JP5578511B2 - 食肉処理施設の冷温熱供給装置及びその冷温熱供給方法 - Google Patents

Description

本発明は、食肉処理施設において、豚の食肉処理施設の衛生管理基準を満たしながら、豚の屠畜・解体及び内臓処理等の食肉処理過程に冷熱及び給湯を供給するとともに、冷温熱使用量を平準化して省エネを可能にした冷温熱供給方法及び装置に関する。

従来、食肉処理施設には、豚の屠畜及び解体を行なう屠畜解体室、及び内臓処理を行う内臓処理室と、後工程の、懸肉処理（枝肉洗浄後の水切り）、枝肉冷却、計量、格付け、下見、セリ、保管、出荷等を行なう懸肉室、及びさらに部分肉カット等を行なう処理室等が設けられている。これらの処理室での食肉処理過程において、法律で定められた衛生管理基準を遵守するために、大量の温水、冷水、氷等が使用されている。そのため、豚の食肉処理施設では、電気、ガス等、大量のエネルギーが消費されている。

屠畜及び解体の食肉処理過程となる皮剥ぎライン及び背割りラインには、皮剥ぎ機、背割りソー及びナイフ等の食肉処理器具の洗浄殺菌用に８３℃以上の熱湯が要求されている。そのため、食肉処理過程で充分な給湯量を確保するため、ボイラーが常時運転されている。内臓処理を行う内臓処理室には、内臓を煮沸した後の冷却のために、５℃の冷水が要求される。そのため、内臓処理室では、従来から氷水が使用されている。

屠畜、解体を行う屠畜解体室及び後工程となる懸肉室の室温は、１０℃に維持されるが、豚の体温は４０℃以上あり、時には４０℃近くまで上昇している屠体も持ち込まれるため、負荷変動が大きい。そのため、かかる負荷変動にも対応できる冷熱供給が必要とされている。

食肉用家畜を屠畜し加工処理する食肉処理場の冷却作湯システムとして、特許文献１には、ＣＯ_２を熱媒体としたヒートポンプ装置を使用することが開示されている。ＣＯ_２を熱媒体としたヒートポンプ装置は、圧縮工程でＣＯ_２を超臨界状態にすることにより、約９０℃の高温水を製造でき、給湯用として好適であることが知られている。

特許文献１に開示されたシステムでは、空気を熱源としＣＯ_２を熱媒体としたヒートポンプ装置を屠畜解体室内又は室外近傍に設置している。そして、屠畜解体時に食肉用屠体から放散される熱を主たる熱源として該ヒートポンプ装置で高温水を製造するとともに、同時に屠畜解体室等、処理室内雰囲気の冷却消霧を行っている。このシステムは、既設の屠畜解体室等の処理室の大幅な改造を伴うため、省エネルギー対策として既設の食肉処理施設に適用することは困難である。

特許文献２には、氷蓄熱槽を備えた冷凍装置の凝縮熱をＣＯ_２給湯用ヒートポンプの熱源として利用して、季節や寒冷地等に関係なく年間を通して９０℃前後の高温水を安定して供給可能とすることが開示されている。

さらに、特許文献３には、氷蓄熱ユニット及び給湯ユニットを備えた空気調和装置において、製氷用蓄熱運転及び給湯蓄熱運転を同時に行なう同時運転から、いずれか一方の運転に切り替え可能とする制御手段が開示されている。

