JPH09196529A - 真空冷却方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 食品等の被冷却物が冷却初期時に急激な冷却
による突沸現象を防止できると共に、冷却時の水封式真
空ポンプの排気能力が安定し、被冷却物の冷却条件を均
一にでき、しかも、三方弁等を不要とすることにより、
装置全体を簡素化することができるようにする。 【構成】 冷却槽１内に被冷却物を収納し、該冷却槽１
内を吸引路７，８を介して接続された水封式真空ポンプ
３で排気することにより、被冷却物を冷却するようにし
た真空冷却方法において、前記吸引路８には、大気圧で
駆動するエジェクタ10を設け、冷却初期時から終了時ま
での間、該エジェクタ10内に駆動用空気を吸引しながら
前記冷却槽１内を排気するようにし、冷却初期時にはゆ
っくりした冷却を行い、その後に充分な冷却を行うこと
にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば食品業界に
おける御飯、揚げ物及び惣菜等の加熱調理品を真空冷却
する真空冷却方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、加熱調理された食品を短時間で
冷却するために使用される手段としては、真空にするこ
とにより、食品の持つ水分を飽和状態で蒸発させ、食品
より潜熱を奪って冷却させる装置が公知である。

【０００３】即ち、該装置は、図３に示す如く、食品が
収容される冷却槽50に、吸引路51を介して水封式真空ポ
ンプ52が接続され、しかも、該吸引路51の途中には、負
圧蒸気の凝縮をより促進するための熱交換器としてのコ
ンデンサ54が介在されている。水封式真空ポンプ52は、
冷水が充填される冷水用タンク55と冷水供給路58を介し
て接続され、該冷水供給路58の途中には循環ポンプ56が
設けられている。冷水用タンク55には冷凍器57が冷水循
環路59を介して接続され、冷水用タンク55内の冷水の温
度を所定の温度に維持できるようになっている。

【０００４】前記コンデンサ54の入口側は前記冷水供給
路58における冷水用タンク55と開閉バルブ60との間に冷
却水供給路61を介して接続され、且つ、コンデンサ54の
出口側は冷却水循環路62を介して前記冷水供給路58にお
ける該開閉バルブ60と水封式真空ポンプ52との間に接続
されている。しかも、該冷水循環路62の途中には三方弁
63が設けられ、該三方弁63の一方は前記冷水用タンク55
に還流路64を介して接続されている。

【０００５】そして、上記装置を使用して例えば70〜90
°Ｃに加熱調理された食品を20°Ｃまで８分で冷却する
場合（食品を20°Ｃまで冷却するには、冷却槽50内の圧
力を略1.9 ＫＰａまで排気する必要がある。）、食品の
温度が35°Ｃ程度に低下する３分間程度を冷却初期排気
と考える。水封式真空ポンプ52で一様に排気すると、か
かる冷却初期排気時の食品が約35°Ｃまで冷却される際
に急激な圧力低下となり、食品の持つ水分が急激に蒸発
する突沸現象を起こし、冷却後の食品の水分が減少し過
ぎて風味を損なうおそれがある。

【０００６】そこで、初期排気時に水封式真空ポンプ52
の能力を低下させるべく、コンデンサ54の出口側の熱交
換された温水を水封式真空ポンプ52の封水として利用す
るようにしている。

【０００７】例えば、水封式真空ポンプ52は、封水温度
が15°Ｃと25°Ｃとでは10ＫＰａ付近で後者は前者に対
して約85％程度の能力に低下する。従って、食品の温度
が35°Ｃ程度までは、水封式真空ポンプ52の封水に温水
を使用してゆっくり真空排気する。その後に、更に、食
品を20°Ｃまでの低温にするには、圧力を略1.9 ＫＰａ
まで下げる必要があるが、封水が上記温水では、この圧
力が得られないため、三方弁を切り換えて冷水用タンク
４内の冷水（例えば、10°Ｃ〜15°Ｃ）を封水として使
用する。この結果、排気速度が増加し、且つ、到達圧力
も良好となるため、所定の温度まで食品を冷却すること
ができるのである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置は、水封式真空ポンプ52の封水にコンデンサ54
から排出される温水を利用するため、封水温度はコンデ
ンサの能力に依存し、一定にすることが困難である。こ
の結果、水封式真空ポンプの排気能力が不安定となり、
食品の品質を均一にできないおそれがある。

【０００９】しかも、三方弁の切り換え時点を食品の温
度又は初期排気時間に応じて選ぶ必要があると共に、三
方弁及び該三方弁の切り換えを制御する制御装置等が必
要となり、装置が複雑化するおそれがある。

