加熱冷却装置
【課題】パック食材等を小さな設置スペースにて効率的に加熱、冷却することが可能で、かつ熱効率が高い加熱冷却装置を提供すること。
【解決手段】対象物Ｗが収納可能とされた筐体２１と、前記筐体２１内部に配置され、前記対象物Ｗに熱媒体Ｍを噴射するノズル３０と、前記筐体２１の下部に配置され前記ノズル３０から噴射された前記熱媒体Ｍを受けるとともに貯留可能とされたタンク２５と、前記タンク２５内に貯留された前記熱媒体Ｍを前記ノズル３０に循環させる熱媒体循環回路と、前記熱媒体Ｍを加熱自在に構成された加熱部とを備え、前記熱媒体循環回路は、循環させる前記熱媒体Ｍを温水と冷水とに切り替え自在に構成され、前記冷水を冷却する冷水供給部が設けられていることを特徴とする。
【解決手段】対象物Ｗが収納可能とされた筐体２１と、前記筐体２１内部に配置され、前記対象物Ｗに熱媒体Ｍを噴射するノズル３０と、前記筐体２１の下部に配置され前記ノズル３０から噴射された前記熱媒体Ｍを受けるとともに貯留可能とされたタンク２５と、前記タンク２５内に貯留された前記熱媒体Ｍを前記ノズル３０に循環させる熱媒体循環回路と、前記熱媒体Ｍを加熱自在に構成された加熱部とを備え、前記熱媒体循環回路は、循環させる前記熱媒体Ｍを温水と冷水とに切り替え自在に構成され、前記冷水を冷却する冷水供給部が設けられていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、気密に包装された食材等の対象物を加熱、冷却するための加熱冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、食材や調理された食品を大量に保存する場合、食材や調理された食品を真空包装袋に入れて真空包装して保存することが広く行われている。
このように真空包装された食材（以下、パック食材という）等の保存に際しては、調理された食材を真空包装後に加熱して殺菌する場合があり、このようにパック食材等を加熱、殺菌を効率的に行うための加熱装置に関する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方、パック食材を調理する場合には、調理後の風味や食感を確保しつつ殺菌する必要があり、例えば、スチームコンベクションオーブンを用いて加熱し、その後、所定の時間内にブラストチラーを用いて冷却する等、別々の装置により加熱と冷却を行うために、大きな設置スペースと設備投資のための多額の費用が必要とされ、作業面においても、パック食材を加熱装置から冷却装置に所定時間内に移動させるためのムダかつ非効率な作業が必要であった。
そこで、加熱、冷却を両立させるための加熱冷却装置に関する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−３１９７６７号公報
【特許文献２】特許第３５４６０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような冷却機能を備えない加熱装置では、冷却装置を別個に設置すると大きな設置スペースと多額の設備投資が必要となるうえ、作業効率が低く、加熱、冷却が連続的にできないために無人での自動運転が不可能であり生産性を向上できないという問題があった。
一方、上記特許文献２に記載された構成の加熱冷却装置の場合には、温水と冷水を混合する際の熱エネルギー損失や熱交換器を通過した１次側熱媒体が熱エネルギーを系外に持ち去るために熱効率が低いという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、パック食材等を小さな設置スペースにて効率的に加熱、冷却することが可能で、かつ熱効率が高い加熱冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１記載の発明は、加熱冷却装置であって、対象物が収納可能とされた筐体と、前記筐体内部に配置され、前記対象物に熱媒体を噴射するノズルと、前記筐体の下部に配置され前記ノズルから噴射された前記熱媒体を受けるとともに貯留可能とされたタンクと、前記タンク内に貯留された前記熱媒体を前記ノズルに循環させる熱媒体循環回路と、前記熱媒体を加熱自在に構成された加熱部とを備え、前記熱媒体循環回路は、前記冷水を供給する冷水供給部が設けられ、循環させる前記熱媒体を温水と冷水とに切り替え自在に構成されていることを特徴とする。
【０００７】
この発明に係る加熱冷却装置によれば、加熱された温水と、冷水とを切り替えてノズルから噴射することができるので、対象物を加熱、冷却することができる。
ノズルから噴射された熱媒体を筐体下部に設けたタンクで受けて循環するので、熱媒体自体及び熱エネルギーの損失が抑制される。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の加熱冷却装置であって、前記加熱部は、外部から供給される蒸気を前記タンク内に注入して前記熱媒体を加熱することを特徴とする。
【０００９】
この発明に係る加熱冷却装置によれば、蒸気をタンク内の熱媒体に直接注入して熱媒体を加熱することができるので、熱媒体の加熱に際して熱エネルギーの系外への持ち去りを防止することができる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の加熱冷却装置であって、前記熱媒体循環回路には給水回路が接続され、該給水回路には給水源から供給される水を軟水化する軟水装置が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
この発明に係る加熱冷却装置によれば、熱媒体循環回路に供給される水が軟水化されているので析出物の発生が抑制され、筐体内部の対象物への析出物による汚れを抑制できる。また、長期間の使用に際してもタンクや熱媒体循環回路を構成する配管の析出物による経路縮小が抑制される。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の加熱冷却装置であって、前記蒸気はリボイラにより供給されることを特徴とする。
【００１３】
この発明に係る加熱冷却装置によれば、タンク内に注入される蒸気がリボイラにより供給されるクリーン蒸気とされるので、衛生的かつ析出物が発生することがなく、筐体内部の対象物への析出物による汚れを抑制できる。また、長期間の使用に際してもタンクや熱媒体循環回路を構成する配管の析出物による経路縮小が抑制される。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の加熱冷却装置であって、前記筐体には前記対象物を出し入れ可能な開口部が形成されるとともに、前記開口部を開閉自在とする開口扉が設けられ、前記開口扉の開閉状態を検出する開口検出手段を有し、前記開口扉が開口状態の場合には、前記ノズルからの前記熱媒体の噴射が開始されないようにする噴射制御手段を備えていることを特徴とする。
【００１５】
この発明に係る加熱冷却装置によれば、開口扉が開口されている場合にはノズルからの熱媒体の噴射が開始されないので、開口扉が開口した状態でノズルから熱媒体が誤って噴射されることがないので作業の安全と良好な作業環境が確保される。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項５に記載の加熱冷却装置であって、前記筐体と係合して前記開口扉を開閉自在とする係合手段が設けられ、前記ノズルから前記熱媒体が噴射されている間、前記開口扉を前記筐体に開口不能に係合させる開口扉ロック手段を備えていることを特徴とする。
【００１７】
この発明に係る加熱冷却装置によれば、ノズルから熱媒体が噴射されている間は、開口扉が開口されることがないので、筐体外部に熱媒体が漏れることが抑制されるので、作業の安全と良好な作業環境が確保される。
【００１８】
請求項７記載の発明は、請求項６に記載の請求項５に記載の加熱冷却装置であって、前記開口扉ロック手段は、前記熱媒体循環回路内の熱媒体の圧力を検出する圧力検出手段を備え、前記熱媒体の噴射を停止した後であっても、前記圧力が所定値以下となるまでの間は、前記開口扉を前記筐体に開口不能に係合させることを特徴とする。
【００１９】
この発明に係る加熱冷却装置によれば、噴射が停止された後であっても、熱媒体循環回路内の圧力（残圧）が所定値以下となるまで開口扉が開口されないので、開口扉を開口したときに熱媒体が残圧によってノズルから噴射されることがなく、作業の安全と良好な作業環境が確保される。
【００２０】
請求項８記載の発明は、請求項６又は請求項７に記載の加熱冷却装置であって、前記開口扉ロック手段は、前記熱媒体の噴射を停止した後であっても、噴射が停止されて所定時間が経過するまでの間、前記開口扉を前記筐体に開口不能に係合させることを特徴とする。
【００２１】
この発明に係る加熱冷却装置によれば、噴射が停止された場合であっても、噴射が停止されて所定時間が経過するまでの間は開口扉が開口されないので、熱媒体の残圧が充分に低下可能とされ、筐体内部に付着した熱媒体の滴下が充分に行われるので作業の安全と良好な作業環境が確保される。
【発明の効果】
【００２２】
この発明に係る加熱冷却装置によれば、加熱と冷却の両方を行うことが可能であるので、加熱冷却に際して、加熱装置から冷却装置への対象物の移動作業が不要とされ、加熱冷却作業を無人の自動運転により行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図１から図６を参照し、この発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、この発明に係る加熱冷却装置の概略構成を示す図であり、符号１は、加熱冷却装置を示している。
【００２４】
加熱冷却装置１は、加熱冷却装置本体２０と、熱媒体循環回路４０と、加熱部５１と、冷水供給部６０と、制御部７０とを備え、加熱冷却装置本体２０内に収納された、例えば、真空パックされた食材（対象物）（以下、パック食材Ｗという）にノズル３０から熱媒体Ｍを噴射して、パック食材Ｗが加熱、冷却可能とされている。
この実施の形態において、熱媒体Ｍは水が温度調整された構成とされ、パック食材Ｗを加熱する場合には温水Ｈの状態で、冷却する場合には冷水Ｃの状態で用いられるようになっている。
【００２５】
加熱冷却装置本体２０は、筐体２１と、ノズル３０と、タンク２５とを備え、筐体２１は、図２から図４に示すように、外形が略直方体とされ、ひとつの側面部に矩形状の開口部２２が形成され、この開口部２２を介してパック食材Ｗを積載するための台車２４が加熱冷却装置本体２０内に出し入れ可能とされるとともに、開口部２２には開口扉２３が開閉自在に設けられている。また、加熱冷却装置本体２０は、筐体２１の下部にタンク２５が設けられている。
