(57)【要約】【課題】本発明の課題は、釜フランジと蓋の組合せからなる圧力釜の密封機構において、安全確実なシール機能を備えると共に、釜フランジと蓋を締結・解除する機構を簡略化することができる密封方法を提示すること、また、その方法を実現する圧力釜の密閉装置を提供することにある。【解決手段】本発明の圧力釜の密封方法は、釜のフランジまたは蓋に設けたシール溝にシール材を挿入し、シール材の裏側から高圧蒸気にて、対向する蓋あるいは釜フランジ面にシール材を押し付けて密閉する方式において、圧力釜を減圧し蓋を開放する際、シール材の裏側に通じる高圧蒸気を開放し除圧すると共に高圧蒸気を供給する配管の一部に冷却水あるいは冷却ガスを吹き付け、配管内の蒸気を凝縮させることによって、シール溝内部を負圧状態とし、シール材を引き戻す機能を持たせる構成を採用した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
釜のフランジまたは蓋に設けたシール溝にシール材を挿入し、シール材の裏側から高圧蒸気にて、対向する蓋あるいは釜フランジ面にシール材を押し付けて密閉する方式において、圧力釜を減圧し蓋を開放する際、シール材の裏側に通じる高圧蒸気を開放し除圧すると共に高圧蒸気を供給する配管の一部に冷却水あるいは冷却ガスを吹き付け、配管内の蒸気を凝縮させることによって、シール溝内部を負圧状態とし、シール材を引き戻す機能を持たせることを特徴とする圧力釜の密封方法。
【請求項２】
シール材の裏側に高圧蒸気を印加して対向する蓋あるいは釜フランジ面にシール材を押し付けて密閉するステップと、高圧蒸気を印加し続けて密封状態を維持させるステップと、高圧蒸気の印加を停止すると共にシール溝のシール材の裏側領域を開放して大気圧状態にするステップと、シール材の裏側に通じる配管の一部に冷却水あるいは冷却ガスを吹き付け、配管内の蒸気を凝縮させるステップとを踏むものである請求項１に記載の圧力釜の密封方法。
【請求項３】
高圧蒸気を印加し続けて密封状態を維持させる間に圧力釜内ではレトルト処理を行うものである請求項２に記載の圧力釜の密封方法。
【請求項４】
蓋あるいは釜フランジ面に対向する釜のフランジまたは蓋にシール溝を設けてその中にシール材を挿入し、該シール材の裏側溝部には配管を配置して高圧蒸気源を断続可能に接続し、前記配管には大気に連通可能な弁部材と、熱交換部と、該熱交換部を冷却する手段とを配置することにより、シール材を対面に押し付けて釜を密閉する機能と、シール溝内部を負圧状態としてシール材を引き戻す機能を持たせた圧力釜の密封装置。
【請求項５】
熱交換部を冷却する手段は冷却水あるいは冷却ガスを吹き付ける形態を採ったものである請求項４に記載の圧力釜の密封装置。
【請求項６】
蓋はスイング方式又はレールを介してスライドする方式のものを採用し、蓋を釜フランジに押し付けることなく、シール材の突出にてシールすることができる機能を備えた請求項４又は５に記載の圧力釜の密封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は製品を熱処理したり高圧下での反応を行わせるために用いられる圧力釜の密封方法、特にレトルト食品を熱殺菌するレトルト釜に適した密封方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
密封容器内の食品の多くは、充填密封後にレトルト釜で加熱殺菌することによって、長期間の品質保持を可能にしている。このレトルト釜など圧力釜の蓋には、高圧が加わるため、密封するためのシール機構が重要である。通常釜フランジに取り付けられたシール材に対して、蓋を押し付けることにより、密封性を保持している。この場合、釜の内圧にてシール部から漏れないよう、シールを挟んだ釜フランジと蓋は、強固に締結することが必要となる。この締結機構は、レトルト釜に見られるような、クラッチ式がよく用いられている。このような圧力釜は、蓋を開閉し密閉する場合、クラッチ機構のかみ合いによって被係合部材と係合部材とを係合関係にして一方から他方へシールを圧迫する方式がとられているが、シールを圧迫する際にクラッチ機構に大きな動力が必要となる。また、シール材は経年変化による劣化があるため、シール材の厚みが変化すると、圧迫力が変化し密封性に影響を生じるという問題がある。
