WO1992015335A1 - Spray type retort sterilizer - Google Patents

Description

明細書

噴霧式レ トルト殺菌機

背景技術

本発明は噴霧式レ トル 殺菌機に関し、 詳しく は、 成形容器中に 多量の気体を含むような含気食品や医薬用輪液ソフ トバックその他 各種の高圧殺菌処理を行なう噴霧式レ トルト殺菌機に関する。

従来より レ トル ト殺菌機と しては、 蒸気式及び熱水式のレ トル ト 釜を用いて加圧加熱殺菌する装置が多く実施化されている。 これら の装置は、 例えば、 特公昭 5 8— 5 7 1 4 6号公報、 特公昭 5 8— 5 7 1 4 7号公報に示されている。

ところで、 上記の蒸気式レ トルト殺菌機では、 殺菌処理すべき被 処理物がレ トルト釜内においてト レー上に載置された状態で複数段 に積み重ねられて収納配置される。 ところで、 蒸気の噴出部はレ ト ルト釜の下方部から上方部へ向けて噴出される構成がほとんどであ つて、 その下方部に配置されたト レー上の被処理物については最適 の温度により加熱されるが、 積み重ねられてレ トルト釜の上方部に 配置された トレー上の被処理物については温度低下による不均一殺 菌状態の発生がみられた。

また、 熱水式レ トル ト装置では、 トレー内に収納された被処理物 が熱水の浮力の影響を受けて不安定状態となる欠点がみられ、 ト レ 一に対して押さえ蓋を設置するなど複雑な構成が要求された。 特に、 含気食品の場合にその影響が大き く、 また、 医薬用輪液ソフ トパッ クなどでは熱水中に浸漬すること自体不向きである等の難点があつ た。

本発明者は上記問題点を解消して、 蒸気式でありながら各段の ト レーに近接した位置にへッダーパイブを垂直又は水平に配設し、 こ のへッダ一パイブに設けたスプレーノズルから噴霧された細かい水 滴状の霧によってトレー内の被処理物が均一な殺菌作用を受けるこ とのできるレトルト殺菌機を、 実開昭 6 3— 1 65 1 95号公報、 実開昭 64 - 1 9436号公報、 実開昭 64 - 1 9437号公報、 実開昭 64— 1 9438号公報、 及び実開昭 6 4— 2 0849号公 報で提案している。

ところで、 本発明者などが提案済みのレトルト殺菌機では、 熱水 をその粒径が 0. 2〜0. 6mm程度 （ゴマ粒形状） の熱水滴にして 被処理物に吹き付けている。 この場合、 密封されたレ トルト釜の内 圧が、 例えば、 大気圧であるならば、 1 00^eCの熱水の粒径の熱水 滴をノズルから噴出させると、 瞬間的に沸騰して蒸気となり、 目的 とする滴状の熱水を被処理物に吹き付けることができない。 この沸 騰現象を防ぐために熱水滴の大きさを、 例えば、 大豆粒状に大きく すると、 この熱水滴を遠く に飛ばすことができず、 遠くへ飛ばすた めに噴射力を上げると、 被処理物、 即ち、 殺菌処理すべき内容物を 収容しているブラスチック製のバックが破損したり、 パックの包装 形状が変形したりする。 即ち、 レトルト釜内の温度でブラスチック 製のパック自体が軟化しており上述した問題が発生する。

そこで、 本発明は上記問題点に鑑みて提案されたもので、 その目 的とするところは、 粒径が 0. 2〜0. 6mmの熱水滴で、 且つ、 熱 水温度が 9 0〜1 30^eCであっても、 レ トルト釜内で沸騰霧化する ことのないレトルト殺菌機を提供することにある。

発明の開示

本発明における上記目的を達成するための技術的手段は、 被処理 物を載置したト レーを複数段積み重ねた状態で収納配置した密封構 造のレ トルト釜と、 レ トルト釜内の各段の ト レー上の被処理物に熱 水又は冷却水を噴霧状にして噴出するスプレー部と、 レ トルト釜の 下部に溜まつた水を加圧下でポンプ及び熱交換器を通って再びスブ レー部から噴霧状に噴出する循環路とを具備した噴霧式レ トル ト殺 菌機において、 レ トルト釜内に加圧空気を導入する加 ffi空気導入系 と、 レ トル ト釜内から気体を排出する排気系とからなるレ トル ト釜 の内圧調節系を付設したことである。

