(57)【要約】    【課題】  気体流量の拡散による気体の圧力分散を抑止して、飲食物が充填密封された小型の食品容器の内部圧力を測定するのに適した内圧測定装置を提供する。    【解決手段】  容器内部の真空領域に存在する気体流量よりも、容器内部から内圧測定装置３０に流入する気体流量が小さくなるように、内圧測定装置３０の針部３１及びセンサー部３４を構成したことを特徴とする。特に、気体流量がセンサー部３４に流入するデッドボリューム部（通流領域３８を含む）を小さくすることで、気体流量の圧力分散の抑止効果を高めることができる。【選択図】  図２
2005114525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲食物が充填密封された容器の内圧測定装置であって、
容器内部に貫入する中空の針部と、
前記針部と連通して容器内部の圧力を電気信号に変換するセンサー部と、
前記センサー部による圧力の測定結果を表示する表示部と、
を備え、
容器内部の真空領域に存在する気体流量よりも、容器内部から前記針部及び前記センサー部に流入する気体流量が小さくなるように当該針部及び当該センサー部を構成したことを特徴とする内圧測定装置。
【請求項２】
前記針部は、容器内部の気体を流入せしめる中空領域を有し、
前記針部の途中に前記中空領域の一端が形成されていることを特徴とする請求項１記載の内圧測定装置。
【請求項３】
飲食物が充填密封された容器の内圧測定用の針であって、
容器内部の気体を流入せしめる中空領域の一端が、その針の途中に形成されていることを特徴とする内圧測定用の針。
【請求項４】
飲食物が充填密封された容器の内圧測定用の針に装着する貫入抑止具。
【請求項５】
容器内部に貫入する中空の針部と、前記針部と連通して容器内部の圧力を電気信号に変換するセンサー部と、を備えた内圧測定装置を用いて、飲食物が充填密封された容器内部の内圧を測定する内圧測定方法であって、
容器内部の真空領域に存在する気体流量よりも、容器内部から前記針部及び前記センサー部に流入する気体流量が小さくなるように当該針部及び当該センサー部を構成したことを特徴とする内圧測定方法。
【請求項６】
容器内部の気体を流入せしめる中空領域の一端がその針の途中に形成されている内圧測定用の針、を用いることを特徴とする請求項５記載の内圧測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲食物が充填密封された容器内部の圧力を測定する内圧測定装置とその付属物、及び当該内圧測定装置を用いた内圧測定方法に関するものであって、特に小型の容器の内部圧力を測定するのに適したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
飲食物が充填密封された缶詰やペットボトル・缶飲料といった食品容器においては、その内部圧力を測定することが極めて重要な管理項目となっている。この内部圧力は、図５に示す容器内部の真空領域（ヘッドスペース）１０ａと、飲食物が充填された充填領域１０ｂと、により構成される缶詰容器１０において、真空領域１０ａの真空度によって決定される。
【０００３】
より具体的には、この真空領域１０ａの真空度測定の結果によって、以下の管理項目の確認を行っている。
【０００４】
［１．充填条件管理（残存空気除去確認）］
真空領域中に存在する酸素が飲食物中に溶解・吸着して酸化されると、飲食物の変色・変質が生じるために、残存空気除去を確認することで飲食物の香味、色沢の変化を防止する。
【０００５】
［２．容器の密封性保証管理］
真空度が低いと、飲食物より分解生成されるガス（フリッパー）又は飲食物が容器に作用して発生するガス（スプリンガー）によって飲食物の腐食作用が強くなるために、フリッパー及びスプリンガーの発生を防止する。
【０００６】
また、密封性を保証することで、ビタミンの酸化破壊を防止する。
【０００７】
［３．商業的無菌性の確認管理］
低酸性食品（ＰＨ３．６〜３．８）では、芽胞形成する耐熱性細菌はほとんど繁殖することはない一方、好気性菌及び微酵母等も真空度を高くする事によって発育を阻止することができるので、かかる好気性菌その他の微生物の発育を阻止する。
【０００８】
