(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口度を変えることにより流下量の無段階調整が可能なノズルから、圧力が一定に維持された貯留タンク内の液化ガスを流下させるようにした液化ガス流下装置により、飲料充填装置から缶蓋巻締装置に向けて缶体を搬送する途中で、飲料充填済みの缶体のヘッドスペースに対して所定量ずつ液化ガスを流下させてから、缶蓋巻締装置により缶蓋で缶体を密封するようにした不活性ガス封入飲料缶詰の製造ラインにおいて、
缶体の搬送速度について、飲料充填装置から缶蓋巻締装置までの間で搬送速度を常に検出して、その検出値を定内圧制御装置に送ることで、送られてきた一缶毎の搬送速度から、予め設定した所定缶数単位の移動平均値を算出すると共に、算出された搬送速度の移動平均値を、それより所定時間だけ前に算出された搬送速度の移動平均値と比較することで、搬送速度の変化量を算出すると共に、
缶詰の缶内圧について、密封直後の缶詰の缶内圧を検出して、予め設定された缶内圧設定値と比較することで、缶内圧の差圧を求めて、
搬送速度の変化量が予め設定した所定値以上である場合には、搬送速度の変化量に対応させて液化ガスの流下量を変化させるように、
また、搬送速度の変化量が予め設定した設定値未満である場合には、缶内圧の差圧に対応させて液化ガスの流下量を変化させるように、
搬送速度の変化量と缶内圧の差圧の何れか一方によってノズルの開口度を制御するようにしたことを特徴とする液化ガス流下装置の流下量制御方法。
【請求項２】
密封直後の缶詰の缶内圧を常に検出して、その検出値を定内圧制御装置に送ることで、送られてきた一缶毎の缶内圧から、予め設定した所定缶数単位の移動平均値を算出すると共に、算出された缶内圧の移動平均値を、予め設定された缶内圧設定値と比較することで、缶内圧の差圧を求めるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の液化ガス流下装置の流下量制御方法。
【請求項３】
密封直後の缶詰の缶内圧を検出するのに際して、缶詰の缶内圧を検知すると同時に、缶詰の温度も検知して、缶詰の温度のバラツキに起因する缶内圧のバラツキを予め調整するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の液化ガス流下装置の流下量制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飲料充填装置から缶蓋巻締装置に向けて缶体を搬送する途中で、飲料充填済みの缶体のヘッドスペースに対して所定量ずつ液化ガスを流下させるための液化ガス流下装置に関し、特に、そのような液化ガス流下装置において、ノズルから流下させる液化ガスの流下量を制御するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コーヒ，紅茶，緑茶，ウーロン茶，および果汁等の非炭酸飲料を缶詰にする場合、ＤＩ缶のような薄肉の胴壁を持つ缶体に飲料を充填して密封する際に、飲料を充填した缶体内の液面上に、液体窒素のような不活性ガスの低温液化ガス（以下、単に液化ガスという）を少量添加してから、缶体の開口部に缶蓋を巻締めして密封するということが従来から行われている。
【０００３】
すなわち、缶体を密封する前に液化ガスを添加することによって、缶体内の飲料液面上に添加された液化ガスが、短時間に気化してその体積が数百倍となって、缶蓋で密封された缶体のヘッドスペースの内圧が大気圧よりも高くなり、缶体の胴壁を内側から外側に向かって押し続けるために、少しばかりの外圧が加わっても薄肉の胴壁が変形するようなことがなくなる。
【０００４】
また、飲料上に添加された液化ガスの一部が瞬時に気化して体積を増加させることで、ヘッドスペースの空気を缶体外へ追い出すように作用して、ヘッドスペースの残存酸素量を減少させることにより、飲料の酸化による劣化を減少させるという効果も奏することとなる。
【０００５】
そのような飲料充填済み缶体への液化ガスの添加については、従来から、飲料充填装置から缶蓋巻締装置に至る搬送経路の途中に、ノズルを通して液化ガスを連続的に流下させる液化ガス流下装置を配置することで、その下を通過する飲料充填済みの缶体に対して、そのヘッドスペース内に所定量の液化ガスを流下させるということによって実施されている。
