JP4595375B2

JP4595375B2 - 容器熱処理装置

Info

Publication number: JP4595375B2
Application number: JP2004128668A
Authority: JP
Inventors: 保藤井
Original assignee: Shibuya Machinery Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2004-04-23
Filing date: 2004-04-23
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2024-04-23
Also published as: JP2005304431A

Description

本発明は、容器に所定温度の水を散水することにより加熱殺菌もしくは冷却処理を行うパストライザやクーラー等の容器熱処理装置に関するものである。

例えば、飲料の製造ラインでは、充填装置において酒やジュース等の飲料を容器内に充填し、キャッパでキャッピングを行った後、パストライザーやクーラー等の容器熱処理装置に搬入して、加熱殺菌や冷却処理をすることが広く行われている。

容器熱処理装置は、通常、コンベヤによって容器を搬送しつつ上方から散水を行っているが、加熱殺菌や冷却処理を行う際には、容器への負荷や品質上の問題から急激な温度変化が好ましくないため、異なる温度の水を散水する複数の散水ゾーンを設けて徐々に昇温し、また冷却しなければならない。

一般的な容器熱処理装置では、搬送コンベヤが１列の配置になっており、外部の供給コンベヤからこの容器熱処理装置の搬送コンベヤ上に供給された容器を１列で直線的に搬送しつつ、複数に区分された散水ゾーンでそれぞれ異なる温度の水を散水した後、前記搬送コンベヤの下流端から排出コンベヤ上に排出するようになっている（例えば、特許文献１参照）。

前記特許文献１に記載されたパストライザ（容器熱処理装置）のように、搬送コンベヤが１列で直線的に配置されている構成の場合に、前述のように異なる温度の水を散水する複数の散水ゾーンを設けると、搬送コンベヤの長さが長くなり、装置の設置スペースが大きくなるという問題がある。

また、例えば、特許文献２に記載されたように、搬送方向を逆にした２本のコンベヤを平行に配置し、容器を折り返して搬送する間に熱処理を行う装置もすでに知られている。このような折返し型の容器熱処理装置で、複数の散水ゾーンを設け、これら各散水ゾーンに対応したタンクを各散水ゾーンの下方にそれぞれ設置すると、往路のコンベヤと復路のコンベヤの下方に、別々の異なるタンクを設置しなければならない。つまり、容器熱処理装置の缶体の幅方向に複数のタンクを並置することになる。
特開平１１−９２４４号公報（第２−３頁、図１）ドイツ公開特許１４９２６０７号公報（図２）

前記特許文献２に記載されたように往路の搬送コンベヤと復路の搬送コンベヤを平行に配置して、容器を折り返して搬送しつつ散水をして熱処理を行う構成では、コンベヤの長さを前記特許文献１に記載された構成よりも短くすることができ、装置をコンパクト化することができる。また、前記搬送コンベヤへの容器の供給位置と排出位置とが近接しているので、手動で容器を供給する場合に作業性が良くなり、しかも、前記往路のコンベヤに容器を供給するコンベヤと、復路のコンベヤから容器を排出するコンベヤとを共通化することができるというメリットがある。ところが前記タンクには、貯留されている水を散水装置に送るポンプや配管等を接続する必要があり、前記のように往路と復路のコンベヤを平行に配置し、各コンベヤの下方にタンクを配置すると、ポンプの位置や配管の接続方向を同一の方向に揃えることができず、作業性が悪いという問題があった。

本発明は、缶体内に設けられ、容器を搬送する第１コンベヤと、この第１コンベヤと平行に配置され、第１コンベヤと逆方向に容器を搬送する第２コンベヤと、前記第１コンベヤから第２コンベヤへ容器を受け渡す容器受渡手段と、前記第１コンベヤと第２コンベヤの搬送方向に沿って設けられ、異なる温度の水を散水する複数の散水ゾーンと、前記第１コンベヤおよび第２コンベヤの下方に、これらコンベヤの長手方向に沿って前記散水ゾーンと同数配置されるとともに、散水された水を収容する複数のタンクと、前記各タンクに貯留された水を容器に散水する複数の散水ノズルと、前記各タンクに接続されて前記散水ノズルへ水を送る複数のポンプと、前記各散水ゾーンのスペースとほぼ一致する形状を有するとともに、各散水ゾーンに応じて配置され、前記各散水ノズルから散水された水を受けて対応する各タンクへ戻す開口部が形成されたトイとを備え、前記複数のタンクを、平行に配置された両コンベヤの下方に、これらコンベヤの長手方向に沿って並列配置するとともに、前記複数のポンプを前記タンクの同方向に揃えて配置し、さらに、前記散水ゾーンの少なくとも一つは２つ以上のタンクに跨がって配置されていることを特徴とするものである。

