JP2007330749A

JP2007330749A - 物品殺菌装置

Info

Publication number: JP2007330749A
Application number: JP2006194838A
Authority: JP
Inventors: Koji Yamaguchi; 耕治山口
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-05-16
Filing date: 2006-07-14
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2026-07-14
Also published as: JP4676393B2

Abstract

【課題】装置を大型化せず、外部からのロック機構によらない方法により密閉空間を構成し得る密閉容器を備える物品殺菌装置を提供すること。
【解決手段】内部の物品９０を加熱殺菌する蒸気室１０２を構成する密閉容器１０を備える物品殺菌装置１は、密閉容器１０は、蒸気室１０２に所定圧力の加熱蒸気を供給する蒸気供給手段としての蒸気供給器２０、内部を密閉可能な少なくとも一の開閉機構と、を備え、前記開閉機構は、前記物品９０が通過する開口１１ａと、この開口１１ａを内側から開閉する蓋体１１と、を有し、蓋体１１を移動して開口１１ａに内側から当接させ、蒸気供給器２０により蒸気室１０２の蒸気圧を上昇させ、蓋体１１を開口１１ａに密着させて蒸気室１０２を密閉する。
【選択図】図１

Description

本発明は、物品殺菌装置に関する。特に、物品の加熱殺菌等を行う密閉容器を備えた物品殺菌装置に関する。

従来、食品等の物品の加熱殺菌等を行う物品殺菌装置は、図１２に示すような大型の釜に多数の食品を入れ、外部から開口部をロックするものが用いられている。

しかしながら、大型の釜であると、釜内の温度ムラが発生し、釜内が殺菌に必要な温度に上昇するまでの到達時間が長い、という課題がある。さらに、外側から開口部をロックするために、内部を加圧した際にロック部分に機械的な負荷がかかりやすく、ロック機構も大型化し、劣化の原因ともなる。

そこで、食品を一つ一つ密閉するために上下から小型の第１のチャンバと第２のチャンバを密接させて密閉空間を構成する技術も提案されている（特許文献１）。

特許文献１の技術によれば、釜自体は小型であるため、温度のムラの発生はある程度抑制され、必要な温度に上昇するまでの到達時間もある程度短くなることが期待できる。
特開平１０−９９０６１号公報

しかしながら、特許文献１の技術によっても、密閉空間を構成するためには第１のチャンバと第２のチャンバを外部から圧接することが必要であり、上述の課題は依然として残る。

しかも、第１のチャンバと第２のチャンバを確実に密接させるために装置自体が大型化することが懸念され、さらにこのような大規模な駆動部分が増加することによって装置の磨耗が激しくなる、という新たな課題も想定される。

そこで本発明は、装置を大型化せず、外部からのロック機構によらない方法により密閉空間を構成し得る密閉容器を備えた物品殺菌装置を提供することを目的とする。

本発明は、具体的には以下のようなものを提供する。

（１）内部の物品を加熱殺菌する蒸気室を構成する密閉容器を備える物品殺菌装置であって、
前記密閉容器は、前記蒸気室に所定圧力の加熱蒸気を供給する蒸気供給手段と、内部を密閉可能な少なくとも一の開閉機構と、を備え、
前記開閉機構は、前記物品が通過する開口と、この開口を内側から開閉する蓋体と、を有し、
前記蓋体を移動して前記開口に内側から当接させ、前記蒸気供給手段により前記蒸気室の蒸気圧を上昇させ、前記蓋体を前記開口に密着させて前記蒸気室を密閉する物品殺菌装置。

（１）の構成によれば、前記物品殺菌装置は、前記蒸気供給手段により所定圧力の蒸気を供給することによって上昇した蒸気圧により前記蓋体が前記開口に内側から密着することによって蒸気室を密閉することができる、という作用効果を奏する。

なお、前記物品は、レトルト食品等でもよいし、衛生用品など加熱殺菌を行うことが必要な物品であれば様々なものが適用可能である。

（２）前記開口は、内側から外側に向かって縮径する傾斜円縁を有し、前記蓋体は、一方の端部が円錐体に形成され、前記傾斜円縁に前記蓋体の前記一方の端部が密着する（１）に記載の物品殺菌装置。

（２）の構成によれば、内側から外側に向かって縮径する傾斜円縁を有する開口は、一方の端部が円錐体に形成され、前記傾斜円縁に前記蓋体の前記一方の端部が密着することによって密封することができる、という作用効果を奏する。