【００２６】
また、筐体２１の内部には、パック食材Ｗに挿入可能な位置に品温センサ（温度センサＴ１）が配置され、この温度センサＴ１によりパック食材Ｗの芯温（パック食材Ｗを、例えば加熱した際に設定温度に最後に到達する部分の温度）が測定可能とされている。
【００２７】
開口扉２３は、開閉操作するためのノブ２３Ａを有して開口部２２を液密に閉鎖可能とされ、開口扉２３の開閉状態はドアスイッチ（開口検出手段）２３Ｓにより検出可能とされている。
ドアスイッチ２３Ｓは、図５に示すように、制御部７０が備える噴射制御部７０Ａとともに噴射制御手段７１を構成し、ドアスイッチ２３Ｓによる開口扉２３の開閉状態の検出信号が噴射制御部７０Ａに入力され、開口扉２３が開口状態の場合には、熱媒体Ｍを循環させる循環ポンプ４１Ｐの起動スイッチの操作を実施しても循環ポンプ４１Ｐが起動されず熱媒体Ｍの噴射が開始されないようになっている。
【００２８】
また、開口扉２３は、ドアロック（係合手段）２６を備えており、ドアロック２６は開口扉ロック手段７２の指令により開閉が制御されている。
ドアロック２６は、例えば、図６に示すように加熱冷却装置本体２０側に設けられたシリンダ２６Ａと、開口扉２３側に設けられたシリンダ２６Ａのシリンダロッド２６Ｂが挿入自在とされる挿入孔２６Ｃとを備えている。
【００２９】
開口扉ロック手段７２は、ノズル分配管３２に配置されノズル分配管３２内の熱媒体Ｍの圧力を測定する圧力センサＳ１と、シリンダ２６Ａの駆動を制御する扉制御バルブ２６Ｖと、制御部７０を構成する開口扉ロック制御部７０Ｂとから構成されている。
この実施形態において、制御部７０Ｂには、圧力センサＳ１から開口扉ロック制御部７０Ｂに入力された検出信号と、循環ポンプ４１Ｐの運転検出部からの循環ポンプ４１Ｐの停止信号（たとえば、循環ポンプ４１Ｐを駆動しているマグネットスイッチがＯＦＦとされた信号等）とが入力されている。
【００３０】
そして、圧力センサＳ１の検出信号に基づいて演算されたノズル分配管３２内の熱媒体Ｍの圧力が設定された圧力以下となり、かつ循環ポンプ４１Ｐの停止信号が入力された後のタイマＴＭ１による経過時間が所定時間を経過した場合に、開口扉２３が開口可能とされている。すなわち、ノズル分配管３２内の圧力が予め設定された所定の圧力値以上の場合又はタイマＴＭ１が所定時間経過していない場合にはドアロック２６の係合状態が維持され、圧力値が所定の圧力未満となりかつタイマＴＭ１が所定時間経過した場合には、扉制御バルブ２６Ｖに解除信号が出力されてシリンダ２６Ａが駆動されてシリンダロッド２６Ｂと挿入孔２６Ｃとの係合が解除されるようになっている。
【００３１】
台車２４は、加熱冷却装置本体２０内部に収納自在に構成され、パック食材Ｗが収納自在とされかつ熱媒体Ｍが流通可能な貫通孔が複数形成された受け皿、いわゆるホテルパンが、上下方向に間隔をあけて複数積載可能とされている。
【００３２】
また、台車２４は、台車２４を移動自在に支持する車輪２４Ａによって加熱冷却装置本体２０内部に設けられた台車用テーブル２４Ｂに載置可能とされている。
【００３３】
タンク２５は、加熱冷却装置本体２０の下部に、熱媒体Ｍが貯留可能に設けられており、ノズル３０から噴射された熱媒体Ｍを受けることができるようになっている。また、タンク２５には、加熱部５１が接続されて、タンク２５内に貯留された熱媒体Ｍ（温水Ｈ、冷水Ｃ）を加熱するとともに温度調整可能とされている。
【００３４】
加熱部５１は、蒸気供給管５１Ａと、蒸気供給バルブ５１Ｖと、蒸気供給管５１Ｂとを備え、蒸気供給管５１Ａは上流側が蒸気供給源に接続され、蒸気供給管５１Ｂは下流側がタンク２５内の熱媒体Ｍに浸漬可能に接続され、また、タンク２５には、レベルセンサＬＡ及び温度センサＴ２が設けられていて、タンク２５内の熱媒体Ｍの液位及び温度が検出可能とされている。
【００３５】
蒸気供給バルブ５１Ｖは、タンク２５に配置された温度センサＴ２により検出された信号が加熱制御部７０Ｃに入力測定され、加熱制御部７０Ｃで演算された温水Ｈの温度に基づいて開閉されるようになっており、温水Ｈの温度が設定値以下となった場合に蒸気供給バルブ５１Ｖが開放されてタンク２５内の熱媒体Ｍに蒸気が注入され、温水Ｈが加熱されて温水Ｈが温度調整可能とされている。
【００３６】
また、タンク２５には、液位上限位に対応する位置にオーバーフロー配管２５Ａが接続されるとともにタンク２５の底部に排出配管２９が接続されており、タンク２５内に注入された蒸気が凝縮して温水Ｈの容積が増加した場合に温水Ｈがオーバーフロー配管２５Ａから排出可能とされるとともに、必要に応じて電磁バルブ２９Ｖを開放して排出配管２９から熱媒体Ｍが排出可能とされている。
【００３７】
また、タンク２５には、例えば、熱媒体Ｍが噴射された際にパック食材Ｗ表面に付着していた液汁等が熱媒体循環回路４０内の熱媒体Ｍに混入、熱媒体循環回路４０内を循環し、長期間の後にタンク２５及び熱媒体循環回路４０内に液汁成分が付着、堆積するのを防止するために、タンク２５内に液体洗剤を注入するための薬注器５５が設けられている。
【００３８】
薬注器５５は、液体洗剤を保持する保持タンク５５Ｔと、液体洗剤をタンク２５内に供給する吐出ポンプ５５Ｐとを備え、吐出ポンプ５５Ｐの吐出側の管路の先端はタンク２５の上限液位に対応する位置よりわずかに上方に位置されている。
薬注器５５による液体洗剤の注入は、例えば、１週間に一回程度実施され、注入された液体洗剤は、タンク２５及び熱媒体循環回路４０を熱媒体Ｍとともに循環して熱媒体循環回路４０内部に付着、堆積した液汁等の固化成分を洗浄、除去するようになっている。
【００３９】
ノズル３０はノズル分配管３２に設けられるとともに加熱冷却装置本体２０内に収納された台車２４の両側方に配置されて、台車２４に積載されたパック食材Ｗに熱媒体Ｍを噴射してパック食材Ｗを加熱、冷却するようになっている。
ノズル分配管３２は、図４に示すように、例えば、台車２４の両側方に、加熱冷却装置本体２０の上方から下方に延在してそれぞれ２組ずつ設けられており、ノズル３０はそれぞれのノズル分配管３２の長手方向に沿って等間隔に配置されている。
【００４０】
熱媒体循環回路４０は、温水Ｈと冷水Ｃが流通する主循環回路４１と、冷水Ｃのみが流通する冷水循環回路４２と、主循環回路４１と冷水循環回路４２とを選択的に切り替え自在とされた切替回路４３とを備えている。
【００４１】
主循環回路４１は、上流側端部はタンク２５の底部に接続されるとともに、循環ポンプ４１Ｐ、流量調整弁Ｆ１、モータバルブＶ１、フロースイッチＦ２がこの順に配置され、ノズル分配管３２に接続され、流量調整弁Ｆ１とフロースイッチＦ２側の間には、温水Ｈのみがバイパス流通する温水バイパス回路部４１Ａが形成されている。
【００４２】
この温水バイパス回路部４１Ａの下流側にはノズル３０から噴射される熱媒体Ｍの温度を測定するための温度センサＴ３が配置され、温度センサＴ３により検出された信号は、前述の温度センサＴ２とともに加熱制御部７０Ｃに入力され、蒸気供給バルブ５１Ｖの開閉を介して温水Ｈが温度調整可能とされている。
また、流量調整弁Ｆ１と温水バイパス回路部４１Ａの間には、モータバルブ４９Ｖを介して排水管路４９が接続され、モータバルブ４９Ｖを開放することにより熱媒体循環回路４０内の熱媒体Ｍが外部に排出可能とされている。
【００４３】
主循環回路４１には、給水装置４６が接続され、給水装置４６は、給水配管４６Ａと、原水タンク４６Ｔと、給水ポンプ４６Ｐと、軟水装置４７と、電磁バルブ４６Ｖとを備え、給水配管４６Ａの上流側は給水源Ａに接続され、給水ポンプ４６Ｐ、軟水装置４７、電磁バルブ４６Ｖがこの順序で配置され、下流側が循環ポンプ４１Ｐの上流側に接続されている。
【００４４】
給水装置４６は、前述のレベルセンサＬＡの検出信号が構成する給水制御部７０Ｄにより制御され、例えば、タンク２５内の液位や熱媒体循環回路４０内の熱媒体Ｍの量が減少してレベルセンサＬＡにより検出される熱媒体Ｍの液位が設定値以下となった場合に電磁バルブ４６Ｖが開放されるとともに給水ポンプ４６Ｐが駆動されて熱媒体循環回路４０に給水されるようになっている。
【００４５】
軟水装置４７は、イオン交換樹脂を用いて給水に含まれる硬度分を除去するためのものであり、イオン交換樹脂が充填され上下方向に液体が流通可能とされた樹脂筒の下部から原水を上向流として通水することにより硬水が軟水化されるようになっている。
【００４６】
なお、軟水装置４７は、例えば、樹脂筒と、原水タンクと、塩水タンクとを備えた構成とされることにより、塩水タンクからの飽和塩水と原水とを混合して樹脂筒内を流下させてイオン交換樹脂が再生可能とされるとともに、塩水を樹脂筒外に排出した後に樹脂筒内に原水のみを流下させてイオン交換樹脂を水洗、塩分を系外に除去してイオン交換樹脂が自動再生可能とされていることが望ましいが、給水に含まれる硬度分が除去できればこれに限るものではない。
【００４７】
切替回路４３は、モータバルブＶ１と、モータバルブＶ２と、モータバルブＶ３とを備えており、モータバルブＶ１は温水バイパス回路部４１Ａに、モータバルブＶ２は温水バイパス回路部４１Ａの上流端部と冷水循環回路４２の上流端部との間に、モータバルブＶ３は温水バイパス回路部４１Ａの下流端部と冷水循環回路４２の下流端部との間に設けられている。
【００４８】
冷水循環回路４２は、上流端部がモータバルブＶ２を介して温水バイパス回路部４１Ａの上流端部に接続され、冷水タンク６２、冷水循環ポンプ４２Ｐ、フロースイッチＦ３が、この順番で配置され、下流端部がモータバルブＶ３を介して温水バイパス回路部４１Ａの下流端部に接続されている。
【００４９】
冷水タンク６２は、加熱された１台車あたりのパック食材Ｗを冷却した場合の熱エネルギーによって冷水Ｃの水温が大きく上昇しない程度の充分な量の冷水Ｃが貯留可能とされており、冷水循環回路４２の上流側から流入する冷水Ｃが底部に接続された管路から流出可能とされている。
【００５０】
また、冷水タンク６２は底部に接続された管路６３を介して冷却装置６４と接続されるとともに、冷水タンク６２と冷却装置６４とは冷水供給部６０を構成していて、冷水供給部６０は、冷水循環回路４２を循環してきた冷水Ｃを冷却して冷水Ｃの水温を調整可能とされている。
また、冷水タンク６２には、冷水用給水器６５と、排水回路６６とが接続され、冷水Ｃの液位を検出するためのレベルセンサＬＢが設けられている。
【００５１】
冷水用給水器６５は、給水管路６５Ａと、電磁バルブ６５Ｖと、ボールタップＬＣとを備え、上流側が給水源Ｂに接続されるとともに下流側が冷水タンク６２に接続されており、ボールタップＬＣが冷水Ｃの液位の低下を検出すると給水源Ｂから冷水タンク６２に給水可能とされている。
【００５２】
