JPWO2012001797A1 - フリーザー装置 - Google Patents

Abstract

フリーザー装置のハウジングをコンパクトにして、コンテナに収容可能にし、分解搬送及び現地での再組立を不要にすることが課題である。本発明は、ハウジング１２の横断面を上部負圧室４２、下部正圧室４４及びこれら室の側方に設けられたメンテナンス空間４６に仕切る。上部負圧室４２に空気冷却器４８及び軸流ファン５２を隣接配置し、下部正圧室４４に被凍結食品ｗを搬送システムながら冷却又は冷凍処理するコンベアベルト３２と、上部冷気噴射部６２及び下部冷気噴射部６６を設ける。冷却効果の高い上部冷気噴射部６２と設置スペースを縮減できる下部冷気噴射部６６とを組み合わせることで、冷却効果を高く維持しながら設置スペースを縮小する。これによって、フリーザー装置を分解することなくコンテナ９０に収容可能にする。また、メンテナンス空間４６を設けることで、ハウジング１２内機器類のメンテナンスを容易にする。

Description

本発明は、被冷却物、特に生鮮食品等の被冷却物を冷却空間内でコンベアベルトで搬送しながら連続的に冷却又は冷凍処理可能なフリーザー装置に関し、特に、ハウジングをコンパクト化して、分解せずにコンテナに収納可能にしたフリーザー装置に関する。

従来の食品凍結装置は、凍結室内に被凍結食品を搬送するコンベアを設け、凍結室内の上部空間に、冷凍機ユニット、空気冷却器及び送風機からなる冷気循環装置を複数基配設し、凍結室内でコンベアの搬送面に向けて冷気を対流循環させるようにしている。こうして、被凍結食品をコンベアで搬送しながら連続的な凍結処理が可能になり、処理効率を向上できる。また、被凍結食品に対し冷気の衝突噴流を当てて冷気効果を向上させている。

本出願人は、かかる連続搬送式フリーザー装置を提案している（特許文献１）。この装置は、漏斗形断面を有するスリットノズルから冷気の衝突噴流を被凍結食品に噴き付け、コアンダ効果により被凍結食品の表面に密着した冷気の薄膜流を形成させて、高い冷却効果を得られるようにしたものである。以下、特許文献１に開示された装置の概略を図１４及び図１５により説明する。

図１４において、このフリーザー装置１００は、断熱壁１０４で構成された密閉ハウジング１０２の内部に冷却空間ｓが形成されている。密閉ハウジング１０２の隔壁には、開閉可能な点検用扉１０６，１０８及び１１０が設けられている。密閉ハウジング１０２内には、被凍結食品ｗを搬送するコンベアベルト１１２が配設されている。コンベアベルト１１２は、往路１１２ａと復路１１２ｂとからなるエンドレスベルトで構成されている。

往路１１２ａの上方には上部冷気噴射部１１４が設けられ、往路１１２ａの下方には下部冷気噴射部１１６が設けられている。密閉ハウジング１０２の側壁内側には空気冷却器１１８が設けられ、空気冷却器１１８の上方には送風機（シロッコファン）１２０が設けられている。空気冷却器１１８には、密閉ハウジング１０２の外部に設けられた図示省略の冷凍機ユニットから冷媒又はブラインが供給され、庫内空気を冷却する。冷却された庫内空気ｃは、送風機１２０によって上部冷気噴射部１１４及び下部冷気噴射部１１６に送られる。

図１５に示すように、上部冷気噴射部１１４には、ノズルユニット１２２に下方に、被凍結食品ｗの搬送方向ａに並べられた複数の漏斗形断面を有するスリットノズル１２４が一体に設けられている。各スリットノズル１２４は、被凍結食品ｗの搬送方向ａに対して直角方向に延設され、漏斗形断面からなる加速部１２６と、同一の流路面積をなす整流部（助走部）１２８とで構成されている。整流部１２８の先端に設けられた噴出口は、搬送方向ａに対して直角方向に向けられたスリット状の開口を形成している。

上部冷気噴射部１１４に送られた冷気ｃは、加速部１２６で加速され、整流部１２８で整流された後、コンベアベルト１１２の往路１１２ａのベルト面に載置された被凍結食品ｗに垂直に噴き付けられる。被凍結食品ｗに噴き付けられた衝突噴流ｒは、コアンダー効果により被凍結食品ｗの表面に密着した薄膜流ｔを形成するため、被凍結食品ｗの冷却効果を向上できる。

