JPH02142458A - 熱処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は醸造業或いは食品加工業等における熱処理シス
テムの内、コロイド状（粒径１−１ｏ。

ｍｇ）或いは懸濁状（粒径１００ｍｇ以上）の分散系を
成し、時として粘質を呈することの多い有機組成の液状
原料を対象とするシステム、特に。

滅菌、変性等の加熱プロセスを受持つものに関する。

（従来の技術） 斯かる技術分野の熱処理システムは１例えば。

特開昭６１−２２８２５０号公報等に見る如く、原料を
送給するポンプと、ポンプから供給された原料に熱処理
を施す流体回路とを備えて構成され１通常であれば、処
理系つまり流体回路中での最適原料流１ａが分っており
、当然ながら、これを維持することに異存はないが、そ
の際、システムを余りいじると、当業界の場合、最終製
品への影響、特に、味覚や香りの微妙な変化を予測し難
く、−段落するまで長期間の試行錯誤を要することから
、好結果を期待できない。

そこで、従来は、性能の比較的安定したポンプを選定し
て、吐出邊の最適値を経験的に割出し。

この値に設定した状態で連続運転を行なうに留めていた
。

（発明が解決しようとする課題） 然るに、こうしたポンプは、一般に１Ｍ料の受手が受動
的に作動することを前提として性能の安定性が論じられ
ており、受手が能動的様相を呈してボンプニ次圧を強引
に変化させるような場合、ポンプ自体としては与えられ
た条件内で正常に機能していても、システム全体から見
れば、吐出橡が設定値を踏み外す結果となることを否め
ず、まして処理系内の原料に最適流量の維持を期すこと
は難しく、処理温度のバラつきから収量の低下につなが
らざるを得ない。

この点、当分野の熱処理システムは、例えばデンプン質
の糊化に見る如く、対象となる原料に比較的大幅な粘度
変化を招来し得る条件で熱処理を施す場合が少なくない
。

これは、処理系の外に視点を置いてみたとき流体回路が
圧力的に能動なメカニズムを発動し得るに等しく、そう
した場合、従来方式の侭では。

粘度変化の小康を座して待つよりは無いことを意味して
いる。

本発明は斯かる従来の熱処理システムにおける問題弗を
有効に解決すべく為されたもので、その目的とする処は
、従来よりの構成を余りいじることなく、処理系の能動
的メカニズムに好便に対処し得る熱処理システムを提供
するにある。

（課題を解決するための手段） 一ヒ記目的を達成すべく本発明は、流体回路を流れる原
料の流量を検出し、検出流儀に応じた信号でポンプを制
御することにより１処理系の最適流！ａ−を維持するよ
うにした・ （作用） 上記手段によれば、実質的に、ポンプへフィードバンク
制御を掛けるに等しく、従って、吐出付の強制的安定化
が可能きなり、しかも設備構成上必要な措置を、フィー
トバフクラインの付設程度に留め得る。

（実施例） 以下５本発明を、熱源と被処理物間に熱媒を介／Ｅゴせ
で加熱を行なう／１１接加熱型の熱処理システムに適用
した実施例に付き、添付図面に基いて詳細な説明を行な
う。

先ず、第１図及び第２図を参照して、熱媒を被処理物と
接触させない非接触式システムの例を示す。

第１図は非接触式熱処理システムの流れ概要図、第２図
は同システムの流体回路を構成する熱交換ユニットの縦
断面図である。

図中、Ｓｌは非接触式熱処理システムの全体を表し、同
システムＳｌは、液状原料Ｍ！；Ｌを非接触熱媒として
の熱湯ｗｈで比較的緩やかに加熱して変性処理を行なう
為のもので、システム的には、原本１Ｍ文を所要１号送
給する供給系Ｓｆと、供給された原本１Ｍ文に熱処理を
施す処理系Ｓｐｌとを備えて成り、設備として１足えれ
ば、ホッパー１０に（貯溜した原料Ｍｌをフィードポン
プ１１に通し加圧送給するフィードラインＬｆと、熱湯
ｗｈを熱媒とする熱交換器２０に原料Ｍｌを通して加熱
処理し処理済原料Ｍｐを排出するプロセスラインＬｐｌ
とで構成されている。

ポンプ１１は、これを駆動する電動モータ１２を備え、
モータ１２は、リード線１３を介してコントローラ１４
から送られた制御信号Ｓｃに応じ作動する。

尚、制御信号Ｓｃは゛層圧信号として与えられ。

モータ１２は信号Ｓｃの大小に応じて回転数を増減し、
信号Ｓｃ一定の場合１回転数が負荷に略反比例するもの
とし、一方、コントローラ１４は単独でモータ１２を制
御する場合、ポンプ１１に、その二次圧が正常であれば
、最適流量を吐出させ得るように設定されているものと
する。従って、原料Ｍｕ又はＭｐの粘度が上がり、ボン
ブ１１の二次圧が勝手に大きくなって、負荷が増大した
ような場合、（単独制御であれば）信号Ｓｃの大きさが
当初の設定値に保たれた侭変化しないことから、漏れ等
によりポンプ１１の吐出量が低下して、最適流量を維持
できなくなる。

