WO2015199221A1 - シュリンクラベルの加熱収縮装置 - Google Patents

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container
shrink
steam
label
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晶 植月
理 関口
俊之 原田
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株式会社ヤクルト本社
東邦商事株式会社
株式会社フジシール
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    • B65C3/14—Affixing labels to short rigid containers to container bodies the container being positioned for labelling with its centre-line vertical

Definitions

  • This invention relates to a shrink / shrink device for shrink labels that heats and shrinks, for example, a cylindrical shrink label fitted in a plastic container filled with a liquid beverage.
  • a label mounting system comprising: a label fitting device for fitting a non-shrinkable cylindrical label on a plastic container conveyed by a conveyer; and a heat shrinking device for heating and shrinking the cylindrical label fitted on the plastic container In general, it is attached to a plastic container continuously.
  • the heat-shrinking device mounted on such a label mounting system includes a heat treatment chamber installed so as to surround a conveyance conveyor that conveys a container fitted with a cylindrical label, and a container that passes through the heat treatment chamber.
  • a heating device for heating the fitted cylindrical label with hot air or steam is provided, and the cylindrical label is heated and shrunk while the container passes through the heat treatment chamber (Patent Document 1).
  • the “water vapor” used in the present application refers to water vapor having a temperature of 100 ° C. or less under the condition of 1 atm.
  • the cylindrical label when the cylindrical label is heated with water vapor, the entire cylindrical label can be uniformly heat-shrinked, so the design and characters printed on the cylindrical label are hard to be distorted and can be finished neatly.
  • a large amount of water droplets adhere to the surface of a plastic label or a plastic container.
  • a cylindrical label is attached to a plastic container before filling a content such as a liquid beverage, a large amount of water droplets adhere to the inside of the plastic container, which is a particular problem.
  • an object of the present invention is to uniformly shrink a shrink label covering a part or all of an article, and to finish the article or the surface of the shrink label without water droplets.
  • An object of the present invention is to provide a heat shrink device for shrink labels.
  • the invention according to claim 1 is directed to a heat treatment chamber that encloses a conveyance path of a label covering in which a part or all of an article is covered with a shrink label, and superheated steam is supplied into the heat treatment chamber.
  • the steam supply device that heat-shrinks the shrink label of the label covering that passes through the heat treatment chamber, the heated air generation device that generates heated air at a predetermined temperature, and the heat treatment chamber that is supplied with superheated steam
  • a heated air generating device that evaporates the water droplets by spraying the heated air generated by the heated air generating device on the label covering to which the water droplets have adhered, and the heated air generating device is a surplus in the heat treatment chamber.
  • the “superheated steam” used in the present application is water vapor having a temperature higher than 100 ° C. and not higher than 300 ° C. under the condition of 1 atm, preferably 120 ° C. to 300 ° C., more preferably 160 ° C. to It means 180 ° C. water vapor, which is different from the “water vapor” described above.
  • the invention according to claim 2 is characterized in that, in the heat shrink device for shrink labels of the invention according to claim 1, a steam condensing device for cooling and condensing excess water vapor in the heat treatment chamber is provided.
  • the shrink label covering part or all of the article is heated and shrunk by the superheated steam supplied into the heat treatment chamber.
  • the design and characters printed on the shrink label are not easily distorted and can be finished beautifully.
  • the heated air spraying device is adapted to evaporate by spraying heated air of a predetermined temperature, so the shrink label should be attached to the article with no water droplets attached to the surface of the label covering. Can do. Therefore, when a cylindrical shrink label is attached to an empty plastic container, the contents are subsequently filled, or a food containing a cup, a paper container, or a paper label that does not like moisture is attached. It can also be applied to the above.
  • the heated air generating device has a preheating device that preheats the air by using excess water vapor in the discharged heat treatment chamber, so that the label coating is used to evaporate a few water droplets adhering to the label covering. Heated air having a predetermined temperature to be blown onto the body can be efficiently generated, and energy efficiency is also good.
  • Superheated steam is 1) Unlike water vapor whose supply temperature is 100 ° C or less, the supply temperature can be freely set in a temperature range exceeding 100 ° C. 2) Since the heat capacity is larger than that of heated air, Compared to heating, the heated object can be heated more rapidly. 3) Heated air is only transferred by convection, but superheated steam is combined by convection, radiation and condensation. Since heat is transferred and heat transfer by convection is more than 10 times that of heated air, it has the characteristic that the heating efficiency is much better than heated air.
  • the temperature at which the superheated steam is supplied is much higher than about 100 ° C., for example, 160 ° C., which is a heat shrink temperature for shrinking various shrink labels to their respective shrinkage rates.
  • the shrink label covering the article that has entered the heat treatment chamber will instantaneously shrink to the limit shrinkage, and when heated by heated air at the same temperature or by steam Compared with the case of heating, the passage time in the heat treatment chamber can be extremely shortened. Therefore, the length of the heat treatment chamber can be shortened, and the space for the heat shrinking device can be saved. In addition, the amount of steam supply can be reduced as compared with the case of heating with water vapor.
  • the shrink shrink heating shrink device of the invention according to claim 2 is provided in the heat treatment chamber. Since it is equipped with a vapor condensing device that cools and condenses excess water vapor, it is only necessary to drain the excess water vapor as condensed water, and the image of the surroundings is better than when the extra water vapor is discharged outside as it is, There is an advantage that an exhaust duct or the like for discharging excess water vapor becomes unnecessary.
  • (A) is a graph showing the fluctuation of the temperature in the cover with respect to the elapsed time at the start-up time of the heating / shrinking apparatus in Experiment No. A
  • (b) is the elapsed time at the start-up time of the heating / shrinking apparatus in Experiment No. B.
  • FIG. 1 shows that a plastic container (hereinafter referred to as a container) PC before being filled with a liquid beverage is transported by a transport conveyor C while a cylindrical shrink label L is attached to the body of the container PC, and then the cylindrical label is placed.
  • a heat-shrink device 1 for a cylindrical label L that is installed in a liquid beverage filling line that fills and seals a liquid beverage in a container PC to which L is mounted.
  • the fitted non-shrinkable cylindrical label L is heat-shrinked by the heat-shrink device 1 so as to be brought into close contact with the body portion of the container PC.
  • the heat-shrinking device 1 includes a heat treatment chamber 2 through which a conveyor C that conveys a container PC fitted with a cylindrical label L passes, the front surface of which can be opened and closed by a door 2a, and various types.
  • the device stacking unit 3 in which the above devices and pipes are arranged, and a control panel 4 for controlling various devices, are installed in the upper part of the heat treatment chamber 2.
  • the heat treatment chamber 2 is heat-shrinkable with a heat-shrink zone ZA that heats the cylindrical label L fitted on the container PC using heat-heated steam in order to heat-shrink.
  • a cover 11 having a thickness of 1.5 mm and made of stainless steel that can be opened and closed is provided around the transport path of the container PC.
  • the thickness of the cover 11 is preferably 1.5 mm from the conventional cover of about 1.2 mm from the viewpoint of high heat retaining properties and the possibility of dew condensation.
