JPH02183784A - トンネル型冷凍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はトンネル型冷凍機に関する。

（従来の技術） トンネル型冷凍機は通常はぼ円形断面の細長いトンネル
を有する。使用時にトンイ・ルは水平に対し傾斜し、そ
の長手軸線のまわりで回転する。冷凍される材料の小片
はトンネルの上端に導入される。トンネルの回転により
小片はトンネルに沿って下端に進み、ここで集められる
。小片がトンネルに沿って進む時、これらは例えば液体
窒素などの冷却媒体との熱交換により冷凍される。

（発明が解決しようとする課題） トンネル型冷凍機は比較的安価であることが認められる
がこれらは２つの主な欠点をこうむる。

特に、 （イ）もし材料小片が湿っていれば、これらは塊となり
膀ちである。

（ロ）使用時に、いくらかの量の湿った周辺空気がトン
ネルに入る。水分はトンネル壁土に凍結して、氷層を形
成し、これがトンネルの有効径と処理能力とを減少する
。極端な場合、特に材料それ自身が湿っている時、小片
は氷の中で凍結し、トンネル全体をふさぐ。

第１の欠点は、塊の形成が特に著しくない、例えば低温
粉砕のためくだけ易い材料を処理するためのトンネル型
冷凍機の使用を制限する。それゆえトンネル型冷凍機は
、例えば冷凍えび、セロリなど高品質で個々に瞬間冷凍
食品を作るためには好結果には使われない。

第２の欠点は、トンネル型冷凍機が処理能力維持のため
比較的しばしば停止、洗浄及び除霜をせねばならない事
を意味する。

トンネルを通る小片の運動を容易にするため、トンネル
の壁には通常、トンネルの長手軸線に向けて突出する複
数個の長手に延びる持上げ棒が設けられる。持上げ棒の
最適な数、寸法、形状は冷凍される小片により変わる。

今までは持上げ棒はトンネル内の所定位置に永久的に溶
接されるか、又はそれ自身がトンネル上に永久溶接又は
その他保持されたラグにボルト付けされていた。それゆ
え、トンネル型冷凍機の内部形状を異なる適用に適合す
ることは時間がかがり高価につく作業であった。

本発明は上記問題の各々を特に克服できる３つの解決を
記している。

先ず集団化凍結の間Ｕに関して、英国特許節２１３１１
４２Ａ号は冷凍される小片が先ず液体窒素の浴の中に落
下する食品冷凍機を記載している。蒸発する窒素は各小
片のまわりに薄い層を形成し、これが小片が一緒に付着
するのを防ぐ。小片は液体の中に面が凍結するのに十分
な時間とどまり、次にリボン型きり（オーガ）により液
体から上方に引上げられ、このきりは小片を冷却トンネ
ルを通して運び、ここで小片は冷たい窒素蒸気と接触し
て全体に凍結する。この装置は極めて好結果に働らくが
、食品冷凍機それ自身は、リボンきりの製作費のため比
較的高価である。

（課題を解決するための手段） 本発明の第１実施態様は、使用時に水平に対し傾斜し、
及び長手軸線のまわりで回転することの出来る細長いト
ンネルを有するトンネル型冷凍機を得ており、ここで、
前記トンネルの内側にはせきが設けられ、せきは使用時
に前記トンネルの入口端近くの液体寒材の溜めを捕え、
且つ冷凍される材料を前記溜めの中に導くための装置が
設けられていることを特徴とする。

トンネル型冷凍機が使われる時、冷凍される小片は液体
寒材の中に導入され、その面は最小の集団化で凍結する
。トンネルの回転により小片をトンネルに沿って移動す
る。

本装置は、冷凍される小片の供給が比較的−様の場合極
めて良好に働らくことが出来るけれども、供給が変わり
易い場合、小片は一様に凍結しないことが見出されてい
る。これは、冷凍される小片が食品小片である場合にあ
り勝ちである。

この問題を減らすため、トンネルには２つ又はそれ以上
のせきを設けるべきことが見出されている。

せきは、トンネルの内側に装架されたらせんリボンで形
成されるのが有利である。使用時に、トンネルは回転し
、それゆえ液体寒材の連続する溜めは順次トンネルの出
口端に向けて移動する。供給される液体寒材の流れは、
小片の最小の集団化と、適切な凍結とを得る見地で調節
することが出来る。

