液体充填装置
【課題】 容器に充填する液体の温度低下を防止しつつ容器に充填をする。
【解決手段】貯液タンク３０内の加熱された液体３１は、液体供給管４０，充填ノズル部１０の流路１２及び充填ノズル１５を介して、容器３に充填される。液体供給管４０の外周側は、カバー６０により囲まれる。このため、液体供給管４０は、カバー６０，内周壁４，貯液タンク３０，旋回テーブル２で囲まれた空間内に位置し、外部空気と接触することがなくなり、液体供給管４０内を流れる液体３１の温度低下を防止することができる。また、カバー６０等で囲まれる前記空間には、エアー供給装置８０から、加熱した無菌エアーを供給して温度低下を防止している。更に、液体３１を貯留した貯留室３７は、断熱空気室３６，３８にて挟まれ、保温される。
【解決手段】貯液タンク３０内の加熱された液体３１は、液体供給管４０，充填ノズル部１０の流路１２及び充填ノズル１５を介して、容器３に充填される。液体供給管４０の外周側は、カバー６０により囲まれる。このため、液体供給管４０は、カバー６０，内周壁４，貯液タンク３０，旋回テーブル２で囲まれた空間内に位置し、外部空気と接触することがなくなり、液体供給管４０内を流れる液体３１の温度低下を防止することができる。また、カバー６０等で囲まれる前記空間には、エアー供給装置８０から、加熱した無菌エアーを供給して温度低下を防止している。更に、液体３１を貯留した貯留室３７は、断熱空気室３６，３８にて挟まれ、保温される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料等の液体を容器に充填する液体充填装置に関するものである。更に詳述すると、加熱または冷却した液体の温度変化を効果的に防止すると共に埃の混入を防ぎつつ液体を容器に充填することができるように工夫したものである。
【背景技術】
【０００２】
飲料工場において、飲料等の液体を、ペットボトルやビンや缶などの容器に自動的に充填するには、液体充填装置が用いられる。
【０００３】
ここで液体充填装置を含む充填システムの一例を、平面図である図４を参照しつつ説明する。なお、図４では、各機器を概略的に示している。
【０００４】
図４において、０１は供給コンベア、０２は転送ホイール、０３は液体充填装置、０４は転送ホイール、０５はキャッパ、０６は排出ホイール、０７は排出コンベアである。このシステムでは、容器（例えばペットボトル）を把持しつつ搬送することができるように、転送ホイール０２、液体充填装置０３、転送ホイール０４、キャッパ０５、排出ホイール０６のそれぞれには、外周部分に円周方向に沿い等間隔でホルダを備えている。これにより、転送ホイール０２〜排出ホイール０６は回転しつつ、容器を把持して搬送し受け渡しするようになっている。
【０００５】
このため、供給コンベア０１により搬送されてきた容器は、位置Ａにて転送ホイール０２のホルダにより把持されて、位置Ａから位置Ｂにまで搬送される。位置Ｂでは、容器は転送ホイール０２から液体充填装置０３に受け渡され液体充填装置０３のホルダで把持されて位置Ｂから位置Ｃにまで搬送される。位置Ｂから位置Ｃにまで搬送される際に、液体充填装置０３に備えた充填ノズルを介して容器には液体が充填される。
【０００６】
更に、容器は位置Ｃにて液体充填装置０３から転送ホイール０４に、位置Ｄにて転送ホイール０４からキャッパ０５に、位置Ｅにてキャッパ０５から排出ホイール０６に、位置Ｆにて排出ホイール０６から排出コンベア０７に受け渡されて搬送される。キャッパ０５では、容器に蓋をするキャッピングが行われる。
【０００７】
液体充填装置０３では、旋回テーブルの外周部分に、円周方向に沿い等間隔に充填バルブ（液弁や充填ノズルを有している）及びホルダが配置されている。更に、旋回テーブルの上方位置には、この旋回テーブルと共に回転する貯液タンク（フィラボール）が配置されている。このフィラボールに貯留している飲料は、液体供給管を介して各充填バルブに供給されるようになっている。
【０００８】
そして、ホルダにより容器を把持して位置Ｂから位置Ｃに搬送する間において、容器への充填量を計測しつつ、充填バルブから容器に飲料を充填している。なお、容器への充填量は、容器に流入する飲料の流量を計測したり、容器に充填した飲料の重量を計測したりすることにより行っている。
【０００９】
ここで従来の液体充填装置の一例を、図５を参照しつつ説明する。
図５に示す液体充填装置１では、旋回テーブル２が旋回軸心Ｃを中心として水平面内で回転する。この旋回テーブル２の外周縁には、周方向に沿い等間隔に、複数の充填バルブ１０と複数のホルダ２０が配置されている。
旋回テーブル２の上方位置には、貯液タンク（フィラボール）３０が配置されている。この貯液タンク２０は、旋回テーブル２と共に回転する。
そして、貯液タンク３０と各充填バルブ１０は、液体供給管４０により連通されている。
【００１０】
充填バルブ１０の本体ブロック１１の中心部分には流路１２が形成されており、この流路１２内には液弁１３が配置されている。この液弁１３はロッド１４を介してエアシリンダ５０に連結されている。そして、エアシリンダ５０の上下方向駆動により液弁１３が上下方向（垂直方向）に移動し開弁・閉弁動作が行われるようになっている。つまり、流路１２の下部に弁座１２ａが形成されており、液弁１３が下方移動して弁座１２ａに当接することにより閉弁となり液体３１の流通を遮断し、液弁１３が上方移動して弁座１２ａから離れることにより開弁となり液体３１を流通させる。
更に、本体ブロック１１の下端には充填ノズル１５が配置されている。
【００１１】
ホルダ２０は旋回テーブル２に固定されており、容器３を保持し、保持した容器３を充填バルブ１０の充填ノズル１５の下方位置に保持する。
【００１２】
貯液タンク３０の内部には、容器３に充填すべき液体（飲料）３１が貯留されている。また貯液タンク３０の内部のうち、貯留している液体３１の上側の空間には、充填する液体３１の種類に応じた気体が貯えられている。
【００１３】
液体供給管４０は、その上端が貯液タンク３０に連通しており、その下端が充填バルブ１０の流路１２に連通して、貯液タンク３０と充填バルブ１０とを連通している。この液体供給管４０には、電磁流量計４１が介装されている。
【００１４】
かかる構成となっている液体充填装置１では、エアシリンダ５０により液弁１３を上方に移動させて開弁状態になると、貯液タンク３０内の液体３１が、液体供給管４０及び充填バルブ１０の流路１２を通り、充填ノズル１５を介して、ホルダ２０で保持された容器３内に充填される。このとき電磁流量計４１にて充填流量を計測し、計測した充填流量が予め決めた規定量になったら、エアシリンダ５０により液弁１３を下方移動させて閉弁状態にする。
【００１５】
充填バルブ１０及び液体供給管４０は、外部からの洗浄性を良くするため、従来では、図５に示すように、開放形の構造になっている。
【００１６】
【特許文献１】特開平９−１１００９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述したように、図５に示すような従来の液体充填装置１では、洗浄性を良くするために開放形の構造になっており、貯液タンク３０，液体供給管４０，充填バルブ１０は、外気または室内空気流に接触する。この結果、貯液タンク３０から充填バルブ１０に供給される液体３１は、液体供給管４０を流通する間に、その温度が変化し易い。
【００１８】
このため、開放形構造の液体充填装置１では、加熱した液体３１を容器に充填するホットパック充填をする場合には、液体３１が貯液タンク３０から液体流通管４０を流通して充填バルブ１０に供給される間に温度低下してしまうという問題があった。
同様に、冷却した液体３１を容器に充填する場合には、液体３１が貯液タンク３０から液体流通管４０を流通して充填バルブ１０に供給される間に温度上昇してしまうという問題があった。
【００１９】
