JPH01111699A - ガス含有液体充填方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はガス含有液体をびん等に充填するガス含有液体
充填方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、ガス含有液体をびん等に充填するには、ガス含有
液体貯留用タンクに開閉弁によって開閉せしめられるよ
うに装備した充填管の下端部を容器の底部近傍に挿入せ
しめた状態で容器口遮断部材にて容器口を外気と遮断す
る第１工程と、前記第１工程により外気と遮断された容
器内に背圧用圧力気体を導入し、容器内の圧力をガス含
有液体貯留用タンク内の圧力と同圧にならしめる第２工
程と、前記第２工程の終了後に容器内の空気を排気せし
めながら、ガス含有貯留用タンク内のガス含有液体を充
填管にて容器内に充填する第３工程と、前記第３工程の
終了後に容器内の圧力を容器外に開放する第４工程と、
前記第４工程の終了後に充填管の上部に外気を導入して
充填管内の残留液体を容器内に送込む第５工程と、前記
第５工程の終了後に容器口と容器遮断部材とを離して容
器口を外気に開放する第６エ程と、前記第６エ程により
開放せしめられた容器口を蓋にて密封する第７エ程とか
らなる方法によって行われている。

ところで、従来のこの種のガス含有液体充填方法による
ときは、充填中にガス含有液体が容器内の空気と接触し
、充填後に容器の空寸部に空気が残留することによって
、ガス含有液体が酸化され、その品質が劣化することが
あるという欠点があった。

上記のように充填中にガス含有液体が容器内の空気に接
触するのを阻止する一つの方策としては、前述の第１工
程と第２工程との間において、特開昭６１−１１５８８
０号公報に記載されたように、容器口遮断部材にて容器
口を外気より遮断したのちに、容器内の空気を炭酸ガス
にて置換せしめる第１の方法と、特開昭６１−１１５８
７９号公報に記載されたように、容器口遮断部材にて容
器口を外気より遮断し、次いで容器内の空気の大部分を
吸引排除したのちに、容器内の残存空気を炭酸ガスにて
置換せしめる第２の方法がある。

また、上記のように充填後にガス含有液体が空寸部内の
残存空気に接触するのを阻止する一つの方策としては、
前述の第６エ程と第７エ程との間に胎いて、容器に振動
を与え、ガス含有液体から炭酸ガスを発泡せしめ空寸部
内の空気を発泡せしめられた炭酸ガスにて置換せしめる
第３の方法がある。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記の第１の方法にあっては、容器口が外気
より遮断されて加圧状態となっている容器内の空気を炭
酸ガスにて置換せしめるために、高圧の炭酸ガスを長時
間にわたって多量に吹込まなければならないという欠点
があり、また上記の第２の方法にあっては、空気を吸引
排除する工程が多くなるとともに、炭酸ガスの消費量が
増加するという難点があり、さらに上記の第３の方法に
あっては、振動発生のためにエネルギーが必要であるば
かりでなく、ガス含有液体の品質管理上、困難であると
いう難点がある。

本発明は上述の実情に鑑みてなされたものであって、炭
酸ガスの消費量が少なく、省エネルギーが可能で、充填
中と充填後においてガス含有液体が空気に接触して酸化
されるということがないガス含有液体充填方法の提供を
目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、前記の目的を達成するために、ガス含有液体
貯留用密閉タンクに、開閉弁によって開閉せしめられる
ように装備した充填管の下端部を容器口□が外気に開放
された容器内に挿入し、炭酸ガスを充填管の下端から容
器の底部に吹込ましめ、容器内の底部における空気を炭
酸ガスにて置換せしめた状態で充填管を挿通せしめた容
器口遮断部材にて容器口を外気より遮断する第１工程と
、前記第１工程により外気と遮断された容器内に背圧用
圧力気体を容器口遮断部材に形成した圧力気体供給用通
路を経て容器内に導入し、容器内の圧力をガス含有液体
貯留タンク内の圧力と同圧にならしめる第２工程と、前
記第２工程の終了後に容器内の空気を容器口遮断部材に
形成した排気通路を経て容器外に排出せしめながらガス
含有液体貯留用タンク内のガス含有液体を充填管にて容
器内に充填する第３工程と、前記第３工程の終了後に容
器内の圧力を容器口遮断部材に形成した圧力気体放出用
通路を経て容器外に徐々に開放すると同時に、充填管を
引上げながら炭酸ガスを充填管の下端から容器内の充填
されたガス含有液体中に吹込まじめ、充填管内の残留液
体を容器内に送込むとともに、容器の空寸部における空
気と炭酸ガスとの混合気体を吹込んだ炭酸ガスと充填さ
れたガス含有液体から発泡せしめられた炭酸ガスにて置
換せしめる第４工程と、前記第４工程の終了後に容器口
と容器口遮断部材とを離し、容器口を蓋にて密閉する第
５工程とからなることを特徴とするガス含有液体充填方
法である。

