JP2004337128A

JP2004337128A - 流動状物冷却装置及び流動状物冷却方法

Info

Publication number: JP2004337128A
Application number: JP2003140795A
Authority: JP
Inventors: Takashi Uragami; 孝浦上; Takuya Tsuzuki; 拓也都築
Original assignee: Ryonetsu Kogyou Co Ltd
Current assignee: Ryonetsu Kogyou Co Ltd
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2004-12-02

Abstract

【課題】大量生産され、または多種類に生産される流動状物に対して柔軟に対応することができ、短時間で冷却することができる冷却装置を提供する。
【解決手段】冷却装置１６は、容器１０内に収容される流動状物１２内に投入される投入部２２を備え、該投入部２２は、円柱状をなす複数の冷却棒６０で構成される。冷却棒６０の内部には、冷水が通過する冷却路６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄが備えられる。そして、投入部２２が昇降装置２８によって、容器１０の上側開口１０ａより出入自在となっており、さらに、投入部２２が流動状物１２内で変位して流動状物１２を攪拌可能となっている。
【選択図】図８

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品等の流動状物を冷却するための流動状物冷却装置に関する。尚、この明細書において、流動状物とは、冷却開始から冷却終了までの高温から低温までの温度領域の少なくとも一部で流動性を有する物を指し、冷却終了時には、ゲル状となっているものをも含む。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、食品工場や給食センター等で製造されるスープ、麺つゆ、カレー、ミートソース、八宝菜といった流動状の調理済み食品は、菌の繁殖を抑えるために、製造後に迅速に冷却される必要がある。そのための冷却装置としては、従来、真空冷却装置や差圧冷却装置などが用いられている。しかしながら、これらの装置はいずれも高価であり、真空冷却装置では、食品成分の蒸発により、目減りがあり、味も変化するという問題がある。また、物によっては白濁し商品価値がなくなるという問題もある。差圧冷却装置では冷却時間が長いという問題がある。
【０００３】
一方、安価に構成することができるものとして、容器の外側に冷水等の冷却流体を流して、容器を介して、内部の流動状物と熱交換するジャケット式冷却装置が知られている。
【０００４】
しかしながら、流動状物によっては、粘度が高いために対流が少なく、熱伝導率が悪いため、ジャケット式冷却装置では、流動状物のうち冷却流体が流れる容器に近い外側部分は冷却されるものの、中心部を迅速に冷却することができず、冷却ムラができるという問題がある。
【０００５】
かかる問題を解決するために、容器を振動させる加振手段を備えて、流動状物を攪拌して、積極的に流動状物内に対流を引き起こして、冷却を促進させたものも知られている（特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２３３３４６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載されているように、容器を振動させるために加振手段を備えたものも、装置としては大掛かりになり、さらに、大量生産され、または多種類に生産される流動状物を一度に冷却するのには適していないという問題がある。加振手段に適応した容器への流動状物の移し変えが必要になり、作業性が悪いという問題もある。
【０００８】
かかる問題を解決するために、本出願人は特願２００２−３６７１３９において、改良された冷却装置を提案する。
【０００９】
本発明は、提案した冷却装置において、さらに冷却時間を短縮することができ改良された流動状物冷却装置を提供することをその目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、容器に収容される流動状物を冷却するための流動状物冷却装置であって、
容器内に収容される流動状物内に投入される投入部を備え、該投入部の内部に冷却流体が通過する冷却路を備えており、前記投入部が容器の開口より出入自在であると共に、投入部が容器内において容器内に収容される流動状物を攪拌するべく変位可能であることを特徴とする。
