JP3302012B2 - 噴霧式レトルト殺菌機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 背景技術 本発明は噴霧式レトルト殺菌機に関し、詳しくは、成
形容器中に多量の気体を含むような含気食品や医薬用輸
液ソフトパックその他各種の高圧殺菌処理を行なう噴霧
式レトルト殺菌機に関する。

従来よりレトルト殺菌機としては、蒸気式及び熱水式
のレトルト釜を用いて加圧加熱殺菌する装置が多く実施
化されている。これらの装置は、例えば、特公昭58−57
146号公報、特公昭58−57147号公報に示されている。

ところで、上記の蒸気式レトルト殺菌機では、殺菌処
理すべき被処理物がレトルト釜内においてトレー上に載
置された状態で複数段に積み重ねられて収納配置され
る。ところで、蒸気の噴出部はレトルト釜の下方部から
上方部へ向けて噴出される構成がほとんどであって、そ
の下方部に配置されたトレー上の被処理物については最
適の温度により加熱されるが、積み重ねられてレトルト
釜の上方部に配置されたトレー上の被処理物については
温度低下による不均一殺菌状態の発生がみられた。

また、熱水式レトルト装置では、トレー内に収納され
た被処理物が熱水の浮力の影響を受けて不安定状態とな
る欠点がみられ、トレーに対して押さえ蓋を設置するな
ど複雑な構成が要求された。特に、含気食品の場合にそ
の影響が大きく、また、医薬用輸液ソフトパックなどで
は熱水中に浸漬すること自体不向きである等の難点があ
った。

本発明者は上記問題点を解消して、蒸気式でありなが
ら各段のトレーに近接した位置にヘッダーパイプを垂直
又は水平に配設し、このヘッダーパイプに設けたスプレ
ーノズルから噴霧された細かい水滴状の霧によってトレ
ー内の被処理物が均一な殺菌作用を受けることのできる
レトルト殺菌機を、実開昭63−165195号公報、実開昭64
−19436号公報、実開昭64−19437号公報、実開昭64−19
438号公報、及び実開昭64−20849号公報で提案してい
る。

ところで、本発明者などが提案済みのレトルト殺菌機
では、熱水をその粒径が0.2〜0.6mm程度（ゴマ粒形状）
の熱水滴にして被処理物に吹き付けている。この場合、
密封されたレトルト釜の内圧が、例えば、大気圧である
ならば、100℃の熱水の粒径の熱水滴をノズルから噴出
させると、瞬間的に沸騰して蒸気となり、目的とする滴
状の熱水を被処理物に吹き付けることができない。この
沸騰現象を防ぐために熱水滴の大きさを、例えば、大豆
粒状に大きくすると、この熱水滴を遠くに飛ばすことが
できず、遠くへ飛ばすために噴射力を上げると、被処理
物、即ち、殺菌処理すべき内容物を収容しているプラス
チック製のパックが破損したり、パックの包装形状が変
形したりする。即ち、レトルト釜内の温度でプラスチッ
ク製のパック自体が軟化しており上述した問題が発生す
る。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案されたもの
で、その目的とするところは、粒径が0.2〜0.6mmの熱水
滴で、且つ、熱水温度が90〜130℃であっても、レトル
ト釜内で沸騰霧化することのないレトルト殺菌機を提供
することにある。

発明の開示 本発明における上記目的を達成するための技術的手段
は、被処理物を載置したトレーを複数段積み重ねた状態
で収納配置した密封構造のレトルト釜と、レトルト釜内
の各段のトレー上の被処理物に熱水又は冷却水を噴霧状
にして噴出するスプレー部と、レトルト釜の下部に溜ま
った水を加圧下でポンプ及び熱交換器を通って再びスプ
レー部から噴霧状に噴出する循環路とを具備した噴霧式
レトルト殺菌機において、レトルト釜内に加圧空気を導
入する加圧空気導入系と、レトルト釜内から気体を排出
する排気系とからなるレトルト釜の内圧調節系を付設し
たことである。