【０００６】
その際に使用される液化ガス流下装置では、飲料充填済みの缶体の搬送速度の変化などにより、一缶当たりの液化ガスの添加量が変わることによって、缶蓋で密封された各缶詰の缶内圧にバラツキを生じることがあり、液化ガスの添加量が少ないと缶内圧が不足して缶詰の強度が不足し、逆に多いと過圧になってしまうことから、流下させる液化ガスの量を常に適正量にコントロールすることが要求されており、そのための液化ガス流下装置の流下量制御方法については、従来から様々なものが提案され実施されている。
【０００７】
具体的には、例えば、缶詰製造ラインの搬送速度を検出して、液化ガス流下装置にフィードバックし、複数個の吐出孔を有するノズルを二個有する液化ガス流下装置により、低速運転時には一個のノズルからのみ液化ガスを流下させ、高速運転時には二個のノズルから液化ガスを流下させることで、低速時と高速時とで缶内圧に殆ど差のないようにするということが本出願人により既に提案されている。（特公平１−２１９５０号参照）
【０００８】
その他にも、缶詰製造ラインの搬送速度を検出して、液化ガス流下装置にフィードバックすることで、低速運転時と高速運転時とでノズルから流下させる液化ガスの流量を制御することにより、低速時と高速時とで缶内圧に殆ど差のないようにするということについては、従来から様々な流下量制御方法が公知となっている。（例えば、特開昭５８−１４６７９７号公報，特開昭６２−１８０１９８号公報，特開昭６３−２７２６２７号公報等参照）
【０００９】
一方、例えば、飲料充填装置において充填物の温度を検出すると共に、密封直後の各缶詰の缶内圧を検出し、予め入力されている充填物温度と缶内圧の相関プログラムより決定された目標値と、検出された充填物温度と缶内圧を比較して、缶内圧の良否を判断することで、内圧不良缶詰を排除すると共に、液化ガス貯留タンクの内圧を増減させることで、ノズルから流下させる液化ガスの流下量を制御する（特公昭５９−２４９３２号公報参照）というように、缶詰製造ラインの搬送速度の検出によらず、密封された後の缶詰の缶内圧の検出に基づいて流下量を制御する方法も従来から公知となっている。
【００１０】
さらには、例えば、缶詰製造ラインの搬送速度の検出により、搬送速度の変化に応じて滴下ノズルの開口度と開口時間を変えることで、液化ガスの滴下量を制御すると共に、缶内圧やその他の条件の検出により、缶内圧やその他の条件の変化に応じてタンク内圧を変えることで、液化ガスの滴下量を制御する（特開昭５９−１０６７９９号公報参照）というように、缶詰製造ラインの搬送速度の検出に基づく制御と共に、缶内圧の検出に基づく制御を同時に行なうというような方法も従来から公知となっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液化ガス流下装置が配備されている飲料缶詰製造ラインでは、充填される飲料の温度が変わったりすることで、同じ添加量の液化ガスでも密封後の缶詰の缶内圧が変わることがあり、それによって各缶詰の缶内圧にバラツキを生じることがあるのに対して、従来の液化ガス流下装置の流下量制御方法において、缶体の搬送速度の変化量に応じて液化ガスの流下量を制御するという方法を採用した場合には、搬送速度の変化以外の要因による缶内圧にバラツキには対応することができないという問題がある。
【００１２】
すなわち、例えば、飲料缶詰製造ラインにおいて、何らかのトラブルが発生してライン速度の低下やライン停止が起きる（搬送ライン上の缶体又は缶詰が一定長さ以上に溜まると、ライン速度を減速又は運転を停止するように制御している）と、飲料充填装置では、缶体に充填される内容物の温度が雰囲気温度によって冷やされ、場合によっては最大約１０℃も低下してしまうことがある。（なお、充填される内容物の温度が２℃〜１５℃のコールドパックでは内容物温度は上昇する。）
【００１３】
そうすると、ホットパック（熱間充填）で９５℃充填の場合（缶型：２５０ｇ２Ｐ缶、充填速度１２００ｃｐｍ、熱水２４０ｇ）では、充填液（内容物）温度が約１０℃低下することで、同量の液化ガスを充填した場合、缶内圧は約０．４ｋｇ／ｃｍ2 上昇してしまうことになるが、従来の搬送速度の変化量に基づく流下量制御では、そのようなトラブル時の内容物温度の変化に対応した液化ガス流下量のコントロールは不可能である。
