特許 7409188 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】2023-12-25

(45)【発行日】2024-01-09

(54)【発明の名称】殺菌装置

(51)【国際特許分類】

   A23L 3/015 20060101AFI20231226BHJP

   A23L 3/10 20060101ALI20231226BHJP

   A23L 3/00 20060101ALI20231226BHJP

【ＦＩ】

A23L3/015

A23L3/10

A23L3/00 101A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020051628

(22)【出願日】2020-03-23

(65)【公開番号】P2021145647

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2022-12-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000175272

【氏名又は名称】三浦工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110685

【弁理士】

【氏名又は名称】小山 方宜

(72)【発明者】

【氏名】松川 泰三

(72)【発明者】

【氏名】櫛部 光央

(72)【発明者】

【氏名】松藤 幸樹

(72)【発明者】

【氏名】駒井 大祐

(72)【発明者】

【氏名】梶田 くるみ

(72)【発明者】

【氏名】西内 将平

【審査官】厚田 一拓

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－２０９５６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２０５４０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０７６０６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３３１４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１１７７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０１７６７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ２３Ｌ ３／００ － ３／３５９８

Ａ６１Ｌ ２／００ － １２／１４

Ｂ６５Ｂ ５３／００ － ５５／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理槽内の圧力を調整しつつ、処理槽内の被処理物を熱水または蒸気で加熱する殺菌装置であって、
前記処理槽は、被処理物が収容される処理槽本体と、この処理槽本体の開口部を開閉するドアとから構成され、
前記ドアの裏面には、被処理物をサンプル品として保持するためのサンプル保持部が設けられており、
このサンプル保持部に保持されたサンプル品を監視するための窓部が、前記ドアに設けられている
ことを特徴とする殺菌装置。

【請求項2】

前記サンプル保持部と前記窓部は、前記ドアの中央部よりも上側に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の殺菌装置。

【請求項3】

前記サンプル保持部は、前記サンプル品の保持姿勢を調整する保持姿勢調整部を備える
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の殺菌装置。

【請求項4】

前記窓部に設けられて前記サンプル品を撮影する撮影手段と、
前記処理槽内に加圧空気を供給する加圧手段と、
前記処理槽内の気体を外部へ排出する排気手段と、
前記撮影手段によるサンプル品の形状変化に基づき、前記加圧手段と前記排気手段とを制御する制御手段と
を備えることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の殺菌装置。

【請求項5】

前記被処理物は、食品が収容されたカップ状の成型容器の開口部がトップシールで密封されてなり、
前記撮影手段は、前記成型容器に対する前記トップシールの膨張収縮具合を撮影可能に、前記窓部に設けられる
ことを特徴とする請求項４に記載の殺菌装置。

【請求項6】

前記制御手段は、前記サンプル品が所定以上膨張した場合には、基準状態に戻るまで前記加圧手段により前記処理槽内を加圧する一方、前記サンプル品が所定以上収縮した場合には、基準状態に戻るまで前記排気手段により前記処理槽内を減圧する
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の殺菌装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、成型容器やレトルトパウチなどに密閉された食品の加熱に用いられる殺菌装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

成型容器やレトルトパウチなどに密閉された食品を被処理物とし、この被処理物を処理槽内に収容して、熱水または蒸気で加熱する殺菌装置が知られている。殺菌装置の運転中、処理槽内では、被処理物の内外の圧力差に基づき、被処理物の包装が膨張または収縮する。包装の破損や見栄えの維持のため、運転中、処理槽内への加圧空気の供給と、処理槽外への排気とにより、処理槽内の圧力を調整することが行われる。

【0003】

この圧力調整を自動で行う一つの方法として、下記特許文献１に開示されるように、カメラを用いて処理槽内の被処理物を監視することが提案されている。この発明では、処理槽の側壁にカメラを設けて、このカメラにより被処理物の膨張または収縮の具合を監視して、処理槽内の圧力を調整する。

【0004】

しかしながら、処理槽の側部には、必ずしもデッドスペースがある訳ではなく、カメラの設置が難しい場合もある。また、処理槽には、被処理物が台車に載せられて出し入れされるが、その台車にセットされる被処理物の量や位置は必ずしも一定ではないし、処理槽に対する台車の停止位置も必ずしも一定ではない。そのため、処理槽の側壁にカメラを設けても、そのカメラによる撮影範囲に、被処理物がうまく配置されるとは限らず、所期の制御を行えないおそれがある。

【0005】

このような不都合は、カメラを用いた自動制御の場合に限らず、処理槽に設けた覗き窓から被処理物の形状変化を視認して人力操作で圧力調整する場合でも、同様である。すなわち、処理槽の側部に人が入れるスペースがあるとは限らないので、処理槽の側部に覗き窓を設けたのでは、内部の様子を把握し難い場合もある。また、処理槽内の特定の被処理物を監視しようとしても、台車に対する被処理物の配置や、処理槽に対する台車の配置に影響を受けることになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００２－２０９５６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明が解決しようとする課題は、処理槽内の被処理物の監視を容易に行える殺菌装置を提供することにある。また、台車に対する被処理物の配置や、処理槽に対する台車の配置などに関わらず、処理槽内の被処理物の監視を確実に行い、それにより処理槽内の圧力調整を所望に行える殺菌装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、処理槽内の圧力を調整しつつ、処理槽内の被処理物を熱水または蒸気で加熱する殺菌装置であって、前記処理槽は、被処理物が収容される処理槽本体と、この処理槽本体の開口部を開閉するドアとから構成され、前記ドアの裏面には、被処理物をサンプル品として保持するためのサンプル保持部が設けられており、このサンプル保持部に保持されたサンプル品を監視するための窓部が、前記ドアに設けられていることを特徴とする殺菌装置である。

