JP2012166806A - パストライザ及びその運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パストライザにヒートポンプ装置を組み込んで省水、省エネを実現すると共に、処理領域に容器が搬入されない無負荷時に、処理水の温度変動を防止し、容器内液体の殺菌未了や変質を防止する。
【解決手段】パストライザ１０Ａに冷熱源及び温熱源の一部を供給するヒートポンプ装置５０が設けられている。また、処理水ｂの温度を調節する擬似負荷用熱交換器６２及び６４と、該擬似負荷用熱交換器間にブラインを循環するブライン循環路６６と、ブライン循環路６６に介設された冷却塔６８とを備えている。殺菌槽１４ａ又は徐冷槽１６ａに飲料等の液体が入った容器ｗが搬入されない容器無負荷状態を温度センサ２５で検出した時、コントローラ８０で擬似負荷用熱交換器６２，６４又は冷却塔６８の作動を制御し、各処理槽に噴射される処理水ｂの温度を設定温度に保持する。
【選択図】図１

Description

本発明は、壜、缶等の容器内に充填した飲料等の液体を熱水により殺菌するパストライザに関し、詳しくは、パストライザの温熱源及び冷熱源の供給元のひとつとして、ヒートポンプサイクルを構成するヒートポンプ装置を利用すると共に、容器の搬送が途切れ、容器内液体と処理水間の熱の授受がなくなった時に発生する処理水の異常な温度変化を防止可能にしたパストライザ及びその運転方法に関する。

パストライザは、殺菌対象となる飲料等の液体に対して、所期の殺菌効果を発揮させ、かつ品質の低下を招かないようにするため、殺菌温度を正確に管理する必要がある。また、殺菌後冷却して、飲料等の品質を安定させる必要がある。例えば、日本酒の場合、殺菌工程中に内容物を変質させないため、殺菌温度を正確に６０℃以上の適切な温度に管理する必要がある。他の飲料も６５℃前後の熱水で殺菌すると、殺菌効果以外に、品質が安定する効果がある。

パストライザは、通常、容器を搬送する搬送コンベアに沿って、複数の処理水噴射部を備えており、各処理水噴射部で異なる温度の処理水を噴射させ、搬送コンベアの上流側から、昇温領域、殺菌領域及び徐冷領域を形成する。これら各領域で容器に向かって夫々の領域に適した温度の処理水を噴射する。これら処理水噴射部の下方には、処理水噴射部毎に、噴射後の処理水を貯留する貯留槽が設けられている。昇温領域及び徐冷領域の貯留槽で、該貯留槽に溜まった処理水を循環させて、処理水が保有する熱を有効利用している。パストライザでは、大量の処理水を使用すると共に、大量の熱量を消費するので、省水、省エネ化が強く望まれている。

運転中に何らかの原因で、パストライザに連続的に送り込まれていた容器の搬送が途切れた時、容器内液体と処理水との熱の授受がなくなるため、貯留槽に溜まる処理水の温度の昇降が顕著に起こる。この温度変動した処理水を容器内液体の加熱又は冷却用に循環使用すると、後続の容器内液体を異常温度に加熱又は冷却したり、他の処理槽で容器内液体の異常加熱又は異常冷却を引き起こすおそれがある。その結果、容器内液体の殺菌が未了になったり、容器内液体が変質したりする場合がある。

特許文献１には、かかる容器無負荷時に、処理水の異常温度変動を起さず、複数の昇温槽間で安定した温度分布パターンを維持可能にしたパストライザが開示されている。また、特許文献２には、昇温殺菌後の容器を徐冷するための温度分布パターンを形成するパストライザ冷却装置であって、特許文献１と同一の課題を解決するためのパストライザ冷却装置が開示されている。

特許文献１のパストライザは、最下流側処理槽と上流側処理槽との間に、吸着式冷凍機を介してクローズドサイクルを設け、容器無負荷時に、上流側処理槽で異常高温となった処理水を吸着式冷凍機の熱源水として使用し、吸着式冷凍機で得た冷熱を最下流側処理槽の処理水の冷却に供することで、安定した温度分布パターンを維持するようにしたものである。また、特許文献１には、容器無負荷時に、上流側処理槽で異常高温となった処理水を冷却塔で冷却し、冷却した処理水を最下流側処理槽に戻すことにより、安定した温度分布パターンを維持するようにした手段が開示されている。

特許文献２には、上流側冷却槽で高温の容器から奪熱して高温となった処理水を吸着式冷凍機の熱源水として使用し、吸着式冷凍機で得た冷熱を下流側冷却槽の冷却熱源として使用し、中間の冷却領域では、冷却塔で得た冷熱源によって冷却水を冷却するパストライザ冷却装置が開示されている。このパストライザ冷却装置では、容器無負荷時に、吸着式冷凍機又は冷却塔の運転を停止し、各冷却槽の温度分布パターンの異常変化を防止するようにしている。

一方、ヒートポンプサイクルを構成するヒートポンプ装置は、ＮＨ_３、代替フロン等の冷媒を用いて、８５℃前後の熱水の製造が可能である。そのため、ヒートポンプ装置によって、パストライザに必要な冷熱源及び温熱源を供給できる。ヒートポンプ装置の熱効率は他の加熱装置と比べて高いので、パストライザにヒートポンプ装置を組み込むことで、省水、省エネを達成できる。

特開平１０−２７３１１７号公報 特開２００１−３３３７５３号公報

しかし、パストライザにヒートポンプ装置を組み込んだ場合でも、容器の搬送が途切れた時、即ち、容器内液体の熱負荷がない時、処理水の温度変動が起こり、これによって容器内液体の殺菌未了や変質が起こる問題が依然として存在する。そのため、パストライザにヒートポンプ装置を組み込んだ場合に、かかる問題を如何に解決するかが今後の課題となる。

特許文献１に開示されたパストライザ、又は特許文献２に開示されたパストライザ冷却装置では、吸着式冷凍機や冷却塔を用いているが、容器無負荷時、吸着式冷凍機や冷却槽では冷熱源しか供給できないので、処理水温の制御能力は大きくなく、かつ処理水温の広範囲な温度調整は困難であるという問題がある。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、パストライザにヒートポンプ装置を組み込んで省水、省エネを図ると共に、処理領域に容器が搬入されず、容器内液体の熱負荷がない無負荷時に、処理水の温度変動を防止し、これによって、容器内液体の殺菌未了や変質を防止することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明のパストライザの運転方法は、液体が充填された容器を搬送する搬送コンベアと、該搬送コンベアに沿って形成された複数の処理水噴射部と、各処理水噴射部にその下方に設けられた複数の処理水貯留部とを備え、該容器に向けて処理水噴射部毎に温度が異なる処理水を噴射し、容器の搬送方向に沿って上流側から昇温領域、殺菌領域及び徐冷領域を形成するようにしたパストライザの運転方法において、ヒートポンプサイクルを構成するヒートポンプ装置を用意し、他の熱源による処理水の温度調整と平行して、一部の処理水貯留部に貯留された処理水をヒートポンプ装置の凝縮器で加熱して一部の処理水噴射部に戻すと共に、一部の処理水貯留部に貯留された処理水をヒートポンプ装置の蒸発器で冷却して一部の処理水噴射部に戻すようにする定常殺菌工程と、少なくとも一つの処理水噴射部で容器の搬入がないことを検出する無負荷検出工程と、無負荷検出工程で昇温領域又は殺菌領域の処理水噴射部で容器の搬入がないことを検出した時、該処理水噴射部下方の処理水貯留部に貯留された処理水を容器に与える熱量分だけ冷却する第１の擬似負荷工程と、無負荷検出工程で除冷領域の処理水噴射部で容器の搬入がないことを検出した時、該処理水噴射部下方の処理水貯留部に貯留された処理水を容器から吸収する熱量分だけ加熱する第２の擬似負荷工程と、からなるものである。

