(57)【要約】【課題】飲食物を収容するホッパーと通電パイプとを循環パイプにより接続するようにした加熱装置を提供する。【解決手段】加熱装置１０は流動性を有する飲食物をジュール熱により加熱し、所定量の飲食物を収容するホッパー１１と、複数の電極２２が設けられた通電パイプ２１とを有し、ホッパー１１と通電パイプ２１は循環パイプ１５により接続されており、ホッパー１１内の飲食物は循環パイプ１５を介して通電パイプ２１とホッパー１１との間を循環しながら所定の温度にまで加熱される。ホッパー１１内の飲食物が所定の温度まで上昇すると、内部の飲食物は排出パイプ２９により外部に排出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動性を有する飲食物をジュール熱により加熱する加熱装置であって、
前記飲食物を所定量収容するホッパーと、
前記ホッパーの吐出部と前記ホッパーの戻し部との間に設けられ、前記吐出部から流出した前記飲食物を前記戻し部に戻す循環パイプと、
前記循環パイプに設けられ、前記循環パイプ内に飲食物の流れを形成するポンプと、
前記循環パイプに設けられ、前記循環パイプ内の流路と連通する通電流路を有し前記通電流路内を流れる前記飲食物を通電する複数の電極が設けられた通電パイプと、
前記電極に電力を供給する電力供給ユニットと、
前記ホッパー内の前記飲食物が前記循環パイプを介して前記通電パイプと前記ホッパーとの間を循環しながら所定の温度にまで加熱された後に、前記ホッパー内の前記飲食物を外部に供給する排出パイプとを有することを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
請求項１記載の加熱装置において、前記循環パイプに流路切換弁を介して前記排出パイプを接続することを特徴とする加熱装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の加熱装置において、前記ホッパー内における前記飲食物の温度を検出する温度センサと、前記温度センサからの信号により前記飲食物の温度が所定の温度となったときに前記電力供給部に電力供給停止を指令する制御部とを有することを特徴とする加熱装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の加熱装置において、前記ホッパーに断熱層を設けることを特徴とする加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流動性を有する飲食物をジュール熱により加熱する加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ジュースやスープなどの飲食物や、蜂蜜、ジャムおよび味噌などのように粘性の高いペースト状の食品などのように流動性を有する飲食物を加熱して調理や殺菌を行うために、例えば、特許文献１に記載されるように、飲食物自体に通電してジュール熱により加熱するようにした技術が開発されている。
【０００３】
流動性を有する飲食物をジュール熱により加熱する場合には、通電パイプの中に飲食物を流しながら、通電パイプに所定の間隔毎に配置された電極から飲食物に電流を流すようにしており、１本の通電パイプには通常複数対の電極が設けられるようになっている。このタイプの加熱装置は、１本の通電パイプにより構成される場合もあるが、多くの場合には直列に接続される複数本の通電パイプにより構成されており、飲食物は１段目の通電パイプから最終段目の通電パイプに向けて順次加熱温度が高められ、最終段目の通電パイプを通過すると、飲食物が所望の調理温度や殺菌温度となるように、それぞれの通電パイプへの供給電力が設定されている。
【特許文献１】特開２００１−２９１５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通電パイプを用いて飲食物を、例えば、常温から１２０℃程度までに通電加熱する場合には、通常、複数の通電パイプが用いられている。例えば、３本の通電パイプにより常温の飲食物を１２０℃程度にまで加熱する場合には、１本の通電パイプはそれぞれ３０〜４０℃程度通電加熱することになる。これにより、飲食物を連続的に搬送しながら短時間で所望の温度まで加熱することができるという利点を有している。
【０００５】
