JP6846902B2 - 食品洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、殺菌または除菌成分を有する洗浄水を用いて食品を洗浄する食品洗浄装置に関する。

従来から、微酸性電解水など、殺菌または除菌成分を有する洗浄水を用いて、青果などの食品を洗浄する食品洗浄装置が存在する。

たとえば特開２０１６−６３７６０号公報（特許文献１）では、洗浄タンクに水道水を供給する供給経路と、途中位置に循環ポンプを有し、洗浄タンクに両端が接続された循環経路とを備えた食品洗浄装置が開示されている。この洗浄装置では、循環経路から分岐する分岐経路に電気分解装置を設けている。

また、洗浄タンク内の食品の洗い残しを防ぐために、特許第４５６７８０８号公報（特許文献２）には、気泡による曝気と水流が洗浄水槽の全体に亘って均一に分散するように、気泡を含んだ洗浄水を洗浄水槽の底部から噴射させる構成が開示されている。

特開２０１６−６３７６０号公報 特許第４５６７８０８号公報

微酸性電解水などの電解水を用いることで、食品に付着した有機物（汚れ、細菌類）を除去し、食品を殺菌または除菌することができる。しかし、洗浄タンク内において電解水の動きが十分でない場合には、局所的に有効塩素成分が消費され、局所的に濃度が低下する現象が生じる。また、電解水の動きが少ない場合、食品表面（微生物等の付着物を含む）に電解水が十分に接触しない個所が生じる可能性がある。これらの要因から、洗浄タンク内での水流を確保しなければ、食品を十分に殺菌または除菌できないおそれがある。

特許文献１の食品洗浄装置では、洗浄タンク内に給水経路からの水流と循環経路の戻し口からの水流とが生じ得るが、給水経路から供給される水は電解水ではないため、電解水の流水方向は、循環経路の戻し口からの一方向のみである。したがって、このような構成ではやはり、食品表面に局所的な汚れが残ってしまうおそれがある。

特許文献２の構成では、洗浄水槽の底部から気泡を含んだ洗浄水を噴射させることにより生じる曝気と水流とで食品を下から煽って上下に浮沈させることで、被洗浄物を洗浄する。しかし、このような構成では、食品を傷めてしまうおそれがある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、食品を傷めることなく、効果的に殺菌または除菌することのできる食品洗浄装置を提供することである。

この発明のある局面に従う食品洗浄装置は、殺菌または除菌成分を有する洗浄水を用いて食品を洗浄する洗浄装置であって、被洗浄物としての食品を収容する洗浄タンクと、洗浄タンクに設けられた給水口から、洗浄タンク内に洗浄水を一定方向に供給する給水経路と、洗浄タンクの下部から取水した洗浄水を、洗浄タンクに設けられた戻し口から、洗浄タンク内に戻す循環経路とを備える。戻し口は、給水口とは上下高さが異なっており、給水口からの洗浄水の流水方向と戻し口からの洗浄水の流水方向とが、立体的に交差する。

好ましくは、戻し口は、給水口よりも上に位置する。

好ましくは、洗浄タンクは、略矩形形状の底壁と、底壁の四辺それぞれに下端が連結された４つの側壁とを含む。この場合、給水口と戻し口とは、４つの側壁のうち、互いに隣接する２つの側壁にそれぞれ設けられることが望ましい。

食品洗浄装置は、循環経路上に洗浄水を流動させるための循環ポンプと、給水口からの給水開始後、洗浄タンク内の洗浄水が第１水位に達したことを検知した場合に、循環ポンプの駆動を開始する制御装置とをさらに備えることが望ましい。

また、制御装置は、洗浄タンク内の洗浄水が第１水位よりも高い第２水位に達したことを検知した場合に、給水口からの給水を停止し、洗浄水の循環を継続して行うことが望ましい。

本発明によれば、食品の損傷を防止または抑制することができる。また、食品を効果的に殺菌または除菌することができる。

本発明の実施の形態に係る食品洗浄装置の外観例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態における洗浄タンクの外観斜視図である。 本発明の実施の形態に係る食品洗浄装置の配管構成例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る食品洗浄装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る食品洗浄装置の基本動作を示すフローチャートである。 洗浄タンクに設けられた給水口からの電解水の流水方向を概念的に示す図である。 洗浄タンクに設けられた戻し口からの電解水の流水方向を概念的に示す図である。 給水口からの電解水の流水方向と戻し口からの電解水の流水方向とが、立体的に交差することを概念的に示す図である。 電解水の給水と電解水の循環とが並行して行われている期間中に、洗浄タンク内に生じ得る３つの流路を概念的に示す図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

