JPH05201421A

JPH05201421A - ガス組成調整機構を具えた包装用ヒートシーラ

Info

Publication number: JPH05201421A
Application number: JP4032565A
Authority: JP
Inventors: Motoyasu Nakanishi; 幹育中西
Original assignee: Suzuki Sogyo Co Ltd
Current assignee: Suzuki Sogyo Co Ltd
Priority date: 1992-01-23
Filing date: 1992-01-23
Publication date: 1993-08-10

Abstract

(57)【要約】【目的】収納袋Ｐ内に収納される収納物Ｆの性状を維持
しつつ、より一層の保存期間設定を可能にする。【構成】本発明の包装用ヒートシーラ１はコンプレッサ
１１と、このコンプレッサ１１により圧縮されたガスを
異なる組成のガスに分離するガス分離膜モジュール１２
と、このガス分離膜モジュール１２により分離されたガ
スを収納袋Ｐ内に供給する供給管路２０と、不要のガス
を排気する排気管路２１とを具えてなるガス組成調整機
構１０を有することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【産業上の利用分野】本発明は食品又はその他機械部品
や生活用品を収納した収納袋を、密封パックするのに用
いる包装用ヒートシーラに関するものであって、特にガ
ス組成調整機構を具え、収納物の性状を維持し、保存性
の向上を図った包装用ヒートシーラに係るものである。

【０００２】

【発明の背景】食品を保存するに際しては、ラッピング
して、或いは収納袋に入れることにより外気との接触を
遮断して食品の保存性を高める試みが広く行われてい
る。またボルト、ナット、ばね等の機械部品の酸化の進
行を遅延させるために、これら機械部品を収納袋に入れ
て保存する試みも一般に行われている。

【０００３】そして、最近では、より一層の保存性向上
を図るべく、収納物を入れた収納袋内の空気を脱気した
後、収納袋の開口部を加熱溶着し、密封する家庭用ヒー
トシーラが用いられるようになってきた。尚このような
試みは製造段階では従来より一般に行われていたが、家
庭用品としてこのような機能を具えた器具を提供するこ
とは、冷蔵庫や冷凍庫への食品の収納性や保存性の向上
を図り、使用分量ずつ、部品を区分けし保管する上で意
義が大きい。

【０００４】しかしこのような包装用ヒートシーラは、
前述したような脱気作用と、シール作用を行うにとどま
り、収納袋内のガス雰囲気の置換を図り、収納物の酸化
防止や、より一層の長時間保存を可能にするといった機
能を具えたものは未だ開発されていない。

【０００５】

【開発を試みた技術的事項】本発明はこのような背景に
鑑みなされたものであって、包装用ヒートシーラ内にガ
ス組成調整機構を設け、これにより生じた組成ガスを収
納袋内に供給するようにすることにより、収納物の性状
の維持と、保存性の向上を図った新規な包装用ヒートシ
ーラの開発を試みたものである。

【０００６】

【発明の構成】

【目的達成の手段】本出願に係る第一の発明たるガス組
成調整機構を具えた包装用ヒートシーラは、コンプレッ
サと、このコンプレッサにより圧縮されたガスを異なる
組成のガスに分離するガス分離膜モジュールと、このガ
ス分離膜モジュールにより分離されたガスを包装用ヒー
トシーラ内の所定の部位に供給する供給管路と、同じく
このガス分離膜モジュールにより分離されたガスを包装
用ヒートシーラ外に排気する排気管路とを具えてなるこ
とを特徴として成るものである。

【０００７】また本出願に係る第二の発明たるガス組成
調整機構を具えた包装用ヒートシーラは前記要件に加
え、前記供給管路及び排気管路の管路途中には、ガス分
離膜モジュールにより分離されたガスの供給方向を適宜
選択し、管路の断続を切り替える弁機構が設けられてい
ることを特徴として成るものである。

【０００８】更にまた本出願に係る第三の発明たるガス
組成調整機構を具えた包装用ヒートシーラは前記要件に
加え、前記供給管路は収納袋近傍に延長され、この延長
された供給管路には、ガス分離膜モジュールにより分離
された炭酸ガス、窒素ガス又は酸素貧化ガスが供給され
ることを特徴として成るものである。そしてこれら各手
段をもって前記目的を達成しようとするものである。

