有機物分解・液化装置

专利摘要:
超高圧で食品を分解及び液化することができ、構造が簡単で、かつ精度が高く、長時間使用時においても故障が頻繁でなく、作業を容易に行うことができ、信頼性及び安全性が高い有機物分解・液化装置を提供する。本発明の一態様において、有機物分解・液化装置は、伸縮性のある密閉袋に入れた有機物を収納し、その上端壁面に第１ネジ山が形成されている処理槽と、下端壁面に、第１ネジ山に対応して第２ネジ山が形成されており、処理槽を覆い可能な蓋と、前記処理槽内に前記有機物を加圧するための水を供給するための給水手段と、処理槽内の水を加熱するための加熱手段と、処理槽を収容し、上部にレールが設けられているフレームと、前記蓋を下側から収容し、前記レールに沿って横方向に移動可能なカバーブロックと、前記蓋に結合しており、前記蓋を回転させるための上下駆動手段とを備える。
公开号:JP2011506053A
申请号:JP2010513108
申请日:2008-06-18
公开日:2011-03-03
发明作者:ホヨン リ
申请人:株式会社ディマピュアテックＤｉｍａ Ｐｕｒｅｔｅｃｈ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．；株式会社東洋高圧；
IPC主号:B01J3-04

专利说明:

[0001] 本発明は、有機物分解・液化装置に関し、より詳細には、酵素を用いて有機物を分解及び液化する装置に関する。]
背景技術

[0002] 高品質の最小加工食品への消費者のニーズが高まるにつれ、非熱処理による多様な食品加工技術が研究及び開発されている。特に、新しい食品加工技術として、低温で食品を殺菌、加工、及び調理することができる超高圧技術が注目されている。]
[0003] このような、超高圧を利用した食品加工技術は、食品の物理的変化及び生化学的変化を短時間内に行うことにより発酵食品などを作るのに有用である。しかし、これを実現するための超高圧発生装置の作製が困難であり、信頼性及び安全性の確保が難しい。これにより、前記技術は、高圧気体を用いた簡単な殺菌装置などに対してのみ制限的に採用されているだけであり、食品の発酵、すなわち、食品の分解及び液化には商業的に採用できず、実験室でのみ研究されている。]
[0004] 一方、このような超高圧発生装置を実現するためには、処理槽を強固な蓋で覆うことが必要である。しかし、強固な蓋は重量が大きくなることが必至であり、これにより、蓋の開閉が容易でないという問題がある。また、蓋を開閉する過程で処理槽との整列が正確でなければ円滑に動作しない可能性がある。他方、前記超高圧発生装置において、圧力パラメータである流体を所望の圧力で充填して圧力を正確に維持するためには、精密なポンプが必要になるが、ポンプでは大きな騷音が発生するという問題がある。]
発明が解決しようとする課題

[0005] 本発明は、上記の問題を解決するためのものであって、その目的は、超高圧で食品を分解及び液化することができ、構造が簡単で、かつ精度が高く、長時間使用時においても故障が頻繁でなく、作業を容易に行うことができるため、信頼性及び安全性が高く、動作過程においても騒音が少ない有機物分解・液化装置を提供することである。]
課題を解決するための手段

[0006] 上記の課題を達成するための本発明の一態様において、有機物分解・液化装置は、伸縮性のある密閉袋に入れた有機物を収納し、その上端壁面に第１ネジ山が形成されている処理槽と、下端壁面に、前記第１ネジ山に対応して第２ネジ山が形成されており、前記処理槽を覆い可能な蓋と、前記処理槽内に前記有機物を加圧するための水を供給するための給水手段と、前記処理槽内の水を加熱するための加熱手段と、前記処理槽を収容し、上部にレールが設けられているフレームと、前記蓋を下側から収容し、前記レールに沿って横方向に移動可能なカバーブロックと、前記蓋に結合しており、前記蓋を回転させるための上下駆動手段とを備える。]
[0007] 有機物分解・液化装置において、前記給水手段は、オイル循環システムと、入口が給水源に接続され、出口が前記処理槽に接続され、外部から供給される油圧によって吸入及び排出動作を行うオイル駆動ポンプと、前記オイル循環システムに接続され、前記油圧を発生させるソレノイドバルブとを備える。前記オイル駆動ポンプの入口側及び出口側にはチェックバルブが設けられることが好ましい。]
[0008] 有機物分解・液化装置において、前記上下駆動手段は、前記蓋を回転させるためのアクチュエータと、前記カバーブロックを流体圧によって上下方向に変位させるための上下駆動シリンダとを備える。この場合、前記上下駆動シリンダにより変位する前記カバーブロックが垂直方向に昇下降できるようにガイドする昇下降ガイドと、前記カバーブロックに結合しており、前記レールに沿ってスライド可能な移動ブロックと、前記レールを支持するための移送レールガイドとがさらに備えられ、前記上下駆動シリンダが前記移送レールガイドを昇下降させることが好ましい。]
発明の効果

[0009] 本発明によれば、処理槽を用いて、例えば、魚類、海草類、野菜類、穀類、果物類、海産物、水産物などの食品や、その他、海草類のような有機物質を含む化粧品、さらに、高分子を低分子に分解することが好ましい全種類の有機物を短時間内に分解して液体状態に変えることができる。特に、処理槽を加圧する前に、処理槽の蓋を迅速かつ容易に処理槽と締結することができ、加圧中において処理槽と蓋との強固な締結構造が安定した構造を維持できるため、装置の信頼性及び安定性が高いという利点がある。併せて、精度が高い一方で、構造が簡単に作製できるため、低コストで装置を作製することができ、装置の故障を大きく低減することができる。これにより、食品工場での食品の加工にとどまらず、美容院や健康食品加工業者はもちろん、家庭でも手軽に購入して利用することができ、超高圧加工装置の応用分野を大きく拡大することができる。]
