JPS58313B2 - 真空解凍方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は真空解凍方法と装置に関するものである。

冷凍食品等の冷凍物を解凍する方法として、従来、真空
解凍方法が知られている。

真空解凍方法は、冷凍物を収納した密閉解凍室内を真空
状態としてその解凍室内に水蒸気を供給若しくは発生さ
せ、その水蒸気が冷凍物の表面で凝縮する際の凝縮潜熱
を利用して冷凍物を解凍するようにしたものである。

しかるに、かかる真空解凍方法では、万一解凍室内に僅
かな水が存在していたときには所望の真空度を得ること
が困難となり、その結果解凍に長時間を要したり冷凍物
の品質低下を招いていた。

すなわち、真空度と水の沸点との間（より正確には水蒸
気の飽和圧力とそのときの飽和温度との間）には一定の
関係があり、例えば４．５８１トール（ｔｏｒｒ）では
沸点は０℃であり、またそのとき水は約２０万倍に膨張
して水蒸気となる。

したがって仮りに解凍室内に０度の水１０ｍ１という僅
かな水が存在していたとしても、その体積は２０００１
に膨張するので、解凍宿内の真空度を４．５８１トール
にするには長時間の真空ポンプの運転を要することにな
る。

現実には、真空ポンプの能力や解凍室に存在する水分の
量によって差異があるとしても、その解凍室内から水分
を完全に除去することが困難なことから、通常１３ト一
ル前後までしか真空度を高めることができなかった。

そして、真空度が１３．６１トールのときの水の沸点は
１６℃であることから、結局、冷凍物の解凍はその沸点
以上、通常２０〜３０℃で行なわれることとなり、その
ような高温での解凍は冷凍物の表面だけの解凍をもたら
して完全な解凍に至るまでの時間の長期化を招き、また
冷凍物の品質を低下させていた。

本発明はこのような点に鑑み、速やかに所望の真空度が
得られ、したがってより低温での解凍による解凍時間の
短縮化と品質劣下防止とを図ることが可能な真空解凍方
法並びにその装置を提供するものである。

以下図示実施例について本発明を説明する。

第１図ないし第３図において、５ＵＳ３０４ステンレス
材から成る二重構造の真空解凍タンク１内には解凍室２
を形成し、この解凍室２内には冷凍物を載置する棚３を
設けている。

この棚３は扉４より出入れすることができる。

上記解凍室２内上部は導管５および開閉弁６を介して真
空ポンプ７に接続し、またその底部の水蒸気発生部８は
導管９および開閉弁１０を介して給水タンク１１に接続
している。

上記真空解凍タンク１の外周底部には水蒸気発生部８に
注水された水の温度を制御する加熱器１２、例えば電気
ヒータ、又は蒸気若しくは温水を流通させるパイプを設
けている。

また水蒸気発生部８の水はドレンバルブ１３を開くこと
によって排出することができる。

二重構造の真空解凍タンク１を構成する内筒と外周との
間隙は冷却通路１４としてあり、この冷却通路１４の両
側底部にはノズル１５を設けている（第３図）。

各ノズル１５は導管１６、開閉弁１７を介して液化二酸
化炭素や液化窒素等の液化不活性ガスを貯溜するガスボ
ンベ１８に接続している。

また上記冷却通路１４は、各ノズル１５から噴射された
冷却ガスを真空解凍タンク１の軸方向に往復蛇行させな
がら円周方向上方に導くよう形成し、その上方部には冷
却ガスを外部に排出する排気筒１９を接続している。

さらに、上記真空解凍タンク１には各種の計測器、すな
わち解凍室２内の圧力と温度とを検出する真空圧針２０
と温度検出器２１、冷凍物の芯温を検出する温度検出器
２２、水蒸気発生部８の水温を検出する温度検出器２３
、加熱器１２の温度を検出する温度検出器２４、および
冷却通路１４内の温度を検出する温度検出器２５を設け
ている。

