JP7606618B2 - 粒状物凍結装置 - Google Patents
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Description
粒状物の搬送を補助するように構成された通気性を有するベルトと、
冷却ガスを下から前記ベルトに噴射するように構成された複数の噴射孔が設けられる噴射板と、
を備え、
前記ベルトは、前記噴射板の上面に対して前記ベルトの走行方向に摺接しながら進むように構成される摺接部を含む。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。
図1、図2を参照し、本開示の一実施形態に係る粒状物凍結装置1(以下、「凍結装置1」ともいう)の概要を例示する。両図は本開示の一実施形態に係る凍結装置1の概念的な断面図である。
凍結装置1は、食用の粒状物5を凍結するように構成される。食用の粒状物5(以下、「粒状物5」ともいう)は例えば粒状の果物、ダイス状またはスライス状の果物である。粒状の果物は、ラズベリー、ブルーベリー、イチゴ、ブドウ、またはサクランボなどである。他の例として粒状物5は、穀物、豆類、丸ごとの野菜、スライス状もしくはダイス状の野菜、パスタ、米、または、ダイス状の肉などであってもよい。以下では、粒状物5が粒状の果物である例を説明する。
本実施形態の凍結装置1では、粒状物5を個別に凍結するための手法としてIQF(IQF:Individual Quick Freeze)が一例として採用される。
流動する粒状物5は、分散した状態で搬送されるため、複数の粒状物5のそれぞれの液状の表面が互いに接触した状態で凍結するのを抑制できる。これにより、複数の粒状物5が塊になって凍結する凝集凍結を抑制できる。噴射板30の構成の詳細は後述する。
なお、粒状物5の流動は、搬送部15における転動、搬送部15に載置されている別の1または複数の粒状物5のそれぞれの上部における転動、搬送部15からの異なった強度の浮き上がり、またはこれらの組み合わせなどを含む概念である。
複数のレール77はそれぞれ下流ベルト72の幅方向に延在し、且つ、下流搬送部76を支持する。本例のレール77は軸線回りに回転しない。他の例のレール77は、軸線回りに回転自在であってもよい。
図3A~図4を参照し、噴射板30の構成の詳細を例示する。図3A~図3Cは、幾つかの実施形態に係る噴射板30A~30Cを概念的に示す説明図である。図4は、本開示の一実施形態に係る搬送方向視における噴射板30とベルト10を概念的に示す説明図である。
なお、図中で示される矢印Wは、ベルト10の幅方向(以下、単に「幅方向」という場合がある)を示し、矢印F1は、既述の通り、ベルト10の搬送部15の走行方向(粒状物5の搬送方向)を示す。また図4では、ベルト10の構成要素である後述の摺接部20(例えば図5A参照)の図示を省略している。
図3A、図3Cで例示される実施形態では、第1噴射部31A、31Cと第2噴射部32A、32Cがそれぞれ1種類ずつ用意される。第1噴射部31A、31Cの噴射孔351A、351C(351)はそれぞれ、第2噴射部32A、32Cの噴射孔352A、352C(352)よりも大きな内径を有する。
図3Bで例示される実施形態では、第1噴射部31Bまたは第2噴射部32Bの少なくとも一方が2種類以上用意される。より具体的には、第1噴射部31B(31)は、規定値以上となる開口率を有する2種類の第1噴射部311B、312Bを有し、第2噴射部32B(32)は、規定値未満となる開口率を有する2種類の第2噴射部321B、322Bを有する。同図では、第1噴射部31Bの噴射孔351B(351)を、符号375A、375Bによって示し、第2噴射部32Bの噴射孔352B(352)を符号372A、372Bによって示す。
なお他の実施形態では、第1噴射部31Bと第2噴射部32Bはそれぞれ3種類以上、用意されてもよい。
より具体的な一例として、図3A、図3Bで示される第1境界301A、301B(301)は、走行方向と平行に直線状に延在する。また、図3Cで示されるように、走行方向に沿う第1境界301Cは、ジグザグパターンを有してもよい。
なお、第1噴射部31と第2噴射部32が一体的に形成されている実施形態、または、第1噴射部31と第2噴射部32が隙間を空けて並んでいる実施形態においては、両者の境界となり得る複数候補の仮想的な平面のうちでいずれかが走行方向に沿っていれば、走行方向に沿う第1境界301が存在することとなる。