排水回路６６は、管路６６Ａ、管路６６Ｂ、バルブ６６Ｖを備えており、管路６６Ａは上流側が冷水タンク６２の上限液位に対応する位置に接続されていて冷水タンク６２内の冷水Ｃが上限液位を超えた場合に冷水Ｃをオーバーフローさせて冷水タンク６２内の冷水Ｃの上限液位を維持するようになっている。
また、管路６６Ｂはバルブ６６Ｖを介して冷水タンク６２の底部に接続され、このバルブ６６Ｖを操作することにより冷水タンク６２内の液位を任意に調整できるようになっている。
【００５３】
冷水用給水器６５は、前述のレベルセンサＬＢの検出信号が構成する給水制御部７０Ｅにより制御され、例えば、冷水タンク６２内の液位が設定値以下となった場合に電磁バルブ６５Ｖが開放されて冷水タンク６２に給水されるようになっている。
【００５４】
冷却装置６４は、例えば、コンプレッサにより圧縮された冷媒を断熱膨張させることによって冷水Ｃから熱を奪い取って冷水Ｃを冷却させる構成とされており、冷却装置６４の上流側は冷水タンク６２の底部に管路６３Ａを介して接続され、管路６３Ａには、循環ポンプ６３Ｐ及びフロースイッチＦ４がこの順に配置されている。
また、冷却装置６４の下流側は冷水タンク６２の底部に管路６３Ｂを介して接続され、管路６３Ｂには、フロースイッチＦ５が配置されている。
かかる構成により、冷水タンク６２から冷却装置６４に導かれた冷水Ｃは冷却されて温度調整可能とされている。
【００５５】
また、冷水循環回路４２の上流側と下流側との間は、凍結防止用バイパス４２Ｂにより接続され、凍結防止用バイパス４２Ｂには電磁バルブ４２Ｖが設けられていて、冬季に冷水Ｃが凍結する虞がある場合に電磁バルブ４２Ｖを開放して冷水循環ポンプ４２Ｐにより冷水Ｃを凍結防止用バイパス４２Ｂを介して冷水循環回路４２内で循環させることにより、冷水Ｃの凍結が防止可能とされている。
【００５６】
次に、加熱冷却装置１の作用について説明する。
加熱冷却装置１による加熱冷却運転は、必要に応じて待機工程、予熱工程を経て、その後、加熱工程、冷却工程が行われる。
まず、加熱冷却装置１の電源をＯＮにする。
レベルセンサＬＡにより検出されるタンク２５内の液位が設定値以下の場合には、待機状態とされて、給水装置４６から給水される。
次いで、温度センサＴ２により検出された熱媒体Ｍの温度が設定温度以下の場合には、予熱工程に移行し、設定温度以上の温水Ｈが確保されている場合は加熱工程に移行する。
【００５７】
〔予熱工程〕
予熱工程への移行は、手動にてスタートボタン（図示省略）を操作して行われ、加熱部５１の蒸気供給バルブ５１Ｖが開放されることによりタンク２５内の温水Ｈに蒸気が注入されて温水Ｈが加熱され、温水Ｈが設定温度に到達することにより予熱が完了する。
【００５８】
〔加熱工程〕
（１）予熱工程が完了して、加熱工程に移行可能な状態となったら、加熱工程に移行する。
（２）このとき、熱媒体循環回路４０は、熱媒体Ｍが主循環回路４１を流通する構成とする。熱媒体Ｍが、主循環回路４１を経由するためには、モータバルブＶ１を開放するとともに、モータバルブＶ２、モータバルブＶ３を閉鎖する。
（３）そして、循環ポンプ４１Ｐを駆動して、熱媒体循環回路４０内に温水Ｈを循環させて、タンク２５内の温水Ｈを主循環回路４１経由でノズル分配管３２に送りノズル３０からパック食材Ｗに温水Ｈを噴射する。
（４）噴射された温水Ｈによりパック食材Ｗが加熱され、パック食材Ｗの温度が上昇する。
温度センサＴ１により検出されるパック食材Ｗの芯温が所定の値に到達したら、制御部７０の図示しないタイマがカウントを開始して、パック食材Ｗの芯温が所定時間、維持される。
【００５９】
上記加熱工程において、タンク２５内の温水Ｈの温度は温度センサＴ２により検出され、温水Ｈの温度が設定値よりも低くなった場合には、蒸気供給バルブ５１Ｖが開放されて蒸気が蒸気供給管５１Ｂを介してタンク２５内の温水Ｈに注入して、温水Ｈを加熱する。
温水Ｈ内に注入された蒸気は、凝縮して温水Ｈの一部として使用されるとともに、蒸気の潜熱および顕熱により温水Ｈが加熱される。
温水Ｈの温度が設定温度の範囲内まで上昇したら、蒸気供給バルブ５１Ｖが閉鎖されて蒸気供給管５１Ｂからの蒸気供給が停止される。
この蒸気供給バルブ５１Ｖが、開閉されることにより温水Ｈの温度は、所定の範囲内に維持される。
【００６０】
（１）予熱工程、加熱工程において、蒸気が凝縮して温水Ｈの液位が上昇した場合、温水Ｈが排出配管２９を経由してオーバーフローし、タンク２５から排出されることにより温水Ｈの液位が維持される。
（２）また、レベルセンサＬＡにより検出される温水Ｈの液位が、設定下限以下になった場合には、給水ポンプ４６Ｐが駆動されるとともに電磁バルブ４６Ｖが開放されて、給水源Ａから軟水装置４７を経由して軟水化された水が熱媒体循環回路４０に水が供給され、液位が所定の範囲内に到達したら、電磁バルブ４６Ｖが閉鎖されて熱媒体循環回路４０への給水が停止される。
【００６１】
〔冷却工程〕
（１）冷却工程前に冷水タンク６２内の冷水Ｃは、循環ポンプ６３Ｐを駆動して冷水タン
ク６２と冷却装置６４との間で循環し、冷却装置６４の設定温度まで冷却される。
（２）冷却工程は、冷水供給部６０を使用し、冷水循環回路４２を経由した冷水Ｃが熱媒体循環回路４０を循環することにより行われるため、まず、モータバルブＶ１を閉鎖するとともに、モータバルブＶ２、モータバルブＶ３を開放して、熱媒体循環回路４０が冷水循環回路４２を経由する構成とする。
（３）次に、循環ポンプ４１Ｐ及び循環ポンプ４２Ｐを駆動して、熱媒体循環回路４０内に冷水Ｃを循環させて、タンク２５内の冷水Ｃを冷水循環回路４２経由でノズル分配管３２に移動しノズル３０から冷水Ｃを噴射してパック食材Ｗを冷却する。
【００６２】
冷水循環回路４２に冷水Ｃを循環させる際に、タンク６２の水位が変動して冷水循環回路４２への給水が必要な場合は、電磁バルブ６５Ｖを開いて、タンク６２に給水する。
タンク６２への給水は、ボールタップＬＣにより液位が制御されており、冷水Ｃの液位がボールタップＬＣの設定液位を超えると停止され、冷水Ｃの液位の低下を検出すると給水される。
【００６３】
なお、冷却工程に移行する際に、タンク２５内の熱媒体Ｍが温水Ｈの場合には、必要に応じてモータバルブ４９Ｖを開放するとともにモータバルブＶ２を閉鎖した状態で、循環ポンプ４１Ｐ及び循環ポンプ４２Ｐを運転し、タンク２５内の温水Ｈを排水するとともに、タンク６２内の冷水Ｃをノズル分配管３２に送りノズル３０から噴射する。
そして、タンク２５内の水温が設定温度まで下がったら、モータバルブ４９Ｖを閉鎖するとともにモータバルブＶ２を開放して、冷水Ｃが冷水循環回路４２を経由するようにする。
【００６４】
この実施の形態における冷却工程では、冷水供給部６０を使用することにより、冷水Ｃが有する冷却能力の範囲内でパック食材Ｗを最大限冷却する構成とされているが、パック食材Ｗを常温域までしか冷却する必要がない場合は、冷水供給部６０を使用せず冷却することが可能である。
【００６５】
冷水供給部６０を使用しない場合における作用は以下のとおりである。
冷水供給部６０を不使用とする場合の冷却工程は、給水電磁弁４６Ｖを開放して、給水ポンプ４６Ｐを駆動して給水をおこないつつ、モータバルブＶ２、モータバルブＶ３は閉じた状態で、循環ポンプ４１Ｐを運転し、主循環回路４１を循環させる。水位は上昇するが、２５Ａオーバーフローより排出させることで、タンク２５の水位を維持する。タンク水温は、徐々に給水温度に近づき、パック食材Ｗを給水温度付近、すなわち常温域まで冷却する。
【００６６】
〔開口扉２３の作用〕
（１）まず、加熱冷却装置１の起動に際して予め開口扉２３を閉じる。
ドアスイッチ２３Ｓにより検出されているため、加熱冷却装置１の起動時には、噴射制御手段７１の作用により、開口扉２３が開口状態の場合には循環ポンプ４１Ｐが駆動されず、開口扉２３を閉じた後に起動スイッチをＯＮにすると循環ポンプ４１Ｐが駆動される。
（２）次に、加熱、冷却運転が開始されると、シリンダ２６Ａのシリンダロッド２６Ｂが前進して挿入孔２６Ｃに挿入されて開口扉２３は開口不能とされる。
（３）次に、加熱、冷却運転が完了し、又は手動によって加熱、冷却運転を停止すると、循環ポンプ４１Ｐ（冷却工程においては、循環ポンプ４２Ｐも）の駆動が停止され、ノズル３０への熱媒体Ｍの供給が停止される。
この状態においては、シリンダロッド２６Ｂの前進状態は維持されており、開口扉２３は開口不能とされる。
（４）次いで、圧力センサＳ１により検出されるノズル分配管３２内部の熱媒体Ｍの圧力が所定値以下となり残圧がなくなったことが確認されるとともに、タイマＴＭ１により、循環ポンプ４１Ｐの運転が終了して経過時間が所定時間に達すると、扉制御バルブ２６Ｖが作動してシリンダ２６Ａのシリンダロッド２６Ｂが後退し、シリンダロッド２６Ｂが挿入孔２６Ｃから抜けてシリンダロッド２６Ｂとの係合が解除されてドアロック２６が開口可能となる。
【００６７】
上記第１の実施の形態に係る加熱冷却装置１によれば、熱媒体Ｍを加熱する加熱部５１と、熱媒体Ｍを冷却する冷水供給部６０とを備えているので、熱媒体Ｍを温水Ｈと冷水Ｃとに切り替えてパック食材Ｗを加熱及び冷却することができる。
その結果、加熱が完了したパック食材Ｗを加熱装置から冷却装置に移動させる運搬作業が不要となって作業効率が向上し、また、加熱、冷却が同一の装置内で行われるので、大きな設置スペースが必要とされず、設備投資にかかる費用を削減することができる。
また、加熱、冷却を無人状態の自動運転で行うことにより生産性を向上し、コスト削減を図ることができる。
【００６８】
また、上記第１の実施の形態の加熱冷却装置１によれば、ノズル３０から噴射された熱媒体Ｍを加熱冷却装置本体２０の下部に設けたタンク２５で受けて循環させるので、水および熱エネルギーの損失を抑制することができる。
また、タンク２５内の熱媒体Ｍに蒸気を直接注入するので、熱媒体Ｍの有する熱エネルギーが系外に持ち去ることがなくすべて熱媒体循環回路４０の熱媒体Ｍの加熱に用いられるので高い熱効率を確保することができる。
【００６９】
また、熱媒体Ｍとして給水源Ａから供給される水が、軟水装置４７を経由して軟水化されて熱媒体循環回路４０に供給されるので硬水成分による析出物の発生が抑制され、加熱冷却装置本体２０内に収納されたパック食材Ｗへの析出物による汚れが抑制される。また、
長期間の使用に際してもタンク２５や熱媒体循環回路４０を構成する配管への析出物の堆積及び経路縮小の発生が抑制される。
【００７０】
また、加熱部５１で用いられる蒸気がリボイラにより加熱されたクリーン蒸気とされるので、蒸気をタンク２５内に直接注入し熱媒体循環回路４０を循環させても、パック食材Ｗ、タンク２５内および熱媒体循環回路４０への析出物の発生を抑制することができる。
【００７１】
