特許 6619945 容器処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6619945

(24)【登録日】2019年11月22日

(45)【発行日】2019年12月11日

(54)【発明の名称】容器処理装置

(51)【国際特許分類】

   A23L 3/04 20060101AFI20191202BHJP

   B65B 55/00 20060101ALI20191202BHJP

   B65G 17/24 20060101ALI20191202BHJP

【ＦＩ】

   A23L3/04

   B65B55/00

   B65G17/24 B

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-60262(P2015-60262)

(22)【出願日】2015年3月24日

(65)【公開番号】特開2016-178881(P2016-178881A)

(43)【公開日】2016年10月13日

【審査請求日】2018年3月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】309036221

【氏名又は名称】三菱重工機械システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100077

【弁理士】

【氏名又は名称】大場 充

(74)【代理人】

【識別番号】100136010

【弁理士】

【氏名又は名称】堀川 美夕紀

(74)【代理人】

【識別番号】100130030

【弁理士】

【氏名又は名称】大竹 夕香子

(74)【代理人】

【識別番号】100203046

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 聖子

(72)【発明者】

【氏名】西田 健二

【審査官】 二ッ谷 裕子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−３１８６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３０４８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第４３０４１０５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｂ ５５／００

Ａ２３Ｌ ３／０４

Ｂ６５Ｇ １７／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

製品液が充填された容器を搬送するコンベヤと、
前記容器を加熱または冷却する処理水を、前記コンベヤで搬送される前記容器に向けて散布するノズルと、を備え、
前記コンベヤは、
前記容器を横向きに寝かせ、かつ、前記容器の搬送方向に沿って転動させながら搬送する転動領域を有し、
前記コンベヤは、
複数のコンベヤ要素が鉛直方向に並び、前記容器が鉛直方向に隣接する一方の前記コンベヤ要素から他方の前記コンベヤ要素に移送される反転動作を繰り返して搬送される主コンベヤと、
前工程から受け渡された前記容器を前記主コンベヤに向けて搬送する搬入コンベヤと、
前記主コンベヤから受け渡された前記容器を後工程に受け渡す搬出コンベヤと、を備え、
前記主コンベヤは、上段から下段に向けて処理水が落下するのを許容する隙間構造を備える、ことを特徴とする容器処理装置。

【請求項2】

前記主コンベヤは、
前記コンベヤ要素が、横向きに寝ている前記容器を静置して搬送し、
前記反転動作が行われる領域を前記転動領域として機能する、
請求項１に記載の容器処理装置。

【請求項3】

前記搬入コンベヤ及び前記搬出コンベヤの一方又は双方は、
前記転動領域として機能する、
請求項１または請求項２に記載の容器処理装置。

【請求項4】

前記転動領域は、
無限軌道上に沿って配列され、前記無限軌道の走行に伴って移動する複数の自転ローラ
と、
前記複数の回転ローラに接し、前記無限軌道の走行に伴って前記複数の自転ローラを摩
擦力により回転させる固定摩擦体と、を備え、
前記容器は、
前記摩擦力によりそれぞれが回転し、隣接する前記自転ローラに支持されながら転動す
る、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の容器処理装置。

【請求項5】

前記主コンベヤは、
最上段に位置する前記コンベヤ要素から最下段に位置する前記コンベヤ要素に向けて、
缶容器を下向きに搬送し、
前記搬入コンベヤ及び前記搬出コンベヤの一方又は双方は、
前記容器を登坂して搬送する、
請求項な１〜請求項４のいずれか一項に記載の容器処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、製品液が充填された容器を搬送しながらシャワー散水して、容器を加熱または冷却をするパストライザ、ウォーマ、クーラと称される容器処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、製品液が充填された容器の搬送中にシャワーによる散水処理をして容器を加熱または冷却するパストライザ、ウォーマ、クーラと称される容器処理装置が、製品液の種類に応じて使い分けられている。
ウォーマを例にすると、例えば特許文献１〜３に記載されているように、正立した多数の容器を密集させて幅広のベルトコンベヤで搬送しながら、所望する温度に調整された温水を容器よりも上方からシャワー状にして容器群に散布するというものである。なお、ウォーマは、例えば２〜２０℃程度で充填された炭酸飲料を２５℃〜４０℃まで昇温させる際に用いられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開４−７１６９７号公報

