(57)【要約】【課題】簡単で安価な構成でありながら、作業者の作業負担が小さく、しかも食品を高い処理効率で冷凍処理が可能な、食品の冷凍装置およびその冷凍方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明を適用した食品２４の冷凍装置１は、液体透過性の収納ケース２０を所定の傾斜姿勢で支持するケース支持構造５０を有し、収納ケース２０内に食品２４を収納する食品収納部２と、食品収納部２を浸漬して食品２４を冷凍する低温の不凍液６を貯溜する不凍液貯溜部３と、不凍液貯溜部３内から移送されてきた食品収納部２の食品２４に向かって、ガス１５をノズル管６１乃至６７の長孔状のスリット孔６１ａ乃至６７ａから噴射方向可変に吹き付ける可変噴射構造５４を有し、食品２４に残存付着している不凍液６を除去する不凍液除去部４と、不凍液貯溜部３と不凍液除去部４間の食品収納部２の移送を行う移送部５とを備えたものである。【選択図】図２
2018048768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体透過性の収納ケースを所定の傾斜姿勢で支持するケース支持構造を有し、前記収納ケース内に食品を収納する食品収納部と、
該食品収納部を浸漬して前記食品を冷凍する不凍液を貯溜する不凍液貯溜部と、
該不凍液貯溜部内から移送されてきた前記食品収納部の食品に向かって、ガスを噴射ノズルの長孔状のスリット孔から噴射方向可変に吹き付ける可変噴射構造を有し、前記食品に残存付着している不凍液を除去する不凍液除去部と、
前記不凍液貯溜部と不凍液除去部間の食品収納部の移送を行う移送部とを備える
食品の冷凍装置。
【請求項２】
前記可変噴射構造は、
前記スリット孔から噴射するガスの噴射方向が、前記スリット孔に対向する収納ケースの傾斜方向に平行となる噴射角を有する
請求項１に記載の食品の冷凍装置。
【請求項３】
前記可変噴射構造は、
前記スリット孔から噴射するガスの噴射方向が、前記スリット孔に対向する収納ケースの側面の上下略中央と交差する噴射角を有する
請求項１に記載の食品の冷凍装置。
【請求項４】
前記可変噴射構造は、
前記不凍液除去部内で、前記不凍液貯溜部内から移送されてきた食品収納部を挟んで対向配置されると共に、軸心に平行に前記スリット孔が穿孔されるノズル管と、
該ノズル管を軸心周りに回転させる回転動力を出力する駆動モータと、
該駆動モータの駆動を制御する制御装置と、
前記駆動モータの出力部とノズル管との間に介設され、前記回転動力を単一のノズル管に伝達可能な、または複数のノズル管に同時伝達可能なリンク機構と、
前記ノズル管の端部を、前記ガスのガス供給路に、軸心周り回動可能に連通接続する接続管とを有する
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の食品の冷凍装置。
【請求項５】
前記不凍液除去部は、
所定の噴射方向に設定された単一のスリット孔と、共通の噴射方向に設定された複数の前記スリット孔から成るスリット孔群とのうちの少なくとも二つが、上下方向に並設された噴射部と、
前記ガスのガス供給路へのスリット孔の連通または遮断を、弁の開閉によって行う弁制御構成とを有する
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の食品の冷凍装置。
【請求項６】
前記弁制御構成は、
前記スリット孔またはスリット孔群のうち、最上位置のものから最下位置のものまで、前記ガス供給路への連通対象が単一孔ずつまたは複数孔ずつ順に切り替わる切り替え動作を繰り返して行う噴射パターンを有する
請求項５に記載の食品の冷凍装置。
【請求項７】
前記ケース支持構造は、
前記食品収納部内に、端面同士が向かい合うように２枚の棚板が対向配置されると共に、対向中心面側に向かって各棚板の板面が下がるように所定の傾斜角で傾斜配置されており、各棚板の上面にガイド部材を介して前記収納ケースを載置可能な棚板対と、
該棚板対を上下方向に並列支持する支持枠体とを有する
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の食品の冷凍装置。
【請求項８】
前記傾斜角を、
２度以上４５度未満に設定する
請求項７に記載の食品の冷凍装置。
【請求項９】
前記ガイド部材は、
前記棚板の対向中心面に対して平行方向に波打つ波板状に形成される
請求項７または請求項８に記載の食品の冷凍装置。
【請求項１０】
前記収納ケースは、
上方に開口する有底箱状に形成されたケース本体と、
該ケース本体の底面から前記ガスの噴射方向に略交差するように立設されて、前記ケース本体の内部を噴射方向前後に画設すると共に、両端部と前記ケース本体の内壁との間に、前記不凍液が噴射方向に向かって流動するための流動路が形成される仕切り板とを有する
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の食品の冷凍装置。
【請求項１１】
食品を収納した液体透過性の収納ケースが所定の傾斜姿勢で配置された食品収納部を、不凍液貯溜部内に貯溜した不凍液に浸漬して食品を冷凍する冷凍工程と、
前記食品を冷凍した後、移送部により、前記食品収納部を不凍液貯溜部から不凍液除去部まで移送する移送工程と、
該不凍液除去部で、前記食品収納部の食品に向かって、ガスを噴射ノズルの長孔状のスリット孔から噴射方向可変に吹き付けることにより、前記食品に残存付着している不凍液を除去する不凍液除去工程とを備える
食品の冷凍方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品を冷凍する冷凍装置および冷凍方法に関する。詳しくは、簡単で安価な構成でありながら、作業者の作業負担が小さく、しかも食品を高い処理効率で冷凍処理が可能な、食品の冷凍装置およびその冷凍方法に係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、水分を含んだ食品、あるいはそれを真空パック詰めしたもの（以下、単に「食品」とする）を冷凍するには、低温に冷却されたエタノール水溶液などの不凍液を貯溜した不凍液槽内に、食品を収めた液体透過性の収納体（以下、「収納ケース」とする）を内側に収納した籠体を浸漬することにより、食品を短時間で凍結させる技術が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。この技術によると、細胞中の水分が低温で瞬間的に凍結するため、細胞内の氷結晶が小さくなり、細胞が破壊されずに解凍後も栄養分や旨味成分を含むドリップが少なく高い鮮度を維持することができる。
【０００３】
しかし、不凍液槽から引き上げられた籠体内の食品は、不凍液に濡れた状態にあり、段ボールが湿るために即座に箱詰することができない。そこで、食品に残存付着している不凍液を、エアーガンで吹き飛ばしたり、タオルによる拭き取りを何度も繰り返したりするなどして、水切りを行う必要があるが、冷却されたエタノール水溶液は、その粘性が高くて水切れが悪いことに加えて低温なため、タオル絞りなどの手作業では、冷えた環境下で大きな力が必要となり、エアーガンによる吹き飛ばし作業でも、エタノールの蒸気が多量に発生し、マスクや手袋などを着用した上での作業となることから、作業者の作業負担が大きいため、不凍液の除去作業に時間がかかり、冷凍処理の処理効率が低い。
【０００４】
そこで、不凍液槽から引き上げられた籠体を所定の装置内に収納し、この装置内に設けた噴射ノズルを外部から操作し、籠体内の収納ケースに収めた食品に向かってガスを吹き付けることにより、食品に付着残存している不凍液を、人力に頼ることなく、外部からの装置操作でガスによって強力に吹き飛ばして除去する、といった対応が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−６１０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、収納ケース自体がたとえ液体透過性を有するものであっても、不凍液槽から引き上げる際に収納ケースが略水平な状態にあると、収納ケース内の食品の上面や、食品の下面と収納ケースの底面との間の隙間（以下、「ケース側隙間」とする）には、多量の不凍液が溜まって残りやすい。このため、ガスの噴射方向によっては、食品から吹き飛ばした不凍液が、この食品と隣接する食品上に再付着したりして、不凍液の除去作業にかかる時間が長くなり、冷凍処理の処理効率が大きく低下する。
【０００７】
