説明

熱処理装置

【課題】冷凍保存された食材等の対象物を低温で急速かつ効率的に解凍することができる熱処理装置を提供すること。
【解決手段】筐体と、対象物に熱媒体Mを噴射するノズル30とを備えた熱処理装置1であって、前記筐体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する熱媒体タンク25と、前記熱媒体タンク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40と、温度調整手段とを備え、前記温度調整手段は、前記熱媒体タンク25又は前記熱媒体循環回路40に配置され、前記熱媒体Mを加熱する加熱部51と、前記熱媒体タンク25又は前記熱媒体循環回路40に水を供給する給水装置52とを有し、前記熱媒体Mの温度に基づいて、前記加熱部51による加熱及び前記給水装置52による給水を行うように構成さ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、冷凍された食材等の対象物を解凍するための熱処理装置に関する。
【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冷凍保存し、この冷凍保存した食材を解凍、調理して給食等に用いることが広く行われている。
このような対象物を解凍する場合、対象物を解凍容器内に入れ容器内を真空状態にした後に、大気圧よりも低圧、一定温度の飽和蒸気を容器内に供給して低温で急速な解凍を行う真空解凍に関する技術が開示されている。(例えば、特許文献1、特許文献2)
【特許文献1】特開2004−357627号公報
【特許文献2】特開2005−218405号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、対象物を真空解凍する場合、対象物の形態、量に対応して、容器内の圧力や、供給する飽和蒸気の温度、圧力等を高精度に制御することが必要とされ、例えば、かかる制御対象が外乱等によってばらつくと、過解凍、解凍不足が発生して、その結果、食材の旨み成分が多量に失われて食材の品質が低下する虞がある。
【0004】
また、冷凍保存の一形態として一般的な真空包装状態で冷凍保存されたいわゆる真空パック食材等を解凍する場合、真空解凍時の減圧で包装パックが膨らんで食材本体との間に隙間ができるために、熱伝導し難くなって急速な解凍ができなくなる可能性があった。
【0005】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、冷凍保存された食材等の対象物を低温で急速かつ効率的に解凍することができる熱処理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、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を備えた熱処理装置であって、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する熱媒体タンクと、前記熱媒体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、温度調整手段とを備え、前記温度調整手段は、前記熱媒体タンク又は前記熱媒体循環回路に配置され、前記熱媒体を加熱する加熱部と、前記熱媒体タンク又は前記熱媒体循環回路に水を供給する給水装置とを有し、前記熱媒体の温度に基づいて、前記加熱部による加熱及び前記給水装置による給水を行うように構成されていることを特徴とする。
【0007】
この発明に係る熱処理装置によれば、対象物を解凍する際に、加熱部による加熱と給水装置からの給水の少なくともいずれかにより温度調整された熱媒体をノズルから噴射するので、対象物を効率的に所定の設定温度に近づけて解凍することができる。
また、熱媒体が熱媒体タンクに貯留されているので、熱媒体の温度の偏りを小さくして所望の温度において安定した解凍をするとともに、解凍に用いる水量を削減することができる。
【0008】
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の熱処理装置であって、前記温度調整手段は、前記ノズルに冷水を供給する冷水供給部と、前記冷水供給部と前記熱媒体循環回路の少なくともいずれか一方を、前記ノズルに接続する流路調整手段とを有し、前記流路調整手段は、前記熱媒体の温度に基づいて、前記冷水供給部による冷水の供給と前記循環回路による熱媒体の循環とを調整可能に構成されていることを特徴とする。
【0009】
この発明に係る熱処理装置によれば、温度調整手段が、冷水供給部と、流路調整手段とを有し、流路調整手段が、冷水供給部と熱媒体循環回路の少なくともいずれか一方をノズルに接続可能とされているので、対象物の解凍状態に適した温度の熱媒体を供給することが可能とされる。
例えば、対象物と設定温度との温度差が大きい場合には給水装置から多く給水して設定温度に近づいたら冷水供給部からの冷水の供給を多くすることができるので、対象物の温度に適応した温度の熱媒体を供給して対象物を効率的に設定温度に近づけることができる。
【0010】
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の熱処理装置であって、前記温度調整手段は、前記熱媒体タンク内の熱媒体の温度を検出するタンク水温センサと、前記ノズルから噴射される熱媒体の温度を測定する噴射温度測定センサの少なくともいずれか一方を有し、前記センサにより前記熱媒体の温度を測定することを特徴とする。
【0011】
