(57)【要約】【課題】製造コストを上げることなく、素早く炭酸ガスを溶解させることができ、且つ、直ちに飲料容器に炭酸飲料を充填できる製造充填装置を提供する。【解決手段】中空糸膜を介して飲料に炭酸ガスを溶解させる注気ユニットＵＮと、注気ユニットに炭酸ガスを供給するガスボンベＧａと、注気ユニットに供給される飲料を蓄える貯留タンクＴＮと、注気ユニットから出力される飲料を複数の飲料容器に充填して貯留タンクに帰還させる流通路を形成する封止ユニットＳＥａ〜ＳＥｃと、を有して構成される。封止ユニットは、飲料容器の注入口を封止すると共に、飲料容器を内外に区分して、飲料容器の注入口に、充填入口と充填出口とを形成する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
中空糸膜を介して飲料に炭酸ガスを溶解させる注気ユニットと、
注気ユニットに炭酸ガスを供給するガスボンベと、
注気ユニットに供給される飲料を蓄える貯留タンクと、
注気ユニットから出力される飲料を複数の飲料容器に充填して貯留タンクに帰還させる流通路を形成する封止ユニットと、を有して構成され、
前記封止ユニットは、飲料容器の注入口を封止すると共に、飲料容器を内外に区分して、飲料容器の注入口に充填入口と充填出口とを形成するよう構成されていることを特徴とする炭酸飲料の製造充填装置。
【請求項２】
封止ユニットの流通路の上流側には、飲料の通過を制御する液導入制御部と、炭酸ガスの通過を制御するガス導入制御部とが配置されている請求項１に記載の炭酸飲料の製造充填装置。
【請求項３】
封止ユニットの流通路の下流側には、飲料の通過を制御する液導出制御部と、炭酸ガスの通過を制御するガス導出制御部とが配置されている請求項２に記載の炭酸飲料の製造充填装置。
【請求項４】
ガス導入制御部及びガス導出制御部は、液導入制御部及び液導出制御部によって飲料の通過が禁止される状態で機能して、飲料容器への飲料充填動作に先行して、飲料容器に炭酸ガスが充填されるよう動作する請求項３に記載の炭酸飲料の製造充填装置。
【請求項５】
液導入制御部と上流位置と、液導出制御部の下流位置とを接続するバイパス流路が設けられている請求項３に記載の炭酸飲料の製造充填装置。
【請求項６】
バイパス経路には、飲料の通過を制御する液流制御部が設けられ、
バイパス経路の飲料通過が禁止された状態で、封止ユニットの流通路が機能して、飲料容器に飲料が充填される請求項５に記載の炭酸飲料の製造充填装置。
【請求項７】
飲料容器が固定状態で保持される一方、封止ユニットが適宜に昇降することで、飲料容器への飲料充填動作と、その後の閉栓動作が実行される請求項１〜６の何れかに記載の炭酸飲料の製造充填装置。
【請求項８】
封止ユニットが固定状態で保持される一方、飲料容器を保持する作業台が適宜に昇降することで、飲料容器への飲料充填動作と、その後の閉栓動作が実行される請求項１〜６の何れかに記載の炭酸飲料の製造充填装置。
【請求項９】
複数列の封止ユニットが貯留タンクに対して並列に配置され、各列の封止ユニットが時間順次に機能するよう構成されている請求項１〜８の何れかに記載の炭酸飲料の製造充填装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、日本酒やワインなどのアルコール飲料に、素早く炭酸ガスを溶解させることができ、且つ、直ちに飲料容器に充填できる炭酸飲料の製造充填装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
炭酸飲料の製法としては、ポストミックス法とプレミックス法とが知られている。ここで、ポストミックス法では、一定量の調合シロップと炭酸水とを充填して混合させている。一方、プレミックス法では、調合シロップと処理水とが配合された原液に炭酸ガスを溶解させている。
【０００３】
