(57)【要約】本発明は、加圧機器、詳しくは高液圧用に使用されるタイプの加圧機器に関するものである。更に詳しくは、本発明は、クロージャ（３）を備えたケーシング（４）を具備して加圧チャンバ（１５）を収容する加圧機器（１）に関するものであり、また加圧機器（１）は加圧チャンバ（１５）に圧力を受けさせるための加圧手段を備えるものであって、加圧チャンバ（１５）を満たす液体の圧縮係数と相関関係を示す所定の相対距離（Ｄ１、Ｄ２）で、加圧チャンバ（１５）の側面に連続して配置された複数の環状シール（１９ａ、１９ｂ、１９ｃ）によって加圧チャンバ（１５）が密封されることを特徴とする加圧機器（１）である。
2005506082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロージャ(３)を備えたケーシング（４）を具備して加圧チャンバ(１５)を収容する高液圧用の加圧機器(１)であって、加圧チャンバ(１５)に圧力を受けさせるための加圧手段を備える加圧機器(１)において、加圧チャンバ(１５)が、加圧チャンバ(１５)を満たす液体の圧縮係数と相関関係を示す所定の相対距離(Ｄ１、Ｄ２)で加圧チャンバ(１５)の側面に連続して配置された複数の環状シール(１９ａ、１９ｂ、１９ｃ)によって密封されることを特徴とする、加圧機器(１)。
【請求項２】
クロージャが、処理される容器(２８)との係合のための手段(２７)を備えた施栓要素(２６)を具備するカバー(３)であるところの請求項１に記載の加圧機器において、加圧チャンバ(１５)及び施栓要素(２６)が、互いに対して滑動可能であって、施栓要素(２６)の側面が、環状シール(１９ａ、１９ｂ、１９ｃ)の各々と連続して係合することが意図されたものであることを特徴とする、請求項１に記載の加圧機器。
【請求項３】
環状シール(１９ａ、１９ｂ、１９ｃ)の間の相対距離(Ｄ２、Ｄ２)が、所定の圧力増分に対応するところの、請求項１又は２に記載の加圧機器。
【請求項４】
環状シール(１９ａ、１９ｂ、１９ｃ)が、動作状態で、加圧チャンバ(１５)内の運転圧力より小さな圧力でストレスを受けるところの、請求項１〜３のいずれか一項に記載の加圧機器。
【請求項５】
加圧機器がカバー(３)のためのロック手段(７)を具備するところの、請求項１〜４のいずれか一項に記載の加圧機器。
【請求項６】
カバー(３)が、貫通穴(２５)を有する本体(２４)を具備し、またカバー(３)のためのロック手段が、ガイド(６)の中で滑動可能なピン(７)と、ケーシング(４)の正反対の位置でピン(７)に整列して配置されたスリーブ(１１)とを具備し、カバーが閉じられた状態のときに貫通穴(２５)とピン(７)とが整列するところの、請求項１〜５のいずれか一項に記載の加圧機器。
【請求項７】
ケーシング(４)の内面がカバー(３)のための停止手段を具備するところの、請求項１〜６のいずれか一項に記載の加圧機器。
【請求項８】
停止手段が、カバー(３)の本体(２４)と当接するためのフランジ(２９)を具備するところの、請求項７に記載の加圧機器。
【請求項９】
加圧チャンバ(１５)が、ケーシング(４)の内側に配設された浮動加圧シリンダ(１４)のキャビティに場所を与えられるところの、請求項１〜８のいずれか一項に記載の加圧機器。
【請求項１０】
油圧油又は他の適切な非圧縮性流体で満たされる空間(１８)が加圧シリンダ(１４)とケーシング(４)の面の間に形成されるように、加圧シリンダ(１４)の外径がケーシング(４)の内径より小さいところの、請求項９に記載の加圧機器。
【請求項１１】
加圧シリンダ(１４)の外面の上部が、空間(１８)内に収容される流体のための環状シール(１７)を具備するところの、請求項１０に記載の加圧機器。
【請求項１２】
加圧手段によって与えられた圧力を加圧チャンバ(１５)の内部で所定の率で増大させることができる圧力増倍手段(１４、２６)を具備する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の加圧機器。
【請求項１３】
所定の率が、加圧シリンダ(１４)の基部の面積と施栓要素(２６)の下面の面積との間の比にほぼ等しいところの、請求項１２に記載の加圧機器。
【請求項１４】
加圧手段が、ポンプを備えた液圧システムにより構成されて、液圧システムが、ダクト（１２ａ）によって加圧機器（１）内の空間（１８）に接続されるところの、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の加圧機器。
