(57)【要約】【課題】ヘッドスペースに存在する泡を容器にダメージを与えることなく効果的に消泡ができ、しかも消泡とガス置換が同時にでき高速化が図れると共に、狭口容器のガス置換率を向上させる。【解決手段】置換ガスを加熱水に直接通す、或いは置換ガスを加熱媒体で間接的に加熱してから加熱水に通す、さらには置換ガスを加熱媒体で間接的に加熱して加熱置換ガス中に蒸気を噴霧するいずれの方法で１００℃以下の加熱加湿置換ガスを得、該加熱加湿置換ガスを加熱加湿置換ガス噴射部３で容器口に向けて容器４０内への置換ガス噴射流２６とその周囲を囲うシールドガス噴射流２７にして噴射する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器のヘッドスペースの残存気体を不活性ガス等の置換ガスに置換するガス置換方法において、容器のヘッドスペースに加湿加熱置換ガスを噴射することにより、ヘッドスペース内に存在する泡を消しつつガス置換を行なうことを特徴とするガス置換方法。
【請求項２】
前記加湿加熱置換ガスは、置換ガスを加熱水に通すことにより製造される請求項１に記載のガス置換方法。
【請求項３】
前記加湿加熱置換ガスは、置換ガスを加熱媒体で間接的に加熱してから加熱水に通すことにより製造される請求項２に記載のガス置換方法。
【請求項４】
前記加湿加熱置換ガスは、置換ガスを加熱媒体で間接的に加熱して加熱置換ガスを得、該加熱置換ガス中に蒸気を噴霧することにより製造される請求項１に記載のガス置換方法。
【請求項５】
前記加湿加熱置換ガスの温度は、１００℃以下である請求項１〜４何れかに記載のガス置換方法。
【請求項６】
前記加湿加熱置換ガスは、容器口に向けて容器内への噴射流とその周囲を囲うシールド噴射流となって噴射され、容器内への噴射流がシールド噴射流より高速で噴射される請求項１〜５何れかに記載のガス置換方法。
【請求項７】
置換ガスを加熱加湿して加熱加湿置換ガスを得る加熱加湿置換ガス製造部、該加熱加湿置換ガス製造部と連通し加熱加湿置換ガスを容器口部に向けて噴射する加熱加湿置換ガス噴射部とからなることを特徴とするガス置換装置。
【請求項８】
置換ガスを加熱する置換ガス加熱部、該加熱部で加熱された置換ガスに加湿して加熱加湿置換ガスを得る加熱加湿置換ガス製造部、該加熱加湿置換ガス製造部と連通し加熱加湿置換ガスを容器口部に向けて噴射する加熱加湿置換ガス噴射部とからなることを特徴とするガス置換装置。
【請求項９】
前記加熱加湿置換ガス製造部は、加熱水を貯留するタンク槽を有し、該タンク槽の加熱水貯留部に前記加熱置換ガスを供給するようにしてなる請求項７又は８に記載のガス置換装置。
【請求項１０】
前記加熱加湿置換ガス製造部は、加熱加湿置換ガス噴射部に連通する連通管に、該連通管内を流れる加熱置換ガスに蒸気を噴霧する蒸気噴霧ノズルを配置してなる請求項８に記載のガス置換装置。
【請求項１１】
前記加熱加湿置換ガス噴射部は、容器の口部内径よりも径小の噴射ノズルからなるボトル内噴射ノズルと、該ボトル内噴射ノズルから噴射される置換ガス噴射流を囲うように該置換ガス噴射流よりも流速の遅いシールドガス流を噴射するシールドガス噴射ノズルからなる請求項７〜１０何れかに記載のガス置換装置。
【請求項１２】
前記加熱加湿置換ガス噴射部は、加熱加湿置換ガスを供給する前記連通管の先端部に少なくとも置換ガス置換を行なう容器の開口部よりも径大になるように拡がったテーパー部を形成し、該テ−パー部の中央に容器の口部内径よりも先端径が径小の円筒状又は逆テ−パー状のボトル内噴射ノズルが配置され、該ボトル内噴射ノズルの周囲の環状開口部がシールドガス噴射ノズルとなっている請求項１１に記載のガス置換装置。
【請求項１３】
