JP2006280279A - 流動性物質の解凍方法及び解凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成で、かつ短時間で流動性物質を解凍することが可能な解凍装置を提供する。
【解決手段】 解凍装置１には、果汁などの流動性物質が凍結状態で収容されるべき容器１００をこの容器１００の自転軸ＣＬを略水平方向に設定して自転させる容器回転装置２と、自転中の容器１００の外面に温水をシャワー化して掛け流し、容器１００の内部を加熱する温水供給装置３と、が設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、凍結状態で容器に収容されている果汁等の流動性物質を解凍する解凍方法及びその解凍装置に関する。

凍結状態で容器に収容されている果汁等の流動性物質を解凍する方法としては、温度管理された部屋で流動性物質を自然解凍する方法が知られている。また、このような流動性物質を解凍する解凍装置として、凍結した流動性物質が充填された包装体が装入されている容器内にマイクロ波を照射して流動性物質を解凍する装置が知られている（特許文献１参照）。この他、容器内に凍結状態の流動性物質を削りながら攪拌する攪拌バネをおろしていく解凍装置（特許文献２参照）、容器を切断して凍結状態の流動性物質をとり出す装置（特許文献３参照）が知られている。

特開２００４−１５９５２５号公報 実開平５−２６９６号公報 特開平３−２５９０７３号公報

自然解凍によって流動性物質を解凍する場合、解凍が完了するまでに例えば２週間など長い時間を要する。マイクロ波を照射して流動性物質を解凍する装置では、マイクロ波を発生させる装置が必要であるため、解凍装置の構成が複雑になる。また、特許文献２に記載の装置では攪拌バネを回転させるとともに上下動させる装置が、特許文献３に記載の装置では容器を切断する装置がそれぞれ必要であるため、これらの装置も構成が複雑になる。

そこで、本発明は、簡単な構成で、かつ短時間で流動性物質を解凍することが可能な解凍方法及び解凍装置を提供することを目的とする。

本発明の解凍方法は、流動性物質が凍結状態で収容された容器（１００）を自転させる工程と、前記容器の外面と温水とを接触させる工程と、を備えたことにより、上述した課題を解決する。

本発明の解凍方法によれば、空気よりも熱容量の大きい温水を利用して流動性物質を解凍するので、自然解凍や熱風などを利用して解凍する場合と比較して短時間で流動性物質を解凍することができる。

なお、本発明における流動性物質の容器への収容には、流動性物質が直接容器に収容されている場合、及び流動性物質が密封された袋などの包装体が容器内に収容されている場合の両方が含まれる。

本発明の解凍方法は、前記容器の自転軸（ＣＬ）が鉛直方向に対して交差していてもよい。このような状態で容器を自転させると、容器内において、解凍された流動性物質（以下、解凍液と記述する。）が凍結状態の流動性物質（以下、氷と記述する。）によって攪拌される。そのため、さらに短時間で流動性物質を解凍することができる。また、この攪拌によって容器内の解凍液の温度が略均一化されるので、一部の解凍液の温度のみが上昇することを防止できる。

また、前記自転軸が略水平方向に設定されていてもよい。この場合、容器内の解凍液の液面が自転軸と略水平になるため、氷を容器の自転軸方向に分散させることができる。そのため、氷の攪拌効果を向上させ、解凍時間をさらに短縮することができる。

本発明の解凍方法において、前記温水と接触させる工程では、前記容器の外面に対して前記温水に流れを与えてもよい。このように温水に流れを与えることで、温水から容器への熱の伝達を促進させることができる。そのため、解凍時間を短縮することができる。

また、前記温水と接触させる工程では、前記温水をシャワー化して前記容器の外面に掛け流してもよい。このように温水をシャワー化することで、温水から容器への熱の伝達をさらに促進させることができる。また、温水を掛け流すことで、容器の外面に温度の高い温水を供給し続けることができる。そのため、解凍時間をさらに短縮することができる。

本発明の解凍方法は、前記流動性物質の解凍中の温度が当該流動性物質の品質劣化を生じる温度よりも低温に維持されるように前記温水の温度を設定してもよい。このように温水の温度を調整することで、品質の劣化を防止しつつ流動性物質を解凍することができる。

本発明の解凍装置（１）は、流動性物質が凍結状態で収容されるべき容器（１００）を自転させる容器自転手段（２）と、自転中の容器の外面を温水と接触させて前記容器の内部を加熱する加熱手段（３、２００）と、を備えたことにより、上述した課題を解決する。

本発明の解凍装置によれば、上述した解凍方法と同様に短時間で流動性物質を解凍することができる。また、本発明の解凍装置では、容器自転手段及び加熱手段によって流動性物質を解凍するので、マイクロ波発生装置などを設ける必要がない。そのため、装置の構成を簡素化できる。

