JP2018088859A - 凍結ペレット製造装置および凍結ペレット製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の課題は、多量の溶媒を必要とすることなく、比較的大きな凍結粒である凍結ペレットを連続的に製造することができる凍結ペレット製造装置を提供することである。【解決手段】 本発明に係る凍結ペレット製造装置１００は、冷媒槽１４０、バケットコンベア１２０および投下装置１３０を備える。冷媒槽には、冷媒Ｒｔが貯留される。バケットコンベアは、少なくとも一つのバケット１２２が冷媒槽の槽内を通過するように配設される。投下装置は、冷媒槽の槽内のバケット通過位置の上方から凍結対象物Ｌｑを投下する。【選択図】図３

Description

本発明は、凍結ペレット製造装置および凍結ペレット製造方法、特に、ヨーグルトスターターや、生理機能を有する乳酸菌、ビフィズス菌等の微生物を生きたまま凍結ペレット化するための装置および方法に関する。

過去に「冷媒収容容器内においてその上部に設けた噴霧ノズルから冷媒液面へと被凍結液を噴霧滴下させることにより、微細な凍結粒を製造するように構成した凍結粒製造装置」が提案されていた（例えば、特開昭６２−１９６５７５号公報等参照）。しかし、この凍結粒製造装置はバッチ式の製造装置であるため、凍結粒回収時に冷媒収容容器から冷媒ごと凍結粒を取り出す必要があり、多量の冷媒が必要とされることから非経済的であると言わざるを得なかった。

そこで、上記凍結粒製造装置の欠点を改善すべく、「空気、窒素ガス、アルゴンガス等の被冷却ガスを機械式冷凍機を用いて冷却し、その冷却された低温ガスを断熱容器たる凍結粒製造容器内に供給して、その容器内を冷気相雰囲気に保持し、この冷気相雰囲気中に被凍結原料を噴霧して、その噴霧粒子を低温ガスと熱交換させることによって凍結せしめる凍結粒製造装置」が提案された（例えば、特開昭６３−０９９４７３号公報等参照）。この凍結粒製造装置では、凍結粒を連続製造することができると共に冷媒の使用量も数分の１で済み、極めて経済的である。ところが、冷媒としてガスが用いられるため、被凍結原料の噴霧時に被凍結原料を数百マイクロメートルレベルまで細霧化する必要がある。このため、この凍結粒製造装置はペレットレベルの比較的な大きな凍結粒の製造には向かない。

特開昭６２−１９６５７５号公報 特開昭６３−０９９４７３号公報

本発明の課題は、多量の溶媒を必要とすることなく、比較的大きな凍結粒である凍結ペレットを連続的に製造することができる凍結ペレット製造装置および凍結ペレット製造方法を提供することである。

本発明の第１局面に係る凍結ペレット製造装置は、冷媒槽、バケットコンベアおよび投下装置を備える。冷媒槽には、冷媒が貯留される。なお、冷媒は、例えば、気体や液体の流体であることが好ましく、液体としては液体窒素や、液体二酸化炭素、液体フロン等が挙げられる。なお、本発明の凍結ペレット製造装置では、冷媒が気体である場合、バケットコンベアの搬送速度や冷媒槽の長さ等を調整することにより、凍結対象物を完全に凍結させることができる。バケットコンベアは、少なくとも一つのバケットが冷媒槽の槽内を通過するように配設される。なお、このバケットコンベアは、モータ等の駆動源により駆動されてもよいし、動物や人の力により駆動されてもよい。また、冷媒槽には、バケットの内部空間が冷媒で満たされるように、十分な量の冷媒が投入されるのが好ましい。投下装置は、冷媒槽の槽内のバケット通過位置の上方から凍結対象物を投下する。なお、凍結対象物は固体であってもよいし液体であってもよく、液体には純液や、溶液、懸濁液などが含まれ得る。なお、この投下装置は、凍結対象物が液体である場合、滴下装置である。

この凍結ペレット製造装置では、投下装置が冷媒槽の槽内のバケット通過位置の上方から凍結対象物を投下すると共に、少なくとも一つのバケットが冷媒槽の槽内を通過するようにバケットコンベアが配設される。すなわち、この凍結ペレット製造装置では、バケットが冷媒槽中の冷媒を通過している間のある時点（ある地点（位置））において、投下装置から落下してくる凍結対象物の液滴がバケットで受け止められ、バケットがそのまま冷媒を通過していくことになる。そして、バケットが冷媒を通過する際において、凍結対象物の液滴がバケット内部の冷媒と熱交換して凍結ペレット化する。そして、この凍結ペレット製造装置では、バケットコンベアにおいてバケットが周回（循環）される。したがって、この凍結ペレット製造装置では、比較的大きな凍結粒（例えば、直径３．０ｍｍから６．０ｍｍ程度）である凍結ペレットを連続的に製造することができる。また、上述の通り、この凍結ペレット製造装置では、バケットコンベアにおいてバケットが周回（循環）されるため、例えば、（ｉ）冷媒槽通過後のバケットを逆さまにして、冷媒槽の上方に設けたパンチングメタル製や金属メッシュ製の受け皿に凍結ペレットを冷媒ごと落とし、凍結ペレットを受け皿で受けると共に冷媒を冷媒槽に戻したり、（ｉｉ）バケットをパンチングメタルや金属メッシュ等で形成し、バケットが冷媒槽から出る際にバケットに冷媒を残留させないようにしたり、（ｉｉｉ）冷媒槽通過後のバケットが冷媒槽に戻るまでの間にバケットから掬い網等で凍結ペレットのみを取り出してバケットに冷媒のみが入った状態にし、バケットが冷媒槽に戻った際に冷媒を冷媒槽に戻す等すれば、ほぼ一定の冷媒量で凍結ペレットを製造することができる。このため、この凍結ペレット製造装置では、多量の溶媒を必要とすることがない。よって、この凍結ペレット製造装置では、多量の溶媒を必要とすることなく、比較的大きな凍結粒である凍結ペレットを連続的に製造することができる。

ところで、近年、乳酸菌等の微生物の取り扱い（ハンドリング）の向上や、凍結乾燥菌末の中間原料としての使用を目的として、微生物培養液を凍結ペレット化することが求められている。この微生物培養液の凍結ペレット化のために［背景技術］の欄の２種の凍結粒製造装置を用いることも考えられるが、上述の２種の凍結粒製造装置では、噴霧時にその高圧により培養液中の微生物が死滅したり損傷したりするおそれがある。そこで、各凍結粒製造装置の噴霧ノズルを滴下装置に置き換えることが考えられるが、かかる場合であっても、前者の凍結粒製造装置はバッチ式の製造装置であるため、凍結ペレット回収時に冷媒収容容器から冷媒ごと凍結粒を取り出す必要があり、やはり多量の冷媒が必要とされることに変わりはない。また、後者の凍結粒製造装置では冷媒としてガスが用いられるため、後々の取り扱い（ハンドリング）等のために凍結ペレットを大きくしようとすると、比較的大きな液滴を落下させる必要があるが、その液滴が落下しきるまでの間に十分に凍結しないおそれがある。これに対し、本発明の第１局面に係る凍結ペレット製造装置では、［発明が解決しようとする課題］に記載された課題を克服することができるだけでなく、そのような問題も併せて克服することができる。このため、本発明の第１局面に係る凍結ペレット製造装置は、微生物の培養物を凍結ペレット化することができるという点において、［背景技術］の欄の２種の凍結粒製造装置よりも圧倒的な利点を有している。

本発明の第２局面に係る凍結ペレット製造装置は、第１局面に係る凍結ペレット製造装置であって、回収部をさらに備える。回収部は、冷媒槽の槽内を通過したバケットから落ちる凍結対象物の凍結ペレットを回収する。なお、ここにいう「落ちる」との用語には、「落下する」、「滑り落ちる」との用語が含まれ得る。

このため、この凍結ペレット製造装置では、自動的に凍結ペレットを回収することができる。

本発明の第３局面に係る凍結ペレット製造装置は、第１局面または第２局面に係る凍結ペレット製造装置であって、バケットコンベアは、バケットおよび周回体を有する。周回体は、水平面に対して傾斜する仮想平面に沿ってバケットを周回走行させる。周回体として、例えば、無端ベルトや無端チェーン等の無端周回体や、無端レールを周回する周回車等を挙げることができる。バケットは、容器部および樋部を有する。容器部は、上側が開口する容器形状を呈すればよい。なお、容器部の形状は特に限定されず、例えば、半球形状、枡形状等であってもよい。樋部は、容器部の口側から上方または斜め上方に向かって延びている。樋部は、樋形状を呈すればよい。なお、樋部の形状は特に限定されず、例えば、筒形状、部分筒形状を呈すればよい。この樋部は、凍結ペレットの滑り台（シューター）として機能し得る。また、樋部は、容器部の樋部側の壁に対向する壁から遠ざかるに従って上方に向かって延びるのが好ましいが、周回体取付時において容器部の口が塞がれないことを条件として、容器部の樋部側の壁に対向する壁に近付くに従って上方に向かって延びていてもよい。そして、このバケットは、その周回軌道のうち下側の軌道において容器部の口が上側を向き、上側の軌道において容器部が樋部よりも上側に位置すると共に樋部が斜め下方に傾く姿勢をとるように周回体に取り付けられている。なお、バケットは直接的に周回体に取り付けられてもよいし、接続金具（アタッチメント）等を介して周回体に取り付けられてもよい。また、上記下側の軌道は冷媒槽の槽内に位置し、上記上側の軌道は冷媒槽の外側に位置する。

