JPH11347105A - 自己診断システム付きレトルト殺菌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機能と性能の正常な状態を、過剰な計測シス
テム、管理システムを導入せずに簡単に確認できる診断
による自己管理機能を付加することによりＨＡＣＣＰの
実施を確実かつ容易にすることができる自己診断システ
ム付きレトルト殺菌装置を提供すること。 【解決手段】 処理槽１内に装填された被処理物をシー
ケンサー１７に設定された通常運転プログラムにより温
度圧力調節計１６を介して装置を自動制御して被処理物
を加圧下又は常圧下で熱水により所定時間、所定温度で
加熱調理、殺菌・滅菌処理し、その後、冷水により所定
温度、所定圧力まで降温、降圧して取出すようになした
レトルト殺菌装置において、予め設定した自己診断モー
ドをシーケンサー１７及び温度圧力調節計１６を介して
実行して装置全体の状態を点検し、不良箇所があれば、
その箇所を特定し、表示器１８に表示させるための自己
診断システムを具備させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レトルト食品や医
薬品等を加圧下又は常圧下で調理殺菌および滅菌する際
に使用されるレトルト殺菌装置に関するもので、自己診
断機能を具備させたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、装置が正常であるかどうかを確認
するため生産開始前に、製品を入れないで無負荷運転を
行い、装置が正常に動作しているかどうかを記録紙上で
正常運転と比較し、不具合がないかどうかを確認してい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の上記点
検方法は、あくまでも無負荷運転であることで、生産時
の負荷にした場合のユーティリティの供給能力のチェッ
クや、加熱や冷却能力を決定する熱交換器の能力を確認
することができない。

【０００４】また、作業者が記録紙上で確認するため、
正常時との細かい差異が確認できず、処理槽の缶体漏
れ、バルブやポンプの動作不良、調節計やセンサー類の
電気機器などの不具合の兆候を見逃し、バルブやポンプ
の動作不良や処理槽へのユーティリティの供給能力不
良、調節計やセンサー類の不良などによる殺菌不良や製
品不良が発生する。

【０００５】近時、レトルト殺菌装置が正常に機能と性
能を発揮するための管理は、ＧＭＰ（Ｇｏｏｄ Ｍａｎ
ｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｐｒａｃｔｉｃｅ）として実施
され、ＧＭＰはＨＡＣＣＰ（危険度分析による衛生管
理）の前提となる。管理基準が明確で、管理方法が具体
的なレトルト殺菌装置は、過不足のない合理的なＧＭＰ
とＨＡＣＣＰの実施を実現する。

【０００６】本発明は、機能と性能の正常な状態を、過
剰な計測システム、管理システムを導入せずに簡単に確
認できる診断による自己管理機能を付加することにより
ＨＡＣＣＰの実施を確実かつ容易にすることができる自
己診断システム付きレトルト殺菌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】上記目的を達成するため
本発明は、被処理物を装填する処理槽と、処理槽へ給水
する手段と、処理槽へ処理流体を循環供給する循環ポン
プと、循環ポンプで供給する処理流体を加熱・冷却する
熱交換器と、熱交換器に蒸気と冷却水を切替え供給する
手段と、処理槽へ加圧空気を導入する手段と、処理槽か
ら排気する手段と、処理槽から処理流体を排出する手段
とを含み、被処理物に適応した基準レサイプにより設定
された通常運転プログラムにより前記各手段を自動制御
して被処理物を加圧下又は常圧下で処理流体により昇温
昇圧して所定時間、所定温度で加熱調理、殺菌・滅菌処
理し、その後、所定温度、所定圧力まで降温、降圧して
取出すようになしたレトルト殺菌装置において、予め設
定した自己診断モードを実行して装置全体の状態を点検
し、不良箇所があれば、その箇所を特定し、表示させる
ための自己診断システムを具備させたものである。

【０００８】上記自己診断モードは、昇温プログラム、
降温プログラム、昇圧プログラム、降圧プログラムで構
成されており、これらのプログラムの実行中、処理槽内
の温度と圧力とを実測し、基準値と比較して自己診断さ
せたものである。