図面の簡単な説明

[0010] 本発明の第１実施形態による有機物分解・液化装置の斜視図である。
図１に示す処理槽の形態と、その周辺構成要素との間の流体の流れを示す図である。
図１の有機物分解・液化装置のＡ−Ａ断面図である。
図２に示すブースタポンプの斜視図である。
図４に示すポンプ室とシリンダとの結合構造を示す断面図である。
シリンダ内に設けられるピストンの斜視図である。
図１の有機物分解・液化装置の動作を説明するための図である。
図１の有機物分解・液化装置の動作を説明するための図である。
本発明の第２実施形態による有機物分解・液化装置の斜視図である。
図９の有機物分解・液化装置のＡ−Ａ断面図である。
図９の有機物分解・液化装置のＢ−Ｂ断面図である。
図９に示す処理槽の形態と、その周辺構成要素との間の流体の流れを示す図である。
図９の有機物分解・液化装置の動作を説明するための図である。
図９の有機物分解・液化装置の動作を説明するための図である。
図９の有機物分解・液化装置の動作を説明するための図である。
図９の有機物分解・液化装置の動作を説明するための図である。] 図１ 図２ 図４ 図９
実施例

[0011] 以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態をより詳細に説明する。]
[0012] 図１は、本発明の第１実施形態による有機物分解・液化装置を示す。] 図１
[0013] 本実施形態による有機物分解・液化装置は、略直方体状のハウジング３０を備える。ハウジング３０の前面には、装置の内部を点検できるように開閉可能なドア３２が設けられている。ドア３２の上部には、装置の動作条件を設定し、動作状態を表示するためのコントロールパネル３４が設けられている。前記コントロールパネル３４は、装置の動作条件を設定するためのキーパッドと、動作状態を表示するための液晶ディスプレイとを備える。]
[0014] ハウジング３０の上面には、例えば、食品材料のような被加工物を収納するための処理槽１０が下方内側に設置されている。ハウジング３０の上面において、処理槽１０の両側には移送ガイドサポート４０、５０が前後方向に長く設けられており、各移送ガイドサポート４０、５０の内側には移送ガイドレール４２、５２がそれぞれ取り付けられている。移送ガイドレール４２、５２各々の内側には、移送ガイドレール４２、５２に挿入された状態で前後方向にスライド可能な移動ブロック４４、５４が設置されている。移送ガイドレール４２、５２の前端部には、移動ブロック４４、５４の移動範囲を限定するためのストッパ４６、５６が設けられている。２つの移動ブロック４４、５４の両方またはいずれか１つの上部には、カバーボディ６０に結合するためのブラケット５６が取り付けられている。]
[0015] 図２は、図１に示す処理槽１０の形態を示す。] 図１ 図２
[0016] 好ましい実施形態において、処理槽１０は、ステンレス鋼で製作され、上側に開放されたカップ状になっており、その内部に食品材料を収納する空間が一定の深さに形成されている。被加工物が収納された状態において、処理槽１０は、蓋９０により密閉可能である。動作過程において、処理槽１０と蓋２０とが互いに強固に締結できるように処理槽１０の上端内周面及び蓋９０の外周面には、それぞれ互いに噛合可能なネジ山が形成されている。処理槽１０の内部が高圧に維持されている間に、処理槽１０と蓋２０との締結状態が強固に維持できるように、処理槽１０と蓋２０とに形成されるネジ山は四角形状に加工されることが好ましい。]
[0017] 一方、処理槽１０の底面には、処理槽１０に圧力パラメータとして満たされる水を加熱するためのヒータ１２が設置され、ヒータ１２の上部には、被加工物がヒータ１２と接することを防止するための隔板１４が設けられている。処理槽１０の外周面には、処理槽１０自体を加熱することにより、処理槽１０の内部に満たされる水の温度が大きく変動することを防止するためのヒータ１６が取り付け設置される。ヒータ１６の熱効率を向上できるように、ヒータ１６が設置された処理槽１０の外周面には断熱保温材を被せることが好ましい。]
[0018] 処理槽１０の側面及び底面には、複数の貫通孔２０〜２８が形成されている。第１貫通孔２０には、ヒータ１２が挿入されたり、該ヒータ１２に給電するためのワイヤが通過する。第２貫通孔２２には、処理槽１０内の温度を測定するための温度センサ（図示せず）が挿入されたり、該温度センサに給電するためのワイヤが通過する。第３貫通孔２４には、処理槽１０内に水を供給するための給水管１２０が接続される。第４貫通孔２６には、被加工物の分解処理が完了した後、処理槽１０内の水を排出するための排水管１２２が接続される。第５貫通孔２８には、動作初期段階において、処理槽１０の内部に水を満たすときに空気を排出し、分解処理中における圧力調整のために、必要に応じて水を排出するための曲げ／リリーフ管１２４が接続される。]
[0019] 図２に示すように、ハウジング３０の内部には、処理槽１０に対する給水及び排水と、処理槽１０内の圧力上昇及び維持を円滑にするために、ブースタポンプ１００と、オイル循環システム１０２と、オイルソレノイドバルブ１０４、１０６と、ドレンバルブ１０８と、圧力スイッチ１１０と、リリーフバルブ１１２と、ソレノイドバルブ１１４とをさらに備える。] 図２