なお、前記蓋体の一方の端部が密着する傾斜円縁は、より高い機密性を保持するためのＯリング等のシール部材を備えていてもよい。また、前記開口が傾斜円縁を備えていない場合には、当該開口より大きい前記蓋体が周縁部付近にＯリング等のシール部材を備えている構成も可能である。

（３）前記開閉機構は、前記密閉容器の外側からの操作によって前記開口を前記蓋体で開閉する（１）または（２）に記載の物品殺菌装置。

（３）の構成によれば、前記蓋体は外部からの操作によって開閉することができる、という作用効果を奏する。

（４）前記密閉容器は、略筒型の本体と、前記本体の双方の縁端をカバーしそれぞれ前記開閉機構を備える縁端部材と、を含んで成り、
前記物品を一方の開閉機構の開口から導入し、前記一方の開閉機構に対向する他方の開閉機構の開口から前記物品を排出する（１）から（３）のいずれかに記載の物品殺菌装置。

（４）の構成によれば、前記密閉容器は、前記縁端部材の対向する位置に備えられた一対の開口により、一方通行で直線的な動きで物品を出し入れすることが可能となる、という作用効果を奏する。

なお、前記本体は、筒型以外の形状であってもよく、角柱型など必要に応じて適当な形状としてもよい、また、前記本体の長さは挿入する物品の大きさや数によって適宜設定可能であり、一度に所定の数分まとめて殺菌処理を行うために当該数分まとめて収容するものとして設定してもよい。

（５）前記物品を前記一方の開閉機構の開口から連続的に前記蒸気室の内部に導入する導入機構と、
前記物品を前記他方の開閉機構の開口から連続的に前記蒸気室の内部から排出する排出機構と、を備え、
前記開閉機構は、前記導入機構および前記排出機構の動作に連動して、前記開口を開閉する（４）に記載の物品殺菌装置。

（５）の構成によれば、前記導入機構および前記排出機構の動きと連動して前記開口を開閉することにより、オートメーションにより連続的に物品の加圧殺菌を実施できる、という作用効果を奏する。

なお、前記導入機構および排出機構は、連続して前記物品の導入、排出が可能であれば様々な気候が採用可能である。例えば、いわゆるベルトコンベア式のものを採用してもよいし、竿送り機構を有するものとしてもよい。

（６）前記蓋体は、前記開口を貫通する支持軸により、回転自在および進退自在に軸支され、前記支持軸の一方の端部は、前記蓋体の中心から偏心した位置において結合している（４）または（５）に記載の物品殺菌装置。

（６）の構成によれば、前記蓋体は、前記縁端部材を貫通する前記支持軸により、中心から偏心した位置において回転自在に軸支されているため、前記支持軸を回転させることによって、容易に開口を開閉することが可能となり、しかも支持軸は開口部自身を貫通するため、気密性を低下させる原因となる開口部分を最小限とすることができる、という作用効果を奏する。

なお、前記支持軸は、前記支持軸および結合した前記蓋体を前記密閉容器の内側から外側方向へ付勢するばねを備えるものであってもよい。また、手動で蓋体を開閉するためにレバーを有するものであってもよいし、モーター等により自動的に開閉するための機構を有するものであってもよい。

本発明によれば、前記密閉容器は、前記蒸気供給手段により所定圧力の蒸気を供給することによって上昇した蒸気圧により、前記蓋体が前記開口に内側から密着することによって蒸気室を密閉することができる。その結果、装置を大型化せず、外部からのロック機構によらない方法により密閉空間を構成し得る密閉容器を備えた物品殺菌装置を提供することが可能となる。

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態の一例に係る物品殺菌装置について説明する。

図１（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の好適な実施形態の一例に係る物品殺菌装置１の全体構成を示す図である。図１（Ａ）は正面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の左側面図、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）のＸ−Ｘ矢視断面図である。図２は、本発明の好適な実施形態の一例に係る物品殺菌装置１の開閉機構の部分の拡大図である。図２（Ａ）は、図１（Ａ）の要部拡大断面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の左側面図である。図３は、本発明の好適な実施形態の一例に係る物品殺菌装置１の機能ブロック図である。図４は、本発明の好適な実施形態の一例に係る加圧装置２０１の蒸気室の内部の温度変化を測定するための装置全体を示す機能ブロック図である。図５は、本発明の好適な実施形態の一例に係る加圧装置２０１の蒸気室の内部の温度変化を測定するための操作手順を示す図である。図６乃至図８は、本発明の好適な実施形態の一例に係る加圧装置２０１の蒸気室の内部の温度変化の測定結果の一例を示す図である。図９は、本発明の好適な実施形態の別の一例に係る物品殺菌装置１の構成を示す図である。図９（Ａ）は、物品殺菌装置１の平面図、図９（Ｂ）は、左側面図である。図１０（Ａ）乃至図１０（Ｇ）は、本発明の好適な実施形態の一例に係る物品殺菌装置１による殺菌工程の流れを示す図である。図１１は、本発明の好適な実施形態の一例に係る物品殺菌装置１によるレトルト米の殺菌工程の前後の工程を示す図である。図１２は、従来の物品殺菌装置の一例を示す図である。