【0009】

請求項１に記載の発明によれば、処理槽内に台車などを介して収容される被処理物とは別に、被処理物の内の一つまたは複数が、サンプル品として、ドア裏面のサンプル保持部に保持される。そして、そのサンプル保持部に保持されたサンプル品を、ドアに設けた窓部から監視することができる。ドア側には、ドアの開閉や被処理物の出し入れのために空間がある（障害物がない）ので、ドアに窓部を設けることで、窓部から処理槽内の監視を容易に行うことができる。また、窓部から目視で監視する場合でも、ドア側には障害物がないため、作業に必要な照度が確保され、窓部から処理槽内の監視を容易に行うことができる。さらに、ドアの裏面にサンプル保持部を設けることで、処理槽内での被処理物（サンプル品以外の被処理物）の配置に関わらず、サンプル保持部の被処理物（サンプル品）の監視を確実に行うことができ、ひいては処理槽内の圧力調整を所望に行うことができる。しかも、ドアの裏面にサンプル保持部を設けることで、たとえば、被処理物の搬入等の作業によりサンプル品の姿勢や保持位置が変わることもない。

【0010】

請求項２に記載の発明は、前記サンプル保持部と前記窓部は、前記ドアの中央部よりも上側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の殺菌装置である。

【0011】

請求項２に記載の発明によれば、サンプル保持部や窓部をドアの中央部よりも上側に設けることで、窓部からのサンプル品の監視を容易に行える。

【0012】

請求項３に記載の発明は、前記サンプル保持部は、前記サンプル品の保持姿勢を調整する保持姿勢調整部を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の殺菌装置である。

【0013】

請求項３に記載の発明によれば、保持姿勢調整部により、サンプル保持部におけるサンプル品の保持姿勢を調整することができる。これにより、サンプル品の形状変化を窓部から見やすい姿勢に、サンプル品を保持して監視することができる。

【0014】

請求項４に記載の発明は、前記窓部に設けられて前記サンプル品を撮影する撮影手段と、前記処理槽内に加圧空気を供給する加圧手段と、前記処理槽内の気体を外部へ排出する排気手段と、前記撮影手段によるサンプル品の形状変化に基づき、前記加圧手段と前記排気手段とを制御する制御手段とを備えることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の殺菌装置である。

【0015】

請求項４に記載の発明によれば、ドアの窓部にサンプル品の撮影手段を設けて、この撮影手段によるサンプル品の形状変化に基づき、加圧手段と排気手段とを制御して、処理槽内の圧力を調整する。サンプル品の形状変化を抑制するように、処理槽内の圧力を調整することで、被処理物の破損を防止できると共に、見栄えの維持を図ることができる。

【0016】

請求項５に記載の発明は、前記被処理物は、食品が収容されたカップ状の成型容器の開口部がトップシールで密封されてなり、前記撮影手段は、前記成型容器に対する前記トップシールの膨張収縮具合を撮影可能に、前記窓部に設けられることを特徴とする請求項４に記載の殺菌装置である。

【0017】

請求項５に記載の発明によれば、成型容器に対するトップシールの膨張収縮具合を監視して、処理槽内の圧力を調整することで、成型容器のトップシールの剥がれや、トップシールの変形を防止することができる。

【0018】

さらに、請求項６に記載の発明は、前記制御手段は、前記サンプル品が所定以上膨張した場合には、基準状態に戻るまで前記加圧手段により前記処理槽内を加圧する一方、前記サンプル品が所定以上収縮した場合には、基準状態に戻るまで前記排気手段により前記処理槽内を減圧することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の殺菌装置である。

【0019】

請求項６に記載の発明によれば、加圧手段と排気手段とを制御して、サンプル品の形状を基準状態付近に維持することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明の殺菌装置によれば、処理槽内の被処理物の監視を容易に行うことができる。また、台車に対する被処理物の配置や、処理槽に対する台車の配置などに関わらず、処理槽内の被処理物の監視を確実に行い、それにより処理槽内の圧力調整を所望に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の一実施例の殺菌装置を示す概略斜視図である。

【図2】図１の殺菌装置の概略図であり、一部を断面にして示している。

【図3】図１の殺菌装置の運転例を示す概略図であり、横軸は時間ｔ、縦軸は処理槽内温度Ｔを示している。

【図4】図１の殺菌装置の処理槽の前部を示す概略図であり、側面視の縦断面を示している。

【図5】図１の殺菌装置の被処理物（サンプル品）の一例を示す概略縦断面図であり、形状変化の例を示している。

【図6】図１の殺菌装置での画像解析によるトップシールの凹凸信号の一例を示す概略図であり、横軸はトップシールの凹凸状態、縦軸は凹凸信号の強さを示している。

【発明を実施するための形態】

【0022】

次に、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
以下、まずは、本発明の前提となる殺菌装置について概略を説明し、その後、本発明の特徴部について詳細に説明する。

