JPH10119923A - 真空包装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱気工程からシール工程への移行時に真空チ
ャンバの真空度を低下させることのない真空包装装置を
提供する。 【解決手段】 真空包装装置は、その真空チャンバ内で
袋状部材の真空包装を行うために、真空チャンバに接続
パイプを介して接続された真空ポンプＶＰと、シール装
置とを有し、同接続パイプには、シール装置を作動する
ためのシールシリンダ組立体と、脱気工程の際に開弁し
て、真空チャンバを所定の真空度まで脱気することを可
能にする脱気バルブＳＶ２と、脱気工程に続くシール工
程の際に閉弁して、シールシリンダ組立体を真空ポンプ
により吸引引きすることを可能にするシールバルブＳＶ
３とを有する。また、脱気バルブＳＶ２及びシールバル
ブＳＶ３には、脱気バルブの開弁とシールバルブの閉弁
との間に時間差を付与するリレーＸ２の常閉接点Ｘ２１
及び常開接点Ｘ２３がそれぞれ接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱接着性の袋状部
材の中に食品等を入れ脱気してヒートシールすることに
より密封包装を行う真空包装装置に関し、特に、脱気工
程終了の際の脱気バルブ及びシールバルブの作動タイミ
ングの制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】食品等を熱接着性の袋状部材の中に入
れ、その袋状部材の内部を脱気・減圧してからヒートシ
ールすることにより密封するいわゆる真空包装は、一般
に次のようにして行われる。即ち、適当な配管を介して
真空ポンプに接続された減圧可能な真空チャンバの中
に、食品等の被包装物を入れた一辺開口の袋状部材を入
れる。その際、閉じるべき開口辺は、ヒートシール可能
な位置に置かれる。真空チャンバの蓋体を閉じ、脱気工
程と称する操作、即ち真空ポンプを作動させて真空チャ
ンバ内の気体を排出する操作を行う。この排出を所定時
間行い、その後、シール工程と称する操作、即ちヒート
シール装置により、前述の袋状部材の開口辺を閉じる操
作が行われる。最後に、前記配管に連絡した大気開放弁
が開弁し、チャンバ内の圧力が大気圧に戻り、蓋体を開
いて密封された袋状部材を取り出す。

