JP2009008323A - 液化ガスを用いたスクリュー搬送式冷却機 - Google Patents

Abstract

【課題】物品と液化ガスとを十分に接触させて物品を所定温度まで確実に冷却できるとともに、冷却後の物品内への異物の混入を防止でき、さらに、洗浄性にも優れる液化ガスを用いたスクリュー搬送式冷却機を提供する。
【解決手段】液化ガスを貯留する断熱槽１１を有底箱状の本体部１３と本体部の上部開口に着脱可能に設けられる蓋部材１４とで形成し、物品搬送方向を上方に向けて傾斜状態で配置したスクリュー１２の上部側にスクリュー軸１２ａが貫通する仕切部材２４を設けて断熱槽内をスクリュー側区画１１ａと駆動側区画１１ｂとに仕切るとともに、仕切部材を駆動側区画に貫通したスクリュー軸の先端と、断熱槽本体部の側壁３ｃを貫通した駆動手段１８の駆動軸１９の先端とを接続部材２０により着脱可能に連結する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液化ガスを用いたスクリュー搬送式冷却機に関し、詳しくは、液化ガスを用いて物品を冷却しながらスクリュー型搬送機によって物品を搬送するスクリュー搬送式冷却機に関する。

各種破砕物や粒状物等の物品を液化ガスによって冷却しながらスクリューによって搬送するスクリュー搬送式冷却機としては、スクリューの上方から液化ガスを噴射するもの（例えば、特許文献１参照。）、断熱層内に貯留した液化ガス中にスクリューの下半部を浸漬したもの（例えば、特許文献２参照。）などが知られている。また、このような液化ガスを用いたスクリュー搬送式冷却機は、食品分野でも用いられている（例えば、特許文献３参照。）。
特開平６−３０４９１９号公報 特開平７−２９４０８６号公報 特開平８−２４２８０８号公報

液化ガスを用いたスクリュー搬送式冷却機では、液化ガスに物品を接触させて物品を十分に冷却するという機能の他、低温の液化ガスと接触することから構成部材の熱収縮や脆化に配慮しなければならず、特に食品分野では洗浄性が良好であることも求められる。また、スクリュー搬送式冷却機を洗浄する際には、スクリューを取り外す必要があることから、スクリュー軸と駆動軸とを着脱可能な接続部材で接続するようにしているが、運転中に接続部材が破損したときに、その破片が冷却した物品と共に物品排出部から排出されると、次工程の破砕機や粉砕機等の機器に損傷を与えることがあるだけでなく、食品の場合には製品に異物が混入するという大きな問題が発生するおそれもある。さらに、比較的比重が小さく、小さな粒状の物品を冷却する際には、噴射された液化ガスの勢いや液化ガスの沸騰によって物品が飛散し、十分に冷却されないまま物品排出部から排出されてしまうおそれもある。

そこで本発明は、物品と液化ガスとを十分に接触させて物品を所定温度まで確実に冷却できるとともに、冷却後の物品内への異物の混入を防止でき、さらに、洗浄性にも優れる液化ガスを用いたスクリュー搬送式冷却機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の液化ガスを用いたスクリュー搬送式冷却機は、液化ガスを貯留した断熱槽の内部に物品搬送用のスクリューを物品搬送方向を上方に向けて傾斜状態で配置し、前記液化ガスの液面より下方位置に配置した前記スクリューの傾斜方向下部側に向けて物品を投入する物品投入部と、スクリューの傾斜方向上部側で前記液化ガスの液面より上方位置から断熱槽の外部に物品を排出する物品排出部と、前記断熱槽内に液化ガスを供給する液化ガス供給部と、断熱槽内で発生した蒸発ガスを外部に排出するガス排出部と、前記スクリューを駆動する駆動手段とを備えたスクリュー搬送式冷却機において、前記断熱槽は、上部が開口した有底箱状の本体部と、該本体部の上部開口に着脱可能に設けられる蓋部材とで形成し、前記スクリューの上部側にスクリュー軸が貫通する仕切部材を設けて断熱槽内をスクリュー側区画と駆動側区画とに仕切るとともに、前記仕切部材を駆動側区画に貫通したスクリュー軸の先端と、断熱槽本体部の側壁を貫通した前記駆動手段の駆動軸の先端とを接続部材で着脱可能に連結したことを特徴としている。

さらに、本発明のスクリュー搬送式冷却機は、前記スクリューの上方を覆うカバー部材と、前記物品投入部に供給された物品を前記スクリューの傾斜方向下部側にガイドするガイド部材とを設けるとともに、前記カバー部材及びガイド部材を、物品が通過せずに、液化ガス及び蒸発ガスが通過する部材でそれぞれ形成したことを特徴としている。

