(57)【要約】【課題】構造が簡単で、原液をムラなく煮沸することのできる煮沸装置を提供する。【解決手段】煮沸に供する原液Ｇを収容するための煮沸容器１０と、煮沸容器内に収容された原液を煮沸するための加熱手段２０と、加熱手段により煮沸される原液の温度を均一にするための攪拌手段３０と、加熱手段により煮沸されるとともに、攪拌手段により攪拌される原液に対して、上下循環熱対流を促進させるように原液の流れを制御するための流動制御手段４０とを設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
煮沸に供する原液を収容するための煮沸容器と、前記煮沸容器内に収容された前記原液を煮沸するための加熱手段と、前記加熱手段により煮沸される原液を均一状態にするための攪拌手段とを有している煮沸装置であって、
前記加熱手段により煮沸されるとともに、前記攪拌手段により攪拌される原液に対して、上下循環熱対流を促進させるように前記原液の流れを制御するための流動制御手段を有していることを特徴とする煮沸装置。
【請求項２】
前記攪拌手段は、前記煮沸容器内に収容される原液の液面下に没するように配置され、前記煮沸容器の中心部に上下方向に沿って設けられた回転軸を中心として回転可能な攪拌羽根を有しており、
前記流動制御手段は、前記煮沸容器内に収容される原液の液面下に没するように配置され、その軸線が前記煮沸容器の中心部に上下方向に沿って設けられた全体として筒状の整流体を有していることを特徴とする請求項１に記載の煮沸装置。
【請求項３】
前記加熱手段は、水蒸気を加熱源としていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の煮沸装置。
【請求項４】
前記加熱手段は、前記煮沸容器内に収容される原液の液面下に没するように配置され、水蒸気を噴出させることのできる噴出孔が外周面に形成された蒸気噴出管を有していることを特徴とする請求項３に記載の煮沸装置。
【請求項５】
前記原液は、呉汁あるいは呉汁を絞った生豆乳であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の煮沸装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、煮沸に供する原液をムラなく煮沸するのに好適な煮沸装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、煮沸に供する各種の原液を煮沸する煮沸装置が知られている。この煮沸装置は、例えば豆腐を製造する際に、水に浸漬した大豆に水を加えながらすり潰して形成した呉汁、あるいは呉汁を絞った生豆乳を煮沸するのに用いられている。このような煮沸装置としては、原液を収容するための煮沸容器と、煮沸容器の内部に収容された原液を煮沸するための加熱手段とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、煮沸装置として、原液を攪拌する攪拌手段を備えたものも知られている（例えば、特許文献２、３参照）。
【０００４】
さらにまた、煮沸装置として、消泡剤を用いずに、原液を煮沸する際に原液から発生する泡の消泡を行う消泡手段を備えたものも知られている（例えば、特許文献２、４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３４６５３５号公報
【特許文献２】特開２００２−３０６１０４号公報
【特許文献３】特開２００８−２２０３６４号公報
【特許文献４】特開２００３−２３５４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の煮沸装置においては、原液を煮沸した際に、煮ムラが発生する場合があるという問題点があった。
【０００７】
例えば、原液としての呉汁を煮沸して豆乳を得る場合、呉汁に煮ムラが発生して高品質の豆乳を安定して得ることができない場合がある。
