WO2006046317A1 - 連続搬送式フリーザ - Google Patents

Abstract

コンベアベルト上に載置されたワークにコンベアベルトの上方及び下方に設置したスリットノズルから冷気を吹き付けて冷却又は冷凍する搬送式フリーザにおいて、整流された到達距離の大きい噴出流を発生させることにより、コアンダ効果によりワーク表面に密着した薄膜流を形成して、高い冷却効果を維持し、また冷気の排気路の形成が冷却効果に悪影響を及ぼさないようにすることを目的とし、コンベアベルト２の搬送方向に複数のスリットノズル５ａ，６ａを連続的に並設し、スリットノズル５ａ，６ａを山形に形成してノズル開口の上流側に冷気の助走区間を設けることにより、整流された噴出速度の大きい噴流を発生させるとともに、噴出後の冷気流をコンベアベルト２の両側方向に導出する排気路を前記スリットノズル間の凹部１２に連続的に形成することにより、前記スリットノズル設置の邪魔にならない排気路を形成する。

Description

明 細 書 連続搬送式フリーザ 技術分野

本発明は、 コンベアベルト上を搬送される製品 （ワーク） に対し、 衝突噴流に より冷気を接触させ、 連続冷却ないし連続冷凍可能な搬送式フリーザに関し、 コ アンダ効果によりワーク表面に密着した薄膜流を形成せしめて、 高い冷却効果を 維持させるとともに、 ワークに接触させた後の冷気流をコンペアベルト両側方向 に導出する排気路を形成し、 かつハウジング内部の機器類を簡素化してオープン スペース化することにより、 冷気流の圧力損出を少なくし、 ハウジング内での冷 気流の循環を容易にするとともに、 洗浄等の保守点検を容易にした搬送式フリ一 ザに関する。 背景技術

従来ワーク、 特に食品等を横長のハウジング内でコンベアベルトで搬送中に、 冷却、 加熱又は乾燥させるためにワークにガスジエツトをぶっける方法が提案さ れている。 すなわちコンベアベルトの流れ方向に対し直角に設けた噴流スリット によりベルト面に向け鉛直に吹き付けることにより、 コアンダ効果によりワーク の表面に沿った層流を形成し、 これによつて熱伝達率を高めることができるやり 方である。

たとえば特表平 8— 5 0 7 5 9 6号公報 （先行技術 1 ) には、 コンベアベルト が出入りする入口開口部及び出口開口部を有するハゥジング内に、 コンペアベル トを取り囲み、 上部壁、 2つの側壁及び底部壁を有するトンネルを設け、 ガス吸 引手段によりトンネル内を真空状態にするとともに、 孔を開けられた前記上部壁 を通して、 トンネルの内部から外部へ、 そして同上部壁を通しトンネルの内部に 戻る循環流を形成し、 これによつてコンベアベルト上に載せられたワークにぶつ けるガスジエツト流を形成する手段が開示されている。

第 7図は、先行技術 1の装置の動作原理を示す概略断面図であり、第 7図（a ) は、 第 7図の部分詳細図である。 本装置は、 ハウジング 0 1を具備し、 その中で トンネル 0 2は処理ゾ一ン 0 3を取り囲み、 トンネル 0 2は、 たとえばファンの ような吸気手段 0 4と通じ、 コンベアベルト 0 5はトンネル 0 2内で食品 0 6を 搬送する。

第 7図において、 トンネル 0 2の上部壁 0 7のみが孔を開けられていて、 壁 0 7の上又は下に何等延在している部分もなしに平滑面を構成し、 ノズル 0 8 (第 7図 （a ) 参照） を形成する。 好ましい実施例においては、 トンネル 0 2の底部 壁もまた孔が開けられている。

