JP7248350B2

JP7248350B2 - 冷凍食品加熱装置

Info

Publication number: JP7248350B2
Application number: JP2021564122A
Authority: JP
Inventors: 文俊李
Original assignee: 典発食品（蘇州）有限公司
Priority date: 2019-05-24
Filing date: 2020-04-24
Publication date: 2023-03-29
Anticipated expiration: 2040-04-24
Also published as: US20220211205A1; JP2022530164A; CN110100995A; WO2020238510A1

Description

本発明は、冷凍食品加熱装置に関し、食品加工機器の技術分野に属する。

冷凍麺類等の冷凍食品は、直接熱湯で解凍すれば、麺類の場合に、解凍が不完全で食感が劣化しやすいが、完全に解凍するにはかなりの時間を要し、麺類が水っぽくなりやすい。従って、まず蒸気で麺類を解凍し、次に熱湯又は熱いスープ（調味液を含む）を注ぐやり方が開発された。蒸気が凝結して水になる過程において大量の凝結熱が短時間で放出されるので、このようなやり方は加熱時間を効率的に短縮し得る。

しかしながら、現在知られている機器において、蒸気と熱湯（スープ）との処理は別々に行われるようになっており、蒸気モジュールは蒸気モジュールのための加熱器があり、熱湯モジュールは熱湯モジュールのための加熱器がある。２つの加熱器が存在するため、異なる制御回路、加熱空間及び安全機構が必要になり、コストも必要な空間も多くなる。

本発明は、１つの加熱器だけで蒸気と熱湯とを提供できる冷凍食品加熱装置を提供することを解決しようとする技術的課題とする。

上記技術的課題を解決するために、本発明は、技術的解決手段として、
炉体、炉体に連通する水タンク及び食物を収容するための容器を含み、前記容器の上方には前記炉体と水タンクとの両方にも連通するノズルが設けられ、前記水タンクとノズルとの間の連結管路に第１電磁弁又は電動ボール弁が設けられ、前記ノズルが前記炉体の上端部に連通し、且つ連結管路に第２電磁弁が設けられ、前記水タンクが前記炉体の下端部に連通し、且つ連結管路に第３電磁弁が設けられていることを特徴とする冷凍食品加熱装置を採用する。

前記冷凍食品加熱装置は、前記水タンクが更に連結管路にて前記炉体の上端部に連通し、且つ連結管路に第４電磁弁が設けられていることを特徴とする。

前記冷凍食品加熱装置は、前記ノズルに更にノズル清掃装置が設けられ、前記ノズル清掃装置が連結管路にて前記炉体の上端部に連通し、且つ連結管路に第５電磁弁が設けられていることを特徴とする。

前記冷凍食品加熱装置は、前記水タンクの内壁に１層の断熱材料がメッキされていることを特徴とする。

前記冷凍食品加熱装置は、前記炉体内に加熱器、圧力計及び炉内水位計が設けられ、前記炉体が更に水ポンプにて水槽に連通することを特徴とする。

前記冷凍食品加熱装置は、前記水タンク内にタンク内部水位計が設けられていることを特徴とする。

前記冷凍食品加熱装置は、前記ノズルと前記炉体の上端部との間に更に第２連結管路が設けられ、且つ該連結管路に第６電磁弁が設けられていることを特徴とする。

前記冷凍食品加熱装置は、前記ノズルと前記第１電磁弁の蒸気供給口との間に連結管路が設けられ、且つ該連結管路に第７電磁弁が設けられていることを特徴とする。

本発明の有用な効果は以下のとおりである。
１．炉体内の水を加熱して炉体内に蒸気と熱湯とを共存させ、異なる管路の電磁弁によって蒸気と熱湯との開閉時間を制御することで、１つの加熱器だけで蒸気と熱湯とを提供できる食品加熱を可能にする。
２．水位計、圧力計等によって炉体内の水位と蒸気圧力とを制御して、装置が正常に動作できることを確保する。
３．異なる加熱段階の蒸気供給量を調節することで、食品を完全に加熱することを確保した上で、ヒートシールフィルムをはじけさせることがない。