開口率が大きい第1噴射部31によって噴射される冷却ガスの勢いは強く(高流動層)、開口率が小さい第2噴射部32によって噴射される冷却ガスの勢いは弱い(低流動層)。これにより、ベルト10の搬送部15を通過する冷却ガスの勢いが幅方向において不均等になり、ベルト10の上側では冷却ガスの幅方向における流れが生じる。結果、第1噴射部31の上側にある粒状物5と第2噴射部32の上側にある粒状物5とが幅方向に行き交い(矢印L)、粒状物5の幅方向における攪拌が起こる。
幅方向における攪拌の別の具体例を説明すると、冷却ガスの勢いが強い第1噴射部31の上側では粒状物5が高く浮き上がるため、その滞空時間は長い。従って、第1噴射部31の上側では搬送部15に載置される粒状物5の個数が少なく、搬送部15の上面において粒状物5が転動できる空スペースが生じ易い。これに対し、第2噴射部32の上側では搬送部15に載置されている粒状物5が多く、粒状物5が幅方向に沿って上記の空スペースに転動することになる。これにより、粒状物5の幅方向における攪拌が起こる。
粒状物5の幅方向の攪拌が起こることで、粒状物5は分散した状態で互いに異なる高さで流動することができる。粒状物5が個々に冷却ガスと当たり、表面凍結中においてもより活動的な挙動を維持することができるので、粒状物5の凝集凍結を抑制できる。
凍結進行度の互いに異なる粒状物5が接触し合うと、一方の表面に含まれる未凍結の液汁が、他方の凍結した表面に付着する。このような流動下において、粒状物5の表面を覆った液汁が、急激に冷却されて凍結される。結果、粒状物5の外観品質が劣化する可能性がある。
この点、上記構成によれば、凍結進行度の異なる粒状物5の攪拌が適度に抑制されるので、凍結した粒状物5の外観品質を向上させた凍結装置1が実現する。
例えば、図3A、図3Bで示される実施形態では、第1境界301A、301Bの長さは、第1噴射部31A、31Bの走行方向にける長さ、及び、第2噴射部32A、32Bの走行方向における長さのそれぞれと等しい。また、図3Cで示される実施形態では、第1境界301Cの長さ(寸法B)は、第1噴射部31の長さ(寸法H)の3分の1であり、第2噴射部32の長さと同じである。
なお、他の実施形態では、走行方向における第1境界301の長さは、第1噴射部31の走行方向における長さ、および、第2噴射部32の走行方向における長さのいずれに対しても、2分の1以上または3分の2以上であってもよい。
本実施形態の支持フレーム90は、噴射板30を支持する多孔性の支持プレート95と、支持プレート95を支持する一対のサポート91とを含む。支持プレート95は、一例として、走行方向と幅方向に延在する1または複数の多孔性プレート部品によって形成される。一対のサポート91は、それぞれ、ベルト10(図4参照)よりも幅方向の両側に位置する。
本例では、第1噴射部31Aと第2噴射部32Aのそれぞれに穴36が設けられており、支持プレート95にも穴36と上下に重なるプレート穴(図示外)が設けられている。締結部材(図示外)が、穴36とプレート穴に差し込まれて締結されることで、第1噴射部31Aと第2噴射部32Aは、支持フレーム90に離脱可能に取り付けられる。なお、支持プレート95のうちで、噴射板30の下方にある領域の大半には大型の孔(図示外)が形成されており、噴射板30に向かう冷却ガスの流れを阻害しない構成が採用される。
本実施形態では、3種類の噴射部51のいずれか2つがそれぞれ第1噴射部31A及び第2噴射部32Aとして採用され、支持フレーム90に取り付けられる。これにより、第1噴射部31A及び第2噴射部32Aの交換作業によって、第1噴射部31Aと第2噴射部32Aのそれぞれの開口率を粒状物5の種類に応じて変更できる。よって、噴射板30は、粒状物5に応じた冷却ガスの適正な噴射をすることができる。さらに、送風機4のファンの速度調整機能による噴射板30下の適正な風圧制御も加わり、冷却ガスの噴射の最適化が図られる。
また、第1噴射部31Aと第2噴射部32Aが支持フレーム90に離脱可能に取り付けられるので、交換に伴って第1噴射部31Aまたは第2噴射部32Aが支持フレーム90に新たに取り付けられる場合であっても、交換前と同様の取り付け位置に取り付けることができる。よって、第1噴射部31Aまたは第2噴射部32Aの少なくとも一方を交換した後においても、噴射板30は冷却ガスを安定的に噴射することができる。
