JP6813683B2 - フリーザ及びフリーザの冷却方法 - Google Patents

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Description

本開示は、被冷却物をコンベアで搬送しながら冷却又は冷凍可能なフリーザ及びその冷却方法に関する。
本発明者等は、食品などの複数の被冷却物をコンベアで搬送しながら連続的に急速冷凍可能なフリーザの開発に取り組んできた。例えば、特許文献1では、フリーザ内部の丸洗い洗浄が可能なコンパクト構造とし、かつ少量多品種の食品を連続冷凍可能なフリーザを提案している。
特許文献2には、ボトル詰め食品を立ち姿勢のままコンベアで搬送しながら散水により冷却する場合に、搬送中のボトルを回転させ、散水をボトル周方向の広範囲に当てることで冷却効果を向上させる冷却装置が開示されている。この装置のボトル回転手段は、ボトルの側面を固定部材に持たせ掛けた状態で底面の一部を固定板に接触させ、該底面の他の領域をコンベア上に載せることで、回転させるようにしている。
フリーザでボトル詰め食品を冷凍する場合、ボトル詰め食品を立ち姿勢のまま冷凍可能であると、前処理(充填、キャッピング等)及び後処理(ラベリング、ストック作業等)を含め、すべての処理工程を立ち姿勢のままで可能になり、処理工程を迅速化できる利点がある。
特許第3504834号公報 特開2003−252315号公報
特許文献1に開示されたフリーザは、コンベアの上方及び下方に設けられたダクトから冷気を被冷却物に吹き付けるようにしているので、ボトル詰め食品を立ち姿勢で搬送しながら冷凍する場合、ボトルの頭部や底部が障害となって冷却効率が向上しない問題がある。また、ボトル内で被冷却物の上方に存在する空気が熱伝達を低下させるため、被冷却物の冷却効果が抑制される。
特許文献2に開示された冷却装置は、立ち姿勢のボトルを回転させるときボトルが倒れるおそれがあり、これによって、処理効率が低下するという問題がある。また、この冷却装置は、ボトルの側面を固定部材に持たせ掛けながら回転させるので、横断面が角形のボトルを回転できないおそれがある。
一実施形態は、簡易な構成で被冷却物の冷却効果を高め、かつ被冷却物が立ち姿勢で搬送される容器に収容される場合であっても、冷却効果を高めることができるフリーザを提案することを目的とする。
一実施形態は、フリーザで立ち姿勢の被冷却物を搬送しながら冷却する場合、被冷却物の冷却効果を高め、かつ被冷却物の倒れを防止して冷却効果の低下を抑制することを目的とする。
(1)一実施形態に係るフリーザは、
ハウジングと、前記ハウジングの内外に設けられた被冷却物搬送用コンベアと、を備えるフリーザであって、
前記被冷却物搬送用コンベア上の被冷却物の側方で前記被冷却物搬送用コンベアの搬送方向に沿って延在し、前記被冷却物に冷気を吹き付ける冷気吹出口を有する第1冷気吹出部を備え、
前記冷気吹出口は、スリット状冷気吹出口又はパンチング孔を含んで構成され、かつ、高さ方向で一番高い位置と一番低い位置との距離が前記スリット状冷気吹出口のスリット幅又は前記パンチング孔の孔径の4倍以上となるように配置される。
なお、ここで「高さ方向」とは、被冷却物搬送用コンベアの搬送面に対して直交する方向を言う。また、ここで「冷却」とは、「被冷却物の凍結点より高い温度での冷却又は被冷却物の凍結点以下の温度での冷凍」を意味する。
上記(1)の構成によれば、被冷却物搬送用コンベア(以下単に「コンベア」とも言う。)で搬送される被冷却物に対して側方から冷気を吹き付けるため、被冷却物が立ち姿勢で搬送される容器に貯留される被冷却液などである場合、冷気は容器の頭部や被冷却液の上方に存在する空気又は容器が載置されたコンベアによって阻害されず、冷気を容器の被冷却物貯留部に向かって直接吹き付けることができるため、冷却効果を向上できる。また、立ち姿勢の容器に対し側方から冷気を吹付けることで、冷気を容器の外周に沿って周方向へ迂回できるので、容器の周方向で被冷却物を均一に冷却又は冷凍できる。
また、被冷却物の冷却効果は主として吹き付けられる冷気の温度及び風速の2つの要素によって左右される。冷気吹出口はスリット状冷気吹出口又はパンチング孔という絞られた吹出口で構成されるため、冷気はその風量に対して冷却効果が得られる風速を確保できる。また、冷気吹出口は、高さ方向で一番高い位置と一番低い位置との距離がスリット状冷気吹出口のスリット幅又はパンチング孔の孔径の4倍以上となるように配置されるため、上記距離を立ち姿勢の被冷却物を冷却するために必要な高さ方向の冷気吹付け範囲としたとき、被冷却物に対して必要な冷却効果を得るための風速と高さ方向の冷気吹付け範囲を確保できる。即ち、上記距離が上記スリット幅又は上記孔径の4倍未満のとき、スリット幅又は孔径が必要以上に大きくなり、必要な風速を確保できない。あるいは、立ち姿勢の被冷却物の冷却に必要な高さ方向の冷気吹付け範囲を確保できない。
(2)一実施形態では、前記(1)の構成において、
前記冷気吹出口は複数の前記パンチング孔を含んで構成され、
前記複数のパンチング孔は、前記高さ方向で前記パンチング孔の孔径の6倍以上の領域に分散して配置される。
上記(2)の構成によれば、冷気吹出口は複数のパンチング孔を含んで構成され、複数のパンチング孔は、高さ方向でパンチング孔の孔径の6倍以上の領域に分散して配置されるため、立ち姿勢の被冷却物に対してさらなる冷却効果を得るための風速と高さ方向の冷気吹付け範囲を確保できる。また、上記数値範囲下でパンチング孔を小径とすることで、冷気の風速を増加しやすい。さらに、パンチング孔は加工が容易であるため、第1冷気吹出部の製造コストを節減できる。
(3)一実施形態では、前記(2)の構成において、
前記複数のパンチング孔は少なくとも一つの列を形成するように配置され、該列は前記被冷却物搬送用コンベアの搬送面に対して傾斜している。
上記(3)の構成によれば、パンチング孔を高さ方向に分散させて均一に配置できるので、高さ方向で冷却効果が不足する領域をなくすことができる。
(4)一実施形態では、前記(1)の構成において、
前記冷気吹出口は1個以上の前記スリット状冷気吹出口で構成され、
前記スリット状冷気吹出口は、前記被冷却物搬送用コンベアの搬送面に対して傾斜して設けられる。
上記(4)の構成によれば、スリット状冷気吹出口を高さ方向で連続的に配置できるので、高さ方向で冷却効果が不足する領域をなくすことができる。また、パンチング孔と比べて、冷気吹出口から吹き出す冷気の総風量に対して被冷却物に当たる冷気量の割合(以下「実吹付率」とも言う。)を増加できる。
