JP2004176977A

JP2004176977A - 急速冷却装置

Info

Publication number: JP2004176977A
Application number: JP2002342692A
Authority: JP
Inventors: Yasuhito Takahashi; 康仁高橋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-11-26
Filing date: 2002-11-26
Publication date: 2004-06-24

Abstract

【課題】高速回転している缶や瓶等の被冷却体の表面に微小な氷粒子を付着させることにより融解潜熱で被冷却体を冷やすと同時に、被冷却体表面で融けて発生した水滴を薄く引き延ばすことにより蒸発し易くし、蒸発熱を奪うことにより急速冷却することができる急速冷却装置を提供する。
【解決手段】急速冷却装置は、被冷却体を収容して冷却する冷却室、前記冷却室において前記被冷却体を回転させる回転手段、および前記冷却室内に氷粒子を供給する氷粒子供給手段を具備し、回転している前記被冷却体の表面に前記氷粒子を付着させる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、缶や瓶に含まれる飲料水などを急速に冷却する急速冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
缶や瓶等の飲料水、例えばビールやジュース類は、５〜１０℃に冷やして飲むとのど越しもよく美味しく感じる。一般に家庭では、飲む前に予め冷蔵庫に入れて冷やしておくが、冷やし忘れる場合がしばしばある。このような場合、少しでも急速に冷やすために、冷凍室に入れたり、氷水を利用していた。
また、特許文献１では、缶や瓶類等の表面への水粒子の付着と、乾燥冷却空気による水の蒸発とを交互に繰り返すことにより、蒸発潜熱を利用して冷却する方法が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２８５４２３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば３５０ｍｌの缶ビールを冷凍室で冷やそうとしても、思ったほど急速には冷えないのが現状であり、冷えたと思った時には、ビールが凍ってしまっている場合があり、飲み頃の５〜１０℃の温度に制御するのは難しい。
【０００５】
氷水を利用する場合には、５〜１０℃の飲み頃温度に制御するのは容易だが多量の水と氷を必要とし、氷を切らしてしまうと冷やすことができなくなる。
更に、特許文献１では、缶や瓶類等の表面への水粒子の付着と乾燥冷却空気による蒸発とを交互に繰り返し行うので、時間を要してしまうという問題があった。また、缶や瓶類等の表面への水粒子の付着量と乾燥量を制御することが難しく、水粒子が十分蒸発する前に、次の水粒子が付着し、缶や瓶等の表面に水の層ができてしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題を解決するため、高速回転している缶や瓶等の被冷却体の表面に微小な氷粒子を付着させることにより融解潜熱で被冷却体を冷やすと同時に、被冷却体表面で融けて発生した水滴を薄く引き延ばすことにより、蒸発し易くし、蒸発熱を奪うことにより急速冷却することができる急速冷却装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の急速冷却装置は、被冷却体を収容して冷却する冷却室、前記冷却室において前記被冷却体を回転させる回転手段、および前記冷却室内に氷粒子を供給する氷粒子供給手段を具備し、回転している前記被冷却体の表面に前記氷粒子を付着させることにより前記被冷却体を急速に冷却させることを特徴とする。
【０００８】
前記回転手段が、一対の反転可能で高速回転し得る回転ローラーであることが好ましい。
前記氷粒子供給手段が、超音波加湿器であることが好ましい。
前記超音波加湿器が、氷核活性物質を含んだ水を利用して氷粒子を供給することが好ましい。
【０００９】
前記冷却室の底部に設けられ、前記冷却室内の氷粒子および前記氷粒子が融けて生じた水を回収する回収口、ならびに前記回収口より回収した氷粒子または水を前記超音波加湿器へ送るために前記冷却室と前記超音波加湿器とを連通する回収通路を具備することが好ましい。
【００１０】
