超高圧液体殺菌装置
【課題】 液体の超高圧殺菌を低コストで出来る装置を提供する。
【解決手段】複数本の圧縮シリンダーを並べて普及ポンプから、適温の未処理液を送り込んで両端のバブルを閉じた、一本目の圧縮シリンダーの超高圧バルブを開いて、超高圧ポンプから所定量（１２％に圧縮）の適温液を送り込み超高圧液体殺菌をして閉じ、二本目の超高圧バルブを開き超高圧液体殺菌している間に、各減圧バルブ同志が連通している一本目と三本目の減圧バルブを開き、一本目の超高圧縮エネルギーが流れ込んだ、三本目の液体は約６％に圧縮され減圧バルブを閉じて、四本目の減圧バルブを開き四本目の液体が約３％に圧縮、このように五本目六本目と減圧バルブの開閉を、次々に切り換えて圧縮エネルギーを回収して、一巡以上繰り返すと９％以上になり、超高圧ポンプから送り込む量が僅かで満たされて、超高圧ポンプの吐出量の十数倍の超高圧液体殺菌ができる装置。
【解決手段】複数本の圧縮シリンダーを並べて普及ポンプから、適温の未処理液を送り込んで両端のバブルを閉じた、一本目の圧縮シリンダーの超高圧バルブを開いて、超高圧ポンプから所定量（１２％に圧縮）の適温液を送り込み超高圧液体殺菌をして閉じ、二本目の超高圧バルブを開き超高圧液体殺菌している間に、各減圧バルブ同志が連通している一本目と三本目の減圧バルブを開き、一本目の超高圧縮エネルギーが流れ込んだ、三本目の液体は約６％に圧縮され減圧バルブを閉じて、四本目の減圧バルブを開き四本目の液体が約３％に圧縮、このように五本目六本目と減圧バルブの開閉を、次々に切り換えて圧縮エネルギーを回収して、一巡以上繰り返すと９％以上になり、超高圧ポンプから送り込む量が僅かで満たされて、超高圧ポンプの吐出量の十数倍の超高圧液体殺菌ができる装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の超高加圧殺菌に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の液体食品は加熱殺菌が普通で、風味やビタミンなど栄養が損なわれるため、常温で殺菌できる超高圧殺菌が望ましく注目されている。特許文献１にはプランジャーポンプはエアー駆動式増圧機による加圧と記載されている。また、特許文献２には、加圧装置の円筒胴内のフリーピストン下方の処理室は、高圧の被処理液を押し込む（注入）ことにより、又フリーピストン上方の処理は、フリーピストンを下方から高圧の被処理液で押し上げることにより、フリーピストン上下の処理室で交互に殺菌処理を行う方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１９６２４９
【特許文献２】特開平８−３９２９５
【特許文献３】特許第４０２５８９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したエアー駆動はダイアフラムポンプでは超高圧は難しく、プランジャーポンプもエアー駆動増圧機による加圧は、動力を直接伝達でなく二次的伝達では、空気の圧縮が大きくエネルギーロスも大きい。
従来の高圧殺菌装置の処理室に押し込む高圧の被処理液の量は加圧装置の、高圧シリンダー容積で限定されるため一回の処理量も限定される。
従来のプランジャーポンプもピストンポンプもピストンの先端全面積で加圧するため、所定の超高圧を出すには、二次的に多くは液体駆動増圧機で、金属疲労を考慮に緩くりと押して、複雑な装置で、段々に液体を超高圧すると時間と装置に対して処理量が少ないため、一段階では所定圧力が難しいが、そのまま圧力容器に注入して、数分から数十分置くと殺菌するが、これは菌の細胞が高圧力に順応した後、急減圧をして細胞破裂で殺菌すると考えられる。処理をする物によって異なるが、素材の細胞膜も壊れて風味が変わることも考えられ時間もかかる。
又上記従来の方法では石油タンカーのバラスト水を廃棄する際のような、大量の液体を低コストで殺菌するような目的に使用することは困難であるなど、複雑な装置の割に処理量が少ないし、処理量を多くすると時間が掛かっていた。
また、温泉湯の循環ろ過が多く行われ、見た目はきれいだが菌は除去できないため殺菌は、塩素などで定期的に行われているが、時々レジオネラ菌の感染が起きている。
浄水場の水道水も多くは塩素で殺菌しており、条件によっては発がん物質のトリハロメタンができると言われており、塩素は鉄など錆たり物を腐食させる。
この問題点を解決するためになされたもので、連続的に多量の浄水場で水道水の連続超高圧殺菌ができる位の低コストの、超高圧液体殺菌装置を供給することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１及び請求項２に記載の超高圧液体殺菌装置は、シリンダーの中央近傍の超高圧液流入出口に、超高圧ポンプに連結されて超高圧液を供給する超高圧配管が超高圧バルブを介して接続され、高圧の殺菌済み液を排出する減圧配管が減圧バルブを介して接続され、両端には低圧ポンプに連結されて未処理液を送り込む未処理液配管と低圧の殺菌処理済液を排出する処理済液配管が接続されており、該シリンダー内にはフリーピストンによって左右２室に分けられ、一方の第一の超高圧殺菌処理における第一の殺菌室とし、他方を第二の超高圧殺菌処理における第二殺菌室とする圧縮シリンダーからなることを特徴としており、前記一方の殺菌室に未処理液が入った前記圧縮シリンダーに超高圧ポンプから第一の所定量の超高圧液を送り込んで第一の所定圧力にして超高圧液体殺菌処理をした後、前記減圧配管から殺菌室に処理済液を排出して殺菌室が第二の所定圧力に低下した後、前記圧縮シリンダーの前記フリーピストンに隔てられた他方の室に未処理液配管から未処理液を送り込むことを特徴とする。
この超高圧液体殺菌装置の圧縮シリンダーの前記殺菌室に未処理液を充填し、超高圧ポンプから、第一の所定量の超高圧液、例えば５０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で圧縮した超高圧液を送り込んで第一の所定圧力、例えば４０００ｋｇｆ／ｃｍ２にして超高圧液体殺菌処理を行う。その後、前記減圧配管から殺菌室の処理済液を排出して殺菌室が第二の所定圧力、例えば１００ｋｇｆ／ｃｍ２に低下した後、前記圧縮シリンダーの前記フリーピストンに隔てられた他方の室に未処理液配管から未処理液を送り込んでフリーピストンを移動させて、殺菌室内の殺菌処理が済んだ処理済液を処理済液配管から排出する。