[0020] ブースタポンプ１００は、給水管１２０上に設置され、油圧を動力源として動作して、処理槽１０が水で満たされた状態で水を追加供給することで処理槽１０の内部を加圧する。ブースタポンプ１００を動作させるための油圧は、オイルソレノイドバルブ１０４により生成される。より具体的には、オイルソレノイドバルブ１０４は、オイル循環システム１０２により供給されるオイルを周期的に第１流路１０４ａ及び第２流路１０４ｂに交互に供給する。ブースタポンプ１００は、第１流路１０４ａを介してオイルが供給されたとき、吸入口を介して上水源から水を吸入した後、第２流路１０４ｂを介してオイルが供給されたとき、排出口を介して、給水管１２０を経由して水を処理槽１００に送り込む。ブースタポンプ１００の吸入口及び排出口にはチェックバルブ（図示せず）が設けられているため、吸入段階では、排出口側のチェックバルブにより排出口が遮断され、排出段階では、吸入口側のチェックバルブにより吸入口が遮断される。]
[0021] ドレンバルブ１０８は、第４貫通孔２６に接続された排水管１２２上に設けられ、被加工物の分解処理が完了した後、処理槽１０内の水を排水管１２２を介して排出できるようにする。]
[0022] 一方、圧力スイッチ１１０、リリーフバルブ１１２、及びソレノイドバルブ１１４は、曲げ／リリーフ管１２４上に設けられる。圧力スイッチ１１０は、曲げ／リリーフ管１２４を介して伝達される処理槽１０の内圧を測定してシステム制御部（図示せず）に伝達し、システム制御部は、前記測定された内圧に基づいてリリーフバルブ１１２及びソレノイドバルブ１１４を制御することができる。動作初期段階において、処理槽１０の内部に水が満たされている間、そして、分解処理が完了して処理槽１０内の水が排水管１２２を介して排出される間は、リリーフバルブ１１２及びソレノイドバルブ１１４が両方とも開放され、処理槽１０内の空気がこれらバルブを介して流れる。曲げ／リリーフ管１２４上には、動作初期段階において、処理槽１０の内部から水が溢出するかどうかを検出するためのオーバーフローセンサ１２８が設置される。一方、動作過程において、処理槽１０の内圧が設定値より高い場合は、ソレノイドバルブ１１４が開放された状態でリリーフバルブ１１２が動作して微量の水が漏れることがある。ソレノイドバルブ１１４は、オイルソレノイドバルブ１０６により生成される油圧によって動作する。]
[0023] さらに図１を参照すると、ハウジング３０の上部には、処理槽１０の蓋９０を収容し、これを支持するためのカバーボディ６０が設置されている。カバーボディ６０内の前記蓋はハンドル軸６２の下端が結合しており、ハンドル軸６２の上端にはハンドル６４が取り付けられている。カバーボディ６０の上部には、ハンドルストッパ６６がハンドル軸６２を包むように設けられている。前記カバーボディ６０は、結合部材６８により移動ブロック５４上のブラケット５６に結合している。] 図１
[0024] ユーザが処理槽１０の入口に手を入れて被加工物を積載したり取り出す間にカバーボディ６０が動作するのを防止するために、ハウジング３０の上部には障害物センサが設置される。一実施形態において、障害物センサは、入射光を出射し反射光を受信する信号送受信部８０と、前記入射光を反射させるためのミラー８２を用いて実現される。例えば、図１に示す実施形態において、信号送受信部８０は、ハウジング３０の前方上面において後方に向かって設けられ、ミラー８２は、カバーボディ６０の前面に設けられる。一実施形態において、ミラー８２は、プラスチック材質の反射板で構成される。しかし、変形実施形態においては、ミラー８２として別途の反射板を取り付けるのではなく、カバーボディ６０の前面の一部を平坦化することによっても実現可能である。信号送受信部８０から出射した光がミラー８２により反射して反射光が受信された場合、システム制御部は、カバーボディ６０が正常に動作できるようにする。しかし、信号送受信部８０から光が出射しているのに反射光が受信されない場合、システム制御部は、ユーザの手やその他の障害物が処理槽１０の入口にあると判断し、カバーボディ６０の動作を中止させる。] 図１
[0025] 図３は、カバーボディ６０とハウジング３０との結合構造を具体的に示す。ハウジング３０の内部には、装置を機構的に支持するためのフレーム３６が設けられている。フレーム３６の上部には、ベースブロック７０を介在してベースプレート７２が設けられる。ベースプレート７２の略中央には処理槽１０を挿入するためのホールが形成されている。処理槽１０は、その外周面に形成されている段差部１１を前記ホールの境界に接触させることにより、ベースプレート７２に設置される。このとき、処理槽１０の上端面はハウジング３０の上面と同一の平面上にある。] 図３
[0026] また、上述したように、ハウジング３０の上面には、移送ガイドサポート４０、５０と、移送ガイドレール４２、５２とが設けられる。そして、カバーボディ６０は、結合部材６８及びブラケット５６により移動ブロック５４に結合し、移動ブロック４４、５４は、移送ガイドレール４２、５２に挿入された状態で前後方向にスライド可能に設置される。]
[0027] カバーボディ６０は、下側に開放されており、その側方向の内周面には、処理槽１０の上端内周面と同一のパターンで四角のネジ山が形成されているため、ハンドル６４の操作により、ハンドル軸６２に結合した蓋２０は、カバーボディ６０内においてネジ構造に従って昇下降することができる。一方、カバーボディ６０の上部には、ハンドル軸６２が下降したとき、蓋７０が完全に下降したか否かを判断するセンサ６９が設けられることが好ましい。]
