(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
解凍庫内に水粒子を充満させ、被解凍物を該水粒子で覆いつつ解凍せしめる解凍装置であって、
飽和水蒸気発生部と、
該発生した飽和水蒸気を減圧する減圧部と、
該減圧部により減圧された飽和水蒸気をＰＨ値の低い高殺菌性の水粒子に変化せしめる高殺菌性微細水粒子発生部とからなり、
前記高殺菌性微細水粒子発生部は、減圧された飽和水蒸気を導くと共に、先端に設けた複数の微細噴射孔から高速で飽和水蒸気を噴射させる蒸気噴射ノズルと、
該ノズルから高速で噴射させた飽和水蒸気を衝突反射せしめるテーパ面を備えた逆円錐体の反射チップと、
該反射チップによって衝突反射されてＰＨ値の低い高殺菌性の水粒子として噴き出し口へと誘導する誘導管とから構成されていることを特徴とする無菌解凍装置。
【請求項２】
減圧された飽和水蒸気を導くと共に、先端に設けた複数の微細噴射孔から高速で飽和水蒸気を噴射させる蒸気噴射ノズルと、
該ノズルから高速で噴射させた飽和水蒸気を衝突反射せしめるテーパ面を備えた逆円錐体の反射チップと、
該反射チップによって衝突反射されてＰＨ値の低い高殺菌性の水粒子として噴き出し口へと誘導する誘導管とから構成されていることを特徴とする高殺菌性微細水粒子発生部。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、魚介類・魚卵・肉類などの食品の無菌解凍装置、および無菌解凍装置・洗浄装置・空気清浄機・空調装置・食品冷蔵貯蔵庫などに用いられる高殺菌性微細水粒子発生部に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、微細な水粒子を被解凍物の表面に付着させることにより発生する霜を利用して被解凍物の表面と内部の温度差の無い良質の解凍ができる優れた解凍装置が知られている（図１０参照）。
これは、解凍に時間が掛かるばかりか、解凍にムラが生じていたという従来の一般的な解凍装置が抱えていた不具合を解消すると共に、解凍時間の短縮は図れるが被解凍物の品質を損なうという電子レンジのような誘電加熱を利用するものが抱えていた不具合などを解消するものである。
【０００３】
すなわち、被解凍物の表面を霜で覆うことにより、表面は常に０℃の状態が保たれ、霜の高熱伝導率により、内部へと熱を移動し、０℃に極めて近い状態（任意に設定・制御ができる）で解凍することができ、また、微細な水粒子で充満させた解凍庫内では、浮遊している塵埃およびそれに付着している空中菌は、微細な水粒子と接触し、その中に取り込まれて庫外に回収され、その繰り返しにより解凍庫内は無菌化されるという優れた効果を奏するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、被解凍物の表面に付着させ霜となる水粒子は、通常の水道水であり、それ自体に何等殺菌性は無いことから、被解凍物の表面にある菌は霜で覆われたまま解凍が進み、解凍後の減菌についての効果は備えていない。
なお、このような解凍装置により現在まで何の問題も生じていないが、被解凍物の表面にある菌も殺菌した状態で上述のような優れた解凍が成し得ないかとの要望がある。
【０００５】
また、解凍庫内を衛生的に保つため、解凍庫内壁面等に付着した菌や汚れを定期的に洗浄する必要があったが、この洗浄作業が結構面倒であることからこの点の解決策も望まれていた。
【０００６】
また、このような従来品はコスト的にも高価なものであったため、中小の加工業者などには手が出ず、実際には流水解凍や、簡易的な空気解凍に頼っていたのが一般であった。
従って、需要者からは低コストの高精度解凍装置の提供が望まれていた。
