| 【発明の名称】 |
急速冷凍庫 |
| 【発明者】 |
【氏名】富松 和成
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| 【要約】 |
【課題】食品の凍結時間をできる限る短時間に行い、品質の維持安定を行う。
【解決手段】庫内ファン８を所定の時間間隔で運転停止する間欠運転を食品５の凍結温度帯を通過して食品５が完全凍結するまで繰り返す。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】内箱と外箱との間に断熱材を充填して形成し前面に開口部および該開口部を閉鎖する扉を有する本体ケースと、該本体ケースに上下に並べて配置したトレーと、前記本体ケースの一側壁に壁に沿わせて配備したエバポレータと、該エバポレータ周域の冷気を庫内に循環する庫内ファンとを備え、前記トレー上に載置した食品を冷凍する急速冷凍庫において、庫内ファンを所定の時間間隔で運転停止する間欠運転を食品の最大氷結晶生成帯を通過して食品が凍結温度帯に達するまで繰り返すようにしたことを特徴とする急速冷凍庫。
【請求項２】内箱と外箱との間に断熱材を充填して形成し前面に開口部および該開口部を閉鎖する扉を有する本体ケースと、該本体ケースに上下に並べて配置したトレーと、前記本体ケースの一側壁に壁に沿わせて配備したエバポレータと、該エバポレータ周域の冷気を庫内に循環する庫内ファンとを備え、前記トレー上に載置した食品を冷凍する急速冷凍庫において、庫内ファンと蒸発器とを横並びに配備するとともに、庫内ファンおよび蒸発器のそれぞれの前方に冷気を案内する案内板を設けることを特徴とする急速冷凍庫。
【請求項３】請求項２記載の急速冷凍庫において、庫内ファンを所定の時間間隔で運転停止する間欠運転を食品の最大氷結晶生成帯を通過して食品が凍結温度帯に達するまで繰り返す際に、運転毎に庫内ファンを正逆転して冷気の循環路が庫内ファンから該庫内ファンの前方の案内板を通して食品を冷却し、その後蒸発器の前方の案内板を経て蒸発器に入り蒸発器で冷却された後庫内ファンの吸気側に戻る冷気循環経路と、該循環経路とは逆向きの冷気逆循環経路とを交互に繰り返すようにしたことを特徴とする急速冷凍庫。
【請求項４】請求項１または３記載の急速冷凍庫において、食品の内部温度を検出する芯温度センサと庫内温度の推移を監視する庫内温度センサとの少なくとも１つを設け、この温度センサの検出値に基づいて庫内ファンの間欠運転を繰り返すことを特徴とする急速冷凍庫。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、肉、魚などの生鮮食品、加工食品を冷凍保存する急速冷凍庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種急速冷凍庫としては、上下に並ぶトレーを備えた前面扉付きの断熱筐体としてなる本体ケースに対し、庫内の背面壁に沿わせてその壁面と略同じサイズのエバポレータを設置するとともに、エバポレータの前面に配してエバポレータ周域の冷気と熱交換した庫内空気をトレー上の食品に向けて吹き付ける庫内ファンと、庫内側壁に配した循環導風ユニットを備え、食品の保冷時には、庫内温度が所定の冷凍温度に低下して食品が凍結するまでは冷凍機、庫内ファンを運転し、食品に挿入した芯温度センサにより食品が凍結したことを検出した後は庫内ファンを停止した上で循環導風ユニットの補助ファンを運転し、導風ダクトを通じて庫内底部域に対流する冷気を天井域に導き、庫内全体で庫内温度を均一に保つようにした急速冷凍庫およびその運転制御方法が特開平１０−３１１５４９号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、食品を高品質に冷凍するには、食品内部の水分を微粒子状態に凍結させ、食品の細胞組織を破壊しないようにすることが最も重要であり、それには食品の冷却速度を速くすること、つまり氷結晶の生成速度の速い最大氷結晶生成帯（一般食品の場合０℃〜−５℃）を短時間で通過させ、氷結晶の生成が緩慢な凍結温度帯（一般食品では−１８℃）に食品を保つことが肝要である。
【０００４】ところが従来の冷却方法では、食品が冷凍するまで庫内ファンを連続運転して常に同一風量の冷気を吹きつけているので、食品によっては過冷却を起こしたり、配置場所による凍結時間の差が生じ、食品凍結時の品質を保つことや、凍結開始から略全体が凍結するまでの氷結晶帯をできるだけ早く通過させることが困難な場合が生じていた。
