(57)【要約】【課題】飲料の容器内充填装置における炭酸ガスのガス漏れを迅速に検出してガス漏れを止めること。【解決手段】炭酸ガス供給手段２における炭酸ガスの流量及び供給時間のうち少なくともいずれか一方を検出する検出手段２４と、検出手段２４が炭酸ガスのガス漏れを示す検出値を検出したときに炭酸ガス供給手段２による炭酸ガスの供給を停止させる停止手段２５とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭酸ガスと飲料とを貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクに炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給手段と、前記貯留タンクに飲料を供給する飲料供給手段と、容器内に飲料を充填する充填バルブと、前記容器に飲料を充填した後に、前記容器のヘッドスペースに残存する炭酸ガスの一部を吸引して前記容器のヘッドスペースの圧力を大気圧と同圧にするスニフト手段とを備える飲料の容器内充填装置であって、
前記炭酸ガス供給手段における炭酸ガスの流量及び供給時間のうち少なくともいずれか一方を検出する検出手段と、前記検出手段が炭酸ガスのガス漏れを示す検出値を検出したときに前記炭酸ガス供給手段による炭酸ガスの供給を停止させる停止手段とを備える容器内充填装置。
【請求項２】
前記炭酸ガス供給手段が炭酸ガス供給用配管を備え、前記スニフト手段がスニフト用配管を備え、前記炭酸ガス供給用配管と前記スニフト用配管とを接続状態及び非接続状態に切換自在な連結手段を備え、前記検出手段が炭酸ガスのガス漏れを示す検出値を検出したときに前記連結手段が前記炭酸ガス供給用配管と前記スニフト用配管とを接続状態に切換えるように構成される請求項１に記載の容器内充填装置。
【請求項３】
前記検出手段が炭酸ガスのガス漏れを示す検出値を検出したときに警報を発する警報手段を備える請求項１又は２に記載の容器内充填装置。
【請求項４】
請求項２に記載の容器内充填装置の制御方法であって、前記検出手段が炭酸ガスのガス漏れを示す検出値を検出したときに、前記停止手段によって炭酸ガスの供給を停止させると共に、前記連結手段によって前記炭酸ガス供給用配管と前記スニフト用配管とを接続状態に切換えて前記炭酸ガス供給用配管中の炭酸ガスを回収する容器内充填装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビールや発泡酒等の飲料を容器に充填する装置とその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の飲料の容器内充填装置としては、例えば、以下の特許文献１に示すものが知られている。当該容器内充填装置は、炭酸ガスと飲料とを貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクに炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給手段と、前記貯留タンクに飲料を供給する飲料供給手段と、容器内に飲料を充填する充填バルブと、前記容器に飲料を充填した後に、前記容器のヘッドスペースに残存する炭酸ガスの一部を吸引して前記容器のヘッドスペースの圧力を大気圧と同圧にするスニフト手段とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３２７０８９号公報（図２等参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の容器内充填装置では、例えば、充填する飲料を別の種類に切換える際に、充填バルブの故障により充填バルブから炭酸ガスのガス漏れが生じる場合がある。炭酸ガスが漏れた場合、ガスが漏れた分だけ炭酸ガスを浪費することになることから、ガス漏れが発生した場合は、これを迅速に検出して停止することが必要である。その一般的な対策として、室内に炭酸ガス検知用の公知のセンサーを取付けてガス漏れを検出する方法が実施されているが、センサーがガス漏れを検出したときにはすでに室内に相当量の炭酸ガスが漏れていることになることから、ガス漏れをいち早く検出することが求められていた。
【０００５】
