JPH05317015A

JPH05317015A - 高圧液体連続処理装置

Info

Publication number: JPH05317015A
Application number: JP4154142A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Hori; 恵一堀; Yoshio Sugimoto; 喜雄杉本; Yukio Manabe; 幸男真鍋; Tateo Tanimoto; 楯夫谷本
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1992-05-22
Filing date: 1992-05-22
Publication date: 1993-12-03

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】増減圧を行う各ポンプの制御を確実かつ高精
度で行い、効率良く高圧処理ができる連続高圧処理装置
の提供。【構成】高圧容器２０へ液状被処理物を加圧注入する
増圧注入手段と、高圧処理された液状処理物を高圧容器
から取出し、これを系外に排出する減圧抽出排出手段で
構成し、高圧容器内において予め設定された圧力に維持
しながら連続的に液状被処理物を高圧加圧処理する高圧
液体連続処理装置において、前記増圧手段および減圧手
段としてレシプロポンプ２５を用いると共に、該レシプ
ロポンプの減圧排出手段側、あるいは減圧排出手段と増
圧注入手段側のそれぞれに、レシプロポンプよりなる別
個の増減圧手段を接続設置した高圧液体連続処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液状、ペースト状の食
品或いは医薬品等の被処理物を、高圧容器内で高圧処理
して高圧殺菌或いは物性変化、風味変化等を行う連続高
圧処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、食品の殺菌或いは殺虫には、加
熱、化学薬品処理、放射線或いは紫外線の照射等が行わ
れているが、その際有効成分の破壊や悪性物質の生成を
招いている。

【０００３】これに対し、近年高圧処理による殺菌、殺
虫方法の研究が盛んであるが、この高圧処理手段では前
記のような悪影響が生じないことが知られている。

【０００４】図７は従来の食品等の高圧処理装置の１例
を示す。図において、２０′は高圧容器で、その入側及
び出側にはレシプロポンプよりなる増減圧ポンプ２５′
が接続されている。

【０００５】増減圧ポンプ２５′はその両側に油圧シリ
ンダ３１′，３２′と、隔離された増圧および減圧シリ
ンダ３３′，３４′を有し、油圧ピストン２９′と同軸
に連結した増圧側および減圧側ピストン３５′，３６′
が各シリンダに嵌合されている。

【０００６】つぎにこの従来の高圧処理装置の作用につ
いて説明すると、まず、油圧シリンダ３１′に油圧ユニ
ット（図示せず）から油圧が送られると油圧ピストン２
９′が右方に移動し、増圧側ピストン３５′も右方に移
動するので増圧側シリンダ３３′に空間が生じ、該空間
内に被処理原料がポンプ（図示せず）、チェック弁３
７′ａを経由して注入される。

【０００７】次いで油圧を切替えて油圧シリンダ３２′
に送ると、増圧側ピストン３５′が左方に移動して増圧
側シリンダ３３′内の空間に注入された被処理物はチェ
ック弁３７′ｂを経由して高圧容器２０′内に注入さ
れ、昇圧される。

【０００８】高圧容器２０′内があらかじめ設定された
設定圧に達し、注入された被処理原料の高圧処理が終る
と、自動弁３８′ｂが開き、高圧処理物が減圧シリンダ
３４′に導入される。

【０００９】この後高圧処理物は減圧シリンダ３４′内
でほぼ大気圧まで減圧され、自動弁３８′ａを経由し
て、外部に排出される。

【００１０】そして前記した増減圧ポンプ２５′の増減
圧動作即ち、弁３７′ａ，３７′ｂ，３８′ａ，３８′
ｂの切替え、油圧シリンダ３１′，３２′への油圧の切
替等は油圧ピストン２９′の移動位置をリミットスイッ
チＬ₁，Ｌ₂，Ｌ₃，Ｌ₄で検出し、その検出信号によ
って行うように構成されている。