また、請求項３、請求項４、請求項５に記載の超高圧液体殺菌装置は、複数の圧縮シリンダーが並べ並置されて、それぞれの超高圧配管、減圧配管、未処理液配管、処理済液配管同志が連通されていることを特徴としており、前記複数本の圧縮シリンダーのうちの第一の圧縮シリンダーにおいて、該第一の圧縮シリンダーの第一の殺菌室に前記超高圧ポンプにより超高圧液を送り込むことによって第一の所定圧にして第一の超高圧殺菌処理を終了したあと、該第一の圧縮シリンダーの第一の殺菌室と、第二の圧縮シリンダーの第一の殺菌室を前記減圧配管によって連通して、前記第一の圧縮シリンダーの第一の殺菌室と前記第二の圧縮シリンダーの第一の殺菌室を第二の所定圧とすることを特徴としている。さらに前記複数本の圧縮シリンダーのうちの第一の圧縮シリンダーで、超高圧殺菌処理が終了したあと該第一の圧縮シリンダーの減圧バルブを開き、第一の殺菌室の超高圧縮エネルギーを、減圧配管で各減圧バルブどうしが連通している、他の複数本の圧縮シリンダーの減圧バルブの開閉を順に次々に切り替えて、殺菌室へ超高圧縮エネルギーを送り込むことができる。
超高圧殺菌処理を行うためには配管で連結した圧縮シリンダー複数本に、適温の未処理液を充たした圧縮シリンダー全部のバルブを閉じて、始動時の高圧バルブを開いて特許文献３の超高圧異径ピストンポンプから、適温の超高圧液を送り込んで処理済液配管内を殺菌処理して閉じる。
一本目の圧縮シリンダーの超高圧バルブを開き、超高圧縮液を殺菌室に送り込んで、超高圧液体殺菌処理をして超高圧バルブが閉じる。
同時に、二本目の超高圧バルブを開いて超高圧液体殺菌処理をしている間に、一本目の減圧バルブを開いて超高圧縮した液体を、各減圧バルブ同志が減圧配管で連通している三本目の減圧バルブを開き、超高圧縮液を送り込んで閉じ、四本目五本目の減圧バルブも次々と順に、開閉を繰り返して超高圧縮液を回収して、一本目の超高圧縮エネルギーを出し終えて減圧する。
減圧した処理済液は、一本目の両端の流入出バルブの超高圧殺菌処理した側の、処理済液流出口とフリーピストンで隔てられた反対側の、未処理液流入口と出口側高圧バルブが開いて、未処理液流入口へ未処理液配管で、連通している低圧の普及ポンプから殺菌室に、適温の未処理液を送り込んで、処理済液流出口と出口側高圧バルブと処理済液配管で、連通している超高圧処理済液容器へ押し出す。
複数本全部の超高圧液体殺菌処理の超高圧縮液の回収を一巡り以上繰り返すと、超高圧異径ピストンポンプから圧縮シリンダーへ送り込む、超高圧液の量が僅かで充たされ非常に低コストで連続超高圧液体殺菌処理ができる。
【発明の効果】
【０００６】
効果１
液体を４，０００ｋｇｆ／ｃｍ２の超高圧にすると殺菌すると言われる。
また、さんえい出版の食品への高圧利用では、水は４，０００ｋｇｆ／ｃｍ２の超高圧にすると、１２％程度体積が縮まるとなっている。
本発明の超高圧液体殺菌装置では、超高圧に圧縮しても凍らない適温の未処理の液体が入った圧縮シリンダー１容積の、１２％圧縮分の超高圧液体を、５，０００ｋｇｆ／ｃｍ２以上で押し出す。文献３の超高圧異径ピストンポンプ４ｂから、圧縮シリンダー１中央近傍の超高圧バルブ４を開き、殺菌室１０へ適温の超高圧縮液を送り込んで、その１２％圧縮したエネルギーを複数本の圧縮シリンダー１と、超高圧バルブ４と減圧バルブ５を順に次次切り換え送り込んで回収すると、圧縮シリンダー１内の未処理の液体は段段に圧縮されて、超高圧異径ピストンポンプ４ｂから送り込む時には、超高圧液は僅かな量で充たされる。
効果２
圧縮シリンダー１の中央近傍に超高圧液流入出口があるメリットを下記に述べる。
超高圧液の流入出の流速が早いため、超高圧バルブ４と減圧バルブ５が小さくてすみ、シリンダー中央近傍に付けることができ、シリンダー両端に、大きな流入出バルブ６を設けることができ、液体圧力が低い状態で、大きな流入出バルブ６の開閉が容易になる。また、大きな流入出バルブ６で殺菌室の処理済液と未処理液の出し入れが早くできる。
超高圧異径ピストンポンプ４ｂから脈動で送り出すが、超高圧殺菌処理をした第一の圧縮シリンダーの殺菌室の超高圧縮エネルギーを、他の複数本の圧縮シリンダーの殺菌室に減圧バルブ５の開閉を順に次々に切り替えて、送り込むことで超高圧異径ピストンポンプ４ｂから送り込む超高圧液の量が僅かで充たされて、全体的には連続的に早く多量の超高圧液体殺菌処理が低コストでできる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】 一本の実施第一を示す圧縮シリンダー１の図
【図２】 状態２を示す圧縮シリンダー１の断面図
【図３】 状態３を示す圧縮シリンダー１の断面図
【図４】 状態４を示す圧縮シリンダー１の断面図
【図５】 状態５を示す圧縮シリンダー１の断面図
【図６】 状態６を示す圧縮シリンダー１の断面図
【図７】 この発明の第二の一実施を示す状態と殺菌装置の図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１
以下に、一本の圧縮シリンダー１よりなる超高圧液体殺菌装置を説明する。
圧縮シリンダー１はシリンダー内のフリーピストン２と中央近傍に超高圧液流入出口が設けられたシリンダーと、該シリンダー両端に流入出バルブ６で構成されている。
シリンダー内は左右の圧力差によって自由に移動するフリーピストン２によって、左右２室に分られている。
図１に示すようにシリンダーの中央近傍に超高圧液流入出口３が設けられ、超高圧ポンプ４ｂに連結されて超高圧バルブ４を介して超高圧液を供給する超高圧配管４ａと減圧バルブ５を介して高圧の殺菌処理済液を排出する減圧配管５が接続されている。超高圧ポンプ４ｂとしては、例えば特許文献３に記載されている超高圧異径ピストンポンプを用いるのが望ましい。この超高圧異径ピストンポンプは異径ピストンを往復運動させることにより、５０００ｋｇｆ／ｃｍ２以上の圧力の圧縮液を間欠的に送り出すことができる。
また、圧縮シリンダー１の両端には処理済液流出口７または７ａと末処理液流入口８または８ａを開閉する流入出バルブ６が設けられ、処理済液流出口７、７ａは処理済液配管７ｂにより出口側高圧バルブを介して超高圧処理済み液容器４ｃに接続されており、未処理液流入口８，８ａは未処理液配管８ｄにより普及ポンプ８ｃに接続されている。
