JP4055676B2 - 蒸煮冷却機 - Google Patents

Description

本発明は、食材を加熱すると共に冷却する蒸煮冷却機に関するものである。

蒸煮冷却機は、食材を処理槽内に収容し、蒸気を供給することで蒸し煮（蒸煮）して調理すると共に、加熱後には処理槽内を減圧することで冷却できる装置である。従来の蒸煮冷却機の場合、設定温度まで減圧して冷却した後、外気を導入して処理槽内を大気圧まで復圧させていた。
特開平９−２６６８５６号公報

従来の蒸煮冷却機のように、真空冷却後にその減圧状態を解除してしまうと、処理槽内に食材を放置したままの場合、食材には処理槽壁からの輻射伝熱と対流伝熱とが与えられ、その品温が上昇してしまうという不都合があった。

本発明の蒸煮冷却機は、（Ａ）食材が収容される処理槽と、（Ｂ）この処理槽内へ蒸気供給して食材を加熱する給蒸手段と、（Ｃ）処理槽内を減圧して食材を冷却する減圧手段と、（Ｄ）減圧された処理槽内へ外気を導入して復圧する真空解除手段と、（Ｅ）処理槽に設けられ、処理槽内の圧力又は温度を測定するセンサと、（Ｆ）前記給蒸手段による処理槽内の食材の加熱後に、前記減圧手段により処理槽内を所定圧力まで減圧後、処理槽内を大気圧まで復圧せずに、前記センサの検出信号に基づき少なくとも減圧手段を制御して、処理槽内の圧力又は温度を一定に維持する品温上昇防止手段とを備えることを特徴とする。この品温上昇防止手段は、好ましくは処理槽内から食材の取り出しまで作動される。

また本発明は、好ましくは上記構成に加えて、前記品温上昇防止手段は、減圧手段の作動と停止を繰り返すか、又は処理槽内へ空気導入しつつ減圧手段を作動させることで、処理槽内の圧力又は温度を一定に維持するものであることを特徴とする蒸煮冷却機である。

また、本発明の蒸煮冷却機は、（Ａ）食材を収容する処理槽と、（Ｂ）処理槽内を減圧する減圧手段と、（Ｃ）処理槽内へ蒸気を供給する給蒸手段と、（Ｄ）減圧された処理槽内へ外気を導入して復圧する真空解除手段と、（Ｅ）処理槽に設けられ、処理槽内の圧力又は温度を測定するセンサと、（Ｆ）処理槽から空気又は蒸気を外部へ導出する排蒸手段と、（Ｇ）給蒸手段により処理槽内へ蒸気供給して処理槽内の空気を排蒸手段を介して排除する工程、空気排除された処理槽内へ給蒸手段により蒸気供給して食材を加熱する工程、減圧手段により処理槽内を減圧して食材を冷却する工程、少なくとも減圧手段を操作して前記冷却後の状態を維持する品温一定制御工程、を順次に実行するよう各手段を制御する制御手段とを備え、前記品温一定制御工程では、処理槽内を大気圧まで復圧せずに、前記センサの検出信号に基づき少なくとも減圧手段を制御して、処理槽内の圧力又は温度を一定に維持することを特徴とする。

本発明の蒸煮冷却機によれば、蒸煮加熱して真空冷却後、処理槽内から食材を取り出すまで、真空冷却後の食材品温を上昇させずに保持することができる。

本発明の蒸煮冷却機は、処理槽内に食材を収容した状態で、蒸し煮による加熱を行った後、減圧して冷却可能である。このように、加熱後に真空冷却を行うことで、食材は設定温度まで冷却される。従前は、その状態で処理槽の減圧状態を解除していたが、減圧解除状態で食材を処理槽内に放置すると、処理槽壁からの輻射伝熱と対流伝熱を得て、食材の品温は上昇してしまう。

そこで、本発明の蒸煮冷却機では、真空冷却後にドアを開けない場合は、その減圧状態を解除せずに、処理槽内を減圧状態のまま維持する。処理槽内を減圧下で放置することにより、空気の対流伝熱が抑制され、品温の上昇を防止することができる。但し、その状態でも、処理槽壁からの輻射伝熱は残るので、品温の上昇を招くものである。そこで、本発明では更に、品温がある一定温度まで上昇すると、又は一定時間ごとに、処理槽内を減圧させる構成とする。或いは、処理槽内へ僅かに空気を導入しつつ減圧させる構成とする。これにより、食材の品温を設定温度に維持しておくことができる。このような品温維持の操作は、好ましくは食材の取り出しまで連続して行う。これにより、蒸煮冷却後の食材品温を上昇させずに保持することができる。この品温維持の操作は、タイマーにより所定時間に制限することもできる。

