レトルト装置
【課題】被処理物の加熱殺菌に使用される加熱用蒸気の凝縮で生じたドレンのみを確実に回収して再利用するレトルト装置を提供する。
【解決手段】ドレン回収回路２６の上流側に排水回路２８を設け、加熱殺菌工程６６の初期段階で、熱交換器１６の１次側１６０２に蒸気を供給することにより、熱交換器１６０２の１次側１６０２に残留する冷却水３４と、冷却水循環回路３１に介設された第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６と熱交換器１６との間の冷却水循環回路３１の部分に残留する冷却水３４と、ドレン回収回路２６に介設された排蒸弁２６０４と熱交換器１６との間のドレン回収回路２６の部分に残留する冷却水３４とを配管２８０２および残留水排水弁２８０６を介して排出させる。
【解決手段】ドレン回収回路２６の上流側に排水回路２８を設け、加熱殺菌工程６６の初期段階で、熱交換器１６の１次側１６０２に蒸気を供給することにより、熱交換器１６０２の１次側１６０２に残留する冷却水３４と、冷却水循環回路３１に介設された第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６と熱交換器１６との間の冷却水循環回路３１の部分に残留する冷却水３４と、ドレン回収回路２６に介設された排蒸弁２６０４と熱交換器１６との間のドレン回収回路２６の部分に残留する冷却水３４とを配管２８０２および残留水排水弁２８０６を介して排出させる。
【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、２参照）。
【０００３】
このようなレトルト装置は、熱媒体を熱交換器の２次側を通して循環させながら、ボイラからの蒸気を熱交換器の１次側に供給することで熱媒体を加熱する。そして、この加熱された熱媒体を処理槽内に配設されたスプレーノズルから被処理物に向け噴射し、被処理物を加圧下で加熱殺菌処理する。
また、被処理物の加熱殺菌処理が終了したならば、熱交換器の１次側をボイラからクーリングタワーに切り換え、クーリングタワーで冷却された水を熱交換器の１次側に供給することで熱媒体を冷却する。そして、この冷却された熱媒体をスプレーノズルから被処理物に向け噴射し、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する。これにより、被処理物に対する一連の加熱殺菌処理が完了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２７６９０７号公報
【特許文献２】特開２０００−６９９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これに対して、従来のレトルト装置における被処理物の加熱殺菌工程では、熱媒体を蒸気により間接的に加熱し、この加熱された熱媒体を被処理物に対して噴射することで被処理物を加熱するものであるが、従来のレトルト装置においても蒸気の凝縮により生じるドレンを回収する場合がある。
ところで、蒸気使用機器においては、一般的に、システム全体の効率を向上させるため、蒸気の凝縮により生じたドレンを回収して、ボイラの給水に再利用されることが行われている。すなわち、ドレンを回収することによって、回収したドレンの熱の再利用とボイラへの給水量の低減とを図ることができるためである。
【０００６】
一方、レトルト装置では、被処理物に対する一連の加熱殺菌工程が終了し処理槽から被処理物と取り出したならば、次に加熱殺菌処理を行うべき被処理物を処理槽内に収容し、熱交換器の１次側に再び蒸気が供給されることになる。ここで、加熱殺菌処理時に発生するドレンを回収するには、ドレン回収ラインをボイラに連通させ、蒸気の凝縮で生じたドレンをボイラに戻さなければならない。
この場合、熱交換器に蒸気が供給される初期段階で、熱交換器の１次側に残留している冷却水と、熱交換器の１次側とクーリングタワーとを連通する冷却水供給経路に残留している冷却水とが、ドレン回収ラインを通してドレンと共にボイラに還流されてしまう。
【０００７】
ドレンは蒸気が凝縮されたものであるから、純水に近い性状を有している。これに対して冷却水には、一般の水道水や地下水に、クーリングタワーのスケール防止剤や藻などの発生を防止するための薬品を加えた水が使用されている。
このような水がドレン回収ラインを通してボイラに還流されると、ボイラに供給される水の性状が不安定となり、本来の水の調整が設定通りに行われず、ボイラ機器の腐食などが発生するおそれがある。
特に水道水や地下水中に含まれる硬度成分（カルシウムイオンやマグネシウムイオンなど）がドレン回収ラインに混入すると、これらがボイラ内でスケール化して、ボイラの伝熱性能を低下させるばかりでなく、ボイラの耐久性を高める上で不利となる。
【０００８】
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に使用される加熱用蒸気の凝縮で生じたドレンのみを確実に回収して再利用できる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】
【０００９】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、被処理物に熱媒体を噴射させる処理槽と、前記熱媒体を熱交換器の２次側を通して前記処理槽と前記熱交換器との間で循環させる熱媒体循環回路と、蒸気を生成する蒸気供給源と、前記熱交換器の１次側と冷却水生成装置との間で冷却水を循環させる冷却水循環回路と、前記冷却水循環回路の途中の箇所に接続され前記蒸気供給源で生成された蒸気を前記熱交換器の１次側に供給する蒸気供給回路と、前記冷却水循環回路の途中の箇所に接続され前記熱交換器の１次側から排出される使用済みの蒸気をドレンとして回収し前記蒸気供給源に戻すドレン回収回路と、前記冷却水循環回路、前記蒸気供給回路、前記ドレン回収回路のそれぞれに介設された弁と、前記各弁を開閉させることにより、前記冷却水循環回路が形成された状態と、前記蒸気供給回路と前記ドレン回収回路とが前記熱交換器の１次側に連通された状態の何れかに切り替える制御手段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接続された残留水排出回路を設け、前記制御手段は、前記熱交換器の１次側に前記蒸気が供給される初期段階で、前記各弁を開閉させることにより、前記熱交換器の１次側、前記冷却水循環回路、前記ドレン回収回路にそれぞれ残留する前記冷却水を前記蒸気により前記残留水排出回路を介して外部に排出することを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、熱交換器の１次側、冷却水循環回路、ドレン回収回路にそれぞれ残留する冷却水を排出させるので、被処理物の加熱殺菌に使用される蒸気の凝縮で生じたドレンのみを確実に回収して再利用することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のレトルト装置において、前記ドレン回収回路に介設された前記弁は排蒸弁であり、前記ドレン回収回路はドレン回収用蒸気トラップを含んで構成され、前記残留水排出回路は開閉可能な残留水排水弁を含んで構成され、前記制御手段は、前記残留している冷却水の排出時、前記残留水排水弁を前記蒸気の供給開始時点から予め定められた一定時間開状態に制御し、前記排蒸弁を前記残留水排水弁の開時間と同一の時間閉状態に制御することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、制御手段が経過時間に基づいて排蒸弁および残留水排水弁の制御を行うため、制御手段の簡素化を図りつつ残留している冷却水を確実に排出して、蒸気の凝縮のみで生じたドレンのみを確実に回収して再利用することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のレトルト装置において、前記ドレン回収回路に介設された前記弁は排蒸弁であり、前記ドレン回収回路はドレン回収用蒸気トラップを含んで構成され、前記残留水排出回路は開閉可能な残留水排水弁を含んで構成され、前記残留水排出回路の上流側で前記蒸気の温度を検出する温度センサをさらに備え、前記制御手段は、前記残留している冷却水を排出するに際し、前記排蒸弁を閉状態に制御するとともに、前記残留水排水弁を開状態に制御し、前記温度センサで検出される温度が予め設定した温度に到達したとき、前記残留水排出弁を閉状態に制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、制御手段が温度センサで検出した温度に基づいて残留水排水弁の制御を行うため、残留している冷却水を確実に排出することができ、蒸気の凝縮のみで生じたドレンのみを確実に回収して再利用することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、被処理物の加熱殺菌に使用される蒸気の凝縮で生じたドレンのみを確実に回収して再利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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】給水工程の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】熱媒体循環工程の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】加熱殺菌工程の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】冷却工程の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】排水工程の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】排気工程の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】終了工程の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】第２の実施の形態におけるレトルト装置の要部の構成図である。
【図１１】第３の実施の形態におけるレトルト装置の要部の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
(第１の実施の形態)
以下、本発明にかかるレトルト装置の実施の形態について図１乃至図９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。