また、第3噴射部33は、複数の配列噴射部55のいずれかと同一形状である。より具体的な一例として、第3噴射部33A、33Bは第2噴射部32A、32Bと同一形状である。
上記構成によれば、第3噴射部33と第1噴射部31の第2境界302を跨いで搬送される粒状物5の流動状態の差異を小さくでき、結果、当該粒状物5の凍結進行度の差異を小さくできる。
なお、詳細な図示は省略するが、幅方向に沿う第2境界302は、ジグザグパターンを有してもよい。
複数の配列噴射部55は、走行方向に沿って複数列になって配列されている。図3Aでは、幅方向に配列される2個の配列噴射部55A(即ち、第1噴射部31Aと第2噴射部32A)が4列以上になって配列されている。図3Bでは、複数の配列噴射部55Bが走行方向に3列以上になって配列されている。そして、図3A、図3Bで例示される実施形態では、噴射板30A、30B(30)の幅方向の全長と走行方向の全長とに亘って、噴射板30の開口率は規則的に変化する。
例えば、図3Aで例示される噴射板30Aでは、幅方向の一方側と他方側とで開口率が2パターンに分かれており、且つ、この2パターンの開口率が走行方向に沿って交互に表れている。図3Bで例示される噴射板30Bでは、幅方向に沿って開口率が4パターンに分かれており、且つ、この4パターンの開口率が走行方向に沿って規則的に表れている。
以下、図5A~図5Cを参照し、ベルト10の構成の詳細を例示する。図5A~図5Cは、それぞれ、第1の実施形態に係るベルト11(10)、第2の実施形態に係るベルト13(10)、および第3実施形態に係るベルト14(10)を概念的に示す説明図である。図6は第1の実施形態に係るベルト11(10)の概念的な斜視図である。図7は第2の実施形態に係るベルト13(10)の概念的な斜視図である。
図5A~図5Cで例示されるように、ベルト11、13、14(10)はそれぞれ、噴射板30の上面39に対してベルト10の搬送部15の走行方向(矢印F1)に摺接しながら進むように構成される摺接部21、23、24を含む。以下の説明では、摺接部21、23、24を総称するときに「摺接部20」という場合がある。ベルト10は、走行方向に間隔を空けて配置される複数の摺接部20を備えてもよいし、単一の摺接部20を備えてもよい。
幅方向に延在する摺接部20は、複数のパーツによって構成されてもよいし、単一のパーツによって構成されてもよい。
なお、本実施形態の付着物Sは、摺接部20によって擦り取られたあと搬送部15と共に移動し、噴射板30の下流端から落下する。
この点、上記構成によれば、幅方向と平行に延在する摺接部20は付着物Sを走行方向の下流側へ移動させやすいので、擦り取られた付着物Sが走行方向の上流側にある噴射孔35に再び進入するのを抑制できる。よって、凍結装置1は粒状物5の良好な凍結を実現することができる。
また、摺接部20が幅方向に延在することで、摺接部20の長さは短くなるので、凍結装置1は、ベルト10の構成を簡素化することができる。
図6を参照し、第1の実施形態に係るベルト11(10)の詳細を例示する。同図で示される矢印Wはベルト11の幅方向を示す。なお、図6では、図3A~図4を用いて既述した噴射板30を概略的に二点鎖線によって図示している(図7も同様である)。
ベルト11の走行部18A(18)は、走行方向に沿って並ぶ複数のパーツ41を有する。そして、各パーツ41は、複数の通気口49A(49)が設けられたプレート42を有する。同図で示される通気口49Aは円形孔であるが、他の実施形態では矩形孔などであってもよい。
プレート42の一端面は上述の搬送面28である。また、プレート42の走行方向の一端部には凸部61が形成され、走行方向の他端部には凹部62が形成される。凸部61と凹部62は、ベルト11の幅方向において同じ位置に設けられる。従って、走行方向に隣り合う2つのプレート42の一方に設けられている凸部61が他方に設けられている凹部62に嵌るように、これら2つのプレート42は互いに連結している。
各パーツ41は、搬送面28とは反対側の面に設けられた上述の突起43A(43)を有する。プレート42と一体的に形成された円筒状の突起43Aは、ベルト11の厚さ方向に凸部61と並ぶ位置と、ベルト11の幅方向に凹部62と並ぶ位置のそれぞれに設けられる(図6では、凹部62と幅方向に並ぶ突起43Aのみが図示されている)。従って、走行方向に隣り合うプレート42のそれぞれに設けられる突起43Aはベルト11の幅方向に並ぶ。また、各突起43Aには、幅方向に開放された孔46が設けられる。そして、幅方向に並ぶ突起43Aのそれぞれの孔46には、幅方向に延在するロッド29A(29)が差し込まれている。これにより、幅方向に並ぶ突起43Aがロッド29Aを介して連結する。よって、走行方向に隣り合うプレート42は互いに連結する。