【0023】

図１および図２は、本発明の一実施例の殺菌装置１を示す概略図であり、図１は斜視図、図２は一部を断面にした構成図である。なお、図１において、略円筒状の処理槽２の軸線方向を前後方向（ドア３側を前方）とする。

【0024】

殺菌装置１は、被処理物４が収容される処理槽２と、この処理槽２内への給水手段５と、処理槽２外への排水手段６と、処理槽２内に加圧空気を供給する加圧手段７と、処理槽２内の気体を外部へ排出する排気手段８と、処理槽２内の真空解除手段９と、処理槽２と熱交換器１１との間で水を循環させる循環手段１０と、これら各手段５～１０を制御する制御手段（図示省略）とを備える。

【0025】

処理槽２は、処理槽２内の加圧に耐える中空容器である。処理槽２は、被処理物４が収容される処理槽本体１２と、この処理槽本体１２の開口部を開閉するドア３とから構成される。処理槽本体１２は、軸線を前後方向へ沿って水平に配置される円筒状に形成され、その後方開口部は後壁１２ａで閉塞されている。後壁１２ａは、断面略円弧状に後方へ膨出して形成された鏡板である。一方、処理槽本体１２の前方開口部は、ドア３で開閉可能とされる。処理槽本体１２に対しドア３を閉めた状態で、ドア３は、断面略円弧状に前方へ膨出して形成された鏡板状とされる。

【0026】

ドア３は、上下または左右に開閉するスライド式でもよいが、好ましくはスイング式（開き戸式）とされる。図示例では、スイング式のクラッチドアである。具体的には、ドア３は、一側端部が処理槽本体１２にヒンジ機構１３で保持されて、処理槽本体１２の開口部を開閉する。また、処理槽本体１２の開口部を閉じる位置にドア３を配置した状態で、外周部の爪部を係合または当接させて、ドア３を気密に閉じることができる。なお、本実施例では、被処理物４は、台車Ｗ（ワゴンまたはラックなども含む）に多数載せられて、台車Ｗごと処理槽本体１２に対し出し入れされる。

【0027】

処理槽２には、処理槽２内の温度を検出する温度センサ１４と、処理槽２内の水位を検出する水位センサ（図示省略）とが設けられる。また、図示しないが、処理槽２には、所望により、処理槽２内の圧力を検出する圧力センサが設けられる。

【0028】

給水手段５は、給水路１５を介して処理槽２内へ水を供給する。給水路１５には、給水ポンプ１６と給水弁１７とが設けられている。給水ポンプ１６を作動させた状態で給水弁１７を開けると、給水源からの水を処理槽２内に供給して、処理槽２内に水を貯留することができる。

【0029】

排水手段６は、排水路１８を介して処理槽２内から水を排出する。排水路１８は、処理槽２の底部に接続され、排水弁１９が設けられている。排水弁１９を開けることで、処理槽２内の水を外部へ排出することができる。

【0030】

加圧手段７は、加圧路２０を介して処理槽２内へ加圧空気（圧縮空気）を供給する。加圧路２０は、処理槽２の上部に接続され、加圧弁２１が設けられている。加圧弁２１を開けると、加圧空気源からの加圧空気を処理槽２内に供給して、大気圧を超える圧力に処理槽２内を加圧することができる。

【0031】

排気手段８は、大気圧を超える圧力下の処理槽２内から排気路２２を介して気体を排出する。排気路２２は、処理槽２の上部に接続され、排気弁２３が設けられている。処理槽２内が大気圧を超える圧力にある状態で、排気弁２３を開けると、処理槽２内の気体が排気路２２を介して外部へ排出され、処理槽２内の圧力を下げることができる。なお、排気弁２３の開放時に処理槽２内の急激な圧力降下を防止するために、排気路２２には、絞り弁またはオリフィスを設けておくのが好ましい。

【0032】

真空解除手段９は、大気圧未満の圧力下の処理槽２内へ真空解除路２４を介して外気を導入する。真空解除路２４は、処理槽２の上部に接続され、真空解除弁２５が設けられている。処理槽２内が（蒸気の凝縮により）大気圧未満の圧力にある状態で、真空解除弁２５を開けると、真空解除路２４を介して外気が処理槽２内へ導入され、処理槽２内の圧力を大気圧まで戻すことができる。

【0033】

熱交換器１１は、処理槽２との間で水が循環され、その循環水と、蒸気または冷却水とを混ぜることなく熱交換する。つまり、熱交換器１１は、循環手段１０により処理槽２からの水が通されると共に、この循環水を加熱するために給蒸手段（図示省略）による蒸気が供給されるか、循環水を冷却するために冷却手段（図示省略）による冷却水が通される。