しかし、日本酒やワインなどのアルコール飲料には、調合シロップが存在しないので、一般には、カーボネーション法によって炭酸ガスを溶解させている。例えば、引用文献１に記載の飲料用カーボネーション装置では、圧力容器の底部から炭酸ガスを浮上させ（バブリング）、タンク上部から炭酸ガスを放出しつつ、ガス圧を高めてアルコール飲料に炭酸ガスを溶解させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１１２７９６号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のカーボネーション法では、圧力容器から放出される炭酸ガスが無駄になり、しかも、炭酸ガスを所望レベルまで溶解させるのに、かなりの作業時間を要するという問題がある。
【０００６】
また、例え、所望レベルまで炭酸ガスを溶解させた場合でも、相当に大掛かりなシステムを構築しない限り、炭酸飲料を素早く瓶詰めすることができず、作業全体を効率的で低コストで完了できるものではなかった。
【０００７】
更にまた、従来の構成では、日本酒やリキュール類など糖分濃度や粘性の高い飲料に、炭酸ガスを溶解させようとしても、注入する炭酸ガスに伴う激しい発泡のために、所定量の炭酸飲料を飲料容器に充填できないという問題があった。
【０００８】
本考案は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、製造コストを上げることなく、素早く炭酸ガスを溶解させることができ、且つ、直ちに飲料容器に充填できる炭酸飲料の製造充填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】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本考案に係る炭酸飲料の製造充填装置は、中空糸膜を介して飲料に炭酸ガスを溶解させる注気ユニットと、注気ユニットに炭酸ガスを供給するガスボンベと、注気ユニットに供給される飲料を蓄える貯留タンクと、注気ユニットから出力される飲料を複数の飲料容器に充填して貯留タンクに帰還させる流通路を形成する封止ユニットと、を有して構成され、前記封止ユニットは、飲料容器の注入口を封止すると共に、飲料容器を内外に区分して、飲料容器の注入口に充填入口と充填出口とを形成するよう構成されている。
【００１０】
本考案は、注気ユニットを使用するので炭酸ガスの無駄がなく、素早く、飲料に所望レベルの炭酸ガスを溶解させることができる。しかも、注気ユニットから出力される飲料を複数の飲料容器に充填して貯留タンクに帰還させる流通路を形成する封止ユニットを設けており、この封止ユニットは、飲料容器の注入口を封止すると共に、飲料容器を内外に区分して、飲料容器の注入口に充填入口と充填出口とを形成するので、注気ユニットで製造された炭酸飲料を、素早く飲料容器に充填することができる。
【００１１】
また、本考案では、炭酸ガスの充填時に発生した泡は、飲料容器の充填出口から自動的に排出されて最終的に貯留タンクに帰還されるので、発泡性の高い飲料であっても、所定量を全ての飲料容器に充填することができる。しかも、本考案の構成によれば、貯留タンクに帰還した飲料を適宜に冷却することができるので、飲料の液温を最適温度に維持することができ、飲料容器への充填作業を更に安定化させることができる。
【００１２】
本考案の封止ユニットの流通路の上流側には、飲料の通過を制御する液導入制御部と、炭酸ガスの通過を制御するガス導入制御部とが配置されているのが好ましい。また、本考案の封止ユニットの流通路の下流側には、飲料の通過を制御する液導出制御部と、炭酸ガスの通過を制御するガス導出制御部とが配置されているのが好ましい。
【００１３】
この場合、ガス導入制御部及びガス導出制御部は、液導入制御部及び液導出制御部によって飲料の通過が禁止される状態で機能して、飲料容器への飲料充填動作に先行して、飲料容器に炭酸ガスが充填されるよう動作するのが好適である。