熱交換器２０は横置のユニー／　ト２１を複数段積上げ
直列に接続したもので、各ユニー／　ト２１は、第２図
に示すように、ストレートな原料導通用内管２２と、こ
れを同軸に囲繞する熱湯導通用外管２３から成り、原料
流通時その流束を直径振分けに二分して１８０度位相を
ずらすスワールプレート２４が９０度ピッチで内管２２
の略全長に亘り連設されている。

本実施例では、以上において、プロセスラインＬｐｌを
実際に流れている原料Ｍｐの流量を検出する検出器ｌを
熱交換器２０の下流側に取付け、その検出信号Ｓｄｌを
伝えるリード１ｉ１２をモータコントローラ１４に接続
してフイービバツク制御を掛けることにより、制御信号
Ｓｃの大きさを適宜増減せしめ、以って、モータ１２の
回転数を一定に保持し、ポンプ１１に常に最適流量を吐
出させるようにしている。

次いで、第３図及び第４図を参照し、熱媒を被処理物に
直接接触させる接触式システムの例を述べる。

第３図は接触式熱処理システムの流れ概要図。

第４図は同システムの流体回路を構成するスチームイン
ジェクターの縦断面図で、前の実施例と同様なものは同
じ参照番号で表されている。

図中、Ｓ２は接触式熱処理システムの全体を表し、同シ
ステムＳ２は、液体原料Ｍｌに熱媒としての蒸気Ｓｔを
直接混入接触させ、比較的速やかに加熱して滅菌処理を
行なう為のもので、システム面では、処理系Ｓｐ２の加
熱方式が、また、設備面では、プロセスラインＬｐ２を
スチームインジェクター４０で構成し、その原料流量検
出信号Ｓｄ２をモータ１２のコントローラ１４に入力し
ている点が、前実施例と相違している。

インジェクター４０は、原料導通管４１とこれに平行な
スチームヘッダー４２を複数本の傾斜ノズル４３・・・
でつないだ構造のもので、プロセスラインＬＰ２の原料
流量が誤検出されない程度に蒸気Ｓｔの吹込み量を抑え
である。

最後に、第５図を参照して、接触非接触併用式熱処理シ
ステムの例を説明しておく。

第５図は同システムの流れ図で、前の実施例と同様なも
のは同じ参照番号で表されている。

図中、Ｓ３は接触非接触併用式熱翅理システムの全体を
表し１本システムＳ３は、前記接触式システムＳ２の供
給系Ｓｆと処理系Ｓｐ２との間に。

非接触式システムＳ１の処理系ＳＰＩを介在せしめたも
ので、設備的には、フィードラインＬｆとプロセスライ
ンＬｐ２をプロセスラインＬｐｌで直列につないだ構成
を有し、下流側に位置するプロセスラインＬｐ２の原料
流量検出信号Ｓｄ２がコントローラ１４にフィードバッ
クされている。尚、接続位置での温度条件と圧力条件が
整合すれば、プロセスラインＬＰＩとＬｐ２の接続順序
を逆にし、ラインＬｐｌからの検出信号Ｓｄｌをフィー
ドバックさせるようにしても良い。

以上、いずれの実施例においても、従来よりの構成、つ
まり、フィードバック系１．２を除いた各システム５１
〜Ｓ３の構成を余りいじることなく、処理系Ｓｐｌ、Ｓ
ｐ２の能動的メカニズム、即ち、ポンプ１１の二次圧押
上げに逐一対処することができる。

こ−で、非接触式熱処理システムＳ１と、これよりフィ
ードバック系を取除いた従来システムとの比較実験例を
示しておく。

皮血且１ ポンプ１１：　モーノポンプ　２ＮＥＬ−２０吐出量　
ｓ＋ａｍ　１．２００１／ｈｒ兵神装備（株）製 熱交換器２０ 段数、接続：　　６設訂列 ユニット２１：　外径　２３置信 長さ　１．２５　ｔａ スワールプレート　３４枚 検出ｉｆ：　　　″ｒｒ１．磁流量計　ＭＥ↑−Ｙ４４
２−ＣＢ−２Ｆ山武ハネウエル（株）製 コントローラ１４： デジタル指示調節計 山武ハネウェル（株）製 ズ０−４２．ｔコ［杼 原料Ｍ文： 熱媒Ｗｈ： 加熱条件 原料側： 熱媒側： フラワーペースト 熱湯 温度　入口　　４０℃ 出口　　１１５℃ 温度　入口　　１５０℃ 出口　　１４０℃ 流量　　　　　３０文／ｗｉｎ 丈１１■求 システム５１　設定ＦＬ量　　　２００５Ｌ／ｈｒ加熱
時流量　　２００交／ｈｒ 従来システム　設定流量　　　２００交／ｈｒ加熱時流
ｆｉｔ　　　３０ｆＬ／ｈｒ 次いで、接触式熱処理システムＳ２の性能試験結果を二
種の原料ＭｓＬにつき例示しておく。

