JPH11127830A - 低温液体を順次的にスプレーする方法および装置、その適用をする冷却方法および設備 - Google Patents

低温液体を順次的にスプレーする方法および装置、その適用をする冷却方法および設備

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JPH11127830A
JPH11127830A JP10216240A JP21624098A JPH11127830A JP H11127830 A JPH11127830 A JP H11127830A JP 10216240 A JP10216240 A JP 10216240A JP 21624098 A JP21624098 A JP 21624098A JP H11127830 A JPH11127830 A JP H11127830A
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liquid
spray
cryogenic liquid
propellant gas
spraying
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Germain Jean Pierre
− ピエール・ジェルマン ジャン
Thierry Dubreuil
ティエリー・ドゥブルーユ
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Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Abstract

(57)【要約】 【課題】低温液体を順次的にスプレーする方法を提供す
ること。 【解決手段】特に窒素である低温液体を順次的にスプレ
ーするこの方法において、液体を連続的にスプレーする
ために、一定量の推進気体を一定量の低温液体に順次的
に適用し、推進気体の圧力は低温液体の圧力よりも大き
い。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低温液体、特に液
体窒素を順次的にスプレーする方法に関する。
【０００２】本発明は特に、製造ライン上の個々の食品
を冷却し、表面を凍結させ、冷凍することに適用され
る。このタイプの適用において、液体窒素が順次的に供
給されるノズルは、運搬されるそれぞれの食品について
液体窒素をスプレーする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】スプレーされる液体窒
素の噴射と冷却される製品の間を移動する熱の冷却の最
適化から、スプレーされる窒素について約１０ないし３
０ミクロンの液滴のサイズの選択が導かれる。液滴につ
いてのこの大きさの制限は、これもまたある範囲内にお
かれねばならないスプレーノズルに供給する液体窒素の
圧力についての制限に導く。
【０００４】この圧力制限は、スプレーノズルに供給す
る液体窒素の温度における低下を限定する。しかしなが
ら、この低下は、それ自体が、作り出される液体窒素ス
プレー噴射の冷却能力における増加を導きうる。本発明
の目的は、上記の問題を解決すること及び、特に、作り
出される液滴の直径についての要求を満たす一方で、作
り出されるスプレー噴射の冷却能力を単純かつ経済的に
増加させることを可能とする液体窒素を順次的にスプレ
ーする方法を提供することである。
【０００５】
【発明を解決するための手段】この目的のために、本発
明は、液体を順次的にスプレーするために一定量（ａｄ
ｏｓｅ ｏｆ）の推進気体を一定量の低温液体に順次的
に適用し、推進気体の圧力が低温液体のそれより大きい
ことを特徴とする、低温液体、特に液体窒素を順次的に
スプレーする方法に関する。
【０００６】特定の態様によれば、本発明の方法は１以
上の次の特徴を含みうる、すなわち、推進気体は、低温
液体の温度よりはるかに高い温度、特に周囲温度に近い
温度にある、推進気体および低温液体は同じ組成であ
る。
【０００７】また本発明は、搬送手段により運ばれる対
象物に低温液体をスプレーするために、上記のスプレー
方法で使用がなされることを特徴とする、対象物、特に
食品に低温冷却剤、特に液体窒素をスプレーすることに
より、対象物を冷却する方法に関する。
【０００８】また本発明は、対象物を搬送するための手
段、低温冷却剤源、推進気体の圧力が低温液体の圧力よ
り大きい推進気体源、および低温冷却剤を順次的にスプ
レーするための装置を含み、その装置は、一方で、その
出口が前記搬送手段に向けられたスプレー手段の入口に
接続されるダクトおよび、他方で、気体および液体源に
前記ダクトの入口を選択的かつ順次的に接続する分配手
段を具備することを特徴とする上記の冷却方法を実施す
るための設備に関する。
【０００９】特定の態様によれば、分配手段は駆動ユニ
ットにより制御される少なくとも１つの分配ソレノイド
