JP2012503482A - レトルト処理装置のための熱交換及び輸送システム - Google Patents

Abstract

製品、特に、気密シールされるパウチ又は他のプラスチック・コンテナ内に収容された製品の熱処理のための装置であって、製品の温度及び圧力を処理温度及び処理圧力に向けて変化させる際に製品を収容する加熱ユニットＴ１、Ｔ２と、製品を滅菌するために所定の処理温度及び処理圧力で製品を収容する滅菌ユニット１０と、製品を処理温度及び処理圧力から周囲温度及び周囲圧力に向けて変化させる冷却ユニットＴ７〜Ｔ９とを備え、各ユニットは、別のユニットから選択的にシール可能であり、装置がさらに、熱がユニットの間で伝達されることを可能にする熱交換流体を搬送する複数の導管２９、３２と、蒸気を発生させて、装置に熱を供給するヒータ２６と、１つの導管から別の導管に熱エネルギーが伝達されることを可能にする熱交換ユニット２１と、装置によって要求される最高温度で熱交換流体を保持する温水だめ２８と、を備える。

Description

本発明は、食品の熱処理に用いられるレトルト処理装置、特に該装置の中に組み入れられた熱交換システムに関する。

本明細書に記載される場合の熱交換システムは、あらゆる連続式レトルト処理装置内で用いられる特定の伝熱流体を制御するために、該装置と併用するのに有用である。それにもかかわらず、このシステムは、国際（ＰＣＴ）特許出願第ＰＣＴ／ＧＢ０８／０１１４６号に記載されたレトルト処理装置に特に適しており、これを参照しながら説明される。レトルト処理装置の機能を改善するために、ＰＣＴ／ＧＢ０８／０１１４６号に記載された発明は、各々が他の体積とは別個にシール可能である、複数の閉鎖された体積を使用するものであり、製品は１つの体積から別の体積へと連続的に動く。

エネルギー価格と、そしてまた、所謂、温室効果ガスの排出を減少させることへの要望が高まるに伴って、エネルギーの無駄を最小にすることが益々重要になっている。従来技術のバッチ式レトルトは、全体としてエネルギー効率の良いものではなく、流体の加熱におけるエネルギーの効率的でない使用により、大量のエネルギーと水が無駄になっている。

連続式レトルトは、著しくよりエネルギー効率の良いものであり得るが、既存のバッチ式レトルトと比べて、主として過大な複雑さ、サイズ、及び費用のために、商業的に容認できるものには至っていない。

ＰＣＴ／ＧＢ０８／０１１４６号

本発明は、したがって、上記の問題に対処し、最適化されたエネルギー使用を提供する熱交換システムを組み入れると共に、レトルトを通して製品を輸送する手段を提供して、レトルトの複雑さ及び費用を著しく減少させる、レトルト処理装置を生産しようとするものである。

本発明の第１の態様によれば、製品、特に、密封されるパウチ又は他のプラスチック・コンテナ内に収容された製品の熱処理のための装置であって、
製品の温度及び圧力を処理温度及び処理圧力に向けて変化させる際に製品を収容する加熱ユニットと、
製品を滅菌するために所定の処理温度及び処理圧力で製品を収容する滅菌ユニットと、
製品を前記処理温度及び処理圧力から周囲温度及び周囲圧力に向けて変化させる冷却ユニットと、
を備え、
各ユニットは、別のユニットから選択的にシール可能であり、装置がさらに、
熱がユニットの間で伝達されることを可能にする熱交換流体を搬送する複数の導管と、
好ましくは蒸気を発生させて、装置に熱を供給するヒータと、
１つの導管から別の導管に熱エネルギーが伝達されることを可能にする熱交換ユニットと、
装置によって要求される最高温度で熱交換流体のリザーバを保持する温水だめと、
を備える、装置が提供される。

好ましくは、装置は、加熱が段階的なステップで実行されることを可能にし、且つエネルギー使用効率を増加させる、複数の加熱ユニットを備える。

随意的に、熱交換ユニットはヒートポンプを含む。

装置は、冷却が段階的なステップで実行されることを可能にし、そしてまたエネルギー使用効率を増加させる、複数の冷却ユニットを含むことが好ましい。

温水だめは、好ましくは１１０℃以上、さらに好ましくは１３０℃よりも低い温度の水を保持する。

便利なことに、装置は、製品と組み合わされたパウチを保持するマガジンを含み、該マガジンは、製品を収容しているパウチを装置を通して搬送する。さらに便利なことに、マガジンは、中央シャフトを中心として回転可能に設置され、前記シャフトは、複数のマガジンを受け入れるように構成される。

