WO2012001797A1 - フリーザー装置 - Google Patents

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WO2012001797A1
WO2012001797A1 PCT/JP2010/061212 JP2010061212W WO2012001797A1 WO 2012001797 A1 WO2012001797 A1 WO 2012001797A1 JP 2010061212 W JP2010061212 W JP 2010061212W WO 2012001797 A1 WO2012001797 A1 WO 2012001797A1
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WO
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cold air
pressure chamber
space
conveyor belt
housing
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French (fr)
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宮西　秀樹
新井　孝広
友彦 松崎
良二 軽部
津幡　行一
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Mayekawa Manufacturing Co
Original Assignee
Mayekawa Manufacturing Co
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Publication date
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Priority to PCT/JP2010/061212 priority patent/WO2012001797A1/ja
Priority to TW099142437A priority patent/TWI579515B/zh
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    • F25D13/00—Stationary devices, e.g. cold-rooms
    • F25D13/06—Stationary devices, e.g. cold-rooms with conveyors carrying articles to be cooled through the cooling space
    • F25D13/067—Stationary devices, e.g. cold-rooms with conveyors carrying articles to be cooled through the cooling space with circulation of gaseous cooling fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/04—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection
    • F25D17/06—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation
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    • F25D2400/00—General features of, or devices for refrigerators, cold rooms, ice-boxes, or for cooling or freezing apparatus not covered by any other subclass
    • F25D2400/32—Removal, transportation or shipping of refrigerating devices from one location to another

Definitions

  • the present invention relates to a freezer apparatus capable of continuously cooling or freezing while transporting an object to be cooled, particularly an object to be cooled such as fresh food by a conveyor belt in a cooling space, and in particular, the housing is compacted and disassembled
  • the present invention relates to a freezer apparatus which can be stored in a container without using it.
  • the conventional food freezing apparatus is provided with a conveyor for transporting frozen food into the freezing chamber, and a plurality of cold air circulating devices including a refrigerator unit, an air cooler and a blower are provided in the upper space of the freezing chamber.
  • the cold air is convectively circulated toward the conveying surface of the conveyor.
  • the frozen food can be continuously frozen while being transported by the conveyor, and the processing efficiency can be improved.
  • the cold air collision jet is applied to the frozen food to improve the cold air effect.
  • Patent Document 1 The applicant has proposed such a continuous transfer type freezer apparatus (Patent Document 1).
  • This device sprays a collision jet of cold air from the slit nozzle having a funnel-shaped cross section to the frozen food to form a thin film flow of cold air in close contact with the surface of the frozen food by the Coanda effect, and a high cooling effect can be obtained. It is something like that.
  • the outline of the apparatus disclosed in Patent Document 1 will be described below with reference to FIGS. 14 and 15. FIG.
  • a cooling space s is formed inside a closed housing 102 formed of a heat insulating wall 104.
  • the partition wall of the sealed housing 102 is provided with openable and closable inspection doors 106, 108 and 110.
  • a conveyor belt 112 for transporting the frozen food w is disposed in the sealed housing 102.
  • the conveyor belt 112 is an endless belt composed of a forward pass 112 a and a return pass 112 b.
  • An upper cold air injection unit 114 is provided above the forward path 112a, and a lower cold air injection unit 116 is provided below the forward path 112a.
  • An air cooler 118 is provided inside the side wall of the sealed housing 102, and a blower (sirocco fan) 120 is provided above the air cooler 118.
  • the air cooler 118 is supplied with a refrigerant or brine from a refrigerator unit (not shown) provided outside the sealed housing 102 to cool the air in the cold storage.
  • the cooled internal air c is sent to the upper cold air injection unit 114 and the lower cold air injection unit 116 by the blower 120.
  • the upper cold air jet unit 114 is integrally provided with a slit nozzle 124 having a plurality of funnel-shaped cross sections aligned in the conveyance direction a of the food to be frozen w below the nozzle unit 122.