【００１４】
また、液導入制御部と上流位置と、液導出制御部の下流位置とを接続するバイパス流路が設けられていると、炭酸飲料の飲料容器への充填作業に並行して炭酸ガスを溶解させることができるので、充填作業を連続させた場合でも炭酸ガスの濃度低下を防止することができる。
【００１５】
但し、バイパス経路に飲料の通過を制御する液流制御部を設け、バイパス経路の飲料通過が禁止された状態で、封止ユニットの流通路が機能して、飲料容器に飲料が充填されるのが充填作業の迅速化の観点からは好適である。但し、特に限定されるものではなく、例えば、流通量を制御可能な制御弁Ｂｘを使用し、制御弁Ｂｘを適宜に絞り制御した状態で、炭酸飲料の製造を継続しつつ、炭酸飲料を飲料容器に充填しても良い。
【００１６】
また、本考案では、飲料容器が固定状態で保持される一方、封止ユニットが適宜に昇降することで、飲料容器への飲料充填動作と、その後の閉栓動作が実行されるか、或いは、封止ユニットが固定状態で保持される一方、飲料容器を保持する作業台が適宜に昇降することで、飲料容器への飲料充填動作と、その後の閉栓動作が実行されるのが好適である。
【００１７】
また、複数列の封止ユニットが貯留タンクに対して並列に配置され、各列の封止ユニットが時間順次に機能するのも好適である。
【考案の効果】
【００１８】
上記した通り、本考案の製造充填装置によれば、製造コストを上げることなく、素早く炭酸ガスを溶解させることができ、且つ、直ちに飲料容器に炭酸飲料を充填することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例に係る炭酸飲料の製造充填装置を示すブロック図である。
【図２】封止ユニットの概略構成を図示した斜視図である。
【図３】封止ユニットが降下する充填作業状態を示す図面である。
【図４】封止ユニットが上昇する作業終了状態を示す図面である。
【図５】他の実施例を説明する図面である。
【図６】注気ユニットの内部構成を説明する図面である。
【図７】別の実施例を説明する図面である。
【図８】更に別の実施例を説明する図面である。
【考案を実施するための形態】
【００２０】
以下、実施例について更に詳細に説明する。図１は、実施例に係る炭酸飲料の製造充填装置を示すブロック図である。この製造充填装置を使用すれば、日本酒やワインなどのアルコール飲料に、所望濃度の炭酸ガスを含有させることで、喉越しが良いさわやかな炭酸アルコール飲料を製造することができ、しかも、そのような飲料を、簡易かつ迅速に飲料容器に充填することができる。
【００２１】
図示の通り、この製造充填装置は、アルコール飲料を蓄える貯留タンクＴＮと、炭酸ガスを蓄えるガスボンベＧａと、飲料を通過させつつ炭酸ガスを溶解させる注気ユニットＵＮと、列状に配置された飲料容器の注入口を封止する封止ユニットＳＥａ〜ＳＥｃと、飲料流路やガス流路を開閉する開閉弁Ｂｘ〜Ｂｚ，Ｆａ〜Ｆｃ，Ｇａ〜Ｇｃと、飲料流路の飲料を流通させる送液ポンプＰＮと、装置各部を制御する制御ユニットＣＴＬと、を中心に構成されている。なお、開閉弁は、電磁的又は手動的に開閉動作をする。
【００２２】
実施例の貯留タンクＴＮは、例えば、４０〜１００リットル程度の容積の圧力タンクで構成され、所定の冷却温度に維持されている。また、封止ユニットＳＥａ〜ＳＥｃの下方に配置される飲料容器も、チラー冷却機などによって冷却される冷却水槽中に固定的に保持されている。なお、図示例では、飲料容器は３×３個であり、その９個の注入口を、３列の同一構成の封止ユニットＳＥａ〜ＳＥｃが覆っているが、これらの個数は、貯留タンクＴＮの容積などと共に適宜に変更可能である。
【００２３】
図２（ａ）は、封止ユニットＳＥの概略構成を図示した斜視図である。また、図３は、封止ユニットＳＥが降下する充填作業状態を示し、図４は、封止ユニットＳＥが上昇する作業終了状態を示している。
