JP6283926B2 - 殺菌装置 - Google Patents

Description

本発明は、レトルト食品などの加熱殺菌に用いられる殺菌装置に関するものである。

従来、下記特許文献１に開示されるように、処理槽（１）内に被処理物（２）を収容すると共に水を貯留し、この貯留水を熱交換器（３）との間で循環させ、この循環水を熱交換器（３）において蒸気により加熱するか、クーリングタワー（８）からの冷却水で冷却するかを切り替えて、被処理物（２）の加熱殺菌とその後の冷却を図ることのできる殺菌装置が知られている。

特許第４２２９４２０号公報

従来の殺菌装置は、いずれも、殺菌工程の途中で、殺菌温度を上げることはできても、下げることはできなかった。殺菌を目的とする以上、処理槽内の温度を上げることはあっても、下げることは想定されていない。

しかしながら、実際の調理において、最初は強火で加熱した後、中火や弱火に変えることがあるように、レトルト食品などの殺菌を兼ねた調理においても、殺菌温度を途中で下げることができれば好適である。それにより、被処理物に応じた最適な温度制御が可能となり、食材の味、仕上がりの向上が期待できる。また、温度変化を所望に設定して、食味を落とさずに、殺菌時間の短縮を図ることも可能となる。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、殺菌工程の途中で、殺菌温度を下げることのできる殺菌装置を提供することにある。

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、被処理物が収容されると共に設定水位まで水が貯留される処理槽と、この処理槽内の貯留水を循環路を介して循環させる循環手段と、前記循環路または前記処理槽内の水を加熱する加熱手段と、前記処理槽内を設定温度に維持するように前記加熱手段を制御して、前記被処理物を加熱して殺菌する制御手段とを備え、前記殺菌中、前記処理槽内の貯留水の一部を入れ替えて、前記設定温度を第一設定温度から第二設定温度に下げる工程を含み、殺菌工程において、前記加熱手段により前記処理槽内の温度を調整して第一設定温度で第一設定時間維持した後、第一設定温度よりも低い第二設定温度にまで温度を下げ、前記加熱手段により前記処理槽内の温度を調整して第二設定温度で第二設定時間維持する動作を実行する殺菌装置であって、前記処理槽内への給水手段と、前記処理槽外への排水手段とを備え、前記被処理物を浸漬しない水位まで、前記給水手段により前記処理槽内に水を貯留し、その貯留水を前記循環手段により循環させ、前記設定温度を目標温度まで下げる際、前記処理槽内の水位が上限水位未満である限り、前記給水手段により前記処理槽内へ間欠的または連続的に給水する一方、前記処理槽内の水位が上限水位を上回ると下限水位を下回るまで、前記排水手段により前記処理槽外へ間欠的にまたは連続的に排水し、前記設定温度を目標温度まで下げる際、その温度下降速度が設定速度になるように、前記給水手段による前記処理槽内への給水流量と、前記排水手段による前記処理槽外への排水流量とを調整することを特徴とする殺菌装置である。

請求項１に記載の発明によれば、殺菌工程の途中で、処理槽内の貯留水の一部を入れ替えることで、殺菌温度を下げることができる。これにより、被処理物に応じた最適な温度制御が可能となり、たとえば、食材の味、仕上がりの向上が期待できる。さらに、温度変化を所望に設定して、食味を落とさずに、殺菌時間の短縮を図ることも可能となる。

請求項１に記載の発明によれば、処理槽内の水位に基づき、給水手段と排水手段とを所定に制御することで、被処理物を浸漬することなく、処理槽内の水を徐々に入れ替えて、殺菌温度を下げることができる。

請求項１に記載の発明によれば、殺菌温度を下げる際、その温度下降速度を所望に調整することができる。

さらに、請求項２に記載の発明は、前記殺菌中、前記設定温度を複数段階下げる工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の殺菌装置である。

