JPH03500679A - 冷却剤の一様な流れを作り出す装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 冷却剤の一様な流れを作り出す装置 この発明は、冷却剤中に直接入れられる食品等の粒状の産物の一部または全体を 素早く凍らせる装置、特に食品に直接触れる冷却剤の一様な流れを作り出す改善 された装置に関する。

米国特許公報ＵＳ−Ａ−４，００８，５８０は、冷却剤の一様な流れを作り出す 装置を開示している。この文献は、複数のノズルに冷却剤を絶えず供給するパイ プを示している。ノズルはほぼ水平な第１の流れを作り出す。冷却剤の流れは、 はぼ半円の端壁において、その向きがほぼ１８０°変えられ、第１の流れ向きと は反対の方向に移動するほぼ水平な第２の流れを作り出す。さらに、従来の装置 では、第１及び第２の流れを互いに分離するバッフルが使用される。バッフルは ノズルの出口の上方に延在する。バッフルにはギャップがあり、第２の流れの一 部はこのギャップを通って循環し、第１の流れに合流する。冷凍すべき産物は、 端壁、側壁及び三角堰で囲まれる皿状部の上に供給される。産物は冷却剤の中に 沈み、冷却剤の流れによって堰まで運ばれる。運ばれる間、産物は全体あるいは 少なくとも表面が冷凍される。一部の冷却剤は産物を引きずりながら堰を越え、 残りの冷却剤は再び循環する。

しかし、従来の装置には実用する上において、いくつかの欠点がある。欠点の１ つは第２の流れにおける一様性の不足である。この流れの一様性は装置の回収動 作の決める要因である。一様性の不足は装置の動作中に発生する制御不能な多数 の渦に依存する。つまり、十分に一様な部分の厚さは、これらの多数の渦に依存 する。これらの渦は、冷却剤の流れの一様性に悪い影響を与え、十分に一様な部 分の厚さ及び第２の流れの表面下の流速を低下させる。

これは、従来の装置の別の欠点を説明する。つまり、冷凍すべく供給された産物 の一部は、渦によって引き下げられて、流れを分離するバッフルあるいはバッフ ルと三角堰との間のギャップに凍り付いてしまう。凍った産物のギャップへの付 着は、最悪の場合、第２の流れからの循環する冷却剤の流入を止めてしまう。こ の場合、もはや装置は正常に動作しない。

さらに、装置を掃除するために、度々、フリーザー全体を停止させなければなら なく、これは経済的な損失を伴う。

この発明の目的は、従来よりも長く、広く、深い範囲に渡って一様な冷却剤の流 れを作り出す改善された装置を提供することである。

この発明の別の目的は、冷却剤の流れの一様な部分の流速を向上させることであ る この発明の更に別の目的は、さしたる問題もなくフリーザー内に後から取付けて ることができる非常に小型の装置を提供することである。

これら及び他の目的は、底面及び側壁によって規定され、冷却剤の流れの入口端 及び出口端を有する溝を備える冷却剤の一様な流れを作り出す装置において、前 記底面の下に設けられ、側壁の間に延在する細長い第１の部屋と、底面よりほぼ 下方に、溝の入口端に連続して設けられ、前記第１の部屋に平行な細長い第２の 部屋と、冷却剤を前記第１の部屋内に供給し、冷却剤を前記第１の部屋の長手軸 周りに回転させる供給手段と、前記第１の部屋の中を回転する流れの成分が、は ぼ接線方向に沿って、第１の部屋から第２の部屋に案内され、冷却剤を第２の部 屋の中においてその長手軸周りに回転させる、第１及び第２の部屋の間に設けら れた開口部とを特徴とし、前記第２の部屋は溝の入口端に接続されていて、第２ の部屋の中を回転する流れの成分は、はぼ接線方向に沿って、第２の部屋から前 記底面の上に案内され、溝内に前記流れを作る装置によって、達成される。

請求の範囲の従属請求項に述べられる特徴によって、独立請求項に記載の冷却剤 の一様な流れを作り出す装置の有益な改善および実施がなされる。

独立請求項の特徴項に述べられる特徴を有する本発明の装置は、冷凍される産物 が直接接触する冷却剤に一様な流れを与え、その流れは、従来の装置内の流れよ りも広く、長く、深く、これらの全体に渡って一様である。さらに、この発明の 装置内の流れは、一様性を維持しつつ、高い流速が与えられ、これは、−個ずつ 別個に冷凍するのが難しい産物、例えば小えびの個別的な冷凍を可能にする。

