JPH0224514B2

JPH0224514B2 -

Info

Publication number: JPH0224514B2
Application number: JP22878287A
Authority: JP
Inventors: Kisaburo Yukimura; Haruo Nishi; Masanari Takagi
Original assignee: Nissen Corp
Current assignee: Nissen Corp
Priority date: 1987-09-12
Filing date: 1987-09-12
Publication date: 1990-05-29
Also published as: JPS6471466A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明はレトルトパウチ、含気パウチやカツ
プ、ビン詰、缶詰等の包装食品を高温・高圧スチ
ームによつて殺菌処理するスチーム殺菌処理装置
に関するものである。

（従来の技術）従来、この種のスチーム殺菌処理装置におい
て、その処理槽には、スチーム配管と圧縮空気配
管とがそれぞれ接続されている。スチーム配管に
は、処理槽内の温度を検出する温度センサの信号
に基づいて開閉制御される開閉弁が配設され、圧
縮空気配管には、処理槽内の圧力を検出する圧力
センサの信号に基づいて開閉制御される開閉弁が
配設されている。そしてスチーム配管から開閉弁
を介して処理槽内に送られたスチームによつて処
理槽内を所定温度に保持し、圧縮空気配管から開
閉弁を介して処理槽内に送られた圧縮空気によつ
て、処理槽内を飽和水蒸気圧力よりも高い圧力に
保持し、これによつて処理槽内の包装食品の内容
物の熱膨張が原因となる包装袋又は包装容器の破
損を防止しながら、包装食品を殺菌処理している
ものがある。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、上記した従来のものにおいては、例
えば、処理槽内の温度が所定温度値よりも低下す
ると、処理槽内の圧力にかかわることなく、スチ
ーム配管からスチームが供給され、これによつ
て、処理槽内の圧力が所定圧力値よりも高くな
り、包装食品を変形させる等の不具合が生じる場
合がある。

そこでこの発明では、処理槽内の圧力を、常に
所定圧力値に保持することを、その解決すべき技
術的課題とするものである。

（問題点を解決るための手段）上記課題解決のための技術的手段は、包装食品
が収容される処理槽にスチーム配管と圧縮空気配
管とが接続され、前記スチーム配管と圧縮空気配
管から処理槽内に供給されたスチームと圧縮空気
との混合気によつて処理槽内を高温・高圧状態に
することで、前記包装食品を殺菌処理する装置で
あつて、前記処理槽下部のドレン口に接続された
ドレン配管には、前記処理槽内の圧力を検出する
圧力センサの信号に基づいて開閉制御される排気
弁を配設し、この排気弁の開閉にともなう前記混
合気の排出によつて処理槽内の圧力を所真定圧力
値に保持する構成にしたものである。

（作用）上記構成によれば、処理槽内の圧力が所定値以
上となつたときには、圧力センサの信号に基づい
てドレン配管の排気弁が開閉制御され、処理槽内
に供給されたスチームと圧縮空気との混合気がド
レン配管の排気弁を介して排出されることで、処
理槽内の圧力が所定圧力値に保たれる。

（実施例）以下、この発明の一実施例を図面にしたがつて
説明する。

第１図において、一端開口の箱形状に形成され
た処理槽１には、その開口部に包装食品の出入用
としての開閉蓋２が開閉可能に装着され、処理槽
１と開閉蓋２との接合面にはガスケツト３が介装
されその接合面の気密が保たれるようになつてい
る。

処理槽１には、スチーム配管５、圧縮空気配管
２０、冷却水配管３６、循環配管４１及びドレン
配管４３が接続されている。

スチーム配管５は、メインスチーム配管６とバ
イパススチーム配管７とにより構成されている。
スチーム供給源８に一端が連通されたメインスチ
ーム配管６の他端は、処理槽１の内室上部に配設
された噴出パイプ９の一端に接続されている。こ
のメインスチーム配管６には、そのスチーム供給
源８側から噴出パイプ９に向けて、ストレーナ１
０、減圧弁１１、圧力計１２及びメインスチーム
弁１３が順に配設されている。

バイパススチーム配管７は、メインスチーム配
管６の圧力計１２とメインスチーム弁１３との間
におけるメインスチーム配管の一部から分岐され
て、第２図に示すように、エジエクタ１４の入口
に接続されている。