また、図５に示すような従来の液体充填装置１では、充填ノズル１５から容器３に向けて液体３１を自然落下させて充填をしている。このため、容器３はその開口が上方に向いた上向き状態となるようにホルダ２０にて保持されている。このように、容器３が上向き状態となっているため、容器３の開口から埃や菌が入り込む恐れがあった。
【００２０】
かかる温度低下や、埃・菌の混入を防止するために、特許文献１に示すように、液体充填装置を無菌チャンバ内に備えるようにした装置もある。この無菌チャンバの内部は無菌環境となっているため、殺菌後にＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタなどの除塵フィルタを通過させたエアーを、無菌チャンバ内に供給していた。
【００２１】
しかし、無菌チャンバ内に液体充填装置を備える構成とした場合には、装置構造が大型化・複雑化してしまうという問題がある。
【００２２】
本発明は、上記従来技術に鑑み、充填する液体の温度変化を効果的に防止し、且つ、埃・菌の混入を防止しつつ液体を容器に充填することができる液体充填装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決する本発明の構成は、
水平面内で回転する旋回テーブルと、
前記旋回テーブルの上方に配置されると共に、前記旋回テーブルと共に回転する、液体が貯留される貯液タンクと、
前記旋回テーブルに周方向に沿い並んで取り付けられており、下部に充填ノズルを有する複数の充填バルブと、
前記貯液タンクの液体を前記充填バルブに供給する液体供給管と、を備えた液体充填装置において、
前記充填バルブは、前記旋回テーブルの外周縁よりも内周側位置において、前記旋回テーブルを上下方向に貫通する状態で備えられており、前記充填ノズルが前記旋回テーブルの下面よりも下方に位置していることを特徴とする。
【００２４】
また本発明の構成は、
水平面内で回転する旋回テーブルと、
前記旋回テーブルの上方に配置されると共に、前記旋回テーブルと共に回転する、液体が貯留される貯液タンクと、
前記旋回テーブルに周方向に沿い並んで取り付けられており、下部に充填ノズルを有する複数の充填バルブと、
前記貯液タンクの液体を前記充填バルブに供給する液体供給管と、を備えた液体充填装置において、
前記充填バルブは、前記旋回テーブルの外周縁よりも内周側位置において、前記旋回テーブルを上下方向に貫通する状態で固着されており、前記充填ノズルが前記旋回テーブルの下面よりも下方に位置しており、
上端が前記貯液タンクに連結され下端が前記旋回テーブルに連結され、前記旋回テーブルの周縁に沿い一周して前記充填バルブと前記液体供給管を外周側から囲うカバーにより保温室を形成することを特徴とする。
このとき、前記充填バルブを断熱材を介して旋回テーブルに固定してもよい。
【００２５】
また本発明の構成は、
半径方向に関して前記充填バルブよりも外周側に配置されており、前記旋回テーブルの下面から下方に伸びると共に、前記旋回テーブルの周縁に平行して周方向に一周した外周側の防塵スカートと、
半径方向に関して前記充填バルブよりも内周側に配置されており、前記旋回テーブルの下面から下方に伸びると共に、前記旋回テーブルの周縁に平行して周方向に一周した内周側の防塵スカートとを備えたことを特徴とする。
【００２６】
また本発明の構成は、
前記貯液タンクは、前記液体を貯留する貯留室と、この貯留室の径方向に隣接して形成された断熱空気室を有していることを特徴とする。
この際、この保温室にエアを供給し、その排気口にエアフィルタをつけ、保温室側にエアを排気することも特徴になる。
また更に保温室からエアフィルタを通して充填ノズル側に排気することも特徴となる。 勿論貯液タンクの温度に近い温度に供給エア温度を近づけるのが目的であるのでエアフィルタ不要でも構わないが、異物混入防止対策を考えるとエアフィルタを入れるのが無難である。
【００２７】
また本発明の構成は、
前記カバーと前記貯液タンクと前記旋回テーブルとで囲まれた空間である保温室に、温度調整したエアーを供給するエアー供給手段を有することを特徴とする。
【００２８】
また本発明の構成は、
外周側の防塵スカートと内周側の防塵スカートとの間に、温度調整したエアーを供給するエアー供給手段を有することを特徴とする。
【００２９】
また本発明の構成は、前記カバーは透明であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明では、充填バルブが旋回テーブルを貫通する状態で備えられているため、充填ノズルの上方は旋回テーブルで被われるため、充填ノズルから液体が充填される容器に、埃や菌が落下して混入することを防止することができる。
【００３１】
また本発明では、液体供給管を含めた充填バルブの周囲をカバーにて囲うようにしたので、液体供給管が外部空気と触れることがなくなり、液体供給管を流れる間に、液体が温度変化するのを防止することができる。
【００３２】
また、充填バルブの充填ノズルを外周側と内周側の防塵スカートで挟むようにしたので、充填ノズルから液体が充填される容器に、埃や菌が混入することを防止することができる。
【００３３】
また本発明では、貯液タンクの貯留室に液体を貯留し、貯留室の内外周に隣接して断熱空気室を配置したので、液体の温度変化を防止することができる。
また貯液タンクの上下に、断熱材を中間層に入れた素材や空気層を持つ蓋と底板を形成することで、貯液タンクの熱を上下方向や内外周方向へ抑止することが可能となり、断熱効果はより発揮される。
【００３４】
更に、温度調整したエアーを保温室に供給することで、液体供給管を流れる液体の温度を一定に保つことができる。
【００３５】
また、カバーが透明であるため、カバー内の液体供給管の状態を外部から観察することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下に本発明の実施の形態を実施例に基づき詳細に説明する。なお図５に示す従来の液体充填装置１と同様な構成部分については、同一符号を付して説明をする。
【実施例１】
【００３７】
図１は本発明の実施例１に係る液体充填装置１Ａを示す。液体充填装置１Ａでは、円板状の旋回テーブル２が、旋回軸心Ｃに設けられた回転軸に固定され、回転軸を軸心として水平面内で回転する。この旋回テーブル２には、周方向に沿い並んで、複数の充填バルブ１０と、昇降機構（図示省略）を有する複数のホルダ２０が等間隔に配置されている。
【００３８】
各充填バルブ１０は、旋回テーブル２の外周縁よりも内周側位置において、旋回テーブル２を上下方向に貫通する状態で備えられている。このため、充填バルブ１０の上部（液体供給管４０から液体３１が供給される部分を含む上部）は、旋回テーブル２の上面２ａよりも上方に位置し、充填バルブ１０の下部（充填ノズル１５を含む下部）は、旋回テーブル２の下面よりも下方に位置している。
【００３９】
各ホルダ２０は、昇降機構を有すると共に旋回テーブル２の下面２ａに固定されており、後述する防塵スカート７０よりも下端より下位において、容器３を受け取り保持し、保持した容器３を充填バルブ１０の充填ノズル１５の下方位置に上昇保持する。
勿論、充填バルブ１０とホルダ２０は対となって配置されている。
【００４０】
旋回テーブル２の上方位置には、貯液タンク（フィラボール）３０が配置されている。この貯液タンク２０は、回転軸に固定され、旋回テーブル２と共に回転する。即ち、旋回テーブル２に固定された内周壁４の上端に、貯液タンク３０が固定されている。なお、内周壁４は、円筒状部材であり、その軸心が旋回軸心Ｃに一致する状態で固定されている。
【００４１】
貯液タンク３０は、リング状の底板１７と円筒状をなす４つの仕切壁３２，３３，３４，３５とが固定されて形成されている。仕切壁３２，３３，３４，３５は、旋回軸心Ｃを中心として同心状に配置されており、この仕切壁３２，３３，３４，３５は、底板１７に一体的に固定されて形成されている。そして、最内周の仕切壁３２と仕切壁３３との間が内周側の断熱空気室３６となり、仕切壁３３と仕切壁３４の間が貯留室３７となり、仕切壁３４と最外周の仕切壁３５との間が外周側の断熱空気室３８となっている。