具体的には、本発明の蒸煮冷却機は、処理槽に、減圧手段、給蒸手段、センサ、給水手段、排蒸手段、及び制御手段などが備えられてなる。
処理槽は、食材を収容して必要により密閉可能な容器である。処理槽には、加熱調理したい食材を入れるための棚や容器などを直接的に設けてもよいが、処理槽にワゴンを出し入れ可能とし、そのワゴンを介して処理槽に食材を出し入れ可能とするのがよい。減圧手段は、処理槽内を減圧する真空ポンプ及び／又はエゼクタなどからなる。給蒸手段は、処理槽内へボイラからの蒸気を供給する。センサは、処理槽内の圧力又は温度を測定する。給水手段は、減圧下の処理槽内に水分を供給することでその気化熱により処理槽内の冷却を促す手段である。排蒸手段は、処理槽から空気又は蒸気を外部へ導出する。これら各手段は、制御手段により制御され、典型的には予熱及び空気排除工程、蒸煮工程、真空冷却工程がなされた後、食材の取出しまで品温一定制御がなされる。

予熱及び空気排除工程は、給蒸手段により処理槽内へ蒸気供給して、処理槽内の空気を排蒸手段を介して排除すると共に、食材を予熱する工程である。そしてその後、減圧手段による減圧後に給蒸手段による蒸気供給する工程や、給蒸手段による蒸気供給後に排蒸手段による空気排除する工程をそれぞれ所望回数行ってもよい。

また、蒸煮工程は、空気排除された処理槽内へ給蒸手段により蒸気供給して、食材を加熱する工程である。そして真空冷却工程は、減圧手段により処理槽内を減圧して食材を冷却する工程である。

そして、真空冷却工程後に行われる品温一定制御工程では、少なくとも減圧手段を操作して真空冷却後の状態を維持する。例えば、設定温度まで冷却後、一定時間ごとに減圧手段の駆動と停止を繰り返したり、処理槽内の圧力又は温度がある一定範囲に収まるように減圧手段の駆動と停止を繰り返したりする。また、空気導入しながら減圧することで、設定圧力下に維持してもよい。その後、食材を処理槽から取り出そうとする際には、処理槽内を大気圧に復圧すればよい。

なお、蒸煮工程などにおいて処理槽内へ供給される蒸気は、一次ボイラからの蒸気を利用して、純水又は軟水を蒸気変換した二次ボイラからのクリーン蒸気とするのが衛生的でよい。

以下、本発明の蒸煮冷却機について、実施例に基づき更に詳細に説明する。なお、本発明の蒸煮冷却機は、下記実施例の構成に限定されるものではなく、適宜変更可能であることは言うまでもない。

図１は、本発明の蒸煮冷却機の一実施例を示す概略構造図である。
この図に示すように、本発明の蒸煮冷却機は、容器１などに入れられた食材を収容する処理槽２と、処理槽２内を減圧する減圧手段（４〜８，１１，１２）と、処理槽２内へ蒸気を供給する給蒸手段（１３〜１５）と、処理槽２内へ水分を供給する給水手段（１７〜２０）と、処理槽２内へ外気を導入して復圧するための真空解除手段（２２，２３）、処理槽２内から空気や蒸気を外部へ導出する排蒸手段（２４〜２７）と、処理槽２内の圧力又は温度を測定するセンサ３とを主要部として備える。センサ３としては、本実施例では圧力センサが使用される。

本実施例の処理槽２は、ボックス状の処理槽本体２ａにドア２ｂが開閉可能に設けられてなり、耐圧性を有する構造とされている。ドア２ｂは、開き戸、引き戸、又は上下方向に可動するシャッター式のいずれでも採用可能である。

