JPS58160228A - 閉じた容器内の流体の温度を急速に変える方法及び装置 - Google Patents

閉じた容器内の流体の温度を急速に変える方法及び装置

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JPS58160228A
JPS58160228A JP58029584A JP2958483A JPS58160228A JP S58160228 A JPS58160228 A JP S58160228A JP 58029584 A JP58029584 A JP 58029584A JP 2958483 A JP2958483 A JP 2958483A JP S58160228 A JPS58160228 A JP S58160228A
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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】 この発明は、閉じた容器中の液体ヌは磯厚な流体の晶冒
則を、これを上昇させるよっな場合にも又Ｔ”　１１．
１させるような場合にも、急速に変化させる処理法及０
・処理装置に関するものである。又この発明り；１、処
理した液体を、上昇させた温度又は下降させた温度に保
持する方法及び装置にも関するものでぐ）る。この発明
は密封したカラスびんへの使１１．１に特にＪ尚してい
る。
よく知られているよう（で、このような温度変化の突然
１イ１は、成る業界特に製薬、食料品の分野、例えはフ
ルーツ及び野菜ジュース、ミルク製品、ビール及びサイ
ター、即ち一般的に云うならば発酵をｖＪ止しなければ
ならない食品等に於て、極めて望捷しいとされているが
、このような場合使われる防止法では、温度の十昇から
生ずる品物の品質低下を防１１−する／こめ、できるた
け速やかに即ち最長３０分の時限内に、その品物を低温
殺菌し次いでこれを冷却することが必袈である。
ガラスびん（容器）及び低温殺菌された流体（内容物）
から成るユニットを突然又は急速に冷却するために、現
在２つの技術又は技法即ち浸漬及びスフリンクリング又
はスフレイが使われている。極めて熱い液体を満たした
ガラスびんは破損のおそれなししく急速に冷水中に浸漬
し得ることはよく知られているが、これは、このような
場合にはガラスにかがる応力が容器のすべての点に於て
一様であるからである。
従って、低温殺菌した液体／ガラスユニットを冷水中に
急に浸漬する技法は、それが保証する結果即ち常温への
冷却ができる限りの短時限に得られるということに関し
ては、満足すべき現状にある。しかし、この技法を実行
に移すことは、特に低温殺菌された品物を連続稼働して
いるチェーンに乗せ密封されたガラス容器に入れて送り
出すようなときには困難であるので、この技法は使用さ
れることは極めて稀である。特に周囲の湿気のためにチ
ェーンの一郡が損傷し易く、この損傷はたとえ小さいも
のではあるがチェーンを停める必要を生じさせるので、
この技法（は低温殺菌物品の連続配分とは両立し７得な
いこと（／Ｃなる。
浸漬技法に絶対的有効性があるにも拘わらず、スフリン
クリング技法はそれよりも更に多くの場合に於て好んで
選ばれている。
スフリンクリング技法に於ては、ガラスに不整−なＫ〔
、、力がかかるのを防止しこのようにして破損の擢れを
除くために、冷却すべきガラスびんの周囲及び１−下に
スプレー用ノズルを分布させ、至る）”）ｔ　Ｙこ南効
Ｖ（スプレーを行ない、ガラスひんの如何なる冷却の瞬
間に於てもガラスのすべての点に於て成る１つの同じ温
度が保たれるようにする。
それＶＣも拘わらず、このスプリング技法には大きな欠
点がある。それは作業が高圧の下に行なわれるので、ノ
ズルの穴が頻繁に詰１す、スプレ一作業の一様性を保証