前記シールドガス噴射ノズルは、多孔板又はフィルターを有し、加熱加湿置換ガスを該多孔板又はフィルターを通過させることにより、シールドガスをラミナーフローさせるようにしてなる請求項１１又は１２に記載のガス置換装置。
【請求項１４】
加熱加湿置換ガス噴射部を含む該噴射部に至る加熱加湿置換ガス供給管路を保温するようにした請求項７〜１３何れかに記載のガス置換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器のヘッドスペースの空気を不活性ガス等の置換ガスに置換して密封するガス置換方法及びその装置、特に消泡しつつガス置換を行なうガス置換方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
容器内のヘッドスペースの残存気体を窒素ガス等の不活性ガスや炭酸ガス又はその混合ガス（以下、単に置換ガスという）に置換する場合、ヘッドスペースに多くの泡が存在したままガス置換を行っても泡内に空気が閉じ込められたまま残るので、置換効率は上がらない。そのため、充填時に泡が発生し易い内容物や泡が発生し易い充填条件下で充填した場合、消泡してからガス置換することが行なわれている。従来の消泡手段として、充填後の容器ヘッドスペースにホットエアを吹き付けることによって消泡することが提案されている（例えば特開平９−２４０７８７号公報）。ホットエアの場合、温度が高い程消泡効果が高いが、本発明者の実験によれば２００℃以上でないと満足する消泡効果が得られなかった。しかしながら、２００℃以上にすると、容器がＰＥＴボトル等のプラスチックボトルであると容器がダメージを受けると共に内容物のフレーバにも影響を及ぼす問題点がある。そのため、上記従来例ではホットエアの温度を１００℃で行っているが、置換率は８０％までしか向上してなく、満足するものではない。
【０００３】
また、他の消泡手段として、ヘッドスペースに超音波を当てる方法も提案されている。しかしながら、本発明者の実験によれば、超音波を当てると泡は細かくなるが、消泡効果は少なく、ガス置換率を向上させるのに満足な結果はえられなかった。さらに、他の方法として蒸気を吹き込むことも提案されているが、蒸気吹き込む場合は配管中のドレンの処理に手間がかかり、温湿度のコントロールが困難であるという問題点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特に、アセプティック充填の場合、充填ノズルが容器及び容器内の液と接触しないように非接触で行うため、充填時に泡が発生し易い。しかも、２５〜３０℃の常温で充填するので、ヘッドスペース量は充填密封後内部が減圧になるホットパックの場合と比べて大きい。そのため、アセプティック充填の場合、ヘッドスペースに存在する空気量がホットパックの場合と比べて多くなり、酸素の影響を受けやすくなるので、ガス置換効率を高めることがより重要である。しかしながら、前記従来の消泡手段では、前述のように容器や内容物に影響を与える事なく効果的に消泡することはできなかった。また従来、消泡工程を含む場合のガス置換包装は、内容物充填工程−消泡工程−ガス置換工程−容器密封工程を経て行なわれているため、工程数が増えて高速化に制限を受けている。さらに従来のガス置換工程では、単にノズルから容器内に置換ガスを吹き込むだけであるので、置換ガス吹き込み時に周囲の空気が巻き込まれ、内部の空気の排出と共に外部からの空気流入もあり、たとえ効果的に消泡できたとしても置換率を向上させることは困難であった。