そして、上述した食品容器の内部圧力を測定する装置としては、従来、ブルトン管式真空度計を用いるものが一般的であった。このブルドン管式真空度計２０は、受圧エレメントに偏平した金属筒であるブルドン管２を用いて、ブルドン管２が内部の圧力に応じて変形し、その弾性変形（動き） を指針に伝える構造の圧力計である（図６参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開平９−２３６５０５号公報（段落［０００９］〜［００１２］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、ブルトン管式真空度計は、簡易な構造により手軽に圧力測定ができるという有益面はあるものの、差圧（片方の圧力は通常は大気圧）の力で弾性変形した変位を針に伝えて、回転角として表示する真空計であることから、大気圧付近の圧力に対しては精密な測定が可能であるが、大気圧よりも低度の真空圧に対しては、測定の正確さが失われるという問題点があった。
【００１１】
これは、ブルトン管式真空度計２０を収容するケース３内に、測定対象となる気体が流入口４から流入されてくることとなるが、気体の流入量が少ないと、ケース３内に流入した気体の圧力が分散されてブルドン管２の変形率が小さくなることから、測定値が正確な値（真値）とはかけ離れた数値を示すために起こるものであった。
【００１２】
特に、飲食物が充填密封された缶詰やペットボトル・缶飲料といった食品容器は、その真空領域１０ａ（図５参照）が小さく、より内部の気体流入量の影響を小さくすることで、測定値を真値に近づけることが求められる。
【００１３】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、飲食物が充填密封された小型の食品容器の内部圧力を測定するのに適した内圧測定装置とその付属物、及び当該内圧測定装置を用いた内圧測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
以上のような課題を解決するために、本発明は、容器内部の真空領域に存在する気体流量よりも、容器内部から内圧測定装置に流入する気体流量が小さくなるように、内圧測定装置の針部及びセンサー部を構成したことを特徴とする。
【００１５】
より具体的には、本発明は、以下のものを提供する。
【００１６】
（１）  飲食物が充填密封された容器の内圧測定装置であって、容器内部に貫入する中空の針部と、前記針部と連通して容器内部の圧力を電気信号に変換するセンサー部と、前記センサー部による圧力の測定結果を表示する表示部と、を備え、容器内部の真空領域に存在する気体流量よりも、容器内部から前記針部及び前記センサー部に流入する気体流量が小さくなるように当該針部及び当該センサー部を構成したことを特徴とする内圧測定装置。
【００１７】
本発明によれば、針部から流入された容器内部の気体がセンサー部に到達することで、容器内部とセンサー部及びそれに連通する針部とが同圧になって、センサー部の歪みを電気信号に変換して圧力を測定表示することとし、センサー部及び針部の体積を小さくすることで、容器内部の気体流量の拡散を防止している。
【００１８】
そのため、気体流量の拡散による気体の圧力が分散されることによって起因する問題点、すなわち、測定値が真値とはかけ離れた数値を示すということを防止し、より正確な測定を行うことができる。
【００１９】
このとき、容器内部の真空領域に存在する気体流量よりも、容器内部から針部及びセンサー部に流入する気体流量が小さくなるように針部及びセンサー部を構成することで、気体流量が拡散する針部及びセンサー部による体積増加を抑えて、圧力の分散を抑えている。
【００２０】
また、本発明によれば、容器内部の圧力を電気信号に変換するセンサー部によって測定可能な圧力領域が負圧〜陽圧となり、温度変化による容器内部の圧力変化を連続して測定し、無菌充填品など圧力が負・陽圧境界にある商品の品質管理、新商品開発、容器設計などで有用なデータの取得が可能となる。
【００２１】
（２）  前記針部は、容器内部の気体を流入せしめる中空領域を有し、前記針部の途中に前記中空領域の一端が形成されていることを特徴とする内圧測定装置。