なお、突起43Aは、図6で例示されるような円筒状であってもよいし、図5Aで例示されるような柱状体であってもよい。突起43Aが柱状体である場合には、上述のロッド29Aを支持しなくてもよい。
他の実施形態では、摺接部21は金属材料によって形成される。この場合、摺接部21は、噴射板30の上面39に対して摺接するときに変形しにくい。これにより、付着物Sを除去するための力が、摺接部21から付着物Sに対して伝わり易い。よって、付着物Sをより確実に除去することができる。
図5B、図7を参照し、第2の実施形態に係るベルト13(10)の詳細を例示する。ベルト13はチェーンベルトであり、幅方向の両端のそれぞれに配置された無端状のチェーン63を含む(図7では、幅方向の一方側にあるチェーン63のみを部分的に図示する)。本実施形態の一対のチェーン63は、搬送経路Tr(図5B参照)に対して幅方向の両側にそれぞれ位置する。つまり、一対のチェーン63には粒状物5は載置されない。
図7で例示されるチェーン63では、幅方向に対向する一対のプレートを含んだリンクが2種類設けられる。幅方向長さが互いに異なるこれら2種類のリンクが、ベルト13の走行方向に沿って交互に配置されている。
なお、ロッド29Cは、噴射板30の幅方向の一端から他端までの範囲において連続的に延在してもよい。
この場合、摺接部23は、ロッド29Cと共にネット65を含む。上記構成によれば、ロッド29Cと共にネット65が付着物Sを除去するため、噴射孔35の目詰まりをより確実に抑制できる。
図5Cに戻り、第3の実施形態に係るベルト14(10)の詳細を例示する。ベルト14は、一例としてプレートコンベアある。ベルト14は、噴射板30を取り囲むように無端状に形成される走行部18D(18)を含む。本実施形態の摺接部24(20)は、走行部18D(18)の搬送面28とは反対側に位置し、且つ噴射板30の上面39に対して面接触する裏面である。
上記構成によれば、摺接部24が噴射板30の上面39に対して面接触するので、より確実に付着物Sを除去することができ、噴射孔35の目詰まりをより確実に抑制できる。
1)本開示の少なくとも一実施形態に係る粒状物凍結装置(1)は、
粒状物(5)を搬送するように構成された通気性を有するベルト(10)と、
冷却ガスを下から前記ベルト(10)に噴射するように構成された複数の噴射孔(35)が設けられる噴射板(30)と、
を備え、
前記ベルト(10)は、前記噴射板(30)の上面(39)に対して前記ベルト(10)の走行方向に摺接しながら進むように構成される摺接部(20)を含む。
前記摺接部(20)は、前記ベルト(10)の幅方向と平行に延在する。
前記ベルト(10)は、前記粒状物(5)の搬送経路を規定する搬送部(15)をさらに含み、
前記摺接部(20)は、前記搬送部(15)のうち前記搬送経路とは反対側に位置する。
前記ベルト(10)は、前記噴射板(30)を取り囲むように無端状に形成される走行部(18)をさらに含み、
前記摺接部(20)は、前記走行部(18)のうち搬送面(28)とは反対側に向かって突出する突起(43)である。
前記ベルト(10)は、前記走行方向に配置されると共に、前記ベルト(10)の幅方向に延在するロッド(29)を介して互いに連結される複数のプレート(42)を有し、前記噴射板(30)を囲むように形成される無端状の走行部(18)を備え、
各々の前記プレート(42)は、前記ロッド(29)が差し込まれる孔(46)が設けられた突起(43)を有し、
前記摺接部(20)は、複数の前記突起(43)の少なくとも一つを含む。
前記ベルト(10)は、
幅方向の両端部にそれぞれ配置された無端状の一対のチェーン(63)と、
前記一対のチェーン(63)のそれぞれに連結され、前記走行方向に間隔を空けて配置される複数のロッド(29)と
をさらに含み、
前記摺接部(20)は、前記複数のロッド(29)の少なくとも一つを含む。
前記ロッド(29)は、前記ベルト(10)の幅方向において最も一方側にある前記噴射孔(35)から最も他方側にある前記噴射孔(35)までの範囲において少なくとも連続的に延在する。
