JP3891525B2 - Canned heating equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、充填・密封後の缶詰を連続的に搬送しながら短時間で効率良く加熱するための加熱装置に関し、特に、ビールや炭酸飲料のように低温で充填・密封された缶詰について、外気温度(製造直後の缶詰を保管する場所の温度)との温度差に起因して缶詰の缶体表面に結露が生じるのを防止するために、缶詰を少なくとも外気温度の近くまで加熱するような場合に使用するのに好適な缶詰の加熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ビールのような炭酸ガスを含有する発泡性の飲料を缶詰にする場合、通常、飲料を缶容器内に充填して缶蓋で密封する段階で、飲料中に溶け込んでいる炭酸ガスが抜け難いように、飲料自体の温度を低温(1〜15℃)に維持しているが、そのため飲料を充填・密封した直後の缶詰の温度が外気温よりも大幅に低くなることがあり、そのような場合、そのままでは缶体表面に結露を生じることとなって、その後に段ボールケースに箱詰めしたときに段ボールケースを湿らして、搬送時に段ボールケースが変形したり破断したりする原因となったり、保管中に段ボールケースに黴が発生したり、缶に錆が発生したりする原因となっている。
【0003】
そこで、そのような外気温との温度差を予め解消して缶詰の缶体表面に結露が生じることのないように、炭酸ガス含有飲料を充填・密封した直後、缶詰製造のラインを縦置きの状態(正立状態)で連続的に搬送されている缶詰に対して、該缶詰の温度が外気温と略等しくなるように、その上方から熱湯や蒸気のシャワーを浴びせて加熱するということが従来から行われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような従来の缶詰の加熱方法によれば、熱湯や蒸気等の散布により、加熱装置の周囲に蒸気が立ちこめて見通しが悪くなったり、高温・高湿度となって、作業環境が不快なものになると共に、作業者が火傷をしたりする危険性をも伴い、更に、飲料の充填・密封作業をクリーンルーム内で行うような場合には、その近くにある加熱装置の周囲が高温・高湿度となることで微生物の繁殖を促し、該微生物がクリーンルーム内に入り込む危険が増すこととなって、好ましくない。
【0005】
一方、そのような加熱方法により加熱処理される缶詰自体についても、缶詰の上側から加熱されることになるため、上部側ほどその温度が高くなるような温度差を生じ、内容物の自己対流が働き難く、全体が所定の温度となるまでに長時間を要することとなって、内容物の上部が高温下に長時間曝されることによる味や香りや色の劣化を招く可能性もある。
【0006】
本発明は、上記のような問題の解消を課題とするもので、具体的には、低温の内容液を充填・密封して製造した缶詰の温度を少なくとも外気温近くの温度とするような場合に、高周波誘導加熱により金属製の缶体を発熱させて缶詰を加熱することで、作業環境を安全で快適なものとして、短時間で缶詰全体を所定の温度に到達させると共に、それ自体の発熱と缶体からの輻射熱とにより高周波誘導加熱手段が高温化するの防止し、しかも、高周波誘導加熱手段自体の発熱をも利用して、熱効率良く缶詰を加熱できるようにすることを課題とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような課題を解決するために、上記の請求項1に記載したように、充填時の温度が1〜15℃の内容液を缶体に充填・密封してから外面側を洗浄した後の缶詰を、連続的に一定速度で搬送しながら、缶詰の外面側を乾燥させると共に缶詰の温度を少なくとも外気温近くの温度とするために、缶詰を加熱するための装置において、缶詰の搬送路の両側にそれぞれ複数の誘導加熱コイルが直列的に配置され、該誘導加熱コイルに電流を送るための電気系統が、該搬送路の両側に配置された左右一対の誘導加熱コイル毎にそれぞれ個別に分配されていると共に、該搬送路と各誘導加熱コイルがカバーによって覆われ、該カバーに送風手段となるブロアーが付設され、該カバーの一部を除いてカバーの壁の内側に沿って隔壁が形成されていて、ブロアーの排気側が隔壁より内側の空間に連通し、ブロアーの吸気側が、外部の空気を導入するための吸気筒を介して、カバーと隔壁の間の空間に連通していることで、ブロアーからの空気の流れが、搬送中の各缶詰とその両側の誘導加熱コイルに向けて流れ、各缶詰と誘導加熱コイルの周辺を流れてから、カバーと隔壁の間の空間を流れ、吸気筒に戻されて、一部はカバーの外部に放出され、一部は再びブロアーに吸引されて、新たにカバーの外部から吸い込まれた空気と混合されてから、再び搬送中の各缶詰とその両側の誘導加熱コイルに向けて流れるように、該カバー内を循環する空気流路が形成されていることを特徴とするものである。
【0009】
また、上記の請求項1に記載した缶詰の加熱装置において、上記の請求項2に記載したように、搬送路に沿って直立状態の各缶詰を連続的に一定速度で搬送するための搬送手段と共に、該搬送手段により搬送されている各缶詰と接触して各缶詰を回転させるための回転力付与手段が設けられていることを特徴とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の缶詰の加熱装置の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【0012】