【００２２】
本発明によれば、針部の中空領域がその両端を軸として形成される構成とは異なって、針部の一端（尖端側ではない一端）とその途中に形成されている構成としたことから、容器内部の真空領域を越えて充填領域に針部の尖端が到達した場合であっても、圧力測定の際に飲食物を装置内に取り込むといった危険性を防止し、真空領域の気体のみを流入させるので、容器内部の圧力を正確に測定することができる。
【００２３】
特に、真空領域が小さい容器内部の圧力を測定する際に、真空領域に存在する気体のみを確実に流入させることができ、容器内部の飲食物を誤って流入させる危険性をより確実に防止することができる。
【００２４】
（３）  飲食物が充填密封された容器の内圧測定用の針であって、容器内部の気体を流入せしめる中空領域の一端が、その針の途中に形成されていることを特徴とする内圧測定用の針。
【００２５】
本発明によれば、（２）の発明と同様の構成を持つ針によって、容器内部の飲食物を誤って流入させる危険性をより確実に防止し、容器内部の圧力を正確に測定することができる針を提供する。
【００２６】
また、容器内部に貫入する針は、その容器を貫く際に生じる摩損によって変形したり、尖端が摩滅するので、かかる針の取替えを可能とする。
【００２７】
（４）  飲食物が充填密封された容器の内圧測定用の針に装着する貫入抑止具。
【００２８】
本発明によれば、内圧測定用の針に装着する着脱可能な貫入抑止具によって、かかる貫入抑止具が装着された針を容器内部に貫入する際に、貫入抑止具がストッパとして機能して針の過剰挿入を抑止するため、容器内部の真空領域内に確実に針の尖端をもっていくことができる。従って、容器内部の真空領域を越えて充填領域に針部の尖端が到達することを防止し、容器内部の圧力を正確に測定することができる。
【００２９】
特に、真空領域が小さい容器内部の圧力を測定する際に、かかる貫入抑止具を用いることによって、真空領域に存在する気体のみを確実に流入させることができ、容器内部の飲食物を誤って流入させる危険性をより確実に防止することができる。また、容器内部の真空領域のスペースに合わせて、数種類の大きさ（長さ）を持つ貫入抑止具の中から、最適なものを選ぶことができる。
【００３０】
（５）  容器内部に貫入する中空の針部と、前記針部と連通して容器内部の圧力を電気信号に変換するセンサー部と、を備えた内圧測定装置を用いて、飲食物が充填密封された容器内部の内圧を測定する内圧測定方法であって、容器内部の真空領域に存在する気体流量よりも、容器内部から前記針部及び前記センサー部に流入する気体流量が小さくなるように当該針部及び当該センサー部を構成したことを特徴とする内圧測定方法。
【００３１】
本発明によれば、容器内部の真空領域に存在する気体流量よりも、容器内部から針部及びセンサー部に流入する気体流量が小さくなるように針部及びセンサー部を構成して圧力を測定することで、気体流量が拡散する針部及びセンサー部による体積増加を抑えて、圧力の分散を抑えることができると共に、測定値が真値とはかけ離れた数値を示すということを防止し、より正確な測定を行うことができる。
【００３２】
（６）  容器内部の気体を流入せしめる中空領域の一端がその針の途中に形成されている内圧測定用の針、を用いることを特徴とする内圧測定方法。
【００３３】
本発明によれば、針の中空領域がその一端（尖端側ではない一端）とその途中に形成されているものを用いて内圧を測定することとしたから、圧力測定の際に飲食物を装置内に取り込むといった危険性を防止し、真空領域の気体のみを流入させるので、容器内部の圧力を正確に測定することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の内圧測定装置及び内圧測定方法は、センサー部及び針部の体積を小さくすることで、容器内部の気体流量の拡散による圧力分散を防止し、より正確な測定を行うことができる。特に、針部の途中に中空領域の一端が形成されていることで、真空領域が小さい容器内部の圧力を測定する際にも、容器内部の飲食物を誤って流入させる危険性を確実に防止でき、より正確な内圧測定を行うことができる。
【００３５】
