JP2012163312A - Nitrogen ice making device and method, and cooling apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、窒素水(水中の溶存酸素を窒素ガス置換した水)を凍らせた氷、窒素氷を製造する装置及び方法に関する。 The present invention relates to ice frozen in nitrogen water (water in which dissolved oxygen in water is replaced with nitrogen gas), and an apparatus and method for producing nitrogen ice.
特許文献1には、陸上におけるプラントとしてのシャーベット氷製造システムが開示されている。
特許文献2には、窒素ガス封入氷製造装置が開示されている。
Patent Document 1 discloses a sherbet ice production system as a plant on land.
Patent Document 2 discloses a nitrogen gas sealed ice manufacturing apparatus.
特許文献2の窒素ガス封入氷製造装置は、特に漁船内で窒素氷を製造し、魚の鮮度を保つのに有用な発明である。窒素氷を陸上装置において製造する場合には、製造場所と使用場所との距離および時間の隔たりがある得るという事情を踏まえて、適切な装置を構成する必要がある。
本発明が解決しようとする課題は、窒素氷を陸上において製造するのに適切な構成を提供することにある。
The nitrogen gas-sealed ice production apparatus of Patent Document 2 is an invention that is particularly useful for producing nitrogen ice in a fishing boat and maintaining the freshness of the fish. In the case of producing nitrogen ice on land equipment, it is necessary to configure an appropriate equipment in consideration of the fact that there may be a distance between the production place and the use place and time.
The problem to be solved by the present invention is to provide a configuration suitable for producing nitrogen ice on land.
上記課題を解決すべく、本発明の窒素氷製造装置は、以下の構成を有する。括弧内の数字は、後述する図面中の符号であり、参考のために付している。
本発明の第1の態様は、水中の溶存酸素を窒素ガス置換した水を凍らせた氷である窒素氷を製造するための窒素氷製造装置であって、周囲の大気からの気体の侵入を遮断する気密性を持つ水タンク(30)と、通過する水に対して窒素ガスを注入する窒素ガス注入器(28)と、大気中から窒素ガスを抽出し、抽出した窒素ガスを前記窒素ガス注入器(28)に対して供給する窒素ガス抽出器(14)と、前記水タンク(30)内の水を窒素ガス置換した水とするために、前記水タンク(30)から水を取り出し、前記窒素ガス注入器(28)を通過させ、前記水タンク(30)に戻すように水を循環させる水循環手段(31,20,32,22)と、前記水タンク(30)から取り出された窒素ガス置換した水を凍らせて窒素氷を製造する製氷機(40)と、を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a nitrogen ice production apparatus of the present invention has the following configuration. The numbers in parentheses are reference numerals in the drawings described later, and are attached for reference.
A first aspect of the present invention is a nitrogen ice production apparatus for producing nitrogen ice, which is ice obtained by freezing water obtained by substituting dissolved oxygen in water with nitrogen gas, and prevents intrusion of gas from the surrounding atmosphere. An airtight water tank (30) for blocking, a nitrogen gas injector (28) for injecting nitrogen gas into the passing water, and extracting nitrogen gas from the atmosphere, and extracting the extracted nitrogen gas into the nitrogen gas Nitrogen gas extractor (14) to be supplied to the injector (28), and water in the water tank (30) to be replaced by nitrogen gas, water is taken out from the water tank (30), Water circulation means (31, 20, 32, 22) for circulating water so as to pass through the nitrogen gas injector (28) and return to the water tank (30), and nitrogen extracted from the water tank (30) And an ice making machine (40) for producing nitrogen ice by freezing the gas-substituted water.
さらに、上記窒素氷製造装置において、前記水タンク(30)内の水を冷却する冷却装置を設けたことが、好適である。
さらに、上記窒素氷製造装置において、前記製氷機(40)に対して窒素ガスを送り込む手段を備え、前記製氷機(40)における製氷過程において、窒素ガスを送り込みつつ、製氷を行うことが、好適である。
さらに、上記窒素氷製造装置において、前記水タンク(30)が同様の機能をもつ2槽からなり、各槽と窒素ガス注入器(28)との間での水の循環が可能であり、かつ、各槽から窒素ガス置換した水を取り出して前記製氷機(40)にて窒素氷を製造可能であることが、好適である。
Furthermore, in the nitrogen ice production apparatus, it is preferable that a cooling device for cooling the water in the water tank (30) is provided.
Further, in the above-mentioned nitrogen ice production apparatus, it is preferable that the ice making machine (40) includes means for feeding nitrogen gas, and in the ice making process in the ice making machine (40), it is preferable to perform ice making while feeding nitrogen gas. It is.