【００２４】
図２〜図４に示す通り、実施例の封止ユニットＳＥは、３個の飲料容器α〜γの注入口を塞ぐ上蓋ブロック１α、１β、１γと、３つの上蓋ブロック１α〜１γを一体的に固定する取付板２と、取付板２の四隅に固定された４本の案内ロッド３と、取付板２の上方に飲料の流通空間を確保する断面略Ω状の保護板４と、ベース板ＢＳに配置されたエアーシリンダーＣＹなどの動作に対応して鉛直方向に進退するピストンロッド５と、を有して構成されている。なお、全ての飲料容器は、水平な作業台の上に固定状態で配置されている。
【００２５】
上蓋ブロック１α〜１γ、取付板２、案内ロッド３、保護板４、及び、ピストンロッド５は、全体として一体的に昇降するよう構成されており、ピストンロッド５が待機位置から降下すると、全ての飲料容器α〜γの注入口が封止され（図３参照）、その後、ピストンロッド５が元の位置に上昇すると、注入口が開放されるようになっている（図４参照）。
【００２６】
なお、案内ロッド３には、下方に向けて付勢されたスプリングＳＰが外嵌されており、上蓋ブロック１α〜１γが案内ロッド３に案内されて昇降することで、上蓋ブロック１α〜１γの下面は、常に水平状態を維持している。
【００２７】
図２（ｂ）及び図３に示すように、上蓋ブロック１は、略直方体の本体部１０と、本体部１０に装着される導入部２０とに区分されている。本体部１０は、例えば、合成樹脂で構成され、導入部２０は、合成樹脂又は軽量金属で構成されている。
【００２８】
本体部１０には、鉛直方向に貫通する貫通穴Ｈ１と、貫通穴Ｈ１と同心状に形成されて導入部２０を受け入れる大径の取付穴Ｈ２と、上方に開口する鉛直方向の導出穴Ｈ３と、貫通穴Ｈ１と導出穴Ｈ３とを連絡する水平方向の連絡穴Ｈ４と、が形成されている。そして、導出穴Ｈ３には、Ｌ字状の管継手２２が液密（ｆｌｕｉｄ−ｔｉｇｈｔ）にネジ込まれ、連絡穴Ｈ４の開口は、液密に閉塞されている。
【００２９】
導入部２０は、Ｌ字状の管継手２１を受け入れる円盤部２３と、軸方向に飲料の流路が形成されたパイプ部２４と、を有して構成され、パイプ部２４と円盤部２３とは、プラスチック溶接などによって一体化されている。
【００３０】
円盤部２３には、管継手２１がネジ込まれるネジ穴２５が形成され、その周りには取付ボルトを受け入れる４つの貫通孔２６が形成されている。そして、導入部２０が本体部１０に取り付けられた状態では、ネジ穴２５にネジ込まれる管継手２１と、パイプ部２４とが連通して、飲料の導入路が形成される。
【００３１】
図３に示す通り、管継手２１には、上流パイプＰ１を経由して飲料が導入され、パイプ部２４の内部を通過して、飲料容器αに飲料が充填される。その後、飲料容器αを満たした飲料は、パイプ部２４の外周と飲料容器の内周とで形成される円環状の隙間を通過して、管継手２２から導出される。そして、管継手２２から導出された飲料は、中継パイプＰ２を経由して、下流側の管継手２１に導入される。
【００３２】
以下同様であり、管継手２１から導入された飲料が飲料容器βを満たして管継手２２から導出された飲料は、中継パイプＰ３を経由して、更に下流側の管継手２１に導入される。そして、飲料容器γを満たして管継手２２から導出された飲料は、下流パイプＰ４を経由して貯留タンクＴＮに帰還される。
【００３３】
図１に戻って説明を続けると、本実施例では、上記した構成の封止ユニットＳＥａ〜ＳＥｃが並列に配置されている。そして、各封止ユニットＳＥａ〜ＳＥｃの上流パイプＰ１の上流側には、開閉弁Ｆａ１，Ｇａ１／Ｆｂ１，Ｇｂ１／Ｆｃ１，Ｇｃ１が配置されて、上流パイプＰ１への流入路を開閉制御している。
【００３４】
また、各封止ユニットＳＥａ〜ＳＥｃの下流パイプＰ４の下流側には、開閉弁Ｆａ２，Ｇａ２／Ｆｂ２，Ｇｂ２／Ｆｃ２，Ｇｃ２が配置されて、下流パイプＰ４からの流出路を開閉制御している。ここで、開閉弁Ｆａ１〜Ｆｃ１及びＦａ２〜Ｆｃ２は、飲料の流通を制御し、開閉弁Ｇａ１〜Ｇｃ１及びＧａ２〜Ｇｃ２は、炭酸ガスの流通を制御している。
