JP2015212592A - 個別冷凍装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡易かつ低コストな手段で、被冷凍品の個別冷凍効果を向上可能にする。
【解決手段】個別冷凍装置10Aは、内部に冷凍空間rを形成するハウジング12と、ハウジング12の内部に設けられ、搬送面を形成するベルト体24に冷風cが吹き抜ける細孔を有するコンベアベルト14と、ベルト体24の下方から細孔を通して冷風cを吹き上げるファン18と、コンベアベルト14を振動させる振動発生手段とを備えている。前記振動発生手段は、振動を発振する振動モータ50と、振動モータ50が発振した振動をベルト体24に伝達する剛性枠40とからなる組立体38で構成されている。剛性枠40を構成する枠体44は冷風cの通過を許容する冷風通過開口を有し、かつベルト体24の下面と面接触してベルト体24を支持する平面状の上面を有している。組立体38は免震部材48を介してフレーム46に支持されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、エビなどの水産物、グリンピース、ブロッコリ等の農産物、マカロニなどの加工食品等の急速冷凍に好適な個別冷凍装置に関する。
エビやかきなどの貝類の剥き身、魚肉等を凍結する場合、これらの被冷凍品は水分が多いため、積層状態で急速に凍結しようとすると互いに固着してしまい、これらを分離して包装することが困難になる場合がある。また、積層しないで平面状に配置すると、膨大な作業時間となる。
そこで、従来、野菜、果物、水産物等を大量にかつ1個々々互いに固着することなく分離した状態で急速に冷凍する(以下「IQF処理」と言う。)ために、メッシュ状の開口を有するネットコンベアで被冷凍品を搬送しながら、ネットコンベアの下方から冷気を送り、被冷凍品を吹き上げながら冷凍する冷凍装置が用いられている。この装置では、被冷凍品を冷風で吹き上げながら冷凍するので、個々の被冷凍品を分離したまま冷凍できる。
特許文献1には、IQF処理を行う冷凍装置が開示されている。この冷凍装置は、被冷凍品を積層しない状態でネットコンベア上に載置し、コンベア速度を速くして被冷凍品の表面を素早く凍結することで相互の固着をなくす1次冷凍と、1次冷凍後の被冷凍品を積層状態でネットコンベア上に載置し、コンベア速度を遅くして被冷凍品を内部まで凍結させる2次冷凍とを行うものである。これによって、装置のコンパクト化と作業時間の短縮を図っている。
特許文献2には、IQF処理を行う冷凍装置として、被冷凍品を搬送するネットコンベアをハンマー状のもので上下に振動させる打撃振動装置を備えた冷凍装置が開示されている。この冷凍装置では、被冷凍品が冷却開始地点に到達した時点から打撃振動装置でネットコンベアを振動させることで、被冷凍品がネットコンベアにこびりつくのを防止している。
特開昭52−098248号公報 特開平08−200923号公報
固着力が強いエビ、かき等の被冷凍品を冷凍する場合、特許文献1に開示された冷凍装置のように、コンベアベルトの下方から吹き上げる冷風の力だけでは吹上げ力が足りず、被冷凍品同士の固着を防止できない。
また、打撃振動装置を備えた特許文献2の冷凍装置は、コンベアベルトの全長を振動させるわけではないので振動力が十分でなく、個別冷凍効果を向上させることができない。
一方、特許文献2に開示されたような打撃振動装置をコンベアベルトの搬送方向全長に亘り設けると、個別冷凍効果を向上できるが、反面、冷凍装置が高コストとなるという問題がある。
また、前記打撃振動装置はコンベアベルトを点接触で叩いているため、コンベアベルトに破損が生じるおそれがある。
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑みなされたものであり、簡易かつ低コストな手段で、被冷凍品の個別冷凍効果を向上可能な冷凍装置を実現することを目的とする。
本発明は、内部に冷凍空間を形成する冷凍室と、該冷凍室に設けられ、搬送面を形成するベルト体に冷風吹抜け孔を有するコンベアベルトと、ベルト体の下方から冷風吹抜け孔を通して冷風を吹き上げる冷風形成手段と、コンベアベルトを振動させる振動発生手段とを備えた個別冷凍装置に適用されるものである。