請求項２に記載の発明によれば、殺菌温度を複数段階下げることができるので、より一層確実に、被処理物に応じた最適な温度制御が可能となる。

本発明によれば、殺菌工程の途中で、殺菌温度を下げることのできる殺菌装置を実現することができる。

本発明の殺菌装置の実施例１を示す概略図であり、一部を断面にして示している。 図１の殺菌装置の運転中の処理槽内温度Ｔと経過時間ｔとの関係の一例を示す概略図であり、給水工程から殺菌工程の一部までを示している。 本発明の殺菌装置の実施例２を示す概略図であり、一部を断面にして示している。

以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の殺菌装置１の実施例１を示す概略図であり、一部を断面にして示している。本実施例の殺菌装置１は、被処理物２を加熱殺菌後に冷却する装置である。被処理物２は、特に問わないが、典型的にはレトルト食品または缶詰など、容器に密閉された食材である。

本実施例の殺菌装置１は、被処理物２が収容される処理槽３と、この処理槽３内への給水手段４と、処理槽３外への排水手段５と、処理槽３内の加圧手段６と、処理槽３外への排気手段７と、処理槽３内の貯留水の循環手段８と、その循環水を加熱する加熱手段９と、これら各手段を制御する制御手段（図示省略）とを備える。

処理槽３は、被処理物２を収容する中空容器である。処理槽３は、その形状を特に問わないが、本実施例では水平に配置された円筒材を備え、この円筒材は、一方の開口部が閉塞されており、他方の開口部が扉で開閉可能とされている。扉を開けることで、処理槽３に対し被処理物２を出し入れすることができ、扉を閉じることで、処理槽３の開口部を気密に閉じることができる。なお、被処理物２は、台車に載せられるなどして、処理槽３内の底面よりも上方に保持される。

処理槽３には、処理槽３内の温度を検出する温度センサ１０が設けられると共に、処理槽３内の水位を検出する水位検出器（図示省略）が設けられる。

給水手段４は、給水路１１を介して処理槽３内へ水を供給する。給水路１１は、処理槽３の底部に接続され、処理槽３へ向けて給水ポンプ１２と給水弁１３とが設けられている。給水ポンプ１２を作動させた状態で給水弁１３を開くことで、給水源からの水を処理槽３内に供給して、処理槽３内に水を貯留することができる。本実施例では、処理槽３内に収容した被処理物２を浸漬しない設定水位まで、処理槽３内に水が貯留される。

排水手段５は、排水路１４を介して処理槽３内から水を排出する。排水路１４は、処理槽３の底部に接続され、排水弁１５が設けられている。排水弁１５を開くことで、処理槽３内の水を外部へ排出することができる。

加圧手段６は、加圧路１６を介して処理槽３内へ加圧空気（言い換えれば圧縮空気）を供給する。加圧路１６に設けた加圧弁１７を開くことで、加圧空気源からの加圧空気を処理槽３内に供給して、大気圧を超える圧力に処理槽３内を加圧することができる。

排気手段７は、大気圧を超える圧力下の処理槽３内から排気路１８を介して気体を排出する。排気路１８は、処理槽３の上部に接続され、排気弁１９が設けられている。処理槽３内が大気圧を超える圧力にある状態で、排気弁１９を開くと、処理槽３内の気体は排気路１８を介して外部へ排出され、処理槽３内の圧力を下げることができる。

循環手段８は、循環路２０と循環ポンプ２１とを備える。循環路２０は、一端部が処理槽３の底部に接続されており、他端部が処理槽３内のノズル２２に接続されている。より詳細には、処理槽３の底部からの循環路２０は、循環ポンプ２１を介して、処理槽３内のノズル２２に接続されている。このノズル２２は、処理槽３内の側部および／または上部に設けられており、循環ポンプ２１からの水を被処理物２へ向けて噴射する。

加熱手段９は、循環手段８による循環水を加熱する。加熱手段９は、その構成を特に問わないが、本実施例では、循環路２０内への給蒸手段とされている。具体的には、本実施例の加熱手段９は、給蒸路２３を介して循環路２０内へ蒸気を供給する。給蒸路２３には、給蒸弁２４が設けられている。処理槽３に設けた温度センサ１０の検出温度に基づき給蒸弁２４の開度を調整することで、処理槽３内を所望温度に調整することができる。

