JP2021052861A - 蒸気処理方法および蒸気処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の蒸気処理装置は、コンベアで搬送される被搬送物に対して過熱水蒸気を噴出する蒸気処理装置であって、前記コンベアと、前記コンベアの処理搬送路上の被搬送物に対して過熱水蒸気を噴出するように設置された蒸気噴出器と、前記コンベアを加熱するためのコンベア用ヒーターとを備えることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項3に係る発明によれば、コンベアの温度が所定値に達した後に、蒸気処理工程を開始することにより、蒸気処理工程においてコンベアで結露が生じることを確実に抑制できる。
本請求項4に係る発明によれば、蒸気処理工程において、コンベアの温度を所定値以上に維持することにより、蒸気処理工程においてコンベアで結露が生じることを確実に抑制できる。
本請求項5に係る発明によれば、被搬送物に対して過熱水蒸気を噴出する蒸気処理工程において、蒸気噴出ノズルにおいて結露が生じることを抑制できるため、被搬送物に余計な水分が付着することを確実に回避できる。
本請求項6に係る発明によれば、ノズル加熱手段が、ホットエアーによって蒸気噴出ノズル等を加熱するものであることにより、蒸気噴出ノズルの内部を効率的に加熱することができる。
本請求項7に係る発明によれば、ノズル加熱手段が、ノズル加熱工程において蒸気噴出ノズルからホットエアーを排出するように構成され、ノズル加熱工程では、コンベアを走行駆動させることにより、蒸気噴出ノズルから排出されたホットエアーを利用してコンベアを加熱することが可能であるため、コンベアを効率的に加熱することができる。
本請求項8に係る発明によれば、共通のノズル側ヒーターを利用してホットエアーおよび過熱水蒸気を生成することが可能であるため、装置構造の簡素化およびコスト低減を図ることができる。
本請求項9に係る発明によれば、共通の温度センサーを利用して過熱水蒸気の温度および蒸気噴出ノズルに供給するホットエアーの温度を計測することが可能であるため、装置構造の簡素化およびコスト低減を図ることができる。
本請求項10に係る発明によれば、蒸気処理工程において、受容凹部によって容器本体を受容するとともにフランジ支持部によって容器本体の外周において容器フランジを支持した状態の容器をコンベアによって搬送し、コンベアの処理搬送路上の容器内の食品に対して過熱水蒸気を噴出することにより、簡素な構成で、容器ホルダによって蒸気噴出器から噴出された過熱水蒸気が容器本体の外面に付着することを防止できる。これにより、容器本体の外面の衛生状態を維持することができ、また、容器本体の外面に付着した水分が下流工程に持ち込まれることを回避して、下流側設備の衛生状態が損なわれることを防止できる。
また、フランジ支持部22は、容器本体Cbの外周において容器フランジCfを下方から環状に密着して支持するものであり、本実施形態では、図1に示すように、容器ホルダ20の開口部側の端縁部がフランジ支持部22として機能する。
また、容器ホルダ20の表面(特に受容凹部21の内面)には、付着した水滴を除去し易くするブラスト加工等の加工が施されている。
復帰路36は、図2に示すように、処理搬送路35の下方に配置された下方復帰領域36aと、処理搬送路35の下流端および下方復帰領域36aの上流端と処理搬送路35の上流端および下方復帰領域36aの下流端とをそれぞれ接続する接続領域36bとを有している。
なお、本実施形態では、蒸気供給源42、エアー供給源43、ノズル側ヒーター44、および、温度センサー45が、複数の蒸気噴出ノズル41に対して共通して設けられているが、これら各部42〜45の少なくとも一部を各蒸気噴出ノズル41毎に設ける等、具体的な数量や配置については如何なるものでもよい。
ノズル側ヒーター44は、後述する蒸気処理工程においては、蒸気供給源42から供給された蒸気を加熱して過熱水蒸気を生成するとともに、後述するノズル加熱工程においては、エアー供給源43から供給されたエアーを加熱してホットエアーを生成するように構成されている。
