(57)【要約】【課題】熱交換器内の霜の発生及び食品等の堆積を防止する。【解決手段】冷却装置１はコンベアベルト５１を有する霜取りコンベア５を有している。送風機３から送風された冷気がコンベアベルト４１上の食品等ｖを水分とともに吹き上げ、食品等ｖが熱交換器２の上方へと飛び散っても、コンベアベルト５１に飛び散った水分が霜として氷結し又は飛び散った食品等が付着することにより、熱交換器２の内部に水分や食品等が入り込むことが抑制される。【選択図】図１
2007003144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体を冷却する熱交換器と、
前記熱交換器が冷却した前記気体を送風する送風機と、
物体群を搬送する搬送装置であって、前記送風機が送風した前記気体を通過させる搬送面に形成された複数の第１の開口を有し、前記第１の開口を通過した前記気体で前記物体群を攪拌する第１の搬送装置と、
前記熱交換器における前記気体の取り入れ口と前記第１の搬送装置との間に配置され、前記第１の開口を通過した前記気体を通過させる複数の第２の開口を有する間仕切りとを備えていることを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記間仕切りを搬送する第２の搬送装置をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記間仕切りが前記気体の取り入れ口を遮蔽していることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記間仕切りに付着した付着物を前記間仕切りから除去する除去手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記間仕切りが金属材料からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記第１の搬送装置の搬送面に対する前記第１の開口の面積開口率が前記間仕切りにおける前記第２の開口の開口面に対する前記第２の開口の面積開口率より小さいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記第１の搬送装置が前記物体を搬送するエンドレスのコンベアベルトを有しており、
前記コンベアベルトの搬送面に垂直で搬送方向に平行な平面において、前記コンベアベルトの搬送面に垂直で搬送方向に平行な断面を前記平面に垂直な方向から射影した射影面によって囲まれた領域と、前記送風機の送風口の形状を前記平面に垂直な方向から射影した射影形状によって囲まれた領域とが重なっていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品等を凍結する際、食品に含まれる個々の野菜等を互いにくっついたまま凍結させることなく、個々ばらばらに凍結させる特許文献１のような冷却装置がある。特許文献１の冷却装置においては、食品がコンベアによって搬送されつつ、コンベア下方からの冷気によって攪拌される。これによって、食品に含まれる個々の野菜等は、互いにくっついたまま凍結せず、ばらばらの状態で凍結する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の冷却装置においては、コンベア下方から吹き上げられる気流によって水分が飛び散りやすくなる。このような水分が吸気とともに冷却装置の有する熱交換器に流入して霜が発生すると、熱交換器の冷却能力が低下する恐れがある。
【０００５】
また、野菜などの食品自体が飛び散り、熱交換器の内部や吸気口に残渣となって堆積し、これが熱交換器の冷却能力低下の原因となることがある。
【０００６】
本発明の目的は、霜の発生及び被冷却対象の残渣が堆積することによる冷却能力低下が防止された冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
本発明の冷却装置は、気体を冷却する熱交換器と、前記熱交換器が冷却した前記気体を送風する送風機と、物体群を搬送する搬送装置であって、前記送風機が送風した前記気体を通過させる搬送面に形成された複数の第１の開口を有し、前記第１の開口を通過した前記気体で前記物体群を攪拌する第１の搬送装置と、前記熱交換器における前記気体の取り入れ口と前記第１の搬送装置との間に配置され、前記第１の開口を通過した前記気体を通過させる複数の第２の開口を有する間仕切りとを備えている。
