(57)【要約】一実施形態に係るフリーザは、ハウジングと、前記ハウジングの内部に設けられた被冷却物搬送用コンベアと、を備えるフリーザであって、前記被冷却物搬送用コンベア上の被冷却物の側方で前記被冷却物搬送用コンベアの搬送方向に沿って延在し、前記被冷却物に冷気を吹き付ける冷気吹出口を有する第１冷気吹出部を備え、前記冷気吹出口は、スリット状冷気吹出口又はパンチング孔を含んで構成される。
2019022068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、前記ハウジングの内外に設けられた被冷却物搬送用コンベアと、を備えるフリーザであって、
前記被冷却物搬送用コンベア上の被冷却物の側方で前記被冷却物搬送用コンベアの搬送方向に沿って延在し、前記被冷却物に冷気を吹き付ける冷気吹出口を有する第１冷気吹出部を備え、
前記冷気吹出口は、スリット状冷気吹出口又はパンチング孔を含んで構成され、かつ、高さ方向で一番高い位置と一番低い位置との距離が前記スリット状冷気吹出口のスリット幅又は前記パンチング孔の孔径の４倍以上となるように配置されることを特徴とするフリーザ。
【請求項２】
前記冷気吹出口は複数の前記パンチング孔を含んで構成され、
前記複数のパンチング孔は、前記高さ方向で前記パンチング孔の孔径の６倍以上の領域に分散して配置されることを特徴とする請求項１に記載のフリーザ。
【請求項３】
前記複数のパンチング孔は少なくとも一つの列を形成するように配置され、該列は前記被冷却物搬送用コンベアの搬送面に対して傾斜していることを特徴とする請求項２に記載のフリーザ。
【請求項４】
前記冷気吹出口は１個以上の前記スリット状冷気吹出口で構成され、
前記スリット状冷気吹出口は、前記被冷却物搬送用コンベアの搬送面に対して傾斜して設けられることを特徴とする請求項１に記載のフリーザ。
【請求項５】
前記スリット状冷気吹出口は、前記搬送方向に沿って前記搬送面に対して同一高さ位置で同じパターンのスリット状冷気吹出口が繰り返し配置されることを特徴とする請求項４に記載のフリーザ。
【請求項６】
前記第１冷気吹出部は、前記被冷却物搬送用コンベア上の前記被冷却物に対して両側方に設けられた一対の冷気吹出部で構成され、
一方の前記冷気吹出部に設けられた前記冷気吹出口は、前記搬送面に接近する方向へ傾斜し、他方の前記冷気吹出部に設けられた前記冷気吹出口は、前記搬送面から離れる方向へ傾斜していることを特徴とする請求項３乃至５の何れか一項に記載のフリーザ。
【請求項７】
前記一方の冷気吹出部に設けられた前記冷気吹出口と前記他方の冷気吹出部に設けられた前記冷気吹出口とは、前記搬送面に対する傾斜角の絶対値が同一であることを特徴とする請求項６に記載のフリーザ。
【請求項８】
前記冷気吹出口は複数の冷気吹出口で構成され、
前記複数の冷気吹出口の各々は、前記高さ方向に沿って配置され、かつ、前記搬送方向に沿って互いに間隔を置いて並列に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のフリーザ。
【請求項９】
前記第１冷気吹出部は、前記被冷却物搬送用コンベア上の前記被冷却物に対して両側方に設けられる一対の冷気吹出部で構成され、
前記一対の冷気吹出部に設けられた前記冷気吹出口は、前記搬送方向における同一位置において前記被冷却物搬送用コンベアの搬送面との距離が同一となるように配置されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のフリーザ。
【請求項１０】
前記第１冷気吹出部は、前記被冷却物搬送用コンベアの幅方向に移動可能に構成されることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載のフリーザ。
【請求項１１】
前記被冷却物搬送用コンベアの下方で前記搬送方向に沿って延在し、前記第１冷気吹出部に冷気を供給するためのダクトであって、側方に冷気取入口が形成されたダクトを備え、
前記第１冷気吹出部から吹き出された冷気が前記ハウジングの内部空間で前記被冷却物搬送用コンベアより上方の空間を通って前記冷気取入口に戻る冷気循環流が形成されることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載のフリーザ。
【請求項１２】
ハウジングと、前記ハウジングの内外に設けられた被冷却物搬送用コンベアと、を備えるフリーザであって、
前記被冷却物搬送用コンベア上の被冷却物の側方で前記被冷却物搬送用コンベアの搬送方向に沿って延在し、前記被冷却物に冷気を吹き付ける冷気吹出口を有する第１冷気吹出部と、
前記被冷却物搬送用コンベア上を立ち姿勢で搬送される前記被冷却物を収容する容器の頭部に回転力を与えて前記容器を回転可能な容器回転部と、
を備えることを特徴とするフリーザ。
【請求項１３】
前記搬送方向において、前記容器回転部は前記第１冷気吹出部が設けられる領域に設けられることを特徴とする請求項１２に記載のフリーザ。
【請求項１４】
前記容器回転部は前記被冷却物搬送用コンベアの搬送面との距離を調整可能に構成されることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のフリーザ。
【請求項１５】
前記容器回転部は、
前記頭部の両側に接触して前記容器に回転力を付加可能な一対のベルトと、
前記一対のベルトを前記被冷却物搬送用コンベアの前記搬送方向へ互いに異なる速度で移動させるための駆動部と、
を含むことを特徴とする請求項１２乃至１４の何れか一項に記載のフリーザ。
【請求項１６】
前記一対のベルト間の間隔が調整可能に構成されることを特徴とする請求項１５に記載のフリーザ。
【請求項１７】
前記容器回転部の前記搬送方向入口側に設けられ、前記容器を前記容器回転部に導くためのガイド部材を備えることを特徴とする請求項１２乃至１６の何れか一項に記載のフリーザ。
【請求項１８】
前記ガイド部材は、前記被冷却物搬送用コンベアの上方で前記頭部と同じ高さに設けられ、前記頭部をガイドするように構成されることを特徴とする請求項１７に記載のフリーザ。
【請求項１９】
前記ガイド部材は、前記被冷却物搬送用コンベアの上方で前記容器の被冷却物貯留部に接触可能な位置に設けられることを特徴とする請求項１７に記載のフリーザ。
【請求項２０】
前記被冷却物搬送用コンベアの下方に設けられ、前記被冷却物搬送用コンベアの下面に向けて冷気を吹き出し可能な第２冷気吹出部を備えることを特徴とする請求項１乃至１９の何れか一項に記載のフリーザ。
【請求項２１】
ハウジングと、前記ハウジングの内外に設けられた被冷却物搬送用コンベアと、を備えるフリーザを用い、前記被冷却物搬送用コンベアで搬送される被冷却物を冷却する冷却方法であって、
前記被冷却物は、中空柱状の被冷却物貯留部と、該被冷却物貯留部より小径の頭部と、該被冷却物貯留部と該頭部との間に形成された縮径部とを含んで構成される容器に貯留され、
前記被冷却物搬送用コンベア上を立ち姿勢で搬送される前記容器に対し、前記容器の側方から冷気を吹き付ける第１冷気吹付けステップを含み、
前記第１冷気吹付けステップにおいて、前記被冷却物貯留部の高さ方向中点を中心として高さ方向で前記被冷却物貯留部の５０％以上の領域に冷気を吹き付けることを特徴とするフリーザの冷却方法。
【請求項２２】
