JP5813355B2 - 真空蒸気解凍装置 - Google Patents

Description

この発明は、冷凍された食肉や魚などの被解凍物を、大気圧以下の真空蒸気の熱量で解凍することのできる真空蒸気解凍装置に関する。

従来の真空蒸気解凍装置は、解凍空間を大気圧以下の真空状態に維持する真空ポンプと接続し、解凍空間に一定温度の飽和蒸気を供給する蒸気送給回路を接続したもので、大気圧以下の真空蒸気によって被解凍物を均一に加熱して解凍することができるものである。

上記従来の真空蒸気解凍装置では、未だなお、被解凍物の全体を均一に解凍することができない問題があった。これは、被解凍物の種類や表面形状により、被解凍物の表面温度が部分的に高くなる過加熱状態となってしまい、被解凍物の全体を均一に解凍することができなくなるのである。

特開平１０−１７９０１９号公報

解決しようとする課題は、部分的に過加熱状態となった被解凍物を、冷却水の気化による気化冷却ですみやかに冷却することにより、被解凍物の全体を均一に解凍できるようにすることである。

本発明は、被解凍物を収容する密閉状の解凍室と、当該解凍室を大気圧以下の真空へ減圧する真空ポンプに接続すると共に、解凍室へ所定温度の蒸気を供給する蒸気供給管を接続したものにおいて、解凍室へ所定温度の冷却水を供給する冷却水供給管を接続して、被解凍物が冷却水の気化による気化冷却を行うと共に、解凍室底部に電熱ヒータを取り付けて、当該電熱ヒータにより解凍室へ蒸気を供給するものである。

本発明は、解凍室へ蒸気供給管と冷却水供給管を接続したことにより、解凍室へ蒸気を供給して被解凍物が部分的に過加熱状態となった場合に、冷却水供給管から被解凍物へ冷却水を供給することによって、被解凍物を気化冷却することができ、気化潜熱による大きな熱量で過加熱状態をすみやかに解消して、被解凍物の全体を均一に解凍することができる。

本発明に係る真空蒸気解凍装置の実施例を示す構成図。

本発明は、解凍室へ所定温度の冷却水を供給する冷却水供給管を接続するものであるが、冷却水供給管の解凍室側には複数のスプレーノズルを取り付けて、このスプレーノズルから被解凍物へ冷却水を噴射することが望ましい。

図１において、被解凍物１を収容した解凍室２と、解凍室２へ解凍用の蒸気を供給する蒸気供給管３と、解凍室２へ気化冷却用の冷却水を供給する冷却水供給管４、及び、真空ポンプ５とで真空蒸気解凍装置を構成する。

蒸気供給管３は図示しないボイラー等の蒸気源と接続すると共に、蒸気圧力調節弁６，７を取り付け、蒸気分岐管８，９，１０，１１を介して解凍室２と接続する。

解凍室２は密閉状として、その大きさは被解凍物１の大きさに合わせた適宜の大きさとする。解凍室２の下部に被解凍物１を載置する載置台１２を取り付ける。載置台１２の上下空間は、蒸気や液体が自由に通過することができるようにする。また、載置台１２の下部空間に冷却水溜めスペース１３を設ける。

冷却水溜めスペース１３の左右側に、蒸気発生用電熱ヒータ１４，１５を取り付ける。この蒸気発生用電熱ヒータ１４，１５へ通電することによって、冷却水溜めスペース１３の冷却水を昇温させて気化した蒸気で解凍室２内の被解凍物１を真空蒸気解凍することができるものである。真空蒸気解凍をすることで熱を奪われた蒸気は凝縮して復水となり、冷却水溜めスペース１３へ滴下して、再度、蒸気発生用電熱ヒータ１４，１５で加熱されて蒸気となる。このように、蒸気発生用電熱ヒータ１４，１５での蒸気と、蒸気供給管３からの蒸気を適宜使い分けることにより、解凍をスムーズに実施することができる。

冷却水供給管４を上下に分岐して分岐管１６，１７と接続する。上方の分岐管１６を解凍室２への冷却水供給管とする。分岐管１６を解凍室２内部まで延設して延設管１８と接続し、この延設管１８の端部に冷却水を噴射するスプレーノズル１９，２０を取り付ける。また、延設管１８の右側端部を、載置台１２の下部まで延長した管路２１を取り付ける。この管路２１によって冷却水の一部を直接、冷却水溜めスペース１３へ供給することができるものである。分岐管１６，１７の下方の分岐管１７は、後述する真空ポンプ５を構成する冷却水タンク２２と接続する。