この発明の容器熱処理装置では、タンクに接続するポンプや配管を同一方向に揃えることができ、構造が簡単で、作業性が向上するという効果が得られる。

平行に配置した第１コンベヤと第２コンベヤの下方に、複数のタンクを第１コンベヤの搬送方向に沿って並列配置するという簡単な構成で、ポンプや配管の接続方向を統一して作業性を向上させるという目的を達成することができる。

以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図１は本発明の１実施例に係る容器熱処理装置の平面図、図２はこの容器熱処理装置の各散水ゾーンに設けられたトイの配置を示す横断面図、図３は各散水ゾーンのタンクの配置およびポンプ、配管の接続状態を示す説明図、図４は各散水ゾーンのノズルの配置を示す説明図、図５はトイとタンクおよび各ポンプからノズルへ送水する配管の配置を示す説明図である。

この容器熱処理装置は、飲料製造ラインの各容器処理装置（図示せず）間を接続するメインコンベヤ２の途中に設けられており、このメインコンベヤ２と直交する方向に配置され、メインコンベヤ２から供給された容器（図示せず）を図１の矢印方向に搬送する第１コンベヤ４と、この第１コンベヤ４と平行に配置され、第１コンベヤ４と逆方向に容器を搬送して、メインコンベヤ２上に容器を排出する第２コンベヤ６とを備えている。これら両コンベヤ４、６上の両側には、それぞれ側部ガイド５、７が設けられている。さらに、メインコンベヤ２上の第１コンベヤ４と第２コンベヤ６との間には、メインコンベヤ２によって搬送されてきた容器を第１コンベヤ４に導入するための供給ガイド８と、第２コンベヤ６によって搬送されてきた容器をメインコンベヤ２上に排出する排出ガイド１０が設けられている。

また、第１コンベヤ４の下流端と第２コンベヤ６の上流端に隣接して、これら両コンベヤ４、６と直角の方向を向けて第３コンベヤ１２が配置されており、さらにこの第３コンベヤ１２上に、第１コンベヤ４によって搬送されて第３コンベヤ１２上に乗り移った容器を第２コンベヤ６側に案内する円弧状の受け渡しガイド１４が設けられている。なお、これら第１ないし第３コンベヤ４、６、１２および以下に説明するタンク、ポンプ等は、缶体１６内に収容されている（図４および図５参照）。

この実施例に係る容器熱処理装置はパストライザーであり、上流側の充填装置で液体が充填されキャッパでキャッピングが行われた容器に温水をかけて加熱した後、冷水をかけることにより常温まで冷却するようになっている。この容器処理装置内には、それぞれ異なる温度の水を容器に散水する４つの散水ゾーン１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄが設けられている。これら各散水ゾーン１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄには、それぞれ独立して散水手段（散水ノズル）２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄが配置されている。

第１散水ゾーン１８Ａは、第１コンベヤ４の上流部（図２の左側）に配置されており、この第１散水ゾーン１８Ａ内の第１コンベヤ４の上方に第１散水ノズル２０Ａが設けられている（図４参照）。また、第２散水ゾーン１８Ｂは、第１コンベヤ４の前記第１散水ゾーン１８Ａよりも下流側から、第３コンベヤ１２および第２コンベヤ６の上流部に亘って配置されており、この第２散水ゾーン１８Ｂの上方に第２散水ノズル２０Ｂが設けられている。さらに、第３散水ゾーン１８Ｃは、第２コンベヤ６の中間部に配置されており、この第３散水ゾーン１８Ｃの上方に第３散水ノズル２０Ｃが設けられている。そして、第４散水ゾーン１８Ｄは、第２コンベヤ６の下流部に配置されており、この第４散水ゾーン１８Ｄの上方に第４散水ノズル２０Ｄが設けられている。

