熱処理方法、熱処理装置、熱処理システム、及び処理方法用セット
【課題】高熱伝導率と大熱容量を有する金属の性質を利用する熱処理方法、熱処理装置、熱処理システム、及び処理方法用セットを提供する。
【解決手段】熱処理方法は、載置用トレイ１５に載せた被処理物２１を収容する熱処理室に、気体調温室にて所定温度に加熱又は冷却された調温気体を供給する熱処理する方法であって、前記載置用トレイ上に金属製柱状小片２３を、前記被処理物と直接に接触させるか、あるいは前記被処理物を包装している包装体の外壁に直接に接触させるように前記載置用トレイ上に充填することを特徴とする。
【解決手段】熱処理方法は、載置用トレイ１５に載せた被処理物２１を収容する熱処理室に、気体調温室にて所定温度に加熱又は冷却された調温気体を供給する熱処理する方法であって、前記載置用トレイ上に金属製柱状小片２３を、前記被処理物と直接に接触させるか、あるいは前記被処理物を包装している包装体の外壁に直接に接触させるように前記載置用トレイ上に充填することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理方法、熱処理装置、熱処理システム、及び処理方法用セットに関する。本明細書において、熱処理とは、冷却及び加熱を含む。
本発明においては、被処理物（被冷却物又は被加熱物）の周囲に充填された金属製柱状小片を調温気体（冷却気体又は加熱気体）によって冷却又は加熱し、その金属製柱状小片を介して被処理物を冷却又は加熱するので、非常に効率的に冷却又は加熱を実施することができる。
【背景技術】
【０００２】
食品類を物流システムに供給したり、低温貯蔵を行うために、食品類を冷却する技術が利用されている。例えば、加熱調理して調製した食品類を室温以下に冷却したり、生鮮食料品などを冷蔵温度帯や冷凍温度帯へ冷却することが行われており、従来から、冷却装置や冷凍装置が多数提案されている（例えば、特許文献１又は２）。このような冷却は、冷却空気を生成する冷却器、送気手段（例えば、送気用ファン及び／又は吸気用ファン）、及び被処理食品類を装入して配置する処理室を、密閉された断熱筐体内に設けた冷却装置（又は冷凍装置）によって実施されている。こうした冷却装置においては、送気手段により冷却器から送り出された冷却空気が処理室を経て再び冷却器に戻り、更に送気手段により処理室へ送り出されるという強制循環方式が採用されている。また、被処理食品類を装入して配置する処理室では、多数の被処理食品類（被冷却物）を、それぞれ多数のトレイ上に載せ、多数のトレイは棚段に平行に配置されている。冷気は、それらのトレイ間（すなわち、棚段間）を一方向に上流側から下流側に規則的に流れ、各被処理食品類と接触して冷却した後、天井や壁面などに設けたダクトから回収される。
【０００３】
一般に、食品類の冷凍過程では、食品類の温度が低下し、次いで、氷結点（食品類中ではじめて氷結晶が生じる温度）に至ると水溶液部分に氷結晶が生じ、最終的には凍結する。多くの食品の氷結点は−１℃であり、−５℃で氷結率は約８０％に達し、硬度が増加して物理的に凍結した状態になる。冷凍食品の場合は、一般に、−１８℃以下の凍結状態まで冷却させるが、従来から、氷結晶生成帯（約−１℃〜約−５℃）をできる限り速く通過させることによって、微小氷結晶を均質に生成させ、氷結晶が肥大化しないようにすることが重要とされてきた。これは、氷結晶が大きくなると、食品類の組織に障害を与え、品質低下の原因になるからである。こうした急速冷却を実現するために、従来法では、例えば、冷却処理の最初の段階から、氷点下に冷却した気体を大量に、しかも高速流として処理室に供給することが行われていた。
【０００４】
しかしながら、従来法では、図２６（模式的説明図）に示すように、平板状トレイ８１の底板８１Ｔにおける載置面８１Ａの上に載置された被冷却物８２を冷却する際に、冷却気体をトレイ底板８１Ｔと平行に矢印Ｈの方向に流していた。しかしながら、空気は、熱伝導率が低く、熱容量も小さいため、断熱効果を有しており、冷却エネルギーのキャリアー（冷却媒体）としては必ずしも好適な材料とはいえない。また、図２６に示すように、被冷却物８２の上方表面８２Ａの部分は、冷却気体と次々に直接接触するのに対し、前後左右に載置された被冷却物８２の間の空隙部８３では、冷却気体の気流がよどみ、新鮮な冷却気体が供給されにくいので、冷気流との接触状態が異なり、被処理食品類の表面の層流境膜の厚さに差異が生じる。すなわち、空隙部８３に接する被冷却物８２の部分の層流境膜は、被冷却物８２の上方表面８２Ａの部分の層流境膜よりも、常に厚くなり、被冷却物８２の全体としての熱交換効率が不均一になるので、被冷却物８２の全体としての総括伝熱係数も低下する。特に、図２７（模式的説明図）に示すように、棚段ラック（図示せず）の係止桟８６に保持して使用するカゴ型トレイ８５の場合には、被冷却物８２の間の空隙部８３に気流のよどみが更に発生しやすくなり、総括伝熱係数は更に低下する。
【０００５】
これを防止するために、従来法では、一般に、冷気流の速度を速くして、層流境膜の厚さを全体的に薄くさせることによって総括伝熱係数の低下を防止する努力をしているが、限界があった。また、被処理食品類（被冷却物）の表面が高速冷気流と接触すると、表面乾燥が進んでヒビ割れが発生したり、被処理食品類（被冷却物）表面に付着させた添加物（例えば、ゴマ粒）が脱離したり、食品の過度な重量低下を招くなどの欠点もあった。
【０００６】
なお、トレイの材料を熱伝導性の高い金属材料とし、トレイ底面８１Ｂ（図２６），８５Ｂ（図２７）に沿って流れる冷却気体から金属製トレイ８１，８５を介して被冷却物８２に冷却エネルギーを供給しやすくすることも提案されている。しかしながら、被冷却物８２は、その底面のみが金属製トレイ８１，８５と接触するだけであり、効果は限定的であった。
【０００７】
前記の総括伝熱係数を向上させる手段として、過度に冷却された気体を高速で供給する手段とは別に、処理室内の気流を乱流化させる技術も提案されている（例えば、特許文献３又は特許文献４）。しかしながら、これらの手法では、入射流冷気の気流速度を非常に速くする必要があり、従って、発生するとされている乱流それ自体の流速も当然に速くなる。高速冷気流が被処理食品類の表面と接触することになるので、前記と同様の問題が発生した。
【０００８】
また、冷却媒体を気体ではなく、液体（ブライン）とすることにより冷却媒体から被冷却物への熱伝導性を向上させる手段も提案されているが、ブラインとして使用されるアルコール水溶液を生成するためのクーラーやポンプの稼動コストは気体と比較すると高額であることに加えて、火災防止のために貯蔵が煩雑になり、場合により、被冷却物からアルコール成分を分離する必要が生じるなどの種々の欠点がある。更に、水は、熱容量は大きいものの、熱伝導率は金属材料と比較すれば非常に低いため、理想的な冷却エネルギーのキャリアー（冷却媒体）とは言いがたい。
【０００９】
一方、加工食品などでは、冷蔵貯蔵又は冷凍貯蔵の前に、殺菌処理として加熱が行われている。加熱殺菌処理は、対象となる食品を高温（例えば、１００℃前後ないしそれ以上）に曝しても劣化しない場合は、水蒸気処理などが行われている。しかしながら、高温（例えば、１００℃前後）に曝すと風味が劣化したり、包装材料が破裂したりする食品に対しては、約８０℃以下の温水で殺菌処理する必要がある。温水で処理した場合、処理後の食品から水を取り除く作業や、食品と接触した水を廃棄する前の処理が非常に煩雑でコスト高の一因となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭５８−１３６９６２号公報
【特許文献２】特開２００３−１４８８５３号公報
【特許文献３】特開平６−２７３０３０号公報
【特許文献４】特開平１０−３１１６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明者は、従来技術の前記欠点を解消する熱処理方法（冷却方法又は加熱方法）として、載置用トレイ上に金属製粒状体（具体的には、金属製球状体）を充填し、被処理物と金属製粒状体とを直接に接触させるか、あるいは被処理物を包装している包装体の外壁を介して被処理物と金属製粒状体とを接触させる熱処理方法をすでに提案した（特願２００９−４９０８７：以下、「本発明者先願」）。
【００１２】
この本発明者先願方法によれば、載置用トレイ上にて、熱伝導率の高い金属製粒状体が調温気体（冷却気体又は加熱気体）によって所定温度に効率的に冷却又は加熱され、それらの金属製粒状体は個々の被処理物あるいは被処理物を包装している包装体（被処理物包装体）の外壁の周囲に充填されているので、被処理物又は被処理物包装体の表面は多数地点で金属製粒状体と直接接触することになり、熱処理時間が短縮される。すなわち、本発明者がすでに提案している前記方法において、調温気体は、従来法のように被処理物を直接的に熱処理するというよりは、むしろ、金属製粒状体を主に冷却又は加熱する。この場合、調温気体と金属製粒状体との接触面積は、従来法の調温気体と被処理物との接触面積よりも飛躍的に増加していると共に、金属製粒状体は高熱伝導率を有しているので、熱交換効率が飛躍的に向上する。また、金属製粒状体は、気体と比較すると熱容量も大きいので、調温気体の冷却又は加熱エネルギーを高効率で蓄熱することができる。こうして冷却又は加熱された金属製粒状体が、被処理物表面に若干食い込んで全周囲と多数の地点で接触するので、熱伝導による熱処理が高効率で実施されることになる。
【００１３】
しかしながら、本発明者は、前記本発明者先願方法の利点、すわなち、高い熱伝導率と大きな熱容量を有する理想的な冷却／加熱エネルギーのキャリアー（媒体）として金属を用いること、特に、冷凍処理の場合に、氷結晶生成帯（約−１℃〜約−５℃）を速く通過させることによって、微小氷結晶を均質に生成させ、氷結晶が肥大化しないようにすること、及び加熱殺菌処理や冷却処理を、被処理物と水とを接触させずに、ドライ状態で実施可能にすることなどの利点を維持したままで、前記本発明者先願方法において用いる金属製粒状体（具体的には、金属製球状体）に関して、製造コストの低減化、調温気体との接触面積の増加、及び被処理物との接触効率の向上を実現する方法を開発すべく鋭意研究した結果、金属製粒状体（具体的には、金属製球状体）に替えて、金属製柱状小片を用いることにより、製造コストの低減、調温気体との接触面積の増加、及び被処理物との接触効率の向上を実現することができることを見出した。
本発明は、こうした知見に基づくものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記の課題は、本発明により、
載置用トレイに載せた被処理物を収容する熱処理室に、気体調温室にて所定温度に加熱又は冷却された調温気体を供給することによって、前記被処理物を熱処理する方法であって、
前記載置用トレイ上に金属製柱状小片を、前記被処理物と直接に接触させるか、あるいは前記被処理物を包装している包装体の外壁に直接に接触させるように前記載置用トレイ上に充填することを特徴とする、前記熱処理方法によって解決することができる。
【００１５】
本発明方法の好ましい態様においては、前記熱処理室において、前記調温気体を前記載置用トレイの載置面と平行方向に流し、前記調温気体を金属製柱状小片と接触させる。
この態様においては、調温気体接触部と、その調温気体接触部に連結すると共に前記金属製柱状小片と接触する熱伝達部とを備える伝熱媒介体を用い、調温気体を前記調温気体接触部に接触させて冷却又は加熱エネルギーを前記調温気体接触部に捕捉させ、前記熱伝達部を介して前記冷却又は加熱エネルギーを金属製柱状小片に伝達し、金属製柱状小片を介して前記被処理物を熱処理することができる。
【００１６】
本発明方法の別の好ましい態様においては、前記載置用トレイとして、載置用底板に、前記被処理物及び金属製柱状小片を保持するが、前記調温気体を通過させることのできる通風孔を有するトレイを用い、前記載置用トレイの底板に設けた通風孔に、トレイの上方から下方に向けて、又はトレイの下方から上方に向けて、前記調温気体を通過させる。
この態様においては、前記載置用トレイの下方に、前記載置用トレイの被処理物載置面に対して傾斜する方向に気体流を案内する下方傾斜遮蔽板を設け、前記載置用トレイの底板に設けた通風孔に、トレイの上方から下方に向けて前記調温気体を通過させることができる。
また、この態様においては、前記熱処理室において、前記載置用トレイの上方に、前記載置用トレイの被処理物載置面に対して傾斜する方向に気体流を案内する上方傾斜遮蔽板を設けると共に、前記載置用トレイの下方に、前記載置用トレイの被処理物載置面に対して傾斜する方向に気体流を案内する下方傾斜遮蔽板を設け、
しかも、前記上方傾斜遮蔽板の気体流案内方向と下方傾斜遮蔽板の気体流案内方向とを相互に平行とし、トレイの上方から下方に向けて、又はトレイの下方から上方に向けて、前記調温気体を通過させることもできる。
【００１７】
本発明方法の好ましい態様においては、熱処理室が、多数の被処理物を載せた多数の載置用トレイを収容している。
【００１８】
本発明方法においては、金属製柱状小片が、形状及び／又は大きさが実質的に同一の柱状小片からなるか、あるいは形状及び／又は大きさの異なる複数種の柱状小片の混合物であることができる。
【００１９】
本発明方法は、バッチ式又は連続式で実施することができる。
【００２０】
また、本発明は、載置用トレイに載せた被処理物を収容する熱処理室と、所定温度に加熱又は冷却された調温気体を前記熱処理室に供給する気体調温室とを含む熱処理装置であって、
前記載置用トレイ上に金属製柱状小片が、前記被処理物と直接に接触させるか、あるいは前記被処理物を包装している包装体の外壁に直接に接触させるように前記載置用トレイ上に充填されていることを特徴とする、前記熱処理装置にも関する。
【００２１】
更に、本発明は、移動可能な熱処理コンテナと、その熱処理コンテナを内部に通過させて熱処理行う熱処理トンネルとを含む連続式熱処理システムに関する。前記熱処理コンテナは、断熱筐体の内部に、載置用トレイに載せた被処理物を収容することができ、前記載置用トレイ上に金属製柱状小片を、前記被処理物と直接に接触させるか、あるいは前記被処理物を包装している包装体の外壁に直接に接触させるように前記載置用トレイ上に充填することができる。また、熱処理コンテナは、所定温度に加熱又は冷却された調温気体を取入れる取入窓と、熱処理後の気体を排出する排出窓を備えている。
前記熱処理トンネルは、熱処理コンテナが通過する順に、装入ゾーン、熱処理ゾーン、及び取出ゾーンを含む。前記装入ゾーンと前記熱処理ゾーンとの間に、予備ゾーンを設けることができ、前記熱処理ゾーンと前記取出ゾーンとの間に、緩衝ゾーンを設けることができる。前記予備ゾーン、前記熱処理ゾーン、及び前記緩衝ゾーンには、それぞれ、所定温度に加熱又は冷却された調温気体を熱処理コンテナに供給することのできる気体調温室を備えている。
【００２２】
本発明は、
被処理物載置用トレイと、
金属製柱状小片と、
調温気体接触部とその調温気体接触部に熱伝達的に連絡する金属製柱状小片接触部とを備える伝熱媒介体と
を含む熱処理方法用セットにも関する。
【００２３】
更に、本発明は、
被処理物載置用底面を有する底板に、前記被処理物を保持するが、気体を通過させることのできる通風孔を有する被処理物載置用トレイと、
前記載置用トレイの底板に設けた通風孔から落下しない金属製柱状小片と
を含む熱処理方法用セットにも関する。
【００２４】
更に、本発明は、
被処理物載置用底面を有する底板に、前記被処理物を保持するが、気体を通過させることのできる通風孔を有する被処理物載置用トレイと、
前記載置用トレイの底板に設けた通風孔から落下しない金属製柱状小片と
底板に気体を通過させることのできる通風孔を有する内側バスケットと
を含む熱処理方法用セットにも関する。
【００２５】
本明細書において、「熱処理」は、冷却処理及び加熱処理を含む。「冷却」は、一般的に冷やすこと、例えば、被処理物の温度や冷却に用いる気体（冷却気体）の温度を低下させることを広く意味し、「非冷凍温度帯」への「冷却」及び「冷凍温度帯」への「冷却」の両方を含む。
ここで、「冷凍温度帯」とは、被処理物を凍結させる温度領域、すなわち、０℃以下の温度領域を意味する。具体的には、氷結点（食品類中ではじめて氷結晶が生じる温度）以下の凍結状態を含み、当然、−１８℃以下の凍結状態も含む。また、「非冷凍温度帯」とは、被処理物を凍結させない温度領域、すなわち、０℃より高い温度領域を意味し、例えば、常温温度帯、及び冷蔵温度帯が含まれる。なお、「冷凍温度帯」への「冷却」を単に「冷凍」と称することがあり、本明細書の以下の説明においては、簡便化の目的で「非冷凍温度帯への冷却」を、単に「非冷凍冷却」と称することがある。
また、加熱処理には、殺菌加熱処理や調理加熱処理が含まれる。
【００２６】
本明細書においては、被処理物を載置するトレイの底板に平行に通過させる気流を平行流と称することがある。また、底板に通風孔を有するトレイに対して、トレイの上方から下方に向けて通過する気流を「上下流」と称することがあり、トレイの下方から上方に向けて通過する気流を「下上流」と称することがある。また、両者を総括的に「上下・下上流」と称することがある。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、載置用トレイ上にて、熱伝導率の高い金属製柱状小片が調温気体によって所定温度に効率的に冷却又は加熱され、それらの金属製柱状小片は個々の被処理物あるいは被処理物を包装している包装体（被処理物包装体）の外壁の周囲に充填されているので、被処理物又は被処理物包装体の表面は多数領域又は多数地点で金属製柱状小片と直接接触することになり、熱処理時間が短縮される。なお、本発明においては、本発明者先願方法において使用する金属製粒状体（具体的には、金属製球状体）に替えて、金属製柱状小片を用いるので、被処理物又は被処理物包装体の表面との接触効率が更に向上する。
【００２８】
すなわち、本発明において、調温気体は、従来法のように被処理物を直接的に熱処理するというよりは、むしろ、金属製柱状小片を主に冷却又は加熱する。この場合、調温気体と金属製柱状小片との接触面積は、従来法の調温気体と被処理物との接触面積よりも飛躍的に増加していると共に、金属製柱状小片は高熱伝導率を有しているので、熱交換効率が飛躍的に向上する。また、金属製柱状小片は、気体と比較すると熱容量も大きいので、調温気体の冷却又は加熱エネルギーを高効率で蓄熱することができる。こうして冷却又は加熱された金属製柱状小片が、被処理物表面に若干食い込んで全周囲と多数の地点で、面接触、線接触、及び点接触することになるので、熱伝導による熱処理が高効率で実施されることになる。
【００２９】
また、本発明で用いる金属製柱状小片は、一般的に、前記本発明者先願方法で用いる金属製粒状体（具体的には、金属製球状体）よりも表面積が増加するので、調温気体との接触面積が増加し、調温気体による金属製柱状小片の冷却効率又は加熱効率が向上する。例えば、直径Ｄで高さＤの円柱体の表面積と直径Ｄの球体の表面積を比較すると、円柱体の側面の表面積はπＤとなり、球体の表面積πＤと等しいので、上面の表面積〔π（Ｄ/２）２〕及び底面の表面積〔π（Ｄ/２）２〕の分だけ全体の表面積が広くなる。また、後述するように、金属製柱状小片として、貫通する通風貫通孔を有する金属製柱状小片を用いる場合は、貫通孔の内側表面の表面積が増えるので、全体の表面積も広くなる。更に、後述するように、側面、上面、又は底面の少なくとも１面に通風溝を有する金属製柱状小片を用いる場合は、その通風溝の表面積が増えるので全体の表面積も広くなる。
【００３０】
従って、例えば、冷凍処理の場合に、氷結晶生成帯（約−１℃〜約−５℃）を速く通過させることによって、微小氷結晶を均質に生成させ、氷結晶が肥大化しないようにすることができ、冷却物や冷凍物の品質を向上させることができる。
【００３１】
また、加熱殺菌処理や冷却処理を、水を使用せずにドライ状態で実施することができるので、処理後の水の除去や排水処理が不要になる。
【００３２】
更に、金属製柱状小片は熱容量が大きいので、熱処理終了後に処理物（例えば、冷凍食品）から金属製柱状小片を分離して再循環し、調温気体によって加熱又は冷却された蓄熱エネルギーを再利用することができる。また、金属製柱状小片を予め所定温度に加熱又は冷却しておいてから、被処理物あるいは被処理物包装体と接触させることができるので、熱処理時間を一層短縮することができる。
【００３３】
本発明において、伝熱媒介体を用いると、調温気体接触部によって調温気体の加熱又は冷却エネルギーを効率的に取り込むことができるので、熱処理効率を向上させることができる。
【００３４】
また、本発明において、通風孔を有するトレイを用い、上下・下上流の調温気体を供給すると、調温気体が金属製柱状小片の間を通過する際に金属製柱状小片が更に効率的に冷却又は加熱されるので、熱処理効率を向上させることができる。
【００３５】
更に、上下・下上流の調温気体を利用する前記本発明において、載置用トレイの上方及び下方のそれぞれに、載置用トレイの載置面に対して傾斜する方向（非平行方向）に気体流を案内する傾斜遮蔽板を設け、それらの気体流案内方向を相互に平行に配置すると、熱処理室の調温気体吸入口側から排出口側の方向に載置用トレイの全面にわたって調温気体の上下・下上流の通気抵抗を均一化させることができるので、その結果、載置用トレイの全面にわたって均一な熱処理を実現することができる。
【００３６】