  • Each slit nozzle 124 extends in a direction perpendicular to the transport direction a of the food to be frozen w, and includes an accelerating portion 126 having a funnel-shaped cross section and a straightening portion (progression portion) 128 having the same flow passage area. It is configured.
  • the jet nozzle provided at the tip of the flow straightening unit 128 forms a slit-like opening directed in a direction perpendicular to the conveyance direction a.
  • the cold air c sent to the upper cold air injection unit 114 is accelerated by the acceleration unit 126, rectified by the rectification unit 128, and then perpendicular to the frozen food w placed on the belt surface of the forward path 112a of the conveyor belt 112. It is sprayed.
  • the collision jet r sprayed to the frozen food w forms a thin film flow t in close contact with the surface of the frozen food w by the co-under effect, so that the cooling effect of the frozen food w can be improved.
  • the nozzle unit 130 is integrally provided with a plurality of slit nozzles 132 consisting of an acceleration unit 134 and a flow straightening unit 136 having a chevron cross section.
  • the collision jet r is injected toward the back of the body.
  • the cool air after being subjected to the cooling of the frozen food w is discharged in the width direction of the conveyor belt through the exhaust space e formed between the slit nozzles and forms a circulating flow to the air cooler 118 thereafter.
  • the belt structure of the conveyor belt 112 has a large number of fine holes to improve the flowability of cold air r blown from above and below to enhance the cooling effect, and heat transferability like stainless steel. There is a case where the food to be frozen w is cooled by the belt body cooled by the cold air r so as to enhance the cooling effect.
  • the conveyor belt for transporting the object to be cooled needs a width dimension of a certain degree or more from the viewpoint of processing capacity.
  • the conventional freezer apparatus has the air cooler 118 disposed in the lateral direction of the conveyor belt, so the width of the housing is increased.
  • the air blower 120 is arrange
  • the height of the housing can not but be increased accordingly.
  • a duct for forming a cold air circulation flow is extended to the left and right.
  • the dimensions of the internal volume of a container which can be transported by a truck or the like are 40 feet (12 m) long ⁇ 2.3 m wide ⁇ 2.5 m high, but the conventional freezer device It could not be accommodated in a large size container. Therefore, it was disassembled, transported, and reassembled on site, so time wasted and the performance after reassembly was not stable.
  • the lower cold air injection portion is provided with a slit nozzle having a complicated structure, the cleaning property is poor, and there are some problems in the maintenance property and the sanitary property.
  • a large positive pressure space which is higher in pressure than external air, is provided above the cooling space, positive pressure is applied to the inspection door provided facing the positive pressure space. Therefore, there is a danger that opening the inspection door during operation is dangerous and the durability of the inspection door is reduced.
  • the thickness of the conveyor belt is made thicker (about 1 mm) in consideration of metal fatigue of the belt body made of steel belt etc., but this increases the thermal load of the belt body and makes it difficult to cool, The cost of the conveyor belt also increases.
  • the meandering prevention apparatus is provided in the return path of the conveyor belt, there existed a case where this meandering prevention apparatus freezed and could not exhibit the original function.
  • a first object of the present invention to realize a freezer device which is compact in housing and can be accommodated in a container, thereby eliminating disassembly and transportation and reassembly in the field.
  • the second object is to reduce the positive pressure space higher than the outside air in the cooling space, thereby eliminating the risk of opening and closing the inspection door and improving the durability of the inspection door.
  • the freezer apparatus of the present invention is A housing for forming a horizontally long cooling space surrounded by heat insulating walls, a conveyor belt for transporting an object to be cooled disposed in the longitudinal direction of the cooling space, an air cooler for forming a cold air circulation flow in the cooling space, And a cold air circulation system comprising a blower, wherein the object to be cooled can be subjected to continuous processing of cooling or freezing,
  • a negative pressure chamber provided in the upper region of the cross section, the housing having a rectangular cross section, the air cooler and the blower being disposed adjacent to each other to form a negative pressure space;
  • cold air is supplied from the blower to form a positive pressure space, and the conveyor belt and a cold air jet portion for jetting cold air from the vertical direction toward the conveyor belt are provided.