前記被冷却体の表面に付着した氷粒子が融けて生じた水滴を薄く伸ばす手段を具備することが好ましい。
前記冷却室の温度を監視する温度検知手段を具備することが好ましい。
前記回転手段および前記氷粒子供給手段の作動を制御するＯＮ／ＯＦＦ手段を具備することが好ましい。
【００１１】
前記回転手段および前記氷粒子供給手段の作動時間を制御するタイマー手段を具備することが好ましい。
前記回転ローラーの回転方向を選択する選択手段を具備することが好ましい。
前記超音波加湿器で生成した氷粒子の供給方法を連続または間欠のいずれかに選択する選択手段を具備することが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
本発明の第一の好ましい態様として急速冷却装置の概略断面図を図１に示す。
急速冷却装置は、被冷却体１ａ、１ｂを収容して冷却する冷却室５、前記冷却室５において前記被冷却体１ａ、１ｂを回転させる一対の反転可能で高速回転し得る回転ローラー２ａ、２ｂ、冷却室５内に氷粒子７を供給する超音波加湿器３、前記冷却室５底部に設けられ、冷却室５内で氷粒子７および前記氷粒子７が融けて生じた水滴８を回収する回収口１２、および前記回収した氷粒子７または水滴８を前記超音波加湿器３へ送るために冷却室５と超音波加湿器３とを連通する回収通路１４より構成される。
【００１３】
超音波加湿器３は、微量の氷核活性物質を含む水１７を供給する給水口１５が設けられ、前記給水口１５を介して取り付け自在の給水タンク４が接続されている。給水タンク４には、０℃以上の温度に保持された水道水が貯蔵され、前記水には、氷核活性物質としてリポ糖タンパク質ポリアミン複合体のような氷核タンパク質、糖、脂質、およびポリアミンから構成される複合物質が微量添加されている。また、超音波加湿器３には、給水タンク４から所定の水位まで前記水１７が流れ込む貯水槽１３が備えられている。
【００１４】
超音波加湿器３は、冷却室５と隣接しており、上部側面に設けたファン６により直接氷粒子７が冷却室５内の被冷却体１ａ、１ｂに向かって送り込まれる構成となっている。
冷却室５には、冷却室５内の温度を所定値に保持するための温度検知手段１９が設けられている。
【００１５】
また、急速冷却装置には、回転ローラー２ａ、２ｂおよび超音波加湿器３の作動を制御するＯＮ／ＯＦＦ手段としてスタートスイッチ、およびその作動時間を制御するタイマーが設けられている（図示せず）。
さらに、回転ローラー２ａ、２ｂの回転方向および、超音波加湿器３の運転方法を選択する選択手段が設けられている（図示せず）。
【００１６】
回転ローラー２ａ、２ｂの回転方向については、被冷却体１ａ、１ｂが、例えば、ビール等の炭酸飲料水の場合は、缶の中で泡立つことなく、蓋を開けたときも吹き出すことがないようにするため、反転しない設定とすることが好ましい。また、被冷却体１ａ、１ｂが、例えば、炭酸飲料水以外の飲料水の場合は、缶内部における液体の対流が促進されて、冷却速度が更に速くなるように、所定時間経過毎に反転する設定とすることが好ましい。
【００１７】
超音波加湿器３の運転方法については、被冷却体１ａ、１ｂの温度が３０℃を超えるような場合は、連続的に氷粒子７を供給するように設定することが好ましい。また、被冷却体１ａ、１ｂの温度が２５℃以下の場合は、間欠的に氷粒子７を供給するように設定することが好ましい。
【００１８】
急速冷却装置の動作について説明する。
被冷却体１ａ、１ｂを冷却室５に設けた一対の回転ローラー２ａ、２ｂ上にそれぞれ設置する。タイマーにより作動時間を所定値に設定し、選択手段により回転ローラー２ａ、２ｂの回転方法および超音波加湿器３の運転方法を所定の条件に設定する。
【００１９】
スタートスイッチをＯＮにすると、回転ローラー２ａ、２ｂが回転し、被冷却体１ａ、１ｂを高速回転させる。
一方、超音波加湿器３では、制御回路１１により圧電素子１０が２．４ＭＨｚで振動し、氷核活性物質を含むミスト１８が発生する。−５〜０℃に保持された超音波加湿器３内において、氷核活性物質を含むミスト１８は−２℃付近で結晶化し、ファン６付近に到達すると、そのほとんどが微小な氷粒子７となる。
【００２０】
そして、温度検知手段１９により所定の温度に保持された冷却室５内に、超音波加湿器３の上部側面に設けられたファン６より放出された微小な氷粒子７が、回転している被冷却体１ａ、１ｂの表面に付着し、融解潜熱を奪って直ちに水滴８となる。また、水滴８には氷粒子７が付着し易く、水滴８から融解熱を奪って大きな水滴８となる。しかし、水滴８の温度が低下するため、結果として被冷却体１ａ、１ｂの温度は低下する。
