升降式急速凍結機的製作方法
2023-09-16 04:23:45
專利名稱：升降式急速凍結機的製作方法
技術領域：
本實用新型關於一種急速凍結裝置，特別是關於一種可使冷凍作業流程立體化、冷凍區域緊緻化、凍結速度急速化、保養維修簡便化、佔地面積縮小化、電力消耗省能化之升降式食品凍結裝置。
凍結裝置為冷凍裝置為冷凍食品製程上不可或缺之重要設備，而冷凍食品之成長迅速，消費量與日俱增，對凍結裝置之需求亦日趨急迫。凍結裝置種類繁多，隨食品種類、加工方法及品質營養等要求條件而不同，目前國內大多應用送風式凍結裝置，尤其是以隧道式及螺旋式凍結裝置應用最為廣泛。
隧道式凍結裝置為一平面式結構，雖然具有構造簡單、低成本及多用途等優點，帷其具有佔地面積過大、擴充不易、冷能損失大以及產能小等缺點，而亟待改進。至於螺旋式凍結裝置，雖然以其立體化結構設計，而具有省空間、大產能及高效率等優點，帷其亦因而衍生中間旋轉桶空間浪費、輸送帶寬度受限及鏈條易損壞等缺點，且其送風效率亦有待改進。
由此可見，上述習用之凍結裝置用有諸多缺失，而亟待加以改良。
本實用新型之目的系在於提供一種具有升降式結構設計之食品凍結裝置，使凍結作業流程立體化，以延長凍結作業區域，降低冷能損耗，並縮小急速凍結機之佔地面積。
本實用新型之次一目的系在於提供上述型式之升降式凍結裝置，其應用誘導式循環送風設計，利用阻風隔板及導冷板式輸送體形成冷風循環通道，藉以隔離凍結作業區域及人孔維修空間，避免冷能不當浪費，而能有效利用冷能凍結食品；且各輸送體均設有用以增加熱傳面積之平行鰭片，不但可提高食品之凍結速率，更具備有高效率及大產能之優點。
本實用新型之再一目的系在於提供上述型式之升降式食品。凍結裝置，其凍結室上層區域之冷風風速大於下層區域之冷風風速，藉以減少溫熱食品剛進入凍結機內部時因內外壓差過大所造成之脫水失重現象，不但可降低蒸發器之結霜率，更可避免因凍結食品失重所產生之銷售損失。
本實用新型之另一目的系在於提供上述型式之升降式食品凍結裝置，其設置於輸送體導冷板兩側之擋邊，一方面可阻擋食品被強風吹落，另一方面促使冷風分布均勻，提高凍結效率。
本實用新型之另一目的系在於提供上述型式之升降式食品凍結裝置，其用以承置待凍結食品之輸送體系由多數個導冷片沿縱向及橫向延伸，而相互串接成任意長度及寬度之輸送體，適用於各種類型或各種尺寸之食品凍結裝置。
根據本實用新型提供的升降式凍結裝置，包括一具有氣密效果之凍結室及輔助凍結室；一傳送裝置；一對置於凍結室兩側之蒸發器及送風裝置。其中，傳送裝置包含有一下層水平輸送機構、上升輸送機構、上層水平輸送機構、下降輸尖機構及多數個排設置並可容置待凍結食品之輸送體，該待輸送體系由多數個壓鑄成型之導冷片相互串接所組成之一大面積凍結板，各輸送體可依序被下層水平輸送機構、上升輸送機構、上層水平輸送機構及下降輸送機構所傳送，藉以構成一立體化之食品凍結區域及輸送路徑；該等輸送體並與上升輸送機構及下降輸送機構上所裝設之阻風隔板共同區隔成數個相互連通之冷內循環通道，由蒸發器與送風裝置所產生之適冷空氣流被集中引導進入該等冷風循環角道內，藉其冷能使置放於各輸送體上之食品快速凍結；由於該等輸送體及隔板將凍結作業區域及人孔維修空間有效阻隔，使冷能不致於散失至該人孔維修空間內，並可提高凍結作業區域內之冷風風速，兼因各輸送體上設置有可增加熱傳效率之平行鰭片，而能大幅度提高食品之凍結速率各。
請參閱以下有關本實用新型一較佳實施例之詳細說明及其附圖，將可進一步了解本實用新型之技術內容及其目的功效；有關該實施例之附圖為