本発明の目的は、飲料の容器内充填装置における炭酸ガスのガス漏れを迅速に検出してガス漏れを止めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る飲料の容器内充填装置の第１特徴構成は、炭酸ガスと飲料とを貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクに炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給手段と、前記貯留タンクに飲料を供給する飲料供給手段と、容器内に飲料を充填する充填バルブと、前記容器に飲料を充填した後に、前記容器のヘッドスペースに残存する炭酸ガスの一部を吸引して前記容器のヘッドスペースの圧力を大気圧と同圧にするスニフト手段とを備える飲料の容器内充填装置であって、前記炭酸ガス供給手段における炭酸ガスの流量及び供給時間のうち少なくともいずれか一方を検出する検出手段と、前記検出手段が炭酸ガスのガス漏れを示す検出値を検出したときに前記炭酸ガス供給手段による炭酸ガスの供給を停止させる停止手段とを備える点にある。
【０００７】
〔作用及び効果〕
本構成によれば、炭酸ガスのガス漏れが発生して異常が生じたことを、検出手段が検出する炭酸ガスの流量及び供給時間のうち少なくともいずれか一方に基づいて、正確且つ迅速に検出することができる。さらに、検出手段が炭酸ガスのガス漏れを示す検出値を検出したとき、停止手段が炭酸ガスの供給を即座に停止させるため、ガス漏れの被害を最小限に抑えることが可能であり、室内に炭酸ガスが充満することを防止することができる。
【０００８】
第２特徴構成は、前記炭酸ガス供給手段が炭酸ガス供給用配管を備え、前記スニフト手段がスニフト用配管を備え、前記炭酸ガス供給用配管と前記スニフト用配管とを接続状態及び非接続状態に切換自在な連結手段を備え、前記検出手段が炭酸ガスのガス漏れを示す検出値を検出したときに前記連結手段が前記炭酸ガス供給用配管と前記スニフト用配管とを接続状態に切換えるように構成される点にある。
【０００９】
〔作用及び効果〕
本構成によれば、炭酸ガスのガス漏れが発生したときに、連結手段が炭酸ガス供給用配管とスニフト用配管とを接続状態に切換えることで、スニフト手段によって炭酸ガス供給用配管中に残存する炭酸ガスを回収することができるようになる。そのため、炭酸ガス供給用配管中の炭酸ガスが室内に漏れ出すのを防ぎつつ、回収した炭酸ガスを再利用することが可能になる。
【００１０】
第３特徴構成は、前記検出手段が炭酸ガスのガス漏れを示す検出値を検出したときに警報を発する警報手段を備える点にある。
【００１１】
〔作用及び効果〕
本構成によれば、警報手段によって、ガス漏れが発生したことを作業者に即座に知らせることができる。
【００１２】
本発明に係る容器内充填装置の制御方法の特徴構成は、上記第２特徴構成に記載の容器内充填装置の制御方法であって、前記検出手段が炭酸ガスのガス漏れを示す検出値を検出したときに、前記停止手段によって炭酸ガスの供給を停止させると共に、前記連結手段によって前記炭酸ガス供給用配管と前記スニフト用配管とを接続状態に切換えて前記炭酸ガス供給用配管中の炭酸ガスを回収する点にある。
【００１３】
〔作用及び効果〕
本構成によれば、検出手段が炭酸ガスのガス漏れを示す検出値を検出したとき、停止手段が炭酸ガスの供給を即座に停止させるため、ガス漏れの被害を最小限に抑えることが可能であり、室内に炭酸ガスが充満することを防止することができる。さらに、スニフト手段によって炭酸ガス供給用配管中に残存する炭酸ガスが回収されるため、炭酸ガス供給用配管中の炭酸ガスが室内に漏れ出すのを防ぎつつ、回収した炭酸ガスを再利用すること可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る容器内充填装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る容器内充填装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[実施形態]
図１に示すように、本発明に係る容器内充填装置は、炭酸ガスと飲料とを貯留する貯留タンク１、貯留タンク１に炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給手段２、貯留タンク１に飲料を供給する飲料供給手段８、容器内に飲料を充填する充填バルブ１３、容器に飲料を充填した後に、容器のヘッドスペースに残存する炭酸ガスの一部を吸引して容器のヘッドスペースの圧力を大気圧と同圧にするスニフト手段１５、飲料を別の種類に切り替える際の洗浄及び置換を行うＣＩＰ回収手段２０、炭酸ガス供給手段２における炭酸ガスの流量及び供給時間のうち少なくともいずれか一方を検出する検出手段２４、検出手段２４が炭酸ガスのガス漏れを示す検出値を検出したときに炭酸ガス供給手段２による炭酸ガスの供給を停止させる停止手段２５、炭酸ガス供給用配管４とスニフト用配管１７とを接続状態及び非接続状態に切換自在な連結手段２６、及び装置内に設けられる各種弁の開閉動作を実施する制御手段（図示せず）を備える。
