JP2017127575A - 食材加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安定した減圧を実施する食材加工装置を提供する。
【解決手段】食材加工装置１Ｆは、食材５１を収容するための収容室と、収容室内を減圧するための減圧部と、気体を含む流体の流路を内蔵する筐体を有したセパレータ３０と、セパレータを冷却する冷却部と、を備える。減圧部は、収容室内から気体を吸引して排気するための排気部を有し、流路の一方端側は収容室内に接続されて、他方端側は減圧部の排気部に接続される。流路は、一方端側から入力する流体から水分を分離し、水分が分離された流体を他方端側に送出する分離部を有する。
【選択図】図７

Description

本発明は食材加工装置に関し、特に、食材を収容するための収容室内を減圧する減圧機能を備える食材加工装置に関する。

近年、食材の調理方法は多様化しており、減圧による調理方法が提案されている。特許文献１（特開２０１０−２３９９３５号公報）は、食品を収容した容器内を、真空ポンプを利用して減圧する調理用器具を開示している。特許文献２（特開２００５−２１８３７４号公報）と特許文献３（特開２００３−３３９３２８号公報）は、調理容器と真空ポンプとの間に設けられて、調理容器からの導入した流体から蒸気のみを分離して真空ポンプに出力するセパレータを有した装置を開示する。

特開２０１０−２３９９３５号公報 特開２００５−２１８３７４号公報 特開２００３−３３９３２８号公報

特許文献２と３の装置は、セパレータによって真空ポンプに蒸気のみを送出するように構成されるが、蒸気の分離方法は具体的に開示されていない。したがって、特許文献２と３では、セパレータにより分離された水蒸気が微小サイズの水滴を含む場合もあり得る。真空ポンプに水敵が混入すると、ポンプの性能が低下し十分な減圧効果が得られない。その場合には、食材加工の仕上がりにばらつきが生じる。また、ポンプの故障の原因ともなる。

それゆえに本開示のある局面の目的は、安定した減圧を実施する食材加工装置を提供することである。

この開示のある局面に従う食材加工装置は、食材を収容するための収容室と、収容室内を減圧するための減圧部と、気体を含む流体の流路を内蔵する筐体を有したセパレータと、セパレータを冷却する冷却部と、を備える。

減圧部は、収容室内から気体を吸引して排気するための排気部を有し、流路の一方端側は収容室内に接続されて、他方端側は減圧部の排気部に接続される。流路は、一方端側から入力する流体から水分を分離し、当該水分が分離された流体を他方端側に送出する分離部を有する。

好ましくは、セパレータの筐体は、金属材料から形成される。
好ましくは、冷却部は、セパレータに送風するためのファンを含む。

好ましくは、冷却部は、セパレータの筐体の表面に設けられたフィン部材を含む。
好ましくは、分離部は、流路と交差するように配置された板部材を含む。

好ましくは、板部材は、並列に配置された複数の板部材を含み、複数の板部材のそれぞれは、流路と交差するように配置されている。

好ましくは、セパレータは、流路の一方端側に流体の流入口を有し、複数の板部材は、隣接する当該板部材どうしの間隔が、流入口の径よりも短くなるように並列して配置されている。

好ましくは、セパレータは、分離された水分を外部に排出するための排水口を有する。
好ましくは、排水口は、セパレータの鉛直方向の部位に形成されている。セパレータは、排水口から外側に向かって傾斜した面を備える。

好ましくは、食材加工装置は、さらに、流路の他方端側と、減圧部の排気部とを接続し、流体を流すためのチューブと、チューブを加熱するための加熱部とを、さらに備える。

好ましくは、筐体は、開口部を有した本体と、当該本体の開口部に着脱自在に取付けられる蓋とを含む。

本開示によれば、安定した減圧を実施する食材加工装置を得ることができる。

各実施の形態に係る酵素を用いた食材加工のフローを模式的に示す図である。 実施の形態１に係る食材加工装置１Ａの構成を概略的に示す図である。 実施の形態２に係る食材加工装置１Ｂの構成を概略的に示す図である。 実施の形態３に係る食材加工装置１Ｃの構成を概略的に示す図である。 実施の形態４に係る食材加工装置１Ｄの構成を概略的に示す図である。 実施の形態５に係る食材加工装置１Ｅの構成を概略的に示す図である。 実施の形態６に係る食材加工装置１Ｆの構成を概略的に示す図である。 各実施の形態に係る制御部１００のブロック構成を、周辺回路部と関連付けて示す図である。 各実施の形態に適用されるセパレータ３０の構成の一例を概略的に示す図である。 各実施の形態に適用されるセパレータ３０の構成の他の例を概略的に示す図である。 各実施の形態に係るセパレータ３０の構成部品を概略的に示す図である。 各実施の形態に係るセパレータ３０に設けられる放熱用のフィンを説明する図である。 本発明の各実施の形態に係る減圧実施時のセパレータ３０から送出される水分量の変化を示すグラフである。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態に係る食材加工装置を説明する。
（概要）
本実施の形態に係る食材加工装置の収容室内には、食材が収容される。食材加工装置は、収容室内から排気することにより減圧するための減圧部と、気体を含む流体の流路を有したセパレータと、当該セパレータを冷却する冷却部と、を備える。セパレータは、収容室内から気体を吸引して排気するための排気部を有し、流路の一方端側は収容室内に接続されて、他方端側は減圧部の排気部に接続される。流路は、一方端側から入力する流体から水分を分離し、当該水分が分離された流体を他方端側に送出する分離部を有している。