特開２００８―３０１７８４号公報 特開２００９―２４３８５８号公報 特開２００１―２３５２５３号公報

食肉処理施設においては、前述のように、大量のエネルギーが消費されるため、エネルギー使用量の節減を目的として、太陽光発電による自然エネルギーの導入、夜間電力を使用する氷蓄熱によるエネルギー負荷の平準化と言ったエネルギー対策が図られてきた。しかし、法律に適った食肉処理施設の衛生管理基準を維持しながら、食肉処理工程全体を見据えてシステム的な省エネ対策を行なうような手段は、従来講じられていなかった。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、食肉処理施設における屠畜解体及び内臓処理等の食肉処理過程において必要となる冷熱及び給湯負荷に対応して、エネルギー負荷の平準化を達成し、法律に適った食肉処理施設の衛生管理基準を維持できる省エネルギーシステムを構築することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明の食肉処理施設の冷温熱供給装置は、
ＣＯ_２を冷媒とし、常温水を８３℃以上の高温水に加熱するＣＯ _２ 給湯機を有するヒートポンプ装置と該ヒートポンプ装置のＣＯ _２ 蒸発器で冷却されたブラインを冷熱源とする氷蓄熱装置とを備え、豚の食肉処理器具の洗浄殺菌用に８３℃以上の高温水が要求される屠畜解体室と懸肉室及び、これらの室内の空調と共に冷水が要求される内臓処理室とを具えた、豚の食肉処理施設の冷温熱供給装置であって、
前記ヒートポンプ装置で製造された８３℃以上の高温水を貯留する貯湯槽、及び該貯湯槽に貯留された８３℃以上の高温水を前記屠畜解体室に供給する送湯装置と、
前記氷蓄熱装置で製造された冷水を前記内臓処理室に供給する冷熱源供給装置と、
前記ヒートポンプ装置のＣＯ _２ 蒸発器と氷蓄熱装置間にブラインを循環させる第１ブライン循環路と、
該第１ブライン循環路から分岐され、該ヒートポンプ装置のＣＯ _２ 蒸発器又は氷蓄熱装置で冷却されたブラインを前記屠畜解体室及び懸肉室の空調器に送る第２ブライン循環路と、
該第１ブライン循環路と第２ブライン循環路との分岐部に設けられた切換弁と、を備え、
豚の食肉処理運転時には、貯湯槽の高温水が不足するか又は氷蓄熱装置の蓄氷が不足するまでは前記ヒートポンプ装置を稼働させずに、貯湯槽に貯留された高温水を温熱源とすると共に、前記切換弁を切り換えて氷蓄熱槽の蓄氷を冷熱源とし、この冷熱源のみを用いて、屠畜解体室及び懸肉室の空調と、内臓処理室への被冷却水の供給を行ない、
一方豚の食肉処理非運転時には、前記ヒートポンプ装置を稼働させて、ＣＯ _２ 給湯機１２を駆動させて、貯湯槽に８３℃以上の高温水を貯留さると共に、前記切換弁を切り換えてＣＯ _２ 蒸発器を稼働させて氷蓄熱槽への蓄氷を行うことを特徴とする。

本発明装置では、食肉処理を行なわない時に、ＣＯ_２を冷媒とするヒートポンプ装置を稼動させて、屠畜解体室で必要とする８３℃以上の高温水を貯湯槽に貯留する。食肉処理施設の皮剥ぎライン及び背割りラインにおける衛生管理基準を維持できる。この蓄熱と並行して、第１ブライン循環路を通して、ヒートポンプ装置で冷却されたブラインを氷蓄熱装置に送ることにより、氷蓄熱装置の蓄氷を行なう。

食肉処理時には、前記切換弁でブラインの流路を切り換えることで、第２ブライン循環路を通して、ヒートポンプ装置又は氷蓄熱装置で冷却されたブラインを屠畜解体室及び懸肉室の空調器に送り、屠畜解体室及び懸肉室の空調を行なうことができる。同時に、氷蓄熱装置で製造された氷水を冷熱源として内臓処理室で煮沸された内臓、その他の冷却を行なう。
このように、食肉処理を行なわない時間帯に蓄熱蓄氷運転を行なうので、食肉処理時にヒートポンプ装置を稼動させる必要がなくなる。そのため、1日のエネルギー負荷を平準化でき、１日の電力等のエネルギー消費量を平準化できる。

また、氷蓄熱装置で製造した氷水を冷熱源として内臓処理室における冷却を行なうと共に、該氷水で冷却した冷ブラインを用いて、屠畜解体室及び懸肉室の空調を行なうことができる。これによって、内臓処理室、屠畜解体室及び懸肉室に必要な冷熱源を氷蓄熱装置の氷水の冷熱源のみを使用してまかなうことができるので、省エネを可能にする。
また、内臓処理室では、従来のように大量の氷水を製造する必要がなくなるので、設備費の削減及び節水が可能になる。

また、前記切換弁により、第１ブライン循環路と第２ブライン循環路とを切り換え可能にしたので、氷蓄熱装置での蓄氷と、屠畜解体室及び懸肉室の空調とを、同時に、又は夫々別個に行なうことができる。これによって、冷温熱供給装置の運転の自由度を広げることができる。なお、氷蓄熱装置の氷残量を常に監視し、余剰分があればブラインを第１ブライン循環路を通すことによって、氷水の冷熱源を有効に取り出すことができる。

本発明装置において、太陽熱集熱装置と、該太陽熱集熱器で製造した高温水を貯留する第２貯湯槽と、該第２貯湯槽に貯留された高温水を食肉処理施設に温熱源として供給する第２送湯装置と、を備えているとよい。このように、太陽熱集熱装置を付設することによって、温熱源の補充が可能になる。なお、太陽熱集熱装置で製造された高温水は、比較的低温であるので、ヒートポンプ装置で製造された高温水と混合することで温度調節用として使用できる。あるいは太陽熱集熱装置で製造された高温水を、単独で作業員の手洗い用等として使用できる。

