(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動性を有する食品材料を、伝熱管内においてその長さ方向に連続的に移送させながら、伝熱管の外面に温度媒体を接触させて、伝熱管内を流れる流動性食品材料を冷却もしくは加熱するための装置において、伝熱管が、それぞれ長さ方向に対し直交する断面の形状が偏平状をなす複数の単位伝熱管部を、長さ方向に連設した構成とされ、かつ長さ方向に隣り合う単位伝熱管部における横断面の長径方向が互いに異なるように定められており、しかも隣り合う単位伝熱管部の相互間の境界領域に、各単位伝熱管部の長径方向の内径よりも小径の絞り管部が設けられていることを特徴とする、流動性食品材料の連続冷却／加熱装置。
【請求項２】
請求項１に記載の流動性食品材料の連続冷却／加熱装置において、
長さ方向に隣り合う単位伝熱管部における横断面の長径方向が、互いに直角となるように定められていることを特徴とする、流動性食品材料の連続冷却／加熱装置。
【請求項３】
流動性を有する食品材料を、伝熱管内においてその長さ方向に連続的に移送させながら、伝熱管の外面に温度媒体を接触させて、伝熱管内を流れる流動性食品材料を冷却もしくは加熱するための装置において、前記伝熱管は、それぞれ長さ方向に対し直交する断面形状が中心軸線位置を基準として放射方向へ突起状に膨出しかつ長さ方向に連続する３条以上の膨出突条部を有する複数の単位伝熱管部を、長さ方向に連設した構成とされ、かつ長さ方向に隣り合う単位伝熱管部における膨出突条部の突出方向が互いに異なるように定められており、しかも隣り合う単位伝熱管部の相互間の境界領域に、各単位伝熱管部の長径方向の内径よりも小径の絞り管部が設けられていることを特徴とする、流動性食品材料の連続冷却／加熱装置。
【請求項４】
請求項１もしくは請求項３に記載の流動性食品材料の連続冷却／加熱装置において、
前記伝熱管の外側にその伝熱管を取囲むように外管が配設されており、その外管と伝熱管との間が温度媒体通路とされて、その温度媒体通路に前記温度媒体を連続的に流すようにした、流動性食品材料の連続冷却／加熱装置。
【請求項５】
請求項１もしくは請求項３に記載の流動性食品材料の連続冷却／加熱装置において、
前記伝熱管の内側に中空な内管が挿入されており、内管の内側が温度媒体通路とされて、その温度媒体通路にも温度媒体を連続的に流すようにした、流動性食品材料の連続冷却／加熱装置。
【請求項６】
請求項１もしくは請求項３に記載の流動性食品材料の連続冷却／加熱装置において、
前記伝熱管として複数のものが外管の内側に間隔を置いて平行に配列されていることを特徴とする、流動性食品材料の連続冷却／加熱装置。
【請求項７】
請求項１もしくは請求項３に記載の流動性食品材料の連続冷却／加熱装置において、
冷却もしくは加熱すべき対象の流動性食品材料は、２５℃における粘度が１０００ｃＰ以上のものである、流動性食品材料の連続冷却／加熱装置。
【請求項８】
請求項１もしくは請求項３に記載の流動性食品材料の連続冷却／加熱装置において、
冷却もしくは加熱すべき対象の流動性食品材料が、固体食品材料と液体食品材料との混合物である、流動性食品材料の連続冷却／加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は流動性を有する食品材料を管路内において移送させつつ連続的に冷却もしくは加熱する装置に関するものであり、特に味噌やジャム、マヨネーズ等の如く、粘性が著しく高い流動性食品材料や液体と固体との混合物からなる流動性食品材料を冷却もしくは加熱するに適した装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近に至り、味噌やジャムの如く粘性が高い流動性食品材料や液体と固体との混合物からなる流動性食品材料についても、その製造工程中における殺菌のための加熱工程やその後の冷却工程を、生産性向上、コスト削減のために連続的に行なうことが強く望まれるようになっている。そのうち、加熱については、食品自体のもつ電気抵抗を利用してジュール発熱により加熱するようにした所謂通電加熱方式を流動性食品材料に対して適用することが実用化されるに至っている。これは、流動性食品材料を移送する管路の内面あるいは管路の内側に間隔を置いて複数の電極を配設しておき、電極間に電圧を加えて流動性食品材料に電流を流し（通電し）、抵抗発熱により加熱する方式であり、特に管路の内周面に沿うリング状の電極を、管路の長さ方向に間隔を置いて設けておいて、管路の長さ方向に通電する方式の実用化が進められており、この方式であれば味噌やジャムの如く粘性が著しく高い流動性食品材料でも効率良く連続加熱することが可能となっている。