【0034】

循環手段１０は、処理槽２と熱交換器１１との間で水を循環させる。循環手段１０は、循環路２６と循環ポンプ２７とを備える。循環路２６は、一端部が処理槽２の底部に接続され、処理槽２の底部からの循環路２６は、循環ポンプ２７と熱交換器１１とを順に介して、他端部が処理槽２内のノズル２８に接続されている。このノズル２８は、処理槽２内の側部および／または上部に設けられており、循環ポンプ２７からの水を被処理物４へ向けて噴射する。

【0035】

なお、詳細は後述するが、本実施例の殺菌装置１では、処理槽本体１２内の被処理物４とは別に、ドア３の裏面にも被処理物４（サンプル品４Ｓ）が保持される（図４）。この被処理物４（４Ｓ）にも（言い換えればドア３裏面側にも）循環手段１０による循環水が噴射されるように、前記ノズル（あるいはこれとは別のノズル）２８が設けられるのがよい。つまり、ドア３のサンプル品４Ｓへのノズルは、処理槽本体１２の被処理物４へのノズル２８と共通化してもよいし、別箇に設けてもよい。

【0036】

制御手段は、前記各センサの検出信号の他、経過時間などに基づき、前記各手段を制御する制御器（図示省略）である。そして、制御器は、以下に述べるように、所定の手順（プログラム）に従い、処理槽２内の被処理物４の加熱殺菌やその後の冷却を行う。なお、図１では、制御器に各種設定や運転開始などを指示するための操作盤２９が、処理槽２の一側部に設けられているが、この設置位置は適宜に変更可能である。

【0037】

図３は、本実施例の殺菌装置１の運転例を示す概略図であり、横軸は時間ｔ、縦軸は処理槽内温度Ｔを示している。

【0038】

運転開始に先立ち、処理槽２内には被処理物４が収容され、処理槽２のドア３は気密に閉じられる。そして、運転開始を指示すると、殺菌装置１は、典型的には、給水工程Ｓ１、昇温工程Ｓ２、殺菌工程Ｓ３、冷却工程Ｓ４および排水工程Ｓ５を順次に実行する。昇温工程Ｓ２と殺菌工程Ｓ３とを複数段階で実行してもよい。

【0039】

給水工程Ｓ１では、処理槽２内の被処理物４を浸漬しない設定水位まで、給水手段５により処理槽２内に水を供給して、処理槽２内に水を貯留する。

【0040】

昇温工程Ｓ２では、循環手段１０により処理槽２と熱交換器１１との間で水を循環させながら、その循環水を熱交換器１１において加熱して、処理槽２内の温度を殺菌温度Ｔ１まで上昇させる。詳細は後述するが、典型的には、昇温工程Ｓ２～冷却工程Ｓ４において、加圧手段７と排気手段８とを制御して、処理槽２内の被処理物４の形状変化に応じた圧力調整がなされる。

【0041】

殺菌工程Ｓ３では、処理槽２内の温度を殺菌温度Ｔ１（殺菌温度範囲でもよい）に保持して、被処理物４を加熱して殺菌する。具体的には、処理槽２内の貯留水を循環手段１０により循環させつつ、温度センサ１４の検出温度を殺菌温度Ｔ１に維持するように、熱交換器１１での加熱を調整する。処理槽２内が殺菌温度Ｔ１以上で殺菌時間経過すると、次工程へ移行する。

【0042】

冷却工程Ｓ４では、循環手段１０により処理槽２と熱交換器１１との間で水を循環させながら、その循環水を熱交換器１１において冷却して、処理槽２内の被処理物４を所望まで冷却する。冷却終了条件を満たすと、循環手段１０による循環を停止する。また、加圧手段７と排気手段８とによる処理槽２内の圧力制御も、終了できるが、場合により、排水工程Ｓ５における排水完了まで加圧制御を継続してもよい。

【0043】

排水工程Ｓ５では、排水手段６により処理槽２内から排水する。具体的には、排水弁１９を開けることで、外部へ水を排出する。加圧手段７により処理槽２内を加圧したままで排水手段６により排水すれば、処理槽２内からの排水を迅速に行うことができる。いずれにしても、最終的には、加圧弁２１を閉じた状態で排気弁２３を開けて、処理槽２内の加圧を解除する。また、真空解除弁２５を開放して、処理槽２内を確実に大気圧とする。これにより、処理槽２のドア３を開けて、処理槽２内から被処理物４を取り出すことができる。

【0044】

以上のような構成を前提に、本発明の一実施例の殺菌装置１は、さらに下記のように構成されている。以下、本発明の一実施例の殺菌装置１について、さらに具体的に説明する。

【0045】

図４は、図１の殺菌装置１の処理槽２の前部を示す概略図であり、側面視の縦断面を示している。また、この図では、処理槽２のドア３を閉じた状態を示すと共に、殺菌装置１の使用状態を示している。

【0046】

前述したように、処理槽２の前方開口部は、ドア３で開閉可能とされる。ドア３を開けることで、処理槽２に対し、被処理物４を出し入れすることができる。図示しないが、図４において、処理槽本体１２には、多数の被処理物４が台車Ｗ（図２）に載せられて収容されている。たとえば、台車Ｗは、多数の開口が形成された複数段の棚板を備え、各棚板に複数の被処理物４が並べられて載せられる。そして、被処理物４は、台車Ｗごと処理槽本体１２に収容される。

