(57)【要約】【課題】外装容器の内部に装填された内装容器の状態を判定することを容易にしたエア注入装置を提供する。【解決手段】本開示に係るエア注入装置は、容器にエアを注入するエア注入装置において、エアを供給するエア供給部と、エアの供給路におけるエアの圧力を検出する圧力センサと、供給路におけるエアの流量を検出する流量センサと、エアの供給を制御する制御部とを備える。制御部は、エア供給部による所定のエア供給が完了した後の圧力及び流量に従い、容器が破損又は閉塞していると判断する。【選択図】図１
2020007035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器にエアを注入するエア注入装置において、
前記エアを供給するエア供給部と、
前記エアの供給路における前記エアの圧力を検出する圧力センサと、
前記供給路における前記エアの流量を検出する流量センサと、
前記エアの供給を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記エア供給部による所定のエア供給が完了した後の前記圧力及び前記流量に従い、前記容器が破損又は閉塞していると判断する
ことを特徴とするエア注入装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記エア供給部による所定のエア供給が完了した後の前記圧力が所定値以下であり、且つ前記流量が所定値以上である場合に、前記容器が破損していると判断する、請求項１に記載のエア注入装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記エア供給部による所定のエア供給が完了した後の前記圧力が所定値以上であり、且つ前記流量が所定値以下である場合に、前記容器が閉塞していると判断する、請求項１又は２に記載のエア注入装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記流量が前記エアの供給の開始から第１の時間だけ後の第１の時刻に第１の値以上となり、且つ、
前記圧力が前記エアの供給の開始から第２の時間だけ後の第２の時刻に第２の値以下となった場合に、前記容器が破損していると判断する
ことを特徴とする、請求項１に記載のエア注入装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記流量が前記エアの供給の開始から第３の時間だけ後の第３の時刻に第３の値以下まで低下し、且つ、
前記圧力が前記エアの供給の開始から第４の時間だけ後の第４の時刻に第４の値以上まで上昇した場合に、前記容器が閉塞したと判断する
ことを特徴とする、請求項１又は４に記載のエア注入装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記容器に第１の量のエアが注入された後、前記第１の量のエアの注入の前後における前記圧力の増加が所定の範囲外にある場合、前記容器が破損又は閉塞していると判断する、請求項１に記載のエア注入装置。
【請求項７】
前記第１の量のエアの容量は、前記容器の容量よりも大きい、請求項６に記載のエア注入装置。
【請求項８】
前記エアを吸引するエア吸引部を更に備え、
前記制御部は、前記容器が破損又は閉塞していると判断された場合、前記エア吸引部を作動させて前記容器からエアを吸引する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のエア注入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、エア注入装置に関し、特に外装容器の内部に配置される内容物収納容器（内装容器）にエアを注入するエア注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工業薬品分野、医薬品分野、化粧品分野等における流動性内容物の保管や輸送のために、アルミニウム、スチール、ステンレス、ファイバーボード等で作られた外装容器の内部に、ポリエチレンなどの柔軟な材料により作られた内容物収納容器（内装容器）を挿入した、二重構造の収納容器が広く使用されている。
