JP5771443B2 - 過熱蒸気反応装置 - Google Patents

Description

本発明は、特に、米、麦、豆などの穀物を含む食料品、飼料等の被処理物の表面に存在する微生物や害虫等を過熱蒸気によって滅菌及び殺菌し、あるいは殺虫及び殺卵し、良好な状態で保存及び運搬することが可能であり、安定した品質の食料品、飼料等を得ることが可能な過熱蒸気反応装置に関する。

従来から、過熱水蒸気を用いて、食料品等の滅菌及び殺菌を行う装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような滅菌及び殺菌装置では、食料品等の搬送経路に設置されるトンネルを備えており、当該トンネル内に過熱水蒸気を噴射するとともに、食料品等をコンベアで搬入して過熱水蒸気と接触させながら、当該トンネル内を通過させることにより、食料品等の滅菌及び殺菌を行うように構成されている。

特開２００４−４１０９８号公報

しかしながら、上述した従来の滅菌及び殺菌装置においては、コンベア上に載置した状態で食料品等の滅菌及び殺菌を行っているので、食料品等の上部と下部とで過熱水蒸気と接触する状況が異なり、食料品等を均一に滅菌及び殺菌することが難しく、十分な滅菌及び殺菌効果を得ることができないという不具合を有していた。
一方、十分な滅菌及び殺菌効果を得ようとして、高温の過熱水蒸気を長時間にわたり噴射して食料品等と接触させる場合には、食料品等の栄養成分、タンパク質、デンプンなどが変質、劣化、固化、分解してしまうという問題を生じるおそれがあった。

また、従来の滅菌及び殺菌装置においては、噴射した過熱水蒸気が食料品等に付着したままで、食料品等が搬出されることになるので、たとえ十分に滅菌及び殺菌処理された食料品等であっても、時間の経過に伴って、変質、劣化、固化、分解等を生じてしまい、良好な状態でかつ安定した品質のままで保存したり、あるいは運搬したりすることができないという問題点を有していた。

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、過熱蒸気を用いて穀物などの食料品、飼料等に対して均一かつ効率的に滅菌及び殺菌、あるいは殺虫及び殺卵を行うとともに、用いた過熱蒸気を食料品、飼料等から分離して良好な状態で保存及び運搬することが可能であり、安定した品質の食料品、飼料等を得ることが可能な過熱蒸気反応装置を提供することにある。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、過熱蒸気を被処理物に接触させることにより、前記被処理物の滅菌及び殺菌を行う過熱蒸気反応装置において、上下方向に沿って配置され、上部に前記被処理物が投入される投入部が設けられ、下部に滅菌及び殺菌された前記被処理物を排出する排出部が設けられている反応管路と、前記反応管路の上下方向の中間部に設けられ、前記反応管路の内部に前記過熱蒸気を供給する蒸気供給手段と、前記反応管路の前記排出部に接続され、内部に前記過熱蒸気と前記被処理物とを分離するガイド部材が設けられているセパレータと、を備え、前記セパレータは、ボックス状のケーシングを有しており、前記ケーシングの内部には、前記ガイド部材が前記反応管路の下方位置で前記排出部と対向して斜めに配置され、前記ガイド部材は、１枚の板状体を屈曲させることにより、全体が下方へ向かって緩やかに突出した湾曲形状に形成され、垂直に落下する前記過熱蒸気が前記ガイド部材の湾曲面に当たると、横向きに方向転換して流れるように構成されているとともに、前記ガイド部材の下端部は、下方へ向かってほぼ直角に折り曲げられ、前記ガイド部材の湾曲面に当たって落下した前記被処理物が下方に導かれるように形成され、前記ケーシングの側部には、前記ガイド部材によって分離された前記過熱蒸気を排出する蒸気排出口が設けられ、前記ケーシングの下部には、前記ガイド部材によって前記過熱蒸気が分離された滅菌及び殺菌処理後の前記被処理物を排出する被処理物排出口が設けられている。

さらに、本発明において、前記反応管路は、水平断面が円形状に形成され、前記蒸気供給手段は、前記反応管路の内部に前記過熱蒸気を噴出する供給管を有しており、前記供給管は、前記反応管路の軸心に対して交差すべく、斜め下向きに配置されている。