【０００８】
そこで、原液を煮沸した際に、煮ムラが発生するのを抑止することのできる煮沸装置、すなわち原液をムラなく煮沸することのできる煮沸装置が求められている。
【０００９】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で、原液をムラなく煮沸することのできる煮沸装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するため、本発明の煮沸装置は、煮沸に供する原液を収容するための煮沸容器と、前記煮沸容器内に収容された前記原液を煮沸するための加熱手段と、前記加熱手段により煮沸される原液を均一状態にするための攪拌手段とを有している煮沸装置であって、前記加熱手段により煮沸されるとともに、前記攪拌手段により攪拌される原液に対して、上下循環熱対流を促進させるように前記原液の流れを制御するための流動制御手段を有していることを特徴としている。そして、このような構成を採用したことにより、流動制御手段は、加熱手段により加熱されて煮沸されるとともに、攪拌手段により攪拌される原液に対して、上下循環熱対流を促進させることができるから、攪拌効果および加熱効果をともに高めることができる。したがって、流動制御手段を設けるという簡単な構造で、原液をムラなく煮沸することができる。
【００１１】
また、本発明において、前記攪拌手段は、前記煮沸容器内に収容される原液の液面下に没するように配置され、前記煮沸容器の中心部に上下方向に沿って設けられた回転軸を中心として回転可能な攪拌羽根を有しており、前記流動制御手段は、前記煮沸容器内に収容される原液の液面下に没するように配置され、その軸線が前記煮沸容器の中心部に上下方向に沿って設けられた全体として筒状の整流体を有している構成とすることができる。そして、このような構成を採用したことにより、攪拌羽根は、攪拌すべき原液と接触して回転することにより、原液に周方向に沿った円運動、または円運動と同時に鉛直運動を付与して原液を均一状態にすることができるので、攪拌効果をより高めることができる。また、整流体は、加熱手段により加熱されるとともに、攪拌羽根により攪拌される原液に対して、整流体の内外で互いに逆方向の流れを発生させることができるので、上下循環熱対流をより促進させることができる。したがって、原液を短時間で均一状態にすることができるとともに、原液を煮沸するまでの時間を短くすることができる。
【００１２】
さらに、本発明において、前記加熱手段は、水蒸気を加熱源としている構成とすることができる。そして、このような構成を採用したことにより、水蒸気は、原液を変質、変色させることなく容易に加熱することができる。
【００１３】
さらにまた、本発明において、前記加熱手段は、前記煮沸容器内に収容される原液の液面下に没するように配置され、水蒸気を噴出させることのできる複数の噴出孔が外周面に形成された蒸気噴出管を有している構成とすることができる。そして、このような構成を採用したことにより、蒸気噴出管は、加熱源となる水蒸気を煮沸容器内に収容された原液の液中に効率よく噴出させることができる。
【００１４】
またさらに、本発明において、前記原液は、呉汁あるいは呉汁を絞った生豆乳である構成とすることができる。そして、このような構成を採用したことにより、高品質の豆乳を効率よく得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る煮沸装置によれば、簡単な構造で、原液をムラなく煮沸することができるなどの優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る煮沸装置の実施形態の要部を示す模式的構造図
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った要部の断面図
【図３】図１の加熱手段および流動制御手段の要部を示す拡大図