【００１４】
一方、密封後の缶詰の缶内圧に応じて液化ガスの流下量を制御するという方法では、少なくとも缶蓋巻締装置よりも搬送下流側に配置された缶内圧検出機によって検出される缶内圧をフィードバックさせることで、缶蓋巻締装置よりも搬送上流側に配置された液化ガス流下装置を制御するため、液化ガス流下装置と缶内圧検出機の間に位置する個数の缶体（通常３０〜１００缶）については、常に、缶内圧のフィードバックによる制御の範囲外のものとなっている。
【００１５】
そのため、缶体の搬送速度とは関係のない要因による缶内圧のバラツキにも対応できるように、密封後の缶詰の缶内圧に応じて液化ガスの流下量を制御するという方法を採用した場合には、缶体の搬送速度が急激に変わったようなときに、缶内圧に応じた流下量の制御が行なわれた時点では、既に液化ガスの添加量の不適正なものが多量に発生しているため、結果的には多量の内圧不良缶詰を発生させてしまうということになる。
【００１６】
そこで、缶詰製造ラインの搬送速度の検出に基づく制御と共に缶内圧の検出に基づく制御を同時に行なうような方法を採用しようとしても、上記のような従来の方法（特開昭５９−１０６７９９号公報に記載された方法）では、液化ガスの貯留タンクの内圧を使用することで、その圧力調整が非常に微妙でコントロールの複雑なものとなり、また、制御のための装置やプログラムも複雑なものとなっている。
【００１７】
これに対し、構造がシンプルな大気圧開放型（貯留タンク内の圧力を大気圧に維持するタイプ）の貯留タンクを使用し、流量の無段階調整が可能なノズルの開口度を変えるだけで液化ガスの流下量を制御するような液化ガス流下装置においては、貯留タンク内の圧力を変化させることができないので、上記のような搬送速度の検出に基づく制御と缶内圧の検出に基づく制御とを同時に行なうような方法は採用できない。
【００１８】
本発明は、上記のような問題の解消を課題とするもので、貯留タンク内の圧力を一定に維持して液化ガスを流下させるようにした液化ガス流下装置の流下量制御方法において、液化ガス流下装置のノズルの開口度を無段階的に制御するだけで、充填される飲料の温度変化やその他の要因による缶内圧の変化に対応して、液化ガスの流下量を制御することができると共に、缶体の搬送速度が急激に変化したときでも、缶内圧不良缶詰の発生をできるだけ少なく抑えることができるようにするのを課題とするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような課題を解決するために、上記の請求項１に記載したように、開口度を変えることにより流下量の無段階調整が可能なノズルから、圧力が一定に維持された貯留タンク内の液化ガスを流下させるようにした液化ガス流下装置により、飲料充填装置から缶蓋巻締装置に向けて缶体を搬送する途中で、飲料充填済みの缶体のヘッドスペースに対して所定量ずつ液化ガスを流下させてから、缶蓋巻締装置により缶蓋で缶体を密封するようにした不活性ガス封入飲料缶詰の製造ラインにおいて、
缶体の搬送速度について、飲料充填装置から缶蓋巻締装置までの間で搬送速度を常に検出して、その検出値を定内圧制御装置に送ることで、送られてきた一缶毎の搬送速度から、予め設定した所定缶数単位の移動平均値を算出すると共に、算出された搬送速度の移動平均値を、それより所定時間だけ前に算出された搬送速度の移動平均値と比較することで、搬送速度の変化量を算出すると共に、
缶詰の缶内圧について、密封直後の缶詰の缶内圧を検出して、予め設定された缶内圧設定値と比較することで、缶内圧の差圧を求めて、
搬送速度の変化量が予め設定した所定値以上である場合には、搬送速度の変化量に対応させて液化ガスの流下量を変化させるように、
また、搬送速度の変化量が予め設定した設定値未満である場合には、缶内圧の差圧に対応させて液化ガスの流下量を変化させるように、
搬送速度の変化量と缶内圧の差圧の何れか一方によってノズルの開口度を制御するようにしたことを特徴とするものである。
【００２１】