【００２１】
微小な氷粒子７が被冷却体１ａ、１ｂの表面で融けて生じた水滴８は、回転ローラー２ａ、２ｂにより薄膜状の水９ａ、９ｂとなるため、蒸発し易くなる。この時、被冷却体１ａ、１ｂの表面から蒸発熱を奪って気化する。
このように、氷粒子の融解潜熱だけでなく、水滴の蒸発熱をも奪うため、被冷却体１ａ、１ｂは急速に冷却される。また、被冷却体１ａ、１ｂは、一方向に高速回転し、内部の液体が対流するため、すぐに温度が均一になる。
【００２２】
一方、前記冷却室５内の氷粒子７および前記氷粒子７が融けて生じた水滴８は、冷却室５の底部に設けられた回収口１２より回収され、回収通路１４を通って再び超音波加湿器３の貯水槽１３に戻され、再利用される。
なお、図１ではファンの位置を超音波加湿器の上部側面に設けたが、冷却室の上部に設ける構成としても構わない。
【００２３】
実施の形態２
本発明の第二の好ましい態様として急速冷却装置の概略断面図を図２に示す。急速冷却装置は、超音波加湿器３の上部側面に、冷却室５内に氷粒子７を放出するための吹き出し口２２が設けられ、冷却室５底部に、冷却室５内で氷粒子７が融けて生じた水滴８を回収するファン２１が設けられている以外は、実施の形態１と同様の構成である。
【００２４】
実施の形態１では、氷粒子７を冷却室５内に放出するために、超音波加湿器３の上部側面にファン６が設けられている。しかし、超音波加湿器３内で生成した氷粒子７が、ファン６の羽に当たり、砕けたり付着したりして被冷却体１ａ、１ｂに到達しない場合がある。したがって、氷粒子７が被冷却体１ａ、１ｂに付着する量を多くするためには、本実施の形態の図２に示すように冷却室５底部にファン２１を設けることが好ましい。
【００２５】
急速冷却装置の動作について説明する。
被冷却体１ａ、１ｂを冷却室５に設けた一対の回転ローラー２ａ、２ｂ上にそれぞれ設置する。タイマーにより作動時間を所定値に設定し、選択手段により回転ローラー２ａ、２ｂの回転方法および超音波加湿器３の運転方法を所定の条件に設定する。
【００２６】
スタートスイッチをＯＮにすると、回転ローラー２ａ、２ｂが回転し、被冷却体１ａ、１ｂを高速回転させる。
一方、超音波加湿器３では、制御回路１１により圧電素子１０が２．４ＭＨｚで振動し、氷核活性物質を含むミスト１８が発生する。−５〜０℃に保持された超音波加湿器３内において、氷核活性物質を含むミスト１８は−２℃付近で結晶化し、吹き出し口２２付近に到達すると、そのほとんどが微小な氷粒子７となる。
【００２７】
そして、温度検知手段１９により所定の温度に保持された冷却室５内に、超音波加湿器３の上部側面に設けた吹き出し口２２より放出された微小な氷粒子７が、回転している被冷却体１ａ、１ｂの表面に付着し、融解潜熱を奪って直ちに水滴８となる。また、水滴８には氷粒子７が付着し易く、水滴８から融解熱を奪って大きな水滴８となる。しかし、水滴８の温度が低下するため、結果として被冷却体１ａ、１ｂの温度は低下する。
【００２８】
微小な氷粒子７が被冷却体１ａ、１ｂの表面で融けて生じた水滴８は、回転ローラー２ａ、２ｂにより薄膜状の水９ａ、９ｂとなるため、蒸発し易くなる。この時、被冷却体１ａ、１ｂの表面から蒸発熱を奪って気化する。
このように、氷粒子の融解潜熱だけでなく、水滴の蒸発熱をも奪うため、被冷却体１ａ、１ｂは急速に冷却される。また、被冷却体１ａ、１ｂは、一方向に高速回転し、内部の液体が対流するため、すぐに温度が均一になる。
【００２９】
一方、前記冷却室５内の氷粒子７および前記氷粒子７が融けて生じた水滴８は、冷却室５の底部に設けられたファン２１を経て回収され、回収通路１４を通って再び超音波加湿器３の貯水槽１３に戻され、再利用される。
【００３０】
実施の形態３
本発明の第三の好ましい態様として急速冷却装置の概略断面図を図３に示す。
急速冷却装置は、さらに被冷却体１ａ、１ｂの表面に付着した氷粒子７が融けて生じた水滴８を薄く延ばす手段として、冷却室５内に、少なくとも一部が被冷却体１ａ、１ｂの表面に接するゴム板３１ａ、３１ｂを設けた以外は、実施の形態１と同様の構成である。
ゴム板３１ａ、３１ｂにより、被冷却体１ａ、１ｂ表面の水を除去しながら、水滴８をのばして薄膜状の水９ａ、９ｂにするため、さらに蒸発しやすくなる。
【００３１】
急速冷却装置の動作について説明する。