この発明に係る熱処理装置によれば、温度調整手段が、タンク水温センサと噴射温度測定センサの少なくともいずれか一方を有しているので、熱媒体を解凍に適した温度に調整して対象物を効率的に設定温度にて解凍することができる。
【0012】
請求項4記載の発明は、請求項1から3のいずれか1項に記載の熱処理装置であって、前記冷水供給部は、前記冷水が貯留可能とされた冷水タンクと、前記冷水タンクに冷水を供給する冷水用給水器と、前記冷水タンク内に貯留された冷水を冷却する冷却装置とを備えることを特徴とする。
【0013】
この発明に係る熱処理装置によれば、解凍に用いる冷水を冷却することができるので、対象物が設定温度に近づいた場合や、表面積、重量、比熱等の構成により温度上昇を生じ易いような対象物を解凍する場合にも低温の冷水を供給することにより入熱量を小さくして対象物を設定温度にて効率的かつ安定して解凍することができる。
【0014】
請求項5記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載の熱処理装置であって、前記熱媒体タンク又は前記熱媒体循環回路には、前記熱媒体に自動で殺菌剤を付与する殺菌剤供給部が接続されていることを特徴とする。
【0015】
この発明に係る熱処理装置によれば、熱媒体に自動で殺菌剤を付与する殺菌剤供給部が接続されているので、殺菌剤が入った熱媒体をノズルから対象物に噴射して対象物を解凍する際に、例えば、パック食材等の表面に付着した液汁、細菌等が洗浄により殺菌されるので、解凍後における殺菌洗浄を不要とすることができる。
また、熱媒体タンク及び熱媒体循環回路内への細菌等の付着、繁殖が抑制される。
【発明の効果】
【0016】
この発明に係る熱処理装置によれば、冷凍保存された食材等、解凍の対象物を低温で急速かつ効率的に解凍することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、図1から図5を参照し、この発明の一実施形態について説明する。
図1は、この発明に係る熱処理装置の概略構成の一例を示す図であり、符号1は、熱処理装置を示している。
熱処理装置1は、熱処理装置本体20と、熱媒体循環回路40と、温度調整手段50と、制御部80とを備え、熱処理装置本体20に設けられたノズル30から熱媒体Mを噴射して、例えば、凍結したパック食材(対象物)Wを加温して解凍することができるようになっている。
【0018】
温度調整手段50は、加熱部51と、給水装置52と、冷水供給部60と、流路調整手段70と、温度制御回路85と、品温センサT1と、タンク水温センサT2と、噴射温度測定センサT3とを備え、熱媒体Mの温度を調整可能とされている。
【0019】
この実施の形態において、熱媒体Mは、給水装置52から供給される水は常温水J、冷水供給部60から供給される冷水C、常温水Jと冷水Cが混合された水から構成され、これらが温度調整されたものも含む概念であり、熱媒体Mを常温水J又は冷水Cで示す場合がある。
【0020】
熱処理装置本体20は、筐体21と、ノズル30と、熱媒体タンク25とを備え、筐体21は、図2、図3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を介して冷凍されたパック食材W等を積載する台車24が熱処理装置本体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が設けられ開口部22を液密に開閉可能とされている。
【0021】
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T1が配置され、この品温センサT1によりパック食材Wの品温(例えば、芯温等)の測定が可能とされている。
【0022】
台車24は、熱媒体Mが流通可能な貫通孔が複数形成されパック食材Wが収納される受け皿、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、熱処理装置本体20内部に収納可能とされている。
また、台車24は、台車24を移動自在に支持する車輪24Aによって熱処理装置本体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。
【0023】
熱媒体タンク25は、熱処理装置本体20の筐体21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、熱媒体タンク25には、レベルセンサLA及びタンク水温センサT2が設けられていて、熱媒体タンク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。
【0024】
また、熱媒体タンク25には、加熱部51が設けられ熱媒体タンク25内に貯留された熱媒体Mを加熱することができるようになっている。
加熱部51は、蒸気管51Aと、蒸気供給バルブ51Vと、蒸気供給管51Bとを備え、蒸気管51Aは上流側が蒸気供給源に接続され、蒸気供給管51Bは下流側が熱媒体タンク25内の熱媒体Mに浸漬可能に接続されている。
【0025】
また、熱媒体タンク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熱媒体タンク25の底部に排出配管29が接続されており、給水装置52による給水及び熱媒体タンク25内に注入された蒸気が凝縮して熱媒体Mの容積が増加した場合に熱媒体Mがオーバーフロー配管25Aから排出されるとともに、必要に応じて電磁バルブ29Vを開いて排出配管29から熱媒体Mが排出可能とされている。
【0026】