この発明による冷却剤の一様な流れを作り出す装置の実施例を、添付図面を参照 しながら、以下に詳細に説明する。

第１図は、この発明の装置のフリーザー内への配置の一例を模式的に示す。

第２図は、この発明の装置の平面図である。

第３図は、第２図の線Ａ−Ａに沿った、この発明の装置の断面図である。

第４図は、明瞭化のためにカバ一部材を外した第１の部屋の一端が図示される、 この発明の装置の斜視図である。

第１図は、液体窒素などの液化ガスの冷却剤の一様な流れを作り出す本発明の装 置１０を備えるフリーザーの一例を模式的に示す。フリーザーは、開口部４０． ４２が設けられた上面４４を有する。供給用開口部４０は、装置１０の上方に設 けられる。産物の移送のため、複数のコンベア４６がフリーザー内に設けられる 。排出コンベア４８は、冷凍品をフリーザーの外に搬送する。産物の冷凍を確実 にするために、少なくとも１つのコンベア４６の上方にノズル５０が設けられる 。ノズル５０は、部分的に冷凍された産物の上に液体窒素を降り注ぐ。余剰の冷 却剤はコンベア４６からフリーザーの底部５２に滴り落ち、その一部５４は排出 コンベア４８から離れた端部に向かって僅かに下方に傾斜している。傾斜部５４ の最も低い部分には、第１の導管５８を介してポンプ６０に連結された開口部５ ６がある。ポンプ６０は、第２の導管６２を介して冷却剤をこの発明の装置およ びノズル５０の両方に供給する。

第２図乃至第４図、特に第３図に、この発明の装置１０が詳細に図示される。装 置１０は、冷却剤の流れの入口端１６及び出口端１８を有し、底面１２及び側壁 １４で規定される溝を備える。底面１２の下には、側壁１４の間に延在し、第２ の導管６２が、はぼ接するように、連結される細長い第１の部屋２０がある。

溝の入口端１６及び底面１２の下には、細長い第２の部屋２２が、第１の部屋２ ０に平行して設けられる。部屋２０゜２２の間には、例えば部屋２０．２２の長 手方向に延びるスロットあるいは複数のノズル２４からなる開口部が設けられる 。第２の部屋２２はほぼ円形の断面を有し、第２の部屋２２の中を回転する流れ の成分がその接線方向に開口部２６を通って第２の部屋２２から底面１２の上に 導かれるように、溝の入口端１６に接続される。底面１２から少し離れた所に、 第２の部屋２２に固定され、その上端として第２の部屋２２に沿って延出する細 長い水平な帯状部材２８が設けられる。

第２の部屋２２の出口端２６に面する底面の端部は、この発明の好適な実施例に おいては細長い手繰３０、すなわち窪むように曲げられた帯状の板で形成される ガイドレールを有する。底面の反対側の端部は、傾斜面３２に接続される。

冷凍すべき産物は、適当な方法によって、第１図に示されるフリーザーの上面４ ４の供給用開口部４０に運ばれる。ポンプ６０は冷却剤、例えば液体窒素を開口 部５６、第１の導管５８及び第２の導管６２を介して、フリーザーの傾斜底部５ ４から本発明の装置１０に供給する。第２の導管６２は装置１０の第１の部屋２ ０にほぼ接するように連通し、これによって、冷却剤は第１の部屋の長手軸の周 りを回転させられる。第１の部屋２０と第２の部屋２２との間のスロットあるい は複数の開口部２４は、第１の部屋２０内を回転する流れの成分が、はぼ接線方 向に沿って第１の部屋２０から第２の部屋２２へ導かれるように配置される。こ のようにして、冷却剤は、溝内に所望の流れを作り出すために第２の部屋の中を 回転する流れの成分がほぼ接線方向に沿って第２の部屋２２から底面１２の上に 導かれるように、溝の入口端１６に接続された第２の部屋２２の中をその長手軸 の周りに回転させられる。第２の部屋の長手軸周りの回転移動の発生を促進する ため、開口部すなわちノズル２４は、第１の部屋２０からの流れの成分の移動方 向に於て、水平面に対していくらか上方に傾けられた面を形成する、第１及び第 ２の部屋の下方部の間に配置される。その上端として第２の部屋に沿って延出す る細長い水平な帯状部材は、接線成分を第２の部屋から溝の底面の上に案内する 。この案内効果は、底面の端部に固定され、接線成分を第２の部屋２２から溝の 底面に向けて案内するとともに、第２の部屋２２の中の流れを第２の部屋の長手 軸周りのほぼ円形の進路に案内するガイドレール３０によって強調される。

溝の底面に作り出される流れは、溝の幅全体および底面の長さ全体に渡って比較 的深く一様である。

フリーザーの供給用開口部４０まで運ばれた産物（図示しない）は、開口部から 溝内の一様な流れの中に落とされる。

この流れが速いため、冷凍すべき産物は互いに付着することなく分けられ、装置 １０は小えび等の以前では別個に冷凍し難かった産物を一個ずつ別々に冷凍する ことを可能にする。

