JP6789835B2 - 高温液体式加熱処理装置及び高温液体式加熱処理装置の運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、処理対象物を加熱処理する加熱処理装置及び加熱処理装置の運転方法に関し、より詳しくは、処理対象物を高温液体に浸積させて加熱処理する高温液体式加熱処理装置及び高温液体式加熱処理装置の運転方法に関する。

従来から、処理対象物に対して所定の目的の処理を施すために、処理対象物を加熱処理する加熱処理装置が提供されている。加熱処理装置には、種々タイプのものがあり、その一つとして、処理対象物を高温液体に浸積させて加熱処理する高温液体式加熱処理装置がある。この高温液体式加熱処理装置の代表例としては、レトルトパック等の処理対象物の殺菌及び調理を目的に、処理対象物を加熱処理する熱水式殺菌装置が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。

この種の高温液体式加熱処理装置は、処理対象物を収容可能な槽本体を有する処理槽と、槽本体に高温液体（例えば、熱水）を供給するための高温液体供給系統と、槽本体に低温液体（例えば、水）を供給するための低温液体供給系統と、槽本体内の液体を排出するための液体排出系統とを備える。

処理槽の槽本体は、横方向に延びる中心線を有する筒状の胴部であって、横方向の両端を開放させた胴部と、胴部の両端を閉塞する一対の閉塞部とを備える。一対の閉塞部のうちの少なくとも一方の閉塞部は、胴部の一端を開閉可能に設けられる。これにより、処理槽（槽本体）は、胴部の一端から処理対象物を出し入れできるようになっている。

処理槽は、槽本体に加え、該槽本体を支持する脚部を備える。脚部は、複数あり、各脚部は、胴部の外周の下部に対し、溶接等によって強固に固定されている。

高温液体供給系統は、配管やバルブ等を含み、加熱された高温液体を槽本体内に供給可能に構成される。低温液体供給系統は、配管やバルブ等を含み、供給源（例えば、水源）からの低温液体を槽本体内に供給可能に構成される。

この種の高温液体式加熱処理装置は、高温液体により処理対象物を加熱処理した後、処理対象物を冷却処理する。具体的に説明すると、高温液体式加熱処理装置では、処理対象物が処理槽の槽本体内に収容された上で、高温液体供給系統から槽本体内に高温液体が供給される。この高温液体の供給に伴い、槽本体内の液位が上昇し、処理対象物が高温液体に完全に浸積した状態になると、槽本体内の高温液体が循環系統を介して所定時間循環される。これにより、処理対象物は、高温液体の熱を受けて加熱される。

処理対象物に対する加熱処理が完了すると、液体排出系統から槽本体の高温液体が排出される。そして、槽本体内に高温液体が無くなると、低温液体供給系統から槽本体内に低温液体が供給される。この低温液体の供給により、槽本体内の液位が上昇し、槽本体内の処理対象物が低温液体に完全に浸積した状態になると、槽本体内の低温液体が循環系統を介して所定時間循環される。これにより、処理対象物は、低温液体に熱を奪われて冷却される。

ところで、この種の高温液体式加熱処理装置では、処理対象物を加熱処理するに際して処理対象物を高温液体に所定時間浸積させるため、槽本体が高温液体の熱の影響を受けて高温になる。そのため、処理対象物を低温液体で冷却する際、槽本体と脚部との接続部分（例えば、溶接部分）がダメージを受けてしまう虞がある。

具体的には、処理対象物に対する加熱処理後に槽本体から高温液体を排出するが、槽本体は、貯留していた高温液体の熱の影響を受けているため、高温液体が完全に無くなった状態でも高温である。そのため、高温液体を排出した直後の槽本体内に低温液体が供給されると、槽本体の下部は、槽本体内に供給された（当該槽本体の下部に溜まる）低温液体によって急冷されてしまう。これに伴い、槽本体（胴部）と脚部との接続部分（固定部分）に応力が集中して作用し、当該部分に割れ等が生じる虞がある。すなわち、槽本体における処理対象物の冷却時に急冷される領域に槽本体（胴部）と脚部との接続部分が含まれるため、槽本体（胴部）と脚部との接続部分が急冷に伴って集中的に生じる応力（残留応力）によって損傷してしまう虞がある。

特開２０１４−８２３５号公報

そこで、本発明は、一連の処理における熱の影響で処理槽が損傷することを抑えた上で、処理対象物に対して加熱処理・冷却処理を適正にすることのできる高温液体式加熱処理装置及び高温液体式加熱処理装置の運転方法を提供することを課題とする。

本発明に係る高温液体式加熱処理装置は、処理対象物を収容可能な槽本体及び槽本体の下部に固定された脚部を含む処理槽と、処理槽の槽本体に接続され、槽本体に高温液体を供給する高温液体供給系統と、処理槽の槽本体に接続され、槽本体に低温液体を供給する低温液体供給系統と、処理槽の槽本体の下部に接続され、槽本体内の液体を排出する液体排出系統と、槽本体に対する液体の供給及び排出を制御する制御部とを備え、制御部は、槽本体内の処理対象物全体が浸積する第一液位になるまで、高温液体供給系統から槽本体内に高温液体を供給させ、高温液体が第一液位になってから所定時間経過後に、槽本体内の高温液体を液体排出系統から排出させつつ、液体排出系統から排出される高温液体の排出量よりも少ない供給量で、低温液体供給系統から槽本体内に低温液体を供給させ、槽本体内の液位が槽本体内の処理対象物よりも低い第二液位になると、液体排出系統からの液体の排出を停止させ、槽本体内の液位が第二液位から第一液位になるまで低温液体供給系統から槽本体内に低温液体を供給させることを特徴とする。

本発明の一態様として、低温液体供給系統は、処理槽の槽本体内の上部領域に低温液体を供給する液体供給系統を含み、制御部は、槽本体内の高温液体を液体排出系統から排出させつつ、液体排出系統から排出される高温液体の排出量よりも少ない供給量で、低温液体供給系統から槽本体内に低温液体を供給させる際、前記液体供給系統から槽本体内に低温液体を供給させるようにしてもよい。

本発明の他態様として、制御部は、槽本体の液位が第二液位から第一液位になるまで低温液体供給系統から槽本体内に低温液体を供給させた後、槽本体内の液位が第一液位よりも低く且つ第二液位よりも高い第三液位になるまで液体排出系統から槽本体内の液体を排出させることと、槽本体内の液位が第三液位から第一液位になるまで低温液体供給系統から槽本体内に低温液体を供給させることとを、所定回数繰り返させるようにしてもよい。

また、制御部は、槽本体内の液位が第一液位よりも低く且つ第二液位よりも高い第三液位になるまで液体排出系統から槽本体内の液体を排出させることと、槽本体内の液位が第三液位から第一液位になるまで低温液体供給系統から槽本体内に低温液体を供給させることとを所定回数繰り返させた後、液体排出系統から槽本体内の全ての液体を排出させることと、槽本体内の液位が第一液位になるまで低温液体供給系統から槽本体内に低温液体を供給させることとを少なくとも一回ずつさせるようにしてもよい。

本発明に係る高温液体式加熱処理装置の運転方法は、処理対象物を収容可能な槽本体及び槽本体の下部に固定された脚部を含む処理槽の槽本体内の処理対象物全体が浸積する第一液位になるまで、槽本体に接続された高温液体供給系統から槽本体内に高温液体を供給することと、高温液体が第一液位になってから所定時間経過後に、槽本体の下部に接続された液体排出系統から槽本体内の高温液体を排出しつつ、液体排出系統から排出される高温液体の排出量よりも少ない供給量で、槽本体に接続された低温液体供給系統から槽本体内に低温液体を供給することと、槽本体内の液位が槽本体内の処理対象物よりも低い第二液位になったときに、液体排出系統からの液体の排出を停止し、槽本体内の液位が第二液位から第一液位になるまで低温液体供給系統から槽本体内に低温液体を供給することとを含むことを特徴とする。

本発明の一態様として、低温液体供給系統は、処理槽の槽本体内の上部領域に低温液体を供給する液体供給系統を含み、槽本体の下部に接続された液体排出系統から槽本体内の高温液体を排出しつつ、液体排出系統から排出される高温液体の排出量よりも少ない供給量で、槽本体に接続された低温液体供給系統から槽本体内に低温液体を供給する際、前記液体供給系統から槽本体内に低温液体を供給するようにしてもよい。

本発明の他態様として、槽本体の液位が第二液位から第一液位になるまで低温液体供給系統から槽本体内に低温液体を供給した後、槽本体内の液位が第一液位よりも低く且つ第二液位よりも高い第三液位になるまで液体排出系統から槽本体内の液体を排出することと、槽本体内の液位が第三液位から第一液位になるまで低温液体供給系統から槽本体内に低温液体を供給することとを所定回数繰り返すことを含んでもよい。