【請求項１５】
加圧機器が、加圧手段に接続されたエネルギー回収手段を具備して、エネルギー回収手段が、液圧位置エネルギアキュムレータを好ましく具備する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の加圧機器。
【請求項１６】
加圧機器が、制御操作ユニットに接続された、圧力センサーと、任意選択的に温度センサーとを具備する、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の加圧機器。
【請求項１７】
制御操作ユニットが、アクチュエータと加圧手段とを所定のプログラムに従って作動させ、また工程の、運転圧力状態と任意選択的に温度状態とを監視するところの、請求項１６に記載の加圧機器。
【請求項１８】
取り外し可能な環状カートリッジ（３１）を具備していて、前記取り外し可能な環状カートリッジ（３１）上の適切な座内に複数の環状シール（１９ａ、１９ｂ、１９ｃ）が配置される、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の加圧機器。
【請求項１９】
カートリッジの上に配設され次に加圧シリンダ（１４）の本体に例えばねじ止めによって固定されるリング（３２）によって、カートリッジ（３１）が加圧チャンバ（１５）の表面にしっかり固定されるところの、請求項１８に記載の加圧機器。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれか一項に記載の一つ以上の加圧機器（１）を具備することを特徴とする、処理される物品の高圧力処理を行うための装置。
【請求項２１】
高液圧での滅菌方法であって：
請求項２０に記載の装置を準備する段階と、
加圧機器（１）の各々の中に容器を導入する段階と、
加圧機器（１）の加圧チャンバ（１５）の中で、圧縮／減圧サイクルを実行する段階と、
加圧機器（１）の各々から容器を取り出す段階と、を含んでなる高液圧での滅菌方法。
【請求項２２】
クロージャ（３）を備えたケーシング（４）を具備して加圧チャンバ（１５）を収容する加圧機器（１）であって、加圧チャンバ（１５）に圧力を受けさせるための加圧手段と、加圧手段によって与えられた圧力を、加圧チャンバ（１５）内において所定の率で増大させるための圧力増倍手段とを備える加圧機器（１）において、圧力増倍手段が、浮動状態でケーシング（４）の内側に配置され又加圧チャンバ（１５）を収容する中空加圧シリンダ（１４）と、クロージャ（３）に固定され又加圧チャンバ（１５）の開口を塞ぐように意図された施栓要素（２６）とを具備して、加圧シリンダ（１４）と施栓要素（２６）とが互いに対して滑動可能であることを特徴とする、加圧機器（１）。
【請求項２３】
油圧油または他の適切な非圧縮性流体で満たされる空間（１８）が加圧シリンダ（１４）とケーシング（４）との表面の間に形成されるように、加圧シリンダ（１４）の外径がケーシング（４）の内径より小さく、また加圧シリンダ（１４）の外面の上部が空間（１８）に収容される流体のための環状シール（１７）を具備するところの、請求項２２に記載の加圧機器。
【請求項２４】
所定の圧力増倍率が、加圧シリンダ(１４)の基部の面積と施栓要素(２６)の下面の面積との間の比にほぼ等しいところの、請求項２２又は２３に記載の加圧機器。
【請求項２５】
加圧手段が、ポンプを備えた液圧システムにより構成されて、液圧システムが、ダクト（１２ａ）によって加圧機器（１）内の空間（１８）に接続されるところの、請求項２２〜２４のいずれか一項に記載の加圧機器。
【請求項２６】
加圧機器がクロージャ（３）のためのロック手段（７）を具備し、またケーシング（４）の内面がクロージャ（３）のための停止手段を具備するところの、請求項２２〜２５のいずれか一項に記載の加圧機器。
【請求項２７】
請求項２２〜２６のいずれか一項に記載の一つ以上の加圧機器（１）を具備することを特徴とする、処理される物品の高圧力処理を行うための装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は加圧機器、特に高い液圧で使用されるタイプの加圧機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
食品とその容器を滅菌／低温殺菌する様々な方法がある。
【０００３】
