JPH05236916A - 加熱殺菌機における温度制御方法および装置 - Google Patents
加熱殺菌機における温度制御方法および装置Info
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- JPH05236916A JPH05236916A JP3919392A JP3919392A JPH05236916A JP H05236916 A JPH05236916 A JP H05236916A JP 3919392 A JP3919392 A JP 3919392A JP 3919392 A JP3919392 A JP 3919392A JP H05236916 A JPH05236916 A JP H05236916A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な制御で随意の温度降下を達成する。
【構成】 加熱殺菌装置にて冷却時の温度降下を制御す
る方法であって、設定した温度Ｔａから、時間Ａ後に目
標温度Ｔｂへ直線的に降下させるとき、時間Ａをｎ個の
時間帯に分割し、各時間帯の終了時刻(Ａ1、Ａ2、…)お
ける各温度(Ｔ1、Ｔ2、…)を求め、熱収支式に基づき、
始点温度Ｔａから終点温度Ｔ1に下降するのに要する冷
却水量Ｑ1、この終点温度Ｔ1を始点温度として次の終点
温度Ｔ2へ下降するのに要する冷却水量Ｑ2、以下順次各
時間帯毎に求める。
る方法であって、設定した温度Ｔａから、時間Ａ後に目
標温度Ｔｂへ直線的に降下させるとき、時間Ａをｎ個の
時間帯に分割し、各時間帯の終了時刻(Ａ1、Ａ2、…)お
ける各温度(Ｔ1、Ｔ2、…)を求め、熱収支式に基づき、
始点温度Ｔａから終点温度Ｔ1に下降するのに要する冷
却水量Ｑ1、この終点温度Ｔ1を始点温度として次の終点
温度Ｔ2へ下降するのに要する冷却水量Ｑ2、以下順次各
時間帯毎に求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レトルト食品等を加熱
殺菌する装置において所定温度への加熱後の冷却温度を
制御する方法およびその装置に関する。
殺菌する装置において所定温度への加熱後の冷却温度を
制御する方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】加熱殺菌装置としては一般的に図１に示
すような噴霧式レトルト殺菌機が知られている。タンク
１内に設けたスプレー部４より、トレー２上のレトルト
食品３に対して噴霧され、タンク１底部に溜まった水は
循環ポンプ６により再びスプレー部４へ循環供給される
ようになっている。ポンプ６の出口側の配管経路５には
熱交換器７が設けられており、この熱交換器７の一次側
に、食品加熱時であれば、蒸気バルブ８の開により加熱
蒸気が供給され、一方、加熱後の冷却であれば、冷却水
バルブ９の開により冷却水が供給される。
すような噴霧式レトルト殺菌機が知られている。タンク
１内に設けたスプレー部４より、トレー２上のレトルト
食品３に対して噴霧され、タンク１底部に溜まった水は
循環ポンプ６により再びスプレー部４へ循環供給される
ようになっている。ポンプ６の出口側の配管経路５には
熱交換器７が設けられており、この熱交換器７の一次側
に、食品加熱時であれば、蒸気バルブ８の開により加熱
蒸気が供給され、一方、加熱後の冷却であれば、冷却水
バルブ９の開により冷却水が供給される。
【０００３】ところで、レトルト食品の加熱に際して
は、各食品毎に、加熱時間、加熱温度および加熱時の圧
力等が厳格に決められており、そのため、加熱時の温度
を正確に制御できる温度制御装置が提供されている。し
かるに、加熱殺菌した後のレトルト食品に対する冷却に
ついては特に規定はないため、従来では、適当に冷却水
バルブ９を開にして熱交換器７に冷却水を一定流量で通
水するのが一般的である。
は、各食品毎に、加熱時間、加熱温度および加熱時の圧
力等が厳格に決められており、そのため、加熱時の温度
を正確に制御できる温度制御装置が提供されている。し
かるに、加熱殺菌した後のレトルト食品に対する冷却に
ついては特に規定はないため、従来では、適当に冷却水
バルブ９を開にして熱交換器７に冷却水を一定流量で通
水するのが一般的である。
【０００４】ここで図２に示すように、一定流量の冷却
水を通水することで加熱終了時の温度１３０℃から５分
後に１１５℃まで降下させる場合について検討する。こ
の場合に通水すべき水量Ｑは、熱交換器入口温度Ｔａ
(＝１３０℃)、目標温度Ｔｂ(＝１１５℃)、冷却水温
ｔ、被加熱物を含む循環経路全体の熱容量Ｖより、熱交
換器７における熱収支を示す式より求めることができ
る。冷却水量Ｑが求まれば、毎分Ｑ/５の一定流量で冷
却することにより曲線Ｌ1で示すような温度降下が得ら
れる。
水を通水することで加熱終了時の温度１３０℃から５分