また、槽本体内の液位が第一液位よりも低く且つ第二液位よりも高い第三液位になるまで液体排出系統から槽本体内の液体を排出することと、槽本体内の液位が第三液位から第一液位になるまで低温液体供給系統から槽本体内に低温液体を供給することとを所定回数繰り返した後、液体排出系統から槽本体内の全ての液体を排出することと、槽本体内の液位が第一液位になるまで低温液体供給系統から槽本体内に低温液体を供給することとを少なくとも一回ずつすることを含んでもよい。

本発明によれば、一連の処理における熱の影響で処理槽が損傷することを抑えた上で、処理対象物に対して加熱処理・冷却処理を適正にすることができるという優れた効果を奏し得る。

図１は、本発明の一実施形態に係る高温液体式加熱処理装置の概略全体図である。 図２は、同実施形態に係る高温液体式加熱処理装置の処理槽の断面図である。 図３は、同実施形態に係る高温液体式加熱処理装置の装置本体の概略構成図である。 図４は、同実施形態に係る高温液体式加熱処理装置の運転方法を説明するための説明図である。 図５は、同実施形態に係る高温液体式加熱処理装置の運転方法を説明するための説明図である。 図６は、同実施形態に係る高温液体式加熱処理装置の運転方法を説明するための説明図である。 図７は、同実施形態に係る高温液体式加熱処理装置の運転方法を説明するための説明図である。 図８は、同実施形態に係る高温液体式加熱処理装置の運転方法を説明するための説明図である。

以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、食品を容器に収容したレトルトパックを処理対象物とする高温液体式加熱処理装置（熱水式殺菌装置）について説明する。

本実施形態に係る高温液体式加熱処理装置（以下、単に処理装置という）は、処理対象物に対して殺菌処理及び調理処理を行うことを目的に、処理対象物に対して加熱処理及び冷却処理を行うもので、図１に示す如く、処理対象物Ｔ…に対して加熱処理及び冷却処理を行う装置本体２と、装置本体２を操作する制御盤３とを有する。

装置本体２は、図１に示す如く、処理対象物Ｔ…を収容する槽本体２００及び槽本体２００に固定された脚部２０１を含む処理槽２０と、処理槽２０の槽本体２００に接続され、槽本体２００に高温液体（本実施形態においては熱水）を供給する高温液体供給系統２１と、処理槽２０の槽本体２００に接続され、槽本体２００に低温液体（本実施形態においては水）を供給する低温液体供給系統２２と、処理槽２０の槽本体２００の下部に接続され、槽本体２００から液体を排出する液体排出系統２３とを備える。

処理槽２０の槽本体２００は、横方向に延びる中心線ＣＬを有する筒状の胴部２０２であって、横方向の両端が開放した胴部２０２と、胴部２０２の両端を閉塞する一対の閉塞部２０３，２０３とを備える。一対の閉塞部２０３，２０３のうちの一方の閉塞部２０３は、胴部２０２の一端を開閉可能に設けられる。これにより、処理槽２０（槽本体２００）は、胴部２０２の一端から処理対象物Ｔ…を出し入れできるようになっている。脚部２０１は、複数あり、各脚部２０１は、図１及び図２に示す如く、槽本体２００の胴部２０２の外周の下部に溶接されている。なお、処理槽２０は、図示しない液位センサを備えている。この液位センサは、槽本体２００内の液体の液面の位置（液位）を計測（検知）する。

高温液体供給系統２１は、図１及び図３に示す如く、高温液体を貯留するタンク２１０と、タンク２１０と槽本体２００とを繋ぐ配管系統（以下、第一配管系統という）２１１とを備える。

タンク２１０は、いわゆる圧力容器であり、槽本体２００に供給する高温液体を貯留する。すなわち、タンク２１０の内容量（高温液体の貯留量）は、槽本体２００における内容量（高温液体の貯留量）以上に設定される。本実施形態において、タンク２１０は、処理槽２０の上方位置に配置される。

第一配管系統２１１は、図３に示す如く、タンク２１０内の高温液体を処理槽２０（槽本体２００）に供給するための供給系統２１２と、高温液体をタンク２１０と処理槽２０との間で循環させるための循環系統２１３とを含む。

供給系統２１２は、高温液体の流路を構成し、タンク２１０の下部と槽本体２００（胴部２０２）の下部とを流体に繋いでいる。本実施形態において、供給系統２１２は、高温液体の流路を開閉する電動バルブＶを含む。

循環系統２１３は、タンク２１０と処理槽２０（槽本体２００）とを繋ぐ二つの系統２１３ａ，２１３ｂであって、それぞれが高温液体の流路を構成する二つの系統２１３ａ，２１３ｂを含み、二つの系統２１３ａ，２１３ｂのうちの一方の系統２１３ｂは、電動ポンプＰを含む。

具体的には、本実施形態において、循環系統２１３は、高温液体の流路を構成する第一系統２１３ａであって、タンク２１０の下部と槽本体２００（胴部２０２）の中位位置とを繋ぐ第一系統２１３ａと、高温液体の流路を構成する第二系統２１３ｂであって、タンク２１０の下部と槽本体２００（胴部２０２）の下位位置とを繋ぐ第二系統２１３ｂとを含む。なお、本実施形態において、槽本体２００（胴部２０２）は、断面円筒形状をなすため、「上位位置」とは、胴部２０２の径方向のうちの縦方向（上下方向）にある最も高い位置にある頂部を意味し、「下位位置」とは、胴部２０２の径方向のうちの縦方向（上下方向）にある最も低い位置にある頂部を意味する。これに伴い、「中位位置」とは、上位位置と下位位置との略中間位置にある側部（頂部）であって、槽本体２００（胴部２０２）の中心線ＣＬと直交する奥行き方向（縦方向及び横方向のそれぞれと直交する方向）における槽本体２００（胴部２０２）の側部（頂部）又はその周辺を意味する。また、各系統の説明において、上流という場合には、その系統における液体の流れ方向の上流を意味し、下流という場合には、その系統における液体の流れ方向の下流を意味する。これに伴い、上流域という場合には、その系統における液体の流れの上流側の領域を意味し、下流域という場合、その系統における液体の流れの下流側の領域を意味する。

第一系統２１３ａは、高温液体の流路を開閉する電動バルブＶを含む。第一系統２１３ａの下流域（槽本体２００側）は、図３において図示されていないが、二つの系統に分かれている。この二つの系統のうちの一方の系統は、槽本体２００（胴部２０２）の中心線ＣＬと直交する奥行き方向における該槽本体２００（胴部２０２）の一方の側部（頂部）に接続され、二つの系統のうちの他方の系統は、槽本体２００（胴部２０２）の中心線ＣＬと直交する奥行き方向における該槽本体２００（胴部２０２）の他方の側部（頂部）に接続されている。

第二系統２１３ｂは、高温液体の流路を開閉する電動バルブＶを含む。また、第二系統２１３ｂは、高温液体を槽本体２００からタンク２１０に向けて送るための電動ポンプＰを含む。また、本実施形態において、第二系統２１３ｂは、流通する液体を加熱するためのスチームエジェクタＥを備える。スチームエジェクタＥは、電動ポンプＰの下流側に設置されている。本実施形態において、第二系統２１３ｂの電動ポンプＰよりも上流域は、供給系統２１２の下流域と合流している。すなわち、第二系統２１３ｂの上流域は、供給系統２１２の下流域に兼用されている。

本実施形態において、第二系統２１３ｂの上流域は、二つの系統２１４，２１５を含む。具体的には、本実施形態に係る第二系統２１３ｂは、槽本体２００の下位位置に繋がる下位接続系統２１４と、槽本体２００の中位位置に繋がる中位接続系統２１５とを含む。

下位接続系統２１４及び中位接続系統２１５は、合流した状態で電動ポンプＰに繋がっている。下位接続系統２１４及び中位接続系統２１５のそれぞれは、流路を開閉する電動バルブＶを含む。中位接続系統２１５及び下位接続系統２１４は、電動バルブＶによる流路の開閉により、同じタイミング又は異なるタイミングで槽本体２００から液体を流入させる。中位接続系統２１５の上流域は、図３において図示されていないが、二つの系統に分かれている。この二つの系統のうちの一方の系統は、槽本体２００（胴部２０２）の中心線ＣＬと直交する奥行き方向における該槽本体２００（胴部２０２）の一方の側部（頂部）に接続され、二つの系統のうちの他方の系統が槽本体２００（胴部２０２）の中心線ＣＬと直交する奥行き方向における該槽本体２００（胴部２０２）の他方の側部（頂部）に接続されている。

なお、本実施形態において、循環系統２１３は、第一系統２１３ａと第二系統２１３ｂを含んでいるが、第一系統２１３ａの電動バルブＶが流路を閉じた状態においては、第一系統２１３ａから槽本体２００に高温液体が供給されることなく、槽本体２００の高温液体が第二系統２１３ｂを介してタンク２１０に送られることになり、槽本体２００内の液位が低くなる。従って、循環系統２１３の第二系統２１３ｂは、第一系統２１３ａの流路が閉じられた状態において、槽本体２００から液体を排出させる液体排出系統２３としても機能する。