前記第１冷気吹付けステップにおいて、高さ方向で前記被冷却物貯留部の全域に冷気を吹き付けることを特徴とする請求項２１に記載のフリーザの冷却方法。
【請求項２３】
前記被冷却物搬送用コンベアの下方から前記被冷却物搬送用コンベアの下面に冷気を吹き付ける第２冷気吹付けステップを含むことを特徴とする請求項２１又は２２に記載のフリーザの冷却方法。
【請求項２４】
前記第１冷気吹付けステップにおいて、前記容器を長手軸中心に回転させる回転ステップを含むことを特徴とする請求項２１乃至２３の何れか一項に記載のフリーザの冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、被冷却物をコンベアで搬送しながら冷却又は冷凍可能なフリーザ及びその冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明者等は、食品などの複数の被冷却物をコンベアで搬送しながら連続的に急速冷凍可能なフリーザの開発に取り組んできた。例えば、特許文献１では、フリーザ内部の丸洗い洗浄が可能なコンパクト構造とし、かつ少量多品種の食品を連続冷凍可能なフリーザを提案している。
特許文献２には、ボトル詰め食品を立ち姿勢のままコンベアで搬送しながら散水により冷却する場合に、搬送中のボトルを回転させ、散水をボトル周方向の広範囲に当てることで冷却効果を向上させる冷却装置が開示されている。この装置のボトル回転手段は、ボトルの側面を固定部材に持たせ掛けた状態で底面の一部を固定板に接触させ、該底面の他の領域をコンベア上に載せることで、回転させるようにしている。【０００３】
フリーザでボトル詰め食品を冷凍する場合、ボトル詰め食品を立ち姿勢のまま冷凍可能であると、前処理（充填、キャッピング等）及び後処理（ラベリング、ストック作業等）を含め、すべての処理工程を立ち姿勢のままで可能になり、処理工程を迅速化できる利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３５０４８３４号公報
【特許文献２】特開２００３−２５２３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されたフリーザは、コンベアの上方及び下方に設けられたダクトから冷気を被冷却物に吹き付けるようにしているので、ボトル詰め食品を立ち姿勢で搬送しながら冷凍する場合、ボトルの頭部や底部が障害となって冷却効率が向上しない問題がある。また、ボトル内で被冷却物の上方に存在する空気が熱伝達を低下させるため、被冷却物の冷却効果が抑制される。
特許文献２に開示された冷却装置は、立ち姿勢のボトルを回転させるときボトルが倒れるおそれがあり、これによって、処理効率が低下するという問題がある。また、この冷却装置は、ボトルの側面を固定部材に持たせ掛けながら回転させるので、横断面が角形のボトルを回転できないおそれがある。【０００６】
一実施形態は、簡易な構成で被冷却物の冷却効果を高め、かつ被冷却物が立ち姿勢で搬送される容器に収容される場合であっても、冷却効果を高めることができるフリーザを提案することを目的とする。
一実施形態は、フリーザで立ち姿勢の被冷却物を搬送しながら冷却する場合、被冷却物の冷却効果を高め、かつ被冷却物の倒れを防止して冷却効果の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）一実施形態に係るフリーザは、
ハウジングと、前記ハウジングの内外に設けられた被冷却物搬送用コンベアと、を備えるフリーザであって、
前記被冷却物搬送用コンベア上の被冷却物の側方で前記被冷却物搬送用コンベアの搬送方向に沿って延在し、前記被冷却物に冷気を吹き付ける冷気吹出口を有する第１冷気吹出部を備え、
前記冷気吹出口は、スリット状冷気吹出口又はパンチング孔を含んで構成され、かつ、高さ方向で一番高い位置と一番低い位置との距離が前記スリット状冷気吹出口のスリット幅又は前記パンチング孔の孔径の４倍以上となるように配置される。
なお、ここで「高さ方向」とは、被冷却物搬送用コンベアの搬送面に対して直交する方向を言う。また、ここで「冷却」とは、「被冷却物の凍結点より高い温度での冷却又は被冷却物の凍結点以下の温度での冷凍」を意味する。【０００８】
上記（１）の構成によれば、被冷却物搬送用コンベア（以下単に「コンベア」とも言う。）で搬送される被冷却物に対して側方から冷気を吹き付けるため、被冷却物が立ち姿勢で搬送される容器に貯留される被冷却液などである場合、冷気は容器の頭部や被冷却液の上方に存在する空気又は容器が載置されたコンベアによって阻害されず、冷気を容器の被冷却物貯留部に向かって直接吹き付けることができるため、冷却効果を向上できる。また、立ち姿勢の容器に対し側方から冷気を吹付けることで、冷気を容器の外周に沿って周方向へ迂回できるので、容器の周方向で被冷却物を均一に冷却又は冷凍できる。【０００９】
また、被冷却物の冷却効果は主として吹き付けられる冷気の温度及び風速の２つの要素によって左右される。冷気吹出口はスリット状冷気吹出口又はパンチング孔という絞られた吹出口で構成されるため、冷気はその風量に対して冷却効果が得られる風速を確保できる。また、冷気吹出口は、高さ方向で一番高い位置と一番低い位置との距離がスリット状冷気吹出口のスリット幅又はパンチング孔の孔径の４倍以上となるように配置されるため、上記距離を立ち姿勢の被冷却物を冷却するために必要な高さ方向の冷気吹付け範囲としたとき、被冷却物に対して必要な冷却効果を得るための風速と高さ方向の冷気吹付け範囲を確保できる。即ち、上記距離が上記スリット幅又は上記孔径の４倍未満のとき、スリット幅又は孔径が必要以上に大きくなり、必要な風速を確保できない。あるいは、立ち姿勢の被冷却物の冷却に必要な高さ方向の冷気吹付け範囲を確保できない。【００１０】
（２）一実施形態では、前記（１）の構成において、
前記冷気吹出口は複数の前記パンチング孔を含んで構成され、
前記複数のパンチング孔は、前記高さ方向で前記パンチング孔の孔径の６倍以上の領域に分散して配置される。
上記（２）の構成によれば、冷気吹出口は複数のパンチング孔を含んで構成され、複数のパンチング孔は、高さ方向でパンチング孔の孔径の６倍以上の領域に分散して配置されるため、立ち姿勢の被冷却物に対してさらなる冷却効果を得るための風速と高さ方向の冷気吹付け範囲を確保できる。また、上記数値範囲下でパンチング孔を小径とすることで、冷気の風速を増加しやすい。さらに、パンチング孔は加工が容易であるため、第１冷気吹出部の製造コストを節減できる。【００１１】
（３）一実施形態では、前記（２）の構成において、
前記複数のパンチング孔は少なくとも一つの列を形成するように配置され、該列は前記被冷却物搬送用コンベアの搬送面に対して傾斜している。
上記（３）の構成によれば、パンチング孔を高さ方向に分散させて均一に配置できるので、高さ方向で冷却効果が不足する領域をなくすことができる。【００１２】
（４）一実施形態では、前記（１）の構成において、
前記冷気吹出口は１個以上の前記スリット状冷気吹出口で構成され、
前記スリット状冷気吹出口は、前記被冷却物搬送用コンベアの搬送面に対して傾斜して設けられる。
