【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、壜、缶等の容器中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や関連するパストクーラに関し、特にワーク搬入の途切れに対応する無負荷対応パストライザに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のパストライザは図８に示すように、上流Ｉより下流IIへ向け、予熱領域を形成する予熱用熱交換室６０及び６１、殺菌領域を形成する殺菌用熱交換室６２及び６３、徐冷領域を形成する徐冷用熱交換室６４、６５の順に配設されたトンネル式連続液体噴射熱交換器５０と、該熱交換器内をワーク５２を積載搬送する搬送コンベヤ５１とより構成され、上記各予熱用熱交換室、殺菌用熱交換室、徐冷用熱交換室は、コンベヤ上のワークに対し噴射可能にした液体噴射部５４を備え、コンベヤ下部に備えた貯留液槽内に前記噴射液を貯留するようにし、その温度分布は図９に示すパターンを形成するように、前記貯留液槽内の噴射液を適宜加熱装置を介しポンプによる圧送可能の構造にしてある。 即ち、例えば、貯留液槽Ａの噴射液は徐冷用熱交換室Ｆの噴射部へポンプ６６で圧送させ、貯留液槽Ｂの噴射液は徐冷用熱交換室Ｅの噴射部へポンプ６７で圧送され、貯留液槽Ｃの噴射液は加熱装置６８を介して殺菌用熱交換室Ｃの噴射部へポンプ６９で圧送され、貯留液槽Ｄの噴射液は加熱装置７０を介して殺菌用熱交換室Ｄの噴射部へポンプ７１で圧送され、貯留液槽Ｅの噴射液は加熱装置７２を介して予熱用熱交換室Ｂの噴射部へポンプ７３
で圧送され、貯留液槽Ｆの噴射液は加熱装置７４を介して予熱用熱交換室Ａへポンプ７５で圧送され、上記温度分布パターンを形成している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、運転中に何らかの原因で、連続的に送り込まれていたワークの搬送が途切れた場合、ワークによる熱の収奪及び授受がなくなるため、貯留液の温度の昇降が顕著に起こり、前記途切れた後搬入される後続ワークに対し異常温度上昇を与え、極端な場合壜等の容器の破損の原因を形成し、何らかの対策が望まれている状況である。

【０００４】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、運転中搬送ワークに途切れが起きた場合でも、安定した温度分布パターンを維持していくことのできる無負荷対応パストライザの提供を目的としたものである。 そこで、本発明の請求項１記載の発明は、パストライザの無負荷時に対応して、異常高温の貯留液である貯留水の熱を取出し冷熱に変換して上流より下流にわたる貯留水槽の水温の冷却を図った吸着式冷凍機使用の無負荷対応パストライザの提供を目的としたものである。

【０００５】また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の目的に加え、請求項１記載のクローズドサイクルの構成を特定した吸着式冷凍機使用の無負荷対応パストライザの提供を目的としたものである。

【０００６】また、請求項３記載の発明は、パストライザの無負荷時に対応して、異常高温の貯留水の熱をワークの代わりに収奪して上流より下流にわたる貯留水槽の水温の調整を図ったクーリングタワー使用の無負荷対応パストライザの提供を目的としたものである。

【０００７】ところで、前記パストライザの無負荷時の問題点以外に、従来のパストライザにおける熱水噴射下部の各槽の貯留水に行っている加熱方法における、下部貯留水槽の温度むら及び所定熱水噴射温度までに昇温ないし降温に要する時間的無駄と昇温までの水槽よりの放熱ロス等の問題がある。 また、冷却用水としての多量の新水（一般的に略２０℃の井戸水を使用）の使用が問題になっている。

【０００８】そこで、請求項４記載の発明では、蒸気の効率的使用により熱水噴射温度の制御と維持とを図った無負荷対応パストライザの提供を目的としたものである。

【０００９】また、請求項５記載の発明では、予熱領域と徐冷領域との間の熱の授受において無負荷対応用ないし温度補正用対応を可能にした新水消費を節約できる無負荷対策パストライザの提供を目的としたものである。

【００１０】また、請求項６記載の発明では、最下流領域の熱交換室に新水節約機能と上流貯留水槽の温度管理可能の循環機能を備えるようにした無負荷対策パストライザの提供を目的としたものでものである。

