(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に食品を収容する処理槽、水エジェクタに循環水を送ることによって空気の吸引を行うことで処理槽内の空気を吸引する真空発生装置、処理槽と真空発生装置を結ぶ真空配管、真空発生装置の作動を制御する運転制御装置を有する真空冷却装置であって、真空発生装置は低真空用と高真空用の２系統設けておき、運転制御装置は真空冷却工程では先ず低真空用の真空発生装置を作動させることによる前期真空工程を行い、次に高真空用の真空発生装置を作動させることにより後期真空工程とする段階的冷却を行うものであり、運転制御装置に前期真空工程と後期真空工程の切換時期を判断する切換判断回路と、処理槽部分に処理槽内の食品温度を測定する食品温度測定装置と、水エジェクタへ送る循環水温度を測定する循環水温度測定装置を設け、食品温度測定装置と循環水温度測定装置を切換判断回路に接続しておき、切換判断回路は食品温度測定装置にて測定される食品温度と循環水温度測定装置にて測定される循環水温度の差が予め定めておいた設定値以下となると、前期真空工程から後期真空工程への切換時期であるとの信号を出力し、運転制御装置は切換判断回路からの出力信号に基づいて前期真空工程から後期真空工程への切り換えを行うことを特徴とする段階的冷却を行う真空冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は段階的冷却を行う真空冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
食品を冷却する装置として真空冷却装置がある。真空冷却装置は、水エジェクタなどからなる真空発生装置が接続された処理槽内に冷却する食品を収容しておき、処理槽内を真空化することによって食品中の水分を気化させ、食品を冷却するものである。真空冷却の場合、被冷却食品の最終温度は処理槽内の真空度によって定まり、真空度が高いほど低温まで冷却することができる。水エジェクタによる処理槽内の減圧は、循環水槽に溜められた循環水を水エジェクタと循環水槽の間で循環させることで行われる。この場合、低真空の状態では循環水の温度が少々高くても空気の吸引を行うことができるが、真空度が高い場合、循環水の温度が高いと循環水からの蒸発があるため、空気の吸引を行うことができなくなる。そのため、より低い温度まで食品を冷却する場合には、循環水の温度を低くすることが必要であり、チラー等の循環水冷却装置によって循環水を冷却することが行われる。
【０００３】
真空工程開始直後の真空度が低い場合には、循環水の温度が高くても処理槽内を減圧していくことが可能であり、食品に含まれる熱量が多いため食品から循環水に移動する熱量は多い。逆に、真空度が高くなってくると循環水の温度は低温でなければ処理槽内を減圧することはできず、食品の温度は低くなっているために食品から循環水へ移動する熱量は少なくなる。そのため、真空工程を前期と後期に分け、常温の循環水を水エジェクタへ送り、温度の上昇した循環水は排出する前期真空工程と、水を冷却しておき低温の循環水を水エジェクタへ送る後期真空工程で切り換える段階的冷却を行うと、前期真空工程で使用する循環水の冷却は行わないため、水の冷却量は少なくてすみ、省エネルギー化することができる。
【０００４】
段階的冷却の場合、切換時期が遅すぎると、前期真空工程終盤の減圧速度の低い時間が長くなることにより、食品を所定温度まで低下させるのに要する時間が長くなり、前期真空工程の時間が長いと排出される循環水量が多くなる。また、切換時期が早すぎると低温の循環水に取り込まれる熱量が多くなり、循環水の温度が上昇して後期真空工程での減圧速度が低下することにより、やはり食品を所定温度まで低下させるのに要する時間が長くなる。そのため、適切な時期で前期真空工程から後期真空工程を切り換える必要がある。しかし、前期真空工程を一定時間行うと後期真空工程へ切り換えるように設定した場合、冷却する食品の種類や量等の条件によって最適な時間が異なるため、時間を基準としたのでは適切な時期に切り換えることができなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、段階的冷却を行う真空冷却装置において、前期真空工程と後期真空工程の切り換えを適切な時期に行えるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