持上げ棒を設けるのが好ましく、この棒はトンネルの入
口と最も近いせきとの間、及び／又は隣接するせきの間
に延びるのが好ましい。このような持上げ棒には例えば
複数個の孔を設け、液体寒材（小片ではない）を協力す
る溜めの中に流し戻すことができるのが好ましい。代り
として持上げ棒はトンネルの内側から僅かの隙間を持っ
て装架し、液体寒材を協力する溜めに流し戻すことが出
来てもよい。持上げ棒の形状はトンネルに沿う小片の運
動を容易にするよう、又は簡単に集団化を減らすよう選
ぶことが出来る。

せきがらせんリボンで形成される時、持上げ棒はらせん
リボンの全長に沿って、又は選ばれた部分だけに沿って
設けられる。特に好適な実施例では、らせんリボンはト
ンネルの全長にわたって延び、持上げ棒は下端から入口
端と出口端との中間の位置に延びる。

トンネル型冷凍機には普通の入口シュートが設けられ、
これを通して冷凍される小片が導入される。しかし小片
を溜めの中に落下するよう置かれるコンベアを設けるの
がより好ましい。このようなコンベアは、溜めに関して
長手に可動であるのが好ましく、それにより溜めの中で
の小片の残留時間を必要により変えることが出来る。

コンベアが使われる時、噴射棒をトンネル内のコンベア
の上方に置くのが好ましく、それにより液体寒材を小片
上にこれがコンベア上にある間に噴射することが出来る
。この噴射棒は冷凍機への液体寒材の唯一の供給源であ
る。代りに、又はその上、液体寒材を溜めに直接導入し
てもよい。

第２の問題（湿った空気が入ることで生ずる着霜）に転
じると、先ず冷凍機のまわりの領域内で窒息性の寒材蒸
気が作られるのを防ぐため排出装置がすべてのトンネル
型冷凍機に設けられる。排出装置は通常、トンネルと直
接接触するよう置かれ、実際上、トンネルの内側の圧力
は通常大気圧から僅かに下である。この圧力差のため、
空気は装置内に引入れられ、水分はトンネルの内側に凝
結する。

本発明の第２実施態様は、使用時に水平に対し傾斜する
ことが出来、且つ長手軸線のまわりで回転することの出
来る細長いトンネルを有するトンネル型冷凍機を得てお
り、前記トンネルは冷凍される小片を受ける入口端と出
口端とを持ち、前記出口端は、冷凍される小片と寒材蒸
気とのための共通出口を持つ包囲体の中に回転可能に装
架され、前記共通出口を通る流れを抑制するための装置
を有することを特徴とする。

使用時に、冷凍機への液体寒材の必要な流れが先ず確立
される。次に装置は、トンネルそれ自身が大気圧、又は
より好ましくは大気圧より僅かに上の圧力となるよう調
節され、それによりトンネル内に大気圧空気の侵入を防
ぐ。

トンネル内に入る空気の起り得る供給源を最小とするよ
う注意がなされ、この目的のため前記１ヘンネルと前記
包囲体との間に少くとも１つのシールを設けるのが有利
である。

共通出口を通る流れを抑制する装置は、例えば共通出口
を通る流れを抑制するよう動くことの出来る板を有する
のが好ましい。特に適当な装置は、例えば釣合錘により
共通出口を部分的に閉じるよう押圧される回動可能に装
架された板を有する。

使用時に冷凍された小片はこれがある重量に達するまで
板の上にたまる。板はそれゆえ下方に回動し、小片は滑
り落ちる。軽くなった板は次にもとの位置に回動して戻
る。

入口端を経て空気がトンネルに入るのを防ぐ注意をとら
ねばならない。トンネルの入口端内に突出するコンベア
から小片が排出される場合、トンネルに入る空気の容積
を確実に最小にするための注意がとられねばならない。

しかし、余分の窒素が入口端を経て確実にトンネルから
出ないよう注意をせねばならない。

抽出ファンを持ち排気ダクトを共通出口を出るガスを排
出するため置くことが好ましい。排気ファンは例えばト
ンネルへの入口のすぐ近くのガスの温度又は構成を監視
するセンサに応じて制御するのが好ましい。