【０００３】
ところで上述のように流動性食品材料に対して殺菌等のために連続通電加熱を行なった後には、包装工程等に付す前に、一旦冷却する必要がある場合が多く、この冷却工程も管路内において流動性食品材料を連続的に輸送しつつ冷却することが望まれる。
【０００４】
従来一般に流動性食品材料を管路内において連続的に輸送しながら冷却するための装置としては、管路を２重管構造とし、内側の管を良熱伝導性材料からなる伝熱管としてその伝熱管内に流動性食品材料を流し、伝熱管とその外側の外管との間の空間に水等の冷却媒体を流す構成が最も一般的であり、このように管路を２重管構造とした従来の連続冷却装置では、伝熱管の管壁が流動性食品材料と冷却媒体との間で熱交換を行なうための伝熱面となる。またこのほか、伝熱管の外側に外管を設けるばかりでなく、伝熱管の内側にも内管を配置した３重管構造とし、伝熱管と内管との間に流動性食品材料を流すと同時に、伝熱管と外管との間および内管の内側の両者に水等の冷却媒体を流すようにした装置なども知られており、この場合は伝熱管の管壁および内管の管壁が熱交換を行なうための伝熱面となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のような従来の２重管構造あるいは３重管構造の連続冷却装置を用いて、味噌やジャム等の粘度の高い流動性食品材料を冷却しようとする場合、次のような問題がある。
【０００６】
すなわち、味噌やジャム等の粘度の高い流動性食品材料は、一般に粘性の低い完全液体状の食品材料と比較して熱伝導率が低いのが通常であり、そのため伝熱面から離れた位置、例えば２重管構造の連続冷却装置の伝熱管内の中央付近では、流動性食品材料が冷却されにくくなる。そればかりでなく、味噌やジャム等の如き粘度の高い流動性食品材料が管路内を流れる際には、管路内において流動性食品材料の対流や撹拌が生じ難く、伝熱面から離れた位置、例えば２重管構造の連続冷却装置における伝熱管の中央部付近で移送される流動性食品材料は、入口側から出口側までその位置をほとんど変えずに移送されることが多いから、その位置では流動性食品材料は一層冷却されにくくなってしまう。
【０００７】
そのため味噌やジャムの如き粘度が高い流動性食品材料を均一かつ充分に冷却するためには著しく長い管路を必要とし、著しい設備コストの上昇を招かざるを得ず、またそれに伴なって流動性食品材料を管路内で輸送するために大型のポンプが必要となるという問題があった。特に粘度の高い流動性食品材料については、短い管路内を輸送させる場合でさえもポンプ圧力を相当に大きくしなければならないが、確実に冷却するために管路を長くすれば、著しく大きなポンプ圧力が必要となり、そのため味噌やジャム等については管路内で連続冷却することは実際上困難とされていた。
【０００８】
また味噌やジャム等については、固体（味噌の場合の大豆破砕片、ジャムの場合の果肉）を含む固体−液体混合物の場合が多いが、この場合は単に粘性が高いのみならず、固体部分の熱伝導率が低かったり、また固体部分の流動が生じにくくなったりするため、前述のような問題が一層顕著に生じてしまう。
【０００９】
もちろん前述のような３重管構造として管路内を流れる流動性食品材料をその内外両側から冷却する構成とすれば、伝熱面積が大きくなるため冷却効果は若干上昇するが、味噌やジャム等の著しく粘度が高い流動性食品材料や固体−液体混合食品材料に対しては未だ不充分であった。またこのほか管路内を流れる流動性食品材料に対する冷却効果を高めるための手段としては、伝熱管の断面形状を異形断面形状、すなわち円形断面ではない複雑形状とし、伝熱面積を増大させる方法もあるが、その場合でも味噌やジャム等の粘度が著しく高い食品材料や固体−液体混合食品材料については未だ不充分であり、実用化は困難であった。
【００１０】
なお以上のところにおいては、粘度が高い流動性食品材料や固体−液体混合食品材料を管路内において連続冷却しようとする場合について説明したが、高温水や高温蒸気等の加熱媒体を用いて上述のような食品材料を管路内において連続加熱しようとする場合にも同様な問題があった。