また、本発明装置において、前記冷熱源供給装置が、氷蓄熱装置の氷水と被冷却水とを熱交換して被冷却水を冷却する熱交換器と、水補給部を備え該熱交換器と内臓処理室との間に被冷却水を循環させる被冷却水循環路と、を備えているとよい。これによって、該被冷却水の循環量を調整することによって、内臓処理室に供給する被冷却水の温度を調整できると共に、内臓処理室で消費される被冷却水量に応じて水補給部での給水量を調整できるので、被冷却水の無駄な使用をなくし、節水が可能になる。また、補充水量を調整することにより、被冷却水の温度管理を正確に行なうことができるので、内臓処理の衛生管理基準が遵守され、内臓の品質維持が可能となる。

次に、前記本発明装置を用いた本発明の食肉処理施設の冷温熱供給方法は、
食肉処理を行なわない時はヒートポンプ装置を稼働して、
該ヒートポンプ装置の給湯機で８３℃以上の高温水を製造し、該高温水を貯湯槽に貯留すると共に、該ヒートポンプ装置の蒸発器で冷却したブラインを前記氷蓄熱装置に供して氷水を製造する蓄熱蓄氷ステップを行い、
一方食肉処理を行なう時は貯湯槽の高温水が不足するか又は氷蓄熱装置の蓄氷が不足するまではヒートポンプ装置を稼働せずに、
該貯湯槽に貯留された高温水を、屠畜解体室に食肉処理器具の洗浄殺菌用として供する給湯ステップと、
氷蓄熱装置で製造した氷水と熱交換させて冷却したブラインを屠畜解体室及び懸肉室の空調器に送って該屠畜解体室及び懸肉室の空調を行なう空調ステップと、
氷蓄熱装置の氷水を冷熱源として該内臓処理室の冷却を行なう冷却ステップと、からなることを特徴とする。

本発明方法では、食肉処理を行なわない時に前記蓄熱蓄氷ステップを行い、食肉処理を行なう時に、前記給湯ステップ、空調ステップ及び冷却ステップを行なうようにしたので、食肉処理時にヒートポンプ装置及び氷蓄熱装置を稼動させる必要がなくなり、１日のエネルギー負荷を平準化でき、１日の電力等のエネルギー消費量の平準化を達成できる。

また、前記空調ステップ及び冷却ステップは、氷蓄熱装置の氷水の冷熱源のみで行なうことができる。従って、食肉処理施設の消費電力を節減して、省エネを可能にする。特に、内臓処理室では、従来のように、煮沸処理された内臓、その他の冷却のために大量の氷水を製造する必要がなくなる。そのため、設備費の削減及び節水が可能になる。
また、給湯ステップでは、屠畜解体室に食肉処理器具の洗浄殺菌に必要な８３℃の熱湯を供給でき、これによって、食肉処理施設の皮剥ぎライン及び背割りラインにおける衛生管理基準を維持できる。

本発明方法において、食肉処理が行なわれない夜間に蓄熱蓄氷ステップを行なうと共に、食肉処理が行なわれる昼間に給湯ステップ、空調ステップ及び冷却ステップを行なうようにするとよい。このように、電力等のエネルギー消費が少ない夜間に、蓄熱蓄氷ステップを行ない、食肉処理を行なう昼間にヒートポンプ装置を休止させることにより、１日を通して、エネルギー負荷を平準化できる。

本発明方法において、食肉処理時に貯湯槽の高温水が不足するか又は氷蓄熱装置の蓄氷が不足したとき、ヒートポンプ装置を稼動させ、該貯湯槽に高温水を供給すると共に、該ヒートポンプ装置で冷却したブラインを、屠畜解体室及び懸肉室の空調器に送って該屠畜解体室及び懸肉室の空調を行なうようにするとよい。
このような追いかけ運転を行なうことにより、食肉処理中に高温水又は蓄氷が不足した場合でも食肉処理を続行できる。また、各処理室の負荷変動に対しても、ヒートポンプ装置の追いかけ運転を行なうことで、高負荷時にも十分対応することができる。