本発明の解凍装置の一形態において、前記容器自転手段は前記容器を鉛直方向に対して交差した自転軸（ＣＬ）を中心として自転させてもよいし、前記自転軸が略水平方向に設定されていてもよい。この形態によれば、上述した解凍方法と同様に、氷によって解凍液が攪拌されるので、解凍時間をさらに短縮できる。

本発明の解凍装置の一形態において、前記加熱手段は、前記容器の外面に対する流れを前記温水に与える流れ付与手段（１３、２０１）を備えていてもよいし、前記加熱手段は、前記温水をシャワー化して前記容器の外面に掛け流す温水シャワー手段（１３）を備えていてもよい。また、前記加熱手段は、前記流動性物質の解凍中の温度が当該流動性物質の品質劣化を生じる温度よりも低温に維持されるように前記温水の温度を調整する温度調整手段（１７、１８）を備えていてもよい。このように温水に流れを付与することで、温水から容器への熱の伝達が促進されるので、解凍時間をさらに短縮することができる。また、このように温水の温度を調整することで、流動性物質の品質を劣化を防止することができる。

なお、以上の説明では本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記したが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

以上に説明したように、本発明によれば、熱容量の大きい温水を利用して流動性物質を解凍するので、短時間で流動性物質を解凍することができる。また、容器の自転軸を傾けたり又は自転軸を略水平方向に設定し、解凍時に氷によって解凍液を攪拌することで、さらに解凍時間を短縮することができる。本発明の解凍装置では、容器自転手段及び加熱手段によって流動性物質を解凍するので、解凍装置の構成を簡素化できる。

図１は、本発明の一形態に係る解凍装置を示している。解凍装置１は、容器１００を自転させる容器自転手段としての容器回転装置２と、容器回転装置２によって自転している容器１００の外面に温水を供給して容器１００を加熱する加熱手段としての温水供給装置３とを備えている。容器１００は、その内部に流動性物質が収容され、蓋（不図示）によって密封されている。容器１００としては例えばドラム缶などが用いられ、この容器１００には流動性物質として例えば果汁などが収容される。なお、流動性物質は、容器１００に直接収容されていてもよいし、袋などの包装体に密封された状態で容器１００内に収容されていてもよい。

図２は、容器回転装置２を図１の左側から見た図を示している。図１及び図２に示したように、容器回転装置２は、フロアＦに設置されるフレーム４と、容器１００を保持するリング状の容器保持枠１０１と、フレーム４に取り付けられ、容器１００がその中心線ＣＬ周りに自転可能なように容器保持枠１０１を支持する容器支持機構５とを備えている。なお、以降、容器１００の中心線ＣＬを自転軸ＣＬと記述することもある。フレーム４の外周には、温水の飛散を防止するためのカバー（不図示）が設けられており、容器１００の外面に供給された温水はフレーム４の下部に設けられた温水回収部４ａに集められる。

図１及び図２に示したように、容器保持枠１０１は、略同じ形状を有する２本のリング１０２と、これら２本のリング１０２を連結する複数の連結棒１０３と、支持棒１０４及び連結棒１０３を介して２本のリング１０２に固定されるクランプバンド１０５とを備えている。複数の連結棒１０３は、２本のリング１０２が共に円周方向に回転するように２本のリング１０２を連結している。クランプバンド１０５は、一端にフック１０６を有し、他端にフック金具１０７を有しており、これらフック１０６及びフック金具１０７を係合させることによって容器１００を保持する。この際、容器１００は容器保持枠１０１とともに回転するように保持される。

容器支持機構５は、駆動軸６、従動軸７、及び駆動軸６の一端が連結される駆動モータ８を備えている。駆動軸６及び従動軸７は、フレーム４に設置された複数の軸受９によってそれぞれ回転可能に支持される。駆動軸６及び従動軸７には各軸６、７とともに回転する２個のローラ１０がそれぞれ設けられており、これら２個のローラ１０は各軸６、７に容器保持枠１０１の２本のリング１０２の間隔と同じ間隔で配置されている。図１及び図２に示したように、駆動軸６及び従動軸７は、各軸６、７にそれぞれ設けられた２個のローラ１０上に容器保持枠１０１の２本のリング１０２がそれぞれ搭載されるようにフレーム４に配置される。また、駆動軸６及び従動軸７は、略水平に、かつ互いに平行に配置されている。駆動軸６及び従動軸７がこのように配置されることで、容器支持機構５に支持される容器１００の自転軸ＣＬを略水平方向に設定することができる。駆動軸６は、駆動モータ８によって回転駆動される。なお、駆動モータ８の回数数、回転方向などはモータ制御装置１１によって制御される。

