(57)【要約】【解決手段】食品は、天井２１と床２２との間で側壁２３、２４によって形成されかつ冷寒剤供給部を有するハウジング・チャンバ２０内で冷凍または冷却される。食品コンベア３８は、天井と床との間に配置されていてコンベアに食品を乗せて搬送しながらチャンバ内まで延びている。チャンバは、コンベア上方に配置された少なくとも１つの衝突フード１０を収容する。衝突フードは、頂部４３、対向縁４４、４５、４６、４７、開口部を有するインピンジャー１３を支持する対向側壁４８、４９、５０、５１を含むシェル４２を備えている。気体と固体冷寒剤または液体冷寒剤とが衝突ジェット１１内で混合され、混合物が衝突板６０をかいしてコンベア上で搬送される食品に向けられる。
2005536218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品を冷却または冷凍する装置であって、
ハウジングの天井と床との間の側壁によってそのハウジングの中に形成されるチャンバを有するハウジングと、
前記天井と前記床との間で前記チャンバ内に延びている少なくとも１つのコンベアと、
固体冷寒剤または液体冷寒剤の供給部と、ならびに
前記チャンバ内で前記コンベア上方に配置された少なくとも１つの衝突フードと、
を備え、
前記衝突フードは、頂部、対向縁、インピンジャーを支持する対向側壁を有するシェルと、前記冷寒剤供給部と連通された冷媒送出器とを含み、
前記冷媒送出器は、前記シェルによって包囲されていて、気体と冷寒剤との混合物を前記インピンジャーに向ける気体循環器を含み、
前記インピンジャーは、前記混合物の衝突ジェットを前記コンベアにより搬送される前記食品に向ける複数の開口部を有する衝突板を備えた、
食品冷却または冷凍装置。
【請求項２】
前記衝突板は、前記衝突ジェットが向けられる複数の穴からなるパターンを有し、前記複数の穴の面積は前記衝突板の合計面積の約３％と約６％との間にある、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記開口は面取りされた穴である、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記衝突板は、前記衝突ジェットが向けられるレール間に開放溝を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記冷寒剤供給部は、前記衝突フード内に冷寒剤供給ポート開口部を備えている、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記冷寒剤供給部は、前記衝突フードの外部のハウジング・チャンバ内で冷寒剤供給ポート開口部を備えている、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
少なくとも１つの上方食品コンベアおよび少なくとも１つの下方食品コンベアを含み、前記上方食品コンベアは、前記衝突ジェットが前記下方食品コンベアの表面上にある前記食品まで貫通することを許容する複数の開口部を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記気体循環器はインペラーを備えている、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記気体循環器は軸流ファンを備えている、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記衝突板には加振機が設けられている、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記ハウジング・チャンバ内に複数のモジュールを備え、各モジュールが前記コンベア上方に配置された少なくとも１つの衝突フードを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
ハウジング・チャンバ内にある食品を冷却または冷凍する方法であって、