【００１１】
投入部を容器の開口から容器に挿入して、流動状物内に投入することにより、流動状物の粘度が高く、または冷却による固形化により、流動状物内で発生する対流が少なくても、容器内の流動状物を短時間で温度ムラ無く冷却することができる。さらに、投入部を流動状物に投入した後、変位させて流動状物を攪拌するために、より効果的に冷却を行うことができ、冷却時間の短縮を図ることができる。
【００１２】
投入部を洗浄することで、異なる流動状物が収容された容器に交換をすれば、大量生産されまたは多種類に生産される流動状物に対して柔軟に対応することができる。
【００１３】
投入部の変位は任意に行うことができ、上下運動または周方向への回転運動とすることができ、さらに往復（反復）する運動または一方向のみに変位する回転運動とすることができる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、前記投入部を容器の開口より出入させるべく上下に移動させる昇降部を備え、該昇降部が流動状物を攪拌するべく投入部を上下に移動させることを特徴とする。また、請求項３記載の発明は、前記投入部を容器の開口より出入させるべく上下に移動させる昇降部を備え、該昇降部が流動状物を攪拌するべく投入部を周方向に変位させることを特徴とする。このように、投入部を上下に移動または周方向に変位させるものとしては、投入部を容器の開口より出入させるべく上下に移動させる昇降部を使用することができる。
【００１５】
また任意には、請求項４記載のように投入部の外周面に攪拌翼を設けることができる。攪拌翼が流動状物内を攪拌するために、より高い攪拌効果が得られる。螺旋翼の形状は任意であり、平板形状や螺旋形状とすることもできるが、好ましくは、投入部の変位方向に対して垂直成分を持つ面を備える形状であるとよい。
【００１６】
また、投入部としては、コイル状、筒状（円筒、三角形筒、四角形筒、多角形筒を含む）等の任意の形状とすることができるが、請求項５記載の前記投入部は、柱状形状をなす１つ以上の冷却棒で構成される。
【００１７】
冷却棒の個数及び外径は、冷却するべき流動状物の容量によって、任意に設定可能であるが、複数の小径の冷却棒で構成することにより、冷却棒の全体積に対する表面積の割合を大きくすることができて、効率的に流動状物を冷却することができる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、前記冷却棒内が、内側路と外側路とからなる二重管構造をなしており、内側路と外側路はそれぞれ下部において互いに連通しており、冷却流体が、その内側路と外側路のいずれか一方の上部から流入して、内側路と外側路の他方の上部から流出するように構成される。
【００１９】
この構成により、各冷却棒において、それぞれ独立的に冷却流体の流路を構成することができる。そして、外側路を通る冷却流体との熱交換により、その冷却棒の周囲の流動状物を冷却することができる。
【００２０】
また、請求項７記載の発明は、容器に収容される流動状物を冷却するための流動状物冷却方法であって、
冷却流体が通過する冷却路を備えた投入部を、容器内に収容される流動状物内に投入する工程と、
前記流動状物内に投入した投入部を流動状物を攪拌するべく変位させる工程と、を具備する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
図１ないし図５は本発明の実施形態に係る流動状物冷却装置を表した図である。図１において、冷却装置１６は、スープ、麺つゆ、カレー、ミートソース、八宝菜といった流動状の調理済み食品である流動状物１２が収容される容器１０に対して使用され、流動状物１２を冷却するものである。
【００２３】
冷却装置１６は、容器１０を内部に収容可能な冷却ボックス１８と、冷却ボックス１８内へと容器１０を搬出入するための扉２０と、を備えている。
【００２４】
冷却ボックス１８の内部の下面には、容器１０の搬出入を容易にするためのローラーコンベア２６が配設されており、ローラコンベア２６上に容器１０が載置される。
【００２５】
また、冷却ボックス１８の内部には、流動状物１２内に投入される投入部２２が上下動可能に支持されている。投入部２２の上部は、投入部２２への冷却流体である冷水の給排を行う給排部２４が一体的に形成されている。
【００２６】
この投入部２２及び給排部２４は、昇降装置（昇降部）２８によって、冷却ボックス１８内を上下に移動可能となっている。
【００２７】
