JPH06104051B2

JPH06104051B2 - 急速解凍装置

Info

Publication number: JPH06104051B2
Application number: JP62281560A
Authority: JP
Inventors: 公一中村
Original assignee: ダイキンプラント株式会社
Priority date: 1987-11-06
Filing date: 1987-11-06
Publication date: 1994-12-21
Anticipated expiration: 2009-12-21
Also published as: JPH01124371A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は冷凍肉，冷凍魚介類の被解凍物を急速にしかも
高品質を保持して解凍する急速解凍装置に関する。

（従来の技術）この種の解凍装置で、急速処理中にドリップ（汁）を失
うことなく味の低落，目減りを防ぎながら急速解凍の可
能な装置が、例えば特開昭55−29965号公報に示される
ように公知である。

この装置は、冷凍機を備え、この冷凍機から供給される
冷媒をもって、さらに水を二次的冷媒として冷却し、解
凍用の比較的高い温度を設定された解凍用の水と、また
別に解凍後の肉類を解凍状態のまま保存するに必要な比
較的低い温度を設定された保存用の水の２種類の水を準
備し、これら２種類の水を解凍庫内に交互に供給するこ
とによって、解凍庫内の肉等を解凍し、かつ引続き品質
保持できる低温状態で保存するようにしたものである。

この場合、解凍運転の制御は、庫内温度の設定値維持
と、被解凍物の種類及び塊の大きさによって予めセット
時間が定められたタイマーによる自動運転とに基づいて
行われるようになっている。

（発明が解決しようとする問題点）前述する従来の装置は、解凍庫内の温度と解凍時間とを
制御する方式であって、被解凍物の温度は間接的な庫内
温度条件から経験的に換算されてなるものであるから、
被解凍物の状態、すなわち、大きさ，形状，解凍開始時
の温度，入庫量などによってタイマー設定の変更を行う
必要があり不確定要素を有している。

例えば、基準より小さい被解凍物を解凍する場合、タイ
マー設定を適切に行わなければ解凍が終了した時点でも
庫内温度が高いままであるためにドリップが増し、逆に
大きい被解凍物の場合、解凍の途中で終了してしまうな
どの問題がある。

また別に、被解凍物の入庫時期に変動（ばらつき）があ
るような場合に、画一的な解凍、これに次ぐ保冷を行っ
たのでは速く入庫している被解凍物の温度が高くなって
いるために、解凍にムラが生じて品質に悪影響を及ぼす
ことも考えられる。

このような問題点に対処して本発明は上記の如き従来の
欠点を克服することが可能な装置を提供するものであっ
て、特に、解凍の前後に１次・２次保冷運転を行い、ま
た、解凍も高温，低温の２段階運転を行わせ、しかも保
冷，解凍の各運転の切換えをタイマーによらず被解凍物
の表面温度を基準に行わせるようにすることによって、
ドリップが生じず、かつ、正確な解凍温度管理が可能と
なり、もって高信頼性，高品質を保持した解凍処理の実
現を期そうとすることを発明の目的とする。

（問題点を解決するための手段）そこで本発明は実施例によっても明らかな如く、冷却用
熱交換器（７），加熱用熱交換器（８），塊状の被解凍
物（Ｂ）を棚積みで収納する被解凍物収納部（６）、そ
れ等の間に風を風量調節可能に強制循環させる循環ファ
ン（９）が内部に収容され、加湿装置（４）が付設され
てなる解凍庫（１）と、冷却用熱交換器（７）との間で
低温冷媒を循環させる冷凍機（２）と、加熱用熱交換器
（８）に熱源を供給する熱源供給装置（３）とを備え、
解凍庫（１）には、庫内温度を検知する第１温度検知器
（11）と、被解凍物収納部（６）の被解凍物（Ｂ）表面
温度を検知する第２温度検知器（12）とを付設し、一
方、前記両検知器（11），（12）の温度信号に基づいて
運転出力を冷凍機（２），熱源供給装置（３），循環フ
ァン（９）及び加湿装置（４）に出す制御装置（10）を
設けてなり、前記制御装置（10）は、解凍庫（１）内を
低温域保冷温度に保持する１次保冷運転、解凍庫（１）
内を被解凍物（Ｂ）の表面変色相当温度に保持する高温
解凍運転、被解凍物（Ｂ）の表面温度がドリップを生じ
ない表面凍結状態での限界温度に達した時点で解凍庫
（１）内を解凍温度に保持する低温解凍運転、被解凍物
（Ｂ）の表面温度が０℃近辺に上昇した時点で解凍庫
（１）内を該表面温度に比し稍々低い温度に保持する２
次保冷運転を順序的に行わせると共に、高温解凍運転及
び低温解凍運転では加湿装置（４）を運転せしめる如く
形成した急速解凍装置を特徴とする。