また、熱媒体タンク25には熱媒体タンク25内に殺菌剤を注入するための殺菌剤供給部55が設けられていて、殺菌剤供給部55は、殺菌剤を保持する保持タンク55Tと、殺菌剤を熱媒体タンク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熱媒体タンク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。
【0027】
殺菌剤供給部55による殺菌剤の注入は、必要に応じて行なわれ、注入された殺菌剤は熱媒体Mとともにノズル30からパック食材Wに噴射され、パック食材W表面に付着していた液汁、細菌等を殺菌洗浄するとともに、熱媒体タンク25及び熱媒体循環回路40を循環して熱媒体循環回路40内部への細菌の付着、堆積を抑制するようになっている。
【0028】
ノズル30はノズル分配管32に設けられるとともに熱処理装置本体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を噴射するようになっている。
ノズル分配管32は、図2、図3に示すように、例えば、台車24の両側方に、熱処理装置本体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。
【0029】
熱媒体循環回路40は、熱媒体タンク25からノズル30に熱媒体Mを流通可能とする主循環回路41と、冷水循環回路42とを備えるとともに冷水供給部60と、排出手段49とが接続され、ノズル30と接続する流路が流路調整手段70により制御されるようになっている。
ている。
【0030】
主循環回路41は、上流側端部は熱媒体タンク25の底部に接続されるとともに下流側端部がノズル分配管32に接続され、熱媒体タンク25側から、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の近傍にはノズル30から噴射される熱媒体Mの温度を測定する噴射温度測定センサT3が配置されている。
【0031】
排出手段49は、流量調整弁F1とモータバルブV1の間に設けられ、排出バルブ49Vと排出バルブ49Vを介して接続された排出管路49Aとからなり、排出バルブ49Vを開く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。
【0032】
給水装置52は、給水回路52Aと、給水回路52Bと、給水回路52Cと、原水タンク52Tと、給水ポンプ52Pと、軟水装置53と、モータバルブV4と、モータバルブV5と、モータバルブV6とを備え、上流側が給水源Aに接続されるとともに、原水タンク52T、給水ポンプ52P、軟水装置53が上流側からこの順序で配置され、軟水装置53の下流側には、給水回路52A、給水回路52B、給水回路52Cが接続されている。
【0033】
給水回路52Aは、モータバルブV4を介して下流側が循環ポンプ41Pの上流側に接続されており、給水ポンプ52Pを駆動した状態でモータバルブV4が開かれることにより常温水Jを熱媒体循環回路40に供給可能とされている。
【0034】
給水回路52Bは、モータバルブV5を介して下流側が熱媒体タンク25に接続されており、給水ポンプ52Pを駆動した状態でモータバルブV5が開かれることにより常温水Jが熱媒体タンク25に供給されるようになっている。
【0035】
給水回路52Cは、モータバルブV6を介して下流側が主循環回路41のモータバルブV1とフロースイッチF2の間に接続されており、給水ポンプ52Pを駆動した状態でモータバルブV6が開かれることにより常温水Jが主循環回路41に供給されるようになっている。
【0036】
これらモータバルブV4、モータバルブV5、モータバルブV6は、温度制御回路85からの出力により開度が制御可能とされており、熱媒体Mの温度調整、又は熱媒体タンク25内の熱媒体Mが設定液位以下に低下した場合の補給に際して給水装置52から常温水Jが供給するようになっている。
【0037】
軟水装置53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。
【0038】
なお、軟水装置53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。
【0039】
冷水循環回路42は、上流端部がモータバルブV2を介してモータバルブV1の上流側に接続され、冷水タンク62、冷水循環ポンプ42P、フロースイッチF3が、モータバルブV2からこの順番で配置され、下流端部がモータバルブV3を介してモータバルブV1の下流側に接続されている。
【0040】
冷水供給部60は、冷水Cが貯留可能とされた冷水タンク62と、冷却装置64と、冷水用給水器65とを備え、冷水循環回路42を介してノズル30に冷水Cを供給可能とされている。
なお、冷水供給部60は、熱媒体Mが熱媒体循環回路40(主循環回路41又は冷水循環回路42)を循環する場合と、熱媒体Mが熱媒体循環回路40から排出される場合のいずれにおいても冷水Cの供給が可能とされている。
【0041】
冷水タンク62は、例えば、1台車分の冷凍されたパック食材Wを加温して解凍するために必要な熱エネルギーを有する冷水Cが貯留可能とされ、冷水循環回路42からの熱媒体Mが底部に接続された管路を経由して流入可能とされるとともに冷水用給水器65から給水可能とされている。
【0042】
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、冷水タンク62に貯留された水を冷却装置64により冷却して冷水Cの水温を調整することができるようになっている。
なお、冷水タンク62には冷水Cの液位を検出するためのレベルセンサLBが設けられるとともに排水回路66が接続されている。