下部冷気噴射部１１６も、上部冷気噴射部１１４と同様に、ノズルユニット１３０に、山形断面からなる加速部１３４と整流部１３６とからなる複数のスリットノズル１３２が一体に設けられ、往路１１２ａのベルト体の背面に向かって衝突噴流ｒを噴射する。被凍結食品ｗの冷却に供した後の冷気は、スリットノズル間に形成された排気空間ｅを通って、コンベアベルトの幅方向に排出され、その後空気冷却器１１８に至る循環流を形成する。

コンベアベルト１１２のベルト体の構成は、多数の細孔をもたせ、上方及び下方から噴き付けられる冷気ｒの流通性を良くして冷却効果を高めるようにする場合と、ステンレスのような熱伝達性の良い材料からなる密閉体で構成し、冷気ｒで冷却されたベルト体で被凍結食品ｗを冷却し、冷却効果を高めるようにする場合とがある。

国際公開ＷＯ２００６／０４６３１７号公報

被冷却物を搬送するコンベアベルトは、処理能力の点からある程度以上の幅寸法が必要である。図１４に示すように、従来のフリーザー装置は、コンベアベルトの横方向に空気冷却器１１８を配置しているため、ハウジングの幅が大きくなっていた。
また、空気冷却器の上方に送風機１２０を配置し、上から下に向う冷気流を形成しているため、該冷気流の整流化のため、大きな正圧空間を形成する必要がある。またコンベアベルトの上下に漏斗形断面を有するスリットノズルを備えた上部冷気噴射部１１４及び下部冷気噴射部１１６を配設しているため、これらの設置スペースを大きく取らざるを得なかった。

また、コンベアベルトの復路が冷却空間内に配置されているため、ハウジングの高さをその分だけ必然的に大きくせざるを得ない。従来のフリーザー装置は、冷気循環流を形成するためのダクトが左右に張り出していた。これらの理由により、例えば、トラック等で搬送可能なコンテナの内部容積の寸法は、長さ４０フィート（１２ｍ）×幅２．３ｍ×高さ２．５ｍであるが、従来のフリーザー装置は、この大きさのコンテナに収容できなかった。そのため、分解して搬送し、現地で再組立していたので、時間の無駄が発生し、かつ再組立後の性能も安定していなかった。

また、下部冷気噴射部が複雑な構造のスリットノズルを備えているので、洗浄性が悪く、メンテネンス性及びサニタリー性にやや問題があった。さらに、冷却空間の上部に外気より高圧の大きな正圧空間を取っているので、該正圧空間に面して設けられた点検用扉に正圧が付加される。そのため、運転中に点検用扉を開けると危険が伴い、かつ点検用扉の耐久性が低下するという問題があった。

また、コンベアベルトの設置スペースを縮小するため、コンベアベルトを駆動する回転ドラムの直径を小さくせざるを得ない。そのため、スチールベルト等からなるベルト体の金属疲労を考慮してコンベアベルトの板厚を厚め（１ｍｍ程度）に取っているが、これによって、ベルト体の熱負荷が大きくなり、冷えにくくなると共に、コンベアベルトの原価も高くなる。
また、コンベアベルトの復路には、蛇行防止装置を設けているが、この蛇行防止装置が氷結して本来の機能を発揮できない場合があった。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、ハウジングをコンパクトにして、コンテナに収容可能にし、分解搬送及び現地での再組立を不要にしたフリーザー装置を実現することを第１の目的とする。また、冷却空間中で外気より高圧な正圧空間を縮減して、点検用扉開閉時の危険性をなくし、かつ点検用扉の耐久性を向上させることを第２の目的とする。

かかる課題を解決するため、本発明のフリーザー装置は、
断熱壁で囲まれた横長の冷却空間を形成するハウジングと、該冷却空間の長手方向に配設された被冷却物搬送用コンベアベルトと、該冷却空間に冷気循環流を形成する空気冷却器及び送風機からなる冷気循環装置とを備え、該被冷却物に対し冷却又は冷凍の連続処理を可能にしたフリーザー装置において、
前記ハウジングが矩形の横断面を有し、該横断面の上部領域に設けられ、前記空気冷却器と送風機とが隣接配置されて負圧空間を形成する負圧室と、
該負圧室の下方領域に設けられ、前記送風機から冷気が供給されて正圧空間を形成し、前記コンベアベルトと該コンベアベルトに向けて上下方向から冷気を噴射する冷気噴出部とが設けられた正圧室と、
該負圧室及び正圧室の側方領域に設けられ、該正圧室で被冷却物の冷却に供された後の冷気を受け入れ、受け入れた冷気を該負圧室に戻す冷気の戻り流を形成する常圧のメンテナンス空間と、を備えているものである。