【０００８】
本発明の冷却装置によると、第１の搬送装置から飛び散った食品等の被冷却物が間仕切りによって遮られるため、熱交換器の気体の取り入れ口まで到達しにくい。このため、熱交換器に入り込んだり、熱交換器の気体の取り入れ口に堆積したりする物体の量が抑えられ、熱交換器の冷却能力の低下が抑えられる。また、飛び散った水分が間仕切りに霜となって氷結するため、熱交換器に多量の水分が入り込むのが防止される。これによって、熱交換器内の霜の発生が抑制され、熱交換器の冷却能力の低下が抑えられる。
【０００９】
また、本発明においては、前記間仕切りを搬送する第２の搬送装置をさらに備えていることが好ましい。
【００１０】
これによると、間仕切りに付着した霜や物体が熱交換器から離れた位置へと搬送される。これによって、熱交換器内での霜の発生や熱交換器内に物体が入り込むのが抑えられる。
【００１１】
また、本発明においては、前記間仕切りが前記気体の取り入れ口を遮蔽していることが好ましい。
【００１２】
これによると、間仕切りが気体の取り入れ口を遮蔽しているため、気体の取り入れ口を通して水分や物体が熱交換器内部に入り込むのがより効果的に抑制される。
【００１３】
また、本発明においては、前記間仕切りに付着した付着物を前記間仕切りから除去する除去手段をさらに備えていることが好ましい。
【００１４】
これによると、間仕切りに付着した霜や物体等が除去されるため、水分や物体が気体の取り入れ口を通して熱交換器内部に入り込むのがより効果的に抑制される。
【００１５】
また、本発明においては、前記間仕切りが金属材料からなることが好ましい。
【００１６】
これによると、間仕切りが金属材料からなるため、間仕切りの熱伝達係数が大きく、間仕切りにより霜がつきやすくなる。したがって、飛び散った水分が熱交換器内に入り込むのがより効果的に防止される。
【００１７】
また、本発明においては、前記第１の搬送装置の搬送面に対する前記第１の開口の面積開口率が前記間仕切りにおける前記第２の開口の開口面に対する前記第２の開口の面積開口率より小さいことが好ましい。
【００１８】
これによると、第２の開口の開口率が第１の開口の開口率より大きいため、第１の開口を通過した気体はスムーズに第２の開口を通じて熱交換器に吸入される。これによって、気体の循環がスムーズになり、冷却効率が上昇する。
【００１９】
また、本発明においては、前記第１の搬送装置が前記物体を搬送するエンドレスのコンベアベルトを有しており、前記コンベアベルトの搬送面に垂直で搬送方向に平行な平面において、前記コンベアベルトの搬送面に垂直で搬送方向に平行な断面を前記平面に垂直な方向から射影した射影面によって囲まれた領域と、前記送風機の送風口の形状を前記平面に垂直な方向から射影した射影形状によって囲まれた領域とが重なっていることが好ましい。
【００２０】
これによると、送風機からの送風がコンベアベルトによって遮断されにくくなり、より気体の循環がスムーズになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下は、本発明の好適な実施形態の一つである凍結装置に関する説明である。図１は本凍結装置１における全体の概略的な構成を示す図である。図１（ｂ）は、凍結装置１内部の正面図であり、図１（ａ）は、図１（ｂ）に示されるＡ−Ａ線に沿った凍結装置１の断面図である。なお、図（ｂ）においては、図の見易さのため、コンベア４のフレーム４２等が省略されている。
【００２２】
凍結装置１は、予冷用の熱交換器２、送風機３及びコンベア４を有している。
【００２３】
熱交換器２は、上方に形成された図示されない吸気口から取り入れた空気を冷却する。冷却された空気は、熱交換器２の下方に設置された送風機３によって送風機３の正面（図１（ａ）の左方）に設置されたコンベア４へと送風される。
【００２４】
コンベア４（第１の搬送手段）は、コンベアベルト４１、フレーム４２及び４つのローラ４３を有している。エンドレスのコンベアベルト４１は、４つのローラ４３に巻きかけられている。また、コンベア４にはコンベアベルト４１を挟む複数の図示されないローラ対が設置されている。これらの複数のローラ対はコンベアベルト４１が所定の移動経路をたどって移動するようにコンベアベルト４１を誘導する。コンベアベルト４１上には食品が載置されるため、コンベアベルト４１には、食品の衛生上や品質上好ましい材質として樹脂等が用いられる。