前記チャンバ内で食品を移動基板に乗せて搬送すること、
前記基板上方にある少なくとも部分的に包囲された衝突フード内で、固体冷寒剤または液体冷寒剤と気体を混合すること、ならびに
前記衝突フードから前記基板に乗せて搬送される前記食品に混合物の加圧衝突ジェットを選択的に向けること、
からなる食品を冷却または冷凍する方法。
【請求項１３】
前記固体冷寒剤または液体冷寒剤を前記衝突フード内に誘導することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記固体冷寒剤または液体冷寒剤を前記衝突フード外部の前記ハウジング・チャンバ内に誘導すること、気体および前記冷寒剤を前記衝突フード内に循環させて気体とさらに混合することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記ハウジング・チャンバは少なくとも１つの上方食品搬送基板および少なくとも１つの下方食品搬送基板を含み、前記上方食品搬送基板は、前記衝突ジェットが前記下方食品搬送基板の表面上にある前記食品まで貫通することを許容する複数の開口部を有し、前記上方食品搬送基板および前記下方食品搬送基板上にある前記食品に接触するように前記衝突ジェットを向けることをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記気体と冷寒剤との混合物を、前記食品に衝突させた後、前記ハウジング・チャンバから前記衝突フードまで再循環させることを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
冷凍または冷却装置用衝突フードであって、
頂部、対向縁、インピンジャーを支持する対向側壁を有するシェルを備え、
前記シェルは、気体と固体冷寒剤または液体冷寒剤との混合物を前記インピンジャーに向ける気体循環器を含む冷媒送出器を収容するのに適し、
前記インピンジャーは前記シェルの外部に前記混合物の衝突ジェットを与える開口部を有する衝突板を備えている、
衝突フード。
【請求項１８】
前記衝突板は前記衝突ジェットが向けられる複数の穴からなるパターンを有する、請求項１７に記載の衝突フード。
【請求項１９】
前記衝突板は前記衝突ジェットが向けられるレール間の開放溝を有する、請求項１７に記載の衝突フード。
【請求項２０】
前記側壁は回動可能な接近扉を有する、請求項１７に記載の衝突フード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンベア・ベルトまたはその他の移動基板に乗せて運ばれる食品またはその他の物品を冷蔵および冷凍する改良された方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
営業用冷凍器は、ファンすなわち送風機の使用による冷蔵または冷凍される食品からの熱伝達に通常は依存している。通常は、ファンすなわち送風機は、食品が運ばれつつあるコンベア・ベルト付近に設置される。冷凍器に入る食品はその食品を取り巻く空気の境界層を有し、この境界層は食品を周囲の大気から絶縁している。伝統的な冷凍器は、多くの方向に冷却蒸気の流れを発生する送風機を採用していた。しかし、冷却蒸気の相当な部分は垂直方向において食品と接触しない。このような条件の下では、食品に接触する冷却蒸気は、食品表面の周りの境界層厚みを実質的に減少するのに十分なエネルギをしばしば有していない。したがって、境界層を乱すように冷却蒸気の指向性ジェットを発生する必要がある。
【０００３】
スミスに付与された米国特許第４，４７９，７７６号は、食品に向かう単方向空気流を与えるように複数の垂直管を使用する装置を開示している。
ヘンケ(Henke)に付与された米国特許第４，６２６，６６１号は、単方向冷却空気の個々のジェットを送出するように食品の経路にそって複数のノズルを使用することを開示している。
【０００４】