更に、噴射ノズルの吐出孔が通常の円形状や矩形状などのピット孔の場合は、吹き付け範囲が小さく、収納ケース内に幅広く収納された食品にガスをもれなく吹き付けるには、多数の噴射ノズルが必要となる。このため、部品数が増えて部品コストが増加すると共に、吐出孔からの噴射圧のばらつきを小さくするのに制御構造が複雑となって装置コストも増加する。
【０００８】
加えて、噴射ノズルの吐出孔からのガスの噴射方向が固定されている場合は、不凍液槽から引き上げる際に、食品に付着残留している不凍液が食品から流下して離脱しようとしても、ガスの噴射方向によっては、不凍液がガスに押し戻されて食品に再付着したり、あるいは、収納ケースの仕様によっては、収納ケースの高さが低いために、ガスがその上を通過して収納ケースに全く当たらなかったり、当たっても収納ケースの一部にのみ当たって、ガスの吹き付けが精度良く行われないことがある。このため、不凍液を食品から確実に除去するのが難しく、箱詰めする前に、従来の如く、不凍液をエアーガンで吹き飛ばしたり、タオルで拭き取ったりすることが必要となって、不凍液の除去作業にかかる時間が長くなり、冷凍処理の処理効率が更に大きく低下する。
【０００９】
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、簡単で安価な構成でありながら、作業者の作業負担が小さく、しかも食品を高い処理効率で冷凍処理が可能な、食品の冷凍装置およびその冷凍方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明の食品の冷凍装置は、液体透過性の収納ケースを所定の傾斜姿勢で支持するケース支持構造を有し、収納ケース内に食品を収納する食品収納部と、食品収納部を浸漬して食品を冷凍する不凍液を貯溜する不凍液貯溜部と、不凍液貯溜部内から移送されてきた食品収納部の食品に向かって、ガスを噴射ノズルの長孔状のスリット孔から噴射方向可変に吹き付ける可変噴射構造を有し、食品に残存付着している不凍液を除去する不凍液除去部と、不凍液貯溜部と不凍液除去部間の食品収納部の移送を行う移送部とを備えている。
【００１１】
そして、液体透過性の収納ケースを所定の傾斜姿勢で支持するケース支持構造を有し、収納ケース内に食品を収納する食品収納部と、食品収納部を浸漬して食品を冷凍する不凍液を貯溜する不凍液貯溜部とを備えることによって、冷凍処理の処理効率を向上させることができる。すなわち、収納ケースの傾斜支持に伴い、収納ケース内に収容されている食品の上面やケース側隙間も、水平面に対して傾斜した状態に保持されるようになり、不凍液貯溜部から引き上げる際に、収納ケース内で食品の上面やケース側隙間などに溜まっている不凍液が傾斜方向に円滑に流れ、更に、収納ケースに開口された孔などの液体透過部分を介して外部へ流下排出される。このため、不凍液槽から引き上げた直後に付着残存している不凍液が著しく減少し、ガスを食品に向かって吹き付けても、食品の上面やケース側隙間から多量の不凍液が飛び散って隣接する食品上に再付着したりすることがなく、不凍液の除去作業にかかる時間を短縮することができる。
【００１２】
更に、食品収納部を浸漬して食品を冷凍する不凍液を貯溜する不凍液貯溜部を備えることによって、冷凍した食品に対し、解凍後も栄養分や旨味成分を含むドリップが少なく高い鮮度を維持させることができる。すなわち、食品収納部を不凍液内に浸漬すると、食品中の細胞中の水分が低温で瞬間的に凍結するため、細胞内の氷結晶が小さくなり、冷凍処理によって細胞が破壊されることがない。
【００１３】
加えて、不凍液貯溜部内から移送されてきた食品収納部の食品に向かって、ガスを噴射ノズルの長孔状のスリット孔から噴射方向可変に吹き付ける可変噴射構造を有し、食品に残存付着している不凍液を除去する不凍液除去部を備えることによって、部品コスト、装置コストの低減を図ることができると共に、冷凍処理の処理効率を更に向上させることができる。すなわち、噴射ノズルに形成したスリット孔からガスを噴射させることにより、幅方向に長い吹き付け範囲が形成され、少ない孔数で、収納ケース内に幅広く配置された食品に対してもガスをもれなく吹き付けることができ、通常の円形状や矩形状などのピット孔に比べ、噴射ノズルが少なくて済み部品数が減少すると共に、噴射圧のばらつきを小さくするための制御構造などが不要となる。しかも、可変噴射構造を設けることにより、スリット孔からのガスの噴射方向を最適化し、不凍液がガスによって押し戻されて食品に再付着するのを防いだり、収納ケースへのガスの吹き付けを位置精度良く行うようにすることができ、不凍液のエアーガンによる吹き飛ばしやタオルによる拭き取りが不要となって、不凍液の除去作業にかかる時間を短縮することができる。
【００１４】
更に、不凍液貯溜部と不凍液除去部間の食品収納部の移送を行う移送部を備えることによって、冷凍した食品の鮮度低下を抑制することができる。すなわち、冷凍してから不凍液除去部までの食品の移動を所定の移送装置によって短時間で行えるようにして、食品の温度上昇をできるだけ抑えることができる。
【００１５】
また、可変噴射構造が、スリット孔から噴射するガスの噴射方向が、スリット孔に対向する収納ケースの傾斜方向に平行となる噴射角を有する場合は、不凍液貯溜部から引き上げた後も食品表面や収納ケース表面に沿って傾斜方向に流れている不凍液の流れが、ガスによって押し戻されることがなく、逆にガスによって一層加速される。これにより、収納ケース外部への不凍液の流下排出を迅速に行うことができ、不凍液の除去作業にかかる時間を一層短縮し、冷凍処理の処理効率を更に向上させることができる。
【００１６】
また、可変噴射構造が、スリット孔から噴射するガスの噴射方向が、スリット孔に対向する収納ケースの側面の上下略中央と交差する噴射角を有する場合は、収納ケースでガスが当たる範囲が広くなって、収納ケースの側面に開口された孔などの液体透過部分を通り、収納ケース内に多量のガスが吹き込まれるため、不凍液貯溜部から引き上げた後も食品表面や収納ケース表面に沿って傾斜方向に流れている不凍液の流れが、ガスによって一層加速される。これにより、収納ケース外部への不凍液の流下排出を迅速に行うことができ、不凍液の除去作業にかかる時間を一層短縮し、冷凍処理の処理効率を更に向上させることができる。
【００１７】
また、可変噴射構造が、不凍液除去部内で、不凍液貯溜部内から移送されてきた食品収納部を挟んで対向配置されると共に、軸心に平行に前記スリット孔が穿孔されるノズル管と、ノズル管を軸心周りに回転させる回転動力を出力する駆動モータと、駆動モータの駆動を制御する制御装置と、駆動モータの出力部とノズル管との間に介設され、回転動力を単一のノズル管に伝達可能な、または複数のノズル管に同時伝達可能なリンク機構と、ノズル管の端部を、ガスのガス供給路に、軸心周り回動可能に連通接続する接続管とを有する場合は、制御装置によって駆動モータからの回転動力を調整して軸心周りのノズル管の回転量を変更するだけで、スリット孔の噴射角が所定の角度に設定される。これにより、スリット孔を噴射ノズルとは別部品に形成し、この別部品を回動させてスリット孔の噴射角を変更するようなタイプの可変噴射構造に比べ、部品点数が少なくなり回動構造も単純化することができ、部品コストの低減やメンテナンス性の向上を図ることができる。
【００１８】
また、不凍液除去部が、所定の噴射方向に設定された単一のスリット孔と、共通の噴射方向に設定された複数のスリット孔から成るスリット孔群とのうちの少なくとも二つが、上下方向に並設された噴射部と、ガスのガス供給路へのスリット孔の連通または遮断を、弁の開閉によって行う弁制御構成とを有する場合は、ガス供給路と連通するスリット孔を弁の開閉操作によって変更するだけで、ガスを噴射するスリット孔が選択され、ガスの噴射高さが上下方向に自在に変更される。これにより、外部への不凍液の流下排出の加速に適した噴射パターンで不凍液の除去作業を行うことができ、不凍液の除去作業にかかる時間を一層短縮し、冷凍処理の処理効率を更に向上させることができる。
【００１９】
また、弁制御構成が、スリット孔またはスリット孔群のうち、最上位置のものから最下位置のものまで、ガス供給路への連通対象が単一孔ずつまたは複数孔ずつ順に切り替わる切り替え動作を繰り返して行う噴射パターンを有する場合は、例えば、３段から成る収納ケースまたは収納ケース群において、上段のスリット孔またはスリット孔群からのガスによって、上段の収納ケースまたは収納ケース群から不凍液が外部へ流下排出され、この不凍液は、直下にある中段の収納ケースまたは収納ケース群に流下し、この中段の収納ケースまたは収納ケース群内に元々溜まっていた不凍液と合流する。更に、この合流した不凍液は、中段のスリット孔またはスリット孔群からのガスによって、中段の収納ケースまたは収納ケース群から外部へ流下排出され、この排出された不凍液は、直下にある下段の収納ケースまたは収納ケース群に流下し、この下段の収納ケースまたは収納ケース群内に元々溜まっていた不凍液と合流し、その後、この合流した不凍液は、下段のスリット孔またはスリット孔群からのガスによって外部へ流下排出され、下方にある不凍液槽内に流れ落ちる。このようにして、不凍液が上から順に排出されていき、これを繰り返すことにより、上から下に向かって流れる不凍液の流れを阻害することなく、ガスによる不凍液の排出を効率的に行うことができ、不凍液の除去作業にかかる時間を一層短縮し、冷凍処理の処理効率を更に向上させることができる。