本発明のレトルト装置は、図１に示すように、処理槽１２と、給水手段１４と、熱交換器１６と、ボイラ１８と、クーリングタワー２０と、熱媒体循環ポンプ２２と、ドレン回収回路２６と、残留水排出回路２８と、制御手段３０と、冷却水循環回路３１と、蒸気供給回路３３などを含んで構成される。本実施の形態では、ボイラ１８は蒸気発生源を構成し、クーリングタワー２０は冷却水供給装置を構成している。
【００１８】
処理槽１２は、被処理物を収容して加熱殺菌および冷却処理するものである。この処理槽１２内には、被処理物に対して加熱あるいは冷却された熱媒体３２としての水を噴射する複数のスプレーノズル１２０２が配設されている。
また、処理槽１２には、処理槽１２内の給水レベルを検出する水位計１２０４と、処理槽１２内の温度を検出する温度センサ１２０６とが設けられている。
【００１９】
給水手段１４は、処理槽１２内に被処理物の加熱および冷却に兼用される熱媒体３２を一定量供給するものである。
給水手段１４は、給水タンク１４０２と、フロート弁１４０４と、給水ポンプ１４０８と、給水弁１４１０とを含んで構成されている。フロート弁１４０４は、給水タンク１４０２に設けられ、給水源から給水タンク１４０２に貯留される水量を一定のレベルにコントロールするものである。給水ポンプ１４０８は、給水タンク１４０２と処理槽１２の底部との間を連通する配管１４０６に設けられている。給水弁１４１０は電磁式で配管１４０６に設けられている。
【００２０】
熱交換器１６は、熱媒体３２を加熱、冷却するためのものである。
すなわち、熱交換器１６は、１次側１６０２と２次側１６０８とを備え、１次側１６０２に供給される蒸気により２次側１６０８に流れる熱媒体３２を加熱し、また、１次側１６０２に流れる冷却水３４により２次側１６０８に流れる熱媒体３２を冷却する。
熱交換器１６の１次側１６０２の一端１６０２Ａは、配管１６０４と、該配管１６０４に接続された配管１８０２とを介してボイラ１８に接続されると共に、配管１６０４と、該配管１６０４に接続された配管２００２とを介してクーリングタワー２０のスプレーノズル２００４に接続されている。
熱交換器１６の１次側１６０２の他端１６０２Ｂは、配管１６０６、２００６を介してクーリングタワー２０の冷水貯留部２０１２に接続されている。
また、熱交換器１６の１次側１６０２の他端１６０２Ｂは、配管１６０６、２６０２を介してドレン回収回路２６の上流端に接続されると共に、配管２８０２を介して残留水排出回路２８に接続されている。
また、熱交換器１６の２次側１６０８の一端１６０８Ａと前記の複数のスプレーノズル１２０２とは配管１６１０を介して接続されている。
また、熱交換器１６の２次側１６０８の他端１６０８Ｂと処理槽１２の底部とは配管１６０９により接続されている。
配管１６０９には熱媒体循環ポンプ２２が設けられ、この熱媒体循環ポンプ２２は、処理槽１２に貯留された熱媒体３２を熱交換器１６の２次側１６０８に送給し、配管１６１０を介して複数のスプレーノズル１２０２から噴射する。
したがって、本実施の形態では、配管１６０９、１６１０と、熱媒体循環ポンプ２２とによって、熱媒体３２を熱交換器１６の２次側１６０８を通して処理槽１２と熱交換器１６との間で循環させる熱媒体循環回路２３が構成されている。
【００２１】
ボイラ１８は、熱交換器１６の２次側１６０８を流れる熱媒体３２を加熱するための蒸気を生成するものである。
ボイラ１８は、配管１８０２、１６０４を介して熱交換器１６の１次側１６０２に接続され、配管１８０２には、電磁式の給蒸弁２４０２が設けられている。
したがって、ボイラ１８より生成された蒸気を熱交換器１６の１次側１６０２に供給する蒸気供給回路３３が、配管１８０２、１６０４、給蒸弁２４０２を含んで構成されている。なお、配管１６０４は後述する冷却水循環回路３１の一部を構成しているため、蒸気供給回路３３は、冷却水循環回路３１の途中の箇所に接続されている。
また、配管１６０４に接続された配管２００２には、エア駆動弁からなる第１の冷水循環弁２４０４が設けられ、配管１６０６に接続された配管２００６には、エア駆動弁からなる第２の冷水循環弁２４０６が設けられている。
【００２２】
クーリングタワー２０は、熱交換器１６の２次側１６０８を流れる熱媒体３２を冷却するための冷却水３４を生成する。
クーリングタワー２０は、前記のスプレーノズル２００４に加えて、クーリング用ファン２０１０と、冷水貯留部２０１２と、冷水循環ポンプ２０１４と、フロート弁２０１６とを含んで構成される。
クーリング用ファン２０１０は、スプレーノズル２００４から冷水貯留部２０１２に落下される冷却水３４に外気を当てることにより冷却水３４を冷却するものである。
冷水貯留部２０１２は、冷却水３４を貯留するものである。
冷水循環ポンプ２０１４は、熱交換器１６の１次側１６０２とクーリングタワー２０との間で冷却水３４を循環させるものであり、配管２００６に設けられる。
より詳細には、冷水循環ポンプ２０１４は、冷水貯留部２０１２に貯留された冷却水３４を、配管２００６、第２の冷水循環弁２４０６、配管１６０６を介して熱交換器１６の１次側１６０２の他端１６０２Ｂに供給し、１次側１６０２の一端１６０２Ａから配管１６０４、第１の冷水循環弁２４０４、配管２００２を介してスプレーノズル２００４に供給するものである。
フロート弁２０１６は、冷水貯留部２０１２に貯留された水面上に配置され、都市水道などの水源から冷水貯留部２０１２に貯留される水の量を一定のレベルにコントロールするものである。
【００２３】
なお、本実施の形態では、熱交換器１６の１次側１６０２とクーリングタワー２０との間で冷却水３４を循環させる冷却水循環回路３１が、配管２００２、２００６、第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６、配管１６０４、１６０６、熱交換器１６の１次側１６０２および冷水循環ポンプ２０１４を含んで構成されている。
なお、配管１８０２を冷却水循環回路３１の熱交換器１６の１次側１６０２よりも上流の箇所に接続し、配管２６０２を冷却水循環回路３１の熱交換器１６の１次側１６０２よりも下流の箇所に接続してもよく、要するに、蒸気供給回路３３は、冷却水循環回路３１の途中の箇所に蒸気を供給するように構成されていればよい。
【００２４】
ボイラ１８から熱交換器１６の１次側１６０２に供給された蒸気の大半は、１次側１６０２で凝縮されドレン（水）として排出され、ドレン回収回路２６は、このドレンを配管１６０６、２６０２を介して回収し、ボイラ１８に還流するものである。
言い換えると、ドレン回収回路２６は、冷却水循環回路３１の途中の箇所に接続され熱交換器１６の１次側１６０２で凝縮した蒸気ドレンを回収しボイラ１８に戻すものである。
ドレン回収回路２６は、配管２６０２と、モータバルブからなる排蒸弁２６０４と、ドレン回収用蒸気トラップ２６０６と、逆止弁２６０８とを含んで構成されている。
配管２６０２の一端は配管１６０６に接続され、配管２６０２の他端は、排蒸弁２６０４とドレン回収用蒸気トラップ２６０６と逆止弁２６０８とを介してボイラ１８に接続されている。
ドレン回収用蒸気トラップ２６０６は、排蒸弁２６０４よりも下流側の配管２６０２の箇所に設けられ、熱交換器１６の１次側１６０２から流出したドレンのみを排出させるものである。
逆止弁２６０８は、ドレン回収用蒸気トラップ２６０６よりも下流側の配管２６０２の箇所に設けられている。
【００２５】
本実施の形態では、第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６、給蒸弁２４０２、排蒸弁２６０４が、冷却水循環回路３１と蒸気供給回路３３とドレン回収回路２６とのそれぞれに介設された弁を構成している。
そして、制御手段３０が、これら第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６、給蒸弁２４０２、排蒸弁２６０４を開閉させることにより、冷却水循環回路３１が形成された状態と、蒸気供給回路３３とドレン回収回路２６とが熱交換器１６の１次側１６０２に連通された状態の何れかに切り替えるように構成されている。
【００２６】
残留水排出回路２８は、ドレン回収回路２６の熱交換器１６の１次側１６０２よりも下流側の箇所に接続されている。
残留水排出回路２８は、一端がドレン回収回路２６の上流箇所に接続され、他端がレトルト装置１０の外部（下水など）に接続された配管２８０２と、この配管２８０２に設けられたモータバルブからなる残留水排水弁２８０６を含んで構成される。
そして、制御手段３０は、処理槽１２内の被処理物を加熱殺菌するに際し、熱交換器１６の１次側１６０２に蒸気が供給される初期段階で、第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６、排蒸弁２６０４を閉じ、給蒸弁２４０２、残留水排水弁２８０６を開くことにより、熱交換器１６の１次側１６０２、冷却水循環回路３１、ドレン回収回路２６にそれぞれ残留する冷却水３４を蒸気により残留水排出回路２８を介して外部に排出させる。すなわち、それら冷却水３４の排出は、ボイラ１８の蒸気が熱交換器１６の１次側１６０２に供給され冷却水３４が残留水排水弁２８０６から排出されることになる。
なお、残留水排出回路２８とドレン回収回路２６の上流側との接続箇所、すなわち、配管２８０２の一端と配管２６０２との接続箇所Ｐ１は、排蒸弁２６０４に近い箇所であることが好ましい。これは、接続箇所Ｐ１が排蒸弁２６０４に近いほど、排蒸弁２６０４と冷却水循環回路３１に接続された接続箇所Ｐ２との間のドレン回収回路２６に残留する冷却水３４をより多く残留水排出回路２８へ流すことができるからである。
【００２７】
処理槽１２には、被処理物の加熱殺菌および冷却処理時に処理槽１２内に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段３６がエア駆動弁からなる圧縮空気供給弁３６０２を介して接続されている。
また、処理槽１２には、被処理物の冷却工程終了後の排水工程で処理槽１２内の熱媒体３２を処理槽１２外（下水など）へ排出するエア駆動弁からなる排水弁３８が接続されている。
また、処理槽１２には、処理槽１２の排水工程終了後の排気工程で処理槽１２内の加圧空気を処理槽１２外へ放出するエア駆動弁からなる排気弁４０が逆止弁４２を介して接続されている。
【００２８】
また、処理槽１２には、処理槽１２の排気工程終了後の終了工程で処理槽１２内の空気を吸引して処理槽１２内を負圧にする減圧手段４４が電磁式の排気弁４６を介して接続されている。なお、減圧手段４４として空気エゼクタなど従来公知のさまざまな装置が採用可能である。
また、処理槽１２には、処理槽１２内を負圧にした後に処理槽１２内を大気圧に戻す電磁式の開放弁４８が逆止弁５０を介して接続されている。