本発明装置によれば、ＣＯ_２を冷媒としたヒートポンプ装置と該ヒートポンプ装置で冷却されたブラインを冷熱源とする氷蓄熱装置とを備え、食肉処理施設の屠畜解体室、懸肉室及び内臓処理室に屠体解体処理用又は空調用の冷温熱を供給する食肉処理施設の冷温熱供給装置において、ヒートポンプ装置で製造された高温水を貯留する貯湯槽、及び該貯湯槽に貯留された高温水を前記屠畜解体室に温熱源として供給する送湯装置と、氷蓄熱装置で製造された冷水を前記内臓処理室に冷熱源として供する冷熱源供給装置と、ヒートポンプ装置と氷蓄熱装置間にブラインを循環させる第１ブライン循環路と、該第１ブライン循環路から分岐され、該ヒートポンプ装置又は氷蓄熱装置で冷却されたブラインを屠畜解体室及び懸肉室の空調器に送る第２ブライン循環路と、該第１ブライン循環路と第２ブライン循環路との分岐部に設けられた切換弁と、を備えているので、蓄熱蓄氷ステップを食肉処理を行なわない時間帯に行なうことで、エネルギー負荷の平準化を達成できると共に、給湯ステップでは、屠畜解体室及び懸肉室に８３℃以上の高温水を供給できて衛生管理基準を満足できる。

また、氷蓄熱装置の冷熱源のみで屠畜解体室及び懸肉室の空調と、内臓処理室への冷熱源供給を同時に行なうことができるので、省エネを可能とする。

前記本発明装置を用いた本発明方法によれば、ヒートポンプ装置のガスクーラで高温水を製造し、該高温水を貯湯槽に貯留すると共に、該ヒートポンプ装置の蒸発器で冷却したブラインを前記氷蓄熱装置に供して氷水を製造する蓄熱蓄氷ステップと、該貯湯槽に貯留された高温水を、屠畜解体室に食肉処理器具の洗浄殺菌用として供する給湯ステップと、氷蓄熱装置で製造した氷水と熱交換させて冷却したブラインを屠畜解体室及び懸肉室の空調器に送って該屠畜解体室及び懸肉室の空調を行なう空調ステップと、氷蓄熱装置の氷水を冷熱源として該内臓処理室の冷却を行なう冷却ステップと、からなり、食肉処理を行なわない時に前記蓄熱蓄氷ステップを行い、食肉処理を行なう時に、前記給湯ステップ、空調ステップ及び冷却ステップを行なうようにしたことにより、前記本発明装置と同様の作用効果を得ることができる。

本発明装置及び方法の一実施形態に係る食肉処理施設の系統図である。 前記食肉処理施設の夜間に行なわれる蓄熱蓄氷運転時の系統図である。 前記食肉処理施設の食肉処理時の系統図である。 前記食肉処理施設の追いかけ運転時（食肉処理時）の系統図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、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い。

本発明装置及び本発明装置を用いた本発明方法の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。まず、図１により、本実施形態に係る食肉処理施設１０の構成を説明する。図１において、食肉処理施設１０には、牛、豚等、家畜を屠畜及び解体する屠畜解体室１１０と、屠畜及び解体した屠体の内臓処理を行う内臓処理室１２０と、その後の懸肉処理及び部分肉カット等を行なう懸肉室１３０とが設けられている。また、ＣＯ_２を冷媒としたヒートポンプ装置を構成する水熱源式のＣＯ_２給湯機１２と、氷蓄熱槽１４と、貯湯槽１６とを備えている。

氷蓄熱槽１４には、液面レベル計１５ａ、氷水温度センサ１５ｂが設けられている。さらには、蓄氷量を検出するため、氷厚センサ１５ｃを設けるとよい。
該貯湯槽１６と並列に、給湯負荷のみに対応する自然エネルギーを利用する太陽熱集熱装置１８及び該太陽熱集熱装置１８で製造された高温水を貯留する貯湯槽２０が備えられている。太陽熱集熱装置１８は、食肉処理施設の屋上等に設置される。

ＣＯ_２給湯機１２には、氷蓄熱槽１４との間に接続されたブライン循環路２８と、該ブライン配管２８から分岐して解体室１１０の空調器１１６及び懸肉室１３０の空調器１３２に接続されたブライン循環路３０が設けられている。ブライン循環路２８及び３０の分岐部には、三方弁Ｖ_１及びＶ_２が介装されている。

ブライン循環路２８及び３０には、例えばプロピレン・グリコール等の食品に無害なブラインが循環されている。給水管３２に給水された常温水は、給水ポンプＰ_２によりＣＯ_２給湯機１２のガスクーラ２６に送られる。この常温水はガスクーラ２６で加熱されて約９０℃の高温水となり、この高温水は送湯管３４を経て貯湯槽１６に送られ、そこで貯留される。