好ましくは、熱は、液体によって装置を通して運ばれる。さらに好ましくは、流体は、装置を通る製品の動きを容易にするために、製品に力をかけるように働く。シャフトとマガジンは、有利にはケーシングによって取り囲まれ、さらに有利には、ケーシングは、製品のより容易な取り扱いを可能にするために管状構成のものである。ケーシングは、随意的に、流体がケーシング内を及び製品付近を循環することを可能にするために、ケーシングの壁に１つ又は複数の孔を有する。有利なことに、ケーシングは、加熱流体の流れに起因してケーシングによって感知される力を増加させるために、外面上にピン又はバッフルを含む。

好ましくは、レトルトによって必要とされる量を超えた余剰の水は、熱水だめに戻される。さらに好ましくは、１２５℃以上の温度の水が温水だめの中に流入するのを防止する弁が含められる。

装置は、熱伝達を助けるためにユニットを通して空気を引き入れる１つ又は複数のファンを含むことが好ましい。

本発明を、レトルト処理装置及び熱交換システムの２つの実施例を単なる例として示す、付属の図面を参照しながら説明する。

ヒートポンプを組み入れているレトルト及び熱交換システムの概略図である。 装置を通過するマガジン内に固定された製品を収容しているカセットの概略図である。 装置を通過するマガジン内に固定された製品を収容しているカセットの概略図である。 加熱チャンバの中へのカセットの通過、並びに、伝熱流体の流れと水圧回転の詳細を例証する図である。 加熱チャンバの中へのカセットの通過、並びに、伝熱流体の流れと水圧回転の詳細を例証する図である。 加熱チャンバの中へのカセットの通過、並びに、伝熱流体の流れと水圧回転の詳細を例証する図である。 加熱チャンバの中へのカセットの通過、並びに、伝熱流体の流れと水圧回転の詳細を例証する図である。 関連する導管と共に熱交換及び水圧移送の様々な段階を示す、ヒートポンプなしの、しかし代わりに簡単な熱交換器を用いる、レトルトの概略図である。 関連する導管と共に熱交換及び水圧移送の様々な段階を示す、ヒートポンプなしの、しかし代わりに簡単な熱交換器を用いる、レトルトの概略図である。 関連する導管と共に熱交換及び水圧移送の様々な段階を示す、ヒートポンプなしの、しかし代わりに簡単な熱交換器を用いる、レトルトの概略図である。 関連する導管と共に熱交換及び水圧移送の様々な段階を示す、ヒートポンプなしの、しかし代わりに簡単な熱交換器を用いる、レトルトの概略図である。 関連する導管と共に熱交換及び水圧移送の様々な段階を示す、ヒートポンプなしの、しかし代わりに簡単な熱交換器を用いる、レトルトの概略図である。 関連する導管と共に熱交換及び水圧移送の様々な段階を示す、ヒートポンプなしの、しかし代わりに簡単な熱交換器を用いる、レトルトの概略図である。

図１に示すようなレトルト処理装置は、シールされたコンテナ内に保持された食品を滅菌するのに適しており、コンテナがプラスチック材料で形成される場合に特に適している。

装置を通して処理されている製品は、周囲条件に戻される前に滅菌を達成するために、製品の温度及び圧力を周囲条件から高い温度及び圧力条件に変化させる加熱及び加圧サイクルを受ける。

一般に、温度及び圧力を制御するためのシステムは、システムの多数の要素に蒸気を直接提供するボイラの形態の熱源を備える。熱交換器は、細菌汚染が引き渡される恐れなしに、エネルギーが１つの流体導管から別の流体導管に伝達されることを可能にする。加えて、ヒートポンプは、ある程度冷却された水を周囲条件まで冷却することを可能にし、且つその水から取り出されたエネルギーを、加熱を必要とする他の水に分配することによって、省エネルギーを提供する。システムによって用いられる、１１０℃を上回る最高温度での水の取り扱いと、最高で１３０℃付近で要求される水の加熱及び貯蔵に対処するために、ボイラから直接向けられる加熱蒸気の供給を含む、温水だめもまた提供される。

