JPH0640780U - 食品冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 解凍時のドリップも起こらず、高品質の冷凍
食品を高い生産性の下で製造することができる食品冷凍
装置を提供する。 【構成】 この食品冷凍装置は内部に不凍液１５が収容
され、上部には被冷凍食品を不凍液１５内に出し入れす
るための開口部１１ａを有する冷凍槽１１と、冷凍槽１
１の内部側壁１１ｄに沿って垂設され、その内部には冷
媒が通流する冷媒通流手段１６ｂ、１６ｃ、１６ｄと冷
凍槽１１と非接触状態で不凍液１５の上方から不凍液１
５内に挿入・配設されている攪拌手段１７と温度センサ
１８と冷凍槽１１に付設され、被冷凍食品を冷凍槽１１
内に昇降させるための昇降手段２３と昇降手段２３に付
設され、被冷凍食品を不凍液１５内に浸漬したときに
は、開口部１１ａを密封する開口部密閉手段２７とを備
えている。

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は食品冷凍装置に関し、更に詳しくは、冷凍温度に冷却されている不 凍液の中に食品を浸漬して、その食品を急速冷凍する食品冷凍装置に関する。 （従来の技術） 食肉などの食品を冷凍保存するためには、従来から、冷気を食品に吹き当て て凍結する方法が一般に採用されている。 しかしながら、この方法によると、冷気が直接吹き当たる部分と吹き当たら ない部分とでは、凍結が均一に進まず、冷凍むらが生ずることがある。 また、この方法では凍結速度は緩慢であり、とくに大形状の食品を凍結する場 合には、非常に長い時間を要してその生産性が高いとはいえない。また、緩慢凍 結ということからして、食品が、その最大氷結晶生成温度域（−１℃〜−５℃） を通過する時間は長くなる。そのため、例えば食肉などの場合には、その食肉に 含有されている水分が凍結するときに、その氷晶が大きな結晶として成長するこ ととなり、その氷晶によって細胞が破壊され、その結果、それを解凍したときに ドリップが生じ、鮮度や味覚が落ちるとともに、そこに雑菌などが付着して腐敗 の進行をはやめることがある。 このようなことから、最近では、上記した冷気吹き当てによる冷凍方式に代え て、冷媒で所定温度にまで冷却された不凍液の中に食品等を浸漬する液体冷凍方 式が注目を集めている。 この方法によれば、食品はその周囲を取り巻く不凍液によって均等に冷却され るため冷凍むらを解消することができ、また、凍結速度も速いため、その生産性 は高まるとともに、上記した緩慢凍結時におけるような冷凍食品の品質低下を防 止することも可能になる。 不凍液を用いる冷凍装置としては、例えば宇部工業株式会社によって不凍液循 環方式のものが既に市販されている。この装置は、第７図の概略図で示したよう に、タンク１と、このタンク１とは別置の不凍液冷却装置２をパイプ３ａ、３ｂ で接続し、不凍液冷却装置２で所定温度にまで冷却した不凍液４をパイプ３ａに 備えつけたポンプ５で図の矢印のように循環させる装置である。 しかしながら、この装置の場合、不凍液冷却装置２で冷却される不凍液の温度 は約−３５℃程度であり、またタンク１内では不凍液温度は約−３０℃程度で運 転されるため、タンク１とパイプ３ａ、３ｂとの接続部では、不凍液中に約４０ ％程度含有されている水分が徐々に氷結して、この部分で目詰りを起こすという 問題が発生する。 そのため、装置運転を進めるにつれて、不凍液の循環効率は低下し、タンク１ 内の不凍液４の全体の温度が上昇するようになり、食品の冷凍速度が低下すると いう問題が起こりやすい。 上記した循環方式の装置における問題を解消する装置としては、例えば、山下 冷凍機（株）により、第８図の概略図で示したような装置が市販されている。 この装置はタンク６の中に不凍液７が収容され、タンク６の底部付近に冷凍用 パイプ８を配設してこの中に冷媒を通流させて不凍液７を所定温度に冷却し、か つ、タンク６の側壁６ａからモータで駆動させる攪拌プロペラ９を不凍液７内に 挿入して不凍液７を攪拌し、不凍液の均一温度化を図ろうとするものである。 この装置の場合は、不凍液の冷却がそこに配置されている冷凍用パイプによっ て行われるので、循環方式の装置にみられるようなパイプの目詰り現象は防止で きるようになる。 しかしながら、この装置の場合、冷凍用パイプ８がタンク６の底部付近に配設 されていることにより次のような問題が生じやすい。