【図４】図３の平面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。
【００１８】
本実施形態の煮沸装置１は、原液としての豆腐の製造に用いられる呉汁Ｇの煮沸処理に用いられるものを例示している。
【００１９】
図１および図２に示すように、本実施形態の煮沸装置１は、煮沸容器１０と、加熱手段２０と、攪拌手段３０と、流動制御手段４０とを有している。
【００２０】
前記煮沸容器１０は、煮沸に供する原液としての呉汁Ｇを収容するためのものであり、例えば半径が４２５ｍｍ程度の中空球状に形成された圧力釜本体１１と、釜蓋１２とを有している。この釜蓋１２は、圧力釜本体１１の周壁の所定位置、本実施形態においては、図１の左斜め上部位置に形成された呉汁Ｇの供給に用いるための釜開口部１３を開閉自在に密閉するためのものであり、圧力釜本体１１の外周面に回動自在に取り付けられている。なお、呉汁Ｇの流動を阻害するデッドスペースを少なくするという意味で、圧力釜本体１１の内部に収容した呉汁Ｇの液面の高さ位置を圧力釜本体１１の中心より低くすることが好ましい。また、原液としては生豆乳であってもよい。
【００２１】
前記圧力釜本体１１の形状としては、攪拌時の対流が円滑であり、呉汁Ｇをムラなく効率よく攪拌ですることができるという意味で、少なくとも呉汁Ｇの収容部分の内周面の形状が下方に凸の半球状などの回転凹曲面形状とすることが好ましい。更に、回転凹曲面形状の内周面には、攪拌時に内周面に沿って螺旋状に流動する呉汁Ｇの流動を螺旋状に案内する複数本の螺旋状に長い突部および溝部（図２の破線参照）の少なくとも一方からなる流動補助手段１１ａを設けるとよい。
【００２２】
前記加熱手段２０は、煮沸容器１０に収容された呉汁Ｇを加熱して煮沸するためのものであり、加熱源としての図示しない高温の水蒸気、例えば９０℃の水蒸気を噴出させることのできる蒸気噴出管２１と、煮沸容器１０の内部において水蒸気を蒸気噴出管２１に導くための内部蒸気供給管２２とを有している。そして、蒸気噴出管２１は、図３および図４に示すように、円環状に形成された噴出本体２４と、この噴出本体２４の外周面に形成された複数の噴出孔２５と、噴出本体２４の上面に接続された上下方向に沿って延在する接続管部２６とを有している。そして、接続管部２６には、図１に示すように、内部蒸気供給管２２の一端が接続されている。この内部蒸気供給管２２は、接続管部２６の上端から上方に延びた後、直角に水平方向に曲がり、圧力釜本体１１の周壁のうちの中心より下方位置に周壁を内外に貫通するように形成されており、内部蒸気供給管２２の他端は、蒸気供給口２２ａとされている。この蒸気供給口２２ａには、図示しない外部蒸気供給管の一端が接続されるようになっており、図示しないボイラにより発生させた水蒸気をポンプなどによって供給できるように形成されている。なお、蒸気供給口２２ａは、呉汁Ｇを煮沸する際に、呉汁Ｇの液面下に配置されている。
【００２３】
なお、水蒸気の供給および停止は、図示しない制御バルブによって行われるようになっている。また、噴出本体２４は、圧力釜本体１１の内部に収容された呉汁Ｇの液面下に没するように、圧力釜本体１１の内部における底部近傍に配置されている。さらに、噴出本体２４に形成された噴出孔２５の位置、数などは、設計コンセプトなどの必要に応じて設定すればよい。さらにまた、噴出本体２４の形状としては、円環状に限らず、直線状、十字状、三股状などとしてもよく、設計コンセプトなどの必要に応じて設定すればよい。また、噴出本体２４の径方向外側に接続管部２６を設ける構成としてもよい。
【００２４】
前記水蒸気としては、１００℃の水蒸気や１００℃を越える過熱水蒸気を用いることもできる。
【００２５】
また、加熱手段２０としては、電気加熱、マイクロ波加熱、誘導加熱（ＩＨ）、間接蒸気加熱などを用いることもできる。
【００２６】