  • Positive pressure chamber It is provided in the side area of the negative pressure chamber and the positive pressure chamber, and the positive pressure chamber receives cold air after being used for cooling the object to be cooled, and returns the received cold air to the negative pressure chamber. And a maintenance space under normal pressure to form
  • the blower and the air cooler are disposed adjacent to each other in the negative pressure chamber, the space of the negative pressure chamber is reduced, the housing has a rectangular cross section, and the negative pressure chamber is disposed in the upper part of the space inside the housing, By arranging a positive pressure chamber below it, the negative pressure chamber can be reduced in the width direction of the housing.
  • a maintenance space at normal pressure is disposed on the side of the negative pressure chamber and the positive pressure chamber, and a return flow path for cold air supplied from the negative pressure chamber to the positive pressure chamber is formed in this maintenance space. The pressure loss of the cold air circulation flow is reduced and a large positive pressure space is not required.
  • a cold air port for supplying cold air from the negative pressure chamber to the positive pressure chamber is received near the side wall of the housing away from the maintenance space, and the lower cold air injection portion is vertically below the cold air port. It is preferable that an air supply space for supplying cold air be formed. As a result, it is possible to secure a cool air flow path for supplying cool air to the cool air jet portion in the positive pressure chamber without expanding the width dimension of the housing. Furthermore, since a smooth circulating flow of cold air can be formed in the lower positive pressure chamber and the pressure loss of the cold air circulating flow can be reduced, the power of the blower can be reduced.
  • the housing side wall facing the maintenance space may be provided with an open / close door so that the operator can enter the maintenance space.
  • the inspection in the housing becomes easy, and since the open / close door is provided facing the maintenance space under normal pressure, the danger when the open / close door is opened can be eliminated.
  • the durability of the open / close door can be improved.
  • the conveyor belt is disposed in the positive pressure chamber, and an outward path whose both ends are conducted outside the cooling space, and a return path whose both ends are connected to the outward path and are disposed below the outside of the cooling space
  • the rotary belt may be provided outside the cooling space, and the conveyor belt may be wound around the outer peripheral surface of the rotary drum to support and convey the conveyor belt.
  • the return path is disposed at the lower side outside the cooling space, the installation space of the positive pressure chamber can be reduced accordingly. This allows the height dimension of the housing to be reduced, which makes the housing more compact and easier to accommodate in the container.
  • the meandering prevention device does not freeze and can exhibit the traditional function.
  • the rotary drum is provided outside the cooling space, the installation space of the rotary drum is not restricted, and the diameter of the rotary drum can be increased. Therefore, since metal fatigue of the belt can be alleviated, the thickness of the belt can be reduced, which can reduce the heat load on the belt and reduce the cost of the belt.
  • the lower cold air jet portion disposed below the conveyor belt may have a function of only cooling the belt body. . Therefore, it is not necessary to use the slit nozzle which has a funnel-shaped cross section with long cold air reach distance especially in a lower cold air injection part. Therefore, since the installation space of the lower cold air injection part can be reduced, the height dimension of the housing can be reduced, and the container can be easily accommodated.
  • the housing forms a long cooling space surrounded by the heat insulation wall, the conveyer belt for transporting the object to be cooled disposed in the longitudinal direction of the cooling space, and the cold air circulation flow to the cooling space.
  • a cold air circulation system comprising an air cooler and a blower, wherein the housing has a rectangular cross section, and the freezer has a continuous process of cooling or freezing for the object to be cooled.
  • An air cooler and a blower are disposed adjacent to each other to form a negative pressure chamber, and a negative pressure chamber is provided in the lower region of the negative pressure chamber, and cold air is supplied from the blower and positive pressure is provided.
