JP4080964B2 - Cryopreservation / thawing device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低温に保持された保管庫内に焼成パン、食品及び薬品を含む被冷凍物を収容し、該保管庫内に冷却空気を供給して該被冷凍物を冷凍保存するとともに、冷凍保存した被冷凍物を加熱して解凍するようにした冷凍保存・解凍装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
最近、食品販売ストアやベーカリーでは、パンの製造、販売手数及びコストを低減するため、低温に保持された保管庫内に焼成パンを収容し、該保管庫内に冷却空気を供給して該焼成パンを冷凍保存しておき、該焼成パンを販売に供する際には前記冷凍保存した焼成パンを加熱して解凍し、該パンを焼成時の状態に戻して販売する方法が採られるようになってきた。
かかる焼成パンや菓子類の冷凍保存手段、あるいは解凍手段として、特許文献1(特開平11−346644号公報)、特許文献2(特開平7−79691号公報)、特許文献3(特開2002−17242公報)等の技術が提供されている。
【0003】
特許文献1の技術においては、固形物重量換算で40%以上の水溶性糖質を含む生地を焼成して得られるスポンジケーキまたはパンを含む生洋菓子を、中心温度が0℃以下に達するように急速冷凍した後、−18℃以下の温度で貯蔵し、解凍時には0℃±2℃の温度、80%以上の関係湿度(相対湿度)の冷室内で解凍するように構成している。
また特許文献2の技術においては、焼成直後のパンを密封して常温まで放冷した後冷凍し、解凍時には窯の中で蒸気加熱によって解凍し、少量の水分補給をして直ちに密封し、常温放置により解凍を完了するように構成している。
また、特許文献3の技術においては、パン生地を半焼成した後、酸素遮断性を有する包装容器内に脱酸素剤とともに充填密封するように構成している。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−346644号公報
【特許文献2】
特開平7−79691号公報
【特許文献3】
特開2002−17242公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献1の技術にあっては、所定の水溶性糖質を含む生地を焼成して得られるパンを含む生洋菓子を、中心温度が0℃以下に達するように急速冷凍した後−18℃以下の温度で冷凍保存する手段と、0℃±2℃の温度で高湿度(相対湿度80%以上)の冷室内で解凍する手段とが開示されているにとどまり、また特許文献2の技術にあっては、焼成直後のパンを密封して常温まで放冷した後冷凍する手段及び解凍時には蒸気加熱によって解凍して密封し常温放置する手段が開示されているにとどまり、さらに特許文献3の技術にあっては、半焼成したパンを酸素遮断性を有する包装容器内に脱酸素剤とともに充填密封する手段が開示されているにとどまり、特許文献1ないし3の何れにおいても、焼成したパンを冷凍保存するに用いる高湿度の低温空気の生成手段及び該低温空気を用いての冷凍保存手段については、全く開示されていない。
【0006】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、焼成パン、他の食品及び薬品を含む被冷凍物を冷凍保存するに用いる高湿度の低温空気の具体的生成手段及び該低温空気を用いての具体的冷凍保存手段及び解凍手段を得ることにより、前記被冷凍物を水分の蒸発や昇華が無く安定した品質で以って冷凍保存可能とするとともに、短時間で容易に解凍可能とし、高品質の解凍パン及び解凍食品あるいは所要の品質が維持された解凍薬品を供給できる冷凍保存・解凍装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる目的を達成するもので、低温に保持された保管庫内に焼成パン、食品及び薬品を含む被冷凍物を冷凍保存し、該保管庫内に冷却空気を供給して冷凍保存した被冷凍物を解凍する冷凍保存・解凍装置において、圧縮機で加圧された加圧空気を所定の湿度に加湿する湿度調整装置と、加湿された前記加圧空気を断熱膨張させて前記冷却空気を生成する膨張機とを備え、さらに前記圧縮機の空気出口と前記湿度調整装置の空気入口とを接続する空気通路に設けられて該圧縮機からの空気を加熱する空気加熱器と、前記空気加熱器をバイパスする第1のバイパス路と、前記膨張機をバイパスする第2のバイパス路と、前記被冷凍物の冷凍操作時には前記圧縮機からの空気を前記空気加熱器をバイパスして前記第1のバイパス路、湿度調整装置、前記膨張機または該膨張機及び空気冷却器の双方をこの順に経て前記保管庫に供給し、前記被冷凍物の解凍操作時には前記圧縮機からの空気を、前記空気加熱器、湿度調整装置をこの順に経て、前記膨張機をバイパスし前記第2のバイパス路を通して前記保管庫に供給する切換手段とを備えたことを特徴とする。
