(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱殺菌管に被殺菌原料と加熱用蒸気を供給して、当該蒸気流中で被殺菌原料を加熱殺菌して、分離装置で殺菌された原料と蒸気を分離するものにおいて、加熱殺菌管内を大気圧以下の減圧状態とするための吸引手段を、加熱殺菌管に連設すると共に、分離装置を入口と分離室と原料出口と蒸気出口で構成し、当該分離室に流速調整手段としての螺旋状の旋回羽根を上下に移動できるように取り付けて、入口から分離装置内へ流入した原料と蒸気の混合流体が、旋回羽根で遠心力を付与されて、質量の大きな原料は外側へ振り出されて原料出口へ至り、反対に、質量の小さな蒸気は中心部を旋回して蒸気出口へ至り、上記螺旋状の旋回羽根の下端を上方へ移動して旋回羽根間の流路面積を狭めることにより流体の流下速度を速くし、反対に、旋回羽根の下端を下方へ移動して旋回羽根間の流路面積を広めることにより流速を落すことを特徴とする低温蒸気による気流式加熱殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱殺菌管を流下する蒸気中に、粉粒体状の各種食材や薬品や飼料等の被殺菌原料を投入して、蒸気の保有する大きな熱容量でもって被殺菌原料を加熱殺菌する気流式加熱殺菌装置に関し、特に、加熱殺菌管内を減圧状態とすることによって、より低い蒸気温度で殺菌することのできる低温蒸気による気流式加熱殺菌装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の蒸気による気流式加熱殺菌装置としては、例えば特開昭５７−１５３６５４号公報に示されているものが用いられていた。これは、加熱殺菌管に過熱蒸気を流し、投入バルブから被殺菌原料を投入して、加熱殺菌管内を過熱蒸気と被殺菌原料が混合しながら共に流下する間に被殺菌原料を加熱殺菌し、殺菌された原料と蒸気を分離装置で分離して、原料だけを取り出すものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の蒸気による気流式加熱殺菌装置では、大気圧以上の正圧の過熱蒸気を使用しているために蒸気温度を１００度Ｃ以下に下げることができず、被殺菌原料の種類によっては熱損傷を受けて品質が劣化してしまう問題があった。例えば、食材としてのオニオンの粉体やそば粉やキザミ日本茶等の被殺菌原料は、殺菌時間を数秒程度の極めて短い時間に限定しても、１００度Ｃを超える蒸気温度では温度が高すぎるために、その香りや風味が大きく劣化したり、あるいは、色彩が変化してしまうのである。
【０００４】
また上記従来の加熱殺菌装置では、分離装置での原料と蒸気の分離が確実に実施できない不都合があった。これは、蒸気と原料の流下速度が変化して、遅かったりあるいは反対に速すぎるために、原料と蒸気の確実な分離ができないのである。
【０００５】
従って本発明の課題は、１００度Ｃ以下の低温蒸気で加熱することができるようにして、熱損傷を受け易い被殺菌原料でも品質の劣化を来すことなく、蒸気の保有する大きな熱量で効率良く殺菌することができると共に、分離装置で原料と蒸気を確実に分離することのできる、低温蒸気による気流式加熱殺菌装置を得ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために講じた手段は、加熱殺菌管に被殺菌原料と加熱用蒸気を供給して、当該蒸気流中で被殺菌原料を加熱殺菌して、分離装置で殺菌された原料と蒸気を分離するものにおいて、加熱殺菌管内を大気圧以下の減圧状態とするための吸引手段を、加熱殺菌管に連設すると共に、分離装置を入口と分離室と原料出口と蒸気出口で構成し、当該分離室に流速調整手段としての螺旋状の旋回羽根を上下に移動できるように取り付けて、入口から分離装置内へ流入した原料と蒸気の混合流体が、旋回羽根で遠心力を付与されて、質量の大きな原料は外側へ振り出されて原料出口へ至り、反対に、質量の小さな蒸気は中心部を旋回して蒸気出口へ至り、上記螺旋状の旋回羽根の下端を上方へ移動して旋回羽根間の流路面積を狭めることにより流体の流下速度を速くし、反対に、旋回羽根の下端を下方へ移動して旋回羽根間の流路面積を広めることにより流速を落すものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