本発明方法では、定常殺菌工程で、処理水温を調整する冷温熱源の供給元のひとつして、パストライザに組み込んだヒートポンプ装置が供給する冷温熱源を用いている。ヒートポンプ装置の熱効率は、蒸気や冷水等の冷温熱源を用いる場合より高いので、パストライザの省水、省エネを達成できる。また、処理水噴射部のひとつで容器の搬送が途切れた時でも、第１の擬似負荷工程又は第２の擬似負荷工程を行なうことにより、貯留槽に溜まった処理水の温度を、容器内液体の熱負荷がある場合と同一の温度に制御できる。そのため、容器内液体の殺菌未了や変質を未然に防止できる。

本発明方法において、前記無負荷検出工程が、処理水貯留部に溜まった処理水の温度を検出し、この温度検出値から処理水噴射部への容器搬入の有無を検出するものであるとよい。このように、処理水貯留部に溜まった処理水の温度を検出することで、処理水噴射部への容器搬入の有無を検出するようにすれば、特許文献１に開示された赤外線センサ等を用いた無負荷検出手段と比べて、検出手段を簡素化かつ低コスト化できると共に、処理水温を直接検出するようにしているので、検出精度も向上できる。

前記本発明方法の実施に直接使用可能な本発明のパストライザは、液体が充填された容器を搬送する搬送コンベアと、該搬送コンベアに沿って形成された複数の処理水噴射部と、各処理水噴射部にその下方に設けられた複数の処理水貯留部とを備え、該容器に向けて処理水噴射部毎に温度が異なる処理水を噴射し、容器の搬送方向に沿って上流側から昇温領域、殺菌領域及び徐冷領域を形成するようにしたパストライザにおいて、ヒートポンプサイクルを構成し、一部の処理水貯留部に貯留された処理水を加熱して一部の処理水噴射部に戻す凝縮器、及び一部の処理水貯留部に貯留された処理水を冷却して一部の処理水噴射部に戻す蒸発器を備えたヒートポンプ装置と、各処理水噴射部に設けられ、各処理水噴射部で容器搬入の有無を検出する検出装置と、該検出装置で昇温領域又は殺菌領域の処理水噴射部で容器の搬入がないことを検出した時、該処理水噴射部下方の処理水貯留部に貯留された処理水を容器に与える熱量分だけ冷却する第１の擬似負荷用熱交換器と、前記検出装置で除冷領域の処理水噴射部で容器の搬入がないことを検出した時、処理水噴射部下方の処理水貯留部に貯留された処理水を容器から吸収する熱量分だけ加熱する第２の擬似負荷用熱交換器と、を備えているものである。

本発明装置では、ヒートポンプ装置でパストライザに冷熱源及び温熱源を供給しているので、他の冷温熱源を用いる場合より省水、省エネを達成できる。また、一部の処理水噴射部で容器が搬入されないことを検出した時、第１の擬似負荷用熱交換器又は第２の擬似負荷用熱交換器を作動させ、容器内液体と処理水との間で授受される熱量分だけの擬似負荷を処理水に与えるようにしているので、処理水温を定常殺菌運転時と同一の温度に制御できる。そのため、容器内液体の殺菌未了や変質を未然に防止できる。

本発明装置において、第１の擬似負荷用熱交換器と第２の擬似負荷用熱交換器とに接続されたブライン循環路と、該ブライン循環路に設けられ第１の擬似負荷用熱交換器に向うブラインを冷却する冷却装置とを備えているとよい。これによって、該冷却装置で冷却したブラインを第１の擬似負荷用熱交換器に送って冷熱源とし、第１の擬似負荷用熱交換器で処理水の保有熱を吸収したブラインを第２の擬似負荷用熱交換器に送り、第２の擬似負荷用熱交換器の温熱源とすることができる。そのため、第１の擬似負荷用熱交換器の冷熱源及び第２の擬似負荷用熱交換器の温熱源を簡単かつ低コストな機構で製造できる。

従来より、昇温領域の処理水噴射部と徐冷領域の処理水噴射部との間を接続する処理水循環路を設け、複数の処理水噴射部間で処理水を循環使用することにより、処理水の保有熱を有効利用することが行なわれている。本発明装置において、昇温領域の処理水噴射部と徐冷領域の処理水噴射部との間を接続する処理水循環路に第１の擬似負荷用熱交換器又は第２の擬似負荷用熱交換器を介設させ、処理水の温度調整を行なうようにするとよい。これによって、処理水循環路を流れる処理水の温度を第１の擬似負荷用熱交換器又は第２の擬似負荷用熱交換器で調整可能になり、処理水循環路を流れる処理水の温度調整が容易になる。

本発明方法によれば、液体が充填された容器を搬送する搬送コンベアと、該搬送コンベアに沿って形成された複数の処理水噴射部と、各処理水噴射部にその下方に設けられた複数の処理水貯留部とを備え、該容器に向けて処理水噴射部毎に温度が異なる処理水を噴射し、容器の搬送方向に沿って上流側から昇温領域、殺菌領域及び徐冷領域を形成するようにしたパストライザの運転方法において、ヒートポンプサイクルを構成するヒートポンプ装置を用意し、他の熱源による処理水の温度調整と平行して、一部の処理水貯留部に貯留された処理水をヒートポンプ装置の凝縮器で加熱して一部の処理水噴射部に戻すと共に、一部の処理水貯留部に貯留された処理水をヒートポンプ装置の蒸発器で冷却して一部の処理水噴射部に戻すようにする定常殺菌工程と、少なくとも一つの処理水噴射部で容器の搬入がないことを検出する無負荷検出工程と、無負荷検出工程で昇温領域又は殺菌領域の処理水噴射部で容器の搬入がないことを検出した時、該処理水噴射部下方の処理水貯留部に貯留された処理水を容器に与える熱量分だけ冷却する第１の擬似負荷工程と、無負荷検出工程で除冷領域の処理水噴射部で容器の搬入がないことを検出した時、該処理水噴射部下方の処理水貯留部に貯留された処理水を容器から吸収する熱量分だけ加熱する第２の擬似負荷工程と、からなるので、ヒートポンプ装置で製造した冷温熱源を利用することで、パストライザの省水、省エネを達成できると共に、処理水噴射部のひとつで容器の搬送が途切れた時でも、第１の擬似負荷工程又は第２の擬似負荷工程を行なうことにより、貯留槽に溜まった処理水の温度を、容器内液体の熱負荷がある場合と同一の温度に制御でき、そのため、容器内液体の殺菌未了や変質を未然に防止できる。