本発明の缶詰の加熱装置の一実施形態について、図1は、装置全体を側方から見た状態を示し、図2は、装置全体を上方から見た状態を示すもので、この缶詰加熱装置1は、ビールのような炭酸ガス含有飲料の缶詰製造ラインにおいて、低温(1〜15℃)で充填・密封された缶詰と外気温度との温度差に起因して缶詰の缶体表面に結露が生じるのを防ぐために缶詰を(通常は外気温±5℃程度まで)加熱するために、缶詰製造ラインの工程中に組み込まれるものである。
【0013】
すなわち、図示していないが、缶ビールのような炭酸ガス含有飲料缶詰の製造ラインでは、送給されてくる低温の飲料(例えば、2〜4℃のビール)を分配して充填する飲料充填機(フィラー)によって、連続的に送り込まれてくる洗浄済みの各空缶に飲料を分配して充填してから、この飲料充填済みの缶体を、搬送コンベアーにより連続的に缶蓋巻締機(シーマー)に送り込み、缶蓋供給装置から連続的に缶蓋が供給されている缶蓋巻締機によって、飲料充填済みの各缶体に缶蓋を巻き締めることで、密封状態の飲料缶詰として連続的に缶蓋巻締機から送り出している。
【0014】
そのような飲料缶詰の製造ラインにおいて、密封状態の飲料缶詰として連続的に缶蓋巻締機から送り出された各缶詰が、缶体外面を水洗いされてから、エアーブロー等で水分を概略除去された後、缶詰の温度が外気温±5℃程度となるまで加熱されるために、缶詰加熱装置1に連続的に送り込まれることとなる。なお、この加熱により缶詰洗浄時に缶体外面に付着した水分を乾燥させる必要上、外気温が10℃未満のように低温の場合には、外気温よりも10℃以上高い温度にまで缶詰を加熱することもある。
【0015】
缶詰加熱装置1には、缶蓋巻締機から連続的に送り出されてくる大量の缶詰を効率良く加熱処理するために、図2に示すように、缶詰を加熱するための搬送路3が並列的に複数(図示したものでは5列であるが、実際には10列程度)設けられており、例えば、2000cpm(処理缶詰数/分)の能力を有する装置の場合、10列の搬送路により、各列のそれぞれにおいて200cpmの能力(搬送速度が約14m/分)で、各缶詰が同時的に加熱処理されることとなる。(缶詰加熱装置1の搬送路3は、1列でも良いが、加熱処理速度を上げるためには多列にするのが好ましい。)
【0016】
缶詰加熱装置1の複数列の搬送路3は、各列に共通のステンレススチール製のカバー4によって覆われており、各搬送路3の両端がカバー4を貫通して外部に出るように、図示していないが、搬送路3の各列毎に缶詰の入口と出口がカバー4に開設されていて、カバー4の天井部には、外部の空気をカバー4内に吸引して循環させるための送風手段となるブロアー5や、ブロアー5に外部の空気を導入するための吸気筒6や、ブロアー5のファンを回転駆動するためのモーター7などがそれぞれ設置されている。
【0017】
なお、本実施形態では、搬送路3の長手方向に沿ってカバー4が複数(図示したものでは3個)の部材に分割されており、各部材を連結することで搬送路3の両端を除いた大部分を覆うようなカバー4の全体が構成されていて、各部材毎にブロアー5と吸気筒6とモーター7がそれぞれ設置されている。
【0018】
図3は、そのような缶詰加熱装置1における一つの搬送路3の列の概略について(搬送路3の途中の部分を省略して)側方から見た状態を示し、図4は、図3に示した列の上方から見た状態を示し、図5は、図3に示した列において搬送路3に缶詰を供給する部分を示すものである。
【0019】
缶詰加熱装置1の各列では、図5に示すように、両側に配置されたサイドガイド13により案内されて、搬入コンベアー8により正立状態で連続的に送られてくる各缶詰2が、スクリュー9によって一定の間隔とされながら、各缶詰2を加熱処理するための搬送路3に送り込まれる。
【0020】
そして、搬送路3に送り込まれた各缶詰2は、図3および図4に示すように、一定の間隔を保った正立状態で、搬送ベルト10により搬送路3に沿って一定速度で搬送されながら、搬送路3の両側に高周波誘導加熱手段として配置された複数の誘導加熱コイル12によって徐々に加熱されてから、所定の温度(外気温±5℃程度)となって搬送路3から送り出される。
【0021】
図6は、缶詰加熱装置1の搬送路3の横断面を示すもので、各缶詰2(図面では2ピース缶胴の開口端を缶蓋で密封した缶詰の例を示す)を加熱処理するための搬送路3には、MCナイロンのような耐熱性の合成樹脂材料からなる非磁性体の支持プレート11が、搬送方向に沿って延びるように設置されており、この支持プレート11の幅方向中央部の上面側に凹設された溝内に、無端ベルトである搬送ベルト10の搬送上部が、搬送方向に移動可能なように導入されている。
【0022】
各缶詰2を搬送するための搬送ベルト10は、耐熱性のある材料からなる無端ベルトであって、図7に示すように、搬送ベルト10のベルト内面側には、搬送ベルト10を巻回させる駆動スプロケットや従動スプロケットの歯部と噛合する歯部10bが、該ベルト10の長手方向に沿って所定間隔で形成されていると共に、搬送ベルト10のベルト外面側には、スクリュー9によって一定の間隔とされた正立状態の各缶詰2をその間隔を保ったままで移動させるために、該ベルト10の幅方向中央部に長手方向に沿って所定間隔で、各缶詰2の下部をそれぞれ搬送方向に押すための突起部10aが形成されている。
【0023】
支持プレート11の溝内に位置する搬送ベルト10の上面は、各缶詰2の缶底と接触することで後で述べるような各缶詰2の回転を阻害するようなことがないように、支持プレート11の上面よりも数mm低い位置を通過して、突起部10aだけが缶詰2と接触しており、また、缶詰2の缶底と接触する支持プレート11の上面は、摩擦抵抗の少ない滑り性の良いものとなっている。
【0024】