【０００３】上述したように真空包装を行う真空包装装
置の一例としては、例えば、本出願人の特願平８−１５
１２００号明細書に開示されているように、図５に示さ
れたものがある。この真空包装装置においては、脱気工
程からシール工程へ移行する時（両工程においては蓋体
１は鎖線で示す閉状態にある）、蓋体１により画成され
た真空チャンバ２と真空ポンプ３とを接続するパイプ５
に設けられた脱気バルブ４を閉じると共に、上記真空ポ
ンプ３とシールシリンダ組立体６とを接続するパイプ７
に設けられたシールバルブ８を真空引き側に切り替え
て、シールシリンダ組立体６内を減圧することにより、
加熱されたシールバー９を上方に押し上げ、該シールバ
ー９に対峙するように蓋体１の内面に設けられたシール
バー受け１０と協働して、袋状部材（図示せず）の開口
辺を挟み込み、シールを行う。脱気バルブ４は、シール
バルブ８の開放後、閉状態に保持される［図２の（Ｂ）
参照］。尚、図５に示した真空包装装置の機械的構造
は、本発明のものと実質的に同一であるため、本発明の
説明にも使用されており、従って、図５には、本発明の
説明のためのみに必要な符号も含まれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような真
空包装装置においては、脱気工程からシール工程へ移行
する時、脱気バルブ４が開いているために、真空チャン
バ２側へ、シールシリンダ６内の空気や、該シールシリ
ンダ６とシールバルブ８とを接続するパイプ７内の空気
が流入し、真空チャンバの真空度を低下させることにな
り、これは、言うまでもなく好ましいことではない。従
って、本発明の目的は、脱気工程からシール工程への移
行時に真空チャンバの真空度を低下させることのない真
空包装装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１によると、本発明は、開位置及び閉位置の
間で回動自在の蓋体と、前記閉位置にある時の前記蓋体
と協働して真空チャンバを画成するように前記蓋体の下
方に配設された本体と、前記真空チャンバに接続パイプ
を介して連通する真空ポンプと、前記真空チャンバ内で
袋状部材のヒートシールを行うシール装置とを有し、前
記接続パイプには、前記シール装置を作動するためのシ
ールシリンダ組立体と、脱気工程の際に開弁して、前記
真空チャンバを前記真空ポンプにより所定の真空度まで
脱気することを可能にする脱気バルブと、前記脱気工程
に続くシール工程の際に開弁して、前記シールシリンダ
組立体を前記真空ポンプにより吸引引きすることを可能
にするシールバルブとを有する真空包装装置において、
前記脱気バルブ及び前記シールバルブに接続され、前記
脱気バルブの閉弁と前記シールバルブの開弁との間に時
間差を付与する時間差付与手段を備えることを特徴とし
ている。このような時間差を付与することにより、脱気
工程からシール工程への移行時に、必ず、脱気バルブの
閉弁後にシールバルブが開弁し、接続パイプ等内の空気
が真空チャンバに流入することがなくなる。前記時間差
付与手段は、前記脱気工程の終了時に励磁されるリレー
と、前記脱気バルブ及び前記シールバルブにそれぞれ接
続される、該リレーの常閉接点及び常開接点とからな
り、前記リレーの励磁の際に、前記脱気バルブの閉弁時
点と前記シールバルブの開弁時点との間に時間差を設け
るようにすると、時間差付与手段を安価に提供すること
ができ、好適である。また、前記リレーとしては、前記
常閉接点側に接続される第１固定接点と、前記常開接点
側に接続される、前記第１固定接点から離間した第２固
定接点と、前記第１，第２固定接点の双方から離れ前記
時間差後にどちらか一方に接触する可動接点とを有する
市販のものを使用すると有利である。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態即ち実
施形態について添付図面を参照して詳細に説明するが、
図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。
本発明による真空包装装置の機械的構造については、図
５に示したものとほぼ同様であるため、ここでは、図５
を参照して、本発明と関連する機械的構造部分のみの説
明をすることとする。尚、以下の説明において、各部の
位置もしくは方向については、図５に向かって見て左側
を“前”、右側を“後”としており、また、図中の点線
は、真空包装装置の蓋体が閉じている状態を示してい
る。

【０００７】図５において、真空包装装置は、本体１１
と、その上方に位置する開閉自在の蓋体１とを有し、軸
支部１３により開閉自在に支持された蓋体１は、鎖線で
示す閉位置にある時に、該本体１１と協働して真空チャ
ンバ２を画成する。本体１１は箱状になっており、その
ハウジング内には、図示しない大気開放バルブ、真空ポ
ンプ３、電磁的に駆動されるソレノイド弁のようなもの
でよい脱気バルブ４、シールバルブ８並びにシールシリ
ンダ組立体６等が配設されている。真空ポンプ３は、接
続パイプ７を介して、脱気バルブ４、シールバルブ８及
びシールシリンダ組立体６に接続されている。また、こ
の接続パイプ７から分岐した分岐管５は、脱気口１２で
上述した真空チャンバ２に連通している。この脱気口１
２は、後述するように蓋体１が閉じた際に、蓋体１が本
体１１の上面と協働して画成する真空チャンバ２内の気
体を吸引することができるように、本体１１の上面に開
口している。

【０００８】図には示していない大気開放バルブは、後
述する脱気工程及びシール工程では閉じており、シール
工程終了後に、真空チャンバ２の圧力を大気圧にするよ
うに開く。蓋体１は、本体１１の上面と協働して上述し
た真空チャンバ２を画成するように、下方が開口した凹
状の筺体であり、ここで、袋状の包装物（図示せず）に
対する一連の包装工程が行われる。