【０００５】この発明は上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、食品の凍結時間をできる限る短時間に行い、品質の維持安定が行える急速冷凍庫を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、内箱と外箱との間に断熱材を充填して形成し前面に開口部および該開口部を閉鎖する扉を有する本体ケースと、該本体ケースに上下に並べて配置したトレーと、前記本体ケースの一側壁に壁に沿わせて配備したエバポレータと、該エバポレータ周域の冷気を庫内に循環する庫内ファンとを備え、前記トレー上に載置した食品を冷凍する急速冷凍庫において、庫内ファンを所定の時間間隔で運転停止する間欠運転を食品の最大氷結晶生成帯を通過して食品が凍結温度帯に達するまで繰り返すようにしたことを特徴とする。
【０００７】上記構成により芯温度センサにより食品が凍結開始から凍結完了までの最大氷結晶生成帯を通過する際に庫内ファンを間欠運転することにより、庫内ファン停止時にはエバポレータの温度が次第に低下するので、この後庫内ファンを運転すると充分に冷却された冷気が食品に当たり食品の冷却速度を上げることが可能になる。また、庫内ファンを連続運転した際に生じた過冷却を起こし易い食品、および冷凍が遅れる食品に対し庫内ファンを間欠運転することにより、庫内ファン停止時の庫内との温度差による熱伝達を利用する冷却と、庫内ファン運転時の充分に冷却された冷気による冷却とを繰り返すのことになるので、食品が過冷却になったり、冷凍遅れを生じたりすることが少なくなり全体として過冷却を生じ難くすることができる。
【０００８】また、請求項２記載の発明は、内箱と外箱との間に断熱材を充填して形成し前面に開口部および該開口部を閉鎖する扉を有する本体ケースと、該本体ケースに上下に並べて配置したトレーと、前記本体ケースの一側壁に壁に沿わせて配備したエバポレータと、該エバポレータ周域の冷気を庫内に循環する庫内ファンとを備え、前記トレー上に載置した食品を冷凍する急速冷凍庫において、庫内ファンと蒸発器とを横並びに配備するとともに、庫内ファンおよび蒸発器のそれぞれの前方に冷気を案内する案内板を設けることを特徴とする。
【０００９】さらに、請求項３記載の発明のように、請求項２記載の急速冷凍庫において、庫内ファンを所定の時間間隔で運転停止する間欠運転を食品の最大氷結晶生成帯を通過して食品が凍結温度帯に達するまで繰り返す際に、運転毎に庫内ファンを正逆転して冷気の循環路が庫内ファンから該庫内ファンの前方の案内板を通して食品を冷却し、その後蒸発器の前方の案内板を経て蒸発器に入り蒸発器で冷却された後庫内ファンの吸気側に戻る冷気循環経路と、該循環経路とは逆向きの冷気逆循環経路とを交互に繰り返すようにしても良い。
【００１０】上記請求項２、および請求項３の構成により、庫内ファンを逆転させると庫内の冷気の流れが反転して食品の反対方向から冷気が当たり、食品が両サイドから冷却されるので、庫内ファンの間欠運転と相俟って食品が凍結開始から凍結完了までの最大氷結晶生成帯を通過する時間を一方向から冷気を食品に当てる方法に比べてさらに短縮することが可能になり、また、庫内ファンを間欠正逆運転することにより過冷却を生じ難くすることが可能になる。
【００１１】また、上記に加えて、請求項１または３の発明において、食品の内部温度を検出する芯温度センサと庫内温度の推移を監視する庫内温度センサとの少なくとも１つを設け、この温度センサの検出値に基づいて庫内ファンの間欠運転を繰り返すようにするとよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の実施の形態の主要部の構成図を示す。この図１において、１は内箱と外箱との間に断熱材を充填して内部に収納庫２を形成し前面に開口部および該開口部を閉鎖する扉３を有する本体ケース、４は収納庫２内に上下に並べて収納され、上部に食品５を載置するトレー、６は冷却ユニット７より冷媒を循環されるエバポレータ、８はエバポレータ６で冷却された冷気を食品５に吹き付ける庫内ファン、９はトレ−４上に載置された食品中の代表食品５に差し込まれて中心部温度を検出する芯温度センサ、１０は庫内温度を検出する庫内温度センサ、１１は芯温度センサ９、および庫内温度センサ１０の検出値により冷却ユニット７および庫内ファン８の運転を制御する制御装置、１２は本体ケース１と扉３との間のパッキンを示す。