[0028] 一方、前記処理槽１０の上端内周面のネジ構造の下側及び蓋７０の下端部の隅には、面と面とが互いに緊密に当接するように面取りによる傾斜面が形成されることが好ましい。併せて、処理槽１０の傾斜面には環状の凹溝が形成され、気密を維持させるＯリングと、該Ｏリングの変形及び離脱を防止するバックアップリングとが設けられることが好ましい。]
[0029] 図４は、図２に示すブースタポンプ１００を示す。ブースタポンプ１００において、ポンプ室１５０の上部には、上部マニホールド１６０及び下部マニホールド１７０により支持されるシリンダ１５５が設けられる。上部マニホールド１６０には、四隅近傍にネジ孔１６２が形成されており、下部マニホールド１７０にも、これに対応してネジ孔が形成されているため、シリンダ１５５を上部マニホールド１６０と下部マニホールド１７０との間に挿入した状態でボルト１９８及びナット１９９を締結して、シリンダ１５５と、上部マニホールド１６０及び下部マニホールド１７０とを結合させることができる。シリンダ１５５の一側面には、上下方向に内外部を貫通するスロット１５７が形成されているため、後述するピストンの突出棒１９２が前記スロット１５７を介してシリンダ１５５の外部に露出できるようになっている。一方、シリンダ１５５の側方向には、上部マニホールド１６０の側面及び下部マニホールド１７０の側面にそれぞれ上端及び下端が結合するブラケット１８０が取り付けられている。ブラケット１８０の内側上方には第１電極１８２が設けられ、ブラケット１８０の内側下方には第２電極１８２が設けられる。] 図２ 図４
[0030] 図５は、図４に示すポンプ室１５０とシリンダ１５５との結合構造を示す断面図であり、図６は、シリンダ１５５内に設けられるピストン１９０の斜視図である。ポンプ室１５０は、水を吸入するための吸入口１９５と、吸入された水を吐出するための吐出口１９６とを備え、吸入口１９５及び吐出口１９６には、それぞれ水の逆流を防止するためのチェックバルブ（図示せず）が設けられる。シリンダ１５５の上側には、第１油流出口１５８及び第２油流出口１５９が設けられている。ポンプ室１５０の上面には、ピストン１９０のプランジャ１９４が通過できるように貫通孔が形成されている。ピストン１９０は、円筒状のボディ１９１と、ボディ１９１の底面から下方に突出するように形成されたプランジャ１９４と、ボディ１９２の側面から外側方向に突出した突出棒１９２とを備える。] 図４ 図５ 図６
[0031] 前記ブースタポンプ１００の動作を説明する。オイルソレノイドバルブ１０４の作用によるオイル循環システム１０２の循環油圧によってシリンダ１５５の上部に充填されたオイルが排出されると、油圧によってピストン１９１が上方に移動する。]
[0032] このとき、上方に移動するピストンプランジャ１９４の体積だけ、水が吸入口１９５を介してポンプ室１５０の内部に流入する。ピストン１９１の継続的な移動により突出棒１９２が第１電極１８２と接触すると、検出信号がシステム制御部に伝達され、これに応答して、制御部は、オイルソレノイドバルブ１０４をスイッチングさせ、オイル循環システム１０２の循環油圧によってシリンダ１５５の上部にオイルが充填される。これにより、油圧によってピストン１９１が下方に移動する。このとき、下方に移動するピストンプランジャ１９４の体積だけ、ポンプ室１５０内の水が吐出口１９６を介して処理槽１０に供給される。ピストン１９１の継続的な移動により突出棒１９２が第２電極１８４と接触すると、検出信号がシステム制御部に伝達され、これに応答して、制御部は、オイルソレノイドバルブ１０４を再びスイッチングさせ、オイル循環システム１０２の循環油圧によってシリンダ１５５の上部に充填されたオイルが排出される。この過程が繰り返されることにより、ブースタポンプ１００は、処理槽１０の内部を水で加圧する。]
[0033] 図６及び図７を参照して、図１の有機物分解・液化装置の動作を説明する。] 図１ 図６ 図７
[0034] まず、分解及び液化処理が開始される前に、有機物分解・液化装置は、ハンドル軸６２が上側に移動しており、カバーボディ６０が後方に移送されているような初期状態にある。]
[0035] この状態において、ユーザは、被加工物、すなわち、魚、海草類、野菜類、穀類、果物類、海産物、水産物、肉類、薬草類などのような食品や、化粧品を密閉袋に投入する。ここで、前記密閉袋は、例えば、ビニール袋のように、その外部の水圧を内部に伝達できるような柔軟性があれば十分である。また、処理槽１０に満たされた水がその内部に流入しないように、密閉袋は、気密性を維持できる手段（例えば、ジッパー）を備えることが好ましいが、前記手段がない場合は、複数回折り畳んだり巻いたりして水が流入しないようにすることもできる。被加工物を密閉袋に投入するときには、被加工物に適した分解酵素を添加することが好ましい。分解酵素は、被加工物の種類に応じて異なる。例えば、被加工物の有効成分が蛋白質である場合は蛋白質分解酵素を使用し、被加工物の有効成分が炭水化物である場合は炭水化物分解酵素を使用する。もちろん、複数の分解酵素をともに使用してもよい。併せて、被加工物が乾燥した状態の場合、被加工物の重量の１％〜１０％の水またはその他の溶媒を添加することが好ましい。このように密閉袋に被加工物を投入した後は、処理槽１０の水が内部に流入しないように施した後、作業者は密閉袋を処理槽１０内の底面に積載する。]
[0036] その後、作業者はコントロールパネル３４のキーパッドにある「スタート」ボタンを押す。ボタンの入力に応答して、システム制御部は、モータ（図示せず）を動作させて、移動ブロック４４、５４が移送ガイドレール４２、５２に沿って前方にスライドし、これにより、カバーボディ６０及びハンドル組立体が前方に移送される。カバーボディ６０内の蓋７０の軸心が処理槽１０の軸心に一致する位置に到達すると、モータ及びカバーボディ６０の移送は停止する。]