また、本発明において、前記載置用トレイの下方に、前記載置用トレイ載置面に対して傾斜する方向に気体流を案内する下方傾斜遮蔽板を設けると、水蒸気を大量に発生する被処理物を常温温度帯又は冷蔵温度帯へ冷却する際に、水蒸気を天井側に凝結させることがなくなるので、被処理物への水滴落下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明で用いることのできる円柱状小片の斜視図である。
【図２】本発明で用いることのできる六角柱状小片の斜視図である。
【図３】本発明で用いることのできる有孔円柱状小片の斜視図である。
【図４】本発明で用いることのできる有孔六角柱状小片の斜視図である。
【図５】本発明で用いることのできる溝付円柱状小片の斜視図である。
【図６】本発明で用いることのできる溝付六角柱状小片の斜視図である。
【図７】本発明で用いることのできる溝付円柱状小片の製造方法を示す模式的斜視図である。
【図８】本発明で用いることのできる有孔六角柱状小片の製造方法を示す模式的斜視図である。
【図９】本発明で利用することのできる上下・下上流方式を、平板状トレイを用いて実施する場合の原理を示す模式的説明図である。
【図１０】本発明で利用することのできる上下・下上流方式を、カゴ型トレイを用いて実施する場合の原理を示す模式的説明図である。
【図１１】半球状の底板に複数の通風用貫通孔を設けたカゴ型トレイの模式的断面図である。
【図１２】凸状底板に複数の通風用貫通孔を設けたカゴ型トレイの模式的断面図である。
【図１３】本発明を上下・下上流方式によって実施する場合の原理を示す模式的断面図である。
【図１４】本発明を上下・下上流方式によって実施する別の態様の原理を示す模式的断面図である。
【図１５】本発明を上下・下上流方式によって実施する更に別の態様の原理を示す模式的断面図である。
【図１６】本発明を上下・下上流方式によって実施する更に別の態様の原理を示す模式的断面図である
【図１７】上方及び下方傾斜遮蔽板を用いて本発明を上下・下上流方式によって実施する場合の原理を示す模式的断面図である。
【図１８】上方及び下方傾斜遮蔽板を用いる本発明による多段型熱処理装置の模式的断面図である。
【図１９】本発明を平行流方式によって実施する場合の原理を示す模式的断面図である。
【図２０】図１９の平行流方式に利用することのできる伝熱媒介体の斜視図である。
【図２１】本発明を連続法で実施する場合に適した熱処理システムの模式的平面図である。
【図２２】図２１の熱処理システムで用いることのできる熱処理コンテナの模式的斜視図である。
【図２３】図２２の熱処理コンテナの模式的断面図である。
【図２４】図２２の熱処理コンテナの別の方向の模式的断面図である。
【図２５】図２１の熱処理システムで用いる熱処理トンネルと熱処理コンテナとの関係を示す模式的断面図である。
【図２６】従来法の冷却処理の原理を示す模式的説明図である。
【図２７】カゴ型トレイを用いる従来法の冷却処理の原理を示す模式的説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本明細書において、従来法と同様に、調温気体（冷却気体又は加熱気体）をトレイ底板と平行に通過させる熱処理方式（冷却方式又は加熱方式）を、以下、「平行流方式」と称することがある。また、底板に通風孔を有するトレイを用い、上下流調温気体（冷却気体又は加熱気体）を利用する熱処理方式（冷却方式又は加熱方式）を「上下流方式」と称することがあり、下上流調温気体（冷却気体又は加熱気体）を利用する熱処理方式（冷却方式又は加熱方式）を「下上流方式」と称することがある。また、それらを包括して「上下・下上流方式」と称することがある。
【００３９】
更に、載置用トレイの下方に、載置用トレイの載置面に対して傾斜する方向（非平行方向）に気体流を案内する傾斜遮蔽板を設けた状態で、熱処理（冷却処理又は加熱処理）を行う熱処理方式を、以下、「下方傾斜板方式」と称することがある。また、載置用トレイの上方及び下方のそれぞれに、載置用トレイの載置面に対して傾斜する方向（非平行方向）に気体流を案内する傾斜遮蔽板を設け、それらの気体流案内方向を相互に平行に配置した状態で、熱処理（冷却処理又は加熱処理）を行う熱処理方式を、以下、「上方・下方傾斜板方式」と称することがある。
【００４０】
＜金属製柱状小片＞
本発明においては、金属製柱状小片、特に高熱伝導度及び高熱容量を有する金属製柱状小片を用いる。ここで、柱状とは、円柱状、楕円柱状、又は角柱状（すなわち、三角柱状ないし多角柱状、例えば六角柱状）を意味する。
図１は、本発明で用いることのできる円柱状小片３１の斜視図であり、図１（ａ）は、幅（ｗ）に対して高さ（ｈ）が短い扁平型円柱状小片３１Ａを示し、図１（ｂ）は、幅（ｗ）に対して高さ（ｈ）が長い細長型円柱状小片３１Ｂを示す。図２は、本発明で用いることのできる六角柱状小片３２の斜視図であり、図２（ａ）は、幅（ｗ）に対して高さ（ｈ）が短い扁平型六角柱状小片３２Ａを示し、図２（ｂ）は、幅（ｗ）に対して高さ（ｈ）が長い細長型六角柱状小片３２Ｂを示す。図１及び図２に示すように、底面（又は上面）の最大長に相当する幅（ｗ）と、軸方向の長さに相当する高さ（ｈ）の比率は特に限定されず、種々の比率の柱状小片を用いることができる。
なお、図１及び図２に示す態様の金属製柱状小片は、後述する平行流方式において用いるのが好ましい。
【００４１】
本発明で用いることのできる金属製柱状小片は、その金属製柱状小片を貫通する通風貫通孔を有することができる。通風貫通孔を設けることにより、後述する上下・下上流方式に好適に適用することができる。通風貫通孔を設ける位置及び方向は、特に限定されないが、製造が容易である点から、図３及び図４に示すように、金属製柱状小片の軸方向に平行に設けることが好ましい。図３は、有孔円柱状小片３３の斜視図であり、図３（ａ）は、１つの通風貫通孔３３ａを中心軸に沿って設けた扁平型有孔円柱状小片３３Ａを示し、図３（ｂ）は、２つの通風貫通孔３３ｂ，３３ｂを中心軸に平行に設けた細長型有孔円柱状小片３３Ｂを示す。前記の通風貫通孔３３ａ，３３ｂは、いずれも断面が円形の孔である。図３に示すように、複数個の通風貫通孔を設けることができ、その数は限定されない。複数個の通風貫通孔を設ける場合、それら貫通孔の断面形状は相互に同じでも、異なるものであってもよい。
【００４２】
本発明においては、後述するように、多数の金属製柱状小片を被処理物の周囲に充填し、各金属製柱状小片は、相互にランダムな方向を向いた状態でトレイ上に配置されるので、有孔円柱状小片の通風貫通孔が、別の有孔円柱状小片によって封鎖されることもある。そこで、同一形状の扁平型有孔金属製柱状小片を用いる場合には、通風貫通孔の内径（ｄ）を高さ（ｈ）よりも大きくすることが好ましい。図３（ｃ）に示すとおり、有孔円柱状小片３３Ｃの側面が、別の有孔円柱状小片３３Ｄの通風貫通孔に嵌まり込むことになっても、有孔円柱状小片３３Ｃの側面が、別の有孔円柱状小片３３Ｄの通風貫通孔を完全に封鎖することがないので、通風性が確保されるからである。
【００４３】
図４は、有孔六角柱状小片３４の斜視図であり、図４（ａ）は、１つの通風貫通孔３４ａを中心軸に沿って設けた扁平型有孔六角柱状小片３４Ａを示し、図４（ｂ）は、１つの通風貫通孔３４ｂを中心軸に沿って設けた細長型有孔六角柱状小片３４Ｂを示す。図４（ａ）に示す扁平型有孔六角柱状小片３４Ａの通風貫通孔３４ａの断面形状は六角形である。図４に示すように、通風貫通孔の断面形状は限定されない。
【００４４】
本発明で用いることのできる金属製柱状小片は、側面、上面、又は底面の少なくとも１面に通風溝を有することができる。通風溝を設けることにより、後述する上下・下上流方式に好適に適用することができる。通風溝を設ける位置及び方向は、多数の金属製柱状小片をトレイ上に充填した際に、調温気体を円滑に通過させることができる限り特に限定されない。通風溝の形状は、金属製柱状小片の突出部分が嵌まり込む形状でないことが好ましい。また、製造が容易である点から、図５及び図６に示すように、金属製柱状小片の側面に軸方向に平行に直線状に設けるか、あるいは、側面に螺旋状に設けることもできる。
【００４５】
図５は、溝付円柱状小片３５の斜視図であり、図５（ａ）は、１つの通風溝３５ａを中心軸に平行に設けた扁平型溝付円柱状小片３５Ａを示し、図５（ｂ）も、１つの通風溝３５ｂを中心軸に平行に設けた細長型溝付円柱状小片３５Ｂを示す。図５（ａ）に示す扁平型溝付円柱状小片３５Ａが有する通風溝３５ａの断面形状は三角形であり、図５（ｂ）に示す細長型溝付円柱状小片３５Ｂが有する通風溝３５ｂの断面形状は台形様である。図５に示すように、通風溝の断面形状は限定されない。
【００４６】
図６は、溝付六角柱状小片３６の斜視図であり、図６（ａ）は、１つの通風溝３６ａを中心軸に平行に設けた扁平型溝付六角柱状小片３６Ａを示し、図６（ｂ）は、２つの通風溝３６ｂ，３６ｂを中心軸に平行に設けた細長型溝付六角柱状小片３６Ｂを示す。図６に示すように、複数個の通風溝を設けることができ、その数は限定されない。複数個の通風溝を設ける場合、それら通風溝の断面形状は相互に同じでも、異なるものであってもよい。なお、本発明で用いる金属製柱状小片は、１又は複数の通風貫通孔と１又は複数の通風溝とを同時に備えることもできる。
【００４７】
本発明においては、後述する上下・下上流方式を用いる場合に、前記図１〜図６に示すような各種態様の金属製柱状小片について、同一形状の金属製柱状小片をそれ単独で用いるか、あるいは２種以上の異なる形状の金属製柱状小片を適宜組合せて用いるかを適宜選択することができる。更に、本発明においては、後述する平行流方式又は上下・下上流方式を用いる場合に、前記金属製柱状小片を、前記の本発明者先願方法で用いる金属製粒状体（具体的には、金属製球状体）と組合せて用いることもできる。
【００４８】
本発明で用いる金属製柱状小片は、図７及び図８に示すように、簡単な方法で製造することができる。例えば、図７に示す溝付円柱状棒状体３７を切断線３７Ｘで軸方向に垂直方向に切断することにより、複数の溝付円柱状小片３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ，３７ｅ，３７ｆを製造することができる。同様に、図８に示す有孔六角柱状棒状体３８を切断線３８Ｘで軸方向に垂直方向に切断することにより、複数の有孔六角柱状小片３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ，３８ｅ，３８ｆ，３８ｇ，３８ｈ，３８ｉ，３８ｊ，３８ｋ，３８ｍ，３８ｎを製造することができる。なお、図７に示す溝付円柱状棒状体３７及び図８に示す有孔六角柱状棒状体３８は、それぞれ、必要により、表面処理（例えば、耐酸化処理）を一括して効率的に実施することができ、更に必要により、切断面のみの表面処理を引き続いて実施することができる。
【００４９】
前記の金属製柱状小片は、高い熱伝導度と大きな熱容量を有する金属、例えば、銅、アルミニウム、又は鉄、あるいはそれらの合金からなることが好ましい。金属製柱状小片は、それ自体を洗浄あるいは殺菌処理する必要があるので、熱伝導度や熱容量に影響を与えない範囲で薄層樹脂コートや表面保護塗布剤によって保護することもでき、相互接触や洗浄・殺菌処理に対する耐磨耗性を付与することができる。
【００５０】
金属製柱状小片は、後述する上下・下上流調温気体を用いる場合には、トレイに充填された際に上下・下上流調温気体を円滑に通過させる流通性を有することが要求されると共に、調温気体から冷却又は加熱エネルギーを有効に捕捉して蓄熱する形状及び容量を有していることが好ましい。なお、寸法は厳密に調整する必要はなく、被処理物と金属製柱状小片との分離の際に、寸法の差異を利用することができる程度の精度で調整されていれば充分である。
【００５１】
金属製柱状小片の具体的な寸法は、特に限定されず、通風貫通孔や通風溝を備えていない場合には、その間隙を調温気体が円滑に通過することができることが好ましい。例えば、柱状小片の幅（ｗ）及び高さ（ｈ）が０．５ｍｍ以上であれば使用上の問題はなく、柱状小片の幅（ｗ）及び高さ（ｈ）は、一般的には１ｍｍ以上である。上限も特に限定されず、柱状小片の幅（ｗ）及び高さ（ｈ）は、一般的には、２０ｍｍ程度であり、主に、１０ｍｍ〜２０ｍｍの金属製柱状小片が用いられる。大型の被処理物（例えば、大型魚や食肉）の場合には、２０ｍｍを超える幅（ｗ）及び／又は高さ（ｈ）を有する金属製柱状小片を用いることもできる。具体的な寸法は、通風性や、エネルギーの捕捉・蓄熱性及び被処理物との接触効率を考慮して適宜決定することができる。すなわち、通風性及び蓄熱性の観点では、粒径を比較的大きくして、円滑な通風と、エネルギーの捕捉・蓄熱を保証することが好ましい。一方、被処理物との接触効率の観点では、粒径を比較的小さくして、金属製柱状小片と被処理物との接触面積を増加させることが好ましい。
なお、被処理物が果物や加工食品のように比較的大きな場合は、金属製柱状小片の寸法は被処理物よりも小さくなるが、例えば、コショウ粒のような小型の被処理物の場合には、金属製柱状小片の寸法を被処理物よりも大きくするのが一般的である。
【００５２】
＜処理方式＞
次に、本発明で利用する処理方式について説明する。
以下、「上下・下上流方式」について最初に説明し、次に、「上下・下上流方式」において「傾斜板」を利用する態様について説明し、続いて、「平行流方式」の態様について説明する。
【００５３】
＜上下・下上流方式＞
本発明で利用することのできる上下・下上流方式の原理を、図９及び図１０（本発明）並びに図２６及び図２７（従来技術）の模式的説明図に沿って説明する。図９及び図１０並びに図２６及び図２７では、説明の便宜のために３つの被処理物２１，８２のみを示すが、実際の適用例では、多数の被処理物２１，８２が同じトレイ上に相互に間隔を隔てて併置される。以下、本明細書に添付の各図面においては、被処理物を１つ〜３つ程度までしか図示していないが、これも説明の便宜のためであり、実際の適用例では、多数の被処理物が同じトレイ上に相互に間隔を隔てて併置される。なお、調温気体としては、一般的は、調温空気を使用する。
【００５４】
本発明で利用することのできる上下・下上流方式では、図９に示すように、被処理物（被冷却物又は被加熱物）２１を載置する底板１１Ｔに複数の通風用貫通孔１２を設けた平板状トレイ１１を用い、前記載置用平板状トレイ１１の底板１１Ｔに設けた通風孔１２に、トレイ１１の上方から下方に向けて、又はトレイ１１の下方から上方に向けて、図９の矢印Ｖに示すように、調温気体（冷却気体又は加熱気体）を通過させる。また、図１０に示すように、棚段ラック（図示せず）の係止桟１６に保持して使用するカゴ型トレイ１５の場合には、カゴ型トレイ１５の底板１５Ｔに複数の通風用貫通孔１２を設け、トレイ１５の上方から下方に向けて、又はトレイ１５の下方から上方に向けて、図１０の矢印Ｖに示すように、調温気体を通過させる。なお、前記通風用貫通孔１２は、前記被処理物を保持すると共に金属製柱状小片を保持するが、気体を通過させることのできる開口部口径を有している。
【００５５】
本発明で利用する上下・下上流方式に用いるトレイは、任意の材料（例えば、合成樹脂や金属）からなることができるが、底板の下面は調温気体と直接に接触するので、少なくとも底板が金属製のトレイを用いることが好ましい。トレイを構成する金属としては、高い熱伝導性及び大きい熱容量を有する金属、例えば、銅、アルミニウム、又は鉄、あるいはそれらの合金を挙げることができる。なお、金属製トレイは、熱伝導性に大きな影響を与えない範囲で薄層樹脂コートや表面保護塗布剤で保護されていることもできる。上下・下上流方式に用いるトレイは、トレイの底板に多数の通風用貫通孔を有しており、調温気体の通風をできる限り妨げないように、被処理物及び金属製柱状小片を落下させない限り、開口部の合計面積が広いことが好ましく、例えば、網目状やネット状の底板（例えば、金網）が好ましい。
【００５６】
上下・下上流方式において調温気体（冷却気体又は加熱気体）を通過させる方向は、トレイの上方から下方への方向、又はトレイの下方から上方への方向のいずれも可能である。例えば、焼きたてのパンや炊飯直後のご飯、あるいは茹でたての麺類や茶碗蒸しのように、冷却処理において水蒸気を多量に発生する高温食品類を熱処理室に搬入してトレイ上で冷却処理する場合は、下上流冷却気体を通過させることよって処理することもできるが、被処理物から発生する水蒸気がトレイ上方の天井部壁面に凝結し、水滴となって被処理物上に落下して食品類を汚す危険性もあるので、上下流冷却気体を通過させることにより、被処理物から発生する水分をトレイの下方で収集して排水することができるので好ましい。また、海草類や水産物のように、水滴を滴下する被処理物の場合も、上下流冷却気体を通過させることが好ましい。
【００５７】
本発明において上下・下上流方式で用いることのできるカゴ型トレイの底面は、図１０に示す平坦な底板に限定されず、例えば、図１１（模式的断面図）に示すように、半球状の底板１７Ｔに複数の通風用貫通孔１２を設けたカゴ型トレイ１７や、図１２（模式的断面図）に示すように、凸状底板１８Ｔに複数の通風用貫通孔１２を設けたカゴ型トレイ１８を用いることもできる。
【００５８】
本発明を上下・下上流方式によって実施する場合は、通風性を考慮して、金属製柱状小片、特に高熱伝導度及び高熱容量を有する金属製柱状小片を、前記載置用トレイ上の前記被処理物の周囲に充填する。この方式では、例えば、図１３に示すように、底板１５Ｔに多数の通風用貫通孔１２を備えたカゴ型トレイ１５内に、被処理物２１と共に、それらの周囲に金属製有孔円柱状小片２３を充填する。具体的には、最初に、金属製有孔円柱状小片２３を底板１５Ｔに薄い層状に敷き、その上に被処理物２１を相互に間隔を隔てて載せ、被処理物２１の間に金属製有孔円柱状小片２３を充填し、最後に、必要に応じて、被処理物２１の上にも金属製有孔円柱状小片２３を薄い層状に被せることができ、こうして被処理物２１の外側全体を金属製有孔円柱状小片２３で包囲することができる。なお、目的とする熱処理に悪影響を与えない限り、予備的に冷却又は加熱された金属製有孔円柱状小片２３を用いると、熱処理を更に短時間で実施することができる。金属製有孔円柱状小片２３の形状及び／又は寸法は、調温気体が、金属製有孔円柱状小片２３の間隙を円滑に通過することができる形状及び／又は寸法であることが必要である。
【００５９】
なお、図１３に示す態様においては、有孔柱状小片を用いる代わりに、あるいは有孔柱状小片に加えて、溝付柱状小片を用いることにより、調温気体の流通性を最適にすることができる。また、通風孔や通風溝を有さない柱状小片（例えば、図１及び図２に示す態様の柱状小片）を単独で使用するか、あるいは組合せて用いることもできる。
すなわち、これらの金属製柱状小片（又はその組合せ）は、トレイに充填された際に、上下・下上流調温気体を円滑に通過させる流通性を有することが要求されると共に、調温気体から冷却又は加熱エネルギーを有効に捕捉して蓄熱することが好ましい。
【００６０】
図１３に示す態様では、金属製有孔円柱状小片２３の充填後に、底板１５Ｔの下方から調温気体を供給すると、調温気体は金属製有孔円柱状小片２３の間隙や通風孔を経て、金属製有孔円柱状小片２３の層の最上部まで通過する。調温気体は、金属製有孔円柱状小片２３の層の最上部から底板１５Ｔの方向へ通過せることもできる。この通過の際に、金属製有孔円柱状小片２３が冷却又は加熱され、その冷却又は加熱エネルギーは金属製有孔円柱状小片２３に蓄熱されると共に隣接する金属製有孔円柱状小片２３を経て被処理物２１に伝熱される。金属製有孔円柱状小片２３は被処理物２１の表面を若干押し込んで接触しているので、被処理物２１が、金属製有孔円柱状小片２３からの伝熱作用によって冷却又は加熱される。
【００６１】
こうして熱処理が終了した後に、処理物と金属製有孔円柱状小片２３との混合物を、分離用フルイの上にあける。分離用フルイは、金属製有孔円柱状小片２３を通過させるが処理物を通過させない開口部を有しているので、処理物が分離用フルイ上に残り、金属製有孔円柱状小片２３と分離することができる。こうして分離された金属製有孔円柱状小片２３は、冷却又は加熱エネルギーを蓄熱しているので、再利用することができる。なお、トレイの底板１５Ｔを着脱自在とし、熱処理終了後に、底板１５Ｔを取り除いて、処理物と金属製有孔円柱状小片２３との混合物を、分離用フルイの上に落下させることもできる。あるいは、トレイの底板１５Ｔに開閉自在の落下用開口部を設けて、処理物と金属製有孔円柱状小片２３との混合物を、分離用フルイの上に落下させることもできる。
【００６２】
なお、コショウ粒などのように、被処理物が金属製柱状小片よりも小さい場合には、分離用フルイとして、コショウ粒などのような被処理物を通過させるが、金属製柱状小片を通過させない開口部を有しているフルイを用いて分離することができる。以下は、特に断らない限り、被処理物が、金属製柱状小片よりも大きい場合について説明するが、それらの説明は、コショウ粒やナッツ類のような小さい被処理物についても、当業者には自明の変形を適宜行うことによって適用可能である。
【００６３】
なお、水分を含んだ被処理物に対して冷凍処理を行う場合は、被処理物を非透水性ラップなどで包み、被処理物と金属製柱状小片とが凍結して結合したり、金属製柱状小片が相互に凍結したりすることを防止して、冷凍処理後の処理物と金属製柱状小片との分離を容易に実施可能にすることが好ましい。
【００６４】
図１３に示すように、単一の形状及び寸法の金属製有孔円柱状小片のみを使用することも、あるいは、後述する図１４及び図１５に示すように、複数種（特に２種）の形状及び寸法の金属製有孔円柱状小片を混合して用いることもできる。例えば、比較的大型の金属製有孔円柱状小片と比較的小型の金属製有孔円柱状小片との２種類の金属製有孔円柱状小片を併用して、大型金属製有孔円柱状小片によって通風性及び蓄熱性を確保し、小型金属製有孔円柱状小片によって通風性及び接触性を同時に確保することができる。