次にこのような超高圧液体殺菌装置の動作を説明する。
はじめに、超高圧バルブ４と減圧バルブ５を閉じて圧縮シリンダー１右端の処理済液流出口７が開くと、左端の未処理液流入口８ａが開くように流入出バルブ６を開き、適温の未処理液を普及ポンプでフリーピストン２左方の、殺菌室１０に送り込んで未処理液を充たす両端の流入出バルブ６を閉じ、超高圧バルブ４を開いて、超高圧異径ピストンポンプ４ｂにより超高圧液流入出口３から超高圧液を殺菌室１０に送り込んで超高圧殺菌処理を行う。
超高圧殺菌処理が終了した後、超高圧バルブ４を閉じ減圧バルブ５を開いて、超高圧殺菌処理が終了した高圧の処理済液を減圧配管５ａより排出し、殺菌室１０の圧力が十分に低下した時点で流入出バルブ６により左端の処理済液流出口７ａと右端の未処理液流入口８を開いて普及ポンプ８ｃにより未処理液を圧縮シリンダー１他方の室内に送り込みながら処理済液を圧縮シリンダー１から排出する。これによりフリーピストン２左方の殺菌室１０から処理済液を排出するとともにフリーピストン右方の室に未処理液が導入されて次の殺菌室１１となり、殺菌室１０と同様にして超高圧液を送り込んで超高圧殺菌処理を行う。
【０００９】
下記に図２から図６にしたがって超高圧殺菌処理を更に詳しく説明する。
図２に示す状態１では、圧縮シリンダー１両端の流入出バルブ６が閉じて、超高圧バルブ４を開き超高圧異径ピストンポンプ４ｂで超高圧液流入出口３から超高圧液体をフリーピストン２左方の殺菌室１０へ送り込んで、超高圧殺菌処理を行う。この時超高圧異径ピストンポンプ４ｂにより５０００ｋｇｆ／ｃｍ２の超高圧液を殺菌室１０に送り込むことによって殺菌室１０の圧力が上昇する。超高圧異径ピストンポンプ４ｂは異径ピストンポンプが往復運動することによって超高圧液を間欠的に送り込むことで、殺菌室の容積の約１２％の超高圧液が送り込まれた時、殺菌室１０内は４０００ｋｇｆ／ｃｍ２の超高圧になり、内部の未処理液の超高圧殺菌処理が実行される。
図３に示す状態２では、超高圧バルブ４が閉じて減圧バルブ５を開き、超高圧殺菌処理が終了した処理済液の一部を排出して殺菌室の圧を例えば１００ｋｇｆ／ｃｍ２までさげる。
図４に示す状態３では、減圧バルブ５が閉じて、圧縮シリンダー１両端の流入出バルブ６の処理済液流出口７ａと未処理液流入口８が開き、未処理液体を普及ポンプ８ｃで未処理液流入口８から右方の殺菌室１１へ送り込んで、フリーピストン２左側の処理済液体を処理済液流出口７ａから押し出す。
図５に示す状態４では、普及ポンプ８ｃから未処理液が送り込まれ、フリーピストン２が左端に移動し、その右端の室が未処理液で充たされた殺菌室１１になる。
図６に示す状態５では、状態２での超高圧液体殺菌処理と同様に、フリーピストン２の右側の殺菌室１１に超高圧液流入出口３から超高圧液を送り込んで超高圧液体殺菌処理を行う。
上述のように、本実施例の超高圧液体殺菌装置は、一組の超高圧バルブを介した超高圧配管と減圧バルブを介した減圧配管が圧縮シリンダーの中央近傍に設けられた超高圧液流入出口３に接続するという少ない高圧部品を備えるだけで、フリーピストンが右端、左端に移動することによりその左側の室、右側の室での超高圧殺菌処理が交互に実施することができる。
【００１０】
実施の形態２
実施の形態１で述べた圧縮シリンダー１を複数本並置する超高圧液体殺菌装置について説明する。
図７に示す超高圧液体殺菌装置は６本の圧縮シリンダーの７１、７２、７３、７４、７５、７６が並置されており、普及ポンプ８ｃからつながる、各未処理液流入口８と８ａへ未処理液配管８ｄで連通され、超高圧異径ピストンポンプ４ｂからつながる、超高圧配管４ａで各超高圧バルブ４と連通され、各減圧バルブ５同志が減圧配管５ａで連通され、各処理済液流出口７と７ａが処理済液配管７ｂで出口側高圧バルブ６ｂと連通され、超高圧配管４ａと処理済液配管７ｂ間に高圧バルブ６ａを設け、始動の時に処理済液配管内の殺菌をする。
以下に本実施例の超高圧液体殺菌装置の作動例を説明する。
始めに、６本が配管で連結した全ての圧縮シリンダー１の、両端の流入出バルブ６を開き、未処理液流入口８、８ａから普及ポンプ８ｃによって適正温度の未処理液を送り込んで、フリーピストン２が右端に位置してフリーピストン２の左側の室が殺菌室となるようにする。
始動時の高圧バルブ６ａを除く全てのバルブを閉じて、超高圧異径ピストンポンプ４ｂから超高圧液を送り込んで、処理済液配管７ｂ内の超高圧殺菌処理をして、始動時の高圧バルブを閉じて出口側高圧バルブを開いて、超高圧液体殺菌処理の準備作業を終える。（始動時の高圧バルブ６ａの開と出口側高圧バルブ６ｂの閉は始動時だけ）
まず、一本目の、圧縮シリンダー７１の超高圧バルブ４を開いて、超高圧ポンプ４ｂから殺菌室１０のよう瀬間のほぼ１２％の超高圧液を殺菌室１０に送り込み、殺菌室１０内の圧が４，０００ｋｇｆ／ｃｍ２以上の超高圧になった時点で超高圧バルブ４を閉じて一本目の７１の殺菌処理を終了する。
同時に二本目の圧縮シリンダー７２の超高圧バルブ４が開き、一本目の圧縮シリンダーと同様に殺菌室１０に超高圧液を送り込んで４０００ｋｇｆ／ｃｍ２以上の超高圧に超高圧液体殺菌処理をしている間に、一本目の圧縮シリンダー７１の減圧バルブ５と三本目の圧縮シリンダー７３の減圧バルブ５を開き連通する。これにより圧縮シリンダー７１の超高圧の処理済液が、圧縮シリンダー７３の殺菌室に注入されて、両圧縮シリンダー７１、７３の殺菌室が同じ圧力になる。その結果、圧縮シリンダー７１の殺菌室には圧力が約２０００ｋｇｆ／ｃｍ２の処理済液が残り、一方の圧縮シリンダー７３の殺菌室の未処理液の圧力も約２，０００ｋｇｆ／ｃｍ２になる。
三本目の圧縮シリンダー７３の減圧バルブ５を閉じたあと、引き続き未処理液の入った四本目の圧縮シリンダー７４の減圧バルブ５を開いて、圧縮シリンダー７１の殺菌室の約１，０００ｋｇｆ／ｃｍ２の処理済液を圧縮シリンダー７４の殺菌室に注入して両圧縮シリンダーの殺菌室は同じ圧力、約１０００ｋｇｆ／ｃｍ２となり圧縮シリンダー７４の減圧バルブを閉じる。
五本目の圧縮シリンダー７５の減圧バルブ５を開き、一本目の１０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧縮した処理済液の入った圧縮シリンダー７１と、減圧配管５ａで連通した両殺菌室は同圧になり、５００ｋｇｆ／ｃｍ２となって圧縮シリンダー７５の減圧バルブ５を閉じる。