【特許文献2】特開２００７−２１５４３７号公報

【特許文献3】特開２０１２−１６６８０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

製品液を容器に充填して飲料を製造するシステムにおいて、生産効率を上げることが常に求められており、当該システムの構成要素である容器処理装置においては、所望する温度に加熱または冷却するのに要する時間を短縮することが必要である。
そこで本発明は、従来に比べて所望する温度に迅速に加熱または冷却することができる容器処理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】

【0005】

かかる目的のもと、本発明の容器処理装置は、製品液が充填された容器を搬送するコンベヤと、容器を加熱または冷却する処理水を、コンベヤで搬送される容器に向けて散布するノズルと、を備え、コンベヤは、容器を横向きに寝かせ、かつ、容器の搬送方向に沿って転動させながら搬送する転動領域を有している。

【0006】

本発明の容器処理装置によれば、容器を横向きに寝かせているので、例えば缶容器を例にすると、製品液が上蓋の内面及び底蓋の内面にも接し、しかも、上蓋及び底蓋にも温水が浴びせられるので、正立した缶容器では有効でない上蓋及び底蓋も有効な伝熱面となり、缶胴を含めた伝熱面が正立の器と比べて増える。
また、横向きに寝かせて転動される缶容器の内部には、缶胴の内面近傍の製品液が缶胴に連れ回されることによる円周方向に沿う、換言すれば上下方向に撹拌が生じ、転動が繰り返されるとこの撹拌が製品液の全体に波及するので、対流で生じる製品液の上下の温度差を解消できる。
以上により、本発明の容器処理装置によれば、製品液の全体を所定の温度に迅速に加熱することができる。

【0007】

本発明の容器処理装置において、コンベヤは、複数のコンベヤ要素が鉛直方向に並び、容器が鉛直方向に隣接する一方のコンベヤ要素から他方の前記コンベヤ要素に移送される反転動作を繰り返して搬送される主コンベヤと、前工程から受け渡された容器を主コンベヤに向けて搬送する搬入コンベヤと、主コンベヤから受け渡された容器を後工程に受け渡す搬出コンベヤと、を備えることができる。

【0008】

本発明の容器処理装置において、主コンベヤは、コンベヤ要素が、横向きに寝ている容器を静置して搬送する一方、反転動作が行われる領域を転動領域として機能させることができる。

【0009】

本発明の容器処理装置において、搬入コンベヤ及び搬出コンベヤの一方又は双方を、転動領域として機能させることができる。

【0010】

本発明の容器処理装置において、転動領域を、無限軌道上に沿って配列され、無限軌道の走行に伴って移動する複数の自転ローラと、複数の回転ローラに接し、無限軌道の走行に伴って複数の自転ローラを摩擦力により回転させる固定摩擦体と、を備える構成とし、容器を、摩擦力によりそれぞれが回転し、隣接する前記自転ローラに支持されながら転動させることができる。

【0011】

本発明の容器処理装置において、主コンベヤが、最上段に位置するコンベヤ要素から最下段に位置するコンベヤ要素に向けて、缶容器を下向きに搬送する場合に、搬入コンベヤ及び搬出コンベヤの一方又は双方が、容器を登坂して搬送することができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明の容器処理装置によれば、容器を横向きに寝かせるので、有効な伝熱面積が増えるとともに、容器を転動させるので、製品液が缶胴に連れ回されることによる円周方向に沿う撹拌が生じるので、容器の内部の製品液の全体を所定の温度に迅速に加熱することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態に係る容器処理装置の概略構成を示す側面図である。