  • a positive pressure chamber provided with a space and a cold air jet portion for injecting cold air from the vertical direction toward the conveyor belt and the conveyor belt, and provided in a side area of the negative pressure chamber and the positive pressure chamber.
  • Cooling of the object to be cooled in the positive pressure chamber And a normal maintenance space for forming a return flow of cold air for returning the received cold air to the negative pressure chamber, thereby reducing the width dimension and the height dimension of the housing. It is possible to realize a freezer device that can be stored in a container without disassembling.
  • FIG. 4 is a cross-sectional plan view taken along the line AA in FIG. 3; It is a perspective view of the cold air injection mechanism of the said freezer apparatus. It is a front view which shows the drive part of the metal belt drive of the said freezer apparatus. It is a side view of the drive part of FIG. It is a front view which shows the driven part of the said metal belt drive device. It is a side view of the said follower part. It is a perspective view when accommodating the said freezer apparatus in a container.
  • FIGS. 1 to 4 One embodiment of the device of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the overall configuration of the freezer apparatus 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
  • the freezer apparatus 10 is comprised with the housing 12 which forms the laterally long cooling space enclosed by the heat insulation wall. It should be noted that in FIG. 2 the front sidewall and top wall of the housing 12 have been removed so that the internal structure can be seen. Also, in FIG. 3, the front sidewall of the left half of the housing 12 is removed for the same purpose.
  • the housing 12 has a closed structure except for the inlet opening 14 of the conveyor belt provided in the inlet wall 12 c and the outlet opening 16 of the conveyor belt provided in the outlet wall 12 d.
  • a plurality of monitoring windows 18 are disposed in the longitudinal direction of the housing 12 on the front wall 12 a.
  • the rear wall 12 b is provided with a plurality of open / close doors 20 so that the operator can enter the housing 12.
  • the upper wall 12e of the housing 12 is a closed wall, through which a supply pipe 22 for supplying a refrigerant or brine from a refrigerator unit (not shown) to the air cooler and an exhaust pipe 24 for discharging the refrigerant or brine pass There is.
  • the bottom wall 12 f of the housing 12 is supported by the legs 26 at a distance from the floor surface F.
  • a conveying device 30 for conveying the frozen food w into the housing 12 is provided at the lower part of the housing 12.
  • the conveying device 30 comprises an endless conveyor belt 32 and rotating drums 34 and 36 for driving the conveyor belt 32.
  • the conveyor belt 32 is formed of a thin stainless steel plate having good heat transferability, and has a closed structure without a cold air vent.
  • the conveyor belt 32 is wound around the driven drum 34 outside the inlet wall 12 c and around the driving drum 36 outside the outlet wall 12 d.
  • the forward path 32a of the conveyor belt 32 has a conveying surface horizontally disposed, penetrates through the inlet opening 14 and the outlet opening 16 into the housing 12, and moves in the arrow a direction.
  • the return path 32b is disposed in the space below the bottom wall 12f.
  • the housing 12 has a rectangular cross-section.
  • the inside of the housing 12 is divided by the partition walls 38 and 40 into a negative pressure chamber 42, a positive pressure chamber 44, and a maintenance space 46 disposed on the side thereof.
  • the negative pressure chamber 42 is provided in the upper region of the housing 12, and the air cooler 48 is fixed to the upper surface of the partition wall 38.
  • the air cooler 48 is connected to a refrigerator unit (not shown) disposed separately from the housing 12 via the supply and discharge pipes 22 and 24.
  • a circular air passage 38a is formed adjacent to the air cooler 48.
  • a cylindrical casing 50 is attached to the air passage 38a, and an axial fan 52 and its drive motor 54 are provided in the casing 50.