また、本発明の内圧測定用の針とその貫入抑止具は、容器内部の飲食物を誤って流入させる危険性をより確実に防止し、容器内部の圧力を正確に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３７】
［内圧測定装置の外観構成］
図１は、本発明の実施の形態に係る内圧測定装置の外観構成図であって、内圧測定装置３０は、針部３１と、ガスケット部３２と、表示部３３と、センサー部３４（図示せず）と、その他の表示パネル（表示部３３の下方参照）と、を備えている。
【００３８】
針部３１は、その内部が中空となっており、容器内部の気体を中空領域を介して内圧測定装置３０に流入させることができる。また、針部３１の尖端３１ａは、缶詰やペットボトル・缶飲料といった強固な食品容器を貫入することができるように強硬な部材（ステンレス等）で構成されている。具体的な針部の構造は、図３を参照して後述する。
【００３９】
ガスケット部３２は、センサー部３４の気密性及び断熱性を維持すると共に、針部３１が取り付け可能に構成されている。具体的なガスケット部の構造は、図２を参照して後述する。
【００４０】
表示部３３は、センサー部３４による圧力の測定結果をデジタル表示が可能に構成した液晶表示装置である。
【００４１】
センサー部３４は、針部３１を介して作用する容器内部の圧力を電気信号に変換するものであり、かかるセンサー部３４によって変換された内圧に応じた電気信号を表示部３３に出力して、表示部３３に測定結果の表示が可能となる。具体的なセンサー部の構造は、図２を参照して後述する。
【００４２】
［内圧測定装置の構造］
図２は、本発明の実施の形態に係る内圧測定装置３０の内部構造を示す断面図であって、特に、ガスケット部３２及びセンサー部３４の構造を示している。
【００４３】
ガスケット部３２は、中空の針部３１を介して流入された気体をセンサー部３４に通流させるための通流領域３８を有する。なお、かかる通流領域３８の一部又は全部に針が挿入されて、針部３１の中空領域を介して流入された気体をセンサー部３４に通流させてもよい。
【００４４】
センサー部３４は、その気密性及び断熱性を確保するためにシリコンゴム等からなる保護樹脂３６によって被覆されている。センサー部３４は、Ｓｉチップ３４ａやガラス台座３４ｂを有する圧力センサーチップにより構成されており、その周囲には、Ａｕワイヤー３５ａ，３５ｂやリード線３７が設けられている。
【００４５】
圧力センサー３４の圧力センサーチップの具体例としては、ホイートストーン・ブリッジ回路に結線され、Ｓｉチップ３４ａ側から加圧した場合の抵抗値の変化を電気信号として取り出す半導体ストレンゲージセンサーを挙げることができる。半導体ストレンゲージのゲージ材料は、抵抗値が安定で温度係数が小さいアドバンスやニクロム合金を用いることで、従来のブルドン管式真空度計に代表される機械式圧力センサーに比べて、高精度な測定結果を得ることができる。このように、かかる圧力センサー３４により出力された電気信号をリード線３７を介して増幅器等で増幅して、表示部３３に入力することで、歪みゲージによる抵抗値の変化を知ることができる。
【００４６】
［針部（針）の構造］
図３は、本発明の実施の形態に係る針部（針）３１の内部構造を示す断面図である。
【００４７】
図３（ａ）は、針部（針）３１の長辺方向に沿って中空領域３１ｂが形成されたものであり、針部３１の一端とその他端に中空領域３１ｂの始終端が存在している。
【００４８】
また、図３（ｂ）は、針部（針）３１の途中に中空領域３１ｂの一端が形成されており、針部３１の尖端３１ａ近辺まで中空領域３１ｂが存在していない点が特徴である。すなわち、針部（針）３１の長辺方向に沿って、中空領域３１ｂが存在する領域Ａと、中空領域３１ｂが存在しない領域Ｂと、が一体形成されており、測定の際に、領域Ｂが飲食物が充填される充填領域に到達したとしても、飲食物を流入することなく、容器内部の気体のみを中空領域３１ｂを介して内圧測定装置に通流させることができる。
【００４９】
さらに、図３（ｂ）に示す構造の針部（針）は、尖端３１ａ近辺まで中空領域３１ｂが存在しておらずに、図３（ａ）に示す針部（針）に比べて尖端が強固であることから、容器内部に針を貫入する際に生じる摩損・摩滅を抑えることができる。
【００５０】