【図2】図１の容器処理装置の搬送装置を抜き出して示す側面図である。

【図3】図１の容器処理装置の搬入コンベヤを示し、（ａ）はその部分斜視図、（ｂ）は部分拡大側面図である。

【図4】図１の容器処理装置のコンベヤ要素を示す平面図である。

【図5】図１の容器処理装置の反転ガイドを示す平面図である。

【図6】従来の正立した缶容器を静置して搬送する際の製品液の加熱状態を示し、（ａ）は缶容器の縦断面を示し、（ｂ）は横断面を示している。

【図7】本実施形態による横向きに寝かせた缶容器を転動して搬送する際の製品液の加熱状態を示し、（ａ）は缶容器の横断面を示し、（ｂ）は縦断面を示している。

【図8】転動させることなく中心軸を中心にして容器を回転させる場合に製品液の加熱状態を示し、（ａ）は縦断面を示し、（ｂ）は横断面を示している。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
本実施形態の容器処理装置１は、ウォーマとして用いることを想定しており、例えば２〜２０℃程度の低い温度で製品液が充填された缶容器１００を搬送しながら、温水をシャワー状にして缶容器１００に浴びせるものである。容器処理装置１は、温水を浴びせながら缶容器１００を搬送する過程において、缶容器１００を横置きにして転動させることにより、製品液を迅速に昇温することを特徴としている。以下、容器処理装置１の構成を説明した後に、容器処理装置１により製品液を迅速に昇温できる作用及び効果について説明する。

【0015】

［容器処理装置１の構成］
容器処理装置１は、図１に示すように、内部を搬送される缶容器１００に温水を浴びせて加熱する処理槽１０と、容器処理装置１の前工程から受け取った缶容器１００を処理槽１０の内部を搬送し、容器処理装置１の後工程に受け渡す搬送装置３０と、を備えている。缶容器１００は、搬送装置３０の全行程の中の一部の行程において、転動しながら搬送される。

【0016】

［処理槽１０］
処理槽１０は、図１に示すように、搬入口１１Ａと搬出口１１Ｂを除いて、内部を外部と区画する槽本体１１と、槽本体１１の天井部分に設けられ、温水が供給される温水配管１２と、温水配管１２に供給された温水をシャワー状にして散布する散水ノズル１３と、を備える。散水ノズル１３から散布された温水が、散水ノズル１３よりも下方を搬送される缶容器１００にシャワー状となって浴びせられる。
処理槽１０は、温水配管１２に温水を供給するポンプユニット１５を備えており、ポンプユニット１５は隣接する温水タンク１６に溜められる温水を温水配管１２に送給する。
処理槽１０は、後述する搬送装置３０よりも下方にシャワー受け台１７を備えており、シャワー受け台１７は缶容器１００に浴びせられ、かつ搬送装置３０を通過した温水を受けるとともに温水タンク１６に案内する。このように温水タンク１６は、温水の回収タンクとして機能する。
以上のように、搬入口１１Ａから槽本体１１に搬入された缶容器１００は、槽本体１１の内部を搬送されながら散水ノズル１３から散布された温水を浴びせられることで昇温され、搬出口１１Ｂから搬出される。

【0017】

［搬送装置３０］
搬送装置３０は、図１に示すように、搬入コンベヤ４０と、主コンベヤ５０と、搬出コンベヤ６０と、を備え、缶容器１００はこの順番に搬送される。
搬入コンベヤ４０は、前工程の搬出コンベヤ１１０から受け渡される缶容器１００を主コンベヤ５０に向けて搬送する。缶容器１００は、正立状態で搬送される前工程の搬出コンベヤ１１０から搬入コンベヤ４０に移送される過程で横向きに寝かされた姿勢に変えられるものとする。
搬入コンベヤ４０は、図１に示すように、缶容器１００を上向きに登坂して搬送するものであり、缶容器１００はこの登坂の過程で転動される。なお、図１に示すように、搬入コンベヤ４０の上方にも散水ノズル１３が設けられており、登坂する缶容器１００に温水が浴びせられるようになっている。なお、搬入コンベヤ４０の具体的な構成については後述する。