前記目的を達成するため、本発明において、前記振動発生手段は、振動を発振する起振体と、該起振体が固定され該起振体が発振した振動をベルト体に伝達する振動伝達体とで構成されている。また、前記振動伝達体は、ベルト体の搬送方向に延設されて前記ベルト体を支持し、冷風の通過を許容しつつ前記ベルト体の下面と面接触する平面状の支持面を有する剛性枠で構成されている。
本発明の振動伝達体は、冷風の通過を許容するため、搬送面を形成するベルト体の下面全面に亘り面接触しているわけではなく、部分的又は分散した状態で一部は冷風通過開口を形成している。前記振動伝達体は、該冷風通過開口を除き、ベルト体の下面と面接触しているため、起振体が発生する振動を効率良くベルト体に伝達できる。また、振動伝達体は大掛かりな構成とする必要はなく、低コストな構成でコンベアベルトの搬送方向全長に亘りベルト体に十分な振動を伝達できる。
そのため、冷風が被冷凍品に作用する浮遊力とベルト体に付加される大きな振動とで、被冷凍品相互間の固着や被冷凍品のベルト体への固着を効果的に防止できる。
また、本発明では、起振体又は振動伝達体は免震部材を介して支持架台に支持されている。これによって、起振体や振動伝達体の振動が支持架台に伝達するのを防止でき、起振体や振動伝達体を安定支持できる。
本発明の一実施態様では、冷媒循環路と、該冷媒循環路に設けられた圧縮機、蒸発器、膨張弁及び凝縮器からなる冷凍サイクル構成機器とを有する冷凍機を備え、該蒸発器は冷凍室の内部で冷風が形成された経路に配置されている。
この実施態様では、冷凍室内に冷風を形成させる手段として、冷凍機を設けたものである。前記実施態様において、冷凍サイクル構成機器のうち、蒸発器を冷凍室の内部に配置し、他の冷凍サイクル構成機器を冷凍室外に配置することで、冷凍室の内部で冷風を形成するために十分な空間を形成できる。また、冷風の圧力損失を低減できるため、冷風形成手段の動力を低減できる。
前記実施態様において、さらに具体的には、蒸発器をコンベアベルトの側方に配置し、前記冷風形成手段によって、冷風が冷風吹抜け孔及び蒸発器を通過し、冷風の循環流がコンベアベルトの搬送方向に対し交差する方向に形成されるようにすることができる。
これによって、コンベアベルトの搬送方向全長に亘り、冷凍装置を大掛かりにすることなく、前記冷風循環流を容易に形成できる。
本発明の別な一実施態様では、起振体は回転軸に偏心ウエイトが取り付けられた振動モータで構成され、該偏心ウエイトの重心は回転軸から偏心している。
かかる構成の振動モータは公知である。前記偏心ウエイトが回転することで、振動モータは全方向に遠心力が発生し、振動モータ自体が起振する。こうして、起振体を前記構成の振動モータで構成することで、簡易かつ低コストな手段で起振体を構成できる。
本発明のさらに別な一実施態様では、振動伝達体がベルト体の下方中央部に配置され、振動モータが振動伝達体のコンベア搬送方向又はベルト体幅方向の両側で振動伝達体に固定されてなる組立体を有している。そして、該組立体はコンベア搬送方向にコンベアベルト全長の長さに応じた数だけ複数個設けられる。
かかる構成の実施態様では、振動モータが発振する振動をコンベアベルトの全域にムラなく伝達できる。また、予め前記組立体を複数個製造しておけば、該組立体をコンベアベルトの全長に応じた数だけ取り付ければよい。そのため、振動伝達体の取付けが容易になる。
本発明のさらに別な一実施態様では、コンベア搬送方向両側に形成されベルト体幅方向に沿う振動伝達体の側面が鉛直方向に対してコンベア搬送方向前方に傾斜した傾斜面で構成されている。そして、前記傾斜面に振動モータが固定するようにする。
これによって、振動モータから振動伝達体に対して、振動方向がコンベア搬送方向前方に向かう振動が付与される。かかる振動がコンベアベルトに付与することで、被冷凍品の搬送方向への前進を補助できるので、コンベアベルトの駆動力を低減できる。
