特許 7369226 液体の殺菌装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-17

(45)【発行日】2023-10-25

(54)【発明の名称】液体の殺菌装置

(51)【国際特許分類】

   A61L 2/04 20060101AFI20231018BHJP

   C02F 1/02 20230101ALI20231018BHJP

   A23L 3/22 20060101ALN20231018BHJP

【ＦＩ】

A61L2/04

C02F1/02 C

A23L3/22

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2022040754

(22)【出願日】2022-03-15

(65)【公開番号】P2023135507

(43)【公開日】2023-09-28

【審査請求日】2022-03-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000157946

【氏名又は名称】岩井機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101236

【弁理士】

【氏名又は名称】栗原 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100166914

【弁理士】

【氏名又は名称】山▲崎▼ 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】松本 充博

【審査官】齊藤 光子

(56)【参考文献】

【文献】特開平０１－２２５４６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１８４３８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１８８５４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｌ ２／００

Ｃ０２Ｆ １／００

Ｆ０４Ｂ ４９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流通する液体を予め設定された殺菌温度に加熱することで殺菌する液体の殺菌装置であって、
流通する液体を熱溶媒である加熱用温水で加熱する熱交換器と、
前記液体を流通させるための流通ポンプと、
任意に設定された設定周波数に応じて前記流通ポンプが備えるモータを制御するインバータと、
前記設定周波数を変更することで前記液体の流量を調整する流量調整部と、
前記加熱用温水を供給するための供給ポンプと、任意に設定された設定周波数に応じて前記供給ポンプが備えるモータを制御するインバータと、を備え、前記加熱用温水を予め設定された設定温度として前記熱交換器に供給する温水供給部と、
を備え、
前記流量調整部は、
前記流通ポンプが備える前記モータを制御する前記インバータに対して、前記設定周波数を第１周波数から第２周波数に変更する際、前記第１周波数と前記第２周波数とに基づいて所定時間後の変更周波数を演算し、前記設定周波数を前記第１周波数から前記変更周波数を介して段階的に前記第２周波数まで変化させ、
前記供給ポンプが備える前記モータを制御する前記インバータに対して、前記設定周波数を第１周波数から第２周波数に変更する際、前記第１周波数と前記第２周波数とに基づいて所定時間後の変更周波数を演算し、前記設定周波数を前記第１周波数から前記変更周波数を介して段階的に前記第２周波数まで変化させ、
さらに、複数の登録周波数を記憶し、複数の前記登録周波数から選択されたものを前記設定周波数として前記流通ポンプが備える前記モータを制御する前記インバータ及び前記供給ポンプが備える前記モータを制御する前記インバータに出力する制御装置を備え、
前記流量調整部は、前記流通ポンプが備える前記モータを制御する前記インバータ、及び前記供給ポンプが備える前記モータを制御する前記インバータに対して、一定時間毎の前記変更周波数を演算し、前記設定周波数を前記第１周波数から前記変更周波数を介して複数段階で前記第２周波数まで変化させる
ことを特徴とする液体の殺菌装置。

【請求項2】

請求項１に記載の液体の殺菌装置であって、
前記流量調整部は、前記流通ポンプが備える前記モータを制御する前記インバータ、及び前記供給ポンプが備える前記モータを制御する前記インバータに対して、１秒毎の前記変更周波数を演算し、前記設定周波数を前記第１周波数から前記変更周波数のそれぞれを介して前記第２周波数まで変化させる
ことを特徴とする液体の殺菌装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、水、牛乳等の液体を所定の殺菌温度に加熱することで、液体の殺菌を行う液体の殺菌装置に関し、より具体的には、インバータを介してポンプが備えるモータの回転数を制御することで、液体の流量を調整する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

液体の殺菌装置としては、例えば、殺菌対象である液体を所定温度に加熱することで殺菌するものが知られている。また、この種の殺菌装置では、インバータ制御によりポンプの回転数（モータの回転数）を制御することで、液体食品を含む各種液体の流量を調整するものがある（例えば、特許文献１等参照）。

【0003】

すなわち液体の殺菌装置には、インバータ制御によりポンプの回転数（モータの回転数）を制御して液体の流量を調整する流量可変制御システムを含んで構成されているものがある。

