JP6827678B2 - 真空包装装置、および、真空包装方法 - Google Patents

Description

本発明は、被包装物を収納する包装袋を収容した状態でチャンバー内を減圧して包装袋内の脱気を行い、この状態で包装袋の被包装物投入口を閉じ、閉状態の被包装物投入口を封止して、被包装物を真空包装する真空包装装置、および、真空包装方法に関する。

従来、食品などの被包装物を包装する包装方法の一つとして真空包装が知られている。真空包装は、真空包装装置のチャンバー内に被包装物が収納された包装袋を収容し、チャンバー内を減圧して包装袋内を脱気し、この状態で包装袋の被包装物投入口をヒートシールなどにより封止して行われる。

また、真空包装対象である被包装物が常温よりも高温の液体を含んだもの、例えば、スープ、カレー、煮汁を含んだ煮物、加熱された油に漬け込んだ食品などのように、汁気のある温かい料理である場合には、被包装物投入口を閉じずにチャンバー内を減圧して包装袋内の脱気を行い、その後、被包装物投入口を閉じて液体の吹き零れを防ぐことが提案されている。さらに、被包装物投入口が閉じられた包装袋の膨張を検出することにより液体の沸騰を把握し、沸騰し過ぎる前にチャンバー内の減圧を停止することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第５５７５８２７号公報

ところで、被包装物投入口が閉じられた包装袋に空気が残っていたとしても、減圧中のチャンバー内では包装袋が膨張し得るため、包装袋内の脱気が不十分であるにも拘らず真空包装装置がチャンバー内の減圧を停止し、さらには包装袋を封止してしまう虞がある。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、被包装物に液体が含まれていたとしても、包装袋内を支障なく十分に脱気することができる真空包装装置、および、真空包装方法を提供しようとするものである。

本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１に記載のものは、液体が含まれた被包装物を収納した包装袋を収容するチャンバーと、該チャンバー内を減圧して包装袋内の脱気を行う脱気装置と、チャンバー内の気圧を検出する気圧検出手段と、チャンバー内に設けられ、包装袋の被包装物投入口を閉じる投入口閉成装置と、閉状態の被包装物投入口を封止する封止装置と、チャンバー内の包装袋の膨張を検出可能な膨張検出手段と、脱気装置、投入口閉成装置および封止装置を制御すると共に、膨張検出手段により検出した包装袋の膨張を監視する制御装置と、を備えた真空包装装置であって、
前記制御装置は、
液体が含まれた被包装物が収納され、且つ被包装物投入口が投入口閉成装置により閉じられた包装袋をチャンバー内に収容した状態で、脱気装置により当該チャンバー内を減圧して包装袋を膨張させる減圧工程と、
前記脱気装置によるチャンバー内の減圧の停止と、投入口閉成装置による閉状態の解除による被包装物投入口の開放と、を行う減圧停止工程と、
前記チャンバー内が減圧された状態で、投入口閉成装置により被包装物投入口を閉じ、封止装置により閉状態の被包装物投入口を封止する封止工程と、
前記封止工程の後、減圧されたチャンバー内を大気開放して大気圧に戻す大気開放工程と、
を実行する制御を行い、
且つ前記減圧工程の開始から膨張検出手段による包装袋の膨張の検出までの間に生じたチャンバー内の気圧変動値を、気圧検出手段が検出した気圧から算出可能であり、
前記減圧工程においては、膨張検出手段による包装袋の膨張の検出結果に基づいて、当該減圧工程を終了して減圧停止工程、封止工程、大気開放工程を実行するか、もしくは、当該減圧工程を終了して減圧停止工程を実行した後に、減圧工程を再実行することの要否を判定する減圧再実行判定処理を実行し、
前記減圧再実行判定処理においては、気圧変動値が減圧再実行判定変動基準値よりも小さい場合に、前記減圧工程の再実行が不要であると判定し、
前記減圧工程の再実行が不要であると判定した場合には、当該減圧工程を終了して減圧停止工程、封止工程、大気開放工程を実行し、
前記減圧工程の再実行が必要であると判定した場合には、当該減圧工程を終了して減圧停止工程を実行した後に、減圧工程および減圧再実行判定処理を再実行することを特徴とする真空包装装置である。

請求項２に記載のものは、前記膨張検出手段は、包装袋に当接する袋当接部と、該袋当接部の姿勢変化を検出することにより包装袋の膨張を検出可能な膨張検出センサとを備えることを特徴とする請求項１に記載の真空包装装置である。

請求項３に記載のものは、液体が含まれた被包装物を収納する包装袋を収容した状態でチャンバー内を減圧して包装袋内の脱気を行い、この状態で包装袋の被包装物投入口を閉じ、閉状態の被包装物投入口を封止して、被包装物を真空包装する真空包装方法において、
前記液体が含まれた被包装物が収納され、且つ被包装物投入口が閉じられた包装袋をチャンバー内に収容した状態で、当該チャンバー内を減圧して包装袋を膨張させる減圧工程と、
前記チャンバー内の減圧の停止と、閉状態の被包装物投入口の開放と、を行う減圧停止工程と、
前記チャンバー内が減圧された状態で被包装物投入口を閉じ、閉状態の被包装物投入口を封止する封止工程と、
前記封止工程の後、減圧されたチャンバー内を大気開放して大気圧に戻す大気開放工程と、
を実行し、
前記減圧工程においては、包装袋の膨張の検出結果に基づいて、減圧工程の再実行の要否を判定する減圧再実行判定処理を実行し、
前記減圧工程の再実行が不要であると判定した場合には、当該減圧工程を終了して減圧停止工程、封止工程、大気開放工程を実行し、
前記減圧工程の再実行が必要であると判定した場合には、当該減圧工程を終了して減圧停止工程を実行した後に、減圧工程および減圧再実行判定処理を再実行し、
前記減圧再実行判定処理においては、前記減圧工程の開始から包装袋の膨張の検出までの間に生じたチャンバー内の気圧変動値を算出して気圧変動値が減圧再実行判定変動基準値よりも小さい場合に、前記減圧工程の再実行が不要であると判定することを特徴とする真空包装方法である。

