专利名称：升降式急速冻结机的制作方法
技术领域：
本实用新型关于一种急速冻结装置，特别是关于一种可使冷冻作业流程立体化、冷冻区域紧致化、冻结速度急速化、保养维修简便化、占地面积缩小化、电力消耗省能化之升降式食品冻结装置。
冻结装置为冷冻装置为冷冻食品制程上不可或缺之重要设备，而冷冻食品之成长迅速，消费量与日俱增，对冻结装置之需求亦日趋急迫。冻结装置种类繁多，随食品种类、加工方法及品质营养等要求条件而不同，目前国内大多应用送风式冻结装置，尤其是以隧道式及螺旋式冻结装置应用最为广泛。
隧道式冻结装置为一平面式结构，虽然具有构造简单、低成本及多用途等优点，帷其具有占地面积过大、扩充不易、冷能损失大以及产能小等缺点，而亟待改进。至于螺旋式冻结装置，虽然以其立体化结构设计，而具有省空间、大产能及高效率等优点，帷其亦因而衍生中间旋转桶空间浪费、输送带宽度受限及链条易损坏等缺点，且其送风效率亦有待改进。
由此可见，上述习用之冻结装置用有诸多缺失，而亟待加以改良。
本实用新型之目的系在于提供一种具有升降式结构设计之食品冻结装置，使冻结作业流程立体化，以延长冻结作业区域，降低冷能损耗，并缩小急速冻结机之占地面积。
本实用新型之次一目的系在于提供上述型式之升降式冻结装置，其应用诱导式循环送风设计，利用阻风隔板及导冷板式输送体形成冷风循环通道，藉以隔离冻结作业区域及人孔维修空间，避免冷能不当浪费，而能有效利用冷能冻结食品；且各输送体均设有用以增加热传面积之平行鳍片，不但可提高食品之冻结速率，更具备有高效率及大产能之优点。
本实用新型之再一目的系在于提供上述型式之升降式食品。冻结装置，其冻结室上层区域之冷风风速大于下层区域之冷风风速，藉以减少温热食品刚进入冻结机内部时因内外压差过大所造成之脱水失重现象，不但可降低蒸发器之结霜率，更可避免因冻结食品失重所产生之销售损失。
本实用新型之另一目的系在于提供上述型式之升降式食品冻结装置，其设置于输送体导冷板两侧之挡边，一方面可阻挡食品被强风吹落，另一方面促使冷风分布均匀，提高冻结效率。
本实用新型之另一目的系在于提供上述型式之升降式食品冻结装置，其用以承置待冻结食品之输送体系由多数个导冷片沿纵向及横向延伸，而相互串接成任意长度及宽度之输送体，适用于各种类型或各种尺寸之食品冻结装置。
根据本实用新型提供的升降式冻结装置，包括一具有气密效果之冻结室及辅助冻结室；一传送装置；一对置于冻结室两侧之蒸发器及送风装置。其中，传送装置包含有一下层水平输送机构、上升输送机构、上层水平输送机构、下降输尖机构及多数个排设置并可容置待冻结食品之输送体，该待输送体系由多数个压铸成型之导冷片相互串接所组成之一大面积冻结板，各输送体可依序被下层水平输送机构、上升输送机构、上层水平输送机构及下降输送机构所传送，藉以构成一立体化之食品冻结区域及输送路径；该等输送体并与上升输送机构及下降输送机构上所装设之阻风隔板共同区隔成数个相互连通之冷内循环通道，由蒸发器与送风装置所产生之适冷空气流被集中引导进入该等冷风循环角道内，藉其冷能使置放于各输送体上之食品快速冻结；由于该等输送体及隔板将冻结作业区域及人孔维修空间有效阻隔，使冷能不致于散失至该人孔维修空间内，并可提高冻结作业区域内之冷风风速，兼因各输送体上设置有可增加热传效率之平行鳍片，而能大幅度提高食品之冻结速率各。
请参阅以下有关本实用新型一较佳实施例之详细说明及其附图，将可进一步了解本实用新型之技术内容及其目的功效；有关该实施例之附图为
