(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
口径の小さい容器に液体を充填する液体充填装置における充填ノズル構造において、筒状のノズル本体の内部に、液体の表面張力によって液保持する多孔板を設置し、該多孔板設置部の断面積を、該多孔板設置部の上流側の流路の断面積より大きくするとともに、上記多孔板より下流側の流路の断面積を多孔板設置部の断面積より小さくし、かつ液体を充填した際に、液体の表面張力によって液保持する多孔板より下部の滞留液を、ノズルの外に流下させる手段を設けたことを特徴とする液体充填装置における充填ノズル構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、口径の小さい容器に液体を充填する液体充填装置における充填ノズル構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、実公平７−２８１５５号公報に開示された従来の液体充填装置を示したものである。
この液体充填装置は、図示しない充填液タンクに接続管５１を介して接続され、かつ上下に逆止弁５２，５３を備えた充填シリンダ５４と、充填シリンダ５４の高さの中程に接続管５５を介して接続され、かつピストン５６を内蔵している定量シリンダ５７と、充填シリンダ５４の下端に接続された充填ノズル５８とよりなる。
充填ノズル５８は、筒状ノズル本体５９と、これの下端開口を覆い、かつ上下に間隔をおいて配されている複数の多孔板６０と、これらの多孔板６０をノズル本体５９の下端に着脱自在に取付けている筒状取付部材６１とよりなる。上記複数の多孔板６０は、隣り合う多孔板６０の周縁部間に環状スペーサ６２が介在されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
次ぎに、従来方法の課題について記述する。
上記のような充填ノズル５８では、例えば、ＰＥＴボトル（ペットボトル）のような、口径の小さい容器に充填する場合は、充填ノズル５８の下端開口径の小さなものを採用しなければならず、多孔板４１の孔の数が限定されてしまう。そのため、充填液に混入している果肉や繊維質が、多孔板の孔に挟まり、飲料製造時の容器に充填する液流量の低下を招いてしまう。
近年の飲料への多様化の傾向から、製造形態が少品種大量生産型から多品種少量生産型に変化している。それ故に、飲料の生産において、機械の稼働率を高める（飲料の生産能力の向上）ことが必要となっている。
【０００４】
本発明は上記課題を解決し、充填液に混入した果肉や繊維質が多孔板の孔に詰まりにくくなり、口径の小さなＰＥＴボトルに良好な充填が行える液体充填装置における充填ノズルを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、口径の小さい容器に液体を充填する液体充填装置における充填ノズル構造において、筒状のノズル本体の内部に、液体の表面張力によって液保持する多孔板を設置し、該多孔板設置部の断面積を、該多孔板設置部の上流側の流路の断面積より大きくするとともに、上記多孔板より下流側の流路の断面積を多孔板設置部の断面積より小さくし、かつ液体を充填した際に、液体の表面張力によって液保持する多孔板より下部の滞留液を、ノズルの外に流下させる手段を設けたことにある。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、環状に多数の充填ノズルを配設した回転式充填機の液体充填装置を概念的に示したものである。
１は、図示省略の充填液タンクに接続された排出配管で、この排出配管１は、ロータリジョイント２の固定部２Ａに接続されている。このロータリジョイント２の回転部２Ｂは、液体充填装置の回転部配管５に接続されている。また、ロータリジョイント２には、同時にスリップリング３が設けられている。配管１の途中には、流量調整弁４が設けられている。液体充填装置の回転部配管５は、円環状のチャンバ６に接続され、チャンバ６に等ピッチに多数の充填ノズル７が取り付けられている。これら各充填ノズル７への分岐配管８，９には、それぞれ流量計１０と開閉弁１１が設けられている。回転部２Ｂには制御ユニット１２が充填ノズル７の数と同数設けられ、それぞれ独立して各充填バルブの流量計１０と開閉弁１１の制御を行う。
【０００７】
上記の液体充填装置における各構成部材のうち、充填ノズル７以外のものは周知であるため説明を省略する。
上記充填ノズル７は、図２に示すように、筒状ノズル本体１３と、筒状ノズル本体１３の下端開口より少し上方のノズル本体１３内部に配設され、液体の表面張力によって液保持する多孔板１４と、筒状ノズル本体１３に螺着されたノズルチップ１５よりなる。
【０００８】