さらにまた、従来のガス置換方法では、ボトル等の狭口容器の場合、連続的に移動する容器にヘッドスペースのガス置換に十分な量の置換ガス量を吹き込むことは困難であり、また十分な置換ガス量を確保するために、ノズルから狭口開口面一杯に置換ガスを吹き込むと、外部からの空気の巻き込みがある反面、容器内に存在する空気が狭口を通って外部に逃げることができなくなり、逆に置換率が低下するという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、充填時に泡が発生し易い内容物の充填や泡が発生し易い充填条件下で充填した場合のガス置換の上記問題点を解決しようとするものであり、容器や内容物に悪影響を与えることなく効果的に消泡ができ、しかも消泡とガス置換が同時にでき高速化ができると共に、狭口容器であってもガス置換効率を向上させることができるガス置換方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記問題点を解決するために種々研究した結果、ホットエアは２００℃以上でないと消泡効果が少ないが、ホットエアに湿り空気又はスチームを接触させて加湿すると１００℃以下でも消泡効果が高いことを知見し、さらに研究した結果、消泡とガス置換を同時に行なうことを見出し、本発明に到達したものである。
即ち、本発明のガス置換方法は、容器のヘッドスペース内の残存ガスを窒素ガス等の不活性ガスや炭酸ガス又はその混合ガスからなる置換ガスに置換するガス置換方法において、容器のヘッドスペースに加湿加熱置換ガスを噴射することにより、ヘッドスペース内に存在する泡を消しつつガス置換を行なうことを特徴とするものである。
【０００７】
前記加湿加熱置換ガスは、置換ガスを加熱水に通すことにより加熱加湿して製造するか、置換ガスを加熱媒体で間接的に加熱してから加熱水に通すことにより製造するか、あるいは置換ガスを加熱媒体で間接的に加熱して加熱置換ガスを得、該加熱置換ガス中に蒸気を噴霧することにより製造するかいずれの方法を採用してもよい。前記加湿加熱置換ガスの温度は、容器にダメージを与えることなく、消泡することができる範囲として、１００℃以下、より好ましく８０℃乃至１００℃の範囲であるとよい。
前記加湿加熱置換ガスは、容器口に向けて容器内への噴射流とその周囲を囲うシールド噴射流となって噴射され、容器内への噴射流がシールド噴射流より高速で噴射されることにより、容器内への空気の巻き込みを防止し、効果的にガス置換を行うことができる。
【０００８】
そして、上記ガス置換方法を達成するための本発明のガス置換装置は、窒素ガス等の置換ガスを加熱加湿して加熱加湿置換ガスを得る加熱加湿置換ガス製造部、該加熱加湿置換ガス製造部と連通し加熱加湿置換ガスを容器口部に向けて噴射する加熱加湿置換ガス噴射部とからなることを特徴とするものである。
【０００９】
また、上記ガス置換方法を達成するための本発明の他のガス置換装置は、置換ガスを加熱する加熱部、該加熱部で加熱された置換ガスに加湿して加熱加湿置換ガスを得る加熱加湿置換ガス製造部、該加熱加湿置換ガス製造部と連通し加熱加湿置換ガスを容器口部に向けて噴射する加熱加湿置換ガス噴射部とからなることを特徴とするものである。
【００１０】
前記加熱加湿置換ガス製造部は、加熱水を貯留するタンク槽を有し、該タンク槽の加熱水貯留部に未加熱置換ガスあるいは加熱部で加熱された加熱置換ガスを供給するようにして構成するか、加熱加湿置換ガス噴射部に連通する連通管に、該連通管内を流れる加熱置換ガスに蒸気を噴霧する蒸気噴霧ノズルを配置して構成するか、何れの手段も採用できる。
【００１１】
前記加熱加湿置換ガス噴射部は、容器の口部内径よりも径小の噴射ノズルからなるボトル内噴射ノズルと、該ボトル内噴射ノズルから噴射される置換ガス噴射流を囲うように該置換ガス噴射流よりも流速の遅いシールドガス流を噴射するシールドガス噴射ノズルとで構成することができる。より具体的には、加熱加湿置換ガスを供給する前記連通管の先端部に少なくともガス置換を行なう容器の開口部よりも径大になるように拡がったテーパー部を形成し、該テ−パー部の中央に容器の口部内径よりも先端径が径小の円筒状又は逆テ−パー状のボトル内噴射ノズルを配置し、該ボトル内噴射ノズルの周囲の環状開口部がシールドガス噴射ノズルを構成するようにする。