前記攪拌手段３０は、加熱手段２０により煮沸される呉汁Ｇの各部を均一状態にするためのものであり、複数、本実施形態においては３枚の攪拌羽根３１を有している（図２）。これらの攪拌羽根３１は、その回転軸線を圧力釜本体１１の中心部に上下方向（鉛直方向）に向けて配置された回転軸３２の下端部に取り付けられている。すなわち、攪拌羽根３１は、圧力釜本体１１に収容される呉汁Ｇの液面下に没するように配置され、圧力釜本体１１の中心部に上下方向に沿って設けられた回転軸３２を中心として回転可能に形成されている。また、攪拌羽根３１は、呉汁Ｇに対して回転軸３２を中心とした円運動と、鉛直運動とを付与するように捩られて形成されている。さらに、回転軸３２は、圧力釜本体１１の外周面に取り付けられた駆動モータ３３の駆動力によって、回転駆動されるようになっている（図１）。
【００２７】
前記攪拌手段３０としては、櫂型、タービン型、プロペラ型、ねじ翼型などの公知の各種のものを用いることができる。また、攪拌羽根３１の羽根の枚数としては、３枚に限らず、２枚、４枚、５枚・・・などとしてもよい。さらに、攪拌羽根３１を上下方向に複数段設ける構成としてもよい。
【００２８】
なお、攪拌手段３０としては、攪拌羽根３１が呉汁Ｇに接触して回転することで、呉汁Ｇに上昇流あるいは下降流を付与することができるように、一方向（正回転あるいは逆回転）に回転させる構成としてもよいし、呉汁Ｇに上昇流および下降流を交互に付与することができるように、正回転および逆回転を交互に繰り返す正逆方向に回動させることで攪拌効率を向上させる構成としてもよい。また、攪拌手段３０としては、呉汁Ｇの量（液面の高さ位置）に応じて攪拌羽根３１の上下方向の位置を調節できる構成としてもよいし、攪拌羽根３１を回転させつつ、上下方向に移動させる構成としてもよい。さらに、攪拌手段３０としては、加熱手段２０と組み合わせた構成、例えば攪拌羽根３１から水蒸気を噴出させて攪拌羽根３１を回転駆動させる構成としてもよい。
【００２９】
前記流動制御手段４０は、加熱手段２０により加熱されて煮沸されるとともに、攪拌手段３０により攪拌される呉汁Ｇに対して、攪拌効果および加熱効果をともに高めるためのものであり、上下方向の両端側にそれぞれ開口部を具備する全体として筒状の整流体４１を有している。この整流体４１は、図３および図４に示すように、円筒の一部を上下方向に沿って形成された切り欠き部４２により切り欠いた形状とされており、その下端部は噴出本体２４の外周面の上端に取り付けられて固定されている。また、切り欠き部４２の相互に対向する対向面の下部側は、接続管部２６の外周面とわずかな隙間をもって隣接されており、対向面の上部側は、内部蒸気供給管２２の一端側の外周面とわずかな隙間をもって隣接されており、整流体４１は、全体として円筒形をなすように形成されている。
【００３０】
前記整流体４１としては、パンチングメタルなどからなるメッシュ状の平板や、格子状の平板を折曲形成したものであってもよいし、全体として筒状をなすように円周方向に沿って所定の間隔をおいて部分的に設けられたものであってもよい。勿論、噴出本体２４の径方向外側に内部蒸気供給管２２を接続する構成とした場合には、円筒状とすることができる。
【００３１】
また、整流体４１の形状としては、円筒状に限らず、上端部が下端部より小径の中空テーパ状（中空円錐状）、上端部が下端部より大径の中空テーパ状（中空逆円錐状）、上下方向中央部が大径の中空太鼓状、上下方向中央部が小径の中空鼓状など各種の形状を用いることができる。
【００３２】
前記整流体４１としては、圧力釜本体１１の内部に個別に配置してもよいし、攪拌羽根３１に取り付ける構成としてもよい。この整流体４１を攪拌羽根３１に取り付ける構成とした場合、噴出孔２５から噴出する蒸気により攪拌羽根３１を回転駆動させるようにすることができる。これにより、駆動モータ３３を設けずに済むので、軽量化、小型化、低コスト化を図ることができる。また、整流体４１を噴出本体２４の上方に離して配置してもよい。さらに、整流体４１に対する攪拌羽根３１の高さ位置としては、整流体４１の内側であってもよいし、整流体４１の上方であってもよいし、整流体４１の下方であってもよく、設計コンセプトなどの必要に応じて設定すればよい。