さらに、バイパススチーム配管７の中央部は、
第１、第２の分岐管７ａ，７ｂに分かれており、
第１分岐管７ａには第１バイパススチーム弁１５
と絞り調整弁１６とが、第２分岐管７ｂには第２
バイパススチーム弁１７と絞り調整弁１８とがそ
れぞれ配設されている。さらに、バイパススチー
ム配管７には、その第１、第２の両分岐管の下流
側において圧力計１９が配設されている。

また、第２図に示すように、前記エジエクタ１
４は、その通路を気体が流れることによつてその
吸引口に吸引力を発生するものであつて、同エジ
エクタ１４の噴出口は噴出パイプ９の一端に接続
されている。

圧縮空気配管２０は、メイン圧縮空気配管２１
とバイパス圧縮空気配管２２とシールエア配管２
３とにより構成されている。圧縮空気供給源２４
に一端が連通されたメイン圧縮空気配管２１の他
端は前記噴出パイプ９の一端に、メインスチーム
配管６と合流して接続されている。このメイン圧
縮空気配管２１には、その圧縮空気供給源２４側
から噴出パイプ９に向けて圧力計２５とメイン圧
縮空気弁２６とが順に配設されている。

バイパス圧縮空気配管２２は、メイン圧縮空気
配管２１の圧力計２５とメイン圧縮空気弁２６と
の間におけるメイン圧縮空気配管の一部から分岐
されている。そして、バイパス圧縮空気配管２２
は、第３図に示すように、熱交換器２７のコイル
チユーブ２８を経て、前記エジエクタ１４の入口
に接続されている。またバイパス圧縮空気配管２
２には、そのメイン圧縮空気配管２１の分岐点か
ら熱交換器２７のコイルチユーブ２８に向けて、
バイパス圧縮空気弁２９、絞り調整弁３０及び圧
力計３１が順に配設されている。

シールエア配管２３は、メイン圧縮空気配管２
１の圧力計２５と、バイパス圧縮空気配管２２の
分岐点との間において、メイン圧縮空気配管２１
の一部から分岐され、ガスケツト３のシール室４
に接続されている。そして、このシールエア配管
２３にはシールエア入口弁３２が配設されてい
る。また、ガスケツト３のシール室４にはエア抜
き管３３が接続され、このエア抜き管３３にはエ
ア抜き弁３４が配設されている。

冷却水供給源３５に一端が接続された冷却水配
管３６の他端は、処理槽１の内室天井部に配設さ
れた散水ノズル３７に接続されている。また、冷
却水配管３６には、その冷却水供給源３５側から
散水ノズル３７に向けて、ストレーナ３８、圧力
計３９、冷却水弁４０が順に配設されている。

循環配管４１は、その一端が処理槽１の底部に
配設された取出口４２に接続され、同循環配管４
１の他端が、第２図に示すように、エジエクタ１
４の吸収口に接続されている。

ドレン配管４３は、第１図と第３図に示すよう
に、その一端が熱交換器２７の熱交換室を介して
処理槽１の内室底部のドレン口４４に接続され、
他端がドレン排出口４５に接続されている。ま
た、ドレン配管４３の中間部は第１、第２及び第
３の分岐管４６，４７，４８に分岐されている。
前記第１分岐管４６にはメイン排気弁４９が配設
され、第２分岐管４７にはスチームトラツプ５０
が配設され、第３分岐管４８には処理槽１の内室
の圧力が所定圧力値以上となることを防止するた
めのバイパス排気弁５１と絞り調整弁５２とが配
設されている。

また、処理槽１には、その内室の圧力を検出す
るための第１、第２及び第３の圧力センサPS１，
PS２，PS３が配設されているとともに、同処理
槽１にはその内室の温度を検出するための第２温
度センサTC２と第３温度センサTC３とが配設さ
れている。

さらに、ドレン配管４３には、ドレン温度を検
出するための第１温度センサTC１と第４温度セ
ンサTC４とが配設されている。

そして、前記第１〜第３圧力センサPS１〜PS
３の検出信号及び第１〜第４温度センサTC１〜
TC４の検出信号は、制御装置に入力され、この
制御装置からの出力信号によつて前記各種の弁が
次に述べる各工程を達成するように開閉制御され
るようになつている。