【0008】
かかる発明によれば、切換手段によって、被冷凍物の冷凍操作時には前記圧縮機からの空気を前記空気加熱器をバイパスして前記第1のバイパス路、湿度調整装置、前記膨張機または該膨張機及び空気冷却器の双方をこの順に経て前記保管庫に供給し、前記被冷凍物の解凍操作時には前記圧縮機からの空気を、前記空気加熱器、湿度調整装置をこの順に経て、前記膨張機をバイパスし前記第2のバイパス路を通して前記保管庫に供給するので、被冷凍物の冷凍操作時には、エアサイクルの圧縮機で高圧に加圧された加圧空気を湿度調整装置において所定の湿度に加湿し、加湿された加圧空気をエアサイクルの膨張機に導き、該膨張機において前記加圧空気を所定の低圧まで断熱膨張させることにより0℃以下の冷凍温度まで降温せしめ、この冷却空気を焼成パン、食品及び薬品を含む被冷凍物が収容されている保管庫内に供給する。かかる保管庫内への冷却空気の連続供給により、該保管庫内は所定の冷凍温度に保持されて前記被冷凍物を冷凍保存せしめる。
【0009】
また、かかる発明によれば、被冷凍物の冷凍操作時にはエアサイクルの圧縮機で高圧に加圧され湿度調整装置で所定の湿度に加湿された加湿加圧空気を、エアサイクルの膨張機での断熱膨張により被冷凍物の目標冷凍温度まで一挙に冷却して保管庫内に供給し該被冷凍物を冷凍保存することができるので、被冷凍物を水分の蒸発や昇華がなく安定した品質で以って冷凍保存することができる。
また、被冷凍物の保管庫内に供給する冷却空気を、空気の圧縮機と膨張機とを用いたエアサイクルにより生成するので、空気の膨張行程における結露の発生を抑制できるとともに凝縮水による冷却空気生成用機器のエロージョンの発生を阻止できて、該冷却空気生成用機器の耐久性を高く保持できる。
【0010】
(削除)
【0011】
(削除)
【0012】
(削除)
【0013】
かかる発明において好ましくは、前記切換手段は、前記空気加熱器を通る空気と前記第1のバイパス路を通る空気とを切り換える第1の切換弁と、前記膨張機または該膨張機及び空気冷却器の双方を通る空気と前記第2のバイパス路を通る空気とを切り換える第2の切換弁と、前記焼成パンの冷凍操作及び解凍操作に応じて前記第1の切換弁及び第2の切換弁を切り換え操作するコントローラとを備えてなる。
【0014】
かかる発明によれば、前記手段によって保管庫に被冷凍物を冷凍保存し、かかる冷凍保存された被冷凍物を解凍する際には切換手段を切り換えることにより、前記圧縮機からの空気の空気流通路を空気加熱器及び湿度調整装置を経て、前記膨張機をバイパスして前記保管庫に供給するようにして、加熱された加湿空気を保管庫に供給すればよいので、コントローラを備えた切換手段により保管庫への空気流通路を切り換えるのみで、被冷凍物の解凍を短時間で容易に行うことができるとともに、該被冷凍物の冷凍保存と解凍とを適正条件で以って自在に行うことができる。
【0015】
また、かかる発明において好ましくは、前記保管庫と前記圧縮機の吸入口とを接続する回収空気通路に、前記回収空気により前記湿度調整装置出口側の前記加圧空気を冷却する冷熱回収装置を設ける。
このように構成すれば、保管庫から圧縮機の吸入口に戻される回収空気の冷熱を加圧空気の冷却に有効利用することができ、被冷凍物の冷凍熱効率が向上する。
【0016】
また、かかる発明において好ましくは、前記膨張機の出力軸を前記圧縮機の回転軸に連結し、前記膨張機の出力を前記圧縮機の駆動に供するように構成してなる。
このように構成すれば、膨張機における空気の膨張により発生する動力を圧縮機の駆動エネルギーとして回収することができて、被冷凍物の冷凍保存・解凍装置の運転コストの低減を実現できる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品の寸法、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【0018】
図1は本発明の第1実施例に係る焼成パンの冷凍保存・解凍装置の系統図である。図2は第2実施例に係る焼成パンの冷凍保存・解凍装置の系統図である。
【0019】
本発明を焼成パンの冷凍保存・解凍に適用した第1実施例を示す図1において、12は断熱壁012内に形成された保管庫で、低温に保持されて内部に多数の焼成パン13が収容されている。
1は後述するようなエアサイクルの空気を圧縮する圧縮機で、公知の冷凍サイクル用圧縮機と同様な構造を備えている。3は該圧縮機1を駆動するモータで、該モータ3と圧縮機1との間には動力接断用のクラッチ22a及び変速装置22bが介装されている。
39は前記保管庫12内と前記圧縮機1の空気入口とを接続する空気管である。