【0004】

例えば、特許文献１には、飲食用流体等の液体の殺菌に用いられる殺菌装置において、液体を移送するための移送用ポンプと、移送用ポンプの回転数（インバータの周波数）を調節する流量制御部とを備え、この流量制御部により、液体の流量が所定の値となるように移送用ポンプの回転数を調節することが記載されている。

【0005】

このような殺菌装置においてポンプの回転数を調節する場合、例えば、インバータに予め登録された周波数（以下、登録周波数という）を切り替えることで液体の流量を変化させる。例えば、ポンプを制御する制御部には、登録周波数が複数段階（数段階程度）で記憶されている。液体の流量を変更する際には、例えば、作業者がこれら複数段階の登録周波数の一つを選択すると、制御部がインバータの周波数を現在の周波数から選択した登録周波数に変更する。また液体の流量を大きく変化させる場合、制御部は、インバータの周波数を複数段階の登録周波数を経て最終的に選択された登録周波数まで変化させる。これにより液体の流量が増減する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００９－２６８４３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、制御部に記憶される登録周波数の数は限られるため、各登録周波数の変化幅が比較的大きくなる。したがって、例えば、インバータの周波数を複数の登録周波数の中で最も近いものに変更する場合でも、つまりインバータの周波数を１段階変化させる場合でも、その変化幅は比較的大きくなる。このため、インバータの周波数を１段階変化させた場合でも、液体の流量が安定するまでにある程度の時間が必要となる。

【0008】

このため、インバータの周波数を変更する際には、１段階変化させる毎に、殺菌装置の運転状態（液体の流量、温度、圧力等）を安定させるための待機時間が必要となり、インバータの周波数の変更に時間がかかってしまうという問題がある。特に、液体の流量を大きく変化させる場合には、周波数を複数段階で変更し、各段階で待機時間が必要となるため、流量変化に比較的長い時間を要する。その結果、殺菌装置における液体の殺菌時間が比較的長くなってしまう虞がある。

【0009】

なおこのような問題は、液体の殺菌装置だけでなく、ポンプのインバータを制御することで、各種液体の流量を調整する流量制御システムにおいては同様に存在する。

【0010】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、液体の殺菌時間の短縮を図る
ことができる液体の殺菌装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決する本発明の一つの態様は、 流通する液体を予め設定された殺菌温度に加熱することで殺菌する液体の殺菌装置であって、流通する液体を熱溶媒である加熱用温水で加熱する熱交換器と、前記液体を流通させるための流通ポンプと、任意に設定された設定周波数に応じて前記流通ポンプが備えるモータを制御するインバータと、前記設定周波数を変更することで前記液体の流量を調整する流量調整部と、前記加熱用温水を供給するための供給ポンプと、任意に設定された設定周波数に応じて前記供給ポンプが備えるモータを制御するインバータと、を備え、前記加熱用温水を予め設定された設定温度として前記熱交換器に供給する温水供給部と、を備え、前記流量調整部は、前記流通ポンプが備える前記モータを制御する前記インバータに対して、前記設定周波数を第１周波数から第２周波数に変更する際、前記第１周波数と前記第２周波数とに基づいて所定時間後の変更周波数を演算し、前記設定周波数を前記第１周波数から前記変更周波数を介して段階的に前記第２周波数まで変化させ、前記供給ポンプが備える前記モータを制御する前記インバータに対して、前記設定周波数を第１周波数から第２周波数に変更する際、前記第１周波数と前記第２周波数とに基づいて所定時間後の変更周波数を演算し、前記設定周波数を前記第１周波数から前記変更周波数を介して段階的に前記第２周波数まで変化させ、さらに、複数の登録周波数を記憶し、複数の前記登録周波数から選択されたものを前記設定周波数として前記流通ポンプが備える前記モータを制御する前記インバータ及び前記供給ポンプが備える前記モータを制御する前記インバータに出力する制御装置を備え、前記流量調整部は、前記流通ポンプが備える前記モータを制御する前記インバータ、及び前記供給ポンプが備える前記モータを制御する前記インバータに対して、一定時間毎の前記変更周波数を演算し、前記設定周波数を前記第１周波数から前記変更周波数を介して複数段階で前記第２周波数まで変化させることを特徴とする液体の殺菌装置にある。

【0014】

さらに前記流量調整部は、前記流通ポンプが備える前記モータを制御する前記インバータ、及び前記供給ポンプが備える前記モータを制御する前記インバータに対して、１秒毎の前記変更周波数を演算し、前記設定周波数を前記第１周波数から前記変更周波数のそれぞれを介して前記第２周波数まで変化させることが好ましい。