【００１２】
そして、前記シールドガス噴射ノズルは、多孔板又はフィルターを有し、加熱加湿置換ガスを該多孔板又はフィルターを通過させることにより、シールドガスをラミナーフローさせるようにすることが望ましい。また、加熱加湿置換ガス噴射部を含む該噴射部に至る加熱加湿置換ガス供給管路を保温する構造にすることによって、容器内に噴射する加熱加湿置換ガスを常に所定温度に保つことができ、安定して消泡効果を発揮することができる。保温手段としては、例えば前記タンク槽及び連通管乃至加熱加湿置換ガス噴射部の外壁が２重壁構造に形成して、その内壁と外壁の間に蒸気を供給するなどの手段が採用できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１及び図２に示す実施形態により詳細に説明する。
図１は、本発明の消泡しつつガス置換を行なうガス置換装置の概略説明図である。
本実施形態のガス置換装置は、置換ガスとして窒素ガスを採用し、窒素ガス置換をボトル等の狭口容器に行なう場合を示し、特にアセプティック充填ラインにおける窒素ガス置換装置を示し、無菌雰囲気下に配置されている。本実施形態のガス置換装置は、窒素ガス及び水を加熱する加熱部１、加熱された窒素ガスを加熱された無菌水中を通し加熱加湿置換ガスを得る加熱加湿置換ガス製造部２、及び加熱加湿置換ガス噴射部３を主要構成としている。
【００１４】
加熱部１は、熱交換器チャンバー４内に蒸気又は温水を供給して充填し、該チャンバー内を窒素ガス供給管５及び無菌水供給管６を通過させることにより、熱交換を行なって間接的に無菌水及び窒素ガスを加熱している。窒素ガス供給管５は、図示しない窒素ガス供給源から加熱加湿置換ガス製造部２に加熱窒素ガスを供給するためのものであり、フィルター濾過により除菌された窒素ガスが加熱部１に供給され、加熱部１を通過することにより８０〜１００℃に加熱され、加熱窒素ガスとなって加熱加湿置換ガス製造部２に供給する。なお、７はバルブ、８は流量計であり、供給する窒素ガス量を制御できるようになっている。同様に、無菌水供給管６は、無菌水供給源から加熱加湿置換ガス製造部２に加熱無菌水を供給するためのものであり、無菌水供給源で加熱もしくは無菌フィルター濾過により得られた無菌水が供給され、加熱部１を通過することにより８０〜１００℃に過熱された無菌水を加熱加湿置換ガス製造部２に供給する。
【００１５】
図の実施形態においては、置換ガス加熱部１の熱交換器チャンバー４には、熱源として蒸気が供給され蒸気により加熱している。そして、蒸気は、後述するように二重壁構造になっているタンク槽２０と連通管２１の保温・加熱の為に供給する蒸気と同一供給源から供給されるように構成されている。蒸気供給源に連結された蒸気供給管１０は途中で第１蒸気供給管１１と第２蒸気供給管１２に分岐して、第１蒸気供給管１１は熱交換器チャンバー４に、第２蒸気供給管１２は加熱加湿置換ガス製造部２のタンク槽２０の外周部に蒸気を供給するように配管されている。図示の蒸気配管において、１４はバルブ、１５は圧力調整バルブ、１６は逆止弁、１７は流量調整弁、１８は温度センサ、１９はドレン用手動弁である。
【００１６】
