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JPH0372266B2 - - Google Patents
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JPH0372266B2 - - Google Patents

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JPH0372266B2
JPH0372266B2 JP58021381A JP2138183A JPH0372266B2 JP H0372266 B2 JPH0372266 B2 JP H0372266B2 JP 58021381 A JP58021381 A JP 58021381A JP 2138183 A JP2138183 A JP 2138183A JP H0372266 B2 JPH0372266 B2 JP H0372266B2
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JP
Japan
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liquid
cream
groove
frozen
liquefied gas
Prior art date
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Application number
JP58021381A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS58146264A (en
Inventor
Harorudo Gibuson Piitaa
Iian Teiraa Robaato
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BOC Group Ltd
Original Assignee
BOC Group Ltd
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Publication date
Application filed by BOC Group Ltd filed Critical BOC Group Ltd
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Publication of JPH0372266B2 publication Critical patent/JPH0372266B2/ja
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  • Freezing, Cooling And Drying Of Foods (AREA)
  • Non-Alcoholic Beverages (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Dairy Products (AREA)
  • Confectionery (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液体の凍結に関する。“液体”とい
う用語は、エマルジヨン;サスペンジヨン;溶
液;室温では固定であるが室温よりそれほど高く
ない温度で溶融するような物質の液相;ペース
ト;クリーム、ヨーグルト、コテージチーズおよ
びバターのような半液体食品;ピユーレ;卵の白
味;卵の白味の混合物;全血;果汁;および血清
などを含むものとして使用されている。このよう
な液体は、それほど粘度が高くないので、ポンプ
輸送したりあるいは分配ノズルや分配オリフイス
を通して送ることができないということが本質的
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to freezing of liquids. The term “liquid” refers to emulsions; suspensions; solutions; liquid phases of substances that are fixed at room temperature but melt at temperatures not much higher than room temperature; pastes; It is used to contain liquid foods; piure; egg white; egg white mixture; whole blood; fruit juice; and serum. It is essential that such liquids are not very viscous and therefore cannot be pumped or routed through distribution nozzles or distribution orifices.

本発明は、特に室温で長時間貯蔵した場合に、
例えば化学作用や微生物作用によつて品質が損な
われやすい液体の凍結に関する。このような液体
の1つの例は、クリームのような乳製品である。
殆どのクリームは、最終消費者から遠隔の地にあ
る農場や工場で製造されている。従つてクリーム
を産地から販売地に分配する間にクリームを新鮮
に保つことが難しいという問題が起こる。特に効
率のよい流通システムが必要であり、一般にクリ
ームは小売り販売店で販売する前に長距離輸送す
ることはないのが普通である。このためクリーム
を凍結し、販売する前にこの凍結クリームを冷蔵
庫に保存するということが提案された。これによ
つてクリームを1つの国から他の国へ輸出するこ
とが可能になつた。例えばアイルランド共和国で
クリームを凍結してスラブとし、このスラブを壊
してもう少し取扱い易い大きさの固まりにし、こ
の固まりを包装し、得られた製品をイングランド
に輸出することが知られている。
The present invention is particularly effective when stored at room temperature for a long period of time.
For example, it relates to the freezing of liquids whose quality is likely to be impaired by chemical or microbial action. One example of such a liquid is a dairy product such as cream.
Most creams are manufactured in farms or factories located far from the final consumer. Therefore, a problem arises in that it is difficult to keep the cream fresh while it is distributed from the place of production to the place of sale. A particularly efficient distribution system is required, and creams are generally not transported long distances before being sold at retail outlets. It has therefore been proposed to freeze the cream and store the frozen cream in the refrigerator before selling it. This made it possible to export cream from one country to another. For example, it is known in the Republic of Ireland to freeze cream into slabs, break the slabs into more manageable blocks, package the blocks, and export the resulting product to England.

このような商業的に実施されているクリームの
凍結方法の1つの欠点は、解凍したクリームが普
通の新鮮なクリームのように品質が高くないとい
うことである。例えばこの解凍したクリームを熱
い飲物例えばコーヒーに入れるとクリームが分解
して飲物の表面に油の層を残すという傾向があ
る。このため本発明者は液体を凍結する新しい方
法を研究した。
One drawback of such commercially practiced cream freezing methods is that the thawed cream is not as high quality as regular fresh cream. For example, when this thawed cream is added to a hot drink, such as coffee, the cream tends to break down and leave a layer of oil on the surface of the drink. For this reason, the inventor investigated a new method of freezing liquids.

英国特許明細書第1264439号は冷凍食品に関す
るものであり、この食品は卵または半液体乳製品
(例えばクリーム)の自由流動性のばらばらの粒
子からなり、各粒子はポツプコーン状の形をして
いる。この食品は卵または半液体乳製品を−150
℃以下の、乱流面をもつ無毒性液化ガス冷媒と直
接に接触させることにより製造される。この食品
物質は徐々に沈む。沈んだ後この冷媒物質を集め
凍結した状態で保存する。この液化ガスは液体窒
素である。
British Patent Specification No. 1264439 relates to a frozen food product consisting of free-flowing discrete particles of eggs or semi-liquid dairy products (e.g. cream), each particle having a popcorn-like shape. . This food contains eggs or semi-liquid dairy products at -150
Produced by direct contact with a non-toxic liquefied gas refrigerant with a turbulent flow surface at temperatures below 0°C. This food substance gradually sinks. After sinking, this refrigerant material is collected and stored in a frozen state. This liquefied gas is liquid nitrogen.

英国特許明細書第1264439号に記載された方法
は2つの欠点をもつていると考えられる。先ずそ
の1つはポツプコーン状の形をした製品は中空で
壁が薄い構造をしているために壊れ易く、製品を
店に輸送する際に許容できないほど大量のダスト
を生成する傾向がある。第2にこの方法は液体窒
素のような液化ガスから得られる冷凍をあまり利
用していないということである。その理由につい
ては以下に説明する。
The method described in GB 1264439 is believed to have two drawbacks. First, popcorn-shaped products have a hollow, thin-walled structure that makes them fragile and tend to generate unacceptably large amounts of dust when the products are transported to stores. Second, this method makes limited use of refrigeration obtained from liquefied gases such as liquid nitrogen. The reason for this will be explained below.

興味あるもう1つの方法が英国特許明細書第
1376972号に記載されている。この明細書によれ
ばこの方法は卵から冷凍食品をつくる方法に限定
されている。卵は少なくとも1つのノズルから落
下し−150℃以下の温度の無毒性液化ガス(例え
ば液化窒素)と直接に接触する。各ノズルからの
卵の流速は毎時約454〜2268g(1〜5ポンド)
であり、卵はばらばらの粒子として液化ガスの表
面から液化ガス中に入り、液化ガス中で凍結して
3mm〜7mmの大きさのペレツトを形成する。液化
ガスの入つた容器の底でこのペレツトを集め、容
器から取り出す。次にこのペレツトを適当なフリ
ーザ中で保存する。
Another method of interest is described in British patent specification no.
Described in No. 1376972. According to this specification, this method is limited to the production of frozen foods from eggs. The eggs fall through at least one nozzle and come into direct contact with a non-toxic liquefied gas (e.g. liquefied nitrogen) at a temperature below -150°C. Egg flow rate from each nozzle is approximately 454-2268 g (1-5 lbs) per hour
The eggs enter the liquefied gas from the surface of the liquefied gas as loose particles and freeze in the liquefied gas to form pellets with a size of 3 mm to 7 mm. The pellets are collected at the bottom of the container containing the liquefied gas and removed from the container. The pellets are then stored in a suitable freezer.

英国特許明細書第1376972号記載の方法でつく
られるペレツトはポツプコーン状の製品とは異な
るので英国特許明細書第1274439号記載の冷凍卵
の製造に関連する第1の欠点はなくなる。しかし
第2の欠点に関する限り英国特許明細書第
1376972号記載の方法は英国特許明細書第1264439
号記載の方法を全く改良するものではない。
Since the pellets produced by the method described in GB 1,376,972 are different from popcorn-like products, the first disadvantage associated with the production of frozen eggs as described in GB 1,274,439 is eliminated. However, as far as the second drawback is concerned, the British Patent Specification No.
The method described in No. 1376972 is described in British Patent Specification No. 1264439.
It is not intended to improve the method described in the above issue at all.

我々の係属中の出願02416/1981に記載したよ
うに、上記英国特許明細書記載の方法における液
体窒素の利用率が低い理由は次のようなものであ
る。すなわちペレツトが沈むため(冷凍クリーム
の比重は液体窒素の比重より大きい)ペレツトの
温度は約−10°〜−20°から−100℃以下まで急激
に降下する。従つて我々の係属中の特許出願は液
体用の冷凍ペレツト製造法を提供するものであ
る。この方法は液滴を−30℃以下の沸点をもつ無
毒性液化ガス中に降下させ、この液滴を凍結させ
て凍結液体の浮揚性ペレツトを形成し、このペレ
ツトがその浮揚性を失う前に液化ガスからこのペ
レツトを分離するという各工程を含んでいる。典
型的には液化ガスの流れを設定し、液滴をこの液
化ガスの表面に降下させ、次に液滴を液化ガスに
よつてセパレータまで搬送し、セパレータにより
液滴を液化ガスから分離し、液体窒素とペレツト
の接触対流時間をペレツトがその浮揚性を失うの
に不十分な時間とするものである。
As described in our pending application 02416/1981, the reasons for the low utilization of liquid nitrogen in the method described in the above-mentioned British patent are as follows. That is, as the pellets sink (the specific gravity of frozen cream is greater than that of liquid nitrogen), the temperature of the pellets rapidly drops from about -10° to -20° to below -100°C. Accordingly, our pending patent application provides a method for producing frozen pellets for liquid use. This method involves lowering droplets into a non-toxic liquefied gas with a boiling point below -30°C, freezing the droplets to form buoyant pellets of frozen liquid, and before the pellets lose their buoyancy. The process includes separating the pellets from the liquefied gas. Typically, a flow of liquefied gas is set up to cause droplets to descend onto the surface of the liquefied gas, the droplets are then conveyed by the liquefied gas to a separator, and the separator separates the droplets from the liquefied gas; The contact and convection time between the liquid nitrogen and the pellets is such that the time is insufficient for the pellets to lose their buoyancy.