しかしながら、最終段の通電パイプを通過したときに飲食物が所望の温度になるようにする必要があるので、全ての通電パイプを通過したときに飲食物がピーク温度となるように全ての通電パイプに電力を供給しなければならない。このため、単位時間当たりの消費電力が大きくなる。また、飲食物によっては、全ての通電パイプを通過して所定の温度にまで加熱された飲食物を加熱後の温度に所定時間保持する必要があり、その場合にはホールド管内に加熱後の飲食物を供給して所定時間飲食物を保持するようにしている。
【０００６】
本発明の目的は、飲食物を収容するホッパーと通電パイプとを循環パイプにより接続するようにした加熱装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、ホッパーに加熱された飲食物を保持するようにして単位時間当たり少ない消費電力によって飲食物を通電加熱し得る加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の加熱装置は、流動性を有する飲食物をジュール熱により加熱する加熱装置であって、前記飲食物を所定量収容するホッパーと、前記ホッパーの吐出部と前記ホッパーの戻し部との間に設けられ、前記吐出部から流出した前記飲食物を前記戻し部に戻す循環パイプと、前記循環パイプに設けられ、前記循環パイプ内に飲食物の流れを形成するポンプと、前記循環パイプに設けられ、前記循環パイプ内の流路と連通する通電流路を有し前記通電流路内を流れる前記飲食物を通電する複数の電極が設けられた通電パイプと、前記電極に電力を供給する電力供給ユニットと、前記ホッパー内の前記飲食物が前記循環パイプを介して前記通電パイプと前記ホッパーとの間を循環しながら所定の温度にまで加熱された後に、前記ホッパー内の前記飲食物を外部に供給する排出パイプとを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の加熱装置は、前記循環パイプに流路切換弁を介して前記排出パイプを接続することを特徴とする。
【００１０】
本発明の加熱装置は、前記ホッパー内における前記飲食物の温度を検出する温度センサと、前記温度センサからの信号により前記飲食物の温度が所定の温度となったときに前記電力供給部に電力供給停止を指令する制御部とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の加熱装置は、前記ホッパーに断熱層を設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ホッパーと通電パイプは循環パイプにより接続されているので、通電パイプの通電流路内において加熱された飲食物を循環パイプによってホッパーに戻すことによりホッパー内の飲食物は徐々に加熱される。飲食物は通電パイプ内においてジュール熱により加熱されるので、容器内に飲食物を収容して容器をバーナー等により加熱して飲食物を加熱する場合に比して効率的に飲食物を加熱することができる。
【００１３】
複数段の通電パイプを直列接続して一度に所定の温度まで加熱することなく、ホッパーを加熱後の飲食物の保持容器として利用することにより、加熱装置に一度に供給する単位時間当たりの電力量を低減することができる。
【００１４】
ホッパーと通電パイプとの間を循環して流れる飲食物の温度を検出して飲食物が所定の温度となったときに通電パイプの電極に対する通電停止を制御することができ、電極に対して供給する電力を通電パイプの吐出部における飲食物の温度をフィードバックして制御する必要がなく、加熱制御が簡単になり、低コストで加熱装置を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。図１は本発明の一実施の形態である加熱装置を示す概略図であり、図２は加熱装置の制御部を示すブロック図であり、図３は図１に示された通電パイプを示す断面図である。
【００１６】
この加熱装置１０は、流動性を有する飲食物を被加熱物としてこれを所定量収容するホッパー１１を有しており、このホッパー１１内には供給パイプ１２により外部から被熱処理物である飲食物が供給されるようになっている。ただし、この供給パイプ１２を使用することなく、搬送容器からホッパー１１内に手作業により飲食物を直接投入するようにしても良い。冷蔵保存された飲食物については冷蔵温度のままホッパー１１内に供給するようにしても良く、常温にしてから供給するようにしても良い。このように、加熱処理される飲食物は、冷蔵されたままの温度、あるいは常温でホッパー１１内に供給される場合があり、それぞれ飲食物の種類によってはホッパー１１内に供給される温度が相違する。
【００１７】
