(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填液が貯留される第１貯留タンクと、この第１貯留タンクと給液通路を介して連通された第２貯留タンクと、前記給液通路を開閉する開閉バルブと、前記第２貯留タンクの下流側に接続された充填機構と、前記第１貯留タンク内を加圧する第１加圧手段と、前記第２貯留タンク内を加圧する第２加圧手段と、第２貯留タンク内の液面レベルを検出するレベル検出手段と、第２貯留タンク内の充填液を第１貯留タンクへ送液する循環通路とを備え、
前記開閉バルブを開放して第１貯留タンクから第２貯留タンクへ給液する際には、第１貯留タンク内の圧力を第２貯留タンク内の圧力よりも高圧にし、開閉バルブを閉鎖して第１貯留タンクから第２貯留タンクへの給液を停止しているときには、第１貯留タンク内の圧力を第２貯留タンク内の圧力よりも低圧にして、第２貯留タンク内の充填液を前記循環通路を介して第１貯留タンク内へ還流させることを特徴とする充填液の循環装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は充填液の循環装置に係り、例えば、固形物（水に溶けず、沈降する性質を有する内容物）と液体とが混合した充填液を容器内に充填する充填装置において、固形物と液体を均一に混合するために充填液を循環させて攪拌するようにした充填液の循環装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
固形物と液体が混合した充填液を容器内に充填する充填装置では、充填液タンク内の充填液を常に攪拌していないと固形物が沈殿してしまうため、液体中に固形物を均一な割合で混入させて充填することは困難である。そこで、このような充填装置では、充填運転中は、常時充填液を攪拌しておくための機構が設けられている。
【０００３】
例えば、特公平３−２３２１１号公報に記載の充填装置は、固形物と液体との混合液の充填装置ではないが、内容液を攪拌調合する攪拌機を備えており、充填液を貯留するタンクの底部にこの攪拌機（攪拌用の羽根）を設け、モータによってこの攪拌用の羽根を回転させることによりタンク内の充填液を攪拌するようにしている。
【０００４】
また、特許第２５１３２７６号および特開平６−２９３３０２号には、給液ポンプから給液管を介して充填液が供給される環状のフィラボウルに戻り管を接続し、さらに、この戻り管を給液側に接続することにより循環回路を形成し、循環ポンプによってフィラーボウル内の充填液を強制的に循環させるようにした構成が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記第１の公報（特公平３−２３２１１号）に記載された発明の構成では、攪拌機（攪拌用の羽根）を設けるため構造が複雑であり、しかも、攪拌機の摺動部から摩耗粉が発生するおそれがあり、厳密な品質管理が要求される医薬用の充填液等には使用することができないという問題があった。
【０００６】
また、前記第２および第３の公報（特許第２５１３２７６号、特開平６−２９３３０２号）に記載された発明の構成では、循環通路および循環ポンプを配置する必要があり、内容液を循環させるための構成が複雑になり、しかも、循環ポンプから摩耗粉等の異物が発生するので、前記第１の公報に記載された発明の場合と同様に、厳密な品質管理が要求される医薬用の充填液等には使用することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、極めて簡単な構成で充填液を循環させて攪拌することができ、しかも、摩耗粉等の異物が発生するおそれが無く、医薬品等の充填にも適用可能な充填液の循環装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る充填液の循環装置は、充填液が貯留される第１貯留タンクと、この第１貯留タンクと給液通路を介して連通された第２貯留タンクと、前記給液通路を開閉する開閉バルブと、前記第２貯留タンクの下流側に接続された充填機構と、前記第１貯留タンク内を加圧する第１加圧手段と、前記第２貯留タンク内を加圧する第２加圧手段と、第２貯留タンク内の液面レベルを検出するレベル検出手段と、第２貯留タンク内の充填液を第１貯留タンクへ送液する循環通路とを備えており、前記開閉バルブを開放して第１貯留タンクから第２貯留タンクへ給液する際には、第１貯留タンク内の圧力を第２貯留タンク内の圧力よりも高圧にし、開閉バルブを閉鎖して第１貯留タンクから第２貯留タンクへの給液を停止しているときには、第１貯留タンク内の圧力を第２貯留タンク内の圧力よりも低圧にして、第２貯留タンク内の充填液を前記循環通路を介して第１貯留タンク内へ還流させるようにしたものである。
【０００９】
この発明に係る充填液の循環装置では、第２貯留タンクから第１貯留タンクへ送液する循環通路を設け、第１貯留タンクと第２貯留タンク内の圧力を制御するだけで充填液を循環させることができ、極めて簡単な構成で、固形物と液体とが混合した充填液等の充填が可能になる。しかも、攪拌用の羽根や循環用ポンプ等を設けていないので、摺動部から摩耗粉等の異物が発生するおそれがなく、固形物と液体が混合した状態の医薬品の充填にも適用することができる。