【０００７】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、被解凍物の表面を霜で覆うことにより、表面を常に０℃の状態に保ちつつ解凍することができるという従来技術の優れた利点を備えると共に、さらに無菌状態で解凍し得、かつ使用後の庫内洗浄手間も省ける低コストな無菌解凍装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明がなした技術的手段は、解凍庫内に水粒子を充満させ、被解凍物を該水粒子で覆いつつ解凍せしめる解凍装置であって、
飽和水蒸気発生部と、該発生した飽和水蒸気を減圧する減圧部と、該減圧部により減圧された飽和水蒸気をＰＨ値の低い高殺菌性の水粒子に変化せしめる高殺菌性微細水粒子発生部とからなり、前記高殺菌性微細水粒子発生部は、減圧された飽和水蒸気を導くと共に、先端に設けた複数の微細噴射孔から高速で飽和水蒸気を噴射させる蒸気噴射ノズルと、該ノズルから高速で噴射させた飽和水蒸気を衝突反射せしめるテーパ面を備えた逆円錐体の反射チップと、該反射チップによって衝突反射されてＰＨ値の低い高殺菌性の水粒子として噴き出し口へと誘導する誘導管とから構成されていることを特徴とする無菌解凍装置としたことである。
【０００９】
また、減圧された飽和水蒸気を導くと共に、先端に設けた複数の微細噴射孔から高速で飽和水蒸気を噴射させる蒸気噴射ノズルと、該ノズルから高速で噴射させた飽和水蒸気を衝突反射せしめるテーパ面を備えた逆円錐体の反射チップと、該反射チップによって衝突反射されてＰＨ値の低い高殺菌性の水粒子として噴き出し口へと誘導する誘導管とから構成されていることを特徴とする高殺菌性微細水粒子発生部としたことである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明無菌解凍装置の一実施形態を図に基づいて説明する。
図は、本発明の一実施形態を示し、何等図示形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において他の形状・構造に変更可能であり、また他の周知構造を追加することも可能である。
図中、１は解凍庫、６は無菌解凍装置を示す。
【００１１】
解凍庫（解凍室ともいう）１は、特に限定されるものではないが、断熱性に富むように形成されており、固定式あるいはプレハブなどからなる可搬式のいずれであってもよく、庫内に被解凍物収容スペース１ａを有すると共に、無菌解凍装置配設スペース１ｂを有している。
本実施形態では、硬質ポリウレタンパネルを組合わせると共に、正面に両引スライディングドア２を備えた所望容量の直方体状の箱型に形成されている。図中３はクーリングユニット、４は自動制御盤、５は被解凍物載置用荷台を夫々示す。
なお、無菌解凍装置６を庫外に配し、その高殺菌性微細水粒子噴き出し口を庫内に臨ませてなるものとすれば無菌解凍装置配設スペース１ｂは有していなくとも良い。
解凍庫１の材質・全体サイズ・形状などは特に限定されず、本発明の範囲内で任意であり、用途・容量等に応じて適宜選択可能である。
【００１２】
無菌解凍装置６は、ＰＨ値の低い高殺菌性の水粒子を発生・噴霧せしめるもので、特にその構成に限定はされないが、例えば本実施形態では飽和水蒸気発生部９と、減圧部１０と、高殺菌性微細水粒子発生部１１とからなる。また本実施形態では、所望形状のケーシング８内に、飽和水蒸気発生部９を除く減圧部１０と高殺菌性微細水粒子発生部１１を内装しユニット７としている。このユニット７を構成するケーシング８の形状は特に限定されるものではない。図中８ａは傾斜状ガイド壁、８ｂは流出部、８ｃは吸入ファンを示す。なお、ＰＨ値の低い高殺菌性の水粒子を発生させ、解凍庫内に噴霧せしめる構成を有するものであれば、本発明の範囲内で適宜他の構成を採用することも可能である。
また図中、１６はセパレートトラップ、１７はストレーナ、１８は電磁弁、１９はフリーフロートトラップ、２０は圧力計、２１はメートルコック、２２はＱ型サイホンパイプ、２３はストレーナを夫々示す。なお、これらは適宜必要に応じて他の周知構成に変更追加可能である。