すなわち、不凍液は一般に エタノールと水を主成分として構成されていて、水の方がエタノールより比重が 大きいので、タンク内の不凍液は下方ほど比重差により水が多くなる傾向を示す 。そのため、この水分が冷凍用パイプ８の周囲でシャーベット状に氷結してしま い、不凍液７の温度分布にむらが生じ、温度センサによる表示温度と実際に食品 を浸漬する個所における温度との不一致が起こりやすく、結果として冷凍効率の 低下を招くようになる。 また、攪拌プロペラ９は、タンク側壁６ａの位置にシール機構を介して挿入さ れているため、運転過程における振動等により、このシール機構の疲労が進み、 ここからタンク内部の不凍液が外部に漏洩してそこで結露するという問題も生じ やすく、安定した長期運転の点で難点がある。 （考案が解決しようとする課題） 本考案は、上に示した不凍液を用いた従来の冷凍装置における不都合な問題 を解決し、装置からの不凍液漏洩を全く起こすことがなく、長期に安定して食品 の急速冷凍が可能である食品冷凍装置の提供を目的とする。 （課題を解決するための手段） 上記した目的を達成するために、本考案においては、内部に不凍液が収容さ れ、上部には、被冷凍食品を前記不凍液内に出し入れするための開口部を有する 冷凍槽；前記冷凍槽の内部側壁に沿って垂設され、その内部には冷媒が通流する 冷媒通流手段；前記冷凍槽と非接触状態で前記不凍液の上方から前記不凍液内に 挿入・配設されている攪拌手段と温度センサ；前記冷凍槽に付設され、前記被冷 凍食品を前記冷凍槽内に昇降させるための昇降手段；ならびに、前記昇降手段に 付設され、前記冷凍食品を前記不凍液内に浸漬したときには、前記開口部を密封 する開口部密閉手段；を備えていることを特徴とする食品冷凍装置が提供される 。 （作用） 本考案の装置においては、冷媒を流す冷媒通流手段が冷凍槽の内部側壁に沿 って垂設されているので、冷凍槽内の不凍液はその底部付近から冷却されている のではなく、不凍液の上部や下部のいずれの個所においても側方から冷却される ことになる。そのため、不凍液の温度分布のむらは従来に比べて著しく少なくな る。したがって、所定の温度で安定した急速冷凍運転が可能になる。 また、不凍液を均一攪拌するための攪拌手段は、不凍液の上方から直接不凍 液の中に挿入されて、不凍液内に配設されるので、不凍液を収容する冷凍槽の壁 部から不凍液が漏洩して結露するという事態は完全に防止できるようになる。 （実施例） 以下に、添付した図面に基づいて本考案装置を詳細に説明する。 第１図〜第３図は、冷凍槽１１の形状が四角槽である場合の実施例を示すも ので、第１図はその左側面図、第２図は正面図、第３図はその平面図をそれぞれ 示している。 図において、冷凍槽１１はステンレス鋼板を用いた断熱構造の箱状体であり、 後述する昇降手段２３や制御装置２２が付設されている。冷凍槽１１の底には、 固定用の脚台１２と設置場所移動用の脚輪１３が取付けられ、また、上面の一部 には開口部１１ａが形成されていて、ここから冷凍すべき食品を収容する籠１４ の槽内への出し入れができるようになっている。そして、冷凍槽１１の中には不 凍液１５が収容されている。 用いる不凍液１５としては、無色無害であり、食品冷凍用として従来から使用 されているものであれば何であってもよく格別制限されるものではないが、例え ば、急速冷凍を効率よく行うことを考慮して、−３０℃〜−５０℃の超低温で使 用することができるエチルアルコール系の不凍液が好適である。 冷凍槽１１の内部側壁のうち、側壁１１ｂ、側壁１１ｃ、側壁１１ｄの３つの 側壁には、それぞれ互いに連結する冷媒通流手段１６ｂ、１６ｃ，１６ｄが垂設 されている。 この冷媒通流手段１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは、いずれも、例えばステンレス製 鋼パイプを同一平面内でジグザグに曲折して、全体として偏平な形状になってい る。そして、パイプ内には、別置の冷凍圧縮機（図示しない）で圧縮されて所定 の温度になっている例えばフレオンのような冷媒が通流されている。 偏平形状の冷媒通流手段１６ｂ，１６ｃ，１６ｄはいずれも冷凍槽１１の内部 側壁１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに沿って垂直方向に位置し、全体が不凍液１５の中 に浸漬している。