【0043】
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に給水され、ボールタップLCの設定液位を超えると給水が停止されるようになっている。
【0044】
また、この実施の形態において、冷水タンク62への給水は、冷水供給部60からノズル30への冷水Cの供給が停止されている間にのみ電磁バルブ65Vが開かれて行なわれるようになっている。
【0045】
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。
【0046】
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。
また、冷却装置64は、水温センサ(図示せず)を備えており、冷水タンク62から冷却装置64に導かれた冷水Cを冷却して温度調整するようになっている。
なお、冷水供給部60における冷水Cの温度調整については、冷却装置64に設けられた水温センサに代えて、例えば、冷水タンク62に設けられた水温センサ(図示せず)を用いて、又は冷却装置64に設けられた水温センサと冷水タンク62に設けられた水温センサとが協働して冷水Cを温度調整する構成としてもよい。
【0047】
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を開いて冷水循環ポンプ42Pにより冷水Cを凍結防止用バイパス42B経由で冷水循環回路42内に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。
【0048】
制御部80は、図4に示すように、制御回路81と、起動スイッチSW1と、設定スイッチSW2と、温度調整手段50とを備え、制御回路81には、レベルセンサLAと、レベルセンサLBの信号が入力され、吐出ポンプ55Pに出力可能とされている。
設定スイッチSW2は、手動、自動運転の選択と、解凍工程の具体的な選択が設定可能とされている。
【0049】
温度調整手段50は、温度制御回路85に、品温センサT1、タンク水温センサT2、噴射温度測定センサT3からの信号が入力され、これら入力された測定データに基づいて図示しない演算部で制御量を演算して、循環ポンプ41P、加熱部51(蒸気供給バルブ51V)、給水装置52(給水ポンプ52V、モータバルブV4、モータバルブV5、モータバルブV6)、冷水供給部60(循環ポンプ42P)、及び流路調整手段70に制御信号を出力して熱媒体Mの温度を調整可能とされている。
【0050】
流路調整手段70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、排出バルブ49Vとを備え、モータバルブV1は主循環回路41に、モータバルブV2は主循環回路41と冷水循環回路42の上流端部との間に、モータバルブV3は主循環回路41と冷水循環回路42の下流端部との間に配置され、熱媒体Mを熱媒体循環回路40に循環させ、又はノズル30から噴射された熱媒体Mを排出可能に構成されている。
【0051】
具体的には、モータバルブV1が開かれてモータバルブV2、モータバルブV3、排出バルブ49Vが閉じられることにより熱媒体Mは主循環回路41を循環し、モータバルブV1、排出バルブ49Vが閉じられてモータバルブV2、モータバルブV3が開かれることにより熱媒体Mは冷水循環回路42を循環し、モータバルブV1、モータバルブV2が閉じられて排出バルブ49Vが開かれることにより熱媒体Mは排出手段49から排出されるようになっている。
【0052】
また、流路調整手段70は、噴射温度測定センサT3の検出信号に基づいて、主循環回路41から供給される熱媒体M(又は常温水J)の流量と冷水循環回路42から供給される冷水Cの流量を制御して、ノズル30に供給するようになっており、その結果、熱媒体Mの温度を調整することができるようになっている。
【0053】
また、蒸気供給バルブ51Vはタンク水温センサT2により測定された熱媒体Mの温度に基づいて開度が制御可能とされ、パック食材Wの解凍により熱媒体Mの温度が所定の設定温度よりも低下した場合に、熱媒体Mを加熱して温度調整するようになっている。
【0054】
熱処理装置1による解凍工程制御は、図5に示すような常温水解凍工程(S100)と冷水解凍工程(S200)とから構成されており、常温水解凍工程(S100)及び冷水解凍工程(S200)はそれぞれ手動又は自動にて運転可能とされている。
この実施の形態における連続解凍工程(S300)は、設定スイッチSW2により自動運転、及び連続解凍工程(S300)を選択して起動することにより、常温水解凍工程(S100)を行なった後に冷水解凍工程(S200)が行われるように構成されている。
【0055】
常温水解凍工程(S100)は、給水装置52から常温水J(熱媒体M)が供給又は補充することにより行なわれ、ノズル30から噴射した熱媒体Mを排出しながら解凍する常温水排出解凍工程(S110)と、ノズル30から噴射した熱媒体Mを循環しながら解凍する常温水循環解凍工程(S120)とから構成され、常温水排出解凍工程(S110)は、第1の常温水排出解凍工程(S111)及び第2の常温水排出解凍工程(S112)から構成されている。
以下、第1の常温水排出解凍工程(S111)、第2の常温水排出解凍工程(S112)、常温水循環解凍工程(S120)に係る構成及び作用を説明する。
【0056】
[第1の常温水排出解凍工程(S111)]
第1の常温水排出解凍工程(S111)は、給水装置52からの給水又は補充されノズル30から噴射した熱媒体Mをオーバーフロー配管25A経由で排出可能な場合に用いられ、モータバルブV1が「開」、モータバルブV2、モータバルブV3、排出バルブ49Vが「閉」とされるとともに、モータバルブV4が開閉されることにより給水回路52Aを経由して常温水Jが給水されるようになっている。
