レトルト装置
【課題】被処理物の加熱殺菌処理に要する時間の短縮化を図る上で有利なレトルト装置を提供する。
【解決手段】蒸気供給回路２２によって熱交換器１６の１次側１６０２に蒸気が供給され、熱交換器１６０２により蒸気と熱媒体２８との間で熱交換がなされ、熱媒体２８が加熱される。加熱された熱媒体２８が熱媒体循環回路１８により循環されることにより処理槽１４の被処理物に噴射ノズル１４０６から熱媒体２８が噴射され被処理物が加熱される。媒体加温手段２６は、ドレン回収回路２４により回収されたドレンと熱媒体タンク１２内の熱媒体２８との間で熱交換を行う。これにより、次回の加熱殺菌処理に用いられる熱媒体２８が加温される。
【解決手段】蒸気供給回路２２によって熱交換器１６の１次側１６０２に蒸気が供給され、熱交換器１６０２により蒸気と熱媒体２８との間で熱交換がなされ、熱媒体２８が加熱される。加熱された熱媒体２８が熱媒体循環回路１８により循環されることにより処理槽１４の被処理物に噴射ノズル１４０６から熱媒体２８が噴射され被処理物が加熱される。媒体加温手段２６は、ドレン回収回路２４により回収されたドレンと熱媒体タンク１２内の熱媒体２８との間で熱交換を行う。これにより、次回の加熱殺菌処理に用いられる熱媒体２８が加温される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レトルト食品や医薬品などの被処理物を加圧下で加熱殺菌する際に使用されて好適なレトルト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レトルト食品などの被処理物は常温での長期保存を可能にするために処理槽内で加熱殺菌処理が施される。この場合、熱水を被処理物にスプレー状に噴射して被処理物を加熱することで殺菌する熱水加熱式のレトルト装置が利用される（特許文献１参照）。
【０００３】
このようなレトルト装置は、まず、熱媒体タンクから処理槽に熱媒体を供給する。そして、処理槽に供給された熱媒体を熱交換器を介して蒸気との間で熱交換させて加熱し、加熱された熱媒体を処理槽の内部で被処理物に向けて噴射させつつ熱媒体を処理槽と熱交換器との間で循環させ、被処理物を加圧下で加熱殺菌処理する。
加熱殺菌処理が終了したならば、処理槽に供給された熱媒体を熱交換器を介して冷却水との間で熱交換させて冷却し、冷却された熱媒体を処理槽の内部で被処理物に向けて噴射させつつ熱媒体を処理槽と熱交換器との間で循環させ、被処理物を加圧下で冷却する。
その後、処理槽内の熱媒体を排出し、処理槽内の圧力を大気圧に減圧し、被処理物に対する一連の加熱殺菌処理が完了し、被処理物を取り出す。
処理槽では、上述のような加熱殺菌処理が多数の被処理物毎に繰り返して行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２７６９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、熱媒体について着目すると、レトルト装置では、一連の加熱殺菌処理を実施する毎に、熱媒体タンクから処理槽に新たな熱媒体を供給して使用したのち、全ての熱媒体を排出している。
したがって、加熱殺菌処理を実施する毎に、熱媒体タンクから処理槽に供給された新たな熱媒体、言い換えると、温度が低い状態の熱媒体を加熱しなくてはならず、熱交換器を介して熱媒体を加熱殺菌処理に必要な高温まで加熱する時間を要し、被処理物の加熱殺菌処理に要する時間の短縮化が望まれていた。
本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、被処理物の加熱殺菌処理に要する時間の短縮化を図る上で有利なレトルト装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、熱媒体を収容する熱媒体タンクと、前記熱媒体が供給される処理槽と、前記処理槽に供給された前記熱媒体を熱交換器を介して蒸気との間で熱交換させ、この熱交換された熱媒体を前記処理槽の内部で被処理物に向けて噴射させつつ前記熱交換器と前記処理槽との間で前記熱媒体を循環させる熱媒体循環回路と、前記熱交換器で熱交換された使用済み蒸気をドレンとして回収するドレン回収回路とを備えるレトルト装置であって、前記ドレン回収回路により回収されたドレンと前記熱媒体タンク内の熱媒体との間で熱交換することにより前記熱媒体を加温する熱媒体加温手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、熱媒体加温手段によって予め加温された熱媒体を使用するので、熱交換器を用いて熱媒体を予め定められた加熱殺菌に必要な高温まで加熱する時間を短縮することができる。したがって、被処理物の加熱殺菌処理に要する時間の短縮化を図る上で有利となる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のレトルト装置において、前記熱媒体加温手段は、前記ドレン回収回路により回収されたドレンを前記熱媒体タンクに導くドレン供給回路をさらに備え、前記ドレンと前記熱媒体との間の熱交換は、前記ドレン供給回路によって前記ドレンが前記熱媒体タンクに貯留された前記熱媒体に直接供給されることで行われることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、ドレンがドレン供給回路から熱媒体タンクに貯留された熱媒体に直接供給されるので、ドレンの持つ熱を有効に利用して熱媒体の加温時間を短縮できるのに加えて、熱媒体タンクに補給する熱媒体の量を少なくすることができる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載のレトルト装置において、前記熱媒体加温手段は、前記熱媒体タンク内に設けられたドレン用熱交換器と、前記ドレン回収回路により回収されたドレンを前記ドレン用熱交換器に供給するドレン供給回路とをさらに備え、前記ドレンと前記熱媒体との間の熱交換は、前記ドレン用熱交換器を介して間接的になされることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明によれば、ドレンと熱媒体との間の熱交換がドレン用熱交換器を介して間接的になされるため、回収されるドレンに含まれている可能性のある錆や汚れを熱媒体に混入させることのないドレンの熱の再利用をすることができる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のレトルト装置において、前記熱媒体加温手段は、前記ドレン用熱交換器を通ったドレンを、前記蒸気を生成する蒸気供給源に還流するドレン還流回路をさらに備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、ドレン用熱交換器を通ったドレンがドレン還流回路から蒸気供給源に還流されるため、還流されたドレンおよびドレンの熱が蒸気供給源により再利用される。したがって、蒸気供給源への給水量の節約を図れ、ドレンの熱を有効利用する上で有利となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、被処理物の加熱殺菌処理に要する時間の短縮化を図る上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態におけるレトルト装置の全体の構成を示す構成図である。
【図２】レトルト装置における全体の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施の形態におけるレトルト装置の全体の構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
(第１の実施の形態)
以下、本発明にかかるレトルト装置および方法の実施の形態について図１を参照して説明する。
本実施の形態では、被処理物がレトルト食品（レトルトパウチ食品）である場合について説明する。レトルト食品は、プラスチックフィルム若しくは金属箔又はこれらを多層に合わせたものを袋状その他の形に成形した容器（レトルトパウチ）に調製した食品を詰め、熱溶融により密封し、加圧加熱殺菌したものである。