したがって、不凍液１５は、上下方向における温度差が生じな い状態で３方向から常時均等に冷却されることになる。 冷凍槽１１の上面に位置する張出し部１１からは、攪拌手段１７と温度センサ １８が不凍液１５の中に上方から挿入されている。すなわち、攪拌手段１７と温 度センサ１８は、いずれも、冷媒通流手段が垂設されていない内部側壁１１ｆに 沿って、不凍液１５に中に挿入、配設されている。 攪拌手段１７としては、第４図の概略図で示したように、モータ１９で駆動す る単純なスクリュー攪拌機１７ａであってもよいし、また、第５図の概略図で示 したように、上部に不凍液流入口２０ａが形成され、下部先端が内壁１１ｆに対 向する内壁１１ｂ側に開いている噴出口２０ｂを有する噴流管２０を、前記不凍 液流入口２０ａが不凍液の１５の液面の下に位置するように配置し、この噴流管 ２０の中に、モータ１９で駆動するスクリュー攪拌機１７ａをセットした噴流攪 拌機であってもよい。 この場合には、スクリュー攪拌機１７ａの駆動により、不凍液は噴出口２０ｂか ら噴出し、図の矢印ｐのように流れて流入口２０ａに還流する循環運動を行い、 不凍液の均一攪拌が行われ、その結果、不凍液１５の温度が均一になる。 更には、第６図の概略図で示したように、噴流管２０の下部先端２０ｂは下方 に開口する構造とし、この先端２０ｂの下方に、図のような角度で傾斜板２１を 配置したものであってもよい。この場合には、噴出口２０ｂから噴出した不凍液 は、傾斜板２１で内壁１１ｂ側に誘導され、図の矢印ｑのように流れて流入口２ ０ａに還流する循環運動が進み、不凍液温度の均一化が実現する。 この過程で、不凍液１５の温度は温度センサ１８で測定され、その温度信号は 、マイコン搭載の制御装置２２に入力され、この信号で図示しない冷媒圧縮機の 作動条件を制御することにより、不凍液１５の温度を所定温度に維持する。 冷凍槽１１には、食品を不凍液１５内に出し入れするための昇降手段２３が配 設されている。 この昇降手段２３は冷凍槽１１の背面に取付けられ、その内部 には、例えば上下に伸縮するピストン杆２３ｂを有する油圧シリンダ２３ａと、 前記ピストン杆２３ｂに連結体２３ｃと昇降板２３ｄを介して取付けられた一対 の昇降枠２４、２４とから構成されている。そして、昇降枠２４、２４の下部に は、食品を収容する籠１４を載せるための支持部２４ａが設けられている。 昇降枠２４、２４にはそれぞれ装置前方に延びる支持腕２５、２５が取付けら れている。支持腕２５、２５には、それを貫通して４個のねじ杆２６、２６、２ ６、２６が取付けられ、各ねじ杆の下端は冷凍槽１１の開口部１１ａと同一形状 の板体２７と４点で固定され、また各ねじ杆の上端と支持腕の上面との間にはば ね２８、２８、２８、２８を介在させることにより、前記板体２７を２本の支持 腕２５、２５で弾性的に支持している。 この昇降手段は次のような動作を行う。まず、油圧シリンダ２３ａを作動して 、例えばピストン杆２３ｂを下方に移動させると、このピストン杆２３ｂと連結 体２３ｃおよび昇降板２３ｄを介して一体化している昇降枠２４、２４は、案内 軸２３ｅに沿って下降する昇降板２３ｄの動きに追随して、ボックス前面に形成 されている２本のガイド溝２３ｆ，２３ｆに沿って下降し、その支持部２４ａの 上の籠１４は、開口部１１ａから不凍液１５に浸漬する。それにつれて、ばね２ ８の弾性に抗して、板体２７も下降し、籠１４の食品が不凍液１５中に完全に浸 漬した時点で、板体２７が冷凍槽の開口部１１ａを密封する。そして冷凍終了後 は、油圧シリンダ２３ａのピストン杆２３ｂを伸ばして昇降枠２４を引き上げる 。冷凍された食品は開口部１１ａからせり上がる。 つぎに作用を説明する。 まず、制御装置２２の始動スイッチをオンにして、冷媒圧縮機を作動させて所 定温度の冷媒を冷媒通流手段１６ｃ→１６ｂ→１６ｄに供給し、あわせて、温度 センサ１８を作動させながら、攪拌手段１７を動作して、不凍液１５を攪拌する 。 不凍液１５の均一攪拌が進み、３方の内部側壁１１ｃ、１１ｂ、１１ｄに垂設 されている冷媒通流手段１６ｃ，１６ｂ、１６ｄによって、不凍液１５は上下方 向における温度差を生ずることなく、所定の温度、例えば−３０℃〜−５０℃に 均一に冷却される。 ついで、昇降枠２４の支持部２４ａの上に食品を収容した籠１４を置き、油圧 シリンダ２３ａを作動してそのピストン杆２３ｂを縮退せしめる。前記したよう に、昇降枠２４は下降し、その支持部２４ａ上の籠は冷凍槽の開口部１１ａから 不凍液１５に浸漬する。