【発明の効果】

【0016】

かかる本発明によれば、インバータの出力周波数を、演算により求めた変更周波数を介して設定周波数まで変化させるようにしたので、出力周波数を設定周波数まで比較的直線的にスムーズに変化させることができる。すなわち出力周波数を変化させた際に、液体の流量を安定させるための待機時間を短縮することができる。これにより、液体の流量変化に要する時間を短縮することができる。その結果、殺菌装置において、液体の殺菌時間の短縮を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態に係る殺菌装置の構成を示す概略図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る殺菌装置の制御部の構成を説明するブロック図である。

【図3】出力周波数の変化を示すグラフである。

【図4】本発明に係る流量調整手段による出力周波数の変更手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0019】

まずは、本発明に係る殺菌装置の概略構成について説明する。本発明に係る殺菌装置は、各種液体、例えば、飲料等の液体食品、を充填する充填機の前工程として設けられ、液体食品の殺菌（あるいは滅菌）を行う装置である。

【0020】

図１は、本実施形態に係る殺菌装置１０の全体構成を示す概略図であり、図２は、殺菌装置が備える制御部の構成を説明するためブロック図である。

【0021】

図１に示すように、本実施形態に係る液体の殺菌装置１０は、バランスタンク２０と、第１加熱部３０及び第２加熱部４０と、ホールディングチューブ（ＨＴＵ）５０と、第１冷却部６０、第２冷却部７０及び第３冷却部８０と、アセプティックサージタンク（ＡＣＴ）９０と、を備え、これらが流通管路１０１～１０７によって直列に接続されて構成されている。

【0022】

さらに、バランスタンク２０と第１加熱部３０とを接続する流通管路１０１には、第１流通ポンプ１１０が設けられ、第１加熱部３０と第２加熱部４０とを接続する流通管路１０２には、第２流通ポンプ１２０が設けられている。バランスタンク２０内の液体食品は、これら第１流通ポンプ１１０及び第２流通ポンプ１２０を動力源として流通管路１０１～１０７内を流通する。また詳しくは後述するが、殺菌装置１０は、これら第１流通ポンプ１１０及び第２流通ポンプ１２０に接続される制御装置２００を備えている。

【0023】

バランスタンク２０は、前工程Ｐ１から供給される液体食品が貯留される。例えば、前工程Ｐ１において調合装置によって調合された未殺菌状態の液体食品が、バランスタンク２０に貯留される。第１加熱部３０及び第２加熱部４０は、バランスタンク２０から供給される液体食品を予め設定された殺菌温度（第１温度）まで加熱する。なお殺菌温度である第１の温度は、殺菌する液体食品の種類によって異なり、殺菌する液体食品に応じて設定される。

【0024】

第１加熱部３０及び第２加熱部４０は、具体的には、いわゆるシェル＆チューブ式の熱交換器で構成され、この熱交換器によって液体食品を第１温度まで順次加熱する。例えば、第１加熱部３０には、５℃程度の温度の液体食品がバランスタンク２０から流通管路１０１を介して供給され、第１加熱部３０において液体食品を加熱して８０℃程度の温度まで上昇させる。第２加熱部４０には、第１加熱部３０にて加熱された液体食品が流通管路１０２を介して供給され、第２加熱部４０では、この液体食品をさらに加熱し、第１温度である１３０℃程度の温度まで上昇させる。

【0025】

ホールディングチューブ（ＨＴＵ）５０は、第２加熱部４０によって加熱されて流通管路１０３を介して供給される液体食品の温度を保持して当該液体食品の殺菌を行うためのものである。このホールディングチューブ５０は公知の構成であるため、ここでの説明は省略する。なお流通管路１０３には、ホールディングチューブ５０に供給される液体食品の温度を計測する温度計１３０が配置されている。

【0026】

第１冷却部６０、第２冷却部７０及び第３冷却部８０は、ホールディングチューブ５０にて殺菌された液体食品を予め設定された第２温度（＜第１温度）まで冷却する。これら第１冷却部６０、第２冷却部７０及び第３冷却部８０は、第１加熱部３０等と同様に、いわゆるシェル＆チューブ式の熱交換器で構成され、これらの熱交換器によって液体食品を冷却する。