弁を含み、およびそれにおいてスプレー手段はスプレー
ノズルを含む。
【００１０】最後に、本発明は、一方でその出口がスプ
レー手段の入口に接続されるダクトおよび、他方で、低
温液体源および推進気体源にダクトの入口を選択的かつ
順次的に接続するように設計された分配手段を含むこと
を特徴とする上記の設備のための低温液体を連続的にス
プレーするための装置に関する。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明は、単に例として与えら
れ、添付される図面を参照してなされる続く記述を読む
ことにおいてより明白に理解されるであろう。
【００１２】図１は本発明による冷却設備の模式的正面
図である。
【００１３】図２は図１における設備のソレノイド弁の
開放のシーケンスを比較して例示する２つの時間図表で
ある。
【００１４】図１は、それらに液体窒素をスプレーする
ことによるチョコレートビスケット２を冷却するための
設備１を表す。
【００１５】この設備は実質的に水平な搬送手段３を含
み、その上にビスケット２は製造後に均一に配置され
る。搬送手段３は、例えば、チョコレートビスケット製
造ラインの最終コンベアの一部からなりうる。
【００１６】冷却設備もまた、液体窒素源４および搬送
手段３の上に存在する液体窒素を順次的にスプレーする
ための装置６に接続される窒素気体源５を含む。
【００１７】装置６は管の形態における実質的に垂直な
ダクト７を含み、その出口８は、完全円錐状（フルコー
ン）スプレー噴射を伴うＦＵＬＬＪＥＴ（登録商標）タ
イプのスプレーノズル９の入口に接続される。ノズル９
は搬送手段３に向けられ、その軸は、搬送手段に実質的
に直交する、すなわち実質的に垂直である。
【００１８】ダクト７の入口は、管１０を経由して、そ
の気相と平衡にある液体窒素を含む断熱タンク１２の底
部１１に接続する。
【００１９】このタンク１２は、ソレノイド弁１４が配
置される液体窒素供給管１３を経由して、液体窒素源４
に接続される。管１３の下流末端１５はタンク１２に含
まれる液体窒素中に浸される。
【００２０】その上方部分において、このタンク１２
は、タンク１２に含まれる気体雰囲気を放出するための
管１６を含む。管１６にはソレノイド弁１７が備えられ
る。
【００２１】管１０はソレノイド弁１９を経由してダク
ト７の入口１８に接続される。
【００２２】ダクト７の入口１８は、ソレノイド弁１９
の直ぐ下流で、ソレノイド弁２２が備えられた管２１を
分岐することにより窒素気体源５に接続される。この分
岐は図１において参照符号２０で示されている。図示に
おける明瞭さのために、この分岐はソレノイド弁１９か
ら離されている。
【００２３】その上その設備は、ソレノイド弁１４、１
７、１９および２２の開放を駆動するための電子ユニッ
ト２３を含む。この駆動ユニット２３はまた、一方で、
タンク１２に含まれる液体窒素のためのレベルセンサー
２４に接続され、他方で、冷却されるビスケット２の存
在を検出することを意図され、搬送手段３の上で、矢印
により示されるビスケット２が動く方向に対してスプレ
ー装置６の上流に配置されるセンサー２５に接続され
る。
【００２４】窒素気体源５は、約１．５バールの絶対圧
で周囲温度の乾燥窒素気体を放出する。液体窒素源４
は、大気圧よりわずかに大きい絶対圧で液体窒素を放出
する。
【００２５】これらの源４および５は、ビスケット製造
部位において存在する窒素輸送ネットワークまたは大容
量液体窒素タンクおよび加圧窒素気体ボトルから成り立
ちうる。
【００２６】実質的に、ダクト７の全長（数センチメー
トル）は、２０での分岐とその出口８の間に存在し、出
口８はノズル９の供給入口に接続される。搬送手段３お
よびノズル９の出口の間の距離は約１５ｃｍである。
【００２７】設備は次のように操作する。
【００２８】搬送手段３はスプレー装置６の下にビスケ
ット２を運ぶ。ソレノイド弁１９および２２が閉じられ
た状態で、センサー２５が冷却されるビスケット２の存
在を検出するとき、ソレノイド弁２２が閉ざされたまま
の状態で、駆動ユニット２３はソレノイド弁１９の開放
を開始する。
【００２９】それゆえ、ダクト７の入口１８は、タンク
１２の底部１１に管１０により接続される。
【００３０】このタンクは大気圧で液体窒素を含む。こ
のタンクにおいて液体窒素のレベルは、ソレノイド弁１
４および１７、センサー２４および駆動ユニット２３に
より実質的に一定のレベルに調節される。
【００３１】ダクト７を流れる液体窒素は清浄であり、
その相対圧力は窒素の静水圧力に一致し、それは約１０
０ミリバールである。この液体窒素はダクト７に流れ込
み、したがって、そのダクトは一定量の液体窒素により
満たされる。
【００３２】次に、駆動ユニット２３はソレノイド弁１
９を閉じさせ、ソレノイド弁２２を開かせ、このように
して窒素気体源５にダクト７の入口１８を接続する。