【００２０】
また、ケース支持構造が、食品収納部内に、端面同士が向かい合うように２枚の棚板が対向配置されると共に、対向中心面側に向かって各棚板の板面が下がるように所定の傾斜角で傾斜配置されており、各棚板の上面にガイド部材を介して収納ケースを載置可能な棚板対と、棚板対を上下方向に並列支持する支持枠体とを有する場合は、不凍液貯溜部から引き上げる際に、収納ケース内から外部へ流下排出された不凍液は、各棚板上にあって傾斜したガイド部材上を対向中心面側に向かって流れていき、その後、下方にある不凍液槽内に流れ落ちるなどして排出される。これにより、各収納ケースから外部へ流下排出された不凍液の排液経路を、対向中心面近傍に集中して配置することができ、排液経路のための設置空間を小さくし、食品収納部のコンパクト化を図ることができる。なお、対向中心面とは、対向配置される２枚の棚板の延長面の交線を通る鉛直面とする。
【００２１】
また、傾斜角を、２度以上４５度未満に設定する場合は、収納ケースとガイド部材が棚板上に適正な傾斜姿勢で支持されるため、不凍液貯溜部から引き上げる際に、収納ケース内から外部へ流下排出された不凍液は、各棚板上にあって傾斜したガイド部材上を対向中心面側に向かって流れていき、その後、下方にある不凍液槽内に流れ落ちるなどして円滑に排出させることができる。
【００２２】
そして、棚板の傾斜角が２度未満では、収納ケースの傾斜が小さすぎて、収納ケース内で食品の上面やケース側隙間などに溜まっている不凍液を、食品表面や収納ケース表面に沿って傾斜方向に流すことができず、収納ケース内から外部への流下排出ができない。一方、棚板の傾斜角が４５度超えでは、収納ケースの傾斜が大きすぎて、不凍液貯溜部から引き上げてからのガスの吹き付け時に、収納ケースが浅いなどの場合、ガス圧によって食品が収納ケース内を転動して傷付いたり、収納ケース内から飛び出したりする恐れがある。
【００２３】
また、ガイド部材が、棚板の対向中心面に対して平行方向に波打つ波板状に形成される場合は、ガイド部材は棚板、収納ケースのいずれとも線接触となり、収納ケースと棚板間の伝熱面積が小さくて棚板から収納ケースへの伝熱が抑制されると共に、収納ケースとガイド部材との摩擦も小さい。これにより、収納ケース内の食品の温度上昇をできるだけ抑えて、冷凍した食品の鮮度低下を抑制することができ、加えて、ガイド部材上での収納ケースの移動力が小さくて済み、食品収納部内への収納ケースの載置作業が容易となり、冷凍処理の処理効率を向上させることができる。
【００２４】
更に、波板状のガイド部材で収納ケース側の谷部が、対向中心面側に向かって下がる溝として、互いに平行に多数形成されており、収納ケース内から外部へ流下排出された不凍液は、多数の溝に流れ込んで対向中心面側に向かって勢いよく流れていく。これにより、不凍液の除去作業にかかる時間を短縮し、冷凍処理の処理効率を更に向上させることができる。
【００２５】
また、収納ケースが、上方に開口する有底箱状に形成されたケース本体と、ケース本体の底面からガスの噴射方向に略交差するように立設されて、ケース本体の内部を噴射方向前後に画設すると共に、両端部とケース本体の内壁との間に、不凍液が噴射方向に向かって流動するための流動路が形成される仕切り板とを有する場合は、収納ケース内では、ガスの流れが仕切り板で乱されて乱流となり、この乱流状態のガスが、仕切り板に区切られて形成された複数の空間の間を、流動路を介して自在に流動する。これにより、収納ケース内の食品表面や収納ケース表面の隅々までガスを行き渡らせ、ガスによる不凍液の排出を効率的に行うことができ、不凍液の除去作業にかかる時間を短縮し、冷凍処理の処理効率を向上させることができる。
【００２６】
更に、仕切り板によって区切られて形成された複数の空間内に、食品を小分けして収納することができる。これにより、食品の単位体積当たりの表面積を大きくし、不凍液内に浸漬した際の冷却効率を向上させることができ、冷凍処理の処理効率を更に向上させることができる。
【００２７】
また、上記の目的を達成するために、本発明の食品の冷凍方法は、食品を収納した液体透過性の収納ケースが所定の傾斜姿勢で配置された食品収納部を、不凍液貯溜部内に貯溜した不凍液に浸漬して食品を冷凍する冷凍工程と、食品を冷凍した後、移送部により、食品収納部を不凍液貯溜部から不凍液除去部まで移送する移送工程と、不凍液除去部で、食品収納部の食品に向かって、ガスを噴射ノズルの長孔状のスリット孔から噴射方向可変に吹き付けることにより、食品に残存付着している不凍液を除去する不凍液除去工程とを備えている。
【００２８】
そして、食品を収納した液体透過性の収納ケースが所定の傾斜姿勢で配置された食品収納部を、不凍液貯溜部内に貯溜した不凍液に浸漬して食品を冷凍する冷凍工程を備えることによって、冷凍処理の処理効率を向上させることができる。すなわち、収納ケースの傾斜支持に伴い、収納ケース内に収容されている食品の上面やケース側隙間も、水平面に対して傾斜した状態に保持されるようになり、不凍液貯溜部から引き上げる際に、収納ケース内で食品の上面やケース側隙間などに溜まっている不凍液が傾斜方向に円滑に流れ、更に、収納ケースに開口された孔などの液体透過部分を介して外部へ流下排出される。このため、不凍液槽から引き上げた直後に付着残存している不凍液が著しく減少し、ガスを食品に向かって吹き付けて除去する場合でも、食品の上面やケース側隙間から多量の不凍液が飛び散って隣接する食品上に再付着したりすることがなく、不凍液の除去作業にかかる時間を短縮することができる。
【００２９】
しかも、冷凍した食品に対し、解凍後も栄養分や旨味成分を含むドリップが少なく高い鮮度を維持させることができる。すなわち、食品収納部を不凍液内に浸漬すると、食品中の細胞中の水分が低温で瞬間的に凍結するため、細胞内の氷結晶が小さくなり、冷凍処理によって細胞が破壊されることがない。
【００３０】
更に、食品を冷凍した後、移送部により、食品収納部を不凍液貯溜部から不凍液除去部まで移送する移送工程を備えることによって、冷凍した食品の鮮度低下を抑制することができる。すなわち、冷凍してから不凍液除去部までの食品の移動を所定の移送装置によって短時間で行えるようにして、食品の温度上昇をできるだけ抑えることができる。
【００３１】
加えて、不凍液除去部で、食品収納部の食品に向かって、ガスを噴射ノズルの長孔状のスリット孔から噴射方向可変に吹き付けることにより、食品に残存付着している不凍液を除去する不凍液除去工程を備えることによって、部品コスト、装置コストの低減を図ることができると共に、冷凍処理の処理効率を更に向上させることができる。すなわち、噴射ノズルに形成したスリット孔からガスを噴射させることにより、幅方向に長い吹き付け範囲が形成され、少ない孔数で、収納ケース内に幅広く配置された食品に対してもガスをもれなく吹き付けることができ、通常の円形状や矩形状などのピット孔に比べ、噴射ノズルが少なくて済み部品数が減少すると共に、噴射圧のばらつきを小さくするための制御構造などが不要となる。しかも、ガスをスリット孔から噴射方向可変とすることにより、スリット孔からのガスの噴射方向を最適化し、不凍液がガスによって押し戻されて食品に再付着するのを防いだり、収納ケースへのガスの吹き付けを位置精度良く行ったりすることができ、不凍液のエアーガンによる吹き飛ばしやタオルによる拭き取りが不要となって、不凍液の除去作業にかかる時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係わる食品の冷凍装置およびその冷凍方法は、簡単で安価な構成でありながら、作業者の作業負担が小さく、しかも食品を高い処理効率で冷凍処理が可能なものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係わる食品の冷凍装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】同じく正面一部断面図である。
【図３】食品収納部の外観図であって、図３（ａ）は食品収納部の正面図、図３（ｂ）は同じく左側面図である。
【図４】食品収納部の上部の拡大正面図である。
