(57)【要約】  本発明は、低温滅菌装置及び冷却装置を有する飼料の低温滅菌システムであって、前記冷却装置は、その直径Ｄの数倍の高さＨを有する熱交換器３（又は３′）として形成され、その内部には前記熱交換器の高さＨのほぼ全長に渉って冷却コイル６が備えられていることを特徴としている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低温滅菌装置（２、２′）及び冷却装置を有する飼料の低温滅菌システムであって、
前記冷却装置は、その直径（Ｄ）の数倍の高さ（Ｈ）を有する熱交換器（３、３′、３″）として形成され、その内部には前記熱交換器の高さ（Ｈ）のほぼ全長に渉って冷却コイル（６）が備えられていることを特徴とする飼料の低温滅菌システム。
【請求項２】
熱交換器（３、３′、３″）は円筒状に形成され、その高さ（Ｈ）と直径（Ｄ）の比率は、２：１〜１０：１、特に４：１であることを特徴とする請求項１に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項３】
冷却コイル（６）はコイルバネ状に形成され、その上端は熱交換器（３、３′、３″）の流入部連結管（７）に連結され且つその下端は熱交換器（３、３′、３″）の流出部連結管（８）に連結されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項４】
流入部連結管（７）及び流出部連結管（８）のそれぞれに調整機構としての弁（９、１０）及び温度センサ（１１、１２）が備えられていることを特徴とする請求項３に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項５】
流入部連結管（７）は低温滅菌装置（２）に連結され、流出部連結管（８）は動物の飼料容器（４）に連結されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項６】
冷却コイル（６）は、熱交換器（３、３′、３″）の底部に備えられた温度センサ（１６）付きの流入コック（１５）から流入して熱交換器（３、３′、３″）の頂部に備えられた温度センサ（１８）付きの流出コック（１７）から流出する水（１４）に囲まれていることを特徴とする請求項５に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項７】
熱交換器（３、３′）の底部に備えられた流入コック（１５）には、冷水（１４）が熱交換器（３、３′）の内壁に沿って流れ込むように注入連結管（１９）が備えられていることを特徴とする請求項６に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項８】
熱交換器（３、３′）には、低温滅菌装置（２、２′）内で処理した流動性飼料用の冷却コイル（６）に加えて、冷蔵タンク（２２）からの流動性飼料の予熱用の予熱コイル（２１）が備えられていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項９】
予熱コイル（２１）は、冷却コイル（６）の内側か、冷却コイル（６）と互いに入り組むか又は冷却コイル（６）に隣接して配置され、前記熱交換器内の高さ（Ｈ）方向に渉って温度差を維持するため導電部材が配置されていることを特徴とする請求項８に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項１０】
予熱コイル（２１）は、熱交換器（３′、３″）の底部において流入部連結管（２３）と連結し、熱交換器（３、３′）の頂部において流出部連結管（２４、２４′）と連結し、前記それぞれの連結部は遮断機構（２５、２６）及び温度センサ（２７、２８）を備えていることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項１１】
流入部連結管（２３）は、流動性飼料用の冷蔵タンク（２２）に連結され、流出部連結管（２４）は低温滅菌装置（２）に連結されていることを特徴とする請求項１０に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項１２】
