JP2011226751A - 霙状シャーベット氷連続自動製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】必要な時に（適時）、必要な温度・塩分濃度（適性）を有する霙状シャーベット氷を必要な量（適量）だけ最短時間で製造可能な霙状シャーベット氷連続自動製造装置を提供する。
【解決手段】適正な塩分濃度を有する溶液中で、笊状逆円錐型内釜容器による氷塊の破砕・攪拌を連続稼動する事により、微細化された氷が多数の笊状逆円錐型内釜容器壁孔から遠心分力により放出され溶液中に混入する、これを繰り返すことにより塩分濃度に対応した温度のシャーベット氷が製造される。
尚、塩分濃度の設定については溶媒量と固形氷量並びに溶質量（塩化ナトリム）を予め質量比で投入し微調整については温度並びに塩分濃度を監視することにより自動的に各加減制御を行う本シャーベット氷連続自動製造装置を提供する事により解決を図る。
【選択図】図１−１

Description

本発明は生鮮水産物や生鮮農産物の鮮度維持並びに冷却保存に用いる水道水を主たる原料水とする霙状シャーベット氷連続自動製造装置に関するものである。

製氷が開始されて以来近年に至るまで一部流通機構を含めて生鮮水産物の生産現場に於ける鮮度維持・冷却保存には真水若しくは海水を用いて製造される固形氷（氷柱）が主流であり国内主要生産拠点には多くの製氷設備が整えられている。
この固形氷（氷柱）を生産現場各工程において最適な寸法に裁断・破砕し其の侭生鮮水産物に混入し冷却の具として来た。

一方で近年霙状シャーベット氷の製造法が出現したが多くは真水に溶質を加えた溶液、若しくは、海水を冷却機構を介して冷却し氷核を生成・成長させる方法が採られており一般的例として次の二通りの基本的方式に大別される。

海水若しくは溶質として塩化ナトリウム等の凝固点硬化剤を真水等溶媒に添加した希薄な溶液を冷却装置並びに攪拌装置を具備したシャーベット氷受容器に充填し溶液を攪拌しながら溶液自体を過冷却状態にした上でシャーベット氷を生成する方法。

若しくは海水又は真水等溶媒に塩化ナトリウム等を溶質とした溶液を攪拌機を具備した溶液受容器に満たし冷却機との間を循環ポンプ等を通じて出入の循環機構を構成、その循環機構を通じて冷却機を通過する溶液を強制冷却し氷核を生成する。
この循環を繰返す事により氷核の量と体積を増加氷成分の溶液に対する割合を調整する方式。

（適量製造・適性製造）
シャーベット氷を用いて鮮魚を活き〆や冷却保存をする場合、漁獲量に対応した効率的シャーベット氷の供給量即ち「適量」が、又、魚の種類、大きさ、生息する海域の海水塩分濃度並びに必要とされる冷却温度等に応じた「適性」をシャーベット氷に反映する必要がある。特に国内沿岸漁業に見られる少量多魚種の漁業に於ける各地現場においては小まめに塩分濃度の調整が必要で、且つ、それらを最短時間で対処する必要性がある。
上述の従来の技術においては基本的には貯蔵された一定量の溶液そのものを容器内冷却する、若しくは貯蔵溶液を別置き冷却機で循環冷却する為いずれの場合もシャーベット氷の生成、製造は貯蔵溶液単位で単一的に生産される。本発明では、より小回りが効き「適量」、「適性」、を確保する為の方法を課題とした。

（適時性と製造コスト）
鮮魚の鮮度維持は活魚の確保から冷却保存までの時間を如何に短縮するかが生命線であり鮮魚としての商品価値は其の時点で決定すると言っても過言ではない。
上述した通りシャーベット氷を製造する上で「適量・適性」を確保しつつ必要な時に速やかに供給可能な「適時性」を有する製造装置が要求される。
其の点に於いて本発明は従来方式の製造方法での溶液の仕込からシャーベット氷の生成完了までの時間を、溶液中に於いて氷塊を微細氷化し溶液と混入する時間に置き換えて短縮し「適時性」を確保することを課題とした。
加えて、「適時性」の確保はシャーベット氷を大量に製造・保管する要素が大幅に割愛される事に繋がりランニングコスト低減の観点についても本発明では課題としている。