前記各散水ゾーン１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄの、各コンベヤ４、６、１２よりも下方には、前記散水ノズル２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄから容器に散水された水を受けて、後に説明するタンクに戻すトイ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄがそれぞれ設けられている（図２参照）。第１ないし第４散水ゾーン１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄに設けられている第１ないし第４トイ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄは、前記第１ないし第４散水ノズル２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄの設置スペースとほぼ同じ面積を有しており、各散水ノズル２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄから散水された水を対応する各トイ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄがそれぞれ受けるようになっている。

前記散水ノズル２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄおよびトイ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄは、それぞれ第１ないし第４散水ゾーン１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄの設置スペースに対応して設けられているが、散水ノズル２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄから散水される水を貯留するとともに、散水されて落下する水を受け入れるタンク２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ（図３および図５参照）は、前記散水ゾーン１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄの配置と別に、第１コンベヤ４および第２コンベヤ６の二つのコンベヤの下方に、その幅のほぼ全体に亘って配置されている。また、この実施例では、異なる温度の水を容器に散水する４つの散水ゾーン１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄが設けられており、各散水ゾーン１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄに対応してタンク２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄが必要なので、同じサイズの４個のタンク２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄが、第１および第２コンベヤ４、６の長手方向（搬送方向）に沿って配置されている（図３参照）。なお、タンク２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄのサイズは必ずしも同じである必要はなく、異なるサイズであっても良い。

図３の最も左側に位置するタンク２４Ａが第１散水ゾーン１８Ａ用のタンク、左から２番目のタンク２４Ｄが第４散水ゾーン１８Ｄ用のタンク、左から３番目のタンク２４Ｃが第３散水ゾーン１８Ｃ用のタンク、そして、最も右側のタンク２４Ｂが第２散水ゾーン１８Ｂ用のタンクである。各散水ノズル２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄから散水された水を受けるトイ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄは、各散水ゾーン１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄのスペースにほぼ一致する形状をしており、これらのトイ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄから対応する各タンク２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄに水を戻すために、各トイ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄの各タンク２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄに対応する位置にそれぞれ開口部２６Ａ、２６Ｂ１、２６Ｂ２、２６Ｃ、２６Ｄが形成されている（図２参照）。

第１散水ゾーン１８Ａ用のトイ２２Ａには、第１タンク２４Ａに水を戻すための開口部２６Ａが第１トイ２２Ａのほぼ中央部に形成されている。また、第４散水ゾーン１８Ｄ用のトイ２２Ｄおよび第３散水ゾーン１８Ｃ用のトイ２２Ｃは、それぞれ第４散水ゾーン１８Ｄ用タンク２４Ｄおよび第３散水ゾーン１８Ｃ用タンク２４Ｃに対応する位置に開口部２６Ｄ、２６Ｃが形成されている。そして、第２散水ゾーン１８Ｂ用トイ２２Ｂは、第１コンベヤ４、第３コンベヤ１２および第２コンベヤ６の下方に亘って設置されているので、このトイ２２Ｂの第１コンベヤ４に対応する位置と第２コンベヤ６に対応する位置の２個所に開口部２６Ｂ１、２６Ｂ２が形成されている。

前記各タンク２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄには、図３に示すように、散水ノズル２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄに水を送るポンプ（第１ポンプないし第４ポンプ２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ）と、これら各タンク２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄに水供給源３０から水を供給する水供給配管３１および蒸気供給源３２から蒸気を送る蒸気供給配管３３が接続されている。これら水供給配管３１および蒸気供給配管３３には、それぞれ水用開閉バルブ３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｄおよび蒸気用開閉バルブ３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ、３６Ｄが設けられている。また、各タンク２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄには、図示しない温度センサおよび前記水用開閉バルブ３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｄと蒸気用開閉バルブ３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ、３６Ｄを制御する制御手段（図示せず）が設けられており、各タンク２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ内に貯留されている水を所定温度に維持するようになっている。この実施例では、パストライザとしての使用であり、第１散水ゾーン１８Ａで散水する水の温度が４５℃、第２散水ゾーン１８Ｂの水の温度が７０℃、第３散水ゾーン１８Ｃの水の温度が４０℃、そして第４散水ゾーン１８Ｄの水の温度が２０℃に設定されている。