【００３５】
ところで、実施例の注気ユニットＵＮは、中空糸膜モジュールを内蔵して構成され、飲料の導入口Ｆｉｎと、飲料の導出口Ｆｏｕｔと、ガス導入口Ｇｉｎとを有している。そして、送液ポンプＰＮによって導入口Ｆｉｎに供給された飲料を通水させつつ、ガスボンベＧａからガス導入口Ｇｉｎに供給された加圧状態の炭酸ガスを、中空糸膜の外側に供給する構成を採っている。
【００３６】
中空糸膜モジュール４０としては、例えば、図６に示すように、非多孔質膜４１を多孔質膜４２，４２でサンドイッチ状に挟み込んで筒状に成形された三層複合膜構造のものを使用される。この非多孔質膜４１は、水の透過を遮断する一方、選択的なガス透過性を有するので、中空糸膜の外側から気体を加圧すると、中空糸膜の内側の水に気体を混入させることができる。なお、特に三層複合膜構造のものに限定されるものではなく、ガス脱気性能を有する一層構造のポリプロピレン中空フィルタなどでも良い。
【００３７】
何れにしても、注気ユニットＵＮのガス導入口ＧｉｎとガスボンベＧａとの間には、開閉弁Ｂｚが配置されてガス導入路が制御され、注気ユニットＵＮの導出口Ｆｏｕｔと貯留タンクＴＮの導入口Ｔｉｎとの間には、開閉弁Ｂｘが配置されて、飲料のバイパス経路が制御されている。
【００３８】
注気ユニットＵＮの導出口Ｆｏｕｔから飲料を受ける開閉弁Ｆａ１〜Ｆｃ１は、注気ユニットＵＮの導出口Ｆｏｕｔに並列的に接続されて飲料の充填導入路を制御している。一方、開閉弁Ｆａ２〜Ｆｃ２は、貯留タンクＴＮの導入口Ｔｉｎに並列的に接続されて充填帰還路を制御している。
【００３９】
また、開閉弁Ｇａ１〜Ｇｃ１は、ガスボンベＧａの並列的に接続されてガス流入路を制御し、開閉弁Ｇａ２〜Ｇｃ２は、大気へのガス流出路を制御している。
【００４０】
続いて、上記の構成を有する飲料の製造充填装置の動作手順を説明する。動作手順は、特に限定されないが、以下の説明では、３つの封止ユニットＳＥａ〜ＳＥｃを時間順次に動作させることにする。
【００４１】
＜炭酸飲料の製造作業（循環注気）＞
本実施例では、飲料容器に飲料を充填する充填作業に先行して、貯留タンクＴＮの飲料に、所定レベルまで炭酸ガスを溶解させている。
【００４２】
具体的には、開閉弁Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚだけを開放して、送液ポンプＰＮを動作させて、貯留タンクＴＮ→送液ポンプＰＮ→注気ユニットＵＮ→貯留タンクＴＮのバイパス経路で飲料を循環させる。
【００４３】
その結果、ガスボンベＧａから注気ユニットＵＮに供給された炭酸ガスが、注気ユニットＵＮを通過する飲料に効率良く溶解されて、所望の炭酸飲料を迅速に製造することができる。具体的には、１０分程度の製造作業で、日本酒１０リットルに所望濃度の炭酸ガスを含有させることができ、喉越しが良くさわやかな飲み口の日本酒を製造することができる。
【００４４】
＜第一充填路の空気抜き＞
上記の製造作業が終われば、第一封止ユニットＳＥａを機能させるべく、第一封止ユニットＳＥａを待機位置（図４）から動作位置（図３）に降下させた状態で、第一封止ユニットＳＥａに対応する飲料容器α〜γを含む第一充填路の空気抜き作業を実行する。
【００４５】
なお、この空気抜き作業は、開閉弁Ｇａ１，Ｇａ２を除いて、開閉弁Ｆａ１／Ｆｂ１，Ｇｂ１／Ｆｃ１，Ｇｃ１と、開閉弁Ｆａ２／Ｆｂ２，Ｇｂ２／Ｆｃ２，Ｇｃ２と、が全て閉塞された状態で実行される。但し、開閉弁Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚは、開放状態を維持しており、飲料がバイパス経路を循環することで炭酸飲料の製造作業は継続されている。
【００４６】