【００２５】
コンベアベルト４１の搬送面Ｃは、図１（ｂ）に示されるように、熱交換器２の正面に配置されている。一方、コンベアベルト４１のリターン側Ｒは、熱交換器２下方の送風機３の正面に配置されている。つまり、図１（ｂ）において、コンベアベルト４１によって囲まれている領域と、送風機３の送風口Ｍの形状によって囲まれている領域とが重なっている。なお、このことは、搬送面Ｃに垂直且つ搬送方向Ｄ１に平行な平面において、コンベアベルト４１の搬送面Ｃに垂直且つ搬送方向Ｄ１に平行な断面を、上記の平面に垂直な方向から射影した射影面（図１（ｂ）に示されている面）によって囲まれている領域と、送風機３の送風口Ｍの形状を上記の平面に垂直な方向から射影した射影形状（図１（ｂ）に示されている形状）によって囲まれている領域とが重なっているということと等価である。
【００２６】
コンベア４は、さらに、図示されない駆動装置を有している。この駆動装置はコンベアベルト４１を搬送方向Ｄ１の方向に駆動する。これによって、コンベアベルト４１は、図１（ｂ）に向かって時計回りに回転する。
【００２７】
図２（ａ）は、コンベアベルト４１の搬送面Ｃを示す図である。図２（ａ）に示されるように、コンベアベルト４１の搬送面Ｃには複数の開口４５が形成されている。このような開口４５は、コンベアベルト４１のほぼ全表面に亘って形成されている。コンベアベルト４１は、多数の小さなセグメントから形成されており、種々の角度に折れ曲がり可能なように柔軟に形成されている。
【００２８】
凍結装置１はさらに本冷用の熱交換器１２、送風機１３及びコンベア１４を有している。これら本冷側の装置は熱交換器２等の予冷側の装置に隣接して配置されている。コンベア１４は、コンベア４と同様に、送風機１３の正面にリターン側が配置されたコンベアベルト１４１を有している。また、コンベアベルト１４１は、コンベアベルト４１と同様の開口を有している（図２参照）。本冷側のコンベアベルト１４１は予冷側のコンベアベルト４１より下方に設置されている。コンベアベルト１４１の搬送面における予冷側に最も近い上流側の端部は、予冷側のコンベア４から搬送された食品を受け止め、コンベア１４は、これらの食品を搬送方向Ｄ２へと搬送する。これら本冷用の装置は、予冷用の熱交換器２等と同様の構成を有しているため、それぞれの装置についての詳細な説明は省略される。
【００２９】
上記のような構成を有する凍結装置１によって、食品が以下のように凍結される。まず、図示されない凍結装置１の搬入口を通じ、コンベアベルト４１の搬送面Ｃの上流側端部（図１（ｂ）の左方端部）に野菜等の食品が載置される。載置された食品は、コンベアベルト４１の移動に伴って、搬送方向Ｄ１に沿って搬送される。
【００３０】
一方、搬送面Ｃの下方からは、送風機３によって、熱交換器２が冷却した空気が送風される。送風された冷気は、図１（ａ）の白抜き矢印の方向に沿って進む。つまり、コンベア４に向かって送風された冷気が上昇し、コンベアベルト４１の搬送面Ｃ側まで進む。コンベアベルト４１の搬送面Ｃには、図２（ａ）に示されるように、複数の開口４５が形成されているため、搬送面Ｃ付近まで上昇してきた冷気は、開口４５を通過してコンベア４の上方へと向かう。
【００３１】
このとき、図１（ａ）に示されるように、搬送面Ｃ上で搬送される食品ｖは、開口４５を通過した冷気に晒され、巻き上げられて攪拌される。これによって、食品が攪拌されつつ冷気によって凍結される。したがって、食品に含まれる個々の野菜等が、互いにくっつきあってかたまりになることなく個別に凍結される。なお、この段階においては最終的に必要な程度まで完全に凍結される必要はない。例えば、食品の表層部のみ凍結されてもよい。
【００３２】
なお、図２（ａ）に示されるコンベアベルト４１に形成された開口４５は、開口４５を通過する冷気の妨げにならないよう、十分な面積を持つように形成されていることが好ましい。一方で、あまり大きな面積であると、コンベアベルト４１が搬送できる食品の量が少なくなり、コンベアベルト４１上の食品が開口４５から落下してしまう場合も生じる。このため、コンベアベルト４１の搬送面に対して、開口４５の面積開口率は、１０％〜３０％程度であることが好ましい。