この実施形態において、自動運転による第1の常温水排出解凍工程(S111)は、例えば、品温センサT1によって検出されるパック食材Wの品温(例えば、芯温、以下同じ)が予め設定した第1の常温水排出解凍工程(S111)における設定温度(第1の設定温度)に到達することにより終了するようになっている。
【0057】
[第2の常温水排出解凍工程(S112)]
第2の常温水排出解凍工程(S112)は、給水装置52からの給水又は補充量が所定量よりも大きくノズル30から噴射した熱媒体Mを排出手段49経由で排出する必要がある場合に用いられ、モータバルブV1、モータバルブV2、モータバルブV3が「閉」、排出バルブ49Vが「開」に設定され、モータバルブV6が開閉されることにより給水回路52Cを経由して常温水Jが給水されるようになっている。
この実施形態において、自動運転による第2の常温水排出解凍工程(S112)は、例えば、品温センサT1によって検出されるパック食材Wの品温(芯温)が予め設定した第2の常温水排出解凍工程(S112)における設定温度(第2の設定温度)に到達することにより終了するようになっている。
【0058】
以下、常温水排出解凍工程(S110)、すなわち第1の常温水排出解凍工程(S111)及び第2の常温水排出解凍工程(S112)の作用について説明する。
(1)まず、パック食材Wが収納された台車24を筐体21内の所定の位置に配置する。
(2)起動スイッチSW1をONにする。
(3)給水ポンプ52Pが駆動されて給水装置52から常温水Jが給水されるとともに循環ポンプ41Pが駆動される。
(4)給水された常温水Jは、主循環回路41を経由してノズル分配管32に送られノズル30から噴射される。
(5)ノズル30から噴射された常温水Jは、一旦熱媒体タンク25に受けられ、その後、熱処理装置1の外に排出される。
(6)パック食材Wの品温が所定の設定温度に到達したら、常温水排出解凍工程(110)を終了する。
【0059】
[常温水循環解凍工程(S120)]
第1の常温水循環解凍工程(S120)は、ノズル30から噴射した熱媒体Mを熱媒体タンク25で受けて主循環回路41を循環させながら解凍するようになっており、モータバルブV1が「開」、モータバルブV2、モータバルブV3、モータバルブV4、排出バルブ49Vが「閉」とされるとともに、モータバルブV5が開度制御されることにより給水回路52Bを経由して常温水Jが熱媒体タンク25に供給、補充されるようになっている。
【0060】
この実施形態において、自動運転による第1の常温水循環解凍工程(S120)は、例えば、品温センサT1によって検出されるパック食材Wの品温(芯温)が予め設定した第2の常温水排出解凍工程(S120)における設定温度(第3の設定温度)に到達することにより終了するようになっている。
【0061】
第1の常温水循環解凍工程(S120)における熱媒体Mの温度調整は、噴射温度測定センサT3による熱媒体Mの測定値に基づいて行なわれ、給水装置52からの常温水Jの供給、加熱部51により熱媒体タンク25内の熱媒体Mを加熱制御することにより行なわれる。加熱部51による温度調整が可能であるため、大きな熱量を投入して低温に凍結されたパック食材Wを効率的に解凍可能である。
なお、例えば、噴射温度測定センサT3に代えてタンク水温センサT2により熱媒体Mの温度を測定し、その結果に基づいて熱媒体Mを温度調整する構成としてもよい。
【0062】
以下、常温水循環解凍工程(S120)の作用について説明する。
(1)まず、パック食材Wが収納された台車24を筐体21内の所定の位置に配置する。
(2)起動スイッチSW1をONにする。
(3)モータバルブV4が「開」とされるとともに給水ポンプ52Pが駆動されて、給水回路52Bを経由して給水装置52から常温水Jが給水される。
なお、給水装置52からの給水中に、常温水Jを加熱部51により加温、温度調整してもよい。
(4)レベルセンサLAにより検出される熱媒体タンク25内の熱媒体Mが所定の水位に到達したら、モータバルブV4を閉じるとともに給水装置52による給水を停止する。
(5)次に、循環ポンプ41Pが駆動されて主循環回路41を経由してノズル分配管32に送られた熱媒体Mがノズル30から噴射される。
(6)ノズル30から噴射された熱媒体Mはパック食材Wと接触してパック食材Wを加温した後熱媒体タンク25に受けられ、主循環回路41を循環する。
(7)噴射温度測定センサT3により検出される熱媒体Mの設定温度が低い場合には、モータバルブV5の開度制御による給水回路52Bを経由した熱媒体タンク25への常温水Jの供給と、蒸気供給バルブ51Vの開度制御による熱媒体タンク25内への蒸気の注入の少なくともいずれかを行なうことにより加温する。
常温水循環解凍工程(S120)において注入した蒸気の凝縮、及び給水装置52からの給水による熱媒体Mの容積増加はオーバーフロー配管25Aを経由して排出され、熱媒体タンク25内の熱媒体Mの液位が維持される。
(8)パック食材Wの芯温が所定の設定温度に到達したら、常温水循環解凍工程(S120)を終了する。
【0063】
また、常温水循環解凍工程(S120)において、レベルセンサLAにより検出される熱媒体Mの液位が、設定下限以下になった場合には、給水装置52から熱媒体タンク25に給水される。
【0064】