排気ダクトは共通出口に直接結合してもよい。

しかし、共通用［１の近くに置くのが好ましく、それに
より寒材蒸気と空気との混合体は排気内に引入れられる
。

第３の問題に転しると、既知のトンネルは通常、４個の
長手に延びる持上げ棒を組入れている。トンネルと持上
げ棒とは両者共通常ステンレス用で作られ、通常一緒に
溶接される。

本出願人か行なった最近の仕事では、トンネル型冷凍機
の作動は、冷凍される小片に特に適する形状の持上げ棒
を使うことにより強めることが出来ることを強く示唆し
ている。しかし、持上げ棒を変えるためにトンネル全体
を分解する氾・要があり、これは時間がかかり費用のか
かる仕事である。

この問題を満足するため、本発明は水平に対し傾斜する
こと、長手軸線のまわりで回転することの出来るトンネ
ルを有するトンネル型冷凍機を得ており、前記トンネル
は前記トンネルに沿って材料小片の通過を容易にするた
め、少くとも１つのせき、及び／又は複数間の持上げ棒
を持ち、前記せき及び／又は前記持上げ棒は、前記トン
ネルに挿入及びこれから引出すことの出来るライナの部
分を形成することを特徴とする。

ライナには、前記トンネルの入口又は出口にボルト付け
の出来るフランジを設けるのが好ましい。

ライナは分離した長さで作り、これをトンネル内に適合
する適切な全長のライナを作るようボルト付は又はその
他取付けるのが有利である。

ライナはステンレス鋼で作るのが好ましい。

トンネルの内部形状を変えるため、ライナは簡単に引出
して新しいライナと交換されねばならぬことが認められ
る。この作業はすでに必要とした時間及び費用から見て
血かである。

（作用） 本発明をより良く理解するため、次に添付図面を引用し
て詳しく説明する。

第１図を引用すノｔば、全体として符号１で示すトンネ
ル型冷凍機が示されている。トンイ・ル型冷凍胤１は円
形断面のトンネル２を有する。トンネル２は熱移動を減
らすため絶縁物Ａで包まれたステンレス鋼チューブ３を
有する。

トンネル２は水平に対し傾斜し、その長手軸線Ｘ−Ｘの
まわりで回ることが出来る。トンネル２はベアリング（
図示なし）の上で支持され、無端ベルト（図示なし）に
より回ることが出来、ベルトはトンネル２と一体のギヤ
ー車の上を通り、可変速モータ（図示なし〉により駆動
される。

トンネル２にはその上端５の近くにせき６が設けられ、
せきはトンネル２の全内径のまわりに延び、半径方向内
方に突出する。トンネル２が水平に対し傾斜しているか
ら、せき６とトンネル２の入口端５との間に溜め７が形
成される。

コンベア８はトンネル２の入口端５の中に突出し、所望
により矢印Ｂ−Ｂの方向に前厄に動くことが出来る。

パイプ１０により液体窒素源に結合されている噴射体９
は図示のようにコンベア８のすぐ上に置かれる。同じ液
体窒素源に結合されたパイプ１１は又溜め７の上に置か
れる。

使用時に、トンネル２はその長手軸線Ｘ−Ｘのまわりで
回転する。例えば刻みセロリ、くるまえび、角切りハム
、ハーブ、刻み肉、角切り鳥肉など冷凍される小片１２
はコンベア８の上でトンネル２内に導入される。小片は
先ず噴射体９から噴射される液体窒素を通して進み、次
に液体窒素で満たされた溜め７の中に落下する。

小片が液体窒素の中に落下する時、これらは沸とうする
窒素の薄いフィルムにより囲まれ、これが、面を凍結す
る間、隣接する小片が一緒に固着するのを防ぐ。

トンネル２が回転する時、小片はせき６の上でころがり
、トンネル２の出口端に向けて動く。これらがトンネル
２に沿って進む時、小片はさらに噴射体９及び溜め７か
らの冷たい窒素蒸気との熱交換により冷却される。小片
は出口端１３の所でトンネル２を出る９ 上記の本装置は、浸漬式冷凍機の個々の冷凍利点のほぼ
すべてを有し、且つトンル型冷凍機の経済的利点をも持
っていることが注目される。