蓮転中は、 P及気手段 0 4は、 空気が上部壁 0 7にあるノズル 0 8を通って吸気 され、 それによつてコンべアベルト 0 5及びその上に位置された食品 0 6にぶつ かる空気ジエツト 0 9が形成されるようにトンネル 0 2の内部を真空状態にする。 また特開平 1 1一 6 3 7 7 7号公報 （先行技術 2 ) には、 横長のハウジング内を 貫通するコンベアベルト上に食品等のワークを載せ、 同コンペアベルトの上下両 面に多数の噴流スリツ卜を設け、 ワークに衝突噴流により冷気を接触させてヮー クを冷却ないし冷凍し、 その後冷気をコンベアベルトの一側方向に排出する構成 のフリ一ザが開示されている。 前記先行技術 1にあっては、 コンベアベルトを取り囲むトンネルを真空状態と するために、 トンネルに隣接して真空室を設ける必要があり、 そのためガス吸引 手段として多大なファン動力を要するとともに、 上部壁に設けられた孔から吸引 ファンで吸引することにより高速噴流を形成しているため、噴流に方向性がなく、 すぐに拡散してしまう傾向にあり、 そのため噴流がワークに高速にて衝突しない 場合もあり、 熱伝達率が低下するという問題点を有している。

またコンベアベルトの下側に一定間隔で排気口を設けているので、 その部分で はスリツトノズルを設けることができず、 その分熱伝達効率が低くなるという問 題がある。 またコンベアベルトの上側には排気口がなく、 ベルト有孔部を通して 排気される。 即ちコンベアベルトは有孔であることが必須であり、 有孔部がない コンべアベルトは使用できない。 あるいはコンべアベルトに載るワークの積載密 度にも限度がある。 また前記先行技術 2にあっては、 コンべアベルトの上下両面からワークに衝突 噴流により冷気を接触させた後、 冷気をコンペアベルトの一側方向に排気してい るため、 ワークに衝突する噴流が排気する側に斜めに傾く傾向があり、 そのため 噴流のワークに対する熱伝達効率が低下するとともに、 コンべアベルトの周囲が 狭い空間となっていて洗浄するのに不都合であり、 そのため多数の洗浄ノズルを 配置する必要があり、 装置が複雑かつ高価となるという問題がある。 発明の開示

本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、 コンべアベルト上に載置されたワーク にコンベアベルトの上方及び下方に設置されたスリットノズルから冷気を吹き付 けて冷却又は冷凍する搬送式フリ一ザにおいて、 コンベアベルト上を搬送される ワークに上下方向からコンべアベルトに向けて垂直な衝突噴流を当てることによ り、 コアンダ効果によりワーク表面に沿う薄膜流を形成して、 高い熱伝達率を維 持することを目的とする。

また、 本発明の第 2の目的は、 前記垂直衝突噴流の整流性を向上させて、 流れ に方向性を与えることによって、 スリツトノズルからワークまで比較的離れてい る場合でも、 コアンダ効果によるワーク表面に沿う薄膜流を形成することができ るようにし、これによつて熱伝達効率を高め、冷却効率を向上させることにある。 また本発明の第 3の目的は、 冷気を排気する排気路の構造を工夫することによ つて、 前記先行技術 1のように、 排気通路の形成がスリットノズルの配置を阻害 し、 冷却効果に悪影響を及ぼさないようにすることにある。

さらに本発明の第 4の目的は、 冷気の循環空間を形成するハウジング内部の機 器類をできるだけ簡素化してオープンスペース化し、 冷気流の圧力損失を少なく するとともに、 洗浄等の保守点検を容易にすることである。 そして、 本発明の連続搬送式フリーザは、 かかる目的を達成するもので、 その 第 1発明は、 入口開口部及び出口開口部を有するハウジングと、 同入口開口部及 び同出口開口部を通ってワークを搬送するコンベアベルトと、 同ハウジング内で 冷気を循環させる冷却器及び送風機からなる冷気循環手段と、 同ワークに対し冷 気の垂直噴流を噴出して同ワークの冷却を行なうスリットノズルとを備えた連続 搬送式フリ一ザにおいて、 前記コンべアベルトの上方空間及び下方空間に前記ヮ ークを搬送する方向に複数のスリットノズルを連続的に （前記コンベアベルトの 搬送方向と直角方向に同スリットノズル間に空間を設けて） 並設し、 噴出後の冷 気を同複数のスリットノズル間で前記コンベアベルトの両側方向に導出する排気 路を連続的に （前記空間に同コンベアベルトの搬送方向と直角方向に） 設けたこ とを特徴とする。