本発明に係る噴霧式レトルト殺菌機では、密封したレ
トルト釜の内圧を、レトルト釜内に加圧空気を導入する
加圧空気導入系と、レトルト釜内から気体を排出する排
気系との相互操作によって所望の熱水滴が瞬間的に沸騰
し霧化しない圧力に設定する。従って、90〜130℃の範
囲内の熱水であっても、粒径が0.2〜0.6mm程度の熱水滴
を被処理物に均一に吹き付けることができ、散布された
周辺をすべて均一温度化でき効率の良い処理ができる。

本発明に係る噴霧式レトルト殺菌機によれば、レトル
ト釜に、レトルト釜内に加圧空気を導入する加圧空気導
入系とレトルト釜内から気体を排出する排気系とからな
るレトルト釜の内圧調節系を付設したから、スプレー部
からトレー上の被処理物に向けて噴出される熱水に対し
て、密封したレトルト釜の内圧を加圧空気導入系と排気
系との相互操作によって瞬間的に沸騰し霧化しない圧力
に設定することができるので、所望の熱水滴を被処理物
に確実且つ均一に吹き付けることができ、散布された周
辺をすべて均一温度化でき、安定した効率の良い処理が
できる実用的価値大なるレトルト殺菌機を提供すること
が実現容易となる。

図面の簡単な説明 図１は本発明に係る噴霧式レトルト殺菌機の一実施例
を示す概略構成図； 図２は図１のトレー、被処理物及びスプレー部を示す
平面図； 図３は図１のタンク及びスプレー部を示す要部斜視
図； 図４は図１の噴霧式レトルト殺菌機の具体的構成を示
すフローシートである。

発明を実施するための最良の形態 本発明に係る噴霧式レトルト殺菌機の一実施例を図１
乃至図４を参照しながら説明する。図１は噴霧式レトル
ト殺菌機の概略構成図、図２は被処理物を載置したトレ
ー及びスプレー部を示す平面図、図３はタンク及びスプ
レー部を示す要部斜視図である。

図１に示す本発明のレトルト殺菌機において、（１）
はレトルト殺菌機のレトルト釜であるタンクで、処理作
業中は密閉される。（２）はトレーで、タンク（１）内
で複数段に積み重ねられた状態で配置されている。
（３）はトレー（２）上に並べて載置された被処理物
で、殺菌処理すべき内容物をプラスチック製パック等に
多量の気体を含んだ状態で密閉収容した含気食品や医療
用輸液ソフトパックその他各種の高圧殺菌処理を行なう
ものである。（４）はタンク（１）内で複数段のトレー
（２）の各段の両側にそれぞれ配置されたスプレー部
で、タンク（１）内に配置された各段のトレー（２）の
表面の全般に及ぶように、そのトレー（２）上の被処理
物（３）に向けて熱水又は冷却水を粒径0.2〜0.6mm程度
のゴマ粒状にして、例えば、扇形で水平方向へ噴霧散布
する。（５）はタンク（１）に取り付けられた循環路
で、タンク（１）の下方端に溜まった水を加圧下でポン
プ（６）及び熱交換器（７）を通って再びスプレー部
（４）からゴマ粒状の熱水又は冷却水を噴出する。加熱
工程では、循環路（５）中を流れる循環水を熱交換器
（７）で蒸気（８）により徐々に間接加熱して熱水と
し、その熱水をタンク（１）内でスプレー部（４）から
トレー（２）上の被処理物（３）に向けて噴霧する。こ
の加熱工程が終了すると、タンク（１）外に設けている
熱交換器（７）の熱源としての蒸気（８）に代えて冷却
水（９）を供給し、噴霧に使用していた循環路（５）中
の熱水を熱交換器（７）で冷却水（９）により徐々に間
接冷却し、最終的に、冷却水（９）より３〜５℃程度温
度の高い水をタンク（１）内でスプレー部（４）からト
レー（２）上の被処理物（３）に向けて噴霧することに
なる。また、必要に応じてある程度循環水の温度が低下
し、被処理物（３）の成形容器の変形の心配がなくなっ
た温度領域〔処理する製品によりこの温度は異なるが例
えば20℃前後の温度差〕になった時点で、スプレー部
（４）に冷却水（９）をバイパス弁（ａ）から直接供給
する。冷却水（９）をバイパス弁（ａ）を介して循環路
（５）からスプレー部（４）に直接供給する場合はタン
ク（１）内の液位が上がらないようにポンプ（６）の吐
出側の排出弁（10）からタンク（１）内の水を排出す
る。（11）（12）はタンク（１）に取り付けられた本発
明の特徴である後述の加圧空気導入系と排気系で、加圧
空気導入系（11）はタンク（１）内に加圧空気を導入
し、排気系（12）はタンク（１）内から気体を排出す
る。