第一の方法は、食品又は飲料の熱エネルギーを容器の滅菌のための作用因子として利用するために、熱処理による食品又は飲料の滅菌及びそれらの高温における包装を提供する。この方法は、物理／化学特性が充填温度で変化しない容器と共に利用可能であり、また一般的にはガラス若しくはアルミニュウム容器（缶）又は再結晶ＰＥＴ容器と共に利用される。
【０００４】
第二の方法は、包装前の熱処理による食品の滅菌を提供し、前記熱処理は、無菌室又は事前に滅菌された容器において周囲温度で実行される。このシステムは、化学的／物理的作用因子による容器の滅菌と、数立方メートルの容積を有する適切な滅菌室（“ホワイトチャンバー”として知られている）の使用による、包装密封段階の間の無菌環境の維持とを前提としており、前記滅菌室は、工場の環境で統制することが難しい。
【０００５】
近年、新しい食餌療法製品と、ダイエットを拡充するために重要なビタミン及び／又は微量元素が添加される製品との普及が、製品を変性させる不可逆性の進行を避けるために、熱を使用する方法に対して代替の滅菌方法を提供する必要性を生み出してきた。
【０００６】
パルス電場、磁場、又は高周波等を利用した、使用される様々な方法の中で、高い液圧の維持により滅菌が達成されるところの超圧チャンバ−の使用に基礎を置いた方法が、最近特別な重要性を増している。高圧力の適用が、微生物細胞の形態学的変化を引き起こすことが知られており、前記微生物細胞の形態学的変化が細胞膜の破裂とその結果として生じる微生物の死とに達する。
【０００７】
高圧力によってもたらされる変化の、程度と早い発生は様々な要因に依存しており、前記様々な要因の中には、圧力の強さ、及び圧力が作用される時間、及び利用される圧縮／減圧サイクルのタイプがある。
【０００８】
液圧滅菌方法の食品産業での使用は公知である。しかしながら、この方法は、それが、滅菌されるべき製造品のバッチが挿入されるところの大きな超圧チャンバ−が使用されることから、不連続であるという欠点を有している。さらに、前記方法は、長い滅菌サイクル時間により特徴付けられており、前記長い滅菌サイクル時間は、運転圧力に達しまた完了時に大気圧に戻るために装置が必要とする時間に部分的に起因するものである。従って公知の方法は、明らかに融通性を殆ど有しておらず、またプラントの十分な製造性を許容しない。
【０００９】
これらの問題を防ぐために、装置が、飲料の高圧力における滅菌に関して提案され、このために、連続的で直線状又は回転式の装置が、提供されて、各々が一つのビンを保持することが可能な複数の高圧滅菌チャンバ−を具備している。この解決法は、２０００年１１月２日に公開された欧州特許出願第１０４８６０８号明細書で取り扱われている。
【００１０】
この装置が、従来技術の装置及び方法に固有の問題をほぼ解決しているとはいえ、それはいくらかの欠点を有している。実際、上述の特許出願において考えられた滅菌デバイスの操作は、特にビンのそのデバイスへの挿入とビンのそのデバイスからの取り出しとのための運動学的機構に関して複雑である。
【００１１】
数千気圧の圧力における公知の装置の運転の更なる欠点は、加圧チャンバ−の効果的で耐久力のある密封を保証することの困難さに結びついている。特に、シールは、数週間の連続使用の後にそれらの交換が必要であるような損耗を免れないものであり、シールは高価で特別なシールを必要とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、本発明の基礎を成す課題は、前述の欠点を克服する加圧機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この課題は、特許請求の範囲の請求項で規定された加圧機器によって解決される。
【００１４】
本発明の加圧機器の更なる特長と利点は、限定されない例として次に与えられた、そのいくつかの好適な実施例の添付図を参照した説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
添付図面に関して、全体を参照符号１で示された本発明による加圧機器は、基本的に中空本体２と、該本体２に移動可能に結合されたカバー３とを具備している。
【００１６】
図１及び２に示されるように、中空本体２は、ほぼ円筒状のケーシング４を具備しており、前記ケーシング４はその二つの端が開口している。二つの整列された穴５、５’が、カバー３を受容するためのケーシング４上端に近い部分で、ケーシング４の円筒状側面に形作られている。
