JP2011046389A - Control device and method taking account of degree of heat sterilization of product - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、飲料等を充填済の容器(以下製品と称する)を搬送中に製品を加熱または冷却処理する温度処理装置に関するもので、特に、製品を順次高温に加熱し、製品温度が設定温度に維持された後、順次常温まで冷却させるパストライザ(高温殺菌処理装置)の制御装置および方法に関する。 The present invention relates to a temperature processing apparatus that heats or cools a product while transporting a container filled with a beverage or the like (hereinafter referred to as a product). In particular, the product is sequentially heated to a high temperature, and the product temperature is a set temperature. It is related with the control apparatus and method of the pasteurizer (high-temperature sterilization processing apparatus) which is cooled to normal temperature sequentially after being maintained at.
従来、パストライザは製品を連続搬送中に、前段で昇温用温水、中段で熱殺菌用高温水、後段で冷却用温水を製品にシャワーするものが提案されている。(特許文献1)
また、パストライザで高温殺菌処理された製品が十分熱殺菌されているかどうかを判断するために、連続搬送中の製品群の中に製品とともに温水および高温水のシャワーを受けながら搬送されるトラベリングサーモメータ等を入れておいて、該トラベリングサーモメータ等に記録されているデータを分析評価する方法が提案されている。(特許文献2)
2. Description of the Related Art Conventionally, a pasterizer has been proposed in which hot water for heating is showered in the front stage, hot water for heat sterilization in the middle stage, and hot water for cooling in the rear stage. (Patent Document 1)
In addition, a traveling thermometer that is transported while receiving a shower of hot water and hot water together with the product in a group of products that are being continuously transported in order to determine whether the product that has been pasteurized by the pasterizer is sufficiently heat-sterilized. A method for analyzing and evaluating data recorded in the traveling thermometer or the like has been proposed. (Patent Document 2)
前記特許文献1によれば、パストライザは、前段のゾーンに昇温用温水ノズル、中段のゾーンに熱殺菌用高温水ノズル、後段のゾーンに冷却用温水ノズルを配置し、製品を連続搬送中に、温水および高温水を製品にシャワーして、前段のゾーンで製品を順次加熱し、中段のゾーンの高温水シャワー領域で所定の高温まで上げて所定時間の熱殺菌をしてから、後段のゾーンで冷却用温水のシャワーにより順次常温まで冷却するとしている。
しかしながら、前記特許文献1のパストライザでは、製品の熱殺菌までは言及されているが、製品の熱殺菌度を演算して製品の品質管理を行うパストライザの制御装置または方法の技術は開示されていない。
According to
However, in the pastorizer of
また、前記特許文献2によれば、温度記憶集積カセット(トラベリングサーモメータに相当)を製品とともに連続殺菌機内で搬送させ、製品の殺菌終了後に殺菌機内から取り出して、温度記憶集積カセットに集積された温度計測値をもとに製品の温度履歴から製品の熱殺菌度を評価するとしている。
しかしながら、前記特許文献2の温度記憶集積カセットでは、製品のロット毎の熱殺菌度を評価しているので、リアルタイムに熱殺菌度を把握できず、また、過殺菌または殺菌不足となった場合等においては、対象のロットの全ての製品を排除しなければならず、大きな無駄が生じるとともに多大な手間がかかるという恐れがある。
According to
However, the temperature storage integrated cassette of
本発明は、製品を連続搬送中に、製品を熱殺菌処理するパストライザの制御装置および方法において、熱殺菌される製品の熱殺菌度を、製品が殺菌ゾーン内の細分化した搬送位置毎に熱水のシャワーを受けた熱殺菌時間を測定できるようにして、前記細分化した製品搬送位置毎の熱殺菌時間、前記熱水のシャワーの温度等のデータを制御装置に取り込み、制御装置でこれらのデータを基に制御プログラムにより熱殺菌度の演算をして、リアルタイムに木目細かく製品の熱殺菌度を得ることができる制御装置および方法、さらに、大きなロット毎ではなく製品毎または小さな製品群毎に熱殺菌度を把握できる制御装置および方法を提供するとともに、過殺菌或いは殺菌不足の製品が生じた場合に、過殺菌或いは殺菌不足の対象となる製品がどれであるかの信号を出力して、大きなロット単位ではなくて対象の製品群だけを容易に見分けることができる制御装置および方法を提供することを目的としている。 The present invention relates to a control apparatus and method for a pasteurizer for performing a heat sterilization treatment of a product during continuous conveyance of the product. The degree of heat sterilization of the product to be heat sterilized is heated for each subdivided conveyance position in the sterilization zone. It is possible to measure the heat sterilization time that has been subjected to water showers, and capture data such as the heat sterilization time for each of the subdivided product transport positions and the temperature of the hot water shower into the control device, A control device and method that can calculate the heat sterilization degree of the product in real time by calculating the heat sterilization degree by a control program based on the data, and for each product or small product group instead of every large lot In addition to providing a control device and method that can determine the degree of thermal sterilization, when a product that is over-sterilized or under-sterilized occurs, which product is subject to over-sterilization or under-sterilization And it outputs a certain one of the signals, it is an object to provide a control apparatus and method that can distinguish only a readily products of interest rather than a large batch basis.
