(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パレット積載物を囲うフードが下降して、該フード内に配置してあるヒータ装置により前記パレット積載物に嵌装してあるシュリンク包装用フィルムを加熱してシュリンク包装するシュリンク包装方法であって、前記ヒータ装置が遠赤外線を放射する遠赤外線ヒータ装置からなり、前記シュリンク包装用フィルムを遠赤外線輻射熱により加熱し、シュリンクサイクルが昇温・待機、フード下降、フード下限停止、フード上昇の各段階からなり、前記フード内の加熱空気を雰囲気安定ファンによりフード上方に設けた雰囲気安定ヒータと接触させながら循環させて、作動中フード内部の雰囲気温度を一定温度に保つようにしたことを特徴とするシュリンク包装方法。
【請求項２】
前記パレット積載物に嵌装してあるシュリンク包装用フィルムのフード内での加熱は、天井及び側面上部ではフード内空気を加熱して主に対流熱で加熱し、側面下部では主に遠赤外線放射による輻射熱で加熱し、裾部では裾加熱用ヒータによる輻射熱で加熱するようにした請求項１記載のシュリンク包装方法。
【請求項３】
前記フード上昇時にはフード上部空間部に熱風を供給することにより、フード上昇に伴うフード下部開口部からフード内への空気の流入を防止するようにしたことを特徴とする請求項１記載のシュリンク包装方法。
【請求項４】
パレット積載物を囲うフードが下降して、該フード内に配置してあるヒータ装置により前記パレット積載物に嵌装してあるシュリンク包装用フィルムを加熱してシュリンク包装するシュリンク包装装置であって、下端が開口し側壁及び頂壁を有し、支持躯体に昇降駆動可能に設けられたフードの内部下方に、遠赤外線を放射する遠赤外線ヒータ装置が配置され、且つ前記フード内部上方に雰囲気安定ヒータ及び雰囲気安定ファンが設けられていることを特徴とするシュリンク包装装置。
【請求項５】
前記遠赤外線ヒータ装置が遠赤外線パネルヒータと裾用加熱ヒータからなる請求項４記載のシュリンク包装装置。
【請求項６】
前記遠赤外線パネルヒータは、フード内方に面する側の側壁が遠赤外線パネルとなっているユニットボックス内に発熱体を設けて形成され、該ユニットボックス内に送風することによって発熱体により加熱された熱風が前記遠赤外線放射パネルを加熱するようにしてなる請求項５記載のシュリンク包装装置。
【請求項７】
前記裾加熱用ヒータがカーボンヒータからなる請求項５記載のシュリンク包装装置。
【請求項８】
前記フード内部上方に前記遠赤外線パネルヒータ内部の発熱体と接触する空気を循環させる遠赤外線パネル用ファンが設けられている請求項６又は７に記載のシュリンク包装装置。
【請求項９】
前記遠赤外線ヒータ装置は、発熱体と、該発熱体に固定された放熱フィン体とからなり、前記放熱フィン体の熱放射面に遠赤外線放射塗料が塗布されていることを特徴とする請求項４記載のシュリンク包装装置。
【請求項１０】
前記放熱フィン体の放熱フィンの先端上部に遠赤外線放射パネルが立設され、該遠赤外線放射パネルは熱放射面に遠赤外線塗料が塗布されている請求項９記載のシュリンク包装装置。
【請求項１１】
前記頂壁の内側に所定の間隙を有して熱風吹出口を有する頂壁内側パネルを設け、該頂壁内側パネルと頂壁との間にクイックヒータを配置し、且つ頂壁に該クイックヒータに向けて送風する熱風供給ファンが設けられている請求項９又は１０記載のシュリンク包装装置。
【請求項１２】
前記側壁の内側に前記頂壁内側パネルと頂壁との間の間隙に連通する間隙を有して側壁内側パネルを配置し、該側壁と側壁内側パネルとの間に空気通路を形成したことを特徴とする請求項４〜１１何れか記載のシュリンク包装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パレット積載物のシュリンク包装方法及びその装置、特にシュリンク包装用フィルムの加熱方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パレット積載物のシュリンク包装は、パレット積載物の外周に熱収縮性のシュリンク包装用フィルム（通常はポリエチレン）を嵌装せた状態でシュリンクオーブンの位置に移動し、該位置でフードが下降することによって、該フードの内周面に配置したヒータにより、パレット積載物のシュリンク包装用フィルム（以下、単にフィルムという）を上方から順次加熱して、熱収縮させることにより行っている。従来のシュリンクオーブンのフードは、パレット積載物全体を所定の隙間を有して覆うことができるように下端が開口し上端が閉塞した四角筒状に形成され、該フードの内周壁にパレット積載物に対向して、露出型の赤外線ヒータを加熱手段として配置している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のシュリンク包装装置は、加熱媒体に赤外線ヒータを使用しているため、ヒータから発する赤外線がフィルムばかりでなく該フィルムを透過して積載物まで加熱するので、エネルギー損失が大きい。例えば、パレット積載物が空缶である場合、缶表面温度は１００〜１２０℃まで上昇する。そのため、シュリンク包装を達成するために必要な熱量、温度を得るためには高温の熱源（通常赤外線ヒータ表面温度が７５０℃程度）を必要とし、エネルギーコストが高い欠点がある。また、フード上端が密閉されている状態にあるため、シュリンク包装が終了してフードが上昇する際に、フード内部が負圧になり外部空気を吸い込みフード上部空間部の温度が下がり、エネルギーロスが生じる問題点がある。