六本目の圧縮シリンダー７６の減圧バルブを開き、同様に処理済液の圧縮液を送り込んで、２５０ｋｇｆ／ｃｍ２になり圧縮シリンダー７６の減圧バルブ５を閉じる。
一本目の圧縮シリンダー７１の超高圧処理済み液の超高圧縮したエネルギーを出し終えて減圧バルブ５を閉じて、圧縮シリンダー１の両端の流入出バブル６の、超高圧殺菌処理をした左側の処理済液流出口７ａと、フリーピストン２の反対右側の未処理液流入口８を開き、低圧の普及ポンプ８ｃで適温の未処理液を、未処理液流入口８から第２殺菌室１１へ送り込んで、処理済液配管７ｂで処理済み液流出口７ａと、出口側高圧バルブ６ｂが連通している超高圧処理済み容器４ｃへ押し出して、両端の流入出バルブ６を閉じる。
４０００ｋｇｆ／ｃｍ２以上の超高圧になった二本目の圧縮シリンダー７２の超高圧バルブ４を閉じて、超高圧殺菌処理を終えるとともに、２０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧縮液が入っている三本目の圧縮シリンダー７３の超高圧バルブ４を開き、超高圧液を送り込んで超高圧殺菌処理を行う間に、二本目圧縮シリンダー７２の減圧バルブ５を開き１０００ｋｇｆ／ｃｍ２に圧縮した未処理液が入った四本目の圧縮シリンダー７４の減圧バルブを開いて、減圧配管５ａで圧縮シリンダー７２、７４を連通すると、両圧縮シリンダー７２、７４の殺菌室はともに約２５００ｋｇｆ／ｃｍ２になる。
上述のように圧縮シリンダー１内の超高圧で圧縮した液体をそのまま放出せずに、他の複数本の未処理の液体が入った圧縮シリンダー１に、減圧バルブ５を次々に切り換えることによって減圧配管５ａで連通して送り込むことで、超高圧処理済み液体の超高圧縮エネルギーは放棄されることなく回収され、圧縮シリンダー１の本数が多いほど圧縮したエネルギーの回収率が高くなり、効率良く超高圧殺菌してコストを下げる事ができる。
但し、超高圧液体殺菌処理をした一本目の圧縮シリンダー１の減圧バルブ５は、圧縮エネルギーを送り終えるまで開く。超高圧液体殺菌処理中と未処理液を送り込んでいる圧縮シリンダー１を除く全部の圧縮シリンダー１に、圧縮したエネルギーを送り込むまで開く。減圧バルブ５の開閉を次々に繰り返して圧縮したエネルギーを回収する。
上述のようにした装置で、非常に低い殺菌コストが可能になる。
【産業上の利用可能性】
タンカーのバラスト水を廃棄する際の数日の殺菌では、この発明では重量の問題があるが、石油をある程度陸揚げした時から、仕切られたタンクへこの発明を稼働して殺菌水を入れ、出航時に大量の入れた未処理水は航行時にタンク順に殺菌して、石油の積み込む時も、油送時は２重底のバラスト水を殺菌しておく。このようにフル稼働すれば超高圧液体殺菌装置が小さくて済み、重量の問題も解決する。
水道水を塩素で殺菌すると、水道管が錆びて水の流れが悪くなる。
漏水で路盤が崩れ、時には破裂して水が勢いよく噴き出した洪水をテレビニュースでよくみかける。
道路を掘り起こして水道管を再埋設すると、余分な浪費が掛かり交通渋滞も起きる。超高圧殺菌すると、トリハロメタンの発生もなく色んな面で、経済効果も大きい。
【符号の説明】
【００１１】
１ 圧縮シリンダー ２ フリーピストン
３ 超高圧液流入出口 ４ 超高圧バルブ
４ａ 超高圧配管 ４ｂ 超高圧ポンプ
４ｃ 超高圧処理済液容器 ５ 減圧バルブ
５ａ 減圧配管 ６ 流入出バルブ
６ａ 始動時の高圧バルブ ６ｂ 出口側高圧バルブ
７ 処理済液流出口 ７ａ 処理済液流出口
７ｂ 処理済液配管 ８ 未処理液流入口
８ａ 未処理液流入口 ８ｂ 未処理液容器
８ｃ 普及ポンプ ８ｄ 未処理液配管
９ 流入出孔 １０ 左側の殺菌室
１１ 右側の殺菌室
７１ 一本目の圧縮シリンダー ７２ 二本目の圧縮シリンダー
７３ 三本目の圧縮シリンダー ７４ 四本目の圧縮シリンダー
７５ 五本目の圧縮シリンダー ７６ 六本目の圧縮シリンダー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の超高加圧殺菌に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の液体食品は加熱殺菌が普通で、風味やビタミンなど栄養が損なわれるため、常温で殺菌できる超高圧殺菌が望ましく注目されている。特許文献１にはプランジャーポンプはエアー駆動式増圧機による加圧と記載されている。また、特許文献２には、加圧装置の円筒胴内のフリーピストン下方の処理室は、高圧の被処理液を押し込む（注入）ことにより、又フリーピストン上方の処理は、フリーピストンを下方から高圧の被処理液で押し上げることにより、フリーピストン上下の処理室で交互に殺菌処理を行う方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１９６２４９
【特許文献２】特開平８−３９２９５
【特許文献３】特許第４０２５８９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したエアー駆動はダイアフラムポンプでは超高圧は難しく、プランジャーポンプもエアー駆動増圧機による加圧は、動力を直接伝達でなく二次的伝達では、空気の圧縮が大きくエネルギーロスも大きい。
従来の高圧殺菌装置の処理室に押し込む高圧の被処理液の量は加圧装置の、高圧シリンダー容積で限定されるため一回の処理量も限定される。
従来のプランジャーポンプもピストンポンプもピストンの先端全面積で加圧するため、所定の超高圧を出すには、二次的に多くは液体駆動増圧機で、金属疲労を考慮に緩くりと押して、複雑な装置で、段々に液体を超高圧すると時間と装置に対して処理量が少ないため、一段階では所定圧力が難しいが、そのまま圧力容器に注入して、数分から数十分置くと殺菌するが、これは菌の細胞が高圧力に順応した後、急減圧をして細胞破裂で殺菌すると考えられる。処理をする物によって異なるが、素材の細胞膜も壊れて風味が変わることも考えられ時間もかかる。
又上記従来の方法では石油タンカーのバラスト水を廃棄する際のような、大量の液体を低コストで殺菌するような目的に使用することは困難であるなど、複雑な装置の割に処理量が少ないし、処理量を多くすると時間が掛かっていた。
また、温泉湯の循環ろ過が多く行われ、見た目はきれいだが菌は除去できないため殺菌は、塩素などで定期的に行われているが、時々レジオネラ菌の感染が起きている。