ここで、収容室内を減圧することによって、収容室内の固体または液体等の食材は、蒸発が促進される。食材が内部に保有していた水分も減圧により外部に排出されて、食材は乾燥される。このような減圧が実施される場合に、吸気により収容室内から送出される流体は蒸気を含み得る。蒸気を含んだ流体がセパレータ内を流通する過程において、冷却部により冷却されて水滴として流体から分離される。これにより、減圧部の吸気部に水滴が流入することが防止される。その結果、吸気とともに水滴等の水分が入り込むことに起因した減圧部の故障を防止することができる。

本実施の形態では、食材の加工とは、酵素を用いて食材に軟化を含む改変・変性を施すことを含む。また、本実施の形態に係る食材は、食物および食品を含むものである。この食材は、酵素を用いた加工の前においては、予め凍結された状態であってもよいし、解凍された状態であってもよい。なお、加工対象の食材には、加熱、味付け等の各種の加工が既に施されたものが含まれてもよい。また、上記に述べた収容室内の減圧により、食材への酵素の浸透が促進される。

また、酵素は、食材の組織（細胞壁等）に作用して何らかの改変・変性を生じさせるものであればよい。本実施の形態では、組織を軟化させるように作用する種類の酵素が用いられる。酵素としては、例えばペクチン分解酵素を例示するが、これに限定されない。本実施の形態における酵素水溶液は、水に酵素を溶解させることにより得られる。

（食材加工のフロー）
図１は、各実施の形態に係る酵素を用いた食材加工のフローを模式的に示す図である。図１を参照して、本実施の形態に係る食材加工装置による食材加工の工程は、食材の下準備の工程（冷凍状態または解凍状態の食材を収容室内に投入し、食材に酵素水溶液をかける）の後に実施される。食材加工工程は、食材を柔らかく加工するための自動調理の工程を示す。食材加工工程は、加温と減圧を順次または同時に実行して食材内部への酵素の浸透を行なう加温減圧の工程Ｒ２１、酵素の反応を促進するための酵素反応工程、および酵素を失活させるための加熱失活工程を含む。加温減圧工程では、加温と減圧を同時に実施するのが望ましいが別々に実施しても良い。図１の「加温」は、収容室内の食材および酵素水溶液の温度を保持する、または温度が上昇するように食材および酵素水溶液を温めることを示す。本実施の形態では、「加温」を実現するためにヒータによる収容室内の加熱が実施される。なお、酵素の失活は、酵素を変性させて酵素作用を生じさせないようにすることを言う。

[実施の形態１]
実施の形態１では、上記に述べたセパレータを有した食材加工装置１を説明する。

（装置の構成）
図２は、実施の形態１に係る食材加工装置１Ａの構成を概略的に示す図である。図２を参照して食材加工装置１Ａは、本体２０と、蓋体１０とを含む。蓋体１０は、図示しないヒンジ部を介して本体２０に着脱自在に装着される。蓋体１０は、本体２０の上部の開口部を覆うように装着される。

蓋体１０の上面には、図示しない表示部１４と操作部１５（後述の図８を参照）が設けられる。表示部１４は、食材加工装置１の動作状態などを報知する情報を含む各種の情報を表示する。操作部１５は、ユーザが食材加工装置１Ａに指示を入力するために操作されるスイッチおよびボタンからなる。

また、蓋体１０は、上蓋１１を有する。上蓋１１には、シール（密封部材）としてのパッキン１２が設けられる。パッキン１２は、例えば樹脂材料からなる。本体２０は、酵素水溶液５０および食材５１を収容するためのチャンバー２１、チャンバー２１を加熱するためのヒータ２２、チャンバー２１の温度を検出するためのサーミスタ２３、チャンバー２１内の圧力を検出するための圧力センサ２４、真空ポンプ２６、電磁弁Ａ２５、２７および２８、セパレータ３０、着脱自在のドレイン２９、および食材加工装置１Ａの各部を制御するための制御部１００を含む。チャンバー２１は「収容室」の一実施例に相当する。制御部１００は、マイコン（マイクロコンピュータの略）に相当する。

ヒータ２２は、チャンバー２１の外部に設けられて、チャンバー２１を加熱する。また、サーミスタ２３は、チャンバー２１自体の温度を測定する。サーミスタ２３による測定温度は、本実施形態では、チャンバー２１内の温度とみなしている。

真空ポンプ２６は、ダイヤフラムを用いて構成されたドライポンプである。真空ポンプ２６は、気体を吸込む吸気側の吸気部２６１と、吸込んだ空気を大気中に排気するための排気側とを有する。真空ポンプ２６は、チャンバー２１内から気体を吸引して排気するための「排気部」の一実施例に相当する。