图1为本实用新型升降式食品冻结装置之正面视图；图2为该升降式食品冻结装置之侧面视图；图3近似于
图1，而为本实用新型升降式食品冻结装置另一实施例之正面视图；图4该升式食品冻结装置中水平输送机构及输送体之立体放大视图；图5及图6分别为下层及上层水平输送机构中用以水平推进输送体之推板构造之立体放大视图；图5A类似于图5，但显示另一实施例；图7为该升降式食品冻结装置中垂直升降输送机构及各层输送体之立体放大视图；图8为装设于垂直升降输送机构上阻风隔板第一实施例之部分立体视图；图9为阻风隔板第二实施例之部分立体视图；
图10为阻风隔板第三实施例之部分立体视图；
图11为升降式食品冻结装置中水平输送机构及输送体之另一实施例立体图；
图12为升降式食品冻结装置中垂直输送机构及输送体之另一实施例立体
图13为用以组合成该输送体之导冷片单体之正面视图；
图14为该导冷片之底面视图；
图15为该导冷片之侧面视图；
图16为将两片导冷片相互串接成一体之底面视图；
图17为冷风风速与扁平状食品间热传系数关系之曲线图；以及
图18为输送体鳍片面积比与扁平状食品间热传系数关系之曲线图。
图19为圆11及12实施例之导冷片组的正视图。
图20为圆11及12实施例之导冷片组的侧视图。
图21为圆11及12实施例之导冷片组的下视图。
图22为圆11及12实施例之导冷片组中之挡边立体视图。
图23为圆11及12实施例之导冷片组中之弧面滑块立体视图。
请同时参阅
图1及图2，本实用新型所提供之立体升降式食品冻结装置，主要包括有一具有气密效果之冻结室10及辅助冻结室11、12；一传送装置20；一对置于冻结室10两侧并有以产生一适冷空气流之蒸发器30、31及送风装置40、41。其中该传判断装置20包含有一下层水平输送机构22、上升输送机构23、上层水平输送机构21、下降输送机60，该等置有待冻结50食品之各个输送体60在被下层水平输送机构22送入冻结室10后，先由上升输送机构23垂直向上输送，再由上层水平输送机构221水平输送至冻结室10之另一侧边，其后由下降输送机构24垂直向下送回至下层水平输送机构22，最后被送出冻结室10外，藉以构成如
图1中箭头所示之近似于字形之待冻结食品输送路径者。
本案设置有两组分别位于冻结室10两侧对角位置上(亦即食品进、出口附近)之蒸发器30、31及送风装置40、31，且同侧之蒸发品及送风装置30、40或31、41可如
图1所示者，呈分置于上、下方之垂直排列方式；或如图3所示者，呈分置于前、后方水平排列方式。本案分置于冻结室内对角位置之两组蒸发器30、31及送风装置40、41，可改良习用食品冻结装置将蒸发器及送风装置设于冻结室后侧所造成之维修不便、送风循环不良及风速不平均等缺点。而本案所设置两组蒸发器30、31及送风装置40、41之送风循环方式，系使冷风依序流经上升输送机构23之上层区域13、下降输送机构24之上层区域14、下降输送机构24之下层区域15、及上升输送机构23之下层冻结区域13、14之风速高于下层冻结区域15、16；温热的待冻结50食品刚进入冻结室10内部时，系先进入风速较低之下层冻结区16内先行降温，以减少50食品本身因冻结室内外压差过大所造成之脱水失重现象，其不但可降低蒸发器30、31结霜率，更可减少习用食品冻结构因所冻结食品失重较大所产生之销售损失；而冷风速较高且集中之上层冻结区域13、14则可形成一急速冻结区，以获得高于习用冻结构之食品冻结速率。再者，本案于食品50之入口及出口处分别加装有一辅助冻结室11、12，其可减少冷风由入口及出口散失之比率，藉以是高食品冻结速率并节省能源。另外，送风装置40、41之驱动马达401、411亦被分别安装于冻结室10之外壁，以减少马达401、411所产生之热量对于冻结速率之影响。