【００１７】
図１に示すように、本実施の形態のレトルト装置１０は、熱媒体タンク１２と、処理槽１４と、熱媒体循環回路１８と、ドレン回収回路２４と、熱媒体加温手段２６とを含んで構成されている。より詳細に説明すると、本実施の形態のレトルト装置１０は、熱媒体タンク１２と、熱媒体供給回路１３と、処理槽１４と、熱交換器１６と、熱媒体循環回路１８と、ボイラ２０と、蒸気供給回路２２と、ドレン回収回路２４と、熱媒体加温手段２６とを含んで構成されている。
【００１８】
熱媒体タンク１２は、熱媒体２８としての水を収容するものである。
熱媒体タンク１２には、給水源から熱媒体タンク１２に貯留される水量を一定のレベルに制御するボールタップ１２０２が設けられている。
【００１９】
熱媒体供給回路１３は、熱媒体タンク１２に収容された熱媒体２８を処理槽１４に供給するものである。
熱媒体供給回路１３は、給水用配管１２０４と、給水ポンプ１２０６と、給水弁１２０８とを含んで構成されている。
給水用配管１２０４は、熱媒体タンク１２と処理槽１４の貯留部１４０２との間を接続するものである。
給水ポンプ１２０６は、給水用配管１２０４に設けられ熱媒体タンク１２に収容された熱媒体２８を貯留部１４０２に供給するものである。
給水弁１２０８は、給水ポンプ１２０６と貯留部１４０２との間の給水用配管１２０４の箇所に設けられている。
【００２０】
処理槽１４は、熱媒体２８が供給される貯留部１４０２と、収容部１４０４とを含んで構成されている。
貯留部１４０２は、熱媒体タンク１２から供給された熱媒体２８を貯留するものである。
収容部１４０４は、被処理物が収容される部分である。
また、処理槽１４には、水位計１４０８と、温度センサー１４１０とが設けられている。
水位計１４０８は、貯留部１４０２に貯留された熱媒体２８の液面の位置（水位）を検出するものである。
より詳細には、水位計１４０８は、処理槽１４に配管を介して連通する金属製の容器と、水位検出用の３本の電極棒とを含んで構成されている。
３本の電極棒は、容器に挿入されて配設され、下端部の高さ位置が高位、中位、低位の３段階に異なる高水位用電極棒、中水位用電極棒、低水位用電極棒で構成されている。
各電極棒には電源の一方が接続され、容器には電源の他方が接続されており、水位計１４０８は、各電極棒と容器との導通状態の変化に応じて検出信号を制御手段３０に供給する。
すなわち、水位計１４０８は、容器内の水位が高水位用電極棒、中水位用電極棒、低水位用電極棒にそれぞれ達することにより、容器の水位、すなわち、処理槽１４の水位に応じた検出信号を制御手段３０に供給する。
温度センサー１４１０は、収容部１４０４内の温度を検出するものである。
処理槽１４の底部には、使用済みの熱媒体２８を処理槽１４の外部（下水など）に排出する排水用の配管とこの配管に介設された排水弁３２とが設けられている。
【００２１】
熱交換器１６は、熱媒体２８を加熱、冷却するものである。
すなわち、熱交換器１６は、１次側１６０２と２次側１６０４とを備え、１次側１６０２に供給される蒸気と２次側１６０４に流れる熱媒体２８との間で熱交換を行わせることで熱媒体２８を加熱する。
また、１次側１６０２に流れる冷却水３４と２次側１６０４に流れる熱媒体２８との間で熱交換を行わせることで熱媒体２８を冷却する。
【００２２】
熱媒体循環回路１８は、処理槽１４に供給された熱媒体２８を熱交換器１６を介して蒸気との間で熱交換させ、この熱交換された熱媒体２８を処理槽１４の内部で被処理物に向けて噴射させつつ熱交換器１６と処理槽１４との間で熱媒体２８を循環させるものである。
すなわち、熱媒体循環回路１８は、複数の噴射ノズル１４０６と、熱媒体循環用配管１８０２と、熱媒体循環ポンプ１８０４と、熱交換器１６の２次側１６０４とを含んで構成されている。
複数の噴射ノズル１４０６は、処理槽１４に設けられ、収容部１４０４に収容された被処理物を加熱殺菌および冷却処理するために、熱媒体２８を噴射するものである。
熱媒体循環用配管１８０２は、熱交換器１６の２次側１６０４が介設され貯留部１４０２と各噴射ノズル１４０６とを接続するものである。
熱媒体循環ポンプ１８０４は、熱媒体循環用配管１８０２に設けられ、貯留部１４０２に貯留された熱媒体２８を各噴射ノズル１４０６に向けて供給し、噴射されて処理槽１４内の貯留部１４０２に落下した熱媒体２８を再び噴射ノズル１４０６に供給するように循環させる。
【００２３】
ボイラ２０は、蒸気を生成する蒸気供給源を構成するものである。
【００２４】
蒸気供給回路２２は、熱交換器１６の１次側１６０２に蒸気を供給し熱交換器１６０２により蒸気と熱媒体２８との間で熱交換させるものである。
蒸気供給回路２２は、ボイラ２０と熱交換器１６の１次側１６０２の一端１６０２Ａとを接続する蒸気用配管２２０２と、蒸気用配管２２０２に設けられた給蒸弁２２０４とを含んで構成されている。
【００２５】
ドレン回収回路２４は、熱交換器１６で熱交換された使用済み蒸気をドレンとして回収するものである。
ドレン回収回路２４は、ドレン回収用配管２４０２と、排蒸弁２４０４と、ドレン回収用蒸気トラップ２４０６と、逆止弁２４０８とを含んで構成されている。
ドレン回収用配管２４０２の一端は熱交換器１６の１次側１６０２の他端１６０２Ｂと冷却水循環弁３６０４Ａとの間の箇所に接続され、熱交換器１６で凝縮したドレンをドレン回収回路２４に導くように構成されている。
ドレン回収用配管２４０２の他端２４０２Ａは熱媒体加温手段２６に接続されている。
排蒸弁２４０４と、ドレン回収用蒸気トラップ２４０６と、逆止弁２４０８とは、この順番で上流から下流に向かってドレン回収用配管２４０２に設けられている。
【００２６】
熱媒体加温手段２６は、ドレン回収回路２４により回収されたドレンと熱媒体タンク１２内の熱媒体２８との間で熱交換することにより熱媒体２８を加温するものである。
本実施の形態では、熱媒体加温手段２６は、ドレン供給用配管２６０２を含んで構成されている。
ドレン供給用配管２６０２は、ドレン回収用配管２４０２の他端２４０２Ａに接続されており、ドレン供給用配管２６０２がドレン回収回路２４により回収されたドレンを熱媒体タンク１２に導くドレン供給回路を構成している。
熱媒体加温手段２６によるドレンと熱媒体２８との間の熱交換は、回収されたドレンがドレン供給用配管２６０２から熱媒体タンク１２に貯留された熱媒体２８に直接供給されることにより、言い換えると、ドレンが熱媒体２８に吹き込まれることによりなされる。したがって、ドレンと熱媒体２８との間の熱交換は、熱媒体タンク１２内で直接的に行われる。
【００２７】
レトルト装置１０は、さらに、冷却水循環回路３６と、クーリングタワー３８と、圧力調整手段４０と、制御手段４２とを備えている。
冷却水循環回路３６は、第１、第２の冷却水循環用配管３６０２Ａ，３６０２Ｂと、第１、第２の冷却水循環弁３６０４Ａ，３６０４Ｂと、冷却水循環ポンプ３６０６とを含んで構成されている。
第１の冷却水循環用配管３６０２Ａは、クーリングタワー３８から供給される冷却水３４を熱交換器１６の１次側１６０２の他端１６０２Ｂに供給するものである。
第２の冷却水循環用配管３６０２Ｂは、熱交換器１６の１次側１６０２の一端１６０２Ａから排出される冷却水３４をクーリングタワー３８に戻すものである。
第１の冷却水循環弁３６０４Ａは第１の冷却水循環用配管３６０２Ａに設けられ、第２の冷却水循環弁３６０４Ｂは第２の冷却水循環用配管３６０２Ｂに設けられている。
冷却水循環ポンプ３６０６は、第１の冷却水循環用配管３６０２Ａに設けられ、クーリングタワー３８で冷却された冷却水３４を熱交換器１６の１次側１６０２に供給する。
【００２８】
圧力調整手段４０は、処理槽１４内の圧力を調整するものである。
本実施の形態では、圧力調整手段４０は、圧縮空気供給手段４００２と、圧縮空気供給弁４００４と、排気弁４００６と、逆止弁４００８と、減圧手段４０１０と、排気弁４０１２と、開放弁４０１４と、逆止弁４０１６と、空気フィルタ４０１８とを含んで構成されている。
圧縮空気供給手段４００２は、処理槽１４内に圧縮空気を供給するものであり、圧縮空気供給弁４００４を介して処理槽１４に接続されている。
排気弁４００６は、処理槽１４内の加圧空気を逆止弁４００８を介して処理槽１４外へ放出するものである。