上記第１の実施の形態の加熱冷却装置1によれば、開口扉２３が開口されている場合にはノズル３０から熱媒体Ｍが噴射されることがないため、開口扉２３が開口状態で熱媒体Ｍが誤ってノズル３０から噴射されることがなく、作業の安全と良好な作業環境が確保される。
【００７２】
また、上記第１の実施の形態に係る加熱冷却装置１によれば、ノズル３０から熱媒体Ｍが噴射されている間は、開口扉２３が開口不能とされているので、例えば、自動運転を無人で行う場合に、他の作業者が誤って開口扉２３を開口することがなく作業の安全が確保される。
また、熱媒体Ｍが加熱冷却装置本体２０から漏れることが抑制されるので良好な作業環境が確保される。
【００７３】
また、熱媒体循環回路４０に設けられた圧力センサＳ１により検出される熱媒体循環回路４０内の圧力が所定値以下となるまでの間、開口扉２３が開口不能とされるのでノズル３０から熱媒体Ｍが噴射されている状態で開口扉２３を開口することが確実に防止される。
【００７４】
また、熱媒体Ｍの噴射を停止した後、所定時間が経過するまでの間、開口扉２３の開口が制御されるので、加熱冷却装置本体２０内に滴下可能な状態で付着した熱媒体Ｍが開口扉２３を開口する前に十分に落下、除去されるので、加熱冷却装置本体２０の外部に熱媒体Ｍが散ることが抑制される。
また、センサＳ１と、タイマＴＭ１の双方が条件を満足するまで開口扉２３が開口されないので、圧力センサＳ１又はタイマＴＭ１の故障による誤作動が抑制され、高い信頼性により確実に作業の安全を確保することができる。
【００７５】
次に、この発明の第２の実施形態について説明する。
図７から図９は、この発明の第２の実施形態に係る加熱冷却装置２を示す図である。
加熱冷却装置２が、第１の実施形態に係る加熱冷却装置１と異なるのは、加熱部５２が、蒸気供給管５２Ａと、蒸気供給バルブ５２Ｖと、熱交換器５２Ｂとを備え、熱交換器５２Ｂがタンク２５内の熱媒体Ｍに浸漬可能に配置されている点であり、熱交換器５２Ｂへの蒸気の供給は、温度センサＴ２、温度センサＴ３からの信号が加熱制御部７０Ｃに入力され、加熱制御部７０Ｃが蒸気供給バルブ５２Ｖを開閉することにより行われるようになっている。
【００７６】
熱交換器５２Ｂ内に供給された蒸気は熱交換器５２Ｂ内で潜熱、顕熱を放出して凝縮されるとともに熱媒体Ｍを加熱して温度調整し、凝縮された蒸気は熱交換器５２Ｂの排出口から系外に排出されるようになっている。
第２の実施形態に係る加熱冷却装置２によれば、凝縮した蒸気を熱媒体Ｍ内に混入することなく熱媒体Ｍを加熱することができる。
【００７７】
次に、この発明の第３の実施形態について説明する。
図１０、図１１は、この発明の第３の実施形態に係る加熱冷却装置３を示す図である。
加熱冷却装置３が、第１の実施形態に係る加熱冷却装置１と異なるのは、加熱部５３が、ヒータ電源５３ＰＳと、加熱ヒータ５３Ｈとを備え、加熱ヒータ５３Ｈがタンク２５内の熱媒体Ｍに浸漬可能に配置されている点であり、加熱ヒータ５３Ｈへの電力の供給は、温度センサＴ２、温度センサＴ３からの信号が加熱制御部７０Ｆに入力され、加熱制御部７０Ｆがヒータ電源５３ＰＳを駆動して行われるようになっている。
加熱制御部７０Ｆによりヒータ電源５３ＰＳが駆動されると加熱ヒータ５３Ｈが通電、加熱して熱媒体Ｍを加熱、温度調整するようになっている。
【００７８】
第３の実施形態に係る加熱冷却装置３によれば、加熱部５３の構成に配管が必要とされないので構造が簡単で、例えば、ＰＩＤ制御等を採用することにより、複雑な温度調整を容易に行うことができる。
また、熱媒体Ｍの容積を増加させることなく熱媒体Ｍを加熱することができる。
【００７９】
なお、この発明は、上記第１〜３の実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。
例えば、上記実施の形態においては、加熱冷却装置１、２、３がタンク２５内の熱媒体Ｍを蒸気又はヒータにより加熱する場合について説明したが、熱媒体Ｍを加熱する手段として他の手段を採用することも可能であり、また、タンク２５以外の、例えば、配管部分等に加熱部５１、５２、５３を配置してもよい。
また、上記実施の形態においては、冷水供給部６０が、冷水タンク６２と冷却装置６４を備える場合について説明したが、冷水供給部６０を他の構成とすることも可能である。
【００８０】
また、上記第１、第２の実施の形態においては、加熱部５１、５２に供給される蒸気がリボイラにより加熱されたクリーン蒸気であり、熱媒体循環回路４０に供給される熱媒体Ｍが軟水装置４７で軟水化された軟水である場合について説明したが、これらは任意に選択可能な事項であってクリーン蒸気と軟水化された水のいずれか一方を用い、又はこれら双方を用いない構成とすることも可能である。
【００８１】
また、上記実施の形態においては、ドアスイッチ２３Ｓにより開口扉２３が閉鎖されている場合にのみ循環ポンプ４１Ｐが起動可能とされる構成としたが、かかる構成の使用については任意に選択可能である。
【００８２】
また、上記実施の形態においては、開口扉２３にドアロック２６が設けられている場合について説明したが、開口扉２３にドアロック２６を用いない構成とすることも可能であり、また、ドアロック２６を用いる場合の開口扉２３を開口不能にする制御に関して、圧力センサＳ１とタイマＴＭ１のいずれか一方のみを用いて制御することも可能である。
【００８３】
また、上記実施の形態においては、開口扉２３が、図５に概念的に示した論理回路により開閉制御される場合について説明したが、他の論理回路構成やリレー制御、その他の制御手段が適用可能であることはもちろんのこと、例えば、熱媒体循環回路４０内の圧力をパイロット圧として、シリンダ２６Ａのシリンダロッド２６Ｂを直接作動させることも可能である。
【００８４】
また、ドアロック２６が、加熱冷却装置本体２０側に設けられたシリンダ２６Ａと、開口扉２３側に設けられたシリンダロッド２６Ｂが挿入自在とされる挿入孔２６Ｃとからなる係合手段により構成される場合について説明したが、例えば、加熱冷却装置本体２０と開口扉２３のいずれかに電磁石を設け、他方側に配置された鉄片等の磁性体を吸着させる構成を採用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る加熱冷却装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る加熱冷却装置の内部を正面から見た図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る加熱冷却装置の正面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る加熱冷却装置の図３におけるＸ−Ｘ視した横断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る加熱冷却装置の制御部の概略を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る加熱冷却装置のドアロックの概略を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る加熱冷却装置の概略構成を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る加熱冷却装置の内部を正面から見た図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る加熱冷却装置の制御部の概略を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る加熱冷却装置の概略構成を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る加熱冷却装置の制御部の概略を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
Ｃ 冷水
Ｈ 温水
Ｍ 熱媒体
１、２、３ 加熱冷却装置
２０ 加熱冷却装置本体
２１ 筐体
２２ 開口部
２３ 開口扉
２３Ｓ ドアスイッチ（開口検出手段）
２５ タンク
２６ ドアロック（係合手段）
３０ ノズル
４０ 熱媒体循環回路
４７ 軟水装置
５１、５２、５３ 加熱部
６０ 冷水供給部
７０ 制御部
７１ 噴射制御手段
７２ 開口扉ロック手段
【技術分野】
【０００１】
この発明は、気密に包装された食材等の対象物を加熱、冷却するための加熱冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、食材や調理された食品を大量に保存する場合、食材や調理された食品を真空包装袋に入れて真空包装して保存することが広く行われている。
このように真空包装された食材（以下、パック食材という）等の保存に際しては、調理された食材を真空包装後に加熱して殺菌する場合があり、このようにパック食材等を加熱、殺菌を効率的に行うための加熱装置に関する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方、パック食材を調理する場合には、調理後の風味や食感を確保しつつ殺菌する必要があり、例えば、スチームコンベクションオーブンを用いて加熱し、その後、所定の時間内にブラストチラーを用いて冷却する等、別々の装置により加熱と冷却を行うために、大きな設置スペースと設備投資のための多額の費用が必要とされ、作業面においても、パック食材を加熱装置から冷却装置に所定時間内に移動させるためのムダかつ非効率な作業が必要であった。
そこで、加熱、冷却を両立させるための加熱冷却装置に関する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−３１９７６７号公報
【特許文献２】特許第３５４６０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような冷却機能を備えない加熱装置では、冷却装置を別個に設置すると大きな設置スペースと多額の設備投資が必要となるうえ、作業効率が低く、加熱、冷却が連続的にできないために無人での自動運転が不可能であり生産性を向上できないという問題があった。
一方、上記特許文献２に記載された構成の加熱冷却装置の場合には、温水と冷水を混合する際の熱エネルギー損失や熱交換器を通過した１次側熱媒体が熱エネルギーを系外に持ち去るために熱効率が低いという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、パック食材等を小さな設置スペースにて効率的に加熱、冷却することが可能で、かつ熱効率が高い加熱冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１記載の発明は、加熱冷却装置であって、対象物が収納可能とされた筐体と、前記筐体内部に配置され、前記対象物に熱媒体を噴射するノズルと、前記筐体の下部に配置され前記ノズルから噴射された前記熱媒体を受けるとともに貯留可能とされたタンクと、前記タンク内に貯留された前記熱媒体を前記ノズルに循環させる熱媒体循環回路と、前記熱媒体を加熱自在に構成された加熱部とを備え、前記熱媒体循環回路は、前記冷水を供給する冷水供給部が設けられ、循環させる前記熱媒体を温水と冷水とに切り替え自在に構成されていることを特徴とする。
