JPH078240A - 物品の凍結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低温液化ガス流路を流れる低温液化ガス中に
被凍結物を投入して連続的に凍結させる装置において、
低温液化ガスの循環用にエアリフトポンプを使用すると
ともに、低温液化ガスの流量を略一定に保つことがで
き、被凍結物を良好な状態で凍結させることができる物
品の凍結装置を提供する。 【構成】 低温液化ガスの液流れの中に被凍結物を投入
して凍結させる装置において、低温液化ガスを循環させ
るためにエアリフトポンプ７を用いる。また、エアリフ
トポンプ７の液溜８は、低温液化ガスの液面部分に大径
部１３を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物品の凍結装置に関
し、詳しくは、海老等の小型の被凍結物や、液滴等を低
温液化ガスを用いて連続的に凍結させる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、各種物品、例えば海老等の食
品を低温液化ガスに浸漬して凍結することが行われてい
る。このとき用いられる凍結装置としては、低温液化ガ
ス、例えば液体窒素を貯留した貯槽内に凍結物取出し用
のコンベアの一部を浸漬させたものが知られている。こ
のような装置では、被凍結物を貯槽内に投入して低温液
化ガスにより凍結させ、凍結後の凍結物をコンベアによ
って貯槽外に取り出すようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の凍結
装置では、凍結物を取り出すコンベアの一部が大気に触
れているために、熱侵入が大きく、低温液化ガスの気化
量が多くなり、低温液化ガスのロスが大きくなる欠点が
あり、また、被凍結物がコンベアに付着してしまい容易
に剥離せず、凍結物の採取が困難になるなどの不都合が
あった。

【０００４】そこで本出願人は、先に、低温液化ガス流
路を流れる低温液化ガス中に被凍結物を投入して連続的
に凍結させる装置を提案した（特願平４−１４２８５２
号）。この装置によれば、被凍結物を効率よく低温液化
ガスに接触させて凍結できるとともに、低温液化ガスの
ロスを低減することができる。

【０００５】上記装置において、低温液化ガス流路の終
端で凍結物から分離した低温液化ガスを回収して低温液
化ガス流路の上流に循環させることが経済性の点で好ま
しいが、低温液化ガスの回収手段として機械的なポンプ
を利用した場合には別に動力が必要で保守点検も面倒で
あり、また、低温液化ガスを圧縮するので気化ロスが生
じ、さらに、潤滑油等が低温液化ガス中に混入するおそ
れがあるため、食品を凍結する際には好ましくない等の
不都合があった。

【０００６】そこで本発明は、前記不都合のない物品の
凍結装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明の物品の凍結装置は、上流に被凍結物を投
入する投入部を、終端に低温液化ガスと凍結物とを分離
する分離部を設けた低温液化ガス流路と、前記分離部で
分離した低温液化ガスを回収する液溜と、該液溜内の低
温液化ガスを前記低温液化ガス流路に循環させるエアリ
フトポンプとを備えたことを特徴とし、さらに、前記液
溜の低温液化ガスの液面部分を大径に形成したことを特
徴し、また、前記低温液化ガス流路を保冷槽内に収納
し、該保冷槽の底部に液溜部を一体的に形成するととも
に、該液溜部の低温液化ガスの液面部分を大径に形成し
たことを特徴としている。

【０００８】

【作 用】上記エアリフトポンプは、液溜内の液中に立
設した揚液管の下端部に揚液用のガスを供給して気泡を
発生させ、該気泡の上昇力で液を揚程するものである。
したがって、エアリフトポンプは、電力等の動力を必要
とせず、また機械的可動部分もなく、さらに液を圧縮す
ることもなく、洗浄性も良いなどの利点を有しているの
で、低温液化ガスを揚程するポンプとして好適であり、
特に食品を凍結する際には、機械的可動部分がなく潤滑
油が低温液化ガス中に混入することが全くないので最適
である。