【００１１】例えば減圧操作において、左方の増圧シリ
ンダ３３′に被処理物が充満した状態で、右方の減圧シ
リンダ３４′に高圧処理物が流入すると、左右の圧力差
及び油圧シリンダ３２′へ油圧を送ることにより油圧ピ
ストン２９′は左方へ移動するが、この際、減圧シリン
ダ３４′内に一定量の高圧処理物が流入し、その高圧処
理物が設定された高圧から大気圧に減圧する際に、その
体積膨張に見合うシリンダ容積を残す位置にピストン３
６′が来たとき、この位置を、油圧ピストン２９′の動
きからリミットスイッチＬ₃で検出し、この検出信号に
よって自動弁３８′ｂを閉にし、更に油圧力でピストン
３６′がストロークエンドまで移動して、右方シリンダ
３４′内の処理物は大気圧に、左方シリンダ３３′内の
被処理物は設定圧に昇圧したことをピストン２９′の動
きからリミットスイッチＬ₁で検出し、この検出信号に
よって、自動弁３８′ａを開にし、同時に、油圧シリン
ダ３１′へ油圧を切替えて、ピストン２９′の作動を右
方へ反転させることにより左方シリンダ３３′内にはチ
ェック弁３７′ａを介して新たに被処理物が流入し、ま
た右方シリンダ３４′内の処理物は大気圧の状態で外部
に排出される。

【００１２】また、上記において、減圧シリンダ３４′
内に高圧処理物を注入する際、その前工程で減圧された
処理物を排出するとき、減圧側ピストン３６′がストロ
ークエンドより少し手前位置に来たことをピストン２
９′の動きからリミットスイッチＬ₄で検出して、自動
弁３８′ａを閉にし、その後ピストン３６′をストロー
クエンドまで移動して（リミットスイッチＬ₂で位置検
出）シリンダ３４′内を高圧にする。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このよう
に、従来の食品等の高圧処理装置における増減圧制御
は、ピストン２９′の移動中のストロークの中間位置を
リミットスイッチで位置検出する方法を採用しており、
ピストン２９′の作動が高速であるため、該増減圧制御
手段では、ピストン２９′の移動位置を検出して弁を開
閉制御するまでの僅かの時間的ずれが誤差となって増幅
される不具合がある。

【００１４】特に対象が液体なので、この誤差がより大
きくなって高精度の制御が非常に難しく、この対策とし
てピストン作動速度を制限しなければならない等の不都
合があった。

【００１５】本発明は上記各不具合点を解消し、増圧、
減圧を行なう各ポンプの制御を確実かつ高精度で行な
い、効率良く高圧処理を可能とした新たな高圧液体連続
処理装置を提供することを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の構成として本発明の高圧液体連続処理装置は、高圧容
器へ液状被処理物を加圧注入する増圧注入手段と、高圧
処理された液状処理物を高圧容器から取出し、これを系
外に排出する減圧抽出排出手段で構成し、高圧容器内に
おいて予め設定された圧力に維持しながら連続的に液状
被処理物を高圧加圧処理する高圧液体連続処理装置にお
いて、前記増圧手段および減圧手段としてレシプロポン
プを用いると共に、該レシプロポンプの減圧排出手段
側、あるいは減圧排出手段と増圧注入手段側のそれぞれ
に、別個のレシプロポンプよりなる増減圧手段を接続設
置したことを特徴としている。

【００１７】

【作用】上述の構成よりなる本発明の高圧液体連続処理
装置は、高圧容器への注入および高圧容器からの排出の
ための増圧手段、減圧手段及び補助増減圧手段としてい
ずれもレシプロポンプを利用し、減圧ポンプ側、または
減圧ポンプ側と増圧ポンプ側の両方に補助増減圧ポンプ
を接続・設置し、またこれらを連通する回路に自動弁
（自動開閉弁）、圧力計を設置し、補助増減圧ポンプで
は被処理物に対する増圧、減圧作用を行ない、増圧ポン
プ、減圧ポンプでは被処理物の循環・排出作用を行なう
ようにすると共に、これら各ポンプの増減圧及び循環排
出動作の制御は、各ポンプのピストンのストロークエン
ド位置を検出し、及び回路圧を検出し、これらの検出信
号に基ずいて自動弁、各ポンプへの油圧を適宜切替える
ことによって行なう。

【００１８】

【実施例】以下本発明の１実施例を図面によって説明す
る。図１は本発明の第１実施例に係る高圧液体連続処理
装置の構成を示す全体図で、図示するように高圧容器２
０は、本体２０ａ、下蓋２１、上蓋２２とで加圧室２３
を構成し、その蓋にかかる軸力をヨークフレーム２４で
支持した構成である。

