特開 2024-42284 冷凍方法及び冷凍装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024042284

(43)【公開日】2024-03-28

(54)【発明の名称】冷凍方法及び冷凍装置

(51)【国際特許分類】

   A23L 3/36 20060101AFI20240321BHJP

   F25D 3/11 20060101ALI20240321BHJP

【ＦＩ】

A23L3/36 A

F25D3/11 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022146886

(22)【出願日】2022-09-15

(71)【出願人】

【識別番号】000187149

【氏名又は名称】株式会社レゾナック・ガスプロダクツ

(74)【代理人】

【識別番号】100080838

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 光康

(74)【代理人】

【識別番号】100194261

【弁理士】

【氏名又は名称】栢原 崇行

(72)【発明者】

【氏名】稲垣 正之

(72)【発明者】

【氏名】篠▲崎▼ 亜希

【テーマコード（参考）】

3L044

4B022

【Ｆターム（参考）】

3L044AA04

3L044BA04

3L044BA05

3L044CA04

3L044DB03

3L044FA05

3L044KA03

3L044KA04

4B022LN06

4B022LT06

(57)【要約】      （修正有）

【課題】食品を含む様々な物品を物品同士が付着することなく冷凍することができる冷凍装置及び冷凍方法を提供すること。
【解決手段】冷凍方法は、低温の冷凍液３を冷凍装置の冷凍容器４に供給する冷凍液供給工程と、冷凍液が収納された冷凍容器に被冷凍物を落下状態で供給する被冷凍物供給工程と、所定の時間冷凍液内に被冷凍物を没入させることにより被冷凍物を冷凍する冷凍工程と、冷凍液内から冷凍された被冷凍物を取り出す回収工程とで構成される。冷凍装置は、上面が開口し、低温の冷凍液を収納する冷凍容器と、傾斜部１１と、冷凍液収納部５に冷凍液を充填する冷凍液供給手段１２と、傾斜部の上面に傾斜部と略平行状態で回転可能に設けられ、隔壁１４で区切られた複数の区画室を有する被冷凍物収納部材１６と、被冷凍物収納部材の区画室に被冷凍物を落下状態で供給できる被冷凍物供給手段とで構成される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

低温の冷凍液を冷凍装置の冷凍容器に供給する冷凍液供給工程と、前記冷凍液が収納された前記冷凍容器に被冷凍物を落下状態で供給する被冷凍物供給工程と、所定の時間前記冷凍液内に前記被冷凍物を没入させることにより前記被冷凍物を冷凍する冷凍工程と、前記冷凍液内から冷凍された前記被冷凍物を取り出す回収工程とで構成され、
前記冷凍装置は、上面が開口し、低温の冷凍液を収納することができる冷凍液収納部を有する前記冷凍容器と、前記冷凍液収納部の上端部側に一端部側が接続され、他端部側が前記冷凍液収納部内に位置する傾斜部と、前記冷凍液収納部に前記冷凍液を充填することができる冷凍液供給手段と、前記傾斜部の上面に前記傾斜部と略平行状態で回転可能に設けられ、隔壁で区切られた複数の区画室を有する被冷凍物収納部材と、前記被冷凍物収納部材の前記区画室に前記被冷凍物を落下状態で供給できる被冷凍物供給手段とで構成され、
前記被冷凍物供給工程は、前記被冷凍物収納部の前記冷凍液に没入している部位に前記被冷凍物を個別に供給し、前記回収工程は、前記被冷凍物収納部材を回転させることにより、前記被冷凍物を前記冷凍液から排出する冷凍方法。