全ての温度センサ（１１、１２、１６、１８、２７、２８、３２）並びに全ての調整機構（９、１０、１５、１７、２５、２６、３１）が演算装置に連結されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項１３】
前記低温滅菌システムは、前記演算装置により手動又は自動制御されることを特徴とする請求項１２に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項１４】
前記低温滅菌システムは、固定式又は可動式に構築されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項１５】
低温滅菌装置（２′）は、熱交換器（３″）上に載置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項１６】
低温滅菌装置（２′）は、投込み式加熱装置（４３）を備えていることを特徴とする請求項１５に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項１７】
低温滅菌システムを用いた飼料の低温滅菌方法であって、
低温滅菌装置（２、２′）内において処理された温度６０〜９０℃、好ましくは７２℃の流動性飼料は、熱交換器（３、３′、３″）の冷却コイル（６）内に導入され、温度４〜４５℃、好ましくは３８℃の流動性飼料として導出されることを特徴とする飼料の低温滅菌方法。
【請求項１８】
低温滅菌装置（２、２′）内において処理されて熱交換器（３、３′）の冷却コイル（６）内に導入された飼料は、流入コック（１５）から熱交換器（３、３′）に流入した温度−１０〜２０℃、好ましくは１５℃の冷たい水（１４）と冷却コイル（６）を介して熱交換を行ない、熱交換により加温された水は流出コック（１７）から流出することを特徴とする請求項１７に記載の飼料の低温滅菌方法。
【請求項１９】
低温滅菌システムを用いた飼料の低温滅菌方法であって、
冷蔵タンク（２２）からの温度６℃、好ましくは４℃の流動性飼料は、予熱コイル（２１）に導入されて予熱され、低温滅菌装置（２）へと送られて無菌処理された後に、冷却コイル（６）を介して飼料容器（４）へと送出されることとを特徴とする飼料の低温滅菌方法。
【請求項２０】
ポンプの出力を変えることにより、流動性飼料の送出速度、流出速度又は温度を調整することを特徴とする請求項１７ないし請求項１９のいずれか１項に記載の飼料の低温滅菌方法。
【請求項２１】
低温滅菌は蒸気により行なわれることを特徴とする請求項１７ないし請求項２０のいずれか１項に記載の飼料の低温滅菌方法。
【請求項２２】
前記蒸気は混合室（４５）において、旋回されて飼料と混合されることを特徴とする請求項２１に記載の飼料の低温滅菌方法。
【請求項２３】
流通していない乳、殺菌剤、薬剤及び／又は蟻酸などの酸を注入する連結管（３４、３５）が飼料の循環経路に備えられことを特徴とする請求項１７ないし請求項２２のいずれか１項に記載の飼料の低温滅菌方法。
【請求項２４】
流動性飼料の温度調整方法であって、
飼料は、低温滅菌装置（２、２′）及び／又は熱交換器（３、３′、３″）から管コイルに脈動して供給され、前記管コイルが振動することにより温度が調整されることを特徴とする飼料の温度調整方法。
【請求項２５】
低温滅菌システムを用いた飼料の低温滅菌方法であって、
投込み式電熱装置（４３）の投込み部分に備えられた温度センサ及び／又は熱水の供給量の調整及び／又は混合室（４５）へ供給する蒸気の供給量の調整によって低温滅菌装置（２、２′）内の低温滅菌処理温度が制御されることを特徴とする飼料の低温滅菌方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、殺菌装置及び冷却装置を有する飼料の低温殺菌システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
乳などの飼料から病原菌を除くのに低温滅菌するか又は殺菌手段により処理することはよく知られている。特に、病原菌、バクテリア、ウィルスなどを除去する飼料用乳の低温滅菌が知られている。
【０００３】
低温滅菌システムにおいて、例えば乳の無菌処理は、通常は加熱及びそれに続く冷却により行なわれる。いわゆる初乳には病原菌も存在するが、抗体を含んでいるので、子牛には初乳を与えることが重要である。生まれたばかりの動物を病原菌、バクテリア、菌類などからできる限り保護するために、初乳は授乳前に低温滅菌される。
