JP4282454B2 - 液冷式食品冷凍装置 - Google Patents

Description

本発明は、一般的に「ブライン」と称される不凍液（例えば、エチルアルコール＋水を主成分とする）を収容する不凍液槽手段と、前記不凍液槽手段内の不凍液浴を撹拌する撹拌手段と、この不凍液槽手段内の不凍液浴を冷却するよう前記不凍液槽手段の側壁に沿って蛇行配管した熱交換配管手段と、前記熱交換配管手段に冷媒を供給する冷却圧送手段と、冷凍すべき食品を直接又はパックした状態で前記不凍液槽内の不凍液浴に浸漬するための搬器手段とを具えた液冷式食品冷凍装置に関するものである。

閉鎖した冷凍室内の空気を冷却して食品を冷凍させる一般的な冷気冷凍式ではなく、パックした又はむき出しの冷凍すべき食品を直接不凍液に接触させる液冷式冷凍装置としては、本願人の先願によるものがある（例えば、特許文献１参照）。液冷式冷凍装置は、超低温（−３０゜Ｃ〜−６０゜Ｃ）に制御可能な不凍液との接触により超高速で均一に製品を冷凍でき、冷気冷凍式よりも格段に省スペースかつ急速に冷凍することができるという利点がある。また、液化ガス（例えば、液体窒素等）による冷凍よりも冷凍品質がよい、即ち、身割れ（クラック）を生ずることなく製品の芯まで一気に凍結することができるという利点がある。
特公平７‐２８７１０号公報

しかし、従来の液冷式食品冷凍装置は、特許文献１の第４図及び第７図に示すように、矩形の不凍液槽の三方の側壁のみ熱交換配管手段を張りめぐらすだけで、撹拌手段を配置する側の側壁には壁面に沿って熱交換配管手段を張りめぐらしていなかった。従って、不凍液槽内の不凍液浴を均一な冷却温度にするのに時間がかかるきらいがあった。

また、各壁面に沿う配管は、不凍液槽の大きさに基づいて特注で、ストレート管とＵ字管又はエルボ管との組み合わせにより、特許文献１の第７図に示すように単独の蛇行管を形成し、二つの側壁における熱交換配管手段である冷却コイル管４、３を直列に接続し、他の一つの側壁は別系統の冷却コイル管５を設けており、従って、配管作業が面倒であり装置の組み立てに時間と手間がかかり、コストを押し上げる要因となっていた。

特に、大型の液冷式食品冷凍装置を製造するには従来型の構成では、不凍液槽内の不凍液浴を均一な冷却温度にするのに時間がかかり、また組み立ても面倒であった。

従って、本発明の目的は、不凍液槽内の不凍液浴を効率よく短時間で均一冷却し、かつ組み立てが簡単であり、拡張も極めて容易な液冷式食品冷凍装置を得るにある。

この目的を達成するため、本発明液冷式食品冷凍装置は、前記熱交換配管手段を、
入口側マニホルドポート、出口側マニホルドポート、それぞれ前記入口側マニホルドポートを起端とし、前記不凍液槽手段の側壁に沿って垂直に下行する垂直下行部分、これら垂直下行部分の下端からそれぞれ水平に曲げ出し、前記不凍液槽手段の側壁に沿って蛇行しつつ上行し、上端が前記出口側マニホルドポートに終端する蛇行上行部分を有する少なくとも２本の配管部でモジュール化した配管ユニットと、
前記配管ユニットの入口側マニホルドポートを順次並列接続する往路側マニホルド手段、及び出口側マニホルドポートを順次並列接続する復路側マニホルド手段であって、Ｔ字管の水平部分を順次に直列接続し、前記不凍液槽手段の側壁上方で側壁に沿って延在するよう構成し、Ｔ字管の脚部部分に入口側及び出口側のマニホルドポートを並列接続した、該往路側マニホルド手段および復路側マニホルド手段と
により構成し、前記配管ユニットを前記不凍液槽手段の側壁全周にわたり壁面に沿って順次複数個配列し、前記往路側及び復路側のマニホルド手段によって前記冷却圧送手段の出力側及び帰還側に接続した
ことを特徴とする。