本発明によれば、以下のような優れた効果を奏する。
請求項１および請求項３に記載の発明によれば、被包装物に液体が含まれていたとしても、包装袋内を支障なく十分に脱気することができる。

さらに、包装袋内の空気が外方へ追い出されたか否かを簡単に把握することができる。また、チャンバー内を液体が沸騰する圧力まで減圧して包装袋内を十分に脱気したとしても、沸騰している液体が包装袋から吹き零れる不都合を被包装物投入口の閉成により阻止することができ、被包装物投入口が液体で汚れてしまうことを避けることができる。したがって、被包装物に液体が含まれていたとしても、包装袋内を支障なく十分に脱気することができ、これにより、真空包装後の包装袋内に気泡が残り難く、良好な真空包装を行うことができる。
なお、本発明における「沸騰」は、液体の温度が沸点に到達して液体が内部から気化する現象であり、カレーのルーやポタージュスープ等の高い粘度を有する液体において、液体内に含まれる空気や水蒸気が温度変化や圧力変化により膨張し、この膨張に伴って液面が変動する現象も含むものとする。

そして、包装袋内の液体の温度を検出せずに包装袋内の十分な脱気を把握することができる。したがって、被包装物の温度変化や真空包装作業を行う環境の温度変化に拘らず、真空包装を良好に行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、簡単な構成で包装袋の膨張の検出を実現することができる。

真空包装装置の概略図である。 真空包装装置の制御系統を示すブロック図である。 チャンバー内の気圧の経時変化を示すグラフである。 １回目の減圧工程における真空包装装置の概略図である。 １回目の減圧工程において包装袋が膨張した状態の真空包装装置の概略図である。 １回目の減圧停止工程における真空包装装置の概略図である。 ２回目の減圧工程における真空包装装置の概略図である。 ２回目の減圧工程において包装袋が膨張した状態の真空包装装置の概略図である。 ２回目の減圧停止工程における真空包装装置の概略図である。 ３回目の減圧工程における真空包装装置の概略図である。 ３回目の減圧工程において包装袋が膨張した状態の真空包装装置の概略図である。 ３回目の減圧停止工程における真空包装装置の概略図である。 封止工程における真空包装装置の概略図である。 大気開放工程における真空包装装置の概略図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
真空包装装置１は、図１および図２に示すように、被包装物を収容した包装袋Ｂを収納するチャンバー２と、該チャンバー２内を減圧して包装袋Ｂ内の脱気を行う脱気装置３と、チャンバー２の内部に設けられ、包装袋Ｂの被包装物投入口Ｂａを閉じる投入口閉成装置５と、包装袋Ｂの被包装物投入口Ｂａを封止するシール用ヒーター６（本発明における封止装置に相当）と、チャンバー２内の包装袋Ｂの膨張を検出可能な袋膨張検出装置７（本発明における膨張検出手段に相当）と、脱気装置３と投入口閉成装置５とシール用ヒーター６とを制御する制御装置８とを備えて構成されている。

チャンバー２は、上面に包装袋Ｂを載置可能な本体部２ａと、該本体部２ａを上方から閉塞する蓋部２ｂとから構成された耐圧容器であり、蓋部２ｂを上下方向に回動して開閉可能とし、蓋部２ｂと本体部２ａとの当接部分にシール材（図示せず）を設けてチャンバー２内の気密性を維持できるように構成されている。また、本体部２ａには吸引口９を穿設して脱気装置３へ接続し、脱気装置３を駆動するとチャンバー２内の空気が吸引口９から吸引されてチャンバー２内が減圧されるように構成されている。

投入口閉成装置５は、本体部２ａ側に昇降可能な状態で設けられた下側閉成ブロック１０と、蓋部２ｂの下面側に固定された上側閉成ブロック１１とを対向する状態で備え、下側閉成ブロック１０を閉成用シリンダ１２の駆動により昇降可能とし、上側閉成ブロック１１と上昇状態の下側閉成ブロック１０との間に包装袋Ｂを挟持して被包装物投入口Ｂａを閉成するように構成されている。また、閉成用シリンダ１２と脱気装置３とを投入口閉成駆動流路１３により接続し、投入口閉成駆動流路１３には、三方弁で構成された投入口閉成用電磁弁１４の接続口の１つを接続し、残りの接続口の一方を脱気装置３の一部に接続し、他方を大気中に開放している。そして、投入口閉成用電磁弁１４を操作することにより、閉成用シリンダ１２と脱気装置３とを連通して閉成用シリンダ１２内を脱気装置３により吸気すると、閉成用シリンダ１２が下側閉成ブロック１０を上昇させて上側閉成ブロック１１へ圧接し（図４参照）、閉成用シリンダ１２内が大気開放されると、閉成用シリンダ１２が下側閉成ブロック１０を上側閉成ブロック１１から下方へ離間させるように構成されている（図６参照）。さらに、下側閉成ブロック１０の上側閉成ブロック１１側（上部）および上側閉成ブロック１１の下側閉成ブロック１０側（下部）にはシール用ヒーター６をそれぞれ備え、上側閉成ブロック１１と下側閉成ブロック１０との間に包装袋Ｂを挟持した状態でシール用ヒーター６に通電すると、被包装物投入口Ｂａが閉成した状態で加熱圧着されて封止されるように構成されている。