[0037] 図７に示すように、カバーボディ６０が処理槽１０の上部中央に位置する状態において、作業者は、ハンドル６４を回して、ハンドル軸６２に結合した蓋７０をカバーボディ６０内で下降させる。ハンドル６４の継続的な回転により、図８に示すように、蓋７０は下降し続けて処理槽１０の上端内側に締結され、処理槽１０の入口を閉鎖する。この過程において、処理槽１０の内部に形成された傾斜面と蓋７０の下端の隅に形成された傾斜面とは互いに緊密に密着するとともに、Ｏリングの圧縮によりさらに気密を維持し、このとき、バックアップリングは、Ｏリングの変形及び離脱を防止する。] 図７ 図８
[0038] 次に、作業者は、コントロールパネル３４のキーパッドを押圧して作業時間、圧力、温度などの作業条件を設定する。具体的な作業条件は、被加工物の種類及び用途に応じて異なる。作業時間としては、例えば、６時間〜２４時間の範囲に設定され得る。圧力は、例えば、５００バー（ｂａｒ）〜２０００バーの範囲に設定され得る。また、加工温度は、例えば、４０℃〜８０℃の範囲に設定され得る。]
[0039] 作業者が作業条件の設定を完了し、「スタート」ボタンを押して動作開始命令を印加すると、これに応答して、システム制御部は、ドレンバルブ１０８を閉じてリリーフバルブ１１２及びソレノイドバルブ１１４を開放した状態において、水道水の圧力によって給水管１２０を介して処理槽１０内に水を供給させる。図２に示してはいないが、このように、動作初期に水道水が自体の圧力によって給水管１２０を介して処理槽１０内に水を供給させることができるように、ブースタポンプ１００を迂回した流路を設け、バルブにより流路を選択的に動作させることが好ましい。水が満たされている間、処理槽１０内の空気はリリーフバルブ１１２を介して排出される。] 図２
[0040] 処理槽１０に水が満たされると、空気とともに、水が曲げ／リリーフ管１２４を介して排出される。このとき、オーバーフローセンサが水の溢出を検出してこれを制御部に知らせる。このときから、制御部は、リリーフバルブ１１２及びソレノイドバルブ１１４を閉じ、オイルソレノイドバルブ１０４を動作させて、ブースタポンプ１００がオイルソレノイドバルブ１０４からの油圧によって水を追加供給することで処理槽１０の内部を加圧する。圧力スイッチ１１４により検出される処理槽１０の内部圧力が設定圧力に達すると、制御部は、オイルソレノイドバルブ１０４及びブースタポンプ１００の動作を中止させ、ヒータ１２、１６を稼働させて処理槽１０内の水と処理槽１０自体を加熱する。処理槽１０と水の加熱は、温度センサにより検出された温度が設定温度に達するまで継続される。]
[0041] このとき、水の温度上昇に伴う水の体積の膨脹により処理槽１０の内部圧力が設定圧力より高くなると、エアソレノイドバルブ１１４が開放されて微量の水を排出することにより、圧力を低下させる。一方、設定時間の間、圧力スイッチ１１０は、持続的に処理槽１０の内部圧力を検出し、制御部は、この内部圧力が一定に維持されるように制御する。すなわち、内部圧力が設定圧力より基準値以上低くなると、オイルソレノイドバルブ１０４及びブースタポンプ１００の動作を再開させて処理槽１０の内部圧力を上昇させ、内部圧力が設定圧力より高くなると、再びエアソレノイドバルブ１１４を開放して微量の水を排出することで圧力を低下させる。一方、温度センサにより検出された温度が設定温度より基準値以上下降すると、制御部は、ヒータ１２、１６を動作させて水と処理槽１０の温度を上昇させる。特に、本実施形態によれば、水と処理槽１０自体の温度は、バランス制御され、大きな変動なく、設定温度に一定に維持可能である。]
[0042] 設定された作業時間が経過すると、リリーフバルブ１１２及びソレノイドバルブ１１４が開放されて微量の水が排出され、処理槽１０の内部圧力が大気圧に低下する。その後、ドレンバルブ１０８が開放されて処理槽１０内の水が排水管１２４を介して排出される。このとき、リリーフバルブ１１２及びソレノイドバルブ１１４を介して空気が処理槽１０の内部に流入する。]
[0043] このように減圧及び排水が完了すると、コントロールパネル３４のディスプレイに作業完了メッセージが表示される。次に、作業者は、ハンドル６４を回して蓋７０を上昇させ、これにより、蓋７０は図７の実線で示された位置に復帰する。作業者がコントロールパネル３４のキーパッド上の「完了」ボタンを押すと、カバーボディ６０及びハンドル組立体は後方に移送され、図６の初期位置に復帰する。この状態において、作業者は処理槽１０内の密閉袋を取り出して被加工物を分離することができる。] 図６ 図７
[0044] 作業が完了した被加工物は、お粥のような高粘土の液体性状を有する。この性状の変化は、機械的に破壊されるのではなく、高圧下で酵素の作用が促されて化学的に低分子化したことに起因する。すなわち、本発明の有機物分解・液化装置によれば、高分子有機物が短時間内に高圧下で分解酵素の作用により低分子物質に分解される。これにより、食品や生薬の場合、消化吸収しやすい状態になり、化粧品やその他の美容製品の場合、肌への吸収及び保湿性が大きく向上する。]
[0045] 図９は、本発明の第２実施形態による有機物分解・液化装置の斜視図である。] 図９
[0046] 本実施形態による有機物分解・液化装置において、ハウジング２３０の前面には、装置の内部を点検できるように開閉可能なドア２３２が設けられている。ドア２３２の上部には、装置の動作条件を設定し、動作状態を表示するためのコントロールパネル２３４が設けられている。]