するのが困難になるからである。
−（）に性は、連続的に作動しているヂエ〜ンｒこつい
ては、これを得ることが増々困難になる。
その理由はノズルの数が惨めて多いのでこれらの子くの
ガラスひんをすべてチェーンｔこ沿って次々に冷却しな
ければならず、更に一様なスプレーを助けるための理論
上首ノズルには極めて多数の穴があけ−Ｃあるからであ
る。
従って、スブリンクリング技法を実施する場合、破損に
よる損失は残念ながら頻発している。
この発明の目的は、ｉ↑■述のような欠点を憂くするこ
とである。この発明は、湿ったふん囲気を避けて連続作
業と両立することができ、又効率、一様で規則正しい冷
却及びこれによる破損の危険性の除去に関して高い信頼
性を持つ、急速冷却技法を提案するものである。
この発明の前述の事柄と反対の用途即ち容器／内容物ユ
ニットの温度の急速又は突然の上昇を得ようとすること
を目的とする用途に於て、この発明は史に進んで従来な
んらの実際的解決策も提案されたことのない需要にも答
えるものである。
発酵性の液体又は濃厚な流体の低温殺菌は、もし温度上
昇が低温殺菌すべき流体内に大きな熱衝撃を起させるよ
うにできるだけ急速又は突然に起るならは、又この流体
が光分な長時間に亘ってこの高温度に保たれるならば、
８８点よりもずっと低いτ晶度で満足に行なうことがで
きるということはよく知られている。
容易にモニターし得る成る基準特に酸性度によＪ＋は、
１夕１１えは７０℃ないし７５°Ｏ間に於ける果物及び
野菜の良好な低温殺菌は、周囲温度から低温殺菌操作へ
の転移か最長４分間以内に起り又処理された液体かこの
７０′（、ないし７５℃の温度に更に４分間性たれると
いう不可欠の条件を充したＬで、行なうことかできる。
。 この発明は、容器ガラス及び含有流体から成るユニット
の温度を、急速な温度上昇範囲内で、破損の危険を生ず
ることなく連続作動しているチェーンと両立する方法で
、しかも急速な温度降下をさせることができるのと同じ
方法で、急速に変えることのできるスブリンクリング法
を提供するものである。
この発明には、すべての低温殺菌操作Ｖこ於て２種又は
２重の使用法かある。即ち、急速な温度上昇を行ない次
いでこの高温度を維持することにより発酵性の液体を７
０℃ないし７５℃間の低温殺菌をすることができ、又急
速な温度降下を行なうことにより処理された液体をこの
理想的な無菌化状態に１ブロツク」して品質低下を防止
することができる。
この発明は、その牙１の態様として、閉鎖された容器内
の流体の温度を急激に変化させる処理方法を提供するも
のであるか、この処理方法では容器内の流体の温度とは
相当大きな温度差のある例えば水などのような液体を容
器の外壁と永い接触状態に置く必要があり、この処理方
法の特徴は、容器全体を包む又は取囲む液体のフィルム
を形成するために容器の上部に液体の流れを供給すると
共にこの流れの速さ及び圧力を調整してこのフィルムを
容器の全周に密着状態に保つことにある。
この処理方法を実施に移す好適な方法に於ては、液体の
流れは環状の断面形を持つジェットの形で供給されるが
、このジェットは円錐形であって容器の方向に向って一
ト方に細まるようＱ′こするのがよい。
又別の好適な方法に於ては、液体の流れは低圧で供給さ
れるが、この圧力は、液体ジェットを薄層状態ではある
がしかしジェットが表面張力によって破壊されるのを防
止するのに充分な状態に保つために、低い状態にとどめ
である。
液体の流れは、極めて高い速度で、又１０副ないし３０
　ｃｒｎなるべく１５ｃｒｎないし２０ｍの高さの液体
の溜めから得られる低圧で、供給するのがよい。
更に、処理方法を実施に移す別法に於ては、特に連続作
業用の方法に於ては、液体は加熱又は冷却に使った後回
収され再循環される。
この発明は、その第２の態様として、閉鎖された容器内
の流体の温度を急激に変化させる装置を提供するもので