温度センサー45は、図1に示すように、蒸気処理工程においては、ノズル側ヒーター44からの過熱水蒸気の温度を計測するとともに、ノズル加熱工程においては、各蒸気噴出ノズル41に供給するホットエアーの温度を計測するものであり、本実施形態では、ノズル側ヒーター44と各蒸気噴出ノズル41との間に設定されている。しかしながら、温度センサー45の具体的な設置位置は、ノズル側ヒーター44からの過熱水蒸気の温度を計測するとともに蒸気噴出ノズル41に供給するホットエアーの温度を計測することが可能な位置であれば如何なる位置でもよく、例えば、各蒸気噴出ノズル41内に温度センサー45を設置してもよい。
本実施形態では、エアー供給源43とノズル側ヒーター44とが、ホットエアーを生成して蒸気噴出ノズル41(および配管46の一部区域)の内部を加熱するノズル加熱手段として機能する。
なお、エアー噴出器50は、蒸気処理工程において駆動されるが、エアー噴出器50を後述するコンベア加熱工程やノズル加熱工程においても駆動してもよい。
コンベア用ヒーター60は、コンベア加熱工程において駆動され、走行駆動するコンベア30(および容器ホルダ20)を加熱するとともに、蒸気処理工程においても駆動され、走行駆動するコンベア30(および容器ホルダ20)を加熱するように構成されている。
なお、コンベア用ヒーター60の具体的態様については、コンベア30や容器ホルダ20を加熱させることが可能なものであれば、赤外線照射によって加熱するもの等、如何なるものでもよい。
本実施形態では、図2に示すように、仕切り部材80が、処理搬送路35と復帰路36の下方復帰領域36aとの間に設置され、処理搬送路35側の空間と下方復帰領域36a側の空間とを仕切るように構成されている。なお、このように、処理搬送路35と下方復帰領域36aとの間のスペースを利用して仕切り部材80を設置することにより、装置構成の大型化を回避できる。
制御装置90は、蒸気処理工程において、コンベア用温度センサー70によって測定されたコンベア30の温度値を基に、コンベア用ヒーター60の出力を制御(調整)し、コンベア30(および容器ホルダ20)の温度を所定値以上(かつ前記温度が他の所定値以下)に維持するように設定されている。
なお、コンベア30を走行駆動させず停止させた状態でコンベア加熱工程を実施してもよく、この場合、コンベア用ヒーター60を大型に構成する、コンベア用ヒーター60側を移動させる等の手法によって、コンベア30全体を加熱すればよい。
具体的に説明すると、ノズル加熱工程では、エアー供給源43から供給されたエアーをノズル側ヒーター44によって加熱することでホットエアーを生成し、当該ホットエアーを蒸気噴出ノズル41および配管46(ノズル側ヒーター44よりも下流側に配置された配管46)に供給することで、蒸気噴出ノズル41および配管46を加熱する。なお、当該ホットエアーは、蒸気噴出ノズル41から排出される。
また、本実施形態では、ノズル加熱工程は、コンベア30を走行駆動させた状態で実施されるため、蒸気噴出ノズル41から排出されたホットエアーによって、コンベア30全体についても加熱される。
また、本実施形態では、温度センサー45によって蒸気噴出ノズル41に供給するホットエアー等が計測されており、温度センサー45によって測定された温度値が所定値に達し、所定時間経過した場合に、エアー供給源43およびノズル側ヒーター44によるホットエアー供給を停止する(ノズル加熱工程を終了する)ようになっている。
上記温度値を基にしたホットエアー供給の停止については、温度センサー45とエアー供給源43およびノズル側ヒーター44とをパソコン等から成る制御部(図示しない)に接続して、上記温度値が所定値に達した場合に自動的にホットエアー供給を停止させるように構成してもよく、また、オペレーターが上記温度値を確認してホットエアー供給を停止させる操作を行ってもよい。
また、上記では、ノズル加熱手段が、蒸気噴出ノズル41や配管46にホットエアーを流すことによって加熱するものであるように説明したが、ノズル加熱手段の具体的態様は、蒸気噴出ノズル41を加熱するものであれば如何なるものでもよく、例えば、赤外線ヒーター等を用いて蒸気噴出ノズル41等を外側から加熱するように構成してもよい。