【０００３】
一方、これらの問題を解決するために、シール材の裏側からシール溝を通じ、高圧空気によってシール材を蓋に押し付ける構造とする方法が提案されている。特許文献１に記載された発明は、被係合部材と係合部材とが係合、離脱する動力を小さくすると共に、経年変化によるシールパッキンの劣化変形が生じてもパッキン溝内のシールパッキンの加圧を調整して圧力容器Ａ内を完全にシールする「圧力容器の密閉装置」を提供することを目的としたもので、図７に示されたように扉閉鎖時には扉に備えた係合部材を容器本体に備えた被係合部材に通過させ、被係合部材と係合部材のいずれかを移動させて、この両者を遊嵌係合させた後、パッキン溝に高圧空気を導入しシールパッキンを押出し、該シールパッキンを扉面に圧接して、容器本体と扉とをクランプし圧力容器を密閉シールする。そして、パッキン溝内の高圧空気を排気し、シールパッキンの押し圧を解除し、被係合部材と係合部材との係合を解除して扉を開放するよう構成している。この方式は、圧力容器を密封する際、高圧空気によってシール材を蓋に押し付けて密封し、減圧後蓋を開く際は、シール材を押し付ける高圧空気を開放することにしているが、残圧があると、蓋開閉時にパッキンが飛び出してしまうことが懸念される。また、蓋の開閉機構がスライド式の場合、パッキンが突出している状態では、蓋のスライド時にパッキンが抵抗となってしまうという不都合がある。
【０００４】
また、特許文献２には「環状パッキン及び圧力容器の気密機構」が示されている。この発明は、曲折された角部におけるシール性の低下を可及的に防止し得る環状パッキンを提供することを目的としたもので、図６に示すように扉によって閉じられた気密室の開口部の周縁面に、開口部を囲むように環状に形成されて成る環状凹溝に摺動可能に挿入され、環状凹溝の底面と下端面との間が加圧・減圧されることによって、扉の内面に対して上端面が接離される弾性材料によって形成された環状パッキンにおいて、該環状パッキンの上端面幅Ｗ１よりも幅広の下端面の方向に傾斜する傾斜面である側面の各々と前記下端面とによって形成された張出角部と、側面の各々の途中に形成された突出部とが、環状凹溝に環状パッキンが挿入されたとき、環状凹溝の側内壁面に摺接するように形成され、且つ突出部の各々が環状パッキンの長手方向に延出されて突条部に形成されていることを特徴とするものである。この環状パッキンの動作は、パッキンが挿入されている環状凹溝の底面には、圧縮空気を供給・排出する流体通孔が設けられており、流体通孔を介して凹溝の底面側に、圧縮機等の圧縮手段によって加圧された圧縮空気を供給すると、環状凹溝に摺動可能に挿入されている環状パッキンは、扉の方向に押し出され、その上端面が扉の内面に当接し、扉の内面と開口部の周縁との間をシールして滅菌室を気密状態とすることができ、滅菌等が完了した後、常圧に戻された滅菌室に収容されている滅菌対象物を扉を開いて取り出す際には、流体通孔から圧縮空気を排出した後、真空ポンプ等の真空発生手段によって環状パッキンの下端面と凹溝の底面との間を減圧状態とし、環状パッキンを凹溝内に引き込む。このため、環状パッキンの先端面と扉の内面との間に間隙が形成され、扉をスムーズに開けることができるというものである。このようなパッキンの駆動であれば、蓋を開く際、シール材背面は負圧状態となっているので、蓋開閉時にパッキンが飛び出してしまう不都合は起こらないのであるが、高圧源の他に負圧源を必要とするため、装置が複雑となりコスト高となってしまうという問題が起こる。
【特許文献１】特開平７−３２３４１６号公報  「圧力容器の密閉装置」  平成７年１２月１２日公開
【特許文献２】特開２００１−２００９３５号公報  「環状パッキン及び圧力容器の気密機構」  平成１３年７月２７日公開
