JP2591761B2 - 粉粒物からなる製品の処理方法、処理装置および凍結装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、流動化気体の注入によつて、上方部分で
開く室の中で流動化気体によつて作られる、粉粒物の流
動化層を採用する、粉粒物からなる製品すなわち粉粒要
素または粒状物に細分された製品の処理に関する。

一般に、流動化は、形成される流動化層を支持するに
適した開孔付きの一枚板または格子を通して、気体を註
入することによつて達成される。かなりの数の応用面に
おいて、流動化を達成するこの方法は欠点を有し、特
に、粒状物の詰込みまたは粒状物の密集の形成によつて
一枚板の或るオリフイスが目詰りすることは、まれでは
なく、例えば深い凍結の場合には、この集積が、粒状物
の表面に残留水分が存することによつて生じるかも知れ
ない。これによつて、流動化層の作動に対する重大な妨
害が生じる。

この発明の目的は、安定した作動を有する流動化層
と、大きな処理出力の場合にも小型である設備とを提供
することにある。

この発明によれば、室の底から離れたところに位置し
互に対面する一対の横の入口開口を通して、気体を注入
して、互に集束する少くとも２つの流れを形成し、これ
によつて、一方では、粉粒物を流動化させるための原理
的に上昇するように変換された流れを作ると共に、他方
では、前記流動化層の支持体を形成する粉粒物の実質的
に固定された層を流過し室から下方位置の開口を通つて
逃げるように変換された補助の流れを作ること、が提供
される。

特に、処理すべき粉粒物を流動化層の水準で連続的に
供給し、処理された粉粒物を固定層の低い水準で連続的
に取出すこと、が達成される。さらに、流動化層を実質
的に一定の水準に維持するために、処理された製品の取
出し割合を、気体の注入圧力によつて、或いは流動化層
における製品の水準によつて、或いは一般に製品の供給
割合によつて、制御することが有利である。

望ましい応用として、この発明は、処理室を熱絶縁ケ
ーシングの中に配置し、流動化層の頂部および固定層の
底部で逃げる気体を、絶縁ケーシングの中で注入用入口
開口へ再循環させると共に、例えば噴霧液体窒素または
二酸化炭素雪の形の低温媒体を、再循環気体に添加す
る、例えば粉粒物または個片の形の食品を深く凍結させ
るために、製品を冷却する方法に関する。

この方法によれば、入口開口を横に配置したことによ
つて、流動化が、入口開口の閉塞のおそれなしに達成で
きる。

この発明はまた、上端で開く垂直壁と流動化気体の注
入のためのオリフイスとを有する室を備えた、粉粒物か
らなる製品の処理装置において、気体注入オリフイス
が、室の底から離れたところで互に対向する一対の横の
入口開口からなること、を特徴とする処理装置を提供す
る。ここで望ましくは、実は、低い位置に気体吐出開口
を包含する。望ましくは、室が、処理された製品を取出
するための手段をその下端に備え、処理すべき製品を供
給するための手段を開口の上方に備える。

以下、図面を参照しながら、この発明の実施例につい
て説明する。

第１図において、粉粒要素または粒状物に細分された
状態で製品を処理するための設備は、垂直な壁を備えた
平行六面体の室１を有し、これら壁のうちで、図示され
た２つの壁２および３は長手壁を形成し、図示なしの端
壁は横壁を形成する。長手壁は、それらの上端で、外向
きに広がる壁４および５に達し、これら壁は、処理すべ
き製品を供給するホツパ６を構成する。

長手壁３の下端には、取出し扉８によつて大なり小な
り閉じられた長手の取出し通路７が設けられる。取出し
扉８は、９において、調節可能に垂直に滑動でき、さら
にその下端部分で、釣合錘11の作用に抗して長手軸10を
中心として外向きに旋回できる。