また、本発明装置によれば、液体が充填された容器を搬送する搬送コンベアと、該搬送コンベアに沿って形成された複数の処理水噴射部と、各処理水噴射部にその下方に設けられた複数の処理水貯留部とを備え、該容器に向けて処理水噴射部毎に温度が異なる処理水を噴射し、容器の搬送方向に沿って上流側から昇温領域、殺菌領域及び徐冷領域を形成するようにしたパストライザにおいて、ヒートポンプサイクルを構成し、一部の処理水貯留部に貯留された処理水を加熱して一部の処理水噴射部に戻す凝縮器、及び一部の処理水貯留部に貯留された処理水を冷却して一部の処理水噴射部に戻す蒸発器を備えたヒートポンプ装置と、各処理水噴射部に設けられ、各処理水噴射部で容器搬入の有無を検出する検出装置と、該検出装置で昇温領域又は殺菌領域の処理水噴射部で容器の搬入がないことを検出した時、該処理水噴射部下方の処理水貯留部に貯留された処理水を容器に与える熱量分だけ冷却する第１の擬似負荷用熱交換器と、検出装置で除冷領域の処理水噴射部で容器の搬入がないことを検出した時、該処理水噴射部下方の処理水貯留部に貯留された処理水を容器から吸収する熱量分だけ加熱する第２の擬似負荷用熱交換器と、を備えているので、前記本発明方法と同様の作用効果を得ることができる。

本発明方法及び装置の第１実施形態に係るパストライザの全体構成図である。 前記パストライザの運転制御装置の一部を示すブロック線図である。 前記パストライザの運転パターンを示す図表である。 本発明方法及び装置の第２実施形態に係るパストライザの全体構成図である。 第２実施形態に係るパストライザの運転パターンを示す図表である。 ヒートポンプ装置を組み込んだパストライザの一例を示す全体構成図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。

本発明方法及び装置の実施形態を説明する前に、本発明者等は、ヒートポンプ装置を組み込んだパストライザを検討した。このパストライザの構成を、本発明に至る間の中間技術（非公開）として、参考までに図６に基づいて説明する。図６において、このパストライザ１００は、７槽の処理槽が一列に配設され、これら処理槽を貫通するように搬送コンベア１０８が配置されている。各処理槽間は、搬送コンベア１０８が貫通する箇所を除き、仕切り１１０によって仕切られている。搬送コンベア１０８上に載せられた壜、缶等の容器ｗは、矢印ａ方向に運ばれる。

なお、処理槽の数及び各処理槽で形成される温度パターンは、容器の容量や容器内飲料の種類によって異なり、パストライザ毎に独自に設定される。

各処理槽は、上部処理水噴射部１１２と下部処理水貯留部１１４とで構成されている。上部処理水噴射部１１２には、多数のノズル口を有するノズルヘッダー１１６が配設され、該ノズル口から処理水ｂが噴射され、噴射された処理水ｂは容器内飲料と熱交換する。容器内液体は、昇温領域１０２で昇温され、殺菌領域１０４で殺菌され、徐冷領域１０６で徐冷される。容器内飲料と熱交換した後の処理水ｂは、下部処理水貯留部１１４に貯留される。

図６において、各処理槽に記された温度は、上部の数値がノズルヘッダー１１６から噴射された処理水ｂの温度の一例であり、下部の数値が容器内飲料と熱交換後に下部処理水貯留部１１４に貯留された処理水ｂの温度の一例である。処理水ｂは、各処理槽でかかる温度分布となるように制御される。

昇温槽１０２ａの下部処理水貯留部１１４には、補給水供給管１１７から補給水ｃが供給され、蒸気供給管１１８から蒸気ｓが供給される。昇温槽１０２ａの下部処理水貯留部１１４に貯留された処理水ｂは、ポンプ１２２を備えた処理水循環路１２０によってノズルヘッダー１１６に循環される。補給水供給量及び蒸気供給量を調整することで、処理水噴射部１１２に循環される処理水の温度が調整される。殺菌槽１０４ｂ、１０４ｃ及び徐冷槽１０６ｂにも、同様のポンプ付き処理水循環路が設けられ、徐冷槽１０６ｂには、補給水供給管１１７が設けられている。

パストライザ１００には、ヒートポンプサイクルを構成するヒートポンプ装置１４０が設けられている。ヒートポンプ装置１４０は、冷媒循環路１４２に介設された圧縮機１４４、凝縮器１４６、膨張弁１４８、及び蒸発器１５０を備えている。

昇温槽１０２ｂの下部処理水貯留部１１４には、ポンプ１２２が介装され、蒸発器１５０を介して昇温槽１０２ｂのノズルヘッダー１１６に接続された管路１２４が設けられている。また、ポンプ１２２が介装され、徐冷槽１０６ａの下部処理水貯留部１１４と昇温槽１０２ｂのノズルヘッダー１１６とを接続する管路１２５が設けられている。昇温槽１０２ｂと徐冷槽１０６ａとは交流槽となっている。殺菌槽１０４ａの下部処理水貯留部１１４には、ポンプ１２２が介装され、凝縮器１４６を介して殺菌槽１０４ａのノズルヘッダー１１６に接続された処理水循環路１２６が設けられている。

管路１２５、殺菌槽１０４ａ〜ｃの処理水循環路１２０及び１２６には、ノズルヘッダー１１６の上流側に、夫々蒸気管１３０で供給される蒸気ｓを熱源とする熱交換器１２８が設けられている。熱交換器１２８で、処理水ｂと蒸気ｓとを熱交換し、ノズル１１６から噴射される処理水ｂが４５℃又は７０℃に維持されるようにしている。徐冷槽１０６ｂのノズルヘッダー１１６には、補給水ｃを供給する補給水供給管１３２が設けられている。

かかる構成において、搬送コンベア１０８で搬送される容器内液体は、定常殺菌工程では、昇温領域１０２を形成する昇温槽１０２ａ、１０２ｂで徐々に昇温され、殺菌領域１０４を形成する殺菌槽１０４ａ〜１０４ｃで７０℃に加熱され殺菌される。その後、徐冷槽１０６ａ、１０６ｂで常温まで徐冷される。

従来のパストライザにおいて、昇温槽１０２ａ又は１０２ｂと徐冷槽１０６ｂとの間で、処理水ｂを循環利用させるようにしたものがある。ヒートポンプ装置１４０を備えたパストライザ１００では、昇温槽１０２ｂの下部処理水貯留部１１４から４０℃の処理水ｂを蒸発器１５０に送り、処理水ｂを蒸発器１５０で３５℃に冷却した後、徐冷槽１０６ａに送るようにしている。徐冷槽１０６ａの処理水噴射部１１２から噴射された３５℃の処理水ｂは、容器内飲料との熱交換により４０℃に加熱されて、処理水貯留部１１４に貯留される。

