(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水を貯留する冷却水槽と、この冷却水槽に供給される氷片を製造する製氷機と、前記冷却水を攪拌する攪拌ポンプとを有し、前記冷却槽に投入された被冷却物の冷却に供される氷水冷却機において、前記冷却水の予備冷却運転を行うべく、第１所定時刻に前記製氷機の運転を開始させる運転制御手段を備え、前記運転制御手段は、前記製氷機の運転開始後、所定時間の経過を待って前記攪拌ポンプの第１所定速度での運転を開始させることを特徴とする氷水冷却機。
【請求項２】
前記冷却水の温度を検出する水温検出手段を更に備え、前記運転制御手段は、前記製氷機の運転開始後、前記水温検出手段の検出結果が所定値以下となったときに前記攪拌ポンプの第１所定速度での運転を開始させることを特徴とする請求項１記載の氷水冷却機。
【請求項３】
前記運転制御手段は、前記予備冷却運転の終了後において、第２所定時刻に前記攪拌ポンプの前記第１所定速度より高い第２所定速度での運転を開始させることを特徴とする請求項１及び２のいずれか一項に記載の氷水冷却機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、袋詰液状食品等の冷却に用いられる氷水冷却機に係り、詳しくは、予備冷却運転等の自動化や消費エネルギの低減等を図る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スープやシチュー等の液状食品は、その鮮度を保ちながら雑菌の繁殖等を抑えるため、加熱調理を行った後に迅速に冷却し、０℃程度でいわゆる氷温保存することが望ましい。近年、このような目的に適合する装置として、種々の氷水冷却機が開発・生産され、比較的小規模な食品製造所等で稼働している。氷水冷却機は、冷却水を貯留する冷却水槽と、この冷却水槽に供給される氷片を製造する製氷機（通常は、オーガ式の製氷機）と、冷却水槽内の冷却水を攪拌する攪拌ポンプ等から構成されており、その運転時には、冷却水槽内で冷却水の温度が０℃に保持され、更に冷却水面に所定量の氷が浮かんだ状態となる。通常、加熱調理機（ケトル）内で加熱調理された液状食品は、袋詰機によりビニール袋等に充填・封入されて食品パックとなった後、氷水冷却機の冷却水槽に投入・冷却されて、多くの場合は販売時等まで冷却水槽内で保存される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した氷水冷却機では、装置起動直後に食品の投入が行えない他、運転時の電力消費が大きい等の問題があった。
【０００４】
例えば、食品パックの投入は冷却水温が０℃に低下した後に行われることが望ましいが、冷却水槽の容量が一般に大きいことから、これには製氷機から供給された大量の氷が溶融することが必要となる。そのため、氷水冷却機は、加熱調理機や袋詰機の運転開始に先だって所定時間（例えば、９０〜１２０分）の予備冷却運転を行わねばならず、氷水冷却機のオペレータに負担を強いる。また、オペレータが予備冷却運転を失念した場合、冷却水温が所定温度に低下するまで、加熱調理作業が一時的に行えなくなる事態が生じる。
【０００５】
一方、氷水冷却機では、予備冷却運転中に冷却水槽内の冷却水温を均一にしたり、製氷機から供給された氷片が団塊となることを防止するため、攪拌ポンプにより冷却水を攪拌する必要がある。また、食品パックが投入された際には、その冷却を迅速に行わせるべく、やはり攪拌ポンプにより冷却水を攪拌する必要がある。しかしながら、予備冷却運転中における攪拌は、冷却水温が高いときには氷片の融解速度が速いためにその必要がなく、冷却水温が低下しても比較的緩やかに行えばよい。これに対し、食品パック投入時における攪拌は、食品パックの単位時間当たりの投入量によるが、強い水流を食品パックの周囲に形成するものでなければならない。ところが、従来の氷水冷却機では、装置起動後に攪拌ポンプが一定速度で運転されるため、予備冷却運転中には不要あるいは過剰な攪拌が行われることになり、電力消費が徒に大きくなる。
【０００６】
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、予備冷却運転等の自動化や消費エネルギの低減等を実現した氷水冷却機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明の請求項１では、冷却水を貯留する冷却水槽と、この冷却水槽に供給される氷片を製造する製氷機と、前記冷却水を攪拌する攪拌ポンプとを有し、前記冷却槽に投入された被冷却物の冷却に供される氷水冷却機において、前記冷却水の予備冷却運転を行うべく、第１所定時刻に前記製氷機の運転を開始させる運転制御手段を備え、前記運転制御手段は、前記製氷機の運転開始後、所定時間の経過を待って前記攪拌ポンプの第１所定速度での運転を開始させるものを提案する。