また、下側閉成ブロック１０の袋挟持面（上面）および上側閉成ブロック１１の袋挟持面（下面）には、耐熱性および粘着性を有するゲル状シート（例えばシリコンゴム製のシート）で構成された袋貼着部１５を備え、該袋貼着部１５を包装袋Ｂの表面へ貼着して、挟持状態の包装袋Ｂの被包装物投入口Ｂａがずれる不都合、ひいては挟持状態の包装袋Ｂが上側閉成ブロック１１と下側閉成ブロック１０との間から抜ける不都合を阻止できるように構成されている。なお、袋貼着部１５は、シール用ヒーター６からずれた位置（具体的には、シール用ヒーター６よりも蓋部２ｂの回動中心側（図１中、右側）にずれた位置）に配置されている。

脱気装置３は、真空ポンプ１６と、該真空ポンプ１６とチャンバー２とを連通可能な状態で接続する吸気流路１８とを備えて構成されており、吸気流路１８の途中には、真空ポンプ１６とチャンバー２との連通を許容したり閉止したりする真空電磁弁（真空弁）１９を設けている。また、吸気流路１８のうち真空電磁弁１９と真空ポンプ１６との間に位置する箇所には閉成分岐ポート２５を設け、該閉成分岐ポート２５に投入口閉成用電磁弁１４の接続口の１つを接続している。さらに、吸気流路１８のうち真空電磁弁１９とチャンバー２との間に位置する箇所には真空開放分岐ポート２６を設けて真空開放弁（外気導入弁）２７を接続し、該真空開放弁２７を開放してチャンバー２内を減圧状態から大気圧に戻せる（大気開放できる）ように構成されている。

袋膨張検出装置７は、本体部２ａ上に載置された包装袋Ｂよりも上方に位置する平板状の袋当接部３１と、該袋当接部３１の姿勢の変化により包装袋Ｂの膨張状態を検出可能な膨張検出センサ３２とを備えて構成されている。そして、袋当接部３１の投入口閉成装置５側の端部（図１中、左端部）を上側閉成ブロック１１の側部に回動自在な状態で軸着し、蓋部２ｂの軸着側に位置する自由端部（図１中、右端部）が昇降（上下方向に移動）して、自由端部が蓋部２ｂ側に位置する上昇姿勢（図５中に示される傾斜姿勢）と、本体部２ａ側に位置する下降姿勢（図１中に示される常態姿勢）とに変換できるように構成されている。

また、袋当接部３１の自由端部には、当該自由端部が本体部２ａに当接することを阻止するストッパー３１ａを下方の本体部２ａ側へ向けて延設して、袋当接部３１が下降姿勢の状態においては、ストッパー３１ａが本体部２ａの上面に当接して袋当接部３１の下方への回動を阻止するように構成されている。さらに、ストッパー３１ａの下端部には検出片３１ｂを備え、本体部２ａのうち当該本体部２ａを挟んでストッパー３１ａとは反対側（図１中、本体部２ａの下面側）には、下降姿勢における袋当接部３１の検出片３１ｂを検出可能な膨張検出センサ３２を備え、該膨張検出センサ３２の検出信号を制御装置８へ送信できるように構成されている（図２参照）。なお、本実施形態では、膨張検出センサ３２を磁気センサによって構成するとともに検出片３１ｂを磁性体で構成し、検出片３１ｂの接近により変化する磁界の強さを膨張検出センサ３２で感知することで、袋当接部３１の姿勢変化を検出可能としている。

制御装置８は、図２に示すように、真空包装装置１の制御を行うワンチップマイクロコンピュータ４０と、各信号の入出力処理を行うインターフェイス回路４１等から構成されている。そして、インターフェイス回路４１には、真空包装装置１の操作パネル（図示せず）に設けられた電源スイッチ４２、圧力や時間の設定スイッチ４３等の各種操作スイッチ、チャンバー２内の気圧を検出する気圧検出センサ４４（本発明における気圧検出手段に相当）、蓋部２ｂの開閉状態を検出する蓋開閉検出センサ４５、袋膨張検出装置７の膨張検出センサ３２からの信号が入力されている。また、インターフェイス回路４１からは、真空ポンプ１６、真空電磁弁１９、投入口閉成用電磁弁１４、真空開放弁２７、シール用ヒーター６、各種報知音を発するブザー４６、各種状態を表示する表示器４７に制御信号を出力する。

次に、上記した構成からなる真空包装装置１において、液体が含まれた被包装物を真空包装する手順について説明する。なお、真空包装開始前の状態（常態）では、真空ポンプ１６を駆動せず、真空電磁弁１９、投入口閉成用電磁弁１４の全接続口を閉状態とし、真空開放弁２７を開状態とする。また、投入口閉成駆動流路１３内および閉成用シリンダ１２内が減圧されておらず、下側閉成ブロック１０が下降した状態とする。さらに、制御装置８には、後述する減圧工程ＤＰ１〜ＤＰ３（図３参照）において包装袋Ｂ内の液体の沸騰の判定（沸騰判定処理（本発明における減圧再実行判定処理に相当））に用いる基準値（沸騰判定基準時間ｂｔ，沸騰判定変動基準値ｂｐ）を記憶しておく。沸騰判定基準時間ｂｔ（本発明における減圧再実行判定基準時間に相当）は、チャンバー２内を減圧して包装袋Ｂ内の液体が沸騰したことにより閉状態の包装袋Ｂが膨張した場合に、減圧の開始から袋膨張検出装置７による包装袋Ｂの膨張の検出までに要すると推測される仮定の所要時間である。また、沸騰判定変動基準値ｂｐ（本発明における減圧再実行判定変動基準値に相当）は、チャンバー２内を減圧して包装袋Ｂ内の液体が沸騰したことにより閉状態の包装袋Ｂが膨張した場合に、減圧の開始から袋膨張検出装置７による包装袋Ｂの膨張の検出までの間に生じると推測されるチャンバー２内の仮定の気圧変動値である。なお、本発明における「沸騰」は、液体の温度が沸点に到達して液体が内部から気化する現象であり、カレーのルーやポタージュスープ等の高い粘度を有する液体において、液体内に含まれる空気や水蒸気が温度変化や圧力変化により膨張し、この膨張に伴って液面が変動する現象も含むものとする。