【００３３】それゆえ約１．５バールの絶対圧を有する
窒素気体はダクト７に流れ込み、それによりノズル９に
わたって満たす一定量の液体窒素を押し出し、このよう
にして一定量の液体窒素を検出されたビスケット２の上
にスプレーさせる。
【００３４】次いで、ダクト７が、ダクトを満たす一定
量の液体窒素をスプレーするのに十分な一定量の窒素気
体を供給された後ソレノイド弁２２は閉じられ、設備１
はもう１つのビスケットを冷却する用意が調う。
【００３５】従って、一定量の液体窒素に加えられる窒
素気体は、推進気体として働き、所望の液滴サイズを達
成することを可能とする。
【００３６】同様の液滴サイズで同じ条件の下でスプレ
ー噴射を放出するために、もしノズル９に液体窒素のみ
が与えられるならば、約１．５バールの絶対圧で与えら
れる液体窒素が必要であろう。記述された態様において
は、スプレーされる液体は、およそ１．１バールの相対
的に低い絶対圧力においてであり、それゆえ低い温度に
おいてである。
【００３７】放出される液体窒素スプレー噴射の冷却能
力は、たとえ用いられる窒素気体が周囲温度、それゆ
え、タンク１２から到来する液体窒素の温度（約−１９
６℃）よりはるかに高い温度においてであっても、増大
することが実験的に立証された。
【００３８】ソレノイド弁１９および２２が開放される
時間は、記述される態様において、それぞれ０．３ない
し０．５秒および０．１ないし０．３秒である。
【００３９】一般的に、ソレノイド弁１９が開放される
時間は、ソレノイド弁２２が開放される時間より２ない
し４倍長く、好ましくは３倍長い。
【００４０】タンク１２の目的は、一方で、スプレー装
置６への清浄な液体窒素の放出を保証することであり、
他方で、放出される液体窒素の圧力および流量に対する
制御を提供することである。
【００４１】冷却される製品が、図１において表される
ように搬送手段上に均一に配置されるとき、ソレノイド
弁１９および２２の開放は、図２における時間図表にお
いて表されるように順次的かつ周期的である。
【００４２】これらの時間図表について、状態１および
０は、それぞれ、ソレノイド弁の開放状態および閉鎖状
態に対応する。
【００４３】これらの時間図表は、ソレノイド弁１９の
場合において文字Ｌにより、およびソレノイド弁２２の
場合において文字Ｇにより認定される２つの曲線のため
に、これらの２つのソレノイド弁の交互かつ順次的な開
放を表示することを可能とする。
【００４４】これらのソレノイド弁１９および２２およ
び駆動ユニット２３は、気体源および液体源に選択的か
つ順次的にダクト７の入口１８を接続することを可能と
する。
【００４５】もう１つの態様において、２つのソレノイ
ド弁１９および２２は、２つのポジションを有する３方
向ソレノイド弁により置換されうる。
【００４６】上記の順次的スプレー法は、場合に応じて
冷却される製品の支持体に対してスプレーすることによ
り、特に冷却、表面凍結および冷凍の操作について食品
産業に対して一般的方式において適用されうることが理
解されるであろう。
【００４７】本発明は、より一般的には、輸送中の多く
のタイプの個々の製品の冷却に対して適用されうる。
【００４８】考察される適用に依存して、装置６に供給
する液体窒素および窒素気体の圧力および温度、一定量
の液体窒素を蓄積するために用いられるダクト７の寸
法、ソレノイド弁１９および２２が開放され、閉鎖され
る時間、並びにそれぞれのスプレー操作について注入さ
れる気体および液体量の相対的割合を変化させることが
可能であろう。従って、記述された方法は、例えば、
１．８バールまたは２バールの絶対圧力（この圧力はソ
レノイド弁１７により制御される）における液体窒素源
および１．３５バール、１．６バール、１．７バールま
たは２．５バールの絶対圧力における窒素気体源につい
て用いられうる。
【００４９】より一般的には、注入される推進気体は、
スプレーされる低温液体とは異なるものでありうる。そ
れは乾燥不活性気体であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による冷却設備の模式的正面図。
【図２】図１における設備のソレノイド弁の開放の結果
を比較して例示する２つの時間図表図。
【符号の説明】
１…設備 ２…ビスケット ３…搬送手段 ４…液体窒素源 ５…窒素気体源 ６…スプレー装置 ７…ダクト ８…出口 ９…スプレーノズル １０，１６，２１…管 １１…タンクの底部 １２…断熱タンク １３…液体窒素供給管 １４，１７，１９，２２…ソレノイド弁 １５…液体窒素供給管の下流末端 １８…ダクトの入口 ２３…駆動ユニット ２４…レベルセンサー ２５…センサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ティエリー・ドゥブルーユ フランス国、78910 ボワッセ、リュ・デ ュ・ポワン・デュ・ジュール ７ビス