  • a pair of steam discharge units 12 having a plurality of discharge holes 12a for discharging superheated steam laterally on both sides in the width direction of the conveyor C, and a pair of steam
  • a pair of steam discharge nozzles 13 for discharging superheated steam is disposed above, and the steam discharge unit 12 mainly includes the container PC in the front half of the container PC in the transport direction.
  • the discharge holes 12a are arranged so as to heat the lower part and mainly the middle part and the upper part of the container PC in the latter half part.
  • the cover 11 has a dome shape, and the cross-sectional shape in the direction (width direction) orthogonal to the transport direction of the container PC has a shape in which the upper portion 11a is curved in a semicircular arc shape as shown in FIG.
  • the cross-sectional shape of the container PC in the transport direction has a shape in which upper end corner portions 11b at both ends in the longitudinal direction are curved in an arc shape as shown in FIG.
  • the “semicircular arc shape” and “arc shape” mentioned here include not only a complete arc but also a trajectory such as an ellipse that is not a perfect circle.
  • a cover having a similar cross-sectional shape in a direction perpendicular to the container transport direction is also provided in the conventional heat shrink device, but the conventional cover is provided on the upstream side and the downstream side in the container transport direction. Since the upper corner portion had a corner, dew condensation occurred on the upper inner surface near the inlet and outlet of the container. However, as described above, the cover 11 has a shape in which the upper end corners at both ends in the longitudinal direction are curved in an arc shape, so that dew condensation is formed on the upper inner surface of the cover 11 near the inlet and outlet of the container PC. Is less likely to occur.
  • the upper corner portion at both end portions in the longitudinal direction of the cover 11 is curved in an arc shape as a whole at the upper side of the container PC to be transported.
  • a region (a region in the height direction) R2 of at least about 30% of the height of the cover 11 is curved in a circular arc shape as a whole, and curved in a circular arc shape having a curvature radius of 70 mm or more.
  • the cross-sectional shape in the direction (width direction) orthogonal to the transport direction of the container PC it is desirable to curve the upper part of the container PC to be transported in an arc shape as a whole.
  • a region (region in the height direction) R3 of about 50 to 80% of the height H of the cover 11 is formed in an arc shape from the top of the cover 11 to the lower side.
  • the superheated steam is supplied to the steam discharge nozzle 13 and is supplied to the upstream side in the transport direction of the container PC in the steam discharge unit 12 via the steam discharge nozzle 13.
  • the container enters the cover with cold air, so the atmospheric temperature in the cover is lower on the upstream side than on the downstream side.
  • the upstream discharge temperature in the container transport direction in the steam discharge unit is lower than the downstream discharge temperature, and condensation is formed upstream in the cover.
  • the steam discharge nozzle 13 is disposed on the upstream side in the cover 11 to discharge superheated steam upward, and the superheated steam is discharged from the container PC in the steam discharge unit 12.
  • the upstream discharge temperature in the transport direction of the container PC in the steam discharge unit 12 becomes higher than the downstream discharge temperature, and the upstream ambient temperature in the cover 11 is increased. It is difficult to decrease, and condensation is unlikely to occur on the upstream side in the cover 11.
  • the experiment was performed twice. At startup, after warming up for 10 minutes, the inside of the cover 11 is heated in a state where the temperature of the super heater is set to 370 ° C. When the temperature in the cover reaches 150 ° C., the temperature of the super heater is changed. The point changed to 240 ° C. is common to both experiments. However, as shown in Table 1 and FIGS. The supply of the container PC was started after 5 minutes (inside cover temperature: 163 ° C., elapsed time: 42 minutes), whereas in experiment number B, 10 minutes passed from the time when the inside temperature of the cover reached 160 ° C. The supply of the container PC was started later (internal temperature: 163 ° C., elapsed time: 50 minutes). In the experiment described above, as shown in FIG. 8, the temperature of the upper space of the steam discharge unit 12 on the downstream side in the cover 11 was measured, and this was used as the temperature in the cover.
  • the result of the experiment is that the experiment number A in which the supply of the container PC is started after the elapse of 5 minutes from the time when the temperature in the cover reaches 160 ° C. is shown in FIG. , Rc, Rd, while condensation has occurred, the experiment number B that started supplying the container PC 10 minutes after the temperature in the cover reached 160 ° C. is the Rc, Condensation occurred in the Rd region, but no condensation occurred in the Rb region.
  • the Ra area on the inner surface of the cover 11 shown in FIG. 9 is located immediately above the conveyance conveyor C that conveys the container PC. When condensed water adheres to this area, the condensed water drops and enters the container PC. Since there is a possibility, condensation is not preferable.
  • the region of Rb on the inner surface of the cover 11 is located in the curved portion directly above the steam discharge unit 12, and the condensed water adhering to this region flows down along the curved inner surface of the cover 11 or drops into the container PC. Although it does not enter, it is preferable that condensation does not occur in order to eliminate the risk of dripping into the container PC.
  • the region of Rc on the inner surface of the cover 11 is located above the mouth of the container PC in the curved portion outside the steam discharge unit 12, and the condensed water adhering to this region flows down along the curved inner surface of the cover 11. Therefore, it does not enter the container PC.
  • the region of Rd on the inner surface of the cover 11 is located below the mouth of the container PC in the vertical portion outside the steam discharge unit 12, and the condensed water adhering to this region travels along the vertical inner surface of the cover 11. Because it flows down, it does not enter the container PC. For this reason, the condensation in the region of Rc and Rd is not a problem.
  • the supply of the container PC can be started after 8 minutes or more, for example, about 8 to 12 minutes, preferably 10 minutes after the temperature in the cover reaches 160 ° C. or more, for example, about 160 to 180 ° C. desirable.
  • the temperature inside the cover is stable for 10 minutes since the temperature in the cover reached 160 ° C., so the temperature change in the cover due to the superheated steam is stable. It can be considered almost the same.
  • a steam discharge unit that discharges superheated steam is provided in the cover, and the cylindrical label that is fitted in the container that passes through the cover is heated by the superheated steam so that the cylindrical label is thermally contracted.
  • the shrinkage device as a dew condensation suppression structure that suppresses the occurrence of dew condensation in the cover, in order to uniformize heat transfer and dew condensation, it is possible to make the cover shape configured with a smooth surface without sudden shape change The temperature distribution inside the cover is made uniform, and even if condensation occurs, the state of condensation occurrence is made uniform. It is suppressed.
  • the cover has a cross-sectional shape in a direction orthogonal to the container transport direction and a shape in which the upper part is curved in a semicircular arc shape, and the cross-sectional shape in the container transport direction is set to the upstream and downstream ends in the container transport direction.
  • the container in order to prevent the condensed water from entering the container passing through the cover, the container is supplied into the cover after 10 minutes from the time when the temperature in the cover reaches 160 ° C.
  • the present invention is not limited to this, and dew condensation is formed on the inner surface of the cover immediately above the container conveyance path or on the vapor discharge units disposed on both sides of the container conveyance path.