【０００９】シールシリンダ組立体６の詳細図が図６に
示されている。図６において、各シールシリンダ組立体
６は、減圧室６ａを囲む円筒状のシリンダ６ｂ、ピスト
ン６ｃ、ロッド６ｄ及びばね６ｅ等を含む。減圧室６ａ
は、シリンダ６ｂの内面とピストン６ｃの上端面とによ
り画成されており、該ピストン６ｃにナット６ｆにより
下端で固定されたロッド６ｄの上端は、シリンダ６ｂの
上端壁を貫いて外部に延び、熱線ヒータ付きシールバー
（シール装置）９を支持している。このシールバー９
は、蓋体１が閉じた際にシールバー受け１０に対峙する
ように配置されており、その先端部は本体１１の上面か
ら突出する。シールバー９は、通電されると発熱し、そ
れによって袋状の包装物の開口部分をヒートシールす
る。減圧室６ａ内に配設されたばね６ｅは、減圧室が大
気に開放されている場合、ピストン６ｃを弾性的に下方
に付勢して、シールバー９を図示の下位置に保持する。
また、シリンダ６ｂの側壁には、図５に示した接続パイ
プ７を取り付けるための吸引ポート６ｇが形成されてい
る。従って、接続パイプ７を介して減圧室６ａが吸引さ
れ負圧になると、ピストン６ｃはばね６ｅに抗して上動
し、シールバー９は、シールバー受け（シール装置）１
０との当接状態にある上位置に保持される。

【００１０】図１は、本発明の実施形態による真空包装
装置において用いられる運転制御装置の回路図で、同図
において、図示しない電源に直列に接続されているの
は、符号ＥＬＢで示す漏電遮断器であり、これに種々の
並列回路が接続されている。先ず、図１の上の部分か
ら、図示しない袋状部材と真空チャンバ２を脱気するた
めの真空ポンプ（ＶＰ）３がパワリレーＭＳの常開接点
ＭＳ１を介して接続され、次に、密封包装の終了後に真
空包装装置の蓋体１を開き易くするため上記真空チャン
バ２に大気を導入すべく、大気開放バルブＳＶ１が後述
するリレーＸ１の常閉接点Ｘ１１を介して接続されてい
る。変圧器ＴＲはリレーＸ３の常開接点Ｘ３１を介して
接続され、その二次側には、前述した袋状部材をヒート
シールするためのシールバー（シール装置）９に設けら
れるシールヒータ（シール装置）Ｈがある。

【００１１】更に、ＳＷ１は上記蓋体の開閉に伴ってオ
ン・オフするリミットスイッチのような開閉スイッチで
あり、該開閉スイッチＳＷ１がオフの時は、変圧器ＴＲ
の二次側以下は不作動状態に保持されるようになってい
る。この開閉スイッチＳＷ１には、パワリレーもしくは
マグネットスイッチＭＳ及びリレーＸ１の並列体が冷却
タイマＴＭ３の常閉接点ＴＭ３１を介して接続されてい
る。該冷却タイマＴＭ３は、ヒートシールを行った後の
図示しない熱線を冷却する時間を制御するためのタイマ
である。

【００１２】次に、上述した接続パイプ７に設けられる
脱気バルブ（ＳＶ２）４には、リレーＸ２の常閉接点Ｘ
２１が接続され、該常閉接点Ｘ２１と並列に前述した冷
却タイマＴＭ３の常開接点ＴＭ３２が接続される。真空
タイマＴＭ１は、リレーＸ３の常閉接点Ｘ３２及びホー
ルド・ジャンプスイッチＳＷ２の第１常開接点ＳＷ２１
と接続されて直列体を形成している。そして、この直列
体におけるホールド・ジャンプスイッチＳＷ２の第１常
開接点ＳＷ２１と真空タイマＴＭ１との間に、常開接点
ＴＭ３２及び常閉接点Ｘ２１の並列体と脱気バルブＳＶ
２との間から延びるラインが接続されている。

