(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体加工食品等の液状加熱殺菌体の温度を段階的に降温させるようにした、アセプティックラインの冷却システムにおいて、
前記液状加熱殺菌体を順次導入する冷却器を直列状に複数段で配設し、前記上段側冷却器の温排水を熱源側に熱源水として導入し、冷却側で得られた冷水を下段側冷却器の冷熱源とする吸着式冷凍機を設けるとともに、前記吸着式冷凍機の熱源側で奪熱降温した奪熱温水を中段冷却器の冷却水として供給した後、上段側冷却器の冷却水として使用し、前記吸着式冷凍機の熱源側と冷却器群間に冷却水の排熱回収循環系を形成したことを特徴とする排熱回収アセプティックライン。
【請求項２】
前記中段冷却器の少なくとも一部がクーリングタワーよりなる冷却水の降温の循環サイクル構成とした請求項１記載の排熱回収アセプティックライン。
【請求項３】
前記吸着式冷凍機の冷却側で得られた冷熱を、バックアップするチラーを設けた請求項１記載の排熱回収アセプティックライン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液状ないし乳状食品、液体化学品、液体医薬品などの流体加工処理製品の、製品非接触型殺菌・冷却ライン（アセプティックラインという）の冷却システムに関し、特に該冷却系において冷却水の排熱回収を図った冷却水の排熱回収循環系を持つ、排熱回収アセプティックラインに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、林檎ピューレ、トマトピューレ、トマトジュース等の流体加工処理製品は、段階処理可能に配設された複数基の加熱器により段階的昇温と殺菌をして、例えば約１００℃前後の加熱殺菌製品を得て、
ついで、同じく段階的処理可能に配設された複数基の冷却器により段階的降温冷却処理をして、約３０℃前後の製品を得るようにしている。
【０００３】
上記冷却処理に於いては、段階的降温冷却処理の各段階ごとに冷凍圧縮機を使用して所要の冷却を行っていた。
例えば図２には、処理液に対する加熱殺菌と冷却の従来例を示してあるが、図に於いては、処理液５０を蒸気を媒体とする１基のチューブ式熱交換器５１で加熱殺菌処理をなし、該熱交換器５１にパイプ接続する２基の直列接続する、冷却水を媒体とするチューブ式冷却用熱交換器５２、５３で段階的降温冷却を行い、該冷却により所要液温に冷却された殺菌処理液を無菌充填機５６に導入するようにしてある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記冷却用熱交換器５２、５３には、それぞれ、バックアップチラー５４、５５を備え、所要の冷却をするようにしており、ランニングコストが無用に増大するという欠点を内蔵している。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、段階的降温冷却方式を採るアセプティックラインの冷却システムについて、冷却水の排熱回収を図るべく吸着式冷凍機を介在させ、排熱回収可能に構成したアセプティックラインを提供するものである。
【０００６】
そこで、本発明は、加熱殺菌体である被冷却製品を、上段より下段へ間歇タクト送り可能に構成した複数基の冷却器を設け、タクト送りの過程において該製品温度を段階的降温冷却させるようにし、選択された複数の冷却器を使用してその間に吸着式冷凍機を設け、上段側冷却器の温排水の排熱を有効利用回収できるようにした、排熱回収アセプティックラインの提供を目的とするものである。
【０００７】
また、本発明は前記吸着式冷凍機の熱源側で奪熱降温された奪熱温水の有効利用を可能とし、且つ、前記吸着式冷凍機の熱源側と、中段冷却器と、上段側冷却器と、の間に排熱回収循環系を形成する構成を特定した、排熱回収アセプティックラインの提供を目的としたものである。
【０００８】
また、本発明は前記中段冷却器と下段側冷却器との間の被冷却製品の冷却後の温度の段階的降温の適正化を図る構成を特定した、排熱回収アセプティックラインの提供を目的としたものである。
【０００９】
また、本発明は前記冷却側冷水の温度安定を図る構成を特定した、排熱回収アセプティックラインの提供を目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、加熱殺菌体の温度を段階的に降温させるようにした、アセプティックラインの冷却システムにおいて、
