JP4055677B2 - 食品機械 - Google Patents

Description

本発明は、運転工程として加熱工程を含む蒸煮冷却機などの食品機械に関するものである。

食品機械として、食材を加熱すると共に冷却する蒸煮冷却機が知られている。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。
特開平９−２６６８５６号公報

処理槽壁、特に処理槽のドアは、作業者が触れる可能性がある部分といえる。ところが、従来の蒸煮冷却機の場合、蒸煮後に真空冷却がなされるが、処理槽自体の冷却は十分ではなく、処理槽自体の温度は人が触ると火傷をする温度域であった。

本発明の食品機械は、加熱工程を含んで運転される食品機械であって、食材または食品が収容される処理槽と、処理槽内へ蒸気を供給する給蒸手段と、処理槽内を減圧する減圧手段と、弁を介して水が処理槽内へ導入可能に構成されており、前記減圧手段にて処理槽内を減圧した状態で、前記弁を開くことで処理槽内へ水を導き、処理槽内において処理槽のドアへ向けて水を噴霧し、この噴霧した水の気化熱で前記ドアの冷却を図る冷却手段とを備えることを特徴とする。

本発明の食品機械によれば、処理槽壁、特にそのドアを冷却するので、作業者の安全を図ることができる。また、処理槽内の減圧状態を利用して、処理槽内へ冷却水を導く構成とすれば、加圧ポンプが不要で、簡易な構成で達成することができる。

本発明は、処理槽を備える食品機械において、加熱手段による加熱工程を含むことで処理槽壁が高温になり得るタイプに適用される。そして、本発明の食品機械は、加熱手段により加熱された食材等を冷却する第一冷却手段と、加熱手段による加熱により高温になった処理槽壁で、作業者が火傷しないように冷却できる第二冷却手段を備える。なお、本明細書において単に「冷却手段」というときは、第二冷却手段を指すものとする。

加熱手段としては、処理槽内へ蒸気供給する給蒸手段が含まれる。本発明は特に、第一冷却手段としての減圧手段にて処理槽内を減圧した後、加熱手段としての給蒸手段にて蒸気供給されることで、処理槽内を加熱できる構成の食品機械に適用される。その加熱は、食材の調理のためのこともあるし、処理槽内の殺菌のためのこともある。この処理槽内の殺菌対象は、処理槽壁、ワゴン、棚の他、調理器具を含む。加熱工程後に処理槽内を減圧して冷却する真空冷却工程がある場合には、その工程中に冷却手段を作動させてもよいし、その工程終了後に冷却手段を作動させてもよい。

冷却手段としては、給水タンクからの水を、弁を介して処理槽内へ供給可能とする構成が採用可能である。つまり、処理槽内から処理槽壁に向けて、水を噴霧する構成が採用可能である。この際、減圧手段にて処理槽内を減圧しておけば、弁を開くだけで、差圧を利用して処理槽内へ水を自動的に導くことができる。処理槽のドアへ向けて水を噴霧することにより、作業者が触れるであろう箇所を優先して冷却することができる。

冷却手段として、前記処理槽壁へ水を噴霧する構成に代えて、或いはそれに加えて、処理槽壁の内部や表面に、冷却媒体を流す構成が採用可能である。この場合も、処理槽のドアに冷却媒体を流すことで、作業者が触れるであろう箇所を優先して冷却することができる。

図１は、本発明の食品機械の実施例１を示す概略構成図であり、本発明を蒸煮冷却機に適用した例を示している。
本実施例の蒸煮冷却機は、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、処理槽壁を冷却するための冷却手段（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。

冷却手段は、給水タンク１７からの水を処理槽２の内側から、処理槽壁（特に処理槽のドア）へ向けて噴霧する手段である。本実施例の冷却手段は、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から処理槽壁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に向けて水を噴霧することで、ドア２ｂが効果的に冷却され、ドア２ｂを開いた際に、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、冷却手段、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。

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、ややドア２ｂ側の下方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。真空冷却工程後には、食材の取り出しが必要になるまで、減圧手段の作動を制御することにより、その状態を維持する品温一定制御工程を行うようにしてもよい。

保冷された食材の取り出しに際しては、外気導入弁２２を開いて処理槽２内を大気圧にするが、本発明の蒸煮冷却機では、処理槽のドアを開く前に、冷却手段にて処理槽壁、特に処理槽のドアの冷却が予めなされる。