我々は所定の粘度の液体について、この方法に
よつてつくろことができる凍結液体のペレツトす
なわち固体には大きさの上限があるということを
発見した。これは蒸発した液化ガス(典型的には
窒素)が各液滴の下にガスのクツシヨンを形成
し、重力に対抗するためである。従つて液化ガス
によつて与えられる表面張力は液滴をばらばらに
引き離す傾向があり、液体窒素の表面に安定に存
在するような液滴の最大の大きさには制限があ
る。さらに液滴が分配されるノズル当たり、単位
時間について形成され得る冷凍ペレツトの量にも
限界がある。例えば冷凍ダブルクリームペレツト
の最大の製造速度は、毎分1ノズル当たり10cm3
オーダーであることを発見した。商業的に実施す
る場合には数十個の分配ノズルを備えたフリーザ
に頼ることなく、このような製造速度をはるかに
越えることが望ましい。
We have discovered that for a given liquid viscosity, there is an upper limit to the size of frozen liquid pellets or solids that can be produced by this method. This is because the evaporated liquefied gas (typically nitrogen) forms a cushion of gas beneath each droplet, counteracting the force of gravity. Therefore, the surface tension exerted by the liquefied gas tends to pull the droplets apart, and there is a limit to the maximum size of a droplet that can stably exist on the surface of liquid nitrogen. Additionally, there is a limit to the amount of frozen pellets that can be formed per unit time per nozzle through which droplets are dispensed. For example, it has been found that the maximum production rate for frozen double cream pellets is on the order of 10 cm 3 per nozzle per minute. It is desirable to greatly exceed such production speeds in commercial implementation without resorting to freezers with dozens of dispensing nozzles.

本発明の目的は上記我々の係属中の出願に関わ
る制限を克服するかあるいは緩和する(少なくと
もクリームの実施例において)ことができるよう
な一般に球状ないし長球状の冷凍液体を製造する
方法および装置を提供することである。
It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for producing generally spherical to elongated frozen liquids which makes it possible (at least in the cream embodiment) to overcome or alleviate the limitations associated with our pending application above. It is to provide.

本発明によれば液体を凍結してほぼ球状(また
はほぼ長球状)の冷凍液体を形成する方法が提供
される。この方法は、出口オリフイスを持つ少な
くとも一つのノズルに冷凍すべき液体を通し、溝
に沿つて流れる−30℃以下の沸点を有する液化ガ
ス流中に実質的に連続した液体の脈動流を送出
し、ノズルの出口オリフイスを通る液体の速度
は、液体の一部をオリフイスよりも大きな断面積
をもつばらばらの固まりに形成するのに十分な大
きさであり、これらの固まりの少なくともその周
縁部が凍結するのに十分な時間に亘つてこれらの
固まりを液化ガスと接触した状態に維持し、この
ようにして得られたほぼ球状またはほぼ長球状の
液体の凍結体を集める各工程を含んでいる。
According to the present invention, a method of freezing a liquid to form a substantially spherical (or substantially prolate) frozen liquid is provided. The method involves passing the liquid to be frozen through at least one nozzle having an exit orifice, delivering a substantially continuous pulsating stream of liquid into a stream of liquefied gas having a boiling point below -30°C flowing along a channel. , the velocity of the liquid through the exit orifice of the nozzle is large enough to form part of the liquid into discrete masses with a cross-sectional area larger than the orifice, and these masses are frozen at least at their periphery. The method includes the steps of maintaining these masses in contact with a liquefied gas for a sufficient period of time to cause the solids to liquefy and collect the resulting generally spherical or generally prolate frozen bodies of liquid.

本発明はまた液体を凍結する装置を提供するも
のである。この装置は少なくとも一つのノズルの
出口オリフイスを構成する手段と、少なくとも一
つの溝とを備え、オリフイスを構成する手段は、
凍結すべき液体を溝に分配するためこの溝の上方
に配置されるようになつており、更に、−30℃よ
り低い沸点を持つ液化ガスを受け入れるようにな
つており且つこの液化ガスを溝に沿つて重力で外
へ流すことのできるリザーバと、凍結すべき液体
をオリフイスに通し且つ実質的に連続した液体の
脈動流を液化ガス流中につくりだすための蠕動ポ
ンプと、液化ガスから液体の凍結体を分離するよ
うになつた、前記溝の下流端と隣接したセパレー
タとを有し、それによつてこの装置を運転する
と、液体自身がばらばらになつたほぼ球状または
ほぼ長球状の固まりを形成することができ、その
固まりの少なくとも一部はオリフイスの断面積よ
り大きな断面積をもち、この固まりは少なくとも
その表面が凍結するのに十分な時間液化ガスとの
接触が維持されるようになつている。
The invention also provides an apparatus for freezing liquids. The apparatus comprises means for defining an exit orifice of at least one nozzle and at least one groove, the means for defining an orifice comprising:
It is arranged above the groove to distribute the liquid to be frozen into the groove, and is further adapted to receive a liquefied gas having a boiling point below -30°C and to direct this liquefied gas into the groove. a peristaltic pump for passing the liquid to be frozen through an orifice and creating a substantially continuous pulsating flow of liquid into the liquefied gas stream; and freezing of the liquid from the liquefied gas. a separator adjacent the downstream end of said groove, adapted to separate bodies, such that upon operation of the device, the liquid itself forms loose, generally spherical or generally prolate masses; and at least a portion of the mass has a cross-sectional area greater than the cross-sectional area of the orifice, such that the mass is maintained in contact with the liquefied gas for at least a sufficient period of time to freeze the surface of the mass. .

好ましくは前記溝は下向きに傾斜した底をも
ち、その底に沿つて液化ガスによつて大きめの固
まりが転がることができるようになつている。こ
の傾きは好ましくは比較的緩やかであり、すなわ
ち1/10〜1/60の範囲である。
Preferably said groove has a downwardly sloping bottom along which larger chunks can be rolled by the liquefied gas. This slope is preferably relatively gentle, ie in the range of 1/10 to 1/60.

液化ガスは好ましくは無毒性のものでありかつ
凍結すべき液体より大きな比重をもつ必要はな
い。実際我々は液化ガスとして液体窒素を使用し
ている。凍結すべき液体が液体窒素(典型的に使
用されるように)より大きな比重をもつている場
合であつても、液体窒素と最初に接触する液体の
下側に集まるガスの泡によつて液体は液体窒素の
流れの表面に先ず初めに浮かぶような傾向をも
つ。
The liquefied gas is preferably non-toxic and need not have a greater specific gravity than the liquid to be frozen. In fact, we use liquid nitrogen as the liquefied gas. Even when the liquid to be frozen has a greater specific gravity than liquid nitrogen (as is typically used), the liquid is tends to float first on the surface of a liquid nitrogen stream.

オリフイスは一般にノズルによつて規定され
る。オリフイスの直径は凍結すべき液体の粘度に
従つて選択される。
The orifice is generally defined by a nozzle. The diameter of the orifice is selected according to the viscosity of the liquid to be frozen.

一般に好ましいオリフイスの直径は粘度が大き
くなるに従つて大きくなる。冷凍ダブルクリーム
すなわち泡立てクリームを製造する場合我々は直
径1mm〜3mmのオリフイスを使用した。
Generally, the preferred orifice diameter increases as the viscosity increases. When producing frozen double cream or whipped cream we used orifices with a diameter of 1 mm to 3 mm.

凍結すべき液体は好ましくは容量形ポンプによ
つてオリフイスを通過させる。このようなポンプ
は自然に凍結すべき液体の連続的な移動する流れ
を与えることができる。しかし一様な脈動のない
液体の流れを与えるようなポンプを使用し、かつ
オリフイスの下流で一定の周波数で流れに対し一
時的な妨害をする往復部材その他の部材を設け、
脈動をもちしかも実質的に連続的な流れを与える
ようにすることも可能である。本発明の方法なら
びに装置には各種の容量形ポンプを使用すること
ができる。例えば往復ピストンポンプ、ダイヤフ
ラムポンプあるいはローブポンプ(lobe pump)
を用いることができる。脈動を大きくすればする
ほど、すなわちオリフイスからでてくる脈動液体
の最大の幅と最小の幅との間の振幅の差を大きく
するほど比較的大きな液体の固まりの形成が容易
になると我々は考えている。さらに比較的大きな
ほぼ球状またはほぼ長球状の液体の固まりが形成
されると、実質的にすべてのクリームがオリフイ
スの断面積とほぼ同じかあるいはこれより小さい
断面積をもつ粒子として形成された場合よりも一
般に凍結液体の製造速度が大きいということを我
我は発見している。凍結すべき液体の適切に脈動
する流れをつくり出すために我々は蠕動ポンプを
使用している。このようなポンプを使用するとク
リームのような液体または半液体食品の衛生的な
取扱いが容易になるという利点がある。というの
はポンプの可動部分とクリームとの間に直接の接
触がないからである。
The liquid to be frozen is preferably passed through the orifice by a positive displacement pump. Such a pump can provide a continuous moving flow of liquid to be naturally frozen. However, by using a pump that provides a uniform, non-pulsating flow of liquid, and by providing a reciprocating member or other member downstream of the orifice that temporarily interrupts the flow at a constant frequency;
It is also possible to provide a pulsating but substantially continuous flow. A variety of positive displacement pumps can be used in the methods and apparatus of the present invention. For example, reciprocating piston pumps, diaphragm pumps or lobe pumps
can be used. We believe that the larger the pulsations, that is, the greater the difference in amplitude between the maximum and minimum widths of the pulsating liquid emerging from the orifice, the easier it will be to form relatively large lumps of liquid. ing. Furthermore, the formation of relatively large, approximately spherical or approximately elongate masses of liquid would be more effective than if substantially all of the cream were formed as particles having a cross-sectional area approximately equal to or less than the cross-sectional area of the orifice. We have also discovered that the rate of production of frozen liquids is generally large. To create a suitably pulsating flow of the liquid to be frozen we use a peristaltic pump. The advantage of using such a pump is that it facilitates the hygienic handling of liquid or semi-liquid foods such as creams. This is because there is no direct contact between the moving parts of the pump and the cream.

使用に当つては、ノズルを液化ガスの流れに対
して適切に配置し過剰の乱流すなわち凍結すべき
液体のほぼ球状またはほぼ長球状の固まりの形成
を妨害するような乱流を生じることがないように
する。
In use, the nozzle must be properly positioned relative to the flow of liquefied gas to create excessive turbulence, i.e., turbulence that would interfere with the formation of substantially spherical or substantially elongated masses of the liquid to be frozen. Make sure not to.

従つて使用する場合、ノズルの出口オリフイス
は液化ガスの流れの真上(例えば1cm以下)と
し、液化ガスの流れの方向に対して反対方向では
なく流れの方向に向かつて対向させ、ノズルの軸
が一般に液化ガスの流れに対して10°〜60°の角度
をもつようにするのが好ましい。またノズルの出
口を液化ガスの表面より下側に配置することもで
きるがこれはあまり好ましくない。過剰の乱流が
生じるのを防ぐために溝に沿つて液化ガスの実質
的に層流を与えるようにすることが望ましい。
Therefore, when used, the exit orifice of the nozzle should be directly above (e.g. 1 cm or less) above the flow of liquefied gas, facing or facing the direction of flow of liquefied gas rather than against it, and aligned with the axis of the nozzle. is generally at an angle of 10° to 60° with respect to the flow of liquefied gas. It is also possible to arrange the outlet of the nozzle below the surface of the liquefied gas, but this is not so preferred. It is desirable to provide a substantially laminar flow of liquefied gas along the groove to avoid excessive turbulence.