【図５】食品収納部の説明図であって、図５（ａ）は食品収納部の右上部の斜視図、図５（ｂ）は収納ケースの斜視図である。
【図６】不凍液除去部の正面図である。
【図７】噴射部構造の説明図であって、図７（ａ）は右噴射部の平面図、図７（ｂ）は同じく左側面図である。
【図８】図７（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図９】噴射角の説明図であって、図９（ａ）は噴射角８９を有する右噴射部の上部の正面断面図、図９（ｂ）は噴射角９０を有する右噴射部の上部の断面正面図である。
【図１０】噴射パターンと冷凍方法の説明図であって、図１０（ａ）はスリット群ごとの噴射ガス量の変化を示す図、図１０（ｂ）は冷凍手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、食品の冷凍装置およびその冷凍方法に関する本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
なお、図１の矢印Ｆ、Ｌ、Ｕで示す方向を、それぞれ前方、左方、上方とし、以下で述べる各部の位置や方向などはこれらの前方、左方、上方を基準とするものである。
【００３５】
まず、本発明を適用した冷凍装置１の全体構成について、図１乃至図３により説明する。
【００３６】
冷凍装置１は、食品を収納する食品収納部２と、この食品収納部２を浸漬して食品を冷凍する不凍液６を貯溜した不凍液貯溜部３と、この不凍液貯溜部３内から移送されてきた食品収納部２の図示せぬ食品に向かってガス１５を吹き付け、食品に残存付着している不凍液６を除去する不凍液除去部４と、前述の不凍液貯溜部３と不凍液除去部４間の食品収納部２の移送を行う移送部５とを備えている。なお、ガス１５には通常は高圧空気を使用するが、高圧窒素などを使用してもよく、食品の品質を劣化させないものであれば、特には限定されない。
【００３７】
このうちの不凍液貯溜部３においては、周囲が断熱材１３で覆われ密閉された不凍液槽７内に、６０％エタノール水溶液が不凍液６として貯溜されており、この不凍液６は、ろ過などによる図示せぬ浄化装置によって清浄化されると共に、冷却装置によって約マイナス３５度の低温に常時保たれている。
【００３８】
更に、不凍液槽７の右側上面には、前後に２個の撹拌装置８が配設されている。この撹拌装置８は、不凍液槽７の天板７ａの右側上面に立設される電動モータ８ａと、この電動モータ８ａの下端より不凍液槽７内に垂下される撹拌軸８ｂと、この撹拌軸８ｂで異なる高さの３カ所に固設された攪拌羽根８ｃとを有している。
【００３９】
このため、高さの異なる３枚の攪拌羽根８ｃが、不凍液槽７内で、不凍液６に浸漬された状態の食品収納部２の右方で前後に配置されており、計６枚の攪拌羽根８ｃによって食品収納部２の右側の不凍液６が強力に撹拌される。
【００４０】
これにより、不凍液槽７内には複雑な渦流が発生し、食品収納部２内に収納された食品に対して様々な方向から不凍液６が衝突し、食品全体をむらなく冷却することができ、冷凍後の食品品質を向上させることができる。
【００４１】
加えて、撹拌装置８を設けた天板７ａの近傍には排気用のダクト９が連通されており、たとえ不凍液６の撹拌によって多量のエタノールガスが発生しても、効率良く排気できるようにしている。
【００４２】
以上のような構成の不凍液貯溜部３を備えることによって、食品収納部２を不凍液６内に浸漬させると、食品中の細胞中の水分が低温で瞬間的に凍結するため、細胞内の氷結晶が小さくなり、冷凍処理によって細胞が破壊されることがない。
【００４３】
また、移送部５は、食品収納部２を載置して保持する載置枠体１０と、この載置枠体１０に下端が連結される吊持具１１と、この吊持具１１の上部のチェーン１１ｄを巻き取って載置枠体１０と一緒に食品収納部２を昇降させる昇降駆動装置１２とを有している。
【００４４】
このうちの載置枠体１０においては、前後に配置された２本の角パイプ状の左右方向フレーム１０ｂ２の内側間を、左右に配置された６本の角パイプ状の前後方向フレーム１０ｂ１により連結して底枠組み１０ｂが形成されている。
【００４５】
そして、左右外側から２番目の前後方向フレーム１０ｂ１の上面に、前述の食品収納部２の四隅から垂設される角パイプ状の４本の支持脚１４ａ１、１４ａ２、１４ｂ１、１４ｂ２の下端部が置かれるようにして、前述の食品収納部２が底枠組み１０ｂ上に載置されている。
【００４６】
更に、この底枠組み１０ｂで左右外側から２番目の前後方向フレーム１０ｂ１からは、短い角パイプ状の第１ストッパ１６ａが立設され、左右外側から１番目と２番目の前後方向フレーム１０ｂ１間を連結する連結部材１８からは、短い角パイプ状の第２ストッパ１６ｂが立設されており、前述の支持脚１４ａ１、１４ａ２、１４ｂ１、１４ｂ２の下端部の前面に第１ストッパ１６ａの後面が当接され、支持脚１４ａ１、１４ａ２、１４ｂ１、１４ｂ２の下端部の外側面に第２ストッパ１６ｂの内側面が当接されるようにしている。
【００４７】
これにより、載置枠体１０が昇降中に揺れて支持脚１４ａ１、１４ａ２、１４ｂ１、１４ｂ２の下端部が底枠組み１０ｂ上を摺動しようとしても、第１ストッパ１６ａと第２ストッパ１６ｂから成る規制部材１６に支持脚１４ａ１、１４ａ２、１４ｂ１、１４ｂ２の下端部が当接し、食品収納部２がそれ以上摺動しないようにすることができ、昇降中の食品収納部２の重心位置を安定化させ、移送作業の作業効率を向上させることができる。
【００４８】
加えて、このような底枠組み１０ｂの上方には、平面視でこの底枠組み１０ｂよりも大きな矩形状の上板１０ａが略水平に配置され、これら上板１０ａと底枠組み１０ｂとの間は、中枠組み１０ｃを介して連結されている。
【００４９】
中枠組み１０ｃは、四隅に配設された４本の角パイプ状の縦フレーム１０ｃ３間を、左右に配置された４本の角パイプ状の前後方向フレーム１０ｃ１と、後のみに配置された２本の角パイプ状の左右方向フレーム１０ｃ２とにより連結して形成される。
【００５０】
これにより、載置枠体１０は、上面に位置する上板１０ａを除き、各フレーム間には大きな隙間が設けられており、この隙間を通って、不凍液６やガス１５を食品収納部２に供給することができ、不凍液６の供給作業や除去作業を効率的に行うことができる。
【００５１】
更に、平面視で、前述の天板７ａの左側に形成された天板開口７ａ１よりも、上板１０ａは大きく、底枠組み１０ｂ、中枠組み１０ｃは小さく形成されている。
【００５２】
これにより、冷凍時に載置枠体１０を下降すると、底枠組み１０ｂ、中枠組み１０ｃは、天板開口７ａ１を通って不凍液槽７内に挿入される一方、上板１０ａは、天板開口７ａ１の内周縁部上に、不凍液槽７内が密閉可能に係止されて、載置枠体１０が天板７ａよって吊持される。このため、簡単な構成で、食品収納部２を載置した載置枠体１０を、天板７ａに吊持した状態で食品収納部２を冷凍すると共に、載置枠体１０の上板１０ａにより、天板開口７ａ１を閉塞してエタノールガスの漏出を防止することができ、複雑な吊持構造や閉塞構造が不要となって、部品コスト、装置コストの低減を図ることができる。
【００５３】
逆に、冷凍後に載置枠体１０を昇降駆動装置１２によって上昇させると、上板１０ａが、不凍液除去部４内を上昇しつつ、下方の底枠組み１０ｂ、中枠組み１０ｃは、不凍液貯溜部３内の不凍液槽７内から天板開口７ａ１を通って不凍液除去部４内に移送される。
【００５４】
吊持具１１においては、上板１０ａの四隅近傍から立設されたリング１０ａ１にフック１１ａが係止され、このフック１１ａを下端に固定した４本のワイヤ１１ｂの上端が、単一のリング１１ｃに連結され、このリング１１ｃの上端は、チェーン１１ｄを介して、昇降駆動装置１２における電動モータ１２ａの図示せぬ出力部に連結されている。
【００５５】
昇降駆動装置１２は、天井１９に前後方向に延設されたレール１２ｂ１などから成る前後移動機構１２ｂによって、前後方向に移動可能に構成されている。
【００５６】
これにより、昇降駆動装置１２の前後位置を微調整することで、この昇降駆動装置１２に吊持具１１を介して吊下される載置枠体１０の底枠組み１０ｂ、中枠組み１０ｃを、天板開口７ａ１に対して適正な前後位置に設定することができ、載置枠体１０の天板開口７ａ１との接触を防いで、移送作業の作業効率を更に向上させることができる。
【００５７】
以上のような構成の移送部５を備えることによって、不凍液貯溜部３で冷凍してから不凍液除去部４までの食品の移動を短時間で行い、食品の温度上昇をできるだけ抑えることができる。
【００５８】
次に、前述した食品収納部２について、図２乃至図５により詳細に説明する。