【０００８】
この氷水冷却機では、例えば、前日にオペレータが加熱調理の開始時刻を操作パネル等からインプットしておけば、その時刻の２時間前に運転制御手段の指令により製氷機の運転が開始され、食品パックの投入時には冷却水の予備冷却が完了する。
【００１０】
この氷水冷却機では、予備冷却運転開始後に一定時間が経過すると、運転制御手段の指令により攪拌ポンプが低速運転を開始し、冷却水温の均一化や氷片の分離・拡散が図られる。
【００１１】
また、本発明の請求項２では、請求項１の氷水冷却機において、前記冷却水の温度を検出する水温検出手段を更に備え、前記運転制御手段は、前記製氷機の運転開始後、前記水温検出手段の検出結果が所定値以下となったときに前記攪拌ポンプの第１所定速度での運転を開始させるものを提案する。
【００１２】
この氷水冷却機では、例えば、氷片が容易に溶解しなくなる程度に冷却水温が低下すると、運転制御手段の指令により攪拌ポンプが低速運転を開始し、冷却水温の均一化や氷片の分離・拡散が図られる。
【００１５】
また、本発明の請求項３では、請求項１及び２の氷水冷却機において、前記運転制御手段は、前記予備冷却運転の終了後において、第２所定時刻に前記攪拌ポンプの前記第１所定速度より高い第２所定速度での運転を開始させるものを提案する。
【００１６】
この氷水冷却機では、例えば、前日にオペレータが加熱調理の開始時刻を操作パネル等からインプットしておけば、運転制御手段は、これを第２所定時刻として攪拌ポンプに高速運転を開始させ、冷却水槽に投入された被冷却物の周囲に強い水流を形成させる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る氷水冷却機を示す概略構成図であり、図中の符号１は冷却水３が貯留された冷却水槽を示している。
【００１８】
冷却水槽１には、オーガ式の製氷機５と攪拌ポンプ７とを内蔵した製氷・攪拌ユニット９が付設されており、製氷機５内で製造された氷片１１が冷却水槽１に供給される一方、冷却水槽１内の冷却水３が攪拌ポンプ７により攪拌される構造となっている。図中、１３は冷却水槽１内の冷却水３を製氷機５に供給する給水ポンプ、１５は図示しない水源からの水を冷却水槽１に供給する給水配管、１７は冷却水槽１の水位を所定値以下に維持するオーバフロー配管である。
【００１９】
製氷・攪拌ユニット９内には、ＣＰＵを始め、入出力インタフェースやＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成された、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと記す）２１が設置されている。ＥＣＵ２１は、内蔵した制御プログラムや各種のスイッチ・センサ類等からの入力信号に基づき、製氷機５や攪拌ポンプ７、給水ポンプ１３等を駆動制御する。図中、２３はオペレータの入力操作に供されるディスプレイ付きの操作パネルであり、ＥＣＵ２１の入出力インタフェースに接続している。また、２５は、冷却水温を検出する水温センサであり、ＥＣＵ２１の入力インタフェースに接続している。
【００２０】
以下、図２，図３のフローチャートと図４のタイムチャートとに基づき、第１実施形態の作用を説明する。
【００２１】
氷水冷却機に主電源が投入されると、ＥＣＵ２１は、所定の制御インターバルで図２，図３に示した運転制御サブルーチンを繰り返し実行する。このサブルーチンを開始すると、ＥＣＵ２１は、先ず図２のステップＳ１で、操作パネル２３や各種センサからの入力データを読み込んだ後、ステップＳ３で時刻設定フラグＦCTが１であるか否かを判定する。時刻設定フラグＦCTは、氷水冷却機の予備冷却時刻ＴPRが設定済みである場合に１となるフラグであり、主電源投入時の初期値は０となっている。
【００２２】
初回の処理においては、ステップＳ３の判定が当然にＮoとなるため、ＥＣＵ２１は、ステップＳ５で予備冷却開始時刻ＴPR（第１所定時刻）を設定し、ステップＳ７で時刻設定フラグＦCTを１としてスタートに戻る。尚、本実施形態の場合、ＥＣＵ２１は、オペレータにより入力された調理開始時刻Ｔｃ（第２所定時刻）と食品パック投入量ＱFPとに基づき、予備冷却開始時刻ＴPRを設定する。すなわち、ＥＣＵ２１は、調理開始時刻Ｔｃまでの間に冷却水槽１の温度が０度に達するように予備冷却開始時刻ＴPRを設定するが、投入される食品パックにより溶解する量の氷片１１を予め冷却水槽１内に貯留しておくため、食品パック投入量ＱFPが多い場合には予備冷却開始時刻ＴPRを早めに設定する。