【０００４】
低温滅菌装置においては、低温滅菌システム自体ではなく、流動性飼料を９０℃までの加熱及び冷却時間が問題である。この時間が長ければ長いほど、４２℃以上で乳内の有効な成分が破壊される危険性が増大する。更に、通常の乳と異なって初乳は約６０℃でプリンのように増粘されて配管を塞ぐとの問題がある。また、熱伝達面に、時には閉塞につながる皮膜が生成される。
【０００５】
これに関連して、特許文献１には、搾りたての乳の冷却を制御するために、２つの同心状の円環又は配管を有する熱交換器を備えた熱交換システムが記載されている。一方には冷却水が流れ、他方には冷却される乳が流れる円環又は配管の間において熱交換が行なわれる。
【０００６】
しかし、本格的な低温滅菌システムは特許文献２〜４に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許第０６０４３０８Ｂ２号明細書
【特許文献２】欧州特許第１４９４９６０Ｂ１号明細書
【特許文献３】欧州特許第１６１０６１８Ｂ１号明細書
【特許文献４】欧州特許第１６１３１６７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記課題に基づいて、無菌の乳、特に初乳のような流動性飼料を迅速に所要温度まで加熱、冷却できる低温滅菌システムを生出することを目的とする。逆に、このシステムを用いて冷えている流動性飼料を低温滅菌に先立って予熱することも目的としている。更に、低温滅菌システムの操作方法を示すことも本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、熱交換器としての冷却システムが形成される。熱交換器はその径の数倍の高さを有し、内部には熱交換器の高さのほぼ全長に渉って冷却コイルとしての配管が備えられている。
【００１０】
本発明では、熱交換器を円筒状に形成し、高さＨと直径Ｄの比率を２：１から１０：１、好ましくは４：１に設定されることにより、長く且つ穏やかに作用する冷却となる。
【００１１】
上記のことを達成するために、熱交換器は、その内部に高さのほぼ全長に渉って冷却コイルのとしての配管を備えている。できるだけ大きな熱交換面を得るために、冷却コイルは、コイルバネ状に形成され、その上端は熱交換器の流入部連結管に連結され、その下端は熱交換器の流出部連結管に連結されている。その際、流入部連結管及び流出部連結管のそれぞれに、弁及び温度測定センサを備えている。更に、冷却システムの流入部連結管は低温滅菌装置に連結され、冷却システムの流出部連結管は少なくとも１つの動物の飼料容器に連結されている。低温滅菌された乳は、貯蔵容器内に冷却して保存することが好ましく、場合によっては、仮保存してもよい。
【００１２】
熱交換媒体としては、水が適しており、熱交換器の底部に備えられた温度センサ付き流入コックから冷水として流入し、熱交換器の頂部に備えられた温度センサ付き流出コックから温水として流出する。熱交換器の底部に備えられた流入コックに、注入連結管を備えて、冷水が熱交換器の内壁に沿って流れ込むようにすれば、熱交換器の効率がよくなる。これにより、熱交換器内の水が旋回されて水と乳の間の熱交換が促進される。
【００１３】
無菌の飼料用の乳のような流動性飼料が生出するように、本発明による低温滅菌システムは次のように操作されることを特徴としている。乳などの低温滅菌装置内で処理された温度６０〜９０℃、好ましくは７２℃の流動性飼料は、熱交換器の冷却コイル内に導入され、温度４〜４５℃、好ましくは３８℃に冷却されて導出される。
【００１４】
更に、本発明による方法では、低温滅菌装置で無菌処理されて熱交換器の冷却コイル内に導入された飼料は、冷却コイルを囲んでいる水によって次のように熱交換される。熱交換器の底部に備えられた流入コックから４〜２０℃、好ましくは１５℃の水又は０℃以下の氷水は、熱交換器の頂部に備えられた流出コックから５０〜８０℃、好ましくは６５℃の温水として流出する。この副産物としての温水が、別に利用できることが本発明の利点がある。
【００１５】