本発明においては、 噴出後の冷気を複数のスリツトノズル間で前記コンペアベ ルトの両側方向に導出するお気路を設けたことにより、 排気路の設置がスリット ノズルの設置を阻害することがなく、 従ってスリツトノズルをワークに対して最 適な位置に設置可能となるため、 コアンダ効果によるワーク表面に沿う薄膜流を 確実に形成することができるようになる。

第 1図はコアンダ効果を説明する説明図で、 第 1図において、 たとえば円筒体 Aの側面に対して、 円筒体 Aの中心線上を垂直に膜状の空気噴流 kが衝突した場 合、 コアンダ効果により円筒体 Aの全長に亘り円筒体 Aの側面に密着した状態で 円筒体 Aを包絡する安定した薄膜流が形成される。 従って冷気流を衝突させた場 合、 コアンダ効果による冷風気流は円筒体 Aに対する熱伝達率をきわめて良好に し、 冷却効果を向上させることができる。

またコンベアベルトの両側方向に導出する冷気の排気路を設けたことにより、 ワークに衝突する噴流が斜めに傾くことがなく、 しかも排気がスムーズにコンペ ァベルトの両側方に排出され、 冷気を発生する冷却器等の吸入側に容易に到達す ることができる。

本発明装置において、 好ましくは、 前記スリットノズルを山形に形成して同ス リツトノズルの上流側に冷気の助走区間を設ける。 助走区間をもうけることによ つて、 冷気流に整流性をもたせ、 流れに方向性を与えることができるとともに、 スリットノズルから噴出する際の到達距離を増加することができる。 第 2図はこ の原理を説明する説明図であり、 第 2図において、 山型のスリットノズル nは助 走区間 bを有し、 ここから噴出した衝突噴流 kは、 コンベアベルト c上を搬送さ れるワーク wに垂直に衝突する。 この際助走区間 bを有する山形ノズル nから噴出される衝突噴流 kは、 整流性 が良く、 流れに方向性があるため、 なかなか拡散せず、 衝突噴流の到達距離 hを 長くすることができる。 これによつてたとえスリットノズルからワークまでの距 離が離れていても冷気流がワークに衝突可能であるため、 冷却効果を維持するこ とができる。

また本発明において、 好ましくは、 前記送風機から冷気を前記ハウジングの上 方空間に供給し、 前記上部スリットノズルからワークに噴出した後、 前記排気路 に排出し、 一方冷気の一部を前記コンベアベルトの両側部に開口したダクトを通 つて下部スリットノズルに導入し、 ワークに噴出した後、 前記排気路に排出し、 同排気路から前記冷却器に戻る冷気の循環経路を形成する。

これによつて、 ワークに噴出した後の冷気が前記排気路から排出されることに よって、 ワークに噴出される噴出流又はワーク周辺の雰囲気を乱すことなく、 ス ムーズにコンベアベルトから排出される。

また本発明において、 好ましくは、 前記排気路を並設された前記スリットノズ ル間の凹部に形成する。 これによつて排気路の形成がスリットノズルの配置を阻 害することなく、 かつ排気路の形成がきわめて容易になると共に、 排気がコンペ ァベルトの両側からスムーズに排気され、 冷気流の圧力損失が少なくなる。 また本発明において、 好ましくは、 コンベアベルトが出入りするハウジングの 入口開口部又は出口開口部付近に設置されたスリットノズルのノズル先端部を同 入口開口部と同出口開口部との圧力差に応じて斜めに角度をもたせて設置する。 即ち入口開口部と出口開口部との間で圧力差がある場合、 ハウジングの内部で圧 力の高いほうから低いほうに向かって冷気流が生じ、 これによつてフリーザ庫外 への冷気の吹き出し及びフリーザ庫外の空気の流入が生じる場合がある。 そのた めスリットノズルを発生した冷気流に抗する方向へ斜めに角度をもたせて設置す ることにより、 スリットノズルから噴射される冷風のフリ一ザ庫外への冷風の吹 き出し及び庫外空気の流入を防ぐことが可能になる。 前記両開口部での圧力差が ある場合、 ノズル先端部の角度の方向を斜めに変えることにより空気流入を遮断 することが可能になる。