被冷却体１ａ、１ｂを冷却室５に設けた一対の回転ローラー２ａ、２ｂ上にそれぞれ設置する。タイマーにより作動時間を所定値に設定し、選択手段により回転ローラー２ａ、２ｂの回転方法および超音波加湿器３の運転方法を所定の条件に設定する。
【００３２】
スタートスイッチをＯＮにすると、回転ローラー２ａ、２ｂが回転し、被冷却体１ａ、１ｂを高速回転させる。
一方、超音波加湿器３では、制御回路１１により圧電素子１０が２．４ＭＨｚで振動し、氷核活性物質を含むミスト１８が発生する。−５〜０℃に保持された超音波加湿器３内において、氷核活性物質を含むミスト１８は−２℃付近で結晶化し、ファン６付近に到達すると、そのほとんどが微小な氷粒子７となる。
【００３３】
そして、温度検知手段１９により所定の温度に保持された冷却室５内に、超音波加湿器３の上部側面に設けられたファン６より放出された微小な氷粒子７が、回転している被冷却体１ａ、１ｂの表面に付着し、融解潜熱を奪って直ちに水滴８となる。また、水滴８には氷粒子７が付着し易く、水滴８から融解熱を奪って大きな水滴８となる。しかし、水滴８の温度が低下するため、結果として被冷却体１ａ、１ｂの温度は低下する。
【００３４】
微小な氷粒子７が被冷却体１ａ、１ｂの表面で融けて生じた水滴８は、回転ローラー２ａ、２ｂおよびゴム板３１ａ、３１ｂにより薄膜状の水９ａ、９ｂとなるため、蒸発し易くなる。ゴム板３１ａ、３１ｂを使用しているため、回転ローラー２ａ、２ｂのみの場合よりもさらに蒸発しやすくなる。この時、被冷却体１ａ、１ｂの表面から蒸発熱を奪って気化する。
このように、氷粒子の融解潜熱だけでなく、水滴の蒸発熱をも奪うため、被冷却体１ａ、１ｂは急速に冷却される。また、被冷却体１ａ、１ｂは一方向に高速回転し、内部の液体が対流するため、すぐに温度が均一になる。
【００３５】
一方、前記冷却室５内の氷粒子７および前記氷粒子７が融けて生じた水滴８は、冷却室５の底部に設けられた回収口１２より回収され、回収通路１４を通って再び超音波加湿器３の貯水槽１３に戻され、再利用される。
【００３６】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を具体的に説明する。
【００３７】
《実施例１》
実施の形態１と同様の図１に示す構成の急速冷却装置を用い、冷却室５内に具備された一対の回転ローラー２ａ、２ｂ上に、被冷却体として２５℃のビールが３５０ｍｌ入った缶ビール１ａ、１ｂを設置した。
【００３８】
そして、回転ローラー２ａ、２ｂの回転方法については、選択手段により反転しないように設定した。超音波加湿器３の運転方法については、選択手段により氷粒子７を間欠的に供給するように設定した。また、タイマーにより作動時間を６分間に設定した。スタートスイッチをＯＮにし、冷却室５内の回転ローラー２ａ、２ｂ上で回転している缶ビール１ａ、１ｂに向かって超音波加湿器３より氷粒子７が間欠的に供給された。この時、冷却室５内の温度は、温度検知手段１９により５℃前後に制御した。６分経過後、タイマーにより自動的にスタートスイッチがＯＦＦとなり、回転ローラー２ａ、２ｂおよび超音波加湿器３が停止した。この時、急速冷却装置より取り出した缶ビール１ａ、１ｂは、１０℃以下に急速冷却された。
【００３９】
《実施例２》
実施の形態２と同様の図２に示す構成の急速冷却装置を用い、冷却室５内に具備された一対の回転ローラー２ａ、２ｂ上に、被冷却体として２５℃のビールが３５０ｍｌ入った缶ビール１ａ、１ｂを設置した。
【００４０】
そして、回転ローラー２ａ、２ｂの回転方法については、選択手段により反転しないように設定した。超音波加湿器３の運転方法については、選択手段により氷粒子７を間欠的に供給するように設定した。また、タイマーにより作動時間を５分間に設定した。スタートスイッチをＯＮにし、冷却室５内の回転ローラー２ａ、２ｂ上で回転している缶ビール１ａ、１ｂに向かって超音波加湿器３より氷粒子７が間欠的に供給された。この時、冷却室５内の温度は、温度検知手段１９により５℃前後に制御した。５分経過後、タイマーにより自動的にスタートスイッチがＯＦＦとなり、回転ローラー２ａ、２ｂおよび超音波加湿器３が停止した。この時、急速冷却装置より取り出した缶ビール１ａ、１ｂは、１０℃以下に急速冷却された。
【００４１】
《実施例３》
実施の形態３と同様の図３に示す構成の急速冷却装置を用い、冷却室５内に具備された一対の回転ローラー２ａ、２ｂ上に、被冷却体として２５℃のビールが３５０ｍｌ入った缶ビール１ａ、１ｂを設置した。