【００１７】
カバー３を固定するためのピン７用の円筒状ガイド６が、以下の記載で更に説明されるように第一の穴５に固定されている。ケーシング４の内側にあるガイド６の端は開口しているのに対して、ガイド６の外側の反対側の端は閉鎖円板８によって閉じられている。好ましくはリニアアクチュエータであり、更に好ましくはブラシレスモーター又はオレオアクチュエータであるアクチュエータ９が、円板８の外側に取り付けられている。円板８は、中央穴を有していて、該中央穴を通してアクチュエータ９のシャフト１０が、延びて、次にピン７の外側の端に固定されている。
【００１８】
他方で、スリーブ１１が、第二の穴５’に固定されており、前記スリーブ１１は、閉鎖されたその外側端部と開口されたその内側端部とを有している。
【００１９】
ガイド６の内径とスリーブ１１の内径は、ピンがそれらの内側を滑動できるように、ピン７の直径にほぼ等しくまた対応している。更に、ガイド６とスリーブ１１は同一の軸線に配置されており、前記軸線はケーシング４の主軸線にほぼ垂直である。
【００２０】
ケーシング４は、Ｔ形断面の円筒状閉鎖要素１２によって底部を密閉されており、前記円筒状閉鎖要素１２は、ケーシング４の下端の領域に形作られて内側に突き出ている環状ショルダー１３に当接している、その大きい方の基部を有している。ダクト１２ａが、閉鎖要素１２を貫通して延びて、外側が液圧システム（非図示）に接続されており、また前記液圧システムは、本明細書に記載された実施例では、機器の加圧手段を構成している。
【００２１】
その上端で開口している中空加圧シリンダ１４が、ケーシング４の内側に浮動状態で配置されており、その結果加圧チャンバ１５が加圧シリンダ１４の中に形成される。
【００２２】
環状シール１７が、加圧シリンダ１４の上端近傍の外側面の対応する座１６に配設されている。環状シール１７の高さまで油圧油又は他の実質的に非圧縮性の流体で満たされることが意図されている空間１８を形成するように、加圧シリンダ１４の外径はケーシング４の内径より小である。
【００２３】
三つの環状シール１９ａ、１９ｂ、１９ｃが、加圧シリンダ１４の、開放上端近傍の内面の適切な座に連続して配置されている。以下に更に説明されるように、第一環状シール１９ａと第二環状シール１９ｂとの間の相対距離Ｄ１、及び第二環状シール１９ｂと第三環状シール１９ｃとの間の相対距離Ｄ２は、所定の圧力増分に対応するように、加圧チャンバ１５に入れる流体の圧縮係数に基づいて較正される。
【００２４】
上方に延びる二つのロッド２０が、ケーシング４の上縁に固定されている。ロッド２０の上端はプレート２１に固定されており、前記プレート２１の上面に、好ましくはリニアアクチュエータであるアクチュエータ２２が固定されている。プレート２１は、アクチュエータ２２のシャフト２３の領域に穴を有しているので、前記シャフト２３はプレート２１の下に突き出る。
【００２５】
アクチュエータ２２のシャフト２３は、カバー３の上面に固定されている。
【００２６】
カバー３の本体２４は、ピン７の直径にほぼ一致する直径をもつ横断貫通穴２５を有しており、前記横断貫通穴２５は、カバーが閉鎖状態にあるとき、ピンと整列するように配置されている。穴２５の軸方向長さも、ガイド６の内側端とスリーブ１１の内側端との間の距離にほぼ一致している。
【００２７】
加圧チャンバ１５の直径より僅かに小さい直径を有するほぼ円筒状の施栓要素２６が、施栓要素２６の外面と加圧チャンバ１５の壁との間に間隔を形成するように、カバー３の本体２４の下に延びている。次の説明から明らかになるように、施栓要素２６は、加圧シリンダ１４と共同して圧力増倍手段を形成する。
【００２８】
容器２８との係合のための係合手段２７が施栓要素２６の下面に固定されている。係合手段２７は、公知のタイプのものであって、図に示された実施例ではフックの形をしている。
【００２９】
ガイド６及びスリーブ１１の下で、ケーシング４の内面に配設されているフランジ２９は、カバー３がケーシング４の中に下降されたとき、及び施栓要素２６が第一環状シール１９ａの領域に配設されたとき、カバー３の停止手段として作用する機能を有している。
【００３０】
本発明の加圧機器は、加圧チャンバ１５の内側に配設された圧力センサー、及び任意選択的に温度センサーも具備しており、それらのセンサーは、システムの動作状態の不断の監視のために設けられた制御操作ユニットに接続されている。従って、滅菌工程が、正しく実行されたかを確認すること、及びその結果として欠陥のある容器を廃棄すること、又は反復処理エラーの場合に機器の故障を確認することが可能である。