上段側冷却器と中段冷却器と下段側冷却器とを配設し、前記上段側冷却器の温排水を熱源側に熱源水として導入し、冷却側で得られた冷水を下段側冷却器の冷熱源とする吸着式冷凍機を設けた、ことを特徴としたものである。
【００１１】
上記構成により、被冷却製品の段階的降温冷却をさせる冷却器群のうち、最高の排熱を持つ上段側冷却器の温排水を吸着式冷凍機の熱源水として使用するようにし、その冷却側に生成された冷水を３段の冷却器の冷却水として使用するようにしたため、上段側冷却器の温排水の排熱回収をして有効利用を図ることができる。
【００１２】
また、本発明は、請求項１記載の温排水の熱源側で奪熱降温した奪熱温水を熱交換して、中段冷却器の冷却水として供給し、供給された冷却水は前記中段冷却器を経由して上段側冷却器の冷却水として使用し、前記吸着式冷凍機の熱源側と中段冷却器と上段側冷却器との間に冷却水の排熱回収循環系を形成すべく、前記熱源側と中段冷却器との間に空冷熱交換器を設ける構成とした。
【００１３】
上記構成により、吸着式冷凍機の駆動のため、熱源側に導入された上段側冷却器の温排水は奪熱、降温され奪熱温水に変換されるわけであるが、この奪熱温水を有効利用するため、中段冷却器の冷却水として好適な温度の冷却水に降温させるべく空冷熱交換器を設けたものである。
且つ、上記空冷熱交換器の導入により、前記中段冷却器に導入され、導入後昇温した温排水を、上段側冷却器に冷却水として導入させて上段側冷却器の温排水を形成させ、前記吸着式冷凍機の熱源側、空冷熱交換器、中段冷却器、上段側冷却器と冷却水の排熱回収循環系を形成させることができ、アセプティックラインの冷却系の熱有効利用を図ることができる。
【００１４】
また、本発明は中段冷却器と下段側冷却器との間にクーリングタワーよりなる冷却水の独立降温装置を持つ中間冷却器を設ける構成としたものである。
【００１５】
上記構成により、中段冷却器と下段側冷却器との間にできた、被冷却製品の冷却後の温度の均一な段階的降温を可能とすることができる。
【００１６】
また、本発明は、
前記吸着式冷凍機の冷却側で得られた冷水を、バックアップするチラーを設ける構成としたものである。
【００１７】
上記構成により、下段側冷却器へ供給される冷却水の温度の安定が確保され、且つ、製品の最終温度を正確制御できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下図１を参照して本発明の実施例につき詳細に説明する。
但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図１は、本発明の排熱回収アセプティックラインの実施例の概要の構成を示すフロー図である。
図に示すように、本発明の排熱回収アセプティックラインは、加熱殺菌工程と冷却工程とよりなり、加熱殺菌工程は１段加熱器２１と２段加熱器２２とを配設し、矢印Ｃ方向に搬送されてきた例えば林檎ピューレとかトマトピューレとかトマトジュース等の流体加工処理製品である被加熱殺菌体が、前記加熱器の入り口２１ａ、２２ａの順に直列状に非接触裡に搬出入をして、矢印Ｅ方向に導入された蒸気により段階的に昇温加熱殺菌処理がされ、最終段階で略１００℃前後の加熱殺菌製品が得られる構成にしてある。
【００１９】
上記加熱殺菌工程を経た加熱殺菌製品である被冷却製品は次工程の冷却工程へ移行される。
該冷却工程では、構成している複数段の冷却器の間で、前段冷却器から次段の冷却器へタクト送りされるが、タクト送りされた被冷却製品は次段の冷却器で段階的降温冷却がされ、最終段階の出口では略３０℃前後の製品が得られるようにしてある。
この冷却工程が下記するように排熱回収可能の構成としたもので、上段側冷却器１０、中段冷却器１１、中間冷却器１９、終段冷却器１２が配設され、上記冷却器の順に、それぞれの出入口１０ａ、１１ａ、１９ａ、１２ａを介して被冷却製品の段階的搬出入が繰り返され、その間に段階的降温冷却が行われ、約１００℃前後の被冷却製品が中間冷却器の出口で約４０℃前後に降温され、最終段の終段冷却器の出口では約３０℃前後に降温される構成にしてある。
【００２０】
図に示すように、上段側冷却器１０と中段冷却器１１と終段冷却器１２と吸着式冷凍機１３とで排熱回収可能の構成にしてある。