以上のような蒸気配管において、蒸気はそれらの配管に設けられた各種制御弁により流量及び圧力が制御されて熱交換器チャンバー４内に供給され、熱交換器チャンバー４を通過した窒素ガス供給管内を通る加熱窒素ガスの温度を温度センサ１８により検出して、その検出データに基づいて流量調整バルブ１７を制御して、熱交換器チャンバー内に供給する蒸気量を制御して熱交換器チャンバー４を通過した窒素ガス供給管内の窒素ガスを常に所定温度に加熱できるようにしてある。なお、この実施形態では、無菌水と窒素ガスを同一の加熱部で過熱してあるが、別々の加熱手段により加熱するように構成してもよい。
【００１７】
加熱加湿置換ガス製造部２は、外壁が二重壁構造になっているタンク槽２０で構成され、該タンク槽の内部には前記置換ガス加熱部１を通過した窒素ガス供給管５、無菌水供給管６が連結され、二重壁構造のタンク槽の内壁と外壁の隙間に蒸気供給源に連結された第２蒸気供給管１２が連結され、タンク槽内が一定温度を保つように蒸気で保温している。タンク槽２０の上部はそのまま二重壁構造の連通管２１に連続して繋がっており、タンク槽２０内で製造された加熱加湿置換ガスは連通管２１内部を通って加熱加湿置換ガス噴射部３に供給される。一方、タンク槽の内壁と外壁の隙間に供給された保温用の蒸気は、そのまま連通管２１の内壁と外壁の間を通って加熱加湿置換ガス噴射部３のテ−パー部２２まで達し、それらの内部を流れる加熱加湿置換ガスを間接的に加熱して保温している。なお、加熱加湿置換ガス製造部２は、噴射する加熱加湿置換ガスが熱効率よく一定温度一定加湿状態を維持するように、なるべく加湿置換ガス噴射部３の近くに位置するよう配置して、加熱置換ガスと温水のミキシングは噴射直前に行なうようにするのが好ましい。
【００１８】
タンク槽２０には、図示のように加熱部１を通過して加熱された温水が所定レベルまで供給され、その温水中に加熱部１を通過して加熱された加熱窒素ガスを供給して通過させることにより、加熱加湿置換ガスを製造することができる。タンク槽２０の温水温度は温度センサ１８により検出されて、該検出値に基づいて蒸気供給源からタンク槽の内壁と外壁の間に供給される蒸気供給量が制御され、常に一定に保たれる。タンク槽２０内で発生した加熱加湿置換ガスは、連通管２１を通過して加熱加湿置換ガス噴射部３に達し、該加熱加湿置換ガス噴射部３からその下方を通過する容器４０の開口部に向けて噴射される。
【００１９】
加熱加湿置換ガス噴射部３は、本実施形態では、図１に示すように、連通管２１の先端部が、少なくとも窒素ガス置換を行なう容器４０の開口部４１よりも径大になるように、テーパー状に拡がったテーパー部２２となっており、該テ−パー部の中央に容器３０の口部内径よりも先端径が径小の円筒状又は逆テ−パー状のボトル内噴射ノズル２３が配置されている。ボトル内噴射ノズル２３の内径は、ガス置換中に容器ヘッドスペースの空気が容器口から外部に逃げることができるように、該ボトル内噴射ノズル２３から噴射される加熱加湿置換ガス流が容器口部全体を覆わない流束を形成するように、容器口内径の８０％以下、好ましくは６０〜７０％であることが望ましい。一方、その周囲に位置するテーパー部２２の下端は、図２に示すように、ボトル内噴射ノズル２３の開口下端２４を除き、ボトル内噴射ノズル２３を囲って多孔板２５で覆われ、該多孔板を通って噴射される加熱加湿置換ガスがシールドガス流を形成するように、ボトル内噴射ノズル２３からボトル内に噴射される加熱加湿置換ガスの周囲を囲って容器内への外部の空気の巻き込みを防止するためのシールド噴射ノズル２５を構成している。
【００２０】
