JP2005000015A - 蒸気殺菌方法並びに蒸気殺菌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】落下の際、塊状になり易い粉体原料が被処理物として適用された場合であっても、ムラなく、しかも短時間で殺菌が行え、また一方で比較的長い殺菌時間を要する粒状の原料にも対応できる新規な蒸気殺菌手法を提供する。
【解決手段】本発明は、蒸気流によって被処理物Ａを移送しながら殺菌する気流管９を、被処理物Ａを落下させながら蒸気Ｓと接触させて殺菌する粒原料殺菌部２（落下式蒸気殺菌機）に対して並設状態に設置し、被処理物Ａが主に粉状である場合には、これを気流管９側に導入して殺菌するようにし、被処理物Ａが主に粒状である場合には、これを粒原料殺菌部２側で殺菌するものであり、気流管９側での殺菌においては、途中から蒸気流を熱風流に切り換えたり、あるいは単に蒸気流を遮断することにより、被処理物Ａが蒸気Ｓと接触する実殺菌時間を調整できるようにしたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば胡椒原粒、そば粉、茶葉、トウガラシ、スパイス、乾燥野菜、小麦粉等の流動自在な粉粒状原料を殺菌するのに適した蒸気殺菌手法に関するものであって、特に原料が落下時などにおいて散らばり難い粉状のものであっても、拡散状態で蒸気と接触させ、粉原料を均一に、且つ短時間で殺菌できる新規な蒸気殺菌方法並びに蒸気殺菌装置に係るものである。
【０００２】
【発明の背景】
例えば、そば粉や胡椒原粒などの粉粒状素材（以下、被処理物とする）を殺菌するにあたっては、被処理物を蒸気と接触させて殺菌する手法が知られている。この際、被処理物の粒子に満遍なく蒸気を接触させて能率的に殺菌を行うことや、蒸気との接触時間（被処理物が蒸気にさらされる時間）を極力短くして被処理物への熱ダメージを極力抑えることが常に求められている。
ところで、このような蒸気殺菌手法の一つとして、例えば気流式のものが知られている。これは、細長い流路内に、高圧の過熱水蒸気を高速で流し、この流れによって被処理物を移送しながら殺菌する手法である。
【０００３】
このような気流式の殺菌手法は、蒸気流の拡散作用によって被処理物が満遍なく蒸気と接触するため、ムラのない殺菌が行える点や、被処理物が蒸気と接触する実殺菌時間が約４秒程度と比較的短い点で優れている。しかしながら、例えば黒こしょうの原形など比較的粒径の大きい被処理物の場合には、粒が大きい分、品温の上昇に時間が掛かるため、長い殺菌時間を要するものであり、あえて殺菌時間を長めに設定したいものもあるが、気流式では蒸気流による移送中に殺菌を行うため、殺菌時間の調整が難しいという欠点があった。
【０００４】
また他の蒸気殺菌手法としては、被処理物を収容するドラムを横臥状態に設け、このドラムを回転させながら蒸気と接触させて殺菌を行う、言わば横胴式のものもある。
この横胴式の殺菌手法では、被処理物を機械的に攪拌するため、被処理物と蒸気とを充分に接触させることができ、更には粒状、粉状など粒径の異なる様々な被処理物に対応できる点で優れている。しかしながら、この手法は、上述した気流式の殺菌手法に比べると、殺菌時間が約１０．５秒と比較的長く、被処理物に与えてしまう熱ダメージが懸念されていた。
【０００５】
【従来の技術】
このような状況下、本出願人は、被処理物を落下させながら蒸気と接触させて殺菌を行う手法を開発し、特許出願に至っている（特許文献１、２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１１２７４９公報
【特許文献２】
特願２００２−１６９１５２
【０００７】
このような手法によって被処理物の短時間殺菌（一例として４．５秒程度）はもとより、殺菌時間の調整等も行い易くなったが、以下に示すような点において、まだ改善の余地があった。
すなわち上述した落下式殺菌手法では、被処理物を攪拌ないしは拡散させる強制手段がなく、被処理物をそのまま落下させて蒸気殺菌を行うものであるが、被処理物が粉体である場合には、これをそのまま落下させただけでは、粒子間の隙間がほとんど無いため、蒸気が進入しにくく、満遍なく蒸気に当てることが難しかった。このため粉状の被処理物の場合、単に落下させるだけでは、充分な殺菌効果が得られないことがあった。
このようなことから被処理物が粉体であっても、均一に蒸気を当てることができ、また蒸気との接触時間も短くして品質アップを図り、なお且つ種々の被処理物に応じて殺菌時間の調整等も行い易い蒸気式殺菌手法が求められていた。
【０００８】
【開発を試みた技術的課題】
本発明は、このような背景を認識してなされたものであって、例えば拡散状態で落下しにくい粉体原料が、被処理物として適用された場合であっても、ムラなく、しかも短時間で殺菌が行え、また一方で比較的長い殺菌時間を要する粒状の原料にも対応できる新規な蒸気殺菌方法並びに蒸気殺菌装置の開発を試みたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項１記載の蒸気殺菌方法は、気流管内に生じさせた蒸気流によって被処理物を移送しながら、気流管内の蒸気と接触させて被処理物を殺菌するようにした方法であって、被処理物を移送していた蒸気を、途中から熱風に切り換えられるようにし、被処理物が蒸気と接触する実殺菌時間を調整できるようにしたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、被処理物を移送していた蒸気を、途中で熱風に切り換えることができるため、被処理物が蒸気にさらされる実質的な殺菌時間を短縮することができる。