上記（４）の構成によれば、スリット状冷気吹出口を高さ方向で連続的に配置できるので、高さ方向で冷却効果が不足する領域をなくすことができる。また、パンチング孔と比べて、冷気吹出口から吹き出す冷気の総風量に対して被冷却物に当たる冷気量の割合（以下「実吹付率」とも言う。）を増加できる。【００１３】
（５）一実施形態では、前記（４）の構成において、
前記スリット状冷気吹出口は、前記搬送方向に沿って前記搬送面に対して同一高さ領域で同じパターンのスリット状冷気吹出口が繰り返し配置される。即ち、基準位置が同じ高さにある複数の同一パターンのスリット状冷気吹出口が搬送方向に沿って配置される。
上記（５）の構成によれば、上記スリット状冷気吹出口の高さ領域を被冷却物に対して冷却効果を得るために必要な高さ方向の冷気吹付け範囲に合わせることで、該冷気吹付け範囲に繰り返し冷気を吹き付けることができる。そのため、被冷却物の高さ方向全域で冷却効果を向上できる。【００１４】
（６）一実施形態では、前記（３）〜（５）の何れかの構成において、
前記第１冷気吹出部は、前記被冷却物搬送用コンベア上の前記被冷却物に対して両側方に設けられた一対の冷気吹出部で構成され、
一方の前記冷気吹出部に設けられた前記冷気吹出口は、前記搬送面に接近する方向へ傾斜し、他方の前記冷気吹出部に設けられた前記冷気吹出口は、前記搬送面から離れる方向へ傾斜している。
上記冷気吹出部がパンチング孔で構成される場合、パンチング孔は少なくとも一つの列を形成するように配置され、該列はコンベアの搬送面に対して傾斜するように配置される。【００１５】
上記（６）の構成によれば、コンベアの両側に配置される冷気吹出口は互いに傾斜方向が異なるために、搬送方向の任意の位置において両側の冷気吹出口は高さ方向で異なる位置に配置される。そのため、被冷却物の左右で冷気の吹付高さが異なるため、被冷却物の左右領域で温度差が生じるため、被冷却物が容器内に貯留された被冷却液であるとき、被冷却液の対流が促進され、冷却効果を向上できる。【００１６】
（７）一実施形態では、前記（６）の構成において、
前記一方の冷気吹出部に設けられた前記冷気吹出口と前記他方の冷気吹出部に設けられた前記冷気吹出口とは、前記搬送面に対する傾斜角の絶対値が同一（搬送面に対する傾斜方向が異なり、かつ傾斜角が同一）である。
上記（７）の構成によれば、コンベアの両側に配置される冷気吹出部を製造する場合に、２個の冷気吹出部に冷気吹出口を同じ位置に形成し、一方の冷気吹出部を裏表反転させることで、搬送面に対する傾斜方向が異なり、かつ傾斜角が同一の冷気吹出口を有する一対の冷気吹出部を容易に製造できる。【００１７】
（８）一実施形態では、前記（１）又は（２）の構成において、
前記冷気吹出口は複数の冷気吹出口で構成され、
前記複数の冷気吹出口の各々は、前記高さ方向に沿って配置され、かつ、前記搬送方向に沿って互いに間隔を置いて並列に配置される。
上記（８）の構成によれば、被冷却物が立ち姿勢で搬送される容器のような背の高いものであっても、高さ方向で均一に冷却又は冷凍できる。また、高さが異なる被冷却物を立ち姿勢で搬送するとき、冷気吹出口の配置が容易であると共に、被冷却物の大きさや数に対応させて搬送方向の冷気吹出口間の間隔を調整することで、傾斜配置されるスリット状冷気吹出口より実吹付率を増加できる。【００１８】
（９）一実施形態では、前記（１）〜（５）の何れかの構成において、
前記第１冷気吹出部は、前記被冷却物搬送用コンベア上の前記被冷却物に対して両側方に設けられる一対の冷気吹出部で構成され、
前記一対の冷気吹出部に設けられた前記冷気吹出口は、前記搬送方向における同一位置において前記被冷却物搬送用コンベアの搬送面との距離が同一となるように配置される。
上記（９）の構成によれば、被冷却物に対して両側から同時に同じ高さで冷気を吹き付けできるので、被冷却物を部分的に集中して冷却でき、これによって、冷却効率を向上できる。また、被冷却物が立ち姿勢で搬送される容器に収容される場合においても、容器の周方向全域に亘り冷気が迂回するため、周方向全域で均一に被冷却物を冷却又は冷凍できる。また、高さ方向で部分的に集中している被冷却物に対して冷却効果を高めることができる。【００１９】
（１０）一実施形態では、前記（１）〜（９）の何れかの構成において、
前記第１冷気吹出部は、前記被冷却物搬送用コンベアの幅方向に移動可能に構成される。
上記（１０）の構成によれば、コンベア上を搬送される被冷却物の大きさ又は形状に合わせて冷却効果を最大限に発揮できるコンベア幅方向位置に第１冷気吹出部を配置できる。【００２０】
（１１）一実施形態では、前記（１）〜（１０）の何れかの構成において、
前記被冷却物搬送用コンベアの下方で前記搬送方向に沿って延在し、前記第１冷気吹出部に冷気を供給するためのダクトであって、側方に冷気取入口が形成されたダクトを備え、
前記第１冷気吹出部から吹き出された冷気が前記ハウジングの内部空間で前記被冷却物搬送用コンベアより上方の空間を通って前記冷気取入口に戻る冷気循環流が形成される。
上記（１１）の構成によれば、第１冷気吹出部に冷気を供給するための上記ダクトがコンベアの下方のみに設けられ、コンベアの上方に設けられないため、コンベアの上方に被冷却物を冷却した後の冷気を逃す空間を形成しやすくなる。これによって、第１冷気吹出部から吹き出され被冷却物の冷却に供された後の冷気がコンベアの上方空間を介してダクトの上記冷気取入口に戻る冷気循環流を形成できると共に、該冷気循環流の圧力損失を軽減できる。【００２１】
（１２）一実施形態に係るフリーザは、
ハウジングと、前記ハウジングの内外に設けられた被冷却物搬送用コンベアと、を備えるフリーザであって、
前記被冷却物搬送用コンベア上の被冷却物の側方で前記被冷却物搬送用コンベアの搬送方向に沿って延在し、前記被冷却物に冷気を吹き付けるための第１冷気吹出部と、
前記被冷却物搬送用コンベア上を立ち姿勢で搬送される被冷却物を収容する容器の頭部に回転力を与えて前記容器を回転可能な容器回転部と、
を備える。
ここで「頭部」とは、容器の蓋部及び蓋部と同様に容器本体（被冷却物貯留部）より径が縮小した蓋部周辺の領域を含む領域を言う。【００２２】
上記（１２）の構成によれば、容器をコンベア上で搬送しながら上記容器回転部によって容器を回転させることで、上記第１冷気吹出部から吹き出す冷気を容器の周方向に均一に吹き付けることができる。これによって、容器内の被冷却物を容器の周方向で均一に冷却又は冷凍できる。【００２３】
（１３）一実施形態では、前記（１２）の構成において、
前記被冷却物搬送用コンベアの搬送方向において、前記容器回転部は前記第１冷気吹出部が設けられる領域に設けられる。
上記（１３）の構成によれば、コンベア搬送方向の少なくとも１つの領域において、冷気の吹付けと容器の回転とを同時に行うことで冷却効果を向上できると共に、容器内の被冷却物を容器の周方向に沿って均一に冷却又は冷凍できる。【００２４】
（１４）一実施形態では、前記（１２）又は（１３）の構成において、
前記容器回転部は前記被冷却物搬送用コンベアの搬送面との距離を調整可能に構成される。
上記（１４）の構成によれば、頭部の高さが異なる容器に対しても、頭部の高さに合わせて容器回転部の高さを調整できる。従って、異なる高さの容器を回転できる。【００２５】
（１５）一実施形態では、前記（１２）〜（１４）の何れかの構成において、
前記容器回転部は、
前記頭部の両側に接触して前記容器に回転力を付加可能な一対のベルトと、
