JP2009014326A - 調温調湿装置 - Google Patents

Abstract

【課題】調温調湿槽内の温度・湿度分布が均一な雰囲気を形成容易な中型乃至大型の調温調湿装置を提供すること。
【解決手段】中型乃至大型で箱型の調温及び／又は調湿する方形の処理室を備えた調温調湿装置。処理室１２の側面に沿うダクト垂直部１４、及び、天井面及び床面に沿うダクト上・下水平部１６、１８からなる垂直断面コ字形のエアダクト２０、２０Ａを備え、該ダクト上・下水平部１６、１８の内側面が、処理室１２の奥行き幅の全面に亘る多孔板乃至ガラリ構造である。さらに、ダクト垂直部１４に循環ファン３１を備え、エアダクト２０、２０Ａと処理室１２内との間に強制循環流を発生可能としてある。
【選択図】図２

Description

本発明は、中型乃至大型の調温調湿装置に関する。具体的には、多量の被処理品乃至被保存物を調温調湿して加工処理乃至保存するのに好適な調温調湿装置に関する。

ここで、中型乃至大型とは、家庭用調理器や（環境）試験用の恒温恒湿槽を排除する趣旨である。大きさ、調温調湿の条件により異なるが、通常、約１ｍ立方以上のものをいう。

ここでは多量の食品原料を加熱加湿（調温調湿）して調理する場合を主として例に採り説明する。本発明の調温調湿装置は、野菜・花等の低温保存、孵化器等にも適用できる。

食品原料を大量に加熱加湿して調理するには加熱加湿槽（調温調湿槽）の内部に、例えば、原料をトレイに載せて、多段フレームにセットして、加熱加湿槽に対し搬入・搬出する。その高さは、通常、2000ｍｍ前後になり、幅も前後あるものとなる。長さは、1500ｍｍ以上となる。

そして、従来の加熱加湿装置（加熱加湿槽）は、周壁に配したヒータ及び／又は蒸気噴霧により行っていた。ヒータには抵抗加熱、赤外線加熱等がある。

しかし、当該構成の加熱加湿装置では、加熱加湿槽全体の温度分布及び／又は湿度分布を均一にするのは困難であった。すなわち、天井側と底部側、周壁近傍と槽中心部との間において、温度差や湿度差が大きすぎると、調理食品（製品）に品質のばらつき（加熱過・不足食品）が発生する。

なお、本発明の特許性に影響を与えるものではないが、恒温恒湿器乃至恒温恒湿装置等の名称で特許文献１〜６が頒布されている。

これらの特許文献１〜６は、いずれも主として環境試験用に供する小型（1000mm立法以内）のものであり、本発明の如く、大量の食品を調温調湿することを予定していない。
実開平5−49034号公報 実開平5−49033号公報 特開平1−36010号公報 特開昭63−229152号公報 特開昭63−135732号公報 特開昭62−125231号公報

本発明は、上記特許文献等に開示若しくは示唆されていない新規な構成で、調温調湿槽内の温度・湿度分布が均一な雰囲気を形成容易な中型乃至大型の調温調湿装置を提供することを目的とする。

本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意開発に努力をした結果、下記各構成の調温調湿装置に想到した。

１）中型乃至大型で箱型の調温及び／又は調湿する方形の処理室を備えた装置であって、
前記処理室の側面に沿う垂直部、及び、天井面又は床面に沿う水平部からなる垂直断面Ｌ字形のエアダクトを備え、該エアダクトのダクト水平部の内側面が、前記処理室の奥行き幅の全面に亘る多孔板乃至ガラリ構造とされ、
さらに気体輸送機を備え、前記エアダクトと前記処理室内との間に強制循環流を発生可能とされている、ことを特徴とする。

２）中型乃至大型で箱型の調温及び／又は調湿する方形の処理室を備えた装置であって、
前記処理室の側面部に沿う垂直部、及び、天井面及び床面に沿うダクト上・下水平部からなる垂直断面コ字形のエアダクトが形成され、前記ダクト上・下水平部の内側面が、前記処理室の奥行き幅の全面に亘る多孔板乃至ガラリ構造とされ、
さらに、気体輸送機を備え、強制循環流を発生可能とされている、ことを特徴とする。

上記構成により、処理室（調温調湿槽）内において、床部から天井部に又は天井部から床部に向かう調温調湿エアのエア流れが全面的な束流れとなる。

これにより従来のスポット的な、せいぜいスリットからのエア流れにより、調温調湿槽内を調温調湿していた場合に比して、処理室内の温度分布及び／又は湿度分布が均一となる。

次に、本発明に係る調温調湿装置の望ましい一実施形態を、図１〜３に示す。

基本的には、中型乃至大型で箱型の調温及び／又は調湿する方形の処理室１２を備えた装置である。

そして、処理室１２の側面１２ａに沿うダクト垂直部１４、並びに、天井面１２ｂ又は床面１２ｃに沿うダクト上・下水平部１６、１８からなる垂直断面コ字形のエアダクト２０（２０Ａ）を備え、該エアダクト２０（２０Ａ）のダクト上・下水平部１６、１８の内側面が、前記処理室１２の奥行き幅の全面に亘る多孔板１６ａ、１８ａ（多孔板の形態は図４参照）とされている。

