JP2000074540A

JP2000074540A - 連続物品処理装置

Info

Publication number: JP2000074540A
Application number: JP10248512A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Saho; 一成佐保; Naoki Mizutani; 直樹水谷; Tamotsu Kasamatsu; 保笠松
Original assignee: Gunze Ltd
Current assignee: Gunze Ltd
Priority date: 1998-09-02
Filing date: 1998-09-02
Publication date: 2000-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】直立円筒形のドラムまわりに通気性を有する
搬送ベルトが上下複数段のスパイラル状に巻回され、ド
ラムまわりが搬送ベルトの巻回領域を含めて断熱壁で取
り囲まれ、この断熱壁内へ上から下へ向けて冷却空気流
が供給可能になされた連続物品処理装置において、上段
側の搬送ベルト上を搬送される物品は高効率で冷却され
るが、下段側の搬送ベルト上を搬送される物品には冷却
空気流が十分に行き渡らず、総合的に見て物品の冷却効
率は低かった。これを解決するには冷却空気流の風速を
高める必要があり、装置の大型化等を招来していた。【解決手段】各段の搬送ベルト３の上部に、整流口を
備えた仕切板２０を設けて、上からの冷却空気流をスポ
ット的に集束させ且つ増速させる。また各段の搬送ベル
ト３の下部に、冷却空気流を上方へ吹き出し可能なノズ
ルを設けた。これにより、ドラム２と断熱壁４との周間
１２全体へ冷却空気流を行き渡らせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続物品処理装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】物品（例えば、食品を包装又は収納した
ものや食品自体等）を搬送しつつ、この物品に冷却（冷
凍乃至凍結を含む）又は加熱（乾燥や保温、蒸し等を含
む）等の冷熱処理を連続して施すようにした連続物品処
理装置として、スパイラルコンベヤを利用したものが知
られている。

【０００３】すなわち、スパイラルコンベヤは、直立円
筒形をしたドラムと、このドラムまわりに上下複数段の
スパイラル状に巻回された搬送ベルトとを有したもの
で、搬送ベルトをドラムまわりで周回移動させつつ、ド
ラムを搬送ベルトと同方向へ回転させるようになってい
る。そして、このスパイラルコンベヤを連続物品処理装
置とするには、ドラムまわりの搬送ベルト巻回領域を断
熱壁で取り囲み、この断熱壁内側へ所定温度の空気流を
供給可能にするものである。

【０００４】なお、搬送ベルトには、連続物品処理装置
として適用するうえで高い通気性を有したものが用いら
れる。この種、連続物品処理装置は、断熱壁内側への空
気流の供給方式によって、カウンターブロー方式（実開
昭６１−４１５８０号公報等参照）、サイドブロー方式
（特公昭６０−５４５８８号公報等参照）、ノズルジェ
ット方式（特公平８−６９９３号公報等参照）の三つに
大別することができる。

【０００５】カウンターブロー方式は、ドラム外周面と
断熱壁内周面との周間に対してその最上部から最下部へ
向けて空気流を縦送り状に供給するものであり、サイド
ブロー方式は、断熱壁側からドラム側へ向けて空気流を
横送り状に供給するものであり、ノズルジェット方式
は、各段の搬送ベルトにおける搬送方向複数箇所で上下
両側にノズルを設けておいて、これらノズルから上下対
向状に空気流を吹き付け合うというものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなスパイラ
ルコンベヤを利用した連続物品処理装置では、物品を短
時間のうちに一気に所定温度まで冷却又は加熱すること
が難しいということがあった。すなわち、カウンターブ
ロー方式では、空気流の供給位置に近い、高段寄りの位
置では物品を一気に冷熱処理できるが、空気流の供給位
置から遠くなる低段寄りの位置では、物品を冷熱処理す
るのにある程度の時間を要してしまうということにな
る。

【０００７】またサイドブロー方式では、物品の側面で
の受風面積が小さい（例えば、物品として食品を樹脂製
のトレーに収めたものである場合等）ために、熱交換効
率が低く、その結果、やはり物品を冷熱処理するのにあ
る程度の時間を要してしまうということになる。ノズル
ジェット方式では、上下ノズルの各対向設置位置におい
て物品を一気に冷熱処理することはできても、上下ノズ
ルの設置位置相互間にある程度の距離があり、搬送ベル
ト上を運ばれる物品に対して、空気流が吹き付けるとき
と吹きつけないときとで温度差が大きくなり易く、全体
平均としての熱伝導効率は決して高効率であるとは言い
がたいということがあった。