【0018】

主コンベヤ５０は、搬入コンベヤ４０から受け渡される缶容器１００を、蛇行させながら搬送して、搬出コンベヤ６０に受け渡す。主コンベヤ５０は、この搬送を実現するために、鉛直方向又は上下方向に間隔をあけて配置される複数のコンベヤ要素５１と、上段に配置されるコンベヤ要素５１の排出側Ｅと下段に配置されるコンベヤ要素５１の受け入れ側Ｓとの間に設けられる反転ガイド５５と、を備える。
主コンベヤ５０において、コンベヤ要素５１を水平方向に搬送された缶容器１００は、反転ガイド５５の案内により転動しながら向きを反転して、排出端Ｅから一つ下のコンベヤ要素５１に乗り移る。主コンベヤ５０に受け渡された缶容器１００は、以上の水平方向の搬送及び向きを反転させる動作を繰り返しながら、一番上に設けられるコンベヤ要素５１から一番下に設けられるコンベヤ要素５１まで搬送される。
なお、主コンベヤ５０は、反転ガイド５５において缶容器１００は転動するが、コンベヤ要素５１において缶容器１００は転動することなく静置した状態で搬送される。

【0019】

主コンベヤ５０を搬送されてきた缶容器１００は、搬出コンベヤ６０に移送され、後工程の搬入コンベヤ１２０に受け渡される。この受け渡しの過程で、缶容器１００は横向きに寝かせた状態から正立に姿勢が変えられるものとする。
搬出コンベヤ６０は、搬入コンベヤ４０と同様に、缶容器１００を上向きに登坂して搬送するものであり、缶容器１００はこの登坂の過程で転動される。図１に示すように、搬出コンベヤ６０の上方にも散水ノズル１３が設けられており、登坂する缶容器１００に温水が浴びせられるようになっている。なお、搬出コンベヤ６０は、搬入コンベヤ４０と同様の構成を備えている。

【0020】

［搬入コンベヤ４０］
さて、搬入コンベヤ４０の構成について、図１に加えて図２も参照して説明する。なお、搬出コンベヤ６０も同様の構成を備えている。
搬入コンベヤ４０は、図１及び図２に示すように、缶容器１００の搬送方向Ｆの上流から下流に向けて上向きに傾斜して設けられている。
この搬入コンベヤ４０は、搬送方向Ｆと直交する方向に間隔をあけて設けられる一対のコンベヤチェーン４１，４１と、コンベヤチェーン４１，４１に回転可能に支持されるとともに、コンベヤチェーン４１，４１の走行に伴って搬送方向Ｆに移動する複数のローラ４３と、ローラ４３の下面に接触する一対の固定摩擦板４５，４５と、コンベヤチェーン４１，４１が巻き回され、搬送方向Ｆに間隔をあけて設けられる一対の支持軸４７，４７と、を備えている。
支持軸４７，４７は、いずれか一方に回転駆動力を与える電動モータ（図示を省略）が連結されており、また、コンベヤチェーン４１，４１と噛み合い、支持軸４７，４７と一体で回転するスプロケット４８，４８を備えている。
缶容器１００は、コンベヤチェーン４１，４１がなす無限軌道上の上段に位置する、隣接するローラ４３，４３の間に載せられて搬送される。

【0021】

搬入コンベヤ４０の動作を説明する。
電動モータを起動して支持軸４７，４７の一方を回転すると、スプロケット４８，４８に掛け回されたコンベヤチェーン４１，４１が走行を始める。このコンベヤチェーン４１，４１は、斜め上方に向って登坂走行する。コンベヤチェーン４１，４１の走行に伴ってローラ４３も移動する。ローラ４３は、固定摩擦板４５，４５に接触しているために、固定摩擦板４５，４５との間の摩擦力により回転する。なお、ここでは、図２（ｂ）に基づいて、時計回り（Ｒ１）に回転するものと定義する。
搬送対象の缶容器１００は、隣接するローラ４３，４３の間に横向きに寝かせて載せられているので、ローラ４３，４３の時計回りの回転により、反時計回（Ｒ２）りに回転する。
ここで、缶容器１００と下側で接触、支持する隣接するローラ４３との接点Ｐ１が、当該ローラ４３の外周面と回転軸を通る鉛直方向の線分との交点点Ｐ２よりも、搬送方向Ｆ（またはコンベヤチェーン４１，４１の走行方向）にずれている。したがって、缶容器１００は、下り落ちることなく、登坂することができる。
以上の通りであり、缶容器１００は、ローラ４３，４３の上で横向きに寝ながら、搬入コンベヤ４０を搬送される。