後に１１５℃まで降下させる場合について検討する。こ
の場合に通水すべき水量Ｑは、熱交換器入口温度Ｔａ
(＝１３０℃)、目標温度Ｔｂ(＝１１５℃)、冷却水温
ｔ、被加熱物を含む循環経路全体の熱容量Ｖより、熱交
換器７における熱収支を示す式より求めることができ
る。冷却水量Ｑが求まれば、毎分Ｑ/５の一定流量で冷
却することにより曲線Ｌ1で示すような温度降下が得ら
れる。
【０００５】図２でわかるように、一定流量の冷却水で
冷却した場合、冷却開始直後では降下速度が大きく、そ
の後降下速度は次第に小さくなる。このように、温度降
下が指数関数的に変化するのは、循環水温度と冷却水温
度との温度差が冷却開始直後では大きく(それ故、熱交
換器での熱授受量が大きく)、循環水温度が低下するに
従い前記温度差が小さくなるためである。又、ここで示
された温度降下は、あくまで熱収支を理想的とみなした
場合であって、現実には種々の誤差要因、例えば冷却水
も一般には循環させて用いるために、冷却運転に伴い冷
却水温度ｔも上昇する等の要因が影響して、曲線Ｌ2も
しくはＬ3で示したように５分後に１１５℃になるとは
限らない。
冷却した場合、冷却開始直後では降下速度が大きく、そ
の後降下速度は次第に小さくなる。このように、温度降
下が指数関数的に変化するのは、循環水温度と冷却水温
度との温度差が冷却開始直後では大きく(それ故、熱交
換器での熱授受量が大きく)、循環水温度が低下するに
従い前記温度差が小さくなるためである。又、ここで示
された温度降下は、あくまで熱収支を理想的とみなした
場合であって、現実には種々の誤差要因、例えば冷却水
も一般には循環させて用いるために、冷却運転に伴い冷
却水温度ｔも上昇する等の要因が影響して、曲線Ｌ2も
しくはＬ3で示したように５分後に１１５℃になるとは
限らない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】さて、食品の多様化に
伴いレトルト食品の種類が増え、それ故、レトルト食品
の容器も種々雑多に増加している。例えばプラスチック
容器にあっては、図２の曲線Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3のごとく冷
却開始後に急激に温度を降下させた場合、加熱温度が１
００℃以上ともなれば容器自体が軟化しているために、
容器内の圧力が急激に低下することにより容器にへこみ
もしくは破損が生じたりすることがある。このような容
器変形の恐れがない場合でも、各食品に対しては、各々
に適した一定の降下速度を決めておき、その速度に従っ
て温度を降下させることが、均一な品質の食品を提供す
る上で重要となる。本発明は、上述した課題を解決する
ためになされたものであり、簡単な制御でもって随意の
温度降下を達成することのできる温度制御方法および装
置を提供することを目的とする。
伴いレトルト食品の種類が増え、それ故、レトルト食品
の容器も種々雑多に増加している。例えばプラスチック
容器にあっては、図２の曲線Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3のごとく冷
却開始後に急激に温度を降下させた場合、加熱温度が１
００℃以上ともなれば容器自体が軟化しているために、
容器内の圧力が急激に低下することにより容器にへこみ
もしくは破損が生じたりすることがある。このような容
器変形の恐れがない場合でも、各食品に対しては、各々
に適した一定の降下速度を決めておき、その速度に従っ
て温度を降下させることが、均一な品質の食品を提供す
る上で重要となる。本発明は、上述した課題を解決する
ためになされたものであり、簡単な制御でもって随意の
温度降下を達成することのできる温度制御方法および装
置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１発明の加熱殺菌機に
おける温度制御方法は、レトルト食品等を加熱殺菌する
装置にて冷却時の温度降下を制御する方法であって、検
出した熱交換器入口温度もしくは設定した温度Ｔａか
ら、所望の時間Ａ後に目標温度Ｔｂへ直線的に降下させ
るとき、時間Ａをｎ個の時間帯に分割するとともに、分
割した時間帯の終了時刻(Ａ1、Ａ2、…Ａn-1)おける各
温度(Ｔ1、Ｔ2、…Ｔn-1)を比例式により求め、冷却水
温ｔ、被加熱食品等を含む循環経路全体の熱容量Ｖの条
件で熱交換器における熱収支式に基づき、始点温度Ｔａ
から終点温度Ｔ1に下降するのに要する冷却水量Ｑ1、こ
の終点温度Ｔ1を始点温度として次の終点温度Ｔ2へ下降
するのに要する冷却水量Ｑ2、以下順次各時間帯毎に求
め、各時間帯で求めた冷却水量Ｑ1、Ｑ2、…を供給する
ことを特徴とする。
おける温度制御方法は、レトルト食品等を加熱殺菌する
装置にて冷却時の温度降下を制御する方法であって、検
出した熱交換器入口温度もしくは設定した温度Ｔａか
ら、所望の時間Ａ後に目標温度Ｔｂへ直線的に降下させ