図１に示すように、本発明の好適な実施形態の一例に係る物品殺菌装置１は、蒸気室１０２を構成する密閉容器１０、加熱蒸気を供給する蒸気供給手段としての蒸気供給器２０、減圧弁３０、および開閉機構を構成し密閉容器１０の開口１１ａを内側から密閉する蓋体１１を少なくとも含んで構成される。

また、図１（Ａ）に示すように、密閉容器１０は、略筒型の本体１０１と、前記本体の双方の縁端をカバーしそれぞれ開閉機構を備える縁端部材１４と、を含んで成り、物品を一方の開閉機構の開口１１ａから導入し、前記一方の開閉機構に対向する他方の開閉機構の開口（図示せず）から前記物品を排出する。

図２に示すように、蓋体１１を開いた状態においてできる開口１１ａは、内側から外側に向かって縮径する傾斜円縁を有し、蓋体１１は、一方の端部が円錐体に形成され、前記傾斜円縁に蓋体１１の前記一方の端部が密着する。

蓋体１１は、縁端部材１４を貫通する前記支持軸１３ｂにより、中心から偏心した位置において回転自在に軸支されているため、レバー１３を回転させることによって支持軸１３ｂを回転し、容易に開口１１ａを開閉することが可能となる。

蓋体１１は、当該開口を貫通し、支持部材１２によって回転自在に支持される支持軸１３ｂにより、回転自在および進退自在に軸支され、前記支持軸１３ｂの一方の端部は、蓋体１１の中心から偏心した位置において結合している。

開口を閉じる際には、蓋体１１を開口に沿うようにレバー１３を回動する。ばね１３ａは蓋体１１を支持軸１３ｂに沿って内側から外側に向かって付勢するように引っ張ることによって、蓋体１１は、縁端部材１４に密着する。

また、開口を開ける際には、レバー１３を回動し、蓋体１１を偏芯した支持軸を中心に回動させると、蓋体１１は、その動きにつれて傾斜円縁に沿うように内側に移動し、支持軸１２１を１８０度回動させると、最終的に１１ｂの位置に移動する。

その結果、開口１１ａが形成され、物品９０を挿入および排出することが可能となる。

ここで、支持軸１３ｂは開口１１ａ自身を貫通するため、気密性を低下させる原因となる開口部分を最小限とすることができる。

さらに、開口１１ａを閉じた状態で、蒸気供給器２０により所定圧力の蒸気を供給することによって上昇した蒸気圧により蓋体１１が開口１１ａに内側から密着することによって蒸気室を密閉することができる。

このように、本発明に係る物品殺菌装置１の蓋体１１は、密閉容器１０の内側から密着することによって蒸気室１０２を密閉することになるので、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示すような従来の物品殺菌装置のように、蒸気室の高圧に抗するように外側から蓋体１１Ｃに応力を加えて密閉する構成とは異なり、蓋体１１Ｃに外側から応力を加える特別な機構も必要とせず、装置全体として構成がシンプルなものとすることができる。

さらに、このことによって故障の原因となる部品点数も少なくすることが可能となり、製造および運用コストの削減に資するものとなる。

図３に示すように、物品殺菌装置１の本体は蒸気室１０２としての加圧缶７を含み、蒸気圧力計４１を備える。加圧缶７の両端には、開閉機構としての入口開閉弁４２および出口開閉弁４３を備える。

また、蒸気供給器２０は、減圧弁２１、蒸気フィルター２２、ヘッダー２３、電磁弁（エアーバルブ）２４、および流量計２５を含んで構成される。

また、減圧弁３０は、蒸気排出電動バルブ３１、および調整バルブ３２を含んで構成される。

［温度変化の測定結果］

ここで、図４乃至図８を参照して本発明の好適な実施形態の一例に係る加圧装置２０１の蒸気室の内部の温度変化を測定した結果について説明する。

図４に示すように、加圧装置２０１は、ボイラー２０５からの蒸気を吸気する際に開閉するバルブ２０２、物品を出し入れする開口を開閉する開閉弁２０３、加圧装置２０１から蒸気を排気する際に開閉するバルブ２０４、温度センサー２０６を備えている。