このため、この凍結ペレット製造装置では、バケットが冷媒槽を通過する際において、投下装置から投下される凍結対象物を容器部で受け取ると共に、その凍結対象物を容器部内の冷媒と熱交換させて凍結ペレット化することができ、冷媒槽の外部においてその凍結ペレットを容器部から排出させることができる。このため、この凍結ペレット製造装置では、効率的に凍結対象物の凍結ペレット化および凍結ペレットの排出を行うことができる。

本発明の第４局面に係る凍結ペレット製造装置は、第１局面から第３局面のいずれかの局面に係る凍結ペレット製造装置であって、バケットは、壁に開口、孔または隙間を有する部材から形成されている。なお、「壁に開口、孔または隙間を有する部材」とは、例えば、パンチングメタルや金属メッシュ等である。また、ここにいう「壁」は側壁および底壁の少なくとも一方である。

このため、この凍結ペレット製造装置では、バケットが冷媒槽の槽内に進入する際にバケット内に冷媒が流れ込み、バケットが冷媒槽の槽内から離脱する際にバケット内に凍結ペレットを残して冷媒のみが冷媒槽に流れ戻る。したがって、この凍結ペレット製造装置では、冷媒を飛散等させて減量させるおそれを低減することができる。

本発明の第５局面に係る凍結ペレット製造装置は、第４局面に係る凍結ペレット製造装置であって、バケットは、冷媒槽の槽内を通過する際、移動方向下流側に向かうに従って上方に移動する。なお、かかる場合、バケットは、斜め上方に向かって移動してもよいし、円弧軌道を描くように移動してもよい。

このため、この凍結ペレット製造装置では、バケット移動方向下流側に向かうに従ってバケット内の冷媒量を減らすことができる。また、この凍結ペレット製造装置では、冷媒槽の底面をバケット移動方向下流側に向かうに従って上方に傾斜させることができるため、冷媒槽の底面が水平になっている場合に比べて冷媒槽中の冷媒量を少なく済ませることができる。

本発明の第６局面に係る凍結ペレット製造方法は、凍結ペレット形成工程および固液分離工程を備える。凍結ペレット形成工程では、冷媒中を通過するバケットに向かって凍結対象物が投下されて、バケット内に凍結対象物の凍結ペレットが形成される。固液分離工程では、バケットの周回中に凍結ペレットが冷媒から分離される。

このため、この凍結ペレット製造方法では、比較的大きな凍結粒である凍結ペレットを連続的に製造することができる。また、上述の通り、この凍結ペレット製造方法では、バケットが周回（循環）されるため、例えば、（ｉ）冷媒通過後のバケットを逆さまにして、パンチングメタル製や金属メッシュ製の受け皿に凍結ペレットを冷媒ごと落とし、凍結ペレットを受け皿で受けると共に冷媒を冷媒の貯留槽に戻したり、（ｉｉ）バケットをパンチングメタルや金属メッシュ等で形成し、バケットが冷媒から出る際にバケットに冷媒を残留されないようにしたり、（ｉｉｉ）冷媒通過後のバケットが冷媒の貯留槽に戻るまでの間にバケットから凍結ペレットのみを取り出してバケットに冷媒のみが入った状態にし、バケットが冷媒の貯留槽に戻った際に冷媒を貯留槽に戻す等すれば、ほぼ一定の冷媒量で凍結ペレットを製造することができる。このため、この凍結ペレット製造方法では、多量の溶媒を必要とすることがない。よって、この凍結ペレット製造方法では、多量の溶媒を必要とすることなく、比較的大きな凍結粒である凍結ペレットを連続的に製造することができる。

本発明の実施の形態に係る凍結ペレット製造充填システムの模式図である。 本発明の実施の形態に係る凍結ペレット製造装置の正面側部分縦断面図である。 本発明の実施の形態に係る凍結ペレット製造装置の側面側縦断面図である。 本発明の実施の形態に係る電磁振動式搬送コンベアの側面図である。 本発明の実施の形態に係る電磁振動式搬送コンベアの常温における振幅曲線と、低温における振幅曲線とを比較するための図である。 実施例５に示される異音発生テストの結果を示すグラフ図である。 比較例１に示される異音発生テストの結果を示すグラフ図である。

本発明の実施の形態に係る凍結ペレット製造充填システムＳＹは、図１に示されるように、主に、凍結ペレット製造装置１００、電磁振動式搬送コンベア２００、計量装置３００および充填装置４００から構成されている。なお、図１に示されるように、これらの装置のうち電磁振動式搬送コンベア２００、計量装置３００および充填装置４００は、アクリル樹脂製の壁によって形成される半密閉空間ＲＭに収容されている。以下、これらの装置それぞれについて詳述した後に、この凍結ペレット製造充填システムＳＹを用いた凍結ペレットの製造から充填までの流れを説明する。

＜凍結ペレット製造充填システムの各構成装置の詳細＞
１．凍結ペレット製造装置
凍結ペレット製造装置１００は、図２および図３に示されるように、主に、筐体１１０、バケットコンベア１２０、滴下装置１３０、冷媒槽１４０、排出シュート１５０、排気フード１６０、局所排気装置１７０およびブローノズル１８０から構成されている。以下、これらの構成要素それぞれについて詳述する。

（１）筐体
筐体１１０は、図２および図３に示されるように、主に、正面壁Ｗｆ、背壁Ｗｂ、底壁Ｗｍ、左側壁Ｗｌ、右側壁Ｗｒ、第１天壁Ｗｔ１、第２天壁Ｗｔ２および第３天壁Ｗｔ３から構成されている。正面壁Ｗｆは、図３に示されるように底壁Ｗｍの前側の縁から上方に向かって延びる平壁である。背壁Ｗｂは、図３に示されるように底壁Ｗｍの後側の縁から上方に向かって延びる平壁である。なお、図３に示されるように、この背壁Ｗｂは、正面壁Ｗｆよりも高い位置まで延びている。底壁Ｗｍは、筐体１１０の底を形成する平壁である。なお、この底壁Ｗｍの四隅には、ストッパー付きのキャスター１１５が取り付けられている。このため、この凍結ペレット製造装置１００は、移動可能である。左側壁Ｗｌは、図２に示されるように、底壁Ｗｍの左側の縁から上方に向かって延びる平壁である。なお、この左側壁Ｗｌは、正面側の上側の角が斜めに切り落とされた形状を呈している（図３参照）。右側壁Ｗｒは、図２に示されるように、底壁Ｗｍの右側の縁から上方に向かって延びる平壁である。なお、この右側壁Ｗｒは、正面側の上側の角が斜めに切り落とされた形状を呈している。第１天壁Ｗｔ１は、背壁Ｗｂの上側の縁から前方に向かって延びる平壁である。第３天壁Ｗｔ３は、正面壁Ｗｆの上側の縁から後方に向かって延びる平壁である。第２天壁Ｗｔ２は、図３に示されるように、第１天壁Ｗｔ１の前方の縁から第３天壁Ｗｔ３の後方の縁までの延びる傾斜壁であって、第３天壁Ｗｔ３の後方の縁から第１天壁Ｗｔ１の前方の縁に向かうに従って上方に傾斜している。

（２）バケットコンベア
バケットコンベア１２０は、図２および図３に示されるように、主に、駆動スプロケット１２１、従動スプロケット（図示せず）、無端チェーンＣｈ、バケット１２２、アタッチメントＡＭ、駆動モータ１２３、回転シャフト１２４、カップラ１２５、軸受け１２６、ガイド支持プレート１２７およびガイド部材１２８から構成されている。なお、このバケットコンベア１２０は、図２および図３に示されるように、二本の支柱Ｐｓによって支持されている。以下、これらの構成要素それぞれについて詳述する。