まず、被包装物を入れた包装袋Ｂをチャンバー２内にセットするセット工程（準備工程）を行う。セット工程では、蓋部２ｂを開けた状態で、作業員が包装袋Ｂを本体部２ａ上に載せるとともに被包装物投入口Ｂａを下側閉成ブロック１０上に載せる。包装袋Ｂをセットした後、手で蓋部２ｂを閉じると、蓋開閉検出センサ４５が蓋部２ｂの閉成状態を検出して制御装置８に信号を送る。

制御装置８が蓋部２ｂの閉成状態の検出信号を受信したならば、減圧工程ＤＰ１に移行する。減圧工程ＤＰ１では、制御装置８が被包装物投入口Ｂａの閉成操作とチャンバー２内の減圧操作とを制御する。具体的には、投入口閉成用電磁弁１４のうち大気開放側の接続口を閉じるとともに投入口閉成駆動流路１３側の接続口および閉成分岐ポート２５側の接続口を開く。投入口閉成用電磁弁１４の操作が終了したならば、真空ポンプ１６を駆動して閉成用シリンダ１２内を吸気することにより下側閉成ブロック１０を上昇させ、上側閉成ブロック１１と下側閉成ブロック１０との間に包装袋Ｂを挟持して被包装物投入口Ｂａを閉成する。さらに、真空電磁弁１９を開くとともに真空開放弁２７を閉じて駆動状態の真空ポンプ１６とチャンバー２とを連通し、脱気装置３によるチャンバー２内の減圧を開始する。チャンバー２内を減圧すると、チャンバー２内の気圧と包装袋Ｂ内に閉じ込められた空気の気圧との差に基づいて包装袋Ｂが膨張する。なお、減圧工程ＤＰ１における制御装置８は、当該減圧工程ＤＰ１の開始からの経過時間の計時を開始するとともに、当該減圧工程ＤＰ１の開始時点でのチャンバー２内の気圧を気圧検出センサ４４からの検出信号に基づいて取得して記憶する。

そして、図５に示すように、包装袋Ｂが十分に膨張すると、袋当接部３１が包装袋Ｂに押し上げられて下降姿勢から上昇姿勢に変換し、膨張検出センサ３２が袋当接部３１の検出片３１ｂの移動（詳しくは、膨張検出センサ３２から遠ざかったこと）を検出して制御装置８に検出信号を送信する。この検出信号（言い換えると、包装袋Ｂの膨張を検出した旨の検出信号）を受信した制御装置８は、包装袋Ｂの膨張の検出結果に基づいて液体（包装袋Ｂ内の液体）が沸騰したか否かを判定する沸騰判定処理（言い換えると、減圧工程の再実行の要否を判定する減圧再実行判定処理）を実行する。

具体的に説明すると、制御装置８は、減圧工程ＤＰ１の開始から袋膨張検出装置７による包装袋Ｂの膨張の検出（言い換えると、膨張検出センサ３２からの検出信号の受信）までの間に生じたチャンバー２内の気圧変動値Δｐ１を気圧検出センサ４４からの検出信号（気圧検出センサ４４が検出した気圧）から算出し、さらには減圧工程ＤＰ１の開始から袋膨張検出装置７による包装袋Ｂの膨張の検出までの間に計時された経過時間を膨張所要時間Δｔ１として取得する（図３参照）。そして、真空包装開始前に予め設定（当該制御装置８内に記憶）された沸騰判定変動基準値ｂｐと気圧変動値Δｐ１とを比較するとともに、真空包装開始前に予め設定（当該制御装置８内に記憶）された沸騰判定基準時間ｂｔと膨張所要時間Δｔ１とを比較する。これらの比較を実行した結果、気圧変動値Δｐ１が沸騰判定変動基準値ｂｐよりも小さいこと、または、膨張所要時間Δｔ１が沸騰判定基準時間ｂｔよりも短いことの少なくともいずれかが成立した場合には、包装袋Ｂ内で液体が沸騰したと判定し、いずれも成立していない場合には、包装袋Ｂ内で液体が沸騰せず、包装袋Ｂ内に閉じ込められた空気の膨張（言い換えると、包装袋Ｂ内の空気とチャンバー２内の空気との気圧差）により包装袋Ｂが膨張していると判定する。これらの判定は、包装袋Ｂ内での液体の発生の有無により包装袋Ｂの膨張速度が異なることに基づいて設定されている。すなわち、包装袋Ｂ内で液体が沸騰した場合には、包装袋Ｂ内の空気の膨張による体積の増加だけではなく、液体の気化による体積の増加にも起因して包装袋Ｂが膨張し、液体の気化が追加発生したことで包装袋Ｂの膨張速度が速くなることに基づいている。なお、上記沸騰判定の成立条件においては、気圧変動値Δｐ１と沸騰判定変動基準値ｂｐとが等しいこと、または、膨張所要時間Δｔ１と沸騰判定基準時間ｂｔとが等しいことの少なくともいずれかを含めてもよい。