【００１３】
飽和水蒸気発生部９は、ポンプなどによって汲み上げられた給水機からの水道水を蒸気ボイラなどによって飽和水蒸気として発生させるもので、特に限定されることなく周知の蒸気ボイラなどが本発明の範囲内で適宜選択使用されるものである。
【００１４】
減圧部１０は、上記飽和水蒸気発生部９によって発生された飽和水蒸気（例えば、圧力７ｋｇ／ｃｍ２Ｇ、温度１７０℃）を、高殺菌性微細水粒子発生部１１に送る前に、適度に減圧（例えば、５ｋｇ／ｃｍ２Ｇ程度）する減圧弁１０ａ等である。
なお、この減圧弁１０ａは特に限定されるものではなく、周知の減圧構造が適宜本発明の範囲内で適用可能である。
また、上記減圧値は本発明における一例にすぎず何等これに限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜選択・変更可能である。
【００１５】
高殺菌性微細水粒子発生部１１は、上記減圧部１０により減圧された飽和水蒸気をＰＨ値の低い高殺菌性の水粒子に変化せしめる構成を有している。
高殺菌性微細水粒子発生部１１の構成の一実施形態を説明すると、次の通りである。
減圧された飽和水蒸気を導くと共に、先端に設けた複数の微細噴射孔１１ｄ…から高速で飽和水蒸気を噴射させる蒸気噴射ノズル１１ａと、該ノズル１１ａから高速で噴射させた飽和水蒸気を衝突・破壊せしめるテーパ面１２ｂを備えた逆円錐体の反射チップ１２と、該反射チップ１２によって衝突・破壊されて発生したＰＨ値の低い高殺菌性の水粒子を噴き出し口１３ｂへと誘導する誘導管１３とから構成されている。
【００１６】
蒸気噴射ノズル１１ａは、所望径・長さとしたノズル本体１１ｂと、該ノズル本体１１ｂ先端に設けた微細噴射孔１１ｄ…とで構成されており、例えば本実施形態では、ノズル本体１１ｂ先端の平坦面１１ｃに、φ０．５程度の孔径とした平面視円形状の微細噴射孔１１ｄ…を、ノズル径の中心軸を中心軸としたφ１２程度の径とする円周上に一定間隔毎に合計１２個穿設している（図３参照）。ノズル全体長さ・ノズル径などは特に限定されず本発明の範囲内で任意に変更可能である。
また、先端の微細噴射孔１１ｄ…の孔径・孔数・孔穿設位置も任意である。
【００１７】
蒸気噴射ノズル１１ａからの飽和水蒸気噴射速度は、例えば減圧後の蒸気圧５ｋｇ／ｃｍ２Ｇにおいて１６０ｍ／ｓ程度とし、好ましくは２００ｍ／ｓ程度である。この噴射速度は特に限定されるものではなく、本発明の範囲内で適宜選択・変更可能である。例えば、蒸気噴射ノズル１１ａと反射チップ１２との離間距離・微細噴射孔１２ｄの孔径などの諸条件によって変更される。
【００１８】
本実施形態では微細噴射孔１１ｄの孔内面を直壁状としているが、孔内面は噴射方向に行くにしたがって先細り状となるようにテーパを設け、飽和水蒸気を絞り出すように噴射させることも本発明の範囲内である。
さらに本実施形態では、微細噴射孔１１ｄから垂直状に飽和水蒸気を噴射するものとしているが、反射チップ１２のテーパ面１２ｂに飽和水蒸気を衝突せしめるものであればこれに何等限定されるものではない。
微細噴射孔１１ｄは、ノズル本体１１ｂの平坦面１１ｃにランダムに設けるものとしても良く、また孔径の異なる微細噴射孔を所望円周上若しくはランダムに設けるものとしてもよい。
本実施形態ではノズル本体１１ｂの先端を平坦面１１ｃとしているが、特に限定解釈されるものではなく、ノズル本体１１ｂの先端形状は本発明の範囲内で任意に選択変更可能である。
【００１９】
反射チップ１２は、逆円錐体に構成され、その頂点１２ａを上述の蒸気噴射ノズル１１ａの平坦面１１ｃ略中心位置に相対向するように、所望間隔をあけて該噴射ノズル１１ａと同軸上に誘導管１３内に吊設される構成とする。
反射チップ１２の吊設構造はテーパ面１２ｂに衝突・破壊して発生する高殺菌性水粒子の噴き出し口１３ｂ方向への流れを妨げない構造であれば特に限定されないが、反射チップ１２がぐらついて飽和水蒸気がテーパ面１２ｂに衝突し難い構造は避けるようにする。