内部に食品を収容する処理槽、水エジェクタに循環水を送ることによって空気の吸引を行うことで処理槽内の空気を吸引する真空発生装置、処理槽と真空発生装置を結ぶ真空配管、真空発生装置の作動を制御する運転制御装置を有する真空冷却装置であって、真空発生装置は低真空用と高真空用の２系統設けておき、運転制御装置は真空冷却工程では先ず低真空用の真空発生装置を作動させることによる前期真空工程を行い、次に高真空用の真空発生装置を作動させることにより後期真空工程とする段階的冷却を行うものであり、運転制御装置に前期真空工程と後期真空工程の切換時期を判断する切換判断回路と、処理槽部分に処理槽内の食品温度を測定する食品温度測定装置と、水エジェクタへ送る循環水温度を測定する循環水温度測定装置を設け、食品温度測定装置と循環水温度測定装置を切換判断回路に接続しておき、切換判断回路は食品温度測定装置にて測定される食品温度と循環水温度測定装置にて測定される循環水温度の差が予め定めておいた設定値以下となると、前期真空工程から後期真空工程への切換時期であるとの信号を出力し、運転制御装置は切換判断回路からの出力信号に基づいて前期真空工程から後期真空工程への切り換えを行う。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図１は本発明を実施する真空冷却装置の構成概要図、図２は一実施例における真空度変化、食品温度変化、循環水温度変化の説明図である。内部に食品を収容する処理槽２には、真空配管９を接続し、処理槽内の真空度を測定する真空度測定装置１１を設ける。真空配管９は途中で分岐させており、分岐させた真空配管９の先端は、それぞれ低真空側エジェクタ１ａと高真空側エジェクタ１ｂに接続する。
【０００８】
低真空側エジェクタ１ａは低真空側循環水槽３ａに接続し、高真空側エジェクタ１ｂは高真空側循環水槽３ｂに接続しておき、低真空側循環水槽３ａ内の循環水を低真空側エジェクタ１ａへ送る低真空側循環配管１０ａ、高真空側循環水槽３ｂ内の循環水を高真空側エジェクタ１ｂへ送る高真空側循環配管１０ｂを設ける。低真空側循環配管１０ａの途中には低真空側循環ポンプ８ａ、高真空側循環配管１０ｂの途中には高真空側循環ポンプ８ｂを設けておく。また、高真空側循環水槽３ｂには、チラー用循環配管５を介してチラー４を接続しておく。
【０００９】
弁やポンプ等の各機器部と信号線によって接続した運転制御装置７を設け、運転制御装置７によって各機器部の作動を制御する。処理槽２内の食品温度を測定する食品温度測定装置１２と、低真空側エジェクタ１ａへ送る循環水温度を測定する循環水温度測定装置１３を設けている。運転制御装置７内には切換判断回路６を設け、切換判断回路６は食品温度測定装置１２と循環水温度測定装置１３に接続しておく。
【００１０】
真空冷却装置の運転は、運転制御装置７によって各機器の作動を制御することで行われ、真空発生の運転工程は、低真空側エジェクタ１ａにて真空を発生させる前期真空工程と、高真空側エジェクタ１ｂにて真空を発生させる後期真空工程に分けておく。
【００１１】
処理槽２に収容した食品の冷却を行う場合、まず真空発生の前期真空工程を行う。運転制御装置７は、低真空側循環ポンプ８ａの作動により、低真空側循環水槽３ａ内に溜めておいた常温の循環水を、低真空側循環配管１０ａへ送る。低真空側エジェクタ１ａに送られた循環水が低真空側エジェクタ１ａを通過する際に空気の吸引を行うため、真空配管９によって接続されている処理槽２内の圧力が低下していく。また、運転制御装置７はチラー４を作動させておき、高真空側循環水槽３ｂには冷水を準備しておく。
【００１２】