処理水貯留部１１４に貯留した処理水ｂは、管路１２５を通って昇温槽１０２ｂの熱交換器１２８で蒸気ｓと熱交換して４５℃に加熱される。４５℃に加熱された処理水ｂは、昇温槽１０２ｂの処理水噴射部１１２から噴射される。これによって、昇温槽１０２ｂ及び徐冷槽１０６ａで容器ｗに向けて噴射される処理水ｂを所望の温度に調整している。

殺菌槽１０４ａでは、下部処理水貯留部１１４から６５℃の処理水ｂを凝縮器１４６に送り、処理水ｂを凝縮器１４６で７０℃に加熱し、加熱された処理水ｂを上部処理水噴射部１１２に戻すようにしている。殺菌槽１０４ａ〜ｃでは、処理水ｂを熱交換器１２８で蒸気ｓと熱交換することで、所望の温度（７０℃）に調整するようにしている。徐冷槽１０６ｂでは、補給水供給管１３２から補給水ｃを供給することで、処理水ｂを所望の温度（２０℃）に調整するようにしている。

パストライザ１００で、運転開始直後には、搬送方向下流側の処理槽に容器ｗの搬入がなく、また、運転終了直前においては、搬送方向上流側の処理槽で、容器ｗの搬入がなくなる容器無負荷運転が発生する。容器ｗが搬入されない処理槽では、処理水と容器間で熱量の授受がなくなる。また、運転中に何らかの原因で、連続的に送り込まれていた容器ｗの搬送が途切れた時、容器ｗが搬入されない処理槽では、処理水と容器間で熱量の授受がなくなる。

この場合、各処理槽の下部処理水貯留部１１４に貯留された処理水の温度の昇降が顕著に起こる。この処理水を後続の容器内飲料に噴射したり、あるいは他の処理槽に送ることで、後続の容器内飲料を異常加熱又は異常冷却させるおそれがあり、これによって、容器内飲料の殺菌が未了になったり、変質したりする場合がある。本発明はかかる問題を解決することを目的とする。

次に、本発明方法及び装置の第１実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。本実施形態のパストライザ１０Ａの本体の構成は、図６に示すパストライザ１００と同一である。即ち、昇温槽１２ａ、１２ｂ、殺菌槽１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び徐冷槽１６ａ、１６ｂで構成される７槽の処理槽が一列に配設され、これら処理槽を貫通するように搬送コンベア１８が配置されている。各処理槽間は、搬送コンベア１８の貫通域を除き、仕切り２０によって仕切られ、搬送コンベア１８上に載せられた壜、缶等の容器ｗは、矢印ａ方向に運ばれる。

各処理槽は、上部処理水噴射部２２と下部処理水貯留部２４とで構成され、上部処理水噴射部２２には、多数のノズル口を有するノズルヘッダー２６が配設され、ノズルヘッダー２６から処理水ｂが噴射され、処理水ｂが容器内飲料と熱交換し、容器内飲料を昇温領域１２で昇温し、殺菌領域１４で殺菌し、徐冷領域１６で徐冷する。下部処理水貯留部２４には、容器内飲料と熱交換した後の処理水ｂが貯留される。各処理槽の上部処理水噴射部２２及び下部処理水貯留部２４に記された温度は、各処理槽で処理水ｂが制御される温度であり、図６に記された温度と同一である。

昇温槽１２ａの下部処理水貯留部２４には、補給水供給管２７から補給水ｃが供給され、蒸気供給管２８から蒸気ｓが供給される。昇温槽１２ａの下部処理水貯留部２４に貯留された処理水ｂは、ポンプ３２を備えた処理水循環路３０によってノズルヘッダー２６に循環される。補給水供給量及び蒸気供給量で処理水噴射部２２に循環される処理水ｂの温度が調整される。殺菌槽１４ｂ、１４ｃ及び徐冷槽１６ｂにも、同様のポンプ付き処理水循環路が設けられ、徐冷槽１６ｂには、補給水供給管２７が設けられている。

パストライザ１０Ａには、ヒートポンプサイクルを構成するヒートポンプ装置５０が設けられている。ヒートポンプ装置５０は、冷媒循環路５２に介設された圧縮機５４、凝縮器５６、膨張弁５８、及び蒸発器６０を備えている。冷媒として、例えば高温熱源を供給可能なＮＨ_３等が用いられる。昇温槽１２ｂの下部処理水貯留部２４には、ポンプ３２が介設された管路３４が接続され、管路３４は蒸発器６０を介して徐冷槽１６ａのノズルヘッダー２６に接続されている。

また、ポンプ３２が介装され、徐冷槽１６ａの下部処理水貯留部２４と昇温槽１２ｂのノズルヘッダー２６とを接続する管路３５が設けられている。昇温槽１２ｂと徐冷槽１６ａとは交流槽となっている。殺菌槽１４ａの下部処理水貯留部２４には、ポンプ３２が介装され、凝縮器５６を介して殺菌槽１４ａのノズルヘッダー２６に接続された処理水循環路３６が設けられている。

管路３５、殺菌槽１４ａ〜ｃの循環路３０及び３６には、ノズルヘッダー２６の上流側に、蒸気管４０から供給される蒸気ｓを熱源とする熱交換器３８が設けられている。熱交換器３８で、処理水ｂと蒸気ｓとを熱交換し、ノズルヘッダー２６から噴射される処理水ｂが４５℃又は７０℃に維持されるようにしている。徐冷槽１６ｂのノズルヘッダー２６には、補給水ｃを供給する補給水供給管４２が設けられている。

処理水循環路３６には、凝縮器５６の直上流側に擬似負荷用熱交換器６２が設けられている。また、管路３４には、蒸発器６０の直上流側に擬似負荷用熱交換器６４が設けられている。擬似負荷用熱交換器６２と擬似負荷用熱交換器６４との間には、ブラインとして水を循環するブライン循環路６６が配設されている。ブライン循環路６６には、冷却塔６８及びポンプ７０が介設され、ポンプ７０によってブライン（水）が矢印方向に循環している。

また、ブライン循環路６６には、制御弁７２及び７６が介設され、制御弁７２を介してバイパス路７４が設けられ、制御弁７６を介してバイパス路７８が設けられている。これら制御弁を制御することで、各擬似負荷用熱交換器又はバイパス路を流れるブライン（水）の流量を可変とすることができる。

各処理槽で容器ｗの搬入が途切れない容器有負荷運転時（定常殺菌工程）は、擬似負荷用熱交換器６２、６４及び冷却塔６８を作動させない。この時、コントローラ８０によって、制御弁７２及び７６を動作させ、ブライン（水）をバイパス路７４及び７８に通し、擬似負荷用熱交換器６２及び６４に導入させないようにしておく。搬送コンベア１８で搬送される容器内飲料は、昇温領域１２を形成する昇温槽１２ａ、１２ｂで昇温され、殺菌領域１４を形成する殺菌槽１４ａ〜１４ｃで７０℃に加熱され殺菌される。その後、徐冷槽１６ａ、１６ｂを経て常温まで徐冷される。容器有負荷時の各処理槽での運転操作は、図６のパストライザ１００と同様に行なわれる。

