JP3780948B2 - 真空解凍装置の運転方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷凍，凍結保存されたものを解凍するときに用いられる真空解凍装置の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、肉や魚類の食材等の凍結保存が行われる。そして、これらの食材を用いた調理の前には、これらの食材（以下、「被解凍物」と云う）の解凍作業が必要である。すなわち、この発明が適用される真空解凍装置は、たとえば食品業界において、冷凍，凍結された前記被解凍物を解凍する作業で使用される。この解凍作業においては、前記真空解凍装置の密閉容器である処理槽内に前記被解凍物を収容し、前記処理槽内を減圧した状態で蒸気を供給することにより、伝熱を促進して前記被解凍物を解凍する。
【０００３】
この真空解凍装置は、その解凍性能がよいことが認められよく利用されるようになった。そして、最近では解凍作業の効率をさらに向上させるため、１回当たりの解凍処理量を益々多くして解凍するようになった。したがって、前記処理槽内に収容される前記被解凍物が大きいものとなったり、あるいは多量のものとなる。そのため、前記被解凍物を解凍するのに要する時間も長くなる。また、前記処理槽内の空気排除が不充分であるときは、前記被解凍物の周囲の空気が断熱作用をなすので、蒸気の熱が前記被解凍物へ伝達しにくくなり、解凍するのに要する時間が長くなる。この解凍時間を短縮するため、供給する蒸気量を多くすると、前記被解凍物の表面が解け過ぎることがある。この解け過ぎが発生すると、前記被解凍物の表面だけ解凍され、この表面には細菌が繁殖するおそれがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、解凍時間の短縮ができるとともに、細菌の繁殖を防止することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、処理槽内を減圧した後、前記処理槽１と接続される蒸気供給ライン３を通して蒸気を供給し、蒸気を供給した後減圧する工程を少なくとも１回行うことを特徴としている。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、密閉可能な処理槽内を減圧した後、前記処理槽１と接続される蒸気供給ライン３を通して蒸気を供給し、蒸気を供給した後減圧する工程を複数回行う真空解凍装置の運転方法において、前記工程の繰返し経過に応じて前記処理槽内への蒸気供給量を減少させることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。この発明は、食品等の被解凍物を解凍するとき、処理槽内を減圧した状態で蒸気を供給することにより、解凍を行う真空解凍装置の運転方法において好適に実施することができる。
【０００９】
この実施の形態において、この発明が適用される前記真空解凍装置は、解凍処理をする処理槽と前記処理槽を密閉する扉とを備え、さらに前記処理槽内を真空吸引する真空吸引手段，前記処理槽への蒸気供給手段，前記処理槽内を復圧する外気導入手段をそれぞれ備えている。ここにおいて、前記蒸気供給手段は、蒸気の供給量を多段階制御，オンオフ制御，比例制御等のいずれかで制御することができる。さらに、前記真空解凍装置は、前記被解凍物の温度を検出する温度センサと、前記処理槽内の圧力を検出する圧力センサとを備えている。前記両センサにより検出される検出温度および検出圧力に基づいて、前記真空吸引手段，前記蒸気供給手段および前記外気導入手段を制御する制御器を備えている。前記両センサは、前記処理槽の規模に応じて、適宜、複数設置する構成としている。
【００１０】
この真空解凍装置における前記被解凍物への熱の伝わり方について説明する。この熱の伝わり方は、前記処理槽内へ供給された蒸気が対流により前記被解凍物の表面において凝縮し、前記蒸気のもつ熱量で加熱するもの，所謂対流伝熱と、前記処理槽内へ供給された蒸気のもつ熱量により前記処理槽内の壁面が加熱され、この壁面からの輻射熱により前記被解凍物が加熱される，所謂輻射伝熱とがある。