【０００８】しかも、多くのノズルへ高速・高圧の空気
流を分配供給する必要があることから、管路抵抗をも見
込んで相当大型の送風機を必要とし、そのために温源
（冷凍機等）としても大型のものを必要とすることか
ら、設備的に大がかりとなり、エネルギーロスもそれだ
け大きいという欠点があった。のみならず、いずれの方
式を採用するにしても、物品を可及的迅速に冷熱処理し
ようとして、空気流を無闇に高速化すると、物品とし
て、例えば粉体等の付着物を含んだものであるとき（パ
ン粉等の付着したコロッケやエビフライ等）や、物品自
体が軽量であるとき等には、これら付着物の飛散や局部
的剥離、或いは搬送ベルト上での物品相互の渋滞錯綜等
を招来してしまうことになる。そのため、所定以上に空
気流を高速化することができないということもあった。

【０００９】以上のようなことが、物品を一気に冷熱処
理することを困難にさせている理由であるが、特に食品
の冷凍乃至凍結を目的としている場合では、０℃から−
５℃程度までの最大氷結晶成生帯を短時間で行うことが
食品の味質をおいしく保つうえでの秘訣であることから
も、この問題は無視できない重大なものとされていた。

【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、物品を効率よく一気に冷熱処理することがで
き、また物品に応じてその性状を悪化させることなく冷
熱処理が行えるようにした物品の連続処理を提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次の技術的手段を講じた。即ち、本発
明に係る連続物品処理装置は、直立円筒形をしたドラム
まわりに通気性を有する搬送ベルトが上下複数段のスパ
イラル状に巻回され、ドラムまわりが搬送ベルトの巻回
領域を含めて断熱壁で取り囲まれたものであって、ドラ
ムまわりの搬送ベルト上を搬送される物品に対して所定
温度の空気流を供給する空気流供給装置として、ドラム
外周面と断熱壁内周面との周間に対し、その最上部から
最下部へ向けて所定温度の空気流を供給可能にしている
だけでなく、更に、各段の搬送ベルト下部の搬送方向に
沿った複数位置に設けたノズルから上方へ向けて所定温
度の空気流を供給可能になっている。

【００１２】このようにすると、ドラムまわりの搬送ベ
ルト上を搬送される物品は、下向きの空気流と、ノズル
からの上向きの空気流との両方から、全周的に熱交換を
受けることになり、高効率の冷熱処理ができる。すなわ
ち、それだけ迅速に、所定温度に到達する。また、この
ような構成であれば、下向きの空気流と、ノズルからの
上向きの空気流との供給量バランスを適宜調節すること
が可能になり、これによって物品に対し、不都合な風影
響（付着物の飛散や剥離、又は物品自体の渋滞錯綜等）
が出るのを防止できる。

【００１３】各段の搬送ベルトの上方部に、この搬送ベ
ルトの直上となる搬送ベルトに付属されたノズルとの間
を区画するための仕切板を設けておき、この仕切板に整
流口を設けておくと、下向きの空気流が整流口を通過す
るときに、スポット的に集束した流れへと整流される。
しかもこのスポット的流れは、同時にある程度増速され
たものとなる。

【００１４】そのため、このような集束し増速した空気
流を物品に吹き付けることで、物品に対する冷熱処理
（熱交換）を高効率に行えることになる。しかも、この
ような空気流に対する集束作用及び増速作用は、個々の
仕切板を通過するたび、即ち、各段の搬送ベルト上の物
品へと吹き付けられるたびに生じるので、下段側の搬送
ベルト上の物品に対しても、下向きの空気流として風
速、風量、温度的に十分なものが行き渡るようになって
いる。

【００１５】仕切板に設けられる整流口と、その下側で
搬送ベルトを介して設けられるノズルとは、搬送方向に
沿ってずれた位置付けにしておくのが好適である。すな
わち、このようにすることで整流口を介して下方へ吹き
付ける空気流と、ノズルから上方へ吹き上げられる空気
流とが相互干渉によって風速、風量、温度等をロス（相
殺）させることがないようにできる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１及び図２に示すように、本発
明に係る連続物品処理装置１では、直立円筒形をしたド
ラム２と、このドラム２まわりに上下複数段のスパイラ
ル状に巻回された通気性を有する搬送ベルト３と、ドラ
ム２に対しそのまわりを搬送ベルト３の巻回領域を含め
て取り囲むように設けられた断熱壁４と、ドラム２まわ
りの搬送ベルト３上を搬送される物品に対して所定温度
の空気流を供給する空気流供給装置５とを有している。