るとき、時間Ａをｎ個の時間帯に分割するとともに、分
割した時間帯の終了時刻(Ａ1、Ａ2、…Ａn-1)おける各
温度(Ｔ1、Ｔ2、…Ｔn-1)を比例式により求め、冷却水
温ｔ、被加熱食品等を含む循環経路全体の熱容量Ｖの条
件で熱交換器における熱収支式に基づき、始点温度Ｔａ
から終点温度Ｔ1に下降するのに要する冷却水量Ｑ1、こ
の終点温度Ｔ1を始点温度として次の終点温度Ｔ2へ下降
するのに要する冷却水量Ｑ2、以下順次各時間帯毎に求
め、各時間帯で求めた冷却水量Ｑ1、Ｑ2、…を供給する
ことを特徴とする。
【０００８】第２発明の加熱殺菌機における温度制御方
法は、請求項１記載の加熱殺菌機における温度制御方法
において、計算により求めた始点温度Ｔ1、Ｔ2、…に替
えて時刻Ａ1、Ａ2、…で検出した熱交換器入口温度
Ｔ1'、Ｔ2'、…を用いて温度補正するとを特徴とする。
法は、請求項１記載の加熱殺菌機における温度制御方法
において、計算により求めた始点温度Ｔ1、Ｔ2、…に替
えて時刻Ａ1、Ａ2、…で検出した熱交換器入口温度
Ｔ1'、Ｔ2'、…を用いて温度補正するとを特徴とする。
【０００９】第３発明の加熱殺菌機における温度制御方
法は、請求項２記載の加熱殺菌機における温度制御方法
において、各時間帯において、実際の降下温度差ΔＴp
と、計算により得られる降下温度差ΔＴqとの比(ΔＴp
／ΔＴq)を求め、次の時間帯に対して求めた冷却水量Ｑ
にこの比(ΔＴp／ΔＴq)を乗じて得た補正水量Ｑ'を供
給することを特徴とする。
法は、請求項２記載の加熱殺菌機における温度制御方法
において、各時間帯において、実際の降下温度差ΔＴp
と、計算により得られる降下温度差ΔＴqとの比(ΔＴp
／ΔＴq)を求め、次の時間帯に対して求めた冷却水量Ｑ
にこの比(ΔＴp／ΔＴq)を乗じて得た補正水量Ｑ'を供
給することを特徴とする。
【００１０】
【作用】図３に示すように、加熱終了時(時刻０とする)
の熱交換器入口での温度ＴａからＡ時間後に目標温度Ｔ
ｂまで降下させる場合、時間Ａをｎ個の時間帯に分割
(等分割でなくてもよい)し、分割した各時間帯における
終了時刻(Ａ1、Ａ2…Ａn-1)を求めると共に、それらの
各時刻における各温度(Ｔ1、Ｔ2、…Ｔn-1)を比例式に
より求める。ここで元の温度をＴｘ、目標温度をＴｙ、
冷却水温をｔ、冷却水量をＱ、被加熱食品等を含む循環
経路全体の熱容量をＶとしたとき、熱交換器における熱
収支式により、次の関係式が成り立つ。
の熱交換器入口での温度ＴａからＡ時間後に目標温度Ｔ
ｂまで降下させる場合、時間Ａをｎ個の時間帯に分割
(等分割でなくてもよい)し、分割した各時間帯における
終了時刻(Ａ1、Ａ2…Ａn-1)を求めると共に、それらの
各時刻における各温度(Ｔ1、Ｔ2、…Ｔn-1)を比例式に
より求める。ここで元の温度をＴｘ、目標温度をＴｙ、
冷却水温をｔ、冷却水量をＱ、被加熱食品等を含む循環
経路全体の熱容量をＶとしたとき、熱交換器における熱
収支式により、次の関係式が成り立つ。
【００１１】
【数１】Ｑ＝Ｖ(Ｔｘ−Ｔｙ)／(Ｔｙ−ｔ) 従って、時刻０から時刻Ａ1の時間帯で始点温度Ｔａか
ら終点温度Ｔ1へ降下するために供給すべき水量Ｑ1は、
時刻０での冷却水温をｔ0として、 Ｑ1＝Ｖ(Ｔａ−Ｔ1)／(Ｔ1−ｔ0) 時刻Ａ1から時刻Ａ2の時間帯で始点温度Ｔ1から終点温
度Ｔ2へ降下するために供給すべき水量Ｑ2は、時刻Ａ1
での水温をｔ1として、 Ｑ2＝Ｖ(Ｔ1−Ｔ2)／(Ｔ2−ｔ1) 同様に、時刻Ａn-1から時刻Ａの時間帯で供給すべき水
量Ｑnは、時刻Ａn-1での冷却水温をｔn-1として、 Ｑn＝Ｖ(Ｔn-1−Ｔb)／(Ｔb−ｔn-1) となる。各水量Ｑを単位時間当たりの流量Ｑvで示せ
ば、Ｑv1＝Ｑ1／(Ａ/ｎ)、Ｑv2＝Ｑ2／(Ａ/ｎ)、…Ｑvn
＝Ｑn／(Ａ/ｎ)となり、このような流量が得られるよう
に、冷却水バルブ９の開度を制御すればよい。この制御
では、各時間帯毎に検出した冷却水温ｔを用いているの
でより正確な水量Ｑが得られる。
ら終点温度Ｔ1へ降下するために供給すべき水量Ｑ1は、
時刻０での冷却水温をｔ0として、 Ｑ1＝Ｖ(Ｔａ−Ｔ1)／(Ｔ1−ｔ0) 時刻Ａ1から時刻Ａ2の時間帯で始点温度Ｔ1から終点温
度Ｔ2へ降下するために供給すべき水量Ｑ2は、時刻Ａ1
での水温をｔ1として、 Ｑ2＝Ｖ(Ｔ1−Ｔ2)／(Ｔ2−ｔ1) 同様に、時刻Ａn-1から時刻Ａの時間帯で供給すべき水
量Ｑnは、時刻Ａn-1での冷却水温をｔn-1として、 Ｑn＝Ｖ(Ｔn-1−Ｔb)／(Ｔb−ｔn-1) となる。各水量Ｑを単位時間当たりの流量Ｑvで示せ
ば、Ｑv1＝Ｑ1／(Ａ/ｎ)、Ｑv2＝Ｑ2／(Ａ/ｎ)、…Ｑvn
＝Ｑn／(Ａ/ｎ)となり、このような流量が得られるよう
に、冷却水バルブ９の開度を制御すればよい。この制御
では、各時間帯毎に検出した冷却水温ｔを用いているの
でより正確な水量Ｑが得られる。
【００１２】図３においても、温度降下が直線Ｌ4のよ