【００１０】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、食品等の被冷却物が冷却初期時に急激な冷
却による突沸現象を防止できると共に、冷却時の水封式
真空ポンプの排気能力が安定し、被冷却物の冷却条件を
均一にでき、しかも、三方弁等を不要とすることによ
り、装置全体を簡素化することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明が上記の課題を解
決するために講じた技術的手段は、冷却槽１内に被冷却
物を収納し、該冷却槽１内を吸引路７，８を介して接続
された水封式真空ポンプ３で排気することにより、被冷
却物を冷却するようにした真空冷却方法において、前記
吸引路８には、大気圧で駆動するエジェクタ10を設け、
冷却初期時から終了時までの間、該エジェクタ10内に駆
動用空気を吸引しながら前記冷却槽１内を排気するよう
にし、冷却初期時にはゆっくりした冷却を行い、その後
に充分な冷却を行うことにある。

【００１２】従って、冷却初期時において、冷却槽１か
ら排気される流体は、エジェクタ10の狭いスロート部17
を通過するため、このスロート部17が流体の抵抗とな
り、その圧力損失により、また、エジェクタ10を介して
駆動用としての大気を吸引することから、排気速度が低
下する。この結果、急激な圧力低下を防止でき、被冷却
物が食品である場合には、食品からの水分蒸発を適度に
抑えることが可能となる。

【００１３】更に、冷却槽１内の圧力が低下するにした
がい、空気は次第に高速度でエジェクタ10内に吸引され
ることとなり、そのジェット流の働きにより、エジェク
タ10の吸気側を効果的に低圧にでき、水封式真空ポンプ
３単独の場合に比し、急速な冷却が可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面に従って説明する。図１は本発明の真空冷却装
置の概略図を示し、１は食品等の被冷却物が収納される
冷却槽、２は熱交換器としてのコンデンサ、３は水封式
真空ポンプ、４は冷水用タンク、５は冷凍器をそれぞれ
示す。

【００１５】前記冷却槽１とコンデンサ２とは吸引路７
で接続され、更に、該コンデンサ２は吸引路８により前
記水封式真空ポンプ３と接続されている。該吸引路８に
は、コンデンサ２と水封式真空ポンプ３との間に位置す
るように、空気エジェクタ10が設けられている。

【００１６】空気エジェクタ10は図２に示す如く大気圧
の空気を駆動流体とするガスエジェクタの一種で、前記
吸引路８と連通する吸気口15を有する吸入室14内に、大
気圧の空気を導入するための空気導入管18が望み、その
先端にはノズル16が設けられている。尚、空気導入管18
は常時開放され、空気を吸入室14内に導入可能となって
いる。また、ノズル16の先端方向には、小径のスロート
部17が形成されている。

【００１７】18ａは空気エジェクタ10と水封式真空ポン
プ３との間に介在された逆止弁である。前記水封式真空
ポンプ３は前記冷水用タンク４と冷水供給路11を介して
接続されており、該冷水供給路11には、冷水用タンク４
内の封水としての冷水を水封式真空ポンプ３に供給する
ための循環ポンプ12が設けられている。13は使用済の封
水を冷水用タンク４に還流するための還流路を示す。

【００１８】前記コンデンサ２には冷却水回路2aが挿入
され、その入口側は前記冷水供給路11から分岐された冷
却水供給路19が接続されている。また、冷却水回路2aの
出口側は冷却水循環路20の一端が接続され、該冷却水循
環路20の他端は前記冷水用タンク４に接続されている。

【００１９】冷水用タンク４と前記冷凍器５とは冷水循
環路22により連通され、該冷水循環路22の途中に設けら
れた循環ポンプ23により、冷水用タンク４内の水は冷凍
器５で冷却され、再び冷水用タンク４に供給されるよう
になっている。25は冷却槽１内を復圧するとき清浄な空
気を冷却槽１に導入するための除菌フィルタで、供給路
26を介して冷却槽１に接続されている。27は前記冷却槽
１内の被冷却物の温度を検出するための温度センサであ
る。

【００２０】本発明の実施の形態は上記の構成からな
り、次にその作用について説明する。先ず、冷凍器５及
び循環ポンプ23を作動させると、冷水用タンク４の水は
冷凍器５により冷却され、循環ポンプ12により冷水用タ
ンク４に循環供給される。

【００２１】一方、冷却槽１内に例えば70°Ｃ〜90°Ｃ
の食品を収容し扉を閉じた後に、循環ポンプ12を作動さ
せて冷水用タンク４内の冷水を、冷水供給路11を介して
封水として水封式真空ポンプ３に供給する。また、冷水
は冷却水供給路19を介してコンデンサ２の冷却水回路2a
にも供給される。

【００２２】前記水封式真空ポンプ３の駆動により、冷
却槽１内を真空排気すると、気体や蒸発した水分は、吸
引路７を介してコンデンサ２及び空気エジェクタ10内を
通過する。