前記の課題に対し、本発明は以下の手段により解決を図る。
(1)第1の手段のパストライザの制御装置は、製品を連続搬送中に殺菌ゾーンで熱殺菌するパストライザの制御装置において、製品搬送コンベヤによる前記製品の搬送位置情報を細分化して符号化する位置情報符号化手段を設け、かつ、前記製品の熱殺菌条件を測定する測定手段を設けて、前記位置情報符号化手段によって検出した前記製品の搬送位置情報の信号と前記測定手段によって測定した前記製品の熱殺菌条件の信号を取り込み、制御プログラムで前記細分化した製品搬送位置毎の製品の熱殺菌条件を積算する等により、前記殺菌ゾーン内を通した製品の熱殺菌度を演算できるようにしたことを特徴とする。
(2)第2の手段のパストライザの制御装置は、前記位置情報符号化手段を前記製品搬送コンベヤの駆動系統に設けたエンコーダとしたことを特徴とする。
The present invention solves the above problems by the following means.
(1) The path tritizer control device of the first means is a position at which the product transport position information by the product transport conveyor is subdivided and encoded in the path trizer control device for thermally sterilizing products in the sterilization zone during continuous transport. An information encoding means and a measuring means for measuring the thermal sterilization conditions of the product are provided, and the product conveyance position information signal detected by the position information encoding means and the product measured by the measuring means The heat sterilization condition of the product passed through the sterilization zone can be calculated by, for example, integrating the heat sterilization condition signal of the product and integrating the heat sterilization conditions of the product for each of the subdivided product transport positions in the control program. It is characterized by that.
(2) The path trizer control device of the second means is characterized in that the position information encoding means is an encoder provided in a drive system of the product conveying conveyor.
(3)第3の手段のパストライザの制御方法は、製品を連続搬送中に殺菌ゾーンで熱殺菌するパストライザの制御方法において、製品搬送コンベヤによる前記製品の搬送位置情報を細分化して符号化するエンコーダ等の位置情報符号化手段によって検出した前記製品の搬送位置情報の信号と、前記製品の熱殺菌条件を測定する測定手段によって測定した前記製品の熱殺菌条件の信号を取り込み、制御プログラムで前記細分化した製品搬送位置毎の製品の熱殺菌条件を積算する等により、前記殺菌ゾーン内にいた製品の熱殺菌度を演算できるようにしたことを特徴とする。
(4)第4の手段のパストライザの制御方法は、前記第3の手段のパストライザの制御方法において、前記熱殺菌条件を、前記細分化した製品搬送位置毎に前記製品が受ける熱殺菌時間、または、熱殺菌温度並びに熱殺菌時間としたことを特徴とする。
(5)第5の手段のパストライザの制御方法は、前記第4の手段のパストライザの制御方法において、前記熱殺菌条件の前記熱殺菌温度を、前記製品が熱殺菌のために受ける熱水等のシャワーの温度としたことを特徴とする。
(6)第6の手段のパストライザの制御方法は、前記第4または第5の手段のパストライザの制御方法において、前記熱殺菌条件に、前記細分化した製品搬送位置毎に前記製品が熱殺菌のために受ける熱水等のシャワー受けの有無および該熱水等のシャワー受けの開始時間をさらに加えることを特徴とする。
(3) A path trizer control method according to a third means is a path trizer control method for thermally sterilizing a product in a sterilization zone during continuous conveyance. The position information encoding means such as the product conveyance position information signal and the product heat sterilization condition signal measured by the measurement means for measuring the product heat sterilization condition signal are captured, and the control program The thermal sterilization degree of the product in the sterilization zone can be calculated by, for example, accumulating the thermal sterilization conditions of the product for each product transport position.
(4) The path trizer control method of the fourth means is the heat sterilization time that the product receives for each of the subdivided product conveyance positions in the path trizer control method of the third means, or The heat sterilization temperature and the heat sterilization time are used.
(5) A path trizer control method according to a fifth means is the same as the path trizer control method according to the fourth means, wherein the thermal sterilization temperature of the thermal sterilization condition is determined by hot water received by the product for thermal sterilization, etc. It is characterized by the temperature of the shower.
(6) A path trizer control method according to a sixth means is the path trizer control method according to the fourth or fifth means, wherein the product is subjected to heat sterilization for each of the subdivided product transport positions in the heat sterilization condition. Therefore, the presence or absence of a shower receiver such as hot water received and the start time of the shower receiver such as hot water are further added.
(7)第7の手段のパストライザの制御方法は、前記第3から第6の手段のいずれか一つのパストライザの制御方法において、前記細分化した製品搬送位置毎の熱殺菌条件を基にして、殺菌ゾーンの前端から順次後端に向けて前記細分化した製品搬送位置に相当する単位毎に加算しながら積算し、前記殺菌ゾーン内を通した製品の熱殺菌度を演算できるような制御プログラムにしたことを特徴とする。
(8)第8の手段のパストライザの制御方法は、前記第7の手段のパストライザの制御方法において、前記殺菌ゾーンを前記製品の搬送方向で制御上分割して、該分割した区分の前段の区分で前記熱殺菌条件の積算等の演算により得た熱殺菌度の最終データを次の区分の先頭データとして、該次の区分での前記製品の熱殺菌度を前記熱殺菌条件の積算等の演算で得るようにし、順次これを繰り返して殺菌ゾーン内全長に亘る熱殺菌度を演算で得ることができる制御プログラムにしたことを特徴とする。
(7) A path trizer control method of the seventh means is the path trizer control method of any one of the third to sixth means, based on the heat sterilization conditions for each of the subdivided product transport positions, A control program for calculating the degree of thermal sterilization of the product passing through the sterilization zone by adding up each unit corresponding to the subdivided product transfer position sequentially from the front end of the sterilization zone to the rear end. It is characterized by that.
