JP6078227B2

JP6078227B2 - 急速凍結装置及び急速凍結方法

Info

Publication number: JP6078227B2
Application number: JP2011227569A
Authority: JP
Inventors: 尚男澁谷
Original assignee: Taiyo Nippon Sanso Corp
Current assignee: Taiyo Nippon Sanso Corp
Priority date: 2011-10-17
Filing date: 2011-10-17
Publication date: 2017-02-08
Anticipated expiration: 2031-10-17
Also published as: JP2013087997A

Description

本発明は、急速凍結装置及び急速凍結方法に係り、詳しくは、被凍結物を低温液化ガスに接触させて急速凍結させる急速凍結装置及び該装置を用いた急速凍結方法に関する。

多数の被凍結物を連続的に急速凍結させる装置として、被凍結物を載置した搬送用コンベヤを浸漬槽内の低温液化ガス中に通し、被凍結物を低温液化ガスに浸漬させることにより、被凍結物を急速凍結させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特表２０１０−５３５３２３号公報

しかし、上述の特許文献１のものでは、被凍結物を載置した搬送用コンベヤを低温液化ガス中に通すことから、大量の低温液化ガスが必要であり、凍結作業終了後の低温液化ガスの処理に手間が掛かると共に、低温液化ガスを無駄に廃棄処分しなければならなかった。さらに、搬送用コンベヤが低温液化ガス中の低温部と常温部とを循環するために多大な熱ロスが発生し、また、低温液化ガスが気化する際の潜熱だけを利用していることから、低温液化ガスの利用効率が良くなかった。

さらに、振動などで搬送用コンベヤ上から浸漬槽内に被凍結物が落下してしまうことがあり、搬送用コンベヤを低温液化ガス中に出入りさせるために搬送用コンベヤに傾斜を設ける必要があるため、傾斜部で被凍結物が搬送用コンベヤ上で転がってしまうと、浸漬時間に差異が生じて割れなどが発生することがあり、歩留まりが低下する原因ともなっていた。また、低温液化ガス中を通ることから、柔らかくて形状が安定しないもの、軽いものは、急速凍結させることができなかった。

そこで本発明は、凍結効率や歩留まりの向上を図り、コスト低減を図ると共に、柔らかくて形状が安定しないものでも良好に急速凍結させることができる急速凍結装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の急速凍結装置は、被凍結物に低温液化ガスを接触させて急速凍結させて凍結物とする急速凍結装置において、前記被凍結物を収容する凹部を備えたトレイと、該トレイを支持して水平方向に搬送する搬送手段と、該搬送手段の搬送方向上流側で、前記凹部内に前記被凍結物を収容した前記トレイを前記搬送手段に支持させた状態で前記凹部内に前記低温液化ガスを液体状態で供給する低温液化ガス供給手段と、前記搬送手段の下流側で、前記低温液化ガスによって急速凍結された前記凍結物を前記凹部内から回収する凍結物回収部とを備え、前記低温液化ガス供給手段は、前記低温液化ガスを前記凹部内に液面を形成するように被凍結物を急速凍結するのに必要十分な量に調節して供給する自動開閉弁を備え、前記低温液化ガス供給手段の下流側で、かつ、前記凍結物回収部の上流側に、前記搬送手段で搬送される前記トレイの上面を覆う蓋板を備え、前記トレイの上面と前記蓋板の下面との間に低温ガスを保持する隙間を設けていることを特徴としている。

また、前記トレイに、前記凹部を複数個設けたり、前記トレイを、前記搬送手段に着脱可能に載置させると最適である。また、本発明の急速凍結方法は、上述の急速凍結装置を用いた急速凍結方法において、前記自動開閉弁の開弁時間を調整することにより、低温液化ガスの供給量を調節し、被凍結物を急速凍結するのに必要十分な量の低温液化ガスを凹部に液面を形成するように供給することを特徴としている。

本発明の急速凍結装置によれば、被凍結物を凹部に収容したトレイを搬送手段に載置し、被凍結物を収容した凹部内に低温液化ガスを供給することにより、被凍結物を凹部内で低温液化ガスに接触させて凍結させることができる。被凍結物は、凹部内に収容されているので搬送中にトレイから落下したり、移動したりすることがなく、凍結物の歩留まりを向上できるとともに、低温液化ガスは、被凍結物を凍結できる量だけを凹部内に供給すればよいため、低温液化ガスの使用量を少なくすることができ、コストの低減を図れる。さらに、従来は急速凍結させるのが困難だった柔らかいものや形状の安定しないものでも、形状を保った状態で良好に急速凍結させることができる。