粒状物の形で処理された製品のための取出しコンベヤ
ベルト12は、室１の下方に配置される。

室１には、対向する２つの長手壁2,3と外壁15,16とに
よつて、加圧気体を供給する２つの集気部17,18が形成
され、これら２つの集気部17,18は、壁2,3の高さのほぼ
中央に設けられた長手溝孔または長手開口22aおよび22b
を介して、室１と連通する。開口22aと22bは、同じ高さ
に位置し、かつ互に対面する。

溝孔22aおよび22bは、その垂直寸法を調節でき、故に
与えられた気体の流量に対して、溝孔の水準における室
１への気体の導入量が調整できる。

２つの集気部17および18の底を形成する壁27は、流動
化気体（流動化用の気体）の流れに乗つた細かい粒子
が、これの上に集積することなく、溝孔を通つて流動化
層（流動化された層）の中に再導入されるようにするた
め、垂直面に対して45゜から30゜の傾斜を有する。集気
部17および18に達する気体回路は、溝孔22aおよび22bに
向つて下降する方向と、小さな粒子を沈積させることな
く流動化層の中に再導入させるような気体の速度を与え
る断面とを有する。

作動の際には、気体圧力を課せられた集気部17および
18によつて、２つの気体流31aおよび31bが、溝孔22aお
よび22bを通つて、互に対面して注入される。これら気
体流は、上昇部分35および下降部分36を有する垂直流を
形成するように変換される。

上昇流35は、粒状物の上方部分28を流動化させ、流動
化層37を形成し、室１からホツパ６を通つて流れ38とな
つて逃げる。下降流36は、固定層（固定された層）39で
相互接触するように維持された粒状物を通つて流れ、取
出しベルト12の上に形成された製品の堆積41を通つて、
40で示すように外部に逃げる。

処理すべき製品は、流動化層37に送り込むために、望
ましくは連続的方法でホツパ６の中に供給され、処理さ
れた製品は固定層39から流出する。良好な作動条件を達
成するため、流動化層の水準は、上限Ｎと下限Ｎ′の間
に維持されるべきである。集気部17および18の中で測つ
た気体の注入圧力は、流動化層の高さの一次関数であ
り、故に、取出しベルト12の速さを圧力計または圧力制
御器25で測つた圧力によつて調整するような構成によつ
て、製品の水準は、これら上限と下限の間に維持され
る。

上述したことから理解できるように、流動化層37の底
で横向きに導入された気体によつて形成されるこの流動
化層37は、固定層39に載る。まだ処理されていない製品
は、流動化層37の中に、望ましくはその上端で導入さ
れ、この導入された製品は、層37の中でそれ自身で流動
化され、この層37から、製品は、取出しベルトによる回
収量に従つて固定層39に送られる。

第２図および第３図は、エンドウ豆の深い凍結（充分
な凍結）を達成するに適した第１図に示したような型式
の設備を表わす（同じ構成部分は、同じ符号で示す）。
ここで、第１図を参照して説明したような室１は、熱絶
縁ケーシング50の中に配置される。このケーシング50
は、ホツパ６に達する供給シュート52を通す開口51と、
取出しベルト12の出口端の区域における別の注下シュー
ト54を備えた別の開口53とを有する。さらに、低温の供
給のため、溝孔22aおよび22bに沿うノズル60を終端とす
る二重列の噴霧管55,56が設けられ、これら管は、供給
本管（図示なし）によつて低温流体、液体窒素または加
圧二酸化炭素、の貯槽（図示なし）に連結される。ホツ
パ12および40を通つて進行し固定層39から出る低温の気
流35は、送風機58の吸気入口57によつて吸引され、大き
なダクト59を通つて横の集気部17および18に再循環させ
られる。

開口22aおよび22bの寸法は、気体がこれらを通過する
ときに、室の水平断面に沿つて気体を適正に分布させる
ような速度で気体が注入されるように、決定される。溝
孔の垂直寸法は調節でき、確かに、溝孔は殆んど水平な
気体のシートを製品の中に注入し、製品は、溝孔22aお
よび22bの寸法、溝孔の上方の層の高さ、並びに溝孔に
おける気体の速度に依存し、さらに製品の寸法に僅かに
依存する型式の旋回運動を起するという傾向を有する。

