(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温の豆乳を吐出するノズルと、
前記ノズルに連通する液通路を開閉する液バルブとを有し、
前記ノズルの下方に位置する容器に前記ノズルから高温の豆乳を吐出する充填バルブにおいて、
前記ノズルの下端部の外周を全体的に覆うように形成された冷却水通路を有する冷却部と、
前記冷却水通路に連通して形成された供給口と、
前記冷却水通路に連通して形成された排出口と、
前記供給口に冷却水を供給する冷却水供給手段とを備え、
前記冷却水供給手段は、少なくとも前記液バルブを閉鎖して前記ノズルへの豆乳の供給を停止している間に、前記供給口に冷却水を供給するとともに、前記排出口から冷却水を排出することにより、前記ノズルの下端部を冷却することを特徴とする充填バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温に維持された豆乳を容器に供給する充填バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、豆乳の風味をよくするために、豆乳を例えば８５℃の高温に維持した状態で容器に充填することが知られている。しかし高温の豆乳を充填すると、充填工程終了から次の充填工程開始までの間（充填停止時）に、ノズルの下端部において表面張力によって保持されている豆乳の表面にラムスデン現象によって膜状の湯葉が発生する。これは豆乳が温められることにより、豆乳成分中のタンパク質と脂肪が表面近くの水分の蒸発により熱変形することによって発生する現象であり、表面に発生した膜状の湯葉は、充填が再開されると破れて、その一部がノズルの先端に付着し、充填が繰り返されるにしたがって成長してくる。
【０００３】
このようにしてノズルの先端に付着して成長した湯葉が容器内に混入すると品質の低下を招く。したがって従来、湯葉が容器内に混入しないよう、定期的に充填動作を停止してノズルの先端に付着した湯葉を取り除く作業を実施することが必要であり、このため稼働率が低下していた。なお、ノズルの先端に接着剤が付着するのを防止するために、ノズルの外周にジャケットを設けるとともに加熱された窒素ガスを吹き付けて接着剤を吹き飛ばす構成が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２１２２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
豆乳を容器に供給する充填バルブにおいて、特許文献１のようにノズルの先端から窒素ガス等を吹き付ける構成とした場合、ノズルの先端に付着した湯葉を吹き飛ばすことは可能であるが、吹き飛ばされた湯葉が容器内に混入する可能性が高いため、採用することはできない。
【０００６】
本発明は、豆乳の表面に発生する湯葉の量を抑えるとともに、ノズルに付着する湯葉の成長を抑制することにより、湯葉を取り除くメンテナンス作業の負担を軽減することが可能な充填バルブを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る充填ノズルは、高温の豆乳を吐出するノズルと、ノズルに連通する液通路を開閉する液バルブとを有し、ノズルの下方に位置する容器にノズルから高温の豆乳を吐出する充填バルブにおいて、ノズルの下端部の外周を全体的に覆うように形成された冷却水通路を有する冷却部と、冷却水通路に連通して形成された供給口と、冷却水通路に連通して形成された排出口と、供給口に冷却水を供給する冷却水供給手段とを備え、冷却水供給手段は、少なくとも液バルブを閉鎖してノズルへの豆乳の供給を停止している間に、供給口に冷却水を供給するとともに、排出口から冷却水を排出することにより、ノズルの下端部を冷却することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高温の豆乳を容器に充填する充填バルブにおいて、豆乳の表面に発生する湯葉の量を抑えるとともに、ノズルに付着する湯葉の成長を抑制することが可能であり、湯葉を取り除くメンテナンス作業の間隔を長くすることができ、メンテナンス作業の負担低減が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態である充填バルブを備えた豆乳供給装置の概略的な構成を示す側面図である。
【図２】充填バルブのノズルの下端部を冷却するための構成を示す図である。
【図３】ノズルの下端部における湯葉の成長プロセスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図示された実施形態を参照して本発明を説明する。
図１は本発明の一実施形態である充填バルブ１０を備えた豆乳供給装置を示す。充填バルブ１０は、一対の平行なチェーン２０を有する容器搬送コンベヤによって搬送される容器Ｃに豆乳を供給するために設けられる。一対のチェーン２０の間には、長手方向に沿って所定間隔毎にリテーナ２１が設けられ、容器Ｃはリテーナ２１の開口部２２に嵌合されて搬送される。チェーン２０は間欠的に駆動されて図１の右方向に移送され、容器Ｃが充填バルブ１０のノズル１１の先端近傍に位置したとき一時的に停止する。容器Ｃは、チェーン２０が停止している間に豆乳を供給されて、次の工程へ搬送される。
【００１２】