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、釜フランジと蓋の組合せからなる圧力釜の密封機構において、安全確実なシール機能を備えると共に、釜フランジと蓋を締結・解除する機構を簡略化することができる密封方法を提示すること、また、その方法を実現する圧力釜の密閉装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の圧力釜の密封方法は、釜のフランジまたは蓋に設けたシール溝にシール材を挿入し、シール材の裏側から高圧蒸気にて、対向する蓋あるいは釜フランジ面にシール材を押し付けて密閉する方式において、圧力釜を減圧し蓋を開放する際、シール材の裏側に通じる高圧蒸気を開放し除圧すると共に高圧蒸気を供給する配管の一部に冷却水あるいは冷却ガスを吹き付け、配管内の蒸気を凝縮させることによって、シール溝内部を負圧状態とし、シール材を引き戻す機能を持たせる構成を採用した。
本発明の圧力釜の密封方法は、シール材の裏側に高圧蒸気を印加して対向する蓋あるいは釜フランジ面にシール材を押し付けて密閉するステップと、高圧蒸気を印加し続けて密封状態を維持させるステップと、高圧蒸気の印加を停止すると共にシール溝のシール材の裏側領域を開放して大気圧状態にするステップと、シール材の裏側に通じる配管の一部に冷却水あるいは冷却ガスを吹き付け、配管内の蒸気を凝縮させるステップとを踏むものとした。
また、本発明の圧力釜の密封方法は、高圧蒸気を印加し続けて密封状態を維持させる間に圧力釜内ではレトルト処理を行うものとして、レトルト釜の密封方法に適用するものとした。
【０００７】
本発明の圧力釜の密封装置は、蓋あるいは釜フランジ面に対向する釜のフランジまたは蓋にシール溝を設けてその中にシール材を挿入し、該シール材の裏側溝部には配管を配置して高圧蒸気源を断続可能に接続し、前記配管には大気に連通可能な弁部材と、熱交換部と、該熱交換部を冷却する手段とを配置する構成とし、シール材を対面に押し付けて釜を密閉する機能と、シール溝内部を負圧状態としてシール材を引き戻す機能を持たせるものとした。そして、前記熱交換部を冷却する手段には冷却水あるいは冷却ガスを吹き付ける形態を採るようにした。
本発明の圧力釜の密封装置は、蓋はスイング方式又はレールを介してスライドする方式のものを採用し、蓋を釜フランジに押し付けることなく、シール材の突出にてシールすることができる機能を備えるようにした。
【発明の効果】
【０００８】
釜のフランジまたは蓋に設けたシール溝にシール材を挿入し、シール材の裏側から高圧蒸気にて、対向する蓋あるいは釜フランジ面にシール材を押し付けて密閉する手法の本発明の圧力釜の密封方法は、圧力釜を減圧し蓋を開放する際、シール材の裏側に通じる高圧蒸気を開放し除圧すると共に高圧蒸気を供給する配管の一部に冷却水あるいは冷却ガスを吹き付け、配管内の蒸気を凝縮させる構成を採用したものであるから、負圧源を準備することなくシール溝内部を簡単に負圧状態とし、シール材を引き戻す機能を持たせることができる。これにより、蓋を開放する際にシール材がシール溝から飛び出してしまうようなことは防止でき、安定してシール溝内に保持される。また、供給する蒸気圧にてシール材の押圧力を簡単に調整することができる。
本発明の圧力釜の密封方法は、圧力釜の密封機構について、上記のような新しい方式を採用したことにより、釜フランジと蓋を開閉する機構を簡略にすることができる。また、釜フランジと蓋を締結・解除する機構を簡略化することができる。
本発明の圧力釜の密封装置は、蓋あるいは釜フランジ面に対向する釜のフランジまたは蓋にシール溝を設けてその中にシール材を挿入し、該シール材の裏側溝部には配管を配置して高圧蒸気源を断続可能に接続したので、シール材を対面に押し付けて釜をしっかりと密閉することが出来、シール材を、前記配管には大気に連通可能な弁部材と、熱交換部と、該熱交換部を冷却する手段とを配置したので、冷却によりシール溝内部を負圧状態としてシール材を引き戻し、蓋の解放時シール材が飛び出してしまう事故を防止できる。
