JP5328426B2 - シュリンク装置 - Google Patents
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Description
また、シュリンクラベルを加熱する加熱手段(媒体)として飽和蒸気(saturated vapour)ではなく過熱蒸気(superheated vapour)を用いた過熱蒸気シュリンク装置が知られている(例えば、特許文献2を参照。)。過熱蒸気は、飽和蒸気を飽和蒸気圧曲線の沸点以上に加熱することにより得られ、蒸気中に液相を含まない完全ドライな蒸気であり、自身が保持するエネルギー(エンタルピー)が飽和蒸気に比べ大きいことが特徴である。飽和蒸気を用いて加熱するシュリンク装置の場合、蒸気はシュリンクラベルを加熱した後は気相状態を維持可能なエンタルピーを有しなくなり、相変化して液相となるため、シュリンクラベルの表面には多数の水滴が付着する。このため、シュリンクラベルが装着された容器を箱詰めする場合は、除水装置が別途必要となる。一方、過熱蒸気の場合は、シュリンクラベルを加熱した後も気相状態を維持可能なエンタルピーを有しているため、シュリンクラベルの表面に水滴が付着することはない。
また、シュリンクラベルを熱収縮させる飽和蒸気または過熱蒸気は、パイプ状の噴射ノズルを介してシュリンクラベルに直接に吹き付けている。
しかし、前記従来のシュリンク装置では、「予備加熱ゾーン」と「本加熱ゾーン」の二つのシュリンクトンネルが必要となるため装置長も長くなり、また、シュリンクトンネルが長くなることに起因して加熱時間も長くなる問題がある。
また、従来のシュリンク装置は、装置入口と出口が無造作に開口しているため、外気によってトンネル内部の温度が変動する場合があり、この場合、蒸気のシュリンクラベルへの伝熱量も変動し、シュリンクラベルの収縮率が変化する。
さらに、従来のシュリンク装置では、シュリンクラベルを均一に加熱するため、物品を搬送するコンベアベルトに形成した複数の穴を介して蒸気をシュリンクラベルに吹き付けており、このため、大量の蒸気が必要となり、容量の大きい蒸気発生装置および蒸気アキュムレータが必要となる。
そこで、本発明は前記従来技術の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、従来のシュリンク装置に比べて装置長を短くすると共に、シュリンクラベルの熱収縮のための加熱時間を短縮することが可能なシュリンク装置を提供することにある。
1.前記トンネルの入口と出口を除く外周面を断熱材で覆い、且つ前記トンネルの入口側と出口側に加熱媒体溜まり部を各々設けること、
2.前記入口側と出口側の加熱媒体溜まり部を互いに全面的または部分的に仕切り、前記物品の搬送方向に対し交差する方向に外気を排気流として吸引すること、
3.前記トンネル出口側の加熱媒体溜まり部における吸引量を、同入口側の加熱媒体溜まり部の吸引量よりも相対的に大きくすること、
4.前記噴射孔を、前記物品の搬送方向に対し前記物品の高さの範囲内に設けること、
5.前記噴射孔の開口位置を、前記物品の搬送方向に行くに従い高くなるように離散的に設けること、
6.前記噴射孔の開口位置を結んだ近似線の傾きが、前記傾斜角と等しいか又は略等しいこと、
7.前記噴射孔を、前記物品の搬送方向に関し対称に各側壁に各々設けること、
8.前記熱収縮ラベルを加熱した加熱媒体を、該物品を搬送するコンベアの下部を直接または間接的に加熱するように再利用されること
を特徴とする。
このシュリンク装置100は、シュリンクラベル付き容器Cを搬送するコンベア1と、その容器Cをシュリンクトンネル10内へ案内する入口案内板2と、シュリンクトンネル10の内部へ加熱媒体を供給する供給配管3と、シュリンクラベルが外周面にタイトに装着された容器Cをシュリンクトンネル10外へ案内する出口案内板4と、シュリンクトンネル10の入口側または出口側の各加熱媒体溜まり部(バッファゾーン)を吸引する排気ブロワ5と、排気ブロワ5近傍の結露による水滴等の落下を防止する水滴遮蔽板6と、各バッファゾーンを部分的に仕切る仕切り板7と、外部トンネルとしての筐体8と、シュリンクラベルを熱収縮させる加熱手段(内部トンネル)としてのシュリンクトンネル10とを具備して構成されている。そして、前記した加熱媒体としては、加熱空気、過熱蒸気などの液相を含まないドライな媒体を用いると、シュリンクラベルの加熱後の液滴付着が防止され、除液装置が不要となり好ましい。さらに、過熱蒸気を用いると、豊富な熱量による加熱効率の面で好ましい。以下、加熱媒体として、水を使った過熱蒸気(;過熱水蒸気)を用いて説明する。
なお、詳細については後述するが、シュリンクトンネル10はシュリンクラベルに対する予備加熱機能(一次収縮機能)と本加熱機能(二次収縮機能)を併せ持ち、その結果、本発明のシュリンク装置100は従来のシュリンク装置に比べ装置長が短くコンパクトに集約されている。その結果、シュリンクラベルを物品の外周面に熱収縮させる加熱時間についても大幅に短縮されている。
シュリンクトンネル10は、2つの側壁12,12と、天板13とから成る基本構造体を備える。その基本構造体の入口および出口を除く外周面は断熱材11によって覆われている。このため、シュリンクトンネル10は内部の熱が外部に伝熱しにくい断熱構造を成している(以下、この作用効果を「断熱材(11)の断熱効果」とよぶ。)。