Furthermore, in the nitrogen ice production apparatus, the water tank (30) is composed of two tanks having the same function, and water can be circulated between each tank and the nitrogen gas injector (28), and It is preferable that nitrogen ice-substituted water can be taken out from each tank and nitrogen ice can be produced by the ice making machine (40).
さらに、上記窒素氷製造装置において、前記製氷機(40)が製造した窒素氷を砕く砕氷機(50)と、窒素氷を貯蔵する貯氷室(60)と、前記貯氷室に貯蔵された窒素氷を掻き均す掻き均し器と、前記掻き均し器によって掻き取られた窒素氷を計量する計量器(70)と、前記計量器によって計量された窒素氷を出荷する出荷装置(80)とを備えたことが好適である。 Furthermore, in the above-mentioned nitrogen ice production apparatus, an ice breaker (50) for breaking the nitrogen ice produced by the ice making machine (40), an ice storage chamber (60) for storing nitrogen ice, and a nitrogen ice stored in the ice storage chamber A scraping and leveling device, a measuring device (70) for measuring nitrogen ice scraped by the scraping device, and a shipping device (80) for shipping the nitrogen ice measured by the measuring device. It is preferable to have
本発明の第2の態様は、業務用又は家庭用の冷凍庫、冷蔵庫又は冷凍冷蔵庫である冷却機器であって、上記いずれかの窒素氷製造装置を、製氷装置として組み込んだことを特徴とする。
さらに、上記冷却機器において、冷凍室、貯氷室、冷蔵室、チルド室及び野菜室のうちの1又は複数の室と、前記1又は複数の室の各々を真空引きする減圧手段と、前記1又は複数の室の各々に対して窒素ガスを送り込む窒素ガス供給手段とを備え、前記1又は複数の室の各々の密閉時に前記減圧手段により減圧した後、前記窒素ガス供給手段により窒素ガスを供給することにより、前記1又は複数の室内の大気を窒素置換することを特徴とする。
A second aspect of the present invention is a cooling device that is a commercial or household freezer, refrigerator, or refrigerator-freezer, wherein any one of the above-described nitrogen ice production apparatuses is incorporated as an ice making apparatus.
Furthermore, in the cooling device, one or more of a freezing room, an ice storage room, a refrigerated room, a chilled room, and a vegetable room, a decompression unit that evacuates each of the one or more rooms, and the 1 or Nitrogen gas supply means for feeding nitrogen gas to each of the plurality of chambers, and after the pressure is reduced by the pressure reducing means when each of the one or the plurality of chambers is sealed, the nitrogen gas is supplied by the nitrogen gas supply means Thus, the atmosphere in the one or more rooms is replaced with nitrogen.
本発明の第3の態様は、水中の溶存酸素を窒素ガス置換した水を凍らせた氷である窒素氷を製造するべく、周囲の大気からの気体の侵入を遮断する気密性を持つ水タンク(30)と、 通過する水に対して窒素ガスを注入する窒素ガス注入器(28)と、大気中から窒素ガスを抽出し、抽出した窒素ガスを前記窒素ガス注入器(28)に対して供給する窒素ガス抽出器(14)と、前記水タンク(30)内の水を窒素ガス置換した水とするために、前記水タンク(30)から水を取り出し、前記窒素ガス注入器(28)を通過させ、前記水タンク(30)に戻すように水を循環させる水循環手段(31,20,32,22)と、前記水タンク(30)から取り出された窒素ガス置換した水を凍らせて窒素氷を製造する製氷機(40)と、を備えた窒素氷製造装置を用いて窒素氷を製造する方法であって、前記水タンク内の水を、前記水循環手段により前記窒素ガス注入器を通過させて前記水タンクに戻すように循環させることにより、溶存酸素を窒素ガス置換した水を製造する工程と、前記窒素ガス置換した水を、前記製氷機にて凍らせることにより窒素氷を製造する工程と、を有することを特徴とする。 A third aspect of the present invention is an airtight water tank that blocks intrusion of gas from the surrounding atmosphere in order to produce nitrogen ice, which is ice obtained by freezing water in which dissolved oxygen in water is replaced with nitrogen gas (30), a nitrogen gas injector (28) for injecting nitrogen gas into the passing water, and extracting nitrogen gas from the atmosphere, and extracting the extracted nitrogen gas to the nitrogen gas injector (28) Nitrogen gas extractor to supply (14) and water in the water tank (30) to replace the nitrogen gas, water is taken out from the water tank (30), the nitrogen gas injector (28) Water circulation means (31, 20, 32, 22) for circulating water so as to return to the water tank (30), and the nitrogen gas-substituted water taken out from the water tank (30) is frozen. An ice making machine (40) for producing nitrogen ice, and a method for producing nitrogen ice using a nitrogen ice production device comprising: A step of producing water in which dissolved oxygen is replaced with nitrogen gas by circulating water through the nitrogen gas injector and returning to the water tank by the water circulation means, and the water in which the nitrogen gas is replaced, And a step of producing nitrogen ice by freezing with the ice making machine.
