KR20190072592A - 등방압 가압 장치, 및 등방압 가압 장치를 사용한 등방압 가압 방법 - Google Patents

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Abstract

압력 용기의 내부를 액체의 압력 매체로 채울 때, 압력 용기 내의 피처리물이 액류에 의해 압력 용기 내에서 흘러 배기구에 흡입되는 것을 방지하는 등방압 가압 장치를 제공한다. 횡치 배치된 압력 용기(1)의 축 방향의 양단부 중 적어도 한쪽 단부에 배기구(15a)가 마련되어 있고, 압력 용기(1)의 축 방향의 단부의 배기구(15a)보다도 낮은 위치에 급액구(14a)가 마련되어 있다. 급배수 유닛(3)(압력 매체 공급 장치)에 의해 급액구(14a)로부터 압력 용기(1) 내로 액체의 압력 매체가 공급됨으로써, 배기구(15a)로부터 공기가 배출되면서 압력 용기(1) 내가 상기 압력 매체로 채워진다.

Description

등방압 가압 장치, 및 등방압 가압 장치를 사용한 등방압 가압 방법
본 발명은, 횡치 배치의 압력 용기 내에 넣어진 피처리물을 액체의 압력 매체로 가압 처리하는 등방압 가압 장치에 관한 것이다.
등방압 가압 장치로서, 특허문헌 1에는 고압 처리 장치가 기재되어 있다. 고압 처리 장치는, 예를 들어 식품 산업에서 사용되는 것이며, 생산품의 살균 처리에 사용된다. 이 고압 처리 장치는, 수평 배치되는 통형의 챔버(압력 용기)와, 챔버의 축 방향 양단부의 개구를 폐쇄하는 플러그를 구비한다. 플러그의 내부에는, 고압수가 흐르게 되는 유로가 형성되어 있다. 이 유로를 통해 챔버의 내부에 가압용의 고압수가 공급된다. 가압용의 고압수가 공급되면, 챔버의 내부에 넣어진 피처리물에는, 예를 들어 400㎫라는 고압이 작용한다. 이에 의해, 피처리물은 살균된다.
종래, 상기한 바와 같은 고압 처리 장치에서는, 피처리물을 가압 처리하는 준비 공정으로서, 수평 배치된 압력 용기의 한쪽 축 방향의 단부의 최상부로부터 압력 용기 내에 급수되고, 다른 쪽 축 방향의 단부의 최상부로부터 압력 용기 내의 공기가 배출됨으로써, 압력 용기의 내부가 물로 채우져 있었다.
미국 특허 출원 공개 제2004/0045450호 명세서
압력 용기의 내부를 물로 채우기 위한 상기와 같은 종래의 방법에서는, 압력 용기 내가 만수에 가까워지면 압력 용기 내의 상부의 수류가 빨라져, 압력 용기 내의 피처리물(예를 들어, 라미네이트 필름으로 포장된 식품)이, 수류로 바스켓(피처리물을 수용해 두는 용기)으로부터 튀어나와, 배기구에 흡입되는 경우가 있었다.
본 발명은, 압력 용기의 내부를 액체의 압력 매체로 채울 때, 압력 용기 내의 피처리물이 액류에 의해 압력 용기 내에서 흘러 배기구에 흡입되는 것을 방지하는 것이 가능한 등방압 가압 장치 및 등방압 가압 장치를 사용한 등방압 가압 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
제공되는 것은 등방압 가압 장치이며, 당해 등방압 가압 장치는, 소정의 축 방향을 따라서 연장되는 통형의 압력 용기이며, 당해 압력 용기는 상기 축 방향이 수평 방향을 따르도록 횡치로 배치되어 있고, 또한, 상기 압력 용기의 상기 축 방향의 양단부에는 상기 압력 용기의 내부 공간의 양단부를 구성하는 한 쌍의 개구가 각각 형성되어 있는 압력 용기와, 상기 한 쌍의 개구를 각각 폐쇄하도록 상기 압력 용기에 장착되는 한 쌍의 덮개체와, 상기 압력 용기의 상기 내부 공간에 액체의 압력 매체를 공급하는 것이 가능한 압력 매체 공급 장치와, 상기 압력 매체가 공급된 상기 압력 용기의 상기 내부 공간을 가압하는 것이 가능한 가압부를 구비하고, 상기 압력 용기의 상기 내부 공간에 넣어진 피처리물을 상기 압력 매체로 가압 처리하는 등방압 가압 장치이며, 상기 내부 공간의 상단부와 상기 압력 용기의 외부를 연통하는 것이 가능한 적어도 하나의 배기구가, 상기 압력 용기에 마련되어 있고, 상기 압력 매체 공급 장치에 접속되며, 상기 압력 매체가 상기 내부 공간에 유입되는 것을 허용하는 적어도 하나의 급액구가, 상기 압력 용기의 상기 배기구보다도 낮은 위치에 마련되어 있고, 상기 압력 매체 공급 장치에 의해 상기 급액구를 통해 상기 압력 용기의 상기 내부 공간에 상기 압력 매체가 공급됨으로써, 상기 배기구로부터 공기가 배출되면서 상기 압력 용기 내가 상기 압력 매체로 채워진다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 등방압 가압 장치를 도시하는 개략의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 등방압 가압 장치에 있어서, 압력 용기의 개구를 폐쇄하는 덮개체가 개구를 개방하는 위치에 있을 때의 압력 용기, 덮개체, 및 그 주변 부품의 개략의 측단면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 등방압 가압 장치에 있어서, 압력 용기의 개구를 폐쇄하는 덮개체가 급액 위치에 있을 때의 압력 용기, 덮개체, 및 그 주변 부품의 개략의 측단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 등방압 가압 장치에 있어서, 압력 용기의 개구를 폐쇄하는 덮개체가 가압 위치에 있을 때의 압력 용기, 덮개체, 및 그 주변 부품의 개략의 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 등방압 가압 장치에 있어서, 압력 용기의 개구를 폐쇄하는 덮개체가 급액 위치에 있을 때의 압력 용기, 덮개체, 및 그 주변 부품의 개략의 측단면도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 실시 형태에서는, 액체의 압력 매체로서 물을 사용하는 것으로 하고 있지만, 액체의 압력 매체는, 물에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 설명하는 실시 형태에서는, 식품을 가압 처리하는 예를 기재하고 있지만, 피처리물로서, 식품 이외에, 금속 분말, 세라믹 분말 등이 있다.
