JP3189319U - 冷凍品の解凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 冷凍食品などの解凍品を、温度むらを防止又は軽減して効率的に解凍することができ、高品質の解凍品を提供することができる解凍装置を提供する。【解決手段】 周囲を断熱材２で覆われ、内部に冷凍品（被解凍品）１３を解凍すべく設置する解凍室１０と、水蒸気を発生ないし供給するための水蒸気供給手段６と、前記解凍室内の空気および／または水蒸気を冷却するための冷却器３と、前記解凍室内の空気および／または水蒸気を加熱する加熱部材（前記解凍室１０内の空気を加熱する加熱装置７および／または前記水蒸気を加熱する加熱器４）と、空気ないし水蒸気を強制循環させる送風機５とを備え、前記冷凍品１３の表面および／または中心の温度を測定する手段Ｔ３を備えるよう構成されていることを特徴とする。【選択図】 図１

Description

この考案は、冷凍品の解凍装置に関するものである。
より具体的には、主として業務用の冷凍食品などの冷凍品を、温度むらを防止又は軽減して効率的に解凍することができる解凍装置に関するものである。

従来、水分や油脂が凍結するほどの低温にすることで微生物の活動を抑え、一定温度以下であれば長期に亘って保存可能な、主として業務用の冷凍食品などの冷凍品ないし凍結品（被解凍品）の解凍方法として、高周波や、水の加熱時の顕熱と水蒸気の凝縮潜熱を利用し、冷凍品を解凍する技術が知られている。

例えば、特公昭５６−２７２２９号公報（特許文献１）においては、解凍庫内の底部にヒータを有する水槽を配置し、上記ヒータにより水槽の水を温度１０℃前後の水温に保持させて水面からの飽和水蒸気の蒸発を促し、この飽和水蒸気と、凍結品が有する−２０℃前後の温度差によって、凍結品表面に凝縮させ、その潜熱により凍結品を解凍する方法が開示されている。

さらに、特許第３３１４２２０号公報（特許文献２）においては、解凍庫内に飽和水蒸気を発生させ、この飽和水蒸気と、凍結品との接触による両者の温度差とによって、凍結品表面に凝縮させ、その潜熱により凍結品を解凍する凍結品の解凍方法、及びこのような方法を利用した解凍庫が記載されている。

この凍結品の解凍方法では、
１）上記飽和水蒸気としてボイラーなどの蒸気生成手段により発生させた水蒸気を、蒸気加湿器によって常に相対湿度１００％を維持させるとともに、さらに庫内で加熱して過熱水蒸気とし、
２）この過熱水蒸気を低温庫内空気に対しては、可能な限り凝縮させずに、温度の低い被解凍物との接触によってのみ凝縮させ、
３）一方、庫内温度が設定温度を超えたときに冷却器で庫内を冷やすとともに、被解凍物が解凍温度に達したときに蒸気加湿器を停止させ、凍結品を低温高湿条件下で解凍する。

前記従来の解凍方法及び装置では、事前に解凍したときの運転パターンのデータを採取し、このデータをもとに解凍運転を行う。
したがって、凍結品（被解凍品）の温度（初期の温度）が、事前に解凍したときの凍結品の温度と異なる場合であっても、事前に解凍したときの凍結品の温度を初期温度として、前記運転パターンに従い同様の解凍運転を行う。
その際、凍結品の解凍状態にかかわらず、常に湿度１００％の空気を制御し、その空気を凍結品に接触させ、解凍運転をしている。

特公昭５６−２７２２９号公報（請求項１，図） 特許第３３１４２２０号公報（請求項１，図１）

解凍前の冷凍品の温度（初期の温度）の値と、事前に解凍したときの冷凍品の温度の値とが異なっていた場合には、解凍完了後の冷凍品の温度にむらが発生する。
そのため、冷凍品の解凍生産時において、一定した品質のものが得られない、冷凍品の解凍が不十分である、解凍できているにもかかわらず継続して解凍運転を行うなどの問題があった。

一方、従来の解凍方法及び装置では、冷凍品に接触させる空気の流れが一定方向であるため、上流側にある冷凍品と下流側にある冷凍品の温度の値を比較すると、これらの値には違いが生じ、やはり冷凍品の解凍生産時において、一定した品質のものが得られない。

さらに、前記特許文献２の図１に示されている解凍庫では、その上部に空気を循環させるための送風機６を配設した構造とされている。
したがって、冷凍品を載置した台車２８の高さ方向と幅方向に対して、空気の流れる上流側全面では、風速分布を均一にすることが難しいため、冷凍品に与える凝縮潜熱と顕熱エネルギーにむらが発生し、解凍状態が一定にならない。