また本発明において、 好ましくは、 前記スリットノズルを複数個ずつ一体に構 成したスリットノズルユニットとする。 これによつてスリットノズルの製造及び 取り付けがきわめて容易になる。 さらには上記構成に加えて、 好ましくは、 前記 コンベアベルトの上方に配置された前記スリットノズルュニットを同コンペアベ ルトの両側方に設けられたフレーム上に載置することにより、 洗浄、 その他の保 守点検の際に、 スリットノズルの取り外しがきわめて容易になる。

なお前述のように、 スリツトノズルのノズル先端を斜めに設置した場合におい て、 スリットノズルュニッ卜をコンベアベルトの両側方に設けられたフレーム上 に載置する構成とした場合には、 スリツトノズルュニッ卜の向きを入れ変えるだ けでノズル先端部の斜め方向の向きを簡単に変えることができる。 図面の簡単な説明

第 1図は、 コアンダ効果の原理を説明する説明図である。

第 2図は、 助走区間をもつ山形スリットノズルの効果を説明する斜視図である。 第 3図は、 本発明装置の第 1実施例を一部を断裁して示す斜視図である。

第 4図は、 前記第 1実施例を別の角度から視た斜視図である。

第 5図は、 前記第 1実施例のうちコンべアベルトに当たる衝突噴流の流れを示す 斜視図である。

第 6図は、 本発明装置の第 2実施例を示す一部拡大立面図であり、 第 6図 （a) は第 6図の VI a部の拡大図である。

第 7図は、 従来装置の動作原理を示す概略断面図であり、 第 7図 （a) は、 第 7 図の部分詳細図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。 伹し、 この実施例 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く、 単なる 説明例にすぎない。

本発明の第 1実施例に係る第 3図、 第 4図において、 1は、 好ましくは、 断熱 性の壁で構成されたハウジングで、 コンベアベルト 2が出入りする図示しない入 口開口部及び出口開口部以外は密閉され、 内部で冷却された空気が循環する密閉 空間を形成している。 3及び 4は、 冷風サイクルの一部を構成する冷却器及びフ アンである。

5は、 コンべアベルト 2の上方空間に設けられた上部スリットノズルュニッ卜 で、 上部スリットノズル 5 aが複数個で一体に構成されている。 9は、 コンベア ベルト 2及び上部スリットノズルュニット 5等を支持する支柱、 1 0は、 支柱 9 に装架された縦フレームで、 複数の上部スリットノズルュニット 5が縦フレーム 1 0に持ち上げ可能に載置されている。 6はコンべアベルト 2の下方空間に設け られた下部スリットノズルュニットで、上部スリットノズルュニット 5と同様に、 複数個の下部スリットノズル 6 aがー体となって構成され、 支柱 9に支持された 横フレーム 1 1に支持されている。

上下スリットノズル 5 a及び 6 aは、 コンべアベルト 2を横切る方向に配置さ れ、 ともに山形をなし、 第 2図に示されるように、 開口部の上流側に助走区間 b が設けられている。 本発明において、 上下スリットノズル 5 a及び 6 aは、 ヮ一 クの種類に応じてエアカーテンを形成するごとく連続した開口を有してもよいし、 あるいは連続した開口に断続的にスぺーサを配置して断続した噴流を吹き出すよ うにしてもよい。 冷却器 3で発生した冷気流は、 ファン 4で矢印のように上部スリツトノズルュ ニッ卜 5のほうに向けられるが、 一部がコンべアベルト 2の両側部に配置された ダクト 7の開口 Ί aからダクト Ίを通って、 下部スリットノズルュニット 6の下 方に配置されたダクト 8に導入され、 その後下部スリツトノズル 6 aからコンペ ァベルト 2の下面に向けて吹き出し、 コンベアベルト 2の下面からワークを冷却 する。

なおコンベアベルト 2は、 本実施例では、 熱伝達率の良いスチール製でつくら れたスチールベルトであり、 熱伝達率が良いため、 下方からの冷気流により冷却 されて間接的にワークを冷却できるため無孔であるが、 代わりに有孔として、 冷 気流の一部が上方及び下方から同孔を通して流れるようにしてもよい。