減圧手段としては、真空ポンプ、蒸気エゼクタ（ejector）、又は水エゼクタなどを用いることができる。これらは、複数種類のものを組み合わせて用いることもできる。本実施例では、蒸気エゼクタ４と真空ポンプ５と熱交換器６とを組み合わせて減圧手段を構成している。この場合、蒸気エゼクタ４は、処理槽２に吸入口４ｃが接続されており、その蒸気エゼクタ４の出口４ｂには、熱交換器６と逆止弁７を介して真空ポンプ５が接続されている。従って、真空ポンプ５を駆動させつつ蒸気エゼクタ４の入口４ａから出口４ｂへ向けて蒸気を噴射させ、熱交換器６による冷却、凝縮作用を行わせることで、吸入口４ｃが接続された処理槽２内の空気を吸い出して排出し、処理槽２内を減圧することができる。

そのために、蒸気エゼクタ４の入口４ａには、エゼクタ給蒸弁８を介して、一次ボイラ９を熱源とする二次ボイラ１０からの蒸気が供給可能とされる。また、蒸気エゼクタ４の出口４ｂには、熱交換器６と逆止弁７を介して、水封式真空ポンプ５が接続される。この真空ポンプ５には、封水給水弁１１を介して水が供給され、真空ポンプ５からの排水は、排水口へ排出される。また、熱交換器６にも、熱交給水弁１２を介して冷却用の水が供給され、排水口へ排水される。なお、真空ポンプ５へ給水用の封水給水弁１１は、真空ポンプ５に連動して開かれる。

給蒸手段は、処理槽２内へ二次ボイラ（リボイラ）１０からの蒸気を供給（給蒸）する手段である。具体的には、給蒸手段は、二次ボイラ１０からの蒸気を処理槽２内のノズル１３へ導く給蒸ライン１４を含み、この給蒸ライン１４には蒸気圧調整手段が設けられている。本実施例の蒸気圧調整手段は、処理槽給蒸弁（比例制御弁）１５からなり、二次ボイラ１０からの蒸気の流量を調整可能である。これにより、処理槽２内の圧力、すなわち蒸気温度を調整することができる。

ところで、一次ボイラ９による蒸気には、管内のサビや防錆剤が混入するおそれが残る。ところが、処理槽２内へ供給された蒸気は、直接に食材に接触するものである。従って、処理槽２内には、よりクリーンな蒸気を供給するのが望ましい。そこで、本実施例では、一次ボイラ９からの蒸気を熱源として、ステンレス熱交換器１６により純水や軟水を加熱して、安全でクリーンな蒸気を利用可能としている。すなわち、二次ボイラ（リボイラ）１０を用いて、処理槽２内へクリーン蒸気を供給するのである。

具体的には、図１に示すように、一次ボイラ９からの蒸気の熱を利用して、二次ボイラ１０にて純水又は軟水を蒸気変換してクリーン蒸気とし、そのクリーン蒸気を処理槽２へ供給するのである。さらに、本実施例では、蒸気エゼクタ４の入口４ａへ供給される蒸気も、二次ボイラ１０からの蒸気を利用している。つまり、二次ボイラ１０からの蒸気は、蒸気エゼクタ４の入口４ａへの給蒸と、給蒸手段による処理槽２への給蒸の双方に利用可能である。その切換えは、エゼクタ給蒸弁８や処理槽給蒸弁１５の開閉にて行うことができる。なお、一次ボイラ９だけを用いて、そのボイラ９の蒸気をエゼクタ４や処理槽２への供給に利用可能である。或いは、処理槽２へはクリーン蒸気を供給し、エゼクタ４へは一次ボイラ９の蒸気を供給するようにしてもよい。

本実施例の給水手段は、真空冷却工程後において、給水タンク１７からの水を処理槽２内へドア２ｂへ向けて噴霧する手段である。本実施例の給水手段は、図１に示すように、給水タンク１７からの水が、冷却弁（電磁弁）１８と逆止弁１９を介して、処理槽２内の噴霧ノズル２０から導出可能に構成されている。減圧手段にて処理槽２内を減圧状態にしておけば、冷却弁１８を開くだけで給水タンク１７からの水は、差圧により噴霧ノズル２０から処理槽２内のドア２ｂへ向けて噴霧される。減圧下で処理槽２内に水を噴霧することで、水の気化を伴い、処理槽２内の温度を低下させることが可能となる。特に、ドア２ｂが効果的に冷却され、ドア２ｂを開けた時のドア２ｂに触れて火傷することが防止される。なお、噴霧された水が食材に当たらないように、後述するワゴン２１には遮蔽板２１ａ，２１ｂが設けられている。