【０００４】
本発明は、従来のシュリンク包装装置の上記問題点を解決しようとするものであり、ヒータからの熱をフィルムに効率良く吸収させ、パレット積載物への熱供給を押さえて、熱効率良くフィルムを加熱することができ、またフード内部への外部空気の吸い込みによるフード内の温度降下を防ぎ、省エネルギーを図り、エネルギーコストを低減させることができるシュリンク包装方法及びその装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決する本発明のシュリンク包装方法は、パレット積載物を囲うフードが下降して、該フード内に配置してあるヒータ装置により前記パレット積載物に嵌装してあるシュリンク包装用フィルムを加熱してシュリンク包装するシュリンク包装方法であって、前記ヒータ装置が遠赤外線を放射する遠赤外線ヒータ装置からなり、前記シュリンク包装用フィルムを遠赤外線輻射熱により加熱し、シュリンクサイクルが昇温・待機、フード下降、フード下限停止、フード上昇の各段階からなり、前記フード内の加熱空気を雰囲気安定ファンによりフード上方に設けた雰囲気安定ヒータと接触させながら循環させて、作動中フード内部の雰囲気温度を一定温度に保つようにしたことを特徴とするものである。
【０００６】
シュリンクサイクルが昇温・待機、フード下降、フード下限停止、フード上昇の各段階からなり、前記フード内の加熱空気を雰囲気安定ファンによりフード上方に設けた雰囲気安定ヒータと接触させながら循環させることによって、フード内部の雰囲気温度を一定温度に保つことができ、温度ムラがなく常に安定した状態で均一に且つ短時間にシュリンク包装ができて望ましい。また前記パレット積載物に嵌装してあるシュリンク包装用フィルムのフード内での加熱は、天井及び側面上部ではフード内空気を加熱して主に対流熱で加熱し、側面下部では主に遠赤外線放射による輻射熱で加熱し、裾部では裾加熱用ヒータによる輻射熱で加熱することによって、シュリンクフイルムを効率良く加熱することができ、エルギーコストを約５０％に低下させることができる。
【０００７】
又雰囲気空気を常時循環させるのに代えて、フード上昇時のみフード上部空間部に熱風を供給することにより、フード上昇に伴うフード下部開口部からフード内への空気の流入を防止することによって、フード上昇に伴うフード下部開口部からフード内への空気の流入を防止し、フード内の温度降下を防ぎエネルギー損失を少なくすることができる。
【０００８】
また、上記シュリンク包装方法を達成するための本発明のシュリンク包装装置は、パレット積載物を囲うフードが下降して、該フード内に配置してあるヒータ装置により前記パレット積載物に嵌装してあるシュリンク包装用フィルムを加熱してシュリンク包装するシュリンク包装装置であって、下端が開口し側壁及び頂壁を有し、支持躯体に昇降駆動可能に設けられたフードの内部下方に、遠赤外線を放射する遠赤外線ヒータ装置が配置され、且つ前記フード内部上方に雰囲気安定ヒータ及び雰囲気安定ファンが設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
前記遠赤外線ヒータ装置を主にシュリンク包装体の側面下部を輻射熱で加熱する遠赤外線パネルヒータと、主に裾部を加熱する裾加熱用ヒータと上下２段に分けて別々に作動するように構成することによって、フィルムに皺の発生を効果的に防止してより体裁良くシュリンク包装することができる。そして、前記裾加熱用ヒータをカーボンヒータで構成することによって応答速度が早く裾部を瞬時に加熱することができる。
【００１０】
前記フード内部上方に雰囲気安定ヒータ及び雰囲気安定ファンを設け、且つ前記フード内部上方に前記遠赤外線パネルヒータ内部の発熱体と接触する空気を循環させる遠赤外線パネル用ファンが設けることによって、より効率良く且つ温度ムラを生じることなく加熱することができて、望ましい。
【００１１】