つまり、液体３１を貯留する貯留室３７は、この貯留室３７の径方向に隣接して形成された断熱空気室３６，３７により挟まれている。
【００４２】
そして、貯留室３７に加熱（９０〜１００°Ｃ程度）された液体（飲料）３１が貯留されており、断熱空気室３６，３８に空気が入っている。各室３６，３７，３８は、着脱可能な蓋３９により上面が閉じられ密室が形成される。また、貯留室３７の内部のうち、貯留している液体３１の上側の空間には、充填する液体３１の種類に応じた気体が貯えられている。
貯溜室３７に貯溜された液体３１は、待機運転中には、温度維持のため液体循環されている。
【００４３】
この結果、貯留室３７に貯留された液体３１は、内周側及び外周側が断熱室３６の空気層及び断熱室３７の空気層により保温されている。
【００４４】
貯液タンク３０と各充填バルブ１０は、液体供給管４０により接続されている。液体供給管４０は、底板１７に固着された継手部材を介してその上端が貯液タンク３０に連通しており、その下端が充填バルブ１０の流路１２の上部に連通して、貯液タンク３０と充填バルブ１０とを接続している。このとき、リング状の断熱材１９を取付部に挿入し、充填バルブ１０を旋回テーブル２に固定している。液体供給管４０には、電磁流量計４１が介装されている。なお液体供給管４０は、内周壁４よりも外周側に位置している。
液体供給管４０としては、通常の配管のみならず、２重断熱配管を採用することもできる。
【００４５】
充填バルブ１０の本体ブロック１１の中心部分には流路１２が形成されており、この流路１２内には液弁１３が配置されている。この液弁１３はロッド１４を介してエアシリンダ５０に連結されている。そして、エアシリンダ５０の上下方向駆動により液弁１３が上下方向（垂直方向）に移動し開弁・閉弁動作が行われるようになっている。つまり、流路１２の下部に弁座１２ａが形成されており、液弁１３が下方移動して弁座１２ａに当接することにより閉弁となり液体３１の流通を遮断し、液弁１３が上方移動して弁座１２ａから離れることにより開弁となり液体３１を流通させる。
更に、本体ブロック１１の下端には充填ノズル１５が配置されている。
【００４６】
ホルダ２０は旋回テーブル２の下面２ａに固定されており、容器３を保持し、保持した容器３を充填バルブ１０の充填ノズル１５の下方位置に保持する。
【００４７】
そして、エアシリンダ５０により液弁１３を上方に移動させて開弁状態になると、貯液タンク３０内の液体３１が、液体供給管４０及び充填バルブ１０の流路１２を通り、充填ノズル１５を介して、ホルダ２０で保持された容器３内に充填される。このとき電磁流量計４１にて液体流量を計測し、計測した液体流量が予め決めた規定量になったら、エアシリンダ５０により液弁１３を下方移動させて閉弁状態にする。
【００４８】
更に本実施例では、樹脂またはガラスなどで形成した透明のカバー６０を備えている。このカバー６０の形状は、旋回軸心Ｃを中心とした円筒状となっている。更に詳述すると、カバー６０は周方向に沿う複数箇所で分割されているが、カバー６０全体としては円筒形状になっている。このカバー６０は、その下端が旋回テーブル２に固持されていると共に、その上端が貯液タンク３０に固持されており、前記旋回テーブル２の周縁に沿い一周して、液体供給管４０及び充填バルブ１０の上部を、外周側から囲っている。
【００４９】
このため、内周側の内周壁４と、外周側のカバー６０と、上側の貯液タンク３０の底板１７と、下側の旋回テーブル２とで囲まれた空間である保温室１８内に、液体供給管４０及び充填バルブ１０の上部が配置されることになる。
【００５０】
旋回テーブル２の下面には、下方に伸びると共に、旋回軸心Ｃを中心として全体としてリング状をなす外周側の防塵スカート７０と、下方に伸びると共に、旋回軸心Ｃを中心として全体でリング状をなす内周側の防塵スカート７１が、着脱可能な状態で備えられている。防塵スカート７０，７１は、周方向に沿う複数箇所で分割されている。
しかも、半径方向に関して、防塵スカート７０と防塵スカート７１との間に、充填バルブ１０の下部（充填ノズル１５など）が位置するように配置している。
つまり、外周側の防塵スカート７０は、半径方向に関して充填バルブ１０よりも外周側に配置されており、旋回テーブル２の下面２ａから下方に伸びると共に、旋回テーブル２の周縁に平行して周方向に一周している。
また、内周側の防塵スカート７１は、半径方向に関して充填バルブ１０よりも内周側に配置されており、旋回テーブル２の下面２ａから下方に伸びると共に、旋回テーブル２の周縁に平行して周方向に一周している。
【００５１】
エアー供給装置８０は、ＨＥＰＡフィルタ等の除塵フィルタを通過させると共に、加熱（９０〜１００°Ｃ程度）した無菌エアーを、配管８１を介して、防塵スカート７０と防塵スカート７１との間の空間（充填ノズル１５及び容器３の上端開口が位置する部分）に向けて供給する。この空気は防塵スカート７０と防塵スカート７１の間に供給されてから、下方（α方向）に向けて抜けていく。
【００５２】
またエアー供給装置８０は、ＨＥＰＡフィルタ等の除塵フィルタを通過させると共に、加熱（９０〜１００°Ｃ程度）した無菌エアーを、配管８２を介して、内周壁４とカバー６０と貯液タンク３０と旋回テーブル２とで囲まれた空間（液体供給管４０及び充填バルブ１０の上部が位置する部分）に向けて供給する。このようにして供給された空気は、内周壁４に備えたフィルタ８３を介して抜けていく。
【００５３】
上記構成となっている液体充填装置１Ａでは、充填バルブ１０の充填ノズル１５が、旋回テーブル２の下面２ｂの下方に位置する。つまり、充填ノズル１５の上方、並びにホルダ２０で保持された容器３の開口部分は、旋回テーブル２と防塵スカート７１，７２で被われることになる。この結果、ホルダ２０に保持されて開口が上方に向いた容器３内に、埃や菌が混入しにくくなっている。
【００５４】
更に、旋回テーブル２の下面と防塵スカート７０と防塵スカート７１との間の空間に無菌エアーを供給しているため、防塵スカート７０と防塵スカート７１との間が簡易な無菌空間となり、容器３内への埃や菌の混入を効果的に防止している。
【００５５】
また本実施例に係る液体充填装置１Ａでは、液体供給管４０の外周側をカバー６０にて囲っている。換言すると、内周壁４とカバー６０と貯液タンク３０と旋回テーブル２とで囲まれた空間である保温室１８に液体供給管４０が位置する。この結果、液体供給管４０は、この保温室１８の外部の空気と触れることはない。したがって、液体供給管４０を介して貯液タンク３０から充填バルブ１０に流通していく液体３１が、液体供給管４０を流通している間に生ずる温度低下量を抑えることができる。
【００５６】
更に、内周壁４とカバー６０と貯液タンク３０と旋回テーブル２とで囲まれた保温室１８に、加熱したエアーをエアー供給装置８０から供給するため、液体供給管４０を流通する液体３１が温度低下することを抑えることができる。
【００５７】
しかも、内周壁４とカバー６０と貯液タンク３０と旋回テーブル２とで囲まれた保温室１８は、エアーが供給されることにより陽圧となるが、このエアーはフィルタ８３を介して排気されるため、この空間内に湿気がこもることを抑えることができる。
【００５８】
また、貯留室３７に貯留された液体３１は、内周側及び外周側が断熱室３６の空気層及び断熱室３７の空気層により挟まれ、上方は貯留室３７内の気体で被われるため、周囲が空気及び空気で断熱される。このため加熱されて貯留室３７内に充填された液体３１からの放熱が抑制されて効果的に保温される。
【００５９】
更に、カバー６０が透明になっているため、内部の動作状況や漏れの有無等を外部から確認することができる。
【実施例２】
【００６０】
図２は本発明の実施例２に係る液体充填装置１Ｂを示す。この液体充填装置１Ｂは、液体充填装置１Ａに対して、エアーの供給経路が異なっている。
【００６１】