沸騰判定処理を実行した結果、包装袋Ｂ内で液体が沸騰したと判定した場合には、制御装置８は、現在実行中の減圧工程ＤＰ１を終了し、チャンバー２内の減圧の停止と、被包装物投入口Ｂａの開放とを行う減圧停止工程ＳＰ（図３および図６参照）と、開放した被包装物投入口Ｂａを封止する封止工程（図１３参照）と、該封止工程後にチャンバー２内を大気開放する大気開放工程（図１４参照）とを実行する。一方、包装袋Ｂ内で液体が沸騰していないと判定した場合には、現在実行中の減圧工程ＤＰ１を終了し、減圧停止工程ＳＰ１を実行した後に減圧工程（２回目の減圧工程ＤＰ２）および沸騰判定処理を再実行する。なお、図３から図１４に示す本実施形態においては、１回目の減圧工程ＤＰ１、および２回目の減圧工程ＤＰ２においては、包装袋Ｂ内で液体が沸騰していないと判定されており、３回目の減圧工程ＤＰ３において、包装袋Ｂ内で液体が沸騰したと判定されている。

詳細に説明すると、図５に示すように、包装袋Ｂの膨張が袋膨張検出装置７により検出されると、袋膨張検出装置７（膨張検出センサ３２）から受信した検出信号に基づき、制御装置８が沸騰判定処理を実行する。この結果、気圧変動値Δｐ１が沸騰判定変動基準値ｂｐよりも小さいこと、または、膨張所要時間Δｔ１が沸騰判定基準時間ｂｔよりも短いことのいずれも成立していないことが確認された。このため、制御装置８は、現在実行中の減圧工程ＤＰ１を終了し、減圧停止工程ＳＰ１に移行する。減圧停止工程ＳＰ１では、図６に示すように、真空電磁弁１９を閉じるとともに、真空開放弁２７の閉状態を維持し、脱気装置３によるチャンバー２内の減圧の進行を停止して現在の減圧状態を維持する。また、投入口閉成用電磁弁１４のうち閉成分岐ポート２５側の接続口を閉じるとともに大気開放側の接続口を開いて、閉成用シリンダ１２内を大気開放することにより下側閉成ブロック１０を下降させて上側閉成ブロック１１から離間させ、チャンバー２内において膨張状態の包装袋Ｂの被包装物投入口Ｂａを開放、言い換えると被包装物投入口Ｂａの閉状態を解除する。すると、包装袋Ｂ内に残留して包装袋Ｂを膨張させた空気の一部が、当該空気の気圧とチャンバー２内の気圧との差や袋当接部３１の自重による包装袋Ｂが押し潰しに基づいて、被包装物投入口Ｂａから外方へ追い出される。この結果、減圧停止工程ＳＰ１において包装袋Ｂ内の脱気が行われる。なお、減圧停止工程ＳＰ１や、後述する２回目の減圧停止工程ＳＰ２および３回目の減圧停止工程ＳＰ３においては、チャンバー２内の減圧の進行を停止が完了する前に、被包装物投入口Ｂａを開放してしてもよい。要は、減圧停止工程ＳＰにおいて、チャンバー２内の減圧の停止と、被包装物投入口Ｂａの開放とが実行されればよい。

包装袋Ｂの収縮（膨張の解除）により袋当接部３１が下降姿勢に戻って検出片が膨張検出センサ３２により検出されると、この検出信号を受信した制御装置８は、減圧停止工程ＳＰ１を終了して２回目の減圧工程ＤＰ２を実行する（図７参照）。そして、包装袋Ｂの膨張が袋膨張検出装置７により検出されると（図８参照）、当該減圧工程（２回目の減圧工程）ＤＰ２における沸騰判定処理を実行する。沸騰判定処理の結果、当該減圧工程ＤＰ２においても気圧変動値（詳しくは、減圧工程ＤＰ２の開始から袋膨張検出装置７による包装袋Ｂの膨張の検出までの間に生じたチャンバー２内の気圧変動値）Δｐ２が沸騰判定変動基準値ｂｐよりも小さいこと、または、膨張所要時間（詳しくは、減圧工程ＤＰ２の開始から袋膨張検出装置７による包装袋Ｂの膨張の検出までの間に計時された経過時間）Δｔ２が沸騰判定基準時間ｂｔよりも短いことのいずれも成立していないことが確認されたため、制御装置８が現在実行中の減圧工程ＤＰ２を終了し、減圧停止工程（２回目の減圧停止工程ＳＰ２）に再移行する（図９参照）。この２回目の減圧停止工程ＳＰ２においても、包装袋Ｂ内に残留して包装袋Ｂを膨張させた空気の一部が、当該空気の気圧とチャンバー２内の気圧との差や袋当接部３１の自重による包装袋Ｂの押し潰しに基づいて、被包装物投入口Ｂａから外方へ追い出される。この結果、２回目の減圧停止工程ＳＰ２においても包装袋Ｂ内の脱気が行われる。