以下には、製品の層がかかる旋回運動の上方で流動化
されるということを支持するため、これらパラメータの
値が与えられる。

溝孔の上方の製品の高さ、400mm。

ｌ、溝孔の間の距離すなわち層の横幅。

ｄ、溝孔の垂直寸法。

ｖ、からの断面に対する流動化の実際上の速度。

ｕ、8mmの粒子のトウモロコシ、６から7mmのエンドウ
豆、および個個の粒子が3mmの直径と9mmの幅を有するク
リオール米からそれぞれなる製品に対して、−60℃の窒
素の場合に、溝孔を通る気体の速度。

層の高さと横幅ｌの比が4/3に等しいかまたはそれ以
上の場合に、層の横幅ｌが増大するときに、溝孔を通る
気体の速度ｕも増大しなければならない。

他の条件が同じで、製品の高さが低い場合に、正規の
流動化を得るためには、溝孔を通る気体の速度ｕは増大
しなければならない。

第４図はこの発明による別の配備を表わす。これにお
いて、固定層はコンベヤねじ61によつて取出され、その
運動は、上述した限界の中に流動化層の水準を維持する
ように調整される。

ここでは、送風機58は設備の上方部分に配置され、流
動化層によつて投出された小寸のまたは破片となつた製
品は、固定層によつて直接受取られるか、或いは送風機
によつて吸引された場合に流動化層に再導入される。

層の幅ｌに対する溝孔22aおよび22bの上方の流動化さ
れた製品の高さの比が4/3以下である場合に、第５図に
示されるように、溝孔を通して注入される気体によつ
て、長手壁2,3の対称平面に関して対称な旋回T,T′が生
じる。旋回T,T′によつて製品は層の床から表面に上昇
し、その際に、表面から層の底に向う製品の運動が、壁
２および３に沿つて層の中間区域で生じる。新鮮で湿つ
た接着性の製品を深く凍結する場合には、製品が壁２お
よび３に到着する以前に表面で凍結して、この壁の所で
接着するようになるかも知れないから、中間区域で層に
製品を供給することが有利である。

第５図に示される取出しベルト12では、その上で粒子
の固定層が最小に低減される。この固定層は、固定のす
き刃によつて機械的に押すことができて、その際にその
要素が旋回の真の撹拌区域まで動かされる。或いはこの
固定層は、望ましくは、水平ジエツトを形成するノズル
60を備えた管55を通して低温流体、窒素またはCO₂、を
注入することに変位する。

送風機58は、層の中への粒子の再導入を可能にするた
め、溝孔22aおよび22bの上方に配置される。

第６図は、第５図に対応する設備の長手断面を示す。
層の通気される長さは、所望の製品に適するように表わ
された長さよりも大にできる。ベルトの端部において、
非通気区域は、可動層すなわち流動化層を所望の水準に
維持する固定層に対応し、取出しベルトの運動は、流動
化の過程における製品の高さの関数として調整される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による処理室を線図的垂直断面図お
よび斜視図で表わす。第２図および第３図は、処理室の
垂直横断面図および処理室の部分垂直長手断面図をそれ
ぞれ表わす。第４図、第５図および第６図は、この発明
の３つの実施例の断面図をそれぞれ表わす。 図面において、１は処理室、２および３は２つの垂直
壁、22aと22bは入口開口、35は上昇する流れ、36は補助
の流れ、50は熱絶縁ケーシングを示す。