本発明に係る噴霧式レ トルト殺菌機では、 密封したレ トルト釜の 内圧を、 レ トルト釜内に加圧空気を導入する加圧空気導入系と、 レ トル ト釜内から気体を排出する排気系との相互操作によって所望の 熱水滴が瞬間的に沸騰し霧化しない圧力に設定する。 従って、 9 0 〜 1 3 0 °Cの範囲内の熱水であつても、 粒径が 0 . 2〜 0 . 6 mm程 度の熱水滴を被処理物に均一に吹き付けることができ、 散布された 周辺をすベて均一温度化でき効率の良い処理ができる。

本発明に係る噴霧式レ トルト殺菌機によれば、 レ トルト釜に、 レ トル ト釜内に加圧空気を導入する加圧空気導入系と レ トル ト釜内か ら気体を排出する排気系とからなるレ トル卜釜の内圧調節系を付設 したから、 スプレー部から ト レー上の被処理物に向けて噴出される 熱水に対して、 密封したレ トルト釜の内圧を加圧空気導入系と排気 系との相互操作によって瞬間的に沸騰し霧化しない圧力に設定する ことができるので、 所望の熱水滴を被処理物に確実且つ均一に吹き 付けることができ、 散布された周辺をすベて均一温度化でき、 安定 した効率の良い処理ができる実用的価値大なるレ トル ト殺菌機を提 供することが実現容易となる。 図面の簡単な説明

図 1は本発明に係る噴霧式レトルト殺菌機の一実施例を示す概略 搆成図 ；

図 2は図 1の ト レー、 被処理物及びスプレー部を示す平面図 ； 図 3は図 1のタンク及びスプレー部を示す要部斜視図 ；

図 4は図 1の噴霧式レ トルト殺菌機の具体的構成を示すフローシ ー トである。

発明を実施するための最良の形態

本発明に係る噴霧式レ トルト殺菌機の一実施例を図 1乃至図 4を 参照しながら説明する。 図 1は噴霧式レ トルト殺菌機の概略構成図、 図 2は被処理物を載置した トレ一及びスプレー部を示す平面図、 図 3はタンク及びスプレー部を示す要部斜視図である。

図 1に示す本発明のレ トルト殺菌機において、 （1 ) はレ トルト 殺菌機のレ トルト釜であるタンクで、 処理作業中は密閉される。

(2) は ト レーで、 タンク （1) 内で複数段に積み重ねられた状態 で配置されている。 （3) は トレー （2) 上に並べて載置された被 処理物で、 殺菌処理すべき内容物をブラスチック製パック等に多量 の気体を含んだ状態で密閉収容した含気食品や医薬用輪液ソフ トバ ックその他各種の高圧殺菌処理を行なう ものである。 （4) はタン ク （1) 内で複数段の トレー （2) の各段の両側にそれぞれ配置さ れたスブレー部で、 タンク （1) 内に配置された各段の ト レー （2) の表面の全般に及ぶように、 その ト レー （2) 上の被処理物 （ 3 ) に向けて熱水又は冷却水を粒径 0. 2〜 0. 6誦程度のゴマ粒状に して、 例えば、 扇形で水平方向へ噴霧散布する。 （5) はタンク

(1 ) に取り付けられた循環路で、 タンク （1 ) の下方端に溜まつ た水を加圧下でポンプ （6) 及び熱交換器 （7) を通って再びスブ レー部 （4) からゴマ粒状の熱水又は冷却水を噴出する。 加熱工程 では、 循環路 （5) 中を流れる循環水を熱交換器 （7) で蒸気 （8) により徐々に間接加熱して熱水と し、 その熱水をタンク （1) 内で スプレー部 （4) から トレー （2) 上の被処理物 （3) に向けて噴 霧する。 この加熱工程が終了すると、 タ ンク （ 1) 外に設けている 熱交換器 （7) の熱源としての蒸気 （8) に代えて冷却水 （9) を 供給し、 噴霧に使用していた循環路 （5) 中の熱水を熱交換器 （7) で冷却水 （9) により徐々に間接冷却し、 最終的に、 冷却水 （9) より 3〜 5 ^eC程度温度の高い水をタンク （1 ) 内でスプレー部 （4) から トレー （2) 上の被処理物 （3) に向けて噴霧することになる。 また、 必要に応じてある程度循環水の温度が低下し、 被処理物 （3) の成形容器の変形の心配がなくなつた温度領域 〔処理する製品によ りこの温度は異なるが例えば 20で前後の温度差〕 になった時点で、 スプレー部 （4) に冷却水 （9) をバイパス弁 （a) から直接供給 する。 冷却水 （9 ) をバイパス弁 （a) を介して循環路 （5) から スプレー部 （4) に直接供給する場合はタンク （1 ) 内の液位が上 がらないようにポンプ （6) の吐出側の排出弁 （10) からタンク