あるが、この装置は力ロ熱用又は冷却用の６父体を容器
の外壁と接触させる装置を備えており、その特徴は、環
状の断面形を持つジェットの形で液体の流れを供給する
ノズルを容器の上方に設け、このノズルをこの流れの流
量及び速度を調整する装置と組み合わせて容器の回りに
容器することにある。通常加熱又は冷却に使う液体は水
である。
ノズルは容器の上方に位置させ両者の整向軸線が一致す
るようにするのがよい。
ノズルは、特に有利な構造として、下方に向って細１つ
た截頭円錐体の形状の壁を持つ導管と、この導管と同じ
角度を頭部に持ち導管から均等に間隔を隔てられたコア
であってこのコアで液体のシェツトの流れる先の細１つ
た円錐形の溝又は流通路を形成する円錐形中心コアとで
形成されており、この場合このコアは液体の流れの状態
を乱さないように出口オリフィスからできるだけ離れた
個所で導管に固定されている。
ジェットのその出口に於ける厚さは、約２　ｍｍ程度で
おることが望ましい。
以下この発明を、その実施例について添付同曲を使って
詳１）ｉｌｌｌに説明する。
任意の形状のガラスびん山を、その長さ方向の対称軸線
（２）が精確に鉛直線に沿って延びるようＶこ、水平な
平面上ＶＣ置く。びん（１）には散体（３）が入れてあ
り、そ゛の）一端部は例えばフレスキャップ又は単にね
じで締めイ・１けたキャップ（４）で密封しである。
ひん山に人っている液体（３）は、急に冷却されるか和
に加熱されるか或はそうでなければ突然に加熱さ７′１
、この比較的高い温度に数分間係たれて低温殺菌され次
いで急に冷却されて全体的無菌状態に保たれる。
前述のいずれの場合にもオ１図に示したと同一の設備を
使うことができ、ただこの設備によって配分され液体（
３）の温度の変更を目的とする流体だけか、それが冷却
用に使われるか加熱用に使われるかによってその温度に
関して選択又は変更が行なわれるに過きない。
この発明を実施する設備は、主としてびんの数と回数の
１個又はそれ以上のノズル（６）があるためにｆ方に長
く延びた水の溜め（５）から成り、ガラスびんは蒲め（
５）の−Ｆ方に位置し所要の急速な温度変化を受ける。
ノズル（６）はすべて同じものであり、環状の外壁（７
）及び固体の中心コア（８）から成っている。
壁（７）の下部（７ａ）は、下向きに細まった截頭円錐
形にし、この部分は適当と考えられる場合には円筒部（
７ｂ）の溜め（５）のところまで上方に向って長く延ば
す。
中心コア（８）は外壁（７）と精確に同一の形状にする
。
即ち、中心コア（８）はその下部を（８ａ）のところで
円錐形にし、適当な場合には上部を円筒（，８ｂ）−４
で延ばす。
壁（７１及び中心コア（８）のそれぞれの下部（７ａ）
（８ａ）は同じ角度とし、共通の垂直軸線（９）に沿っ
て配置し、外壁（７）とノズル（６）の下部の中心コア
（８）との間に形成される流ａ路１１ｏ）がすべての個
所で一定の幅を持ち截頭円錐形を持つ約２ｍｍの幅の下
向きに細まった室を形成するようにする。
壁（７）及び中心コア（８）がそれらの上部に於て円筒
（７’ｂ）（８ｂ）　　の形にされている場合には、こ
れらΩ構成物は云うまでもなく同様に共通の整向対称軸
線（９）を持つよう配置され、流通路＋１０）によって
一定の幅の環状円筒室が溜め＋５１と流通路の円錐形下
部との間に形成される。
中心コア（８）の壁（７）内に於ける心出しを良好なら
しめるために、これらのものの組合わせの上方部にしか
も出口オリフィスからできる限り距離を隔てられた区域
に、互に１２０°の角度を持たせて配置自１した３個の
締付部旧）を設ける。これらの締付部をますべて例えは
ビンで形成され、壁（７）の内側に溶接され、流通路１
０１の幅と同じ長さを与えられ、中心コア（８）が自動
的に心出しされるようにしてあり、史にこれらのビンは
中心コア（８）に溶接された逆Ｕ字形の留め材ｕつと組