【０００７】
この発明に係る加熱冷却装置によれば、加熱された温水と、冷水とを切り替えてノズルから噴射することができるので、対象物を加熱、冷却することができる。
ノズルから噴射された熱媒体を筐体下部に設けたタンクで受けて循環するので、熱媒体自体及び熱エネルギーの損失が抑制される。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の加熱冷却装置であって、前記加熱部は、外部から供給される蒸気を前記タンク内に注入して前記熱媒体を加熱することを特徴とする。
【０００９】
この発明に係る加熱冷却装置によれば、蒸気をタンク内の熱媒体に直接注入して熱媒体を加熱することができるので、熱媒体の加熱に際して熱エネルギーの系外への持ち去りを防止することができる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の加熱冷却装置であって、前記熱媒体循環回路には給水回路が接続され、該給水回路には給水源から供給される水を軟水化する軟水装置が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
この発明に係る加熱冷却装置によれば、熱媒体循環回路に供給される水が軟水化されているので析出物の発生が抑制され、筐体内部の対象物への析出物による汚れを抑制できる。また、長期間の使用に際してもタンクや熱媒体循環回路を構成する配管の析出物による経路縮小が抑制される。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の加熱冷却装置であって、前記蒸気はリボイラにより供給されることを特徴とする。
【００１３】
この発明に係る加熱冷却装置によれば、タンク内に注入される蒸気がリボイラにより供給されるクリーン蒸気とされるので、衛生的かつ析出物が発生することがなく、筐体内部の対象物への析出物による汚れを抑制できる。また、長期間の使用に際してもタンクや熱媒体循環回路を構成する配管の析出物による経路縮小が抑制される。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の加熱冷却装置であって、前記筐体には前記対象物を出し入れ可能な開口部が形成されるとともに、前記開口部を開閉自在とする開口扉が設けられ、前記開口扉の開閉状態を検出する開口検出手段を有し、前記開口扉が開口状態の場合には、前記ノズルからの前記熱媒体の噴射が開始されないようにする噴射制御手段を備えていることを特徴とする。
【００１５】
この発明に係る加熱冷却装置によれば、開口扉が開口されている場合にはノズルからの熱媒体の噴射が開始されないので、開口扉が開口した状態でノズルから熱媒体が誤って噴射されることがないので作業の安全と良好な作業環境が確保される。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項５に記載の加熱冷却装置であって、前記筐体と係合して前記開口扉を開閉自在とする係合手段が設けられ、前記ノズルから前記熱媒体が噴射されている間、前記開口扉を前記筐体に開口不能に係合させる開口扉ロック手段を備えていることを特徴とする。
【００１７】
この発明に係る加熱冷却装置によれば、ノズルから熱媒体が噴射されている間は、開口扉が開口されることがないので、筐体外部に熱媒体が漏れることが抑制されるので、作業の安全と良好な作業環境が確保される。
【００１８】
請求項７記載の発明は、請求項６に記載の請求項５に記載の加熱冷却装置であって、前記開口扉ロック手段は、前記熱媒体循環回路内の熱媒体の圧力を検出する圧力検出手段を備え、前記熱媒体の噴射を停止した後であっても、前記圧力が所定値以下となるまでの間は、前記開口扉を前記筐体に開口不能に係合させることを特徴とする。
【００１９】
この発明に係る加熱冷却装置によれば、噴射が停止された後であっても、熱媒体循環回路内の圧力（残圧）が所定値以下となるまで開口扉が開口されないので、開口扉を開口したときに熱媒体が残圧によってノズルから噴射されることがなく、作業の安全と良好な作業環境が確保される。
【００２０】
請求項８記載の発明は、請求項６又は請求項７に記載の加熱冷却装置であって、前記開口扉ロック手段は、前記熱媒体の噴射を停止した後であっても、噴射が停止されて所定時間が経過するまでの間、前記開口扉を前記筐体に開口不能に係合させることを特徴とする。
【００２１】
この発明に係る加熱冷却装置によれば、噴射が停止された場合であっても、噴射が停止されて所定時間が経過するまでの間は開口扉が開口されないので、熱媒体の残圧が充分に低下可能とされ、筐体内部に付着した熱媒体の滴下が充分に行われるので作業の安全と良好な作業環境が確保される。
【発明の効果】
【００２２】
この発明に係る加熱冷却装置によれば、加熱と冷却の両方を行うことが可能であるので、加熱冷却に際して、加熱装置から冷却装置への対象物の移動作業が不要とされ、加熱冷却作業を無人の自動運転により行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図１から図６を参照し、この発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、この発明に係る加熱冷却装置の概略構成を示す図であり、符号１は、加熱冷却装置を示している。
【００２４】
加熱冷却装置１は、加熱冷却装置本体２０と、熱媒体循環回路４０と、加熱部５１と、冷水供給部６０と、制御部７０とを備え、加熱冷却装置本体２０内に収納された、例えば、真空パックされた食材（対象物）（以下、パック食材Ｗという）にノズル３０から熱媒体Ｍを噴射して、パック食材Ｗが加熱、冷却可能とされている。
この実施の形態において、熱媒体Ｍは水が温度調整された構成とされ、パック食材Ｗを加熱する場合には温水Ｈの状態で、冷却する場合には冷水Ｃの状態で用いられるようになっている。
【００２５】
加熱冷却装置本体２０は、筐体２１と、ノズル３０と、タンク２５とを備え、筐体２１は、図２から図４に示すように、外形が略直方体とされ、ひとつの側面部に矩形状の開口部２２が形成され、この開口部２２を介してパック食材Ｗを積載するための台車２４が加熱冷却装置本体２０内に出し入れ可能とされるとともに、開口部２２には開口扉２３が開閉自在に設けられている。また、加熱冷却装置本体２０は、筐体２１の下部にタンク２５が設けられている。
【００２６】
また、筐体２１の内部には、パック食材Ｗに挿入可能な位置に品温センサ（温度センサＴ１）が配置され、この温度センサＴ１によりパック食材Ｗの芯温（パック食材Ｗを、例えば加熱した際に設定温度に最後に到達する部分の温度）が測定可能とされている。
【００２７】
開口扉２３は、開閉操作するためのノブ２３Ａを有して開口部２２を液密に閉鎖可能とされ、開口扉２３の開閉状態はドアスイッチ（開口検出手段）２３Ｓにより検出可能とされている。
ドアスイッチ２３Ｓは、図５に示すように、制御部７０が備える噴射制御部７０Ａとともに噴射制御手段７１を構成し、ドアスイッチ２３Ｓによる開口扉２３の開閉状態の検出信号が噴射制御部７０Ａに入力され、開口扉２３が開口状態の場合には、熱媒体Ｍを循環させる循環ポンプ４１Ｐの起動スイッチの操作を実施しても循環ポンプ４１Ｐが起動されず熱媒体Ｍの噴射が開始されないようになっている。
【００２８】
また、開口扉２３は、ドアロック（係合手段）２６を備えており、ドアロック２６は開口扉ロック手段７２の指令により開閉が制御されている。
ドアロック２６は、例えば、図６に示すように加熱冷却装置本体２０側に設けられたシリンダ２６Ａと、開口扉２３側に設けられたシリンダ２６Ａのシリンダロッド２６Ｂが挿入自在とされる挿入孔２６Ｃとを備えている。
【００２９】
開口扉ロック手段７２は、ノズル分配管３２に配置されノズル分配管３２内の熱媒体Ｍの圧力を測定する圧力センサＳ１と、シリンダ２６Ａの駆動を制御する扉制御バルブ２６Ｖと、制御部７０を構成する開口扉ロック制御部７０Ｂとから構成されている。
この実施形態において、制御部７０Ｂには、圧力センサＳ１から開口扉ロック制御部７０Ｂに入力された検出信号と、循環ポンプ４１Ｐの運転検出部からの循環ポンプ４１Ｐの停止信号（たとえば、循環ポンプ４１Ｐを駆動しているマグネットスイッチがＯＦＦとされた信号等）とが入力されている。
【００３０】
そして、圧力センサＳ１の検出信号に基づいて演算されたノズル分配管３２内の熱媒体Ｍの圧力が設定された圧力以下となり、かつ循環ポンプ４１Ｐの停止信号が入力された後のタイマＴＭ１による経過時間が所定時間を経過した場合に、開口扉２３が開口可能とされている。すなわち、ノズル分配管３２内の圧力が予め設定された所定の圧力値以上の場合又はタイマＴＭ１が所定時間経過していない場合にはドアロック２６の係合状態が維持され、圧力値が所定の圧力未満となりかつタイマＴＭ１が所定時間経過した場合には、扉制御バルブ２６Ｖに解除信号が出力されてシリンダ２６Ａが駆動されてシリンダロッド２６Ｂと挿入孔２６Ｃとの係合が解除されるようになっている。
【００３１】
台車２４は、加熱冷却装置本体２０内部に収納自在に構成され、パック食材Ｗが収納自在とされかつ熱媒体Ｍが流通可能な貫通孔が複数形成された受け皿、いわゆるホテルパンが、上下方向に間隔をあけて複数積載可能とされている。
【００３２】
また、台車２４は、台車２４を移動自在に支持する車輪２４Ａによって加熱冷却装置本体２０内部に設けられた台車用テーブル２４Ｂに載置可能とされている。
【００３３】
タンク２５は、加熱冷却装置本体２０の下部に、熱媒体Ｍが貯留可能に設けられており、ノズル３０から噴射された熱媒体Ｍを受けることができるようになっている。また、タンク２５には、加熱部５１が接続されて、タンク２５内に貯留された熱媒体Ｍ（温水Ｈ、冷水Ｃ）を加熱するとともに温度調整可能とされている。
【００３４】
加熱部５１は、蒸気供給管５１Ａと、蒸気供給バルブ５１Ｖと、蒸気供給管５１Ｂとを備え、蒸気供給管５１Ａは上流側が蒸気供給源に接続され、蒸気供給管５１Ｂは下流側がタンク２５内の熱媒体Ｍに浸漬可能に接続され、また、タンク２５には、レベルセンサＬＡ及び温度センサＴ２が設けられていて、タンク２５内の熱媒体Ｍの液位及び温度が検出可能とされている。
【００３５】