【００２３】
次回の処理ではステップＳ３の判定がＹesとなるため、ＥＣＵ２１は、ステップＳ９で予備冷却フラグＦPRが１であるか否かを判定する。予備冷却フラグＦPRは、氷水冷却機の予備冷却運転が開始されている場合に１となるフラグであり、主電源投入時の初期値は０となっている。初回の処理ではステップＳ９の判定がＮoとなるため、ＥＣＵ２１は、ステップＳ１１で内蔵したクロックの出力信号に基づき現時刻ＴRが予備冷却開始時刻ＴPRに達したか否かを判定し、この判定がＮoである間はスタートに戻って処理を繰り返す。
【００２４】
現時刻ＴRが予備冷却開始時刻ＴPRに達してステップＳ１１の判定がＹesになると、ＥＣＵ２１は、ステップＳ１３で製氷機５と給水ポンプ１３を起動した後、ステップＳ１５で予備冷却フラグＦPRを１とし、更にステップＳ１７で内蔵するカウントダウンタイマＴCDを起動させてスタートに戻る。起動された製氷機５は、給水ポンプ１３により供給された冷却水を凍結させ、フレーク状の氷片１１として冷却水槽１内に連続的に落下させる。この際、冷却水槽１内の冷却水温ＴWが高い場合には、氷片１１は比較的速やかに溶解し、これにより冷却水温ＴWが次第に低下することになる。
【００２５】
次回の処理ではステップＳ９の判定がＹesとなるため、ＥＣＵ２１は、ステップＳ１９で弱攪拌フラグＦMXLが１であるか否かを判定する。弱攪拌フラグＦMXLは、攪拌ポンプ７による冷却水３の弱攪拌が行われている場合に１となるフラグであり、主電源投入時の初期値は０となっている。初回の処理ではステップＳ１９の判定がＮoとなるため、ＥＣＵ２１は、ステップＳ２１でカウントダウンタイマＴCDが０となったか否かを判定し、この判定がＮoである間はスタートに戻って処理を繰り返す。本実施形態の場合、カウントダウンタイマＴCDの値は一定値（例えば、４５分）に設定されているが、オペレータが任意に設定するものであってもよいし、外気温ＴAや冷却水温ＴWに応じて設定されるものであってもよい。
【００２６】
製氷機５および給水ポンプ１３の起動後に所定時間が経過し、ステップＳ２１の判定がＹesになると、ＥＣＵ２１は、ステップＳ２３で攪拌ポンプ７を低速（第１所定速度）で運転させ始め、ステップＳ２５で弱攪拌フラグＦMXLを１としてスタートに戻る。これにより、冷却水槽１内では冷却水３が比較的弱い水流で攪拌され始め、冷却水温Ｔwの均一化や氷片１１の分離・拡散が図られる。
【００２７】
次回の処理ではステップＳ１９の判定がＹesとなるため、ＥＣＵ２１は、図３のステップＳ２７で強攪拌フラグＦMXHが１であるか否かを判定する。強攪拌フラグＦMXHは、攪拌ポンプ７による冷却水３の強攪拌が行われている場合に１となるフラグであり、主電源投入時の初期値は０となっている。初回の処理ではステップＳ２７の判定がＮoとなるため、ＥＣＵ２１は、ステップＳ２９で現時刻ＴRが調理開始時刻Ｔｃに達したか否かを判定し、この判定がＮoである間はスタートに戻って処理を繰り返す。
【００２８】
現時刻ＴRが調理開始時刻Ｔｃに達してステップＳ２９の判定がＹesになると、ＥＣＵ２１は、ステップＳ３１で攪拌ポンプ７を高速（第２所定速度）で運転させ始め、ステップＳ３３で強攪拌フラグＦMXHを１としてスタートに戻る。これにより、冷却水槽１内では冷却水３が比較的強い水流で攪拌され始め、袋詰機等から冷却水槽１に投入された比較的高温（例えば、１００℃程度）の食品パック３１が冷却水３により熱を奪われ、氷温まで速やかに冷却される。
【００２９】
次回の処理ではステップＳ２７の判定がＹesとなるため、ＥＣＵ２１は、ステップＳ３５で図示しない運転停止スイッチがＯＮ状態にされたか否かを判定し、この判定がＮoである間は、製氷機５および給水ポンプ１３、攪拌ポンプ７の運転を続行する。
【００３０】
加熱調理が終了して、冷却水槽１内の全ての食品パック３１も搬出されると、オペレータは運転停止スイッチをＯＮ状態にする。これにより、ステップＳ３５の判定がＹesになるため、ＥＣＵ２１は、ステップＳ３７で製氷機５および給水ポンプ１３、攪拌ポンプ７の運転を停止させ、ステップＳ３９で各種フラグを初期化した後、制御を終了する。
【００３１】