また、上記の請求項１に記載した液化ガス流下装置の流下量制御方法において、上記の請求項２に記載したように、密封直後の缶詰の缶内圧を常に検出して、その検出値を定内圧制御装置に送ることで、送られてきた一缶毎の缶内圧から、予め設定した所定缶数単位の移動平均値を算出すると共に、算出された缶内圧の移動平均値を、予め設定された缶内圧設定値と比較することで、缶内圧の差圧を求めるようにしたことを特徴とするものである。
【００２２】
さらに、上記の請求項１又は２に記載した液化ガス流下装置の流下量制御方法において、上記の請求項３に記載したように、密封直後の缶詰の缶内圧を検出するのに際して、缶詰の缶内圧を検知すると同時に、缶詰の温度も検知して、缶詰の温度のバラツキに起因する缶内圧のバラツキを予め調整するようにしたことを特徴とするものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液化ガス流下装置の流下量制御方法の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の流下量制御方法を実施するための液化ガス流下装置が配備されている不活性ガス封入飲料缶詰の製造ラインについて概略を示すものであり、この缶詰製造ライン１では、飲料充填装置３から缶蓋巻締装置５への搬送経路の途中で、搬送手段であるタイミングコンベア４の上方に、液化ガス流下装置１０が配置されており、これらは図示しない無菌室内に収納されている。
【００２５】
缶詰製造ライン１において、搬入コンベア２により連続して搬送されてくる各空缶は、搬送経路に沿って設置された空缶殺菌装置（図示せず）により、その内面と外面に薬液（過酸化水素）を噴霧して、熱風による加熱で付着した薬液を分解除去することで、既に殺菌処理が完了されたものであって、内容物の充填温度付近に冷却された状態で、飲料充填装置（フィラ）３に供給されている。
【００２６】
そして、そのように充填温度付近に冷却された殺菌済みの空缶に対して、加熱殺菌後に所定の充填温度まで冷却された殺菌済み飲料を、飲料充填装置３において各空缶に所定量ずつ充填してから、飲料充填済みの各缶体は、タイミングコンベア４により、缶蓋巻締装置（シーマ）５に向けて搬送される。
【００２７】
飲料充填装置３とタイミングコンベア４と缶蓋巻締装置５とは、一つの駆動源により同期的に駆動されており、タイミングコンベア４で搬送されている途中の飲料充填済み各缶体には、タイミングコンベア４の上方に配置された液化ガス流下装置１０により、そのノズルから所定の流下量で連続的に液化ガス（液体窒素）が流下されることで、各缶体内の上部のヘッドスペースに所定量ずつの液化ガスがそれぞれ添加される。
【００２８】
液化ガス流下装置１０によって液化ガスが添加された各缶体は、次いで、缶蓋巻締装置５において、缶蓋殺菌装置（図示せず）から供給される殺菌済みの缶蓋が載置されてから、缶体の開口部に缶蓋が巻き締められて密封された後、缶詰として搬出コンベア６によりケーサ（図示せず）に向けて搬出される。
【００２９】
図２は、液化ガス流下装置１０の概略を示すもので、液化ガス流下装置１０は、ボンベ１１から配管を通して送給されてくる液化ガス（液体窒素）を、除菌用のセラミックフィルタ１２を通してから、液面を大気に開放し且つ液面を所定の高さに保った状態で貯留タンク１３に一時的に貯留して、貯留タンク１３に貯留した液化ガスを、それ自体の重力により常に略一定の圧力がかかっている状態で、液化ガス通路１４を通して、流量制御が可能なノズル１５から流下させるようなものである。
【００３０】
液化ガス流下装置１０では、軸線が上下方向のシリンダ１７と、該シリンダ１７に上方から挿入されるプラグ１６とからなるノズル１５において、定内圧制御装置９からの信号により、流下量制御用のロッド１８の下端に固定されたプラグ１６が上下動されることで、ノズル１５の開度が無段階的に変化するように制御されており、それにより、ノズル１５の開度に応じた流下量で液化ガスを連続的に流下させている。
【００３１】
図３は、液化ガス流下装置１０におけるノズル１５の部分を示すものであり、図４は、ノズル１５を構成するプラグ１６とシリンダ１７のそれぞれの具体的な構造の一例を示すものであって、このような流量可変なノズル１５については、本出願人の出願（特願平９−７０７４１号）により既に提案されている。
【００３２】