加熱殺菌管に吸引手段を連設して、この吸引手段で加熱殺菌管内を吸引して所定の減圧状態に維持することによって、加熱殺菌管内の蒸気は大気圧以下の減圧蒸気即ち１００度Ｃ以下の低温蒸気となり、被殺菌原料を１００度Ｃ以下の品質劣化を来すことのない蒸気温度で殺菌することができる。
【０００８】
加熱殺菌に用いる蒸気が飽和蒸気の場合は、その圧力と温度が一義的に決まるために、吸引手段で加熱殺菌管内の圧力を大気圧以下の所定の圧力状態とすることにより、その圧力に相当する蒸気温度とすることができる。また、用いる蒸気が過熱蒸気となる場合も、供給される蒸気の熱量が決まれば加熱殺菌管内での減圧状態に応じて過熱度が決まり、所定の蒸気温度とすることができる。
【０００９】
吸引手段としては、加熱殺菌管内を所定の真空減圧状態に維持することができるものであれば良く、水封式ポンプ等の各種真空ポンプや、循環ポンプとエゼクタを組み合わせたエゼクタ式真空ポンプ、あるいは、蒸気エゼクタ等を用いることができる。
【００１０】
分離装置内を流下する流体の流速を調整する流速調整手段を、分離装置内に具備したことにより、分離のための流速が遅い場合は調整手段を調整して流速を速めることにより、一方、流速が速すぎる場合は流速を下げることにより、原料と蒸気の分離を確実に行うことができる。
【００１１】
流速調整手段としては、流体が流下する流路の通過面積を調整することができるようにして、流速が遅い場合は通過面積を小さくして流速を上げることにより、反対に流速が速い場合には、通過面積を大きくすることによって流速を下げることにより、分離に適した流速に調整することができる。
【００１２】
【実施例】
以下に本発明の実施例について説明する。本実施例は図1に示すように、加熱殺菌管１と、蒸気供給部２と、被殺菌原料供給部３と、殺菌された原料と蒸気を分離する分離装置４、及び、吸引手段としての蒸気エゼクタ５とで低温蒸気による気流式加熱殺菌装置を構成する。
【００１３】
加熱殺菌管１はＵ字状のパイプで形成して、上流側に蒸気供給部２と被殺菌原料供給部３を順次配置する。蒸気供給部２から供給される蒸気と、被殺菌原料供給部３から供給される粉粒体状の原料が、Ｕ字状の加熱殺菌管１内を混合しながら流下する間に蒸気の保有熱により被殺菌原料が加熱殺菌されるものである。
【００１４】
被殺菌原料供給部３は、ホッパー６とバルブ７から成り、ホッパー６に一旦溜め置かれた粉粒体状の被殺菌原料をバルブ７を開弁して加熱殺菌管１内へ供給するものである。
【００１５】
分離装置４は、加熱殺菌管１内を流下してきた加熱殺菌された被殺菌原料と蒸気の混合流体を、それぞれの成分毎に分離するもので、分離された原料は分離装置４下部のバルブ８，９を介して所定箇所へ送給され、一方の分離された蒸気は蒸気エゼクタ５の吸引部１０に吸引される。
【００１６】
分離装置４の詳細を図2に示す。ケーシング１５に入口１６と分離室１７と、蒸気と分離した原料の出口１８及び蒸気出口１９を形成する。分離室１７には、流速調整手段としての螺旋状の旋回羽根２０を上下に渡って取り付けると共に、旋回羽根２０の中央部に円筒部材２１を配置する。円筒部材２１の上部連通孔２２は蒸気出口１９と連通する。入口１６からケーシング１５内へ流入した原料と蒸気の混合流体は、旋回羽根２０で遠心力を付与されて、質量の比較的大きな被殺菌原料は外側へ振り出され、反対に質量の小さな蒸気は中心部を旋回するものである。
【００１７】
旋回羽根２０は、薄板のバネ材料で製作して、その上端をケーシング１５内の内壁２３に接し、下端を円筒部材２１の下端凸部２４と接すると共に、旋回羽根２０が円筒部材２１の外周を摺動自在に取り付ける。本実施例においては、旋回羽根２０を上下に３段配置した例を示す。旋回羽根２０の下方に原料出口１８を設けて、図1に示すバルブ８と接続する。
【００１８】