【００１１】また請求項７記載の発明は、請求項１、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６記載の発明の目的に加え、無負荷検出の構成を特定した無負荷対応パストライザの提供を目的としたものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明である請求項１記載の発明は、壜、缶等のワーク容器中に充填した液体を殺菌すべく、熱水噴射と該噴射水を受ける貯留水槽との間に溢流と循環噴射により、搬入ワークに対し予熱領域、殺菌領域、徐冷領域を形成するパストライザにおいて、徐冷領域の上流側貯留水槽よりそれを含む上流の各領域の貯留水槽と、最下流の貯留水槽との間に、吸着式冷凍機を介してクローズドサイクルを設ける構成とし、無負荷検出時にも高温貯留水を熱源水として使用して貯留水の冷却に供したことを、特徴としたものである。

【００１３】徐冷領域の上流側貯留水槽及び予熱領域及び殺菌領域のそれぞれの貯留水槽に貯留されている貯留水は、熱を収奪授受するワークの搬入が突如途切れるため無負荷時には異常温度上昇を惹起する。 これら温度上昇は新に搬入して来るワークに熱的損傷を与えることになるが、上記構成により前記損傷を防ぐようにしたものである。 即ち、殺菌領域の上流側入り口に設けた検出素子により搬入ワークの途切れを検出した時、上記異常な温度上昇をした貯留水を持つ貯留水槽の何れかよりその貯留水を吸着式冷凍機の熱源側に導入し、該吸着式冷凍機の冷却側より冷水を当該パストライザの最下流の貯留水槽に導入し、爾後上流側貯留水槽と溢流により連携しクローズドサイクルを形成させ、高温貯留水の熱を利用して貯留水の冷却温度調整を可能にしたもので、上記操作を殺菌領域の各貯留水槽、予熱領域の各貯留水槽の高温貯留水に対しても上記吸着式冷凍機の熱源側への導入を適宜切り換え行い、高温貯留水の熱を利用して得られた下流貯留水槽への冷熱の導入を行い、当該パストライザの貯留水の温度調整を行い、所定の温度パターンの形成ができる。

【００１４】また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のクローズドサイクルは、最下流の貯留水槽より熱源水取り入れ側の貯留水槽への溢流により構成した、ことを特徴としたものである。

【００１５】上記構成により、クローズドサイクルは、
高温貯留水槽よりの高温貯留水は吸着式冷凍機の熱源側に導入され奪熱され、奪熱された温水はクーリングタワーに導入され、該クーリングタワーで大気放熱した放熱水は当該吸着式冷凍機の冷却側に導入され、所定温度に冷却した冷水を得て、該冷水を最下流貯留水槽へ導入し、さらに上流側貯留水槽への溢流を惹起させ前記高温貯留水槽までの冷水の還流路を形成し構成される。

【００１６】また、本発明の第２の発明である請求項３
記載の発明は、壜、缶等のワーク容器中に充填した液体を殺菌すべく、熱水噴射と該噴射水を受ける貯留水槽との間に溢流と循環噴射により、搬入ワークに対し予熱領域、殺菌領域、徐冷領域を形成するパストライザにおいて、無負荷検出時にも対応可能に徐冷領域の上流側貯留水よりクーリングタワーにより奪熱して、奪熱貯留水を最下流の貯留水槽の噴射水として供給し、ついで最下流貯留水を最上流の貯留水槽への噴射水として還流させ、
爾後下流貯留水槽への溢流により下流貯留水を順次冷却させる奪熱冷却クーリングサイクルを形成させる構成としたことを、特徴としたものである。

【００１７】徐冷領域の上流側貯留水槽及び予熱領域及び殺菌領域のそれぞれの貯留水槽に貯留されている貯留水は、熱を収奪授受するワークの搬入が突如途切れる無負荷時には異常温度上昇を惹起する。 これら温度上昇により、新に搬入して来るワークは熱的損傷を受けるが上記構成はこの熱的損傷を押さえ防ぐようにしたものである。 即ち、上記貯留水の異常温度上昇に対処するには、
一般に当該パストライザの最下流側貯留水槽より新水を導入し上流まで溢流により置換することも考えられるが、処理水量が大きく通常の総貯留水量の１．５〜２倍の水量を必要とし、そのためには大容量の新水導入ポンプとそれに関連する配管設備を必要とするばかりでなく、大量の高温貯留水を外界に放出する必要があり、コストの点ばかりでなく環境衛生上からも問題がある。 そのため、上記構成では、高温貯留水と新水との入れ替えの代わりに前記高温貯留水より余分な熱を奪熱除去するようにしたものである。 即ち、徐冷領域の上流側貯留水をクーリングタワーに導入し、該クーリングタワーで大気放熱により奪熱放熱低温水を得て、最下流の貯留水槽の噴射水として供給し、ついでさらに該噴射水を貯留した最下流の貯留水槽より最上流の貯留水槽への噴射水として還流させ、爾後最上流の貯留水槽より下流の高温域貯留水槽へ溢流により移行させ順次低温水に切り換える放熱循環サイクルを形成させ、無負荷検出時に異常高温となった高温貯留水の奪熱する構成としたものである。