【0022】

［主コンベヤ５０］
次に、搬入コンベヤ４０を搬送されてきた缶容器１００が受け渡される主コンベヤ５０を説明する。
主コンベヤ５０は、前述したように、複数のコンベヤ要素５１と、複数の反転ガイド５５と、を備えている。本実施形態は、５つのコンベヤ要素５１と、４つの反転ガイド５５を備えている。それぞれのコンベヤ要素５１及び反転ガイド５５を、図３に示すように、コンベヤ要素５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅとし、反転ガイド５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄとする。

【0023】

受け渡された缶容器１００は、コンベヤ要素５１Ａを反転ガイド５５Ａに向けて図中の右向きに搬送され、反転ガイド５５Ａにて搬送の方向が左向きに反転されて、コンベヤ要素５１Ｂに受け渡される。コンベヤ要素５１Ｂに受け渡された缶容器１００は、図中の左向きに搬送され、反転ガイド５５Ｂにて搬送の方向が右向きに反転されて、コンベヤ要素５１Ｃに受け渡される。以後、同様にして、缶容器１００は、反転ガイド５５Ｃ、コンベヤ要素５１Ｄ、反転ガイド５５Ｄ及びコンベヤ要素５１Ｅの順に搬送され、搬出コンベヤ６０に受け渡される。
以上のように、缶容器１００は、最上段に位置するコンベヤ要素５１Ａから最下段に位置するコンベヤ要素５１Ｅまで、蛇行しながら搬送される。缶容器１００は、コンベヤ要素５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅのそれぞれにおいて、散水ノズル１３から散布されるシャワー状の温水が浴びせられる。

【0024】

コンベヤ要素５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅは、基本的に同じ構成を備えており、それぞれにおいて、缶容器１００は、横向きに寝かせた状態で搬送されるものの、転動することなく搬送される。ただし、搬入コンベヤ４０と同様の構成を採用して、缶容器１００を回転させることもできる。もっとも、上段から下段に向けた温水の落下を容易にするためには、コンベヤ要素５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅの温水を通す隙間が多いことが好ましい。そこで、本実施形態においては、複数段のコンベヤ要素を備える主コンベヤ５０は、転動させるための構成要素を備えない簡易な構造を採用している。

【0025】

［コンベヤ要素５１Ａ］
以下、図４を参照し、コンベヤ要素５１の構成を説明する。
コンベヤ要素５１は、搬送方向Ｆと直交する方向に間隔をあけて設けられる一対のコンベヤベルト５２，５２と、コンベヤベルト５２，５２が巻き回され、搬送方向Ｆに間隔をあけて設けられる支持軸５３，５３と、を備えている。
支持軸５３，５３は、いずれか一方に回転駆動力を与える電動モータ（図示を省略）が連結されており、また、コンベヤベルト５２，５２が掛け回され、支持軸５３，５３と一体で回転するプーリ５４，５４を備えている。

【0026】

電動モータを起動して支持軸５３，５３の一方を回転すると、プーリ５４，５４に掛け回されたコンベヤベルト５２，５２が走行を始める。コンベヤベルト５２，５２の走行に伴って、コンベヤベルト５２，５２に載せられた缶容器１００は、反転ガイド５５に向けて搬送される。
コンベヤベルト５２，５２は、缶容器１００が所定の位置からずれないように、缶容器１００を保持するずれ留め部品を缶容器１００が載せられる表面に設けるとよい。
コンベヤ要素５１Ａは、コンベヤベルト５２，５２の間は空間であるから、シャワー状に散布された温水は、このコンベヤベルト５２，５２の間を通過して、下段のコンベヤ要素５１Ｂに向けて容易に達する。コンベヤ要素５１Ｂとコンベヤ要素５１Ｃの間、コンベヤ要素５１Ｃとコンベヤ要素５１Ｄの間、コンベヤ要素５１Ｄとコンベヤ要素５１Ｅの間についても同様であり、最上段のコンベヤ要素５１Ａに浴びせられた温水は、最下段のコンベヤ要素５１Ｅまで至り、さらにシャワー受け台１７に達する。なお、コンベヤ要素５１Ａに浴びせられた温水は、下段に行くほど温度が低くなる。