  • two units of air coolers 48 are provided in the longitudinal direction of the housing 12, and four axial flow fans 52 are provided in the longitudinal direction of the housing 12 per unit. Then, the internal air cooled by the air cooler 48 is sent from the air passage 38 a to the positive pressure chamber 44 by the axial fan 52. Therefore, the negative pressure chamber 42 has a negative pressure atmosphere.
  • the positive pressure chamber 44 is provided in the lower region of the negative pressure chamber 42, and both are partitioned by the partition wall 38.
  • the forward passage 32a of the conveyor belt 32 is disposed in the horizontal direction.
  • the outward path 32a is disposed at a predetermined height by a plurality of support bars 56 provided in the width direction.
  • Support frames 58 and 60 are disposed in the longitudinal direction of the housing 12 at the upper side of the forward path 32 a of the conveyor belt 32.
  • An upper cold air injection unit 62 is provided above the outward passage 32 a in the conveyance direction a of the conveyor belt 32 along the outward passage 32 a.
  • the upper cold air injection unit 62 is composed of a plurality of nozzle units 64.
  • the lower part of the nozzle unit 64 is integrally formed four slit nozzles 64a having the same structure as the slit nozzle 124 shown in FIG.
  • the flange 64b is formed.
  • the flange 64b is mounted on and supported by the support frames 58, 60.
  • the lower end of the slit nozzle 64a forms a slit-like cold air jet outlet disposed in the width direction of the forward path 32a.
  • a lower cold air injection unit 66 is provided along the forward path 32a.
  • the lower cold air injection part 66 is comprised by the box-shaped casing 68 which has the cold air flow inlet 68a in one side.
  • the box-like casing 68 is fixed to the upper surface of the bottom wall 12f, and the upper face 68b of the box-like casing 68 is formed into a flat surface, and a large number of circular cold air outlets 70 are bored.
  • the upper surface 68 b and the bottom wall 12 f are inclined downward and substantially parallel to each other toward the maintenance space 46.
  • a frame 72 is connected to the inlet wall 12 c of the housing 12 and supported horizontally by the legs 26.
  • the cylindrical driven drum 34 is disposed horizontally, and the conveyor belt 32 is wound around the driven drum 34.
  • the surface of the driven drum 34 is coated with a rubber material. Both ends of the rotary shaft 34 a of the driven drum 34 are rotatably supported by bearings 74.
  • the bearing 74 is slidably supported by the frame 72 in the direction of arrow a or b, and is attached to the frame 72 via a coil spring 76. Thereby, the driven drum 34 can move in the direction of the arrow a or b, and the tension of the conveyor belt 32 can be adjusted.
  • a reinforcing bar 79, a support bar 80 for supporting the return path 32b of the conveyor belt 32, and a guide bar 82 for guiding the return path 32b are provided between the frames 72.
  • the frame 84 is fixed to the outlet wall 12d, and the rotation shaft 36a of the drive drum 36 is rotatably supported by the frame 84 via the bearing 86. Further, a drive motor 88 for driving the rotation shaft 36 a is attached to the frame 84.
  • the conveyor belt 32 is wound around the drive drum 36, and the conveyor belt 32 moves in the direction of the arrow a or b by the rotation of the drive drum 36. Similar to the driven drum 34, a rubber film is coated on the outer peripheral surface of the drive drum 36.
  • a rubber projection 33 having a tapered trapezoidal cross section is joined by vulcanization.
  • a pulley 77 having a recess 77 a on the outer peripheral surface is joined to one end surface of the driven drum 34.
  • the recessed portion 77 a and the end surface of the driven drum 34 form a recessed groove fitted to the rubber protrusion 33.
  • a pulley 77 for forming the recess 77 a is also attached to one end face of the drive drum 36.
  • the rubber projection 33 and the pulley 77 constitute a meandering prevention device 78.
  • the conveyor belt 32 travels while the rubber projection 33 is loosely fitted in the recess 77 a, thereby preventing the conveyor belt 32 from meandering.