前記一対のベルトを前記被冷却物搬送用コンベアの前記搬送方向へ互いに異なる速度で駆動させるための駆動部と、
を含む。
上記（１５）の構成によれば、頭部の両側を上記一対のベルトで挟み、かつ一対のベルトの駆動速度をコンベアの搬送速度に同調させることで、容器を倒さずに回転できる。また、一対のベルトの駆動速度差を調整することで容器の回転角度を調整できる。【００２６】
（１６）一実施形態では、前記（１５）の構成において、
前記一対のベルト間の間隔が調整可能に構成される。
上記（１６）の構成によれば、容器の頭部の径に合わせて、一対のベルト間の間隔を調整することで、容器の頭部の径が変わっても容器を回転できる。【００２７】
（１７）一実施形態では、前記（１２）〜（１６）の何れかの構成において、
前記容器回転部の前記搬送方向入口側に設けられ、前記容器を前記容器回転部に導くためのガイド部材を備える。
上記（１７）の構成によれば、上記ガイド部材によって立ち姿勢の容器を倒さずに容器回転部に導くことができる。これによって、容器を確実に回転できる。【００２８】
（１８）一実施形態では、前記（１７）の構成において、
前記ガイド部材は、前記被冷却物搬送用コンベアの上方で前記頭部と同じ高さに設けられ、前記頭部に接触可能に構成される。
上記（１８）の構成によれば、上記構成のガイド部材によって頭部を直接ガイドできるので、容器を確実に容器回転部に導くことができる。【００２９】
（１９）一実施形態では、前記（１７）の構成において、
前記ガイド部材は、前記被冷却物搬送用コンベアの上方で前記容器の被冷却物貯留部に接触可能な位置に設けられる。
上記（１９）の構成によれば、上記構成のガイド部材は容器の被冷却物貯留部に接触することで容器を容器回転部に案内可能であるため、容器の高さ方向においてガイド部材の設置位置の自由度を広げることができる。【００３０】
（２０）一実施形態では、前記（１）〜（１９）の何れかの構成において、
前記被冷却物搬送用コンベアの下方に設けられ、前記被冷却物搬送用コンベアの下面に向けて冷気を吹き出し可能な第２冷気吹出部を備える。
上記（２０）の構成によれば、第１冷気吹出部に加えて上記第２冷気吹出部を備えることで、被冷却物に対して冷気を側方及び下方から同時に吹き付けることができる。これによって、被冷却物の冷却効果をさらに向上できる。また、第２冷気吹出部を備えるために、被冷却物が液状であって液状の被冷却物を冷凍する場合、被冷却物を下方部位から先に凍結できるので、凍結物に残留する気泡の残留率を低減できる。【００３１】
（２１）一実施形態に係るフリーザの冷却方法は、
ハウジングと、前記ハウジングの内外に設けられた被冷却物搬送用コンベアと、を備えるフリーザを用い、前記被冷却物搬送用コンベアで搬送される被冷却物を冷却する冷却方法であって、
前記被冷却物は、中空柱状の被冷却物貯留部と、該被冷却物貯留部より小径の頭部と、該被冷却物貯留部と該頭部との間に形成された縮径部とを含んで構成される容器に貯留され、
前記被冷却物搬送用コンベア上を立ち姿勢で搬送される前記容器に対し、前記容器の側方から冷気を吹き付ける第１冷気吹付けステップを含み、
前記第１冷気吹付けステップにおいて、前記被冷却物貯留部の高さ方向中点を中心として高さ方向で前記被冷却物貯留部の５０％以上の領域に冷気を吹き付ける。【００３２】
上記（２１）の方法によれば、コンベア上を搬送される立ち姿勢の容器に対して側方から冷気を吹き付けるため、冷気は容器の頭部や被冷却物の上方に存在する空気又はコンベアによって阻害されず、そのため、冷却効果を向上できる。また、立ち姿勢の容器に対し側方から冷気を吹付けることで、冷気を容器の外周に沿って周方向へ迂回できるので、容器の周方向で被冷却物を均一に冷却又は冷凍できる。また、容器の被冷却物貯留部の高さ方向中点を中心として高さ方向で被冷却物貯留部の５０％以上の領域に冷気を吹き付けるために、被冷却物の冷却効果を高めることができる。【００３３】
（２２）一実施形態では、前記（２１）の方法において、
前記第１冷気吹付けステップにおいて、高さ方向で前記被冷却物貯留部の全域に冷気を吹き付ける。
上記（２２）の方法によれば、高さ方向で前記被冷却物貯留部の全域に冷気を吹き付けるために、さらに冷却効果を高めることができる。【００３４】
（２３）一実施形態では、前記（２１）又は（２２）の方法において、
前記被冷却物搬送用コンベアの下方から前記被冷却物搬送用コンベアの下面に冷気を吹き付ける第２冷気吹付けステップを含む。
上記（２３）の方法によれば、上記第２冷気吹付けステップによって、被冷却物が液状であって液状の被冷却物を冷凍する場合、被冷却物を容器の底部側から先に冷凍できるため、凍結物に残留する気泡の残留率を低減できる。【００３５】
（２４）一実施形態では、前記（２１）〜（２３）の何れかの方法において、
前記第１冷気吹付けステップにおいて、前記容器を長手軸中心に回転させる回転ステップを含む。
上記（２４）の方法によれば、コンベアで立ち姿勢で搬送される容器を長手軸中心に回転させることで、冷気を容器の周方向に均一に吹き付けることができる。これによって、容器内の被冷却物を容器の周方向で均一に冷却又は冷凍できる。
【発明の効果】
【００３６】
一実施形態によれば、フリーザで被冷却物を搬送しながら冷却する場合に、簡易な構成で被冷却物の冷却効果を高めることができると共に、被冷却物が立ち姿勢で搬送される容器に収容される場合であっても、容器の周方向及び高さ方向で被冷却物を均一に冷却できる。また、一実施形態によれば、被冷却物が立ち姿勢で搬送される容器に収容される場合であっても、容器の倒れを防止することで冷却効果の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】一実施形態に係るフリーザの全体構成を示す正面視断面図である。
【図２】図１中のＡ―Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１中のＢ―Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】図１の第１冷気吹出部の拡大図である。
【図５】一実施形態に係る第１冷気吹出部の正面図である。
【図６】一実施形態に係る第１冷気吹出部の正面図である。
【図７】容器の一構成例を示す正面図である。
【図８】図３の一部拡大図である。
【図９】一実施形態に係るフリーザの容器回転部を示す正面図である。
【図１０】一実施形態に係るフリーザの容器回転部を示す平面図である。
【図１１】一実施形態に係るフリーザの容器回転部を示す側面図である。
【図１２】一実施形態に係るフリーザの冷却方法の工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載され又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００３９】
図１〜図３は、一実施形態に係るフリーザ１０の全体構成を示し、図１は正面視縦断面図であり、図２は平面視縦断面図であり、図３は側面視横断面図である。
フリーザ１０は、内部に冷却空間を形成可能なハウジング１２を備え、ハウジング１２の外部から内部に導設されたコンベア１４が設けられている。コンベア１４で搬送される被冷却物Ｃの側方に被冷却物Ｃに冷気を吹き付けるための冷気吹出口１８を有する冷気吹出部１６（第１冷気吹出部）が設けられる。冷気吹出部１６はコンベア１４の搬送方向（矢印ａ方向）に沿って延在する。