(5)一実施形態では、前記(4)の構成において、
前記スリット状冷気吹出口は、前記搬送方向に沿って前記搬送面に対して同一高さ領域で同じパターンのスリット状冷気吹出口が繰り返し配置される。即ち、基準位置が同じ高さにある複数の同一パターンのスリット状冷気吹出口が搬送方向に沿って配置される。
上記(5)の構成によれば、上記スリット状冷気吹出口の高さ領域を被冷却物に対して冷却効果を得るために必要な高さ方向の冷気吹付け範囲に合わせることで、該冷気吹付け範囲に繰り返し冷気を吹き付けることができる。そのため、被冷却物の高さ方向全域で冷却効果を向上できる。
(6)一実施形態では、前記(3)〜(5)の何れかの構成において、
前記第1冷気吹出部は、前記被冷却物搬送用コンベア上の前記被冷却物に対して両側方に設けられた一対の冷気吹出部で構成され、
一方の前記冷気吹出部に設けられた前記冷気吹出口は、前記搬送面に接近する方向へ傾斜し、他方の前記冷気吹出部に設けられた前記冷気吹出口は、前記搬送面から離れる方向へ傾斜している。
上記冷気吹出部がパンチング孔で構成される場合、パンチング孔は少なくとも一つの列を形成するように配置され、該列はコンベアの搬送面に対して傾斜するように配置される。
上記(6)の構成によれば、コンベアの両側に配置される冷気吹出口は互いに傾斜方向が異なるために、搬送方向の任意の位置において両側の冷気吹出口は高さ方向で異なる位置に配置される。そのため、被冷却物の左右で冷気の吹付高さが異なるため、被冷却物の左右領域で温度差が生じるため、被冷却物が容器内に貯留された被冷却液であるとき、被冷却液の対流が促進され、冷却効果を向上できる。
(7)一実施形態では、前記(6)の構成において、
前記一方の冷気吹出部に設けられた前記冷気吹出口と前記他方の冷気吹出部に設けられた前記冷気吹出口とは、前記搬送面に対する傾斜角の絶対値が同一(搬送面に対する傾斜方向が異なり、かつ傾斜角が同一)である。
上記(7)の構成によれば、コンベアの両側に配置される冷気吹出部を製造する場合に、2個の冷気吹出部に冷気吹出口を同じ位置に形成し、一方の冷気吹出部を裏表反転させることで、搬送面に対する傾斜方向が異なり、かつ傾斜角が同一の冷気吹出口を有する一対の冷気吹出部を容易に製造できる。
(8)一実施形態では、前記(1)又は(2)の構成において、
前記冷気吹出口は複数の冷気吹出口で構成され、
前記複数の冷気吹出口の各々は、前記高さ方向に沿って配置され、かつ、前記搬送方向に沿って互いに間隔を置いて並列に配置される。
上記(8)の構成によれば、被冷却物が立ち姿勢で搬送される容器のような背の高いものであっても、高さ方向で均一に冷却又は冷凍できる。また、高さが異なる被冷却物を立ち姿勢で搬送するとき、冷気吹出口の配置が容易であると共に、被冷却物の大きさや数に対応させて搬送方向の冷気吹出口間の間隔を調整することで、傾斜配置されるスリット状冷気吹出口より実吹付率を増加できる。
(9)一実施形態では、前記(1)〜(5)の何れかの構成において、
前記第1冷気吹出部は、前記被冷却物搬送用コンベア上の前記被冷却物に対して両側方に設けられる一対の冷気吹出部で構成され、
前記一対の冷気吹出部に設けられた前記冷気吹出口は、前記搬送方向における同一位置において前記被冷却物搬送用コンベアの搬送面との距離が同一となるように配置される。
上記(9)の構成によれば、被冷却物に対して両側から同時に同じ高さで冷気を吹き付けできるので、被冷却物を部分的に集中して冷却でき、これによって、冷却効率を向上できる。また、被冷却物が立ち姿勢で搬送される容器に収容される場合においても、容器の周方向全域に亘り冷気が迂回するため、周方向全域で均一に被冷却物を冷却又は冷凍できる。また、高さ方向で部分的に集中している被冷却物に対して冷却効果を高めることができる。
(10)一実施形態では、前記(1)〜(9)の何れかの構成において、
前記第1冷気吹出部は、前記被冷却物搬送用コンベアの幅方向に移動可能に構成される。
上記(10)の構成によれば、コンベア上を搬送される被冷却物の大きさ又は形状に合わせて冷却効果を最大限に発揮できるコンベア幅方向位置に第1冷気吹出部を配置できる。
(11)一実施形態では、前記(1)〜(10)の何れかの構成において、
前記被冷却物搬送用コンベアの下方で前記搬送方向に沿って延在し、前記第1冷気吹出部に冷気を供給するためのダクトであって、側方に冷気取入口が形成されたダクトを備え、
前記第1冷気吹出部から吹き出された冷気が前記ハウジングの内部空間で前記被冷却物搬送用コンベアより上方の空間を通って前記冷気取入口に戻る冷気循環流が形成される。
上記(11)の構成によれば、第1冷気吹出部に冷気を供給するための上記ダクトがコンベアの下方のみに設けられ、コンベアの上方に設けられないため、コンベアの上方に被冷却物を冷却した後の冷気を逃す空間を形成しやすくなる。これによって、第1冷気吹出部から吹き出され被冷却物の冷却に供された後の冷気がコンベアの上方空間を介してダクトの上記冷気取入口に戻る冷気循環流を形成できると共に、該冷気循環流の圧力損失を軽減できる。
(12)一実施形態に係るフリーザは、
ハウジングと、前記ハウジングの内外に設けられた被冷却物搬送用コンベアと、を備えるフリーザであって、
前記被冷却物搬送用コンベア上の被冷却物の側方で前記被冷却物搬送用コンベアの搬送方向に沿って延在し、前記被冷却物に冷気を吹き付けるための第1冷気吹出部と、
前記被冷却物搬送用コンベア上を立ち姿勢で搬送される被冷却物を収容する容器の頭部に回転力を与えて前記容器を回転可能な容器回転部と、
を備える。
ここで「頭部」とは、容器の蓋部及び蓋部と同様に容器本体(被冷却物貯留部)より径が縮小した蓋部周辺の領域を含む領域を言う。
上記(12)の構成によれば、容器をコンベア上で搬送しながら上記容器回転部によって容器を回転させることで、上記第1冷気吹出部から吹き出す冷気を容器の周方向に均一に吹き付けることができる。これによって、容器内の被冷却物を容器の周方向で均一に冷却又は冷凍できる。
(13)一実施形態では、前記(12)の構成において、
前記被冷却物搬送用コンベアの搬送方向において、前記容器回転部は前記第1冷気吹出部が設けられる領域に設けられる。
上記(13)の構成によれば、コンベア搬送方向の少なくとも1つの領域において、冷気の吹付けと容器の回転とを同時に行うことで冷却効果を向上できると共に、容器内の被冷却物を容器の周方向に沿って均一に冷却又は冷凍できる。
(14)一実施形態では、前記(12)又は(13)の構成において、
前記容器回転部は前記被冷却物搬送用コンベアの搬送面との距離を調整可能に構成される。