(등방압 가압 장치의 구성)
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 등방압 가압 장치(100)를 도시하는 개략의 사시도이다. 도 1에 기초하여, 본 실시 형태에 관한 등방압 가압 장치(100)의 전체 구성이 설명된다. 등방압 가압 장치(100)는, 횡치 배치되는 원통 형상의 압력 용기(1)와, 프레스 프레임(2)과, 유압 실린더(도시하지 않음)를 통해 프레스 프레임(2)에 설치된 덮개체(6, 7)와, 탱크(3a)를 갖는 급배수 유닛(3)(압력 매체 공급 장치)과, 고압 펌프 유닛(4)과, 이들을 제어하는 제어반(5)과, 피처리물이 넣어지는 바스켓(10)을 구비한다. 바스켓(10)은, 예를 들어 공급 컨베이어(11)에 의해 압력 용기(1) 내에 넣어지며, 배출 컨베이어(12)에 의해 압력 용기(1)의 외부로 배출된다. 또한, 바스켓(10)을 수용하는 압력 용기(1)는, 슬라이드 장치(13)에 의해 프레스 프레임(2) 내와, 컨베이어(11, 12)측 사이에서 이동된다.
급배수 유닛(3)은, 압력 용기(1) 내(내부 공간 S)를 압력 매체인 물로 채우기 위한 장치 일례이다. 고압 펌프 유닛(4)은, 물로 채워진 압력 용기(1) 내에 가압용의 고압의 물을 공급하기 위한 장치 일례이다. 급배수 유닛(3)으로부터는 저압의 물이 토출되고, 고압 펌프 유닛(4)으로부터는 고압의 물이 토출된다.
도 2는 도 1에 도시한 등방압 가압 장치(100)에 있어서, 압력 용기(1)의 개구(1a, 1b)를 폐쇄하는 제1 덮개체(6), 제2 덮개체(7)가 개구(1a, 1b)를 개방하는 위치에 있을 때의 압력 용기(1), 제1 덮개체(6), 제2 덮개체(7), 및 그 주변 부품의 개략의 측단면도이다. 도 3은 도 1에 도시한 등방압 가압 장치(100)에 있어서, 제1 덮개체(6), 제2 덮개체(7)가 급액 위치에 있을 때의 압력 용기(1), 제1 덮개체(6), 제2 덮개체(7), 및 그 주변 부품의 개략의 측단면도이다. 도 4는 도 1에 도시한 등방압 가압 장치(100)에 있어서, 제1 덮개체(6), 제2 덮개체(7)가 가압 위치에 있을 때의 압력 용기(1), 제1 덮개체(6), 제2 덮개체(7), 및 그 주변 부품의 개략의 측단면도이다. 압력 용기(1)는, 소정의 축 방향(수평 방향)을 따라서 연장되는 통 형상을 갖는다. 압력 용기(1)의 내부에는, 내부 공간 S가 형성되어 있다. 그리고, 압력 용기(1)는, 상기 축 방향이 수평 방향을 따르도록 횡치로 배치된다. 또한, 압력 용기(1)는, 통형의 용기 본체(1A)와, 환형 플랜지(8, 9)를 갖는다. 압력 용기(1)의 용기 본체(1A)의 축 방향의 양단부에 형성된 개구(1a, 1b)는, 내부 공간 S의 양단부를 구성하고 있다. 압력 용기(1)의 용기 본체(1A)의 축 방향의 양 단부면에, 각각 환형 플랜지(8, 9)가 설치되어 있다. 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 환형 플랜지(8, 9) 중 제1 환형 플랜지(8)(급액 플랜지, 급액용 부재)의 내부에는 압력 매체 유로(14) 및 배기 유로(15)가 형성되어 있다. 압력 매체 유로(14)는, 배관(도시하지 않음)에 의해 급배수 유닛(3)과 접속된다. 제1 환형 플랜지(8)의 내주면에는 급액구(14a)가 마련되어 있다. 즉, 급액구(14a)는, 제1 환형 플랜지(8)의 내주면을 통해 내부 공간 S에 연통되어 있어, 압력 매체인 물이 내부 공간 S에 유입되는 것을 허용한다. 압력 매체 유로(14)는 급액구(14a)와 연통되어 있다. 이 결과, 급액구(14a)는 급배수 유닛(3)에 접속되어 있다. 급배수 유닛(3)으로부터의 물은, 압력 매체 유로(14)를 통해 급액구(14a)로부터 압력 용기(1) 내로 공급된다. 또한, 압력 용기(1)는, 당해 압력 용기(1)의 축 방향에 있어서의 중심보다도 축 방향의 일단측에 배치된 제1 단부와, 상기 중심보다도 상기 축 방향의 타단측에 배치된 제2 단부를 갖는다. 환형 플랜지(8, 9)는, 각각 압력 용기(1)의 제1 단부의 일부 및 제2 단부의 일부를 구성한다.
또한, 제1 환형 플랜지(8)의 내면에는, 배기 유로(15)와 연통되는 배기구(15a)가 내부 공간 S에 연통되도록 마련되어 있다. 배기구(15a)는, 내부 공간 S의 상단부와 압력 용기(1)의 외부를 연통하는 것이 가능하게 되어 있다. 급액구(14a)와 배기구(15a)는 주위 방향에 있어서 서로 180도 상이한 위치에 마련되어 있다. 압력 용기(1)가 횡치 배치된 상태에 있어서, 급액구(14a)가 최하부에, 배기구(15a)가 최상부에 위치하도록, 압력 용기(1)에 제1 환형 플랜지(8)가 설치된다. 배기 유로(15)의 배기구(15a)와 연통되는 측과는 반대측은, 예를 들어 배관(도시하지 않음)이 접속되어 대기에 개방되어 있다.