（作用） 本発明は上述のように、第１工程ないし第５工程にて構
成されていて、特に第１工程および第４工程における炭
酸ガスの容器内への吹込みは、それぞれ容器口を外気に
開放した状態と充填後の容器内の圧力を容器外に徐々に
開放した状態で行われるので、炭酸ガスの吹込み圧力は
容器口を外気より遮断した容器内へ炭酸ガスを吹込む場
合に比較して低い圧力で足りるのである。

また、第１工程と第４工程において炭酸ガスにて置換さ
れる空気は、それぞれ容器の底部内の空気と容器の空寸
部内の空気とであるので、炭酸ガスの消費量は容器内の
空気の全量を炭酸ガスにて置換せしめる場合に比較して
少量で足りるのである。

さらに、第１工程によって容器の底部内の空気、すなわ
ち容器の底部において充填されるガス含有液体と接触す
る部分の空気が炭酸ガスにて置換せしめられ、第４工程
によって容器の空寸部内の空気と炭酸ガスとの混合気体
が炭酸ガスにて置換せしめられるので、充填中および充
填後においてガス含有液体が空気に接触して酸化される
ということはない。

（実施例） 以下、本発明に係るガス含有液体充填方法を実施したビ
ール充填機の各充填工程を主として図示した図面によっ
て、本発明の詳細な説明することとする。

図において、１０は図外の動力にて回転せしめられる環
状のビール貯留用密閉タンク（以下ビールタンクという
）にして、２０はビールタンク１０の底壁部１１に所定
の間隔をおいて環状に配設せしめられた各弁座材き充填
口１２を各別の開閉レバー２１にて各別に開閉せしめら
れる各別の開閉弁であり、前記各別の各弁座材き充填口
１２にはそれぞれ各充填管１３の上端部を挿着し、この
挿着されたそれぞれの充填管１３は、その管壁の上下に
開口せしめられた排気管１４を内蔵し、その外側に嵌装
固定したびん口遮断部材としての充填管装着用部材１５
をユニオンナット１６にてビールタンク１０の底壁部１
１に螺着することによって、それぞれ固定されており、
かつびん口誘導兼気密保持用部材１７を摺動可能で、脱
落不能にそれぞれ装備している。

また、各弁座材き充填口１２より内側となるビールタン
ク１９の底壁部１１には、環状のビールタンク１０に沿
ってそれぞれ環状をなす圧力気体供給用室３０と、外気
への開放口部を備えた排気兼圧力気体放出用室４０等や
、各弁座材き充填口１２ごとに前記排気兼圧力気体放出
用室４０に排気兼圧力気体放出用通路４３にて連通せし
められたスロットル弁６２とこのスロットル弁６２に連
通せしめられた浮子弁室６１とが設けてあり、各弁座材
き充填口１２より外側となるビールタンク１０の底壁部
１１には、各弁座材き充填口１２ごとの給気用弁３１と
、圧力気体放出用弁４１と、炭酸ガス供給用弁５１等が
それぞれ設けてあり、さらに前記ビールタンク１０の内
側には環状をなす炭酸ガス供給用室５０が設けである。

そして、第１図およびその他の図面にも示したように、
各充填管１３に内蔵せしめられた排気管１４は、その上
部の開口部を介し、底壁部１１に固定せられた前記充填
管装着用部材１５から底壁部１１を通して穿設せしめら
れた排気通路１８によって、それぞれの各充填管１３ご
との浮子弁室６１に連通せしめられ、さらにスロットル
弁６２を経て排気兼圧力気体放出用通路４３にて排気兼
圧力気体放出用室４０に連通せしめられ、また第２図と
第３図に示したよ管装着用部材１５に開口せしめられた
参か内への圧力気体供給用に供する圧力気体供給用通路
３２の他端は、前記給気用弁３工を経て前記圧力気体供
給用室３０に連通せしめられており、さらに第４図に示
したように、前記圧力気体供給用通路３２と同様に、一
端が底壁部１１に固定せられた前記充填管装着用部材１
５に開口せしめられたびん内の圧力気体放出用に供する
圧力気体放出用通路４２の他端は、前記圧力気体放出用
弁４１を経て前記スロットル弁６２に連通せしめられて
いる。したがって、びん内の圧力気体は、前記圧力気体
放出用弁４１の開放時に、圧力気体放出用通路４２を通
り、スロットル弁６２を経て前記排気兼圧力気体放出用
通路４３により前記排気兼圧力気体放出用室４０内に送
られ、外気中に放出されるようになっている。