しかし、冷却または冷凍装置において空気を指向するように管またはノズルを使用することは、管またはノズル内に雪または氷の形体の凝結が増えることに起因して、成功する機会は限られていた。このように凝結が増えることにより、冷却または冷凍装置の効力は急速に低下する。
【０００５】
アポラニア(Appolania)等に付与された米国特許第５，４８７，９０８号は、移動基板に乗った食品を加熱または冷却する方法および装置を開示している。その移動基板の幅の少なくとも過半部分を横切る連続溝が多方向流れを単方向流れに変換する。しかし、流量が増加し、食品が流れの中に引っ張っていかれ、その結果、その装置による食品の処理を制御することが困難になる。
【０００６】
食品に衝突する冷却蒸気（または冷寒剤）の流速を増加させることは、平均伝熱係数を線形的に増加させる。しかし、冷却蒸気の衝突流れが慎重に制御されない限り、ある時点において、その速度は、食品を損傷させるか、食品をコンベアから外れて冷凍器内のどこか望ましくない箇所に運んでしまうのに十分な速度になる。
【０００７】
全体の伝熱率は、局所伝熱係数によって決まる。すなわち、食品から冷寒剤に伝達される熱量は、冷寒剤と食品との間の局所伝熱率によって決まる。局所伝熱率は、衝突流れ源から食品までの距離、衝突流れの乱流、冷寒剤の流れの効率を制御することによって変えられうる。
【特許文献１】米国特許第４，４７９，７７６号明細書
【特許文献２】米国特許第４，６２６，６６１号明細書
【特許文献３】米国特許第５，４８７，９０８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、冷寒剤の所定量から最大冷却効果を引き出すことによって必要とされる冷寒剤の量を低減しながら、ＣＯ2、またはＮ2等の冷寒剤への熱伝達によって食品を急速に冷蔵および／または冷凍できる装置の要請が依然ある。その装置は、食品を損傷せずに入口から出口まで食品を搬送できなければならない。さらに、その装置は、食品の生産高を制御できなければならず、また、雪および氷が増えることによる内部構成部品の冷凍および目詰まりに耐えることができなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
次のものからなる食品を冷却または冷凍する装置が提供される。すなわち、その装置は、天井と床との間で側壁によって形成されるチャンバを有するハウジングと、天井と床との間でチャンバ内に延びている少なくとも１つのコンベアと、固体冷寒剤または液体冷寒剤供給部と、ならびに、チャンバ内でコンベア上方に配置された少なくとも１つの衝突フードとを備えている。衝突フードは、頂部、対向縁、インピンジャー(impinger)を支持する対向側壁を有するシェルと、冷寒剤供給部と連通された冷媒送出器とを含む。冷媒送出器はシェルによって包囲されていて、気体と冷寒剤との混合物をインピンジャーに向ける気体循環器を含む。インピンジャーは、混合物の衝突ジェットをコンベアに乗せて搬送される食品に向ける複数の開口部を有する衝突板を備えている。
【００１０】
ハウジング・チャンバ内にある食品を冷却または冷凍する方法は、次のことからなる。その方法は、チャンバ内で食品を移動基板に乗せて搬送すること、基板上方にある少なくとも部分的に包囲された衝突フード内で固体冷寒剤または液体冷寒剤を気体と混合すること、ならびに、衝突フードから基板に乗せて搬送される食品まで混合物の加圧衝突ジェットを選択的に向けることからなる。冷寒剤は、衝突フードおよび／または衝突フード外部のハウジング・チャンバ内に誘導されてもよい。そのとき、気体および冷寒剤を衝突フード内に循環させて気体とさらに混合する。
【００１１】
一実施例においては、ハウジング・チャンバは少なくとも１つの上方食品搬送基板および少なくとも１つの下方食品搬送基板を含む。上方食品搬送基板は、衝突ジェットが下方食品搬送基板の表面上にある食品まで貫通することを許容する複数の開口部を有する。本方法は、上方食品搬送基板および下方食品搬送基板上にある食品に接触するように前記衝突ジェットを向けることをさらに含む。
【００１２】