  • the temperature in the cover and the elapsed time that serve as a guide for the timing of starting the supply of the container into the cover may be appropriately set so as not to occur.
  • fin tube type heat air generating heat exchangers 15 are incorporated on both sides in the width direction of the conveyor C, and a plurality of air blowing openings 14a for discharging heated air at a predetermined temperature are formed.
  • the heated air blowing unit 14, the steam header 16 connected to the tube of the heated air generating heat exchanger 15, and the air in the container PC are blown into the container PC through the upper opening of the container PC, so that the water vapor inside the container PC is reduced.
  • An air nozzle 17 for discharging is disposed, and the air introduced into the heated air blowing unit 14 passes through the heated air generating heat exchanger 15 so that heated air of a predetermined temperature is generated from the air blowing opening 14a. It is blown out toward the periphery of the container PC.
  • the transport conveyor C includes a transport belt db on which a container PC on which a cylindrical label L is fitted is placed and a plurality of suction holes h are formed at a predetermined pitch in the transport direction.
  • a suction box 18 having an open upper surface is disposed immediately below the transport belt db and is connected to a container holding blower 29 described later. Accordingly, the container PC placed on the transport belt db is sucked and held on the transport belt db at the suction hole h, and does not easily fall over.
  • the equipment stacking unit 3 includes a steam pipe 21 that supplies steam generated by the steam boiler 20, and the steam supplied by the steam pipe 21 is heated to overheat about 160 to 180 ° C.
  • Superheater 22 that generates water vapor
  • pressure sensor 23 that detects the vapor supply pressure of water vapor supplied by the steam pipe 21, and pressure sensor 23 that detects a predetermined flow rate of water vapor to supply the super heater 22.
  • An electric valve 24 that opens and closes the steam supply path according to the steam supply pressure, a pressure adjustment valve 25 that adjusts the supply pressure of steam to the steam header 16, and air for generating heated air is supplied to the heated air blowing unit 14.
  • a condensing heat exchanger 31 for condensing water vapor is provided.
  • the residual heat unit 27 includes a chamber 27a installed in the lower part on the back side and extending in the transport direction of the container PC, and four copper tubes through which air for generating heated air passing through the chamber 27a in the transport direction of the container PC is passed.
  • the surplus steam in the heat shrink zone ZA supplied by the exhaust blower 30 passes through the chamber 27a and is supplied to the condensing heat exchanger 31 disposed on the upper portion of the residual heat unit 27. It has become so. Accordingly, the air for generating the heated air exchanges heat with the excess water vapor in the chamber 27a when passing through the copper tube 27b, and is supplied to the heated air blowing unit 14 in a preheated state.
  • the heat exchanger 31 for condensation is composed of a fin tube type heat exchanger main body 31a and a casing 31b that accommodates the heat exchanger main body 31a, and clean water is supplied to the tube of the heat exchanger main body 31a.
  • surplus water vapor that has passed through the chamber 27a of the preheating unit 27 is supplied into the casing 31b. Accordingly, the surplus steam supplied into the casing 31b is condensed by exchanging heat with the clean water passing through the tube of the heat exchanger main body 31a, and discharged as drain water from a drain outlet attached to the lower part of the casing 31b. It has come to be.
  • the cylindrical label L fitted on the body portion of the container PC is heated by superheated steam at about 160 to 180 ° C. supplied to the heat shrinking zone ZA of the heat treatment chamber 2. Since the heat shrinks, the design and characters printed on the shrink label are not easily distorted and can be finished neatly as in the case of heating with water vapor.
  • the air nozzle 17 blows air into the container PC from the upper opening of the container PC, so that the inside of the container PC.
  • the heated air blowing unit 14 blows the heated air at a predetermined temperature, so that even if a small amount of water droplets adhere to the outer surface of the container PC or the cylindrical label L, the water droplets are evaporated. Therefore, the container PC on which the cylindrical label L is mounted can be delivered to the liquid beverage filling step in a state where no water droplets are attached to the surface of the container PC or the cylindrical label L or the inner surface of the container PC.
  • the thickness of the cover in the heat treatment chamber was changed from 1.2 mm to 1.5 mm, the shape was a dome shape, and the upper half was curved in a semicircular arc shape in the direction perpendicular to the container transport direction.
  • the cross-sectional shape in the container transport direction was changed to one in which the upper end corners at the upstream and downstream ends in the container transport direction are curved in an arc shape.
  • a steam discharge nozzle in the steam discharge unit for superheated steam is disposed on the upstream side in the cover to discharge superheated steam upward, and supply the superheated steam to the upstream side in the container transport direction in the steam discharge unit. It was changed as follows.
  • condensation that may drop from the cover onto the container can be prevented. Furthermore, by starting to supply the container into the cover after 10 minutes from the time when the temperature in the cover reaches 160 ° C., it is possible to further suppress the occurrence of condensation that may drip into the container on the downstream side in the cover. be able to. Moreover, in this heat contraction apparatus 1, since the preheating unit 27 preheats the air for heating air generation using the surplus water vapor
  • This heating shrinkage device 1 is used to preheat the air for generating heated air. Since the surplus water vapor after cooling is cooled and condensed by passing through the heat exchanger 31 for condensation, it can be discharged as drain water, and when surplus water vapor is discharged outside as it is Compared to this, there is an advantage that an image of the surroundings is good and an exhaust duct or the like for discharging excess water vapor is not necessary.
  • the drain water obtained by condensing excess water vapor is 70 to 80 ° C.
  • the cooling water supplied to the condensation heat exchanger 31 is heated to about 50 ° C. by exchanging heat with the excess water vapor.
  • the supply temperature of the superheated steam supplied into the heat treatment chamber 2 is 100 ° C., which is a heat shrink temperature for causing heat shrinkage to the limit shrinkage rate of the shrink label forming the cylindrical label L. If the temperature is set to a temperature that greatly exceeds the vicinity, for example, about 160 ° C. to 180 ° C., the cylindrical label L fitted on the container PC enters the heat treatment chamber 2 and quickly heats up to the necessary shrinkage rate.
  • the heat shrinkage zone in the heat treatment chamber 2 can be extremely shortened as compared with the case where heating is performed with heated air of the same temperature or the case of heating with water vapor.
  • the length of ZA can be shortened, the space of the entire apparatus can be saved, and the amount of steam supply can be reduced compared to the case of heating with steam. There is an advantage in that that.
  • the air nozzle 17 discharges water vapor inside the container PC by blowing air into the container PC.
  • the present invention is not limited to this.
  • the air nozzle 17 can be omitted.
  • the present invention can be used when a shrink label, a packaging material or the like covering a part or the whole of an article is heated and shrunk.