31は前記圧縮機1の加圧空気出口に接続される空気管、23は入口ポートが前記空気管31に接続され三方弁にて構成された切換弁、5は前記圧縮機1で加圧された加圧空気を加湿する湿度調整装置、20は前記圧縮機1で加圧された加圧空気を加熱する加熱器である。
【0020】
031は前記加熱器20が設けられた空気管、32は前記切換弁23と湿度調整装置5の空気入口とを接続するバイパス路で、前記切換弁23の出口ポートの一方側は前記加熱器20が設けられた空気管031に、他方側は前記バイパス路32に夫々接続されている。
40は前記湿度調整装置5に接続される加湿管で、該湿度調整装置5は該加湿管40を通して導入される蒸気等の加湿流体で、前記圧縮機1からの加圧空気を所定の相対湿度に加湿するようになっている。6は前記加湿管40の管路に介装された加湿流体制御弁で、後述するコントローラ11からの制御信号により前記加湿管40の管路の通路面積を調整するものである。
【0021】
7は前記湿度調整装置5からの加湿された加圧空気を冷却する温度調整可能な空気冷却器である。41は前記空気冷却器7に接続される冷却管で、前記空気冷却器7は該冷却管41を通して導入される冷却流体で前記湿度調整装置5からの加湿された加圧空気を所定の目標温度に冷却するようになっている。
06は前記冷却管41の管路に介装された冷却流体制御弁で、後述するコントローラ11からの制御信号により前記冷却管41の管路の通路面積を調整するものである。
2は該空気冷却器7から空気管35を経た加圧空気を断熱膨張させて降温させる膨張機である。該膨張機2は膨張タービン、スクリュー型膨張機を含む容積型膨張機等の、公知のドライ式膨張機で構成される。
38は該膨張機2の空気出口と前記保管庫12とを接続する空気管である。
【0022】
34は前記湿度調整装置5の空気出口と空気冷却器7の空気入口とを接続する空気管、24は該空気管35に介装された切換弁である。
該切換弁24は三方弁にて構成され、入口ポートが前記空気冷却器7出口の空気管35に、出口ポートの一方側が前記膨張機2に、出口ポートの他方側がバイパス路034を介して前記空気管38の前記膨張機2の出口側に夫々接続されている。
かかる焼成パンの冷凍保存・解凍装置においては、前記圧縮機1から膨張機2を経て保管庫12に冷却空気を供給し、該保管庫12内の回収空気を前記圧縮機1の吸入口に戻すエアサイクルを構成している。
【0023】
14は前記保管庫12内の相対湿度を検出する庫内湿度検出器、15は前記保管庫12内の温度を検出する庫内温度検出器、25は前記保管庫12内の圧力を検出する庫内圧力検出器、9は前記湿度調整装置5の出口側の加圧空気圧力を検出する空気圧力検出器、09は前記湿度調整装置5の出口側の空気温度を検出する空気温度検出器、014は前記湿度調整装置5の出口側の相対湿度を検出する空気湿度検出器、11はコントローラである。
【0024】
前記庫内湿度検出器14からの保管庫12内の相対湿度検出値、庫内温度検出器15からの保管庫12内の温度検出値、庫内圧力検出器25からの保管庫12内の圧力検出値、前記空気圧力検出器9からの湿度調整装置5出口の空気圧力検出値、前記湿度調整装置5の出口側の空気相対湿度検出値、及び前記空気温度検出器09からの湿度調整装置5出口の空気温度検出値は前記コントローラ11に入力される。
そして、該コントローラ11は前記各検出器からの検出信号に基づき、後述する方法で、前記加湿流体制御弁6及び冷却流体制御弁06の開度(通路面積)を調整するとともに、前記切換弁23及び切換弁24を切り換え制御するようになっている。
【0025】
かかる構成を備えた焼成パンの冷凍保存・解凍装置において、保管庫12内に収容された焼成パン13の冷凍保存時の動作を説明する。
前記コントローラ11により(あるいは単独で)クラッチ22aが接続されると、モータ3により該クラッチ22a及び変速装置22bを介して圧縮機1が駆動され、該圧縮機1において前記保管庫12内から空気管39を通して吸入された空気を高圧に加圧する。
一方、コントローラ11により前記切換弁23は、圧縮機1出口の空気管31とバイパス路32とを接続し、該空気管31と加熱器20への空気管031とを遮断するように切り換えられる。これにより、前記加圧空気はバイパス路32を通って前記湿度調整装置5に直接導入される。
【0026】
該湿度調整装置5には、前記加湿管40及び加湿流体制御弁6を通して蒸気等の加湿流体が導入されている。該加湿流体制御弁6は、前記コントローラ11により次のようにして開度を制御されて前記加湿管40の管路の通路面積を調整する。
即ち、前記コントローラ11は、前記保管庫12内の圧力検出値及び温度検出値から相対湿度100%となる絶対湿度を算出して、この庫内絶対湿度と、前記湿度調整装置5の出口側の空気圧力検出値、空気温度検出値、及び空気相対湿度検出値から算出した湿度調整装置5の絶対湿度と比較し、該湿度調整装置5の絶対湿度が前記庫内絶対湿度と同等になるように、前記加湿流体制御弁6の開度を調整する。