次に、本発明の第２実施形態を説明するが、本実施形態の機器構成は第１実施形態と同一であり、かつ制御の手順も一部を除いて同一であるため、図５のフローチャートに基づいて相違点のみを説明する。
【００３２】
第２実施形態では、ＥＣＵ２１は、カウントダウンタイマに代えて、水温センサ２５の検出結果に基づき、攪拌ポンプ７による弱攪拌の開始時点を決定する。すなわち、ステップＳ１５で予備冷却フラグＦPRを１とした後は、カウントダウンタイマの起動を行わずにスタートに戻る。そして、ＥＣＵ２１は、ステップＳ２１では冷却水温ＴWが所定の弱攪拌判定水温ＴWa（例えば、１０℃）以下に低下したか否かを判定し、この判定がＹesとなった時点で攪拌ポンプ７を低速で運転させ始める。
【００３３】
このように、上記両実施形態では、前日等にオペレータが調理開始時刻Ｔｃと食品パック投入量ＱFPとを操作パネル２３から入力することで、予備冷却運転や攪拌ポンプ７による弱攪拌および強攪拌が適切な時刻に自動的に開始される。これにより、オペレータの操作が殆ど不要となって大幅な省力化が実現されると共に、攪拌ポンプ７の消費電力も削減することができた。
【００３４】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態は本発明を加熱調理食品の冷却を行う氷水冷却機に適用したものであるが、鮮魚等の冷却を行う氷水冷却機に適用してもよい。また、氷水冷却機を構成する各機器のレイアウトや制御の具体的手順等についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば、適宜変更可能である。
【００３５】
以上、詳細に説明したように、請求項１の氷水冷却機によれば、冷却水を貯留する冷却水槽と、この冷却水槽に供給される氷片を製造する製氷機と、前記冷却水を攪拌する攪拌ポンプとを有し、前記冷却槽に投入された被冷却物の冷却に供される氷水冷却機において、前記冷却水の予備冷却運転を行うべく、第１所定時刻に前記製氷機の運転を開始させる運転制御手段を備え、前記運転制御手段は、前記製氷機の運転開始後、所定時間の経過を待って前記攪拌ポンプの第１所定速度での運転を開始させるものとしたため、オペレータが加熱調理の開始時刻等をインピットしておけば、製氷機の運転が自動的に開始されるようになり、大幅な省力化が実現され、しかも、電力消費を抑えながら、冷却水温の均一化や氷片の分離・拡散が図られる。
【００３７】
また、本発明の請求項２の氷水冷却機によれば、請求項１の氷水冷却機において、前記冷却水の温度を検出する水温検出手段を更に備え、前記運転制御手段は、前記製氷機の運転開始後、前記水温検出手段の検出結果が所定値以下となったときに前記攪拌ポンプの第１所定速度での運転を開始させるものとしたため、電力消費を抑えながら、冷却水温の均一化や氷片の分離・拡散が図られる。
【００３９】
また、本発明の請求項３の氷水冷却機によれば、請求項１及び２の氷水冷却機において、前記運転制御手段は、前記予備冷却運転の終了後において、第２所定時刻に前記攪拌ポンプの前記第１所定速度より高い第２所定速度での運転を開始させるものとしたため、例えば、前日にオペレータが加熱調理の開始時刻を操作パネル等からインプットしておけば、運転制御手段は、これを第２所定時刻として攪拌ポンプに高速運転を開始させ、冷却水槽に投入された被冷却物の周囲に強い水流を形成させて被冷却物の迅速な冷却が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る氷水冷却機を示す概略構成図である。
【図２】第１実施形態での運転制御サブルーチンの手順を示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態での運転制御サブルーチンの手順を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態での冷却水温変化や各機器の作動を示すタイムチャートである。
【図５】第２実施形態での運転制御サブルーチンの手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  冷却水槽
３  冷却水
５  製氷機
７  攪拌ポンプ
１１  氷片
１３  給水ポンプ
２１  ＥＣＵ
２５  水温センサ
３１  食品パック（被冷却物）
【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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