本発明の圧力釜の密封装置は、蓋はレールを介してスライドする方式のものを採用したことにより、一般的に蓋の圧迫機構として使用されるクラッチ等の機構を不要にすることができ、蓋を釜フランジに押し付けることなく、シール材の突出のみにて簡単にシールすることができる。
また、本発明の圧力釜の密封装置は、釜のフランジに対し、蓋の開閉機構にスイング式やスライド式を用いた場合に、一般的に蓋の圧迫機構として使用されるクラッチ機構を使用したとしても、蓋と釜フランジの締結・解除する際に圧迫する必要がないため、装置の操作に必要な動力を小さくすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の圧力釜の密封方法は、圧力釜の密封方法について、高圧蒸気を用いてシール材を蓋に押し付け密封する形態の新しい機構を提示するもので、釜のフランジまたは蓋に設けたシール溝にシール材を挿入し、シール材の裏側から高圧蒸気にて、対する蓋あるいは釜フランジにシール材を押し付けて密閉する機構である。圧力釜を減圧し蓋を開放する際、シール材の裏側に通じる高圧蒸気を開放し除圧するが、そのままではシール材が蓋材に接した状態となる。そこで、高圧蒸気を供給する配管の一部に冷却水あるいは冷却ガスを吹き付け、配管内の蒸気を凝縮させることによって、シール溝内部を減圧しシール材を引き戻す構造とする。これにより、シール材は密閉時には突出させ、蓋解放時には引き戻すことができる。
【００１０】
この圧力釜の密封方法を実施する装置について図１を参照しながら説明する。１は圧力釜本体、1aは釜フランジ、２が蓋、３がシール材、４が高圧蒸気源、５は熱交換部、６は冷却手段、７は冷却エアー又は冷却水の供給源、８はシール溝と高圧蒸気源とを接続する配管、９は冷却手段に冷却エアー又は冷却水を供給する配管、10はシール溝に接続された排気管、11はシール溝、そして12は配管８に設けられた開閉弁、13は配管９に設けられた開閉弁、14は排気管10に設けられた開閉弁、15はシール材３の背面にかかる圧力を測定する圧力計、そして16は熱交換部での冷却媒体のドレン排出管である。なお、前記熱交換部５は前記排気管10の途中に配置される。ここに図示した例は蓋２側にではなく釜フランジ側の溝部にシール材３が配置された形態のもので、シール材３はその背面に印加される高圧蒸気によって対向する蓋２の面に押圧され、シール機能を果たす。このシール部の構成を図２の部分拡大図を参照して説明すると、釜フランジ1aには環状にシール溝11が穿設され、その中に環状のシール材３が挿入される。前記シール溝11の底部には高圧蒸気源４と接続する配管８と、排気管10が同じ形態で接続される。
【００１１】
この装置を用いて行う圧力釜の密封方法について、順次時系列的に説明する。図３は蓋２と釜フランジ1aとをシールする作動状態を示したもので、配管９に設けられた開閉弁13と排気管10に設けられた開閉弁14は閉の状態にセットされた状態で、配管８に設けられた開閉弁12が開かれる。すると高圧蒸気源４の高圧蒸気が配管８を通してシール溝11に供給され、シール材３の背面に印加される。この高圧蒸気がシール材３の背面に作用することにより該シール材３は対向する蓋２の裏面に向けて変位し押圧される。シール材３は釜フランジ1a部分において環状となって配置されているので、この押圧状態では環状のシール材３の内外は遮蔽され、結局釜１の内部は密封状態となる。これで圧力釜の密封が達成されることとなる。シール材３の所望の押圧力は圧力計15をモニタしつつ高圧蒸気源４の圧力を調整することで達成される。この密封が確保された状態は、その後圧力釜１内でレトルト処理等の所望の処理が行われる間持続されることになる。
【００１２】