（２−１）駆動スプロケットおよび従動スプロケット
駆動スプロケット１２１および従動スプロケットは、円盤体の外周縁に複数の歯が設けられた歯車体であって、互いの回転軸が平行になると共に回転面が同一面になるように離間配置されている（ここで、回転軸は回転面と直交する。）。なお、本発明の実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００では、これらの回転面は水平面に対して４５°〜６０°程度、傾斜している（図３参照）。そして、この駆動スプロケット１２１と従動スプロケットとには、無端チェーンＣｈが架け渡されている。このとき、無端チェーンＣｈは、長円形状または角丸長方形状（長方形の二対の対向辺のうち一対の対向辺が外側に膨らむ半円形状に置き換えられた形状）となっている。なお、この無端チェーンＣｈの周回面は、図３に示されるように、水平面に対して傾斜しており、駆動スプロケット１２１および従動スプロケットの回転面と同一面上にある。また、この凍結ペレット製造装置１００では、駆動スプロケット１２１が従動スプロケットよりも僅かに高い位置に配設されている。このため、この凍結ペレット製造装置１００では、図２に示されるように、無端チェーンＣｈは滴下装置配設側から排出シュート配設側に向かうに従って（図１の左側から右側に向かうに従って）上方に傾斜している。なお、この傾斜角度は３°〜５°程度とされている。駆動スプロケット１２１は、図３に示されるように、その回転軸に沿って延びる回転シャフト１２４およびカップラ１２５を介して駆動モータ１２３に連結されており、駆動モータ１２３によって回転駆動される。一方、従動スプロケットは、その回転軸に沿って延びる回転シャフト（図示せず）に連結されており、その回転シャフトは軸受け（図示せず）によって回転自在に支持されている。そして、この従動スプロケットは、駆動スプロケット１２１が駆動モータ１２３により回転駆動されると、その回転駆動力によって周回させられる無端チェーンＣｈによって回転駆動される。

（２−２）無端チェーン
無端チェーンＣｈは、通常の環状チェーンである。この無端チェーンＣｈは、上述の通り、駆動スプロケット１２１および従動スプロケットに架け渡され、駆動モータ１２３によって回転駆動される駆動スプロケット１２１によって周回運動させられる（本実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００では、無端チェーンＣｈは正面側からみたとき反時計回りに周回する。）。また、この無端チェーンＣｈの外周側の部位には、無端チェーンＣｈにバケット１２２を取り付けるためのアタッチメントＡｍが取り付けられている。

（２−３）バケット
バケット１２２は、パンチングメタルや金属メッシュ等により形成されるシュート付き容器体であって、図３に示されるように、主に、容器部１２２ａおよび樋部１２２ｂから形成されており、上述の通り、アタッチメントＡｍを介して無端チェーンＣｈに固定的に連結されている。ここで、樋部１２２ｂは、容器部１２２ａの樋部側の壁に対向する壁から遠ざかるに従って上方に向かって延びている（図３の左下のバケット１２２を参照。）。なお、本実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００では、複数のバケット１２２が用意され、バケット１２２は密に配列されている。また、パンチングメタルや金属メッシュの孔は、凍結ペレットＲｍが通過しない程度の大きさとされている。本実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００では、駆動スプロケット１２１の回転軸に沿って見たとき、容器部１２２ａが樋部１２２ｂよりも外側に位置し、且つ、容器部１２２ａが無端チェーンＣｈの外側に位置するようにバケット１２２が無端チェーンＣｈに取り付けられている。この結果、この凍結ペレット製造装置１００では、図２および図３に示されるように、バケット１２２の周回軌道のうち下側の直線傾斜軌道（以下「下側直線傾斜軌道」と称する。）においてバケット１２２の容器部１２２ａの口が上側を向き、上側の直線傾斜軌道（以下「上側直線傾斜軌道」と称する。）において容器部１２２ａが樋部１２２ｂよりも上側に位置すると共に樋部１２２ｂが斜め下方に傾く姿勢をとる。なお、ここで、バケット１２２の下側直線傾斜軌道は冷媒槽１４０の槽内に位置しており、上側直線傾斜軌道は排出シュート１５０よりも上方に位置している。また、ここで、バケット１２２の下側直線傾斜軌道のバケット移動方向最上流地点付近では、バケット１２２の容器部１２２ａの口が液体状の冷媒（以下「液冷媒」と称する）Ｒｔの液面よりも下方に位置しているが（図２参照）、バケット１２２がバケット移動方向下流側に移動するに従って、バケット１２２の容器部１２２ａの口が液冷媒Ｒｔの液面に近づいていき、下側直線傾斜軌道のほぼ中間点でバケット１２２の容器部１２２ａの口が液冷媒Ｒｔの液面よりも上側に位置するようになる（すなわち、液冷媒Ｒｔの液面は、バケット１２２の下側直線傾斜軌道の中間点よりも上流側に位置するバケット１２２の容器部１２２ａの口が液冷媒Ｒｔに完全に浸漬するように設定されている。）。そして、それからさらにバケット１２２がバケット移動方向下流側に向かって移動すると、バケット１２２の容器部１２２ａの口が液冷媒Ｒｔの液面から次第に遠ざかっていく。そして、上述した通り、バケット１２２はパンチングメタルや金属メッシュ等の孔付き部材により形成されているため、バケット１２２がバケット移動方向下流側に移動するに従い、バケット１２２の容器部内の液冷媒量は徐々に減少する。

なお、以下、下側直線傾斜軌道のバケット移動方向下流側から上側直線傾斜軌道のバケット移動方向上流側までのバケット１２２の軌道を「右側半円弧軌道」と称し、上側直線傾斜軌道のバケット移動方向下流側から下側直線傾斜軌道のバケット移動方向上流側までのバケット１２２の軌道を「左側半円弧軌道」と称して、これらの軌道を説明する。本実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００では、図２に示されるように、バケット１２２の右側半円弧軌道のバケット移動方向上流側においてバケット１２２の容器部１２２ａが液冷媒Ｒｔから抜け出る。上述の通り、バケット１２２はパンチングメタルや金属メッシュ等の孔付き部材により形成されているため、このとき、バケット１２２の容器部１２２ａには、凍結ペレットＲｍと、凍結ペレットＲｍの内部に残留する微量の液冷媒Ｒｔとが残存することになる。また、本実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００は、バケット１２２の左側半円弧軌道および右側半円弧軌道それぞれの中間点においてバケット１２２の容器部１２２ａと樋部１２２ｂの上下位置関係が反転するように設計されている。すなわち、バケット１２２の右側半円弧軌道のバケット移動方向上流側ではバケット１２２の容器部１２２ａは樋部１２２ｂよりも低位になる状態を維持するが、中間点でこれが反転し、バケット移動方向下流側では容器部１２２ａが樋部１２２ｂよりも高位になる状態となる。このため、この凍結ペレット製造装置１００では、右側半円弧軌道のバケット移動方向下流側において、バケット１２２の容器部内の凍結ペレットＲｍが樋部１２２ｂを滑り落ちる。一方、バケット１２２の左側半円弧軌道の中間点では逆の現象が起きる。すなわち、バケット１２２の左側半円弧軌道のバケット移動方向上流側ではバケット１２２の容器部１２２ａは樋部１２２ｂよりも高位になる状態を維持するが、バケット移動下流側ではこれが反転し、バケット移動方向下流側では容器部１２２ａが樋部１２２ｂよりも低位になり、バケット１２２の容器部１２２ａの口が上側を向く状態となる。このため、この凍結ペレット製造装置１００では、左側半円弧軌道のバケット移動方向下流側において、バケット１２２の容器部１２２ａに凍結対象液の液滴を収容することができる状態となることができる。

（２−４）アタッチメント
アタッチメントＡＭは、図３に示されるように、断面が略Ｌ字の屈曲板であって、上述の通り、無端チェーンＣｈとバケット１２２との接合を媒介する部材である。なお、このアタッチメントＡＭは、複数のバケット１２２に対して各々１つ用意されている。そして、図３に示されるように、アタッチメントＡＭの一方の平板部位にバケット１２２の樋部１２２ｂの先端部位が接合され、他方の平板部位に無端チェーンＣｈが接合されている。また、このアタッチメントＡＭの無端チェーン取付側の平板部位の下端部にガイド片Ｇｂが取り付けられている。なお、このガイド片Ｇｂの機能については後述する。

（２−５）駆動モータ
駆動モータ１２３は、通常の直流モータであって、主に、モータ本体１２３ａおよびモータシャフト１２３ｂから構成されている。モータシャフト１２３ｂは、モータ本体１２３ａの回転軸に沿って延びている。そして、このモータシャフト１２３ｂは、カップラ１２５によって回転シャフト１２４に連結されている。

（２−６）回転シャフト
回転シャフト１２４は、上述の通り、カップラ１２５によって駆動モータ１２３のモータシャフト１２３ｂに連結されると共に、駆動スプロケット１２１に連結されている。このため、駆動モータ１２３が運転しだすと、この回転シャフト１２４により駆動スプロケット１２１にその回転動力が伝達され、駆動スプロケット１２１が回転しだす。