さらに、搬送手段の中間部に、トレイの上面を覆う蓋板を設けることにより、低温液化ガスが気化した低温ガスの冷熱も利用できるため、低温液化ガスの潜熱と顕熱とを有効に利用して冷却効率を向上させることができ、液面に浮上するような軽いものでも凍結させることができるとともに、低温液化ガスの使用量を更に低減することができる。また、被凍結物の大きさに応じて一つのトレイに複数の凹部を設けておくことにより、大量の被凍結物を効率よく凍結させることができる。また、搬送手段に対してトレイを着脱可能に形成しておくことにより、トレイを搬送手段から取り外して簡単に洗浄することができ、食料品を急速凍結させるものでも衛生面の向上を図ることができる。

本発明の一形態例を示す急速凍結装置の断面正面図である。同じく急速凍結装置の平面図である。同じく急速凍結装置の要部拡大断面図である。

図１乃至図３は、本発明の急速凍結装置の一形態例を示すもので、本形態例の急速凍結装置１１は、水平方向に配置された搬送手段であるエンドレスの搬送用コンベヤ１２と、該搬送用コンベヤ１２上に載置される複数のトレイ１３，１３と、搬送用コンベヤ１２の長手方向中間部に配置された蓋板１４と、該蓋板１４よりも搬送用コンベヤ１２の上流側に設けられた低温液化ガス供給手段である低温液化ガス供給用のノズル１５と、蓋板１４よりも搬送用コンベヤ１２の下流側に設けられた凍結物回収部１６とを備えている。

搬送用コンベヤ１２は、一対のローラ１２ａ，１２ａの両端部に、一対のベルト１２ｂ，１２ｂをそれぞれ掛け渡したものであって、各トレイ１３は、幅方向の両側部１３ａ，１３ａが前記一対のベルト１２ｂ，１２ｂ上にそれぞれ載置されることにより、ベルト１２ｂ，１２ｂ上に着脱可能に載置され、ベルト１２ｂ，１２ｂの移動に伴って上流側から下流側に向かって搬送される。

トレイ１３は、被凍結物１７を収容可能な形状の凹部１３ｂを複数箇所に備えたものであって、本形態例では、搬送用コンベヤ１２の進行方向と直交する方向、即ち幅方向に４個、搬送方向に３列の計１２箇所の凹部１３ｂが設けられている。このトレイ１３は、低温脆化し難いステンレス鋼などの金属や、シリコン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの合成樹脂で形成することができる。

蓋板１４は、搬送用コンベヤ１２で搬送されるトレイ１３の上面を覆うように設けられており、トレイ１３の上面と蓋板１４の下面との間には、凹部１３ｂ内の低温液化ガスが気化した低温ガスを逃がすための小さな隙間が設けられている。

ノズル１５は、蓋板１４の上流端に近接した位置に設けられており、１列分の凹部１３ｂに同時に低温液化ガスを供給できるように、トレイ幅方向の４箇所に並んで配置されている。また、ノズル１５に低温液化ガスを供給する配管には、低温液化ガスの供給量を調節する手段、例えば自動開閉弁が設けられており、凹部１３ｂの大きさ及び収容した被凍結物１７の種類に応じて開弁時間を調整することにより、被凍結物１７を急速凍結するのに必要十分な量の低温液化ガスを凹部１３ｂ内に供給できるように形成されている。

上述のように形成された急速凍結装置１１は、各凹部１３ｂ内に被凍結物１７を収容したトレイ１３を搬送用コンベヤ１２に載置し、あるいは、搬送用コンベヤ１２に載置したトレイ１３の各凹部１３ｂ内に被凍結物１７を投入し、搬送用コンベヤ１２のベルト１２ｂ，１２ｂの進行によってノズル１５の下方に位置した各凹部１３ｂ内に、各ノズル１５から所定量の低温液化ガス、通常は液化窒素をそれぞれ供給する。これにより、被凍結物１７が低温液化ガスに接触して急速に冷却される。

このとき、ノズル１５の下流側に近接して蓋板１４を配置しておくことにより、低温液化ガスが供給された凹部１３ｂが短時間で蓋板１４の下方に移動し、凹部１３ｂの上方が蓋板１４で覆われた状態になるため、凹部１３ｂ内で気化した低温ガスを外部にほとんど放出することなく、トレイ１３の上面と蓋板１４の下面との間に低温ガスを保持できる。

これにより、低温ガスによる冷却効果も期待できるので、低温液化ガスの潜熱と顕熱とを有効に利用して被凍結物１７を急速に冷却することができ、液面から突出した部分も低温ガスによって効果的に冷却することができる。