貯湯槽１６には、液面レベル計３６及び温度センサ３８が設けられている。貯湯槽１６に貯留された高温水は、８５℃の温度に維持され、食肉処理時に送湯管４０を介し、８３℃の温度となって、給湯ポンプＰ_３により屠畜解体室１１０の皮剥ぎライン給湯設備１１２及び背割りライン給湯設備１１４に供給される。送湯管４０には給水管４２が接続されており、給水管４２から常温水が供給されて、高温水の温度調整がなされる。

また、貯湯槽２０と送湯管４０とを接続する送湯管４４が設けられている。給湯ポンプＰ_６を備えた高温水循環路５８が、太陽熱集熱装置１８と高温水熱交換器６０との間に設けられている。一方、貯湯槽２０と高温水熱交換器６０との間に、給湯ポンプＰ_７を備えた高温水循環路６２が設けられている。密閉型の高温水循環路５８から太陽熱集熱装置１８に常温水が供給され、太陽熱集熱装置１８で高温水が製造される。

太陽熱集熱装置１８で製造された高温水は、給湯ポンプＰ_６により高温水循環路５８を循環し、高温水熱交換器６０で高温水循環路６２を循環する常温水と熱交換する。該常温水は加温されて高温水となり、貯湯槽２０に貯留される。貯湯槽２０には、液面レベル計４６及び温度センサ４８が設けられている。液面レベル計４６で貯湯槽２０の水位を検出し、その水位を保持するために、給水管５６から貯湯槽２０に給水される。
食肉処理時に、貯湯槽１６の水位が下限に達し、なおかつ貯湯槽２０の水温が屠畜解体室１１０への給水温度以上であることを温度センサ４８で検出した場合に、送湯管４４から高温水を屠畜解体室１１０に送湯する。

貯湯槽２０に貯留された高温水は、貯湯槽１６に貯留された高温水と比べて比較的低温であるので、送湯管４４を介して送湯管４０に供給することで、温度調節用として用いることもできる。あるいは貯湯槽２０に貯留された高温水単独で、作業員の手洗い用として使用される。

屠畜解体室１１０の皮剥ぎライン給湯設備１１２及び背割りライン給湯設備１１４に送湯された給湯は、皮剥ぎ機、背割りソー及びナイフ等の食肉処理器具の洗浄殺菌用に使用される。そのため、従来のように、これら機器類の洗浄殺菌用に使用されていたボイラーを使用しないため、ＣＯ_２の排出が抑えられ環境問題に寄与するとともに、食肉の処理過程における法律で定められた衛生管理基準を遵守することができる。

氷蓄熱槽１４で製造された冷水を冷水ポンプＰ_４により矢印方向に循環する冷水循環路５０が、氷蓄熱槽１４に接続されている。冷水循環路５０には冷水熱交換器２２が設けられ、冷水熱交換器２２には、被冷却水循環路５２が接続されている。被冷却水循環路５２には給水管５４が接続されている。給水管５４から、井水、飲料水等の常温水が供給される。該常温水は、冷水熱交換器２２で循環路５０を流れる冷水と熱交換され冷却される。被冷却水循環路５２には、被冷却水ポンプＰ_５が介装されている。

冷水循環路５０には、氷蓄熱槽１４から３℃の冷水が流され、この冷水は、冷水熱交換器２２で被冷却水と熱交換し、７℃に温度上昇して氷蓄熱槽１４に戻る。被冷却水循環路５２を循環する被冷却水は、冷水熱交換器２２で冷却され、５℃の冷水となって、内臓処理室１２０に供給される。この５℃の冷水は、殺菌のため煮沸された内臓を冷却するために用いられる。内臓処理室１２０での冷水の消費量に応じて給水管５４から常温水が補給される。

氷蓄熱槽１４から屠畜及び解体を行う屠畜解体室１１０の空調器１１６、及び屠体解体後の後工程となる懸肉室１３０の空調器１３２に、ブライン循環路３０を介して５℃の冷ブラインを供給する。これによって、屠畜解体室１１０及び懸肉室１３０の室温を１０℃に維持できる。なお、外気温度が１０℃以下となる１２月から３月においては、空調器１１６及び１３２を停止し、外気を取り入れて室温を維持する。これによって、省エネが可能になる。

豚の体温は４０℃以上あり、そのため、時には４０℃近くまで上昇している屠体も屠畜解体室１１０及び懸肉室１３０に持ち込まれるので、これら処理室の負荷変動が激しい。屠畜解体室１１０及び懸肉室１３０の空調器１３２には、三方弁Ｖ_１及びＶ_２を切り替えることにより、氷蓄熱槽１４又はＣＯ２給湯機１２からブライン循環路３０を介して、５℃の冷ブラインを供給するため、これら負荷変動にも対応できる冷熱供給が可能となる。