【００１９】この高圧容器２０の入側及び出側には液
状、ペースト状の食品あるいは医薬品等の被処理液を連
続して注入、加圧及び排出するレシプロポンプよりなる
増減圧ポンプ２５が夫々連通管４１，４２を介して接続
され、更に該増減圧ポンプ２５の減圧側には増減圧動作
をするレシプロポンプよりなる補助増減圧ポンプ６２が
接続されている。

【００２０】増減圧ポンプ２５は、液の注入、加圧作動
及び導入、排出作動を兼用した形式で、油圧シリンダ３
１、増圧シリンダ３３、減圧シリンダ３４を一体に直列
結合しており、これら各シリンダに油圧ピストン２９、
増圧側ピストン３５、減圧側ピストン３６を一体に移動
自在に嵌合している。

【００２１】そして油圧シリンダ３１に対して油圧ユニ
ット２７より油圧を右室または左室に切替え供給するこ
とにより、ピストン３５，３６は右方または左方に移動
する。

【００２２】このピストンの移動は油圧ピストン２９の
動きとしてリミットスイッチ６８ａ，６８ｂによりその
ストロークエンド位置で検出される。

【００２３】一方、補助増減圧ポンプ６２は、油圧シリ
ンダ６６、シリンダ６７及びその中に油圧ピストン６
５、ピストン６４を一体に移動自在に嵌合した構成で、
油圧ユニット６３より、油圧を油圧シリンダ６６の右室
または左室に切替え供給することによりピストン６５，
６４は左方または右方に移動する。このピストンの移動
は油圧ピストン６５の動きとして、リミットスイッチ６
９ａ，６９ｂにより、そのストロークエンド位置で検出
される。

【００２４】増減圧ポンプ２５の増圧側回路にはチェッ
ク弁３７ａ，３７ｂ及び圧力計７０ａが、減圧側回路に
は自動弁（自動開閉弁）３８ａ，３８ｂ及び圧力計７０
ｂが夫々設置されており、前記各リミットスイッチの検
出信号或いは各圧力計の検出信号に基ずいて自動弁３８
ａ，３８ｂを開閉し、或いは油圧シリンダ３１及び６６
への油圧の供給を切替えるように構成されている。

【００２５】なお、６１は被処理物の貯蔵タンク、６０
は同被処理物の供給ポンプである。

【００２６】図２及び図３は上記本発明の第１実施例装
置における連続高圧処理工程の手順を示す図である。こ
れらの図及び図１を参照して本実施例装置の作用及び工
程手順を説明する。

【００２７】まず増圧操作を説明すると、図２（ａ）
は、供給ポンプ６０、油圧ユニット２７，６３を作動し
て油圧ピストン２９，６５が右方ストロークエンドまで
移動し、増圧側シリンダ３３内にはチェック弁３７ａを
介して被処理物が注入・充満した状態を示しており、こ
の時増圧シリンダ、減圧シリンダ内圧力は共に低圧でバ
ランスしている。また自動弁３８ａ，３８ｂはどちらも
閉である。

【００２８】この油圧ピストン２９のストロークエンド
位置をリミットスイッチ６８ｂで検出し、この検出信号
に基ずいて油圧シリンダ６６に対する油圧を切替えるこ
とにより、補助増減圧ポンプ６２のピストン６４，６５
はストロークエンドまで左方に移動し（（ｂ）→
（ｃ））、この動作により減圧シリンダ３４内に残存し
ている処理物及び増圧シリンダ３３内の被処理物がどち
らも所定圧まで昇圧され、同時に同シリンダ３４内が昇
圧されたことを圧力計７０ｂで検出すると、この検出信
号に基ずいて、自動弁３８ｂが開となり、また油圧シリ
ンダ３１への油圧が切替え供給されて、ピストン２９及
び３５，３６は左方にストロークエンドまで移動し
（（ｄ）→（ｅ））、増圧シリンダ３３内の被処理物は
連通管４１を経由して高圧容器２０に導入され、同時
に、減圧シリンダ３４内には高圧容器２０から抽出され
た処理物が流入する。