この図１において、本体ケース１内に形成された収納庫２の奥壁に沿わせて配されたエバポレータ６には冷却ユニット６からの冷媒が循環されており庫内の空気を冷却して周囲に冷気を生成する。前記冷気は庫内ファン８によりトレー４上に載置された食品５に吹き付けられて食品５を冷凍する。この冷凍作業では食品５の品質を維持するために、代表食品５に差し込まれた芯温度センサ９の検出値または庫内温度センサ１０の検出値を制御装置１１に取り込んで食品５が凍結を完了する最大氷結晶生成帯を通過し凍結温度帯に達するまでの間庫内ファン８を間欠運転させて最大氷結晶生成帯を通過する時間を短縮する制御が行われる。そして全食品が凍結した後は芯温度センサ９または庫内温度センサ１０により所定の温度で保持する制御が行われる。
【００１３】具体的には、庫内が例えば−４０℃にプルダウンされた後、庫内に食品が投入されると庫内温度センサ１０または芯温度センサ９に基づいて測定された温度が最大氷結晶生成帯（０℃から−５℃）に低下するまでの間は庫内ファン８を／連続運転する。次いで庫内温度または食品温度が最大氷結晶生成帯（０℃から−５℃）に低下したら、凍結温度帯（−１８℃）に達するまで庫内ファン８を例えば１分間隔で間欠運転する。その後は、庫内ファン８を連続運転して保冷状態にはいる。上記庫内ファン８の間欠運転はタイマにより行われるが、冷凍する食品の種類に応じて間欠運転を任意に設定できる。
【００１４】なお、食品の出し入れは扉２を開放してトレー４を手前に引き出して行われる。扉３はパッキン１２を介して本体ケース１に気密を保持するようにして閉められる。
【００１５】図２はこの発明の別の実施の形態の主要部の構成図を示す。この図２の実施例が図１の実施例と異なる点は、図１の実施例では収納庫２の奥壁の略全面に沿わせてエバポレータ６を配して、該エバポレータ６の前面に庫内ファン８を配し、エバポレータ６により冷却された冷気を庫内ファン８により食品５に吹き付けて食品５を冷却するのに対し、庫内ファン８の前面に冷気の案内板１３を配したものと、エバポレータ６の前面に冷気の案内板１４を配したものとを横並びにして収納庫２の奥壁面に配備して冷気の循環経路が庫内ファン８を交互に間欠正逆転することにより庫内ファン８から案内板１３を経て食品に当たりその後案内板１４、エバポレータ６を経て庫内ファン８の吸気側に戻る循環経路と該循環経路とは逆の循環経路とを交互の繰り返すようにした点である。
【００１６】すなわち、庫内に食品が投入され、最大氷結晶生成帯（０℃から−５℃）に低下するまでは庫内ファン８を連続運転させる。次いで最大氷結晶生成帯に低下したら、凍結温度帯（−１８℃）に達するまでの間、正転、停止、逆転、停止、正転…を例えば１分間隔で繰り返し間欠運転を行う。そして凍結温度帯（−１８℃）に達すればそれ以降は庫内ファン８を連続運転して保冷運転を行う。
【００１７】このように食品５に当たる冷気の方向を交互に切替えることにより、庫内ファン８の間欠運転と相俟ってより早く最大氷結晶生成帯を通過させることができるとともに、食品の過冷却を生じ難くすることが可能になる。。
【００１８】
【発明の効果】この発明によれば、庫内ファンを間欠、または間欠正逆転させることにより食品の凍結を促進して一部の食品が過冷却するのを防止して冷凍食品の品質を維持する効果がある。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５２３４
【氏名又は名称】富士電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年９月２０日（１９９９．９．２０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８８３３９
【弁理士】
【氏名又は名称】篠部 正治
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| 【公開番号】 |
特開２００１−９１１３２（Ｐ２００１−９１１３２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年４月６日（２００１．４．６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２６５８５４ |
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