冷水解凍工程(S200)は、冷水供給部60からの冷水C、又はこの冷水Cに常温水Jを混合して構成された熱媒体Mが供給又は補充することにより行なわれ、ノズル30から噴射した熱媒体Mを排出しながら解凍する冷水排出解凍工程(S210)と、ノズル30から噴射した熱媒体Mを循環しながら解凍する冷水循環解凍工程(S220)とから構成されている。
【0065】
また、冷水排出解凍工程(S210)は、第1の冷水排出解凍工程(S211)及び第2の冷水排出解凍工程(S212)、冷水循環解凍工程(S220)は、第1の冷水循環解凍工程(S221)及び第2の冷水循環解凍工程(S222)から構成されている。
以下、第1の冷水排出解凍工程(S211)、第2の冷水排出解凍工程(S212)、第1の冷水循環解凍工程(S221)、第2の冷水循環解凍工程(S222)に係る構成、作用について説明する。
【0066】
[第1の冷水排出解凍工程(S211)]
第1の冷水排出解凍工程(S211)は、ノズル30から噴射した熱媒体Mをオーバーフロー配管25A経由で排出可能な場合に用いられ、モータバルブV1、モータバルブV2、排出バルブ49Vが「閉」とされるとともに、モータバルブV3、モータバルブV4が開度制御されて冷水Cと常温水Jとが混合されて温度調整された熱媒体Mがノズル30より噴射されるようになっている。
この実施形態において、自動運転による第1の冷水排出解凍工程(S211)は、例えば、品温センサT1によって検出されるパック食材Wの品温(芯温)が予め設定した第1の冷水排出解凍工程(S211)における設定温度(第4の設定温度)に到達することにより終了するようになっている。
【0067】
[第2の冷水排出解凍工程(S212)]
第2の冷水排出解凍工程(S212)は、熱媒体Mの供給量が所定量よりも大きく、ノズル30から噴射した熱媒体Mを排出手段49経由で排出する必要がある場合に用いられ、モータバルブV1、モータバルブV2が「閉」、排出バルブ49Vが「開」に設定され、モータバルブV3、モータバルブV6が開度制御されて冷水Cと常温水Jとが混合されて温度調整された熱媒体Mがノズル30より噴射されるようになっている。
この実施形態において、自動運転による第2の冷水排出解凍工程(S212)は、例えば、品温センサT1によって検出されるパック食材Wの品温(芯温)が予め設定した第2の冷水排出解凍工程(S212)における設定温度(第5の設定温度)に到達することにより終了するようになっている。
【0068】
また、冷水タンク62内の冷水Cの液位がレベルセンサLBにより設定された液位まで低下した場合、流路調整手段70は、排出バルブ49Vを閉じるとともにモータバルブV2を開いて冷水Cが冷水循環回路42を循環するように構成されている。
【0069】
冷水排出解凍工程(S210)、すなわち第1の冷水排出解凍工程(S211)、第2の冷水排出解凍工程(S212)の作用は以下の通りである。
(1)まず、パック食材Wが収納された台車24を筐体21内の所定の位置に配置する。
(2)起動スイッチSW1をONにする。
(3)循環ポンプ42Pが駆動されて冷水供給部60からノズル分配管32に冷水Cが送られノズル30から噴射される。
(4)ノズル30から噴射された常温水Jは、一旦熱媒体タンク25に受けられ、その後、熱処理装置1の外に排出される。
(5)パック食材Wの品温が所定の温度に到達したら、冷水排出解凍工程(210)を終了する。
【0070】
[第1の冷水循環解凍工程(S221)]
第1の冷水循環解凍工程(S221)は、ノズル30から噴射した熱媒体Mを熱媒体タンク25で受けて主循環回路41を循環させながら解凍するようになっており、モータバルブV1が「開」、モータバルブV2、排出バルブ49Vが「閉」とされるとともに、モータバルブV3、モータバルブV4が開度制御されて冷水C又は冷水Cと常温水Jとが混合されて温度調整された熱媒体Mが熱媒体循環回路40に供給されるようになっている。
【0071】
この実施形態において、自動運転による第1の冷水循環解凍工程(S221)は、例えば、品温センサT1によって検出されるパック食材Wの品温(芯温)が予め設定した第1の冷水循環解凍工程(S221)における設定温度(第6の設定温度)に到達することにより終了するようになっている。
【0072】
第1の冷水循環解凍工程(S221)における熱媒体Mの温度調整は、噴射温度測定センサT3による熱媒体Mの測定値に基づいて行なわれ、冷水供給部60から供給される冷水Cの供給量及び給水装置52から供給される常温水Jの供給量、加熱部51による熱媒体Mの加熱制御により行なわれる。加熱部51による温度調整が可能であるため、大きな熱量を投入して低温に凍結されたパック食材Wを効率的に解凍可能である。
なお、例えば、噴射温度測定センサT3に代えてタンク水温センサT2により熱媒体Mの温度を測定し、その結果に基づいて熱媒体Mを温度調整する構成としてもよい。
【0073】
[第2の冷水循環解凍工程(S222)]
第2の冷水循環解凍工程(S222)は、ノズル30から噴射した熱媒体Mを熱媒体タンク25で受けて冷水循環回路42を循環させながら解凍するようになっており、モータバルブV1、排出バルブ49Vが「閉」とされるとともに、モータバルブV2、モータバルブV3、モータバルブV6が開度制御されて冷水C又は冷水Cと常温水Jとが混合されて温度調整された熱媒体Mがノズル30より噴射されるようになっている。
【0074】
この実施形態において、自動運転による第2の冷水循環解凍工程(S222)は、例えば、品温センサT1によって検出されるパック食材Wの品温(芯温)が予め設定した第2の冷水循環解凍工程(S222)における設定温度(第7の設定温度)に到達することにより終了するようになっている。
【0075】