（基本構成について）
はじめに、図１〜図３を参照して、本実施の形態に係る食品洗浄装置１の基本構成について説明する。

食品洗浄装置１は、たとえば立方体形状の筐体９０と、筐体９０内に設けられた洗浄タンク１０とを備えている。洗浄タンク１０には、被洗浄物としての食品を収納する網カゴ１１が設置される。洗浄タンク１０は、たとえば、平面視矩形状の水槽であり、略矩形形状の底壁３１と、底壁３１の四辺それぞれに下端が連結された４つの側壁３２とで構成されている。

図１に示されるように、筐体９０の上面に、洗浄タンク１０への食品の投入および取り出しのために開放可能な蓋９１と、洗浄の開始および停止を指示するための操作ボタン９３とが設けられている。

図３に示されるように、食品洗浄装置１は、基本の配管構成として、給水経路２１と、排水経路２２と、循環経路２３とを有している。

給水経路２１は、洗浄タンク１０の給水口１２に接続されている。給水経路２１上には、制御装置によって開閉制御される給水バルブ２１ａが設けられている。給水バルブ２１ａが開状態のとき、殺菌作用を有する電解水が給水経路２１を介して洗浄タンク１０に供給される。給水経路２１を介して供給される電解水は、たとえば４０ｍｇ／ｋｇ程度の有効塩素濃度の微酸性電解水である。給水口１２は、洗浄タンク１０の側壁３２に位置する。

排水経路２２は、洗浄タンク１０の排水口１３に接続されている。排水経路２２上には、制御装置によって開閉制御される排水バルブ２２ａが設けられている。排水バルブ２２ａが開状態のとき、洗浄タンク１０内の電解水が排水経路２２を介して排水される。排水口１３は、洗浄タンク１０の底壁３１に位置する。

循環経路２３は、排水経路２２から分岐し、洗浄タンク１０の戻し口１４に接続されている。循環経路２３は、途中位置に循環ポンプ２３ａを有している。排水バルブ２２ａが閉状態で、かつ、循環ポンプ２３ａがＯＮのとき、洗浄タンク１０内の電解水が循環経路２３を介して循環する。戻し口１４は、側壁３２に位置する。なお、循環経路２３は、排水経路２２とは独立して設けられていてもよい。

なお、洗浄タンク１０の側壁３２には、給水口１２および戻し口１４よりも上方に位置するオーバーフロー口１５が設けられている。これにより、食品の洗浄期間において所定の水位を超えた電解水がオーバーフロー口１５から外部に排水される。

本実施の形態の食品洗浄装置１は、側壁３２に設けられた給水口１２および循環経路２３の戻し口１４から供給される電解水によって洗浄タンク１０内に水流を発生させ、その水流によって食品を洗浄する構成である。食品を効果的に洗浄するための給水口１２および戻し口１４の配置形態については、後に詳述する。

（機能構成および基本動作について）
次に、食品洗浄装置１の機能構成および基本動作について説明する。

図４は、食品洗浄装置１の機能構成を示すブロック図である。食品洗浄装置１は、上記したバルブ２１ａ，２２ａおよび循環ポンプ２３ａに加え、水位センサ７１，７２と、濃度センサ７３と、操作部７４と、これらに電気的に接続された制御装置５０とを備える。

水位センサ７１は、洗浄タンク１０内の電解水の水位が第１水位に達したことを検知する。水位センサ７２は、洗浄タンク１０内の電解水の水位が第２水位に達したことを検知する。第１水位は第２水位よりも低い。以下、第１水位を「中レベル」、第２水位を「高レベル」という。なお、高レベルは、オーバーフロー口１５付近の高さであり、典型的にはオーバーフロー口１５のやや上の高さである。中レベルは、典型的には高レベルの１／２程度の高さである。

濃度センサ７３は、洗浄タンク１０内の電解水の濃度を検知する。操作部７４は、ユーザからの指示を受け付ける。操作部７４は、上記した操作ボタン９３を含む。

制御装置５０は、各種演算処理を行う制御部５１と、各種データおよびプログラムを記憶するための記憶部５２と、計時動作を行う計時部５３とを含む。制御部５１は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）により実現される。

図５は、食品洗浄装置１の基本動作を示すフローチャートである。なお、図５に示す一連の食品洗浄処理は、制御装置５０の制御部５１が、記憶部５２に予め記憶された食品洗浄プログラムを読み出して実行することによって実現される。なお、食品洗浄処理が開始される前は、各バルブ２１ａ，２２ａは閉状態であり、循環ポンプ２３ａはＯＦＦである。