上述の如く、本発明に係る車両の側部車体構造は、過熱蒸気を被処理物に接触させることにより、前記被処理物の滅菌及び殺菌を行う過熱蒸気反応装置において、上下方向に沿って配置され、上部に前記被処理物が投入される投入部が設けられ、下部に滅菌及び殺菌された前記被処理物を排出する排出部が設けられている反応管路と、前記反応管路の上下方向の中間部に設けられ、前記反応管路の内部に前記過熱蒸気を供給する蒸気供給手段と、前記反応管路の前記排出部に接続され、内部に前記過熱蒸気と前記被処理物とを分離するガイド部材が設けられているセパレータと、を備え、前記セパレータは、ボックス状のケーシングを有しており、前記ケーシングの内部には、前記ガイド部材が前記反応管路の下方位置で前記排出部と対向して斜めに配置され、前記ガイド部材は、１枚の板状体を屈曲させることにより、全体が下方へ向かって緩やかに突出した湾曲形状に形成され、垂直に落下する前記過熱蒸気が前記ガイド部材の湾曲面に当たると、横向きに方向転換して流れるように構成されているとともに、前記ガイド部材の下端部は、下方へ向かってほぼ直角に折り曲げられ、前記ガイド部材の湾曲面に当たって落下した前記被処理物が下方に導かれるように形成され、前記ケーシングの側部には、前記ガイド部材によって分離された前記過熱蒸気を排出する蒸気排出口が設けられ、前記ケーシングの下部には、前記ガイド部材によって前記過熱蒸気が分離された滅菌及び殺菌処理後の前記被処理物を排出する被処理物排出口が設けられている。
したがって、本発明の過熱蒸気反応装置によれば、含有する栄養成分、タンパク質、デンプンなどを過熱蒸気によって変質、劣化、固化、分解させることなく、穀物などの食料品、飼料等の被処理物に対して均一かつ効率的に滅菌及び殺菌、あるいは殺虫及び殺卵を行うことができる。しかも、滅菌及び殺菌処理等に使用した過熱蒸気を食料品、飼料等から迅速かつ確実に分離することが可能となるため、滅菌及び殺菌処理等した後の食料品、飼料等を良好な状態で長期間にわたり保存できるとともに、所望の場所に運搬することができ、安定した品質の食料品、飼料等を提供することができる。
また、本発明の過熱蒸気反応装置によれば、比較的簡単な構造で、過熱蒸気と滅菌及び殺菌処理（殺虫及び殺卵処理を含む）後の食料品、飼料等とを円滑に分離することが可能となり、設備コストの低減化を図ることができる。
しかも、本発明の過熱蒸気反応装置によれば、分離して得られる過熱蒸気の温度が高いので、当該過熱蒸気を回収して本装置の蒸気供給手段の熱源として、あるいは他の装置の熱源として利用することが可能となり、ランニングコストなどを低減させることができる。

さらに、本発明において、前記反応管路は、水平断面が円形状に形成され、前記蒸気供給手段は、前記反応管路の内部に前記過熱蒸気を噴出する供給管を有しており、前記供給管は、前記反応管路の軸心に対して交差すべく、斜め下向きに配置されているので、噴出させた過熱蒸気が反応管路の内部において旋回流となり、投入した被処理物に対して均等に接触して滅菌及び殺菌（殺虫及び殺卵を含む）を行うことができる。しかも、本発明の過熱蒸気反応装置によれば、噴出させた過熱蒸気が反応管路の上部に向かって流れることはなくなり、反応管路の投入部が過熱蒸気によって加熱されず、設備環境が良くなる上、当該投入部に一般的なホッパをそのままの態様で設置でき、設備コストの低減と、処理作業性の向上を図ることができる。