【００１７】搬送ベルト３は、図示は省略するが、多数
のリンク部品をラダー構造やアミ構造又はこれらの複合
構造に組み合わせて搬送面を形成させたもので、各リン
ク部品が金属製又は樹脂製とされ、左右方向へのカーブ
が自在に行え、しかも高い通気性を有したものとなって
いる。また、本実施形態の場合、搬送ベルト３は、ドラ
ム２に対して下方側を巻き付き端３ａとし、上方側を巻
き出し端３ｂとしており、上記断熱壁４又はドラム２ま
わりに立設された複数本の柱材から径方向内方へ突設さ
れた支持部材７を介して、ドラム２まわりを下から上へ
周回移動自在に支持されている。

【００１８】また、巻き付き端３ａ及び巻き出し端３ｂ
は、それぞれドラム２を離れた位置へ向かう延長部８，
９を有している。これら延長部８，９は、図示しない位
置で下降部や反転部等を介して互いに連結されて、搬送
ベルト３の全体としてエンドレスを形成するようになっ
ている。そして、これら延長部８，９の適所に対して、
ベルト駆動装置の設置部や物品の搬入・搬出部（いずれ
も図示略）が設けられるようになっている。

【００１９】このような搬送ベルト３に対し、ドラム２
は、適宜回転駆動装置（図示略）により、搬送ベルト３
の周回移動方向と同方向で、且つ搬送ベルト３の搬送速
度に同調又は高低調節可能に回転駆動される構造となっ
ている。断熱壁４は、搬送ベルト３の巻き付き端３ａ及
び巻き出し端３ｂに対応する部分以外では開放部を設け
ずに、ドラム２の外周面２ａと断熱壁４の内周面４ａと
の周間１２を閉塞できるような構造になっている。

【００２０】空気流供給装置５は、冷凍機又は加熱機と
しての温源１５、熱交換機１６、送風機１７等を有した
ものであって、送風機１７により、上記周間１２と熱交
換機１６との間で空気流を循環させつつ、この熱交換機
１６において循環空気流を温源１５で設定（発生）した
温度に冷却又は加熱させるようになっている。そして、
このように設定温度にされた循環空気流は、次の２通り
の供給経路を介して周間１２へと供給される。

【００２１】すなわち、一方の供給経路は、ドラム２の
上部を包囲するように設けられたドーナツ盤状をした上
部ダクト１８から、放射状配置となった複数の下向き開
口１９を介して周間１２の最上部へ至り、ここから周間
１２の最下部へと向かうもので、周間１２では下向きの
流れを形成させる。周間１２には、各段の搬送ベルト３
の上方部に仕切板２０が設けられており、この仕切板２
０には、図３に示すように、搬送ベルト３の搬送方向に
沿って互いに所定間隔で整流口２１が開口形成されてい
る。この整流口２１は、ドラム２の径方向、即ち、搬送
ベルト３の幅方向に沿って細長となる開口形状を有して
いる。

【００２２】本実施形態では、整流口２１の開口形状を
径方向外方が幅狭で径方向内方が幅広となる台形状とし
てあるが、三角形状、長方形状、スリット状等とした
り、複数の小孔を並べたものとしたりしてもよい。ま
た、仕切板２０は、整流口２１の開口面積や開口形状、
周方向間隔等の異なる複数種のものを準備しておいて、
これらを適宜、取り替えられるようにしてもよい。

【００２３】このような仕切板２０の整流口２１を、周
間１２に対する下向きの流れが通過することで、この下
向きの流れは、スポット的に集束した流れへと整流さ
れ、且つ、同時にある程度増速されたものとなる。な
お、上部ダクト１８には、ドラム２の上部を包囲する位
置よりも一次側に風量調節機２２が設けられており、こ
れにより、下向きの流れの風量調節を可能にしてある。
従って、物品の大きさ、形体、表面性状（付着物の有
無）、材料特性、処理温度、搬送ベルト３の通気率（物
品載置率）、搬送速度等々に応じて、最適な風量・風速
に設定できる。

【００２４】これに対し、他方の供給経路は、上記した
上部ダクト１８の風量調節機２２よりも一次側となる位
置から分岐管２３を通り、断熱壁４の周方向複数箇所
（図例では４等配位置とした）に立設させた縦ダクト２
５へと導かれ、これら縦ダクト２５から、図４に示すよ
うに、各段の搬送ベルト３の下部に上吹き出し状態で設
けられたノズル２６へと至るもので、各段の搬送ベルト
３に対してその下面側から上向きの流れを形成させる。