［貫入抑止具］
図４は、本発明の実施の形態に係る貫入抑止具についての説明図であって、図４（ａ）は、貫入抑止具４０、図４（ｂ）は、この貫入抑止具４０を内圧測定装置３０に装着した様子を示している。
【００５１】
貫入抑止具４０は、ゴムやエラストマー材料からなる保護ダンパーであって、針の過剰挿入を抑止している。図４（ｂ）に示す貫入抑止具４０が装着された内圧測定装置３０を用いて内圧を測定することで、容器内部の真空領域を越えて充填領域に針部の尖端が到達することを防止し、容器内部の圧力を正確に測定することができる。また、貫入抑止具４０を組み合わせて、図３（ｂ）に示す針３１を用いて内圧を測定することで、容器内部の飲食物を誤って流入させる危険性の防止に万全を期すことができる。
【実施例】
【００５２】
以下、本発明の実施の形態に係る内圧測定装置３０を用いて、容器内部の内圧を測定した結果について、従来のブルトン管式真空度計２０を用いた場合と比較しつつ説明する。
【００５３】
表１は、従来のブルトン管式真空度計２０を用いた場合と、本発明の実施の形態に係る内圧測定装置３０を用いた場合と、の測定結果を示している。なお、本発明の実施の形態に係る内圧測定装置３０を用いた場合では、中空領域３１ｂと通流領域３８とで形成され、気体流量がセンサー部に流入するデッドボリューム部が大きい場合（ＤＢ大）と小さい場合（ＤＢ小）とに分けて測定を行った。
【００５４】
【表１】
2005114525.tif 000003
【００５５】
表２は、従来のブルトン管式真空度計２０と、本発明の実施の形態に係る内圧測定装置３０と、のデッドボリューム部の測定結果を相対的に評価した結果である。
【００５６】
【表２】
2005114525.tif 000004
【００５７】
表１及び表２によれば、本発明の実施の形態に係る内圧測定装置を用いた場合では、従来のブルトン管式圧力計を用いた場合に比べてデッドボリューム部が小さいことから、気体流量の圧力分散の抑止効果を高めることができる。
【００５８】
特に、従来は、容器内部の設定真空領域（ヘッドスペース）が大きい場合には、設定真空度（真値）と測定値とのズレは小さいが、設定真空領域が小さくなるに連れてそのズレが大きくなっていることから、気体流量の圧力分散による影響を大きく受けていたことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明に係る内圧測定装置及び内圧測定方法は、容器内部の気体流量の拡散による圧力分散を防止しているので、特に小型の容器の内部圧力を測定するのに有用である。
【００６０】
また、本発明に係る内圧測定装置の付属物（針、貫入抑止具）は、容器内部の飲食物を誤って装置内に流入させる危険性を確実に防止でき、より正確な内圧測定を行うこととして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態に係る内圧測定装置の外観構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る内圧測定装置の内部構造を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る針部（針）の内部構造を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る貫入抑止具についての説明図である。
【図５】飲食物が充填密封された容器内部についての説明図である。
【図６】一般的なブルドン管式真空度計の内部構造を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  缶詰容器
１０ａ  真空領域
１０ｂ  充填領域
２０  ブルトン管式真空度計
３０  内圧測定装置
３１  針部
３２  ガスケット部
３３  表示部
３４  センサー部
４０  貫入抑止具
【図１】
2005114525.tif 000005
【図２】
2005114525.tif 000006
【図３】
2005114525.tif 000007
【図４】
2005114525.tif 000008
【図５】
2005114525.tif 000009
【図６】
2005114525.tif 000010