循環水を低真空側エジェクタ１ａに送ることにより、処理槽２内の空気が吸引され、真空開始直後であれば真空度は急激に上昇する。真空度の上昇により、処理槽内の食品から水分の蒸発が発生し、蒸発時に熱が奪われるため食品温度が低下する。食品が高温であると食品温度は急激に低下し、食品に含まれていた熱が循環水に移動するため、循環水の温度は上昇する。そこで、低真空側循環水槽３ａに給水を行い、オーバーフロー水を排水することによって、循環水温度の上昇を防止する。低真空側エジェクタ１ａによって空気の吸引を行っていると、真空度の上昇や食品温度低下の速度は徐々に小さくなり、最終的には減圧することができなくなるので、高真空用の後期真空工程へ切り換える必要がある。
【００１３】
運転制御装置７の切換判断回路６には、前期真空工程から後期真空工程へ切り換える時期に最適な食品温度と循環水温度の差を設定しておき、切換判断回路６は前期真空工程の間、食品温度測定装置１２および循環水温度測定装置１３にて測定される温度の差と設定値を比較する。温度差の設定値は、大きすぎて切り換えが遅れても、小さすぎて切り換えが早くても食品を所定温度まで低下させるのに要する時間が長くなり、５〜１０℃程度が好ましいことが実験により確かめられている。
【００１４】
常温の循環水の場合、循環水温度と食品温度の差が５〜１０℃程度となるころには、減圧速度は小さくなっているが、低温の循環水であればそこからさらに減圧することができる。真空冷却開始初期には大きかった食品温度測定装置１２と循環水温度測定装置１３にて測定される温度の差が、設定値以下にまで低下すると、切換判断回路６は前期真空工程から後期真空工程への切換時期である旨の信号を出力する。
【００１５】
運転制御装置７は切換時期であるとの信号を受けると、運転工程を前期真空工程から後期真空工程に移す。運転制御装置７は低真空側循環ポンプ８ａを停止し、高真空側循環ポンプ８ｂを作動させる。高真空側エジェクタ１ｂに低温の循環水を供給することで、処理槽２内の真空度がさらに上昇する。高真空側エジェクタ１ｂによる真空発生を所定時間行うと、運転制御装置７は高真空側循環ポンプ８ｂを停止して真空発生を停止する。
【００２２】
低真空側循環水槽３ａと高真空側循環水槽３ｂを設け、前期真空工程では常温の循環水によって真空を発生し、後期真空工程では低温の循環水によって真空を発生させることで、循環水冷却装置は高真空側循環水槽３ｂの循環水のみを冷却すれば所定の真空度を得ることができる。前期真空工程で発生する熱を循環水冷却装置で冷却する必要がないので冷却の効率がよく、従来のような高い冷却能力は不要であり、冷却に要するコストを低下させることができる。処理槽内の真空度、食品温度、循環水温度と食品温度の差、食品温度の低下率のいずれかを基準として切換時期を求めることにより、食品の種類や処理量に関係なく常に適切な時期に前期真空工程から後期真空工程へ切り換えることができるようになる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明を実施することにより、前期真空工程から後期真空工程へ切り換えを適切な時期に行うことができるようになり、冷却時間が長くなったり、排出される循環水量が多くなるということを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の請求項１を実施する真空発生装置の構成概要図
【図２】 本発明を実施した場合の真空度変化、食品温度変化、循環水温度変化の状況を示した説明図
【符号の説明】
１ａ低真空側エジェクタ
１ｂ高真空側エジェクタ
２ 処理槽
３ａ低真空側循環水槽
３ｂ高真空側循環水槽
４ チラー
５ チラー用循環配管
６ 切換判断回路
７ 運転制御装置
８ａ低真空側循環ポンプ
８ｂ高真空側循環ポンプ
９ 真空配管
１０ａ低真空側循環配管
１０ｂ高真空側循環配管
１１ 真空度測定装置
１２ 食品温度測定装置
１３ 循環水温度測定装置
１４ タイマー装置
【図１】
0004234854.tif 000002
【図２】
0004234854.tif 000003