用以水平推进输送体60之水平输送机构21、22之构造系如图4至图6所示者，其包括有一对分别位于两侧且断面成字形之导轨225(其中左侧导轨未绘出)以及用以推动输送体60之驱动链轮222及链条221；输送体60之两侧分别设置有数个支撑件602及小滚轮603，各小滚轮603系被架持于形导轨225之底面上方，而使输送体60由该两侧 形导轨225所精确地支撑及定位；该输送链条221于每隔一段与输送体60长度相同之距离处即设置有一附有突堤223之链节226，并于两侧突堤223间架固定一垂直推板224，(图5A显示另一实施例，实堤223以槽夹设垂直推板224，使推板224可产生推力或拉力)，该推板224与输送体60之边缘相互抵触，因此，当链轮222带动链条221转动，即可藉由该推板224“推动”(图5A的例子要可“拉动”输送体)输送体60水平移动。由于小滚轮603与形导轨225间之摩擦损耗小，而可节省链轮马达(图未示出)之成本及其电力消耗，又因输送体60被形导轨225所精确支撑及定位，而可减少输送失误。本案中，上层水平输送机构21之构造与下层水平输送机构22大致相同，仅其链节216上所附设之突堤213系向下延伸(如图6所示者)，与下层水平输送机构22不同而已。
请参阅图7，上升输送机构23包括有两侧链轮组232及其链条组231(其中左侧链轮组及其链条未绘出)，并于同侧链条组231间每隔一定距离架设固定一水平角铁233；该水平角铁233恰位于上述水平输送机构之 形导轨225之一缺口处，而用以承接由该水平输送机构22输送至定位之输送体60，当输送体60两侧之各上滚轮603均由形导轨225移至水平角铁223时，水平输送机构22会议上输送，而换由上升输送机构23藉由角铁233带动输送体60向上移动。该水平角铁233上方更嵌设有一与输送体60等长之阻风隔板234，并由两侧风隔板234与上、下两层输送体60间共同界定出一冷风循环通道80，其可诱导冷风集中进入风道80中，以提高风道80内之冷风风速，而使放置于输送体60上之食品快速冻结。该水平角铁233与阻风隔板234之嵌合构造系如图8及图9所示者，其中，在角铁233之两侧垂直壁上分别成型一嵌合凹槽235，以供底端具有形夹板238之阻风隔板234嵌入或拆卸；如果输送体60长度较长时，则可将如图8所示之单片式阻风隔板234变更为如图9所示之组合式隔板236，每一片组合式隔板236除具有可嵌入角铁，凹槽235内之底端形夹板238之外，其端缘另设置有一折板237，该折板237在完成组合后系与相邻之另片隔板236之另一端缘相互叠合，以确保其阻风效果。另外，如
图10所示者，该阻风隔板239亦可被直接固定于输送链条231(图未示出)上，而非利用底端形夹板嵌固于角铁233上，惟该阻风隔板239之底部须具有一向前弯折并向下延伸之折板2391，且该折板2391与角铁233间部分叠合，以确保其阻风效果。
本实用新型的另一实施例请参照