制御手段は、温度センサ１０および水位検出器の検出信号の他、経過時間などに基づき、前記各手段４〜９を制御する制御器（図示省略）である。具体的には、給水ポンプ１２、給水弁１３、排水弁１５、加圧弁１７、排気弁１９、循環ポンプ２１、給蒸弁２４の他、温度センサ１０および水位検出器などは、制御器に接続されている。そして、制御器は、以下に述べるように、所定の手順（プログラム）に従い、処理槽３内の被処理物２の加熱殺菌やその後の冷却を行う。典型的には、給水工程、移行工程、殺菌工程、冷却工程および排水工程を順次に実行する。

図２は、本実施例の殺菌装置１の運転中の処理槽内温度Ｔと経過時間ｔとの関係の一例を示す概略図であり、給水工程Ｓ１から殺菌工程Ｓ３の一部までを示している。殺菌工程Ｓ３では、後述するように、処理槽３内を設定温度（殺菌温度）に維持するが、その設定温度を途中で変更可能とされている。図２では、殺菌工程Ｓ３において、処理槽３内を第一設定温度Ｔ１から第二設定温度Ｔ２に下げる工程が含まれている。

以下、各工程について説明する。なお、殺菌装置１の運転に先立ち、処理槽３内には被処理物２が収容され、処理槽３の扉は閉じられる。その状態では、排気弁１９は開かれ、その他の弁１３，１５，１７，２４は閉じられており、各ポンプ１２，２１は停止している。

（１）給水工程Ｓ１
給水工程では、処理槽３内の被処理物２を浸漬しない設定水位まで、給水手段４により処理槽３内に水を供給して、処理槽３内に水を貯留する。具体的には、給水ポンプ１２を作動させた状態で給水弁１３を開けばよい。処理槽３内に設定水位まで水が貯留されると、給水弁１３を閉じると共に給水ポンプ１２を停止させて、給水工程を終了する。

（２）移行工程Ｓ２
移行工程では、循環手段８により処理槽３内の貯留水を循環させながら、その循環水を加熱手段９により加熱して、処理槽３内の温度を殺菌温度（殺菌工程において殺菌温度を変化させる場合、殺菌工程開始直後の殺菌温度であり、図２では第一設定温度Ｔ１）まで上昇させる。具体的には、循環ポンプ２１を作動させることで、処理槽３内底部からの水を、循環路２０を介して、ノズル２２から処理槽３内へ戻すことで、処理槽３内の水を循環させる。この際、給蒸弁２４を開けて、循環路２０内へ蒸気を供給することで、循環水の加熱が図られる。なお、給水工程において処理槽３内に貯留した水が、移行工程において循環路２０に供給されることで、処理槽３内の水位が下がれば、被処理物２を浸漬しない範囲で、処理槽３内には適宜水が供給される。

このようにして、処理槽３内の温度を徐々に上昇させるが、それに伴い被処理物２が加熱により膨張して容器（レトルトパウチなど）が破裂するおそれがある。そこで、これを防止するために、加圧手段６により処理槽３内は徐々に加圧され、大気圧を超える圧力（処理槽内温度相当の飽和蒸気圧力よりも高圧）とされる。具体的には、加圧弁１７と排気弁１９とを制御することにより、処理槽３内の温度に応じた加圧がなされる。

以後、循環手段８による水の循環は、冷却工程の終了まで継続される。また、加圧手段６による処理槽３内の加圧は、処理槽３内が殺菌温度まで上昇した後も、処理槽内温度相当の飽和蒸気圧力よりも高圧に、冷却工程の終了まで継続される。なお、殺菌工程において殺菌温度を変化させる場合、それに伴い、処理槽３内の圧力を変動させてもよいし、一定に保持してもよい。前者の場合、処理槽３内の温度変化に応じて、その温度における飽和蒸気圧力よりも所定圧力だけ高い圧力に処理槽３内の圧力を変動させる。後者の場合、処理槽３内の温度変化に拘わらず、処理槽３内の圧力を一定に保持するが、常に、処理槽内温度相当の飽和蒸気圧力よりも高圧になるように、保持圧力が設定される。言い換えれば、最も高い殺菌温度の飽和蒸気圧力よりも所定圧力だけ高い圧力に、処理槽３内は維持される。