【０００９】

【発明の作用】コンプレッサにより圧縮されたガスはガ
ス分離膜モジュールに供給され、その圧力に応じた透過
ガスと非透過ガスとに分離される。そして分離されたガ
スは、制御弁によって適宜供給又は排気管路に導かれ、
供給管路先端の吹出口又は、排気管路先端の排気口に至
り、収納袋内の内部雰囲気の置換又は、不要ガスの排気
を行う。

【００１０】また供給管路を収納袋近傍に延長して供給
管路に炭酸ガス、窒素ガス又は酸素貧化ガスを供給した
場合には、収納袋内の空気の脱気作用に加え、収納物の
性状を維持し、保存性の向上が図れる。

【００１１】

【実施例】以下図面に基づいて本発明のガス組成調整機
構を具えた包装用ヒートシーラについて具体的に説明す
る。尚説明にあたっては、先ず本発明の包装用ヒートシ
ーラの構造について本発明の特徴的構成の一つであるガ
ス組成調整機構を中心に説明し、次いで本発明の脱気、
ガス雰囲気の置換、熱溶着の各過程を各種ガスの流れと
共に説明する。図中符号１に示すものが本発明のガス組
成調整機構を具えた包装用ヒートシーラであって、図
１、３、４では一例として収納物Ｆとして食品を例にと
った。

【００１２】先ず、図１、２に基づいて本発明の包装用
ヒートシーラ１の構造について説明する。本発明の包装
用ヒートシーラ１は、一例として前方を幾分張り出させ
前面側を下方に傾斜させてなる筐体状の本体２に対し、
その上方に上蓋３を設けて成るものである。そして本体
２には、本発明の特徴的構成であるガス組成調整機構１
０が設けられ、更に本体２の上面２ａには、ガス置換さ
れた収納袋Ｐの開口部を熱溶着するシールヒータ４及
び、収納袋Ｐ内の空気を脱気する際の吸引口となる脱気
ノズル２６、収納袋Ｐ内にガス組成調整機構１０により
組成したガスを供給する際の吹出口となる吹出ノズル２
５が設けられる。

【００１３】また上蓋３は、前記本体２における上面２
ａとの間で収納袋Ｐの開口部を挟持する役割を担うもの
であり、上蓋３の先端側下面には、収納袋Ｐの挟持を確
実にし、脱気、ガス置換中のガス漏れを防止する押圧片
６が設けられる。また上蓋３には包装用ヒートシーラ１
を実質的に作動させる操作スイッチ８が、上蓋３の上面
隅部に設けられている。

【００１４】そして本発明の特徴的構成をなすガス組成
調整機構１０は、包装用ヒートシーラ１の外部から空気
Ａをとり入れて、この空気Ａを圧縮し次工程に圧送する
コンプレッサ１１と、このコンプレッサ１１により圧送
される空気Ａをとり入れて、空気Ａを組成の異なる他の
ガスに調整し、分離するガス分離膜モジュール１２とに
よって構成されている。

【００１５】ガス分離膜モジュール１２は、図５に示す
ような平膜モジュール１２ａと図６に示すようなチュー
ブ式のモジュール１２ｂとに大別される。そしてこれら
のガス分離膜モジュール１２は、図５に示すようにガス
分離膜１３、多孔質支持膜１４、膜補強不織布１５を積
層して構成されるシート素材１６を複数重ね合わせて構
成される。例えば図５に示す平膜モジュール１２ａの場
合には、シート素材１６を平面状に形成し、例えば上下
に互い違い状にシート素材１６を複数枚重ね合わせて成
っている。そしてこのように構成される平膜モジュール
１２ａにコンプレッサ１１により圧縮された空気Ａが供
給されると、図５に示すようにガス分離膜１３を透過す
る透過ガスＢと、透過しない非透過ガスＣとに上下に分
離されるのである。

【００１６】またチューブ式モジュール１２ｂの場合に
は、前記図５に示す平膜モジュール１２ａで使用した平
面状のシート素材１６をスパイラル状に巻いて、これを
チューブ内に収納したものや、図６に示すように、シー
ト素材１６を中空糸状に形成し、このものを多数本、チ
ューブ内に収納したものがある。このうちスパイラル状
に巻いたチューブ式モジュール１２ｂは、実質的には前
記図５に示す平膜モジュール１２ａとその原理を同じく
するので、詳細は省略するが、図６に示す中空糸状にシ
ート素材１６を形成して成るチューブ式モジュール１２
ｂの場合には、チューブ内にとり込まれた空気Ａは、中
空糸状のシート素材１６の側周面から侵入する透過ガス
Ｂと、透過しない非透過ガスＣとに分離されるのであ
る。尚これら平膜モジュール１２ａとチューブ式モジュ
ール１２ｂの選択にあたっては、包装用ヒートシーラ１
の大きさ、形状、内部スペース等を考慮するものであっ
て、例えば図１〜４に示すように本実施例ではチューブ
式モジュール１２ｂを一例として用いている。