【0027】

［反転ガイド５５］
次に、反転ガイド５５について、図５を参照して説明する。なお、反転ガイド５５Ａを例にする。
反転ガイド５５は、上段の例えばコンベヤ要素５１Ａと下段の例えばコンベヤ要素５１Ｂの間に設けられる円弧状の部材からなり、凹んだ側をコンベヤ要素５１Ａ，５１Ｂに向けて配置し、この凹んだ部分が缶容器１００の通る通路５６になる。
回転されることなく搬送された缶容器１００は、図５に示すように、反転ガイド５５Ａの通路５６に受け入れられる。通路５６に受け入れられた当初には、缶容器１００は、コンベヤベルト５２，５２に接触しているために、図５に示すように、時計回りに回転、転動しながら通路５６を落下するが、反転コンベヤ５５に触れると今度は反時計回りに回転、転動して、次のコンベヤ要素５１Ｂに至り、コンベヤ要素５１Ｂにより次の反転箇所である反転ガイド５５Ｂに向けて搬送される。なお、時計回り、反時計回りはあくまで、図５に示す例の場合に過ぎず、反転ガイド５５Ｂにおいては、この逆である。また、連続的に搬送されてくる複数の缶容器１００の回転、転動は一様ではないが、それぞれの缶容器１００の内部の製品液は、反転ガイドを通過する間に激しく撹拌されるので、製品液を短時間で昇温させるという所期の達することができる。

【0028】

［容器処理装置１の動作］
以上の構成を備える容器処理装置１は、以下のように動作して缶容器１００の中の製品液を温める。なお、ポンプユニット１５が運転されており、散水ノズル１３からシャワー状の温水が搬入コンベヤ４０、主コンベヤ５０及び搬出コンベヤ６０に向けて散布されていることを前提とする。
前工程の搬出コンベヤ１１０から受け渡された缶容器１００は、搬入コンベヤ４０を搬送される過程で、転動されながら、シャワー状の温水が浴びせられ、製品液が温められる。この転動の際に、缶容器１００の中の製品液が撹拌されるので、短時間で所望する温度に昇温することができる。この点については、後述する。
搬入コンベヤ４０から主コンベヤ５０に受け渡された缶容器１００は、コンベヤ要素５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅを順に搬送されるそれぞれの過程で、温水が浴びせられ、製品液が温められ、下段に行くほど温度が高くなる。主コンベヤ５０において、缶容器１００は、反転ガイド５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄで転動される。
主コンベヤ５０から搬出コンベヤ６０に受け渡された缶容器１００は、搬出コンベヤ６０を搬送される過程で、転動されながら、シャワー状の温水が浴びせられ、製品液が温められる。

【0029】

散布された温水は、搬入コンベヤ４０、主コンベヤ５０及び搬出コンベヤ６０のそれぞれを通過して、シャワー受け台１７に案内されて温水タンク１６に回収され、ポンプユニット１５にて温水配管１２を介して送給され、散水ノズル１３からシャワー状の温水となって散布される。

【0030】

［容器処理装置１の作用及び効果］
以上説明した容器処理装置１の作用及び効果を説明する。
（１）加熱能力の向上
本実施形態は、横向きに寝かせた状態で温水を缶容器１００に浴びせること（第一の要因）、及び、転動させながら温水を缶容器１００に浴びせること（第二の要因）の二つの要因により、温水による加熱能力を向上し、より短い時間で製品液を所望する温度まで昇温できる。以下、第一の要因、第二の要因の順に説明する。