【００２０】
反射チップ１２の逆円錐体形状は任意で、テーパ面１２ｂの角度は大小任意、複数個水平方向に並列されるものとしてもよい。
本実施形態では、逆円錐体としているが、蒸気噴射ノズル１１ａから噴射された飽和水蒸気が衝突して水滴を破壊するテーパ面１２ｂを有していればこれに限定解釈されず、例えば逆三角錐体・逆四角錐体等の逆角錐体であっても、また逆円錐台形状、逆角錐台形状などであっても同等の効果（レナード効果）が得られると考えられる。
反射チップ１２と上述の蒸気噴射ノズル１１ａとの間隔は、上記効果が生じ得る範囲内で本発明の実施形態に応じて適宜選択変更可能である。
【００２１】
誘導管１３は、蒸気噴射ノズル１１ａと反射チップ１２を内装し、該反射チップ１２の下流側（図面上上方）に所望長さの衝突反射内壁１３ａを備え、先端に噴き出し口１３ｂを有する管状に形成されており、上記反射チップ１２に衝突して発生する高殺菌性微細水粒子を、解凍庫１内へと噴き出すものである。
本実施形態では、正面視略Ｔ字形の全体形状とし、上流側（図面上下方）から蒸気噴射ノズル１１ａ、反射チップ１２と順に配し、蒸気噴射ノズル１１ａ、反射チップ１２の周囲に間隙１４を有する管径とする。
また、誘導管１３は、内装される蒸気噴射ノズル１１ａの微細噴射孔１１ｄ位置よりも下流側（図面上下方）にあたる側壁に、外部エアの取り込み口１５を一個乃至複数個設け、噴射時に生じる負圧によって、取り込み口１５を介して誘導管外部のエアを取り込む構成としている。
なお、誘導管１３の全体形状は本実施形態のように正面視略Ｔ字形に限らず、逆Ｌ字形（エルボ管状）、又は左右の噴き出し口を上方若しくは下方に向けて傾斜状に設ける形状など任意で、本発明の範囲内で適宜選択変更可能である。
【００２２】
従って、本実施形態によれば、所望内部空間を有する解凍庫１内に、減圧部１０と高殺菌性微細水粒子発生部１１をケーシング８内に内装したユニット７を、無菌解凍装置配設スペース１ｂ内に複数個並べて置き、夫々の減圧部１０の上流側は、解凍庫１の外方にて飽和水蒸気発生部９に連絡されている。
【００２３】
まず、ポンプを介して給水機から汲み上げられた水道水を、飽和水蒸気発生部９を介して飽和水蒸気とし、次に該飽和水蒸気は、下流側の減圧部１０によって所望圧力に減圧され、高殺菌性微細水粒子発生部１１へと送られる。
蒸気発生量としては、例えば５０ｋｇ／Ｈｒ、減圧は、例えば５ｋｇ／ｃｍ２Ｇとする。
そして上記減圧後の飽和水蒸気は、高殺菌性微細水粒子発生部１１の蒸気噴射ノズル１１ａの微細噴射孔１１ｄ…を介して噴射され、該微細噴射孔１１ｄ上方の反射チップ１２のテーパ面１２ｂに衝突してＰＨ値の低い高殺菌性微細水粒子に変化する。
噴射量は、例えば４．５ｋｇ／Ｈｒ、噴射速度は、例えば１６０ｍ／ｓとする。
このように蒸気噴射ノズル１１ａから高速で噴射される事により空気との衝突により微細化され、さらに反射チップ１２に衝突し、その衝突による衝撃で水滴が割れさらに微細化され、その微細化された新しい水滴面が空気に触れることとなるため、水滴の周りにあった空気中の正イオンが水滴面にとられて周りの空気が負に帯電する、いわゆるレナード効果が生じているものと思われる。
【００２４】
そして、反射チップ１２に衝突し、高殺菌性微細水粒子に変化した水粒子は、誘導管１３の衝突反射内壁１３ａにて衝突を繰り返しながら噴き出し口１３ｂへと送られ、左右の噴き出し口１３ｂを介して外方に噴霧される。
このように、反射チップ１２のテーパ面１２ｂに衝突して反射する水粒子は、所望な反射角度をもって上記内壁１３ａに衝突・反射を複数回繰り返しながら噴き出し口１３ｂへと送られ、この複数回の衝突によるさらなる微細化も、上述のレナード効果発生の要因となっているものと思われる。
なお、図示した反射状態は一形態にすぎずこれに限定されない。