溝の中の液化ガスの深さは、つくり出される最
大の球状ないし長球状体の最大の直径すなわち球
体の場合には主軸に沿つた直径)の0.5〜1.5倍
(最も好ましくは0.6〜1.2倍)の範囲に保つのが
好ましい。例えばこの深さは1cm程度とすること
ができる。この場合大きなサイズの固まりは液化
ガスによつて溝の底に沿つて転がることが見い出
された。溝の底はこのような回転運動を容易にす
るような形をしていることが好ましい。
The depth of the liquefied gas in the groove is between 0.5 and 1.5 times (and most preferably between 0.6 and 1.2 times) the maximum diameter of the largest spherical or prolate body produced, i.e. the diameter along the main axis in the case of spheres. ) is preferably maintained within the range. For example, this depth can be about 1 cm. It has been found that in this case large sized lumps are rolled along the bottom of the groove by the liquefied gas. Preferably, the bottom of the groove is shaped to facilitate such rotational movement.

オリフイスを通過する液体の流速は、本発明に
よれば比較的大型の凍結液体が得られるように、
すなわちオリフイス(典型的には円形)の直径よ
りもはるかに大きい直径(長球状粒子の場合には
主軸に沿つた直径)をもつほぼ球形あるいはほぼ
長球状の固まりを与えるように選択される。蠕動
ポンプを用いて、わずかに傾いた溝に沿つて流れ
る深さ0.5〜1cmの液体窒素の流れの表面に直径
2〜3mmの出口オリフイスをもつ適切に配置され
たノズルから連続的にダブルクリームを通過させ
ると、クリームの流速に従つて3つの異なる作業
相があることを発見した。
The flow rate of the liquid through the orifice is such that according to the invention a relatively large frozen liquid is obtained.
That is, they are selected to provide approximately spherical or approximately spheroidal masses with a diameter (along the major axis in the case of spheroidal particles) that is much larger than the diameter of the orifice (typically circular). Double cream is continuously pumped using a peristaltic pump through a suitably placed nozzle with an outlet orifice of 2-3 mm diameter onto the surface of a stream of liquid nitrogen 0.5-1 cm deep flowing along a slightly inclined groove. Upon passing, it was found that there were three different working phases depending on the flow rate of the cream.

蠕動ポンプの作動により、凍結されるべき液
体、例えばクリーム、を液化ガス上に前進させる
と、最大直径部を持つ頭部即ちヘツドと最小直径
部を持つ尾部即ちテイルとを有する「おたまじや
くし」形状のばらばらの固まりが形成される。各
固まりの最大直径部は最小直径部よりもゆつくり
と前進する傾向があるため、速度差のためテイル
がヘツドに入り込み、その結果、オリフイスより
も直径の大きな固まりが形成される。
By operation of a peristaltic pump, the liquid to be frozen, e.g. cream, is advanced onto the liquefied gas, forming a "tadpole" or comb having a head with the largest diameter and a tail with the smallest diameter. ” Discrete masses are formed. Because the largest diameter portion of each mass tends to advance more slowly than the smallest diameter portion, the difference in velocity causes the tail to enter the head, resulting in the formation of a mass with a larger diameter than the orifice.

最も流速が低い場合にはオリフイスの直径より
大きな直径(長球状粒子の場合には主軸に沿つた
直径)をもつ凍結した球状ないし長球状クリーム
は事実上形成されなかつた。中間段階の流速にお
いてはクリームが液体窒素の表面でばらばらにな
つて球状または長球状の粒子を形成することはな
いことを発見した。しかしながら驚くべきことに
ノズルからのクリームの流速を大きくするに従い
再びほぼ長球状の凍結クリームを形成することが
できること、しかしながらこの場合には0.6〜0.8
mmの直径(主軸に沿つたもの)を有する粒子が大
量にできることを発見した。一般にこのような粒
子は、種々のパラメータのうちとりわけノズルサ
イズ、液体窒素の速度、クリームの粘度によつ
て、毎分ノズル1つ当たり200cm3のクリーム流速
で製造することができる。
At the lowest flow rates, virtually no frozen spheroidal or spheroidal cream with a diameter greater than the diameter of the orifice (or diameter along the major axis in the case of spheroidal particles) was formed. It has been discovered that at intermediate flow rates the cream does not break apart to form spherical or spheroidal particles on the surface of the liquid nitrogen. However, surprisingly, as the flow rate of the cream from the nozzle is increased, it is again possible to form a frozen cream having an almost long spheroidal shape; however, in this case, it is 0.6 to 0.8
It was discovered that particles with a diameter (along the major axis) of mm can be produced in large quantities. In general, such particles can be produced at cream flow rates of 200 cm 3 per nozzle per minute, depending on nozzle size, liquid nitrogen velocity, cream viscosity, among other parameters.

このように本発明に必要な液体の流速は簡単な
実験によつて決定することができる。
Thus, the liquid flow rate necessary for the present invention can be determined by simple experiments.

我々はまた、本発明により比較的大型の球状ま
たは長球状の凍結クリームを形成する際に小さめ
の粒子も同じように形成されることを見い出して
いる。このことは欠点ではない。というのは本発
明の方法により製造される冷凍クリームを容器に
入れる際に大きさの分布があると高密度のパツキ
ングが容易にできるからである。
We have also found that in forming relatively large spherical or spheroidal frozen creams according to the present invention, smaller particles are formed as well. This is not a drawback. This is because when the frozen cream produced by the method of the present invention is placed in a container, if there is a size distribution, high-density packing can be easily achieved.

液体窒素を溝に沿つて流す速度および溝の流さ
は形成される液体の大きめの粒子の全体が凍つて
しまうのを防止するように選択するのが好まし
い。従つて溝の下流側端部はセパレータの入口の
上方に配置されるのが好ましい。このセパレータ
は凍結粒子を液化ガスから分離するが液化ガスお
よび/またはその冷たい蒸気と物質とを十分な時
間接触させてその凍結を完結させる。典型的には
このセパレータにおいて凍結粒子は液化ガスが溝
に沿つて流れる際に液化ガスが進む方向と一般に
反対の方向の出口の方に送られる。従つてセパレ
ータは、溝の一般に下方に配置することができ、
そのため本発明の装置を比較的コンパクトなハウ
ジングの中に収容することができる。
The speed at which the liquid nitrogen is flowed along the groove and the flow of the groove are preferably selected to prevent freezing of the entire larger particles of liquid that are formed. The downstream end of the groove is therefore preferably located above the inlet of the separator. The separator separates the frozen particles from the liquefied gas and allows the material to contact the liquefied gas and/or its cold vapor for a sufficient period of time to complete its freezing. Typically in this separator, the frozen particles are directed towards an outlet in a direction generally opposite to the direction in which the liquefied gas travels as it flows along the channels. The separator can thus be arranged generally below the groove,
This allows the device of the invention to be housed in a relatively compact housing.

一般に液体の溝内滞留時間は液体の粒子の少な
くとも表面が凍結することを前提として3〜15秒
の範囲で選択することができる。典型的には各溝
の長さは1m〜2mであり、液化ガスの速度は毎
秒0.14〜0.66mの範囲である(ダブルクリームの
場合には我々は毎秒0.2〜0.4mの範囲の速度を使
用した)。適切な液化ガスの流速は各種のパラメ
ータの中でとりわけ液化ガスの与えられた深さな
らびに凍結すべき液体を分配する与えられた速度
について簡単な実験をすることによつて見つける
ことができる。溝内の液化ガスの深さは、液化ガ
スの流速ならびに凍結すべき液体を分配する速度
に関連する重要なパラメータであるということを
我々は見い出した。従つてすべての他のパラメー
タを一定にしたとき溝内の液化ガスが浅過ぎると
凍結すべき液体が上流端部に集中し、上流におい
て、球状あるいは長球状の粒子ではなく比較的長
いストランドまたは細長い凍結したあるいは一部
凍結した液体の粒子が形成される。一方溝内の液
化ガスが深過ぎると下流端部に集中が起こり易く
なり、凍結粒子がセパレータ(特に上記好ましい
種類のセパレータ)に入り最終的に比較的長い凍
結クリームの粒子が形成される。さらに液化ガス
の流れの速度を低くすることによつて過剰の深さ
を常に完全に調節することができるわけではな
い。というのは液化ガスの流れの速度を低くする
と液化ガスが溝に沿つて流れる際にばらばらにな
つた球状のあるいは長球状のクリームを凝集させ
ることがあるからである。しかしながら一般に深
さと、最も大きい球状または長球状粒子の直径と
の間の上記関係が保たれている限り、本発明の装
置は満足に運転することができると我々は考えて
いる。
Generally, the residence time of the liquid in the groove can be selected within the range of 3 to 15 seconds on the premise that at least the surface of the liquid particles is frozen. Typically the length of each groove is 1 m to 2 m and the velocity of the liquefied gas is in the range 0.14 to 0.66 m per second (in the case of double cream we use a velocity in the range 0.2 to 0.4 m per second). did). The appropriate liquefied gas flow rate can be found by simple experimentation for a given depth of liquefied gas and a given rate of dispensing the liquid to be frozen, among other parameters. We have found that the depth of the liquefied gas within the groove is an important parameter related to the flow rate of the liquefied gas as well as the rate of dispensing the liquid to be frozen. Therefore, holding all other parameters constant, if the liquefied gas in the groove is too shallow, the liquid to be frozen will concentrate at the upstream end, where it will form relatively long strands or elongated particles rather than spherical or elongated particles. Frozen or partially frozen liquid particles are formed. On the other hand, if the liquefied gas in the groove is too deep, it tends to concentrate at the downstream end, and the frozen particles enter the separator (particularly the preferred type of separator mentioned above), eventually forming relatively long frozen cream particles. Moreover, it is not always possible to completely control the excess depth by reducing the velocity of the liquefied gas flow. This is because lowering the flow rate of the liquefied gas may cause the spherical or elongated cream to agglomerate as it flows along the grooves. In general, however, we believe that as long as the above relationship between depth and diameter of the largest spherical or prolate particles is maintained, the apparatus of the present invention can be operated satisfactorily.

セパレータは穴開き回転ドラムを備えているの
が好ましい。この穴開き回転ドラムは運転の際に
液化ガスを重力により溜中に落下させかつその入
口端部が最も上にくるように傾いており、液体の
凍結粒子を回転スクリユーの方に送り、回転スク
リユーがこの粒子を出口の方に押し付けそこで粒
子を集めることができるようになつている。回転
スクリユーは液化ガスから蒸発した冷たい蒸気に
接している傾いた表面の上方に凍結粒子を押しや
るのが好ましい。この配置によつて球状または長
球状粒子の実質的に完全な凍結が促進される。
Preferably, the separator comprises a perforated rotating drum. In operation, this perforated rotating drum allows the liquefied gas to fall into the reservoir by gravity and is tilted so that its inlet end is at the top, directing the frozen particles of liquid towards the rotating screw. pushes the particles toward the exit, where they can be collected. Preferably, the rotating screw forces the frozen particles over an inclined surface that is in contact with cold vapor evaporated from the liquefied gas. This arrangement facilitates substantially complete freezing of the spherical or oblong particles.