空気抜き作業の具体的な手順としては、他の全ての開閉弁が閉塞された状態で、開閉弁Ｇａ１を先行して５秒程度開放して、飲料容器を含んで第一充填路に炭酸ガスを注入した後、開閉弁Ｇａ２を２秒程度開放して、第一充填路の空気を排出して炭酸ガスを充満させる。
【００４７】
その後、開閉弁Ｇａ２を閉塞した状態で炭酸ガスの注入を続け、第一充填路の圧力が貯留タンクと同程度の圧力に達したタイミングで、開閉弁Ｇａ１を閉塞させる。
【００４８】
＜第一封止ユニットＳＥａによる飲料充填＞
続いて、第一封止ユニットＳＥａが封止している飲料容器への飲料充填作業に移行する。具体的には、開閉弁Ｂｘ〜Ｂｚのうち、開閉弁Ｂｘだけを閉鎖して、開閉弁Ｆａ１，Ｆａ２を開放する。なお、開閉弁Ｆａ１，Ｆａ２を除いて、開閉弁Ｇａ１／Ｆｂ１，Ｇｂ１／Ｆｃ１，Ｇｃ１と、開閉弁Ｇａ２／Ｆｂ２，Ｇｂ２／Ｆｃ２，Ｇｃ２は、全て閉塞状態である。
【００４９】
この状態では、貯留タンクＴＮ→送液ポンプＰＮ→注気ユニットＵＮ→開閉弁Ｆａ１→封止ユニットＳＥａ→開閉弁Ｆａ２→貯留タンクＴＮの充填経路で、飲料が循環する。そして、全ての容器の飲料が充填された後、充填経路の圧力が貯留タンクの圧力と同レベルに達すると、開閉弁Ｆａ１，Ｆａ２を閉塞させる。
【００５０】
なお、炭酸ガスの飲料への溶解量の上限は、飲料の温度と圧力とによって規定されるので、最適な風味を実現する炭酸ガスの溶解量に対応して、貯留タンクＴＮの最適な圧力が、アルコール飲料毎に予め規定されている。
【００５１】
＜飲料容器の閉栓と次回の充填作業の準備＞
飲料容器への飲料の充填が終われば、開閉弁Ｇａ２を開放して、第一充填路を大気圧に開放した後、第一封止ユニットＳＥａを待機位置（図４参照）に上昇させる。そして、各飲料容器を作業台から取り出して閉栓すると共に、空の飲料容器を作業台に配置する。
【００５２】
そして、空の飲料容器が全て配置されると、第一封止ユニットＳＥａを待機位置から作業位置に降下させると、次回の充填作業の準備が完了する。
【００５３】
＜第二充填路の空気抜き＞
その後の作業は、第一封止ユニットＳＥａに対すると同様の作業が、第二封止ユニットＳＥｂに対して実行される。
【００５４】
すなわち、待機位置（図４）から動作位置（図３）に降下している状態で、第二封止ユニットＳＥｂを機能させるべく、第二封止ユニットＳＥｂに対応する飲料容器α〜γを含む第二充填路の空気抜き作業を実行する。
【００５５】
空気抜き作業の具体的な手順としては、他の全ての開閉弁が閉塞された状態で、開閉弁Ｇｂ１を先行して５秒程度開放して、飲料容器を含んで第二充填路に炭酸ガスを注入した後、開閉弁Ｇｂ２を２秒程度開放して、第二充填路の空気を排出して炭酸ガスを充満させる。その後、開閉弁Ｇｂ２を閉塞して炭酸ガスの注入を続け、第二充填路の圧力が貯留タンクと同程度の圧力に達したタイミングで、開閉弁Ｇｂ１を閉塞させる。
【００５６】
なお、この空気抜き作業時にも、開閉弁Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚは、開放状態を維持しており、飲料がバイパス経路を循環することで炭酸飲料の製造作業は継続されている。
【００５７】
＜第二封止ユニットＳＥｂによる飲料充填＞
続いて、開閉弁Ｂｘ〜Ｂｚのうち開閉弁Ｂｘだけを閉鎖する一方、開閉弁Ｆｂ１，Ｆｂ２を開放して、貯留タンクＴＮ→送液ポンプＰＮ→注気ユニットＵＮ→開閉弁Ｆｂ１→封止ユニットＳＥｂ→開閉弁Ｆｂ２→貯留タンクＴＮの充填経路で、飲料を循環させる。そして、全ての容器の飲料が充填された後、充填経路の圧力が貯留タンクの圧力と同レベルに達すると、開閉弁Ｆｂ１，Ｆｂ２を閉塞させる。
【００５８】
＜飲料容器の閉栓と次回の充填作業の準備＞
上記のようにして飲料容器への飲料の充填が終われば、開閉弁Ｇｂ２を開放して、第二充填路を大気圧に開放した後、第二封止ユニットＳＥｂを待機位置（図４参照）に上昇させる。そして、各飲料容器を作業台から取り出して閉栓すると共に、空の飲料容器を作業台に配置する。
【００５９】