エネルギーの不足領域と余剰領域との間で移動可能なエネルギーを提供することによって、レトルト装置のエネルギー効率が改善される。

図１に示された実施例を詳細に参照すると、この図は、販売のために包装される前に、コンテナ内に保持された食品のバッチが次第に加熱され、次いで冷却される、レトルト処理装置を示す。製品は、典型的には、マガジン内に設置され、次いで、１つのチャンバ（Ｔ１、Ｔ２、及びＴ７〜Ｔ１０と表記されている）から次のチャンバに渡る。メイン滅菌チャンバ１０内で、マガジンは、位置Ｔ３〜Ｔ６の間でレトルトの中心軸の周りを回転するハウジング上に設置される。このより大規模な回転移動を経験するのと同時に、マガジンはまた、製品の一様な加熱、若しくは改善された成分混合、又は改善された内部伝熱を保証するために、ハウジングに対して回転することができ、それにより全体的な回転が増加される。代替的に、マガジンは、圧縮されると品質を低下させる可能性がある製品のような場合に、こうした回転を無くす又は減少させるために逆回転させることができる。

図１において、チャンバＴ１は、製品コンテナのマガジン又はカセットを、連続式レトルト内に搬送することができる位置に装填するのに用いられ、その内部で、ほぼ６０℃でその中を循環している熱水からの直接接触伝熱によって最初の加熱を始めることができる。チャンバＴ１内のマガジンは、重力による押し退けによって閉じ込められた空気が排気されることを可能にするため、且つ必要であれば成分の混合を許容するために、支持シャフトによって、又はマガジンに取り付けられたフィン上に当たる加圧水の水圧作用によって、回転することができる。

第１チャンバが要求される数のマガジンを収容すると、２つの回転シャフトの間に位置づけられたドライブ・チェーンによって、又はＴ１から一次加熱チャンバＴ２の中に吸い上げられている伝熱流体の水圧作用によって、カセットで一杯になったマガジンを輸送することができるように、チャンバＴ１とチャンバＴ２とを接続する仕切弁が開かれる。

チャンバＴ２は、この仕切弁の閉鎖によってシールされ、その中に収容された９０℃の水は、製品を最終滅菌用の温度及び高い圧力まで上昇させるために、数分間にわたり、より熱い加圧水に置き換えられる。チャンバＴ２のマガジンはまた、必要であれば成分のさらなる混合を可能にするために、機械的手段又は水圧手段によって回転させることができる。要求された時間の後で、機械的手段又は水圧手段のいずれかによってマガジンをチャンバ１０の中に輸送することができるように、Ｔ２をチャンバ１０と接続する仕切弁が開かれる。

メイン・チャンバ１０は、実質的に円筒形のメイン圧力容器を含む。チャンバ１０の作動の間、水１１は、製品が該水を通して通過するようなレベルに維持される。メイン・チャンバ１０内に、製品コンテナ・マガジンが装填される４つの管状の区画を保持する大きい回転フレームが配置される。チャンバ１０の中に組み込まれる管状の区画の数が、ユーザと期待される製品に合うように選択されることは、当業者には明白なはずである。管は、加熱流体がその長さに沿って流れることを可能にする中央スパージ管をその長さに沿って有することができ、又は代替的に、各カセットの中空中央部が集合的にスパージ管として働くことができる。チャンバ１０は、水位よりも上の２つの上側スパージ管を介して５バールの圧力での蒸気の導入によって、要求される滅菌温度及び圧力に保たれる。必要であれば、高圧力の制御を増強し又は助けるために、圧縮空気を用いることもできる。温度及び圧力は、レトルトの通常の作動期間（数日間続くことはよくある）の間、一定値に維持される。

チャンバＴ２からチャンバ１０の中へのマガジンの装填は、マガジンが、チャンバ１０内で維持される水位よりも下の、チャンバ１０の下半分に入るように行われる。加圧水中での予め設定された時間の後で、マガジンは、位置Ｔ３とＴ６との間で矢印Ａで示された方向に、水（陰影のある領域１１で示される）の外に、且つ水面よりも上の加圧蒸気の中に、上向きに回転される。代替的に、チャンバ１０の全体が、加圧水で充満されてもよい。