【００６５】
図１４（模式的断面図）は、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌと、小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓとを混合して併用する態様、すなわち混在させる態様の模式図である。この態様では、ネット状底板１５Ｔを備えたカゴ型トレイ１５内に、被処理物２１と共に、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌと、小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓとを混合して充填する。具体的には、最初に、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌと小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓとの混合物をネット状底板１５Ｔの上に薄い層状に敷き、その上に被処理物２１を相互に間隔を隔てて載せ、最後に被処理物２１の間に前記混合物を充填する。更に、被処理物２１の上にも、前記混合物を薄い層状で被せることもできる。こうして被処理物２１の外側全体を金属製柱状小片で包囲することができる。
【００６６】
図１４に示す態様でも、底板１５Ｔの下方から、又は金属製有孔円柱状小片２３Ｌ，２３Ｓの混合物の層の最上部の上方から調温気体を通過させて熱処理を効率的に実施することができる。熱処理の終了後に、処理物と金属製有孔円柱状小片混合物とを、分離用フルイの上にあける。分離用フルイは、金属製有孔円柱状小片混合物を通過させるが処理物を通過させない開口部を有しているので、処理物が分離用フルイ上に残り、金属製有孔円柱状小片混合物と分離することができる。こうして分離された金属製有孔円柱状小片混合物は、冷却又は加熱エネルギーを蓄熱しているので、再利用することができる。
【００６７】
図１４に示す態様では、小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓの中に、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌが混在することによって、上下・下上流調温気体の流通性が確保されると共に、冷却又は加熱エネルギーを比較的大量に蓄熱することができる。一方、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌのみで、小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓが存在しないと、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌの相互間の接触や、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌと被処理物２１とが直接に接触する面積が少なくなるが、小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓを混在させることにより、各粒状体２３Ｌ，２３Ｓが相互に直接に接触する面積が飛躍的に拡大し、伝熱性が向上する。更に、小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓは、被処理物２１の表面を面状、線状、又は点状に押し込んで、被処理物２１の表面に若干は食い込むことになるので、被処理物２１への伝熱に利用される接触面積も拡大する。
【００６８】
図１５（模式的断面図）は、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌと、小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓとを相互に分離した状態で併用する態様の模式図である。この態様では、ネット状底板１５Ｔを備えたカゴ型トレイ１５内に、被処理物２１と共に、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌと、小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓとを相互に分離して充填する。具体的には、最初にネット状底板１５Ｔに分離筒状体２４を置き、分離筒状体２４の内部のネット状底板１５Ｔに小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓを薄い層状に敷き、その上に被処理物２１を載せる。最初にネット状底板１５Ｔに大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌを薄い層状に敷いてから、分離筒状体２４を置き、分離筒状体２４の内部の大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌの層の上に、更に小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓを薄い層状に敷くこともできる。
【００６９】
続いて、分離筒状体２４の中に被処理物２１を装入し、被処理物２１と分離筒状体２４の内壁の間に小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓを充填し、必要に応じて、被処理物２１の上を小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓの薄い層で被うこともできる。更に、分離筒状体２４の外側には大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌを充填する。分離筒状体２４が、良好な熱伝導性を有する材料から形成されている場合には、分離筒状体２４を取り除かずに、熱処理を実施することができる。あるいは、熱処理を実施する前に、分離筒状体２４を取り除き、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌと小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓとの境界面で、両者を混合状態にしてから熱処理を開始することもできる。後者の場合は、分離筒状体２４を、熱伝導性材料から形成する必要はない。
【００７０】
図１５に示す態様で熱処理（冷却処理又は加熱処理）を実施すると、分離筒状体２４の外側の大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌが充填されている領域２２Ａでは、上下・下上流調温気体が円滑に流通し、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌに冷却又は加熱エネルギーが効率的に蓄積される。こうして蓄積された冷却又は加熱エネルギーは、熱伝導性分離筒状体２４を介して（又は熱伝導性分離筒状体２４を介さずに直接に）小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓの充填領域２２Ｂに伝えられ、この小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓの充填領域２２Ｂにおいては、粒状体間で良好な熱伝導性が得られるので、被処理物２１を迅速に冷却又は加熱することができる。分離筒状体２４を取り除いてから熱処理を開始すると、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌと小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓとの境界面の熱伝導効率が向上するので、一層効率的に熱処理を実施することができる。
【００７１】
図１５に示す態様においても、熱処理後の処理物と金属製有孔円柱状小片との分離は、前記と同様の分離用フルイを用いて実施することができ、分離された金属製有孔円柱状小片に蓄熱された熱エネルギーは再利用することができる。
【００７２】
前記の上下・下上流方式においては、種々の内側バスケットを用いることができる。例えば、図１６（模式的断面図）に示すように、分離用の内側バスケット２５を利用して、熱処理後の処理物と金属製有孔円柱状小片２３との分離操作を簡略化することができる。分離用内側バスケット２５は、熱伝導性材料からなり、底面２５Ｔに複数の分離用貫通孔２６を有しており、その分離用貫通孔２６の開口部口径は、被処理物２１を通過させずに保持するが、金属製有孔円柱状小片２３を通過させることのできる大きさを有している。したがって、熱処理の終了後に、分離用内側バスケット２５の把持部２７を矢印Ｕの方向へ上方に引き上げると、分離用貫通孔２６から金属製有孔円柱状小片２３が落下し、分離用内側バスケット２５の内部には、熱処理後の処理物のみが残留することになる。
【００７３】
なお、図１６に示す分離用内側バスケット２５の側面に複数の通気用貫通孔を設けることもでき、これらの通気用貫通孔は、金属製有孔円柱状小片２３を通過させる大きさを有していても、あるいは金属製有孔円柱状小片２３を通過させない大きさを有していてもよい。前記の内側バスケットは、平板状底面を有する筒状体（角筒体又は円筒体）だけでなく、突出湾曲状底面を有する筒状体や、球体、半球体、あるいは楕球体などであることもできる。また、前記の内側バスケットは、金属製、例えば、銅、アルミニウム、又は鉄、あるいはそれらの合金製であることが好ましい。金属製の内側バスケットは、熱伝導性に影響を与えない範囲で薄層樹脂コートや表面保護塗布剤によって保護されていることもできる。
【００７４】
具体的には、最初に、金属製有孔円柱状小片２３をネット状底板１５Ｔの上に薄い層状に敷き、その上から分離用内側バスケット２５を装入する。続いて、分離用内側バスケット２５の底面２５Ｔに金属製有孔円柱状小片２３を薄い層状に敷き、その上から被処理物２１を載せる。更に、分離用内側バスケット２５の内側と外側とに金属製有孔円柱状小片２３を充填し、必要により、被処理物２１の上にも、金属製有孔円柱状小片２３を薄い層状で被せることができる。上下・下上流方式による熱処理と、金属製有孔円柱状小片２３の再利用は、前記と同様に実施することができる。
【００７５】
図１６に示す態様においても、大型金属製有孔円柱状小片と小型金属製有孔円柱状小片とを混合あるいは分離状態で併用することができる。分離状態で併用する場合は、分離用内側バスケット２５の内部に小型金属製有孔円柱状小片を充填し、分離用内側バスケット２５の外側に大型金属製有孔円柱状小片を充填することができる。
【００７６】
図１４〜図１６に示す態様においても、有孔柱状小片を用いる代わりに、あるいは有孔柱状小片に加えて、溝付柱状小片を用いることにより、調温気体の流通性を最適にすることができる。また、通風孔や通風溝を有さない柱状小片（例えば、図１及び図２に示す態様の柱状小片）を単独で使用するか、あるいは組合せて用いることもできる。
すなわち、これらの金属製柱状小片（又はその組合せ）は、トレイに充填された際に、上下・下上流調温気体を円滑に通過させる流通性を有することが要求されると共に、調温気体から冷却又は加熱エネルギーを有効に捕捉して蓄熱することが好ましい。
【００７７】
＜傾斜板方式＞
本発明において利用可能な上下・下上流方式は、上方・下方傾斜板方式と組合せて実施することができる。すなわち、上下・下上流方式では、前記熱処理室において、前記載置用トレイの上方に、前記載置用トレイの被処理物載置面に対して傾斜する方向に気体流を案内する上方傾斜遮蔽板を設けると共に、前記載置用トレイの下方に、前記載置用トレイの被処理物載置面に対して傾斜する方向に気体流を案内する下方傾斜遮蔽板を設けることができる。この場合、これらの上方傾斜遮蔽板の気体流案内方向と下方傾斜遮蔽板の気体流案内方向とを相互に平行にする。
【００７８】
図１７（模式的断面図）に、熱処理室４１において、載置用トレイ４２の上方、すなわち、天井４３の方向に、上方傾斜遮蔽板４４を設け、載置用トレイ４２の下方、すなわち、床４５の方向に、下方傾斜遮蔽板４６を設けた態様を模式的に示す。下上流調温気体は取入口４７から処理室４１の室内に挿入される。その際、上方傾斜遮蔽板４４と載置用トレイ４２の上方の空間に挿入される。上方傾斜遮蔽板４４は、非通風性の案内表面４４Ａを有するので、調温気体は載置用トレイ４２の上方から下方に抜ける。一方、下方傾斜遮蔽板４６も非通風性の案内表面４６Ａを有するので、調温気体は排出口４８から排出される。
【００７９】
上方傾斜遮蔽板４４と下方傾斜遮蔽板４６とは、それらの案内表面４４Ａと案内表面４６Ａとが相互に平行に傾斜して設けられているので、上方傾斜遮蔽板４４と下方傾斜遮蔽板４６と両壁面（相互に平行）とで包囲される空間は、取入口４７から排出口４８までの任意の地点で、同じ断面積を有している。例えば、図１７の地点Ａでの断面積と、地点Ｂでの断面積は同じになる。また、取入口４７で、上方傾斜遮蔽板４４と載置用トレイ４２の上面との間の空間が最大になり、排出口４８の方向に進むに従って徐々に減少し、排出口４８では、上方傾斜遮蔽板４４と載置用トレイ４２の上面との間の空間が最小になる。逆に、下方傾斜遮蔽板４６と載置用トレイ４２の下面との間の空間は、取入口４７では最小であるが、排出口４８の方向に進むに従って徐々に増加し、排出口４８で最大になる。更に、上方傾斜遮蔽板４４の全面と載置用トレイ４２の上面全体と両壁面との間で形成される空間の体積と、下方傾斜遮蔽板４６の全面と載置用トレイ４２の下面全体と両壁面との間で形成される空間の体積は、同じ体積である。このように、取入口４７で、上方傾斜遮蔽板４４と載置用トレイ４２の上面との間の空間を最大にし、排出口４８の方向に進むに従って徐々に減少させることによって、載置用トレイ４２を上方から下方に向けて通過する調温気体の通気抵抗が載置用トレイ４２の全体にわたって均一化されるので、上下流調温気体の通過量を、載置用トレイ４２の全体にわたって、取入口４７から排出口４８の方向に均一化させることができる。
【００８０】
図１７に示す態様では、矢印Ｓで示すように、上下流調温気体が載置用トレイ４２の上方から下方に向けて通過し、しかも下方傾斜遮蔽板４６の案内表面４６Ａが、取入口４７から排出口４８の方向へ傾斜しているので、焼きたてのパンや炊飯直後のご飯、あるいは茹でたての麺類のように、水蒸気を多量に発生する高温食品類を熱処理室に搬入してトレイ上で冷却処理する場合は、被処理物から発生する水蒸気が金属製柱状小片の表面で凝集した後、下方傾斜遮蔽板４６の案内表面４６Ａの上に落下し、案内表面４６Ａに沿って下方に流れるので、排水手段から矢印Ｄの方向へ排水することができる。すなわち、上方傾斜遮蔽板４４の案内表面４４Ａの上には水滴が凝集しないので、落下水滴による被処理物の汚染を防止することができる。
【００８１】
なお、図１７では、上下流調温気体が載置用トレイ４２を通過する態様を示したが、逆に、排出口４８側から調温気体を挿入し、取入口４７側から排出して、下上流調温気体が載置用トレイ４２を下方から上方に向けて調温気体を通過する場合でも、載置用トレイ４２の下面との空間は、調温気体の流入口付近で最大になり、排出口付近で最小になるため、流入口付近から排出口付近の方向で、載置用トレイ４２の全体にわたって調温気体の通気抵抗が均一化され、その結果、通過量を均一化させることができる。
【００８２】
本発明で用いることのできる上下・下上流／上方・下方傾斜板方式では、図１７に示す傾斜遮蔽板を有する熱処理室を多段に積み重ね、１つの傾斜遮蔽板を、上方傾斜遮蔽板及び下方傾斜遮蔽板として兼用することができる。このような多段型熱処理装置の１態様を図１８に模式的に示す。
【００８３】
図１８に示す熱処理装置５０の熱処理室５０Ａには、４段の載置用トレイ、すなわち、第１トレイ５１、第２トレイ５２、第３トレイ５３、及び第４トレイ５４が上から下に順に配置されている。各載置用トレイ５１，５２，５３，５４のそれぞれの上方には、それぞれ４段の上方傾斜遮蔽板、すなわち、第１上方傾斜遮蔽板５１Ａ、第２上方傾斜遮蔽板５２Ａ、第３上方傾斜遮蔽板５３Ａ、及び第４上方傾斜遮蔽板５４Ａが設けられている。また、４段の各載置用トレイ５１，５２，５３，５４の下方には、それぞれ４段の下方傾斜遮蔽板、すなわち、第１下方傾斜遮蔽板５１Ｂ、第２下方傾斜遮蔽板５２Ｂ、第３下方傾斜遮蔽板５３Ｂ、及び第４下方傾斜遮蔽板５４Ｂが設けられている。
【００８４】
ここで、第１載置用トレイ５１用の第１下方傾斜遮蔽板５１Ｂは、同時に、第２載置用トレイ５２用の第２上方傾斜遮蔽板５２Ａを兼ねている。同様に、第２載置用トレイ５２用の第２下方傾斜遮蔽板５２Ｂは、同時に、第３載置用トレイ５３用の第３上方傾斜遮蔽板５３Ａを兼ね、第３載置用トレイ５３用の下方傾斜遮蔽板５３Ｂ、同時に、第４載置用トレイ５４用の第４上方傾斜遮蔽板５４Ａを兼ねている。
【００８５】
この熱処理装置５０では、熱交換器５５を備える気体調温室５０Ｂで生成された調温気体が、熱交換器用ファン５５Ａによって調温気体供給ダクト５６に供給され、送気用ファン５６Ａ，５６Ｂによって熱処理室５０Ａに挿入される。ここで、送気用ファン５６Ａは、載置用トレイ５１，５２と、それらの下方傾斜遮蔽板５１Ｂ，５２Ｂとの間に下上流調温気体を挿入し、送気用ファン５６Ｂは、載置用トレイ５３，５４と、それらの下方傾斜遮蔽板５３Ｂ，５４Ｂとの間に下上流調温気体を挿入する。各載置用トレイ５１，５２，５３，５４を下方から上方に通過した下上流気体は、熱処理室５０Ａから排出され、排出ダクト５７を経由して、吸気用ファン５８によって気体調温室５０Ｂに送り込まれる。
なお、図１８では、下上流調温気体を通過させる態様を示したが、逆に、上下流調温気体を通過させることもできる。
【００８６】
＜平行流方式＞
本発明は、「平行流方式」、すなわち、従来法と同様に、調温気体（冷却気体又は加熱気体）をトレイ底板と平行に通過させる熱処理方式（冷却方式又は加熱方式）によって実施することもできる。具体的には、金属製柱状小片充填方式と平行流方式とを組合せた平行流／金属製柱状小片充填方式として実施することもできる。
【００８７】
平行流方式で用いるトレイは、従来法で用いるトレイと同様に通風用貫通孔を設ける必要はなく、従来法と同様に、任意の材料（例えば、合成樹脂や金属）からなることができるが、底板の下面は調温気体と直接に接触するので、少なくとも底板が金属製のトレイを用いることが好ましい。上下・下上流方式と同様に、トレイを構成する金属としては、高い熱伝導性及び大きい熱容量を有する金属、例えば、銅、アルミニウム、又は鉄、あるいはそれらの合金を挙げることができる。なお、金属製トレイは、熱伝導性に影響を与えない範囲で薄層樹脂コートや表面保護塗布剤で保護されていることもできる。
【００８８】
また、金属製柱状小片も、上下・下上流方式と同様に、載置用トレイ上の被処理物の周囲に充填される。しかしながら、平行流方式では、上下・下上流方式とは異なり、金属製柱状小片の充填層内を調温気体が通過せず、金属製柱状小片充填層の最上層と接触してトレイと平行方向に流れるので、通気性は必要ではなく、伝熱効率、蓄熱性、並びに、金属製柱状小片の相互間の接触効率、及び金属製柱状小片と被処理物との接触効率が求められる。従って、通風孔や通風溝を備えた金属製柱状小片を用いる必要はなく、通風孔や通風溝を備えていない金属製柱状小片を用いることが好ましい。
【００８９】
図１９に、前記の平行流方式の１態様を示す。この方式では、底板７５Ｔに通風用貫通孔を備えていないカゴ型トレイ７５内に、被処理物２１と共に、それらの周囲に金属製柱状小片２８（特には、小型金属製有孔円柱状小片２８Ｓ）を充填する。調温気体は、トレイ用棚７６と平行な矢印Ｈの方向に流れる。この方式では、図１９及び図２０に示すように、伝熱媒介体７１を用いることが好ましい。伝熱媒介体７１は、調温気体接触部７２と熱伝達部７３とを備え、調温気体接触部７２と熱伝達部７３とは相互に連結している。調温気体接触部７２には、調温気体との接触を補助する補助部として、例えば、突起７４を設けることができる。
【００９０】
伝熱媒介体の調温気体接触部の形状・形態や、その調温気体接触部に設ける突起の形状・形態は、調温気体との接触面積を増加させる目的を果たす限り、限定されず、例えば、帯状フィンであることもできる。熱伝達部も、調温気体接触部で捕捉した冷却又は加熱エネルギーを金属製柱状小片に伝熱することができる限り限定されず、例えば、櫛状であることもできる。
【００９１】
伝熱媒介体７１は、図２０に示すように、棒状の熱伝達部７３で金属製柱状小片２８の充填層に突き刺して固定し、調温気体接触部７２が平行流調温気体と良好に接触するようにカゴ型トレイ７５の上方に突出させる。したがって、調温気体接触部７２の部分で、調温気体を接触して冷却又は加熱エネルギーを捕捉して蓄積し、熱伝達部７３を介して冷却又は加熱エネルギーを金属製柱状小片２８の充填層に伝えることができる。こうして金属製柱状小片２８が冷却又は加熱されるので、金属製柱状小片２８に包囲されている被処理物２１を効率的に冷却又は加熱処理することができる。この方式では、前記のとおり、金属製柱状小片２８の充填層に調温気体を通過させる必要がないので、通気性の観点から、通風孔や通風溝を備えた金属製柱状小片や大型金属製柱状小片を用いる必要はなく、通風孔や通風溝を備えず、熱伝導性に優れた小型金属製柱状小片を単独で用いることが好ましい。