真空解除手段は、処理槽２内の真空状態を破壊可能に、処理槽２内へ外気を導入する手段である。本実施例では、処理槽２は、外気導入弁２２とフィルター２３を介して、外気に連通可能とされている。従って、外気導入弁２２を開くと、処理槽２内は大気圧下に開放され、フィルター２３を介して処理槽２内に外気を導入して、処理槽２内を復圧可能である。外気導入弁２２の開き具合によって、処理槽２内を徐々に昇圧することもできる。

排蒸手段は、処理槽２内から空気又は蒸気を外部へ導出する手段である。具体的には、処理槽２内からの空気又は蒸気を、処理槽外（排蒸口）へ導く排蒸ライン２４からなる。また本実施例では、処理槽２の上部から、排蒸弁（電磁弁）２５と逆止弁２６を介して排蒸口へ排出可能とされる一方、処理槽２の下部からも排蒸弁２７を介して排蒸口へ排出可能とされている。

また、蒸煮冷却機には、減圧手段、給蒸手段、給水手段、真空解除手段、及び排蒸手段などを制御する制御器（制御手段）２８が備えられており、この制御器２８はセンサ３からの検出信号などに基づいて、前記各手段を制御する。具体的には本実施例では、圧力センサ３、真空ポンプ５、エゼクタ給蒸弁８、封水給水弁１１、熱交給水弁１２、処理槽給蒸弁１５、冷却弁１８、外気導入弁２２、排蒸弁２５，２７などは、制御器２８に接続されており、その制御器２８にて後述する運転（空気排除工程、蒸煮工程、真空冷却工程など）が可能とされる。

制御器２８は、処理槽２内の圧力（温度）を一定に維持するための品温上昇防止手段を備える。本実施例の品温上昇防止手段は、図２に示すように、減圧手段の作動と停止を繰り返す手段であり、詳細は後述する。

ところで、本実施例の蒸煮冷却機では、図１に示すように、処理槽２にワゴン２１を介して食材を出し入れする構成としており、処理槽２に対する食材の出し入れを容易にしている。
本実施例のワゴン２１は、図１に示すように、直方体形状に枠材が組み立てられ、上下に複数段の棚板２１ｃが配置されている。各棚板２１ｃはメッシュ状であり、食材が入れられた容器１が載置される。この容器１は、多数の穴が形成されたメッシュ状とされている。また、本実施例のワゴン２１には、噴霧ノズル２０からの水が、食材にかからないように遮蔽板２１ａ，２１ｂが設けられている。例えば、処理槽２の上部に、下方へ向けて（ややドア２ｂ側へ向けて）噴霧ノズル２０を設けた場合には、処理槽２へのワゴン２１の収容状態において、ドア２ｂ側の面と上面とに遮蔽板２１ａ，２１ｂを設ける。さらに、ワゴン２１の下部には、キャスター２１ｄが設けられており、移動が可能とされている。なお、遮蔽板２１ａ，２１ｂをワゴン２１に設ける代わりに、処理槽２側に設けてもよい。

上述した蒸煮冷却機は、例えば野菜などの食材や食品などを、処理槽２内へ収容して加熱調理するのに使用される。典型的な運転は、予熱及び空気排除工程、蒸煮工程、真空冷却工程が順次に行われ、その後、品温一定制御工程が行われる。

予熱及び空気排除工程では、排蒸弁２５，２７を開いたまま処理槽給蒸弁１５を開いて、処理槽２内に蒸気を供給し、所定時間経過後に処理槽給蒸弁１５を閉じることで、処理槽２内の空気を排蒸ライン２４を介して処理槽２外へ排出する（第一排除工程）。なお、これに加えて、減圧手段による減圧後に減圧下で給蒸手段による給蒸を行い、その後、復圧することができる（第二排除工程）。

蒸煮工程では、排蒸弁２５，２７を開いたまま処理槽給蒸弁１５を開いて、処理槽２内へ蒸気を供給することで、処理槽２内に収容した食材を加熱調理する。例えば処理槽２内を所望温度で所望時間だけ保持した後、処理槽給蒸弁１５を閉じて本工程を終了する。

真空冷却工程では、外気導入弁２２、排蒸弁２５，２７を閉じ、減圧手段を用いて処理槽２内を減圧して、食材を冷却する。つまり、エゼクタ給蒸弁８、封水給水弁１１及び熱交給水弁１２を開いて、蒸気エゼクタ４及び真空ポンプ５を駆動することで、処理槽２内を減圧する。