本発明の第１実施形態の第１種の構造の模式図である。本発明の第１実施形態の第２種の構造の模式図である。本発明の第１実施形態の第３種の構造の模式図である。本発明の第２実施形態の構造の模式図である。本発明の第３実施形態の構造の模式図である。

以下において、具体的な実施形態を参照しながら、本発明を更に説明する。

（第１実施形態）
図１に示すように、炉体１０、炉体１０に連通する水タンク３０及び食物２１を収容するための容器２０を含み、前記容器２０の上方には前記炉体１０と水タンク３０との両方にも連通するノズル６０が設けられ、前記水タンク３０とノズル６０との間の連結管路に第１電磁弁１が設けられ、前記ノズル６０が前記炉体１０の上端部に連通し、且つ連結管路に第２電磁弁２が設けられ、前記水タンク３０が前記炉体１０の下端部に連通し、且つ連結管路に第３電磁弁３が設けられている冷凍食品加熱装置である。一般的には、水タンク３０は開放空間であり、圧力が約１気圧であり、炉体１０は外部連通管路が閉鎖された時に密閉空間となる。

前記炉体１０内に加熱器１１、圧力計１２及び炉内水位計１３が設けられ、前記炉体１０が更に水ポンプ４０にて水槽５０に連通する。前記水タンク３０内にタンク内部水位計３１が設けられている。前記ノズル６０と前記炉体１０の上端部との間に更に第２連結管路が設けられ、且つ該連結管路に第６電磁弁６が設けられている。

加熱が始まると、制御器は第１電磁弁１を閉め、第２電磁弁２を開き、それによって、加熱で発生した蒸気は流路、ノズルを経由して食物容器内に注がれ、第３電磁弁３は第２電磁弁２が開かれると同時に又はその後で開かれ、加熱器１１は炉体１０内の水を加熱し、炉体１０の内部圧力が水タンク３０の内部圧力より大きく、炉体内の熱湯は水タンク３０内に流入し、水位が設定値に到達したことがタンク内部水位計３１によって検出されると、制御器は第３電磁弁３を制御してそれを閉める。蒸気加熱が終了した後、制御器は第２電磁弁２を閉め、第１電磁弁１を開き、それによって、水タンク３０内の水は重力作用でノズル６０から流出し、水注入が終了した後、制御器は第１電磁弁１を閉める。好ましくは、ノズル６０は、水タンク３０の直下にあり、また、水タンク３０から食品への水注入過程を円滑に確保するために、ノズル６０と水タンク３０とを第１電磁弁１を介して連結する管路が直線管路として形成される。

熱湯の熱量が水タンクから散逸するという問題を解決するために、前記水タンク３０の内壁に１層の断熱材料がメッキされており、好ましくは、テフロン（登録商標）層がメッキされており、テフロンは低い熱伝導率を有すると共に、非常に低い摩擦係数を有し、より徹底的に排水可能である。

排出される熱湯は主に麺類のスープとして用いられ、調味液は最初に食物容器内に入れられたので、熱湯と混合された後出来合いの麺類のスープとなる。ただし、熱湯をノズル清掃に用いてもよく、このような場合に、水タンク３０内の水が全て食物容器内に注がれるというわけではなく、食物容器が外された後、制御器は第１電磁弁１を再度開き、残された熱湯にノズル内壁を清掃させる。

ここで、圧力計１２によって炉体内の圧力を検出し、圧力が設定値に到達すると、制御器は加熱器１１を制御して加熱を停止させて、炉体１０内の圧力が大き過ぎるようになることを回避する。炉内水位計１３で炉体内の水位を検出し、水位が低過ぎるようになると、水ポンプによって水を注ぎ、装置が正常に動作できることを確保する。

一般的には、このような冷凍麺類のパッケージング方式は、保存又は輸送途中で食物が漏れたり、外界に汚染されされたりすることを防止するために、プラスチックボウル内に冷凍麺塊と調味料とを入れてから、ボウルの上方に１層のヒートシールフィルムを施すようになっている。加熱する時に、直接ノズルによってヒートシールフィルムを突き破ってから、ノズルから蒸気を注ぐ。