これにより、前記保管庫12内の相対湿度が常時目標湿度に保持され、焼成パン13の表面からの水分の蒸発、昇華を回避し、安定した空気条件で以って焼成パン1を冷凍保存できる。
【0027】
ここで、冷凍保存時には、前記コントローラ11により前記切換弁24は、空気冷却器7出口の空気管35と膨張機2とを接続し、該空気管35と膨張機2出口の空気管38へのバイパス路034とを遮断するように切り換えられる。
そして、前記のようにして加湿された加圧空気は前記空気冷却器7に導入される。該空気冷却器7には前記冷却管41及び冷却流体制御弁06を通して冷却流体が供給されている。該冷却流体制御弁06は、前記コントローラ11により開度を制御されて前記冷却管41の管路の通路面積を調整する。
即ち、前記コントローラ11においては、前記庫内温度検出器15から入力される保管庫12内温度の検出値と目標とする庫内温度(保管庫12内温度)とを比較し、保管庫12内の庫内温度が前記目標庫内温度になるように、前記冷却流体制御弁06の開度を調整して前記空気冷却器7の冷却度を制御する。
【0028】
前記加湿加圧空気は、該空気冷却器7にて所定温度に冷却された後、空気管35及び切換弁24を通して前記膨張機2に導入される。該膨張機2においては、前記加湿された加圧空気に膨張仕事をなさしめて降圧させることにより、前記庫内温度(保管庫12内温度)まで降温させる。前記庫内温度に降温された低圧、低温の加湿空気は、空気管38を通して保管庫12内に供給される。これにより、該保管庫12内の焼成パン13は所定湿度、温度、圧力状態にて冷凍保存される。
また、該保管庫12内の空気は空気管39を通して前記圧縮機1の吸入口に戻される。
【0029】
前記のように、かかる実施例においては、湿度調整装置5の出口側に空気冷却器7及び膨張機2を直列に設けて、該空気冷却器7及び膨張機2によって加湿空気を2段冷却し、かつ庫内温度検出器15によって保管庫12内の温度を検出しコントローラ11によるフィードバック制御を行うことにより、目標冷凍保管温度(通常、−20℃〜−30℃)の冷却空気を安定してかつ迅速に保管庫12内に供給することが可能となり、該保管庫12内を常時目標温度に保持することができる。
【0030】
次に、前記保管庫12内に収容された焼成パン13の解凍時の動作を説明する。
解凍時には、前記コントローラ11により前記切換弁23を、前記圧縮機1出口の空気管31と加熱器20への空気管031とを接続し、該空気管31とバイパス路32とを遮断するように切り換える。
また、前記コントローラ11により前記切換弁24を、空気冷却器7出口の空気管35と膨張機2出口へのバイパス路034とを接続し、該空気冷却器7出口の空気管35と膨張機2とを遮断するように切り換える。
【0031】
従って、解凍時においては、前記圧縮機1において高圧に加圧された前記加圧空気は、前記切換弁23から空気管031を通って加熱器20に導入され、該加熱器20において前記焼成パン13の保管庫12からの出庫温度以上となるような温度に加熱される。
加熱器20を経た加圧空気は、湿度調整装置5において前記冷凍保存時と同様な手順で加湿され、前記空気冷却器7での温度調節によって相対湿度100%に調整され、前記切換弁24から膨張機2をバイパスして保管庫12内に供給され、焼成パン13の解凍に供される。
【0032】
従ってかかる実施例によれば、エアサイクルの圧縮機1で高圧に加圧された加圧空気を湿度調整装置5において所定の相対湿度に加湿し、この加湿された加圧空気をエアサイクルの膨張機2に導き、該膨張機2において前記加圧空気を所定の低圧まで断熱膨張させることにより0℃以下好ましくは−20℃〜−30℃の冷凍温度まで降温せしめ、この冷却空気を焼成パン13が収容されている保管庫12内に供給するので、該保管庫12内への冷却空気の連続供給により、該保管庫12内を常時所定の冷凍温度に保持して焼成パン13を冷凍保存せしめることが可能となる。
【0033】
従ってかかる実施例によれば、エアサイクルの圧縮機1で高圧に加圧され湿度調整装置5で所定の相対湿度に加湿された加湿加圧空気を、エアサイクルの膨張機2での断熱膨張により焼成パン13の目標冷凍温度まで一挙に冷却して保管庫内に供給し、焼成パン13を冷凍保存することができるので、該焼成パン13を水分の蒸発や昇華がなく安定した品質で以って冷凍保存することができる。
また、焼成パンの保管庫12内に供給する冷却空気を、空気の圧縮機1と膨張機2とを用いたエアサイクルにより生成するので、空気の膨張行程における結露の発生を抑制できるとともに凝縮水による冷却空気生成用機器のエロージョンの発生を阻止できる。
【0034】