また、コンベア加熱工程およびノズル加熱工程の少なくとも一部を同時に実施するのが好ましいが、コンベア加熱工程およびノズル加熱工程を異なるタイミングで実施してもよい。
ここで、本実施形態では、オペレーターが上記の各温度値が所定値に達したこと等を確認して蒸気処理工程を開始するための各種操作を行うようになっているが、PLCやパーソナルコンピューター等から成る制御装置に各部を接続することによって、上記の各温度値が所定値に達した場合に、蒸気処理工程が自動的に開始されるように構成してもよい。
また、容器Cが容器ホルダ20に供給された状態では、図4に示すように、受容凹部21内に容器本体Cbが受容され、また、環状のフランジ支持部22によって容器フランジCfが支持されている。
なお、当該加熱処理では、各蒸気噴出ノズル41から噴出される過熱水蒸気によって、搬送方向に沿って並んだ容器Cに対して加熱処理がまとめて施される。
ここで、図2に示すように、下方復帰領域36aにおいては、容器ホルダ20の受容凹部21が下方に開口しているため、エアー噴出器50による乾燥処理は、主に、受容凹部21の内面に対して施される。
ここで、図2に示すように、下方復帰領域36aにおいては、容器ホルダ20の受容凹部21が下方に開口しているため、コンベア用ヒーター60による乾燥処理は、受容凹部21の内面に対しても施される。
また、上述した実施形態では、蒸気処理工程の前に、コンベア加熱工程およびノズル加熱工程を実施するものとして説明したが、蒸気処理工程の前に、いずれか一方のみを実施してもよい。
また、上述した実施形態では、蒸気処理工程において、制御装置90が、コンベア用温度センサー70によって測定されたコンベア30の温度値を基に、コンベア用ヒーター60の出力を制御し、コンベア30の温度を所定値以上に維持するものとして説明したが、蒸気処理工程において、コンベア用ヒーター60によるコンベア30の加熱を行わないようにしてもよく、この場合は、制御装置90を設けなくてもよい。
また、上述した実施形態では、各容器ホルダ20が、カップ状の部材として形成されているものとして説明したが、容器ホルダ20の具体的態様は、容器本体Cbを受容可能な受容凹部21と容器本体Cbの外周において容器フランジCfを支持する環状のフランジ支持部22とを有しているものであれば、如何なるものでもよい。
また、上述した実施形態では、容器ホルダ20が(2mm厚の)アルミ等の金属から形成されているものとして説明したが、容器ホルダ20の具体的材料は合成樹脂等の如何なるものでもよい。
また、上述した実施形態では、容器ホルダ20が一体形成された部材として構成されているものとして説明したが、容器ホルダ20を複数の部材を組み合わせて構成してもよい。
また、上述した実施形態では、容器ホルダ20が、コンベア30の移動体(ホルダ支持部材33)に固定状態で取り付けられているものとして説明したが、コンベア30から分離した状態の容器ホルダ20を容器Cと共にコンベア30によって搬送してもよい。なお、この場合、蒸気噴出器40(蒸気噴出ノズル41)よりも下流側、例えば、蒸気処理装置10の下流工程において、容器ホルダ20を回収すればよい。
また、上述した実施形態では、コンベア30がチェーンコンベアから構成されているものとして説明したが、コンベア30の具体的態様は、容器ホルダ20に保持された状態の容器Cを搬送可能なものであれば如何なるものでもよく、例えば、ベルトとスプロケットから成るベルトコンベアから構成してもよい。
また、上述した実施形態では、コンベア30が、処理搬送路35と復帰路36とから成る無端状のコンベア軌道34を有しているものとして説明したが、コンベア30の具体的態様はこれに限定されず、例えば、容器ホルダ20がコンベア30の移動体(ホルダ支持部材33)に取り付けられていない場合には、ローラコンベア等のように、容器ホルダ20に保持された状態の容器Cを一方向のみに搬送するように、コンベア軌道34を構成する、言い換えれば、コンベア軌道34を処理搬送路35のみから構成してもよい。