しかしながら、蒸気を所定時間注入した後、食物そのものの温度が高まることに加えて、食物表面が１層の凝結水に覆われるので、水蒸気の放熱効率が低下する。そのため、円滑に水に凝結できない蒸気が多くなり、依然として蒸気の状態で容器を流動する。この時に容器はノズルによって突き破られた穴以外のところが依然としてほぼ密封状態であるので、圧力が速やかに高まる。実際にはヒートシールフィルムが膨脹した後はじけ、調味料又は余分の水がはじけたところから吹き出して、加熱のための空間を汚染して清掃しにくくなることがある。

しかしながら、ヒートシールフィルムがはじける前に蒸気注入を断ちたい場合に、麺類の加熱が不完全で、麺塊が局所的に解凍されていないことが生じやすい。

従って、本実施形態では、図１に示すように、前記ノズル６０と前記炉体１０の上端部との間に更に第２連結管路が設けられ、且つ該連結管路に第６電磁弁６が設けられている。蒸気加熱を開始する時に、第２電磁弁２と第６電磁弁６とを同時に開き、所定時間が経過した後、制御器は第６電磁弁６を閉め、第２電磁弁２のみを開状態に保持する。更に所定時間が経過した後、制御器は第２電磁弁２をも閉め、この時に加熱用蒸気流路が完全に閉められた。第２電磁弁２と第６電磁弁６とが同時に開かれている時間を第１段階と定義し、第２電磁弁２のみが開かれている時間を第２段階と定義し、第１、第２段階の時間は試験結果に応じて決定され、一般的にはそれぞれ５～１５秒間持続し、麺類によって異なる持続時間にしてもよい。

段階的加熱構造として図２に示す構造を採用してもよく、前記ノズル６０と前記第１電磁弁１の蒸気供給口との間に連結管路が設けられ、且つ該連結管路に第７電磁弁７が設けられており、炉体１０に蒸気排出口が１つしかない場合に、１本のパイプを連結してから分岐してもよく、第２電磁弁２、第７電磁弁７を分岐後の管路に設け、最終的にノズルに連結する。

段階的加熱構造として図３に示す構造を採用してもよく、水タンク３０とノズル６０との間の連結管路に電動ボール弁８が設けられており、第１段階の時に、制御器は、電動ボール弁を制御して大きい流量（管路断面積）を有する角度に回転させ、第２段階の時に、完全に閉めることではなく、電動ボール弁を制御して小さい流量を有する角度に回転させる。

上記実施形態で２つの段階を示したが、実際には複数の段階にしてもよく、段階の数量によってはボイラーにおける穴及び使用される電磁弁の数量が変わり、又は電動弁は多段回転角度を有する。また、本実施形態で電動ボール弁を使用したが、実際には電動バタフライ弁又は流量を変更可能な他の電動制御弁を用いてもよい。

（第２実施形態）
図４に示すように、炉体１０、炉体１０に連通する水タンク３０及び食物２１を収容するための容器２０を含み、前記容器２０の上方には前記炉体１０と水タンク３０の両方にも連通するノズル６０が設けられ、前記水タンク３０とノズル６０との間の連結管路に第１電磁弁１が設けられ、前記ノズル６０が前記炉体１０の上端部に連通し、且つ連結管路に第２電磁弁２が設けられ、前記水タンク３０が前記炉体１０の下端部に連通し、且つ連結管路に第３電磁弁３が設けられている冷凍食品加熱装置である。

前記炉体１０内に加熱器１１、圧力計１２及び炉内水位計１３が設けられ、前記炉体１０が更に水ポンプ４０にて水槽５０に連通する。前記水タンク３０内にタンク内部水位計３１が設けられている。