また、搬送路3には、支持プレート11よりも上方に、各缶詰2が横方向へずれないように案内するために、非磁性体からなるサイドガイド13が、缶詰2の列の両側でそれぞれ搬送方向に沿って延ばされていると共に、図3〜図5には示していないが、搬送路3の片側には、支持プレート11の幅方向端部の上面側に凹設された溝内に、搬送ベルト10により搬送されている各缶詰2をそれぞれ回転させるような回転力付与手段として、弾性に富んだゴム製で棒状の無端ベルトである回転力付与ベルト14が、搬送方向とは反対側に移動可能なように導入されている。
【0025】
回転力付与ベルト14は、缶体底部を下にした正立状態で、搬送ベルト10により一定速度で搬送されている各缶詰2に対して、缶体底部に形成されたテーパー部の外側面の下端(接地部分)に略一点で摩擦接触しており、それによって、図8に示すように、搬送ベルト10の突起部10aにより押されて移動する缶詰2は、回転力付与ベルト14に対して、缶詰2の進行を妨げない程度の最短の接触長さで接触して、該ベルト14に沿って転がるようにスムーズに回転しながら、搬送方向に移動することとなる。
【0026】
その際、各缶詰2の搬送手段が、搬送路3の中央部に配置され、且つ、各缶詰2の底部付近の胴部下端部と接触して缶詰2を搬送方向に押す(即ち、缶詰2の重心よりも低い位置を押す)ような突起部10aが等間隔で形成された搬送ベルト10であることにより、各缶詰2に対して回転力付与ベルト14を接触させたとしても、突起部10aにより各缶詰2は確実にしかも安定的に保持される結果、各缶詰2を一定間隔で確実に搬送することができる。
【0027】
また、搬送ベルト10の突起部10aや回転力付与ベルト14が接触する各缶詰2の部分は、缶体の胴部下端と底部であり、胴壁厚が非常に薄い絞りしごき缶の場合であっても、比較的肉厚の部分であるので、これらの部材10,14との接触および押圧による缶体の変形は発生しない。
【0028】
なお、各缶詰2を回転させる手段としては、搬送ベルト10と反対方向へ移動するような回転力付与ベルト14に限らず、例えば、支持プレート11に固定されたゴム製の棒状体やゴム製のロールでも良く、更には、搬送ベルト10と同方向へ移動し、搬送ベルト10よりも高速で移動するようなベルトであっても良いものであって、例えば、搬送ベルト10よりも高速で移動するような回転力付与ベルトを回転力付与手段として使用した場合には、搬送ベルト10の搬送速度を回転力付与手段との摩擦によって減速させるようなことなく、高速で各缶詰2を搬送しながら、各缶詰2を一定の回転量で回転させることができる。
【0029】
また、回転力付与ベルト14と接触する缶体の位置については、2ピース缶体底部のテーパー部の下端に限らず、もっと上部でも、胴部でも良く、缶体が3ピース缶体の場合には、缶蓋巻締部や胴部のネックイン加工された部分でも良いが、缶詰2を安定した状態で搬送するためには、缶詰の重心以下の位置が好ましい。
【0030】
上記のように搬送ベルト10と支持プレート11と回転力付与ベルト14を備えた搬送路3の両側には、缶詰2を高周波誘導加熱により加熱するための手段として、左右一対の誘導加熱コイル12が配置されており、各誘導加熱コイル12のそれぞれについては、図6に示すように、誘導加熱コイル本体12aをエポキシ樹脂のような非磁性体のケース12b内に収容したものであって、誘導加熱コイル12のケース12bの缶詰2に対向する側は、比較的薄い蓋板12cにより覆われていて、この蓋板12cの厚さは、誘導加熱コイル本体12aと缶詰2との距離を短くするために、2mm内外の厚さとなっている。
【0031】
誘導加熱コイル3の本体12aは、フェライトコア12dに導電線12eをコイル巻きしたようなものであって、導電線12eに電流を流すことで、ケースの蓋板12cを通して、誘導加熱コイル12の近傍を通過する缶詰2を、金属素材の缶体に生じる誘導電流(渦電流)に基づくジュール熱によって該缶体を加熱して、それにより、該缶体を介して中身の飲料を加熱し、缶詰2の全体を加熱するものである。
【0032】
なお、高周波誘導加熱手段として搬送路3の両側に配置される誘導加熱コイル12は、本実施形態では、図3に示すように、一定の間隔で搬送される缶詰2の複数個(図示したものでは3個)を同時に加熱できるような大きさのものであって、図1に示すように、搬送路3に沿って複数個(図示したものでは15個であるが、実際には、断面がE型のフェライトコアにリッツ線が4ターン巻かれ、最大電流を80アンペア流すことができ、空気を吹き付けて冷却するだけで正常に作動し続けるような誘導加熱コイルを30個程度)直列的に配設されており、図示していないが、直列的に配置された誘導加熱コイル12のそれぞれに対して、誘導加熱コイル12に電流を送るための電気系統が、搬送路3の両側に配置された左右一対の誘導加熱コイル12毎にそれぞれ個別に分配されている。
【0033】
そして、左右一対の各誘導加熱コイル12のそれぞれの電気系統は、何れも一つのモニター付き制御装置に接続されていて、このモニター付き制御装置では、左右一対の各誘導加熱コイル12毎に、誘導加熱コイル自体や電気系統の故障を個別にモニターできると共に、個別のスイッチにより各電気系統を通して各誘導加熱コイル12に送る電流を個別にオン・オフできるようになっている。
【0034】
そのような本実施形態の構成によれば、各搬送路3にそれぞれ多数個の誘導加熱コイルが配設されているので、仮に一つの誘導加熱コイル12やその電気系統で故障が発生しても、搬送されている各缶詰2が全く加熱されないというような事態とはならず、最終的な缶詰2の加熱温度に近い温度に加熱されるため、缶詰製造ラインの稼働に影響を与えることなく、また、誘導加熱コイル12やその電気系統が正常に働いているかどうかを、各誘導加熱コイル12毎にそれぞれ制御装置のモニターに表示しておくだけで、各誘導加熱コイル12がカバー4で覆われていても、故障が発生した箇所を早く特定することができ、故障箇所の取り替えも速やかに行なうことができる。