この液体充填装置１Ｂでは、エアー供給装置８０は、除塵フィルタを通過させた無菌のエアーを、配管８４を介して貯液タンク３０の断熱空気室３８に供給している。この断熱空気室３８に供給された空気は、貯留室３７に貯留された液体３１の熱により加熱される。
【００６２】
断熱空気室３８にて加熱された空気は、断熱空気室３８の底面に備えたフィルタ８５を介して、内周壁４とカバー６０と貯液タンク３０と旋回テーブル２とで囲まれた保温室１８に供給されて、この保温室１８を加熱するとともにこの保温室１８を陽圧にする。
【００６３】
上記保温室１８に供給された空気は、旋回テーブル２に備えたフィルタ８６を介して、防塵スカート７０と防塵スカート７１との間に供給されてから、下方（α方向）に向けて抜けていく。このエアーによる容器３内への埃混入を恐れる場合は、内外周どちらかに排気することも可能である。
【００６４】
他の部分の構成は、図１に示す液体充填装置１Ａと同様である。
【００６５】
本実施例２では、エアー供給装置８０から、加熱した空気を供給しなくても、断熱空気室３８にて空気の加熱ができる。なお、加熱が不足する場合には、エアー供給装置８０にて空気を加熱するようにしてもよい。
【００６６】
なお、上記各実施例では、加熱した液体３１を容器３に充填することを前提として説明をしたが、冷却した液体３１を容器３に充填する場合にも、本発明を適用できることは言うまでもない。冷却した液体３１を充填する場合には、エアー供給装置８０から供給するエアーは冷却しておく。
【００６７】
また本発明は、容器への充填量を、容器に充填した飲料の重量を計測することにより行うタイプの液体充填装置にも適用することができる。
【００６８】
流量計としては、電磁流量計だけでなく、渦流量計でも、タービン流量計、超音波式流量計、質量流量計でも適用可能であり、液体の流量を計測し充填制御する方式で適用可能である。
また液面検出して制御する方式でも適用可能であり、液面検出する方法として、液体の電気伝導率や誘電率、光（可視光だけでなく紫外線や赤外線領域も含む）の透過度、輻射赤外線強度等にも適用可能で、何らかの手段で液体の充填高さが計測できれば適用可能である。
もちろん、充填開始からの時間で制御する方式にも適用可能である。
【実施例３】
【００６９】
図３は本発明の実施例３に係る液体充填装置１Cを示す。この液体充填装置１Cは、液体充填装置１Ａに対して、貯液タンク３０の蓋３９Ａと底板１７Ａが異なっている。
【００７０】
図３に基づいてその相違点を説明する。貯液タンク３０Ａは、底板１７Ａと仕切板３２，３３，３４，３５が一体的に形成され、蓋３９Ａが着脱可能な状態で装着されている。蓋３９Ａは、リング状で中空部を形成し、その中空部には断熱材３９ａが挿入されている。底板１７Ａもリング状で中空部を形成し、その中空部には断熱材１７ａが挿入されている。この断熱材を挿入した底板１７Ａおよび蓋３９Ａと、仕切板３２，３３，３４，３５で形成される断熱空気室３６，３８によって、貯液タンク３０Ａ内の液体３１の保温効果をさらに向上させることができる。
また、断熱材３９ａ，１７ａの挿入をなくして、空気層を形成することでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施例１に係る液体充填装置を示す構成図。
【図２】本発明の実施例２に係る液体充填装置を示す構成図。
【図３】本発明の実施例３に係る液体充填装置を示す構成図。
【図４】液体充填システムの一例の概略を示す構成図。
【図５】従来の液体充填装置を示す構成図。
【符号の説明】
【００７２】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 液体充填装置
２ 旋回テーブル
３ 容器
４ 内周壁
１０ 充填バルブ
１７ 底板
１８ 保温室
１９ 断熱材
２０ ホルダ
３０ 貯液タンク
３１ 液体
４０ 液体供給管
４１ 電磁流量計
６０ カバー
７０，７１ 防塵スカート
８０ エアー供給装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料等の液体を容器に充填する液体充填装置に関するものである。更に詳述すると、加熱または冷却した液体の温度変化を効果的に防止すると共に埃の混入を防ぎつつ液体を容器に充填することができるように工夫したものである。
【背景技術】
【０００２】
飲料工場において、飲料等の液体を、ペットボトルやビンや缶などの容器に自動的に充填するには、液体充填装置が用いられる。
【０００３】
ここで液体充填装置を含む充填システムの一例を、平面図である図４を参照しつつ説明する。なお、図４では、各機器を概略的に示している。
【０００４】
図４において、０１は供給コンベア、０２は転送ホイール、０３は液体充填装置、０４は転送ホイール、０５はキャッパ、０６は排出ホイール、０７は排出コンベアである。このシステムでは、容器（例えばペットボトル）を把持しつつ搬送することができるように、転送ホイール０２、液体充填装置０３、転送ホイール０４、キャッパ０５、排出ホイール０６のそれぞれには、外周部分に円周方向に沿い等間隔でホルダを備えている。これにより、転送ホイール０２〜排出ホイール０６は回転しつつ、容器を把持して搬送し受け渡しするようになっている。
【０００５】
このため、供給コンベア０１により搬送されてきた容器は、位置Ａにて転送ホイール０２のホルダにより把持されて、位置Ａから位置Ｂにまで搬送される。位置Ｂでは、容器は転送ホイール０２から液体充填装置０３に受け渡され液体充填装置０３のホルダで把持されて位置Ｂから位置Ｃにまで搬送される。位置Ｂから位置Ｃにまで搬送される際に、液体充填装置０３に備えた充填ノズルを介して容器には液体が充填される。
【０００６】
更に、容器は位置Ｃにて液体充填装置０３から転送ホイール０４に、位置Ｄにて転送ホイール０４からキャッパ０５に、位置Ｅにてキャッパ０５から排出ホイール０６に、位置Ｆにて排出ホイール０６から排出コンベア０７に受け渡されて搬送される。キャッパ０５では、容器に蓋をするキャッピングが行われる。
【０００７】
液体充填装置０３では、旋回テーブルの外周部分に、円周方向に沿い等間隔に充填バルブ（液弁や充填ノズルを有している）及びホルダが配置されている。更に、旋回テーブルの上方位置には、この旋回テーブルと共に回転する貯液タンク（フィラボール）が配置されている。このフィラボールに貯留している飲料は、液体供給管を介して各充填バルブに供給されるようになっている。
【０００８】
そして、ホルダにより容器を把持して位置Ｂから位置Ｃに搬送する間において、容器への充填量を計測しつつ、充填バルブから容器に飲料を充填している。なお、容器への充填量は、容器に流入する飲料の流量を計測したり、容器に充填した飲料の重量を計測したりすることにより行っている。
【０００９】
ここで従来の液体充填装置の一例を、図５を参照しつつ説明する。
図５に示す液体充填装置１では、旋回テーブル２が旋回軸心Ｃを中心として水平面内で回転する。この旋回テーブル２の外周縁には、周方向に沿い等間隔に、複数の充填バルブ１０と複数のホルダ２０が配置されている。
旋回テーブル２の上方位置には、貯液タンク（フィラボール）３０が配置されている。この貯液タンク２０は、旋回テーブル２と共に回転する。
そして、貯液タンク３０と各充填バルブ１０は、液体供給管４０により連通されている。
【００１０】
充填バルブ１０の本体ブロック１１の中心部分には流路１２が形成されており、この流路１２内には液弁１３が配置されている。この液弁１３はロッド１４を介してエアシリンダ５０に連結されている。そして、エアシリンダ５０の上下方向駆動により液弁１３が上下方向（垂直方向）に移動し開弁・閉弁動作が行われるようになっている。つまり、流路１２の下部に弁座１２ａが形成されており、液弁１３が下方移動して弁座１２ａに当接することにより閉弁となり液体３１の流通を遮断し、液弁１３が上方移動して弁座１２ａから離れることにより開弁となり液体３１を流通させる。
更に、本体ブロック１１の下端には充填ノズル１５が配置されている。
【００１１】