（２−７）カップラ
カップラ１２５は、上述の通り、駆動モータ１２３のモータシャフト１２３ｂと回転シャフト１２４とを連結する部材である。

（２−８）軸受け
軸受け１２６は、図３に示されるように、回転シャフト１２４を回転自在に支持している。

（２−９）ガイド支持プレート
ガイド支持プレート１２７は、図３に示されるように、ガイド部材１２８を支持するための板状部材であって、駆動スプロケット１２１および従動スプロケットの上方に配設されている。

（２−１０）ガイド部材
ガイド部材１２８は、上述の通り、ガイド支持プレート１２７の下面から駆動スプロケット１２１の回転軸に平行な方向に沿って下方に延びており、先端にガイド片受部Ｍｒが配設されている。このガイド片受部Ｍｒは、図３に示されるように、アタッチメントＡＭに取り付けられているガイド片Ｇｂを規定方向に案内するものである。このガイド片Ｇｂおよびガイド片受部Ｍｒによって、バケット１２２の周回運動が安定化されている。

（３）滴下装置
滴下装置１３０は、例えば、自重滴下装置や振動滴下装置等の滴下装置であって、図２および図３に示されるように、主に、貯留筒１３１および滴下ノズル１３２から構成されており、筐体１１０の第３天壁Ｗｔ３の開口の上に設置されている。貯留筒１３１は、滴下ノズル１３２の直上に配設されており、滴下ノズル１３２によって下方に滴下する凍結対象液を加圧する共に一時的に貯留する役目を担っている。滴下ノズル１３２は、第３天壁Ｗｔ３の開口の上方に配設されており、貯留筒１３１に貯留されている凍結対象液を、適度な径のオリフィスを備えたディスペンサーにより液滴化して下方に落下させる役目を担っている。なお、ディスペンサーは、液滴Ｌｑをつくる際、滴下量を制御して一定の大きさの液滴を作り出すように構成されている。ところで、このディスペンサーでは、凍結対象液の物性に応じたオリフィス径を選択する必要がある。例えば、凍結対象液が粘度４〜３０ｍＰａ・ｓの乳酸菌培養物である場合は、オリフィス径をφ０．６ｍｍ〜φ１．２ｍｍとするのが好ましい。なお、かかる場合、液滴Ｌｑの直径は１．０ｍｍ〜６．０ｍｍとなる。また、真下に位置する液冷媒Ｒｔの冷気によって形成中の液滴Ｌｑが凍結してオリフィスが閉塞されないように、ディスペンサーには、蒸気または加温窒素ガス等の凍結防止ガスを常時通気しておくのが好ましい。かかる場合、凍結防止ガスの温度は、凍結対象液の品質を損ねない範囲の温度とする必要がある。例えば、凍結対象液が乳酸菌培養液である場合は、乳酸菌の菌数ならびに発酵活力や生理機能を低下させない温度とする必要がある。また、本実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００では、第３天壁Ｗｔ３の開口の下方が、バケット１２２の下側直線傾斜軌道のバケット移動方向最上流地点近傍となるように設計されている。そして、本実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００では、滴下装置１３０から落ちてくる液滴Ｌｑがバケット１２２の容器部１２２ａで受け止められるように、滴下装置１３０の滴下タイミングおよびバケット１２２の移動速度等が調整されている。

（４）冷媒槽
冷媒槽１４０は、液冷媒Ｒｔを貯留するための略直方体状の槽であって、図２および図３に示されるようにバケット１２２の下側直線傾斜軌道を含む位置に設置されている。なお、液冷媒Ｒｔとしては、液体窒素や、液体二酸化炭素、液体フロン等が挙げられる。また、本実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００では、冷媒槽１４０には、バケット１２２の下側直線傾斜軌道の中間点よりも上流側に位置するバケット１２２の容器部１２２ａの口が液冷媒Ｒｔに完全に浸漬する量の液冷媒Ｒｔが貯留されている。すなわち、バケット１２２の下側直線傾斜軌道の中間点よりも上流側では、バケット１２２の容器部１２２ａの口は液冷媒Ｒｔの液面よりも下方に位置することになる（図２参照）。なお、この冷媒槽１４０は、液面計（図示せず）を備えると共に冷媒供給装置（図示せず）に接続されており、その液面が一定となるように液冷媒供給装置から液冷媒Ｒｔが供給されている。また、図２に示されるように、この冷媒槽１４０の底壁には排出口Ｅｈが設けられており、その排出口Ｅｈには開閉バルブＶｅが接続されている。なお、この開閉バルブＶｅは、凍結ペレット製造装置１００の運転開始前に製造環境を整える目的で、筐体１１０の底壁Ｗｍに液冷媒Ｒｔを散布してガス化させる際に開状態とされる。また、この冷媒槽１４０の底面は、図２に示されるように排出口Ｅｈから排出シュート配設側に向かうに従って（図１の排出口Ｅｈから右側に向かうに従って）上方に傾斜すると共に、排出口Ｅｈから左側壁Ｗｌに向かうに従って（図１の排出口Ｅｈから左側に向かうに従って）上方に傾斜している（すなわち、排出口Ｅｈは冷媒槽１４０の最も低い位置に配設されている。）。

なお、本実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００では、安全衛生面を考慮して、冷媒槽１４０の上方に駆動スプロケット１２１や、従動スプロケット、無端チェーンＣｈ等の被駆動部品が位置しないように設計されている。

（５）排出シュート
排出シュート１５０は、図２に示されるように、正面視において、バケット１２２の下側直線傾斜軌道のバケット移動方向最下流地点近傍と、バケット１２２の上側直線傾斜軌道のバケット移動方向最上流地点近傍との間の高さ位置に設置されている。上述したように、この凍結ペレット製造装置１００では、右側半円弧軌道のバケット移動方向下流側において、バケット１２２の容器部内の凍結ペレットＲｍが樋部１２２ｂを滑り落ちる。排出シュート１５０は、この滑り落ちた凍結ペレットＲｍを受け止めた後、その凍結ペレットＲｍを電磁振動式搬送コンベア２００へ滑り落とす。

（６）排気フード
排気フード１６０は、凍結ペレット製造装置１００の運転開始前に筐体１１０の中の気体の露点を−６０℃以上０℃以下の範囲内に収まるように調整するために、筐体１１０の内部の水蒸気等を筐体１１０の外に排出する役目を担う。また、この排気フード１６０は、凍結ペレット製造装置１００の稼働中に発生するガス冷媒（例えば、窒素ガスや二酸化炭素ガス、フロンガス等）を筐体１１０の外部に排出する役割も担っている。

（７）局所排気装置
局所排気装置１７０は、凍結ペレット製造装置１００の稼働中において、凍結対象液を液冷媒Ｒｔに滴下する際に発生する霧（水蒸気が凝縮してできた微小な水滴群）を筐体１１０の外部に排出する役目を担っている。

（８）ブローノズル
ブローノズル１８０は、凍結ペレットＲｍを排出シュート１５０に投下した後のバケット１２２、すなわち、バケット１２２の上側直線傾斜軌道のバケット移動方向最上流地点近傍に位置するバケット１２２に窒素ガス等のガスを吹き付けて、そのバケット１２２の内部から凍結ペレットの断片や破片等を排出して、凍結ペレットの塊等ができないようにする役目を担う。また、このブローノズル１８０は、筐体内に窒素ガスや希ガス等のガスを導入して筐体内の露点を−６０℃から０℃の範囲内まで下げると共に、筐体内の圧力を筐体外の圧力より高める役目も担っている。

２．電磁振動式搬送コンベア
電磁振動式搬送コンベア２００は、通常の電磁振動式搬送コンベアであって、凍結ペレット製造装置１００の排出シュート１５０から滑り落ちてくる凍結ペレットＲｍを計量装置３００に搬送する役目を担っている。なお、本発明の実施の形態に係る凍結ペレット製造充填システムＳＹにおいて、この電磁振動式搬送コンベア２００は、図４に示されるように、半密閉空間ＲＭを形成するカバーＣＶによって覆われている。

この電磁振動式搬送コンベア２００は、図４に示されるように、主に、電磁振動装置２１０、トラフ２２１および連結皿２２２から構成されている。以下、これらの構成要素について詳述する。