低温滅菌システムでは、低温滅菌装置を熱交換器から分離して配置してもよい。低温滅菌装置が、熱交換器上に載置された実施例も考えられる。これにより、小型化された場所をとらない装置が生出される。
【００１６】
低温滅菌装置においては、投込み式電熱装置により周りの水を加熱して滅菌温度を生成させる。また、熱交換器から排出される前の水を温水として供給することも考えられる。しかし、乳を加えた蒸気によっても低温滅菌ができる。乳の添加は混合室又は混合管内において、蒸気を乳と回転又は旋回させることが好ましい。
【００１７】
更に別の実施例では、低温滅菌装置においてで処理された流動性飼料の冷却コイルに加えて、冷蔵タンクからの乳などの飼料を予熱する円筒状のコイルバネ状の予熱システムを備えることもある。この、予熱システムは、冷却コイルと互いに入り組んでいる。そのため、全体の高さが増し効率が高まる。
【００１８】
場所的な制約によっては、予熱システムの径を冷却コイルよりも小さく形成し、冷却コイル内に配置することもできる。予熱システムは、熱交換器の底部において流入部連結管に連結され、熱交換器の頂部において流出部連結管に連結され、流入部連結管並びに流出部連結管には遮断機構及び温度センサを備えるように構築することが好ましい。この場合、流入部連結管は流動性飼料の冷蔵タンクに連結され、流出部連結管は低温滅菌装置に連結されている。
【００１９】
この実施例においても、冷蔵タンクからの乳のような流動性飼料が生出するように、本発明による低温滅菌システムは次のように操作されることを特徴としている。冷蔵タンクからの約６℃、好ましくは４℃の流動性飼料は、予熱管コイルに導入され、約６０℃に予熱されて低温滅菌装置へと送られ、無菌処理されてから、冷却コイルを介して少なくも１つの飼料容器へ導出される。
【００２０】
冷媒中における、本発明による双方向の改善された熱交換は以下のように行なわれる。処理すべき物質、例えば乳は、冷却システム又は予熱システムから、コイル管を通して、脈動して供給される。冷媒中において振動状態に置かれたコイル管により、上方の冷媒と下方の冷媒は混合されず、従って温度差も破壊されずに、熱交換が促進且つ改善される。例えば通常の冷却及び予熱のみで低温滅菌がないシステムも、本発明の考え方により保護される。
【００２１】
供給する熱水を制御する投込み式加熱装置の発熱体の制御により且つ／又は熱水供給域及び／又は蒸気加熱域にある温度センサの測定値に基づいて制御することにより低温滅菌装置の温度制御を行なうことが好ましい。乳の流れを制御するポンプの効率は、プロセスコンピュータにより最適化できる。ポンプの出力を変えることにより、低温滅菌又は冷却すべき乳及び／又は加熱すべき乳の熱交換器内又は低温滅菌装置内を流れる速度、すなわち滞留時間が制御される。
【００２２】
本発明による低温滅菌システムを簡単に操作するために、全ての温度センサ及び全ての計量機構を演算処理装置に連結して、全体の工程、浄化を手動又は自動制御できる。この場合、低温滅菌システムは、固定式のみならず、可動式に構築してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による冷却装置を有する熱交換器を備えた低温滅菌システムの模式図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩに沿った熱交換器の断面図
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩに沿った熱交換器の断面図
【図４】本発明による低温滅菌システムの別の実施例の側面図
【図５】図４の低温滅菌システムの部分側面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の利点、特徴及び詳細について、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１には、低温滅菌装置２及び熱交換器３、３′を含む低温滅菌システム１が示されている。更に、低温滅菌システム１には、配管５を介して動物の飼料容器４が連結されている。
【００２６】
熱交換器３、３′は円筒状でありその高さはＨであり、直径Ｄの円形断面を有する。本実施例では、Ｈ：Ｄは４：１であり、比較的長い冷却部を有するので品質が劣化することなく、均一に且つ穏やかに冷却できる。