かかる第 1実施例の装置において、 第 5図に示すように、 コンベアベルト 2は ワーク wを載置して矢印 a方向に移動する。 一方冷却器 （クーラ） 3で発生した 冷気流は、 矢印で示すように、 ファン 4によって上部スリットノズルユニット 5 に向けられ、 上部スリットノズル 5 aからコンベアベルト 2上のワーク wに向け て垂直方向に衝突噴流 kを吹き出し、 ワーク wを冷却する。 冷気流の一部はダク ト 7の開口 7 aからダクト 7の内部を通ってダクト 8及び下部スリットノズルュ ニット 6を経て下部スリットノズル 6 aからコンベアベルト 2の下面に向けて垂 直方向に衝突噴流 kを吹き出し、 スチールベルト 2の下面を冷却することにより 間接的にワーク wを冷却する。 ヮ一ク w又はコンべアベルト 2の下面にぶっかつ た噴流は、 その後スリットノズル 5 a及び 6 aの間に形成された凹部 （排気路） 1 2を通つて、 第 5図の矢印 eで示すように、 コンべアベルト 2の両側方へ排出 される。 その後冷排気は、 ファン 4により再び冷却器 3に吸引される。

かかる第 1実施例の装置によれば、 開口の上流側に助走区間を有する山形の上 下スリットノズル 5 a及び 6 aにより整流された、 流れに方向を有し、 到達距離 hを長くした冷気流 kをヮ一ク wに対し垂直方向に衝突させるため、 コアンダ効 果によりワーク wの全長に亘りワーク wの側面に密着した状態でワーク wを包絡 する安定した薄膜流を形成することができる。 従って冷気流を衝突させた場合、 コアンダ効果による冷風気流はヮ一ク wに対する熱伝達率をきわめて良好にし、 冷却効果を向上させることができる。

また送風機 4から冷気をハウジング 1の上方空間に供給し、 上部スリツトノズ ル 5 aからワーク wに噴出した後、 排気路 1 2に排出し、 一方冷気の一部をコン ベアベルト 2の両側部に設けられたダクト 7の開口 7 aを通って下部スリットノ ズル 6 aに導入し、 ワーク wに噴出した後、 排気路 1 2に排出し、 排気路 1 2か ら冷却器 （クーラ） 3に戻る冷気の循環経路を形成したことによって、 ワーク w に噴出した後の冷気がワークに噴出される噴出流又はワーク周辺の雰囲気を乱す ことなく、 スムーズにコンベアベルト 2から排出される。

また冷気流の排気路を並設された上下スリットノズル 5 a , 6 a間の凹部 1 2 に形成したことによって、 排気路の形成がスリットノズルの配置を阻害すること なく、 かっきわめて容易になると共に、 排気がコンベアベルト 2の両側からスム —ズに排気され、 そのままハウジング 1内のオープンスペースを冷却器 3までス ムーズに循環されるため、 冷気流の圧力損失が少なくなるという利点がある。 またスリットノズルを複数個ずつ一体に構成した上下スリットノズルュニット

5及び 6としたため、スリットノズルの製造及び取り付けがきわめて容易になる。 さらにはコンベアベルト 2の上方に配置された上部スリットノズルュニット 5を コンべアベルト 2の両側方に設けられた縦フレーム 1 0上に取り外し自在に載置 することにより、 洗浄、 その他の保守点検の際に、 スリットノズルの取り外しが きわめて容易になるという利点がある。 第 6図は、 本発明装置の第 2実施例の一部拡大断面図である。 搬送式フリーザ のハウジング入口開口部と出口開口部との間に圧力差が生じた場合、 ハウジング の内部で圧力の高いほうから低いほうに向かつて冷気流が生じ、 これによつてフ リ一ザ庫外への冷気の吹き出し及びフリ一ザ庫外の空気の流入が生じる場合があ る。 この場合、 冷風が庫外に洩れて作業者へ悪影響を及ぼしたり、 或いは庫外空 気が流入して冷却器に霜が付き、 冷却性能に悪影響を及ぼしたりする。