本発明装置では、負圧室で送風機と空気冷却器とを隣接配置して、負圧室のスペースを縮小すると共に、ハウジングを矩形断面とし、ハウジング内空間の上部に負圧室を配置し、その下方に正圧室を配置することにより、該負圧室にハウジングの幅方向寸法を縮減できるようにした。また、負圧室及び正圧室の側方に常圧のメンテナンス空間を配置し、このメンテナンス空間に負圧室から正圧室に供給された冷気の戻り流路を形成するようにしたので、冷気循環流の圧損が低減され、大きな正圧空間を必要としない。

これによって、コンテナに収容可能な大きさとすることができる。また、このメンテナンス空間をハウジング内に設置された機器類の点検用として利用できるので、ハウジング内の機器類のメンテナンスが容易になる。

本発明装置において、負圧室から正圧室に冷気を供給する冷気口が前記メンテナンス空間と離れた側のハウジング側壁近傍にもうけられ、該冷気口の下方に上下方向に前記下部冷気噴射部に冷気を供給する送気空間が形成されているとよい。
これによって、ハウジングの幅寸法を拡大することなく、正圧室内の冷気噴出部に冷気を供給する冷気流路を確保できる。さらに、下部正圧室内で冷気の滑らかな循環流を形成でき、冷気循環流の圧損を低減できるので、送風機の動力を低減できる。

本発明装置において、メンテナンス空間に面したハウジング側壁に開閉扉を設け、該メンテナンス空間にオペレータが立ち入り可能にするとよい。これによって、ハウジング内の点検が容易になると共に、常圧のメンテナンス空間に面して開閉扉を設けたので、開閉扉の開放時の危険を解消できる。また、開閉扉の耐久性を向上できる。

本発明装置において、コンベアベルトが、正圧室内に配設され両端部が前記冷却空間の外部に導設された往路と、両端が該往路と連結され冷却空間の外側下方に配設された復路とからなるエンドレスベルトであり、冷却空間の外部に回転ドラムを設け、コンベアベルトを回転ドラムの外周面に巻回させてコンベアベルトを支持搬送するように構成するとよい。

このように、復路を冷却空間の外側下方に配置したので、その分正圧室の設置スペースを縮減できる。これによって、ハウジングの高さ寸法を縮減できるので、ハウジングがさらにコンパクトとなり、コンテナへの収容がさらに容易になる。また、復路を冷却空間外に設けているので、蛇行防止装置が氷結しなくなり、紺来の機能を発揮できる。

さらに、冷却空間の外部に回転ドラムを設けたので、回転ドラムの設置スペースに制約がなくなり、該回転ドラムを大径化できる。そのため、ベルト体の金属疲労を緩和できるので、ベルト体の板厚を薄くでき、これによって、ベルト体の熱負荷を低減できると共に、ベルト体の原価を節減できる。

本発明装置において、コンベアベルトのベルト体を冷気抜け孔のない金属ベルトで構成すれば、コンベアベルトの下方に配置される下部冷気噴射部は、ベルト体を冷却するだけの機能をもてばよい。そのため、下部冷気噴射部では、特に冷気到達距離の長い漏斗形断面を有するスリットノズルを用いる必要がない。従って、下部冷気噴射部の設置スペースを縮小できるので、ハウジングの高さ寸法を縮減でき、コンテナへの収容が容易になる。

本発明装置によれば、断熱壁で囲まれた横長の冷却空間を形成するハウジングと、該冷却空間の長手方向に配設された被冷却物搬送用コンベアベルトと、該冷却空間に冷気循環流を形成する空気冷却器及び送風機からなる冷気循環装置とを備え、該被冷却物に対し冷却又は冷凍の連続処理を可能にしたフリーザー装置において、ハウジングが矩形の横断面を有し、該横断面の上部領域に設けられ、空気冷却器と送風機とが隣接配置されて負圧空間を形成する負圧室と、該負圧室の下方領域に設けられ、前記送風機から冷気が供給されて正圧空間を形成し、前記コンベアベルトと該コンベアベルトに向けて上下方向から冷気を噴射する冷気噴出部とが設けられた正圧室と、該負圧室及び正圧室の側方領域に設けられ、該正圧室で被冷却物の冷却に供された後の冷気を受け入れ、受け入れた冷気を該負圧室に戻す冷気の戻り流を形成する常圧のメンテナンス空間と、を備えているので、ハウジングの幅寸法及び高さ寸法を低減でき、分解せずともコンテナに収容可能なフリーザー装置を実現できる。

そのため、フリーザー装置を据付け場所に搬送するとき、分解及び再組立が不要になり、分解及び再組立に要する時間をなくすことができると共に、再組立時に性能が低下するおそれがなくなる。また、常圧のメンテナンス空間を配置したので、このメンテナンス空間にオペレータが自由に入ることができ、ハウジング内の機器類のメンテネンスが容易になる。
また、冷却に供した後の冷気をメンテナンス空間を経由して負圧室に戻すようにしたので、冷気の滑らかな循環流を形成でき、冷気循環流の圧損を低減して、送風機の動力を低減できる。