したがって、連通管２１を通って加熱加湿置換ガス噴射部３に達した加熱加湿置換ガスは、加熱加湿置換ガス噴射部３内でその中央部に配置したボトル内噴射ノズル２３を流下するものと、その外周部のシールド噴射ノズル２５を流下するものとに分かれ、ボトル内噴射ノズル２３を通過するものは、その流速を維持してもしくはボトル内噴射ノズル２３を先絞り状に構成することにより加速されて容器口内径よりも小径の噴射流となって容器内に噴射され、容器のヘッドスペス内のガスと置換する置換ガスとなる。一方、シールド噴射ノズル２５を通過する加熱加湿置換ガスは、テーパー部で広がることにより減圧され、さらに多孔板を通過することにより、ボトル内噴射ノズル２３により容器内に噴射される置換ガス噴射流（矢印２７で示す）の流速より遅いラミナーフローのシールドガス噴射流（矢印２６で示す）となって、置換ガス噴射流２７の外周部を囲って容器口部外面に噴射される。それにより、容器内に供給される加熱加湿置換ガスの流速を速くしても周囲の空気を巻き込むことを効果的に防ぐと共に、置換ガス流の直径が容器口内径よりも小さいのでヘッドスペース内の空気を外部に逃がすことができ、置換効率を飛躍的に高めることができる。また、ラミナーフローのシールドガス噴射流２６が置換ガス噴射流２７を囲っているので、容器内に噴射される加熱加湿置換ガスの温度低下を防止することができる。その結果、アセプティック充填であっても、密封時のヘッドスペースガス温度を常温よりも高くすることができ、常温まで冷えると容器内が負圧となり、ヘッドスペース量が少なくなる減圧効果をもたらすことができる。
【００２１】
本実施形態のガス置換装置は、以上のように構成され、無菌処理された窒素ガス及び水を間接的に加熱し、さらに両者を加熱加湿置換ガス製造部で噴射直前にミキシングすることによって、所定温度・湿り度の加熱加湿置換ガスを製造し、加熱加湿置換ガス噴射部で容器内に噴射することができる。加熱加湿置換ガスは、加湿されているので、温度が１００℃以下であっても、容器内ヘッドスペース内で泡立っている泡に当ると、効果的に消泡することができ、従来と比較してガス置換率を一段と高めることができる。また、単一の装置で同一箇所で消泡とガス置換を同時にやることができ、置換率を高めることができると共に高速化ができる。且つアセプティック充填であっても、減圧効果を有するボトル飲料や缶飲料等を得ることができる。
【００２２】
図３は、本発明に係るガス置換装置の別の実施形態を示し、本実施形態では、加湿加熱置換ガスは、加熱及び加湿媒体として蒸気のみを採用し、蒸気で間接的に加熱して加熱置換ガスを得、該加熱置換ガス中に蒸気を噴霧することにより加湿加熱置換ガスを製造するように構成している。以下、前記実施形態と同様な個所は同一符号を付し、相違点のみについて説明する。
【００２３】
窒素ガス供給源と連通する窒素ガス供給管３０は、窒素ガス加熱部３１を構成する熱交換チャンバー３２内に配置された熱交換パイプ３３の入口側に連結され、該熱交換パイプの出口側は加熱加湿置換ガス噴射部３に連通する連通管３４に連結されている。熱交換チャンバー３２には、蒸気供給源と連通する蒸気供給管３５が連結され、所定温度の蒸気が供給され、該チャンバー内に配置された熱交換パイプ３３と接触して、該熱交換パイプ３３加熱することにより、該熱交換パイプ３３を通過する窒素ガスを間接的に所定温度に加熱する。なお、窒素ガスは、前記実施形態と同様に蒸気供給源で除菌フィルターを通過することにより除菌されている。また、窒素ガス供給管３０には、バルブ３６、流量計３７が配置され、供給する窒素ガス量を任意にコントロールできるようになっている。
【００２４】
連通管３４の途中には、図示のように該連通管内を通過する加熱置換ガス（加熱窒素ガス）に無菌の蒸気を噴霧する蒸気噴霧ノズル３８が配置され、加熱置換ガスに加湿して、加熱加湿置換ガスを製造する加熱加湿置換ガス製造部を構成している。そして、蒸気噴霧ノズル３８の下流側に温度センサ１８が配置され、該温度センサ１８の検出値に基づき、連通管３４の外周部に供給する保温・加熱用蒸気の供給量を流量調整弁１７で制御している。３９は蒸気噴霧ノズル３８の直前に配置された除菌フィルターであり、加湿用に窒素ガスに噴霧される蒸気の無菌化を図っている。他の構成は、図１に示す実施形態と同様である。