セパレータ３０は、流体を流すための流路と、流体から水分を分離するための分離部を有する。分離部の詳細は図９で後述する。また、セパレータ３０は、吸入口３１、排気口３２、および排水口３３を有する。吸入口３１は、流路の一方端側に設けられて、流路に流体を取込む。排気口３２は、分離部により水分等が分離された後の気体を外部に排気する。排水口３３は、流体から分離された水分等を外部に排出する。吸入口３１は、「流入口」の一実施例である。

また、セパレータ３０の流路の一方端側は吸入口３１を介してチャンバー２１内に接続される。流路の他方端側の排気口３２は、電磁弁２７を介して真空ポンプ２６の吸気部２６１の側に接続される。ドレイン２９は、セパレータ３０の排水口３３の側に設置される。ドレイン２９は、排水口３３から排出された水等を収容する。チャンバー２１内を減圧するための減圧部は、電磁弁２７と真空ポンプ２６とを含む。

また、食材加工装置１Ａは、気体を含む流体を流通させるための中空のチューブ４０、４１、４２および４３を含む。チューブ４０の一端の開口部は電磁弁Ａ２５と接続されて、他端の開口部は上蓋１１を介してチャンバー２１内に接続されている。また、チューブ４１の一端の開口部はセパレータ３０の吸入口３１と接続され、他端の開口部は上蓋１１を介してチャンバー２１内に接続されている。また、チューブ４１の途中には圧力センサ２４が接続されている。

セパレータ３０の排水口３３は、電磁弁２８を介してチューブ４２によりドレイン２９と接続されている。また、セパレータ３０の排気口３２は、電磁弁２７を介しチューブ４３により真空ポンプ２６の吸気部２６１に接続されている。

蓋体１０が本体２０に装着されるとき、上蓋１１がチャンバー２１の上部開口部を覆うように装着される。上蓋１１がチャンバー２１に装着されるとき、パッキン１２は上蓋１１とチャンバー２１の間に位置する。したがって、チャンバー２１の上部開口部が上蓋１１により覆われた状態では、上蓋１１は、パッキン１２によりチャンバー２１との間に隙間が生じないように装着される。これにより、チャンバー２１は密閉される。

食材加工装置１は、真空ポンプ２６に関連して例えばＤＣ（直流）モータ（図示せず）を備える。制御部１００は、ＤＣモータの回転数（回転速度）を制御することにより、真空ポンプ２６によるチャンバー２１からの吸気量を可変に制御する。

各電磁弁は、全開および全閉のいずれかの状態をとる。各電磁弁は、制御部１００からの制御信号によって電流が供給されると「閉」に切換えられ、また、電流の供給が停止すると「開」に切換えられる。

上蓋１１により、チャンバー２１の上部開口部が塞がれて、電磁弁Ａ２５、２７および２８が「閉」に切替えられると、チューブ４１の内部の圧力は、チャンバー２１の内部の圧力と等しくなる。したがって、チューブ４１の途中に設けられた圧力センサ２４により、チャンバー２１の内部の圧力を測定することができる。

（減圧工程）
ここで、上記に述べた工程Ｒ２１において、チャンバー２１内を減圧する場合を説明する。なお、予め上蓋１１によりチャンバー２１内は密閉されている。

まず、制御部１００は、電磁弁Ａ２５を閉状態に制御するとともに、電磁弁２７，２８が開状態となるように各電磁弁を制御する。これにより、チャンバー２１内にチューブ４０，４１等を介して外部空気が流入することが防止される。

その後、制御部１００は、チャンバー２１内から吸気してチャンバー２１内が減圧されるように予め定められた速度で真空ポンプ２６を制御する。

真空ポンプ２６によってチャンバー２１内から吸引される流体は、チューブ４１を介してセパレータ３０の吸入口３１から、セパレータ３０内の流路に取り込まれる。セパレータ３０の分離部は、取込まれた流体から、水分を分離し、水分が分離された流体（気体）を、排気口３２を介して真空ポンプ２６の吸気部２６１の側に送出する。また、分離部によって分離された水分はセパレータ３０の排水口３３から、ドレイン２９内に送出されて、ドレイン２９内に貯留される。ドレイン２９を食材加工装置１Ａから取外すことにより、ドレイン２９内の水等を廃棄することができる。

なお、チャンバー２１内からの吸引によりセパレータ３０に流入する流体は、水分等の他に、固体（ゴミ、食材の破片等）も含み得るが、セパレータ３０によりこれら個体も分離されて、ドレイン２９に排出される。

制御部１００は、減圧工程の終了を判断すると、真空ポンプ２６を停止し、電磁弁２７，２８を開→閉に状態を切替え、また電磁弁Ａ２５を閉→開に状態を切替える。減圧工程の終了は、例えば、圧力センサ２４の出力または真空ポンプ２６による減圧実施の経過時間に基づき判断される。これにより、チャンバー２１内にチューブ４０を介して外部の空気が流入し、チャンバー２１内の圧力は常圧（略大気圧）に戻る。