【００１７】そしてこのようなガス分離膜モジュール１
２に使用されるガス分離膜１３は、高分子の薄膜を通過
する分子の透過性の差異を利用して気体中の特定分子を
分離濃縮したり分離除去する膜であって、供給される被
処理ガスたる空気Ａの圧力の変化に応じて種々の組成ガ
スを調整するものである。具体的にはガス分離膜１３は
膜を挟んだガスに圧力差を設けることによって、ガスの
種類により膜透過速度が異なることを利用して特定ガス
の分離が可能な性質を有する膜であって、このものは一
般的には空気中の酸素分子を富化させるための酸素富化
膜として知られている。

【００１８】本実施例に使用したガス分離膜１３は透過
速度がＨ₂Ｏ＞ＣＯ₂＞Ｏ₂＞ＣＯ≧Ｎ₂の特性を有す
るものであり、このような性質を有するものとしては、
一例として旭硝子株式会社製造の「ハイセップ」（登録
商標）がある。因みにこのような特性を有するガス分離
膜１３は図７（ａ）に示すように、このものに比較的高
い圧力をかけた場合には空気Ａを酸素ガスと窒素ガスと
に分離することが可能である。また図７（ｂ）に示すよ
うに中程度の圧力では空気Ａを水蒸気及び炭酸ガスと、
酸素ガス及び窒素ガスとに分離し、図７（ｃ）に示すよ
うに低圧力では空気Ａを水蒸気と他のガス成分とに分離
できる。尚ガス分離膜１３により分離された透過ガスＢ
及び非透過ガスＣを供給管路２０及び排気管路２１に導
くにあたって別途これら管路の取付部位に、吸引または
送り込み作用をする移送手段として例えばファン、ポン
プ等を設けることもできる。

【００１９】そしてこのようにして成るガス組成調整機
構１０に対しては供給管路２０及び排気管路２１が設け
られる。尚これら供給管路２０及び排気管路２１の管路
途中に弁機構３０を設けることも可能であり、このよう
な管路途中に設けられる弁機構３０としては、一例とし
て図８に示すような機構が採用できる。即ち、図８に示
す弁機構３０は、制御弁３１、３２、排気弁３３、３４
の計４個の弁より成っていて、ガス分離膜モジュール１
２から延びる供給管路２０、バイパス管路２２及びこれ
らの管路から分岐して設けられる排気管路２１に対して
設けられている。因みに排気管路２１は、ガス分離膜１
３により分離されたガスのうち不要のガスを排気するた
めのものである。

【００２０】またバイパス管路２２はガス分離膜１３に
対するガス透過速度が遅く、ガス分離膜１３の上流側に
残ったガスを供給管路２０へ導くためのものである。そ
して供給管路２０には排気管路２１との接続部より下流
側に制御弁３１が設けられ、バイパス管路２２には排気
管路２１との接続部より下流側に制御弁３２が設けら
れ、更に排気管路２１には排気弁３３、３４が設けられ
る。

【００２１】因みに図８に示すように制御弁３１及び排
気弁３４は、ガス分離膜１３によって分離されたガスの
うちガス分離膜１３の下流側のガスを供給するときは開
弁状態となり、ガス分離膜１３の上流側のガスを供給す
るときは閉弁状態となる。また制御弁３２及び排気弁３
３は、ガス分離膜１３によって分離されたガスのうちガ
ス分離膜１３の下流側のガスを供給するときは閉弁状態
となり、ガス分離膜１３の上流側のガスを供給するとき
は開弁状態となる。

【００２２】尚、弁機構３０及び各管路の構成は、これ
に限られるものではなく、例えば図２に示すように、バ
イパス管路２２を省略し、ガス分離膜モジュール１２か
ら直接供給管路２０及び排気管路２１とを引き出す構成
とすることもできる。また図２中、破線で示すものは、
脱気管路２３であって、この脱気管路２３の途中には、
脱気弁３５が設けられており、この脱気弁３５により、
脱気管路２３の断接を行い、また脱気は前記ガス組成調
整機構１０におけるコンプレッサ１１を駆動源として共
用している。