（３）殺菌工程Ｓ３
殺菌工程では、処理槽３内の温度を設定温度（殺菌温度）に維持して、被処理物２を加熱して殺菌する。具体的には、処理槽３内の貯留水を循環手段８により循環させつつ、温度センサ１０の検出温度を設定温度に維持するように、給蒸弁２４の開度を調整する。

殺菌工程中、設定温度を、上げたり、下げたりすることができる。本実施例では、図２に示すように、殺菌工程において、第一設定温度Ｔ１で第一設定時間維持した後、第一設定温度Ｔ１よりも低い第二設定温度Ｔ２にまで温度を下げ、その第二設定温度Ｔ２で第二設定時間維持する工程を含む。

設定温度を上げるには、前記移行工程と同様に、加熱手段９を制御して行われる。一方、設定温度を下げるには、加熱手段９による加熱を停止した状態で、処理槽３内の貯留水を徐々に入れ替えるように、給水手段４と排水手段５とを制御して行われる。

具体的には、給水弁１３と排水弁１５とを制御して、処理槽３内の貯留水を徐々に、給水源からの新しい水に入れ替える。但し、第一設定温度Ｔ１を第二設定温度Ｔ２まで下げる際、その温度下降速度が設定速度になるように、言い換えれば図２において温度下降曲線αが所定の傾きになるように、処理槽３内への給水流量や処理槽３外への排水流量を調整するのが好ましい。

つまり、単純に給水弁１３を開くだけの場合、処理槽３内へ急激に給水し過ぎたり、単純に排水弁１５を開くだけの場合、処理槽３外へ急激に排水し過ぎたりするおそれがある。そこで、設定温度を目標温度まで下げる際（図２において第一設定温度Ｔ１を第二設定温度Ｔ２まで下げる際）、給水弁１３や排水弁１５を間欠的に開閉して、給水流量や排水流量を調整するのがよい。

本実施例では、処理槽３内の水位が上限水位未満である限り、給水弁１３を間欠的に開いて、給水手段４により処理槽３内へ間欠的に給水する。たとえば、給水弁１３は、所定開放時間の開放と、所定閉鎖時間の閉鎖とが繰り返される。また、処理槽３内の水位が上限水位を上回ると下限水位を下回るまで、排水弁１５を間欠的に開いて、排水手段５により処理槽３外へ間欠的に排水する。たとえば、排水弁１５は、所定開放時間の開放と、所定閉鎖時間の閉鎖とが繰り返される。なお、上限水位においても、処理槽３内の貯留水に被処理物２は浸漬しない。また、この間、給水ポンプ１２は、作動を継続しておけば足りるが、場合により、給水弁１３の開閉と連動するよう発停させてもよい。

ところで、給水弁１３を間欠的に開くことに代えて、図１において二点鎖線で示すように、給水路１１には、給水弁１３の前後を接続してバイパス給水路２５を設け、そのバイパス給水路２５にバイパス給水弁２６を設けておいてもよい。このバイパス給水弁２６を開くことによる給水流量は、給水弁１３を開くことによる給水流量よりも少なく設定されている。そこで、処理槽内温度を下げるための給水時には、給水弁１３ではなくバイパス給水弁２６を開ければよい。つまり、殺菌工程において、設定温度を目標温度まで下げるために、処理槽３内へ給水する際、バイパス給水弁２６を開放状態に維持して、比較的少流量で、処理槽３内へ連続的に給水すればよい。