噴霧量は、例えば１．５ｍ３／Ｈｒ（５ｋｇ／ｃｍ２Ｇ飽和水蒸気の比体積0.3215）とする。
このように噴霧された高殺菌性微細水粒子は、ユニットケーシング８内部に設けた下り傾斜状のガイド壁８ａに沿って流速を速めつつ下方に流れると共に、ケーシング８前方の流出部８ｂから解凍庫１内へと流れ出す。なお、噴霧量は特に限定されるものではなく、本発明の範囲内で適宜設定される。
【００２５】
そしてこの高殺菌性微細水粒子が、解凍庫１内に設置した荷台車５上の被解凍物表面に付着して霜が発生し、その霜を利用して被解凍物の表面と内部の温度差の無い良質の解凍ができる。
すなわち、被解凍物の表面を霜で覆うことにより、表面は常に０℃の状態が保たれ、霜の高熱伝導率により、内部へと熱を移動し、０℃に極めて近い状態（任意に設定・制御ができる）で解凍することができる。さらに、もしも被解凍物表面に菌が付着していたとしても、該被解凍物を覆う高殺菌性微細水粒子による霜が殺菌するため、殺菌効果もある。
また、高殺菌性微細水粒子で充満させた解凍庫１内では、浮遊している塵埃およびそれに付着している空中菌は、高殺菌性微細水粒子と接触して殺菌され、解凍庫内は無菌化される。従って、解凍庫内壁に菌や塵埃などが付着することも無く、解凍庫内の清掃手間も省ける。
【００２６】
表１に、図９に示す本発明無菌解凍装置６の高殺菌性水粒子発生部１１の噴き出し口１３ｂから採取した高殺菌性水粒子のＰＨ値（５．３〜５．８６）と、高殺菌性水粒子発生部１１を通す以前でトラップ１６から採取された水粒子のＰＨ値（６．８９〜７．０７）を比較した。この表からも解るように本装置から噴き出された高殺菌性水粒子はＰＨ値の低下が歴然としている。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
なお、本実施形態では、図示せるサイズのユニット７を、解凍庫１内に６個配設したが、解凍庫サイズ、ユニットサイズ若しくはユニット数・ユニット配列形態は任意で、解凍能力・攪拌能力・高殺菌性微細水粒子噴霧能力などを考慮して適宜仕様に応じたものを単独若しくは組合わせて用いる。
【００２９】
本実施形態では、単一の蒸気噴射ノズル１１ａと反射チップ１２とを誘導管１３内に備えた高殺菌性微細水粒子発生部１１を、一つのユニット７内に一つだけ備える構成としているが、次のように構成するものとしても本発明の範囲内である。
（１）単一の誘導管内に蒸気噴射ノズルを複数本内装し、夫々の蒸気噴射ノズルから反射チップのテーパ面に向けて飽和水蒸気を噴射・衝突せしめる構成。
（２）単一の誘導管内に大径状で、かつ複数の微細噴射孔をノズル先端一面に設けた単一の蒸気噴射ノズルを内装すると共に、夫々のノズル上方に複数の反射チップを吊設し、その大径状のノズルから各反射チップのテーパ面に向けて多量の飽和水蒸気を噴射・衝突せしめる構成。
（３）単一の誘導管内に複数の蒸気噴射ノズルを内装すると共に、夫々のノズル上方に反射チップを夫々吊設し、夫々のノズルから各反射チップのテーパ面に向けて飽和水蒸気を噴射・衝突せしめる構成。
（４）誘導管を複数本とし、夫々の誘導管内に蒸気噴射ノズル・反射チップを内装した高殺菌性微細水粒子発生部を複数個備える構成。この時の蒸気噴射ノズル・反射チップの構成は、上記（１）乃至（３）のいずれであってもよい。
【００３０】
また、上述した高殺菌性微細水粒子発生部は、他の用途に使用することも可能である。
「食器等洗浄への応用」
例えば、この高殺菌性水粒子発生部によって発生された高殺菌性の無菌水粒子は、食品業界で多数使われている食器・容器などの洗浄においてもその作用効果が十分期待できる。
すなわち、従来殺菌効果のある薬品等を使用して行われている洗浄では該薬品による二次汚染などの問題が有るが、このような高殺菌性の無菌水粒子を発生できる高殺菌性水粒子発生部を洗浄装置に組み込んで、高殺菌性水粒子により殺菌・洗浄するものとすれば、水質汚染などの弊害もなく優れた洗浄効果を発揮し、最も安全性の高い洗浄装置が提供し得る。