本方法は、気体と冷寒剤との混合物を、食品に衝突させた後、ハウジング・チャンバから衝突フードまで再循環させることを含む。
冷凍または冷却装置用衝突フードは、頂部、対向縁、インピンジャーを支持する対向側壁を有するシェルを備えている。シェルは、気体と固体冷寒剤または液体冷寒剤との混合物をインピンジャーに向ける気体循環器を含む冷媒送出器を収容するのに適している。インピンジャーはシェルの外部に混合物の衝突ジェットを与える複数の開口部を有する衝突板を備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、食品が窒素、二酸化炭素等の気体、液体、固体相の冷寒剤との接触によって冷却または冷凍されるハウジング・チャンバにベルトまたはその他の移動基板等のコンベアに乗って搬送される食品を冷却および／または冷凍する装置に向けられる。
【００１４】
食品の冷却または冷凍を生じさせる熱伝達は、一般的に、食品に冷寒剤の蒸気の流れを衝突させることにより生じる。追加の熱伝達は、冷寒剤の蒸気の衝突ジェットの流れに液体冷寒剤または固体冷寒剤を噴霧しまたは混合することによって、達成されてもよい。
【００１５】
食品等の物品から冷寒剤への熱伝達は、冷寒剤の流れを発生するように、衝突板等のインピンジャー(impinger)を用いながら、物品または食品において循環される気体（二酸化炭素または窒素）に固体冷寒剤または液体冷寒剤が噴射される衝突フードの使用をかいして最大にされる。装置の設計は、物品または食品から冷寒剤への熱伝達を増加する。冷寒剤（例えば、固体二酸化炭素の雪または窒素の液体）が、気体の衝突流れに誘導される。そのとき、気体および食品について熱伝達が起こり、衝突している間に、食品を冷却する。
【００１６】
衝突フードの使用は、食品の熱境界層を破壊できるが物品または食品を損傷できない衝突ジェットを発生することによって、物品または食品から冷寒剤へ伝達される熱量を増加する。
【００１７】
一実施例においては、食品が搬送されるモジュールおよびコンベアまたはベルトを備えたモジュール式の食品冷却および／または冷凍装置が設けられる。モジュールはインピンジャーを収容する。インピンジャーは、衝突チャンバ内の熱伝達を行いかつ食品の衝突冷却、すなわち、食品の上表面に冷却気体を与えるようにモジュールの衝突チャンバに誘導されるべき冷寒剤気体の高速ジェットを可能にする。インピンジャーは、丸められたまたは面取りされた穴の形体を有する衝突板である。別の実施例においては、インピンジャーは一連の溝を備えている。冷寒剤気体のジェット中の液体または固体冷寒剤の小滴を捕らえるために、噴射器が１またはそれを超えるモジュールに設けられてもよい。別の実施例においては、固体冷寒剤または液体冷寒剤を食品の表面に直接分布させるために、噴射器が１またはそれを超えるモジュールに設けられてもよい。
【００１８】
衝突フードは、冷凍装置のほぼ頂部から衝突の冷却／冷凍効果を与える。衝突ジェットは、コンベア・ベルトおよび食品の経路をほぼ横切って下方に向けられる。衝突フードの使用により、冷寒剤気体のジェットが提供され、食品が衝突ジェットに引っ張って行かれることなく、食品の表面に衝突する。
【００１９】
さらに、衝突フードの使用により、食品がベルトに載って冷凍器を通過するそのベルトの幅に全域において、食品は安定的に冷却および／または冷凍される。衝突フードは、食品が冷凍または冷却のために移動するコンベア・ベルトの領域において増加された冷媒圧力を与える。衝突フードは、食品の脱水の低減をさらにもたらしてもよい。これは、装置内に入るさいに食品の外面の即時冷凍によって達成される。
【００２０】
一実施例においては、衝突フードの使用は、冷凍器の効率を上げるように、送風機またはインペラーまで戻る冷寒剤気体の再循環用効率的経路を与える。
別の実施例においては、空圧作動ボール加振機が衝突板から雪および氷の生成を取り除くために用いられる。
【００２１】