＜貯湯及び蓄氷時＞
食肉処理施設１０の貯湯及び蓄氷時の運転態様を図２に示す。この運転態様は、通常、食肉処理施設１０が稼動していない夜間に行われる。この運転態様では、水熱源式ＣＯ_２給湯機１２、ブラインポンプＰ_１及び給水ポンプＰ_２が運転され、三方弁Ｖ_１が（ａ→ｂ）に切り換えられ、三方弁Ｖ_２が（ａ→ｃ）に切り替えられている。これによって、ブラインは、ＣＯ_２給湯機１２の蒸発器２４で冷却され、冷ブラインはブライン循環路２８を通り、ＣＯ_２給湯機１２と氷蓄熱槽１４の間を循環する。

ＣＯ_２給湯機１２で製造された９０℃の高温水は、送湯管３４を通って貯湯槽１６に貯湯される。一方、ＣＯ_２給湯機１２で冷却された−６℃の冷ブラインは、三方弁Ｖ_１（ａ→ｂ）→氷蓄熱槽１４→三方弁Ｖ_２（ａ→ｃ）→ポンプＰ_１の経路を通って循環する。該冷ブラインにより氷蓄熱槽１４で製氷・蓄氷を行い、該冷ブラインは−１℃でＣＯ_２給湯機１２に戻る。

（貯湯槽１６からの給湯及び氷蓄熱槽１４からの冷熱供給時）
通常昼間行なわれる食肉処理時に、貯湯槽１６からの給湯及び氷蓄熱槽１４からの冷熱供給が行われる運転態様（以下「食肉処理運転」という。）を図３に示す。図３において、ＣＯ_２給湯機１２は稼動されず、ブラインポンプＰ_１、給湯ポンプＰ_３、冷水ポンプＰ_４及び被冷却水ポンプＰ_５が運転されている。貯湯槽１６に貯湯された高温水は、８３℃の給湯に調温され、給湯ポンプＰ_３により送湯管４０を通って屠畜解体室１１０の皮剥ぎライン１１２及び背割りライン１１４に送湯される。

貯湯槽１６の貯湯量が足りない時は、貯湯槽２０から高温水が送湯管４４に供給される。また、必要に応じ給水管４２から常温水が補給され、送湯管４０を流れる高温水の温度を８３℃に調節する。

三方弁Ｖ_１は（ａ→ｂ）に切り換えられ、三方弁Ｖ_２は（ａ→ｂ）に切り換えられている。これによって、ＣＯ_２給湯機１２、氷蓄熱槽１４、屠畜解体室１１０の空調器１１６及び懸肉室１３０の空調器１３２に接続されたブライン循環路３０にブラインが流れている。氷蓄熱槽１４で冷却されたブラインは、ブラインポンプＰ_１によりブライン循環路３０を矢印方向に流れ、屠畜解体室１１０の空調器１１６及び懸肉室１３０の空調器１３２に５℃の冷ブラインを供給する。同時に、冷水ポンプＰ_４により冷水循環路５０に３℃の冷水が循環する。

空調器１１６及び１３２によって、屠畜解体室１１０及び懸肉室１３０の室内温度を１０℃に保冷し、食肉処理中の雑菌の繁殖を防止している。

（ＣＯ_２給湯機１２から直接冷熱供給を行う時）
食肉処理中に、氷蓄熱槽１４の蓄氷又は貯湯槽１６の貯湯量が不足した場合等に、ＣＯ_２給湯機１２から直接冷熱供給を行う時の運転態様（以下、「追いかけ運転」という。）を図４に示す。図４において、ＣＯ_２給湯機１２、ブラインポンプＰ_１及び給水ポンプＰ_２が運転されている。また、三方弁Ｖ_１は（ａ→ｃ）に切り換えられ、三方弁Ｖ_２は（ａ→ｂ）に切り換えられている。これによって、ＣＯ_２給湯機１２の蒸発器２４で冷却された冷ブラインが、ＣＯ_２給湯機１２と屠畜解体室１１０の空調器１１６及び懸肉室１３０の空調器１３２との間を循環している。

また、ＣＯ_２給湯機１２のガスクーラ２６で製造された９０℃の高温水は、送湯管３４を経て貯湯槽１６に貯湯される。一方、ＣＯ２給湯機１２の蒸発器２４で冷却された５℃の冷ブラインは、三方弁Ｖ_１（ａ→ｃ）→三方弁Ｖ_２（ａ→ｂ）→空調器１１６及び１３２→ブラインポンプＰ_１の経路を通り、１０℃でＣＯ_２給湯機１２に戻る。そして、ＣＯ_２給湯機１２で再び５℃に冷却され、再度循環される。
また、同時に、冷水ポンプＰ_４及び被冷却水ポンプＰ_５が稼動されており、冷水熱交換器２２で冷却された被冷却水が内臓処理室１２０に供給されている。