(8) The path trizer control method of the eighth means is the control method of the path trizer of the seventh means, wherein the sterilization zone is divided in the control direction in the product conveyance direction, and the division preceding the divided division The final data of the degree of thermal sterilization obtained by the calculation of the thermal sterilization conditions in the above is used as the first data of the next category, and the degree of thermal sterilization of the product in the next category is calculated as the cumulative value of the thermal sterilization conditions. And a control program that can obtain the degree of thermal sterilization over the entire length in the sterilization zone by calculation.
(9)第9の手段のパストライザの制御方法は、前記第3から第8の手段のいずれか一つのパストライザの制御方法において、前記演算で得た前記製品の熱殺菌度が殺菌途上で予め設定しておいた基準値以上となった場合或いは基準値以下となった場合に、殺菌ゾーンの下流側のシャワー等の熱殺菌手段の温度の変更或いはシャワー等の熱殺菌手段の停止をさせて、適正な熱殺菌度となるように制御することを特徴とする。
(10)第10の手段のパストライザの制御方法は、前記第3から第8の手段のいずれか一つのパストライザの制御方法において、前記演算で得た前記製品の熱殺菌度が殺菌途上で予め設定しておいた基準値以上となった場合或いは基準値以下となった場合に、前記製品搬送コンベヤの搬送速度を適宜高速或いは低速に変更して、適正な熱殺菌度となるように制御することを特徴とする。
(11)第11の手段のパストライザの制御方法は、前記第3から第10の手段のいずれか一つのパストライザの制御方法において、前記演算で得た前記製品の熱殺菌度が過殺菌或いは殺菌不足となった場合に、該過殺菌或いは殺菌不足になった対象製品がどれであるかの信号を出力できるように制御することを特徴とする。
(9) The ninth means of the path trizer control method is the same as the path trizer control method of any one of the third to eighth means, wherein the thermal sterilization degree of the product obtained by the calculation is set in advance during sterilization. When it is above the reference value or below the reference value, change the temperature of the heat sterilization means such as a shower downstream of the sterilization zone or stop the heat sterilization means such as a shower, Control is performed so as to achieve an appropriate degree of heat sterilization.
(10) The method for controlling the path trizer of the tenth means is the control method for the path trizer according to any one of the third to eighth means, wherein the degree of thermal sterilization of the product obtained by the calculation is set in advance during sterilization. When it is above the reference value or below the reference value, the transfer speed of the product transfer conveyor is appropriately changed to a high speed or a low speed to control the heat sterilization degree appropriately. It is characterized by.
(11) An eleventh means for controlling a path trizer is the path trizer control method according to any one of the third to tenth means, wherein the degree of thermal sterilization of the product obtained by the calculation is over-sterilized or under-sterilized. In this case, control is performed so that a signal indicating which of the target products is over-sterilized or under-sterilized can be output.
請求項1および3に係わる本発明は、製品を連続搬送中に殺菌ゾーンで熱殺菌するパストライザの制御装置または方法において、製品搬送コンベヤによる前記製品の搬送位置情報を細分化して符号化する位置情報符号化手段を設け、かつ、前記製品の熱殺菌条件を測定する測定手段を設けて、前記位置情報符号化手段によって検出した前記製品の搬送位置情報の信号と前記測定手段によって測定した前記製品の熱殺菌条件の信号を取り込み、制御プログラムで前記細分化した製品搬送位置毎の製品の熱殺菌条件を積算する等により、前記殺菌ゾーン内にいた製品の熱殺菌度を演算できる制御装置および方法にしたことにより、製品の熱殺菌度を、大きなロット毎ではなく、リアルタイムに木目細かく把握することができるという効果を有する。
請求項2に係わる本発明は、請求項1に記載するパストライザの制御装置において、前記位置情報符号化手段を前記製品搬送コンベヤの駆動系統に設けたエンコーダとしたことにより、このエンコーダにより細分化して符号化した回転量情報の検出から製品搬送コンベヤによる製品搬送位置情報を検出できるという効果を有する。
According to the first and third aspects of the present invention, in the control apparatus or method for a pasteurizer for thermally sterilizing a product in a sterilization zone during continuous conveyance, position information for subdividing and encoding the conveyance position information of the product by a product conveyance conveyor An encoding means is provided, and a measuring means for measuring the heat sterilization condition of the product is provided, and a signal of the transport position information of the product detected by the position information encoding means and the product measured by the measuring means A control device and method capable of calculating the degree of thermal sterilization of a product in the sterilization zone by taking in a signal of thermal sterilization conditions and integrating the thermal sterilization conditions of products for each of the subdivided product conveyance positions by a control program. As a result, it has the effect that the degree of thermal sterilization of the product can be grasped finely in real time, not for each large lot.