うになるのは熱収支が理想的な場合であって、通常は例
えば直線Ｌ5のごとく温度降下し、時刻Ａにおいて目標
温度Ｔbとはならない。しかし、前述したように、冷却
開始直後を一定の割合(直線的に)で温度降下させるのが
肝要であり、到達温度における数℃の誤差は一般には問
題にならない。尚、例えば時刻０から時刻Ａ1の時間帯
においても図２に示したように指数関数的に温度降下し
ているが、時間帯を短く設定したためほぼ直線的に降下
しているとみなせる。
うになるのは熱収支が理想的な場合であって、通常は例
えば直線Ｌ5のごとく温度降下し、時刻Ａにおいて目標
温度Ｔbとはならない。しかし、前述したように、冷却
開始直後を一定の割合(直線的に)で温度降下させるのが
肝要であり、到達温度における数℃の誤差は一般には問
題にならない。尚、例えば時刻０から時刻Ａ1の時間帯
においても図２に示したように指数関数的に温度降下し
ているが、時間帯を短く設定したためほぼ直線的に降下
しているとみなせる。
【００１３】指定した温度降下ラインＬ4に対して正確
に温度降下させたい場合には請求項２で示したように、
数式１における始点温度Ｔxとして、計算により求めた
温度Ｔ1、Ｔ2…ではなく、それらの時刻Ａ1、Ａ2…での
実測温度値Ｔ1'、Ｔ2'…を代入して、各時間帯毎に始点
温度を補正すればよい。
に温度降下させたい場合には請求項２で示したように、
数式１における始点温度Ｔxとして、計算により求めた
温度Ｔ1、Ｔ2…ではなく、それらの時刻Ａ1、Ａ2…での
実測温度値Ｔ1'、Ｔ2'…を代入して、各時間帯毎に始点
温度を補正すればよい。
【００１４】温度降下をより正確に温度降下ラインＬ4
に合致させて品質の均一化を図る場合には、請求項３で
示してように、各時間帯において、実際の降下温度差Δ
Ｔp(この値は熱交換器７で奪うべき熱量に比例)と、計
算により得られる降下温度差ΔＴq(この値は熱交換器７
で実際に奪われた熱量に比例)との比(ΔＴp／ΔＴq)を
求め、次の時間帯に対して求めた冷却水量Ｑにこの比
(ΔＴp／ΔＴq)を乗じて得た補正水量値Ｑ'を供給すれ
ばよい。
に合致させて品質の均一化を図る場合には、請求項３で
示してように、各時間帯において、実際の降下温度差Δ
Ｔp(この値は熱交換器７で奪うべき熱量に比例)と、計
算により得られる降下温度差ΔＴq(この値は熱交換器７
で実際に奪われた熱量に比例)との比(ΔＴp／ΔＴq)を
求め、次の時間帯に対して求めた冷却水量Ｑにこの比
(ΔＴp／ΔＴq)を乗じて得た補正水量値Ｑ'を供給すれ
ばよい。
【００１５】
【実施例】図４は、本発明の加熱殺菌機における温度制
御方法に基づく装置の一実施例を示す制御ブロック図で
あり、図１と同一の部分については共通の符号を付して
いる。Ｓ1およびＳ2は、熱交換器７における入口および
出口の流水温度を検出する温度センサであり、Ｓ3は冷
却水温を検出する温度センサである。１１は、これらの
温度センサＳよりの検出信号をアナログからデジタルに
変換するＡ／Ｄ変換器である。１２は、キーボードであ
り、図５に示すように、加熱終了時を時刻０として、５
分後に１３０℃から１１５℃に冷却し、更に５分後に８
０℃まで冷却する場合、このキーボード１２により例え
ば、 (１) １３０，１１５，５，１ (２) １１５， ８０，５，１ のごとく各温度降下ラインＬ6、Ｌ7毎に、最初の温度Ｔ
ｘ、目標降下温度Ｔｙ、冷却時間Ａ、該時間Ａに対す
る、時間帯を順に入力する。この時間帯は共に１分とし
たが、比較的正確な温度制御が必要な降下ラインＬ6に
対しては１分とし、それ程正確さが要求されない降下ラ
インＬ7に対しては２分として冷却水バルブ９の動作頻
度を抑えるようにしてもよい。
御方法に基づく装置の一実施例を示す制御ブロック図で
あり、図１と同一の部分については共通の符号を付して
いる。Ｓ1およびＳ2は、熱交換器７における入口および
出口の流水温度を検出する温度センサであり、Ｓ3は冷
却水温を検出する温度センサである。１１は、これらの
温度センサＳよりの検出信号をアナログからデジタルに
変換するＡ／Ｄ変換器である。１２は、キーボードであ
り、図５に示すように、加熱終了時を時刻０として、５
分後に１３０℃から１１５℃に冷却し、更に５分後に８
０℃まで冷却する場合、このキーボード１２により例え
ば、 (１) １３０，１１５，５，１ (２) １１５， ８０，５，１ のごとく各温度降下ラインＬ6、Ｌ7毎に、最初の温度Ｔ
ｘ、目標降下温度Ｔｙ、冷却時間Ａ、該時間Ａに対す
る、時間帯を順に入力する。この時間帯は共に１分とし
たが、比較的正確な温度制御が必要な降下ラインＬ6に
対しては１分とし、それ程正確さが要求されない降下ラ
インＬ7に対しては２分として冷却水バルブ９の動作頻
度を抑えるようにしてもよい。
【００１６】１３は、ＣＰＵ(中央演算処理装置)であ
り、内部には、温度センサＳよりの検出温度およびキー