即ち、昇温槽１２ａでは、補給水供給管２７から供給される補給水量及び蒸気供給管２８から供給される蒸気量によって、処理水ｂが所定の温度に調整される。また、昇温槽１２ｂの下部処理水貯留部２４から管路３４を介して処理水ｂを蒸発器６０に送り、４０℃の処理水ｂを蒸発器６０で３５℃に冷却した後、徐冷槽１６ａに送る。徐冷槽１６ａの処理水噴射部２２から３５℃で噴射された処理水ｂは、容器内飲料を冷却して４０℃となり、処理水貯留部２４に溜まる。下部処理水貯留部２４に溜まった４０℃の処理水ｂは、管路３５を通り、熱交換器３８で蒸気ｓにより４５℃に加熱され、昇温槽１２ｂのノズルヘッダー２６から噴射される。これによって、両処理槽で処理水ｂを循環利用しながら、両処理槽で処理水噴射部２２から噴射される処理水ｂを所望の温度に調整している。

殺菌槽１４ａでは、下部処理水貯留部２４から６５℃の処理水ｂを凝縮器４６に送り、該処理水ｂを凝縮器４６で７０℃に加熱し、７０℃に加熱された処理水ｂを上部処理水噴射部２２に戻すようにしている。殺菌槽１４ａ〜ｃでは、処理水ｂを熱交換器３８で蒸気ｓと熱交換することで、所望の温度（７０℃）に調整するようにしている。徐冷槽１６ｂでは、管路４２から補給水ｃを供給することで、処理水ｂを所望の温度（２０℃）に調整している。容器実負荷運転中、ブライン循環路６６では、ポンプ７０が作動してブライン（水）がバイパス路７４及び７８を通って循環している。

図２に、パストライザ１０Ａの運転制御装置の一部を示す。殺菌槽１４ａ又は徐冷槽１６ａの下部処理水貯留部２４に設けられた温度センサ２５で検出した処理水ｂの温度は、コントローラ８０に入力される。コントローラ８０は、この検出信号に基づいて、圧縮機５４の駆動モータ５４ａの回転数を制御して、圧縮機５４の容量制御を行なう。なお、圧縮機５４がスクリュー圧縮機のような容積型である場合、スライド弁を制御することで容量制御を行なってもよい。また、コントローラ８０は、前記検出信号を受けて、制御弁７２、７６又は冷却塔６８の作動を制御する。

かかる構成において、図３に、パストライザ１０Ａの運転パターンを示している。殺菌槽１４ａ及び徐冷槽１６ａに容器ｗが搬入されている容器実負荷状態の時（図中Ｎｏ．１）、ブライン（水）をバイパス路７４及び７８に通して、前述のように、擬似負荷用熱交換器６２、６４及び冷却塔６８を作動させない。

パストライザ１０Ａの運転終了直前、又は何らかの原因で、殺菌槽１４ａへの容器ｗの搬入が途切れ、無負荷状態となった容器無負荷時（図中Ｎｏ．２）、殺菌槽１４ａの処理水噴射部２２で噴射された７０℃の処理水は、容器ｗとの熱の授受がなくなるため、温度がほとんど低下せずに処理水貯留部２４に溜まる。処理水貯留部２４に溜まった処理水の異常温度を温度センサ２５で検出し、その検出信号をコントローラ８０に送る。コントローラ８０は、この検出信号を受けて制御弁７６を制御し、ブライン（水）を擬似負荷用熱交換器６２に循環させると共に、冷却塔６８を作動させる。

これによって、殺菌槽１４ａの処理水貯留部２４から循環路３６に流入した略７０℃（図中括弧内表示）の処理水は、ブライン循環路６６から擬似負荷用熱交換器６２に流入した４０℃のブライン（水）で６５℃に冷却され、次に凝縮器５６で７０℃に加熱され、殺菌槽１４ａの処理水噴射部２２に戻る。一方、４０℃のブライン（水）は、擬似負荷用熱交換器６２で処理水ｂと熱交換して４５℃に加熱され、バイパス路７４を経て４５℃（図中括弧内表示）のまま冷却塔６８に戻り、冷却塔６８で４０℃に冷却され、擬似負荷用熱交換器６２に戻る。

このように、殺菌槽１４ａで容器ｗの搬入が途切れた時でも、殺菌槽１４ａの処理水噴射部２２に戻す処理水の温度を容器有負荷運転時と同一の温度に制御できるので、容器内飲料の殺菌未了や変質を防止できる。なお、各処理槽の処理水噴射部２２から噴射される処理水ｂの温度は、容器無負荷運転中でも、設定された温度を変えないように運転する。

次に、パストライザ１０Ａの運転開始直後、又は何らかの原因で、徐冷槽１６ａへの容器ｗの搬入が途切れた場合（図中Ｎｏ．３）、徐冷槽１６ａの処理水噴射部２２で噴射された３５℃の処理水は、容器ｗとの熱の授受がないため、温度がほとんど上昇せずに処理水貯留部２４に溜まる。処理水貯留部２４に溜まった処理水の異常温度を温度センサ２５で検出し、その検出信号をコントローラ８０に送る。コントローラ８０は、この検出信号を受けて、ブライン（水）が擬似負荷用熱交換器６２及び６４に流入しないように制御弁７２，７６を制御し、擬似負荷用熱交換器６２及び６４の作動を停止させると共に、冷却塔６８の作動も停止させる。

徐冷槽１６ａの処理水貯留部２４に溜まった略３５℃の処理水は、管路３５を経て昇温槽１２ｂの熱交換器３８に到り、熱交換器３８で４５℃に加熱される。４５℃に加熱された処理水ｂは、処理水噴射部２２で噴射され、容器内飲料を昇温する。容器内飲料との熱交換で４０℃に冷却された処理水ｂは、処理水貯留部２４に貯留される。処理水貯留部２４に溜まった処理水ｂは、ポンプ３２により管路３４を経て作動していない擬似負荷用熱交換器６４を通過し、蒸発器６０に流入する。蒸発器６０に流入した処理水ｂは３５℃に冷却され、徐冷槽１６ａの処理水噴射部２２に戻される。

殺菌槽１４ａでは、容器実負荷運転であるので、７０℃の処理水ｂは容器内飲料と熱交換して６５℃となり、処理水貯留部２４に貯留される。処理水貯留部２４の処理水ｂは、作動していない擬似負荷用熱交換器６２を通過し、凝縮器５６に流入する。凝縮器５６で、処理水ｂは７０℃に加熱され、殺菌槽１４ａの処理水噴射部２２に戻り、処理水噴射部２２から噴射される。

こうして、徐冷槽１６ａに容器ｗの搬入がなくなった時でも、徐冷槽１６ａの処理水噴射部２２に送られた処理水は、容器実負荷時と同一の温度に制御されるので、容器内飲料の殺菌未了や変質を防止できる。