本発明はまた２次保冷運転中は循環ファンを低風量で運
転せしめる如く制御装置（10）を形成したこと、被解凍
物収納部（６）における一側面を風吹出部、対向する他
側面を風吸込部に夫々形成してなることを何れも好まし
い実施態様とするものである。

（作用）本発明は解凍運転に先立って、１次保冷運転を行わせる
ことにより、入庫状況に変動がある被解凍物（Ｂ）の処
理前温度を同条件にさせて品質の安定化を果たさせ、次
いで第２温度検知器（12）によって解凍の状態を常時掌
握しているので、解凍庫（１）内を表面変色相当温度に
大きく温度上昇させることが可能となり、この高温解凍
運転によって解凍時間の短縮化をはかりドリップを生ぜ
しめることなく解凍を短時間にて行い得る。

その後、低温解凍温度に保持する低温解凍運転に切り換
えることによって、被解凍物（Ｂ）の表面の融解を防ぎ
ドリップ，目減りの発生を未然に防止できる。

そして解凍が終了した段階で０℃より稍々低温度での２
次保冷運転に切り換えて解凍物の温度の上り過ぎによる
ドリップの発生，品質劣化を防止でき、かくして品質を
高く保持し、目減りが極めて少ない急速解凍が実現でき
る。

また、解凍運転中、加湿を行わせて解凍物表面に結露を
生じさせ、この凝縮熱によって解凍速度を上げると同時
に、解凍物の表面部と内部との温度均一化が果たされ
る。

さらに２次保冷運転中、循環ファン（９）を低風量で運
転することにより乾燥を抑えて目減りを少なくでき、ま
た、被解凍物収納部（６）における送風の流れを被解凍
物の並ぶ方向に合致した水平流とすることによって解凍
速度の上昇，解凍の均一化が可能である。

（実施例）第１図は本発明装置の１実施例の概要構造を示す系統図
であって、解凍庫（１），冷凍機（２），熱源供給装置
（３）及び加湿装置（４）によって急速解凍装置を構成
しており、この解凍装置には急速凍結用冷凍機（５）及
び凍結庫（27）からなる急速凍結装置を通常はペア装置
として備えている。

解凍庫（１）は断熱性材からなる壁，扉によって外気と
は断熱されてなる庫体であって、棚を多段に有する車輪
付ラック（13）が複数基収納される被解凍物収納部
（６）を庫内の中央部に有していて、前記ラック（13）
の各棚に塊状の被解凍物（Ｂ）である牛肉ブロックが載
せられるようになっている。

上記解凍庫（１）内における被解凍物収納部（６）の直
上部には、仕切板により仕切った機器収納部が設けられ
ていて、この機器収納部に、加熱用熱交換器（８），冷
却用熱交換器（７），加湿ノズル（15），エリミネータ
（14）及びインバータにより速度制御される循環ファン
（９）が、該ファン（９）により起生する空気流路に対
して風上側から記載順の配置で設けられていて、循環フ
ァン（９）が起生する流動空気は、被解凍物収納部
（６）の一側面、例えば第１図上で左側面に接して形成
した風吹出チャンバを経、前記収納部（６）を水平方向
の層流となって通り抜けた後、上記収納部（６）の他側
面、例えば左側面に相対向する右側面に接して形成した
風吸込チャンバに至って、前記機器収納部に戻り、加熱
用熱交換器（８），冷却用熱交換器（７），エリミネー
タ（14）の順に通過して循環ファン（９）の吸込口に戻
り、この空気流通が繰り返されるようになっている。

なお、前記加湿ノズル（15）と解凍庫（１）外に設けた
送液装置（16）とによって前記加湿装置（４）を形成せ
しめていて、解凍運転の際に解凍庫（１）内に給湿する
よう作動せしめるものである。