さらに、また特に第１図と第５図ないし第８図に示した
ように、一端が底壁部１１より直接充填管１３の上方部
に開口せしめられた炭酸ガス供給用通路５３の他端は、
前記炭酸ガス供給用弁５１を経て炭酸ガス導管５２に連
結され、該導管５２によって前記炭酸ガス供給用室５０
に連通せしめられている。

一方、７０はびんであり、このびん７０は第９図に示し
たように、搬入コンベヤ７２と送入側スターホイール７
３とによって、前記ビールタンクＩＯを載置した回転テ
ーブル７４に昇降可能に装着せられたびん支持台７５上
に給送され、送出側スターホイール７６と搬出コンベヤ
７７とによって図外の密封装置へ送込まれるようになし
てあり、さらに前記炭酸ガス供給用弁５１と給気用弁３
１と開閉弁２０の開閉レバー２１と圧力気体放出用弁４
１のそれぞれの回動軌跡内には、びん７０の搬送経路に
沿って順番に、炭酸ガス供給用弁開弁用カム５５．およ
び炭酸ガス供給用弁閉弁用カム５６１　と給気用弁開弁
用カム３５および給気用弁閉弁用カム３６と、開閉弁開
弁用カム２５と、炭酸ガス供給用弁開弁用カム５５□お
よび炭酸ガス供給用弁閉弁用カム５６□が配置しである
。

以上のように構成された充填機にてビールをびん７０に
充填する方法は、次のようにして行われる。

すなわち、充填開始前においては、開閉弁２０と給気用
弁３１と圧力気体放出用弁４１と炭酸ガス供給用弁５１
は閉じられ、浮子弁室６１は開けられ、びん口誘導兼気
密保持用部材１７は充填管１３の下端部に上昇可能に保
持されている。

そこで、第９図の平面図に示すように、びん７０を搬入
コンベヤ７２の送入側スターホイール７３とによって回
転テーブル７４のびん支持台７５上に給送し、回転テー
ブル７４の回転によってびん７０がＡ点に達すると、び
ん支持台７５は図外のカムによって上昇せしめられ、こ
れによってびん７０はびん口誘導兼気密保持用部材１７
を伴って上昇せしめられる過程において、充填管１３の
下端部は外気に開放されたびん口を通してびん７０内の
底部近傍に挿入せしめられるとともに、炭酸ガス供給用
弁５１を炭酸ガス供給用弁開弁用カム５５．にて、第１
図に示すように、開弁せしめ、炭酸ガス供給用室５０か
ら炭酸ガスを炭酸ガス導管５２と炭酸ガス供給用弁５１
と炭酸ガス供給用通路５３と充填管１３の上部を経てそ
の下端からびん７０の底部に吹込ましめ、びん７０内の
空気をびん口およびびん口誘導兼気密保持用部材１７と
充填管１３との間隙を経て外気中に追出しながら（第１
図点線矢印参照）、びん７０の底部内の空気、すなわち
びん７０の底部において充填されるビールと接触する部
分の空気を炭酸ガスにて置換せしめたのちに、びん７０
の上昇に伴ってびん口誘導兼気密保持用部材１７が充填
管装着用部材１５の下面に圧接せしめられた状態（第２
図参照）でびん７０の上昇は停止せしめられ、びん口が
びん口誘導兼気密保持用部材１７と充填管装着用部材１
５とにて外気より遮断せしめられることによって第１工
程が終了する。

第１工程の終了後、回転テーブル７４の回転によって給
気用弁３１を給気用弁開弁用カム３５にて、第２図に示
すように、開弁せしめ、圧力気体供給室３０から背圧用
圧力気体としての圧力空気を圧力気体供給用通路３２と
びん口誘導兼気密保持用部材１７とを経て第１工程によ
り外気と遮断されたびん７０内にびん口よりびんの上部
に導入せしめ、導入された圧力空気が排気管１４と排気
兼圧力気体放出用通路４３を経て排気兼圧力気体放出用
室４０に流出するのをスロットル弁６２にて絞ることに
よって、びん７０内の圧力がビールタンク１０内の圧力
と同圧になるのを待って、給気用弁３１を給気用弁閉弁
用方間 ム３６にて、第３図に示すように、腓弁せしめることに
よって第２工程が終了する。