[0047] ハウジング２３０の上面には、例えば、食品材料のような被加工物を収納するための処理槽２１０が下方内側に設置されている。ハウジング２３０の上面には、処理槽の蓋２５０を収容かつ支持するカバーボディ２４０が設置されているが、前記カバーボディ２４０は、移送ガイドサポート２６０ａ、２６０ｂに結合した移送ガイドレール２７０ａ、２７０ｂに沿って水平方向に移動できるとともに、上下駆動エアシリンダ２６２及び昇下降ガイド２６４によって垂直方向に移動できるようになっている。このため、ガイドレール２７０ａ、２７０ｂには、カバーボディ２４０に連結された移動ブロック２８０ａ、２８０ｂが挿入されて水平方向にスライド可能になり、上下駆動エアシリンダ２６２は、圧縮及び伸張により移送ガイドサポート２６０ａ、２６０ｂを昇下降させることができる。昇下降ガイド２６４は、移送ガイドサポート２６０ａ、２６０ｂが正確に垂直方向に昇下降できるようにする。一方、カバーボディ２４０内の蓋２５０は、アクチュエータ２５２により駆動される駆動軸２５４に結合しているため、駆動軸２５４の回転によって昇下降することができる。]
[0048] 本実施形態は、被加工物を大量に分解及び液化するのに適合するものであって、被加工物を運搬して処理槽に積載できるようにホイストフレーム２９０を備える。一実施形態において、ホイストフレーム２９０は、ボディフレーム２３０の背面から上方に延在している垂直バー２９２、２９４と、垂直バー２９２、２９４の上端を連結する水平バー２９６と、設置面に垂直に設けられ、水平バー２９６の一地点を設置面に対して支持するための支持バー２９８とを備える。ホイストフレーム２９０の水平バー２９６には、被加工物を運搬するためのホイスト２９９が設けられている。]
[0049] 図１０は、図９の有機物分解・液化装置のＡ−Ａ断面図であり、図１１は、Ｂ−Ｂ断面図である。] 図１０ 図１１ 図９
[0050] カバーボディ２４０は、下側に開放されており、その側方向の内周面には、処理槽２１０の上端内周面のネジ山と同一のパターンで四角のネジ山が形成されているため、駆動軸２５４の回転により、駆動軸２５４に結合した蓋２５０は、カバーボディ２４０内においてネジ構造に従って昇下降することができる。]
[0051] ハウジング２３０の内部において、装置を機構的に支持するためのフレーム２３６にはベースプレート２３８が設けられる。ベースプレート２３８の略中央には、処理槽２１０を挿入するためのホールが形成されている。処理槽２１０は、その外周面に形成されている段差部２１１を前記ホールの境界に接触させることによりベースプレート２３８に設置される。このとき、処理槽２１０の上端面はハウジング２３０の上面と同一の平面上にある。]
[0052] ベースプレート２３８の上方には、２つの移送ガイドサポート２６０が設けられるが、この移送ガイドサポート２６０は、ベースプレート２３８に設けられた上下駆動エアシリンダ２６２により支持されて昇下降できるようになっている。２つの昇下降ガイド２６４は、移送ガイドサポート２６０が正確に垂直方向に昇下降できるように支持する。２つの昇下降ガイド２６４の下端はガイドバー２６６により結合されており、ガイドバー２６６には、昇下降ガイド２６４が過度に上昇することを阻止するように昇下降ガイド２６４を支持するストッパ２６８が設けられている。]
[0053] 一方、フレーム２３０の上面の下方には、カバーボディ２４０を左右方向に移動させるための水平駆動エアシリンダ２７２が設けられている。水平駆動エアシリンダ２７２の圧縮または伸張により、カバーボディ２４０は、これに結合した移送ブロック２７０ａ、２７０ｂを移送ガイドサポート２６０に結合した移送ガイドレール２８０ａ、２８０ｂに沿ってスライドさせながら左右に移動する。]
[0054] 作業のために処理槽２１０に蓋２３０が容易に整列できるようにするために、処理槽２１０の上面にはガイドピン２８４が備えられ、カバーボディ２４０の底面には前記ガイドピン２８４が挿入可能なガイドピン挿入溝２８６が形成されている。]
[0055] 本実施形態において、被加工物は、密閉袋に入れたまま、別途のパウチ（図示せず）に搭載され、ホイスト２９９により処理槽２１０内に投入可能である。]
[0056] 図１２に示すように、図９に示す処理槽２１０は、図２に示されたものと類似の形態及び構造を有する。処理槽２１０の底面には、処理槽２１０に圧力パラメータとして満たされる水を加熱するためのヒータ３００が設置され、ヒータ３００の上部には、被加工物がヒータ３００と接することを防止するための隔板３０２が設けられている。処理槽２１０の外周面には、処理槽２１０自体を加熱することにより、処理槽２１０の内部に満たされる水の温度が大きく変動することを防止するためのヒータ３０４が取り付け設置される。ヒータ３０４の熱効率を上昇できるように、ヒータ３０４が設置された処理槽２１０の外周面には断熱保温材を被せることが好ましい。] 図１２ 図２ 図９
[0057] 処理槽２１０の側面及び底面には、複数の貫通孔３１０〜３２０が形成されている。第１貫通孔３１０には、ヒータ３００が挿入されたり、該ヒータ３００に給電するためのワイヤが通過する。第２貫通孔３１２には、処理槽２１０内の温度を測定するための温度センサ（図示せず）が挿入されたり、該温度センサに給電するためのワイヤが通過する。第３貫通孔３１４には、処理槽２１０内に水を供給するための給水管３４０が接続される。第４貫通孔３１６には、被加工物の分解処理が完了した後、処理槽２１０内の水を排出するための排水管３４２が接続される。第５貫通孔３１８には、動作初期段階において、処理槽２１０の内部に水を満たすとき、空気などを排出するための曲げ管３４４が接続される。第６貫通孔３２０には、分解処理中における圧力調整のために、必要に応じて水を排出するためのリリーフ管３４６が接続される。]