【００１３】また、リレーＸ２には常開接点Ｘ２２が接
続されており、この常開接点Ｘ２２と並列に、真空タイ
マＴＭ１の別の常開接点ＴＭ１１と、ホールド・ジャン
プスイッチＳＷ２の第２常開接点ＳＷ２２とが接続され
ている。上記ホールド・ジャンプスイッチＳＷ２は、前
述した第１常開接点ＳＷ２１に加え、これに連動する前
述の第２常開接点ＳＷ２２と、常閉接点ＳＷ２３とを更
に含み、両接点ＳＷ２２及びＳＷ２３に直列に、リレー
Ｘ２の常開接点Ｘ２３及びシールバルブ（ＳＶ３）８が
接続されている。かかるホールド・ジャンプスイッチと
しては、例えば、モーメンタリー動作をする２極双投式
スイッチが好適であり、作業者が同スイッチを押してい
る間は当該工程を維持して延長が可能であり、押圧を解
除すれば次の工程へ移行させることができる。

【００１４】最後に、両接点ＳＷ２２及びＳＷ２３と並
列に、シールタイマＴＭ２の常開接点ＴＭ２１と、前述
したリレーＸ３の常開接点Ｘ３３とが設けられると共
に、リレーＸ２の常開接点Ｘ２３及びシールバルブＳＶ
３と並列に、前述したシールタイマＴＭ２と、シールタ
イマの常閉接点ＴＭ２２及びリレーＸ３の直列体と、シ
ールタイマの別の常開接点ＴＭ２３及び前述した冷却タ
イマＴＭの直列体とが接続されている。

【００１５】以上のような構成を有する運転制御装置の
制御回路を有する真空包装装置において、その動作を図
１に加え図２のタイミングチャート等を適宜参照して説
明する。先ず、通常運転の場合には、漏電遮断器ＥＬＢ
はオンであり、ヒートシールすべき袋状部材を真空チャ
ンバ２に入れて、蓋体１を閉止すると、開閉スイッチＳ
Ｗ１がオンとなって、パワリレーＭＳがオンとなり、そ
の常開接点ＭＳ１が閉じて、真空ポンプＶＰが起動す
る。これと同時に、リレーＸ１が励磁されて、その常閉
接点Ｘ１１が開いて大気開放バルブＳＶ１が閉じると共
に、リレーＸ２の常閉接点Ｘ２１を介して脱気バルブＳ
Ｖ２が通電して開き、真空引きを行う（脱気工程開
始）。また、常閉接点Ｘ２１を介して真空タイマＴＭ１
もオンとなる。

【００１６】十分に脱気を行うように設定された真空タ
イマＴＭ１の設定時間がタイムアップすると、その接点
ＴＭ１１が閉成する。接点ＴＭ１１の閉成によりリレー
Ｘ２が励磁されてその常閉接点Ｘ２１が開成し、脱気バ
ルブＳＶ２が閉じられる（脱気工程終了）。また、リレ
ーＸ２の励磁により、常開接点Ｘ２３が閉成するため、
シールバルブＳＶ３は、各接点ＴＭ１１，ＳＷ２３，Ｘ
２３を介して通電され開く。これにより、シールシリン
ダ組立体６は、シールバルブＳＶ３を介して真空ポンプ
ＶＰに接続される。また、シールバルブＳＶ３の開弁と
共にシールタイマＴＭ２及びリレーＸ３もオンとなる。
励磁されたリレーＸ３の常開接点Ｘ３１が閉じることに
より、シールヒータＨが通電され、袋状部材のヒートシ
ールが行われる（シール工程）。

【００１７】ここで、リレーＸ２の構造を図７及び図８
に示す。このリレーＸ２は、オムロン社製のＬＹ２Ｆ型
リレーであり、電源端子２０に電圧が印加されていない
場合、可動鉄片２１がばね２２により図７において時計
方向に引かれ、可動接点２３は、常閉接点側の固定接点
２４に接続されるので、同固定接点２４から導出した常
閉接点側の端子２５はリード線２６を介して共通端子２
７に接続される。一方、電源端子２０に電圧が印加され
ると、コイル２８に電流が流れ、鉄心２９に生じた電磁
力により可動鉄片２１が反時計方向に引かれ、可動接点
２３は、常開接点側の固定接点３０に接続されるので、
同固定接点３０から導出した常開接点側の端子３１が共
通端子２７に導通される。