また、同様に、排水弁１５を間欠的に開くことに代えて、図１において二点鎖線で示すように、排水路１４には、排水弁１５の前後を接続してバイパス排水路２７を設け、そのバイパス排水路２７にバイパス排水弁２８を設けておいてもよい。このバイパス排水弁２８を開くことによる排水流量は、排水弁１５を開くことによる排水流量よりも少なく設定されている。そこで、処理槽内温度を下げための排水時には、排水弁１５ではなくバイパス排水弁２８を開けばよい。つまり、殺菌工程において、設定温度を目標温度まで下げるために、処理槽３内へ給水することで、処理槽３内の水位が上限水位を上回ると下限水位を下回るまで、バイパス排水弁２８を開放状態に維持して、比較的少流量で、処理槽３外へ連続的に排水すればよい。

あるいは、このようなバイパス給水弁２６やバイパス排水弁２８を設ける代わりに、給水弁１３や排水弁１５を開度調整可能な弁から構成し、処理槽内温度を下げる際には、給水弁１３や排水弁１５の開度を絞って、処理槽３に対し給排水してもよい。あるいは、給水ポンプ１２をインバータ制御して、流量調整してもよい。

いずれにしても、殺菌中、処理槽３内の貯留水を徐々に入れ替えることで、処理槽３内の温度を下げることができる。図２において、第一設定温度Ｔ１を第二設定温度Ｔ２まで下げることができた後は、処理槽３に対する給排水を停止し、第二設定温度Ｔ２を第二設定時間だけ保持するように、処理槽内温度に基づき給蒸弁２４の開度を調整すればよい。

このようにして、所望の殺菌が行われると、給蒸弁２４を閉じて循環路２０内への給蒸を停止して、殺菌工程を終了する。なお、図２では、第一設定温度Ｔ１を第二設定温度Ｔ２まで下げる例を示しているが、これに限らず、殺菌工程の中途において、設定温度を適宜変更可能である。たとえば、図２において、第一設定温度Ｔ１での維持工程の前または後に、または第二設定温度Ｔ２での維持工程の前または後に、設定温度を所望温度まで上げたり下げたりして所望時間保持する工程が、一または複数あってもよい。

特に、殺菌中、設定温度を複数段階下げる工程を含んでもよい。たとえば、図２では、設定温度を一段階だけ下げているが、二段階下げたり、三段階以上下げたりしてもよい。このように、本実施例の殺菌装置１によれば、殺菌工程における設定温度を段階的に上げたり、下げたりして、被処理物２に応じた最適な温度制御が可能となる。

（４）冷却工程
冷却工程では、処理槽３内の水を循環させながら、給水手段４と排水手段５とにより、処理槽３内の貯留水を徐々に入れ替えることで、処理槽３内の温度を下げる。この入れ替えについても、殺菌工程における設定温度を下げる際と同様の操作で行うことができる。

冷却工程の開始から設定時間経過するか、処理槽３内の温度（冷却水の温度）が設定温度よりも下がってから設定時間経過すると、冷却工程を終了する。この際、循環手段８による循環も停止するが、加圧手段６による処理槽３内の加圧は、排水工程における排水完了まで継続してもよい。

（５）排水工程
排水工程では、排水手段５により処理槽３内から排水する。具体的には、排水弁１５を開くことで、外部へ水を排出する。加圧手段６により処理槽３内を加圧したままで排水手段５により排水すれば、処理槽３内からの排水を迅速に行うことができる。その後、加圧弁１７を閉じる一方、排気弁１９を開いて、処理槽３内を大気圧まで戻した後、処理槽３の扉を開けて、処理槽３内から被処理物２を取り出すことができる。

以上、説明したように、本実施例の殺菌装置１によれば、殺菌工程の途中で、所望により殺菌温度を上げるだけでなく、所望により殺菌温度を下げることができる。そのため、被処理物２に応じた最適な温度制御が可能となる。特に、被処理物２に合わせて、殺菌初期に高温で殺菌して、その後に殺菌温度を下げるといった運転が可能となる。つまり、殺菌温度を途中で下げることで、あたかも、最初は強火で加熱した後、中火や弱火に変えて加熱する処理が可能となる。これにより、食材の味、仕上がりの向上が期待できる。また、たとえば、従来、８０℃でＸ分だけ要していた殺菌を、１００℃でＹ分と８０℃でＺ分（但しＸ＞Ｙ＋Ｚ）というように、殺菌時間を短くしつつ、食味を落とさずに調理することが可能となる。