本発明のフリーザー装置の一実施形態に係る横断面図である。 前記実施形態に係るフリーザー装置の斜視図である。 前記フリーザー装置の正面図である。 図３中のＡ−Ａ線に沿う平面視断面図である。 前記フリーザー装置の冷気噴射機構の斜視図である。 前記フリーザー装置の金属ベルト駆動装置の駆動部を示す正面図である。 図６の駆動部の側面図である。 前記金属ベルト駆動装置の従動部を示す正面図である。 前記従動部の側面図である。 前記フリーザー装置をコンテナに収容するときの斜視図である。 前記フリーザー装置の下部冷気噴射部のベルト下面までの高さと金属ベルトの熱伝達率との関係を示す線図である。 前記実施形態の箱状ケーシングの構造を示す斜視図である。 比較例としての箱状ケーシングの構造を示す斜視図である。 前記実施形態及び比較例の食品搬送物の冷却効果を示す線図である。 従来のフリーザー装置の横断面図である。 従来のフリーザー装置の冷気噴射機構の説明図である。 比較例としての冷気噴射機構の説明図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。

本発明装置の一実施形態を図１〜図１３に基づいて説明する。まず、図１〜図４により、本実施形態に係るフリーザー装置１０の全体構成を説明する。フリーザー装置１０は、断熱壁で囲まれた横長の冷却空間を形成するハウジング１２で構成されている。なお、図２で、ハウジング１２の前方側壁及び上部壁は、内部構造が見えるように取り払われている。また、図３で、同様の目的で、ハウジング１２の左半分の前方側壁が取り払われている。

ハウジング１２は、入口壁１２ｃに設けられたコンベアベルトの入口開口１４、及び出口壁１２ｄに設けられたコンベアベルトの出口開口１６以外は、密閉構造となっている。前方壁１２ａには、監視用の窓１８がハウジング１２の長手方向に複数配設されている。後方壁１２ｂには、オペレータがハウジング１２内に立ち入り可能なように、複数の開閉扉２０が設けられている。

ハウジング１２の上部壁１２ｅは、密閉壁となっており、図示省略の冷凍機ユニットから空気冷却器に冷媒又はブラインを供給する供給管２２、及び冷媒又はブラインを排出する排出管２４が貫通している。ハウジング１２の底部壁１２ｆは、脚２６によって床面Ｆ上から間隔を置いて支持支持されている。ハウジング１２の下部には、被凍結食品ｗをハウジング１２内に搬送する搬送装置３０が設けられている。搬送装置３０は、エンドレス状のコンベアベルト３２と、このコンベアベルト３２を駆動する回転ドラム３４及び３６とから構成されている。

コンベアベルト３２は、熱伝達性の良い薄いステンレス板で構成され、冷気の抜け孔がない密閉構造を有している。コンベアベルト３２は、入口壁１２ｃの外側で、従動ドラム３４に巻回され、出口壁１２ｄの外側で駆動ドラム３６に巻回されている。コンベアベルト３２の往路３２ａは、搬送面が水平方向に配置され、入口開口１４及び出口開口１６からハウジング１２内に貫通配置され、矢印ａ方向に移動する。復路３２ｂは、底部壁１２ｆの下方の空間に配置されている。

図１に示すように、ハウジング１２は矩形の横断面をもっている。ハウジング１２内は、仕切壁３８及び４０によって、負圧室４２、正圧室４４、及びこれらの側方に配置されたメンテナンス空間４６に仕切られている。負圧室４２はハウジング１２内の上部領域に設けられ、仕切壁３８の上面に空気冷却器４８が固定されている。空気冷却器４８は、前記給排管２２及び２４を介してハウジング１２とは別に配設された図示省略の冷凍機ユニットと接続されている。

また、仕切壁３８には、空気冷却器４８に隣接して円形の通風路３８ａが形成されている。該通風路３８ａに円筒形のケーシング５０が取り付けられ、ケーシング５０内に軸流ファン５２及びその駆動モータ５４が設けられている。図３及び図４に示すように、空気冷却器４８は、ハウジング１２の長手方向に２ユニット設けられ、軸流ファン５２は、ハウジング１２の長手方向に１ユニット当り４台設けられている。そして、空気冷却器４８で冷却された庫内空気は、軸流ファン５２によって通風路３８ａから正圧室４４に送られる。このため、負圧室４２は負圧雰囲気となる。