そして、空の飲料容器が全て配置されると、第二封止ユニットＳＥｂを待機位置から作業位置に降下させると、次回の充填作業の準備が完了する。
【００６０】
以下同様であり、第三封止ユニットＳＥｃを使用する充填作業についても、第三充填路の空気抜き作業→第三封止ユニットＳＥｃによる飲料充填作業→飲料容器の閉栓と次回の充填作業の準備作業の手順で実行される。
【００６１】
このようにして一連の充填作業が終われば、第一封止ユニットＳＥａを使用する充填作業に移行して、同様の作業が、第一封止ユニットＳＥａ→第二封止ユニットＳＥｂ→第三封止ユニットＳＥｃの順番に繰り返し実行される。
【００６２】
そして、全ての作業に平行して、炭酸飲料の製造作業（循環注気作業）は継続されているので、炭酸飲料の炭酸ガス濃度は、貯留タンクの冷却温度と圧力とに対応する限界量を維持して均一品質を維持することができる。
【００６３】
以上説明した通り、本実施例の製造充填装置によれば、注気ユニットを使用するので、飲料に所望レベルの炭酸ガスを素早く溶解させることができる。また、ガスボンベＧａから出力される炭酸ガスは、ほぼ全て飲料に溶解されるので、炭酸ガスの無駄がなく、製造コストを大きく抑制することができる。
【００６４】
ところで、上記の実施例では、飲料容器を固定状態に保持して、その上側の封止ユニットＳＥａ〜ＳＥｃを昇降させたが、特に限定されるものではなく、飲料容器を昇降させても良い。
【００６５】
図５は、このような構成を例示したものであり、この実施例は、エアーシリンダーＣＹを保持する第一ベース板ＢＳ１と、エアーシリンダーＣＹのピストンロッド５で昇降される作業台ＴＢＬと、各飲料容器を保持する保持具ＨＤと、保持具ＨＤを弾性的に保持するスプリングＳＰと、不図示の中間部材を介して作業台ＴＢＬを保持する第二ベース板ＢＳ２と、を有して構成されている。なお、その他の構成は、図２〜図４の実施例と同様である。
【００６６】
図５の実施例の場合には、封止ユニットＳＥａ〜ＳＥｃが固定状態であるので、例えば、上流パイプＰ１や下流パイプＰ４を可撓性材料で構成する必要がない。但し、飲料容器を冷却状態で保持することが図３の実施例ほどは容易でない。
【００６７】
以上、本考案の実施例について詳細に説明したが、具体的な記載内容は、特に本考案を限定するものではない。例えば、実施例では、上蓋ブロック１のパイプ部２４の内部に飲料が導入され、パイプ部２４の外周と容器内周とで形成される円環状の隙間から飲料が導出されたが、導入路と導出路を逆転させても良いのは勿論である。
【００６８】
また、実施例では、３つの封止ユニットＳＥａ〜ＳＥｃを時間順次に動作させたが、全てを一斉に動作させて充填効率を高めても良い。また、例えば、図６に例示する注気ユニットＵＮにおいて、内側に飲料を通水し、外側から炭酸ガスを供給したが、内外を逆転させても良い。すなわち、中空糸膜の内側又は外側に、飲料を循環させながら、中空糸膜の外側又は内側から希望する炭酸ガス圧で加圧することで、カーボネーション法のように炭酸ガスをタンク外に放出することがなく、短時間で所望濃度の炭酸アルコール飲料を製造することができる。
【００６９】
なお、実施例では、飲料の循環経路が、貯留タンク→注気ユニット→封止ユニット→貯留タンクである場合を説明したが、各装置の配置位置を適宜に変更できるのは勿論である。
【００７０】
また、実施例の封止ユニットＳＥでは、３個の飲料容器α〜γを直列的に接続したが、これを並列的に接続しても良い。図７は、この一例を図示したものであり、上流パイプＰ１から供給される飲料は、３つの飲料容器α〜γに分流して並列的に導入され、飲料容器α〜γから導出された飲料は、下流パイプＰ４に纏められた後に、貯留タンクＴＮに帰還される。なお、この場合も、矢印で示す飲料の流通方向を逆転させても良いのは勿論である。
【００７１】