図３は、本発明の殺菌装置１の実施例２を示す概略図であり、一部を断面にして示している。本実施例２の殺菌装置１も、基本的には前記実施例１と同様である。そこで、以下においては、両者の異なる点を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。

前記実施例１では、循環水の加熱は、循環路２０内に蒸気を噴き込んで行う一方、循環水の冷却は、処理槽３内に対する給排水により行ったが、本実施例２では、循環路２０に熱交換器２９を設け、循環水の加熱は、熱交換器２９において循環水と蒸気とを間接熱交換して行う一方、循環水の冷却は、熱交換器２９において循環水と冷却水とを間接熱交換して行う。

本実施例２の殺菌装置１は、被処理物２が収容される処理槽３と、この処理槽３内への給水手段４と、処理槽３外への排水手段５と、処理槽３内の加圧手段６と、処理槽３外への排気手段７と、処理槽３と熱交換器２９との間で水を循環させる循環手段８と、循環手段８による循環水を加熱するために熱交換器２９に蒸気を供給する加熱手段９と、循環手段８による循環水を冷却するために熱交換器２９に冷却水を供給する冷却手段３０と、加熱手段９による蒸気の凝縮水（ドレン）を排出するドレン排出手段３１と、これら各手段を制御する制御手段（図示省略）とを備える。この内、処理槽３、給水手段４、排水手段５、加圧手段６、排気手段７は、前記実施例１と同様のため、説明を省略する。

熱交換器２９は、処理槽３との間で水が循環され、その循環水と、蒸気または冷却水とを間接熱交換する。つまり、熱交換器２９は、循環手段８により処理槽３からの水が通されると共に、この循環水を加熱するために加熱手段９から蒸気が通されるか、循環水を冷却するために冷却手段３０から冷却水が通される。

循環手段８は、処理槽３と熱交換器２９との間で水を循環する。循環手段８は、循環路２０と循環ポンプ２１とを備える。循環路２０は、一端部が処理槽３の底部に接続され、処理槽３の底部からの循環路２０は、循環ポンプ２１と熱交換器２９とを順に介して、他端部が処理槽３内のノズル２２に接続されている。

循環手段８は、熱交換器２９に通す循環水の流量を調整可能であるのが好ましい。そのために、循環ポンプ２１をインバータ制御したり、循環路２０に弁を設けてその開度を調整したりしてもよいが、本実施例では、循環路２０には熱交換器２９の前後を接続するようにバイパス路３２を設け、循環路２０とバイパス路３２との分岐部に、三方弁３３を設けている。この三方弁３３を制御することで、循環ポンプ２１からの循環水を、熱交換器２９を通して処理槽３へ戻すか、熱交換器２９を通さずにバイパス路３２を通して処理槽３へ戻すかの分配割合が調整可能とされている。

加熱手段９は、熱交換器２９に蒸気を供給して、循環手段８による循環水を加熱する。加熱手段９は、ボイラからの蒸気を熱交換器２９へ供給する給蒸路２３を備え、この給蒸路２３には給蒸弁２４が設けられている。循環手段８による循環中、温度センサ１０の検出温度に基づき、給蒸弁２４の開度を調整して、処理槽３内の温度を所望に調整することができる。

冷却手段３０は、熱交換器２９に冷却水を供給して、循環手段８による循環水を冷却する。冷却手段３０は、クーリングタワー３４を備え、クーリングタワー３４にて冷却された水は、送水ポンプ３５により、冷却水送り路３６を介して熱交換器２９へ供給され、熱交換器２９を通過後の水は冷却水戻し路３７を介してクーリングタワー３４へ戻される。図示例の場合、冷却水送り路３６と給蒸路２３とは、熱交換器２９の側で共通の管路とされている。