According to a second aspect of the present invention, in the path trizer control device according to the first aspect of the present invention, the position information encoding means is an encoder provided in the drive system of the product conveying conveyor, so that the encoder is subdivided by the encoder. It has the effect that the product conveyance position information by the product conveyance conveyor can be detected from the detection of the encoded rotation amount information.
請求項4に係わる本発明は、請求項3に記載するパストライザの制御方法において、前記熱殺菌条件を、前記細分化した製品搬送位置毎に前記製品が受ける熱殺菌時間、または、熱殺菌温度並びに熱殺菌時間としたことにより、所定殺菌温度以上の熱殺菌時間を積算する等の演算をして製品の熱殺菌度を得ることができるという効果を有する。
請求項5に係わる本発明は、請求項4に記載するパストライザの制御方法において、前記熱殺菌条件の前記熱殺菌温度を、前記製品が熱殺菌のために受ける熱水等のシャワーの温度としたことにより、殺菌途上で製品の熱殺菌度が過殺菌或いは殺菌不足になる恐れがある場合に、シャワー温度の変更等で適正な熱殺菌度とするように対応できるという効果を有する。
請求項6に係わる本発明は、請求項4または5に記載するパストライザの制御方法において、前記熱殺菌条件に、前記細分化した製品搬送位置毎に前記製品が熱殺菌のために受ける熱水等のシャワー受けの有無および該熱水等のシャワー受けの開始時間をさらに加えることにより、該熱水等のシャワー受けの有無および熱水等のシャワー受けの開始時間を加味して、製品の熱殺菌度をさらに木目細かく得ることができるという効果を有する。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method for controlling a pasteurizer according to the third aspect, the thermal sterilization condition is set to a thermal sterilization time, a thermal sterilization temperature, By setting the heat sterilization time, there is an effect that the degree of heat sterilization of the product can be obtained by performing calculations such as integrating the heat sterilization time equal to or higher than the predetermined sterilization temperature.
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for controlling a pasteuriser according to the fourth aspect, the thermal sterilization temperature of the thermal sterilization condition is a temperature of a shower such as hot water that the product receives for thermal sterilization. Thus, when the degree of thermal sterilization of the product may be over-sterilized or insufficiently sterilized during the sterilization process, it has an effect of being able to cope with an appropriate degree of thermal sterilization by changing the shower temperature or the like.
According to a sixth aspect of the present invention, in the method for controlling a pasteurizer according to the fourth or fifth aspect, the hot sterilization condition is such that the product is subjected to thermal sterilization for each of the subdivided product transport positions. By adding the presence / absence of the shower receiver and the start time of the shower receiver such as hot water, the heat sterilization of the product in consideration of the presence / absence of the shower receiver such as hot water and the start time of the shower receiver such as hot water. There is an effect that the degree can be obtained more finely.
請求項7に係わる本発明は、請求項3から6のいずれか一項に記載するパストライザの制御方法において、前記細分化した製品搬送位置毎の熱殺菌条件を基にして、殺菌ゾーンの前端から順次後端に向けて前記細分化した製品搬送位置に相当する単位毎に加算しながら積算し、前記殺菌ゾーン内にいた製品の熱殺菌度を演算で得ることができるという効果を有する。
請求項8に係わる本発明は、請求項7に記載するパストライザの制御方法において、前記殺菌ゾーンを前記製品の搬送方向で制御上分割して、該分割した区分での熱殺菌度の演算を前段の区分から最終段の区分まで順次これを繰り返して、殺菌ゾーン内全長に亘る熱殺菌度を演算で得る制御プログラムにしたことにより、製品の熱殺菌度を木目細かく演算で得ることができるという効果を有する。
According to a seventh aspect of the present invention, in the method for controlling a pasteuriser according to any one of the third to sixth aspects, from the front end of the sterilization zone, based on the heat sterilization conditions for each of the subdivided product conveyance positions. This is advantageous in that the heat sterilization degree of the product in the sterilization zone can be obtained by calculation by adding and adding each unit corresponding to the subdivided product transport position toward the rear end.
The present invention according to
請求項9および10に係わる本発明は、請求項3から8のいずれか一項に記載するパストライザの制御方法において、前記演算で得た前記製品の熱殺菌度が殺菌途上で予め設定しておいた基準値以上となった場合或いは基準値以下となった場合に、殺菌ゾーンの下流側のシャワー等の熱殺菌手段の温度の変更或いはシャワー等の熱殺菌手段の停止をさせるという対応処理で過殺菌或いは殺菌不足とならず、適正な熱殺菌度となるように制御できるという効果を有する。
請求項11に係わる本発明は、請求項3から10のいずれか一項に記載するパストライザの制御方法において、前記演算で得た前記製品の熱殺菌度が過殺菌或いは殺菌不足となった場合に、該過殺菌或いは殺菌不足になった対象製品がどれであるかの信号を出力して、該過殺菌或いは殺菌不足の製品をパストライザの後工程でラインオフする等の制御ができるという効果を有する。
The present invention according to
The present invention according to
以下、この発明の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態を図1から図3に基づいて説明する。
図1は、本発明に係わる製品熱殺菌度を考慮した制御装置を組み込んだパストライザの模式図である。
図2は、図1のパストライザの各ノズル群の水温と製品の温度を示す線図である。
図3は、図1の制御装置の熱殺菌度演算プログラムを説明する模式図である。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic diagram of a path riser incorporating a control device in consideration of the degree of product thermal sterilization according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the water temperature of each nozzle group and the product temperature of the path riser of FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a thermal sterilization degree calculation program of the control device of FIG.