【００１８】また、本発明の第３の発明である請求項４
記載の発明は、壜、缶等のワーク容器及びその中に充填した液体を殺菌すべく、熱水噴射と該噴射水を受ける貯留水槽との間の循環噴射により、搬入ワークに対し予熱領域、殺菌領域、徐冷領域を形成するパストライザにおいて、前記予熱領域及び殺菌領域における熱水噴射源を、噴射部での蒸気吹き込みにより無負荷検出に対応可能に形成した高温熱水により構成したことを特徴とする。

【００１９】上記構成により、従来の予熱領域及び殺菌領域の加熱源に蒸気等を使用して噴射部下部貯留水槽内を加熱し、所用熱水噴射温度まで昇温させ噴射用熱水を得ていた代りに、噴射部の配管途中に蒸気を直接吹き込み適宜温度に昇温させて熱水を得るようにしたため、熱水噴射に必要な水量だけの加熱で可能となり、また、噴射水量が非常に多いため反射部下部の貯留水槽温度に対し１５〜２０℃の温度差をとることがで、無負荷時蒸気吹き込みを停止した場合貯留水の過度の温度上昇を防止できる。 また、前記した貯留水槽を加熱する従来の方法では、熱水噴射温度まで貯留水槽内温度が所定熱水温度まで昇温できなければ運転できなかったが、本発明によれば貯留水槽内温度が熱水噴射温度より−１５℃になれば運転可能となる。 これにより運転開始時間の短縮を図ることができる。 また、貯留水槽内の加熱を取り止めたため、水槽内の温度むらの発生及び水槽温度を所定温度まで昇温させるまでの無駄な放熱を防止できる。 また、
無負荷時等の負荷の変動に対応して予熱領域、殺菌領域のそれぞれの過程において噴射部への蒸気吹き込みを停止または継続させることにより貯留水の過度の温度上昇を起こすことなく即座に対応できる。

【００２０】また、本発明の第４の発明である請求項５
記載の発明は、壜、缶等のワーク容器及びその中に充填した液体を殺菌すべく、熱水噴射と該噴射水を受ける貯留水槽との間の循環噴射により、搬入ワークに対し予熱領域、殺菌領域、徐冷領域を形成するパストライザにおいて、前記徐冷領域より予熱領域とを結び予熱領域における冷熱回収を行う無負荷対応可能の冷却用熱交換器付き向流循環路を設けたことを特徴とする。

【００２１】上記発明により、通常負荷の場合は徐冷領域で温められた冷却水を予熱領域に向流循環させ熱の授受を行わせることにより余分な熱の出入を最小になるようすることができ、熱収支のバランスを図ることができる。 また、無負荷時の予熱領域にワークが存在しない所謂片荷時には、ワークの存在による冷却の代りに別途設けた冷却用熱交換器により、徐冷領域においてワークにより加熱された冷却水を予冷領域におけるワークの代りに適度に冷却することができ、余分な冷却用新水の消費を押さえることができる。 また、予熱領域と徐冷領域の各貯留水槽温度の調整に、上記冷却用熱交換器の使用により新水補給によることなく調整を行うことができ、新水の大量使用を小さく押さえることができる。

【００２２】また、本発明の第５の発明である請求項６
記載の発明は、壜、缶等のワーク容器及びその中に充填した液体を殺菌すべく、熱水噴射と該噴射水を受ける貯留水槽との間の循環噴射により、搬入ワークに対し予熱領域、殺菌領域、徐冷領域を形成するパストライザにおいて、徐冷領域の下流の最下流領域の熱交換室は、無負荷対応可能にクーリングタワーによる循環冷却水の噴射と新水による噴射とを併せ行うようにしたリンス機能と、上流各貯留水槽への温度補正用及び水位補正用の補給水並列供給循環機能を併せ持たせた、ことを特徴とする。

