(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器を搬送する搬送手段と、この搬送手段によって搬送される容器内に加熱したホットエアを吹き込んで容器を昇温する供給ノズルを備えた昇温手段と、この昇温手段によって容器を昇温する区間の容器搬送経路を囲むチャンバーと、このチャンバー内に蒸気やミスト状の液体からなる加熱媒体を供給する供給手段とを備え、前記容器がペットボトルであって、前記供給ノズルを搬送されるペットボトルの口部内に挿入してペットボトル内にホットエアを吹き込みつつ、前記チャンバー内に加熱媒体を供給して搬送されるペットボトルの外面に加熱媒体を付着させ、ペットボトルを搬送しながら昇温して内部を乾燥することを特徴とする容器昇温装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は容器昇温装置に係り、より詳しくは、連続的に搬送される容器の内部に加熱気体を吹き込んで昇温する容器昇温装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
飲料水等の製造ラインでは、乾燥等の目的で容器内に加熱気体を吹き込んで容器を昇温させる工程を備える場合がある。
【０００３】
製造ラインが無菌充填ラインである場合には、各工程を構成する装置は無菌チャンバー内に配置されており、供給される容器は、無菌チャンバー内に配置された搬送コンベヤによって搬送される間に処理されるようになっている。
【０００４】
この場合、容器を昇温させる容器昇温装置は、搬送される容器内に加熱気体（例えばホットエア）を吹き込んで容器内部を昇温するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような従来の容器昇温装置では、容器の搬送速度を上げると容器が外面から冷やされるため処理能力を上げることができなかった。これに対して吹き込む加熱気体の温度を上げることが考えられるが、ペットボトル等の容器の場合には、変形するおそれがあるためあまり高温にすることもできなかった。
【０００６】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、容器の搬送速度を上げるとともに効率的に短時間で容器の昇温を可能にする容器昇温装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る容器殺菌装置は、容器を搬送する搬送手段と、この搬送手段によって搬送される容器内に加熱したホットエアを吹き込んで容器を昇温する供給ノズルを備えた昇温手段と、この昇温手段によって容器を昇温する区間の容器搬送経路を囲むチャンバーと、このチャンバー内に蒸気やミスト状の液体からなる加熱媒体を供給する供給手段とを備え、前記容器がペットボトルであって、前記供給ノズルを搬送されるペットボトルの口部内に挿入してペットボトル内にホットエアを吹き込みつつ、前記チャンバー内に加熱媒体を供給して搬送されるペットボトルの外面に加熱媒体を付着させ、ペットボトルを搬送しながら昇温して内部を乾燥するようにしたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る容器昇温装置の縦断面図、図２はその拡大図であり、この気体供給装置は、無菌チャンバー内に配置されている。
【０００９】
この容器昇温装置によって昇温される容器４は、ペットボトル等の樹脂製の容器であり、後に説明する図２等に示すように、首部４ａの周囲にフランジ４ｂが形成されている。この容器４は、容器把持手段等により前記フランジ４ｂの下面側を支持または把持され、あるいは、首部４ａのフランジ４ｂよりも上方の部分を把持され、この首部４ａの高さを基準にしてネック搬送される。
【００１０】
この容器昇温装置１８の構成について、図１および図２により説明する。支柱４０の上部に、第１リングプレート４２および第２リングプレート４４を有する回転体４６が回転可能に支持されている。この回転体４６の外周寄りに、円周方向等間隔で複数のホットエア供給手段４８が設けられている。この容器昇温装置１８に設けられているホットエア供給手段４８は、容器４の昇温を行う昇温手段として機能する。
【００１１】