ユーザにより操作ボタン９３が操作されて、洗浄開始の指示が入力されると、制御部５１は、給水バルブ２１ａを開状態とし、洗浄タンク１０への電解水の給水が開始される（Ｓ１１）。これにより、洗浄タンク２１内には、給水口１２から噴出される電解水による一定方向の水流が生じる。

その後、水位センサ７１により洗浄タンク２１内の電解水の水位が、中レベルと検知された場合（Ｓ１２にてＹＥＳ）、制御部５１は、循環ポンプ２３ａをＯＮにし、循環ポンプ２３ａの駆動を開始する。これにより、洗浄タンク１０内の電解水の循環が開始される（Ｓ１３）。すなわち、洗浄タンク１０内の電解水が排水口１３から取水され、取水された電解水が循環経路２３を通過して戻し口１４から洗浄タンク１０に戻される。これにより、洗浄タンク２１内には、給水口１２から噴出される電解水による水流と、戻し口１４から噴出される電解水による水流とが生じる。

さらに、水位センサ７２により洗浄タンク１０内の電解水の水位が、高レベルと検知されると（Ｓ１５にてＹＥＳ）、制御部５１は、給水バルブ２１ａを閉状態とし、給水経路２１からの電解水の給水を停止する（Ｓ１６）。これにより、洗浄タンク２１内には、戻し口１４から噴出される電解水による水流だけが生じる。

給水を停止してからたとえば所定時間経過すると（Ｓ１７にてＹＥＳ）、制御部５１は、循環ポンプ２３ａをＯＦＦにし、電解水の循環を停止する（Ｓ１８）。引き続き、排水バルブ２２ａを開状態とし、洗浄タンク１０内の電解水を排水する（Ｓ１９）。なお、洗浄タンク１０内の電解水は全量排水されるのではなく、一定量の電解水を残して排水されることが望ましい。

電解水の排水が終わると、再びＳ１１に戻り、上記処理が繰り返される。一連の食品洗浄処理は、予め設定された洗浄時間が経過した場合に終了してもよい。あるいは、サイクルごとに濃度センサ７３により検知される濃度の低下度合を検出し、電解水の濃度の低下度合が所定値未満となった場合に、洗浄が完了したと判断して一連の食品洗浄処理を終了してもよい。

電解水で青果を洗浄する場合、一般的には流水洗浄（かけ流し）されることが多いが、本実施の形態では循環経路２３の戻り水の水流を利用して食品を洗浄するため、流水洗浄だけを行う食品洗浄装置に比べて節水効果がある。

なお、本実施の形態では、電解水の給水のみが行われる給水期間、電解水の給水と電解水の循環とが並行して行われる並行期間、および、電解水の循環のみが行われる循環期間が、繰り返されることとしたが、繰り返されることなく１サイクルで終了してもよい。

（給水口および戻し口の配置形態について）
再び図２を参照して、給水口１２および戻し口１４の配置形態について説明する。なお、図２において、矢印Ａ１は洗浄タンク１０の上方を示し、矢印Ａ２は洗浄タンク１０の正面方向（前方）を示している。

洗浄タンク１０の４つの側壁３２は、正面側に位置する側壁３２ａと、正面から見て右側に位置する側壁３２ｂと、背面側に位置して側壁３２ａに対面する側壁３２ｃと、正面から見て左側に位置して側壁３２ｂに対面する側壁３２ｄとで構成される。

本実施の形態において、給水口１２は、たとえば背面側の側壁３２ｃに設けられている。図６は、給水口１２からの電解水の流水方向４１を概念的に示す図である。図６（Ａ）には洗浄タンク１０を上から見た状態が示され、図６（Ｂ）には洗浄タンク１０を正面側から見た状態が示されている。

図６に示されるように、給水口１２からの電解水の流水方向４１は、背面側の側壁３２ｃから正面側の側壁３２ａに向かう方向であり、底壁３１と大よそ平行である。この流水方向４１は、洗浄タンク１０内に形成される電解水の第１の流路を規定する。第１の流路を流れる電解水は、高濃度の電解水である。給水口１２の位置は、正面から見て少なくとも網カゴ１１と重なる位置であり、第１の流路は網カゴ１１を通過する。

