(57)【要約】【課題】長時間空気冷却装置を稼働させて、空気冷却装置の吸込口側に霜氷層が付着成長しても、それによって吸い込まれた空気の通過が阻害されることのないようなシンプルな構造の新規な空気冷却装置を提供する。【解決手段】空気Ｗ０の導入側に空気Ｗ０中の水分を除去する除湿用冷却ユニット１１と、その後段に配される主冷却ユニット１０とを具えて成り、前記除湿用冷却ユニット１１は、冷却管１１Ａに霜氷層Ｂが付着成長した場合であっても後段の主冷却ユニット１０への充分な空気流量が確保できるように冷却管１１Ａの配置をしていることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却環境周辺の空気を導入し、これを冷却管内の冷媒と熱交換することによって冷却し冷却環境内を所望の冷却状態とする装置において、この装置は、空気の導入側に空気中の水分を除去する除湿用冷却ユニットと、その後段に配される主冷却ユニットとを具えて成り、前記除湿用冷却ユニットは、冷却管に霜氷層が付着成長した場合であっても後段の主冷却ユニットへの充分な空気流量が確保できるように冷却管の配置をしていることを特徴とする空気冷却装置。
【請求項２】
前記除湿用冷却ユニットにおける冷却管には、フィンが設けられ、霜氷層が付着成長した状態であっても、後段の主冷却ユニットへの空気流量が確保できる構造としたことを特徴とする請求項１記載の空気冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気冷却装置に関するものであり、特に装置稼働中にフィンに付着する霜氷層の処理構造に係るものである。
【０００２】
【発明の背景】
近年、多くの種類の冷凍食品が開発され、大量に生産されているが、食品を凍結するにあたっては、連続式凍結装置がバッチ式凍結装置に比較して、品質管理や生産性の点で優れていることが多いため、一般的に採用されている。しかしながら連続式凍結装置の場合、凍結を行う食品を凍結室へ搬入するための入口と、凍結後にこの凍結された食品を搬出するための出口が必要であるため、ここから湿度の多い外気が流入する。このため空気冷却装置１′に霜付きが起こりやすく、従来の空気冷却装置１′は運転初期では、図５のように霜氷層Ｂ′が付着していない状態のものが、ある程度の運転時間経過後には、図６のように空気Ｗ０′の吸込口１ａ′側近辺には、霜氷層Ｂ′が付着成長し、極端に空気Ｗ０′の給気量が減少し、冷却能力が低下する（なお、本明細書において霜氷層とは、霜及び霜が氷状に固まったものを指す）。このような場合、連続式凍結装置の運転を中断して霜氷層Ｂ′の除去を行うデフロスト操作をする必要があるが、連続式凍結装置の運転を停止する場合、その前後のラインの冷凍食品の生産装置類や、計量梱包装置類などの運転も停止させなければならなく、経済的な損失は非常に大きなものであるという従来の問題点があった。
【０００３】
ところで、空気Ｗ０′の通過を妨げるほどの霜氷層Ｂ′の成長は、図６に示すように空気Ｗ０′の吸込口１ａ′側に近い冷却管１０Ａ′の数列に集中する傾向にあるため、例えば上下動自在に支持される回転ブラシをこの吸込口１ａ′の個所に設けて霜氷層Ｂ′を掻き取るようにするという発案もある（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、このような掻取装置を設けた場合には、空気冷却装置の製造コストの面や、別途そのための電力消費も発生すること等、不都合な面も生ずる。また掻取効果を上げるため、ブラシをあまり硬い材質のものにするとフィン等を傷めることにもなるし、反対に軟らかい材質のものは、充分な霜氷層の掻取効果が得られないことと、頻繁にブラシの交換が必要になることが想定される。更に霜氷層の付着したフィンには物が付着しやすいため、霜氷層などにブラシが付着して掻取装置自体が故障することなども予想され、結果的にこの従来技術は着想としてはあるものの実機としてほとんど市場に提供されていない。
【０００４】
【特許文献１】
実開平６−５９７６９号公報（第１、２ページ）
【０００５】
【開発を試みた技術的課題】
本発明はこのような背景からなされたものであって、長時間空気冷却装置を稼働させて、空気冷却装置の吸込口側に霜氷層が付着成長しても、それによって吸い込まれた空気の通過が阻害されることのないようなシンプルな構造の新規な空気冷却装置の開発を試みたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項１記載の空気冷却装置は、冷却環境周辺の空気を導入し、これを冷却管内の冷媒と熱交換することによって冷却し冷却環境内を所望の冷却状態とする装置において、この装置は、空気の導入側に空気中の水分を除去する除湿用冷却ユニットと、その後段に配される主冷却ユニットとを具えて成り、前記除湿用冷却ユニットは、冷却管に霜氷層が付着成長した場合であっても後段の主冷却ユニットへの充分な空気流量が確保できるように冷却管の配置をしていることを特徴として成るものである。