凍結粒子から分離した液化ガスは一般に溜に集
められ、リザーバに落とされる。このリザーバは
汲上ポンプによつて各溝に液化ガスを供給する。
汲上ポンプとしては例えば溜からリザーバまで伸
びる通路に沿つて移動するバケツトの配列あるい
はアルキメデススクリユー(ねじポンプ)があ
る。バケツトは溜から液化ガスを汲み上げこれを
リザーバに入れるように配列されている。
The liquefied gas separated from the frozen particles is generally collected in a sump and dropped into a reservoir. This reservoir supplies liquefied gas to each groove by means of a pump.
Lifting pumps include, for example, bucket arrays or Archimedean screws that move along a path extending from sump to reservoir. The buckets are arranged to draw the liquefied gas from the sump and into the reservoir.

部分的にまたは完全に凍結した液体物質から液
化ガスの分離を完全に行う必要はない。実際とき
には凍結した液体物質の最も小さい粒子が通過で
きるような大きさのパーホレーシヨンまたはその
他の開口がドラムに設けられていることが好まし
い。例えばクリームの凍結の場合には最大の寸法
が1mmまたはそれ以下である粒子が通過できるよ
うな大きさの開口を設けそれが液化ガスと共に溜
にたまりようにする。従つてこのような粒子は溝
に戻され実際にはそれらの一部はこれより大きな
クリームの固まりと結合してさらに大きな固まり
を形成する。
It is not necessary to completely separate the liquefied gas from the partially or completely frozen liquid material. In practice, it is preferred that the drum be provided with perforations or other openings sized to permit the passage of the smallest particles of frozen liquid material. For example, in the case of freezing cream, the openings are large enough to allow particles whose largest dimension is 1 mm or less to pass through, allowing them to collect together with the liquefied gas. Such particles are therefore returned to the groove and in fact some of them combine with larger cream masses to form even larger masses.

凍結すべき液体の粘度が温度と共に著しく変化
するような場合には液体をポンプその他の手段に
よつて輸送しオリフイスを通過させる際の温度を
コントロールすることが望ましい。一般にこの温
度範囲は低い方の粘度側の温度を選択するのが望
ましい。例えばダブルクリームを凍結する場合に
は13°〜25℃の範囲の一定の温度にしたポンプに
クリームを供給するのが好ましい。この温度では
クリームの粘度はクリームが一般に供給される1°
〜10℃の範囲にある場合より著しく低い。
If the viscosity of the liquid to be frozen changes significantly with temperature, it is desirable to control the temperature at which the liquid is transported through the orifice by means of a pump or other means. Generally, it is desirable to select a temperature on the lower viscosity side in this temperature range. For example, when freezing double cream, it is preferable to feed the cream to a pump kept at a constant temperature in the range of 13° to 25°C. At this temperature the viscosity of the cream is 1° where cream is commonly supplied.
Significantly lower than in the ~10°C range.

凍結すべき液体を液化ガスの流れの中に分配す
る前に装置に液化ガスを通して予備冷却すること
が望ましい。特に各溝の底の温度を液化ガスの沸
点より高くないように保つことが望ましい。泡が
このような表面で集まるとその泡によつて凍結す
べき液体の比較的大きな球状または長球状粒子の
形成が妨害されることがある。
It is desirable to pre-cool the liquid to be frozen by passing the liquefied gas through the device before dispensing it into the liquefied gas stream. In particular, it is desirable to maintain the temperature at the bottom of each groove not higher than the boiling point of the liquefied gas. When bubbles collect on such surfaces, they can interfere with the formation of relatively large spherical or elongated particles of the liquid to be frozen.

一般に本発明の装置の商業的な実施態様におい
ては相互に平行に伸びる少なくとも3つの溝があ
りそれぞれの溝がそれに関連する独自のオリフイ
スを備えている。
Generally, commercial embodiments of the apparatus of the present invention have at least three grooves extending parallel to each other, each groove having its own orifice associated with it.

本発明の方法ならびに装置を以下添付図面を参
照し実施例により説明する。
The method and device of the invention will now be explained by way of example with reference to the accompanying drawings.

先ず第1図について説明する。蠕動ポンプ2は
4つのフレキシブルチユーブ4を用いている。こ
のフレキシブルチユーブ4はその入口側端部が低
温殺菌器10の出口8に取付けられたヘツダー6
に連結され、出口端部はクリームフリーザと共働
する4つのクリーム分配ノズル12になつてい
る。クリームフリーザは第2図〜第7図にさらに
詳細に示されている。
First, FIG. 1 will be explained. The peristaltic pump 2 uses four flexible tubes 4. The flexible tube 4 has a header 6 whose inlet end is attached to the outlet 8 of the pasteurizer 10.
The outlet end is connected to four cream dispensing nozzles 12 which cooperate with the cream freezer. The cream freezer is shown in more detail in Figures 2-7.

次に第2図について説明する。クリームフリー
ザ14は断熱ハウジング16を備えている。装置
を使用する場合ノズルはこの断熱ハウジングの頂
部から伸びる。一般にハウジング16はステンレ
ススチール製の内板と外板を備え、その間に適当
な断熱材(例えばパーライト)が入つている。断
熱の目的はフリーザ14によつて吸収される熱量
を小さくすることである。
Next, FIG. 2 will be explained. The cream freezer 14 includes a heat insulating housing 16. When the device is in use, a nozzle extends from the top of this insulated housing. Generally, the housing 16 includes inner and outer stainless steel plates with a suitable insulating material (eg, perlite) therebetween. The purpose of insulation is to reduce the amount of heat absorbed by freezer 14.

ハウジング16にはその左手の方に(図に示す
ように)リザーバ18が設けられている。リザー
バ18はダムすなわちバフル20に出口をもつて
おり液体窒素をトラフ22の上流端部に供給する
ようになつている。トラフ22は液体窒素を流す
4つの溝24を備えている。(リザーバ18とダ
ム20の配置については第6図を参照し以下にさ
らに詳細に説明する)。溝24は相互にほぼ平行
に伸びかつそれぞれの上流端部からハウジング1
6の右手にある下流端部までほぼ下向きに傾斜し
ている。その傾きは1/35程度である。トラフ24
の下流端部を越えて案内板26が伸びている。案
内板26は第1回転ドラム28の内側でかつその
入口近くに末端がある。案内板26はトラフの先
端の真上に伸びるほぼ垂直の上方部分とドラム2
8に向かつて下向きに傾斜している内側下方部分
を備えている。運転の際トラフ22の下流端部か
ら落下する液体窒素は案内板26によつて案内さ
れ回転ドラム28に入る。回転ドラム28はほぼ
円錐台形をしておりその入口端部はその出口端部
より狭くその縦軸は水平である。このようになだ
らかな傾斜がありクリームフリーザの運転の際に
クリームの固まりが転がり落ちることができるよ
うになつている。ドラム28の下方端部すなわち
出口端部には狭いスロツト30がドラム28を貫
通して形成されている。これによつて運転の際液
体窒素はスロツト30から重力により落下するが
部分的にあるいは完全に凍結した球状または長球
状のクリームの固まりは保持される。このように
してクリームを液体窒素から分離することができ
る。ドラム28のスロツトのある端部の下方に下
向きに傾斜した案内板32が設けられている。こ
の案内板32は装置の運転の際にスロツト30か
ら落下する液体窒素を集めるようになつている。
案内板32は溜34の方に傾斜し液体窒素を集め
るように配置されている。
The housing 16 is provided with a reservoir 18 on its left hand side (as shown). Reservoir 18 has an outlet in a dam or baffle 20 adapted to supply liquid nitrogen to the upstream end of trough 22. The trough 22 has four grooves 24 through which liquid nitrogen flows. (The arrangement of reservoir 18 and dam 20 is described in more detail below with reference to FIG. 6). The grooves 24 extend substantially parallel to each other and extend from their respective upstream ends into the housing 1.
It slopes generally downward to the downstream end on the right hand side of 6. Its slope is about 1/35. trough 24
A guide plate 26 extends beyond the downstream end of. The guide plate 26 terminates inside the first rotating drum 28 and near its inlet. The guide plate 26 has a substantially vertical upper portion extending directly above the tip of the trough and the drum 2.
It has an inner lower portion that slopes downwardly toward 8. During operation, liquid nitrogen falling from the downstream end of trough 22 is guided by guide plate 26 and enters rotating drum 28 . The rotating drum 28 is generally frustoconical in shape with its inlet end being narrower than its outlet end and its longitudinal axis being horizontal. This gentle slope allows lumps of cream to roll down when the cream freezer is in operation. A narrow slot 30 is formed through the drum 28 at its lower or outlet end. This allows the liquid nitrogen to fall by gravity from the slot 30 during operation, but retains the partially or completely frozen spherical or oblong cream mass. In this way cream can be separated from liquid nitrogen. A downwardly inclined guide plate 32 is provided below the slotted end of the drum 28. This guide plate 32 is adapted to collect liquid nitrogen that falls from the slot 30 during operation of the apparatus.
The guide plate 32 is arranged to be inclined towards the reservoir 34 and collect liquid nitrogen.

回転ドラム28の出口端部はフランジ36によ
つて第2回転ドラム38に連結されている。第2
回転ドラム38には狭いスロツト40が設けられ
残留する液体窒素を凍結した球状または長球状の
クリームから分離し溜34から発生する窒素の蒸
気をドラム38の内側に送ることができるように
なつている。案内板42はドラム38の出口端部
から溜34まで下向きに傾斜し装置の運転の際に
液体窒素を集めこれを溜34に案内するようにな
つている。ドラム38はほぼ円錐台形をしており
その縦軸は水平に配置されている。このように上
向きの傾斜がありこの傾斜に沿つてクリームフリ
ーザの運転の際に凍結したクリームの固まりを前
進させる。ドラム38の入口端部(第2図におい
て右手の端部)はフランジ36によつてドラム2
8の出口端部に連結されている。
The outlet end of rotating drum 28 is connected to a second rotating drum 38 by a flange 36. Second
A narrow slot 40 is provided in the rotating drum 38 to separate residual liquid nitrogen from the frozen spherical or spheroidal cream and to allow nitrogen vapor emanating from the reservoir 34 to be directed into the interior of the drum 38. . A guide plate 42 slopes downwardly from the outlet end of drum 38 to sump 34 to collect liquid nitrogen and guide it to sump 34 during operation of the apparatus. The drum 38 has a generally frustoconical shape and its longitudinal axis is arranged horizontally. There is thus an upward slope along which the frozen cream mass is advanced during operation of the cream freezer. The inlet end of the drum 38 (the right-hand end in FIG. 2) is connected to the drum 2 by a flange 36.
connected to the outlet end of 8.