【００３３】
前記流動制御手段４０としては、加熱されつつ攪拌される呉液Ｇに対して上下循環熱対流を促進させるように呉液Ｇの流れを制御することのできるものであればよい。
【００３４】
その他の構成については、従来公知の煮沸装置と同様とされているので、その詳しい説明については省略する。
【００３５】
つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。
【００３６】
本実施形態の煮沸装置１による呉汁Ｇの煮沸処理は、釜蓋１２を開いて圧力釜本体１１の釜開口部１３を外部に露出させ、釜開口部１３を介して所定量の呉汁Ｇを圧力釜本体１１の内部に供給する。そして、圧力釜本体１１の内部に所定量の呉汁Ｇを収容したら、釜蓋１２を閉じる（図１）。
【００３７】
ついで、内部蒸気供給管２２に所定温度の水蒸気の供給と、駆動モータ３３の駆動とを開始する。すると、内部蒸気供給管２２に供給された水蒸気は、噴出本体２４の噴出孔２５から呉汁Ｇの液中に噴出して呉汁Ｇを煮沸するまで加熱する。この水蒸気による呉汁Ｇの加熱により、呉汁Ｇの液中には加熱されて上昇する上昇流と、呉汁Ｇの液面に到達して下方に戻る下降流とからなる上下循環熱対流が発生する。さらに、駆動モータ３３の駆動力により、煮沸容器１０の中心部に上下方向に沿って設けられた回転軸３２を中心として攪拌羽根３１が例えば正回転する。この攪拌羽根３１の正回転により、呉汁Ｇに周方向への回転流と下方に向かう下降流とが発生する。続いて、呉汁Ｇの流れは、図１および図２の太矢印に示すように、圧力釜本体１１の回転凹曲面形状の内周面の底面に到達し、続いて、内周面の上昇回転凹曲面形状に案内されて強制的に径方向に拡大すると共に図２において周方向に時計回りに回転する上昇拡大螺旋流となって体積的に膨張しながら上昇し、続いて、呉汁Ｇの液面に到達した呉汁Ｇの流れは、図１および図２の細矢印に示すように、下向きに方向を変えて整流体４１の上側開口部を通って径方向に縮小すると共に周方向に時計回りに回転する下降縮小螺旋流となって体積的に縮小しながら下降して、整流体４１内を下降螺旋流となって回転凹曲面形状の内周面の底面に向けて下降し、続いて、再度上昇流となって巡回する。このように圧力釜本体１１の回転凹曲面形状の内周面により、呉汁Ｇの流れは、上昇拡大螺旋流および下降縮小螺旋流並びに体積の防縮を繰り返されるので、呉汁Ｇが攪拌されて呉汁Ｇの各部を均一状態にするように攪拌することができる。攪拌羽根３１が逆転する場合には、呉汁Ｇは、図１および図２の矢印方向が逆となって、図２において周方向に反時計回りに回転する螺旋流となって、上昇拡大螺旋流および下降縮小螺旋流並びに体積の防縮を繰り返されることとなる。これと同時に、水蒸気を呉汁Ｇの液中に噴出すること、および呉液Ｇを攪拌することにより発生する気泡を液面に上昇させて消泡することができる。さらに、整流体４１は、その内外で呉汁Ｇに相互に異なる流れ、例えば図１に示すように、整流体４１の内側で下降流、外側で上昇流を発生させるので、上下循環熱対流を促進、すなわち熱対流による熱伝達を効率よく行うように呉汁Ｇの流れを制御することができる。したがって、整流体４１は、攪拌効果および加熱効果をともに高めることができる。
【００３８】
このように、本実施形態の煮沸装置１によれば、流動制御手段４０を設けるという簡単な構造で、加熱手段２０により煮沸されるとともに、攪拌手段３０により攪拌される呉汁Ｇに対して、上下循環熱対流を促進させることができるから、攪拌効果および加熱効果をともに高めることができる。したがって、流動制御手段４０を設けるという簡単な構造で、呉液Ｇをムラなく煮沸することができる。
【００３９】
