JP5126888B2 - 不活性ガス噴射装置及び不活性ガス噴射方法 - Google Patents
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Description
この容器では、上方開放口を折目線に沿って内側に折り込んだ状態で上端部を止じ合せ、その止じ合面をヒートシール等の手段によってトップシール36cを形成することで、容器が作られる。
この劣化によって、風味を損ね、充填完了後の製品の賞味期限に重大な影響を与える。
ヘッドスペース内を、不活性ガスの窒素ガス等に置換する装置、方法が提案されている。(特許文献1、2、3及び4参照)
上部開放口が閉鎖される前に第1噴射ノズルから不活性ガスを噴射し、更に、上部開放口が折目線に沿って内側に折り込んで、順次閉鎖される途中にも、第3及び第2の噴射ノズルで不活性ガスを噴射するので、この雰囲気全体が不活性ガスで包まれて、ヘッドスペースへの不活性ガス置換率が向上することが期待される。
しかしながら、第1噴射ノズル、第2及び第3の噴射ノズルから多量の不活性ガスが噴射され、不活性ガスの消費量が多くなる恐れがある。
不活性ガス供給源(図示せず)から噴射ノズル41a、41b、42a、42bへの導管は、マニホルド43を介して連通し、他の導管と実質的に同様に不活性ガスを均一に噴射することが期待される。
しかしながら、配管及び導管の設計の自由度が低くより適切な配置、位置決めに不都合が生じ、不活性ガスに置換できる割合が高率ではない場合もある。
参考態様の不活性ガス噴射装置及び不活性ガス噴射方法は、ヘッドスペースを残して液体食品が充填され、上部開放口が順次閉鎖されてシールされる容器に対して、ヘッドスペースに残留する酸素を不活性ガスで置換する。この装置では、所定個数毎に間欠的に搬送される容器の閉鎖前の開放口に近接する開放口より広い領域を上方から覆う開放口カバーと、開放口カバーを貫通し開放口に近接して容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第1噴射ノズルとを備える。
他方、この発明による構成では、開放口に近接する開放口カバー22が、隙間を有する閉空間を形成する機能を果たすので、置換率が一様に約80%以上の高率を示す。これは、上記の隙間が不活性ガスの噴射により形成された層流(空気を多く含む)の排気口の機能を果たしていると考えられる。
この構成によって、不活性ガス供給源から個々の第1噴射ノズルに不活性ガスを導く第1導管は、実質的に同様の流量(流速)、導管内の流れの同様のパターンやプロフィールを有する。
その構成の結果、所定個数毎に間欠的に搬送される容器の全てが、実質的に同様の置換率を持ち、均一の置換効率を呈する。
第1噴射ノズルにより不活性ガス置換で、製品として十分な置換率を得、容器が、その後、上部開放口が順次閉鎖されてシールされるので、不活性ガスが再びヘッドスペース外に飛散する割合が低く、追加の不活性ガスを消費するために、第2噴射ノズルを設ける必要性がすくないからである。また、装置内部の自由度を犠牲にしてまでも、開放口カバーを設ける必要性が低いからである。従って、不活性ガスの消費量を低減し、よりコンパクトな装置を得ることができる。
開放口カバーが一体化されているので、機械的強度に寄与し、全体を覆うので、高い不活性ガスの置換効率を向上させることができる。
個々に覆うので、有効にかつ効率的に置換することができる。
上記特徴により、開放口カバーが開放口を覆うカバー領域が噴射された不活性ガスの飛散を抑え、開放口カバーが開放口を覆わない出口領域が不活性ガスの噴射により形成された層流の排気口を形成する。
第1噴射ノズルにより不活性ガス置換で、製品として十分な置換率を得、容器が、その後、上部開放口が順次閉鎖されてシールされるので、不活性ガスが再びヘッドスペース外に飛散する割合が低く、追加の不活性ガスを消費するために、第2噴射ノズルを設ける必要性がすくないからである。また、装置内部の自由度を犠牲にしてまでも、開放口カバーを設ける必要性が低いからである。従って、不活性ガスの消費量を低減し、よりコンパクトな装置を得ることができる。
第1噴射ノズルにより不活性ガス置換で、製品として十分な置換率を得、容器が、その後、上部開放口が順次閉鎖されてシールされる。更に、置換率を高める必要がある場合に、第2噴射ノズルを設けることが有効である。装置内部の自由度を犠牲にするので、開放口カバーを設ける必要性が低い。従って、不活性ガスの置換率を更に高くし、よりコンパクトな装置を得ることができる。
