JP3491892B2 - 冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は、食品加工分野に
おける加工食品の冷却技術に係り、特に、一つの冷却チ
ャンバーで、切り換えにより冷風冷却方式と真空冷却方
式の両方式で食品の冷却を行えるようにした冷却装置に
関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、例えば「コロッケ」、「餃子」、「焼
き物」、「揚げ物」、「春巻き」、「蒸しパン」等の成形加工
食品は製造工程の最終段階で鮮度保持の為の冷却処理を
行う。「真空冷却」方式は微妙な食品の味を損なわずに冷
却できる方式として知られているが、上記の加工食品を
加工直後の８０−９０℃の状態でいきなり真空冷却処理
を行うと、急激な減圧で空腹を起し形状損傷を受ける。
これを避けるためには、まず冷風冷却装置を使用して８
０−９０℃より「冷風冷却」方式で５０℃レベルまで冷却
し、そのあと別個の真空冷却装置に移し変えて「真空冷
却」方式で常温レベルまで冷却するやり方が一般的であ
る。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来方
式では前述したように、まず高温(８０−９０℃)から中
温(５０℃レベル)までは冷風冷却装置で冷却し、その後
面倒なカートの移し変えを行って、真空冷却装置で所定
の温度(２０−３０℃レベル)まで冷却する方法を取らざ
るを得なかった。このカートの移し変えによる時間ロス
と作業は製造コストの上昇をもたらした。しかも、二つ
のことなる冷却設備を設置せざるを得ず、これはコスト
的スペース的な負担をもたらすと同時に、製造コストの
上昇を招いた。また、従来の冷風冷却装置ではカートを
通過する冷風の上下方向のばらつきは冷却チャンバーの
内部に固定されたルーバーで調整するように設計してあ
るので、被冷却物のサイズや積みつけ方が変わるたびに
調整するのは面倒なことから、実際は殆ど再調整はなさ
れず、このため冷却品質に問題が発生していた。また、
内部に固定されているため、清掃が困難で、衛生管理面
でも多大の問題があった。また、従来キャスター付きカ
ートが一般に使われてきたが、作業場の床面の汚れで汚
染された状態で冷風冷却装置内へ収納されると、冷却運
転中に循環する冷風で、有害な物質が撒き散らされ冷却
室や食品が汚染される可能性があり、衛生管理上極めて
問題がある。 【０００４】この発明は、上記のような課題に鑑み、そ
の課題を解決すべく創案されたものであって、次のよう
なことを目的とする。 （１）一つの冷却チャンバーで冷風冷却と真空冷却の二
つの方式で冷却出来るようにしたので、冷風冷却から真
空冷却へ切りかえるに際し、カートの移動が不要にな
り、時間ロスをなくし、よって製造コストを減らすこと
を目的とする。 （２）カートを通過する冷風の上下方向のぱらつきをな
くす為のルーバーを冷却チャンバ一向ではなく、カート
背面に設置したことによりアクセスが容易になって調整
がやりやすく、また清掃も十分に出来るようになる。こ
れにより冷却品質の向上と衛生管理を改善することを目
的とする。 （３）カートを棚部分と台車部分に分離できるようにし
て、作業場では棚部分と台車部分を一体に固定して用
い、冷却チャンバーに収納する場合は分離して棚部分の
み収納するようにしたので、作業場で汚染されたキャス
ターが冷却チャンバーに入ることがなくなり衛生管理面
の改善することを目的とする。 （４）主として冷風冷却に使用する冷凍機を真空冷却装
置が作動している間は蒸気冷却用熱交換器に供給する冷
却氷の補助冷却に利用するようにしたので、従来のよう
にクーリングタワーのみで冷却水を冷却する場合に比べ
冷却チャンバーでさらに低い真空到達度がえられる。と