昇降装置２８は任意に構成することが可能であるが、この実施形態では、駆動源である減速機付きモータ３０と、モータ３０によって回転駆動されるボールネジ３２と、モータ３０の回転をボールネジ３２に伝達するベルト３４と、を備えている（図５）。ボールネジ３２は、上下に伸びる雄ネジ軸３６と、該雄ネジ軸３６に螺合するナット３８とから構成される。ナット３８には昇降軸４０が連結されており、昇降軸４０の下端が前記給排部２４の上面に連結される（図４）。
【００２８】
また、給排部２４に冷水の給水を行う給水パイプ４２及び冷水の排出を行う排水パイプ４４とが連結される。給水パイプ４２の下端は、給排部２４の後述の給水口ソケット２４ａに連結され、給水パイプ４２の上端は、ホース４６を介して冷却ボックス１８の上部側面に設けられた給水口ソケット４８に連結される。また、排水パイプ４４の下端は、給排部２４の後述の排水口ソケット２４ｂに連結され、排水パイプ４４の上端は、ホースを介して冷却ボックス１８の上部側面に設けられた排水口ソケット５０に連結される。また、給水パイプ４２及び排水パイプ４４は、それぞれ、冷却ボックス１８の内部の上下方向中間部に固定的に設けられた支持板５２に対して軸受けパイプ５４、５４によって軸支されている。
【００２９】
以上のように構成される昇降装置２８において、モータ３０が回転駆動されると、ベルト３４を介して雄ネジ軸３６にその回転が伝達し、雄ネジ軸３６に螺合するナット３８及びこれに連結する昇降軸４０が回転不能であるため上下動する。こうして、投入部２２及び給排部２４は、昇降軸４０、給水パイプ４２及び排水パイプ４４と共に上下に移動することができるようになっている。
【００３０】
冷却ボックス１８の前面には、昇降動作を操作するための操作スイッチが設けられた操作パネル５６が取り付けられている。
【００３１】
上述のように上下動可能となった投入部２２は、図２に示すように、容器１０の上側開口１０ａより出入自在となって、流動状物１２内へと挿入されるもので、投入部２２が流動状物１２内へと投入された状態で、給排部２４は、容器１０の上側開口１０ａを覆う蓋としても機能するものである。
【００３２】
投入部２２は、この実施形態では、給排部２４から伸びる冷却棒６０から構成される。冷却棒６０は、衛生上の観点からステンレス等によって構成されると好ましく、洗浄がしやすく雑菌が存在しにくいような滑らかな面となるように、鏡面仕上げされたものであるとよい。この観点から、冷却棒６０は、円柱棒が最も好ましく、また、円柱棒の下部も、図示のように、曲面となっていることが好ましい。
【００３３】
また、冷却棒６０の個数は任意であり、１つとすることも可能であるが、小径の複数本の冷却棒６０を備えることで、冷却棒６０の体積に対する表面積の割合を大きくすることができ、より冷却効率を高めることができる。また、複数の冷却棒６０のうちの全てまたはその一部の外周面には、脱着可能な攪拌翼としての円板材６２が取り付けられている。この攪拌翼６２は、流動状物１２の粘性が高いときに取り付けると好適である。
【００３４】
また、複数の冷却棒６０の配置は、任意とすることができるが、この実施形態では、中心部及び二重の同心円周上に沿って配置されており、内側にある冷却棒６０Ａと外側にある冷却棒６０Ｂとから構成される。
【００３５】
冷却棒６０Ａ及び冷却棒６０Ｂの内部には、冷水が通過する冷却路が備えられている。具体的には、冷却棒６０Ａ及び冷却棒６０Ｂは、二重の冷却路構造を備えており、冷却棒６０Ａの内部には、内側路６０ａと、該内側路６０ａの外側に位置する外側路６０ｂとが形成され、冷却棒６０Ｂの内部には、内側路６０ｃと、該内側路６０ｃの外側に位置する外側路６０ｄとが形成され、内側路６０ａと外側路６０ｂ、内側路６０ｃと外側路６０ｄは、それぞれ下部で連通されている。
【００３６】
また、給排部２４には、その上面の周縁部に前記給水パイプ４２に連結される給水口ソケット２４ａが設けられており、その上面の対向する周縁部に前記排水パイプ４４に連結される排水口ソケット２４ｂが設けられている。また、給排部２４の内部は複数の室に区画されており、前記給水口ソケット２４ａに連通する第１上室２４ｃは、冷却棒６０Ａと一部の冷却棒６０Ｂのそれぞれの内側路６０ａ、６０ｃの上部に直接連通している。また、前述のように、これらの内側路６０ａ、６０ｃの下部は外側路６０ｂ、６０ｄの下部に連通しており、外側路６０ｂ、６０ｄの上部は、給排部２４の下室２４ｄに連通している。給排部２４の下室２４ｄは、残りの冷却棒６０Ｂの外側路６０ｄの上部に連通しており、前述のように、外側路６０ｄの下部は内側路６０ｃの下部に連通しており、内側路６０ｃの上部は、給排部２４の第２上室２４ｅに連通して、該第２上室２４ｅから排出口ソケット２４ｂに連通する。こうして、給水口ソケット２４ａから排出口ソケット２４ｂまで、冷水が各冷却棒６０Ａ、６０Ｂに形成された冷却路を通過するようになっている。