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 低温液体、特に液体窒素を順次的にスプ
    レーする方法であって、低温液体を順次的にスプレーす
    るために、一定量の推進気体を一定量の低温液体に順次
    的に適用し、推進気体の圧力が低温液体の圧力より大き
    いことを特徴とする低温液体を順次的にスプレーする方
    法。
  2. 【請求項２】 推進気体が、低温液体の温度よりはるか
    に高い温度、特に周囲温度に近い温度にあることを特徴
    とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 推進気体および低温液体が同じ組成であ
    ることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
  4. 【請求項４】 対象物、特に食品に低温冷却剤、特に液
    体窒素をスプレーすることにより対象物を冷却する方法
    であって、搬送手段により運ばれる対象物上に低温液体
    をスプレーするために請求項１ないし３のいずれか１項
    記載の順次的スプレー方法を使用することを特徴とする
    対象物を冷却する方法。
  5. 【請求項５】 対象物を搬送するための手段、低温冷却
    剤源、推進気体の圧力が低温液体の圧力より大きい推進
    気体源、および低温冷却剤を順次的にスプレーするため
    の装置を含み、そのスプレー装置は、一方で、その出口
    が前記搬送手段に向けられたスプレー手段の入口に接続
    されるダクトおよび、他方で、気体および液体源に前記
    ダクトの入口を選択的かつ順次的に接続する分配手段を
    具備することを特徴とする請求項４記載の方法を実施す
    るための設備。
  6. 【請求項６】 推進気体が低温液体の温度よりはるかに
    高い温度、特に周囲温度に近い温度にあることを特徴と
    する請求項５記載の設備。
  7. 【請求項７】 推進気体および低温液体が同じ組成であ
    ることを特徴とする請求項５または６記載の設備。
  8. 【請求項８】 分配手段が駆動ユニットにより制御され
    る少なくとも１つの分配ソレノイド弁を具備し、スプレ
    ー手段がスプレーノズルを具備することを特徴とする請
    求項５ないし７のいずれか１項記載の設備。
  9. 【請求項９】 一方でその出口がスプレー手段の入口に
    接続されるダクトおよび、他方で、低温液体源および推
    進気体源にダクトの入口を選択的かつ順次的に接続する
    ように設計された分配手段を含むことを特徴とする請求
    項５ないし８のいずれか１項記載の設備のための低温液
    体を順次的にスプレーするための装置。
  10. 【請求項１０】 分配手段が駆動ユニットにより制御さ
    れる少なくとも１つの分配ソレノイド弁を具備し、スプ
    レー手段がスプレーノズルを具備することを特徴とする
    請求項９記載の装置。
JP10216240A 1997-08-01 1998-07-30 低温液体を順次的にスプレーする方法および装置、その適用をする冷却方法および設備 Pending JPH11127830A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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FR9709910A FR2766738B1 (fr) 1997-08-01 1997-08-01 Procede et dispositif de pulverisation sequentielle d'un liquide cryogenique, procede et installation de refroidissement en comportant application
FR9709910 1997-08-01

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Publication Number Publication Date
JPH11127830A true JPH11127830A (ja) 1999-05-18

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EP (1) EP0905465B1 (ja)
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AR (1) AR015928A1 (ja)
AU (1) AU726898B2 (ja)
BR (1) BR9803721A (ja)
CA (1) CA2244320A1 (ja)
DE (1) DE69818385T2 (ja)
DK (1) DK0905465T3 (ja)
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FR (1) FR2766738B1 (ja)
PT (1) PT905465E (ja)

Cited By (5)

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