(57)【要約】【課題】エネルギーの使用効率をさらに向上させた飲食品処理装置を提供する。【解決手段】飲食品処理装置１は、飲食品を加熱する加熱部２と、前記飲食品を加熱するための蒸気を加熱部２に供給する圧縮機３と、加熱部２から排出されたドレン水の一部を減圧することによりフラッシュ蒸気を発生させる減圧弁４と、加熱部２によって加熱された前記飲食品を前記フラッシュ蒸気によって冷却する冷却部５と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲食品を加熱する加熱部と、
前記飲食品を加熱するための蒸気を前記加熱部に供給する蒸気供給手段と、
を備える、飲食品処理装置であって、
前記加熱部から排出されたドレン水の一部を減圧することによりフラッシュ蒸気を発生させる減圧手段と、
前記加熱部によって加熱された前記飲食品を前記フラッシュ蒸気によって冷却する冷却部と、
をさらに備えることを特徴とする飲食品処理装置。
【請求項２】
前記蒸気供給手段は、前記冷却部から排出された前記フラッシュ蒸気を圧縮することにより前記蒸気を発生させることを特徴とする請求項１に記載の飲食品処理装置。
【請求項３】
前記飲食品を加熱するための蒸気を前記加熱部に供給する補助蒸気供給手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の飲食品処理装置。
【請求項４】
前記ドレン水の他の一部が前記飲食品の加熱に用いられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の飲食品処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲食品を加熱・冷却処理する飲食品処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、飲食品を殺菌処理する方法として、蒸気による間接加熱が広く用いられている。図２は、従来の飲食品処理装置１１の構成を示すブロック図である。
【０００３】
飲食品処理装置１１は、熱交換器として構成される加熱部１２と、ボイラ１３とを備えており、加熱部１２の内部に飲食品の流路Ｐが通っている。ボイラ１３から加熱部１２内に高温高圧の蒸気が供給されることにより、流路Ｐ内を通過する飲食品が加熱される。加熱された飲食品は冷却工程において冷却される。また、加熱によって熱を奪われた蒸気は、凝縮してドレン水となり加熱部１２から排出される。ドレン水は、飲食品の加熱に用いられる。
【０００４】
飲食品処理装置１１では、効率が１．０を大きく下回る蒸気を使用しており、加熱エネルギーの使用量が多い。そこで、本願の発明者は、加熱エネルギーの使用効率を向上させた飲料処理装置を提案している（特許文献１）。この飲料処理装置では、飲料の濃縮に使用した蒸気を高温高圧にして、該高温高圧の蒸気を飲料の殺菌に用いることにより、加熱エネルギーの使用効率を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２４９６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
冷却工程では、加熱された飲食品の冷却のために、主に冷水専用ヒートポンプにより生成された冷水が用いられている。そのため、飲食品の冷却に多くのエネルギーが消費され、装置全体が大型化するという課題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、エネルギーの使用効率をさらに向上させた飲食品処理装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る飲食品処理装置は、上記課題を解決するためになされたものであり、飲食品を加熱する加熱部と、前記飲食品を加熱するための蒸気を前記加熱部に供給する蒸気供給手段と、備える、飲食品処理装置であって、前記加熱部から排出されたドレン水の一部を減圧することによりフラッシュ蒸気を発生させる減圧手段と、前記加熱部によって加熱された前記飲食品を前記フラッシュ蒸気によって冷却する冷却部と、をさらに備えることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、加熱された飲食品を冷水によって冷却する冷却工程の前に、ドレン水を減圧することにより発生させたフラッシュ蒸気によって飲食品を冷却するため、後工程の冷却工程における放熱量を少なくすることができる。そのため、従来の装置に比べ、冷却に要するエネルギーを削減することができ、冷却工程で用いられる装置の小型化・低コスト化を実現することができる。よって、エネルギーの使用効率をさらに向上させることができる。
【００１０】
また、上記飲食品処理装置において、前記蒸気供給手段は、前記冷却部から排出された前記フラッシュ蒸気を圧縮することにより前記蒸気を発生させることが好ましい。これにより、従来の装置では冷却工程で放熱されていた飲食品の熱エネルギーの一部を、蒸気発生のためのエネルギーとして利用できるので、さらにエネルギーの使用効率を向上させることができる。
【００１１】
また、上記飲食品処理装置において、前記飲食品を加熱するための蒸気を前記加熱部に供給する補助蒸気供給手段をさらに備えることが好ましい。これにより、飲食品の加熱に必要な蒸気を加熱部に供給することができるので、飲食品処理装置を持続的に動作させることができる。
【００１２】