【００２５】勿論、搬送ベルト３は通気性を有している
ため、この上向きの流れは、搬送ベルト３上の物品Ｗへ
と吹き付けられることになる。ノズル２６は、搬送ベル
ト３の搬送方向に沿った複数位置に設けられており、し
かも搬送ベルト３の幅方向へも、複数が並べられるよう
になっている。ノズル２６の取り付けや、縦ダクト２５
から各ノズル２６へ空気流を導く経路には、搬送ベルト
３を支持している支持部材７を利用することもできる。
勿論、ノズル２６専用の取付部材や配管部材等（図示
略）を用いてもよい。

【００２６】このノズル２６の位置付けは、仕切板２０
に設けられた整流口２１に対して、搬送ベルト３におけ
る搬送方向に沿ってずれた位置付けとしておくのが好適
である。なお、このノズル２６の取付数は、必ずしも整
流口２１の形成数に合わせる必要はない。このような構
成を具備する本発明の連続物品処理装置１では、図４に
示すように、ドラム２まわりで搬送ベルト３上を搬送さ
れる物品Ｗに対して、仕切板２０の整流口２１を介して
供給される下向き流れとなった空気流Ａと、ノズル２６
から吹き上げられて上向き流れとなった空気流Ｂとが交
互に吹き付けるようになる。

【００２７】そして、下向き流れの空気流Ａは、整流口
２１によって集束作用及び増速作用を受けており、また
上向き流れの空気流Ｂも、ノズル２６によって当然に集
束作用及び増速作用を受けているので、結果として物品
Ｗは、その全周面から空気流を受け、高効率で一気に所
定温度に冷熱処理（熱交換）されることになる。また、
空気流Ａに集束作用及び増速作用を生じさせる整流口２
１（仕切板２０）が、各段の搬送ベルト３に対して個々
に設けられていること、及びこれら各整流口２１がノズ
ル２６との組み合わせ配置となっていることに伴い、空
気流Ａは、周間１２の最下部でも所定以上の風量・風速
を伴うものとなっている。

【００２８】そのため、物品Ｗに対する冷熱処理は、周
間１２の高さ方向にわたって処理ムラが生じないものと
なる。

【００２９】

【実施例】図５及び図６は、上から２段目の仕切板２０
について、その外周部（図５）と整流口２１内（図６）
とで空気流の流速を測定した結果を示す棒グラフであ
る。仕切板２０の外周部での空気流の流速は、仕切板２
０を設けないときの空気流の流速と略同じと見ることが
できるので、結果として、これら図５と図６とを比較検
討することで、仕切板２０を設けることの効果確認がで
きることになる。

【００３０】すなわち、これら両図によれば、仕切板２
０を設けることで空気流の流速が増速されていることは
一目瞭然である。このような空気流の増速効果は、下段
側の仕切板２０ほど低下する傾向となるが、実際には、
この下段側の仕切板２０に対応するように設けられたノ
ズル２６によって上向き流れとなる空気流が物品へ与え
られるために、物品における熱交換率は、周間１２の上
部でも下部でも略同じになる。

【００３１】図７及び図８は、物品を冷却させる場合に
おいて、仕切板２０の有無に伴う物品の温度変化を、送
風機１７に高出力（６０Ｈｚ）のものを用いたとき（図
７）と低出力（３５Ｈｚ）のものを用いたとき（図８）
とで比較測定した結果を示す折れ線グラフである。な
お、物品は、樹脂製トレイにうどんを載せたものとし、
この物品温度は、うどんの玉中温度（うどんの断面中心
温度）を測定した。

【００３２】これら図７及び図８から明らかなように、
送風機１７における出力の高低に関係なく、冷却開始
後、３１〜３２分で物品は−２０℃になり、６０分後に
は周間１２の設定温度と平衡する−４０℃前後にまで達
している。またいずれの場合も、凍結に至るまでの所要
時間が、仕切板２０を設けないときに比して設けたとき
に１５〜２０分の短縮になっている。

【００３３】このようなことから、送風機１７の出力を
無闇に高めなくても、物品における熱交換を高効率で行
うことができるということが判る。ところで、本発明
は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、
仕切板２０やノズル２６は、上下全ての搬送ベルト３に
対して設けなければならないものではなく、最上段や最
下段を除いたり、１段飛ばしで設けたり、下段寄りの数
段にだけ設けたりするようなことも可能である。