图11及12，各显示由两侧链轮组222，232与所属之链条组221，231带动的升降式急速冻结构的水平及垂直输送机构22，23与输送体60。输送体60两边缘上，分别设置有数个阻风挡边90及弧面滑块100，使弧面滑块100及挡边之侧面99(参考图22)与水平输送机构之形导轨225接触滑动，或与垂直升降输送机构之水平角铁233接触滑动，来达到支撑、定位、移动之功效。于各层输送体60两侧边缘上分别固定著多数个毗邻成排，以形成隔墙状且可随输送体60移动的阻风挡边90，各具有一支持座97及由该支持座一端竖立之隔片91(详后述，参看图22)，藉各竖立成墙状的毗邻隔片，与各层输送输60共同区隔成数个相互连通的冷风循环通道为冻结作业区域。挡边90的设计是为了防止冷冻食品，特别是质轻的冷冻食品，被强风吹落，避免因吹落产生机器故障及产品流失的现象；更可建立阻风风道，使冷风分布均匀，提高冻结效率。
下降输送机构24之构造与上升输送构造23完全相同，两者间仅输送主向不同而已，恕不另敷述。
习用食品冻结装置于其冻结室内部均预留有人孔维修空间，以方便人员进入冻结室内部维修机品，该属非冻结区域且具有相当容积之人孔维修空间亦与各输送体所在之冻结作业区域同时受冷，不但造成冷能之不当浪费，且使冻结作业区域内之平均冷风显著降低，如
图17所示者，食品之热传系数随冷风之风速成正比增加，因此冷风速降低对于食品之冻结速影响极大。本案由阻风隔板234、236或239与输送体60共同界定之冷风循环通道80，不但可避免冷能散失至人孔维修空间内，减轻食品冻结装置之冷冻负荷，同时可诱导冷风集中进入各风道80内，而能有效提高冻结作业区域内之平均冷风速，藉以加快食品之冻结速率，因而具有以较小冷房能力之食品冻结构获得较高冷冻食品生产效率之优点。
各层输送体60可使用底面设有导冷鳍片604且热传系数高之整片式冻结板，或如
图13至
图16所示者，由多数个模组比导冷片70相互串接所组成，各导冷片70在其两侧分别设置有数个等距隔开且交错排列之串接用突耳72、73，各突耳72、73分别开设有一共线而容许一串接用心轴79穿过之轴孔75、76；如
图16所示者，使两片相邻导冷片70中之一导冷片之突耳72套入于另一导冷片之两个相邻突耳73之间距77内，并利用一心轴79穿过该两片相邻导冷片70中已排成一线之各个共线轴孔75、76，进而使各相邻导冷片70相互串接成一体；同理，利用数个心轴79将该多数个导冷片70以横向及纵向延伸方式相互串接，以弹性组合成具有设定长度及宽度之输送体60。各导冷片70系以铝、其他金属、非金属等热传效率良好之材料一体压铸成型，且其底部更设有数个向下延伸之平行鳍片74，藉以增强各导冷片70之热传导效率。不论整片式冻结板或各模组式导冷片70底部所设置之导冷鳍片604、74，均系平行于冷风流向而设置，使不致于影响冷风之流速，并可增加输送体60与冷风之热交换面积，藉以增加输送体60自冷风中所吸收之冷能，而使食品50得以快速冻结。如
图18所示者，当冻结板之鳍片面积比由1提升至5时，扁平状食品之热传系数即提升近5倍，因此本案具鳍片设计之输送体60可有效利用冷能，而大幅度提高食品之冻结速率。
以
图11及12之实施例而言，以各层输送体导冷片70之未端设置挡边90及弧面滑块100的导冷片级(参见