【0035】
ところで、上記のように搬送路3に沿って各缶詰2を搬送しながら複数の誘導加熱コイル12によって徐々に加熱するようにした本実施形態の缶詰加熱装置1において、缶詰を加熱するための搬送路3や各誘導加熱コイル12は、図1および図2に示すように、その両端部を除く略全体(誘導加熱コイル12が配置された部分)が、ブロアー5や吸気筒6やモーター7を天井部に設置したカバー4によって覆われている。
【0036】
なお、本実施形態では、カバー4は、高周波を遮断する効果の高いステンレススチールによって形成されており、それによって、誘導加熱コイル12による高周波がカバー4の外部に漏洩して電子機器等に悪影響を及ぼすようなことを防止している。
【0037】
そのような本実施形態の缶詰加熱装置1では、カバー4の天井部に設置されたブロアー5がモーター7によって駆動されることにより、吸気筒6からカバー4の内部に空気が吸い込まれ、吸い込まれた空気は、搬送中の各缶詰2や誘導加熱コイル12の周辺を流れてからブロアー5に回収されて、再び、新たにカバー4の外部から吸い込まれた空気と混合されて、カバー4の内部を循環するようになっている。
【0038】
すなわち、本実施形態では、図9および図10に示すように、カバー4の内部に、下部を除いてカバー4の壁に沿った隔壁16を更に形成することで、カバー4と隔壁16の間に空気が上昇する空気流路を形成すると共に、ブロアー5の排気側を隔壁16の内側の空間に連通させ、ブロアー5の吸気側を、外部の空気を導入するための吸気筒6を介して、カバー4と隔壁16の間に形成した空気流路と連通させている。
【0039】
それにより、ブロアー5のファン(図示せず)がモーター7により回転駆動されることで吸気筒6を通してカバー4の内部に吸い込まれた空気は、搬送中の各缶詰2と誘導加熱コイル12の周辺を上から下に流れてから、カバー4と隔壁16の間の空気流路を通って下から上に流れ、吸気筒6に戻されて、一部はカバー4の外部に放出されるが、一部は再びブロアー5に吸引されて、新たにカバー4の外部から吸い込まれた空気と混合されてから、再び搬送中の缶詰2と誘導加熱コイル12に向けて流れるということが繰り返される。
【0040】
その際、各誘導加熱コイル12の周辺を通過した空気は、高温化する誘導加熱コイル12(誘導加熱コイル12は、発熱させた缶詰2の缶体からの輻射熱を常に受けて加熱されると共に、自身の内部を流れる電流による発熱で常に加熱されている)の熱を奪って冷却することで、また、缶体を発熱させながら通過する各缶詰2や各誘導加熱コイル12によって加熱されている周囲の部材をも冷却することで、空気自身は加熱されることになる。
【0041】
そのような空気自身の加熱について、各誘導加熱コイル12に流す電流の大きさにもよるが、缶詰加熱装置1の稼働を開始して3〜5分後には、何回も誘導加熱コイル12や搬送中の各缶詰2の周辺を通過した空気の温度は、(常に一部が外部の空気と置換されている状態でも)50〜120℃にまで上昇することとなり、そのように加熱された空気は、低温の缶詰2に対しては熱を与えるような作用を奏する。
【0042】
すなわち、搬送路3付近を流れる空気は、各誘導加熱コイル12に対しては、発熱した熱を奪って各誘導加熱コイル12を冷し、各誘導加熱コイル12が正常に作動し続けるようにする冷却手段の役目を果たすと共に、各缶詰2に対しては、熱を与えて、高周波誘導加熱による主加熱手段を補助する補助加熱手段の役目を果たすこととなり、その結果、そのような空気の流れによって缶詰2の昇温時間が短縮されるという効果を奏することとなる。
【0043】
なお、搬送路3付近を流れて戻ってきた空気の一部を外部の空気に置換する(外部の空気と入れ替える)割合については、各誘導加熱コイル12に流す電流の大きさと、搬送中の各缶詰2と誘導加熱コイル12に向けて流す(吹き付ける)空気の温度を何度に維持するかによって略決定されるものである。
【0044】
この点について、本発明者等の実験によれば、外気温度が20℃の際に、搬送中の各缶詰2と誘導加熱コイル12に向けて流した空気の温度がそれらの周囲を通過直後に約80℃となった場合、この空気がブロアー5に回収されてくるまでに少し冷えて約70℃となることから、この空気の約20%を外部の空気と置換して、置換された外部の空気を残りの約80%の空気と混合すると、搬送中の各缶詰2と誘導加熱コイル12に向けて流す空気流の温度を常に約60℃に維持することができる。
【0045】
以上に述べたような本実施形態の缶詰の加熱方法および装置によれば、従来のように熱湯や蒸気等のシャワーにより缶詰を加熱するような場合と比べて、熱湯や蒸気等を作業環境内に散布する必要がないため、作業環境を安全で快適なものにすることができると共に、加熱処理装置近傍の飲料充填・密封作業雰囲気を、微生物が発生しやすい条件である高温・高湿度にさせないで済む。
【0046】
また、従来の加熱方法では、缶詰が上側から一方的に加熱されるため、缶詰の内部で内容物の飲料に上部側ほど温度が高くなるような温度差を生じ、内容物の自己対流が働き難く、缶詰全体が所定の温度となるまでに時間(約3分間)を要していたのに対して、本実施形態では、複数の誘導加熱コイル12による缶体の発熱により缶詰全体を効率的に加熱することによって、短時間(30秒〜2分間)で缶詰全体を設定温度に到達させることができる。
【0047】