ドラム38の内側にシヤフト44が伸びてお
り、このシヤフト44にはスクリユー46が取付
けられあるいはシヤフトと一体に形成されてい
る。スクリユー46は凍結した球状または長球状
のクリームの固まりをドラム38の表面に沿つて
上向きに出口48まで前進させるようになつてい
る。クリームの固まりは出口48から下方に導か
れ集積トレー50に入る。集積トレー50は断熱
ハウジング16を突き抜け出口48の下方部分で
フリーザ14の内部に伸びている。
A shaft 44 extends inside the drum 38, and a screw 46 is attached to or formed integrally with the shaft 44. The screw 46 is adapted to advance the frozen spherical or oblong cream mass upwardly along the surface of the drum 38 to an outlet 48. The cream mass is directed downwardly through the outlet 48 and into a collecting tray 50. A collection tray 50 extends through the insulated housing 16 and into the interior of the freezer 14 at a lower portion of the outlet 48.

溜34の上方にはスプレーヘツダー52が設け
られている。スプレーヘツダー52はパイプ54
によつて液体窒素源59(典型的には液体窒素を
供給するのに適した真空断熱容器)に連結されて
いる。パイプ54には流量調節弁56が設けられ
ている。溜34には上方および下方液面検出要素
58が設けられている。下方の液面検出要素58
が露出すると弁56が自動的に開いて液体窒素を
溜34内に噴射しかつ上方の液面検出要素が覆わ
れると弁56は再び自動的に閉じるように配置さ
れている。このようにして液体窒素は断続的に溜
34に供給される。一般にこれを行うために電気
信号が検出要素58からドラムに取付けられた調
節器60に中継される。調節器60は検出要素に
応答して弁56を開閉する信号を発するようにな
つている。例えば調節器60が電気信号を発生
し、弁56を電磁弁とし、この電子信号が電磁弁
を開閉するようにしてもよい。このような手段に
よつて溜34の液面に選択された最小値と最大値
との間に保つことができる。
A spray header 52 is provided above the reservoir 34. The spray header 52 is a pipe 54
is connected to a liquid nitrogen source 59 (typically a vacuum insulated container suitable for supplying liquid nitrogen). The pipe 54 is provided with a flow rate control valve 56 . Reservoir 34 is provided with upper and lower liquid level detection elements 58 . Lower liquid level detection element 58
The valve 56 is arranged to automatically open to inject liquid nitrogen into the reservoir 34 when the liquid nitrogen is exposed and to automatically close again when the upper liquid level detection element is covered. In this way, liquid nitrogen is supplied to the reservoir 34 intermittently. Generally, to do this, an electrical signal is relayed from the sensing element 58 to a regulator 60 mounted on the drum. Regulator 60 is adapted to issue signals to open and close valve 56 in response to the sensing element. For example, the regulator 60 may generate an electrical signal and the valve 56 may be a solenoid valve which opens or closes the solenoid valve. By such means it is possible to maintain the liquid level in the reservoir 34 between a selected minimum and maximum value.

回転ドラム28と38は電動モータ62によつ
て駆動される。ベルトとプーリーの駆動機構64
があり、これによつてモータ62から回転ドラム
28および38に動力が伝達される。このモータ
は一般にハウジング16の外側に取付けられてい
る。
Rotating drums 28 and 38 are driven by electric motor 62. Belt and pulley drive mechanism 64
, which transmits power from the motor 62 to the rotating drums 28 and 38. This motor is typically mounted on the outside of housing 16.

回転ドラム38の内側でその出口端部にガス出
口51がある。ガス出口51はハウジング16の
外側に配置されたフアン53と連通している。フ
アンを回すと回転ドラム28および38の内側に
沿つてクリームの固まりの通過する方向に窒素蒸
気の流れがつくり出されそれによつてクリームの
完全な凍結が容易になる。
Inside the rotating drum 38 and at its outlet end there is a gas outlet 51. The gas outlet 51 communicates with a fan 53 located outside the housing 16. Turning the fan creates a flow of nitrogen vapor along the inside of the rotating drums 28 and 38 in the direction of the passage of the cream mass, thereby facilitating complete freezing of the cream.

溜34の底部にはタツプ68を備えたドレンパ
イプ66がある。このパイプ66は一般にハウジ
ング16の底を貫通して伸び、タツプ68はハウ
ジング16の外側の所定の位置に設けられ手動操
作ができるようになつている。
At the bottom of the reservoir 34 is a drain pipe 66 with a tap 68. The pipe 66 generally extends through the bottom of the housing 16, and the tap 68 is located at a predetermined location on the outside of the housing 16 for manual operation.

第2図、第3図および第3a図に示されている
ように、汲み上げポンプが取付けられ液体窒素を
溜34からリザーバ18に送るようになつてい
る。この汲み上げポンプはほぼ放射状に等間隔に
配置された8つのバケツト70を備えている。各
バケツト70はロツド73に枢支されている。ロ
ツド73はバケツト70の開口部の対角線上反対
側の隅から隅まで伸びている。各ロツド73はエ
ルボ片74からほぼ水平に伸びている。エルボ片
74はフランジ36に溶接またはその他の方法に
より固定されている。各バケツト70の一方の端
面77には比較的低い壁部分72が設けられてい
る。この部分72は枢支されていない方の角に設
けられ側壁76によつて一部囲まれている。側壁
76はこれと一体になつた重さを釣り合わせるた
めのほぼ三角形のバフル78を備えている。この
バフル78は運転の際バケツトが傾くと低い壁部
分すなわち溝72から液体窒素を送るのを容易に
する。バケツト70は液体でいつぱいになつてい
るとき傾いて壁体窒素をこぼすことがないように
配置されている。運転の際バケツトはその最下部
において溜34を通過し、バケツトが溜から液体
窒素を汲み上げることができまたその最上部にお
いてリザーバ18の上方に達するような通路に沿
つて回転する。バケツトを空にするために各バケ
ツトの端面77にはそこから突き出た外部ラグ7
5が設けられている。ラグ75は小さな円筒状の
カム従節81を支持しており、カム従節81はバ
ケツトが回転する際円形通路の上部でカム面80
(明瞭にするために第2図からは省略されている)
に従うようになつている(第3図および第3a図
参照)。カム面80は各バケツト70がリザーバ
18の上を走行する際にバケツトにモーメントを
与えてバケツトをロツド73の周りに回転させ、
液体窒素が溝72からリザーバ18の中に自然落
下するように形成されている。望ましい場合には
オーバーフローパイプ82をリザーバ18に設
け、過剰の液体窒素を溜34に戻すようにしても
よい。望ましい場合にはオーバーフローパイプ8
2をリザーバ18の底と液密に装着することなく
リザーバに液体が入つているときにリザーバ18
から液体が少しずつ溜34にしたたり落ちるよう
にしてもよい。このような配置にすると装置を使
用した後の清掃が容易になる。というのは水がリ
ザーバ18から溜34に直接移動することがで
き、それによつてリザーバから液体を抜き取るこ
とができるからである。このようなリザーバの構
成は第6図にさらに詳細に示されている。
As shown in FIGS. 2, 3 and 3a, a lift pump is installed to pump liquid nitrogen from sump 34 to reservoir 18. This pump includes eight buckets 70 arranged substantially radially at equal intervals. Each bucket 70 is pivotally supported by a rod 73. The rod 73 extends from corner to corner diagonally opposite the opening of the bucket 70. Each rod 73 extends substantially horizontally from an elbow piece 74. The elbow piece 74 is fixed to the flange 36 by welding or other methods. One end face 77 of each bucket 70 is provided with a relatively low wall portion 72. This portion 72 is located at the unpivoted corner and is partially surrounded by a side wall 76. Side wall 76 has an integral weight balancing baffle 78 of generally triangular shape. This baffle 78 facilitates the delivery of liquid nitrogen from the lower wall portion or groove 72 when the bucket is tilted during operation. The bucket 70 is positioned so that it will not tip over and spill wall nitrogen when filled with liquid. In operation, the bucket passes through the sump 34 at its lowest point and rotates along a path such that the bucket can pump liquid nitrogen from the sump and reaches above the reservoir 18 at its top. The end face 77 of each bucket has an external lug 7 projecting therefrom for emptying the bucket.
5 is provided. The lug 75 supports a small cylindrical cam follower 81 which engages the cam surface 80 at the top of the circular path as the bucket rotates.
(Omitted from Figure 2 for clarity)
(See Figures 3 and 3a). The cam surface 80 applies a moment to each bucket 70 as it travels over the reservoir 18, causing it to rotate around the rod 73.
Liquid nitrogen is configured to naturally fall from the groove 72 into the reservoir 18 . If desired, an overflow pipe 82 may be provided in the reservoir 18 to return excess liquid nitrogen to the reservoir 34. Overflow pipe 8 if desired
2 to the bottom of the reservoir 18 in a liquid-tight manner when the reservoir contains liquid.
The liquid may drip into the reservoir 34 little by little. Such an arrangement facilitates cleaning of the device after use. This is because water can move directly from reservoir 18 to sump 34, thereby allowing liquid to be withdrawn from the reservoir. The construction of such a reservoir is shown in more detail in FIG.

第6図に示されているように、リザーバ18の
底はトラフ22の上流端部の方に向かつて傾斜し
ている。ダムすなわちバフル20はその端部に一
列のほぼ長方形のスロツト101が設けられてい
る板である(第6a図参照)。スロツト101は
溝24の底と共働して溝24に沿つてリザーバか
ら液体窒素の層流を生じさせる。オーバーフロー
パイプ82は運転の際に液体窒素がダムすなわち
バフル20の上部を越えて流れることがないよう
に配置されている。バフルすなわちダム20は典
型的には曲げられておりトラフ22に向かつたほ
ぼ凹面の横断面を与えている。
As shown in FIG. 6, the bottom of reservoir 18 slopes toward the upstream end of trough 22. As shown in FIG. The dam or baffle 20 is a plate having a row of generally rectangular slots 101 at its end (see Figure 6a). Slot 101 cooperates with the bottom of groove 24 to create a laminar flow of liquid nitrogen from the reservoir along groove 24. Overflow pipe 82 is positioned so that liquid nitrogen does not flow over the top of dam or baffle 20 during operation. Baffle or dam 20 is typically curved to provide a generally concave cross-section toward trough 22.

リザーバ18からトラフ22に液体窒素の層流
を与えるのを容易にするために、多孔板103が
リザーバ18の底に設けられている。多孔板10
3には直径が1/2インチ(1.27cm)程度の多数の
開口が設けられている。多孔板103はリザーバ
18の底に対してほぼ平行に伸びかつ典型的には
底から約1cm上に配置されている。運転の際多孔
板103はバケツト70からリザーバ18に注が
れる液体窒素によつて起されるような乱流を鈍ら
せるように作用する。
A perforated plate 103 is provided at the bottom of the reservoir 18 to facilitate providing a laminar flow of liquid nitrogen from the reservoir 18 to the trough 22. perforated plate 10
3 has a number of openings approximately 1/2 inch (1.27 cm) in diameter. Perforated plate 103 extends generally parallel to the bottom of reservoir 18 and is typically positioned about 1 cm above the bottom. In operation, perforated plate 103 acts to dampen turbulence such as that caused by liquid nitrogen pouring from bucket 70 into reservoir 18.