電磁振動装置２１０は、図４に示されるように、主に、本体２１１、板バネ２１２、アーマチュア２１３およびコイルスプリング２１４から構成されている。本体２１１は、図４に示されるように、主に、筐体２１１ａ、電磁コイル２１１ｂ、制御回路（図示せず）、電源回路（図示せず）および操作パネル（図示せず）から構成されている。筐体２１１ａには、図４に示されるように、電磁コイル２１１ｂ、制御回路および電源回路等が収容されると共に、筐体２１１ａの外面に操作パネルが露出するようにして配設されている。なお、電磁コイル２１１ｂは、図４に示されるように、筐体２１１ａの内部においてアーマチュア２１３と対向するように配設されている。なお、この電磁コイル２１１ｂには、間欠的に電圧が印加される。このため、電磁コイル２１１ｂが間欠的に励磁されることになり、強磁性体であるアーマチュア２１３が電磁コイル２１１ｂに対して接近・離間を短時間で繰り返す。この結果、アーマチュア２１３が振動する。そして、このとき、板バネ２１２もアーマチュア２１３に連動して振動するため、連結皿２２２を介して板バネ２１２に接合されているトラフ２２１も振動することになる。なお、かかる場合の（固有）振動数は、トラフ２２１の質量および板バネ２１２のバネ定数等の因子によって定まる。アーマチュア２１３は、上述の原理で振動する振動子であって、上述の通り、本体２１１に収容される電磁コイル２１１ｂと僅かな隙間を介して対向している。コイルスプリング２１４は、図４に示されるように、本体２１１の脚として用いられており、載置台ＴＢの突起部ＰＲに嵌め込まれている。なお、このコイルスプリング２１４は、電磁振動装置２１０で生じる振動を吸収し、その振動を載置台ＴＢに伝達しないようにする役目を担っている。

ところで、電磁振動装置２１０の振幅曲線は、図５に示される通り、電磁振動装置２１０の運転温度が低温になる従って高波長側にシフトする。このため、この電磁振動装置２２０では、駆動周波数が、２５℃における運転時のトラフ２３１の固有振動数から４Ｈｚだけ差し引いた振動数に設定されており、電磁コイル２１１ｂはその設定振動数に適合する出力をアーマチュア２１３に供給してアーマチュア２１３を振動させる。そして、アーマチュア２１３および板バネ２１２の振動が連結皿２２２を介してトラフ２２１と伝達され、その結果、トラフ２２１が振動して凍結ペレットＲｍが凍結ペレット搬送方向下流側へと搬送される（凍結ペレット搬送方向は、図４の左側から右側に向かう方向である。）。

トラフ２２１は、凍結ペレットＲｍの搬送路となる部材であって、図４に示されているように、連結皿２２２を介して電磁振動装置２１０の板バネ２１２に連結されている。

連結皿２２２は、図４に示されているように、電磁振動装置２１０の板バネ２１２に取り付けられており、トラフ２２１の電磁振動装置２１０への接合を媒介する。

３．計量装置
計量装置３００は、振動フィーダ式計量装置やコンピュータースケール式計量装置等の通常の計量装置であって、一定量の凍結ペレットＲｍを量り取って、これを充填装置４００に送る。

４．充填装置
充填装置４００は、縦ピロー包装装置や、横ピロー包装装置、給袋式包装装置等の通常の充填装置であって、計量装置３００から送られてきた一定量の凍結ペレットＲｍを容器に充填して封をする役目を担っている。

＜凍結ペレットの製造から充填までの流れ＞
１．準備工程
準備工程では、以下の操作が行われる。
先ず、凍結ペレット製造装置１００の運転開始に先立って、凍結ペレット製造装置１００においてブローノズル１８０から常温の乾燥窒素ガスや、乾燥空気（除湿空気）、乾燥希ガスを放出させながら、排気フード１６０から筐体１１０の内部の水蒸気等を筐体１１０の外に排出して筐体内の露点を−６０℃から０℃の範囲内まで下げる。次に、この冷媒槽１４０の開閉バルブＶｅを開状態にして、筐体１１０の底壁Ｗｍに液冷媒Ｒｔを散布してガス化させ、筐体１１０の内部の雰囲気をガス冷媒で置換すると共に筐体内の圧力を筐体外の圧力より高める（この内外圧力差は排気フード１６０のファンの回転速度等によって調整される）。なお、このとき、補足的に乾燥冷媒ガスを筐体１１０の内部に追加供給してもよい。ただし、このとき、駆動モータ１２３の周囲温度を０℃未満としないように留意する。

また、電磁振動式搬送コンベア２００、計量装置３００および充填装置４００の運転開始に先立って、半密閉空間ＲＭの内部を凍結ペレット製造装置１００の筐体１１０の内部と同じ環境に調整する。なお、この調整は、凍結ペレット製造装置１００に備わっている排気フード１６０およびブローノズル１８０等を同半密閉空間ＲＭに設置することによって実施される。また、電磁振動式搬送コンベア２００、計量装置３００および充填装置４００については、凍結ペレットＲｍの通過路および装置の底部に液冷媒Ｒｔを散布して、凍結ペレットＲｍの通過路の温度を０℃以下に低下させておく。なお、この操作は、電磁振動式搬送コンベア２００、計量装置３００および充填装置４００が一時停止された際に半密閉空間ＲＭの温度や湿度が上昇した場合にも実行される。ただし、そのときの温度や湿度によっては、乾燥ガスの導入操作を省略して液冷媒Ｒｔの散布から始めてもよい。

２．凍結ペレット製造工程
凍結ペレット製造工程では、先ず、滴下装置１３０において、滴下ノズル１３２が貯留筒内の凍結対象液を液滴化する。液滴化された凍結対象液すなわち液滴Ｌｑはそのまま自然落下し、バケット１２２の下側直線傾斜軌道のバケット移動方向最上流地点近傍の液冷媒Ｒｔの液面に接触してそのまま液冷媒Ｒｔに沈んでいき、バケット１２２の容器部１２２ａに収容される。そして、バケット１２２の容器部内の液滴Ｌｑは、そのバケット１２２が下側直線傾斜軌道に沿って移動する最中に次第に冷却されて完全に凍結ペレット化する。このようにして生成された凍結ペレットＲｍは、バケット１２２が右側半円弧軌道のバケット移動方向下流側まで移動したときにバケット１２２の樋部１２２ｂを滑り落ちて、排出シュート１５０に落下する。排出シュート１５０に落下した凍結ペレットＲｍは、そのまま排出シュート１５０を滑り落ち、電磁振動式搬送コンベア２００へと導かれる。なお、この凍結ペレット製造工程では、上述の凍結ペレット製造装置１００によって上述の操作が繰り返され、連続的に凍結ペレットＲｍが製造される。

なお、この凍結ペレット製造工程では、常時、ブローノズル１８０からガスが吹き出されると共に、定期的に冷媒槽１４０の開閉バルブＶｅが開閉操作されて筐体１１０の底壁Ｗｍに液冷媒Ｒｔが散布されてガス化される。また、それと同時に排気フード１６０および局所排気装置１７０が作動されて、凍結ペレット製造装置１００の筐体１１０の内部圧力が外部圧力よりも高くなる状態を保ちつつ、筐体内の水蒸気等が外部へ排出される。

３．凍結ペレット搬送工程
凍結ペレット搬送工程では、凍結ペレット製造工程で製造された凍結ペレットＲｍが電磁振動式搬送コンベア２００によって計量装置３００に搬送される。

４．凍結ペレット計量工程
凍結ペレット計量工程では、計量装置３００が、電磁振動式搬送コンベア２００によって搬送されてきた凍結ペレットＲｍを一定量量り取って、一定量の凍結ペレットＲｍを順次、充填装置４００に送る。

５．凍結ペレット充填工程
凍結ペレット充填工程では、充填装置４００が、計量装置３００から搬送されてきた一定量の凍結ペレットＲｍを容器に充填した後にその容器に封をする。

＜本発明の実施の形態に係る凍結ペレット製造充填システムの特徴＞
（１）
本発明の実施の形態に係る凍結ペレット製造充填システムＳＹでは、凍結ペレット製造装置１００の稼働開始前に、筐体１１０の内部のガスの露点が−６０℃〜０℃に下げられると共に筐体１１０の内圧が外圧よりも高く調整される。このため、この凍結ペレット製造充填システムＳＹでは、凍結ペレット製造装置１００においてバケット１２２表面に霜や氷塊を付着させることなく、凍結ペレットＲｍを連続的に安定して製造することができる。

（２）
本発明の実施の形態に係る凍結ペレット製造充填システムＳＹでは、電磁振動式搬送コンベア２００、計量装置３００および充填装置４００が半密閉空間ＲＭに収容されており、これらの装置の稼働開始前に、半密閉空間ＲＭの内部のガスの露点が−６０℃〜０℃に下げられると共に半密閉空間ＲＭの内圧が外圧よりも高く調整され、さらに、凍結ペレットＲｍの通過路の温度が０℃以下に低下させられる。このため、この凍結ペレット製造充填システムＳＹでは、凍結ペレットＲｍの通過路において凍結ペレットＲｍの融解・再凍結を防ぐと共に、凍結ペレットＲｍの通過路への霜の付着を防ぐことができ、延いてはトラブルなく凍結ペレットの搬送、計量および充填を実施することができる。