【００１１】
この発明は以上の事情を背景としてなされたものであって、味噌やジャムの如く、粘度が極めて高い流動性食品材料や液体と固体との混合物からなる流動性食品材料について、管路内を移送させつつ連続的に冷却（もしくは加熱）するにあたって、流動性食品材料を速やかに均一に冷却（もしくは加熱）し得るようにして、その冷却効果（もしくは加熱効果）を充分に高め、これにより長い管路を用いなくても済むようになし、またこれに伴なって相対的に低い圧力で輸送可能として、連続的な冷却（もしくは加熱）を実際的に行ない得るようにした装置を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前述のような問題を解決するため、この発明の流動性食品材料の連続冷却／加熱装置は、伝熱管の形状を改良することによって、伝熱管内を流れる食品材料に混練効果、撹拌効果を与え、これにより伝熱管内を移送される食品材料が速やかに均一に冷却もしくは加熱されるようにし、冷却もしくは加熱の効果を飛躍的に高めるようにした。
【００１３】
具体的には、請求項１の発明の連続冷却／加熱装置は、流動性を有する食品材料を、伝熱管内においてその長さ方向に連続的に移送させながら、伝熱管の外面に温度媒体を接触させて、伝熱管内を流れる流動性食品材料を冷却もしくは加熱するための装置において、伝熱管が、それぞれ長さ方向に対し直交する断面の形状が偏平状をなす複数の単位伝熱管部を、長さ方向に連設した構成とされ、かつ長さ方向に隣り合う単位伝熱管部における横断面の長径方向が互いに異なるように定められており、しかも隣り合う単位伝熱管部の相互間の境界領域に、各単位伝熱管部の長径方向の内径よりも小径の絞り管部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
このような請求項１の発明の装置においては、流動性食品材料は伝熱管の内壁に接触しながら伝熱管内を流れる。そして伝熱管の少なくとも外周面には温度媒体、例えば水等の冷却媒体（あるいは加熱媒体）が接触しているから、伝熱管の管壁を介して温度媒体と流動性食品材料が熱交換され、流動性食品材料が冷却（あるいは加熱）される。ここで、この発明において流動性食品材料としては、主として味噌やジャムの如く粘度が著しく高いものや固体−液体混合食品材料を対象としているが、伝熱管は長さ方向に直交する方向の断面形状が偏平な多数の単位伝熱管部をその長さ方向に連設した構成とされているから、各単位伝熱管部の内部においては、その内側の高粘度の流動性食品材料や固体−液体混合食品材料も単位伝熱管部の偏平形状に従って偏平形状になった状態（幅拡がり状態）で移送される。そして流動性食品材料は順次各単位伝熱管部から隣り合う次の単位伝熱管部へ移動するが、隣り合う単位伝熱管部はその断面偏平形状の長径方向が互いに異なるように設定されているため、ある単位伝熱管部から隣の単位伝熱管部へ移行する際に幅拡がり方向が変換されて流れの方向に強制的に捻りが与えられ、これによって粘度の高い流動性食品材料や固体−液体混合食品材料が混練・撹拌される。すなわち、流動性食品材料が混練・撹拌されながら冷却（もしくは加熱）されるため、流動性食品材料が全体的に均一に冷却（もしくは加熱）されて、その冷却効率（もしくは加熱効率）が向上する。しかも流動性食品材料がある単位伝熱管部から隣り合う次の単位伝熱管部へ移行する際には、ある単位伝熱管部での偏平な幅拡がり状態から、絞り管部によって一旦その幅が狭められ、その後に次の単位伝熱管部で異なる方向へ幅拡がりが生じることになり、このように一旦絞り管部で絞られて再度幅拡がりが生じることにより、流動性食品材料に対する混練・撹拌効果が一層大きくなり、粘度の高い流動性食品材料や固体−液体混合食品材料に対してより一層優れた冷却（加熱）効果を与えることができる。さらに、各単位伝熱管部自体が断面偏平形状となっているため、円形断面の管の場合よりも表面積すなわち伝熱面積が大きくなっており、このことも冷却効率（もしくは加熱効率）を向上させる一因となっている。結局、各単位伝熱管部の断面偏平形状の長径方向を順次相異ならしめると同時に隣り合う単位伝熱部の相互間の境界領域に絞り管部を設けたことによる混練、撹拌効果と、各単位伝熱管部の断面偏平形状自体による伝熱面積増大効果とが相俟って、味噌やジャム等の粘度が著しく高い流動性食品材料や固体−液体混合食品材料でも、良好な冷却（加熱）効果を得ることができるのである。