くに外気乾球温度と湿球温度の高い天候での冷却不足を
補うことが出来るので冷却品質が向上すると同時に１年
を通して、一定の冷却品質が得られることを目的とす
る。 【０００５】 【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、この発明は、冷風冷却及び真空冷却に共用できる
気密構造の冷却チャンバーを設け、該冷却チャンバーに
冷風冷却及び真空冷却に必要な付帯設備を設置及び接続
し、冷却チャンバー内に入れられるカート棚の背面に風
量調節用のルーバーを角度可変自在に上下方向複数設け
ると共に、カートの棚部分と台車部分を切り離し自在に
し、冷却チャンバー内の底面にカートの棚部分を滑らす
ローラーを設け、クーリングタワーにより冷却水を冷却
するようにしたスチームエジェクター式真空冷却を使用
すると共に、クーリングタワー出口とスチーム冷却熱交
換器の間に冷凍機により冷却水を冷却する熱交換器を設
けた手段よりなるものである。 【０００６】 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、図面に記載の発明の実施の
形態に基づいて、この発明をより具体的に説明する。こ
こで、図１は冷却装置のシステム図、図２は配管の冷却
チャンバー外壁貫通部断面図、図３は電線の冷却チャン
バー外壁貫通部断面図、図４はカート側面図である。 【０００８】図において、冷却チャンバー１００は、冷
風冷却室と真空冷却室とを兼ねるもので気密構造になっ
ている。冷却チャンバー１００には気密型の冷却チャン
バードア１０１が設けられ、冷却チャンバー１００内部
の上部にはユニットクーラー３が取り付けられていて、
室内を冷却する構造になっている。ユニットクーラー３
の前面側にはユニットクーラー用ファン４が取り付けら
れていて、ユニットクーラー３から出た冷気をこのファ
ン４を利用して冷却チャンバー１００室内に広めて冷却
する構造になっている。 【０００９】冷却チャンバー１００内の上部のユニット
クーラー３の背面側には曲線内壁１０２に形成されてい
て被冷却物１１４を冷却した冷気が上部のユニットクー
ラー３に向けてスムーズに流れるような構造になってい
る。また、冷却チャンバー１００内の底面にはカート棚
１０３を滑らせるローラー１０５が取り付けられてい
る。このカート棚１０３を滑らせるローラー１０５は必
要に応じて取り外し洗浄できる構造になっている。 【００１０】冷却チャンバー１００内のユニットクーラ
ー３には、これに冷媒液を供給する冷媒液配管１４の一
端と、ここから冷媒ガスを排出する冷媒ガス配管１５の
一端とが接続されている。冷媒液配管１４の他端は機外
に設置された空冷コンデンシングユニット１７のレシー
バー２２に接続されている。冷媒ガス配管１５の他端は
機外に設置された空冷コンデンシングユニット１７の冷
凍圧縮機１８に接続されている。冷媒液配管１４の途中
には液ライン電磁弁１６が設けられている。 【００１１】空冷コンデンシングユニット１７には、冷
凍圧縮機１８、吐き出しガス管１９、 空冷コンデンサ
コイル２０、冷媒液管２１、レシーバー２２、コンデン
サーファン２３などが設けられており、吸入空気２４で
空冷コンデンサコイル２０を冷やしてコンデンサーファ
ン２３により吐き出し空気２５として吐き出される。 【００１２】冷却チャンバー１００の内部の天井側に
は、接続管５１の下端が接続され、接続管５１の上端は
スチームエジェクター５３の一端側の下部に接続されて
いる。スチームエジェクター５３の一端にはスチーム入
り口５２が形成されている。スチームエジェクター５３
の他端は熱交換器５４の一端側に接続されている。熱交
換器５４の一端には冷却水戻り管５５の一端が接続され
ている。冷却水戻り管５５の他端はクーリングタワー５
６に接続されている。 【００１３】熱交換器５４の他端には冷却水供給管５８