【００２７】
図２に示すように、第一の実施例としての熱交換器３は、その内部に、コイルバネ状に形成され、熱交換器３の高さＨのほぼ全長に渉って冷却コイル６が備えられている。冷却コイル６はその上端が熱交換器３に備えられた流入部連結管７に連結され、その下端が熱交換器３に備えられた流出部連結管８に連結されている。それぞれの流入部連結管７及び流出部連結管８には、弁９、１０並びに温度測定用の温度センサ１１、１２が備えられている。
【００２８】
冷却コイル６の流入部連結管７は低温滅菌装置２からの供給配管１３に連結され、冷却コイル６の流出部連結管８は配管５を介して飼料容器４に連結されている。
【００２９】
冷却コイル６は水１４に囲まれている。水１４は、熱交換器３の底部に備えられた温度センサ１６を有する流入部コック１５を介して冷水として熱交換器３に流入し、熱交換器３の頂部に備えられた温度センサ１８を有する流出部コック１７を介して温水として熱交換器３から流出する。
【００３０】
図３に示すように、流入部コック１５は熱交換器３内に熱交換器の内壁に沿った注入連結管１９を有し、冷たい水１４が熱交換器３内へその壁に沿って流れ込むので水と牛乳の間の熱交換の効率が向上する。
【００３１】
飼料乳の低温滅菌は、低温滅菌システム１により次のように行なわれる。
【００３２】
流入配管２０を介して滅菌装置２内へ送り込まれた乳は、周知の方法により７２℃に加熱されて流入配管１３、次いで流入部連結管７を介して冷却コイル６に流入してその内部を流れ、４５℃以下好ましくは３８〜４２℃に降温さられて流出部連結管８を介して熱交換器３から流出し、配管５を介して飼料容器４内へ送り込まれる。新生動物は、飼料容器４から流動性飼料を飲むことができる。乳は貯蔵用容器に保存してもよい。
【００３３】
乳が冷却されるように、比較的低温の約１５℃の水が供給配管１５から熱交換器の内壁に沿った注入連結管１９を介して熱交換器３に導入され、冷却コイル６内を流れる乳と熱交換が行なわれ、平均温度６５℃に加温されて流出連結部１７を介して熱交換器から排出される。加温された水１４は、例えば洗浄用水として再使用してもよい。
【実施例２】
【００３４】
図１及び２に示す第二の実施例では、熱交換器３′は冷却コイル６に加えて、冷却コイルと同様に円筒状のコイルバネ状に形成された予熱コイル２１を備えている。この予熱コイル２１は、冷蔵タンク２２からの動物用の乳などの流動性飼料を予熱するために装着してもよい。予熱コイル２１が、冷却コイル６の内部に配置できるように、その径は冷却コイルよりも小さい。しかし、場合によっては、２つの螺旋状のコイル互いに重なり合うように同一の径でもよい。
【００３５】
予熱コイル２１は、熱交換器３′の底部の流入部連結管２３に連結され且つ熱交換器３′の頂部の流出部連結管２４に連結されている。上記連結管２３、２４はそれぞれ弁２５、２６としての遮断機構及び温度センサ２７、２８を備えている。本実施例では、流入部連結管２３は、配管２９を介して冷蔵タンク２２に連結され、流出部連結管２４は、配管３０を介して低温滅菌装置２の流入配管２０に連結されている。
【００３６】
新鮮な乳の代わりに、冷蔵タンク２２からの飼料を浄化する場合には、以下のような工程に従って行なわれる。
【００３７】
先ず、冷蔵タンク２２からの４℃の乳は、配管２９を介して予熱コイル２１に供給されて予熱コイル内を流れる間に５０℃に加温される。次いで、予熱された乳は、配管３０を介して流入配管２０へ送られ、温度センサ３２を有する調整弁３１を介して低温滅菌装置２に送られ滅菌されて、最終的には実施例１のように冷却コイル６を通過する。
【００３８】
更に、必要に応じて、流通していない乳、殺菌剤、薬剤、酸、特に蟻酸などを注入できるように、流入配管２０内及び／又は流入配管１３内又は別の適当な位置に、連結管３３、３４を備えてもよい。
【００３９】
低温滅菌システム１の個々の工程を、定期的か又は流動的に、自動制御または自動調整できるように、全ての温度センサ１１、１２、１６、１８、２７、２８及び３２並びに調整機構としての弁９、１０、コック１５、１７、弁２５、２６及び調整弁３１を、不図示の演算装置に連結してもよい。
【００４０】