さらに、開放弁４８の下流側には吸入空気中の塵埃等を除去するフィルタ５２が接続されている。
【００２９】
制御手段３０は、給水ポンプ１４０８、給水弁１４１０、熱媒体循環ポンプ２２、クーリング用ファン２０１０、冷水循環ポンプ２０１４、給蒸弁２４０２、第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６、排蒸弁２６０４、残留水排水弁２８０６、圧縮空気供給弁３６０２、排水弁３８、排気弁４０、減圧手段４４および排気弁４６、開放弁４８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３０は、予め以下に示す各時間を計時するタイマー３００２を備えており、タイマー３００２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１２の被処理物に対する熱媒体３２の噴射時間
２）残留している冷却水３４の排出時間
３）被処理物に対する加熱殺菌処理時間
４）被処理物に対する冷却時間
【００３０】
このような制御手段３０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３０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の処理手順について図２乃至図９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１２への給水工程６２。
２）被処理物の加熱殺菌処理が開始される前段階で処理槽１２の被処理物に対して熱媒体３２を噴射する熱媒体循環工程６４。
３）熱交換器１６でボイラ１８からの蒸気により加熱した熱媒体３２を処理槽１２内の被処理物に噴射することで被処理物を加圧下で加熱殺菌する加熱殺菌工程６６。
４）被処理物の加熱殺菌工程６６終了後に熱媒体３２をクーリングタワー２０の冷却水３４により冷却し処理槽１２内に循環させながら被処理物を加圧下で冷却する冷却工程６８。
５）冷却工程６８終了後に処理槽１２内の熱媒体３２を排出する排水工程７０。
６）排水工程７０終了後に処理槽１２内の加圧空気を排出して大気圧にする排気工程７２。
７）排気工程７２の終了後に処理槽１２内を一旦負圧にした後、大気圧に戻す終了工程７４。
以下、上記各工程を図３乃至図９に基づいて詳述する。
【００３２】
給水工程６２では、処理槽１２内に被処理物を収容した状態で、図３に示すように、制御手段３０により給水弁１４１０を開動作させ、給水ポンプ１４０８を起動して、処理槽１２内に給水タンク１４０２から給水する（ステップＳ６２１）。
次いで、制御手段３０では、水位計１２０４からの検出信号に基づいて処理槽１２内の給水レベルが予め定められた所定の水位に到達したかを判定する（ステップＳ６２２）。
ここで、給水レベルが所定の水位に到達していない時は、給水弁１４１０の開状態および給水ポンプ１４０８の運転状態を保持する。また、給水レベルが所定の水位に到達した時は給水弁１４１０を閉にし、給水ポンプ１４０８を停止して（ステップＳ６２３）、次の熱媒体循環工程６４へ移行する。
【００３３】
熱媒体循環工程６４では、図４に示すように、制御手段３０により熱媒体循環ポンプ２２を起動し（ステップＳ６４１）、被処理物の加熱殺菌処理が開始される前段階で熱媒体３２を循環させて処理槽１２の被処理物にスプレーノズル１２０２から熱媒体３２を噴射する。
その後、制御手段３０では、タイマー３００２からの時間情報を基に被処理物への熱媒体３２の噴射時間が予め定められた設定時間に到達したかを判定する（ステップＳ６４２）。ここで、設定時間に到達しない場合は熱媒体の循環工程を継続させる。また、設定時間に到達した場合は熱媒体の循環工程を終了して（ステップＳ６４３）、次の加熱殺菌工程６６へ移行する。
【００３４】
加熱殺菌工程６６の初期段階では、図５に示すように、制御手段３０により熱媒体循環ポンプ２２の運転を継続させ、給蒸弁２４０２を開動作させ、第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６を閉状態にすることにより、ボイラ１８から熱交換器１６の１次側１６０２に蒸気の供給を開始すると共に、処理槽１２内の熱媒体３２を熱交換器１６の２次側１６０８を介して処理槽１２内に循環する。
さらに、残留水排水弁２８０６を開動作させ、排蒸弁２６０４を閉状態に保持する（ステップＳ６６１）。この加熱殺菌工程６６の初期段階で、熱交換器１６の１次側１６０２に蒸気が供給されることにより、熱交換器１６０２の１次側１６０２に残留する冷却水３４と、冷却水循環回路３１に介設された第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６と熱交換器１６との間の冷却水循環回路３１の部分に残留する冷却水３４と、ドレン回収回路２６に介設された排蒸弁２６０４と冷却水循環回路３１に接続された箇所との間のドレン回収回路２６の部分に残留する冷却水３４とが配管２８０２および残留水排水弁２８０６を介して排出される。
この初期段階においても、処理槽１２内の熱媒体３２は、ボイラ１８から熱交換器１６の１次側１６０２に供給される蒸気により加熱されつつ、熱交換器１６の２次側１６０８を介して処理槽１２内を循環する。
【００３５】
次いで、制御手段３０では、熱交換器１６の１次側１６０２への蒸気の供給開始と同時にタイマー３００２をスタートさせる（ステップＳ６６２）。
そして、次のステップＳ６６３において、残留している冷却水３４の排出時間が予め定められた設定時間、例えば３分間に到達したかを判定する（ステップＳ６６３）。
ここで、残留している冷却水３４の排出時間が設定時間に到達していない場合は残留している冷却水３４の排出を継続させる。
残留している冷却水３４の排出時間が設定時間に到達すると、初期段階は終了する。
初期段階が終了すると、すなわち、残留している冷却水３４の排出時間が設定時間に到達した場合は、制御手段３０により熱媒体循環ポンプ２２の運転を継続させたまま、給蒸弁２４０２を開状態に保持し、第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６を閉状態に保持し、さらに、排蒸弁２６０４を開動作させ、残留水排水弁２８０６を閉動作させる（ステップＳ６６４）。
【００３６】
初期段階の終了後、加熱殺菌工程６６では、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２６で回収されボイラ１８に還流される。
ドレン回収回路２６は１次側１６０２で凝縮された蒸気ドレンを回収する。
ドレン回収回路２６によるドレン回収方式としては無圧回収方式であっても、クローズド回収方式であってもよい。
無圧回収方式は、ドレン回収回路２６で回収されたドレンおよび蒸気を大気中に開放されたドレン回収用タンクに導くものであり、したがって、回収されたドレンはドレン回収用タンクに貯留され、回収された蒸気は大気中に放出される。
クローズド回収方式は、ドレン回収回路２６で回収されたドレンおよび蒸気の双方を加圧されたドレン回収用タンクに導くものである。
【００３７】
加熱殺菌工程６６において、制御手段３０では、温度センサ１２０６からの検出信号に基づいて処理槽１２内の温度が予め定められた設定温度に到達したかを判定する（ステップＳ６６５）。ここで、処理槽１２内の温度が設定温度に到達しない場合は、処理槽１２内の温度が設定温度になるまで加熱された熱媒体３２の循環を継続させる。そして、処理槽１２内の温度が設定温度に到達した場合は、この時点から、熱媒体３２による被処理物の設定温度での加熱殺菌処理を開始する。
本実施の形態において、処理槽１２内の設定温度は１２１℃であり、処理槽１２内の圧力は大気圧より高く設定されている。
これと同時に、制御手段３０は、タイマー３００２で計時される時間情報を取り込み、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したかを判定する（ステップＳ６６６）。
ここで、加熱殺菌処理時間が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。
【００３８】
また、設定温度での加熱殺菌処理時間が設定時間に到達した場合は、制御手段３０により熱媒体循環ポンプ２２の運転を継続させたまま、給蒸弁２４０２を閉状態にし、第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６を開動作させる。さらに、排蒸弁２６０４を閉状態に保持し、残留水排水弁２８０６を閉状態に保持する（ステップＳ６６７）。これにより、被処理物の加熱殺菌処理が終了し、次の冷却工程６８に移行する。
冷却工程６８では、図６に示すように、制御手段３０により熱媒体循環ポンプ２２の運転を継続させ、給蒸弁２４０２を閉状態に保持し、第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６を開動作させる。さらに、残留水排水弁２８０６を閉状態に保持し、排蒸弁２６０４を閉状態に保持する。これに加えて、制御手段３０により冷水循環ポンプ２０１４を起動し、クーリングタワー２０のクーリング用ファン２０１０を駆動する（ステップＳ６８１）。
これにより、処理槽１２内の熱媒体３２を熱交換器１６の２次側１６０８を介して処理槽１２内に循環するとともに、クーリングタワー２０から熱交換器１６の１次側１６０２に冷却水３４の供給を開始する。
この場合、冷却水３４はクーリングタワー２０で冷却されながら熱交換器１６の１次側１６０２を介して循環され、さらに、熱交換器１６で冷却された熱媒体３２は熱交換器１６の２次側１６０８を介して処理槽１２内に循環され、処理槽１２内のスプレーノズル１２０２から被処理物に噴射することにより、処理槽１２内の被処理物を徐々に冷却する。
【００３９】
次いで、制御手段３０では、タイマー３００２で計時される時間情報を取り込み、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かを判定する（ステップＳ６８２）。
ここで、冷却時間が設定時間に到達するまで冷却処理を継続させる。
また、冷却時間が設定時間に到達した場合は、制御手段３０により熱媒体循環ポンプ２２の運転を停止し、給蒸弁２４０２を閉状態に保持したまま、第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６を閉状態にする。
さらに、残留水排水弁２８０６および排蒸弁２６０４を閉状態に保持したまま、制御手段３０により冷水循環ポンプ２０１４を停止し、クーリングタワー２０のクーリング用ファン２０１０を停止する（ステップＳ６８３）。
これにより、処理槽１２内の被処理物の冷却処理が終了し、次の排水工程７０に移行する。