充填バルブ１０は、豆乳貯留用タンク（図示せず）に貯留された高温の豆乳を容器Ｃに導くためのノズル１１を有する。ノズル１１の下端部１２はチェーン２０の上方に位置し、鉛直下方を向いており、容器Ｃに対して豆乳を吐出する。下端部１２には、後述するように冷却部３０が設けられる。ノズル１１の下端部１２とは反対側の端部である基部１３は液バルブ４０に連結される。液バルブ４０は、豆乳貯留用タンクとノズル１１に連通する液通路４１を有し、液通路４１は弁体４２により開閉される。
【００１３】
図２を参照して、ノズル１１の下端部１２を冷却するための構成（冷却水供給手段）を説明する。冷却部３０はノズル１１の下端部１２に設けられ、下端部１２の開口１４は冷却部３０の下面から突出している。冷却部３０は下端部１２の外周を全体的に覆うように形成された冷却水通路３１を有する。冷却水通路３１には、貯水タンク３２に貯留された冷却水Ｗが供給通路３３を介して供給される。供給通路３３には、貯水タンク３２内の冷却水Ｗを圧送するためのポンプ３４と、供給通路３３を開閉する開閉バルブ３５とが設けられる。
【００１４】
ノズル１１の外周であって冷却部３０の上面には、冷却水通路３１に連通する供給口３６と排出口３７が形成される。供給口３６には供給通路３３が接続され、ポンプ３４により圧送された冷却水が供給口３６を通って冷却水通路３１に供給される。排出口３７には排出通路３８が接続され、冷却水通路３１から溢れた冷却水は排出口３７と排出通路３８を通って豆乳供給装置の外部へ排出される。
【００１５】
本実施形態の作用を説明する。
チェーン２０は、容器Ｃが充填バルブ１０のノズル１１の下端部１２の真下に来たとき一時的に停止する。この状態において下端部１２の開口１４は容器Ｃに対向しており、例えば８５℃の高温の豆乳が開口１４から吐出されて容器Ｃ内に供給される。豆乳が充填された容器Ｃはチェーン２０によって次の工程へ搬送される。
【００１６】
充填済みの容器Ｃが搬送されると同時に、空の容器Ｃがノズル１１の下端部１２の真下に供給されて停止する。チェーン２０が駆動されている間、ノズル１１の開口１４に存在する豆乳の液面に湯葉の薄膜が発生し始める。しかし本実施形態では、次に詳述するように、冷却水通路３１に冷却水が常時供給されているため、ノズル１１の下端部１２が冷却されており、ノズル１１の開口１４に表面張力で保持されている豆乳の表面に湯葉の膜が発生しても、冷却しない場合と比較して薄く抑えることができ、ノズル１１に付着した湯葉の成長を抑えることが可能となる。
【００１７】
図３はノズル１１の下端部１２における湯葉の成長プロセスを示している。図３（ａ）はノズル１１の下端部１２に冷却部３０を設けない比較例を示し、図３（ｂ）は冷却部３０を設けた場合すなわち本実施形態を示している。容器Ｃに供給される豆乳の温度は７０〜９０℃（例えば８５℃）であり、冷却部３０に供給される冷却水の温度は２０〜３０℃（例えば２８℃）である。
【００１８】
ノズル１１は全体的に充填される豆乳と大体同じ温度に維持される。すなわち冷却部３０を設けない場合、ノズル１１の下端部１２も常に、例えば８５℃の高温に維持され、吐出動作が停止している間、図３（ａ）に示すようにノズル１１の開口１４に存在する豆乳の表面に湯葉の膜Ａが発生する。この湯葉の膜Ａは、次の豆乳の吐出時に開口１４の縁部に付着して垂れ下がり、環状膜Ｂとなる。この吐出動作が再び停止すると、開口１４の液面にまた湯葉の膜Ａが発生し、この膜Ａは次の吐出動作において開口１４の縁部に形成された環状膜Ｂに付着する。このような動作が繰り返され、開口１４の縁部には湯葉の環状膜Ｂが成長していく。
【００１９】
これに対しノズル１１の下端部１２に冷却部３０を設けて下端部１２を常時冷却する場合、吐出動作が停止している間、ノズル１１の下端部１２の温度は４５℃以下に冷却されるので、下端部１２に保持される豆乳の温度は相対的に低くなり、開口１４に存在する豆乳の液面には湯葉の膜が発生しにくく、仮に発生したとしても冷却しない場合と比較して薄い膜となる。したがって図３（ｂ）に示すように、次の豆乳の吐出時に開口１４の縁部に湯葉が付着しても大きく成長することが抑制され、豆乳の吐出と停止が繰り返されても、ノズル１１の開口１４に付着した湯葉が図３（ａ）のように垂れ下がるまでの時間を大きく遅らせることができ、ひいては湯葉を取り除くためのメンテナンス作業の負担を軽減することができる。
【００２０】
なお、上記実施形態では、冷却部３０の冷却水通路３１に、豆乳の供給処理動作の間、常に冷却水が供給されるように構成されているが、本発明はこのような構成に限定されることはなく、液バルブ４０を閉鎖して豆乳の供給を停止している間のみ、冷却水通路３１に冷却水を供給するようにしてもよい。また、冷却水は排出通路３８から外部へ排出するのではなく、チラーなど冷却装置を介して所定の温度に冷却してから貯水タンクへ戻して再利用する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００２１】
１１  ノズル
３０  冷却部
３１  冷却水通路
３３  供給通路
３４  ポンプ
３５  開閉バルブ
４０  液バルブ
４１  液通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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