そして、一対のエアダクト２０（２０Ａ）がダクト垂直部１４を対面するように配された垂直断面四角形の組ユニットとされている。

より具体的には、下記のような構造とされている。

図１は処理室１２の外観斜視図であり、図２は図１の２−２線矢視概略断面図、図３は図１の３−３線矢視概略断面図（背面一部省略）である。

処理室１２は、通常、枠体（図示せず）に床面を除き、ステンレス板等を貼り付け、さらに、外側を硬質ウレタンフォーム等で覆って断熱構造２２とする。

そして、ステンレス板で構成される処理室１２内周面は、遠赤外塗料等を塗布しておくことが望ましい。なお、床面は、掃除等の見地からタイル張りとすることが望ましい。

また、処理室１２の前面には、被処理物を搬出・入可能に、開閉ドア２４が組み付けられた出入口２６が形成されている。さらに、処理室１２の左側壁の外側には制御装置ボックス２８が配されている。

各側壁の中間高さ位置の外側に、循環ファン用モータ３０及び噴霧用ポンプ３２が上下に配されている。

そして、各側壁に形成されたダクト垂直部１４内に、循環ファン３１及び該循環ファン３１の直下に複数の噴霧ノズル３３が配され、さらに、該噴霧ノズル３３の直下には水平方向に長円コイル状に巻かれたシーズドヒータ（パイプヒータ）４０が配されている。

ここで、噴霧ノズル３３は、ダクト垂直部１４の底部（シーズドヒータ４０の直下）に配された噴霧水タンク３５と噴霧用ポンプ３２との間、及び、噴霧用ポンプ３２と噴霧ノズル３３との間はそれぞれ汲水管３７で接続されている。また、シーズドヒータ４０は、制御装置２８により電圧を調節可能な交流電源と接続されている。なお、３９は噴霧水タンク３５への給水管である。

循環ファンモータ３２の上方位置に、それぞれ、検知器である温度センサー４２及び湿度センサー４４（上が乾球部・下が湿球部）がそれぞれ配されるとともに、該各センサー４２、４４は、制御装置ボックス２８の制御部と接続され、該各センサーからの検知信号が入力可能にとなっている。なお、４４ａは、湿球センサー用のタンクである。

さらに、左側側壁には、ダクト垂直部１４と連通する、排気管４８を備えた排気ファンを内蔵した気圧調節用のベンチレータ５０が取り付けられている。

次に、上記構成の調温調湿装置の使用態様について、説明する。

先ず、原料をトレイ等に載せ、トレイ保持フレーム等に多段且つ均一に、出入口２６を介して、処理室１２内にセットし、開閉ドア２４を閉じる。ここでは、左側エアダクト２０について説明するが、右側エアダクト２０Ａについても同様である。

そして、制御装置を介して、循環ファン用モータ３０、噴霧用ポンプ３２及びシーズドヒータ４０の各スイッチをオンとするとともに、各センサーもオンとする。当然、噴霧水タンク３５及び湿球センサー用タンク４４ａには水を充填しておく。

すると、噴霧用ポンプ３２により噴霧水タンク３５から汲み上げられた水は、汲水管３７を介して、噴霧ノズル３３からの運動エネルギーを受けて、エアダクト２０のダクト下水平部１８に流入する。

ダクト下水平部１８の上多孔板１８ａで処理室１２内へ分散流入し、さらに、ダクト上水平部１６の下多孔板１６ａを介してダクト上水平部１６へ流入する。該上水平部１６に流入した熱媒体は、温度センサー４２及び湿度センサー４４により温度及び湿度が計測され、該温度及び湿度の各信号が制御装置２８の制御部に入力される。そして、温度及び湿度が設定値になるように、フィードバック制御、すなわち、シーズドヒータ４０のオン・オフ乃至電圧制御、さらには、噴霧ノズルのオン・オフ乃至噴霧量制御を行う。

こうして、処理室１２内に置かれた、原料（被処理物：食品原料）は、所定温度・湿度で所定時間、加熱ないし加湿処理されて製品（調理品）となる。

このとき、加湿・熱媒体は、分散状態でダクト下水平部１８から処理室１２の水平方向前面に亘り流入し、しかも、ダクト上水平部１６へ処理室全体に亘り流出する面（束）的な流れが発生するため、温度・湿度分布に処理室１２内で面的なばらつきが発生し難い。また、上下方向も下側から加熱蒸気を流入させるため、対流による下方低温化傾向を補完するように作用し、上下方向の温度差も発生し難くなる。

さらに、処理室１２が大型（大容量）であっても、両側から対面するように流れ下水平部１８の元部から先端側までの距離が半分となり、下水平部１８の通過による蒸気の温度・湿度の低下がほとんど無い。したがって、さらに処理室１２の水平方向の温度・湿度分布の均一化が促進される。

なお、上記実施形態では、ダクトがコ字型の場合を例に採ったが、図４に示すような、ダクトが逆Ｌ字形として、対面させた構造であってもよい。本実施形態は、上記実施形態において、ダクト下水平部１８を廃したものであり、対応部分については、同一図符号を付して、それらの説明を省略する。

