(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却用の冷水を入れる水槽と、該水槽の側面に設けられた側面冷却パイプと、前記水槽の底面に設けられた底面冷却パイプと、前記側面冷却パイプと底面冷却パイプとに互いに独立して冷媒を供給するコンデンシングユニットとを具え、前記側面冷却パイプは、前記冷水の温度が所定値以下になった時に冷却を停止し、前記底面冷却パイプは、前記水槽の底面に所定量以上の氷が付着した時に冷却を停止するようにしたことを特徴とする氷水冷却器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、調理した直後に袋詰めされた食品等を、所定温度まで急冷するための氷水冷却器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
調理した食品をそのまま袋詰めし、袋ごと所定温度、例えば３℃まで急冷し、その後、冷蔵庫に保存しておき、必要がある度毎に冷蔵庫から取り出して温めて用いるようにした、いわゆるクックチルシステムでは、調理後袋詰めされた食品を急冷するための冷却器が必要である。そのための冷却器としては、従来、図４に示すような冷却器が用いられていた。
【０００３】
図４は、従来の冷却器の断面図である。図４において、１は水槽、２は冷水、７はラック載置用アングル金具、８はラック、９は調理食品袋、３０はコンデンシングユニット、３１は冷却パイプである。
【０００４】
水槽１の中を冷水２で満たし、その冷水２を冷却パイプ３１で冷却している。冷却パイプ３１は、コンデンシングユニット３０から供給される冷媒を蒸発させ、その気化熱により冷却を行う。このような水槽１の中に、調理が終わって８０℃以上になっている食品が入った調理食品袋９をラック８に入れて浸し、３℃以下になるまで冷却する。
【０００５】
ところで、このような冷却器では、コンデンシングユニット３０および冷却パイプ３１の冷却能力をかなり大きくしないと、調理食品を冷却するのに時間がかかり効率が悪い。そこで、既存の製氷機を利用し、それにより作った氷を用いることにより、小さい冷却能力でも短時間で冷却が可能な氷水冷却器を先に開発した（ただし、この氷水冷却器は未だ公開されていない）。
【０００６】
図５は、先に開発した氷水冷却器の断面図である。図５において、符号１〜９は、図４のものに対応しており、４０はチップアイス、４１はチップアイス製氷機、４２はチップアイス落下口、４３はポンプ、４４はポンプモータ、４５はポンプ４３の吐出口、４６は吸込口である。
【０００７】
この氷水冷却器では、冷水２を満たした水槽１の中に、チップアイス製氷機４１で作ったチップアイス４０を投入することにより冷却を行う。水槽１の冷水２は、チップアイス４０で冷却され、かつ、ポンプ４３で常にかき混ぜられていて、８０℃以上ある調理食品も、約９０分で３℃以下に冷却することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４のもののように、単に、冷却パイプで冷却するものでは、上述したように、コンデンシングユニット３０および冷却パイプ３１の冷却能力をかなり大きくしないと、調理食品を冷却するのに時間がかかり効率が悪い。さらに、冷却能力を大きくしても、冷却パイプ３１の周りに氷が付着してしまい、熱伝導が悪くなって効率が悪くなるという問題点がある。
【０００９】
また、図５のもののような氷水冷却器では、水槽１の水面にチップアイス４０がびっしり詰まった状態で浮いているため、ラック８を水槽１に入れる時、水槽１内が見えない上、水面に浮いているチップアイス４０を押し込みながら入れる必要があって、作業がやり難いという問題点がある。そしてまた、冷却したラック８を水槽１から取り出す際には、チップアイス４０がラック８の上に乗っかってしまい、それを振り払いながら取り出さなければならず、取り出し作業もやり難いという問題点がある。
【００１０】