【００２３】上記構成により、最下流領域の熱交換室においては、新水による噴射とクーリングタワーを含む冷却水循環路を介しての冷却水の噴射とを併用させて、ワークに対するリンス機能を作動させており、また上流各貯留水槽への水の補給を各水槽の水温及び水位に対応適宜補給する温度管理可能の補給水並列供給循環路を形成してあるため、負荷の変動に対し各貯留水槽毎のきめ細かい温度管理を可能にしている。

【００２４】また、請求項７記載の発明は、請求項１、
請求項３、請求項４、請求項５、請求項６記載の無負荷検出は、殺菌領域の上流側に設けた無負荷検出用素子により搬送ワークの途切れを検出する構成とした、ことを特徴としたものである。

【００２５】上記構成により、当該パストライザの無負荷である搬入ワークの途切れの検出は、高温温度分布を形成する殺菌領域の入り口に設け、貯留水の異常温度上昇に早急に対処できるようにしてある。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例の形態を、
図示例と共に説明する。 ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、形状、その相対的位置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。 以下図面に基づいて本発明の詳細を説明する。 図１は、本発明の無負荷対応パストライザの第１の発明である吸着式冷凍機使用の無負荷対応パストライザの概略構成を示す図で、図２は図１の別の実施例の概略の構成を示す図で、図３は第２の発明であるクーリングタワー使用のパストライザの概略の構成を示す図である。 図４は第３、
第４、第５の発明である蒸気吹き込みによる高温熱水噴射及び無負荷対応の冷却用熱交換器付き向流循環路及び新水節約のリンス機能と各貯留水槽への補給水並列供給循環路を備えた無負荷対応パストライザの概略の構成を示す図で、図５は図４に示すパストライザの片荷運転時における各構成部位の作動状況を示す図で、図６は図４
に示すパストライザをパストクーラとして使用する場合の各構成部位の作動状況を示す図で、図７は図４に示すパストライザをクーラとして使用する場合の各構成部位の作動状況を示す図である。

【００２７】図１に示すように、本発明の吸着式冷凍機使用の無負荷対応パストライザは、パストライザ１０
と、加熱機１５と、吸着式冷凍機１４と、クーリングタワー１６と、徐冷領域１３の下流側の徐冷用熱交換室１
３ｂの貯留水槽より予熱領域１１の上流側の予熱用熱交換室１１ａの噴射部までのポンプ圧送する還流路２１
と、無負荷検出用素子１２ｃと、より構成する。 上記パストライザ１０は、予熱領域１１と殺菌領域１２と徐冷領域１３とよりなる。 前記予熱領域１１は予熱用熱交換室１１ａ、１１ｂよりなり、殺菌領域１２は殺菌用熱交換室１２ａ、１２ｂよりなり、徐冷領域１３は徐冷用熱交換室１３ａ、１３ｂ、１３ｃよりなる。 予熱用熱交換室１１ａ、１１ｂは、それぞれ予熱水をワークに噴射する噴射部を上部に備え、該噴射部よりの噴射水を受ける貯留水槽を下部に備え、殺菌用熱交換室１２ａ、１２ｂ
は、それぞれ高温熱水をワークに噴射する噴射部を上部に備え、該噴射部よりの噴射水を受ける貯留水槽を下部に備え、徐冷用熱交換室１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、それぞれ徐冷水をワークに噴射する噴射部を上部に備え、
該噴射部よりの噴射水を受ける貯留水槽を下部に備える構成にしてある。 また、無負荷検出用素子１２ｃは例えば赤外線センサを使用し殺菌領域１２の上流側入り口に設け、搬入ワークの途切れによりその熱的影響が顕著に受ける高温熱水を噴射する前記殺菌領域の入り口で検出するようにしてあり、検出素子の作動により前記徐冷領域上流側の徐冷用熱交換室１３ａの貯留水槽に設けた電磁弁１７が作動して前記貯留水槽の貯留水が加熱機１５
を経由して吸着式冷凍機１４へ導入するようにしてある。 なお、上記加熱機１５は吸着式冷凍機１４の熱源水として熱源側Ａに導入される貯留水の温度が低いときはその熱不足を補うべく設けられたもので加熱源としては蒸気が使用されている。