【００２９】この際ピストン２９がストロークエンドま
で移動したこと（即ちシリンダ３４内に処理物が充満し
たこと）をリミットスイッチ６８ａで検出し、この検出
信号に基ずいて自動弁３８ｂを閉にする（（ｆ））。な
お、この時補助増減圧ポンプ６２のピストン６５のスト
ロークエンド停止位置はリミットスイッチ６９ａで検出
されている。

【００３０】次に減圧操作を説明する。図３（ｆ）は前
記昇圧操作の（ｅ）図に続く工程を示しており、リミッ
トスイッチ６８ａ，６９ａの検出信号に基ずいて、油圧
シリンダ３１に対する油圧の供給が停止され、同時に油
圧シリンダ６６に対する油圧が切替えられ（（ｆ）→
（ｇ））、補助増減圧ポンプ６２のピストン６４，６５
は右方にストロークエンドまで移動し（（ｇ）→
（ｈ））、減圧側シリンダ３４内の処理物は高圧より大
気圧に減圧される。

【００３１】シリンダ３４内が大気圧まで減圧されたこ
とを圧力計７０ｂで検出すると、この検出信号に基ずい
て排出用自動弁３８ａが開となりまた油圧シリンダ３１
に対して油圧が右方移動するよう供給され（（ｉ））、
ピストン２９，３６が右方にストロークエンドまで移動
し、シリンダ３４内の処理物は自動弁３８ａを経由して
外部に排出され、同時に増圧側シリンダ３３内には新た
に被処理物が注入される（（ｉ）→（ｊ））。

【００３２】この後、前記操作が自動的に繰り返され
て、被処理物に対する高圧処理が連続して実行される。

【００３３】なお、補助増減圧ポンプ６２のシリンダ６
７の全ストローク時の容積は、被処理物の体積圧縮率
（果汁等の液体を４０００Kgf ／cm²まで加圧すると約
１４％体積が圧縮される）を考慮して設定されており、
例えば減圧操作時、減圧側シリンダ３４内に高圧の処理
物が充満した状態で、補助増減圧ポンプ６２のピストン
６４，６５を右方にストロークエンドまで移動すると
（図３（ｇ）→（ｈ））、処理物は体積膨張し、大気圧
まで減圧されることになる。

【００３４】また、本実施例では、増圧シリンダと減圧
シリンダを一体に直列結合し、液の注入、加圧及び導
入、排出動作を兼用した形式のポンプを示したが、夫々
独立した増圧ポンプ、減圧ポンプを用いても同じ効果が
ある。

【００３５】次に本発明の第２実施例の構成を図４に示
す。この実施例装置は、補助増減圧ポンプをポンプの増
圧側と減圧側の両方に接続・設置した場合である。

【００３６】即ち、第１実施例と同一構成になる増減圧
ポンプ２５の減圧側には、油圧シリンダ６６、シリンダ
６７及びその中に油圧ピストン６５、ピストン６４を一
体に移動自在に嵌合した構成の補助増減圧ポンプ６２が
接続・設置され、増圧側にはこれと同一構成の油圧シリ
ンダ７６、シリンダ７７及びその中に油圧ピストン７
５、ピストン７４を一体に移動自在に嵌合してなる補助
増減圧ポンプ７２が接続・設置されている。

【００３７】そして、各油圧ユニット６３，７３より油
圧を各油圧シリンダ６６，７６の右室または左室に切替
え供給することにより、各ピストン６５，６４及び７
５，７４は左方または右方に移動し、このピストンの移
動は油圧ピストン６５及び７５の動きとしてリミットス
イッチ６９ａ，６９ｂ及び７９ａ，７９ｂによりそのス
トロークエンド位置で検出される。

【００３８】図５及び図６は本発明の第２実施例装置の
連続高圧処理工程の手順を示す図である。図示するよう
に、本実施例の増減圧操作手順は前記第１実施例の場合
と同一手順（図２〜図３参照）であり、また増圧側の補
助増減圧ポンプ７２の操作は減圧側の補助増減圧ポンプ
６２と同一の操作となる。

【００３９】即ち、増圧操作においては、油圧ピストン
２９の右方ストロークエンド位置をリミットスイッチ６
８ｂで検出し、この検出信号に基ずいて補助増減圧ポン
プ６２，７２の油圧シリンダ６６，７６に対する油圧を
各々切替えることにより減圧側のピストン６４，６５は
左方にストロークエンドまで移動して減圧シリンダ３４
内に残存している処理物を所定圧まで昇圧させ、一方昇
圧側のピストン７４，７５は右方にストロークエンドま
で移動して増圧シリンダ３３内の被処理物を所定圧まで
昇圧させる。