本発明の実施形態に係る過熱蒸気反応装置を一部断面にしながら概略的に示す正面図である。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る過熱蒸気反応装置の全体を示すものである。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る過熱蒸気反応装置１は、過熱蒸気（過熱水蒸気、過熱ガス蒸気など）２を被処理物３に接触させることにより、被処理物３の表面などに存在する微生物や害虫等の滅菌及び殺菌処理、あるいは殺虫及び殺卵処理を行うものである。
本実施形態の過熱蒸気反応装置１は、主として、上下方向に沿って配置される反応管路４と、反応管路４の上下方向の中間部に設けられる蒸気供給手段５と、反応管路４の下部に接続され、内部に過熱蒸気２と被処理物３とを分離する後述のガイド部材が設けられているセパレータ６とを備えている。なお、本実施形態で使用される過熱蒸気２は、蒸気をさらに追加して加熱することにより得られるものであり、温度が、例えば、６００〜７００℃の蒸気である。また、滅菌及び殺菌（殺虫及び殺卵を含む）される被処理物３としては、米、麦、豆などの穀物を含む食料品、飼料等が挙げられる。

本実施形態の反応管路４は、水平断面が円形状に形成された円筒の配管であり、内部で過熱蒸気２と被処理物３との反応処理が行われるように構成されている。このような反応管路４は、直方体状に組み立てた剛性部材のフレーム７の上部に下部フランジ４ａを載せてボルト締めで固定することによって、フレーム７上に設置されている。また、反応管路４の直径及び上下方向の長さは、被処理物３の滅菌及び殺菌処理に必要とされる反応時間などに応じて設定されており、直線状の外周部は、熱が周囲に逃げないように断熱材等によって覆われている。

反応管路４の上部には、被処理物３を投入するホッパなどの投入部８が設けられており、この投入部８には、図外の貯蔵庫、運搬車等から被処理物３を搬送して投下する搬送ダクト（図示せず）などが接続されている。あるいは、投入部８は、被処理物３が直接投下されるように構成されていてもよい。投入部８に設置されるホッパなどは、断熱材等で覆われておらず、そのままの態様で取付けられている。
また、反応管路４の下部には、落下中に過熱蒸気２によって滅菌及び殺菌処理（殺虫及び殺卵処理を含む）された被処理物３を排出する排出部９が設けられており、当該排出部９から過熱蒸気２及び被処理物３が一緒に排出されるようになっている。

本実施形態の蒸気供給手段５は、図１に示すように、反応管路４の上下方向の中間部に設けられ、反応管路４の内部に過熱蒸気２を供給するように構成されている。このため、蒸気供給手段５は、反応管路４の内部に過熱蒸気２を噴出させる供給管１０を有しており、当該供給管１０の先端部は、反応管路４の内部に連通すべく接続されている。また、供給管１０の他端部は、蒸気管路１１を介してボイラなどの蒸気供給源１２に接続されている。
さらに、供給管１０は、反応管路４の軸心に対して交差すべく、斜め下向に傾斜して配置されており、これによって、先端部から噴出させた過熱蒸気２が反応管路４の内部において旋回流となり、落下中の被処理物３に過熱蒸気２がより一層均等に接触するように構成されている。しかも、このような供給管１０の傾斜配置は、反応管路４が水平断面円形状に形成されているのと相俟って、過熱蒸気２が反応管路４の投入部８に向かって上昇するのを防ぐ機能を有している。

そして、本実施形態のセパレータ６は、図１に示すように、フレーム７の上部下面に取付けられ、内部が反応管路４の排出部９と連通するボックス状のケーシング１３を有しており、該ケーシング１３の内部には、過熱蒸気２と被処理物３とを分離する機能を備えたガイド部材１４が設けられている。このガイド部材１４は、反応管路４の下方位置であって、排出部９と対向して配置されているとともに、底面より間隔を空けた状態で上部から下部にかけて斜めに配置されている。そのため、ガイド部材１４は、１枚の板状体を屈曲させることにより、全体が下方へ向かって緩やかに突出した湾曲形状に形成されており、垂直に落下する過熱蒸気２が当該ガイド部材１４の湾曲面に当たると、横向きに方向転換して流れるように構成されている。
しかも、ガイド部材１４の下端部１４ａは、下向へ向かってほぼ直角に折り曲げられており、ガイド部材１４の湾曲面に当たって落下した被処理物３が後述の排出口に導かれるように形成されている。