本発明は、そのような問題点を解決し、冷却効率を高くしながら、水槽１の水面に氷が浮き上がらないようにして、水槽１に対してラック８を出し入れする作業を容易にすることを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項１記載の氷水冷却器は、冷却用の冷水を入れる水槽と、該水槽の側面に設けられた側面冷却パイプと、前記水槽の底面に設けられた底面冷却パイプと、前記側面冷却パイプと底面冷却パイプとに互いに独立して冷媒を供給するコンデンシングユニットとを具え、前記側面冷却パイプは、前記冷水の温度が所定値以下になった時に冷却を停止し、前記底面冷却パイプは、前記水槽の底面に所定量以上の氷が付着した時に冷却を停止するようにしたことを特徴とする。このようにすると、氷を付着させない側面の冷却パイプでは、直接水を冷却するため、氷を冷却する場合よりも冷媒の蒸発温度が高くなり、しかも、氷による断熱効果もなくなって、効率よく冷却することができる。また、底面の冷却パイプでは、氷を作ることで蓄冷することができ、それにより、被冷却物を水槽に入れた際には急速な冷却が可能になる。しかも、その氷は水面に浮き上がることはなく、被冷却物を入れるスペースが氷で狭められることがなく、被冷却物を水槽から出し入れする作業が容易になる。また、水槽の側面部には氷が付着しないため、冷却効率を高く維持できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態を示す図である。符号は、図４，図５のものに対応しており、３は側面冷却パイプ、４は底面冷却パイプ、５は氷、６は氷センサである。
【００１５】
水槽１は、内箱および外箱と、それらの間に充填された発泡ウレタン等の断熱材とからなっている。側面冷却パイプ３は、銅パイプで形成され、前記内箱の前後左右４枚の側板裏側に、内箱と接触させて取り付けられ、底面冷却パイプ４は、同じく銅パイプで形成され、内箱の底板裏側に、内箱と接触させて取り付けられている。そして、側面冷却パイプ３と底面冷却パイプ４へ供給される冷媒は、それぞれ互いに独立して制御される。
【００１６】
図２は、本発明の氷水冷却器の冷却ユニット回路を示す図である。図２において、符号３，４は、図１のものに対応しており、１０はコンプレッサ、１１はコンデンサ、１２はレシーバタンク、１３，１５，２０は電磁弁、１４，１６は膨張弁、１７はアキュームレータ、１８は逆止弁である。また、１９はストレーナ、２１，２２，２４はキャピラリチューブ、２３は回路の冷媒圧力が下限値より低くなるか、上限値より高くなったとき、コンプレッサ１０を停止させて保護するための高低圧圧力スイッチである。
【００１７】
側面冷却パイプ３と底面冷却パイプ４とは、それぞれ、電磁弁１３と電磁弁１５とで互いに独立して冷媒の流れを制御しており、側面冷却パイプ３は、水槽１（図１）の中の冷水２を効率よく冷却するために、その周囲に氷が付着しないように、冷水２の水温が０℃まで低下した時点で、電磁弁１３を閉じて、冷却を停止させる。一方、底面冷却パイプ４は、冷水２の水温が０℃以下になっても冷却を継続させ、水槽の底面に氷５（図１）を作って、蓄冷する。底面冷却パイプ４で冷却を継続すると、図１に二点鎖線，一点鎖線，点線で、順に示すように、氷５は徐々に厚みを増していき、氷センサ６に達する。
【００１８】
氷センサ６は、先端の導体を剥き出しにした被覆導体を２本対向させており、水と氷とで電気伝導度が大きく異なることに基づいて、氷センサ６の位置まで氷５が達したか否かを判別する。すなわち、氷５が氷センサ６まで達していなければ、氷センサ６，６の間には冷水２が介在して、流れる電流が大きくなる。それに対して、氷５が成長して氷センサ６，６の先端の導体が氷５の中に埋め込まれた状態になると、氷センサ６，６の間には氷５が介在して電流が殆ど流れなくなる。したがって、氷センサ６，６の間に流れる電流に基づいて、氷５が所定厚さになったか否かを判別することができる。
【００１９】