【０００３】
このような二重構造の収納容器は、内容物を使い切って空になった場合、外装容器から使用済の内装容器を取り出して廃棄し、その後、新しい（未使用の）内装容器を再度外装容器内に装填する。そして、その新しい内装容器の中に流動性内容物を注入する。これにより、外装容器は再利用が可能となる一方で、内装容器を交換するだけで外装容器を清掃等する手順を省略することができる。
【０００４】
しかし、このような二重構造の収納容器は、外装容器の内部の内装容器を外から見ることができないか、少なくとも見ることが難しい。このため、内装容器に流動性内容物を注入するか、又はその前段階としてエアを注入する場合には、その内装容器がどのような状態にあるかを把握することが困難である。このため、例えば内装容器に破損があったり、又は内装容器が閉塞していて膨張できない状態にあったりする場合に、それを把握することができずエア注入を継続してしまうことが起こり得る。破損や閉塞に気づかずに、続いて流動性内容物の注入を開始してしまうと、外装容器に流動性内容物が漏れ出し、外装容器を汚してしまうことが起こり得る。具体的には、内装容器に破損が生じたことに気付かずに注入を継続すると、流動性内容物が直接外装容器の内面に触れる為、容器内汚染が生じ、また外装容器内壁の異物が流動性内容物を汚染させる等の悪影響が懸念される。また、内装容器に閉塞が生じたことに気付かずに注入を継続すると、流動性内容物が内装容器から溢れ出し、作業者の作業環境が汚染されて安全が脅かされることや、充填可能容量が低下すること（輸送効率の低下）などが懸念される。
【０００５】
このような二重構造の収納容器の内装容器における破損を検知する発明として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この文献は、キャニスター缶（外装容器）の中に装填された内袋としてのライナーの破損（破れ）を検出する方法に関するため、注入されたエアの圧力を検知して、破損の有無を検知するものである。しかし、この文献の方法では、破損の有無が分かるのみであり、閉塞を検知できるものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２９８０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本開示は、外装容器の内部に装填された内装容器の破損又は閉塞を含む状態を判定することを容易にしたエア注入装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示に係るエア注入装置は、容器にエアを注入するエア注入装置において、前記エアを供給するエア供給部と、前記エアの供給路における前記エアの圧力を検出する圧力センサと、前記供給路における前記エアの流量を検出する流量センサと、前記エアの供給を制御する制御部とを備える。前記制御部は、前記エア供給部による所定のエア供給が完了した後の前記圧力又は前記流量に従い、前記容器が破損又は閉塞していると判断する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示に係るエア注入装置によれば、外装容器の内部に装填された内装容器の破損又は閉塞を含む状態を判定することを容易にしたエア注入装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態に係るエア注入装置１の全体構成を示す概略図である。
【図２】内装容器２０の構造の一例を説明する概略図である。
【図３】エア注入装置１の動作の概要を説明するグラフである。
【図４】エア注入装置１の動作の概要を説明するグラフである。
【図５】エア注入装置１の動作の概要を説明するグラフである。
【図６】第１の実施の形態のエア注入装置１の動作を説明するフローチャートである。