包装袋Ｂの再収縮（再膨張の解除）により袋当接部３１が再び下降姿勢に戻って検出片が膨張検出センサ３２により検出されると、この検出信号を受信した制御装置８は、２回目の減圧停止工程ＳＰ２を終了して３回目の減圧工程ＤＰ３を実行する（図１０参照）。そして、包装袋Ｂの膨張が袋膨張検出装置７により検出されると（図１１参照）、当該減圧工程（３回目の減圧工程）ＤＰ３における沸騰判定処理を実行する。沸騰判定処理の結果、当該減圧工程ＤＰにおいては気圧変動値（詳しくは、減圧工程ＤＰ３の開始から袋膨張検出装置７による包装袋Ｂの膨張の検出までの間に生じたチャンバー２内の気圧変動値）Δｐ３が沸騰判定変動基準値ｂｐよりも小さいこと、または、膨張所要時間（詳しくは、減圧工程ＤＰ３の開始から袋膨張検出装置７による包装袋Ｂの膨張の検出までの間に計時された経過時間）Δｔ３が沸騰判定基準時間ｂｔよりも短いことのいずれかが成立したことが確認されたため、制御装置８が現在実行中の減圧工程（３回目の減圧工程）ＤＰ３を終了し、減圧停止工程（３回目の減圧停止工程ＳＰ３）に再移行する（図１２参照）。

この３回目の減圧停止工程ＳＰ３では、直前の減圧工程ＤＰ３にて包装袋Ｂ内の液体が沸騰したため、包装袋Ｂ内に残留して包装袋Ｂを膨張させた空気だけではなく、減圧工程ＤＰ３において沸騰により液体から気化した気体も、包装袋Ｂ内の気圧とチャンバー２内の気圧との差や袋当接部３１の自重による包装袋Ｂの押し潰しに基づいて、被包装物投入口Ｂａから外方へ追い出される。さらに、減圧が停止していても液体の沸騰が僅かながらも継続するため、減圧停止工程ＳＰ３中に気化した気体が包装袋Ｂ内の残留空気を被包装物投入口Ｂａから外方へ追い出し易くなる。この結果、液体が沸騰した後の減圧停止工程ＳＰ３においては、包装袋Ｂ内を十分に脱気することができる。

液体が沸騰したと判定された後の減圧停止工程（本実施形態では、３回目の減圧停止工程ＳＰ３）において、包装袋Ｂの収縮（膨張の解除）により袋当接部３１が下降姿勢に戻って検出片が膨張検出センサ３２により検出されると、この検出信号を受信した制御装置８は、減圧停止工程ＳＰ３を終了して封止工程を実行する。封止工程では、図１３に示すように、真空開放弁２７、真空電磁弁１９の閉状態を維持してチャンバー２内の減圧状態を保つ。また、投入口閉成用電磁弁１４においては、投入口閉成駆動流路１３側の接続口の開状態を維持し、大気開放側の接続口を閉じるとともに閉成分岐ポート２５側の接続口を開いて、閉成用シリンダ１２内を吸気することにより下側閉成ブロック１０を再び上昇させ、上側閉成ブロック１１と下側閉成ブロック１０との間に包装袋Ｂを挟持して被包装物投入口Ｂａを再閉成する。被包装物投入口Ｂａを再閉成したならば、この状態でシール用ヒーター６に通電して被包装物投入口Ｂａを閉成状態で加熱してヒートシール（封止）する。被包装物投入口Ｂａのヒートシールが終了したならば、シール用ヒーター６の通電を停止し、被包装物投入口Ｂａの冷却時間が経過するまで投入口閉成装置５による挟持状態を維持する。

そして、冷却時間の経過後、制御装置８は、封止工程を終了して大気開放工程を実行する。大気開放工程では、図１４に示すように、投入口閉成用電磁弁１４のうち閉成分岐ポート２５側の接続口を閉じるとともに大気開放側の接続口を開いて、閉成用シリンダ１２内を大気開放することにより下側閉成ブロック１０を下降させて上側閉成ブロック１１から離間させ、封止状態の包装袋Ｂの挟持を解除する。さらに、真空開放弁２７を開いてチャンバー２内を大気圧へ戻し、真空ポンプ１６の駆動を停止した後、ブザー４６から報知音を発生させて真空包装の終了を報知する。なお、真空包装終了直後の包装袋Ｂ内に気泡が発生していたとしても、この気泡のほとんどは、残留空気ではなく被包装物に含まれる液体が気化したものである。したがって、被包装物が常温まで冷めれば、気泡が包装袋Ｂ内で凝縮して液体に戻る。この結果、液体が含まれた被包装物であったとしても、気泡がほとんどなく良好な真空包装を得ることができる。

このようにして行われる真空包装においては、チャンバー２内を減圧した結果、包装袋Ｂ内の液体が沸騰していない（言い換えると、減圧工程の再実行が必要である）と判定された場合にはチャンバー２内の減圧を再び実行し、液体が沸騰した（言い換えると、減圧工程の再実行が不要である）と判定された場合にはチャンバー２内の減圧の再実行を行わずに包装袋Ｂを封止して真空包装を終了するので、液体が沸騰により気化して発生した気体により包装袋Ｂ内の空気を外方へ追い出すことができ、包装袋Ｂ内を十分に脱気することができる。したがって、残留空気を含み難い（言い換えると、気泡がほとんどない）良好な真空包装を行うことができる。また、袋膨張検出装置７による包装袋Ｂの膨張の検出結果に基づいて液体が沸騰したか否か（減圧工程の再実行が必要であるか否か）を判定するので、包装袋Ｂ内の液体が沸騰したこと、さらには、液体の沸騰により包装袋Ｂ内の空気が外方へ追い出されたことを簡単に把握することができる。