そのようにして、氷５が所定厚さになったことが検知された時、電磁弁１５を閉じて、底面冷却パイプ４による冷却も停止させる。その後は、水槽底面の氷５により冷水２の冷却を行う。その間、冷水２の水温を監視して、０℃を超えたら再び側面冷却パイプ３による冷却を開始する。また、氷５が、再び氷センサ６の位置以下にまで融けたら、再び底面冷却パイプ４による冷却も開始する。そのようにして、水槽１に入れられた調理食品袋９の冷却が行われる。
【００２０】
そのような運転動作をタイミングチャートで示すと図３のようになる。約２５℃の水約６００リットルを水槽１に入れ、時点Ｔ0  に側面冷却パイプ３と底面冷却パイプ４の両方で水の冷却を開始する。なお、この作業は、時間がかかるため、夜間に行うようにするとよい。
【００２１】
その後、時点Ｔ1  に水槽１の中の水温が０℃まで低下したら、側面冷却パイプ３による４側面からの冷却を停止する。一方、底面冷却パイプ４はそのまま冷却を継続し、水槽１の底面で氷を作る。そして、時点Ｔ2  に、氷５が氷センサ６に達するまで（例えば、高さ２５０ｍｍ）に成長したら、氷が完成したものとして、底面冷却パイプ４による冷却も停止する。その後は、氷５の融け具合に応じて、冷却，停止を繰り返す。
【００２２】
そして、時点Ｔ3  に、調理食品袋９を収納したラック８を水槽１に入れ、冷却スイッチを入れて、冷却を開始する。冷却スイッチを入れると、電磁弁１３，１５が開いて、側面冷却パイプ３と底面冷却パイプ４に冷媒が流れ、冷却が始まる。調理食品袋９の冷却は、温度センサにより、食材の芯温を計測しながら行う。４０ｋｇ，８５℃の食材を容量約６００リットルの水槽１で冷却すると、約９０分で３℃まで冷却することができる。その間、水槽１の水温は、約４℃まで上昇し、水槽１の底面の氷も融けるが、側面冷却パイプ３と底面冷却パイプ４で冷却しているため、その内、水温は再び０℃まで戻り、水槽１の底面の氷も元に戻る。
【００２３】
約９０分後の時点Ｔ4  に食材の温度が３℃以下になったら、ラック８を水槽１から取り出し、冷蔵庫に入れて保管する。そのような動作を何回か繰り返す。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、次に記載するような効果を奏する。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１記載の氷水冷却器は、冷却用の冷水を入れる水槽と、該水槽の側面に設けられた側面冷却パイプと、前記水槽の底面に設けられた底面冷却パイプと、前記側面冷却パイプと底面冷却パイプとに互いに独立して冷媒を供給するコンデンシングユニットとを具え、前記側面冷却パイプは、前記冷水の温度が所定値以下になった時に冷却を停止し、前記底面冷却パイプは、前記水槽の底面に所定量以上の氷が付着した時に冷却を停止するようにしたことを特徴とする。このようにすると、氷を付着させない側面の冷却パイプでは、直接水を冷却するため、氷を冷却する場合よりも冷媒の蒸発温度が高くなり、しかも、氷による断熱効果もなくなって、効率よく冷却することができる。また、底面の冷却パイプでは、氷を作ることで蓄冷することができ、それにより、被冷却物を水槽に入れた際には急速な冷却が可能になる。しかも、その氷は水面に浮き上がることはなく、被冷却物を入れるスペースが氷で狭められることがなく、被冷却物を水槽から出し入れする作業が容易になる。また、水槽の側面部には氷が付着しないため、冷却効率を高く維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す図である。
【図２】本発明の氷水冷却器の冷却ユニット回路を示す図である。
【図３】側面冷却パイプと底面冷却パイプの状態を示すタイミングチャートである。
【図４】従来の冷却器の断面図である。
【図５】先に開発した氷水冷却器の断面図である。
【符号の説明】
１…水槽
２…冷水
３…側面冷却パイプ
４…底面冷却パイプ
５…氷
６…氷センサ
９…調理食品袋
１０…コンプレッサ
１１…コンデンサ
１４，１６…膨張弁
【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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