【００３１】
加圧機器は、エネルギー回収手段(非図示)も備えることが可能であり、前記エネルギー回収手段の機能は、加圧サイクルの完了時に行われる減圧段階の間に、システムにより放出されるエネルギーの一部を回収することである。油圧油を空間１８の中に高圧で注入するポンプを備えた液圧システムによって加圧が行われる図２に示された実施例では、エネルギーの回収は、発電機に接続されたタービンを使って、又は２００１年４月６日に出願された国際公開第０１／００１７５号パンフレットに記載されたような位置エネルギアキュムレータを使って行うことができ、また前記国際公開パンフレットの記載内容は、引用することによって本明細書に援用される。
【００３２】
本発明による加圧機器１は、例えば滅菌段階を実施するために食品包装装置の一部を形成することができるが、高圧力処理を必要とする他のタイプの工程のためにも使用されてよい。このタイプの装置は、同様に良好に、直線状、又は回転式、又は一つ以上のレベルに延在する経路に沿って配置されたものであり、また本発明による一つ以上の加圧機器が、可動又は固定の様態で前記装置の中に配置され得る。本発明による加圧機器が使用される装置の例が、２０００年１１月２日に公開された欧州特許出願公開第１０４８６０８号明細書に記載されており、前記明細書の記載内容は、引用することにより本明細書に援用される。装置は、工程の全ての段階の間において加圧チャンバが常に満たされた状態を保つように、水(又は他のほぼ非圧縮性の流体)を加圧チャンバの内側に連続的に補充するための手段を具備するであろう。
【００３３】
環状シール１７、１９ａ、１９ｂ、１９ｃは、通常は弾性のある高分子材料から作られる。
【００３４】
加圧シリンダ１４は、制御された雰囲気で最溶解されて作られた高純度焼入れ焼き戻し鋼から作られることが好ましい。
【００３５】
本発明の加圧機器の働きが、ここで再び添付図を参照して説明される。
【００３６】
図においてはビンである容器２８の、装置のコンベヤシステムから機器１への移送の段階は、それが完全に従来型のものであるため説明されない。従って機器は、ビンが既にカバー３の係合手段２７に固定されて、既に加圧チャンバ１５内に挿入された状態で図２に示されている。直ぐ前の段階の間に、アクチュエータ２２はカバー３に作用して、カバーの本体２４がフランジ２９に当接するまでカバー３を下方に滑動させる。この位置で、穴２５がピン７に整列されて、アクチュエータ９がピンに作用することを可能にし、従って穴２５を通してピンを前進させてスリーブ１１内に収める。従ってピン７は、加圧の間に生み出される軸方向圧力を維持するために、カバー３用のロック手段として働く。ビンは、カバー３の下方への移動の間において、カバー３の穴２５がピン７に整列される前に加圧チャンバに挿入される。カバー３の下方への行程が停止したとき、施栓要素２６が加圧チャンバ１５の第一環状シール１９ａに達して、それらの間で相互作用する。従ってビンは加圧チャンバ１５の内側で密封されて水の中に完全に沈められる。
【００３７】
この時点で、液圧システムのポンプが油を機器内の空間１８の中に所定圧力で導く。圧力を受けた油の、空間１８の中への導入は、浮動加圧シリンダ１４の上方への移動を引き起こす。施栓要素２６が固定されているので、加圧シリンダ１４の上昇は、加圧チャンバ１５の内側の流体の圧縮と圧力の増加とを引き起こし、前記圧力の増加は、パスカルの原理によると、加圧シリンダ１４の基部の面積と施栓要素２６の下面の面積との比に直接的に比例する。例えば、油圧油が空間１８の中に６００ｂａｒの圧力で注入されると、加圧チャンバ１５の内側の圧力は１０倍されて６０００ｂａｒに達する。
【００３８】
より詳細には、図３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが、様々な加圧段階を運転圧力に達するまで順番に示している。次の説明では、６０００ｂａｒの運転圧力の到達に導く上述のことを考慮した例に常に参照がなされる。
【００３９】
図３ａは、最初の段階を示しており、この最初の段階では、カバー３はそれがフランジ２９に当接するまで下げられ、また施栓要素２６は第一環状シール１９ａと相互作用する。この時点で、油圧油が空間１８に注入され、その結果加圧シリンダ１４は矢印の方向で上方に押しやられる。
【００４０】