本実施形態によれば、食肉処理を行わない夜間に、貯湯槽１６への貯湯と、氷蓄熱槽１４の蓄氷とを行い、通常、食肉処理を行なう昼間にＣＯ_２給湯機１２を稼動させないので、１日を通してエネルギー負荷を平準化できる。
また、ＣＯ_２給湯機１２を用いて、屠畜解体室１１０に８３℃以上の高温水を供給できるので、衛生管理基準を満たすことができる。

また、食肉処理運転時には、ＣＯ_２給湯機１２を稼動させず、貯湯槽１６に貯留された高温水を温熱源とすると共に、氷蓄熱槽１４の蓄氷を冷熱源とし、この冷熱源のみを用いて、屠畜解体室１１０及び懸肉室１３０の空調と、内臓処理室１２０への被冷却水の供給を行なうことができるので、省エネを達成できる。

また、貯湯槽１６に対して、太陽熱集熱装置１８で製造した高温水を貯留する貯湯槽２０を併設し、貯湯槽１６の貯湯量が不足したときに貯湯槽２０の高温水で補うようにしたので、食肉処理運転に支障をきたすことがない。また、貯湯槽２０に貯留した高温水を食肉処理施設１０の他の用途にも使用できる。

また、内臓処理室１２０への冷熱源供給手段として、従来は、大量の氷水を製造していたが、本実施形態では、氷蓄熱槽１４の冷水で冷却された被冷却水を被冷却水循環路５２を介して内臓処理室１２０に循環供給している。そして、内臓処理室１２０での冷水使用量に合わせて、被冷却水循環路５２に常温水を補充するようにしているので、被冷却水の無駄な使用を無くすことができる。また、補充水量を調整することにより、被冷却水の温度管理を正確に行なうことができるので、内臓処理の衛生管理基準が遵守され、内臓の品質維持が可能となる。

また、本実施形態では、食肉処理運転中に、貯湯槽１６の貯湯量又は氷蓄熱槽１４の蓄氷量が不足した場合、前記追いかけ運転を行なって、貯湯量又は蓄氷量を補充できるので、食肉処理運転に支障をきたすおそれがなくなる。
さらに、屠畜解体室１１０及び懸肉室１３０の負荷変動が激しい場合でも、ヒートポンプ装置の追いかけ運転を行なうことで、十分対応することができる。

本発明によれば、食肉処理施設における屠畜・解体及び内臓処理等の食肉処理過程において必要となる冷熱及び給湯負荷に対応して、エネルギー負荷の平準化を達成し、法律に適った食肉処理施設の衛生管理基準を維持する省エネルギーなシステムを構築することができる。

１０ 食肉処理施設
１２ ＣＯ_２給湯機
１４ 氷蓄熱槽
１５ａ，３６，４６ 液面レベル計
１５ｂ、３８，４８ 温度センサ
１５ｃ 氷厚センサ
１６ 貯湯槽
１８ 太陽熱集熱装置
２０ 貯湯槽（第２貯湯槽）
２２ 冷水熱交換器
２４ 蒸発器
２６ ガスクーラ
２８ ブライン循環路（第１ブライン循環路）
３０ ブライン循環路（第２ブライン循環路）
３２、４２，５４，５６ 給水管
３４，４０，４４，４６ 送湯管
５０ 冷水循環路
５２ 被冷却水循環路
５８，６２ 高温水循環路
６０ 高温水熱交換器
１１０ 屠畜解体室
１１２ 皮剥ぎライン給湯設備
１１４ 背割りライン給湯設備
１１６、１３２ 空調器
１２０ 内臓処理室
１３０ 懸肉室
Ｐ_１ ブラインポンプ
Ｐ_２、Ｐ_３、Ｐ_６、Ｐ_７ 給湯ポンプ
Ｐ_４ 被冷却水ポンプ
Ｐ_５ 冷水ポンプ
Ｖ_１、Ｖ_２ 三方弁

Claims (6)