【００１６】
（貯留タンク）
貯留タンク１は、従来公知の構成を備えるものであり、貯留タンク１内には、ビールや発泡酒等の飲料が貯留され、その飲料の上方空間には、加圧された炭酸ガスが充満している。
【００１７】
（炭酸ガス供給手段）
炭酸ガス供給手段２は、炭酸ガス発生装置３、炭酸ガス供給用配管４、及び炭酸ガス流量調整用のバタフライ弁５、第１流路切換弁６（４方弁構造）等の従来公知の構成を備える。炭酸ガス発生装置３と貯留タンク１とが、炭酸ガス供給用配管４によって接続されており、炭酸ガス発生装置３から供給される炭酸ガスが、炭酸ガス供給用配管４を通って貯留タンク１の上方空間に供給される。
【００１８】
（飲料供給手段）
飲料供給手段８は、飲料供給装置９、飲料供給用配管１０、飲料流量調整用のバタフライ弁１１、及び飲料供給用配管１０の連通・遮断を切り換える開閉弁１２等の従来公知の構成を備える。飲料供給装置９と貯留タンク１とが、飲料供給用配管１０によって接続されており、飲料供給装置９から供給される飲料が、飲料供給用配管１０を通って貯留タンク１に供給される。
【００１９】
（充填バルブ）
充填バルブ１３は、貯留タンク１内の加圧された炭酸ガスを容器内に吹き込むためのベントチューブ（図示せず）、液バルブ（図示せず）、及び貯留タンク１内の飲料を容器に流入させるための飲料用通路（図示せず）などの従来公知の構成を備える。
【００２０】
（スニフト手段）
スニフト手段１５は、スニフト吸引装置１６、スニフト用配管１７、及びスニフト用配管１７の連通・遮断を切り換える開閉弁１８等の従来公知の構成を備える。スニフト吸引装置１６と、貯留タンク１の下部に設けたバルブハウジング２９とが、スニフト用配管１７によって接続されており、飲料充填後にスニフト吸引装置１６を作動させることによって、容器のヘッドスペースに残存する炭酸ガスの一部が吸引される。
【００２１】
（ＣＩＰ回収手段）
ＣＩＰ回収手段２０は、ＣＩＰ吸引装置２１、ＣＩＰ用配管２２、及びＣＩＰ用配管２２の連通・遮断を切り換える開閉弁２３等の従来公知の構成を備える。ＣＩＰ用配管２２は、スニフト用配管１７に設けられた第２流路切換弁１９（４方弁構造）に接続されている。
【００２２】
（検出手段）
検出手段２４は、炭酸ガス供給用配管４におけるバタフライ弁５と後述する停止手段２５（開閉弁）との間に設けられている。検出手段２４は、炭酸ガス供給用配管４を流れる炭酸ガスの流量及び供給時間のうち少なくともいずれか一方を検出して、その検出値を後述する制御手段に出力する。
【００２３】
（停止手段）
停止手段は、炭酸ガス供給用配管４の連通・遮断を切り換える開閉弁２５であり、炭酸ガス供給用配管４における検出手段２４よりも上流側であって炭酸ガス発生装置３に近い位置に設けられている。
【００２４】
（連結手段）
連結手段２６は、炭酸ガス供給用配管４とスニフト用配管１７とを接続する接続配管２７と、接続配管２７の連通・遮断を切り換える開閉弁２８とを備える。この開閉弁２８は、通常時は閉じられているが、炭酸ガスのガス漏れが生じたときは、制御手段により開状態に切り換えられる。
【００２５】
（制御手段）
制御手段は、上記開閉弁１２,１８,２３,２５,２８、バタフライ弁５,１１、及び流路切換弁６,１９等の各種弁の開閉動作、並びに炭酸ガス発生装置３、飲料供給装置９、スニフト吸引装置１６、ＣＩＰ吸引装置２１、充填バルブ１３等の各種装置の動作制御を実施する。また、制御手段には、ＣＩＰ洗浄置換工程や飲料の容器充填工程等を行うために通常必要となる炭酸ガスの流量及び供給時間（通常設定値）を超える異常値が予め入力されている。通常設定値及び異常値の設定例を以下に示す。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
制御手段は、検出手段２４からの出力値が、予め設定された異常値に達した場合に炭酸ガスのガス漏れが生じたものと判断して、停止手段である開閉弁２５を閉じて炭酸ガスの供給を停止させる。さらにこのとき制御手段は、連結手段２６の開閉弁２８を開くことによって炭酸ガス供給用配管４とスニフト用配管１７とを接続状態に切換え、炭酸ガス供給用配管４中に残存する炭酸ガスを、接続配管２７を介してスニフト用配管１７に流入させて回収する。
【００２８】
次いで、上記容器内充填装置による（１）ＣＩＰ洗浄置換工程、及び（２）飲料の容器充填工程について説明する。