【００９２】
具体的には、最初に、金属製柱状小片２８Ｓを底板７５Ｔに薄い層状に敷き、その上に被処理物２１を相互に間隔を隔てて載せ、被処理物２１の間に金属製柱状小片２８Ｓをある程度の深さで充填した後、伝熱媒介体７１の熱伝達部７３を金属製柱状小片２８Ｓの層中に突き刺し、続いて、金属製柱状小片２８Ｓを所定の高さまで充填する。最後に、必要に応じて、被処理物２１の上にも金属製柱状小片２８Ｓを薄い層状に被せることができる。なお、目的とする熱処理に悪影響を与えない限り、予備的に冷却又は加熱された金属製柱状小片２３Ｓを用いると、熱処理を更に短時間で実施することができる。
【００９３】
熱処理の終了後には、上下・下上流方式と同様に、処理物と金属製柱状小片２８Ｓとの混合物を、分離用フルイの上にあけ、処理物と金属製柱状小片２８Ｓと分離することができる。こうして分離された金属製柱状小片２８は、冷却又は加熱エネルギーを蓄熱しているので、再利用することができる。トレイ底板１５Ｔを着脱自在としたり、底板１５Ｔに開閉自在の落下用開口部を設けて、熱処理終了後に、処理物と金属製柱状小片２８Ｓとの混合物を、分離用フルイの上に落下させることもできる。伝熱媒介体７１を用いる場合は、処理物と金属製柱状小片２８Ｓとの分離前に、伝熱媒介体７１を取り除いておくのが好ましい。
【００９４】
＜連続法システム＞
本発明は、上下・下上流方式及び平行流方式のいずれについても、バッチ法又は連続法によって実施することもできる。上下・下上流方式と傾斜板方式との組合せ態様によるバッチ法は、例えば、図１８に示す装置を用いて実施することができる。傾斜板方式を用いない上下・下上流方式や、平行流方式のバッチ法も、図１８に示す装置を変形して実施することができる。
【００９５】
図２１（模式的平面図）に、本発明を連続法で実施する場合に適した熱処理システム６０の一態様を模式的に示す。
熱処理システム６０は、装入ゾーン６１Ａ、熱処理ゾーン６１Ｃ、及び取出ゾーン６１Ｅを含み、装入ゾーン６１Ａと熱処理ゾーン６１Ｃとの間に予備ゾーン６１Ｂを設けることができ、熱処理ゾーン６１Ｃと取出ゾーン６１Ｅとの間に緩衝ゾーン６１Ｄを設けることができる。
【００９６】
熱処理システム６０では、図２２（斜視図）に示す熱処理コンテナ９０を用いる。熱処理コンテナ９０は、周囲を断熱壁９１に囲まれた内部に熱処理室９２を備えている。周囲の断熱壁９１は、図２２、図２３（正面断面図）及び図２４（側面断面図）に示すように、天井壁９１Ｔ、底面壁９１Ｂ、前方壁９１Ｆ、後方壁９１Ｐ、右側面壁９１Ｒ、及び左側面壁９１Ｌであり、いずれも、断熱性材料からなる。なお、図２３（正面断面図）及び図２４（側面断面図）では、説明の便宜のため、いずれも内部構造を省略している。右側面壁９１Ｒには、調温気体を取入れる取入窓９３（９３ａ，９３ｂ，９３ｃ）を備え、左側面壁９１Ｌには、熱処理後の気体を排出する排出窓９４（９４ａ，９４ｂ，９４ｃ）を備えているが、これらの取入窓９３及び排出窓９４以外の部分は、外部と熱的に完全に遮断されている。また、底面壁９１Ｂには、移動用車輪９５を備えており、案内軌道９５Ａに沿って移動させることができる。熱処理コンテナ９０は、更に、前方壁９１Ｆの四周に、屈折可能な帯状の断熱シール部９６を備え、後方壁９１の四周に、同様の屈折可能な帯状断熱シール部９７を備える。
【００９７】
なお、底面壁９１Ｂに移動用車輪９５を設ける代わりに、天井壁９１Ｔの外側に懸架型移動用車輪を設けて熱処理トンネル６２などの天井壁から熱処理コンテナ９０を懸架状態で移動させることもできる。あるいは、右側面壁９１Ｒ及び／又は左側面壁９１Ｌの外部表面にスライド型移動用車輪を設け、熱処理トンネル６２などの内側側面に設けた案内レールに沿って移動させることもできる。
【００９８】
熱処理コンテナ９０の内部に設ける熱処理室９２は、例えば、上下・下上流方式を利用する形態、傾斜板方式を利用する形態、あるいは平行流方式を利用する形態のいずれでもよい。
【００９９】
熱処理システム６０では、最初に、熱処理コンテナ９０を、案内軌道９５Ａに沿って装入ゾーン６１Ａ内の位置９０ａまで移動させ、その装入位置９０ａにて熱処理室９２内部に被処理物及び金属製柱状小片を装入する。装入ゾーン６１Ａは、恒温室内に設けずに、室温環境下で装入作業を実施することができるが、冷却又は加熱された金属製柱状小片を利用する場合には、冷却又は加熱エネルギーの損失防止のために恒温室内に設けることもできる。
【０１００】
装入位置９０ａに位置する熱処理コンテナ９０は、続いて、熱処理トンネル６２内に案内され、最初に、予備ゾーン６１Ｂに運ばれる。熱処理トンネル６２の入口６４には、断熱的にシール可能な装入口ドア６４Ａが設けられており、矢印Ｑの方向に開閉する装入口ドア６４Ａを閉鎖することにより、熱処理トンネル６２内の温度環境を外部と遮断している。同様に、熱処理トンネル６２の出口６５には、断熱的にシール可能な排出口ドア６５Ａが設けられており、矢印Ｒの方向に開閉する排出口ドア６５Ａを閉鎖することにより、熱処理トンネル６２内の温度環境を外部と遮断している。
【０１０１】
装入口ドア６４Ａを開放して、熱処理コンテナ９０を装入位置９０ａから位置９０ｂに移動させる際には、熱処理コンテナ９０の後方壁９１に設けた帯状断熱シール部９７が断熱壁９７Ａと接触して断熱的にシールされるので、予備ゾーン６１Ｂの内部環境が室外の影響を受けないようにすることができる。
【０１０２】
予備ゾーン６１Ｂに運ばれた熱処理コンテナ９０は、位置９０ｂにおいて、熱処理コンテナ９０の前方壁９１Ｆの四周に設けられた帯状断熱シール部９６が、熱処理トンネル６２の内壁に設けられたシール用固定突起６６Ａと接触することにより、熱処理ゾーン６１Ｃと断熱的にシールされる。なお、熱処理コンテナ９０を矢印Ｆの方向に移動させて熱処理ゾーン６１Ｃへ搬入する際には、帯状断熱シール部９６が進行方向とは反対方向の矢印Ｇ（図２４参照）の方向に折れ曲がるので、位置９０ｂから位置９０ｃ１へ移動させることができる。なお、帯状断熱シール部９６は、シール用固定突起６６Ａとの接触から外れると、図２４に示すように、元の位置に復帰する。
【０１０３】
熱処理コンテナ９０が位置９０ｂから位置９０ｃ１へ移動する際には、装入口ドア６４Ａを閉鎖した状態にすると共に、後述する気体調温室６７Ｂからの調温気体の供給をストップし、気体調温室６７Ｃ１から調温気体を供給することにより、調温気体を熱処理ゾーン６１Ｃから予備ゾーン６１Ｂの方向に流すことにより、予備ゾーン６１Ｂの気体が熱処理ゾーン６１Ｃの内部に流れ込まないようにすることができる。
【０１０４】
熱処理トンネル６２を用いて冷凍処理を行う場合には、予備ゾーン６１Ｂにおいて、予備冷却処理、すなわち「非冷凍冷却」が行われる。例えば、調理後の高温食品を、室温から５℃程度の低温まで冷却し、熱処理ゾーン６１Ｃでの冷凍処理に備えることができる。また、焼きたてのパンや炊飯直後のご飯、あるいは茹でたての麺類や茶碗蒸しのように、冷却処理において水蒸気を多量に発生する高温食品類を、予備ゾーン６１Ｂにおいて、室温から５℃程度の低温まで冷却し、水分を取り除いておくこともできる。
【０１０５】
予備ゾーン６１Ｂでは、気体調温室６７Ｂにて所定温度に加熱又は冷却された調温気体が矢印Ｊの方向へ送風され、熱処理コンテナ９０の右側面壁９１Ｒに設けた取入窓９３（９３ａ，９３ｂ，９３ｃ）から熱処理室９２の内部に供給される。調温気体は、図２５（模式的断面図）に示すように、熱処理室９２で金属製柱状小片（図示せず）を加熱又は冷却し、熱処理コンテナ９０の左側面壁９１Ｌに設けた排出窓９４（９４ａ，９４ｂ，９４ｃ）から矢印Ｋの方向へ排出され、続いて、熱処理トンネル６２の内壁と熱処理コンテナ９０の外壁との間を矢印Ｌの方向へ送風され、気体調温室６７Ｂに戻り、熱交換器６８によって、再び所定温度に加熱又は冷却され、送気用ファン６９ａ，６９ｂ，６９ｃによって、再び熱処理室９２の内部に供給される。
【０１０６】
予備ゾーン６１Ｂでの処理が終了すると、熱処理コンテナ９０は、熱処理ゾーン６１Ｃに搬送される。図２１に示す態様においては、熱処理ゾーン６１Ｃが、熱処理コンテナ９０の３つの処理位置９０ｃ１，９０ｃ２，９０ｃ３を有しており、熱処理コンテナ９０は、それらの処理位置９０ｃ１，９０ｃ２，９０ｃ３にそれぞれ所定時間とどまって熱処理を受けながら順次移動し、最後の処理位置９０ｃ３にて熱処理が終了する。
【０１０７】
各処理位置９０ｃ１，９０ｃ２，９０ｃ３においては、図２５（模式的断面図）に示すように、気体調温室６７Ｃ１，６７Ｃ２，６７Ｃ３にて所定温度に加熱又は冷却された調温気体が矢印Ｊの方向へ送風され、熱処理コンテナ９０の熱処理室９２の内部に供給される。熱処理ゾーン６１Ｃにおける調温気体の所定温度は、熱処理の最終目的温度によって決定され、気体調温室６７Ｃ１，６７Ｃ２，６７Ｃ３において共通の所定温度を設定する。熱処理トンネル６２を用いて冷蔵用冷却（非冷凍冷却処理）を行う場合には、例えば、−１０℃〜＋１０℃の冷却気体を、気体調温室６７Ｃ１，６７Ｃ２，６７Ｃ３にて調整することができる。また、熱処理トンネル６２を用いて冷凍処理を行う場合には、通常、−２０℃〜−６５℃の冷却気体を、気体調温室６７Ｃ１，６７Ｃ２，６７Ｃ３にて調整することができる。
【０１０８】
熱処理ゾーン６１Ｃの最終処理位置９０ｃ３に運ばれた熱処理コンテナ９０は、熱処理コンテナ９０の前方壁９１Ｆの四周に設けられた帯状断熱シール部９６が、熱処理トンネル６２の内壁に設けられたシール用固定突起６６Ｂと接触することにより、次の緩衝ゾーン６１Ｄと断熱的にシールされる。熱処理コンテナ９０を矢印Ｆの方向に移動させて緩衝ゾーン６１Ｄへ搬入する際には、帯状断熱シール部９６が進行方向とは反対方向の矢印Ｇ（図２４参照）の方向に折れ曲がるので、位置９０ｃ３から位置９０ｄへ移動させることができ、帯状断熱シール部９６は、シール用固定突起６６Ａとの接触から外れると、図２４に示すように、元の位置に復帰する。
【０１０９】
緩衝ゾーン６１Ｄを、熱処理トンネル６２の出口６５の直前に設けることにより、熱処理ゾーン６１Ｃの環境が外部と直接に積極することを防止することができる。この緩衝ゾーン６１Ｄにおいても、気体調温室６７Ｄにて所定温度に加熱又は冷却された調温気体が矢印Ｊの方向へ送風され、熱処理コンテナ９０の熱処理室９２の内部に供給され、最終処理位置９０ｃ３における条件が維持される。熱処理コンテナ９０が位置９０ｃ３から位置９０ｄへ移動する際には、排出口ドア６５Ａを閉鎖した状態にする。
【０１１０】
続いて、熱処理トンネル６２の排出口ドア６５Ａを開口し、熱処理コンテナ９０を取出ゾーン６１Ｅへ移送し、熱処理コンテナ９０の排出後に排出口ドア６５Ａを再び閉鎖する。取出ゾーン６１Ｅでは、熱処理コンテナ９０の取出位置９０ｅにおいて、熱処理された処理物を金属製柱状小片と分離して取り出す。金属製柱状小片は、熱処理コンテナ９０に留めたままの状態で、あるいは、熱処理コンテナ９０から取り出して、冷却又は加熱エネルギーを維持した状態で再利用することができる。あるいは、必要により洗浄・殺菌して再利用することができる。取出ゾーン６１Ｅでは、熱処理された処理物を取り扱うので、恒温室６２Ｅの内部に設けるのが好ましい。
【０１１１】
図２１に示す熱処理システム６０では、複数の熱処理コンテナ９０が、それぞれ、装入ゾーン６１Ａ内の位置９０ａ、予備ゾーン６１Ｂ内の位置９０ｂ、熱処理ゾーン６１Ｃ内の処理位置９０ｃ１，９０ｃ２，９０ｃ３、緩衝ゾーン６１Ｄ内の位置９０ｄ、及び取出ゾーン６１Ｅ内の取出位置９０ｅに配置されている状態で、次々に新たな熱処理コンテナ９０を装入ゾーン６１Ａ内の位置９０ａへ搬入することができる。新たな熱処理コンテナ９０が装入ゾーン６１Ａ内の位置９０ａへ搬入されると、装入ゾーン６１Ａ内の位置９０ａに待機していた熱処理コンテナ９０が予備ゾーン６１Ｂ内の位置９０ｂへ送り出され、以下順に、位置９０ｂ（予備ゾーン６１Ｂ内）の熱処理コンテナ９０が処理位置９０ｃ１へ、処理位置９０ｃ１の熱処理コンテナ９０が処理位置９０ｃ２へ、処理位置９０ｃ２の熱処理コンテナ９０が処理位置９０ｃ３へ送り出され、処理位置９０ｃ３の熱処理コンテナ９０は、緩衝ゾーン６１Ｄ内の位置９０ｄへ送られ、位置９０ｄの熱処理コンテナ９０は、取出ゾーン６１Ｅ内の取出位置９０ｅに送り出される。こうして、熱処理コンテナ９０を次々に熱処理トンネル６２へ装入し、熱処理ゾーン６１Ｃ内の処理条件を維持した状態で、熱処理を連続的に実施することができる。
【０１１２】
＜処理対象＞
本発明は、任意の被処理物に適用することができる。冷却処理の対象としては、例えば、各種の食品（例えば、加工食品、又は生鮮食品）、植物（特に、観賞用植物の全体又はその一部分）、飼料、又は人若しくは動物の死体を挙げることができる。
また、加熱処理の対象としては、比較的低温の加熱殺菌を必要とする任意の対象を挙げることができ、例えば、各種の食品（例えば、加工食品）、コショウ粒や銀杏などの食用実（種）又はナッツ類に好適に適用することができる。
【０１１３】
本発明においては、被処理物に直接、又は前記被処理物を包装している包装体（被処理物包装体）の外壁に直接、金属製柱状小片を接触させる。ここで、前記被処理物を包装している包装体、すなわち、被処理物包装体としては、具体的には、容器や包装袋を挙げることができる。例えば、茶碗蒸しや佃煮のように、容器に入れた状態で保管され、流通される食品は、容器に入れた状態で本発明による処理を実施するのが好ましい。この場合、食品容器が前記「被処理物包装体」に相当する。また、フィルムで包装される液状調味料（例えば、だし汁）の場合は、フィルムで包装された状態で本発明による処理を実施し、包装フィルムが前記「被処理物包装体」に相当する。
更に、例えば、魚類のように、被処理物をそのまま金属製柱状小片と接触させると、エラから金属製柱状小片が混入する可能性があるので、薄フィルム（プラスチック、紙、布、金属箔など）で包装してから接触させるのが好ましい。このような一時的包装体も、本発明の包装体に含まれる。
【０１１４】
本発明方法により、食品の冷凍処理を、栗や茶碗蒸しについて実施したところ、極めて良好な冷凍食品を得ることができた。
例えば、茶碗蒸し（プラスチック製容器詰め及びプラスチックフィルムカバーを付けた状態）は、従来法で冷凍すると卵が変質し、巣が形成されるのに対し、本発明によれば、卵の変質も起きず、巣の形成も観察されない。また、本発明により、食品の加熱殺菌処理を、コショウ粒について実施したところ、コショウ粒では、風味の変化も認められなかった。
【０１１５】
本発明において、気体調温室にて加熱又は冷却する調温気体の所定温度は、加熱又は冷却処理の目的に沿って被処理物の目的中心温度を設定し、その目的中心温度に応じて適宜設定することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
加熱調理して調製した食品類（例えば、ご飯やパン類）を室温以下に冷却したり、生鮮食料品（例えば、魚介類や食肉）を冷蔵温度帯や冷凍温度帯へ冷却したりする冷却及び冷却に利用することができる。
また、被処理物の品質に影響を与えない比較的低温の加熱殺菌に利用することができる。更に、食品の加熱調理にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
１１・・・平板状トレイ；１１Ｔ・・・底板；１２・・・通風用貫通孔；
１５・・・カゴ型トレイ；１５Ｔ・・・底板；１６・・・係止桟；
１７・・・カゴ型トレイ；１７Ｔ・・・半球状底板；
１８・・・カゴ型トレイ；１８Ｔ・・・凸状底板；２１・・・被処理物；
２２Ａ・・・大型金属製柱状小片充填領域；
２２Ｂ・・・小型金属製柱状小片充填領域；
２３・・・金属製柱状小片；２３Ｓ，２８Ｓ・・・小型金属製柱状小片；
２３Ｌ・・・大型金属製柱状小片；２４・・・；分離筒状体；
２５・・・分離用内側バスケット；２５Ｔ・・・底面；
２６・・・分離用貫通孔；２７・・・把持部；
３１・・・円柱状小片；３２・・・六角柱状小片；
３３・・・有孔円柱状小片；３３ａ，３３ｂ・・・通風貫通孔；
３４・・・有孔六角柱状小片；３４ａ，３４ｂ・・・通風貫通孔；
３５・・・溝付円柱状小片；３５ａ，３５ｂ・・・通風溝；
３６・・・溝付六角柱状小片；３６ａ，３６ｂ・・・通風溝；
３７・・・溝付円柱状棒状体；３８・・・有孔六角柱状棒状体；
４１・・・熱処理室；
４２・・・載置用トレイ；４３・・・天井；
４４・・・上方傾斜遮蔽板；４４Ａ・・・非通風性案内表面；
４５・・・床；４６・・・下方傾斜遮蔽板；４６Ａ・・・非通風性案内表面；
４７・・・取入口；４８・・・排出口；５０・・・熱処理装置；
５０Ａ・・・熱処理室；５０Ｂ・・・気体調温室；
５１・・・第１トレイ；５２・・・第２トレイ；
５３・・・第３トレイ；５４・・・第４トレイ；
５１Ａ・・・第１上方傾斜遮蔽板；５２Ａ・・・第２上方傾斜遮蔽板；
５３Ａ・・・第３上方傾斜遮蔽板；５４Ａ・・・第４上方傾斜遮蔽板；
５１Ｂ・・・第１下方傾斜遮蔽板；５２Ｂ・・・第２下方傾斜遮蔽板；
５３Ｂ・・・第３下方傾斜遮蔽板；５４Ｂ・・・第４下方傾斜遮蔽板；
５５・・・熱交換器；５５・・・熱交換器；５５Ａ・・・熱交換器用ファン；
５６・・・調温気体供給ダクト；５６Ａ，５６Ｂ・・・送気用ファン；
５７・・・排出ダクト；５８・・・吸気用ファン；
６０・・・熱処理システム；６１Ａ・・・装入ゾーン；
６１Ｂ・・・予備ゾーン；６１Ｃ・・・熱処理ゾーン；
６１Ｄ・・・緩衝ゾーン６１Ｄ；６１Ｅ・・・取出ゾーン；
６２・・・熱処理トンネル；６２Ｅ・・・恒温室；
６４・・・入口；６４Ａ・・・装入口ドア；６５・・・出口；
６５Ａ・・・排出口ドア；６６Ａ・・・シール用固定突起；
６６Ｂ・・・シール用固定突起；
６７Ｂ，６７Ｃ１，６７Ｃ２，６７Ｃ３，６７Ｄ・・・気体調温室；
６８・・・熱交換器；６９ａ，６９ｂ，６９ｃ・・・送気用ファン；
７１・・・伝熱媒介体；７２・・・調温気体接触部；７３・・・熱伝達部；
７４・・・突起；７５・・・カゴ型トレイ；７５Ｔ・・・底板；
９０・・・熱処理コンテナ；
９０ｃ１，９０ｃ２，９０ｃ３・・・処理位置；
９１・・・断熱壁；９１Ｔ・・・天井壁；９１Ｂ・・・底面壁；
９１Ｒ・・・右側面壁；９１Ｌ・・・左側面壁；９１Ｆ・・・前方壁；
９１Ｐ・・・後方壁；９２・・・熱処理室；
９３，９３ａ，９３ｂ，９３ｃ・・・取入窓；
９４，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ・・・排出窓；
９５・・・移動用車輪；９５Ａ・・・案内軌道；
９６，９７・・・断熱シール部；９７Ａ・・・断熱壁。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理方法、熱処理装置、熱処理システム、及び処理方法用セットに関する。本明細書において、熱処理とは、冷却及び加熱を含む。
本発明においては、被処理物（被冷却物又は被加熱物）の周囲に充填された金属製柱状小片を調温気体（冷却気体又は加熱気体）によって冷却又は加熱し、その金属製柱状小片を介して被処理物を冷却又は加熱するので、非常に効率的に冷却又は加熱を実施することができる。
【背景技術】
【０００２】
食品類を物流システムに供給したり、低温貯蔵を行うために、食品類を冷却する技術が利用されている。例えば、加熱調理して調製した食品類を室温以下に冷却したり、生鮮食料品などを冷蔵温度帯や冷凍温度帯へ冷却することが行われており、従来から、冷却装置や冷凍装置が多数提案されている（例えば、特許文献１又は２）。このような冷却は、冷却空気を生成する冷却器、送気手段（例えば、送気用ファン及び／又は吸気用ファン）、及び被処理食品類を装入して配置する処理室を、密閉された断熱筐体内に設けた冷却装置（又は冷凍装置）によって実施されている。こうした冷却装置においては、送気手段により冷却器から送り出された冷却空気が処理室を経て再び冷却器に戻り、更に送気手段により処理室へ送り出されるという強制循環方式が採用されている。また、被処理食品類を装入して配置する処理室では、多数の被処理食品類（被冷却物）を、それぞれ多数のトレイ上に載せ、多数のトレイは棚段に平行に配置されている。冷気は、それらのトレイ間（すなわち、棚段間）を一方向に上流側から下流側に規則的に流れ、各被処理食品類と接触して冷却した後、天井や壁面などに設けたダクトから回収される。
【０００３】
一般に、食品類の冷凍過程では、食品類の温度が低下し、次いで、氷結点（食品類中ではじめて氷結晶が生じる温度）に至ると水溶液部分に氷結晶が生じ、最終的には凍結する。多くの食品の氷結点は−１℃であり、−５℃で氷結率は約８０％に達し、硬度が増加して物理的に凍結した状態になる。冷凍食品の場合は、一般に、−１８℃以下の凍結状態まで冷却させるが、従来から、氷結晶生成帯（約−１℃〜約−５℃）をできる限り速く通過させることによって、微小氷結晶を均質に生成させ、氷結晶が肥大化しないようにすることが重要とされてきた。これは、氷結晶が大きくなると、食品類の組織に障害を与え、品質低下の原因になるからである。こうした急速冷却を実現するために、従来法では、例えば、冷却処理の最初の段階から、氷点下に冷却した気体を大量に、しかも高速流として処理室に供給することが行われていた。
【０００４】