제1 환형 플랜지(8)와는 반대측의 제2 환형 플랜지(9)(배기 플랜지)의 내부에는 배기 유로(15)가 형성되어 있다. 또한, 이 제2 환형 플랜지(9)에는, 제1 환형 플랜지(8)에 형성되어 있는 압력 매체 유로(14)는 형성되어 있지 않다. 제2 환형 플랜지(9)의 내면에는, 배기 유로(15)와 연통되는 배기구(15a)가 마련되어 있다. 압력 용기(1)가 횡치 배치된 상태에 있어서, 배기구(15a)가 최상부에 위치하도록, 압력 용기(1)에 제2 환형 플랜지(9)가 설치된다. 제1 환형 플랜지(8)의 경우와 동일하게, 제2 환형 플랜지(9)에 형성된 배기 유로(15)의 배기구(15a)와 연통되는 측과는 반대측은, 예를 들어 배관(도시하지 않음)이 접속되어 대기 개방되어 있다.
본 실시 형태에서는, 상기한 구성에서, 횡치 배치된 압력 용기(1)의 축 방향의 양단부 중의 양쪽의 최상부(배기구(15a))(내부 공간 S의 상단부)로부터, 압력 용기(1) 내의 공기가 배출 가능하게 되고, 또한, 횡치 배치된 압력 용기(1)의 축 방향의 단부이며, 공기가 배출되는 상기 최상부보다도 낮은 위치(급액구(14a))로부터 압력 용기(1) 내로 급배수 유닛(3)에 의해 물(압력 매체)이 공급 가능하게 되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 급액구(14a)는 압력 용기(1)의 축심보다도 하방에 배치되어 있다.
압력 용기(1)의 축 방향의 양단부에 마련된 개구(1a, b)(도 1 참조)는, 유압 실린더를 통해 프레스 프레임(2)에 설치된 제1 덮개체(6), 제2 덮개체(7)로 폐쇄되도록 되어 있다.
도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 덮개체(6)는, 내부 공간 S에 삽입되는 덮개 본체부(6a)와, 덮개 본체부(6a)보다도 대직경의 플랜지부(6b)와, 환형의 시일 부재(16)와, 환형의 가이드 부재(17)를 갖는다. 제1 덮개체(6)(덮개 본체부(6a) 및 플랜지부(6b))의 내부에는, 가압용의 물을 압력 용기(1) 내에 공급하기 위한 압력 매체 유로(18)가 형성되어 있다. 압력 매체 유로(18)는, 제1 덮개체(6)의 중심 상(압력 용기(1)의 축심 상)에 형성되어 있다. 이 압력 매체 유로(18)는 배관(도시하지 않음)에 의해 고압 펌프 유닛(4)과 접속된다. 고압 펌프 유닛(4) 및 압력 매체 유로(18)는, 물로 채워진 압력 용기(1) 내를 가압하기 위한 가압부를 구성한다.
제1 덮개체(6)의 덮개 본체부(6a)는, 제1 환형 플랜지(8) 및 압력 용기(1)의 축 방향 단부에, 이 순으로 축 방향을 따라서 삽입된다. 덮개 본체부(6a)의 주위(외주부)에는, 압력 용기(1)에의 삽입측으로부터 순서대로 환형의 시일 부재(16), 및 환형의 가이드 부재(17)가 축 방향을 따라서 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 시일 부재(16)는, 급배수 유닛(3)으로부터 압력 용기(1) 내에 공급된 저압의 물이, 압력 용기(1) 내로부터 누설되지 않도록 하기 위한 부재임과 함께, 고압 펌프 유닛(4)으로부터 압력 용기(1) 내에 공급된 고압의 물이, 압력 용기(1) 내로부터 누설되지 않도록 하기(압력 용기(1) 내를 고압으로 유지하기) 위한 부재이기도 하다.
또한, 덮개 본체부(7a)와, 덮개 본체부(7a)보다도 대직경의 플랜지부(7b)를 갖는 제2 덮개체(7)의 구성은, 제1 덮개체(6)와 동일하다.
피처리물은, 예를 들어 라미네이트 필름으로 포장된 식품(50)이다. 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 바스켓(10)은, 상부가 개구되는 원통 형상의 바스켓 본체(10a)와, 바스켓 본체(10a)의 축 방향의 양단부에 설치된 덮개(10b)로 구성된다. 이 바스켓(10) 내에, 복수의 식품(50)이 적층되어 수용된다.
(등방압 가압 장치를 사용한 피처리물의 가압 처리 방법)
도 1 내지 도 4를 참조하면서, 등방압 가압 장치(100)를 사용한 피처리물의 가압 처리 방법의 일례에 대하여 설명한다.
작업자는, 복수의 식품(50)을, 예를 들어 수작업으로 바스켓(10) 내에 넣는다. 다음에, 작업자는, 복수의 식품(50)이 넣어진 바스켓(10)을, 공급 컨베이어(11)에 의해 압력 용기(1)의 개구(1b)로부터 압력 용기(1) 내에 넣는다. 그리고, 프레스 프레임(2)이 위치하는 방향으로 압력 용기(1)가 슬라이드 이동된다. 제1 덮개체(6) 및 제2 덮개체(7)의 축 방향과 압력 용기(1)의 축 방향이 일치하는 위치에서 압력 용기(1)의 이동이 정지된다.