【００３３】
ここで、上記のようにコンベアベルト４１のリターン側Ｒは、送風機３の正面に配置されている。このため、リターン側Ｒが送風機３の上方に配置されている場合と比べて、リターン側Ｒが送風機３からの送風を遮断することなく、スムーズな送風がなされる。なお、リターン側Ｒが、図１に示される位置よりさらに下方に配置されていてもよい。
【００３４】
このように、予冷用の熱交換器２によって予冷又は凍結された食品は、コンベア４によって搬送方向Ｄ１に沿って搬送され、本冷用のコンベア１４へと移動する。コンベア１４のコンベアベルト１４１の搬送面には、予冷用の搬送面Ｃと同様、熱交換器１２によって冷やされ送風機１３から送られた冷気が下方から吹き上げている。コンベア１４上の食品は、搬送方向Ｄ２に沿って搬送されつつ吹き上げる冷気によって攪拌されながら凍結する。したがって、コンベア４上での凍結と同様、食品に含まれる個々の野菜等が互いにくっつきあってかたまりになることなく個別に凍結される。これによって、所望の程度まで凍結された食品が、図示されない凍結装置１の搬出口から搬出される。
【００３５】
ところで、凍結する食品には水分が含まれていることが多い。このような食品に含まれる水分が吸気とともに熱交換器２に流入し、これによって霜が発生して熱交換器２の冷却能力が低下する場合がある。このような現象は、凍結させる食品に含まれる水分が多いほど起こりやすい。例えば、野菜を凍結させる際、凍結前にブランチング（湯通し）を行うことがある。これによって、野菜の組織内の酸化酵素が不活性になり、凍結した野菜の品質が劣化しにくくなる。しかし、ブランチングによって野菜が含む水分が多くなり、凍結装置１のように、冷気によって食品が攪拌されつつ凍結する装置においては、水分が飛び散りやすくなる。このような水分が吸気とともに熱交換器２に流入して霜が発生すると、熱交換器２の冷却能力が低下する恐れがある。また、野菜などの食品自体が飛び散り、熱交換器２の内部や吸気口に残渣となって堆積し、これが熱交換器２の冷却能力低下の原因となることがある。
【００３６】
凍結装置１は、このような熱交換器２に発生する霜や残渣の防止のため、霜取りコンベア５及びパージ装置５２を有している。
【００３７】
霜取りコンベア５は、予冷用の熱交換器２の上方に設置されており、熱交換器２の上面に形成されている図示されない吸気口を遮蔽している。霜取りコンベア５はコンベアベルト５１、駆動ローラ５３及び従動ローラ５４を有している。コンベアベルト５１（間仕切り）はステンレス等の金属材料からなる。コンベアベルト５１は、駆動ローラ５３及び従動ローラ５４に巻きかけられている。また、霜取りコンベア５にはコンベアベルト５１を挟む複数の図示されないローラ対が設置されている。これらの複数のローラ対はコンベアベルト５１が所定の移動経路をたどって移動するようにコンベアベルト５１を誘導する。駆動ローラ５３は図示されない駆動装置に連結されており、この駆動装置が駆動ローラ５３を駆動することにより、コンベアベルト５１が搬送方向Ｄ３に沿って搬送される（第２の搬送手段）。これによって、コンベアベルト５１は図１（ｂ）に向かって反時計回りに回転する。
【００３８】
図２（ｂ）は、コンベアベルト５１の搬送面を示す図である。図２（ｂ）に示されるように、コンベアベルト５１の搬送面Ｃには複数の開口５５が形成されている。なお、開口５５は、コンベアベルト５１のほぼ全表面に亘って形成されている。したがって、コンベアベルト５１のリターン側も図２に示される搬送面と同様の形状を有している。
【００３９】
パージ装置５２は、コンベアベルト５１の搬送面における最も下流側上方に設置されており、コンベアベルト５１の搬送面に対して空気を吹き付ける。これによって、パージ装置５２は、コンベアベルト５１の搬送面上の付着物を吹き飛ばし、搬送面上から除去する。
【００４０】
以上のような構成を有する霜取りコンベア５により、熱交換器２における霜の発生及び食品の残渣の堆積が防止される。つまり、コンベアベルト４１から吹き飛ばされた水分や食品の一部は、図１（ａ）の白抜き矢印に示されるような気流によって熱交換器２の上方へと運ばれる。そして、吹き飛ばされた食品はコンベアベルト５１に付着する。一方、吹き飛ばされた水分は、コンベアベルト５１に霜となって付着する。ここで、コンベアベルト５１は熱伝達係数の大きいステンレス等の金属材料からなるため、吹き飛ばされた水分がコンベアベルト５１の表面上で氷結しやすい。