【００４０】
冷気吹出部１６は、コンベア１４を挟んでコンベア１４の両側の少なくとも一方に設けられる。図２に示す実施形態では、冷気吹出部１６は、コンベア１４の両側に設けられた冷気吹出部１６（１６ａ、１６ｂ）で構成される。冷気吹出部１６をコンベア１４の両側に設けることで、被冷却物Ｃの周方向全域に冷気ｒを吹き付けることができ、冷却効果を高めることができる。
【００４１】
図４〜図６は、幾つかの実施形態に係る冷気吹出部１６の拡大正面図である。図４〜図６に示すように、冷気吹出部１６は、コンベア１４上の被冷却物Ｃに対向する面にスリット状冷気吹出口１８（１８ａ、１８ｃ）又はパンチング孔１８（１８ｂ）のどちらかが形成される。冷気吹出口１８は、高さ方向で一番高い位置と一番低い位置との距離ｈがスリット状冷気吹出口１８（１８ａ、１８ｃ）のスリット幅ｓ又はパンチング孔１８（１８ｂ）の孔径ｐの４倍以上となるように配置される。
【００４２】
上記構成において、ハウジング１２の内部で、被冷却物Ｃはコンベア１４で搬送されながら冷気吹出部１６から吹き出る冷気によって冷却又は冷凍される。従って、複数の被冷却物Ｃをコンベア１４で搬送しながら連続的に効率良く冷却又は冷凍できる。
【００４３】
上記実施形態によれば、冷気吹出部１６によって被冷却物Ｃに側方から冷気を吹き付けることができるので、被冷却物Ｃが立ち姿勢で搬送される容器Ｂに貯留される被冷却液ｗであっても、冷気は容器Ｂの頭部や被冷却液ｗの上方に存在する空気又は容器Ｂの下方に存在するコンベア１４によって阻害されず、冷気を容器Ｂに直接吹き付けることができるため、冷却効果を向上できる。また、立ち姿勢の容器Ｂに対し側方から冷気を吹付けることで、冷気を容器Ｂの外周に沿って周方向へ迂回できるので、容器Ｂの周方向で被冷却液ｗを均一に冷却又は冷凍できる。
容器Ｂには横断面が円形、楕円形等の円弧状の容器と角形の容器とがあるが、冷気をコンベア１４の両側から吹き付けることで、冷気を容器Ｂの周方向全周に亘り迂回させることができるので、容器Ｂの周方向全域で均一に冷却又は冷凍できる。
【００４４】
また、冷気吹出口１８はスリット状冷気吹出口又はパンチング孔という絞られた吹出口で構成されるため、冷気はその風量に対して冷却効果が得られる風速を確保できる。また、冷気吹出口１８は、距離ｈがスリット状冷気吹出口のスリット幅ｓ又はパンチング孔の孔径ｐの４倍以上となるように配置されるため、距離ｈを立ち姿勢の被冷却物Ｃを冷却するために必要な高さ方向の冷気吹付け範囲としたとき、被冷却物に対して必要な冷却効果を得るための風速と高さ方向の冷気吹付け範囲を確保できる。距離ｈがスリット幅ｓ又は孔径ｐの４倍未満のとき、スリット幅ｓ又は孔径ｐが必要以上に大きくなり、必要な風速を確保できない。あるいは、立ち姿勢の被冷却物Ｃの冷却に必要な高さ方向の冷気の吹付け範囲を確保できない。
【００４５】
一実施形態では、図５に示すように、冷気吹出口１８が複数のパンチング孔１８（１８ｂ）で構成される。複数のパンチング孔１８（１８ｂ）は、高さ方向でパンチング孔の孔径の６倍以上の領域に分散して配置される。
この実施形態によれば、複数のパンチング孔１８（１８ｂ）が高さ方向でパンチング孔の孔径ｐの６倍以上の領域に分散して配置されるため、被冷却物に対してさらなる冷却効果を得るための風速と高さ方向の冷気吹付け範囲とを確保できる。また、上記数値範囲下でパンチング孔１８（１８ｂ）を小径とすることで、冷気の風速を増加しやすい。さらに、パンチング孔は加工が容易であるため、冷気吹出部１６の製造コストを節減できる。
なお、パンチング孔１８（１８ｂ）の形状は通常円形でよいが、特に円形に限定されない。
【００４６】
一実施形態では、図１〜図３に示すように、ハウジング１２は、内部にコンベア１４が配置される横長の形状を有する。ハウジング１２は、コンベア１４が出入りする入口１２ａ及び出口１２ｂ以外は断熱構造の隔壁で密閉され、内部に冷却空間を形成できる。
一実施形態では、コンベア１４の搬送面を構成するコンベアベルト１４ａは、図４に示すように、チェーンなどで組み立られ、冷気が通過可能なメッシュ状に構成される。別な実施形態では、コンベアベルト１４ａは熱伝導率が高いステンレス板などを用い、冷気が通過できない遮蔽面で構成される。この実施形態では、被冷却物Ｃの底面は冷気で冷却された搬送面との接触で冷却される。
【００４７】
一実施形態では、コンベアベルト１４ａは無端ベルトで構成され、入口１２ａの外側に設けられる駆動スプロケット３４、出口１２ｂの外側に設けられる従動スプロケット３６及びガイドローラ３８に巻回される。駆動スプロケット３４はモータなどで構成される駆動部４０によって駆動される。図２に示すように、駆動スプロケット３４、従動スプロケット３６及びガイドローラ３８等は、コンベア幅方向に沿って設けられた軸３５の両端側に装着される。被冷却物Ｃはハウジング外でコンベア１４に載せられ、入口１２ａからハウジング内に搬送される。被冷却物Ｃはハウジング内で冷却又は冷凍処理された後、出口１２ｂからハウジング外へ搬送される。
【００４８】
一実施形態では、図３に示すように、ハウジング１２の内部で冷気循環流Ｆｒを形成可能な冷気形成部２０を備える。冷気形成部２０は、ハウジング１２の内部で第１冷気吹出部１６（１６ａ、１６ｂ）及びコンベア１４の側方に設けられた熱交換器２２及び送風機２４を備える。ハウジング外に設けられた冷凍機（不図示）から冷却されたＣＯ２などの冷媒が熱交換器２２に循環され、熱交換器２２でハウジング内の空気が冷媒によって冷却される。コンベア１４の下方には搬送方向に沿って延在するダクト３２が設けられる。熱交換器２２で冷却された冷気ｒは、送風機２４によってダクト３２に送られ、ダクト３２を経て第１冷気吹出部１６からコンベア１４上の被冷却物Ｃに吹き出される。被冷却物Ｃを冷却した後の冷気ｒは上方の空き空間から熱交換器２２に戻る。こうして、コンベア１４の搬送方向と直交する横断面内で循環する冷気循環流Ｆｒが形成される。
【００４９】
一実施形態では、図５に示すように、複数のパンチング孔１８（１８ｂ）は一つの列ｄを形成するように配置され、列ｄはコンベア１４の搬送面に対して傾斜している。図５は、冷気吹出部１６の拡大正面図である。
この実施形態によれば、パンチング孔を高さ方向で分散させて均一に配置できるので、高さ方向で冷却効果が不足する領域をなくすことができる。列ｄの搬送面に対する傾斜角θは、パンチング孔間の間隔にもよるが、傾斜角θが小さいほどパンチング孔の配置を高さ方向で密に配置できるため、高さ方向で冷気が吹き出されない領域をなくすことができる。例えば、パンチング孔の間隔にもよるが、傾斜角θは２０°以下、好ましくは１０°以下とするのがよい。
【００５０】
一実施形態では、図４に示すように、冷気吹出口１８は１個以上のスリット状冷気吹出口１８（１８ａ）で構成され、該スリット状冷気吹出口は、コンベア１４の搬送面に対して傾斜して設けられる。
この実施形態によれば、スリット状冷気吹出口１８（１８ａ）を高さ方向で連続的に配置できるので、高さ方向で冷却効果が不足する領域をなくすことができる。また、パンチング孔と比べて、冷気吹出口から吹き出す冷気の総風量に対して被冷却物Ｃに当たる冷気量の実吹付率を増加できる。
【００５１】