次に第4図および第5図について説明する。ト
ラフ22は4つの同様の溝24を備えている。各
溝24は水平に対して約45°の角度をなしている
ほぼ矩形の傾斜した側面と一体になつているほぼ
弧状の断面をもつ湾曲した底部86を備えてい
る。各溝の弧状部分86の深さは一般に1/2cm程
度である。その最も長い弦の長さは一般に1cm程
度である。
Next, FIGS. 4 and 5 will be explained. Trough 22 is provided with four similar grooves 24. Each groove 24 has a curved bottom 86 having a generally arcuate cross-section with integral generally rectangular sloped sides that are at an angle of approximately 45 degrees with the horizontal. The depth of the arcuate portion 86 of each groove is generally on the order of 1/2 cm. The length of the longest string is generally about 1 cm.

溝24の上部は開放されておりそのため運転の
際に溝24に沿つて流れる液体窒素とその上部の
気体空間との間に界面がある。ノズル12はハウ
ジング16のスロツト90を貫通する支持アーム
88から垂れ下がつている。支持アーム88はノ
ズル12を上下できるような油圧式または空圧式
のシリンダ94に取付けられている(第4図参
照)。ノズル12はその最下部において、各溝2
4の中でその出口96が溝24に沿つて流れる液
体窒素の液面の上方約1/2cmとなるような位置に
配置される。しかしノズル12はシリンダ94
(これは典型的には調節器60と関連して作動す
るようになつている)の作用によつて、例えば清
掃のために、この位置から引つ込めることができ
る。
The top of the groove 24 is open so that during operation there is an interface between the liquid nitrogen flowing along the groove 24 and the gas space above it. Nozzle 12 depends from a support arm 88 that extends through a slot 90 in housing 16. The support arm 88 is attached to a hydraulic or pneumatic cylinder 94 that allows the nozzle 12 to be raised and lowered (see FIG. 4). At its lowest part, the nozzle 12 has each groove 2
4 so that its outlet 96 is approximately 1/2 cm above the level of liquid nitrogen flowing along the groove 24. However, the nozzle 12 is in the cylinder 94
(which is typically adapted to operate in conjunction with regulator 60) allows it to be retracted from this position, for example for cleaning.

ノズル12の出口96の軸は典型的には溝24
の下流端部の方を向き、溝の中の液体窒素の面と
約20°の角度をなしている。さらにノズルの軸は
その出口において各溝を二等分する垂直面と同一
平面にあることが望ましい。
The axis of the outlet 96 of the nozzle 12 typically extends through the groove 24.
towards the downstream end of the groove, making an angle of approximately 20° with the plane of the liquid nitrogen in the groove. Furthermore, the axis of the nozzle is preferably coplanar with the vertical plane bisecting each groove at its exit.

そのほぼ全長にわたつて噴霧オリフイス100
が配置された噴霧管98はハウジング16の外部
からドラム28と38の内部に伸びている。この
噴霧管98は水またはその他の清掃流体の供給源
に接続して、使用後にドラムを清掃することがで
きるようになつている。
Spray orifice 100 over almost its entire length
A spray tube 98 having a spray tube 98 extending from the exterior of the housing 16 into the interior of the drums 28 and 38. The spray tube 98 can be connected to a source of water or other cleaning fluid to clean the drum after use.

調節器60は次のような操作を行うことができ
るような冷凍技術分野においてよく知られている
空気圧、油圧、電気または電子制御回路を備えて
いる。この調節器に設けられた手動スイツチすな
わち押しボタン(示されていない)を操作すると
モータ62が始動してドラム28とバケツト70
の回転をスタートさせる。弁56が開放されスプ
レーヘツダーから溜34および従つてリザーバ1
8に液体窒素の供給を開始する。フアン53が同
時に始動され上記の通りドラム28と38に沿つ
て冷たい窒素蒸気の流れをつくり出す。液体窒素
はリザーバ18からダム20を通りトラフ22に
沿つて流れる。次に液体窒素はセパレータ内に入
りドラム28のスロツトから落下する。液体窒素
はドラム28のスロツトから落下し溜34に集ま
る。液面検出要素58は調節器60に信号を送つ
て、弁56を適切に開閉することにより、溜34
内の液体窒素の液面を選択された範囲内に保持す
る。初めに装置が室温にあると、溜34ならびに
クリームフリーザ14のその他の部分に初めに供
給された液体窒素の大部分が蒸発する。クリーム
フリーザの温度が下がるに従い次第に蒸発速度は
小さくなる。運転を開始して数分後、溝24の底
部86の温度は液体窒素の沸点(−196℃)まで
低下する。これは例えば5分かかる。従つて典型
的には調節器60内にタイマー回路がある。モー
タ62を始動してから所定時間経過した後、油圧
シリンダ94によりノズル12の位置を下げ、ノ
ズル12の最下部が溝24の上流端部で液体窒素
の面の真上にくるようにする。またタイマー回路
は同時に蠕動ポンプ2を始動しクリームを低温殺
菌器10からノズル12に送る。
Regulator 60 includes pneumatic, hydraulic, electrical, or electronic control circuitry well known in the refrigeration art such that it can operate as follows. Operation of a manual switch or pushbutton (not shown) on the regulator starts motor 62 to remove drum 28 and bucket 70.
Start the rotation. Valve 56 is opened to drain water from the spray header to sump 34 and thus reservoir 1.
At 8, start supplying liquid nitrogen. Fan 53 is activated simultaneously to create a stream of cold nitrogen vapor along drums 28 and 38 as described above. Liquid nitrogen flows from reservoir 18 through dam 20 and along trough 22 . The liquid nitrogen then enters the separator and falls through the slot in drum 28. Liquid nitrogen falls from the slot in drum 28 and collects in reservoir 34. Level sensing element 58 sends a signal to regulator 60 to appropriately open and close valve 56, thereby increasing reservoir 34.
to maintain the level of liquid nitrogen within a selected range. When the apparatus is initially at room temperature, most of the liquid nitrogen initially supplied to reservoir 34 as well as other parts of cream freezer 14 will evaporate. As the temperature of the cream freezer decreases, the evaporation rate gradually decreases. A few minutes after starting operation, the temperature at the bottom 86 of the groove 24 drops to the boiling point of liquid nitrogen (-196°C). This takes, for example, 5 minutes. Therefore, there is typically a timer circuit within regulator 60. After a predetermined period of time has elapsed since starting the motor 62, the hydraulic cylinder 94 lowers the nozzle 12 so that the lowermost part of the nozzle 12 is directly above the surface of the liquid nitrogen at the upstream end of the groove 24. The timer circuit also simultaneously starts the peristaltic pump 2 to pump cream from the pasteurizer 10 to the nozzle 12.

蠕動ポンプ2は比較的大きな流速を与えるよう
に設定されている。一般に出口の直径が2〜3mm
のノズルの場合、流速はノズル1本当たり毎分少
なくとも150cm3である。これは溝24に沿つた液
体窒素の流速が毎秒0.2〜0.6m程度であり、また
液体窒素の深さ(溝の底部から測定したもの)が
1cmであるのと比較される(溝の長さは約2mで
あり従つて液体窒素の流速は1つの溝につき毎分
1程度である)。
Peristaltic pump 2 is configured to provide relatively high flow rates. Generally the exit diameter is 2-3mm
For nozzles, the flow rate is at least 150 cm 3 per minute per nozzle. This is compared to the fact that the flow velocity of liquid nitrogen along the groove 24 is approximately 0.2 to 0.6 m/s, and the depth of liquid nitrogen (measured from the bottom of the groove) is 1 cm (the length of the groove is approximately 2 m, so the flow rate of liquid nitrogen is approximately 1 per minute per groove).

次に第8図について説明する。クリームはほぼ
円形の断面をもつ連続的な脈動流として各ノズル
12の出口オリフイスから出てくる。脈動は連続
する最小のクリームの横断面の直径が各ノズル1
2の出口オリフイス96の直径よりかなり小さく
なるようにする。
Next, FIG. 8 will be explained. The cream emerges from the exit orifice of each nozzle 12 as a continuous pulsating stream with a generally circular cross section. The pulsation is determined by the diameter of the smallest continuous cream cross section at each nozzle.
The diameter of the exit orifice 96 in FIG.

ノズルからでてくる脈動流はガスの泡がクリー
ムの下側に集まる結果、溝24を流れる液体窒素
の表面に浮かぶ傾向がある。液体窒素流の表面に
は、クリーム流の最大断面積部分がクリーム流の
最小断面積部分とは異なる速度で溝24の下流端
部に向かつて前進すると考えられる。この速度差
は、断面積の最大値と最小値との差を更に大きく
する傾向があり、その結果、各ノズルの出口オリ
フイス96よりも断面積の大きな明らかな頭部即
ちヘツドと、上流の所定長さのクリームと繋がつ
た比較的薄い尾部即ちテイルとを有する所定長さ
のクリームを形成する。その際、クリーム流の最
大厚さと最小厚さとの間の差はそれほど顕著では
ない。このテイルは、次に、ヘツドから離れて別
体の所定長さのヘツド−テイルクリームを形成す
る。このクリームは、それ自体、間もなく比較的
大きい固まりになる。この大きな固まりは各溝2
4の底に触れるのに十分な大きさであり液体窒素
の流れによつて溝24の底に沿つて転がる。ヘツ
ドからのテイルの分離が起こる前に頭部が溝の底
に接触してもよい。
The pulsating flow emerging from the nozzle tends to float on the surface of the liquid nitrogen flowing through the channels 24 as a result of gas bubbles collecting on the underside of the cream. It is believed that at the surface of the liquid nitrogen stream, the portion of the largest cross-sectional area of the cream stream advances toward the downstream end of the groove 24 at a different speed than the portion of the smallest cross-sectional area of the cream stream. This velocity difference tends to further increase the difference between the maximum and minimum cross-sectional areas, resulting in an apparent head of larger cross-sectional area than the exit orifice 96 of each nozzle and a predetermined upstream A length of cream is formed having a relatively thin tail connecting the length of cream. The difference between the maximum and minimum thickness of the cream stream is then less pronounced. This tail is then separated from the head to form a separate length of head-tail cream. The cream itself soon becomes a relatively large mass. This large lump is in each groove 2
4 and is large enough to touch the bottom of groove 24 and roll along the bottom of groove 24 by the flow of liquid nitrogen. The head may contact the bottom of the groove before separation of the tail from the head occurs.