次に冷凍機（２）は第１圧縮機（17），第１コンデンサ
（１），膨張弁（19）等を備えた公知の冷凍装置であっ
て、膨張弁（21）の出口に連結した液管と第１圧縮機
（17）の吸入側に連結したガス管とによって前記冷却用
熱交換器（７）にサイクリックに接続せしめている。

一方、熱源供給装置（３）は前記急速凍結用冷凍機
（５）の排熱を熱回収することが可能なブライン供給装
置を図示例は利用しており、ブラインタンク（19），加
熱ポンプ（20）及び熱回収ポンプ（25）を備えていて、
ブラインタンク（19），加熱ポンプ（20）及び熱用熱交
換器（８）で、40℃前後のブラインを循環的に該熱交換
器（８）に送る循環系を形成しており、また、ブライン
タンク（19），熱回収ポンプ（25）及び熱回収コンデン
サ（21）で、ブラインタンク（19）内のブライン温度を
40℃前後に加熱するための熱回収循環系を形成してい
る。なお、熱回収用熱源がなくて、熱回収運転を停止し
たときは前記タンク（19）内に設けた電気ヒータ（26）
を使用するものである。

次いで前記急速凍結用冷凍機（５）は被解凍物（Ｂ）を
凍結庫（27）内で長期保存するべく急速凍結するための
装置であって、第２圧縮機（22），熱回収コンデンサ
（23），第２コンデンサ（24），凍結庫（27）内の冷凍
用熱交換器（28）からなり、ホットガスの顕熱及び凝縮
熱をブラインタンク（19）内のブラインに与えると共
に、残りの凝縮熱を大気に放出する一方、冷凍用熱交換
器（28）によって被解凍物（Ｂ）を−20℃以下に急速凍
結するようになっている。

叙上の構成になる解凍装置は、さらに解凍庫（１）の庫
内温度を検知する第１温度検知器（11）と、被解凍物収
納部（６）に収納した被解凍物（Ｂ）に添接してその表
面温度を検知する第２温度検知器（12）とを解凍庫
（１）に付設しており、さらに、前記両温度検知器（1
1），（12）の温度信号に基づいて冷凍機（２），ブラ
イン供給装置（３），循環ファン（９）及び加湿装置
（４）を運転制御する制御装置を設けている。

上記制御装置（10）は前記両温度検知器（11），（12）
に関連させた温度調節器，各運転時間を設定するステッ
ピイグタイマ、所要個数の発停用電磁スイッチ等を備え
ていて、その制御態様については後述の作動説明によっ
て明らかにされる。

次に上記解凍装置の解凍運転作動を第１図，第４図乃至
第６図（イ）（ロ）によって説明する。

この場合の解凍運転作動は基本的に、１次（低温）保冷
（Ａ），高温解凍（Ｂ），低温解凍（Ｃ）,2次（高温）
保冷（Ｄ）の４工程を記載順序にしたがって行うもので
あり、被解凍物（Ｂ）として牛肉塊を例に挙げて工程別
に以下示す。

◎１次保冷（Ａ）、これは解凍直前に行う保冷であって、解凍開始前は解凍
庫（１）内温度を下げておくことにより、最初に早く入
庫した牛肉塊（Ｂ）の温度が上昇するのを防ぐ作用をな
す。

温度調節器を予め低温域保冷温度にセットしておいて第
１温度検知器（11）による庫内温度と比較し、庫内温度
が高いときは冷凍機（２）を運転し、循環ファン（９）
を高速で運転することにより、庫内を保冷温度に保持せ
しめる。

この場合の低温域保冷温度は凍結温度よりも高く解凍温
度よりも低い例えば−５℃程度であって解凍しないが凍
結品が暖まるような温度である。

なお、この１次保冷運転は、ステッピイグタイマによっ
て２時間程度行うものであり、第６図（イ）においてス
テップ〜ステップに示される通りである。

かくして最初に入庫したものも最後に入庫したものも同
一温度になるため、入庫の時間差による牛肉塊（Ｂ）の
温度むらを防ぎ、均一解凍が可能となる。

◎高温解凍（Ｂ）解凍運転の前半の状態であり、牛肉塊（Ｂ）と庫内との
温度差は大きければ大きい程牛肉塊（Ｂ）の温度上昇が
早く解凍時間を短くすることができるが、反面、牛肉塊
（Ｂ）の表面温度が上昇し過ぎると、表面が変色、融解
してドリップを生じ品質の劣化及び目減りの原因とな
る。