图19至21)，其导冷片特点如上述，而其导冷片70之末端所高置的挡边90系由直立隔片91，串接用突耳92，93、支持座97所组成，直立隔片91或作为阻挡冷冻食品被强风吹落之虑，或作为阻风隔板，与输送体60共同界定一冷风循环通道80形成冻结作业区，不但可避免冷能散失至维修空间内，减轻食品冻结机之冷冻负荷，同时可诱导冷风集中进入各风道80内，增加通道之气密性而能有效提高冻结作业区域内之平均冷风速，藉以加快食品之冻结速率，因而具有以较小冷冻能力之食品结构，可获得较高冷冻食品生产效率之优点；挡边的突耳92，93可被心轴79串接如导冷片70之突耳72，73；支持座97可勾在导冷片70末端以资固定，其端部侧面99则是用来与水平输送机构之型导轨内壁接触，或与垂直输送机构之水平角铁直立边接触。而在支持座97的底部，亦发邓靠近侧面的末端下部鳍片74间，则各安置弧面滑块100(立体图参见图23)来作为上述小滚轮移动之用，其组立方法为利用弧面滑块100中央之小洞101，藉不锈钢棒连接于鳍片74上。此挡边90与弧面滑块100，系用耐低温之塑胶为材料而为射出成型加工完成，价格低廉，制作简单具实用、降低成本之功效。
本件升降式食品急速冻结机，藉由多属输送体、水平输送机构及垂直升降输送机构，而使冻结作业流程立体化，以延长冻结作业区域，降低冷能损耗，并缩小急速冻结机之占地面积，且应用诱导式循环送风设计，藉由阻风隔板(或阻风挡边)及输送体形成冷风循环通道，藉以隔离冻结作业区域及人孔维修空间，避免冷能之不当浪费，而能有效利用冷能冻结食品；且各输送体均设有用以增加热传面积之平行鳍片，不但可提高食品之冻结速率，更兼具有冷度作业流程立体化、冷冻区域紧致化、冻结速率急速化、保养维修简便化、占地面积缩小化、电力消耗省能化等众多优点。
权利要求1.一种升降式急速冻结机，包括一具有气密效果之冻结室；一包含有多层输送体、下层水平输送机构、上升输送机构、上层水平输送机构及下降输送机构之传送装置，可产生适冷空气流而对该待冻结食品进行送风式冻结作业之蒸发器及送风装置；其特征在于该上升及下降输送机构上分别嵌设有多层两侧阻风隔板，各层阻风隔板并与各层输送体共同区隔成数个相互连通之冷风循环通道，而将冻结作业区域及非冻结区域相互阻隔；以及该蒸发器及送风装置系分成两组，并分别设置于该冻结室之两侧对角位置上。
2.如权利要求1所述之升降式急速冻结机，其特征是，该上升及下降输送机构分别包括有两侧链条组，驱动该两侧链条级循环转动之驱动链轮组，以及被等距隔开并被分别固定于该两侧链条组上之角铁；各层阻风隔板分别紧邻设置于各层角铁之正上方。
3.如权利要求2所述之升降式急速冻结机，其特征是各层角铁之垂直壁上均设置有两侧嵌合凹槽，以供底端具有一形夹板之各层阻风隔板分别以可拆卸方式嵌合于该等角铁之上方。
4.如权利要求2所述之升降式急速冻结构，其特征是各层阻风隔板系被直接固定于该两侧输送链条组上，且各层阻风隔板之底部具有一向前弯折并向下延伸而分别与各层角铁相互叠合之折板。
5.如权利要求2所述之升降式急速冻结机，其特征是各层阻风隔板系与各层输送体等长之单片式隔板。
6.如权利要求2所述之升降式急速冻结机，其特征是各层阻风隔板系与各层输送体等长且相互叠合所组成之多片式隔板，各片隔板之一端缘设置有一与相邻隔板之另一端缘相互叠合之折板。
7.如权利要求1所述之升降式急速冻结机，其特征是位于该冻结室同侧位置之蒸发器及送风装置系呈垂直排列，而分置于上、下方。
8.如权利要求1所述之升降式急速冻结构，其特征是位于该冻结室同侧位置之蒸发器及送风装置系呈水平排列，而分置于前、后方。
9.如权利要求1所述之升降式急速冻结构，其特征是该上层及下层水平输送机构分别包括有断面成字形而用以支撑该输送体之两侧导轨，间隔附设有突堤之两侧链条，驱动该两侧链条循环转动之驱动链轮，以及被固定于该两侧链条之突堤间并与该输送体边缘相互抵触之垂直推板，该垂直推板推动输送体水平移动。