(1 ) 内の水を排出する。 （11) (12) はタンク （1 ) に取り付け られた本発明の特徵である後述の加圧空気導入系と排気系で、 加圧 空気導入系 （Π) はタンク （1) 内に加圧空気を導入し、 排気系

(12) はタ ンク （ 1) 内から気体を排出する。

スプレー部 （4) は、 図 2及び図 3に示すように多数のスプレー ノズル （13) を有するヘッダーパイブ （14) を垂直状に起立させて 複数本配設したものであり、 各スプレーノズル （13) の間隔ピッチ は トレ一 （ 2) の積み重ね間隔と同一に設定している。 尚、 複数の ヘッダーパイブ （₁₄) の内、 両端のヘッダ一パイブ （14) は少し 短く形成している。 また、 同図において、 （15) は連結導入管で、 複数のヘッダーパイブ （14) を中心部で一体的に水平状に連結する, (16) は導入管で、 連結導入管 （15) の中央に連結されてタンク (1 ) 外へ導く。 （17) はタンク （1) 外に設けた、 例えば、 トル クァクチユエ一夕等の駆動源で、 この駆動源 （Π) によりヘッダー パイブ （14) を導入管 （16) を中心軸と して垂直面内で回転揺動運 動させる。 （18) は熱水又は冷却水の入口で、 例えば、 ロータ リー ジイ ン ト等からなる連通部 （19) によって導入管 （16) 、 連結導入 管 （15) を経てヘッダーパイブ （14) と連通されている。

尚、 スプレー部 （4) は、 上述した構造のものに限らず、 ヘッダ —パイブを水平状に複数本架設して各へッダーパイブを垂直方向に 回転揺動運動させたり、 垂直状に複数本配設して各へッダーパィブ を水平面内で回転揺動運動させたり、 また、 垂直状に複数本配設し て各へッダ一パイブを垂直方向に上下運動させるような構造と して もよい。

次に、 本発明のレトルト殺菌機の具体的構成を図 4に基づいて説 明する。 尚、 タンク （ 1 ) 、 トレー （2 ) 、 被処理物 （3 ) 、 及び スプレー部 （4) の詳細については上述の通りであり重複説明は省 略する。

熱交換器 （7 ) はブレー 卜式熱交換器で、 受熱部 （7a) と与熱部 (7b) とを有し、 受熱部 （7a) はタンク （ 1 ) 内の下部とスプレー 部 （ 4) とに連結されており、 ポンプ （ 6) によりタンク （ 1 ) 内 の下部の水を受熱部 （7a) を介してスプレー部 （4 ) のスプレーノ ズル （13) から所望の粒径の水滴として噴出させる。 熱交換器 （7) の与熱部 （7b) は、 一端が蒸気源 （20) と冷却水入口 （21) とに、 熱交蒸気ス トッブ弁 （22) と冷却水入口弁 （23) を介して切換え可 能に接続されており、 他端が冷却水出口弁 （24) を介して冷却水出 口 （25) に接続されている。 尚、 図において、 （26) は仕切り弁、

(27) はポンプエア抜き弁、 （28) は熱交逃がし弁、 （29) はコー ンス トレーナ、 （30) は仕切り弁、 （31) は熱交バイパス弁で、 受 熱系を構成している。 また、 （32) は蒸気入口ス ト レーナ、 （33) は蒸気入口ス ト ップ弁、 （34) は蒸気入口弁、 （35) は温調蒸気弁、

(36) は冷却水切換え弁、 （37) は熱交安全弁であって、 与熱系を 構成している。 （38) はドレン · 排液出口で、 タンク （1 ) とボン ブ （6) の途中から分岐しており、 与熱部 （7b) と冷却水出口 （25) の途中がスチーム トラップ弁 （39) 、 スチーム トラップ （40) を介 して連結されている。 尚、 （41) は排液弁である。 （42) は給水源 で、 給水逆止弁 （43) 、 給水ス ト ッブ弁 （44) 、 給水弁 （45) を介 してポンプ （6) の吸入口近傍に連結されていると共にボンブ冷却 水ス トップ弁 （46) を介してポンプ （6 ) に冷却水を供給している。