  • Pressure regulating valve 26 ... Drying blower 27 ... Preheating unit (preheating device) 27a ... Chamber 27b ... Copper tube 28 ... Filter unit 29 ... Container holding blower 30 ... Exhaust blower 31 ... Condensation heat exchanger (vapor condensing device) 31a ... Heat exchanger body 31b ... Casing C ... Conveyor L ... Cylindrical label db ... Conveyor belt h ... Suction hole PC ... Plastic container ZA ... Heat shrinkage Zone ZB ... Drying zone

Abstract

本発明は、物品の一部または全部を覆っているシュリンクラベルを均一に熱収縮させることができると共に物品やシュリンクラベルの表面に水滴が付着していない状態に仕上げることができるシュリンクラベルの加熱収縮装置を提供することを目的とする。そのため本発明は、容器ＰＣに被嵌された筒状ラベルＬを熱収縮させるために過熱水蒸気を吐出する蒸気吐出ユニット１２及び筒状ラベルＬの熱収縮後に容器ＰＣ等に加熱空気を吹き付けることで、付着している水滴を蒸発させる加熱空気吹出ユニット１４が配設された加熱処理室２と、蒸気ボイラ２０によって生成された水蒸気を加熱して過熱水蒸気を生成するスーパーヒータ２２と、加熱処理室２内の余剰水蒸気を利用して加熱空気生成用の空気を予熱する予熱ユニット２７と、予熱された空気を水蒸気を利用して所定温度まで加熱する加熱空気生成用熱交換器１５と、余剰水蒸気を凝縮させる凝縮用熱交換器３１とを備えている。

Description

シュリンクラベルの加熱収縮装置
　この発明は、例えば、液体飲料を充填するプラスチック容器に被嵌された筒状のシュリンクラベル等を加熱収縮させるシュリンクラベルの加熱収縮装置に関する。
　清涼飲料等の液体飲料が充填されるプラスチック容器としては、商品名や内容物の表示等を容器表面に直接印刷したものや、デザイン等の変更を容易に行うことができるように、商品名や内容物の表示等が印刷された筒状のシュリンクラベルをプラスチック容器に装着したものがあるが、こういった筒状のシュリンクラベルは、プラスチック容器を所定の搬送路に沿って搬送する搬送コンベアと、搬送コンベアによって搬送されるプラスチック容器に未収縮の筒状ラベルを被嵌するラベル被嵌装置と、プラスチック容器に被嵌された筒状ラベルを加熱収縮させる加熱収縮装置とを備えたラベル装着システムによって連続的にプラスチック容器に装着されるのが一般的である。
　こういったラベル装着システムに搭載される加熱収縮装置は、筒状ラベルが被嵌された容器を搬送する搬送コンベアを囲うように設置される加熱処理室と、この加熱処理室内を通過する容器に被嵌された筒状ラベルを熱風や水蒸気によって加熱する加熱装置とを備えており、容器が加熱処理室を通過する間に筒状ラベルを加熱収縮させるようになっている（特許文献１）。なお、本願で使用している「水蒸気」は、１気圧の条件下で温度が１００℃以下となる水蒸気をいう。
特開平０９－２７２５１４号公報
　ところで、熱風によって筒状ラベルを加熱する場合は、ヒータによって１００～２００℃程度に加熱した空気をプラスチック容器に被嵌された筒状ラベルに局部的に吹き付けることになるので、筒状ラベル全体を均一に熱収縮させることができず、筒状ラベルに印刷されているデザインや文字が歪み、綺麗に仕上げることが難しいといった問題がある。
　一方、水蒸気によって筒状ラベルを加熱すると、筒状ラベル全体を均一に熱収縮させることができるので、筒状ラベルに印刷されているデザインや文字が歪みにくく、綺麗に仕上げることができるが、筒状ラベルやプラスチック容器の表面に多量の水滴が付着するといった問題がある。液体飲料等の内容物を充填する前に筒状ラベルをプラスチック容器に装着する場合は、プラスチック容器の内部にも多量の水滴が付着することになるので、特に問題となる。
　そこで、この発明の課題は、物品の一部または全部を覆っているシュリンクラベルを均一に熱収縮させることができ、しかも、物品やシュリンクラベルの表面に水滴が付着していない状態に仕上げることができるシュリンクラベルの加熱収縮装置を提供することにある。
　上述の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、物品の一部または全部がシュリンクラベルによって覆われたラベル被覆体の搬送路を囲う加熱処理室と、加熱処理室内に過熱水蒸気を供給することで、加熱処理室内を通過するラベル被覆体のシュリンクラベルを熱収縮させる蒸気供給装置と、所定温度の加熱空気を生成する加熱空気生成装置と、過熱水蒸気が供給された加熱処理室内を通過することで水滴が付着したラベル被覆体に、加熱空気生成装置によって生成された加熱空気を吹き付けることで、水滴を蒸発させる加熱空気吹付装置とを備え、加熱空気生成装置は、加熱処理室内の余剰水蒸気を利用して空気を予熱する予熱装置と、予熱装置によって予熱された空気を所定温度まで加熱する加熱装置とを有していることを特徴とするシュリンクラベルの加熱収縮装置を提供するものである。なお、本願で使用している「過熱水蒸気」は、１気圧の条件下で温度が１００℃よりも高く３００℃以下となる水蒸気で、好ましくは１２０℃～３００℃、より好ましくは、１６０℃～１８０℃の水蒸気をいい、上述した「水蒸気」とは異なる。
　また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明のシュリンクラベルの加熱収縮装置において、加熱処理室内の余剰水蒸気を冷却して凝縮させる蒸気凝縮装置を備えていることを特徴としている。
　以上のように、請求項１に係る発明のシュリンクラベルの加熱収縮装置では、物品の一部または全部を覆っているシュリンクラベルを、加熱処理室内に供給された過熱水蒸気によって加熱収縮させるようになっているので、水蒸気による加熱を行う場合と同様に、シュリンクラベルに印刷されているデザインや文字が歪みにくく、綺麗に仕上げることができる。
