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公開番号2025096084
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-26
出願番号2023212586
出願日2023-12-15
発明の名称冷却装置、及びそれを備えた横型製袋充填包装機
出願人株式会社川島製作所
代理人個人
主分類B65B 51/26 20060101AFI20250619BHJP(運搬;包装;貯蔵;薄板状または線条材料の取扱い)
要約【課題】メンテナンス性に優れた製品冷却用の冷却装置を提供すること。
【解決手段】
冷却装置80は、製品Pを包んでいる包装材Ttが載置されるガイドプレート21Aと、この下方に位置する発熱部品23と、を備えた包装機1に適用される冷却装置40Aであって、前記ガイドプレート21Aを冷却するためのペルチェ式冷却ユニット40Aと、前記ガイドプレート21Aの温度を測定する温度測定手段60aと、前記ガイドプレートの温度測定値が、前記製品Pに望ましくない変化が生じる温度に基づいて予め設定されたプレート温度閾値に到達したときに前記ペルチェ式冷却ユニット40Aを通電制御する制御手段70とを備え、前記ペルチェ式冷却ユニット40Aの冷却面42を前記ガイドプレート21Aに熱伝導可能に接続したことを特徴とする。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
製品を収容している包装材が載置されるガイドプレートと、前記ガイドプレートの下方に位置する発熱部品と、を備えた包装機に適用される冷却装置であって、
前記ガイドプレートを冷却するためのペルチェ式冷却ユニットと、
前記ガイドプレートの温度を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段から入力される前記ガイドプレートの温度測定値が、前記製品に望ましくない変化が生じる温度に基づいて予め設定されたプレート温度閾値に到達したときに前記ペルチェ式冷却ユニットを通電制御する制御手段と、
を備え、
前記ペルチェ式冷却ユニットは、冷却面及び放熱面を備えた熱電変換素子と、前記放熱面に結合された放熱手段と、を備え、
前記冷却面を前記ガイドプレートに熱伝導可能に接続したことを特徴とする冷却装置。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記冷却面を前記ガイドプレートに熱伝導可能に接続するのに際して、前記冷却面は、前記ガイドプレートのプレート下面の一部に固着されることを特徴とする、請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記ペルチェ式冷却ユニットを保持する保持部と、
前記包装機の包装機本体に対して固定された固定部と、
前記固定部と前記保持部との間に設けられ、前記ガイドプレートのプレート下面に対して前記保持部を介して前記ペルチェ式冷却ユニットを付勢する付勢機構と、
を備え、
前記冷却面を前記ガイドプレートに熱伝導可能に接続するのに際して、前記冷却面は、前記プレート下面の一部に直接接触させられる又は高熱伝導性の介在部材を介して間接的に接触させられることを特徴とする、請求項１に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記保持部は、高熱伝導性の板状保持部材であり、
前記冷却面は、前記板状保持部材の下面に固着され、
前記付勢機構は、前記ガイドプレートの設置時に、前記板状保持部材と前記固定部との間に圧縮された状態で保持される少なくとも１つの圧縮ばねを含むばね機構であり、
前記冷却面が前記プレート下面の前記一部に直接接触させられる又は高熱伝導性の介在部材を介して間接的に接触させられるのに際して、前記板状保持部材が前記介在部材とされ、前記板状保持部材の上面が前記プレート下面の前記一部に接触させられることを特徴とする、請求項３に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記包装材は、シールが施されるシール部分を有し、
前記発熱部品は、前記シール部分を加熱するための加熱部品であることを特徴とする、請求項１乃至４の何れか一項に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記包装機は、前記包装材を包装材搬送方向に搬送する搬送手段と、前記ガイドプレートの下方に位置するシール機構部と、を備え、