殺菌槽１４ａ及び徐冷槽１６ａの両方で容器無負荷運転となった時（図中Ｎｏ．４）は、制御弁７２及び７６を作動させて擬似負荷用熱交換器６２及び６４にブライン（水）を送り、擬似負荷用熱交換器６２及び６４の両方を作動させると共に、冷却塔６８を作動させる。これによって、殺菌槽１４ａで処理水噴射部２２から噴射された７０℃の処理水ｂは、７０℃（図中括弧内表示）の温度で擬似負荷用熱交換器６２に流入し、擬似負荷用熱交換器６２で６５℃に冷却される。６５℃に冷却された処理水ｂは、凝縮器５６で７０℃に加熱され、殺菌槽１４ａの処理水噴射部２２に戻される。

徐冷槽１６ａでは、処理水噴射部２２で３５℃の処理水ｂが噴射され、処理水ｂは３５℃のまま処理水貯留部２４に溜まり、その後、管路３５を通って昇温槽１２ｂに送られる。昇温槽１２ｂで、３５℃の処理水ｂは、処理水噴射部２２から噴射されるが、昇温槽１２ｂに容器ｗが搬入されないため、容器内飲料との熱交換は行なわれない。従って、処理水ｂは３５℃のまま処理水噴射部２２に貯留される。処理水噴射部２２に貯留された処理水ｂは、管路３４を通って３５℃のまま（図中括弧内表示）擬似負荷用熱交換器６４に流入する。

擬似負荷用熱交換器６４に流入した処理水ｂは、擬似負荷用熱交換器６４で４０℃に加熱され、蒸発器６０に流入し、蒸発器６０で３５℃に冷却された後、徐冷槽１６ａの処理水噴射部２２に戻される。この場合、ブライン循環路６６を流れるブライン（水）の温度は、冷却塔６８を作動させない場合、図中に表示したように（括弧内表示を除く。）、擬似負荷用熱交換器６２の出口側及び擬似負荷用熱交換器６４の入口側で４５℃となり、擬似負荷用熱交換器６４の出口側及び擬似負荷用熱交換器６２の入口側で４０℃となる。

ヒートポンプ装置５０では、凝縮器５６の加熱量の絶対値は、圧縮機５４の動力分だけ蒸発器６０の冷却量の絶対値より大きい。その差により、ブライン循環路６６を循環するブライン（水）は徐々に加熱されるので、冷却塔６８を作動させてブライン（水）の温度を一定にする。容器無負荷状態が長時間継続する場合には、ヒートポンプ装置５０の運転を停止させる。

かかる運転パターンを行なうことにより、殺菌槽１４ａ及び徐冷槽１６ａで処理水噴射部２２から噴射される処理水ｂの温度を容器実負荷時と同一の温度に制御できる。

本実施形態によれば、パストライザ１０Ａの運転に必要な冷熱源及び温熱源の一部をヒートポンプ装置５０で供給できるので、補給水ｃや蒸気ｓの供給量を節減でき、パストライザ１０Ａの省水、省エネを達成できる。また、昇温槽１２ｂ又は徐冷槽１６ａで容器ｗの搬入が途切れた時でも、容器ｗに噴射する処理水の異常な温度変動を起すことがなく、設定温度で噴射されるので、他の処理槽でも、処理水温の異常変動を生起することがない。これによって、容器内液体の殺菌未了や変質を防止できる。

また、処理水貯留部２４に設けた温度センサ２５で処理水の温度を検出することで、殺菌槽１４ａ又は徐冷槽１６ａへの容器搬入の有無を検出しているため、赤外線センサ等を用いた無負荷検出手段と比べて、検出手段を簡素化かつ低コスト化できると共に、処理水ｂを直接検出するようにしているので、検出精度も向上できる。
また、冷却塔６８を備えたブライン循環路６６によって、擬似負荷用熱交換器６２の冷熱源及び擬似負荷用熱交換器６４の温熱源を供給するようにしているので、これら擬似負荷用熱交換器への冷温熱源を簡単かつ低コストな手段で製造できる。

（実施形態２）
次に、本発明方法及び装置の第２実施形態を図４及び図５に基づいて説明する。本実施形態に係るパストライザ１０Ｂは、昇温槽１２ｂの処理水貯留部２４と徐冷槽１６ａの処理水噴射部２２とを接続すると共に、徐冷槽１６ａの処理水貯留部２４と昇温槽１２ｂの処理水噴射部２２とを接続する処理水循環路８２を設け、昇温槽１２ｂと徐冷槽１６ａとは交流槽となっている。処理水貯留部２４の出口側処理水循環路８２には、擬似負荷用熱交換器８４を介設している。また、徐冷槽１６ｂの処理水貯留部２４から擬似負荷用熱交換器６４及び蒸発器６０を経て、徐冷槽１６ｂの処理水噴射部２２に至る処理水循環路８６を設けている。

また、ブライン循環路６６から分岐して擬似負荷用熱交換器８４に接続され、ブライン循環路６６に戻るブライン分岐循環路８８を設け、該ブライン分岐循環路８８には、制御弁９０と、該制御弁９０から分岐したバイパス路９２が設けられている。また、徐冷槽１６ｂの処理水貯留部２４に溜まった処理水ｂの温度を検出する温度センサ２５が設けられている。その他の装置構成は、第１実施形態と同一であり、同一部位又は同一機器には図１と同一の符号を付している。

本実施形態に係るパストライザ１０Ｂの運転パターンは、図５に示された運転パターンで運転される。まず、全処理槽に容器ｗが搬入されている容器実負荷運転（定常殺菌工程）時（図中Ｎｏ．１）には、擬似負荷用熱交換器６２、６４の作動を停止させ、擬似負荷用熱交換器８４及び冷却塔６８を作動させる。ブライン循環路６６には、ポンプ７０によって３２℃のブライン（水）が循環し、制御弁９０を作動させ、擬似負荷用熱交換器８４にブライン（水）が循環している。

昇温槽１２ｂの処理水貯留部２４から循環路８２に流入した４０℃の処理水ｂは、擬似負荷用熱交換器８４で３２℃のブライン（水）と熱交換して、３５℃に冷却され、徐冷槽１６ａに送られる。３２℃のブライン（水）は、３７℃に加熱される。擬似負荷用熱交換器８４で、処理水ｂとブライン（水）とは、対向流方式で熱交換する。擬似負荷用熱交換器８４で３７℃に加熱されたブライン（水）は、バイパス路７４を通って冷却塔６８に達する。３７℃（（図中括弧内表示）のブライン（水）は、冷却塔６８で３２℃に冷却され、ブライン分岐循環路８８に戻る。こうして、容器実負荷運転時には、昇温槽１２ｂ及び徐冷槽１６ａの処理水噴射部２２から噴射する処理水ｂが設定温度に制御される。

次に、殺菌槽１４ａのみが容器無負荷である時（図中Ｎｏ．２）、処理水貯留部２４に設けられた温度センサ２５で処理水ｂの異常温度を検出し、この検出信号がコントローラ８０に入力される。コントローラ８０は、擬似負荷用熱交換器６２，８４及び冷却塔６８を作動させ、擬似負荷用熱交換器６４を作動させないよう制御する。即ち、殺菌槽１４ａで処理水噴射部２２から噴射された７０℃の処理水ｂは、容器内飲料との熱交換がないため、７０℃のまま処理水貯留部２４に貯留する。