図５に示すように、上述のような装置を用いて、次のような操作を行って加圧装置２０１の温度変化を測定した。

まず、開閉弁２０３を閉じ（ステップＳ２０１）、バルブ２０２を開いて蒸気を吸気し（ステップＳ２０２）、次いで脱気し（ステップＳ２０３）、バルブ２０４を閉じ（ステップＳ２０４）、蒸気を吸気して加圧し（ステップＳ２０５）、バルブ２０２を閉じて加圧状態を保った後（ステップＳ２０６）、バルブ２０４を開いて（ステップＳ２０７）、蒸気を排気した（ステップＳ２０８）。

このように、開閉弁２０３を閉じた（ステップＳ２０１）の後、一連の上記の操作（ステップＳ２０２乃至ステップＳ２０８）を１サイクルとして繰り返し実施して加圧装置２０１の温度測定を行った。

図６に示す測定結果によれば、上述の操作を繰り返し実施することにより、約１００℃から約１４０℃までの昇温時間は約１．５秒であった。

図７に示す測定結果によれば、上述の操作を繰り返し実施することにより、同様に、約１００℃から約１４０℃までの昇温時間は約１．０秒であった。また、５．６秒間継続して加圧することができた。

図８に示す測定結果によれば、上述の操作を繰り返し実施することにより、同様に、約１４０℃で約１１秒間継続して加圧することができた。

このように、本発明の好適な実施形態の一例に係る加圧装置２０１は、１．０秒乃至１．５秒と比較的短時間で１００℃付近から約１４０℃の温度に比較的短時間で昇温させることが可能であり、加圧時間もコントロール可能であり、その後の減圧時間も比較的短時間で行うことが可能であることが理解できる。

このように、本発明の好適な実施形態の一例に係る加圧装置２０１は、従来に比べて非常に短時間に殺菌に必要な温度に上昇させ、非常に短時間に元の温度に下降させることができる。このことにより、殺菌に要する時間を大幅に削減でき、その前後の工程をオートメーション化することによって劇的に生産性を向上させることが可能となる。

図９に示すように、この実施例においては、物品殺菌装置１は、実施例１と同様の開閉機構、蒸気供給器Ｐ、減圧弁ＤＰを備えており、蒸気室１０２の内部に、挿入口１１１ａから物品９０を挿入し、排出口１１１ｂから物品９０を排出するための物品ガイドレールＳＲを備えている。

物品ガイドレールＳＲの幅より少し広い幅を持つ蓋部９０１を備える物品９０は、物品ガイドレールＳＲに沿うように挿入口１１１ａより挿入され、加圧殺菌エリアＭＡにおいて所定の蒸気圧Ｐをかけることによって同時に数個の物品９０を加熱殺菌処理した後、排出口１１１ｂから排出される。このように、物品ガイドレールＳＲに沿って直線的に物品９０を移動させることによって、例えばオートメーション化した工場において、連続的に物品９０の加熱殺菌を行い、順次次の工程に投入することが可能となる。

本発明の好適な実施形態の一例に係る物品殺菌装置１による殺菌工程の流れとしては、まず、図１０（Ａ）に示すように、挿入口１１１ａを開いた状態で、搬送プレート５１に乗った状態で数個の物品９０を蒸気室に導入する。

次に、図１０（Ｂ）に示すように、挿入口１１１ａを閉じ、電磁弁（エアーバルブ）２４を開いて所定圧力の蒸気を供給し、所定時間所定温度以上に保ち殺菌を行う。ここで、所定圧力以上の蒸気は、調整バルブ３２から空気と共に排出してもよい。

次に、図１０（Ｃ）に示すように、電磁弁（エアーバルブ）２４を閉じ、蒸気排出電動バルブ３１を開いて所定蒸気圧力に減圧する。

次に、図１０（Ｄ）に示すように、蒸気排出電動バルブ３１を閉じ、再び電磁弁（エアーバルブ）２４を開いて再度所定蒸気圧に加圧する。

次に、図１０（Ｅ）に示すように、再び図８に示した減圧の工程を行う。

次に、図１０（Ｆ）に示すように、所定時間経過後、蒸気排出電動バルブ３１を開いて加圧蒸気を排出する。

次に、図１０（Ｇ）に示すように、加圧缶７の蒸気排出後、排出口１１１ｂを開き、搬送プレート５１と共に物品９０を排出する。

また、本発明の好適な実施形態の一例に係る物品殺菌装置１によるレトルト米の殺菌工程の前後の工程としては、図１１に示すように、まず、ステップＳ１において、レトルト米を入れる容器を供給する。