【００１０】
また請求項２記載の蒸気殺菌方法は、気流管内に生じさせた蒸気流によって被処理物を移送しながら、気流管内の蒸気と接触させて被処理物を殺菌するようにした方法であって、被処理物を移送していた蒸気を、途中から遮断し、被処理物が蒸気と接触する実殺菌時間を調整できるようにしたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、熱風に切り換えることなく、気流管への蒸気供給を停止するだけで、被処理物の実殺菌時間を短縮することができる。
【００１１】
更にまた請求項３記載の蒸気殺菌方法は、前記請求項１または２記載の要件に加え、前記気流管に被処理物を送り込むにあたっては、被処理物を落下させながら蒸気を当て、落下してくる被処理物を気流管側に導入するようにしたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、落下させながら蒸気との接触を図った被処理物を気流管側に導くため、気流管における蒸気流拡散が促進され得、より効果的な殺菌が行える。
【００１２】
また請求項４記載の蒸気殺菌方法は、前記請求項３記載の要件に加え、前記被処理物を気流管側に導入するにあたっては、落下してくる被処理物を、落下下方側から導入するようにしたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、落下してくる被処理物を、落下の下方側から吸い込むため、落下してくる部分に被処理物を残留させることなく、気流管側に導入できる（吸い残しの防止）。
【００１３】
また請求項５記載の蒸気殺菌方法は、前記請求項１、２、３または４記載の要件に加え、前記気流管を設置するにあたっては、被処理物を落下させながら蒸気と接触させて殺菌する落下式蒸気殺菌機に対して、並設状態に設置するものであり、被処理物が主に粉状である場合に、気流管側に導入して殺菌を行うようにし、被処理物が主に粒状である場合に、落下式蒸気殺菌機において殺菌を行うようにしたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、主に粉原料は気流管において殺菌し、粒原料は落下式蒸気殺菌機において殺菌するため、被処理物の性状に応じた能率的な殺菌が行える。すなわち、粉状の被処理物を落下式蒸気殺菌機において殺菌する場合、粉原料をそのまま落下させただけでは隙間が小さいため蒸気が進入できず、満遍なく蒸気と接触させることが難しかった。しかしながら、この発明では粉状の被処理物を気流管において殺菌するため、蒸気流拡散の効果で粉原料をムラなく殺菌することができ、安定した殺菌効果が得られる。
【００１４】
また請求項６記載の蒸気殺菌方法は、前記請求項１、２、３、４または５記載の要件に加え、前記気流管の後段にはサイクロンが接続され、蒸気流によって移送されてきた被処理物は、このサイクロンにおいて、主に蒸気から分離された後、外部に取り出されることを特徴として成るものである。
この発明によれば、殺菌を受けた被処理物を蒸気や熱風から能率的に分離できる。
【００１５】
また請求項７記載の蒸気殺菌装置は、蒸気流を生じさせる気流管を具え、この気流管の中に被処理物を送り込み、移送する間に、気流管内の蒸気と接触させて被処理物を殺菌するようにした装置であって、前記気流管には、移送用の蒸気の供給を遮断できるバルブと、蒸気に代わって熱風を送り込み得るバルブが設けられ、被処理物を移送していた蒸気を、途中から熱風に切り換えられるようにしたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、気流管に流していた移送用の蒸気を、途中で熱風に切り換えることができるため、被処理物が蒸気と接触する実殺菌時間を短縮でき、殺菌時間の調整が行い易くなる。またこのため、あらゆるニーズの殺菌加工に応えることができる。
【００１６】
また請求項８記載の蒸気殺菌装置は、蒸気流を生じさせる気流管を具え、この気流管の中に被処理物を送り込み、移送する間に、気流管内の蒸気と接触させて被処理物を殺菌するようにした装置であって、前記気流管には、移送用の蒸気の供給を遮断できるバルブが設けられ、被処理物を移送していた蒸気を、途中から遮断できるようにしたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、気流管への蒸気流を停止させるだけで、熱風流を供給すこともなく、被処理物の実殺菌時間を短縮することができる。
【００１７】
また請求項９記載の蒸気殺菌装置は、前記請求項７または８記載の要件に加え、前記気流管は、被処理物を落下させながら蒸気を当てて殺菌する落下式蒸気殺菌機に対して、並設状態に取り付けられるものであって、
主に粉状の被処理物を殺菌する場合には、被処理物を気流管側に導入して殺菌を行うものであり、主に粒状の被処理物を殺菌する場合には、被処理物を落下式蒸気殺菌機側において殺菌するようにしたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、例えば既存の落下式蒸気殺菌機に、主に粉原料の殺菌を行う気流管（気流機構）を取り付けて、本発明の殺菌装置を構成することができるため、気流管側をオプション扱いにでき、客先ニーズに応じた装置構成を採ることができる。またすでに既存の落下式蒸気殺菌機を購入しているユーザに対しては、気流管側の追加設備だけで、粉原料の殺菌に好適な本殺菌装置を構築することができ、ユーザの設備投資負担を軽減できる。
【００１８】
