JP4913805B2 - 気化器を監視するための方法と装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１のプレアンブルに記載の、とくに容器を殺菌するための殺菌液体用の気化器を監視するための方法、および請求項６に記載のプレアンブルに記載の、それを実施する装置に関するものである。

殺菌用液体、例えば過酸化水素を加熱した加熱体に定量滴下して、多くまたは少なく完全に気化し、そして発生した蒸気を場合により熱風と混合し、殺菌する容器、例えばコップまたはボトルに送り込むことは既に公知である（特許文献１、特許文献２）。

さらに、液体を気化させる加熱体の温度をセンサーを使って検知し、加熱体用の加熱要素、例えば電気発熱ヒーターを制御することも公知である（特許文献３、特許文献４）。それにより、希望する温度に加熱体を保持することが改善される。しかし、液体の規定量が実際に供給されたか、ないしは気化したかを確認できない。発生させた蒸気を使って食料品用の容器を殺菌するときには、これは特に欠点である。というのは、この場合には殺菌効果の厳密な管理から個別容器の基準となる値すべてを記録することまで、ますます要求されるからである。

気化器から蒸気を送る容器用殺菌室内で、センサーを使って例えば温度、湿度、蒸気濃度、流れ状態、あるいは圧力を測定することも既に提案されている（特許文献５）。この監視方法は非常に手間がかかると共に、気化した殺菌剤の量に関して証拠能力に限界がある。

ドイツ特許出願公開第３７２８５９５Ａ１号明細書 米国特許第５，８７９，６４８号明細書 国際公開第ＷＯ９０／０７３６６号パンフレット ドイツ特許出願公開第１９７０４６３９Ａ１号明細書 ヨーロッパ特許第１３６８０８６Ｂ１号明細書

本発明が根拠にする課題は、最初に述べた種類の気化器を監視する方法を得ることであり、それは簡単に実施可能であると共に、気化する液体を直接コントロールできるものである。加えて、その方法を実施するためのコスト的に有利で確実に機能する装置を得ようとするものである。

課題を解決する手段

この課題を、方法に関しては請求項１に記載の特徴により、そして装置に関しては請求項６に記載の装置により解決する。

突き当たった液体が加熱体から奪う気化熱を、本発明によるコントロールで簡単な手段により、例えばノズルまたはバルブの詰まりのような液体供給時のトラブルだけでなく、例えば正確でない滴下または汚れた表面のときのトラブルも、信頼性を有して検知可能である。すなわち驚くことに、例えば１８０℃の温度である加熱体に、例えば水溶液とした過酸化水素の液体を僅か数ｍｌ滴下したときに、例えば１６０℃に急激に温度降下することが分かったが、それは従来の温度センサーで問題なく検知できるものである。

本発明を更に進めた実施例によれば、加熱体の温度を液体の滴下範囲で測定すると、温度降下を特に正確に測定することが可能である。

本発明の別に進めた実施例によれば、液体の滴下範囲の外側で加熱体の温度を追加して測定し、滴下範囲における温度との相関を求めると、精度を更に向上することが可能である。以上により、温度降下を温度差の形態で測定するが、そのとき加熱体のベース温度とその変動を補正調整することができる。

本発明による利点ある別の構成によれば、温度降下の時間的な推移を検知することにより、気化した液体量を求めることもできる。

以下において本発明の実施例を、図面を使って説明する。ここでは、過酸化水素水溶液用の気化器２を備えている、飲料水用のＰＥＴボトル形態をした容器Ｆを殺菌するための装置１を示している。

その気化器２は、一体化した電気加熱ヒーター４を備えた金属性の加熱体３を有しており、そのエネルギー供給をエレクトロニクス制御装置５により制御する。この制御装置には二つの温度センサーＴ１とＴ２を接続しており、その第一温度センサーＴ１の測定範囲を加熱体３の中央に、それにより本来の気化ゾーンの内部に、そして第二温度センサーＴ２の測定範囲を加熱体３の外側中央に、それにより気化ゾーンの外側に設定している。第二温度センサーＴ２を使うことにより制御装置５が、加熱体３を希望する気化温度に、例えば１８０℃に保持する。

さらに気化器２には鍋状のケーシング６があり、その底部は、取り外し自在で固定されたプレート形状の加熱体３により形成されている。ケーシング６のカバー７は、洗浄目的のために同じく取り外し自在で固定されていると共に、開口部が垂直下向きで加熱プレート３の中央部に向いた噴射ノズル８を備えており、それにより基本的に気化ゾーンを定義する。電磁駆動バルブ９および貯蔵タンク１０を介して、約３０％過酸化水素の水溶液を噴射ノズル８に供給する。バルブ９は、制御装置５により駆動する。

ケーシング６の横には、加熱器１２とブロワー１３、必要な場合には図示していない殺菌フィルターと図示していない乾燥機をも有する第一パイプ配管１１が接続されており、それを通じて、１００℃以上の温度に加熱、乾燥、殺菌した空気を、加熱体３とは間隔を有して側面からケーシング６の中に送り込む。第一パイプ配管１１の反対側には第二パイプ配管１４が配設されており、パイプ配管１１を通じて流入し加熱体３で気化した過酸化水素と混合した空気が、その第二配管を通じてケーシング６から出ていき、そして殺菌するボトルＦに送り込まれる。

既に述べたように第一温度センサーＴ１は加熱体３の中央に、そして本来の気化面となるその水平な表面とは僅かな間隔を有して配設されている。よってそのセンサーは、気化面の温度を正確に検知して、それを制御装置５に発信する状態にある。この制御装置には又、第二温度センサーＴ２を介して例えば１８０℃である加熱体３のベース温度情報が送られ、それを継続して保持する。