戻し口１４は、側壁３２ｃと交差する、たとえば右側の側壁３２ｂに設けられている。図７は、戻し口１４からの電解水の流水方向４２を概念的に示す図である。図７（Ａ）には洗浄タンク１０を上から見た状態が示され、図７（Ｂ）には洗浄タンク１０を正面側から見た状態が示されている。

図７に示されるように、戻し口１４からの電解水の流水方向４２は、右側の側壁３２ｂから左側の側壁３２ｄに向かう方向であり、底壁３１と大よそ平行である。この流水方向４２は、洗浄タンク１０内に形成される電解水の第２の流路を規定する。第２の流路を流れる電解水は、循環経路２３からの戻り水であるため、第１の流路を流れる電解水よりも濃度が低い。戻し口１４の位置もまた、正面から見て少なくとも網カゴ１１と重なる位置であり、第２の流路も網カゴ１１を通過する。

なお、洗浄タンク１０内に配置された網カゴ１１は、給水口１２および戻し口１４からの水流を（できるだけ）妨げないように構成されていることが望ましい。また、典型的には、給水口１２からの水量の方が、戻し口１４からの水量よりも多い。

ここで、本実施の形態では、戻し口１４が給水口１２よりも上に位置する。具体的には、給水口１２は、中レベルＬ１よりも低い位置に設けられる。戻し口１４は、少なくとも高レベルＬ２の高さよりも低く、中レベルＬ１付近に設けられる。

図５のフローチャートを用いて説明したように、洗浄期間中、給水口１２を介した電解水の給水と電解水の循環とが一定期間（図５のＳ１３〜Ｓ１６までの間）並行して行われる。そのため、この並行期間中、給水口１２からの電解水の流水方向４１（第１の流路）と、戻し口１４からの電解水の流水方向４２（第２の流路）とは、（ぶつかり合うことなく）立体的に交差する。図８は、このことを概念的に示す図である。図８（Ａ）には洗浄タンク１０を上から見た状態が示され、図８（Ｂ）には洗浄タンク１０を正面側から見た状態が示されている。

このように、並行期間において、洗浄タンク１０内に形成される２つの流路が立体的に交差するため、被洗浄物である食品周辺の水の動きを十分に確保することができる。そのため、本実施の形態の食品洗浄装置１によれば、洗浄タンク１０内において水の動きが十分でない場合に起こり得る、局所的な濃度低下を防止することができる。また、洗浄タンク１０内の有効塩素濃度の均一化を図ることができる。また、食品自体にも動きが出ることで、食品に死角が生じ難くなり、食品表面への電解水の接触を促進することもできる。

また、洗浄タンク１０内に爆気を与えたり、激しい水流を生じさせたりする洗浄方法ではないため、洗浄中の食品の損傷を防止または抑制することができる。つまり、食品を傷めることなく優しく洗い上げることができる。

さらに、本実施の形態では、給水口１２が戻し口１４よりも下方に位置し、底壁３１に比較的近い位置にある。そのため、給水口１２から流出した濃度の高い電解水が、底壁３１に設けられた排水口１３から循環経路２３に取り込まれる。したがって、洗浄タンク１０内に形成される２つの流路上を流れる電解水の濃度に極端な差が出ないため、より効果的に有効塩素濃度の均一化を図ることができる。

また、給水口１２は、洗浄タンク１０の底壁３１に比較的近い位置に配置されているため、第１の流路の電解水を底壁３１に沿って流動させることができる。そのため、網カゴ１１の底に沈む食品の洗い残しを防止することができる。さらに、微酸性電解水は気発することで塩素ガスが生じ得るが、給水口１２の位置を低く設定することで、高濃度電解水の供給時に塩素ガスを洗浄タンク１０内の電解水に溶かすことができる。したがって、塩素ガスの漏出を抑制することができる。

ここで、実際には、電解水の循環が行われている間、排水口１３に生じる電解水の吸引作用により、循環経路２３の戻し口１４から流出する電解水の一部は、対面する側壁３２ｄまで直進せずに、底壁３１の排水口１３へ向かうことが想定される。そのため、図９に示すように、洗浄タンク１０内には、第２の流路から下方の排水口１３へ向かって分岐する第３の流路がさらに形成される。

したがって、並行期間中においては、洗浄タンク１０内に、背面側から正面側へ向かう第１の流路と、右から左へ向かう第２の流路と、この第２の流路から分岐し、上から下へ向かう第３の流路との３つの流路が形成されることになる。つまり、洗浄タンク１０内には、電解水の流路が三次元方向それぞれに形成される。したがって、本実施の形態のように、洗浄期間中に、電解水の給水と電解水の循環とを並行して行う並行期間を設けることで、効率良く食品を殺菌または除菌することができる。