従って、庫内温度を肉食品である被解凍物（Ｂ）の表面
変色相当温度とされている７〜８℃に保持するように、
冷凍機（２）とブライン供給装置（３）の交互運転を行
って、その間は循環ファン（９）を高速で運転すると共
に、加湿装置（４）を運転する。

そして、この高温解凍（Ｂ）を牛肉塊（Ｂ）の表面温度
がドリップを生じない限界温度、例えば−２℃に達する
時点まで行わせるものであって、ステップ〜ステップ
に示される通りである。

なお、牛肉塊（Ｂ）の表面温度変化推移は第３図に示さ
れるが、牛肉塊（Ｂ）内の水分が氷から水に相変化を始
める点がイであって、この点イで高温解凍から低温解凍
に切り換えて庫内温度を低く下げることが必要となる
が、イ点は約−２℃と一定であり、また急に被解凍物
（Ｂ）の温度上昇がなくなるために、その表面に温度セ
ンサを取り付けることによってイ点を容易かつ正確に捕
まえることができる。

◎低温解凍（Ｃ）、これは解凍運転の後半の状態であり、従来はこの温度の
解凍が主流であって、諸文献により０〜５℃好ましくは
２〜３℃が良好とされている。

従って庫内温度を例えば３℃に保持するように冷凍機
（２）とブライン供給装置（３）との交互運転を行っ
て、その間は循環ファン（９）を高速で駆動し、加湿装
置（４）を運転する。

そしてこの低温解凍を牛肉塊（Ｂ）の表面温度が０℃に
達する時点まで行わせるものであって、第６図のステッ
プ〜ステップがこの低温解凍に相当する。

この時点（第５図ロ参照）は庫内と牛肉塊（Ｂ）の表面
温度との温度差が小さくてドリップが生じにくい状態で
あるが、この温度状態を持続すると庫内温度と牛肉塊
（Ｂ）とが等しくなり、遂にドリップ発生，品質劣化の
原因となる。

従って、次の２次保冷（Ｄ）が必要となるのであるが、
この点ロは、牛肉塊（Ｂ）の水分が氷から水への相変化
を終えた点で約０℃と一定であり、また急に牛肉塊
（Ｂ）の温度が上昇してくることから前記温度センサに
よって容易，確実に捕まえることができる。

◎２次保冷（Ｄ）、これは解凍終了後の保冷の状態であって、牛肉塊（Ｂ）
の温度と庫内温度とを同一にさせるように、すなわち解
凍庫（１）内を牛肉塊（Ｂ）の表面温度より稍々低い温
度（−２℃近辺）まで低下させるように運転を行うもの
であり、冷凍機（２）とブライン供給装置（３）との交
互運転と循環ファン（９）の低速運転とを行わせる一
方、加湿装置（４）は停止させる。

そしてこの２次保冷（Ｄ）はステップタイマで予め設定
した時間例えば３時間行わせて解凍運転を終了せしめる
のである。

この解凍運転終了によって牛肉塊（Ｂ）を出庫させれば
よく、２次保冷（Ｄ）により、牛肉塊（Ｂ）の温度の上
り過ぎによるドリップ発生、品質劣化を防ぎ得るが、出
庫前の「しめ」及び表面と中心部との温度の均一化もは
かれるものであって、ステップ〜ステップがこれを
相当する。

なお、２次保冷（Ｄ）の際に循環風量を低減させること
によって乾燥による目減りを防ぐことが可能である。

以上説明した例は複数基の凍結庫（27）を備え、そのう
ちの１基又は少数基について、収容している凍結品を解
凍した後出庫させる等の凍結，解凍を一貫して行う大規
模の装置の場合に、凍結運転によって生じる排熱の熱回
収を実施し、ランニングコストの低減をはかる上に好ま
しい例である。

一方、第２図及び第３図に示す各実施例は解凍装置のみ
を有する小規模向きの装置に好適なものであって、ま
ず、第２図に示す第２例は熱源供給装置（３）として蒸
気ボイラを用い、加熱用熱交換器（８）に蒸気用コイル
を用いてなる解凍装置単体を設置し、凍結された牛肉塊
（Ｂ）を１日乃至数日保冷後解凍する如き例えば肉販売
店などに適用されるものである。