本発明によれば、入口側マニホルドポート、出口側マニホルドポート、垂直下行部分及び蛇行上行部分を有する少なくとも２本の配管部により構成される配管ユニットを、不凍液槽の大きさ（規模）に応じた数だけ使用し、順次側壁全周にわたり壁面に沿って配置し、各配管ユニットの入口側及び出口側のマニホルドポートを往路及び復路のマニホルド手段に並列接続し、このマニホルド手段を冷却圧送手段の出力側及び帰還側に接続するため、不凍液槽内の不凍液浴を効率よく均一冷却し、かつ組み立てが簡単であり、拡張が極めて容易となる。

不凍液槽手段は、複数個の前記配管ユニットを配列した不凍液槽の他に、この配管ユニット付き不凍液槽内で冷却された不凍液が一定レベルで満たされて、不凍液が前記配管ユニット付き不凍液槽との間で循環する配管ユニット無しの不凍液槽を設け、この配管ユニット無しの不凍液槽にも搬器手段を設ける。この実施例によれば、液冷式食品冷凍装置を極めて簡単に拡張することができる。

次に、図面につき本発明の好適な実施例を説明する。

図１は、大型の屋外冷却圧送手段（いわゆる「冷凍機」）１により屋内の液冷式食品冷凍装置２の不凍液槽手段である不凍液槽３内に配管した熱交換配管手段に冷媒を供給する冷凍工場４の実施例を示す。この不凍液槽３には不凍液浴５を適量収容し、パック詰め食品６を載置した搬器手段７により不凍液浴５内に浸漬させる。図示の実施例では、搬器手段７は昇降自在のカーゴトレイとしたが、コンベヤとすることもできる。図示の実施例では冷凍工場としたが、一般的なレストランに設置することもできる。また、搬器手段７に載置する食品は、パックせずにむき出しで載置することもできる。

図２は、本発明液冷式食品冷凍装置２の第１の実施例を示し、ただし、この図２では不凍液浴は図示しない。図示の実施例では、液冷式食品冷凍装置２に、不凍液槽３の上部開口を開閉する蓋手段８と、開放した上部開口を経て不凍液槽内に昇降可能なカーゴトレイ（ゴンドラ）７と、不凍液槽３内の不凍液浴を撹拌する撹拌手段（例えば、スクリューモータ）９と、この不凍液槽３内の不凍液浴を冷却するよう不凍液槽３の四方の側壁に沿って蛇行配管した熱交換配管手段としての配管ユニット１０とを設ける。図示の実施例では配管ユニット１０を、正方形の不凍液槽３の四側壁全周にわたりそれぞれに２個、合計８個使用する。この不凍液槽３は、必ずしも正方形ではなく他の形状、例えば、長方形、多角形、又は円形であってもよい。この配管ユニット１０は図３及び図４につき詳細に説明する。

図３には、長方形の不凍液槽３の四側壁全周にわたり配管ユニット１０を６個配列した第２の実施例を示す。本発明によれば、配管ユニット１０は、２本の配管部であって、垂直下行部分１１と、これら垂直下行部分１１からそれぞれ水平に曲がって壁面に沿って蛇行する２本の蛇行上行部分１２よりなる配管部と、各垂直下行部分１１の上端を接続する入口側マニホルドポート１３と、各蛇行上行部分１２の上端を接続する出口側マニホルドポート１４とよりなるユニットとしてモジュール化する。l

図４には、長方形の不凍液槽３の四側壁全周にわたり配管ユニット１０を８個配列した第３の実施例を示す。本発明によれば、配管ユニット１０は、４本の配管部であって、垂直下行部分１１と、これら垂直下行部分１１からそれぞれ水平に曲がって壁面に沿って蛇行する４本の蛇行上行部分１２よりなる配管部と、各垂直下行部分１１の上端を接続する入口側マニホルドポート１３と、各蛇行上行部分１２の上端を接続する出口側マニホルドポート１４とよりなるユニットとしてモジュール化する。