図３ｂに示されるように、次に施栓要素２６は第二環状シール１９ｂと相互作用をするために出発する。二つのシール１９ａと１９ｂとの間の距離Ｄ１は、加圧チャンバ１５内の水の２０００ｂａｒに等しい圧縮に対応する。同様に、第一シール１９ａと第二シール１９ｂとの間に形成される空間３０ａ内の圧力は、２０００ｂａｒである。第一シール１９ａが受けるストレスは従って２０００ｂａｒであり、一方第二シール１９ｂは、圧力が加圧チャンバ１５と空間３０ａの両方において２０００ｂａｒであるので荷重が除かれる。
【００４１】
図３ｃに示されるように、次の段階は、施栓要素２６と第三シール１９ｃとの相互作用、及び加圧チャンバ１５内側の４０００ｂａｒの圧力への到達を提供し、この圧力は加圧シリンダ１４の行程Ｄ２によって決定されるものである。従って４０００ｂａｒの圧力は、第二シール１９ｂと第三シール１９ｃとの間に形成される空間３０ｂにおいても達せられる。第二シール１９ｂは、空間３０ｂ内の圧力(４０００ｂａｒ)と、空間３０ａが二つのシール１９ａと１９ｂによって隔離されていることによる、空間３０ａ内の２０００ｂａｒのままの圧力との間の差に等しいストレスを受ける。それ故第二シール１９ｂのストレスは、やはり２０００ｂａｒである。
【００４２】
最後に、図３ｄは、最終加圧段階を示しており、この段階では加圧シリンダ１４の更なる上方への移動に対応する６０００ｂａｒの最大圧力が達せられる。この時点で、第三シール１９ｃは、加圧チャンバ１５内の圧力及び空間３０ｃ（６０００ｂａｒ）と空間３０ｂ内の圧力との間の差に等しいストレス、即ちやはり２０００ｂａｒを受ける。
【００４３】
一般的に、本発明の機器によって、加圧チャンバのシールが、加圧チャンバ内側の運転圧力より低い圧力によってストレスを受けることを提示できる。本発明の機器の長所により、それ故、加圧チャンバ１５内側の非常に高い圧力（６００ｂａｒ以上）に到達することさえ可能である一方で、シールのストレスは例えば２０００ｂａｒのような比較的低い水準まで減少され、その圧力で市販のシールは正常に働く。実際、前述の例で与えられた圧力以外の圧力に達することが必要であれば、これは、油圧油注入圧力及び/又は加圧シリンダ１４と施栓要素２６の下面との間の面積比を変更することにより達成可能であるが、シールの圧力ストレスを所定の値に維持することは、連続するシール１９ａ、１９ｂ、１９ｃの数を増加させるか又は減少させることにより、及び一つのシールと次のシールとの間の相対距離Ｄ１、Ｄ２を所定の圧力増分に対応するようなやり方で設定することにより可能である。
【００４４】
前述のように、シール１９ａ、１９ｂ、１９ｃの間の相対距離Ｄ１、Ｄ２は、二つのシールの間の所定で所望の圧力差に関して、流体のより大きな圧縮係数はシールの間のより大きな相対距離に対応するという意味で、加圧チャンバ１５を満たす流体の圧縮係数と相関関係を示す。知られているように、所与の温度における圧縮係数は、液体が受ける圧力の増加の関数として通常は減少する。このことは、等しい圧力差（上で与えられた例における２０００ｂａｒ）に関して、第一シール１９ａと第二シール１９ｂとの間の距離Ｄ１（大気圧から２０００ｂａｒまでの圧力増分に対応する）は、第二シール１９ｂと第三シール１９ｃとの間の距離Ｄ２（２０００ｂａｒから４０００ｂａｒまでの圧力増分に対応する）より大きいことを意味している。
【００４５】
環状シール１９ａ、１９ｂ、１９ｃが配置されるところの相対距離Ｄ１、Ｄ２は、加圧チャンバ１５内に存在する液体の体積と動作温度とが設定された後に、ΔＶ／ΔＰの適切な較正カーブを用いて、決定されることが可能である。ここでΔＶは、圧力増分ΔＰに対応する体積の変化である。ΔＶが決定されたとき、距離Ｄ１、Ｄ２は、加圧チャンバ１５の外径寸法を考慮して計算される。
【００４６】
減圧段階は、液圧システムの作動を中断することによって簡単に達成され、このことは圧力の大気圧への急速な再平衡化を引き起こす。加圧シリンダ１４は戻り、また最初に空間１８に入れられた油は還流して、前述のエネルギー回収手段を運転する。運転は、圧縮／減圧サイクルの実行によって繰り返すことが可能であり、前記圧縮／減圧サイクルは、わずかに６０秒の継続時間のものであることが好ましく、また食品又は飲料の中に存在する微生物の極めて短時間の死を引き起こす。
【００４７】
加圧段階の完了時に、また加圧チャンバ１５内の圧力が大気圧に戻ったとき、アクチュエータ９はピン７を引き抜いてカバー３を解放する。次にカバーはアクチュエータ２２によって持ち上げられ、このことは、容器２８が取り出されて新しい工程が開始されることを可能にする。