【００２３】尚、収納袋Ｐ内の置換されたガス雰囲気の
高濃度化を図りたい場合には、図９に示すように収納袋
Ｐの一部に循環口４０を設けておき、この循環口４０に
循環管路２４の一端を取り付け、他端を前記コンプレッ
サ１１における吸引口３６に接続することで収納袋Ｐ内
の組成ガスを再びコンプレッサ１１に送り込み、更なる
組成を行うことにより、収納袋Ｐ内のガス雰囲気の高濃
度化を図ることができる。尚この方法による場合には、
ガス置換終了後、循環口４０を別途熱溶着等により閉塞
する必要がある。またこの他脱気管路２３を循環管路と
して利用し、循環濃縮することも可能であり、このよう
な方法による場合には、循環口４０及び別途設ける循環
管路２４は不要である。

【００２４】また収納袋Ｐ内のガス雰囲気を高濃度化す
る他の手法としては、ガス分離膜モジュール１２を多段
状に設け、高濃度化するという手法も採用し得る。尚こ
の方法による場合には、循環口４０は勿論設ける必要は
ない。

【００２５】そしてこのようにして成る本発明のガス組
成調整機構１０を具えた包装用ヒートシーラ１を使用す
るにあたっては、次の手順に従う。（ｉ）収納袋のセッティング（図３（ａ）参照）先ず上蓋３を開け、収納物Ｆを収納した収納袋Ｐの開口
部に、吹出ノズル２５及び脱気ノズル２６を挿入し、シ
ール位置を確かめたところで、上蓋３と本体２における
上面２ａとの間に収納袋Ｐの開口部を挟持し、固定す
る。

【００２６】（ii）脱気（図３（ｂ）参照）次にこのようにしてセットされた収納袋Ｐの空気を外部
に排気する。即ち、上蓋３の上面に設けられる操作スイ
ッチ８を入れることにより、コンプレッサ１１を駆動さ
せ、収納袋Ｐ内の空気Ａは脱気ノズル２６より吸引され
て脱気管路２３を経て、脱気口４１から外部に排気され
るのである。尚特に収納袋Ｐ内のガス置換までは特に必
要ない場合には次工程を省略して熱溶着工程に移行す
る。

【００２７】（iii ）ガス雰囲気の置換（図４（ａ）参照）そして収納袋Ｐ内の空気Ａが完全に脱気されたならば、
本発明の特徴的構成であるガス組成調整機構１０が作動
を始めるようになり、コンプレッサ１１の駆動により、
吸引口３６から未処理ガスである空気Ａが包装用ヒート
シーラ１内に取り込まれていく。そしてコンプレッサ１
１により圧縮された空気Ａは、ガス分離膜モジュール１
２における供給口３７に圧送され、透過ガスＢと非透過
ガスＣとに分離される。

【００２８】このとき、例えば図７（ａ）に示すように
ガス分離膜１３に比較的高い圧力をかけたものを採用す
れば、透過ガスＢとして分離される酸素ガスは排気管路
２１に送られ、排気口３９から外部に排気され、また非
透過ガスＣとして分離される窒素ガスは供給管路２０を
通って吹出ノズル２５に送られ、収納袋Ｐ内に至るので
ある。尚このようにして収納袋Ｐ内のガス雰囲気を窒素
ガスに置換後、再び脱気して、残留ガスを窒素ガスとし
た真空パックとすることも可能である。

【００２９】また収納袋Ｐ内に水蒸気、炭酸ガスを供給
したい場合には、図７（ｂ）に従い、収納袋Ｐ内に水蒸
気のみを供給したい場合には図７（ｃ）に従ってガス分
離膜１３にかける圧力調整を行う。尚この際同時に分離
される他の組成ガスが不要であれば、適宜弁機構３０を
作動させ、排気管路２１を経て排気口３９から外部に排
気すればよい。

【００３０】（iv）熱溶着（図４（ｂ）参照）そして収納袋Ｐ内のガス置換が完了すると、シールヒー
タ４が加熱され、此のシールヒータ４により収納袋Ｐに
おける開口部が熱溶着される。そして完全に収納袋Ｐに
おける開口部が閉塞されたたところで、上蓋３を開け
て、収納袋Ｐの挟持を解除し、一連の工程が終了するの
である。

