(57)【要約】【課題】食品に与える悪影響を解消しながら、芯温センサを食品から円滑に引き抜くことができるようにした急速冷却庫を提供する。【解決手段】コントローラ９は、ヒータに通電を開始した後、センサ素子が検出する温度が所定のヒータ電源ＯＦＦ温度に上昇した場合にヒータの通電を停止し、センサ素子が検出する温度が、食品の凍結点に基づいて決定される所定のヒータ電源ＯＮ温度に低下した場合にヒータの通電を再開する。ヒータの通電を停止した後、所定時間が経過した時点で、センサ素子が検出する温度がヒータ電源ＯＮ温度に低下しない場合、ヒータの通電を終了し、所定の報知動作を実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品の芯温を検出するための芯温センサの出力に基づき、制御手段により冷却装置の運転を制御して、前記食品を急速に冷却する急速冷却庫において、
前記芯温センサは、前記食品に差し込まれる差込部内にセンサ素子とヒータを備え、
前記制御手段は、前記ヒータに通電を開始した後、前記センサ素子が検出する温度が所定のヒータ電源ＯＦＦ温度に上昇した場合に前記ヒータの通電を停止し、前記センサ素子が検出する温度が、前記食品の凍結点に基づいて決定される所定のヒータ電源ＯＮ温度に低下した場合に前記ヒータの通電を再開すると共に、
前記ヒータの通電を停止した後、所定時間が経過した時点で、前記センサ素子が検出する温度が前記ヒータ電源ＯＮ温度に低下しない場合、前記ヒータの通電を終了し、所定の報知動作を実行することを特徴とする急速冷却庫。
【請求項２】
前記ヒータ電源ＯＮ温度は、前記食品の凍結点の温度であることを特徴とする請求項１に記載の急速冷却庫。
【請求項３】
前記所定時間は、前記芯温センサの差込部周囲の食品の温度が前記凍結点以下であるときに、前記センサ素子の検出温度が前記ヒータ電源ＯＦＦ温度から前記ヒータ電源ＯＮ温度に低下するまでに要する時間であることを特徴とする請求項２に記載の急速冷却庫。
【請求項４】
前記制御手段は、ランプ又はブザーにて前記報知動作を実行することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の急速冷却庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芯温センサにより食品の芯温を検出しながら急速に冷却する急速冷却庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の急速冷却庫は、例えば調理した食品を一定時間内に所定の温度まで冷却するために用いられるものであって、一般的には庫内の温度が所定温度に下がるように冷却装置を作動させるものが使用されている。しかしながら、庫内温度を基準に食品の冷却を行うと、実際に食品自体の温度がその中心部まで所定温度に冷却されているか否かは分からない。
【０００３】
そこで、食品自体の温度を所定温度まで冷却するために、予め選択した食品の芯温を検出するための芯温センサを準備し、この芯温センサを食品の中心部まで差し込み、当該芯温センサの出力に基づいて冷却装置の運転を制御する急速冷却庫が開発されている。
【０００４】
そして、芯温センサは急速冷却終了後に食品から引き抜かれるものであるが、食品を凍結温度まで急速に冷却した場合、芯温センサ周囲の食品が固まって抜けなくなる。そこで、芯温センサの差込部内にはセンサ素子と共にヒータを内蔵させ、急速冷却終了後にこのヒータを発熱させて差込部周囲の食品を解凍してから引き抜くようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭５８−１６５５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、従来ではセンサ素子が検出する温度が所定の解凍温度（ヒータ通電ＯＦＦ温度）に上昇した時点でヒータの通電を停止するようにしていた。しかしながら、差込部は食品内部まで差し込むために所定の寸法を有しており、また、センサ素子は当該差込部内の先端部に設けられるものであるから、センサ素子が係る解凍温度（ヒータ電源ＯＦＦ温度）を検出した時点で差込部全体の周囲が解凍されているとは限らず、実際には引き抜けない場合が多い。