また請求項１０記載の蒸気殺菌装置は、前記請求項７、８または９記載の要件に加え、前記気流管は、後段にサイクロンが接続されるものであり、蒸気流によって移送されてきた被処理物が、このサイクロンにおいて、主に蒸気から分離されることを特徴として成るものである。
この発明によれば、サイクロンによって殺菌後の被処理物を蒸気等から分離するため、サイクロンからの排気中に被処理物が混入せず、歩留りが向上する。もちろんサイクロンから放出した蒸気は、回収して再度の使用に供することも可能である。
【００１９】
また請求項１１記載の蒸気殺菌装置は、前記請求項９または１０記載の要件に加え、前記落下式蒸気殺菌機は、主に粒状の被処理物を殺菌する処理部が、バタフライバルブによって密閉可能に構成されることを特徴として成るものである。
この発明によれば、処理部のシール構造が、比較的安価且つシンプルな構造の下に実現できる。またメンテナンスも比較的容易に行える。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。説明にあたっては、まず本発明方法を実施する蒸気殺菌装置１の一例について説明し、次いでこの装置の作動態様を説明しながら、併せて本発明方法である蒸気殺菌方法について説明する。
【００２１】
蒸気殺菌装置１は、一例として図１〜３に示すように、本出願人の出願に係る上記特開２００２−１１２７４９公報、特願２００２−１６９１５２等に開示された落下式蒸気殺菌機に対し、蒸気流による輸送機構を並設して成るものである。すなわち本実施の形態では、被処理物Ａが粉状である場合、既存の落下式蒸気殺菌機側から輸送機構側に導いて、このものを殺菌するものであり、被処理物Ａが粒状（粗砕物を含む）である場合に、そのまま既存の落下式蒸気殺菌機において、このものの殺菌を行うものである。なお、このような形態に因み、既存の落下式蒸気殺菌機側を粒原料殺菌部２、輸送機構側を粉原料殺菌部３とする。
【００２２】
また粉状の被処理物Ａとしては、小麦粉などが挙げられ、これ以外の粒状等の被処理物Ａとしては、胡椒原粒、そば粒、茶葉、トウガラシ、スパイス、乾燥野菜などが挙げられる。
なお図２は、図３に示す正面図に対して、粒原料殺菌部２や粉原料殺菌部３のダンパー（後述する２８等）の開閉方向を異ならせて図示しているが、これは装置全体の構造を判りやすく示したためである。言い換えれば、ダンパーの開閉方向は必ずしも図３の正面図通りでなくても良く、種々変更することが可能である。以下、粒原料殺菌部２及び粉原料殺菌部３について説明する。
【００２３】
まず粒原料殺菌部２について説明する。粒原料殺菌部２は、フレーム部材となる機枠４と、主に粒状の被処理物Ａの殺菌を行う処理部５と、この処理部５を適宜閉鎖空間とするためのシャッタ部６と、処理部５に被処理物Ａを供給する投入部７と、殺菌処理後の被処理物Ａを取り出す排出部８とを具えて成るものである。以下各構成部について更に説明する。
【００２４】
機枠４は、処理部５、シャッタ部６、投入部７、排出部８等を支持するものであり、一例として直方体の枠型に形成されたメインフレーム２０に、シャッタ部６を支持するためのサブフレーム２１が取り付けられて成るものである。
なお処理部５、投入部７、排出部８は、機枠４に対して上下動できるように設けられ、シャッタ部６は、機枠４に対して水平方向にスライドできるように吊持される。
また図中符号Ｂに示す部材が、各部を一体的に連結固定するボルト等の固定金具であり、本装置は、このような構造によって、セグメント状に分断可能に支持されるものである。
【００２５】
ここで処理部５、投入部７、排出部８は、ともに円筒状のバレル２４と、その内部に設けられるホッパー２５とを、基本的な構成部材とするため、まずこれらの部材について説明する。
バレル２４は、一例として上下端にフランジ２６を有し、ここに前記固定金具Ｂを受け入れる切欠溝が形成される。
ホッパー２５は、被処理物Ａを一時的に貯留するとともに、これを順次落下させて行くものであり、上方に投入口２７ａが開口されるとともに下方に排出口２７ｂが開口されたホッパー本体２７と、この排出口２７ｂを適宜開閉するダンパー２８とを具えて成るものである（図１参照）。
【００２６】
ホッパー本体２７は、一例としてロート状の外観を呈するように形成され、下端に上記ダンパー２８が傾斜状態に取り付けられ、排出口２７ｂを適宜開閉できるように回動自在に構成される。なおダンパー２８を作動させるにあたっては、リンク機構２９を介してダンパー用シフタ３０によって回動させるものである。因みにダンパー用シフタ３０としては、エアシリンダ、油圧シリンダ、モータシリンダ等、適宜のシフト機器を用いることができる。
【００２７】
なお処理部５は、このようなホッパー２５を内挿したバレル２４を、一例として二基、縦に連接して成るものである。ここで処理部５におけるバレル２４、ホッパー２５、ダンパー２８を上下で区別する場合には、上側の部材を順次、２４Ａ、２５Ａ、２８Ａとし、下側の部材を順次、２４Ｂ、２５Ｂ、２８Ｂとし、「Ａ」、「Ｂ」の末尾符号で区別する。
【００２８】
また投入部７も、このようなバレル（処理部５のバレル２４と区別するために異なる符号３４を付す）を、一例として二基、縦に連接して成るものであり、処理部５と同様に、上側のバレル、ホッパー、ダンパーに順次３４Ａ、３５Ａ、３８Ａとし、下側の部材を順次、３４Ｂ、３５Ｂ、３８Ｂとする（図２参照）。
なおここでは投入部７を、二基のホッパー３５（バレル３４）により形成したが、必ずしも複数基、要するものではない。因みに上記特願２００２−１６９１５２では一基で構成している。
【００２９】