【図７】第２の実施の形態のエア注入装置１の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本実施形態について説明する。添付図面では、機能的に同じ要素は同じ番号で表示される場合もある。なお、添付図面は本開示の原理に則った実施形態と実装例を示しているが、これらは本開示の理解のためのものであり、決して本開示を限定的に解釈するために用いられるものではない。本明細書の記述は典型的な例示に過ぎず、本開示の特許請求の範囲又は適用例を如何なる意味においても限定するものではない。
【００１２】
本実施形態では、当業者が本開示を実施するのに十分詳細にその説明がなされているが、他の実装・形態も可能で、本開示の技術的思想の範囲と精神を逸脱することなく構成・構造の変更や多様な要素の置き換えが可能であることを理解する必要がある。従って、以降の記述をこれに限定して解釈してはならない。
【００１３】
［第１の実施の形態］
本開示の第１の実施の形態に係るエア注入装置１を、図１を参照して説明する。このエア注入装置１は、内装容器２０を内部に挿入してなる外装容器１０において、内装容器２０に流動性内容物を注入するのに先立ち、エアを内装容器２０に注入するのに用いられる装置である。流動性内容物の注入に先立って内装容器２０にエアを注入することにより、内装容器２０を膨張させて流動性内容物の注入を容易にすることができる。これに加えて、本実施の形態では、エアの注入動作は、注入後の圧力及び流量の検知により、内装容器２０の閉塞又は破損の有無を判断するのに寄与する。なお、図示は省略するが、エア注入装置１は、エア注入のための機構に加え、流動性内容物を注入するための機構を併設していてもよい。
【００１４】
外装容器１０の材料は、耐衝撃性や剛性が内装容器２０よりも高いものであれば、特定のものには限定されず、例えば、アルミニウム、スチール、ステンレス、ファイバーボード、プラスチックなどとすることができる。また、外装容器１０の構造は、例えば、ドラム缶のような一体成型の容器であってもよいし、折り畳み可能な構造であってもよい。なお、本明細書において、「エア」は、典型的には空気であるが、内装容器２０に注入して内装容器２０を膨らませることができ、かつその後に注入される流動性内容物の性質に影響を与えないものであれば、他の種類の気体であっても構わない。クリーンエアをエアとして用いて内挿容器２０を膨らませると、内装容器２０内をクリーンに保ち、高精細な加工に用いられる薬液などの充填も可能となる。また、窒素をエアとして用いることは、酸化し易い、又は酸化することが好ましくない流動性内容物を充填する場合に好適である。
【００１５】
一方、内装容器２０は、外装容器１０よりも柔軟性が高い容器であり、少なくとも折り畳みも含め変形可能な容器であり、エアの注入や流動性内容物の注入により膨張可能な構造を有している。一例として、内装容器２０は、折り加工がされたケミカルキャリアバッグとすることができる。このような内装容器２０が外装容器１０の内部に挿入され、エアの注入や流動性内容物の注入を受ける。
【００１６】
エア注入装置１は、電源１００、エア供給部２００、エア吸引部３００、制御ユニット４００、及び端末ユニット５００から構成される。
電源１００は、制御ユニット４００及び端末ユニット５００に、動作のための電力を供給する電圧発生装置である。エア供給部２００は、制御ユニット４００及び端末ユニット５００を介して内装容器２０にエアを供給して内装容器２０を膨らませるためのエア供給装置である。エア吸引部３００は、逆に制御ユニット４００及び端末ユニット５００を介して内装容器２０からエアを吸引して内装容器２０を縮小させるためのエア吸引装置である。
【００１７】
制御ユニット４００は、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）４０１、圧力スイッチ４０２、フィルタレギュレータ４０３、及び電空レギュレータ４０４を備えている。ＰＬＣ４０１は、制御プログラムに従って、内装容器２０へのエアの注入手順を順次実行する動作を制御するコントローラ（制御部）である。圧力スイッチ４０２は、配管４０５の内部の圧力を検知し、所定の圧力が検知された場合にフィルタレギュレータ４０３等の駆動を開始させるスイッチである。フィルタレギュレータ４０３は、エアに含まれる異物を補足・除去するとともに、配管４０５内のエアの圧力を減衰させる装置である。フィルタレギュレータ４０３は、検出された配管４０５内の圧力が所定値以上に上昇すると、それに従いエアの圧力を減衰するように動作する。電空レギュレータ４０４は、ＰＬＣ４０１からの制御信号に対応する圧力を有するようにエアの圧力を調整し、配管４０５に供給する。