【００２９】
（１）ＣＩＰ洗浄置換工程
所定温度の滅菌水を、飲料供給装置９を用いて、飲料供給用配管１０から貯留タンク１に供給して充満させる。
そして、第２流路切換弁１９をＣＩＰ用配管２２側に切り換えてＣＩＰ吸引装置２１を作動させると共に、炭酸ガス供給手段２によって貯留タンク１内に炭酸ガスを供給して、貯留タンク１内に貯留された滅菌水を、スニフト用配管１７から流出させて排水する。スニフト用配管１７を流れてきた滅菌水は、第２流路切換弁１９に達してＣＩＰ用配管２２に流れ込み、ＣＩＰ吸引装置２１によって回収される。
【００３０】
滅菌水によるＣＩＰ洗浄工程を実施した後、滅菌水を品種切り替え対象となる飲料に替えて、上述の滅菌水による洗浄作業と同様の操作で、飲料によるＣＩＰ置換工程を数回実施する。
【００３１】
（２）飲料の容器充填工程
ＣＩＰ洗浄置換工程を完了した後、品種切り替え対象となる飲料の容器への充填操作を以下のように実施する。
【００３２】
洗浄滅菌処理した容器（ビン、アルミ缶等）の口を、貯留タンク１の下部に設けたバルブハウジング２９のシール部材（図示せず）に圧接させるように容器を所定位置に配置して密封する（密封工程）。
【００３３】
次いで、図示しない吸引装置によって、容器内の空気を吸引して排出する（一次プリエバキュエーション工程）。
【００３４】
そして、貯留タンク１内の加圧された炭酸ガスを、充填バルブ１３のベントチューブ（図示せず）を介して容器内に吹き込む（フラッシング工程）。
【００３５】
フラッシング工程によって容器内に炭酸ガスを吹き込んだ後、再び図示しない吸引装置によって、容器内の空気と炭酸ガスの混合気体を吸引して排出する（二次プリエバキュエーション工程）。
【００３６】
次いで、再び、貯留タンク１内の加圧された炭酸ガスを、充填バルブ１３のベントチューブを介して容器内に吹き込む（カウンタープレッシャー工程）。
【００３７】
カウンタープレッシャー工程を行うことにより、容器内に炭酸ガスが吹き込まれ、容器内の圧力が上昇して、貯留タンク１内の炭酸ガス圧力と同圧になると、充填バルブ１３の液バルブ（図示せず）が開いて、貯留タンク１内の飲料が充填バルブ１３の飲料用通路（図示せず）から容器内に流入すると共に、容器内の炭酸ガスが充填バルブ１３のベントチューブを通って貯留タンク１内に排出される。
【００３８】
容器内に充填された飲料の液面が、充填バルブ１３のベントチューブの下端に達すると、容器内の炭酸ガスの逃げ口が塞がれ、飲料がベントチューブ内を上昇し、貯留タンク１内の圧力と均衡した時点で停止して充填が完了する（充填工程）。
【００３９】
最後に、第１流路切換弁６をスニフト用配管１７側に切り換えると共に、スニフト手段１５の開閉弁を開いて、容器のヘッドスペースに残存する炭酸ガスの一部を吸引して容器のヘッドスペースの圧力を大気圧と同圧にする（スニフト工程）。このように容器内の炭酸ガスを排出して大気圧にしておくことにより、容器をバルブハウジング２９のシール部材から離してシールを解除したときに、飲料が急激に発泡することを防止することができる。
【００４０】
スニフト工程を終了した容器は、次に蓋閉め工程等（容器がビンの場合は打栓、缶の場合は蓋巻き締め）が行われ、最終的に箱詰めされる。
【００４１】
〔その他の実施形態〕
上述の実施形態の容器内充填装置が、検出手段２４が炭酸ガスのガス漏れを示す異常値を検出したときに警報を発する警報手段をさらに備えるように構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明に係る容器内充填装置は、炭酸ガスを使用して容器に飲料を充填する場合に利用することができ、特に、酸化を受け易いビールや発泡酒等の飲料の充填作業に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  貯留タンク
２  炭酸ガス供給手段
３  炭酸ガス発生装置
４  炭酸ガス供給用配管
５  バタフライ弁
６  第１流路切換弁
８  飲料供給手段
９  飲料供給装置
１０  飲料供給用配管
１１  バタフライ弁
１２  開閉弁
１３  充填バルブ
１５  スニフト手段
１６  スニフト吸引装置
１７  スニフト用配管
１８  開閉弁
１９  第２流路切換弁
２０  ＣＩＰ回収手段
２１  ＣＩＰ吸引装置
２２  ＣＩＰ用配管
２３  開閉弁
２４  検出手段
２５  停止手段
２６  連結手段
２７  接続配管
２８  開閉弁
２９  バルブハウジング
【図１】
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