【0047】

ドア３の裏面（ドア３の閉鎖時に処理槽２内側となる面）には、サンプル保持部３０が設けられる。サンプル保持部３０には、被処理物４の一つがサンプル品４Ｓとして保持される。サンプル品４Ｓも被処理物４と同一のものであり、処理槽２内に収容される被処理物４の内、任意に選択し且つサンプル保持部３０に保持されるものを、特にサンプル品４Ｓという。

【0048】

なお、開閉するドア３の裏面には、サンプル品４Ｓを保持するためのサンプル保持部３０を設けるためのスペースが必要であり、またドア３を開けた際のサンプル保持部３０の位置が人の身長よりも低いことが望ましい。本実施例では、ドア３をスイング式とすることで、ドア３の裏面へのサンプル保持部３０の設置と、そのサンプル保持部３０へのサンプル品４Ｓの保持を容易に行うことができる。

【0049】

サンプル保持部３０は、サンプル品４Ｓを保持できれば、その構成を特に問わないが、たとえば、サンプル品４Ｓを載置できる棚とされる。サンプル保持部３０は、典型的にはサンプル品４Ｓを水平に保持するが、場合により、多少傾斜させて保持してもよい。また、サンプル保持部３０は、ドア３を閉めた際や運転中にサンプル品４Ｓの位置や姿勢が変化しない程度に、サンプル品４Ｓの移動を規制した状態で、サンプル品４Ｓを保持できるのが好ましい。

【0050】

殺菌装置１の運転中、前述したとおり、処理槽２内の底部には水が貯留されるが、その貯留部よりも上方にサンプル保持部３０が設けられる。また、サンプル保持部３０は、ドア３の上下方向中央部よりも上側に設けられるのが好ましい。図示例では、サンプル保持部３０は、ドア３の左右方向中央部で、且つ上下方向中央部よりもやや上方に設けられる。

【0051】

殺菌装置１の運転中、前述したとおり、処理槽２内にはノズル２８から水が噴射（そしてサンプル保持部３０のサンプル品４Ｓにも水が噴射）されるが、その水がサンプル保持部３０に溜まらないように構成される。たとえば、サンプル保持部３０は、線材、網材またはパンチングメタルなどにより形成される。

【0052】

サンプル保持部３０に保持されたサンプル品４Ｓを監視するための窓部３１が、ドア３に設けられる。サンプル保持部３０に保持されたサンプル品４Ｓを、たとえば斜め上方から、または真横などから見ることができるように、サンプル保持部３０および窓部３１がドア３に設けられる。

【0053】

本実施例では、サンプル保持部３０と共に、窓部３１も、ドア３の中央部よりも上側に設けられる。図示例では、窓部３１は、ドア３の左右方向中央部で、且つサンプル保持部３０よりも上方に設けられる。この場合、処理槽２内に光が届きやすく、処理槽２内のサンプル品４Ｓの監視が容易となる。特に、図示例のように、ドア３が外側に膨らみを持った構造の場合、処理槽２内への光の導入、ひいてはサンプル品４Ｓの監視を、一層容易に行うことができる。

【0054】

ドア３への窓部３１の設置は、たとえば、次のように行われる。すなわち、ドア３には第一フランジ３２が溶接により固定されており、その第一フランジ３２との間で、耐熱強化ガラスなどからなる透過板３３を挟み込んで、第二フランジ３４が固定される。第一フランジ３２と透過板３３との間、および第二フランジ３４と透過板３３との間には、パッキン（図示省略）が設けられる。

【0055】

処理槽２内の圧力調整を自動で行う場合、窓部３１には、撮影手段３５が設けられる。撮影手段３５は、窓部３１を介して、処理槽２内のサンプル品４Ｓを撮影する。撮影手段３５は、典型的には、デジタルビデオカメラ３６である。カメラ３６の本体部（カメラヘッド）３６ａは、窓部３１に固定されるが、その際、レンズは、窓部３１（透過板３３）を介して処理槽２内へ向けて配置される。なお、カメラ３６の本体部３６ａは、窓部３１に対し着脱可能に設けられてもよい。たとえば、カメラ３６の本体部３６ａは、窓部３１（より具体的には第二フランジ３４に設けられた被取付部）に対し、ねじ込まれるなどして着脱可能とされてもよい。

【0056】

カメラ３６の本体部３６ａからのケーブル３６ｂは、前記制御手段としての制御器に接続される。カメラ３６では常時（あるいは所定間隔で）サンプル品４Ｓを撮影し、その画像は制御器に取り込まれる。制御器は、画像処理によりサンプル品４Ｓの形状を監視する。具体的には、制御器は、画像解析装置を備え、カメラ３６からの画像を用いて、サンプル品４Ｓの形状変化（凹凸）を求める。サンプル品４Ｓを斜め上方から撮影する場合、三次元解析するが、サンプル品４Ｓを真横から撮影する場合、二次元解析でもよい。そして、後述するように、制御器は、加圧手段７と排気手段８とを制御して、サンプル品４Ｓが所定以上凹状となったときには処理槽２内を減圧し、所定以上凸状となったときには処理槽２内を加圧して、サンプル品４Ｓ（およびその他の被処理物４）の形状変化を所定範囲に抑える。

