JP2013511699A - 再循環液体窒素浸漬槽、及びその中で製品を冷凍する方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図3A
Description
液体窒素を用いた食品素材または非食品素材の個々の冷凍が、ここ数年、商業的な規模で行われている。広範な種類の低温装置が冷凍のために用いられるが、これらの多くは、典型的な5つのグループ:バッチ冷凍機(batch freezers)、浸漬冷凍機、トンネル式冷凍機(tunnel freezers)、螺旋式冷凍機、そして造粒機(pelletizers)に分けられる。
・冷凍される素材とコンベアベルトとの綿密な接触を失うことなく、多様な範囲の生産速度の取り扱うことの困難性
・液体素材または半固体素材のペレット化のための比較的速い生産速度を取り扱うことの困難性
・液体または半固体の高い製品積載密度を伴う液体または半固体のペレット化の困難性
・冷凍される製品以外の熱源からの液体窒素の過剰蒸発
・製品詰まり
概要
液体窒素が再循環される浸漬槽での製品を冷凍する方法が開示されている。この方法は、下記の工程を含む。上流端部と下流端部とを有した水平処理部と、前記下流端部と前記上流端部とを繋ぐ戻り部とを有するとともに、前記戻り部の全ての垂直部分が液体窒素の流れを完全に囲った流れ経路に沿って液体窒素に流れを与える。冷凍される素材を投入点で前記水平処理部に投入する。前記液体窒素によって前記投入された素材の少なくとも一部を冷凍させる。前記少なくとも部分的に冷凍された素材を、前記投入点よりも下流で前記水平処理部から取り出す。
以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載された冷凍方法及び浸漬槽を付記する。
[1]液体窒素が再循環される浸漬槽での製品の冷凍方法であって、(i)上流端部と下流端部とを有した水平処理部と、前記下流端部と前記上流端部とを繋ぐ戻り部とを有するとともに、前記戻り部の全ての垂直部分が液体窒素の流れを完全に囲った流れ経路に沿って液体窒素に流れを与え、(ii)冷凍される素材を投入点で前記水平処理部に投入し、(iii)前記液体窒素によって前記投入された素材の少なくとも一部を冷凍させ、(iv)前記少なくとも部分的に冷凍された素材を、前記投入点よりも下流で前記水平処理部から取り出す、ことを含む冷凍方法。
[2]前記冷凍される素材は、液体または半固体であり、前記液体または半固体の素材は、該液体または半固体の素材が前記水平処理部に滴るか注入されることで、前記水平処理部に投入される[1]に記載の方法。
[3]前記冷凍される素材は、固体である[1]に記載の方法。
[4]前記冷凍される素材は、前記液体窒素の上に少なくとも部分的に延びた投入コンベアベルトによって前記水平処理部に投入される[3]に記載の方法。
[5]前記少なくとも部分的に冷凍された素材は、前記液体窒素の中に部分的に延びた多孔状の排出コンベアベルトによって前記水平処理部から取り出される[1]に記載の方法。
[6]前記冷凍される素材は、固体であり、前記冷凍される素材は、前記液体窒素の上に少なくとも部分的に延びた投入コンベアベルトによって前記水平処理部に投入され、前記投入コンベアベルトは、前記排出コンベアベルトよりも大きな速度で駆動される[5]に記載の方法。
[7]流れ経路に沿って液体窒素に流れを与える前記工程は、ポンプによって行われる[1]に記載の方法。
[8]前記冷凍される素材が前記液体窒素の中にある滞留時間は、前記ポンプによって前記液体窒素の流れ速度を制御することで制御される[7]に記載の方法。
[9]前記冷凍される素材が前記液体窒素の中にある滞留時間は、前記排出ベルトの速度を制御することで制御される[7]に記載の方法。
[10]前記水平処理部での液体窒素の深さは、前記冷凍される素材の最大寸法よりも大きい[1]に記載の方法。
[11]液体窒素の流れ速度は、前記水平処理部への前記冷凍される素材の投入速度が増やされたときに、増やされる[1]に記載の方法。
[12]液体窒素の流れ速度は、前記水平処理部への前記冷凍される素材の投入速度が減らされたときに、減らされる[1]に記載の方法。
[13]前記冷凍される素材は、食料品である[1]に記載の方法。