なお、本実施の形態では、排水口１３が、給水口１２からの第１の流路の真下に位置するため、第３の流路と第１の流路とは交差し、第３の流路を流れる電解水は第１の流路を通過する構成である。しかしながら、第１の流路と第３の流路とが交差しないように、給水口１２および排水口１３の位置を定めてもよい。

（変形例）
本実施の形態では、給水口１２が１つだけ設けられる例を示したが、限定的ではない。つまり、複数の給水口１２から一定方向（たとえば背面側から正面側）に水流を発生させてもよい。同様に、戻し口１４が１つだけ設けられる例を示したが、限定的ではない。つまり、複数の戻し口１４から、上記一定方向に直交する方向（たとえば右から左）に水流を発生させてもよい。

また、排水口１３が、洗浄タンク１０の底壁３１に設けられる例を示したが、限定的ではない。排水口１３は、給水口１２よりも下に位置していればよく、側壁３２の下端部に設けられてもよい。つまり、排水口１３は、洗浄タンク１０の下部に配置されていればよい。

また、本実施の形態では、戻し口１４が給水口１２よりも上に位置することとしたが、戻し口１４と給水口１２との上下高さが異なっていればよい。つまり、第１の流路と第２の流路とが立体的に交差していればよい。

また、本実施の形態では、平面視において洗浄タンク１０の短辺方向に沿うように給水口１２からの第１の流路を形成し、洗浄タンク１０の長辺方向に沿うように戻し口１４からの第２の流路を形成したが、これらの方向は逆であってもよい。

また、本実施の形態では、洗浄タンク１０が平面視において略矩形形状であることとしたが、限定的ではない。たとえば、洗浄タンク１０は、円形の底壁と円筒形状の側壁とで構成されていてもよい。あるいは、底壁と側壁との区別なく、洗浄タンク１０の全体がたとえば半球状に形成されていてもよい。

また、本実施の形態において、電解水は微酸性電解水であることとしたが、限定的ではなく、アルカリ性の電解水であってもよい。あるいは、殺菌または除菌成分を有する洗浄水であれば、電解水でなくてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 食品洗浄装置、１０ 洗浄タンク、１１ 網カゴ、１２ 給水口、１３ 排水口、１４ 戻し口、１５ オーバーフロー口、２１ 給水経路、２１ａ，２２ａ バルブ、２２ 排水経路、２３ 循環経路、２３ａ 循環ポンプ、３１ 底壁、３２ 側壁、４１，４２ 流水方向、５０ 制御装置、５１ 制御部、５２ 記憶部、５３ 計時部、７１，７２ 水位センサ、７３ 濃度センサ、７４ 操作部、９０ 筐体、９１ 蓋、９３ 操作ボタン。

Claims (4)

1. 殺菌または除菌成分を有する洗浄水を用いて食品を洗浄する洗浄装置であって、
   被洗浄物としての食品を収容する洗浄タンクと、
   前記洗浄タンクの側壁に設けられた給水口から、前記洗浄タンク内に洗浄水を一定方向に供給する給水経路と、
   前記洗浄タンクの底壁、または前記側壁の前記給水口よりも下方位置から取水した洗浄水を、前記洗浄タンクの前記側壁に設けられた戻し口から、前記洗浄タンク内に戻す循環経路とを備え、
   前記戻し口は、前記給水口よりも上に位置し、
   前記給水口からの洗浄水の流水方向と前記戻し口からの洗浄水の流水方向とが、立体的に交差する、食品洗浄装置。
2. 前記洗浄タンクの前記底壁は、略矩形形状であり、前記側壁は、前記底壁の四辺それぞれに下端が連結された４つの側壁部を含み、
   前記給水口と前記戻し口とは、前記４つの側壁部のうち、互いに隣接する２つの側壁部にそれぞれ設けられる、請求項１に記載の食品洗浄装置。
3. 前記循環経路上に前記洗浄水を流動させるための循環ポンプと、
   前記給水口からの給水開始後、前記洗浄タンク内の洗浄水が第１水位に達したことを検知した場合に、前記循環ポンプの駆動を開始する制御装置とをさらに備える、請求項１または２に記載の食品洗浄装置。
4. 前記制御装置は、前記洗浄タンク内の洗浄水が前記第１水位よりも高い第２水位に達したことを検知した場合に、前記給水口からの給水を停止し、洗浄水の循環を継続して行う、請求項３に記載の食品洗浄装置。

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