【０００７】
図２は一般的な芯温センサＳの内部構造を示している。この図において、Ｐは金属製の差込部であり、Ｄはこの差込部Ｐ内の先端部に設けられたサーミスタ等から成るセンサ素子である。また、Ｈは差込部Ｐ内に設けられたヒータである。図６はヒータＨに通電を開始した後の図２に示すセンサ素子Ｄが検出する温度（センサ素子温度）と、食品中心部に位置する差込部Ｐの周囲Ａの温度、及び、食品周辺部に位置する差込部Ｐの周囲Ｂの温度の変化を示している。
【０００８】
図６からも明らかな如く、食品周辺部に位置する差込部Ｐの周囲Ｂの温度は早く上昇する。センサ素子Ｄが検出するセンサ素子温度は、差込部Ｐの熱容量分の遅れがある。そして、食品中心部に位置する差込部Ｐの周囲Ａの温度の上昇速度は最も遅く、センサ素子温度の上昇に送れている。
【０００９】
そのため、センサ素子温度がヒータ電源ＯＦＦ温度に到達しても食品中心部に位置する差込部Ｐの周囲Ａの温度は未だその温度に到達せず、その部分の差込部Ｐの周囲の食品は解凍されずに固まっており、差込部Ｐに固着していることになる。
【００１０】
そこで、差込部Ｐの周囲の食品全体が解凍できるように、ヒータ電源ＯＦＦ温度を十分高い温度に設定すると、今度は芯温センサ周囲の食品の温度が必要以上に上昇し、食品が損傷を受けるという問題が発生する。
【００１１】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、食品に与える悪影響を解消しながら、芯温センサを食品から円滑に引き抜くことができるようにした急速冷却庫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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の急速冷却庫は、食品の芯温を検出するための芯温センサの出力に基づき、制御手段により冷却装置の運転を制御して、食品を急速に冷却するものであって、芯温センサは、食品に差し込まれる差込部内にセンサ素子とヒータを備え、制御手段は、ヒータに通電を開始した後、センサ素子が検出する温度が所定のヒータ電源ＯＦＦ温度に上昇した場合にヒータの通電を停止し、センサ素子が検出する温度が、食品の凍結点に基づいて決定される所定のヒータ電源ＯＮ温度に低下した場合にヒータの通電を再開すると共に、ヒータの通電を停止した後、所定時間が経過した時点で、センサ素子が検出する温度がヒータ電源ＯＮ温度に低下しない場合、ヒータの通電を終了し、所定の報知動作を実行することを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明の急速冷却庫は、上記発明においてヒータ電源ＯＮ温度は、食品の凍結点の温度であることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明の急速冷却庫は、上記発明において所定時間は、芯温センサの差込部周囲の食品の温度が凍結点以下であるときに、センサ素子の検出温度がヒータ電源ＯＦＦ温度からヒータ電源ＯＮ温度に低下するまでに要する時間であることを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明の急速冷却庫は、上記各発明において制御手段は、ランプ又はブザーにて報知動作を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、食品の芯温を検出するための芯温センサの出力に基づき、制御手段により冷却装置の運転を制御して、食品を急速に冷却する急速冷却庫において、芯温センサは、食品に差し込まれる差込部内にセンサ素子とヒータを備え、制御手段は、ヒータに通電を開始した後、センサ素子が検出する温度が所定のヒータ電源ＯＦＦ温度に上昇した場合にヒータの通電を停止し、センサ素子が検出する温度が、食品の凍結点に基づいて決定される所定のヒータ電源ＯＮ温度に低下した場合にヒータの通電を再開すると共に、ヒータの通電を停止した後、所定時間が経過した時点で、センサ素子が検出する温度がヒータ電源ＯＮ温度に低下しない場合、ヒータの通電を終了し、所定の報知動作を実行するようにした。