この窒素氷製造装置の一態様における運転の仕方(作用)を概説すると、次のとおりである。
まず、水タンクに水(水道水、地下水、海水、人工味付水、人工海水など)をほぼ満タンに近い状態まで入れる。次に、循環ポンプを運転し、水タンク内の水を窒素ガス注入器を通して元の水タンクに戻す循環をさせる。そして、エアコンプレッサーを運転して周囲の大気を窒素ガス抽出器に送り込む。すると窒素ガス抽出器は、酸素を横の口から放出し、窒素ガスに富んだ気体を窒素ガス注入器の注入ノズルを介して、前記循環する水に溶かし込む。水タンク内の水が循環ポンプにより循環し、窒素ガス注入器を通るときに窒素ガスを溶かし込まれるので、水タンク内の水は、徐々に窒素ガスが多く溶け込んだ水となる。水の中に窒素ガスが溶け込むので、それまで水に溶けていた酸素は、追い出されて、水タンクの上部の空間にたまる。タンク上部にたまった酸素は、気体放出口から放出される。この気体放出口は、外部からの侵入を許さない構造であり、大気中の酸素がタンク内の水に溶け込むことがない。10時間程度運転し続けると、20トンの水を99パーセント窒素が溶け込んだ水にすることが可能である。
こうして、水タンク内の水は、窒素を多く含む水となる。必要に応じて水タンク内の水は冷却される。たとえば、摂氏5度程度に冷却される。水は温度が低いほど気体を多く溶け込ませることが知られている。水タンクには、温度計と溶存酸素計とが取り付けられており、これらの計器の指針を読むことにより、水タンク内の窒素水がどれほど窒素を含んだ水となったかを知ることができる。
次に、窒素を多く含有する水が、製氷機まで運ばれて窒素氷を製造する。この製氷機は、瞬時に水を凍らせるタイプのものを用いることが望ましい。たとえば、鉛直に立てた金属プレートに冷却装置とヒータとの双方を仕込んだものを用い、その金属プレートをマイナス25度まで冷却した状態で、上から窒素水を垂らす。水を垂らす速度を調整して、水が下に落ちるまでにすべて凍結するようにする。20分程度この操作を続けると適度な厚さの板状の氷ができる。そこで、窒素水を垂らすのをやめ、金属プレートを冷却するのをやめる。そして、逆にヒータを作動させると、板状の氷は金属プレートからはがれて落下する。落下の衝撃で砕けた窒素氷をさらにベルトコンベアで砕氷機まで運び、適度の大きさにさらに砕く。砕かれた窒素氷を貯氷室まで運ぶ。
貯氷室では、適度な大きさの氷が大気中において、山のように貯蔵されており、氷を貯蔵するのに適切な温度管理がなされる。山状に積まれた氷は、熊手の形のレーキにより掻き均される。レーキにより掻き取られた窒素氷は、計量器で計量されて、出荷装置により出荷される。トラックの荷台への出荷の際には、計量した窒素氷がそのままトラックの荷台まで運ばれる。袋詰めの出荷の場合には、たとえば20キログラム入りの袋に袋詰めされて出荷される。
The operation method (action) in one embodiment of this nitrogen ice production apparatus is outlined as follows.
First, put water (tap water, groundwater, seawater, artificial seasoned water, artificial seawater, etc.) into the water tank to a state that is almost full. Next, the circulation pump is operated to circulate the water in the water tank back to the original water tank through the nitrogen gas injector. Then, the air compressor is operated to feed the ambient air into the nitrogen gas extractor. Then, the nitrogen gas extractor releases oxygen from the side port, and dissolves a gas rich in nitrogen gas into the circulating water through the injection nozzle of the nitrogen gas injector. Since the water in the water tank is circulated by a circulation pump and nitrogen gas is dissolved when passing through the nitrogen gas injector, the water in the water tank gradually becomes water in which a lot of nitrogen gas is dissolved. Since nitrogen gas dissolves in the water, the oxygen previously dissolved in the water is expelled and accumulates in the space above the water tank. Oxygen accumulated in the upper part of the tank is released from the gas discharge port. This gas discharge port has a structure that does not allow entry from the outside, and oxygen in the atmosphere does not dissolve in water in the tank. If the operation is continued for about 10 hours, 20 tons of water can be converted into 99% nitrogen-dissolved water.