図２〜４の実施例を含めて、本発明液冷式食品冷凍装置の熱交換配管手段は、配管ユニット１０を不凍液槽３の側壁全周にわたり順次複数個配列し、入口側マニホルドポート１３を往路側マニホルド手段に並列接続し、出口側マニホルドポート１４を復路側マニホルド手段に並列接続し、往路側及び復路側のマニホルド手段を冷却圧送手段１の出力側及び帰還側に接続して構成する。図示の実施例ではマニホルド手段は、往路側のＴ字管１５及びエルボ管（Ｔ字管の片側を塞いだものでもよい）１６、並びに復路側のＴ字管１７及びエルボ管（Ｔ字管の片側を塞いだものでもよい）１８によって構成したが、複数個の分岐管を有するマニホルド管とすることもできる。

本発明によれば、熱交換配管手段を、
a) 単独ではなく複数個の配管部（垂直下行部分１１及び蛇行上行部分１２を有する）、及び各垂直下行部分１１の上端を接続する入口側マニホルドポート１３、ならびに各蛇行上行部分１２の上端を接続する出口側マニホルドポート１４よりなるモジュール化した配管ユニット１０と、
b) Ｔ字管の水平部分を順次に直列接続し、前記不凍液槽手段の側壁上方で側壁に沿って延在するよう構成し、Ｔ字管の脚部部分に入口側及び出口側のマニホルドポートを並列接続した、往路側マニホルド手段および復路側マニホルド手段と
により構成したため、不凍液槽内の不凍液浴を効率よく均一冷却し、かつ組み立てが簡単であり拡張が容易となる。

図５には図２の実施例を変更した第４の実施例を示し、この実施例の場合、複数個の配管ユニット１０を配列した不凍液槽３の他に、この配管ユニット付き不凍液槽３内で冷却された不凍液が一定レベルで満たされて、不凍液が配管ユニット付き不凍液槽３との間で循環する配管ユニット無しの不凍液槽１９を設け、図示しないがこの配管ユニット無しの不凍液槽１９にも搬器手段を設ける。

図示の実施例では、配管ユニット付き不凍液槽３内で冷却された不凍液を配管ユニット無しの不凍液槽１９に供給するストレーナ付きの圧送ポンプ２０を２機設け、２本の往路管２１を介して配管ユニット無しの不凍液槽１９に送り込み、１本の復路管２２を介して配管ユニット付き不凍液槽３に還流させて、配管ユニット無しの不凍液槽１９内の不凍液レベルを一定にする。圧送ポンプ２０及び往路管は一系統のみでもよい。この実施例によれば、簡単に液冷式食品冷凍装置を拡張することができる。

本発明液冷式食品冷凍装置は、従来の一般的な冷気式冷凍に比べると、省スペースで大量の食品を極めて急速に冷凍することができ、また、解凍したときのドリップ発生や細胞破壊がなく鮮度、味及び食感が格段に優れるため、レストラン業界で有利に利用できる。更に、従来型の液冷式食品冷凍装置よりも拡張性が格段に向上したため、大量の家畜肉、又は魚類、又は他の冷凍可能な食品を取り扱う流通業界で有利に利用でき、液化ガス冷凍よりも身割れ（クラック発生）がなく、高品質の冷凍食品を市場に供給できる。