蒸気供給バルブ５１Ｖは、タンク２５に配置された温度センサＴ２により検出された信号が加熱制御部７０Ｃに入力測定され、加熱制御部７０Ｃで演算された温水Ｈの温度に基づいて開閉されるようになっており、温水Ｈの温度が設定値以下となった場合に蒸気供給バルブ５１Ｖが開放されてタンク２５内の熱媒体Ｍに蒸気が注入され、温水Ｈが加熱されて温水Ｈが温度調整可能とされている。
【００３６】
また、タンク２５には、液位上限位に対応する位置にオーバーフロー配管２５Ａが接続されるとともにタンク２５の底部に排出配管２９が接続されており、タンク２５内に注入された蒸気が凝縮して温水Ｈの容積が増加した場合に温水Ｈがオーバーフロー配管２５Ａから排出可能とされるとともに、必要に応じて電磁バルブ２９Ｖを開放して排出配管２９から熱媒体Ｍが排出可能とされている。
【００３７】
また、タンク２５には、例えば、熱媒体Ｍが噴射された際にパック食材Ｗ表面に付着していた液汁等が熱媒体循環回路４０内の熱媒体Ｍに混入、熱媒体循環回路４０内を循環し、長期間の後にタンク２５及び熱媒体循環回路４０内に液汁成分が付着、堆積するのを防止するために、タンク２５内に液体洗剤を注入するための薬注器５５が設けられている。
【００３８】
薬注器５５は、液体洗剤を保持する保持タンク５５Ｔと、液体洗剤をタンク２５内に供給する吐出ポンプ５５Ｐとを備え、吐出ポンプ５５Ｐの吐出側の管路の先端はタンク２５の上限液位に対応する位置よりわずかに上方に位置されている。
薬注器５５による液体洗剤の注入は、例えば、１週間に一回程度実施され、注入された液体洗剤は、タンク２５及び熱媒体循環回路４０を熱媒体Ｍとともに循環して熱媒体循環回路４０内部に付着、堆積した液汁等の固化成分を洗浄、除去するようになっている。
【００３９】
ノズル３０はノズル分配管３２に設けられるとともに加熱冷却装置本体２０内に収納された台車２４の両側方に配置されて、台車２４に積載されたパック食材Ｗに熱媒体Ｍを噴射してパック食材Ｗを加熱、冷却するようになっている。
ノズル分配管３２は、図４に示すように、例えば、台車２４の両側方に、加熱冷却装置本体２０の上方から下方に延在してそれぞれ２組ずつ設けられており、ノズル３０はそれぞれのノズル分配管３２の長手方向に沿って等間隔に配置されている。
【００４０】
熱媒体循環回路４０は、温水Ｈと冷水Ｃが流通する主循環回路４１と、冷水Ｃのみが流通する冷水循環回路４２と、主循環回路４１と冷水循環回路４２とを選択的に切り替え自在とされた切替回路４３とを備えている。
【００４１】
主循環回路４１は、上流側端部はタンク２５の底部に接続されるとともに、循環ポンプ４１Ｐ、流量調整弁Ｆ１、モータバルブＶ１、フロースイッチＦ２がこの順に配置され、ノズル分配管３２に接続され、流量調整弁Ｆ１とフロースイッチＦ２側の間には、温水Ｈのみがバイパス流通する温水バイパス回路部４１Ａが形成されている。
【００４２】
この温水バイパス回路部４１Ａの下流側にはノズル３０から噴射される熱媒体Ｍの温度を測定するための温度センサＴ３が配置され、温度センサＴ３により検出された信号は、前述の温度センサＴ２とともに加熱制御部７０Ｃに入力され、蒸気供給バルブ５１Ｖの開閉を介して温水Ｈが温度調整可能とされている。
また、流量調整弁Ｆ１と温水バイパス回路部４１Ａの間には、モータバルブ４９Ｖを介して排水管路４９が接続され、モータバルブ４９Ｖを開放することにより熱媒体循環回路４０内の熱媒体Ｍが外部に排出可能とされている。
【００４３】
主循環回路４１には、給水装置４６が接続され、給水装置４６は、給水配管４６Ａと、原水タンク４６Ｔと、給水ポンプ４６Ｐと、軟水装置４７と、電磁バルブ４６Ｖとを備え、給水配管４６Ａの上流側は給水源Ａに接続され、給水ポンプ４６Ｐ、軟水装置４７、電磁バルブ４６Ｖがこの順序で配置され、下流側が循環ポンプ４１Ｐの上流側に接続されている。
【００４４】
給水装置４６は、前述のレベルセンサＬＡの検出信号が構成する給水制御部７０Ｄにより制御され、例えば、タンク２５内の液位や熱媒体循環回路４０内の熱媒体Ｍの量が減少してレベルセンサＬＡにより検出される熱媒体Ｍの液位が設定値以下となった場合に電磁バルブ４６Ｖが開放されるとともに給水ポンプ４６Ｐが駆動されて熱媒体循環回路４０に給水されるようになっている。
【００４５】
軟水装置４７は、イオン交換樹脂を用いて給水に含まれる硬度分を除去するためのものであり、イオン交換樹脂が充填され上下方向に液体が流通可能とされた樹脂筒の下部から原水を上向流として通水することにより硬水が軟水化されるようになっている。
【００４６】
なお、軟水装置４７は、例えば、樹脂筒と、原水タンクと、塩水タンクとを備えた構成とされることにより、塩水タンクからの飽和塩水と原水とを混合して樹脂筒内を流下させてイオン交換樹脂が再生可能とされるとともに、塩水を樹脂筒外に排出した後に樹脂筒内に原水のみを流下させてイオン交換樹脂を水洗、塩分を系外に除去してイオン交換樹脂が自動再生可能とされていることが望ましいが、給水に含まれる硬度分が除去できればこれに限るものではない。
【００４７】
切替回路４３は、モータバルブＶ１と、モータバルブＶ２と、モータバルブＶ３とを備えており、モータバルブＶ１は温水バイパス回路部４１Ａに、モータバルブＶ２は温水バイパス回路部４１Ａの上流端部と冷水循環回路４２の上流端部との間に、モータバルブＶ３は温水バイパス回路部４１Ａの下流端部と冷水循環回路４２の下流端部との間に設けられている。
【００４８】
冷水循環回路４２は、上流端部がモータバルブＶ２を介して温水バイパス回路部４１Ａの上流端部に接続され、冷水タンク６２、冷水循環ポンプ４２Ｐ、フロースイッチＦ３が、この順番で配置され、下流端部がモータバルブＶ３を介して温水バイパス回路部４１Ａの下流端部に接続されている。
【００４９】
冷水タンク６２は、加熱された１台車あたりのパック食材Ｗを冷却した場合の熱エネルギーによって冷水Ｃの水温が大きく上昇しない程度の充分な量の冷水Ｃが貯留可能とされており、冷水循環回路４２の上流側から流入する冷水Ｃが底部に接続された管路から流出可能とされている。
【００５０】
また、冷水タンク６２は底部に接続された管路６３を介して冷却装置６４と接続されるとともに、冷水タンク６２と冷却装置６４とは冷水供給部６０を構成していて、冷水供給部６０は、冷水循環回路４２を循環してきた冷水Ｃを冷却して冷水Ｃの水温を調整可能とされている。
また、冷水タンク６２には、冷水用給水器６５と、排水回路６６とが接続され、冷水Ｃの液位を検出するためのレベルセンサＬＢが設けられている。
【００５１】
冷水用給水器６５は、給水管路６５Ａと、電磁バルブ６５Ｖと、ボールタップＬＣとを備え、上流側が給水源Ｂに接続されるとともに下流側が冷水タンク６２に接続されており、ボールタップＬＣが冷水Ｃの液位の低下を検出すると給水源Ｂから冷水タンク６２に給水可能とされている。
【００５２】
排水回路６６は、管路６６Ａ、管路６６Ｂ、バルブ６６Ｖを備えており、管路６６Ａは上流側が冷水タンク６２の上限液位に対応する位置に接続されていて冷水タンク６２内の冷水Ｃが上限液位を超えた場合に冷水Ｃをオーバーフローさせて冷水タンク６２内の冷水Ｃの上限液位を維持するようになっている。
また、管路６６Ｂはバルブ６６Ｖを介して冷水タンク６２の底部に接続され、このバルブ６６Ｖを操作することにより冷水タンク６２内の液位を任意に調整できるようになっている。
【００５３】
冷水用給水器６５は、前述のレベルセンサＬＢの検出信号が構成する給水制御部７０Ｅにより制御され、例えば、冷水タンク６２内の液位が設定値以下となった場合に電磁バルブ６５Ｖが開放されて冷水タンク６２に給水されるようになっている。
【００５４】
冷却装置６４は、例えば、コンプレッサにより圧縮された冷媒を断熱膨張させることによって冷水Ｃから熱を奪い取って冷水Ｃを冷却させる構成とされており、冷却装置６４の上流側は冷水タンク６２の底部に管路６３Ａを介して接続され、管路６３Ａには、循環ポンプ６３Ｐ及びフロースイッチＦ４がこの順に配置されている。
また、冷却装置６４の下流側は冷水タンク６２の底部に管路６３Ｂを介して接続され、管路６３Ｂには、フロースイッチＦ５が配置されている。
かかる構成により、冷水タンク６２から冷却装置６４に導かれた冷水Ｃは冷却されて温度調整可能とされている。
【００５５】
また、冷水循環回路４２の上流側と下流側との間は、凍結防止用バイパス４２Ｂにより接続され、凍結防止用バイパス４２Ｂには電磁バルブ４２Ｖが設けられていて、冬季に冷水Ｃが凍結する虞がある場合に電磁バルブ４２Ｖを開放して冷水循環ポンプ４２Ｐにより冷水Ｃを凍結防止用バイパス４２Ｂを介して冷水循環回路４２内で循環させることにより、冷水Ｃの凍結が防止可能とされている。
【００５６】
次に、加熱冷却装置１の作用について説明する。
加熱冷却装置１による加熱冷却運転は、必要に応じて待機工程、予熱工程を経て、その後、加熱工程、冷却工程が行われる。
まず、加熱冷却装置１の電源をＯＮにする。
レベルセンサＬＡにより検出されるタンク２５内の液位が設定値以下の場合には、待機状態とされて、給水装置４６から給水される。
次いで、温度センサＴ２により検出された熱媒体Ｍの温度が設定温度以下の場合には、予熱工程に移行し、設定温度以上の温水Ｈが確保されている場合は加熱工程に移行する。
【００５７】
〔予熱工程〕
予熱工程への移行は、手動にてスタートボタン（図示省略）を操作して行われ、加熱部５１の蒸気供給バルブ５１Ｖが開放されることによりタンク２５内の温水Ｈに蒸気が注入されて温水Ｈが加熱され、温水Ｈが設定温度に到達することにより予熱が完了する。
【００５８】
〔加熱工程〕
（１）予熱工程が完了して、加熱工程に移行可能な状態となったら、加熱工程に移行する。
（２）このとき、熱媒体循環回路４０は、熱媒体Ｍが主循環回路４１を流通する構成とする。熱媒体Ｍが、主循環回路４１を経由するためには、モータバルブＶ１を開放するとともに、モータバルブＶ２、モータバルブＶ３を閉鎖する。
（３）そして、循環ポンプ４１Ｐを駆動して、熱媒体循環回路４０内に温水Ｈを循環させて、タンク２５内の温水Ｈを主循環回路４１経由でノズル分配管３２に送りノズル３０からパック食材Ｗに温水Ｈを噴射する。
（４）噴射された温水Ｈによりパック食材Ｗが加熱され、パック食材Ｗの温度が上昇する。
温度センサＴ１により検出されるパック食材Ｗの芯温が所定の値に到達したら、制御部７０の図示しないタイマがカウントを開始して、パック食材Ｗの芯温が所定時間、維持される。
【００５９】
上記加熱工程において、タンク２５内の温水Ｈの温度は温度センサＴ２により検出され、温水Ｈの温度が設定値よりも低くなった場合には、蒸気供給バルブ５１Ｖが開放されて蒸気が蒸気供給管５１Ｂを介してタンク２５内の温水Ｈに注入して、温水Ｈを加熱する。