また、何れの実施例でも、封止ユニットＳＥが封止する飲料容器の個数は、適宜に変更され、例えば、一個としても良い。小型の封止ユニットによって単一の飲料容器を封止する構成を採る場合には、炭酸アルコール飲料は、必要時に、飲料容器一本毎に充填されることになり、小規模な店舗や居酒屋、或いは、一般家庭での使用に極めて効果的である。
【００７２】
ところで、何れの実施例でも、上蓋ブロック１を構成する導入部２０のパイプ部２４（図２（ｂ）参照）は、その軸方向長さが本体部１０と同程度に設定されている。そのため、飲料の充填時における封止ユニット又は飲料容器の移動ストロークを最小にすることができる。
【００７３】
但し、飲料の充填開始時に、飲料容器の底部に飲料を落下させたのでは、その落差に起因して、折角、溶解させた炭酸ガスが気泡化して抜けてしまうことになる。そのため、何れの実施例でも、パイプ部２４の下端を特殊加工するか、或いは、パイプ部２４の下端に、ノズルアダプターＡＤを装着することで、飲料容器の淵に沿って飲料が充填されるようにするのが好ましい。
【００７４】
図７（ｄ）は、ノズルアダプターＡＤを例示したものであり、周方向に２箇所の長穴Ｈｏを形成している。そして、パイプ部２４に導入された飲料は、長穴Ｈｏによって斜め下方に誘導され、飲料容器の淵に沿って飲料が落下することで気泡化が防止される。なお、図７（ａ）〜図７（ｃ）に矢印で示す流通方向を逆転させる場合には、ノズルアダプターＡＤを省略することができる。
【００７５】
また、飲料容器に連続的に飲料を充填する場合には、同一水平面で９０度毎に間欠回転するターンテーブルを使用し、このターンテーブルの一部（固定部）で飲料容器を垂直方向に保持する構成を採るのが好適である。
【００７６】
このような場合には、（１）冷却済みの飲料容器を固定部に装着する（直立させる）工程→（２）固定状態の飲料容器を再度冷却する工程→（３）降下した封止ユニットによって飲料容器の注入口を塞ぐと共に飲料を充填し、その後、封止ユニットを上昇させる工程→（４）飲料の充填された飲料容器に王冠を打って閉蓋する工程を、９０度単位でターンテーブルを間欠回転させつつ繰り返すのが好適である。
【００７７】
ところで、図１に示すように、複数個の飲料容器を直列的に接続する実施例では、全ての飲料容器の上部一杯まで飲料を充填した後に、開閉弁Ｇａ２を大気開放した上で、パイプ部２４を抜き取ると、抜き取られた容積分だけ液面が降下するので、適宜な充填量に調整される。
【００７８】
一方、図７のように、複数個の飲料容器を並列的に接続する実施例では、パイプ部２４（センターノズル）から、飲料を導出させる構成（図８参照）を採ることで、各飲料容器への飲料の充填量が、センターノズル２４の先端位置ＴＯＰに自動調整される。すなわち、全ての飲料容器の上部一杯まで飲料を充填した後に、下流側の開閉弁Ｇａ２を大気開放すると、容器内外の圧力差によって、充填された飲料水の一部がセンターノズル２４を経由して抜け出し、先端位置ＴＯＰの液面で安定化する。
【００７９】
このように、図８に示す実施例は、図７の実施例と同様に、各飲料容器への充填速度が早いだけでなく、センターノズル２４の差し込み量で、充填量の液面が一義的に管理できる点で優れている。なお、飲料の導入／導出方向は、必ずしも、図８の方向に限定されず、導入／導出方向を逆転させた場合には、センターノズル２４の上流側に設けた大気開閉弁Ｇａ２を開放すれば良い。
【符号の説明】
【００８０】
ＵＮ            注気ユニット
Ｇａ            ガスボンベ
ＴＮ            貯留タンク
ＳＥａ〜ＳＥｃ  封止ユニット
【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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【図８】
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