この考案はかかる現状に鑑み、冷凍食品などの冷凍品ないし凍結品（被解凍品）を、温度むらを防止又は軽減して効率的に（省エネルギーで）解凍することができ、高品質の解凍品を提供できる解凍装置を提供せんとすることを目的とするものである。

前記目的を達成するため、この考案にかかる請求項１に記載の考案は、
冷凍品の解凍室と、水蒸気を発生および／または供給する水蒸気供給手段と、前記解凍室内の空気および／または水蒸気を冷却するための冷却器と、前記解凍室内の空気および／または水蒸気を加熱する加熱部材と、前記空気又は水蒸気を強制循環させる送風機を内部に備え、
前記冷凍品の表面および／または中心の温度を測定しながら、解凍することができるよう構成されていること
を特徴とする冷凍品の解凍装置である。

この考案の請求項２に記載の考案は、
請求項１に記載の冷凍品の解凍装置において、
前記送風機は、
回転方向を自動で切り替え運転可能なものであること
を特徴とするものである。

この考案の請求項３に記載の考案は、
請求項１又は２に記載の冷凍品の解凍装置において、
前記冷凍品の表面および／または中心の温度に基づいて、前記水蒸気供給手段と、前記加熱部材と、前記冷却器を制御し、最適な解凍条件を維持する制御装置を具備すること
を特徴とするものである。

この考案の請求項４に記載の考案は、
請求項１又は２に記載の冷凍品の解凍装置において、
前記冷凍品の表面および／または中心の温度に基づいて推定した解凍状態を、出力する解凍状態推定部と、
前記冷凍品の解凍状態と、前記冷凍品の表面および／または中心の温度を記憶する記憶部と、
前記記憶部から読取った解凍状態に対応する温度と、前記冷凍品の表面および／または中心の温度を測定する手段により測定された温度とを比較し、この比較結果に基づいて前記水蒸気供給手段と、加熱部材と、冷却器を制御し、最適な解凍条件を構築するための空気ないし水蒸気の温度および湿度を維持する制御部
を有する制御装置が備えられること
を特徴とするものである。

この考案の請求項５に記載の考案は、
請求項１〜４のいずれかに記載の冷凍品の解凍装置において、
前記解凍室は、
吸込口および／または吹出し口に、一又は複数の風向板からなるルーバー構造が設けられること
を特徴とするものである。

この考案の請求項６に記載の考案は、
請求項１〜５のいずれかに記載の冷凍品の解凍装置において、
前記解凍室は、
内部を洗浄するための洗浄装置および／または解凍装置内を加熱殺菌するための殺菌機能を有する装置が備えられること
を特徴とするものである。

この考案にかかる冷凍品の解凍装置は、冷凍品の表面および／または中心の温度を測定する手段を備えているので、冷凍品の解凍状態や、熱による変色などを監視することによって、冷凍品を常に最適な解凍条件で解凍することができるので、冷凍品を効率的に解凍することができる。

特に、この考案にかかる解凍装置が、その内部の解凍室の吸込口および／または吹出し口にルーバー構造、すなわち一又は複数の風向板を備えることによって、一層冷凍品を温度むらの防止又は軽減して解凍することができるので、一定して高品質の解凍品を得ることができる。

この考案にかかる冷凍品の解凍装置の一例を示す概略説明図である。 図１に示す冷凍品の解凍装置に備えられうるルーバー構造の一例を示す概略説明図である。

以下、この考案にかかる冷凍品の解凍装置の実施の一形態を、添付の図面に基づいて具体的に説明する。
なお、この考案の冷凍品の解凍装置は、図示の実施例に限定されるものではなく、考案の要旨を変更しない範囲内で改良を加えることができるものである。

この考案にかかる解凍装置１は、図１で明らかなように、周囲が断熱材２で覆われたもので、その内部に、断熱材または仕切材（壁材）からなる解凍室１０が配設される。
解凍に際しては、冷凍品ないし凍結品などの被解凍品１３が、例えば、出し入れ可能な台車１４に載置されて、解凍室１０内に搬入される。
前記解凍室１０の外壁と、解凍装置１の天井面および側面との間には、水蒸気などの流路９が設けられる。
さらに、前記解凍装置１の底部には、トラップ付の排水管１５の一端が、解凍装置１と連通するように配され、他端は排水口１６と連通している。