  • the operator places the frozen food w on the belt surface of the forward path 32 a of the conveyor belt 32 on the inlet wall 12 c side of the transport device 30.
  • the frozen food w placed on the belt surface is conveyed from the inlet opening 14 to the positive pressure chamber 44 in the housing 12.
  • the air cooler 48 and the axial flow fan 52 are operating, and the cold air c cooled by the air cooler 48 passes through the ventilation path 38 a by the axial flow fan 52 and the positive pressure chamber 44. Sent to
  • the slit nozzle 64a has an accelerating portion having a tapered cross section for accelerating the cold air c, and a straightening portion (progression portion) for rectifying the accelerated cold air c, and jets out a jet having a long reach distance.
  • the collision jet flow r ejected from the slit nozzle 64a forms a cold air flow closely attached to the surface of the food to be frozen w by the co-under effect, so that the cooling effect can be enhanced.
  • cold air c is injected from the cold air jet nozzle 70 provided on the upper surface 68b of the casing 68 toward the lower surface of the forward path 32a.
  • the reach of cold air c is six times the caliber of the cold air jet 70. Since the cold air jet nozzle 70 has a large diameter, the reaching distance of the cold air c is long, and even if the upper surface 68b is inclined, the cold air c can reach the lower surface of the forward passage 32a over the entire widthwise direction of the forward passage 32a.
  • FIG. 16 shows, as a comparative example, an upper cold air injection unit constituted of an upper cold air injection unit 150 which has a rectangular nozzle unit 152 and is provided with perforations in the flat end injection surface 154.
  • the exhaust space e can not be sufficiently secured unless the height h of the rectangular nozzle portions 152 and the pitch p between the rectangular nozzle portions 152 are considerably large.
  • the exhaust cold air may remain around the collision jet r, disturb the collision jet r, and impair the cooling effect.
  • the pitch p is made considerably large, the area where the collision jet r is not sprayed to the food product w increases, and the cooling effect is reduced. Therefore, it was found that the cooling effect can not be obtained very much in this comparative example.
  • cold air c is injected toward the lower surface of the forward path 32a from the cold air outlet 70 provided on the upper surface 68b of the box-like casing 68. Since the cold air jet 70 has a large diameter, the reach distance is long, the upper surface 68b is inclined, and the cold air c reaches the lower surface of the forward path 32a even if the distance from the cold air jet 70 to the belt lower surface is large. it can. Therefore, the cooling effect on the metal belt 32 does not decrease.
  • the housing 12 has a rectangular cross section, the negative pressure chamber 42 is disposed in the upper part of the space in the housing, the positive pressure chamber 44 is disposed therebelow, and the axial flow fan is placed in the negative pressure chamber. Since the air conditioner 52 and the air cooler 48 are disposed adjacent to each other, the widthwise dimension of the housing can be reduced. Further, since the cold air passage for guiding the cold air c in the box-like casing 66 is formed vertically below the air passage 38a, it is not necessary to provide the front wall 12a with a protrusion for the cold air passage.
  • the cooling effect of the frozen food w can be reduced.
  • the installation space of the cold air ejection part can be reduced while maintaining high.
  • the driven drum 34, the drive drum 36 and the return path 32b of the metal belt 32 are disposed outside the housing 12, the installation height of the conveyor belt 32 can be reduced accordingly. Therefore, as shown in FIG. 10, it can be accommodated in the container 90 of the said dimension, without disassembling.
  • the time required for disassembling and reassembling the freezer apparatus 10 can be omitted, and the performance degradation due to the reassembly can be avoided.
  • the diameter of these drums can be increased. Therefore, the diameter (approximately 1000 times the thickness of the belt) of the conveyor belt 32 made of a stainless steel plate can be set so as not to cause breakage due to metal fatigue. As a result, the bending load applied to the conveyor belt 32 can be reduced, so that metal fatigue of the conveyor belt 32 can be alleviated. Therefore, the thickness of the conveyor belt 32 can be reduced, and the cost of the belt can be reduced.