【請求項2】

上面が開口し、低温の冷凍液を収納することができる冷凍液収納部を有する冷凍容器と、前記冷凍液収納部の上端部側に一端部側が接続され、他端部側が前記冷凍液収納部内に位置する傾斜部と、前記冷凍液収納部に前記冷凍液を充填することができる冷凍液供給手段と、前記傾斜部の上面に前記傾斜部と略平行状態で回転可能に設けられ、隔壁で区切られた複数の区画室を有する被冷凍物収納部材と、前記被冷凍物収納部材の前記区画室に被冷凍物を落下状態で個別に供給できる被冷凍物供給手段とで構成され、
前記被冷凍物収納部材は、使用時において前記複数の被冷凍物収納部の一部が前記冷凍液に常時没入するように設けられており、前記被冷凍物供給手段は、前記被冷凍物収納部の前記冷凍液に没入している部位に前記被冷凍物を供給できる冷凍装置。

【請求項3】

前記傾斜部には、前記被冷凍物収納部内に残留した前記冷凍液を前記冷凍液収納部に落下させる冷凍液通過手段が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の冷凍装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、食品等の物品を冷凍する冷凍方法及び冷凍装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、食品等の物品を冷凍する冷凍方法としては、「複数の食材を個別に分離した状態で冷凍するため、スチーム工程と、洗浄工程と、脱水工程と、移載工程と、冷凍工程と、を含み、前記スチーム工程は、個別に分離された前記食材をスチーミングする工程であり、前記洗浄工程は、前記スチーム工程で蒸された前記食材を水洗する工程であり、 前記脱水工程は、前記洗浄工程で前記食材に付着した水分を除去する工程であり、 前記冷凍工程は、前記食材を瞬間冷凍用の液体中で瞬間冷凍する前段冷凍工程と、瞬間冷凍された前記食材を急速冷凍用の流体のシャワーで急速冷凍する後段冷凍工程と、を含み、前記移載工程は、前記脱水工程から前記冷凍工程までの工程であって、脱水された前記食材を前記冷凍工程での前記瞬間冷凍用の液体の上方から前記瞬間冷凍用の液体中への落下を含む工程である、冷凍食材の製造方法」が知られている（特許文献１）。
しかしながら、このような冷凍食材の製造方法では、食材をまとめて瞬間冷凍用の液体へ供給した場合には、付着するおそれがあり、また、区切りのない大きな冷凍槽に食材を供給するため、付着しやすい物品を供給した場合には、物品同士が冷凍槽の内部で付着するおそれがあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－２５５２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、食品を含む様々な物品を物品同士が付着することなく冷凍することができる冷凍装置及び冷凍方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の冷凍方法は、低温の冷凍液を冷凍装置の冷凍容器に供給する冷凍液供給工程と、前記冷凍液が収納された前記冷凍容器に被冷凍物を落下状態で供給する被冷凍物供給工程と、所定の時間前記冷凍液内に前記被冷凍物を没入させることにより前記被冷凍物を冷凍する冷凍工程と、前記冷凍液内から冷凍された前記被冷凍物を取り出す回収工程とで構成され、前記冷凍装置は、上面が開口し、低温の冷凍液を収納することができる冷凍液収納部を有する前記冷凍容器と、前記冷凍液収納部の上端部側に一端部側が接続され、他端部側が前記冷凍液収納部内に位置する傾斜部と、前記冷凍液収納部に前記冷凍液を充填することができる冷凍液供給手段と、前記傾斜部の上面に前記傾斜部と略平行状態で回転可能に設けられ、隔壁で区切られた複数の区画室を有する被冷凍物収納部材と、前記被冷凍物収納部材の前記区画室に前記被冷凍物を落下状態で供給できる被冷凍物供給手段とで構成され、前記被冷凍物供給工程は、前記被冷凍物収納部の前記冷凍液に没入している部位に前記被冷凍物を個別に供給し、前記回収工程は、前記被冷凍物収納部材を回転させることにより、前記被冷凍物を前記冷凍液から排出することを特徴とする。