　しかも、水蒸気は容易に凝縮して、潜熱（蒸発のエンタルピー）を放出してしまうが、過熱水蒸気はそのエンタルピーの一部が減少するだけで、飽和温度に低下するまでは、まったく凝縮することはないので、水蒸気による加熱を行う場合とは異なり、ラベル被覆体の表面に水滴がほとんど付着することがない。また、加熱処理室内に供給された過熱水蒸気がラベル被覆体の表面に接触することによって飽和温度以下に低下し、ラベル被覆体の表面に僅かな水滴が付着する可能性はあるが、そういった僅かな水滴についても、加熱空気吹付装置が所定温度の加熱空気を吹き付けることによって蒸発させるようになっているので、ラベル被覆体の表面に水滴が全く付着していない状態でシュリンクラベルを物品に装着することができる。従って、筒状のシュリンクラベルを空の状態のプラスチック容器に装着した後、引き続いて内容物を充填するような場合や、湿気を嫌うカップ入り食品、紙容器、紙ラベルが貼着されている容器等についても適用することができる。
　さらに、加熱空気生成装置は、排出される加熱処理室内の余剰水蒸気を利用して空気を予熱する予熱装置を有しているので、ラベル被覆体に付着した僅かな水滴を蒸発させるためにラベル被覆体に吹き付ける所定温度の加熱空気を効率よく生成することができ、エネルギー効率も良い。
　また、過熱水蒸気は、
　１）供給温度が１００℃以下である水蒸気とは異なり、供給温度を１００℃を上回る温度領域で自由に設定することができる
　２）加熱空気に比べて熱容量が大きいので、同一温度の加熱空気によって加熱する場合に比べて、被加熱物を急速に加熱することができる
　３）加熱空気の場合は対流によって熱伝達されるだけであるが、過熱水蒸気の場合は対流、放射及び凝縮によって複合的に熱伝達され、しかも、対流による熱伝達も、加熱空気の１０倍以上であるので、加熱空気に比べて、加熱効率が格段に優れているという特性を有しているので、加熱処理室内に供給する過熱水蒸気の供給温度を、各種シュリンクラベルをそれぞれの限界収縮率まで熱収縮させるための熱収縮温度である１００℃付近を大きく上回る温度、例えば、１６０℃～１８０℃程度に設定しておくと、加熱処理室内に進入した物品を覆っているシュリンクラベルが瞬時に限界収縮率まで熱収縮を起こすことになり、同一温度の加熱空気によって加熱する場合や水蒸気によって加熱する場合に比べて、加熱処理室内の通過時間を極端に短縮することができる。従って、加熱処理室の長さを短くすることができ、加熱収縮装置の省スペース化を図ることが可能になる。また、水蒸気によって加熱する場合に比べて蒸気供給量を少なくすることができる。
　また、余剰水蒸気をそのままの状態で外部に排出すると、余剰水蒸気が煙突からモクモクと屋外に放出されることになるが、請求項２に係る発明のシュリンクラベルの加熱収縮装置は、加熱処理室内の余剰水蒸気を冷却して凝縮させる蒸気凝縮装置を備えているので、余剰水蒸気を凝縮水として排水すればよく、余剰水蒸気をそのままの状態で外部に排出する場合に比べて周辺に対するイメージがよいと共に、余剰水蒸気を排出するための排気ダクト等が不要になるという利点がある。
この発明に係るシュリンクラベルの加熱収縮装置の一実施形態を示す正面図である。 同上の加熱収縮装置における加熱処理室の内部を示す正面図である。 同上の加熱処理室を示す平面図である。 同上の加熱収縮装置における容器の入口側から加熱処理室の内部を視た側面図である。 同上の加熱収縮装置における容器の出口側から加熱処理室の内部を視た側面図である。 同上の加熱収縮装置を示す概略構成図である。 （ａ）は実験番号Ａにおける同上の加熱収縮装置の立ち上げ時の経過時間に対するカバー内温度の変動を示すグラフ、（ｂ）は実験番号Ｂにおける同上の加熱収縮装置の立ち上げ時の経過時間に対するカバー内温度の変動を示すグラフである。 同上のカバー内温度の測定点を示す図である。 同上の加熱収縮装置のカバーの内面に発生する結露を評価するために区分した領域を示す図である。
　以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、液体飲料を充填前のプラスチック容器（以下、容器という。）ＰＣを搬送コンベアＣによって搬送しながら、筒状のシュリンクラベルＬを容器ＰＣの胴部に装着し、その後に筒状ラベルＬが装着された容器ＰＣに液体飲料を充填して密封する液体飲料の充填ラインに設置される、筒状ラベルＬの加熱収縮装置１を示しており、前工程において容器ＰＣの胴部に被嵌された未収縮の筒状ラベルＬを、この加熱収縮装置１によって加熱収縮させることで容器ＰＣの胴部に密着させるようになっている。
　この加熱収縮装置１は、同図に示すように、筒状ラベルＬが被嵌された容器ＰＣを搬送する搬送コンベアＣが通過する、前面が扉２ａによって開閉可能な加熱処理室２と、種々の機器や配管が配設された機器集積部３と、種々の機器を制御する制御盤４とから構成されており、制御盤４は、加熱処理室２の上部に設置されている。
　前記加熱処理室２は、図２～図６に示すように、容器ＰＣに被嵌された筒状ラベルＬを熱収縮させるために過熱水蒸気を用いて加熱する熱収縮ゾーンＺＡと、熱収縮することによって筒状ラベルＬが装着された容器ＰＣに付着している水滴を蒸発させるために加熱空気を吹き付ける乾燥ゾーンＺＢとを備えており、熱収縮ゾーンＺＡには、筒状ラベルＬが被嵌された容器ＰＣの搬送路を取り囲む開閉可能なステンレスによって形成された厚みが１．５ｍｍのカバー１１が設置されている。なお、カバー１１の厚みは保温性が高く、結露が発生しにくくなる観点から従来の１.２ｍｍ程度のカバーよりも１.５ｍｍのものがよい。
　前記熱収縮ゾーンＺＡにおけるカバー１１の内部には、搬送コンベアＣの幅方向の両側に横方向に過熱水蒸気を吐出する複数の吐出孔１２ａが形成された一対の蒸気吐出ユニット１２と、一対の蒸気吐出ユニット１２の上流側において、上方に過熱水蒸気を吐出する一対の蒸気吐出ノズル１３とがそれぞれ配設されており、蒸気吐出ユニット１２には、容器ＰＣの搬送方向の前半部では主として容器ＰＣの下部を、後半部では主として容器ＰＣの中間部及び上部を加熱するように、吐出孔１２ａが配置されている。
　前記カバー１１は、ドーム型を有しており、容器ＰＣの搬送方向に直交する方向（幅方向）の断面形状は、図４に示すように、上部１１ａが半円弧状に湾曲した形状を有していると共に、容器ＰＣの搬送方向（長手方向）の断面形状は、図２に示すように、長手方向の両端部における上端コーナー部１１ｂが円弧状に湾曲した形状を有している。なお、ここにいう「半円弧状」及び「円弧状」は、完全な円弧のみならず、真円でない楕円等の軌跡を有するものも含まれる。