また、減圧工程ＤＰ１〜ＤＰ３の実行中に被包装物投入口Ｂａを投入口閉成装置５により閉じているので、チャンバー２内を液体が沸騰する圧力まで減圧して包装袋Ｂ内を十分に脱気したとしても、沸騰している液体が包装袋Ｂから吹き零れる不都合を被包装物投入口Ｂａの閉成により阻止することができ、被包装物投入口Ｂａが液体で汚れてしまうことを避けることができる。したがって、被包装物に液体が含まれていたとしても、包装袋Ｂ内を支障なく十分に脱気することができ、これにより、真空包装後の包装袋Ｂ内に気泡が残り難く、良好な真空包装を行うことができる。

さらに、減圧工程ＤＰ１〜ＤＰ３中に行われる沸騰判定処理では、チャンバー２内の気圧変動値Δｐ１〜Δｐ３と沸騰判定変動基準値ｂｐとの比較、または、包装袋Ｂの膨張の検出までの膨張所要時間Δｔ１〜Δｔ３と沸騰判定基準時間ｂｔとの比較に基づき、液体の沸騰の有無を判定するので、包装袋Ｂ内の液体の温度を検出せずに液体の沸騰を把握することができる。したがって、被包装物の温度変化や真空包装作業を行う環境の温度変化に拘らず、真空包装を良好に行うことができる。そして、袋膨張検出装置７は、包装袋Ｂに当接する袋当接部３１と、該袋当接部３１の姿勢変化を検出することにより包装袋Ｂの膨張を検出可能な膨張検出センサ３２とを備えて構成されるので、簡単な構成で包装袋Ｂの膨張の検出を実現することができる。

ところで、上記実施形態の減圧工程ＤＰ１〜ＤＰ３においては、チャンバー２内の気圧変動値Δｐ１〜Δｐ３と膨張所要時間Δｔ１〜Δｔ３との両方を取得し、これらの値を予め設定された基準値（沸騰判定変動基準値ｂｐ，沸騰判定基準時間ｂｔ）と比較して液体の沸騰の有無（減圧工程の再実行の要否）を判定したが、本発明はこれに限定されない。例えば、チャンバー２内の気圧変動値または膨張所要時間のいずれか一方を取得し、取得した値と基準値とを比較して液体の沸騰の有無（減圧工程の再実行の要否）を判定してもよい。具体的には、減圧工程ＤＰを実行する制御装置８は、沸騰判定の準備として膨張所要時間Δｔを計時せずにチャンバー２内の気圧変動値Δｐのみを算出し、沸騰判定処理においては、気圧変動値Δｐが沸騰判定変動基準値ｂｐよりも小さい場合（または沸騰判定変動基準値ｂｐ以下の場合）には液体が沸騰したと判定する一方、沸騰判定変動基準値ｂｐ以上である場合（または沸騰判定変動基準値ｂｐよりも大きい場合）には液体が沸騰していないと判定するように設定してもよい。あるいは、沸騰判定の準備としてチャンバー２内の気圧変動値Δｐを算出せずに膨張所要時間Δｔのみを計時し、沸騰判定処理においては、膨張所要時間Δｔが沸騰判定基準時間ｂｔよりも短い場合（または沸騰判定基準時間ｂｔ以下の場合）には液体が沸騰したと判定する一方、沸騰判定基準時間ｂｔ以上（または沸騰判定基準時間ｂｔよりも長い場合）には液体が沸騰していないと判定するように設定してもよい。

ところで、上記実施形態では、袋膨張検出装置７を袋当接部３１と膨張検出センサ３２とにより構成された袋膨張検出装置７を本発明の膨張検出手段として採用し、包装袋Ｂが袋当接部３１を押圧操作することにより包装袋Ｂの膨張を検出可能としたが、本発明はこれに限定されない。要は、包装袋Ｂの膨張を検出可能であれば、前記した磁気式の他に光学式等、どのような構成の膨張検出手段を採用してもよい。例えば、袋監視用カメラを膨張検出手段として採用してチャンバー２内の包装袋Ｂを撮影し、減圧工程ＤＰにおける包装袋Ｂの態様（大きさ）が予め定められた膨張基準態様よりも大きい場合（または膨張基準態様と同等の場合）には、包装袋Ｂが膨張したことを検出し、この検出信号の受信に基づいて制御装置８が沸騰判定処理を実行するように構成してもよい。

また、袋監視用カメラを膨張検出手段として採用する場合には、制御装置８は、チャンバー２内の気圧変動値Δｐや膨張所要時間Δｔの比較により液体の沸騰の有無を判定してもよいが、袋監視用カメラによる包装袋Ｂの膨張の検出結果（膨張状態の画像）に基づいて液体が沸騰したか否かを判定してもよい。例えば、制御装置８には、透明な包装袋Ｂ内で液体が沸騰した状態の判定基準（液体内での気泡発生や包装袋Ｂ内での曇りを撮影した画像の色調や明暗度等）を予め記憶しておき、袋監視用カメラによって膨張が検出された時点での透明な包装袋Ｂの画像と上記判定基準とを比較して、膨張状態の包装袋Ｂ内で液体が沸騰しているか否かを判定するように構成してもよい。

ところで、上記実施形態では、真空包装開始直後の減圧工程（１回目の減圧工程）ＤＰ１において膨張判定処理を実行し、この判定の結果に基づいて次回の減圧工程ＤＰ２を実行するか否かを決定するように構成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、真空包装開始直後においては、膨張判定処理を行わずに所定回数の減圧工程ＤＰと減圧停止工程ＳＰとを交互に実行して包装袋Ｂ内をある程度脱気し、この脱気後に行う減圧工程ＤＰにて最初の膨張判定処理を実行するようにしてもよい。このような設定で真空包装作業を行えば、液体が沸騰し難い被包装物を真空包装する場合に、真空包装作業の初期段階の減圧工程ＤＰで膨張判定処理を無駄に実行することを省略することができ、真空包装作業の迅速化を図ることができる。