【００１５】
ここで、各単位伝熱管部の断面偏平形状の長径方向を隣り合う単位伝熱管部間で異ならしめる角度は任意であるが、最も簡単でかつ混練・撹拌効果が大きいのは、隣り合う単位伝熱管部の断面の長径方向がなす角度が互いに直角となる場合であり、これを請求項２において規定している。
【００１６】
さらに請求項３の発明の連続冷却／加熱装置は、流動性を有する食品材料を、伝熱管内においてその長さ方向に連続的に移送させながら、伝熱管の外面に温度媒体を接触させて、伝熱管内を流れる流動性食品材料を冷却もしくは加熱するための装置において、前記伝熱管は、それぞれ長さ方向に対し直交する断面形状が中心軸線位置を基準として放射方向へ突起状に膨出しかつ長さ方向に連続する３条以上の膨出突条部を有する複数の単位伝熱管部を、長さ方向に連設した構成とされ、かつ長さ方向に隣り合う単位伝熱管部における膨出突条部の突出方向が互いに異なるように定められており、しかも隣り合う単位伝熱管部の相互間の境界領域に、各単位伝熱管部の長径方向の内径よりも小径の絞り管部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１７】
このような請求項３の発明の装置においては、味噌やジャム等の粘度の高い流動性食品材料や固体−液体混合食品材料は、単位伝熱管部の膨出突条部を有する形状に従って変形された状態で移送されるが、隣り合う単位伝熱管部はその膨出突条部の突出方向が互いに異なるように設定されているため、ある単位伝熱管部から隣の単位伝熱管部へ流動性食品材料が移行する際に流れの方向に捻りが与えられ、また同時に隣り合う単位伝熱部の相互間の絞り管部で絞られ、これらによって流動性食品材料に混練・撹拌効果が与えられ、さらに請求項１の場合よりも一層伝熱接触面積が大きくなり、これらによって粘度が高い流動性食品材料や固体−液体混合食品材料に対して優れた冷却（加熱）効果が得られる。
【００２０】
また請求項４の発明は、請求項１もしくは請求項３に記載の流動性食品材料の連続冷却／加熱装置において、前記伝熱管の外側にその伝熱管を取囲むように外管が配設されており、その外管と伝熱管との間が温度媒体通路とされて、その温度媒体通路に前記温度媒体を連続的に流すようにしたことを特徴とするものである。
【００２１】
このような請求項４の発明の装置では、温度媒体、すなわち水等の冷却媒体もしくは加熱媒体を、伝熱管の外側で連続的に流すため、冷却効果もしくは加熱効果を高めることができる。
【００２２】
さらに請求項５の発明は、請求項１もしくは請求項３に記載の流動性食品材料の連続冷却／加熱装置において、前記伝熱管の内側に中空な内管が挿入されており、内管の内側が温度媒体通路とされて、その温度媒体通路にも温度媒体を連続的に流すようにしたことを特徴とするものである。
【００２３】
このような請求項５の発明の装置では、伝熱管の内側（内管の外側）を流れる流動性食品材料は、伝熱管の外面側からのみならず、内側の内管からも冷却もしくは加熱されるため、伝熱面積が大きくなり、より高い冷却（加熱）効果を得ることができる。
【００２４】
さらに請求項６の発明の装置は、請求項１もしくは請求項３に記載の流動性食品材料の連続冷却／加熱装置において、前記伝熱管として複数のものが外管の内側に間隔を置いて平行に配列されていることを特徴とするものである。
【００２５】
このような請求項６の発明の装置でも、前記同様に効率良く流動性食品材料を冷却もしくは加熱することができる。
【００２６】
また請求項７の発明の装置は、請求項１もしくは請求項３に記載の流動性食品材料の連続冷却／加熱装置において、冷却もしくは加熱すべき対象の流動性食品材料が、２５℃での粘度１０００ｃＰ以上のものであることを特徴とするものであり、さらに請求項８の発明の装置は、請求項１もしくは請求項３に記載の流動性食品材料の連続冷却／加熱装置において、冷却もしくは加熱すべき対象の流動性食品材料が、固体食品材料と液体食品材料との混合物であることを特徴とするものである。このように２５℃での粘度が１０００ｃＰ以上の流動性食品材料や固体−液体混合食品材料を連続冷却（もしくは連続加熱）する場合において、この発明の効果を最も効果的に発揮することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
【実施例】