の一端が接続されている。冷却水供給管５８の他端はク
ーリングタワー５６に接続され、又その途中には冷却水
冷却器１０８、冷却水ポンプ５７が設けられている。 【００１４】また、熱交換器５４の他端側には凝縮水出
口管５９の一端が接続されている。凝縮水出口管５９の
他端は気液分離機６１に接続され、途中には水封ポンプ
６０が設けられている。気液分離機６１には排気口６２
とドレン６３が設けられている。 【００１５】上記冷却水冷却器１０８には、冷媒液配管
１０６及び冷媒ガス配管１０７の一端が接続されてい
る。冷媒液配管１０６の他端は前記空冷コンデンシング
ユニット１７のレシーバー２２に接続され、冷媒ガス配
管１０７の他端は前記空冷コンデンシングユニット１７
の冷凍圧縮機１８に接続されている。また、冷媒液配管
１０６の途中には液ライン電磁弁１０９及び膨張弁１１
０が設けられている。 【００１６】真空冷却では冷却チャンバー１００の気密
性が要求されるため、冷媒配管、ドレン管のチャンバー
壁貫通部は図２に示すように気密構造になっている。図
２においてチャンバー外壁１５０にはスリーブ１５２が
溶接１５４され、スリーブ１５２と内壁１５１との交差
部には弾力性をもつブッシュ１５６が取り付けられ、温
度変化による部材の膨張・収縮を吸収する構造になって
いる。スリーブ１５２と貫通パイプ１５３の間にはスリ
ーブ断熱材１５８が設けられている。スリーブ１５２の
外側の端部は内径を小さくして貫通パイプ１５３との隙
間がロー付け１５５されている。 【００１７】電線のチャンバー壁貫通部は図３に示すよ
うに気密構造になっている。図３において絶縁体２０１
にてモールドされたターミナルボルト２００の両端に電
線２０４が端子２０２とナット２０３により固定して取
り付けられる。絶縁体２０１はチャンバー外壁１５０に
オーリング２０７を用いてボルト２０６により気密構造
にて取り付けられる。 【００１８】カート棚１０３は、図４に示すようにカー
トキャスター７付きカート台車１１１に固定ピン１１２
によって固定されて移動し、冷却チャンバー１００内に
入れられる際に固定ピン１１２を取り外すことによっ
て、カート台車１１１から外れる構造になっている。 【００１９】カート棚１０３の背面側には風量を調節す
るルーバー１０４が上下方向に複数設けられている。こ
のルーバー１０４を調節することにより、カート棚１０
３内の上下方向に入っている各トレイ１１３内の被冷却
物１１４を冷却ムラがないように冷却することができ
る。 【００２０】次に、上記発明の実施の形態の構成に基づ
く作用について以下説明する。加工がすんだ食品または
被冷却物１１４はトレイ１１３に入れられて図４に示す
カート棚１０３の棚に収容される。カート棚１０３はず
れないように台車１１１との間にピン１１２を取り付け
られて台車１１１に乗せられる。図１において冷却チャ
ンバー１００のドア１０１より台車１１１を外したカー
ト棚１０３がローラー１０５の上を押されて移動し図１
に示す所定の位置に収納される。 【００２１】カート棚１０３とルーバー１０４は台車か
ら切り離されて冷却チャンバー１００に収納される。こ
れにより作業場で汚染された可能性のある台車１１１の
キャスターが冷却チャンバー１００に持ちこまれないの
で、冷却ファン４で循環される冷風により汚染物質が撒
き散らされる心配がない。 【００２２】この後冷凍圧縮機１８が起動することによ
り、液冷媒を液配管１４、電磁弁１６を通してユニット
クーラー３に送り、ここで冷媒が蒸発して、ファン４に
より循環される室内空気を冷却する。ファン４より吐き
出された冷風はカート棚１０３の被冷却物１１４を冷却
しながら通過する。この際カート棚１０３の棚の上方と
棚の下方で風量のバラツキが出ないよう、カート棚１０
３とルーバー１０４を予め冷却チャンバー１００に入れ