【０００９】また、本発明は、上記自己診断モードにお
ける温度の実測値からＦ値（温度と時間の関数で表され
る殺菌評価積算値）を演算して当該被処理物の基準レサ
イプの加熱温度付近での殺菌・滅菌条件を自己診断する
項目を具備させたものである。

【００１０】上記自己診断モードの基準値データは、装
置が正常な状態である時に、自己診断モードの基準デー
タ登録運転を実行し、正常な時の「温度」「圧力」「時
間」を一定の時間間隔で自動的にサンプリングし、シー
ケンサーに記憶させるようになしたものである。

【００１１】また、上記自己診断モードで点検する項目
は、バルブ、ポンプの動作状態が正常であること、
バルブや熱交換器に漏れがないこと、熱交換器の伝熱
能力が正常であること、ユーティリティ（熱水・冷却
水等）供給能力が十分であること、電気、計装機器が
正常状態であること、手動弁の開度が適正であるこ
と、ストレーナーやサイレンサーに詰まりがないこと
等であり、これらの正常状態を実測値と基準値とに基い
て照合比較し、また、運転終了時に総熱履歴を基準熱履
歴と照合比較して自動的に確認し、照合結果に差異があ
れば、該当不良箇所を特定し、表示するようにしたもの
である。

【００１２】本発明は、上記構成としたことにより、生
産開始前に自己診断モードを実行すれば、自動的に各構
成部品の不具合の兆候や動作不良を基準値と比較し、そ
の結果に差異がなければ、装置が正常であると確認でき
るため、各構成部品の不具合による殺菌不良や製品不良
を未然に防止することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基いて説明する。図１は本発明が対象とするレトルト殺
菌装置の全体のフローシートで、処理流体として水を使
用し、この水を加熱・冷却して被処理物を加熱調理、殺
菌・滅菌処理及び冷却する熱水スプレー方式のレトルト
殺菌装置の場合を例示している。

【００１４】図１において、１は被処理物の処理槽、２
は処理槽１へ処理流体である水を循環供給する循環ポン
プ、３は循環ポンプ２で供給する水を加熱・冷却する熱
交換器、４は熱交換器３への蒸気供給手段、５は熱交換
器３への冷却水供給手段、６は処理槽１への加圧空気導
入手段、７は処理槽１からの排気手段、８は処理槽１か
らの排液手段を示している。

【００１５】処理槽１は、耐熱・耐圧容器で構成され、
被処理物を載置する複数段の棚を備え、各棚に載置され
た被処理物に熱水又は冷水を噴射するスプレーノズル１
ａを各棚毎に多数設置してあり、一端には開閉可能な蓋
１ｂが取付けられ、この蓋１ｂは、処理槽１の閉鎖時、
パッキングにより気密にシールする構成とされている。

【００１６】循環ポンプ２は、最初、給水手段９の給水
経路９ａを経由して供給された水を熱交換器３を通して
供給経路２ａから処理槽１のスプレーノズル１ａに供給
し、処理槽１の底部に溜まった水を引き出し経路２ｂを
経由して引き出して再び熱交換器３を通して処理槽１の
スプレーノズル１ａに循環供給するものである。供給経
路２ａには、仕切弁２ｃが設置してある。また、給水経
路９ａには給水弁９ｂが設置してある。

【００１７】熱交換器３は、蒸気供給手段４又は冷却水
供給手段５により供給される蒸気又は冷却水により、循
環ポンプ２で供給する水を加熱・冷却するためのもので
ある。

【００１８】蒸気供給手段４は、ボイラーから蒸気供給
経路４ａを通して熱交換器３に蒸気を供給し、水と熱交
換させた後、廃蒸気経路４ｂから排液手段８の排液経路
８ａを経由して排出される。蒸気供給経路４ａには、供
給量を調節する温調蒸気弁４ｃが設置してある。また、
廃蒸気経路４ｂには、スチームトラップ弁４ｄ及びスチ
ームトラップ４ｅが設置してある。