しかしながら、従来法では、図２６（模式的説明図）に示すように、平板状トレイ８１の底板８１Ｔにおける載置面８１Ａの上に載置された被冷却物８２を冷却する際に、冷却気体をトレイ底板８１Ｔと平行に矢印Ｈの方向に流していた。しかしながら、空気は、熱伝導率が低く、熱容量も小さいため、断熱効果を有しており、冷却エネルギーのキャリアー（冷却媒体）としては必ずしも好適な材料とはいえない。また、図２６に示すように、被冷却物８２の上方表面８２Ａの部分は、冷却気体と次々に直接接触するのに対し、前後左右に載置された被冷却物８２の間の空隙部８３では、冷却気体の気流がよどみ、新鮮な冷却気体が供給されにくいので、冷気流との接触状態が異なり、被処理食品類の表面の層流境膜の厚さに差異が生じる。すなわち、空隙部８３に接する被冷却物８２の部分の層流境膜は、被冷却物８２の上方表面８２Ａの部分の層流境膜よりも、常に厚くなり、被冷却物８２の全体としての熱交換効率が不均一になるので、被冷却物８２の全体としての総括伝熱係数も低下する。特に、図２７（模式的説明図）に示すように、棚段ラック（図示せず）の係止桟８６に保持して使用するカゴ型トレイ８５の場合には、被冷却物８２の間の空隙部８３に気流のよどみが更に発生しやすくなり、総括伝熱係数は更に低下する。
【０００５】
これを防止するために、従来法では、一般に、冷気流の速度を速くして、層流境膜の厚さを全体的に薄くさせることによって総括伝熱係数の低下を防止する努力をしているが、限界があった。また、被処理食品類（被冷却物）の表面が高速冷気流と接触すると、表面乾燥が進んでヒビ割れが発生したり、被処理食品類（被冷却物）表面に付着させた添加物（例えば、ゴマ粒）が脱離したり、食品の過度な重量低下を招くなどの欠点もあった。
【０００６】
なお、トレイの材料を熱伝導性の高い金属材料とし、トレイ底面８１Ｂ（図２６），８５Ｂ（図２７）に沿って流れる冷却気体から金属製トレイ８１，８５を介して被冷却物８２に冷却エネルギーを供給しやすくすることも提案されている。しかしながら、被冷却物８２は、その底面のみが金属製トレイ８１，８５と接触するだけであり、効果は限定的であった。
【０００７】
前記の総括伝熱係数を向上させる手段として、過度に冷却された気体を高速で供給する手段とは別に、処理室内の気流を乱流化させる技術も提案されている（例えば、特許文献３又は特許文献４）。しかしながら、これらの手法では、入射流冷気の気流速度を非常に速くする必要があり、従って、発生するとされている乱流それ自体の流速も当然に速くなる。高速冷気流が被処理食品類の表面と接触することになるので、前記と同様の問題が発生した。
【０００８】
また、冷却媒体を気体ではなく、液体（ブライン）とすることにより冷却媒体から被冷却物への熱伝導性を向上させる手段も提案されているが、ブラインとして使用されるアルコール水溶液を生成するためのクーラーやポンプの稼動コストは気体と比較すると高額であることに加えて、火災防止のために貯蔵が煩雑になり、場合により、被冷却物からアルコール成分を分離する必要が生じるなどの種々の欠点がある。更に、水は、熱容量は大きいものの、熱伝導率は金属材料と比較すれば非常に低いため、理想的な冷却エネルギーのキャリアー（冷却媒体）とは言いがたい。
【０００９】
一方、加工食品などでは、冷蔵貯蔵又は冷凍貯蔵の前に、殺菌処理として加熱が行われている。加熱殺菌処理は、対象となる食品を高温（例えば、１００℃前後ないしそれ以上）に曝しても劣化しない場合は、水蒸気処理などが行われている。しかしながら、高温（例えば、１００℃前後）に曝すと風味が劣化したり、包装材料が破裂したりする食品に対しては、約８０℃以下の温水で殺菌処理する必要がある。温水で処理した場合、処理後の食品から水を取り除く作業や、食品と接触した水を廃棄する前の処理が非常に煩雑でコスト高の一因となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭５８−１３６９６２号公報
【特許文献２】特開２００３−１４８８５３号公報
【特許文献３】特開平６−２７３０３０号公報
【特許文献４】特開平１０−３１１６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明者は、従来技術の前記欠点を解消する熱処理方法（冷却方法又は加熱方法）として、載置用トレイ上に金属製粒状体（具体的には、金属製球状体）を充填し、被処理物と金属製粒状体とを直接に接触させるか、あるいは被処理物を包装している包装体の外壁を介して被処理物と金属製粒状体とを接触させる熱処理方法をすでに提案した（特願２００９−４９０８７：以下、「本発明者先願」）。
【００１２】
この本発明者先願方法によれば、載置用トレイ上にて、熱伝導率の高い金属製粒状体が調温気体（冷却気体又は加熱気体）によって所定温度に効率的に冷却又は加熱され、それらの金属製粒状体は個々の被処理物あるいは被処理物を包装している包装体（被処理物包装体）の外壁の周囲に充填されているので、被処理物又は被処理物包装体の表面は多数地点で金属製粒状体と直接接触することになり、熱処理時間が短縮される。すなわち、本発明者がすでに提案している前記方法において、調温気体は、従来法のように被処理物を直接的に熱処理するというよりは、むしろ、金属製粒状体を主に冷却又は加熱する。この場合、調温気体と金属製粒状体との接触面積は、従来法の調温気体と被処理物との接触面積よりも飛躍的に増加していると共に、金属製粒状体は高熱伝導率を有しているので、熱交換効率が飛躍的に向上する。また、金属製粒状体は、気体と比較すると熱容量も大きいので、調温気体の冷却又は加熱エネルギーを高効率で蓄熱することができる。こうして冷却又は加熱された金属製粒状体が、被処理物表面に若干食い込んで全周囲と多数の地点で接触するので、熱伝導による熱処理が高効率で実施されることになる。
【００１３】
しかしながら、本発明者は、前記本発明者先願方法の利点、すわなち、高い熱伝導率と大きな熱容量を有する理想的な冷却／加熱エネルギーのキャリアー（媒体）として金属を用いること、特に、冷凍処理の場合に、氷結晶生成帯（約−１℃〜約−５℃）を速く通過させることによって、微小氷結晶を均質に生成させ、氷結晶が肥大化しないようにすること、及び加熱殺菌処理や冷却処理を、被処理物と水とを接触させずに、ドライ状態で実施可能にすることなどの利点を維持したままで、前記本発明者先願方法において用いる金属製粒状体（具体的には、金属製球状体）に関して、製造コストの低減化、調温気体との接触面積の増加、及び被処理物との接触効率の向上を実現する方法を開発すべく鋭意研究した結果、金属製粒状体（具体的には、金属製球状体）に替えて、金属製柱状小片を用いることにより、製造コストの低減、調温気体との接触面積の増加、及び被処理物との接触効率の向上を実現することができることを見出した。
本発明は、こうした知見に基づくものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記の課題は、本発明により、
載置用トレイに載せた被処理物を収容する熱処理室に、気体調温室にて所定温度に加熱又は冷却された調温気体を供給することによって、前記被処理物を熱処理する方法であって、
前記載置用トレイ上に金属製柱状小片を、前記被処理物と直接に接触させるか、あるいは前記被処理物を包装している包装体の外壁に直接に接触させるように前記載置用トレイ上に充填することを特徴とする、前記熱処理方法によって解決することができる。
【００１５】
本発明方法の好ましい態様においては、前記熱処理室において、前記調温気体を前記載置用トレイの載置面と平行方向に流し、前記調温気体を金属製柱状小片と接触させる。
この態様においては、調温気体接触部と、その調温気体接触部に連結すると共に前記金属製柱状小片と接触する熱伝達部とを備える伝熱媒介体を用い、調温気体を前記調温気体接触部に接触させて冷却又は加熱エネルギーを前記調温気体接触部に捕捉させ、前記熱伝達部を介して前記冷却又は加熱エネルギーを金属製柱状小片に伝達し、金属製柱状小片を介して前記被処理物を熱処理することができる。
【００１６】
本発明方法の別の好ましい態様においては、前記載置用トレイとして、載置用底板に、前記被処理物及び金属製柱状小片を保持するが、前記調温気体を通過させることのできる通風孔を有するトレイを用い、前記載置用トレイの底板に設けた通風孔に、トレイの上方から下方に向けて、又はトレイの下方から上方に向けて、前記調温気体を通過させる。
この態様においては、前記載置用トレイの下方に、前記載置用トレイの被処理物載置面に対して傾斜する方向に気体流を案内する下方傾斜遮蔽板を設け、前記載置用トレイの底板に設けた通風孔に、トレイの上方から下方に向けて前記調温気体を通過させることができる。
また、この態様においては、前記熱処理室において、前記載置用トレイの上方に、前記載置用トレイの被処理物載置面に対して傾斜する方向に気体流を案内する上方傾斜遮蔽板を設けると共に、前記載置用トレイの下方に、前記載置用トレイの被処理物載置面に対して傾斜する方向に気体流を案内する下方傾斜遮蔽板を設け、
しかも、前記上方傾斜遮蔽板の気体流案内方向と下方傾斜遮蔽板の気体流案内方向とを相互に平行とし、トレイの上方から下方に向けて、又はトレイの下方から上方に向けて、前記調温気体を通過させることもできる。
【００１７】
本発明方法の好ましい態様においては、熱処理室が、多数の被処理物を載せた多数の載置用トレイを収容している。
【００１８】
本発明方法においては、金属製柱状小片が、形状及び／又は大きさが実質的に同一の柱状小片からなるか、あるいは形状及び／又は大きさの異なる複数種の柱状小片の混合物であることができる。
【００１９】
本発明方法は、バッチ式又は連続式で実施することができる。
【００２０】
また、本発明は、載置用トレイに載せた被処理物を収容する熱処理室と、所定温度に加熱又は冷却された調温気体を前記熱処理室に供給する気体調温室とを含む熱処理装置であって、
前記載置用トレイ上に金属製柱状小片が、前記被処理物と直接に接触させるか、あるいは前記被処理物を包装している包装体の外壁に直接に接触させるように前記載置用トレイ上に充填されていることを特徴とする、前記熱処理装置にも関する。
【００２１】
更に、本発明は、移動可能な熱処理コンテナと、その熱処理コンテナを内部に通過させて熱処理行う熱処理トンネルとを含む連続式熱処理システムに関する。前記熱処理コンテナは、断熱筐体の内部に、載置用トレイに載せた被処理物を収容することができ、前記載置用トレイ上に金属製柱状小片を、前記被処理物と直接に接触させるか、あるいは前記被処理物を包装している包装体の外壁に直接に接触させるように前記載置用トレイ上に充填することができる。また、熱処理コンテナは、所定温度に加熱又は冷却された調温気体を取入れる取入窓と、熱処理後の気体を排出する排出窓を備えている。
前記熱処理トンネルは、熱処理コンテナが通過する順に、装入ゾーン、熱処理ゾーン、及び取出ゾーンを含む。前記装入ゾーンと前記熱処理ゾーンとの間に、予備ゾーンを設けることができ、前記熱処理ゾーンと前記取出ゾーンとの間に、緩衝ゾーンを設けることができる。前記予備ゾーン、前記熱処理ゾーン、及び前記緩衝ゾーンには、それぞれ、所定温度に加熱又は冷却された調温気体を熱処理コンテナに供給することのできる気体調温室を備えている。
【００２２】
本発明は、
被処理物載置用トレイと、
金属製柱状小片と、
調温気体接触部とその調温気体接触部に熱伝達的に連絡する金属製柱状小片接触部とを備える伝熱媒介体と
を含む熱処理方法用セットにも関する。
【００２３】
更に、本発明は、
被処理物載置用底面を有する底板に、前記被処理物を保持するが、気体を通過させることのできる通風孔を有する被処理物載置用トレイと、
前記載置用トレイの底板に設けた通風孔から落下しない金属製柱状小片と
を含む熱処理方法用セットにも関する。
【００２４】
更に、本発明は、
被処理物載置用底面を有する底板に、前記被処理物を保持するが、気体を通過させることのできる通風孔を有する被処理物載置用トレイと、
前記載置用トレイの底板に設けた通風孔から落下しない金属製柱状小片と
底板に気体を通過させることのできる通風孔を有する内側バスケットと
を含む熱処理方法用セットにも関する。
【００２５】
本明細書において、「熱処理」は、冷却処理及び加熱処理を含む。「冷却」は、一般的に冷やすこと、例えば、被処理物の温度や冷却に用いる気体（冷却気体）の温度を低下させることを広く意味し、「非冷凍温度帯」への「冷却」及び「冷凍温度帯」への「冷却」の両方を含む。
ここで、「冷凍温度帯」とは、被処理物を凍結させる温度領域、すなわち、０℃以下の温度領域を意味する。具体的には、氷結点（食品類中ではじめて氷結晶が生じる温度）以下の凍結状態を含み、当然、−１８℃以下の凍結状態も含む。また、「非冷凍温度帯」とは、被処理物を凍結させない温度領域、すなわち、０℃より高い温度領域を意味し、例えば、常温温度帯、及び冷蔵温度帯が含まれる。なお、「冷凍温度帯」への「冷却」を単に「冷凍」と称することがあり、本明細書の以下の説明においては、簡便化の目的で「非冷凍温度帯への冷却」を、単に「非冷凍冷却」と称することがある。
また、加熱処理には、殺菌加熱処理や調理加熱処理が含まれる。
【００２６】
本明細書においては、被処理物を載置するトレイの底板に平行に通過させる気流を平行流と称することがある。また、底板に通風孔を有するトレイに対して、トレイの上方から下方に向けて通過する気流を「上下流」と称することがあり、トレイの下方から上方に向けて通過する気流を「下上流」と称することがある。また、両者を総括的に「上下・下上流」と称することがある。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、載置用トレイ上にて、熱伝導率の高い金属製柱状小片が調温気体によって所定温度に効率的に冷却又は加熱され、それらの金属製柱状小片は個々の被処理物あるいは被処理物を包装している包装体（被処理物包装体）の外壁の周囲に充填されているので、被処理物又は被処理物包装体の表面は多数領域又は多数地点で金属製柱状小片と直接接触することになり、熱処理時間が短縮される。なお、本発明においては、本発明者先願方法において使用する金属製粒状体（具体的には、金属製球状体）に替えて、金属製柱状小片を用いるので、被処理物又は被処理物包装体の表面との接触効率が更に向上する。
【００２８】
すなわち、本発明において、調温気体は、従来法のように被処理物を直接的に熱処理するというよりは、むしろ、金属製柱状小片を主に冷却又は加熱する。この場合、調温気体と金属製柱状小片との接触面積は、従来法の調温気体と被処理物との接触面積よりも飛躍的に増加していると共に、金属製柱状小片は高熱伝導率を有しているので、熱交換効率が飛躍的に向上する。また、金属製柱状小片は、気体と比較すると熱容量も大きいので、調温気体の冷却又は加熱エネルギーを高効率で蓄熱することができる。こうして冷却又は加熱された金属製柱状小片が、被処理物表面に若干食い込んで全周囲と多数の地点で、面接触、線接触、及び点接触することになるので、熱伝導による熱処理が高効率で実施されることになる。
【００２９】
また、本発明で用いる金属製柱状小片は、一般的に、前記本発明者先願方法で用いる金属製粒状体（具体的には、金属製球状体）よりも表面積が増加するので、調温気体との接触面積が増加し、調温気体による金属製柱状小片の冷却効率又は加熱効率が向上する。例えば、直径Ｄで高さＤの円柱体の表面積と直径Ｄの球体の表面積を比較すると、円柱体の側面の表面積はπＤとなり、球体の表面積πＤと等しいので、上面の表面積〔π（Ｄ/２）２〕及び底面の表面積〔π（Ｄ/２）２〕の分だけ全体の表面積が広くなる。また、後述するように、金属製柱状小片として、貫通する通風貫通孔を有する金属製柱状小片を用いる場合は、貫通孔の内側表面の表面積が増えるので、全体の表面積も広くなる。更に、後述するように、側面、上面、又は底面の少なくとも１面に通風溝を有する金属製柱状小片を用いる場合は、その通風溝の表面積が増えるので全体の表面積も広くなる。
【００３０】
従って、例えば、冷凍処理の場合に、氷結晶生成帯（約−１℃〜約−５℃）を速く通過させることによって、微小氷結晶を均質に生成させ、氷結晶が肥大化しないようにすることができ、冷却物や冷凍物の品質を向上させることができる。
【００３１】
また、加熱殺菌処理や冷却処理を、水を使用せずにドライ状態で実施することができるので、処理後の水の除去や排水処理が不要になる。
【００３２】
更に、金属製柱状小片は熱容量が大きいので、熱処理終了後に処理物（例えば、冷凍食品）から金属製柱状小片を分離して再循環し、調温気体によって加熱又は冷却された蓄熱エネルギーを再利用することができる。また、金属製柱状小片を予め所定温度に加熱又は冷却しておいてから、被処理物あるいは被処理物包装体と接触させることができるので、熱処理時間を一層短縮することができる。
【００３３】
本発明において、伝熱媒介体を用いると、調温気体接触部によって調温気体の加熱又は冷却エネルギーを効率的に取り込むことができるので、熱処理効率を向上させることができる。
【００３４】
また、本発明において、通風孔を有するトレイを用い、上下・下上流の調温気体を供給すると、調温気体が金属製柱状小片の間を通過する際に金属製柱状小片が更に効率的に冷却又は加熱されるので、熱処理効率を向上させることができる。
【００３５】
更に、上下・下上流の調温気体を利用する前記本発明において、載置用トレイの上方及び下方のそれぞれに、載置用トレイの載置面に対して傾斜する方向（非平行方向）に気体流を案内する傾斜遮蔽板を設け、それらの気体流案内方向を相互に平行に配置すると、熱処理室の調温気体吸入口側から排出口側の方向に載置用トレイの全面にわたって調温気体の上下・下上流の通気抵抗を均一化させることができるので、その結果、載置用トレイの全面にわたって均一な熱処理を実現することができる。
【００３６】
また、本発明において、前記載置用トレイの下方に、前記載置用トレイ載置面に対して傾斜する方向に気体流を案内する下方傾斜遮蔽板を設けると、水蒸気を大量に発生する被処理物を常温温度帯又は冷蔵温度帯へ冷却する際に、水蒸気を天井側に凝結させることがなくなるので、被処理物への水滴落下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明で用いることのできる円柱状小片の斜視図である。
【図２】本発明で用いることのできる六角柱状小片の斜視図である。
【図３】本発明で用いることのできる有孔円柱状小片の斜視図である。
【図４】本発明で用いることのできる有孔六角柱状小片の斜視図である。
【図５】本発明で用いることのできる溝付円柱状小片の斜視図である。
【図６】本発明で用いることのできる溝付六角柱状小片の斜視図である。
【図７】本発明で用いることのできる溝付円柱状小片の製造方法を示す模式的斜視図である。
【図８】本発明で用いることのできる有孔六角柱状小片の製造方法を示す模式的斜視図である。
【図９】本発明で利用することのできる上下・下上流方式を、平板状トレイを用いて実施する場合の原理を示す模式的説明図である。
【図１０】本発明で利用することのできる上下・下上流方式を、カゴ型トレイを用いて実施する場合の原理を示す模式的説明図である。
【図１１】半球状の底板に複数の通風用貫通孔を設けたカゴ型トレイの模式的断面図である。
【図１２】凸状底板に複数の通風用貫通孔を設けたカゴ型トレイの模式的断面図である。
【図１３】本発明を上下・下上流方式によって実施する場合の原理を示す模式的断面図である。
【図１４】本発明を上下・下上流方式によって実施する別の態様の原理を示す模式的断面図である。
【図１５】本発明を上下・下上流方式によって実施する更に別の態様の原理を示す模式的断面図である。
【図１６】本発明を上下・下上流方式によって実施する更に別の態様の原理を示す模式的断面図である
【図１７】上方及び下方傾斜遮蔽板を用いて本発明を上下・下上流方式によって実施する場合の原理を示す模式的断面図である。
【図１８】上方及び下方傾斜遮蔽板を用いる本発明による多段型熱処理装置の模式的断面図である。
【図１９】本発明を平行流方式によって実施する場合の原理を示す模式的断面図である。
【図２０】図１９の平行流方式に利用することのできる伝熱媒介体の斜視図である。
【図２１】本発明を連続法で実施する場合に適した熱処理システムの模式的平面図である。
【図２２】図２１の熱処理システムで用いることのできる熱処理コンテナの模式的斜視図である。
【図２３】図２２の熱処理コンテナの模式的断面図である。
【図２４】図２２の熱処理コンテナの別の方向の模式的断面図である。
【図２５】図２１の熱処理システムで用いる熱処理トンネルと熱処理コンテナとの関係を示す模式的断面図である。
【図２６】従来法の冷却処理の原理を示す模式的説明図である。
【図２７】カゴ型トレイを用いる従来法の冷却処理の原理を示す模式的説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本明細書において、従来法と同様に、調温気体（冷却気体又は加熱気体）をトレイ底板と平行に通過させる熱処理方式（冷却方式又は加熱方式）を、以下、「平行流方式」と称することがある。また、底板に通風孔を有するトレイを用い、上下流調温気体（冷却気体又は加熱気体）を利用する熱処理方式（冷却方式又は加熱方式）を「上下流方式」と称することがあり、下上流調温気体（冷却気体又は加熱気体）を利用する熱処理方式（冷却方式又は加熱方式）を「下上流方式」と称することがある。また、それらを包括して「上下・下上流方式」と称することがある。
【００３９】
更に、載置用トレイの下方に、載置用トレイの載置面に対して傾斜する方向（非平行方向）に気体流を案内する傾斜遮蔽板を設けた状態で、熱処理（冷却処理又は加熱処理）を行う熱処理方式を、以下、「下方傾斜板方式」と称することがある。また、載置用トレイの上方及び下方のそれぞれに、載置用トレイの載置面に対して傾斜する方向（非平行方向）に気体流を案内する傾斜遮蔽板を設け、それらの気体流案内方向を相互に平行に配置した状態で、熱処理（冷却処理又は加熱処理）を行う熱処理方式を、以下、「上方・下方傾斜板方式」と称することがある。