る前にそれぞれのルーバー１０４の角度を調整してお
く。こうして被冷却物１１４が当初の８０−９０℃の温
度レベルから約５０℃まで冷却されると冷風冷却が停止
し、真空冷却に切り替わる。冷風冷却用の機器すなわち
ユニットクーラー３、そのファン４、冷媒配管１４、
１５、ドレン配管、電線等は気密構造にしてあるので、
切り替えに際し何らの特別な処置は不要である。 【００２３】スチームが入り口５２よりスチームエジェ
クター５３へ吹きこまれる.とスチームエジェクター５
３は接続管５１を通して冷却チャンバー１００内の空気
を吸引し、徐々にその圧力を真空状態へ導く。スチーム
エジェクター５３で冷却チャンバー１００内の空気を吸
引したスチーム・空気の混合気は熱交換器５４に導か
れ、ここで冷却水により冷却されスチームの大部分は凝
縮する。凝縮する量は冷却水の温度に関係する。温度が
低いほど凝縮量が多く、従って冷却チャンバー１００内
の圧力は低下する。凝縮して熱交換器５４の底部にたま
った水と熱交換器５４内の空気は接続管５９より水封ポ
ンプ６０により吸出され、気液分離機６１に至り、空気
は排気口６２より、水はドレン６３より排出される。 【００２４】熱交換器５４で蒸気の凝縮潜熱を与えられ
て温度の上昇した冷却水は戻り管５５を通ってクーリン
グタワー５６へ導かれる。ここで冷却され底部に溜まっ
た後冷却水ポンプ５７で冷却水供給管５８へ吐き出され
る。熱交換器５４の手前に冷却水冷却器１０８があり、
被冷却物１１４の最終冷却温度をさらに下げたい場合
は、空冷コンデンシングユニット１７を運転して冷媒液
を冷媒液配管１０６より電磁弁１０９および膨張弁１１
０を通して冷却水冷却器１０８へ送り込み、冷却水より
熱を奪って蒸発させる。蒸発した冷媒は冷媒ガス配管１
０７より圧縮機１８へ吸入される。こうして温度の下が
った冷却水は熱交換器５４内でより多くのスチームを凝
凝縮させ圧力を低下させる。冷却チャンバ５０内では更
なる圧力の低下により加工食品の表面からさらに水分が
蒸発し冷却される。例えば圧力が３０ｍｍＨｇのとき、
水は約３０℃で蒸発するが、２０ｍｍＨｇのときは、２
０℃で蒸発する。このように冷凍機を使うことで、クー
リングタワーによる冷却だけでは得られない低温度の冷
却水温度を得ることが出来る。 【００２５】なお、この発明は上記発明の実施の形態に
限定されるものではなく、この発明の精神を逸脱しない
範囲で種々の改変をなし得ることは勿論である。冷凍機
として、冷却チャンバー内のユニットクーラーに直接冷
媒を導くいわゆる直膨式を使用する事例を示したが、こ
れはユニットクーラーに冷凍機で冷却されたブラインを
循環させる間接冷却方式を使うことも出来る。また、カ
ート棚の背面に取りつけるルーバーは固定することも、
あるいは被冷却物の種類、大きさに応じて着脱式とする
ことも出来る。 【００２６】 【発明の効果】以上の記載より明らかなように、この発
明に係る冷却装置によれば、次のような効果を奏する。 （１）いきなり真空冷却処理を行うと、急激な減圧で空
腹を起し形状損傷を受ける成形加工食品を一つの冷却チ
ャンバーで、冷却熱源の切り換えにより冷風冷却方式と
真空冷却方式の両方式で品物の冷却が出来るようにした
ので、冷却設備のコストが安く、カートの出し入れがな
いので冷却に要する時間が短く、トータル的に加工コス
トを安く出来る冷却装置を提供できる。 （２）冷却チャンバー内に収納する移動可能なカートの
背面側に上下方向の風量を調節するルーバーを設けるよ
うにしたので、加工食品の種類、トレイの大きさ等に応
じて容易に調整することが可能で、上下方向の冷却ムラ
がない冷却品質を得ることが出来る。 （３）カートの台車部分と棚部分を切り離し可能とし、
冷却チャンバー内には棚部分のみ収納するようにしたの
で、作業場の床で汚れた台車のキャスターがなく、衛生