上記(14)の構成によれば、頭部の高さが異なる容器に対しても、頭部の高さに合わせて容器回転部の高さを調整できる。従って、異なる高さの容器を回転できる。
(15)一実施形態では、前記(12)〜(14)の何れかの構成において、
前記容器回転部は、
前記頭部の両側に接触して前記容器に回転力を付加可能な一対のベルトと、
前記一対のベルトを前記被冷却物搬送用コンベアの前記搬送方向へ互いに異なる速度で駆動させるための駆動部と、
を含む。
上記(15)の構成によれば、頭部の両側を上記一対のベルトで挟み、かつ一対のベルトの駆動速度をコンベアの搬送速度に同調させることで、容器を倒さずに回転できる。また、一対のベルトの駆動速度差を調整することで容器の回転角度を調整できる。
(16)一実施形態では、前記(15)の構成において、
前記一対のベルト間の間隔が調整可能に構成される。
上記(16)の構成によれば、容器の頭部の径に合わせて、一対のベルト間の間隔を調整することで、容器の頭部の径が変わっても容器を回転できる。
(17)一実施形態では、前記(12)〜(16)の何れかの構成において、
前記容器回転部の前記搬送方向入口側に設けられ、前記容器を前記容器回転部に導くためのガイド部材を備える。
上記(17)の構成によれば、上記ガイド部材によって立ち姿勢の容器を倒さずに容器回転部に導くことができる。これによって、容器を確実に回転できる。
(18)一実施形態では、前記(17)の構成において、
前記ガイド部材は、前記被冷却物搬送用コンベアの上方で前記頭部と同じ高さに設けられ、前記頭部に接触可能に構成される。
上記(18)の構成によれば、上記構成のガイド部材によって頭部を直接ガイドできるので、容器を確実に容器回転部に導くことができる。
(19)一実施形態では、前記(17)の構成において、
前記ガイド部材は、前記被冷却物搬送用コンベアの上方で前記容器の被冷却物貯留部に接触可能な位置に設けられる。
上記(19)の構成によれば、上記構成のガイド部材は容器の被冷却物貯留部に接触することで容器を容器回転部に案内可能であるため、容器の高さ方向においてガイド部材の設置位置の自由度を広げることができる。
(20)一実施形態では、前記(1)〜(19)の何れかの構成において、
前記被冷却物搬送用コンベアの下方に設けられ、前記被冷却物搬送用コンベアの下面に向けて冷気を吹き出し可能な第2冷気吹出部を備える。
上記(20)の構成によれば、第1冷気吹出部に加えて上記第2冷気吹出部を備えることで、被冷却物に対して冷気を側方及び下方から同時に吹き付けることができる。これによって、被冷却物の冷却効果をさらに向上できる。また、第2冷気吹出部を備えるために、被冷却物が液状であって液状の被冷却物を冷凍する場合、被冷却物を下方部位から先に凍結できるので、凍結物に残留する気泡の残留率を低減できる。
(21)一実施形態に係るフリーザの冷却方法は、
ハウジングと、前記ハウジングの内外に設けられた被冷却物搬送用コンベアと、を備えるフリーザを用い、前記被冷却物搬送用コンベアで搬送される被冷却物を冷却する冷却方法であって、
前記被冷却物は、中空柱状の被冷却物貯留部と、該被冷却物貯留部より小径の頭部と、該被冷却物貯留部と該頭部との間に形成された縮径部とを含んで構成される容器に貯留され、
前記被冷却物搬送用コンベア上を立ち姿勢で搬送される前記容器に対し、前記容器の側方から冷気を吹き付ける第1冷気吹付けステップを含み、
前記第1冷気吹付けステップにおいて、前記被冷却物貯留部の高さ方向中点を中心として高さ方向で前記被冷却物貯留部の50%以上の領域に冷気を吹き付ける。
上記(21)の方法によれば、コンベア上を搬送される立ち姿勢の容器に対して側方から冷気を吹き付けるため、冷気は容器の頭部や被冷却物の上方に存在する空気又はコンベアによって阻害されず、そのため、冷却効果を向上できる。また、立ち姿勢の容器に対し側方から冷気を吹付けることで、冷気を容器の外周に沿って周方向へ迂回できるので、容器の周方向で被冷却物を均一に冷却又は冷凍できる。また、容器の被冷却物貯留部の高さ方向中点を中心として高さ方向で被冷却物貯留部の50%以上の領域に冷気を吹き付けるために、被冷却物の冷却効果を高めることができる。
(22)一実施形態では、前記(21)の方法において、
前記第1冷気吹付けステップにおいて、高さ方向で前記被冷却物貯留部の全域に冷気を吹き付ける。
上記(22)の方法によれば、高さ方向で前記被冷却物貯留部の全域に冷気を吹き付けるために、さらに冷却効果を高めることができる。
(23)一実施形態では、前記(21)又は(22)の方法において、
前記被冷却物搬送用コンベアの下方から前記被冷却物搬送用コンベアの下面に冷気を吹き付ける第2冷気吹付けステップを含む。
上記(23)の方法によれば、上記第2冷気吹付けステップによって、被冷却物が液状であって液状の被冷却物を冷凍する場合、被冷却物を容器の底部側から先に冷凍できるため、凍結物に残留する気泡の残留率を低減できる。
(24)一実施形態では、前記(21)〜(23)の何れかの方法において、
前記第1冷気吹付けステップにおいて、前記容器を長手軸中心に回転させる回転ステップを含む。
上記(24)の方法によれば、コンベアで立ち姿勢で搬送される容器を長手軸中心に回転させることで、冷気を容器の周方向に均一に吹き付けることができる。これによって、容器内の被冷却物を容器の周方向で均一に冷却又は冷凍できる。
一実施形態によれば、フリーザで被冷却物を搬送しながら冷却する場合に、簡易な構成で被冷却物の冷却効果を高めることができると共に、被冷却物が立ち姿勢で搬送される容器に収容される場合であっても、容器の周方向及び高さ方向で被冷却物を均一に冷却できる。また、一実施形態によれば、被冷却物が立ち姿勢で搬送される容器に収容される場合であっても、容器の倒れを防止することで冷却効果の低下を抑制できる。
一実施形態に係るフリーザの全体構成を示す正面視断面図である。 図1中のA―A線に沿う断面図である。 図1中のB―B線に沿う断面図である。 図1の第1冷気吹出部の拡大図である。 一実施形態に係る第1冷気吹出部の正面図である。 一実施形態に係る第1冷気吹出部の正面図である。 容器の一構成例を示す正面図である。 図3の一部拡大図である。 一実施形態に係るフリーザの容器回転部を示す正面図である。 一実施形態に係るフリーザの容器回転部を示す平面図である。 一実施形態に係るフリーザの容器回転部を示す側面図である。 一実施形態に係るフリーザの冷却方法の工程図である。
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載され又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