【００４０】また、減圧操作においては、油圧ピストン
２９，６５の左方ストロークエンド位置、油圧ピストン
７５の右方ストロークエンド位置を各々リミットスイッ
チ６８ａ，６９ａ，７９ａで検出し、その検出信号に基
ずいて補助増減圧ポンプ６２，７２の油圧シリンダ６
６，７６に対する油圧を各々切替えることにより、減圧
側のピストン６４，６５は右方にストロークエンドまで
移動して、減圧シリンダ３４内の処理物を高圧から大気
圧まで減圧させ、一方昇圧側のピストン７４，７５は同
時に左方にストロークエンドまで移動して昇圧側シリン
ダ３３内の残存被処理物を高圧から大気圧まで減圧させ
る。

【００４１】このようにポンプの昇圧側と減圧側に各々
設置した補助増減圧ポンプ６２，７２を、各工程におい
て、同時に全く同一の作動をさせることにより、昇圧動
作及び減圧動作がより良好に実行されるようになる。

【００４２】以上本発明の実施例装置につき縷々説明し
たが、本発明は上記実施例に限定されるものでなく本発
明の技術思想の範囲内において種々設計変更し得るもの
であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に属す
る。

【００４３】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
高圧液体連続処理装置は、減圧ポンプ側または減圧ポン
プ側と増圧ポンプ側の両方に補助増減圧ポンプを接続・
設置し、また、これらを連通する回路に自動弁、圧力計
を設置して、補助増減圧ポンプでは被処理物に対する増
圧・減圧作用を行ない、増圧、減圧ポンプでは循環・排
出作用を行うようにし、これら各ポンプの増減圧及び循
環排出動作の制御は、各ポンプのピストンのストローク
エンド位置を検出し、及び回路圧を検出し、これらの検
出信号に基ずいて、自動弁、各ポンプへの油圧の切替を
適宜行うようにしたので、ピストンの作動速度を制限す
ることなく、増圧制御、減圧制御が確実かつ高精度で行
えるようになり、高圧処理工程が効率よく実行されるよ
うになるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る高圧液体連続処理装
置の全体構成図である。

【図２】同実施例装置における高圧処理工程の増圧操作
の説明図である。

【図３】同実施例装置における高圧処理工程の減圧操作
の説明図である。

【図４】本発明の第２実施例に係る高圧液体連続処理装
置の全体構成図である。

【図５】同実施例装置における高圧処理工程の増圧操作
の説明図である。

【図６】同実施例装置における高圧処理工程の減圧操作
の説明図である。

【図７】従来の高圧処理装置の構成図である。

【符号の説明】

２０高圧容器２３高圧加圧室２５増減圧ポンプ２７，６３，７３油圧ユニット２９，６５，７５油圧ピストン３１，６６，７６油圧シリンダ３３増圧側シリンダ３４減圧側シリンダ３５，３６ピストン３７ａ，３７ｂチェック弁３８ａ，３８ｂ自動弁４１，４２連通管６０供給ポンプ６１貯蔵タンク６４，７４ピストン６５，７５油圧ピストン６６，７６油圧シリンダ６７，７７シリンダ６８ａ，６８ｂ，６９ａ，６９ｂ，７９ａ，７９ｂ
リミットスイッチ７０ａ，７０ｂ圧力計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者谷本楯夫広島市西区観音新町四丁目６番22号三菱重工業株式会社広島研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高圧容器へ液状被処理物を加圧注入する
増圧注入手段と、高圧処理された液状処理物を高圧容器
から取出し、これを系外に排出する減圧抽出排出手段で
構成し、高圧容器内において予め設定された圧力に維持
しながら連続的に液状被処理物を高圧加圧処理する高圧
液体連続処理装置において、前記増圧手段および減圧手
段としてレシプロポンプを用いると共に、該レシプロポ
ンプの減圧排出手段側、あるいは減圧排出手段と増圧注
入手段側のそれぞれに、レシプロポンプよりなる別個の
増減圧手段を接続設置したことを特徴とする高圧液体連
続処理装置。