図2に示される第2実施例においては、前記空気冷却器7出口の空気管35と前記膨張機2の空気入口との間に冷熱回収装置8を設け、該冷熱回収装置8に前記保管庫12から空気管39を通して圧縮機の吸入口に戻される空気を導入して、該空気冷却器7出口の空気に前記保管庫12から戻される空気の冷熱を供給するように構成している。
このように構成することにより、前記保管庫12から圧縮機1の吸入口に戻される回収空気の冷熱を加圧空気の冷却に有効利用することができ、焼成パン13の冷凍熱効率が向上する。
【0035】
また、かかる第2実施例においては、前記膨張機2の出力軸を前記圧縮機1の回転軸にクラッチ21a及び変速装置21bを介して連結し、前記膨張機2の出力を前記圧縮機1の駆動に供するように構成している。
このように構成することにより、膨張機2における空気の膨張により発生する動力を圧縮機1の駆動エネルギーとして回収することができて、焼成パン13の冷凍保存・解凍装置の運転コストの低減を実現できる。
前記以外の構成は前記第1実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【0036】
以上の実施例は、本発明を焼成パンの冷凍保存・解凍装置に適用したものであるが、本発明はこれに限られることなく、焼成パン以外の冷凍保存食品、冷凍保存を必要とする薬品類等の冷凍保存・解凍装置に適用できる。
【0037】
【発明の効果】
以上記載のごとく本発明によれば、切換手段によって、被冷凍物の冷凍操作時には前記圧縮機からの空気を前記空気加熱器をバイパスして前記第1のバイパス路、湿度調整装置、前記膨張機または該膨張機及び空気冷却器の双方をこの順に経て前記保管庫に供給し、前記被冷凍物の解凍操作時には前記圧縮機からの空気を、前記空気加熱器、湿度調整装置をこの順に経て、前記膨張機をバイパスし前記第2のバイパス路を通して前記保管庫に供給するので、被冷凍物の冷凍操作時には、エアサイクルの圧縮機で高圧に加圧され湿度調整装置で所定の湿度に加湿された加湿加圧空気を、エアサイクルの膨張機での断熱膨張により焼成パン、他の食品及び薬品を含む被冷凍物の目標冷凍温度まで一挙に冷却して保管庫内に供給し該被冷凍物を冷凍保存することができるので、該被冷凍物を水分の蒸発や昇華がなく安定した品質で以って冷凍保存することができる。
また、焼成パンの保管庫内に供給する冷却空気を、空気の圧縮機と膨張機とを用いたエアサイクルにより生成するので、空気の膨張行程における結露の発生を抑制できるとともに凝縮水による冷却空気生成用機器のエロージョンの発生を阻止できて、該冷却空気生成用機器の耐久性を高く保持できる。
【0038】
また本発明によれば、冷凍保存された被冷凍物を解凍する際には、切換手段を切り換えることにより圧縮機からの空気の空気流通路を空気加熱器及び湿度調整装置を経て、膨張機をバイパスして保管庫に供給するようにして、加熱された加湿空気を保管庫に供給すればよいので、コントローラを備えた切換手段により保管庫への空気流通路を切り換えるのみで、被冷凍物の解凍を短時間で容易に行うことができるとともに、該被冷凍物の冷凍保存と解凍とを適正条件で以って自在に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例に係る焼成パンの冷凍保存・解凍装置の系統図である。
【図2】 本発明の第2実施例に係る焼成パンの冷凍保存・解凍装置の系統図である。
【符号の説明】
1 圧縮機
2 膨張機
3 モータ
5 湿度調整装置
6 加湿流体制御弁
06 冷却流体制御弁
7 空気冷却器
8 冷熱回収装置
9 空気圧力検出器
09 空気温度検出器
11 コントローラ
12 保管庫
13 焼成パン
14 庫内湿度検出器
014 空気湿度検出器
15 庫内温度検出器
20 加熱器
21a、22a 23,24 切換弁
25 庫内圧力検出器
32、034 バイパス路
31,031、34、35、38,39 空気管
40 加湿管
41 冷却管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention stores a frozen object including baking bread, food, and medicine in a storage kept at a low temperature, supplies cooling air to the storage, and stores the frozen object in a frozen state. The present invention relates to a cryopreservation / thawing device for heating and thawing a preserved object to be frozen.