このように、食材加工装置１Ａによれば、真空ポンプ２６の吸気部２６１の手前にセパレータ３０が設置されていることにより、チャンバー２１内を減圧する時には、上記に述べたように水分が分離された後の気体のみを真空ポンプ２６に送ることが可能となる。したがって、水分等が真空ポンプ２６に流入することが防止される。また、チャンバー２１内の気圧を減圧時の略真空の圧力から常圧にもどすための外気の流入路であるチューブ４０と、真空ポンプ２６によりチャンバー２１内から空気を排気するための経路であるチューブ４１とは、独立して設けられている。そのため、減圧が終了後に、チャンバー２１内を常圧に戻す場合に、セパレータ３０側からチャンバー２１内の方向に水分の逆流が生じることはなく衛生的である。

[実施の形態２]
実施の形態２は、実施の形態１の変形例を示す。実施の形態２の食材加工装置１Ｂは、実施の形態１とは異なり、チャンバー２１内の気体を排気するための経路（チューブ４１）は、チャンバー２１内を常圧に戻すために外気を取込む経路としても利用される。

図３は、実施の形態２に係る食材加工装置１Ｂの構成を概略的に示す図である。図３を参照して、食材加工装置１Ｂでは、図２のチューブ４０と圧力センサ２４が削除されるとともに、チューブ４１に圧力センサ２４に代わって、電磁弁Ａ２５が接続されている。食材加工装置１Ｂの他の構成は、図２に示されたものと同様であるので、説明は繰返さない。

（減圧工程）
実施の形態２でも、上記に述べた工程Ｒ２１において、チャンバー２１内の減圧が実施される。

予め上蓋１１によりチャンバー２１内は密閉された状態で、制御部１００は、電磁弁Ａ２５を閉状態に制御するとともに、電磁弁２７，２８が開状態となるように各電磁弁を制御し、真空ポンプ２６によってチャンバー２１内の気体を吸引して排気する。減圧工程においては、実施の形態１と同様に、セパレータ３０を介して、ドレイン２９内に水等が貯留される。

制御部１００は、真空ポンプ２６による減圧実施の経過時間に基づき減圧工程の終了を判断する。減圧工程を終了時に、制御部１００は、真空ポンプ２６を停止し、電磁弁２７，２８を開→閉に状態を切替え、また電磁弁Ａ２５を閉→開に状態を切替える。これにより、電磁弁Ａ２５およびチューブ４１を介して外部の空気がチャンバー２１内に流入し、チャンバー２１内の圧力は常圧（大気圧）に戻る。また、このようにチャンバー２１内が大気圧に戻る場合に、電磁弁２７，２８は閉状態に切換えられるので、セパレータ３０を経由してチャンバー２１内の方向に水分の逆流が生じることはなく衛生的である。

また、図３の構成は、チューブ４０が省略されているので、図２に比較して配管経路を簡略化することができる。

[実施の形態３]
実施の形態３は、上記の各実施の形態の変形例を示す。実施の形態３の食材加工装置１Ｃでは、実施の形態１，２とは異なり、電磁弁Ａ２５に代わって、ドレイン２９側に接続された電磁弁２８が利用される。

図４は、実施の形態３に係る食材加工装置１Ｃの構成を概略的に示す図である。図４を参照して、食材加工装置１Ｃでは、図２のチューブ４０、圧力センサ２４および電磁弁Ａ２５が削除されている。ドレイン２９とチューブ４２とは、隙間があるような形で接続されている。図４の他の構成は、図２に示したものと同様なので説明は繰返さない。

（減圧工程）
実施の形態３でも、上記に述べた工程Ｒ２１において、チャンバー２１内の減圧が実施される。

予め上蓋１１によりチャンバー２１内は密閉された状態で、制御部１００は、電磁弁２７は開状態および電磁弁２８を閉状態となるように各電磁弁を制御し、真空ポンプ２６によってチャンバー２１内の気体を吸引して排気する。減圧時に発生する水蒸気からセパレータ３０によって分離された水分は、チューブ４２の電磁弁２８より上部から、セパレータ３０の排水口３３にかけた部分で貯留される。

制御部１００は、真空ポンプ２６による減圧実施の経過時間に基づき減圧工程の終了を判断する。減圧工程の終了時に、制御部１００は、チャンバー２１内を常圧に戻す。具体的には、制御部１００は、真空ポンプ２６を停止し、電磁弁２８を開状態にすることでドレイン２９側からの外気がチャンバー２１内に流入し、チャンバー２１内の気圧を常圧に戻すことができる。常圧に戻るとき、上記の貯留されていた水分は、排水口３３からチューブ４２を介してドレイン２９に落下する。

このように、図４の食材加工装置１Ｃの構成によれば、図２および図３の構成に比較して電磁弁の点数を削減することができる。

[実施の形態４]
実施の形態４は、上記の各実施の形態の変形例を示す。実施の形態４の食材加工装置１Ｄでは、上記の各実施の形態とは異なり、セパレータ３０が本体２０側ではなく、蓋体１０側に設けられている。