図において、中身の液体が入った実入り容器1(以下製品1と称する)は、パストライザ10の上本体11と下本体12で囲われた筐体の中で、製品搬送コンベヤ2により矢印2aの方向に連続搬送され、上本体11に設置されたノズル群5a〜5fからの温水または高温水の散水(以下シャワーと称することもある)を受けて熱殺菌されるようになっている。
下本体12には、上流側のノズル群5aおよび5bからの温水の散水を受けて集める温水槽(以下槽と称する)4aおよび4b、中央部のノズル群5cおよび5dからの高温水(以下熱水と称することがある)の散水を受けて集める高温水槽(以下槽と称する)4cおよび4d、下流側のノズル群5eおよび5fからの冷却水の散水を受けて集める冷却用温水槽(以下槽と称する)4eおよび4fが配置されている。
In the figure, an actual container 1 (hereinafter referred to as “
The
各槽4a〜4fの処理水は、それぞれ配管14a〜14fおよびポンプ13a〜13fを経由し、各ポンプ13a〜13fの出口配管15a、15b、15c、15d、15e、15fを経由してそれぞれノズル群5f、5e、5c、5d、5b、5aへ供給されるようになっている。また、出口配管15a〜15fにはそれぞれの配管内の水温(槽4a〜槽4fからの水温)を測定する温度センサ16a〜16fが備えられており、前記各ノズル群5f、5e、5c、5d、5b、5aから散水される処理水の温度は、それぞれ前記温度センサ16a〜16fで測定される。
The treated water in each of the
製品搬送コンベヤ2上を入口側から出口側に向かって搬送されていく製品1が前記シャワーを受けて熱処理されている温度と、各ノズル群5a〜5fからシャワーされる処理水の温度の関係を、1例として、図2を基に説明する。
ノズル群5a部の入口側に入った温度が約10℃の製品1は、ノズル群5aから散水される温度ta(約35℃)の温水のシャワーを受けて徐々に温められ、ノズル群5b部でノズル群5bから散水される温度tb(約50℃)の温水のシャワーを受けてさらに温められ、ノズル群5c部でノズル群5cから散水される温度tc(約70℃)の高温水のシャワーを受けて殺菌に必要な所定温度(熱殺菌に必要な最低温度の60℃以上)まで熱せられ、次いで、ノズル群5d部でノズル群5dから散水される温度td(約65℃)の高温水のシャワーを受けて所定温度(60℃以上)に保持をされた後に、ノズル群5e部でノズル群5eから散水される温度te(約50℃)の温水のシャワーを受けて所定温度(60℃以上)から徐々に冷却され、ノズル群5f部でノズル群5fから散水される温度tf(約35℃)の温水のシャワーを受けて約40℃まで冷却される。即ち、製品1は図示Tbの温度線図で昇温、熱殺菌および冷却処理される。ここでは製品1の熱殺菌手段を熱水のシャワーとしてある。
図示Tbの温度線図は、熱殺菌対象の製品の種類および容量、容器の表面積等の大きさおよび材質等の物性に応じて、予め熱計算、テスト等で求められて制御装置8に入力され、後述する演算の際に使用されるようになっている。
The relationship between the temperature at which the
The
The temperature diagram of Tb in the figure is obtained in advance by thermal calculation, testing, etc., and input to the
前記製品搬送コンベヤ2は、駆動装置7により図示しない駆動系統で駆動される駆動軸21と従動軸22により製品1を搬送するようになっている。
また、駆動軸21はエンコーダの1種であるロータリーエンコーダ3と接続されていて、駆動軸21の回転量、即ち、製品搬送コンベヤ2上の製品1の搬送位置の情報が細分化され、符号化されて検出できるようになっている。
ここでは、製品1の搬送位置情報を細分化して符号化する位置情報符号化装置を、駆動軸21の回転角度情報を細分化して符号化するロータリーエンコーダとしたが、これに限らずリニア位置情報を細分化し、符号化するリニアエンコーダまたはリニアポテンショメータとすることもできるが、ここでは詳細な説明は省略する。
さらに、パストライザ10の入口部には、製品1の有無を検出する製品センサ6が備えられている。
The
The
Here, the position information encoding apparatus that subdivides and encodes the conveyance position information of the
Further, a
前記ロータリーエンコーダ3による細分化し、符号化した回転量の検出信号、製品センサ6による製品1の有無の検出信号、ポンプ13a〜13fの運転の有無、温度センサ16a〜16fによる処理水温度の測定信号は制御装置8に送られ、ポンプ13a〜13fは制御装置8によって駆動制御されるようになっている。
さらに、制御装置8は、時計機能および後述する製品1の熱殺菌度等を演算できる制御プログラムを内蔵しており、製品1の熱殺菌度等を出力できるようになっている。
なお、各槽4a〜4fの処理水は、前記温度センサ16a〜16fの温度測定で所定の温度より低い場合には、図示しないスチーム配管およびスチーム供給弁により対象の槽にスチームが供給され、所定の温度より高い場合には、図示しない冷却水配管および冷却水供給弁により対象の槽に冷却水が供給されて所定の温度に調節されるようになっており、前記スチーム供給弁および冷却水供給弁も制御装置8からの指令で開閉されるようになっているが、図示および詳細な説明は省略する。
Detection signal of rotation amount subdivided and encoded by the
Further, the
In addition, when the treated water of each
次に、本実施の形態に係わる熱殺菌度を考慮した制御装置および方法の作用を説明する。
製品1は、図示しない前工程からパストライザ10に送り込まれる際、入口部の製品センサ6により製品の有無が検出されて、検出信号が制御装置8に送信される。
また、製品1は、パストライザ10内で駆動装置7により駆動される製品搬送コンベヤ2によって矢印2aの方向に搬送され、制御装置8に送信されたロータリーエンコーダ3の細分化し、符号化した回転量検出信号を基に、制御装置8によって製品1の前記製品センサ6で検出されてからの搬送量、即ち、製品搬送コンベヤ2上の製品1の搬送位置が演算により算出される。
Next, the operation of the control apparatus and method considering the degree of thermal sterilization according to this embodiment will be described.