【0027】

例えば、第１冷却部６０にはホールディングチューブ５０にて殺菌された１３０℃程度の温度の液体食品が流通管路１０４を介して供給され、この液体食品を９９℃程度の温度まで冷却する。第２冷却部７０には、第１冷却部６０で冷却された液体食品が流通管路１０５を介して供給され、第２冷却部７０では、この液体食品を２５℃程度の温度までさらに冷却する。第３冷却部８０には、第２冷却部７０で冷却された液体食品が流通管路１０６を介して供給され、第３冷却部８０では、この液体食品を３℃程度の温度まで冷却する。そして第３冷却部８０で冷却された液体食品は流通管路１０７を介してアセプティックサージタンク９０に一次的に貯留される。なお流通管路１０７には、液体食品の流量を計測する流量計１３５が設けられている。アセプティックサージタンク９０に貯留された液体食品は、次工程Ｐ２に用いられる。次工程Ｐ２では、例えば、充填機によって液体食品を所定の容器に充填する。

【0028】

またアセプティックサージタンク９０は、戻し管路１０８を介してバランスタンク２０に接続されている。殺菌装置１０は、例えば、充填機等で実施される次工程Ｐ２が何らかの理由で停止した場合でも、システムの事情により液体処理を停止することが難しい。このため、次工程Ｐ２が停止した場合、流通管路１０７を介してアセプティックサージタンク９０に供給された液体食品は、戻し管路１０８を介してバランスタンク２０に戻されて殺菌装置１０内を循環する。すなわち次工程Ｐ２が停止した場合、殺菌装置１０は運転状態から循環待機状態に移行する。また次工程Ｐ２の停止時間が比較的長くなる場合等には、殺菌装置１０内の液体食品を廃棄して水に切り換え、循環待機状態において殺菌装置１０内に水を循環させることもある。

【0029】

また殺菌装置１０は、熱交換器で構成される第１加熱部３０に所定温度の加熱用温水を供給する温水供給部としての第１温水装置１４０と、第２加熱部４０に加熱用温水を供給する温水供給部としての第２温水装置１５０と、を備えている。

【0030】

第１温水装置１４０で所定温度に加熱された熱溶媒である加熱用温水は、第１管路１６１を介して第１加熱部３０に供給される。また第１加熱部３０にて液体食品の加熱に用いられて温度が低下した加熱用温水は、第１管路１６２を介して第２冷却部７０に供給されて液体食品の冷却に利用される。第２冷却部７０で温度が上昇した加熱用温水は、第１管路１６３を介して第１温水装置１４０に戻されて所定温度に加熱された後、再び第１加熱部３０に向けて送出される。

【0031】

また第２温水装置１５０で所定温度に加熱された熱溶媒である加熱用温水は、第２管路１６４を介して第２加熱部４０に供給される。また第２加熱部４０にて液体食品の加熱に用いられて温度が低下した加熱用温水は、第２管路１６５を介して第１冷却部６０に供給されて液体食品の冷却に利用される。第１冷却部６０で温度が上昇した加熱用温水は、第２管路１６６を介して第２温水装置１５０に戻されて所定温度に加熱された後、再び第２加熱部４０に送出される。

【0032】

第１温水装置１４０は、第１供給ポンプ１４１を備え、この第１供給ポンプ１４１を動力源として第１加熱部３０に加熱用温水を供給する。また第２温水装置１５０は、第２供給ポンプ１５１を備え、この第２供給ポンプ１５１を動力源として第２加熱部４０に加熱用温水を供給する。

【0033】

このように本実施形態に係る殺菌装置１０は、第１温水装置１４０で所定温度とされた加熱用温水が第１加熱部３０及び第２冷却部７０を介して循環するように構成され、第２温水装置１５０で所定温度とされた加熱用温水が第２加熱部４０及び第１冷却部６０を介して循環するように構成されている。なお第３冷却部８０には、図示しない冷水装置から所定温度に冷却された冷却水が供給される。

【0034】

制御装置２００は、このような殺菌装置１０が備える各種機器を包括的に制御する。本実施形態に係る制御装置２００は、ＣＰＵ及びメモリ等を備えて構成され、殺菌装置１０を構成する機器類、例えば、第１流通ポンプ１１０、第２流通ポンプ１２０等の作動機器の他、温度計１３０、流量計１３５等の計測機器とネットワーク接続されており、メモリに記憶されたラダープログラムを読み取り実行する。すなわち制御装置２００は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）を含んで構成されている。なおＰＬＣは、シーケンサとも称される。