前記水タンク３０が更に連結管路にて前記炉体１０の上端部に連通し、且つ連結管路に第４電磁弁４が設けられている。

食物加熱工程が所定の時間行われなかった場合に、水タンクが徐々に常温に低下し、次回熱湯を注ぐ時に、熱湯の熱量の一部が水タンクに吸収され、食物容器内に注がれる熱湯の温度が望ましい温度に到達しない。この問題を解決するために、炉体と水タンクとの間に、第４電磁弁４によって開閉を制御される１本の蒸気輸送流路を増設する。炉体から水タンクに熱湯を輸送する前に、制御器はまず第４電磁弁４を開き、この時に所定量の蒸気は先に炉体から流出し、これらの蒸気が水タンクに流入すると、水タンクの温度が高くなり、予熱効果が達成される。

（第３実施形態）
図５に示すように、炉体１０、炉体１０に連通する水タンク３０及び食物２１を収容するための容器２０を含み、前記容器２０の上方には前記炉体１０と水タンク３０の両方にも連通するノズル６０が設けられ、前記水タンク３０とノズル６０との間の連結管路に第１電磁弁１が設けられ、前記ノズル６０が前記炉体１０の上端部に連通し、且つ連結管路に第２電磁弁２が設けられ、前記水タンク３０が前記炉体１０の下端部に連通し、且つ連結管路に第３電磁弁３が設けられている冷凍食品加熱装置である。

前記ノズル６０に更にノズル清掃装置７０が設けられ、前記ノズル清掃装置７０が連結管路にて前記炉体１０の上端部に連通し、且つ連結管路に第５電磁弁５が設けられている。

加熱時に、ノズルが食物に汚染されることがある。この問題を解決するために、ノズル清掃装置７０を増設してもよく、ノズル清掃装置７０を炉体に連結し、両者間の流路の開閉を第５電磁弁５によって制御する。加熱工程が終了した後、制御器は第５電磁弁５を開き、蒸気又は熱湯はノズル清掃装置を経由して吹き出してノズル清掃効果を達成する。

以上の実施形態では、圧力計で炉体状態を監視するようにしたが、水の飽和蒸気圧は一定の程度で沸騰温度に関連するので、理論的には温度計で監視してもよい。

なお、水タンクの液面が揺動する問題を解決するために、炉体から水タンクへの水注入流路の出口には、水の一部の運動エネルギーを吸収して水注入力を小さくするシャワーノズル構造を増設してもよい。別のやり方においては、炉体から水タンクへの水注入流路に同様に水注入力を低下可能な減圧弁を増設してもよい。

以上をまとめると、本発明に係る冷凍食品加熱装置は、１つの加熱器だけで蒸気と熱湯とを提供できるものである。

以上において、本発明の基本的な原理、主な特徴及び利点を示して記述した。本発明は上記実施形態に限定されなく、上記実施形態と明細書との記載は本発明の原理を説明するものに過ぎず、本発明の主旨と範囲を逸脱しない限り、本発明は様々な変化と改良とを行ってもよく、これらの変化と改良とは全て保護を主張される本発明の範囲に含まれるものとすることが当業者に理解されるべきである。本発明が保護を主張する範囲は添付された特許請求の範囲及びそれと同等な効果を有するものによって限定される。

（付記）
（付記１）
炉体（１０）、炉体（１０）に連通する水タンク（３０）及び食物（２１）を収容するための容器（２０）を含み、前記容器（２０）の上方には前記炉体（１０）と水タンク（３０）との両方にも連通するノズル（６０）が設けられ、前記水タンク（３０）とノズル（６０）との間の連結管路に第１電磁弁（１）又は電動ボール弁（８）が設けられ、前記ノズル（６０）が前記炉体（１０）の上端部に連通し、且つ連結管路に第２電磁弁（２）が設けられ、前記水タンク（３０）が前記炉体（１０）の下端部に連通し、且つ連結管路に第３電磁弁（３）が設けられている、
ことを特徴とする冷凍食品加熱装置。

（付記２）
前記水タンク（３０）が更に連結管路にて前記炉体（１０）の上端部に連通し、且つ連結管路に第４電磁弁（４）が設けられている、
ことを特徴とする付記１に記載の冷凍食品加熱装置。