温水供給装置３は、温水を貯留するタンク１２と、フレーム４に配置される温水シャワー手段としての温水シャワー１３と、供給ポンプ１４と、リターンポンプ１５と、を備えている。タンク１２に貯留されている温水は、循環ポンプ１６によってタンク１２と水を加熱するためのヒータ１７との間を循環している。ヒータ１７の動作は温度制御装置１８によって制御され、温度制御装置１８はタンク１２に設けられた水温センサ１９の出力信号を参照してタンク１２に貯留されている温水の温度が所定の温度（例えば、４０°Ｃ）に維持されるようにヒータ１７の動作を制御する。なお、この所定の温度は、解凍する流動性物質に応じて適宜設定される。例えば、果汁を解凍する場合は、解凍時における容器１００内の果汁の温度がこの果汁の品質が劣化する温度未満に維持されるように温水の温度が設定される。このように温水の温度を調整することで、ヒータ１７及び温度制御装置１８は本発明の温度調整手段として機能する。また、タンク１２には液面センサ２０が設けられており、タンク１２内の液面の高さが予め設定した許容高さ以下に低下した場合は、タンク１２に接続されている不図示の給水ラインからタンク１２内に水が補給される。

図１及び図２に示したように温水シャワー１３は、フレーム４の天井部４ｂに取り付けられた２本の分配管２１と、各分配管２１にそれぞれ設けられる複数のノズル２２とを備えている。分配管２１及びノズル２２の数及び配置位置は、容器１００の外面の略全体に温水が掛け流されるように、容器１００の長さや直径などに応じてそれぞれ適宜設定される。図１に示したように各分配管２１には供給ポンプ１４によってタンク１２から温水がそれぞれ供給され、この温水は複数のノズル２２から自転している容器１００の外面に向けてシャワー状に噴射される。複数のノズル２２から噴射された温水は、容器１００を加熱した後、温水回収部４ａに回収され、リターンポンプ１５によってタンク１２に戻される。このように、容器１００の外面に対する流れを温水に与えることで、温水シャワー１３は、本発明の流れ付与手段として機能する。

次に解凍装置１による果汁などの流動性物質の解凍方法を説明する。まず、クランプバンド１０５によって流動性物質が凍結状態で収容された容器１００を容器保持枠１０１に保持させる。次に、図１及び図２に示したように駆動軸６及び従動軸７の各ローラ１０上に容器保持枠１０１を載せる。このように容器支持枠１０１を載せ、容器１００を横に倒された状態で支持することで、容器１００の自転軸ＣＬが略水平方向に設定される。その後、駆動モータ８を動作させて駆動軸６を回転駆動する。駆動軸６の回転は、駆動軸６の２つのローラ１０を介して容器保持枠１０１に伝達され、容器保持枠１０１を回転させる。そのため、この回転によって容器１００は自転軸ＣＬ回りに自転する。

また、この駆動モータ８の起動と同時に供給ポンプ１４及びリターンポンプ１５を起動し、複数のノズル２２から自転している容器１００の外面にシャワー化させた温水を掛け流すとともに、温水回収部４ａに回収された温水をタンク１２に戻す。なお、上述したようにタンク１２に貯留されている温水の温度はヒータ１７によって所定の温度に維持されているので、複数のノズル２２からはこの所定の温度の温水が容器１００に向かって噴射される。このように自転中の容器１００の外面に温水を掛け流すことで、容器１００の内部が加熱され、流動性物質が解凍される。なお、自転中の容器１００の回転数は、例えば流動性物質が包装体に密封されて容器１００に収容されている場合、この包装体が破損しない程度の回転数に設定される。

その後、所定の時間に達するまで、容器１００を自転させるとともに温水を容器１００の外面に掛け流す。なお、所定の時間は、容器１００に収容されている流動性物質の量、及び容器１００に供給する温水の量や温度などに応じて適宜設定される。所定の時間経過後は、駆動モータ８、供給ポンプ１４及びリターンポンプ１５を停止して容器１００の自転を停止させるとともに温水の供給を停止する。その後、容器保持枠１０１を容器支持機構５から降ろし、容器保持枠１０１から容器１００を外す。この容器１００は十分に衛生が確保された場所に移送された後に開封され、内部から解凍された流動性物質、即ち解凍液が取り出される。複数の容器１００を処理する場合は、次の容器１００を容器保持枠１０１に保持させて、上述した解凍方法を繰り返し行う。