Thus, the water in the water tank becomes water containing a lot of nitrogen. The water in the water tank is cooled as necessary. For example, it is cooled to about 5 degrees Celsius. It is known that water dissolves more gas at lower temperatures. A thermometer and a dissolved oxygen meter are attached to the water tank, and it is possible to know how much nitrogen water in the water tank is nitrogen-containing water by reading the guidelines of these meters.
Next, water containing a large amount of nitrogen is conveyed to an ice making machine to produce nitrogen ice. It is desirable to use an ice making machine that instantly freezes water. For example, a vertical metal plate with both a cooling device and a heater is used. Nitrogen water is dropped from above with the metal plate cooled to minus 25 degrees. Adjust the speed at which the water is dripped so that it will freeze until the water drops down. If this operation is continued for about 20 minutes, a plate-like ice with an appropriate thickness can be formed. Therefore, stop dripping nitrogen water and stop cooling the metal plate. On the contrary, when the heater is operated, the plate-shaped ice peels off from the metal plate and falls. Nitrogen ice crushed by the impact of falling is further transported to the icebreaker by a belt conveyor, and further crushed to an appropriate size. Bring the crushed nitrogen ice to the ice storage room.
In the ice storage room, moderately sized ice is stored like a mountain in the atmosphere, and temperature control appropriate for storing ice is performed. Ice piled up in a mountain shape is leveled by a rake-shaped rake. The nitrogen ice scraped off by the rake is weighed by a measuring instrument and shipped by a shipping device. At the time of shipment to the truck bed, the measured nitrogen ice is carried directly to the truck bed. In the case of shipment in a bag, for example, the bag is packed in a 20 kg bag and shipped.
本発明の窒素氷製造装置の一態様は、このような構成をもち、上述のように作用するから、窒素を多く含む氷を短時間で大量に製造できる。
窒素氷は、酸素を含まないため、酸化を防止し、鮮度を保つのに有用な氷である。
前記水タンク、前記製氷機、前記貯氷室をいずれも一つの筐体に収めることで店舗用、家庭用で用いる窒素氷製造装置を構成できる。
また、氷製造の際には窒素を多く含有する氷を短時間で急激に冷却して製造するが、保存、貯蔵の際には大気中で作業がなされるため、事後的にくっつくことが知られる。しかし通常の氷(窒素を含まない水を凍らせた氷)が事後的にくっついた部分を離しづらいのと比べると、窒素氷の場合は事後的にくっついた部分が離れやすく、扱いやすい。これが窒素氷の特徴の一つである。事後的に凍る部分(外部)は氷の結晶構造が酸素を含むものとなり、内部の窒素を含む結晶構造とは異なるものとなるのが理由だと考えられる。
Since one aspect of the nitrogen ice production apparatus of the present invention has such a configuration and operates as described above, ice containing a large amount of nitrogen can be produced in a large amount in a short time.
Nitrogen ice does not contain oxygen, so it is useful for preventing oxidation and maintaining freshness.
By storing the water tank, the ice making machine, and the ice storage chamber in a single casing, a nitrogen ice production apparatus for use in stores and homes can be configured.