一実施形態では、コンベア１４の搬送面に対して傾斜したスリット状冷気吹出口１８（１８ａ）を高さ方向に複数列に配置するようにしてもよい。これによって、被冷却物Ｃに当たる冷気ｒの風量が増加し、冷却効果をさらに増大できる。また、被冷却液ｗが立ち姿勢で搬送される容器Ｂのような背の高いものであっても、高さ方向で均一に被冷却液ｗを冷却できる。
【００５２】
一実施形態では、図４に示すように、スリット状冷気吹出口１８（１８ａ）は、搬送方向に沿って搬送面に対して同一高さ位置で同じパターンのスリット状冷気吹出口が繰り返し配置される。即ち、基準位置ｏが同じ高さにある複数の同一パターンのスリット状冷気吹出口が搬送方向に沿って繰り返し配置される。基準位置ｏは高さ方向でスリット状冷気吹出口の基準となる位置として適宜設定される。例えば、図４では、基準位置ｏはスリット状冷気吹出口１８（１８ａ）の長手方向及びスリット幅方向の中心点である。
この実施形態によれば、スリット状冷気吹出口１８（１８ａ）の高さ領域を被冷却物Ｃに対して冷却効果を得るために必要な高さ方向の冷気吹付け範囲に合わせることで、該冷気吹付け範囲に繰り返し冷気を吹き付けることができる。そのため、被冷却物Ｃの高さ方向全域で冷却効果を向上できる。
【００５３】
一実施形態では、図６に示すように、冷気吹出部１６は、高さ方向に沿って配置される複数の冷気吹出口１８（１８ｃ）で構成される。各冷気吹出口１８（１８ｃ）は、搬送方向に沿って互いに間隔を置いて並列に配置される。図６では、冷気吹出口１８（１８ｃ）としてスリット状冷気吹出口が図示されているが、パンチング孔１８（１８ｂ）を一列に配置した吹出口であってもよい。
ここで、「高さ方向に沿って配置される」とは、搬送面に直交する方向に対して３０°以内の角度で配置されることを言う。
【００５４】
この実施形態によれば、被冷却物Ｃが立ち姿勢で搬送される容器のような背の高いものであっても、高さ方向で均一に冷却又は冷凍できる。また、高さが異なる被冷却物を立ち姿勢で搬送するとき、冷気吹出口の配置が容易であると共に、被冷却物の大きさや数に対応させて搬送方向の冷気吹出口間の間隔を調整することで、傾斜配置されるスリット状冷気吹出口より実吹付率を増加できる。
【００５５】
図７は、液状の被冷却液ｗが充填される容器Ｂの一構成例を示す。液状の被冷却液ｗは例えば飲料水などである。容器Ｂは大径の中空柱状の被冷却物貯留部ｃ１と、被冷却物貯留部ｃ１より小径の頭部ｃ３と、被冷却物貯留部ｃ１と頭部ｃ３とに間に形成され、被冷却物貯留部ｃ１から頭部ｃ３に向かって徐々に縮径する縮径部ｃ２とを含んで構成される。
被冷却物貯留部ｃ１と縮径部ｃ２との間に肩部ｃ４が形成される。頭部ｃ３は、例えば縮径部ｃ２に着脱可能に装着される蓋部を有するタイプと、縮径部ｃ２に一体に形成され、被冷却液ｗを容器Ｂから取り出すときは、頭部ｃ３に孔を開けるタイプのものがある。容器内の被冷却液ｗの液面の高さにもよるが、距離ｈは、被冷却物貯留部ｃ１の高さ以上に設定するのが好ましい。しかし、距離ｈは最低限被冷却物貯留部ｃ１の高さの１／２以上必要と考えれば、容器Ｂが小型の場合、距離ｈはスリット幅ｓの６倍以上、パンチング孔径ｐの７倍以上とするのがよい。また、容器Ｂが中型の場合、距離ｈはスリット幅ｓの１１倍以上、パンチング孔径ｐの１３倍以上とするのがよい。また、容器Ｂが大型の場合、距離ｈはスリット幅ｓの１４倍以上、パンチング孔径ｐの１７倍以上とするのがよい。
【００５６】
一実施形態では、図３に示すように、冷気吹出部１６は、コンベア上の被冷却物Ｃに対して両側方に設けられた一対の冷気吹出部１６（１６ａ、１６ｂ）で構成される。そして、一方の冷気吹出部１６（１６ａ）に設けられた冷気吹出口１８（１８ａ、１８ｂ）は、搬送面に接近する方向へ傾斜し、他方の冷気吹出部１６（１６ｂ）に設けられた冷気吹出口１８（１８ａ、１８ｂ）は、搬送面から離れる方向へ傾斜している。例えば、図４に示すように、一方の冷気吹出部１６（１６ａ）に設けられた冷気吹出口１８（１８ａ’）が一点鎖線で示す冷気吹出口であり、他方の冷気吹出部１６（１６ｂ）に設けられた冷気吹出口１８（１８ａ）が実線で示す冷気吹出口である。
冷気吹出部１６がパンチング孔１８（１８ｂ）で構成される場合、パンチング孔は少なくとも一つの列ｄを形成するように配置され、該列ｄはコンベア１４の搬送面に対して傾斜するように配置される。
【００５７】
この実施形態によれば、コンベア１４の両側に配置される冷気吹出口１８（１８ａ、１８ｂ）は互いに傾斜方向が異なるために、搬送方向の任意の位置においてコンベア１４の両側の冷気吹出口は高さ方向で異なる位置に配置される。そのため、被冷却物Ｃの左右で冷気の吹付高さが異なるため、同じ高さにおける被冷却物Ｃの左右領域で温度差が生じる。これによって、被冷却物Ｃが容器Ｂ内に貯留された被冷却液ｗであるとき、被冷却液ｗの対流が促進され、冷却効果を向上できる。
【００５８】
一実施形態では、コンベア１４の両側に設けられ、互いに傾斜方向が異なる冷気吹出部１６（１６ａ、１６ｂ）において、一方の冷気吹出部に設けられた冷気吹出口１８と他方の冷気吹出部に設けられた冷気吹出口１８とは、搬送面に対する傾斜角の絶対値が同一（搬送面に対する傾斜方向が異なり、かつ搬送面に対する傾斜角が同一）であるように構成される。
この実施形態によれば、コンベア１４の両側に配置される冷気吹出部１６（１６ａ、１６ｂ）を製造する場合に、これら２個の冷気吹出部に冷気吹出口１８を同じ位置に形成し、一方の冷気吹出部を裏表反転させることで、搬送面に対する傾斜方向が異なり、かつ傾斜角が同一の冷気吹出口を有する一対の冷気吹出部１６（１６ａ、１６ｂ）を容易に製造できる。
【００５９】
一実施形態では、冷気吹出部１６は、コンベア上の被冷却物Ｃに対して両側方に設けられる一対の冷気吹出部１６（１６ａ、１６ｂ）で構成され、一対の冷気吹出部１６（１６ａ、１６ｂ）に設けられた冷気吹出口１８は、搬送方向における同一位置において搬送面との距離が同一となるように配置される。
この実施形態によれば、被冷却物Ｃに対して両側から同時に同じ高さで冷気を吹き付けできるので、被冷却物Ｃの一部に集中して冷却でき、これによって、冷却効率を向上できる。また、被冷却物Ｃが立ち姿勢で搬送される容器Ｂに収容される被冷却液ｗの場合であっても、容器Ｂの周方向全域に亘り冷気ｒが迂回するため、周方向全域で均一に被冷却液ｗを冷却又は冷凍できる。また、高さ方向で部分的に集中している被冷却物Ｃに対して冷却効果を高めることができる。
【００６０】
図８は図３の拡大図である。
一実施形態では、図８に示すように、冷気吹出部１６（１６ａ、１６ｂ）は、コンベア１４の幅方向（矢印ｂ方向）に移動可能に構成される。この実施形態によれば、コンベア１４の幅方向において、コンベア上を搬送される被冷却物Ｃの大きさ又は形状に合わせて冷却効果を最大限に発揮できる位置に冷気吹出部１６を配置できる。
一実施形態では、冷気吹出部１６は冷気循環流Ｆｒを導入可能なダクト２８及び３０で構成される。ダクト２８及び３０は支持フレーム４２に固定されたダクト支持枠２９に嵌装され、ダクト３０は、被冷却物Ｃに対向する冷気吹出面３０ａにスリット状冷気吹出口１８が形成されている。ダクト３０はダクト支持枠２９に遊嵌され、コンベア幅方向に移動可能であり、かつダクト３０の側面に横方向に長辺を有する長孔４４が形成されている。ダクト３０はコンベア幅方向の位置を位置決めされた後、ボルト４６でダクト２８に固定される。