本実施形態の高温液体供給系統２１は、第一配管系統２１１に加え、熱源であるボイラとタンク２１０とを繋ぐ配管系統（以下、第二配管系統という）２１６をさらに備える。第二配管系統２１６は、ボイラとタンク２１０とを繋ぐ系統ではあるが、本実施形態においては、循環系統２１３（第二系統２１３ｂ）に設けられたスチームエジェクタＥに繋がる系統でもある。

具体的には、第二配管系統２１６は、ボイラとタンク２１０を繋ぐ主系統２１６ａと、ボイラとスチームエジェクタＥとを繋ぐ副系統２１６ｂとを含む。本実施形態において、副系統２１６ｂの上流域は、主系統２１６ａの上流域に合流している。すなわち、主系統２１６ａのボイラに繋がる上流域は、副系統２１６ｂの上流域に兼用されている。これにより、第二配管系統２１６において、主系統２１６ａを介してボイラからの蒸気をタンク２１０内に供給し、副系統２１６ｂを介してボイラの蒸気をスチームエジェクタＥに供給するようになっている。

主系統２１６ａ及び副系統２１６ｂのそれぞれは、流路を開閉する電動バルブＶを有し、電動バルブＶによる流路の開閉によって、下流側への蒸気の供給と停止とを切り替えることができるようになっている。これにより、主系統２１６ａを流通する蒸気がタンク２１０内に供給され、該タンク２１０内に供給された蒸気がタンク２１０内の液体を加熱して高温液体にする。また、副系統２１６ｂを流通する蒸気がスチームエジェクタＥに供給され、スチームエジェクタＥに供給された蒸気が循環系統２１３（第二系統２１３ｂ）を流通する液体を加熱して該液体の温度低下を防止する。

低温液体供給系統２２は、低温液体の供給源（本実施形態においては、水源）と槽本体２００とを繋ぐ。本実施形態において、低温液体供給系統２２は、水源から槽本体２００に低温液体を供給する複数の系統２２０，２２１，２２２，２２３を含む。

より具体的には、低温液体供給系統２２は、供給源と槽本体２００とを繋ぐ第一低温液体供給系統２２０であって、低温液体を槽本体２００の上位位置に供給する第一低温液体供給系統２２０と、供給源と槽本体２００とを繋ぐ第二低温液体供給系統２２１であって、低温液体を槽本体２００内の上部領域に供給する第二低温液体供給系統２２１と、供給源と槽本体２００とを繋ぐ第三低温液体供給系統２２２であって、低温液体を槽本体２００の中位位置に供給する第三低温液体供給系統２２２と、供給源と槽本体２００とを繋ぐ第四低温液体供給系統２２３であって、低温液体を槽本体２００の下位位置に供給する第四低温液体供給系統２２３とを含む。

第一低温液体供給系統２２０、第二低温液体供給系統２２１、第三低温液体供給系統２２２、及び第四低温液体供給系統２２３のそれぞれは、低温液体の流路を開閉する電動バルブＶと、供給源から下流側（槽本体２００）に向けて低温液体を送るための電動ポンプＰとを含む。これにより、第一低温液体供給系統２２０、第二低温液体供給系統２２１、第三低温液体供給系統２２２、及び第四低温液体供給系統２２３のそれぞれは、電動バルブＶによる流路の開閉に伴い、同じタイミング又は異なるタイミングで槽本体２００に低温液体を供給するようになっている。

本実施形態において、第一低温液体供給系統２２０、第二低温液体供給系統２２１、第三低温液体供給系統２２２、及び第四低温液体供給系統２２３のそれぞれの上流域は、合流している。すなわち、第一低温液体供給系統２２０の上流域、第二低温液体供給系統２２１の上流域、第三低温液体供給系統２２２の上流域、及び第四低温液体供給系統２２３の上流域は、互いに兼用されている。この兼用された上流域（共通した系統の最上流）は、低温液体の供給源（水源）に繋がっている。これに伴い、兼用された上領域には、供給源から下流側（槽本体２００）に向けて低温液体を送るための電動ポンプＰが設けている。これにより、一台の電動ポンプＰが、第一低温液体供給系統２２０、第二低温液体供給系統２２１、第三低温液体供給系統２２２、及び第四低温液体供給系統２２３のそれぞれの電動ポンプＰとして兼用されている。

第一低温液体供給系統２２０は、槽本体２００の上位位置から槽本体２００内の下方（下位位置）に向けて低温液体を吐出するようになっている。これに対し、第二低温液体供給系統２２１は、槽本体２００内の上部領域に低温液体を吐出するようになっている。本実施形態において、第二低温液体供給系統２２１の下流域は、図２に示す如く、槽本体２００内の上部領域に配置された一対の吐出部２２１ａ，２２１ａを有する。一対の吐出部２２１ａ，２２１ａは、胴部２０２の中心線ＣＬに沿った仮想面であって縦方向（上下方向）横方向に広がる仮想面を基準に対称的に配置されている。一対の吐出部２２１ａ，２２１ａにおける低温液体の吐出方向は、相反する方向（当該一対の吐出部２２１ａ，２２１ａの配置の基準とする仮想面から離れる方向）に設定されている。各吐出部２２１ａ，２２１ａは、槽本体２００内の上部領域を画定する胴部２０２の内面に概ね沿う方向に低温液体を吐出させる（図３の矢印参照）。すなわち、各吐出部２２１ａ，２２１ａは、低温液体が槽本体２００内の上部領域を画定する胴部２０２の内面に付着するように、低温液体を吐出させる。

図３に戻り、第四低温液体供給系統２２３の下流域は、二つの系統２１４，２１５に分かれている。この二つの系統２１４，２１５のうちの一方の系統２１４は、槽本体２００の下位位置に繋がり、二つの系統２１４，２１５のうちの他方の系統２１５は、槽本体２００の中位位置に繋がる。二つの系統２１４，２１５のうちの他方の系統２１５は、図３において図示されていないが、更に二つの系統に分かれている。二つの系統のうちの一方の系統は、その二つの系統のうちの一方が槽本体２００（胴部２０２）の一方の側部に繋がり、その二つの系統のうちの他方が槽本体２００（胴部２０２）の他方の側部に繋がる。

具体的に説明すると、本実施形態において、第四低温液体供給系統２２３の下流域は、循環系統２１３の第二系統２１３ｂの上流域に合流している。すなわち、循環系統２１３の第二系統２１３ｂの上流域の一部は、第四低温液体供給系統２２３の下流域を兼用している。これにより、第二系統２１３ｂにおける下位接続系統２１４が第四低温液体供給系統２２３の下流域における二つの系統２１４，２１５のうちの一方の系統２１４に兼用され、第二系統２１３ｂにおける中位接続系統２１５が第四低温液体供給系統２２３の下流域における二つの系統２１４，２１５のうちの他方の系統２１５に兼用されている。

液体排出系統２３は、槽本体２００に接続され、液体の排出先に向けて延びる。本実施形態においては、上述の如く、循環系統２１３の第二系統２１３ｂが液体排出系統２３として機能する。すなわち、本実施形態に係る液体排出系統２３は、液体の排出先であるタンク２１０に向けて延びる系統（以下、第一排出系統という）２３０を含む。また、液体排出系統２３は、当該処理装置１の外部にある液体の排出先に向けて延びる系統（以下、第二排出系統という）２３１を含む。

第一排出系統２３０の上流域及び第二排出系統２３１の上流域は、合流している。第一排出系統２３０の上流域及び第二排出系統２３１の上流域は、互いに兼用されている。これに対し、第一排出系統２３０及び第二排出系統２３１の下流域は、それぞれの目的位置に位置する。すなわち、第一排出系統２３０及び第二排出系統２３１の槽本体２００に接続される上流域は、互いに兼用されるが、第一排出系統２３０の下流域は、タンク２１０に向けて延び、第二排出系統２３１の下流域は、外部の排出先に向けて延びている。

第一排出系統２３０の上流域及び第二排出系統２３１の上流域のそれぞれは、二つの系統２１４，２１５に分かれている。この二つの系統２１４，２１５のうちの一方の系統２１４は、槽本体２００の下位位置に繋がり、二つの系統のうちの他方の系統２１５は、槽本体２００の中位位置に繋がる。二つの系統２１４，２１５のうちの他方の系統２１５は、図３において図示されていないが、更に二つの系統に分かれている。二つの系統のうちの一方の系統は、その二つの系統のうちの一方の系統が槽本体２００（胴部２０２）の一方の側部に繋がり、その二つの系統のうちの他方の系統が槽本体２００（胴部２０２）の他方の側部に繋がる。

本実施形態において、循環系統２１３の第二系統２１３ｂが液体排出系統２３として機能するに伴い、循環系統２１３の第二系統２１３ｂの上流域は、第一排出系統２３０及び第二排出系統２３１の上流域を兼用している。これにより、第二系統２１３ｂにおける下位接続系統２１４が第一排出系統２３０及び第二排出系統２３１の上流域における二つの系統２１４，２１５のうちの一方の系統２１４に兼用され、第二系統２１３ｂにおける中位接続系統２１５が第一排出系統２３０及び第二排出系統２３１の上流域における二つの系統２１４，２１５のうちの他方の系統２１５に兼用されている。