円筒部材２１は中央に連通路２５を設けて、上部の連通孔２２と連通する。連通孔２２は複数個設けて蒸気出口１９と連通する。円筒部材２１の連通孔２２の上方は伸長させて調節ネジ２６を設ける。調節ネジ２６の外周に、キャップ２７を介してパッキン２８を取り付けて、内部流体の外部漏れを防止する。
【００１９】
キャップ２７はケーシング１５にネジ結合すると共に、中心部に雌ねじ部を設けて、調節ネジ２６とネジ結合する。調節ネジ２６の上端のナット部２９を回転することにより調節ネジ２６が上下に移動して、円筒部材２１下端の凸部２４も上下に移動することにより、旋回羽根２０の下端も上下に移動するものである。
【００２０】
旋回羽根２０の下端が上方へ移動することにより、旋回羽根２０間の流路面積が狭められ、流体の流下速度が速くなり、反対に、旋回羽根２０の下端が下方へ移動することにより旋回羽根２０間の流路面積が広くなって、流速を落すものである。図２に示す状態は、凸部２４が下部ストッパー３０に当接し、旋回羽根２０が最下端に位置して、流路面積が最も広くなっている状態を示す。
【００２１】
入口１６から分離室１７内に流入してきた原料と蒸気の混合流体は、旋回羽根２０で旋回力が与えられ遠心力によって、蒸気よりも質量の大きな原料が外側に振り出されて外側のケ―シング１５の内周面を落下して原料出口１８へ至り、バルブ８、９を介して系外へ排出される。
【００２２】
一方質量の小さな蒸気は、旋回羽根２０の中心部を旋回して円筒部材２１の連通路２５と連通孔２２を通って蒸気出口１９から系外へ排出される。
【００２３】
旋回羽根２０を通過する混合流体の流速が遅い場合は、調節ネジ２６を引き上げて旋回羽根２０間の通路面積を小さくすることにより、流速が速くなって所定の遠心分離を行うことができ、反対に混合流体の流速が速い場合は、調節ネジ２６を引き下げて通路面積を大きくすることによって流速を下げて、所定の遠心分離を行うことができる。
【００２４】
図1における吸引手段としての蒸気エゼクタ５には、駆動用の蒸気を図示しない蒸気源から供給する蒸気管１１を接続すると共に、その出口側は蒸気中の水滴や異物を分離するためのセパレータ１２を介して蒸気供給部２と接続する。
【００２５】
蒸気供給部２は蒸気エゼクタ５から供給される蒸気を、蒸気管１３から供給される別途蒸気によって熱交換して所定温度の蒸気として加熱殺菌管１に供給するものである。本実施例においては蒸気管１３から供給する蒸気によって熱交換する例を示したが、加熱殺菌管１に供給する蒸気温度を調整するためには、蒸気管１３からの蒸気に限らず、ダウサム等のその他の熱媒を用いることもできる。
【００２６】
例えば、８０度Ｃの低温蒸気で加熱殺菌管１内の被殺菌原料を加熱殺菌する場合、蒸気エゼクタ５の到達真空度が８０度Ｃより多少低い温度における蒸気の飽和圧力に相当する圧力となるように、蒸気エゼクタ５への蒸気の供給量あるいは蒸気エゼクタの段数や機種を選定調節することにより、所定の温度状態を維持することができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の低温蒸気による気流式加熱殺菌装置では、吸引手段で加熱殺菌管内を大気圧以下の所定の減圧状態に維持することができ、加熱殺菌管内を流下する蒸気温度を１００度Ｃ以下の減圧低温蒸気とすることによって、熱損傷を来しやすい被殺菌原料であっても品質劣化を生じることなく、且つ、効率良く殺菌することができる。
【００２８】
また本発明によれば、分離装置で旋回羽根を流下する混合流体の流速を速くしたり反対に遅くすることにより、遠心力を適宜調整することができ、流速が遅い場合から速い場合まで幅広い範囲に渡って、原料と蒸気を確実に分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の低温蒸気による気流式加熱殺菌装置の実施例を示す構成図。
【図２】本発明の低温蒸気による気流式加熱殺菌装置に用いる分離装置の断面図。
【符号の説明】
１  加熱殺菌管
２  蒸気供給部
３  被殺菌原料供給部
４  分離装置
５  蒸気エゼクタ
６  ホッパー
１１  蒸気管
１２  セパレータ
【図１】
0004021085.tif 000002
【図２】
0004021085.tif 000003