食品収納部２は、食品２４を収納する収納ケース２０と、内側の端面同士が突き合うように対向配置される左右２枚の棚板４５、４６から成ると共に、その上面にガイド部材４９を介して収納ケース２０を載置可能な棚板対２１と、棚板対２１を上下方向に並列支持するための支持枠体２２と、この支持枠体２２の前面開口２２ａを閉じるための内扉２３とを有している。
【００５９】
このうちの収納ケース２０においては、図５（ｂ）に示すように、ケース本体２０ａは、上方に開口する浅い有底箱状に形成されると共に、その壁部は、不凍液６の出入りを許容する液体透過性であって、そのほぼ全面に多数の孔２０ｄが形成されている。
【００６０】
更に、ケース本体２０ａの底面２０ａ１には、仕切り板２０ｂが、ガス１５の噴射方向２７と略交差するようにして立設され、ケース本体２０ａの内部の収納空間２０ｃが、噴射方向２７前後の第１空間部２０ｃ１と第２空間部２０ｃ２とに画設されるようにしている。そして、食品２４は、このように、仕切り板２０ｂによって区切られて形成された空間部２０ｃ１、２０ｃ２内に、小分けして収納することができる。
【００６１】
これにより、食品２４の単位体積当たりの表面積を大きくし、不凍液６内に浸漬した際の冷却効率を向上させることができ、冷凍処理の処理効率を向上させることができる。
【００６２】
加えて、仕切り板２０ｂの前後の端部２０ｂ１、２０ｂ２と、ケース本体２０ａの前後の内壁２０ａ２、２０ａ３との間に、不凍液６が噴射方向２７に向かって流動するための流動路２８ａ、２８ｂが形成されている。
【００６３】
これにより、収納ケース２０内では、ガス１５が噴射方向２７に向かって流れると、その流れが仕切り板２０ｂで乱されて乱流となり、この乱流状態のガス１５が、仕切り板２０ｂに区切られて形成された複数の空間部２０ｃ１、２０ｃ２の間を、流動路２８ａ、２８ｂを介して自在に流動する。すると、収納ケース２０内の食品２４の表面や収納ケース２０の表面の隅々までガス１５が行き渡り、このガス１５による不凍液６の排出を効率的に行うことができ、不凍液６の除去作業にかかる時間を短縮し、冷凍処理の処理効率を向上させることができる。
【００６４】
また、支持枠体２２においては、図３に示すように、前述した４本の支持脚１４ａ１、１４ａ２、１４ｂ１、１４ｂ２のうち、左側の前後の支持脚１４ａ１、１４ａ２間を、上から順に配置された３本の角パイプ状の前後方向フレーム２９ａ、２９ｂ、２９ｃにより連結して左枠組み３１が形成され、右側の前後の支持脚１４ｂ１、１４ｂ２間を、上から順に配置された３本の角パイプ状の前後方向フレーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃにより連結して右枠組み３２が形成されている。
【００６５】
そして、左右の枠組み３１、３２の上端部間は、前中後の左右方向フレーム３３ａ、３３ｂ、３３ｃにより連結され、左右の枠組み３１、３２の下端部間は、前中後の左右方向フレーム３３ｄ、３３ｅ、３３ｆにより連結されている。そして、前側上下の左右方向フレーム３３ａ、３３ｄの左右略中央部間は、縦フレーム３４ａにより連結され、後側上下の左右方向フレーム３３ｃ、３３ｆの左右略中央部間は、縦フレーム３４ｂにより連結されている。
【００６６】
更に、前述の左右の枠組み３１、３２内は、いずれも、前後の縦フレーム３６、３６によって前後方向に３分割された上で網材３７に覆われ、枠組み３１、３２の上端部間は、前述の左右方向フレーム３３ａ、３３ｂ、３３ｃによって前後方向に２分割された上で網材３７に覆われ、枠組み３１、３２の下端部間も、前述の左右方向フレーム３３ｄ、３３ｅ、３３ｆによって前後方向に２分割された上で網材３７に覆われ、枠組み３１、３２の後端部間も、前述の左右方向フレーム３３ｃ、３３ｆと、その上下途中部の左右方向フレーム３３ｇと、縦フレーム３４ｂとによって、４分割された上で網材３７に覆われている。
【００６７】
これにより、支持枠体２２は、その前端部のみが開口されており、この前面開口２２ａを除いた外周面は、全て網材３７で覆うようにしている。
【００６８】
また、内扉２３が、図２に示すように、この前面開口２２ａに左右開き可能に取り付けられている。この内扉２３は、枠内が上下方向に２分割された枠組み２３ａ１内を網材３７で覆った左扉部２３ａと、枠内が上下方向に２分割された枠組み２３ｂ１内を網材３７で覆った右扉部２３ｂとから構成される。
【００６９】
そして、左右の扉部２３ａ、２３ｂの左右外縁部と前側の左右の支持脚１４ａ１、１４ｂ１との間には、ヒンジ３８が複数介設されており、このヒンジ３８を中心にして、左右の扉部２３ａ、２３ｂが外方に水平回動できるようにしている。
【００７０】
更に、このうちの左扉部２３ａの右端縁の上部と左右方向フレーム３３ａからの突出部３９との間、左扉部２３ａの右端縁の下部と左右方向フレーム３３ｄからの突出部４０との間には、それぞれ、連結具４１、４２が介設されており、この上下の連結具４１、４２を開操作した後に、左右の取っ手４３を把持して手前に引くことにより、左右の扉部２３ａ、２３ｂを開いて支持枠体２２内へのアクセスが可能となる。
【００７１】
これにより、支持枠体２２の外周面全てを網材３７で覆うことができる。すなわち、不凍液６内に浸漬する間、ガス１５を吹き付ける間のいずれにおいても、内扉２３を閉めた状態で不凍液６やガス１５を食品２４に供給することができ、内部に収納した食品２４が液圧や風圧によって外に飛び出すのを確実に防止すると共に、必要に応じて内扉２３を開くだけで支持枠体２２内の食品２４に容易にアクセスすることができる。
【００７２】
また、棚板対２１においては、左右の棚板４５、４６は平面視矩形状であって、図３乃至図５に示すように、このうちの左棚板４５の外端縁４５ａは、左側の前後の支持脚１４ａ１、１４ａ２間に橋設固定される一方、左棚板４５の内端縁４５ｂは、前後の縦フレーム３４ａ、３４ｂ間に橋設固定されると共に、内端縁４５ｂは外端縁４５ａよりも低位置に配置されており、左棚板４５が、縦フレーム３４ａ、３４ｂ側、すなわち左右の棚板４５、４６が対向する対向中心面４７側に向かって、左棚板４５の板面が下がるように所定の傾斜角４４で傾斜配置されている。
【００７３】
同様に、右棚板４６の外端縁４６ａは、右側の前後の支持脚１４ｂ１、１４ｂ２間に、左棚板４５の外端縁４５ａと略同一高さで橋設固定される一方、右棚板４６の内端縁４６ｂは、前後の縦フレーム３４ａ、３４ｂ間に、左棚板４５の内端縁４５ｂと略同一高さで橋設固定されると共に、内端縁４６ｂは外端縁４６ａよりも低位置に配置されており、右棚板４６も、対向中心面４７側に向かって、その板面が下がるように前述の傾斜角４４で傾斜配置されている。
【００７４】
更に、左棚板４５の外端縁４５ａ、内端縁４５ｂ、及び右棚板４６の外端縁４６ａ、内端縁４６ｂのいずれにも、断面視Ｌ字状で長尺の介装部材４８が、その屈曲部４８ａが各端縁に当接するように固設されている。そして、この介装部材４８の縦板部４８ｂには、複数の矩形状の連通孔４８ｂ１が長手方向に並設されている。
【００７５】
これにより、後述するようにして、この介装部材４８上にガイド部材４９を介して載置される収納ケース２０に対し、連通孔４８ｂ１を通って、不凍液６やガス１５を食品収納部２内に供給することができ、不凍液６の供給作業や除去作業を効率的に行うことができる。
【００７６】
加えて、左棚板４５の左右の介装部材４８間、右棚板４６の左右の介装部材４８間のいずれにも、対向中心面４７に対して平行にガイド部材４９が介設固定されている。
【００７７】
そして、このガイド部材４９は、本実施例では前後方向に波打つ波板状であって、上に凸状の山部４９ａと凹状の谷部４９ｂが交互に列設して形成され、このうちの山部４９ａの上に、前述の収納ケース２０が、仕切り板２０ｂが前後方向となるようにして載置される。
【００７８】
これにより、ガイド部材４９は棚板４５、４６、収納ケース２０のいずれとも線接触となり、収納ケース２０と棚板４５、４６間の伝熱面積が小さくて棚板４５、４６から収納ケース２０への伝熱が抑制されると共に、収納ケース２０とガイド部材４９との摩擦も小さい。このため、収納ケース２０内の食品２４の温度上昇をできるだけ抑えて、冷凍した食品２４の鮮度低下を抑制することができ、加えて、ガイド部材４９上での収納ケース２０の移動力が小さくて済み、食品収納部２内への収納ケース２０の載置作業が容易となり、冷凍処理の処理効率を向上させることができる。
【００７９】
更に、波板状のガイド部材４９の収納ケース２０側の谷部４９ｂが、対向中心面４７側に向かって下がる溝として、互いに平行に多数形成されており、収納ケース２０内から外部へ流下排出された不凍液６は、多数の溝に流れ込んで対向中心面４７側に向かって勢いよく流れていく。このため、不凍液６の除去作業にかかる時間を短縮し、冷凍処理の処理効率を更に向上させることができる。
【００８０】