この解凍装置１によれば、自転中の容器１００の外面に熱容量の大きい温水が掛け流されるので、短時間で流動性物質を解凍することができる。また、自転軸ＣＬが略水平方向に設定された状態で容器１００が自転するので、氷によって解凍液が攪拌される。そのため、解凍時間をさらに短縮することができる。また、この攪拌によって解凍液の温度を略均一化できるので、一部の解凍液の温度のみが上昇することを防止できる。さらに、解凍装置１では、容器１００を開封することなく容器１００内の流動性物質を解凍できるので、流動性物質を衛生的に安全に解凍することができる。この解凍装置１では、容器回転装置２と温水供給装置３によって流動性物質の解凍を行うことができるので、装置の構成を簡素化することができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態にて実施してよい。例えば、容器１００の自転軸ＣＬの設定方向は、略水平方向に限定されない。自転軸ＣＬが略鉛直方向に設定された状態で容器１００を自転させてもよいし、図３に示したように自転軸ＣＬを鉛直線Ｖと交差させた状態で容器１００を自転させてもよい。なお、図３の解凍装置１では、駆動モータ８の出力軸８ａと自転軸ＣＬとが同軸に配置され、かつ出力軸８ａの回転とともに容器１００が回転するように出力軸８ａと容器１００とを直接連結している。この場合、図３に一例を示したように解凍時の容器１００内では、氷が容器１００の上部Ａに集まる。このように容器１００を傾けて氷を自転軸ＣＬに対して偏った位置に集めることで、この氷によって容器１００内の解凍液を図３に矢印Ｂで示したように攪拌することができる。そのため、短時間で流動性物質を解凍することができる。また、流動性物質の攪拌を促進させるべく容器１００内に攪拌翼などの攪拌手段を挿入し、解凍時にこの攪拌手段で流動性物質を攪拌してもよい。

容器１００の外面に供給する温水の噴射形状は、シャワー状に限定されない。容器１００の外面と温水とを接触させることが可能な種々の噴射形状を適用してよい。例えば、シート状の薄い膜状に噴射された温水を容器１００の外面に掛け流してもよい。また、容器１００の外面と温水とを接触させる方法は、温水の掛け流しに限定されない。例えば、図４に示したように温水を貯留する貯留槽２００を設け、この貯留槽２００の温水に容器１００の少なくとも一部を浸すことで容器１００の外面と温水とを接触させてもよい。この場合、図４に示したように貯留槽２００の温水を攪拌するための攪拌装置２０１を設け、この攪拌装置２０１によって貯留槽２００内の温水に例えば図４に矢印Ｃで示したような流れを与えてもよい。このように温水を攪拌することで、温水から容器１００への熱の伝達が促進されるので、解凍時間を短縮することができる。この場合、貯留槽２００が本発明の加熱手段として機能し、攪拌装置２０１が本発明の流れ付与手段として機能する。

本発明の解凍装置の一形態を示す図。 容器回転装置を図１の左側から見た図。 本発明の他の実施形態に係る解凍装置の要部を示す図。 本発明のさらに他の実施形態に係る解凍装置の要部を示す図。

符号の説明

１ 解凍装置
２ 容器回転装置（容器自転手段）
３ 温水供給装置（加熱手段）
１３ 温水シャワー（温水シャワー手段、流れ付与手段）
１７ ヒータ（温度調整手段）
１８ 温度制御装置（温度調整手段）
１００ 容器
２００ 貯留槽（加熱手段）
２０１ 攪拌装置（流れ付与手段）
ＣＬ 自転軸

Claims (12)

1. 流動性物質が凍結状態で収容された容器を自転させる工程と、前記容器の外面と温水とを接触させる工程と、を備えたことを特徴とする流動性物質の解凍方法。
2. 前記容器の自転軸が鉛直方向に対して交差していることを特徴とする請求項１に記載の解凍方法。
3. 前記自転軸が略水平方向に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の解凍方法。
4. 前記温水と接触させる工程では、前記容器の外面に対して前記温水に流れを与えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の解凍方法。
5. 前記温水と接触させる工程では、前記温水をシャワー化して前記容器の外面に掛け流すことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の解凍方法。
6. 前記流動性物質の解凍中の温度が当該流動性物質の品質劣化を生じる温度よりも低温に維持されるように前記温水の温度を設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の解凍方法。
7. 流動性物質が凍結状態で収容されるべき容器を自転させる容器自転手段と、
   自転中の容器の外面を温水と接触させて前記容器の内部を加熱する加熱手段と、を備えたことを特徴とする流動性物質の解凍装置。
8. 前記容器自転手段は前記容器を鉛直方向に対して交差した自転軸を中心として自転させることを特徴とする請求項７に記載の解凍装置。
9. 前記自転軸が略水平方向に設定されていることを特徴とする請求項８に記載の解凍装置。
10. 前記加熱手段は、前記容器の外面に対する流れを前記温水に与える流れ付与手段を備えていることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の解凍装置。
11. 前記加熱手段は、前記温水をシャワー化して前記容器の外面に掛け流す温水シャワー手段を備えていることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の解凍装置。
12. 前記加熱手段は、前記流動性物質の解凍中の温度が当該流動性物質の品質劣化を生じる温度よりも低温に維持されるように前記温水の温度を調整する温度調整手段を備えていることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか一項に記載の解凍装置。
    
    

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