殺菌する容器Ｆを第二パイプ配管１４に接続すると、（例えば、複数の気化器２と複数の配管１４を備えた回転式殺菌機の集中制御装置と接続している）制御装置５が、バルブ９を短時間（例えば５秒間）開くことにより、規定の量、例えば１ｍｌの過酸化水素を加熱体３に滴下する。その気化面では過酸化水素溶液が瞬間的に気化相に変化して、第一パイプ配管１１を通じて吹き込まれた熱風と混合されて第二パイプ配管１４に送られ、それからボトルＦ内に送り込まれる。気化するときに同時に気化範囲の温度が、例えば２０℃低下して、それを第一温度センサーＴ１が検知して、制御装置５に情報を送る。そこでバルブ９を開く制御信号を、温度センサーＴ１の温度信号と関係付ける。加熱体３に過酸化水素溶液を滴下中および／またはその後に前記の瞬間的な温度降下が起きる場合には、気化過程、そしてそれによりそこにある容器Ｆに対する殺菌過程が正常であるものとして見なし、そして場合により対応して記録される。前述の温度降下が起きない、または規定の閾値、例えば２０℃を超えない場合には、気化過程、それにより殺菌過程が十分ではない又は瑕疵があるものとして判定され、例えば信号を発生して当該容器Ｆを排出すると共に警告信号を出す。

その閾値は、温度センサーＴ２を使って測定する加熱体温度用のベース値と関係していると好ましく、そして例えば２０℃に設定すると、それにより加熱体３のベース温度における変動を自動的に補正する。

気化器２内で後からの加熱ヒーター４から送られる熱により気化熱は直ぐに補われるので、前述の温度降下は比較的時間が短い。このパラメーターは基本的に一定であるので、温度降下の時間的推移から奪われた気化熱の量を、更にそれにより気化した過酸化水素の量を求め、そして場合により記録することができる。殺菌過程で一つのボトルＦ用に必要な過酸化水素溶液の量は非常に少なく、それにより別の方法では、例えば流量測定を使って行う検知が非常に難しいので、これは利点である。本発明による方法ではそれに較べると、簡単な手段で気化過程を完全に管理することが可能になる。

例えば数秒間続く気化相の後に、バルブ９を閉じて同じく数秒間続く加熱体３の“休止相”を設けて、その間に例えば過酸化水素蒸気をボトルＦから排出すると、単一の温度センサーＴ１だけが加熱部材４の制御も担うことができる。そして、それがこの休止相の間に加熱体３の温度上昇を監視する。

加熱体３を、図面において一点鎖線で示しているような鍋状に構成することもできる。

飲料水用のＰＥＴボトル形態をした容器Ｆを殺菌するための装置を示す図である。

符号の説明

１ 殺菌装置
２ 気化器
３ 加熱体
４ 電気加熱ヒーター
５ 制御装置
６ ケーシング
７ カバー
８ 噴射ノズル
９ バルブ
１０ 貯蔵タンク
１１ 第一パイプ配管
１２ 加熱器
１３ ブロワー
１４ 第二パイプ配管
Ｆ ボトル
Ｔ 温度センサー

Claims (8)

1. 加熱した加熱体（３）に液体を供給して気化させる気化器（２）を監視する方法であって、
   前記気化器（２）は、加熱した加熱体（３）に規定量の液体を滴下して気化する際の気化熱により前記加熱体（３）内で規定の温度降下を引き起こすものであり、
   前記規定量の液体の滴下前後に前記液体の滴下範囲において前記加熱体（３）の温度を測定することによって、前記加熱体（３）における温度降下を検知し、
   前記検知した温度降下を前記規定の温度降下と比較して、前記液体の気化過程が正常であるか否かを判定することを特徴とする方法。
2. 加熱体（３）の温度を液体の滴下範囲の外側で追加して測定すると共に、滴下範囲内の温度との相関を求めることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 規定の温度降下を超えたときに、信号を発生することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 温度降下の時間的な推移を検知して、それにより気化した液体量を求めることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
5. 液体用の気化器（２）を監視する装置であって、
   前記気化器（２）は、加熱体（３）と、前記加熱体（３）に液体を滴下する気化液体用の噴射ノズル（８）と、前記加熱体（３）の温度を検知する第一の温度センサー（Ｔ１）を備え、加熱した前記加熱体（３）に規定量の液体を滴下して気化する際の気化熱により前記加熱体（３）内で規定の温度降下を引き起こす気化器であり、
   第一の温度センサー（Ｔ１）が液体の滴下範囲に配設されていると共に、
   前記規定量の液体の滴下前後に前記液体の滴下範囲において前記加熱体（３）の温度を前記第１の温度センサー（Ｔ１）によって測定することによって、前記加熱体（３）における温度降下を検知し、
   前記検知した温度降下を前記規定の温度降下と比較して、前記液体の気化過程が正常であるか否かを判定することを特徴とする装置。
6. 第二の温度センサー（Ｔ２）を更に設けており、
   その第二の温度センサーは、液体の滴下範囲の外側に配設されていると共に、気化範囲外側の加熱体（３）の温度を検知することを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 第一及び第二の温度センサー（Ｔ１，Ｔ２）が制御装置（５）に接続されていること、噴射ノズル（８）用のバルブ（９）が間歇的に開くこと、そしてバルブ（９）が開くときに規定の温度降下が現れないときに信号を発生することを特徴とする請求項５又は６に記載の装置。
8. 気化器（２）が間歇的に作動することを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の装置。

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