【００１９】冷却水供給手段５は、クーリングタワーか
ら冷却水供給経路５ａを通して熱交換器３に冷却水を供
給し、水と熱交換させた後、クーリングタワーへの戻し
経路５ｂへ排出される。この戻し経路５ｂにはクーリン
グタワーへの送水ポンプが設置されている。冷却水供給
経路５ａには供給量を調節する温調冷却弁５ｃが設置し
てあり、また、戻し経路５ｂには冷却水出口弁５ｄが設
置してある。さらに、冷却水供給経路５ａと戻し経路５
ｂとの間には、余剰の冷却水を戻すバイパス経路５ｅが
接続してあり、途中に冷却水バイパス弁５ｆが設置して
ある。

【００２０】加圧空気導入手段６は、コンプレッサーか
ら加圧空気導入経路６ａを通して処理槽１に加圧空気を
導入するためのもので、加圧空気導入経路６ａには、処
理槽１の加圧時、開放し、それ以外では閉鎖する加圧弁
６ｂが設置してある。

【００２１】排気手段７は、処理槽１の加圧を解除する
場合に使用されるもので、空気抜き弁７ａとサイレンサ
ー７ｂを設置した排気経路７ｃからなる。

【００２２】排液手段８は、処理槽１内の底部に溜まっ
た液を排液経路８ａから排出するためのもので、排液時
に開放される排液弁８ｂが設置してある。

【００２３】なお、図１において、９ｃは、給水手段９
から分岐した循環ポンプ２を冷却するメカ冷却水経路
で、メカ冷却水弁９ｄが設置してある。また、１０は、
処理槽１の蓋１ｂの気密性を確保する手段であって、真
空エジェクター１０ａ及び蓋パッキング締付弁１０ｂが
設置してある。さらに、１１は大気開放弁、１２は処理
槽１の底部に溜まる液量を表示する液面計、１３は処理
槽１内の液面検出器、１４は処理槽１内の温度検出器、
１５は処理槽１内の圧力検出器を示している。

【００２４】図２は本発明の要部構成を示す説明図であ
って、１６は温度圧力調節計、１７はシーケンサー、１
８は表示器を示し、温度圧力調節計１６は、シーケンサ
ー１７から指令される通常運転プログラム並びに自己診
断モードでのプログラムに従って、加圧空気導入手段６
の加圧弁６ｂ及び排気手段７の空気抜き弁７ａを開閉制
御し、かつ、蒸気供給手段４の温調蒸気弁４ｃ及び冷却
水供給手段５の温調冷却弁５ｃの供給量を制御するもの
である。

【００２５】また、シーケンサー１７は、通常運転プロ
グラム並びに自己診断モードでのプログラムを設定記憶
させるもので、通常運転プログラムは、被処理物に適し
た基準レサイプにより設定されるものである。自己診断
モードでのプログラムには、図３に示すような昇温プロ
グラムＴａ、降温プログラムＴｂ、昇圧プログラムＰ
ａ、降圧プログラムＰｂが含まれ、これらは、予め、マ
ニュアル設定してもよく、また、装置が正常な状態であ
る時に、自己診断モードの基準データ登録運転を実行さ
せ、正常な時の処理槽１内の「温度」「圧力」「時間」
を一定の時間間隔（例えば１０秒おきに）で自動的にサ
ンプリングさせてシーケンサー１７に記憶させて設定し
てもよい。

【００２６】上記シーケンサー１７は、処理槽１の温
度、圧力について、処理槽１内の温度検出器１４と圧力
検出器１５とから検出送信されたデータを受信してこれ
を時間とともに記憶し、自己診断モードでの運転時、前
記設定データ又は前記基準データと実測値を照合し、許
容範囲を超えた差異があれば、表示器１８に異常箇所と
ともに異常を表示させるものである。

