[发明专利]蒸气接触式加热装置

说明书

技术领域

本发明涉及流体的加热装置，特别涉及通过使蒸气与流体直接接触而加热流体的蒸气接触式加热装置。

背景技术

这种加热装置例如利用于液体连续加热装置、液体连续式杀菌装置、热水制造装置等的各种液体加热用途。

例如，在液状食品的杀菌方法中，有隔着金属壁等间接地加热的间接加热方式以及通过蒸气直接加热液体的直接蒸气加热方式，其中，作为新鲜咖啡或豆浆等易烧焦的液体，或者青汁等易变色的液体等的杀菌方法，存在优选使用在短时间内完成且对液体的热影响小并能够防止品质下降的直接蒸气加热方式的趋势。

例如在日本国特许公开公报2004-201533号(专利文献1)中，公开了具备喷射加热器的蒸气吹入式直接加热杀菌装置，所述喷射加热器通过将蒸气直接吹入需要被杀菌的液体中而将该液体加热到杀菌温度。

另外，在日本国特许公开公报2000-300976号(专利文献2)中，作为流体连续加热装置，公开了由输送被加热流体的定量泵以及在从定量泵输送来的被加热流体中直接混合蒸气而加热的静止型混合器构成的装置。

另外，在专利文献2中，作为将蒸气(steam)直接吹入被加热流体中而混合的静止型混合器，记载了可使用例如在日本国实用新型公报平7-37703号(专利文献3)中公开的分散混合器的内容。这里，在专利文献3中公开的分散混合器主要具备在内部固定有扭转板等搅拌元件的主流体(被加热流体)通过用导管、设有与该导管内连接的喷嘴且经由该喷嘴将注入流体(蒸气)注入到导管内的集管、向集管压力输送注入流体的压力输送机构。

专利文献1：日本国特许公开公报2004-201533号

专利文献2：日本国特许公开公报2000-300976号

专利文献3：日本国实用新型公报平7-37703号

这样，作为向液体混合蒸气的混合方法，如在专利文献2或专利文献3中所公开的那样，采用静止混合方法，但存在对于要加热或杀菌的液体，蒸气的混合效率变得不充分的情况。因此，蒸气和液体不能均匀地混合，可能在加热或杀菌中产生波动。

另外，向所述混合器供给的被加热流体通过定量泵输送，因此其流体压力较高，另外如上所述为了通过搅拌元件，需要相应的液体压力。因此，为了在配设于泵下游侧的混合器内将蒸气混合到被加热流体中，需要超过泵的喷出压力的蒸气压力，其结果是需要高的蒸气供给压力。因此，超过要求的杀菌温度而加热到必要以上，可能导致被加热流体的热损伤甚至流体的品质下降，从而不是优选的。

发明内容

鉴于所述情况，本发明的技术课题在于提供一种蒸气接触式加热装置，其提高蒸气的混合效率，并且能够通过供给比较低压的蒸气而实现质量高的加热处理。

为了解决所述课题，本发明提供一种蒸气接触式加热装置，其具备：流体输送机构，其在转子的作用下伴随着升压输送流体；蒸气供给区域，其向流体供给蒸气，所述蒸气接触式加热装置的特征在于，在流体输送机构上设置流体的流入口和排出口，并且在流入口和排出口之间形成升压流路，通过在升压流路开设蒸气的供给口，而在升压流路中配设蒸气供给区域。

根据所述结构，在转子的作用下输送流体的同时，经由蒸气供给口向设于升压流路中的蒸气供给区域吹入蒸气，在流体输送机构内部同时进行流体和蒸气的混合以及混合流体的升压。通常，由于配设在流体输送机构的内部的转子形成升压流路，或者与该流路面对，因此使所述转子旋转而将流体和向流体供给的蒸气搅拌混合。由此，能够进行流体和蒸气的动态混合，将蒸气均匀地混合在流体中。

另外，在流体输送机构内的升压流路中，通过使蒸气向随着升压而从流入口向排出口输送中的流体混合，由此与现有的在流体升压后供给蒸气的情况相比能够供给低压的蒸气。因此，需要供给的蒸气是比较低温即可，不会导致因加热到必要温度以上而对需要加热处理的流体造成热损伤以及品质的恶化。另外，如果是低压蒸气，则能够实现压力变动小且稳定的加热处理。进而，通过在升压流路中配设蒸气供给区域，也可以在蒸气供给后升压，因此也能够尽可能避免因与蒸气的供给相伴的液体升温而可能导致的气蚀。由此，能够将蒸气均匀地混合在流体中，实现波动小且稳定的加热处理。