浄水場の水道水も多くは塩素で殺菌しており、条件によっては発がん物質のトリハロメタンができると言われており、塩素は鉄など錆たり物を腐食させる。
この問題点を解決するためになされたもので、連続的に多量の浄水場で水道水の連続超高圧殺菌ができる位の低コストの、超高圧液体殺菌装置を供給することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１及び請求項２に記載の超高圧液体殺菌装置は、シリンダーの中央近傍の超高圧液流入出口に、超高圧ポンプに連結されて超高圧液を供給する超高圧配管が超高圧バルブを介して接続され、高圧の殺菌済み液を排出する減圧配管が減圧バルブを介して接続され、両端には低圧ポンプに連結されて未処理液を送り込む未処理液配管と低圧の殺菌処理済液を排出する処理済液配管が接続されており、該シリンダー内にはフリーピストンによって左右２室に分けられ、一方の第一の超高圧殺菌処理における第一の殺菌室とし、他方を第二の超高圧殺菌処理における第二殺菌室とする圧縮シリンダーからなることを特徴としており、前記一方の殺菌室に未処理液が入った前記圧縮シリンダーに超高圧ポンプから第一の所定量の超高圧液を送り込んで第一の所定圧力にして超高圧液体殺菌処理をした後、前記減圧配管から殺菌室に処理済液を排出して殺菌室が第二の所定圧力に低下した後、前記圧縮シリンダーの前記フリーピストンに隔てられた他方の室に未処理液配管から未処理液を送り込むことを特徴とする。
この超高圧液体殺菌装置の圧縮シリンダーの前記殺菌室に未処理液を充填し、超高圧ポンプから、第一の所定量の超高圧液、例えば５０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で圧縮した超高圧液を送り込んで第一の所定圧力、例えば４０００ｋｇｆ／ｃｍ２にして超高圧液体殺菌処理を行う。その後、前記減圧配管から殺菌室の処理済液を排出して殺菌室が第二の所定圧力、例えば１００ｋｇｆ／ｃｍ２に低下した後、前記圧縮シリンダーの前記フリーピストンに隔てられた他方の室に未処理液配管から未処理液を送り込んでフリーピストンを移動させて、殺菌室内の殺菌処理が済んだ処理済液を処理済液配管から排出する。
また、請求項３、請求項４、請求項５に記載の超高圧液体殺菌装置は、複数の圧縮シリンダーが並べ並置されて、それぞれの超高圧配管、減圧配管、未処理液配管、処理済液配管同志が連通されていることを特徴としており、前記複数本の圧縮シリンダーのうちの第一の圧縮シリンダーにおいて、該第一の圧縮シリンダーの第一の殺菌室に前記超高圧ポンプにより超高圧液を送り込むことによって第一の所定圧にして第一の超高圧殺菌処理を終了したあと、該第一の圧縮シリンダーの第一の殺菌室と、第二の圧縮シリンダーの第一の殺菌室を前記減圧配管によって連通して、前記第一の圧縮シリンダーの第一の殺菌室と前記第二の圧縮シリンダーの第一の殺菌室を第二の所定圧とすることを特徴としている。さらに前記複数本の圧縮シリンダーのうちの第一の圧縮シリンダーで、超高圧殺菌処理が終了したあと該第一の圧縮シリンダーの減圧バルブを開き、第一の殺菌室の超高圧縮エネルギーを、減圧配管で各減圧バルブどうしが連通している、他の複数本の圧縮シリンダーの減圧バルブの開閉を順に次々に切り替えて、殺菌室へ超高圧縮エネルギーを送り込むことができる。
超高圧殺菌処理を行うためには配管で連結した圧縮シリンダー複数本に、適温の未処理液を充たした圧縮シリンダー全部のバルブを閉じて、始動時の高圧バルブを開いて特許文献３の超高圧異径ピストンポンプから、適温の超高圧液を送り込んで処理済液配管内を殺菌処理して閉じる。
一本目の圧縮シリンダーの超高圧バルブを開き、超高圧縮液を殺菌室に送り込んで、超高圧液体殺菌処理をして超高圧バルブが閉じる。
同時に、二本目の超高圧バルブを開いて超高圧液体殺菌処理をしている間に、一本目の減圧バルブを開いて超高圧縮した液体を、各減圧バルブ同志が減圧配管で連通している三本目の減圧バルブを開き、超高圧縮液を送り込んで閉じ、四本目五本目の減圧バルブも次々と順に、開閉を繰り返して超高圧縮液を回収して、一本目の超高圧縮エネルギーを出し終えて減圧する。
減圧した処理済液は、一本目の両端の流入出バルブの超高圧殺菌処理した側の、処理済液流出口とフリーピストンで隔てられた反対側の、未処理液流入口と出口側高圧バルブが開いて、未処理液流入口へ未処理液配管で、連通している低圧の普及ポンプから殺菌室に、適温の未処理液を送り込んで、処理済液流出口と出口側高圧バルブと処理済液配管で、連通している超高圧処理済液容器へ押し出す。
複数本全部の超高圧液体殺菌処理の超高圧縮液の回収を一巡り以上繰り返すと、超高圧異径ピストンポンプから圧縮シリンダーへ送り込む、超高圧液の量が僅かで充たされ非常に低コストで連続超高圧液体殺菌処理ができる。
【発明の効果】
【０００６】
効果１
液体を４，０００ｋｇｆ／ｃｍ２の超高圧にすると殺菌すると言われる。
また、さんえい出版の食品への高圧利用では、水は４，０００ｋｇｆ／ｃｍ２の超高圧にすると、１２％程度体積が縮まるとなっている。
本発明の超高圧液体殺菌装置では、超高圧に圧縮しても凍らない適温の未処理の液体が入った圧縮シリンダー１容積の、１２％圧縮分の超高圧液体を、５，０００ｋｇｆ／ｃｍ２以上で押し出す。文献３の超高圧異径ピストンポンプ４ｂから、圧縮シリンダー１中央近傍の超高圧バルブ４を開き、殺菌室１０へ適温の超高圧縮液を送り込んで、その１２％圧縮したエネルギーを複数本の圧縮シリンダー１と、超高圧バルブ４と減圧バルブ５を順に次次切り換え送り込んで回収すると、圧縮シリンダー１内の未処理の液体は段段に圧縮されて、超高圧異径ピストンポンプ４ｂから送り込む時には、超高圧液は僅かな量で充たされる。
効果２
圧縮シリンダー１の中央近傍に超高圧液流入出口があるメリットを下記に述べる。
超高圧液の流入出の流速が早いため、超高圧バルブ４と減圧バルブ５が小さくてすみ、シリンダー中央近傍に付けることができ、シリンダー両端に、大きな流入出バルブ６を設けることができ、液体圧力が低い状態で、大きな流入出バルブ６の開閉が容易になる。また、大きな流入出バルブ６で殺菌室の処理済液と未処理液の出し入れが早くできる。