ホルダ２０は旋回テーブル２に固定されており、容器３を保持し、保持した容器３を充填バルブ１０の充填ノズル１５の下方位置に保持する。
【００１２】
貯液タンク３０の内部には、容器３に充填すべき液体（飲料）３１が貯留されている。また貯液タンク３０の内部のうち、貯留している液体３１の上側の空間には、充填する液体３１の種類に応じた気体が貯えられている。
【００１３】
液体供給管４０は、その上端が貯液タンク３０に連通しており、その下端が充填バルブ１０の流路１２に連通して、貯液タンク３０と充填バルブ１０とを連通している。この液体供給管４０には、電磁流量計４１が介装されている。
【００１４】
かかる構成となっている液体充填装置１では、エアシリンダ５０により液弁１３を上方に移動させて開弁状態になると、貯液タンク３０内の液体３１が、液体供給管４０及び充填バルブ１０の流路１２を通り、充填ノズル１５を介して、ホルダ２０で保持された容器３内に充填される。このとき電磁流量計４１にて充填流量を計測し、計測した充填流量が予め決めた規定量になったら、エアシリンダ５０により液弁１３を下方移動させて閉弁状態にする。
【００１５】
充填バルブ１０及び液体供給管４０は、外部からの洗浄性を良くするため、従来では、図５に示すように、開放形の構造になっている。
【００１６】
【特許文献１】特開平９−１１００９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述したように、図５に示すような従来の液体充填装置１では、洗浄性を良くするために開放形の構造になっており、貯液タンク３０，液体供給管４０，充填バルブ１０は、外気または室内空気流に接触する。この結果、貯液タンク３０から充填バルブ１０に供給される液体３１は、液体供給管４０を流通する間に、その温度が変化し易い。
【００１８】
このため、開放形構造の液体充填装置１では、加熱した液体３１を容器に充填するホットパック充填をする場合には、液体３１が貯液タンク３０から液体流通管４０を流通して充填バルブ１０に供給される間に温度低下してしまうという問題があった。
同様に、冷却した液体３１を容器に充填する場合には、液体３１が貯液タンク３０から液体流通管４０を流通して充填バルブ１０に供給される間に温度上昇してしまうという問題があった。
【００１９】
また、図５に示すような従来の液体充填装置１では、充填ノズル１５から容器３に向けて液体３１を自然落下させて充填をしている。このため、容器３はその開口が上方に向いた上向き状態となるようにホルダ２０にて保持されている。このように、容器３が上向き状態となっているため、容器３の開口から埃や菌が入り込む恐れがあった。
【００２０】
かかる温度低下や、埃・菌の混入を防止するために、特許文献１に示すように、液体充填装置を無菌チャンバ内に備えるようにした装置もある。この無菌チャンバの内部は無菌環境となっているため、殺菌後にＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタなどの除塵フィルタを通過させたエアーを、無菌チャンバ内に供給していた。
【００２１】
しかし、無菌チャンバ内に液体充填装置を備える構成とした場合には、装置構造が大型化・複雑化してしまうという問題がある。
【００２２】
本発明は、上記従来技術に鑑み、充填する液体の温度変化を効果的に防止し、且つ、埃・菌の混入を防止しつつ液体を容器に充填することができる液体充填装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決する本発明の構成は、
水平面内で回転する旋回テーブルと、
前記旋回テーブルの上方に配置されると共に、前記旋回テーブルと共に回転する、液体が貯留される貯液タンクと、
前記旋回テーブルに周方向に沿い並んで取り付けられており、下部に充填ノズルを有する複数の充填バルブと、
前記貯液タンクの液体を前記充填バルブに供給する液体供給管と、を備えた液体充填装置において、
前記充填バルブは、前記旋回テーブルの外周縁よりも内周側位置において、前記旋回テーブルを上下方向に貫通する状態で備えられており、前記充填ノズルが前記旋回テーブルの下面よりも下方に位置していることを特徴とする。
【００２４】
また本発明の構成は、
水平面内で回転する旋回テーブルと、
前記旋回テーブルの上方に配置されると共に、前記旋回テーブルと共に回転する、液体が貯留される貯液タンクと、
前記旋回テーブルに周方向に沿い並んで取り付けられており、下部に充填ノズルを有する複数の充填バルブと、
前記貯液タンクの液体を前記充填バルブに供給する液体供給管と、を備えた液体充填装置において、
前記充填バルブは、前記旋回テーブルの外周縁よりも内周側位置において、前記旋回テーブルを上下方向に貫通する状態で固着されており、前記充填ノズルが前記旋回テーブルの下面よりも下方に位置しており、
上端が前記貯液タンクに連結され下端が前記旋回テーブルに連結され、前記旋回テーブルの周縁に沿い一周して前記充填バルブと前記液体供給管を外周側から囲うカバーにより保温室を形成することを特徴とする。
このとき、前記充填バルブを断熱材を介して旋回テーブルに固定してもよい。
【００２５】
また本発明の構成は、
半径方向に関して前記充填バルブよりも外周側に配置されており、前記旋回テーブルの下面から下方に伸びると共に、前記旋回テーブルの周縁に平行して周方向に一周した外周側の防塵スカートと、
半径方向に関して前記充填バルブよりも内周側に配置されており、前記旋回テーブルの下面から下方に伸びると共に、前記旋回テーブルの周縁に平行して周方向に一周した内周側の防塵スカートとを備えたことを特徴とする。
【００２６】
また本発明の構成は、
前記貯液タンクは、前記液体を貯留する貯留室と、この貯留室の径方向に隣接して形成された断熱空気室を有していることを特徴とする。
この際、この保温室にエアを供給し、その排気口にエアフィルタをつけ、保温室側にエアを排気することも特徴になる。
また更に保温室からエアフィルタを通して充填ノズル側に排気することも特徴となる。 勿論貯液タンクの温度に近い温度に供給エア温度を近づけるのが目的であるのでエアフィルタ不要でも構わないが、異物混入防止対策を考えるとエアフィルタを入れるのが無難である。
【００２７】
また本発明の構成は、
前記カバーと前記貯液タンクと前記旋回テーブルとで囲まれた空間である保温室に、温度調整したエアーを供給するエアー供給手段を有することを特徴とする。
【００２８】
また本発明の構成は、
外周側の防塵スカートと内周側の防塵スカートとの間に、温度調整したエアーを供給するエアー供給手段を有することを特徴とする。
【００２９】
また本発明の構成は、前記カバーは透明であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明では、充填バルブが旋回テーブルを貫通する状態で備えられているため、充填ノズルの上方は旋回テーブルで被われるため、充填ノズルから液体が充填される容器に、埃や菌が落下して混入することを防止することができる。
【００３１】
また本発明では、液体供給管を含めた充填バルブの周囲をカバーにて囲うようにしたので、液体供給管が外部空気と触れることがなくなり、液体供給管を流れる間に、液体が温度変化するのを防止することができる。
【００３２】
また、充填バルブの充填ノズルを外周側と内周側の防塵スカートで挟むようにしたので、充填ノズルから液体が充填される容器に、埃や菌が混入することを防止することができる。
【００３３】
また本発明では、貯液タンクの貯留室に液体を貯留し、貯留室の内外周に隣接して断熱空気室を配置したので、液体の温度変化を防止することができる。
また貯液タンクの上下に、断熱材を中間層に入れた素材や空気層を持つ蓋と底板を形成することで、貯液タンクの熱を上下方向や内外周方向へ抑止することが可能となり、断熱効果はより発揮される。
【００３４】
更に、温度調整したエアーを保温室に供給することで、液体供給管を流れる液体の温度を一定に保つことができる。
【００３５】