また、上記飲食品処理装置において、前記ドレン水の他の一部が前記飲食品の加熱に用いられることが好ましい。これにより、飲食品の加熱効率をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、エネルギーの使用効率をさらに向上させた飲食品処理装置の提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る飲食品処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】従来の飲食品処理装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る飲食品処理装置１の構成を示すブロック図である。
【００１６】
（飲食品処理装置の構成）
飲食品処理装置１は、加熱部２と、圧縮機３（蒸気供給手段）と、減圧弁４（減圧手段）と、冷却部５と、補助ボイラ６（補助蒸気供給手段）と、を主に備えている。加熱部２および冷却部５は、熱交換器として構成されている。加熱部２および冷却部５の内部には、処理対象物である飲食品の流路Ｐが通っており、加熱部２は、冷却部５よりも流路Ｐの上流側に設けられている。
【００１７】
圧縮機３は、高温高圧（例えば、１５０〜１８０℃：５〜１０気圧）の蒸気を発生する装置であり、加熱部２の吸入口に接続されている。また、圧縮機３と加熱部２との間の配管には、補助ボイラ６が接続されており、補助ボイラ６からも高温高圧の蒸気が供給される。
【００１８】
加熱部２の排出口に接続されている配管は、２つの配管に分岐しており、一方の配管は、減圧弁４の吸引口に接続されている。減圧弁４の吐出口は冷却部５の吸入口に接続されており、冷却部５の排出口は圧縮機３の吸引口に接続されている。
【００１９】
（飲食品処理装置における処理）
圧縮機３および補助ボイラ６から高温高圧の蒸気が加熱部２に供給されることにより、加熱部２内の流路Ｐを流れる飲食品が１２０〜１３０℃に間接加熱される。加熱された飲食品は、その後、冷却部５内を通過する。
【００２０】
また、飲食品との熱交換によって熱を奪われた蒸気は、凝縮してドレン水となって加熱部２から排出される。ドレン水の温度は、１．５〜２気圧の雰囲気下で１１０〜１２０℃である。加熱部２から排出されたドレン水の一部は、分岐した一方の配管を通って、減圧弁４に送られる。ドレン水の他の一部は、分岐した他方の配管を通って、加熱部２に供給される前の飲食品の加熱に用いられる。
【００２１】
減圧弁４は、上記一部のドレン水を大気圧付近に減圧することにより、１００℃のフラッシュ蒸気を発生させる。フラッシュ蒸気は、減圧弁４から冷却部５に供給される。
【００２２】
上述のように、加熱部２によって加熱された飲食品は、冷却部５内を通過する。このとき、飲食品の温度（１２０〜１３０℃）のほうがフラッシュ蒸気の温度（１００℃）よりも高いため、飲食品はフラッシュ蒸気によって冷却される。その後、飲食品は、冷水による冷却工程において、さらに常温程度に冷却される。
【００２３】
また、フラッシュ蒸気は１１０℃程度の過熱蒸気となって冷却部５から排出され、過熱蒸気の全量が圧縮機３に吸引される。圧縮機３は、過熱蒸気となったフラッシュ蒸気を圧縮することにより、加熱部２に供給するための高温高圧の蒸気を発生させる。
【００２４】
（本実施形態の効果）
以上のように、本実施形態では、冷水による冷却工程の前に、冷却部５においてフラッシュ蒸気によって飲食品を冷却する。そのため、冷却工程における放熱量を少なくすることができ、従来の装置に比べ、冷却に要するエネルギーを削減することができる。よって、冷却工程で用いられる冷水専用ヒートポンプの小型化・低コスト化を実現することができる。
【００２５】
さらに、本実施形態では、飲食品の冷却の際にフラッシュ蒸気を過熱蒸気に変換し、当該過熱蒸気を用いて、飲食品を加熱するための蒸気を発生させる。これにより、従来の装置では冷却工程で放熱されていた飲食品の熱エネルギーの一部を、蒸気発生のためのエネルギーとして利用できるので、さらにエネルギー効率の高い水冷媒オープンヒートポンプサイクルを形成することができる。よって、圧縮機３における蒸気発生のためのエネルギーを減らし、大幅な省エネルギー、ＣＯ２削減、ランニングコスト低減が実現できる。
【００２６】
（付記事項）
なお、圧縮機３に吸引されるフラッシュ蒸気は、加熱部２における熱交換で生じたドレン水の一部であるため、圧縮機３が発生する蒸気量は加熱部２に供給すべき蒸気量よりも少なくなる。そこで、補助ボイラ６を設けることにより、飲食品の加熱に必要な蒸気を加熱部２に供給することができるので、飲食品処理装置１を持続的に動作させることができる。
【００２７】
本実施形態では、減圧弁４において大気圧付近に減圧させていたが、大気圧よりも低く減圧させてもよい。これにより、フラッシュ蒸気の温度が１００℃よりも低くなるので、圧縮機３における蒸気発生に必要なエネルギーは増大するが、冷却部５における飲食品の冷却効果を高めることができる。また、本実施形態における蒸気の温度、圧力などの具体的な数値は、あくまで一例であり、飲食品の種類などに応じて適宜設定される。
【００２８】
また、飲食品処理装置１の処理対象となる飲食品には、飲料、ソース・スープ等の液体食品の他、ゲル状食品や固体食品など、あらゆる飲料および食品が含まれる。また、飲食品には、調理加工前の原料も含まれる。
【００２９】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３０】
１  飲食品処理装置
２  加熱部
３  圧縮機（蒸気供給手段）
４  減圧弁（減圧手段）
５  冷却部
６  補助ボイラ（補助蒸気供給手段）
１１  飲食品処理装置
１２  加熱部
１３  ボイラ
【図１】
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【図２】
2014217284.tif 000004