前記遠赤外線ヒータ装置は、発熱体と、該発熱体に取り付けられた放熱フィン体とで構成され、該放熱フィン体の熱放射面に遠赤外線放射塗料を塗布することによって、放射面積を増大させ且つ遠赤外線を放射することができ、比較的低温の熱源で効果的にフィルムを収縮させるのに必要な熱量・温度を得ることができ望ましい。さらに、前記放熱フィン体の放熱フィンの先端上部に遠赤外線放射パネルを立設し、該遠赤外線放射パネルの熱放射面に遠赤外線塗料を塗布することによって、より一層熱効率の良いシュリンク包装装置を得ることができる。
【００１２】
また、前記頂壁の内側に所定の間隙を有して熱風吹出口を有する頂壁内側パネルを設け、該頂壁内側パネルと頂壁との間にクイックヒータを配置し、且つ頂壁に該クイックヒータに向けて送風する熱風供給ファンを設けることによって、フード上昇段階においてクイックヒータ及び熱風供給ファンを作動させてフード内上方部を加圧して低温の外気が流れ込むことを防止でき望ましい。さらに、前記側壁の内側に前記頂壁内側パネルと頂壁との間の間隙に連通する間隙を有して側壁内側パネルを配置し、前記熱風供給ファンより供給される熱風が該側壁と側壁内側パネルとの間の間隙にも供給されるように構成し、且つ該側壁内側パネルに前記遠赤外線ヒータを取付けることがより望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るシュリンク包装装置の概略を示す縦断面図である。図中、１は耐熱・断熱構造の側壁２及び頂壁３で形成されたフードであり、昇降装置４６により支持躯体４５に昇降駆動可能に支持されている。昇降装置４６は、駆動用モータにより減速機を介して駆動されるスプロケットと噛み合うチェーン４７を有し、該チェーンの一端をフード１の側壁下端を連結し、他端に重錘４８を吊り下げている。本実施形態では該昇降装置４６を左右一対設けて、昇降の安定を図っている。なお、支持躯体４５にはフードの上限停止位置、下限停止位置等を検出する位置検出センサーが設けられており、これらのセンサーの信号に基づき前記駆動用モータが制御され、フードを所定高さ位置に変位させる。フード１のより詳細な構造が図２及び図３に示されている。
【００１４】
フード１の下端は開口し、上部は雰囲気安定ファン設置部及び遠赤外線パネル用ファン設置部を除き頂壁で閉塞されている四角筒状を呈している。該フードの側壁２及び頂壁３の内側には、所定の間隙を有して側壁内側パネル４及び頂壁内側パネル５が設けられている。６は側壁内側パネル４の下方部に、コーナ部を除き４面に配置された遠赤外線パネルヒータ、７は遠赤外線パネルヒータの下方の側壁内側パネル４の下端部の４面に設けられた裾加熱用ヒータである。本実施形態では、遠赤外線ヒータ装置を、常時フィルムを一定温度で効率良く加熱するための遠赤外線パネルヒータと、フードが下降位置に停止中のみ作動してシュリンクフイルムの裾部を加熱する裾加熱用ヒータとに分けて構成したことを特徴としている。それにより、シュリンク包装フイルムの裾部を集中的に短時間に効率的に加熱できるようにすると共に、シュンクフイルムにしわを発生させることなくパレット積載物を体裁良くシュリンク包装できるようにした。これらのヒータの具体的構造は後述する。
【００１５】
１０は頂壁に設けられた雰囲気安定フアンであり、該ファンは吸引側が頂壁内側パネル５の開口部に面し吐出側が頂壁３と頂壁内側パネル５の隙間に面するようにインペーラー１１が設けられ、フード内の空気を吸引して頂壁２と頂壁内側パネル間に送り出され、さらに側壁２と側壁内側パネル４との間を通って、その下端開口部よりフード下方内部に送出するようになっている。それにより、フード内の空気は撹拌循環され、フード内の雰囲気温度を温度ムラが生じないように安定させることができる。
【００１６】
１３は頂壁内側パネルに設けられた雰囲気安定ヒータであり、該雰囲気安定ヒータは、図２に示すように、雰囲気安定ファン１０の周囲に直角に４個配置されている。雰囲気安定ヒータ１３は、例えば複数本のスパイラルヒータを組合せて構成され、フード内の雰囲気温度を所定温度に一定に保つように、その作動を時間比例制御等適宜制御できるようになっている。雰囲気安定ヒータ１３の下方には前記頂壁内側パネルと平行に空気ガイドパネル１４が取り付けられている。該空気ガイドパネルは、前記雰囲気安定ヒータ１３から雰囲気安定ファン１０までの直下部分は無孔であるが、他の部分には多数の吸引孔１５が形成されている。従って、雰囲気安定ファン１０が作動することにより、フード内の空気は吸引孔１５から頂壁内側パネルと空気ガイドパネルの間を通って、雰囲気安定ヒータに接触して加熱されて雰囲気安定ファン１０に達し、頂壁２と頂壁内側パネル５の隙間に送り出される。
【００１７】