一方、本実施形態のケーシング１３の側部には、図１に示すように、ガイド部材１４によって分離された過熱蒸気２を外部へ排出する蒸気排出口１５が設けられている。この蒸気排出口１５から排出される過熱蒸気２の温度は、被処理物３への滅菌及び殺菌処理後でも４００℃前後と高温であることから、当該蒸気排出口１５は、回収管路１６を介して蒸気供給源１２に接続されており、排出される過熱蒸気２が再利用されるようになっている。なお、過熱蒸気２は、蒸気供給源１２の熱源として再利用されるのみならず、他の装置の熱源として利用されても良い。

また、ケーシング１３の底面下部の片側には、ガイド部材１４に当たって過熱蒸気２が分離された滅菌及び殺菌処理後の被処理物３を外部へ排出する被処理物排出口１７が設けられている。この被処理物排出口１７には、外方へ向かって突設させた排出管１８が接続されており、当該排出管１８の下方には、落下させた滅菌及び殺菌処理後の被処理物３を図外の貯蔵庫や運搬車などに搬送するベルトコンベア１９が設置されている。

次に、本発明の実施形態に係る過熱蒸気反応装置１を用いて、被処理物３の滅菌及び殺菌を行う方法を説明する。
まず、蒸気供給手段５を駆動して蒸気供給源１２から高温の過熱蒸気２を送り出し、蒸気管路１１を介して供給管１０より過熱蒸気２を反応管路４の内部に噴出させて供給する。この状態で、図外の貯蔵庫、運搬車等から所定量の被処理物３を搬送して反応管路４の上部の投入部８に投下する。投下された被処理物３は、反応管路４の内部を落下しながら供給された旋回流の過熱蒸気２と接触することになる。この際、被処理物３の表面に存在する微生物や害虫等は、高温の過熱蒸気２によって滅菌及び殺菌処理され、被処理物３から除去されることになる。

次いで、過熱蒸気２が付着した被処理物３は、反応管路４の下部の排出部９から外部へ排出され、下方に連通して位置するセパレータ６の内部に落下する。そして、セパレータ６内に落下した過熱蒸気２及び被処理物３は、傾斜して設けられたガイド部材１４の湾曲面に当たり、質量差や衝撃力などによって互いに分離されることになる。すなわち、ガイド部材１４に当たった過熱蒸気２及び被処理物３のうち、過熱蒸気２は、ガイド部材１４によって水平の横向きに方向転換し、蒸気排出口１５へ向かって流れる。蒸気排出口１５に到達した過熱蒸気２は、回収管路１６を経て蒸気供給源１２に戻り、熱源として再利用されることになる。
一方、滅菌及び殺菌処理後の被処理物３は、ガイド部材１４の湾曲面に沿って移動しながら落下し、下端部１４ａによって被処理物排出口１７に導かれ、排出管１８よりベルトコンベア１９上に排出されることになる。しかる後、滅菌及び殺菌処理後の被処理物３は、ベルトコンベア１９で図外の貯蔵庫や運搬車まで搬送され、滅菌及び殺菌処理作業が終了することになる。

このように、本発明の実施形態に係る過熱蒸気反応装置１においては、蒸気供給手段５の供給管１０から過熱蒸気２が内部に噴出される反応管路４を上下方向に沿って配置するとともに、当該反応管路４の排出部９に滅菌及び殺菌処理後の過熱蒸気２及び被処理物３が当たるガイド部材１４を備えたセパレータ６を接続しているため、過熱蒸気２が均等に接触して被処理物３の表面などを均一かつ効率的に滅菌及び殺菌処理することができる。しかも、本実施形態の過熱蒸気反応装置１では、滅菌及び殺菌処理に使用した過熱蒸気２をガイド部材１４によって被処理物３から確実に分離し得るため、過熱蒸気２が付着していない滅菌及び殺菌処理後の被処理物３をセパレータ６の排出口１７及び排出管１８から迅速に排出できる。
したがって、本実施形態の過熱蒸気反応装置１を用いて被処理物３を滅菌及び殺菌処理すれば、品質の優れた食料品、飼料等を提供できるとともに、良好な状態で品質が安定している食料品、飼料等を長期間にわたり保存することができる。