また、缶詰を上側から一方的に加熱すると、先ずヘッドスペース(缶詰内上部の内容物のない空間部分)が加熱されるため、缶内圧を決定するヘッドスペースの圧力が加熱によって高くなるのに対して、本実施形態では、缶体を通して缶詰を加熱し、特にヘッドスペースの側から加熱しないため、加熱時にヘッドスペースの圧力を低く抑えることができ、その結果、缶内圧の変化による缶体の変形を抑えるのに最小限必要な厚さにまで缶壁厚を薄くすることができる。
【0048】
また、缶詰をどの程度加熱するかということは、缶詰の大きさや缶詰の温度や外気温や湿度によって変わるものであり、加熱の程度を状況に応じて適宜変更することが必要であるが、本実施形態では、各誘導加熱コイル12に流す電流の大きさを変えたり、あるいは、電流を流す誘導加熱コイル12の個数を変えたりするだけで、そのような加熱程度の変更をきわめて容易に行うことができる。
【0049】
さらに、本実施形態によれば、ブロアー5により外部からカバー4内に吸い込んだ空気によって、誘導加熱コイル12自体の発熱を冷却することで、誘導加熱コイル12自体が120℃を超える温度にまで過加熱されて、誘導加熱コイル12を被覆している絶縁体が破損してケース12bが溶解したり、発振器が破損したりするのを防止することができると共に、誘導加熱コイル12の冷却により温まった空気の一部を、再び各缶詰の周辺に循環させて低温の各缶詰の加熱に利用しているので、熱効率良く各缶詰を加熱することができる。
【0050】
以上、本発明の缶詰の加熱装置の一実施形態について説明したが、本発明は、上記のような実施形態にのみ限定されるものではなく、例えば、搬送路3への缶詰の供給手段については、スクリュー9の代わりにターレットを使用することの可能であり、また、高周波誘導加熱手段となる複数の誘導加熱コイル12については、その大きさや個数を変えることも可能であり、また、送風手段となるブロアー5については、ブロアー5をカバー4の天井部以外の場所に設置することも可能である等、その具体的な構造については適宜変更可能なものである。
【0051】
【発明の効果】
以上説明したような本発明の缶詰の加熱装置によれば、誘導加熱コイルによる高周波誘導加熱によって、作業環境を安全で快適なものとすることができると共に、缶詰全体を短時間で所定の温度に到達させることができ、また、加熱装置の周囲が高湿度とならないことで、その近傍の飲料充填・密封作業雰囲気における微生物の繁殖を抑制して、缶詰飲料を変質させるような微生物が缶内に入る危険を回避することができる。
【0052】
しかも、送風手段となるブロアーによって外部からカバー内に吸い込んだ空気により、誘導加熱コイルの発熱を冷却することで、誘導加熱コイル自体が過加熱されて破損することで缶詰を加熱できなくなるようなことを防止することができると共に、誘導加熱コイルの冷却により温まった空気の一部を、再び各缶詰の周辺に循環させて各缶詰の加熱に利用することで、熱効率良く各缶詰を加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の缶詰の加熱装置の一実施形態を示す装置全体の側面図。
【図2】図1に示した缶詰加熱装置全体の上面図。
【図3】図1および図2に示した缶詰加熱装置における一つの搬送路の列についての概略を示す側面図。
【図4】図3に示した搬送路の列の上面図。
【図5】図3に示した搬送路の列において、連続的に送られてくる各缶詰を一定の間隔で搬送路に供給するための部分を示す側面図。
【図6】図3に示した缶詰加熱装置の搬送路の横断面図。
【図7】図6に示した搬送路の搬送ベルトを示す側面図。
【図8】図6に示した搬送路の回転力付与ベルトの作用を示す下面説明図。
【図9】図1および図2に示した缶詰加熱装置におけるカバー内の空気の流れを示す図2のA−A線に沿った断面説明図。
【図10】図1および図2に示した缶詰加熱装置におけるカバー内の空気の流れを示す図9のB−B線に沿った断面説明図。
【符号の説明】
1 缶詰の加熱装置
2 缶詰
3 搬送路
4 カバー
5 ブロアー(送風手段)
12 誘導加熱コイル
14 回転力付与ベルト(回転力付与手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides heating for efficient heating in a short time while continuously transporting the canned product after filling and sealing. apparatus In particular, for canned products filled and sealed at low temperatures, such as beer and carbonated beverages, dew condensation on the surface of the can body due to the temperature difference from the outside air temperature (the temperature at the place where the canned product is stored immediately after production) Canned food suitable for use in cases where the can is heated at least to near ambient temperature to prevent apparatus About.
[0002]
[Prior art]