第2の冷水循環解凍工程(S222)における熱媒体Mの温度調整は、噴射温度測定センサT3による熱媒体Mの測定値に基づいて行なわれ、冷水供給部60から供給される冷水Cの供給量及び給水装置52から供給される常温水Jの供給量、加熱部51にる熱媒体Mの加熱制御により行なわれる。なお、例えば、噴射温度測定センサT3に代えてタンク水温センサT2により熱媒体Mの温度を測定し、その結果に基づいて熱媒体Mを温度調整する構成としてもよい。
【0076】
常温水循環解凍工程(S220)、すなわち第1の冷水循環解凍工程(S221)、第2の冷水循環解凍工程(S222)の作用は以下の通りである。
(1)まず、パック食材Wが収納された台車24を筐体21内の所定の位置に配置する。
(2)起動スイッチSW1をONにする。
(3)モータバルブV3が「開」とされるとともに循環ポンプ42Pが駆動されて、冷水供給部60からノズル分配管32に冷水Cが送られノズル30から噴射される。
(4)レベルセンサLAにより検出される熱媒体タンク25内の熱媒体Mが所定の水位に到達したら、モータバルブV3を閉じるとともに冷水供給部60による給水を停止する。なお、冷水供給部60から給水装置52からの給水中に、常温水Jを加熱部51により加温、温度調整してもよい。
(5)次に、循環ポンプ41Pが駆動されて熱媒体循環回路40を経由してノズル分配管32に送られた熱媒体Mがノズル30から噴射される。
(6)ノズル30から噴射された熱媒体Mはパック食材Wと接触してパック食材Wを加温した後熱媒体タンク25に受けられ、熱媒体循環回路40を循環する。
熱媒体Mを循環させる熱媒体循環回路40として、第1の冷水循環解凍工程(S221)の場合には主循環回路41が用いられ、第2の冷水循環解凍工程(S222)の場合には、熱媒体循環回路40として主循環回路41が用いられる。
(7)噴射温度測定センサT3により検出される熱媒体Mが設定温度よりも低い場合には、モータバルブV3、モータバルブV5を開度制御して主循環回路41に供給する冷水Cの流量及び熱媒体タンク25に供給する常温水Jの流量を調整し、又は蒸気供給バルブ51Vを開度調整して熱媒体タンク25内に蒸気を注入することにより加温する。
冷水循環解凍工程(S220)において注入した蒸気の凝縮、及び冷水供給部60、給水装置52から給水することによる熱媒体Mの容積増加はオーバーフロー配管25Aを経由して排出され、熱媒体タンク25内の熱媒体Mの液位が維持される。
(8)パック食材Wの芯温が所定の設定温度に到達したら、常温水循環解凍工程(S220)を終了する。
【0077】
また、冷水循環解凍工程(S220)において、レベルセンサLAにより検出される熱媒体Mの液位が、設定下限以下になった場合には、冷水供給部60、給水装置52から給水される。
【0078】
この実施の形態において、連続解凍工程(S300)における常温水解凍工程(S100)及び冷水解凍工程(S200)の具体的な動作は、設定スイッチSW2により設定され、その場合に、例えば、熱媒体Mを大きな熱量により加熱可能な解凍工程により粗解凍し、その後、パック食材Wと設定温度(例えば、目標解凍温度)との温度差が小さくなってから精度の高い温度調整を行なうように解凍工程の順序を設定してもよい。
また、連続解凍工程(S300)において、常温水解凍工程(S100)で用いた熱媒体Mが熱媒体タンク25内に残っている場合には、熱媒体Mを熱媒体循環回路40外に排出バルブ49V経由で加圧排出させる構成としてもよい。
【0079】
この実施形態に係る熱処理装置1によれば、ノズル30から熱媒体Mを噴射して大気圧で解凍することができるので、解凍対象がパック食材W等、真空解凍が難しい場合であっても効率的に解凍することができる。
また、熱媒体Mを所定の温度に温度調整することができるようになっているので、パック食材Wを正確に設定温度(例えば、目標解凍温度)に解凍することができる。
また、冷水解凍工程(S200)が設けられ、冷水Cを用いた解凍を行うことができるので、パック食材Wの品温が目標解凍温度に接近し温度差が小さくなった場合に、目標解凍温度よりわずかに高い温度の熱媒体Mを供給してパック食材Wを効率的かつ安定的に目標解凍温度に解凍することができる。
また、熱媒体が熱媒体タンクに貯留可能であるので、安定した温度調整が可能であり、また、解凍に用いる水を削減することができる。
【0080】
また、殺菌剤供給部55が設けられ熱媒体Mに自動で殺菌剤を付与することができるようになっているので、ノズル30から噴射した熱媒体Mによりパック食材Wの表面に付着した液汁、細菌等を殺菌洗浄し、解凍後のパック食材Wの殺菌を不要とすることができる。
また、熱媒体タンク25及び熱媒体循環回路40内への細菌等の付着、繁殖を抑制することができる。
【0081】
なお、この発明は、上記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、熱処理装置1が、冷水供給部60を備える場合について説明したが、常温水Jによる解凍のみを行う冷水供給部60を備えない構成としてもよい。
また、殺菌剤供給部55が熱媒体タンク25内に殺菌剤を注入するように構成されている場合について説明したが、殺菌剤供給部55が設けられていない構成としてもよい。
【0082】
また、加熱部51が、蒸気供給バルブ51Vを開いて蒸気を熱媒体タンク25内の熱媒体Mに直接供給する場合について説明したが、例えば、熱媒体Mを加熱用蒸気により熱交換器を介して加熱し、又は加熱ヒータを用いて加熱する構成としてもよい。
【0083】