【００１０】
【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充填液の循環装置の構成を簡略化して示す回路図である。図において、２は第１貯留タンク（メインタンク）であり、固形物（水に溶けず、沈降する性質を有する内容物）と液体とが混合した充填液４を貯留する。このメインタンク２は、給液通路６を介して第２貯留タンク（マニホールド）８に接続されている。この給液通路６には開閉バルブ１０が設けられており、メインタンク２からマニホールド８に給液する際にはこの開閉バルブ１０を開放し、給液を停止するときには閉鎖する。
【００１１】
前記メインタンク２は、ソレノイドバルブ（三方弁）１２、図示しないフィルタおよびレギュレータを設けた加圧エア供給用配管１４を介して第１加圧手段１６に接続されている。前記ソレノイドバルブ１２によって加圧エア供給用配管１４を連通することにより、メインタンク２内に加圧エアを供給し、また、供給用配管１４を遮断して加圧エアの供給を停止することができる。この実施の形態では、第１加圧手段１６からメインタンク２に加圧エアを供給しないときには、メインタンク２内を大気に開放する。この状態では、メインタンク２内の圧力は大気圧まで急激に降下する。
【００１２】
マニホールド８には、加圧エア供給用配管１８を介して第２加圧手段２０が接続されている。この第２加圧手段２０は、前記第１加圧手段１６よりも低い圧力で、マニホールド８に常時加圧エアを供給している。例えば、第２加圧手段２０が、マニホールド８内を常時１５０Ｋｐａで加圧し、第１加圧手段は加圧時にはメインタンク２に２００Ｋｐａの圧力を付加するように設定する。なお、加圧手段１６、２０によって加圧されるメインタンク２およびマニホールド８は密閉タンクであることはいうまでもない。
【００１３】
また、このマニホールド８には、レベルセンサ２２が設けられており、常時、充填液４の液面を監視して、液面レベルの検出信号を制御装置２４に出力している。このレベルセンサ２２からの液面レベル検出信号に応じて、制御装置２４が前記第１加圧手段１６のソレノイドバルブ１２および給液通路６の開閉バルブ１０を制御する。
【００１４】
前記マニホールド６の下流側には充填機構２６が接続されている。この充填機構２６は、充填バルブ２８の開閉によって充填ノズル３０から容器（図示せず）内に充填を行う。充填流量はフローメータ３２によって計測され、その計測信号が前記制御装置２４に入力されており、所定の充填量になると充填バルブ２８を閉鎖して充填が終了する。
【００１５】
さらに、この実施の形態では、循環通路３４によってマニホールド８の底部とメインタンク２とが接続されており、マニホールド８内の充填液４をこの循環通路３４を介してメインタンク２に送液できるようになっている。
【００１６】
前記充填液の循環装置の作動について説明する。給液通路６の開閉バルブ１０を開放して、充填機構２６が設けられているマニホールド８にメインタンク２から送液をする場合には、ソレノイドバルブ１２によって加圧エア供給用配管１４を連通し、第１加圧手段１６からメインタンク２に圧力エアを送ってメインタンク２内を加圧する。マニホールド８は第２加圧手段２０に常時連通して加圧されているが、メインタンク２からマニホールド８に送液する際には、メインタンク２内を加圧してその圧力をマニホールド８内よりも高圧にする。例えば、マニホールド８内が常時１５０Ｋｐａに加圧されている場合にメインタンク２内を２００Ｋｐａに加圧する。このようにして、高圧のメインタンク２からマニホールド８に給液が行われる。
【００１７】
マニホールド８内の液面レベルは、レベルセンサ２２により常時監視されており、その液面が所定のレベルに達すると、このレベルセンサ２２からの信号により制御装置２４が開閉バルブ１０を閉鎖して給液通路６を遮断するとともに、ソレノイドバルブ１２を切り替えて、第１加圧手段１６をメインタンク２から遮断し、このメインタンク２内を大気に開放する。すると、メインタンク２内の圧力が急激に低下して、常時加圧されているマニホールド８内の圧力よりも低くなるので、マニホールド８内の充填液が循環通路３４を通ってメインタンク２内に送られる。
【００１８】
一方、マニホールド８の下流側に接続されている充填機構２６は、充填ノズル３０の下方に容器が供給されると、充填バルブ２８が開放して充填を開始し、フローメータ３２が計測した流量が所定値に達すると、その信号により制御装置２４が充填バルブ２８を閉じて充填を終了する。充填が行われてマニホールド８内の充填液４が消費されるとともに、前述のようにマニホールド８内の充填液４がメインタンク２側に送液される事により、マニホールド８内の充填液４の液面が低下する。このマニホールド８内の液面が所定のレベルまで低下すると、レベルセンサ２２がこれを検知し、再び、給液通路６の開閉バルブ１０を開放するとともに、ソレノイドバルブ１２を切り替えてメインタンク２内を加圧し、マニホールド８内の圧力よりも高圧にする事によりメインタンク２内の充填液４をマニホールド８内に送る。
【００１９】