When canning effervescent beverages containing carbon dioxide gas such as beer, carbon dioxide dissolved in the beverage is unlikely to escape at the stage where the beverage is usually filled in a can container and sealed with a can lid In addition, although the temperature of the beverage itself is maintained at a low temperature (1 to 15 ° C.), the temperature of the canned food immediately after filling and sealing the beverage may be significantly lower than the outside air temperature. If it is left as it is, condensation will occur on the surface of the can body, and when it is packed in a cardboard case, the cardboard case is moistened, which may cause the cardboard case to be deformed or broken during transportation. In addition, wrinkles are generated in the cardboard case and rust is generated in the can.
[0003]
Therefore, in order to eliminate the temperature difference from the outside temperature in advance and prevent condensation on the surface of the can body, immediately after filling and sealing the carbon dioxide-containing beverage, the can production line is placed vertically. Conventionally, for canned food that is continuously conveyed in an upright state (upright state), it is heated by showering with hot water or steam from above so that the temperature of the canned food becomes substantially equal to the outside air temperature. It is made from.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional method for heating canned food as described above, the spraying of hot water, steam, etc. causes steam to stand up around the heating device, resulting in poor visibility, high temperature and high humidity, and the working environment is reduced. In addition to being uncomfortable, there is a risk of burns to workers, and when a beverage is filled or sealed in a clean room, the area around the heating device nearby is hot. -High humidity promotes the growth of microorganisms, which increases the risk of the microorganisms entering the clean room, which is not preferable.
[0005]
On the other hand, the canned food itself that is heat-treated by such a heating method is also heated from the upper side of the canned food, so that a temperature difference is generated such that the temperature becomes higher toward the upper side, and the self-convection of the contents is reduced. It is difficult to work, and it takes a long time for the whole to reach a predetermined temperature, and the upper part of the contents may be exposed to a high temperature for a long time, which may lead to deterioration of taste, aroma, and color.