この態様では、図2に示すように、第1噴射ノズル23によって上方から容器33のヘッドスペース26へ不活性ガス20が噴射される。この噴射時の不活性ガスは、上方開放口から噴流状に容器内へ入った後、四隅へ広がり、器壁に沿って上昇する。ヘッドスペース26に噴射前に存在した空気は、不活性ガスによって押し出されるように、上記4隅から排出される。従って、開放口カバー22が開放口を覆うカバー領域は、噴射された不活性ガスの飛散を抑え、開放口カバーが開放口を覆わない出口領域は不活性ガスの噴射により形成された層流24の排気口の機能を果たす。
この態様では、図5に示すように、第1噴射ノズル23によって上方から容器33のヘッドスペース26へ不活性ガス20が噴射される。この噴射時の不活性ガスは、上方開放口から噴流状に容器内へ入った後、片側半分から他方の半分へ広がり、一方の器壁に沿って上昇する。ヘッドスペース26に噴射前に存在した空気は、不活性ガスによって押し出されるように、上記片側半分から排出される。従って、開放口カバー22が開放口を覆うカバー領域は、噴射された不活性ガスの飛散を抑え、開放口カバーが開放口を覆わない出口領域は不活性ガスの噴射により形成された層流24の排気口の機能を果たす。
導管同士がオリフィスを介して連通しているので、不活性ガス供給源から個々の第1噴射ノズルに不活性ガスを導く第1導管は、実質的に同様の流量(流速)、導管内の流れの同様のパターンやプロフィールを有し、その結果、所定個数毎に間欠的に搬送される容器の全てが、実質的に同様の置換率を持ち、均一の置換効率を呈する。不活性ガス置換率の向上が、全ての容器に均一の置換率を有する。
不活性ガス供給源から個々の第2噴射ノズルに不活性ガスを導く第2導管は、実質的に同様の流量(流速)、導管内の流れの同様のパターンやプロフィールを有し、その結果、所定個数毎に間欠的に搬送される容器の全てが、実質的に同様の置換率を持ち、均一の置換効率を呈する。
不活性ガス供給源から不活性ガスを導く第2導管は、実質的に同様の流量(流速)、導管内の流れの同様のパターンやプロフィールを有し、その結果、所定個数毎に間欠的に搬送される容器が、均一の置換効率を有する。
所定個数を2個に設定することで、効率的な包装充填の製造が可能になる。
図1は、この発明による不活性ガス噴射装置の第1噴射ノズルの分解斜視図であり、容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する2本の第1噴射ノズルを、開放口カバーが、断面矩形の開放口に実質的に嵌入できる円板形であることを示す。
図2は、図1に示す第1噴射ノズルが不活性ガスを噴射する様子を示す断面図である。
図3は、参考態様による不活性ガス噴射装置の第1噴射ノズル例の分解斜視図であり、容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する逆T字形2本の第1噴射ノズルであり、開放口カバーが、直列に並ぶ断面矩形かつ所定個数の開放口を全体的に覆う矩形板である。
図4は、この発明による不活性ガス噴射装置例の第1噴射ノズルの分解斜視図であり、容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する2本の第1噴射ノズルであり、開放口カバーが、開放口の実質的に半分を覆う矩板形であり、排気口が矩板形から外れた開放口の残り半分である。
図5は、図4に示す第1噴射ノズルが不活性ガスを噴射する様子を示す断面図である。
図6は、この発明及び参考態様による不活性ガス噴射装置の第1噴射ノズル例の分解斜視図であり、容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する逆T字形2本の第1噴射ノズルであり、断面矩形の開放口に実質的に嵌入できる円板形である。
図7は、閉鎖途中の開放口の上方から容器内のヘッドスペースへ不活性ガスを噴射する第2噴射ノズルの透視分解斜視図であり、第2噴射ノズルの末端形状が、閉鎖途中の所定個数の開放口全体を覆うフード形状である。
図8は、この発明及び参考態様による不活性ガス噴射装置に使用する紙容器の斜視図である。
図9は、この発明及び参考態様による不活性ガス噴射装置に使用するゲーブトップ紙容器用包装充填機の斜視図である。
図10は、従来の不活性ガス噴射装置の側面図である。
図11は、参考態様による不活性ガス噴射装置例の第1噴射ノズルが不活性ガスを噴射する様子を示す断面図である。
不活性ガス噴射装置の第1噴射ノズル(その態様においては、第2噴射ノズルも)は、図11に示す位置と同様の箇所に位置する。