第一排出系統２３０及び第二排出系統２３１のそれぞれは、流路を開閉する電動バルブＶを含む。第一排出系統２３０及び第二排出系統２３１のそれぞれは、電動バルブＶによる流路の開閉に伴い、同じタイミング又は異なるタイミングで槽本体２００の液体を排出する。

本実施形態において、上述の如く、異なる系統を合流させることで、異なる系統の一部が他の系統の一部を兼用しているが、各系統に電動バルブＶが設置されているため、この電動バルブＶの切り替えにより、液体の流通経路が切り替わり、本来の目的の系統としてそれぞれ機能する。

図１に戻り、制御盤３は、各種スイッチ３０…や表示部３１等を備え、装置本体２の運転条件等を設定可能に構成される。これに伴い、制御盤３は、処理槽２０に対する高温液体及び低温液体の供給を制御するとともに、処理槽２０に対する高温液体及び低温液体の排出を制御する制御部３２を備える。

制御部３２は、高温液体供給系統２１、低温液体供給系統２２、及び液体排出系統２３のそれぞれに含まれる電気機器（電動バルブＶや電動ポンプＰ等）を制御する。すなわち、制御部３２は、高温液体供給系統２１、低温液体供給系統２２、及び液体排出系統２３のそれぞれにおける液体の流通状態を制御する。

具体的には、制御部３２は、槽本体２００内の処理対象物Ｔ…全体が浸積する第一液位になるまで、高温液体供給系統２１（本実施形態においては、供給系統２１２）から槽本体２００内に高温液体を供給させ、高温液体が第一液位になってから所定時間経過後に、槽本体２００内の高温液体を液体排出系統２３（本実施形態においては、第一排出系統２３０）から排出させつつ、液体排出系統２３（第一排出系統２３０）から排出される高温液体の排出量よりも少ない供給量で、低温液体供給系統２２（本実施形態においては、第二低温液体供給系統２２１）から槽本体２００内に低温液体を供給させ、槽本体２００内の液位が槽本体２００内の処理対象物Ｔ…よりも低い第二液位になると、液体排出系統２３（第一排出系統２３０）からの液体の排出を停止させ、槽本体２００内の液位が第二液位から第一液位になるまで低温液体供給系統２２（本実施形態においては、第一低温液体供給系統２２０、第二低温液体供給系統２２１、第三低温液体供給系統２２２）から槽本体２００内に低温液体を供給させる。なお、制御部３２は、処理槽２０の液位センサの検知結果を受け、槽本体２００内の液位が如何なる位置（高さ）にあるかを認識している。

さらに、制御部３２は、槽本体２００の液位が第二液位から第一液位になるまで低温液体供給系統２２から槽本体２００内に低温液体を供給させた後、槽本体２００内の液位が第一液位よりも低く且つ第二液位よりも高い第三液位になるまで液体排出系統２３（本実施形態においては、第二排出系統２３１）から槽本体２００内の液体を排出させることと、槽本体２００内の液位が第三液位から第一液位になるまで低温液体供給系統２２（本実施形態においては、第一低温液体供給系統２２０、第三低温液体供給系統２２２）から槽本体２００内に低温液体を供給させることとを、所定回数繰り返させる。

また、制御部３２は、槽本体２００内の液位が第一液位よりも低く且つ第二液位よりも高い第三液位になるまで液体排出系統２３（本実施形態においては、第二排出系統２３１）から槽本体２００内の液体を排出させることと、槽本体２００内の液位が第三液位から第一液位になるまで低温液体供給系統２２から槽本体２００内に低温液体を供給させることとを所定回数繰り返させた後、液体排出系統２３（本実施形態においては、第二排出系統２３１）から槽本体２００内の全ての液体を排出させることと、槽本体２００内の液位が第一液位になるまで低温液体供給系統２２（本実施形態においては、第四低温液体供給系統２２３）から槽本体２００内に低温液体を供給させることとを、少なくとも一回ずつさせる。

これにより、本実施形態に係る処理装置１は、制御部３２の各系統に対する制御によって、以下の運転方法を実現し、処理対象物Ｔ…に対する加熱処理及び冷却処理を行う。

具体的に説明する。まず、図４（ａ）に示す如く、処理槽２０の槽本体２００内に処理対象物Ｔ…が収容される。この状態において、槽本体２００は、密閉状態にされる。そして、図４（ｂ）に示す如く、処理対象物Ｔ…を収容した槽本体２００に対して高温液体供給系統２１から高温液体ＨＷが供給される。本実施形態においては、高温液体供給系統２１の供給系統２１２（第二系統２１３ｂ）の下位接続系統２１４から槽本体２００の下位位置に高温液体ＨＷが供給される。これに伴い、槽本体２００内の液位Ｌが上昇し、図４（ｃ）に示す如く、槽本体２００内の液位Ｌが処理対象物Ｔ…全体を浸積させる第一液位Ｌ１になると、高温液体供給系統２１（供給系統２１２）からの高温液体ＨＷの供給が停止し、処理対象物Ｔ…が高温液体ＨＷに所定時間浸積される。これにより、処理対象物Ｔ…は、加熱処理される。

本実施形態において、槽本体２００内の高温液体ＨＷが一定又は略一定の温度で維持するように、循環系統２１３によって高温液体ＨＷが槽本体２００とタンク２１０との間で循環される。本実施形態においては、図５（ａ）に示す如く、循環系統２１３の第一系統２１３ａによってタンク２１０内の高温液体ＨＷが槽本体２００内に供給されるのに併せ、循環系統２１３の第二系統２１３ｂによって、槽本体２００内の高温液体ＨＷがタンク２１０に送られる。

なお、本実施形態において、第一系統２１３ａの下流端は、第二系統２１３ｂの中位接続系統２１５の上流端と合流（合致）している。そのため、槽本体２００から高温液体ＨＷを排出させる場合、第一系統２１３ａの下流域における二系統のうちの何れか一方の系統と合致する中位接続系統２１５の上流域における二系統のうちの何れか一方の系統から槽本体２００の高温液体ＨＷを排出するとともに、下位接続系統２１４から槽本体２００の高温液体ＨＷを排出し、中位接続系統２１５の上流域における二系統のうちの何れか他方の系統と合致する第一系統２１３ａの下流域における二系統のうちの何れか他方の系統から槽本体２００に高温液体ＨＷを吐出させる。

また、第一系統２１３ａにおける高温液体ＨＷを吐出させる系統と、中位接続系統２１５における高温液体ＨＷを排出させる系統とは、適宜切り替えられる。すなわち、胴部２０２の一方の側部から高温液体ＨＷを供給するとともに胴部の他方の側部から高温液体ＨＷを排出する状態と、胴部２０２の他方の側部から高温液体ＨＷを供給するとともに胴部の一方の側部から高温液体ＨＷを排出する状態とに切り替える。これにより、高温液体ＨＷが槽本体２００内で撹拌されつつ循環する。

そして、高温液体ＨＷが第一液位Ｌ１になってから所定時間経過すると（本実施形態においては、第一液位Ｌ１になってから高温液体ＨＷの必要時間循環されると）、図５（ｂ）に示す如く、液体排出系統２３から槽本体２００内の高温液体ＨＷが排出される。本実施形態において、循環系統２１３の第一系統２１３ａの流路が閉じられ、循環系統２１３の第二系統２１３ｂが第一排出系統２３０にされ、槽本体２００内の高温液体ＨＷがタンク２１０に戻される。このとき、槽本体２００の下位位置（下位接続系統２１４）から槽本体２００内の高温液体ＨＷが排出される。

また、液体排出系統２３から排出される高温液体ＨＷの排出量よりも少ない供給量で、槽本体２００に接続された低温液体供給系統２２から低温液体ＣＷを槽本体２００に供給する。本実施形態においては、低温液体供給系統２２のおける第二低温液体供給系統２２１から槽本体２００に低温液体ＣＷが供給される。この際、吐出部２２１ａ，２２１ａから吐出された低温液体ＣＷは、槽本体２００（胴部２０２）の内面に付着しつつ（内面を伝って）下方に落ちる。これにより、槽本体２００（胴部２０２）が低温液体ＣＷによって直接冷やされることになるが、初期に段階においては、槽本体２００内にある高温液体ＨＷが供給される低温液体ＣＷよりも多い（熱量が多い）ため、槽本体２００が急冷されることがない。

そして、第二低温液体供給系統２２１による低温液体ＣＷの供給量は、液体排出系統２３から排出される高温液体ＨＷの排出量よりも少ないため、徐々に槽本体２００内の液位Ｌが下降する。このとき、槽本体２００内にあった高温液体ＨＷが排出されつつ、低温液体ＣＷが高温液体ＨＷと混ざることになるため、槽本体２００内の液体Ｗ（低温液体ＣＷと高温液体ＨＷの混ざった液体Ｗ）の温度が低下する。そして、図５（ｃ）に示す如く、槽本体２００内の液位Ｌが処理対象物Ｔ…よりも低い第二液位Ｌ２になると、液体排出系統２３（第一排出系統２３０）からの液体Ｗの排出を停止させる。