図1〜図3は、一実施形態に係るフリーザ10の全体構成を示し、図1は正面視縦断面図であり、図2は平面視縦断面図であり、図3は側面視横断面図である。
フリーザ10は、内部に冷却空間を形成可能なハウジング12を備え、ハウジング12の外部から内部に導設されたコンベア14が設けられている。コンベア14で搬送される被冷却物Cの側方に被冷却物Cに冷気を吹き付けるための冷気吹出口18を有する冷気吹出部16(第1冷気吹出部)が設けられる。冷気吹出部16はコンベア14の搬送方向(矢印a方向)に沿って延在する。
冷気吹出部16は、コンベア14を挟んでコンベア14の両側の少なくとも一方に設けられる。図2に示す実施形態では、冷気吹出部16は、コンベア14の両側に設けられた冷気吹出部16(16a、16b)で構成される。冷気吹出部16をコンベア14の両側に設けることで、被冷却物Cの周方向全域に冷気rを吹き付けることができ、冷却効果を高めることができる。
図4〜図6は、幾つかの実施形態に係る冷気吹出部16の拡大正面図である。図4〜図6に示すように、冷気吹出部16は、コンベア14上の被冷却物Cに対向する面にスリット状冷気吹出口18(18a、18c)又はパンチング孔18(18b)のどちらかが形成される。冷気吹出口18は、高さ方向で一番高い位置と一番低い位置との距離hがスリット状冷気吹出口18(18a、18c)のスリット幅s又はパンチング孔18(18b)の孔径pの4倍以上となるように配置される。
上記構成において、ハウジング12の内部で、被冷却物Cはコンベア14で搬送されながら冷気吹出部16から吹き出る冷気によって冷却又は冷凍される。従って、複数の被冷却物Cをコンベア14で搬送しながら連続的に効率良く冷却又は冷凍できる。
上記実施形態によれば、冷気吹出部16によって被冷却物Cに側方から冷気を吹き付けることができるので、被冷却物Cが立ち姿勢で搬送される容器Bに貯留される被冷却液wであっても、冷気は容器Bの頭部や被冷却液wの上方に存在する空気又は容器Bの下方に存在するコンベア14によって阻害されず、冷気を容器Bに直接吹き付けることができるため、冷却効果を向上できる。また、立ち姿勢の容器Bに対し側方から冷気を吹付けることで、冷気を容器Bの外周に沿って周方向へ迂回できるので、容器Bの周方向で被冷却液wを均一に冷却又は冷凍できる。
容器Bには横断面が円形、楕円形等の円弧状の容器と角形の容器とがあるが、冷気をコンベア14の両側から吹き付けることで、冷気を容器Bの周方向全周に亘り迂回させることができるので、容器Bの周方向全域で均一に冷却又は冷凍できる。
また、冷気吹出口18はスリット状冷気吹出口又はパンチング孔という絞られた吹出口で構成されるため、冷気はその風量に対して冷却効果が得られる風速を確保できる。また、冷気吹出口18は、距離hがスリット状冷気吹出口のスリット幅s又はパンチング孔の孔径pの4倍以上となるように配置されるため、距離hを立ち姿勢の被冷却物Cを冷却するために必要な高さ方向の冷気吹付け範囲としたとき、被冷却物に対して必要な冷却効果を得るための風速と高さ方向の冷気吹付け範囲を確保できる。距離hがスリット幅s又は孔径pの4倍未満のとき、スリット幅s又は孔径pが必要以上に大きくなり、必要な風速を確保できない。あるいは、立ち姿勢の被冷却物Cの冷却に必要な高さ方向の冷気の吹付け範囲を確保できない。
一実施形態では、図5に示すように、冷気吹出口18が複数のパンチング孔18(18b)で構成される。複数のパンチング孔18(18b)は、高さ方向でパンチング孔の孔径の6倍以上の領域に分散して配置される。
この実施形態によれば、複数のパンチング孔18(18b)が高さ方向でパンチング孔の孔径pの6倍以上の領域に分散して配置されるため、被冷却物に対してさらなる冷却効果を得るための風速と高さ方向の冷気吹付け範囲とを確保できる。また、上記数値範囲下でパンチング孔18(18b)を小径とすることで、冷気の風速を増加しやすい。さらに、パンチング孔は加工が容易であるため、冷気吹出部16の製造コストを節減できる。
なお、パンチング孔18(18b)の形状は通常円形でよいが、特に円形に限定されない。
一実施形態では、図1〜図3に示すように、ハウジング12は、内部にコンベア14が配置される横長の形状を有する。ハウジング12は、コンベア14が出入りする入口12a及び出口12b以外は断熱構造の隔壁で密閉され、内部に冷却空間を形成できる。
一実施形態では、コンベア14の搬送面を構成するコンベアベルト14aは、図4に示すように、チェーンなどで組み立られ、冷気が通過可能なメッシュ状に構成される。別な実施形態では、コンベアベルト14aは熱伝導率が高いステンレス板などを用い、冷気が通過できない遮蔽面で構成される。この実施形態では、被冷却物Cの底面は冷気で冷却された搬送面との接触で冷却される。
一実施形態では、コンベアベルト14aは無端ベルトで構成され、入口12aの外側に設けられる駆動スプロケット34、出口12bの外側に設けられる従動スプロケット36及びガイドローラ38に巻回される。駆動スプロケット34はモータなどで構成される駆動部40によって駆動される。図2に示すように、駆動スプロケット34、従動スプロケット36及びガイドローラ38等は、コンベア幅方向に沿って設けられた軸35の両端側に装着される。被冷却物Cはハウジング外でコンベア14に載せられ、入口12aからハウジング内に搬送される。被冷却物Cはハウジング内で冷却又は冷凍処理された後、出口12bからハウジング外へ搬送される。
一実施形態では、図3に示すように、ハウジング12の内部で冷気循環流Frを形成可能な冷気形成部20を備える。冷気形成部20は、ハウジング12の内部で第1冷気吹出部16(16a、16b)及びコンベア14の側方に設けられた熱交換器22及び送風機24を備える。ハウジング外に設けられた冷凍機(不図示)から冷却されたCOなどの冷媒が熱交換器22に循環され、熱交換器22でハウジング内の空気が冷媒によって冷却される。コンベア14の下方には搬送方向に沿って延在するダクト32が設けられる。熱交換器22で冷却された冷気rは、送風機24によってダクト32に送られ、ダクト32を経て第1冷気吹出部16からコンベア14上の被冷却物Cに吹き出される。被冷却物Cを冷却した後の冷気rは上方の空き空間から熱交換器22に戻る。こうして、コンベア14の搬送方向と直交する横断面内で循環する冷気循環流Frが形成される。
一実施形態では、図5に示すように、複数のパンチング孔18(18b)は一つの列dを形成するように配置され、列dはコンベア14の搬送面に対して傾斜している。図5は、冷気吹出部16の拡大正面図である。