【００３７】
以上のように構成される冷却装置１６において、作用を説明する。まず、容器１０内に流動状物１２が収容される。容器１０は、流動状物１２である食品を製造した鍋自体であってもよく、または、鍋とは別の容器１０に流動状物１２を移し替えたものであってもよい。容器１０は、特別な仕様の容器である必要はない。
【００３８】
そのような容器１０が容器運搬車７０によって冷却装置１６まで搬送されると（図６）、扉２０を開けて、冷却ボックス１８内へと容器１０が移送される（図７）。このとき、投入部２２及び給排部２４は、最大上昇位置にある。
【００３９】
次に、扉２０が閉じられて、操作パネル５６の操作スイッチが操作されると、昇降装置２８が動作して、投入部２２及び給排部２４を下降させる（図８）。
【００４０】
これにより、投入部２２が容器１０の上側開口１０ａに挿入されて、流動状物１２内へと投入される。給排部２４を容器１０の上端面に載置して、容器１０の上端開口１０ａを閉鎖する。
【００４１】
そして、給水口ソケット４８、給水パイプ４２及び給水口ソケット２４ａを通して冷水を供給する。冷水の温度は０℃〜７℃程度である。冷水は、第１上室２４ｃから冷却棒６０Ａと一部の冷却棒６０Ｂの内側路６０ａ、６０ｃ、外側路６０ｂ、６０ｄを通過し、さらに、下室２４ｄを介して、残りの冷却棒６０Ｂの外側路６０ｄ、内側路６０ｃを通過して、排出口ソケット２４ｂから排出する。冷水が外側路６０ｂ、６０ｄを流れる間に、冷却棒６０Ａ、６０Ｂの周囲にある流動状物１２と熱交換して、流動状物１２を冷却させる。冷却しにくい流動状物１２の内側から冷水を流すことで、流動状物１２を効果的に冷却することができる。
【００４２】
この段階で、昇降装置２８がさらに投入部２２及び給排部２４を上下に移動させる。これにより、流動状物１２内に投入された投入部２２が流動状物１２を攪拌するために、熱伝導が促進されて、より一層効果的に冷却することができる。また、攪拌翼６２が取り付けられている場合には、流動状物１２の攪拌効果を一層高めることができる。
【００４３】
こうして、流動状物１２は、１００℃〜９０℃から、菌の繁殖が盛んになる４０℃〜２５℃の領域を短時間で通過して、２０℃〜１５℃にまで短時間で冷却される。
【００４４】
所定時間が経過して冷却が終了すると、再び、昇降装置２８が投入部２２及び給排部２４を最大上昇位置まで上昇して、操作パネル５６の終了ブザーが鳴りランプが点灯する等して、冷却が終了したことが表示される。
【００４５】
次いで、再び扉２０を開けて容器１０を冷却ボックス１８から取り出して排出し（図９）、容器１０ごとまたは必要に応じて容器を移し変えて流動状物１２を冷蔵庫で冷却する。こうして、該当する容器１０内の流動状物１２の冷却が終了すると、冷却装置１６では、次の容器１０を搬送して次の冷却を行うこともできる。または、投入部２２及び給排部２４を自動洗浄した後、冷却ボックス１８内を殺菌処理して、次の冷却に備えることができる。このように、１回の冷却毎に投入部２２及び給排部２４を洗浄することができるために衛生的である。
【００４６】
この冷却装置１６を用いて、本発明者が実験を行い、流動状物１２としてのカレーを、９０℃から〜２０℃にまで冷却するまでに要する時間を計測したところ、投入部２２を流動状物１２に投入後、全く動かさなかった場合には４０分程度を要したのに対して、投入部２２を流動状物１２に投入後、上下動させた場合には１６分程度で済み、このことから、冷却時間を６割も減少させることができた。
【００４７】
冷却棒６０Ａ、６０Ｂの長さ、冷却棒６０Ａ、６０Ｂの個数、配置は、使用する容器１０に合わせて適宜、設定するとよく、使用する容器１０の寸法が多種類に生産される流動状物１２に応じて様々である場合には、それに対応させて複数種類の投入部２２を用意するとよい。但し、同じ寸法の容器１０内に収容される流動状物１２の容量が様々である場合、流動状物１２の容器１０内において占める高さが異なるが、それに合わせて、流動状物１２と冷却棒６０Ａ、６０Ｂとの接触する高さ寸法も変化するために、冷却能力としては流動状物１２の容積がどの程度であっても、常に同じ能力とすることができる。
【００４８】