ボード１２よりの設定データに基づき、各時間帯におけ
るめ始点温度(図３におけるＴ1、Ｔ2…)を演算する温度
演算部１３ａと、前述の数式１に基づき各水量Ｑを演算
し、又、必要に応じ請求項３で記載した方法により、次
の時間帯での水量Ｑを補正する水量演算部１３ｂとを備
える。１４は、前記温度演算部１３ａおよび水量演算部
１３ｂで行う制御プログラムを格納するＲＯＭであり、
１５は、キーボード１２により入力したデータ等を一時
的に記憶するＲＡＭである。
り、内部には、温度センサＳよりの検出温度およびキー
ボード１２よりの設定データに基づき、各時間帯におけ
るめ始点温度(図３におけるＴ1、Ｔ2…)を演算する温度
演算部１３ａと、前述の数式１に基づき各水量Ｑを演算
し、又、必要に応じ請求項３で記載した方法により、次
の時間帯での水量Ｑを補正する水量演算部１３ｂとを備
える。１４は、前記温度演算部１３ａおよび水量演算部
１３ｂで行う制御プログラムを格納するＲＯＭであり、
１５は、キーボード１２により入力したデータ等を一時
的に記憶するＲＡＭである。
【００１７】１６は、ＣＰＵ１３で求められた水量Ｑの
データをデジタルからアナログに変換するＤ／Ａ変換器
である。１７は、バルブ開度指示器であり、入力された
水量Ｑに対して、冷却水バルブ９を開閉するための駆動
部１８に対して開度の値を送出する。１９は、必要に応
じて外部から接続されるプリンタであり、２０は、この
プリンタ１９に対するインタフェイスである。
データをデジタルからアナログに変換するＤ／Ａ変換器
である。１７は、バルブ開度指示器であり、入力された
水量Ｑに対して、冷却水バルブ９を開閉するための駆動
部１８に対して開度の値を送出する。１９は、必要に応
じて外部から接続されるプリンタであり、２０は、この
プリンタ１９に対するインタフェイスである。
【００１８】最初に、本第１発明による温度制御につい
て述べる。まず、図５に示すように、温度演算部１３ａ
により、冷却開始時刻０分より１分の時間帯毎の温度Ｔ
1(＝127℃)、Ｔ2(＝124℃)、Ｔ3(＝121℃)、Ｔ4(=118
℃)が、温度降下ラインＬ6から求められ、その温度に対
して水量演算部１３ｂにより、数式１を用いて水量
Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3、Ｑ4が求められる。又、同様に、冷却開
始時刻５分より１分の時間帯毎の温度Ｔ11(＝108℃)、
Ｔ12(＝101℃)、Ｔ13(＝94℃)、Ｔ14(＝87℃)が、温度
降下ラインＬ7から求められ、その温度に対して水量演
算部１３ｂにより、数式１を用いて水量Ｑ11、Ｑ12、Ｑ
13、Ｑ14が求められ、各時間帯にて対応する水量Ｑが供
給されるよう、冷却水バルブ９の開度が制御される。
て述べる。まず、図５に示すように、温度演算部１３ａ
により、冷却開始時刻０分より１分の時間帯毎の温度Ｔ
1(＝127℃)、Ｔ2(＝124℃)、Ｔ3(＝121℃)、Ｔ4(=118
℃)が、温度降下ラインＬ6から求められ、その温度に対
して水量演算部１３ｂにより、数式１を用いて水量
Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3、Ｑ4が求められる。又、同様に、冷却開
始時刻５分より１分の時間帯毎の温度Ｔ11(＝108℃)、
Ｔ12(＝101℃)、Ｔ13(＝94℃)、Ｔ14(＝87℃)が、温度
降下ラインＬ7から求められ、その温度に対して水量演
算部１３ｂにより、数式１を用いて水量Ｑ11、Ｑ12、Ｑ
13、Ｑ14が求められ、各時間帯にて対応する水量Ｑが供
給されるよう、冷却水バルブ９の開度が制御される。
【００１９】この場合の実測による温度降下ラインを図
５のＬ9に示している。尚、レトルト食品が８０℃程度
まで冷却されれば、その後は急冷しても食品の容器に変
形を起こす恐れはないのと、加熱殺菌の工程時間の短縮
のために８０℃に至れば、冷却水バルブ９を全開して急
冷している。図５でわかるように、第１発明の制御で
は、直線的に温度が降下するものの誤差も直線的に増加
する。
５のＬ9に示している。尚、レトルト食品が８０℃程度
まで冷却されれば、その後は急冷しても食品の容器に変
形を起こす恐れはないのと、加熱殺菌の工程時間の短縮
のために８０℃に至れば、冷却水バルブ９を全開して急
冷している。図５でわかるように、第１発明の制御で
は、直線的に温度が降下するものの誤差も直線的に増加
する。
【００２０】次に、各時間帯での始点温度として実際の
検出温度を用いる第２発明の制御を述べる。この制御で
は、図５で示したような、１分の各時間帯における始点
温度Ｔ1、Ｔ2、…Ｔ4、Ｔ12、Ｔ13、…を演算する必要
はなく、温度センサＳ3で検出した熱交換器７出口の配
管経路５の水温Ｔ1'、Ｔ2'、…Ｔ4、Ｔ12'、Ｔ13'、…
を始点温度として用い数式１により水量Ｑ1'、Ｑ2'、Ｑ