そして、図６（ａ）に示す如く、槽本体２００内の液位Ｌが第一液位Ｌ１になるまで、低温液体供給系統２２から槽本体２００に低温液体ＣＷを供給する。本実施形態においては、液体排出系統２３（第一排出系統２３０）からの液体Ｗの排出を停止させた状態において、第二低温液体供給系統２２１からの低温液体ＣＷの供給を継続させる。

本実施形態においては、槽本体２００内の液位Ｌが上昇し、処理対象物Ｔ…の一部が液体Ｗに浸積する液位Ｌになると、図６（ｂ）に示す如く、第一低温液体供給系統２２０及び第三低温液体供給系統２２２からも槽本体２００に低温液体ＣＷを供給させる。本実施形態においては、槽本体２００内の液位Ｌを上昇させるために、低温液体供給系統２２（第一低温液体供給系統２２０、第二低温液体供給系統２２１、第三低温液体供給系統２２２）から槽本体２００に低温液体ＣＷを供給しつつ、低温液体供給系統２２からの低温液体ＣＷの供給量（第一低温液体供給系統２２０、第二低温液体供給系統２２１、第三低温液体供給系統２２２の総供給量）よりも少ない排出量で槽本体２００内の液体Ｗを液体排出系統２３（下位接続系統２１４）から排出する。本実施形態においては、第一排出系統２３０（循環系統２１３の第二系統２１３ｂ）から槽本体２００内の液体が排出される。これに伴い、槽本体２００内の液体Ｗは、タンク２１０に送られる。そして、図６（ｃ）に示す如く、槽本体２００内の液位Ｌが処理対象物Ｔ…全体の浸積する第一液位Ｌ１になると、低温液体供給系統２２からの低温液体ＣＷの供給を停止する。

そして、図７（ａ）に示す如く、槽本体２００の液位Ｌが第一液位Ｌ１よりも低く且つ第二液位Ｌ２よりも高い第三液位Ｌ３になるまで槽本体２００内の液体Ｗを液体排出系統２３から排出する。本実施形態では、第一排出系統２３０（下位接続系統２１４）から槽本体２００内の液体Ｗを排出させる。これに伴い、槽本体２００内の液体Ｗは、タンク２１０に送られる。

そして、図７（ｂ）に示す如く、槽本体２００内の液位Ｌが第三液位Ｌ３になると、低温液体供給系統２２から槽本体２００に対して低温液体ＣＷを供給する。本実施形態においては、第一低温液体供給系統２２０及び第三低温液体供給系統２２２から槽本体２００に対して低温液体ＣＷを供給する。そして、このように槽本体２００内の液位Ｌが第三液位Ｌ３になるまで槽本体２００内の液体Ｗを排出すること（図７（ａ））、及び第三液位Ｌ３から第一液位Ｌ１になるように槽本体２００に低温液体ＣＷを供給すること（図７（ｂ））が、所定回数繰り返され、処理対象物Ｔ…が冷却される。すなわち、槽本体２００内の高温液体ＨＷの一部が低温液体ＣＷに繰り返し置き換えられることで、槽本体２００内の液体Ｗの温度を低下させ、これによって、処理対象物Ｔ…の一次冷却をおこなう。

本実施形態においては、図７（ｃ）に示す如く、槽本体２００内の液位Ｌが第一液位Ｌ１になると、槽本体２００内（液体Ｗ（低温液体ＣＷ））の温度を均一化させるために、槽本体２００内の液体Ｗ（低温液体ＣＷ）を撹拌する。

具体的には、第三低温液体供給系統２２２の下流側における二つの系統のうちの何れか一方の系統（胴部２０２の奥行き方向の両側にある側部の何れか一方の側部に接続された系統）から低温液体ＣＷを供給するとともに、液体排出系統２３の第一排出系統２３０の中位接続系統２１５の上流域にある二つの系統のうちの何れか一方の系統（胴部２０２の奥行き方向の両側にある側部の何れか他方の側部（低温液体ＣＷの供給される側部とは反対側の側部）に接続された系統）から槽本体２００内の液体Ｗ（低温液体ＣＷ）を排出する。すなわち、槽本体２００の胴部２０２の何れか一方の側部から低温液体ＣＷを供給しつつ、槽本体２００の胴部２０２の何れか他方の側部から低温液体ＣＷを排出する。本実施形態において、系統の切り替えにより、低温液体ＣＷを吐出させる位置と、液体（低温液体ＣＷ）を排出する位置とが適宜入れ替わる（切り替えられる）ようにしている。なお、この場合においても、槽本体２００内の液体Ｗ（低温液体ＣＷ）は、液体排出系統２３（第一排出系統２３０）を介してタンク２１０に送られる。

そして、処理対象物Ｔ…の一次冷却が完了すると、図８（ａ）に示す如く、槽本体２００内の液体Ｗが完全に排出される。本実施形態では、第二排出系統２３１（下位接続系統２１４）から槽本体２００内の液体Ｗを完全に排出させる。

そして、槽本体２００の液体Ｗが完全に無くなると、図８（ｂ）に示す如く、槽本体２００内の液位Ｌが第一液位Ｌ１になるまる槽本体２００に低温液体ＣＷが供給される。本実施形態では、第四低温液体供給系統２２３（下位接続系統２１４）によって低温液体ＣＷが供給される。

このように、槽本体２００内の液体Ｗを完全に排出すること、及び完全に液体Ｗを排出した槽本体２００内に液位Ｌが第一液位Ｌ１になるように低温液体ＣＷを供給することが、少なくとも１回行われることで、処理対象物Ｔ…に対する二次冷却が行われる。そして、図８（ｃ）に示す如く、二次冷却後に液体排出系統２３（本実施形態においては、第二排出系統２３１の下位接続系統２１４）から槽本体２００内の液体Ｗが完全に排出されることで、一連の処理が完了する。

以上のように、本実施形態に係る処理装置１は、処理対象物Ｔ…を収容可能な槽本体２００及び槽本体２００の下部に固定された脚部２０１を含む処理槽２０と、処理槽２０の槽本体２００に接続され、槽本体２００に高温液体ＨＷを供給する高温液体供給系統２１と、処理槽２０の槽本体２００に接続され、槽本体２００に低温液体ＣＷを供給する低温液体供給系統２２と、処理槽２０の槽本体２００の下部に接続され、槽本体２００内の液体Ｗを排出する液体排出系統２３と、槽本体２００に対する液体Ｗ（高温液体ＨＷ、低温液体ＣＷ）の供給及び排出を制御する制御部３２とを備え、制御部３２は、槽本体２００内の処理対象物Ｔ…全体が浸積する第一液位Ｌ１になるまで、高温液体供給系統２１から槽本体２００内に高温液体ＨＷを供給させ、高温液体ＨＷが第一液位Ｌ１になってから所定時間経過後に、槽本体２００内の高温液体ＨＷを液体排出系統２３から排出させつつ、液体排出系統２３から排出される高温液体ＨＷの排出量よりも少ない供給量で、低温液体供給系統２２から槽本体２００内に低温液体ＣＷを供給させ、槽本体２００内の液位Ｌが槽本体２００内の処理対象物Ｔ…よりも低い第二液位Ｌ２になると、液体排出系統２３からの液体Ｗの排出を停止させ、槽本体２００内の液位Ｌが第二液位Ｌ２から第一液位Ｌ１になるまで低温液体供給系統２２から槽本体２００内に低温液体ＣＷを供給させる。

このように、高温液体ＨＷが第一液位Ｌ１になってから所定時間経過すると、槽本体２００内の処理対象物Ｔ…は必要時間高温な雰囲気に曝されるため、処理対象物Ｔ…に対して必要な加熱処理がされる。そして、高温液体ＨＷが第一液位Ｌ１になってから所定時間経過すると、高温液体ＨＷを貯留する槽本体２００も高温状態になっているが、本実施形態における処理装置１の制御部３２は、高温液体ＨＷが第一液位Ｌ１になってから所定時間経過後に、第一液位Ｌ１にある高温液体ＨＷを液体排出系統２３から排出させつつ、液体排出系統２３から排出される高温液体ＨＷの排出量よりも少ない供給量で、低温液体供給系統２２から低温液体ＣＷを槽本体２００に供給させるため、槽本体２００の高温液体ＨＷが供給される低温液体ＣＷに熱が奪われつつ排出される。すなわち、低温液体ＣＷの供給に伴い、槽本体２００内の高温液体ＨＷは、温度を低下させつつ液体排出系統２３から排出される。これにより、槽本体２００の温度についても高温液体ＨＷの温度低下に追従するように低下する。

従って、槽本体２００内の液位Ｌが槽本体２００内の処理対象物Ｔ…よりも低い第二液位Ｌ２になると、槽本体２００の温度が低下した状態になるため、槽本体２００に低温液体ＣＷが供給されても槽本体２００が急冷されることがなく、処理槽２０の損傷が抑えられる。また、液体排出系統２３からの液体Ｗの排出を停止させ、低温液体供給系統２２から処理対象物Ｔ…を収容した槽本体２００に対して第一液位Ｌ１まで低温液体ＣＷを供給させることで、処理対象物Ｔ…が低温液体ＣＷによって十分に冷却される。