【００２７】また、温度圧力調節計１６は、処理槽１内
の温度検出器１４と圧力検出器１５とから検出送信され
たデータを受信し、プログラムのフィードバック制御を
確保するとともに、演算手段１６ａにより、温度からＦ
値を演算し、シーケンサー１７に送信する機能を具備し
ている。一方、シーケンサー１７は、予め設定され、又
は、自己診断モードの基準データ登録運転で得られたＦ
値を記憶し、これと自己診断時での実測Ｆ値を比較照合
し、許容範囲を超える差異があれば、表示器１８に異常
を表示させるものである。

【００２８】次に、本発明装置における自己診断システ
ムについて図３を参照しつつ説明する。本発明の自己診
断システムは、次の第１工程〜第９工程からなる。

【００２９】第１工程：加圧ラインチェックを行う。チ
ェック項目は、圧力系統確認、昇圧能力確認であり、基
準時間と比較して行う。具体的には、加圧空気導入経路
６ａの加圧弁６ｂの開閉動作が正常であること、所定圧
力の加圧空気が供給されていることを圧力検出器１５の
実測値から確認することである。

【００３０】第２工程：漏れ確認を行う。処理槽１の気
密性確認、熱交換器３並びに加圧空気導入経路６ａ、排
気経路７ｃ、排液経路８ａ、給水経路９ａの漏れを圧力
検出器１５の実測値から確認を行う。

【００３１】第３工程：排気ラインチェックを行う。チ
ェック項目は、排気能力確認であって、排気経路７ｃの
空気抜き弁７ａの開閉動作が正常であるかどうか及びサ
イレンサー７ｂに詰まりがないかどうか及び、大気開放
弁１１の開閉動作が正常であるかどうかを圧力検出器１
５の実測値と基準データとの比較により確認する。

【００３２】第４工程：給水ラインチェックを行う。処
理槽１の液面検出器１３の液位ＬレベルがＯＮであるこ
とを確認し、給水経路９ａから給水を行い、液位レベル
ＭがＯＮになるまでの時間を基準時間と比較して正常で
あるかどうか、即ち、給水経路９ａ及び給水能力が正常
であるかどうかを確認する。

【００３３】第５工程：第６工程の昇温能力を確認する
ために、予め、処理槽１の予備加熱と初期温度を揃える
ことを目的として、予備加熱を行う。循環ポンプ２、熱
交換器３及び蒸気供給経路４ａが正常であるかどうかを
温度検出器１４の実測値と基準値を比較することで確認
する。

【００３４】第６工程：昇温、昇圧チェックを行う。循
環ポンプ２、熱交換器３、加圧空気導入経路６ａ及び蒸
気供給経路４ａが正常であるかどうかを温度検出器１４
及び圧力検出器１５の実測値と基準値を比較することで
確認する。

【００３５】第７工程：定温、定圧チェックを行う。被
処理物の基準レサイプに対応した温度と圧力にアップし
て循環ポンプ２、熱交換器３、加圧空気導入経路６ａ及
び蒸気供給経路４ａが正常であるかどうかを温度検出器
１４及び圧力検出器１５の実測値と基準値を比較するこ
とで確認する。

【００３６】第８工程：降温、降圧チェックを行う。循
環ポンプ２、熱交換器３、冷却水供給経路５ａが正常で
あるかどうかを温度検出器１４及び圧力検出器１５の実
測値と基準値を比較することで確認する。

【００３７】第９工程：排液チェックを行う。排液経路
８ａが正常であるかどうかを、排液弁８ｂを開放し、処
理槽１の液位レベルＭがＯＦＦになるのを確認してから
液位レベルＬがＯＦＦするまでの時間を基準時間と比較
して排液能力を確認する。そして、最後に、総熱履歴を
基準総熱履歴と比較し、特に、第７工程を中心とした熱
履歴から自己診断時の実測Ｆ値と基準Ｆ値とを比較し、
表示する。

【００３８】本発明は、上記第１工程〜第９工程を実行
するための各構成部材の操作手順の動作プログラムを自
己診断モードとして通常運転モードとともに予めシーケ
ンサー１７に登録しておき、運転モード選択スイッチに
より選択させて自動的に実行させるものである。