圖1為本實用新型升降式食品凍結裝置之正面視圖；圖2為該升降式食品凍結裝置之側面視圖；圖3近似於
圖1，而為本實用新型升降式食品凍結裝置另一實施例之正面視圖；圖4該升式食品凍結裝置中水平輸送機構及輸送體之立體放大視圖；圖5及圖6分別為下層及上層水平輸送機構中用以水平推進輸送體之推板構造之立體放大視圖；圖5A類似於圖5，但顯示另一實施例；圖7為該升降式食品凍結裝置中垂直升降輸送機構及各層輸送體之立體放大視圖；圖8為裝設於垂直升降輸送機構上阻風隔板第一實施例之部分立體視圖；圖9為阻風隔板第二實施例之部分立體視圖；
圖10為阻風隔板第三實施例之部分立體視圖；
圖11為升降式食品凍結裝置中水平輸送機構及輸送體之另一實施例立體圖；
圖12為升降式食品凍結裝置中垂直輸送機構及輸送體之另一實施例立體
圖13為用以組合成該輸送體之導冷片單體之正面視圖；
圖14為該導冷片之底面視圖；
圖15為該導冷片之側面視圖；
圖16為將兩片導冷片相互串接成一體之底面視圖；
圖17為冷風風速與扁平狀食品間熱傳係數關係之曲線圖；以及
圖18為輸送體鰭片面積比與扁平狀食品間熱傳係數關係之曲線圖。
圖19為圓11及12實施例之導冷片組的正視圖。
圖20為圓11及12實施例之導冷片組的側視圖。
圖21為圓11及12實施例之導冷片組的下視圖。
圖22為圓11及12實施例之導冷片組中之擋邊立體視圖。
圖23為圓11及12實施例之導冷片組中之弧面滑塊立體視圖。
請同時參閱
圖1及圖2，本實用新型所提供之立體升降式食品凍結裝置，主要包括有一具有氣密效果之凍結室10及輔助凍結室11、12；一傳送裝置20；一對置於凍結室10兩側並有以產生一適冷空氣流之蒸發器30、31及送風裝置40、41。其中該傳判斷裝置20包含有一下層水平輸送機構22、上升輸送機構23、上層水平輸送機構21、下降輸送機60，該等置有待凍結50食品之各個輸送體60在被下層水平輸送機構22送入凍結室10後，先由上升輸送機構23垂直向上輸送，再由上層水平輸送機構221水平輸送至凍結室10之另一側邊，其後由下降輸送機構24垂直向下送回至下層水平輸送機構22，最後被送出凍結室10外，藉以構成如
圖1中箭頭所示之近似於字形之待凍結食品輸送路徑者。
本案設置有兩組分別位於凍結室10兩側對角位置上(亦即食品進、出口附近)之蒸發器30、31及送風裝置40、31，且同側之蒸發品及送風裝置30、40或31、41可如
圖1所示者，呈分置於上、下方之垂直排列方式；或如圖3所示者，呈分置於前、後方水平排列方式。本案分置於凍結室內對角位置之兩組蒸發器30、31及送風裝置40、41，可改良習用食品凍結裝置將蒸發器及送風裝置設於凍結室後側所造成之維修不便、送風循環不良及風速不平均等缺點。而本案所設置兩組蒸發器30、31及送風裝置40、41之送風循環方式，系使冷風依序流經上升輸送機構23之上層區域13、下降輸送機構24之上層區域14、下降輸送機構24之下層區域15、及上升輸送機構23之下層凍結區域13、14之風速高於下層凍結區域15、16；溫熱的待凍結50食品剛進入凍結室10內部時，系先進入風速較低之下層凍結區16內先行降溫，以減少50食品本身因凍結室內外壓差過大所造成之脫水失重現象，其不但可降低蒸發器30、31結霜率，更可減少習用食品凍結構因所凍結食品失重較大所產生之銷售損失；而冷風速較高且集中之上層凍結區域13、14則可形成一急速凍結區，以獲得高於習用凍結構之食品凍結速率。再者，本案於食品50之入口及出口處分別加裝有一輔助凍結室11、12，其可減少冷風由入口及出口散失之比率，藉以是高食品凍結速率並節省能源。另外，送風裝置40、41之驅動馬達401、411亦被分別安裝於凍結室10之外壁，以減少馬達401、411所產生之熱量對於凍結速率之影響。