液化ガス流下装置１０のノズル１５では、図３に示すように、シリンダ１７の部分が、その下端近傍の外周面に形成されたフランジ部１７ａで、液化ガス流下装置１０の外筒部２０の外周面に螺合されるシリンダキャップ２１により、パッキン２２と共締めされた状態で液化ガス通路１４の底壁に固定されており、定内圧制御装置９からの信号により上下動する流下量制御用のロッド１８の下端に固定されたプラグ１６が、液化ガス通路１４の底壁に固定された円筒状のシリンダ１７に対して、シリンダ１７の内周面とプラグ１６の外周面が摺接するように、上方から上下動可能に挿入されている。
【００３３】
円筒状のシリンダ１７の上端面の外側には、リング状のパッキン２３が一体的に付設されており、これに対して、プラグ１６には、プラグ１６が最下端位置（プラグ１６の下端がシリンダ１７の下端に達する）まで完全に挿入された状態で、上記のパッキン２３と密着するように、その外周面から外方に突出するフランジ部１６ａが一体的に形成されている。
【００３４】
プラグ１６の外周面と摺接するシリンダ１７の内周面には、図４に示すように、シリンダ１７の上端部から下端部にわたって、幅が略一定で、上から下に向かって溝底の深さが徐々に浅くなり、下端部付近では極めて僅かな深さとなるような、溝底の傾斜した溝部１７ｂが、シリンダ１７の軸心に対して放射状で等間隔に６〜１２本程度（図示したものでは１２本）、それぞれシリンダ１７の軸線方向に平行して形成されている。
【００３５】
そのようなシリンダ１７を備えたノズル１５では、プラグ１６がその最下端位置に達するまで完全に挿入された状態では、シリンダ１７の上端面に付設されたリング状のパッキン２３に、プラグ１６のフランジ部１６ａの下面が密着することで、シリンダ１７の各溝部１７ｂの上端開放部は、全てプラグ１６のフランジ部１６ａとパッキン２３により塞がれて、該ノズル１５は完全に閉じられるため、液化ガス通路１４内の液化ガスがノズル１５を通して流下することはない。
【００３６】
そのように完全に閉じられた状態から、ロッド１８が上昇してプラグ１６を上方に移動させると、シリンダ１７の上端面（パッキン２３）からプラグ１６のフランジ部１６ａが上方に離れて、各溝部１６ｂの上端開放部が液化ガス通路１４に連通すると共に、停止したプラグ１６の下端位置におけるシリンダ１７の各溝部１７ｂの溝底の深さ応じて、各溝部１７ｂが下方に開放される。
【００３７】
そうすると、液化ガス通路１４内の液化ガスは、プラグ１６の下端位置での各溝部１７ｂの断面積に応じた流量で、複数本（１２本）の各溝部１７ｂを通って均一な糸状にそれぞれ分散された状態で下方に流下することとなり、したがって、シリンダ１７に対するプラグ１６の位置をロッド１８により調整して、下方に開放される各溝部１７ｂの断面積を変えることにより、各溝部１７ｂを通して流下させる液化ガスの流下量を無段階的に連続して変更することができる。
【００３８】
すなわち、上記のような液化ガス流下用のノズル１５によれば、流下させる液化ガスを複数本の各溝部１７ｂにより確実に案内させて、複数本の均一な糸状に分散させた状態で缶内に流下させることができるため、流下した液化ガスが缶内の飲料液面に衝突する際の衝撃が緩和されて、液化ガスの飛散を効果的に防止し、各缶毎の液化ガス添加量のバラツキを少なくすることができると共に、ロッド１８を動かしてプラグ１６の位置を変えることで、各溝部１７ｂを通してノズル１５から流下させる液化ガスの流下量を、例えば、缶詰製造ラインの速度の無段階的な変化に対応させて無段階的に変化させることができるように、連続的に微量ずつ変化させることができる。
【００３９】
ところで、上記のようなノズルを備えた液化ガス流下装置１０を有する缶詰製造ライン１では、一つの駆動源により同期的に動かされている飲料充填装置３とタイミングコンベア４と缶蓋巻締装置５の何れかにおいて、搬送速度検査機７により缶体の搬送速度が常に検出されており、その検出値は定内圧制御装置９に送られている。
【００４０】
また、缶蓋殺菌装置５から搬出された直後の各缶詰については、それぞれの缶内圧を常に検出するために、搬出コンベア６に沿って缶内圧検査機８が配置されており、その検出値は定内圧制御装置９に送られている。
【００４１】