[14]液体窒素が再循環される浸漬槽での製品の冷凍方法であって、(i)前記液体窒素の槽を準備し、(ii)前記液体窒素を、第1側から反対の第2側に向いて前記槽の表面に沿い、前記反対の第2側から前記第1側に向いて前記槽の底部に沿い、前記表面の前記第1側に戻るように再循環させ、(iii)前記表面に沿う前記液体窒素の流れの一部に、冷凍される素材を投入し、(iv)前記液体窒素によって前記投入された素材の少なくとも一部を冷凍させ、(v)前記少なくとも部分的に冷凍された素材を、前記液体窒素から取り出す、ことを含む冷凍方法。
[15]液体窒素の流れが再循環される浸漬槽であって、(i)その上流端部からその下流端部に向いて液体窒素が流される水平の細長い箱と、(ii)前記箱の下流端部から上流端部に向いて液体窒素が流される戻り路であり、全ての側面において該戻り路の全ての垂直部分が完全に囲われた戻り路と、(iii)バッフルの上面の上を第1方向で流れ、前記バッフルの下流端部と容器の下流端部との間の隙間を通り、前記バッフルの下面の下を前記第1方向とは反対の第2方向で流れ、前記バッフルの上流端部と容器の上流端部との間を通る、液体窒素の流れを誘起するポンプと、を備えた浸漬槽。
[16]前記容器と関連して用いられ、液体、半固体、または固体の冷凍される素材を、前記バッフルの上面の上方に位置した投入点で前記液体窒素の流れの中に投入する素材投入機をさらに備えた[15]に記載に浸漬槽。
[17]前記素材投入機は、液滴トレイである[16]に記載の浸漬槽。
[18]前記素材投入機は、注入機である[16]に記載に浸漬槽。
[19]前記素材投入機は、多孔状のコンベア投入ベルトである[16]に記載に浸漬槽。
[20]前記容器と関連して用いられ、下方に延びて前記容器の下流端部と前記バッフルの端部との間の隙間に入った多孔状のコンベア排出ベルトをさらに備えた[15]に記載の浸漬槽。
[21]液体窒素の流れが再循環される浸漬槽であって、(i)底から上方に延びた第1壁、第2壁、第3壁、及び第4壁を有した容器であり、前記第1壁と前記第3壁とで該容器の上流端部と下流端部とが其々規定され、高さと幅と長さとを有した容器と、(ii)前記第2壁と前記第4壁との間に固定された水平バッフルであり、該水平バッフルは、上流端部と下流端部と、これらの間に延びた上面と下面とを有するとともに、前記容器の長さよりも小さな長さを有し、該水平バッフルの上流端部と前記容器の上流端部との間に隙間があり、該水平バッフルの下流端部と前記容器の下流端部との間に隙間があり、前記バッフルの下面と前記容器の底との間に隙間がある位置で前記容器の中に配置されたバッフルと、(iii)前記容器及び前記バッフルと関連して用いられるポンプであり、前記バッフルの上面の上を第1方向で流れ、前記バッフルの下流端部と前記容器の下流端部との間の隙間を通り、前記バッフルの下面の下を前記第1方向とは反対の第2方向で流れ、前記バッフルの上流端部と前記容器の上流端部との間の隙間を通る、液体窒素の再循環の流れを前記容器とともに誘起するポンプと、を備えた浸漬槽。
[22]前記容器と関連して用いられ、液体、半固体、または固体の冷凍される素材を、前記バッフルの上方に位置した投入点で前記液体窒素の流れの中に投入する素材投入機をさらに備えた[21]に記載に浸漬槽。
[23]前記素材投入機は、液滴トレイである[22]に記載の浸漬槽。
[24]前記素材投入機は、注入機である[22]に記載の浸漬槽。
[25]前記素材投入機は、コンベアベルトである[22]に記載の浸漬槽。
[26]前記容器に関連して用いられ、下方に延びて前記容器の下流端部と前記バッフルの端部との間の隙間に入り、前記バッフルの下流端部に下方から隣接した点まで延びた多孔状のコンベア排出ベルトをさらに備えた[21]に記載の浸漬槽。
[27]前記容器の第1壁は、前記容器の上流端部に向かう半円筒状面に構成されて、前記バッフルの下面の下の液体窒素の第2方向の流れを、前記バッフルの上面の上の第1方向の流れに戻すように前記液体窒素の流れを向け直す内面を有した[21]に記載の浸漬槽。
[28]前記容器の第3壁は、前記容器の下流端部に向かう半円筒状面に構成されて、前記バッフルの上面の上の液体窒素の第1方向の流れを、前記バッフルの下面の下の第2方向の流れに戻すよう前記液体窒素の流れを向け直す内面を有した[21]に記載の浸漬槽。