（既存製氷設備との連携と保守性）
生鮮生産物の生産現場に於ける鮮度維持・冷却保存には現在に於いても真水若しくは海水を用いて製造される固形氷（氷柱）による冷却が主流であり国内主要生産拠点には数多くの製氷設備が整備されている。
本発明案件の装置には専用の氷塊製造手段を備えており自動的に氷塊を製造・投入する方式を主とするが、同時に既存の他の製氷機による既製の真水氷をも併用出来る工夫を採用している、この事は本発明の機能拡大にも繋がる、即ち既存設備を有機的に取り込む可能性を持たす事により装置の拡大メリット、設備投資の効率化、更には保守活動上の共通化による効率化が図れると解釈し課題とした。

課題を解決する為の手段

これらの課題を解決する為に本発明は次の製造装置提供を持って解決する手段とする。
（図１）に示すとおり、本体フレーム（１）と、氷塊を連続的に製造する為に本体フレーム（１）に取り付けられた氷塊連続製造手段（４）と同氷塊連続製造手段により製造された氷塊をディジタル式氷塊質量計（７）の計量を経てマイコン（１５）の出力制御信号（１５ｂ）により駆動制御される水車型電動回転式氷塊送出し機構（４ｂ）を備えた氷塊一時貯留手段（４ａ）並びに外部投入氷塊一時貯留手段（５）から送出される氷塊を受容し破砕・攪拌する羽（３ａ）と同回転軸（３ｂ）を有する笊状逆円錐型内釜容器（３）を内側底部に備えた容器であって、溶媒（１６ａ）並びに溶質をディジタル式溶質質量計（８）の計量を経てマイコン（１５）の出力制御信号により駆動制御される水車型電動回転式溶質送出し機構（６ａ）を備えた溶質一時貯留手段（６）から送出される溶質を併せて受容するシャーベット氷受容器（２）と前述の笊状逆円錐型内釜容器（３）の中心にあり水密性（３ｃ）を保ちながらシャーベット氷受容器（２）の底部を貫通し破砕・攪拌羽（３ａ）と直結した回転軸（３ｂ）を回転させる回転手段（３ｄ）を具備してなる霙状シャーベット氷連続自動製造装置。

発明の効果

上述したように本発明の「霙状シャーベット氷連続自動製造装置」は必要な物「適性」、を必要な量だけ「適量」、そして必要な時「適時」、に製造する事が可能となり効率性の高い装置を提供できる。

加えて、本発明は装置の製作コスト及び運用コストを重要視している。その面に於いて溶液中で既製の氷塊を破砕・攪拌する方式は簡素化思考であり、又、製造装置を構成する上で既製の汎用部品、素子を多く採用する事で装置の製造コスト低減への反映が確保でき、尚且つ保守の面に於いても部品調達の簡便化、保守技術の共通化が実現でき経済性を伴って効果を発揮するものである。

以下、本発明の霙状シャーベット氷連続自動製造装置を添付図面（図１）の▲１▼及び▲２▼に基ずいて詳述する。
本発明に係る霙状シャーベット氷連続自動製造装置は、基本的には骨格状フレームの本体フレーム（図１）の１と、同フレームに取り付けられた氷塊連続製造手段（図１）の４と、同手段により製造された氷塊を一時的に貯留する氷塊一時貯留手段（図１）の４ａと、内側底部に氷塊を破砕・攪拌する為の羽（図１）の３ａを備えた笊状逆円錐型内釜容器（図１）の３並びに同容器を擁するシャーベット氷受容器（図１）の２と笊状逆円錐型内釜容器の中心にあり水密手段（図１）の３ｃにより水密性を保ちながらシャーベット氷受容器底部を貫通し破砕・撹拌羽（図１）の３ａと直結し回転軸同３ｂを回転させる回転手段（図１）の３ｄ等によって構成されている。

（氷塊製造手段とその動き）
連続氷塊製造手段４は単相１００ボルト若しくは三相２００ボルトを入力電源とする一般市販の連続自動製氷手段を採用している。
製造される氷塊は不定形の７〜８ｍｍ粒状氷から５０〜６０ｍｍの立方体をなす氷塊等が主であり製氷は連続且つ自動的に行われ、取り出しに関しては落下方式にて氷塊一時貯留手段（図１）の４ａに貯留される。

氷塊一時貯留手段（図１）の４ａの底面には落下開口部が設けられ、貯留された氷塊を管路（図１）の１７を経て送出する為の開口部としている。同時に前記開口部寸法と合致した寸法の羽を持つ水車型電動回転式氷塊送出し機構（図１）の４ｂを付随しており、その回転駆動・停止はマイコン出力部（図１）の１５ｂの出力制御信号により制御される。