冷却水送り路３６には冷却水送り弁３８が設けられる一方、冷却水戻し路３７には冷却水戻し弁３９が設けられている。冷却水送り路３６と給蒸路２３との合流部は、冷却水送り弁３８や給蒸弁２４より下流側（熱交換器２９側）に配置されている。

冷却水送り弁３８および冷却水戻し弁３９を開いた状態で、送水ポンプ３５を作動させると、クーリングタワー３４と熱交換器２９との間で冷却水を循環させることができる。一方、冷却水送り弁３８および冷却水戻し弁３９を閉じれば、熱交換器２９への冷却水の通水を停止することができる。

ドレン排出手段３１は、加熱手段９により熱交換器２９に供給された蒸気の凝縮水を外部へ排出する。ドレン排出手段３１は、冷却水戻し路３７の内、冷却水戻し弁３９より上流側（熱交換器側）に設けられ、冷却水戻し路３７から分岐するドレン排出路４０に、ドレン排出弁４１、スチームトラップ４２および逆止弁４３が順に設けられて構成される。熱交換器２９への蒸気供給時、ドレン排出弁４１を開けておくことで、蒸気の凝縮水を外部へ排出することができる。

本実施例の運転方法も、基本的には前記実施例１と同様であるが、循環水の加熱と冷却の方法において異なる。移行工程や殺菌工程における循環水の加熱は、熱交換器２９において加熱手段９により行われる。具体的には、循環ポンプ２１を作動させることで、処理槽３内底部からの水を、熱交換器２９を介して、ノズル２２から処理槽３内へ戻すことで、処理槽３と熱交換器２９との間で水を循環させる。この際、循環ポンプ２１からの水は、全量、熱交換器２９を通して処理槽３へ戻せばよい。また、この循環中、給蒸弁２４を開けて、熱交換器２９へ蒸気を供給する。これにより、熱交換器２９において循環水と蒸気とを熱交換して、循環水の加熱を図ることができる。温度センサ１０の検出温度に基づき給蒸弁２４の開度を調整することで、処理槽３内の温度を調整することができる。なお、冷却水送り弁３８および冷却水戻し弁３９は閉じられており、ドレン排出弁４１は開かれている。ドレン排出弁４１を開いておくことで、蒸気の凝縮水は、スチームトラップ４２を介して排出される。

殺菌工程や冷却工程における循環水の冷却は、熱交換器２９において冷却手段３０により行われる。具体的には、循環ポンプ２１を作動させることで、処理槽３内底部からの水を、熱交換器２９を介して、ノズル２２から処理槽３内へ戻すことで、処理槽３と熱交換器２９との間で水を循環させる。また、冷却水送り弁３８および冷却水戻し弁３９を開いた状態で、クーリングタワー３４および送水ポンプ３５を作動させて、熱交換器２９に冷却水を循環させればよい。この際、給蒸弁２４およびドレン排出弁４１は閉じられている。

処理槽３内の温度を下げる際、その温度下降速度が設定速度になるように、熱交換器２９に通す循環水の流量を調整するのが好ましい。具体的には、温度センサ１０の検出温度を監視しつつ、設定速度で温度が低下するように、三方弁３３の開度を調整すればよい。設定温度が目標温度まで下がれば、循環ポンプ２１からの循環水を全量、熱交換器２９に通す一方、再び熱交換器２９には加熱手段９により蒸気を供給して、給蒸弁２４の開度調整により、処理槽３内の温度維持を図ればよい。その他の構成は、前記実施例１と同様のため、説明を省略する。

本発明の殺菌装置１は、前記各実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。特に、被処理物２の殺菌中、処理槽３内の貯留水の一部を入れ替えるか、循環路２０において循環水を冷却して、殺菌温度を下げる工程を含むのであれば、その他の構成は適宜に変更可能である。