そして、前記した実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明は、上記した説明に限らず特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれるものである。

１ 真空包装装置
２ チャンバー
２ａ 本体部
２ｂ 蓋部
３ 脱気装置
５ 投入口閉成装置
６ シール用ヒーター
７ 袋膨張検出装置
８ 制御装置
９ 吸引口
１０ 下側閉成ブロック
１１ 上側閉成ブロック
１２ 閉成用シリンダ
１３ 投入口閉成駆動流路
１４ 投入口閉成用電磁弁
１５ 袋貼着部
１６ 真空ポンプ
１８ 吸気流路
１９ 真空電磁弁
２５ 閉成分岐ポート
２６ 真空開放分岐ポート
２７ 真空開放弁
３１ 袋当接部
３１ａ 検出片
３１ｂ ストッパー
３２ 膨張検出センサ
４０ ワンチップマイクロコンピュータ
４１ インターフェイス回路
４２ 電源スイッチ
４３ 設定スイッチ
４４ 気圧検出センサ
４５ 蓋開閉検出センサ
４６ ブザー
４７ 表示器
Ｂ 包装袋
Ｂａ 被包装物投入口

Claims (3)

1. 液体が含まれた被包装物を収納した包装袋を収容するチャンバーと、該チャンバー内を減圧して包装袋内の脱気を行う脱気装置と、チャンバー内の気圧を検出する気圧検出手段と、チャンバー内に設けられ、包装袋の被包装物投入口を閉じる投入口閉成装置と、閉状態の被包装物投入口を封止する封止装置と、チャンバー内の包装袋の膨張を検出可能な膨張検出手段と、脱気装置、投入口閉成装置および封止装置を制御すると共に、膨張検出手段により検出した包装袋の膨張を監視する制御装置と、を備えた真空包装装置であって、
   前記制御装置は、
   液体が含まれた被包装物が収納され、且つ被包装物投入口が投入口閉成装置により閉じられた包装袋をチャンバー内に収容した状態で、脱気装置により当該チャンバー内を減圧して包装袋を膨張させる減圧工程と、
   前記脱気装置によるチャンバー内の減圧の停止と、投入口閉成装置による閉状態の解除による被包装物投入口の開放と、を行う減圧停止工程と、
   前記チャンバー内が減圧された状態で、投入口閉成装置により被包装物投入口を閉じ、封止装置により閉状態の被包装物投入口を封止する封止工程と、
   前記封止工程の後、減圧されたチャンバー内を大気開放して大気圧に戻す大気開放工程と、
   を実行する制御を行い、
   且つ前記減圧工程の開始から膨張検出手段による包装袋の膨張の検出までの間に生じたチャンバー内の気圧変動値を、気圧検出手段が検出した気圧から算出可能であり、
   前記減圧工程においては、膨張検出手段による包装袋の膨張の検出結果に基づいて、当該減圧工程を終了して減圧停止工程、封止工程、大気開放工程を実行するか、もしくは、当該減圧工程を終了して減圧停止工程を実行した後に、減圧工程を再実行することの要否を判定する減圧再実行判定処理を実行し、
   前記減圧再実行判定処理においては、気圧変動値が減圧再実行判定変動基準値よりも小さい場合に、前記減圧工程の再実行が不要であると判定し、
   前記減圧工程の再実行が不要であると判定した場合には、当該減圧工程を終了して減圧停止工程、封止工程、大気開放工程を実行し、
   前記減圧工程の再実行が必要であると判定した場合には、当該減圧工程を終了して減圧停止工程を実行した後に、減圧工程および減圧再実行判定処理を再実行することを特徴とする真空包装装置。
2. 前記膨張検出手段は、包装袋に当接する袋当接部と、該袋当接部の姿勢変化を検出することにより包装袋の膨張を検出可能な膨張検出センサとを備えることを特徴とする請求項１に記載の真空包装装置。
3. 液体が含まれた被包装物を収納する包装袋を収容した状態でチャンバー内を減圧して包装袋内の脱気を行い、この状態で包装袋の被包装物投入口を閉じ、閉状態の被包装物投入口を封止して、被包装物を真空包装する真空包装方法において、
   前記液体が含まれた被包装物が収納され、且つ被包装物投入口が閉じられた包装袋をチャンバー内に収容した状態で、当該チャンバー内を減圧して包装袋を膨張させる減圧工程と、
   前記チャンバー内の減圧の停止と、閉状態の被包装物投入口の開放と、を行う減圧停止工程と、
   前記チャンバー内が減圧された状態で被包装物投入口を閉じ、閉状態の被包装物投入口を封止する封止工程と、
   前記封止工程の後、減圧されたチャンバー内を大気開放して大気圧に戻す大気開放工程と、
   を実行し、
   前記減圧工程においては、包装袋の膨張の検出結果に基づいて、減圧工程の再実行の要否を判定する減圧再実行判定処理を実行し、
   前記減圧工程の再実行が不要であると判定した場合には、当該減圧工程を終了して減圧停止工程、封止工程、大気開放工程を実行し、
   前記減圧工程の再実行が必要であると判定した場合には、当該減圧工程を終了して減圧停止工程を実行した後に、減圧工程および減圧再実行判定処理を再実行し、
   前記減圧再実行判定処理においては、前記減圧工程の開始から包装袋の膨張の検出までの間に生じたチャンバー内の気圧変動値を算出して気圧変動値が減圧再実行判定変動基準値よりも小さい場合に、前記減圧工程の再実行が不要であると判定することを特徴とする真空包装方法。

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