【0057】

図５は、被処理物４（サンプル品４Ｓ）の一例を示す概略縦断面図であり、形状変化の例を示している。

【0058】

本実施例の被処理物４は、たとえばプリンのような食品である。具体的には、被処理物４は、食品が収容されたカップ状の成型容器４ｘの開口部がトップシール４ｙで密封されてなる。成型容器４ｘは、たとえばプラスチック製であり、トップシール４ｙ（たとえば合成樹脂フィルム製）よりも硬質とされる。このような被処理物４を殺菌装置１の処理槽２内に収容して加熱すると、成型容器４ｘ内の空気や蒸気の影響（蒸気発生や体積変化の影響）で、トップシール４ｙが膨張または収縮する。

【0059】

すなわち、処理槽２内への収容時（運転開始前）、被処理物４は、同図（Ａ）に示すように、トップシール４ｙが略水平に配置されている。但し、基準状態は、殺菌運転開始前の状態であり、略水平に限らず、若干の凹状態または凸状態もあり得る。処理槽２内に収容後、殺菌装置１の運転中、成型容器４ｘ内の圧力が処理槽２内の圧力よりも高くなれば、同図（Ｂ）に示すように、トップシール４ｙが膨らむ（基準状態に対し上方へ凸状になる）。一方、成型容器４ｘ内の圧力が処理槽２内の圧力よりも低くなれば、同図（Ｃ）に示すように、トップシール４ｙが凹む（基準状態に対し下方へ凹状になる）。なお、成型容器４ｘが透明の場合、サンプル品４Ｓを真横から見ても、トップシール４ｙの凹凸を監視可能となる。

【0060】

トップシール４ｙの剥がれ（成型容器４ｘの密封の破壊）や、トップシール４ｙの変形による見栄えの悪化を防止するために、加圧手段７と排気手段８とを制御して、処理槽２内の圧力を調整し、トップシール４ｙを基準状態（図５（Ａ））付近に維持する。このような圧力制御は、昇温工程Ｓ２から冷却工程Ｓ４の終了まで行うのが好ましい。なお、被処理物４が図５のような成型容器の場合、カメラ３６は、トップシール４ｙの形状変化を監視する。以下、圧力制御の具体例を説明する。

【0061】

図６は、カメラ３６からの画像解析によるトップシール４ｙの凹凸信号の一例を示す概略図であり、横軸はトップシール４ｙの凹凸状態、縦軸は凹凸信号の強さを示している。

【0062】

本実施例の殺菌装置１では、被処理物４（サンプル品４Ｓ）のトップシール４ｙの形状は、画像解析により、電流信号（たとえばＤＣ４～２０ｍＡ）に変換される。図示例では、基準状態Ｄ０では基準値Ａ０（たとえば１２ｍＡ）を出力し、第一規定状態Ｄ１以上凹んでいる場合には第一規定値Ａ１（たとえば４ｍＡ）を出力し、第二規定状態Ｄ２以上膨れている場合には第二規定値Ａ２（たとえば２０ｍＡ）を出力する。そして、第一規定状態Ｄ１から第二規定状態Ｄ２までは、比例的に電流が増加する。

【0063】

また、基準状態Ｄ０（基準値Ａ０）を境に、凹側所定状態ＤＬ（凹側所定値ＡＬ）と凸側所定状態ＤＨ（凸側所定値ＡＨ）とが設定される。凹側所定値ＡＬは、基準値Ａ０と第一規定値Ａ１との間で設定され、凸側所定値ＡＨは、基準値Ａ０と第二規定値Ａ２との間で設定される。そして、殺菌運転中、サンプル品４Ｓの形状変化に基づく凹凸信号（言い換えれば基準状態Ｄ０からの凹凸具合）を監視して、下記（ａ）および（ｂ）の各制御を実行する。

【0064】

（ａ）サンプル品４Ｓが所定以上膨張した場合には、基準状態Ｄ０に戻るまで加圧手段７により処理槽２内を加圧する。具体的には、トップシール４ｙの凹凸信号が凸側所定値ＡＨ以上になれば、基準値Ａ０になるまで、排気弁２３を閉じた状態で加圧弁２１を開けて、処理槽２内を加圧する。検出信号が基準値Ａ０以下になれば、加圧弁２１を閉じる。そして、再び、（ａ）または（ｂ）の状態になるかを監視して、いずれかの状態になれば、その制御を実行する。

【0065】

（ｂ）サンプル品４Ｓが所定以上収縮した場合には、基準状態Ｄ０に戻るまで排気手段８により処理槽２内を減圧する。具体的には、トップシール４ｙの凹凸信号が凹側所定値ＡＬ以下になれば、基準値Ａ０になるまで、加圧弁２１を閉じた状態で排気弁２３を開けて、処理槽２内を減圧する。検出信号が基準値Ａ０以上になれば、排気弁２３を閉じる。そして、再び、（ａ）または（ｂ）の状態になるかを監視して、いずれかの状態になれば、その制御を実行する。