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】室の下端に収集される前記粉粒物を流動化
   する再結合上昇流を作るために少なくとも２つの集束流
   を形成するように、室の側壁に相互に向き合ったオリフ
   ィスを形成してガスの注入を保証する、 流動化ガスの注入によって上方部分で開口する室中で、
   ガスによって流動化された粉粒物の層を使用する形式
   の、粉粒物に細分化された生産物を処理する方法におい
   て、 注入オリフィス（22a,22b）を室（１）の下端からある
   距離をおいて設け、 室（１）の下側部分に形成された前記粉粒の実質的に固
   定された層（39）を通過する再結合した第二の流れ（3
   6）を形成し、 前記第二の流れが室の下端付近に流れるようにしたこと
   を特徴とする粉粒物からなる製品の処理方法。
2. 【請求項２】第２の流れが下降方向を向いていることを
   特徴とする請求項１に記載の処理方法。
3. 【請求項３】処理すべき粉粒が流動化層のあるレベルに
   連続的に供給され、処理された粉粒が固定化層のあるレ
   ベルに連続的に排出されるようにしたことを特徴とする
   請求の範囲第１項に記載の処理方法。
4. 【請求項４】処理された製品の流出速度が、流動化され
   たガスの注入圧力によって調節されることを特徴とする
   請求項1,2又は３の何れか一項に記載の処理法方。
5. 【請求項５】室が下部にガスを逃がす通路を備え、処理
   室が熱遮断壁内に配置され、粒状化層の頂部と固定化層
   の下部とで逃げたガスを、熱遮断壁内で注入オリフィス
   に低温媒体、例えば噴霧液体窒素又はドライアイスの形
   態の媒体の混合物と共に再循環し、製品の冷却、例え
   ば、粒状化又は個片化した食品製品の深い又は急速な冷
   凍を行うことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に
   記載の処理方法。
6. 【請求項６】流動化層（31）のレベル（Ｎ）を固定化層
   （39）の制御した抽出手段によって、所定の値の間に維
   持ようしたことを特徴とする請求項５に記載の処理方
   法。
7. 【請求項７】垂直壁を備えた上端部で開口する室（１）
   を備え、前記室（１）が室（１）の内部に面し、互いに
   向き合う壁に設けられた流動化ガスの注入用のオリフィ
   ス（22a,22b）と室（１）の下端で細分化された製品を
   抽出するための手段（12;61）とを有し、流動化効果を
   有する再結合上昇流（35）を形成しするように構成され
   た分割された製品を処理する装置において、 室が下部にガスを逃がす通路を有し、ガス注入オリフィ
   スが室の下端から所定の距離おいて配設された横方向入
   口（22a,22b）から成り、室（１）の下部で形成された
   細分化された製品から成る実質的に固定された層（39）
   を通り抜ける室の下端に向かう再結合した第二の流れ
   （36）を形成するように構成したことを特徴とする処理
   装置。
8. 【請求項８】入口（22a,22b）を通して注入された流動
   化ガスの圧力によって、抽出手段（12;61）が調節され
   ることを特徴とする請求項９に記載の処理装置。
9. 【請求項９】流動化ガスが、入口（22a,22b）のレベル
   の上方にその回路が配置された送風機によって推進さ
   れ、入口の断面領域が調節可能であることを特徴とする
   請求項７又は８に記載の処理装置。
10. 【請求項１０】室（１）が処理されるべき細分化された
    製品を供給する手段を入口の上部に備えていることを特
    徴とする請求項第７〜９の何れか一項に記載の処理装
    置。
11. 【請求項１１】室（１）が長方形の形状を成し、入口が
    室（１）の２つの対向する側部表面（2,3）における長
    手方向の溝によって構成されていることを特徴とする請
    求項７〜10に何れか一項に記載の処理装置。
12. 【請求項１２】請求項７〜10の何れか一項に記載の処理
    装置を備え、室（１）が熱遮断壁内に取り囲まれ、かつ
    横方向入口に連結された主導管（17,18）内に放出する
    ガス送風機（57,58）と、低温流体を注入する手段（55,
    56）とを備えていることを特徴とする粉粒に分割された
    製品用の凍結装置。
13. 【請求項１３】低温流体を注入する手段（55,56）が入
    口（22a,22b）のレベルで終わることを特徴とする請求
    項12に記載の凍結装置。