【0006】

請求項２に記載の冷凍装置は、上面が開口し、低温の冷凍液を収納することができる冷凍液収納部を有する冷凍容器と、前記冷凍液収納部の上端部側に一端部側が接続され、他端部側が前記冷凍液収納部内に位置する傾斜部と、前記冷凍液収納部に前記冷凍液を充填することができる冷凍液供給手段と、前記傾斜部の上面に前記傾斜部と略平行状態で回転可能に設けられ、隔壁で区切られた複数の区画室を有する被冷凍物収納部材と、前記被冷凍物収納部材の前記区画室に被冷凍物を落下状態で個別に供給できる被冷凍物供給手段とで構成され、前記被冷凍物収納部材は、使用時において前記複数の被冷凍物収納部の一部が前記冷凍液に常時没入するように設けられており、前記被冷凍物供給手段は、前記被冷凍物収納部の前記冷凍液に没入している部位に前記被冷凍物を供給できることを特徴とする。

【0007】

請求項３に記載の冷凍装置の前記傾斜部には、前記被冷凍物収納部内に残留した前記冷凍液を前記冷凍液収納部に落下させる冷凍液通過手段が設けられていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
（１）請求項１乃至請求項３に記載の各発明においては、被冷凍物を落下状態で冷凍液に供給することができるので、くっつきやすい物品であっても落下の衝撃により付着せずに冷凍することができる。
（２）隔壁で複数個の区画室に区切られた被冷凍物収納部の冷凍液に没入している部位に被冷凍物を投入することにより、冷凍中も物品同士が付着することを確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

図１乃至図７は本発明の第１の実施形態を示す説明図である。

【図1】第１の実施形態の冷凍方法の工程図。

【図2】第１の実施形態の冷凍装置の概略説明図。

【図3】被冷凍物供給工程の説明図。

【図4】被冷凍物収納部材の平面図。

【図5】４－４線断面図。

【図6】冷凍工程の説明図。

【図7】回収工程の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面に示す本発明を実施するための形態により、本発明を詳細に説明する。
図１乃至図７に示す本発明を実施するための第１の形態において、１は主に食品等の被冷凍物２を冷凍することができる冷凍方法である。

【0011】

この冷凍方法１は、図１に示すように、液化ガス、液体窒素等の極低温の冷凍液３を冷凍容器４の冷凍液収納部５に供給する冷凍液供給工程６と、前記冷凍液３が収納された前記冷凍容器４に被冷凍物２を落下状態で供給する被冷凍物供給工程７と、所定時間前記冷凍液内に前記被冷凍物を没入させることにより前記被冷凍物２を冷凍する冷凍工程８と、前記冷凍液３内から冷凍された被冷凍物２を取り出す回収工程９とで構成されている。
さて、前記冷凍方法１に用いられる本発明の冷凍装置１０は、図２に示すように、上面が幅広く開口し、低温の冷凍液３を収納することができる凹所状の冷凍液収納部５を有する冷凍容器４と、前記冷凍液収納部５の上端部側の縁部分に一端部側の適宜部位が接続され、一方、少なくとも中央部乃至他端部側が前記冷凍液収納部５内に位置する傾斜部１１と、前記冷凍液収納部５に前記冷凍液３を充填することができる冷凍液供給手段１２と、前記傾斜部１１の上部或いは中央部に、中央部回転軸（以下、「回転軸」という）１３を支点に前記傾斜部１１の上面と略平行状態で回転可能に設けられ、隔壁１４で区切られた被冷凍物収納部１５を複数有する被冷凍物収納部材１６と、前記被冷凍物収納部材１６に前記被冷凍物２を落下状態で個別に供給できる被冷凍物供給手段１７とで構成されている。

【0012】

なお、実施形態では、回転軸１３の軸筒部の外周壁に対して同心円状態に離間して設けられた環状の隔壁１４は、好ましくは、さらに前記軸筒部から被冷凍物収納部１５の略円状の外周壁に向かって半径外方向に放射状に延びる複数の仕切り壁１４ａを含んでいる。
冷凍液供給工程６は、冷凍液収納部５に液体窒素、液体炭酸ガス等の低温の冷凍液３を冷凍液供給手段１２により供給する工程である。この冷凍液供給手段１２は、本実施形態のようにボンベやタンク等の冷凍液供給源１８から配管１９等を通じて供給されるものであってもよいし、タンク等から直接冷凍液収納部５に注いで供給されるものであってもよい。なお、本実施形態では液体窒素を冷凍液３として用いている。