位置Ｔ３〜Ｔ６での製品の付加的な回転を提供するために、若しくはマガジン・キャリアの回転の影響を無くすべく逆回転させるために、又は要求に応じて予めプログラムされた回転又は逆回転を提供するために、機械的又は水圧のいずれかの、独立した回転手段が提供される。

Ｔ６からの装填物取り出しが開始可能となる前に、第１冷却チャンバＴ７は、チャンバ１０から製品を充填するのと同時に該製品を加熱するために、その仕切弁を閉じ、その内容物をＴ２に移すことによって、高温水で満たされ、且つ滅菌用の高い圧力まで加圧されなければならない。チャンバ１０からポンプで送られる水は、温水だめから作られる。

チャンバ１０とＴ７との両方の圧力及び温度が等しくなるとすぐに、相互接続する仕切弁を開くことができる。仕切弁が十分に開かれた後で、機械的手段又は水圧手段のいずれかによって、位置Ｔ６の製品マガジンがチャンバＴ７に移される。

チャンバＴ７がその製品マガジンを受け取ったときに、仕切弁が閉じ、高温水がバッフル付き温水だめ２７の下側区域の中にポンプで戻され、Ｔ８からの６０℃付近の水と置き換えられ、それにより製品が９０℃付近まで冷却される。

チャンバＴ８は、チャンバＴ９からの４０℃の水をポンプで送り込むことによって製品が９０℃から６０℃まで冷却される、冷却の第２段階の場所である。

チャンバＴ８から、製品は、次いで、２つのさらなるチャンバＴ９、Ｔ１０の中に渡り、その中でそれぞれ４０℃及び３０℃までさらに冷却される。最終チャンバＴ１０において、チャンバＴ１０に対して軸方向に位置づけられたファン３５が、製品コンテナの外側での水の蒸発冷却によって製品を乾燥させ冷却する。

ここで加熱及び冷却システムをより詳細に取り扱うと、未処理の製品がチャンバＴ１に入る。９０℃付近の温度のチャンバＴ２からの水が、弁Ｖ２を介してチャンバＴ１の中にポンプで送り込まれる。これは、製品を８０℃付近まで予熱する。そうすることで、製品へのエネルギー損失が水の温度を６０℃付近まで引き下げる。このより低温の水は、導管２０を介して、記載された実施例においてはヒートポンプ２１を含む熱交換器に、特にヒートポンプ２１の蒸発器２２にポンプで送られる。ここで、蒸発器２２のコイル２３内に収容された冷媒によって、水が２０℃まで冷却される。このとき冷媒に保持されたエネルギーは、圧縮機２４を介してヒートポンプ２１の加熱区域（以下参照）に渡される。冷水は、導管３４を介してチャンバＴ９に直接戻されるか、又は、冷却されている熱処理された製品からの、製品により冷却された加熱水（汚染されることがある）を分離するために、熱交換器（図示せず）を通して循環されるかのいずれかである。

製品は、８０℃付近の温度のときチャンバＴ２に渡る。ここで、１３０℃付近の温度のチャンバ・レトルト１０からの水が、導管２５によってチャンバＴ２に渡る。水からのエネルギーは、製品を加熱するのに用いられる。そうすることで、製品の温度が１２５℃付近まで上昇し、水の温度が９０℃付近まで低下して、前述のようにＴ１の中にポンプで送り込まれる準備ができた状態となる。製品は、次いで、位置Ｔ３でレトルト１０の中に渡る。水１１は１３０℃の温度であり、レトルト１０内の圧力によって液体形態に維持される。水１１の温度は、製品の滅菌を始めるように作用する。このステップの結果としての水１１の熱エネルギーの一部の又はすべての損失は、水位よりも上方の蒸気からのエネルギーに置換される。

レトルト１０内の温度は、２つの熱源からの熱によって１３０℃に維持される。第１に、蒸気がボイラ２６から直接得られる。第２に、加熱されリサイクルされた水が温水だめ２７から得られる。