減圧手段４０１０は、処理槽１４内の空気を吸引して処理槽１４内を負圧にするものであり、排気弁４０１２を介して処理槽１４に接続されている。減圧手段４０１０としては、エアエゼクタが好適であるが、水封式真空ポンプなどのポンプを使用するなど従来公知のさまざまな装置が使用可能である。
開放弁４０１４は、処理槽１４内を負圧にした後に処理槽１４内を大気圧に戻すものであり、逆止弁４０１６を介して処理槽１４に接続され、開放弁４０１４の逆止弁４１０６と反対側は空気フィルタ４０１８に接続され吸入空気中の塵埃等が除去されるようになっている。
【００２９】
制御手段４２は、水位計１４０８、温度センサ１４１０からの検出信号を受け付けると共に、給水ポンプ１２０６、給水弁１２０８、熱媒体循環ポンプ１８０４、給蒸弁２２０４、排蒸弁２４０４、排水弁３２、第１、第２の冷却水循環弁３６０４Ａ，３６０４Ｂ、冷却水循環ポンプ３６０６、クーリングタワー３８、圧縮空気供給手段４００２、圧縮空気供給弁４００４、排気弁４００６、減圧手段４０１０、排気弁４０１２、開放弁４０１４を被処理物の加熱殺菌処理手順に従って制御するものである。
また、制御手段４２は、予め以下に示す各時間を計時するタイマー４２０２を備えており、タイマー４２０２の計時動作により以下の各時間が、それぞれ予め定められた設定時間に到達したか否か（設定時間を経過したか否か）を判定するように構成されている。
１）処理槽１４の被処理物に対する熱媒体２８の噴射時間
２）被処理物に対する加熱殺菌処理時間
３）被処理物に対する冷却時間
【００３０】
このような制御手段４２は、マイクロコンピュータによって構成することができる。
すなわち、マイクロコンピュータは、ＣＰＵと、バスラインを介して接続されたＲＯＭ、ＲＡＭ、インタフェースなどを含んで構成されている。ＲＯＭはＣＰＵが実行する加熱殺菌処理用の制御プログラムなどを格納し、ＲＡＭはワーキングエリアを提供する。
そして、ＣＰＵが前記の制御プログラムを実行することにより制御手段４２が実現される。
【００３１】
次に、本実施の形態におけるレトルト装置１０の処理手順について図２を参照して説明する。
図２に示すように、レトルト装置によるレトルト食品などの被処理物の加熱殺菌処理は、以下に示す各工程を順次実行することでなされる。
１）処理槽１４への給水工程（Ｓ１０）。
２）被処理物に対して熱媒体２８を噴射する熱媒体循環工程（Ｓ１２）。
３）被処理物を加圧下で加熱殺菌する加熱殺菌工程（Ｓ１４）。
４）被処理物を加圧下で冷却する冷却工程（Ｓ１６）。
５）処理槽１４内の熱媒体２８を排出する排水工程（Ｓ１８）。
６）処理槽１４内の加圧空気を排出して大気圧にする排気工程（Ｓ２０）。
７）処理槽１４内を一旦負圧にした後、大気圧に戻す終了工程（Ｓ２２）。
以下、上記各工程について説明する。
【００３２】
１）給水工程（Ｓ１０）
処理槽１４内に被処理物を収容し、処理槽１４の密閉扉（図示省略）を閉じる。
また、給水工程の実行前の初期状態において、給水弁１２０８、給蒸弁２２０４、排蒸弁２４０４、排水弁３２、第１、第２の冷却水循環弁３６０４Ａ，３６０４Ｂは閉状態にあり、排気弁４００６は開状態にある。
制御手段４２は、給水弁１２０８を開動作させ、給水ポンプ１２０６を起動して、処理槽１４の貯留部１４０２に熱媒体タンク１２から給水し、水位計１４０８の検出結果に基づいて貯留部１４０２の給水レベルが予め定められた所定の水位に到達したと判定したならば、給水ポンプ１２０６を停止し、給水弁１２０８を閉動作させ、排気弁４００６を閉動作させる。本実施の形態では、制御手段４２は、高水位用電極棒によって高位の水位が検出されると、貯留部１４０２への給水を停止する。
初回の給水工程では、熱媒体タンク１２に貯留されている熱媒体２８の温度は、給水源から供給される水（水道水や地下水）であるため低い。
一方、熱媒体タンク１２から貯留部１４０２への給水に伴い、給水源から熱媒体タンク１２への給水が行われ、熱媒体タンク１２内の水量が減少した分だけ、給水源から補水される。
このように貯留部１４０２への給水後に熱媒体タンク１２内に貯留された熱媒体２８は、次回の加熱殺菌処理に使用される。
【００３３】
２）熱媒体循環工程（Ｓ１２）
制御手段４２は、熱媒体循環ポンプ１８０４を起動し、熱媒体循環回路１８により熱媒体２８を循環させて処理槽１４の被処理物に噴射ノズル１４０６から熱媒体２８を噴射する。
制御手段４２は、タイマー４２０２の計時動作に基づき熱媒体２８の噴射時間が予め定められた設定時間に到達したと判定したならば、熱媒体循環工程を終了する。
また、制御手段４２は、運転動作中、すなわち、熱媒体循環工程（Ｓ１２）、加熱殺菌工程（Ｓ１４）、冷却工程（Ｓ１６）の間は、高水位用電極棒および中水位用電極棒の間に水位が位置するように、貯留部１４０２への給水を制御する。
【００３４】
３）加熱殺菌工程（Ｓ１４）
制御手段４２は、熱媒体循環ポンプ１８０４の運転を継続させ、給蒸弁２２０４および排蒸弁２４０４を開動作させる。
これにより、蒸気供給回路２２によって熱交換器１６の１次側１６０２に蒸気が供給され、熱交換器１６０２により蒸気と熱媒体２８との間で熱交換がなされ、熱媒体２８が加熱される。
そして、加熱された熱媒体２８が熱媒体循環回路１８により循環されることにより処理槽１４の被処理物に噴射ノズル１４０６から熱媒体２８が噴射され、処理槽１４内の被処理物が加熱される。
これと同時に、熱交換器１６の１次側１６０２から排出されたドレンがドレン回収回路２４で回収される。
熱媒体加温手段２６は、ドレン回収回路２４により回収されたドレンをドレン供給用配管２６０２を介して熱媒体タンク１２に貯留されている熱媒体２８に直接供給し、これによりドレンと熱媒体２８との間で熱交換がなされ、次回の加熱殺菌処理に用いられる熱媒体２８が加温される。
【００３５】
制御手段４２は、温度センサー１４１０の検出信号に基づいて処理槽１４内の温度が予め定められた設定温度、すなわち、被処理物を加熱殺菌するために必要な高温に到達したと判定した時点から、熱媒体２８による被処理物の設定温度での加熱殺菌処理が開始されたものとしてタイマー４２０２の計時動作を開始する。
この時の熱媒体２８の温度は１２１℃程度であり、処理槽１４内の圧力は大気圧より高く設定されている。
制御手段４２は、タイマー４２０２の計時動作に基づき、設定温度での加熱殺菌処理時間が予め定められた設定時間に到達するまで設定温度での加熱殺菌処理を継続させる。
制御手段４２は、タイマー４２０２の計時動作に基づいて設定温度での加熱殺菌処理時間が設定時間に到達したと判定した場合は、制御手段４２は、熱媒体循環ポンプ１８０４の運転を継続させたまま、給蒸弁２２０４、排蒸弁２４０４を閉動作させる。
これにより、被処理物の加熱殺菌処理が終了する。
【００３６】
４）冷却工程（Ｓ１６）
制御手段４２は、第１、第２の冷却水循環弁３６０４Ａ，３６０４Ｂを開動作させ、熱媒体循環ポンプ１８０４の運転を継続させると共に、冷却水循環ポンプ３６０６を起動して冷却水３４を冷却水循環回路３６に循環させる。
これにより、冷却水循環回路３６によって熱交換器１６の１次側１６０２に冷却水３４が循環され、熱交換器１６０２により冷却水３４と熱媒体２８との間で熱交換がなされ、熱媒体２８が冷却される。
そして、冷却された熱媒体２８が熱媒体循環回路１８により循環されることにより処理槽１４の被処理物に噴射ノズル１４０６から熱媒体２８が噴射されることにより、処理槽１４内の被処理物が冷却される。
【００３７】
制御手段４２は、タイマー４２０２の計時動作に基づき被処理物の冷却時間が予め定められた設定時間に到達したと判定したならば、熱媒体循環ポンプ１８０４の運転を停止し、第１、第２の冷却水循環弁３６０４Ａ，３６０４Ｂを閉動作させ、冷却水循環ポンプ３６０６を停止し、冷却水３４の循環を停止する。
これにより、被処理物の冷却処理が終了する。
【００３８】
５）排水工程（Ｓ１８）
制御手段４２は、排水弁３２を開動作させ、被処理物の殺菌および冷却処理に供された、貯留部１４０２に貯留されている熱媒体２８を排水弁３２を介して排出させる。
制御手段４２では、水位計１４０８の検出信号に基づいて貯留部１４０２の熱媒体２８が完全に排出されたと判定すると、排水工程を終了する。本実施の形態では、制御手段４２は、低水位用電極棒で水位が検出されなくなったときに排水の完了を判断する。