衝突処理される食品用の流路にわたって連続温度が提供されてもよい。すなわち、装置の入口および出口において異なる温度を有することに対して、一定温度が装置のチャンバおよび冷凍／冷却処理にわたって与えられうる。これは、一定温度が一貫するように制御するために、装置の衝突チャンバの温度を検出することによって容易になる。
【００２２】
衝突フードは、食品処理要求に対する複数の解決を与えるのに適しているレトロフィット(retrofit)な設計にしてもよい。所定の実施例においては、レトロフィットのパッケイジは、軸流ファンを利用した、例えば二酸化炭素トンネル冷凍器等の標準冷凍トンネルを、標準装置に比べて生産量を倍増できる上述したトップダウン衝突式気体流構造に変形されて用いられてもよい。
【００２３】
上述した一般的記載および下記の詳細な記載は、例示であって、特許請求の範囲に記載の発明をさらに説明するために意図されていることに理解されたい。
本発明は、参照番号１０は概して衝突フードを示す。流れ強化トンネル冷凍器２０および３０は、衝突フード１０を採用する。衝突フード１０は、最初の機器としてトンネル冷凍器２０および３０に組み込まれるか、または可能な場合には、レトロフィットのキットとして既存の機器に組み込まれてもよい。
【００２４】
衝突フード１０は、食品１２を冷蔵または冷凍するために、衝突フード１０をかいして循環される気体と混合される固体冷寒剤または液体冷寒剤（ＣＯ2またはＮ2）の衝突ジェット１１を発生するように用いられる。実際には、衝突ジェット１１は、食品１２から固体冷寒剤または液体冷寒剤へ伝達される熱量を増加させる気体および冷寒剤固体または液体の混合物１４の流れである。すなわち、食品１２から冷寒剤への熱伝達は、冷寒剤が、固体または液体のいずれの状態にあっても、衝突フード１０の内側または外側のいずれかに供給され、循環気体と混合され、その結果つくられた気体と冷寒剤との混合物１４がインピンジャー１３に向けられて衝突ジェット１１を発生する方法を使用することによって最大にされる。
【００２５】
図１に示すように、衝突フード１０はトンネル冷凍器２０の内側に設けられる。図２−４に示すように、衝突フード１０はトンネル冷凍器３０の内側に設けられる。トンネル冷凍器２０は、断熱天井部分２１、断熱床部分２２、断熱側壁２３、２４、入口扉および出口扉（図示せず）を含む。トンネル冷凍器２０の内側に、衝突フード１０が取着ブラケット２５、２６を用いて天井２１に取り付けられてもよい。モータ２８に取り付けられたモータ・シャフト２７が天井２１を貫通している。モータ２８はトンネル冷凍器２０の外側に配置され、電源（図示せず）を設けられている。モータ２８は、インペラー２９を駆動して衝突フード１０の内側に気体を循環させる。
【００２６】
トンネル冷凍器２０と同様に、トンネル冷凍器３０は、断熱天井部分３１、断熱床部分３２、断熱側壁３３、３４、入口３５および出口３６（図３参照）を含む。トンネル冷凍器３０は、床部分３２の各四隅に設けられた脚３７によって支持されてもよい。さらに、図３に示すように、トンネル冷凍器３０は、少なくとも２つの衝突フード１０を含む。一方の衝突フード１０は入口３５に隣接して配置され、また、他方の衝突フード１０は出口３６に隣接して配置される。２つの衝突フード１０の使用は、冷凍器３０の熱伝達容量を増加する。衝突フード１０は、取着ブラケット（図示せず）を用いて天井３１に取り付けられてもよい。
【００２７】
トンネル冷凍器２０と同様に、トンネル冷凍器３０は、天井３１を貫通するモータ・シャフト２７を有する。モータ・シャフト２７は、衝突フード１０のいずれかと整列され、インペラー２９を駆動するモータ２８に取り付けられる。モータ２８は、トンネル冷凍器３０の外面に配置され、電源（図示せず）に取り付けられる。モータ２８は、インペラー２９を駆動して最終的に衝突ジェット１１を発生するように衝突フード１０の内側で気体を循環する。
【００２８】