3'、Ｑ4'及びＱ11'、Ｑ12'、Ｑ13'、Ｑ14'が求められ、
これらの水量Ｑに基づき冷却水バルブ９の開度が制御さ
れる。
検出温度を用いる第２発明の制御を述べる。この制御で
は、図５で示したような、１分の各時間帯における始点
温度Ｔ1、Ｔ2、…Ｔ4、Ｔ12、Ｔ13、…を演算する必要
はなく、温度センサＳ3で検出した熱交換器７出口の配
管経路５の水温Ｔ1'、Ｔ2'、…Ｔ4、Ｔ12'、Ｔ13'、…
を始点温度として用い数式１により水量Ｑ1'、Ｑ2'、Ｑ
3'、Ｑ4'及びＱ11'、Ｑ12'、Ｑ13'、Ｑ14'が求められ、
これらの水量Ｑに基づき冷却水バルブ９の開度が制御さ
れる。
【００２１】この場合の実測による温度降下ラインを図
６のＬ9にて示している。この制御では、温度降下ライ
ンＬ6において、最初の時間帯が終了する時刻１分で温
度誤差(Ｔ1−Ｔ1')が生じる。この時刻で次の時間帯に
対して、始点温度が計算によるＴ1ではなく実測温度
Ｔ1'が採用されるためこの時点での誤差はなくなるがこ
の時間帯が終了する時刻２分で再び前記の温度誤差と同
程度の誤差が生じる。従って本制御によれば、温度降下
ラインＬ9で示されるように、指定した温度降下ライン
Ｌ6，Ｌ7と平行のラインとなる。
６のＬ9にて示している。この制御では、温度降下ライ
ンＬ6において、最初の時間帯が終了する時刻１分で温
度誤差(Ｔ1−Ｔ1')が生じる。この時刻で次の時間帯に
対して、始点温度が計算によるＴ1ではなく実測温度
Ｔ1'が採用されるためこの時点での誤差はなくなるがこ
の時間帯が終了する時刻２分で再び前記の温度誤差と同
程度の誤差が生じる。従って本制御によれば、温度降下
ラインＬ9で示されるように、指定した温度降下ライン
Ｌ6，Ｌ7と平行のラインとなる。
【００２２】最後に、今回の時間帯での実際の降下温度
差と計算による降下温度差との比により、次の時間帯で
の冷却水量を補正する第３発明の制御について述べる。
図７に示すように、前実施例と同様に、最初の時間帯に
対して水量Ｑ1が供給され、この時間帯が終了する時刻
１分で温度誤差(Ｔ1−Ｔ1')が生じたとする。この時点
で、次の時間帯に対する水量Ｑ2が前実施例と同様に求
められると同時に、実際の指定した温度降下ラインＬ6
における降下温度差ΔＴq(＝130−Ｔ1)と、実際の降下
温度差ΔＴp(＝130−Ｔ1')とが求められ、水量演算分１
３ｂにおいて、 Ｑ2'＝Ｑ2×(ΔＴp／ΔＴq) により補正した水量Ｑ2'が求められる。以下同様に補正
した水量Ｑ3'、Ｑ4'、…が求められ、これらの水量Ｑ'
に基づき冷却水バルブ９の開度が制御される。
差と計算による降下温度差との比により、次の時間帯で
の冷却水量を補正する第３発明の制御について述べる。
図７に示すように、前実施例と同様に、最初の時間帯に
対して水量Ｑ1が供給され、この時間帯が終了する時刻
１分で温度誤差(Ｔ1−Ｔ1')が生じたとする。この時点
で、次の時間帯に対する水量Ｑ2が前実施例と同様に求
められると同時に、実際の指定した温度降下ラインＬ6
における降下温度差ΔＴq(＝130−Ｔ1)と、実際の降下
温度差ΔＴp(＝130−Ｔ1')とが求められ、水量演算分１
３ｂにおいて、 Ｑ2'＝Ｑ2×(ΔＴp／ΔＴq) により補正した水量Ｑ2'が求められる。以下同様に補正
した水量Ｑ3'、Ｑ4'、…が求められ、これらの水量Ｑ'
に基づき冷却水バルブ９の開度が制御される。
【００２３】この制御の場合の温度降下ラインをＬ10に
示している。この図では、温度降下ラインＬ6では２回
目の時間帯終了時で誤差が０に収束し、又、温度降下ラ
インＬ7では３回目の時間帯終了時に誤差が０に収束し
た例を示している。
示している。この図では、温度降下ラインＬ6では２回
目の時間帯終了時で誤差が０に収束し、又、温度降下ラ
インＬ7では３回目の時間帯終了時に誤差が０に収束し
た例を示している。
【００２４】尚、図６及び図７では、解りやすくするた
めと各補正法による制御の差異を明確にするために誤差
を誇張して示した。又、第１ないし第３発明による制御
を示した図５ないし図７では、誤差が出た場合の制御を
示したまてで、誤差が全く生じない場合も当然あり得
る。
めと各補正法による制御の差異を明確にするために誤差
を誇張して示した。又、第１ないし第３発明による制御
を示した図５ないし図７では、誤差が出た場合の制御を
示したまてで、誤差が全く生じない場合も当然あり得
る。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ある温
度ＴａからＡ時間後に温度Ｔｂへ降下させるに際して、
ｎ個の時間帯に分割し、各時間帯毎に冷却水量Ｑを計算
するようにしたので、温度誤差を少なくでき、かつ一定
の速度で温度を降下させることができる。又、本第２発
明によれば、各時間帯における始点温度として検出温度
を用いて補正するようにしたので、温度誤差を低減でき
る。更に、本第３発明によれば、今回の時間帯における