また第１図において、２６は上記各種計測器からの信号
を受けて開閉弁や真空ポンプ７の運転を制御する制御装
置、２７は導管２８およびノズル２９を介して洗滌水を
解凍室２内に散水供給する開閉弁、３０は解凍室２内に
大気を導入する開閉弁である。

真空解凍を行うには、まず冷凍物を載置した棚３を解凍
室２内に収納し、扉４を閉めて解凍室２内を密閉する。

従来はこの後、直ちに真空ポンプを駆動させていたので
、前述したように解凍室２内に水が残溜し或いは冷凍物
が水分を含む場合には所定の真空度を得ることが困難で
あった。

しかるに本発明では、制御装置２６に運転指令を与える
と、開閉弁１７が開かれてボンベ１８内の液化不活性ガ
スが導管１６およびノズル１５を介して冷却通路１４内
に噴射気化される。

そして冷却通路１４内で気化された冷却ガスは冷却通路
１４内を流通する間に解凍室２内を冷却し、排気筒１９
から外部に排出される。

二酸化炭素の沸点は−７８，５℃、窒素の沸点は一１９
６℃であるから、いずれを用いても解凍室２内の温度は
急速に低下し、その内部の水は容易に凍結する。

解凍室２内の水が凍結したことを間接的に温度検出器２
２により確認したら、例えば解凍室２内の温度が一１５
℃になったら、制御装置２６は自動的に開閉弁１７を閉
じさせて冷却を停止させ、これと同時に開閉弁６を開く
とともに真空ポンプ７を駆動させる。

この状態では解凍室２内の水は全て凍結しているので、
解凍室２内の真空度は容易に所望の値、例えば１〜３ト
ールに達する。

解凍室２内の真空度が所定の値となったことを真空圧針
２０で検出すると、制御装置２６は開閉弁６を閉じて真
空ポンプ７を停止させ、次に開閉弁１０を開いて給水タ
ンク１１内の所定量の水を導管９を介して水蒸気発生部
８に供給する。

この後、開閉弁１０は閉じられて給水タンク１１内には
再び所定量の水が補給される。

また水蒸気発生部８の水は氷結しないよう加熱器１２に
よって加熱され、その監視は温度検出器２３，２４によ
って行なわれる。

所定の真空度を有する解凍室２内に水が供給されると、
例えば１．０２９トールのときの水の沸点は一１７℃で
あるから、水蒸気発生部８の水は沸騰して水蒸気が発生
し、この水蒸気の凝縮潜熱により冷凍物の解凍が開始さ
れる。

解凍室２への給水量とそのときの水の温度、さらに解凍
室２内の温度や冷凍物の温度、さらにまた加熱器１２の
加熱量によって供給された水温が仮りに０℃となったと
すると、このとき解凍室２内の真空度は発生する水蒸気
により４．５８ト一ル程度に保たれ、その０℃という低
温の水蒸気により冷凍物が解凍される。

上記水温は、解凍室２内での熱交換による冷却に応じて
加熱器１２を制御することにより略一定に保たれる。

温度検出器２１により冷凍物の芯温か上昇し、その芯温
と解凍室２内の温度、換言すれば水蒸気の温度との差が
小さくなったら、水蒸気発生部８の水温をそれに応じて
徐々に上昇させ、これにより発生する水蒸気の温度を上
昇させる。

このようにして冷凍物を低温の水蒸気で解凍させ、その
芯温が０℃を越えたら、つまり解凍が終了したら制御装
置２６は解凍終了を表示する。

監視者はその表示により制御装置２６に運転停止指令を
与えるが、この指令が長時聞耳えられず、また冷凍物の
解凍中にその量が少なくて加熱器１２による加熱を連続
的に停止させているにも拘らず水温が上昇して、例えば
解凍室２内の温度が１０℃以上となった際には、制御装
置２６は開閉弁１７を開き冷却ガスを供給して解凍室２
内の温度を低下させ、その温度が所定値以下になったら
上記開閉弁１７を閉じる。