以上のようにして、図３に示すように、棚板対２１を支持枠体２２によって上下方向に並列支持することで、液体透過性の収納ケース２０を所定の傾斜姿勢で支持するためのケース支持構造５０が構成される。
【００８１】
これにより、前述の不凍液貯溜部３から引き上げる際に、収納ケース２０内から外部へ流下排出された不凍液６は、図４、図５に示すように、各棚板４５、４６上にあって傾斜した前述のガイド部材４９上を対向中心面４７側に向かって流れていき、その後、左右方向内側の介装部材４８の連通孔４８ｂ１から前後の縦フレーム３４ａ、３４ｂ間の空間を通る排液経路２５を介して、下方にある不凍液槽７内に流れ落ちて排出される。このように、各収納ケース２０から外部へ流下排出された不凍液６の排液経路２５を、対向中心面４７近傍に集中して配置することができ、排液経路２５のための設置空間を小さくし、食品収納部２のコンパクト化を図ることができる。
【００８２】
更に、収納ケース２０のこのような傾斜支持に伴い、収納ケース２０内に収容されている食品２４の上面やケース側隙間も、水平面に対して傾斜した状態に保持されるようになり、不凍液貯溜部３から引き上げる際に、収納ケース２０内で食品２４の上面やケース側隙間などに溜まっている不凍液６が傾斜方向に円滑に流れ、更に、収納ケース２０に開口された孔２０ｄなどの液体透過部分を介して外部へ流下排出される。このため、不凍液槽７から引き上げた直後に付着残存している不凍液６が著しく減少し、後述するようにして、ガス１５を食品２４に向かって吹き付けても、食品２４の上面やケース側隙間から多量の不凍液６が飛び散って隣接する食品２４上に再付着したりすることがなく、不凍液６の除去作業にかかる時間を短縮することができる。
【００８３】
また、前述の傾斜角４４は、２度以上４５度未満に設定するのが好ましい。
これは、傾斜角４４が２度未満では、収納ケース２０の傾斜が小さすぎて、収納ケース２０内で食品２４の上面やケース側隙間などに溜まっている不凍液６を、食品２４の表面や収納ケース２０の表面に沿って傾斜方向に流すことができず、収納ケース２０内から外部への流下排出ができないからである。
【００８４】
一方、傾斜角４４が４５度を超えると、収納ケース２０の傾斜が大きすぎて、不凍液貯溜部３から引き上げてからのガス１５の吹き付け時に、本実施例のように深さが浅い収納ケース２０の場合には、ガス圧によって食品２４が収納ケース２０内を転動して傷付いたり、飛び出したりする恐れがあるからである。
【００８５】
従って、傾斜角４４を２度以上４５度未満することにより、不凍液貯溜部３から引き上げる際、収納ケース２０内から外部へ流下排出された不凍液６が、前述の如く、傾斜したガイド部材４９上を対向中心面４７側に向かって流れていき、その後、下方にある不凍液槽７内に流れ落ちるなどして円滑に排出させることができる。
【００８６】
次に、前述した不凍液除去部４について、図１、図２、図６乃至図１０により詳細に説明する。
図１、図２、図７に示すように、不凍液除去部４は、前述の不凍液貯溜部３の天板開口７ａ１を介して下端が不凍液槽７内に連通される中空直方体状の不凍液除去室５１と、この不凍液除去室５１内で対向する左右の壁部５１ａ、５１ｂに設けられ、不凍液貯溜部３内から不凍液除去室５１内に移送されてきた食品収納部２に向かって、ガス１５を噴射する噴射部５２と、この噴射部５２へのガス１５の給排を弁の開閉によって行う弁制御構成５３とを有する。そして、この噴射部５２には、ガス１５を噴射方向可変に噴射するための可変噴射構造５４が設けられている。
【００８７】
このうちの不凍液除去室５１においては、図１、図２、図６に示すように、上面は開放される一方、前面には、移送されてきた食品収納部２の前述の内扉２３よりも外側に位置する外扉５５が設けられている。
【００８８】
この外扉５５は、枠内が上下方向に２分割された枠組み５５ａ１内を透明板材５６で覆った左扉部５５ａと、枠内が上下方向に２分割された枠組み５５ｂ１内を透明板材５６で覆った右扉部５５ｂとから構成される。
【００８９】
そして、左右の扉部５５ａ、５５ｂの左右外縁部と、左右の壁部５１ａ、５１ｂの前部との間には、ヒンジ５７が複数介設されており、このヒンジ５７を中心にして、左右の扉部５５ａ、５５ｂが外方に水平回動できるようにしている。
【００９０】
更に、このうちの左扉部５５ａの右端縁の上下略中央部と、右扉部５５ｂの左端縁の上下略中央部との間には、連結具５８が介設されており、この連結具５８を開操作した後に、左右の取っ手５９を把持して手前に引くことにより、左右の扉部５５ａ、５５ｂを開いて不凍液除去室５１内へのアクセスが可能となる。
【００９１】
これにより、ガス１５の吹き付けによる不凍液除去室５１内における不凍液６の除去作業の間、外扉５５を閉めた状態で、除去作業の状況を室外から透明板材５６を通して視認することが可能となり、ガス１５の噴出状況、不凍液６の残存状況などを迅速に把握して、噴出条件の適正化を即座に行うことができる。
【００９２】
不凍液除去室５１の後壁部５１ｃには、正面視略中央に凹み５１ｃ１が形成され、この凹み５１ｃ１には、屋外に通じる排気口５１ｃ２が開口されている。
【００９３】
これにより、不凍液６の除去作業中に、左右面は左右の壁部５１ａ、５１ｂに、後面は後壁部５１ｃに、前面は外扉５５に、上面は載置枠体１０の上板１０ａに、下面は不凍液槽７によってそれぞれ閉塞されて、不凍液除去室５１内が密閉状態となっても、噴射部５２から噴射されたガス１５を、排気口５１ｃ２を介して常に屋外に排気することができ、不凍液除去室５１のガス圧が高くなってガス１５の噴射量が低下するのを確実に防止することができるようにしている。
【００９４】
また、噴射部５２は、図６に示すように、左壁部５１ａに配置される左噴射部５２Ｌと、不凍液貯溜部３内から移送されてきた食品収納部２を挟んで、この左噴射部５２Ｌに対向配置される右壁部５１ｂの右噴射部５２Ｒとから成るが、両噴射部５２Ｌ、５２Ｒは、前述の対向中心面４７を中心とした左右面対称の関係にあって構成が略同一であることから、右噴射部５２Ｒを中心に説明し、左噴射部５２Ｌの詳細な説明は省略する。
【００９５】
図７、図８に示すように、右噴射部５２Ｒにおいては、右壁部５１ｂの左側面には、前後方向に軸心を有する第１ノズル管６１乃至第７ノズル管６７が、上から順に互いに平行に配置されると共に、ノズル管６１乃至６７のいずれも、その前後途中部が、右壁部５１ｂから左方に突出する前後の回動支持リング６０ａ、６０ｂによって、軸心周りを回動可能に右壁部５１ｂに設置されている。そして、これらのノズル管６１乃至６７の左側のいずれにも、長孔状のスリット孔６１ａ乃至６７ａが軸心に平行に穿孔されている。
【００９６】
このようなノズル管６１乃至６７の後端部のいずれにも、後端が閉塞された短パイプ状の嵌合キャップ６８が外嵌固定され、この嵌合キャップ６８からは径方向にリンクステー６９が突出され、このリンクステー６９の突出先部には、突出方向に長い長孔６９ａが穿孔されている。
【００９７】
例えば、右噴射部５２Ｒにおいて、図８に示すような第１ノズル管６１と第２ノズル管６２とを有する上段噴射部分８１の場合、右壁部５１ｂの左側面からは、角パイプ状の支持ステー７０が左方に突設され、この支持ステー７０の先端には、上下方向に貫通する摺動孔７１ａが形成されたモータ台７１が固定され、このモータ台７１の上面には、ノズル管６１、６２を軸心周りに回転させる回転動力を出力するための電動モータ７２が載置固定されている。
【００９８】
そして、この電動モータ７２から前方に突出するモータ軸７２ａには、駆動ピニオン７３が外嵌固定され、この駆動ピニオン７３のギア部７３ａは、前述の摺動孔７１ａ内に挿通されて上下方向に揺動可能な従動ラック７４Ｓの上部右面に設けたギア部７４ａに噛合されている。
【００９９】
更に、この従動ラック７４Ｓで摺動孔７１ａよりも下方に突出するリンク部７４ｂの前面からは、上下の摺動ピン７５が突設され、この摺動ピン７５は、前述したリンクステー６９の長孔６９ａ内に、摺動可能かつ抜脱不能に挿嵌されている。
【０１００】
これにより、駆動ピニオン７３、従動ラック７４Ｓ、摺動ピン７５、リンクステー６９、及び嵌合キャップ６８を有する、部分ギア式のリンク機構７６が構成される。そして、このリンク機構７６において、上段噴射部分８１の電動モータ７２を駆動すると、モータ軸７２ａの回転と一緒に駆動ピニオン７３が回転して従動ラック７４Ｓが上下方向に揺動し、この上下揺動運動によって、リンクステー６９から嵌合キャップ６８を介して、ノズル管６１、６２には回転動力が同時に伝達される。
【０１０１】