During ice production, ice containing a large amount of nitrogen is rapidly cooled and produced in a short time, but it is known that it will stick afterwards because the work is performed in the atmosphere during storage and storage. It is done. However, compared to normal ice (ice frozen from water that does not contain nitrogen), it is easier to handle the portion that stuck afterwards, compared to the case where nitrogen ice is difficult to separate. This is one of the characteristics of nitrogen ice. The part that freezes afterwards (external) is thought to be because the crystal structure of ice contains oxygen and is different from the crystal structure containing nitrogen inside.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
図1は、窒素氷製造装置の全体構成を示す図である。エアコンプレッサー10は、大気を圧縮して圧縮空気送りパイプ11を介して窒素ガス抽出器14に送るエアコンプレッサーである。たとえば株式会社日立産機システムのオイルフリーベビコン(登録商標)を用いることができる。供給エア圧力が0.5から0.9メガパスカルのものを用いる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a nitrogen ice production apparatus. The
窒素ガス抽出器14は、ポリイミド中空糸膜からなる窒素分離膜を設けた圧力容器の一端に圧縮空気を取り込み、横の口から酸素をパージ(排出)し、圧力容器の多端から窒素ガスを取出すものである。気体の種類により膜の透過速度が異なることを利用したものであり、たとえば、大阪市東淀川区の株式会社片山化学工業研究所が製造する脱気装置「リプレル」(登録商標)を用いることができる。この脱気装置は、窒素ガス抽出器14と窒素ガス送りパイプ15と窒素ガス注入器28とを一体的に構成した装置として提供されている。窒素ガス送りパイプ15は、0.8メガパスカルの窒素ガスの圧力に耐えられる構造をもつ管である。
The
窒素ガス注入器28は、1時間あたり2トン(2立方メートル)の水を通過させることにより処理し、1リットルあたり1.0ミリグラムの溶存酸素量まで酸素を追い出す能力をもっている。窒素ガス送りパイプ15が窒素ガス注入器28に結合する部分には、注入ノズルが設けられており、高圧の窒素ガスが水の中に注入される。この注入ノズルは、注入する窒素ガスの粒子を細かくできるものほど、窒素置換が有効である。水タンク30、水取出し口31、窒素水投入口32、循環ポンプ20、窒素ガス注入器28、循環パイプ21、22、23は、水および気体に対して閉じた構造となっており(気密状態)、0.5メガパスカルの圧力に耐えられる強度を有する。循環ポンプ20は、0.5メガパスカルの圧力で循環パイプ21、22、23内の水を水タンク30から取出して窒素ガス注入器28を通過させ、水タンク30へと戻す。水取出し口31、窒素水投入口32、循環ポンプ20及び循環パイプ21、22、23は、水タンク20と窒素ガス注入器28との間の水循環手段を構成する。
The
水タンク30は、図1においては、煩雑をさけるために1槽であるかのように描かれているが、実際には、同じものを2槽並列的に設け、水取出し口31、窒素水投入口32、気体放出口33、温度計35、溶存酸素計36を二つの槽にそれぞれ設ける。通常運転の際には、2槽を同時に用いるが、メンテナンス(掃除、部品交換など)の際には、1槽のみをとめて、他の1槽は運転し続けることが可能となる。水取出し口31、窒素水投入口32には図示を省略したバルブを設けて、二つの槽から取出した水を合流させて循環パイプ21につなぐ。また、循環パイプ22から水タンクへ投入する窒素水は、二つの槽に分けて投入する。
In FIG. 1, the
10トンの水タンクを2槽(A槽とB槽)、並列的に設ける場合に、A槽の窒素水を先に行い目的の溶存酸素量(たとえば1リットルあたり1.0ミリグラム)まで下がった時点で、製氷機40へA槽の窒素水を送り、窒素氷の製造工程をはじめる。その間にB槽の窒素水製造工程を行うという利用も可能である。20トンすべてを窒素水にするには10時間かかるが、10トンであれば5時間で完了する。
When two 10-ton water tanks (tank A and tank B) were provided in parallel, the nitrogen water in tank A was first removed and the amount of dissolved oxygen decreased to the target dissolved oxygen amount (for example, 1.0 milligram per liter). At that time, the nitrogen water in the tank A is sent to the
水タンク30の上部には、気体放出口33が設けられている。この気体放出口33は、水タンク30の気密性を保持すべく、必要な逆止弁が設けられており、水タンクの内部に溜まった酸素(原水に含まれていた溶存酸素であって、窒素水の内部から追い出された酸素)を外に出す役割を果たす。水タンク30内には、さらに温度計35、溶存酸素計36が設けられ、その指針が外側から見やすい位置に設けられる。水温を調整するために、水タンク30には、冷却装置を取り付けるのが望ましい。水温が低いほど溶け込む気体の量が増える。すなわち、置換する水を冷却するほど窒素置換が有効である。摂氏5度に管理されるのが望ましい。
A
水タンクの2槽のうちの一つが、所望の溶存酸素量に達したのを確認して、製氷用送水パイプ34を介して窒素水を製氷機40に送る。製氷用送水パイプ34は、2槽の水タンクのそれぞれ最下部から製氷機40にいたるまでの間に設けられており、必要があれば温度を保つべく保冷措置が講じられる。製氷用送水パイプ34は、循環パイプ21,22,23ほどには、耐圧構造を持つ必要はない。製氷、砕氷、貯氷、計量、出荷の工程は、一実施例においては大気中において行われる。製氷、砕氷、貯氷については、窒素ガス雰囲気中で行ってもよい。
After confirming that one of the two water tanks has reached the desired amount of dissolved oxygen, nitrogen water is sent to the
製氷機40は短時間で製氷が可能なものを選定する。窒素水に多く含まれる窒素ガスをそのまま氷の中に閉じ込めるためである。製氷機40としては、たとえば次のようなものを用いる。鉛直に立てた金属プレートに冷却装置とヒータとの双方を仕込んだものを用い、その金属プレートをマイナス25度まで冷却した状態で、上から窒素水を垂らす。水を垂らす速度を調整して、水が下に落ちるまでにすべて凍結するようにする。20分程度この操作を続けると適度な厚さの板上の氷ができる。そこで、窒素水を垂らすのをやめ、金属プレートを冷却するのをやめる。そして、逆にヒータを作動させると、板状の氷は金属プレートからはがれて落下する。落下の衝撃で砕けた窒素氷をさらにベルトコンベアで砕氷機50まで運び、適度の大きさにさらに砕く。砕かれた窒素氷を貯氷室60まで運ぶ。