完全浸漬とともに、板体２７によって開口部１１ａは密 閉され、その状態が維持される。 不凍液１５内に浸漬した食品は、その周囲から不凍液１５によって万遍なく急 速冷凍される。 制御装置２２内のタイマー機構により、食品のボリウムで規定される所定の時 間が経過すると、制御装置２２からの信号で油圧シリンダ２３ａのピストン杆２ ３ｂが伸張しはじめて昇降枠２４と板体２７は上昇し、開口部１１ａからは冷凍 された食品がせり上がってくる。 なお、以上の実施例は、冷凍槽が箱状体の場合を説明したものであるが、本 考案の装置は上記態様に限定されるものではなく、冷凍槽が有底の円筒形状や、 有底の多角形筒体であってもよい。これらのいずれにおいても、槽本体の内部側 壁に偏平形状の冷媒通流手段が垂設されていること、ならびに攪拌手段と温度セ ンサがいずれも不凍液の上方から槽本体と接触することなく不凍液内に挿入、配 置されていればよい。 （考案の効果） 以上の説明で明らかなように、本考案の食品冷凍装置は、冷凍槽の内部側壁 に沿って冷媒通流手段が垂設された状態で不凍液が冷却されるので、攪拌手段に よる攪拌とも相俟って、不凍液の上部と下部における温度むらは極めて少なくな り、不凍液の温度は均一になる。 また、攪拌手段は不凍液の上方から不凍液内に挿入、配置されているので、 冷凍槽の側壁等に攪拌手段挿入用の孔を形成する必要もなく、そのため、不凍液 が冷凍槽から漏洩して結露することは全く起こらず、長期に安定した運転が可能 である。 そして、不凍液は食品冷凍時に板体によって密封状態にあるため、−３０℃ 〜−５０℃の超低温で使用することができ、食品の急速冷凍が効果的に進む。例 えば、従来の冷気凍結では２４時間の凍結時間を必要とする食肉ブロックが、３ ０分程度で凍結することができ、その生産性が著しく向上するとともに、解凍時 のドリップも起こらず、高品質の冷凍食品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本考案の実施例を示す左側面図である。第２
図は、本考案の実施例を示す正面図である。第３図は、
本考案の実施例を示す平面図である。第４図は、本考案
の装置に配置する攪拌手段の１例を示す概略図である。
第５図は、本考案の装置に配置する攪拌手段の他の例を
示す概略図である。第６図は、本考案の装置に配置する
攪拌手段の更に別の例を示す概略図である。第７図は、
従来の不凍液循環方式の装置例を示す概略図である。第
８図は、従来の液体冷凍装置の例を示す概略図である。 １１…冷凍槽、１１ａ…冷凍槽の開口部、１１ｂ、１１
ｃ，１１ｄ…冷凍槽の内部側壁、１１ｅ…冷凍槽の上部
張出し部、１１ｆ…冷凍槽の内部側壁、１２…脚台、１
３…脚輪、１４…籠、１５…不凍液、１６ｂ、１６ｃ，
１６ｄ…冷媒通流手段、１７…攪拌手段、１７ａ…スク
リュー攪拌機、１８…温度センサ、１９…モータ、２０
…噴流管、２０ａ…不凍液流入口、２０ｂ…不凍液噴出
口、２１…傾斜板、２２…制御装置、２３…昇降手段、
２３ａ…油圧シリンダ、２３ｂ…ピストン杆、２３ｃ…
連結体、２３ｄ…昇降板、２３ｅ…昇降板２３ｄの案内
軸、２３ｆ…ガイド溝、２４…昇降枠、２４ａ…食品を
支持する支持部、２５…支持腕、２６…ねじ杆、２７…
板体（開口部密閉手段）、２８…ばね。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 （１）内部に不凍液が収容され、上部には、被冷凍食品
   を前記不凍液内に出し入れするための開口部を有する冷
   凍槽；前記冷凍槽の内部側壁に沿って垂設され、その内
   部には冷媒が通流する冷媒通流手段；前記冷凍槽と非接
   触状態で前記不凍液の上方から前記不凍液内に挿入・配
   設されている攪拌手段と温度センサ；前記冷凍槽に付設
   され、前記被冷凍食品を前記冷凍槽内に昇降させるため
   の昇降手段；ならびに、 前記昇降手段に付設され、前記被冷凍食品を前記不凍液
   内に浸漬したときには、前記開口部を密封する開口部密
   閉手段；を備えていることを特徴とする食品冷凍装置。 （２）前記攪拌手段が、スクリュー攪拌機または噴流攪
   拌機である実用新案登録請求の範囲第１項に記載の食品
   冷凍装置。 （３）少なくとも前記冷凍槽、冷媒通流手段および攪拌
   手段がステンレス鋼材から成る実用新案登録請求の範囲
   第１項に記載の食品冷凍装置。