【００２８】上記吸着式冷凍機１４は、一般に冷媒として水、アルコール等を使用し、シリカゲル、ゼオライト、活性炭、活性アルミナ等の固体吸着体を収設した吸着剤熱交換器（不図示）を複数基並設し、前記異常温度上昇した貯留水の熱と、凝縮器１４ａにより放熱された放熱水とを前記吸着剤熱交換器の熱源側Ａと冷却側Ｂとに交互に供給しながら、前記吸着剤への冷媒の脱着を繰り返し、該冷媒の蒸発潜熱を利用して放熱水の冷却を行う構成にしてある。 使用に際しては、即ち、搬入ワークの途切れを無負荷検出用素子１２ｃが検出すると電磁弁１７が作動し、徐冷用熱交換室１３ａの貯留水槽の貯留水は加熱機１５へ導入路１８を介して導入され適当温度に加熱され、導入路１９を介して吸着式冷凍機１４の熱源側Ａに熱源水として導入され、該熱源側で奪熱された奪熱温水はクーリングタワー１６へ導入され大気放熱される。 大気放熱した放熱水は吸着式冷凍機１４の冷却側Ｂへ導入され冷却されて所定温度の冷水が得られる。 該冷水は、ついで返還路２０を経由して前記徐冷領域１３
の徐冷用熱交換室１３ｃに導入され、導入された冷水は熱交換室の貯留水槽より矢印Ｇ方向の溢流により上流の熱交換室１３ｂの貯留水槽に移行する。 移行した冷水は還流路２１を経由して最上流の予熱領域の予熱用熱交換室１１ａの噴射部に圧送され、ついで、該熱交換室１１
ａの貯留水槽、１１ｂの貯留槽、殺菌用熱交換室１２
ａ、１２ｂの貯留水槽、徐冷用熱交換室１３ａの貯留水槽へと矢印Ｈ方向の溢流による還流路が形成される。 斯くして前記加熱機１５、吸着式冷凍機１４とによりクローズドサイクルが形成され、搬入ワークの途切れにより生じた貯留水の異常温度上昇を補正調整して正常温度分布に調整することができる。

【００２９】図２に示す図１の発明の別の実施例に見るように、導入路１８にはストップバルブ２３を介し、電磁弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを無負荷検出用素子１２ｃの作動に適宜選択連動させ、予熱用熱交換器１
１ｂ、殺菌用熱交換器１２ａ、１２ｂ、徐冷用熱交換器１３ａの貯留水の何れかを選択して加熱機１５を介して吸着式冷凍機１４へ導入させるようにしてある。 加熱機１５では前記貯留水を例えば６０℃に昇温させ熱源水として導入路１９を介して吸着式冷凍機１４の熱源側Ａに導入、５２．５℃に降温奪熱させる。 ついで、奪熱温水はクーリングタワー１６に導入され大気放熱により３０
℃に降温させられ、降温した放熱水は吸着式冷凍機１４
の冷却側Ｂへ導入され所定温度２５℃に温度調整された冷水をタンク２０ａ、返還路２０を介して徐冷用熱交換器１３ｃに導入され、該熱交換器１３ｃの貯留水槽より溢流により徐冷用熱交換器１３ａまたは１２ｂ、１２
ａ、１１ｂの貯留水槽に連携され、冷却用クローズドサイクルを形成するようにしてある。 なお、前記放熱水はストップバルブ２４ａ、２４ｂを介して電磁弁１７ｅ、
１７ｆの適宜操作により、直接徐冷用熱交換室１３ｂ、
１３ｃの貯留水槽へ導入するようにしても良い。 なお、
この場合吸着式冷凍機１４は凝縮器１４ａにより作動する。

【００３０】図３には、本発明の第２の発明であるクーリングタワー使用のパストライザの概略の構成を示してあるが、同図に見るように、この発明は、無負荷時の搬入ワークの途切れにより惹起された昇温貯留水の奪熱により貯留水の降温と温度調整を図ったもので、パストライザ１０と、奪熱用のクーリングタワー３０と、還流路２１と電磁弁１７と、無負荷検出用素子１２ｃと、奪熱水の返還路３１とより構成する。 前記無負荷検出用素子１２ｃが作動したときは、該作動により電磁弁１７が作動し徐冷用熱交換室１３ａの貯留水はクーリングタワー３０へ導入され奪熱され、奪熱水は奪熱水の返還路３１
を介して徐冷用熱交換室１３ｂの噴射部を介して戻され、戻された奪熱水は該熱交換室１３ｂの貯留水槽より還流路２１により予熱用熱交換室１１ａの噴射部を経て該熱交換室１１ａの貯留水槽に導入され、爾後矢印Ｌ方向の溢流により予熱用熱交換室１１ｂ、殺菌用熱交換室１２ａ、１２ｂ、徐冷用熱交換室１３ａの各貯留水槽を経由してクローズドサイクを形成させ、順次前記一連の貯留水槽の貯留水の温度調整を可能にしてある。 なお、
この際徐冷用熱交換室１３ｃには新水を適宜導入しても良い。