다음에, 유압 실린더(도시하지 않음)가 동작하여, 제1 덮개체(6)(덮개 본체부(6a))의 선단부 및 제2 덮개체(7)(덮개 본체부(7a))의 선단부가, 도 3에 도시한 급액 위치(축 방향에 있어서의 제1 위치)까지 각각 환형 플랜지(8, 9) 내에 삽입, 장착된다. 급액 위치는, 시일 부재(16)의 외주면이 급액구(14a)보다도 축 방향의 외측에 있어서 제1 환형 플랜지(8)의 내주면에 맞닿음으로써, 압력 용기(1)가 시일 부재(16)로 밀폐되면서(압력 용기(1)의 개구(1a, 1b)가 폐쇄되면서), 압력 용기(1) 내(내부 공간 S)로 물을 제1 환형 플랜지(8)의 급액구(14a)로부터 공급하는 위치이다. 그 후, 배기구(15a)를 통해 내부 공간 S와 압력 용기(1)의 외부가 연통된 상태에서 급배수 유닛(3)이 동작하여, 급액구(14a)로부터 압력 용기(1) 내로 저압수 WL이 주입된다(급액 공정).
압력 용기(1) 내에 저압수 WL이 주입되어 가면, 압력 용기(1) 내의 공기(도 3의 Air)는, 압력 용기(1)의 축 방향의 양단부의 최상부에 각각 위치하는 배기구(15a)로부터 압력 용기(1)의 외부로 빠져 나간다.
압력 용기(1) 내가 물 W로 채워지면, 급배수 유닛(3)이 정지되고, 유압 실린더(도시하지 않음)가 동작함으로써, 제1 덮개체(6)(덮개 본체부(6a))의 선단부 및 제2 덮개체(7)(덮개 본체부(7a))의 선단부가, 도 4에 도시한 가압 위치(축 방향에 있어서의 제2 위치)까지 각각 압력 용기(1)의 축 방향의 단부 내(내부 공간 S)에 축 방향을 따라서 더 삽입된다. 가압 위치는, 환형 플랜지(8, 9)보다도 내측(압력 용기(1)의 축 방향 중심측, 급액구(14a)보다도 축 방향의 내측)에서, 압력 용기(1)의 내면에 시일 부재(16)가 맞닿음으로써, 압력 용기(1)가 시일 부재(16)로 밀폐되면서, 압력 용기(1) 내를 가압부에 의해 고압의 물로 가압하는 위치이다. 그 후, 고압 펌프 유닛(4)이 동작하여, 압력 용기(1) 내로 압력 매체 유로(18)로부터 고압수 WH가 공급되어, 식품(50)이 등방압으로 소정 시간, 가압된다(가압 공정). 이에 의해, 식품(50)은 살균된다. 압력 용기(1) 내는, 예를 들어 600㎫로 승압된다.
이와 같이, 제1 덮개체(6)(덮개 본체부(6a))의 선단부 및 제2 덮개체(7)(덮개 본체부(7a))의 선단부는, 압력 용기(1)의 내부 공간 S를 향하여 각각 축 방향을 따라서 2단계로 삽입된다(급액 위치, 가압 위치). 또한, 급액 위치(제1 위치)에 장착된 제1 덮개체(6)의 시일 부재(16)는, 급액구(14a)보다도 축 방향의 외측에 배치됨으로써 급액구(14a)가 내부 공간 S에 연통되는 것을 허용한다. 또한, 가압 위치(제2 위치)에 장착된 제1 덮개체(6)의 시일 부재(16)는, 급액구(14a)보다도 축 방향의 내측에 배치됨으로써 급액구(14a)와 내부 공간 S 사이를 페색한다.
가압 처리가 완료되면, 제1 덮개체(6) 및 제2 덮개체(7)가 압력 용기(1)에 대하여 후퇴됨으로써 압력 용기(1)로부터 덮개체(6, 7)가 떼내어지고, 압력 용기(1) 내의 물이 배수된다. 그 후, 압력 용기(1)가 컨베이어측으로 슬라이드 이동된다. 그리고, 가압 처리된 식품(50)이 넣어진 바스켓(10)이, 압력 용기(1) 내로부터 취출된다. 그 후, 예를 들어 수작업으로, 바스켓(10) 내로부터 식품(50)이 취출된다.
본 실시 형태에 관한 등방압 가압 장치(100)에 의하면, 횡치 배치된 압력 용기(1)의 내부가 물로 채워질 때, 압력 용기(1)의 축 방향의 단부 중, 공기가 배출되는 높이보다도 낮은 위치로부터 압력 용기(1) 내로 압력 매체로서의 물이 공급된다. 이것에 의하면, 압력 용기(1) 내가 만수에 가까워졌을 때, 압력 용기(1) 내의 상부(흘수면 근방)의 수류는, 압력 용기(1) 내에 그 최상부로부터 급수되었던 종래의 구성과 비교하여, 부드러운 흐름이 된다. 그 결과, 압력 용기(1) 내의 식품(50)이 수류에 의해 흘러 배기구(15a)에 흡입되는 것이 방지된다.
또한, 본 실시 형태에 관한 등방압 가압 장치(100)에서는, 횡치 배치된 압력 용기(1)의 축 방향의 양단부(제1 단부 및 제2 단부) 중의 양쪽의 최상부에 배기구(15a)가 마련되어 있다.
이 구성에 의하면, 압력 용기(1)의 축 방향의 양단부로부터 공기가 빠져 나가므로, 1개소의 배기구로부터 배기되는 공기의 속도가 느려진다. 그 결과, 압력 용기(1) 내의 상부의 수류가 완만해져 식품(50)이 배기구(15a)에 흡입되는 것이 더욱 방지된다.
또한, 본 실시 형태에 있어서의 등방압 가압 장치(100)를 구성하는 제1 환형 플랜지(8)에 마련된 급액구(14a) 및 배기구(15a)에 주목하면, 이들 급액구(14a) 및 배기구(15a)는, 압력 용기(1)의 축 방향의 양단부(제1 단부 및 제2 단부) 중 동일 측의 단부에 마련되어 있다.
이 구성에 의하면, 압력 용기(1)에의 급수 시, 압력 용기(1)의 하부에 위치하는 급액구(14a)로부터 급수되고, 급액구(14a)와 동일 측의 상부에 위치하는 배기구(15a)로부터 공기가 빠져 나간다. 이것에 의하면, 압력 용기(1)에의 급수에 의해 발생하는 수류의 영향을 식품(50)이 받기 어려워진다. 그 결과, 압력 용기(1) 내의 식품(50)이 수류에 의해 흘러 배기구(15a)에 흡입되는 것이 보다 방지된다.