【００４８】
上述されたように、制御操作ユニットは、所定のプログラムに従ってアクチュエータの運転と液圧システムの運転、及び機能不全と故障とを検出するために全工程の監視を提供する。
【００４９】
図４は、本発明の別の実施例を示しており、そこでは加圧チャンバ１５のシールが、環状シール１９ａ、１９ｂ、１９ｃを適切な座で保持する取り外し可能な環状カートリッジ３１の準備の効果によって、交換可能に与えられている。カートリッジの上に配設されて加圧シリンダ１４の本体に例えばねじ止めによって固定されたリング３２が、カートリッジ３１をシリンダーに固定しておくであろう。到達されるべき圧力と、加圧チャンバ１５に入れられる液体の圧縮係数とに基づいてシールの数及び環状シール１９ａ、１９ｂ、１９ｃの間の相対距離Ｄ１、Ｄ２が事前に較正されているところの、異なるカートリッジ３１が備えられることもある。
【００５０】
本発明による加圧機器の有利な点は前述の説明から明らかである。
【００５１】
まず第一に、本発明により、非常に高い圧力がシールに過負荷を与えずに加圧チャンバ１５内側で到達され、シール上のストレスが、従来型のシールによってさえも容易に耐えることができる水準で維持される。
【００５２】
加圧シリンダ１４の外面を取り囲み、また圧力を受けた油圧油によって満たされる空間１８の準備は、加圧チャンバ１５内側に生み出される半径方向スラストが、例えば多層ジャケットのようなより高価なデバイスの使用なしに含まれることを可能にする。しかし、そのようなジャケットが、特に非常に高い圧力に対して準備されてもよい。しかし、ケーシング４は、システムの軸方向スラストと最小レベルの半径方向スラストと含む機能を有しており、前記半径方向スラストは、圧力を受けた油圧油の空間１８への流入に起因しており、またそのスラストはしかしながら通常は数百ｂａｒに制限されている。
【００５３】
加圧チャンバ１５を密封するための環状シール１９ａ、１９ｂ、１９ｃを保持する事前較正された交換可能カートリッジ３１の準備は、シールが損耗された場合又は異なる加圧液体が使用された場合に、シールを迅速に交換することを可能にする。
【００５４】
機器の閉鎖／開放のためのシステムは、運動学的に単純であり、それ故機能不全を全く起こし難い。それは迅速な操作も可能にする。
【００５５】
上方からの容器の装填は、加圧チャンバ補充用の水(又は他の加圧液体)を供給する必要性を低下させる。実際、各運転サイクルの間に不可避的にこぼれた水に置き換わるのに必要な最小限の量の水だけが要求される。従って時間が最適化されて、再循環ポンプの過大な寸法が回避される。
【００５６】
圧力センサーと、任意選択的に温度センサー(内部温度の上昇は圧縮段階の間において不可避的である）とに接続された制御操作ユニットは、システムの良好な運転を保証して、故障及び機能不全を表示する。
【００５７】
加圧手段に結びついたエネルギー回収手段は、エネルギーの観点から工程を最適化するのを助ける。
【００５８】
本発明による加圧機器を用いて実施されることが可能な滅菌工程は、その工程が、劣化なしでは公知の工程に耐えられない食品又は飲料に対してさえも使用可能なほどである。使用の典型的な例は、ミルク又はビールのような飲料に対するものである。
【００５９】
勿論、本発明の加圧機器の特定な実施例だけが記述されており、また本技術分野に知識を有する者は、特定の用途への特定な実施例の適用のために必要な全ての変更を、本発明の保護の範囲から逸脱することなく、前記実施例に適用することが可能であろう。
【００６０】
例えば、加圧チャンバの形状は、処理される容器のタイプに適合され得るものであり、前記容器のタイプは、勿論ビンではないが、例えば皿等である。
【００６１】
加圧手段及び圧力増倍手段は、圧力チャンバ内側の流体へ所望かつ所定の圧力を与えるように較正可能である。機器の構造は、発生圧力によく耐えるように変更され得る。
【００６２】
上述の発明は、従来技術の加圧機器にも適合可能な一連の特徴を有している。例えば、軸方向荷重を含むためのケーシング４の準備及び浮動加圧シリンダ１４の準備が、高圧力段階が想定されるところの処理のために作られる全ての機器に適合可能な特徴である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１は、本発明の加圧機器の非作動状態における斜視図である。