用以水平推進輸送體60之水平輸送機構21、22之構造系如圖4至圖6所示者，其包括有一對分別位於兩側且斷面成字形之導軌225(其中左側導軌未繪出)以及用以推動輸送體60之驅動鏈輪222及鏈條221；輸送體60之兩側分別設置有數個支撐件602及小滾輪603，各小滾輪603系被架持於形導軌225之底面上方，而使輸送體60由該兩側 形導軌225所精確地支撐及定位；該輸送鏈條221於每隔一段與輸送體60長度相同之距離處即設置有一附有突堤223之鏈節226，並於兩側突堤223間架固定一垂直推板224，(圖5A顯示另一實施例，實堤223以槽夾設垂直推板224，使推板224可產生推力或拉力)，該推板224與輸送體60之邊緣相互牴觸，因此，當鏈輪222帶動鏈條221轉動，即可藉由該推板224「推動」(圖5A的例子要可「拉動」輸送體)輸送體60水平移動。由於小滾輪603與形導軌225間之摩擦損耗小，而可節省鏈輪馬達(圖未示出)之成本及其電力消耗，又因輸送體60被形導軌225所精確支撐及定位，而可減少輸送失誤。本案中，上層水平輸送機構21之構造與下層水平輸送機構22大致相同，僅其鏈節216上所附設之突堤213系向下延伸(如圖6所示者)，與下層水平輸送機構22不同而已。
請參閱圖7，上升輸送機構23包括有兩側鏈輪組232及其鏈條組231(其中左側鏈輪組及其鏈條未繪出)，並於同側鏈條組231間每隔一定距離架設固定一水平角鐵233；該水平角鐵233恰位於上述水平輸送機構之 形導軌225之一缺口處，而用以承接由該水平輸送機構22輸送至定位之輸送體60，當輸送體60兩側之各上滾輪603均由形導軌225移至水平角鐵223時，水平輸送機構22會議上輸送，而換由上升輸送機構23藉由角鐵233帶動輸送體60向上移動。該水平角鐵233上方更嵌設有一與輸送體60等長之阻風隔板234，並由兩側風隔板234與上、下兩層輸送體60間共同界定出一冷風循環通道80，其可誘導冷風集中進入風道80中，以提高風道80內之冷風風速，而使放置於輸送體60上之食品快速凍結。該水平角鐵233與阻風隔板234之嵌合構造系如圖8及圖9所示者，其中，在角鐵233之兩側垂直壁上分別成型一嵌合凹槽235，以供底端具有形夾板238之阻風隔板234嵌入或拆卸；如果輸送體60長度較長時，則可將如圖8所示之單片式阻風隔板234變更為如圖9所示之組合式隔板236，每一片組合式隔板236除具有可嵌入角鐵，凹槽235內之底端形夾板238之外，其端緣另設置有一折板237，該折板237在完成組合後系與相鄰之另片隔板236之另一端緣相互疊合，以確保其阻風效果。另外，如
圖10所示者，該阻風隔板239亦可被直接固定於輸送鏈條231(圖未示出)上，而非利用底端形夾板嵌固於角鐵233上，惟該阻風隔板239之底部須具有一向前彎折並向下延伸之折板2391，且該折板2391與角鐵233間部分疊合，以確保其阻風效果。
本實用新型的另一實施例請參照