[0002]
[Prior art]
Recently, in order to reduce bread production, sales, and costs at food sales stores and bakery stores, baking bread is stored in a storage room kept at a low temperature, and cooling air is supplied into the storage room to supply the baking. When the bread is stored frozen and the baked bread is offered for sale, the frozen baked bread is heated and thawed, and the bread is returned to the state at the time of baking and sold. I came.
Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-346644), Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 7-79691), and Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-2002) are used as frozen storage means or thawing means for baking bread and confectionery. No. 17242) is provided.
[0003]
In the technique of Patent Document 1, raw western confectionery including sponge cake or bread obtained by baking dough containing 40% or more water-soluble saccharide in terms of solid weight is set so that the center temperature reaches 0 ° C. or less. After quick freezing, it is stored at a temperature of −18 ° C. or lower, and at the time of thawing, it is defrosted in a cold room at a temperature of 0 ° C. ± 2 ° C. and a relative humidity (relative humidity) of 80% or higher.
In the technique of
Moreover, in the technique of
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-346644 [Patent Document 2]
JP-A-7-79691 [Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-17242
[Problems to be solved by the invention]
In the technique of Patent Document 1, a fresh confectionery containing bread obtained by baking a dough containing a predetermined water-soluble sugar is rapidly frozen so that the center temperature reaches 0 ° C. or lower, and then −18 ° C. Means for freezing and storing at the following temperatures and means for thawing in a cold room at a temperature of 0 ° C. ± 2 ° C. and high humidity (relative humidity of 80% or more) are only disclosed. In that case, only the means for sealing the bread immediately after baking and allowing it to cool to room temperature and then freezing, and the means for thawing and sealing by steam heating at the time of thawing and leaving at room temperature are disclosed. However, only the means for filling and sealing the semi-baked bread together with the oxygen scavenger in the packaging container having an oxygen barrier property is disclosed. In any of Patent Documents 1 to 3, the baked bread is frozen. Used for storage For cryopreservation means using generator and low temperature air of the low-temperature air humidity, there is no disclosure.
[0006]
In view of the problems of the prior art, the present invention provides a specific means for generating high-humidity low-temperature air used for freezing and storing frozen objects including baked bread, other foods and chemicals, and specific use of the low-temperature air. By obtaining frozen storage means and thawing means, the object to be frozen can be stored frozen with a stable quality without evaporation or sublimation of water, and it can be easily thawed in a short time, so that it can be thawed with high quality. It is an object of the present invention to provide a frozen storage / thawing device capable of supplying bread and thawed foods or thawed chemicals with the required quality maintained.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention achieves such an object, in which frozen objects including baked bread, food and chemicals are stored frozen in a storage kept at a low temperature, and cooled air is supplied into the storage and stored frozen. In a frozen storage / thawing device for thawing the object to be frozen, a humidity adjusting device for humidifying the pressurized air pressurized by the compressor to a predetermined humidity, and the cooling air by adiabatically expanding the humidified pressurized air And an air heater that is provided in an air passage that connects an air outlet of the compressor and an air inlet of the humidity control device to heat the air from the compressor, and the air A first bypass path that bypasses the heater; a second bypass path that bypasses the expander; and the refrigeration operation of the object to be frozen, air from the compressor bypasses the air heater and the first bypass path 1 Bypass, humidity control Device, the expander or both of the expander and the air cooler are supplied to the storage through this order, and the air from the compressor is supplied to the air heater and the humidity adjusting device when the object to be frozen is thawed. And switching means for bypassing the expander and supplying it to the storage through the second bypass path .