【００４１】
このようにコンベアベルト５１に付着した霜及び食品は、コンベアベルト５１によって搬送され、搬送面の下流に設置されたパージ装置５２によって吹き飛ばされる。これによって、熱交換器２に水分が入り込み、霜が発生するのが防がれる。また、熱交換器２に食品が入り込み、残渣が堆積するのが防がれる。
【００４２】
コンベアベルト５１の搬送面に対する開口５５の面積開口率は、コンベアベルト４１の搬送面に対する開口４５の面積開口率より大きくてもよい。つまり、吹き飛ばされる食品のうち熱交換器２の上方まで飛ばされるものは全体の一部に過ぎないため、開口５５の総面積が比較的大きいものであっても、吹き飛ばされた食品をコンベアベルト５１が十分捉えることができる。一方、あまり開口５５の総面積が大きすぎると、霜取りや食品の遮断の効果が十分に発揮されないため、コンベアベルト５１の搬送面に対する開口５５の面積開口率は４０％〜８０％程度であることが好ましい。
【００４３】
なお、本冷用の熱交換器１２には霜取りコンベアが設置されていない。これは、予冷用のコンベア４においては、ブランチングされたばかりの野菜等の食品が載置され、また、凍結も十分に進んでいないため、食品や水分が飛び散りやすいが、本冷用のコンベア１４においては、ある程度凍結も進み水分も少ないため、予冷側と比べて水分や食品の飛び散りが少ないからである。しかし、本冷用の熱交換器１２の上方に霜取りコンベアが設置されてもよい。これによって、本冷側でも食品や水分の飛び散りが多い場合にも、熱交換器１２の冷却能力の低下が抑えられる。
【００４４】
＜変形例＞
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。
【００４５】
例えば、コンベアベルト５１は、ステンレス以外の金属材料や、金属材料以外の材料からなるものでもよい。熱伝達係数の大きい材料であれば、霜取りの効果が十分発揮される。あるいは、熱伝達係数の小さい材料であっても、食品が熱交換器２に入り込むのを防ぐ効果は奏される。
【００４６】
また、霜取りコンベア５は、コンベア４の搬送面Ｃから熱交換器２の吸気口へと向かう気流の流れを遮断するような位置であれば、どこに配置されていてもよい。例えば、コンベアベルト４１の直上に、コンベアベルト４１に覆いかぶさるように配置されていてもよい。このような場合にも、コンベアベルト４１から吹き飛ばされた水分や食品が霜取りコンベア５によって熱交換器２の吸気口から遮断される。
【００４７】
さらに、凍結装置１がパージ装置５２を有していなくても、ある程度霜取り及び食品の遮断の効果が発揮される。または、凍結装置１が、霜等を搬送するコンベアを有しておらず、飛び散った水分を霜として氷結させ、飛び散った食品を遮断する効果を奏する単なる間仕切りを有するものであってもよい。
【００４８】
さらに、パージ装置５２は、コンベアベルト５１に対して空気を吹き付けるものではなく、水や湯を吹きかけ霜を溶かし落とすものであってもよい。これによって、より確実にコンベアベルト５１に付着した霜を除去することができる。
【００４９】
さらに、凍結装置１が、熱交換器２等とは別の予冷用の熱交換器、コンベア、霜取りコンベア等を有しており、二段階に分けて予冷が行われる構成を有していてもよい。これによって、本冷前に確実に予冷及び霜取り等がなされる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の１実施形態である凍結装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示されるコンベアベルトの上面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１          凍結装置
２、１２    熱交換器
３、１３    送風機
４、１４    コンベア
５          霜取りコンベア
４１、５１  コンベアベルト
５２        パージ装置
４５、５５  開口
【図１】
2007003144.tif 000003
【図２】
2007003144.tif 000004