より具体的には、前記解凍室１０の上部の流路９内には、解凍室１０内の空気および／または水蒸気を冷却するための冷却器３、空気（高湿度のものを含む）ないし水蒸気を強制循環させる送風機５、蒸気供給手段６、前記解凍室１０内の空気および／または水蒸気を加熱する加熱部材７が配置される。
前記加熱部材７としては、公知の加熱部材や加熱器を１以上使用することができる。
図１においては、前記加熱部材７として、加熱器（水蒸気用加熱器）４および室内空気を加熱するための電気ヒータなどが配置されている。
なお、前記加熱器４と加熱部材７については、少なくともいずれか一方が備えられていればよい。
前記冷却器３は、前記解凍装置１の外部に配設された、冷凍機ユニット１７と接続されている。
前記蒸気供給手段６は、ボイラー（図示せず）に接続されているもので、このボイラーから電動弁８を介して供給される水蒸気を、被解凍品の解凍状態に応じて、常に高湿度（例えば、湿度６０％以上、好ましくは７０％以上）に維持して供給する。

前記解凍室１０の長手方向の側面には、吸込口１１と吹出し口１２が設けられている。
前記蒸気供給手段６から供給された水蒸気（又は高湿度の空気）は、送風機５によって、図１中に矢印で示したように、流路９および解凍室１０内を循環する。

前記吸込口１１の近傍には、解凍室１０内の湿度を測定する湿度センサーＨ１と、解凍室１０内の温度を測定する温度センサーＴ２が備えられている。
これらセンサーＨ１，Ｔ２による値に基づき、空気の条件を最適なものに維持することができる。

なお、この考案においては、後述するように、前記送風機５の回転方向を切り替えて空気（高湿度のものを含む）ないし水蒸気の循環方向を反転させることができるので、吸込口１１と吹出し口１２の位置が、図１に示されているものとは、実際には逆になる場合がある。
この場合には、図１において、吹出し口１２の近傍の位置に、前記湿度センサー（Ｈ２）と温度センサー（Ｔ１）を設けることができる。

被解凍品１３の近傍には、被解凍品１３の表面および／または中心の温度を測定する手段として、温度センサーＴ３が備えられている。
この測定値に基づき、被解凍品１３の解凍状態や、熱による変色の有無を監視ないし推測するとともに、空気温度ないし解凍温度や、解凍時間、使用する水蒸気の量などを制御して最適な解凍条件を構築することができるので、被解凍品を効率的に解凍することが可能となる。
なお、前記被解凍品１３の近傍に設けられる温度測定手段としては、被解凍品１３の中心の温度を測定する手段を選択してもよい。

前記被解凍品１３の表面および／または中心の温度を測定する手段としては、被解凍品の表面および／または中心温度を直接接触して、又は非接触で測定できる公知の温度センサーを選択することができる。

つぎに、被解凍品の解凍操作の一例について説明する。
解凍に際しては、例えば、被解凍品（冷凍品ないし凍結品）１３を載置した出し入れ可能な台車１４を、解凍室１０内に入れる。
前記台車１４を解凍室１０に入れると、前記解凍室１０内の温度が低下し、水蒸気は僅かでも冷えると凝縮し易いので、加熱器４および／または加熱部材７を用いて解凍室１０内の温度を、解凍室内温度センサーＴ２によって、例えば、室温が温度１０〜３０℃（好ましくは１０〜２０℃）になるよう加温される。

この間、蒸気供給手段６から高湿度を狙ってボイラーからの水蒸気あるいは解凍室１０内の温度によっては、冷却器３の運転により発生した冷たい空気と、水蒸気が混合した高湿度の空気が吸込口１１を通過し、解凍室１０内に吹き込まれる。
吹き込まれた水蒸気又は高湿度の空気は、被解凍品１３に接触するように、送風機５で流路９に送り出す。

前記流路９に送り出された水蒸気又は高湿度の空気は、前記解凍室１０に流入し、前記台車１４上の被解凍品１３に接触して凝縮し、凝縮潜熱を熱交換する。
その際、前記被解凍品１３の表面および／または中心の温度を測定する温度センサーＴ３の温度の値が、被解凍品１３を解凍するのに最適なものとなるようボイラー（図示せず）からの水蒸気量、加熱器４および／または加熱部材７、ならびに冷却器３などを制御して最適な解凍条件を維持する。

その後、凝縮潜熱を熱交換し終えて生じた水は、床に落下し、排水管１５を介して装置外の排水口１６に排出される。
なお、前記解凍室１０内の温度が、前記温度（例えば、温度１０〜３０℃、好ましくは温度１０〜２０℃）を超えた場合は、解凍物の鮮度保持のために、冷却器３にて室内を冷やすことが好ましい。