【００１１】
このような構成の真空解凍装置の運転方法の第一の形態について説明する。まず、前記被解凍物を前記処理槽内へ収容し、前記扉を閉めて密閉する。つぎに、前記真空吸引手段を作動させ、前記処理槽内を減圧し、前記処理槽内の空気を排除する。その後、前記蒸気供給手段から前記処理槽内へ蒸気を供給する。さらに、この蒸気を供給した後、再度前記処理槽内を減圧する工程を行う。これにより、前記処理槽内の空気を排除し、前記被解凍物の表面における蒸気の凝縮を促進する。ここにおいて、この工程を好ましくは複数回繰り返して行う。すなわち、前記工程を複数回行うと、より一層空気を排除できるので、解凍時間をさらに短縮することができる。
【００１２】
ここにおける前記工程の繰返し回数は、前記被解凍物の大きさや，処理量の多少によって適宜選択するものであり、たとえば前記処理槽内における前記被解凍物の占める容積が大きい場合は、前記処理槽内の空気が少量となり、前記工程を繰り返すことなく、前記工程を１回とすることもできる。
【００１３】
そして、前記解凍作業が終了すると、前記処理槽内へ外気を導入し、前記処理槽内を復圧し、前記被解凍物を解凍した状態で冷蔵するか，あるいは前記処理槽から搬出する。
【００１４】
ここにおいて、まず前記処理槽内の空気を蒸気で押し出しながら排除しておき、つぎに前記処理槽内を減圧した後蒸気を供給し、蒸気を供給した後減圧する工程を複数回繰り返して行うことも実施に応じ、好適である。
【００１５】
つぎに、第二の形態について説明する。前記被解凍物の解凍作業に際し、前記処理槽内を減圧した後蒸気を供給し、蒸気を供給した後減圧する工程を複数回繰り返して行いながら、解凍作業の初期においては、蒸気供給量を多くして解凍効率を向上させ、解凍作業が進むに応じて，すなわち前記工程の繰返し経過に応じて、蒸気供給量を減少させる。これにより、解凍時間の短縮を図るとともに、前記表面の解けすぎを防止する。
【００１６】
さらに、第三の形態として、前記被解凍物の表面が解け始めたことを検出したときは、細菌の繁殖開始温度を超えないように、前記処理槽内への蒸気供給量を制御して供給する。そして、前記被解凍物が凍結した最初の温度まで解凍されると、蒸気の供給を停止し、解凍作業を終了する。ここにおいて、解凍作業の終了後、前記被解凍物および前記処理槽内の温度が確実に細菌の繁殖開始温度を超えないようにするために、前記処理槽内に残存した余剰蒸気を排除することも実施に応じ、好適である。
【実施例】
以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明を適用することができる真空解凍装置の概略説明図である。
【００１７】
図１に例示した真空解凍装置は、解凍処理を行う処理槽１を備えている。図１においては、前記処理槽１の内部を説明するために、前記処理槽１を断面とした状態で示している。この処理槽１は、たとえばシャッター機構により開閉される自動扉（図示省略）を備え、密閉可能な構造になっている。前記処理槽１には、真空吸引ライン２，蒸気供給ライン３，外気導入ライン４および冷却水ライン５がそれぞれ接続されている。
【００１８】
前記真空吸引ライン２には、前記処理槽１内を減圧する真空吸引手段６が設けられている。この前記真空吸引手段６としては、真空ポンプ，蒸気エゼクタ，水エゼクタ等を用いることができる。これらの真空吸引手段６は、複数種類のものを組み合わせて用いることもできる。この実施例においては、前記真空吸引手段６として、水封式の真空ポンプを用いた場合について説明し（以下、「真空ポンプ６」と云う）、この真空ポンプ６の上流位置には、前記処理槽１側から順に第一制御弁７および第一逆止弁８が設けられており、またその下流位置には、第二逆止弁９が設けられている。
【００１９】