【００１８】
端末ユニット５００は、電磁弁５０１、圧力センサ５０２、流量センサ５０３、内装容器接合部５０４、及びタッチパネル５０５を備えている。電磁弁５０１は、配管４０５を開閉するために設けられており、ＰＬＣ４０１からの制御信号に従い開弁又は閉弁する。圧力センサ５０２は、配管４０５の内部のエアの圧力を検出するためのセンサである。流量センサ５０３は、配管４０５を流れるエアの流量を検出するためのセンサである。圧力センサ５０２、及び流量センサ５０３は、内装容器接合部５０４の近傍に配置されることで、実質的に内装容器２０の内部の圧力及び流量を検出することが可能にされている。内装容器接合部５０４は、後述する接合部２３を接合するための接合部である。タッチパネル５０５は、エア注入の開始の指示や、その他の指示をオペレータが入力する入力部として機能するとともに、エア注入動作の進捗状況や結果を表示するための表示装置として機能する。タッチパネル５０５は、通常のディスプレイとその他の入力装置との組み合わせとしても良いことはいうまでもない。
【００１９】
次に、図２を参照して、内装容器２０の構造の一例を説明する。内装容器２０は、ポリエチレンフィルムなどの柔軟性の高いフィルム部材によって形成された矩形状の袋体２１と、該袋体２１の上縁部２１ａの、中心線Ｌからずれた位置に設けられた注入口２２とを備えている。注入口２２は、その接合部２３が上縁部２１ａに内挿され、その本体部が袋体２１から露出した状態で、熱溶着で上縁部２１ａに接合されている。なお、図２の構成はあくまでも一例であり、内装容器２０の構造は、特定のものに限定されるものではない。例えば、注入口２２は、中心線Ｌからずれた位置でなく、中心線Ｌ付近に存在していてもよい。
【００２０】
注入口２２の円筒部２４は、上縁部２１ａにおける上縁ヒートシール部２２ａよりも袋体２１の内部に入るように配置されることが好ましい。このようにすれば、注入口２２付近における袋体２１を構成するフィルム同士のくっつきを抑制し、くっつきによる注入口２２の閉塞の防止効果を高めることができる。
【００２１】
袋体２１は、外袋２５ａを構成するフィルムと内袋２５ｂを構成するフィルムとを重ね合わせた多重フィルム２５を、内袋２５ｂ同士が対向するように重ね合わせて合計４枚とし、その四辺をヒートシールすることにより形成されている。そのため、袋体２１の四辺に沿ってヒートシール部２６が形成されている。
【００２２】
なお、本実施形態では、袋体２１は多重フィルム２５を内袋２５ｂ同士が対向するようにして積層し、四辺をヒートシールしてヒートシール部２６を形成することにより得られるが、これに限定されるものではなく、例えば、多重フィルム２５を内袋２５ｂ同士が対向するようにして折り曲げた後、重なり合った外周辺の三辺をヒートシールして形成しても良い。また、ヒートシール部２６の内縁各部は、その内縁が弧状となるよう形成しても良い。これによって、角部に内容物が残存し難い構造となる。また、袋体２１は必ずしも多重フィルムから構成する必要はなく、袋体２１のフィルム構成は内容物や量に応じて適宜選定できる。
【００２３】
なお、上述のように本実施形態では、袋体２１は２枚の多重フィルム２５を重ね合わせ、周縁をヒートシールしてヒートシール部２６を形成することにより得られる。この場合、袋体２１は上縁部２１ａと、底縁部２１ｂと、２つの側縁部２１ｃとを有する矩形状を有している。また上縁部２１ａは１本の上縁ヒートシール部２２ａを含み、底縁部２１ｂは１本の底縁ヒートシール部２２ｂを含み、各側縁部２１ｃはそれぞれ１本の側縁ヒートシール部２２ｃを有し、これら上縁ヒートシール部２２ａと、底縁ヒートシール部２２ｂと側縁ヒートシール部２２ｃとによりヒートシール部２６が構成されている。