【００４０】
＜金属製柱状小片＞
本発明においては、金属製柱状小片、特に高熱伝導度及び高熱容量を有する金属製柱状小片を用いる。ここで、柱状とは、円柱状、楕円柱状、又は角柱状（すなわち、三角柱状ないし多角柱状、例えば六角柱状）を意味する。
図１は、本発明で用いることのできる円柱状小片３１の斜視図であり、図１（ａ）は、幅（ｗ）に対して高さ（ｈ）が短い扁平型円柱状小片３１Ａを示し、図１（ｂ）は、幅（ｗ）に対して高さ（ｈ）が長い細長型円柱状小片３１Ｂを示す。図２は、本発明で用いることのできる六角柱状小片３２の斜視図であり、図２（ａ）は、幅（ｗ）に対して高さ（ｈ）が短い扁平型六角柱状小片３２Ａを示し、図２（ｂ）は、幅（ｗ）に対して高さ（ｈ）が長い細長型六角柱状小片３２Ｂを示す。図１及び図２に示すように、底面（又は上面）の最大長に相当する幅（ｗ）と、軸方向の長さに相当する高さ（ｈ）の比率は特に限定されず、種々の比率の柱状小片を用いることができる。
なお、図１及び図２に示す態様の金属製柱状小片は、後述する平行流方式において用いるのが好ましい。
【００４１】
本発明で用いることのできる金属製柱状小片は、その金属製柱状小片を貫通する通風貫通孔を有することができる。通風貫通孔を設けることにより、後述する上下・下上流方式に好適に適用することができる。通風貫通孔を設ける位置及び方向は、特に限定されないが、製造が容易である点から、図３及び図４に示すように、金属製柱状小片の軸方向に平行に設けることが好ましい。図３は、有孔円柱状小片３３の斜視図であり、図３（ａ）は、１つの通風貫通孔３３ａを中心軸に沿って設けた扁平型有孔円柱状小片３３Ａを示し、図３（ｂ）は、２つの通風貫通孔３３ｂ，３３ｂを中心軸に平行に設けた細長型有孔円柱状小片３３Ｂを示す。前記の通風貫通孔３３ａ，３３ｂは、いずれも断面が円形の孔である。図３に示すように、複数個の通風貫通孔を設けることができ、その数は限定されない。複数個の通風貫通孔を設ける場合、それら貫通孔の断面形状は相互に同じでも、異なるものであってもよい。
【００４２】
本発明においては、後述するように、多数の金属製柱状小片を被処理物の周囲に充填し、各金属製柱状小片は、相互にランダムな方向を向いた状態でトレイ上に配置されるので、有孔円柱状小片の通風貫通孔が、別の有孔円柱状小片によって封鎖されることもある。そこで、同一形状の扁平型有孔金属製柱状小片を用いる場合には、通風貫通孔の内径（ｄ）を高さ（ｈ）よりも大きくすることが好ましい。図３（ｃ）に示すとおり、有孔円柱状小片３３Ｃの側面が、別の有孔円柱状小片３３Ｄの通風貫通孔に嵌まり込むことになっても、有孔円柱状小片３３Ｃの側面が、別の有孔円柱状小片３３Ｄの通風貫通孔を完全に封鎖することがないので、通風性が確保されるからである。
【００４３】
図４は、有孔六角柱状小片３４の斜視図であり、図４（ａ）は、１つの通風貫通孔３４ａを中心軸に沿って設けた扁平型有孔六角柱状小片３４Ａを示し、図４（ｂ）は、１つの通風貫通孔３４ｂを中心軸に沿って設けた細長型有孔六角柱状小片３４Ｂを示す。図４（ａ）に示す扁平型有孔六角柱状小片３４Ａの通風貫通孔３４ａの断面形状は六角形である。図４に示すように、通風貫通孔の断面形状は限定されない。
【００４４】
本発明で用いることのできる金属製柱状小片は、側面、上面、又は底面の少なくとも１面に通風溝を有することができる。通風溝を設けることにより、後述する上下・下上流方式に好適に適用することができる。通風溝を設ける位置及び方向は、多数の金属製柱状小片をトレイ上に充填した際に、調温気体を円滑に通過させることができる限り特に限定されない。通風溝の形状は、金属製柱状小片の突出部分が嵌まり込む形状でないことが好ましい。また、製造が容易である点から、図５及び図６に示すように、金属製柱状小片の側面に軸方向に平行に直線状に設けるか、あるいは、側面に螺旋状に設けることもできる。
【００４５】
図５は、溝付円柱状小片３５の斜視図であり、図５（ａ）は、１つの通風溝３５ａを中心軸に平行に設けた扁平型溝付円柱状小片３５Ａを示し、図５（ｂ）も、１つの通風溝３５ｂを中心軸に平行に設けた細長型溝付円柱状小片３５Ｂを示す。図５（ａ）に示す扁平型溝付円柱状小片３５Ａが有する通風溝３５ａの断面形状は三角形であり、図５（ｂ）に示す細長型溝付円柱状小片３５Ｂが有する通風溝３５ｂの断面形状は台形様である。図５に示すように、通風溝の断面形状は限定されない。
【００４６】
図６は、溝付六角柱状小片３６の斜視図であり、図６（ａ）は、１つの通風溝３６ａを中心軸に平行に設けた扁平型溝付六角柱状小片３６Ａを示し、図６（ｂ）は、２つの通風溝３６ｂ，３６ｂを中心軸に平行に設けた細長型溝付六角柱状小片３６Ｂを示す。図６に示すように、複数個の通風溝を設けることができ、その数は限定されない。複数個の通風溝を設ける場合、それら通風溝の断面形状は相互に同じでも、異なるものであってもよい。なお、本発明で用いる金属製柱状小片は、１又は複数の通風貫通孔と１又は複数の通風溝とを同時に備えることもできる。
【００４７】
本発明においては、後述する上下・下上流方式を用いる場合に、前記図１〜図６に示すような各種態様の金属製柱状小片について、同一形状の金属製柱状小片をそれ単独で用いるか、あるいは２種以上の異なる形状の金属製柱状小片を適宜組合せて用いるかを適宜選択することができる。更に、本発明においては、後述する平行流方式又は上下・下上流方式を用いる場合に、前記金属製柱状小片を、前記の本発明者先願方法で用いる金属製粒状体（具体的には、金属製球状体）と組合せて用いることもできる。
【００４８】
本発明で用いる金属製柱状小片は、図７及び図８に示すように、簡単な方法で製造することができる。例えば、図７に示す溝付円柱状棒状体３７を切断線３７Ｘで軸方向に垂直方向に切断することにより、複数の溝付円柱状小片３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ，３７ｅ，３７ｆを製造することができる。同様に、図８に示す有孔六角柱状棒状体３８を切断線３８Ｘで軸方向に垂直方向に切断することにより、複数の有孔六角柱状小片３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ，３８ｅ，３８ｆ，３８ｇ，３８ｈ，３８ｉ，３８ｊ，３８ｋ，３８ｍ，３８ｎを製造することができる。なお、図７に示す溝付円柱状棒状体３７及び図８に示す有孔六角柱状棒状体３８は、それぞれ、必要により、表面処理（例えば、耐酸化処理）を一括して効率的に実施することができ、更に必要により、切断面のみの表面処理を引き続いて実施することができる。
【００４９】
前記の金属製柱状小片は、高い熱伝導度と大きな熱容量を有する金属、例えば、銅、アルミニウム、又は鉄、あるいはそれらの合金からなることが好ましい。金属製柱状小片は、それ自体を洗浄あるいは殺菌処理する必要があるので、熱伝導度や熱容量に影響を与えない範囲で薄層樹脂コートや表面保護塗布剤によって保護することもでき、相互接触や洗浄・殺菌処理に対する耐磨耗性を付与することができる。
【００５０】
金属製柱状小片は、後述する上下・下上流調温気体を用いる場合には、トレイに充填された際に上下・下上流調温気体を円滑に通過させる流通性を有することが要求されると共に、調温気体から冷却又は加熱エネルギーを有効に捕捉して蓄熱する形状及び容量を有していることが好ましい。なお、寸法は厳密に調整する必要はなく、被処理物と金属製柱状小片との分離の際に、寸法の差異を利用することができる程度の精度で調整されていれば充分である。
【００５１】
金属製柱状小片の具体的な寸法は、特に限定されず、通風貫通孔や通風溝を備えていない場合には、その間隙を調温気体が円滑に通過することができることが好ましい。例えば、柱状小片の幅（ｗ）及び高さ（ｈ）が０．５ｍｍ以上であれば使用上の問題はなく、柱状小片の幅（ｗ）及び高さ（ｈ）は、一般的には１ｍｍ以上である。上限も特に限定されず、柱状小片の幅（ｗ）及び高さ（ｈ）は、一般的には、２０ｍｍ程度であり、主に、１０ｍｍ〜２０ｍｍの金属製柱状小片が用いられる。大型の被処理物（例えば、大型魚や食肉）の場合には、２０ｍｍを超える幅（ｗ）及び／又は高さ（ｈ）を有する金属製柱状小片を用いることもできる。具体的な寸法は、通風性や、エネルギーの捕捉・蓄熱性及び被処理物との接触効率を考慮して適宜決定することができる。すなわち、通風性及び蓄熱性の観点では、粒径を比較的大きくして、円滑な通風と、エネルギーの捕捉・蓄熱を保証することが好ましい。一方、被処理物との接触効率の観点では、粒径を比較的小さくして、金属製柱状小片と被処理物との接触面積を増加させることが好ましい。
なお、被処理物が果物や加工食品のように比較的大きな場合は、金属製柱状小片の寸法は被処理物よりも小さくなるが、例えば、コショウ粒のような小型の被処理物の場合には、金属製柱状小片の寸法を被処理物よりも大きくするのが一般的である。
【００５２】
＜処理方式＞
次に、本発明で利用する処理方式について説明する。
以下、「上下・下上流方式」について最初に説明し、次に、「上下・下上流方式」において「傾斜板」を利用する態様について説明し、続いて、「平行流方式」の態様について説明する。
【００５３】
＜上下・下上流方式＞
本発明で利用することのできる上下・下上流方式の原理を、図９及び図１０（本発明）並びに図２６及び図２７（従来技術）の模式的説明図に沿って説明する。図９及び図１０並びに図２６及び図２７では、説明の便宜のために３つの被処理物２１，８２のみを示すが、実際の適用例では、多数の被処理物２１，８２が同じトレイ上に相互に間隔を隔てて併置される。以下、本明細書に添付の各図面においては、被処理物を１つ〜３つ程度までしか図示していないが、これも説明の便宜のためであり、実際の適用例では、多数の被処理物が同じトレイ上に相互に間隔を隔てて併置される。なお、調温気体としては、一般的は、調温空気を使用する。
【００５４】
本発明で利用することのできる上下・下上流方式では、図９に示すように、被処理物（被冷却物又は被加熱物）２１を載置する底板１１Ｔに複数の通風用貫通孔１２を設けた平板状トレイ１１を用い、前記載置用平板状トレイ１１の底板１１Ｔに設けた通風孔１２に、トレイ１１の上方から下方に向けて、又はトレイ１１の下方から上方に向けて、図９の矢印Ｖに示すように、調温気体（冷却気体又は加熱気体）を通過させる。また、図１０に示すように、棚段ラック（図示せず）の係止桟１６に保持して使用するカゴ型トレイ１５の場合には、カゴ型トレイ１５の底板１５Ｔに複数の通風用貫通孔１２を設け、トレイ１５の上方から下方に向けて、又はトレイ１５の下方から上方に向けて、図１０の矢印Ｖに示すように、調温気体を通過させる。なお、前記通風用貫通孔１２は、前記被処理物を保持すると共に金属製柱状小片を保持するが、気体を通過させることのできる開口部口径を有している。
【００５５】
本発明で利用する上下・下上流方式に用いるトレイは、任意の材料（例えば、合成樹脂や金属）からなることができるが、底板の下面は調温気体と直接に接触するので、少なくとも底板が金属製のトレイを用いることが好ましい。トレイを構成する金属としては、高い熱伝導性及び大きい熱容量を有する金属、例えば、銅、アルミニウム、又は鉄、あるいはそれらの合金を挙げることができる。なお、金属製トレイは、熱伝導性に大きな影響を与えない範囲で薄層樹脂コートや表面保護塗布剤で保護されていることもできる。上下・下上流方式に用いるトレイは、トレイの底板に多数の通風用貫通孔を有しており、調温気体の通風をできる限り妨げないように、被処理物及び金属製柱状小片を落下させない限り、開口部の合計面積が広いことが好ましく、例えば、網目状やネット状の底板（例えば、金網）が好ましい。
【００５６】
上下・下上流方式において調温気体（冷却気体又は加熱気体）を通過させる方向は、トレイの上方から下方への方向、又はトレイの下方から上方への方向のいずれも可能である。例えば、焼きたてのパンや炊飯直後のご飯、あるいは茹でたての麺類や茶碗蒸しのように、冷却処理において水蒸気を多量に発生する高温食品類を熱処理室に搬入してトレイ上で冷却処理する場合は、下上流冷却気体を通過させることよって処理することもできるが、被処理物から発生する水蒸気がトレイ上方の天井部壁面に凝結し、水滴となって被処理物上に落下して食品類を汚す危険性もあるので、上下流冷却気体を通過させることにより、被処理物から発生する水分をトレイの下方で収集して排水することができるので好ましい。また、海草類や水産物のように、水滴を滴下する被処理物の場合も、上下流冷却気体を通過させることが好ましい。
【００５７】
本発明において上下・下上流方式で用いることのできるカゴ型トレイの底面は、図１０に示す平坦な底板に限定されず、例えば、図１１（模式的断面図）に示すように、半球状の底板１７Ｔに複数の通風用貫通孔１２を設けたカゴ型トレイ１７や、図１２（模式的断面図）に示すように、凸状底板１８Ｔに複数の通風用貫通孔１２を設けたカゴ型トレイ１８を用いることもできる。
【００５８】
本発明を上下・下上流方式によって実施する場合は、通風性を考慮して、金属製柱状小片、特に高熱伝導度及び高熱容量を有する金属製柱状小片を、前記載置用トレイ上の前記被処理物の周囲に充填する。この方式では、例えば、図１３に示すように、底板１５Ｔに多数の通風用貫通孔１２を備えたカゴ型トレイ１５内に、被処理物２１と共に、それらの周囲に金属製有孔円柱状小片２３を充填する。具体的には、最初に、金属製有孔円柱状小片２３を底板１５Ｔに薄い層状に敷き、その上に被処理物２１を相互に間隔を隔てて載せ、被処理物２１の間に金属製有孔円柱状小片２３を充填し、最後に、必要に応じて、被処理物２１の上にも金属製有孔円柱状小片２３を薄い層状に被せることができ、こうして被処理物２１の外側全体を金属製有孔円柱状小片２３で包囲することができる。なお、目的とする熱処理に悪影響を与えない限り、予備的に冷却又は加熱された金属製有孔円柱状小片２３を用いると、熱処理を更に短時間で実施することができる。金属製有孔円柱状小片２３の形状及び／又は寸法は、調温気体が、金属製有孔円柱状小片２３の間隙を円滑に通過することができる形状及び／又は寸法であることが必要である。
【００５９】
なお、図１３に示す態様においては、有孔柱状小片を用いる代わりに、あるいは有孔柱状小片に加えて、溝付柱状小片を用いることにより、調温気体の流通性を最適にすることができる。また、通風孔や通風溝を有さない柱状小片（例えば、図１及び図２に示す態様の柱状小片）を単独で使用するか、あるいは組合せて用いることもできる。
すなわち、これらの金属製柱状小片（又はその組合せ）は、トレイに充填された際に、上下・下上流調温気体を円滑に通過させる流通性を有することが要求されると共に、調温気体から冷却又は加熱エネルギーを有効に捕捉して蓄熱することが好ましい。
【００６０】
図１３に示す態様では、金属製有孔円柱状小片２３の充填後に、底板１５Ｔの下方から調温気体を供給すると、調温気体は金属製有孔円柱状小片２３の間隙や通風孔を経て、金属製有孔円柱状小片２３の層の最上部まで通過する。調温気体は、金属製有孔円柱状小片２３の層の最上部から底板１５Ｔの方向へ通過せることもできる。この通過の際に、金属製有孔円柱状小片２３が冷却又は加熱され、その冷却又は加熱エネルギーは金属製有孔円柱状小片２３に蓄熱されると共に隣接する金属製有孔円柱状小片２３を経て被処理物２１に伝熱される。金属製有孔円柱状小片２３は被処理物２１の表面を若干押し込んで接触しているので、被処理物２１が、金属製有孔円柱状小片２３からの伝熱作用によって冷却又は加熱される。
【００６１】
こうして熱処理が終了した後に、処理物と金属製有孔円柱状小片２３との混合物を、分離用フルイの上にあける。分離用フルイは、金属製有孔円柱状小片２３を通過させるが処理物を通過させない開口部を有しているので、処理物が分離用フルイ上に残り、金属製有孔円柱状小片２３と分離することができる。こうして分離された金属製有孔円柱状小片２３は、冷却又は加熱エネルギーを蓄熱しているので、再利用することができる。なお、トレイの底板１５Ｔを着脱自在とし、熱処理終了後に、底板１５Ｔを取り除いて、処理物と金属製有孔円柱状小片２３との混合物を、分離用フルイの上に落下させることもできる。あるいは、トレイの底板１５Ｔに開閉自在の落下用開口部を設けて、処理物と金属製有孔円柱状小片２３との混合物を、分離用フルイの上に落下させることもできる。
【００６２】
なお、コショウ粒などのように、被処理物が金属製柱状小片よりも小さい場合には、分離用フルイとして、コショウ粒などのような被処理物を通過させるが、金属製柱状小片を通過させない開口部を有しているフルイを用いて分離することができる。以下は、特に断らない限り、被処理物が、金属製柱状小片よりも大きい場合について説明するが、それらの説明は、コショウ粒やナッツ類のような小さい被処理物についても、当業者には自明の変形を適宜行うことによって適用可能である。
【００６３】
なお、水分を含んだ被処理物に対して冷凍処理を行う場合は、被処理物を非透水性ラップなどで包み、被処理物と金属製柱状小片とが凍結して結合したり、金属製柱状小片が相互に凍結したりすることを防止して、冷凍処理後の処理物と金属製柱状小片との分離を容易に実施可能にすることが好ましい。
【００６４】
図１３に示すように、単一の形状及び寸法の金属製有孔円柱状小片のみを使用することも、あるいは、後述する図１４及び図１５に示すように、複数種（特に２種）の形状及び寸法の金属製有孔円柱状小片を混合して用いることもできる。例えば、比較的大型の金属製有孔円柱状小片と比較的小型の金属製有孔円柱状小片との２種類の金属製有孔円柱状小片を併用して、大型金属製有孔円柱状小片によって通風性及び蓄熱性を確保し、小型金属製有孔円柱状小片によって通風性及び接触性を同時に確保することができる。
【００６５】
図１４（模式的断面図）は、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌと、小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓとを混合して併用する態様、すなわち混在させる態様の模式図である。この態様では、ネット状底板１５Ｔを備えたカゴ型トレイ１５内に、被処理物２１と共に、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌと、小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓとを混合して充填する。具体的には、最初に、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌと小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓとの混合物をネット状底板１５Ｔの上に薄い層状に敷き、その上に被処理物２１を相互に間隔を隔てて載せ、最後に被処理物２１の間に前記混合物を充填する。更に、被処理物２１の上にも、前記混合物を薄い層状で被せることもできる。こうして被処理物２１の外側全体を金属製柱状小片で包囲することができる。
【００６６】
図１４に示す態様でも、底板１５Ｔの下方から、又は金属製有孔円柱状小片２３Ｌ，２３Ｓの混合物の層の最上部の上方から調温気体を通過させて熱処理を効率的に実施することができる。熱処理の終了後に、処理物と金属製有孔円柱状小片混合物とを、分離用フルイの上にあける。分離用フルイは、金属製有孔円柱状小片混合物を通過させるが処理物を通過させない開口部を有しているので、処理物が分離用フルイ上に残り、金属製有孔円柱状小片混合物と分離することができる。こうして分離された金属製有孔円柱状小片混合物は、冷却又は加熱エネルギーを蓄熱しているので、再利用することができる。
【００６７】
図１４に示す態様では、小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓの中に、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌが混在することによって、上下・下上流調温気体の流通性が確保されると共に、冷却又は加熱エネルギーを比較的大量に蓄熱することができる。一方、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌのみで、小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓが存在しないと、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌの相互間の接触や、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌと被処理物２１とが直接に接触する面積が少なくなるが、小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓを混在させることにより、各粒状体２３Ｌ，２３Ｓが相互に直接に接触する面積が飛躍的に拡大し、伝熱性が向上する。更に、小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓは、被処理物２１の表面を面状、線状、又は点状に押し込んで、被処理物２１の表面に若干は食い込むことになるので、被処理物２１への伝熱に利用される接触面積も拡大する。
【００６８】