The
貯氷室60では、適度な大きさの氷が大気中において、ベルトコンベアから落ちた場所を頂点とする山を形成して貯蔵されている。適切な冷却設備が設けられて、氷を貯蔵するのに適切な温度管理がなされる。山状に積まれた氷は、電動式の熊手の形のレーキにより掻き均される。レーキにより掻き取られた窒素氷は、計量器で計量されて、出荷装置により出荷される。トラックの荷台への出荷の際には、計量した窒素氷がそのままトラックの荷台まで運ばれる。袋詰めの出荷の場合には、たとえば20キログラム入りの袋に袋詰めされて出荷される。
In the
大気からの窒素分離の手法として、実施形態ではポリイミド中空糸膜を用いるものを用いたが、窒素ガスの抽出の他の方法として、分子篩炭を利用する手法も知られている。 In the embodiment, a method using a polyimide hollow fiber membrane is used as a method for separating nitrogen from the atmosphere. However, as another method for extracting nitrogen gas, a method using molecular sieve charcoal is also known.
水タンク満杯の窒素水を製氷機40まで送る際に、水タンクの水量が減っていく。そのときに空いたスペースに窒素ガスを送り込むことが望ましい。大気そのものを入れたのでは、大気中の酸素が溶け込むおそれがあるからである。
When the full nitrogen water is sent to the
水タンクに入れる水を味付水とすることで、氷菓の製造をすることが可能である。その場合、実施形態の製氷機を氷菓製造装置に置き換えて用いる。 Ice confectionery can be produced by using seasoned water as water to be placed in the water tank. In that case, the ice making machine of the embodiment is replaced with an ice confectionery manufacturing apparatus.
産業用角氷製造の場合には、従来から、氷の白濁を防ぎ透明な角氷を造る目的で、アイス缶の中にエアーパイプを入れて、製氷過程において、空気を注入することがなされている。本発明の窒素水を用いて角氷を造る場合には、アイス缶に窒素水を入れて凍らせる製氷過程において、空気を注入する代わりに窒素ガスを注入することにより、窒素置換をさらに継続して行い、窒素ガス封入氷を製造する。角氷製造は、48時間程度かけて行うものであり、その間の空中からの酸素の溶け込みを防止するためである。 In the case of industrial ice cube manufacture, conventionally, in order to prevent ice cloudiness and to make transparent ice cubes, air pipes are placed in ice cans and air is injected during the ice making process. Yes. When ice cubes are made using the nitrogen water of the present invention, nitrogen replacement is further continued by injecting nitrogen gas instead of injecting air in an ice making process in which nitrogen water is put into an ice can and frozen. To produce nitrogen gas-filled ice. The ice cube production takes about 48 hours to prevent oxygen from dissolving in the air during that time.
実施形態では、大型のプラントを前提とした窒素氷製造装置を説明した。一方、業務用又は家庭用の冷凍庫、冷蔵庫又は冷凍冷蔵庫である冷却機器に組み込まれる製氷装置として本発明に係る窒素氷製造装置を適用することも可能である。これにより、業務用又は家庭用の冷却機器において、自動的に窒素氷を作ることができる。既に、業務用又は家庭用の冷却機器において、自動的に製氷する機能をもつものはある。既存の製氷機能における水タンク及び製氷機はそのまま本発明の窒素氷製造装置の水タンク及び製氷機として利用する。貯氷室もそのまま利用できる。その他の本発明独自の構成要素、すなわち、循環パイプ、循環ポンプ、窒素ガス注入器等を付加し、接続することにより実現可能である。このような、窒素氷製造装置を製氷装置として組み込んだ業務用又は家庭用の冷却機器もまた、本発明の範囲に含まれるものとする。 In the embodiment, the nitrogen ice production apparatus based on a large plant has been described. On the other hand, it is also possible to apply the nitrogen ice production apparatus according to the present invention as an ice making apparatus incorporated in a commercial or household freezer, a refrigerator or a refrigerator that is a refrigerator-freezer. Thereby, nitrogen ice can be automatically made in a cooling device for business use or home use. Some cooling devices for business use or home use already have a function of automatically making ice. The water tank and ice making machine in the existing ice making function are used as they are as the water tank and ice making machine of the nitrogen ice making apparatus of the present invention. The ice storage room can also be used as it is. Other components unique to the present invention, that is, a circulation pipe, a circulation pump, a nitrogen gas injector, and the like can be added and connected. Such commercial or household cooling equipment incorporating the nitrogen ice production apparatus as an ice making apparatus is also included in the scope of the present invention.