[0058] 給水管３４０には、ブースタポンプ３６０及びソレノイドバルブ３６２が設けられる。前記バルブ３６２は、動作初期段階において、処理槽２１０に水を満たすときにのみ開放され、短時間内に処理槽２１０に水が満たされるようにする。ブースタポンプ３６０は、処理槽２１０が水で満たされた状態で水を追加供給することで処理槽２１０の内部を加圧する。大容量処理という用途を勘案して、好ましい実施形態において、ブースタポンプ３６０としては、エアポンプが用いられる。]
[0059] ドレンバルブ３７０は、第４貫通孔３１６に接続された排水管３４２上に設けられ、被加工物の分解処理が完了した後、処理槽２１０内の水が排水管３４２を介して排出できるようにする。]
[0060] 一方、曲げ管３４４には、ソレノイドバルブ３８０、レベルセンサ３８２、及びチェックバルブ３８４が設けられる。レベルセンサ３８２は、稼働初期段階において、処理槽２１０から水が溢出するかどうかを検出してこれを制御部に知らせ、制御部は、これに基づいてソレノイドバルブ３８０の動作を制御する。動作初期段階において、処理槽２１０の内部に水が満たされている間、そして、分解処理が完了して処理槽２１０内の水が排水管３４２を介して排出されている間、ソレノイドバルブ３８０が開放されて処理槽２１０内の空気が前記バルブを介して流れるようにする。]
[0061] リリーフ管３４６には、圧力センサ３９０、圧力ゲージ３９２、レギュレータ３９４、及びエアソレノイドバルブ３９６が設けられる。圧力センサ３９０は、リリーフ管３４６を介して伝達される処理槽２１０の内圧を測定してシステム制御部に伝達し、システム制御部は、前記測定された内圧に基づいてレギュレータ３９４及びソレノイドバルブ３９６を介して内圧を維持できるようにする。動作過程において、処理槽２１０の内圧が設定値より高い場合、ソレノイドバルブ３９６が開放されて微量の水が漏れ、これにより、内圧を低下させることができる。]
[0062] 図９の実施形態による有機物分解・液化装置は次のように動作する。] 図９
[0063] まず、分解及び液化処理が開始される前に、有機物分解・液化装置は、図１３の点線で示された状態、すなわち、カバーボディ２４０が図の右上側にあるような初期状態にある。] 図１３
[0064] この状態において、ユーザは、被加工物、すなわち、魚、海草類、野菜類、穀類、果物類、海産物、水産物、肉類、薬草類などのような食品や、化粧品を密閉袋に投入する。ここで、前記密閉袋は、例えば、ビニール袋のように、その外部の水圧を内部に伝達できるような柔軟性があれば十分である。また、処理槽２１０に満たされた水がその内部に流入しないように、密閉袋は、気密性を維持できる手段（例えば、ジッパー）を備えることが好ましいが、前記手段がない場合は、複数回折り畳んだり巻いたりして水が流入しないようにすることもできる。被加工物を密閉袋に投入するときには、被加工物に適した分解酵素を添加することが好ましい。分解酵素は、被加工物の種類に応じて異なる。例えば、被加工物の有効成分が蛋白質である場合は蛋白質分解酵素を使用し、被加工物の有効成分が炭水化物である場合は炭水化物分解酵素を使用する。もちろん、複数の分解酵素をともに使用してもよい。併せて、被加工物が乾燥した状態の場合、被加工物の重量の１％〜１０％の水またはその他の溶媒を添加することが好ましい。このように、密閉袋に被加工物を投入した後は、処理槽２１０の水が内部に流入しないように施した後、作業者は密閉袋を処理槽２１０内の底面に積載する。]
[0065] 次に、不図示のパウチに密閉袋を入れ、その後、ホイスト２９９のフックにかけて上方に持ち上げた後、ホイスト２９９を操作してパウチを処理槽２１０の内部に収納する。]
[0066] 次に、作業者はコントロールパネル２３４のキーパッドにある「スタート」ボタンを押す。ボタンの入力に応答して、システム制御部は、左右駆動エアシリンダ２７２を動作させて、カバーボディ２４０に結合した移動ブロック２８０ａ、２８０ｂを移送ガイドレール２７０ａ、２７０ｂに沿って図の左側にスライド移動させる。これにより、カバーボディ２４０は、処理槽２１０の上方に移動し、図１３の実線の位置、すなわち、図１４のような状態になる。] 図１３ 図１４
[0067] 次に、上下駆動エアシリンダ２６２の駆動により移送ガイドサポート２６０ａ、２６０ｂが下降する。移送ガイドサポート２６０ａ、２６０ｂの下降は、図１５に示すように、蓋２５０の下面が処理槽２１０の略上端に達するまで継続される。この状態において、処理槽２１０の上面のガイドピン２８４がカバーボディ２４０の底面に形成されているガイドピン挿入溝２８６に挿入され、処理槽２１０に蓋２３０が正確に整列可能である。] 図１５
[0068] その後は、アクチュエータ２５２が動作して駆動軸２５４を回転させる。駆動軸２５４の回転により、カバーボディ２４０内に収納されていた蓋２５０が回転して、図１３のように処理槽２１０に締結され、処理槽２１０を密閉させる。] 図１３
[0069] この状態で被加工物の分解及び液化処理が行われるが、この過程は、上記実施形態の過程と類似しているため、その説明を省略する。]