第２工程の終了後、回転テーブル７４の回転によって開
閉弁２０を開閉弁開弁用カム２５にて、第３図に示すよ
うに、開弁せしめ、ビールタンク１０からビールを弁座
付き充填口部１２と充填管１３とを経て、第１工程にて
びん７０の底部に吹込まれてびんの底部における空気と
置換せしめられた炭酸ガスの層の下部に充填せしめ、充
填せしめられたビールにてびん７０内の空気を排気管１
４と排気通路１８−と浮子弁室６１とスロットル弁６２
と排気兼圧力気体放出用通路４３とを経て排気兼圧力気
体放出室４０に排出せしめ、ビールが所定の液位まで充
填されるのを待って開閉弁２０を開閉弁閉弁用カム２６
にて、第４図に示すように、閉弁せしめ、排気管１４と
排気通路１８とを経て浮子弁室６１内に入込むビールに
て浮子弁室６１を閉じる（第４図参照）ことによって第
３工程が終了する。

第３工程の終了後、回転テーブル７４の回転によって圧
力気体放出用弁４１を圧力気体放出用弁開弁用カム４５
にて第４図に示すように、開弁せしめ、びん７０の空寸
部７１をびん口誘導兼気密保持用部材１７と圧力気体放
出用通路４２とスロットル弁６２と排気兼圧力気体放出
用通路４３とを経て排気兼圧力気体放出用室４０に連通
せしめ、空寸部７１内の圧力が開放される過程において
、スロットル弁６２にて絞ぼられる空気によって浮子弁
室６１を再開せしめて、浮子弁室６１と排気通路１８と
排気管１４内に入込んだビールをびん７０内に戻すとと
もに、空寸部７１内の圧力が開放されて大気圧になるの
を待って、圧力気体放出用弁４１を圧力気体放出用弁閉
弁用カム４６にて閉弁せしめる。一方、前記の圧力気体
放出用しめられ、これによってびん口誘導兼気密保持用
部材１７は充填管装着用部材１５から離れるとともにび
ん７０が下降する過程において、炭酸ガス供給用弁５１
を炭酸ガス供給用弁開弁用カム５５□にて、第５図に示
すように、開弁せしめ、炭酸ガス供給用室５０から炭酸
ガスを炭酸ガス導管５２と炭酸ガス供給用弁５１と炭酸
ガス供給用通路５３と充填管１３の上部を経て、その下
端からびん７０内に充填されたビール中に吹込ましめ、
充填管１３内の残留ビールをびん７０内に送込む（第５
図参照）とともに、びん７０の空寸部７１内の空気と炭
酸ガスと混合気体をびん口およびびん口誘導兼気密保持
用部材１７と充填管１３との間隙を経て外気中に追出し
く第６図参照）、さらに充填管１３が充填されたビール
の液面を離れた状態で空寸部７１内の混合気体を炭酸ガ
スにて置換せしめた（第７図参照）のちに、炭酸ガス供
給用弁５１を炭酸ガス供給用弁閉弁用カム５６□にて、
第８図に示すように、閉弁して炭酸ガスの供給を停止せ
しめることによって第４工程が終了する。

第４工程の終了後、回転テーブル７４の回転によってび
ん７０が第９図において０点に達すると、びん７０の下
降が停止するとともに、第８図に示すように、びん口誘
導兼気密保持用部材１７はびん口から離れ、びん７０は
送出側スターホイール７６と搬出コンベヤ７７とによっ
て図外の密封装置へ送込まれ、びん口を蓋にて密封する
ことによって第５工程が終了し、全工程が完了するので
ある。

本発明の充填方法は、上述のように、第１工程ないし第
５工程とからなるものであり、特に第１工程および第４
工程における炭酸ガスのびん７０内への吹込みは、それ
ぞれびん口を外気に開放した状態と充填後のびん内の圧
力をびん外に徐々に開放した状態で行われるので、炭酸
ガスの吹込み圧力はびん口を外気より遮断したびん内へ
守炭酸ガスを吹込む場合に比較して低い圧力で足りるの
である。

また、第１工程と第４工程において炭酸ガスにて置換さ
れる空気は、それぞれびん７０の底部において充填され
るビールと接触する部分の空気とびん７０の空寸部７１
内の空気とであるので、炭酸ガスの消費量はびん７０の
空気の全量を炭酸ガスにて置換せしめる場合に比較して
少量で足りるのである。

さらに、第１工程によってびん７０の底部において充填
されるビールに接触する部分の空気が充填前に炭酸ガス
にて置換せしめられ、第４工程によってびん７０の空寸
部内の空気と炭酸ガスとの混合気体が炭酸ガスにて置換
せしめられるので、充填中および充填後においてビール
が空気に接触して酸化されるということはない。