図１５（模式的断面図）は、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌと、小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓとを相互に分離した状態で併用する態様の模式図である。この態様では、ネット状底板１５Ｔを備えたカゴ型トレイ１５内に、被処理物２１と共に、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌと、小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓとを相互に分離して充填する。具体的には、最初にネット状底板１５Ｔに分離筒状体２４を置き、分離筒状体２４の内部のネット状底板１５Ｔに小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓを薄い層状に敷き、その上に被処理物２１を載せる。最初にネット状底板１５Ｔに大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌを薄い層状に敷いてから、分離筒状体２４を置き、分離筒状体２４の内部の大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌの層の上に、更に小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓを薄い層状に敷くこともできる。
【００６９】
続いて、分離筒状体２４の中に被処理物２１を装入し、被処理物２１と分離筒状体２４の内壁の間に小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓを充填し、必要に応じて、被処理物２１の上を小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓの薄い層で被うこともできる。更に、分離筒状体２４の外側には大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌを充填する。分離筒状体２４が、良好な熱伝導性を有する材料から形成されている場合には、分離筒状体２４を取り除かずに、熱処理を実施することができる。あるいは、熱処理を実施する前に、分離筒状体２４を取り除き、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌと小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓとの境界面で、両者を混合状態にしてから熱処理を開始することもできる。後者の場合は、分離筒状体２４を、熱伝導性材料から形成する必要はない。
【００７０】
図１５に示す態様で熱処理（冷却処理又は加熱処理）を実施すると、分離筒状体２４の外側の大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌが充填されている領域２２Ａでは、上下・下上流調温気体が円滑に流通し、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌに冷却又は加熱エネルギーが効率的に蓄積される。こうして蓄積された冷却又は加熱エネルギーは、熱伝導性分離筒状体２４を介して（又は熱伝導性分離筒状体２４を介さずに直接に）小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓの充填領域２２Ｂに伝えられ、この小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓの充填領域２２Ｂにおいては、粒状体間で良好な熱伝導性が得られるので、被処理物２１を迅速に冷却又は加熱することができる。分離筒状体２４を取り除いてから熱処理を開始すると、大型金属製有孔円柱状小片２３Ｌと小型金属製有孔円柱状小片２３Ｓとの境界面の熱伝導効率が向上するので、一層効率的に熱処理を実施することができる。
【００７１】
図１５に示す態様においても、熱処理後の処理物と金属製有孔円柱状小片との分離は、前記と同様の分離用フルイを用いて実施することができ、分離された金属製有孔円柱状小片に蓄熱された熱エネルギーは再利用することができる。
【００７２】
前記の上下・下上流方式においては、種々の内側バスケットを用いることができる。例えば、図１６（模式的断面図）に示すように、分離用の内側バスケット２５を利用して、熱処理後の処理物と金属製有孔円柱状小片２３との分離操作を簡略化することができる。分離用内側バスケット２５は、熱伝導性材料からなり、底面２５Ｔに複数の分離用貫通孔２６を有しており、その分離用貫通孔２６の開口部口径は、被処理物２１を通過させずに保持するが、金属製有孔円柱状小片２３を通過させることのできる大きさを有している。したがって、熱処理の終了後に、分離用内側バスケット２５の把持部２７を矢印Ｕの方向へ上方に引き上げると、分離用貫通孔２６から金属製有孔円柱状小片２３が落下し、分離用内側バスケット２５の内部には、熱処理後の処理物のみが残留することになる。
【００７３】
なお、図１６に示す分離用内側バスケット２５の側面に複数の通気用貫通孔を設けることもでき、これらの通気用貫通孔は、金属製有孔円柱状小片２３を通過させる大きさを有していても、あるいは金属製有孔円柱状小片２３を通過させない大きさを有していてもよい。前記の内側バスケットは、平板状底面を有する筒状体（角筒体又は円筒体）だけでなく、突出湾曲状底面を有する筒状体や、球体、半球体、あるいは楕球体などであることもできる。また、前記の内側バスケットは、金属製、例えば、銅、アルミニウム、又は鉄、あるいはそれらの合金製であることが好ましい。金属製の内側バスケットは、熱伝導性に影響を与えない範囲で薄層樹脂コートや表面保護塗布剤によって保護されていることもできる。
【００７４】
具体的には、最初に、金属製有孔円柱状小片２３をネット状底板１５Ｔの上に薄い層状に敷き、その上から分離用内側バスケット２５を装入する。続いて、分離用内側バスケット２５の底面２５Ｔに金属製有孔円柱状小片２３を薄い層状に敷き、その上から被処理物２１を載せる。更に、分離用内側バスケット２５の内側と外側とに金属製有孔円柱状小片２３を充填し、必要により、被処理物２１の上にも、金属製有孔円柱状小片２３を薄い層状で被せることができる。上下・下上流方式による熱処理と、金属製有孔円柱状小片２３の再利用は、前記と同様に実施することができる。
【００７５】
図１６に示す態様においても、大型金属製有孔円柱状小片と小型金属製有孔円柱状小片とを混合あるいは分離状態で併用することができる。分離状態で併用する場合は、分離用内側バスケット２５の内部に小型金属製有孔円柱状小片を充填し、分離用内側バスケット２５の外側に大型金属製有孔円柱状小片を充填することができる。
【００７６】
図１４〜図１６に示す態様においても、有孔柱状小片を用いる代わりに、あるいは有孔柱状小片に加えて、溝付柱状小片を用いることにより、調温気体の流通性を最適にすることができる。また、通風孔や通風溝を有さない柱状小片（例えば、図１及び図２に示す態様の柱状小片）を単独で使用するか、あるいは組合せて用いることもできる。
すなわち、これらの金属製柱状小片（又はその組合せ）は、トレイに充填された際に、上下・下上流調温気体を円滑に通過させる流通性を有することが要求されると共に、調温気体から冷却又は加熱エネルギーを有効に捕捉して蓄熱することが好ましい。
【００７７】
＜傾斜板方式＞
本発明において利用可能な上下・下上流方式は、上方・下方傾斜板方式と組合せて実施することができる。すなわち、上下・下上流方式では、前記熱処理室において、前記載置用トレイの上方に、前記載置用トレイの被処理物載置面に対して傾斜する方向に気体流を案内する上方傾斜遮蔽板を設けると共に、前記載置用トレイの下方に、前記載置用トレイの被処理物載置面に対して傾斜する方向に気体流を案内する下方傾斜遮蔽板を設けることができる。この場合、これらの上方傾斜遮蔽板の気体流案内方向と下方傾斜遮蔽板の気体流案内方向とを相互に平行にする。
【００７８】
図１７（模式的断面図）に、熱処理室４１において、載置用トレイ４２の上方、すなわち、天井４３の方向に、上方傾斜遮蔽板４４を設け、載置用トレイ４２の下方、すなわち、床４５の方向に、下方傾斜遮蔽板４６を設けた態様を模式的に示す。下上流調温気体は取入口４７から処理室４１の室内に挿入される。その際、上方傾斜遮蔽板４４と載置用トレイ４２の上方の空間に挿入される。上方傾斜遮蔽板４４は、非通風性の案内表面４４Ａを有するので、調温気体は載置用トレイ４２の上方から下方に抜ける。一方、下方傾斜遮蔽板４６も非通風性の案内表面４６Ａを有するので、調温気体は排出口４８から排出される。
【００７９】
上方傾斜遮蔽板４４と下方傾斜遮蔽板４６とは、それらの案内表面４４Ａと案内表面４６Ａとが相互に平行に傾斜して設けられているので、上方傾斜遮蔽板４４と下方傾斜遮蔽板４６と両壁面（相互に平行）とで包囲される空間は、取入口４７から排出口４８までの任意の地点で、同じ断面積を有している。例えば、図１７の地点Ａでの断面積と、地点Ｂでの断面積は同じになる。また、取入口４７で、上方傾斜遮蔽板４４と載置用トレイ４２の上面との間の空間が最大になり、排出口４８の方向に進むに従って徐々に減少し、排出口４８では、上方傾斜遮蔽板４４と載置用トレイ４２の上面との間の空間が最小になる。逆に、下方傾斜遮蔽板４６と載置用トレイ４２の下面との間の空間は、取入口４７では最小であるが、排出口４８の方向に進むに従って徐々に増加し、排出口４８で最大になる。更に、上方傾斜遮蔽板４４の全面と載置用トレイ４２の上面全体と両壁面との間で形成される空間の体積と、下方傾斜遮蔽板４６の全面と載置用トレイ４２の下面全体と両壁面との間で形成される空間の体積は、同じ体積である。このように、取入口４７で、上方傾斜遮蔽板４４と載置用トレイ４２の上面との間の空間を最大にし、排出口４８の方向に進むに従って徐々に減少させることによって、載置用トレイ４２を上方から下方に向けて通過する調温気体の通気抵抗が載置用トレイ４２の全体にわたって均一化されるので、上下流調温気体の通過量を、載置用トレイ４２の全体にわたって、取入口４７から排出口４８の方向に均一化させることができる。
【００８０】
図１７に示す態様では、矢印Ｓで示すように、上下流調温気体が載置用トレイ４２の上方から下方に向けて通過し、しかも下方傾斜遮蔽板４６の案内表面４６Ａが、取入口４７から排出口４８の方向へ傾斜しているので、焼きたてのパンや炊飯直後のご飯、あるいは茹でたての麺類のように、水蒸気を多量に発生する高温食品類を熱処理室に搬入してトレイ上で冷却処理する場合は、被処理物から発生する水蒸気が金属製柱状小片の表面で凝集した後、下方傾斜遮蔽板４６の案内表面４６Ａの上に落下し、案内表面４６Ａに沿って下方に流れるので、排水手段から矢印Ｄの方向へ排水することができる。すなわち、上方傾斜遮蔽板４４の案内表面４４Ａの上には水滴が凝集しないので、落下水滴による被処理物の汚染を防止することができる。
【００８１】
なお、図１７では、上下流調温気体が載置用トレイ４２を通過する態様を示したが、逆に、排出口４８側から調温気体を挿入し、取入口４７側から排出して、下上流調温気体が載置用トレイ４２を下方から上方に向けて調温気体を通過する場合でも、載置用トレイ４２の下面との空間は、調温気体の流入口付近で最大になり、排出口付近で最小になるため、流入口付近から排出口付近の方向で、載置用トレイ４２の全体にわたって調温気体の通気抵抗が均一化され、その結果、通過量を均一化させることができる。
【００８２】
本発明で用いることのできる上下・下上流／上方・下方傾斜板方式では、図１７に示す傾斜遮蔽板を有する熱処理室を多段に積み重ね、１つの傾斜遮蔽板を、上方傾斜遮蔽板及び下方傾斜遮蔽板として兼用することができる。このような多段型熱処理装置の１態様を図１８に模式的に示す。
【００８３】
図１８に示す熱処理装置５０の熱処理室５０Ａには、４段の載置用トレイ、すなわち、第１トレイ５１、第２トレイ５２、第３トレイ５３、及び第４トレイ５４が上から下に順に配置されている。各載置用トレイ５１，５２，５３，５４のそれぞれの上方には、それぞれ４段の上方傾斜遮蔽板、すなわち、第１上方傾斜遮蔽板５１Ａ、第２上方傾斜遮蔽板５２Ａ、第３上方傾斜遮蔽板５３Ａ、及び第４上方傾斜遮蔽板５４Ａが設けられている。また、４段の各載置用トレイ５１，５２，５３，５４の下方には、それぞれ４段の下方傾斜遮蔽板、すなわち、第１下方傾斜遮蔽板５１Ｂ、第２下方傾斜遮蔽板５２Ｂ、第３下方傾斜遮蔽板５３Ｂ、及び第４下方傾斜遮蔽板５４Ｂが設けられている。
【００８４】
ここで、第１載置用トレイ５１用の第１下方傾斜遮蔽板５１Ｂは、同時に、第２載置用トレイ５２用の第２上方傾斜遮蔽板５２Ａを兼ねている。同様に、第２載置用トレイ５２用の第２下方傾斜遮蔽板５２Ｂは、同時に、第３載置用トレイ５３用の第３上方傾斜遮蔽板５３Ａを兼ね、第３載置用トレイ５３用の下方傾斜遮蔽板５３Ｂ、同時に、第４載置用トレイ５４用の第４上方傾斜遮蔽板５４Ａを兼ねている。
【００８５】
この熱処理装置５０では、熱交換器５５を備える気体調温室５０Ｂで生成された調温気体が、熱交換器用ファン５５Ａによって調温気体供給ダクト５６に供給され、送気用ファン５６Ａ，５６Ｂによって熱処理室５０Ａに挿入される。ここで、送気用ファン５６Ａは、載置用トレイ５１，５２と、それらの下方傾斜遮蔽板５１Ｂ，５２Ｂとの間に下上流調温気体を挿入し、送気用ファン５６Ｂは、載置用トレイ５３，５４と、それらの下方傾斜遮蔽板５３Ｂ，５４Ｂとの間に下上流調温気体を挿入する。各載置用トレイ５１，５２，５３，５４を下方から上方に通過した下上流気体は、熱処理室５０Ａから排出され、排出ダクト５７を経由して、吸気用ファン５８によって気体調温室５０Ｂに送り込まれる。
なお、図１８では、下上流調温気体を通過させる態様を示したが、逆に、上下流調温気体を通過させることもできる。
【００８６】
＜平行流方式＞
本発明は、「平行流方式」、すなわち、従来法と同様に、調温気体（冷却気体又は加熱気体）をトレイ底板と平行に通過させる熱処理方式（冷却方式又は加熱方式）によって実施することもできる。具体的には、金属製柱状小片充填方式と平行流方式とを組合せた平行流／金属製柱状小片充填方式として実施することもできる。
【００８７】
平行流方式で用いるトレイは、従来法で用いるトレイと同様に通風用貫通孔を設ける必要はなく、従来法と同様に、任意の材料（例えば、合成樹脂や金属）からなることができるが、底板の下面は調温気体と直接に接触するので、少なくとも底板が金属製のトレイを用いることが好ましい。上下・下上流方式と同様に、トレイを構成する金属としては、高い熱伝導性及び大きい熱容量を有する金属、例えば、銅、アルミニウム、又は鉄、あるいはそれらの合金を挙げることができる。なお、金属製トレイは、熱伝導性に影響を与えない範囲で薄層樹脂コートや表面保護塗布剤で保護されていることもできる。
【００８８】
また、金属製柱状小片も、上下・下上流方式と同様に、載置用トレイ上の被処理物の周囲に充填される。しかしながら、平行流方式では、上下・下上流方式とは異なり、金属製柱状小片の充填層内を調温気体が通過せず、金属製柱状小片充填層の最上層と接触してトレイと平行方向に流れるので、通気性は必要ではなく、伝熱効率、蓄熱性、並びに、金属製柱状小片の相互間の接触効率、及び金属製柱状小片と被処理物との接触効率が求められる。従って、通風孔や通風溝を備えた金属製柱状小片を用いる必要はなく、通風孔や通風溝を備えていない金属製柱状小片を用いることが好ましい。
【００８９】
図１９に、前記の平行流方式の１態様を示す。この方式では、底板７５Ｔに通風用貫通孔を備えていないカゴ型トレイ７５内に、被処理物２１と共に、それらの周囲に金属製柱状小片２８（特には、小型金属製有孔円柱状小片２８Ｓ）を充填する。調温気体は、トレイ用棚７６と平行な矢印Ｈの方向に流れる。この方式では、図１９及び図２０に示すように、伝熱媒介体７１を用いることが好ましい。伝熱媒介体７１は、調温気体接触部７２と熱伝達部７３とを備え、調温気体接触部７２と熱伝達部７３とは相互に連結している。調温気体接触部７２には、調温気体との接触を補助する補助部として、例えば、突起７４を設けることができる。
【００９０】
伝熱媒介体の調温気体接触部の形状・形態や、その調温気体接触部に設ける突起の形状・形態は、調温気体との接触面積を増加させる目的を果たす限り、限定されず、例えば、帯状フィンであることもできる。熱伝達部も、調温気体接触部で捕捉した冷却又は加熱エネルギーを金属製柱状小片に伝熱することができる限り限定されず、例えば、櫛状であることもできる。
【００９１】
伝熱媒介体７１は、図２０に示すように、棒状の熱伝達部７３で金属製柱状小片２８の充填層に突き刺して固定し、調温気体接触部７２が平行流調温気体と良好に接触するようにカゴ型トレイ７５の上方に突出させる。したがって、調温気体接触部７２の部分で、調温気体を接触して冷却又は加熱エネルギーを捕捉して蓄積し、熱伝達部７３を介して冷却又は加熱エネルギーを金属製柱状小片２８の充填層に伝えることができる。こうして金属製柱状小片２８が冷却又は加熱されるので、金属製柱状小片２８に包囲されている被処理物２１を効率的に冷却又は加熱処理することができる。この方式では、前記のとおり、金属製柱状小片２８の充填層に調温気体を通過させる必要がないので、通気性の観点から、通風孔や通風溝を備えた金属製柱状小片や大型金属製柱状小片を用いる必要はなく、通風孔や通風溝を備えず、熱伝導性に優れた小型金属製柱状小片を単独で用いることが好ましい。
【００９２】
具体的には、最初に、金属製柱状小片２８Ｓを底板７５Ｔに薄い層状に敷き、その上に被処理物２１を相互に間隔を隔てて載せ、被処理物２１の間に金属製柱状小片２８Ｓをある程度の深さで充填した後、伝熱媒介体７１の熱伝達部７３を金属製柱状小片２８Ｓの層中に突き刺し、続いて、金属製柱状小片２８Ｓを所定の高さまで充填する。最後に、必要に応じて、被処理物２１の上にも金属製柱状小片２８Ｓを薄い層状に被せることができる。なお、目的とする熱処理に悪影響を与えない限り、予備的に冷却又は加熱された金属製柱状小片２３Ｓを用いると、熱処理を更に短時間で実施することができる。
【００９３】
熱処理の終了後には、上下・下上流方式と同様に、処理物と金属製柱状小片２８Ｓとの混合物を、分離用フルイの上にあけ、処理物と金属製柱状小片２８Ｓと分離することができる。こうして分離された金属製柱状小片２８は、冷却又は加熱エネルギーを蓄熱しているので、再利用することができる。トレイ底板１５Ｔを着脱自在としたり、底板１５Ｔに開閉自在の落下用開口部を設けて、熱処理終了後に、処理物と金属製柱状小片２８Ｓとの混合物を、分離用フルイの上に落下させることもできる。伝熱媒介体７１を用いる場合は、処理物と金属製柱状小片２８Ｓとの分離前に、伝熱媒介体７１を取り除いておくのが好ましい。
【００９４】
＜連続法システム＞
本発明は、上下・下上流方式及び平行流方式のいずれについても、バッチ法又は連続法によって実施することもできる。上下・下上流方式と傾斜板方式との組合せ態様によるバッチ法は、例えば、図１８に示す装置を用いて実施することができる。傾斜板方式を用いない上下・下上流方式や、平行流方式のバッチ法も、図１８に示す装置を変形して実施することができる。
【００９５】
図２１（模式的平面図）に、本発明を連続法で実施する場合に適した熱処理システム６０の一態様を模式的に示す。
熱処理システム６０は、装入ゾーン６１Ａ、熱処理ゾーン６１Ｃ、及び取出ゾーン６１Ｅを含み、装入ゾーン６１Ａと熱処理ゾーン６１Ｃとの間に予備ゾーン６１Ｂを設けることができ、熱処理ゾーン６１Ｃと取出ゾーン６１Ｅとの間に緩衝ゾーン６１Ｄを設けることができる。
【００９６】
熱処理システム６０では、図２２（斜視図）に示す熱処理コンテナ９０を用いる。熱処理コンテナ９０は、周囲を断熱壁９１に囲まれた内部に熱処理室９２を備えている。周囲の断熱壁９１は、図２２、図２３（正面断面図）及び図２４（側面断面図）に示すように、天井壁９１Ｔ、底面壁９１Ｂ、前方壁９１Ｆ、後方壁９１Ｐ、右側面壁９１Ｒ、及び左側面壁９１Ｌであり、いずれも、断熱性材料からなる。なお、図２３（正面断面図）及び図２４（側面断面図）では、説明の便宜のため、いずれも内部構造を省略している。右側面壁９１Ｒには、調温気体を取入れる取入窓９３（９３ａ，９３ｂ，９３ｃ）を備え、左側面壁９１Ｌには、熱処理後の気体を排出する排出窓９４（９４ａ，９４ｂ，９４ｃ）を備えているが、これらの取入窓９３及び排出窓９４以外の部分は、外部と熱的に完全に遮断されている。また、底面壁９１Ｂには、移動用車輪９５を備えており、案内軌道９５Ａに沿って移動させることができる。熱処理コンテナ９０は、更に、前方壁９１Ｆの四周に、屈折可能な帯状の断熱シール部９６を備え、後方壁９１の四周に、同様の屈折可能な帯状断熱シール部９７を備える。
【００９７】
なお、底面壁９１Ｂに移動用車輪９５を設ける代わりに、天井壁９１Ｔの外側に懸架型移動用車輪を設けて熱処理トンネル６２などの天井壁から熱処理コンテナ９０を懸架状態で移動させることもできる。あるいは、右側面壁９１Ｒ及び／又は左側面壁９１Ｌの外部表面にスライド型移動用車輪を設け、熱処理トンネル６２などの内側側面に設けた案内レールに沿って移動させることもできる。
【００９８】
熱処理コンテナ９０の内部に設ける熱処理室９２は、例えば、上下・下上流方式を利用する形態、傾斜板方式を利用する形態、あるいは平行流方式を利用する形態のいずれでもよい。
【００９９】
熱処理システム６０では、最初に、熱処理コンテナ９０を、案内軌道９５Ａに沿って装入ゾーン６１Ａ内の位置９０ａまで移動させ、その装入位置９０ａにて熱処理室９２内部に被処理物及び金属製柱状小片を装入する。装入ゾーン６１Ａは、恒温室内に設けずに、室温環境下で装入作業を実施することができるが、冷却又は加熱された金属製柱状小片を利用する場合には、冷却又は加熱エネルギーの損失防止のために恒温室内に設けることもできる。