滅菌プロセスが完了した後で、製品は、レトルト１０からチャンバＴ７に渡り、そこで製品は、導管２８を介してチャンバＴ８から得られる６０℃付近の温度を有する水によって冷却される。したがって、製品温度が、１３０℃から９０℃付近まで低下する。水は、冷却の前に、導管２９と弁Ｖ１を介して温水だめ２７に渡り、１３０℃まで加熱されて、チャンバ１０を加熱するために再使用する準備ができた状態となる。

最初に、製品がチャンバ１０を出てすぐの１３０℃のとき、導管２９に沿って流れる水は、１２５℃よりも高く、弁Ｖ１は、水を温水だめ２７の中に直接向ける。しかしながら、製品の温度が低下するのに伴って、導管２９内の水の温度も低下する。１２５℃未満の温度では、弁Ｖ１は、水をヒートポンプ３１の復水器３０に向ける。ここで、冷媒から熱を取り出して水を１３０℃付近にし、この水は、次いで、導管３１を介して温水だめ２７に渡る。導管２９からの水は、弁Ｖ１によって温水だめ２７の中に直接渡されているが、９０℃付近の水は、導管３２を介してチャンバＴ２から復水器３０の中に引き入れられることに注意されたい。要求されるときには、コイル３３によって蒸気ボイラ２６から引き入れられた蒸気から取り出された熱によって、温水だめ２７内の水を加熱することができる。代替的に、温度を下げるのにより適している冷媒流体と共にヒートポンプを用いる用途において、ヒートポンプは、冷却水からの伝熱の効率をより良くするために主に用いられ、蒸気ボイラは、６５℃から９０℃の範囲内の中温から高温の水に熱エネルギーを加える唯一の手段であり、この水は、次いで、１３０℃まで加熱される。

チャンバＴ７内の製品は、９０℃付近の温度に達した後で、チャンバＴ８に移され、そこで６０℃付近までのさらなる冷却が行われる。冷却は、水、すなわち４０℃付近の温度を有する水を、チャンバＴ９からチャンバＴ８の中にポンプで送り込むことによって達成される。同様に、チャンバＴ９への輸送中に、製品は、４０℃付近の温度まで冷却される。これを達成するために、２０℃付近の温度の蒸発器２２からの冷却水が、導管３４を介して、又は分離用熱交換器を介して、チャンバＴ９の中にポンプで送り込まれる。最後に、製品は、チャンバＴ９からチャンバＴ１０に移され、チャンバＴ１０に設置され軸方向に向けられたファン３５によってチャンバＴ１０内へ引き入れられた空気による蒸発冷却を通じて、製品が乾燥される。水の損失は、飲用水供給管からブレーク・タンクを介してチャンバＴ９の中に要求されるレベルまで水を引くことによって補われる。

ここで図２、図３、及び図４に移ると、これらの図により装置のさらなる機能部が例示される。製品を支持しているマガジンの移動が、図２ａ及び図２ｂに簡略化された形態で例証される。要約すれば、製品を収容しているマガジン５７が、位置Ａで装置の中に装填される。マガジン５７は次いで、位置Ｂで装置を出る前に、一連のチャンバを矢印で示された方向に通過する。チャンバは、図２ａにおいては５つの数で示されるが、この数は、意図された用途に合うように選択することができることが分かるであろう。チャンバ１〜５は、閉じられたときにチャンバを互いに隔てることができる一連の仕切弁１〜４によって、互いに分離される。

前述の加熱及び熱交換システムは、図３ａ〜図３ｄに例示されるように、チャンバの間の製品の移動を補助する。入口地点６０及び出口地点６１は、加熱又は冷却流体がチャンバ５２を通って製品を支持するカセット４０を収容するマガジン５７の移動方向に流れるように位置づけられる。マガジン５７は、マガジン５７よりも大きい直径の端部キャップ５５によってカセット４０を保持する。マガジン５７がレトルト内で動かされなければならないとき、導管６０内の圧力が、ポンプによって導管６１内の圧力に対し増加される。それにより、端部キャップ５５上の圧力差によって生じた力が、マガジンを要求される方向に動かす。一般に製品処理プロセスを伴うこのプロセスの効率は、６０及び６１において異なる温度となることができる水の「スラグ」を分離することにより改善され、端部キャップによる混合が効果的に回避される。これは、新たに空になったチャンバの次の（複数の）条件が、チャンバの外へマガジンを移送する前に用いられていた条件とは異なるものとなるように設計される場合に、特に有用である。