スプレー部（４）は、図２及び図３に示すように多数
のスプレーノズル（13）を有するヘッダーパイプ（14）
を垂直状に起立させて複数本配設したものであり、各ス
プレーノズル（13）の間隔ピッチはトレー（２）の積み
重ね間隔と同一に設定している。尚、複数のヘッダーパ
イプ（14）の内、両端のヘッダーパイプ（14）は少し短
く形成している。また、同図において、（15）は連結導
入管で、複数のヘッダーパイプ（14）を中心部で一体的
に水平状に連結する。（16）は導入管で、連結導入管
（15）の中央に連結されてタンク（１）外へ導く。（1
7）はタンク（１）外に設けた、例えば、トルクアクチ
ュエータ等の駆動源で、この駆動源（17）によりヘッダ
ーパイプ（14）を導入管（16）を中心軸として垂直面内
で回転揺動運動させる。（18）は熱水又は冷却水の入口
で、例えば、ロータリージイント等からなる連通部（1
9）によって導入管（16）、連結導入管（15）を経てヘ
ッダーパイプ（14）と連通されている。

尚、スプレー部（４）は、上述した構造のものに限ら
ず、ヘッダーパイプを水平状に複数本架設して各ヘッダ
ーパイプを垂直方向に回転揺動運動させたり、垂直状に
複数本配設して各ヘッダーパイプを水平面内で回転揺動
運動させたり、また、垂直状に複数本配設して各ヘッダ
ーパイプを垂直方向に上下運動させるような構造として
もよい。

次に、本発明のレトルト殺菌機の具体的構成を図４に
基づいて説明する。尚、タンク（１）、トレー（２）、
被処理物（３）、及びスプレー部（４）の詳細について
は上述の通りであり重複説明は省略する。

熱交換器（７）はプレート式熱交換器で、受熱部（7
a）と与熱部（7b）とを有し、受熱部（7a）はタンク
（１）内の下部とスプレー部（４）とに連結されてお
り、ポンプ（６）によりタンク（１）内の下部の水を受
熱部（7a）を介してスプレー部（４）のスプレーノズル
（13）から所望の粒径の水滴として噴出させる。熱交換
器（７）の与熱部（7b）は、一端が蒸気源（20）と冷却
水入口（21）とに、熱交蒸気ストップ弁（22）と冷却水
入口弁（23）を介して切換え可能に接続されており、他
端が冷却水出口弁（24）を介して冷却水出口（25）に接
続されている。尚、図において、（26）は仕切り弁、
（27）はポンプエア抜き弁、（28）は熱交逃がし弁、
（29）はコーンストレーナ、（30）は仕切り弁、（31）
は熱交バイパス弁で、受熱系を構成している。また、
（32）は蒸気入口ストレーナ、（33）は蒸気入口ストッ
プ弁、（34）は蒸気入口弁、（35）は温調蒸気弁、（3
6）は冷却水切換え弁、（37）は熱交安全弁であって、
与熱系を構成している。（38）はドレン・排液出口で、
タンク（１）とポンプ（６）の途中から分岐しており、
与熱部（7b）と冷却水出口（25）の途中がスチームトラ
ップ弁（39）、スチームトラップ（40）を介して連結さ
れている。尚、（41）は排液弁である。（42）は給水源
で、給水逆止弁（43）、給水ストップ弁（44）、給水弁
（45）を介してポンプ（６）の吸入口近傍に連結されて
いると共にポンプ冷却水ストップ弁（46）を介してポン
プ（６）に冷却水を供給している。