側壁12は、内部に過熱蒸気が流れる流路(中空部)が設けられている。過熱蒸気が側壁の中空部を流れる場合、側壁12の外周面は断熱材11によって覆われているため、過熱蒸気が保有する熱の一部は側壁12の板厚部を伝導し内周面からトンネル内部へ放熱する。つまり、側壁の内周面はトンネル内部の「雰囲気」を加熱する大きな放熱面(伝熱面、ヒータ面)となる。しかも、側壁は、左右に2個備わるため、トンネル内部の「雰囲気」を均一に加熱することが出来る(以下、この作用効果を「(側壁12,12)の放熱効果」とよぶ。)。本実施例では、トンネル内部の長さ(シュリンク有効長さ)Lとして460[mm]としているが、シュリンクラベルの種類によってはこれに限らない。
上述した通り、「側壁12,12の放熱効果」、「断熱材11の断熱効果」および「排気流の熱障害効果」が相俟って、シュリンクトンネル10のトンネル内部の「雰囲気」温度が空間位置に依らず一様な高温状態を好適に保持したまま変動しにくくなる。これにより、シュリンクラベルはシュリンクトンネル10のトンネル内部に入ると同時に、トンネル内部の高温「雰囲気」によって「適度」の熱収縮をし始め、シュリンクラベルの全部がトンネル内部に入った時には「適度」の熱収縮をほぼ完了する。また、これとは別に、側壁12には過熱蒸気が噴出する過熱蒸気噴射孔12bが設けられている。この過熱蒸気噴射孔12bは、対向する側壁12,12に対称に配設されている。また、これらの開口位置は、図1に示されるように搬送方向に対しステップ状に上昇し、且つ容器Cの高さ範囲内に設けられている。従って、トンネル内部の高温「雰囲気」によって「適度」に熱作用を受けたシュリンクラベルは、過熱蒸気噴射孔12bから噴射される過熱蒸気によって下部から上部にかけて満遍なく熱作用を受けて熱収縮し、容器外周面に「タイト」装着する。
また、排気ブロワ5による出口側の吸込量Qoutを入口側の吸込量Qinより相対的に大きくすることにより、トンネル内部の過熱蒸気の流れをトンネル入口から出口へ形成し、更には整流板14の整流作用によってトンネル内部に淀みない過熱蒸気の流れを形成する。従って、トンネル内部の高温「雰囲気」によって適度な熱収縮をしたシュリンクラベルは搬送されながら、過熱蒸気噴射孔12bから噴射される過熱蒸気、更にはこの整流された過熱蒸気流によって下部から上部にかけて満遍なく均一に加熱され容器外周面に「タイト」に装着する。
このように、本発明のシュリンク装置100は、単一のシュリンクトンネル10に予備加熱(一次収縮)と本加熱(二次収縮)の機能を具備させることが出来るため、過熱蒸気の既知特性を生かしながら、従来シュリンク装置に比べ、省スペース(例えば、従来シュリンク装置長に比較し2/3以下程度に集約可能)で、より短時間(例えば、従来シュリンク装置の加熱時間に比較し2/3以下に短縮可能)に、しかも加熱対象物品ごとに複雑な微調整をしなくとも熱収縮ラベルを均一に加熱して物品の外周面に皺無く装着することが可能となり、特に、過熱蒸気の既知特性を生かすことが可能となる。
更には、排気ブロワ5によって筐体8外に排気された(過熱)蒸気の一部または全部は、コンベア部に導入されるため、コンベア1が加熱されてコンベア1上での過熱蒸気の結露を防止する。
2 入口案内板
3 加熱媒体(過熱蒸気)供給配管
4 出口案内板
5 排気ブロワ
6 水滴遮蔽板
7 仕切り板
8 筐体
10 シュリンクトンネル
100 シュリンク装置
Claims (9)
- 熱収縮ラベルを被せた物品を、両側壁と天板から成り、内部に加熱媒体を導入するトンネルを通過させ、該熱収縮ラベルを加熱して物品に装着するシュリンク装置であって、前記側壁は中空部を有し、前記トンネル内部に対向するその内周面に複数の噴射孔を備え、該側壁の内周面を加熱媒体の噴射面かつ放熱面とし、前記加熱媒体が過熱蒸気であり、前記トンネル内部に、前記物品の搬送方向に対し上向きの傾斜角を持つ整流板を設けたことを特徴とするシュリンク装置。
- 前記トンネルの入口と出口を除く外周面を断熱材で覆い、且つ前記トンネルの入口側と出口側には加熱媒体溜まり部を各々設けた請求項1に記載のシュリンク装置。
- 前記入口側と出口側の各加熱媒体溜まり部は互いに全面的または部分的に仕切り、前記物品の搬送方向に対し交差する方向に外気を排気流として吸引するように構成した請求項2に記載のシュリンク装置。
- 前記トンネル出口側の加熱媒体溜まり部における吸引量を、同入口側の加熱媒体溜まり部の吸引量よりも相対的に大きくした請求項2又は3に記載のシュリンク装置。
- 前記噴射孔を、前記物品の搬送方向に対し前記物品の高さの範囲内に設けた請求項1に記載のシュリンク装置。
- 前記噴射孔の開口位置を、前記物品の搬送方向に行くに従い高くなるように離散的に設けた請求項5に記載のシュリンク装置。
- 前記噴射孔の開口位置を結んだ近似線の傾きが、前記傾斜角と等しいか又は略等しい請求項5又は6に記載のシュリンク装置。
- 前記噴射孔を、前記物品の搬送方向に関し対称に各側壁に各々設けた請求項5から7の何れかに記載のシュリンク装置。
- 前記熱収縮ラベルを加熱した加熱媒体を、該物品を搬送するコンベアの下部を直接または間接的に加熱するように再利用する請求項1に記載のシュリンク装置。
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