水車型電動回転式氷塊送出し機構（図１）の４ｂから排出された氷塊はディジタル式氷塊質量計（図１）の７に蓄積し計量される。
氷塊の質量が予め設定してある規定値に達した時点でディジタル式氷塊質量計（図１）の７の出力信号がマイコン入力部（図１）の１５ｂに送られ、同マイコン出力部（図１）の１５ａから送達される出力制御信号により水車型電動回転式氷塊送出し機構（図１）の４ｂの駆動が停止、同時にマイコンからの出力制御信号により電磁弁（図１）の７ａ開放がなされ氷塊は下部笊状逆円錐型内釜容器（図１）の３に送出される。
又、同時にマイコン出力部から送達される出力制御信号により循環ポンプ（図１）の１３ａが駆動及び電磁弁（図１）の１４ａ、１４ｂの開放作動によりシャーベット容器に蓄積されている溶媒をディジタル式氷塊質量計（図１）の７に流入させ氷塊送出を円滑にする。

（溶質の動き）
本発明においては凝固点降下並びに霙状シャーベット氷の温度調整の為溶質として主として塩化ナトリウムを使用する。
適当なる量の塩化ナトリウムを同一時貯留手段（図１）の６に貯留し水車型電動回転式溶質送出し機構（図１）の６ａの駆動により下部のディジタル式溶質質量計（図１）の８に蓄積される。

ディジタル式溶質質量計（図１）の８に蓄積された塩化ナトリウムの質量が予め設定してある規定値に達した時点で同質量計の出力信号がマイコン入力部（図１）の１５ｂに送られ同マイコン出力部（図１）１５ａから送達される出力制御信号により水車型電動回転式溶質送出し機構が停止し同時に電磁弁（図１）８ａ開放がなされ溶質は下部のシャーベット氷受容器に放出される。

前記塩化ナトリウムの質量が予め設定してある規定値に達した時点で電磁弁（図１）８ａ開放がなされ溶質は下部のシャーベット氷受容器に放出されるが、同期してマイコン出力部からの出力制御信号により循環ポンプ（図１）の１３ｂが駆動、同時に電磁弁（図１）の１４ｃが開放作動する事によりシャーベット氷受容器（図１）の２に蓄積されている溶媒をディジタル式溶質質量計（図１）の８に流入させる事により塩化ナトリウムの送出を円滑にする。

（溶媒の動き）
（図１）の溶媒は主として水道水を用いる、水道元栓からの溶媒は電磁弁（図１）の１２並びにディジタル式溶媒流量計（図１）の１１を経てシャーベット氷受容器に流入する。

同ディジタル溶媒流量計（図１）の１１の計測出力信号はマイコン（図１）の１５により溶媒のシャーベット氷受容器内の溶媒質量として積算され予め設定済みの規定質量に至った時点で同１５ｂからの出力制御信号により電磁弁（図１）の１２の作動を通じて流入停止が行われる。

（氷塊の破砕と溶媒との攪拌）
溶質を含む溶媒はシャーベット氷受容器（図１）の２に規定の溶液質量として満たされ、同時にシャーベット氷受容器底部に固定された笊状逆円錐型内釜容器（図１）の３の内部にあっても同容器の多数の笊状逆円錐型内釜容器壁面孔（図１）▲２▼の１８から溶液が進入し水位はシャーベット氷受容器（図１）の２の水位と同じ水位に保たれる。

上述の氷塊の質量が予め設定してある規定値に達した時点で電磁弁（図１）の７ａが開放し、氷塊が図１の矢印のとおり笊状逆円錐型内釜容器（図１）の３内に規定質量の氷塊が投入される。
同時にマイコン出力制御信号により回転手段（図１）の３ｄが駆動し回転軸（図１）の３ｂを経て破砕・攪拌羽（図１）の３ａに１０００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍの回転が伝えられ氷塊の破砕がなされ氷塊は直径約１ｍｍ以下の氷粒となる。

笊状逆円錐型内釜容器（図１）の３内で破砕・攪拌された溶液と氷塊と氷粒は同容器内壁に敷設された攪拌棒（図１）▲２▼の２０と破砕・攪拌羽（図１）の３ａによる上下並びに水平回転運動により破砕された氷粒同士の衝突を伴って更に微細氷に展開して行く。

微細化した氷粒を含む溶液は破砕・攪拌羽（図１）の３ａの回転運動による遠心分力により笊状逆円錐型内釜容器壁面にある約３ｍｍ〜５ｍｍφの多数の孔（図１）▲２▼の１８を通過してシャーベット氷受容器（図１）の２の溶液と混入し蓄積される。