【００４０】
排水工程７０では、図７に示すように、制御手段３０により排水弁３８を開動作させる（ステップＳ７０１）。これにより、被処理物の殺菌および冷却処理に供された、処理槽１２内に貯留されている熱媒体３２が排水弁３８を介して排出される。
その後、制御手段３０では、処理槽１２内の熱媒体３２が完全に排出されたかを水位計１２０４からの検出信号に基づいて判定する（ステップＳ７０２）。ここで、熱媒体３２の排水が完了していない時は、排水弁３８を開状態に保持する。
また、熱媒体３２の排水が完了した時は排水弁３８を開状態に保持し（ステップＳ７０３）、次の排気工程７２へ移行する。
【００４１】
排気工程７２では、図８に示すように、制御手段３０により処理槽１２の排水弁３８を開状態に保持したまま、処理槽１２の排気弁４０を開動作させる（ステップＳ７２１）。これにより、処理槽１２内の加圧空気を処理槽１２外へ排出して処理槽１２内を大気圧にする。
その後、処理槽１２内が大気圧になったことを制御手段３０で確認する（ステップＳ７２２）。この確認方法としては、例えば図示省略の圧力計を用いて処理槽１２内を測定し、その測定結果を基に制御手段３０で判断する。
処理槽１２内が大気圧になったことが確認されたならば、排水弁３８および排気弁４０を閉状態にし（ステップＳ７２３）、次の終了工程７４へ移行する。
【００４２】
終了工程７４では、図９に示すように、制御手段３０により減圧手段４４を起動し、排気弁４６を開にする（ステップＳ７４１）。これにより、処理槽１２内を大気圧に対して僅かに負圧にする。
その後、制御手段３０では、図示省略の圧力計からの負圧情報に基づいて処理槽１２内の空気抜きが終了したかを判定する（ステップＳ７４２）。ここで、処理槽１２内の空気抜きが終了した場合は、減圧手段４４を停止し、処理槽１２の開放弁４８を開にする（ステップＳ７４３）。
その後、排気工程７２で示した場合と同様に、処理槽１２内が大気圧になったことを制御手段３０で確認する（ステップＳ７４４）。
これにより、被処理物に対する一連の加熱殺菌処理が終了し、レトルト装置は次の加熱殺菌処理に対し待機される。
【００４３】
このような本実施の形態に示すレトルト装置によれば、処理槽１２内の被処理物を加熱殺菌するに際し、熱交換器１６の１次側１６０２にボイラ１８から蒸気を供給する初期段階で、熱交換器１６の１次側１６０２に残留する冷却水３４と、ボイラ１８から蒸気に接続された配管１６０４、１６０６、２６０２の部分に残留する冷却水３４とをボイラ１８の蒸気で排出するようにした。
したがって、残留する冷却水３４が排出された後に、蒸気供給回路３３とドレン回収回路２６とを接続することにより、クーリングタワー２０で使用される冷却水３４を取り除き、被処理物の加熱殺菌に使用される蒸気の凝縮で生じたドレンのみを確実に回収し、ボイラ１８で再利用することができる。
これにより、クーリングタワー２０で使用される冷却水３４としてクーリングタワー２０のスケール防止剤や藻などの発生を防止するための薬品が入っている水が使用されていても、その冷却水３４がドレン回収回路２６からボイラ１８に還流されることがない。
そのため、ボイラ１８に使用される水の性状を安定させることができ、ボイラ１８の腐食などの発生を防止できるとともに、ボイラ１８の伝熱性能を確保し、ボイラ１８の耐久性を高める上で有利となる。
また、本実施の形態では、制御手段３０が経過時間に基づいて排蒸弁２６０４および残留水排水弁２８０６の制御を行うため、制御手段３０の簡素化を図りつつ残留している冷却水３４を確実に排出して、蒸気の凝縮のみで生じたドレンのみを確実に回収して再利用することができる。
【００４４】
（第２の実施の形態）
次に、本発明にかかるレトルト装置の第２の実施の形態について、図１０を参照して説明する。なお、以下の実施の形態において、第１の実施の形態と同一、同様の部分、部材には同一の符号を付してその説明を簡単に行いあるいは省略する。
第２の実施の形態においては、図１０に示すように、残留水排出回路２８の上流側であるドレン回収回路２６の配管２６０２に、該配管２６０２内を流れる蒸気の温度を検出する温度センサ５８を設ける。
そして、制御手段３０は、熱交換器１６の１次側１６０２およびその配管１６０４、１６０６に残留する冷却水３４を残留水排出回路２８を介して排出するに際して、ボイラ１８から熱交換器１６の１次側１６０２に流入する蒸気の供給開始時点で排蒸弁２６０４を閉状態に制御するとともに、残留水排水弁２８０６を開状態に制御し、温度センサ５８で検出される検出温度が予め設定された温度、例えば８０℃に到達したか否かを判定する。
前記の検出温度が予め設定された温度に到達したと判定された場合に、制御手段３０は、残留水排水弁２８０６を閉状態に制御し、排蒸弁２６０４を開状態に制御する。
【００４５】
このような第２の実施の形態によれば、図１に示す実施の形態と同様な作用効果が得られるほか、制御手段３０が温度センサ５８で検出した温度に基づいて残留水排水弁２８０６の制御を行うため、残留している冷却を確実に排出することができ、蒸気の凝縮のみで生じたドレンのみを確実に回収して再利用することができる。
【００４６】
（第３の実施の形態）
第１の実施の形態ではドレン回収回路２６に給蒸弁２４０２を設け、残留水排出回路２８に残留水排水弁２８０６を設ける場合について説明したが、第３の実施の形態は、給蒸弁２４０２と残留水排水弁２８０６とに代えて１つの三方弁６０を用いたものである。
すなわち、図１に示す排蒸弁２６０４と残留水排水弁２８０６に代えて、図１１に示すように、配管２６０２と配管２８０２との結合箇所に電動式の三方弁６０を設ける構成としてもよい。
この場合、三方弁６０は、以下の第１、第２の切り替え状態に切り替え可能に構成される。
１）第１の切り替え状態：
配管２６０２とドレン回収用蒸気トラップ２６０６との間を連通すると共に、配管２６０２と配管２８０２との間を閉塞する。言い換えると、熱交換器１６の１次側１６０２の他端１６０２Ｂとドレン回収回路２６との間を連通すると共に、熱交換器１６の１次側１６０２の他端１６０２Ｂと残留水排出回路２８との間を閉塞する。
２）第２の切り替え状態：
配管２６０２とドレン回収用蒸気トラップ２６０６との間を閉塞すると共に、配管２６０２と配管２８０２との間を連通する。言い換えると、熱交換器１６の１次側１６０２の他端１６０２Ｂとドレン回収回路２６との間を閉塞すると共に、熱交換器１６の１次側１６０２の他端１６０２Ｂと残留水排出回路２８との間を連通する。
【００４７】
したがって、制御手段３０により三方弁６０を第１の切り替え状態にすることでドレンはドレン回収回路２６を介してボイラ１８へ回収される。
また、制御手段３０により三方弁６０を第２の切り替え状態にすることで熱交換器１６の１次側１６０２と、その配管１６０４、１６０６に残留する冷却水３４およびドレン回収回路２６の配管２６０２の上流側に残留する冷却水３４が排出される。
また、第３の実施の形態では、第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６、給蒸弁２４０２、三方弁６０によって、冷却水循環回路３１、蒸気供給回路３３、ドレン回収回路２６のそれぞれに介設された弁が構成されている。
第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、排蒸弁２６０４と残留水排水弁２８０６との２つの弁を１つの三方弁６０で置換できるため、構成の簡素化とコストダウンを図る上で有利となる。
【００４８】
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６６（加熱工程）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、加熱工程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】
【００４９】
１２……処理槽
１４……給水手段
１６……熱交換器
１６０２……１次側
１６０８……２次側
１８……ボイラ
２０……クーリングタワー
２２……循環ポンプ
２３……熱媒体循環回路
２４０２……給蒸弁
２４０４……第１の冷水循環弁
２４０６……第２の冷水循環弁
２６……ドレン回収回路
２６０２……排蒸弁
２６０４……ドレン回収用蒸気トラップ
２８……残留水排出回路
２８０６……残留水排水弁
３０……制御手段
３００２……タイマー
３１……冷却水循環回路
３２……熱媒体
３３……蒸気供給回路
３４……冷却水
５８……温度センサ
【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、２参照）。
【０００３】
このようなレトルト装置は、熱媒体を熱交換器の２次側を通して循環させながら、ボイラからの蒸気を熱交換器の１次側に供給することで熱媒体を加熱する。そして、この加熱された熱媒体を処理槽内に配設されたスプレーノズルから被処理物に向け噴射し、被処理物を加圧下で加熱殺菌処理する。
また、被処理物の加熱殺菌処理が終了したならば、熱交換器の１次側をボイラからクーリングタワーに切り換え、クーリングタワーで冷却された水を熱交換器の１次側に供給することで熱媒体を冷却する。そして、この冷却された熱媒体をスプレーノズルから被処理物に向け噴射し、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する。これにより、被処理物に対する一連の加熱殺菌処理が完了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２７６９０７号公報
【特許文献２】特開２０００−６９９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これに対して、従来のレトルト装置における被処理物の加熱殺菌工程では、熱媒体を蒸気により間接的に加熱し、この加熱された熱媒体を被処理物に対して噴射することで被処理物を加熱するものであるが、従来のレトルト装置においても蒸気の凝縮により生じるドレンを回収する場合がある。
ところで、蒸気使用機器においては、一般的に、システム全体の効率を向上させるため、蒸気の凝縮により生じたドレンを回収して、ボイラの給水に再利用されることが行われている。すなわち、ドレンを回収することによって、回収したドレンの熱の再利用とボイラへの給水量の低減とを図ることができるためである。
【０００６】
一方、レトルト装置では、被処理物に対する一連の加熱殺菌工程が終了し処理槽から被処理物と取り出したならば、次に加熱殺菌処理を行うべき被処理物を処理槽内に収容し、熱交換器の１次側に再び蒸気が供給されることになる。ここで、加熱殺菌処理時に発生するドレンを回収するには、ドレン回収ラインをボイラに連通させ、蒸気の凝縮で生じたドレンをボイラに戻さなければならない。