【図２】図２は、図１の装置の側面断面図である。
【図３ａ】図３ａは、図１の装置を作動順序に従って詳細を断面で示した断面図である。
【図３ｂ】図３ｂは、図１の装置を作動順序に従って詳細を断面で示した断面図である。
【図３ｃ】図３ｃは、図１の装置を作動順序に従って詳細を断面で示した断面図である。
【図３ｄ】図３ｄは、図１の装置を作動順序に従って詳細を断面で示した断面図である。
【図４】図４は、本発明の加圧機器の別の実施例の詳細断面図である。
【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年9月22日(2003.9.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロージャ（３）を備えたケーシング（４）を具備して加圧チャンバ（１５）を収容する加圧機器（１）であって、加圧機器（１）が、加圧チャンバ（１５）に圧力を受けさせるための加圧手段と、加圧手段によって与えられた圧力を、加圧チャンバ（１５）内において所定の率で増大させるための圧力増倍手段とを備えており、また圧力増倍手段が、浮動状態でケーシング（４）の内側に配置され且つ加圧チャンバ（１５）を収容する中空加圧シリンダ（１４）と、クロージャ（３）に固定され且つ加圧チャンバ（１５）の開口を塞ぐように意図された施栓要素（２６）とを具備し、また加圧シリンダ（１４）と施栓要素（２６）とが、互いに対して滑動可能である加圧機器（１）において、油圧油または他の適切な非圧縮性流体で満たされる空間（１８）が加圧シリンダ（１４）とケーシング（４）との表面の間に形成されるように、加圧シリンダ（１４）の外径がケーシング（４）の内径より小さいことを特徴として、加圧シリンダ（１４）の外面の上部が、空間（１８）に収容される流体のための環状シール（１７）を具備するところの加圧機器。
【請求項２】
所定の圧力増倍率が、加圧シリンダ(１４)の基部の面積と施栓要素(２６)の下面の面積との間の比にほぼ等しいところの、請求項１に記載の加圧機器。
【請求項３】
加圧手段が、ポンプを備えた液圧システムにより構成されて、液圧システムが、ダクト（１２ａ）によって加圧機器（１）内の空間（１８）に接続されるところの、請求項１又は２に記載の加圧機器。
【請求項４】
加圧機器がクロージャ（３）のためのロック手段（７）を具備し、またケーシング（４）の内面がクロージャ（３）のための停止手段を具備するところの、請求項１〜３のいずれか一項に記載の加圧機器。
【請求項５】
加圧チャンバ(１５)が、加圧チャンバ(１５)を満たす液体の圧縮係数と相関関係を示す所定の相対距離(Ｄ１、Ｄ２)で加圧チャンバ(１５)の側面に連続して配置された複数の環状シール(１９ａ、１９ｂ、１９ｃ)によって密封されるところの、請求項１〜４のいずれか一項に記載の加圧機器。
【請求項６】
クロージャ（３）が、貫通穴(２５)を有する本体(２４)を具備し、またカバー(３)のためのロック手段が、ガイド(６)の中で滑動可能なピン(７)と、ケーシング(４)の正反対の位置でピン(７)に整列して配置されたスリーブ(１１)とを具備し、カバーが閉じられた状態のときに貫通穴(２５)とピン(７)とが整列するところの、請求項４又は５に記載の加圧機器。
【請求項７】
ケーシング(４)の内面がクロージャ（３）のための停止手段を具備するところの、請求項１〜６のいずれか一項に記載の加圧機器。
【請求項８】
停止手段が、クロージャ（３）の本体(２４)と当接するためのフランジ(２９)を具備するところの、請求項７に記載の加圧機器。
【請求項９】
加圧機器が、制御操作ユニットに接続された、圧力センサーと、任意選択的に温度センサーとを具備する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の加圧機器。
【請求項１０】
制御操作ユニットが、アクチュエータと加圧手段とを所定のプログラムに従って作動させ、また工程の、運転圧力状態と任意選択的に温度状態とを監視するところの、請求項９に記載の加圧機器。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の一つ以上の加圧機器（１）を具備することを特徴とする、処理される物品の高圧力処理を行うための装置。特許請求の範囲が補正された。
【国際調査報告】
2005506082.tif 000034
2005506082.tif 000035