図５に示すように、正圧室４４は、負圧室４２の下方領域に設けられ、両者は仕切壁３８によって仕切られている。正圧室４４は、コンベアベルト３２の往路３２ａが水平方向に配置されている。往路３２ａは、幅方向に設けられた複数の支持バー５６によって、所定高さに配置されている。コンベアベルト３２の往路３２ａの両側上方に、ハウジング１２の長手方向に支持フレーム５８及び６０が配設されている。往路３２ａの上方には、往路３２ａに沿ってコンベアベルト３２の搬送方向ａに上部冷気噴射部６２が設けられている。

上部冷気噴射部６２は、複数のノズルユニット６４からなり、ノズルユニット６４の下部は、図１５に示すスリットノズル１２４と同一構造のスリットノズル６４ａが４個一体形成され、ノズルユニット６４の上部は、フランジ６４ｂが形成されている。このフランジ６４ｂが支持フレーム５８、６０に載置され支持されている。スリットノズル６４ａの下端は、往路３２ａの幅方向に配置されたスリット状の冷気噴射口を形成している。

往路３２ａの下方には、往路３２ａに沿って下部冷気噴射部６６が設けられている。下部冷気噴射部６６は、一側に冷気流入口６８ａを有する箱状ケーシング６８で構成されている。箱状ケーシング６８は底部壁１２ｆの上面に固定され、箱状ケーシング６８の上面６８ｂは、平坦面に形成されていると共に、多数の円形の冷気噴出口７０が穿設されている。上面６８ｂ及び底部壁１２ｆは、互いに略平行にメンテナンス空間４６側に向けて下方に傾斜している。

次に、図６及び図７によって、搬送装置３０の入口壁１２ｃ側の構成を説明する。フレーム７２がハウジング１２の入口壁１２ｃに接続され、かつ脚２６によって水平方向に支持されている。円筒形の従動ドラム３４が水平方向に配置され、従動ドラム３４にコンベアベルト３２が巻回されている。従動ドラム３４の表面には、ゴム材が被覆されている。従動ドラム３４の回転軸３４ａの両端は、軸受７４によって回転可能に支持されている。

軸受７４は、矢印ａ又はｂ方向に摺動可能にフレーム７２に支持されていると共に、コイルバネ７６を介してフレーム７２に取り付けられている。これによって、従動ドラム３４は、矢印ａ又はｂ方向に移動でき、コンベアベルト３２の張力を調整可能になっている。フレーム７２間には補強バー７９、コンベアベルト３２の復路３２ｂを支持する支持バー８０及び復路３２ｂを案内する案内バー８２が架設されている。

次に、図８及び図９により、搬送装置３０の出口壁１２ｄ側の構成を説明する。図８及び図９において、出口壁１２ｄにフレーム８４が固定され、フレーム８４に軸受８６を介して駆動ドラム３６の回転軸３６ａが回転可能に支持されている。また、フレーム８４に回転軸３６ａを駆動する駆動モータ８８が取り付けられている。駆動ドラム３６にコンベアベルト３２が巻回され、駆動ドラム３６の回転によってコンベアベルト３２が矢印ａ又はｂ方向に移動する。従動ドラム３４と同様に、駆動ドラム３６の外周面にゴム膜が被覆されている。

また、コンベアベルト３２を構成するステンレス板の一側縁の裏面には、先細りの台形断面をもつゴム突起３３が加硫接合されている。一方、従動ドラム３４の一側端面には、外周面に凹部７７ａをもつプーリ７７が接合されている。該凹部７７ａと従動ドラム３４の端面とで、ゴム突起３３と嵌合する凹溝が形成されている。コンベアベルト３２の走行中、ゴム突起３３が該凹溝に嵌合され、該凹溝内を摺動する。

凹部７７ａを形成するためのプーリ７７は、駆動ドラム３６の一側端面にも装着されている。ゴム突起３３及びプーリ７７で蛇行防止装置７８を構成している。ゴム突起３３が凹部７７ａに遊嵌しながらコンベアベルト３２が走行することで、コンベアベルト３２の蛇行を防止している。

かかる構成において、搬送装置３０の入口壁１２ｃ側において、オペレータが被凍結食品ｗをコンベアベルト３２の往路３２ａのベルト面に載置する。該ベルト面に載置された被凍結食品ｗは、入口開口１４からハウジング１２内の正圧室４４に搬送される。
一方、ハウジング１２内では、空気冷却器４８及び軸流ファン５２が稼動しており、空気冷却器４８で冷却された冷気ｃは、軸流ファン５２により、通風路３８ａを通って正圧室４４に送られる。