上述したように構成されるこの実施例におい
て、包装食品がレトルトパウチである場合のスチ
ーム殺菌処理工程を順に説明する。

(1) 投入工程包装食品（レトルトパウチ）は、上下方向に複
数段の棚を備えた台車の各棚上に並載された状態
で処理槽１の内室に収容される。

(2) 予熱工程処理槽１の開閉蓋２が閉鎖された状態におい
て、メインスチーム弁１３が開かれる。そして、
スチーム供給源８から供給されるスチームは、メ
インスチーム配管６のストレーナ１０、減圧弁１
１、メインスチーム弁１３を順に経て処理槽１の
噴出パイプ９に送られ、この噴出パイプ９の多数
の噴出孔から噴出される。このとき、ドレン配管
４３のメイン排気弁４９も開かれ、処理槽１の内
室の空気がドレン口４４、熱交換器２７の熱交換
室、メイン排気弁４９を順に経て排出される。

そして、上述した状態において、処理槽１の内
室の温度が設定温度、例えば70℃に達するまで、
処理槽１と、該処理槽１の内室に収容された包装
食品とが予熱される。

一方、この工程の開始と同時にシールエア入口
弁３２が開かれ、圧縮空気供給源２４から供給さ
れた圧縮空気は、メイン圧縮空気配管２１の一部
を経てシールエア配管２３に流入され、シールエ
ア入口弁３２を経てガスケツト３のシール室４に
送られ、これによつて、処理槽１と開閉蓋２との
接合面の気密が確保される。なお、この予熱工程
において、メインスチーム弁１３、メイン排気弁
４９及びエアシール入口弁３２以外の他の弁は全
て閉じられている。

(3) 第１昇温工程ドレン配管４３の温度が設定温度値、例えば70
℃以上に達すると、このドレン配管４３の第１温
度センサTC１の信号に基づいてメイン排気弁４
９とメインスチーム弁１３とがそれぞれ閉じられ
ると同時に、第１、第２のバイパススチーム弁１
５，１７とバイパス圧縮空気弁２９とがそれぞれ
開かれる。

すると、スチーム供給源８から供給されるスチ
ームは、メインスチーム配管６のストレーナ１
０、減圧弁１１を経て、バイパススチーム配管７
に送られ、その第１、第２の各分岐管７ａ，７ｂ
の第１、第２のバイパススチーム弁１５，１７と
絞り調整弁１６，１８とを経た後、エジエクタ１
４を通して噴出パイプ９の噴出孔より処理槽１の
内室に噴出される。

一方、圧縮空気供給源２４から供給される圧縮
空気は、メイン圧縮空気配管２１を経てバイパス
圧縮空気配管２２に送られる。その後、圧縮空気
はバイパス圧縮空気弁２９、絞り調整弁３０、熱
交換器２７のコイルチユーブ２８を経た後、エジ
エクタ１４の入口において前記スチームと混合さ
れた後、エジエクタ１４を通して噴出パイプ９の
噴出孔より処理槽１の内室に噴出される。

前記エジエクタ１４内をスチームと圧縮空気と
の混合気が通過することで、エジエクタ１４の吸
引口には吸引力が発生する。この吸引作用によつ
て処理槽１の内室のスチームと圧縮空気との混合
気の一部がその底部の取出口４２より循環配管４
１を経てエジエクタ１４の吸引口より吸入され、
エジエクタ１４を経て噴出パイプ９の噴出孔より
処理槽１の内室に噴出されて循環される。このた
め、処理槽１の内室には循環気流が発生し、同内
室の温度分布のバラツキが軽減される。

また、処理槽１の内室の混合気の一部は、ドレ
ン口４４よりドレン配管４３の熱交換器２７の熱
交換室を経た後、第２分岐管４７のスチームトラ
ツプ５０を介して排気される。

そして、バイパス圧縮空気配管２２の圧縮空気
は、熱交換器のコイルチユーブ２８において、前
記混合気の排気熱によつて予熱されてエジエクタ
１４に送られる。このため、処理槽１の内室の温
度上昇が早くなるとともに、処理槽１の内室の温
度分布のバラツキも一層軽減される。

そして、上述した状態において、処理槽１の内
室の温度が、設定温度値、例えば80℃まで上昇さ
れる。

また、この工程において、処理槽１の内室の圧
力が設定圧力値以上、例えば設定圧力値0.2Kg
ｆ／cm²Ｇ（水気圧０のゲージ圧）＋0.05Kgｆ／cm²Ｇ
に達したときには、第１圧力センサPS１の検出
信号に基づいてドレン配管４３のバイパス排気弁
５１が開閉制御（ON−OFF制御）されること
で、処理槽１の内室の圧力が設定圧力値、すなわ
ち、0.2Kgｆ／cm²Ｇ〜0.2Kgｆ／cm²Ｇ＋0.05Kgｆ／
cm²Ｇの範囲内において保たれる。