【0013】

被冷凍物供給工程７は、主に食品等の被冷凍物２を上方から落下状態で冷凍液３内に個別に落下するように供給する工程である。このように落下状態で冷凍液３内に被冷凍物２を供給することにより、白玉等のくっつきやすい物品であっても、個別に落下状態で供給することで物品同士が付着することなく冷凍液３内に供給して冷凍することができる。なお、個別に供給するとは、所定の時間毎に被冷凍物２を供給する場合、複数個の被冷凍物２を同時に供給する場合であっても、各被冷凍物２の間に一定の距離を保った状態で供給する場合を含むものである。本発明においては複数個の被冷凍物２を一定の距離を保った状態で同時に供給する場合であっても、落下時の衝撃等により物品同士が冷凍液３に投入された際に付着することを防止できる。

【0014】

このとき、被冷凍物２は、図３に示すように、冷凍液３内で、かつ、被冷凍物収納部１５に落下するように被冷凍物供給手段１７によって供給される。被冷凍物供給手段１７は、ベルトコンベア等により被冷凍物収納部１５の上部まで運搬するとともに、被冷凍物２を落下させるものであってもよいし、ホッパー等の容器から落下状態で提供するものであってもよく、被冷凍物収納部１５の上部で物品を形成して直接供給してもよいし、人力で被冷凍物２を把持して落下状態で供給してもよい。

【0015】

被冷凍物２は主に食品を想定しているが、食品以外であっても冷凍液３によって冷凍可能な物品であれば被冷凍物２としてもよい。

【0016】

傾斜部１１は、本実施形態では傾斜した板状の部材でありその上端部（一端部）付近を除く部位が冷凍液３内に没入しており、傾斜部１１の上面に被冷凍物収納部材１６の底面が略当接状態で、かつ、傾斜部１１と略平行状態で回転可能に設けられている。傾斜部は冷凍容器５に一体的に形成されるものであっても良い。

【0017】

被冷凍物収納部材１６は、本実施形態では図４及び図５に示すように、羽根車のような円形状の部材である。すなわち、被冷凍物収納部材１６は、略円状の外周壁を有し、この外周壁に囲まれた上部が開口し、さらに、外周壁と直交する底壁部の環状隔壁１４の外周壁よりも外側の一部に、被冷凍物２が落下することができる開口１５ａが形成されている。被冷凍物収納部材１６は、前述したように、内部空間に相当する凹所状の被冷凍物収納部１５は、放射状の複数個の仕切り壁１４ａで区切られ、いわば複数個の区画室となっている。前述したように、隔壁１４は周壁と略相似形の円形状の隔壁１４と、被冷凍物収納部材１６の中心に向かって形成され、円を分割するような仕切り壁１４とで構成されている。このように被冷凍物収納部１５は、複数個の区画室を有し、この被冷凍物収納部１５の底面の少なくとも一部は開口１５ａが形成されているので、この開口１５ａから冷凍した被冷凍物２ａを排出することができる。

【0018】

この被冷凍物収納部材１６の回転軸１３は、モーター２０の駆動軸２０ａに接続状態で取り付けられており、モーター２０の駆動軸２０ａと連動することにより回転する。
そのため、駆動軸２０ａの回転速度を調節することにより被冷凍物２の冷凍時間に応じて適宜回転スピードを調節することができる。なお、このモーター２０は冷凍装置１０のフレーム（図示せず）等に固定されている。

【0019】

ところで、被冷凍物収納部材１６は、略８角形状、略６角形状等の多角形状とすることもできる。また、本実施形態では、被冷凍物収納部材１６の回転軸１３をモーターに接続して取り付けているが、傾斜部１１の上面に軸支して設けてもよい。