実施例5における、窒素氷製造装置を製氷装置として組み込んだ業務用又は家庭用の冷却機器において、当該冷却機器が備える1又は複数の室の大気を窒素置換することがさらに好適である。冷却機器には、通常、冷凍室、貯氷室、冷蔵室、チルド室及び野菜室等の種々の室が設けられている。このような冷却機器において、各室を真空引きする減圧手段と、各室に対して窒素ガスを送り込む窒素ガス供給手段とを設ける。各室は、食品等の収容物を取り出す際にのみ開けられ、通常は密閉されている。そこで、各室の密閉時に減圧手段により真空引きして減圧した後、窒素ガス供給手段により窒素ガスを供給することにより、各室内の大気を窒素置換することができる。これにより、冷却機器の各室の収容物の酸化を防止し、鮮度を保持する効果が得られる。減圧手段としては真空引きポンプ等があり、また、窒素ガス供給手段としては、窒素氷製造に用いる窒素ガス抽出器を併用してもよい。 In the commercial or household cooling apparatus in which the nitrogen ice manufacturing apparatus is incorporated as an ice making apparatus in the fifth embodiment, it is more preferable that the atmosphere of one or a plurality of chambers included in the cooling apparatus is replaced with nitrogen. The cooling device is usually provided with various rooms such as a freezing room, an ice storage room, a refrigerating room, a chilled room, and a vegetable room. In such a cooling device, a decompression unit that evacuates each chamber and a nitrogen gas supply unit that feeds nitrogen gas into each chamber are provided. Each chamber is opened only when a container such as food is taken out, and is normally sealed. Therefore, the air in each chamber can be replaced with nitrogen by supplying the nitrogen gas with the nitrogen gas supply device after the chamber is sealed and vacuumed by the decompression device. Thereby, the effect of preventing the oxidation of the contents in each chamber of the cooling device and maintaining the freshness can be obtained. As the decompression means, there is a vacuum pump or the like, and as the nitrogen gas supply means, a nitrogen gas extractor used for producing nitrogen ice may be used in combination.
陸上、海上を問わず、製氷装置に利用可能である。水タンクに入れる水を味付水とすることで氷菓の製造装置にも利用可能である。氷の種類としては、角氷、ブロック氷、プレート氷、フレーク氷、シャーベット氷など、さまざまな氷の製造装置に利用可能である。店舗用、家庭用の製氷装置にも利用可能である。 It can be used for ice making equipment on land and at sea. It can also be used in ice confectionery manufacturing equipment by using seasoned water as water to be put in the water tank. As the types of ice, it can be used for various ice production apparatuses such as ice cubes, block ice, plate ice, flake ice, and sherbet ice. It can also be used for ice making devices for stores and homes.
10 エアコンプレッサー
11 圧縮空気送りパイプ
14 窒素ガス抽出器
15 窒素ガス送りパイプ
21,22,23 循環パイプ
20 循環ポンプ
28 窒素ガス注入器
30 水タンク
31 水取出し口
32 窒素水投入口
33 気体放出口
34 製氷用送水パイプ
35 温度計
36 溶存酸素計
40 製氷機
50 砕氷機
60 貯氷室
70 計量器
80 出荷装置
DESCRIPTION OF
Claims (8)
周囲の大気からの気体の侵入を遮断する気密性を持つ水タンク(30)と、
通過する水に対して窒素ガスを注入する窒素ガス注入器(28)と、
大気中から窒素ガスを抽出し、抽出した窒素ガスを前記窒素ガス注入器(28)に対して供給する窒素ガス抽出器(14)と、
前記水タンク(30)内の水を窒素ガス置換した水とするために、前記水タンク(30)から水を取り出し、前記窒素ガス注入器(28)を通過させ、前記水タンク(30)に戻すように水を循環させる水循環手段(31,20,32,22)と、
前記水タンク(30)から取り出された窒素ガス置換した水を凍らせて窒素氷を製造する製氷機(40)と、を備えたことを特徴とする窒素氷製造装置。 A nitrogen ice production apparatus for producing nitrogen ice, which is ice obtained by freezing water obtained by replacing dissolved oxygen in water with nitrogen gas,
An airtight water tank (30) that blocks intrusion of gas from the surrounding atmosphere; and
A nitrogen gas injector (28) for injecting nitrogen gas into the passing water;
A nitrogen gas extractor (14) for extracting nitrogen gas from the atmosphere and supplying the extracted nitrogen gas to the nitrogen gas injector (28);
In order to change the water in the water tank (30) to water substituted with nitrogen gas, water is taken out from the water tank (30), passed through the nitrogen gas injector (28), and the water tank (30). Water circulation means (31, 20, 32, 22) for circulating water to return, and
An ice making machine (40) for producing nitrogen ice by freezing nitrogen-substituted water extracted from the water tank (30).