本発明により、飼料用の乳のような、流動性又は液状の動物の飼料を低温滅菌して、品質的に優れた穏やかに調整する効率的に作動する低温滅菌システムが生出でき、薬剤などの物質を簡単な方法により添加して、例えば未調整の乳並びに冷却された乳から動物の飼料が生出できる。
【００４１】
このシステムでは、下部の冷水は上部の温水と混合しないので、低温滅菌するための最適の熱交換及びそれに続く冷却が確実に行なわれる。これも本発明の範囲である。
【００４２】
更に、冷却コイル６及び予熱コイル２１の螺旋管はバネ材で形成され冷媒中に配置されることが好ましい。飼料はポンプなどの装置によりコイル管中を脈動する。コイル管を短くすると、冷媒が振動する。この振動により冷媒中の双方向の熱伝達が大幅に促進、向上される。この場合、上方と下方の水は混合されず、温度差はそのまま保たれる。
【実施例３】
【００４３】
図４に示すように、本実施例による低温滅菌システム４０では、低温滅菌装置２′は熱交換器３″上に直接に載置されている。乳、特に初乳は流入配管１３′より熱交換器３″に流入し、不図示の冷却コイル内を通って流出部連結管２４′まで流れる間に予熱される。流入配管１３′にはポンプ４１が挿入されている。更に、流入配管１３′は、熱交換器３″内に導入された乳が矢印１５で示される流入コックからの冷媒と接触しないか又は僅かに接触する高さに配置されている。冷媒用の流出コック１７は、流入配管１３′とほぼ同じ高さに配置されているので、冷たい冷媒と既に加温された冷媒間の短絡は生じない。
【００４４】
低温滅菌装置２′には、その内部の水を滅菌温度まで上昇させるように投込み式電熱装置４３が備えられている。
【００４５】
投込み式電熱装置４３の代わりか又はそれに加えて、乳を流入部連結管７内において加熱蒸気と混合してもよい。図５に示すように、この蒸気は、流入配管４４を介して低温滅菌装置２′内の流入部連結管７の混合室４５に供給され、そこで乳と混合されて乳が滅菌温度に昇温される。この場合、蒸気は、邪魔板により回転させることが好ましい。蒸気は直ぐに乳内に分散され均一化される。これにより、熱交換面及び焼き付きなどの沈着物が生成しない。特に初乳及び沈着物が生成した流動性飼料では、蒸気が上部温度域における初乳又は流動性飼料の塊状化を防ぐ。更に、蒸気の供給によりシステム内の乳を含む全ての成分の浄化及び滅菌が促進され且つ簡単に行なえる。
【００４６】
混合室４５は、沈着を防ぐためにデッドスペースが生じないように、できるだけ小さい方が好ましい。更に、表面が蒸気などによって熱くならないように、混合室４５ばかりでなく、保温管４６の内部に断熱材を装着することが好ましい。断熱材としてはテフロン（登録商標）が好ましい。しかし、同様の性質を備えておれば別の材料でも構わない。
【００４７】
上記混合室を低温滅菌装置外の流入部連結管７内に備えてもよい。
【００４８】
保温管４６は、乳が約７２℃に１５〜３０秒間保持される低温滅菌装置２′内に形成されている。装置が汚染されないように、この保温管を装置の外部に備えてもよい。外部への熱損失を防ぐために、保温管を発泡材で囲むことが好ましい。
【００４９】
保温管４６からの乳は、熱交換器３″で冷却されて流出部連結管８を通って流出する。冷媒の冷却によって得られた熱は乳の予熱に使われる。
【００５０】
以下、本実施例の作用を説明する。
【００５１】
処理すべき初乳は流入配管１３′を介してポンプ４１により、低温滅菌装置２′内へ送り込まれる。初乳の送り込み速度、すなわち排出速度は、ポンプの配管によって調整され、また、乳の予熱温度は流出部連結管２４′において調整され且つ乳の冷却温度は流出部連結管８において調整される。このようにして、初乳などの温度に敏感な蒸気滅菌する乳は、臨界温度６０℃以下に保持される。
【００５２】
乳は、低温滅菌装置２′内において、投込み式電熱装置４３により加温された水及び／又は配管を通って混合室４５内に送り込まれた蒸気により、滅菌温度に昇温される。次いで、乳は熱交換器３″により冷却されながら冷却管内を下方へ流出部連結管８まで送られる。
【００５３】
本発明による低温滅菌システムでは、熱収支は極めて高い。システムに投入された熱のほぼ７５％は、滅菌の実行、乳の冷却並びに乳の予熱により回収される。
【００５４】
更に、本発明による操業及び浄化するための低温滅菌システムは、一貫したシステムとして構成されている。
【符号の説明】