【００２３】冷却槽１内から排気される気体は、空気エ
ジェクタ10の狭いスロート部17内を流通するため、その
圧力損失と、空気導入管18を介して空気エジェクタ10に
吸引される駆動流体である空気とにより、水封式真空ポ
ンプ３の排気能力は低下する。尚、大気圧から10ＫＰａ
までの冷却初期排気までは、空気エジェクタ10に吸引さ
れる空気はジェット流とならず、空気エジェクタ10本来
の機能を発揮するまでには至っていない。

【００２４】従って、冷却槽１内の容積が例えば１．４
ｍ³ 程度であれば、冷却槽１内の圧力が大気圧から10Ｋ
Ｐａまで低下するには約４分かかるため、緩く排気して
冷却槽１内の急激な圧力低下を防止でき、食品からの水
分蒸発を適度に抑えることが可能となる。

【００２５】更に、冷却槽１内の圧力が略10ＫＰａまで
低下すると（食品の温度は35°Ｃ程度に冷却されてい
る。）、空気がノズル16を通って超音速流となり吸入室
14内に流入し、本来の機能を発揮する。これにより、空
気エジェクタ10の吸気口15の圧力が水封式真空ポンプ３
単独の場合よりも低下し、冷却槽１の内圧が所定の略1.
9 ＫＰａとなった際に、食品は略20°Ｃまで冷却され冷
却作業が終了する。

【００２６】上記の如く、空気エジェクタ10の能力がフ
ルに発揮されることにより、略10ＫＰａ以下の圧力での
排気性能が大となり、食品を迅速に冷却できる。しか
も、真空排気作業中においては、常時、空気エジェクタ
10の空気導入管18は開放されているため、ここで、駆動
バルブ等の繁雑な切り換え機構を操作する必要もない。

【００２７】本発明は上記実施の形態に限定されるもの
ではなく、上記実施の形態では、水封式真空ポンプ３の
上流側に、多量の蒸発水分を凝縮させる目的からコンデ
ンサ２を設けたが、小規模、小容量の冷却装置において
は、必ずしもコンデンサ２を設ける必要はない。

【００２８】また、コンデンサ２は冷却槽１内に内蔵さ
れていても良く、更に、冷却槽１にはコンデンサ２と空
気エジェクタ10とを内蔵させることも可能である。

【００２９】更に、コンデンサ２と空気エジェクタ10と
は別体に設けた場合に限定されるものではなく、コンデ
ンサ２内に空気エジェクタ10を内蔵させることも可能で
ある。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明においては、冷却槽
と水封式真空ポンプとを接続する吸引路には、大気圧で
駆動するエジェクタを設け、冷却初期時から終了時まで
の間、該エジェクタ内に空気を吸引しながら前記冷却槽
内を排気するようにし、冷却初期時にはゆっくりした冷
却を行い、その後に充分な冷却を行うので、切り換え弁
等の繁雑な機構なしで高真空を得ることができ、食品等
を低温に冷却することができる。この結果、従来のよう
に切り換え弁及び該切り換え弁及びその制御装置等が不
要となり、装置全体の簡素化を図ることができる。

【００３１】また、従来のように初期排気時に水封式真
空ポンプの能力を低下させるべく、コンデンサからの温
度の不安定な温水を封水として利用する必要もなく、冷
水用タンクに貯留された温度が一定の冷水を、封水とし
て水封式真空ポンプに常時供給できることとなり、水封
式真空ポンプの排気能力も安定し、被冷却物の冷却条件
を均一にできる。

【００３２】このように、本発明は、大気圧から略10Ｋ
Ｐａまでの徐冷部分で排気速度が緩くなり、しかも、
１．９Ｐａまでの到達圧力の近辺で排気速度をフルに発
揮できるという、特に、食品特性に見合った真空排気方
法であり、均一で風味の損なわない急速な冷却が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す概略図。

【図２】同空気エジェクタの断面図。

【図３】従来例を示す概略図。

【符号の説明】

１…冷却槽、３…ポンプ、５…冷凍器、７，８…吸引
路、10…空気エジェクタ（エジェクタ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷却槽（１）内に被冷却物を収納し、該冷
   却槽（１）内を吸引路（７），（８）を介して接続され
   た水封式真空ポンプ（３）で排気することにより、被冷
   却物を冷却するようにした真空冷却方法において、前記
   吸引路（８）には、大気圧で駆動するエジェクタ（10）
   を設け、冷却初期時から終了時までの間、該エジェクタ
   （10）内に駆動用空気を吸引しながら前記冷却槽（１）
   内を排気するようにし、冷却初期時にはゆっくりした冷
   却を行い、その後に充分な冷却を行うことを特徴とする
   真空冷却方法。