【００６１】
一実施形態では、図８に示すように、コンベア上を搬送される被冷却液ｗに対向するダクト３０の冷気吹出面３０ａにスリット状冷気吹出口１８（１８ａ）が形成され、スリット状冷気吹出口１８（１８ａ）から被冷却液ｗに対して冷気が吹き付けられる。スリット状冷気吹出口１８（１８ａ）は冷気吹出面３０ａにスリット状開口のみが形成されてもよく、あるいは、図８に示すように、冷気吹出面３０ａから突出したノズル３１が形成され、ノズル３１の先端にスリット状開口が形成されるようにしてもよい。ノズル３１を設けることで、冷気がスリット状冷気吹出口１８（１８ａ）から吹き出すときの圧力損失を低減でき、これによって、冷気の風速を高め、冷却効果を増すことができると共に、送風機２４の動力を軽減できる。
【００６２】
一実施形態では、図３に示すように、ダクト３２は、送風機２４側に向く側方に冷気取入口３２ａが形成されている。冷気吹出部１６から吹き出された冷気がハウジング１２の内部空間でコンベア１４より上方の空間を通って冷気取入口３２ａに戻る冷気循環流Ｆｒが形成される。
この実施形態によれば、冷気吹出部１６に冷気を供給するためのダクト３２がコンベア１４の下方のみに設けられ、コンベア１４の上方に設けられていないため、コンベア１４の上方に被冷却物Ｃを冷却した後の冷気を逃す空間を形成しやすくなる。これによって、冷気吹出部１６から吹き出され被冷却物Ｃの冷却に供された後の冷気が、コンベア１４の上方空間を介してダクト３２の冷気取入口３２ａに戻る冷気循環流Ｆｒを形成できると共に、コンベア１４の上方に冷気を通す空間が形成されるため、冷気循環流Ｆｒの圧力損失を軽減できる。
【００６３】
一実施形態では、図４〜図６に示すように、コンベア１４の下方に冷気吹出部６６（第２冷気吹出部）が設けられる。冷気吹出部６６は、コンベア１４の下面に向けて冷気を吹き出し可能に構成される。
この実施形態によれば、冷気吹出部１６に加えて冷気吹出部６６を備えることで、被冷却物Ｃに対して冷気を側方及び下方から同時に吹き付けることができる。これによって、被冷却物Ｃの冷却効果をさらに向上できる。また、冷気吹出部６６を備えるために、被冷却物Ｃが被冷却液ｗであって、フリーザ１０で被冷却液ｗを冷凍する場合、被冷却液ｗを下方部位から先に凍結できるので、凍結物に残留する気泡の残留率を低減できる。
【００６４】
一実施形態では、冷気吹出部６６は複数のノズル６８を備え、ダクト３２からノズル６８を介してコンベア１４の下面に冷気が吹き付けられる。ノズル６８は先細りの縦断面を有する増速部７０と同一の横断面を有する助走部７２とを含んで構成される。助走部７２はコンベア１４の幅方向に延在するノズル口を有する。各ノズル６８のノズル口は搬送方向に沿って間隔を置いて並列に配置される。ダクト３２からノズル６８に供給された冷気は増速部７０で増速し、助走部７２で整流されてノズル口から吹き出すため、冷気が被冷却物Ｃの表面に沿う層流を形成でき（コアンダ効果）、被冷却物Ｃの冷却効果を高めることができる。
【００６５】
一実施形態に係るフリーザ１０は、図８〜図１１に示すように、コンベア１４の上方に容器回転部５０を備え、容器回転部５０は、コンベア上を立ち姿勢で搬送され被冷却液ｗを収容する容器Ｂの頭部ｃ３に回転力を与えて容器Ｂを回転させる。
上記構成によれば、容器Ｂをコンベア上で搬送しながら容器回転部５０によって容器Ｂを回転させることで、冷気吹出部１６から吹き出す冷気を容器Ｂの周方向に均一に吹き付けることができる。これによって、容器内の被冷却液ｗを容器Ｂの周方向で均一に冷却又は冷凍できる。
一実施形態では、容器Ｂの頭部ｃ３に頭部ｃ３を開閉可能な蓋部を有し、容器回転部５０は該蓋部に回転力を与えて容器を回転させる。
【００６６】
一実施形態では、図１及び図２に示すように、コンベア搬送方向において、容器回転部５０は冷気吹出部１６が設けられる領域に設けられる。
この実施形態によれば、コンベア搬送方向の少なくとも１つの領域において、冷気の吹付けと容器Ｂの回転とを同時に行うことで冷却効果をさらに向上できると共に、容器内の被冷却液ｗを容器の周方向に沿って均一に冷却又は冷凍できる。
【００６７】
一実施形態では、容器回転部５０はコンベア１４の搬送面との距離を調整可能に構成される。
この実施形態によれば、頭部ｃ３の高さが異なる容器Ｂに対しても、頭部の高さに合わせて容器回転部５０の高さを調整できる。従って、異なる高さの容器を回転できる。
【００６８】
一実施形態では、図８〜図１１に示すように、容器回転部５０は、頭部ｃ３の両側に接触して容器Ｂに回転力を付加可能な一対のベルト５２と一対のベルト５２を駆動する駆動部５４とを備える。駆動部５４は一対のベルト５２をコンベア搬送方向へ異なる速度で駆動可能に構成される。
この実施形態によれば、頭部ｃ３の両側を一対のベルト５２で挟み、かつ一対のベルト５２の駆動速度をコンベア１４の搬送速度に同調させることで、容器Ｂを倒さずに回転できる。また、一対のベルト５２の駆動速度差を調整することで容器Ｂの回転角度を調整できる。
【００６９】
一実施形態では、一対のベルト５２は無端ベルトであり、夫々一対のプーリ５６に巻回され、一方のプーリ５６が駆動部５４で駆動され、他方のプーリ５６は従動プーリで構成される。駆動部５４は例えばプーリ５６を回転させるためのモータで構成される。
一実施形態では、駆動部５４は一対のベルト５２を互いに逆方向へ駆動可能に構成される。ベルト５２の一方をコンベア搬送方向へ移動させ、他方をコンベア搬送方向と逆方向へ移動させることで、容器Ｂの回転角度を増加できる。また、これらベルトの走行速度差を調整することで、容器Ｂの回転角度を調整できる。
【００７０】
一実施形態では、駆動部５４及び駆動部５４の出力軸に連結されたプーリ５６は支持板５８に支持される。支持板５８は支持フレーム６２から垂下された支持棒６０に取り付けられる。
【００７１】
一実施形態では、一対のベルト５２間の間隔が調整可能に構成される。即ち、一対のベルト５２のうち少なくとも一方はコンベア幅方向、即ち矢印ｂ方向（図８参照）の位置を調整可能に構成される。
この実施形態によれば、容器Ｂの頭部ｃ３の径に合わせて、一対のベルト５２間の間隔を調整することで、頭部ｃ３の径が変わっても容器Ｂを回転できる。
具体的なベルト間隔調整手段として、例えば、駆動部５４及び従動側のプーリ５６を支持板５８に対してコンベア幅方向位置を調整可能に取り付け、頭部ｃ３の径に合わせてそれらのコンベア幅方向取付け位置を調整する。
なお、別な実施形態として、ベルト５２を弾性部材で構成し、一対のベルト５２間で異なる頭部径の容器Ｂの挟み込みを許容できるようにする。
【００７２】
一実施形態では、図１０に示すように、容器回転部５０のコンベア搬送方向入口側に、容器Ｂを容器回転部５０に導くためのガイド部材６４（６４ａ、６４ｂ）が設けられる。
この実施形態によれば、ガイド部材６４によって容器Ｂを容器回転部５０に導くことができ、これによって、容器Ｂを確実に回転できる。
【００７３】
一実施形態では、図１０に示すように、ガイド部材６４のうち、ガイド部材６４（６４ａ）はコンベア１４の上方で頭部ｃ３と同じ高さに設けられ、かつ頭部ｃ３に接触可能な位置に設けられる。従って、ガイド部材６４（６４ａ）は頭部ｃ３を直接ガイドすることができる。