【００３１】以上が本発明のガス組成調整機構を具えた
包装用ヒートシーラ１の基本的構成であるが、更に本発
明の包装用ヒートシーラ１には、以下のような機能を持
たせることも可能である。即ちガス分離膜１３にかける
圧力は、収納物Ｆの種類や性状に応じて適宜切替え自在
とすると共に、途中において供給する組成ガスの種類を
変更できるようにすることもできるし、また弁機構３０
を取り除き、コンプレッサ１１の圧力を一定にして、供
給管路２０及び排気管路２１の管経路を固定し、予め設
定される一種類のガス分離のみを行う単機能タイプの包
装用ヒートシーラ１とすることも可能である。

【００３２】また前記脱気、ガス雰囲気の置換、熱溶着
の各工程はその都度操作スイッチ８を入れることにより
作動させるようにしてもよいし、一定時間経過後順次、
次工程に移行するような自動プログラムを予め設定して
おくようにすることもできる。

【００３３】またガス組成調整機構１０におけるコンプ
レッサ１１の吸引口３６やガス分離膜モジュール１２の
供給口３７の前段等に適宜フィルタを設けこれによりガ
ス分離膜１３に至る前段において、ゴミ、チリ等の異物
の侵入を事前に防止するようにすることもできる。

【００３４】

【発明の効果】本発明は以上述べたような構成を有する
ものであって、以下のような効果を発揮する。即ち本発
明の包装用ヒートシーラ１においては、ガス分離膜１３
を主要部材とするガス組成調整機構１０が設けられてい
るから、包装用ヒートシーラ１の外部の空気Ａを利用し
て、ガス組成の異なる複数のガスに分離でき、これによ
り収納袋Ｐ内の雰囲気を置換でき、また不要ガスは外部
に排気することで、収納袋Ｐ内に収納される収納物Ｆの
性状を維持しつつ、保存期間を長く設定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガス組成調整機構を具えた包装用ヒー
トシーラを示す透視斜視図である。

【図２】同上骨格的配管図である。

【図３】同上作動手順ののうち収納袋のセッティングと
脱気の各工程を示す骨格的左側面図である。

【図４】同上、ガス雰囲気の置換と熱溶着の各工程を示
す骨格的左側面図である。

【図５】平膜モジュールの積層状態を示す分解斜視図で
ある。

【図６】チューブ式モジュールの構造を示す一部拡大縦
断側面図である。

【図７】ガス分離膜にかかるガス圧力の大小により分離
されるガス組成が変化することを骨格的に示す説明図で
ある。

【図８】弁機構の作動によって、分離された組成ガスの
流れが変化する状態を示す骨格的説明図である。

【図９】収納袋に循環口を設けた場合の、ガス雰囲気の
置換の状態を示す骨格的説明図である。

【符号の説明】

１包装用ヒートシーラ２本体２ａ上面３上蓋４シールヒータ５ヒンジ部６押圧片８操作スイッチ１０ガス組成調整機構１１コンプレッサ１２ガス分離膜モジュール１２ａ平膜モジュール１２ｂチューブ式モジュール１３ガス分離膜１４多孔質支持膜１５膜補強不織布１６シート素材２０供給管路２１排気管路２２バイパス管路２３脱気管路２４循環管路２５吹出ノズル２６脱気ノズル３０弁機構３１制御弁３２制御弁３３排気弁３４排気弁３５脱気弁３６吸引口３７供給口３８吹出口３９排気口４０循環口４１脱気口Ａ空気Ｂ透過ガスＣ非透過ガスＦ収納物Ｐ収納袋

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンプレッサと、このコンプレッサによ
り圧縮されたガスを異なる組成のガスに分離するガス分
離膜モジュールと、このガス分離膜モジュールにより分
離されたガスを包装用ヒートシーラ内の所定の部位に供
給する供給管路と、同じくこのガス分離膜モジュールに
より分離されたガスを包装用ヒートシーラ外に排気する
排気管路とを具えてなることを特徴とするガス組成調整
機構を具えた包装用ヒートシーラ。
【請求項２】前記供給管路及び排気管路の管路途中に
は、ガス分離膜モジュールにより分離されたガスの供給
方向を適宜選択し、管路の断続を切り替える弁機構が設
けられていることを特徴とする請求項１記載のガス組成
調整機構を具えた包装用ヒートシーラ。
【請求項３】前記供給管路は収納袋近傍に延長され、
この延長された供給管路には、ガス分離膜モジュールに
より分離された炭酸ガス、窒素ガス又は酸素貧化ガスが
供給されることを特徴とする請求項１又は２記載のガス
組成調整機構を具えた包装用ヒートシーラ。