[29]前記ポンプは、吐出部を有し、前記ポンプは、前記バッフルの上流端部に隣接した前記バッフルの下面の下方に位置し、前記ポンプは、前記第1壁の内面の下部に向いて前記液体窒素を向かわせるよう吐出する向きに設けられた[27]に記載の浸漬槽。
[30]前記容器に関連して用いられ、下方に延びて前記容器の下流端部と前記バッフルの端部との間の隙間に入り、前記バッフルの下流端部に下方から隣接した点まで延びた多孔状の排出コンベアベルトをさらに備え、前記ポンプは、該ポンプの上面に位置した入口と、該ポンプの周面に位置した吐出部とを有し、このポンプは、前記バッフルの下流端部に隣接した前記バッフルの下面の下方に位置し、このポンプは、前記多孔性のコンベアベルトの下流の液体窒素が前記入口に吸われ、前記バッフルの下面の下方で前記第2方向に吐出される向きに設けられた[28]に記載の浸漬槽。
Claims (30)
- 液体窒素が再循環される浸漬槽での製品の冷凍方法であって、
上流端部と下流端部とを有した水平処理部と、前記下流端部と前記上流端部とを繋ぐ戻り部とを有するとともに、前記戻り部の全ての垂直部分が液体窒素の流れを完全に囲った流れ経路に沿って液体窒素に流れを与え、
冷凍される素材を投入点で前記水平処理部に投入し、
前記液体窒素によって前記投入された素材の少なくとも一部を冷凍させ、
前記少なくとも部分的に冷凍された素材を、前記投入点よりも下流で前記水平処理部から取り出す、
ことを含む冷凍方法。 - 前記冷凍される素材は、液体または半固体であり、
前記液体または半固体の素材は、該液体または半固体の素材が前記水平処理部に滴るか注入されることで、前記水平処理部に投入される請求項1に記載の方法。 - 前記冷凍される素材は、固体である請求項1に記載の方法。
- 前記冷凍される素材は、前記液体窒素の上に少なくとも部分的に延びた投入コンベアベルトによって前記水平処理部に投入される請求項3に記載の方法。
- 前記少なくとも部分的に冷凍された素材は、前記液体窒素の中に部分的に延びた多孔状の排出コンベアベルトによって前記水平処理部から取り出される請求項1に記載の方法。
- 前記冷凍される素材は、固体であり、
前記冷凍される素材は、前記液体窒素の上に少なくとも部分的に延びた投入コンベアベルトによって前記水平処理部に投入され、
前記投入コンベアベルトは、前記排出コンベアベルトよりも大きな速度で駆動される請求項5に記載の方法。 - 流れ経路に沿って液体窒素に流れを与える前記工程は、ポンプによって行われる請求項1に記載の方法。
- 前記冷凍される素材が前記液体窒素の中にある滞留時間は、前記ポンプによって前記液体窒素の流れ速度を制御することで制御される請求項7に記載の方法。
- 前記冷凍される素材が前記液体窒素の中にある滞留時間は、前記排出ベルトの速度を制御することで制御される請求項7に記載の方法。
- 前記水平処理部での液体窒素の深さは、前記冷凍される素材の最大寸法よりも大きい請求項1に記載の方法。
- 液体窒素の流れ速度は、前記水平処理部への前記冷凍される素材の投入速度が増やされたときに、増やされる請求項1に記載の方法。
- 液体窒素の流れ速度は、前記水平処理部への前記冷凍される素材の投入速度が減らされたときに、減らされる請求項1に記載の方法。
- 前記冷凍される素材は、食料品である請求項1に記載の方法。
- 液体窒素が再循環される浸漬槽での製品の冷凍方法であって、
液体窒素の槽を準備し、
前記液体窒素を、第1側から反対の第2側に向いて前記槽の表面に沿い、前記反対の第2側から前記第1側に向いて前記槽の底部に沿い、前記表面の前記第1側に戻る、ように再循環させ、
前記表面に沿う前記液体窒素の流れの一部に、冷凍される素材を投入し、
前記液体窒素によって前記投入された素材の少なくとも一部を冷凍させ、
前記少なくとも部分的に冷凍された素材を、前記液体窒素から取り出す、
ことを含む冷凍方法。 - 液体窒素の流れが再循環される浸漬槽であって、
その上流端部からその下流端部に向いて前記液体窒素が流される水平の細長い箱と、
前記箱の下流端部から上流端部に向いて前記液体窒素が流される戻り路であり、全ての側面において該戻り路の全ての垂直部分が完全に囲われた戻り路と、