【００２４】
また、袋体２１の上縁部２１ａは、上述のように１本の上縁ヒートシール部２２ａを含むように形成されているが、所定の間隔で離れた２本以上の上縁ヒートシール部２２ａを含むように形成されても良い。そして、１本の上縁ヒートシール部２２ａを含むように形成された場合は、２本以上の上縁ヒートシール部２２ａを含む場合と比べて、ヒートシール部による袋体２１の収納空間減少への影響が少ないため、所望の内容物充填量を容易に確保することができる。一方、２本以上の上縁ヒートシール部２２ａを含むように形成された場合は、１本の上縁ヒートシール部２２ａを含む場合と比べて、上縁部２１ａを比較的軟質材料で形成することができる。
【００２５】
なお、本発明の技術を実施するに際しては、多重フィルム２５は外袋２５ａと内袋２５ｂとを重ね合わせて構成する２層構造に限定されることはなく、１枚以上の中袋を更に有する３層構造としても良く、内袋２５ｂあるいは外袋２５ａのみからなる単層構造としても良い。
【００２６】
次に、エア注入装置１の動作の概要を、図３〜図５を参照して説明する。図３は、内装容器２０が正常で、破損や閉塞が無い状態でのエア注入装置１の挙動の例（エア流量、配管４０５の圧力、及び充填量の変化）を示している。一方、図４は、内装容器２０に閉塞が生じた状態でのエア注入装置１の挙動の例（エア流量、配管４０５の圧力、及び充填量の変化）を示している。図５は、内装容器２０に破損（破れ）が生じた状態でのエア注入装置１の挙動の例（エア流量、配管４０５の圧力、及び充填量の変化）を示している。
【００２７】
まず、図３を参照して、エア注入装置１の通常の動作を説明する。内装容器２０にエアを注入する場合には、上述の注入口２２を内装容器接合部５０４に接続した後、タッチパネル５０５等から注入開始を指示する。注入開始の指示がタッチパネル５０５からＰＬＣ４０１に入力されると、エア供給部２００から配管４０５に向けてエアの供給が開始されるとともに、その配管４０５内の圧力Ｐは、フィルタレギュレータ４０３及び電空レギュレータ４０４により調整される。なお、配管４０５の圧力Ｐは、例えば圧力センサ５０２により計測され、配管４０５のエア流量Ｆは、例えば流量センサ５０３により計測される。
【００２８】
エアの注入動作は、図３に示すように、第１段階（１ｓｔ  Ｓｔａｇｅ）、第２段階（２ｎｄ  Ｓｔａｇｅ）、第３段階（３ｒｄ  Ｓｔａｇｅ）と進行していく。第１段階では、エア流量が一定値Ｆｒｅｇとなるよう、配管４０５の圧力Ｐは、時刻Ｔ＝０から徐々に上昇していく。内装容器２０が膨らんでいる段階であるので、状態方程式ＰＶ＝ｎＲＴにおいて、内装容器２０内のエアのモル数ｎが内装容器２０の内部のエアの体積Ｖの増加に寄与している段階である。従って、圧力Ｐの上昇の度合は小さい。その後、第１段階において、内装容器２０の充填量Ｃが時刻ｔ１において定格値に達すると、動作は第２段階に移行する。第２段階では、圧力Ｐは上昇を開始し、反対にエア流量Ｆは低下を開始する。この段階では、内装容器２０の内部のエアの体積は増加しないか、又は微量の増加に止まり、一方で圧力Ｐは増加するため、拡散方程式に従い、モル数ｎの増加の度合、すなわちエア流量Ｆは小さくなる。そして、第３段階では、時刻ｔ２において圧力Ｐが基準値Ｐｒｅｇに達すると、エア流量Ｆはほぼ零となる。Ｐ＝Ｐｒｅｇ、Ｆ≒０が圧力センサ５０２及び流量センサ５０３で検知されると、ＰＬＣ４０１はエア注入が完了したと判断し、エアの注入動作を終了する。
【００２９】
次に、図４を参照して、内装容器２０が閉塞状態である場合の、エア注入装置１の動作を説明する。時刻Ｔ＝０から、図３の場合と同様にエアの供給を開始する。しかし、内装容器２０に閉塞があると、充填量Ｃの増加曲線の傾きは小さくなり、エア流量Ｆは時刻ｔ１よりも早いタイミングである時刻ｔ４付近で低下し始め、圧力Ｐは時刻ｔ４付近から上昇を開始する（換言すれば、第２段階が正常な場合に比べ早めに始まり、その時間も短い）。そして、時刻ｔ２よりも早い時刻ｔ３付近で第３段階が開始され、圧力Ｐは例えば基準値Ｐｒｅｇに近い値まで達し、一方でエア流量Ｆは時刻ｔ３付近でほぼ零となる。