管状のマガジン５７は、その中に５つの製品を担持するカセット４０のアレイが渡される、円筒形の部分５３を備える。シリンダ５３は、製品を加熱又は冷却するために、加熱流体がシリンダ５３内で及びシリンダ５３を通して自由に循環することを可能にする穿孔を含む。

製品がシリンダ５３内に位置づけられた後で、シリンダ５３の端部の上に端板５５が固定され、完成したマガジン５７がチャンバ５１の中に装填される。チャンバ５１内の圧力は、ここで、チャンバ５２内の圧力に対し増加される。チャンバ５１の出口端上の仕切弁５８が開かれるとき、製品を収容しているマガジンは、このとき端部キャップ５５上に働いて並進運動力をもたらす圧力差によって、図３ｂの矢印Ｃで示される方向に次のチャンバ５２の中に動かされる。

図３ｃは、このマガジンの移送を、前述のように６０から６１への流れによって、単一のチャンバ内から始動することができることを示す。

熱交換流体が流体推進力を２倍にするので、それにより装置のエネルギー効率が増加する。そのうえ、この作用をもたらす付加的な機械的機能部に対する要件も緩和される。

端板５５は、中実のものでなければならないが、端部キャップの他の要素は、開くことができ、且つ流体の流れとシリンダ５３との連動及び該流れによってシリンダ５３上にかかる力を改善する特部を含むことができることが理解されるであろう。そのうえ、端部キャップはまた、前述の力を増加させ又はその向きを変え、熱交換流体をより効率よく分配し、若しくはシリンダの回転又は逆回転を可能にするために、フィン５６又はバッフルのような特徴を含むことができる。

図３ｄは、２つのこうした特徴を示す。伝熱流体が導管６２を介して向けられるとき、該伝熱流体は２つの端板の間の端部キャップに入り、端板のうちの内側のものは開口中央部を有する。該開口中央部は、製品を支持しているカセットの中空コアと位置合わせされ、流体を矢印Ｄの方向且つ前述のコアの中に向ける。出口６３は他方の端部キャップの内側にあるので、８つのより小さい矢印で示されるように個々の製品パウチ又はコンテナの間で強制的に半径方向外向きの流れにされている流体のみを受容することができる。もちろん、この流れは、実際には、ここで示されるように一平面内にだけではなく、３６０度にわたって生じる。

第２の図面は、ここでは６４として示される余分の入口を追加することと、それらを傾斜させることの効果を示す。入口流体は、このときフィン５６上に当たって、矢印Ｅの方向に回転効果をもたらす。したがって、レトルト設計者は、ここで、連続式レトルトの各段階を通過する場合の製品の詳細な管理において伝熱流体を利用する多数の選択肢を有することが分かる。

図４ａ〜図４ｆは、図１と同じであるが製品マガジン又は「カセット」の水圧による移送を許容する異なる配管を備えるレトルトを示し、且つ、該レトルトを通過するカセット１〜８の進行を示す。装填、加熱、冷却、及び装填物取り出しの４つの段階が、この実施例において、熱移動とカセットの物理的移送との両方のための伝熱流体の流れと並行して管理される。

図４ａは、仕切弁ＧＶ１及びＧＶ３が開いた状態の段階１を示す。１３０℃の水をチャンバＴ７から導管ｃを介してピストンポンプＰ１の入口チャンバにポンプで送ることによって、カセット３（Ｃａｓ３）がチャンバＴ１０からチャンバＴ７に移されている。同時に、ピストンポンプＰ１の吐出側は、１３０℃の水を導管ｂを介して温水だめに移している。下側区域で温水だめに入る水は、上部区域からの水を導管ａを介してチャンバＴ１０の中に戻るように押し退ける。これらの移送のすべては、動かされている２つのカセットの必要な移送を提供するのに十分なだけの水圧力を保証するのに十分な超過／未満圧力を提供するＰ１のポンピング作用により、３バールのベース圧力から行われている。

同時に、ピストンポンプＰ２により、カセットＣａｓ６はチャンバＴ１からチャンバＴ２に移されている。このピストンポンプＰ２は導管ｄを介してチャンバＴ２のチャンバＴ１０側から９０℃の水を吸い上げると同時に、その中空の中央コアを及び導管ｅを介して、新たに装填されたカセット７の中に９０℃の水をポンプで送り込んでいる。それにより、水圧回路を構成するチャンバＴ０及びＴ１における圧力が増加し、カセット６をチャンバＴ２の中に強制的に動かす。