さらに、前記真空吸引ライン２は、前記処理槽１の底部の排出口１０から前記第一制御弁７の入口までの位置において、ドレンライン１１と排出ライン１２とに分岐されている。前記ドレンライン１１には、ドレンのみを排出するスチームトラップ１３と第三逆止弁１４がそれぞれ設けられている。前記排出ライン１２には、第二制御弁１５と第四逆止弁１６がそれぞれ設けられている。そして、前記各逆止弁９，１４，１６の出口側は統合され、排気管１７にそれぞれ接続されている。前記各逆止弁９，１４，１６および前記第一逆止弁８は、前記処理槽１内の減圧状態を維持する作用を果たすものである。
【００２０】
つぎに、前記蒸気供給ライン３は、第一蒸気供給ライン１８と第二蒸気供給ライン１９の２つに分岐している。前記第一蒸気供給ライン１８には、前記処理槽１内への蒸気供給を制御する第三制御弁２０と第一圧力調整弁２１がそれぞれ設けられている。前記第二蒸気供給ライン１９には、前記処理槽１内への蒸気供給を制御する第四制御弁２２と第二圧力調整弁２３がそれぞれ設けられている。すなわち、前記第三制御弁２０および前記第一圧力調整弁２１と、前記第四制御弁２２および前記第二圧力調整弁２３とは、並列に接続されている。そして、前記各圧力調整弁２１，２３のそれぞれの出口側において、前記第一蒸気供給ライン１８と前記第二蒸気供給ライン１９とは、蒸気配管２４へ統合され、前記処理槽１の蒸気入口２５に接続されている。
【００２１】
つぎに、前記外気導入ライン４には、解凍作業後に前記処理槽１内を大気圧に復圧する外気導入手段２６が設けられている。この外気導入手段２６としては、電磁弁，モーターバルブ等を用いることができる。この実施例においては、前記外気導入手段２６として、制御弁を用いた場合について説明し（以下、「第五制御弁２６」と云う）、前記外気導入ライン４には、前記第五制御弁２６の上流位置にフィルタ２７が設けられている。前記第五制御弁２６は、その弁体（図示省略）が開閉することにより外気の導入を制御し、復圧速度を調整するものである。前記フィルタ２７は、前記処理槽１内へ導入する外気中のほこりや雑菌等を除去するものである。
【００２２】
前記冷却水ライン５には、冷水入口ヘッダー２８を設けており、前記冷水入口ヘッダー２８から分岐された第一冷水配管２９と第二冷水配管３０が前記処理槽１の外壁（符号省略）を取り囲むように配置されている。そして、前記第一冷水配管２９と第二冷水配管３０とは、冷水出口ヘッダー３１にそれぞれ統合され、前記冷水出口ヘッダー３１から冷却水戻りライン（図示省略）を介して、冷却機（図示省略）に接続されている。したがって、冷却水が前記外壁を循環するようになっている。
【００２３】
前記処理槽１には、圧力センサ３２が設けられており、内部の圧力を検出するようにしてあり、また被解凍物３３を載置する棚３４が配置されている。前記棚３４は、前記被解凍物３３の数や形状により、適宜、複数配置することができる。さらに、前記処理槽１には、前記被解凍物３３の温度を検出する温度センサ３５が設けられている。
【００２４】
前記圧力センサ３２および前記温度センサ３５の各検出信号は、回線（符号省略）を介して、それぞれ制御器３６へ入力される。そして、前記真空ポンプ６および前記各制御弁７，１５，２０，２２，２６は、前記制御器３６と回線（符号省略）を介して、それぞれ接続されている。前記圧力センサ３２および前記温度センサ３５は、前記真空解凍装置の規模や前記被解凍物３３の状態に応じて、適宜、複数取り付けてもよい。また、前記処理槽１内の雰囲気温度の検出を行う温度センサ（図示省略）を設けてもよい。
【００２５】
さらに、前記処理槽１の壁面３７からの輻射伝熱を抑制する抑制手段（図示省略）を前記壁面３７へ貼り付けて設置している。
【００２６】
つぎに、前記真空解凍装置を用いた運転方法の第一実施例について説明する。前記真空解凍装置の運転制御は、前記制御器３６にあらかじめプログラムを設定しておき、このプログラムにしたがい、前記圧力センサ３２および前記温度センサ３５からの検出信号に基づいて行う。ここにおいて、まずこれから行う解凍作業において、解凍すべき前記被解凍物３３の大きさ，あるいは処理量に応じて、前記処理槽１内を減圧した後蒸気を供給し、蒸気を供給した後減圧する工程を少なくとも１回以上行う回数をあらかじめ前記プログラムの中に設定しておく。