(4) 第１殺菌工程処理槽１の内室の温度が設定温度、例えば80℃
に達すると、第２温度センサTC２の検出信号に
基づいて、第１、第２のバイパススチーム弁１
５，１７が開閉制御（ON−OFF制御）され、こ
れによつて処理槽１の内室に対しスチームが間欠
的に供給されることで、処理槽１の内室の温度が
設定温度値80℃に保たれる。

また、処理槽１の内室の圧力は、前記第１昇温
工程と同様にして設定圧力値に保たれる。

そして、処理槽１の内室の温度が設定温度値80
℃に、圧力が設定圧力値0.2Kgｆ／cm²Ｇに保たれ
た状態において、タイマによる設定時間、例えば
15分間、包装食品の第１殺菌処理がなされる。

(5) 第２昇温工程前記タイマのタイムアツプに基づいて、第１、
第２のバイパススチーム弁１５，１７が開いた状
態に保たれ、第１昇温工程と同様にして、処理槽
１には、スチームと圧縮空気との混合気が連続的
に供給され、処理槽１の内室の温度が設定温度
値、例えば110℃まで上昇される。

また、この工程において、処理槽１の内室の圧
力が設定圧力値以上、例えば、設定圧力値1.0Kg
ｆ／cm²Ｇ＋0.08Kgｆ／cm²Ｇに達したときには、第
２圧力センサPS２の検出信号に基づいてバイパ
ス排気弁５１が開閉制御されることで、処理槽１
の内室の圧力が設定圧力値、1.0Kgｆ／cm²Ｇ〜1.0
Kgｆ／cm²Ｇ＋0.08Kgｆ／cm²Ｇの範囲内において保
たれる。

(6) 第２殺菌工程処理槽１の内室の温度が設定温度、例えば110
℃に達すると、第３温度センサTC３の検出信号
に基づいて、第１、第２のバイパススチーム弁１
５，１７が開閉制御（ON−OFF制御）され、こ
れによつて処理槽１の内室に対しスチームが間欠
的に供給されることで、処理槽１の内室の設定温
度値110℃に保たれる。

また、処理槽１の内室の圧力は、前記第２昇温
工程と同様にして設定圧力値に保たれる。

そして、処理槽１の内室の温度が設定温度値
110℃に、圧力が設定圧力値1.0Kgｆ／cm²Ｇに保た
れた状態において、タイマによる設定時間、例え
ば15分間、包装食品の第２殺菌処理がなされる。

(7) 冷却工程前記タイマのタイムアツプに基づいて、第１、
第２のバイパススチーム弁１５，１７が閉じら
れ、処理槽１の内室に対するスチームの供給が断
たれる。これと同時にバイパス圧縮空気弁２９が
閉じられ、メイン圧縮空気弁２６が開かれる。

そして、圧縮空気供給源２４から送られる圧縮
空気は、メイン圧縮空気配管２１のメイン圧縮空
気弁２６を経て、処理槽１の噴出パイプ９の噴出
孔より噴出される。

処理槽１の内室の圧力が設定圧力値以上、例え
ば、設定圧力値1.25Kgｆ／cm²Ｇ＋0.05Kgｆ／cm²Ｇ
に達したときには、第３圧力センサTC３の検出
信号に基づいてメイン圧縮空気弁２６が開閉制御
（ON−OFF制御）され、処理槽１の内室の圧力
が設定圧力値1.25Kgｆ／cm²Ｇ〜1.25Kgｆ／cm²Ｇ＋
0.05Kgｆ／cm²Ｇの範囲内において保たれる。

一方、冷却工程の開始から40〜60秒経過する
と、冷却水弁４０が数秒間隔で開閉制御される。
そして、冷却水供給源３５から冷却水配管３６に
送られる冷却水は、冷却水弁４０を経て処理槽１
の散水ノズル３７から間欠的に散水される。これ
によつて、処理槽１の内室の圧力が急激に低下す
ることが防止され、包装食品の包装袋の破損が防
止される。

間欠的な散水による包装食品の冷却が数分間行
なわれた後、冷却水弁４０は開放状態に保たれ、
冷却水は処理槽１の散水ノズル３７から連続的に
散水され、これによつて包装食品が急速に冷却さ
れる。また、処理槽１の内室に散水された冷却水
の一部はドレン配管４３に流れる。