蠕動ポンプの作動により、凍結されるべき液
体、例えばクリーム、を液化ガス上に前進させる
と、最大直径部を持つヘツドと最小直径部を持つ
テイルとを有する「おたまじやくし」形状のばら
ばらの固まりが形成される。各固まりの最大直径
部は、最小直径部よりもゆつくりと前進する傾向
があるため、速度差によつてテイルがヘツドに入
り込み、その結果、オリフイスよりも直径の大き
な固まりが形成される。
By operation of a peristaltic pump, the liquid to be frozen, e.g. cream, is advanced onto the liquefied gas, and a "tadpole or comb" shaped piece is formed having a head with the largest diameter and a tail with the smallest diameter. A lump forms. Because the largest diameter portion of each mass tends to advance more slowly than the smallest diameter portion, the velocity difference causes the tail to enter the head, resulting in the formation of a mass larger in diameter than the orifice.

しかしながら比較的大きな長球状のクリームが
どのようにして形成されるかという上記の説明
は、複雑な流体力学的プロセスを単純化したもの
であつて本発明の範囲を何ら制限するものではな
いことを強調しておく必要がある。尾部が破壊さ
れるときに、典型的には直径が1mm以下の比較的
小さなクリーム粒子が形成されると我々は考えて
いる。このような小さな粒子は液体窒素の表面に
浮かび液体窒素によつて溝24の下流端部の方に
運ばれる。液体窒素によつて溝24の表面を転が
り落ちるクリームの固まりは、液体窒素の表面で
運ばれるクリームの固まりよりゆつくり移動す
る。
However, it should be understood that the above description of how relatively large spheroidal creams are formed is a simplification of a complex hydrodynamic process and is not intended to limit the scope of the invention in any way. I need to emphasize this. We believe that when the tail is broken, relatively small cream particles are formed, typically less than 1 mm in diameter. Such small particles float on the surface of the liquid nitrogen and are carried by the liquid nitrogen toward the downstream end of the groove 24. The cream mass that is rolled down the surface of the groove 24 by the liquid nitrogen moves more slowly than the cream mass that is carried by the surface of the liquid nitrogen.

溝24に沿つた液体窒素の流れの速度は、クリ
ームの固まりが溝24の下流端部に到達するまで
に、クリームの固まりが液体窒素と十分に接触
し、その表面が凍結され、内部が液状のままであ
るように調整される。
The velocity of the liquid nitrogen flow along the groove 24 is such that by the time the cream mass reaches the downstream end of the groove 24, the cream mass is in sufficient contact with the liquid nitrogen that its surface is frozen and its interior is liquid. Adjusted so that it remains the same.

典型的にはこの対流時間は5〜10秒程度となる
ように選ばれる。部分的に凍結した長球状のクリ
ームの固まりは、小さな固まり(その一部は部分
的に凍結している)と共に液体窒素の流れによつ
て運ばれ、溝24の出口端部を越え、案内板26
を通り、そこから回転ドラム28の中に到達す
る。ドラム28の少なくとも主要部分にはスロツ
ト30があり、液体窒素がそこを通過することが
できるようになつている。これによつて液体窒素
をクリームの固まりから分離することができる。
液体窒素は案内板32の上に集まり、重力により
溜34の中に流下する。スロツト30の大きさ
は、クリームの最も小さい粒子の一部が液体窒素
と共にスロツトを通つて落下するような大きさで
ある。
Typically, this convection time is chosen to be on the order of 5-10 seconds. The partially frozen spheroidal cream mass is carried by the flow of liquid nitrogen together with small masses, some of which are partially frozen, over the outlet end of the groove 24 and into the guide plate. 26
and from there it reaches the rotating drum 28. At least the main portion of the drum 28 has a slot 30 through which liquid nitrogen can pass. This allows the liquid nitrogen to be separated from the cream mass.
The liquid nitrogen collects on the guide plate 32 and flows down into the reservoir 34 by gravity. The size of the slot 30 is such that some of the smallest particles of cream fall through the slot along with the liquid nitrogen.

クリームの固まりが液体窒素から分離されても
冷却は止まらないということを認識すべきであ
る。液体窒素が蒸発するためかなりの量の冷たい
窒素の蒸気がドラム28の中に存在する。ドラム
28が回転するとこの冷たい窒素の蒸気とクリー
ムの固まりとが緊密に接触する。さらにフアン5
3を回すとドラム28から窒素の蒸気がドラム3
8の中に流れ込み、クリームの固まりがドラム2
8からドラム38の中に入る際に気体による冷却
がドラム38の中で継続される。次にスクリユー
46がクリームの固まりを出口48の方に前進さ
せ、クリームの固まりは出口48から重力により
落下し、集積装置50の中で集められる。残留す
る液体窒素またはクリームの小さな粒子はスロツ
ト40から重力により落下し、溜34に集まる。
溝24の端部と出口48との間のフリーザ14の
部分におけるクリームの固まりの滞留時間は10秒
〜20秒程度である。この対流時間は一般に十分な
ものであり、最も大きなクリームの固まりの中心
も凍結させることができ、しかも過剰凍結(すな
わち約−30℃以下に冷却すること。この場合最大
のクリームの固まりは殆どすべて亀裂の入る傾向
がある。)することはない。本発明の装置の利点
はクリームの凍結が不十分であつたり(最大のク
リームの固まりの凍結が不完全であることにより
示される。)および過剰凍結(最大のクリームの
固まりの殆どすべてがひび割れることによつて示
される。)を避けるように運転することができる
ということである。一般に最大の長球状のクリー
ムの固まりのひび割れは、これらの固まりが比較
的寸法的に不安定であるような場合に起こること
がある。
It should be recognized that cooling does not stop once the cream mass is separated from the liquid nitrogen. A significant amount of cold nitrogen vapor is present in drum 28 as the liquid nitrogen evaporates. As the drum 28 rotates, this cold nitrogen vapor comes into intimate contact with the cream mass. More fan 5
When turning 3, nitrogen vapor flows from drum 28 to drum 3.
8, and the cream mass flows into drum 2.
Cooling by the gas continues in drum 38 as it enters drum 38 from 8. The screw 46 then advances the cream mass towards the outlet 48 from which it falls by gravity and is collected in the accumulator 50. Small particles of remaining liquid nitrogen or cream fall by gravity from slot 40 and collect in reservoir 34.
The residence time of the cream mass in the portion of the freezer 14 between the end of the groove 24 and the outlet 48 is about 10 to 20 seconds. This convection time is generally sufficient to freeze even the center of the largest cream clumps, while overfreezing (i.e., cooling below approximately -30°C, in which case almost all of the largest cream clumps are frozen). (There is a tendency for cracks to form.) Nothing to do. The advantage of the device of the invention is that the cream is under-frozen (indicated by incomplete freezing of the largest cream lumps) and over-freezing (almost all of the largest cream lumps are cracked). This means that it is possible to drive in a manner that avoids the following: Cracking of cream masses, which are generally the largest in the form of long spherules, may occur in cases where these masses are relatively dimensionally unstable.

汲み上げポンプを運転して、液体窒素を溜の中
に集まつた凍結クリームの小さな粒子と共に溜3
4からリザーバ18に戻す。第2図、第3図、第
3a図に示す、バケツトを用いる汲み上げポンプ
は特に有用であることがわかつた。というのはこ
の汲み上げポンプは弁を全く使用していないの
で、弁が粒子すなわち凍結したクリームの小さな
固まりと接触する際に起こるような弁の故障がな
く、清掃が比較的容易であるからである。リザー
バ18に戻されたクリームの粒子はダム20の下
方を液体窒素と共に運ばれ、溝24を流れる液体
窒素の中に入る。そこで粒子の少なくとも一部
は、ノズル12から液体窒素の流動する流れの中
に新たに導入されたクリームと結合する。この現
象によつて最も小さい典型的には1mm(スロツト
20のサイズによつて決まる)から8〜9mmにわ
たる広範囲の粒子サイズが容易に与えられる。形
成される長球状の固まりの大きさがこのように分
布していることは得られる凍結クリームの包装密
度を改良することになる。
Operate the pump to pump liquid nitrogen into reservoir 3 along with the small particles of frozen cream that have collected in the reservoir.
4 and return to reservoir 18. The bucket pumps shown in Figures 2, 3 and 3a have been found to be particularly useful. This is because this pump does not use any valves, so there is no valve failure, as occurs when the valves come into contact with particles or small lumps of frozen cream, and cleaning is relatively easy. . The cream particles returned to the reservoir 18 are carried along with the liquid nitrogen below the dam 20 and into the liquid nitrogen flowing through the groove 24. There, at least a portion of the particles combine with the cream newly introduced into the flowing stream of liquid nitrogen from the nozzle 12. This phenomenon readily provides a wide range of particle sizes ranging from the smallest typically 1 mm (depending on the size of slot 20) to 8-9 mm. This distribution of the sizes of the spheroidal masses formed improves the packaging density of the resulting frozen cream.

実質的にすべてのクリームは長球状の固まりに
形成される。典型的には形成されるクリームの固
まりの少なくとも25%および一般に少なくとも50
%は、その主軸に沿つた直径が、ノズル12の出
口96の直径の少なくとも2倍ある。このように
比較的大きな固まりのクリームを少なくとも85重
量%含むような冷凍クリーム製品を集めることが
できることを我々は発見した。我々はまた、主軸
に沿つた直径(すなわち長さ)が、ノズルの直径
の少なくとも3倍あるようなクリームの固まり
を、少なくとも90重量%含む冷凍クリーム製品を
集めることができることを見い出した。
Virtually all creams are formed into spherical masses. Typically at least 25% of the cream mass formed and generally at least 50
% has a diameter along its major axis that is at least twice the diameter of the outlet 96 of the nozzle 12. We have discovered that it is possible to assemble such frozen cream products containing at least 85% by weight of cream in relatively large chunks. We have also found that it is possible to collect frozen cream products containing at least 90% by weight of cream mass whose diameter along the major axis (i.e., length) is at least three times the diameter of the nozzle.

集められるクリームの凍結した固まりは、一般
に包装し(例えば適当なプラスチツクの袋または
容器に)、フリーザに入れて保存し使用に供する
ことができる。この凍結したクリームを解凍させ
た場合、実質上、品質の低下はなく、特にこれを
熱い飲物に使用した場合にクリームから脂肪が分
離することはないということを我々は発見した。
The collected frozen mass of cream can generally be packaged (eg, in a suitable plastic bag or container) and stored in a freezer for use. We have found that when this frozen cream is allowed to thaw, there is virtually no loss in quality, especially when it is used in hot beverages, and no fat separates from the cream.

ここに使用されている用語“ほぼ球状の固まり
またはほぼ長球状の固まり”とは、彎曲した表面
または彎曲した縁部をもつ固まりを意味するもの
である。正規の球状または長球状の固まりと同様
にデイスク状あるいは卵状のものも含まれる。さ
らにこの固まりは幾何学的に規則正しい形をして
いる必要はない。典型的には、生成する固まりは
不規則な長球状であり、この固まりの彎曲の程度
は正規の長球状のものより顕著でないということ
を発見した。
As used herein, the term "substantially spherical mass or generally spheroidal mass" refers to a mass having a curved surface or curved edges. Includes regular spherical or oblate masses as well as disc-shaped or egg-shaped masses. Furthermore, this mass does not have to have a geometrically regular shape. We have found that typically the resulting masses are irregularly spheroidal, and that the degree of curvature of these masses is less pronounced than that of regular spheroids.