【0031】

はじめに、第一の要因について、図６及び図７を参照して説明する。
図６は、缶容器１００が正立している従来の例を示している。
缶容器１００は、正立して搬送されている状態において、シャワー状の温水ＨＷが缶容器１００の上蓋１０２に浴びせられる。ところが、上蓋１０２と製品液Ｌの間には気体を含むエアギャップＡＧが存在する。したがって、エアギャップＡＧが断熱層となり、上蓋１０２は製品液Ｌに対して有効な伝熱面にはならない。また、正立して搬送される缶容器１００は、底蓋１０３が上向きに窪んでいることもあり、底蓋１０３には散布された温水が直接は接しないため、底蓋１０３も製品液Ｌに対して有効な伝熱面にはならない。したがって、正立して温水が浴びせられる缶容器１００は、缶胴１０１だけが製品液Ｌに対して有効な伝熱面となる。
以上に対して、図７に示すように、横向きに寝かせた缶容器１００は、製品液Ｌが上蓋１０２の内面及び底蓋１０３の内面に接し、しかも、缶容器１００が転倒していれば、上蓋１０２及び底蓋１０３にも温水ＨＷが浴びせられるので、正立では有効でなかった上蓋１０２及び底蓋１０３も有効な伝熱面となり、缶胴１０１を含めた伝熱面が、正立と比べて増える。よって、本実施形態によれば、加熱能力を向上させることができる。

【0032】

次に、第二要因について、図６〜図８を参照して説明する。
前述した図６において、正立している缶容器１００に温ＨＷ水を浴びせると、有効な伝熱面である缶胴１０１の内面近傍の製品液Ｌが加熱（加熱はＨで示されている）されるが、製品液Ｌは缶容器１００の内部で対流Ｃを起こすために、製品液Ｌは上部の温度が高く下部の温度が低くなり、温度差が生じる。缶容器１００は正立してかつ静置しているだけなので、製品液Ｌの全体を所定の温度に加熱するのに長時間を要する。
以上に対して、図７に示すように、本実施形態に従って横向きに寝かせて転動される缶容器１００に温水ＨＷを浴びせると、缶胴１０１の内面近傍の製品液Ｌが加熱され対流Ｃを起こす。ところが、本実施形態は、缶容器１００が転動されるために、缶容器１００の内部の製品液Ｌには対流Ｃが生じるのに加えて、缶胴１０１の内面近傍の製品液Ｌが缶胴１０１に連れ回されるので、缶胴１０１の円周方向に沿って水流Ａが生じる。この水流Ａは、図７（ａ）に示すように、対流Ｃの向きと反する向きの成分を有しているから、対流Ｃを撹拌することになる。缶容器１００の転動が繰り返されれば、製品液Ｌの全体に水流Ａによる撹拌の効果が波及するので、製品液Ｌの全体を所定の温度に迅速に加熱することができる。本発明者らの検討によれば、温水の散布条件が同じであれば、横向きに寝かせて転動させると、正立かつ静置している場合に比べて、１／２程度の時間で所定の温度まで加熱できる。

【0033】

ここで、図８は、中心軸Ｓを中心にして、正立した缶容器１００を回転させる場合を示している。この場合も、缶胴１０１の内面に製品液が連れ回されるので、図８（ｂ）に示すように、水流Ｂが生じるが、この水流Ｂは水平方向Ｈに沿うものであり、対流Ｃをその流れの向きに撹拌する効果はほとんどない。つまり、対流Ｃは対流Ｃとしてほぼそのまま生じ続ける。したがって、正立した缶容器１００を回転させたとしても、加熱能力の向上は小さい。

【0034】

（２）省設置スペース化
次に、容器処理装置１は、図１及び図２に示すように、搬送装置３０のなかで温水を最も多く缶容器１００に浴びせる主コンベヤ５０において、コンベヤ要素５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅを鉛直方向に並べることにより、面積の狭い設置スペースでも、搬送距離を稼ぐことができる。したがって、本実施形態によれば、設置スペースが狭くても、加熱能力の優れた容器処理装置１を実現できる。