図１〜図３にこの発明の一実施例としての連続冷却装置を示し、図４に図１〜図３に示される連続冷却装置に使用されている伝熱管を示す。
【００２８】
図１〜図４において、粘度が高いかまたは固体−液体混合物からなる流動性食品材料、例えば味噌やジャム等を内側に流してこれを冷却するための伝熱管１は、後に改めて詳細に説明するように、その長さ方向に連設した複数の単位伝熱管部１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，・・・・・１Ｎからなるものであり、その一端側（単位伝熱管１Ａの一端側）には供給管３が接続され、他端側（単位伝熱管１Ｎの一端側）には排出管５が接続されている。そして単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎからなる伝熱管１の全体は外管７によって取囲まれている。この外管７の一端側には水等の冷却媒体を供給するための供給管９が、また他端側には水等の冷却媒体を排出するための排出管１１が接続されており、その外管７の内周壁と伝熱管１の外壁との間の空間が水等の冷却媒体を流す冷却媒体通路１３となっている。
【００２９】
伝熱管１は前述のように複数の単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎからなるものであるが、ここで各単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎは、図２〜図４に詳細に示すように長さ方向に対し直交する断面（横断面）の形状が偏平状をなすように作られている。そして各単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎの断面の偏平形状の長径方向ＤＬは、互いに隣り合うものの間で９０度の角度をなすように定められている。したがって各単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎは、最上流側のもの（１Ａ）から最下流側のもの（１Ｎ）まで交互にあるいは順次９０度ずつ捩られた態となっている。なお伝熱管１を構成している各単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎは、図示の例では全体として連続一体に形成されており、単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎが隣り合う境界領域は各単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎの偏平断面の長径方向内径（最大内径）より小さい内径の円形断面を有する絞り管部１５とされている。このような伝熱管１は、例えば断面円形の管状体を、交互に押し潰し方向を９０度ずつ変化させて、所定長さずつ順次押し潰していくことにより作成することができる。なお伝熱管１は、例えばステンレス鋼、アルミニウム合金、チタン合金等の如く、熱伝導性が良好な材料によって作られていれば良い。
【００３０】
図１〜図４に示される実施例において、粘度の高い流動性食品材料や固体−液体混合物からなる流動性食品材料、例えば味噌やジャムを冷却するにあたっては、伝熱管１と外管７との間の冷却媒体通路１３に水等の冷却媒体を連続的に流し、同時に図示しないポンプ等の圧送手段によって流動性食品材料を供給管３から伝熱管１の内部へ流し込む。伝熱管１内において流動性食品材料は各単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎをその順に通過する。この時、各単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎの内側において流動性食品材料は、各単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎの偏平な内面形状に従って偏平状になった状態、すなわち幅拡がり状態で移動するが、ある単位伝熱管部（例えば１Ａ）から隣り合う次の単位伝熱管部（例えば１Ｂ）に移行する際には、これらの単位伝熱管部１Ａ，１Ｂの断面の偏平方向（長径方向）が９０度変化するため、その内部を通過する流動性食品材料の幅拡がり方向が９０度変換されて流動性食品材料に捩じりが与えられ、これによって流動性食品材料が混練され、撹拌されることになる。
【００３１】