さらに以下の実施例により本発明の方法を説明
する。
The following examples further illustrate the method of the invention.

実施例 第2図〜第7図に実質的に示されている装置を
用いてダブルクリームの凍結した固まりを製造し
た。この装置はそれぞれ独自の溝24とそれぞれ
共働する4つのノズル12を備えている。溝24
はそれぞれ1m70cmであり、下向きに傾斜し、そ
の傾きは1/35である。各ノズル12は内側の直径
が2mmの出口を備えている。
EXAMPLE A frozen mass of double cream was produced using an apparatus substantially as shown in FIGS. 2-7. The device comprises four nozzles 12, each cooperating with its own groove 24. Groove 24
are each 1m70cm, slope downward, and the slope is 1/35. Each nozzle 12 has an outlet with an inner diameter of 2 mm.

先ずこの装置に液体窒素を流して装置を冷却し
た。バケツト70とドラム28および38を毎分
7回転で回転させた。装置が冷却されたらノズル
を溝の液体窒素の液面の真上(約0.5mm上方)の
分配位置まで下げた。ノズル12の軸はトラフ2
2と約25°の角度を成していた。低温殺菌したダ
ブルクリームをワトソン−マルロー301の4ロー
ラー蠕動ポンプによりノズル12に供給した。ポ
ンプを毎分1416回転で運転し、クリームの4つの
連続脈動流をつくつた。従つて各流れは毎分354
の脈動をもつてつくられた。蠕動ポンプに組合せ
て用いたチユーブは、内側の直径が4.8mm、壁の
厚さが1.6mmのシリコンゴムであつた。
First, liquid nitrogen was flowed through the device to cool it. Bucket 70 and drums 28 and 38 were rotated at 7 revolutions per minute. Once the device was cooled, the nozzle was lowered to a dispensing position directly above (approximately 0.5 mm above) the level of liquid nitrogen in the groove. The axis of nozzle 12 is trough 2
It formed an angle of about 25° with 2. Pasteurized double cream was fed to nozzle 12 by a Watson-Marraux 301 four-roller peristaltic pump. The pump was operated at 1416 revolutions per minute to create four continuous pulsating streams of cream. So each flow is 354 per minute
It was created with the pulsation of The tube used in conjunction with the peristaltic pump was silicone rubber with an inner diameter of 4.8 mm and a wall thickness of 1.6 mm.

クリームは各ノズルから毎分190cm3の速度で連
続脈動流として分配された。各溝に沿つて流れる
液体窒素の速度は毎秒0.4mであつた。各溝の液
体窒素の深さは、正常運転の場合(すなわち上記
速度でクリームが分配される場合)7mmであつ
た。
The cream was dispensed as a continuous pulsating stream from each nozzle at a rate of 190 cm 3 per minute. The velocity of liquid nitrogen flowing along each groove was 0.4 m/s. The depth of liquid nitrogen in each groove was 7 mm in normal operation (i.e. when the cream was dispensed at the above speed).

クリームの凍結した“ほぼ長球状の”固まりを
集めた。
Collected frozen “almost spheroidal” chunks of cream.

このクリームの固まりのサイズ分布を評価し
た。この評価によれば、クリームの固まりの約95
重量%は、長さが7〜9mmであり、約3重量%が
5〜7mm、約1重量%が1〜5mm、1%以下が1
mmより短いものであつた。上記の長さは各固まり
の最も長い寸法に沿つて測つた長さである。
The size distribution of the lumps of this cream was evaluated. According to this rating, about 95% of the cream mass
Weight% is 7-9mm in length, about 3% by weight is 5-7mm, about 1% by weight is 1-5mm, and 1% or less is 1% by weight.
It was shorter than mm. The above lengths are measured along the longest dimension of each mass.

ドラム28と38の内側に沿つて窒素蒸気の流
れをつくり出すのにフアン53を用いる必要はな
い。フアン53を省略してもこのような流れは生
じ易く、窒素の蒸気は出口51を通つて排出され
る。しかしながら望ましい場合には、フアンを用
いてハウジングの内側のトレー50の付近から窒
素の蒸気を取り出すことができる。
It is not necessary to use fan 53 to create a flow of nitrogen vapor along the inside of drums 28 and 38. Even if fan 53 is omitted, such flow is likely to occur and the nitrogen vapor will be exhausted through outlet 51. However, if desired, a fan can be used to extract nitrogen vapor from inside the housing near the tray 50.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明のクリームフリーザのノズル
にクリームを供給する手段を示す概略図である。
第2図は本発明のクリームフリーザの一部断面概
略側立面図である。第3図は第2図の線−に
沿つて取つた断面図である。第3a図は第3図に
示すバケツトを傾けた状態で上方側面から見た斜
視図である。第4図は、第2図および第3図に示
すクリームフリーザの一部を形成する分配ノズル
とトラフの配置を示す概略端面図である。第5図
は第2図および第3図に示すクリームフリーザの
一部を形成する分配ノズルとトラフの配置を示す
概略側面図である。第6図は第2図および第3図
に示すリザーバを説明する概略図である。第6a
図は第6図に示すリザーバの一部側立面図であ
る。第7図は第2図および第3図に示す溜を説明
する概略図である。第8図は、本発明に従つてク
リームの固まりを形成するのを示す写真を元にし
て作成された斜視図である。 図面番号の説明、2……蠕動ポンプ、4……フ
レキシブルチユーブ、6……ヘツダー、12……
クリーム分配ノズル、14……クリームフリー
ザ、16……断熱ハウジング、18……リザー
バ、20……ダム、22……トラフ、24……
溝、26……案内板、28……回転ドラム、30
……スロツト、32……案内板、34……溜、3
8……回転ドラム、40……スロツト、42……
案内板、45……スクリユー、48……出口、5
0……集積トレー、52……スプレーヘツダー、
60……調節器、62……電動モータ、70……
バケツト、78……カム従節、80……カム面。
FIG. 1 is a schematic diagram showing means for supplying cream to the nozzle of the cream freezer of the present invention.
FIG. 2 is a partially sectional schematic side elevational view of the cream freezer of the present invention. FIG. 3 is a sectional view taken along the line - of FIG. 2; FIG. 3a is a perspective view of the bucket shown in FIG. 3 when viewed from the upper side in a tilted state. 4 is a schematic end view showing the arrangement of the dispensing nozzle and trough forming part of the cream freezer shown in FIGS. 2 and 3; FIG. FIG. 5 is a schematic side view showing the distribution nozzle and trough arrangement forming part of the cream freezer shown in FIGS. 2 and 3; FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the reservoir shown in FIGS. 2 and 3. Chapter 6a
The figure is a partial side elevational view of the reservoir shown in FIG. 6. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the reservoir shown in FIGS. 2 and 3. FIG. 8 is a perspective view prepared from a photograph showing the formation of a cream mass according to the present invention. Explanation of drawing numbers, 2... Peristaltic pump, 4... Flexible tube, 6... Header, 12...
Cream distribution nozzle, 14...Cream freezer, 16...Insulated housing, 18...Reservoir, 20...Dam, 22...Trough, 24...
Groove, 26... Guide plate, 28... Rotating drum, 30
...Slot, 32...Guidance board, 34...Tame, 3
8...Rotating drum, 40...Slot, 42...
Information board, 45... Screw, 48... Exit, 5
0... Accumulation tray, 52... Spray header,
60...Adjuster, 62...Electric motor, 70...
Bucket, 78...cam follower, 80...cam face.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 液体を凍結してほぼ球状又はほぼ長球状の液
体の凍結体を形成する方法において、出口オリフ
イスを備えた少なくとも1つのノズルに液体を通
し、溝に沿つて流れる−30℃以下の沸点を有する
液化ガス流中に、実質的に連続した液体の脈動流
を導入し、ノズルのオリフイスを通過する液体の
通過速度は、液体の一部をノズルのオリフイスよ
り大きな断面積をもつばらばらの固まりに形成す
るのに十分な大きさであり、これらの固まりの少
なくとも表面が凍結するのに十分な時間に亘つて
これらの固まりを液化ガスと接触した状態に維持
し、得られたほぼ球状又はほぼ長球状の液体の凍
結体を集めることを特徴とする液体の凍結方法。 2 液体の凍結装置において、少なくとも1つの
ノズルの出口オリフイスを構成する手段と、少な
くとも1つの溝とを備え、前記オリフイス構成手
段は、凍結すべき液体を前記溝に分配するため、
前記溝の上方に配置されるようになつており、更
に、−30℃より低い沸点をもつ液化ガスを受け入
れるようになつており且つこの液化ガスを重力で
溝に沿つて外へ流すことのできるリザーバと、蠕
動ポンプと、液化ガスから液体の凍結体を分離す
るようになつた、前記溝の下流端と隣接したセパ
レータとを有する、ことを特徴とする液体の凍結
装置。
[Claims] 1. A method of freezing a liquid to form a substantially spherical or substantially elongate frozen body of liquid, comprising: passing the liquid through at least one nozzle with an exit orifice and causing the liquid to flow along a groove. Introducing a substantially continuous pulsating flow of liquid into a liquefied gas stream having a boiling point below °C, the rate of passage of the liquid through the nozzle orifice is such that a portion of the liquid passes through a cross-sectional area larger than the nozzle orifice. the mass is of sufficient size to form into discrete masses, and these masses are maintained in contact with the liquefied gas for a sufficient period of time to cause at least the surface of these masses to freeze; A method for freezing a liquid, characterized by collecting frozen bodies of liquid that are approximately spherical or approximately spheroidal. 2. A device for freezing a liquid, comprising means for defining an outlet orifice of at least one nozzle and at least one groove, said orifice defining means for distributing the liquid to be frozen into said groove;
It is arranged above the groove, and is adapted to receive liquefied gas having a boiling point lower than -30°C, and is capable of flowing the liquefied gas outward along the groove by gravity. A device for freezing a liquid, comprising a reservoir, a peristaltic pump, and a separator adjacent the downstream end of the groove adapted to separate frozen liquid from liquefied gas.
JP58021381A 1982-02-10 1983-02-10 Method and apparatus for defreezing liquid Granted JPS58146264A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8203832 1982-02-10
GB8203832 1982-02-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58146264A JPS58146264A (en) 1983-08-31
JPH0372266B2 true JPH0372266B2 (en) 1991-11-18

Family

ID=10528223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58021381A Granted JPS58146264A (en) 1982-02-10 1983-02-10 Method and apparatus for defreezing liquid

Country Status (3)

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JP (1) JPS58146264A (en)
AU (1) AU557464B2 (en)
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016189722A (en) * 2015-03-31 2016-11-10 大陽日酸株式会社 Whipping cream granular freezing method

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Publication number Publication date
ZA83522B (en) 1983-10-26
AU1125983A (en) 1983-08-18
AU557464B2 (en) 1986-12-24
JPS58146264A (en) 1983-08-31

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