또한, 등방압 가압 장치(100)에서는, 압력 용기(1)의 축 방향의 단부에, 내면에 급액구(14a)가 마련된 환형 플랜지(8)(급액 플랜지, 급액용 부재)가 설치되어 있다.
이 구성에 의하면, 압력 용기(1) 내를 물로 채우기 위한 급액구 및 유로를, 압력 용기(1)나 덮개체(6, 7)에 형성할 필요가 없다. 이 때문에, 압력 용기(1) 및 덮개체(6, 7)의 강도를 확보하기 쉬워진다.
또한, 등방압 가압 장치(100)를 사용한 등방압 가압 방법으로서, 전술한 바와 같이, 먼저, 환형 플랜지(8)의 내면에 시일 부재(16)가 맞닿음으로써, 당해 시일 부재(16)로 압력 용기(1)가 밀폐되면서, 압력 용기(1) 내로 압력 매체로서의 물이 급액구(14a)로부터 공급된다(급액 공정). 그 후, 물로 내부가 채워진 압력 용기(1)의 축 방향의 단부로 덮개 본체부(6a, 7a)가 삽입되어, 환형 플랜지(8, 9)보다도 축 방향의 내측의 압력 용기(1)의 내면에 시일 부재(16)가 맞닿음으로써, 당해 시일 부재(16)로 압력 용기(1)가 밀폐되면서, 압력 용기(1) 내를 가압부(4, 18)에 의해 압력 매체로서의 물로 가압한다(가압 공정).
전술한 바와 같이, 가압 처리 시, 압력 용기(1) 내는, 예를 들어 600㎫라는 고압 상태가 된다. 상기 구성에 의하면, 가압 처리 시, 환형 플랜지(8, 9), 및 그 내면에 마련된 급액구(14a), 배기구(15a)에는 고압의 압력이 가해지지 않는다(도 4 참조). 이 때문에, 압력 매체 유로(14)와 급배수 유닛(3)을 접속하는 배관, 그 배관에 설치되는 각종 밸브(도시하지 않음)로서, 내강도가 예를 들어 600㎫라는 고압 사양의 것을 사용할 필요가 저감된다(저압 사양의 것을 사용할 수 있다). 배기 유로(15)에 접속되는 배관, 및 그 배관에 설치되는 각종 밸브(도시하지 않음)에 대해서도 마찬가지이며, 이들 배관, 각종 밸브로서, 내강도가 예를 들어 600㎫라는 고압 사양의 것을 사용할 필요가 저감된다.
(제2 실시 형태)
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 등방압 가압 장치에 있어서, 제1 덮개체(6), 제2 덮개체(7)가 급액 위치에 있을 때의 압력 용기(1), 제1 덮개체(6), 제2 덮개체(7), 및 그 주변 부품의 개략의 측단면도이다. 도 5를 참조하면서, 제2 실시 형태에 대하여 설명한다. 제2 실시 형태에 있어서의 제2 환형 플랜지(9)는, 그 반대측의 제1 환형 플랜지(8)와 동일하게, 압력 용기(1)가 횡치 배치된 상태에 있어서, 그 내면의 최상부에 배기구(15a)가 위치함과 함께, 그 내면의 최하부에 급액구(14a)가 위치하도록, 배기구(15a) 및 급액구(14a)가 그 내면에 마련되어 있다. 즉, 제2 실시 형태에서는, 횡치 배치된 압력 용기(1)의 축 방향의 양단부(제1 단부, 제2 단부) 중의, 배기구(15a)보다도 낮은 위치에 급액구(14a)가 각각 마련되어 있다. 또한, 이 경우, 제2 환형 플랜지(9)는 배기 기능뿐만 아니라 급수 기능도 가지므로, 배기 플랜지임과 함께 급액 플랜지(급액용 부재)이기도 하다.
이 구성에 의하면, 압력 용기(1)의 축 방향의 양단부로부터 압력 용기(1) 내에 급수되기 때문에, 수류가 서로 상쇄되게 되어, 압력 용기(1) 내가 만수에 가까워져도, 압력 용기(1) 내의 상부의 수류는 빨라지지 않는다. 이 결과, 압력 용기(1) 내의 식품(50)이 수류에 의해 흘러 배기구(15a)에 흡입되는 것이 보다 방지된다. 또한, 압력 용기(1) 내의 식품(50)을 수용하는 바스켓(10)이 압력 용기(1) 내에서 흐르게 되어 덮개체(6, 7)에 충돌하는 것이 방지된다. 즉, 바스켓(10)의 손상이 방지된다.
(제3 실시 형태)
제3 실시 형태로서, 제1 실시 형태에 관한 등방압 가압 장치(100)에 있어서, 도 2 내지 도 4에 도시한 제1 실시 형태에 있어서의 제2 환형 플랜지(9)가, 배기구(15a) 및 배기 유로(15)를 갖지 않는 양태여도 된다. 즉, 급액구(14a)가 배기구(15a)보다도 낮은 위치에 마련되는 것을 전제로 하여, 급액구(14a)와 배기구(15a)가, 압력 용기(1)의 축 방향의 동일 측의 단부(제1 단부 또는 제2 단부)에만 마련되어 있는 것이어도 된다. 본 구성에 의하면, 압력 용기(1)의 축 방향의 양단부 중 어느 것에도 배기구(15a)가 마련되어 있는 제1 실시 형태와 비교하여, 압력 용기(1)에의 급수에 의해 발생하는 수류의 영향을 식품(50)이 보다 받기 어려워진다.