この考案においては、前記最適な解凍条件の維持を、制御装置１８によって行うことができる。
例えば、制御装置１８は、
１）温度センサーＴ３により測定された温度に基づいて、前記被解凍品の解凍状態を推定し、推定した解凍状態を出力する解凍状態推定部と、
２）前記被解凍品の解凍状態と、前記温度センサーＴ３により測定される温度との対応を記憶する記憶部と、
３）前記解凍状態推定部により出力された解凍状態に対応する温度を、前記記憶部から読み取り、前記温度センサーＴ３により測定された温度と、前記記憶部から読み取った温度とを比較し、この比較結果に応じて前記蒸気供給手段６ないしボイラー、加熱器４および／または加熱部材７、ならびに冷却器を制御して最適な解凍条件を構築するための空気（高湿度の空気）ないし水蒸気の温度および湿度を維持する制御部
を有する。

ここで、前記解凍状態推定部による被解凍品の解凍状態の推定と、この解凍状態に基づく前記制御部による最適な解凍条件の維持（制御）について、具体的に説明する。
この考案は、事前に被解凍品の解凍を行い、その解凍状態は、前記被解凍品の表面および／または中心の温度から推定できることを見出しなされたものである。
前記記憶部（例えば、メモリ）は、被解凍品の表面および／または中心の温度と、被解凍品の解凍状態との対応を、この温度の数値ごとに（例えば、１℃単位）、テーブルとして記憶する。
前記温度センサーＴ３は、被解凍品の表面および／または中心の温度を測定する。

前記解凍状態推定部は、前記温度センサーＴ３により測定された温度に対応する被解凍品の解凍状態を前記テーブルから読み出すことで、被解凍品の解凍状態を推定し、出力する。
前記解凍状態推定部は、例えば、前記温度センサーＴ３の温度が変化する度に前記テーブルから読み出すことで、被解凍品の解凍状態をより正確に推定することができる。

前記制御部は、前記解凍状態推定部により出力された被解凍品の解凍状態に対応する被解凍品の表面および／または中心の温度（すなわち、温度センサーＴ３の温度）を前記テーブルから読み取る。
前記制御部は、前記温度センサーＴ３により測定された温度と、読み取った温度とを比較する。
そして、前記制御部は、その比較結果に応じて前記蒸気供給手段６ないしボイラー、加熱部材、具体的には加熱器４および／または加熱部材７、ならびに冷却器３を制御する。

この考案においては、上流側の吸込口１１には、ルーバー構造１９、具体的には、上下方向に搖動して被解凍品１３に接触しうる、水蒸気又は高湿度の空気を拡散させる一又は複数の風向板２２からなるものを設けることが好ましい。

前記流路９は、ルーバー構造１９を介して解凍室１０と連通している。
一方、前記風向板２２は、その傾斜角の調節ないしその搖動範囲の変更によって、水蒸気又は高湿度の空気の送風方向の調節をすることができるものである。

図２において、前記風向板２２は、棚２１上にある被解凍品１３の高さ方向と幅方向にも、水蒸気又は高湿度の空気が接触するよう上下方向に、好ましくは自動で、搖動する。
したがって、被解凍品１３を、温度むらを防止又は軽減して解凍することができ、一定して高品質のものを得ることができる。

なお、この考案においては、後述するように、送風機５の回転方向を切り替えて空気（高湿度のものを含む）ないし水蒸気の循環方向を反転させることができる。
その場合、図１において、前記吸込口１１と吹出し口１２の両方に、ルーバー構造１９を配設することができる。

この考案においては、前記送風機５として、その回転方向を、好ましくは自動で切り替え運転可能なものを選択してもよい。
これによって、前記送風機５の送風方向を、例えば、前記被解凍品１３の表面又は中心温度の値に基づいて一定時間毎に反転させて、空気（高湿度のものを含む）ないし水蒸気の循環方向を変えることができる。
したがって、前記解凍室１０内の温度の均一化が達成され、被解凍品を、温度むらを防止又は軽減して解凍することが可能となる。
その場合には、前記ルーバー構造１９を、図１において、吹出し口１２の位置にも設けるようにしてもよい。

なお、前記ルーバー構造１９を、吸込口１１と吹出し口１２の両方に設けた場合において、例えば、送風機５によって、水蒸気又は高湿度の空気が吸込口１１から吹出し口１２に向かって流れている場合は、吸込口１１に配設されているルーバー構造１９が駆動（風向板２２が搖動）している間、吹出し口１２に配設されている風向板２２は、送風機５によって強制的に循環している水蒸気又は高湿度の空気の抵抗を減らすため、それぞれ略水平になる位置で固定されるようにすることが好ましい。