特に実施例の場合、ある単位伝熱管部（例えば１Ａ）と隣り合う次の単位伝熱管部（例えば１Ｂ）との境界部分が単位伝熱管部の偏平長径方向内径よりも小さい内径の絞り管部１５となっているから、ある単位伝熱管部（１Ａ）から次の単位伝熱管部（１Ｂ）へ流動性食品材料が移行する間には、偏平な幅拡がり状態から絞り管部１５により一旦その偏平な流れの幅方向が狭められて絞られた後、改めて幅拡がり方向を９０度変えて再び幅拡がりが生じることになる。このように絞り管部１５において絞られ、続いて直ちに幅拡がりが生じることによって、より一層流動性食品材料に対する混練、撹拌の効果が大きくなる。
【００３２】
上述のようにして各単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎを順次通過する間に、流動性食品材料が混練、撹拌される結果、全体的に均一に冷却されることになる。すなわち、伝熱管１内においては、その管壁に近い部分では冷却速度が高く、内部の中心寄りの部分では冷却速度が遅くなるが、粘度の高い流動性食品材料や固体−液体混合物からなる流動性食品材料でも伝熱管１内において充分に撹拌されるため、全体的に速やかに均一冷却されることになる。
【００３３】
なお上述の実施例においては、伝熱管１を構成している各単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎをそれぞれの相互間の境界部分の各絞り管部１５とともに連続一体に成形したものとしているが、場合によっては図５に示すように、各単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎをそれぞれ独立に作っておき、絞り管部１５を接続用の管体として、その絞り管部１５を間に挟んで各単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎを長さ方向に順次接続しても良いことはもちろんである。
【００３４】
さらに、前述の実施例では各単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎの隣り合うものがなす角度（断面の長径方向ＤＬをずらす角度）を９０度としたが、それに限らないことはもちろんであり、例えば図６に示すように６０度としても良いことはもちろんである。
【００３５】
また前述の実施例では伝熱管１の外面側からのみ冷却する構成としているが、より冷却効果を高めるためには、伝熱管１の内側に内管を挿入して、その内管の側からも冷却する構成としても良く、その場合の実施例を図７、図８に示す。
【００３６】
図７、図８において、伝熱管１および外管７の構成については図１〜図４に示される実施例と同様である。そしてここでは、伝熱管１の内側に内管１７が挿入されており、この内管１７の一端側は伝熱管１の外部へ導かれて水等の冷却媒体を供給する供給管１９が、また他端側も伝熱管１の外部へ導かれて水等の冷却媒体を排出するための排出管２１が接続されていて、内管１７の内部が冷却媒体を連続的に流す冷却媒体通路２３とされている。なおこの内管１７の外径は、伝熱管１の全体の最小内径（例えば単位供給管部１Ａ〜１Ｎの短径方向の内径、あるいは絞り管部１５の内径）よりも小さく設定されていることはもちろんである。したがって流動性食品材料は内管１７の外面と伝熱管１の内面との間を通ることになる。
【００３７】
このような実施例においては、伝熱管の外側および内側の両者に冷却媒体通路１３，２３が存在し、そのため伝熱管１の内面と内管１７の外面との間を移送される流動性食品材料は、伝熱管１の内壁面からの熱伝導および内管１７の外壁面からの熱伝導によって冷却され、かつそれに加えて図１〜図４に示した実施例の場合と同様に複数の単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎを順次通過する間に混練、撹拌され、全体的により均一に冷却されることになる。
【００３８】
さらに図９には請求項３で規定する発明の一実施例の連続冷却装置を示し、図１０にはその実施例の装置に使用される伝熱管１の一例を示す。
【００３９】