本発明によれば、簡易かつ低コストな手段で、コンベアベルトの搬送方向全長に亘りコンベアベルトを振動させることができる。そのため、冷風が被冷凍品に作用する浮遊力とコンベアベルトに付加される振動とで、被冷凍品相互間の固着や被冷凍品のベルト体への固着を効果的に防止できる。
本発明の第1実施形態に係る個別冷凍装置の正面視断面図である。 前記個別冷凍装置の側面視断面図である。 前記個別冷凍装置に用いられるベルト体の斜視図である。 図2中のA部拡大断面図である。 本発明の第2実施形態に係る個別冷凍装置の正面視断面図である。 前記第2実施形態に係る個別冷凍装置の側面視断面図である。
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
(実施形態1)
本発明の第1実施形態に係る個別冷凍装置を図1〜図4に基づいて説明する。
図1及び図2において、本実施形態に係る個別冷凍装置10Aは、例えば、−35〜−20℃の冷凍空間rを内部に形成するハウジング12を有している。ハウジング12は、後述するコンベアベルト14が配置される入口開口12a及び凍結された被冷凍品が取り出されるシュート16が設けられた出口開口12bを除いて、外部に対し密閉した構成を有している。
ハウジング12の内部には、外形が直方体形状を有する枠組みからなり、コンベアベルト14及び複数のファン18等を取り付ける支持フレーム20が設けられ、支持フレーム20の上部にコンベアベルト14が設けられている。
支持フレーム20から突出部22が突設され、突出部22は入口開口12aからハウジング12の外側に突設されている。突出部22にはコンベアベルト14が巻回された従動スプロケット26が回転可能に取り付けられている。
出口開口12b近傍の支持フレーム20には駆動スプロケット28が回転可能に取り付けられ、駆動スプロケット28にコンベアベルト14が巻回されている。駆動スプロケット28の下方で駆動モータ30が支持フレーム20に取り付けられている。駆動モータ30で駆動スプロケット28を駆動することで、コンベアベルト14の往路14aが矢印a方向(搬送方向)へ移動する。
突出部22でエビなどの水産物、グリンピース、ブロッコリ等の農産物、マカロニなどの加工食品からなる被冷凍品が包装されずばらばらの状態でコンベアベルト14に載置され、ハウジング12の内部に搬送される。
コンベアベルト14の往路14aの上面に接し該上面を囲うように幅方向両縁部に、搬送方向に沿って囲い壁32が設けられている。囲い壁32で被冷凍品がベルト体24から落下するのを防止している。コンベアベルト14の復路14bは複数のガイドローラ34によって位置決めされ案内されている。
図3に示すように、コンベアベルト14を構成するベルト体24はステンレス鋼製の多数のリング24aで編成されており、リング24aの間にメッシュ状の細孔(貫通孔)24bが形成されている。
また、図4に示すように、往路14aの上面両側に設けられた囲い壁32の下部には、搬送方向に沿ってシリコンゴム製の遮蔽板33が設けられている。遮蔽板33はベルト体24の上面に接しており、囲い壁32とベルト体上面との隙間を塞いでいる。これによって、該隙間から被冷凍品がこぼれるのを防止できる。
コンベアベルト14の往路14aと復路14bとの間に、剛性枠40及び振動モータ50で構成された組立体38が設けられている。剛性枠40は、ベルト体24の幅方向中央に配置された直方体形状のケーシング42と、ケーシング42の上面に一体に固着された複数の枠体44とで構成されている。ケーシング42及び枠体44は、下方から上方へ冷風が通過可能な開放された開口を有している。
図2に示すように、枠体44はベルト体幅方向の辺長がケーシング42より大きく、上下方向辺長がケーシング42より小さい扁平な直方体形状を有している。また、図1に示すように、枠体44は搬送方向に沿って間隔を置いて複数配置されている。
枠体44の上面44aは平面形状を有し、上面44aはベルト体24に面接触してベルト体24を下方から支持している。枠体44はベルト体24の搬送方向に間隔を置いて配置され、ベルト体24の搬送面全域に配置されていない。枠体44が配置されていない領域を冷風通過開口とすることができるため、上面44aは開口がない密閉壁とすることができる。従って、後述するファン18によって形成される上向きの冷風cは、枠体44間を通ってベルト体24の細孔24aから上方へ吹き出すことができる。