管理上の改善ができる。 （４）クーリングタワーにより冷却水を冷却するように
したスチームエジェクター式真空冷却装置を使用すると
共に、クーリングタワー出口とスチーム冷却熱交換器の
間に冷凍機により冷却水を冷却する熱交換器を設けるこ
とにより、外気温湿度に左右されない冷却水温度を確保
するようにしたので冷却品質が安定する。

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明の実施の形態を示す冷却装置のシステ
ム図である。 【図２】この発明の実施の形態を示す配管の冷却チャン
バー外壁貫通部断面図である。 【図３】この発明の実施の形態を示す電線の冷却チャン
バー外壁貫通部断面図である。 【図４】この発明の実施の形態を示すカート側面図であ
る。 【符号の説明】 ３はユニットクーラー ４はユニットクーラー用フアン ７はカニトキャスター １４は冷媒液配管け １５は冷媒ガス配管 １６は液ライン電磁弁 １７は空冷コンデンシングユニット １８は冷凍圧縮機 １９は吐き出しガス管 ２０は空冷コンデンサコイル ２１は冷媒液管 ２２はレシーバー ２３はコンデンサーファン ２４は吸入空気 ２５は吐き出し空気 ５１は接続管 ５２はスチーム入りロ ５３はスチームエジェクター ５４は熱交換器 ５５は冷却水戻り管 ５６はクニリングタワー ５７は冷却水ポンプ ５８は冷却水供給管 ５９は凝縮水出口管 ６０は水封ポンプ ６１は気液分離機 ６２は排気口 ６３はドレン １００は本発明による冷却チャンバー １０１は同上用ドア １０２は曲線内壁 １０３はカート棚 １０４は本発明によるルーバー １０５はローラー １０６は冷媒液配管 １０７は冷媒ガス配管 １０８は冷却水冷却器 １０９は液ライン電磁弁 １１０は膨張弁 １１１はカート台車 １１２は固定用ビン １１３はトレイ １１４は被冷却物 １５０は冷却チャンバー外壁 １５１は冷却チャンバー内壁 １５２はスリーブ １５３は貫通パイプ １５４は溶接部 １５５はロー付け部 １５６はゴムブッシュ １５７は断熱材 １５８はスリーブ断熱材 ２００はターミナルボルト ２０１は絶縁体 ２０２は端子 ２０３は締付ナット ２０４はワイヤー ２０５は端子絶縁物 ２０６はボルト ２０７はオーリング ２０８は当て金 ２０９は溶接部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開2001−17141（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−38589（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−112670（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−120892（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25D 16/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 冷風冷却及び真空冷却に共用できる気密
   構造の冷却チャンバーを設け、該冷却チャンバーに冷風
   冷却及び真空冷却に必要な付帯設備を設置及び接続し、
   冷却チャンバー内に入れられるカート棚の背面に風量調
   節用のルーバーを角度可変自在に上下方向複数設けると
   共に、カートの棚部分と台車部分を切り離し自在にし、
   冷却チャンバー内の底面にカートの棚部分を滑らすロー
   ラーを設け、クーリングタワーにより冷却水を冷却する
   ようにしたスチームエジェクター式真空冷却を使用する
   と共に、クーリングタワー出口とスチーム冷却熱交換器
   の間に冷凍機により冷却水を冷却する熱交換器を設けた
   ことを特徴とする冷却装置。