【0035】

ここで、第１流通ポンプ１１０は、モータ１１１と、任意に設定された設定周波数に応じてモータ１１１を制御するインバータ１１２と、を備えている。同様に、第２流通ポンプ１２０は、モータ１２１と、設定周波数に応じてモータ１２１を制御するインバータ１２２と、を備えている。これらインバータ１１２，１２２は、制御装置２００に接続されており、以下に詳しく説明するように、制御装置２００によってインバータ１１２，１２２の設定周波数が適宜変更される。

【0036】

設定周波数は、任意に設定される値であるが、本実施形態では、制御装置２００に登録されている複数の登録周波数から適宜選択され、選択された登録周波数が制御装置２００からインバータ１１２，１２２に設定周波数として適宜出力される。なお複数の登録周波数は、インバータ１１２，１２２自体に登録されていてもよい。

【0037】

また制御装置２００と各種機器とは、ＣＣ－Ｌｉｎｋ（登録商標）等の通信プロトコルを用いて専用の通信ケーブルで通信を行うことができる。例えば、制御装置２００とインバータ１１２，１２２とは、それぞれ専用ケーブルで接続されており、両者間の通信はこの専用ケーブルのみで行うことができる。

【0038】

制御装置２００は、装置の動作状況等に応じて液体の流量を調整する流量調整部２１０を備えている。この流量調整部２１０は、第１流通ポンプ１１０のインバータ１１２及び第２流通ポンプ１２０のインバータ１２２の設定周波数を変更することで、装置内を流通する液体食品が所定流量となるように調整する。すなわち流量調整部２１０は、殺菌装置１０の動作状況等に応じて、制御装置２００に登録されている複数の登録周波数から適切な一つを選択し、選択した登録周波数を新たな設定周波数として設定する。

【0039】

なお設定周波数は、必ずしも流量調整部２１０が変更する必要ない。例えば、流量調整部２１０がインバータ１１２，１２２に対し設定周波数の変更を指示し、インバータ１１２，１２２にて設定周波数を適宜変更するようにしてもよい。また設定周波数は、殺菌装置１０の動作状況等に応じて、作業者が手動でその都度変更するようにしてもよい。

【0040】

流量調整部２１０によりインバータ１１２，１２２の設定周波数が変更されると、インバータ１１２，１２２は、変更された設定周波数に応じてモータ１１１，１２１を制御する。これにより、装置内を流通する液体（例えば、液体食品）の流量が所定流量となるように調整される。

【0041】

本実施形態に係る殺菌装置１０では、上述のように次工程Ｐ２が停止して殺菌装置１０が運転状態から循環待機状態に移行する場合には、液体食品の流量又は液体食品から切り換えられた水の流量が、運転状態における液体食品の流量の５０％～６０％程度となるようにし、循環待機状態におけるエネルギー消費量を抑制している。

【0042】

流量調整部２１０は、殺菌装置１０が運転状態から循環待機状態に移行する場合には、インバータ１１２，１２２の設定周波数を、現在の周波数よりも低い値に変更する。すなわち流量調整部２１０は、複数の登録周波数から現在の周波数よりも低い所定の登録周波数を選択し、選択した登録周波数を新たな設定周波数として設定する。一方、殺菌装置１０が循環待機状態から運転状態に移行する場合には、流量調整部２１０は、インバータ１１２，１２２の設定周波数を、現在の周波数よりも高い値に変更する。すなわち流量調整部２１０は、複数の登録周波数から現在の周波数よりも高い所定の登録周波数を選択し、選択した登録周波数を新たな設定周波数として設定する。

【0043】

このように流量調整部２１０によって設定周波数が変更されると、インバータ１１２，１２２は、変更された設定周波数に応じてモータ１１１，１２１を制御する。これにより、装置内を流通する液体の流量が適切に調整される。なお流量調整部２１０は、流通管路１０１～１０７を流通する液体の流量を、流通管路１０７に設置された流量計１３５から取得する。

【0044】

また流量調整部２１０は、このようにインバータ１１２，１２２の設定周波数を、現在の設定周波数である第１周波数から第２周波数に変更する際、これら第１周波数と第２周波数とに基づいて所定時間後の変更周波数を演算し、設定周波数を第１周波数から変更周波数を介して段階的に第２周波数まで変化させる。