図９、図１０において、供給管１を構成している複数の単位伝熱管１Ａ〜１Ｎは、それぞれ長さ方向に対し直交する断面形状が全体に略十字形状となるように中心軸線位置Ｏを基準として９０度間隔で放射方向へ突起状に膨出しかつ長さ方向に連続する４条の膨出突条部２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄを有する形状とされている。そして各単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎにおける膨出突条部２５Ａ〜２５Ｄの膨出方向は、互いに隣り合うものの間で４５度の角度をなすように定められている。したがって各単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎは、最上流側のもの（１Ａ）から最下流側のもの（１Ｎ）まで交互にあるいは順次４５度ずつ捩られた状態となっている。なお各単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎが隣り合う境界領域部分は、各単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎの最大内径よりも小さい直径の円形断面を有する絞り管部１５とされている。この絞り管部１５は、各単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎと連続一体に形成して（したがって各単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎの全体も連続一体に形成して）も良いが、図９、図１０の例では絞り管部１５を各単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎと別体に形成して、適宜の固着手段で連結した構成としている。
【００４０】
なお伝熱管１の一端および他端にそれぞれ供給管３、排出管５が接続されている点、また伝熱管１を取囲むように外管７が設けられている点、さらに外管７の一端、他端にそれぞれ供給管９、排出管１１が設けられている点は、図１〜図３の実施例と同様である。
【００４１】
図９、図１０に示される実施例において、流動性食品材料は、各単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎの内部では各膨出突条部２５Ａ〜２５Ｄの内面形状に沿って略十字状に変形した状態で移送される。そして流動性食品材料がある単位伝熱管部（例えば１Ａ）から次の単位伝熱管部（例えば１Ｂ）へ移行する際には、略十字状断面をなしている状態から、一旦絞り管部１５で小径の円形に絞られた後、改めて前の段階とは異なる膨出方向へ略十字形状に膨出変形され、その間に流動性食品材料が混練、撹拌される。そして順次各単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎを通過する間にこのような混練、撹拌が繰返されるから、全体的に均一に冷却されることになる。
【００４２】
なお図９、図１０に示す例では、各単伝熱管部１Ａ〜１Ｎにそれぞれ４条の膨出突条部２５Ａ〜２５Ｄを９０度間隔で形成した構成としているが、各単位伝熱管部１Ａ〜１Ｎにおける膨出突条部の数は４条に限らないことはもちろんであり、例えば図１１に示しているように３条の膨出突条部２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃを１２０度間隔で形成した構成としても良い。このように３条の膨出突条部２５Ａ〜２５Ｃを設ける場合、隣り合う単位伝熱管部（例えば１Ａと１Ｂ）との間では、膨出突条部２５Ａ〜２５Ｃの膨出方向は１２０度ずらすことが望ましい。
【００４３】
なおまた図９、図１０の例、あるいは図１１の例においても、図７、図８に示した例と同様に、伝熱管１の内側にその伝熱管１の最小内径よりも小さい外径の内管１７を挿入し、その内管１７内にも水等の冷却媒体を流す構成としても良い。
【００４４】
さらに、前述の各例では、外管７の内側に、１本の伝熱管１を挿入した構成としているが、場合によっては例えば図１２に示すように２本以上の伝熱管１を相互に間隔を置いて挿入し、各伝熱管１と外管７との間の冷却媒体通路１３を流れる水等の冷却媒体によって複数の伝熱管１内の流動性食品材料を同時に冷却するようにしても良い。
【００４５】
そしてまた前述の各例では、伝熱管１の外側に外管７を設けて、外管７と伝熱管１との間の冷却媒体通路に水等の冷却媒体を連続的に流す構成としているが、場合によってはこのような外管７を設けずに、伝熱管１自体を直接冷却槽内に浸漬させても良く、要は伝熱管１の少なくとも外面に水等の冷却媒体が接触するようにすればよい。