前記加熱部品は、前記ガイドプレートの下方に位置するとともに、前記シール機構部の一部を構成し、
前記冷却装置は、前記ガイドプレートの下方で、前記包装材搬送方向の前記ガイドプレートの両端のうちの何れか一端と前記シール機構部の前記一端に最も近い部分との間に配置されていることを特徴とする、請求項５に記載の冷却装置。
【請求項７】
製品を収容する筒状包装材が摺動可能に載置される一対のガイドプレートと、
前記一対のガイドプレートの下方に個々に対応している一組の発熱部品と、
前記一対のガイドプレートを個別に冷却するための冷却装置と、
を備え、
前記冷却装置は、前記一対のガイドプレートの各々に、
前記一対のガイドプレートのうちの一方のガイドプレートを冷却するためのペルチェ式冷却ユニットと、
前記一方のガイドプレートの温度を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段から入力される前記一方のガイドプレートの温度測定値が、前記製品に望ましくない変化が生じる温度に基づいて予め設定されたプレート温度閾値に到達したときに前記ペルチェ式冷却ユニットを通電制御する制御手段と、
を備え、
前記ペルチェ式冷却ユニットは、冷却面及び放熱面を備えた熱電変換素子と、前記放熱面に一体に設けられた放熱手段と、を備え、
前記冷却面を前記ガイドプレートに熱伝導可能に接続したことを特徴とする横型製袋充填包装機。
【請求項８】
前記冷却面を前記ガイドプレートに熱伝導可能に接続するのに際して、前記冷却面は、前記ガイドプレートのプレート下面の一部に固着されることを特徴とする、請求項７に記載の横型製袋充填包装機。
【請求項９】
前記ペルチェ式冷却ユニットを保持する保持部と、
前記包装機の包装機本体に対して固定された固定部と、
前記固定部と前記保持部との間に設けられ、前記ガイドプレートのプレート下面に対して前記保持部を介して前記ペルチェ式冷却ユニットを付勢する付勢機構と、
を備え、
前記冷却面を前記ガイドプレートに熱伝導可能に接続するのに際して、前記冷却面は、前記プレート下面の一部に直接接触させられる又は高熱伝導性の介在部材を介して間接的に接触させられることを特徴とする、請求項７に記載の横型製袋充填包装機。
【請求項１０】
前記保持部は、高熱伝導性の板状保持部材であり、
前記冷却面は、前記板状保持部材の下面に固着され、
前記付勢機構は、前記ガイドプレートの設置時に、前記板状保持部材と前記固定部との間に圧縮された状態で保持される少なくとも１つの圧縮ばねを含むばね機構であり、
前記冷却面が前記プレート下面の前記一部に直接接触させられる又は高熱伝導性の介在部材を介して間接的に接触させられるのに際して、前記板状保持部材が前記介在部材とされ、前記板状保持部材の上面が前記プレート下面の前記一部に接触させられることを特徴とする、請求項９に記載の横型製袋充填包装機。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱に弱い製品の包装に用いられる包装機に適用される冷却装置、及びそれを備えた包装機に関し、より詳細には、熱に弱い製品の包装に用いられる横型製袋充填包装機用の冷却装置、及びそれを備えた横型製袋充填包装機に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
包装機によって包装される被包装製品（以下、単に、「製品」とする）には様々なものが存在するが、その中には、製品に熱が伝わって製品の温度が上昇すると、溶けたり、性質が変化したり、品質が劣化したりするものが存在する。例えば、チョコレート、マシュマロ、アイクリームなどの食品、固形の防虫剤などの薬品といった製品は、その一例である。一方、包装機は、包装動作を行うための様々な構成要素を備えており、その中には通電等による駆動によって熱を発するような発熱部品も含まれている。発熱部品の代表例としては、熱シールのために、シーラントを含有している包装材のシール部分を、シール可能な状態になるまでシールの前処理として加熱する（すなわち、予熱する）一対のヒータバー、ヒートシールローラなどの加熱部品がある。
【０００３】
こうした加熱部品は、作動すると高熱を発するため、この加熱部品が、製品を包んだ包装材を搬送しているガイド板付近、特にガイド板の下方に存在すると、この加熱部品からガイド板を経由して製品へ熱が伝達される可能性がある。例えば、横型製袋充填包装機において、ガイド板の真下に設置されたヒータバーが動作し続けると、ヒータバーによって温められた周囲空気が上昇してガイド板を温めたり、ヒータバーからの輻射によりガイド板が温まったりし得る。このような熱の伝達は、上述した熱に弱い製品にとっては好ましくない。