正圧室４４で、往路３２ａの上下両側から被凍結食品ｗに向けて冷気ｃが噴射される。上部冷気噴射部６２では、スリットノズル６４ａのスリット状噴射口から、被凍結食品ｗに対して直角なスリット状の衝突噴流ｒが噴射される。前述のように、スリットノズル６４ａは、冷気ｃを加速する先細りの断面を有する加速部と、加速した冷気ｃを整流する整流部（助走部）とを有し、到達距離の長い噴流を噴き出すことができる。スリットノズル６４ａから噴き出された衝突噴流ｒは、コアンダー効果により、被凍結食品ｗの表面に密着した冷気流を形成するので、冷却効果を高めることができる。

下部冷気噴射部６６では、ケーシング６８の上面６８ｂに設けられた冷気噴出口７０から冷気ｃが往路３２ａの下面に向かって噴射される。冷気ｃの到達距離は、冷気噴出口７０の口径の６倍である。冷気噴出口７０は大径であるので、冷気ｃの到達距離が長くなり、上面６８ｂが傾斜していても、往路３２ａの幅方向全域に亘り、冷気ｃを往路３２ａの下面に到達できる。

また、スリットノズル２０間に形成された排気空間ｅを広く取ることができるので、冷却に供された後の冷気をスムーズに食品搬送物ｗから排出できるので、この排冷気が衝突噴流ｒを乱すことがない。
なお、図１６に、比較例として、矩形ノズル部１５２を有し、先端平坦噴射面１５４に穿孔を設けてなる上部冷気噴射部１５０で構成した上部冷気噴射部を示す。
この構成では、矩形ノズル部１５２の高さｈ及び矩形ノズル部１５２間のピッチｐを相当大きく取らないと、排気空間ｅを十分確保することができない。

そのため、排冷気が衝突噴流ｒの周辺に残留して、衝突噴流ｒを乱し、冷却効果を損なうおそれがある。逆に、ピッチｐを相当大きく取ると、衝突噴流ｒが食品搬送物ｗに噴き付けられない領域が増加し、冷却効果が低減する。従って、この比較例では、冷却効果があまり得られないことがわかった。

下部冷気噴射部６６では、箱状ケーシング６８の上面６８ｂに設けられた冷気噴出口７０から冷気ｃが往路３２ａの下面に向かって噴射される。冷気噴出口７０は大径であるので、到達距離が長くなり、上面６８ｂが傾斜していて、冷気噴出口７０からベルト下面までの距離が大きくなっても、往路３２ａの下面に冷気ｃが到達できる。そのため、金属ベルト３２に対する冷却効果が低下することはない。

本実施形態によれば、ハウジング１２を矩形の横断面とし、ハウジング内空間の上部に負圧室４２を配置し、その下方に正圧室４４を配置すると共に、該負圧室に軸流ファン５２と空気冷却器４８とを隣接配置したので、ハウジングの幅方向寸法を縮減できる。
また、通風路３８ａの下方に、箱状ケーシング６６内に冷気ｃを導く冷気通路を上下方向に形成したので、前方壁１２ａに冷気流路のための出っ張りを設ける必要がない。

また、冷却効果が大きいスリットノズル６４ａを備えた上部冷気噴射部６２と、設置スペースを縮減できる箱状ケーシング６８からなる下部冷気噴射部６６とを備えているので、被凍結食品ｗの冷却効果を高く維持しつつ、冷気噴出部の設置スペースを縮減できる。
さらに、従動ドラム３４、駆動ドラム３６及び金属ベルト３２の復路３２ｂをハウジング１２外に配置しているので、その分コンベアベルト３２の設置高さを低減できる。そのため、図１０に示すように、分解することなく前記寸法のコンテナ９０に収容できる。

従って、据付け現場に搬送するに際し、フリーザー装置１０の分解及び再組立に要する手間を省くことができると共に、再組立による性能低下を回避できる。

また、従動ドラム３４及び駆動ドラム３６をハウジング１２外に配置したので、これらドラムの大径化が可能になる。そのため、ステンレス板からなるコンベアベルト３２が金属疲労による破壊を起こさないドラム径（ベルト厚の１０００倍程度）を設定できるようになる。これによって、コンベアベルト３２に付加される曲げ荷重を軽減できるので、コンベアベルト３２の金属疲労を緩和できる。従って、コンベアベルト３２の薄肉化が可能になり、ベルト原価を低減できる。例えば、本実施形態では、コンベアベルト３２を構成するステンレス板の厚さを０．６ｍｍとすることができる。

また、箱状ケーシング６８の上面６８ｂ及びハウジング１２の底部壁３２ｆが後方壁３２ｂ側に傾いているので、洗浄時に洗浄水が上面６８ｂ及び底部壁１２ｆに溜まらない。また、箱状ケーシング２８の傾斜下降側側壁が上下にスライド可能な扉２８ｃで構成されているので、洗浄時に、オペレータが扉２８ｃを上方へスライドさせることにより、箱状ケーシング２８からの洗浄水の排出が容易になる。これによって、密閉空間のサニタリー性が向上する。