コンベア装置３８、４０が、トンネル冷凍器２０、３０において衝突フード１０の下にそれぞれ設けられる。コンベア装置３８および４０は、第１および第２コンベア・ベルト３９Ａおよび３９Ｂならびに第１および第２コンベア・ベルト４１Ａおよび４１Ｂ（図４参照）をそれぞれ有する。図１および図４に最もよく示すように、第１コンベア・ベルト３９Ａは第２コンベア・ベルト３９Ｂ上方に設けられ、また、第２コンベア・ベルト４１Ａは第２コンベア・ベルト４１Ｂ上方に設けられる。このようにして、食品１２がトンネル冷凍器２０および３０を通過する２つの経路が設けられる。例えば、トンネル冷凍器３０においては、第１コンベア・ベルト４１Ａおよび第２コンベア・ベルト４１Ｂがそこに置かれた食品１２を入口３５から出口３６まで動かす。さらに、コンベア・ベルト３９Ａおよび３９Ｂならびに４１Ａおよび４１Ｂは、織られたステンレス鋼材料から好ましくは構成される。したがって、衝突ジェット１１は、第１コンベア・ベルト３９Ａ、４１Ａを通過し第２コンベア・ベルト３９Ｂ、４１Ｂまでそれぞれ到達する。したがって、第２コンベア・ベルト３９Ｂ、４１Ｂに乗った食品１２は、第１コンベア・ベルト３９Ａ、４１Ａに乗った食品１２とは別個に冷却される。このようにして、第１コンベア・ベルト３９Ａ、４１Ａに乗った食品１２は冷凍され、また、第２コンベア・ベルト３９Ｂ、４１Ｂに乗った食品１２は冷却される。
【００２９】
各衝突フード１０は、截頭ピラミッド(frusto-pyramidal)形状シェル４２を含む。シェル４２は、第１対向縁４４、４５および第２対向縁４６、４７を有する長方形形状頂板４３から構成される。シェル４２はまた第１対向側壁４８、４９および第２対向側壁５０、５１を含む。第１対向側壁４８、４９および第２対向側壁５０、５１は、頂板４３の各縁から所定角度で下方に延びている。このようにして、第１対向側壁４８、４９および第２対向側壁５０、５１は、截頭ピラミッド形状シェル４２の傾斜部分を形成する。所定の実施例においては、第１対向Ｌ字形状部材５２、５３および第２対向Ｌ字形状部材（図示せず）が、第１対向側壁４８、４９および第２対向側壁５０、５１の下方縁から下方に延びている。各Ｌ字形状部材は、脚部分５４および足部分５５を有する。足部分５５は、インピンジャー１３を支持するための横桟として働く。
【００３０】
インピンジャー１３は、衝突板６０または一連の金属レール７０（総称して参照されている）の形体を採ることができる。衝突板６０は図５に最もよく示され、また、一連の金属レール７０は図７に最もよく示されている。衝突板６０は穴のパターンを含み、一実施例においては２２ゲージのシート金属からつくられてもよい。所定の実施例においては、複数の穴の全面積は、インピンジャー１３の合計面積の約３％と約６％との間にあってもよい。一実施例においては、複数の穴の全面積はインピンジャー１３の合計面積の約４％から約５％までである。
【００３１】
限定されるわけではないが一例としてあげると、所定の実施例における上記穴のパターンは図６に示され、軸ピッチ６１および横ピッチ６２は両者とも約４７．６ｍｍ（約１＋７／８インチ）であり、穴の直径６４は１２．７ｍｍ（１／２インチ）である。穴中心のずれまたは食い違い６３は、この実施例においては約１５．９ｍｍ（５／８インチ）でもよい。さらに、穴は、氷が穴内に生成されることを防止しかつ食品１２を冷却または冷凍するさいに速度分布効果(velocity profile effective)を有する衝突ジェット１１を発生するために、面取りされてもよい。また、ずれまたは食い違い６３は、コンベア・ベルトの幅を横切る食品１２の均等または両立した冷却または冷凍を与える衝突ジェット１１を発生するように設けられる。これら衝突ジェット１１は、食品１２上の衝突線を有利に低減または排除する。
【００３２】
衝突板６０には、図５に示すように、加振機６５が設けられてもよい。加振機６５は、電気的に多様でもよい。しかし、一実施例においては、加振機６５は約５５０ｋＰａ（８０ｐｓｉ）で導管６６をかいして供給される圧縮窒素または炭酸ガスによって空圧作動されるボール弁である。加振機６５は、雪および氷が衝突板６０に生成することを防止する。さらに、加振機６５によって与えられる振動の周波数および時間間隔は、食品の水分量、トンネル冷凍器２０および３０内外の周囲空気の湿度、ならびにトンネル冷凍器の温度を含む処理条件に基づいて変わってもよい。