温水Ｈ内に注入された蒸気は、凝縮して温水Ｈの一部として使用されるとともに、蒸気の潜熱および顕熱により温水Ｈが加熱される。
温水Ｈの温度が設定温度の範囲内まで上昇したら、蒸気供給バルブ５１Ｖが閉鎖されて蒸気供給管５１Ｂからの蒸気供給が停止される。
この蒸気供給バルブ５１Ｖが、開閉されることにより温水Ｈの温度は、所定の範囲内に維持される。
【００６０】
（１）予熱工程、加熱工程において、蒸気が凝縮して温水Ｈの液位が上昇した場合、温水Ｈが排出配管２９を経由してオーバーフローし、タンク２５から排出されることにより温水Ｈの液位が維持される。
（２）また、レベルセンサＬＡにより検出される温水Ｈの液位が、設定下限以下になった場合には、給水ポンプ４６Ｐが駆動されるとともに電磁バルブ４６Ｖが開放されて、給水源Ａから軟水装置４７を経由して軟水化された水が熱媒体循環回路４０に水が供給され、液位が所定の範囲内に到達したら、電磁バルブ４６Ｖが閉鎖されて熱媒体循環回路４０への給水が停止される。
【００６１】
〔冷却工程〕
（１）冷却工程前に冷水タンク６２内の冷水Ｃは、循環ポンプ６３Ｐを駆動して冷水タン
ク６２と冷却装置６４との間で循環し、冷却装置６４の設定温度まで冷却される。
（２）冷却工程は、冷水供給部６０を使用し、冷水循環回路４２を経由した冷水Ｃが熱媒体循環回路４０を循環することにより行われるため、まず、モータバルブＶ１を閉鎖するとともに、モータバルブＶ２、モータバルブＶ３を開放して、熱媒体循環回路４０が冷水循環回路４２を経由する構成とする。
（３）次に、循環ポンプ４１Ｐ及び循環ポンプ４２Ｐを駆動して、熱媒体循環回路４０内に冷水Ｃを循環させて、タンク２５内の冷水Ｃを冷水循環回路４２経由でノズル分配管３２に移動しノズル３０から冷水Ｃを噴射してパック食材Ｗを冷却する。
【００６２】
冷水循環回路４２に冷水Ｃを循環させる際に、タンク６２の水位が変動して冷水循環回路４２への給水が必要な場合は、電磁バルブ６５Ｖを開いて、タンク６２に給水する。
タンク６２への給水は、ボールタップＬＣにより液位が制御されており、冷水Ｃの液位がボールタップＬＣの設定液位を超えると停止され、冷水Ｃの液位の低下を検出すると給水される。
【００６３】
なお、冷却工程に移行する際に、タンク２５内の熱媒体Ｍが温水Ｈの場合には、必要に応じてモータバルブ４９Ｖを開放するとともにモータバルブＶ２を閉鎖した状態で、循環ポンプ４１Ｐ及び循環ポンプ４２Ｐを運転し、タンク２５内の温水Ｈを排水するとともに、タンク６２内の冷水Ｃをノズル分配管３２に送りノズル３０から噴射する。
そして、タンク２５内の水温が設定温度まで下がったら、モータバルブ４９Ｖを閉鎖するとともにモータバルブＶ２を開放して、冷水Ｃが冷水循環回路４２を経由するようにする。
【００６４】
この実施の形態における冷却工程では、冷水供給部６０を使用することにより、冷水Ｃが有する冷却能力の範囲内でパック食材Ｗを最大限冷却する構成とされているが、パック食材Ｗを常温域までしか冷却する必要がない場合は、冷水供給部６０を使用せず冷却することが可能である。
【００６５】
冷水供給部６０を使用しない場合における作用は以下のとおりである。
冷水供給部６０を不使用とする場合の冷却工程は、給水電磁弁４６Ｖを開放して、給水ポンプ４６Ｐを駆動して給水をおこないつつ、モータバルブＶ２、モータバルブＶ３は閉じた状態で、循環ポンプ４１Ｐを運転し、主循環回路４１を循環させる。水位は上昇するが、２５Ａオーバーフローより排出させることで、タンク２５の水位を維持する。タンク水温は、徐々に給水温度に近づき、パック食材Ｗを給水温度付近、すなわち常温域まで冷却する。
【００６６】
〔開口扉２３の作用〕
（１）まず、加熱冷却装置１の起動に際して予め開口扉２３を閉じる。
ドアスイッチ２３Ｓにより検出されているため、加熱冷却装置１の起動時には、噴射制御手段７１の作用により、開口扉２３が開口状態の場合には循環ポンプ４１Ｐが駆動されず、開口扉２３を閉じた後に起動スイッチをＯＮにすると循環ポンプ４１Ｐが駆動される。
（２）次に、加熱、冷却運転が開始されると、シリンダ２６Ａのシリンダロッド２６Ｂが前進して挿入孔２６Ｃに挿入されて開口扉２３は開口不能とされる。
（３）次に、加熱、冷却運転が完了し、又は手動によって加熱、冷却運転を停止すると、循環ポンプ４１Ｐ（冷却工程においては、循環ポンプ４２Ｐも）の駆動が停止され、ノズル３０への熱媒体Ｍの供給が停止される。
この状態においては、シリンダロッド２６Ｂの前進状態は維持されており、開口扉２３は開口不能とされる。
（４）次いで、圧力センサＳ１により検出されるノズル分配管３２内部の熱媒体Ｍの圧力が所定値以下となり残圧がなくなったことが確認されるとともに、タイマＴＭ１により、循環ポンプ４１Ｐの運転が終了して経過時間が所定時間に達すると、扉制御バルブ２６Ｖが作動してシリンダ２６Ａのシリンダロッド２６Ｂが後退し、シリンダロッド２６Ｂが挿入孔２６Ｃから抜けてシリンダロッド２６Ｂとの係合が解除されてドアロック２６が開口可能となる。
【００６７】
上記第１の実施の形態に係る加熱冷却装置１によれば、熱媒体Ｍを加熱する加熱部５１と、熱媒体Ｍを冷却する冷水供給部６０とを備えているので、熱媒体Ｍを温水Ｈと冷水Ｃとに切り替えてパック食材Ｗを加熱及び冷却することができる。
その結果、加熱が完了したパック食材Ｗを加熱装置から冷却装置に移動させる運搬作業が不要となって作業効率が向上し、また、加熱、冷却が同一の装置内で行われるので、大きな設置スペースが必要とされず、設備投資にかかる費用を削減することができる。
また、加熱、冷却を無人状態の自動運転で行うことにより生産性を向上し、コスト削減を図ることができる。
【００６８】
また、上記第１の実施の形態の加熱冷却装置１によれば、ノズル３０から噴射された熱媒体Ｍを加熱冷却装置本体２０の下部に設けたタンク２５で受けて循環させるので、水および熱エネルギーの損失を抑制することができる。
また、タンク２５内の熱媒体Ｍに蒸気を直接注入するので、熱媒体Ｍの有する熱エネルギーが系外に持ち去ることがなくすべて熱媒体循環回路４０の熱媒体Ｍの加熱に用いられるので高い熱効率を確保することができる。
【００６９】
また、熱媒体Ｍとして給水源Ａから供給される水が、軟水装置４７を経由して軟水化されて熱媒体循環回路４０に供給されるので硬水成分による析出物の発生が抑制され、加熱冷却装置本体２０内に収納されたパック食材Ｗへの析出物による汚れが抑制される。また、
長期間の使用に際してもタンク２５や熱媒体循環回路４０を構成する配管への析出物の堆積及び経路縮小の発生が抑制される。
【００７０】
また、加熱部５１で用いられる蒸気がリボイラにより加熱されたクリーン蒸気とされるので、蒸気をタンク２５内に直接注入し熱媒体循環回路４０を循環させても、パック食材Ｗ、タンク２５内および熱媒体循環回路４０への析出物の発生を抑制することができる。
【００７１】
上記第１の実施の形態の加熱冷却装置1によれば、開口扉２３が開口されている場合にはノズル３０から熱媒体Ｍが噴射されることがないため、開口扉２３が開口状態で熱媒体Ｍが誤ってノズル３０から噴射されることがなく、作業の安全と良好な作業環境が確保される。
【００７２】
また、上記第１の実施の形態に係る加熱冷却装置１によれば、ノズル３０から熱媒体Ｍが噴射されている間は、開口扉２３が開口不能とされているので、例えば、自動運転を無人で行う場合に、他の作業者が誤って開口扉２３を開口することがなく作業の安全が確保される。
また、熱媒体Ｍが加熱冷却装置本体２０から漏れることが抑制されるので良好な作業環境が確保される。
【００７３】
また、熱媒体循環回路４０に設けられた圧力センサＳ１により検出される熱媒体循環回路４０内の圧力が所定値以下となるまでの間、開口扉２３が開口不能とされるのでノズル３０から熱媒体Ｍが噴射されている状態で開口扉２３を開口することが確実に防止される。
【００７４】
また、熱媒体Ｍの噴射を停止した後、所定時間が経過するまでの間、開口扉２３の開口が制御されるので、加熱冷却装置本体２０内に滴下可能な状態で付着した熱媒体Ｍが開口扉２３を開口する前に十分に落下、除去されるので、加熱冷却装置本体２０の外部に熱媒体Ｍが散ることが抑制される。
また、センサＳ１と、タイマＴＭ１の双方が条件を満足するまで開口扉２３が開口されないので、圧力センサＳ１又はタイマＴＭ１の故障による誤作動が抑制され、高い信頼性により確実に作業の安全を確保することができる。
【００７５】
次に、この発明の第２の実施形態について説明する。
図７から図９は、この発明の第２の実施形態に係る加熱冷却装置２を示す図である。
加熱冷却装置２が、第１の実施形態に係る加熱冷却装置１と異なるのは、加熱部５２が、蒸気供給管５２Ａと、蒸気供給バルブ５２Ｖと、熱交換器５２Ｂとを備え、熱交換器５２Ｂがタンク２５内の熱媒体Ｍに浸漬可能に配置されている点であり、熱交換器５２Ｂへの蒸気の供給は、温度センサＴ２、温度センサＴ３からの信号が加熱制御部７０Ｃに入力され、加熱制御部７０Ｃが蒸気供給バルブ５２Ｖを開閉することにより行われるようになっている。
【００７６】
熱交換器５２Ｂ内に供給された蒸気は熱交換器５２Ｂ内で潜熱、顕熱を放出して凝縮されるとともに熱媒体Ｍを加熱して温度調整し、凝縮された蒸気は熱交換器５２Ｂの排出口から系外に排出されるようになっている。
第２の実施形態に係る加熱冷却装置２によれば、凝縮した蒸気を熱媒体Ｍ内に混入することなく熱媒体Ｍを加熱することができる。
【００７７】
次に、この発明の第３の実施形態について説明する。
図１０、図１１は、この発明の第３の実施形態に係る加熱冷却装置３を示す図である。
加熱冷却装置３が、第１の実施形態に係る加熱冷却装置１と異なるのは、加熱部５３が、ヒータ電源５３ＰＳと、加熱ヒータ５３Ｈとを備え、加熱ヒータ５３Ｈがタンク２５内の熱媒体Ｍに浸漬可能に配置されている点であり、加熱ヒータ５３Ｈへの電力の供給は、温度センサＴ２、温度センサＴ３からの信号が加熱制御部７０Ｆに入力され、加熱制御部７０Ｆがヒータ電源５３ＰＳを駆動して行われるようになっている。
加熱制御部７０Ｆによりヒータ電源５３ＰＳが駆動されると加熱ヒータ５３Ｈが通電、加熱して熱媒体Ｍを加熱、温度調整するようになっている。
【００７８】
第３の実施形態に係る加熱冷却装置３によれば、加熱部５３の構成に配管が必要とされないので構造が簡単で、例えば、ＰＩＤ制御等を採用することにより、複雑な温度調整を容易に行うことができる。
また、熱媒体Ｍの容積を増加させることなく熱媒体Ｍを加熱することができる。
【００７９】
なお、この発明は、上記第１〜３の実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。
例えば、上記実施の形態においては、加熱冷却装置１、２、３がタンク２５内の熱媒体Ｍを蒸気又はヒータにより加熱する場合について説明したが、熱媒体Ｍを加熱する手段として他の手段を採用することも可能であり、また、タンク２５以外の、例えば、配管部分等に加熱部５１、５２、５３を配置してもよい。