また、上述した実施形態では、復帰路36が、処理搬送路35の下方側を通してホルダ支持部材33や容器ホルダ20を処理搬送路35の上流端に復帰させるように構成されているものとして説明したが、復帰路36の具体的態様はこれに限定されず、例えば、処理搬送路35の上方側や(左右方向における)側方側を通してホルダ支持部材33や容器ホルダ20を処理搬送路35の上流端に復帰させるように、復帰路36を構成してもよい。
また、上述した実施形態では、コンベア30が、図1や図2に示すように、搬送方向に並んだ容器Cが蒸気噴出ノズル41の下方位置に搬送された時点で一旦搬送を止める間欠走行で走行するものとして説明したが、コンベア30の設定は上記に限定されず、例えば、連続走行するようにコンベア30を構成してもよい。
また、上述した実施形態では、蒸気噴出器40が、図1や図2に示すように、コンベア30によって搬送方向に並んだ容器Cが蒸気噴出ノズル41の下方位置に搬送された時に、連続的に噴出されている過熱水蒸気により加熱処理されるように設定されているが、蒸気噴出器40の設定は上記に設定されず、例えば、過熱水蒸気を間欠的に噴出する、すなわち、容器Cが蒸気噴出ノズル41の下方位置に搬送されたタイミングで過熱水蒸気を噴出するように、蒸気噴出器40を設定してもよい。
また、上述した実施形態では、蒸気噴出器40が下方に向けて過熱水蒸気を噴出するように設置されているが、蒸気噴出器40による過熱水蒸気の噴出方向は如何なるものでもよく、例えば、蒸気噴出器40から横向きに過熱水蒸気を噴出するように設置してもよい。
また、上述した実施形態では、乾燥手段としてエアー噴出器50およびコンベア用ヒーター60が設置されているものとして説明したが、乾燥手段の具体的態様は、復帰路36において容器ホルダ20に対して乾燥処理を施すことが可能なものであれば、如何なるものでもよく、例えば、乾燥手段としてコンベア用ヒーター60のみを設置してもよい。また、乾燥手段自体を設置しなくてもよい。
また、上述した実施形態では、エアー噴出器50が、コンベア用ヒーター60の上流側に設置されているものとして説明したが、エアー噴出器50をコンベア用ヒーター60の下流側に設置してもよい。
また、上述した実施形態では、復帰路36のうち下方復帰領域36aの下方に乾燥手段を設置するものとして説明したが、乾燥手段の具体的な設置位置は、これに限定されず、復帰路36において容器ホルダ20に対して乾燥処理を施すものであれば、如何なるものでもよく、例えば、乾燥手段を、復帰路36の接続領域36bの側方に設置し、接続領域36bにおいて容器ホルダ20に対して乾燥処理を施すように構成してもよい。
また、上述した実施形態では、仕切り部材80が、処理搬送路35と下方復帰領域36aとの間に設置された平板状の部材であるものとして説明したが、仕切り部材80の具体的態様や設置位置は、処理搬送路35側の空間と復帰路36側の空間とを仕切るものであれば、如何なるものでもよい。また、仕切り部材80自体を設置しなくてもよい。
20 ・・・ 容器ホルダ
21 ・・・ 受容凹部
22 ・・・ フランジ支持部
30 ・・・ コンベア
31 ・・・ チェーン
32 ・・・ スプロケット
33 ・・・ ホルダ支持部材
34 ・・・ コンベア軌道
35 ・・・ 処理搬送路
36 ・・・ 復帰路
36a ・・・ 下方復帰領域
36b ・・・ 接続領域
40 ・・・ 蒸気噴出器
41 ・・・ 蒸気噴出ノズル
42 ・・・ 蒸気供給源
43 ・・・ エアー供給源
44 ・・・ ノズル側ヒーター(蒸気及びエアー加熱手段)
45 ・・・ 温度センサー
46 ・・・ 配管
50 ・・・ エアー噴出器
51 ・・・ エアノズル
60 ・・・ コンベア用ヒーター
70 ・・・ コンベア用温度センサー
80 ・・・ 仕切り部材
90 ・・・ 制御装置
C ・・・ 容器
Cb ・・・ 容器本体
Cf ・・・ 容器フランジ
Claims (11)
- コンベアで搬送される被搬送物に対して過熱水蒸気を噴出する蒸気処理装置による被搬送物の蒸気処理方法であって、
前記蒸気処理装置は、前記コンベアと、前記コンベアの処理搬送路上の被搬送物に対して過熱水蒸気を噴出するように設置された蒸気噴出器と、前記コンベアを加熱するコンベア用ヒーターとを備え、