この場合、熱交換器に蒸気が供給される初期段階で、熱交換器の１次側に残留している冷却水と、熱交換器の１次側とクーリングタワーとを連通する冷却水供給経路に残留している冷却水とが、ドレン回収ラインを通してドレンと共にボイラに還流されてしまう。
【０００７】
ドレンは蒸気が凝縮されたものであるから、純水に近い性状を有している。これに対して冷却水には、一般の水道水や地下水に、クーリングタワーのスケール防止剤や藻などの発生を防止するための薬品を加えた水が使用されている。
このような水がドレン回収ラインを通してボイラに還流されると、ボイラに供給される水の性状が不安定となり、本来の水の調整が設定通りに行われず、ボイラ機器の腐食などが発生するおそれがある。
特に水道水や地下水中に含まれる硬度成分（カルシウムイオンやマグネシウムイオンなど）がドレン回収ラインに混入すると、これらがボイラ内でスケール化して、ボイラの伝熱性能を低下させるばかりでなく、ボイラの耐久性を高める上で不利となる。
【０００８】
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に使用される加熱用蒸気の凝縮で生じたドレンのみを確実に回収して再利用できる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】
【０００９】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、被処理物に熱媒体を噴射させる処理槽と、前記熱媒体を熱交換器の２次側を通して前記処理槽と前記熱交換器との間で循環させる熱媒体循環回路と、蒸気を生成する蒸気供給源と、前記熱交換器の１次側と冷却水生成装置との間で冷却水を循環させる冷却水循環回路と、前記冷却水循環回路の途中の箇所に接続され前記蒸気供給源で生成された蒸気を前記熱交換器の１次側に供給する蒸気供給回路と、前記冷却水循環回路の途中の箇所に接続され前記熱交換器の１次側から排出される使用済みの蒸気をドレンとして回収し前記蒸気供給源に戻すドレン回収回路と、前記冷却水循環回路、前記蒸気供給回路、前記ドレン回収回路のそれぞれに介設された弁と、前記各弁を開閉させることにより、前記冷却水循環回路が形成された状態と、前記蒸気供給回路と前記ドレン回収回路とが前記熱交換器の１次側に連通された状態の何れかに切り替える制御手段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接続された残留水排出回路を設け、前記制御手段は、前記熱交換器の１次側に前記蒸気が供給される初期段階で、前記各弁を開閉させることにより、前記熱交換器の１次側、前記冷却水循環回路、前記ドレン回収回路にそれぞれ残留する前記冷却水を前記蒸気により前記残留水排出回路を介して外部に排出することを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、熱交換器の１次側、冷却水循環回路、ドレン回収回路にそれぞれ残留する冷却水を排出させるので、被処理物の加熱殺菌に使用される蒸気の凝縮で生じたドレンのみを確実に回収して再利用することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のレトルト装置において、前記ドレン回収回路に介設された前記弁は排蒸弁であり、前記ドレン回収回路はドレン回収用蒸気トラップを含んで構成され、前記残留水排出回路は開閉可能な残留水排水弁を含んで構成され、前記制御手段は、前記残留している冷却水の排出時、前記残留水排水弁を前記蒸気の供給開始時点から予め定められた一定時間開状態に制御し、前記排蒸弁を前記残留水排水弁の開時間と同一の時間閉状態に制御することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、制御手段が経過時間に基づいて排蒸弁および残留水排水弁の制御を行うため、制御手段の簡素化を図りつつ残留している冷却水を確実に排出して、蒸気の凝縮のみで生じたドレンのみを確実に回収して再利用することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のレトルト装置において、前記ドレン回収回路に介設された前記弁は排蒸弁であり、前記ドレン回収回路はドレン回収用蒸気トラップを含んで構成され、前記残留水排出回路は開閉可能な残留水排水弁を含んで構成され、前記残留水排出回路の上流側で前記蒸気の温度を検出する温度センサをさらに備え、前記制御手段は、前記残留している冷却水を排出するに際し、前記排蒸弁を閉状態に制御するとともに、前記残留水排水弁を開状態に制御し、前記温度センサで検出される温度が予め設定した温度に到達したとき、前記残留水排出弁を閉状態に制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、制御手段が温度センサで検出した温度に基づいて残留水排水弁の制御を行うため、残留している冷却水を確実に排出することができ、蒸気の凝縮のみで生じたドレンのみを確実に回収して再利用することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、被処理物の加熱殺菌に使用される蒸気の凝縮で生じたドレンのみを確実に回収して再利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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】給水工程の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】熱媒体循環工程の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】加熱殺菌工程の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】冷却工程の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】排水工程の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】排気工程の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】終了工程の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】第２の実施の形態におけるレトルト装置の要部の構成図である。
【図１１】第３の実施の形態におけるレトルト装置の要部の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
(第１の実施の形態)
以下、本発明にかかるレトルト装置の実施の形態について図１乃至図９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。
本発明のレトルト装置は、図１に示すように、処理槽１２と、給水手段１４と、熱交換器１６と、ボイラ１８と、クーリングタワー２０と、熱媒体循環ポンプ２２と、ドレン回収回路２６と、残留水排出回路２８と、制御手段３０と、冷却水循環回路３１と、蒸気供給回路３３などを含んで構成される。本実施の形態では、ボイラ１８は蒸気発生源を構成し、クーリングタワー２０は冷却水供給装置を構成している。
【００１８】
処理槽１２は、被処理物を収容して加熱殺菌および冷却処理するものである。この処理槽１２内には、被処理物に対して加熱あるいは冷却された熱媒体３２としての水を噴射する複数のスプレーノズル１２０２が配設されている。
また、処理槽１２には、処理槽１２内の給水レベルを検出する水位計１２０４と、処理槽１２内の温度を検出する温度センサ１２０６とが設けられている。
【００１９】
給水手段１４は、処理槽１２内に被処理物の加熱および冷却に兼用される熱媒体３２を一定量供給するものである。
給水手段１４は、給水タンク１４０２と、フロート弁１４０４と、給水ポンプ１４０８と、給水弁１４１０とを含んで構成されている。フロート弁１４０４は、給水タンク１４０２に設けられ、給水源から給水タンク１４０２に貯留される水量を一定のレベルにコントロールするものである。給水ポンプ１４０８は、給水タンク１４０２と処理槽１２の底部との間を連通する配管１４０６に設けられている。給水弁１４１０は電磁式で配管１４０６に設けられている。
【００２０】
熱交換器１６は、熱媒体３２を加熱、冷却するためのものである。
すなわち、熱交換器１６は、１次側１６０２と２次側１６０８とを備え、１次側１６０２に供給される蒸気により２次側１６０８に流れる熱媒体３２を加熱し、また、１次側１６０２に流れる冷却水３４により２次側１６０８に流れる熱媒体３２を冷却する。
熱交換器１６の１次側１６０２の一端１６０２Ａは、配管１６０４と、該配管１６０４に接続された配管１８０２とを介してボイラ１８に接続されると共に、配管１６０４と、該配管１６０４に接続された配管２００２とを介してクーリングタワー２０のスプレーノズル２００４に接続されている。
熱交換器１６の１次側１６０２の他端１６０２Ｂは、配管１６０６、２００６を介してクーリングタワー２０の冷水貯留部２０１２に接続されている。
また、熱交換器１６の１次側１６０２の他端１６０２Ｂは、配管１６０６、２６０２を介してドレン回収回路２６の上流端に接続されると共に、配管２８０２を介して残留水排出回路２８に接続されている。
また、熱交換器１６の２次側１６０８の一端１６０８Ａと前記の複数のスプレーノズル１２０２とは配管１６１０を介して接続されている。
また、熱交換器１６の２次側１６０８の他端１６０８Ｂと処理槽１２の底部とは配管１６０９により接続されている。
配管１６０９には熱媒体循環ポンプ２２が設けられ、この熱媒体循環ポンプ２２は、処理槽１２に貯留された熱媒体３２を熱交換器１６の２次側１６０８に送給し、配管１６１０を介して複数のスプレーノズル１２０２から噴射する。
したがって、本実施の形態では、配管１６０９、１６１０と、熱媒体循環ポンプ２２とによって、熱媒体３２を熱交換器１６の２次側１６０８を通して処理槽１２と熱交換器１６との間で循環させる熱媒体循環回路２３が構成されている。
【００２１】
ボイラ１８は、熱交換器１６の２次側１６０８を流れる熱媒体３２を加熱するための蒸気を生成するものである。
ボイラ１８は、配管１８０２、１６０４を介して熱交換器１６の１次側１６０２に接続され、配管１８０２には、電磁式の給蒸弁２４０２が設けられている。
したがって、ボイラ１８より生成された蒸気を熱交換器１６の１次側１６０２に供給する蒸気供給回路３３が、配管１８０２、１６０４、給蒸弁２４０２を含んで構成されている。なお、配管１６０４は後述する冷却水循環回路３１の一部を構成しているため、蒸気供給回路３３は、冷却水循環回路３１の途中の箇所に接続されている。
