JP2017009208A - 殺菌可能な冷却媒体の生産システム及び生産方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 殺菌機能を有する冷却媒体を連続して大量に製造できる手段を提供する。【解決手段】海水を逆浸透膜濾過手段６０で高濃度塩水と透過水とに分離し、電解次亜水生成装置２０は、高濃度塩水を電解手段２３で電気分解して次亜塩素酸を含む電解水を生成し、これと取り込んだ透過水を希釈水として混合させて電解次亜水を生成する。冷却媒体生成装置３０は、電解次亜水を冷却して、冷却媒体を生成する。製造される冷却媒体は、次亜塩素酸を含むので、優れた殺菌機能を発揮するから、生鮮食品などの鮮度保持と衛生管理の両面で効果がある。海水を次亜塩素酸および希釈水の供給源とするから、大量の殺菌機能を有する冷却媒体を、低コストで、連続して製造することが可能である。【選択図】 図１

Description

本発明は、海水から殺菌機能を有する冷却媒体を生産するためのシステム及び方法に関する。

魚介類や野菜・果実などの生鮮食品の鮮度を長期間にわたり保持するため、スラリーアイスを用いて生鮮食品を冷却保存することが知られている。スラリーアイスは、微細な氷粒子と液体とのシャーベット状混合物であって、流動性を有している。砕氷を冷却保存に用いると、砕氷は硬質の塊状物であるため、生鮮食品の表面を傷つけるおそれがあるのに対し、スラリーアイスは氷粒子が微細であり、流動性を有するので、生鮮食品を傷つけないのみならず、生鮮食品との接触面積が大きいので、冷却速度が大きいという利点を有している。

従来のスラリーアイス製造装置は、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されるスラリーアイス製造装置は、海水等の塩水又は清水が内部に供給される内管と、内管の外周面を覆い、内管外周面との間に冷媒流路が設けられる外管と、内管内部に回転可能に配設される回転部材と、回転部材の外周面から半径方向に突出するように設けられたスクレーパを有する掻き取り部と、内管の両端を閉塞する蓋部材を具備してなる。一方の蓋部材には、塩水又は清水を内管内部に供給するための供給部が設けられ、他方の蓋部材には、生成されたスラリーアイスを排出するための排出部が設けられる。またスクレーパは、先端と内管内面との間に所定量の間隙を有するように配置される。これによって、スクレーパは、内管内部で回転することによって、内管内面で凍結する氷の表面部分のみを掻き取ることが可能である。

このように構成されるスラリーアイス製造装置は、内管と外管との間に設けられた環状の冷媒空間に冷媒を流通させて内管を冷却し、内管内部に供給された塩水又は清水のうち、内管内面に接する部分を凍結させる。これと同時に、内管内部で回転する掻き取り部のスクレーパで、凍結した氷結晶の表面部分を掻き取るとともに、掻き取った氷結晶を未凍結の液体部分と混合撹拌する。その結果、微細な氷結晶が塩水または清水に分散した、シャーベット状の流動性を有するスラリーアイスを製造することができる。

特許第４６３８３９３号公報

塩水に含まれるＮａＣｌなどの溶質は、多くの細菌に対し殺菌機能を有するとされているものの、塩濃度に殺菌性の相関があり、低塩分濃度になるに従いその効果が小さくなる。また、ノロウイルス、黄色ブドウ状球菌など一部の病原体に対しては高塩分濃度でも有効な殺菌力を発揮することができない。そこで、殺菌力の強い次亜塩素酸水を用いてスラリーアイスを製造することが考えられる。

この場合において、大量のスラリーアイスを製造するには、スラリーアイス製造装置へ連続的に次亜塩素酸水を供給する手段が必要となる。これには、たとえば次亜塩素酸水を貯留するタンクを設け、このタンクからスラリーアイス製造装置へ次亜塩素酸水を供給することが考えられる。しかしながら、タンクの容量を超えて次亜塩素酸水を供給することはできないため、従来の技術では、次亜塩素酸水を用いて大量のスラリーアイスを製造するのが困難である。