【0045】

本実施形態に係る流量調整部２１０は、一定時間毎の変更周波数を演算し、インバータ１１２，１２２に対して一定時間毎に変更周波数を順次出力し、設定周波数を第１周波数から各変更周波数を介して第２周波数まで変化させる。流量調整部２１０が変更周波数を出力する間隔は、特に限定されないが、１秒程度とすることが好ましい。つまり流量調整部２１０は、１秒毎の変更周波数を演算し、設定周波数を第１周波数から変更周波数のそれぞれを介して第２周波数まで変化させることが好ましい。このように設定周波数が第１周波数から第２周波数まで変更される間、インバータ１１２，１２２は、変更された各変更周波数に応じてモータ１１１，１２１を適宜制御する。

【0046】

例えば、図３のグラフに示すように、インバータ１１２の設定周波数Ｘを、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間に第１周波数Ｘ１（Ｈｚ）から第２周波数Ｘ２（Ｈｚ）まで変更する場合、つまり変更時間ｔ３（ｓ）でインバータ１１２の設定周波数Ｘを第１周波数Ｘ１（Ｈｚ）から第２周波数Ｘ２（Ｈｚ）まで変更する場合、図４のフローチャートに示すように、流量調整部２１０は、まずは１秒当たりの周波数変化値ｆを算出する（ステップＳ１）。

【0047】

次いで、設定周波数Ｘの現在（時刻ｔ１）の値である第１周波数Ｘ１に周波数変化値ｆを加算して１秒後の変更周波数Ｚ１を算出する（ステップＳ２）。さらに周波数変化値ｆを１秒ごとに加算することで、Ｔ秒後の変更周波数Ｚｎまで１秒ごとの変更周波数Ｚ２～Ｚｎを演算する（ステップＳ３）。そして流量調整部２１０は、設定周波数Ｘの現在値である第１周波数Ｘ１をこれらの各変更周波数Ｚ１～Ｚｎを介して第２周波数Ｘ２まで段階的に変化させる（ステップＳ４）。すなわち流量調整部２１０は、インバータ１１２に対し、設定周波数Ｘとして１秒毎に変更周波数Ｚ１からＺｎまでを順次出力（設定）する。

【0048】

例えば、第１周波数Ｘ１が３０（Ｈｚ）であり、第２周波数Ｘ２が６０（Ｈｚ）であり、変更時間ｔ３が３００（ｓ）である場合、周波数変化値ｆは０．１（Ｈｚ／ｓ）となる。流量調整部２１０は、第１周波数３０（Ｈｚ）に、３００秒間、１秒毎に０．１（Ｈｚ）を加算して変更周波数Ｚ１～Ｚ３００を演算する。その後、流量調整部２１０は、インバータ１１２の設定周波数Ｘを１秒毎に変更周波数Ｚ１からＺ３００まで段階的に変化（増加）させる（ステップＳ４）。これにより設定周波数Ｘの変更が完了する。

【0049】

このような手順で、設定周波数Ｘを第１周波数Ｘ１から第２周波数Ｘ２に変更することで、インバータ１１２，１２２の設定周波数を比較的直線的にスムーズに変化させることができる。すなわち設定周波数を第１周波数Ｘ１から第２周波数Ｘ２まで変更する際、流通管路１０１～１０７内の液体の流動を安定させるための待機時間を短縮することができる。したがって液体の流量変化に要する時間を短縮することができ、ひいては殺菌装置１０における液体食品の殺菌時間を短縮することができる。

【0050】

さらには、より大きな流量変化幅に対応することができるようになり、それに伴い、従来より小流量での運転も可能となる。したがって、エネルギー消費量の削減を図ることもできる。

【0051】

なお、このようにインバータ１１２の設定周波数Ｘを第１周波数Ｘ１から第２周波数Ｘ２まで変更する場合、演算により求めた変更周波数Ｚｎは、第２周波数Ｘ２と実質的に一致する。したがって、基本的には設定周波数Ｘを変更周波数Ｚｎまで段階的に変更することで、設定周波数Ｘの第２周波数Ｘ２への変更は完了する。ただし、演算で求められる変更周波数Ｚｎは、実際の第２周波数Ｘ２に対して多少の誤差が生じる虞がある。このため、設定周波数Ｘを変更周波数Ｚｎまで変更した後、さらに、設定周波数Ｘを第２周波数Ｘ２に変更することが好ましい。