When the
Further, the
製品1の熱殺菌度Pは、製品1が熱殺菌を受けている温度T、時間tの関数、即ち、P=f(T、t)で表されるが、1例として、製品1の熱殺菌に必要な最低温度を60℃とすると、60℃以上(60℃から60℃強)の所定温度で所定時間経過することにより所定の熱殺菌度が得られる。即ち、図2の図示Psから図示Peの時間が熱殺菌度を示すことになる。従って、大凡のゾーン区分として、ノズル群5c部〜ノズル群5d部を熱殺菌ゾーンとすると、ノズル群5a部〜ノズル群5b部は熱殺菌温度になるまでの予備加熱ゾーン、ノズル群5e部〜ノズル群5f部は製品1を所定温度まで冷却する冷却ゾーンとなる。
前記制御装置8は、予め入力されている温度線図Tbと該制御装置8で算出している製品1の搬送位置から、前記PsおよびPeの位置を割り出す。
ここでは、前記制御装置8は図示Psを熱殺菌のための高温水のシャワー開始と制御上認識している。
The heat sterilization degree P of the
The
Here, the
ここで、製品1の熱殺菌度演算プログラムの概要を、図3を基に、説明する。図3の(1)、(2)、(3)はそれぞれノズル群5c部、ノズル群5d部、ノズル群5e部での熱殺菌度演算プログラムの概要を説明する図であり、各ノズル群に対応する槽の長さ相当(図ではそれぞれ4c槽長さ相当、4d槽長さ相当、4e槽長さ相当で示している)を、ロータリーエンコーダ3の細分化分割でN分割してある。1例として、槽長さを1.2mとしてN=60分割にした場合、1分割は20mmとなり、製品搬送コンベヤ2のコンベヤ速度を1m/分とすると前記1分割は1秒相当となる。
Here, the outline | summary of the heat sterilization degree calculation program of the
図3の(1)において、データ1A列、データ1B列、データ1C列、データ1D列、データ1E列は、それぞれ熱殺菌時間積算データ、製品(容器)有無データ、シャワー開始データ、熱殺菌単位データ(シャワー受けの有無=ポンプ運転の有無)、熱殺菌加算データを示しており、データ1A列、データ1B列およびデータ1C列はシフトデータとして、図示横軸の右方向へ1秒毎にシフトするようになっている。
また、データ1B列は製品有りの時1、製品無しの時0とし、データ1C列のシャワー開始は前記Psの位置を示し、データ1D列はシャワー時1、シャワー停止時0とする。ここで、データ1D列のシャワー時1はデータ1C列のシャワー開始後に有効である。
In (1) of FIG. 3, the data 1A column, the data 1B column, the data 1C column, the data 1D column, and the data 1E column are heat sterilization time integration data, product (container) presence / absence data, shower start data, and heat sterilization unit, respectively. Data (presence / absence of shower reception = presence / absence of pump operation) and heat sterilization addition data are shown. Data 1A, Data 1B and Data 1C are shifted to the right of the horizontal axis in the figure every 1 second as shift data. It is supposed to be.
The data 1B column is 1 when there is a product, 0 when there is no product, the shower start of the data 1C column indicates the position of the Ps, and the data 1D column is 1 when showering and 0 when showering is stopped. Here, the
上記定義を基に、1秒ごとにデータ1B列とデータ1D列の積をデータ1E列のデータに入れ、1秒ごとにデータ1A列とデータ1E列の和を算出してデータ1A列の次の1秒後のデータとする。このようにして、データ1A列は1秒ごとに加算されて行って最終データは1ANとなる。
また、データ1B列も1秒毎にシフトされて最終データは1BNとなる。
Based on the above definition, the product of the data 1B column and the data 1D column is put into the data of the data 1E column every second, and the sum of the data 1A column and the data 1E column is calculated every second, followed by the data 1A column. The data after 1 second. In this way, the data 1A column is added every second, and the final data becomes 1AN.
Further, the data 1B row is also shifted every second, and the final data becomes 1BN.
次に、図3の(2)において、データ2A列〜データ2E列は、(1)の場合での説明と同様になっている。
ここで、データ2A列とデータ2B列は、初期データとしてそれぞれ前記図3の(1)の最終データ1ANとデータ1BNが書込まれ、最終データがそれぞれ2AN、2BNとなる。
Next, in (2) of FIG. 3, the data 2A column to the data 2E column are the same as described in the case of (1).