1. ＣＯ_２を冷媒とし、常温水を８３℃以上の高温水に加熱するＣＯ _２ 給湯機を有するヒートポンプ装置と該ヒートポンプ装置のＣＯ _２ 蒸発器で冷却されたブラインを冷熱源とする氷蓄熱装置とを備え、豚の食肉処理器具の洗浄殺菌用に８３℃以上の高温水が要求される屠畜解体室と懸肉室及び、これらの室内の空調と共に冷水が要求される内臓処理室とを具えた、豚の食肉処理施設の冷温熱供給装置であって、
   前記ヒートポンプ装置で製造された８３℃以上の高温水を貯留する貯湯槽、及び該貯湯槽に貯留された８３℃以上の高温水を前記屠畜解体室に供給する送湯装置と、
   前記氷蓄熱装置で製造された冷水を前記内臓処理室に供給する冷熱源供給装置と、
   前記ヒートポンプ装置のＣＯ _２ 蒸発器と氷蓄熱装置間にブラインを循環させる第１ブライン循環路と、
   該第１ブライン循環路から分岐され、該ヒートポンプ装置のＣＯ _２ 蒸発器又は氷蓄熱装置で冷却されたブラインを前記屠畜解体室及び懸肉室の空調器に送る第２ブライン循環路と、
   該第１ブライン循環路と第２ブライン循環路との分岐部に設けられた切換弁と、を備え、
   豚の食肉処理運転時には、貯湯槽の高温水が不足するか又は氷蓄熱装置の蓄氷が不足するまでは前記ヒートポンプ装置を稼働させずに、貯湯槽に貯留された高温水を温熱源とすると共に、前記切換弁を切り換えて氷蓄熱槽の蓄氷を冷熱源とし、この冷熱源のみを用いて、屠畜解体室及び懸肉室の空調と、内臓処理室への被冷却水の供給を行ない、
   一方豚の食肉処理非運転時には、前記ヒートポンプ装置を稼働させて、ＣＯ _２ 給湯機１２を駆動させて、貯湯槽に８３℃以上の高温水を貯留さると共に、前記切換弁を切り換えてＣＯ _２ 蒸発器を稼働させて氷蓄熱槽への蓄氷を行うことを特徴とする食肉処理施設の冷温熱供給装置。
2. 太陽熱集熱装置と、該太陽熱集熱器で製造した高温水を貯留する第２貯湯槽と、該第２貯湯槽に貯留された高温水を豚の食肉処理施設に温熱源として供給する第２送湯装置と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の食肉処理施設の冷温熱供給装置。
3. 前記冷熱源供給装置が、氷蓄熱装置の氷水と被冷却水とを熱交換して被冷却水を冷却する熱交換器と、水補給部を備え該熱交換器と内臓処理室との間に被冷却水を循環させる被冷却水循環路と、を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の食肉処理施設の冷温熱供給装置。
4. 請求項１に記載の冷温熱供給装置を用いた豚の食肉処理施設の冷温熱供給方法において、
   豚の食肉処理を行なわない時はヒートポンプ装置を稼働して、
   該ヒートポンプ装置の給湯機で８３℃以上の高温水を製造し、該高温水を貯湯槽に貯留すると共に、該ヒートポンプ装置の蒸発器で冷却したブラインを前記氷蓄熱装置に供して氷水を製造する蓄熱蓄氷ステップを行い、
   一方豚の食肉処理を行なう時は貯湯槽の高温水が不足するか又は氷蓄熱装置の蓄氷が不足するまではヒートポンプ装置を稼働せずに、
   該貯湯槽に貯留された高温水を、屠畜解体室に豚の食肉処理器具の洗浄殺菌用として供する給湯ステップと、
   氷蓄熱装置で製造した氷水と熱交換させて冷却したブラインを屠畜解体室及び懸肉室の空調器に送って該屠畜解体室及び懸肉室の空調を行なう空調ステップと、
   氷蓄熱装置の氷水を冷熱源として該内臓処理室の冷却を行なう冷却ステップと、からなることを特徴とする豚の食肉処理施設の冷温熱供給方法。
5. 豚の食肉処理が行なわれない夜間に前記蓄熱蓄氷ステップを行なうと共に、豚の食肉処理が行なわれる昼間に前記給湯ステップ、空調ステップ及び冷却ステップを行なうことを特徴とする請求項４に記載の豚の食肉処理施設の冷温熱供給方法。
6. 豚の食肉処理時に貯湯槽の高温水が不足するか又は氷蓄熱装置の蓄氷が不足したとき、ヒートポンプ装置を稼動させ、該貯湯槽に高温水を供給すると共に、該ヒートポンプ装置で冷却したブラインを、屠畜解体室及び懸肉室の空調器に送って該屠畜解体室及び懸肉室の空調を行なうようにすることを特徴とする請求項４又は５に記載の豚の食肉処理施設の冷温熱供給方法。

Images