そして、真空解凍装置の運転を停止したら、開閉弁３０
を開いて解凍室２内に大気を導入し、扉４を開いて棚３
を引出す。

次に、上記実施例ではガス冷却装置を用いているが、第
４図にその他の冷却装置を用いた実施例を示す。

同図において、３１は圧縮機、３２は凝縮器、３３は膨
張弁、３４は蒸発器に相当する熱交換器で、それらの間
は導管３５により接続している。

上記熱交換器３４には別の導管３６を接続し、導管３６
の一端は開閉弁３７、ポンプ３８を介して冷却通路１４
の一側底部に、導管３６の他端は冷却通路１４の他側底
部に接続している。

この冷却通路１４は前述したように蛇行させて形成して
あり、また排気筒１９は省略している。

上記構成の冷却装置では、圧縮機３１、ポンプ３８を起
動し開閉弁３７を開けば、熱交換器３４により圧縮機３
１側の冷媒とポンプ３８側の冷媒とが熱交換を行なって
ポンプ３８側の冷媒が冷却され、この冷却された冷媒は
ポンプ３８により冷却通路１４に給送されるので、解凍
室２の接を凍結させることができる。

なお、上記２つの実施例では真空解凍タンク１を二重構
造として冷却通路１４を形成し、ここに冷却ガス又は冷
媒を流通させることにより解凍室２を冷却するようにし
ているが、直接解凍室内の空気を冷却することも可能で
ある。

また水蒸気発生部８の水温を制御する温度制御装置とし
て、上記実施例では加熱器１２を用いているが、積極的
に水温を低下させることができる冷却装置を備えた温度
制御装置としてもよい。

さらに解凍室２内に水を供給して水蒸気発生部８から水
蒸気を発生させるかわりに、外部で発生させた水蒸気を
上記解凍室２内に供給するようにしてもよく、このとき
の解凍室２内の圧力と温度とは蒸気供給量の制御によっ
て制御することができる。

以上のように、本発明によれば解凍室内に残溜し或いは
冷凍物に含まれる水分を凍結させることができるので、
解凍室内の真空度を速やかに所望の真空度とすることが
できるという効果が得られ、したがってまた、冷凍物の
低温解凍による解凍時間の短縮化およびこれによる冷凍
物の良好な品質の維持を図ることができるという効果を
期待することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す部分断面系統図、第２
図は第１図の主要部の部分断面側面図、第３図は第１図
、第２図におけるノズル部分の拡大断面図、第４図は本
発明の他の実施例を示す部分断面系統図である。 １・・・・・・真空解凍タンク、２・・・・・・解凍室
、７・・・・・・真空ポンプ、８・・・・・・水蒸気発
生部、１１・・・・・・給水タンク、１２・・・・・・
加熱器、１４・・・・・・冷却通路、１８・・・・・・
ガスボンベ、３１・・・・・・圧縮機、３４・・・・・
・熱交換器、３８・・・・・・ポンプ。 （４） （５）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 冷凍物を解凍室内に収納密閉した後、上記解凍室内
   を真空状態としてその解凍室内に蒸気を発生若しくは供
   給し、その蒸気の凝縮潜熱により上記冷凍物を解凍させ
   る真空解凍方法において、上記解凍室内に存在する水分
   を凍結させた後にその解凍室内を所定の真空度の真空状
   態とすることを特徴とする真空解凍方法。 ２ 冷凍物を収納する密閉可能な解凍室、この解凍室内
   の空気を排出して真空状態とする真空装置、上記解凍室
   内に蒸気を発生させ若しくは供給する蒸気装置を備える
   真空解凍装置において、上記真空装置の駆動に先立って
   解凍室内の水分を凍結させる冷却装置および前記各装置
   の運転を制御する制御装置を設けたことを特徴とする真
   空解凍装置。