【００２５】
以上、本発明を実施形態をもとに説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものでなく、その技術思想の範囲内で種々の設計変更が可能である。例えば、図１に示す実施形態では、窒素ガスを置換ガス加熱部で加熱してからタンク槽の温水に供給しているが、タンク槽内に貯留される加熱水の温度を高くすれば、窒素ガスを加熱しないままで直接タンク槽内に供給することも可能である。また、前記加熱加湿置換ガス噴射部のボトル内噴射ノズルとシールドガス噴射ノズルは、別々の配管によって加熱加湿置換ガス製造部に連結して、それぞれに流量調整弁を設けることにより、ボトル内噴射ノズルとシールドガス噴射ノズルとの噴射流量比率を変えることができるようにすることも可能である。また、上記実施形態では、置換ガスとして、窒素ガスを採用した場合について説明したが、置換ガスは、窒素ガスに限らず、ヘリウム、アルゴン等の他の不活性ガス、又は炭酸ガスあるいはそれらの混合ガスを採用することも可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、充填時に泡が発生し易い内容物の充填や泡が発生し易い充填条件下で充填した場合において、容器のヘッドスペースに１００℃以下の加熱加湿置換ガスを噴射することによって、容器や内容物に悪影響を与えることなくヘッドスペースに存在する泡を効果的に消泡ができ、しかも消泡とガス置換が同時にできるので、ガス置換効率を高めることができると共に高速化ができる。また、加熱加湿置換ガスからなるシールドガス噴射流と置換ガス噴射流を同時に噴射することによって、置換ガスによる容器内への空気の巻き込みを防止でき、ガス置換率をより高めることができ、さらに置換ガス噴射流の流径を容器口よりも小径にすることによって、ボトル等の狭口容器であっても高置換率でガス置換を行うことができる。また、１００℃以下の加熱加湿置換ガスを容器内に噴射するので、アセプティック充填容器の場合、密封時のヘッドスペースガス温度を常温よりも高くすることができ、後に常温まで冷えると容器内が負圧となり、ヘッドスペース量が少なくなる減圧効果をもたらすことができる。そして、加熱加湿置換ガス噴射部を該部に至る加熱加湿置換ガス供給管路を保温することによって、容器内に噴射する加熱加湿置換ガスの温度低下を防止し、安定して消泡効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るガス置換装置の概略説明図である。
【図２】その加熱加湿置換ガス噴射部Ａ−Ａ矢視図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るガス置換装置の概略説明図である。
【符号の説明】
１、３１　置換ガス加熱部　　　　　　　２　加熱加湿置換ガス製造部
３　加熱加湿置換ガス噴射部　　　　　　４、３２　熱交換チャンバー
５、３０　窒素ガス供給管　　　　　　　６　無菌水供給管
２０　タンク槽　　　　　　　　　　　　２１　連通管
２２　テーパー部　　　　　　　　　　　２３　ボトル内噴射ノズル
２５　シールドガス噴射ノズル　　　　　３８　蒸気噴射ノズル
【図１】
2004042945.tif 000003
【図２】
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【図３】
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