超高圧異径ピストンポンプ４ｂから脈動で送り出すが、超高圧殺菌処理をした第一の圧縮シリンダーの殺菌室の超高圧縮エネルギーを、他の複数本の圧縮シリンダーの殺菌室に減圧バルブ５の開閉を順に次々に切り替えて、送り込むことで超高圧異径ピストンポンプ４ｂから送り込む超高圧液の量が僅かで充たされて、全体的には連続的に早く多量の超高圧液体殺菌処理が低コストでできる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】 一本の実施第一を示す圧縮シリンダー１の図
【図２】 状態２を示す圧縮シリンダー１の断面図
【図３】 状態３を示す圧縮シリンダー１の断面図
【図４】 状態４を示す圧縮シリンダー１の断面図
【図５】 状態５を示す圧縮シリンダー１の断面図
【図６】 状態６を示す圧縮シリンダー１の断面図
【図７】 この発明の第二の一実施を示す状態と殺菌装置の図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１
以下に、一本の圧縮シリンダー１よりなる超高圧液体殺菌装置を説明する。
圧縮シリンダー１はシリンダー内のフリーピストン２と中央近傍に超高圧液流入出口が設けられたシリンダーと、該シリンダー両端に流入出バルブ６で構成されている。
シリンダー内は左右の圧力差によって自由に移動するフリーピストン２によって、左右２室に分られている。
図１に示すようにシリンダーの中央近傍に超高圧液流入出口３が設けられ、超高圧ポンプ４ｂに連結されて超高圧バルブ４を介して超高圧液を供給する超高圧配管４ａと減圧バルブ５を介して高圧の殺菌処理済液を排出する減圧配管５が接続されている。超高圧ポンプ４ｂとしては、例えば特許文献３に記載されている超高圧異径ピストンポンプを用いるのが望ましい。この超高圧異径ピストンポンプは異径ピストンを往復運動させることにより、５０００ｋｇｆ／ｃｍ２以上の圧力の圧縮液を間欠的に送り出すことができる。
また、圧縮シリンダー１の両端には処理済液流出口７または７ａと末処理液流入口８または８ａを開閉する流入出バルブ６が設けられ、処理済液流出口７、７ａは処理済液配管７ｂにより出口側高圧バルブを介して超高圧処理済み液容器４ｃに接続されており、未処理液流入口８，８ａは未処理液配管８ｄにより普及ポンプ８ｃに接続されている。
次にこのような超高圧液体殺菌装置の動作を説明する。
はじめに、超高圧バルブ４と減圧バルブ５を閉じて圧縮シリンダー１右端の処理済液流出口７が開くと、左端の未処理液流入口８ａが開くように流入出バルブ６を開き、適温の未処理液を普及ポンプでフリーピストン２左方の、殺菌室１０に送り込んで未処理液を充たす両端の流入出バルブ６を閉じ、超高圧バルブ４を開いて、超高圧異径ピストンポンプ４ｂにより超高圧液流入出口３から超高圧液を殺菌室１０に送り込んで超高圧殺菌処理を行う。
超高圧殺菌処理が終了した後、超高圧バルブ４を閉じ減圧バルブ５を開いて、超高圧殺菌処理が終了した高圧の処理済液を減圧配管５ａより排出し、殺菌室１０の圧力が十分に低下した時点で流入出バルブ６により左端の処理済液流出口７ａと右端の未処理液流入口８を開いて普及ポンプ８ｃにより未処理液を圧縮シリンダー１他方の室内に送り込みながら処理済液を圧縮シリンダー１から排出する。これによりフリーピストン２左方の殺菌室１０から処理済液を排出するとともにフリーピストン右方の室に未処理液が導入されて次の殺菌室１１となり、殺菌室１０と同様にして超高圧液を送り込んで超高圧殺菌処理を行う。
【０００９】
下記に図２から図６にしたがって超高圧殺菌処理を更に詳しく説明する。
図２に示す状態１では、圧縮シリンダー１両端の流入出バルブ６が閉じて、超高圧バルブ４を開き超高圧異径ピストンポンプ４ｂで超高圧液流入出口３から超高圧液体をフリーピストン２左方の殺菌室１０へ送り込んで、超高圧殺菌処理を行う。この時超高圧異径ピストンポンプ４ｂにより５０００ｋｇｆ／ｃｍ２の超高圧液を殺菌室１０に送り込むことによって殺菌室１０の圧力が上昇する。超高圧異径ピストンポンプ４ｂは異径ピストンポンプが往復運動することによって超高圧液を間欠的に送り込むことで、殺菌室の容積の約１２％の超高圧液が送り込まれた時、殺菌室１０内は４０００ｋｇｆ／ｃｍ２の超高圧になり、内部の未処理液の超高圧殺菌処理が実行される。
図３に示す状態２では、超高圧バルブ４が閉じて減圧バルブ５を開き、超高圧殺菌処理が終了した処理済液の一部を排出して殺菌室の圧を例えば１００ｋｇｆ／ｃｍ２までさげる。
図４に示す状態３では、減圧バルブ５が閉じて、圧縮シリンダー１両端の流入出バルブ６の処理済液流出口７ａと未処理液流入口８が開き、未処理液体を普及ポンプ８ｃで未処理液流入口８から右方の殺菌室１１へ送り込んで、フリーピストン２左側の処理済液体を処理済液流出口７ａから押し出す。
図５に示す状態４では、普及ポンプ８ｃから未処理液が送り込まれ、フリーピストン２が左端に移動し、その右端の室が未処理液で充たされた殺菌室１１になる。
図６に示す状態５では、状態２での超高圧液体殺菌処理と同様に、フリーピストン２の右側の殺菌室１１に超高圧液流入出口３から超高圧液を送り込んで超高圧液体殺菌処理を行う。
上述のように、本実施例の超高圧液体殺菌装置は、一組の超高圧バルブを介した超高圧配管と減圧バルブを介した減圧配管が圧縮シリンダーの中央近傍に設けられた超高圧液流入出口３に接続するという少ない高圧部品を備えるだけで、フリーピストンが右端、左端に移動することによりその左側の室、右側の室での超高圧殺菌処理が交互に実施することができる。
【００１０】
実施の形態２
実施の形態１で述べた圧縮シリンダー１を複数本並置する超高圧液体殺菌装置について説明する。
図７に示す超高圧液体殺菌装置は６本の圧縮シリンダーの７１、７２、７３、７４、７５、７６が並置されており、普及ポンプ８ｃからつながる、各未処理液流入口８と８ａへ未処理液配管８ｄで連通され、超高圧異径ピストンポンプ４ｂからつながる、超高圧配管４ａで各超高圧バルブ４と連通され、各減圧バルブ５同志が減圧配管５ａで連通され、各処理済液流出口７と７ａが処理済液配管７ｂで出口側高圧バルブ６ｂと連通され、超高圧配管４ａと処理済液配管７ｂ間に高圧バルブ６ａを設け、始動の時に処理済液配管内の殺菌をする。
以下に本実施例の超高圧液体殺菌装置の作動例を説明する。
始めに、６本が配管で連結した全ての圧縮シリンダー１の、両端の流入出バルブ６を開き、未処理液流入口８、８ａから普及ポンプ８ｃによって適正温度の未処理液を送り込んで、フリーピストン２が右端に位置してフリーピストン２の左側の室が殺菌室となるようにする。