【００３０】
そこで、この第１の実施の形態では、基準となる時刻ｔ２よりも早い時刻ｔ３において、圧力Ｐとエア流量Ｆを計測し、これを閾値Ｐｔｈ１、Ｆｔｈ１（図４）と比較する。時刻ｔ３において、圧力Ｐが閾値Ｐｔｈ１以上であり、且つエア流量Ｆが閾値Ｆｔｈ１以下である場合には、閉塞が生じているものと判断することができる。閾値Ｐｔｈ１は、上述の基準値Ｐｒｅｇよりも十分に小さい値に設定され得る。また、閾値Ｆｔｈ１は、０以上の値の任意の値とすることができる。なお、圧力Ｐとエア流量Ｆを計測する時刻は、いずれも同じ時刻ｔ３としてもよいし、異なる時刻(ただし、時刻ｔ２よりは早い時刻)であってもよい。閾値Ｐｔｈ１、Ｆｔｈ１は、許容可能な閉塞の度合、外装容器１０又は内装容器２０の特性又は関係などによって、適切な値に設定することができる。時刻ｔ３も、許容する閉塞の度合に従って決定され得る。
【００３１】
次に、図５を参照して、内装容器２０に破損（破れ）がある場合の、エア注入装置１の動作を説明する。時刻Ｔ＝０から、図３の場合と同様にエアの供給を開始する。しかし、内装容器２０に破損があると、充填量Ｃは定格値に達することなく、早い段階で上昇が止まる。また、圧力Ｐは、時点ｔ１付近から上昇を開始するが、破損の影響により、第３段階に移行した時刻ｔ２においても圧力Ｐは基準値Ｐｒｅｇよりは小さい値までしか上昇しない。一方で、エア流量Ｆは、時刻ｔ１付近から低下を開始するが、第３段階に移行した後も、内装容器２０の破損部分からのエアの漏れにより、時刻ｔ２付近においてもエア流量Ｆは零にはならない。そこで、この第１の実施の形態では、例えば時刻ｔ２において、圧力Ｐとエア流量Ｆを計測し、これを閾値Ｐｔｈ２、Ｆｔｈ２と比較する。時刻ｔ２において、圧力Ｐが閾値Ｐｔｈ２以下であり、且つエア流量Ｆが閾値Ｆｔｈ２以上である場合には、破損が生じているものと判断することができる。なお、圧力Ｐとエア流量Ｆを計測する時刻は、いずれも同じ時刻ｔ２としてもよいし、異なる時刻であってもよい。閾値Ｐｔｈ２、Ｆｔｈ２は、許容可能な破損の度合、外装容器１０又は内装容器２０の特性又は関係などによって、適切な値に設定することができる。時刻ｔ２も、許容する破損の度合に従って決定することができる。
【００３２】
次に、この第１の実施の形態の動作を、フローチャートに従って説明する。図６のフローチャートは、内装容器２０の閉塞の有無を検知し、更に連続して破損の有無も検知する手順を説明している。この閉塞の有無の検知と破損の有無の検知の順番は逆にしてもよいことは言うまでもない。また、閉塞の有無、又は破損の有無の検知のいずれか１つだけを実行するようにしても良い。
【００３３】
まず、タッチパネル５０５などによりエア注入動作の開始が指示されると、時刻Ｔ＝０において、エア供給部２００によりエアの注入が開始される（ステップＳ１）。ここでのエアの流量Ｆ（速度）は、図３〜５の如く、第１段階では一定値となるようＰＬＣ４０１により制御される。その後、時刻Ｔ＝０から時間が経過して時刻ｔ３に達したか否かが判断される（ステップＳ２）。この時刻ｔ３は、内装容器２０が通常の状態であれば未だ圧力Ｐは基準値Ｐｒｅｇよりも十分に小さい値であると考えられる時刻である。時刻ｔ３に達した場合には、圧力センサ５０２により時刻ｔ３における圧力Ｐ（ｔ３）が計測され(ステップＳ３)、さらに流量センサ５０３により時刻ｔ３におけるエア流量Ｆ（ｔ３）が計測される（ステップＳ４）。計測された値Ｐ（ｔ３）及びＦ（ｔ３）は、ＰＬＣ４０１に送信される。
【００３４】
その後、さらに時間が経過して時刻ｔ２に達したか否かが判断される（ステップＳ５）。時刻ｔ２は、通常であれば圧力Ｐは基準値Ｐｒｅｇ近くに達し、また流量Ｆは零近くに低下していると考えられる時刻である。時刻ｔ２に達した場合、圧力センサ５０２により時刻ｔ２における圧力Ｐ（ｔ２）が計測され(ステップＳ６)、さらに流量センサ５０３により時刻ｔ２におけるエア流量Ｆ（ｔ２）が計測される（ステップＳ７）。計測された値Ｐ（ｔ２）及びＦ（ｔ２）は、ＰＬＣ４０１に送信される。
【００３５】