【００１７】
これにより、例えば請求項２の発明の如くヒータ電源ＯＮ温度を食品の凍結点の温度とし、例えば請求項３の発明の如く所定時間を、芯温センサの差込部周囲の食品の温度が凍結点以下であるときに、センサ素子の検出温度がヒータ電源ＯＦＦ温度からヒータ電源ＯＮ温度に低下するまでに要する時間であるものとすることで、所定時間経過するまでにセンサ素子が検出する温度がヒータ電源ＯＮ温度に低下しないことで、芯温センサの差込部周囲の食品が確実に解凍されたことを的確に判断することが可能となる。
【００１８】
そして、請求項４の発明の如くランプやブザーで報知すれば、ヒータ電源ＯＦＦ温度を必要以上に高くすること無く、芯温センサを食品から容易に引き抜くことができるようになり、芯温センサを引き抜くために食品に損傷を与える不都合を効果的に解消することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用した一実施例の急速冷却庫の概略断面図である。
【図２】本発明で使用する芯温センサの断面図である。
【図３】図１の急速冷却庫の芯温センサのヒータ制御に関する機能ブロック図である。
【図４】図３のコントローラによるヒータ制御を説明するフローチャートである。
【図５】図３のコントローラによるヒータ制御を説明するタイミングチャートである。
【図６】食品に差し込まれた芯温センサ周囲とセンサ素子が検出する温度の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図１において、１は実施例としての急速冷却庫であり、前面が開口する断熱箱体２により本体５が構成され、この断熱箱体２内に貯蔵室３が構成されている。この貯蔵室３の前面開口は扉４により開閉自在に閉塞されると共に、貯蔵室３内には冷却装置２７の冷凍サイクルを構成する冷却器６と庫内ファン７が設置されている。
【００２１】
また、貯蔵室３内には、複数の棚８が架設されており、この棚８上には、急速に凍結させる対象としての食品Ｇが複数収納載置されている。そして、扉４の前面には制御手段としてのコントローラ９の操作パネル１１が取り付けられている。更に、貯蔵室３内には、コントローラ９に接続された芯温センサＳ（図２に示した芯温センサＳ）が配置されている。
【００２２】
一方、断熱箱体２の下部には機械室１２が形成されており、この機械室１２内には前記冷却器６と共に冷却装置２７の冷凍サイクルを構成する圧縮機１３、凝縮器１４、凝縮器用ファン１６などが設置されている。これら圧縮機１３、凝縮器１４及び凝縮器用ファン１６などから構成される冷却装置２７の運転も前記コントローラ９により制御される。
【００２３】
コントローラ９の出力により前記圧縮機１３が運転されると、圧縮機１３から吐出された高温高圧の冷媒は凝縮器１４にて放熱して凝縮し、図示しない減圧装置にて減圧された後、冷却器６に供給される。冷却器６ではこの冷媒が蒸発することにより冷却作用を発揮し、その後低温のガス冷媒は圧縮機１３に再び帰還する。そして、庫内ファン７が運転されると、冷却器６で冷却された冷気は貯蔵室３内に循環され、これによって、貯蔵室３内は冷却される。また、凝縮器用ファン１６が運転されると、外気を凝縮器１４、圧縮機１３に通風するので、これらの空冷がなされる。
【００２４】
次に、図３は急速冷却庫１の芯温センサＳのヒータＨの制御に関する機能ブロックを示している。制御手段としてのコントローラ９は記憶部３１と終了タイマ３２を備えている。このコントローラ９の入力には図２に示した芯温センサＳのセンサ素子Ｄの出力が接続されており、また、ヒータＨへの通電を開始するためのヒータスイッチ３３も接続されている。また、コントローラ９の出力には芯温センサＳのヒータＨが接続されると共に、ランプ又はブザーから成る報知器３４も接続されている。