【００３９】
６）排気工程（Ｓ２０）
制御手段４２は、処理槽１４の排水弁３２を開状態に保持したまま、処理槽１４の排気弁４０を開動作させ、処理槽１４内の加圧空気を処理槽１４外へ排出して処理槽１４内を大気圧にする。
制御手段４２は、処理槽１４内が大気圧になったと判定したならば、排水弁３２および排気弁４０を閉状態にする。制御手段４２による、大気圧か否かの判定は、例えば、処理槽１４に設けられた不図示の圧力計の検出信号に基づいて行う。
これにより排気工程が終了する。
【００４０】
７）終了工程（Ｓ２２）
制御手段４２は、減圧手段４０１０を起動すると共に、処理槽１４内を大気圧に対して僅かに負圧となるようにする。前記の圧力計の検出信号に基づいて処理槽１４内が負圧であると判定されたならば、減圧手段４０１０を停止し、処理槽１４の開放弁４８を開動作する。
その後、排気工程（Ｓ２０）と同様に、前記の圧力計の検出信号に基づいて処理槽１４内が大気圧になったと判定したならば、終了工程が終了する。
【００４１】
上述した給水工程（Ｓ１０）から終了工程（Ｓ２２）を順次行うことにより被処理物に対する１回目の加熱殺菌処理が終了したならば、加熱殺菌処理がなされた被処理物を処理槽１４内から取り出し、次に加熱殺菌処理を行うべき被処理物を処理槽１４内に収容する。
そして、上述した給水工程（Ｓ１０）から終了工程（Ｓ２２）を再び行うことにより２回目以降の加熱殺菌処理が実施される。
ここで、２回目以降の加熱殺菌処理では、給水工程（Ｓ１０）において、熱媒体加温手段２６によって予め加温されている給水タンク１２の熱媒体２８が貯留部１４０２に給水される。
したがって、２回目以降の加熱殺菌処理では、熱媒体２８を前記の加熱殺菌に必要な高温まで加熱する時間を、１回目の加熱殺菌処理の場合に比較して短縮することができる。
【００４２】
本実施の形態によれば、ドレン回収回路２４により回収されたドレンと熱媒体タンク１２に貯留された熱媒体２８との間で熱交換することにより熱媒体２８を加温する熱媒体加温手段２６を設けた。
したがって、予め加温された熱媒体２８を使用するので、熱交換器１６を用いて熱媒体２８を加熱殺菌に必要な高温まで加熱する時間を短縮することができることから、被処理物の加熱殺菌処理に要する時間の短縮化を図る上で有利となる。
そのため、加熱時間が短くなることによりレトルト装置１０の１バッチ当たりの工程時間が短くなるため、１日当たりのバッチ数（運転回数）を多くでき、加熱殺菌処理に要するコストの低減を図る上で有利となる。
また、本実施の形態では、熱媒体加温手段２６において、ドレンがドレン供給用配管２６０２から熱媒体タンク１２に貯留された熱媒体２８に直接供給されるようにしたので、ドレンの持つ熱を有効に利用して熱媒体２８の加温時間を短縮できるのに加えて、熱媒体タンク１２に補給する熱媒体２８（補給水）の量を少なくすることができる。
【００４３】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について図３を参照して説明する。
なお、以降の実施の形態において、第１の実施の形態と同様、同一の部分、部材には同一の符号を付してその説明を省略し、あるいは、簡単に行う。
図３に示すように、第２の実施の形態は、熱媒体加温手段５０の構成が第１の実施の形態と相違している。
【００４４】
第２の実施の形態では、熱媒体加温手段５０は、ドレン用熱交換器５００２と、ドレン供給用配管５００４と、ドレン還流用配管５００６とを含んで構成されている。
ドレン用熱交換器５００２は、熱媒体タンク１２内に設けられ、熱媒体タンク１２に貯留された熱媒体２８中に配置されている。
ドレン供給用配管５００４の一端は、ドレン回収用配管２４０２の他端２４０２Ａに接続され、ドレン供給用配管５００４の他端は、ドレン用熱交換器５００２の入口に接続されている。本実施の形態では、ドレン供給配管５００４は、ドレン回収回路２４により回収されたドレンをドレン用熱交換器５００２に供給するドレン供給回路を構成している。
ドレン還流用配管５００６の一端は、熱交換器５００４の出口に接続され、ドレン還流用配管５００６の他端は、熱媒体タンク１２の外部に導出されボイラ１８に接続されている。本実施の形態では、ドレン還流用配管５００６は、ドレン用熱交換器５００２を通ったドレンを、蒸気を生成する蒸気供給源（ボイラ１８）、より詳細にはボイラ１８の給水タンクに還流するドレン還流回路を構成している。
熱媒体加温手段５０によるドレンと熱媒体２８との間の熱交換は、ドレン用熱交換器５００４に供給されるドレンと熱媒体２８との間でドレン用熱交換器５００４を介して間接的になされる。したがって、ドレンと熱媒体２８との間の熱交換は、熱媒体タンク１２内で行われる。
【００４５】
第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、熱媒体加温手段５０によって予め加温された熱媒体２８を使用するので、加熱殺菌処理に要する時間の短縮化を図る上で有利となり、加熱殺菌処理に要するコストの低減を図る上でも有利となる。
また、第２の実施の形態では、ドレンと熱媒体２８との間の熱交換がドレン用熱交換器５００４を介して間接的になされるため、回収されるドレンに含まれている可能性のある錆や汚れを熱媒体２８に混入させることのないドレンの熱の再利用をすることができる。
また、第２の実施の形態では、熱媒体加温手段２６において、ドレン用熱交換器５００４を通ったドレンがドレン還流用配管５００６からボイラ１８に還流されるため、還流されたドレンおよびドレンの熱がボイラにより再利用される。したがって、ボイラ１８における給水量の節約を図れ、ドレンの熱を有効利用する上で有利となる。
【００４６】
なお、第２の実施の形態では、ドレン還流用配管５００６によりドレンをボイラ１８に還流したが、ドレン用熱交換器５００４を通ったドレンを再利用することなく排水してもよい。しかしながら第２の実施の形態のようにすると、ボイラ１８におけるドレンの有効利用を図る上で有利となる。
【００４７】
なお、実施の形態では、被処理物がレトルト食品である場合について説明したが、被処理物は缶詰や医薬品など任意である。
また、実施の形態では、加熱殺菌工程（Ｓ１４）によって被処理物の殺菌を行う場合について説明したが、被処理物を加熱することによって被処理物の調理、あるいは、調理および殺菌の双方を行うなど任意である。
【符号の説明】
【００４８】
１０……レトルト装置
１２……熱媒体タンク
１４……処理槽
１６……熱交換器
１８……熱媒体循環回路
２４……ドレン回収回路
２６……熱媒体加温手段
２６０２……ドレン供給用配管
２８……熱媒体
５０……熱媒体加温手段
５００２……ドレン用熱交換器
５００４……ドレン供給用配管
５００６……ドレン還流用配管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レトルト食品や医薬品などの被処理物を加圧下で加熱殺菌する際に使用されて好適なレトルト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レトルト食品などの被処理物は常温での長期保存を可能にするために処理槽内で加熱殺菌処理が施される。この場合、熱水を被処理物にスプレー状に噴射して被処理物を加熱することで殺菌する熱水加熱式のレトルト装置が利用される（特許文献１参照）。
【０００３】
このようなレトルト装置は、まず、熱媒体タンクから処理槽に熱媒体を供給する。そして、処理槽に供給された熱媒体を熱交換器を介して蒸気との間で熱交換させて加熱し、加熱された熱媒体を処理槽の内部で被処理物に向けて噴射させつつ熱媒体を処理槽と熱交換器との間で循環させ、被処理物を加圧下で加熱殺菌処理する。
加熱殺菌処理が終了したならば、処理槽に供給された熱媒体を熱交換器を介して冷却水との間で熱交換させて冷却し、冷却された熱媒体を処理槽の内部で被処理物に向けて噴射させつつ熱媒体を処理槽と熱交換器との間で循環させ、被処理物を加圧下で冷却する。
その後、処理槽内の熱媒体を排出し、処理槽内の圧力を大気圧に減圧し、被処理物に対する一連の加熱殺菌処理が完了し、被処理物を取り出す。