（付記３）
前記ノズル（６０）には更にノズル清掃装置（７０）が設けられ、前記ノズル清掃装置（７０）が連結管路にて前記炉体（１０）の上端部に連通し、且つ連結管路に第５電磁弁（５）が設けられている、
ことを特徴とする付記１に記載の冷凍食品加熱装置。

（付記４）
前記水タンク（３０）の内壁に１層の断熱材料がメッキされている、
ことを特徴とする付記１に記載の冷凍食品加熱装置。

（付記５）
前記炉体（１０）内に加熱器（１１）、圧力計（１２）及び炉内水位計（１３）が設けられ、前記炉体（１０）が更に水ポンプ（４０）にて水槽（５０）に連通する、
ことを特徴とする付記１～４のいずれか一つに記載の冷凍食品加熱装置。

（付記６）
前記水タンク（３０）内にタンク内部水位計（３１）が設けられている、
ことを特徴とする付記５に記載の冷凍食品加熱装置。

（付記７）
前記ノズル（６０）と前記炉体（１０）の上端部との間に更に第２連結管路が設けられ、且つ該連結管路に第６電磁弁（６）が設けられている、
ことを特徴とする付記５に記載の冷凍食品加熱装置。

（付記８）
前記ノズル（６０）と前記第１電磁弁（１）の蒸気供給口との間に連結管路が設けられ、且つ該連結管路に第７電磁弁（７）が設けられている、
ことを特徴とする付記５に記載の冷凍食品加熱装置。

Claims

水を収容し加熱する炉体（１０）、前記炉体（１０）に連通する水タンク（３０）及び食物（２１）を収容するための容器（２０）を含む冷凍食品加熱装置であって、
前記容器（２０）の上方に設けられ、前記炉体（１０）と水タンク（３０）との両方にも連通するノズル（６０）と、
前記水タンク（３０）と前記ノズル（６０）とを連通させる第１連結管路と、
前記第１連結管路に設けられた第１電磁弁（１）又は電動ボール弁（８）と、
前記ノズル（６０）と前記炉体（１０）の液面より上の部分に設けられた蒸気排出部とを連通させる第２連結管路と、
前記第２連結管路に設けられた第２電磁弁（２）と、
前記水タンク（３０）と前記炉体（１０）の液面より下の部分に設けられた水排出部とを連通させる第３連結管路と、
前記第３連結管路に設けられた第３電磁弁（３）と、を含む、
ことを特徴とする冷凍食品加熱装置。
前記水タンク（３０）と前記炉体（１０）の前記蒸気排出部とを連通させる第４連結管路と、
前記第４連結管路に設けられた第４電磁弁（４）と、を更に含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍食品加熱装置。
前記ノズル（６０）を清掃するノズル清掃装置（７０）と、
前記ノズル清掃装置（７０）と前記炉体（１０）の前記蒸気排出部とを連通させる第５連結管路と、
前記第５連結管路に設けられた第５電磁弁（５）と、を更に含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍食品加熱装置。
前記炉体（１０）内に設けられた加熱器（１１）、圧力計（１２）及び炉内水位計（１３）と、
水槽（５０）と、
前記炉体（１０）が前記水槽（５０）に連通するように前記炉体（１０）と前記水槽（５０）との間に設けられた水ポンプ（４０）と、を更に含む、
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の冷凍食品加熱装置。
前記水タンク（３０）内に設けられたタンク内部水位計（３１）を更に含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の冷凍食品加熱装置。
前記ノズル（６０）と前記炉体（１０）の前記蒸気排出部とを更に連通させる第６連結管路と、
前記第６連結管路に設けられた第６電磁弁（６）と、を更に含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の冷凍食品加熱装置。
前記ノズル（６０）と前記第１電磁弁（１）の蒸気供給口とを連通させる第７連結管路と、
前記第７連結管路に設けられた第７電磁弁（７）と、を更に含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の冷凍食品加熱装置。