バッフルの上面の上を第1方向で流れ、前記バッフルの下流端部と容器の下流端部との間の隙間を通り、前記バッフルの下面の下を前記第1方向とは反対の第2方向で流れ、前記バッフルの上流端部と容器の上流端部との間を通る、液体窒素の流れを誘起するポンプと、
を備えた浸漬槽。 - 前記容器と関連して用いられ、液体、半固体、または固体の冷凍される素材を、前記バッフルの上方に位置した投入点で前記液体窒素の流れの中に投入する素材投入機をさらに備えた請求項15に記載に浸漬槽。
- 前記素材投入機は、液滴トレイである請求項16に記載の浸漬槽。
- 前記素材投入機は、注入機である請求項16に記載に浸漬槽。
- 前記素材投入機は、多孔状のコンベア投入ベルトである請求項16に記載に浸漬槽。
- 前記容器と関連して用いられ、下方に延びて前記容器の下流端部と前記バッフルの端部との間の隙間に入った多孔状のコンベア排出ベルトをさらに備えた請求項15に記載の浸漬槽。
- 液体窒素の流れが再循環される浸漬槽であって、
底から上方に延びた第1壁、第2壁、第3壁、及び第4壁を有した容器であり、前記第1壁と前記第3壁とで該容器の上流端部と下流端部とが其々規定され、高さと幅と長さとを有した容器と、
前記第2壁と前記第4壁との間に固定された水平バッフルであり、該水平バッフルは、上流端部と下流端部と、これらの間に延びた上面と下面とを有するとともに、前記容器の長さよりも小さな長さを有し、該水平バッフルの上流端部と前記容器の上流端部との間に隙間があり、該水平バッフルの下流端部と前記容器の下流端部との間に隙間があり、前記バッフルの下面と前記容器の底との間に隙間がある位置で前記容器の中に配置されたバッフルと、
前記容器及び前記バッフルと関連して用いられるポンプであり、前記バッフルの上面の上を第1方向で流れ、前記バッフルの下流端部と前記容器の下流端部との間の隙間を通り、前記バッフルの下面の下を前記第1方向とは反対の第2方向で流れ、前記バッフルの上流端部と前記容器の上流端部との間の隙間を通る、液体窒素の再循環の流れを前記容器とともに誘起するポンプと、
を備えた浸漬槽。 - 前記容器と関連して用いられ、液体、半固体、または固体の冷凍される素材を、前記バッフルの上面の上方に位置した投入点で前記液体窒素の流れの中に投入する素材投入機をさらに備えた請求項21に記載に浸漬槽。
- 前記素材投入機は、液滴トレイである請求項22に記載の浸漬槽。
- 前記素材投入機は、注入機である請求項22に記載の浸漬槽。
- 前記素材投入機は、コンベアベルトである請求項22に記載の浸漬槽。
- 前記容器に関連して用いられ、下方に延びて前記容器の下流端部と前記バッフルの下流端部との間の隙間に入り、前記バッフルの下流端部に下方から隣接した点まで延びた多孔状のコンベア排出ベルトをさらに備えた請求項21に記載の浸漬槽。
- 前記容器の第1壁は、前記容器の上流端部に向かう半円筒状面に構成されて、前記バッフルの下面の下の液体窒素の第2方向の流れを、前記バッフルの上面の上の第1方向の流れに戻すように前記液体窒素の流れを向け直す内面を有した請求項21に記載の浸漬槽。
- 前記容器の第3壁は、前記容器の下流端部に向かう半円筒状面に構成されて、前記バッフルの上面の上の液体窒素の第1方向の流れを、前記バッフルの下面の下の第2方向の流れに戻すように前記液体窒素の流れを向け直す内面を有した請求項21に記載の浸漬槽。
- 前記ポンプは、吐出部を有し、
前記ポンプは、前記バッフルの上流端部に隣接した前記バッフルの下面の下方に位置し、
前記ポンプは、前記第1壁の内面の下部に向いて前記液体窒素を向かわせるよう吐出する向きに設けられた請求項27に記載の浸漬槽。 - 前記容器に関連して用いられ、下方に延びて前記容器の下流端部と前記バッフルの端部との間の隙間に入り、前記バッフルの下流端部に下方から隣接した点まで延びた多孔状の排出コンベアベルトをさらに備え、前記ポンプは、該ポンプの上面に位置した入口と、該ポンプの周面に位置した吐出部とを有し、このポンプは、前記バッフルの下流端部に隣接した前記バッフルの下面の下方に位置し、このポンプは、前記多孔性のコンベアベルトの下流の液体窒素が前記入口に吸われ、前記バッフルの下面の下方で前記第2方向に吐出される向きに設けられた請求項28に記載の浸漬槽。
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