処理槽では、上述のような加熱殺菌処理が多数の被処理物毎に繰り返して行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２７６９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、熱媒体について着目すると、レトルト装置では、一連の加熱殺菌処理を実施する毎に、熱媒体タンクから処理槽に新たな熱媒体を供給して使用したのち、全ての熱媒体を排出している。
したがって、加熱殺菌処理を実施する毎に、熱媒体タンクから処理槽に供給された新たな熱媒体、言い換えると、温度が低い状態の熱媒体を加熱しなくてはならず、熱交換器を介して熱媒体を加熱殺菌処理に必要な高温まで加熱する時間を要し、被処理物の加熱殺菌処理に要する時間の短縮化が望まれていた。
本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、被処理物の加熱殺菌処理に要する時間の短縮化を図る上で有利なレトルト装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、熱媒体を収容する熱媒体タンクと、前記熱媒体が供給される処理槽と、前記処理槽に供給された前記熱媒体を熱交換器を介して蒸気との間で熱交換させ、この熱交換された熱媒体を前記処理槽の内部で被処理物に向けて噴射させつつ前記熱交換器と前記処理槽との間で前記熱媒体を循環させる熱媒体循環回路と、前記熱交換器で熱交換された使用済み蒸気をドレンとして回収するドレン回収回路とを備えるレトルト装置であって、前記ドレン回収回路により回収されたドレンと前記熱媒体タンク内の熱媒体との間で熱交換することにより前記熱媒体を加温する熱媒体加温手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、熱媒体加温手段によって予め加温された熱媒体を使用するので、熱交換器を用いて熱媒体を予め定められた加熱殺菌に必要な高温まで加熱する時間を短縮することができる。したがって、被処理物の加熱殺菌処理に要する時間の短縮化を図る上で有利となる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のレトルト装置において、前記熱媒体加温手段は、前記ドレン回収回路により回収されたドレンを前記熱媒体タンクに導くドレン供給回路をさらに備え、前記ドレンと前記熱媒体との間の熱交換は、前記ドレン供給回路によって前記ドレンが前記熱媒体タンクに貯留された前記熱媒体に直接供給されることで行われることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、ドレンがドレン供給回路から熱媒体タンクに貯留された熱媒体に直接供給されるので、ドレンの持つ熱を有効に利用して熱媒体の加温時間を短縮できるのに加えて、熱媒体タンクに補給する熱媒体の量を少なくすることができる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載のレトルト装置において、前記熱媒体加温手段は、前記熱媒体タンク内に設けられたドレン用熱交換器と、前記ドレン回収回路により回収されたドレンを前記ドレン用熱交換器に供給するドレン供給回路とをさらに備え、前記ドレンと前記熱媒体との間の熱交換は、前記ドレン用熱交換器を介して間接的になされることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明によれば、ドレンと熱媒体との間の熱交換がドレン用熱交換器を介して間接的になされるため、回収されるドレンに含まれている可能性のある錆や汚れを熱媒体に混入させることのないドレンの熱の再利用をすることができる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のレトルト装置において、前記熱媒体加温手段は、前記ドレン用熱交換器を通ったドレンを、前記蒸気を生成する蒸気供給源に還流するドレン還流回路をさらに備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、ドレン用熱交換器を通ったドレンがドレン還流回路から蒸気供給源に還流されるため、還流されたドレンおよびドレンの熱が蒸気供給源により再利用される。したがって、蒸気供給源への給水量の節約を図れ、ドレンの熱を有効利用する上で有利となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、被処理物の加熱殺菌処理に要する時間の短縮化を図る上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態におけるレトルト装置の全体の構成を示す構成図である。
【図２】レトルト装置における全体の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施の形態におけるレトルト装置の全体の構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
(第１の実施の形態)
以下、本発明にかかるレトルト装置および方法の実施の形態について図１を参照して説明する。
本実施の形態では、被処理物がレトルト食品（レトルトパウチ食品）である場合について説明する。レトルト食品は、プラスチックフィルム若しくは金属箔又はこれらを多層に合わせたものを袋状その他の形に成形した容器（レトルトパウチ）に調製した食品を詰め、熱溶融により密封し、加圧加熱殺菌したものである。
【００１７】
図１に示すように、本実施の形態のレトルト装置１０は、熱媒体タンク１２と、処理槽１４と、熱媒体循環回路１８と、ドレン回収回路２４と、熱媒体加温手段２６とを含んで構成されている。より詳細に説明すると、本実施の形態のレトルト装置１０は、熱媒体タンク１２と、熱媒体供給回路１３と、処理槽１４と、熱交換器１６と、熱媒体循環回路１８と、ボイラ２０と、蒸気供給回路２２と、ドレン回収回路２４と、熱媒体加温手段２６とを含んで構成されている。
【００１８】
熱媒体タンク１２は、熱媒体２８としての水を収容するものである。
熱媒体タンク１２には、給水源から熱媒体タンク１２に貯留される水量を一定のレベルに制御するボールタップ１２０２が設けられている。
【００１９】
熱媒体供給回路１３は、熱媒体タンク１２に収容された熱媒体２８を処理槽１４に供給するものである。
熱媒体供給回路１３は、給水用配管１２０４と、給水ポンプ１２０６と、給水弁１２０８とを含んで構成されている。
給水用配管１２０４は、熱媒体タンク１２と処理槽１４の貯留部１４０２との間を接続するものである。
給水ポンプ１２０６は、給水用配管１２０４に設けられ熱媒体タンク１２に収容された熱媒体２８を貯留部１４０２に供給するものである。
給水弁１２０８は、給水ポンプ１２０６と貯留部１４０２との間の給水用配管１２０４の箇所に設けられている。
【００２０】
処理槽１４は、熱媒体２８が供給される貯留部１４０２と、収容部１４０４とを含んで構成されている。
貯留部１４０２は、熱媒体タンク１２から供給された熱媒体２８を貯留するものである。
収容部１４０４は、被処理物が収容される部分である。
また、処理槽１４には、水位計１４０８と、温度センサー１４１０とが設けられている。
水位計１４０８は、貯留部１４０２に貯留された熱媒体２８の液面の位置（水位）を検出するものである。
より詳細には、水位計１４０８は、処理槽１４に配管を介して連通する金属製の容器と、水位検出用の３本の電極棒とを含んで構成されている。
３本の電極棒は、容器に挿入されて配設され、下端部の高さ位置が高位、中位、低位の３段階に異なる高水位用電極棒、中水位用電極棒、低水位用電極棒で構成されている。
各電極棒には電源の一方が接続され、容器には電源の他方が接続されており、水位計１４０８は、各電極棒と容器との導通状態の変化に応じて検出信号を制御手段３０に供給する。
すなわち、水位計１４０８は、容器内の水位が高水位用電極棒、中水位用電極棒、低水位用電極棒にそれぞれ達することにより、容器の水位、すなわち、処理槽１４の水位に応じた検出信号を制御手段３０に供給する。