たとえば、いわゆる貯湯式の殺菌装置に適用することもできる。その場合、処理槽３内において、被処理物２を熱水に水没して殺菌を行うが、その殺菌中、設定温度を下げるために、前記実施例１と同様に、処理槽３内の貯留水を徐々に入れ替えるか（但しこの場合、下限水位においても、処理槽３内の貯留水に被処理物２が水没するようにする）、前記実施例２と同様に、処理槽３と熱交換器２９との間で水を循環させつつ、熱交換器２９において冷却水により冷却を図ればよい。

また、前記実施例２の殺菌装置１のように、処理槽３と熱交換器２９との間で水を循環させる構成であっても、処理槽３内の温度を下げる際、熱交換器２９に冷却水を通す以外に、前記実施例１と同様に、処理槽３内の貯留水の入れ替えを図ってもよい。

また、前記各実施例では、加熱手段９は、循環路２０において循環水を加熱したが、場合により、処理槽３内の貯留水中に蒸気を噴き込むなどして、処理槽３内の貯留水を加熱するようにしてもよい。さらに、前記各実施例において、加熱手段９は、給蒸手段から構成されたが、場合により電気ヒータなどにより構成されてもよい。

また、前記実施例２では、熱交換器２９に通す循環水の流量を調整するために、三方弁３３を制御したが、三方弁３３の設置に代えて、循環路２０および／またはバイパス路３２の内、両者の分岐部と合流部との間にバルブを設け、そのバルブの開度を調整してもよい。あるいは、熱交換器２９に通す循環水の流量を調整するのではなく、場合により、熱交換器２９に通す冷却水の流量を調整することで、処理槽３内の温度下降速度を調整してもよい。

さらに、前記実施例２において、冷却手段３０は、クーリングタワー３４の代わりに、冷凍機を用いた冷水製造装置（チラー）としてもよい。その場合において、冷水は、循環利用してもよいし、使い捨ててもよい。

１ 殺菌装置
２ 被処理物
３ 処理槽
４ 給水手段
５ 排水手段
６ 加圧手段
７ 排気手段
８ 循環手段
９ 加熱手段
１０ 温度センサ
２０ 循環路
２９ 熱交換器
３０ 冷却手段
３１ ドレン排出手段
３２ バイパス路
３３ 三方弁

Claims (2)

1. 被処理物が収容されると共に設定水位まで水が貯留される処理槽と、
   この処理槽内の貯留水を循環路を介して循環させる循環手段と、
   前記循環路または前記処理槽内の水を加熱する加熱手段と、
   前記処理槽内を設定温度に維持するように前記加熱手段を制御して、前記被処理物を加熱して殺菌する制御手段とを備え、
   前記殺菌中、前記処理槽内の貯留水の一部を入れ替えて、前記設定温度を第一設定温度から第二設定温度に下げる工程を含み、
   殺菌工程において、前記加熱手段により前記処理槽内の温度を調整して第一設定温度で第一設定時間維持した後、第一設定温度よりも低い第二設定温度にまで温度を下げ、前記加熱手段により前記処理槽内の温度を調整して第二設定温度で第二設定時間維持する動作を実行する殺菌装置であって、
   前記処理槽内への給水手段と、前記処理槽外への排水手段とを備え、
   前記被処理物を浸漬しない水位まで、前記給水手段により前記処理槽内に水を貯留し、その貯留水を前記循環手段により循環させ、
   前記設定温度を目標温度まで下げる際、前記処理槽内の水位が上限水位未満である限り、前記給水手段により前記処理槽内へ間欠的または連続的に給水する一方、前記処理槽内の水位が上限水位を上回ると下限水位を下回るまで、前記排水手段により前記処理槽外へ間欠的にまたは連続的に排水し、
   前記設定温度を目標温度まで下げる際、その温度下降速度が設定速度になるように、前記給水手段による前記処理槽内への給水流量と、前記排水手段による前記処理槽外への排水流量とを調整する
   ことを特徴とする殺菌装置。
2. 前記殺菌中、前記設定温度を複数段階下げる工程を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の殺菌装置。

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