【０００９】一方、エアリフトポンプは、前記のように
低温液化ガスの回収循環手段として各種の利点を有して
いるが、エアリフトポンプは、液中に立設した揚液管の
下端部から供給する気泡の上昇力で液を揚程するもので
あるから、液溜中の液面（液ヘッド）が変動すると揚液
量が変化してしまう。

【００１０】例えば、エアリフトポンプを運転して液を
流路に供給すると、これに伴い液溜内の液面が低下して
揚液量が減少する。揚液量を所定量に保つには、揚液量
と略同量の液を外部から補給して液面を所定の高さに保
持すればよいが、このようにすると、運転を停止した際
に、流路等を循環している液が液溜内に戻り液面が急激
に上昇することになる。このときの液面の最大上昇限度
は、通常、液の回収経路の高さまでとなり、これを超え
ると、液が回収経路を逆流して溢れ出ることになる。

【００１１】また、上記のように低温液化ガスを用いて
物品を凍結させる装置においては、被凍結物の状態や投
入量が変化すると、蒸発により失われる液消費量の変動
で回収液量が変化して液溜内の液面が変動するため、揚
液量が変化して流路を流れる液量が変動し、被凍結物の
凍結状態に影響を与えることがあった。

【００１２】そこで、液溜として大口径，大容量のもの
を使用すれば、液面の上下変動を少なくして揚液量の変
動や装置停止時の液の溢れをなくすことができるが、装
置の大型化を招くだけでなく、低温液化ガスの場合は、
蒸発によるロスも増大するため、消費液量も多くなるな
どの不都合が生ずる。

【００１３】このようなことから、低温液化ガスの循環
用にエアリフトポンプを使用した際の液面変動に起因す
る各種問題に対し、液溜の低温液化ガスの液面部分を大
径に形成することによち、あるいは、低温液化ガス流路
を保冷槽内に収納し、該保冷槽の底部に液溜部を一体的
に形成するとともに、該液溜部の低温液化ガスの液面部
分を大径に形成することのより、エアリフトポンプで揚
程される液の液面部分の面積を広くでき、少ない液量で
液面の変動を小さく抑えることができ、液ヘッドを略均
一に保って揚液量の変動をなくすとともに装置の小型化
も図れる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を、図面に示す実施例に基づい
てさらに詳細に説明する。図１及び図２は、本発明の第
１実施例を示すもので、この凍結装置は、低温液化ガス
供給部１から供給される低温液化ガス、例えば液体窒素
の流路を形成する樋２と、該樋２の上流に設けられた被
凍結物Ａの投入部３と、終端に設けられた分離部４と、
該分離部４で分離した低温液化ガスを回収する液回収容
器５と、凍結物Ｂを受ける凍結物容器６とを備えるとと
もに、液回収容器５で回収した低温液化ガスを低温液化
ガス供給部１に循環させるためのエアリフトポンプ７を
備えている。

【００１５】上記樋２は、低温液化ガス供給部１から供
給される低温液化ガスと投入部３からの被凍結物Ａとに
応じて、被凍結物Ａを低温液化ガスに十分に接触させる
ことができる形状で、かつ、被凍結物Ａを確実に凍結す
ることができる長さに形成されている。

【００１６】また、低温液化ガスと凍結物Ｂとを分離す
る分離部４は、多数の細い棒を、生成される凍結物Ｂの
大きさよりも狭い間隔で、液の流れ方向に対して略平行
に配列したものである。なお、多数の細い棒以外に網等
の分離手段を用いることもできるが、このように多数の
細い棒を用いることにより、分離部４での凍結物Ｂの引
っ掛かりを防止することができる。

【００１７】上記分離部４の下方に設けられた液回収容
器５には、エアリフトポンプ７の液溜８に連通する液回
収管９が接続されており、液回収容器５に回収された低
温液化ガスは、液回収管９を経て液溜８に流入し、前記
エアリフトポンプ７により揚程されて低温液化ガス供給
部１に循環する。