【0052】

また本実施形態では、流量調整部２１０は、上述のように流通管路１０１～１０７を流通する液体食品が所定流量となるように調整すると共に、第１温水装置１４０によって第１管路１６１～１６３を流通する液体（加熱用温水）及び第２温水装置１５０によって第２管路１６４～１６６を流通する液体（加熱用温水）の流量も調整する。

【0053】

第１温水装置１４０の第１供給ポンプ１４１は、モータ１４２と、モータ１４２を制御するインバータ１４３とを備えている。同様に、第２温水装置１５０の第２供給ポンプ１５１は、モータ１５２と、モータ１５２を制御するインバータ１５３とを備えている。流量調整部２１０は、装置の作動状況等に応じて、インバータ１４３，１５３の設定周波数を現在の値である第１周波数から第２周波数に変更する。インバータ１４３，１５３は変更された設定周波数（第２周波数）に応じてモータ１４２，１５２を適宜制御する。これにより第１管路１６１～１６３や第２管路１６４～１６６を流通する加熱用温水の流量が調整される。

【0054】

その際、流量調整部２１０は、インバータ１４３，１５３の現在の設定周波数である第１周波数と第２周波数とに基づいて所定時間後の変更周波数を演算し、インバータ１４３，１５３の設定周波数を第１周波数から変更周波数を介して段階的に第２周波数まで変化させる。

【0055】

これにより第１温水装置１４０においてインバータ１４３の設定周波数を第１周波数から第２周波数に変更して加熱用温水の流量を調整する際、第１管路１６１～１６３内の加熱用温水の流動の安定化を図ることができる。同様に、第２温水装置１５０においてインバータ１５３の設定周波数を第１周波数から第２周波数に変更して加熱用温水の流量を調整する際、第２管路１６４～１６６内の加熱用温水の流動の安定化を図ることができる。

【0056】

なお本実施形態では、流量調整部２１０が、第１流通ポンプ１１０のインバータ１１２及び第２流通ポンプ１２０のインバータ１２２の設定周波数を変更すると共に、第１供給ポンプ１４１のインバータ１４３及び第２供給ポンプ１５１のインバータ１５３の設定周波数を変更するように構成されていたが、流量調整部２１０の構成は、これに限定されるものではない。流量調整部２１０は、例えば、第１流通ポンプ１１０のインバータ１１２及び第２流通ポンプ１２０のインバータ１２２のみの設定周波数を変更する構成であってもよく、あるいは第１供給ポンプ１４１のインバータ１４３及び第２供給ポンプ１５１のインバータ１５３の設定周波数のみを変更する構成であってもよい。

【0057】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能なものである。

【0058】

例えば、上述の実施形態では、液体（液体食品）の殺菌装置を例示して本発明を説明したが、本発明は、殺菌装置以外にも適用することができる。すなわち本発明は、液体を流通させるためのポンプと、任意に設定された設定周波数に応じてポンプが備えるモータを制御するインバータと、設定周波数を変更することで液体の流量を調整する流量調整部と、を備え、液体の流量を制御する各種の流量可変制御システムに対して適用可能なものである。

【符号の説明】

【0059】

１０…殺菌装置、 ２０…バランスタンク（ＢＴ）、 ３０…第１加熱部、 ４０…第２加熱部、 ５０…ホールディングチューブ（ＨＴＵ）、 ６０…第１冷却部、 ７０…第２冷却部、 ８０…第３冷却部、 ９０…アセプティックサージタンク（ＡＣＴ）、 １０１～１０７…流通管路、 １０８…戻し管路、 １１０…第１流通ポンプ、 １１１…モータ、 １１２ インバータ、 １２０…第２流通ポンプ、 １２１…モータ、 １２２…インバータ、 １３０…温度計、 １３５…流量計、 １４０…第１温水装置、 １４１…第１供給ポンプ、 １４２…モータ、 １４３…インバータ、 １５０…第２温水装置、 １５１…第２供給ポンプ、 １５２…モータ、 １５３…インバータ、 １６１～１６３…第１管路、 １６４～１６６…第２管路、 ２００…制御装置、 ２１０…流量調整部、 Ｐ１…前工程、 Ｐ２…次工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】