枠体44がベルト体24の搬送方向全域に配置される場合、上面44aに冷風cが通過する開口を形成する必要がある。この場合、上面44aは外枠のみで構成してもよい。
組立体38は搬送方向に沿って2基設けられている。各組立体38の剛性枠40は、支持フレーム20に水平方向にかつベルト体幅方向に取り付けられたフレーム46に免震部材48を介して支持されている。免震部材48は例えば防振ゴム、コイルバネのような弾性を有する部材で構成することができる。
ケーシング42のベルト体幅方向の両側面に、夫々振動モータ50が取り付けられている。振動モータ50は、前述のように、回転軸に偏心ウエイトが装着され、該偏心ウエイトの重心は該回転軸から偏心している。該偏心ウエイトが回転軸と共に回転することで、振動モータ50は円周方向全域に遠心力が発生し、振動モータ自体が起振する。かかる構成の振動モータは公知であるため、構成の詳細な説明は省略する。
振動モータ50は各剛性枠40に2個ずつ設けられている。振動モータ50のモータケーシングの振動はケーシング42及び枠体44を介してベルト体24に伝達され、ベルト体24を振動させる。
組立体38の下方にファン18が設けられている。ファン18は各組立体38の下方に1個ずつ設けられている。ファン18はケーシング52と、ケーシング52の内部に設けられ複数の羽根54及びその駆動モータ56とで構成されている。ケーシング52は支持フレーム20に取り付けられたフレーム58に取り付けられている。
ファン18を稼働させることで、上向きの冷風cを形成でき、この冷風cは剛性枠40に形成された開口を通ってベルト体24の細孔24aから吹き出し、ベルト体24に載置された被冷凍品を上方に吹き上げながら被冷凍品を冷却する。
本実施形態では、冷凍空間rの空気を冷却するための冷凍機60が設けられている。冷凍機60は、冷媒循環路62と、冷媒循環路62に設けられた圧縮機64、クーラ(蒸発器)66、膨張弁68及び凝縮器70等の冷凍サイクル構成機器とで構成されている。クーラ66はハウジング12の内部に配設され、支持架台72によって支持され、その他の構成機器はハウジング12の外部に配置されている。
ファン18によって形成された冷風cは、図2に示す矢印方向に循環し、クーラ66の上部からクーラ66に進入する。冷風cはクーラ66を構成する伝熱管内を流れる冷媒(例えば、HFC、NH3、CO2等)と熱交換し、例えば−35〜−20℃に冷却される。冷却された冷風cはクーラ66の下方に流下し、その後、ファン18の下方から上方に循環する。
かかる構成において、小形のばら物からなる被冷凍品は、突出部22でコンベアベルト14に載置され、ケーシング42の内部に搬入される。被冷凍品はケーシング52の内部でベルト体24の細孔24aから吹き上がる冷風cによって吹き上げられながら急速に凍結する。そのため、被冷凍品が互いに固着することなく、かつベルト体24に固着することなく急速冷凍される。凍結された被冷凍品はシュート16からハウジング12の外に搬出され梱包などの処理がなされる。
本実施形態によれば、剛性枠40を構成する枠体44は平面状の上面44aを有し、上面44aは冷風cが通過する開口を除きベルト体24の下面と面接触しているため、振動モータ50が発する振動を効率良くベルト体24に伝達できる。そのため、冷風cが被冷凍品に作用する浮遊力とベルト体に付加される大きな振動とで、被冷凍品相互間の固着や被冷凍品のベルト体24への固着を効果的に防止できる。
また、振動を効率良くベルト体24に伝達できるため、振動モータ50の動力を低減できると共に、簡易かつ低コストな構成の剛性枠40を用いてこれを達成できる。
また、振動モータ50及び剛性枠40を免震部材48を介してフレーム46に支持させているので、組立体38の振動が支持フレーム20に伝達するのを防止でき、組立体38を安定支持できる。
また、冷凍機60のうち、クーラ66のみをハウジング12の内部に配置し、他の冷凍サイクル構成機器をハウジング12外に配置したことで、冷凍空間rで冷風cの形成が容易になると共に、冷風cの圧力損失を低減できるため、ファン18の動力を低減できる。