始動時の高圧バルブ６ａを除く全てのバルブを閉じて、超高圧異径ピストンポンプ４ｂから超高圧液を送り込んで、処理済液配管７ｂ内の超高圧殺菌処理をして、始動時の高圧バルブを閉じて出口側高圧バルブを開いて、超高圧液体殺菌処理の準備作業を終える。（始動時の高圧バルブ６ａの開と出口側高圧バルブ６ｂの閉は始動時だけ）
まず、一本目の、圧縮シリンダー７１の超高圧バルブ４を開いて、超高圧ポンプ４ｂから殺菌室１０のよう瀬間のほぼ１２％の超高圧液を殺菌室１０に送り込み、殺菌室１０内の圧が４，０００ｋｇｆ／ｃｍ２以上の超高圧になった時点で超高圧バルブ４を閉じて一本目の７１の殺菌処理を終了する。
同時に二本目の圧縮シリンダー７２の超高圧バルブ４が開き、一本目の圧縮シリンダーと同様に殺菌室１０に超高圧液を送り込んで４０００ｋｇｆ／ｃｍ２以上の超高圧に超高圧液体殺菌処理をしている間に、一本目の圧縮シリンダー７１の減圧バルブ５と三本目の圧縮シリンダー７３の減圧バルブ５を開き連通する。これにより圧縮シリンダー７１の超高圧の処理済液が、圧縮シリンダー７３の殺菌室に注入されて、両圧縮シリンダー７１、７３の殺菌室が同じ圧力になる。その結果、圧縮シリンダー７１の殺菌室には圧力が約２０００ｋｇｆ／ｃｍ２の処理済液が残り、一方の圧縮シリンダー７３の殺菌室の未処理液の圧力も約２，０００ｋｇｆ／ｃｍ２になる。
三本目の圧縮シリンダー７３の減圧バルブ５を閉じたあと、引き続き未処理液の入った四本目の圧縮シリンダー７４の減圧バルブ５を開いて、圧縮シリンダー７１の殺菌室の約１，０００ｋｇｆ／ｃｍ２の処理済液を圧縮シリンダー７４の殺菌室に注入して両圧縮シリンダーの殺菌室は同じ圧力、約１０００ｋｇｆ／ｃｍ２となり圧縮シリンダー７４の減圧バルブを閉じる。
五本目の圧縮シリンダー７５の減圧バルブ５を開き、一本目の１０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧縮した処理済液の入った圧縮シリンダー７１と、減圧配管５ａで連通した両殺菌室は同圧になり、５００ｋｇｆ／ｃｍ２となって圧縮シリンダー７５の減圧バルブ５を閉じる。
六本目の圧縮シリンダー７６の減圧バルブを開き、同様に処理済液の圧縮液を送り込んで、２５０ｋｇｆ／ｃｍ２になり圧縮シリンダー７６の減圧バルブ５を閉じる。
一本目の圧縮シリンダー７１の超高圧処理済み液の超高圧縮したエネルギーを出し終えて減圧バルブ５を閉じて、圧縮シリンダー１の両端の流入出バブル６の、超高圧殺菌処理をした左側の処理済液流出口７ａと、フリーピストン２の反対右側の未処理液流入口８を開き、低圧の普及ポンプ８ｃで適温の未処理液を、未処理液流入口８から第２殺菌室１１へ送り込んで、処理済液配管７ｂで処理済み液流出口７ａと、出口側高圧バルブ６ｂが連通している超高圧処理済み容器４ｃへ押し出して、両端の流入出バルブ６を閉じる。
４０００ｋｇｆ／ｃｍ２以上の超高圧になった二本目の圧縮シリンダー７２の超高圧バルブ４を閉じて、超高圧殺菌処理を終えるとともに、２０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧縮液が入っている三本目の圧縮シリンダー７３の超高圧バルブ４を開き、超高圧液を送り込んで超高圧殺菌処理を行う間に、二本目圧縮シリンダー７２の減圧バルブ５を開き１０００ｋｇｆ／ｃｍ２に圧縮した未処理液が入った四本目の圧縮シリンダー７４の減圧バルブを開いて、減圧配管５ａで圧縮シリンダー７２、７４を連通すると、両圧縮シリンダー７２、７４の殺菌室はともに約２５００ｋｇｆ／ｃｍ２になる。
上述のように圧縮シリンダー１内の超高圧で圧縮した液体をそのまま放出せずに、他の複数本の未処理の液体が入った圧縮シリンダー１に、減圧バルブ５を次々に切り換えることによって減圧配管５ａで連通して送り込むことで、超高圧処理済み液体の超高圧縮エネルギーは放棄されることなく回収され、圧縮シリンダー１の本数が多いほど圧縮したエネルギーの回収率が高くなり、効率良く超高圧殺菌してコストを下げる事ができる。
但し、超高圧液体殺菌処理をした一本目の圧縮シリンダー１の減圧バルブ５は、圧縮エネルギーを送り終えるまで開く。超高圧液体殺菌処理中と未処理液を送り込んでいる圧縮シリンダー１を除く全部の圧縮シリンダー１に、圧縮したエネルギーを送り込むまで開く。減圧バルブ５の開閉を次々に繰り返して圧縮したエネルギーを回収する。
上述のようにした装置で、非常に低い殺菌コストが可能になる。
【産業上の利用可能性】
タンカーのバラスト水を廃棄する際の数日の殺菌では、この発明では重量の問題があるが、石油をある程度陸揚げした時から、仕切られたタンクへこの発明を稼働して殺菌水を入れ、出航時に大量の入れた未処理水は航行時にタンク順に殺菌して、石油の積み込む時も、油送時は２重底のバラスト水を殺菌しておく。このようにフル稼働すれば超高圧液体殺菌装置が小さくて済み、重量の問題も解決する。
水道水を塩素で殺菌すると、水道管が錆びて水の流れが悪くなる。
漏水で路盤が崩れ、時には破裂して水が勢いよく噴き出した洪水をテレビニュースでよくみかける。
道路を掘り起こして水道管を再埋設すると、余分な浪費が掛かり交通渋滞も起きる。超高圧殺菌すると、トリハロメタンの発生もなく色んな面で、経済効果も大きい。
【符号の説明】
【００１１】
１ 圧縮シリンダー ２ フリーピストン
３ 超高圧液流入出口 ４ 超高圧バルブ
４ａ 超高圧配管 ４ｂ 超高圧ポンプ
４ｃ 超高圧処理済液容器 ５ 減圧バルブ
５ａ 減圧配管 ６ 流入出バルブ
６ａ 始動時の高圧バルブ ６ｂ 出口側高圧バルブ
７ 処理済液流出口 ７ａ 処理済液流出口
７ｂ 処理済液配管 ８ 未処理液流入口
８ａ 未処理液流入口 ８ｂ 未処理液容器
８ｃ 普及ポンプ ８ｄ 未処理液配管
９ 流入出孔 １０ 左側の殺菌室
１１ 右側の殺菌室
７１ 一本目の圧縮シリンダー ７２ 二本目の圧縮シリンダー
７３ 三本目の圧縮シリンダー ７４ 四本目の圧縮シリンダー