即ち、上段側冷却器で冷却中の排熱により得られた略６０℃前後の温排水は、流路３１を介して吸着式冷凍機１３の熱源側Ａに熱源水としてポンプｐ−４を介して導入される。
上記導入された熱源水は、前記吸着式冷凍機１３の駆動により奪熱され約５５℃前後の奪熱温水に変換され、温水タンク１６に貯留される。貯留された５５℃前後の奪熱温水は空冷熱交換器１４により約５０℃前後に降温され、ポンプｐ−３、流路３２を介して中段冷却器に冷却水として導入され、既に中段冷却器で前段タクト送りの被冷却製品の冷却中にその排熱により昇温した温排水も同時に上段側冷却器に冷却水として移送される。
即ち、被冷却製品が前段の冷却器より次段の冷却器に間歇的にタクト送りされる毎に、ポンプｐ−３、ｐ−４及び後記するポンプｐ−５、ｐ−６、ｐ−７、ｐ−８は駆動し、
上段側冷却器１０の温排水（約６０℃前後）は吸着式冷凍機１３を経由して温水タンク１６へ奪熱温水（約５５℃前後）として移送され、温水タンク１６の奪熱温水は空冷熱交換器１４を経由して中段冷却器１１へ冷却水（約５０℃前後）として移送され、中段冷却器１１の前段冷却時の排熱を吸収した温排水は上段側冷却器１０へ冷却水として移送され、冷却水の排熱回収循環系を形成する。
【００２１】
一方、上記上段側冷却器１０の温排水（約６０℃前後）を吸着式冷凍機１３の熱源水としての導入時に、上記導入により駆動された吸着式冷凍機１３の冷却側Ｂで生成された約２０℃前後の冷水は、ポンプｐ−５の駆動により、流路２５を介して冷水タンク１７へ移送され、同時に、冷水タンク１７の約２０℃前後の冷水は終段冷却器１２に冷却水として移送される。
同時に、終段冷却器１２の前段冷却時の排熱を吸収した約２５℃前後の温排水は前記吸着式冷凍機１３の冷却側Ｂへ導入され、冷水に変換生成される。前記終段冷却器１２と吸着式冷凍機１３の冷却側Ｂとの間には冷水タンク１７を介して冷却水（もしくは冷水）の循環系が形成され、被冷却製品の温度を前記したように約３０℃前後に冷却降温させる。
なお、クーリングタワー１５は、前記吸着式冷凍機１３の駆動時にｐ−７により作動する凝縮器である。
また、冷水タンク１７の約２０℃前後の冷水は、ポンプｐー６循環流路２６を介して、チラー１８により温度保障ができるようにしてある。
【００２２】
上記吸着式冷凍機は１３は、一般に冷媒として水、アルコール等を使用し、又はシリカゲル、ゼオライト、活性炭、活性アルミナ等の固体吸着剤を収設した吸着剤熱交換器（不図示）を複数基並設し、
前記上段側冷却器１０の温排水の排熱と、凝縮器であるクーリングタワー１５より放熱された放熱水を前記熱交換器の熱源水側Ａと冷却側Ｂに交互に供給しながら、前記吸着剤への冷媒の吸着と脱着を繰り返し、該冷媒の蒸発潜熱を利用して放熱水の冷却を行う構成にしてある。
【００２３】
また、中段冷却器１１と終段冷却器１２との間には中間冷却器１９を設け、前記中段冷却器と前記終段冷却器との間の被冷却製品の冷却後の温度の開きを補うべく設けられたもので、別途用意した大気放熱用クーリングタワー２０によりポンプｐ−８を駆動させ前記中間冷却器１９の約３７℃前後の温排水を約３２℃前後の冷却水に降温させ、被冷却製品の冷却後の温度を約４０℃前後設定できるようにしてある。
【００２４】
【発明の効果】
以上記載のごとく本発明によれば、本発明は、段階的降温冷却方式を採るアセプティックラインの冷却システムにおいて、冷却水の排熱回収を可能にして効率の良いアセプティックラインを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排熱回収アセプティックラインの実施例の概要の構成を示すフロー図である。
【図２】従来のアセプティックラインの加熱殺菌と冷却用のチューブ式熱交換機の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１０          上段側冷却器
１１          中段冷却器
１２          終段冷却器
１３          吸着式冷凍機
１４          空冷熱交換器
１５、２０    クーリングタワー
１６          温水タンク
１７          冷水タンク
１８          チラー
１９          中間冷却器
２１          １段加熱器
２２          ２段加熱器
【図１】
0003628457.tif 000002
【図２】
0003628457.tif 000003