図５は、実施の形態４に係る食材加工装置１Ｄの構成を概略的に示す図である。図５を参照して、食材加工装置１Ｄでは、蓋体１０はセパレータ３０、着脱自在のドレイン２９および電磁弁２７Ａを備える。本体２０は、真空ポンプ２６と電磁弁２７Ｂとを備える。また、食材加工装置１Ｄでは、セパレータ３０の排気口３２は、チューブ４３により電磁弁２７Ｂを介して真空ポンプ２６の吸気部２６１に接続されている。

蓋体１０において、ドレイン２９は、チューブ４２により電磁弁２７Ａを介してセパレータ３０の排水口３３に接続されている。ドレイン２９とチューブ４２とは、隙間があるような形で接続されている。また、セパレータ３０の吸入口３１は、チューブ４１を介して上蓋１１に接続されている。図５の他の構成は、図２に示したものと同様なので説明は繰返さない。

（減圧工程）
実施の形態４でも、上記に述べた工程Ｒ２１において、チャンバー２１内の減圧が実施される。

予め上蓋１１によりチャンバー２１内は密閉された状態で、制御部１００は、電磁弁２７Ａを閉状態，電磁弁２７Ｂが開状態となるように各電磁弁を制御し、真空ポンプ２６によってチャンバー２１内の気体を吸引して排気する。減圧工程においては、実施の形態１と同様に、チャンバー２１内からチューブ４１を経由して吸引された流体は、吸入口３１からセパレータ３０内に取り込まれる。セパレータ３０内では、上記に述べた各実施の形態と同様に、流体から水分が分離される。

上記の減圧実施時において、セパレータ３０により分離された水分は、チューブ４２の電磁弁２７Ａより上部から、セパレータ３０の排水口３３にかけた部分で貯留されている。

本実施の形態では、減圧工程終了時に真空ポンプ２６が停止すると、制御部１００は、電磁弁２７Ａを開状態にする。これにより、ドレイン２９側から外気がチューブ４１，４２を経由して、チャンバー２１内に流入する。これにより、チャンバー２１内の気圧は常圧に戻る。また、常圧に戻す際に電磁弁２７Ａが開状態にされたとき、上記の貯留されていた水分が、排水口３３からチューブ４１，４２を介してドレイン２９に落下する。

図５の食材加工装置１Ｄの構成によれば、蓋体１０にセパレータ３０を設ける場合であっても、上記に述べた各実施の形態と同様に、真空ポンプ２６に水分が混入することが防止される。

[実施の形態５]
実施の形態５は、上記の各実施の形態の変形例を示す。実施の形態５の食材加工装置１Ｅでは、上記に述べた各実施の形態とは異なりドレイン２９が排除されている。セパレータ３０において分離された水分は、チャンバー２１内に送出される。

図６は、実施の形態５に係る食材加工装置１Ｅの構成を概略的に示す図である。図６を参照して、食材加工装置１Ｅでは、セパレータ３０は上蓋１１に設けられている。セパレータ３０は、吸込/排水口３４と排気口３２とを備える。吸込/排水口３４は、吸入口３１と排水口３３の両方の機能を有する。セパレータ３０は、吸込/排水口３４がチャンバー２１内に向くように設けられている。また、チューブ４３は、一端は排気口３２に接続され、他端は電磁弁２７に接続されている。チューブ４３の中途には、真空ポンプ２６の吸気部２６１の側に接続されている。図６に示す他の構成は、図２に示したものと同様なので、説明は繰返さない。

（減圧工程）
実施の形態５でも、上記に述べた工程Ｒ２１において、チャンバー２１内の減圧が実施される。

予め上蓋１１によりチャンバー２１内は密閉されると、セパレータ３０の吸込/排水口３４はチャンバー２１内に向いた状態となる。制御部１００は、閉状態となるように電磁弁２７を制御し、真空ポンプ２６によってチャンバー２１内の気体を吸引して排気する。減圧工程においては、チャンバー２１内から吸引された流体はセパレータ３０の吸込/排水口３４を介してセパレータ３０内に取り込まれる。セパレータ３０内では、上記に述べた各実施の形態と同様に、流体から水分が分離される。水分が分離された後の流体（気体）は、セパレータ３０の排気口３２から、チューブ４３を介して真空ポンプ２６の吸気部２６１に取込まれて、取込まれた気体は真空ポンプ２６を介して排気される。

また、セパレータ３０において分離された水分は、セパレータ３０内から吸込/排水口３４を介してチャンバー２１内に送出される。減圧工程後は、制御部１００は、真空ポンプ２６を停止し、電磁弁２７を開状態にする。これにより、電磁弁２７から外気が流入し、チャンバー２１内は常圧に戻る。

このように、図６の食材加工装置１Ｅは、ドレイン２９等が削除されることにより装置の部品点数を少なくしながら、上記に述べた各実施の形態と同様に、真空ポンプ２６への水分の流入を防止することができる。

[実施の形態６]
実施の形態６は、上記の各実施の形態の変形例を示す。実施の形態６の食材加工装置１Ｆは、セパレータ３０における流体から水分を分離する工程を効率よく実施するために、セパレータ３０を冷却する。