遠赤外線パネルヒータ６は、図４に明示されているように、ユニットボックス型に形成され、フード内に面する側に遠赤外線塗料が塗布されている遠赤外線パネル１６が設けられており、内部が給気チャンバー１７と排気チャンバー１８、発熱体２１が配置されている加熱チャンバー１９及び加熱空気が遠赤外線パネル１６と接触して通過する加熱空気通路２０とに区画されている。給気チャンバー１７には頂壁３に設けられた遠赤外線パネル用ファン２２の送風側に接続されている送気ダクト２３が接続され、排気チャンバー１８には遠赤外線パネル用ファン２２の吸気側に接続されている吸気ダクト２４が接続されている。遠赤外線パネル用ファン２２は、図２に示すように、頂壁２の４隅近傍にそれぞれ設けられ、且つ遠赤外線パネルヒータ６も図３に示すように４周の側壁内側パネルの下部にそれぞれそ設けられ、それぞれの両端部から、各遠赤外線パネル用ファン２２の吸気側及び送気側に一対の送気ダクト及び吸気ダクトが連結されている。
【００１８】
従って、各遠赤外線パネル用ファン２２が駆動することにより、各ファンと遠赤外線パネルヒータ６との間に空気循環経路が形成され、各遠赤外線パネル用ファン２２から送出された空気は給気チャンバー１７を介して発熱体２１に接触し加熱され、加熱空気は加熱通路壁２５に形成された穴２６を通って、加熱空気通路２０に流出する。加熱空気通路を通過することによって遠赤外線パネル１６の裏面に接触してそれを加熱し、加熱された遠赤外線パネル１６は遠赤外線を放射して主に輻射熱によりフィルムを加熱する。加熱空気通路２０を通過した加熱空気は、排気チャンバー１８に達し、吸気ダクト２４を介して遠赤外線パネル用ファン２２の吸気側に達し、再び送気ダクト２３を介して給気チャンバー１７に送出される。このようにして、加熱空気が循環することにより、遠赤外線パネル１６は常時均一に加熱され、一定波長の遠赤外線を安定して放射し続けることができる。
【００１９】
シュリンク包装フィルムに使用されるポリエチレンフィルムが最も良く吸収する遠赤外線は、波長が３．４μｍと６．８μｍのものが最も高く、次いで波長１３．７μｍのものであることが実験によって確認された。従って、前記遠赤外線パネル１６には、波長域が略３〜１４μｍの遠赤外線を放射する遠赤外線放射塗料を塗装してある。遠赤外線放射塗料としては、遠赤外線放射効果の高いセラミックを塗料中に分散させた市販の遠赤外線塗料を採用することができる。遠赤外線はフィルムへの吸収が高いので、放熱パネル表面温度を従来よりも特段に低い温度（例えば２５０℃）に設定しても、フィルムを収縮させるに必要な熱量、温度を得ることができることが確認された。そのため、本発明では、遠赤外線パネルの温度が２５０℃以下（本実施形態では２３０℃）となるように設定されている。遠赤外線パネルを２５０℃以下に設定する理由は、ポリエチレンフィルムは発火点が３５０℃、炭化開始温度が２５０℃であるので、該温度以下であれば、仮にフィルムが遠赤外線パネルヒータ６の遠赤外線パネル１４又は後述する裾加熱用ヒータ７の金網３８に接触することがあっても安全であることにある。フィルムの種類によって発火点温度は相違するので、採用するフィルムに応じて温度設定を変更することは可能であることは云うまでもない。
【００２０】
裾加熱用ヒータ７の具体的構成は図３及び図５に示されている。本実施形態の裾加熱用ヒータ７は、反射ミラー付き中波長のカーボンヒータ３０を用い、遠赤外線輻射熱でフィルムを加熱するようにしたもので、カーボンヒータ３０がユニットボックス３１に上下方向に段差状に３個収納して形成されている。各カーボンヒータ３０は、その断面形状が図５に明示されているように、ほぼ上側半分が湾曲して円弧面となり、ほぼ下側半分が該円弧面から屈曲して平面となっているアルミ板で形成された反射ミラー３４を有し、その上端屈曲部内部に発熱体３５が固定され、さらにその前面に反射ミラーの開口部の約半分を蓋うように前面板３６が設けられ、その内側に空気偏向板３７が設けられている。
【００２１】
各発熱体３５は、フィルムが最も吸収しやすい波長である２〜３．５μｍ中心の中波長の熱線を放射する中波長カーボンヒータが選択され、さらにその前面側半分が金メッキされ、熱が空気偏向板側に放射されずに、反射ミラー側に放射され、集中的にフィルムに放射するようにして、熱効率の改善をはかっている。また、フィルムと対向する側のユニットボックス３１の前面側には、金メッキ処理された金網３８が設けられている。金網を設ける理由は、パレット積載物を蓋っているフィルムの裾部が風等で揺れても直接裾加熱用ヒータユニット内部に入り込んで反射ミラー等に接触するのを防止するためであるが、その際、金網による吸収で熱効率が低下するのを防止するために、本実施形態では金網を金メッキ処理することによって金網による光吸収率を低下させて、反射ミラーから反射された遠赤外線を効率良く通過させるようにしてある。このような要求をより満足する金メッキ金網としては、線径０．６〜２ｍｍ、３〜５メッシュ程度が良い。また、金網を３〜５メッシュにすることによって、フィルムがヒータ内に入り込むことがなく、且つヒータ内からフィルムに向かって風を吹かせることによってヒータ内にフィルムの切粉等が入り込んで発熱体等に付着することを防止することができる。
【００２２】