また、ハウジング12の内部で、クーラ66をコンベアベルト14の側方に配置し、冷風cをベルト体24の細孔24aとクーラ66との間に循環させ、コンベアベルト14の搬送方向に対し直交する方向に冷風cの循環流を形成したので、コンベアベルト14の搬送方向全長に亘り、個別冷凍装置10Aを大掛かりな構成とすることなく、冷風循環路を形成できる。
また、起振体として偏心ウエイトを回転軸に取り付けた振動モータ50を用いたことにより、起振体を簡易かつ低コストな構成とすることができる。
さらに、振動モータ50は各ケーシング42のベルト体幅方向両側の側面に2個ずつ設けられているので、振動モータ50の振動をコンベアベルト14の全域にムラなく伝達できる。また、剛性枠40と振動モータ50とで構成された組立体38がコンベアベルト14の搬送方向にコンベアベルト14の搬送方向長さに応じて複数設けられるので、振動発生手段の取付けが容易になる。
なお、本実施形態において、コンベアベルト14の搬送方向下流側に、個別冷凍装置10Aとは別の個別冷凍装置を付設し、さらなるIQF処理を行うようにしてもよい。
また、個別冷凍装置10Aにおいて、ハウジング12を搬送方向にさらに延長させると共に、コンベアベルト14の搬送方向長さを延長することで、個別冷凍装置10AのIQF処理効果を向上させるようにしてもよい。
(実施形態2)
次に、本発明の第2実施形態に係る個別冷凍装置10Bを図5及び図6に基づいて説明する。
本実施形態では、ベルト体24の往路14aと復路14bの間に、剛性枠40及び振動モータ50で構成された組立体38が設けられている。剛性枠40は、ベルト体24の幅方向中央に配置された直方体形状のケーシング42と、ケーシング42の上面に固着された枠体44とで構成されている。ケーシング42及び枠体44は、下方から上方へ冷風が通過可能な開放された開口を有している。
図5に示すように、枠体44は搬送方向の辺長がケーシング42より大きく、上下方向辺長がケーシング42より小さい扁平な直方体形状を有している。また、図6に示すように、ケーシング42及び枠体44のベルト体幅方向の辺長は同一である。
枠体44の上面44aは平面形状を有し、上面44aはベルト体24に面接触してベルト体24を下方から支持している。組立体38は搬送方向に沿って複数設けられている本実施形態では、枠体44はベルト体24の搬送面の大部分の領域に配設されているため、上面44aは冷風通過開口を有している。
ケーシング42のベルト体幅方向に沿う側面は、鉛直方向に対し搬送方向前方に傾斜している。ケーシング52の搬送方向両側で該傾斜面に振動モータ50が取り付けられている。
かかる構成において、振動モータ50が発する振動は、ケーシング42に対して前記傾斜面と平行であり、即ち、鉛直方向に対して搬送方向前方に傾斜した方向の振動として伝達される。前記振動は枠体44を介してベルト体24に鉛直方向に対して搬送方向前方に傾斜した方向の振動として伝達される。
図6に示すように、ハウジング12の内部でコンベアベルト14の側方に支持フレーム72が立設されている。支持フレーム72の下部にファン18が取り付けられ、支持フレーム72の上部にクーラ66が取り付けられている。
図5に示すように、各組立体38に対応した位置に組立体38の数と同数のファン18が設けられている。ファン18の稼働によって矢印方向に循環し、ベルト体24の細孔24a及びクーラ66を通る冷風cの循環流が形成される。
図5に示すように、搬送方向に2個のクーラ66が配設され、クーラ66と同数の冷凍機60が設けられている。即ち、各クーラ66に対応して冷凍機60が設けられ、他の冷凍サイクル構成機器はハウジング12の外側に設けられている。その他の構成は前記第1実施形態と同一である。
本実施形態によれば、第1実施形態に係る個別冷凍装置10Aで得られる作用効果に加えて、振動モータ50がケーシング42の搬送方向両側の側面42a及び42bに固定されてなる組立体38で構成されているので、振動モータ50が発振する振動をコンベアベルト14の全域にムラなく伝達できる。