圖11及12，各顯示由兩側鏈輪組222，232與所屬之鏈條組221，231帶動的升降式急速凍結構的水平及垂直輸送機構22，23與輸送體60。輸送體60兩邊緣上，分別設置有數個阻風擋邊90及弧面滑塊100，使弧面滑塊100及擋邊之側面99(參考圖22)與水平輸送機構之形導軌225接觸滑動，或與垂直升降輸送機構之水平角鐵233接觸滑動，來達到支撐、定位、移動之功效。於各層輸送體60兩側邊緣上分別固定著多數個毗鄰成排，以形成隔牆狀且可隨輸送體60移動的阻風擋邊90，各具有一支持座97及由該支持座一端豎立之隔片91(詳後述，參看圖22)，藉各豎立成牆狀的毗鄰隔片，與各層輸送輸60共同區隔成數個相互連通的冷風循環通道為凍結作業區域。擋邊90的設計是為了防止冷凍食品，特別是質輕的冷凍食品，被強風吹落，避免因吹落產生機器故障及產品流失的現象；更可建立阻風風道，使冷風分布均勻，提高凍結效率。
下降輸送機構24之構造與上升輸送構造23完全相同，兩者間僅輸送主向不同而已，恕不另敷述。
習用食品凍結裝置於其凍結室內部均預留有人孔維修空間，以方便人員進入凍結室內部維修機品，該屬非凍結區域且具有相當容積之人孔維修空間亦與各輸送體所在之凍結作業區域同時受冷，不但造成冷能之不當浪費，且使凍結作業區域內之平均冷風顯著降低，如
圖17所示者，食品之熱傳係數隨冷風之風速成正比增加，因此冷風速降低對於食品之凍結速影響極大。本案由阻風隔板234、236或239與輸送體60共同界定之冷風循環通道80，不但可避免冷能散失至人孔維修空間內，減輕食品凍結裝置之冷凍負荷，同時可誘導冷風集中進入各風道80內，而能有效提高凍結作業區域內之平均冷風速，藉以加快食品之凍結速率，因而具有以較小冷房能力之食品凍結構獲得較高冷凍食品生產效率之優點。
各層輸送體60可使用底面設有導冷鰭片604且熱傳係數高之整片式凍結板，或如
圖13至
圖16所示者，由多數個模組比導冷片70相互串接所組成，各導冷片70在其兩側分別設置有數個等距隔開且交錯排列之串接用突耳72、73，各突耳72、73分別開設有一共線而容許一串接用心軸79穿過之軸孔75、76；如
圖16所示者，使兩片相鄰導冷片70中之一導冷片之突耳72套入於另一導冷片之兩個相鄰突耳73之間距77內，並利用一心軸79穿過該兩片相鄰導冷片70中已排成一線之各個共線軸孔75、76，進而使各相鄰導冷片70相互串接成一體；同理，利用數個心軸79將該多數個導冷片70以橫向及縱向延伸方式相互串接，以彈性組合成具有設定長度及寬度之輸送體60。各導冷片70系以鋁、其他金屬、非金屬等熱傳效率良好之材料一體壓鑄成型，且其底部更設有數個向下延伸之平行鰭片74，藉以增強各導冷片70之熱傳導效率。不論整片式凍結板或各模組式導冷片70底部所設置之導冷鰭片604、74，均系平行於冷風流向而設置，使不致於影響冷風之流速，並可增加輸送體60與冷風之熱交換面積，藉以增加輸送體60自冷風中所吸收之冷能，而使食品50得以快速凍結。如
圖18所示者，當凍結板之鰭片面積比由1提升至5時，扁平狀食品之熱傳係數即提升近5倍，因此本案具鰭片設計之輸送體60可有效利用冷能，而大幅度提高食品之凍結速率。
以
圖11及12之實施例而言，以各層輸送體導冷片70之未端設置擋邊90及弧面滑塊100的導冷片級(參見