【００１８】上記エアリフトポンプ７は、液溜８内の液
中に挿入された揚液管１０の下端部に開口したガス導入
管１１から揚液用のガスを１ｍｍ程度の粒径の気泡とし
て供給し、該気泡の浮上力で液を上昇させるものであ
る。このようなエアリフトポンプ７を、上述のような物
品の凍結装置に用いることにより、エアリフトポンプ
は、電力等の動力を必要とせず、機械的可動部分もな
く、さらに液を圧縮することもなく、洗浄性も良いなど
の利点を有しているので、このような装置に用いるポン
プとして最も適している。なお、揚液用のガス（駆動ガ
ス）は、使用する低温液化ガスの一部を大気等で加温す
ることにより容易に得ることが可能であり、圧縮機等の
装置や動力は全く必要とせず、簡単な熱交換器と配管，
弁等を設けるだけでよい。

【００１９】そして、上記エアリフトポンプ７の液溜８
は、断熱二重構造を有する断熱容器１２からなるもの
で、液溜８内における低温液化ガスの液面部分には大径
部１３が形成されており、上部には仕切り板１４を介し
て前記低温液化ガス供給部１の液溜部１ａが一体に設け
られている。この液溜８内の液量は、液面計等により測
定され、液面が常に大径部１３部分にあるように低温液
化ガス供給管１５からの液供給量が調節される。

【００２０】上記のように、液溜８の液面部分のみを大
径部１３とすることにより、少ない液量で液面部分の面
積を拡大することができ、装置の運転開始時や停止時の
液面変動量を小さくすることができる。また、運転中の
液ヘッドの変動も僅かに抑えられるので、揚液量の変動
を殆どなくすことができ、低温液化ガス供給部１から樋
２に流入する液量を一定に保つことができる。

【００２１】なお、大径部１３を含めた液溜８の形状は
任意であり、通常は、円筒状，角筒状に形成されるが、
逆円錐，逆角錐形等、液溜８の下部の容積を小さくで
き、液面部分の面積を広くとれる形状ならば、任意の形
状で形成することが可能である。

【００２２】このように構成することにより、樋２には
略一定量の低温液化ガスが供給され、前記投入部３から
低温液化ガスの流れの中に投入された被凍結物Ａを、確
実に凍結させることができ、流量変動により被凍結物同
士が凍結の途中で相互に衝突して凝集することがなくな
り、バラ状に凍結させることができる。

【００２３】次に、図３は、本発明の第２実施例を示す
もので、低温液化ガスの流路を形成する樋２等を保冷槽
２１の中に収納したものである。この保冷槽２１は、樋
収納部２２の一側にエアリフトポンプ収納部２３を一体
に形成したものであって、エアリフトポンプ収納部２３
の底部には、所定の液量を貯留することができる液溜部
２４が設けられている。

【００２４】本実施例に示す樋２は、保冷槽２１の小型
化を図るために、上段部２ａと下段部２ｂとに分割され
た往復型に形成されており、樋２の上流部に対応する保
冷槽２１の天板部には、被凍結物Ａの投入部３が天板を
貫通して設けられ、樋２の終端部に設けられた分離部４
に対応する保冷槽２１の底部には、凍結物容器６に連通
する凍結物落下口２５が設けられている。さらに、保冷
槽２１の天板部には、エアリフトポンプ７のガス導入管
１１と、低温液化ガスを補給する低温液化ガス供給管１
５とが設けられている。

【００２５】そして、エアリフトポンプ７に揚液される
低温液化ガスの液面は、液溜部２４を超えて樋収納部２
２まで達するように、その高さが設定されており、樋収
納部２２の下部を液溜部２４に連続した大径部として用
いている。

【００２６】低温液化ガス供給管１５から保冷槽２１内
の液面が所定位置になるように流量調整されて液溜部２
４に供給された低温液化ガスは、エアリフトポンプ７の
ガス導入管１１から導入される揚液用ガスの気泡の浮上
力により揚液管１０内を上昇して樋２に供給され、樋２
の上段部２ａ，下段部２ｂを流れて分離部４から再び保
冷槽２１内に戻る。

