値に達すると、その信号により制御装置24が充填バルブ28を閉じて充填を終了する。充填が行われてマニホールド8内の充填液4が消費されるとともに、前述のようにマニホールド8内の充填液4がメインタンク2側に送液される事により、マニホールド8内の充填液4の液面が低下する。このマニホールド8内の液面が所定のレベルまで低下すると、レベルセンサ22がこれを検知し、再び、給液通路6の開閉バルブ10を開放するとともに、ソレノイドバルブ12を切り替えてメインタンク2内を加圧し、マニホールド8内の圧力よりも高圧にする事によりメインタンク2内の充填液4をマニホールド8内に送る。
【0019】
このように充填を行っている間、メインタンク2とマニホールド8との間の給液通路6の開閉とともに、メインタンク2内の圧力を制御することにより、メインタンク2とマニホールド8との間で充填液4を循環させて常時攪拌しているので、固形物が混入した液体を、固形物と液体との割合が常に均一となるようにして充填することができる。また、充填液を攪拌するための構造がシンプルであり、しかも、摩耗粉等の異物を発生するような摺動部を持たないので、医薬品のように高度な品質管理を要求される液体の充填にも適用することができる。
【0020】
なお、前記実施の形態の構成では、メインタンク2からマニホールド8に給液する際に、メインタンク2内をマニホールド8内よりも高圧にすると、循環通路34側からも給液が行われる。このように循環通路34側から同時に給液が行われても問題はないが、循環通路34のメインタンク2側端部に流量調整弁を設けて、メインタンク2からの給液中に循環回路34側からの逆流を防止するようにしても良い。また、メインタンク2からマニホールド8へ給液しないときには、メインタンク2を大気に開放しているが、メインタンク2内の圧力は大気圧に限るものではなく、マニホールド8内の充填液4を循環通路34を介してメインタンク2へ送液させるためにマニホールド8内よりも低圧にすればよい。
【0021】
さらに、前記実施の形態では、固形物が混入している充填液を循環させる構成の充填液の循環装置について説明したが、この発明は固形物を含む充填液に限るものではなく、低温充填や高温充填等のように充填液を一定の温度に維持して充填を行う必要がある充填装置にも適用することができる。例えば、医薬向けの充填液では、一定の温度以外ではその液の性質が変わってしまうため、20℃以下で充填を行う、あるいは30℃以上で充填を行う等、充填時の温度が制限されている充填液がある。
【0022】
このような充填液の場合には、メインタンクにジャケット機構を設けて、メインタンク内の充填液を恒温状態に保つようにすればよい。しかしながら、充填液の循環通路を持たない従来の構成では、長時間の停止等の場合にメインタンクから下流の配管内にある充填液の温度が変動してしまう。そこで、図2に示す本発明の第2の実施の形態では、メインタンク2にジャケット機構2Aを設け、さらに前記実施の形態と同様に、マニホールド8の底部とメインタンク2との間に循環通路34を設けるとともに、メインタンク2およびマニホールド8内の圧力を制御するようにした。この構成では、前記第1の実施の形態と同様の作動により絶えず充填液を循環させることによって、充填液の恒温状態を維持することができる。なお、図2では、第1の実施の形態とはメインタンク2の構成だけが異なっており、その他の部分は同一なので、同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【0023】
また、前記実施の形態では、フローメータを使用した方式の充填装置について説明したが、このような方式に限るものではなく、例えば、ロードセルを使用して、所定充填量になった時点で充填バルブを閉鎖する重量充填方式や、予め設定されている圧力−充填時間の関係から充填時間を算出し、所定時間となった時点で充填バルブを閉鎖する圧力充填方式等種々の充填方式に適用可能である。
【0024】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、充填液が貯留される第1貯留タンクと、この第1貯留タンクと給液通路を介して連通された第2貯留タンクと、前記給液通路を開閉する開閉バルブと、前記第2貯留タンクの下流側に接続された充填機構と、前記第1貯留タンク内を加圧する第1加圧手段と、前記第2貯留タンク内を加圧する第2加圧手段と、第2貯留タンク内の液面レベルを検出するレベル検出手段と、第2貯留タンク内の充填液を第1貯留タンクへ送液する循環通路とを備え、前記開閉バルブを開放して第1貯留タンクから第2貯留タンクへ給液する際には、第1貯留タンク内の圧力を第2貯留タンク内の圧力よりも高圧にし、開閉バルブを閉鎖して第1貯留タンクから第2貯留タンクへの給液を停止しているときには、第1貯留タンク内の圧力を第2貯留タンク内の圧力よりも低圧にして、第2貯留タンク内の充填液を前記循環通路を介して第1貯留タンク内へ還流させるようにしたので、極めて簡単な構成で、固形物と液体とが混合した状態の充填液を均一な割合で充填することができる。また、摩耗粉等の異物を発生するような摺動部を持たないので、固形物と液体が混合した状態の医薬品の充填等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る充填液の循環装置の構成を簡略化して示す回路図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態に係る充填液の循環装置の構成を簡略化して示す回路図である。
【符号の説明】
2 第1貯留タンク(メインタンク)
4 充填液
6 給液通路
8 第2貯留タンク(マニホールド)
10 開閉バルブ
16 第1加圧手段
20 第2加圧手段
22 レベル検出手段(レベルセンサ)
26 充填機構
34 循環通路
Claims (1)
- 充填液が貯留される第1貯留タンクと、この第1貯留タンクと給液通路を介して連通された第2貯留タンクと、前記給液通路を開閉する開閉バルブと、前記第2貯留タンクの下流側に接続された充填機構と、前記第1貯留タンク内を加圧する第1加圧手段と、前記第2貯留タンク内を加圧する第2加圧手段と、第2貯留タンク内の液面レベルを検出するレベル検出手段と、第2貯留タンク内の充填液を第1貯留タンクへ送液する循環通路とを備え、
前記開閉バルブを開放して第1貯留タンクから第2貯留タンクへ給液する際には、第1貯留タンク内の圧力を第2貯留タンク内の圧力よりも高圧にし、開閉バルブを閉鎖して第1貯留タンクから第2貯留タンクへの給液を停止しているときには、第1貯留タンク内の圧力を第2貯留タンク内の圧力よりも低圧にして、第2貯留タンク内の充填液を前記循環通路を介して第1貯留タンク内へ還流させることを特徴とする充填液の循環装置。
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