この実施形態によれば、パンチング孔を高さ方向で分散させて均一に配置できるので、高さ方向で冷却効果が不足する領域をなくすことができる。列dの搬送面に対する傾斜角θは、パンチング孔間の間隔にもよるが、傾斜角θが小さいほどパンチング孔の配置を高さ方向で密に配置できるため、高さ方向で冷気が吹き出されない領域をなくすことができる。例えば、パンチング孔の間隔にもよるが、傾斜角θは20°以下、好ましくは10°以下とするのがよい。
一実施形態では、図4に示すように、冷気吹出口18は1個以上のスリット状冷気吹出口18(18a)で構成され、該スリット状冷気吹出口は、コンベア14の搬送面に対して傾斜して設けられる。
この実施形態によれば、スリット状冷気吹出口18(18a)を高さ方向で連続的に配置できるので、高さ方向で冷却効果が不足する領域をなくすことができる。また、パンチング孔と比べて、冷気吹出口から吹き出す冷気の総風量に対して被冷却物Cに当たる冷気量の実吹付率を増加できる。
一実施形態では、コンベア14の搬送面に対して傾斜したスリット状冷気吹出口18(18a)を高さ方向に複数列に配置するようにしてもよい。これによって、被冷却物Cに当たる冷気rの風量が増加し、冷却効果をさらに増大できる。また、被冷却液wが立ち姿勢で搬送される容器Bのような背の高いものであっても、高さ方向で均一に被冷却液wを冷却できる。
一実施形態では、図4に示すように、スリット状冷気吹出口18(18a)は、搬送方向に沿って搬送面に対して同一高さ位置で同じパターンのスリット状冷気吹出口が繰り返し配置される。即ち、基準位置oが同じ高さにある複数の同一パターンのスリット状冷気吹出口が搬送方向に沿って繰り返し配置される。基準位置oは高さ方向でスリット状冷気吹出口の基準となる位置として適宜設定される。例えば、図4では、基準位置oはスリット状冷気吹出口18(18a)の長手方向及びスリット幅方向の中心点である。
この実施形態によれば、スリット状冷気吹出口18(18a)の高さ領域を被冷却物Cに対して冷却効果を得るために必要な高さ方向の冷気吹付け範囲に合わせることで、該冷気吹付け範囲に繰り返し冷気を吹き付けることができる。そのため、被冷却物Cの高さ方向全域で冷却効果を向上できる。
一実施形態では、図6に示すように、冷気吹出部16は、高さ方向に沿って配置される複数の冷気吹出口18(18c)で構成される。各冷気吹出口18(18c)は、搬送方向に沿って互いに間隔を置いて並列に配置される。図6では、冷気吹出口18(18c)としてスリット状冷気吹出口が図示されているが、パンチング孔18(18b)を一列に配置した吹出口であってもよい。
ここで、「高さ方向に沿って配置される」とは、搬送面に直交する方向に対して30°以内の角度で配置されることを言う。
この実施形態によれば、被冷却物Cが立ち姿勢で搬送される容器のような背の高いものであっても、高さ方向で均一に冷却又は冷凍できる。また、高さが異なる被冷却物を立ち姿勢で搬送するとき、冷気吹出口の配置が容易であると共に、被冷却物の大きさや数に対応させて搬送方向の冷気吹出口間の間隔を調整することで、傾斜配置されるスリット状冷気吹出口より実吹付率を増加できる。
図7は、液状の被冷却液wが充填される容器Bの一構成例を示す。液状の被冷却液wは例えば飲料水などである。容器Bは大径の中空柱状の被冷却物貯留部c1と、被冷却物貯留部c1より小径の頭部c3と、被冷却物貯留部c1と頭部c3とに間に形成され、被冷却物貯留部c1から頭部c3に向かって徐々に縮径する縮径部c2とを含んで構成される。
被冷却物貯留部c1と縮径部c2との間に肩部c4が形成される。頭部c3は、例えば縮径部c2に着脱可能に装着される蓋部を有するタイプと、縮径部c2に一体に形成され、被冷却液wを容器Bから取り出すときは、頭部c3に孔を開けるタイプのものがある。容器内の被冷却液wの液面の高さにもよるが、距離hは、被冷却物貯留部c1の高さ以上に設定するのが好ましい。しかし、距離hは最低限被冷却物貯留部c1の高さの1/2以上必要と考えれば、容器Bが小型の場合、距離hはスリット幅sの6倍以上、パンチング孔径pの7倍以上とするのがよい。また、容器Bが中型の場合、距離hはスリット幅sの11倍以上、パンチング孔径pの13倍以上とするのがよい。また、容器Bが大型の場合、距離hはスリット幅sの14倍以上、パンチング孔径pの17倍以上とするのがよい。
一実施形態では、図3に示すように、冷気吹出部16は、コンベア上の被冷却物Cに対して両側方に設けられた一対の冷気吹出部16(16a、16b)で構成される。そして、一方の冷気吹出部16(16a)に設けられた冷気吹出口18(18a、18b)は、搬送面に接近する方向へ傾斜し、他方の冷気吹出部16(16b)に設けられた冷気吹出口18(18a、18b)は、搬送面から離れる方向へ傾斜している。例えば、図4に示すように、一方の冷気吹出部16(16a)に設けられた冷気吹出口18(18a’)が一点鎖線で示す冷気吹出口であり、他方の冷気吹出部16(16b)に設けられた冷気吹出口18(18a)が実線で示す冷気吹出口である。
冷気吹出部16がパンチング孔18(18b)で構成される場合、パンチング孔は少なくとも一つの列dを形成するように配置され、該列dはコンベア14の搬送面に対して傾斜するように配置される。
この実施形態によれば、コンベア14の両側に配置される冷気吹出口18(18a、18b)は互いに傾斜方向が異なるために、搬送方向の任意の位置においてコンベア14の両側の冷気吹出口は高さ方向で異なる位置に配置される。そのため、被冷却物Cの左右で冷気の吹付高さが異なるため、同じ高さにおける被冷却物Cの左右領域で温度差が生じる。これによって、被冷却物Cが容器B内に貯留された被冷却液wであるとき、被冷却液wの対流が促進され、冷却効果を向上できる。
一実施形態では、コンベア14の両側に設けられ、互いに傾斜方向が異なる冷気吹出部16(16a、16b)において、一方の冷気吹出部に設けられた冷気吹出口18と他方の冷気吹出部に設けられた冷気吹出口18とは、搬送面に対する傾斜角の絶対値が同一(搬送面に対する傾斜方向が異なり、かつ搬送面に対する傾斜角が同一)であるように構成される。
この実施形態によれば、コンベア14の両側に配置される冷気吹出部16(16a、16b)を製造する場合に、これら2個の冷気吹出部に冷気吹出口18を同じ位置に形成し、一方の冷気吹出部を裏表反転させることで、搬送面に対する傾斜方向が異なり、かつ傾斜角が同一の冷気吹出口を有する一対の冷気吹出部16(16a、16b)を容易に製造できる。