【００２５】
食品Ｇの急速冷却を行う場合には、食品Ｇを棚８上に載置し、何れかの食品Ｇの中心部まで芯温センサＳの差込部Ｐを差し込む。このとき、先端部のセンサ素子Ｄは食品Ｇの中心部に位置する。そして、コントローラ９により圧縮機１３、庫内ファン７及び凝縮器用ファン１６を運転して貯蔵室３内に冷気を循環させ、棚８上の食品Ｇを急速に凍結させていく。
【００２６】
コントローラ９は、芯温センサＳの出力に基づいて圧縮機１３他の運転を制御する。そして、例えば芯温センサＳのセンサ素子Ｄが検出する温度が−１５℃に低下するまで圧縮機１３等を運転、センサ素子Ｄが検出する温度が−１５℃以下となったとき、食品Ｇの凍結が終了したものと判断して圧縮機１３他の運転を停止する（急速冷却終了）。
【００２７】
このような急速冷却が終了した後、芯温センサＳを食品Ｇから引き抜くために使用者がヒータスイッチ３３を押すと、コントローラ９は図４、図５に示すヒータ制御を開始する。即ち、コントローラ９は、図４のステップＳ１で先ず現在芯温センサＳのセンサ素子Ｄが検出している温度が所定の開始温度以下であるか否か判断する。この開始温度とは、前述した急速冷却収納の温度（−１５℃）であり、現在はこの温度以下であるからコントローラ９はステップＳ２に進み、芯温センサＳのヒータＨに通電を開始する（ＯＮ）。
【００２８】
ヒータＨは通電により発熱するので、差込部Ｐの周囲に固着している食品Ｇは解凍されていくと共に、図５に示す如く芯温センサＳのセンサ素子Ｄが検出する温度（センサ素子温度）も上昇していく。そして、コントローラ９は図４のステップＳ３でこのセンサ素子温度が所定のヒータ電源ＯＦＦ温度（例えば＋２０℃等）以上となったか否か判断し、ヒータ電源ＯＦＦ温度まで上昇していなければステップＳ２に戻って通電を継続する。
【００２９】
その後、センサ素子温度がヒータ電源ＯＦＦ温度以上に上昇すると、コントローラ９はステップＳ４でヒータＨへの通電を停止する（ＯＦＦ）。そして、コントローラ９はステップＳ５で終了タイマ３２のカウントをスタートする。この終了タイマ３２がカウントアップする所定時間ｔ１は、２５秒〜３０秒であり、実施例では例えば２５秒に設定されている。終了タイマ３２がカウントアップする所定時間ｔ１は、実施例では芯温センサＳの差込部Ｐの周囲の全て若しくは大部分（少なくとも芯温センサＳを抜けない程の範囲）の食品Ｇの温度が凍結点（−５℃〜０℃。実施例では−３℃）以下であるときに、センサ素子Ｄが検出するセンサ素子温度が、前記ヒータ電源ＯＦＦ温度から所定のヒータ電源ＯＮ温度に低下するまでに要する時間であり、予め計測して記憶部３１に格納しておく。尚、ヒータ電源ＯＮ温度は、前述した食品Ｇの凍結点に基づいて決定される値であり、実施例では食品Ｇの前述した凍結点の温度（−３℃）に設定している。
【００３０】
コントローラ９はステップＳ５で終了タイマ３２のカウントをスタートした後、ステップＳ６で終了タイマ３２がカウントアップしたか否か判断する。そして、未だカウントアップしていなければ、ステップＳ７に進み、芯温センサＳのセンサ素子Ｄが検出するセンサ素子温度が上記ヒータ電源ＯＮ温度以下に低下したか否か判断し、低下していない場合にはステップＳ６に戻ってこれを繰り返す。
【００３１】
芯温センサＳの差込部Ｐの周囲の食品Ｇが抜けない程に未だ凍結している場合、終了タイマ３２がカウントアップするまでにセンサ素子Ｄが検出するセンサ素子温度はヒータ電源ＯＮ温度以下に低下するので、コントローラ９はステップＳ７からステップＳ２に進み、ヒータＨの通電を再開する。これにより、差込部Ｐに固着している食品Ｇは解凍されていくと共に、センサ素子温度も図５に示すように再び上昇していく。
【００３２】