なお、上記実施の形態においては、熱処理装置1が、品温センサT1を有し、品温センサT1により測定されるパック食材Wの芯温が所定の設定温度に到達した場合に各工程が終了する場合について説明したが、品温センサT1に代えて、熱媒体Mがノズル30からの噴射される時間を測定する噴射時間タイマ(図示せず)を備え、噴射時間タイマのカウントによりする構成としてもよいし、又品温が所定温度に到達した後に噴射時間タイマがカウントするように協働して作用する構成としてもよい。
【0084】
また、上記実施の形態においては、温度調整に用いられるモータバルブV1〜V6が開度制御される場合について説明したが、これらモータバルブをON−OFF制御とする構成としてもよい。
【0085】
なお、上記実施の形態においては、連続解凍工程(S300)が常温水解凍工程(S100)から冷水解凍工程(S200)に移行する場合について説明したが、例えば、常温排出解凍工程(S110)の後に常温循環解凍工程(S120)、冷水循環解凍工程(S220)を設ける等、常温水解凍工程(S100)及び冷水解凍工程(S200)の選択及び順序を、例えば、プログラムコントローラにより任意に設定可能とし、又はこれらを人手によって設定する半自動運転としてもよい。
また、冷水循環工程(S200)において、冷水Cと常温水Jとを混合して熱媒体Mの温度調整を行なう場合について説明したが、冷水Cのみを供給可能な構成としてもよい。
【0086】
また、上記実施の形態においては、解凍する対象物がパック食材Wの場合について説明したが、パック食材Wに代えて、例えば、冷凍肉、冷凍魚、冷凍野菜等に熱媒体Mを噴射して解凍することも可能である。
【0087】
また、上記実施の形態においては、熱処理装置1が、解凍機能のみを備えている場合について説明したが、解凍機能に加えて加熱機能と冷却機能のいずれか一方又は双方を備えた構成としてもよい。
また、上記実施の形態においては、給水装置52が軟水装置53を備えていて軟水化された軟水を常温水Jとして給水する場合について説明したが、軟水装置53を備えない構成の給水装置52を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【0088】
【図1】本発明の一実施形態に係る熱処理装置の概略構成を示す図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る熱処理装置の内部を正面から見た図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る熱処理装置の図2におけるX−X視した横断面図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る熱処理装置の制御部の概略を示す図である。
【図5】本発明の一実施形態に係る熱処理装置の解凍工程制御の類型を示す図である。
【符号の説明】
【0089】
C 冷水(熱媒体)
J 常温水(熱媒体)
M 熱媒体
W パック食材(対象物)
T2 タンク水温センサ
T3 噴射温度測定センサ
1 熱処理装置
21 筐体
25 熱媒体タンク
30 ノズル
40 熱媒体循環回路
50 温度調整手段
51 加熱部
52 給水装置
60 冷水供給部
62 冷水タンク
65 冷水用給水器
64 冷却装置
70 流路調整手段

【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を備えた熱処理装置であって、
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する熱媒体タンクと、
前記熱媒体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、
温度調整手段とを備え、
前記温度調整手段は、
前記熱媒体タンク又は前記熱媒体循環回路に配置され、前記熱媒体を加熱する加熱部と、
前記熱媒体タンク又は前記熱媒体循環回路に水を供給する給水装置とを有し、
前記熱媒体の温度に基づいて、前記加熱部による加熱及び前記給水装置による給水を行うように構成されていることを特徴とする熱処理装置。
【請求項2】
前記温度調整手段は、
前記ノズルに冷水を供給する冷水供給部と、
前記冷水供給部と前記熱媒体循環回路の少なくともいずれか一方を、前記ノズルに接続する流路調整手段とを有し、
前記流路調整手段は、
前記熱媒体の温度に基づいて、前記冷水供給部による冷水の供給と前記循環回路による熱媒体の循環とを調整可能に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の熱処理装置。
【請求項3】
前記温度調整手段は、
前記熱媒体タンク内の熱媒体の温度を検出するタンク水温センサと、前記ノズルから噴射される熱媒体の温度を測定する噴射温度測定センサの少なくともいずれか一方を有し、
前記センサにより前記熱媒体の温度を測定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の熱処理装置。
【請求項4】
前記冷水供給部は、
前記冷水が貯留可能とされた冷水タンクと、
前記冷水タンクに冷水を供給する冷水用給水器と、
前記冷水タンク内に貯留された冷水を冷却する冷却装置とを備えることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の熱処理装置。
【請求項5】
前記熱媒体タンク又は前記熱媒体循環回路には、
前記熱媒体に自動で殺菌剤を付与する殺菌剤供給部が接続されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の熱処理装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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