特に、本実施形態のように処理対象物Ｔ…が食品を容器に収容したレトルトパック等である場合、液体排出系統２３からの液体Ｗ（高温液体ＨＷ）の排出を停止させ、低温液体供給系統２２から処理対象物Ｔ…を収容した槽本体２００に対して第二液位Ｌ２から第一液位Ｌ１になるまで低温液体ＣＷを供給させる前段において、槽本体２００の温度が低下している（槽本体２００が冷却されている）ため、槽本体２００内にある全ての処理対象物Ｔ…に対して均一な処理（殺菌、調理処理）が可能である。

具体的に説明すると、液体排出系統２３からの液体Ｗの排出を停止させ、低温液体供給系統２２から処理対象物Ｔ…を収容した槽本体２００に対して第二液位Ｌ２から第一液位Ｌ１になるまで低温液体ＣＷを供給させる前段において、槽本体２００の温度が低下している（槽本体２００が冷却されている）ため、槽本体２００内の温度状態が均衡のとれた状態（場所によって温度差の大きな領域が無くなっているか少なくなっている状態）になる。これに伴い、槽本体２００内に収容された処理対象物Ｔ…全体においても、温度差の大きなものが無くなっているか少なくなっている。これにより、低温液体供給系統２２から処理対象物Ｔ…を収容した槽本体２００に対して第二液位Ｌ２から第一液位Ｌ１になるまで低温液体ＣＷを供給させることで、槽本体２００内に収容された処理対象物Ｔ…全体が均衡のとれた温度状態で冷却される。これにより、槽本体２００内にある処理対象物Ｔ…に対して均一な処理がなされる。この点、発明者が処理後の槽本体２００内にあった複数の処理対象物Ｔ…のＦ値（殺菌効率等の指標値）を測定したところ、それらのＦ値にバラつきがないことを確認している。

また、本実施形態において、低温液体供給系統２２は、処理槽２０の槽本体２００内の上部領域に低温液体ＣＷを供給する液体供給系統（第二低温液体供給系統）２２１を含み、制御部３２は、槽本体２００内の高温液体ＨＷを液体排出系統２３から排出させつつ、液体排出系統２３から排出される高温液体ＨＷの排出量よりも少ない供給量で、低温液体供給系統２２から槽本体２００内に低温液体ＣＷを供給させる際、前記液体供給系統（第二低温液体供給系統）２２１から槽本体２００に低温液体ＣＷを供給させるため、応力の影響の受けにくい槽本体２００の上部（上位位置を含む領域）が低温液体ＣＷによって冷やされる。すなわち、槽本体２００と脚部２０１とは強固に接続されるため、この２つの部材の接続部分において、急激な温度変化が加わると、熱収縮に伴う残留応力の関係で割れ等が生じる虞があるが、槽本体２００と脚部２０１との連結部分は、槽本体２００の下部にあるため、槽本体２００の上部領域に低温液体ＣＷが供給され、その付近の槽本体２００が冷却されても、槽本体２００を損傷させることがない。また、槽本体２００の上部（上位位置を含む領域）が冷却されることにより、液位Ｌが低くなる過程において、槽本体２００の上部の熱（温度）が下部側の領域に影響を与えることが抑制される。これにより、槽本体２００が上部側から下部側に向けて徐々に冷却される上に、槽本体２００が十分に冷却される。従って、槽本体２００に低温液体ＣＷが供給されても槽本体２００が急冷されることが十分に防止される。

また、本実施形態において、制御部３２は、槽本体２００の液位Ｌが第二液位Ｌ２から第一液位Ｌ１になるまで低温液体供給系統２２から槽本体２００内に低温液体ＣＷを供給させた後、槽本体２００内の液位Ｌが第一液位Ｌ１よりも低く且つ第二液位Ｌ２よりも高い第三液位Ｌ３になるまで液体排出系統２３から槽本体２００内の液体Ｗを排出させることと、槽本体２００内の液位Ｌが第三液位Ｌ３から第一液位Ｌ１になるまで低温液体供給系統２２から槽本体２００内に低温液体ＣＷを供給させることとを、所定回数繰り返させるため、槽本体２００内の液体Ｗの一部が新規な低温液体ＣＷに繰り返し置き換えられる。

これにより、処理対象物Ｔ…の温度が高い場合であっても、槽本体２００内の液体Ｗの温度を低下させることができ、結果的に処理対象物Ｔ…が適正に冷却される。すなわち、処理対象物Ｔ…の温度が高い場合、その処理対象物Ｔ…の熱の影響で処理槽２０内に供給された低温液体ＣＷの温度が高くなるため、処理対象物Ｔ…に対する冷却効果が低くなる。しかし、上述の如く、槽本体２００内の液体Ｗの一部が新規な低温液体ＣＷに繰り返し置き換えられることで、槽本体２００内の液体Ｗの温度が低下するため、処理対象物Ｔ…の温度も低下する。よって、処理対象物Ｔ…の冷却処理が効率的になされる。

また、制御部３２は、槽本体２００内の液位Ｌが第一液位Ｌ１よりも低く且つ第二液位Ｌ２よりも高い第三液位Ｌ３になるまで液体排出系統２３から槽本体２００内の液体Ｗを排出させることと、槽本体２００内の液位Ｌが第三液位Ｌ３から第一液位Ｌ１になるまで低温液体供給系統２２から槽本体２００内に低温液体ＣＷを供給させることとを所定回数繰り返させた後、液体排出系統２３から槽本体２００内の全ての液体Ｗを排出させることと、槽本体２００内の液位Ｌが第一液位Ｌ１になるまで低温液体供給系統２２から槽本体２００内に低温液体ＣＷを供給させることとを、少なくとも一回ずつさせるため、槽本体２００内にある処理対象物Ｔ…の全てが均等に冷却される。すなわち、上記構成によれば、槽本体２００内の液体Ｗ全体が新規な低温液体ＣＷに置き換えるため、槽本体２００内にある全ての処理対象物Ｔ…が均等に冷却される。

また、処理装置１の運転方法は、処理対象物Ｔ…を収容可能な槽本体２００及び槽本体２００の下部に固定された脚部２０１を含む処理槽２０の槽本体２００内の処理対象物Ｔ…全体が浸積する第一液位Ｌ１になるまで、槽本体２００に接続された高温液体供給系統２１から槽本体２００内に高温液体ＨＷを供給することと、高温液体ＨＷが第一液位Ｌ１になってから所定時間経過後に、槽本体２００の下部に接続された液体排出系統２３から槽本体２００内の高温液体ＨＷを排出しつつ、液体排出系統２３から排出される高温液体ＨＷの排出量よりも少ない供給量で、槽本体２００に接続された低温液体供給系統２２から槽本体２００内に低温液体ＣＷを供給することと、槽本体２００内の液位Ｌが槽本体２００内の処理対象物Ｔ…よりも低い第二液位Ｌ２になったときに、液体排出系統２３からの液体Ｗの排出を停止し、槽本体２００内の液位Ｌが第二液位Ｌ２から第一液位Ｌ１になるまで低温液体供給系統２２から槽本体２００内に低温液体ＣＷを供給することとを含む。

このように、高温液体ＨＷが第一液位Ｌ１になってから所定時間経過すると、槽本体２００内の処理対象物Ｔ…は必要時間高温な雰囲気に曝されるため、処理対象物Ｔ…に対して必要な加熱処理がされる。そして、高温液体ＨＷが第一液位Ｌ１になってから所定時間経過すると、高温液体ＨＷを貯留する槽本体２００も高温状態になっているが、本実施形態における処理装置１の制御部３２は、高温液体ＨＷが第一液位Ｌ１になってから所定時間経過後に、第一液位Ｌ１にある高温液体ＨＷを液体排出系統２３から排出させつつ、液体排出系統２３から排出される高温液体ＨＷの排出量よりも少ない供給量で、低温液体供給系統２２から低温液体ＣＷを槽本体２００に供給させるため、槽本体２００の高温液体ＨＷが供給される低温液体ＣＷに熱が奪われつつ排出される。すなわち、低温液体ＣＷの供給に伴い、槽本体２００内の高温液体ＨＷは、温度を低下させつつ液体排出系統２３から排出される。これにより、槽本体２００の温度についても高温液体ＨＷの温度低下に追従するように低下する。

従って、槽本体２００内の液位Ｌが槽本体２００内の処理対象物Ｔ…よりも低い第二液位Ｌ２になると、槽本体２００の温度が十分に低下した状態になるため、槽本体２００に低温液体ＣＷが供給されても槽本体２００が急冷されることがなく、処理槽２０（特に槽本体２００）が大きく熱収縮を起こすことが防止される。これにより、処理槽２０に大きな応力が作用しないため、処理槽２０の損傷が抑えられる。