処理水貯留部２４に貯留した７０℃の処理水ｂは、ポンプ３２により７０℃（図中括弧内表示）のまま処理水循環路３６に流入し、擬似負荷用熱交換器６２で３２℃のブライン（水）と熱交換し、６５℃に冷却され、凝縮器５６に流入する。擬似負荷用熱交換器６２で、３２℃のブライン（水）は３７℃に加熱される。６５℃の処理水ｂは、凝縮器５６で７０℃に加熱されて、殺菌槽１４ａの処理水噴射部２２に戻る。こうして、殺菌槽１４ａの処理水噴射部２２から噴射される処理水ｂを設定温度に制御できる。

一方、擬似負荷用熱交換器６２の下流側で、３７℃のブライン（水）は、バイパス路７４を経て、３７℃（図中括弧内表示）のまま冷却塔６８に戻る。ブライン（水）は、冷却塔６８で３２℃に冷却され、擬似負荷用熱交換器６２に流入する。なお、擬似負荷用熱交換器８４は、容器実負荷運転時と同様に作動し、昇温槽１２ｂ及び徐冷槽１６ａの処理水ｂの温度を設定された温度に制御する。

また、徐冷槽１６ｂのみが容器無負荷である時（図中Ｎｏ．３）、徐冷槽１６ｂの処理水噴射部２２から噴射される処理水ｂと容器内液体との熱の授受がなくなるため、処理水ｂは、２０℃近傍の温度で処理水貯留部２４に貯留される。この処理水ｂの異常温度を温度センサ２５で検出し、その検出信号をコントローラ８０に送る。この検出信号を受けて、コントローラ８０では、擬似負荷用熱交換器６２及び冷却塔６８の作動を停止し、擬似負荷用熱交換器６４及び８４を作動させる。

こうして、徐冷槽１６ｂの処理水貯留部２４から擬似負荷用熱交換器６４に流入した２０℃（図中括弧内表示）の処理水は、３７℃のブライン（水）と熱交換し、２５℃に昇温する。この２５℃の処理水を蒸発器６０で２０℃に冷却し、徐冷槽１６ｂの処理水噴射部２２に戻している。そのため、徐冷槽１６ｂの処理水噴射部２２で容器ｗに噴射される処理水の温度を容器実負荷運転時と同一温度に制御でき、容器内液体の変質を防止できる。

一方、ブライン（水）は、擬似負荷用熱交換器６４で処理水ｂと熱交換して３７℃から３２℃に冷却され、３２℃のまま作動してない冷却塔６８を通過し、擬似負荷用熱交換器８４に流入する。擬似負荷用熱交換器８４は、容器実負荷運転時と同様に作動し、殺菌槽１４ａ及び徐冷槽１６ａ間を循環する処理水ｂの温度調整を行なっている。

次に、殺菌槽１４ａ及び徐冷槽１６ｂのみが容器無負荷運転となった時（図中Ｎｏ．４）、擬似負荷用熱交換器６２、６４、８４及び冷却塔６８をすべて作動させる。即ち、制御弁７２、７６及び９０を作動させて擬似負荷用熱交換器６２、６４及び８４にブライン（水）を循環させるようにする。

この場合、殺菌槽１４ａで処理水噴射部２２から噴射された７０℃の処理水ｂは、７０℃（図中括弧内表示）の温度で擬似負荷用熱交換器６２に流入し、擬似負荷用熱交換器６２で６５℃に冷却される。６５℃に冷却された処理水ｂは、凝縮器５６で７０℃に加熱され、殺菌槽１４ａの処理水噴射部２２に戻される。ブライン（水）は、３２℃で擬似負荷用熱交換器８４に流入し、処理水ｂと熱交換し、３７℃となって、擬似負荷用熱交換器６４に流入する。

徐冷槽１６ｂでは、処理水噴射部２２から２０℃の処理水ｂが噴射され、容器無負荷のため、２０℃近傍の温度で処理水貯留部２４に貯留される。徐冷槽１６ｂの処理水貯留部２４から擬似負荷用熱交換器６４に流入した２０℃（図中括弧内表示）の処理水は、３７℃のブライン（水）と熱交換し、２５℃に昇温する。この２５℃の処理水を蒸発器６０で２０℃に冷却し、徐冷槽１６ｂの処理水噴射部２２に戻している。

また、ブライン（水）は、擬似負荷用熱交換器６４で処理水ｂと熱交換して３７℃から３２℃に冷却され、冷却塔６８を通過し、擬似負荷用熱交換器６２及び８４に流入する。擬似負荷用熱交換器８４は、３２℃で流入するブライン（水）によって処理水ｂを冷却する。擬似負荷用熱交換器８４は、容器実負荷運転時と同様に作動し、殺菌槽１４ａ及び徐冷槽１６ａ間を循環する処理水ｂの温度調整を行なっている。擬似負荷用熱交換器８４を出たブライン（水）は３７℃となって、擬似負荷用熱交換器６４に流入する。

なお、前述のように、ヒートポンプ装置５０では、凝縮器５６の加熱量の絶対値は、圧縮機５４の動力分だけ蒸発器６０の冷却量の絶対値より大きい。その差により、ブライン循環路６６を循環するブライン（水）は徐々に加熱されるので、冷却塔６８を作動させてブライン（水）の温度を一定にする。容器無負荷状態が長時間継続する場合には、ヒートポンプ装置５０の運転を停止させる。

次に、昇温槽１２ｂ及び徐冷槽１６ａが容器無負荷の場合の運転制御を説明する。昇温槽１２ｂ及び徐冷槽１６ａが容器無負荷の場合、擬似負荷用熱交換器８４は常に作動される。昇温槽１２ｂの処理水噴射部２２から４５℃で噴射された処理水ｂは、４５℃近傍の温度で処理水循環路８２を介して擬似負荷用熱交換器８４に至り、擬似負荷用熱交換器８４で３５℃に冷却される。３５℃に冷却された処理水ｂは、徐冷槽１６ａの処理水噴射部２２から噴射される。徐冷槽１６ａは容器無負荷であるので、処理水ｂは３５℃近傍の温度で処理水貯留部２４に貯留する。３５℃近傍の処理水ｂは、処理水循環路８２を介して昇温槽１２ｂの戻るが、戻る前に、熱交換器３８で４５℃に加熱される。

昇温槽１２ｂ及び徐冷槽１６ａが容器無負荷であって、殺菌槽１４ａ及び徐冷槽１６ｂが容器実負荷の場合（図中Ｎｏ．５）、各擬似負荷用熱交換器及び冷却塔６８の運転パターンは、Ｎｏ．１の場合と同一である。
昇温槽１２ｂ、徐冷槽１６ａ及び殺菌槽１４ａが容器無負荷であって、徐冷槽１６ｂが容器実負荷の場合（図中Ｎｏ．６）の場合、各擬似負荷用熱交換器及び冷却塔６８の運転パターンは、Ｎｏ．２と同一の運転パターンである。