この構成によって、不活性ガス供給源から個々の第1噴射ノズルに不活性ガスを導く第1導管は、実質的に同様の流量(流速)、導管内の流れの同様のパターンやプロフィールを有することができる。
不活性ガスの消費量を低減し、よりコンパクトな装置を得ることができる。
開放口カバーが一体化されているので、機械的強度に寄与し、全体を覆うので、高い不活性ガスの置換効率を向上させることができる。
なお、
別の態様として、開放口カバーが、直列に並ぶ断面矩形かつ所定個数の開放口を個々に覆う矩形板とすることができる。
上記特徴により、開放口カバーが開放口を覆うカバー領域が噴射された不活性ガスの飛散を抑え、開放口カバーが開放口を覆わない出口領域が不活性ガスの噴射により形成された層流の排気口を形成する。
なお、必要に応じて、第2噴射ノズルを備えることができる。
図示する態様では、1本の導管から2本の第1噴射ノズル23(23a、23b)に分岐した箇所にオリフィス(図示せず)を設ける。
不活性ガス供給源から不活性ガスを導く第2導管は、実質的に同様の流量(流速)、導管内の流れの同様のパターンやプロフィールを有し、その結果、所定個数毎に間欠的に搬送される容器が、均一の置換効率を有する。
なお、第2噴射ノズル27を分岐した2本の第2導管とすることができる。
23 ・・・第1噴射ノズル
22 ・・・開放口カバー
26 ・・・ヘッドスペース
Claims (8)
- ヘッドスペースを残して液体食品が充填され、上部開放口が順次閉鎖されてシールされる容器であって、所定個数毎に間欠的に搬送される該容器の閉鎖前の該開放口の上方から該開放口より狭い領域を覆う開放口カバーと、該開放口カバーを貫通して該容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第1噴射ノズルとを備え、該開放口カバーが該開放口を覆うカバー領域は噴射された不活性ガスの飛散を抑え、該開放口カバーが該開放口を覆わない出口領域は該不活性ガスの噴射により形成された層流の排気口を形成する、
ことを特徴とするヘッドスペースを有する容器用の不活性ガス噴射装置。 - 閉鎖途中の前記開放口の上方から該容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第2噴射ノズルを備えず、かつ前記第1噴射ノズルと該第2噴射ノズルとの間及び/又は該第2噴射ノズル近傍に、閉鎖途中の該開放口の上方から該開放口を覆う開放口カバーを設けない、請求項1記載の不活性ガス噴射装置。
- 閉鎖途中の前記開放口の上方から該容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第2噴射ノズルを備え、前記第1噴射ノズルと該第2噴射ノズルとの間に、閉鎖途中の該開放口の上方から該開放口を覆う開放口カバーを設けない、請求項1記載の不活性ガス噴射装置。
- 前記開放口カバーが、断面矩形の前記開放口に実質的に嵌入できる円板形であり、前記排気口が該円板形から外れた該開放口の四隅である、請求項1記載の不活性ガス噴射装置。
- 前記開放口カバーが、前記開放口の実質的に半分を覆う矩板形であり、前記排気口が該矩板形から外れた該開放口の残り半分である、請求項1記載の不活性ガス噴射装置。
- 閉鎖途中の前記開放口の上方から該容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第2噴射ノズルを備え、該第2噴射ノズルには、同じ不活性ガス供給源及び分岐した第2導管から供給される、請求項3記載の不活性ガス噴射装置。
- 閉鎖途中の前記開放口の上方から該容器内のヘッドスペースへ不活性ガスを噴射する第2噴射ノズルを備え、該第2噴射ノズルの末端形状が、閉鎖途中の所定個数の該開放口全体を覆うフード形状である、請求項3記載の不活性ガス噴射装置。
- ヘッドスペースを残して液体食品が充填され、上部開放口が順次閉鎖されてシールされる容器であって所定個数毎に間欠的に搬送される該容器の閉鎖前の該開放口の上方から該開放口より狭い領域を開放口カバーで覆い、該開放口カバーを貫通する所定個数の第1噴射ノズルから該容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射し、該開放口カバーが該開放口を覆うカバー領域は噴射された不活性ガスの飛散を抑え、該開放口カバーが該開放口を覆わない出口領域は該不活性ガスの噴射により形成された層流の排気口を形成する、
ことを特徴とするヘッドスペースを有する容器用の不活性ガス噴射方法。
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