図７は、実施の形態６に係る食材加工装置１Ｆの構成を概略的に示す図である。図７を参照して、食材加工装置１Ｆは、セパレータ３０に送風するためにファン３６を備える。図７の他の構成は、実施の形態３の図４と同様であるので、説明は繰返さない。

実施の形態６では、実施の形態３と同様に減圧工程が実施される。減圧工程においては、制御部１００はファン３６を回転するように制御する。ファン３６からの送風がセパレータ３０の筐体表面に当たると、セパレータ３０から熱が奪われてセパレータ３０自体が冷却されて、セパレータ３０内に取込まれた流体も冷却される。この結果、流体中の気体（水蒸気等）が冷却されて水分に変化し、流体からの水分の分離が促進される。

（制御部の構成）
上記の各実施の形態における減圧工程では、制御部１００がプログラムを実行することにより、各部を制御する。図８は、各実施の形態に係る制御部１００のブロック構成を、周辺回路部と関連付けて示す図である。制御部１００は、食材加工装置の図示しない制御基板に設けられる。

図８を参照して、制御部１００は、ＣＰＵ（central Processing Unit）８１、揮発性および不揮発性のメモリを含む記憶部８２、タイマ８３、および外部の回路部と信号またはデータを入出力するためのインターフェイス８４を含む。記憶部８２には、食材加工装置を制御するためのプログラムおよびデータが格納される。

制御部１００は、インターフェイス８４を介して、各部に電力を供給するための電源部５９、表示部１４、操作部１５、ヒータ２２、サーミスタ２３、真空ポンプ２６、各種の電磁弁を含む弁部６２、圧力センサ２４を含む各種のセンサからなるセンサ部６３を接続する。

ＣＰＵ８１は、記憶部８２の食材加工のプログラムを実行する。プログラムが実行されることにより、インターフェイス８４に接続された各部の動作がＣＰＵ８１により制御されて、チャンバー２１内の食材５１の加工が実施される。上記の各実施の形態における減圧工程も、当該プログラムの実行により実現される。

［実施の形態７］
実施の形態７では、上記の各実施の形態で示されたセパレータ３０の具体的構成を説明する。図９は、各実施の形態に適用されるセパレータ３０の構成の一例を概略的に示す図である。図９を参照して、セパレータ３０は、多角形状の筐体３０Ａを有する。筐体３０Ａは、一の面に吸入口３１が形成されて、当該一の面と対向する他の面に排気口３２が形成されている。また、筐体３０Ａの鉛直線方向に位置する面に、排水口３３が形成されている。

さらに、筐体３０Ａの鉛直線方向に位置する部分の面３０Ｂは、筐体３０Ａが鉛直線方向にテーパ形状に形成されるように、予め定めた勾配で傾斜している。テーパ形状の略先端部の面には、排水口３３が形成されている。

上記の各実施の形態に示されたセパレータ３０の内部では、減圧工程時には、吸入口３１から排気口３２の方向に流体が流れる流路が形成される。また、セパレータ３０の内部には、当該流路の途中に分離部が設けられている。分離部は、複数の板状の壁部材３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃおよび３４Ｄを備えて構成される。図９では、これら壁部材は、流路に対して垂直に交差（直交）するように並列配置されている。なお、壁部材は流路に対して交差するような態様で配置されていればよく、図９のような直交態様に限定されない。

上記の各実施の形態における減圧工程においては、吸入口３１からセパレータ３０内へ流入した流体は、流路の途中に設けられた壁部材３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃおよび３４Ｄに衝突しながら流れていく。

壁部材に衝突した流体のうち、比重量の大きい水滴等は、壁部材に沿って滴り落とされて排水口３３に導出される。一方、比重量の小さい空気等の気体は壁部材の間に沿って迂回しながら流れて、排気口３２に導出される。これにより、流体から水分のみが分離されて、気体のみが排気口３２を介して真空ポンプ２６の吸気部２６１の側に導出される。取分け、チャンバー２１から吸込まれる流体が飽和水蒸気に近い流体等のように、流体が湿気が混じった空気である場合には、セパレータ３０により除湿がなされた後の流体（乾燥空気）のみを排気口３２から導出することが可能となる。また、壁部材３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃおよび３４Ｄを、伝熱特性のよい金属（アルミニウム、鉄、銅等）板により構成すれば、これら壁部材を飽和水蒸気を冷却するためのヒートシンクとしても機能させることができる。また、金属板の表面積を広くすれば、流体が衝突する面積を大きくでき、より冷却効果が増す。

また、セパレータ３０では、壁部材に沿って滴り落とされる水滴を、面３０Ｂの傾斜を利用して、効果的に排水口３３に集めることができる。

図１０は、各実施の形態に適用されるセパレータ３０の構成の他の例を概略的に示す図である。図９では、テーパ形状を形成するために排水口３３の一方側の面３０Ｂだけを傾斜させたが、図１０では、排水口３３を挟んだ両方の面３０Ｂと３０Ｃを、排水口３３から外側に向かって傾斜させることにより、テーパ形状が形成されている。