ホッパー１１の下部の吐出部１３とホッパー１１の上部の戻し部１４との間には、循環パイプ１５が設けられており、この循環パイプ１５にはこの内部の流路内に飲食物の流れを形成するためのポンプ１６が設けられている。循環パイプ１５には通電パイプ２１が設けられており、通電パイプ２１はホッパー１１の吐出部１３から流出した飲食物を通電加熱した後に戻し部１４に戻る循環パイプ１５の一部を構成している。
【００１８】
通電パイプ２１は、図３に示すように、複数のリング状の電極２２とこれらの間に配置される複数の円筒体２３とを有し、内部には通電流路２４が設けられている。それぞれの電極２２はチタンやステンレスにより形成され、それぞれの円筒体２３は樹脂等の絶縁材料により形成されている。通電パイプ２１の両端部には流入側と流出側のジョイント２５，２６が取り付けられており、それぞれのジョイント２５，２６は循環パイプ１５に接続され、循環パイプ１５内の流路は通電パイプ２１内の通電流路２４に連通している。それぞれの電極２２には電源ユニット２７がケーブルにより接続されており、飲食物の流れる方向に隣り合う電極２２が相互に逆極性となるように電源ユニット２７から電極２２には高周波電流が供給される。
【００１９】
図１に示す加熱装置１０においては、通電パイプ２１によりジュール加熱された飲食物は循環パイプ１５によりホッパー１１に戻されるようになっており、ホッパー１１内に外部から供給された飲食物はホッパー１１と通電パイプ２１の間を循環移動することになる。これにより、例えば、常温でホッパー１１内に供給された飲食物は循環移動しながら順次温度が高められることになる。このように、ホッパー１１は加熱される飲食物を所定量収容するとともに通電パイプ２１により加熱された飲食物をその温度が所定の温度になるまで貯留しておく機能を有している。
【００２０】
ホッパー１１には、その内部の飲食物の温度低下を防止するために、断熱層１７が設けられており、通電パイプ２１を通過した後の飲食物がホッパー１１内に戻されることにより、ホッパー１１内の飲食物は、保温された状態のもとで温度が徐々に高められる。
【００２１】
循環パイプ１５には通電パイプ２１の下流側の位置に流路切換弁２８が設けられており、この流路切換弁２８には排出パイプ２９が接続されている。流路切換弁２８は通電パイプ２１から吐出した飲食物をホッパー１１内に戻す循環位置と、排出パイプ２９に排出させる排出位置とに作動する三方弁により形成されている。したがって、ホッパー１１と通電パイプ２１との間を循環しながら所定の殺菌温度ないし調理温度にまで加熱された後には、流路切換弁２８を作動させることにより飲食物は排出パイプ２９から外部に排出される。
【００２２】
排出パイプ２９には冷却ユニット１８が設けられ、加熱装置１０により所定の温度まで加熱された飲食物は冷却ユニット１８により冷却されて次の包装工程等に搬送される。排出パイプ２９は循環パイプ１５のうち通電パイプ２１の下流側に接続されており、排出パイプ２９から飲食物を外部に搬送する際にはポンプ１６が使用される。
【００２３】
加熱装置１０の他の実施の形態としては、図１において二点鎖線で示すように、循環パイプ１５のうちポンプ１６の下流側に排出パイプ２９ａを流路切換弁２８ａを介して設けるようにした構成、および排出パイプ２９ｂをホッパー１１に直接設けるようにした構成とすることができる。
【００２４】
図２に示すように、演算部（ＣＰＵ）やメモリ等を有する制御部３１には、ホッパー１１内に設けられてホッパー１１内の飲食物の到達温度を検出する温度センサ３２の信号と、通電パイプ２１の下流端部または通電パイプ２１よりも下流側の位置に設けられ、通電パイプ２１により加熱された飲食物の加熱温度を検出する温度センサ３３の信号とが送られるようになっている。制御部３１からはポンプ１６、電源ユニット２７、および流路切換弁２８に対して制御信号が送られるようになっている。制御部３１にはさらに操作パネル３４が接続されており、この操作パネル３４に設けられたキー等の操作によって、被加熱物である飲食物の種類に応じて電極２２に供給される電力値等の設定値が入力され、入力された設定値はメモリに格納されるようになっている。
【００２５】
したがって、所定量の飲食物がホッパー１１内に供給された後に、ポンプ１６を駆動して飲食物をホッパー１１と通電パイプ２１との間を循環させながら、通電パイプ２１の電極２２に電源ユニット２７から電力を印加することによって飲食物は徐々に温度が高められる。通電パイプ２１による加熱終了時の飲食物の加熱温度は温度センサ３３により検出され、ホッパー１１内の飲食物の到達温度は温度センサ３２により検出される。ホッパー１１内の飲食物が到達温度となっていない状態のもとで、通電パイプ２１による飲食物の加熱温度が所定値以上となったときには、飲食物が過加熱されないように、通電パイプ２１の電極に対する通電量を制御する。