Here, in the data 2A column and the data 2B column, the final data 1AN and data 1BN of (1) in FIG. 3 are written as initial data, respectively, and the final data becomes 2AN and 2BN, respectively.
次に、図3の(3)において、データ3A列〜データ3E列は、前記(1)および(2)の場合での説明と同様になっており、データ3A列とデータ3B列は、初期データとしてそれぞれ前記図3の(2)の最終データ2ANとデータ2BNが書込まれ、最終データがそれぞれ3AN、3BNとなる。 Next, in (3) of FIG. 3, the data 3A column to the data 3E column are the same as described in the cases (1) and (2), and the data 3A column and the data 3B column are the initial values. The final data 2AN and data 2BN of (2) in FIG. 3 are written as data, respectively, and the final data becomes 3AN and 3BN, respectively.
上記説明のように、熱殺菌時間積算データを製品1の熱殺菌度として演算し、該熱殺菌度が制御上で予め決めておいた設定値になった時に該当する製品1は所定の適正な熱殺菌がなされたことになる。
なお、演算した製品1の熱殺菌度は、制御装置8から出力することによりリアルタイムに把握することができる。
As described above, the heat sterilization time integrated data is calculated as the degree of thermal sterilization of the
The calculated degree of thermal sterilization of the
また、殺菌ゾーン内の途中の位置での熱殺菌時間積算データを基に以降の熱殺菌度を予測演算し、適正な熱殺菌度にするために必要な以降のシャワーの温度を制御装置8で演算して、該当する槽に図示しないスチームまたは冷却水の開閉弁を開くことにより該当する槽の水温を調節して以降のシャワーを行い、製品1の熱殺菌度を適正なものとすることができる。即ち、製品1が過殺菌となる恐れが生じたら以降のノズル群のシャワーの温度を所定量低下させ、製品1が殺菌不足となる恐れが生じたら以降のノズル群のシャワーの温度を所定量上昇させて、製品1の熱殺菌度を適正なものとすることができる。
Further, the
なお、上記説明では、ノズル群5c部〜ノズル群5e部でのデータ列についての説明をしたが、ノズル群5a部、ノズル群5b部、ノズル群5f部についても、同様に熱処理時間積算データ等のデータを書込むことができるようにして、製品1が所定温度に昇温するまでの履歴或いは所定温度からの冷却履歴も記録できる。この場合、各ノズル群でのシャワー温度にどれだけの時間の散水を受けたかによって、予め設定しておいた条件を基に所定温度に昇温するまでの履歴或いは所定温度からの冷却履歴を把握できるが、この制御プログラムも前記説明と類似しており、重複する内容となるので、詳細な説明は省略する。
In the above description, the data sequence in the
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態を図4によって説明する。
図4は、第2の実施の形態の製品熱殺菌度を考慮した制御装置を組み込んだパストライザの模式図で、図1に相当する図ある。
図4において、第1の実施の形態と同じ構造のものは同じ記号を記してあり、重複する説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a schematic diagram of a pastoriser incorporating a control device that takes into account the degree of product thermal sterilization according to the second embodiment, and corresponds to FIG.
In FIG. 4, the same structure as that of the first embodiment is denoted by the same symbol, and redundant description is omitted.
図において、パストライザ10aの制御装置8aは、ロータリーエンコーダ3による細分化し、符号化した回転量の検出信号、製品センサ6による製品1の有無の検出信号、ポンプ13a〜13fの駆動制御入出力信号、温度センサ16a〜16fによる処理水温度の入力信号、熱殺菌度の出力信号に加えて、駆動装置7aへの駆動制御出力信号が出力されるようになっている。ここで、駆動軸21は駆動装置7aにより図示しない駆動系統で駆動されるようになっている。
In the figure, the control device 8a of the
次に、第2の実施の形態に係わる熱殺菌度を考慮した制御装置および方法の作用を説明する。
パストライザ10aの後工程が停止した場合等において、製品搬送コンベヤ2が短時間停止した場合、製品搬送コンベヤ2上のノズル群5cおよびノズル群5dからの高温水のシャワーを受けている製品1は、製品搬送コンベヤ2の停止時間分だけ余分に60℃以上(60℃から60℃強)の温度に維持されてしまうことになる。この場合、製品搬送コンベヤ2を定常状態よりも速い速度で駆動して、ノズル群5cおよびノズル群5dからの高温水のシャワーを受けている製品1を、ノズル群5c部およびノズル群5d部から早くノズル群5e部およびノズル群5f部の方へ移動させることによって、製品1が過殺菌となって品質低下となることを防ぐことができる。
Next, the operation of the control device and method considering the degree of thermal sterilization according to the second embodiment will be described.