前記コンベアで搬送される被搬送物に対して前記蒸気噴出器から過熱水蒸気を噴出する蒸気処理工程の前に、前記コンベア用ヒーターによって前記コンベアを加熱するコンベア加熱工程を実施することを特徴とする蒸気処理方法。 - 前記コンベア加熱工程では、前記コンベアを走行駆動させた状態で前記コンベア用ヒーターによって前記コンベアを加熱することを特徴とする請求項1に記載の蒸気処理方法。
- 前記蒸気処理装置は、前記コンベアの温度を測定するコンベア用温度センサーを備え、
前記コンベア加熱工程において前記コンベア用温度センサーによって測定された温度値が所定値に達した場合に、前記蒸気処理工程を開始することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の蒸気処理方法。 - 前記蒸気処理装置は、前記コンベア用ヒーターと前記コンベア用温度センサーとに接続された制御装置を備え、
前記蒸気処理工程において、前記制御装置は、前記コンベア用温度センサーによって測定された前記コンベアの温度値を基に、前記コンベア用ヒーターの出力を制御し、前記コンベアの温度を所定値以上に維持することを特徴とする請求項3に記載の蒸気処理方法。 - 前記蒸気噴出器は、蒸気供給源と、前記コンベア側に向けて過熱水蒸気を噴出するように設置された蒸気噴出ノズルと、前記蒸気供給源および前記蒸気噴出ノズルを接続する配管とを有し、
前記蒸気処理装置は、前記蒸気噴出ノズルを加熱するノズル加熱手段を備え、
前記蒸気処理工程の前に、前記ノズル加熱手段によって前記蒸気噴出ノズルを加熱するノズル加熱工程を実施することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の蒸気処理方法。 - 前記ノズル加熱手段は、前記配管に接続されたエアー供給源およびノズル側ヒーターを有し、前記エアー供給源から供給されたエアーを前記ノズル側ヒーターによって加熱することで生成したホットエアーを前記蒸気噴出ノズルに供給して加熱するものであることを特徴とする請求項5に記載の蒸気処理方法。
- 前記ノズル加熱工程では、前記コンベアを走行駆動させた状態で、前記蒸気噴出ノズルからホットエアーを排出するように構成されていることを特徴とする請求項6に記載の蒸気処理方法。
- 前記ノズル側ヒーターは、前記蒸気供給源と前記蒸気噴出ノズルとの間に配置され、
前記蒸気処理工程においては、前記蒸気供給源から供給された蒸気を前記ノズル側ヒーターによって加熱して過熱水蒸気を生成し、当該過熱水蒸気を前記蒸気噴出ノズルから被搬送物に対して噴出することを特徴とする請求項6または請求項7に記載の蒸気処理方法。 - 前記ノズル側ヒーターの下流側には、温度センサーが設置され、
前記蒸気処理工程においては、前記温度センサーによって過熱水蒸気の温度を計測するとともに、
前記ノズル加熱工程においては、前記温度センサーによって前記蒸気噴出ノズルに供給するホットエアーの温度を計測することを特徴とする請求項8に記載の蒸気処理方法。 - 前記蒸気処理装置は、未シール状態の容器内に充填された食品に対して過熱水蒸気を噴出して加熱する食品加熱装置であり、
前記蒸気処理装置は、前記容器を保持する容器ホルダと、前記容器ホルダに保持された状態の容器を搬送する前記コンベアとを備え、
前記容器ホルダは、容器本体を受容可能な受容凹部と、容器本体の外周において容器フランジを支持する環状のフランジ支持部とを有し、
前記蒸気処理工程において、前記受容凹部によって容器本体を受容するとともに前記フランジ支持部によって容器本体の外周において容器フランジを支持した状態の容器を前記コンベアによって搬送し、前記コンベアの処理搬送路上の容器内の食品に対して過熱水蒸気を噴出することを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれかに記載の蒸気処理方法。 - コンベアで搬送される被搬送物に対して過熱水蒸気を噴出する蒸気処理装置であって、
前記コンベアと、前記コンベアの処理搬送路上の被搬送物に対して過熱水蒸気を噴出するように設置された蒸気噴出器と、前記コンベアを加熱するためのコンベア用ヒーターとを備えることを特徴とする蒸気処理装置。
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