【０１００】
装入位置９０ａに位置する熱処理コンテナ９０は、続いて、熱処理トンネル６２内に案内され、最初に、予備ゾーン６１Ｂに運ばれる。熱処理トンネル６２の入口６４には、断熱的にシール可能な装入口ドア６４Ａが設けられており、矢印Ｑの方向に開閉する装入口ドア６４Ａを閉鎖することにより、熱処理トンネル６２内の温度環境を外部と遮断している。同様に、熱処理トンネル６２の出口６５には、断熱的にシール可能な排出口ドア６５Ａが設けられており、矢印Ｒの方向に開閉する排出口ドア６５Ａを閉鎖することにより、熱処理トンネル６２内の温度環境を外部と遮断している。
【０１０１】
装入口ドア６４Ａを開放して、熱処理コンテナ９０を装入位置９０ａから位置９０ｂに移動させる際には、熱処理コンテナ９０の後方壁９１に設けた帯状断熱シール部９７が断熱壁９７Ａと接触して断熱的にシールされるので、予備ゾーン６１Ｂの内部環境が室外の影響を受けないようにすることができる。
【０１０２】
予備ゾーン６１Ｂに運ばれた熱処理コンテナ９０は、位置９０ｂにおいて、熱処理コンテナ９０の前方壁９１Ｆの四周に設けられた帯状断熱シール部９６が、熱処理トンネル６２の内壁に設けられたシール用固定突起６６Ａと接触することにより、熱処理ゾーン６１Ｃと断熱的にシールされる。なお、熱処理コンテナ９０を矢印Ｆの方向に移動させて熱処理ゾーン６１Ｃへ搬入する際には、帯状断熱シール部９６が進行方向とは反対方向の矢印Ｇ（図２４参照）の方向に折れ曲がるので、位置９０ｂから位置９０ｃ１へ移動させることができる。なお、帯状断熱シール部９６は、シール用固定突起６６Ａとの接触から外れると、図２４に示すように、元の位置に復帰する。
【０１０３】
熱処理コンテナ９０が位置９０ｂから位置９０ｃ１へ移動する際には、装入口ドア６４Ａを閉鎖した状態にすると共に、後述する気体調温室６７Ｂからの調温気体の供給をストップし、気体調温室６７Ｃ１から調温気体を供給することにより、調温気体を熱処理ゾーン６１Ｃから予備ゾーン６１Ｂの方向に流すことにより、予備ゾーン６１Ｂの気体が熱処理ゾーン６１Ｃの内部に流れ込まないようにすることができる。
【０１０４】
熱処理トンネル６２を用いて冷凍処理を行う場合には、予備ゾーン６１Ｂにおいて、予備冷却処理、すなわち「非冷凍冷却」が行われる。例えば、調理後の高温食品を、室温から５℃程度の低温まで冷却し、熱処理ゾーン６１Ｃでの冷凍処理に備えることができる。また、焼きたてのパンや炊飯直後のご飯、あるいは茹でたての麺類や茶碗蒸しのように、冷却処理において水蒸気を多量に発生する高温食品類を、予備ゾーン６１Ｂにおいて、室温から５℃程度の低温まで冷却し、水分を取り除いておくこともできる。
【０１０５】
予備ゾーン６１Ｂでは、気体調温室６７Ｂにて所定温度に加熱又は冷却された調温気体が矢印Ｊの方向へ送風され、熱処理コンテナ９０の右側面壁９１Ｒに設けた取入窓９３（９３ａ，９３ｂ，９３ｃ）から熱処理室９２の内部に供給される。調温気体は、図２５（模式的断面図）に示すように、熱処理室９２で金属製柱状小片（図示せず）を加熱又は冷却し、熱処理コンテナ９０の左側面壁９１Ｌに設けた排出窓９４（９４ａ，９４ｂ，９４ｃ）から矢印Ｋの方向へ排出され、続いて、熱処理トンネル６２の内壁と熱処理コンテナ９０の外壁との間を矢印Ｌの方向へ送風され、気体調温室６７Ｂに戻り、熱交換器６８によって、再び所定温度に加熱又は冷却され、送気用ファン６９ａ，６９ｂ，６９ｃによって、再び熱処理室９２の内部に供給される。
【０１０６】
予備ゾーン６１Ｂでの処理が終了すると、熱処理コンテナ９０は、熱処理ゾーン６１Ｃに搬送される。図２１に示す態様においては、熱処理ゾーン６１Ｃが、熱処理コンテナ９０の３つの処理位置９０ｃ１，９０ｃ２，９０ｃ３を有しており、熱処理コンテナ９０は、それらの処理位置９０ｃ１，９０ｃ２，９０ｃ３にそれぞれ所定時間とどまって熱処理を受けながら順次移動し、最後の処理位置９０ｃ３にて熱処理が終了する。
【０１０７】
各処理位置９０ｃ１，９０ｃ２，９０ｃ３においては、図２５（模式的断面図）に示すように、気体調温室６７Ｃ１，６７Ｃ２，６７Ｃ３にて所定温度に加熱又は冷却された調温気体が矢印Ｊの方向へ送風され、熱処理コンテナ９０の熱処理室９２の内部に供給される。熱処理ゾーン６１Ｃにおける調温気体の所定温度は、熱処理の最終目的温度によって決定され、気体調温室６７Ｃ１，６７Ｃ２，６７Ｃ３において共通の所定温度を設定する。熱処理トンネル６２を用いて冷蔵用冷却（非冷凍冷却処理）を行う場合には、例えば、−１０℃〜＋１０℃の冷却気体を、気体調温室６７Ｃ１，６７Ｃ２，６７Ｃ３にて調整することができる。また、熱処理トンネル６２を用いて冷凍処理を行う場合には、通常、−２０℃〜−６５℃の冷却気体を、気体調温室６７Ｃ１，６７Ｃ２，６７Ｃ３にて調整することができる。
【０１０８】
熱処理ゾーン６１Ｃの最終処理位置９０ｃ３に運ばれた熱処理コンテナ９０は、熱処理コンテナ９０の前方壁９１Ｆの四周に設けられた帯状断熱シール部９６が、熱処理トンネル６２の内壁に設けられたシール用固定突起６６Ｂと接触することにより、次の緩衝ゾーン６１Ｄと断熱的にシールされる。熱処理コンテナ９０を矢印Ｆの方向に移動させて緩衝ゾーン６１Ｄへ搬入する際には、帯状断熱シール部９６が進行方向とは反対方向の矢印Ｇ（図２４参照）の方向に折れ曲がるので、位置９０ｃ３から位置９０ｄへ移動させることができ、帯状断熱シール部９６は、シール用固定突起６６Ａとの接触から外れると、図２４に示すように、元の位置に復帰する。
【０１０９】
緩衝ゾーン６１Ｄを、熱処理トンネル６２の出口６５の直前に設けることにより、熱処理ゾーン６１Ｃの環境が外部と直接に積極することを防止することができる。この緩衝ゾーン６１Ｄにおいても、気体調温室６７Ｄにて所定温度に加熱又は冷却された調温気体が矢印Ｊの方向へ送風され、熱処理コンテナ９０の熱処理室９２の内部に供給され、最終処理位置９０ｃ３における条件が維持される。熱処理コンテナ９０が位置９０ｃ３から位置９０ｄへ移動する際には、排出口ドア６５Ａを閉鎖した状態にする。
【０１１０】
続いて、熱処理トンネル６２の排出口ドア６５Ａを開口し、熱処理コンテナ９０を取出ゾーン６１Ｅへ移送し、熱処理コンテナ９０の排出後に排出口ドア６５Ａを再び閉鎖する。取出ゾーン６１Ｅでは、熱処理コンテナ９０の取出位置９０ｅにおいて、熱処理された処理物を金属製柱状小片と分離して取り出す。金属製柱状小片は、熱処理コンテナ９０に留めたままの状態で、あるいは、熱処理コンテナ９０から取り出して、冷却又は加熱エネルギーを維持した状態で再利用することができる。あるいは、必要により洗浄・殺菌して再利用することができる。取出ゾーン６１Ｅでは、熱処理された処理物を取り扱うので、恒温室６２Ｅの内部に設けるのが好ましい。
【０１１１】
図２１に示す熱処理システム６０では、複数の熱処理コンテナ９０が、それぞれ、装入ゾーン６１Ａ内の位置９０ａ、予備ゾーン６１Ｂ内の位置９０ｂ、熱処理ゾーン６１Ｃ内の処理位置９０ｃ１，９０ｃ２，９０ｃ３、緩衝ゾーン６１Ｄ内の位置９０ｄ、及び取出ゾーン６１Ｅ内の取出位置９０ｅに配置されている状態で、次々に新たな熱処理コンテナ９０を装入ゾーン６１Ａ内の位置９０ａへ搬入することができる。新たな熱処理コンテナ９０が装入ゾーン６１Ａ内の位置９０ａへ搬入されると、装入ゾーン６１Ａ内の位置９０ａに待機していた熱処理コンテナ９０が予備ゾーン６１Ｂ内の位置９０ｂへ送り出され、以下順に、位置９０ｂ（予備ゾーン６１Ｂ内）の熱処理コンテナ９０が処理位置９０ｃ１へ、処理位置９０ｃ１の熱処理コンテナ９０が処理位置９０ｃ２へ、処理位置９０ｃ２の熱処理コンテナ９０が処理位置９０ｃ３へ送り出され、処理位置９０ｃ３の熱処理コンテナ９０は、緩衝ゾーン６１Ｄ内の位置９０ｄへ送られ、位置９０ｄの熱処理コンテナ９０は、取出ゾーン６１Ｅ内の取出位置９０ｅに送り出される。こうして、熱処理コンテナ９０を次々に熱処理トンネル６２へ装入し、熱処理ゾーン６１Ｃ内の処理条件を維持した状態で、熱処理を連続的に実施することができる。
【０１１２】
＜処理対象＞
本発明は、任意の被処理物に適用することができる。冷却処理の対象としては、例えば、各種の食品（例えば、加工食品、又は生鮮食品）、植物（特に、観賞用植物の全体又はその一部分）、飼料、又は人若しくは動物の死体を挙げることができる。
また、加熱処理の対象としては、比較的低温の加熱殺菌を必要とする任意の対象を挙げることができ、例えば、各種の食品（例えば、加工食品）、コショウ粒や銀杏などの食用実（種）又はナッツ類に好適に適用することができる。
【０１１３】
本発明においては、被処理物に直接、又は前記被処理物を包装している包装体（被処理物包装体）の外壁に直接、金属製柱状小片を接触させる。ここで、前記被処理物を包装している包装体、すなわち、被処理物包装体としては、具体的には、容器や包装袋を挙げることができる。例えば、茶碗蒸しや佃煮のように、容器に入れた状態で保管され、流通される食品は、容器に入れた状態で本発明による処理を実施するのが好ましい。この場合、食品容器が前記「被処理物包装体」に相当する。また、フィルムで包装される液状調味料（例えば、だし汁）の場合は、フィルムで包装された状態で本発明による処理を実施し、包装フィルムが前記「被処理物包装体」に相当する。
更に、例えば、魚類のように、被処理物をそのまま金属製柱状小片と接触させると、エラから金属製柱状小片が混入する可能性があるので、薄フィルム（プラスチック、紙、布、金属箔など）で包装してから接触させるのが好ましい。このような一時的包装体も、本発明の包装体に含まれる。
【０１１４】
本発明方法により、食品の冷凍処理を、栗や茶碗蒸しについて実施したところ、極めて良好な冷凍食品を得ることができた。
例えば、茶碗蒸し（プラスチック製容器詰め及びプラスチックフィルムカバーを付けた状態）は、従来法で冷凍すると卵が変質し、巣が形成されるのに対し、本発明によれば、卵の変質も起きず、巣の形成も観察されない。また、本発明により、食品の加熱殺菌処理を、コショウ粒について実施したところ、コショウ粒では、風味の変化も認められなかった。
【０１１５】
本発明において、気体調温室にて加熱又は冷却する調温気体の所定温度は、加熱又は冷却処理の目的に沿って被処理物の目的中心温度を設定し、その目的中心温度に応じて適宜設定することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
加熱調理して調製した食品類（例えば、ご飯やパン類）を室温以下に冷却したり、生鮮食料品（例えば、魚介類や食肉）を冷蔵温度帯や冷凍温度帯へ冷却したりする冷却及び冷却に利用することができる。
また、被処理物の品質に影響を与えない比較的低温の加熱殺菌に利用することができる。更に、食品の加熱調理にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
１１・・・平板状トレイ；１１Ｔ・・・底板；１２・・・通風用貫通孔；
１５・・・カゴ型トレイ；１５Ｔ・・・底板；１６・・・係止桟；
１７・・・カゴ型トレイ；１７Ｔ・・・半球状底板；
１８・・・カゴ型トレイ；１８Ｔ・・・凸状底板；２１・・・被処理物；
２２Ａ・・・大型金属製柱状小片充填領域；
２２Ｂ・・・小型金属製柱状小片充填領域；
２３・・・金属製柱状小片；２３Ｓ，２８Ｓ・・・小型金属製柱状小片；
２３Ｌ・・・大型金属製柱状小片；２４・・・；分離筒状体；
２５・・・分離用内側バスケット；２５Ｔ・・・底面；
２６・・・分離用貫通孔；２７・・・把持部；
３１・・・円柱状小片；３２・・・六角柱状小片；
３３・・・有孔円柱状小片；３３ａ，３３ｂ・・・通風貫通孔；
３４・・・有孔六角柱状小片；３４ａ，３４ｂ・・・通風貫通孔；
３５・・・溝付円柱状小片；３５ａ，３５ｂ・・・通風溝；
３６・・・溝付六角柱状小片；３６ａ，３６ｂ・・・通風溝；
３７・・・溝付円柱状棒状体；３８・・・有孔六角柱状棒状体；
４１・・・熱処理室；
４２・・・載置用トレイ；４３・・・天井；
４４・・・上方傾斜遮蔽板；４４Ａ・・・非通風性案内表面；
４５・・・床；４６・・・下方傾斜遮蔽板；４６Ａ・・・非通風性案内表面；
４７・・・取入口；４８・・・排出口；５０・・・熱処理装置；
５０Ａ・・・熱処理室；５０Ｂ・・・気体調温室；
５１・・・第１トレイ；５２・・・第２トレイ；
５３・・・第３トレイ；５４・・・第４トレイ；
５１Ａ・・・第１上方傾斜遮蔽板；５２Ａ・・・第２上方傾斜遮蔽板；
５３Ａ・・・第３上方傾斜遮蔽板；５４Ａ・・・第４上方傾斜遮蔽板；
５１Ｂ・・・第１下方傾斜遮蔽板；５２Ｂ・・・第２下方傾斜遮蔽板；
５３Ｂ・・・第３下方傾斜遮蔽板；５４Ｂ・・・第４下方傾斜遮蔽板；
５５・・・熱交換器；５５・・・熱交換器；５５Ａ・・・熱交換器用ファン；
５６・・・調温気体供給ダクト；５６Ａ，５６Ｂ・・・送気用ファン；
５７・・・排出ダクト；５８・・・吸気用ファン；
６０・・・熱処理システム；６１Ａ・・・装入ゾーン；
６１Ｂ・・・予備ゾーン；６１Ｃ・・・熱処理ゾーン；
６１Ｄ・・・緩衝ゾーン６１Ｄ；６１Ｅ・・・取出ゾーン；
６２・・・熱処理トンネル；６２Ｅ・・・恒温室；
６４・・・入口；６４Ａ・・・装入口ドア；６５・・・出口；
６５Ａ・・・排出口ドア；６６Ａ・・・シール用固定突起；
６６Ｂ・・・シール用固定突起；
６７Ｂ，６７Ｃ１，６７Ｃ２，６７Ｃ３，６７Ｄ・・・気体調温室；
６８・・・熱交換器；６９ａ，６９ｂ，６９ｃ・・・送気用ファン；
７１・・・伝熱媒介体；７２・・・調温気体接触部；７３・・・熱伝達部；
７４・・・突起；７５・・・カゴ型トレイ；７５Ｔ・・・底板；
９０・・・熱処理コンテナ；
９０ｃ１，９０ｃ２，９０ｃ３・・・処理位置；
９１・・・断熱壁；９１Ｔ・・・天井壁；９１Ｂ・・・底面壁；
９１Ｒ・・・右側面壁；９１Ｌ・・・左側面壁；９１Ｆ・・・前方壁；
９１Ｐ・・・後方壁；９２・・・熱処理室；
９３，９３ａ，９３ｂ，９３ｃ・・・取入窓；
９４，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ・・・排出窓；
９５・・・移動用車輪；９５Ａ・・・案内軌道；
９６，９７・・・断熱シール部；９７Ａ・・・断熱壁。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
載置用トレイに載せた被処理物を収容する熱処理室に、気体調温室にて所定温度に加熱又は冷却された調温気体を供給することによって、前記被処理物を熱処理する方法であって、
前記載置用トレイ上に金属製柱状小片を、前記被処理物と直接に接触させるか、あるいは前記被処理物を包装している包装体の外壁に直接に接触させるように前記載置用トレイ上に充填することを特徴とする、前記熱処理方法。
【請求項２】
前記熱処理室において、前記調温気体を前記載置用トレイの載置面と平行方向に流し、前記調温気体を金属製柱状小片と接触させる、請求項１に記載の熱処理方法。
【請求項３】
前記載置用トレイとして、載置用底板に、前記被処理物及び金属製柱状小片を保持するが、前記調温気体を通過させることのできる通風孔を有するトレイを用い、前記載置用トレイの底板に設けた通風孔に、トレイの上方から下方に向けて、又はトレイの下方から上方に向けて、前記調温気体を通過させる、請求項１に記載の熱処理方法。
【請求項４】
前記載置用トレイの下方に、前記載置用トレイの被処理物載置面に対して傾斜する方向に気体流を案内する下方傾斜遮蔽板を設け、前記載置用トレイの底板に設けた通風孔に、トレイの上方から下方に向けて前記調温気体を通過させる、請求項３に記載の熱処理方法。
【請求項５】
前記熱処理室において、前記載置用トレイの上方に、前記載置用トレイの被処理物載置面に対して傾斜する方向に気体流を案内する上方傾斜遮蔽板を設けると共に、前記載置用トレイの下方に、前記載置用トレイの被処理物載置面に対して傾斜する方向に気体流を案内する下方傾斜遮蔽板を設け、
しかも、前記上方傾斜遮蔽板の気体流案内方向と下方傾斜遮蔽板の気体流案内方向とを相互に平行とし、トレイの上方から下方に向けて、又はトレイの下方から上方に向けて、前記調温気体を通過させる、請求項３に記載の熱処理方法。
【請求項６】
載置用トレイに載せた被処理物を収容する熱処理室と、所定温度に加熱又は冷却された調温気体を前記熱処理室に供給する気体調温室とを含む熱処理装置であって、
前記載置用トレイ上に金属製柱状小片が、前記被処理物と直接に接触させるか、あるいは前記被処理物包装体の外壁に直接に接触させるように前記載置用トレイ上に充填されていることを特徴とする、前記熱処理装置。
【請求項７】
移動可能な熱処理コンテナと、その熱処理コンテナを内部に通過させて熱処理行う熱処理トンネルとを含む連続式熱処理システム。
【請求項８】
被処理物載置用トレイと、
金属製柱状小片と、
調温気体接触部とその調温気体接触部に熱伝達的に連絡する金属製柱状小片接触部とを備える伝熱媒介体と
を含む熱処理方法用セット。
【請求項９】
被処理物載置用底面を有する底板に、前記被処理物を保持するが、気体を通過させることのできる通風孔を有する被処理物載置用トレイと、
前記載置用トレイの底板に設けた通風孔から落下しない金属製柱状小片と
を含む熱処理方法用セット。
【請求項１０】
被処理物載置用底面を有する底板に、前記被処理物を保持するが、気体を通過させることのできる通風孔を有する被処理物載置用トレイと、
前記載置用トレイの底板に設けた通風孔から落下しない金属製柱状小片と
底板に気体を通過させることのできる通風孔を有する内側バスケットと
を含む熱処理方法用セット。
【請求項１】
載置用トレイに載せた被処理物を収容する熱処理室に、気体調温室にて所定温度に加熱又は冷却された調温気体を供給することによって、前記被処理物を熱処理する方法であって、
前記載置用トレイ上に金属製柱状小片を、前記被処理物と直接に接触させるか、あるいは前記被処理物を包装している包装体の外壁に直接に接触させるように前記載置用トレイ上に充填することを特徴とする、前記熱処理方法。
【請求項２】
前記熱処理室において、前記調温気体を前記載置用トレイの載置面と平行方向に流し、前記調温気体を金属製柱状小片と接触させる、請求項１に記載の熱処理方法。
【請求項３】
前記載置用トレイとして、載置用底板に、前記被処理物及び金属製柱状小片を保持するが、前記調温気体を通過させることのできる通風孔を有するトレイを用い、前記載置用トレイの底板に設けた通風孔に、トレイの上方から下方に向けて、又はトレイの下方から上方に向けて、前記調温気体を通過させる、請求項１に記載の熱処理方法。
【請求項４】
前記載置用トレイの下方に、前記載置用トレイの被処理物載置面に対して傾斜する方向に気体流を案内する下方傾斜遮蔽板を設け、前記載置用トレイの底板に設けた通風孔に、トレイの上方から下方に向けて前記調温気体を通過させる、請求項３に記載の熱処理方法。
【請求項５】
前記熱処理室において、前記載置用トレイの上方に、前記載置用トレイの被処理物載置面に対して傾斜する方向に気体流を案内する上方傾斜遮蔽板を設けると共に、前記載置用トレイの下方に、前記載置用トレイの被処理物載置面に対して傾斜する方向に気体流を案内する下方傾斜遮蔽板を設け、
しかも、前記上方傾斜遮蔽板の気体流案内方向と下方傾斜遮蔽板の気体流案内方向とを相互に平行とし、トレイの上方から下方に向けて、又はトレイの下方から上方に向けて、前記調温気体を通過させる、請求項３に記載の熱処理方法。
【請求項６】
載置用トレイに載せた被処理物を収容する熱処理室と、所定温度に加熱又は冷却された調温気体を前記熱処理室に供給する気体調温室とを含む熱処理装置であって、
前記載置用トレイ上に金属製柱状小片が、前記被処理物と直接に接触させるか、あるいは前記被処理物包装体の外壁に直接に接触させるように前記載置用トレイ上に充填されていることを特徴とする、前記熱処理装置。
【請求項７】
移動可能な熱処理コンテナと、その熱処理コンテナを内部に通過させて熱処理行う熱処理トンネルとを含む連続式熱処理システム。
【請求項８】
被処理物載置用トレイと、
金属製柱状小片と、
調温気体接触部とその調温気体接触部に熱伝達的に連絡する金属製柱状小片接触部とを備える伝熱媒介体と
を含む熱処理方法用セット。
【請求項９】
被処理物載置用底面を有する底板に、前記被処理物を保持するが、気体を通過させることのできる通風孔を有する被処理物載置用トレイと、
前記載置用トレイの底板に設けた通風孔から落下しない金属製柱状小片と
を含む熱処理方法用セット。
【請求項１０】
被処理物載置用底面を有する底板に、前記被処理物を保持するが、気体を通過させることのできる通風孔を有する被処理物載置用トレイと、
前記載置用トレイの底板に設けた通風孔から落下しない金属製柱状小片と
底板に気体を通過させることのできる通風孔を有する内側バスケットと
を含む熱処理方法用セット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２０１０−２６１６３１（Ｐ２０１０−２６１６３１Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１１８２９（Ｐ２００９−１１１８２９）
【出願日】平成２１年５月１日（２００９．５．１）
【出願人】（５９２１９３４０９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１日（２００９．５．１）
【出願人】（５９２１９３４０９）
【Ｆターム（参考）】
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