【００３９】上記自己診断は、装置が正常に動作するか
どうかを確認するために行うもので、自己診断が必要な
とき（生産前の始業点検時等）に自己診断運転を実行
し、「温度」「圧力」「時間」の実測値を基準登録デー
タの基準値と照合し、差異があれば異常を知らせる。

【００４０】自己診断運転中は、「温度」「圧力」の設
定値と実測値を比較し、設定された偏差を超えた時、異
常を知らせる。（基準値データは、例えば、１０秒おき
のデータであり、照合ポイントのその間は、設定値との
偏差で監視させるものである。） また、降温終了時に総熱履歴の基準値と照合し、差異が
あれば異常で知らせる。そして、異常が発生した工程と
その異常内容により、異常箇所を特定し、表示器１８で
表示する。

【００４１】要するに、本発明は、装置を構成するすべ
ての構成部品や運転状態において、正常運転に必要な条
件をピックアップし、前記工程を実行する事により、そ
れらが正常な状態にある事を自動で短時間で確認するよ
うに構成したものである。

【００４２】本発明は、装置を実際に使用する条件下で
の運転から「基準データ」を収集し基準値とする。自己
診断運転時の運転データの測定値と基準値を比較し、装
置の正常状態を確認する。正常状態を判定するために、
基準値と測定値との差の許容値を基準偏差として設定
し、温度・圧力・時間の測定値が基準偏差内にあるかど
うかを監視する。基準値と測定値との差が基準偏差を越
えると、異常として逸脱を通報する。

【００４３】特に、本発明は、加熱殺菌温度付近の温度
の再現性を、温度基準値と温度測定値の差で監視すると
同時に、温度と時間により得られるＦ値（殺菌評価積算
値）での基準値との比較と監視を行う。Ｆ値により、加
熱温度付近での微妙な温度のずれも拡大して表わす事が
出来る。正常運転で得られた基準Ｆ値と自己診断運転で
のＦ値を比較する事により、温度の再現性の確実な監視
が容易に可能となる。

【００４４】本発明における主な検査対象部品と検査内
容は、次の通りである。

【００４５】循環ポンプ２は、ポンプが正常に稼動する
事。吐出圧力が許容範囲内であり、メカ漏れがない事。

【００４６】給水手段９のポンプ（図示省略）が正常に
稼動する事。吐出圧力が許容範囲内である事。

【００４７】クーリングタワー（図示省略）が正常に稼
動する事、及び、クーリングタワーへの送水ポンプ（図
示省略）が正常に稼動する事。吐出圧力が許容範囲内で
ある事。

【００４８】熱交換器３が正常な伝熱能力が確保されて
いる事。漏れがない事。

【００４９】加圧弁６ｂの開閉動作が正常である事。漏
れがない事。

【００５０】空気抜き弁７ａの開閉動作が正常である
事。漏れがない事。

【００５１】大気開放弁１１の開閉動作が正常である
事。漏れがない事。

【００５２】排液弁８ｂの開閉動作が正常である事。漏
れがない事。

【００５３】給水弁９ｂの開閉動作が正常である事。漏
れがない事。

【００５４】温調蒸気弁４ｃが正常に動作する事。

【００５５】温調冷却弁５ｃが正常に動作する事。

【００５６】冷却水バイパス弁５ｆの開閉動作が正常で
ある事。

【００５７】メカ冷却水弁９ｄの開閉動作が正常である
事。

【００５８】温度検出器１４、圧力検出器１５及び温度
圧力調節計１６が正常である事。

【００５９】シーケンサー１７の動作が正常である事。

【００６０】

【発明の効果】本発明によれば、生産開始前に自己診断
モードを実行すれば、自動的に各構成部品の不具合の兆
候や動作不良を基準値と比較し、その結果に差異がなけ
れば、装置が正常であると確認できるため、各構成部品
の不具合による殺菌不良や製品不良を未然に防止するこ
とができる。