【0035】

（３）前・後工程との接続容易化
次に、容器処理装置１は、図１及び図２に示すように、単列で搬入コンベヤ４０に搬入された缶容器１００を、単列のままで搬出コンベヤ６０まで搬送することができる。ここで、複数列で搬送される缶容器１００を加熱処理する場合には、後工程に受け渡す際に缶容器１００を単列化する必要がある場合があり、その場合には、単列化するための構造が必要となる。これに対して、本実施形態は、缶容器１００を単列のままで処理できるので、前・後工程との接続部分の構成が容易となる。

【0036】

（４）温水散布の構成の簡易化
容器処理装置１は、主コンベヤ５０において、最上段のコンベヤ要素５１Ａに向けて浴びせた温水が、重力により落下する。しかも、コンベヤ要素５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅは、いずれも温水を通しやすいので、最上段に向けて散布した温水を最下段のコンベヤ要素５１Ｅを搬送する缶容器１００にも浴びせることができる。つまり、コンベヤ要素５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅのそれぞれに対応して散水ノズル１３を設けなくても、最上段のコンベヤ要素５１Ａに向けて温水を散布する散水ノズル１３を設けるだけで、全てのコンベヤ要素５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅを搬送される際に温水を浴びせることができる。したがって、本実施形態によれば、温水を散布する構成を簡素化することができる。

【0037】

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることができる。
一連の加熱または冷却の処理工程において、容器に異なる温度の温水または冷水を浴びせる必要がある場合には、複数台、例えば２台の容器処理装置１を直列に並べ、それぞれで異なる温度の温水または冷水を散布すればよい。この場合でも、容器処理装置がそれぞれ占有する面積が小さいので、レイアウトの自由度、ひいては容器処理装置を含む製品液の充填ラインの設計の自由度が大きい。

【0038】

以上の実施形態においては、主コンベヤ５０は最上段のコンベヤ要素５１Ａから最下段のコンベヤ要素５１Ｅに向けて、折り返しながら下向きに缶容器１００を搬送したが、この逆に、最下段のコンベヤ要素５１Ｅから最上段のコンベヤ要素５１Ｅに向けて上向きに搬送することができる。この逆向きの搬送は、最下段から最上段に向うのにつれて、浴びせられる温水の温度が高くなることになるので、搬送が進むのにつれて製品液の温度を高くするという、加熱パターンに合致している。ただし、缶容器１００を例えば下段のコンベヤ要素５１Ｅからその上段のコンベヤ要素５１Ｄに移送するためには駆動源が必要であるのに対して、下向きに搬送するには、重力を利用すればよいので、駆動源が不要であるという利点がある。

【0039】

また、本実施形態では、製品液を加熱する例を説明したが、本発明は、冷却水を容器に浴びせて製品液を冷却する場合についても、転動による液の撹拌によって、冷却能を向上させることもできる。
また、加熱または冷却の対象となる容器は、缶に限るものでなく、ビン、ペットボトルなど任意である。ただし、缶容器を対象とする場合に、加熱能又は冷却能の向上効果が顕著になることは、上述の通りである。
また、本実施形態では、缶容器１００に製品液だけを充填する例を示したが、固形物を含んでいてもよい。

【符号の説明】

【0040】

１ 容器処理装置
１０ 処理槽
１１ 槽本体
１１Ａ 搬入口
１１Ｂ 搬出口
１２ 温水配管
１３ 散水ノズル
１５ ポンプユニット
１６ 温水タンク
１７ 台
３０ 搬送装置
４０ 搬入コンベヤ
４１，４１ コンベヤチェーン
４３ ローラ
４５ 固定摩擦板
４７ 支持軸
４８ スプロケット
５０ 主コンベヤ
５１，５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅ コンベヤ要素
５２ コンベヤベルト
５３ 支持軸
５４ プーリ
５５，５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄ 反転ガイド
５６ 通路
６０ 搬出コンベヤ
１００ 缶容器
１０１ 缶胴
１０２ 上蓋
１０３ 底蓋
１１０ 搬出コンベヤ
１２０ 搬入コンベヤ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】