各タンク２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄに設けられたポンプ２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄは、それぞれ、配管３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｄおよび給水管４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄを介して各散水ゾーン１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄに配置された散水ノズル２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄに接続されている（図５参照）。

以上の構成に係る容器熱処理装置の作動について説明する。この容器熱処理装置の上流側に設置されている充填装置で飲料等の液体が充填され、キャッパでキャッピングが行われた容器が、メインコンベヤ２によって連続的に搬送されてこの容器熱処理装置に到達する。メインコンベヤ２上の容器は、供給ガイド８に案内されて缶体１６内に設置された第１コンベヤ４に導入される。なお、この実施例では、メインコンベヤ２から容器熱処理装置に容器を供給し、処理した後再びメインコンベヤ２上に排出するようにしているが、メインコンベヤ２を省略して、人手により容器の供給排出を行うことも可能である。容器が供給された第１コンベヤ４の上流部は第１散水ゾーン１８Ａになっており、第１ポンプ２８Ａによって第１タンク２４Ａ内の温水が配管３８Ａおよび給水管４０Ａを介して第１散水ノズル２０Ａに送られ、第１散水ゾーン１８Ａ内を搬送されている容器に散水される。この第１散水ゾーン１８Ａの水温は４５℃に設定されており、常温でこの容器熱処理装置に導入された容器は、４５℃の温水がかけられ、昇温されて次の第２散水ゾーン１８Ｂに送られる。

第１散水ゾーン１８Ａで第１散水ノズル２０Ａから容器に散水された温水は、第１散水ゾーン用トイ２２Ａに落下し、開口部２６Ａから第１タンク２４Ａ内に流れ込む。この第１タンク２４Ａには温度センサが設けられており、この温度センサが検出した信号に応じて、図示しない制御手段が水用開閉バルブ３４Ａおよび蒸気用開閉バルブ３６Ａを制御して、タンク２４Ａ内の水温を前記設定温度に維持する。

第２散水ゾーン１８Ｂに導入された容器は、第２タンク２４Ｂ内に貯留された温水が第２ポンプ２８Ｂによって送られ、第２散水ノズル２０Ｂを介して散水される。この第２散水ゾーン１８Ｂの水温は７０℃に設定されており、この水温の温水をかけられた容器はさらに昇温されつつ搬送される。第２散水ノズル２０Ｂから散水されながら搬送される容器は、第１コンベヤ４を通過すると、第３コンベヤ１２上に乗り移り、第３コンベヤ１２によって図１の下方に向けて搬送されるとともに、第３コンベヤ１２上の受け渡しガイド１４によって案内されて第２コンベヤ６上に送り込まれる。前記第１コンベヤ４から第２コンベヤ６の上流部まで連続している第２散水ゾーン１８Ｂで、比較的高温の温水がかけられて昇温された容器は、続いて第３散水ゾーン１８Ｃに導入される。

第２散水ゾーン１８Ｂは、第１コンベヤ４、第３コンベヤ１２および第２コンベヤ６に亘って配置されており、この第２散水ゾーン１８Ｂで第２散水ノズル２０Ｂから容器に散水されて第２散水ゾーン用トイ２２Ｂに落下した温水は、このトイ２２Ｂの第１コンベヤ４側と第２コンベヤ６側にそれぞれ形成されている二つの開口部２６Ｂ１、２６Ｂ２から第２散水ゾーン用タンク２４Ｂ内に流入する。この第２タンク２４Ｂも、前記第１タンク２４Ａと同様に、温度センサの検出温度に応じて、制御手段が水用開閉バルブ３４Ｂおよび蒸気用開閉バルブ３６Ｂを制御することにより、前記設定温度が維持されるようになっている。