また、本実施形態の裾加熱用ヒータ７は、パレット積載物のフィルムを効率的に加熱すると共に、積載パレットを体裁良くシュリンク包装するために、その配置に工夫を凝らしてある。即ち、本実施形態では図５に模式的に示すように、裾加熱用ヒータ７はフード１の下降停止位置で、パレット積載物５０のパレット５１より下方に垂れ下がっているフィルム５２の裾部ａの略下半分部の位置を集中的に加熱するように位置決めして、フードの４辺にそれぞれ配置してある。そして、ユニットボックス３１内には、前記各辺に３個のカーボンヒータ３０から反射して放射される光線が、裾部ａの略下半分部である加熱領域ｃの位置に集中するように、各カーボンヒータ３０の反射ミラーの角度を調整してある。また、ユニットボックス３１には、循環エアー導入口３９が形成され、かつ各カーボンヒータ３０にはユニットボックス内に進入したエアが各反射ミラーに効果的に接触して加熱されてフィルム面に到達するように、エアー通路４０が形成されている。図５において、裾加熱用ヒータユニットにおける矢印はエアの流れを模式的に示している。
【００２３】
フィルム５２の裾部ａの略下半分部の位置である加熱領域ｃを集中的に加熱するのは、次の理由による。パレット積載物の底部も確実にシュリンク包装するには、パレットから垂れ下がっている裾部を他の部分と比べて加熱量を多くして収縮率を高める必要があるが、従来は一体のヒータで裾部も加熱していたため、パレット接触位置から下方部が一様に加熱される。そのため、パレットと接触している部分が上方にひっぱられ、しわが発生し易かった。それを回避するために、本発明では、ヒータを２段に分け、パレット接触部付近までは遠赤外線パネルヒータで加熱し、裾部の下方部を発熱応答速度が早いカーボンヒータを用いて輻射熱で加熱し、裾部に加熱度の低い熱干渉部ｂを設けることによって、パレット部が裾部と同様な条件で加熱されないようにして、シワの発生を防止したものである。
【００２４】
裾加熱用ヒータ７で集中的に加熱される裾部の集中加熱領域ｃは、本発明者の実験によれば、パレット高さが１４０ｍｍの場合は、熱干渉領域ｂとして約１００〜１５０ｍｍ、望ましくは１３０ｍｍ程度を設けて、その下方を加熱するようにすると良いことが判った。
【００２５】
次に、以上のように構成された本実施形態のシュリンク包装装置によるシュリンク包装方法を図６のタイムチャート及び図７の各段階作動図に基づいて説明する。本発明のシュリンク包装方法は、昇温・待機、フード下降、フード下限停止、フード上昇の各段階からなるシュリンクサイクルでシュリンク包装を行う。
【００２６】
まず、シュリンク包装作業開始前の昇温・待機段階（ａ）では、フード内雰囲気温度を設定温度まで昇温させ、パレット積載物５０がフード下方に到達するまで待機する。昇温時には、雰囲気安定ヒータ１３及び遠赤外線パネルヒータ６をＯＮにすると共に雰囲気安定ファン１０と遠赤外線パネル用ファン２２を作動させ、フード内の雰囲気を温度を設定温度である１９０℃まで上昇させる。雰囲気安定ファン１０を作動させることにより、図７（ａ）に矢印で示すように、フード下方部に位置する遠赤外線パネルヒータ６で加熱されたフード内の空気は、フード上部に設けられた空気ガイドパネル１４の吸引孔１５から吸い込まれて雰囲気安定ヒータ１３に接触させることにより所定温度に加熱され、雰囲気安定ファン１０によって頂壁内側パネル５及び側壁内側パネル４で区画される空気通路を通って遠赤外線パネル装置の下方位置から再びフード下方に送り出される。以下その循環を繰り返すことにより、フード内の雰囲気温度を安定して設定温度に維持することができる。また、遠赤外線パネル用ファン２２を駆動することにより、該ファン２２と遠赤外線パネルヒータ６との空気循環経路が形成され、遠赤外線パネルヒータ装置内の発熱体２１に接触した加熱空気が遠赤外線パネル１６に均一に接触する。それにより、遠赤外線パネル１６を温度ムラなく均一に加熱することができ、遠赤外線パネルから一様に遠赤外線が放射される。
【００２７】
従って、フード内は雰囲気安定ヒータ１３による主に対流熱と遠赤外線パネルヒータ６による主に輻射熱によって加熱され、雰囲気温度を設定温度まで昇温させる。フード内の雰囲気温度が設定温度に達すると、待機段階に入り、以後はその温度状態を保つために、雰囲気安定ヒータ１３及び遠赤外線パネルヒータ６とも時間比例制御して、一定時間毎にＯＮ−ＯＦＦを繰り返して雰囲気温度を一定に保つ。遠赤外線パネルヒータの時間比例制御方法として、例えば、本実施形態ではフード４面に配置された各遠赤外線パネルヒータが複数の発熱体を有しているので、各遠赤外線パネルヒータ内の発熱体を半分づつを交互に作動させる等の方法が採用できる。
【００２８】