以上のように、本実施形態の冷却装置では、投入部２２を流動状物１２内へと投入すると共に流動状物１２内で移動させることで、冷却温度ムラ無く、迅速に冷却することができ、安価に構成することができる。投入部２２を移動させるために、容器を加振するのと比較して、安価に構成することができ、均一に冷却することができる。
【００４９】
尚、以上の実施形態では、投入部２２を流動状物１２内で変位させる動作として上下方向に移動させていたが、これに限るものではなく、周方向に往復（反復）回転させるか、または周方向に一方向に回転させることも可能である。周方向に往復回転させる場合には、例えば、昇降装置２８に、駆動源として別のモータを備え、該モータの回転を減速ギヤを介して前記支持板５２を前記昇降軸４０を回転中心として回転可能にするとよい。給水パイプ４２、排水パイプ４４、昇降軸４０、投入部２２及び給排部２４は全体として回動して、周方向に往復回転する。このとき、昇降軸４０の回転がナット３８に伝達しないようにクラッチ等の遮断手段を備えているとよい。この周方向の往復回転の角度範囲は、周方向に隣接する冷却棒６０との間でなす中心角度の範囲程度で十分である。
【００５０】
以上の周方向の変位によっても、上下方向の移動と同様の攪拌効果が得られる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、投入部を流動状物内に投入して、さらに攪拌することにより、流動状物の粘度が高く、または冷却による固形化により、流動状物内で発生する対流が少なくても、容器内の流動状物を短時間で温度ムラ無く冷却することができる。容器の加振装置を要しないので、安価に構成することができる。投入部の寸法を適宜設定することにより、大量生産されまたは多種類に生産される流動状物に対して柔軟に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る冷却装置の全体斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る冷却装置の投入部及び給排部の要部断面図であり、図３の２−２線に沿って見た断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る冷却装置の投入部及び給排部の図２の３−３線に沿って見た断面図である。
【図４】冷却装置の冷却ボックスの内部構造を表す図である。
【図５】冷却装置の冷却ボックスの内部構造を表す図である。
【図６】冷却装置の冷却手順を表す説明斜視図である。
【図７】図６に続く冷却装置の冷却手順を表す説明斜視図である。
【図８】図７に続く冷却装置の冷却手順を表す説明斜視図である。
【図９】図８に続く冷却装置の冷却手順を表す説明斜視図である。
【符号の説明】
１０容器
１０ａ開口
１２流動状物
１６冷却装置
２２投入部
２８昇降装置（昇降部）
６０（６０Ａ、６０Ｂ）冷却棒

Claims

容器に収容される流動状物を冷却するための流動状物冷却装置であって、
容器内に収容される流動状物内に投入される投入部を備え、該投入部の内部に冷却流体が通過する冷却路を備えており、前記投入部が容器の開口より出入自在であると共に、投入部が容器内において容器内に収容される流動状物を攪拌するべく変位可能であることを特徴とする流動状物冷却装置。
前記投入部を容器の開口より出入させるべく上下に移動させる昇降部を備え、該昇降部が流動状物を攪拌するべく投入部を上下に移動させることを特徴とする請求項１記載の流動状物冷却装置。
前記投入部を容器の開口より出入させるべく上下に移動させる昇降部を備え、該昇降部が流動状物を攪拌するべく投入部を周方向に変位させることを特徴とする請求項１記載の流動状物冷却装置。
前記投入部の外周面には攪拌翼が設けられることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の流動状物冷却装置。
前記投入部は、柱状形状をなす１つ以上の冷却棒で構成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の流動状物冷却装置。
前記冷却棒内は、内側路と外側路とからなる二重管構造をなしており、内側路と外側路はそれぞれ下部において互いに連通しており、冷却流体が、その内側路と外側路のいずれか一方の上部から流入して、内側路と外側路の他方の上部から流出することを特徴とする請求項５記載の流動状物冷却装置。
容器に収容される流動状物を冷却するための流動状物冷却方法であって、
冷却流体が通過する冷却路を備えた投入部を、容器内に収容される流動状物内に投入する工程と、
前記流動状物内に投入した投入部を流動状物を攪拌するべく変位させる工程と、を具備する流動状物冷却方法。