図１０を参照して、セパレータ３０の筐体３０Ａは、流路と交差するように壁部材３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｄ、３４Ｅおよび３４Ｆが並列に配置されている。さらに、筐体３０Ａの鉛直線方向に位置する面３０Ｂと３０Ｃは、排水口３３を囲んで外部に拡がって延びるような傾斜面を形成している。これにより、図９に比較して、テーパ形状の勾配を大きくすることができる。その結果、壁部材から滴り落ちる水滴を、効果的に排水口３３に導くことができる。

なお、図９と図１０では、複数の壁部材を配置したが、少なくとも１枚の壁部材が配置されていればよい。その場合であっても、壁部材から滴り落とされる水滴を排水口３３に導くことができる。

図１１は、各実施の形態に係るセパレータ３０の構成部品を概略的に示す図である。図１１を参照して、セパレータ３０の筐体は、開口部を有した本体３０Ｄと、蓋３０Ｅと、密閉のためのパッキン３０Ｆから構成される。筐体（本体３０Ｄと蓋３０Ｅを含む）は、放熱効果を高めるために、伝熱特性のよい金属材料（アルミニウム、鉄、銅等）からなる。

蓋３０Ｅは、パッキン３０Ｆを介して本体３０Ｄの開口部を塞ぐように取付けられる。蓋３０Ｅは、ビスまたは留め具で本体３０Ｄに固定される。これにより、本体３０Ｄから蓋３０Ｅを取り外して、両者を個別に清掃することが容易になる。また、パッキン３０Ｆを本体３０Ｄから取り外し可能に、本体３０Ｄに装着されている。したがって、パッキン３０Ｆの清掃および交換も容易に可能となる。

図１２は、各実施の形態に係るセパレータ３０に設けられる放熱用のフィンを説明する図である。図１２を参照して、セパレータ３０の蓋３０Ｅの表面に、放熱効果に優れた金属材料（例えば、アルミニウム素材）の突起状（凸形状）の複数のフィン３５が形成されている。フィン３５により、筐体の伝熱面積が大きくなり、伝熱面積が拡張された分、放熱効果が促進される。その結果、セパレータ３０の冷却効率を上げることができる。

[実施の形態８]
本実施の形態では、実施の形態７で示したセパレータ３０の筐体内に設けられた壁部材の配置について説明する。

セパレータ３０の筐体内に設けられた複数の壁部材は、接続されているチューブ４１の中空内部の半径（より特定的には、吸入口３１の半径）に対して、（（半径±（１／２の半径））となる間隔Ｓ（図９参照）を有して並列に配置されている。

つまり、セパレータ３０により上述した除湿を行うためには、流体の温度（空気の温度）を下げるために、セパレータ３０内においてチューブ４１における現状の流速よりも下げないことが望まれる。より具体的には、チューブ４１の断面積に対して、セパレータ３０の流路の部分の断面積を小さくする。

具体的には、流量と流速と管の断面積の関係は、一般的に（式１）で表される。管の断面積は「半径×半径×円周率」で算出されるから、新たに「Ｄ」を管の直径とした場合、（式１）に従えば、（式２）により算出される。したがって、流量が一定であるならば管の径が大きくなると流速は小さくなり、管の径が小さくなると流速は大きくなることが分かる。一方、流速と放熱の関係について考える。簡単のために流速Ｖの気流を受ける長さＬの等温平板の場合、（式３）に従い平均熱伝達率が算出される。流速を上げれば、熱伝達率が上がり、熱が逃げやすくなる。なお、（式３）は、『国峰尚樹「熱設計完全入門」：日刊工業新聞社（１９９７年）』から引用したものである。

したがって、セパレータ３０の筐体内の複数の壁部材が、チューブ４１の中空内部の半径（より特定的には、吸入口３１の半径）に対して小さくなる間隔Ｓ、例えば（（半径±（１／２の半径））となる間隔Ｓをあけて並列に配置されることで、チューブ４１からセパレータ３０に入る際に流速が上がる。その結果、流路において流体の放熱効率が上がり、除湿の効果が大きくなる。

[実施の形態９]
実施の形態９では、上記に述べた各実施の形態の変形例を説明する。本実施の形態では、各実施の形態に示した食材加工装置に、流体からの除湿を促進するために、セパレータ３０と真空ポンプ２６とを接続するチューブ４３を温める加熱部（ヒータ）を設ける。

各実施の形態では、セパレータ３０による上記の除湿効果により、チャンバー２１からの流体の相対湿度を低下させることができる。ここで、相対湿度は、ある気温で大気に含まれ得る水蒸気の最大量(飽和水蒸気量)を１００とし、実際の水蒸気量の測定値を比率(パーセント)で表したものである（式４参照）。

上記に述べたように、セパレータ３０においては、流路を流れる過程において流体の温度を下げることで、流体に含まれている水分量を飽和水蒸気量まで低下させることができる。セパレータ３０の排気口３２から送出された空気は、チューブ４３を通過する際に加熱されると、空気の温度が上昇し、相対湿度を下げることができる。したがって、真空ポンプ２６に低湿度の空気を入れることが可能となる。