また、カバーが透明であるため、カバー内の液体供給管の状態を外部から観察することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下に本発明の実施の形態を実施例に基づき詳細に説明する。なお図５に示す従来の液体充填装置１と同様な構成部分については、同一符号を付して説明をする。
【実施例１】
【００３７】
図１は本発明の実施例１に係る液体充填装置１Ａを示す。液体充填装置１Ａでは、円板状の旋回テーブル２が、旋回軸心Ｃに設けられた回転軸に固定され、回転軸を軸心として水平面内で回転する。この旋回テーブル２には、周方向に沿い並んで、複数の充填バルブ１０と、昇降機構（図示省略）を有する複数のホルダ２０が等間隔に配置されている。
【００３８】
各充填バルブ１０は、旋回テーブル２の外周縁よりも内周側位置において、旋回テーブル２を上下方向に貫通する状態で備えられている。このため、充填バルブ１０の上部（液体供給管４０から液体３１が供給される部分を含む上部）は、旋回テーブル２の上面２ａよりも上方に位置し、充填バルブ１０の下部（充填ノズル１５を含む下部）は、旋回テーブル２の下面よりも下方に位置している。
【００３９】
各ホルダ２０は、昇降機構を有すると共に旋回テーブル２の下面２ａに固定されており、後述する防塵スカート７０よりも下端より下位において、容器３を受け取り保持し、保持した容器３を充填バルブ１０の充填ノズル１５の下方位置に上昇保持する。
勿論、充填バルブ１０とホルダ２０は対となって配置されている。
【００４０】
旋回テーブル２の上方位置には、貯液タンク（フィラボール）３０が配置されている。この貯液タンク２０は、回転軸に固定され、旋回テーブル２と共に回転する。即ち、旋回テーブル２に固定された内周壁４の上端に、貯液タンク３０が固定されている。なお、内周壁４は、円筒状部材であり、その軸心が旋回軸心Ｃに一致する状態で固定されている。
【００４１】
貯液タンク３０は、リング状の底板１７と円筒状をなす４つの仕切壁３２，３３，３４，３５とが固定されて形成されている。仕切壁３２，３３，３４，３５は、旋回軸心Ｃを中心として同心状に配置されており、この仕切壁３２，３３，３４，３５は、底板１７に一体的に固定されて形成されている。そして、最内周の仕切壁３２と仕切壁３３との間が内周側の断熱空気室３６となり、仕切壁３３と仕切壁３４の間が貯留室３７となり、仕切壁３４と最外周の仕切壁３５との間が外周側の断熱空気室３８となっている。
つまり、液体３１を貯留する貯留室３７は、この貯留室３７の径方向に隣接して形成された断熱空気室３６，３７により挟まれている。
【００４２】
そして、貯留室３７に加熱（９０〜１００°Ｃ程度）された液体（飲料）３１が貯留されており、断熱空気室３６，３８に空気が入っている。各室３６，３７，３８は、着脱可能な蓋３９により上面が閉じられ密室が形成される。また、貯留室３７の内部のうち、貯留している液体３１の上側の空間には、充填する液体３１の種類に応じた気体が貯えられている。
貯溜室３７に貯溜された液体３１は、待機運転中には、温度維持のため液体循環されている。
【００４３】
この結果、貯留室３７に貯留された液体３１は、内周側及び外周側が断熱室３６の空気層及び断熱室３７の空気層により保温されている。
【００４４】
貯液タンク３０と各充填バルブ１０は、液体供給管４０により接続されている。液体供給管４０は、底板１７に固着された継手部材を介してその上端が貯液タンク３０に連通しており、その下端が充填バルブ１０の流路１２の上部に連通して、貯液タンク３０と充填バルブ１０とを接続している。このとき、リング状の断熱材１９を取付部に挿入し、充填バルブ１０を旋回テーブル２に固定している。液体供給管４０には、電磁流量計４１が介装されている。なお液体供給管４０は、内周壁４よりも外周側に位置している。
液体供給管４０としては、通常の配管のみならず、２重断熱配管を採用することもできる。
【００４５】
充填バルブ１０の本体ブロック１１の中心部分には流路１２が形成されており、この流路１２内には液弁１３が配置されている。この液弁１３はロッド１４を介してエアシリンダ５０に連結されている。そして、エアシリンダ５０の上下方向駆動により液弁１３が上下方向（垂直方向）に移動し開弁・閉弁動作が行われるようになっている。つまり、流路１２の下部に弁座１２ａが形成されており、液弁１３が下方移動して弁座１２ａに当接することにより閉弁となり液体３１の流通を遮断し、液弁１３が上方移動して弁座１２ａから離れることにより開弁となり液体３１を流通させる。
更に、本体ブロック１１の下端には充填ノズル１５が配置されている。
【００４６】
ホルダ２０は旋回テーブル２の下面２ａに固定されており、容器３を保持し、保持した容器３を充填バルブ１０の充填ノズル１５の下方位置に保持する。
【００４７】
そして、エアシリンダ５０により液弁１３を上方に移動させて開弁状態になると、貯液タンク３０内の液体３１が、液体供給管４０及び充填バルブ１０の流路１２を通り、充填ノズル１５を介して、ホルダ２０で保持された容器３内に充填される。このとき電磁流量計４１にて液体流量を計測し、計測した液体流量が予め決めた規定量になったら、エアシリンダ５０により液弁１３を下方移動させて閉弁状態にする。
【００４８】
更に本実施例では、樹脂またはガラスなどで形成した透明のカバー６０を備えている。このカバー６０の形状は、旋回軸心Ｃを中心とした円筒状となっている。更に詳述すると、カバー６０は周方向に沿う複数箇所で分割されているが、カバー６０全体としては円筒形状になっている。このカバー６０は、その下端が旋回テーブル２に固持されていると共に、その上端が貯液タンク３０に固持されており、前記旋回テーブル２の周縁に沿い一周して、液体供給管４０及び充填バルブ１０の上部を、外周側から囲っている。
【００４９】
このため、内周側の内周壁４と、外周側のカバー６０と、上側の貯液タンク３０の底板１７と、下側の旋回テーブル２とで囲まれた空間である保温室１８内に、液体供給管４０及び充填バルブ１０の上部が配置されることになる。
【００５０】
旋回テーブル２の下面には、下方に伸びると共に、旋回軸心Ｃを中心として全体としてリング状をなす外周側の防塵スカート７０と、下方に伸びると共に、旋回軸心Ｃを中心として全体でリング状をなす内周側の防塵スカート７１が、着脱可能な状態で備えられている。防塵スカート７０，７１は、周方向に沿う複数箇所で分割されている。
しかも、半径方向に関して、防塵スカート７０と防塵スカート７１との間に、充填バルブ１０の下部（充填ノズル１５など）が位置するように配置している。
つまり、外周側の防塵スカート７０は、半径方向に関して充填バルブ１０よりも外周側に配置されており、旋回テーブル２の下面２ａから下方に伸びると共に、旋回テーブル２の周縁に平行して周方向に一周している。
また、内周側の防塵スカート７１は、半径方向に関して充填バルブ１０よりも内周側に配置されており、旋回テーブル２の下面２ａから下方に伸びると共に、旋回テーブル２の周縁に平行して周方向に一周している。
【００５１】
エアー供給装置８０は、ＨＥＰＡフィルタ等の除塵フィルタを通過させると共に、加熱（９０〜１００°Ｃ程度）した無菌エアーを、配管８１を介して、防塵スカート７０と防塵スカート７１との間の空間（充填ノズル１５及び容器３の上端開口が位置する部分）に向けて供給する。この空気は防塵スカート７０と防塵スカート７１の間に供給されてから、下方（α方向）に向けて抜けていく。
【００５２】
またエアー供給装置８０は、ＨＥＰＡフィルタ等の除塵フィルタを通過させると共に、加熱（９０〜１００°Ｃ程度）した無菌エアーを、配管８２を介して、内周壁４とカバー６０と貯液タンク３０と旋回テーブル２とで囲まれた空間（液体供給管４０及び充填バルブ１０の上部が位置する部分）に向けて供給する。このようにして供給された空気は、内周壁４に備えたフィルタ８３を介して抜けていく。
【００５３】