この状態でパレット積載物５０がフード下方位置に到達すると昇降装置４６が作動して、フードの下降が開始されフード下降段階（ｂ）に移る。その際、フード内の風温は１９０℃に保たれているので、フード内が下降することによって、フィルムは１９０℃の熱雰囲気に接し、パレット積載物の上方から次第にフィルムが熱収縮して、シュリンク包装が開始される。パレット積載物に完全にフードが被さった状態でフードの下降が停止し（下限停止段階（ｃ））、その状態で約２５秒間停止する。
【００２９】
フードが下限に停止すると、ちょうど遠赤外線パネルヒータ６の遠赤外線パネル１６がパレット積載物のパレットの底部からその上方の所定高さ位置までの区間と対面し、停止時間中該部を中心に加熱する。同時に裾加熱用ヒータがＯＮ状態となり、前述のようにユニットボックス３１に配置した３個のカーボンヒータ３０の発熱体から、波長が２〜３．５μｍの遠赤外線が各反射ミラーを介してフィルム下端の加熱領域ｃに集中的に放射される。それにより、パレット接触部及び裾部のフィルムも短時間に効果的に熱収縮して、しわを発生させることなく、良好にシュリンク包装がなされる。なお、裾加熱用ヒータの作動時間は、必ずもフードの下限停止時間中作動する必要はなく、本発明者の実験によれば、１５〜２５秒間作動するのみで良好に裾部の収縮がなされた。
【００３０】
その後、フードは上昇するが、その間もフード内温度を１９０℃に保って次のパレット積載物のシュリンク包装が続けてできるように、雰囲気安定ヒータ１３及び遠赤外線パネルヒータ６は時間比例制御され、且つ雰囲気安定フアン１０及び遠赤外線パネル用ファン２２はＯＮ状態に維持されている。以上のように本実施形態のパレット積載物のシュリンク包装方法及びその装置によれば、従来よりもより安全に且つ熱効率良く、しかも皺を発生させることなく、短時間にパレット積載物のシュリンク包装を行うことができる。
【００３１】
図８〜図１２は、本発明のパレット積載部のシュリンク包装装置の他の実施形態を示している。前記施形態と同様な構成は同一符号を用いて説明を省き、相違点を中心に詳細に説明する。
【００３２】
図８は、本発明の実施形態に係るシュリンク包装装置の縦断面図であリ、図９がフードの平面断面図である。図中、６６は側壁内側パネル４の下端部に、図９に示すように、コーナ部を除き配置された遠赤外線ヒータ装置であり、６７は頂壁３と頂壁内側パネル５の間隙部に設けられたクイックヒータである。これらの具体的構造は後述する。６８は頂壁に設けられた熱風供給ファンであり、外気を頂壁と内側パネル間に導入して前記クイックヒータ間を通過させることにより、頂壁３と頂壁内側パネル５間及び側壁２と側壁内側パネル４間に熱風を供給する。なお、頂壁内側パネル５の下方には、多数の温風吹き出し口７８を有する温風吹き出しパネル７７が配置されている。
【００３３】
前記ヒータ装置６６は、複数のヒータユニット８０を側壁内側パネル４の下端に沿って断熱材８１を介して直列に連接して組立構成されている。各ヒータユニット８０は、図１０及び図１１に示すように、発熱体８３と、該発熱体の前面に取り付けられた放熱フィン体８５と、該放熱フィン体８５の放熱フィン８４の先端上部に立設された遠赤外線放射パネル８６（図８）とからなり、放熱フィン８４及び遠赤外線放射パネル８６がパレット積載物に嵌装されたフィルムに対向するように配置されている。前記発熱体８３は複数の発熱板８２をプレート８７に並行に配置したプレートヒータとして構成され、発熱板８２のうち、例えば奇数番目と偶数番目とを別々の電源端子に接続して発熱板への電力供給を全部の発熱板、奇数番目又は偶数番目に切替可能にして、加熱温度を２段階切替可能に構成され、作業開始は全部の発熱板に通電してフード内の急速な温度上昇を図り、所定温度に上昇した定常運転時には片方の発熱板のみに通電してエネルギーの節約を図るようにしている。
【００３４】
前記放熱フィン体８５は、例えばアルミニウム合金押出形材等の放熱性の高い材料で形成され、複数の放熱フィン８４が所定ピッチで並行に立設してなり、発熱体８３の前面にボルト等で適宜固定されている。遠赤外線放射パネル８６は、鋼板等の適宜の材料で形成され、その大きさはフードの側壁内側パネル４の全面を覆う必要はなく、図８に示すように、積載パレット高さの略１／４〜１／２程度の高さで良い。放熱フィン体８５と遠赤外線放射パネル８６は、熱放射面全体に遠赤外線放射塗料を塗装してあり、これらが発熱体により加熱されることにより遠赤外線を放射し、フィルムを従来より低温の熱源で効率的に加熱することができる。
【００３５】
フード内の４角には、図９に示すように、ヒータユニット８０を配置せずに、単に放射フィン先端部を連結するように、熱反射性に優れた金属パネル９０を配置してあるのみである。それにより、角部の温度が高くなり過ぎるのを効果的にに防いでいる。また、図９に仮想線で示すように、フードの各側壁の中間部で遠赤外線放射パネル８６から隔壁９１を内方に向けて突出形成させて、遠赤外線放射パネル面近傍空間を複数区画に仕切ることにより、フィルムに接する雰囲気温度の均一化を図っている。また、図示してないが、前記ヒータユニット及びフード上部空間部には温度を測定する熱電対が取り付けられ、常時温度を計測しながら、フード内が所定温度を保ように発熱体及びクイックヒータへの通電を制御している。