このホットエア供給手段４８は、第１リングプレート４２上に固定された環状のホットエアチャンバー５０と、このホットエアチャンバー５０の外周側に円周方向等間隔で、直立して配置された複数本の昇降スタンド５２と、これら各昇降スタンド５２の外側を構成する固定筒体５４（ホットエア供給手段４８の上部を拡大して示す図２参照）の上部にそれぞれ設けられた容器把持手段５６とを備えている。この容器把持手段５６は、詳細は図示しないが、回転可能な一対のアームを引っ張りコイルばねによって引き付けて閉じた状態にしておき、これら両アーム間に挿入された容器４の首部４ａを、前記コイルばねの弾性によって把持するようになっている。なお、この弾性による容器把持手段５６は、容器４のフランジ４ｂの下側を把持する。
【００１２】
昇降スタンド５２は、前記図１および図２に示すように、上方の第１リングプレート４２と下方の第２リングプレート４４とを貫通してこれらのプレートに固定された固定筒体５４と、この固定筒体５４の内部に昇降可能に嵌合したロッド５８と、このロッド５８を昇降させるエアシリンダ６０とを備えており、昇降スタンド作動用の電磁弁６２を介して前記エアシリンダ６０にエアを給排することによりロッド５８を昇降させる。前記固定筒体５４は、下部側の第２リングプレート４４の孔内にインローにより嵌合され、ボルトによって固定されている。一方、上部の第１リングプレート４２の孔は、固定筒体５４の外径よりも大径になっており、この孔の内面と固定筒体５４の外面との間の間隙にゴム等の弾性材を介在させている。
【００１３】
第１リングプレート４２は、高温環境では、半径方向外方側（図１の左方向、図２の右方向）に向かって熱膨張するが、前記のようにリングプレート４２と固定筒体５４との間に間隙を設けて弾性材を介在してあるので、固定筒体５４およびロッド５８が撓んで昇降しにくくなることがない。
【００１４】
エアシリンダ６０により昇降するロッド５８の上端には、このロッド５８の昇降により、前記ホットエアチャンバー５０と、容器把持手段５６によって把持されている容器４の内部との間を連通遮断する連通手段６８が取り付けられている。この連通手段６８は、前記ロッド５８の上端に半径方向を向けて水平に固定された取り付けプレート７０の内周部側に直立して支持されている円筒状の昇降バルブ７２と、前記取り付けプレート７０の外周側に直立して固定されたエア供給ノズル７４と、これら昇降バルブ７２とエア供給ノズル７４とを接続する円弧状の連通パイプ７６とを備えている。
【００１５】
前記環状のエアチャンバー５０は、ブロア（図示せず）によって外部から送り込まれたホットエアが、エア供給配管７８および分岐管８０（図２参照）を介して、一定圧力、一定流量で常時供給されている。このエアチャンバー５０の各昇降バルブ７２と対応する位置には、エアチャンバー５０内を外部（前記無菌チャンバー内）に連通するオリフィス通路８２ａを備えたオリフィス付きパッキン８２が固定されている。このオリフィス通路８２ａの上部開口（エアの放出口）は、前記昇降バルブ７２の下部開口と直接向かい合わないように斜め方向を向いている。従って、昇降バルブ７２が、前記昇降スタンド５２のロッド５８によって上昇されているときには、エアチャンバー５０からオリフィス通路８２ａを介して吹き出しているホットエアが、昇降バルブ７２内に入らないようになっている。
【００１６】
昇降スタンド５２のロッド５８は、昇降バルブ７２の下端の開口部が、図２に示す高さと、前記オリフィス付きパッキン８２の上面に圧着される高さとの間で昇降するようになっており、下降時には、この昇降バルブ７２の下端面がオリフィス付きパッキン８２の上面に圧着されるとともに、水平な取り付けプレート７０の他端側に固定されているエア供給ノズル７４の先端が、容器把持手段５６に把持されている容器４の口部内に挿入されるようになっている。この昇降バルブ７２およびエア供給ノズル７４のストロークを、図４中に符号Ｓで示す
【００１７】
この容器昇温装置１８では、容器把持手段５６が、導入位置で容器４を受け取り、昇温工程の開始位置で前記ロッド５８を下降させて、昇降バルブ７２をオリフィス付きパッキン８２に密着させるとともにエア供給ノズル７４を容器４内に挿入し、エアチャンバー５０からホットエアを容器４内に供給して昇温を開始し、昇温終了位置で前記ロッド７８を上昇させることにより、昇降バルブ７２をオリフィス付きパッキン８２から離隔させるとともに、エア供給ノズル７４を容器４から抜き出し、容器４内へのホットエアの供給を停止する。なお、この実施の形態では、ホットエア供給手段４８が、容器把持手段５６によって把持されている容器４に追従して回転始動することはいうまでもない。
【００１８】