温度センサー１４１０は、収容部１４０４内の温度を検出するものである。
処理槽１４の底部には、使用済みの熱媒体２８を処理槽１４の外部（下水など）に排出する排水用の配管とこの配管に介設された排水弁３２とが設けられている。
【００２１】
熱交換器１６は、熱媒体２８を加熱、冷却するものである。
すなわち、熱交換器１６は、１次側１６０２と２次側１６０４とを備え、１次側１６０２に供給される蒸気と２次側１６０４に流れる熱媒体２８との間で熱交換を行わせることで熱媒体２８を加熱する。
また、１次側１６０２に流れる冷却水３４と２次側１６０４に流れる熱媒体２８との間で熱交換を行わせることで熱媒体２８を冷却する。
【００２２】
熱媒体循環回路１８は、処理槽１４に供給された熱媒体２８を熱交換器１６を介して蒸気との間で熱交換させ、この熱交換された熱媒体２８を処理槽１４の内部で被処理物に向けて噴射させつつ熱交換器１６と処理槽１４との間で熱媒体２８を循環させるものである。
すなわち、熱媒体循環回路１８は、複数の噴射ノズル１４０６と、熱媒体循環用配管１８０２と、熱媒体循環ポンプ１８０４と、熱交換器１６の２次側１６０４とを含んで構成されている。
複数の噴射ノズル１４０６は、処理槽１４に設けられ、収容部１４０４に収容された被処理物を加熱殺菌および冷却処理するために、熱媒体２８を噴射するものである。
熱媒体循環用配管１８０２は、熱交換器１６の２次側１６０４が介設され貯留部１４０２と各噴射ノズル１４０６とを接続するものである。
熱媒体循環ポンプ１８０４は、熱媒体循環用配管１８０２に設けられ、貯留部１４０２に貯留された熱媒体２８を各噴射ノズル１４０６に向けて供給し、噴射されて処理槽１４内の貯留部１４０２に落下した熱媒体２８を再び噴射ノズル１４０６に供給するように循環させる。
【００２３】
ボイラ２０は、蒸気を生成する蒸気供給源を構成するものである。
【００２４】
蒸気供給回路２２は、熱交換器１６の１次側１６０２に蒸気を供給し熱交換器１６０２により蒸気と熱媒体２８との間で熱交換させるものである。
蒸気供給回路２２は、ボイラ２０と熱交換器１６の１次側１６０２の一端１６０２Ａとを接続する蒸気用配管２２０２と、蒸気用配管２２０２に設けられた給蒸弁２２０４とを含んで構成されている。
【００２５】
ドレン回収回路２４は、熱交換器１６で熱交換された使用済み蒸気をドレンとして回収するものである。
ドレン回収回路２４は、ドレン回収用配管２４０２と、排蒸弁２４０４と、ドレン回収用蒸気トラップ２４０６と、逆止弁２４０８とを含んで構成されている。
ドレン回収用配管２４０２の一端は熱交換器１６の１次側１６０２の他端１６０２Ｂと冷却水循環弁３６０４Ａとの間の箇所に接続され、熱交換器１６で凝縮したドレンをドレン回収回路２４に導くように構成されている。
ドレン回収用配管２４０２の他端２４０２Ａは熱媒体加温手段２６に接続されている。
排蒸弁２４０４と、ドレン回収用蒸気トラップ２４０６と、逆止弁２４０８とは、この順番で上流から下流に向かってドレン回収用配管２４０２に設けられている。
【００２６】
熱媒体加温手段２６は、ドレン回収回路２４により回収されたドレンと熱媒体タンク１２内の熱媒体２８との間で熱交換することにより熱媒体２８を加温するものである。
本実施の形態では、熱媒体加温手段２６は、ドレン供給用配管２６０２を含んで構成されている。
ドレン供給用配管２６０２は、ドレン回収用配管２４０２の他端２４０２Ａに接続されており、ドレン供給用配管２６０２がドレン回収回路２４により回収されたドレンを熱媒体タンク１２に導くドレン供給回路を構成している。
熱媒体加温手段２６によるドレンと熱媒体２８との間の熱交換は、回収されたドレンがドレン供給用配管２６０２から熱媒体タンク１２に貯留された熱媒体２８に直接供給されることにより、言い換えると、ドレンが熱媒体２８に吹き込まれることによりなされる。したがって、ドレンと熱媒体２８との間の熱交換は、熱媒体タンク１２内で直接的に行われる。
【００２７】
レトルト装置１０は、さらに、冷却水循環回路３６と、クーリングタワー３８と、圧力調整手段４０と、制御手段４２とを備えている。
冷却水循環回路３６は、第１、第２の冷却水循環用配管３６０２Ａ，３６０２Ｂと、第１、第２の冷却水循環弁３６０４Ａ，３６０４Ｂと、冷却水循環ポンプ３６０６とを含んで構成されている。
第１の冷却水循環用配管３６０２Ａは、クーリングタワー３８から供給される冷却水３４を熱交換器１６の１次側１６０２の他端１６０２Ｂに供給するものである。
第２の冷却水循環用配管３６０２Ｂは、熱交換器１６の１次側１６０２の一端１６０２Ａから排出される冷却水３４をクーリングタワー３８に戻すものである。
第１の冷却水循環弁３６０４Ａは第１の冷却水循環用配管３６０２Ａに設けられ、第２の冷却水循環弁３６０４Ｂは第２の冷却水循環用配管３６０２Ｂに設けられている。
冷却水循環ポンプ３６０６は、第１の冷却水循環用配管３６０２Ａに設けられ、クーリングタワー３８で冷却された冷却水３４を熱交換器１６の１次側１６０２に供給する。
【００２８】
圧力調整手段４０は、処理槽１４内の圧力を調整するものである。
本実施の形態では、圧力調整手段４０は、圧縮空気供給手段４００２と、圧縮空気供給弁４００４と、排気弁４００６と、逆止弁４００８と、減圧手段４０１０と、排気弁４０１２と、開放弁４０１４と、逆止弁４０１６と、空気フィルタ４０１８とを含んで構成されている。
圧縮空気供給手段４００２は、処理槽１４内に圧縮空気を供給するものであり、圧縮空気供給弁４００４を介して処理槽１４に接続されている。
排気弁４００６は、処理槽１４内の加圧空気を逆止弁４００８を介して処理槽１４外へ放出するものである。
減圧手段４０１０は、処理槽１４内の空気を吸引して処理槽１４内を負圧にするものであり、排気弁４０１２を介して処理槽１４に接続されている。減圧手段４０１０としては、エアエゼクタが好適であるが、水封式真空ポンプなどのポンプを使用するなど従来公知のさまざまな装置が使用可能である。
開放弁４０１４は、処理槽１４内を負圧にした後に処理槽１４内を大気圧に戻すものであり、逆止弁４０１６を介して処理槽１４に接続され、開放弁４０１４の逆止弁４１０６と反対側は空気フィルタ４０１８に接続され吸入空気中の塵埃等が除去されるようになっている。
【００２９】
制御手段４２は、水位計１４０８、温度センサ１４１０からの検出信号を受け付けると共に、給水ポンプ１２０６、給水弁１２０８、熱媒体循環ポンプ１８０４、給蒸弁２２０４、排蒸弁２４０４、排水弁３２、第１、第２の冷却水循環弁３６０４Ａ，３６０４Ｂ、冷却水循環ポンプ３６０６、クーリングタワー３８、圧縮空気供給手段４００２、圧縮空気供給弁４００４、排気弁４００６、減圧手段４０１０、排気弁４０１２、開放弁４０１４を被処理物の加熱殺菌処理手順に従って制御するものである。
また、制御手段４２は、予め以下に示す各時間を計時するタイマー４２０２を備えており、タイマー４２０２の計時動作により以下の各時間が、それぞれ予め定められた設定時間に到達したか否か（設定時間を経過したか否か）を判定するように構成されている。
１）処理槽１４の被処理物に対する熱媒体２８の噴射時間
２）被処理物に対する加熱殺菌処理時間
３）被処理物に対する冷却時間
【００３０】
このような制御手段４２は、マイクロコンピュータによって構成することができる。
すなわち、マイクロコンピュータは、ＣＰＵと、バスラインを介して接続されたＲＯＭ、ＲＡＭ、インタフェースなどを含んで構成されている。ＲＯＭはＣＰＵが実行する加熱殺菌処理用の制御プログラムなどを格納し、ＲＡＭはワーキングエリアを提供する。
そして、ＣＰＵが前記の制御プログラムを実行することにより制御手段４２が実現される。
【００３１】
次に、本実施の形態におけるレトルト装置１０の処理手順について図２を参照して説明する。
図２に示すように、レトルト装置によるレトルト食品などの被処理物の加熱殺菌処理は、以下に示す各工程を順次実行することでなされる。
１）処理槽１４への給水工程（Ｓ１０）。
２）被処理物に対して熱媒体２８を噴射する熱媒体循環工程（Ｓ１２）。
３）被処理物を加圧下で加熱殺菌する加熱殺菌工程（Ｓ１４）。
４）被処理物を加圧下で冷却する冷却工程（Ｓ１６）。
５）処理槽１４内の熱媒体２８を排出する排水工程（Ｓ１８）。