次に、計測された圧力Ｐ（ｔ３）、及びエア流量Ｆ（ｔ３）を、それぞれ閾値Ｐｔｈ１、Ｆｔｈ１と比較する（ステップＳ８、Ｓ９）。圧力Ｐ（ｔ３）が閾値Ｐｔｈ１以上であり、且つエア流量Ｆ（ｔ３）が閾値Ｆｔｈ１以下である場合には、内装容器２０に異常（閉塞）が生じたものと判断し（ステップＳ１０）、その旨を示す警告信号をＰＬＣ４０１に送信する。ＰＬＣ４０１は、この警告信号に従い、タッチパネル５０５に閉塞の発生を示す警告表示を行わせることもできる。更に、図示は省略しているが、ＰＬＣ４０１は、警告信号に従ってエア吸引部３００の動作を開始させ、これにより内装容器２０に注入されたエアの吸引を行わせても良い。エアの吸引が引き続きなされることで、その後に縮小された内装容器２０を外装容器１０から取り出し、新しい内装容器２０と交換することができる。
なお、ステップＳ８、Ｓ９での判定結果のいずれかが否定的（Ｎｏ）である場合には、ステップＳ１１に移行する。
【００３６】
続いて、計測された圧力Ｐ（ｔ２）、及びエア流量Ｆ（ｔ２）を、それぞれ閾値Ｐｔｈ２、Ｆｔｈ２と比較する（ステップＳ１１、Ｓ１２）。圧力Ｐ（ｔ２）が閾値Ｐｔｈ２以下であり、且つエア流量Ｆ（ｔ２）が閾値Ｆｔｈ２以上である場合には、内装容器２０に異常（破損）が生じたものと判断し、その旨を示す警告信号をＰＬＣ４０１に送信する。ＰＬＣ４０１は、この警告信号に従い、タッチパネル５０５に破損の発生を示す警告表示を行わせることもできる。一方、ステップＳ１１、Ｓ１２における判定結果のいずれかが否定的（Ｎｏ）である場合には、内装容器２０は正常であると判定される。
【００３７】
以上説明したように、第１の実施の形態のエア注入装置１によれば、容器の閉塞又は破損を圧力センサ及び流量センサの検出出力に従って判断することができる。エアを注入される容器が、外装容器に挿入される内装容器であって、外装容器の外側からはその様子が把握不可能又は困難な場合であっても、その閉塞や破損の有無を知ることができる。
【００３８】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態に係るエア注入装置を、図７を参照して説明する。この第２の実施の形態のエア注入装置の外観構成は、第１の実施の形態（図１）と同一であり、従って重複する説明は省略する。ただし、この第２の実施の形態は、内装容器２０の閉塞又は破損（破れ）の判定方法が第１の実施の形態とは異なっている。
【００３９】
第１の実施の形態のエア注入装置では、ある時刻での圧力Ｐ及びエア流量Ｆを閾値と比較することにより、閉塞又は破損の有無を判定する。これに対し、この第２の実施の形態のエア注入装置は、内装容器２０に一定量のエアを注入した場合において、その注入の前後の圧力Ｐの増加分ΔＰを計測し、このΔＰに基づいて内装容器２０の閉塞又は破損の有無を判定する。
【００４０】
図７のフローチャートを参照して、第２の実施の形態のエア注入装置の具体的な動作の例を説明する。まず、タッチパネル５０５などによりエア注入動作の開始が指示されると、エア供給部２００によりエアの注入が開始される（ステップＳ２１）。なお、注入の開始前に、ＰＬＣ４０１は圧力センサ５０２の検出信号に基づき、注入開始前の配管４０５の圧力Ｐ（ｂ）のデータを取得する。
【００４１】
ステップＳ２１でのエアの注入は、第１の実施の形態のエアの注入とは異なり、注入速度（エア流量Ｆ）は一定である必要はなく、合計でｘ１［Ｌ］のエアを注入するものであり、注入時間は不問である。ｘ１［Ｌ］のエアの注入は、流量センサ５０３の出力信号をＰＬＣ４０１において積分し、その積分値がｘ１に達したか否かを判定することにより行うことができる。
なお、ｘ１［Ｌ］の値は、特定の値には限定されないが、内装容器２０の容量がｘ０［Ｌ］であり、ステップＳ２１以前における内装容器２０へのエア注入量が零である場合、ｘ１≧ｘ０となるよう、ｘ１を設定することが好ましい。
【００４２】
ｘ１［Ｌ］のエアの注入が終わったら、次にＰＬＣは駆動信号を電磁弁５０１に向けて出力し、電磁弁５０１を閉弁し、エア供給部２００からのエアの供給は停止される（ステップＳ２２）。電磁弁５０１が閉弁することにより、電磁弁５０１から内装容器２０までの間の配管４０５ではエアの移動は不可能となり、その圧力Ｐは一定値に保たれる。