前記制御装置１８は、各種温度センサーなどの温度測定手段からの温度や、各種湿度センサーなどの湿度測定手段からの湿度の値に基づき、空気条件（温度、湿度など）や、解凍温度、解凍時間、使用する水蒸気の量などを制御して最適な解凍条件を構築するため、蒸気供給手段６、ボイラー（図示せず）、加熱器４および／または加熱部材７、ならびに冷却器３を制御することに加えて、前記送風機５の回転方向およびルーバー構造１９の稼働ならびに、この解凍装置１に備えられる他の装置（例えば、洗浄装置や殺菌装置）の稼働を、自動的に制御する構成としてもよい。
これによって、被解凍品を自動的かつ効率的に解凍をすることが可能となる。

なお、この考案においては、被解凍物１３に設置された温度センサーＴ３において、必要な解凍温度に達したものと認められた後、あるいは解凍が完了した後には、蒸気供給手段６を停止し、冷却器３で保蔵温度に維持して解凍品を冷蔵保存するようにしてもよい。

さらに、この考案においては、前記解凍装置１内を自動又は手動で洗浄した後、殺菌するようにしてもよい。
そのため、解凍装置１内部を洗浄するための洗浄装置や、解凍装置１内を殺菌するための殺菌装置（特に、加熱殺菌装置）を、解凍装置１内に配設してもよい。
なお、殺菌装置は、少なくとも殺菌機能を有する装置であればよく、例えば、前記加熱器４および／または加熱部材７を殺菌装置として用いてもよいし、あるいは飽和水蒸気発生ないし供給手段（ボイラーなど）から発生する水蒸気を用いて、解凍装置１内を殺菌してもよい。

この考案にかかる解凍装置は、冷凍品ないし凍結品（被解凍品）を温度むらを防止又は軽減して効率的に解凍することを可能とし、高品質の解凍品を提供することを可能とするもので、特に食品業界において幅広く利用されるものである。

１ 解凍装置
２ 断熱材
３ 冷却器
４ 加熱器（水蒸気用）
５ 送風機
６ 蒸気供給手段
７ 加熱部材
８ 電動弁
９ 流路
１０ 解凍室
１１ 吸込口
１２ 吹出し口
１３ 冷凍品（被解凍品）
１４ 台車
１５ 排水管
１６ 排水口
１７ 冷凍機ユニット
１８ 制御装置
１９ ルーバー構造
２０ 被解凍品表面温度センサー
２１ 棚
２２ 風向板
Ｔ１ 解凍室内温度センサー
Ｔ２ 解凍室内温度センサー
Ｔ３ 解凍品温度センサー
Ｈ１ 解凍室内湿度センサー
Ｈ２ 解凍室内湿度センサー

Claims (6)

1. 冷凍品の解凍室と、水蒸気を発生および／または供給する水蒸気供給手段と、前記解凍室内の空気および／または水蒸気を冷却するための冷却器と、前記解凍室内の空気および／または水蒸気を加熱する加熱部材と、前記空気又は水蒸気を強制循環させる送風機を内部に備え、
   前記冷凍品の表面および／または中心の温度を測定しながら、解凍することができるよう構成されていること
   を特徴とする冷凍品の解凍装置。
2. 前記送風機は、
   回転方向を自動で切り替え運転可能なものであること
   を特徴とする請求項１に記載の冷凍品の解凍装置。
3. 前記冷凍品の表面および／または中心の温度に基づいて、前記水蒸気供給手段と、前記加熱部材と、前記冷却器を制御し、最適な解凍条件を維持する制御装置を具備すること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の冷凍品の解凍装置。
4. 前記冷凍品の表面および／または中心の温度に基づいて推定した解凍状態を、出力する解凍状態推定部と、
   前記冷凍品の解凍状態と、前記冷凍品の表面および／または中心の温度を記憶する記憶部と、
   前記記憶部から読取った解凍状態に対応する温度と、前記冷凍品の表面および／または中心の温度を測定する手段により測定された温度とを比較し、この比較結果に基づいて前記水蒸気供給手段と、加熱部材と、冷却器を制御し、最適な解凍条件を構築するための空気ないし水蒸気の温度および湿度を維持する制御部
   を有する制御装置が備えられること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の冷凍品の解凍装置。
5. 前記解凍室は、
   吸込口および／または吹出し口に、一又は複数の風向板からなるルーバー構造が設けられること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の冷凍品の解凍装置。
6. 前記解凍室は、
   内部を洗浄するための洗浄装置および／または解凍装置内を加熱殺菌するための殺菌機能を有する装置が備えられること
   を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の冷凍品の解凍装置。