【0066】

但し、このような制御に代えて、加圧弁２１および／または排気弁２３の開度を調整可能としておき、トップシール４ｙの凹凸信号が基準値Ａ０になるように、加圧弁２１および／または排気弁２３の開度を調整（ＰＩＤ制御）してもよい。

【0067】

なお、殺菌装置１では、被処理物４を入れ替えて順次殺菌処理（バッチ処理）することもあるが、同じ被処理物４（もちろん殺菌済のものではなく未殺菌の同種（つまり容器および中身について同じ大きさや材料）の被処理物４）を殺菌する場合は、過去に運転した際に取得した圧力制御をリピートしてもよい。すなわち、被処理物４を殺菌中、前述したとおり、サンプル品４Ｓの形状変化に基づき加圧弁２１や排気弁２３を制御して、処理槽２内の圧力調整が行われるが、この制御をどのように行ったのかを、制御器は情報記憶手段に登録可能としてもよい。たとえば、運転中の経過時間と各弁２１，２３の開閉状況とを関連付けて保存可能とする。その場合、のちに同じ被処理物４の殺菌が必要となった際には、制御器は、前記保存していたデータを読み出して、各弁２１，２３の開閉を再現しつつ、被処理物４の殺菌を図ることもできる。２回目以降は、サンプル保持部３０へのサンプル品４Ｓの保持や、そのサンプル品４Ｓの監視が不要となる。もちろん、２回目以降であっても、サンプル保持部３０にサンプル品４Ｓを保持して、その形状変化を監視しつつ圧力調整することもでき、その際に、前記データの書換えを可能としてもよい。

【0068】

ところで、サンプル保持部３０に保持されたサンプル品４Ｓを窓部３１から容易に監視できるように、サンプル保持部３０は、サンプル品４Ｓの保持姿勢を調整する保持姿勢調整部（図示省略）を備えるのが好ましい。保持姿勢調整部は、サンプル保持部３０と一体的に設けられてもよいし、サンプル保持部３０に対し着脱可能に構成されてもよい。

【0069】

サンプル保持部３０は、たとえば、ドア３への固定部と、この固定部に対する可動部（保持姿勢調整部）とを備える。そして、可動部は、サンプル品４Ｓが載置される載置部（たとえばテーブル）を備え、この載置部が前記固定部に対し、前後、左右、上下の内、いずれか一以上の方向へ移動可能とされる。また、これに代えてまたは加えて、載置部が水平に対し傾斜可能（たとえばドア３側のヒンジまわりに上方へ傾斜可能）とされてもよい。

【0070】

保持姿勢調整部によりサンプル品４Ｓの保持姿勢を調整することで、窓部３１（カメラ３６）からサンプル品４Ｓの形状変化を把握しやすい位置に、サンプル品４Ｓの姿勢を調整することができる。たとえば、窓部３１からサンプル品４Ｓの側面のみが見えるように保持することで、トップシール４ｙの凹凸の観察が容易となる。なお、ドア３が鏡板状とされ、且つ、窓部３１が曲面に対して略垂直で、サンプル保持部３０の前記載置部が略水平に設けられる場合、斜め上方からサンプル品４Ｓを監視することになるが、保持姿勢調整部を用いて、窓部３１からのサンプル品４Ｓの見え方を任意に調整することが可能となる。

【0071】

以上、詳述したとおり、本実施例の殺菌装置１によれば、処理槽本体１２に収容される被処理物４とは別に、被処理物４の内の一つがサンプル品４Ｓとして、ドア３裏面のサンプル保持部３０に保持される。そして、そのサンプル保持部３０に保持されたサンプル品４Ｓを、ドア３に設けた窓部３１からカメラ３６で監視して、処理槽２内の圧力を自動調整する。ドア３の裏面にサンプル保持部３０を設けることで、処理槽本体１２内での被処理物４（サンプル品４Ｓ以外の被処理物４）の配置に関わらず、サンプル保持部３０の被処理物４（サンプル品４Ｓ）の監視を確実に行うことができ、ひいては処理槽２内の圧力調整を所望に行うことができる。しかも、ドア３の裏面にサンプル保持部３０を設けることで、たとえば、被処理物４の搬入等の作業によりサンプル品４Ｓの姿勢や保持位置が変わることもない。

【0072】

本発明の殺菌装置１は、前記実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。特に、処理槽２内の圧力を調整しつつ、処理槽２内の被処理物４を熱水または蒸気で加熱する殺菌装置１であって、処理槽２は、被処理物４が収容される処理槽本体１２と、この処理槽本体１２の開口部を開閉するドア３とから構成され、ドア３の裏面には、被処理物４をサンプル品４Ｓとして保持するためのサンプル保持部３０が設けられており、このサンプル保持部３０に保持されたサンプル品４Ｓを監視するための窓部３１が、ドア３に設けられているのであれば、その他の構成は、適宜に変更可能である。下記に各種変形例を示すが、変形例同士の組合せも可能である。