　従来の加熱収縮装置にも、容器の搬送方向に直交する方向の断面形状が同様の形状を有するカバーが配設されていたが、従来のカバーは、容器の搬送方向の上流側及び下流側の上端コーナー部が角を有していたので、容器の入口及び出口付近の上部内面に結露が発生していた。しかしながら、このカバー１１は、上述したように、長手方向の両端部における上端コーナー部が円弧状に湾曲した形状を有しているので、容器ＰＣの入口及び出口付近におけるカバー１１の上部内面に結露が発生しにくくなっている。
　特に、結露の発生を抑制する観点から、カバー１１の長手方向の両端部における上端コーナー部は、搬送する容器ＰＣよりも上側の部分を全体的に円弧状に湾曲させておくことが望ましい。具体的には、図８に示すように、カバー１１の長さ方向の両端部から内側にカバー１１の高さＨの少なくとも３０％程度の領域（横方向の領域）Ｒ１及びカバー１１の上端部から下方側にカバー１１の高さの少なくとも３０％程度の領域（高さ方向の領域）Ｒ２を全体的に円弧状に湾曲させておくことが望ましく、曲率半径が７０ｍｍ以上の円弧状に湾曲させておくことがより望ましい。
　また、容器ＰＣの搬送方向に直交する方向（幅方向）の断面形状については、搬送する容器ＰＣよりも上側の部分を全体的に円弧状に湾曲させておくことが望ましい。具体的には、図９に示すように、カバー１１の頂部から下方側にカバー１１の高さＨの５０～８０％程度の領域（高さ方向の領域）Ｒ３を円弧状に形成しておくことが望ましく、曲率半径が１７０ｍｍ程度の円弧状に湾曲させておくことがより望ましい。
　また、過熱水蒸気は、蒸気吐出ノズル１３に供給され、蒸気吐出ノズル１３を介して、蒸気吐出ユニット１２における容器ＰＣの搬送方向の上流側に供給されるようになっている。
　この種の加熱収縮装置では、容器が冷気を伴ってカバー内に進入してくるため、カバー内の雰囲気温度は下流側に比べて上流側が低く、さらに、従来の加熱収縮装置には、過熱水蒸気が蒸気吐出ユニットにおける容器の搬送方向の下流側に供給されていたため、蒸気吐出ユニットにおける容器の搬送方向の上流側の吐出温度が下流側の吐出温度に比べて低く、カバー内の上流側に結露が発生しやすいといった問題があった。しかしながら、この加熱収縮装置１では、上述したように、カバー１１内の上流側に蒸気吐出ノズル１３を配設して上方に過熱水蒸気を吐出すると共に、過熱水蒸気を蒸気吐出ユニット１２における容器ＰＣの搬送方向の上流側に供給するようにしたため、蒸気吐出ユニット１２における容器ＰＣの搬送方向の上流側の吐出温度が下流側の吐出温度に比べて高くなり、カバー１１内の上流側の雰囲気温度が低下しにくく、カバー１１内の上流側に結露が発生しにくくなっている。
　上述したように、蒸気吐出ユニット１２における容器ＰＣの搬送方向の上流側の吐出温度を下流側の吐出温度に比べて高くすると、逆に、カバー１１内の下流側の雰囲気温度が低下し易く、カバー１１内の下流側に結露が発生し易くなるが、表１に示す実験データから分かるように、運転を開始する際、カバー１１内の温度が１６０℃に到達した時点から１０分経過後に容器ＰＣをカバー１１内に供給し始めることによって、カバー１１内の下流側での容器ＰＣに滴下する恐れのある結露の発生を抑制することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
　表１に示すように、実験は、２回行われた。立ち上げ時に、暖機運転を１０分間行った後、スーパーヒータの温度を３７０℃に設定した状態でカバー１１内を加熱し、カバー内温度が１５０℃に到達した時点で、スーパーヒータの温度を２４０℃に変更した点は、両実験とも共通しているが、表１及び図７（ａ）、（ｂ）に示すように、実験番号Ａは、カバー内温度が１６０℃に到達した時点から５分経過後（カバー内温度：１６３℃、経過時間：４２分）に容器ＰＣの供給を開始したのに対して、実験番号Ｂは、カバー内温度が１６０℃に到達した時点から１０分経過後（カバー内温度：１６３℃、経過時間：５０分）に容器ＰＣの供給を開始した。なお、上述の実験では、図８に示すように、カバー１１内の下流側における蒸気吐出ユニット１２の上部空間の温度を測定し、これをカバー内温度とした。
　実験の結果は、表１に示すように、カバー内温度が１６０℃に到達した時点から５分経過後に容器ＰＣの供給を開始した実験番号Ａは、図９に示す、カバー１１の内面におけるＲｂ、Ｒｃ、Ｒｄの領域に結露が発生したのに対して、カバー内温度が１６０℃に到達した時点から１０分経過後に容器ＰＣの供給を開始した実験番号Ｂは、カバー１１の内面におけるＲｃ、Ｒｄの領域に結露が発生したが、Ｒｂの領域には結露が発生しなかった。
　図９に示す、カバー１１の内面におけるＲａの領域は、容器ＰＣを搬送する搬送コンベアＣの直上部分に位置し、この領域に結露水が付着すると、結露水が滴下して容器ＰＣ内に入る可能性があるため、結露が生じることは好ましくない。カバー１１の内面におけるＲｂの領域は、蒸気吐出ユニット１２の直上の湾曲部に位置し、この領域に付着した結露水はカバー１１の湾曲した内側面を伝って流れ落ちるか、滴下しても容器ＰＣ内には入らないが、容器ＰＣに滴下するリスクをなくすために、結露が生じないことが好ましい。カバー１１の内面におけるＲｃの領域は、蒸気吐出ユニット１２の外側の湾曲部における容器ＰＣの口部より上側に位置し、この領域に付着した結露水はカバー１１の湾曲した内側面を伝って流れ落ちるため、容器ＰＣ内には入らない。カバー１１の内面におけるＲｄの領域は、蒸気吐出ユニット１２の外側の垂直部で容器ＰＣの口部より下側に位置し、この領域に付着した結露水はカバー１１の垂直の内側面を伝って流れ落ちるため、容器ＰＣ内には入らない。このため、ＲｃおよびＲｄの領域における結露は、問題にならない。
　上述のように、カバー１１の内面におけるＲａの領域に結露が発生しなければ、容器ＰＣ内に結露水が入ることはないと考えられるが、結露発生範囲の日間変動等を考慮して、Ｒａ及びＲｂの領域に結露が発生しない実験番号Ｂの立ち上げ状態を○（適正）と評価し、Ｒｂの領域に結露が発生した実験番号Ａの立ち上げ状態を×（不適正）と評価した。
　上述の実験により、カバー内温度が１６０℃以上、例えば１６０～１８０℃程度に到達した時点から８分以上、例えば８～１２分程度、好ましくは１０分経過後に容器ＰＣの供給を開始することが望ましい。なお、実験番号Ｂでは、カバー内温度を１６０℃に到達した時点から１０分以上経過させているので、過熱水蒸気によるカバー内の温度変化は安定しており、カバー内温度と過熱水蒸気の温度はほぼ同じと考えることができる。
　以上のように、カバー内に過熱水蒸気を吐出する蒸気吐出ユニットを設け、カバー内を通過する容器に被嵌された筒状ラベルを過熱水蒸気によって加熱することで、筒状ラベルを熱収縮させる加熱収縮装置において、カバー内での結露の発生を抑制する結露発生抑制構造として、熱伝達や結露の発生を均一化するため、急な形状変化のないなめらかな面で構成したカバー形状にすることで、カバー内の温度分布が均一化されると共に、結露が発生した場合であっても、結露の発生状態が均一化され、これによって、カバーの形状変化が急な部分で発生していた結露が抑制される。