【００４２】
そして、回転ローラー２ａ、２ｂの回転方法については、選択手段により反転しないように設定した。超音波加湿器３の運転方法については、選択手段により氷粒子７を間欠的に供給するように設定した。また、タイマーにより作動時間を３分間に設定した。スタートスイッチをＯＮにし、冷却室５内の回転ローラー２ａ、２ｂ上で回転している缶ビール１ａ、１ｂに向かって超音波加湿器３より氷粒子７が間欠的に供給された。この時、冷却室５内の温度は、温度検知手段１９により５℃前後に保持した。３分経過後、タイマーにより自動的にスタートスイッチがＯＦＦとなり、回転ローラー２ａ、２ｂおよび超音波加湿器３が停止した。この時、急速冷却装置より取り出した缶ビール１ａ、１ｂは、１０℃以下に急速冷却された。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、高速回転している缶や瓶等の被冷却体の表面に微小な氷粒子を付着させることにより融解潜熱で被冷却体を冷やすと同時に、被冷却体表面で融けて発生した水滴を薄く引き延ばすことにより、蒸発し易くし、蒸発熱を奪うことにより急速冷却する急速冷却装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の好ましい態様の急速冷却装置の構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明の第二の好ましい態様の急速冷却装置の構成を示す縦断面図である。
【図３】本発明の第三の好ましい態様の急速冷却装置の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ被冷却体
２ａ、２ｂ回転ローラー
３超音波加湿器
４給水タンク
５冷却室
６、２１ファン
７氷粒子
８水滴
９ａ、９ｂ薄膜状の水
１０圧電素子
１１制御回路
１２回収口
１３貯水槽
１４回収通路
１５給水口
１７氷核活性物質を含む水
１８ミスト
１９温度検知手段
２２吹き出し口
３１ａ、３１ｂゴム板

Claims

被冷却体を収容して冷却する冷却室、前記冷却室において前記被冷却体を回転させる回転手段、および前記冷却室内に氷粒子を供給する氷粒子供給手段を具備し、回転している前記被冷却体の表面に前記氷粒子を付着させることにより前記被冷却体を急速に冷却させることを特徴とする急速冷却装置。
前記回転手段が、一対の反転可能で高速回転し得る回転ローラーであることを特徴とする請求項１記載の急速冷却装置。
前記氷粒子供給手段が、超音波加湿器であることを特徴とする請求項１または２記載の急速冷却装置。
前記超音波加湿器が、氷核活性物質を含んだ水を利用して氷粒子を供給することを特徴とする請求項３記載の急速冷却装置。
前記冷却室の底部に設けられ、前記冷却室内の氷粒子および前記氷粒子が融けて生じた水を回収する回収口、ならびに前記回収口より回収した氷粒子または水を前記超音波加湿器へ送るために前記冷却室と前記超音波加湿器とを連通する回収通路を具備することを特徴とする請求項３記載の急速冷却装置。
前記被冷却体の表面に付着した氷粒子が融けて生じた水滴を薄く伸ばす手段を具備することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の急速冷却装置。
前記冷却室の温度を監視する温度検知手段を具備することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の急速冷却装置。
前記回転手段および前記氷粒子供給手段の作動を制御するＯＮ／ＯＦＦ手段を具備することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の急速冷却装置。
前記回転手段および前記氷粒子供給手段の作動時間を制御するタイマー手段を具備することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の急速冷却装置。
前記回転ローラーの回転方向を選択する選択手段を具備することを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の急速冷却装置。
前記超音波加湿器で生成した氷粒子の供給方法を連続または間欠のいずれかに選択する選択手段を具備することを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の急速冷却装置。