  • the thickness of the stainless steel plate constituting the conveyor belt 32 can be 0.6 mm.
  • top surface 68b of the box-like casing 68 and the bottom wall 32f of the housing 12 are inclined toward the rear wall 32b, washing water does not collect on the top surface 68b and the bottom wall 12f during washing.
  • the inclined lower side wall of the box-shaped casing 28 is configured by the door 28 c which can slide up and down, the operator slides the door 28 c upward at the time of cleaning, so that the washing water from the box-shaped casing 28 It becomes easy to discharge. This improves the sanitation of the enclosed space.
  • the diameter of the cold air jet nozzle 70 bored on the upper surface 68 b of the box-like casing 68 is as large as 25 mm ⁇ , the reach distance of the cold air c is large. Therefore, the cooling effect of the conveyor belt 32 can be maintained high even if the distance between the cold air jets 70 and the lower surface of the belt is increased.
  • FIG. 11 is a diagram showing the results of experiments with the apparatus of the present embodiment regarding the relationship between the height from the cold air jet nozzle 70 to the lower surface of the belt and the heat transfer coefficient to the metal belt.
  • the upper surface 68b of the box-like casing 68 is inclined, and the distance from the cold air outlet 70 to the lower surface of the belt changes in the range of 75 to 95 mm.
  • the heat transfer coefficient with respect to the belt does not change much even if the distance between the cold air jet 70 and the lower surface of the belt changes. Therefore, it is understood that the cooling effect of the conveyor belt 32 is hardly reduced even if the upper surface 68 b is inclined as in the present embodiment.
  • FIG. 12A shows a box-shaped casing 68 of the present embodiment.
  • Upper surface 68b of the box-shaped casing 68 since the inclined in the width direction of the conveyor belt 32, the interval H 1 from the cold air ejection port 70 to the conveyor belt 32 varies between 75 ⁇ 95 mm.
  • the diameter of the circular cold air jets 70 is 25 mm ⁇ , and the cold air jets 70 are arranged to form an equilateral triangle.
  • Pitch P 1 between the cold air ejection port 70 is 100 mm.
  • FIG. 12B is a configuration shown as a comparative example.
  • 'Multiple exhaust space e is provided in a box-shaped casing 68' box-shaped casing 68 intervals of H 2 flat ejection surface 68b 'and the conveyor belt 32 is 50 mm, a constant in the width direction of the conveyor belt 32 is there.
  • the flat injection surface 68b ' is provided with a circular cold air outlet 70' having a diameter of 12.5 mm ⁇ .
  • Each cold air ejection port 70 ' is arranged to form an equilateral triangle with one another, each cold air ejection port 70' the pitch P 2 between is 50 mm.
  • the aperture ratio of the flat injection surface 68b and the flat injection surface 68b ' is set to be the same.
  • the curve X is the case where the box-like casing 68 is used
  • the curve Y is the case where the box-like casing 68 'is used.
  • the curve Z is the temperature transition of the cooling space
  • the curve W is the transition of the outside air temperature. The temperature of konnyaku was measured by a temperature sensor pierced at the center of konnyaku.
  • the maintenance space 46 in which the operator can enter from the open / close door 20 is provided, maintenance in the housing 12 is facilitated. Furthermore, since the open / close door 20 is provided in the maintenance space 46 under normal pressure, it is not dangerous even if the open / close door 20 is opened during operation of the apparatus. Furthermore, since the axial flow fan 52 is provided to form a cold air circulation flow, the number of installation can be reduced and power consumption can be reduced by about 30% as compared with a sirocco fan or the like.
  • the present invention it is possible to realize a freezer device that can be compacted and can be accommodated in a container without disassembling, and the time required for transportation can be significantly reduced.

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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

フリーザー装置
　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Ｈ１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Ｐ１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Ｈ２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Ｐ２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。

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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