【００２７】
そして、前記被解凍物３３を前記処理槽１内へ収容し、前記自動扉（図示省略）を閉めて密閉する。つぎに、前記真空ポンプ６を作動させ、前記処理槽１内を減圧し、前記処理槽１内の空気を排除する。この空気排除は、前記処理槽１内が所定圧力，たとえば１０mmHgとなるまで行うもので、前記圧力センサ３２がこの１０mmHgを検出した時点で、前記真空ポンプ６を停止させる。その後、前記蒸気供給ライン３から前記処理槽１内へ蒸気を供給し、蒸気を供給した後、再度前記所定圧力まで減圧する工程をまず１回行う。そして、前記設定回数になるまで、減圧された前記処理槽１内へ蒸気を供給し、蒸気を供給した後減圧する工程を繰り返して行う。ここにおける減圧の繰返しは、蒸気供給による復圧状態から前記所定圧力まで減圧することにより、より一層空気を確実に排除するために行う。これにより、前記処理槽１内の空気を確実に排除し、前記被解凍物３３の表面における蒸気の凝縮を促進し、解凍効率を向上させて前記被解凍物３３を解凍することができるので、解凍時間を短縮することができる。
【００２８】
その後、前記処理槽１内へ前記外気導入ライン４から外気を導入し、前記処理槽１内を復圧し、前記被解凍物３３を解凍した状態で冷蔵するか，あるいは前記処理槽１から搬出する。
【００２９】
つぎに、第二実施例について説明する。この第二実施例は、密閉可能な前記処理槽１内を減圧した後蒸気を供給し、蒸気を供給した後減圧する工程を複数回行う前記真空解凍装置の運転方法において実施される。まず、空気のない状態とした解凍の初期においては、蒸気供給量を多くして解凍効率を向上させる。たとえば、あらかじめ前記第一圧力調整弁２１の設定圧力を前記第二圧力調整弁２３より高く設定しておき、開始時は、前記第一蒸気供給ライン１８から高い圧力の蒸気を供給する。つぎに、解凍が進むに応じて，すなわち前記工程の繰返し経過に応じて、蒸気供給量を減少させる。たとえば、ほぼマイナス７℃まで前記被解凍物３３の温度が上昇すると、前記第一蒸気供給ライン１８からの供給を停止し、前記第二蒸気供給ライン１９からの供給へ切替えて、低い圧力の蒸気を供給する。これにより、解凍時間の短縮を図るとともに、前記表面の解けすぎを防止することができる。
【００３０】
ここにおいて、解凍の初期、前記第一蒸気供給ライン１８および前記第二蒸気供給ライン１９からともに蒸気を供給し、蒸気の供給量を多くすることもできる。
【００３１】
さらに、第三実施例について説明する。前記温度センサ３５により、前記被解凍物３３の表面温度を測定し、前記被解凍物３３の表面が解け始めたことを検出すると、細菌の繁殖開始温度を超えないように、前記処理槽１内への蒸気供給量を制御する。これにより、前記処理槽１内および前記被解凍物３３における細菌の繁殖を防止することができる。
【００３２】
【発明の効果】
この発明によれば、解凍時間の短縮化を図ることができるとともに、細菌の繁殖を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を適用する真空解凍装置の概略説明図である。
【符号の説明】
１ 処理槽
３３ 被解凍物

Claims (2)

1. 密閉可能な処理槽１内を減圧した後、前記処理槽１と接続される蒸気供給ライン３を通して蒸気を供給し、蒸気を供給した後減圧する工程を少なくとも１回行うことを特徴とする真空解凍装置の運転方法。
2. 密閉可能な処理槽１内を減圧した後、前記処理槽１と接続される蒸気供給ライン３を通して蒸気を供給し、蒸気を供給した後減圧する工程を複数回行う真空解凍装置の運転方法において、前記工程の繰返し経過に応じて前記処理槽１内への蒸気供給量を減少させることを特徴とする真空解凍装置の運転方法。

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