(제4 실시 형태)
제4 실시 형태로서, 제1 실시 형태에 관한 등방압 가압 장치(100)에 있어서, 도 2 내지 도 4에 도시한 제1 실시 형태에 있어서의 제1 환형 플랜지(8)가, 배기구(15a) 및 배기 유로(15)를 갖지 않는 양태여도 된다. 즉, 급액구(14a)가 배기구(15a)보다도 낮은 위치에 마련되는 것을 전제로 하여, 압력 용기(1)의 한쪽 축 방향의 단부(제1 단부)에만 급액구(14a)가 마련되고, 압력 용기(1)의 다른 쪽 축 방향의 단부(제2 단부)에만 배기구(15a)가 마련되어도 된다.
(변형 실시 형태)
상기 각 실시 형태에 관한 등방압 가압 장치(100)는, 압력 용기 내에 외부로부터 액체의 압력 매체를 압입하여 피처리물을 등방압으로 가압 처리하는 외부 승압식 등방압 가압 장치 중 하나이다. 본 발명에 관한 등방압 가압 장치는, 이와 같은 외부 승압식 등방압 가압 장치가 아니라, 피스톤 직압식 등방압 가압 장치여도 된다. 이 경우, 예를 들어 덮개체(6, 7)에 압력 매체 유로(18)는 형성될 필요가 없다. 그리고, 예를 들어 제2 덮개체(7)가 피스톤이 된다. 제2 덮개체(7)의 덮개 본체부(7a)의 길이는 설계에 의해 결정된다. 압력 용기(1) 내가 액체의 압력 매체로 만액으로 된 상태에서, 압력 용기(1)의 개구(1b)로부터 그 내부로 유압 실린더(도시하지 않음) 등으로 피스톤(제2 덮개체(7)의 덮개 본체부(7a))이 압입됨으로써 압력 용기(1) 내의 피처리물은 압력 매체로 등방압으로 가압 처리된다. 피스톤 직압식 등방압 가압 장치의 경우에는, 상기 유압 실린더가, 압력 매체로 채워진 압력 용기(1) 내를 가압하기 위한 가압부를 구성한다.
상기 각 실시 형태에서는, 급액구(14a)는, 횡치 배치된 압력 용기(1)의 축 방향의 단부의 최하부에 마련되어 있지만, 급액구(14a)는 배기구(15a)보다도 낮은 위치에 마련되면 된다. 즉, 급액구(14a)의 위치는, 최하부에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 각 실시 형태와 같이, 급액구(14a)가 최하부에 마련되어 있었던 쪽이, 압력 용기(1) 내가 만수에 가까워졌을 때의 수류가, 보다 부드러운 것이 된다.
또한, 압력 용기(1)의 축 방향의 단부에 환형 플랜지(8, 9)가 설치되어 있지 않아도 된다. 이 경우, 급액구(14a)가 배기구(15a)보다도 낮은 위치에 마련되는 것을 전제로 하여, 예를 들어 압력 용기(1)의 축 방향의 단부의 내면이나, 덮개체(6, 7)의 선단의 외측 모서리부에, 배기구(15a), 급액구(14a)가 마련된다.
이상, 본 발명의 실시 형태 및 그 변형에 대하여 설명하였다. 또한, 그 밖에, 당업자가 상정할 수 있는 범위에서 다양한 변경을 행하는 것은 가능하다.
본 발명에 의해 제공되는 것은, 등방압 가압 장치이며, 소정의 축 방향을 따라서 연장되는 통형의 압력 용기이며, 당해 압력 용기는 상기 축 방향이 수평 방향을 따르도록 횡치로 배치되어 있고, 또한, 상기 압력 용기의 상기 축 방향의 양단부에는 상기 압력 용기의 내부 공간의 양단부를 구성하는 한 쌍의 개구가 각각 형성되어 있는 압력 용기와, 상기 한 쌍의 개구를 각각 폐쇄하도록 상기 압력 용기에 장착되는 한 쌍의 덮개체와, 상기 압력 용기의 상기 내부 공간에 액체의 압력 매체를 공급하는 것이 가능한 압력 매체 공급 장치와, 상기 압력 매체가 공급된 상기 압력 용기의 상기 내부 공간을 가압하는 것이 가능한 가압부를 구비하고, 상기 압력 용기의 상기 내부 공간에 넣어진 피처리물을 상기 압력 매체로 가압 처리하는 등방압 가압 장치이며, 상기 내부 공간의 상단부와 상기 압력 용기의 외부를 연통하는 것이 가능한 적어도 하나의 배기구가, 상기 압력 용기에 마련되어 있고, 상기 압력 매체 공급 장치에 접속되며, 상기 압력 매체가 상기 내부 공간에 유입되는 것을 허용하는 적어도 하나의 급액구가, 상기 압력 용기의 상기 배기구보다도 낮은 위치에 마련되어 있고, 상기 압력 매체 공급 장치에 의해 상기 급액구를 통해 상기 압력 용기의 상기 내부 공간에 상기 압력 매체가 공급됨으로써, 상기 배기구로부터 공기가 배출되면서 상기 압력 용기 내가 상기 압력 매체로 채워진다.
또한, 상기 압력 용기는, 당해 압력 용기의 상기 축 방향에 있어서의 중심보다도 상기 축 방향의 일단측에 배치된 제1 단부와, 상기 중심보다도 상기 축 방향의 타단측에 배치된 제2 단부를 갖고, 상기 적어도 하나의 배기구는, 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 중 적어도 한쪽 단부에 마련되어 있고, 상기 적어도 하나의 급액구는, 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 중 적어도 한쪽 단부에 마련되어 있는 것이어도 된다.
또한, 상기 적어도 하나의 급액구 및 상기 적어도 하나의 배기구는, 상기 압력 용기의 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 중 동일 단부에 마련되어 있는 것이어도 된다.
또한, 상기 적어도 하나의 배기구는, 상기 압력 용기의 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부에 각각 마련된 한 쌍의 배기구를 포함하는 것이어도 된다.
또한, 상기 적어도 하나의 급액구는, 상기 압력 용기의 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부에 각각 마련된 한 쌍의 급액구를 포함하는 것이어도 된다.