そして、定内圧制御装置９からは、送られてきた搬送速度と缶内圧の各検出値を予め入力されているプログラムに基づいて処理した結果が、制御信号として液化ガス流下装置１０に出力されることで、液化ガス流下装置１０では、ノズル１５の開口度が無段階的に調整され、それによってノズル１５を通して流下する液化ガスの量が無段階的にコントロールされている。
【００４２】
上記のように搬送速度検査機７と缶内圧検査機８により搬送速度と缶内圧を検出して定内圧制御装置９で処理することにより液化ガス流下装置１０からの液化ガス流下量を制御するための本発明の液化ガス流下装置の流下量制御方法について、その具体的な実施形態を以下に説明する。
【００４３】
まず、搬送速度の検出について、本実施形態では、搬送速度検査機７としてエンコーダを使用しており、液化ガス流下装置１０の下方を通過するタイミングコンベア４からエンコーダ７を介して搬送速度を検出していて、タイミングコンベア４の連続した動きでは実際は一缶毎とは言えないが、一缶当たり１０〜１００パルス得られるようなエンコーダを使用することで、一缶当たりに相当する搬送速度データとして定内圧制御装置９に送っている。
【００４４】
なお、そのようなタイミングコンベア４からのエンコーダによる搬送速度の検出によれば、飲料充填装置３や缶蓋巻締装置５のカムから一缶毎のカム信号（一カムが一缶に対応）を受けて搬送速度を検出するような場合と比較して、情報密度が高いものとなり、カム信号では飲料充填装置３や缶蓋巻締装置５のポケットに缶が無く歯抜け状態となるような場合でも、歯抜けのない状態で速度信号を出すことができる。
【００４５】
定内圧制御装置９では、受け取った一缶毎の搬送速度は、一缶毎にその搬送速度を直接比較して搬送速度の変化量を算出するのではなく、予め設定した所定缶数単位（例えば、１００缶単位や２００缶単位、また、飲料充填装置での充填飲料の温度が安定している場合などは１０００缶単位でもよいが、通常は１００缶単位とする）の移動平均値として算出してから、一缶間隔で算出される各移動平均値について、それぞれ所定時間だけ前（所定缶数だけ前）の移動平均値と比較することによって、一缶毎に搬送速度の変化量を算出している。
【００４６】
すなわち、一缶毎の搬送速度を直接比較して搬送速度の変化量を算出すると、搬送中の振動等による瞬間的な速度変化までも搬送速度の変化量としてとらえる恐れがあるが、所定缶数単位の移動平均値とすることで、そのような瞬間的な速度変化を均して無視することができ、その結果、不必要な制御によるノズル開度の開閉動作を回避することができて、それによりノズル開閉用モータ等の寿命が縮むのを防ぐことができる。
【００４７】
また、移動平均値同士を比較する場合、その缶数が１００缶単位であれ１０００缶単位であれ、一缶毎に移動平均値の変化量をとらえることはできるが、直前（一缶分だけ前）の移動平均値と比較するよりも、所定時間だけ前の移動平均値と比較したほうが、搬送速度の変化量を明確にとらえることができるため、通常は、各移動平均値のそれぞれについて、それよりも所定時間だけ前（例えば、１０缶分だけ前）の移動平均値と比較することで、搬送速度の変化量を算出している。
【００４８】
この搬送速度の変化については、（ケーサトラブルなどによるラインの減速運転又は停止前の減速運転、ライン立ち上げ時のラインの加速運転などで）急激に発生する場合が多く、そのため、搬送速度の変化はできるだけ細かくモニタする必要があることから、本実施形態では、一缶毎に（即ち、一缶間隔で）移動平均値を比較することにより、搬送速度の変化量を算出している。
【００４９】
一方、缶内圧の検出については、本実施形態では、缶内圧検査機８において、密封直後の缶詰の缶内圧を触圧センサによってそれぞれ検知すると同時に、それぞれ缶詰の温度も温度センサで検知して、缶詰の温度のバラツキに起因する缶内圧のバラツキを予め調整することで、定内圧制御装置９に送るための一缶毎の缶内圧データとしている。
【００５０】