更に排出部８は、ホッパー４５を内挿したバレル４４Ａと、ホッパーを内挿しない比較的短寸のバレル４４Ｂとを上下に連接して成るものであり、ホッパー４５のダンパーを４８とする。
【００３０】
また処理部５は、二基のバレル２４Ａ、２４Ｂのうち、上側のバレル２４Ａに蒸気Ｓが導入される。具体的にはホッパー２５Ａ内部と、ホッパー２５Ａとバレル２４Ａとの間に蒸気Ｓが導かれるものであり、これらを導入管５０とする。なお本実施の形態では、ホッパー２５Ａの内側と外側とに常時、蒸気Ｓを導入する形態を採るものである。またホッパー２５Ａ内に導かれる蒸気管５０の吐出口は、投入口２７ａと排出口２７ｂとの間に、下向きに設けられる。
そして、この上側のホッパー２５Ａには、下端部に、後述する粉原料殺菌部３の気流管９が接続され、主に粉状の被処理物Ａがホッパー２５Ａ（バレル２４Ａ）から気流機構側に導入される。
【００３１】
更に投入部７の下側のバレル３４Ｂと、排出部８の上側のバレル４４Ａとは、適宜、大気開放（排気状態）及び熱風供給できるように形成される。因みにこのような排気と熱風供給の目的の一例について説明すると、例えば、排気は殺菌処理の前後において蒸気を追い出すためであり、熱風供給は蒸気による結露を防止するために行うものである。
なお各ホッパー２５Ａ、２５Ｂ、３５Ａ、３５Ｂ、４５は、例えば図１に併せて示すように、上端縁部に通気口Ｐが形成され、ホッパー内にも蒸気や熱風が導入できるように構成される。またこのようにバレル内においてホッパーの内側と外側とを連通させる構造は、後述するホッパー６５においても採用されるものである。
【００３２】
次に処理部５を適宜閉鎖状態とするシャッタ部６について説明する。シャッタ部６は、殺菌処理中、処理部５を閉鎖空間とすべく、外部との連通を遮断し、またこの状態を維持するものであり、処理部５の投入側及び排出側に各々設けられたバルブユニット５１により構成される。このバルブユニット５１は、一例として図２に示すように、バタフライ弁タイプのものであり、具体的にはバルブケージ（弁箱；ｖａｌｖｅ ｃａｇｅ）５２に円板状のバルブエレメント（弁体；ｖａｌｖｅ ｅｌｅｍｅｎｎｔ）を回動自在に支持して成るものである。
【００３３】
なお本実施の形態では、上述したようにバタフライ弁タイプのものを採用するため、上記バルブエレメントを、以下、バタ弁５３と称するものである。またこのときの回動軸をバルブステム５４とする。そして、バタ弁５３を回動させ落下経路を適宜開閉するにあたっては、一例として図３に示すように、支持ブラケット５５によって連結されたバルブシフタ５６によって回動させるものであり、被処理物Ａの比重等の性状に応じて、好適な開放量に設定され得る。
【００３４】
またここでは、バルブユニット５１を二重シャッタ状態に設ける。すなわち処理部５の前段と後段とに各々二つのバルブユニット５１（バタ弁５３）を形成し、各段のいずれかのバタ弁５３を必ず閉鎖できるようにし、常に処理部５を遮断するようにしている。なおここで計４つのバタ弁５３を各々区別して示す場合には、投入部７の途中（投入側上部）に設けられるものをバタ弁５３Ａ、投入部７と処理部５との間（投入側下部）に設けられるものをバタ弁５３Ｂ、処理部５と排出部８との間（排出側上部）に設けられるものをバタ弁５３Ｃ、排出部８の途中（排出側下部）に設けられるものをバタ弁５３Ｄとする。
なおシャッタ部６は必ずしも上述した二重シャッタ状態に形成する必要はなく、処理部５の前後段に各々一個ずつバタ弁５３（バルブユニット５１）を設ける形態でも構わない。因みに上記特願２００２−１６９１５２では処理部５の前後段に各々一個ずつバタ弁を設けている。
【００３５】
次に粉原料殺菌部３について説明する。このものは、主に粉状の被処理物Ａを短時間で且つムラなく殺菌する部位であり、一例として図１、２に示すように、蒸気流にのせて粉状の被処理物Ａを移送しながら、このものの殺菌を行う気流管９と、殺菌後の被処理物Ａを蒸気Ｓ等から分離するサイクロン１０と、殺菌した後の被処理物Ａを取り出す粉体製品排出部１１と、この排出部を適宜閉鎖できるようにしたシャッタ部１２とを具えて成り、前記ホッパー２５Ａから、これらの部材が順次連結されて成るものである。以下、各構成部について説明する。
【００３６】
まず気流管９について説明する。このものは、蒸気流によって粉状の被処理物Ａを浮遊状態で移送するものであり、これによって被処理物Ａは、粉体の粒子がほぼ一つひとつ拡散した状態（バラバラの状態）で輸送される。このため、粉状の被処理物Ａは、輸送中に蒸気Ｓとほぼ満遍なく接触し、全体的にムラのない均一な状態で殺菌される。
また本実施の形態では、気流管９において被処理物Ａの移送作用を担う蒸気Ｓを、途中から熱風に切り換えられるようにしており、これによって被処理物Ａが蒸気Ｓと接触する実殺菌時間を短縮できるようにし、被処理物Ａに熱ダメージをほとんど与えないようにしている。
【００３７】
このような構成上、気流管９には蒸気Ｓや被処理物Ａをダンパー２８Ａ側から導入するバルブ（これを蒸気遮断用バルブＦＶ１とする）が設けられる他、熱風供給用バルブＦＶ２が設けられる。もちろん蒸気遮断用バルブＦＶ１は、その操作によって気流管９への原料（被処理物Ａ）の供給も遮断できるものである。
なお気流管９に供給される蒸気Ｓは、一例として１２０〜１８０℃程度の飽和または過熱蒸気であり、圧力は０．０５〜０．３ＭＰａ程度である。また気流管９に供給される熱風は、一例として８０〜１５０℃程度である。
なお被処理物Ａの実殺菌時間を短縮するにあたっては、必ずしも気流管９内の蒸気流を熱風に切り換えるだけでなく、単に蒸気流を遮断するだけ（熱風の供給は行わない）でも構わない。
【００３８】