第１図に戻ると、トンネル２の出口端１３は、冷凍した
小片と冷たい窒素蒸気との両者用の共通出口１５を持つ
包囲体１４の中に延びていることが分る。

板１６は共通出口１５を横切って延び、ピン１８のまわ
りで回動する腕１７に結合される。釣合錘１９は腕１７
上に装架され、板１６を図示の位置に押圧する。板１６
は共通出口１５の中でしっかりとは適合していない。

共通出口１５はフード２０の中に収容され、フードには
絶縁物が設けられ、且つ抽出ファン２１を収容するダク
トの部分を形成する。

トンネル２の入口端５には包囲体２２が設けられ、包囲
体にはコンベア８に適応する開口２３が設けられる。

使用時に、ガス状窒素はトンネル２に沿って進み、冷凍
した小片と共に共通出口に向けて下方に流れる。冷凍し
た小片は板１６上に集まり、一方ガス状窒素は、板１６
の周辺と共通出口１５との間の隙間を経て流れる。ガス
状窒素の部分も開口２３を経て流れる。

開口２３のすぐ近くに置かれた温度センサ２４は温度を
監視し、温度を室温の僅か下に維持するようファン２１
の移動量を調節する。この温度は開口２３を経てトンネ
ルから外方に流れる小量の窒素のものに対応することが
認められる。

第１図から分るように、フード２０は共通出口１５から
の窒素といくらかの周辺空気との両者を排出する。これ
がフード２０内の冷凍問題を減少する。

シール２５．２６は、トンネル２と包囲体１４との間及
びトンネル２と包囲体２２との夫々の間で空気が入るの
を防ぐため設けられる。

最后に、トンネルは４個の持上げ棒２７．２８．２９．
３０が設けられ、これらはトンネル２に沿って延び、半
径方向内方に突出している。

第１図に示すよう、せき６とトンネル２の入口端５との
間の持上げ棒２７．２８．２９．３０の部分には複数個
の小さい孔３１が設けられ、それにより液体窒素はトン
ネルが回転する時溜め７の中に残る。

孔３１は小片より小さい。

第２図に図示しているように、持上げ棒２１．２８．２
９．３０とせき６とはステンレス鋼の薄いチューブ３２
に溶接される。チューブ３２と持上げ棒２７．２８．２
９．３０とは一緒に、符号３３で示すライナを形成する
。ライナ３３も又フランジ３４を有し、フランジはポル
Ｉ−（図示なし）によりトンネル２にボルト付けされる
。

図面に示すライナ３３は、コンベア８と包囲体２２とを
取外すことで簡単に更新することが出来る。

フランジ３４をトンネル２に取付けているボルト（図示
せず）は取外され、ライナ３３全体力男１き出される。

新しいライナを次にトンネル２の中に挿入し、所定の所
にボルト付けすることが出来る。

上記装置の色々の修正、例えばライナ３３を複数個の単
体で構成して、これらをトンネル２の中に挿入する前に
一緒に取付けるなどが現在考えられる。その上、ライナ
３３を所定位置に保持するためトンネル２を経て突出す
る追加のクランプを設けてもよい。

代表的に、トンネル２はＯ−８回／分で回転し、水平か
ら２−６°なるべく３−４°傾斜する。

次に、第３図に転じると、２２には第１図、第２図に示
すｌ〜ンネル冷凍機と全体として１以たトンネル型冷凍
機が示されている。第１図、第２図に示す部品と同様な
第３図の部品はじ）を付けて同じ符号で示されている。

トンネル型冷凍機１°はいくつかの点でトンネル型冷凍
機１と異なる。第１に、せき６はらせんリボン６°と置
き替えられ、このリボンはステンレス鋼チューブ３′に
取付けられたライナ３３°に溶接さ上げ棒２７°は隣接
するせきの間でトンネル型冷凍機１゛の出口端１３°か
ら、トンネル２°の入口端５°と出口端１３°との距離
の約１７５までに設けられる。

トンネル２°の出口端１３°は包囲体１４°の中に延び
、包囲体は冷凍小片用の下方に開く出口３５と、排気フ
ァン（図示せず）を収容する排気ダクト３７の中に上方
に延びる出口チューブ３６とを持っている。出口チュー
ブ３６と排気ダクト３７との間に隙間３８が設けられ、
周辺空気を排気ダク１〜３７内に入れることが出来、排
気ダクト３７の内側の氷の形成を防いでいる。