冷却剤として比較的低い比重を有する液体窒素（Ｎ２）が使用される場合、産物 は表面冷凍される。

一様な流れによって、産物は溝の底面１２に連結した傾斜面３２まで運ばれる。

この面３２を通って、産物はコンベア４６の上に供給される。小孔を有するコン ベアのベルトは冷却剤から産物を分離し、産物は、付加的または補足的な処理の ために、フリーザー内をさらに運ばれる。冷却剤はベルトの孔を通って、フリー ザーのトラフ状の傾斜底部５４に集められ、そこから本発明の装置１０まで再び 汲み上げられる。

処理後の産物は、最後に排出コンベア４８によってフリーザーから排出される。

この発明によって得られる利点は以下に挙げられる。

（１）第１の部屋内へほぼ接線方向で進入する冷却剤の供給、及び、第１の部屋 に平行に設けられ、開口部を介して接続される第２の部屋の設備が、幅広く、長 く、深い、一様な流れを提供する。

（２）一様な流れ及び大きな流速は、一般には別個に冷凍し難い産物を一個ずつ 個別的に冷凍することを可能にするとともに、産物が溝の上に凍り付くのを防止 し、溝の掃除のためにフリーザーを停止させる必要を減少させる。

（３）上述の実施例では、溝内の流れの一様性を最大にするために不所望の渦の 数が最小にされる。

（４）この発明の装置は非常に小型なので、何の問題もなく後からフリーザーに 取り付けることができる。

第２図〜第４図に示される本発明の装置に修正や変更を加えることはもちろん可 能であり、このような修正や変更は添付の請求の範囲を逸脱するものではない。

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Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．底面（１２）及び側壁（１４）によって規定され、冷却剤の流れの入口端（ １６）及び出口端（１８）を有し、冷却剤の一様な流れを作り出す溝を備える装 置において、前記底面（１２）の下に設けられ、側壁（１４）の間に延在する細 長い第１の部屋（２０）と、底面（１２）よりほぼ下方に、溝の入口端（１６） に連続して設けられ、前記第１の部屋（２０）に平行な細長い第２の部屋（２２ ）と、冷却剤を前記第１の部屋（２０）内に供給し、冷却剤を前記第１の部屋の 長手軸周りに回転させる供給手段（６２）と、前記第１の部屋（２０）の中を回 転する流れの成分が、ほぼ接線方向に沿って、第１の部屋（２０）から第２の部 屋（２２）に案内され、冷却剤を第２の部屋の中においてその長手軸周りに回転 させる、第１及び第２の部屋（それぞれ２０，２２）の間に設けられた開口部（ ２４）とを特徴とし、前記第２の部屋（２２）は溝の入口端（１６）に接続され ていて、第２の部屋（２２）の中を回転する流れの成分は、ほぼ接線方向に沿っ て、第２の部屋（２２）から前記底面（１２）の上に案内され、溝内に前記流れ を作る装置。
2. ２．一端が前記第１の部屋（２０）にほぼ接して連通する導管（６２）を介して 、前記第１の部屋（２０）に冷却剤を供給する手段（６０）を特徴とする請求項 １に記載の装置。
3. ３．底面（１２）より上方に離れて設けられ、その上端として第２の部屋（２２ ）に沿って延出し、前記接線成分を第２の部屋（２２）から溝の底面（１２）に 向けて案内する細長い帯状部材（２８）を特徴とする請求項１または請求項２に 記載の装置。
4. ４．前記第１及び第２の部屋（それぞれ２０，２２）の間に設けられ、ノズルを 形作る３つの開口部（２４）を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに 記載の装置。
5. ５．前記ノズル（２４）が前記第１及び第２の部屋の下方部間に設けられ、前記 下方部は、第１の部屋２０からの流れの接線成分の移動方向に於て、水平面に対 していくらか上方に傾けられた面を形成することを特徴とする請求項４に記載の 装置。
6. ６．前記第１及び第２の部屋（それぞれ２０，２２）の間の開口部がスロットで あることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の装置。
7. ７．前記底面（１２）はほぼ水平で、溝の出口端（１８）の傾斜面（３２）に接 続されることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の装置。
8. ８．底面（１２）が、接線成分を第２の部屋（２２）から溝の底面（１２）に向 けて案内するとともに、第２の部屋（２２）の中の流れを第２の部屋の長手軸周 りのほぼ円形の進路に案内するガイドレール（３０）を溝の入口端（１６）の近 くに有することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の装置。
9. ９．前記ガイドレール（３０）が平縁であることを特徴とする請求項８に記載の 装置。