なお、チューブ４３の加熱のために、例えば、チューブ４３に関連して、加熱可能な金属製のヒートシンク（セパレータ３０と同等の形状であってよい）を用いることができる。

（実験）
各実施の形態による効果を、発明者らが実施した実験から説明する。図１３は、本発明の各実施の形態に係る減圧実施時のセパレータ３０から送出される水分量の変化を示すグラフである。ここでは、水分量は、湿度として示される。グラフは、各実施の形態の食材加工装置を用いた発明者らの常温および常圧時の実験に基づいたものである。グラフの縦軸は、真空ポンプ２６の吸気部２６１において湿度センサにより測定された湿度（単位：％）を示し、横軸は減圧開始（真空ポンプ２６を駆動開始）からの経過時間（単位：分）を示している。なお、実験では、発明者らは、開始から時間０：０７：００が経過した時点で真空ポンプ２６を停止した。したがって、以下では、時間０：００：００〜０：０７：００におけるグラフのみを参照し、時間０：０７：００以降のグラフについては無視する。

図１３には、セパレータ３０を用いない場合に測定される湿度変化のグラフ（破線）と、セパレータ３０を用いる場合に測定される湿度変化のグラフ（太実線）、および連続的にセパレータ３０を用いる場合に測定される湿度変化のグラフ（細実線）とが示される。なお、時間０：０７：００以降に示される細実線のグラフは、減圧途中にチャンバー２１の閉鎖空間を開放し、その後、真空ポンプ２６を再稼働した結果を示している。

時間０：００：００〜０：０７：００において、破線のグラフを参照すると、セパレータ３０を用いない場合は、真空ポンプ２６に吸気される流体は、チャンバー２１内の減圧が進行すると湿度１００％を超える。これに対し、セパレータ３０を用いた場合には、太実線のグラフに示されるように、減圧が進行するに従い湿度は低下する。このような実験結果から、セパレータ３０を用いた場合、減圧工程において食材加工装置から吸引される流体（空気）の湿度を効果的に低下させて、真空ポンプ２６への水分の流入防止を実現できていることがわかる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ 食材加工装置、１０ 蓋体、１１ 上蓋、２０，３０Ｄ 本体、２１ チャンバー、２６ 真空ポンプ、２７，２７Ａ，２７Ｂ，２８，Ａ２５ 電磁弁、２９ ドレイン、３０ セパレータ、３０Ａ 筐体、３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ，３４Ｅ，３４Ｆ 壁部材，３１ 吸込口、３２ 排気口、３３ 排水口、３４ 吸込/排水口、３５ フィン、３６ ファン、４０，４１，４２，４３ チューブ、５０ 酵素水溶液、５１ 食材、１００ 制御部、２６１ 吸気部、Ｒ２１ 工程。

Claims (11)

1. 食材を収容するための収容室と、
   収容室内を減圧するための減圧部と、
   気体を含む流体の流路を内蔵する筐体を有したセパレータと、
   前記セパレータを冷却する冷却部と、を備え、
   前記減圧部は、前記収容室内から気体を吸引して排気するための排気部を有し、
   前記流路の一方端側は前記収容室内に接続されて、他方端側は前記減圧部の排気部に接続され、
   前記流路は、前記一方端側から入力する流体から水分を分離し、当該水分が分離された流体を前記他方端側に送出する分離部を有する、食材加工装置。
2. 前記セパレータの筐体は、金属材料から形成される、請求項１に記載の食材加工装置。
3. 前記冷却部は、前記セパレータに送風するためのファンを含む、請求項１または２に記載の食材加工装置。
4. 前記冷却部は、前記セパレータの前記筐体の表面に設けられたフィン部材を含む、請求項２から３のいずれか１項に記載の食材加工装置。
5. 前記分離部は、前記流路と交差するように配置された板部材を含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の食材加工装置。
6. 前記板部材は、並列に配置された複数の板部材を含み、
   前記複数の板部材のそれぞれは、前記流路と交差するように配置されている、請求項５に記載の食材加工装置。
7. 前記セパレータは、前記流路の一方端側に前記流体の流入口を有し、
   前記複数の板部材は、隣接する当該板部材どうしの間隔が、前記流入口の径よりも短くなるように並列して配置されている、請求項６に記載の食材加工装置。
8. 前記セパレータは、分離された前記水分を外部に排出するための排水口を有する、請求項１から７いずれか１項に記載の食材加工装置。
9. 前記排水口は、前記セパレータの鉛直方向の部位に形成されて、
   前記セパレータは、前記排水口から外側に向かって傾斜した面を備える、請求項８に記載の食材加工装置。
10. 前記流路の他方端側と、前記減圧部の前記排気部とを接続し、流体を流すためのチューブを備え、
    前記チューブを加熱するための加熱部を、さらに備える、請求項１から９のいずれか１項に記載の食材加工装置。
11. 前記筐体は、開口部を有した本体と、前記本体の前記開口部に着脱自在に取付けられる蓋とを含む、請求項１から１０のいずれか１項に記載の食材加工装置。

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