本第 2実施例は、 これを解消するために、 図示しない入口開口部から出口開口 部 2 2に向かって冷気流が生じている場合、 第 6図のように、 ハウジング 2 1の 出口開口部 2 2付近に設置された上部スリツトノズルユニット 2 3のスリツトノ ズル先端部 2 3 aを出口開口部 2 2側と反対の方向に斜めに角度をもたせて設置 する。 これによつて出口開口部 2 2からフリーザ庫外への冷風の吹き出し及び入 口開口部からの庫外空気の流入を防ぐことが可能になる。 なお 2 3 bは、 出口開 口部 2 2から離れた位置に配置された上部スリットノズルのノズル先端部で、 コ ンべアベルト 2 5に対し鉛直方向に向けられている。 2 4は下部スリットノズル ュニットで、 そのノズル先端部 2 4 aはコンベアベルト 2 5に対し鉛直方向に配 置されている。 wはコンベアベルト 2 5に載置されたワークである。第 6図（a) は、 第 6図の Vi a部分の拡大図である。 このように入口開口部及び出口開口部で 圧力差がある場合、 ノズル先端部の角度を斜め方向に変えることにより冷気の吹 き出し及び空気流入を防ぐことが可能になる。

なお上部スリットノ.ズル先端部 2 3 aに限らず、 下部スリッ卜ノズル先端部 2 4 aを斜めに角度をもたせて設置してもよい。 また斜めに角度をもたせるスリツ トノズル列の数は装置の条件に応じて適宜に設定することができる。 産業上の利用可能性

本発明によれば、コンベアベルト上を搬送される特に食品類等の製品（ワーク） に対し、 衝突噴流により冷気を接触させ、 連続冷却ないし連続冷凍可能な搬送式 フリーザにおいて、 コアンダ効果によりワーク表面に密着した冷気流を形成させ てワークの冷却効果を高く維持するとともに、 助走区間を有する山形のスリツト ノズルを用いて、 拡散せず到達距離の長い衝突噴流を形成できるようにし、 かつ 冷気の排気をコンべアベルトの両側方に導出する排気経路を設けて、 冷気流の循 環をスムーズに行うことができるようにし、 併せてハウジング内の各機器の構造 を簡素化した有益なフリ一ザを実現できる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 入口開口部及び出口開口部を有するハウジングと、 同入口開口部及び同出口 開口部を通ってワークを搬送するコンベアベルトと、 同ハウジング内で冷気を循 環させる冷却器及び送風機からなる冷気循環手段と、 同ワークに対し冷気の垂直 噴流を噴出して同ワークの冷却を行なうスリツトノズルとを備えた連続搬送式フ リ一ザにおいて、 前記コンべアベルトの上方空間及び下方空間に前記ワークを搬 送する方向に複数のスリットノズルを連続的に並設し、 噴出後の冷気を同複数の スリッ卜ノズル間で前記コンペアベル卜の両側方向に導出する排気路を連続的に 設けたことを特徴とする連続搬送式フリ一ザ。

2 . 前記スリットノズルを山形に形成して同スリットノズルの上流側に冷気の助 走区間を設けたことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の連続搬送式フリ一ザ。

3 . 前記送風機から冷気を前記ハウジングの上方空間に供給し、 前記上部スリツ トノズルからワークに噴出した後、 前記排気路に排出し、 一方冷気の一部を前記 コンベアベルトの両側部に開口したダクトを通って下部スリツトノズルに導入し、 ワークに噴出した後、 前記排気路に排出し、 同排気路から前記冷却器に戻る冷気 の循環経路を形成したことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の連続搬送式フリ ―ぜ。

4. 前記排気路を並設された前記スリットノズル間の凹部に形成することを特徴 とする請求の範囲第 1項記載の連続搬送式フリ一ザ。

5 . 前記入口開口部又は前記出口開口部付近に設置されたスリットノズルのノズ ル先端部を同入口開口部又は同出口開口部の圧力差に応じて斜めに角度をもたせ て設置したことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の連続搬送式フリ一ザ。

6 . 前記スリットノズルを複数個ずつ一体に構成したスリットノズルュニットと することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の連続搬送式フリ一ザ。

7 . 前記コンベアベルトの上方に配置され、 複数個ずつ一体に構成された前記ス リットノズルュニットを同コンベアベルトの両側方に設けられたフレーム上に載 置することを特徴とする請求の範囲第 6項記載の連続搬送式フリ一ザ。