【００４６】
さらに、以上の説明では温度媒体として水等の冷却媒体を用いて流動性食品材料を冷却することとしているが、逆に高温水や高温蒸気などの高温の加熱媒体を用いて、流動性食品材料を高温に加熱する場合にも適用されることはもちろんである。その場合に置いては、前述の各実施例の冷却媒体を高温の加熱媒体に置き換えれば良い。
【００４７】
なおこの発明の流動性食品材料は、粘度の高いもの、具体的には２５℃での粘度が１０００ｃＰ以上、好ましくは５０００ｃＰ以上の流動性食品材料や、固体−液体混合食品材料に対して特に有効である。
【００４８】
【発明の効果】
この発明の流動性食品材料の連続冷却／加熱装置によれば、伝熱管内を移動する流動性食品材料に対して大きな混練・撹拌効果が与えられ、しかも伝熱面積が単なる断面円形の管を用いた場合よりも大きくなっているため、流動性食品材料をその全体にわたって速やかに冷却もしくは加熱することができ、特に従来は管路内を連続的に流しながら冷却もしくは加熱することが困難とされていた味噌やジャムの如き高粘度の流動性食品材料や固体−液体混合食品材料についても、その全体を均一かつ速やかに冷却もしくは加熱することができる。そしてこのように速やかに冷却もしくは加熱することができるため、管路の長さを短縮することができ、そのため設備コストの引下げ、省スペースに寄与するとともに、流動性食品材料の移送のためのポンプ圧力が小さくても済むようになり、その結果、味噌やジャム等の高粘度の流動性食品材料、固体−液体混合食品材料についても連続冷却、連続加熱が実際的に可能となった。
【００４９】
なお流動性食品材料に撹拌効果を与えるためには、その流動性食品材料が移送される伝熱管の内側に撹拌部材を設けておくことも考えられるが、その場合に流動性食品材料が繊維状の固体物質を含んでいれば、繊維状固体物質が撹拌部材に引掛って、管路詰りが生じたりする不都合がある。これに対しこの発明の装置では、別途撹拌部材を伝熱管内に配置することなく、伝熱管の管路形状の変化によって撹拌・混練効果を与えているため、繊維状の固体物質を含む流動性食品材料の場合でも、特に管路詰りを発生することなく、円滑に移送させつつ連続的に冷却もしくは加熱することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例としての連続冷却装置を示す一部省略切欠側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線における縦断正面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における縦断正面図である。
【図４】図１の装置に使用される伝熱管の一例を示す要部拡大斜視図である。
【図５】この発明の装置に使用される伝熱管の他の例を示す一部省略側面図である。
【図６】この発明の装置における伝熱管の配置例の他の例を示す図で、図２に対応する縦断正面図である。
【図７】この発明の装置の他の例を示す部分省略切欠側面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における縦断正面図である。
【図９】この発明の装置のさらに他の例を示す部分省略切欠側面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線における縦断正面図である。
【図１１】この発明の装置の別の例を示すための図で、図９に対応する縦断正面図である。
【図１２】この発明の装置のさらに別の例を示すための図で、図２に対応する縦断正面図である。
【符号の説明】
１  伝熱管
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ・・・・・１Ｎ  単位伝熱管部
７  外管
１３  温度媒体通路としての冷却媒体通路
１７  内管
２３  温度媒体通路としての冷却媒体通路
２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄ  膨出突条部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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