筒状ノズル本体１３は、上部側に小口径の孔１３ａが形成され、かつ下部側に大口径の孔１３ｂが形成されている。この大口径の孔１３ｂの下部には、多孔板１４がはまりこむ環状の溝１３ｃが形成され、この溝１３ｃの下部側内周面には雌ねじ１３ｄが形成されている。また、ノズルチップ１５は、上部側に筒状ノズル本体１３の大口径の孔１３ｂと略同径の大口径の孔１５ａが形成され、かつ下部側に筒状ノズル本体１３の小口径の孔１３ａと略同径の小口径の孔１５ｂが形成されている。
【０００９】
ノズルチップ１５は、上部端面１５ｃによって多孔板１４の周縁部を筒状ノズル本体１３とともに挟持して、筒状ノズル本体１３の溝１３ｃ内に保持している。ノズルチップ１５の外周面には、雄ねじ１５ｄが形成されており、筒状ノズル本体１３下部の雌ねじ１３ｄに螺合することにより接続される。
多孔板１４は、適度な厚さのフッ素樹脂の板に、多数の円形の小さな孔１４ａを加工することで得られる。
【００１０】
上記ノズルチップ１５は、内部の孔１５ｂを通して容器１６に液を充填する際、液の表面張力により多孔板１４にて液保持されるが、多孔板１４より下端側に滞留液が留まりやすい。そのため、滞留液のバランスを崩しやすくして、迅速に容器１６に滞留液を落下させる。
また、ノズルチップ１５の先端すなわち下端形状には、図３（ａ）に示すように、斜めのノズル部１７を形成する傾斜型、あるいは、図３（ｂ）に示すように、液が落下するガイド部材１８を設けるようにしたものであってもよい。これによって、液体を充填した際に、液体の表面張力によって液保持する多孔板１４より下部の滞留液を速やかに容器１６に流下させることができる。
【００１１】
次ぎに上記構成の作用を説明する。
この液体充填ノズル７では、多孔板１４設置部の断面積Ｓ１を筒状ノズル本体１３の多孔板１４設置部の上方側、すなわち上流側の断面積Ｓ２より大きくすることにより、充填液に混入した果肉や繊維質が多孔板１４の孔１４ａに詰まりにくくなる。また、充填ノズル７下端開口部の断面積Ｓ３を多孔板１４設置部の断面積Ｓ１より小さくして、流下する充填液を絞ることにより、口径の小さなＰＥＴボトルに対する液体の充填がスムーズに行われる。
【００１２】
なお、本発明は、上記実施の形態のみに限定されるものではなく、例えば、筒状ノズル本体１３の多孔板１４設置部の上方側の断面積Ｓ２に対する多孔板１４設置部の断面積Ｓ１は、液体の種類によって適宜、選定することができる。また、多孔板１４設置部の断面積Ｓ１に対する充填ノズル７下端開口部の断面積Ｓ３も液体の種類によって適宜、選定することができる。等、その他本発明の要旨を変更しない範囲内で適宜変更して実施し得ることは言うまでもない。
【００１３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による液体充填装置における充填ノズル構造によれば、以下のような効果を奏することができる。
請求項１において、口径の小さい容器に液体を充填する液体充填装置における充填ノズル構造において、筒状のノズル本体の内部に、液体の表面張力によって液保持する多孔板を設置し、該多孔板設置部の断面積を、該多孔板設置部の上流側の流路の断面積より大きくするとともに、上記多孔板より下流側の流路の断面積を多孔板設置部の断面積より小さくし、かつ液体を充填した際に、液体の表面張力によって液保持する多孔板より下部の滞留液を、ノズルの外に流下させる手段を設けたので、充填液に混入した果肉や繊維質が多孔板の孔に詰まりにくくなり、口径の小さなＰＥＴボトルに良好な充填が行われる。また、上記多孔板より下流側の流路の断面積を多孔板設置部の断面積より小さくしたので、充填液に混入した果肉や繊維質が多孔板の孔に詰まりにくくなり、口径の小さなＰＥＴボトルに良好な充填が行われる。さらに、液体を充填した際に、液体の表面張力によって液保持する多孔板より下部の滞留液を、ノズルの外に流下させる手段を設けたので、多孔板より下部の滞留液を速やかに容器に流下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての液体充填装置の全体構成を示す模式的な概念図である。
【図２】本発明による液体充填装置における充填ノズル構造の実施の形態を示す縦断面図である。
【図３】図２の充填ノズルに用いられているノズルチップの変形例を示し、（ａ）は傾斜型のノズルチップを示す断面図、（ｂ）は案内ガイド軸付きのノズルチップを示す断面図である。
【図４】従来の液体充填装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
７  充填ノズル
１３  筒状ノズル本体
１４  多孔板
１５  ノズルチップ
１６  容器
１３ａ  小口径の孔
１３ｂ  大口径の孔
１３ｃ  溝
１３ｄ  雌ねじ
１５ａ  大口径の孔
１５ｂ  小口径の孔
１５ｃ  上部端面
１５ｄ  雄ねじ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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