また、本実施形態の過熱蒸気反応装置１では、セパレータ６のケーシング１３の側部に設けられた蒸気排出口１５から高温の過熱蒸気２を回収して蒸気供給源１２の熱源として再利用しているため、エネルギー効率を向上させ、コストダウンを図ることができる。
さらに、本実施形態の過熱蒸気反応装置１では、反応管路４の水平断面を円形状に形成するとともに、供給管１０を反応管路４の軸心に対して交差すべく斜め下向きに傾斜して配置しているため、噴出させた過熱蒸気２が反応管路４の内部において旋回流となり、投入した被処理物３に対して均等に接触させることができ、被処理物３の表面全体をより一層均一に滅菌及び殺菌処理を行うことができる。

それに加えて、本実施形態の過熱蒸気反応装置１においては、噴出させた過熱蒸気２が反応管路４の上部に向かって流れなくなるため、反応管路４の投入部８が過熱蒸気２によって加熱されて高温になるという現象は起こらない。したがって、投入部８の外周を断熱材等で覆う必要がなく、一般的なホッパをそのままの態様で設置することが可能となり、設備コストの低減化を実現できるとともに、良好な設備環境を提供することができる。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
例えば、既述の実施の形態では、過熱蒸気２を噴出する供給管１０が反応管路４の上下方向の中間部に１つ設けられているが、反応管路４の上下方向長さや投入される被処理物３の量などに応じて別個の供給管１０をさらに設けることにより、２つ以上の供給管１０が上下方向に間隔を空けながら交差して配設されていても良い。追加した供給管１０は、同じ蒸気供給源１２に接続されても、あるいは、別個の蒸気供給源に接続されていても良い。

１ 過熱蒸気反応装置
２ 過熱蒸気
３ 被処理物
４ 反応管路
５ 蒸気供給手段
６ セパレータ
７ フレーム
８ 投入部
９ 排出部
１０ 供給管
１１ 蒸気管路
１２ 蒸気供給源
１３ ケーシング
１４ ガイド部材
１５ 蒸気排出口
１７ 被処理物排出口
１８ 排出管

Claims (2)

1. 過熱蒸気を被処理物に接触させることにより、前記被処理物の滅菌及び殺菌を行う過熱蒸気反応装置において、
   上下方向に沿って配置され、上部に前記被処理物が投入される投入部が設けられ、下部に滅菌及び殺菌された前記被処理物を排出する排出部が設けられている反応管路と、
   前記反応管路の上下方向の中間部に設けられ、前記反応管路の内部に前記過熱蒸気を供給する蒸気供給手段と、
   前記反応管路の前記排出部に接続され、内部に前記過熱蒸気と前記被処理物とを分離するガイド部材が設けられているセパレータと、
   を備え、
   前記セパレータは、ボックス状のケーシングを有しており、前記ケーシングの内部には、前記ガイド部材が前記反応管路の下方位置で前記排出部と対向して斜めに配置され、前記ガイド部材は、１枚の板状体を屈曲させることにより、全体が下方へ向かって緩やかに突出した湾曲形状に形成され、垂直に落下する前記過熱蒸気が前記ガイド部材の湾曲面に当たると、横向きに方向転換して流れるように構成されているとともに、前記ガイド部材の下端部は、下方へ向かってほぼ直角に折り曲げられ、前記ガイド部材の湾曲面に当たって落下した前記被処理物が下方に導かれるように形成され、
   前記ケーシングの側部には、前記ガイド部材によって分離された前記過熱蒸気を排出する蒸気排出口が設けられ、前記ケーシングの下部には、前記ガイド部材によって前記過熱蒸気が分離された滅菌及び殺菌処理後の前記被処理物を排出する被処理物排出口が設けられていることを特徴とする過熱蒸気反応装置。
2. 前記反応管路は、水平断面が円形状に形成され、前記蒸気供給手段は、前記反応管路の内部に前記過熱蒸気を噴出する供給管を有しており、前記供給管は、前記反応管路の軸心に対して交差すべく、斜め下向きに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の過熱蒸気反応装置。

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