一実施形態では、冷気吹出部16は、コンベア上の被冷却物Cに対して両側方に設けられる一対の冷気吹出部16(16a、16b)で構成され、一対の冷気吹出部16(16a、16b)に設けられた冷気吹出口18は、搬送方向における同一位置において搬送面との距離が同一となるように配置される。
この実施形態によれば、被冷却物Cに対して両側から同時に同じ高さで冷気を吹き付けできるので、被冷却物Cの一部に集中して冷却でき、これによって、冷却効率を向上できる。また、被冷却物Cが立ち姿勢で搬送される容器Bに収容される被冷却液wの場合であっても、容器Bの周方向全域に亘り冷気rが迂回するため、周方向全域で均一に被冷却液wを冷却又は冷凍できる。また、高さ方向で部分的に集中している被冷却物Cに対して冷却効果を高めることができる。
図8は図3の拡大図である。
一実施形態では、図8に示すように、冷気吹出部16(16a、16b)は、コンベア14の幅方向(矢印b方向)に移動可能に構成される。この実施形態によれば、コンベア14の幅方向において、コンベア上を搬送される被冷却物Cの大きさ又は形状に合わせて冷却効果を最大限に発揮できる位置に冷気吹出部16を配置できる。
一実施形態では、冷気吹出部16は冷気循環流Frを導入可能なダクト28及び30で構成される。ダクト28及び30は支持フレーム42に固定されたダクト支持枠29に嵌装され、ダクト30は、被冷却物Cに対向する冷気吹出面30aにスリット状冷気吹出口18が形成されている。ダクト30はダクト支持枠29に遊嵌され、コンベア幅方向に移動可能であり、かつダクト30の側面に横方向に長辺を有する長孔44が形成されている。ダクト30はコンベア幅方向の位置を位置決めされた後、ボルト46でダクト28に固定される。
一実施形態では、図8に示すように、コンベア上を搬送される被冷却液wに対向するダクト30の冷気吹出面30aにスリット状冷気吹出口18(18a)が形成され、スリット状冷気吹出口18(18a)から被冷却液wに対して冷気が吹き付けられる。スリット状冷気吹出口18(18a)は冷気吹出面30aにスリット状開口のみが形成されてもよく、あるいは、図8に示すように、冷気吹出面30aから突出したノズル31が形成され、ノズル31の先端にスリット状開口が形成されるようにしてもよい。ノズル31を設けることで、冷気がスリット状冷気吹出口18(18a)から吹き出すときの圧力損失を低減でき、これによって、冷気の風速を高め、冷却効果を増すことができると共に、送風機24の動力を軽減できる。
一実施形態では、図3に示すように、ダクト32は、送風機24側に向く側方に冷気取入口32aが形成されている。冷気吹出部16から吹き出された冷気がハウジング12の内部空間でコンベア14より上方の空間を通って冷気取入口32aに戻る冷気循環流Frが形成される。
この実施形態によれば、冷気吹出部16に冷気を供給するためのダクト32がコンベア14の下方のみに設けられ、コンベア14の上方に設けられていないため、コンベア14の上方に被冷却物Cを冷却した後の冷気を逃す空間を形成しやすくなる。これによって、冷気吹出部16から吹き出され被冷却物Cの冷却に供された後の冷気が、コンベア14の上方空間を介してダクト32の冷気取入口32aに戻る冷気循環流Frを形成できると共に、コンベア14の上方に冷気を通す空間が形成されるため、冷気循環流Frの圧力損失を軽減できる。
一実施形態では、図4〜図6に示すように、コンベア14の下方に冷気吹出部66(第2冷気吹出部)が設けられる。冷気吹出部66は、コンベア14の下面に向けて冷気を吹き出し可能に構成される。
この実施形態によれば、冷気吹出部16に加えて冷気吹出部66を備えることで、被冷却物Cに対して冷気を側方及び下方から同時に吹き付けることができる。これによって、被冷却物Cの冷却効果をさらに向上できる。また、冷気吹出部66を備えるために、被冷却物Cが被冷却液wであって、フリーザ10で被冷却液wを冷凍する場合、被冷却液wを下方部位から先に凍結できるので、凍結物に残留する気泡の残留率を低減できる。
一実施形態では、冷気吹出部66は複数のノズル68を備え、ダクト32からノズル68を介してコンベア14の下面に冷気が吹き付けられる。ノズル68は先細りの縦断面を有する増速部70と同一の横断面を有する助走部72とを含んで構成される。助走部72はコンベア14の幅方向に延在するノズル口を有する。各ノズル68のノズル口は搬送方向に沿って間隔を置いて並列に配置される。ダクト32からノズル68に供給された冷気は増速部70で増速し、助走部72で整流されてノズル口から吹き出すため、冷気が被冷却物Cの表面に沿う層流を形成でき(コアンダ効果)、被冷却物Cの冷却効果を高めることができる。
一実施形態に係るフリーザ10は、図8〜図11に示すように、コンベア14の上方に容器回転部50を備え、容器回転部50は、コンベア上を立ち姿勢で搬送され被冷却液wを収容する容器Bの頭部c3に回転力を与えて容器Bを回転させる。
上記構成によれば、容器Bをコンベア上で搬送しながら容器回転部50によって容器Bを回転させることで、冷気吹出部16から吹き出す冷気を容器Bの周方向に均一に吹き付けることができる。これによって、容器内の被冷却液wを容器Bの周方向で均一に冷却又は冷凍できる。
一実施形態では、容器Bの頭部c3に頭部c3を開閉可能な蓋部を有し、容器回転部50は該蓋部に回転力を与えて容器を回転させる。
一実施形態では、図1及び図2に示すように、コンベア搬送方向において、容器回転部50は冷気吹出部16が設けられる領域に設けられる。
この実施形態によれば、コンベア搬送方向の少なくとも1つの領域において、冷気の吹付けと容器Bの回転とを同時に行うことで冷却効果をさらに向上できると共に、容器内の被冷却液wを容器の周方向に沿って均一に冷却又は冷凍できる。
一実施形態では、容器回転部50はコンベア14の搬送面との距離を調整可能に構成される。
この実施形態によれば、頭部c3の高さが異なる容器Bに対しても、頭部の高さに合わせて容器回転部50の高さを調整できる。従って、異なる高さの容器を回転できる。
一実施形態では、図8〜図11に示すように、容器回転部50は、頭部c3の両側に接触して容器Bに回転力を付加可能な一対のベルト52と一対のベルト52を駆動する駆動部54とを備える。駆動部54は一対のベルト52をコンベア搬送方向へ異なる速度で駆動可能に構成される。
この実施形態によれば、頭部c3の両側を一対のベルト52で挟み、かつ一対のベルト52の駆動速度をコンベア14の搬送速度に同調させることで、容器Bを倒さずに回転できる。また、一対のベルト52の駆動速度差を調整することで容器Bの回転角度を調整できる。