【0073】

まず、前記実施例では、サンプル保持部３０には、一つのサンプル品４Ｓだけを保持する例について説明したが、場合により、複数のサンプル品４Ｓを保持可能に構成してもよい。

【0074】

また、窓部３１にカメラ３６を設ける場合、窓部３１への透過板（ガラス）３３の設置を省略して、カメラ３６の本体部３６ａ自体で、窓部３１の開口を封止するように構成してもよい。つまり、カメラ３６のレンズを、透過板３３を介さずに、直接にサンプル品４Ｓへ向けるようにしてもよい。

【0075】

また、前記実施例では、窓部３１にカメラ３６を設置して、このカメラ３６からの情報に基づき加圧手段７や排気手段８を自動制御したが、作業者が窓部３１からサンプル品４Ｓを視認（目視で確認）して、その形状変化により人力操作により処理槽２内の圧力を調整してもよい。つまり、窓部３１からサンプル品４Ｓを実際に目でみて、前記実施例の自動制御の場合と同様に、トップシール４ｙの膨らみが大きい場合には、加圧手段７により処理槽２内を加圧し、トップシール４ｙの凹みが大きい場合には、排気手段８により処理槽２内を減圧して、基準状態（図５（Ａ））付近に維持するようにしてもよい。加圧手段７や排気手段８の操作、つまり加圧弁２１や排気弁２３の開閉切替えは、操作盤２９の操作により行うことができる。なお、処理槽２の前方（つまりドア３側）には、ドア３の開閉や被処理物４の出し入れのために空間がある（つまり障害物がない）ので、ドア３に窓部３１を設けることで、窓部３１から処理槽２内の監視を容易に行うことができる。また、ドア３側には障害物がないため、作業に必要な照度が確保され、窓部３１から処理槽２内の監視を容易に行うことができる。

【0076】

また、前記実施例では、被処理物４は、成型容器４ｘの上部開口がトップシール４ｙで封止されたものであったが、レトルトパウチに密閉されたものでもよい。また、これら以外にも、各種の容器（包装）に密閉されたものであって、容器内の空気や蒸気により容器が膨張または収縮し得るものであれば、前記実施例と同様に適用可能である。さらに、容器内に収容されるものは、典型的には食品であるが、食品以外にも同様に適用可能である。

【0077】

また、前記実施例では、保持姿勢調整部により、サンプル品４Ｓの保持姿勢を調整可能としたが、これに代えてまたは加えて、窓部３１へのカメラ３６の本体部３６ａの取付姿勢（カメラ３６のレンズの向き）を調整可能としてもよい。たとえば、第二フランジ３４にカメラ３６の本体部３６ａをヒンジで回動可能に設けることで、カメラ３６の本体部３６ａの向きを調整可能としてもよい。

【0078】

さらに、ドア３にサンプル保持部３０や窓部３１が設けられるのであれば、殺菌装置１のその他の構成は、前記実施例に限らない。たとえば、いわゆる貯湯式の殺菌装置１に適用することもできる。その場合、処理槽２内において、被処理物４を熱水に水没して殺菌を行うが、前記実施例と同様に、処理槽２内の貯留水を熱交換器１１との間で循環させつつ、その循環水を、昇温工程Ｓ２や殺菌工程Ｓ３では蒸気により加熱し、冷却工程Ｓ４では冷却水により冷却すればよい。また、循環水に直接に蒸気を吹き込んで、被処理物４を加熱したり、貯留水の入替えにより、被処理物４を冷却したりしてもよい。その他、被処理物４は、熱水で加熱する以外に、蒸気で加熱してもよい。すなわち、処理槽２内に直接に蒸気を吹き込んで、被処理物４を蒸気で加熱するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0079】

１ 殺菌装置
２ 処理槽
３ ドア
４ 被処理物（４Ｓ：サンプル品、４ｘ：成型容器、４ｙ：トップシール）
５ 給水手段
６ 排水手段
７ 加圧手段
８ 排気手段
９ 真空解除手段
１０ 循環手段
１１ 熱交換器
１２ 処理槽本体（１２ａ：後壁）
１３ ヒンジ機構
１４ 温度センサ
１５ 給水路
１６ 給水ポンプ
１７ 給水弁
１８ 排水路
１９ 排水弁
２０ 加圧路
２１ 加圧弁
２２ 排気路
２３ 排気弁
２４ 真空解除路
２５ 真空解除弁
２６ 循環路
２７ 循環ポンプ
２８ ノズル
２９ 操作盤
３０ サンプル保持部
３１ 窓部
３２ 第一フランジ
３３ 透過板
３４ 第二フランジ
３５ 撮影手段
３６ カメラ（３６ａ：本体部、３６ｂ：ケーブル）
Ａ０ 基準値
Ａ１ 第一規定値
Ａ２ 第二規定値
ＡＨ 凸側所定値
ＡＬ 凹側所定値
Ｄ０ 基準状態
Ｄ１ 第一規定状態
Ｄ２ 第二規定状態
ＤＨ 凸側所定状態
ＤＬ 凹側所定状態
Ｓ１ 給水工程
Ｓ２ 昇温工程
Ｓ３ 殺菌工程
Ｓ４ 冷却工程
Ｓ５ 排水工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】