冷却結果に基づき次回の温度帯における水量Ｑを補正す
るようにしたので温度誤差をほぼ無くすことができる。
度ＴａからＡ時間後に温度Ｔｂへ降下させるに際して、
ｎ個の時間帯に分割し、各時間帯毎に冷却水量Ｑを計算
するようにしたので、温度誤差を少なくでき、かつ一定
の速度で温度を降下させることができる。又、本第２発
明によれば、各時間帯における始点温度として検出温度
を用いて補正するようにしたので、温度誤差を低減でき
る。更に、本第３発明によれば、今回の時間帯における
冷却結果に基づき次回の温度帯における水量Ｑを補正す
るようにしたので温度誤差をほぼ無くすことができる。
【図１】 加熱殺菌機の概略構成を示した図
【図２】 図１の装置において、冷却のために冷却水バ
ルブを開にした時の温度降下を示した図
ルブを開にした時の温度降下を示した図
【図３】 本第１発明による温度制御方法に基づく温度
降下ラインを示した図
降下ラインを示した図
【図４】 本発明の温度制御方法を実施するのに適した
温度制御装置の一実施例を示した制御ブロック図
温度制御装置の一実施例を示した制御ブロック図
【図５】 図４の装置において、本第１発明による温度
制御方法を実施した場合の温度降下ラインを示した図
制御方法を実施した場合の温度降下ラインを示した図
【図６】 図４の装置において、本第２発明による温度
制御方法を実施した場合の温度降下ラインを示した図
制御方法を実施した場合の温度降下ラインを示した図
【図７】 図４の装置において、本第３発明による温度
制御方法を実施した場合の温度降下ラインを示した図
制御方法を実施した場合の温度降下ラインを示した図
１ タンク ２ トレー ３ レトルト食品 ４ スプレー部 ５ 配管経路 ６ ポンプ ７ 熱交換器 ８ 蒸気バルブ ９ 冷却水バルブ １１ Ａ／Ｄ変換器 １２ キーボード １３ ＣＰＵ １３ａ 温度演算部 １３ｂ 水量演算部 １４ ＲＯＭ １５ ＲＡＭ １６ Ｄ／Ａ変換器 １７ バルブ開度指示器 １８ 駆動部 １９ プリンタ ２０インタフェイス
Claims (6)
- 【請求項１】 レトルト食品等を加熱殺菌する装置にて
冷却時の温度降下を制御する方法であって、 検出した熱交換器入口温度もしくは設定した温度Ｔａか
ら、所望の時間Ａ後に目標温度Ｔｂへ直線的に降下させ
るとき、時間Ａをｎ個の時間帯に分割するとともに、分
割した時間帯の終了時刻(Ａ1、Ａ2、…Ａn-1)おける各
温度(Ｔ1、Ｔ2、…Ｔn-1)を比例式により求め、 冷却水温ｔ、被加熱食品等を含む循環経路全体の熱容量
Ｖの条件で熱交換器における熱収支式に基づき、始点温
度Ｔａから終点温度Ｔ1に下降するのに要する冷却水量
Ｑ1、この終点温度Ｔ1を始点温度として次の終点温度Ｔ
2へ下降するのに要する冷却水量Ｑ2、以下順次各時間帯
毎に求め、各時間帯で求めた冷却水量Ｑ1、Ｑ2、…を供
給することを特徴とする加熱殺菌機における温度制御方
法。 - 【請求項２】 請求項１記載の加熱殺菌機における温度
制御方法において、計算により求めた始点温度Ｔ1、
Ｔ2、…に替えて時刻Ａ1、Ａ2、…で検出した熱交換器
入口温度Ｔ1'、Ｔ2'、…を用いて温度補正するとを特徴
とする加熱殺菌機における温度制御方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の加熱殺菌機における温度
制御方法において、各時間帯において、実際の降下温度
差ΔＴpと、計算により得られる降下温度差ΔＴqとの比
(ΔＴp／ΔＴq)を求め、次の時間帯に対して求めた冷却
水量Ｑにこの比(ΔＴp／ΔＴq)を乗じて得た補正水量
Ｑ'を供給することを特徴とする加熱殺菌機における温
度制御方法。 - 【請求項４】 請求項１記載の加熱殺菌機における温度
制御方法に基づく温度制御装置であって、 検出した熱交換器入口温度もしくは設定した温度Ｔａか
ら、所望の時間Ａ後に目標温度Ｔｂへ直線的に降下させ
るとき、時間Ａをｎ個の時間帯に分割するとともに、分
割した時間帯の終了時刻(Ａ1、Ａ2、…Ａn-1)おける各
温度(Ｔ1、Ｔ2、…Ｔn-1)を比例式により求める温度演
算部(１３ａ)と、 冷却水温ｔ、被加熱食品等を含む循環経路全体の熱容量
Ｖの条件で熱交換器における熱収支式に基づき、始点温
度Ｔａから終点温度Ｔ1に下降するのに要する冷却水量
Ｑ1、この終点温度Ｔ1を始点温度として次の終点温度Ｔ
2へ下降するのに要する冷却水量Ｑ2、以下順次各時間帯
毎に求める水量演算部(１３ｂ)と、 各時間帯で求めた冷却水量Ｑ1、Ｑ2、…を供給すべく、
冷却水バルブを制御するバルブ開度指示器(１７)とを備
えたことを特徴とする加熱殺菌機における温度制御装
置。 - 【請求項５】 請求項４記載の加熱殺菌機における温度
制御装置において、 水量演算部(１３ｂ)は、更に、計算により求めた始点温
度Ｔ1、Ｔ2、…に替えて時刻Ａ1、Ａ2、…で検出した熱
交換器入口温度Ｔ1'、Ｔ2'、…を用いて温度補正すると