【００３６】
次に、以上のように構成されたシュリンク包装装置によって、シュリンク包装を行った一実施形態（実施例）を図１２によって説明する。まず、シュリンク包装作業開始前の昇温・待機段階（ａ）における昇温時には、発熱体８３の奇数番目及び偶数番目の発熱板８２とも通電して、フード内の温度を急速に上昇させて上部風温が１８０℃となるように設定する。そして、上部風温が１８０℃、放熱フィン表面温度が２５０℃に達すると、片方のみの発熱板８２に通電して、その温度状態を維持して待機する。
【００３７】
この状態でパレット積載物５０がフード下方位置に到達すると昇降装置４６が作動して、フードの下降が開始されフード下降段階（ｂ）に移る。その際、フード内の風温は１８０℃に保たれているので、フード内が下降することによって、フィルムは１８０℃の熱雰囲気に接し、パレット積載物の上方から次第にフィルムが熱収縮して、シュリンク包装が開始される。パレット積載物に完全にフードが被さった状態でフードの下降が停止し（下限停止段階（ｃ））、その状態で約３０秒間停止する。そのとき、フード内の雰囲気は１８０℃を保っているように前記発熱体が制御されており、パレット積載物全体が１８０℃の加熱雰囲気に置かれているが、特にパレット積載物の裾部が効果的に加熱され効率良くシュリンクする。
【００３８】
その後、フードは上昇するが、その間もフード内温度を１８０℃に保って次のパレット積載物のシュリンク包装が続けてできるように、発熱体の片方のグループはオン状態を維持している。しかしながら、フード１が上昇する際、フード内部が負圧になって外気を吸い込む作用があり、フード内の温度を降下させる現象が生じる。そのため、本実施形態では、フード上昇段階において、頂壁と頂壁内側パネルとの間に設けてあるクイックヒータ６７をオン状態にし、且つ頂壁に設けてある熱風供給ファン６８を作動させ、頂壁内側パネル５に形成してある熱風供給口８９を介して熱風吹き出しパネル７７の上面に熱風を供給し、熱風吹き出し口７８から熱風を上部空間部に吹き出してフード上部空間を加圧することによって、フード内への空気の吸い込みを防止し、フード雰囲気温度の低下を防止している。また、同時にクイックヒータ６７により温められた温風は、側壁２と側壁内側パネル４との間を通ってフード下端から吹き出す。それにより、フード内への外気の流入を防ぐと共に、頂壁内側パネル及び側壁内側パネルを背面から加熱し、それらが冷えるのを防止することができる。
【００３９】
以上のように本実施形態によれば、ヒータ装置は放射フィン及び遠赤外線放射パネルを有しているので、発熱体からの熱の放射表面積が大きく、しかも放射フィン及び遠赤外線放射パネルから遠赤外線が放射されるから、ポリエチレンへの熱吸収率が高くなりエネルギー効率が非常に良く、ヒータの加熱温度を従来よりも格段に低くしても効果的にシュリンク包装ができる。その結果、従来はヒータ温度７５０℃で加熱していたものが、本実施形態によれば露出されていないヒータ温度を５００〜５５０℃にして放射フィンの表面温度を２５０℃以下及び遠赤外線放射パネルの表面温度を１８０℃程度にすることにより、良好にシュリンク包装ができ、従来と比べて２０％程度のエネルギーコストの低減を図ることができた。
【００４０】
また、放射フィンの表面温度が２５０℃以下及び遠赤外線放射パネルの表面温度が、１８０℃程度であるので、例えフィルムが直接これらに接触しても自然発火することがなく、安全である。さらに、フィルムに吸収されやすい波長を有する遠赤外線で加熱されるので、熱線の多くはフィルムに吸収され、パレット積載物表面に到達する割合が少なく、パレット積載物表面温度の上昇は従来より格段と低い。従来の装置によれば、パレット積載物が空缶の場合缶表面温度が１００〜１２０℃程度まで上昇していたのが、本発明の装置によれば６５℃程度までしか上昇せず、エネルギーロスが殆どないことが判明した。なお、本発明のパレット積載物のシュリンク包装方法及びシュリンク包装装置は、上記実施形態に限るものでなく、その技術的思想の範囲内で種々の設計変更が可能である。そして、上記の各温度もそれに限定されるものでなく、シュリンクフィルムの材質等によって変更可能である。
【００４１】
【発明の効果】
本発明のシュリンク包装方法及びシュリンク包装装置によれば、ヒータ装置が遠赤外線ヒータ装置で構成されているので、フィルムへの熱吸収率が高くなり、パレット積載物表面に到達するエネルギーの割合が少なくその表面温度の上昇を従来より格段と低くすることができ、エネルギーロスが少なく、ヒータの加熱温度を従来よりも格段に低くしても効果的にシュリンク包装ができる。その結果、フィルムの発火点及び炭化開始温度以下にしてもフィルムを収縮させるに必要な熱量、温度を得ることができ、フィルムが自然発火するおそれがなく安全である。