ベルト１２ｂ，１２ｂの進行によって蓋板１４の下方を通過することで被凍結物１７が凍結した凍結物を凹部１３ｂ内に収容した状態のトレイ１３は、凍結物回収部１６で搬送用コンベヤ１２から取り外され、次の工程、例えば、凍結物の包装工程などに送られ、トレイ１３から凍結物を回収して個別に包装したり、凹部１３ｂ内に凍結物を収容した状態のトレイ全体を包装したりする。凍結物を回収した空のトレイ１３は、搬送用コンベヤ１２の上流側に戻すことによって再利用することができ、再利用する際に消毒や洗浄を行うことにより、食品を急速凍結させる場合の衛生面での問題はない。

このようにして被凍結物１７を低温液化ガスに接触させて被凍結物１７を急速凍結する際に、被凍結物１７に対応した形状の凹部１３ｂ内に被凍結物１７を収容し、該凹部１３ｂ内に低温液化ガスを供給して被凍結物１７を低温液化ガスに接触させることにより、従来に比べて、遙かに少量の低温液化ガスで、被凍結物１７を確実に凍結させることができ、冷却効率を向上させることができると共に、装置の小型化を図ることができる。また、従来のように搬送用コンベヤ１２に傾斜部を設けなくてもよく、被凍結物１７は凹部１３ｂ内に収容された状態となっていることから、被凍結物１７やトレイ１３が搬送用コンベヤ１２上から落下したり、位置がずれたりすることがなく、被凍結物１７を確実に凍結させることができ、歩留まりの向上を図ることができる。

さらに、凹部１３ｂを、被凍結物１７の形状に対応した形状に形成することにより、被凍結物１７が柔らかくて形状が安定しないものであっても、形状を保った状態で良好に急速凍結させることができ、比重が小さくて低温液化ガスの液面に浮上してしまうような軽いものであっても、蓋板１４を設けることによって確実に急速凍結させることができる。したがって、生牡蠣のように柔らかいものや、納豆やいくらなどの形状の安定しないもの、ホイップクリームやスポンジケーキなどの軽いものでも、確実に急速凍結させることができる。

なお、急速凍結装置は、搬送用コンベヤの最上流部と最下流部との間を断熱構造を備えたトンネル内に配置することができ、トンネルの形状によっては蓋板を省略しても前記同様の効果を得ることができる。トレイの形状は任意であり、搬送用コンベヤに固定しておくことも可能である。また、トレイに設ける凹部の数は、トレイの大きさや被凍結物の大きさに応じて適宜設定することができる。さらに、ノズルの位置や設置数も任意であり、複数のノズルから一つの凹部に低温液化ガスを供給することもできる。また、ノズルから供給する低温液化ガスは、凹部の壁に沿って被凍結物に当たらないように低温液化ガスを流し込む状態でもよく、上方からシャワーのように被凍結物に低温液化ガスを浴びせる状態でもよい。さらに、搬送手段は、トレイを水平方向に保って搬送することができれば、任意の搬送手段を用いることができる。

１１…急速凍結装置、１２…搬送用コンベヤ、１２ａ…ローラ、１２ｂ…ベルト、１３…トレイ、１３ａ…側部、１３ｂ…凹部、１４…蓋板、１５…ノズル、１６…凍結物回収部、１７…被凍結物

Claims

被凍結物に低温液化ガスを接触させて急速凍結させて凍結物とする急速凍結装置において、前記被凍結物を収容する凹部を備えたトレイと、該トレイを支持して水平方向に搬送する搬送手段と、該搬送手段の搬送方向上流側で、前記凹部内に前記被凍結物を収容した前記トレイを前記搬送手段に支持させた状態で前記凹部内に前記低温液化ガスを液体状態で供給する低温液化ガス供給手段と、前記搬送手段の下流側で、前記低温液化ガスによって急速凍結された前記凍結物を前記凹部内から回収する凍結物回収部とを備え、
前記低温液化ガス供給手段は、前記低温液化ガスを前記凹部内に液面を形成するように被凍結物を急速凍結するのに必要十分な量に調節して供給する自動開閉弁を備え、
前記低温液化ガス供給手段の下流側で、かつ、前記凍結物回収部の上流側に、前記搬送手段で搬送される前記トレイの上面を覆う蓋板を備え、前記トレイの上面と前記蓋板の下面との間に低温ガスを保持する隙間を設けている急速凍結装置。
前記トレイは、前記凹部を複数個備えている請求項１記載の急速凍結装置。
前記トレイは、前記搬送手段に着脱可能に載置される請求項１又は２記載の急速凍結装置。
請求項１乃至３の急速凍結装置を用いた急速凍結方法において、
前記自動開閉弁の開弁時間を調整することにより、低温液化ガスの供給量を調節し、被凍結物を急速凍結するのに必要十分な量の低温液化ガスを凹部に液面を形成するように供給することを特徴とする急速凍結方法。