次にサイクロン１０について説明する。このものは、蒸気流によって移送及び殺菌された被処理物Ａを、回転流に伴う遠心力で分離するものである。分離手法を具体的に説明すると、被処理物Ａについてはサイクロン１０内を旋回させて下方に送り、蒸気や熱風については、サイクロン１０上方から大気中に放出して分離を行うものである。このような構成上、サイクロン１０の上部には蒸気や熱風を大気開放するための排気管６０が接続されており、ここには更に、粒原料殺菌部２（処理部５）、気流管９、サイクロン１０等の蒸気圧力や蒸気流量の設定を行う排気量調整用バルブＣＶが設けられる。
【００３９】
次に粉体製品排出部１１について説明する。このものは、粒原料殺菌部２の排出部８とほぼ同様の構成を採るものであり、ホッパー６５を内挿したバレル６４Ａと、ホッパーを内挿しない比較的短寸のバレル６４Ｂとを上下に連接して成り、ホッパー６５のダンパーを６８とする。またこのバレル６４Ａには、熱風供給用バルブＸＶ１、大気開放用バルブＸＶ２、蒸気追出用バルブＸＶ３が設けられる。
【００４０】
また粉体製品排出部１１（バレル６４Ａ）を適宜閉鎖するシャッタ部１２も、粒原料殺菌部２のシャッタ部６とほぼ同様に構成されるものであり、ここでのバタ弁を７３とする。
【００４１】
蒸気殺菌装置１は、以上のような基本構造を有するものであり、以下この装置の作動態様を説明しながら、実質的に本発明の蒸気殺菌方法について説明する。
なお上述した蒸気殺菌装置１は、粒原料殺菌部２（既存の落下式蒸気殺菌機）に粉原料殺菌部３を並設し、粒状の被処理物Ａが供給された場合は、そのまま粒原料殺菌部２内を落下させて殺菌し、粉状の被処理物Ａが供給された場合は、粉原料殺菌部３に導入して殺菌する態様を基本とする。このため、まず粒状の被処理物Ａの殺菌態様について概略的に説明する。
【００４２】
まず適宜の量の被処理物Ａが投入部７のホッパー３５Ａ内に供給される。この被処理物Ａは、バタ弁５３Ａが開放した後、ダンパー３８Ａの開放によって、ホッパー３５Ｂ内に落下する。その後、被処理物Ａは、バタ弁５３Ｂ及びダンパー３８Ｂの順次開放に伴い、ホッパー２５Ａ内に落下する。
この際、例えばダンパー２８Ａを開放状態としておき、落下に併せて蒸気管５０から蒸気Ｓを供給することにより、被処理物Ａは蒸気Ｓと接触して殺菌される。
【００４３】
なお被処理物Ａの殺菌にあたっては、ダンパー２８Ａを閉鎖した状態で行うことも可能である。また蒸気管５０からホッパー２５Ａに蒸気Ｓを吐き出すタイミングも、必ずしも被処理物Ａの落下に併せて行う必要はなく、例えばダンパー２８Ａを閉鎖した状態で被処理物Ａを落下させ、このものが蒸気管５０の吐出口を覆う程度までホッパー２５Ａ内に貯留された状態で、蒸気Ｓの供給を開始することも可能である。
【００４４】
その後、殺菌を受けた被処理物Ａは、バタ弁５３Ｃ及びダンパー２８Ｂの順次開放に伴い、ホッパー４５内に落下する。そしてバタ弁５３Ｄを開放した後、ダンパー４８の開放によって、バレル４４Ｂ内を落下し、装置下方に排出される。
なお粒原料殺菌部２の殺菌態様に関する、これ以上の説明は、ここでは省略し、上記特開２００２−１１２７４９、特願２００２−１６９１５２等を援用する。
【００４５】
以下、粉状の被処理物Ａの殺菌態様について説明するが、粒状の被処理物Ａが上述した作動で殺菌されること等に因み、粉状の被処理物Ａの殺菌とは、直接、関与しない作動が、粒原料殺菌部２等に出現するものである。
また図４〜７までの作動態様の図と、図８のタイムチャート（各部位の作動状況）に付された（１）〜（１２）までの番号は、装置の作動状況（段階）を順に示す通し番号である。ここで作動図（１）〜（３）は動作始めであり、実際の殺菌の基本動作は作動図（４）〜（１２）の繰り返しとなるため、作動図（１）〜（３）の動きは、必ずしも図８のタイムチャートと合致しない部分がある（図８のタイムチャートでは、特にサイクロン１０の下部の動作が省略される）。
【００４６】
（ｉ） 動作図（１）
まずホッパー３５Ａ内に粉状の被処理物Ａが適量、供給される。この際、タイムチャートから判るように、排気上がＯＮとなり、バレル３４Ｂが大気開放される（排気状態）。また開放されていたバタ弁５３Ｄが閉鎖されて行くが（本図は閉鎖状態で図示）、これは、作動図（９）から（１０）の動作と連続するためである。
なお本実施の形態では、ホッパー２５Ａの内外（バレル２４Ａ内）に常時、蒸気Ｓを供給し、ホッパー２５Ａ内を含む処理部５内を常に高圧場とするものであるが、必ずしも、この形態に限定されるものではなく、例えば処理部５に被処理物Ａが存在しない場合には、蒸気供給を停止する形態も採り得る。
【００４７】
（ｉｉ）動作図（２）
その後、被処理物Ａは、バタ弁５３Ａ及びダンパー３８Ａの順次開放によって、ホッパー３５Ｂ内に落下するものであり、本図はこの落下途中の状態を示している。なお、ここでは、タイムチャートから判るように、ダンパー３８Ａを開放する前までに排気上（バレル３４Ｂの大気開放）をＯＦＦとしている。またこの際、ダンパー２８Ａを徐々に開放して行くが、これは、粒原料殺菌部２の要求動作である。更にバタ弁５３Ｃも徐々に開放されるが、これも粒原料殺菌部２の要求動作（作動図（１１）の動作）である。
更に本図では粉原料殺菌部３のダンパー６８とバタ弁７３とが開放されているが、これは作動図（１１）に示す殺菌済の被処理物Ａを取り出す動作と対応させているためである。なおこの作動はタイムチャートでは省略されている。
【００４８】
（ｉｉｉ） 動作図（３）