本発明の液化ガスを用いたスクリュー搬送式冷却機によれば、本体部の上方に設けた開口に取り付けられた蓋部材を取り外すことにより、本体部内に収納されているスクリューの状態を容易に確認することができる。また、接続部材による接続を解除して駆動軸からスクリュー軸を外すことにより、スクリューを本体部内から上方に取り出すことができ、スクリューや本体部内の清掃を容易に行うことができる。さらに、駆動軸とスクリュー軸とを接続する接続部材を仕切部材で区画した駆動側区画に配置したので、万一接続部材が破損した場合でも、破片がスクリュー側区画に入り込んで物品中に混入することがない。また、カバー部材やガイド部材を設けることにより、液化ガスの沸騰によって物品が飛散することを防止できる。

図１は本発明の液化ガスを用いたスクリュー搬送式冷却機の一形態例を示す断面図、図２はカバー部材及びガイド部材の一例を示す分解斜視図である。

スクリュー搬送式冷却機は、液化ガスＬを貯留する断熱槽１１の内部に物品搬送用のスクリュー１２を配置したもので、断熱槽１１は、上方が開口した有底箱状の本体部１３と、本体部１３の上部開口に着脱可能に設けられる蓋部材１４とで形成されている。本体部１３の底面１３ａは、スクリュー１２の外径に対応した内径を有する断面半円形の円弧面に形成されており、スクリュー１２の搬送方向側が上方に向かって傾斜した状態に形成され、傾斜方向上部側には冷却後の物品を断熱槽１１の外部に排出するための物品排出部１５が設けられている。

また、本体部１３の傾斜方向下部側の側壁１３ｂには、液化ガス供給部１６とドレン１７とが設けられ、傾斜方向上部側の側壁１３ｃの外部にはスクリュー１２を回転駆動するための電動機等を使用した駆動手段１８が設けられている。駆動手段１８に回転駆動される駆動軸１９は、側壁１３ｃを気密状態で回転可能に貫通しており、本体部１３内に突出した駆動軸１９の先端には、接続部材２０を介してスクリュー１２のスクリュー軸１２ａの先端が着脱可能に接続されている。

蓋部材１４は、物品投入部２１を有する下部側蓋部材１４ａと、蒸発ガス排出部２２及びセンサ挿入部２３を有する中央蓋部材１４ｂと、前記接続部材２０の上方を覆う上部側蓋部材１４ｃとに分割形成されており、これらの蓋部材は、気密状態を得るためのシール材を介して本体部１３の上部開口に取り付けられる。

スクリュー１２は、断熱槽１１の底面に沿った状態で物品搬送方向を上方に向けて傾斜状態で配置され、傾斜方向下部側の約１／２の長さが液化ガス中に完全に浸漬した状態となっている。スクリュー１２の上部側で前記物品排出部１５よりも上方位置には、スクリュー軸１２ａが貫通する仕切部材２４が設けられており、この仕切部材２４によって断熱槽１１内が物品を冷却するためのスクリュー側区画１１ａと前記接続部材２０を収納するための駆動側区画１１ｂとに仕切られている。また、仕切部材２４に対してスクリュー側区画１１ａ側に位置するスクリュー軸１２ａには、逆ピッチの戻しスクリュー１２ｂが設けられており、スクリュー１２の上部に物品が圧密されることを防止し、冷却された物品を物品排出部１５から確実に排出するようにしている。

また、スクリュー１２は、上方がカバー部材２５によって覆われており、物品投入部２１とカバー部材２５との間にはガイド部材２６が設けられている。カバー部材２５及びガイド部材２６は、物品が通過せずに、液化ガス及び蒸発ガスが通過する部材、例えばメッシュ材や多孔板を所定形状に加工したものであって、カバー部材２５は、スクリュー１２の外径に対応した内径を有する断面半円形に形成されており、本体部１３の底面１３ａに対して着脱可能に組み付けられ、底面１３ａとカバー部材２５とでスクリュー１２の外周を囲む断面円形の筒状になる。ガイド部材２６は、物品投入部２１と略同じ口径の筒状に形成されており、カバー部材２５には、ガイド部材２６に対応した開口が形成されている。

このように形成されたスクリュー搬送式冷却機は、センサ挿入部２３から断熱槽１１内に挿入された液面センサが検出した液面高さに応じて液化ガス供給部１６から液化ガスが供給され、カバー部材２５及びガイド部材２６を通過してこれらの内部に流入するとともに、断熱槽１１内の液化ガスの液面が所定の高さ範囲内に収まるように制御される。同時に、駆動手段１８によってスクリュー１２が駆動される。

物品投入部２１から断熱槽１１内に供給された物品は、ガイド部材２６にガイドされてスクリュー１２の傾斜方向下部側に向かって落下し、落下途中で液化ガスと直接接触して冷却され、スクリュー１２の部分に落下した物品は、回転するスクリュー１２により物品排出部１５に向けて搬送されながら液化ガスと接触して更に冷却される。この冷却段階で、物品と接触した液化ガスが激しく沸騰しても、物品がカバー部材２５やガイド部材２６の外側に飛散することはなく、蒸発ガスのみがカバー部材２５やガイド部材２６を通過し、蒸発ガス排出部２２を通って断熱槽１１内から排出されるので、冷却不十分な状態の物品が物品排出部１５から排出されることはない。スクリュー１２により底面１３ａに沿って斜め上方に搬送された物品は、液化ガスの液面より上に位置する物品排出部１５から落下して次工程に送られる。