【００４２】
また、フード内の加熱空気をフード上方に設けた雰囲気安定ヒータと接触させながら循環させることによって、フード内部の雰囲気温度を一定温度に保つことができ、温度ムラがなく常に安定した状態で均一に且つ短時間にシュリンク包装ができる。また主リンク包装フィルムを、天井及び側面上部ではフード内空気を加熱して主に対流熱で加熱し、側面下部では主に遠赤外線放射による輻射熱で加熱し、裾部では裾加熱用ヒータによる輻射熱で加熱することによって、効率良く加熱することができ、エネルギーコストを約５０％に低下させることができる。
【００４３】
特に、シュリンク包装体の側面下部を、遠赤外線パネルヒータと裾加熱用ヒータと上下２段に分けて別々に作動するように構成することによって、フィルムに皺の発生を効果的に防止してより体裁良くシュリンク包装することができ、且つ前記裾加熱用ヒータをカーボンヒータで構成することによって応答速度が早く裾部を瞬時に加熱することができる。また、前記フード内部上方に雰囲気安定ヒータ及び雰囲気安定ファンを設け、且つ前記フード内部上方に前記遠赤外線パネルヒータ内部の発熱体と接触する空気を循環させる遠赤外線パネル用ファンが設けることによって、より効率良く且つ温度ムラを生じることなく加熱することができる。
【００４４】
一方、遠赤外線ヒータ装置が放射フィン及び遠赤外線放射パネルを備えることによって、発熱体からの熱の放射表面積が大きく、しかも放射フィン及び遠赤外線放射パネルから遠赤外線が放射されるから、一段とエネルギー効率が良く、従来と比べて２０％程度のエネルギーコストの低減を図ることができる。
【００４５】
さらに、フード上昇段階においてクイックヒータ及び雰囲気安定ファンを作動させてフード上部空間部に熱風を供給することにより、フード上昇に伴うフード下部開口部からフード内への空気の流入を防止することができ、フード内の温度降下を効果的に防ぎエネルギー損失が少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るシュリンク包装装置の縦断面図である。
【図２】フードの平面模式図である。
【図３】フードの縦断面模式図である。
【図４】遠赤外線パネルヒータを示し、（ａ）は正面模式図、（ｂ）は縦断面模式図である。
【図５】裾加熱用ヒータによる裾部加熱を示す模式図である。
【図６】図１に示すシュリンク包装装置の作動状態を示すタイムチャートである。
【図７】図１に示すシュリンク包装装置によるシュリンク包装方法のシュリンクサイクルを示す模式図であり、（ａ）は昇温・待機段階、（ｂ）はフード下降段階、（ｃ）はフード下限停止段階、（ｄ）はフード上昇段階をそれぞれ示している。
【図８】本発明の他の実施形態に係るシュリンク包装装置の縦断面図である。
【図９】そのフードの平面断面図である。
【図１０】（ａ）はその遠赤外線ヒータ装置の正面図であり、（ｂ）は側断面図ある。
【図１１】図１０の遠赤外線ヒータ装置の放熱フィン体の平面図である。
【図１２】図８に示すシュリンク包装装置によるシュリンク包装方法のシュリンクサイクルを示す模式図であり、（ａ）は昇温・待機段階、（ｂ）はフード下降段階、（ｃ）はフード下限停止段階、（ｄ）はフード上昇段階をそれぞれ示している。
【符号の説明】
１  フード                          ４  側壁内側パネル
５  頂壁内側パネル                  ６  遠赤外線パネルヒータ
７  裾加熱用ヒータ                １０  雰囲気安定ファン
１３  雰囲気安定用ヒータ            １６  遠赤外線パネル
２０  加熱空気通路                  ２１、３５  発熱体
２２  遠赤外線パネルヒータ用ファン  ２３  送気ダクト
２４  吸気ダクト                    ３０  カーボンヒータ
３１  ユニットボックス              ３４  反射ミラー
３８  金網                          ４５  支持躯体
４６  昇降装置                      ４８  重錘
６６  遠赤外線ヒータ装置            ６７  クイックヒータ
６８  雰囲気安定ファン              ８０  ヒータユニット
８２  発熱板                        ８４  放熱フィン
８６  遠赤外線放射パネル
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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