缶内圧の差圧についても、搬送速度の変化の場合と同様に、瞬間的な缶内圧の変化を均すことで、ノズル開度の不必要な開閉動作を回避するために、定内圧制御装置９では、受け取った一缶毎の缶内圧は、一缶毎に直接に缶内圧設定値と比較するのではなく、予め設定した所定缶数単位（例えば、１００缶単位や２００缶単位、また、飲料充填装置での充填飲料の温度が安定しており、検缶時の温度が一定で検缶時の内容量にバラツキがない場合などは１０００缶単位でもよいが、通常は１００缶単位とする）の移動平均値として算出してから、この移動平均値について予め設定された缶内圧設定値と比較することで、缶内圧の差圧を求めている。
【００５１】
この缶内圧の差圧については、（ケーサトラブルなどによるラインの減速運転又は停止前の減速運転、ライン立ち上げ時のラインの加速運転等の場合は別であるが）急激に発生する場合は少なく、そのため、缶内圧の差圧は必ずしも細かくモニタする必要がないことから、本実施形態では、複数缶分（例えば、１００缶分）の間隔をおいてそれぞれの移動平均値を缶内圧設定値と比較することで、缶内圧の差圧を求めている。
【００５２】
上記のように算出された搬送速度の変化量と缶内圧の差圧について、本実施形態の流量制御方法では、搬送速度の変化量に応じた制御と缶内圧の差圧に応じた制御の両方を併存させると共に、状況に応じて搬送速度の変化量による制御と缶内圧の差圧による制御との何れかに自動的に分けることで、液化ガス流下装置からの液化ガスの流下量を制御するようにしている。
【００５３】
すなわち、搬送速度の変化量が予め設定した所定値以上である場合には、搬送速度の変化量に対応させて流下量を変化させるように、また、搬送速度の変化量が予め設定した設定値未満である場合には、缶内圧の差圧に対応させて流下量を変化させるように、搬送速度の変化量と缶内圧の差圧の何れか一方によって、ノズルの開口度を制御するようにしている。
【００５４】
搬送速度の変化量についての予め設定した所定値、即ち、搬送速度の変化量による制御と缶内圧の差圧による制御の何れを選択するかの分岐点については、具体的には、本実施形態では、缶内圧検査機８における触圧による計測精度が約±０．２ｋｇ／ｃｍ2 であることから、次のように決めている。
【００５５】
予め実験で求めた搬送速度と缶内圧の関係によれば、液化ガスの流下量を一定（ノズル開度一定）としておいて、缶内圧が約±０．２ｋｇ／ｃｍ2 の変化をするときの搬送速度の変化の程度は、２５０ｇ缶のホットパック（９４℃充填）の場合、約±７５ｃｐｍ（即ち、１分間に７５個の缶体を搬送するだけの速度）であった。
【００５６】
これから、搬送速度の変化量が約±７５ｃｐｍ未満であれば、密封直後の缶内圧の差圧に応じてノズル開閉動作を行なうと共に、搬送速度の変化が約±７５ｃｐｍ以上であれば、缶内圧の差圧によらず、搬送速度の変化に応じてノズル開閉動作を行うようにする。
なお、缶体の搬送速度の変化量が約±７５ｃｐｍ以上ある場合とは、缶詰製造ラインの立ち上がり（運転開始）時やライン停止前の減速運転時あるいはケーサトラブル等による減速運転時に相当する。
【００５７】
また、３５０ｇ缶のホットパック（９４℃充填）の場合には、缶内圧が約±０．２ｋｇ／ｃｍ2 の変化をするときの搬送速度の変化の程度は約±１００ｃｐｍであって、これから、搬送速度の変化量が約±１００ｃｐｍ未満であれば、密封直後の缶内圧の差圧に応じてノズル開閉動作を行なうと共に、搬送速度の変化量が約±１００ｃｐｍ以上であれば、缶内圧の差圧によらず、搬送速度の変化量に応じてノズル開閉動作を行うようにする。
【００５８】
それにより、搬送速度が安定した状態での、内容物の充填温度変化による緩慢な缶内圧の変化に対しては、密封直後の缶内圧の差圧をフィードバックさせることで、缶内圧を一定とするように液化ガスの流下量を制御することができると共に、搬送速度の変化による急峻な缶内圧の変化に対しては、時間的なロスを最小限に抑えながら、缶内圧を一定とするように液化ガスの流下量を制御することができることとなる。
【００５９】
これに対して、いくら密封の直後に缶内圧を検出しても、搬送速度の変化によって缶内圧が変化する場合には、搬送速度が変化した時点で液化ガス流下装置１０の位置にあった缶が缶内圧検査機８の位置に流れてくるまでは、その缶の内圧を検出することができず、そのため、缶内圧による制御では、缶内圧が変わる程度に搬送速度が変化したときの制御までの時間的なロスが大きなものとなっている。
【００６０】