【００１８】図８から理解されるように、可動接点２３
が、常閉接点側の固定接点２４から常開接点側の固定接
点３０へ、又はその逆に移動する際に、この可動接点２
３がどちらの固定接点にも接触しない非導通状態が生ず
る。この非導通の期間は、通常、７〜８ｍｓ程度の短い
時間であるが、この僅かな時間差を利用して、脱気工程
からシール工程に移行する時、脱気バルブＳＶ２が先に
閉じ、次にシールバルブＳＶ３を開動作させて、シール
シリンダ組立体６をシールバルブＳＶ３を介して真空ポ
ンプＶＰに接続する。これにより、シールシリンダ組立
体内や、シールバルブ及びシールシリンダ組立体間の配
管内の空気が真空チャンバ２に流入して真空度を下げる
ことを防止する。

【００１９】その後、シールタイマＴＭ２がタイムアッ
プすると、その常閉接点ＴＭ２２が開成してリレーＸ３
が消磁され、シールヒータＨがオフとなり、シール工程
が終了する。同時に常開接点ＴＭ２１，２３の閉成によ
り冷却タイマＴＭ３がオンとなる。冷却タイマＴＭ３の
設定時間が経過すると、その常閉接点ＴＭ３１が開いて
マグネットスイッチＭＳ及びリレーＸ１がオフとなり、
真空ポンプＶＰは停止し、大気開放バルブＳＶ１が開
く。大気開放バルブＳＶ１の開放により真空チャンバ内
が大気圧に戻った頃を見計らって蓋体を開くと、開閉ス
イッチＳＷ１がオフとなって、最初の待機状態に戻る。

【００２０】次に、ホールド・ジャンプスイッチＳＷ２
の使用による制御の仕方について説明する。図１及び図
２において、マグネットスイッチＭＳ及びパワリレーＸ
１がオン即ち励磁され、パワリレーＸ２が消磁され、真
空タイマＴＭ１が通電され、真空ポンプＶＰが起動し、
かつ脱気バルブＳＶ２が開放している真空引きの脱気工
程において、ホールド・ジャンプスイッチＳＷ２を押圧
すると、その常開接点ＳＷ２２が閉じてリレーＸ２が励
磁され、常閉接点Ｘ２１が開成するが、ホールド・ジャ
ンプスイッチの他方の常開接点ＳＷ２１もオンとなっ
て、脱気バルブＳＶ２は、いずれも閉成しているリレー
接点Ｘ３２及び常開接点ＳＷ２１を介して開放状態に保
持されるので、通電されている真空タイマＴＭ１がタイ
ムアップしてその接点ＴＭ１１が閉じ、リレーＸ２が励
磁されても、脱気バルブＳＶ２は、ホールド・ジャンプ
スイッチＳ２が押圧されている限り、上記開放状態を続
ける。即ち、真空タイマＴＭ１の動作は無効となり、同
真空タイマＴＭ１により制御されずに、脱気工程をホー
ルドする。

【００２１】一方、真空タイマＴＭ１のタイムアップ前
にホールド・ジャンプスイッチＳＷ２を押圧して直ぐ解
除した場合には、同スイッチＳＷ２の押圧により、接点
ＳＷ２２を介してリレーＸ２が励磁され、その常開接点
Ｘ２２が閉成してリレーＸ２が自己保持するため、スイ
ッチＳＷ２の押圧を解除すると、その接点ＳＷ２１だけ
でなくリレーＸ２の常閉接点Ｘ２１も開成し、脱気バル
ブＳＶ２はオフになり、脱気工程は強制的に終了され
る。また、スイッチＳＷ２の押圧解除により、シール工
程に移行する。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、時間差
付与手段を設けて、脱気バルブの閉弁後にシールバルブ
を開弁するので、シールシリンダ組立体等内の空気が真
空チャンバ内に流入しにくくなり、真空チャンバの真空
度の低下を防止することができ、より確実な真空包装を
保証する。また、そのための時間差付与手段として、タ
イマのように比較的に高価な部品ではなく、リレーを用
いているため、低コストで所期の目的を達成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係る真空包装装置の制御
回路図である。