図４ｂは、段階２の始まりを示す。４つの仕切弁はすべてこのとき閉じられ、ピストンポンプＰ２はその戻り行程にあり、（段階１においてチャンバＴ２吸い上げていた）９０℃の水をその新しい吐出側から導管ｎ、ｍ、及び熱交換器ｘの非滅菌水側を介してカセット７のコアの中に送り込み、それによりカセット７内の製品をさらに加熱する。この水は、滅菌水側の熱水によって熱交換器内で加熱されており、該熱水は、遠心ポンプＰ３によって導管ｉ及びｌを介してチャンバＴ７内のカセット３のコアを通して循環されており、それによりカセット３内に収容された製品が冷却される。

カセット６における製品は、ピストンポンプＰ１の作用により、その吐出側、入口側から導管ｊ及びｋを介して、９０℃から１１０℃以上まで加熱されると共に、２．２バール付近になっている。

カセット１は、チャンバＴ９から引き出されており、その中に収容された製品を４０℃から３０℃までさらに冷却するために、カセット１のコアに水道水が導入される。余剰水が重力によってチャンバＴ９の中に排水され、チャンバＴ９の水を２０℃から４０℃までの間に冷却する。

図４ｃは、その開始から約２分後の、段階２の終わりを示す。カセット７における製品は、このとき６０℃付近であり、周囲条件から４０℃上昇しており、そしてカセット３における製品は、このとき９０℃付近であり、滅菌温度よりも４０℃低い。カセット６における製品の温度は、このときほぼ１３０℃であり、チャンバＴ２における圧力は、３バールまで増加されている。

カセット１とその製品の最終冷却及び乾燥は、軸流ファンからの強制空気によって達成される。

図４ｄは段階３を示す。Ｔ７及びＴ６における圧力は、このとき等しくされて、チャンバＴ８における１．１バールのより低い圧力ヘッドに対し１．２バールでピストンポンプＰ１の吐出側からポンプで送られている水の水圧作用によって、仕切弁ＧＶ４が開くことと、カセット３が移されることを可能にする。チャンバＴ８の中に流れる水は、導管ｍと熱交換器ｘを介して遠心ポンプＰ３の吸上げ側の中に、そしてそこから導管ｓを介して２０℃の新たに装填されたカセット８のコアの中に引き入れられる。

チャンバＴ１０及びＴ２内の圧力もまた、カセット６をチャンバＴ１０の中に移すために、仕切弁ＧＶ２が開かれることと、９０℃及び３バールでの水の水圧作用と、Ｐ２から導管ｑを介してチャンバＴ２のチャンバＴ０側にポンプで送られることを可能にする、３バールに等しい。チャンバＴ１０からの１３０℃のオーバーフロー水が、導管ａを介して温水だめに戻される。カセット１は、このときレトルトから取り出す準備ができた状態となる。図４ｅは、段階４の始まりを示す。すべての仕切弁が再び閉じられる。チャンバＴ７は、導管ｙの開放によって１．２バールから３バールに至るまで加圧され、これは次いで、１３０℃の水がチャンバＴ７の中に移って、チャンバＴ７内に収容された９０℃の水と混合され、次に、導管ｖを介して１１０℃の集合温度でピストンポンプＰ１の入口側の中に引き入れられることを可能にする。

チャンバＴ９及びＴ８内に収容された水は、導管ｈ内の温度がＴ９内の温度を上回るまで、ピストンポンプＰ３によって導管ｈ、ｇ、及びｍを介して熱交換器とカセット２及び３を通して循環される。

ピストンポンプＰ２の吐出側の９０℃の水が、カセット８を６０℃から加熱するために該カセット８のコアの中にポンプで送り込まれる。９０℃の余剰水が、チャンバＴ１からピストンポンプＰ２の入口側の中に引き入れられる。