【００５５】
１    低温滅菌システム
２、２′    低温滅菌装置
３、３′、３″    熱交換器
４    飼料容器
５    （飼料容器への）配管
６    冷却システム
７    流入部連結管
８    流出部連結管
９    弁
１０  弁
１１  温度センサ
１２  温度センサ
１３  （熱交換器への）流入配管
１４  水
１５  流入部コック
１６  温度センサ
１７  流出部コック
１８  温度センサ
１９  注入連結管
２０  （低温滅菌装置への）流入配管
２１  予熱コイル
２２  冷蔵タンク
２３  流入部連結管
２４  流出部連結管
２５  弁
２６  弁
２７  温度センサ
２８  温度センサ
２９  （熱交換器への）配管
３０  （流入配管２０への）配管
３１  調整弁
３２  温度センサ
３３  連結管
３４  連結管
４０  低温滅菌システム
４１  ポンプ
４３  投込み式加熱装置
４４  流入配管
４５  混合室
４６  保温管
【図１】
2010530767.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年3月23日(2009.3.23)
【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】
低温滅菌装置（２、２′）及び冷却装置を有する飼料の低温滅菌システムであって、
前記冷却装置は、その直径（Ｄ）の数倍の高さ（Ｈ）を有する熱交換器（３、３′、３″）として形成され、その内部には前記熱交換器の高さ（Ｈ）のほぼ全長に渉って冷却コイル（６）が備えられ、
冷却コイル（６）はコイルバネ状に形成され、その上端は熱交換器（３、３′、３″）の流入部連結管（７）に連結され且つその下端は熱交換器（３、３′、３″）の流出部連結管（８）に連結されていることを特徴とする飼料の低温滅菌システム。
【請求項２】
熱交換器（３、３′、３″）は円筒状に形成され、その高さ（Ｈ）と直径（Ｄ）の比率は、２：１〜１０：１、特に４：１であることを特徴とする請求項１に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項３】
流入部連結管（７）及び流出部連結管（８）のそれぞれに調整機構としての弁（９、１０）及び温度センサ（１１、１２）が備えられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項４】
流入部連結管（７）は低温滅菌装置（２）に連結され、流出部連結管（８）は動物の飼料容器（４）に連結されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項５】
冷却コイル（６）は、熱交換器（３、３′、３″）の底部に備えられた温度センサ（１６）付きの流入コック（１５）から流入して熱交換器（３、３′、３″）の頂部に備えられた温度センサ（１８）付きの流出コック（１７）から流出する水（１４）に囲まれていることを特徴とする請求項４に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項６】
熱交換器（３、３′）の底部に備えられた流入コック（１５）には、冷水（１４）が熱交換器（３、３′）の内壁に沿って流れ込むように注入連結管（１９）が備えられていることを特徴とする請求項５に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項７】
熱交換器（３、３′）には、低温滅菌装置（２、２′）内で処理した流動性飼料用の冷却コイル（６）に加えて、冷蔵タンク（２２）からの流動性飼料の予熱用の予熱コイル（２１）が備えられていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項８】
予熱コイル（２１）は、冷却コイル（６）の内側か、冷却コイル（６）と互いに入り組むか又は冷却コイル（６）に隣接して配置され、前記熱交換器内の高さ（Ｈ）方向に渉って温度差を維持するため導電部材が配置されていることを特徴とする請求項７に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項９】