１討」 名称：　フラワーペースト （コーンスターチ、粉乳、練乳、脱脂粉乳、グラニユー
糖、バニラエツセンス、油、水等の混合液） 粘度：　処理前　　３，０００　ＣＰ　　（４０℃）処
理後　８０，０００　ＣＰ　　（４０℃）温度：　プロ
セス入口　　　　４０℃ 加熱処理　　　　　　１２０℃ 処理量：２００交／ｈｒ 菌数（個／ｇ） 一般生菌：　　処理前　　４，０００ 処理後　　＜　１０ １耐熱菌：　　　処理前　　２　、０００処理後　　（
１０ 大腸菌：　　　処理前　　　（＋） 処理後　　　（−） 報ＪＬｕ 名称：　カスタードクリーム （コーンスターチ、牛乳、卵黄、脱脂粉乳、グラニュー
糖、バニラエツセンス 油、木等の混合液） 粘度：　処理前　　３，０００　ＣＰ　　（４０℃）処
理後　１０，０００　ＣＰ　　（４０℃）温度：　プロ
セス入口　　　　４０℃ 加熱処理　　　　　　１２０°Ｃ 処理量：２００交／ｈｒ 菌ｔ！！（個／ｇ） 一般生菌：　　処理前　　４，０００ 処理後　　＜１０ 耐熱ｌ！ｉ：　　　　処理前　　２，０００処理後　　
＜１０ 大腸ＬＩＩ：　　　　処理前　　　（＋）処理後　　　
（−） 尚、前記実施例において、モータ１２のコントローラ１
４の回路詳細並びにその配設位置は、これを適宜選定し
得ること明らかであろう。

（発明の効果） 以」二の説明により明らかな如く、本発明によれば、熱
処理システムの処理系に位置する流体回路中の原料流量
を検出し、検出温情に応じた信号でポンプを制御して、
最適流量を維持するようにしているので、従来よりの構
成を余りいじることなく、処理系の能動的メカニズムに
逐一対処することができ、その結果、処理温度も安定し
、収量が増す。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を熱媒加熱型の熱処理システムに適用した
実施例に付いてのもので、第１図は非接触式システムの
流れ図、第２図は同システムを構成する熱交換ユニット
の縦断面図、第３図は接触式システムの流れ図、第４図
は同システムを構成するスチームインジェクターの縦断
面図、第５図は接触非接触併用式システムの流れ図であ
る。 尚、図中、１は流量検出器、２はリード線、１１はフィ
ードポンプ、１２はモータ、１４はコントローラ、２０
は熱交換器、４０はスチームインジェクタ、Ｌｆはフィ
ードライン、Ｌｐｌ、Ｌｐ２はプロセスライン、Ｍ文は
液体原ネ４．Ｍｐは処理済原料、Ｓｌは非接触式熱処理
システム、Ｓ２は接触式熱処理システム、Ｓ３は接触非
接触併用式熱処理システム、Ｓｃは制御信号、Ｓｄｌ、
Ｓｄ２は検出信号、Ｓｆは供給系、Ｓｐｌ、Ｓｐ２は処
理系、Ｓｔは蒸気、Ｗｈは熱湯を表している。 特許

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）有機組成の原料を送給するポンプと、該ポンプよ
   り供給された原料に熱処理を施して原料粘度を比較的大
   幅に変化せしめ得る流体回路とを備えて成り、上記ポン
   プは吐出量が二次圧に左右され、上記熱処理は最適の原
   料流量が知られている熱処理システムにおいて、前記流
   体回路を流れる原料の流量を検出し、検出流量に応じた
   信号でポンプを制御して、前記最適流量を維持するよう
   にした熱処理システム。
2. （２）前記ポンプを電動モータで駆動し、前記信号を該
   モータのコントローラへ帰還せしめて成る請求項１に記
   載の熱処理システム。
3. （３）前記ポンプをモーノポンプとした請求項２に記載
   の熱処理システム。
4. （４）前記流体回路は原料と熱媒とに非接触状態で熱を
   交換させ合う為の機構を備えて成る請求項１に記載の熱
   処理システム。
5. （５）前記流体回路は原料に熱媒を直接接触させる為の
   機構を備えて成る請求項１若しくは４に記載の熱処理シ
   ステム。