（３）
本発明の実施の形態に係る凍結ペレット製造充填システムＳＹでは、凍結ペレット製造装置１００で製造された凍結ペレットＲｍを計量装置３００まで搬送する搬送コンベアとして電磁振動式搬送コンベア２００が採用されている。このため、この凍結ペレット製造充填システムＳＹでは、電磁振動式搬送コンベア２００において、密着した凍結ペレットＲｍが分散化されると共に、その内部に密閉されている液冷媒Ｒｔを短時間でほぼ完全に気化させることができる。このため、この凍結ペレット製造充填システムＳＹでは、充填装置４００において凍結ペレットＲｍが高機密性容器に充填されて封をされる場合であっても、その保存中に液冷媒Ｒｔが気化して容器が膨張したり、破裂したりすることがない。

＜本発明の実施の形態に係る凍結ペレット製造装置の特徴＞
（１）
本発明の実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００では、滴下装置１３０において、滴下ノズル１３２が貯留筒内の凍結対象液を液滴化する。そして、液滴化された凍結対象液すなわち液滴Ｌｑはそのまま自然落下し、バケット１２２の下側直線傾斜軌道のバケット移動方向最上流地点近傍の液冷媒Ｒｔの液面に接触してそのまま液冷媒Ｒｔに沈んでいき、バケット１２２の容器部１２２ａに収容される。そして、バケット１２２の容器部内の液滴Ｌｑは、そのバケット１２２が下側直線傾斜軌道に沿って移動する最中に次第に冷却されて完全に凍結ペレット化する。このようにして生成された凍結ペレットＲｍは、バケット１２２が右側半円弧軌道のバケット移動方向下流側まで移動したときにバケット１２２の樋部１２２ｂを滑り落ちて、排出シュート１５０に落下する。このため、この凍結ペレット製造装置１００では、従前のバッチ式の凍結ペレット製造装置に比べて多量の溶媒を必要とすることなく、比較的大きな凍結ペレットＲｍを連続的に製造することができる。

（２）
本発明の実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００では、バケット１２２はパンチングメタルや金属メッシュ等の孔付き部材により形成されている。このため、バケット１２２の右側半円弧軌道のバケット移動方向上流側においてバケット１２２の容器部１２２ａが液冷媒Ｒｔから抜け出る際、バケット１２２の容器部１２２ａには、凍結ペレットＲｍと、凍結ペレットＲｍの内部に残留する微量の液冷媒Ｒｔとしか残存しない。したがって、この凍結ペレット製造装置１００では、液冷媒Ｒｔを飛散等させて減量させるおそれを低減することができる。

（３）
本発明の実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００では、バケット１２２は、パンチングメタルや金属メッシュ等の孔付き部材により形成されていると共に、バケット移動方向下流側に移動するに従って、バケット１２２の容器部１２２ａの口が液冷媒Ｒｔの液面に近づいていき、下側直線傾斜軌道のほぼ中間点でバケット１２２の容器部１２２ａの口が液冷媒Ｒｔの液面よりも上側に位置するようになる。そして、それからさらにバケット１２２が、バケット移動方向下流側に向かって移動すると、バケット１２２の容器部１２２ａの口が液冷媒Ｒｔの液面から次第に遠ざかっていく。このため、この凍結ペレット製造装置１００では、バケット１２２がバケット移動方向下流側に移動するに従って、バケット１２２の容器部内の液冷媒量を徐々に減少させることができる。

（４）
本発明の実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００では、冷媒槽１４０の底面が排出口Ｅｈから排出シュート配設側に向かうに従って上方に傾斜すると共に、排出口Ｅｈから左側壁Ｗｌに向かうに従って上方に傾斜している。このため、この凍結ペレット製造装置１００では、冷媒槽１４０に貯留すべき液冷媒Ｒｔの量を少なくすることができる。

（５）
本発明の実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００では、駆動系である駆動スプロケット１２１、従動スプロケット、無端チェーンＣｈ等と、冷媒槽１４０とが離間配置されており、駆動系が液冷媒Ｒｔに接触することがない。このため、この凍結ペレット製造装置１００では、駆動系と冷媒槽１４０との間にシール材を設けることが不要となり、従前の凍結ペレット製造装置に比べ安定的な稼働を実現することができる。

＜本発明の実施の形態に係る電磁振動式搬送コンベアの特徴＞
本発明の実施の形態に係る電磁振動式搬送コンベア２００では、駆動周波数が、２５℃における運転時のトラフ２２１の固有振動数から４Ｈｚだけ差し引いた振動数に設定されており、電磁コイル２１１ｂはその設定振動数に適合する出力をアーマチュア２１３に供給してアーマチュア２１３を振動させる。このため、この電磁振動式搬送コンベア２００は、超低温下でも、アーマチュア２１３が電磁コイル２１１ｂに当接することなく、延いては異音の発生を防止することができる。

＜変形例＞
（Ａ）
先の実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００にはバケット１２２を周回運動させるための動力源として駆動モータ１２３が設けられたが、動力源として人や動物の力を用いてもよい（すなわち、凍結ペレット製造装置１００は手動式であってもよい。）。

（Ｂ）
先の実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００では無端チェーンＣｈの周回面が水平面に対して４５°〜６０°傾斜するように設計されていたが、無端チェーンＣｈの周回面は、水平面に平行であってもよいし、水平面に対して直交していてもよい。なお、前者の場合は、バケット１２２に樋部１２２ｂを設ける必要はなく、掬い網等でバケット１２２の中の凍結ペレットＲｍを掬いだす機構を設ける必要があると共に、冷媒槽１４０の上方に駆動スプロケット１２１や、従動スプロケット、無端チェーンＣｈの駆動系を設置し、バケット１２２が常に冷媒槽１４０の内部を周回する状態にする必要がある。なお、かかる場合、駆動系と冷媒槽１４０との間に遮蔽板等を設けることが好ましい。一方、後者の場合は、樋部１２２ｂの滑面がバケット周回方向の下流側を向くようにしてバケット１２２を無端チェーンＣｈに取り付けることが好ましい。

（Ｃ）
先の実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００ではバケット１２２を周回運動させる手段として無端チェーンＣｈが用いられたが、無端チェーンＣｈに代えて複数のモータ搭載自己駆動式周回車を有する円環レールが用いられてもよい。かかる場合、各周回車にバケット１２２が取り付けられる。

（Ｄ）
先の実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００では凍結対象液の凍結媒体として液冷媒Ｒｔが用いられたが、凍結対象液の凍結媒体としてガス冷媒が用いられてもかまわない。ただし、かかる場合、駆動モータ１２３の回転速度等を調節しなければならないことが想定される。

（Ｅ）
先の実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００では筐体内をガスパージするためのパージガス源として冷媒槽１４０の液冷媒Ｒｔが用いられたが、外部の液冷媒タンク等に貯留されている液冷媒をパージガス源としてもかまわない。

（Ｆ）
先の実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００ではバケット１２２の下側直線傾斜軌道の中間点よりも上流側に位置するバケット１２２の容器部１２２ａの口が液冷媒Ｒｔに完全に浸漬するように液冷媒Ｒｔの液面が設定されていたが、凍結対象液の比重や液滴Ｌｑの大きさ（径）に応じて、液冷媒Ｒｔの液面位置を変更してもよい。なお、液面位置を変更する方法としては、例えば、冷媒槽１４０の設置高さや、バケットコンベア１２０の設置高さを変える方法や、液冷媒Ｒｔの貯留量を変える方法が挙げられる。

ところで、本願発明者らが様々な種類の凍結対象液を用いて液滴Ｌｑが液冷媒Ｒｔに落下した後の液滴Ｌｑまたは凍結ペレットＲｍの挙動を観察したところ、その挙動には少なくとも４つのパターンが存在することが明らかとなった。その４つのパターンとは、液滴Ｌｑまたは凍結ペレットＲｍが液冷媒Ｒｔの液面に浮き続けるパターン（以下、このパターンを「パターン１」と称する。）、凍結過程の大部分で液冷媒Ｒｔの液面に浮いているが、最後に沈降するパターン（以下、このパターンを「パターン２」と称する。）、落下当初から凍結過程の中盤まで液冷媒Ｒｔに沈降しているが、中盤になって液冷媒Ｒｔの液面に浮上し、最後にまた沈降するパターン（以下、このパターンを「パターン３」と称する。）、落下後に直ちに沈降しその後も沈降し続けるパターン（以下、このパターンを「パターン４」と称する。）である。先の実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００において設定された液冷媒Ｒｔの液面位置であると、パターン１およびパターン２では、凍結ペレットＲｍが液冷媒Ｒｔの液面上で拡散してしまい、バケット１２２による凍結ペレットＲｍの回収率が落ちてしまう。このため、かかる場合は、バケット１２２の下側直線傾斜軌道のバケット移動方向最上流地点付近から最下流地点付近までバケット１２２の容器部１２２ａの口が液冷媒Ｒｔの液面よりも上方に位置するように冷媒槽１４０の液冷媒Ｒｔの液面位置を設定するのが好ましい。パターン３については、先の実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００において設定された液冷媒Ｒｔの液面位置とすることが好ましい。パターン４については、液冷媒Ｒｔの液面位置を、先の実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００において設定された液冷媒Ｒｔの液面位置に設定してもよいが、バケット１２２の下側直線傾斜軌道のバケット移動方向最上流地点付近から最下流地点付近までバケット１２２の容器部１２２ａの口が液冷媒Ｒｔの液面よりも下方に位置するように冷媒槽１４０の液冷媒Ｒｔの液面位置を設定してもよい。また、凍結対象液の性状により凍結速度が異なる場合がある。その際は、バケット１２２の走行速度を適宜調整すればよい。もちろん、凍結対象液の凍結速度が低い場合はバケット１２２を低速で走行させ、凍結対象液の凍結速度が高い場合はバケット１２２を高速で走行させればよい。