６）処理槽１４内の加圧空気を排出して大気圧にする排気工程（Ｓ２０）。
７）処理槽１４内を一旦負圧にした後、大気圧に戻す終了工程（Ｓ２２）。
以下、上記各工程について説明する。
【００３２】
１）給水工程（Ｓ１０）
処理槽１４内に被処理物を収容し、処理槽１４の密閉扉（図示省略）を閉じる。
また、給水工程の実行前の初期状態において、給水弁１２０８、給蒸弁２２０４、排蒸弁２４０４、排水弁３２、第１、第２の冷却水循環弁３６０４Ａ，３６０４Ｂは閉状態にあり、排気弁４００６は開状態にある。
制御手段４２は、給水弁１２０８を開動作させ、給水ポンプ１２０６を起動して、処理槽１４の貯留部１４０２に熱媒体タンク１２から給水し、水位計１４０８の検出結果に基づいて貯留部１４０２の給水レベルが予め定められた所定の水位に到達したと判定したならば、給水ポンプ１２０６を停止し、給水弁１２０８を閉動作させ、排気弁４００６を閉動作させる。本実施の形態では、制御手段４２は、高水位用電極棒によって高位の水位が検出されると、貯留部１４０２への給水を停止する。
初回の給水工程では、熱媒体タンク１２に貯留されている熱媒体２８の温度は、給水源から供給される水（水道水や地下水）であるため低い。
一方、熱媒体タンク１２から貯留部１４０２への給水に伴い、給水源から熱媒体タンク１２への給水が行われ、熱媒体タンク１２内の水量が減少した分だけ、給水源から補水される。
このように貯留部１４０２への給水後に熱媒体タンク１２内に貯留された熱媒体２８は、次回の加熱殺菌処理に使用される。
【００３３】
２）熱媒体循環工程（Ｓ１２）
制御手段４２は、熱媒体循環ポンプ１８０４を起動し、熱媒体循環回路１８により熱媒体２８を循環させて処理槽１４の被処理物に噴射ノズル１４０６から熱媒体２８を噴射する。
制御手段４２は、タイマー４２０２の計時動作に基づき熱媒体２８の噴射時間が予め定められた設定時間に到達したと判定したならば、熱媒体循環工程を終了する。
また、制御手段４２は、運転動作中、すなわち、熱媒体循環工程（Ｓ１２）、加熱殺菌工程（Ｓ１４）、冷却工程（Ｓ１６）の間は、高水位用電極棒および中水位用電極棒の間に水位が位置するように、貯留部１４０２への給水を制御する。
【００３４】
３）加熱殺菌工程（Ｓ１４）
制御手段４２は、熱媒体循環ポンプ１８０４の運転を継続させ、給蒸弁２２０４および排蒸弁２４０４を開動作させる。
これにより、蒸気供給回路２２によって熱交換器１６の１次側１６０２に蒸気が供給され、熱交換器１６０２により蒸気と熱媒体２８との間で熱交換がなされ、熱媒体２８が加熱される。
そして、加熱された熱媒体２８が熱媒体循環回路１８により循環されることにより処理槽１４の被処理物に噴射ノズル１４０６から熱媒体２８が噴射され、処理槽１４内の被処理物が加熱される。
これと同時に、熱交換器１６の１次側１６０２から排出されたドレンがドレン回収回路２４で回収される。
熱媒体加温手段２６は、ドレン回収回路２４により回収されたドレンをドレン供給用配管２６０２を介して熱媒体タンク１２に貯留されている熱媒体２８に直接供給し、これによりドレンと熱媒体２８との間で熱交換がなされ、次回の加熱殺菌処理に用いられる熱媒体２８が加温される。
【００３５】
制御手段４２は、温度センサー１４１０の検出信号に基づいて処理槽１４内の温度が予め定められた設定温度、すなわち、被処理物を加熱殺菌するために必要な高温に到達したと判定した時点から、熱媒体２８による被処理物の設定温度での加熱殺菌処理が開始されたものとしてタイマー４２０２の計時動作を開始する。
この時の熱媒体２８の温度は１２１℃程度であり、処理槽１４内の圧力は大気圧より高く設定されている。
制御手段４２は、タイマー４２０２の計時動作に基づき、設定温度での加熱殺菌処理時間が予め定められた設定時間に到達するまで設定温度での加熱殺菌処理を継続させる。
制御手段４２は、タイマー４２０２の計時動作に基づいて設定温度での加熱殺菌処理時間が設定時間に到達したと判定した場合は、制御手段４２は、熱媒体循環ポンプ１８０４の運転を継続させたまま、給蒸弁２２０４、排蒸弁２４０４を閉動作させる。
これにより、被処理物の加熱殺菌処理が終了する。
【００３６】
４）冷却工程（Ｓ１６）
制御手段４２は、第１、第２の冷却水循環弁３６０４Ａ，３６０４Ｂを開動作させ、熱媒体循環ポンプ１８０４の運転を継続させると共に、冷却水循環ポンプ３６０６を起動して冷却水３４を冷却水循環回路３６に循環させる。
これにより、冷却水循環回路３６によって熱交換器１６の１次側１６０２に冷却水３４が循環され、熱交換器１６０２により冷却水３４と熱媒体２８との間で熱交換がなされ、熱媒体２８が冷却される。
そして、冷却された熱媒体２８が熱媒体循環回路１８により循環されることにより処理槽１４の被処理物に噴射ノズル１４０６から熱媒体２８が噴射されることにより、処理槽１４内の被処理物が冷却される。
【００３７】
制御手段４２は、タイマー４２０２の計時動作に基づき被処理物の冷却時間が予め定められた設定時間に到達したと判定したならば、熱媒体循環ポンプ１８０４の運転を停止し、第１、第２の冷却水循環弁３６０４Ａ，３６０４Ｂを閉動作させ、冷却水循環ポンプ３６０６を停止し、冷却水３４の循環を停止する。
これにより、被処理物の冷却処理が終了する。
【００３８】
５）排水工程（Ｓ１８）
制御手段４２は、排水弁３２を開動作させ、被処理物の殺菌および冷却処理に供された、貯留部１４０２に貯留されている熱媒体２８を排水弁３２を介して排出させる。
制御手段４２では、水位計１４０８の検出信号に基づいて貯留部１４０２の熱媒体２８が完全に排出されたと判定すると、排水工程を終了する。本実施の形態では、制御手段４２は、低水位用電極棒で水位が検出されなくなったときに排水の完了を判断する。
【００３９】
６）排気工程（Ｓ２０）
制御手段４２は、処理槽１４の排水弁３２を開状態に保持したまま、処理槽１４の排気弁４０を開動作させ、処理槽１４内の加圧空気を処理槽１４外へ排出して処理槽１４内を大気圧にする。
制御手段４２は、処理槽１４内が大気圧になったと判定したならば、排水弁３２および排気弁４０を閉状態にする。制御手段４２による、大気圧か否かの判定は、例えば、処理槽１４に設けられた不図示の圧力計の検出信号に基づいて行う。
これにより排気工程が終了する。
【００４０】
７）終了工程（Ｓ２２）
制御手段４２は、減圧手段４０１０を起動すると共に、処理槽１４内を大気圧に対して僅かに負圧となるようにする。前記の圧力計の検出信号に基づいて処理槽１４内が負圧であると判定されたならば、減圧手段４０１０を停止し、処理槽１４の開放弁４８を開動作する。
その後、排気工程（Ｓ２０）と同様に、前記の圧力計の検出信号に基づいて処理槽１４内が大気圧になったと判定したならば、終了工程が終了する。
【００４１】
上述した給水工程（Ｓ１０）から終了工程（Ｓ２２）を順次行うことにより被処理物に対する１回目の加熱殺菌処理が終了したならば、加熱殺菌処理がなされた被処理物を処理槽１４内から取り出し、次に加熱殺菌処理を行うべき被処理物を処理槽１４内に収容する。
そして、上述した給水工程（Ｓ１０）から終了工程（Ｓ２２）を再び行うことにより２回目以降の加熱殺菌処理が実施される。
ここで、２回目以降の加熱殺菌処理では、給水工程（Ｓ１０）において、熱媒体加温手段２６によって予め加温されている給水タンク１２の熱媒体２８が貯留部１４０２に給水される。
したがって、２回目以降の加熱殺菌処理では、熱媒体２８を前記の加熱殺菌に必要な高温まで加熱する時間を、１回目の加熱殺菌処理の場合に比較して短縮することができる。
【００４２】
本実施の形態によれば、ドレン回収回路２４により回収されたドレンと熱媒体タンク１２に貯留された熱媒体２８との間で熱交換することにより熱媒体２８を加温する熱媒体加温手段２６を設けた。
したがって、予め加温された熱媒体２８を使用するので、熱交換器１６を用いて熱媒体２８を加熱殺菌に必要な高温まで加熱する時間を短縮することができることから、被処理物の加熱殺菌処理に要する時間の短縮化を図る上で有利となる。
そのため、加熱時間が短くなることによりレトルト装置１０の１バッチ当たりの工程時間が短くなるため、１日当たりのバッチ数（運転回数）を多くでき、加熱殺菌処理に要するコストの低減を図る上で有利となる。