一実施形態では、一対のベルト52は無端ベルトであり、夫々一対のプーリ56に巻回され、一方のプーリ56が駆動部54で駆動され、他方のプーリ56は従動プーリで構成される。駆動部54は例えばプーリ56を回転させるためのモータで構成される。
一実施形態では、駆動部54は一対のベルト52を互いに逆方向へ駆動可能に構成される。ベルト52の一方をコンベア搬送方向へ移動させ、他方をコンベア搬送方向と逆方向へ移動させることで、容器Bの回転角度を増加できる。また、これらベルトの走行速度差を調整することで、容器Bの回転角度を調整できる。
一実施形態では、駆動部54及び駆動部54の出力軸に連結されたプーリ56は支持板58に支持される。支持板58は支持フレーム62から垂下された支持棒60に取り付けられる。
一実施形態では、一対のベルト52間の間隔が調整可能に構成される。即ち、一対のベルト52のうち少なくとも一方はコンベア幅方向、即ち矢印b方向(図8参照)の位置を調整可能に構成される。
この実施形態によれば、容器Bの頭部c3の径に合わせて、一対のベルト52間の間隔を調整することで、頭部c3の径が変わっても容器Bを回転できる。
具体的なベルト間隔調整手段として、例えば、駆動部54及び従動側のプーリ56を支持板58に対してコンベア幅方向位置を調整可能に取り付け、頭部c3の径に合わせてそれらのコンベア幅方向取付け位置を調整する。
なお、別な実施形態として、ベルト52を弾性部材で構成し、一対のベルト52間で異なる頭部径の容器Bの挟み込みを許容できるようにする。
一実施形態では、図10に示すように、容器回転部50のコンベア搬送方向入口側に、容器Bを容器回転部50に導くためのガイド部材64(64a、64b)が設けられる。
この実施形態によれば、ガイド部材64によって容器Bを容器回転部50に導くことができ、これによって、容器Bを確実に回転できる。
一実施形態では、図10に示すように、ガイド部材64のうち、ガイド部材64(64a)はコンベア14の上方で頭部c3と同じ高さに設けられ、かつ頭部c3に接触可能な位置に設けられる。従って、ガイド部材64(64a)は頭部c3を直接ガイドすることができる。
この実施形態によれば、ガイド部材64(64a)によって頭部c3を直接ガイドできるので、容器Bを確実に容器回転部50に導くことができる。
一実施形態では、図10及び図11に示すように、ガイド部材64のうち、ガイド部材64(64b)はコンベア14の上方で容器Bの被冷却物貯留部c1に接触可能な位置に設けられる。
この実施形態によれば、ガイド部材64(64b)は被冷却物貯留部c1に接触することで容器Bを容器回転部50に案内可能である。被冷却物貯留部c1は上下方向で頭部より大きい寸法を有するため、容器Bの高さ方向においてガイド部材64(64b)の設置位置の自由度を広げることができる。
一実施形態では、図9及び図10に示すように、ガイド部材64(64b)は容器回転部50よりコンベア搬送方向下流側にも設けられる。これによって、容器回転部50で回転した後の容器Bをコンベア搬送方向下流側へ案内できる。
一実施形態では、図10に示すように、ガイド部材64(64b)のうちコンベア搬送方向においてプーリ56間に位置する部位は、一対のベルト52間にある容器Bから離れる方向へ傾斜している。これによって、容器Bの横断面が矩形であるとき、容器Bの回転時に容器の角部が上記部位に当たって回転が妨げられるのを防止できる。
一実施形態では、容器回転部50及びガイド部材64はコンベア14の幅方向に複数設けられる。これによって、複数の容器を一度に冷却でき、容器の冷却処理効率を向上できる。
上記各実施形態で用いられる容器Bは、例えば、被冷却液が充填された瓶、缶等で構成され、あるいはプラスチックで構成された容器である。
一実施形態では、コンベア14の搬送面の上方空間で冷気の流出を阻害する物体が平面視で搬送面と重複する部位の面積は搬送面に対して50%以下となるように構成される。これによって、冷気吹出部16から吹き出され、被冷却物Cを冷却した後の冷気が円滑に上方空間へ流出でき、冷気循環流Frの圧力損失を低減できるため、送風機24の動力を低減できる。好ましくは、支持板58を縮小したり、あるいは支持板58の遮蔽面の不要部位を孔開けすることで、搬送面と重複する部位の面積を30%以下とする。これによって、冷気循環流Frの圧力損失をさらに低減できる。
図12は一実施形態に係るフリーザ10の冷却方法を示す工程図である。この冷却方法では、被冷却物Cは容器Bに収容された被冷却液wである。図7に示すように、容器Bは、中空柱状の被冷却物貯留部c1と、被冷却物貯留部c1より小径の頭部c3と、被冷却物貯留部c1と頭部c3との間に形成された縮径部c2とを含んで構成される。
この冷却方法では、コンベア14上を立ち姿勢で搬送される容器Bに対し、容器Bの側方から冷気を吹き付ける第1冷気吹付けステップS10を行う。第1冷気吹付けステップS10では、図7に示すように、被冷却物貯留部c1の高さ方向中点Mを中心として高さ方向で被冷却物貯留部c1の50%以上の領域に冷気を吹き付ける。同図において、E1は、中点Mを中心として高さ方向で被冷却物貯留部c1の50%の領域を示す。
上記方法によれば、コンベア上を搬送される立ち姿勢の容器Bに対して側方から冷気を吹き付けるため、被冷却物が立ち姿勢で搬送される容器に貯留される場合、冷気は容器の頭部や被冷却物の上方に存在する空気又はコンベアによって阻害されず、そのため、冷却効果を向上できる。また、立ち姿勢の容器Bに対し側方から冷気を吹付けることで、冷気を容器の外周に沿って周方向へ迂回できるので、容器Bの周方向で被冷却物を均一に冷却又は冷凍できる。また、容器Bの被冷却物貯留部c1の高さ方向中点Mを中心として高さ方向で被冷却物貯留部の50%以上の領域に冷気を吹き付けるために、被冷却液wの冷却効果を高めることができる。
一実施形態では、第1冷気吹付けステップS10において、高さ方向で被冷却物貯留部c1の全域Eに冷気を吹き付ける。
この実施形態によれば、高さ方向で被冷却物貯留部c1の全域Eに冷気を吹き付けるために、さらに冷却効果を高めることができる。
一実施形態では、コンベア14の下方からコンベア14の下面に冷気を吹き付ける(第2冷気吹付けステップS12)。第2冷気吹付けステップS12は、第1冷気吹付けステップS10と併用され、通常、第1冷気吹付けステップS10と第2冷気吹付けステップS12とは同時に行われる。この実施形態によれば、第2冷気吹付けステップS12を行うことで、容器Bに収容された被冷却液wを冷凍する場合、被冷却液wを容器Bの底部側から先に冷凍できるため、凍結後の被冷却液wに残留する気泡の残留率を低減できる。