を特徴とする加熱殺菌機における温度制御装置。 - 【請求項６】 請求項５記載の加熱殺菌機における温度
制御装置において、水量演算部(１３ｂ)は、更に、各時
間帯において、実際の降下温度差ΔＴpと、計算により
得られる降下温度差ΔＴqとの比(ΔＴp／ΔＴq)を求
め、次の時間帯に対して求めた冷却水量Ｑにこの比(Δ
Ｔp／ΔＴq)を乗じて得た補正水量Ｑ'を供給することを
特徴とする加熱殺菌機における温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4039193A JP3056318B2 (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 加熱殺菌機における温度制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4039193A JP3056318B2 (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 加熱殺菌機における温度制御方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05236916A true JPH05236916A (ja) | 1993-09-17 |
| JP3056318B2 JP3056318B2 (ja) | 2000-06-26 |
Family
ID=12546286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4039193A Expired - Fee Related JP3056318B2 (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 加熱殺菌機における温度制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3056318B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1340433A1 (de) * | 2002-02-28 | 2003-09-03 | Maschinenbau Scholz Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Autoklav zum Konservieren von Produkten |
| JP2009201400A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Sanyo Electric Co Ltd | レトルト食品の加熱殺菌装置 |
| JP2012116560A (ja) * | 2010-12-03 | 2012-06-21 | Miura Co Ltd | レトルト装置 |
| JP2012223106A (ja) * | 2011-04-15 | 2012-11-15 | Samson Co Ltd | 加熱殺菌装置 |
| JP2014124094A (ja) * | 2012-12-25 | 2014-07-07 | Miura Co Ltd | 殺菌装置 |
-
1992
- 1992-02-26 JP JP4039193A patent/JP3056318B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1340433A1 (de) * | 2002-02-28 | 2003-09-03 | Maschinenbau Scholz Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Autoklav zum Konservieren von Produkten |
| JP2009201400A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Sanyo Electric Co Ltd | レトルト食品の加熱殺菌装置 |
| JP2012116560A (ja) * | 2010-12-03 | 2012-06-21 | Miura Co Ltd | レトルト装置 |
| JP2012223106A (ja) * | 2011-04-15 | 2012-11-15 | Samson Co Ltd | 加熱殺菌装置 |
| JP2014124094A (ja) * | 2012-12-25 | 2014-07-07 | Miura Co Ltd | 殺菌装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3056318B2 (ja) | 2000-06-26 |
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