なお、上記の点に関して、缶内圧検査機８での触圧による計測精度が向上すれば、搬送速度の変化の設定値を更に小さくすることが可能となり、その結果、僅かな搬送速度の変化からもノズル開閉動作を行なうことが可能となって、缶内圧で制御することにより時間的なロスが生じるような状態を更に少なくすることができる。
【００６１】
以上に述べたような本実施形態の液化ガス流下装置の流下量制御方法によれば、搬送速度の変化量が設定値未満である場合には、缶内圧に基づく制御で、液化ガス流下装置１０のノズル１５の開口度を変えて、内容物の温度低下（あるいは、２℃〜１５℃のコールドパックでは内容物の温度上昇）等による缶内圧の変化に応じて液化ガスの流下量をコントロールすることができる。
【００６２】
一方、搬送速度が急激に変化するような場合には、缶内圧に基づく制御では、いくら缶蓋巻締装置５の直後に缶内圧検査機８を設置して缶内圧を検出しても、缶体が液化ガス流下装置１０の位置から缶内圧検査機８にまで移動する間の時間的なロスを生じ、その結果、多数の内圧不良缶が発生してしまうこととなる。
【００６３】
これに対して、（缶内圧を所定範囲外に変化させるような）設定値を越える搬送速度の変化が発生した場合には、缶内圧に基づく制御から搬送速度に基づく制御に自動的に変更され、搬送速度に基づく制御でノズル１５の開口度を変えることによって、液化ガスの流下量を応答性良くコントロールすることができ、その結果、上記のような内圧不良缶の発生を防止することができる。
【００６４】
さらに、本実施形態では、制御のための情報となる搬送速度の変化量や缶内圧の差圧について、何れも、一缶毎のデータを直接比較して算出するのではなく、一缶毎のデータを予め設定した所定缶数単位の移動平均値として算出してから、その移動平均値によって比較することで算出していることにより、ノズルの不必要な開閉動作を回避することができて、その結果、ノズル開閉用モータ等の寿命が縮むのを防ぐことができる。
【００６５】
また、本実施形態では、缶内圧検査機８において、密封直後の缶詰の缶内圧を検出するのに際して、缶詰の缶内圧を触圧により検知すると同時に、缶詰の温度も検知して、缶詰の温度のバラツキに起因する缶内圧データのバラツキを調整していることで、制御のための情報となる缶内圧についての正確な情報を得ることができる。
【００６６】
なお、本実施形態では、液化ガス流下装置１０を無菌充填缶詰製造ラインで使用する場合について説明したが、本発明の方法については、無菌充填以外の缶詰製造ラインにおいても勿論実施可能であることは言うまでもない。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したような本発明の液化ガス流下装置の流下量制御方法によれば、液化ガス流下装置においてノズルの開口度を無段階的に制御するだけで、充填される飲料の温度変化やその他の搬送速度の変化以外の要因による缶内圧の変化に対応して、液化ガスの流下量を制御することができると共に、搬送速度の変化量が所定値以上となったときには、搬送速度の変化量により液化ガスの流下量を制御することで、情報の入力から制御のための時間的なロスを少なくして、缶内圧不良缶詰の発生をできるだけ少なく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の流下量制御方法を実施するための液化ガス流下装置を備えた不活性ガス封入飲料缶詰製造ラインについての概略を示す説明図。
【図２】本発明の流下量制御方法を実施するための液化ガス流下装置についての概略を示す説明図。
【図３】図２に示した液化ガス流下装置のノズル部分を示す縦断面図。
【図４】図３に示したノズル部分を構成するための各部材（プラグとシリンダ）のそれぞれを示す断面側面図。
【符号の説明】
１        不活性ガス封入飲料缶詰の製造ライン
３        飲料充填装置
５        缶蓋巻締装置
７        搬送速度検査機
８        缶内圧検査機
９        定内圧制御装置
１０      液化ガス流下装置
１５      （液化ガス流下装置の）ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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