本図は、被処理物Ａをホッパー３５Ｂ内に収容した状態（落下完了状態）を示している。なお被処理物Ａを落下させた後、まずダンパー３８Ａを閉鎖し（本図はこの状態で図示）、続いてバタ弁５３Ａを閉鎖する。またここでは、タイムチャートから判るように、ダンパー２８Ａを閉鎖した後、ダンパー３８Ａの閉鎖を行っているが、必ずしもこの順序通りに行う必要はない。更にこの際、バタ弁５３Ｃとダンパー２８Ｂとが開放されているが、これも粒原料殺菌部２の要求動作（作動図（１２）の動作）である。
【００４９】
（ｉｖ）動作図（４）
本図は、気流管９に取り付けられた蒸気遮断用バルブＦＶ１を開放して、粉原料殺菌部３側に蒸気Ｓの供給を開始した状態を示している。もちろん、この状態で気流管９内に送られるものは、まだ蒸気Ｓのみである。なお、このような蒸気供給に伴い、熱風供給用バルブＸＶ１も開放して粉体製品排出部１１のバレル６４Ａ内に熱風を供給するものであり、これは、蒸気によるバレル６４Ａ内（ダンパー６８部）の結露防止を目的としている。そしてバレル２４Ａ（ホッパー２５Ａ）から粉原料殺菌部３側に導入された蒸気Ｓは、サイクロン１０の上方（排気管６０）から大気中に排気されるが、この際、バレル６４Ａに供給されていた熱風も同時に排出される。また、この状態で、バタ弁５３Ｂが徐々に開放されて行くものであり、これは高圧場を形成するホッパー２５Ａに被処理物Ａを落下させる準備作動である。
【００５０】
（ｖ） 動作図（５）
本図は、バタ弁５３Ｂをほぼ最大まで開放させた状態を示しており、言わば被処理物Ａを蒸気流によって輸送するための第二段階である。この状態で、熱風供給用バルブＸＶ１は閉鎖され、バレル６４Ａへの熱風供給が停止されるが、蒸気遮断用バルブＦＶ１は、そのまま開放状態で継続される。なおタイムチャートでは、この後、排気下がＯＮとなり、バレル４４Ａが大気開放される（排気状態）が、これは、バタ弁５３Ｄを開放する際に、バレル４４Ａ内（ダンパー４８部）の圧力を排気するためである。
【００５１】
（ｖｉ）動作図（６）
本図は、被処理物Ａを気流管９内の蒸気流にのせて粉原料殺菌部３側に輸送し始めた状態である。作動としては、まずダンパー３８Ｂを徐々に（ゆっくり）開放して行き、被処理物Ａを圧力場（ホッパー２５Ａ）に落下させる（本図はダンパー３８Ｂを開ききった状態で図示）。圧力場に落下した被処理物Ａは、その後、蒸気流によって気流管９内を、サイクロン１０側に向かって輸送される。
なお被処理物Ａは、気流管９内では、蒸気流によって拡散状態で移送されるため、輸送中、蒸気Ｓと満遍なく接触し、ムラなく殺菌されるものである。またこの際、排気下がＯＮ状態に設定されるものであり、これは、上述したようにバタ弁５３Ｄを開放する際の、ダンパー４８部の圧力を排気するためである。
【００５２】
（ｖｉｉ） 動作図（７）
本図は、被処理物Ａがほぼ全部、蒸気遮断用バルブＦＶ１を通過した状態を示している。この際、被処理物Ａが全てホッパー３５Ｂから落下し終わった段階で、ダンパー３８Ｂが閉鎖され（本図はこの状態で図示）、その後、バタ弁５３Ｂが続いて閉鎖される。
またバタ弁５３Ｄが徐々に開放されて行く（本図は開放状態で図示）。
【００５３】
（ｖｉｉｉ）動作図（８）
本図は、被処理物Ａの大部分がサイクロン１０内に導入された状態を図示している。この際、被処理物Ａが蒸気遮断用バルブＦＶ１を通過した後、適宜のタイミングで、このバルブが閉鎖され、気流管９内への蒸気供給が停止される。またこの直後に熱風供給用バルブＦＶ２が開放され、今度は気流管９内に熱風が送り込まれる。すなわち、この切換作動によって被処理物Ａは蒸気Ｓから熱風によって移送されるものである。
【００５４】
なお気流管９での移送中に蒸気Ｓによってムラなく殺菌された被処理物Ａは、サイクロン１０内において、蒸気や熱風と分離されるものである。具体的には、被処理物Ａについてはサイクロン１０内を渦巻き状に進行しながら下部中心に向かうものであり、蒸気や熱風については、サイクロン１０上部の排気管６０から大気中に放出される。
また、この際、ダンパー４８とバタ弁５３Ｄとが開放されるが、これは粒原料殺菌部２の要求動作である。更にまた、排気上がＯＮとなり、バレル３４Ｂが大気開放（排気）されるが、これも粒原料殺菌部２の要求動作（作動図（２）の動作）である。
【００５５】
（ｉｘ）動作図（９）
本図は、被処理物Ａがほぼサイクロン１０内を通過した状態を図示している。このような状態で、熱風供給用バルブＦＶ２が閉鎖され、気流管９に供給されていた熱風が停止される。またこれとほぼ同時に蒸気追出用バルブＸＶ３及び大気開放用バルブＸＶ２が開放され、バレル６４Ａ内に熱風が供給されるとともに、ここを通過した熱風が大気中に放出される。なおこれは、殺菌を終えた被処理物Ａを取り出す前に、バレル６４Ａ内に残留する蒸気を追い出すためである。
【００５６】
（ｘ） 動作図（１０）
本図は、殺菌後の被処理物Ａがサイクロン１０を通過し、ほぼ全てホッパー６５内に収容された状態を図示している。このような状態で、蒸気追出用バルブＸＶ３が閉鎖され、バレル６４Ａへの熱風の供給が停止される。なお大気開放用バルブＸＶ２はそのまま開放されている。
またこの状態で投入部７のホッパー３５Ａに新たな被処理物Ａが供給される。このため作動図（１）〜（２）と同様に、バタ弁５３Ａやダンパー２８Ａが徐々に開放されて行くものである。なおこの後、熱風下がＯＮとなり、バレル４４Ａ内に熱風が供給されるが、これは、蒸気による結露防止のためであり、粒原料殺菌部２の要求動作である。
【００５７】
（ｘｉ）動作図（１１）
本図は、殺菌を終了した被処理物Ａの取り出しと、未殺菌の被処理物Ａをホッパー３５Ｂに落下させる状態を図示している。殺菌済みの被処理物Ａを取り出すにあたっては、バタ弁７３とダンパー６８を順次開放させ、落下させながら取り出すものである。なおタイムチャートでは、ダンパー６８を開放させるまでに、大気開放用バルブＸＶ２を閉鎖しているが、これは単に大気開放用バルブＸＶ２の動作リセットである。