（Ｇ）
先の実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００ではバケット１２２がパンチングメタルや金属メッシュ等の孔付き部材で形成されたが、バケット１２２は通常の金属板（壁に孔や隙間がないもの）で形成されてもよい。かかる場合、排出シュート１５０をパンチングメタルや金属メッシュ等の孔付き部材で形成し、その排出シュート１５０を冷媒槽１４０の上方に配設するのが好ましい。このようにすれば、バケット１２２から落ちてくる凍結ペレットＲｍを排出シュート１５０で受け止めると共に、その凍結ペレットＲｍと同時に落ちてくる液冷媒Ｒｔをそのまま冷媒槽１４０に戻すことができるからである。

（Ｈ）
先の実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００では設けられていなかったが、排出シュート１５０の上方に位置するバケット１２２に対して振動を加えることができる振動装置を設けてもよい。このようにすれば、バケット１２２から凍結ペレットＲｍを効率的に回収することができるからである。

（Ｉ）
先の実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００ではバケット１２２の周回軌道のうち下側の軌道が直線傾斜軌道とされていたが、この下側の軌道は円弧軌道とされてもよい。ただし、バケット１２２が、バケット１２２の移動方向下流側に向かうに従って、上方に移動することを前提とする。

（Ｊ）
先の実施の形態に係る凍結ペレット製造装置１００では凍結対象物として液体が採用されたが、凍結対象物としてゴムやゲル体等の固体物が採用されてもかまわない。かかる場合、滴下装置に代えて粒子投下装置等の固体物投下装置を設置する必要がある。

（Ｋ）
先の実施の形態に係る凍結ペレット製造充填システムＳＹでは凍結ペレット製造装置１００で製造された凍結ペレットＲｍを計量装置３００に搬送する搬送装置として電磁振動式搬送コンベア２００が採用されたが、この電磁振動式搬送コンベアの代わりにステンレスベルトコンベアやスクリューコンベアが採用されてもよい。かかる場合、包装体への充填後に包装体が膨張したり破裂したりしないようにするために、ステンレスベルトコンベアやスクリューコンベアに対して振動を加えるのが好ましい。ただし、計量装置３００の電磁フィーダ等で凍結ペレットＲｍに対して振動を加える場合は、ステンレスベルトコンベアやスクリューコンベアに対して振動を加えなくてもかまわない。

（Ｌ）
先の実施の形態に係る凍結ペレット製造充填システムＳＹでは電磁振動式搬送コンベア２００、計量装置３００および充填装置４００のみが半密閉空間ＲＭに収容されていたが、凍結ペレット製造装置１００も併せて半密閉空間ＲＭに収容されてもよい。なお、かかる場合、凍結ペレット製造装置１００の筐体１１０は設けられなくてもよい。

（Ｍ）
先の実施の形態に係る凍結ペレット製造充填システムＳＹでは設けられていなかったが、凍結ペレット製造装置１００と充填装置４００との間に真空乾燥装置を設置してもかまわない（すなわち、凍結ペレット製造工程後、凍結ペレット充填工程前に真空乾燥工程を挿し込んでもかまわない。）。このようにすれば、凍結ペレットＲｍの凍結乾燥物を得ることができる。

（Ｎ）
先の実施の形態に係る準備工程では実施されていなかったが、筐体内の露点を−６０℃から０℃の範囲内まで下げた後に、滴下装置１３０に凍結対象液を供給することなく、バケットコンベア１２０を稼働させてバケット１２２を冷媒槽１４０の液冷媒Ｒｔに通して凍結ペレットＲｍの製造開始前にバケット１２２を十分に冷却させてもよい。このようにすれば、凍結ペレット製造装置１００の稼働初期においてバケット１２２の壁に接触した凍結ペレットＲｍが融解してしまうことを防ぐことができる。

（Ｏ）
先の実施の形態では特に特定されていなかったが、例えば、牛乳類（牛乳、低脂肪牛乳、加工乳、乳飲料等）、発酵乳、乳酸菌飲料、アイスクリーム類（アイスクリーム、ラクトアイス、アイスミルク、氷菓）、バター類等の乳製品や、菓子類等、乳酸菌の培養液以外のものが凍結対象液とされてもかまわない。

（Ｐ）
先の実施の形態に係る電磁振動装置２１０には搭載されていなかったが、例えば、操作パネルに運転環境温度入力部を設け、その運転環境温度入力部により入力された運転環境温度に基づいて駆動周波数を自動的に変動させるような機能を搭載してもよい。かかる場合、運転環境温度と駆動周波数とを紐付ける関連テーブル、または、運転環境温度と周波数の低下値とを紐付ける関連テーブル等を用意する必要がある。なお、後者の場合、基準駆動周波数から周波数の低下値を差し引いて実際の駆動周波数を導出するロジックも必要となる。

以下、実施例を示して本願発明の内容をより詳細に説明する。ただし、本願発明は実施例に限定されることはない。

（実施例１）
１．滴下ノズルの作製
φ９１ｍｍのＳＵＳ３０４製ディスペンサーのベースプレートにφ０．８ｍｍのオリフィスを形成し、底面側（滴下側）を錘でφ３．０ｍｍ削りとって先端角度を３０°にカットして滴下ノズルを作製した。

２．凍結ペレット製造
図２および図３を用いて［発明を実施するための形態］の欄で説明した凍結ペレット製造装置１００の滴下装置１３０の滴下ノズルとして、先に作製した滴下ノズルを搭載して、凍結ペレットの製造を行った。なお、この際、筐体内に乾燥空気を導入して筐体内の絶対湿度を２．１６１０ｇ／ｃｍ^３に低下させた後、冷媒槽１４０の開閉バルブＶｅを開状態として筐体１１０の底壁Ｗｍに液体窒素を１分間散布した。次いで、排気フード１６０を開状態にし、気化した窒素ガスにより筐体内に残存する水蒸気を外部に追い出し（窒素ガス交換）、冷媒槽１４０に液体窒素を供給した。続いて、駆動モータ１２３を稼働させて空のバケット１２２を数回周回させて、バケット１２２を十分に冷やした後に、チューブポンプにより乳酸菌の乳培地培養液を滴下装置１３０の貯留筒１３１に送液して凍結ペレットＲｍの製造を開始した。なお、凍結ペレットＲｍの製造中、凍結ペレットＲｍの回収を補助するためにブローノズル１８０から窒素ガスを間欠的に噴射した。凍結ペレットＲｍの製造開始から１時間連続運転したところ、球状の乳酸菌凍結ペレットＲｍを７．２ｋｇ製造することができた。

（実施例２）
図２および図３を用いて［発明を実施するための形態］の欄で説明した凍結ペレット製造装置１００の筐体１１０の左側壁Ｗｌにキッツマイクロフィルター社製の中空糸膜式ドライヤを８本取り付け、凍結ペレット製造装置１００の稼働前に筐体１１０の内部に圧縮乾燥空気を５分間送り込んだ。その結果、温度２７．０℃での相対湿度が５０％（露点：１５．６９℃，絶対湿度：１２．８６００ｇ／ｍ^３）から８．４％（露点：−９．４０℃，絶対湿度２．１６１０ｇ／ｍ^３）に低下した（表１参照）。次に、冷媒槽１４０の開閉バルブＶｅを開状態として筐体１１０の底壁Ｗｍに液体窒素を散布し、しばらく放置した。次いで、排気フード１６０を開状態にし、気化した窒素ガスにより筐体内に残存する水蒸気を外部に追い出した（窒素ガス交換）。このときの露点は−５４．２７℃であり、絶対湿度は０．０２９５ｇ／ｍ^３であった（表１参照）。その後、冷媒槽１４０に液体窒素を供給した。このときの露点は−６９．８５℃であり、絶対湿度は０．００３９ｇ／ｍ^３であった（表１参照）。

その後、駆動モータ１２３を稼働させて空のバケット１２２を数回周回させて、バケット１２２を十分に冷やした後に、チューブポンプにより乳酸菌の乳培地培養液を滴下装置１３０の貯留筒１３１に送液して凍結ペレットＲｍの製造を開始した。凍結ペレットＲｍの製造開始から１時間連続運転を行ったが筐体内に結露が生じることなく球状の乳酸菌凍結ペレットＲｍを製造することができた。