また、配管１６０４に接続された配管２００２には、エア駆動弁からなる第１の冷水循環弁２４０４が設けられ、配管１６０６に接続された配管２００６には、エア駆動弁からなる第２の冷水循環弁２４０６が設けられている。
【００２２】
クーリングタワー２０は、熱交換器１６の２次側１６０８を流れる熱媒体３２を冷却するための冷却水３４を生成する。
クーリングタワー２０は、前記のスプレーノズル２００４に加えて、クーリング用ファン２０１０と、冷水貯留部２０１２と、冷水循環ポンプ２０１４と、フロート弁２０１６とを含んで構成される。
クーリング用ファン２０１０は、スプレーノズル２００４から冷水貯留部２０１２に落下される冷却水３４に外気を当てることにより冷却水３４を冷却するものである。
冷水貯留部２０１２は、冷却水３４を貯留するものである。
冷水循環ポンプ２０１４は、熱交換器１６の１次側１６０２とクーリングタワー２０との間で冷却水３４を循環させるものであり、配管２００６に設けられる。
より詳細には、冷水循環ポンプ２０１４は、冷水貯留部２０１２に貯留された冷却水３４を、配管２００６、第２の冷水循環弁２４０６、配管１６０６を介して熱交換器１６の１次側１６０２の他端１６０２Ｂに供給し、１次側１６０２の一端１６０２Ａから配管１６０４、第１の冷水循環弁２４０４、配管２００２を介してスプレーノズル２００４に供給するものである。
フロート弁２０１６は、冷水貯留部２０１２に貯留された水面上に配置され、都市水道などの水源から冷水貯留部２０１２に貯留される水の量を一定のレベルにコントロールするものである。
【００２３】
なお、本実施の形態では、熱交換器１６の１次側１６０２とクーリングタワー２０との間で冷却水３４を循環させる冷却水循環回路３１が、配管２００２、２００６、第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６、配管１６０４、１６０６、熱交換器１６の１次側１６０２および冷水循環ポンプ２０１４を含んで構成されている。
なお、配管１８０２を冷却水循環回路３１の熱交換器１６の１次側１６０２よりも上流の箇所に接続し、配管２６０２を冷却水循環回路３１の熱交換器１６の１次側１６０２よりも下流の箇所に接続してもよく、要するに、蒸気供給回路３３は、冷却水循環回路３１の途中の箇所に蒸気を供給するように構成されていればよい。
【００２４】
ボイラ１８から熱交換器１６の１次側１６０２に供給された蒸気の大半は、１次側１６０２で凝縮されドレン（水）として排出され、ドレン回収回路２６は、このドレンを配管１６０６、２６０２を介して回収し、ボイラ１８に還流するものである。
言い換えると、ドレン回収回路２６は、冷却水循環回路３１の途中の箇所に接続され熱交換器１６の１次側１６０２で凝縮した蒸気ドレンを回収しボイラ１８に戻すものである。
ドレン回収回路２６は、配管２６０２と、モータバルブからなる排蒸弁２６０４と、ドレン回収用蒸気トラップ２６０６と、逆止弁２６０８とを含んで構成されている。
配管２６０２の一端は配管１６０６に接続され、配管２６０２の他端は、排蒸弁２６０４とドレン回収用蒸気トラップ２６０６と逆止弁２６０８とを介してボイラ１８に接続されている。
ドレン回収用蒸気トラップ２６０６は、排蒸弁２６０４よりも下流側の配管２６０２の箇所に設けられ、熱交換器１６の１次側１６０２から流出したドレンのみを排出させるものである。
逆止弁２６０８は、ドレン回収用蒸気トラップ２６０６よりも下流側の配管２６０２の箇所に設けられている。
【００２５】
本実施の形態では、第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６、給蒸弁２４０２、排蒸弁２６０４が、冷却水循環回路３１と蒸気供給回路３３とドレン回収回路２６とのそれぞれに介設された弁を構成している。
そして、制御手段３０が、これら第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６、給蒸弁２４０２、排蒸弁２６０４を開閉させることにより、冷却水循環回路３１が形成された状態と、蒸気供給回路３３とドレン回収回路２６とが熱交換器１６の１次側１６０２に連通された状態の何れかに切り替えるように構成されている。
【００２６】
残留水排出回路２８は、ドレン回収回路２６の熱交換器１６の１次側１６０２よりも下流側の箇所に接続されている。
残留水排出回路２８は、一端がドレン回収回路２６の上流箇所に接続され、他端がレトルト装置１０の外部（下水など）に接続された配管２８０２と、この配管２８０２に設けられたモータバルブからなる残留水排水弁２８０６を含んで構成される。
そして、制御手段３０は、処理槽１２内の被処理物を加熱殺菌するに際し、熱交換器１６の１次側１６０２に蒸気が供給される初期段階で、第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６、排蒸弁２６０４を閉じ、給蒸弁２４０２、残留水排水弁２８０６を開くことにより、熱交換器１６の１次側１６０２、冷却水循環回路３１、ドレン回収回路２６にそれぞれ残留する冷却水３４を蒸気により残留水排出回路２８を介して外部に排出させる。すなわち、それら冷却水３４の排出は、ボイラ１８の蒸気が熱交換器１６の１次側１６０２に供給され冷却水３４が残留水排水弁２８０６から排出されることになる。
なお、残留水排出回路２８とドレン回収回路２６の上流側との接続箇所、すなわち、配管２８０２の一端と配管２６０２との接続箇所Ｐ１は、排蒸弁２６０４に近い箇所であることが好ましい。これは、接続箇所Ｐ１が排蒸弁２６０４に近いほど、排蒸弁２６０４と冷却水循環回路３１に接続された接続箇所Ｐ２との間のドレン回収回路２６に残留する冷却水３４をより多く残留水排出回路２８へ流すことができるからである。
【００２７】
処理槽１２には、被処理物の加熱殺菌および冷却処理時に処理槽１２内に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段３６がエア駆動弁からなる圧縮空気供給弁３６０２を介して接続されている。
また、処理槽１２には、被処理物の冷却工程終了後の排水工程で処理槽１２内の熱媒体３２を処理槽１２外（下水など）へ排出するエア駆動弁からなる排水弁３８が接続されている。
また、処理槽１２には、処理槽１２の排水工程終了後の排気工程で処理槽１２内の加圧空気を処理槽１２外へ放出するエア駆動弁からなる排気弁４０が逆止弁４２を介して接続されている。
【００２８】
また、処理槽１２には、処理槽１２の排気工程終了後の終了工程で処理槽１２内の空気を吸引して処理槽１２内を負圧にする減圧手段４４が電磁式の排気弁４６を介して接続されている。なお、減圧手段４４として空気エゼクタなど従来公知のさまざまな装置が採用可能である。
また、処理槽１２には、処理槽１２内を負圧にした後に処理槽１２内を大気圧に戻す電磁式の開放弁４８が逆止弁５０を介して接続されている。
さらに、開放弁４８の下流側には吸入空気中の塵埃等を除去するフィルタ５２が接続されている。
【００２９】
制御手段３０は、給水ポンプ１４０８、給水弁１４１０、熱媒体循環ポンプ２２、クーリング用ファン２０１０、冷水循環ポンプ２０１４、給蒸弁２４０２、第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６、排蒸弁２６０４、残留水排水弁２８０６、圧縮空気供給弁３６０２、排水弁３８、排気弁４０、減圧手段４４および排気弁４６、開放弁４８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３０は、予め以下に示す各時間を計時するタイマー３００２を備えており、タイマー３００２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１２の被処理物に対する熱媒体３２の噴射時間
２）残留している冷却水３４の排出時間
３）被処理物に対する加熱殺菌処理時間
４）被処理物に対する冷却時間
【００３０】
このような制御手段３０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３０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の処理手順について図２乃至図９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１２への給水工程６２。
２）被処理物の加熱殺菌処理が開始される前段階で処理槽１２の被処理物に対して熱媒体３２を噴射する熱媒体循環工程６４。
３）熱交換器１６でボイラ１８からの蒸気により加熱した熱媒体３２を処理槽１２内の被処理物に噴射することで被処理物を加圧下で加熱殺菌する加熱殺菌工程６６。
４）被処理物の加熱殺菌工程６６終了後に熱媒体３２をクーリングタワー２０の冷却水３４により冷却し処理槽１２内に循環させながら被処理物を加圧下で冷却する冷却工程６８。
５）冷却工程６８終了後に処理槽１２内の熱媒体３２を排出する排水工程７０。
６）排水工程７０終了後に処理槽１２内の加圧空気を排出して大気圧にする排気工程７２。
７）排気工程７２の終了後に処理槽１２内を一旦負圧にした後、大気圧に戻す終了工程７４。
以下、上記各工程を図３乃至図９に基づいて詳述する。
【００３２】
給水工程６２では、処理槽１２内に被処理物を収容した状態で、図３に示すように、制御手段３０により給水弁１４１０を開動作させ、給水ポンプ１４０８を起動して、処理槽１２内に給水タンク１４０２から給水する（ステップＳ６２１）。
次いで、制御手段３０では、水位計１２０４からの検出信号に基づいて処理槽１２内の給水レベルが予め定められた所定の水位に到達したかを判定する（ステップＳ６２２）。
ここで、給水レベルが所定の水位に到達していない時は、給水弁１４１０の開状態および給水ポンプ１４０８の運転状態を保持する。また、給水レベルが所定の水位に到達した時は給水弁１４１０を閉にし、給水ポンプ１４０８を停止して（ステップＳ６２３）、次の熱媒体循環工程６４へ移行する。
【００３３】
熱媒体循環工程６４では、図４に示すように、制御手段３０により熱媒体循環ポンプ２２を起動し（ステップＳ６４１）、被処理物の加熱殺菌処理が開始される前段階で熱媒体３２を循環させて処理槽１２の被処理物にスプレーノズル１２０２から熱媒体３２を噴射する。
その後、制御手段３０では、タイマー３００２からの時間情報を基に被処理物への熱媒体３２の噴射時間が予め定められた設定時間に到達したかを判定する（ステップＳ６４２）。ここで、設定時間に到達しない場合は熱媒体の循環工程を継続させる。また、設定時間に到達した場合は熱媒体の循環工程を終了して（ステップＳ６４３）、次の加熱殺菌工程６６へ移行する。