一実施形態では、第1冷気吹付けステップS10において、容器Bを長手軸中心に回転させる(容器回転ステップS14)。
この実施形態によれば、コンベア14で立ち姿勢で搬送される容器Bを長手軸中心に回転させることで、冷気を容器Bの周方向に均一に吹き付けることができる。これによって、容器内の被冷却液wを容器Bの周方向で均一に冷却又は冷凍できる。
一実施形態によれば、フリーザで被冷却物を搬送しながら連続的に冷却する場合に、簡易な構成で被冷却物の冷却効果を高め、かつ被冷却物が立ち姿勢で搬送される容器に収容される場合であっても、容器の周方向及び高さ方向で被冷却物を均一に冷却又は冷凍できる。
また、一実施形態によれば、被冷却物が立ち姿勢で搬送される容器に収容される場合であっても、容器の倒れを防止して冷却効果の低下を抑制できる。
10 フリーザ
12 ハウジング
12a 入口
12b 出口
14 コンベア
14a コンベアベルト
16(16a、16b) 冷気吹出部(第1冷気吹出部)
18(18a、18c) スリット状冷気吹出口
18(18b) パンチング孔
20 冷気形成部
22 熱交換器
24 送風機
26、40 駆動部
28、30、32 ダクト
30a 冷気吹出面
32a 冷気取入口
29 ダクト支持枠
31 ノズル
34 駆動スプロケット
35 軸
36 従動スプロケット
38 ガイドローラ
42、62 支持フレーム
44 長孔
46 ボルト
50 容器回転部
52 ベルト
54 駆動部
56 プーリ
58 支持板
60 支持棒
64(64a、64b) ガイド部材
66 冷気吹出部(第2冷気吹出部)
68 ノズル
70 増速部
72 助走部
B 容器
C 被冷却物
c1 被冷却物貯留部
c2 縮径部
c3 頭部
c4 肩部
Fr 冷気循環流
M 中点
h 距離
o 基準位置
p パンチング孔径
r 冷気
s スリット幅
w 被冷却液

Claims (8)

  1. ハウジングと、前記ハウジングの内外に設けられた被冷却物搬送用コンベアと、を備えるフリーザであって、
    前記被冷却物搬送用コンベア上の被冷却物の側方で前記被冷却物搬送用コンベアの搬送方向に沿って延在し、前記被冷却物に冷気を吹き付ける冷気吹出口を有する第1冷気吹出部を備え、
    前記冷気吹出口は、スリット状冷気吹出口又はパンチング孔を含んで構成され、かつ、高さ方向で一番高い位置と一番低い位置との距離が前記スリット状冷気吹出口のスリット幅又は前記パンチング孔の孔径の4倍以上となるように配置され
    前記第1冷気吹出部は、
    前記搬送方向に直交する断面内において、前記被冷却物搬送用コンベアの搬送面より高所にて該搬送面の幅方向端を横切るように延在し、前記搬送面の上方空間にせり出したダクト先端部に前記冷気吹出口を有する第1ダクト
    を含む
    ことを特徴とするフリーザ。
  2. 前記冷気吹出口は複数の前記パンチング孔を含んで構成され、
    前記複数のパンチング孔は、前記高さ方向で前記パンチング孔の孔径の6倍以上の領域に分散して配置されることを特徴とする請求項1に記載のフリーザ。
  3. 前記冷気吹出口は1個以上の前記スリット状冷気吹出口で構成され、
    前記スリット状冷気吹出口は、上下方向に関して前記被冷却物搬送用コンベアの搬送面に対して傾斜して設けられることを特徴とする請求項1に記載のフリーザ。
  4. ハウジングと、前記ハウジングの内外に設けられた被冷却物搬送用コンベアと、を備えるフリーザであって、
    前記被冷却物搬送用コンベア上の被冷却物の側方で前記被冷却物搬送用コンベアの搬送方向に沿って延在し、前記被冷却物に冷気を吹き付ける冷気吹出口を有する第1冷気吹出部を備え、
    前記冷気吹出口は、スリット状冷気吹出口又はパンチング孔を含んで構成され、かつ、高さ方向で一番高い位置と一番低い位置との距離が前記スリット状冷気吹出口のスリット幅又は前記パンチング孔の孔径の4倍以上となるように配置され、
    前記被冷却物搬送用コンベアの下方で前記搬送方向に沿って延在し、前記第1冷気吹出部に冷気を供給するためのダクトであって、側方に冷気取入口が形成されたダクトを備え、
    前記第1冷気吹出部から吹き出された冷気が前記ハウジングの内部空間で前記被冷却物搬送用コンベアより上方の空間を通って前記冷気取入口に戻る冷気循環流が形成されることを特徴とするフリーザ。
  5. ハウジングと、前記ハウジングの内外に設けられた被冷却物搬送用コンベアと、を備えるフリーザであって、
    前記被冷却物搬送用コンベア上の被冷却物の側方で前記被冷却物搬送用コンベアの搬送方向に沿って延在し、前記被冷却物に冷気を吹き付ける冷気吹出口を有する第1冷気吹出部と、
    前記被冷却物搬送用コンベア上を立ち姿勢で搬送される前記被冷却物を収容する容器の頭部に回転力を与えて前記容器を回転可能な容器回転部と、
    を備えることを特徴とするフリーザ。
  6. 前記搬送方向において、前記容器回転部は前記第1冷気吹出部が設けられる領域に設けられることを特徴とする請求項に記載のフリーザ。
  7. 前記容器回転部は、
    前記頭部の両側に接触して前記容器に回転力を付加可能な一対のベルトと、
    前記一対のベルトを前記被冷却物搬送用コンベアの前記搬送方向へ互いに異なる速度で移動させるための駆動部と、
    を含むことを特徴とする請求項5又は6に記載のフリーザ。
  8. ハウジングと、前記ハウジングの内外に設けられた被冷却物搬送用コンベアと、を備えるフリーザを用い、前記被冷却物搬送用コンベアで搬送される被冷却物を冷却する冷却方法であって、
    前記被冷却物は、中空柱状の被冷却物貯留部と、該被冷却物貯留部より小径の頭部と、該被冷却物貯留部と該頭部との間に形成された縮径部とを含んで構成される容器に貯留され、
    前記被冷却物搬送用コンベア上を立ち姿勢で搬送される前記容器に対し、前記容器の側方から冷気を吹き付ける第1冷気吹付けステップを含み、
    前記第1冷気吹付けステップでは、前記被冷却物搬送用コンベアの搬送方向に直交する断面内において、前記被冷却物搬送用コンベアの搬送面より高所にて該搬送面の幅方向端を横切るように延在する第1ダクトのうち、前記搬送面の上方空間にせり出したダクト先端部に設けられた冷気吹出口から、前記被冷却物貯留部の高さ方向中点を中心として高さ方向で前記被冷却物貯留部の50%以上の領域に冷気を吹き付けることを特徴とするフリーザの冷却方法。
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