また、液体排出系統２３からの液体Ｗの排出を停止させ、低温液体供給系統２２から処理対象物Ｔ…を収容した槽本体２００に対して第一液位Ｌ１まで低温液体ＣＷを供給させることで、処理対象物Ｔ…が低温液体ＣＷによって十分に冷却される。

特に、本実施形態のように処理対象物Ｔ…が食品を容器に収容したレトルトパック等である場合、液体排出系統２３からの液体Ｗの排出を停止させ、低温液体供給系統２２から処理対象物Ｔ…を収容した槽本体２００に対して第一液位Ｌ１まで低温液体ＣＷを供給させる前段において、槽本体２００の温度が低下している（槽本体２００が冷却されている）ため、槽本体２００内にある全ての処理対象物Ｔ…に対して均一な処理（殺菌、調理処理）が可能である。

具体的に説明すると、液体排出系統２３からの液体Ｗの排出を停止させ、低温液体供給系統２２から処理対象物Ｔ…を収容した槽本体２００に対して第一液位Ｌ１まで低温液体ＣＷを供給させる前段において、槽本体２００の温度が低下している（槽本体２００が冷却されている）ため、槽本体２００内の温度状態が均衡のとれた状態（場所によって温度差の大きな領域が無くなっているか少なくなっている状態）になる。従って、液体排出系統２３からの液体Ｗの排出を停止させ、低温液体供給系統２２から処理対象物Ｔ…を収容した槽本体２００に対して第一液位Ｌ１まで低温液体ＣＷを供給させることで、槽本体２００内に収容された処理対象物Ｔ…全体が均衡のとれた温度状態で冷却される。これにより、槽本体２００内にある処理対象物Ｔ…に対して均一な処理がなされる。この点、発明者が処理後の槽本体２００内にあった複数の処理対象物Ｔ…のＦ値（殺菌効率等の指標値）を測定したところ、それらのＦ値にバラつきがないことを確認している。

また、処理装置１の運転方法において、低温液体供給系統２２は、処理槽２０の槽本体２００内の上部領域に低温液体ＣＷを供給する液体供給系統（第二低温液体供給系統）２２１を含み、槽本体２００の下部に接続された液体排出系統２３から槽本体２００内の高温液体ＨＷを排出しつつ、液体排出系統２３から排出される高温液体ＨＷの排出量よりも少ない供給量で、槽本体２００に接続された低温液体供給系統２２から槽本体２００内に低温液体ＣＷを供給する際、液体供給系統（第二低温液体供給系統）２２１から槽本体２００内に低温液体ＣＷを供給するため、応力の影響の受けにくい槽本体２００の上部（上位位置を含む領域）が低温液体ＣＷによって冷やされる。すなわち、槽本体２００と脚部２０１とは強固に接続されるため、この２つの部材の接続部分において、急激な温度変化が加わると、熱収縮に伴う応力（例えば、残留応力）の影響で割れ等が生じる虞があるが、槽本体２００と脚部２０１との連結部分は、槽本体２００の下部にあるため、槽本体２００の上部領域に低温液体ＣＷが供給され、その付近の槽本体２００が冷却されても槽本体２００を損傷させることがない。また、槽本体２００の上部が冷却されることにより、液位Ｌが低くなる過程において、槽本体２００の上部の熱（温度）が下部側の領域に影響を与えることが抑制される。これにより、槽本体２００が上部側から下部側に向けて徐々に冷却される上に、槽本体２００が十分に冷却される。従って、槽本体２００に低温液体ＣＷが供給されても槽本体２００が急冷されることが十分に防止される。

本実施形態に係る処理装置１の運転方法において、槽本体２００の液位Ｌが第二液位Ｌ２から第一液位Ｌ１になるまで低温液体供給系統２２から槽本体２００内に低温液体ＣＷを供給した後、槽本体２００内の液位Ｌが第一液位Ｌ１よりも低く且つ第二液位Ｌ２よりも高い第三液位Ｌ３になるまで液体排出系統２３から槽本体２００内の液体Ｗを排出することと、槽本体２００内の液位Ｌが第三液位Ｌ３から第一液位Ｌ１になるまで低温液体供給系統２２から槽本体２００内に低温液体ＣＷを供給することとを所定回数繰り返すことを含んでいるため、槽本体２００内の液体Ｗの一部が新規な低温液体ＣＷに繰り返し置き換えられる。

これにより、処理対象物Ｔ…の温度が高い場合であっても、槽本体２００内の液体Ｗの温度を低下させることができ、結果的に処理対象物Ｔ…が適正に冷却される。すなわち、処理対象物Ｔ…の温度が高い場合、その処理対象物Ｔ…の熱の影響で処理槽２０内に供給された低温液体ＣＷの温度が高くなるため、処理対象物Ｔ…に対する冷却効果が低くなる。しかし、上述の如く、槽本体２００内の液体Ｗの一部が新規な低温液体ＣＷに繰り返し置き換えられることで、槽本体２００内の液体Ｗの温度が低下するため、処理対象物Ｔ…の温度も低下する。よって、処理対象物Ｔ…の冷却処理が効率的になされる。

また、槽本体２００内の液位Ｌが第一液位Ｌ１よりも低く且つ第二液位Ｌ２よりも高い第三液位Ｌ３になるまで液体排出系統２３から槽本体２００内の液体Ｗを排出することと、槽本体２００内の液位Ｌが第三液位Ｌ３から第一液位Ｌ１になるまで低温液体供給系統２２から槽本体２００内に低温液体ＣＷを供給することとを所定回数繰り返した後、液体排出系統２３から槽本体２００内の全ての液体Ｗを排出することと、槽本体２００内の液位Ｌが第一液位Ｌ１になるまで低温液体供給系統２２から槽本体２００内に低温液体ＣＷを供給することとを、少なくとも一回ずつするため、槽本体２００内にある処理対象物Ｔ…の全てが均等に冷却される。すなわち、上記構成によれば、槽本体２００内の液体Ｗ全体が新規な低温液体ＣＷに置き換えるため、槽本体２００内にある全ての処理対象物Ｔ…が均等に冷却される。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜変更を加え得ることは勿論である。

上記実施形態において、食品を容器に収容したレトルトパックを処理対象物Ｔ…としたが、これに限定されない。処理対象物Ｔ…は、高温液体ＨＷに浸積されることで加熱処理されるものであればよい。すなわち、処理装置１は、処理対象物Ｔ…に対する殺菌・調理を目的としたものに限定さない。従って、上記実施形態においては、高温液体ＨＷとして熱水が使用され、低温液体ＣＷとして水が使用されたが、高温液体ＨＷ及び低温液体ＣＷの種類は、処理対象物Ｔ…の処理に応じて適宜選択されればよい。

上記実施形態において、高温液体供給系統２１の複数系統が部分的に兼用されたり、低温液体供給系統２２の複数系統が部分的に兼用されたり、高温液体供給系統２１の系統と低温液体供給系統２２の系統とが部分的に兼用されたりしたが、これに限定されない。例えば、液体Ｗを流通させる流路を構成する複数の系統は、それぞれ独立した系統であっても勿論よい。

上記実施形態において、処理対象物Ｔ…を加熱処理するに際し、槽本体２００内の高温液体ＨＷが一定又は略一定の温度で維持するように、循環系統２１３によって高温液体ＨＷを槽本体２００とタンク２１０との間で循環させたが、これに限定されない。すなわち、槽本体２００内の高温液体ＨＷは、処理対象物Ｔ…に対する加熱処理に必要な温度又は温度範囲で維持できればよく、また、この温度又は温度範囲で維持する方法（手段）として高温液体ＨＷを循環させる方法（手段）以外の方法（手段）が採用されてもよい。例えば、槽本体２００内にヒータ等の熱源を設置し、該熱源による加熱により、槽本体２００内の高温液体Ｈが処理対象物Ｔ…に対する加熱処理に必要な温度又は温度範囲で維持するようにしてもよい。但し、この場合においても、処理対象物Ｔ…が高温液体ＨＷに所定時間（加熱処理に必要な時間）浸積されることは勿論である。

上記実施形態において、第二低温液体供給系統２２１から低温液体ＣＷを供給した後に、第二低温液体供給系統２２１及び第一低温液体供給系統２２０から低温液体ＣＷを供給したが、これに限定されない。例えば、第一低温液体供給系統２２０から低温液体ＣＷを供給することなく、第二低温液体供給系統２２１のみから低温液体ＣＷを供給し続けてもよい。また、第二低温液体供給系統２２１からの低温液体ＣＷの供給に換え、第一低温液体供給系統２２０から低温液体ＣＷを供給するよういしてもよい。但し、槽本体２００の冷却効率を考えれば、槽本体２００の上部領域に低温液体ＣＷを供給する第二低温液体供給系統２２１から低温液体ＣＷを供給することが好ましいことは勿論である。