ピストンポンプＰ１の吐出側の１１０℃の水が、温水だめの下部の中にポンプで送り込まれ、そこでボイラ（図示せず）によって１３０℃まで加熱される。温水だめ内でバッフルを使用することにより、１１０℃と１３０℃の水の混合が回避される。それにより、１３０℃の水が、導管ａを介してチャンバＴ１０内のカセット６のコアの中にポンプで送り込まれ、カセット６の中に収容された製品が１１０℃から１３０℃まで加熱される。

図４ｆは、段階４の終わりである。チャンバＴ０、Ｔ１、及びＴ２はすべて、このとき９０℃である。チャンバＴ２における過剰な圧力は、導管ｚを介してカセット８のコアを介してチャンバＴ０の中に戻される。このとき、４段階のサイクルは、繰返される準備ができた状態となる。

本発明は、単なる例として与えられる本明細書に記載の特定の詳細に限定されず、本発明の範囲内で様々な修正及び変形が可能であることがもちろん理解されるであろう。

Claims (18)

1. 製品、特に、密封されるパウチ又は他のプラスチック・コンテナ内に収容された製品の熱処理のための装置であって、前記装置が、
   製品の温度及び圧力を処理温度及び処理圧力に向けて変化させる際に製品を収容する加熱ユニット（Ｔ１、Ｔ２）と、
   製品を滅菌するために所定の処理温度及び処理圧力で製品を収容する滅菌ユニット（１０）と、
   製品を前記処理温度及び処理圧力から周囲温度及び周囲圧力に向けて変化させる冷却ユニット（Ｔ７〜Ｔ９）と、
   を備え、各ユニットは、別のユニットから選択的にシール可能であり、前記装置がさらに、
   熱がユニットの間で伝達されることを可能にする熱交換流体を搬送する複数の導管（２９、３２）と、
   好ましくは蒸気を発生させて、前記装置に熱を供給するヒータ（２６）と、
   １つの導管から別の導管に熱エネルギーが伝達されることを可能にする熱交換ユニット（２１）と、
   前記装置によって要求される最高温度で熱交換流体を保持する温水だめ（２７）と、
   を備える、装置。
2. 前記装置が、加熱が段階的なステップで実行されることを可能にする複数の加熱ユニットを備える、請求項１に記載の装置。
3. 前記熱交換ユニットがヒートポンプ（２１）を含む、請求項１又は請求項２に記載の装置。
4. 前記装置が、冷却が段階的なステップで実行されることを可能にする複数の冷却ユニットを含む、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の装置。
5. 前記温水だめ（２７）が１１０℃を超える温度の水を保持する、請求項１から請求項４までのいずれかに記載の装置。
6. 前記温度が１３０℃よりも低い温度に維持される、請求項５に記載の装置。
7. 前記装置が、製品と組み合わされたパウチを保持するマガジン（４０）を含み、該マガジンは、製品を収容しているパウチを前記装置を通して搬送する、請求項１から請求項６までのいずれかに記載の装置。
8. 前記マガジン（４０）が、中央シャフトを中心として回転可能に設置され、前記シャフトが、複数のマガジン（４０）を受け入れるように構成される、請求項７に記載の装置。
9. 熱が、液体によって装置を通して運ばれる、請求項１から請求項８までのいずれかに記載の装置。
10. 装置を通した製品の動きを容易にするために、流体が製品に力を加えるように働く、請求項９に記載の装置。
11. 前記シャフトとマガジンが、ケーシングによって取り囲まれる、請求項８から請求項１０までに記載の装置。
12. 前記ケーシングが管状構成のものである、請求項１１に記載の装置。
13. 前記ケーシングが、流体がケーシング内を及び製品付近を循環することを可能にするために前記ケーシングの壁に１つ又は複数の孔を有する、請求項１２に記載の装置。
14. 前記ケーシングが外面上にピン又はバッフルを含む、請求項１２又は請求項１３に記載の装置。
15. レトルトによって必要とされる量を超えた過剰の水が、熱水だめに戻される、請求項１から請求項１４までのいずれかに記載の装置。
16. １２５℃を超える温度の水が温水だめの中に流入するのを防止する弁が含まれる、請求項１５に記載の装置。
17. 前記装置が、熱伝達を助けるためにユニットを通して空気を引き入れる１つ又は複数のファン（３５）を含む、請求項１から請求項１６までのいずれかに記載の装置。
18. 実質的に付属の図面を参照しながら本明細書に記載される場合の及び付属の図面によって例証される場合の装置。