また、箱状ケーシング６８の上面６８ｂに穿設された冷気噴出口７０の直径が２５ｍｍφと大きいので、冷気ｃの到達距離が大きい。そのため、冷気噴出口７０とベルト下面との間隔が大きくなっても、コンベアベルト３２の冷却効果を高く維持できる。

図１１は、冷気噴出口７０からベルト下面までの高さと、金属ベルトに対する熱伝達率との関係について、本実施形態の装置で実験した結果を示す線図である。本実施形態では、箱状ケーシング６８の上面６８ｂは傾斜しており、冷気噴出口７０からベルト下面までの間隔は、７５〜９５ｍｍの範囲で変化する。図に示すように、冷気噴出口７０とベルト下面間の間隔が変わってもベルト体に対する熱伝達率はあまり変わらないことがわかる。そのため、本実施形態のように、上面６８ｂを傾斜させても、コンベアベルト３２の冷却効果はほとんど低下しないことがわかる。

図１２Ａは、本実施形態の箱状ケーシング６８を示す。この箱状ケーシング６８の上面６８ｂは、コンベアベルト３２の幅方向に傾斜しているので、冷気噴出口７０からコンベアベルト３２までの間隔Ｈ_１は、７５〜９５ｍｍの間で変化する。円形の冷気噴出口７０の直径は２５ｍｍφであり、各冷気噴出口７０は互いに正三角形をなすように配置されている。各冷気噴出口７０間のピッチＰ_１は１００ｍｍである。

一方、図１２Ｂは、比較例として示す構成である。箱状ケーシング６８’には複数の排気空間ｅが設けられ、箱状ケーシング６８’の平坦噴射面６８ｂ’とコンベアベルト３２との間隔Ｈ_２は５０ｍｍであり、コンベアベルト３２の幅方向で一定である。平坦噴射面６８ｂ’には直径が１２．５ｍｍφの円形の冷気噴出口７０’が設けられている。各冷気噴出口７０’は互いに正三角形をなすように配置され、各冷気噴出口７０’間のピッチＰ_２は５０ｍｍである。なお、平坦噴射面６８ｂと平坦噴射面６８ｂ’の開口率は同一となるように設定されている。

前記２種の箱状ケーシングを備えた冷気噴射機構を用い、食品搬送物ｗとしてこんにゃくを用い、こんにゃくの冷却効果を実験した結果を図１３に示す。図中、曲線Ｘが箱状ケーシング６８を用いた場合であり、曲線Ｙが箱状ケーシング６８’を用いた場合である。また、曲線Ｚが冷却空間の温度推移であり、曲線Ｗが外気温度の推移である。なお、こんにゃくの温度は、こんにゃくの中央部に刺した温度センサで計測した。

図１３から、２種の箱状ケーシングを用いた場合、ほとんどこんにゃくの冷却効果は変わらないことがわかった。また、こんにゃくを包装して行った実験でも、同様の結果が得られた。そのため、排気空間ｅを形成しない本実施形態の箱状ケーシング６８を用いたほうが構造が]簡単であり、加工が容易で、かつ加工コストを節減できることがわかった。

また、本実施形態によれば、開閉扉２０からオペレータが立ち入り可能なメンテナンス空間４６を備えているので、ハウジング１２内のメンテナンスが容易になる。さらに、常圧のメンテナンス空間４６に開閉扉２０を設けているので、装置の運転中に開閉扉２０を開けても危険でない。
さらに、冷気循環流を形成するため軸流ファン５２を設けているので、シロッコファン等と比べて、設置数を低減できると共に、消費電力を約３０％節減できる。

本発明によれば、フリーザー装置のハウジングをコンパクトにして、分解することなく、コンテナに収容でき、搬送に要する手間を大幅に低減できるフリーザー装置を実現できる。