[0006]
The present invention is intended to solve the above-described problems. Specifically, when the temperature of a canned product produced by filling and sealing a low-temperature content liquid is at least close to the outside air temperature. In addition, the metal can body is heated by high-frequency induction heating to heat the can, thereby making the working environment safe and comfortable, allowing the entire can to reach the predetermined temperature in a short time, The high-frequency induction heating means is prevented from becoming hot due to its own heat generation and radiant heat from the can body. In addition, it is an object of the present invention to make it possible to heat canned food efficiently by utilizing the heat generated by the high-frequency induction heating means itself.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides the following: The filling temperature is 1-15 ° C While the can is filled and sealed in the can body and the outer surface is washed, the can is continuously transported at a constant speed while the outer surface of the can is dried. To make the temperature of the canned food at least near the outside temperature, In an apparatus for heating canned food, On each side A plurality of induction heating coils are arranged in series, An electric system for sending an electric current to the induction heating coil is individually distributed for each of the pair of left and right induction heating coils arranged on both sides of the conveyance path, and The conveyance path and each induction heating coil are covered with a cover. The blower as an air blowing means is attached to the cover, and a partition is formed along the inside of the cover wall except for a part of the cover, and the exhaust side of the blower communicates with a space inside the partition. The intake side of the air is connected to the space between the cover and the partition wall via an intake cylinder for introducing external air, so that the air flow from the blower It flows toward the induction heating coil, flows around each can and the induction heating coil, then flows through the space between the cover and the partition, is returned to the intake cylinder, and part is released to the outside of the cover. Is sucked into the blower again, mixed with the newly sucked air from the outside of the cover, and then flows again toward each canned food being transported and the induction heating coils on both sides thereof, An air flow path that circulates in the cover is formed.
[0009]
In addition, the above claims 1 In the canned heating apparatus described in
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the canned food of the present invention is heated. apparatus The embodiment will be described in detail based on the drawings.
[0012]
Heating the can of the present invention apparatus 1 shows a state where the entire apparatus is viewed from the side, and FIG. 2 shows a state where the entire apparatus is viewed from above. This canned heating apparatus 1 is like beer. To prevent condensation on the can body surface due to the temperature difference between canned and filled cans at low temperatures (1 to 15 ° C) and the outside air temperature in the canned production line for carbon dioxide-containing beverages In order to heat (usually up to about ± 5 ° C outside temperature), it is incorporated into the process of the canning production line.
[0013]
That is, although not shown, in a production line for carbon dioxide-containing beverage canned foods such as canned beer, a beverage filling machine that distributes and fills the low-temperature beverage (for example, 2 to 4 ° C. beer) that is fed. (Filler) distributes and fills beverages into each of the cleaned empty cans that are continuously fed, and then the beverage-filled cans are continuously rolled by a can conveyor ( Continuously as a canned beverage canned product by wrapping the can lid around each beverage-filled can body by a can lid winding machine that is continuously fed from the can lid supply device. It is sent out from the can lid winder.
[0014]
In such a canned beverage production line, each canned product continuously sent out from the can lid clamping machine as a sealed canned beverage can be washed with water on the outer surface of the can body, and then the water is roughly removed by air blow or the like. After that, the canned food is continuously fed into the canned heating apparatus 1 because it is heated until the temperature of the canned food becomes about the outside air temperature ± 5 ° C. In addition, it is necessary to dry the water adhering to the outer surface of the can body by this heating, and when the outside air temperature is low such as less than 10 ° C., the can can be heated to a temperature higher than the outside air temperature by 10 ° C. or more. Sometimes.
[0015]
In the canned heating apparatus 1, in order to efficiently heat-process a large amount of canned food continuously fed from the can lid winding machine, as shown in FIG. 2, a
[0016]
The plurality of rows of
[0017]
In the present embodiment, the
[0018]
FIG. 3 shows a schematic view of one row of the
[0019]
In each row of the canned heating apparatus 1, as shown in FIG. 5, each
[0020]
Each
[0021]
FIG. 6 shows a cross section of the
[0022]
The
[0023]
The upper surface of the
[0024]
Further, in the
[0025]
The rotational
[0026]
At that time, the conveying means of each can 2 is arranged at the center of the conveying
[0027]
In addition, the portions of each can 2 where the
[0028]
The means for rotating each can 2 is not limited to the rotational
[0029]
In addition, the position of the can body that contacts the rotational
[0030]
As described above, a pair of left and right induction heating coils 12 are provided on both sides of the
[0031]
The
[0032]
In this embodiment, as shown in FIG. 3, the induction heating coils 12 arranged on both sides of the
[0033]
Each of the electric systems of the pair of left and right induction heating coils 12 is connected to one control device with a monitor. In this control device with a monitor, induction is performed for each pair of left and right induction heating coils 12. Failures of the heating coil itself and the electrical system can be individually monitored, and currents sent to the induction heating coils 12 through the electrical systems can be individually turned on and off by individual switches.