さらに、本実施形態の煮沸装置１によれば、攪拌羽根３１は、攪拌すべき呉汁Ｇと接触して回転することにより、呉汁Ｇに周方向に沿った円運動、または円運動と同時に鉛直運動を付与して呉汁Ｇを均一状態にすることができるので、攪拌効果をより高めることができる。さらに、圧力釜本体１１の内周面を回転凹曲面形状とすることにより、呉汁Ｇの流れは、上昇拡大螺旋流および下降縮小螺旋流並びに体積の防縮を繰り返されるので、より一層早期に均一に攪拌されることとなる。そして、整流体４１は、加熱手段２０により加熱されるとともに、攪拌羽根３１により攪拌される呉汁Ｇに対して、整流体４１の内外で互いに逆方向の流れ、すなわち上昇流および下降流を発生させることができるので、上下循環熱対流をより促進させることができる。したがって、呉汁Ｇを短時間で均一状態にすることができるとともに、呉汁Ｇを煮沸するまでの時間を短くすることができる。これにより、呉汁Ｇをよりムラなく煮沸することができる。
【００４０】
このことは、整流体４１を設けない従来の煮沸装置における呉汁Ｇを加熱して沸騰に至るまでの時間を１００％としたときに、本実施形態の整流体４１を設けた煮沸装置１における呉汁Ｇを加熱して煮沸に至るまでの時間が９０％程度になるという比較実験結果により確認することができた。すなわち、本実施形態の煮沸装置１は、流動制御手段を設けない従来の煮沸装置に比較して１０％程度の性能向上を図ることができる。なお、比較実験は、整流体４１の有無を除く、呉汁Ｇの量、呉汁Ｇの初期温度、加熱条件、攪拌条件などの各種条件を同一として行った。
【００４１】
また、本実施形態の煮沸装置１によれば、加熱手段２０が水蒸気を加熱源としているから、呉汁Ｇを変質、変色させることなく容易に加熱することができる。
【００４２】
また、本実施形態の煮沸装置１によれば、加熱手段２０が煮沸容器１０内に収容される呉汁Ｇの液面下に没するように配置され、水蒸気を噴出させることのできる複数の噴出孔２５が外周面に形成された蒸気噴出管２１を有しているから、加熱源となる水蒸気を煮沸容器１０内に収容された呉汁Ｇの液中に効率よく噴出させることができる。
【００４３】
またさらに、本実施形態の煮沸装置１によれば、原液として呉汁Ｇが用いられているから、煮ムラのない高品質の豆乳を効率よく得ることができる。
【００４４】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【００４５】
例えば、圧力釜本体１１の回転凹曲面形状の内周面には、攪拌時に内周面に沿って螺旋状に流動する呉汁Ｇの流動を確実に螺旋状に案内する複数本の螺旋状に長い突部および溝部（図２の２点鎖線参照）の少なくとも一方からなる流動補助手段を設けるとよい。このような複数本の螺旋状に長い突部および溝部からなる流動補助手段によって、呉汁Ｇの流れがより確実に上昇螺旋流および下降螺旋流とされるので、呉汁Ｇはより確実に短時間に均一に攪拌されることとなる。なお、流動補助手段の螺旋方向は攪拌羽根３１の正逆回転方向において共通の方向として設置することができる。また、整流体を既存の煮沸装置に設置することで、既存の煮沸装置の高性能化に寄与できる。また、従来公知の消泡装置を設けた構成とすることができる。さらに、複数の煮沸容器を配管で連結した構成とすることもできる。
【符号の説明】
【００４６】
１  煮沸装置
１０  煮沸容器
１１  圧力釜本体
１２  釜蓋
２０  加熱手段
２１  蒸気噴出管
２２  内部蒸気供給管
２２ａ  蒸気供給口
２４  噴出本体
２５  噴出孔
２６  接続管部
３０  攪拌手段
３１  攪拌羽根
３２  回転軸
３３  駆動モータ
４０  流動制御手段
４１  整流体
Ｇ  呉汁
【図１】
2015039326.tif 000003
【図２】
2015039326.tif 000004
【図３】
2015039326.tif 000005
【図４】
2015039326.tif 000006