予熱コイル（２１）は、熱交換器（３′、３″）の底部において流入部連結管（２３）と連結し、熱交換器（３、３′）の頂部において流出部連結管（２４、２４′）と連結し、前記それぞれの連結部は遮断機構（２５、２６）及び温度センサ（２７、２８）を備えていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項１０】
流入部連結管（２３）は、流動性飼料用の冷蔵タンク（２２）に連結され、流出部連結管（２４）は低温滅菌装置（２）に連結されていることを特徴とする請求項９に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項１１】
全ての温度センサ（１１、１２、１６、１８、２７、２８、３２）並びに全ての調整機構（９、１０、１５、１７、２５、２６、３１）が演算装置に連結されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項１２】
前記低温滅菌システムは、前記演算装置により手動又は自動制御されることを特徴とする請求項１１に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項１３】
前記低温滅菌システムは、固定式又は可動式に構築されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項１４】
低温滅菌装置（２′）は、熱交換器（３″）上に載置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項１５】
低温滅菌装置（２′）は、投込み式加熱装置（４３）を備えていることを特徴とする請求項１４に記載の飼料の低温滅菌システム。
【請求項１６】
低温滅菌システムを用いた飼料の低温滅菌方法であって、
低温滅菌装置（２、２′）内において処理された温度６０〜９０℃、好ましくは７２℃の流動性飼料は、熱交換器（３、３′、３″）の冷却コイル（６）内に導入され、温度４〜４５℃、好ましくは３８℃の流動性飼料として導出され、
低温滅菌装置（２、２′）内において処理されて熱交換器（３、３′）の冷却コイル（６）内に導入された飼料は、流入コック（１５）から熱交換器（３、３′）に流入した温度−１０〜２０℃、好ましくは１５℃の冷たい水（１４）と冷却コイル（６）を介して熱交換を行ない、熱交換により加温された水は流出コック（１７）から流出することを特徴とする飼料の低温滅菌方法。
【請求項１７】
低温滅菌システムを用いた飼料の低温滅菌方法であって、
冷蔵タンク（２２）からの温度６℃、好ましくは４℃の流動性飼料は、予熱コイル（２１）に導入されて予熱され、低温滅菌装置（２）へと送られて無菌処理された後に、冷却コイル（６）を介して飼料容器（４）へと送出されることとを特徴とする飼料の低温滅菌方法。
【請求項１８】
ポンプの出力を変えることにより、流動性飼料の送出速度、流出速度又は温度を調整することを特徴とする請求項１６又は請求項１７に記載の飼料の低温滅菌方法。
【請求項１９】
低温滅菌は蒸気により行なわれることを特徴とする請求項１６ないし請求項１８のいずれか１項に記載の飼料の低温滅菌方法。
【請求項２０】
前記蒸気は混合室（４５）において、旋回されて飼料と混合されることを特徴とする請求項１９に記載の飼料の低温滅菌方法。
【請求項２１】
流通していない乳、殺菌剤、薬剤及び／又は蟻酸などの酸を注入する連結管（３４、３５）が飼料の循環経路に備えられことを特徴とする請求項１６ないし請求項２０のいずれか１項に記載の飼料の低温滅菌方法。
【請求項２２】
流動性飼料の温度調整方法であって、
飼料は、低温滅菌装置（２、２′）及び／又は熱交換器（３、３′、３″）から管コイルに脈動して供給され、前記管コイルが振動することにより温度が調整されることを特徴とする飼料の温度調整方法。
【請求項２３】
低温滅菌システムを用いた飼料の低温滅菌方法であって、
投込み式電熱装置（４３）の投込み部分に備えられた温度センサ及び／又は熱水の供給量の調整及び／又は混合室（４５）へ供給する蒸気の供給量の調整によって低温滅菌装置（２、２′）内の低温滅菌処理温度が制御されることを特徴とする飼料の低温滅菌方法。
【国際調査報告】
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