[0070] 設定された作業時間が経過し、処理槽２１０の減圧及び排水が完了すると、アクチュエータ２５２が動作して駆動軸２５４を回転させる。駆動軸２５４の回転により蓋２５０が回転し、図１５のようにカバーボディ２４０内に再収納される状態になる。その後、上下駆動エアシリンダ２６２の駆動によって移送ガイドサポート２６０ａ、２６０ｂが上昇し、図１４のような状態になる。次に、左右駆動エアシリンダ２７２を動作させて、カバーボディ２４０に結合した移動ブロック２８０ａ、２８０ｂを移送ガイドレール２７０ａ、２７０ｂに沿って図の右側にスライド移動させる。これにより、カバーボディ２４０は、図１３の点線位置に復帰する。] 図１３ 図１４ 図１５
[0071] この状態において、作業者は、ホイスト２９９を操作してパウチを処理槽１０から取り出した後、パウチ内の密閉袋を取り出して被加工物を分離することができる。]
[0072] 本発明の属する技術分野における当業者は、本発明がその技術的思想や必須的な特徴を変更することなく、他の具体的な形態で実施可能であることが理解できるはずである。]
[0073] 例えば、各実施形態で具体的に説明した構成要素は、当該実施形態に限定されず、その他の実施形態でも採用できるものである。]
[0074] 一方、図１などの図面には、装置の動作条件を設定し、動作状態を表示するためのコントロールパネルは、フレームの前面に取り付けられているものとして示されているが、前記コントロールパネルは、リモコンの形態にも作製可能である。] 図１
[0075] 他方、図１の実施形態に関連し、動作初期段階において、カバーボディは、自動的に移動して処理槽と整列されるものとして述べているが、カバーボディは、手動で移動させてもよい。] 図１
[0076] 図１に関連し、被加工物を積載したり取り出す間にカバーボディの動作を停止させるための障害物センサは、図９の実施形態にも類似の方式で適用可能である。] 図１ 図９
[0077] したがって、以上に述べた実施形態は、すべての面で例示的なものであり、限定的なものではないことを理解しなければならない。本発明の範囲は、上記の詳細な説明ではない、後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味及び範囲、そして、その等価概念から導き出されるすべての変更または変形された形態は、すべて本発明の範囲に属する。]

权利要求:

請求項1
伸縮性のある密閉袋に入れた有機物を収納し、その上端壁面に第１ネジ山が形成されている処理槽と、下端壁面に、前記第１ネジ山に対応して第２ネジ山が形成されており、前記処理槽を覆い可能な蓋と、前記処理槽内に前記有機物を加圧するための水を供給するための給水手段と、前記処理槽内の水を加熱するための加熱手段と、前記処理槽を収容し、上部にレールが設けられているフレームと、前記蓋を下側から収容し、前記レールに沿って横方向に移動可能なカバーブロックと、前記蓋に結合しており、前記蓋を回転させるための上下駆動手段とを備えることを特徴とする有機物分解・液化装置。
請求項2
前記給水手段が、オイル循環システムと、入口が給水源に接続され、出口が前記処理槽に接続され、外部から供給される油圧によって吸入及び排出動作を行うオイル駆動ポンプと、前記オイル循環システムに接続され、前記油圧を発生させるソレノイドバルブとを備えることを特徴とする請求項１に記載の有機物分解・液化装置。
請求項3
前記オイル駆動ポンプの入口側及び出口側にチェックバルブが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の有機物分解・液化装置。
請求項4
前記処理槽の入口に障害物が存在するか否かを検出するための障害物センサをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の有機物分解・液化装置。
請求項5
前記障害物センサが、入射光を出射し反射光を受信する信号送受信部と、前記信号送受信部に対向して設けられ、前記入射光を反射させるためのミラーとを備えることを特徴とする請求項４に記載の有機物分解・液化装置。
請求項6
前記上下駆動手段が、前記蓋を回転させるためのアクチュエータと、前記カバーブロックを流体圧によって上下方向に変位させるための上下駆動シリンダとを備えることを特徴とする請求項１に記載の有機物分解・液化装置。
請求項7
前記上下駆動シリンダにより変位する前記カバーブロックが垂直方向に昇下降できるようにガイドする昇下降ガイドをさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の有機物分解・液化装置。
請求項8
前記カバーブロックに結合しており、前記レールに沿ってスライド可能な移動ブロックと、前記レールを支持するための移送レールガイドとを備え、前記上下駆動シリンダが前記移送レールガイドを昇下降させることを特徴とする請求項６に記載の有機物分解・液化装置。
請求項9
前記昇下降ガイドが複数設けられ、前記複数の昇下降ガイドの下端部が互いに結合していることを特徴とする請求項６に記載の有機物分解・液化装置。
請求項10
前記昇下降ガイドの上昇範囲を制限するためのストッパをさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の有機物分解・液化装置。
請求項11
前記処理槽の上部及び前記カバーボディの下部のいずれか１つに整列させるためのガイドピンが設けられ、他の１つに、前記ガイドピンに整合するガイドピン挿入溝が形成されていることを特徴とする請求項６〜１０のいずれか１項に記載の有機物分解・液化装置。
請求項12
前記密閉袋を前記処理槽の内部に運搬するためのホイストをさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の有機物分解・液化装置。