この実施形態によれば、ガイド部材６４（６４ａ）によって頭部ｃ３を直接ガイドできるので、容器Ｂを確実に容器回転部５０に導くことができる。
【００７４】
一実施形態では、図１０及び図１１に示すように、ガイド部材６４のうち、ガイド部材６４（６４ｂ）はコンベア１４の上方で容器Ｂの被冷却物貯留部ｃ１に接触可能な位置に設けられる。
この実施形態によれば、ガイド部材６４（６４ｂ）は被冷却物貯留部ｃ１に接触することで容器Ｂを容器回転部５０に案内可能である。被冷却物貯留部ｃ１は上下方向で頭部より大きい寸法を有するため、容器Ｂの高さ方向においてガイド部材６４（６４ｂ）の設置位置の自由度を広げることができる。
【００７５】
一実施形態では、図９及び図１０に示すように、ガイド部材６４（６４ｂ）は容器回転部５０よりコンベア搬送方向下流側にも設けられる。これによって、容器回転部５０で回転した後の容器Ｂをコンベア搬送方向下流側へ案内できる。
一実施形態では、図１０に示すように、ガイド部材６４（６４ｂ）のうちコンベア搬送方向においてプーリ５６間に位置する部位は、一対のベルト５２間にある容器Ｂから離れる方向へ傾斜している。これによって、容器Ｂの横断面が矩形であるとき、容器Ｂの回転時に容器の角部が上記部位に当たって回転が妨げられるのを防止できる。
【００７６】
一実施形態では、容器回転部５０及びガイド部材６４はコンベア１４の幅方向に複数設けられる。これによって、複数の容器を一度に冷却でき、容器の冷却処理効率を向上できる。
【００７７】
上記各実施形態で用いられる容器Ｂは、例えば、被冷却液が充填された瓶、缶等で構成され、あるいはプラスチックで構成された容器である。
【００７８】
一実施形態では、コンベア１４の搬送面の上方空間で冷気の流出を阻害する物体が平面視で搬送面と重複する部位の面積は搬送面に対して５０％以下となるように構成される。これによって、冷気吹出部１６から吹き出され、被冷却物Ｃを冷却した後の冷気が円滑に上方空間へ流出でき、冷気循環流Ｆｒの圧力損失を低減できるため、送風機２４の動力を低減できる。好ましくは、支持板５８を縮小したり、あるいは支持板５８の遮蔽面の不要部位を孔開けすることで、搬送面と重複する部位の面積を３０％以下とする。これによって、冷気循環流Ｆｒの圧力損失をさらに低減できる。
【００７９】
図１２は一実施形態に係るフリーザ１０の冷却方法を示す工程図である。この冷却方法では、被冷却物Ｃは容器Ｂに収容された被冷却液ｗである。図７に示すように、容器Ｂは、中空柱状の被冷却物貯留部ｃ１と、被冷却物貯留部ｃ１より小径の頭部ｃ３と、被冷却物貯留部ｃ１と頭部ｃ３との間に形成された縮径部ｃ２とを含んで構成される。
この冷却方法では、コンベア１４上を立ち姿勢で搬送される容器Ｂに対し、容器Ｂの側方から冷気を吹き付ける第１冷気吹付けステップＳ１０を行う。第１冷気吹付けステップＳ１０では、図７に示すように、被冷却物貯留部ｃ１の高さ方向中点Ｍを中心として高さ方向で被冷却物貯留部ｃ１の５０％以上の領域に冷気を吹き付ける。同図において、Ｅ１は、中点Ｍを中心として高さ方向で被冷却物貯留部ｃ１の５０％の領域を示す。
【００８０】
上記方法によれば、コンベア上を搬送される立ち姿勢の容器Ｂに対して側方から冷気を吹き付けるため、被冷却物が立ち姿勢で搬送される容器に貯留される場合、冷気は容器の頭部や被冷却物の上方に存在する空気又はコンベアによって阻害されず、そのため、冷却効果を向上できる。また、立ち姿勢の容器Ｂに対し側方から冷気を吹付けることで、冷気を容器の外周に沿って周方向へ迂回できるので、容器Ｂの周方向で被冷却物を均一に冷却又は冷凍できる。また、容器Ｂの被冷却物貯留部ｃ１の高さ方向中点Ｍを中心として高さ方向で被冷却物貯留部の５０％以上の領域に冷気を吹き付けるために、被冷却液ｗの冷却効果を高めることができる。
【００８１】
一実施形態では、第１冷気吹付けステップＳ１０において、高さ方向で被冷却物貯留部ｃ１の全域Ｅ２に冷気を吹き付ける。
この実施形態によれば、高さ方向で被冷却物貯留部ｃ１の全域Ｅ２に冷気を吹き付けるために、さらに冷却効果を高めることができる。
【００８２】
一実施形態では、コンベア１４の下方からコンベア１４の下面に冷気を吹き付ける（第２冷気吹付けステップＳ１２）。第２冷気吹付けステップＳ１２は、第１冷気吹付けステップＳ１０と併用され、通常、第１冷気吹付けステップＳ１０と第２冷気吹付けステップＳ１２とは同時に行われる。この実施形態によれば、第２冷気吹付けステップＳ１２を行うことで、容器Ｂに収容された被冷却液ｗを冷凍する場合、被冷却液ｗを容器Ｂの底部側から先に冷凍できるため、凍結後の被冷却液ｗに残留する気泡の残留率を低減できる。
【００８３】
一実施形態では、第１冷気吹付けステップＳ１０において、容器Ｂを長手軸中心に回転させる（容器回転ステップＳ１４）。
この実施形態によれば、コンベア１４で立ち姿勢で搬送される容器Ｂを長手軸中心に回転させることで、冷気を容器Ｂの周方向に均一に吹き付けることができる。これによって、容器内の被冷却液ｗを容器Ｂの周方向で均一に冷却又は冷凍できる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
一実施形態によれば、フリーザで被冷却物を搬送しながら連続的に冷却する場合に、簡易な構成で被冷却物の冷却効果を高め、かつ被冷却物が立ち姿勢で搬送される容器に収容される場合であっても、容器の周方向及び高さ方向で被冷却物を均一に冷却又は冷凍できる。
また、一実施形態によれば、被冷却物が立ち姿勢で搬送される容器に収容される場合であっても、容器の倒れを防止して冷却効果の低下を抑制できる。
【符号の説明】
【００８５】
１０    フリーザ
１２    ハウジング
１２ａ    入口
１２ｂ    出口
１４    コンベア
１４ａ    コンベアベルト
１６（１６ａ、１６ｂ）    冷気吹出部（第１冷気吹出部）
１８（１８ａ、１８ｃ）    スリット状冷気吹出口
１８（１８ｂ）    パンチング孔
２０    冷気形成部
２２    熱交換器
２４    送風機
２６、４０    駆動部
２８、３０、３２    ダクト
３０ａ    冷気吹出面
３２ａ    冷気取入口
２９    ダクト支持枠
３１    ノズル
３４    駆動スプロケット
３５    軸
３６    従動スプロケット
３８    ガイドローラ
４２、６２    支持フレーム
４４    長孔
４６    ボルト
５０    容器回転部
５２    ベルト
５４    駆動部
５６    プーリ
５８    支持板
６０    支持棒
６４（６４ａ、６４ｂ）    ガイド部材
６６    冷気吹出部（第２冷気吹出部）
６８    ノズル
７０    増速部
７２    助走部
Ｂ      容器
Ｃ      被冷却物
ｃ１    被冷却物貯留部
ｃ２    縮径部
ｃ３    頭部
ｃ４    肩部
Ｆｒ    冷気循環流
Ｍ      中点
ｈ      距離
ｏ      基準位置
ｐ      パンチング孔径
ｒ      冷気
ｓ      スリット幅
ｗ      被冷却液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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