【００３１】図４には、第３、第４、第５の発明である噴射部への蒸気吹き込み高温熱水噴射及び無負荷対応の冷却用熱交換器付き向流循環路及び新水節約のリンス機能と各貯留水槽への補給水並列供給循環路を備えた無負荷対応パストライザの概略の構成が示してある。 図４に示すように、本発明の無負荷対応パストライザは、パストライザ１０と蒸気加熱源２５と新水補給部２６と向流循環路２７、２８と冷却水循環路３６補給水並列供給循環路３４と排水路３２と、無負荷検出用素子１２ｃとより構成する。

【００３２】上記パストライザ１０は、予熱領域１１を形成する予熱用熱交換室１１ａ、１１ｂと、殺菌領域１
２を形成する殺菌用熱交換室１２ａ、１２ｂと、徐冷領域１３を形成する徐冷用熱交換室１３ａ、１３ｂと、最下流領域２２の熱交換室２２ａと、図示してないワーク搬送用貫通コンベヤとよりなる。 前記各熱交換室の上部には、搬送コンベヤ上のワークに対し蒸気吹き込みによる熱水ないし冷却水を噴射する、予熱領域１１の噴射部１１ｅ、１１ｆと、殺菌領域１２の噴射部１２ｅ、１２
ｆ、１２ｇ、１２ｈと、徐冷領域１３の噴射部１３ｅ、
１３ｆと、最下流領域２２の噴射部２２ｅ、２２ｆを設け、前記各噴射部よりの噴射水を受ける貯留水槽をコンベヤの下部にそれぞれ設けている。 予熱領域１１の噴射部１１ｅ、１１ｆ及び殺菌領域の噴射部１２ｅ、１２
ｆ、１２ｇ、１２ｈには蒸気加熱源２５より供給を受けた蒸気を下部の貯留水槽よりのポンプアップされた噴射水と蒸気吹き込み部で合流させ、各吹き込み部に設けた自動制御弁により蒸気吹き込み量を加減し所用温度の熱水を得て、噴射部よりワークに向け噴射するようにしている。

【００３３】この場合、ポンプアップされる貯留水は運転開始時より従来のように高温にする必要はなく吹き込み蒸気量により熱水の温度が決まるため運転開始時の待機時間の必要もなくなる。 また、従来のように待機時間における貯留水槽より放熱ロスを最小に押さえることができる。 また、負荷の変動に対しても前記吹き込み蒸気量の加減ないしオン、オフの断続運転により随意対応できる。

【００３４】また、徐冷領域１３の徐冷用熱交換室１３
ａと予熱領域１１の予熱用熱交換室１１ｂとの間及び徐冷領域１３の徐冷用熱交換室１３ｂと予熱領域１１の予熱用熱交換室１１ａとの間には、それぞれ向流循環路２
８、２７を設け、該向流循環路２７、２８には片荷時等の無負荷時に使用する冷却用熱交換器２７ａ、２８ａを備えている。 上記向流循環路により、例えば向流循環路２７の場合、徐冷領域１３の徐冷用熱交換室１３ｂにおいて温められた該熱交換室１３ｂの貯留水槽の水は向流循環路２７を介してポンプアップされて予熱領域１１の予熱用熱交換室１１ａの噴射部１１ｅより噴射され５〜
１０℃のワークより冷熱を奪い再び前記熱交換室１３ｂ
の噴射部１３ｆに還流され熱の授受を行い、熱の効率的利用を図り、徐冷領域１３における余分な新水の使用を押さえ節約するようにしている。

【００３５】次に、最下流領域２２の熱交換室２２ａには、新水補給部２６より新水の供給を受けてリンス用に新水（略２０℃）を噴射する噴射部２２ｆと、下部の貯留水槽よりポンプアップしてクーリングタワー３０により所用温度に貯留水を冷却する冷却水循環路３６を介してリンス用として冷却水を噴射する噴射部２２ｅとを設け、リンス用として使用する新水の使用量を低く押さえるようにしている。 また、上流の貯留水槽の水はワークが噴射を被り下流へ運ぶため、上流側貯留水槽は水が不足し補給の必要が生じる。 そのため最下流領域２２の前記熱交換室２２ａには補給管部３３ａと還流管部３３ｂ
とよりなる補給水並列供給循環路３４を設け、前記補給管部３３ａにより各貯留水槽の水温と水位を検出しながら適温管理可能に個別並列給水を可能にしている。 そして還流管部３３ｂにより水位保持を図りながら熱交換室２２ａの貯留水槽へ還流循環するようにして、各貯留水槽の水温を新水の適宜補給と相俟って温度管理可能にしている。