圖19至21)，其導冷片特點如上述，而其導冷片70之末端所高置的擋邊90系由直立隔片91，串接用突耳92，93、支持座97所組成，直立隔片91或作為阻擋冷凍食品被強風吹落之慮，或作為阻風隔板，與輸送體60共同界定一冷風循環通道80形成凍結作業區，不但可避免冷能散失至維修空間內，減輕食品凍結機之冷凍負荷，同時可誘導冷風集中進入各風道80內，增加通道之氣密性而能有效提高凍結作業區域內之平均冷風速，藉以加快食品之凍結速率，因而具有以較小冷凍能力之食品結構，可獲得較高冷凍食品生產效率之優點；擋邊的突耳92，93可被心軸79串接如導冷片70之突耳72，73；支持座97可勾在導冷片70末端以資固定，其端部側面99則是用來與水平輸送機構之型導軌內壁接觸，或與垂直輸送機構之水平角鐵直立邊接觸。而在支持座97的底部，亦發鄧靠近側面的末端下部鰭片74間，則各安置弧面滑塊100(立體圖參見圖23)來作為上述小滾輪移動之用，其組立方法為利用弧面滑塊100中央之小洞101，藉不鏽鋼棒連接於鰭片74上。此擋邊90與弧面滑塊100，系用耐低溫之塑膠為材料而為射出成型加工完成，價格低廉，製作簡單具實用、降低成本之功效。
本件升降式食品急速凍結機，藉由多屬輸送體、水平輸送機構及垂直升降輸送機構，而使凍結作業流程立體化，以延長凍結作業區域，降低冷能損耗，並縮小急速凍結機之佔地面積，且應用誘導式循環送風設計，藉由阻風隔板(或阻風擋邊)及輸送體形成冷風循環通道，藉以隔離凍結作業區域及人孔維修空間，避免冷能之不當浪費，而能有效利用冷能凍結食品；且各輸送體均設有用以增加熱傳面積之平行鰭片，不但可提高食品之凍結速率，更兼具有冷度作業流程立體化、冷凍區域緊緻化、凍結速率急速化、保養維修簡便化、佔地面積縮小化、電力消耗省能化等眾多優點。
權利要求1.一種升降式急速凍結機，包括一具有氣密效果之凍結室；一包含有多層輸送體、下層水平輸送機構、上升輸送機構、上層水平輸送機構及下降輸送機構之傳送裝置，可產生適冷空氣流而對該待凍結食品進行送風式凍結作業之蒸發器及送風裝置；其特徵在於該上升及下降輸送機構上分別嵌設有多層兩側阻風隔板，各層阻風隔板並與各層輸送體共同區隔成數個相互連通之冷風循環通道，而將凍結作業區域及非凍結區域相互阻隔；以及該蒸發器及送風裝置系分成兩組，並分別設置於該凍結室之兩側對角位置上。
2.如權利要求1所述之升降式急速凍結機，其特徵是，該上升及下降輸送機構分別包括有兩側鏈條組，驅動該兩側鏈條級循環轉動之驅動鏈輪組，以及被等距隔開並被分別固定於該兩側鏈條組上之角鐵；各層阻風隔板分別緊鄰設置於各層角鐵之正上方。
3.如權利要求2所述之升降式急速凍結機，其特徵是各層角鐵之垂直壁上均設置有兩側嵌合凹槽，以供底端具有一形夾板之各層阻風隔板分別以可拆卸方式嵌合於該等角鐵之上方。
4.如權利要求2所述之升降式急速凍結構，其特徵是各層阻風隔板系被直接固定於該兩側輸送鏈條組上，且各層阻風隔板之底部具有一向前彎折並向下延伸而分別與各層角鐵相互疊合之折板。
5.如權利要求2所述之升降式急速凍結機，其特徵是各層阻風隔板系與各層輸送體等長之單片式隔板。
6.如權利要求2所述之升降式急速凍結機，其特徵是各層阻風隔板系與各層輸送體等長且相互疊合所組成之多片式隔板，各片隔板之一端緣設置有一與相鄰隔板之另一端緣相互疊合之折板。
7.如權利要求1所述之升降式急速凍結機，其特徵是位於該凍結室同側位置之蒸發器及送風裝置系呈垂直排列，而分置於上、下方。
8.如權利要求1所述之升降式急速凍結構，其特徵是位於該凍結室同側位置之蒸發器及送風裝置系呈水平排列，而分置於前、後方。
9.如權利要求1所述之升降式急速凍結構，其特徵是該上層及下層水平輸送機構分別包括有斷面成字形而用以支撐該輸送體之兩側導軌，間隔附設有突堤之兩側鏈條，驅動該兩側鏈條循環轉動之驅動鏈輪，以及被固定於該兩側鏈條之突堤間並與該輸送體邊緣相互牴觸之垂直推板，該垂直推板推動輸送體水平移動。