昇温槽１２ｂ、徐冷槽１６ａ及び徐冷槽１６ｂが容器無負荷であって、殺菌槽１４ａが容器実負荷である場合（図中Ｎｏ．７）、各擬似負荷用熱交換器及び冷却塔６８の運転パターンは、Ｎｏ．７の場合と同一である。
昇温槽１２ｂ、徐冷槽１６ａ、殺菌槽１４ａ及び徐冷槽１６ｂがすべて容器無負荷の場合（図中Ｎｏ．８）、各擬似負荷用熱交換器及び冷却塔６８の運転パターンは、Ｎｏ．８の場合と同一である。

本実施形態によれば、ヒートポンプ装置５０を組み込んだことにより、省水、省エネを達成でき、かつ昇温槽１２ｂ、徐冷槽１６ａ、殺菌槽１４ａ又は徐冷槽１６ｂの容器無負荷時に、容器ｗに噴射する処理水の異常な温度変動を起すことがなく、設定温度に維持されるので、他の処理槽に対しても、処理水温の異常変動を生起させることがない。これによって、容器内液体の殺菌未了や変質を防止できる。その他、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

さらに加えて、処理水循環路８２を流れる処理水の温度を擬似負荷用熱交換器８４で調整できるので、殺菌槽１４ａ及び徐冷槽１６ｂの処理水噴射部２２から噴射される処理水ｂを設定温度に制御するのが容易になる。また、ヒートポンプ装置５０の動力で作動する擬似負荷用熱交換器８４で処理水の温度を調節できるので、パストライザ１０Ｂの省水、省エネ化をさらに促進できるという利点がある。

本発明によれば、パストライザの省水、省エネを達成できると共に、容器の搬入が途切れた処理槽での処理水の温度変動を防止して、容器内液体の殺菌未了や変質を防止できる。

１０Ａ、１０Ｂ、１００ パストライザ
１２、１０２ 昇温領域
１２ａ、１２ｂ、１０２ａ、１０２ｂ 昇温槽
１４，１０４ 殺菌領域
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ 殺菌槽
１６，１０６ 徐冷領域
１６ａ、１６ｂ、１０６ａ、１０６ｂ 徐冷槽
１８，１０８ 搬送コンベア
２０，１１０ 仕切り
２２，１１２ 処理水噴射部
２４，１１４ 処理水貯留部
２５ 温度センサ
２６，１１６ ノズルヘッダー
２７，４２、１１７、１３２ 補給水供給管
２８，１１８ 蒸気供給管
３０，３６，８２、８６，１２０ 処理水循環路
３２，７０、１２２ ポンプ
３４，３５，１２４，１２５ 管路
３８，１２８ 熱交換器
４０，１３０ 蒸気管
５０，１４０ ヒートポンプ装置
５２，１４２ 冷媒循環路
５４、１４４ 圧縮機
５６，１４６ 凝縮器
５８，１４８ 膨張弁
６０，１５０ 蒸発器
６２，６４、８４ 擬似負荷用熱交換器
６６ ブライン循環路
６８ 冷却塔
７２，７６，９０ 制御弁
７４，７８，９２ バイパス路
８０ コントローラ
８８ ブライン分岐循環路
ａ 搬送方向
ｂ 処理水
ｃ 補給水
ｓ 蒸気
ｗ 容器

Claims (5)

1. 液体が充填された容器を搬送する搬送コンベアと、該搬送コンベアに沿って形成された複数の処理水噴射部と、各処理水噴射部にその下方に設けられた複数の処理水貯留部とを備え、該容器に向けて処理水噴射部毎に温度が異なる処理水を噴射し、容器の搬送方向に沿って上流側から昇温領域、殺菌領域及び徐冷領域を形成するようにしたパストライザの運転方法において、
   ヒートポンプサイクルを構成するヒートポンプ装置を用意し、他の熱源による処理水の温度調整と平行して、一部の処理水貯留部に貯留された処理水をヒートポンプ装置の凝縮器で加熱して一部の処理水噴射部に戻すと共に、一部の処理水貯留部に貯留された処理水をヒートポンプ装置の蒸発器で冷却して一部の処理水噴射部に戻すようにする定常殺菌工程と、
   少なくとも一つの処理水噴射部で容器の搬入がないことを検出する無負荷検出工程と、
   前記無負荷検出工程で昇温領域又は殺菌領域の処理水噴射部で容器の搬入がないことを検出した時、該処理水噴射部下方の処理水貯留部に貯留された処理水を容器に与える熱量分だけ冷却する第１の擬似負荷工程と、
   前記無負荷検出工程で徐冷領域の処理水噴射部で容器の搬入がないことを検出した時、該処理水噴射部下方の処理水貯留部に貯留された処理水を容器から吸収する熱量分だけ加熱する第２の擬似負荷工程と、からなることを特徴とするパストライザの運転方法。
2. 前記無負荷検出工程が、前記処理水貯留部に溜まった処理水の温度を検出し、この温度検出値から前記処理水噴射部への容器搬入の有無を検出するものであることを特徴とする請求項１に記載のパストライザの運転方法。
3. 液体が充填された容器を搬送する搬送コンベアと、該搬送コンベアに沿って形成された複数の処理水噴射部と、各処理水噴射部にその下方に設けられた複数の処理水貯留部とを備え、該容器に向けて処理水噴射部毎に温度が異なる処理水を噴射し、容器の搬送方向に沿って上流側から昇温領域、殺菌領域及び徐冷領域を形成するようにしたパストライザにおいて、
   ヒートポンプサイクルを構成し、一部の処理水貯留部に貯留された処理水を加熱して一部の処理水噴射部に戻す凝縮器、及び一部の処理水貯留部に貯留された処理水を冷却して一部の処理水噴射部に戻す蒸発器を備えたヒートポンプ装置と、
   各処理水噴射部に設けられ、各処理水噴射部で容器搬入の有無を検出する検出装置と、
   前記検出装置で昇温領域又は殺菌領域の処理水噴射部で容器の搬入がないことを検出した時、該処理水噴射部下方の処理水貯留部に貯留された処理水を容器に与える熱量分だけ冷却する第１の擬似負荷用熱交換器と、
   前記検出装置で徐冷領域の処理水噴射部で容器の搬入がないことを検出した時、該処理水噴射部下方の処理水貯留部に貯留された処理水を容器から吸収する熱量分だけ加熱する第２の擬似負荷用熱交換器と、を備えていることを特徴とするパストライザ。
4. 前記第１の擬似負荷用熱交換器と前記第２の擬似負荷用熱交換器とに接続されたブライン循環路と、該ブライン循環路に設けられ第１の擬似負荷用熱交換器に向うブラインを冷却する冷却装置とを備えていることを特徴とする請求項３に記載のパストライザ。
5. 前記昇温領域の処理水噴射部と前記徐冷領域の処理水噴射部との間を接続する処理水循環路を備え、該処理水循環路に前記第１の擬似負荷用熱交換器又は第２の擬似負荷用熱交換器を介設させ、処理水の温度調整を行なうようにしたことを特徴とする請求項３又は４に記載のパストライザ。

Images