ダクト垂直部１４において、調湿水タンク３６に向けて、循環ファン３１からエアを吹き出し、その際、シーズドヒータ４０を介することによりエアの調温調湿を行う。そして、該調温調湿エアを、調湿水タンク３６の直上位置にあるスリット状のエア吹出し口１５から処理室１２内へ吹き出させるものである。

また、図例ではダクト上水平部１６を形成する多孔板１６ａは、施工作業性の見地から分割構造とされている。

そして、処理室内への調温調湿は、上記ダクト垂直部１４のエア吹出し口１５から行う点以外は、上記実施形態と同様である。

なお、上記では加熱加湿を主として、例に採ったが、冷却、加熱除湿、冷却加湿、冷却除湿の場合も、本発明の調温調湿装置は適用できる。冷却や除湿する場合は、垂直ダクト内に、冷却器及び／又は凝縮器、乃至、冷却配管等を配する。

調温調湿における、設定温度・湿度（センサー部における）の、妥当な範囲を下記する。

１）加熱のみ・・・常温〜９０℃
２）冷却のみ・・・５℃〜常温
３）加熱及び加湿・・・常温〜９０℃、処理室外側湿度〜９５％ＲＨ
４）加熱及び除湿・・・常温〜９０℃、１０％ＲＨ〜処理室外側湿度
５）冷却及び加湿・・・５℃〜常温、処理室外側湿度〜９５％ＲＨ
６）冷却及び除湿・・・５℃〜常温、１０％ＲＨ〜処理室外側湿度
本発明の技術的範囲は、上記各実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載の範囲で種々の態様に及ぶものである。

例えば、下記のような態様が考えられる。

１）気体輸送機の種類は、ファンに限られない。圧縮機、ブロアーと称されるものも含む。また、気体輸送機の配設位置は、エア循環流を発生させる位置なら特に限定されない。

２）加熱・加湿手段も、シーズドヒータに対する水噴霧に限られず、処理装置外に設けた加熱・加湿手段と接続させてもよい。マイクロ波加熱や誘導加熱に代替、さらには、それらを併用してもよい。

３）コ字形又は逆Ｌ字形ダクトのエアダクト２０、２０Ａを対面させたユニットを直列的に連接させた構成としてもよい（図５）。

４）エア循環方向は、調温が冷却である場合は、処理室１２内を天井部（ダクト上水平部１６）から床部（ダクト下水平部１８）へ向かう構成としてもよい。この場合は、エアダクトは、コ字形又はＬ字形とする。

本発明の調温調湿装置の一実施形態を示す概略外観斜視図である。 図１の２−２線矢視概略断面図である。 図１の３−３線矢視概略断面図（背面一部省略）である。 本発明の調温調湿装置の他の実施形態を示す部分分解斜視図である。 コ字形又は逆Ｌ字形ダクトのエアダクトを対面させたユニットを直列的に連接させた配列モデル図である。

符号の説明

１２・・・処理室（調温調湿槽）
１４・・・ダクト垂直部
１６・・・ダクト上水平部
１８・・・ダクト下水平部
２０、２０Ａ・・・エアダクト
３１・・・循環ファン（気体輸送機）
３３・・・噴霧ノズル（加湿手段）
４０・・・シーズドヒータ（加熱手段）

Claims (7)

1. 中型乃至大型で箱型の調温及び／又は調湿する方形の処理室を備えた装置であって、
   前記処理室の側面に沿う垂直部、及び、天井面又は床面に沿う水平部からなる垂直断面Ｌ字形のエアダクトを備え、該エアダクトのダクト水平部の内側面が、前記処理室の奥行き幅の全面に亘る多孔板乃至ガラリ構造とされ、
   さらに、気体輸送機を備え、前記エアダクトと前記処理室内との間に強制循環流を発生可能とされている、
   ことを特徴とする調温調湿装置。
2. 中型乃至大型で箱型の調温及び／又は調湿する方形の処理室を備えた装置であって、
   前記処理室の側面部に沿う垂直部、及び、天井面及び床面に沿うダクト上・下水平部からなる垂直断面コ字形のエアダクトが形成され、前記ダクト上・下水平部の内側面が、前記処理室の奥行き幅の全面に亘る多孔板乃至羽板構造とされ、
   さらに、気体輸送機を備え、前記エアダクトと前記処理室内との間に前記強制循環流を発生可能とされている、
   ことを特徴とする調温調湿装置。
3. 一対の前記エアダクトが前記垂直部を対面するように配された垂直断面四角形の組ユニットを、前後方向に連結して前記処理室を形成するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の調温調湿装置。
4. 前記気体輸送機がエアダクトの前記側面部の内側に配されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の調温調湿装置。
5. 前記エアダクトの気体輸送機の吐出側に調温手段が配されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一記載の調温調湿装置。
6. 前記気体輸送機の吐出側に調湿手段が配されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一記載の調温調湿装置。
7. 請求項１〜６いずれか一記載の調温調湿装置を使用して食品原料を調理処理することにより製造することを特徴とする調理食品。

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