上記構成となっている液体充填装置１Ａでは、充填バルブ１０の充填ノズル１５が、旋回テーブル２の下面２ｂの下方に位置する。つまり、充填ノズル１５の上方、並びにホルダ２０で保持された容器３の開口部分は、旋回テーブル２と防塵スカート７１，７２で被われることになる。この結果、ホルダ２０に保持されて開口が上方に向いた容器３内に、埃や菌が混入しにくくなっている。
【００５４】
更に、旋回テーブル２の下面と防塵スカート７０と防塵スカート７１との間の空間に無菌エアーを供給しているため、防塵スカート７０と防塵スカート７１との間が簡易な無菌空間となり、容器３内への埃や菌の混入を効果的に防止している。
【００５５】
また本実施例に係る液体充填装置１Ａでは、液体供給管４０の外周側をカバー６０にて囲っている。換言すると、内周壁４とカバー６０と貯液タンク３０と旋回テーブル２とで囲まれた空間である保温室１８に液体供給管４０が位置する。この結果、液体供給管４０は、この保温室１８の外部の空気と触れることはない。したがって、液体供給管４０を介して貯液タンク３０から充填バルブ１０に流通していく液体３１が、液体供給管４０を流通している間に生ずる温度低下量を抑えることができる。
【００５６】
更に、内周壁４とカバー６０と貯液タンク３０と旋回テーブル２とで囲まれた保温室１８に、加熱したエアーをエアー供給装置８０から供給するため、液体供給管４０を流通する液体３１が温度低下することを抑えることができる。
【００５７】
しかも、内周壁４とカバー６０と貯液タンク３０と旋回テーブル２とで囲まれた保温室１８は、エアーが供給されることにより陽圧となるが、このエアーはフィルタ８３を介して排気されるため、この空間内に湿気がこもることを抑えることができる。
【００５８】
また、貯留室３７に貯留された液体３１は、内周側及び外周側が断熱室３６の空気層及び断熱室３７の空気層により挟まれ、上方は貯留室３７内の気体で被われるため、周囲が空気及び空気で断熱される。このため加熱されて貯留室３７内に充填された液体３１からの放熱が抑制されて効果的に保温される。
【００５９】
更に、カバー６０が透明になっているため、内部の動作状況や漏れの有無等を外部から確認することができる。
【実施例２】
【００６０】
図２は本発明の実施例２に係る液体充填装置１Ｂを示す。この液体充填装置１Ｂは、液体充填装置１Ａに対して、エアーの供給経路が異なっている。
【００６１】
この液体充填装置１Ｂでは、エアー供給装置８０は、除塵フィルタを通過させた無菌のエアーを、配管８４を介して貯液タンク３０の断熱空気室３８に供給している。この断熱空気室３８に供給された空気は、貯留室３７に貯留された液体３１の熱により加熱される。
【００６２】
断熱空気室３８にて加熱された空気は、断熱空気室３８の底面に備えたフィルタ８５を介して、内周壁４とカバー６０と貯液タンク３０と旋回テーブル２とで囲まれた保温室１８に供給されて、この保温室１８を加熱するとともにこの保温室１８を陽圧にする。
【００６３】
上記保温室１８に供給された空気は、旋回テーブル２に備えたフィルタ８６を介して、防塵スカート７０と防塵スカート７１との間に供給されてから、下方（α方向）に向けて抜けていく。このエアーによる容器３内への埃混入を恐れる場合は、内外周どちらかに排気することも可能である。
【００６４】
他の部分の構成は、図１に示す液体充填装置１Ａと同様である。
【００６５】
本実施例２では、エアー供給装置８０から、加熱した空気を供給しなくても、断熱空気室３８にて空気の加熱ができる。なお、加熱が不足する場合には、エアー供給装置８０にて空気を加熱するようにしてもよい。
【００６６】
なお、上記各実施例では、加熱した液体３１を容器３に充填することを前提として説明をしたが、冷却した液体３１を容器３に充填する場合にも、本発明を適用できることは言うまでもない。冷却した液体３１を充填する場合には、エアー供給装置８０から供給するエアーは冷却しておく。
【００６７】
また本発明は、容器への充填量を、容器に充填した飲料の重量を計測することにより行うタイプの液体充填装置にも適用することができる。
【００６８】
流量計としては、電磁流量計だけでなく、渦流量計でも、タービン流量計、超音波式流量計、質量流量計でも適用可能であり、液体の流量を計測し充填制御する方式で適用可能である。
また液面検出して制御する方式でも適用可能であり、液面検出する方法として、液体の電気伝導率や誘電率、光（可視光だけでなく紫外線や赤外線領域も含む）の透過度、輻射赤外線強度等にも適用可能で、何らかの手段で液体の充填高さが計測できれば適用可能である。
もちろん、充填開始からの時間で制御する方式にも適用可能である。
【実施例３】
【００６９】
図３は本発明の実施例３に係る液体充填装置１Cを示す。この液体充填装置１Cは、液体充填装置１Ａに対して、貯液タンク３０の蓋３９Ａと底板１７Ａが異なっている。
【００７０】
図３に基づいてその相違点を説明する。貯液タンク３０Ａは、底板１７Ａと仕切板３２，３３，３４，３５が一体的に形成され、蓋３９Ａが着脱可能な状態で装着されている。蓋３９Ａは、リング状で中空部を形成し、その中空部には断熱材３９ａが挿入されている。底板１７Ａもリング状で中空部を形成し、その中空部には断熱材１７ａが挿入されている。この断熱材を挿入した底板１７Ａおよび蓋３９Ａと、仕切板３２，３３，３４，３５で形成される断熱空気室３６，３８によって、貯液タンク３０Ａ内の液体３１の保温効果をさらに向上させることができる。
また、断熱材３９ａ，１７ａの挿入をなくして、空気層を形成することでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施例１に係る液体充填装置を示す構成図。
【図２】本発明の実施例２に係る液体充填装置を示す構成図。
【図３】本発明の実施例３に係る液体充填装置を示す構成図。
【図４】液体充填システムの一例の概略を示す構成図。
【図５】従来の液体充填装置を示す構成図。
【符号の説明】
【００７２】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 液体充填装置
２ 旋回テーブル
３ 容器
４ 内周壁
１０ 充填バルブ
１７ 底板
１８ 保温室
１９ 断熱材
２０ ホルダ
３０ 貯液タンク
３１ 液体
４０ 液体供給管
４１ 電磁流量計
６０ カバー
７０，７１ 防塵スカート
８０ エアー供給装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平面内で回転する旋回テーブルと、
前記旋回テーブルの上方に配置されると共に、前記旋回テーブルと共に回転する、液体が貯留される貯液タンクと、
前記旋回テーブルに周方向に沿い並んで取り付けられており、下部に充填ノズルを有する複数の充填バルブと、
前記貯液タンクの液体を前記充填バルブに供給する液体供給管と、を備えた液体充填装置において、
前記充填バルブは、前記旋回テーブルの外周縁よりも内周側位置において、前記旋回テーブルを上下方向に貫通する状態で備えられており、前記充填ノズルが前記旋回テーブルの下面よりも下方に位置していることを特徴とする液体充填装置。
【請求項２】
水平面内で回転する旋回テーブルと、
前記旋回テーブルの上方に配置されると共に、前記旋回テーブルと共に回転する、液体が貯留される貯液タンクと、
前記旋回テーブルに周方向に沿い並んで取り付けられており、下部に充填ノズルを有する複数の充填バルブと、
前記貯液タンクの液体を前記充填バルブに供給する液体供給管と、を備えた液体充填装置において、
前記充填バルブは、前記旋回テーブルの外周縁よりも内周側位置において、前記旋回テーブルを上下方向に貫通する状態で備えられており、前記充填ノズルが前記旋回テーブルの下面よりも下方に位置しており、
上端が前記貯液タンクに固持され下端が前記旋回テーブルに固持され、前記旋回テーブルの周縁に沿い一周して前記液体供給管を外周側から囲うカバーを備えたことを特徴とする液体充填装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