この処理槽壁の冷却工程は、前記真空冷却工程と共に、又はその後の工程として実施される。この冷却工程は、冷却弁１８を開くことで処理槽内へ給水タンク１７からの水を噴霧して、処理槽や特にそのドアの冷却を図る。上述した真空冷却工程や品温一定制御工程において、処理槽内は減圧状態とされているので、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内へ導かれる。

減圧下の処理槽２内に噴霧された水は気化するので、その気化熱で処理槽内を冷却することができる。その際、処理槽のドアやその周辺部など、作業者が触れる可能性のある部分へ噴霧ノズルを向けて水を噴霧することで、それら部分の冷却を確実且つ迅速に行うことができる。試験によれば、水を噴霧しない場合には９０℃程度の高温であった箇所を、６０℃以下に低下させることができた。

図２は、本発明の食品機械の実施例２を示す概略構造図であり、本発明を蒸煮冷却機に適用した別の例を示している。

本実施例の蒸煮冷却機も、基本的には前記実施例１の構成と同様であるので、以下では両者の異なる点を中心に説明する。本実施例の蒸煮冷却機は、冷却手段の構成において、前記実施例１と異なる。本実施例の冷却手段は、処理槽２を構成する処理槽壁に設けられ、処理槽壁を冷却する手段である。図示例では、処理槽２のドア２ｂに、冷却手段が設けられている。以下、具体的に説明する。

図２に示すように、処理槽２は、正面側に開口した内部中空のボックス状の処理槽本体２ａに、矩形板状のドア２ｂが開閉可能に設けられて構成される。ドア２ｂは、その一側端部がヒンジ２９を介して、処理槽本体２ａの開口部の一側端部に設けられている。図示例では、ドア２ｂの上下方向に突出して円筒状の回転軸２９が設けられ、その回転軸２９が処理槽本体２ａの開口部の一側端部上下に軸受されている。これにより、ドア２ｂは、その回転軸２９まわりに開閉可能に設けられる。

本実施例のドア２ｂは、内部に冷却媒体が通される流通路３０が形成されている。具体的には、ドア２ｂの上下方向に離間して複数枚の板状の仕切板３１が、それぞれ左右方向一端部に隙間を開けて互い違いに配置されている。従って、仕切板３１で仕切られた各空間は、左右方向一端部が一つ上の空間と連通され、他端部が一つ下の空間と連通される。そして、最上部及び最下部の各空間は、ヒンジ２９側の端部が、ヒンジ２９の内部を介して、冷却媒体の導入口３２又は導出口３３へ連通している。

つまり、図示例のヒンジ２９は、筒状とされており、上側の回転軸が導入口３２とされ、下側の回転軸が導出口３３とされている。これにより、導入口３２からドア２ｂへ供給された冷却媒体は、ドア２ｂ内部の仕切板３１で仕切られた空間をジグザグに下方へ流れた後、導出口３３から導出される。なお、冷却媒体としては、特に問わないが、例えば水を使用することができる。また、導出口３３から導出された冷却媒体は、熱交換後、再び導入口３２へ戻して循環させるようにしてもよい。
本実施例及び以下の実施例の冷却手段の作動は、冷却媒体の供給を制御することにより行われ、加熱工程の後の工程において冷却動作を行う。

図３は、本発明の食品機械の実施例３を示す概略構造図であり、冷却手段を備えたドア部分のみを示している。

この実施例３は、前記実施例２の変形例である。この実施例の場合、ドア２ｂは、板材からなり、処理槽２内側となる裏面に、チャンネル（溝形鋼）３４を溶接などで取り付けることで、冷却媒体の流通路３０が確保されている。図示例では、ドア２ｂの裏面上下部に、ドア２ｂの幅方向に沿ってチャンネル３４を設け、上下のチャンネル３４同士は、パイプ３５にて連結されている。

これにより、ドア２ｂとチャンネル３４との間の空間と、前記パイプ３５内部の空間部にて、冷却媒体の流通路３０が形成される。しかも、上下の各チャンネル３４は、前記実施例２と同様に、ヒンジ２９を介して導入口３２や導出口３３と連通している。従って、導入口３２から冷却媒体をチャンネル３４やパイプ３５を介して流した後、導出口３３から排出することで、ドア２ｂの冷却を促すことができる。なお、各チャンネル３４は、板状ドア２ｂの補強の機能も果たすものである。