[0008]
According to this invention, the switching means bypasses the air heater so that the air from the compressor bypasses the air heater during the freezing operation of the object to be frozen, the first bypass path, the humidity adjusting device, the expander, or the expander. And the air cooler in this order are supplied to the storage, and when the object to be frozen is thawed, the air from the compressor passes through the air heater and the humidity adjustment device in this order, and the expander is By-passing and supplying to the storage through the second bypass path, during the freezing operation of the object to be frozen, the pressurized air pressurized to a high pressure by the compressor of the air cycle is humidified to a predetermined humidity in the humidity adjustment device Then, the humidified pressurized air is guided to an expander of an air cycle, and the pressurized air is adiabatically expanded to a predetermined low pressure in the expander to lower the temperature to a freezing temperature of 0 ° C. or less.却空 care about baking bread, supplied into the vault which the frozen food is housed, including food and medicine. By continuously supplying the cooling air into the storage, the storage is kept at a predetermined freezing temperature and the object to be frozen is stored frozen.
[0009]
Further , according to this invention, the humidified pressurized air pressurized at a high pressure by the air cycle compressor and humidified to a predetermined humidity by the humidity adjusting device during the freezing operation of the object to be frozen is Adiabatic expansion allows the object to be frozen to be cooled to the target refrigeration temperature at a stroke and supplied to the storage, and the object to be frozen can be stored frozen. Thus, it can be stored frozen.
In addition, since the cooling air supplied to the storage of the object to be frozen is generated by an air cycle using an air compressor and an expander, it is possible to suppress the occurrence of condensation in the air expansion process and to cool with condensed water. The occurrence of erosion of the air generating device can be prevented, and the durability of the cooling air generating device can be kept high.
[0010]
(Delete)
[0011]
(Delete)
[0012]
(Delete)
[0013]
In this invention, preferably, the switching means includes a first switching valve that switches between air passing through the air heater and air passing through the first bypass passage, and the expander or the expander and the air cooler. A second switching valve that switches between air passing through the air and air passing through the second bypass passage, and switching between the first switching valve and the second switching valve according to a freezing operation and a thawing operation of the baking pan. And a controller for operation.
[0014]
According to this invention, the frozen object is stored in the storage by the means, and the air flow from the compressor is switched by switching the switching means when thawing the frozen object to be frozen. Switching means provided with a controller so that the heated humidified air may be supplied to the storage by bypassing the expander and supplying it to the storage via an air heater and a humidity control device. By simply switching the air flow path to the storage, the object to be frozen can be thawed easily in a short time, and the object to be frozen can be stored frozen and thawed freely under appropriate conditions. be able to.
[0015]
In this invention, preferably, a cooling air recovery device that cools the pressurized air on the outlet side of the humidity adjusting device by the recovered air is provided in a recovery air passage that connects the storage and the suction port of the compressor. .
If comprised in this way, the cold heat | fever of the collection | recovery air returned from the storage to the suction inlet of a compressor can be used effectively for cooling of pressurized air, and the freezing heat efficiency of a to-be-frozen object improves.
[0016]
In the invention, preferably, the output shaft of the expander is connected to the rotation shaft of the compressor, and the output of the expander is used for driving the compressor.
If comprised in this way, the motive power which generate | occur | produces by the expansion | swelling of the air in an expander can be collect | recovered as drive energy of a compressor, and the reduction of the operating cost of the frozen storage and thawing | decompression apparatus of to-be-frozen material is realizable.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. However, unless otherwise specified, the dimensions, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are merely illustrative examples and not intended to limit the scope of the present invention.
[0018]
FIG. 1 is a system diagram of a frozen storage / thawing apparatus for baking bread according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a system diagram of a frozen storage / thawing apparatus for baking bread according to the second embodiment.
[0019]
In FIG. 1 showing the first embodiment in which the present invention is applied to frozen storage and thawing of baked bread, a storage 12 is formed in a
Reference numeral 1 denotes a compressor that compresses air in an air cycle as will be described later, and has the same structure as a known refrigeration cycle compressor.
31 is an air pipe connected to the pressurized air outlet of the compressor 1, 23 is a switching valve composed of a three-way valve with an inlet port connected to the
[0020]
031 is an air pipe provided with the
[0021]
Reference numeral 7 denotes an air cooler capable of adjusting the temperature for cooling the humidified pressurized air from the humidity adjusting device 5.