かかる課題を解決するため、本発明のフリーザー装置は、
断熱壁で囲まれた横長の冷却空間を形成するハウジングと、該ハウジングの長手方向に配設された被冷却物搬送用コンベアベルトと、該冷却空間に冷気循環流を形成する空気冷却器及び送風機からなる冷気循環装置とを備え、該被冷却物に対し冷却又は冷凍の連続処理を可能にしたフリーザー装置において、
前記コンベアベルトは、前記正圧室内に配設され両端部が前記ハウジングの長手方向両側の外部に導設された往路と、両端が該往路の両端部と連結され前記ハウジングの底壁より外側下方に配設された復路とからなるエンドレスベルトであり、
更に前記ハウジングは矩形の横断面を有し、該横断面の上部領域に設けられ、前記空気冷却器と送風機とが隣接配置されて負圧空間を形成する負圧室と、
該負圧室の下方領域に設けられ、前記送風機から冷気が供給されて正圧空間を形成し、前記コンベアベルト往路上面に向けて、該往路上方向から冷気を噴射するスリットノズル状の冷気噴出部とが設けられた正圧室と、
前記コンベアベルト往路下方のハウジング内に、往路裏面に沿って上面を平坦面状に形成した下部冷気噴射部と、
該負圧室及び正圧室の側方領域に設けられ、該正圧室で被冷却物の冷却に供された後の冷気を受け入れ、受け入れた冷気を該負圧室に戻す冷気の戻り流を形成する常圧のメンテナンス空間と、を備え、
下部冷気噴射部は、前記往路裏面と対面する平坦面状の上面が、多数の円形の冷気噴出口が穿設した平箱状ケーシングより成り、一方前記負圧室は、前記メンテナンス空間側に入口を有し送風機配設空間側に出口を有する空気冷却器と、送風出口を負圧室の下方領域の正圧室に向けて下向き配置した送風機を備え、前記メンテナンス空間より空気を取り込んで、前記空気冷却器を通して冷却した冷気を下部領域の正圧室に向けて吹き出すように構成したものである。

本発明装置において、コンベアベルトが、正圧室内に配設され両端部が前記ハウジングの長手方向両側の外部に導設された往路と、両端が該往路と連結され冷却空間の外側下方に配設された復路とからなるエンドレスベルトであり、冷却空間の外部に回転ドラムを設け、コンベアベルトを回転ドラムの外周面に巻回させてコンベアベルトを支持搬送するように構成するとよい。

このように、復路を前記ハウジングの底壁より外側下方に配置したので、その分正圧室の設置スペースを縮減できる。これによって、ハウジングの高さ寸法を縮減できるので、ハウジングがさらにコンパクトとなり、コンテナへの収容がさらに容易になる。また、復路を冷却空間外に設けているので、蛇行防止装置が氷結しなくなり、本来の機能を発揮できる。

さらに、前記コンベアベルトは、両端部が前記ハウジングの長手方向両側の外部に導設されているために、前記ハウジングの外部に回転ドラムを設けることが出来、回転ドラムの設置スペースに制約がなくなり、該回転ドラムを大径化できる。そのため、ベルト体の金属疲労を緩和できるので、ベルト体の板厚を薄くでき、これによって、ベルト体の熱負荷を低減できると共に、ベルト体の原価を節減できる。

本発明装置によれば、ハウジングの幅寸法及び高さ寸法を低減でき、分解せずともコンテナに収容可能なフリーザー装置を実現できる。

Claims (5)

1. 断熱壁で囲まれた横長の冷却空間を形成するハウジングと、該冷却空間の長手方向に配設された被冷却物搬送用コンベアベルトと、該冷却空間に冷気循環流を形成する空気冷却器及び送風機からなる冷気循環装置とを備え、該被冷却物に対し冷却又は冷凍の連続処理を可能にしたフリーザー装置において、
   前記ハウジングが矩形の横断面を有し、該横断面の上部領域に設けられ、前記空気冷却器と送風機とが隣接配置されて負圧空間を形成する負圧室と、
   該負圧室の下方領域に設けられ、前記送風機から冷気が供給されて正圧空間を形成し、前記コンベアベルトと該コンベアベルトに向けて上下方向から冷気を噴射する冷気噴出部とが設けられた正圧室と、
   該負圧室及び正圧室の側方領域に設けられ、該正圧室で被冷却物の冷却に供された後の冷気を受け入れ、受け入れた冷気を該負圧室に戻す冷気の戻り流を形成する常圧のメンテナンス空間と、を備えていることを特徴とするフリーザー装置。
2. 前記負圧室から正圧室に冷気を供給する冷気口が前記メンテナンス空間と離れた側のハウジング側壁近傍にもうけられ、該冷気口の下方に上下方向に前記下部冷気噴射部に冷気を供給する送気空間が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフリーザー装置。
3. 前記メンテナンス空間に面したハウジング側壁に開閉扉を設け、該メンテナンス空間にオペレータが立ち入り可能にしたことを特徴とする請求項１に記載のフリーザー装置。
4. 前記コンベアベルトが、前記正圧室内に配設され両端部が前記冷却空間の外部に導設された往路と、両端が該往路と連結され冷却空間の外側下方に配設された復路とからなるエンドレスベルトであり、
   冷却空間の外部に回転ドラムを設け、コンベアベルトを回転ドラムの外周面に巻回させてコンベアベルトを支持搬送するように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のフリーザー装置。
5. 前記コンベアベルトのベルト体が冷気抜け孔のない金属ベルトで構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のフリーザー装置。

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