なお、第３ノズル管６３と第４ノズル管６４を有する中段噴射部分８２のリンク機構７６は、前述の上段噴射部分８１と同一であるが、第５ノズル管６５、第６ノズル管６６、及び第７ノズル管６７を有する下段噴射部分８３については、３本のノズル管６５、６６、６７をリンクさせるため、前述の従動ラック７４Ｓよりも長尺の従動ラック７４Ｌが使用される。
【０１０２】
このようなリンク機構７６を、各電動モータ７２の出力部であるモータ軸７２ａと各噴射部分８１、８２、８３との間に介設することにより、噴射部分８１、８２、８３ごとに、スリット孔６１ａ乃至６７ａを共通の噴射方向２７に設定するための回転動力を、複数のノズル管に同時に伝達することができる。
【０１０３】
図６乃至図８に示すように、各噴射部分８１、８２、８３の電動モータ７２のいずれの電力線７９も、電力供給の入切制御を行って駆動を制御する制御装置８０に接続され、この制御装置８０には、入切信号を伝達可能な信号線１０６を介して、ノズル管６１乃至６７の噴射角や、後述するガス１５の噴射パターンを設定するためのキーボード、ディスプレイなどの入力装置８４が接続されている。
【０１０４】
一方、上段噴射部分８１のノズル管６１、６２の前端部、中段噴射部分８２のノズル管６３、６４の前端部のいずれも、それぞれ管継手８８を介して、右壁部５１ｂ内の二股の接続管８５の二股部に接続され、この接続管８５の基端部は、不凍液除去室５１の外側に設けた上段と中段の連結管８７の左端に接続されている。なお、この接続管８５は、軟質塩化ビニルのような弾性変形能を有する素材より形成されており、ノズル管６１乃至６４が軸心周りを所定の回転量だけ回動できるようにしている。
【０１０５】
下段噴射部分８３のノズル管６５、６６、６７の前端部のいずれも、それぞれ管継手８８を介して、右壁部５１ｂ内の三股の接続管８６の三股部に接続され、この接続管８６の基端部も、下段の連結管８７の左端に接続されると共に、この接続管８６も軟質塩化ビニルのような弾性変形能を有する素材より形成されており、ノズル管６５、６６、６７が軸心周りを所定の回転量だけ回動できるようにしている。
【０１０６】
これにより、ノズル管６１乃至６７、リンク機構７６、電動モータ７２、制御装置８０、接続管８５、８６、及び入力装置８４を有する可変噴射構造５４が構成される。そして、この可変噴射構造５４において、制御装置８０によって電動モータ７２からの回転動力を調整してノズル管６１乃至６７の軸心周りの回転量を変更するだけで、スリット孔６１ａ乃至６７ａの噴射角を所定の角度に設定できるため、従来のように、スリット孔を噴射ノズルとは別部品に形成し、この別部品を回動させてスリット孔の噴射角を変更するようなタイプの可変噴射構造に比べ、部品点数が少なくなり回動構造も単純化することができ、部品コストの低減やメンテナンス性の向上を図ることができる。
【０１０７】
更に、このようなスリット孔６１ａ乃至６７ａからガス１５を噴射させることにより、幅方向に長い吹き付け範囲が形成され、通常の円形状や矩形状などのピット孔に比べて少ない孔数で、収納ケース２０内に幅広く配置された食品２４に対してもガス１５をもれなく吹き付けることができ、噴射ノズルが少なくて済み部品数が減少すると共に、噴射圧のばらつきを小さくするための制御構造などが不要となる。しかも、前述のような可変噴射構造５４を設けることにより、スリット孔６１ａ乃至６７ａからのガス１５の噴射方向２７を最適化し、不凍液６がガス１５によって押し戻されて食品２４に再付着するのを防いだり、収納ケース２０へのガス１５の吹き付けを位置精度良く行うようにすることができ、不凍液６のエアーガンによる吹き飛ばしやタオルによる拭き取りが不要となって、不凍液６の除去作業にかかる時間を短縮することができる。
【０１０８】
図９に、このような構成の可変噴射構造５４により、ノズル管６１、６２を所定の噴射角に設定した場合について説明する。ここで、噴射角とは、水平線９１を基準線とし、この水平線９１とのなす角度であって、本実施例では水平線９１からの俯角を意味しているが、基準線は特に限定されるものではなく、ガス１５の噴射方向２７を確実に設定できるものであればよい。
【０１０９】
図９（ａ）に示す噴射角８９は、スリット孔６１ａ、６１ｂから噴射するガス１５の噴射方向９２が、スリット孔６１ａ、６２ａに対向する収納ケース２０の傾斜方向９４に平行となるように設定されている。
【０１１０】
すると、不凍液貯溜部３から引き上げた後も、食品２４の表面や収納ケース２０の表面に沿って傾斜方向９４に流れている不凍液６の流れが、ガス１５によって押し戻されることがなく、逆にガス１５によって一層加速される。
【０１１１】
図９（ｂ）に示す噴射角９０は、スリット孔６１ａ、６１ｂから噴射するガス１５の噴射方向９３が、スリット孔６１ａ、６１ｂに対向する収納ケース２０の側面２０ｅの上下略中央と交差するように設定されている。
【０１１２】
すると、収納ケース２０でガス１５が当たる範囲が広くなって、収納ケース２０の側面２０ｅに開口された孔２０ｄなどの液体透過部分を通り、収納ケース２０内に多量のガス１５が吹き込まれるため、不凍液貯溜部３から引き上げた後も食品２４の表面や収納ケース２０の表面に沿って傾斜方向９４に流れている不凍液６の流れが、ガス１５によって一層加速される。
【０１１３】
また、弁制御構成５３においては、図１、図２、図６、図７に示すように、冷凍装置１が設置された床面１００上に電動式の高圧ポンプ９５が載置固定されると共に、不凍液槽７の天板７ａの右側上面で前側の撹拌装置８と前述の右壁部５１ｂとの間には、ガス分岐管９７が立設され、上下の固定具１０２によって右壁部５１ｂの外側面に固定されている。そして、これら高圧ポンプ９５の吐出口９５ａとガス分岐管９７の下端開口９７ａとの間は、連結管９６によって連通接続されている。
【０１１４】
更に、ガス分岐管９７の上下方向３カ所からは、それぞれ、連結管９８が後方に延設されて上中下段３個の電磁弁９９に接続され、この上中下段３個の電磁弁９９は、それぞれ、前述した上中下段３本の連結管８７の右端に連通接続されている。
【０１１５】
これにより、この電磁弁９９を挟んでスリット孔６１ａ乃至６７ａ側には、前述の接続管８５、８６と連結管８７から成る連通路１０４が形成される一方、電磁弁９９を挟んで高圧ポンプ９５側には、前述の連結管９６、ガス分岐管９７、連結管９８から成るガス供給路１０５が形成される。
【０１１６】
そして、前述の高圧ポンプ９５に電力を供給する電力線１０３と、上中下段３個の電磁弁９９に弁の開閉信号を伝達可能な信号線１０１とは、いずれも制御装置８０に接続されている。
【０１１７】
更に、これらの電磁弁９９は、それぞれ、前述の三つの連通路１０４を介して、第１ノズル管６１のスリット孔６１ａ、第２ノズル管６２のスリット孔６２ａから成る上段スリット孔群１１１と、第３ノズル管６３のスリット孔６３ａ、第４ノズル管６４のスリット孔６４ａから成る中段スリット孔群１１２と、第５ノズル管６５のスリット孔６５ａ、第６ノズル管６６のスリット孔６６ａ、及び第７ノズル管６７のスリット孔６７ａから成る下段スリット群１１３とに連通され、これら上から順に並設されたスリット孔群１１１、１１２、１１３は、前述した可変噴射構造５４によって、群ごとに共通の噴射方向２７に設定することができる。
【０１１８】
なお、電動モータ７２のモータ軸７２ａを、ノズル管６１乃至６７のうちの複数のノズル管ではなく単一のノズル管にリンク機構７６を介して連結し、他のスリット孔とは噴射方向が異なる単一のスリット孔を設けるようにしてもよい。
【０１１９】
以上のような構成により、可変噴射構造５４において、スリット孔群１１１、１１２、１１３ごとのノズル管６１乃至６７の噴射角を入力装置８４で入力すると、噴射角に基づいた駆動電力が、電力線７９を介して各電動モータ７２に供給され、スリット孔６１ａ乃至６７ａの噴射角が所定の角度になるまで、ノズル管６１乃至６７が回動される。同様に、弁制御構成５３において、スリット孔群１１１、１１２、１１３ごとのガス１５の噴射パターンを入力装置８４で入力すると、噴射パターンに応じた弁開度信号が所定のタイミングで、信号線１０１を介して電磁弁９９に送信され、所定の噴射パターンとなるように、上中下段３個の電磁弁９９が所定のタイミングで開閉動作される。
【０１２０】
例えば、図６、図７、図１０（ａ）に示すように、このような弁制御構成５３によって、上段スリット孔群１１１、中段スリット孔群１１２、下段スリット群１１３の順に、各スリット群に接続されている電磁弁９９のみを開弁してガス供給路１０５を連通路１０４に連通するようにして、略同一の噴射ガス量を各スリット群に順に供給し、これを何度も繰り返して行う噴射パターン１０７を設けることができる。この噴射パターン１０７では、スリット孔６１ａ乃至６７ａまたはスリット孔群１１１、１１２、１１３のうち、最上位置のものから最下位置のものまで、ガス供給路１０５への連通対象が単一孔ずつまたは複数孔ずつ順に切り替わる切り替え動作が繰り返して行われる。