真空ポンプ５を、冷却水タンク２２と循環ポンプ２３と第一のエゼクタ２４、及び、第二のエゼクタ２５で構成する。冷却水タンク２２に所定量の冷却水２６を溜め置き、この冷却水２６を循環ポンプ２３でエゼクタ２４，２５へ供給することによって、エゼクタ２４，２５の吸込室２７，２８で吸引力を発生するものである。なお、第一エゼクタ２４の吸込室２７は、管路２９により解凍室２の上部スペースと接続し、第二エゼクタ２５の吸込室２８は管路３０により載置台１２の下部スペースと接続する。従って、第二エゼクタ２５は、冷却水溜めスペース１３の一部の冷却水をも吸引して冷却水タンク２２へと流下させるものである。冷却水タンク２２と循環ポンプ２３とエゼクタ２４，２５を連通する循環路３４を分岐して余剰水排出管３５を接続する。

冷却水タンク２２に管路３２，３３を介して低温チラー３１と接続する。この低温チラー３１は、冷却水タンク２２内の冷却水２６を低温チラー３１内へ循環させて、冷却水２６の温度を所定の低温度、例えば、５〜２０℃程度の温度に維持することができるものである。

解凍室２内に載置した被解凍物１を解凍するは、ます、循環ポンプ２３を駆動してエゼクタ２４，２５の吸引力で解凍室２内の残存空気を吸引して系外へ排出する。解凍室２内が所定の真空状態となった時点で、蒸気供給管３から所定の圧力すなわち温度、例えば５〜２０℃程度の低温蒸気を解凍室２内へ供給することで被解凍物１は解凍される。

蒸気発生用電熱ヒータ１４，１５へ通電することで、冷却水溜めスペース１３内の冷却水を加熱して蒸気を発生し、被解凍物１を解凍することもできる。被解凍物１に熱を奪われた蒸気は凝縮して復水となり、冷却水溜めスペース１３へと滴下する。冷却水溜めスペース１３の冷却水の一部は、第二エゼクタ２５に吸引され冷却水タンク２２へと至る。

解凍室２へ蒸気を供給して被解凍物１が部分的に過加熱状態となった場合に、冷却水供給管１６から被解凍物１へ冷却水を供給することによって、被解凍物１を気化冷却することができ、気化潜熱による大きな熱量で過加熱状態をすみやかに解消して、被解凍物１の全体を均一に解凍することができる。

被解凍物１の温度状態は、図示はしていないが、複数の温度センサを被解凍物１に取り付けておくことによって検出することができる。

被解凍物１が部分的に過加熱状態となった場合に、解凍室２へ蒸気を供給しながら冷却水も供給して気化冷却することも、あるいは、一旦蒸気の供給は停止して気化冷却することもできる。

１ 被解凍物
２ 解凍室
３ 蒸気供給管
４ 冷却水供給管
５ 真空ポンプ
１２ 載置台
１３ 冷却水溜めスペース
１４，１５ 蒸気発生用電熱ヒータ
１６ 分岐管
１７ 分岐管
１８ 延設管
１９，２０ スプレーノズル
２２ 冷却水タンク
２３ 循環ポンプ
２４ 第一のエゼクタ
２５ 第二のエゼクタ
３１ 低温チラー

Claims (2)

1. 被解凍物を収容する解凍室と、
   前記解凍室内を減圧する真空ポンプと、
   前記解凍室に蒸気を供給する蒸気供給管と、
   前記解凍室に冷却水を供給する冷却水供給管とを有し、
   前記解凍室は、
   前記被解凍物を載置する載置台と、
   前記蒸気による復水又は前記冷却水を滴下させる水溜め部と、
   前記水溜め部の水を昇温させて気化させる電熱ヒータと、を備えており、
   さらに、
   前記冷却水を溜めおく冷却水タンクと、前記冷却水を循環させる循環ポンプと、前記循環ポンプから前記冷却水を供給することにより吸引力を発生するエゼクタとを含む真空ポンプを有し、
   前記エゼクタは、前記解凍室の上部と接続する第一エゼクタと、前記載置台の下部と接続する第二エゼクタとを含む、真空蒸気解凍装置。
2. 前記冷却水タンクと接続する低温チラーをさらに有し、
   前記低温チラーは、前記冷却水タンク内の冷却水を所定温度に維持するものである、請求項１に記載の真空蒸気解凍装置。

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