また、組立体38を搬送方向に沿って組み付けていけばよく、かつ組立体38の取付け個数はコンベアベルト14の搬送方向全長の長さに応じて決定すればよいので、振動発生手段の取付けが容易になる。
また、ケーシング42の搬送方向両側の側面42a及び42bが搬送方向前方に傾斜した傾斜面で構成され、該傾斜面に振動モータ50が固定されているので、コンベアベルト14に搬送方向前方の振動が伝達される。そのため、コンベアベルト14の振動によって被冷凍品を搬送方向前方へ付勢する付勢力が加わり、被冷凍品の前進を補助することができる。従って、コンベアベルト14を駆動する駆動モータ30の動力を低減できる。
本発明によれば、簡易かつ低コストな手段で、個別冷凍効果を向上可能な冷凍装置を実現できる。
10A、10B 個別冷凍装置
12 ハウジング
12a 入口開口
12b 出口開口
14 コンベアベルト
16 シュート
18 ファン(冷風形成手段)
20 支持フレーム
22 突出部
24 ベルト体
24a リング
24b 細孔
26 従動スプロケット
28 駆動スプロケット
30、56 駆動モータ
32 囲い壁
34 ガイドローラ
38 組立体(振動発生手段)
40 剛性枠(振動伝達体)
42、52 ケーシング
42a、42b 側面(傾斜面)
44 枠体
44a 上面(支持面)
46 フレーム(支持架台)
48 免震部材
50 振動モータ(起振体)
54 羽根
58 フレーム
60 冷凍機
62 冷媒循環路
64 圧縮機
66 クーラ
68 膨張弁
70 凝縮器
72 支持架台
c 冷風
r 冷凍空間

Claims (6)

  1. 内部に冷凍空間を形成する冷凍室と、
    前記冷凍室に設けられ、搬送面を形成するベルト体に冷風吹抜け孔を有するコンベアベルトと、
    前記ベルト体の下方から前記冷風吹抜け孔を通して冷風を吹き上げる冷風形成手段と、
    前記コンベアベルトを振動させる振動発生手段とを備えた個別冷凍装置において、
    前記振動発生手段は、振動を発振する起振体と、該起振体が固定され該起振体が発振した振動を前記ベルト体に伝達する振動伝達体とで構成され、
    前記振動伝達体は、前記ベルト体の搬送方向に延設されて前記ベルト体を支持し、冷風の通過を許容しつつ前記ベルト体の下面と面接触する平面状の支持面を有する剛性枠で構成され、前記起振体の振動を前記ベルト体に伝達するものであり、
    前記起振体又は前記振動伝達体は免震部材を介して支持架台に支持されていることを特徴とする個別冷凍装置。
  2. 冷媒循環路と、該冷媒循環路に設けられた圧縮機、蒸発器、膨張弁及び凝縮器からなる冷凍サイクル構成機器とを有する冷凍機を備え、
    前記蒸発器は前記冷凍室の内部で前記冷風が形成された経路に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の個別冷凍装置。
  3. 前記蒸発器は前記コンベアベルトの側方に配置され、
    前記冷風形成手段によって前記冷風は前記冷風吹抜け孔及び前記蒸発器を通過し、前記冷風の循環流が前記コンベアベルトの搬送方向に対し交差する方向に形成されていることを特徴とする請求項2に記載の個別冷凍装置。
  4. 前記起振体は回転軸に偏心ウエイトが取り付けられた振動モータで構成され、
    前記偏心ウエイトの重心は前記回転軸から偏心していることを特徴とする請求項1に記載の個別冷凍装置。
  5. 前記振動伝達体が前記ベルト体の下方中央部に配置され、前記振動モータが前記振動伝達体のコンベア搬送方向又はベルト体幅方向の両側で前記振動伝達体に固定されてなる組立体がコンベア搬送方向に複数個設けられていることを特徴とする請求項1に記載の個別冷凍装置。
  6. コンベア搬送方向両側に形成されベルト体幅方向に沿う前記振動伝達体の側面は鉛直方向に対してコンベア搬送方向前方に傾斜した傾斜面で構成され、
    前記傾斜面に前記振動モータが固定されていることを特徴とする請求項5に記載の個別冷凍装置。
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