「空気清浄機・空調装置への応用」
この高殺菌性水粒子発生部によって発生された高殺菌性の無菌水粒子は、人間の健康維持においても有効なマイナスイオンを利用したものであるため、空気清浄機や空調装置への応用も期待できる。
「食品冷蔵貯蔵への応用」
この高殺菌性水粒子発生部によって発生された高殺菌性の無菌水粒子は、貯蔵品の乾燥・劣化を防ぎ、新鮮保持の長期保存を可能とするため、食品冷蔵貯蔵庫内に噴霧せしめることも有用である。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、上述の通りの構成であるから、被解凍物の表面を霜で覆うことにより、表面を常に０℃の状態に保ちつつ解凍することができるという従来技術の優れた利点を備えると共に、さらに無菌状態で解凍し得、かつ使用後の庫内洗浄手間も省ける低コストな無菌解凍装置を提供できる。
【００３２】
すなわち、被解凍物表面に菌が付着していたとしても、該被解凍物を覆う高殺菌性微細水粒子による霜が殺菌するため、殺菌効果がある。
また、従来解凍庫内壁に付着した菌及び汚れに対しては人為的な洗浄が必要であったが、本装置によれば、高殺菌性水粒子発生部によって発生されて噴霧される無菌水粒子は、解凍庫内壁に対しても殺菌効果があり、装置全体を衛生的に保つことができ、近年食品業界より強く求められている衛生・安全性の高い解凍装置の提供が成し得る。
【００３３】
また、本装置は、近年食品業界において必要となってきているＨＡＣＣＰ（Hazard  Analysis  Critical  Control  Point）対応に対しても有効な解凍装置である。
本装置を構成する高殺菌性水粒子発生部は、簡易な構造で、かつ動力装置を必要としないため、安価となり、装置全体価格の低コストが図れた。従って、今まで流水解凍や簡易的な空気解凍に頼っていた中小加工業者に対しても、コスト的に十分対応可能な解凍装置として提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明無菌解凍装置の一実施形態における要部を示す正面図。
【図２】高殺菌性微細水粒子発生部の一実施形態を示す縦断面図。
【図３】蒸気噴射ノズルの一実施形態における噴射口先端部を拡大して示す平面図。
【図４】反射チップの一実施形態を示す斜視図。
【図５】本発明無菌解凍装置の一実施形態を示すユニットで、一部切り欠いて示す全体正面図。
【図６】本発明無菌解凍装置の一実施形態を示すユニットで、一部切り欠いて示す全体側面図。
【図７】図５にて示したユニットを解凍庫内に複数配設した状態を示す平面図。
【図８】解凍庫内において各ユニットから噴き出された高殺菌性微細水粒子の流れを示す側面図。
【図９】ＰＨ測定の試験機概略図。
【図１０】従来技術の概略図。
【符号の説明】
１：解凍庫                          ６：無菌解凍装置
９：飽和水蒸気発生部              １０：減圧部
１１：高殺菌性微細水粒子発生部      １１ａ：蒸気噴射ノズル
１１ｂ：ノズル本体                    １１ｄ：微細噴射孔
１２：反射チップ                    １２ｂ：テーパ面
１３：誘導管                        １３ｂ：噴き出し口
【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】
0003667618.tif 000007
【図６】
0003667618.tif 000008
【図７】
0003667618.tif 000009
【図８】
0003667618.tif 000010
【図９】
0003667618.tif 000011
【図１０】
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