[發(fā)明專利]消泡方法以及消泡裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280011523.5
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號: CN103402597A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 辰見榮隆;木村義彥;中根佑也;森田佳之
• 申請（專利權(quán)）人: 東洋制罐集團(tuán)控股株式會社
• 主分類號: B01D19/02
• 分類號: B01D19/02;B65B3/22;B67C3/22
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;舒艷君

技術(shù)領(lǐng)域

本申請發(fā)明涉及適用于消除液體表面上的泡沫，特別是涉及消除在向金屬罐、塑料制杯、淺盤狀容器、PET瓶、瓶罐或玻璃瓶等各種容器填充飲料等內(nèi)容物時產(chǎn)生的泡沫的消泡方法以及消泡裝置。

背景技術(shù)

在裝入各種容器的飲料(罐裝飲料、PET瓶裝飲料、瓶裝飲料等)的填充工序中，通常在填充機中向直立的容器從上方填充飲料，接著用密封裝置(折邊機·壓蓋機等)由蓋或帽進(jìn)行密封。此外，作為保持飲料的品質(zhì)、提高味道的重要因素，存在減少密封容器內(nèi)的殘存氧量的情況，特別是，從容器內(nèi)的頂部空間除去氧的情況尤為重要。為此，開發(fā)使用有基于在即將密封之前的下蓋出氣(under?cover?gassing)等氣體置換所進(jìn)行的脫氧技術(shù)。另一方面，由于裝入容器飲料為大量消耗的制品，因此追求填充工序的高速化，當(dāng)為罐裝飲料的情況下，每分鐘制造1000罐～2000罐的高速生產(chǎn)線已投入使用，在這樣的高速生產(chǎn)線的飲料的填充過程中會在容器內(nèi)產(chǎn)生泡沫。該泡沫產(chǎn)生的跡象以及所產(chǎn)生的泡沫的消失跡象因各個飲料的性質(zhì)、填充條件不同而各異，通常情況下，生產(chǎn)速度越快，會產(chǎn)生越多的泡沫，并且到泡沫消失為止的時間不足，會以泡沫殘留的狀態(tài)進(jìn)行密封。

另外，泡沫內(nèi)的氧在頂部空間的氣體置換中無法被除去，因此妨礙頂部空間的氧量減少。特別是，在基于氣體置換的脫氧技術(shù)提高的當(dāng)前情況下，成為殘存氧量的主要原因。目前，為了抑制泡沫，使用有向飲料處方中混合消泡劑的方法，但這樣有時會給飲料等內(nèi)容物的味道帶來影響，因此，謀求使泡沫在填充到密封的期間消失的有效的消泡技術(shù)。

因此，作為針對該要求的解決對策，提出有照射作為外部能量的激光的消泡技術(shù)，例如，提出有用激光的光束激發(fā)形成泡沫膜的分子間結(jié)合與膜內(nèi)的水分子或有機分子的振動，進(jìn)而切斷分子間結(jié)合以此消除泡沫的消泡技術(shù)。(專利文獻(xiàn)1)

另外，本申請人也發(fā)現(xiàn)利用由脈沖狀激光的激光誘導(dǎo)破裂的沖擊而產(chǎn)生的脈沖狀聲波針對消泡可發(fā)揮優(yōu)異的效果，并提出“使用脈沖狀聲波破壞泡沫以此實現(xiàn)消泡的消泡方法”(專利文獻(xiàn)2)。

專利文獻(xiàn)1：日本特開昭63-252509號公報

專利文獻(xiàn)2：日本國際公開2007-086339號公報

然而，在以往的上述專利文獻(xiàn)1所進(jìn)行的消泡技術(shù)中，由于以激光的光束照射各泡沫，因此消泡需要較長時間，從而無法快速地進(jìn)行消泡，另外，也無法將容器內(nèi)周面附近的泡沫有效地消除。

另一方面，在上述專利文獻(xiàn)2所進(jìn)行的消泡技術(shù)中，由于利用激光誘導(dǎo)破裂的沖擊產(chǎn)生脈沖狀聲波，從音源起伴隨著強壓力變化的脈沖狀聲波以球面波的形式傳播進(jìn)而破壞并消除泡沫，因此脈沖狀聲波傳播直至容器的內(nèi)周面，能夠有效地消除在以往的方法中難以消泡的容器內(nèi)周面附近的泡沫。

但是，這樣對于飲料等液體表面的沖擊較大，產(chǎn)生液滴飛濺并附著于裝置或聚光透鏡等聚光光學(xué)系統(tǒng)等，造成污染。

因此，因此為了防止激光振蕩裝置、聚光透鏡等聚光光學(xué)系統(tǒng)等受到來自液體表面的蒸氣、破裂泡沫的泡沫點等污染，必須使上述聚光光學(xué)系統(tǒng)的位置遠(yuǎn)離上述液體表面，由此造成激光的聚光性下降而無法提高消泡性能。

這樣，本申請人所提出的專利文獻(xiàn)2的消泡技術(shù)相比以往的專利文獻(xiàn)1等消泡技術(shù)為更好的技術(shù)，但根據(jù)隨后進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)在如下方面仍有改進(jìn)的余地：1.脈沖狀的激光向液體表面照射，透鏡等光學(xué)元件為了避免受到來自液體表面的蒸氣、破裂的泡沫產(chǎn)生的泡沫點等污染而必須加長焦距，因此在縮短上述焦距提高激光的聚光性方面仍需改進(jìn)，2.脈沖狀聲波在自由空間產(chǎn)生并以球面波的形式傳播，僅有部分上述脈沖狀聲波參與到消泡中，因此消泡效率下降，因此在提高上述消泡效率方面仍需改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明是為了解決上述的消泡技術(shù)中的問題點而完成的，其目的在于提供一種針對利用因脈沖狀激光的激光誘導(dǎo)破裂的沖擊而產(chǎn)生的脈沖狀聲波的消泡技術(shù)，提高上述脈沖狀聲波的消泡時的利用效率，防止聚光光學(xué)系統(tǒng)等污染，得到有效的消泡效果的消泡方法以及將該方法具體化的消泡裝置。

本發(fā)明人為了解決上述課題而進(jìn)行了認(rèn)真的研究，發(fā)現(xiàn)通過使用聲波導(dǎo)管將因脈沖狀激光的激光誘導(dǎo)破裂的沖擊而產(chǎn)生的脈沖狀聲波朝向液體表面方向，能夠解決上述課題。

本技術(shù)方案1的發(fā)明提供一種消泡方法，是通過由脈沖狀激光產(chǎn)生的脈沖狀聲波使液體表面的泡沫破壞的消泡方法，其特征在于，上述脈沖狀聲波在聲波導(dǎo)管的內(nèi)周面處所產(chǎn)生的反射波朝向與上述液體表面對置的聲波導(dǎo)管的開口部方向，減少行進(jìn)的各方向的反射波到達(dá)上述開口部的時間差，由此解決上述課題。