【0020】

この被冷凍物収納部材１６は、使用時（物品を冷凍する時）にはその一部、具体的には１／３～２／３程度が冷凍液３に浸かるように取り付けられている。本実施形態では、２／３程度冷凍液３に浸かっている。被冷凍物供給工程７では、被冷凍物収納部材１６の一部が冷凍液３に浸かった状態でモーター２０により反時計回り等に回転しており、好ましくは、冷凍液３に被冷凍物収納部１５が没入する位置付近に被冷凍物２を落下させることが好ましい。

【0021】

傾斜部１１は、冷凍液収納部５の１辺の上端部に一端部が取り付けられており、この傾斜部１１の一部、本実施形態では、他端部（下端部）から２／３程度に到達するまで冷凍液３を充填することにより、被冷凍物収納部材１６を回転させるだけで、被冷凍物２の冷凍液３への没入又は冷凍液３からの露出をさせることができる。

【0022】

この傾斜部１１には冷凍液収納部５に連通し、被冷凍物収納部１５内に残留した前記冷凍液３を前記冷凍液収納部５に落下させる冷凍液通過手段２１が設けられている。この冷凍液通過手段２１は、本実施形態では、傾斜部１１に形成された貫通孔で、この貫通孔により冷凍液３から外部へ露出した被冷凍物収納部１５に残留した冷凍液３を冷凍液収納部５へスムーズに戻すことができ、容易に被冷凍物２を回収することができるとともに、冷凍液３を効率よく使用することができる。なお、傾斜部１１に冷凍液収納部５の方向に伸びる溝を形成し、この溝を冷凍液通過手段２１としてもよい。この冷凍液通過手段２１に被冷凍物２が落下しないように、冷凍液通過手段２１を被冷凍物２が通過できない大きさとするか、冷凍液通過手段２１の表面に網等の落下防止部材を設けることが望ましい。

【0023】

冷凍工程８では、所定の時間前記冷凍液３内に前記被冷凍物２を没入させることにより前記被冷凍物２を冷凍する。冷凍時間については被冷凍物２によって適宜変更することができる。本実施形態では、図６に示すように、被冷凍物収納部１５に落下した被冷凍物２が所定の時間をかけて被冷凍物収納部材１６の回転により冷凍液３から外部へ露出する。

【0024】

回収工程９は、図７に示すように、被冷凍物収納部材１６の回転により冷凍液３から外部へ露出した冷凍済みの被冷凍物２ａを取り出す工程である。本実施形態では、前記傾斜部１１を固定している冷凍液収納部５の外方の端部に傾斜部１１と連続するように外側下方へ傾斜するスロープ４ａを形成し、断面視においてこのスロープ４ａと傾斜部１１が略へ字状となるように形成し、このスロープ４ａの先に回収容器２２を設けることにより、被冷凍物収納部１５の下部の開口１５ａからこのスロープ４ａに被冷凍物２が落下し、スロープ４ａから被冷凍物２ａが排出されて回収容器２２に回収される。本実施形態では、被冷凍物収納部材１６を傾斜部１１の上面に略当接し、かつ、傾斜部１１よりも被冷凍物収納部材１６が外方へ突出するように設けることによって、被冷凍物２ａを隔壁１４によってスロープ４ａに押し出し、自動的に回収している。なお、このような自動的に回収できる手段を設けず、手動で回収してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0025】

本発明は物品を冷凍する産業に利用される。

【符号の説明】

【0026】

１：冷凍方法、 ２：被冷凍物、
３：冷凍液、 ４：冷凍容器、
５：冷凍液収納部、 ６：冷凍液供給工程、
７：被冷凍物供給工程、 ８：冷凍工程、
９：回収工程、 １０：冷凍装置、
１１：傾斜部、 １２：冷凍液供給手段、
１３：回転軸、 １４：隔壁、１４ａ：仕切り壁、
１５：被冷凍物収納部、 １６：被冷凍物収納部材、
１７：被冷凍物供給手段、 １８：冷凍液供給源、
１９：配管、 ２０：モーター、
２１：冷凍液通過手段、 ２２：回収容器。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】