06 is a cooling fluid control valve interposed in the pipe line of the cooling
An
[0022]
34 is an air pipe connecting the air outlet of the humidity adjusting device 5 and the air inlet of the
The switching
In such a frozen bread storage / thawing device, cooling air is supplied from the compressor 1 to the storage 12 via the
[0023]
14 is an internal humidity detector that detects the relative humidity in the storage 12, 15 is an internal temperature detector that detects the temperature in the
[0024]
The relative humidity detection value in the storage 12 from the internal humidity detector 14, the temperature detection value in the storage 12 from the internal temperature detector 15, and the pressure in the storage 12 from the
Then, the
[0025]
The operation of the
When the clutch 22a is connected by the controller 11 (or by itself), the compressor 1 is driven by the
On the other hand, the switching valve 23 is switched by the
[0026]
A humidifying fluid such as steam is introduced into the humidity adjusting device 5 through the
That is, the
As a result, the relative humidity in the storage 12 is always maintained at the target humidity, evaporation of water from the surface of the
[0027]
Here, at the time of refrigerated storage, the
The pressurized air humidified as described above is introduced into the air cooler 7. Cooling fluid is supplied to the air cooler 7 through the cooling
That is, the
[0028]
The humidified pressurized air is cooled to a predetermined temperature by the air cooler 7 and then introduced into the
Further, the air in the storage 12 is returned to the suction port of the compressor 1 through the
[0029]
As described above, in this embodiment, the air cooler 7 and the
[0030]
Next, the operation at the time of thawing the
At the time of thawing, the
Further, the
[0031]
Therefore, at the time of thawing, the pressurized air pressurized to a high pressure in the compressor 1 is introduced from the switching valve 23 through the
Pressurized air that has passed through the
[0032]
Therefore, according to such an embodiment, the pressurized air pressurized to a high pressure by the compressor 1 of the air cycle is humidified to a predetermined relative humidity by the humidity adjusting device 5, and the humidified pressurized air is expanded. The temperature is lowered to a freezing temperature of 0 ° C. or less, preferably −20 ° C. to −30 ° C. by adiabatically expanding the pressurized air to a predetermined low pressure in the
[0033]
Therefore, according to this embodiment, the humidified pressurized air pressurized to a high pressure by the compressor 1 of the air cycle and humidified to a predetermined relative humidity by the humidity adjusting device 5 is adiabatically expanded by the
Moreover, since the cooling air supplied into the storage 12 of baking bread is produced | generated by the air cycle using the compressor 1 and the
[0034]
In the second embodiment shown in FIG. 2, a cold heat recovery device 8 is provided between the
By comprising in this way, the cold of the collection | recovery air returned to the suction inlet of the compressor 1 from the said storage 12 can be utilized effectively for cooling of pressurized air, and the freezing heat efficiency of the
[0035]
In the second embodiment, the output shaft of the
With this configuration, the power generated by the expansion of the air in the
Structures other than those described above are the same as those in the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals.
[0036]
In the above examples, the present invention is applied to a frozen storage and thawing apparatus for baking bread. However, the present invention is not limited to this, and frozen stored foods other than baking bread and chemicals that require frozen storage are used. Applicable to frozen storage and thawing devices such as
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the air from the compressor is bypassed by the air heater during the freezing operation of the object to be frozen by the switching means, and the first bypass path, the humidity adjusting device, and the expander Alternatively, both the expander and the air cooler are supplied in this order to the storage, and when the object to be frozen is thawed, the air from the compressor passes through the air heater and the humidity adjusting device in this order, Since the expander is bypassed and supplied to the storage through the second bypass passage, during the freezing operation of the object to be frozen, it is pressurized to a high pressure by an air cycle compressor and humidified to a predetermined humidity by a humidity adjusting device. The humidified pressurized air is cooled to the target refrigeration temperature of the object to be frozen including the baking pan, other foods and chemicals by adiabatic expansion in the expander of the air cycle, and supplied to the storage room to be frozen. Frozen It is possible that exists, the 該被 frozen food can be stored frozen me more than in the quality of stable and there is no evaporation or sublimation of moisture.
In addition, since the cooling air supplied into the storage pan of the baking pan is generated by an air cycle using an air compressor and an expander, it is possible to suppress the occurrence of condensation in the expansion process of the air and to cool the air by condensed water. Generation | occurrence | production of the erosion of the apparatus for production | generation can be prevented, and durability of this apparatus for production | generation of cooling air can be kept high.
[0038]
Further, according to the present invention, when the object to be frozen is thawed, the air flow path of the air from the compressor is switched through the air heater and the humidity adjusting device by switching the switching means, and the expander is installed. Since the heated humidified air has only to be supplied to the storage by bypassing it and supplying it to the storage, it is only necessary to switch the air flow path to the storage by means of switching means equipped with a controller. Thawing can be performed easily in a short time, and the frozen object can be frozen and thawed freely under appropriate conditions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram of a frozen storage / thawing device for baking bread according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a system diagram of a frozen storage / thawing apparatus for baked bread according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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