図 4において、 （11) (12) は本発明の要部をなす加圧空気導入 系と排気系で、 熱水温度の如何に拘らず、 タンク （ 1 ) でのスブレ 一ノズル （13) からの噴出水滴が瞬時に蒸発するのを防止するため、 加圧空気導入系 （11) でタ ンク （ 1 ) 内に加圧空気を導入し、 排気 系 （12) でタンク （1 ) 内から気体を排出することにより、 噴出熱 水温度に対応してタンク （ 1 ) の内圧を調節するためのタンク （ 1 ) の内圧調節系であって、 （47) は加圧空気源、 （48) は排気口で、 加圧空気は加圧ス トツプ弁 （49) 、 加圧弁 （50) を介してタ ンク (1 ) の上部に供給される。 タンク （1 ) と加圧弁 （50) の途中か ら空気抜き弁 （51) 、 排気ス トッブ弁 （52) を介して排気口 （48) に接続する管路と、 空気導入弁 （53) を介して大気に開口する管路 とを分岐させる。 上記加圧空気は操作エアス ト ッブ弁 （54) 、 フィ ルタ付き減圧弁 （55) を介して電磁弁に供給されると共に、 フィ ル 夕付き減圧弁 （56) 、 エア逆止弁 （57) 、 パッキング締付け弁 （58) を介して蓋駆動部に加圧空気が供給される。 図中、 （59) はバツキ ング開放弁、 （60) は蓋ロック用エアシリ ンダ、 （61) はノズル駆 動エアシリ ンダ、 （62) はバキュームブレーカ、 （63) はタンク逃 がし弁、 （64) (65) はドレン抜きコックである。 尚、 図中での管 路の端部 （A) (B) (C) (D) については図示しないがその同 一符号同士が接続されている。

上記の構成からなるレトルト殺菌機において、 スプレー部 （4) では、 駆動源 （17) の作動により連通部 （19) 、 導入管 （16) 及び 連結導入管 （15) を介して、 一体的に連結されて多数のスプレーノ ズル （13) を有するヘッダーパイブ （14) が垂直面内で回転揺動運 動し、 この回転揺動運動を繰り返しながら、 熱水又は冷却水を入口 (18) から導入管 （16) 及び連結導入管 （15) を介して、 ヘッダー パイブ （14) のスブレーノズル （13) より噴出する。 このスプレー ノズル （13) からの噴霧状の熱水又は冷却水は、 ヘッダーパイブ

(14) の回転揺動運動により トレ一 （2) 周辺へ均一に噴霧散布さ れ、 熱水又は冷却水がトレー （2) 上の被処理物 （3) に向けて满 遍なく噴霧されるので、 ト レー （2) の段積み状態の如何に拘らず 被処理物 （3) は均一な殺菌処理が行なわれる。

この時、 密封されたタンク （1 ) の内圧が、 例えば、 大気圧であ るならば、 100。Cの熱水の粒径の熱水滴をスプレーノズル （13) から噴出させると、 瞬間的に沸騰して蒸気となり、 目的とする滴状 の熱水を被処理物 （3) に吹き付けることができない。 そこで、 本 発明では、 加圧空気導入系 （11) 及び排気系 （12) からなるタ ンク (1 ) の内圧調節系でもって噴出熱水温度に対応してタンク （ 1 ) の内圧を調節する。 即ち、 タンク （1) の内圧を、 タ ンク （1 ) 内 に加圧空気を導入する加圧空気導入系 （11) と、 タンク （1) 内か ら気体を排出する排気系 （12) との相互操作によって所望の熱水滴 が瞬間的に沸騰し霧化しない圧力に設定することができる。 従って、 90〜 1 30 Cの範囲内の熱水であっても、 熱水滴の大きさを大豆 粒状などに大きく する必要がなく粒径が 0. 2〜0. 6mm程度の熱 水滴を被処理物 （3) に均一に吹き付けることができ、 散布された 周辺をすベて均一温度化でき効率の良い処理ができる。

Claims

特許請求の範囲

1 . 被処理物を載置したトレーを複数段積み重ねた状態で収納配 置した密封構造のレトルト釜と、 レトルト釜内の各段のトレー上の 被処理物に熱水又は冷却水を噴霧状にして噴出するスプレー部と、 レトルト釜の下部に溜まつた水を加圧下でポンプ及び熱交換器を通 つて再びスプレー部から噴霧状に噴出する循環路とを具備した噴霧 式レトルト殺菌機において、

レトルト釜内に加圧空気を導入する加圧空気導入系と、 レ トル ト 釜内から気体を排出する排気系とからなるレトルト釜の内圧調節系 を付設したことを特徵とする噴霧式レトルト殺菌機。