その後、センサ素子温度が再びヒータ電源ＯＦＦ温度以上に上昇すると、コントローラ９はステップＳ４でヒータＨへの通電を停止する（ＯＦＦ）。そして、コントローラ９はステップＳ５で再び終了タイマ３２のカウントをスタートし、ステップＳ６で終了タイマ３２がカウントアップしたか否か判断する。そして、未だカウントアップしていなければ、ステップＳ７に進み、芯温センサＳのセンサ素子Ｄが検出するセンサ素子温度が上記ヒータ電源ＯＮ温度以下に低下したか否か判断し、低下していない場合にはステップＳ６に戻ってこれを繰り返す。
【００３３】
ここで、芯温センサＳの差込部Ｐの周囲に固着している食品Ｇの全て又は大部分が解凍されている場合、食品Ｇからセンサ素子Ｄが受ける冷却作用は小さくなるので、ヒータＨの通電を呈した後の温度低下は凍結している場合よりも緩慢となる（図５の右側におけるｔ１の期間）。そのため、センサ素子温度がヒータ電源ＯＮ温度に低下する以前に終了タイマ３２はカウントアップすることになる。
【００３４】
コントローラ９は係る場合、ステップＳ６からステップＳ８に進み、ヒータＨの通電を終了すると共に、報知器３４を動作させて使用者に芯温センサＳが引き抜けるようになったことを報知する。使用者はこれを受けて芯温センサＳを食品Ｇから引き抜く。
【００３５】
このように本発明ではコントローラ９が、芯温センサＳのヒータＨに通電を開始した後、センサ素子Ｄが検出するセンサ素子温度が所定のヒータ電源ＯＦＦ温度に上昇した場合にヒータＨの通電を停止し、センサ素子温度が、食品Ｇの凍結点に基づいて決定される所定のヒータ電源ＯＮ温度に低下した場合にヒータＨの通電を再開すると共に、ヒータＨの通電を停止した後、所定時間が経過した時点で、センサ素子温度がヒータ電源ＯＮ温度に低下しない場合、ヒータＨの通電を終了し、報知器３４を動作させるようにしたので、実施例のようにヒータ電源ＯＮ温度を食品の凍結点の温度とし、所定時間を、芯温センサＳの差込部Ｐ周囲の食品Ｇの温度が凍結点以下であるときに、センサ素子温度がヒータ電源ＯＦＦ温度からヒータ電源ＯＮ温度に低下するまでに要する時間とすることで、所定時間経過するまでにセンサ素子温度がヒータ電源ＯＮ温度に低下しないことで、芯温センサＳの差込部Ｐ周囲の食品が確実に解凍されたことを的確に判断することが可能となる。
【００３６】
そして、報知器３４で報知することで、ヒータ電源ＯＦＦ温度を必要以上に高くすること無く、芯温センサＳを食品Ｇから容易に引き抜くことができるようになり、芯温センサＳを引き抜くために食品に損傷を与える不都合を効果的に解消することができるようになる。
【００３７】
尚、実施例ではヒータ電源ＯＮ温度を食品Ｇの凍結点の温度としたが、差込部Ｐの熱容量を考慮してそれよりも少許高い温度に設定してもよい。また、終了タイマ３２がカウントアップする所定時間ｔ１についても、実施例では芯温センサＳの差込部Ｐの周囲の全て若しくは大部分（少なくとも芯温センサＳを抜けない程の範囲）の食品Ｇの温度が凍結点以下であるときに、センサ素子Ｄが検出するセンサ素子温度が、ヒータ電源ＯＦＦ温度から所定のヒータ電源ＯＮ温度に低下するまでに要する時間としたが、実際に芯温センサＳが食品Ｇから引き抜けるようになるまでに要する時間（ヒータ電源ＯＦＦ温度からヒータ電源ＯＮ温度になるまでの時間）を当該食品Ｇ毎に計測しておくことが望ましく、確定した値とする必要はない。
【００３８】
即ち、食品毎に終了タイマ３２のカウントアップ時間は変更可能としておくことが望ましい。また、どの程度の範囲が凍結点以下であるときの所定時間であるかも、食品毎に変化するので、予め急速冷却する対象となる食品について、引き抜くのに最適な時間を計測しておいて適宜設定すべきである。
【符号の説明】
【００３９】
１  急速冷却庫
３  貯蔵室
９  コントローラ（制御手段）
２７  冷却装置
Ｄ  センサ素子
Ｇ  食品
Ｈ  ヒータ
Ｐ  差込部
Ｓ  芯温センサ
【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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【図６】
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