（霙状シャーベット氷の温度と塩分濃度の微調整）
上述の通り、氷塊の送出、溶質の送出、溶媒の流入により笊状逆円錐型内釜容器内で破砕・攪拌を繰返す事により規定の質量の霙状シャーベット氷を得ることが出来るが、更に溶液の塩分濃度、同温度の精度を上げる為に（図１）の９並びに１０のディジタル式塩分濃度計、及び同水温計の出力値をマイコン（図１）の１５に伝達し同時に同マイコン出力制御信号（図１）を１５ｂから水車型電動回転式溶質送出し機構６ａ並びに水車型電動回転式氷塊送出し機構４ｂに送り微調整を自動的に行う。

（外部からの既製氷の投入）
本発明案件は装置には専用の氷塊連続製造手段（図１）の４を備えており自動的に氷塊を投入する方式を主とするが、同時に既存の他の製氷機による既製の真水氷塊をも併用可能としてその機能性拡大を計る。
氷塊一時貯留手段（図１）の５に外部からの氷塊を貯留し同手段の底部の水車型電動回転式外部投入氷塊送出し機構（図１）の５ａを駆動してディジタル式氷塊質量計（図１）の７に送出し、以降上述の連続氷塊製造手段から供給される氷塊の送出工程を辿る。

（霙状シャーベット氷の取り出し）
シャーベット氷受容器（図１）の２に蓄積された霙状シャーベット氷の取り出しはマイコン出力部（図１）１５ａからの出力制御信号により循環ポンプ同１３ａ、及び１３ｂの駆動と同時に電磁弁（図１）の１４ｄ、同１４ｅの切り替えにより（図１）の１６ｂ、１６ｃの矢印のとおり強制吐出される。

霙状シャーベット氷連続自動製造装置の構成例を示す正面図である 笊状逆円錐型内釜容器の構成例を示す平面、正面図である

図１−１
１ 本体フレーム
２ シャーベット氷受容器
３ 笊状逆円錐型内釜容器
３ａ 破砕・攪拌羽
３ｂ 回転軸
３ｃ 水密手段
３ｄ 回転手段
４ 連続氷塊製造手段
４ａ 氷塊一時貯留手段
４ｂ 水車型電動回転式氷塊送出し機構
５ａ 水車型電動回転式外部投入氷塊送出し機構
６ａ 水車型電動回転式溶質送出し機構
５ 外部氷塊一時貯留手段
６ 溶質一時貯留手段
７、 ディジタル式氷塊質量計
８、 ディジタル式溶質質量計
７ａ、８ａ，１２，１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ 電磁弁
９ ディジタル式塩分濃度計
１０ ディジタル式水温計
１１ ディジタル式流量計
１３ａ、１３ｂ 循環ポンプ
１５ マイコン
１５ａ マイコン入力部
１５ｂ マイコン出力部
１６ａ 溶媒流入部
１６ｂ、１６ｃ シャーベット氷吐出部
１７ 管路
図１−２
１８ 笊状逆円錐型内釜容器壁面孔
１９ 破砕・攪拌羽
２０ 攪拌棒

Claims (1)

1. （図１）に示す本体フレーム（１）と、氷塊を連続的に製造する為に本体フレーム（１）に取り付けられた氷塊連続製造手段（４）と同氷塊連続製造手段により製造された氷塊をディジタル式氷塊質量計（７）の計量を経てマイコン（１５）の出力制御信号により駆動制御される水車型電動回転式氷塊送出し機構（４ｂ）を備えた氷塊一時貯留手段（４ａ）並びに外部投入氷塊一時貯留手段（５）から送出される氷塊を受容し破砕・攪拌する羽（３ａ）と同回転軸（３ｂ）を有する笊状逆円錐型内釜容器（３）を内側底部に備えた容器であって、溶媒（１６ａ）並びに溶質をディジタル式溶質質量計（８）の計量を経てマイコン（１５）の出力制御信号（１５ｂ）により駆動制御される水車型電動回転式溶質送出し機構（６ａ）を備えた溶質一時貯留手段（６）から送出される溶質を併せて受容するシャーベット氷受容器（２）と前述の笊状逆円錐型内釜容器（３）の中心にあり水密性（３ｃ）を保ちながらシャーベット氷受容器（２）の底部を貫通し破砕・攪拌羽（３ａ）と直結した回転軸（３ｂ）を回転させる回転手段（３ｄ）を具備してなる霙状シャーベット氷連続自動製造装置。

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