一方、未殺菌状態の被処理物Ａをホッパー３５Ｂに落下させる動作は、上述した作動図（２）の動きと同様であるため、ここでは省略する。
【００５８】
（ｘｉｉ） 動作図（１２）
本図は、ダンパー６８の閉鎖と、未殺菌状態の被処理物Ａをホッパー３５Ｂ内に収容した状態を図示している。殺菌済みの被処理物Ａを取り出した後は、まずダンパー６８を閉鎖し（本図はこの状態を図示）、この後、続いてバタ弁７３を閉鎖する。
一方、未殺菌状態の被処理物Ａをホッパー３５Ｂ内に収容する動作（落下完了の動作）は、上述した作動図（３）の動作と同様であるため、ここでは省略する。
そして、これ以降、上述した作動図（４）からの動作が繰り返し行われる。
【００５９】
【他の実施の形態】
本発明は、以上述べた実施の形態を一つの基本的な技術思想とするものであるが、更に次のような改変が考えられる。すなわち先の図１〜８に示した実施の形態は、例えば既存の落下式蒸気殺菌機に気流輸送機構を取り付けた形態、つまり粒原料殺菌部２に粉原料殺菌部３を並設した形態である。これは、粒状または粉状等、種々の被処理物Ａに応じて能率的な殺菌が行える点で好適であり、また既に従来の落下式蒸気殺菌機を購入したユーザに対しても、気流輸送機構のみの後付けで、本装置が構築できる点で望ましい形態である。
しかしながら、ユーザが新たに殺菌装置を新設する場合や、あるいはユーザが粉状の被処理物Ａしか扱わない場合（殺菌対象物が粉体に限定されている場合）等には、例えば図９に示すように、粒原料殺菌部２のダンパー２８Ａより下（排出部８）を省略することが可能である。もちろん、この図９に示す装置を適用し、例えば粒状の被処理物Ａも気流管９に導いて殺菌を行うことも可能である。
【００６０】
また先に述べた基本の実施の形態は、ホッパー２５Ａ内を落下してくる被処理物Ａを、ホッパー２５Ａの最下端部（漏斗状の先端部側）から気流管９側に導入する形態を採り、これはホッパー２５Ａ内に被処理物Ａが残留し難い（吸い残しがない）点で好適である。しかしながら、例えば図１０に示すように、ホッパー２５Ａ内を落下してくる被処理物Ａを上側から気流管９に導入することも可能である。なお、ここでは種々のバルブ（図中に記載した蒸気弁１、蒸気弁２、経路弁など）を操作して、ホッパー２５Ａ内に蒸気Ｓを供給していた蒸気管５０から被処理物Ａを気流管９に導入するように図示している。
なおサイクロン１０は、本図に併せて示すように、ホッパー６５と一体化させることが可能である。
【００６１】
更にまた基本の実施の形態では、実殺菌時間（粉状の被処理物Ａが実際に蒸気Ｓにさらされる時間）が概ね３秒程度である。この殺菌時間をより長くしたい場合（例えば５秒以上）には、一例として図１１に示すように、気流管９の途中に滞留調整用のタンクＴを設けることが可能である。
【００６２】
また上述した基本の実施の形態は、サイクロン１０の下方に一基のホッパー６５を設けるものであったが、サイクロン１０の下方に複数のホッパーを構成することも可能である。一例として図１２（ａ）では、サイクロン１０の下方に二基のホッパー（これを６５Ａ、６５Ｂとする）を設け、図１２（ｂ）では三基のホッパー（これを６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃとする）を設けた状態を図示した。またこれに伴い、上下に設けられたバタ弁も上から７３Ａ、７３Ｂと符号を付して区別する。なお図１２（ａ）では、蒸気遮断用バルブＦＶ１を開状態または廃止する形態で、気流管９、サイクロン１０に蒸気を供給したままでも、粉体排出部１１を排出部８と同様に作動させることで、被処理物Ａの取り出すことができる。また図１２（ｂ）では、図１２（ａ）に更にホッパー６５Ｂを設けることで、殺菌時間を長時間調整することが可能である。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば既存の落下式蒸気殺菌機（粒原料殺菌部２）に、気流輸送機構（粉原料殺菌部３）を取り付けることにより、本殺菌装置を構築することができるため、落下式蒸気殺菌機の利点をそのまま活かすことができ、広範囲の被処理物Ａの殺菌が能率的に行える。すなわち、拡散状態で落下しにくい粉状の被処理物Ａを殺菌対象とする場合であっても、蒸気流拡散によって被処理物Ａを蒸気と満遍なく接触させることができ、ムラのない安定した殺菌が行える。
また気流管９による被処理物Ａの輸送中、蒸気流から熱風流に切り換えたり、あるいは熱風流に切り換えることなく単に蒸気流を遮断することにより、気流管９での短時間殺菌調整が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の蒸気殺菌装置を示す斜視図である。
【図２】本発明装置の内部構造と、殺菌を受ける粒原料及び粉原料の流れを概略的に併せて示す説明図である。
【図３】本発明装置の正面図である。
【図４】主に粉状の被処理物の殺菌態様を段階的に示す説明図である。
【図５】主に粉状の被処理物の殺菌態様を段階的に示す説明図である。
【図６】主に粉状の被処理物の殺菌態様を段階的に示す説明図である。
【図７】主に粉状の被処理物の殺菌態様を段階的に示す説明図である。
【図８】蒸気殺菌装置の作動状況の一例を示すタイムチャートである。
【図９】粒原料殺菌部の排出部を省略した殺菌装置の他の実施の形態を示す骨格的説明図である。