そして、処理槽１の内室の温度が設定温度、例
えば50℃に低下するまで冷却される。

ドレン配管４３内が設定温度まで、例えば50℃
まで低下されると、ドレン配管４３の第４温度セ
ンサTC４の検出信号に基づいて、メイン圧縮空
気弁２６、冷却水弁４０、シール入口弁３２が閉
じられると同時に、メイン排気弁４９、エア抜き
弁３４が開かれる。

(8) 取出し工程メイン排気弁４９の開放にともなつて、処理槽
１の内室の圧力がほぼ大気圧となつたところで、
開閉蓋２が開けられ、包装食品が台車ごと取出さ
れ、ここで包装食品の殺菌処理工程が全て完了す
る。

上述したように、この実施例では、第１昇温工
程、第１殺菌工程、第２昇温工程及び第２殺菌工
程において、第１圧力センサPS１、又は第２圧
力センサPS２の信号に基づいて、バイパス排気
弁５１が開閉制御されることで、処理槽１の内室
の圧力が設定圧力値（飽和水蒸気圧力＋0.2〜0.7
Kgｆ／cm²Ｇ）に保たれる。この結果、包装食品を
最適な圧力条件下において殺菌処理することがで
き、処理槽１の内室の圧力変動が原因とな包装食
品の破損や変形を防止することができる。

また、この実施例では、第１昇温工程、第１殺
菌工程、第２昇温工程及び第２殺菌工程におい
て、エジエクタ１４を通るスチームと圧縮空気と
による吸気作用によつて、処理槽１の内室の混合
気（スチームと圧縮空気との混合気）が循環配管
４１を介して循環されるため、処理槽１の内室の
温度分布のバラツキが軽減され、同内室の温度分
布がほぼ均一となる。この結果、台車の各棚上に
並置されている包装食品を殺菌不良なく熱処理す
ることができる。

さらに、圧縮空気配管２２の圧縮空気は、熱交
換器２７において、混合気排気熱によつてドレン
温度近くまで予熱されてエジエクタ１４に送られ
た後、処理槽１内に供給されるため、処理槽１の
内室の温度分布が一層均一化されるとともに、各
昇温工程の時間短縮を図ることができる。

なお、上記実施例では、包装食品がレトルトパ
ウチである場合において例示したが、他の包装食
品である場合には、第２昇温工程と第２殺菌工程
とが省略されることがある。また、昇温工程、殺
菌工程における処理槽１の内室の設定圧力値、設
定温度値や、殺菌工程における殺菌所要時間は、
包装食品に対応して適宜に変更される。ただし、
この変更に際しては、バイパススチーム配管７の
絞り調整弁１６，１８、バイパス圧縮空気配管２
２の絞り調整弁３０、ドレン配管４３の第３分岐
管４８の絞り調整弁５２の絞り調整によつて、処
理槽１に対するスチーム供給量、圧縮空気供給量
並びに混合気排出量が加減調整される。

（発明の効果）以上述べたように、この発明によれば、処理槽
内の圧力が所定圧力値以上となつたときには、圧
力センサの信号に基づいてドレン配管の排気弁が
開閉制御され、処理槽内のスチームと圧縮空気と
の混合気がドレン配管の排気弁を介して排出され
ることで、処理槽内の圧力を所定圧力値に保つこ
とができる。この結果、処理槽内において、包装
食品を最適な圧力下のもとで、殺菌処理すること
ができ、包装食品の破損や変形を防止することが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１
図はスチーム殺菌処理装置を示す説明図、第２図
はエジエクタを示す断面図、第３図は熱交換器を
示す断面図である。１……処理槽、５……スチーム配管、９……噴
出パイプ、２０……圧縮空気配管、３６……冷却
水配管、３７……散水ノズル、４３……ドレン配
管、５１……バイパス排気弁。

Claims

【特許請求の範囲】

１包装食品が収容される処理槽にスチーム配管
と圧縮空気配管とが接続され、前記スチーム配管
と圧縮空気配管から処理槽内に供給されたスチー
ムと圧縮空気との混合気によつて処理槽内を高
温・高圧状態にすることで、前記包装食品を殺菌
処理する装置であつて、前記処理槽下部のドレン
口に接続されたドレン配管には、前記処理槽内の
圧力を検出する圧力センサの信号に基づいて開閉
制御される排気弁を配設し、この排気弁の開閉に
ともなう前記混合気の排出によつて処理槽内の圧
力を所定圧力値に保持する構成にしてあることを
特徴とするスチーム殺菌処理装置。