　カバーは、容器の搬送方向に直交する方向の断面形状を、上部が半円弧状に湾曲した形状にすると共に、容器の搬送方向の断面形状を、容器の搬送方向の上流側及び下流側の端部における上端コーナー部が円弧状に湾曲した形状にすることによって、カバー内における容器の入口部分及び出口部分に過熱水蒸気が滞留することがなく、過熱水蒸気の流れがスムーズになるのでカバー内の雰囲気温度が均一化されると共に、結露が発生した場合であっても、結露水がカバー内面に沿って流れ落ちるので、結露水が容器内に滴下することがない。
　また、容器が冷気を伴ってカバー内に進入してくるため、カバー内における容器の搬送方向の上流側に結露が発生しやすいが、カバー内における容器の搬送方向の上流側に上方に過熱水蒸気を吐出する蒸気吐出部を設けると共に、過熱水蒸気を蒸気吐出ユニットにおける容器の搬送方向の上流側に供給することによって、カバー内における容器の搬送方向の上流側の雰囲気温度が低下しにくく、カバー内における容器の搬送方向の上流側に結露が発生しにくくなる。
　また、上述した実施例では、カバー内を通過する容器内に結露水が入らないにようにするために、カバー内温度が１６０℃に到達した時点から１０分経過後にカバー内への容器の供給を開始することが望ましいが、これに限定されるものではなく、カバーの内面における容器の搬送経路の直上部分や、容器の搬送経路の両側に配設される蒸気吐出ユニットの直上部分に結露が発生しないように、装置の構成条件に合わせてカバー内への容器の供給開始タイミングの指針となるカバー内温度や経過時間を適宜設定すればよい。
　前記乾燥ゾーンＺＢには、搬送コンベアＣの幅方向の両側に、フィンチューブタイプの加熱空気生成用熱交換器１５が内蔵され、所定温度の加熱空気を吐出する複数の空気吹出開口１４ａが形成された加熱空気吹出ユニット１４と、加熱空気生成用熱交換器１５のチューブに接続された蒸気ヘッダ１６と、容器ＰＣの上方開口部から容器ＰＣ内にエアを吹き付けることで、容器ＰＣ内部の水蒸気を排出するエアノズル１７とが配設されており、加熱空気吹出ユニット１４に導入された空気が加熱空気生成用熱交換器１５を通過することで所定温度の加熱空気が生成され、空気吹出開口１４ａから容器ＰＣの周囲に向けて吹き出されるようになっている。
　また、搬送コンベアＣは、図３に示すように、筒状ラベルＬが被嵌された容器ＰＣを載置する、多数の吸引孔ｈが搬送方向に所定ピッチで形成された搬送ベルトｄｂを備えており、この搬送ベルトｄｂの直下には、上面が開放された吸引ボックス１８が配設され、後述する容器保持用ブロア２９に接続されている。従って、搬送ベルトｄｂに載置した容器ＰＣは吸引孔ｈ部分で搬送ベルトｄｂ上に吸引保持され、容易に転倒しないようになっている。
　機器集積部３には、図６に示すように、蒸気ボイラ２０によって生成された水蒸気を供給する蒸気配管２１と、この蒸気配管２１によって供給された水蒸気を加熱して１６０～１８０℃程度の過熱水蒸気を生成するスーパーヒータ２２と、蒸気配管２１によって供給される水蒸気の蒸気供給圧を検出する圧力センサ２３と、所定流量の水蒸気をスーパーヒータ２２に供給するために、圧力センサ２３によって検出された蒸気供給圧に応じて蒸気供給路を開閉する電動バルブ２４と、水蒸気の蒸気ヘッダ１６への供給圧力を調整する圧力調整弁２５と、加熱空気生成用の空気を加熱空気吹出ユニット１４に供給する乾燥用ブロア２６と、乾燥用ブロア２６の上流側に配設される予熱ユニット２７及びフィルターユニット２８と、吸引ボックス１８内の空気を排出する容器保持用ブロア２９と、熱収縮ゾーンＺＡ内の余剰水蒸気を予熱ユニット２７に供給する排気用ブロア３０と、加熱空気生成用の空気を予熱するために使用された余剰水蒸気を凝縮させる凝縮用熱交換器３１とが配設されている。
　前記余熱ユニット２７は、背面側の下部に設置された容器ＰＣの搬送方向に延びるチャンバー２７ａと、このチャンバー２７ａを容器ＰＣの搬送方向に貫通する加熱空気生成用の空気を通す４本の銅管２７ｂとから構成されており、排気用ブロア３０によって供給される熱収縮ゾーンＺＡ内の余剰水蒸気はチャンバー２７ａを通過して余熱ユニット２７の上部に配設された凝縮用熱交換器３１に供給されるようになっている。従って、加熱空気生成用の空気は、銅管２７ｂ内を通過する際にチャンバー２７ａ内の余剰水蒸気と熱交換し、予熱された状態で加熱空気吹出ユニット１４に供給される。
　凝縮用熱交換器３１は、フィンチューブタイプの熱交換器本体３１ａと、この熱交換器本体３１ａを収容するケーシング３１ｂとから構成されており、熱交換器本体３１ａのチューブには上水が供給されると共に、ケーシング３１ｂ内には、余熱ユニット２７のチャンバー２７ａを通過した余剰水蒸気が供給されるようになっている。従って、ケーシング３１ｂ内に供給された余剰水蒸気は、熱交換器本体３１ａのチューブ内を通過する上水と熱交換することによって凝縮し、ケーシング３１ｂの下部に取り付けられた排水口からドレン水として排出されるようになっている。
　以上のように、この加熱収縮装置１では、容器ＰＣの胴部に被嵌された筒状ラベルＬを、加熱処理室２の熱収縮ゾーンＺＡに供給された１６０～１８０℃程度の過熱水蒸気によって加熱収縮させるので、水蒸気による加熱を行う場合と同様に、シュリンクラベルに印刷されているデザインや文字が歪みにくく、綺麗に仕上げることができる。
　しかも、水蒸気は容易に凝縮して、潜熱（蒸発のエンタルピー）を放出してしまうが、過熱水蒸気はそのエンタルピーの一部が減少するだけで、飽和温度に低下するまでは、まったく凝縮することはないので、水蒸気による加熱を行う場合とは異なり、容器ＰＣや筒状ラベルＬの表面に水滴がほとんど付着することはないが、加熱処理室２内に供給された過熱水蒸気が容器ＰＣや筒状ラベルＬの表面に接触することによって飽和温度以下に低下し、容器ＰＣや筒状ラベルＬの表面に僅かな水滴が付着する可能性はある。
　しかしながら、この加熱収縮装置１では、加熱処理室２における熱収縮ゾーンＺＡの下流側の乾燥ゾーンＺＢにおいて、エアノズル１７が容器ＰＣの上方開口部から容器ＰＣ内にエアを吹き付けることによって容器ＰＣ内部の水蒸気を排出することで、容器ＰＣの内表面に僅かな水滴が付着していてもその水滴を蒸発させるようになっている。また、加熱空気吹出ユニット１４が所定温度の加熱空気を吹き付けることによって、容器ＰＣや筒状ラベルＬの外表面に僅かな水滴が付着していてもその水滴を蒸発させるようになっている。従って、容器ＰＣや筒状ラベルＬの表面、容器ＰＣの内表面に水滴が全く付着していない状態で、筒状ラベルＬが装着された容器ＰＣを液体飲料の充填工程に引き渡すことができる。