（実施例３）
株式会社イシダ製の振動フィーダ式自動計量機にキッツマイクロフィルター社製の中空糸膜式ドライヤを５本取り付け、振動フィーダ式自動計量機の稼働前に圧縮乾燥空気をチャンバー内に５分間送り込んだ。その結果、振動フィーダ式自動計量機の内部の温度１９．０℃での相対湿度が４４．０％（露点：６．４８％，絶対湿度：７．１６８ｇ／ｍ^３）から１６．０（露点：−７．３５％，絶対湿度：２．６０６ｇ／ｍ^３）に低下した（表２参照）。次に、振動フィーダ式自動計量機の設置床面に液体窒素を散布し、しばらく放置した。次いで、液体窒素をチャンバーホッパーからトラフ、計量ホッパー、排出シュートに向けて流し込み、凍結ペレットＲｍの通過路全体を冷却した。続いて、−２０℃で保管していた乳酸菌凍結ペレットＲｍを液体窒素に浸漬して、その温度を−１９６℃付近まで低下させた後、その乳酸菌凍結ペレットＲｍをザルで掬い取った。そして、その乳酸菌凍結ペレットＲｍに付着した液体窒素を液切りした後、その乳酸菌凍結ペレットＲｍを運転中の振動フィーダ式自動計量機のチャンバーホッパーから２０分間連続で投入した。その結果、運転開始１０分後、１５分後および２０分後のチャンバー内の温度および湿度は表２の通りとなった。そして、振動フィーダ式自動計量機を観察したところ、機内に結露や霜の付着は認められなかった。また、このときの振動フィーダ式自動計量機の計量精度は±５．０ｇであった。したがって、本方法により、超低温の乳酸菌凍結ペレットＲｍを振動フィーダ式自動計量機で高精度に計量することができることが明らかとなった。

（実施例４）
バレル式凍結ペレット製造装置で製造した乳酸菌凍結ペレットを、同装置の排出口で採取し、それをシンフォニアテクノロジー社製の防水性小型振動フィーダＷＣＦ−２（トラフ寸法：１２０ｍｍ×５５０ｍｍ×６０ｍｍ，設定駆動周波数：６０Ｈｚ）のトラフ入口に約４００ｇ投入して乳酸菌凍結ペレットの振動搬送を行った。トラフ出口で排出された乳酸菌凍結ペレットをザルで受け止め、それを再度トラフ入口に投入する反復操作を最大１０回行った。振動搬送回数毎に乳酸菌凍結ペレットを低温耐性袋容器（ポリエチレンおよびナイロン（登録商標）から構成される袋容器）に詰め、その袋口をインパルスシーラーで熱接着し、その袋容器を−２０℃の冷凍庫で保管した。

冷凍保管２時間後の袋容器を確認したところ、振動搬送４回以上の乳酸菌凍結ペレットの袋容器が膨張していないことが確認された。したがって、防水性小型振動フィーダＷＣＦ−２を４基以上連結することにより、乳酸菌凍結ペレットに残存する液体窒素を十分に除去することができることが明らかとなった。

（実施例５）
シンフォニアテクノロジー社製の耐水形小型電磁フィーダＷＣＲ−３のトラフに、固有振動数モードに設定したシンフォニアテクノロジー社製の携帯形デジタル振動計Ｖチェッカーを取り付けて、２５℃温度環境下のトラフの固有振動数を測定したところその固有振動数は６４Ｈｚであった。

そこで、耐水形小型電磁フィーダＷＣＲ−３の駆動周波数を、先の固有振動数よりも４Ｈｚ低い６０Ｈｚに設定すると共に、ストロークを７０％に設定した。そして、電磁振動装置（本体駆動部）の下の空間、および、電磁振動装置（本体駆動部）とトラフとの間の空間にキーエンス社製のハイブリッドレコーダおよび熱電対ならびにＳＥＮＳＩＲＩＯＮ社製の湿度センサＳＨＴ７５を設置すると共に、トラフに携帯形デジタル振動計Ｖチェッカーを取り付けた。その後、耐水形小型電磁フィーダＷＣＲ−３の正面、背面、左側面、右側面および天面をアクリル板で囲って、耐水形小型電磁フィーダＷＣＲ−３を完全に密閉した後、密閉空間の温度および湿度を制御することができるように、側面のアクリル板にキッツマイクロフィルター社製の中空糸膜式ドライヤを８本取り付けると共に、電磁振動装置（本体駆動部）の下の空間に吹出口φ３ｍｍ×３の液体窒素噴射用パイプを設置した。そして、中空糸膜式ドライヤを介して密閉空間に乾燥空気を供給して密閉空間内の相対湿度を９．０％まで低下させた後に、液体窒素噴射用パイプから液体窒素を５分間隔で５秒間噴射しながら、１時間１５分の間、別設の投入ホッパーから凍結ペレットを２００ｇ〜４００ｇ／１ショットでトラフの搬送開始点に供給して、異音の発生を確認したところ、図６に示される通り、異音の発生は確認されなかった。

なお、２５℃温度環境下のトラフの振幅は０．７７ｍｍであったが、超低温環境下での運転中に０．４４ｍｍまで減少した。また、超低温環境下でのトラフの固有振動数は０．５Ｈｚ上昇して６４．５Ｈｚになった。すなわち、図５に示される「超低温環境下におけるトラフの固有振動数の上昇」を確認することができた。

（比較例１）
シンフォニアテクノロジー社製の耐水形小型電磁フィーダＷＣＲ−２のトラフに、固有振動数モードに設定したシンフォニアテクノロジー社製の携帯形デジタル振動計Ｖチェッカーを取り付けて、２５℃温度環境下のトラフの固有振動数を測定したところその固有振動数は５８〜５９Ｈｚであった。

その後、耐水形小型電磁フィーダＷＣＲ−２の駆動周波数を、先の固有振動数よりも１〜２Ｈｚ高い６０Ｈｚに設定すると共に、ストロークを３５〜５０％に設定した。そして、実施例５に示される方法と同様の方法で耐水形小型電磁フィーダＷＣＲ−２の運転環境を形成し、凍結ペレットの搬送を行ったところ、図７に示される通り、熱電対温度が−２０℃を下回ったときに顕著に異音が生じることが明らかとなった。

（比較例２）
耐水形小型電磁フィーダＷＣＲ−３の駆動周波数を、先の固有振動数よりも３．５Ｈｚ低い６０．５Ｈｚに設定した以外は実施例５と同様にして異音の発生を確認したところ、異音の発生が確認された。

１００ 凍結ペレット製造装置
１２０ バケットコンベア
１２２ バケット
１２２ａ 容器部
１２２ｂ 樋部
１３０ 滴下装置
１４０ 冷媒槽
１５０ 排出シュート（回収部）
Ｃｈ 無端チェーン（周回体）
Ｌｑ 液滴（凍結対象物）
Ｒｍ 凍結ペレット

Claims (6)

1. 冷媒槽と、
   少なくとも一つのバケットが前記冷媒槽の槽内を通過するように配設されるバケットコンベアと、
   前記冷媒槽の槽内のバケット通過位置の上方から凍結対象物を投下する投下装置と、
   を備える、凍結ペレット製造装置。
2. 前記冷媒槽の槽内を通過した前記バケットから落ちる前記凍結対象物の凍結ペレットを回収する回収部をさらに備える、請求項１に記載の凍結ペレット製造装置。
3. 前記バケットコンベアは、前記バケットと、水平面に対して傾斜する仮想平面に沿って前記バケットを周回走行させる周回体とを有し、
   前記バケットは、容器部と、前記容器部の口側から上方または斜め上方に向かって延びる樋部とを有し、前記バケットの周回軌道のうち下側の軌道において前記容器部の口が上側を向き、上側の軌道において前記容器部が前記樋部よりも上側に位置すると共に前記樋部が斜め下方に傾く姿勢をとるように前記周回体に取り付けられ、
   前記下側の軌道は前記冷媒槽の槽内に位置し、前記上側の軌道は前記冷媒槽の外側に位置する
   請求項１または２に記載の凍結ペレット製造装置。
4. 前記バケットは、壁に開口、孔または隙間を有する部材から形成されている
   請求項１から３のいずれか１項に記載の凍結ペレット製造装置。
5. 前記バケットは、前記冷媒槽の槽内を通過する際、移動方向下流側に向かうに従って上方に移動する
   請求項４に記載の凍結ペレット製造装置。
6. 冷媒中を通過するバケットに向かって凍結対象物を投下して前記バケット内に前記凍結対象物の凍結ペレットを形成する凍結ペレット形成工程と、
   前記バケットの周回中に前記凍結ペレットを前記冷媒から分離する固液分離工程と
   を備える、凍結ペレット製造方法。