【００３４】
加熱殺菌工程６６の初期段階では、図５に示すように、制御手段３０により熱媒体循環ポンプ２２の運転を継続させ、給蒸弁２４０２を開動作させ、第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６を閉状態にすることにより、ボイラ１８から熱交換器１６の１次側１６０２に蒸気の供給を開始すると共に、処理槽１２内の熱媒体３２を熱交換器１６の２次側１６０８を介して処理槽１２内に循環する。
さらに、残留水排水弁２８０６を開動作させ、排蒸弁２６０４を閉状態に保持する（ステップＳ６６１）。この加熱殺菌工程６６の初期段階で、熱交換器１６の１次側１６０２に蒸気が供給されることにより、熱交換器１６０２の１次側１６０２に残留する冷却水３４と、冷却水循環回路３１に介設された第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６と熱交換器１６との間の冷却水循環回路３１の部分に残留する冷却水３４と、ドレン回収回路２６に介設された排蒸弁２６０４と冷却水循環回路３１に接続された箇所との間のドレン回収回路２６の部分に残留する冷却水３４とが配管２８０２および残留水排水弁２８０６を介して排出される。
この初期段階においても、処理槽１２内の熱媒体３２は、ボイラ１８から熱交換器１６の１次側１６０２に供給される蒸気により加熱されつつ、熱交換器１６の２次側１６０８を介して処理槽１２内を循環する。
【００３５】
次いで、制御手段３０では、熱交換器１６の１次側１６０２への蒸気の供給開始と同時にタイマー３００２をスタートさせる（ステップＳ６６２）。
そして、次のステップＳ６６３において、残留している冷却水３４の排出時間が予め定められた設定時間、例えば３分間に到達したかを判定する（ステップＳ６６３）。
ここで、残留している冷却水３４の排出時間が設定時間に到達していない場合は残留している冷却水３４の排出を継続させる。
残留している冷却水３４の排出時間が設定時間に到達すると、初期段階は終了する。
初期段階が終了すると、すなわち、残留している冷却水３４の排出時間が設定時間に到達した場合は、制御手段３０により熱媒体循環ポンプ２２の運転を継続させたまま、給蒸弁２４０２を開状態に保持し、第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６を閉状態に保持し、さらに、排蒸弁２６０４を開動作させ、残留水排水弁２８０６を閉動作させる（ステップＳ６６４）。
【００３６】
初期段階の終了後、加熱殺菌工程６６では、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２６で回収されボイラ１８に還流される。
ドレン回収回路２６は１次側１６０２で凝縮された蒸気ドレンを回収する。
ドレン回収回路２６によるドレン回収方式としては無圧回収方式であっても、クローズド回収方式であってもよい。
無圧回収方式は、ドレン回収回路２６で回収されたドレンおよび蒸気を大気中に開放されたドレン回収用タンクに導くものであり、したがって、回収されたドレンはドレン回収用タンクに貯留され、回収された蒸気は大気中に放出される。
クローズド回収方式は、ドレン回収回路２６で回収されたドレンおよび蒸気の双方を加圧されたドレン回収用タンクに導くものである。
【００３７】
加熱殺菌工程６６において、制御手段３０では、温度センサ１２０６からの検出信号に基づいて処理槽１２内の温度が予め定められた設定温度に到達したかを判定する（ステップＳ６６５）。ここで、処理槽１２内の温度が設定温度に到達しない場合は、処理槽１２内の温度が設定温度になるまで加熱された熱媒体３２の循環を継続させる。そして、処理槽１２内の温度が設定温度に到達した場合は、この時点から、熱媒体３２による被処理物の設定温度での加熱殺菌処理を開始する。
本実施の形態において、処理槽１２内の設定温度は１２１℃であり、処理槽１２内の圧力は大気圧より高く設定されている。
これと同時に、制御手段３０は、タイマー３００２で計時される時間情報を取り込み、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したかを判定する（ステップＳ６６６）。
ここで、加熱殺菌処理時間が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。
【００３８】
また、設定温度での加熱殺菌処理時間が設定時間に到達した場合は、制御手段３０により熱媒体循環ポンプ２２の運転を継続させたまま、給蒸弁２４０２を閉状態にし、第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６を開動作させる。さらに、排蒸弁２６０４を閉状態に保持し、残留水排水弁２８０６を閉状態に保持する（ステップＳ６６７）。これにより、被処理物の加熱殺菌処理が終了し、次の冷却工程６８に移行する。
冷却工程６８では、図６に示すように、制御手段３０により熱媒体循環ポンプ２２の運転を継続させ、給蒸弁２４０２を閉状態に保持し、第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６を開動作させる。さらに、残留水排水弁２８０６を閉状態に保持し、排蒸弁２６０４を閉状態に保持する。これに加えて、制御手段３０により冷水循環ポンプ２０１４を起動し、クーリングタワー２０のクーリング用ファン２０１０を駆動する（ステップＳ６８１）。
これにより、処理槽１２内の熱媒体３２を熱交換器１６の２次側１６０８を介して処理槽１２内に循環するとともに、クーリングタワー２０から熱交換器１６の１次側１６０２に冷却水３４の供給を開始する。
この場合、冷却水３４はクーリングタワー２０で冷却されながら熱交換器１６の１次側１６０２を介して循環され、さらに、熱交換器１６で冷却された熱媒体３２は熱交換器１６の２次側１６０８を介して処理槽１２内に循環され、処理槽１２内のスプレーノズル１２０２から被処理物に噴射することにより、処理槽１２内の被処理物を徐々に冷却する。
【００３９】
次いで、制御手段３０では、タイマー３００２で計時される時間情報を取り込み、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かを判定する（ステップＳ６８２）。
ここで、冷却時間が設定時間に到達するまで冷却処理を継続させる。
また、冷却時間が設定時間に到達した場合は、制御手段３０により熱媒体循環ポンプ２２の運転を停止し、給蒸弁２４０２を閉状態に保持したまま、第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６を閉状態にする。
さらに、残留水排水弁２８０６および排蒸弁２６０４を閉状態に保持したまま、制御手段３０により冷水循環ポンプ２０１４を停止し、クーリングタワー２０のクーリング用ファン２０１０を停止する（ステップＳ６８３）。
これにより、処理槽１２内の被処理物の冷却処理が終了し、次の排水工程７０に移行する。
【００４０】
排水工程７０では、図７に示すように、制御手段３０により排水弁３８を開動作させる（ステップＳ７０１）。これにより、被処理物の殺菌および冷却処理に供された、処理槽１２内に貯留されている熱媒体３２が排水弁３８を介して排出される。
その後、制御手段３０では、処理槽１２内の熱媒体３２が完全に排出されたかを水位計１２０４からの検出信号に基づいて判定する（ステップＳ７０２）。ここで、熱媒体３２の排水が完了していない時は、排水弁３８を開状態に保持する。
また、熱媒体３２の排水が完了した時は排水弁３８を開状態に保持し（ステップＳ７０３）、次の排気工程７２へ移行する。
【００４１】
排気工程７２では、図８に示すように、制御手段３０により処理槽１２の排水弁３８を開状態に保持したまま、処理槽１２の排気弁４０を開動作させる（ステップＳ７２１）。これにより、処理槽１２内の加圧空気を処理槽１２外へ排出して処理槽１２内を大気圧にする。
その後、処理槽１２内が大気圧になったことを制御手段３０で確認する（ステップＳ７２２）。この確認方法としては、例えば図示省略の圧力計を用いて処理槽１２内を測定し、その測定結果を基に制御手段３０で判断する。
処理槽１２内が大気圧になったことが確認されたならば、排水弁３８および排気弁４０を閉状態にし（ステップＳ７２３）、次の終了工程７４へ移行する。
【００４２】
終了工程７４では、図９に示すように、制御手段３０により減圧手段４４を起動し、排気弁４６を開にする（ステップＳ７４１）。これにより、処理槽１２内を大気圧に対して僅かに負圧にする。
その後、制御手段３０では、図示省略の圧力計からの負圧情報に基づいて処理槽１２内の空気抜きが終了したかを判定する（ステップＳ７４２）。ここで、処理槽１２内の空気抜きが終了した場合は、減圧手段４４を停止し、処理槽１２の開放弁４８を開にする（ステップＳ７４３）。
その後、排気工程７２で示した場合と同様に、処理槽１２内が大気圧になったことを制御手段３０で確認する（ステップＳ７４４）。
これにより、被処理物に対する一連の加熱殺菌処理が終了し、レトルト装置は次の加熱殺菌処理に対し待機される。
【００４３】
このような本実施の形態に示すレトルト装置によれば、処理槽１２内の被処理物を加熱殺菌するに際し、熱交換器１６の１次側１６０２にボイラ１８から蒸気を供給する初期段階で、熱交換器１６の１次側１６０２に残留する冷却水３４と、ボイラ１８から蒸気に接続された配管１６０４、１６０６、２６０２の部分に残留する冷却水３４とをボイラ１８の蒸気で排出するようにした。
したがって、残留する冷却水３４が排出された後に、蒸気供給回路３３とドレン回収回路２６とを接続することにより、クーリングタワー２０で使用される冷却水３４を取り除き、被処理物の加熱殺菌に使用される蒸気の凝縮で生じたドレンのみを確実に回収し、ボイラ１８で再利用することができる。
これにより、クーリングタワー２０で使用される冷却水３４としてクーリングタワー２０のスケール防止剤や藻などの発生を防止するための薬品が入っている水が使用されていても、その冷却水３４がドレン回収回路２６からボイラ１８に還流されることがない。
そのため、ボイラ１８に使用される水の性状を安定させることができ、ボイラ１８の腐食などの発生を防止できるとともに、ボイラ１８の伝熱性能を確保し、ボイラ１８の耐久性を高める上で有利となる。
また、本実施の形態では、制御手段３０が経過時間に基づいて排蒸弁２６０４および残留水排水弁２８０６の制御を行うため、制御手段３０の簡素化を図りつつ残留している冷却水３４を確実に排出して、蒸気の凝縮のみで生じたドレンのみを確実に回収して再利用することができる。
【００４４】
（第２の実施の形態）