【００３４】仕切板２０において、下段側へ設けるもの
ほど、整流口２１の開口面積を小さくしたり、周方向間
隔を粗く（即ち、形成数を少なく）したりして、下段側
で重点的に空気流の集束作用や増速作用を高めるように
してもよい。また、ノズル２６についても、下段側の搬
送ベルト３ほど設置数を多くしたり、空気流の風速・風
量等を多くしたりしてもよい。

【００３５】搬送ベルト３は、ドラム２まわりを上から
下へ向けて周回移動させるようにしてもよい。空気流と
して蒸気を含めることも可能である。物品は、食品に限
定されない。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係る連続物品処理装置において、ドラムまわりの搬送ベ
ルト上を搬送される物品は、下向きの空気流とノズルに
よる上向きの空気流とによって全周的に熱交換がなされ
ることになり、高効率の冷熱処理がなされる。

【００３７】従って例えば、食品の冷凍乃至凍結を目的
としている場合でも、短時間での冷熱処理を可能にし
て、味質を落とさないようにできる。また、このような
下向き及び上向きの空気流との供給量バランスを適宜調
節することができるので、物品に付着物がある場合の付
着物の飛散や剥離、又は物品自体の渋滞錯綜等を防止で
きる。

【００３８】各段の搬送ベルトの上方部に整流口を具備
した仕切板を設けておくと、下向きの空気流をスポット
的に集束させ、且つ増速させることができるので、物品
に対する冷熱処理を一層高効率に行えることになる。ま
たこの空気流における風速、風量、温度等のロスを防止
できる。仕切板の整流口とノズルとを位置的にずらして
おくことで、各空気流における風速、風量、温度等のロ
ス（相殺）を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る連続物品処理装置の一実施形態を
一部破砕して示す側面図である。

【図２】図１に対応する一部破砕平面図である。

【図３】仕切板の一部を示す拡大平面図である。

【図４】仕切板の整流口とノズルとの位置関係を示す拡
大要部側面図である。

【図５】上から２段目の仕切板の外周部で空気流の流速
を測定した結果を示す棒グラフである。

【図６】上から２段目の仕切板の整流口内で空気流の流
速を測定した結果を示す棒グラフである。

【図７】高出力の送風機を用いて物品を冷却させる場合
において仕切板の有無による温度変化を比較測定した結
果を示す折れ線グラフである。

【図８】低出力の送風機を用いて物品を冷却させる場合
において仕切板の有無による温度変化を比較測定した結
果を示す折れ線グラフである。

【符号の説明】

１連続物品処理装置２ドラム３搬送ベルト４断熱壁５空気流供給装置１２周間２０仕切板２１整流口２６ノズルＡ下向きの流れとなる空気流Ｂ上向きの流れとなる空気流Ｗ物品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者笠松保大阪府茨木市藤の里２−13−44 グンゼ株式会社ＳＯＺ事業本部内Ｆターム(参考） 3L045 AA04 AA07 BA06 CA02 DA01 EA01 GA07 KA03 PA01 PA04 4B022 LF02 LN03 LP04 LT06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直立円筒形をしたドラム（２）と、該ド
ラム（２）まわりに上下複数段のスパイラル状に巻回さ
れた通気性を有する搬送ベルト（３）と、上記ドラム
（２）に対しそのまわりを搬送ベルト（３）の巻回領域
を含めて取り囲むように設けられた断熱壁（４）と、上
記ドラム（２）まわりの搬送ベルト（３）上を搬送され
る物品に対して所定温度の空気流を供給する空気流供給
装置（５）とを有しており、上記空気流供給装置（５）は、ドラム（２）外周面と断
熱壁（４）内周面との周間（１２）に対してその最上部
から最下部へ向けて所定温度の空気流を供給可能になっ
ていると共に、各段の搬送ベルト（３）下部の搬送方向
に沿った複数位置に設けたノズル（２６）から上方へ向
けて所定温度の空気流を供給可能になっていることを特
徴とする連続物品処理装置。
【請求項２】各段の搬送ベルト（３）の上方部に、当
該搬送ベルト（３）の直上となる搬送ベルト（３）に付
属されたノズル（２６）との間を区画する仕切板（２
０）が設けられており、該仕切板（２０）に、上方から
下方へ向けた空気流を通す整流口（２１）が設けられて
いることを特徴とする請求項１記載の連続物品処理装
置。
【請求項３】前記仕切板（２０）に設けられる整流口
（２１）と、その下側で搬送ベルト（３）を介して設け
られるノズル（２６）とが搬送方向に沿ってずれた位置
付けとなっていることを特徴とする請求項２記載の連続
物品処理装置。