【０００４】
そこで、従来から、包装材を案内するガイド板と発熱部品（縦シーラ）との間に、この発熱部品からの熱を遮断するための熱遮熱板が設けられ、さらに熱遮熱板とガイド板の間に冷却用の空気が流されることで案内板を冷却する装置（特許文献１）や、包装材本体と発熱部品（ヒートシールローラ）との間に発熱部品からの熱を遮断するための熱遮熱板が設けられ、この熱遮熱板の上面は包装材を案内するための案内板としても機能し、さらに、熱遮熱板を冷却するための水冷式の冷却ブロックが熱遮熱板の上面にかつ包装材に沿って包装材外側の位置に設けられ、これにより熱遮熱板（案内板）の冷却を行う装置（特許文献２）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
実全昭５９－１７５００４号公報
特開２００５－２８９４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したような包装材シール用の加熱部品を備えた包装機の運転が行われると、時間経過とともに、熱により包装材から溶け出したシーラントのカスなどが、ヒータバー、ヒートシールローラなどの加熱部品及びその周辺の他の部品（例えば、圧着部品など）に付着し、その場で蓄積していく。こうしたカスが包装材のシール部分へ混入すると、シール不良が生じる原因となる。このため、包装機の作業者は、そのようなカスが付着等しやすい加熱部品、及びその周りの他の構成部品を、比較的頻繁に清掃する必要がある。また、そうした包装材シール用の加熱部品と、これ以外の包装機に備えられた発熱部品及びその周辺の他の部品とは、定期的な点検が行われる場合があり、必要に応じて交換、修理などが行われる場合もある。
【０００７】
例えば、ヒータバー（発熱部品）の対向した端面である加熱面を清掃する場合、例えば、まず、清掃対象であるヒータバー又はヒートシールローラの上方に設置されている大きいガイド板を取り外す作業が必要になったり、又は、例えば、作業者が清掃対象へ手を伸ばして清掃することができるようにガイド板を移動させたりする作業が必要になったりすることがあり、これに多くの労力と時間がかかり得る。また、清掃終了後には、逆の手順により、ガイド板を元に戻す必要もある。これらの作業は、頻繁に行われる清掃の度に必要である。さらに、こうした労力と時間がかかる作業は、ヒータバーの清掃作業だけでなく、様々な発熱部品についての点検、交換、修理など様々なメンテナンス作業においても生じ得る。
【０００８】
しかしながら、発熱部品であるヒータバー、ヒートシールローラなどから生じる熱がガイド板に伝達されるのを遮断したり、ガイド板自体を冷却したりする従来の技術は、上述した清掃、点検、交換、修理などを考慮した設計となっておらず、これらの作業を行おうとすると、熱遮断や冷却のための構造物が、例えば、ヒータバー、ヒートシールローラ、圧着ローラなどのセンターシールに関連した構成要素についての清掃、点検、交換、修理の作業の際に邪魔になる場合がある。
【０００９】
例えば、特許文献１に開示される装置は、熱遮蔽板（ガイド板）の上に広い範囲にわたって水冷式の冷却ブロックが配設される構造となっており、ガイド板を取り外して縦シーラの清掃を行うのはかなりの労力を要する。また、この装置は、熱遮蔽板から下方に向けて冷却に必要な水を供給及び排出するための給水管及び排水管が取り付けられており、このような配管は、清掃などのメンテナンス作業の際に、作業員の体が接触してうっかり外れたりしないように慎重な作業が求められたり、万が一、作業ミスによって水漏れが発生すると、その後始末に苦労するという不都合もある。
【００１０】
また、例えば、特許文献２に開示される装置は、縦シールローラの側方すぐ近くに冷却用の低圧空気を吹き付けるためのノズル及びホースなどを設置する構成が採られており、縦シールローラの直上に案内板とは別の金属板も存在する。したがって、縦シールローラの側方からであっても、上方からであっても、清掃、点検、交換、修理を行うためには、作業員が冷却に必要な構成部品を避けて不自然な姿勢で作業を行ったり、場合によっては、それらの構成部品を取り外すという手間のかかる作業を行ったりする必要があるという不都合がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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