７５ 五本目の圧縮シリンダー ７６ 六本目の圧縮シリンダー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダーの中央近傍の超高圧液流入出口に、超高圧ポンプに連結されて超高圧液を供給する超高圧配管が超高圧バルブを介して接続され、高圧の殺菌済み液を排出する減圧配管が減圧パルプを介して接続されており、前記シリンダーの両端には低圧ポンプに連結されて未処理液を送り込む未処理液配管と低圧の殺菌処理済液を排出する処理済液配管が接続されており、該シリンダー内はフリーピストンによって左右２室に分けられ、一方の室を第一の超高圧殺菌処理における第一の殺菌室とし、他方を第二の超高圧殺菌処理における第二の殺菌室とする圧縮シリンダーからなることを特徴とする超高圧液体殺菌装置。
【請求項２】
前記一方の殺菌室に未処理液が入った前記圧縮シリンダーに超高圧ポンプから第一の所定量の超高圧液を送り込んで第一の所定圧力にして超高圧液体殺菌処理をした後、前記減圧配管から殺菌室の処理済液を排出して殺菌室が第二の所定圧力に低下した後、前記圧縮シリンダーの前記フリーピストンに隔てられた他方の室に未処理液配管から、未処理液を送り込むことを特徴とする請求項１に記載の超高圧液体殺菌装置。
【請求項３】
シリンダーの中央近傍の超高圧液流入出口に、超高圧液を供給する超高圧配管と、高圧の殺菌処理済液を排出する減圧配管が接続され、両端には、未処理液配管と処理済液配管が接続されており、該シリンダー内はフリーピストンによって左右２室に分けられ、一方を第一の超高圧殺菌処理における第一の殺菌室とし、他方を第二の超高圧殺菌処理における第二の殺菌室とする圧縮シリンダーが複数本並置されて、各々の超高圧配管どうしが連結されて超高圧ポンプにつながれており、さらに各々の減圧配管、未処理液配管、処理済液配管どうしが連結されていることを特徴とする超高圧液体殺菌装置。
【請求項４】
前記複数本の圧縮シリンダーのうちの第一の圧縮シリンダーにおいて、該第一の圧縮シリンダーの第一の殺菌室に前記超高圧ポンプにより超高圧液を送り込むことによって第一の所定圧にして第一の超高圧殺菌処理を終了したあと、該第一の圧縮シリンダーの第一の殺菌室と、第二の圧縮シリンダーの第一の殺菌室を前記減圧配管によって連通して、前記第一の圧縮シリンダーの第一の殺菌室と、前記第二の圧縮シリンダーの第一の殺菌室を第二の所定圧とすることを特徴とする請求項３に記載の超高圧液体殺菌装置。
【請求項５】
前記複数本の圧縮シリンダーのうちの第一の圧縮シリンダーで、超高圧殺菌処理が終了したあと該第一の圧縮シリンダーの減圧バルブを開き、第一の殺菌室の超高圧縮エネルギーを、減圧配管で各減圧バルブどうしが連通している、他の複数本の圧縮シリンダーの減圧バルブの開閉を順に次々に切り替えて、殺菌室へ超高圧縮エネルギーを送り込むことを特徴とする請求項４に記載の超高圧液体殺菌装置。
【請求項１】
シリンダーの中央近傍の超高圧液流入出口に、超高圧ポンプに連結されて超高圧液を供給する超高圧配管が超高圧バルブを介して接続され、高圧の殺菌済み液を排出する減圧配管が減圧パルプを介して接続されており、前記シリンダーの両端には低圧ポンプに連結されて未処理液を送り込む未処理液配管と低圧の殺菌処理済液を排出する処理済液配管が接続されており、該シリンダー内はフリーピストンによって左右２室に分けられ、一方の室を第一の超高圧殺菌処理における第一の殺菌室とし、他方を第二の超高圧殺菌処理における第二の殺菌室とする圧縮シリンダーからなることを特徴とする超高圧液体殺菌装置。
【請求項２】
前記一方の殺菌室に未処理液が入った前記圧縮シリンダーに超高圧ポンプから第一の所定量の超高圧液を送り込んで第一の所定圧力にして超高圧液体殺菌処理をした後、前記減圧配管から殺菌室の処理済液を排出して殺菌室が第二の所定圧力に低下した後、前記圧縮シリンダーの前記フリーピストンに隔てられた他方の室に未処理液配管から、未処理液を送り込むことを特徴とする請求項１に記載の超高圧液体殺菌装置。
【請求項３】
シリンダーの中央近傍の超高圧液流入出口に、超高圧液を供給する超高圧配管と、高圧の殺菌処理済液を排出する減圧配管が接続され、両端には、未処理液配管と処理済液配管が接続されており、該シリンダー内はフリーピストンによって左右２室に分けられ、一方を第一の超高圧殺菌処理における第一の殺菌室とし、他方を第二の超高圧殺菌処理における第二の殺菌室とする圧縮シリンダーが複数本並置されて、各々の超高圧配管どうしが連結されて超高圧ポンプにつながれており、さらに各々の減圧配管、未処理液配管、処理済液配管どうしが連結されていることを特徴とする超高圧液体殺菌装置。
【請求項４】
前記複数本の圧縮シリンダーのうちの第一の圧縮シリンダーにおいて、該第一の圧縮シリンダーの第一の殺菌室に前記超高圧ポンプにより超高圧液を送り込むことによって第一の所定圧にして第一の超高圧殺菌処理を終了したあと、該第一の圧縮シリンダーの第一の殺菌室と、第二の圧縮シリンダーの第一の殺菌室を前記減圧配管によって連通して、前記第一の圧縮シリンダーの第一の殺菌室と、前記第二の圧縮シリンダーの第一の殺菌室を第二の所定圧とすることを特徴とする請求項３に記載の超高圧液体殺菌装置。
【請求項５】
前記複数本の圧縮シリンダーのうちの第一の圧縮シリンダーで、超高圧殺菌処理が終了したあと該第一の圧縮シリンダーの減圧バルブを開き、第一の殺菌室の超高圧縮エネルギーを、減圧配管で各減圧バルブどうしが連通している、他の複数本の圧縮シリンダーの減圧バルブの開閉を順に次々に切り替えて、殺菌室へ超高圧縮エネルギーを送り込むことを特徴とする請求項４に記載の超高圧液体殺菌装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２４５４６７（Ｐ２０１１−２４５４６７Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３３４０２（Ｐ２０１０−１３３４０２）
【出願日】平成２２年５月２４日（２０１０．５．２４）
【特許番号】特許第４６０９６０１号（Ｐ４６０９６０１）
【特許公報発行日】平成２３年１月１２日（２０１１．１．１２）
【出願人】（５９２２４７２８５）
【出願人】（５１０１６３３５２）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２４日（２０１０．５．２４）
【特許番号】特許第４６０９６０１号（Ｐ４６０９６０１）
【特許公報発行日】平成２３年１月１２日（２０１１．１．１２）
【出願人】（５９２２４７２８５）
【出願人】（５１０１６３３５２）
【Ｆターム（参考）】
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