【００３３】
インピンジャー１３を形成する一連の金属レール７０は、個々のレール間に形成された溝７１を含む。溝７１は、図８に最もよく示されている。一実施例においては例示として、溝幅７２は約７６．２ｍｍ（３インチ）でもよく、溝ピッチ７３は約３０４．８ｍｍ（１２インチ）でもよく、溝深さ７５は約３５５．６ｍｍ（１４インチ）でもよく、そして、溝開口７４は約１５．９ｍｍ（５／８インチ）でもよい。
【００３４】
インピンジャー１３のいずれの形体によっても、インピンジャー１３の底から食品１２の表面までの距離は、約２５．４ｍｍ（１インチ）から約１２７ｍｍ（５インチ）まで変化してもよい。一実施例においては約７６．２ｍｍ（３インチ）でもよい。インピンジャー１３の底から食品１２の表面までの距離ならびに衝突板６０の穴のパターンまたは一連の金属レールの構造は、全体の伝熱率を増加するように設計される。
【００３５】
さらに、衝突フード１０の第１側壁４８、４９には、シェル４２から外方に揺動する回動可能な扉８１、８２（図２参照）が設けられてもよい。回動可能な扉８１、８２は、シェル４２の形状に一致し、衝突フード１０の内部に接近できるようにする。このような接近は、インピンジャー１３が清浄されることを許す。さらに、外部の熱が入口３５および出口３６をかいして進入することを防止するために、トンネル冷凍器３０には第１および第２浸透フード８３、８４（図４参照）が設けられてもよい。第１浸透フード８３は入口３５付近に配置され、また、第２浸透フード８４は出口３６付近に配置される。
【００３６】
上述したように、トンネル冷凍器２０および３０の両者において、衝突フード１０の内側でインペラー２９によって循環される気体は、衝突フード１０の内側または外側のいずれかに供給される混合物１４を発生するように、固体冷寒剤または液体冷寒剤の供給物と混合される。混合物１４は、衝突ジェット１１が最終的に発生されるインピンジャー１３に向けられる。衝突ジェット１１の速度は、穴の直径６４または溝幅７２および溝開口７４によって制御される。衝突ジェット１１の速度を増加することは、総合伝熱率をも増加する。しかし、所定の時点では、衝突ジェット１１の速度は、食品１２を損傷するのに十分であるか、あるいは食品１２がコンベア・ベルトから外れてトンネル冷凍器２０および３０の望ましくない別の箇所に搬送されるのに十分になるかもしれない。したがって、衝突ジェット１１の速度は、全体の伝熱率を最大にし、かつ、食品１２を損傷する可能性を最少にするように制御される。この過程中、衝突ジェット１１は食品１２の熱境界層を破壊することができ、直ちに食品１２を冷凍しかつ食品１２の脱水の可能性を低減する。
【００３７】
上述したように、衝突ジェット１１は、コンベア・ベルトに配置された食品に向けられる。衝突ジェット１１が下方に向けられているので、反射気体流れに食品１２が引っ張って行かれる危険性は減少される。その結果、反射気体流れ９０は衝突フード１０まで再循環されうる。例えば、インペラー２９はインピンジャー１３に対して混合物１４を向けるように使用されるが、反射気体流れ９０を衝突フード１０の内部に引き込むように用いられてもよい。このように、トンネル冷凍器２０および３０に設けられた反射気体流れ９０の再循環用の効率的な経路がある。反射気体流れ９０の再循環は、トンネル冷凍器２０および３０の効率を有利に増加する。さらに、トンネル冷凍器３０は、固体冷寒剤または液体冷寒剤をトンネル冷凍器３０にさらに解放するように、噴霧器９１（図４参照）を設けられることもできる。したがって、反射気体流れ９０が衝突フード１０の内部で再循環されるとき、固体冷寒剤または液体冷寒剤の小滴が反射気体流れ９０に捕らえられうる。
【００３８】