合っている。留め材（１２はビン（１１）−ヒに載った
状態になり、これによって中心コア：８）を壁（７）に
対し安定させると共に位置決めをすることができる。
このような装置を円滑に作動させるためには、びん（１
）はノズル（６）の下方に垂直に配置し、びんの縦向き
の対称軸（２）が精確にノズル（６）の対称軸ａ（９）
の延長を形成するようにする。
父同じようにこの装置の作動を円滑にするためｐｃは、
溜め（５）中の水を１ＯｒＩｎないし３０ｃｒｎ望まし
い値としでは１５ｍないし２０ｃｍ程度の一定のレベル
に保つようにするが、このレベルは流量と圧力との関数
として調整されるものであり、これは水のフィルムによ
りびん（１）が全体的に又密着した状態で連続して確実
に包壕れるようにするために必要なことである。
このようなｌ」的を達成するために、溜め（５）は、あ
ぶれ管（１３）又は水を溜め（５）に送る管０Ｑに取付
けた弁（Ｉｓを制御するフロート０→のいずれかと組合
わされている。
この発明の提案による方法に従えば、溜め内の水圧は［
にしておいて、ノズル（６）の流通路（ｌＯ）によって
配分される液体ジェットを薄層状態に保つようにするが
同時に表■張力によってこのジェットが破壊されるのを
防ＩＦするのに充分であるようにしなければならない。
水のジェットはびんに対して密着した状態で配分される
ことが極めて重要であるが、これはびんの榛めで接近し
た２個の区域の間の実質的温度差を避け、このようにし
てガラスのひび割れ又は破壊さえの不可避的原因となる
応力がかかるのを防止するためである。
ひん（１）はノズル（６）を通って溜め（５）から配分
される水の環状円錐形ジエツ）　（１７１の１に置かれ
、キャップ（４１はこのジェットによって完全に四重れ
てし。
１九。
このような状態の下で、水はキへ・ツブの上縁を打ち、
次いで水の円錐形シェツトの内部は部分真空の状態にあ
るので水はキャップの頂部を通り、続いてひん山の側壁
に沿って流れここで伺着力がかかつて水が薄い密着フィ
ルム（１８）になる。
従って、水の流れはびんの輪郭を正確ＶＣその底部まで
追って流れ、従ってびんは常時密、漸フィルム内に全体
が包まれ、このために作動中の如何なる瞬間に於てでも
びんのすべての個所が浸漬処理法によって得られるのと
同じ条件のもとて全く同一の温度になる。
びん（１）が載っているイ面はグリル（２０）又は細メ
ツンユの格子にするのが有利であり、従って水のフィル
ムはびんの底部の中心に集筐り、そこから棒状のジェッ
ト（１９１ＶＣなって流れる。
びんが水の密着フィルム（１８１内に恒久的に包まれる
という事実即ちびんを浸漬法と同じ状態に置くという事
から離れて考えるならば、前述のような処理方法を実際
に移すことの利点は、使用操作が開始されるとすぐびん
（１）内の液体（３）の温度と処理水の温度との間にか
なり大きな差が生ずるということである。
冷却操作Ｖこ於てはこの大きな温度差の結果は、それが
対流移動を起させることである。びん内の液体は、底部
に於けるよりも頂部に於てより速やかに冷却し、びんの
中心に於けるよりも壁の近くの区域に於てより速やかに
冷却し、又この対流移動は更に冷却を助は処理時間を短
かくするが、これは対流移動が処理すべき液体の本質Ｖ
Ｃ個有な熱伝達の問題を軽減するからである。
既に低温殺菌された果物ジュースのびんについて行なわ
れた１つの実験に於ては、７３℃から２０℃にするのに
僅か４分間しか要らなかったが、この時間は果物ジュー
スの温度上昇から起るであろうと思われる該果物ジュー
スの品質低下を防止するのに充分な時間のほぼ１／７で
あった。
前述のような装置は、云うまでもなく連続して使用しよ
うとするどのようなチェーンにでも難なく移転させるこ
とができる。成る温度に於てスプレーするノズル（６）
の第１の列を水の第１の溜め（５）の下に配置すること
ができ、又この溜めに第１の溜めに人っている処理液体