この装置は高温熱源であって急激な入力増加に対応でき
て、短時間の解凍が可能となる利点を有すると共に、蒸
気用電磁弁（29）の発停を行えばよいので制御が容易で
便利である。

次に第３図に示す第３例は、熱源供給装置（３）として
商用電源を用い、加熱用熱交換器（８）に電気ヒータを
用いてなる解凍装置であって、第２例と同様、急激な入
力増加に対応できる他、設備が殊に簡単で、かつ制御も
電磁スイッチ（30）のオン・オフだけでよくて容易であ
り、さらに高温熱源が簡単に得られて除霜時に格別の装
置を要することなくそのまま利用できる利点を有する。

（発明の効果）本発明は以上述べたように、解凍に先立って１次保冷を
行わせることにより、被解凍物（Ｂ）の温度むらを解消
し、均一な解凍が可能である。

さらに解凍運転に際しては、前半は品質に悪影響を与え
ない範囲で高温雰囲気での解凍を行って後半は庫内温度
と被解凍物（Ｂ）との温度差が小さく状態で解凍を行わ
せることにより解凍時間の短縮を果たし乍ら、ドリップ
の発生及び品質劣化の無い解凍が可能となる。

しかも高温解凍と低温解凍との切り換え、低温解凍と高
温保冷との切り換えを被解凍物（Ｂ）自体の表面温度を
基準に行っているので、温度管理が万全であり、切換え
タイミングが適正に行われ、目減りの無い高品質を保持
した解凍ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の各実施例に係る略示構造
図、第４図乃至第６図（イ）（ロ）は本発明の解凍運転
を説明する解凍庫内温度推移図、被解凍物表面温度推移
図及び運転フロー線図である。（１）…解凍庫、（２）…冷凍機、（３）…熱源供給装置、（４）…加湿装置、（６）…被解凍物収納部、（７）…冷却用熱交換器、（８）…加熱用熱交換器、（９）…循環ファン、（10）…制御装置、（11）…第１温度検知器、（12）…第１温度検知器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷却用熱交換器（７），加熱用熱交換器
（８），塊状の被解凍物（Ｂ）を棚積みで収納する被解
凍物収納部（６）、それ等の間に風を風量調節可能に強
制循環させる循環ファン（９）が内部に収容され、加湿
装置（４）が付設されてなる解凍庫（１）と、冷却用熱
交換器（７）との間で低温冷媒を循環させる冷凍機
（２）と、加熱用熱交換器（８）に熱源を供給する熱源
供給装置（３）とを備え、解凍庫（１）には、庫内温度
を検知する第１温度検知器（11）と、被解凍物収納部
（６）の被解凍物（Ｂ）表面温度を検知する第２温度検
知器（12）とを付設し、一方、前記両検知器（11），
（12）の温度信号に基づいて運転出力を冷凍機（２），
熱源供給装置（３），循環ファン（９）及び加湿装置
（４）に出す制御装置（10）を設けてなり、前記制御装
置（10）は、解凍庫（１）内を低温域保冷温度に保持す
る１次保冷運転、解凍庫（１）内を被解凍物（Ｂ）の表
面変色相当温度に保持する高温解凍運転、被解凍物
（Ｂ）の表面温度がドリップを生じない表面凍結状態で
の限界温度に達した時点で解凍庫（１）内を解凍温度に
保持する低温解凍運転、被解凍物（Ｂ）の表面温度が０
℃近辺に上昇した時点で解凍庫（１）内を該表面温度に
比し稍々低い温度に保持する２次保冷運転を順序的に行
わせると共に、高温解凍運転及び低温解凍運転では加湿
装置（４）を運転せしめる如く形成したことを特徴とす
る急速解凍装置。
【請求項２】制御装置（10）が２次保冷運転中、循環フ
ァン（９）を低風量で運転せしめる如く形成されている
特許請求の範囲第１項記載の急速解凍装置。
【請求項３】被解凍物収納部（６）が、一側面を風吹出
部、対向する他側面を風吸込部に夫々形成している特許
請求の範囲第１項又は第２項に記載の急速解凍装置。