【０１２１】
これにより、上段スリット孔群１１１からのガス１５によって、収納ケース２０の壁部の孔２０ｄや排液経路２５などを通り、上段収納ケース群１２１から不凍液６が外部へ流下排出され、この不凍液６は、直下にある中段収納ケース群１２２に流下し、この中段収納ケース群１２２内に元々溜まっていた不凍液６と合流する。更に、この合流した不凍液６は、中段スリット孔群１１２からのガス１５によって、孔２０ｄや排液経路２５などを通り、中段収納ケース群１２２から外部へ流下排出され、この排出された不凍液６は、直下にある下段収納ケース群１２３に流下し、この下段収納ケース群１２３内に元々溜まっていた不凍液６と合流し、その後、この合流した不凍液６は、下段スリット孔群１１３からのガス１５によって外部へ流下排出され、下方にある不凍液槽７内に流れ落ちる。このようにして、不凍液６が上から順に排出されていき、これを繰り返すことにより、上から下に向かって流れる不凍液６の流れを阻害することなく、ガス１５による不凍液６の排出を効率的に行うことができ、不凍液６の除去作業にかかる時間を一層短縮し、冷凍処理の処理効率を更に向上させることができる。
【０１２２】
以上のようにして、不凍液除去部４が、所定の噴射方向２７に設定された単一のスリット孔と、共通の噴射方向に設定された複数のスリット孔６１ａ乃至６７ａから成るスリット孔群１１１、１１２、１１３とのうちの少なくとも二つが、上下方向に並設された噴射部５２と、ガス供給路１０５へのスリット孔６１ａ乃至６７ａの連通または遮断を、電磁弁９９の開閉によって行う弁制御構成５３とを有する場合は、ガス供給路１０５と連通するスリット孔６１ａ乃至６７ａを電磁弁９９の開閉操作によって変更するだけで、ガス１５を噴射するスリット孔６１ａ乃至６７ａが選択され、ガス１５の噴射高さが上下方向に自在に変更される。
【０１２３】
これにより、外部への不凍液６の流下排出の加速に適した噴射パターン１０７で不凍液６の除去作業を行うことができ、不凍液６の除去作業にかかる時間を一層短縮し、冷凍処理の処理効率を更に向上させることができる。
【０１２４】
なお、上述した部分ギア式のリンク機構７６については、例えば、モータ軸７２ａに軸心から偏心して設けた図示せぬ偏心ピンに、リンク部７４ｂのようなリンク部材からリンクステー６９のような接続部材を介して、ノズル管６１乃至６７を連結し、その上で、電動モータ７２を駆動してモータ軸７２ａを回転させると、偏心ピンによってリンク部材が上下方向に揺動してノズル管６１乃至６７が回転する、いわゆる偏心カム式のリンク機構を用いてもよく、リンク機構の構造は、本実施例に限定されるものではない。
【０１２５】
更に、ノズル管６１乃至６７のうち、例えば、３本のノズル管６１乃至６３のみを壁部５１ａ、５１ｂの上下方向に間隔をあけて配置し、単一の電動モータ７２と単一のリンク機構７６によってノズル管６１乃至６３を回転することにより、スリット孔６１ａ乃至６３ａを共通の噴射方向に設定するようにしてもよい。これにより、部品点数を著しく減らし、更なる、部品コストの低減やメンテナンス性の向上を図ることができる。
【０１２６】
次に、本発明を適用した冷凍装置１の冷凍方法について、図１、図２、図５、図６、図１０（ｂ）により説明する。
初めに、食品２４を収納した液体透過性の収納ケース２０が所定の傾斜姿勢で配置された食品収納部２を、不凍液貯溜部３内に貯溜した不凍液６に浸漬して食品２４を冷凍する冷凍工程Ｓ１が行われ、続いて、食品２４を冷凍した後、移送部５により、食品収納部２を不凍液貯溜部３から不凍液除去部４まで移送する移送工程Ｓ２が行われる。その後、不凍液除去部４で、食品収納部２の食品２４に向かって、ガス１５をノズル管６１乃至６７の長孔状のスリット孔６１ａ乃至６７ａから噴射方向可変に吹き付けることにより、食品２４に残存付着している不凍液６を除去する不凍液除去工程Ｓ３が行われる。
【０１２７】
このうちの冷凍工程Ｓ１においては、収納ケース２０の傾斜支持に伴い、収納ケース２０内に収容されている食品２４の上面やケース側隙間も、水平面に対して傾斜した状態に保持されるようになり、不凍液貯溜部３から引き上げる際に、収納ケース２０内で食品２４の上面やケース側隙間などに溜まっている不凍液６が傾斜方向に円滑に流れ、更に、収納ケース２０に開口された孔２０ｄなどの液体透過部分を介して外部へ流下排出される。このため、不凍液槽７から引き上げた直後に付着残存している不凍液６が著しく減少し、ガス１５を食品２４に向かって吹き付けて除去する場合でも、食品２４の上面やケース側隙間から多量の不凍液６が飛び散って隣接する食品２４上に再付着したりすることがなく、不凍液６の除去作業にかかる時間を短縮することができる。
【０１２８】
しかも、冷凍した食品２４に対し、解凍後も栄養分や旨味成分を含むドリップが少なく高い鮮度を維持させることができる。すなわち、食品収納部２を低温の不凍液６内に浸漬すると、食品２４中の細胞中の水分が低温で瞬間的に凍結するため、細胞内の氷結晶が小さくなり、冷凍処理によって細胞が破壊されることがない。
【０１２９】
また、移送工程Ｓ２においては、冷凍してから不凍液除去部４までの食品２４の移動を所定の移送装置である移送部５によって短時間で行えるようにして、食品２４の温度上昇をできるだけ抑えることができる。
【０１３０】
また、不凍液除去工程Ｓ３においては、ノズル管６１乃至６７に形成したスリット孔６１ａ乃至６７ａからガス１５を噴射させることにより、幅方向に長い吹き付け範囲が形成され、少ない孔数で、収納ケース２０内に幅広く配置された食品２４に対してもガス１５をもれなく吹き付けることができ、通常の円形状や矩形状などのピット孔に比べ、噴射ノズルが少なくて済み部品数が減少すると共に、噴射圧のばらつきを小さくするための制御構造などが不要となる。
【０１３１】
しかも、ガス１５をスリット孔６１ａ乃至６７ａから噴射方向可変とすることにより、スリット孔６１ａ乃至６７ａからのガス１５の噴射方向を最適化し、不凍液６がガス１５によって押し戻されて食品２４に再付着するのを防いだり、収納ケース２０へのガス１５の吹き付けを位置精度良く行ったりすることができ、不凍液６のエアーガンによる吹き飛ばしやタオルによる拭き取りが不要となって、不凍液６の除去作業にかかる時間を短縮することができる。
【０１３２】
以上のように、本発明を適用した食品の冷凍装置およびその冷凍方法は、簡単で安価な構成でありながら、作業者の作業負担が小さく、しかも食品を高い処理効率で冷凍処理が可能なものとなっている。
【符号の説明】
【０１３３】
１  冷凍装置
２  食品収納部
３  不凍液貯溜部
４  不凍液除去部
５  移送部
６  不凍液
１５  ガス
２０  収納ケース
２０ａ  ケース本体
２０ａ１  底面
２０ａ２、２０ａ３  内壁
２０ｂ  仕切り板
２０ｂ１、２０ｂ２  端部
２０ｅ  側面
２１  棚板対
２２  支持枠体
２４  食品
２７、９２、９３  噴射方向
２８ａ、２８ｂ  流動路
４４  傾斜角
４５  左棚板（棚板）
４６  右棚板（棚板）
４７  対向中心面
４９  ガイド部材
５０  ケース支持構造
５２  噴射部
５３  弁制御構成
５４  可変噴射構造
６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７  ノズル管（噴射ノズル）
６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａ、６５ａ、６６ａ、６７ａ  スリット孔
７２  電動モータ（駆動モータ）
７２ａ  モータ軸（出力部）
７６  リンク機構
８０  制御装置
８５、８６  接続管
８９、９０  噴射角
９２  噴射方向
９４  傾斜方向
９９  電磁弁（弁）
１０５  ガス供給路
１０７  噴射パターン
１１１  上段スリット孔群（スリット孔群）
１１２  中段スリット孔群（スリット孔群）
１１３  下段スリット孔群（スリット孔群）
Ｓ１  冷凍工程
Ｓ２  移送工程
Ｓ３  不凍液除去工程
【図１】
2018048768.tif 000003
【図２】
2018048768.tif 000004
【図３】
2018048768.tif 000005
【図４】
2018048768.tif 000006
【図５】
2018048768.tif 000007
【図６】
2018048768.tif 000008
【図７】
2018048768.tif 000009
【図８】
2018048768.tif 000010
【図９】
2018048768.tif 000011
【図１０】
2018048768.tif 000012