前記摺接部(20)は、前記複数のロッド(29)によって支持されるネット(65)を含む。
前記ベルト(10)は、前記噴射板(30)を取り囲むように無端状に形成される走行部(18)をさらに含み、
前記摺接部(20)は、前記走行部(18)のうち搬送面(28)とは反対側に位置し、前記噴射板(30)の前記上面(39)に対して面接触する裏面を含む。
前記摺接部(20)は、樹脂材料によって形成される。
前記摺接部(20)は、金属材料によって形成される。
5 :粒状物
10 :ベルト
15 :搬送部
18 :走行部
20 :摺接部
28 :搬送面
29 :ロッド
30 :噴射板
35 :噴射孔
39 :上面
42 :プレート
43 :突起
46 :孔
63 :チェーン
65 :ネット
351 :噴射孔
352 :噴射孔
Tr :搬送経路
Claims (10)
- 粒状物の搬送を補助するように構成された通気性を有するベルトと、
冷却ガスを下から前記ベルトに噴射するように構成された複数の噴射孔が設けられる噴射板と、
を備え、
前記ベルトは、前記ベルトの走行方向に間隔を空けて配置され、前記噴射板の上面に対して前記ベルトの走行方向に摺接しながら進むように構成される複数の摺接部を含み、
前記ベルトは、
前記噴射板を取り囲むように無端状に形成される走行部と、
前記走行部のうち搬送面とは反対側に向かって突出する複数の前記摺接部としての複数の突起と、
前記複数の突起のうち前記走行方向において隣り合う一対の突起の間において、前記走行方向にて互いに異なる位置に設けられる複数の通気口と、
を含む
粒状物凍結装置。 - 前記摺接部は、前記ベルトの幅方向と平行に延在する
請求項1に記載の粒状物凍結装置。 - 前記ベルトは、前記粒状物の搬送経路を規定する搬送部をさらに含み、
前記摺接部は、前記搬送部のうち前記搬送経路とは反対側に位置する
請求項1または2に記載の粒状物凍結装置。 - 前記ベルトは、前記走行方向に配置されると共に、前記ベルトの幅方向に延在するロッドを介して互いに連結される複数のプレートを有し、前記噴射板を囲むように形成される無端状の走行部を備え、
各々の前記プレートは、前記ロッドが差し込まれる孔が設けられた突起を有し、
前記摺接部は、複数の前記突起の少なくとも一つを含む
請求項1または2に記載の粒状物凍結装置。 - 前記ベルトは、
幅方向の両端部にそれぞれ配置された無端状の一対のチェーンと、
前記一対のチェーンのそれぞれに連結され、前記走行方向に間隔を空けて配置される複数のロッドと
をさらに含み、
前記摺接部は、前記複数のロッドの少なくとも一つを含む
請求項1または2に記載の粒状物凍結装置。 - 前記ロッドは、前記ベルトの幅方向において最も一方側にある前記噴射孔から最も他方側にある前記噴射孔までの範囲において少なくとも連続的に延在する
請求項5に記載の粒状物凍結装置。 - 粒状物の搬送を補助するように構成された通気性を有するベルトと、
冷却ガスを下から前記ベルトに噴射するように構成された複数の噴射孔が設けられる噴射板と、
を備え、
前記ベルトは、前記噴射板の上面に対して前記ベルトの走行方向に摺接しながら進むように構成される摺接部を含み、
前記ベルトは、
幅方向の両端部にそれぞれ配置された無端状の一対のチェーンと、
前記一対のチェーンのそれぞれに連結され、前記走行方向に間隔を空けて配置される複数のロッドと
をさらに含み、
前記摺接部は、前記複数のロッドの少なくとも一つを含み、
前記摺接部は、前記複数のロッドによって支持されるネットを含む
粒状物凍結装置。 - 粒状物の搬送を補助するように構成された通気性を有するベルトと、
冷却ガスを下から前記ベルトに噴射するように構成された複数の噴射孔が設けられる噴射板と、
を備え、
前記ベルトは、前記噴射板の上面に対して前記ベルトの走行方向に摺接しながら進むように構成される摺接部を含み、
前記ベルトは、前記噴射板を取り囲むように無端状に形成される走行部をさらに含み、
前記摺接部は、前記走行部のうち搬送面とは反対側に位置し、前記噴射板の前記上面に対して面接触する裏面を含む
粒状物凍結装置。 - 前記摺接部は、樹脂材料によって形成される
請求項1または2に記載の粒状物凍結装置。 - 前記摺接部は、金属材料によって形成される
請求項1または2に記載の粒状物凍結装置。
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