【図１０】落下式蒸気殺菌機（粒原料殺菌部）内を落下する被処理物を、上方から気流管側に導くようにした他の実施の形態を示す骨格的説明図である。
【図１１】殺菌時間を変更できるようにした他の実施の形態を示す骨格的説明図である。
【図１２】サイクロンの下方に複数のホッパーを組み込むようにした他の実施の形態を示す骨格的説明図である。
【符号の説明】
１ 蒸気殺菌装置
２ 粒原料殺菌部
３ 粉原料殺菌部（気流輸送機構）
４ 機枠
５ 処理部
６ シャッタ部
７ 投入部
８ 排出部
９ 気流管
１０ サイクロン
１１ 粉体製品排出部
１２ シャッタ部
２０ メインフレーム
２１ サブフレーム
２４ バレル
２４Ａ バレル（上側）
２４Ｂ バレル（下側）
２５ ホッパー
２５Ａ ホッパー（上側）
２５Ｂ ホッパー（下側）
２６ フランジ
２７ ホッパー本体
２７ａ 投入口
２７ｂ 排出口
２８ ダンパー
２８Ａ ダンパー（上側）
２８Ｂ ダンパー（下側）
２９ リンク機構
３０ ダンパー用シフタ
３４Ａ バレル（上側）
３４Ｂ バレル（下側）
３５Ａ ホッパー（上側）
３５Ｂ ホッパー（下側）
３８Ａ ダンパー（上側）
３８Ｂ ダンパー（下側）
４４Ａ バレル（上側）
４４Ｂ バレル（下側）
４５ ホッパー
４８ ダンパー
５０ 蒸気管
５１ バルブユニット
５２ バルブケージ
５３ バタ弁
５３Ａ バタ弁
５３Ｂ バタ弁
５３Ｃ バタ弁
５３Ｄ バタ弁
５４ バルブステム
５５ 支持ブラケット
５６ バルブシフタ
６０ 排気管
６４Ａ バレル（上側）
６４Ｂ バレル（下側）
６５ ホッパー
６５Ａ ホッパー
６５Ｂ ホッパー
６５Ｃ ホッパー
６８ ダンパー
７３ バタ弁
７３Ａ バタ弁
７３Ｂ バタ弁
Ａ 被処理物
Ｂ 固定金具
Ｐ 通気口
Ｓ 蒸気
Ｔ タンク
ＣＶ 排気量調整用バルブ
ＦＶ１ 蒸気遮断用バルブ
ＦＶ２ 熱風供給用バルブ
ＸＶ１ 熱風供給用バルブ
ＸＶ２ 大気開放用バルブ

Claims (11)

1. 気流管内に生じさせた蒸気流によって被処理物を移送しながら、気流管内の蒸気と接触させて被処理物を殺菌するようにした方法であって、
   被処理物を移送していた蒸気を、途中から熱風に切り換えられるようにし、被処理物が蒸気と接触する実殺菌時間を調整できるようにしたことを特徴とする蒸気殺菌方法。
2. 気流管内に生じさせた蒸気流によって被処理物を移送しながら、気流管内の蒸気と接触させて被処理物を殺菌するようにした方法であって、
   被処理物を移送していた蒸気を、途中から遮断し、被処理物が蒸気と接触する実殺菌時間を調整できるようにしたことを特徴とする蒸気殺菌方法。
3. 前記気流管に被処理物を送り込むにあたっては、被処理物を落下させながら蒸気を当て、落下してくる被処理物を気流管側に導入するようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の蒸気殺菌方法。
4. 前記被処理物を気流管側に導入するにあたっては、落下してくる被処理物を、落下下方側から導入するようにしたことを特徴とする請求項３記載の蒸気殺菌方法。
5. 前記気流管を設置するにあたっては、被処理物を落下させながら蒸気と接触させて殺菌する落下式蒸気殺菌機に対して、並設状態に設置するものであり、
   被処理物が主に粉状である場合に、気流管側に導入して殺菌を行うようにし、被処理物が主に粒状である場合に、落下式蒸気殺菌機において殺菌を行うようにしたことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の蒸気殺菌方法。
6. 前記気流管の後段にはサイクロンが接続され、蒸気流によって移送されてきた被処理物は、このサイクロンにおいて、主に蒸気から分離された後、外部に取り出されることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の蒸気殺菌方法。
7. 蒸気流を生じさせる気流管を具え、この気流管の中に被処理物を送り込み、移送する間に、気流管内の蒸気と接触させて被処理物を殺菌するようにした装置であって、
   前記気流管には、移送用の蒸気の供給を遮断できるバルブと、蒸気に代わって熱風を送り込み得るバルブが設けられ、被処理物を移送していた蒸気を、途中から熱風に切り換えられるようにしたことを特徴とする蒸気殺菌装置。
8. 蒸気流を生じさせる気流管を具え、この気流管の中に被処理物を送り込み、移送する間に、気流管内の蒸気と接触させて被処理物を殺菌するようにした装置であって、
   前記気流管には、移送用の蒸気の供給を遮断できるバルブが設けられ、被処理物を移送していた蒸気を、途中から遮断できるようにしたことを特徴とする蒸気殺菌装置。
9. 前記気流管は、被処理物を落下させながら蒸気を当てて殺菌する落下式蒸気殺菌機に対して、並設状態に取り付けられるものであって、
   主に粉状の被処理物を殺菌する場合には、被処理物を気流管側に導入して殺菌を行うものであり、主に粒状の被処理物を殺菌する場合には、被処理物を落下式蒸気殺菌機側において殺菌するようにしたことを特徴とする請求項７または８記載の蒸気殺菌装置。
10. 前記気流管は、後段にサイクロンが接続されるものであり、蒸気流によって移送されてきた被処理物が、このサイクロンにおいて、主に蒸気から分離されることを特徴とする請求項７、８または９記載の蒸気殺菌装置。
11. 前記落下式蒸気殺菌機は、主に粒状の被処理物を殺菌する処理部が、バタフライバルブによって密閉可能に構成されることを特徴とする請求項９または１０記載の蒸気殺菌装置。

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