上記実施形態において、槽本体２００内の液位Ｌが第三液位Ｌ３になるまで、液体排出系統２３から槽本体２００内の液体Ｗを排出させることと、低温液体供給系統２２から処理対象物Ｔ…を収容した槽本体２００に対して第一液位Ｌ１まで低温液体ＣＷを供給させることとを、所定回数繰り返した後、液体排出系統２３から槽本体２００内の液体Ｗを排出することと、液体Ｗの排出後に槽本体２００の液位Ｌが第一液位Ｌ１になるように低温液体供給系統２２から槽本体２００に低温液体ＣＷを供給することとを一回ずつしたがこれに限定されない。例えば、本体内の液位Ｌが第三液位Ｌ３になるまで、液体排出系統２３から槽本体２００内の液体Ｗを排出させることと、低温液体供給系統２２から処理対象物Ｔ…を収容した槽本体２００に対して第一液位Ｌ１まで低温液体ＣＷを供給させることとを、所定回数繰り返すことで処理を完了してもよい。

上記実施形態において、槽本体２００内の液位Ｌが第三液位Ｌ３になるまで、液体排出系統２３から槽本体２００内の液体Ｗを排出させることと、低温液体供給系統２２から処理対象物Ｔ…を収容した槽本体２００に対して第一液位Ｌ１まで低温液体ＣＷを供給させることとを、所定回数繰り返しが、これに限定されない。例えば、高温液体供給系統２１から処理対象物Ｔ…を収容した槽本体２００に対して処理対象物Ｔ…全体を浸積させる第一液位Ｌ１まで高温液体ＨＷを供給し、高温液体ＨＷが第一液位Ｌ１になってから所定時間経過後に、第一液位Ｌ１にある高温液体ＨＷを液体排出系統２３から排出しつつ、液体排出系統２３から排出される高温液体ＨＷの排出量よりも少ない供給量で、低温液体供給系統２２から低温液体ＣＷを槽本体２００に供給し、槽本体２００内の液位Ｌが槽本体２００内の処理対象物Ｔ…よりも低い第二液位Ｌ２になると、液体排出系統２３からの液体Ｗの排出を停止し、低温液体供給系統２２から処理対象物Ｔ…を収容した槽本体２００に対して第一液位Ｌ１まで低温液体ＣＷを供給して処理を完了してもよい。

すなわち、本体内の液位Ｌが第三液位Ｌ３になるまで、液体排出系統２３から槽本体２００内の液体Ｗを排出させることと、低温液体供給系統２２から処理対象物Ｔ…を収容した槽本体２００に対して第一液位Ｌ１まで低温液体ＣＷを供給させることとを、所定回数繰り返すこと（一次冷却）や、所定回数繰り返した後、液体排出系統２３から槽本体２００内の液体Ｗを排出することと、液体Ｗの排出後に槽本体２００の液位Ｌが第一液位Ｌ１になるように低温液体供給系統２２から槽本体２００に低温液体ＣＷを供給することとを少なくとも一回ずつすること（二次冷却）は、処理対象物Ｔ…やその処理に応じて適宜行えばよい。

上記実施形態においては、制御部３２が各系統における流路を制御することで、処理装置１の運転方法を自動的に行ったが、これに限定されない。処理装置１の運転方法は、例えば、各系統のバルブを手動で操作することで、実現するようにしてもよい。

１…処理装置（高温液体式処理装置）、２…装置本体、３…制御盤、２０…処理槽、２１…高温液体供給系統、２２…低温液体供給系統、２３…液体排出系統、３０…スイッチ、３１…表示部、３２…制御部、２００…槽本体、２０１…脚部、２０２…胴部、２０３…閉塞部、２１０…タンク、２１１…第一配管系統、２１２…供給系統、２１３…循環系統、２１３ａ…第一系統、２１３ｂ…第二系統、２１４…下位接続系統、２１５…中位接続系統、２１６…第二配管系統、２１６ａ…主系統、２１６ｂ…副系統、２２０…第一低温液体供給系統、２２１…第二低温液体供給系統（液体供給系統）、２２２…第三低温液体供給系統、２２３…第四低温液体供給系統、２３０…第一排出系統、２３１…第二排出系統、Ｅ…スチームエジェクタ、Ｌ…液位、Ｌ１…第一液位、Ｌ２…第二液位、Ｌ３…第三液位、Ｔ…処理対象物、Ｐ…電動ポンプ、Ｖ…電動バルブ、ＨＷ…高温液体、ＣＷ…低温液体、Ｗ…液体

Claims (8)

1. 処理対象物を収容可能な槽本体及び槽本体の下部に固定された脚部を含む処理槽と、処理槽の槽本体に接続され、槽本体に熱水を供給する高温液体供給系統と、処理槽の槽本体に接続され、槽本体に水を供給する低温液体供給系統と、処理槽の槽本体の下部に接続され、槽本体内の液体を排出する液体排出系統と、槽本体に対する液体の供給及び排出を制御する制御部とを備え、制御部は、槽本体内の処理対象物全体が浸積する第一液位になるまで、高温液体供給系統から槽本体内に熱水を供給させ、熱水が第一液位になってから所定時間経過後に、槽本体内の熱水を液体排出系統から排出させつつ、液体排出系統から排出される熱水の排出量よりも少ない供給量で、低温液体供給系統から槽本体内に水を供給させ、槽本体内の液位が槽本体内の処理対象物よりも低い第二液位になると、液体排出系統からの液体の排出を停止させ、槽本体内の液位が第二液位から第一液位になるまで低温液体供給系統から槽本体内に水を供給させることを特徴とする高温液体式加熱処理装置。
2. 低温液体供給系統は、処理槽の槽本体内の上部領域に水を供給する液体供給系統を含み、制御部は、槽本体内の熱水を液体排出系統から排出させつつ、液体排出系統から排出される熱水の排出量よりも少ない供給量で、低温液体供給系統から槽本体内に水を供給させる際、前記液体供給系統から槽本体内に水を供給させる請求項１に記載の高温液体式加熱処理装置。
3. 制御部は、槽本体の液位が第二液位から第一液位になるまで低温液体供給系統から槽本体内に水を供給させた後、槽本体内の液位が第一液位よりも低く且つ第二液位よりも高い第三液位になるまで液体排出系統から槽本体内の液体を排出させることと、槽本体内の液位が第三液位から第一液位になるまで低温液体供給系統から槽本体内に水を供給させることとを、所定回数繰り返させる請求項１又は２に記載の高温液体式加熱処理装置。
4. 制御部は、槽本体内の液位が第一液位よりも低く且つ第二液位よりも高い第三液位になるまで液体排出系統から槽本体内の液体を排出させることと、槽本体内の液位が第三液位から第一液位になるまで低温液体供給系統から槽本体内に水を供給させることとを所定回数繰り返させた後、液体排出系統から槽本体内の全ての液体を排出させることと、槽本体内の液位が第一液位になるまで低温液体供給系統から槽本体内に水を供給させることとを少なくとも一回ずつさせる請求項３に記載の加熱処理装置。
5. 処理対象物を収容可能な槽本体及び槽本体の下部に固定された脚部を含む処理槽の槽本体内の処理対象物全体が浸積する第一液位になるまで、槽本体に接続された高温液体供給系統から槽本体内に熱水を供給することと、熱水が第一液位になってから所定時間経過後に、槽本体の下部に接続された液体排出系統から槽本体内の熱水を排出しつつ、液体排出系統から排出される熱水の排出量よりも少ない供給量で、槽本体に接続された低温液体供給系統から槽本体内に水を供給することと、槽本体内の液位が槽本体内の処理対象物よりも低い第二液位になったときに、液体排出系統からの液体の排出を停止し、槽本体内の液位が第二液位から第一液位になるまで低温液体供給系統から槽本体内に水を供給することとを含むことを特徴とする高温液体式加熱処理装置の運転方法。
6. 低温液体供給系統は、処理槽の槽本体内の上部領域に水を供給する液体供給系統を含み、槽本体の下部に接続された液体排出系統から槽本体内の熱水を排出しつつ、液体排出系統から排出される熱水の排出量よりも少ない供給量で、槽本体に接続された低温液体供給系統から槽本体内に水を供給する際、前記液体供給系統から槽本体内に水を供給する請求項５に記載の高温液体式加熱処理装置の運転方法。
7. 槽本体の液位が第二液位から第一液位になるまで低温液体供給系統から槽本体内に水を供給した後、槽本体内の液位が第一液位よりも低く且つ第二液位よりも高い第三液位になるまで液体排出系統から槽本体内の液体を排出することと、槽本体内の液位が第三液位から第一液位になるまで低温液体供給系統から槽本体内に水を供給することとを所定回数繰り返すことを含んでいる請求項５又は６に記載の高温液体式加熱処理装置の運転方法。
8. 槽本体内の液位が第一液位よりも低く且つ第二液位よりも高い第三液位になるまで液体排出系統から槽本体内の液体を排出することと、槽本体内の液位が第三液位から第一液位になるまで低温液体供給系統から槽本体内に水を供給することとを所定回数繰り返した後、液体排出系統から槽本体内の全ての液体を排出することと、槽本体内の液位が第一液位になるまで低温液体供給系統から槽本体内に水を供給することとを少なくとも一回ずつすることを含む請求項７に記載の高温液体式加熱処理装置の運転方法。