【００３６】なお、排水路３２を設け予熱領域及び徐冷領域より適宜排水を可能にしてある。 また、無負荷検出用素子１２ｃは例えば赤外線センサを使用し殺菌領域１２の上流側入り口に設け、搬入ワークの途切れによりその熱的影響が顕著に受ける高温熱水を噴射する前記殺菌領域の入り口で検出するようにしてある。

【００３７】上記操作によりジュース類、果汁（含微量炭酸）、乳製品、ミルク、カルピス等の未殺菌の缶詰めないし壜詰め製品を５〜１０℃の状態でパストライザへ搬入させ、７５℃で殺菌を終了し約４０℃の状態で搬出されるようにしてある。

【００３８】図５には、図４に示すパストライザの片荷運転時における各構成部位の作動状況を示してある。 上記片荷運転は予熱領域１１の予熱用熱交換室１１ａ、１
１ｂにワークが存在しない場合を指し、片荷運転時には、図に示すように、前記熱交換室１１ａ、１１ｂの噴射部１１ｅ、１１ｆには蒸気吹き込みを行わず、殺菌領域１２の殺菌用熱交換室１２ａ、１２ｂの噴射部１２
ｅ、１２ｆ、１２ｇ、１２ｈのみに蒸気の吹き込みによる熱水の噴射を行うようにしてある。 前記噴射部１１ｅ
は向流循環路２７を介して徐冷領域１３の徐冷用熱交換室１３ｂの貯留水槽のワークへの噴射により温められた温水を噴射させ、また前記噴射部１１ｆは向流循環路２
８を介して徐冷領域１３の徐冷用熱交換室１３ａの貯留水槽のワークへの噴射により温められた温水を噴射させるようにしてある。

【００３９】片荷でないときは予熱領域１１には予熱されようとするワークが存在するため、前記噴射部１１
ｅ、１１ｆよりの噴射水はワークより冷熱を奪い、徐冷領域１３と予熱領域１１との間で熱の授受が行われるが、ワークがないため熱的バランスが崩れ徐冷領域１３
では多量の新水を必要とする。 そこで、本発明では、上記向流循環路２７、２８に、クーリングタワー３０ｂを備えた冷却用熱交換器２７ａ、２８ａを設け前記熱的バランスの崩れを補正して徐冷領域における多量の新水使用をなくしている。

【００４０】なお、この場合は最下流領域２２の熱交換室２２ａの貯留水槽の貯留水（新水及び冷却循環水）は溢流３５、３５により徐冷領域１３の徐冷用熱交換室１
３ａまで移動させ、冷熱の有効利用を図っている。 なお補給水並列供給循環路３４は前記同様作動するようにしてある。 また、排水３２は新水のオーバーフローだけ排水するようにしてある。 なお、無負荷検出用素子１２ｃ
が作動すると、予熱領域１１の噴射部１１ｅ、１１ｆの図示してない蒸気吹き込み電磁弁が作動し蒸気の流入を遮断するとともに、冷却用熱交換器２７ａ及び２８ａを作動状態に置く。

【００４１】図６には図４に示すパストライザをパストクーラとして使用する場合の各構成部位の作動状況を示してある。 この場合は樹脂製キャップを施した壜製品の殺菌に関するもので、約８５℃の前記ワークを搬入し、
法で決められた７５℃で３分間の加熱をし、そのあと所用の冷却をして約４０℃で搬出するようにしたものである。 図に示すように、この場合は、予熱領域１１の予熱用熱交換室１１ａの噴射部１１ｅにのみ蒸気に吹き込みを行い、予熱領域１１の予熱用熱交換室１１ｂと徐冷領域１３の徐冷用熱交換室１３ａとの間は向流循環路２８
を介してクーリングタワー３０ｂにより作動する冷却用熱交換器２８ａにより熱的バランスを図るようにし、徐冷領域１３の徐冷用熱交換室１３ｂは向流循環路２７を介して前記クーリングタワー３０ｂにより作動する冷却用熱交換器２７ａを介して熱収支を図っている。