の温度よりも僅か低いか又は僅か高いもう１つの温度で
処理すべきびんにスフレ−をするもう１つのノズル列を
倫えた第２の溜めを続かせる。
溜めの数及びノズルの列の数は、云う１でもなく、冷却
又は加熱の計画時限の関数である。
このような連続処理に於ては、有利なこととして、使用
後グリル１２０）の１方を流れる液体の回収及び供給管
（ｌｆｅ　ｆ：辿してのこの液体の設備内に於ける再循
環の可能性がある。
このような場合、再循環路には加熱装置又は冷凍装置の
いずれかが慣れるカベこれは溜め（５）内にある液体が
熱くあるべきか又は冷たくあるべきかに従つて、液体（
３）を低温殺菌するか又は反１１に温度の急速降下の結
果としての低温殺菌と判断するかによる。
この発明は、以十述べたところによれば、密封されたひ
ん内に閉じ込められた液体又は濃厚な流体の力１１熱又
は冷却ＶＣ利用されるものとして説明さ１１ている。し
かしこの発明が流体温度を急速上昇させた後同様にこれ
を急速冷却させる以前にこの流体をこの比較的高い温度
に数分間作たなければならないという低温殺菌の過程に
於て、或いは父流体を周囲温血と著しい差のある温度０
こ冷却して保持しなければならないという冷凍又はこれ
（Ｃ類する操作の過程中に、なんらの変更をも伴なうこ
となく流体の温度を常温以外の温度に保つのに適用し得
ることは明らかである。
この発明については各棟のこれに代る形式の方法が可能
である。
水の流れの配分ジェットは、例えば、円筒形の環状断面
を持つようにすることができる。
しかし、円錐形ジェットの配分が望ましい。その理由は
、ノズル（６）の軸線かびん（１）の軸線（２）と完全
ＶＣ整合していない場合及び／又はこの発明にょる設（
＋ｉｉｉか連続作動チェーン上に配置されているような
ときグリル！２０＋の前進の糸、・、果びんが僅かに移
゛動する場合には円錐形ジェットが水ジェツトの遊びの
袖１１−をするからである。。
同様に、截頭円錐の形を持つ環状室の幅従って円筒形環
状ジェット（１７１の厚さは、前記に例示した２　ｍｍ
　の値と相当に異っていてもよく、このジェツＨＩ７１
の厚さは主として処理すべき流体を入れたひんの直径及
び形状の関数である。
史にこのことを考慮すれは、処理用の液体を配分する室
の幅の調節を、中心コア（８）の高さをノズルの外壁（
７）に対して相対的に調節することによって、容易に行
なうことが口Ｊ能である。
例えは、それぞれ異なる厚さを持つ１絹の喫を使ってこ
れをピン旧）と留め材（ｌとの間に挿入することができ
る。
ｒ）、トこの発明を実施例について詳細に説明し／ζが
、この実施例は、この発明の精神を逸脱することなく、
種々の変化変型を行ない得ることｔよ云う壕でもない。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明を実施する装置の作動状態に於ける竪
方向の軸断面図、第２図は環状断面形のシェツト形液体
の流れを供給するノズルの第１図のロー■線に沿う断面
図である。 ■・・ガラスひん、２・・１の対称軸線、３・・液体又
は流体、４　キャップ、５・・・水の溜め、６・・ノズ
ル、７・・・６の環状外壁、８・・・６の中心コア、９
・７．８の共通！ｌｌ線、１０・・流通路、１１・・７
の締付部、１２・・・８の留め月、１３・・・あふれ管
、１４・・フロート、１５・・・弁、１６・・管、１７
・・・円錐形環状ジェット、１８・・・液体フィルム、
１９・棒状ジェット、２ｏ・・グリル、格子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）　　液体の流れを、閉じた容器内の流体の初期温
    度と実質的に異なる温度で、該容器全体を包む液体フィ
    ルムが形成されるように該容器に対して下向きに供給す
    る段階と、前記液体の流れの流量及び圧力を、前記液体