10.如權利要求9所述之升降式急速凍結機，其特徵是各層輸送體之兩側分別設置有數個支撐件及小滾輪，各小滾輪被架持於該匚形導軌之底面上方，該等輸送體由該兩側形導軌所精確定位及支撐。
11.如權利要求1所述之升降式急速凍結機，其特徵是各層佃送體之底面向下延伸有數個與該適冷空氣流之流向平行設置之導冷鰭片。
12.如權利要求1所述之升降式急速凍結機，其特徵是該等輸送體系分別由多數個模組式導冷片相互串接所組成，各導冷片在其兩側分別設置有數個等距隔開且交錯排列之串接用突耳，各突耳分別設置有數個等距開且交錯排列之串接用突耳，各突耳分別開設有一共線而容許一串接用心軸穿過之軸孔；兩片相鄰導冷片中之一導冷片之突耳套入於另一導冷片之兩個相鄰突耳之間距內，並有一心軸穿過該兩片相鄰導冷片中已排成一線之各個共線軸孔，各相鄰導冷片相互串接成一體。
13.如權利要求12所述之升降式急速凍結機，其特徵是該等導冷片系利用數個心軸並以橫向及縱向延伸方式相互串接，而彈性組合成具有設定長度及寬度之輸送體。
14.如權利要求12所述之升降式急速凍結機，其特徵是各導冷片之底面向下延伸有數個與該適冷空氣流之流向平行設置之導冷鰭片。
15.如權利要求12所述之升降式急速凍結機，其特徵是各導冷片系以鋁、其他金屬、非金屬等材料一體壓鑄成型。
16.如權利要求1所述之升降式急速凍結機，其特徵是該凍結室於待凍結食品之入口及出口處分別增設有一輔助凍結室。
17.如權利要求1所述之升降式急速凍結機，其特徵各送風裝置之驅動馬達系設置於該凍結室外。
18.如權利要求1所述之升降或急速凍結機，其特徵是輸送結構非特定採用嵌設有多層兩側阻風隔板，而改良為各層上述輸送體兩側邊緣上，分別固定著多數毗鄰成排且可隨上述輸送體移動的阻風擋邊，該兩側成排且可隨上述輸送體移動的阻風擋邊，該兩側成排的阻風擋邊各具有一支持座及由該支持座一端豎立之隔片，該等毗鄰成排的隔片與各層輸送體共同區隔成數個相互連通的冷風循環通道，形成冷結作業區域並相互阻隔冷結作業區和非冷結區域。
19.如權利要求18所述之升降式急速凍結機輸送結構，其特徵是該等輸送體之模組式導冷片末端，設置可固定於導冷片上之上述阻風擋邊。
20.如權利要求18所述之升降式急速凍結機輸送結構，其特徵是阻風擋邊，具有一直立隔片，串接導冷片之突耳，與一支持定位之支持座。
21.如權利要求18所述之升降式急速凍結機輸送結構，其特徵是風擋邊，以耐低溫之塑膠射出成型。
22.如權利要求18所述之升降式急速凍結機輸送結構，其特徵是各輸送體兩末端下方鰭片間嵌設一弧面滑塊。
23.如權利要求18所述之升降式急速凍結機輸送結構，其特徵是弧面滑塊，各設有一圓孔俾串套一不鏽鋼棒而連接於導冷片鰭片上。
24.如權利要求18所述之升降式急速凍結機輸送結構，其特徵是弧面滑塊，系以耐低溫塑膠射出成型。
專利摘要一種升降式急速凍結機在其氣密之凍結室中具有由多層輸送體、上層與下層水平輸送機構、上升與下降輸送機構構成之傳送裝置,並沿一路徑饋送,各層輸送體兩側邊緣上,分別固定著多數毗鄰成排的阻風擋邊,形成可隨輸送體移動的隔牆狀體,而與各層輸送體共同區隔成數個相互連通之冷風循環通道,來改善製造作業與成本並使循環通道具氣密性。
文檔編號F25D11/00GK2278186SQ9522743
公開日1998年4月8日 申請日期1995年11月10日 優先權日1995年11月10日
發明者郭儒家, 柯耀霖, 謝燕廷, 王裕泓 申請人:財團法人工業技術研究院