또한, 상기 압력 용기는, 통형의 용기 본체와, 상기 용기 본체의 상기 축 방향의 양단부 중 적어도 한쪽 단부에 설치되며, 상기 압력 용기의 상기 제1 단부의 일부 또는 상기 제2 단부의 일부를 구성하는, 적어도 하나의 환형의 급액용 부재를 구비하고, 상기 급액구는, 상기 급액용 부재의 내주면을 통해 상기 내부 공간에 연통되도록 마련되어 있는 것이어도 된다. 또한, 이와 같은 등방압 가압 장치를 사용한 등방압 가압 방법은, 급액 공정과, 가압 공정을 구비한다. 급액 공정에서는, 상기 덮개체 중 상기 내부 공간에 삽입되는 덮개 본체부의 주위에 배치된 환형의 시일 부재의 외주면이 상기 급액구보다도 상기 축 방향의 외측에 있어서 상기 환형의 급액용 부재의 내주면에 맞닿도록 상기 덮개부를 상기 압력 용기에 장착함으로써, 당해 시일 부재로 상기 개구를 폐쇄하면서, 상기 배기구를 통해 상기 내부 공간과 상기 압력 용기의 외부가 연통된 상태에서 상기 급액구로부터 상기 압력 용기의 상기 내부 공간에 상기 압력 매체를 공급한다. 또한, 가압 공정에서는, 상기 급액 공정에 의해 상기 내부 공간이 상기 압력 매체로 채워진 상태의 상기 압력 용기에 대하여 상기 덮개 본체부를 상기 축 방향을 따라서 더 삽입하여, 상기 급액구보다도 상기 축 방향의 내측의 상기 압력 용기의 내면에 상기 시일 부재를 맞닿게 함으로써, 당해 시일 부재로 상기 압력 용기를 밀폐하면서, 상기 가압부에 의해 상기 압력 용기의 상기 내부 공간을 상기 압력 매체로 가압한다. 또한, 상기 덮개 본체부의 내부에는, 상기 가압부의 일부를 구성하는 압력 매체 유로가 형성되어 있고, 상기 가압 공정에 있어서, 상기 압력 매체 유로를 통해 상기 내부 공간에 상기 압력 매체를 공급함으로써, 상기 압력 용기의 상기 내부 공간을 상기 압력 매체로 가압하는 것이어도 된다.
또한, 상기 한 쌍의 덮개체 중 적어도 하나의 덮개체는, 상기 내부 공간에 삽입되는 덮개 본체부와, 상기 덮개 본체부의 주위에 배치된 환형의 시일 부재를 갖고, 상기 적어도 하나의 덮개체는, 상기 압력 용기에 대하여 상기 축 방향에 있어서의 제1 위치 및 제2 위치에 장착 가능하게 되어 있고, 상기 제1 위치에 장착된 상기 적어도 하나의 덮개체의 상기 시일 부재는, 상기 급액구보다도 상기 축 방향의 외측에 배치됨으로써 상기 급액구가 상기 내부 공간에 연통되는 것을 허용하고, 상기 제2 위치에 장착된 상기 적어도 하나의 덮개체의 상기 시일 부재는, 상기 급액구보다도 상기 축 방향의 내측에 배치됨으로써 상기 급액구와 상기 내부 공간 사이를 폐색하는 것이 바람직하다. 당해 등방압 가압 장치를 사용한 등방압 가압 방법은, 급액 공정과, 가압 공정을 구비한다. 급액 공정에서는, 상기 환형의 시일 부재의 외주면이, 상기 급액구보다도 상기 축 방향의 외측에 있어서 상기 압력 용기의 내주면에 맞닿도록 상기 덮개부를 상기 제1 위치에 있어서 상기 압력 용기에 장착함으로써, 당해 시일 부재로 상기 개구를 폐쇄하면서, 상기 배기구를 통해 상기 내부 공간과 상기 압력 용기의 외부가 연통된 상태에서 상기 급액구로부터 상기 압력 용기의 상기 내부 공간에 상기 압력 매체를 공급한다. 또한, 가압 공정에서는, 상기 급액 공정에 의해 상기 내부 공간이 상기 압력 매체로 채워진 상태의 상기 압력 용기에 대하여 상기 덮개 본체부를 상기 제2 위치까지 상기 축 방향을 따라서 더 삽입하여, 상기 급액구보다도 상기 축 방향의 내측의 상기 압력 용기의 내주면에 상기 시일 부재를 맞닿게 함으로써, 당해 시일 부재로 상기 압력 용기를 밀폐하면서, 상기 가압부에 의해 상기 압력 용기의 상기 내부 공간을 상기 압력 매체로 가압한다.