したがって、次のものからなる食品を冷却または冷凍する装置が提供される。すなわち、その装置は、天井と床との間で側壁によって形成されるチャンバを有するハウジングと、天井と床との間でチャンバ内に延びている少なくとも１つのコンベアと、固体冷寒剤または液体冷寒剤の供給部とを備えている。その装置は、チャンバ内でコンベア上方に配置された少なくとも１つの衝突フードを有することを特徴としている。衝突フードは、頂部、対向縁、インピンジャーを支持する対向側壁を有するシェルと、シェルによって包囲されていて、気体と冷寒剤との混合物をインピンジャーに向ける冷媒送出器とを含む。インピンジャーは、混合物の衝突ジェットをコンベアに乗せて搬送される食品に向ける開口を有する衝突板を備えている。ハウジング構成部品は断熱されてもよい。
【００３９】
ハウジング・チャンバ内にある食品を冷却または冷凍する方法が提供される。ハウジング・チャンバは断熱天井と断熱床との間で断熱側壁によって形成される。少なくとも１つのコンベアが断熱天井と断熱床との間に延びている。ハウジング・チャンバは冷寒剤供給部を含む。その方法は、食品を移動基板に乗せて搬送することからなる。コンベア上方に配置された少なくとも１つの衝突フードを有するチャンバによって特徴付けられる。衝突フードは、頂部、対向縁、インピンジャーを支持する対向側壁を有するシェルを備えている。インピンジャーは開口を有する衝突板を備えている。その方法はさらに、衝突フード内で固体冷寒剤または液体冷寒剤を気体と混合すること、気体と冷寒剤との混合物を衝突板に向けること、基板に乗せて搬送される食品まで衝突板をかいして気体と冷寒剤との混合物の衝突ジェットを向けることからなる。
【００４０】
冷凍または冷却装置用のレトロフィットに適した衝突フードが提供される。衝突フードは、頂部、対向縁、インピンジャーを支持する対向側壁を有するシェルを備えている。シェルは、気体と固体冷寒剤または液体冷寒剤との混合物をインピンジャーに向ける気体循環器を含む冷媒送出器を収容するのに適している。インピンジャーはシェルの外部に混合物の衝突ジェットを与える開口部を有する衝突板を備えている。
【００４１】
食品冷凍装置および方法は、米国特許第４，８０３，８５１号、同第６，２６３，６８０号および米国特許出願公開第２００１／００２５４９５号に開示されている。これらはすべてＢＯＣグループに譲渡されている。これらの特許および特許出願は、あたかも以下に完全に記載されているかのように、ここに参照として組み入れられる。
【００４２】
本発明は上記の詳細な記載および先行実施例を通じて詳細に記載されたが、これらの実施例は図示の目的のためだけであり、本発明の趣旨および範囲から逸脱せずに当業者によって変更および修正がなされうることを理解されたい。上述した実施例は代案においてばかりではなく、組み合わされうることも理解されたい。
【００４３】
添付図面は、本発明の一層の理解を深めるために加えられ、本明細書の一部に組み入れられかつそれを構成する。図面は、本発明の実施例を示し、明細書の記載と共に本発明の原理を説明する働きをするが、本出願の一部を形成する任意の請求項によって包含される本発明を限定するように意図されていない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１実施例のトンネル冷凍器の横断面図である。
【図２】第２実施例のトンネル冷凍器の横断面図である。
【図３】第２実施例のトンネル冷凍器の横断面図であって、衝突フードの構造配置を示す。
【図４】第２実施例のトンネル冷凍器の側面図である。
【図５】インピンジャーを形成する衝突板の斜視図である。
【図６】衝突板の一部分の上面図である。
【図７】インピンジャーを形成する一連の金属レールの斜視図である。
【図８】一連の金属レールの一部分の横断面図である。
【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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【国際調査報告】
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