次に、ステップＳ２において、当該容器に浸漬米を充填する。

次に、ステップＳ３において、当該容器を搬送プレートに移載する。

次に、ステップＳ４において、本発明の好適な実施形態の一例に係る物品殺菌装置１によって殺菌する。

次に、ステップＳ５において、再び搬送プレートに移載する。

次に、ステップＳ６において、シールの入口に移載する。

次に、ステップＳ７において、当該容器に水を充填する。

次に、ステップＳ８において、シール装置に移載する。

次に、ステップＳ９において、炊飯装置で炊飯する。

次に、ステップＳ１０において、冷却装置で冷却する。

このように、上述の一連の工程をオートメーションにより順次行うことによって、容器の供給から製品の搬出までの工程を自動化することができる。ここで、本発明の好適な実施形態の一例に係る物品殺菌装置１は、係る殺菌工程を搬送プレートを用いて物品を出し入れし、自動的に完了することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施例に記載されたものに限定されるものではない。

本発明の好適な実施形態の一例に係る物品殺菌装置の全体構成を示す図である。本発明の好適な実施形態の一例に係る物品殺菌装置１の開閉機構の部分の拡大図である。本発明の好適な実施形態の一例に係る物品殺菌装置１の機能ブロック図である。本発明の好適な実施形態の一例に係る加圧装置２０１の蒸気室の内部の温度変化を測定するための装置全体を示す機能ブロック図である。本発明の好適な実施形態の一例に係る加圧装置２０１の蒸気室の内部の温度変化を測定するための操作手順を示す図である。本発明の好適な実施形態の一例に係る加圧装置２０１の蒸気室の内部の温度変化の測定結果の一例を示す図である。本発明の好適な実施形態の一例に係る加圧装置２０１の蒸気室の内部の温度変化の測定結果の一例を示す図である。本発明の好適な実施形態の一例に係る加圧装置２０１の蒸気室の内部の温度変化の測定結果の一例を示す図である。本発明の好適な実施形態の別の一例に係る物品殺菌装置１の構成を示す図である。本発明の好適な実施形態の一例に係る物品殺菌装置１による殺菌工程の流れを示す図である。本発明の好適な実施形態の一例に係る物品殺菌装置１によるレトルト米の殺菌工程の前後の工程を示す図である。従来の物品殺菌装置の一例を示す図である。

符号の説明

物品殺菌装置１
密閉容器１０
蓋体１１
開口１１ａ
蒸気供給器２０
蒸気室１０２
物品９０

Claims

内部の物品を加熱殺菌する蒸気室を構成する密閉容器を備える物品殺菌装置であって、
前記密閉容器は、前記蒸気室に所定圧力の加熱蒸気を供給する蒸気供給手段と、内部を密閉可能な少なくとも一の開閉機構と、を備え、
前記開閉機構は、前記物品が通過する開口と、この開口を内側から開閉する蓋体と、を有し、
前記蓋体を移動して前記開口に内側から当接させ、前記蒸気供給手段により前記蒸気室の蒸気圧を上昇させ、前記蓋体を前記開口に密着させて前記蒸気室を密閉する物品殺菌装置。
前記開口は、内側から外側に向かって縮径する傾斜円縁を有し、前記蓋体は、一方の端部が円錐体に形成され、前記傾斜円縁に前記蓋体の前記一方の端部が密着する請求項１に記載の物品殺菌装置。
前記開閉機構は、前記密閉容器の外側からの操作によって前記開口を前記蓋体で開閉する請求項１または請求項２に記載の物品殺菌装置。
前記密閉容器は、略筒型の本体と、前記本体の双方の縁端をカバーしそれぞれ前記開閉機構を備える縁端部材と、を含んで成り、
前記物品を一方の開閉機構の開口から導入し、前記一方の開閉機構に対向する他方の開閉機構の開口から前記物品を排出する請求項１から請求項３のいずれかに記載の物品殺菌装置。
前記物品を前記一方の開閉機構の開口から連続的に前記蒸気室の内部に導入する導入機構と、
前記物品を前記他方の開閉機構の開口から連続的に前記蒸気室の内部から排出する排出機構と、を備え、
前記開閉機構は、前記導入機構および前記排出機構の動作に連動して、前記開口を開閉する請求項４に記載の物品殺菌装置。
前記蓋体は、前記開口を貫通する支持軸により、回転自在および進退自在に軸支され、前記支持軸の一方の端部は、前記蓋体の中心から偏心した位置において結合している請求項４または請求項５に記載の物品殺菌装置。