また、本実施の形態では、熱媒体加温手段２６において、ドレンがドレン供給用配管２６０２から熱媒体タンク１２に貯留された熱媒体２８に直接供給されるようにしたので、ドレンの持つ熱を有効に利用して熱媒体２８の加温時間を短縮できるのに加えて、熱媒体タンク１２に補給する熱媒体２８（補給水）の量を少なくすることができる。
【００４３】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について図３を参照して説明する。
なお、以降の実施の形態において、第１の実施の形態と同様、同一の部分、部材には同一の符号を付してその説明を省略し、あるいは、簡単に行う。
図３に示すように、第２の実施の形態は、熱媒体加温手段５０の構成が第１の実施の形態と相違している。
【００４４】
第２の実施の形態では、熱媒体加温手段５０は、ドレン用熱交換器５００２と、ドレン供給用配管５００４と、ドレン還流用配管５００６とを含んで構成されている。
ドレン用熱交換器５００２は、熱媒体タンク１２内に設けられ、熱媒体タンク１２に貯留された熱媒体２８中に配置されている。
ドレン供給用配管５００４の一端は、ドレン回収用配管２４０２の他端２４０２Ａに接続され、ドレン供給用配管５００４の他端は、ドレン用熱交換器５００２の入口に接続されている。本実施の形態では、ドレン供給配管５００４は、ドレン回収回路２４により回収されたドレンをドレン用熱交換器５００２に供給するドレン供給回路を構成している。
ドレン還流用配管５００６の一端は、熱交換器５００４の出口に接続され、ドレン還流用配管５００６の他端は、熱媒体タンク１２の外部に導出されボイラ１８に接続されている。本実施の形態では、ドレン還流用配管５００６は、ドレン用熱交換器５００２を通ったドレンを、蒸気を生成する蒸気供給源（ボイラ１８）、より詳細にはボイラ１８の給水タンクに還流するドレン還流回路を構成している。
熱媒体加温手段５０によるドレンと熱媒体２８との間の熱交換は、ドレン用熱交換器５００４に供給されるドレンと熱媒体２８との間でドレン用熱交換器５００４を介して間接的になされる。したがって、ドレンと熱媒体２８との間の熱交換は、熱媒体タンク１２内で行われる。
【００４５】
第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、熱媒体加温手段５０によって予め加温された熱媒体２８を使用するので、加熱殺菌処理に要する時間の短縮化を図る上で有利となり、加熱殺菌処理に要するコストの低減を図る上でも有利となる。
また、第２の実施の形態では、ドレンと熱媒体２８との間の熱交換がドレン用熱交換器５００４を介して間接的になされるため、回収されるドレンに含まれている可能性のある錆や汚れを熱媒体２８に混入させることのないドレンの熱の再利用をすることができる。
また、第２の実施の形態では、熱媒体加温手段２６において、ドレン用熱交換器５００４を通ったドレンがドレン還流用配管５００６からボイラ１８に還流されるため、還流されたドレンおよびドレンの熱がボイラにより再利用される。したがって、ボイラ１８における給水量の節約を図れ、ドレンの熱を有効利用する上で有利となる。
【００４６】
なお、第２の実施の形態では、ドレン還流用配管５００６によりドレンをボイラ１８に還流したが、ドレン用熱交換器５００４を通ったドレンを再利用することなく排水してもよい。しかしながら第２の実施の形態のようにすると、ボイラ１８におけるドレンの有効利用を図る上で有利となる。
【００４７】
なお、実施の形態では、被処理物がレトルト食品である場合について説明したが、被処理物は缶詰や医薬品など任意である。
また、実施の形態では、加熱殺菌工程（Ｓ１４）によって被処理物の殺菌を行う場合について説明したが、被処理物を加熱することによって被処理物の調理、あるいは、調理および殺菌の双方を行うなど任意である。
【符号の説明】
【００４８】
１０……レトルト装置
１２……熱媒体タンク
１４……処理槽
１６……熱交換器
１８……熱媒体循環回路
２４……ドレン回収回路
２６……熱媒体加温手段
２６０２……ドレン供給用配管
２８……熱媒体
５０……熱媒体加温手段
５００２……ドレン用熱交換器
５００４……ドレン供給用配管
５００６……ドレン還流用配管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体を収容する熱媒体タンクと、
前記熱媒体が供給される処理槽と、
前記処理槽に供給された前記熱媒体を熱交換器を介して蒸気との間で熱交換させ、この熱交換された熱媒体を前記処理槽の内部で被処理物に向けて噴射させつつ前記熱交換器と前記処理槽との間で前記熱媒体を循環させる熱媒体循環回路と、
前記熱交換器で熱交換された使用済み蒸気をドレンとして回収するドレン回収回路と、
を備えるレトルト装置であって、
前記ドレン回収回路により回収されたドレンと前記熱媒体タンク内の熱媒体との間で熱交換することにより前記熱媒体を加温する熱媒体加温手段を設けた、
ことを特徴とするレトルト装置。
【請求項２】
前記熱媒体加温手段は、前記ドレン回収回路により回収されたドレンを前記熱媒体タンクに導くドレン供給回路をさらに備え、
前記ドレンと前記熱媒体との間の熱交換は、前記ドレン供給回路によって前記ドレンが前記熱媒体タンクに貯留された前記熱媒体に直接供給されることで行われる、
ことを特徴とする請求項１記載のレトルト装置。
【請求項３】
前記熱媒体加温手段は、前記熱媒体タンク内に設けられたドレン用熱交換器と、前記ドレン回収回路により回収されたドレンを前記ドレン用熱交換器に供給するドレン供給回路とをさらに備え、
前記ドレンと前記熱媒体との間の熱交換は、前記ドレン用熱交換器を介して間接的になされる、
ことを特徴とする請求項１記載のレトルト装置。
【請求項４】
前記熱媒体加温手段は、前記ドレン用熱交換器を通ったドレンを、前記蒸気を生成する蒸気供給源に還流するドレン還流回路をさらに備える、
ことを特徴とする請求項３記載のレトルト装置。
【請求項１】
熱媒体を収容する熱媒体タンクと、
前記熱媒体が供給される処理槽と、
前記処理槽に供給された前記熱媒体を熱交換器を介して蒸気との間で熱交換させ、この熱交換された熱媒体を前記処理槽の内部で被処理物に向けて噴射させつつ前記熱交換器と前記処理槽との間で前記熱媒体を循環させる熱媒体循環回路と、
前記熱交換器で熱交換された使用済み蒸気をドレンとして回収するドレン回収回路と、
を備えるレトルト装置であって、
前記ドレン回収回路により回収されたドレンと前記熱媒体タンク内の熱媒体との間で熱交換することにより前記熱媒体を加温する熱媒体加温手段を設けた、
ことを特徴とするレトルト装置。
【請求項２】
前記熱媒体加温手段は、前記ドレン回収回路により回収されたドレンを前記熱媒体タンクに導くドレン供給回路をさらに備え、
前記ドレンと前記熱媒体との間の熱交換は、前記ドレン供給回路によって前記ドレンが前記熱媒体タンクに貯留された前記熱媒体に直接供給されることで行われる、
ことを特徴とする請求項１記載のレトルト装置。
【請求項３】
前記熱媒体加温手段は、前記熱媒体タンク内に設けられたドレン用熱交換器と、前記ドレン回収回路により回収されたドレンを前記ドレン用熱交換器に供給するドレン供給回路とをさらに備え、
前記ドレンと前記熱媒体との間の熱交換は、前記ドレン用熱交換器を介して間接的になされる、
ことを特徴とする請求項１記載のレトルト装置。
【請求項４】
前記熱媒体加温手段は、前記ドレン用熱交換器を通ったドレンを、前記蒸気を生成する蒸気供給源に還流するドレン還流回路をさらに備える、
ことを特徴とする請求項３記載のレトルト装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−９０６０２（Ｐ２０１２−９０６０２Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４２４５４（Ｐ２０１０−２４２４５４）
【出願日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【Ｆターム（参考）】
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