【００２６】
ホッパー１１内の飲食物の温度と通電パイプ２１を通過直後の飲食物の温度とが所定の温度にまで高められると、温度センサ３２，３３からの信号によって飲食物が所定の温度にまで加熱されたことが制御部３１により判定され、電源ユニット２７から通電パイプ２１に対する電力の供給が停止される。次いで、制御部３１からは流路切換弁２８に駆動信号が送られ、流路切換弁２８は循環位置から排出位置に切り換えられる。これにより、所定の温度まで加熱された飲食物は排出パイプ２９に送られて冷却ユニット１８により冷却された後に外部に排出される。
【００２７】
図３に示される通電パイプ２１は環状の電極２２と円筒体２３とにより管状部材３４が形成されているが、管状部材３４の形状や電極２２の形状により、図３に示されるタイプ以外に、図４〜図６に示すように、種々のタイプの通電パイプとすることができる。
【００２８】
図４に示される通電パイプ２１は、飲食物を案内する通電流路２４が形成された断面四角形の管状部材３５を有している。この管状部材３５は樹脂等の絶縁材料により形成され、この内面には２枚の板状の電極２２が相互に対向して取り付けられており、それぞれの電極２２には電源ユニット２７がケーブルにより接続されている。管状部材３５の両端には流入側と流出側のジョイント２５，２６が取り付けられている。
【００２９】
図５は通電パイプ２１の更に他の具体例を示す縦断面図である。この通電パイプ２１は飲食物を案内する通電流路２４が形成された断面円形の管状部材３６を有し、管状部材３６は樹脂等の絶縁材料により形成されている。管状部材３６の両端面には相互に対向するように板状の電極２２が取り付けられており、それぞれの電極２２には電源ユニット２７がケーブルにより接続されている。管状部材３６の両端部には流入側と流出側のジョイント２５，２６が設けられている。なお、このタイプの通電パイプ２１においては、管状部材３６を断面四角形としても良い。
【００３０】
図６は通電パイプ２１の更に他の具体例を示す断面図である。この通電パイプ２１は飲食物を案内する通電流路２４が形成された断面円形の管状部材３７を有し、管状部材３７の両端は端板部３８により閉塞されており、この管状部材３７は端板部３８を含めて樹脂等の絶縁材料により形成されている。管状部材３７の内面には円筒形状の電極２２が固定され、管状部材３７の中心部に配置される棒状の電極２２はその両端が端板部３８により固定されている。円筒形状と棒状の両方の電極２２，２２には電源ユニット２７がケーブルにより接続されている。管状部材３７の両端部には流入側と流出側のジョイント２５，２６が設けられている。
【００３１】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、ホッパー１１に外部で加熱された加熱媒体を循環させる加熱流路を形成し、ホッパー１１内の飲食物を外部からも加熱するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施の形態である加熱装置を示す概略図である。
【図２】加熱装置の制御部を示すブロック図である。
【図３】図１に示された通電パイプを示す断面図である。
【図４】（Ａ）は通電パイプの他の具体例を示す縦断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の横断面図である。
【図５】通電パイプの更に他の具体例を示す縦断面図である。
【図６】通電パイプの更に他の具体例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０      加熱装置
１１      ホッパー
１２      供給パイプ
１３      吐出部
１４      戻し部
１５      循環パイプ
１６      ポンプ
１７      断熱層
２１      通電パイプ
２２      電極
２３      円筒体
２４      通電流路
２５，２６      ジョイント
２７      電源ユニット
２８      流路切換弁
２９      排出パイプ
３１      制御部
３２，３３      温度センサ
【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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