【００２７】一方、投入部３から低温液化ガスの流れの
中に投入された被凍結物Ａは、低温液化ガスに接触して
急冷されながら上段部２ａ，下段部２ｂを流れて凍結
し、凍結した凍結物Ｂは、分離部４で低温液化ガスから
分離して凍結物落下口２５から凍結物容器６内に落下す
る。

【００２８】なお、本実施例における分離部４は、凍結
物Ｂの大きさよりも狭い間隔の多数の細い棒を、液の流
れ方向に対して下流側を高く、上流側を低く設置してい
る。これにより、流下する低温液化ガスの流下方向を分
離部４の面の角度に対して直交する方向にすることがで
きるので、棒を伝わって凍結物容器６内に流下する低温
液化ガス量を低減することができ、液の使用効率を高め
ることができる。

【００２９】このように、保冷槽２１内に低温液化ガス
流路である樋２を収納するにあたり、保冷槽２１の底部
全体に貯留液の液面が位置するように形成することによ
り、液面の変動を極めて小さく抑えることが可能とな
り、樋２に供給する低温液化ガス量を略一定に保つこと
ができる。

【００３０】上記のようにエアリフトポンプ収納部２３
部分のみを下方に突出させて液溜部２４とすることによ
り、低温液化ガスの使用量を低減することができる。ま
た、このように樋２を保冷槽２１内に収納することによ
り、樋２の保冷施工が不要になり、樋２部分における低
温液化ガスの気化量を低減することができる。

【００３１】なお、本発明の凍結装置は、固形物に限ら
ず、液状物を滴下して粒状に凍結させることもできる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の物品の凍
結装置は、エアリフトポンプにより低温液化ガスを循環
させるので、電力等の動力を必要とせず、また機械的可
動部分もなく、さらに液を圧縮することもなく、経済的
な運転が行えるとともに、潤滑油等の混入もなく、洗浄
も容易であるため、特に食品を凍結させる際に最適であ
る。

【００３３】さらに、エアリフトポンプの液面部分を大
径に形成することにより、装置の運転，停止、低温液化
ガスの消費量の変化などによる液溜内の液面の変動を抑
えることができ、液ヘッドの変動による揚液量の変動を
小さくして低温液化ガス流路に供給する低温液化ガス量
を略一定に保つことができる。これにより、安定した状
態で運転することができ、被凍結物をバラ状の良好な状
態で凍結させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例を示す凍結装置の縦断面
図である。

【図２】 同じく平面図である。

【図３】 本発明の第２実施例を示す凍結装置の縦断面
図である。

【符号の説明】

１…低温液化ガス供給部、２…樋、３…投入部、４…分
離部、５…液回収容器、６…凍結物容器、７…エアリフ
トポンプ、８…液溜、９…液回収管、１０…揚液管、１
１…ガス導入管、１３…大径部、１５…低温液化ガス供
給管、２１…保冷槽、２２…樋収納部、２３…エアリフ
トポンプ収納部、２４…液溜部、２５…凍結物落下口、
Ａ…被凍結物、Ｂ…凍結物

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上流に被凍結物を投入する投入部を、終
   端に低温液化ガスと凍結物とを分離する分離部を設けた
   低温液化ガス流路と、前記分離部で分離した低温液化ガ
   スを回収する液溜と、該液溜内の低温液化ガスを前記低
   温液化ガス流路に循環させるエアリフトポンプとを備え
   たことを特徴とする物品の凍結装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の物品の凍結装置における
   液溜の低温液化ガスの液面部分を大径に形成したことを
   特徴とする物品の凍結装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の物品の凍結装置における
   低温液化ガス流路を保冷槽内に収納し、該保冷槽の底部
   に液溜部を一体的に形成するとともに、該液溜部の低温
   液化ガスの液面部分を大径に形成したことを特徴とする
   物品の凍結装置。