次に、本発明にかかるレトルト装置の第２の実施の形態について、図１０を参照して説明する。なお、以下の実施の形態において、第１の実施の形態と同一、同様の部分、部材には同一の符号を付してその説明を簡単に行いあるいは省略する。
第２の実施の形態においては、図１０に示すように、残留水排出回路２８の上流側であるドレン回収回路２６の配管２６０２に、該配管２６０２内を流れる蒸気の温度を検出する温度センサ５８を設ける。
そして、制御手段３０は、熱交換器１６の１次側１６０２およびその配管１６０４、１６０６に残留する冷却水３４を残留水排出回路２８を介して排出するに際して、ボイラ１８から熱交換器１６の１次側１６０２に流入する蒸気の供給開始時点で排蒸弁２６０４を閉状態に制御するとともに、残留水排水弁２８０６を開状態に制御し、温度センサ５８で検出される検出温度が予め設定された温度、例えば８０℃に到達したか否かを判定する。
前記の検出温度が予め設定された温度に到達したと判定された場合に、制御手段３０は、残留水排水弁２８０６を閉状態に制御し、排蒸弁２６０４を開状態に制御する。
【００４５】
このような第２の実施の形態によれば、図１に示す実施の形態と同様な作用効果が得られるほか、制御手段３０が温度センサ５８で検出した温度に基づいて残留水排水弁２８０６の制御を行うため、残留している冷却を確実に排出することができ、蒸気の凝縮のみで生じたドレンのみを確実に回収して再利用することができる。
【００４６】
（第３の実施の形態）
第１の実施の形態ではドレン回収回路２６に給蒸弁２４０２を設け、残留水排出回路２８に残留水排水弁２８０６を設ける場合について説明したが、第３の実施の形態は、給蒸弁２４０２と残留水排水弁２８０６とに代えて１つの三方弁６０を用いたものである。
すなわち、図１に示す排蒸弁２６０４と残留水排水弁２８０６に代えて、図１１に示すように、配管２６０２と配管２８０２との結合箇所に電動式の三方弁６０を設ける構成としてもよい。
この場合、三方弁６０は、以下の第１、第２の切り替え状態に切り替え可能に構成される。
１）第１の切り替え状態：
配管２６０２とドレン回収用蒸気トラップ２６０６との間を連通すると共に、配管２６０２と配管２８０２との間を閉塞する。言い換えると、熱交換器１６の１次側１６０２の他端１６０２Ｂとドレン回収回路２６との間を連通すると共に、熱交換器１６の１次側１６０２の他端１６０２Ｂと残留水排出回路２８との間を閉塞する。
２）第２の切り替え状態：
配管２６０２とドレン回収用蒸気トラップ２６０６との間を閉塞すると共に、配管２６０２と配管２８０２との間を連通する。言い換えると、熱交換器１６の１次側１６０２の他端１６０２Ｂとドレン回収回路２６との間を閉塞すると共に、熱交換器１６の１次側１６０２の他端１６０２Ｂと残留水排出回路２８との間を連通する。
【００４７】
したがって、制御手段３０により三方弁６０を第１の切り替え状態にすることでドレンはドレン回収回路２６を介してボイラ１８へ回収される。
また、制御手段３０により三方弁６０を第２の切り替え状態にすることで熱交換器１６の１次側１６０２と、その配管１６０４、１６０６に残留する冷却水３４およびドレン回収回路２６の配管２６０２の上流側に残留する冷却水３４が排出される。
また、第３の実施の形態では、第１、第２の冷水循環弁２４０４、２４０６、給蒸弁２４０２、三方弁６０によって、冷却水循環回路３１、蒸気供給回路３３、ドレン回収回路２６のそれぞれに介設された弁が構成されている。
第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、排蒸弁２６０４と残留水排水弁２８０６との２つの弁を１つの三方弁６０で置換できるため、構成の簡素化とコストダウンを図る上で有利となる。
【００４８】
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６６（加熱工程）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、加熱工程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】
【００４９】
１２……処理槽
１４……給水手段
１６……熱交換器
１６０２……１次側
１６０８……２次側
１８……ボイラ
２０……クーリングタワー
２２……循環ポンプ
２３……熱媒体循環回路
２４０２……給蒸弁
２４０４……第１の冷水循環弁
２４０６……第２の冷水循環弁
２６……ドレン回収回路
２６０２……排蒸弁
２６０４……ドレン回収用蒸気トラップ
２８……残留水排出回路
２８０６……残留水排水弁
３０……制御手段
３００２……タイマー
３１……冷却水循環回路
３２……熱媒体
３３……蒸気供給回路
３４……冷却水
５８……温度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物に熱媒体を噴射させる処理槽と、
前記熱媒体を熱交換器の２次側を通して前記処理槽と前記熱交換器との間で循環させる熱媒体循環回路と、
蒸気を生成する蒸気供給源と、
前記熱交換器の１次側と冷却水生成装置との間で冷却水を循環させる冷却水循環回路と、
前記冷却水循環回路の途中の箇所に接続され前記蒸気供給源で生成された蒸気を前記熱交換器の１次側に供給する蒸気供給回路と、
前記冷却水循環回路の途中の箇所に接続され前記熱交換器の１次側から排出される使用済みの蒸気をドレンとして回収し前記蒸気供給源に戻すドレン回収回路と、
前記冷却水循環回路、前記蒸気供給回路、前記ドレン回収回路のそれぞれに介設された弁と、
前記各弁を開閉させることにより、前記冷却水循環回路が形成された状態と、前記蒸気供給回路と前記ドレン回収回路とが前記熱交換器の１次側に連通された状態の何れかに切り替える制御手段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接続された残留水排出回路を設け、
前記制御手段は、前記熱交換器の１次側に前記蒸気が供給される初期段階で、前記各弁を開閉させることにより、前記熱交換器の１次側、前記冷却水循環回路、前記ドレン回収回路にそれぞれ残留する前記冷却水を前記蒸気により前記残留水排出回路を介して外部に排出する、
ことを特徴とするレトルト装置。
【請求項２】
前記ドレン回収回路に介設された前記弁は排蒸弁であり、
前記ドレン回収回路はドレン回収用蒸気トラップを含んで構成され、
前記残留水排出回路は開閉可能な残留水排水弁を含んで構成され、
前記制御手段は、前記残留している冷却水の排出時、前記残留水排水弁を前記蒸気の供給開始時点から予め定められた一定時間開状態に制御し、前記排蒸弁を前記残留水排水弁の開時間と同一の時間閉状態に制御することを特徴とする、
請求項１に記載のレトルト装置。
【請求項３】
前記ドレン回収回路に介設された前記弁は排蒸弁であり、
前記ドレン回収回路はドレン回収用蒸気トラップを含んで構成され、
前記残留水排出回路は開閉可能な残留水排水弁を含んで構成され、
前記残留水排出回路の上流側で前記蒸気の温度を検出する温度センサをさらに備え、
前記制御手段は、前記残留している冷却水を排出するに際し、前記排蒸弁を閉状態に制御するとともに、前記残留水排水弁を開状態に制御し、前記温度センサで検出される温度が予め設定した温度に到達したとき、前記残留水排出弁を閉状態に制御することを特徴とする、
請求項１に記載のレトルト装置。
【請求項１】
被処理物に熱媒体を噴射させる処理槽と、
前記熱媒体を熱交換器の２次側を通して前記処理槽と前記熱交換器との間で循環させる熱媒体循環回路と、
蒸気を生成する蒸気供給源と、
前記熱交換器の１次側と冷却水生成装置との間で冷却水を循環させる冷却水循環回路と、
前記冷却水循環回路の途中の箇所に接続され前記蒸気供給源で生成された蒸気を前記熱交換器の１次側に供給する蒸気供給回路と、
前記冷却水循環回路の途中の箇所に接続され前記熱交換器の１次側から排出される使用済みの蒸気をドレンとして回収し前記蒸気供給源に戻すドレン回収回路と、
前記冷却水循環回路、前記蒸気供給回路、前記ドレン回収回路のそれぞれに介設された弁と、
前記各弁を開閉させることにより、前記冷却水循環回路が形成された状態と、前記蒸気供給回路と前記ドレン回収回路とが前記熱交換器の１次側に連通された状態の何れかに切り替える制御手段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接続された残留水排出回路を設け、
前記制御手段は、前記熱交換器の１次側に前記蒸気が供給される初期段階で、前記各弁を開閉させることにより、前記熱交換器の１次側、前記冷却水循環回路、前記ドレン回収回路にそれぞれ残留する前記冷却水を前記蒸気により前記残留水排出回路を介して外部に排出する、
ことを特徴とするレトルト装置。
【請求項２】
前記ドレン回収回路に介設された前記弁は排蒸弁であり、
前記ドレン回収回路はドレン回収用蒸気トラップを含んで構成され、
前記残留水排出回路は開閉可能な残留水排水弁を含んで構成され、
前記制御手段は、前記残留している冷却水の排出時、前記残留水排水弁を前記蒸気の供給開始時点から予め定められた一定時間開状態に制御し、前記排蒸弁を前記残留水排水弁の開時間と同一の時間閉状態に制御することを特徴とする、
請求項１に記載のレトルト装置。
【請求項３】
前記ドレン回収回路に介設された前記弁は排蒸弁であり、
前記ドレン回収回路はドレン回収用蒸気トラップを含んで構成され、
前記残留水排出回路は開閉可能な残留水排水弁を含んで構成され、
前記残留水排出回路の上流側で前記蒸気の温度を検出する温度センサをさらに備え、
前記制御手段は、前記残留している冷却水を排出するに際し、前記排蒸弁を閉状態に制御するとともに、前記残留水排水弁を開状態に制御し、前記温度センサで検出される温度が予め設定した温度に到達したとき、前記残留水排出弁を閉状態に制御することを特徴とする、
請求項１に記載のレトルト装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−９５６０７（Ｐ２０１２−９５６０７Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４６５６５（Ｐ２０１０−２４６５６５）
【出願日】平成２２年１１月２日（２０１０．１１．２）
【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２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２日（２０１０．１１．２）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【Ｆターム（参考）】
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