さらに、この容器昇温装置１８には、容器４の外面を昇温する外面昇温手段８４が設けられている。この外面昇温手段８４は、前記容器把持手段５６によって把持されて搬送されている容器４の搬送経路を囲むトンネル状のチャンバー８６を備えている（図１参照）。このトンネル状のチャンバー８６は、前記昇温開始位置よりもやや下流側の位置から、昇温終了位置よりもやや上流側の位置までの間に亘って設けられている。また、このトンネル状のチャンバー８６内には、ホットエア等の気体や蒸気、加熱されたミスト状の液体等の加熱媒体を供給する加熱媒体供給手段（図示せず）が設けられており、このチャンバー８６内を搬送される容器４の外面に吹き付けられるようになっている。
【００１９】
以上の構成に係る容器昇温装置の作動について説明する。容器昇温装置１８の容器把持手段５６によって把持された容器４が、昇温開始位置に到達すると、ホットエア供給手段４８のエアシリンダ６０が作動してロッド５８を下降させ、昇降バルブ７２の開口をホットエアチャンバー５０のオリフィス付きパッキン８２に圧着させるとともに、エア供給ノズル７４の先端を容器４内に挿入する。前記ホットエアチャンバー５０内には、外部のブロア（図示せず）から一定圧力、一定流量のホットエアが常時送られており、昇降バルブ７２の下降によりホットエアチャンバー５０と容器４内とが接続されると、容器４内にホットエアが吹き込まれる。容器４は内部にホットエアが吹き込まれることにより昇温される。
【００２０】
容器昇温装置１８には、容器４内へのホットエアの吹き込みによって昇温工程を行う区間とほぼ重なり合う範囲に、容器４の外面にホットエア等の加熱媒体を吹き付けて外面の昇温を行う外面昇温手段８４が設けられている。前記容器把持手段５６によって把持されている容器４は、容器搬送経路に沿って設けられたトンネル状のチャンバー８６内を搬送される。このトンネル状チャンバー８６内には図示しないホットエア噴射ノズルが設けられており、搬送されている容器４の外面にホットエアを噴射して昇温を行う。
【００２１】
前記のようにトンネル状のチャンバー８６内を搬送されている容器４に、追従して移動するホットエア供給手段４８から容器４内にホットエアを吹き込むようにしたので、チャンバー６８で囲まれて昇温された雰囲気中で容器４の昇温工程を行うことになり、昇温時間が短縮されて、高速搬送時にも短い区間で昇温をすることができる。また、容器４の内部にホットエアを吹き込みつつ容器４の外面に加熱媒体を噴射して昇温を行うようにしたので、加熱媒体が容器４の内部に入りにくくなる。つまり、加熱媒体として容器の外面に付着して昇温効果を上げる蒸気体やミスト状の液体を用いた場合にもこれらが容器４内に入り込み内部の乾燥を阻害することがない。
【００２２】
内面の昇温と外面の昇温が行われた容器は次の工程に送られる。なお、加熱気体、加熱媒体の温度は、容器の温度が上昇する範囲で用途に応じた適宜な温度に設定すればよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、容器を搬送する搬送手段と、この搬送手段によって搬送される容器内に加熱したホットエアを吹き込んで容器を昇温する供給ノズルを備えた昇温手段と、この昇温手段によって容器を昇温する区間の容器搬送経路を囲むチャンバーと、このチャンバー内に蒸気やミスト状の液体からなる加熱媒体を供給する供給手段とを備え、前記容器がペットボトルであって、前記供給ノズルを搬送されるペットボトルの口部内に挿入してペットボトル内にホットエアを吹き込みつつ、前記チャンバー内に加熱媒体を供給して搬送されるペットボトルの外面に加熱媒体を付着させ、ペットボトルを搬送しながら昇温して内部を乾燥するようにしたので、チャンバーで囲まれて昇温された雰囲気中で容器の昇温を行うことになり、容器を昇温する時間を短縮し、高速搬送時にも短い区間で昇温することがが可能になる。また、容器内に加熱気体を吹き込みつつ外面の昇温を行うので、チャンバー内に供給された加熱媒体が容器内に入りにくい。従って、本装置を容器内部の乾燥に用いた場合に乾燥を阻害することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る容器昇温装置の縦断面図である。
【図２】図１の要部（ホットエア供給手段）を拡大して示す縦断面図である。
【符号の説明】
４    容器
４６    搬送手段（回転体）
４８    昇温手段（ホットエア供給手段）
８６    チャンバー（トンネル状チャンバー）
【図１】
0004470268.tif 000002
【図２】
0004470268.tif 000003