トンネル２゛は洗浄の時に水の排出を容易にする、ため
水平に対し１−２°下方に傾斜するのが好ましいけれど
も、水平に置いても、又は僅かに上方に傾斜してもよい
。

（実施例） 実施例１ 内径０．４ｍ、長さ３ｍの試験用トンネル２が水ｆに対
し３．２４°傾斜し、３．１２５回／分で回転した。

トンイ・ル２は２５２　ｋｇ／　ｈの液（ホ）窒素を使
って１８０ｋｇ／ｈの刻みセロリを満足に冷凍した。

実施例２ 内径０．５ｍ、長さ５ｍの試験トンネルが水平に対し４
°傾斜し、７．２回／分で回転した。トンネル２は８５
．８ｈｇ／　ｈの液体窒素を使って６６ｂｇ／ｈのパセ
リを満足に冷凍しな。この処理の予期していなかった利
点は、茎及びその池の木質材料からパセリの葉を殆んど
すべて分離したことであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるトンネル型冷凍機の一実施例の簡
単化した断面図、第２図は第１図の線■■における断面
図、第３図は本発明によるトンネル型冷凍機の別の実施
例の一部破断した斜視図である。 １・・・冷凍機、２・・斗ンネル、３・・・チューブ、
４・・・絶縁物、５・・・入口端、６・・・せき、７・
・・溜め、８・・・コンベア、９・・・噴射棒、１０．
１１・・・パイプ、１２・・・小片、１３・・・出口端
、１４・・・包囲体、１５・・・出口、センサ、２５．
２６・・・シール、２７．２８．２９．３０・・・持上
げ棒、３１・・・孔、３２・・・チューブ、３３・・・
ライナ、３４・・フランジ、３５・・・出口、３６・・
・チューブ、３７・・・ダクト、３８・・・隙間。