この発明によれば、霜氷層は、空気冷却装置の特性として空気吸込口側のみにほとんど付着成長するが、この個所の冷却管は、霜氷層が付着成長した場合であっても、充分な空気流量が確保されるように冷却管を配置したため、空気は充分に主冷却ユニットに給気され、そして充分な量の冷気量を長時間送り出すことができる。従って稼働時間中に霜氷層の除去を行うためのデフロスト操作をする必要がほとんどなくなり、例えばその他の冷凍食品の生産設備や計量梱包設備等の製造ライン全体を停止することが極めて少なくなるため、結局のところ生産能率が上がる。
【０００７】
また請求項２記載の空気冷却装置は、前記要件に加え、前記除湿用冷却ユニットにおける冷却管には、フィンが設けられ、霜氷層が付着成長した状態であっても、後段の主冷却ユニットへの空気流量が確保できる構造としたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、除湿用冷却ユニットのフィンによって、確実に吸い込まれた空気中の水分が除去されることが期待できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図示の実施の形態に基づき説明する。図１は、本発明に係る空気冷却装置１を具えた連続式凍結装置Ｆを用いて、例えば加熱されたうどん等の食品Ａを、凍結する実施の形態を模式的に示すものである。
【０００９】
連続式凍結装置Ｆは、凍結室２内に、凍結室２の入口２ａから出口２ｂにかけて架設される冷却コンベヤ３と、この冷却コンベヤ３上の食品Ａを冷却するための前記空気冷却装置１とが設けられて構成されている。そしてこの連続式凍結装置Ｆに対し、加熱槽４で熱水４ａ等により加熱された加熱コンベヤ５上の食品Ａが、搬送されてくるものであり、凍結室２の入口２ａで連続式凍結装置Ｆの冷却コンベヤ３に転載され、この凍結室２内で食品Ａが凍結された後、出口２ｂから搬出される。前記冷却コンベヤ３は、例えばスラットコンベヤやベルトコンベヤを用いるもので、搬送面に冷却風Ｗが噴出される通気孔３ａが穿孔されている。
【００１０】
次に上記本発明に係る空気冷却装置１について具体的に説明する。空気冷却装置１は、冷却管１０Ａにメインフィン１０Ｂが取り付けられた主冷却ユニット１０と、冷却管１１Ａに除湿用独立フィン１１Ｂが取り付けられた除湿用冷却ユニット１１と、ファン１２と、冷却管１０Ａ、１１Ａに凝縮された冷媒を供給するとともに放熱を行う室外機１３とを具えて成る。そして除湿用冷却ユニット１１の図２中、左端の吸込口１ａから導入された空気Ｗ０は、除湿用冷却ユニット１１及び主冷却ユニット１０により冷却されて、先端の吐出口１ｂに設けられたファン１２から冷却風Ｗとして吐出される。
【００１１】
前記主冷却ユニット１０について説明する。主冷却ユニット１０は、従来の一般的な冷却コイルの構成を有するものであり、一例として冷媒を通す多数本の冷却管１０Ａは、互いに断面方向に見て千鳥状であって、導入される空気流方向と直交する方向にほぼ水平配置される。そしてこの各冷却管１０Ａは断面方向に見て一例として一枚単位のメインフィン１０Ｂを貫通するような状態でこれと一体化し、その冷却効果を高めるものであり、メインフィン１０Ｂは、冷却管１０Ａの長手方向に対しては複数枚平行に設けられている。もちろんこの主冷却ユニット１０は、空気Ｗ０を冷却することができる範囲内において、従来公知の種々の空気冷却装置の構成を採ることができるものである。
【００１２】
次に本発明の特徴的構成である除湿用冷却ユニット１１について説明する。除湿用冷却ユニット１１は、吸込口１ａから吸い込んだ空気Ｗ０が主冷却ユニット１０に到達する前に、この空気Ｗ０中の水分の除去、すなわち除湿を行うための装置であり、一例として冷媒を通す多数本の冷却管１１Ａは、互いに断面方向に見て千鳥状であって、導入される空気流方向と直交する方向にほぼ水平配置される。ただし、冷却管１１Ａの配設ピッチは、前記冷却管１０Ａの配設ピッチよりは荒く、間隔を大きく取って配設されている。そしてこの冷却管１１Ａは、断面方向に見て各冷却管１１Ａごとに一例として円板状の除湿用独立フィン１１Ｂを独立状態に具えるものであり、各除湿用独立フィン１１Ｂは冷却管１１Ａの長手方向に渡って複数枚設けられている。
【００１３】
なお前記除湿用独立フィン１１Ｂは、冷却管１１Ａ一本ずつに独立して設ける他、数本ずつにまたがって除湿用独立フィン１１Ｂを設けるようにしてもよいし、図４に示されるように、冷却管１１Ａ数本ずつにまたがって設けられる除湿用独立フィン１１Ｂと、冷却管１１Ａ一本ずつに設けられる除湿用独立フィン１１Ｂとを混合して配設するようにしてもよい。
【００１４】