図４は、本発明の食品機械の実施例４を示す概略構造図であり、冷却手段を備えたドア部分のみを示している。

この実施例４も、前記実施例２の変形例である。この実施例の場合、ドア２ｂ内部に設けられる冷却媒体の流通路３０は、上下のヒンジ２９の導入口３２と導出口３３とを連通するパイプ３６からなる。このパイプ３６は、図面に示されるように、ジグザグ状に左右で屈曲しながら下方へ延出して形成されている。しかも、パイプ３６外周部には、多数のフィン３７が設けられており、熱交換器として有効に機能する。なお、パイプ３６の直線状部３６ａは、上下方向に離間してそれぞれ水平に配置されており、図示例のフィン３７はこれら上下の各直線状部３６ａに跨って設けられるが、各直線状部３６ａの間で切り離した形状のフィンとしてもよい。

本発明の食品機械は、上記各実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。
前記各実施例では、蒸煮冷却機に適用した例について説明したが、本発明は蒸煮冷却機以外の各種食品機械に適用できる。特に、処理槽壁（とりわけ処理槽のドア）が８０℃以上の高温になる加熱工程を含む食品機械に好適に適用される。例えば、真空解凍機や真空冷却機などにも適用可能である。

真空蒸気解凍機に適用した場合について説明する。真空蒸気解凍機は、処理槽内へ冷凍食材を収容して、処理槽内を減圧した後、蒸気供給してその解凍を図る食品機械である。この真空蒸気解凍機を用いて食材を解凍し、処理槽内から食材を取り出した後、減圧した処理槽内へ蒸気供給して、処理槽内を解凍工程時より高温の蒸気により殺菌する（特願２００３−２８２７６９号）。本発明は、その殺菌工程後に処理槽壁を冷却するのにも適用可能である。冷却するための具体的構造は、前記各実施例の蒸煮冷却機の各冷却手段と同様である。

真空冷却機に適用した場合について説明する。真空冷却機は、処理槽内へ食材を収容して、処理槽内を減圧することで、食材を冷却（冷凍）する食品機械である。この真空冷却機を用いて食材を冷却し、処理槽内から食材を取り出した後、真空蒸気解凍機の場合と同様に、減圧した処理槽内へ蒸気供給して、処理槽内を高温の蒸気により殺菌する。本発明は、その殺菌工程後に処理槽壁を冷却するのにも適用可能である。冷却するための具体的構造は、前記各実施例の蒸煮冷却機の各冷却手段と同様である。

また、前記各実施例では、処理槽壁の内、特に作業者が触れ易いドアの冷却を図った例について説明したが、本発明の冷却構造は、ドア以外の箇所にも適用可能である。例えば、ドア周囲の処理槽の壁やドア枠部に適用できる。実施例１の構成の場合、噴霧ノズルの向きなどを調整することで対応できる。また、実施例２から実施例４の構成の場合、冷却媒体の流通路を処理槽本体の壁に設ければよい。

さらに、実施例２から実施例４の構成で、ドアを冷却する場合の変形例について説明しておく。ドアに冷却媒体を供給する方法として、これら実施例では、ドアの上下部のヒンジを利用した例について説明したが、ヒンジの位置や構成は変更可能である。例えば、ドアの側端部にヒンジを設ける場合、そのヒンジを利用できる。また、ドアを引き戸やシャッター式とする場合には、例えばドアの上端部などから冷却媒体を出し入れすればよい。さらに、ヒンジを介さずに、可撓性ホースなどを利用することもできる。

本発明の蒸煮冷却機の一実施例を示す概略構成図である。 本発明の食品機械の実施例２を示す概略構造図であり、本発明を蒸煮冷却機に適用した別の例を示している。 本発明の食品機械の実施例３を示す概略構造図であり、冷却手段を備えたドア部分のみを示している。 本発明の食品機械の実施例４を示す概略構造図であり、冷却手段を備えたドア部分のみを示している。

符号の説明

２ 処理槽
２ｂ ドア
３ センサ
４，５，６ 減圧手段
１４ 給蒸手段
１８ 冷却弁（冷却手段）
２４ 排蒸手段
２８ 制御手段

Claims (1)

1. 加熱工程を含んで運転される食品機械であって、
   食材または食品が収容される処理槽と、
   処理槽内へ蒸気を供給する給蒸手段と、
   処理槽内を減圧する減圧手段と、
   弁を介して水が処理槽内へ導入可能に構成されており、前記減圧手段にて処理槽内を減圧した状態で、前記弁を開くことで処理槽内へ水を導き、処理槽内において処理槽のドアへ向けて水を噴霧し、この噴霧した水の気化熱で前記ドアの冷却を図る冷却手段と
   を備えることを特徴とする食品機械。

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