[0034]
According to such a configuration of the present embodiment, since a large number of induction heating coils are arranged in each
[0035]
By the way, in the canned heating apparatus 1 of this embodiment which was gradually heated with the some
[0036]
In the present embodiment, the
[0037]
In the canned heating apparatus 1 of this embodiment, the blower 5 installed on the ceiling of the
[0038]
That is, in this embodiment, as shown in FIGS. 9 and 10, the
[0039]
As a result, the fan (not shown) of the blower 5 is rotationally driven by the
[0040]
At that time, the air that has passed around each
[0041]
About such heating of the air itself, depending on the magnitude of the current passed through each
[0042]
That is, the air flowing in the vicinity of the
[0043]
In addition, about the ratio which replaces a part of the air which returned near the
[0044]
In this regard, according to the experiments by the present inventors, when the outside air temperature is 20 ° C., the temperature of the air that has flowed toward the
[0045]
According to the method and apparatus for heating canned food of the present embodiment as described above, hot water, steam, etc. are heated in the working environment as compared with the case where the canned food is heated by a shower of hot water, steam, etc. as in the prior art. It is possible to make the work environment safer and more comfortable, and the atmosphere for filling and sealing beverages in the vicinity of the heat treatment device should not be set to high temperature and high humidity, which are conditions that are likely to generate microorganisms. Just do it.
[0046]
In addition, in the conventional heating method, the canned food is heated unilaterally from the upper side, so that a temperature difference is generated in the beverage inside the canned food so that the temperature increases toward the upper side, and self-convection of the content works. It is difficult, and it takes time (about 3 minutes) until the whole can reaches a predetermined temperature. In the present embodiment, the entire can is efficiently generated by heat generation of the can body by the plurality of induction heating coils 12. By heating to, the entire can can reach the set temperature in a short time (30 seconds to 2 minutes).
[0047]
In addition, when the can is heated unilaterally from the upper side, the head space (the space portion without the contents in the upper portion of the can) is first heated, so that the pressure of the head space that determines the internal pressure of the can is increased by heating. In this embodiment, since the can is heated through the can body, and not heated from the head space side in particular, the pressure of the head space can be kept low during heating, and as a result, the can body is deformed due to a change in the can internal pressure. The wall thickness of the can can be reduced to the minimum necessary thickness to suppress the above.
[0048]
In addition, how much canned food is heated depends on the size of the canned food, the temperature of the canned food, the outside air temperature and humidity, and it is necessary to change the degree of heating appropriately according to the situation. In the embodiment, such a change in the degree of heating can be performed very easily only by changing the magnitude of the current flowing through each
[0049]
Furthermore, according to the present embodiment, the
[0050]
The heating of the canned product of the present invention apparatus However, the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, a turret is used instead of the screw 9 as a means for supplying canned food to the
[0051]
【The invention's effect】
Heating the can of the present invention as described above apparatus According to the above, it is possible to make the working environment safe and comfortable by high-frequency induction heating by the induction heating coil, and to reach the predetermined temperature in a short time in the entire can, and around the heating device. Since the humidity does not become high, the growth of microorganisms in the vicinity of the beverage filling / sealing work atmosphere can be suppressed, and the risk that microorganisms that alter the canned beverage can enter the can can be avoided.
[0052]
Moreover, the blowing means Depending on the blower By cooling the heat generated by the induction heating coil with the air sucked into the cover from the outside, the induction heating coil itself can be prevented from being overheated and damaged so that the can cannot be heated. Each of the cans can be heated with high thermal efficiency by circulating a part of the air heated by cooling the induction heating coil again around each can and using it for heating each can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 Heating of canned food of the present invention apparatus The side view of the whole apparatus which shows one Embodiment.
2 is a top view of the whole canned heating apparatus shown in FIG. 1. FIG.
3 is a side view showing an outline of a row of one conveyance path in the canned heating apparatus shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
4 is a top view of a row of conveyance paths shown in FIG. 3. FIG.
5 is a side view showing a portion for supplying each can that is continuously sent to the conveyance path at regular intervals in the conveyance path row shown in FIG. 3; FIG.
6 is a cross-sectional view of the conveyance path of the canned heating apparatus shown in FIG.
7 is a side view showing a conveyance belt in the conveyance path shown in FIG. 6. FIG.
8 is an explanatory bottom view showing the operation of the rotational force applying belt in the conveyance path shown in FIG. 6;
9 is a cross-sectional explanatory view taken along the line AA in FIG. 2, showing the flow of air in the cover in the canned heating apparatus shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
10 is a cross-sectional explanatory view taken along the line BB of FIG. 9 showing the flow of air in the cover in the canned heating apparatus shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Canned heating device
2 Canned food
3 transport path
4 Cover
5 Blower (Ventilation means)
12 Induction heating coil
14 Rotating force application belt
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