半径方向に関して前記充填バルブよりも外周側に配置されており、前記旋回テーブルの下面から下方に伸びると共に、前記旋回テーブルの周縁に平行して周方向に一周した外周側の防塵スカートと、
半径方向に関して前記充填バルブよりも内周側に配置されており、前記旋回テーブルの下面から下方に伸びると共に、前記旋回テーブルの周縁に平行して周方向に一周した内周側の防塵スカートとを備えたことを特徴とする液体充填装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項において、
前記貯液タンクは、前記液体を貯留する貯留室と、この貯留室の径方向に隣接して形成された断熱空気室を有していることを特徴とする液体充填装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一項において、
前記カバーと前記貯液タンクと前記旋回テーブルとで囲まれた空間である保温室に、温度調整したエアーを供給するエアー供給手段を有することを特徴とする液体充填装置。
【請求項６】
請求項３において、
外周側の防塵スカートと内周側の防塵スカートとの間に、温度調整したエアーを供給するエアー供給手段を有することを特徴とする液体充填装置。
【請求項７】
請求項２乃至請求項６の何れか一項において、
前記カバーは透明であることを特徴とする液体充填装置。
【請求項８】
請求項２乃至請求項６の何れか一項において、
前記充填バルブは断熱材を介して前記旋回テーブルに固定されていることを特徴とする液体充填装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８の何れか一項において、
前記貯液タンクは、前記液体を貯留する貯留室と、この貯留室の上下方向に隣接して形成された断熱空気室または断熱材が充填された構造体を有していることを特徴とする液体充填装置。
【請求項１０】
請求項５において、
前記貯液タンクで加熱または冷却された空気を前記保温室へ供給することを特徴とする液体充填装置。
【請求項１１】
請求項２乃至請求項６の何れか一項において、
前記貯液タンクは待機運転中、温度維持のため液体循環されていることを特徴とする液体充填装置。
【請求項１２】
請求項２乃至請求項６の何れか一項において、
前記液体供給管は２重断熱配管であることを特徴とする液体充填装置。
【請求項１】
水平面内で回転する旋回テーブルと、
前記旋回テーブルの上方に配置されると共に、前記旋回テーブルと共に回転する、液体が貯留される貯液タンクと、
前記旋回テーブルに周方向に沿い並んで取り付けられており、下部に充填ノズルを有する複数の充填バルブと、
前記貯液タンクの液体を前記充填バルブに供給する液体供給管と、を備えた液体充填装置において、
前記充填バルブは、前記旋回テーブルの外周縁よりも内周側位置において、前記旋回テーブルを上下方向に貫通する状態で備えられており、前記充填ノズルが前記旋回テーブルの下面よりも下方に位置していることを特徴とする液体充填装置。
【請求項２】
水平面内で回転する旋回テーブルと、
前記旋回テーブルの上方に配置されると共に、前記旋回テーブルと共に回転する、液体が貯留される貯液タンクと、
前記旋回テーブルに周方向に沿い並んで取り付けられており、下部に充填ノズルを有する複数の充填バルブと、
前記貯液タンクの液体を前記充填バルブに供給する液体供給管と、を備えた液体充填装置において、
前記充填バルブは、前記旋回テーブルの外周縁よりも内周側位置において、前記旋回テーブルを上下方向に貫通する状態で備えられており、前記充填ノズルが前記旋回テーブルの下面よりも下方に位置しており、
上端が前記貯液タンクに固持され下端が前記旋回テーブルに固持され、前記旋回テーブルの周縁に沿い一周して前記液体供給管を外周側から囲うカバーを備えたことを特徴とする液体充填装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
半径方向に関して前記充填バルブよりも外周側に配置されており、前記旋回テーブルの下面から下方に伸びると共に、前記旋回テーブルの周縁に平行して周方向に一周した外周側の防塵スカートと、
半径方向に関して前記充填バルブよりも内周側に配置されており、前記旋回テーブルの下面から下方に伸びると共に、前記旋回テーブルの周縁に平行して周方向に一周した内周側の防塵スカートとを備えたことを特徴とする液体充填装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項において、
前記貯液タンクは、前記液体を貯留する貯留室と、この貯留室の径方向に隣接して形成された断熱空気室を有していることを特徴とする液体充填装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一項において、
前記カバーと前記貯液タンクと前記旋回テーブルとで囲まれた空間である保温室に、温度調整したエアーを供給するエアー供給手段を有することを特徴とする液体充填装置。
【請求項６】
請求項３において、
外周側の防塵スカートと内周側の防塵スカートとの間に、温度調整したエアーを供給するエアー供給手段を有することを特徴とする液体充填装置。
【請求項７】
請求項２乃至請求項６の何れか一項において、
前記カバーは透明であることを特徴とする液体充填装置。
【請求項８】
請求項２乃至請求項６の何れか一項において、
前記充填バルブは断熱材を介して前記旋回テーブルに固定されていることを特徴とする液体充填装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８の何れか一項において、
前記貯液タンクは、前記液体を貯留する貯留室と、この貯留室の上下方向に隣接して形成された断熱空気室または断熱材が充填された構造体を有していることを特徴とする液体充填装置。
【請求項１０】
請求項５において、
前記貯液タンクで加熱または冷却された空気を前記保温室へ供給することを特徴とする液体充填装置。
【請求項１１】
請求項２乃至請求項６の何れか一項において、
前記貯液タンクは待機運転中、温度維持のため液体循環されていることを特徴とする液体充填装置。
【請求項１２】
請求項２乃至請求項６の何れか一項において、
前記液体供給管は２重断熱配管であることを特徴とする液体充填装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−１８２４０７（Ｐ２００６−１８２４０７Ａ）
【公開日】平成１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３７８５５８（Ｐ２００４−３７８５５８）
【出願日】平成１６年１２月２８日（２００４．１２．２８）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成１６年１０月２０日 株式会社ビバリッジジャパン社発行の「Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｊａｐａｎ Ｎｏ．２７４（Ｖｏｌ．２７，Ｎｏ．１０）平成１６年第１０号 通巻２７４号」に発表
【出願人】（５０５１９３３１３）三菱重工食品包装機械株式会社 (146)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２８日（２００４．１２．２８）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成１６年１０月２０日 株式会社ビバリッジジャパン社発行の「Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｊａｐａｎ Ｎｏ．２７４（Ｖｏｌ．２７，Ｎｏ．１０）平成１６年第１０号 通巻２７４号」に発表
【出願人】（５０５１９３３１３）三菱重工食品包装機械株式会社 (146)
【Ｆターム（参考）】
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