さらに、第３散水ゾーン１８Ｃに導入された容器は、第３ポンプ２８Ｃによって第３タンク２４Ｃから第３散水ノズル２０Ｃに送られた温水が散水される。この第３散水ゾーン１８Ｃでは水温が４０℃に設定されており、この水温の水がかけられた容器はやや温度が低下して次の第４散水ゾーン１８Ｄに送られる。第３散水ゾーン１８Ｃで第３散水ノズル２０Ｃから容器に散水された温水は、第３トイ２２Ｃの上に落下し、第３タンク２４Ｃに流入する。このタンク２４Ｃ内の水温も、前記制御手段によって第１タンク２４Ａおよび第２タンク２４Ｂと同様に前記設定温度に維持される。

第４散水ゾーン１８Ｄに導入された容器は、第４ポンプ２８Ｄから第４タンク２４Ｄ内の水が送られて第４散水ノズル２０Ｄから散水される。この第４散水ゾーン１８Ｄでは水温が２０℃に設定されており、この温度の水が散水された容器は、ほぼ常温まで冷却されて第２コンベヤ６からメインコンベヤ２上に排出される。この第４散水ゾーン１８Ｄで散水された水も、その下方に配置されている第４トイ２２Ｄに落下して第４タンク２４Ｄに戻される。この第４タンク２４Ｄ内は、前記各タンク２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃと同様に、温度センサによって検出された温度に応じて、制御手段が水用開閉バルブ３４Ｄと蒸気用開閉バルブ３６Ｄを制御することにより、前記設定温度に維持される。この実施例に係る容器熱処理装置は、各散水ゾーン１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄで散水する水を貯留しているタンク２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄが、平行して配置された第１および第２コンベヤ４、６の幅全体に亘って、並列配置されているので、ポンプ２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄや各種配管３１、３３、３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｄを同方向に接続することが可能であり、従来の構成に比べて作業性が大幅に向上する。

容器熱処理装置の平面図である。（実施例１）容器熱処理装置の各散水ゾーンに設けられたトイの配置を示す横断面図である。各散水ゾーンのタンクの配置およびポンプ、配管の接続状態を示す説明図である。各散水ゾーンの散水ノズルの配置を示す説明図である。トイとタンクおよび各ポンプから散水ノズルへ送水する配管の配置を示す説明図である。

符号の説明

４第１コンベヤ
６第２コンベヤ
１２容器受渡手段（第３コンベヤ）
１４容器受渡手段（受け渡しガイド）
１６缶体
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ散水手段（散水ノズル）
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄトイ
２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄタンク

Claims

缶体内に設けられ、容器を搬送する第１コンベヤと、この第１コンベヤと平行に配置され、第１コンベヤと逆方向に容器を搬送する第２コンベヤと、前記第１コンベヤから第２コンベヤへ容器を受け渡す容器受渡手段と、前記第１コンベヤと第２コンベヤの搬送方向に沿って設けられ、異なる温度の水を散水する複数の散水ゾーンと、前記第１コンベヤおよび第２コンベヤの下方に、これらコンベヤの長手方向に沿って前記散水ゾーンと同数配置されるとともに、散水された水を収容する複数のタンクと、前記各タンクに貯留された水を容器に散水する複数の散水ノズルと、前記各タンクに接続されて前記散水ノズルへ水を送る複数のポンプと、前記各散水ゾーンのスペースとほぼ一致する形状を有するとともに、各散水ゾーンに応じて配置され、前記各散水ノズルから散水された水を受けて対応する各タンクへ戻す開口部が形成されたトイとを備え、
前記複数のタンクを、平行に配置された両コンベヤの下方に、これらコンベヤの長手方向に沿って並列配置するとともに、前記複数のポンプを前記タンクの同方向に揃えて配置し、さらに、前記散水ゾーンの少なくとも一つは２つ以上のタンクに跨がって配置されていることを特徴とする容器熱処理装置。
前記容器受渡手段は、第１コンベヤの下流端および第２コンベヤの上流端に隣接して配置された第３コンベヤと、前記第１コンベヤから第３コンベヤに受け渡された容器に係合して、この容器を第２コンベヤに案内するガイドから構成したことを特徴とする請求項１に記載の容器熱処理装置。