【００４２】なお、最下流領域２２の熱交換室２２ａの貯留水槽の貯留水は前記同様溢流３５、３５により新水と冷却水循環路３６よりの冷却水を徐冷領域１３の徐冷用熱交換室１３ａまでオーバーフローさせ、新水及び前記冷却水の有効利用を図っている。 なお補給水並列供給循環路３４は前記同様作動するようにしてある。 また、
排水路３２による排水は行わない。

【００４３】図７には、図４に示すパストライザをクーラとして使用する場合の各構成部位の作動状況を示してある。 容器充填前に昇温殺菌した製品を壜詰めないし缶詰めした例えばお茶とかスポーツドリンク等を約８５℃
の状態より約４０℃までに冷却して搬出する場合がこの場合に相当する。 この場合は冷却のみであるから、加熱等は行わず予熱領域１１と徐冷領域１３のそれぞれの熱交換室を冷却用熱交換器を備えた向流循環路により熱の授受を行い冷却するようにしたもので、予熱領域１１の予熱用熱交換室１１ａと徐冷領域１３の徐冷用熱交換室１３ｂとを向流循環路２７で結び、予熱領域１１の予熱用熱交換室１１ｂと徐冷領域１３の徐冷用熱交換室１３
ａとを向流循環路２８に結び、それぞれクーリングタワー３０ｂを備えた冷却用熱交換器２７ａ、２８ａを介して、噴射部１３ｅの噴射は熱交換室１１ｂの貯留水槽の貯留水を３５℃に降温させて噴射し、噴射部１３ｆの噴射は熱交換室１１ａの貯留水槽の貯留水を約３０℃に降温させて噴射して、ワークを４０℃に冷却搬出させるようにしてあり、本発明のパストライザにより冷却にも多量の新水を使用する事無く効率よくクーラとしても使用できるようにしてある。

【００４４】

【発明の効果】上記構成により、搬入ワークの途切れによる無負荷時には、無負荷時の熱を取出し冷水に切り換えるか、または余分な熱の除去によりパストライザの温度分布を正常に維持して、後続搬入ワークに対する熱的損傷の発生を効率的に未然に防止できる。 蒸気の効率利用により負荷変動に対応高能率を上げることができる。
また冷却用熱交換器を使用した向流循環路により片荷時運転に際しても、新水の大量使用をすることなく完全省水型の熱効率の高いパストライザを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無負荷対応パストライザの第１の発明である吸着式冷凍機使用の無負荷対応パストライザの構成を示す概略図である。

【図２】図１の別の実施例の概略の構成を示す図である。

【図３】本発明の第２の発明であるクーリングタワー使用のパストライザの概略の構成を示す図である。

【図４】本発明の第３、第４、第５の発明である蒸気吹き込みによる高温熱水噴射及び無負荷対応熱交換器付き向流循環路及び新水節約のリンス機能と各貯留水槽への補給水並列供給循環路を備えた無負荷対応パストライザの概略の構成を示す図である。

【図５】図４に示すパストライザの片荷運転時における各構成部位の作動状況を示す図である。

【図６】図４に示すパストライザをパストクーラとして使用する場合の各構成部位の作動状況を示す図である。

【図７】図４に示すパストライザをクーラとして使用する場合の各構成部位の作動状況を示す図である。

【図８】従来のパストライザの概略の構成を示す図である。

【図９】図８に示すパストライザの温度パターンを示す図である。

【符号の説明】

１０ パストライザ １１ 予熱領域 １２ 殺菌領域 １２ｃ 無負荷検出用素子 １３ 徐冷領域 １４ 吸着式冷凍機 １５ 加熱機 １６、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ クーリングタワー １７,１７ａ,１７ｂ,１７ｃ 電磁弁 １７ｄ,１７ｅ,１７ｆ 電磁弁 ２０、３１ 返還路 ２１ 還流路 ２２ 最下流領域 ２５ 蒸気加熱源 ２６ 新水補給部 ２７、２８ 向流循環路 ３３ａ 補給管部 ３３ｂ 還流管部 ３４ 補給水並列供給循環路 ３５ 溢流 ３６ 冷却水循環路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 富士夫 東京都江東区牡丹２丁目13番１号 株式会 社前川製作所内 (72)発明者 小浜 正己 東京都江東区牡丹２丁目13番１号 株式会 社前川製作所内