    フィルムが容器の回シに密層状態で保持されるように制
    御する段階とを含む、閉じた容器内の流体の温度を急速
    に変えると共に必要に応じこの流体を所定温度に保つ方
    法。 （２）　　液体の流れを環状の断面形を持つジェットの
    形にした特許請求の範囲（１）に記載の方法。 （３）　　ジェットを、容器の方向に下向きに細まる円
    錐形にした特許請求の範囲］２）に記載の方法。 （４）液体の流れを、液体ジェットを薄層状態にするた
    めには充分に低いが表面張力によってジェットが破壊さ
    れるのを防止するためには充分に高い圧力で供給するよ
    うにした特許請求の範囲（２）に６己載の方法。 （５）　　使用後の液体の流れを回収及び再循環する段
    階を特徴とする特許請求の範囲（１）に記載の方θ、。 （６）　　液体の流れを、１０αないし３０ｃｒｎの高
    さを持つ液体の溜めから得られる圧力で供給するように
    した特、、ｒ’（：　ｐ、＾求のｍａｐ囲ｔｌ＋に記載
    の方法。 （７）　　液体の溜めの高さを１５０いし２０ｍにした
    特ｎ拍求の範囲（６）に記載の方法っ １８）　　使用中は閉じた容器の上方に置かれ、加熱又
    は冷却液の流れを壌状断面形を持つジェットの形で該容
    器に対して下方に向いた流れの状態で供給するためのノ
    ズルと、このノズルと組合わされ、前記流れの流量及び
    圧力を、この流れによって前記容器を全体的に且つ密着
    状態で包む液体フィルムが該容器の回りに形成され且つ
    保持されるように、制御するための手段とを備えた、閉
    じた容器内の流体の温度を急速に変えると共に必要に応
    じこの流体を与えらＪ］た温度に保つ装置。 （９）　　ノズル及び容器に互に整合する竪向きの対称
    軸線を持たせた特許請求の範囲（８）に記載の装置、。 （１０）　　ノズルに、下向きに細捷る截頭円錐形の壁
    と、この壁と同じ角をはさみ、この壁から均等に間隔を
    隔てられてこの壁内に置かれてこの壁と一緒になって液
    体ジュツトの流れる先削りの円錐形流通路の境界を定め
    ると共に、ノズルの出口オリフィスから遠り１ｌ１１１
    ７また個所に於て壁に取付けられた円錐形の中心コアと
    を持／こせた材許粕求の範囲（８）に記載の装置。 （１］）　　コアの位置をノズルの側壁に対して相対的
    に竪向きに調節することができるようにし、これによっ
    てノズルを通って供給される数体のシェツトの厚さを調
    節するようにした符♂を側木の範囲（１０）に記載の装
    置。 ０う　容器の−Ｆ方にグリルを倫え、このグリルの一ト
    方で数体を使用後回収しこれを再循環させるよりｖこし
    た特眉−紬水の範囲：８）に記載の装置。 （１３）　　シェツトの厚さを、そのノズルからの出口
    に於て約２ｍｍ（／Ｃなるようにした特許請求の範囲ｔ
    ８＋に、ｊ１シ載の装置。
JP58029584A 1982-02-26 1983-02-25 閉じた容器内の流体の温度を急速に変える方法及び装置 Granted JPS58160228A (ja)

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FR8203302 1982-02-26

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JPH0233574B2 JPH0233574B2 (ja) 1990-07-27

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IT (1) IT1168769B (ja)

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