【００４３】
ステップＳ２３では、再度圧力センサ５０２の検出信号に基づき、エア注入完了後の配管４０５の圧力Ｐ（ａ）のデータを取得する。そして、エアの注入の前後の圧力Ｐの増加分ΔＰ＝Ｐ（ａ）−Ｐ（ｂ）を演算する。
【００４４】
内装容器２０が正常な状態である場合には、この増加分ΔＰも、注入量ｘ１、内装容器２０の容量ｘ０等に基づいて想定される数値範囲内となる。このため、ステップＳ２３では、ΔＰが所定の数値範囲（ここでは、０．５ｋＰａ＜ΔＰ＜１．２ｋＰａ）に入っているか否かを判定し、判定結果に基づいて、内装容器２０に異常があるか否かが判断される。
数値範囲内である場合には、内装容器２０は正常であると判定され（ステップＳ２４）、タッチパネル５０５には正常である旨が表示される（ステップＳ２５）。
【００４５】
一方、内装容器２０に、破損や閉塞などの異常が生じている場合には、増加分ΔＰはこの数値範囲に収まらない。すなわち、閉塞がある場合には、ΔＰはこの数値範囲の上限よりも大きくなり、逆に破損がある場合には、ΔＰはこの数値範囲の下限よりも小さくなる。
このため、ステップＳ２３において、ΔＰが所定の数値範囲の外（ここでは、ΔＰ≦０．５ｋＰａ、又はΔＰ≧１．２ｋＰａ）にある場合には、内装容器２０は異常（閉塞、又は破損）であると判定する（ステップＳ２６）。更に、ΔＰがΔＰ≦０．５ｋＰａであるのか、それともΔＰ≧１．２ｋＰａであるのかが判定され、その結果に基づいて、内装容器２０が閉塞しているのか、それとも破損しているのかが判定され、その旨が表示される（ステップＳ２８、Ｓ３１）。
【００４６】
その後、必要に応じてエア吸引部３００が作動されエア吸引がなされるとともに（ステップＳ２９、Ｓ３２）、吸引が完了したら、その旨がタッチパネル５０５に表示される（ステップＳ３０、３３）。以上により、第２の実施の形態のエア注入動作は終了する。
【００４７】
以上説明したように、第２の実施の形態のエア注入装置１によれば、第１の実施の形態と同様に、容器の閉塞又は破損をエア流量固定で圧力センサの検出結果のみで判断することができる。従って、エアを注入される容器が、外装容器に挿入される内装容器であって、外装容器の外側からはその様子が把握不可能又は困難な場合であっても、その閉塞や破損の有無を知ることができる。
【００４８】
第２の実施の形態の場合には、第１の実施の形態とは異なり、ある時刻での圧力Ｐ及びエア流量Ｆを計測するのではなく、所定量の空気を注入した前後の圧力の変化ΔＰに基づいて異常の有無を判断する。このため、第１の実施の形態の場合、時間変化を計測するためのタイマが必須となるが、第２の実施の形態ではタイマは不要である。従って、第１の実施の形態に比べ、制御部の構成を簡単にすることができ、コストダウンを図ることができる。またこの形態の場合には、一定圧力をかけ続ける必要がない為、耐圧性に乏しい容器でも適切な検査パラメータ設定によって、安定した動作が可能となる。
【００４９】
以上、本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５０】
１…エア注入装置、１０…外装容器、２０…内装容器、２１…袋体、２１ａ…上縁部、２１ｂ…底縁部、２１ｃ…側縁部、２２…注入口、２２…ヒートシール部、２２ａ…上縁ヒートシール部、２２ｂ…底縁ヒートシール部、２２ｃ…側縁ヒートシール部、２３…接合部、２４…円筒部、２５…多重フィルム、２５ａ…外袋、２５ｂ…内袋、２６…ヒートシール部、１００…電源、２００…端末ユニット、２００…エア供給部、３００…エア吸引部、４００…制御ユニット、４０１…ＰＬＣ、４０２…圧力スイッチ、４０３…フィルタレギュレータ、４０４…電空レギュレータ、５００…端末ユニット、５０１…電磁弁、５０２…圧力センサ、５０３…流量センサ、５０４…内装容器接合部、５０５…タッチパネル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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