　また、加熱処理室内のカバーの厚みを１.２ｍｍから１.５ｍｍに変更し、形状をドーム型で、容器の搬送方向に直交する方向の断面形状を、上半部が半円弧状に湾曲した形状を有していると共に、容器の搬送方向の断面形状を容器の搬送方向の上流側及び下流側の端部における上端コーナー部が円弧状に湾曲した形状を有しているものに変更した。加えて、過熱水蒸気の蒸気吐出ユニットにおける蒸気吐出ノズルをカバー内の上流側に配設して上方に過熱水蒸気を吐出すると共に、過熱水蒸気を蒸気吐出ユニットにおける容器の搬送方向の上流側に供給するように変更した。以上の変更により、カバーより容器に滴下する恐れのある結露を防ぐことができる。さらに、カバー内の温度が１６０℃に到達した時点から１０分経過後に容器をカバー内に供給し始めることによって、カバー内の下流側での容器に滴下するおそれのある結露の発生をより抑制することができる。
　また、この加熱収縮装置１では、余熱ユニット２７が加熱処理室２における熱収縮ゾーンＺＡ内の余剰水蒸気を利用して加熱空気生成用の空気を予熱するようになっているので、容器ＰＣや筒状ラベルＬに付着した僅かな水滴を蒸発させるために容器ＰＣや筒状ラベルＬに吹き付ける所定温度の加熱空気を効率よく生成することができ、エネルギー効率も良い。
　また、余剰水蒸気をそのままの状態で外部に排出すると、余剰水蒸気が煙突からモクモクと屋外に放出されることになるが、この加熱収縮装置１は、加熱空気生成用の空気を予熱するために使用した後の余剰水蒸気を凝縮用熱交換器３１を通すことによって冷却して凝縮させるようになっているので、ドレン水として排出することができ、余剰水蒸気をそのままの状態で外部に排出する場合に比べて周辺に対するイメージがよいと共に、余剰水蒸気を排出するための排気ダクト等が不要になるという利点がある。
　また、余剰水蒸気を凝縮させたドレン水は７０～８０℃、凝縮用熱交換器３１に供給される冷却用の上水は、余剰水蒸気と熱交換することによって５０℃程度まで昇温されるので、こういったドレン水や温水を蒸気ボイラ２０に供給して再利用することにより、水蒸気の生成効率をさらに向上させることができる。
　また、上述したように、加熱処理室２内に供給する過熱水蒸気の供給温度を、筒状ラベルＬを形成しているシュリンクラベルの限界収縮率まで熱収縮させるための熱収縮温度である１００℃付近を大きく上回る温度、例えば、１６０℃～１８０℃程度に設定しておくと、容器ＰＣに被嵌された筒状ラベルＬが加熱処理室２内に進入した後速やかに必要な収縮率まで熱収縮を起こすことになり、同一温度の加熱空気によって加熱する場合や水蒸気によって加熱する場合に比べて、加熱処理室内の通過時間を極端に短縮することができるので、加熱処理室２における熱収縮ゾーンＺＡの長さを短くすることができ、装置全体の省スペース化を図ることが可能になると共に、水蒸気によって加熱する場合に比べて蒸気供給量を少なくすることができるという利点もある。
　なお、上述した実施形態では、加熱処理室２内の乾燥ゾーンＺＢにおいて、エアノズル１７が容器ＰＣ内にエアを吹き付けることによって容器ＰＣ内部の水蒸気を排出するようになっているが、これに限定されることはなく、エアノズル１７を省略することも可能である。
　また、上述した実施形態では、液体飲料を充填前の容器ＰＣの胴部に筒状ラベルＬを装着し、その後に容器ＰＣに液体飲料を充填して密封する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、内容物を充填密封した容器にラベルを装着する場合についても適用することができる。特に、湿気を嫌うカップ入り食品、紙容器、紙ラベルが貼着されている容器等に適している。
　本発明は、物品の一部または全体を覆っているシュリンクラベルや包材等を加熱収縮させる場合に利用することができる。
　１・・・加熱収縮装置
　２・・・加熱処理室
　２ａ・・・扉
　３・・・機器集積部
　４・・・制御盤
　１１・・・カバー
　１２・・・蒸気吐出ユニット（蒸気供給装置）
　１２ａ・・・吐出孔
　１３・・・蒸気吐出ノズル
　１４・・・加熱空気吹出ユニット（加熱空気吹付装置）
　１４ａ・・・空気吹出開口
　１５・・・加熱空気生成用熱交換器（加熱装置）
　１６・・・蒸気ヘッダ
　１７・・・エアノズル
　１８・・・吸引ボックス
　２０・・・蒸気ボイラ（蒸気供給装置）
　２１・・・蒸気配管（蒸気供給装置）
　２２・・・スーパーヒータ（蒸気供給装置）
　２３・・・圧力センサ（蒸気供給装置）
　２４・・・電動バルブ（蒸気供給装置）
　２５・・・圧力調整弁
　２６・・・乾燥用ブロア
　２７・・・予熱ユニット（予熱装置）
　２７ａ・・・チャンバー
　２７ｂ・・・銅管
　２８・・・フィルターユニット
　２９・・・容器保持用ブロア
　３０・・・排気用ブロア
　３１・・・凝縮用熱交換器（蒸気凝縮装置）
　３１ａ・・・熱交換器本体
　３１ｂ・・・ケーシング
　Ｃ・・・搬送コンベア
　Ｌ・・・筒状ラベル
　ｄｂ・・・搬送ベルト
　ｈ・・・吸引孔
　ＰＣ・・・プラスチック容器
　ＺＡ・・・熱収縮ゾーン
　ＺＢ・・・乾燥ゾーン

Claims (2)

  1. 　物品の一部または全部がシュリンクラベルによって覆われたラベル被覆体の搬送路を囲う加熱処理室と、
    　加熱処理室内に過熱水蒸気を供給することで、加熱処理室内を通過するラベル被覆体のシュリンクラベルを熱収縮させる蒸気供給装置と、
    　所定温度の加熱空気を生成する加熱空気生成装置と、
    　過熱水蒸気が供給された加熱処理室内を通過することで水滴が付着したラベル被覆体に、加熱空気生成装置によって生成された加熱空気を吹き付けることで、水滴を蒸発させる加熱空気吹付装置とを備え、
    　加熱空気生成装置は、
    　加熱処理室内の余剰水蒸気を利用して空気を予熱する予熱装置と、
    　予熱装置によって予熱された空気を所定温度まで加熱する加熱装置とを有していることを特徴とするシュリンクラベルの加熱収縮装置。
  2. 　加熱処理室内の余剰水蒸気を冷却して凝縮させる蒸気凝縮装置を備えている請求項１に記載のシュリンクラベルの加熱収縮装置。
PCT/JP2015/068511 2014-06-27 2015-06-26 シュリンクラベルの加熱収縮装置 WO2015199221A1 (ja)

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