次に、圧力釜１内での所望の処理が終了した後の収納物を取り出すための操作であるが、図４に示すように、まず、配管８に設けられた開閉弁12を閉止する。続いて、排気管10に設けられた開閉弁14が開放されシール溝11空間に閉じこめられていた高圧蒸気が放出される。この状態では、シール材３の背面に印加されていた高圧は放出されているので、この状態でシール材３の背面には圧力が作用していないので、蓋２と釜フランジ1aとの間のシールは解除される。このときも圧力計15をモニタして外気と同じ圧力、一般には大気圧になるのを確認して排気管10に設けられた開閉弁14を閉止する。
【００１３】
続いて、図５に示すように配管９に設けられた開閉弁13を開き冷却媒体源７から冷却エアーまたは冷却水を、配管９を通して冷却手段６に供給する。供給された冷却エアーまたは冷却水は冷却手段６から放出され、熱交換部５を冷却する。シール溝11の空間は開閉弁12と開閉弁14が閉止されているので閉空間となっており、この熱交換部５で冷却されるため、中の蒸気は凝縮され、シール溝11の空間は負圧状態となる。この状態は圧力計15で確認できる。この状態で、シール材３の背面には吸引力が作用し、蓋２の面に接触していたシール材３は強制的にシール溝11の奥の方へ引っ込められ、圧力釜１の内部は完全に外気に開放形態となる。このようにして蓋２は自由に開くことが出来る。なお、熱交換部５内に放出された冷却水や熱交換部５での結露等は熱交換部での冷却媒体のドレン排出管16を介して排出される。
【００１４】
図示した実施態様における蓋２は、釜フランジ1aに設けられた溝にガイドされるスライド式の開閉蓋方式のものであり、蓋２を釜フランジ1aに押し付けることなく、シール材３の突出にてシールすることができるので、一般的に蓋２の圧迫機構として使用されるクラッチ等の機構を不要にすることができ、簡便な圧力釜の開閉蓋を提示している。もし釜のフランジに対し、蓋の開閉機構にスイング式やスライド式を用い、一般的に蓋の圧迫機構として使用されるクラッチ機構を使用した場合であっても、蓋と釜フランジの締結・解除する際に圧迫する必要がないため、装置の操作に必要となる動力を小さくすることが可能であり、従来装置に比べて省エネ形態のものとなる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明に係る圧力釜の密封方法は、レトルト釜に適用できるが、この技術の応用として、殺菌釜の蓋開閉機構に使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の圧力釜の密封方法を実施する装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の装置におけるシール部の構成を示す部分拡大図である。
【図３】本発明の圧力釜の密封を実現する操作を説明する図である。
【図４】本発明の圧力釜の密封を解除する初めの操作を説明する図である。
【図５】本発明の圧力釜の密封を解除する次の操作を説明する図である。
【図６】従来の「圧力容器の密閉装置」とそのシール形態を示す図である。
【図７】従来の異なる圧力容器の気密機構を示す図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  圧力釜                              1a  釜フランジ
２  蓋                                  ３  シール材
４  高圧蒸気源                          ５  熱交換部
６  冷却手段                            ７  冷却媒体源
８  配管                                ９  供給管
10  排気管                              11  シール溝
12,13,14  開閉弁                        15  圧力計
16  ドレン排出管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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