また、上記実施の形態においては、冷水供給部６０が、冷水タンク６２と冷却装置６４を備える場合について説明したが、冷水供給部６０を他の構成とすることも可能である。
【００８０】
また、上記第１、第２の実施の形態においては、加熱部５１、５２に供給される蒸気がリボイラにより加熱されたクリーン蒸気であり、熱媒体循環回路４０に供給される熱媒体Ｍが軟水装置４７で軟水化された軟水である場合について説明したが、これらは任意に選択可能な事項であってクリーン蒸気と軟水化された水のいずれか一方を用い、又はこれら双方を用いない構成とすることも可能である。
【００８１】
また、上記実施の形態においては、ドアスイッチ２３Ｓにより開口扉２３が閉鎖されている場合にのみ循環ポンプ４１Ｐが起動可能とされる構成としたが、かかる構成の使用については任意に選択可能である。
【００８２】
また、上記実施の形態においては、開口扉２３にドアロック２６が設けられている場合について説明したが、開口扉２３にドアロック２６を用いない構成とすることも可能であり、また、ドアロック２６を用いる場合の開口扉２３を開口不能にする制御に関して、圧力センサＳ１とタイマＴＭ１のいずれか一方のみを用いて制御することも可能である。
【００８３】
また、上記実施の形態においては、開口扉２３が、図５に概念的に示した論理回路により開閉制御される場合について説明したが、他の論理回路構成やリレー制御、その他の制御手段が適用可能であることはもちろんのこと、例えば、熱媒体循環回路４０内の圧力をパイロット圧として、シリンダ２６Ａのシリンダロッド２６Ｂを直接作動させることも可能である。
【００８４】
また、ドアロック２６が、加熱冷却装置本体２０側に設けられたシリンダ２６Ａと、開口扉２３側に設けられたシリンダロッド２６Ｂが挿入自在とされる挿入孔２６Ｃとからなる係合手段により構成される場合について説明したが、例えば、加熱冷却装置本体２０と開口扉２３のいずれかに電磁石を設け、他方側に配置された鉄片等の磁性体を吸着させる構成を採用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る加熱冷却装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る加熱冷却装置の内部を正面から見た図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る加熱冷却装置の正面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る加熱冷却装置の図３におけるＸ−Ｘ視した横断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る加熱冷却装置の制御部の概略を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る加熱冷却装置のドアロックの概略を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る加熱冷却装置の概略構成を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る加熱冷却装置の内部を正面から見た図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る加熱冷却装置の制御部の概略を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る加熱冷却装置の概略構成を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る加熱冷却装置の制御部の概略を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
Ｃ 冷水
Ｈ 温水
Ｍ 熱媒体
１、２、３ 加熱冷却装置
２０ 加熱冷却装置本体
２１ 筐体
２２ 開口部
２３ 開口扉
２３Ｓ ドアスイッチ（開口検出手段）
２５ タンク
２６ ドアロック（係合手段）
３０ ノズル
４０ 熱媒体循環回路
４７ 軟水装置
５１、５２、５３ 加熱部
６０ 冷水供給部
７０ 制御部
７１ 噴射制御手段
７２ 開口扉ロック手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物が収納可能とされた筐体と、
前記筐体内部に配置され、前記対象物に熱媒体を噴射するノズルと、
前記筐体の下部に配置され前記ノズルから噴射された前記熱媒体を受けるとともに貯留可能とされたタンクと、
前記タンク内に貯留された前記熱媒体を前記ノズルに循環させる熱媒体循環回路と、
前記熱媒体を加熱自在に構成された加熱部とを備え、
前記熱媒体循環回路は、
前記冷水を供給する冷水供給部が設けられ、
循環させる前記熱媒体を温水と冷水とに切り替え自在に構成されていることを特徴とする加熱冷却装置。
【請求項２】
前記加熱部は、外部から供給される蒸気を前記タンク内に注入して前記熱媒体を加熱することを特徴とする請求項１に記載の加熱冷却装置。
【請求項３】
前記熱媒体循環回路には給水回路が接続され、該給水回路には給水源から供給される水を軟水化する軟水装置が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の加熱冷却装置。
【請求項４】
前記蒸気はリボイラにより供給されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の加熱冷却装置。
【請求項５】
前記筐体には前記対象物を出し入れ可能な開口部が形成されるとともに、前記開口部を開閉自在とする開口扉が設けられ、
前記開口扉の開閉状態を検出する開口検出手段を有し、
前記開口扉が開口状態の場合には、前記ノズルからの前記熱媒体の噴射が開始されないようにする噴射制御手段を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の加熱冷却装置。
【請求項６】
前記筐体と係合して前記開口扉を開閉自在とする係合手段が設けられ、
前記ノズルから前記熱媒体が噴射されている間、前記開口扉を前記筐体に開口不能に係合させる開口扉ロック手段を備えていることを特徴とする請求項５に記載の加熱冷却装置。
【請求項７】
前記開口扉ロック手段は、
前記熱媒体循環回路内の熱媒体の圧力を検出する圧力検出手段を備え、
前記熱媒体の噴射を停止した後であっても、前記圧力が所定値以下となるまでの間は、前記開口扉を前記筐体に開口不能に係合させることを特徴とする請求項６に記載の加熱冷却装置。
【請求項８】
前記開口扉ロック手段は、
前記熱媒体の噴射を停止した後であっても、噴射が停止されて所定時間が経過するまでの間、前記開口扉を前記筐体に開口不能に係合させることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の加熱冷却装置。
【請求項１】
対象物が収納可能とされた筐体と、
前記筐体内部に配置され、前記対象物に熱媒体を噴射するノズルと、
前記筐体の下部に配置され前記ノズルから噴射された前記熱媒体を受けるとともに貯留可能とされたタンクと、
前記タンク内に貯留された前記熱媒体を前記ノズルに循環させる熱媒体循環回路と、
前記熱媒体を加熱自在に構成された加熱部とを備え、
前記熱媒体循環回路は、
前記冷水を供給する冷水供給部が設けられ、
循環させる前記熱媒体を温水と冷水とに切り替え自在に構成されていることを特徴とする加熱冷却装置。
【請求項２】
前記加熱部は、外部から供給される蒸気を前記タンク内に注入して前記熱媒体を加熱することを特徴とする請求項１に記載の加熱冷却装置。
【請求項３】
前記熱媒体循環回路には給水回路が接続され、該給水回路には給水源から供給される水を軟水化する軟水装置が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の加熱冷却装置。
【請求項４】
前記蒸気はリボイラにより供給されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の加熱冷却装置。
【請求項５】
前記筐体には前記対象物を出し入れ可能な開口部が形成されるとともに、前記開口部を開閉自在とする開口扉が設けられ、
前記開口扉の開閉状態を検出する開口検出手段を有し、
前記開口扉が開口状態の場合には、前記ノズルからの前記熱媒体の噴射が開始されないようにする噴射制御手段を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の加熱冷却装置。
【請求項６】
前記筐体と係合して前記開口扉を開閉自在とする係合手段が設けられ、
前記ノズルから前記熱媒体が噴射されている間、前記開口扉を前記筐体に開口不能に係合させる開口扉ロック手段を備えていることを特徴とする請求項５に記載の加熱冷却装置。
【請求項７】
前記開口扉ロック手段は、
前記熱媒体循環回路内の熱媒体の圧力を検出する圧力検出手段を備え、
前記熱媒体の噴射を停止した後であっても、前記圧力が所定値以下となるまでの間は、前記開口扉を前記筐体に開口不能に係合させることを特徴とする請求項６に記載の加熱冷却装置。
【請求項８】
前記開口扉ロック手段は、
前記熱媒体の噴射を停止した後であっても、噴射が停止されて所定時間が経過するまでの間、前記開口扉を前記筐体に開口不能に係合させることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の加熱冷却装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−２９５４１０（Ｐ２００８−２９５４１０Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４７３３２（Ｐ２００７−１４７３３２）
【出願日】平成１９年６月１日（２００７．６．１）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【出願人】（５０４１４３５２２）株式会社三浦プロテック (488)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１日（２００７．６．１）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【出願人】（５０４１４３５２２）株式会社三浦プロテック (488)
【Ｆターム（参考）】
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