本発明液冷式食品冷凍装置を有する冷凍工場の説明図である。 本発明液冷式食品冷凍装置の第１の実施例の線図的説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。 長方形の不凍液槽の四側壁全周にわたり配管ユニットを６個配列した第２の実施例の説明図であり、（ａ）は冷却圧送手段（いわゆる「冷凍機」）と、本発明による配管ユニットとの関係を示す熱交換配管系統の説明図、（ｂ）は各配管ユニットの入口側及び出口側マニホルドポートと２本の管部分との接続部分の拡大部分説明図、（ｃ）は不凍液槽における配管ユニットの配置関係を示す説明図である。 長方形の不凍液槽の四側壁全周にわたり配管ユニットを８個配列した第３の実施例の説明図であり、（ａ）は冷却圧送手段（いわゆる「冷凍機」）と、本発明による配管ユニットとの関係を示す熱交換配管系統の説明図、（ｂ）は各配管ユニットの入口側及び出口側マニホルドポートと４本の管部分との接続部分の拡大部分説明図、（ｃ）は不凍液槽における配管ユニットの配置関係を示す説明図である。 図２の実施例の配管ユニット付き不凍液槽に配管ユニット無しの不凍液槽を継ぎ足して拡張する本発明液冷式食品冷凍装置の第４の実施例の説明図である。

符号の説明

１ 冷却圧送手段（いわゆる「冷凍機」）
２ 液冷式食品冷凍装置
３ 不凍液槽
４ 冷凍工場
５ 不凍液浴
６ パック詰め食品
７ 搬器手段
８ 蓋手段
９ 撹拌手段
１０ 配管ユニット
１１ 垂直下行部分
１２ 蛇行上行部分
１３ 入口側マニホルドポート
１４ 出口側マニホルドポート
１５ 往路側Ｔ字管（往路側マニホルド手段）
１６ 往路側エルボ管（往路側マニホルド手段）
１７ 復路側Ｔ字管（復路側マニホルド手段）
１８ 復路側エルボ管（復路側マニホルド手段）
１９ 配管ユニット無しの不凍液槽
２０ 圧送ポンプ
２１ 往路管
２２ 復路管

Claims (2)

1. 不凍液を収容する不凍液槽手段と、前記不凍液槽手段内の不凍液浴を撹拌する撹拌手段と、この不凍液槽手段内の不凍液浴を冷却するよう前記不凍液槽手段の側壁に沿って蛇行配管した熱交換配管手段と、前記熱交換配管手段に冷媒を供給する冷却圧送手段と、冷凍すべき食品を直接又はパックした状態で前記不凍液槽内の不凍液浴に浸漬するための搬器手段とを具えた液冷式食品冷凍装置において、
   前記熱交換配管手段を、
   入口側マニホルドポート、出口側マニホルドポート、それぞれ前記入口側マニホルドポートを起端とし、前記不凍液槽手段の側壁に沿って垂直に下行する垂直下行部分、これら垂直下行部分の下端からそれぞれ水平に曲げ出し、前記不凍液槽手段の側壁に沿って蛇行しつつ上行し、上端が前記出口側マニホルドポートに終端する蛇行上行部分を有する少なくとも２本の配管部でモジュール化した配管ユニットと、
   前記配管ユニットの入口側マニホルドポートを順次並列接続する往路側マニホルド手段、及び出口側マニホルドポートを順次並列接続する復路側マニホルド手段であって、Ｔ字管の水平部分を順次に直列接続し、前記不凍液槽手段の側壁上方で側壁に沿って延在するよう構成し、Ｔ字管の脚部部分に入口側及び出口側のマニホルドポートを並列接続した、該往路側マニホルド手段および復路側マニホルド手段と
   により構成し、前記配管ユニットを前記不凍液槽手段の側壁全周にわたり壁面に沿って順次複数個配列し、前記往路側及び復路側のマニホルド手段によって前記冷却圧送手段の出力側及び帰還側に接続した
   ことを特徴とする液冷式食品冷凍装置。
2. 前記不凍液槽手段は、複数個の前記配管ユニットを配列した不凍液槽の他に、この配管ユニット付き不凍液槽内で冷却された不凍液が一定レベルで満たされて、不凍液が前記配管ユニット付き不凍液槽との間で循環する配管ユニット無しの不凍液槽を設け、この配管ユニット無しの不凍液槽にも搬器手段を設けた請求項１に記載の液冷式食品冷凍装置。

Images