図４において、（11）（12）は本発明の要部をなす加
圧空気導入系と排気系で、熱水温度の如何に拘らず、タ
ンク（１）でのスプレーノズル（13）からの噴出水滴が
瞬時に蒸発するのを防止するため、各圧空気導入系（1
1）でタンク（１）内に加圧空気を導入し、排気系（1
2）でタンク（１）内から気体を排出することにより、
噴出熱水温度に対応してタンク（１）の内圧を調節する
ためのタンク（１）の内圧調節系であって、（47）は加
圧空気源、（48）は排気口で、加圧空気は加圧ストップ
弁（49）、加圧弁（50）を介してタンク（１）の上部に
供給される。タンク（１）と加圧弁（50）の途中から空
気抜き弁（51）、排気ストップ弁（52）を介して排気口
（48）に接続する管路と、空気導入弁（53）を介して大
気に開口する管路とを分岐させる。上記加圧空気は操作
エアストップ弁（54）、フィルタ付き減圧弁（55）を介
して電磁弁に供給されると共に、フィルタ付き減圧弁
（56）、エア逆止弁（57）、パッキング締付け弁（58）
を介して蓋駆動部に加圧空気が供給される。図中、（5
9）はパッキング開放弁、（60）は蓋ロック用エアシリ
ンダ、（61）はノズル駆動エアシリンダ、（62）はバキ
ュームブレーカ、（63）はタンク逃がし弁、（64）（6
5）はドレン抜きコックである。尚、図中での管路の端
部（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）については図示しないがそ
の同一符号同士が接続されている。

上記の構成からなるレトルト殺菌機において、スプレ
ー部（４）では、駆動源（17）の作動により連通部（1
9）、導入管（16）及び連結導入管（15）を介して、一
体的に連結されて多数のスプレーノズル（13）を有する
ヘッダーパイプ（14）が垂直面内で回転揺動運動し、こ
の回転揺動運動を繰り返しながら、熱水又は冷却水を入
口（18）から導入管（16）及び連結導入管（15）介し
て、ヘッダーパイプ（14）のスプレーノズル（13）より
噴出する。このスプレーノズル（13）からの噴霧状の熱
水又は冷却水は、ヘッダーパイプ（14）の回転揺動運動
によりトレー（２）周辺へ均一に噴霧散布され、熱水又
は冷却水がトレー（２）上の被処理物（３）に向けて満
遍なく噴霧されるので、トレー（２）の段積み状態の如
何に拘らず被処理物（３）は均一な殺菌処理が行なわれ
る。

この時、密封されたタンク（１）の内圧が、例えば、
大気圧であるならば、100℃の熱水の粒径の熱水滴をス
プレーノズル（13）から噴出させると、瞬間的に沸騰し
て蒸気となり、目的とする滴状の熱水を被処理物（３）
に吹き付けることができない。そこで、本発明では、加
圧空気導入系（11）及び排気系（12）からなるタンク
（１）の内圧調節系でもって噴出熱水温度に対応してタ
ンク（１）の内圧を調節する。即ち、タンク（１）の内
圧を、タンク（１）内に加圧空気を導入する加圧空気導
入系（11）と、タンク（１）内から気体を排出する排気
系（12）との相互操作によって所望の熱水滴が瞬間的に
沸騰し霧化しない圧力に設定することができる。従っ
て、90〜130℃の範囲内の熱水であっても、熱水滴の大
きさを大豆粒状などに大きくする必要がなく粒径が0.2
〜0.6mm程度の熱水滴を被処理物（３）に均一に吹き付
けることができ、散布された周辺をすべて均一温度化で
き効率の良い処理ができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−66865（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−62464（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−171173（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−205969（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−204753（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−20849（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−19438（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4395383（ＵＳ，Ａ) 米国特許4203947（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61L 2/06 A23L 3/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被処理物を載置したトレーを複数段積み重
   ねた状態で収納配置した密封構造のレトルト釜と、レト
   ルト釜内の各段のトレー上の被処理物に熱水又は冷却水
   を噴霧状にして噴出するスプレー部と、レトルト釜の下
   部に溜まった水を加圧下でポンプ及び熱交換器を通って
   再びスプレー部から噴霧状に噴出する循環路とを具備し
   た噴霧式レトルト殺菌機において、 レトルト釜内に加圧空気を導入する加圧空気導入系と、
   レトルト釜内から気体を排出する排気系とからなるレト
   ルト釜の内圧調節系を付設し、噴出熱水温度に対応し
   て、熱水滴が瞬間的に沸騰し霧化しない圧力にレトルト
   釜の内圧を調節することを特徴とする噴霧式レトルト殺
   菌機。