さらにまた、第４工程における発泡はびん内に充填され
たビール中に吹込んだ炭酸ガスの刺激によって行われる
ので、従来発泡に必要不可欠であった振動発生のための
エネルギーが軽減されるのである。

なお、本発明は上述のビールをびんに充填する方法に限
定されるものではなく、前記ビールとワイン等にガスを
含有せしめた酒類、果実飲料、炭酸飲料等のガス含有飲
料となしても、上述と同様の作用効果を奏することがで
きる。

（発明の効果） 以上の説明によって明らかなように、本発明によると、
炭酸ガスの吹込み圧力が低圧力で足り、炭酸ガスの消費
量が少なくてすみ、゛発泡のための振動発生用エネルギ
ーが不用であり、充填中および充填後においてガス含有
液体が空気に接触して酸化されることが生じないガス含
有液体充填方法の提供が可能となった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明のガス含有液体充填方法を実施する充填機
の要部を示すものであって、第１図は第１工程における
容器の底部内の空気と炭酸ガスと・の置換操作説明用要
部の断面図、第２図は第２工程における背圧用圧力気体
導入操作説明用要部の断面図、第３図は第３工程におけ
る充填操作説明用要部の断面図、第４図は第４工程にお
ける容器内の圧力開放操作説明用要部の断面図、第５図
ないし第７図は第４工程における容器の空寸部内の空気
と炭酸ガスとの置換操作説明用要部の断面図、第８図は
第５工程におけるびん口開放操作説明用要部の断面図、
第９図はびんの搬送経路を示す要部の平面図である。 １０：ビールタンク　　　１１：底壁部１２：弁座付き
充填口　　１３：充填管■４：排気管　　　　　　１５
：充填管装着用部材１６：ユニオンナット １７：びんロ誘導兼気密保持用部材 １８：排気通路　　　　　２０：開閉弁２１：開閉レバ
ー　　　　２５：開閉弁開弁用カム２６：開閉弁閉弁用
カム　３０：圧力気体供給用室３１：給気用弁　　　　
　３２：圧力気体供給用通路３５：給気用弁開弁用カム ３６：給気用弁閉弁用カム ４０：排気兼圧力気体放出用室 ４１：圧力気体放出用弁　４２：圧力気体放出用通路４
３：排気兼圧力気体放出用通路 ４５：圧力気体放出用弁開弁用カム ４６：圧力気体放出用弁閉弁用カム ５０：炭酸ガス供給用室　５１：炭酸ガス供給用弁６１
：浮子弁室　　　　　６２：スロットル弁７０：び　ん
　　　　　　７１：空寸部７２：搬入コンベヤ ７３：送入側スターホイール ７４：回転テーブル　　　７５：びん支持台７６：送出
側スターホイール ７７：搬出コンベヤ 特許出願人　　サッポロビール株式会社”Ｃ’、”　　
１７ 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図　　　第７図　　　第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ガス含有液体貯留用密閉タンクに、開閉弁によって開
   閉せしめられるように装備した充填管の下端部を容器口
   が外気に開放された容器内に挿入し、炭酸ガスを充填管
   の下端から容器の底部に吹込ましめ、容器内の底部にお
   ける空気を炭酸ガスにて置換せしめた状態で充填管を挿
   通せしめた容器口遮断部材にて容器口を外気より遮断す
   る第１工程と、前記第１工程により外気と遮断された容
   器内に背圧用圧力気体を容器口遮断部材に形成した圧力
   気体供給用通路を経て容器内に導入し、容器内の圧力を
   ガス含有液体貯留用タンク内の圧力と同圧にならしめる
   第２工程と、前記第２工程の終了後に容器内の空気を容
   器口遮断部材に形成した排気通路を経て容器外に排出せ
   しめながらガス含有液体貯留用タンク内のガス含有液体
   を充填管にて容器内に充填する第３工程と、前記第３工
   程の終了後に容器内の圧力を容器口遮断部材に形成した
   圧力気体放出用通路を経て容器外に徐々に開放すると同
   時に、充填管を引上げながら炭酸ガスを充填管の下端か
   ら容器内の充填されたガス含有液体中に吹込ましめ、充
   填管内の残留液体を容器内に送込むとともに、容器の空
   寸部における空気と炭酸ガスとの混合気体を吹込んだ炭
   酸ガスと充填されたガス含有液体から発泡せしめられた
   炭酸ガスにて置換せしめる第４工程と、前記第４工程の
   終了後に容器口と容器口遮断部材とを離し、容器口を蓋
   にて密閉する第５工程とからなることを特徴とするガス
   含有液体充填方法。