前記主冷却ユニット１０の前方には、ファン１２が設けられるが、このファン１２から送り出される冷却風Ｗは、一例としてダクト１４を通って前記冷却コンベヤ３の下方から吹き出される。
【００１５】
本発明の空気冷却装置１は以上のようにして成り、以下この作動態様について説明する。
まず全体的な食品Ａの冷凍処理について概説すると、加熱槽４で加熱処理された食品Ａが、加熱コンベヤ５に移送されて連続式連結装置に搬送される。この搬送された食品Ａは、凍結室２の入口２ａで冷却コンベヤ３に転載され凍結室２内を移送される。移送される間、空気冷却装置１による冷却風Ｗが食品Ａに当接され、食品Ａはこの凍結室２内で凍結されるものである。凍結された食品Ａは凍結室２の出口２ｂから搬出され、例えば包装工程に運ばれるものである。
【００１６】
次に上記空気冷却装置１の作動態様について詳細に説明すると、空気冷却装置１を比較的長時間運転していると、図３に示すように空気冷却装置１の空気Ｗ０の吸込口１ａ側の冷却管１１Ａ及びこれに取り付けられた除湿用冷却ユニット１１の除湿用独立フィン１１Ｂに対し、霜氷層Ｂが付着成長してくる。しかしながら、除湿用独立フィン１１Ｂは、各冷却管１１Ａに対しそれぞれ独立したものであり、隣接する除湿用独立フィン１１Ｂの間は大きな間隔が開けられているため、充分な空気流量が確保されるものであり、従って空気冷却装置１から送り出される冷却風Ｗは、ほとんど減少することがない。また除湿用独立フィン１１Ｂは、側方から見て図１、図２（ｂ）、図３（ｂ）に示されるように千鳥状に配設されているため、除湿用独立フィン１１Ｂ間を通り抜けた空気Ｗ０は、次の後列に配設される除湿用独立フィン１１Ｂに接触するものであり、除湿効果がこの点からも優れている。なお冷却風Ｗの通過態様を見ると、霜氷層Ｂが成長してくることにより、除湿用冷却ユニット１１を通過時にファン１２により導入される空気Ｗ０は、圧力損失を生じ流速が抑制されることになり、結果的に適切な通過時間が得られて効果的な熱交換がなされる。
以上のことから、稼働時間中にデフロスト操作をする必要がほとんどなくなり、その他の冷凍食品の生産設備や計量梱包設備等の製造ライン全体を停止することが極めて少なくなるため、結局のところ生産能率が上がる。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１記載の空気冷却装置によれば、霜氷層Ｂは、一般的に空気冷却装置１′の特性として空気の吸込口１ａ′側のみにほとんど付着成長するが、この個所の冷却管１１Ａは、霜氷層Ｂが付着成長した場合であっても、充分な空気流量が確保されるように冷却管１１Ａを配置したため、空気Ｗ０は充分に主冷却ユニット１０に給気され、そして充分な量の冷気量を長時間送り出すことができる。従って稼働時間中に霜氷層Ｂの除去を行うためのデフロスト操作をする必要がほとんどなくなり、例えばその他の冷凍食品の生産設備や計量梱包設備等の製造ライン全体を停止することが極めて少なくなるため、結局のところ生産能率が上がる。
【００１８】
また請求項２記載の空気冷却装置によれば、除湿用冷却ユニット１１における冷却管１１Ａには、フィン（除湿用冷却フィン１１Ｂ）が設けられているため、除湿用冷却ユニット１１において、吸い込まれた空気Ｗ０中の水分の確実な除去が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気冷却装置を具えた連続式凍結装置を模式的に示す縦断側面図並びに冷却コンベヤの一部を拡大して示す平面図である。
【図２】本発明の空気冷却装置を模式的に示す横断平面図並びに縦断側面図である。
【図３】同上霜氷層が付着成長している状態の横断平面図並びに縦断側面図である。
【図４】除湿用独立フィンに対する冷却管の配設態様を異ならせた他の実施の形態を模式的に示す縦断側面図である。
【図５】従来の空気冷却装置を模式的に示す横断平面図並びに縦断側面図である。
【図６】同上霧が付着成長している状態の横断平面図並びに縦断側面図である。
【符号の説明】
１      空気冷却装置
１ａ    吸込口
１ｂ    吐出口
２      凍結室
２ａ    入口
２ｂ    出口
３      冷却コンベヤ
３ａ    通気孔
４      加熱槽
４ａ    熱水
５      加熱コンベヤ
１０    主冷却ユニット
１０Ａ  冷却管
１０Ｂ  メインフィン
１１    除湿用冷却ユニット
１１Ａ  冷却管
１１Ｂ  除湿用独立フィン
１２    ファン
１３    室外機
１４    ダクト
Ａ      食品
Ｂ      霜氷層
Ｆ      連続式凍結装置
Ｗ      冷却風
Ｗ０    空気
【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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