Claims (10)

  1. 소정의 축 방향을 따라서 연장되는 통형의 압력 용기이며, 당해 압력 용기는 상기 축 방향이 수평 방향을 따르도록 횡치로 배치되어 있고, 또한, 상기 압력 용기의 상기 축 방향의 양단부에는 상기 압력 용기의 내부 공간의 양단부를 구성하는 한 쌍의 개구가 각각 형성되어 있는 압력 용기와,
    상기 한 쌍의 개구를 각각 폐쇄하도록 상기 압력 용기에 장착되는 한 쌍의 덮개체와,
    상기 압력 용기의 상기 내부 공간에 액체의 압력 매체를 공급하는 것이 가능한 압력 매체 공급 장치와,
    상기 압력 매체가 공급된 상기 압력 용기의 상기 내부 공간을 가압하는 것이 가능한 가압부
    를 구비하고, 상기 압력 용기의 상기 내부 공간에 넣어진 피처리물을 상기 압력 매체로 가압 처리하는 등방압 가압 장치이며,
    상기 내부 공간의 상단부와 상기 압력 용기의 외부를 연통하는 것이 가능한 적어도 하나의 배기구가, 상기 압력 용기에 마련되어 있고,
    상기 압력 매체 공급 장치에 접속되며, 상기 압력 매체가 상기 내부 공간에 유입되는 것을 허용하는 적어도 하나의 급액구가, 상기 압력 용기의 상기 배기구보다도 낮은 위치에 마련되어 있고,
    상기 압력 매체 공급 장치에 의해 상기 급액구를 통해 상기 압력 용기의 상기 내부 공간에 상기 압력 매체가 공급됨으로써, 상기 배기구로부터 공기가 배출되면서 상기 압력 용기 내가 상기 압력 매체로 채워지는, 등방압 가압 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압력 용기는, 당해 압력 용기의 상기 축 방향에 있어서의 중심보다도 상기 축 방향의 일단측에 배치된 제1 단부와, 상기 중심보다도 상기 축 방향의 타단측에 배치된 제2 단부를 갖고,
    상기 적어도 하나의 배기구는, 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 중 적어도 한쪽 단부에 마련되어 있고,
    상기 적어도 하나의 급액구는, 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 중 적어도 한쪽 단부에 마련되어 있는, 등방압 가압 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 급액구 및 상기 적어도 하나의 배기구는, 상기 압력 용기의 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 중 동일 단부에 마련되어 있는, 등방압 가압 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 배기구는, 상기 압력 용기의 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부에 각각 마련된 한 쌍의 배기구를 포함하는, 등방압 가압 장치.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 급액구는, 상기 압력 용기의 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부에 각각 마련된 한 쌍의 급액구를 포함하는, 등방압 가압 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 압력 용기는,
    통형의 용기 본체와,
    상기 용기 본체의 상기 축 방향의 양단부 중 적어도 한쪽 단부에 설치되며, 상기 압력 용기의 상기 제1 단부의 일부 또는 상기 제2 단부의 일부를 구성하는, 적어도 하나의 환형의 급액용 부재를 구비하고,
    상기 급액구는, 상기 급액용 부재의 내주면을 통해 상기 내부 공간에 연통되도록 마련되어 있는, 등방압 가압 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 한 쌍의 덮개체 중 적어도 하나의 덮개체는,
    상기 내부 공간에 삽입되는 덮개 본체부와,
    상기 덮개 본체부의 주위에 배치된 환형의 시일 부재를 갖고,
    상기 적어도 하나의 덮개체는, 상기 압력 용기에 대하여 상기 축 방향에 있어서의 제1 위치 및 제2 위치에 장착 가능하게 되어 있고,
    상기 제1 위치에 장착된 상기 적어도 하나의 덮개체의 상기 시일 부재는, 상기 급액구보다도 상기 축 방향의 외측에 배치됨으로써 상기 급액구가 상기 내부 공간에 연통되는 것을 허용하고,
    상기 제2 위치에 장착된 상기 적어도 하나의 덮개체의 상기 시일 부재는, 상기 급액구보다도 상기 축 방향의 내측에 배치됨으로써 상기 급액구와 상기 내부 공간 사이를 폐색하는, 등방압 가압 장치.
  8. 제6항에 기재된 등방압 가압 장치를 사용한 등방압 가압 방법이며,
    상기 덮개체 중 상기 내부 공간에 삽입되는 덮개 본체부의 주위에 배치된 환형의 시일 부재의 외주면이 상기 급액구보다도 상기 축 방향의 외측에 있어서 상기 환형의 급액용 부재의 내주면에 맞닿도록 상기 덮개부를 상기 압력 용기에 장착함으로써, 당해 시일 부재로 상기 개구를 폐쇄하면서, 상기 배기구를 통해 상기 내부 공간과 상기 압력 용기의 외부가 연통된 상태에서 상기 급액구로부터 상기 압력 용기의 상기 내부 공간에 상기 압력 매체를 공급하는 급액 공정과,
    상기 급액 공정에 의해 상기 내부 공간이 상기 압력 매체로 채워진 상태의 상기 압력 용기에 대하여 상기 덮개 본체부를 상기 축 방향을 따라서 더 삽입하여, 상기 급액구보다도 상기 축 방향의 내측의 상기 압력 용기의 내면에 상기 시일 부재를 맞닿게 함으로써, 당해 시일 부재로 상기 압력 용기를 밀폐하면서, 상기 가압부에 의해 상기 압력 용기의 상기 내부 공간을 상기 압력 매체로 가압하는 가압 공정을 구비하는, 등방압 가압 방법.
  9. 제8항에 기재된 등방압 가압 장치를 사용한 등방압 가압 방법이며,
    상기 덮개 본체부의 내부에는, 상기 가압부의 일부를 구성하는 압력 매체 유로가 형성되어 있고,
    상기 가압 공정에 있어서, 상기 압력 매체 유로를 통해 상기 내부 공간에 상기 압력 매체를 공급함으로써, 상기 압력 용기의 상기 내부 공간을 상기 압력 매체로 가압하는, 등방압 가압 방법.
  10. 제7항에 기재된 등방압 가압 장치를 사용한 등방압 가압 방법이며,
    상기 환형의 시일 부재의 외주면이, 상기 급액구보다도 상기 축 방향의 외측에 있어서 상기 압력 용기의 내주면에 맞닿도록 상기 덮개부를 상기 제1 위치에 있어서 상기 압력 용기에 장착함으로써, 당해 시일 부재로 상기 개구를 폐쇄하면서, 상기 배기구를 통해 상기 내부 공간과 상기 압력 용기의 외부가 연통된 상태에서 상기 급액구로부터 상기 압력 용기의 상기 내부 공간에 상기 압력 매체를 공급하는 급액 공정과,
    상기 급액 공정에 의해 상기 내부 공간이 상기 압력 매체로 채워진 상태의 상기 압력 용기에 대하여 상기 덮개 본체부를 상기 제2 위치까지 상기 축 방향을 따라서 더 삽입하여, 상기 급액구보다도 상기 축 방향의 내측의 상기 압력 용기의 내주면에 상기 시일 부재를 맞닿게 함으로써, 당해 시일 부재로 상기 압력 용기를 밀폐하면서, 상기 가압부에 의해 상기 압력 용기의 상기 내부 공간을 상기 압력 매체로 가압하는 가압 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는, 등방압 가압 방법.
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