10.如权利要求9所述之升降式急速冻结机，其特征是各层输送体之两侧分别设置有数个支撑件及小滚轮，各小滚轮被架持于该匚形导轨之底面上方，该等输送体由该两侧形导轨所精确定位及支撑。
11.如权利要求1所述之升降式急速冻结机，其特征是各层佃送体之底面向下延伸有数个与该适冷空气流之流向平行设置之导冷鳍片。
12.如权利要求1所述之升降式急速冻结机，其特征是该等输送体系分别由多数个模组式导冷片相互串接所组成，各导冷片在其两侧分别设置有数个等距隔开且交错排列之串接用突耳，各突耳分别设置有数个等距开且交错排列之串接用突耳，各突耳分别开设有一共线而容许一串接用心轴穿过之轴孔；两片相邻导冷片中之一导冷片之突耳套入于另一导冷片之两个相邻突耳之间距内，并有一心轴穿过该两片相邻导冷片中已排成一线之各个共线轴孔，各相邻导冷片相互串接成一体。
13.如权利要求12所述之升降式急速冻结机，其特征是该等导冷片系利用数个心轴并以横向及纵向延伸方式相互串接，而弹性组合成具有设定长度及宽度之输送体。
14.如权利要求12所述之升降式急速冻结机，其特征是各导冷片之底面向下延伸有数个与该适冷空气流之流向平行设置之导冷鳍片。
15.如权利要求12所述之升降式急速冻结机，其特征是各导冷片系以铝、其他金属、非金属等材料一体压铸成型。
16.如权利要求1所述之升降式急速冻结机，其特征是该冻结室于待冻结食品之入口及出口处分别增设有一辅助冻结室。
17.如权利要求1所述之升降式急速冻结机，其特征各送风装置之驱动马达系设置于该冻结室外。
18.如权利要求1所述之升降或急速冻结机，其特征是输送结构非特定采用嵌设有多层两侧阻风隔板，而改良为各层上述输送体两侧边缘上，分别固定著多数毗邻成排且可随上述输送体移动的阻风挡边，该两侧成排且可随上述输送体移动的阻风挡边，该两侧成排的阻风挡边各具有一支持座及由该支持座一端竖立之隔片，该等毗邻成排的隔片与各层输送体共同区隔成数个相互连通的冷风循环通道，形成冷结作业区域并相互阻隔冷结作业区和非冷结区域。
19.如权利要求18所述之升降式急速冻结机输送结构，其特征是该等输送体之模组式导冷片末端，设置可固定于导冷片上之上述阻风挡边。
20.如权利要求18所述之升降式急速冻结机输送结构，其特征是阻风挡边，具有一直立隔片，串接导冷片之突耳，与一支持定位之支持座。
21.如权利要求18所述之升降式急速冻结机输送结构，其特征是风挡边，以耐低温之塑胶射出成型。
22.如权利要求18所述之升降式急速冻结机输送结构，其特征是各输送体两末端下方鳍片间嵌设一弧面滑块。
23.如权利要求18所述之升降式急速冻结机输送结构，其特征是弧面滑块，各设有一圆孔俾串套一不锈钢棒而连接于导冷片鳍片上。
24.如权利要求18所述之升降式急速冻结机输送结构，其特征是弧面滑块，系以耐低温塑胶射出成型。
专利摘要一种升降式急速冻结机在其气密之冻结室中具有由多层输送体、上层与下层水平输送机构、上升与下降输送机构构成之传送装置,并沿一路径馈送,各层输送体两侧边缘上,分别固定著多数毗邻成排的阻风挡边,形成可随输送体移动的隔墙状体,而与各层输送体共同区隔成数个相互连通之冷风循环通道,来改善制造作业与成本并使循环通道具气密性。
文档编号F25D11/00GK2278186SQ9522743
公开日1998年4月8日 申请日期1995年11月10日 优先权日1995年11月10日
发明者郭儒家, 柯耀霖, 谢燕廷, 王裕泓 申请人:财团法人工业技术研究院