真空冷却後には、その状態を維持する品温一定制御工程が行われ、保冷された食材の取り出しは、外気導入弁２２を開いて処理槽２内を大気圧にして行われる。

図２は、真空冷却後の品温一定制御工程において、処理槽２から食材を取り出すまでの品温及び処理槽内圧力の変化と、減圧手段の状態を示す図である。この図に示すように、減圧手段を駆動して真空冷却すると、処理槽２内に収容した食材の品温は低下する（真空冷却工程）。そして、品温一定制御工程では、その品温を一定に保つように、本実施例では減圧手段の駆動と停止を繰り返し、処理槽２内から食材を取り出そうとする際には、外気導入弁２２を開いて処理槽２内を復圧している。

品温一定制御工程における減圧手段の制御は、一定時間ごとに減圧手段を駆動又は停止する動作を繰り返してもよいし、或いは処理槽２内の圧力（又は温度）をセンサ３で計測して、所定の上限圧力（又は温度）まで上昇した場合に、減圧手段を駆動して所定の下限圧力（又は温度）まで減圧して放置し、再び前記上限圧力まで達したら前記下限圧力まで減圧するという動作を繰り返してもよい。或いは、真空解除手段２２を作動させて処理槽２内へ空気導入しながら、連続的に減圧手段を駆動させることで、処理槽内圧力を所定圧力に保持するようにしてもよい。このような品温一定制御は、制御器２８の品温上昇防止手段により、減圧手段（及び真空解除手段）を制御することでなされる。

なお、前記品温一定制御工程において、その開始と共に、ドア２ｂの冷却のために前記給水手段を作動させて、処理槽２内、特にドア２ｂを冷却するようにしてもよい。このドア２ｂ冷却のための前記給水手段の作動は、前記品温一定制御のためには必ずしも必要としない。

本発明の蒸煮冷却機の一実施例を示す概略構造図である。 図１の蒸煮冷却機の真空冷却工程および品温一定制御工程における品温と、処理槽内圧力と、減圧手段の状態を示す図である。

符号の説明

２ 処理槽
３ センサ
４，５，６ 減圧手段
１４ 給蒸手段
１７，１８ 給水手段
２４ 排蒸手段
２８ 制御手段

Claims (3)

1. 食材が収容される処理槽と、
   この処理槽内へ蒸気供給して食材を加熱する給蒸手段と、
   処理槽内を減圧して食材を冷却する減圧手段と、
   減圧された処理槽内へ外気を導入して復圧する真空解除手段と、
   処理槽に設けられ、処理槽内の圧力又は温度を測定するセンサと、
   前記給蒸手段による処理槽内の食材の加熱後に、前記減圧手段により処理槽内を所定圧力まで減圧後、処理槽内を大気圧まで復圧せずに、前記センサの検出信号に基づき少なくとも減圧手段を制御して、処理槽内の圧力又は温度を一定に維持する品温上昇防止手段と
   を備えることを特徴とする蒸煮冷却機。
2. 前記品温上昇防止手段は、減圧手段の作動と停止を繰り返すか、又は処理槽内へ空気導入しつつ減圧手段を作動させることで、処理槽内の圧力又は温度を一定に維持するものである
   ことを特徴とする請求項１に記載の蒸煮冷却機。
3. 食材を収容する処理槽と、
   処理槽内を減圧する減圧手段と、
   処理槽内へ蒸気を供給する給蒸手段と、
   減圧された処理槽内へ外気を導入して復圧する真空解除手段と、
   処理槽に設けられ、処理槽内の圧力又は温度を測定するセンサと、
   処理槽から空気又は蒸気を外部へ導出する排蒸手段と、
   給蒸手段により処理槽内へ蒸気供給して処理槽内の空気を排蒸手段を介して排除する工程、空気排除された処理槽内へ給蒸手段により蒸気供給して食材を加熱する工程、減圧手段により処理槽内を減圧して食材を冷却する工程、少なくとも減圧手段を操作して前記冷却後の状態を維持する品温一定制御工程、を順次に実行するよう各手段を制御する制御手段とを備え、
   前記品温一定制御工程では、処理槽内を大気圧まで復圧せずに、前記センサの検出信号に基づき少なくとも減圧手段を制御して、処理槽内の圧力又は温度を一定に維持する
   ことを特徴とする蒸煮冷却機。

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