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. （１）使用時に水平に対し傾斜可能で且つ長手軸線のま
   わりで回転可能な細長いトンネルを有するトンネル型冷
   凍機において、前記トンネルの内側には少くとも１つの
   せきが設けられ、前記せきは使用時に前記トンネルの入
   口端近くの液体寒材の溜めを捕え、且つ前記溜めの中に
   冷凍される材料を導入する装置が設けられていることを
   特徴とするトンネル型冷凍機。
2. （２）請求項第１項のトンネル型冷凍機において、少く
   とも２つのせきを有することを特徴とするトンネル型冷
   凍機。
3. （３）請求項第２項のトンネル型冷凍機において、前記
   せきは前記トンネルの内側に装架されたらせん型リボン
   により形成されることを特徴とするトンネル型冷凍機。
4. （４）請求項第１項のトンネル型冷凍機において、持上
   げ棒を有することを特徴とするトンネル型冷凍機。
5. （５）請求項第４項のトンネル型冷凍機において、前記
   持上げ棒は前記トンネルの入口端と出口端との間に延び
   ていることを特徴とするトンネル型冷凍機。
6. （６）請求項第１項から第５項までのトンネル型冷凍機
   において、前記持上げ棒は前記トンネルの内側から隙間
   を持って装架されていることを特徴とするトンネル型冷
   凍機。
7. （７）請求項第４項のトンネル型冷凍機において、前記
   持上げ棒には、複数個の孔が設けられ、前記冷凍機の使
   用時に液体寒材を溜めの中に戻し排出することが出来る
   ことを特徴とするトンネル型冷凍機。
8. （８）請求項第１項のトンネル型冷凍機において、前記
   装置は、前記冷凍機の使用時に冷凍される小片を溜めの
   中に落下させるよう配置されたコンベアを有することを
   特徴とするトンネル型冷凍機。
9. （９）請求項第８項のトンネル型冷凍機において、前記
   コンベアは前記溜めに関して長手可動であって、前記溜
   め内での前記小片の残留時間を変えることが出来ること
   を特徴とするトンネル型冷凍機。
10. （１０）請求項第８項のトンネル型冷凍機において、前
    記トンネル内、前記コンベアの上方に置かれた噴射棒を
    有して、前記液体寒材は前記小片上にこれが前記コンベ
    ア上にある間に噴射することが出来ることを特徴とする
    トンネル型冷凍機。
11. （１１）使用時に水平に対して傾斜可能で、且つ長手軸
    線のまわりで回転可能な細長いトンネルを有し、前記ト
    ンネルは冷凍されるべき小片を受ける入口端と、出口端
    とを持つトンネル型冷凍機において、前記出口端は、冷
    凍される小片と寒材蒸気との共通の出口を持つ包囲体内
    に回転可能に装架され、前記共通出口を通る流れを抑制
    するための装置が設けられていることを特徴とするトン
    ネル型冷凍機。
12. （１２）請求項第１１項のトンネル型冷凍機において、
    前記トンネルと前記包囲体との間に少くとも１つのシー
    ルが設けられていることを特徴とするトンネル型冷凍機
    。
13. （１３）請求項第１１項のトンネル型冷凍機において、
    前記共通出口を通る流れを抑制する前記装置は、前記共
    通出口を部分的に閉じるよう押圧された回動可能に装架
    された板を有することを特徴とするトンネル型冷凍機。
14. （１４）請求項第１１項のトンネル型冷凍機において、
    前記共通出口を出るガスを排出するよう置かれた排気フ
    ァンを持つ排気ダクトを有することを特徴とするトンネ
    ル型冷凍機。
15. （１５）請求項第１４項のトンネル型冷凍機において、
    前記排気ファンは、使用時に前記トンネルへの入口のす
    ぐ近くに置かれたセンサに応じて制御されることを特徴
    とするトンネル型冷凍機。
16. （１６）請求項第１４項のトンネル型冷凍機において、
    前記ダクトは前記共通出口の近くに置かれて、使用時に
    寒材蒸気と空気との混合体は前記排気ダクト内に引入れ
    られることを特徴とするトンネル型冷凍機。
17. （１７）水平に対し傾斜可能で且つ長手軸線のまわりで
    回転可能なトンネルを有し、前記トンネルは前記トンネ
    ルに沿って材料の小片を通過をさせるため少くとも１つ
    のせき又は複数個の持上げ棒を持つトンネル型冷凍機に
    おいて、前記せき又は前記持上げ棒は、前記トンネルに
    挿入又はこれから引出すことの出来るライナの部分を形
    成することを特徴とするトンネル型冷凍機。
18. （１８）請求項第１７項のトンネル型冷凍機において、
    前記ライナには前記トンネルの入口又は出口にボルト付
    けすることの出来るフランジが設けられていることを特
    徴とするトンネル型冷凍機。
19. （１９）請求項第１７項のトンネル型冷凍機において、
    前記ライナは、一緒に取付けられる分離した長さを有す
    ることを特徴とするトンネル型冷凍機。
20. （２０）請求項第１７項のトンネル型冷凍機において、
    前記ライナはステンレス鋼から組立てられていることを
    特徴とするトンネル型冷凍機。
21. （２１）請求項第１７項のトンネル型冷凍機において、
    前記ライナを前記トンネルに取付ける別の装置が設けら
    れていることを特徴とするトンネル型冷凍機。
22. （２２）水平に対し傾斜可能で且つ長手軸線のまわりで
    回転可能なトンネルを有するトンネル型冷凍機において
    、前記トンネルには前記トンネルに挿入及びこれから引
    出すことの出来るライナの部分を形成する複数個のせき
    が設けられていることを特徴とするトンネル型冷凍機。
23. （２３）請求項第２２項のトンネル型冷凍機において、
    前記ライナには前記トンネルの入口又は出口にボルト付
    けすることの出来るフランジが設けられていることを特
    徴とするトンネル型冷凍機。
24. （２４）請求項第２２項のトンネル型冷凍機において、
    前記ライナは一緒に取付けられる分離した長さを有する
    ことを特徴とするトンネル型冷凍機。
25. （２５）請求項第２２項のトンネル型冷凍機において、
    前記ライナはステンレス鋼から組立てられることを特徴
    とするトンネル型冷凍機。
26. （２６）請求項第２２項のトンネル型冷凍機において、
    前記ライナを前記トンネルに取付ける別の装置が設けら
    れていることを特徴とするトンネル型冷凍機。