【００６１】また、本発明は、被処理物の加熱調理、殺
菌・滅菌温度付近の温度の再現性をＦ値の実測値と基準
値との比較により明確に確認できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が対象とするレトルト殺菌装置の全体の
フローシート。

【図２】本発明の要部構成を示す説明図。

【図３】本発明における自己診断モードの温度と圧力の
時間的変化の状態を示すグラフ。

【符号の説明】

１は処理槽、２は循環ポンプ、３は熱交換器、４は蒸気
供給手段、４ｃは温調蒸気弁、５は冷却水供給手段、５
ｃは温調冷却弁、６は加圧空気導入手段、６ｂは加圧
弁、７は排気手段、７ａは空気抜き弁、８は排液手段、
８ｂは排液弁、９は給水手段、９ｂは給水弁、９ｄはメ
カ冷却水弁、１０は気密性確認手段、１１は大気開放
弁、１２は液面計、１３は液面検出器、１４は温度検出
器、１５は圧力検出器、１６は温度圧力調節計、１７は
シーケンサー、１８は表示器。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理物を装填する処理槽と、 処理槽へ給水する手段と、 処理槽へ処理流体を循環供給する循環ポンプと、 循環ポンプで供給する処理流体を加熱・冷却する熱交換
   器と、 熱交換器に蒸気と冷却水を切替え供給する手段と、 処理槽へ加圧空気を導入する手段と、 処理槽から排気する手段と、 処理槽から処理流体を排出する手段とを含み、 被処理物に適応した基準レサイプ、即ち、温度、圧力、
   時間の基準処理条件（以下、基準レサイプと称する。）
   により設定された通常運転プログラムにより前記各手段
   を自動制御して被処理物を加圧下又は常圧下で処理流体
   により昇温昇圧して所定時間、所定温度で加熱調理、殺
   菌・滅菌処理し、その後、所定温度、所定圧力まで降
   温、降圧して取出すようになしたレトルト殺菌装置にお
   いて、 予め設定した自己診断モードを実行して装置全体の状態
   を点検し、不良箇所があれば、その箇所を特定し、表示
   させるための自己診断システムを具備させたことを特徴
   とする自己診断システム付きレトルト殺菌装置。
2. 【請求項２】 前記自己診断モードは、昇温プログラ
   ム、降温プログラム、昇圧プログラム、降圧プログラム
   で構成されており、これらのプログラムの実行中、処理
   槽内の温度と圧力とを実測し、基準値と比較して自己診
   断させたことを特徴とする請求項１記載の自己診断シス
   テム付きレトルト殺菌装置。
3. 【請求項３】 自己診断モードにおける温度の実測値か
   らＦ値を演算して当該被処理物の基準レサイプの加熱温
   度付近での殺菌・滅菌条件を自己診断する項目を具備さ
   せたことを特徴とする請求項１又は２記載の自己診断シ
   ステム付きレトルト殺菌装置。
4. 【請求項４】 自己診断モードの基準値データは、装置
   が正常な状態である時に、自己診断モードの基準データ
   登録運転を実行し、正常な時の「温度」「圧力」「時
   間」を一定の時間間隔で自動的にサンプリングし、シー
   ケンサーに記憶させるようになしたことを特徴とする請
   求項２又は３記載の自己診断システム付きレトルト殺菌
   装置。
5. 【請求項５】 自己診断モードで点検する項目は、バ
   ルブ、ポンプの動作状態が正常であること、バルブや
   熱交換器に漏れがないこと、熱交換器の伝熱能力が正
   常であること、ユーティリティ供給能力が十分である
   こと、電気、計装機器が正常状態であること、手動
   弁の開度が適正であること、ストレーナーやサイレン
   サーに詰まりがないこと等であり、これらの正常状態を
   実測値と基準値とに基いて照合比較し、また、運転終了
   時に総熱履歴を基準熱履歴と照合比較して自動的に確認
   し、照合結果に差異があれば、該当不良箇所を特定し、
   表示することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載
   の自己診断システム付きレトルト殺菌装置。