このように充填を行っている間、メインタンク２とマニホールド８との間の給液通路６の開閉とともに、メインタンク２内の圧力を制御することにより、メインタンク２とマニホールド８との間で充填液４を循環させて常時攪拌しているので、固形物が混入した液体を、固形物と液体との割合が常に均一となるようにして充填することができる。また、充填液を攪拌するための構造がシンプルであり、しかも、摩耗粉等の異物を発生するような摺動部を持たないので、医薬品のように高度な品質管理を要求される液体の充填にも適用することができる。
【００２０】
なお、前記実施の形態の構成では、メインタンク２からマニホールド８に給液する際に、メインタンク２内をマニホールド８内よりも高圧にすると、循環通路３４側からも給液が行われる。このように循環通路３４側から同時に給液が行われても問題はないが、循環通路３４のメインタンク２側端部に流量調整弁を設けて、メインタンク２からの給液中に循環回路３４側からの逆流を防止するようにしても良い。また、メインタンク２からマニホールド８へ給液しないときには、メインタンク２を大気に開放しているが、メインタンク２内の圧力は大気圧に限るものではなく、マニホールド８内の充填液４を循環通路３４を介してメインタンク２へ送液させるためにマニホールド８内よりも低圧にすればよい。
【００２１】
さらに、前記実施の形態では、固形物が混入している充填液を循環させる構成の充填液の循環装置について説明したが、この発明は固形物を含む充填液に限るものではなく、低温充填や高温充填等のように充填液を一定の温度に維持して充填を行う必要がある充填装置にも適用することができる。例えば、医薬向けの充填液では、一定の温度以外ではその液の性質が変わってしまうため、２０℃以下で充填を行う、あるいは３０℃以上で充填を行う等、充填時の温度が制限されている充填液がある。
【００２２】
このような充填液の場合には、メインタンクにジャケット機構を設けて、メインタンク内の充填液を恒温状態に保つようにすればよい。しかしながら、充填液の循環通路を持たない従来の構成では、長時間の停止等の場合にメインタンクから下流の配管内にある充填液の温度が変動してしまう。そこで、図２に示す本発明の第２の実施の形態では、メインタンク２にジャケット機構２Ａを設け、さらに前記実施の形態と同様に、マニホールド８の底部とメインタンク２との間に循環通路３４を設けるとともに、メインタンク２およびマニホールド８内の圧力を制御するようにした。この構成では、前記第１の実施の形態と同様の作動により絶えず充填液を循環させることによって、充填液の恒温状態を維持することができる。なお、図２では、第１の実施の形態とはメインタンク２の構成だけが異なっており、その他の部分は同一なので、同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２３】
また、前記実施の形態では、フローメータを使用した方式の充填装置について説明したが、このような方式に限るものではなく、例えば、ロードセルを使用して、所定充填量になった時点で充填バルブを閉鎖する重量充填方式や、予め設定されている圧力−充填時間の関係から充填時間を算出し、所定時間となった時点で充填バルブを閉鎖する圧力充填方式等種々の充填方式に適用可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、充填液が貯留される第１貯留タンクと、この第１貯留タンクと給液通路を介して連通された第２貯留タンクと、前記給液通路を開閉する開閉バルブと、前記第２貯留タンクの下流側に接続された充填機構と、前記第１貯留タンク内を加圧する第１加圧手段と、前記第２貯留タンク内を加圧する第２加圧手段と、第２貯留タンク内の液面レベルを検出するレベル検出手段と、第２貯留タンク内の充填液を第１貯留タンクへ送液する循環通路とを備え、前記開閉バルブを開放して第１貯留タンクから第２貯留タンクへ給液する際には、第１貯留タンク内の圧力を第２貯留タンク内の圧力よりも高圧にし、開閉バルブを閉鎖して第１貯留タンクから第２貯留タンクへの給液を停止しているときには、第１貯留タンク内の圧力を第２貯留タンク内の圧力よりも低圧にして、第２貯留タンク内の充填液を前記循環通路を介して第１貯留タンク内へ還流させるようにしたので、極めて簡単な構成で、固形物と液体とが混合した状態の充填液を均一な割合で充填することができる。また、摩耗粉等の異物を発生するような摺動部を持たないので、固形物と液体が混合した状態の医薬品の充填等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る充填液の循環装置の構成を簡略化して示す回路図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る充填液の循環装置の構成を簡略化して示す回路図である。
【符号の説明】
２    第１貯留タンク（メインタンク）
４    充填液
６    給液通路
８    第２貯留タンク（マニホールド）
１０    開閉バルブ
１６    第１加圧手段
２０    第２加圧手段
２２    レベル検出手段（レベルセンサ）
２６    充填機構
３４    循環通路
【図１】
0003885646.tif 000002
【図２】
0003885646.tif 000003