【図２】 （Ａ）は、図１の制御回路における主要要素
の作動タイミングを示す図、（Ｂ）は、それに対応する
従来のものの作動タイミングを示す図である。

【図３】 本発明の真空包装装置における脱気工程中の
空気の流れを示す説明図である。

【図４】 本発明の真空包装装置におけるシール工程中
の空気の流れを示す説明図である。

【図５】 本発明を適用しうる形式の真空包装装置の概
略側断面図である。

【図６】 図５の真空包装装置におけるシールシリンダ
組立体の詳細を示す断面図である。

【図７】 図１の制御回路で脱気バルブ及びシールバル
ブの作動タイミングの制御に用いられる時間差付与手
段、即ちリレーの構造を示す断面図である。

【図８】 図７におけるＡ部の詳細拡大図である。

【符号の説明】

１…蓋体、２…真空チャンバ、３（ＶＰ）…真空ポン
プ、４…脱気バルブ、５…接続パイプ、６…シールシリ
ンダ組立体、７…分岐管（接続パイプ）、８…シールバ
ルブ、９…シールバー（シール装置）、１０…シールバ
ー受け（シール装置）、１１…本体、Ｘ２…リレー（時
間差付与手段）、Ｘ２１…リレーの常閉接点（時間差付
与手段）、Ｘ２３…常開接点（時間差付与手段）、２３
…可動接点、２４…第１固定接点、３０…第２固定接
点。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開位置及び閉位置の間で回動自在の蓋体
   （１）と、前記閉位置にある時の前記蓋体と協働して真
   空チャンバ（２）を画成するように前記蓋体の下方に配
   設された本体（１１）と、前記真空チャンバに接続パイ
   プ（５，７）を介して連通する真空ポンプ（ＶＰ）と、
   前記真空チャンバ（２）内で袋状部材のヒートシールを
   行うシール装置（９，１０）とを有し、前記接続パイプ
   （５，７）には、前記シール装置を作動するためのシー
   ルシリンダ組立体（６）と、脱気工程の際に開弁して、
   前記真空チャンバを前記真空ポンプにより所定の真空度
   まで脱気することを可能にする脱気バルブ（４）と、前
   記脱気工程に続くシール工程の際に開弁して、前記シー
   ルシリンダ組立体（６）を前記真空ポンプにより吸引引
   きすることを可能にするシールバルブ（８）とを有する
   真空包装装置において、前記脱気バルブ（４）及び前記
   シールバルブ（８）に接続され、前記脱気バルブ（４）
   の閉弁と前記シールバルブ（８）の開弁との間に時間差
   を付与する時間差付与手段を備えることを特徴とする真
   空包装装置。
2. 【請求項２】 前記時間差付与手段は、前記脱気工程の
   終了時に励磁されるリレー（Ｘ２）と、前記脱気バルブ
   （４）及び前記シールバルブ（８）にそれぞれ接続され
   る、該リレー（Ｘ２）の常閉接点（Ｘ２１）及び常開接
   点（Ｘ２３）とからなり、前記リレー（Ｘ２）の励磁の
   際に、前記脱気バルブ（４）の閉弁時点と前記シールバ
   ルブ（８）の開弁時点との間に時間差を設けたことを特
   徴とする請求項１記載の真空包装装置。
3. 【請求項３】 前記リレー（Ｘ２）は、前記常閉接点側
   に接続される第１固定接点（２４）と、前記常開接点側
   に接続される、前記第１固定接点（２４）から離間した
   第２固定接点（３０）と、前記第１，第２固定接点の双
   方から離れ前記時間差後にどちらか一方に接触する可動
   接点（２３）とを有することを特徴とする請求項２記載
   の真空包装装置。