物品の冷却運転中は、液化ガスと蓋部材１４やシール材とが接触することがないので、僅かな隙間が発生しても液化ガスが外部に漏れ出すことはなく、シール材の劣化によって蒸発ガスが外部に噴出することもなくなる。また、接続部材２０や駆動軸１９の貫通部が液化ガスに触れることもないので、接続部材２０や貫通部の軸受に使用している部品の脆化を抑えることができる。さらに、万一接続部材２０が破損して破片が発生したとしても、仕切部材２４によって破片がスクリュー側区画１１ａ側に落下することが防止されるので、破片が物品と共に物品排出部１５から次工程に送られることはない。

断熱槽１１内の点検や清掃を行う際には、断熱槽１１内の液化ガスをドレン１７から排出し、蓋部材１４を取り出すことによって本体部１３の上部開口から容易に行うことができる。また、スクリュー１２と駆動軸１９とを断熱槽１１内で接続部材２０により接続しているので、接続部材２０の接続状態を解除することにより、スクリュー１２を小型クレーン等を用いて本体部１３から容易に取り出すことができる。

なお、スクリュー１２の傾斜角度や長さは、冷却する物品の性状や冷却温度、処理量等の条件に応じて適宜設定することが可能である。さらに、駆動手段１８や接続部材２０の構成も任意であり、蓋部材１４の構造や開閉機構も任意に選択することができる。仕切部材２４は、気密性や液密性は必要とせず、接続部材２０が破損したときの破片がスクリュー側区画１１ａに通過しないように形成されていればよく、形状や構造は任意であり、スクリュー１２と一体的に形成してもよく、複数の部材を組み合わせて形成してもよい。また、物品の比重が大きいなど、沸騰時に飛散しにくい物品を処理する場合は、カバー部材２５やガイド部材２６を省略することができる。

本発明の液化ガスを用いたスクリュー搬送式冷却機の一形態例を示す断面図である。 カバー部材及びガイド部材の一例を示す分解斜視図である。

符号の説明

１１…断熱槽、１１ａ…スクリュー側区画、１１ｂ…駆動側区画、１２…スクリュー、１２ａ…スクリュー軸、１２ｂ…戻しスクリュー、１３…本体部、１３ａ…底面、１３ｂ…傾斜方向下部側の側壁、１３ｃ…傾斜方向上部側の側壁、１４…蓋部材、１４ａ…下部側蓋部材、１４ｂ…中央蓋部材、１４ｃ…上部側蓋部材、１５…物品排出部、１６…液化ガス供給部、１７…ドレン、１８…駆動手段、１９…駆動軸、２０…接続部材、２１…物品投入部、２２…蒸発ガス排出部、２３…センサ挿入部、２４…仕切部材、２５…カバー部材、２６…ガイド部材

Claims (2)

1. 液化ガスを貯留した断熱槽の内部に物品搬送用のスクリューを物品搬送方向を上方に向けて傾斜状態で配置し、前記液化ガスの液面より下方位置に配置した前記スクリューの傾斜方向下部側に向けて物品を投入する物品投入部と、スクリューの傾斜方向上部側で前記液化ガスの液面より上方位置から断熱槽の外部に物品を排出する物品排出部と、前記断熱槽内に液化ガスを供給する液化ガス供給部と、断熱槽内で発生した蒸発ガスを外部に排出するガス排出部と、前記スクリューを駆動する駆動手段とを備えたスクリュー搬送式冷却機において、前記断熱槽は、上部が開口した有底箱状の本体部と、該本体部の上部開口に着脱可能に設けられる蓋部材とで形成し、前記スクリューの上部側にスクリュー軸が貫通する仕切部材を設けて断熱槽内をスクリュー側区画と駆動側区画とに仕切るとともに、前記仕切部材を駆動側区画に貫通したスクリュー軸の先端と、断熱槽本体部の側壁を貫通した前記駆動手段の駆動軸の先端とを接続部材で着脱可能に連結したことを特徴とする液化ガスを用いたスクリュー搬送式冷却機。
2. 前記スクリューの上方を覆うカバー部材と、前記物品投入部に供給された物品を前記スクリューの傾斜方向下部側にガイドするガイド部材とを設けるとともに、前記カバー部材及びガイド部材を、物品が通過せずに、液化ガス及び蒸発ガスが通過する部材でそれぞれ形成したことを特徴とする請求項１記載の液化ガスを用いたスクリュー搬送式冷却機。

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