When the
前記製品搬送コンベヤ2の停止により、前記ロータリーエンコーダ3による細分化し、符号化した回転量の検出信号の変化が停止すると、制御装置8aは製品搬送コンベヤ2が停止したと判断して、制御装置8aが前記製品搬送コンベヤ2の停止時間分も加味して演算した製品1の熱殺菌度積算データを基に、適正な熱殺菌度とするように運転復帰後の製品搬送コンベヤ2の搬送速度の変更を駆動装置7aに出力する。
運転復帰直後は製品1の過殺菌を防止するために製品搬送コンベヤ2の搬送速度は定常状態よりも速い速度とするが、この速い速度のために上記過殺菌防止対象製品よりも上流側の製品は逆に熱殺菌不足となる恐れが生じるので、過殺菌の恐れがある製品1を速く出した後の製品搬送コンベヤ2の搬送速度は以降若干遅くするというように制御装置8aから駆動装置7aに駆動制御信号が出力されて、製品1の熱殺菌度が適正な許容範囲内になるように運転される。
この場合、ノズル群5a、ノズル群5bで受けた温水の温度、時間を基に、加温時間積算データ等が制御装置8aで演算され、該データも考慮して製品搬送コンベヤ2の搬送速度が制御装置8aによって自動的に決定されるが、詳細な説明は省略する。
When the change of the detection signal of the rotation amount subdivided and encoded by the
Immediately after the operation is resumed, the conveyance speed of the
In this case, on the basis of the temperature and time of the hot water received by the
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態を図5によって説明する。
図5は、第3の実施の形態の製品熱殺菌度を考慮した制御装置を組み込んだパストライザおよびその上下流のコンベヤを平面図で表した模式図である。
図5において、第1および第2の実施の形態と同じ構造のものは同じ記号を記してあり、重複する説明は省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a plan view of a path riser incorporating a control device that takes into consideration the degree of product thermal sterilization according to the third embodiment, and a conveyor upstream and downstream thereof.
In FIG. 5, the same structures as those in the first and second embodiments are denoted by the same symbols, and redundant description is omitted.
図において、製品1は、入口コンベヤ31により上流から矢印31aの方向へ搬送されてパストライザ10bに供給され、パストライザ10bで矢印2aの方向に搬送されながら熱殺菌された後、出口コンベヤ32により下流側へ、定常時は矢印32aの方向へ搬送されるようになっている。
該出口コンベヤ32には、図示のように、バイパスコンベヤ33が隣接して配置されていて、必要により制御装置8bからの指令によって、駆動装置34dの駆動により支点35を揺動中心としてその先端が位置34bから位置34cへ矢印34aの方向に揺動する製品搬送方向変更ガイド34によって、製品1をバイパスコンベヤ33へ矢印33aのように排出することができるようになっている。
In the figure, the
As shown in the figure, a
また、パストライザ10bの制御装置8bは、ロータリーエンコーダ3による細分化し、符号化した回転量の検出信号、製品センサ6による製品1の有無の検出信号、ポンプ13a〜13fの駆動制御入出力信号、温度センサ16a〜16fによる処理水温度の入力信号、熱殺菌度の出力信号に加えて、駆動装置34dへの駆動制御出力信号が出力されるようになっている。
パストライザ10bの製品搬送コンベヤ2、製品センサ6、ロータリーエンコーダ3等については前記パストライザ10および10aと同様の構造であるので、詳細な説明は省略する。
Further, the
The
次いで、第3の実施の形態に係わる製品熱殺菌度を考慮した制御装置および方法の作用を説明する。
パストライザ10bの後工程が停止した場合等において、製品搬送コンベヤ2が長時間停止した場合、製品搬送コンベヤ2上のノズル群5cおよびノズル群5dからの高温水のシャワーを受けている製品1は、製品搬送コンベヤ2上で長時間60℃以上(60℃から60℃強)の温度に維持されてしまい、過殺菌となってしまうことがある。
この場合、前記ロータリーエンコーダ3の長時間停止の検出信号により、制御装置8bは製品搬送コンベヤ2が長時間停止したとして、前記製品搬送コンベヤ2の停止時間分も加味して演算した製品1の熱殺菌度積算データを基に、製品1が過殺菌になってしまったと判断し、該過殺菌対象の製品1がどれであるかの信号を出力することができる。
前記過殺菌の製品1が出口コンベヤ32に搬送されて製品搬送方向変更ガイド34部に達すると、制御装置8bからの指令により駆動装置34dが作動し、製品搬送方向変更ガイド34が支点35を揺動中心としてその先端が図示34bから図示34cへ揺動して、過殺菌となった製品1をバイパスコンベヤ33の方向へ自動的に排出する。
Next, the operation of the control apparatus and method considering the degree of product thermal sterilization according to the third embodiment will be described.
When the
In this case, the
When the
上記説明では、製品1が過殺菌となった場合について説明してきたが、製品1がシャワー温度不足等で殺菌不足となった場合についても、上記説明と同様に、殺菌不足対象の製品1がどれであるかの信号を出力することができる。前記殺菌不足となった製品1は対象製品だけをバイパスコンベヤ33の方向へ自動的に排出することができ、従来のように、過殺菌或いは殺菌不足となった場合に多くの適正な熱殺菌度の製品を含めたロットごとの多量の製品を排出してしまうということを避けることができる。
In the above description, the case where the
1 製品
2 製品搬送コンベヤ
3 ロータリーエンコーダ
4a〜4f 槽
5a〜5f ノズル群
6 製品センサ
7、7a 駆動装置
8、8a、8b 制御装置
10、10a、10b パストライザ
13a〜13f ポンプ
16a〜16f 温度センサ
32 出口コンベヤ
33 バイパスコンベヤ
34 製品搬送方向変更ガイド
34d 駆動装置
DESCRIPTION OF
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