前記水タンク(30)が同様の機能をもつ2槽からなり、各槽と窒素ガス注入器(28)との間での水の循環が可能であり、かつ、各槽から窒素ガス置換した水を取り出して前記製氷機(40)にて窒素氷を製造可能であることを特徴とする窒素氷製造装置。 It is a nitrogen ice manufacturing apparatus in any one of Claims 1-3,
The water tank (30) is composed of two tanks having the same function, and water can be circulated between the tanks and the nitrogen gas injector (28), and water substituted with nitrogen gas from each tank. The nitrogen ice production apparatus is characterized in that nitrogen ice can be produced with the ice making machine (40).
前記製氷機(40)が製造した窒素氷を砕く砕氷機(50)と、
窒素氷を貯蔵する貯氷室(60)と、
前記貯氷室に貯蔵された窒素氷を掻き均す掻き均し器と、
前記掻き均し器によって掻き取られた窒素氷を計量する計量器(70)と、
前記計量器によって計量された窒素氷を出荷する出荷装置(80)とを、さらに備えたことを特徴とする窒素氷製造装置。 It is a nitrogen ice manufacturing apparatus in any one of Claims 1-4,
An ice breaker (50) for breaking the nitrogen ice produced by the ice making machine (40);
An ice storage room (60) for storing nitrogen ice;
A scraping and leveling device that scrapes and smoothes the nitrogen ice stored in the ice storage chamber;
A meter (70) for weighing the nitrogen ice scraped by the scraper;
A nitrogen ice production apparatus, further comprising a shipping device (80) for shipping the nitrogen ice weighed by the weighing instrument.
周囲の大気からの気体の侵入を遮断する気密性を持つ水タンク(30)と、
通過する水に対して窒素ガスを注入する窒素ガス注入器(28)と、
大気中から窒素ガスを抽出し、抽出した窒素ガスを前記窒素ガス注入器(28)に対して供給する窒素ガス抽出器(14)と、
前記水タンク(30)内の水を窒素ガス置換した水とするために、前記水タンク(30)から水を取り出し、前記窒素ガス注入器(28)を通過させ、前記水タンク(30)に戻すように水を循環させる水循環手段(31,20,32,22)と、
前記水タンク(30)から取り出された窒素ガス置換した水を凍らせて窒素氷を製造する製氷機(40)と、を備えた窒素氷製造装置を用いて窒素氷を製造する方法であって、
前記水タンク内の水を、前記水循環手段により前記窒素ガス注入器を通過させて前記水タンクに戻すように循環させることにより、溶存酸素を窒素ガス置換した水を製造する工程と、
前記窒素ガス置換した水を、前記製氷機にて凍らせることにより窒素氷を製造する工程と、を有することを特徴とする窒素氷製造方法。 In order to produce nitrogen ice, which is ice that has been frozen by substituting nitrogen gas for dissolved oxygen in water,
An airtight water tank (30) that blocks intrusion of gas from the surrounding atmosphere; and
A nitrogen gas injector (28) for injecting nitrogen gas into the passing water;
A nitrogen gas extractor (14) for extracting nitrogen gas from the atmosphere and supplying the extracted nitrogen gas to the nitrogen gas injector (28);
In order to change the water in the water tank (30) to water substituted with nitrogen gas, water is taken out from the water tank (30), passed through the nitrogen gas injector (28), and the water tank (30). Water circulation means (31, 20, 32, 22) for circulating water to return, and
An ice making machine (40) for producing nitrogen ice by freezing nitrogen-substituted water taken out from the water tank (30), and a method for producing nitrogen ice using a nitrogen ice production apparatus comprising ,
Producing water in which dissolved oxygen is replaced with nitrogen gas by circulating the water in the water tank so that the water circulation means passes the nitrogen gas injector and returns to the water tank;
And a step of producing nitrogen ice by freezing the water substituted with nitrogen gas with the ice making machine.
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