本発明は、次亜塩素酸水を用いて、殺菌機能を有するスラリーアイスなどの冷却媒体を、連続して大量に生産することが可能なシステムおよび生産方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明が採用した請求項１に係る冷却媒体生産システムの特徴は、
海水を取り込む海水取得手段、取得した海水を逆浸透膜濾過して透過水と濃縮された高濃度塩水とに分離する逆浸透膜濾過手段、逆浸透膜濾過手段で分離された高濃度塩水を取り込む第１の高濃度塩水取得手段、逆浸透膜濾過手段で分離された透過水を希釈水として取り込む希釈水取得手段、高濃度塩水を電気分解して次亜塩素酸を含む電解水を生成する電解手段、生成された電解水と希釈水とを混合させて電解次亜水を生成する希釈部、および、生成された電解次亜水を送出させる電解次亜水送出部を有する電解次亜水生成装置と、
電解次亜水を取り込む電解次亜水取得部を有し、取り込んだ電解次亜水を冷却して冷却媒体を生成する冷却媒体生成装置と、
電解次亜水送出部から電解次亜水取得部へ電解次亜水を送給する送水手段と、
電解次亜水生成装置の動作、冷却媒体生成装置の動作、および、送水手段の動作を制御する制御手段を備えることである。

請求項２に係る冷却媒体生産システムの特徴は、
前記電解次亜水生成装置は、希釈水取得手段から希釈部へ向う希釈水の流量を調整する希釈水流量調整手段と、電解手段から希釈部へ向う電解水の流量を調整する電解水流量調整手段とをさらに備え、
前記制御手段は、逆浸透膜濾過手段を制御することによって、高濃度塩水の塩濃度を予め定める値に調節する機能、電解手段を制御することによって、電解水の次亜塩素酸濃度を予め定める値に調節する機能、並びに、希釈水流量調整手段および電解水流量調整手段を制御することによって、希釈部における希釈水と電解水との混合比を調節して、電解次亜水の次亜塩素酸濃度を調整する次亜塩素酸濃度調整機能を有することである。

請求項３に係る冷却媒体生産システムの特徴は、
前記電解次亜水生成装置は、高濃度塩水を取り込む第２の高濃度塩水取得手段と、取り込んだ高濃度塩水を希釈水、電解水または電解次亜水に混合する高濃度塩水混合部と、第２の高濃度塩水取得手段から高濃度塩水混合部へ向う高濃度塩水の流量を調整する高濃度塩水流量調整手段とをさらに備え、
前記制御手段は、高濃度塩水流量調整手段を制御することによって、高濃度塩水混合部における高濃度塩水の混合量を調節して、電解次亜水の塩濃度を調整する塩濃度調整機能を有することである。

請求項４に係る冷却媒体生産システムの特徴は、高濃度塩水から臭素イオンを除去する臭素イオン除去手段をさらに備えることである。

請求項５に係る冷却媒体生産システムの特徴は、
前記電解次亜水生成装置は、予め定めるｐＨの酸溶液が貯留される酸溶液供給源と、酸溶液供給源から酸溶液を取り込む酸溶液取得手段と、取り込んだ酸溶液を希釈水、電解水、または電解次亜水に混合する酸溶液混合部と、酸溶液供給源から酸溶液混合部へ向う酸溶液の流量を調整する酸溶液流量調整手段とをさらに備え、
前記制御手段は、酸溶液流量調整手段を制御することによって、酸溶液混合部における酸溶液の混合量を調節して、電解次亜水のｐＨを調整するｐＨ調整機能を有することである。

請求項６に係る冷却媒体生産システムの特徴は、
前記送水手段は、電解次亜水を貯留する貯水タンクと、電解次亜水送出部と貯水タンクとを連絡する第１電解次亜水送給路と、貯水タンクと電解次亜水取得部とを連絡する第２電解次亜水送給路と、第２電解次亜水送給路に設けられ、電解次亜水を電解次亜水取得部へ送給する電解次亜水送給ポンプと、貯水タンクの貯水量を検知する貯水量センサとをさらに備え、
前記制御手段は、貯水量センサが検知した貯水タンクの貯水量が予め定める値に達すると、電解次亜水生成装置、冷却媒体生成装置、または電解次亜水送給ポンプの動作を停止させる機能を有することである。

請求項７に係る冷却媒体生産システムの特徴は、
前記送水手段は、電解次亜水送出部と電解次亜水取得部とを連絡する第３電解次亜水送給路と、第３電解次亜水送給路に設けられ、電解次亜水を電解次亜水取得部へ送給する電解次亜水送給ポンプとをさらに備え、
前記制御手段は、電解次亜水送給ポンプの動作を制御して、電解次亜水送出部から電解次亜水取得部へ送給される電解次亜水の流量を予め定める値に調整する機能を有することである。

請求項８に係る冷却媒体生産システムの特徴は、前記送水手段は、電解次亜水取得部へ送給される電解次亜水の水温を予め定める温度に調節する水温調節部をさらに備えることである。

請求項１に係る本発明によれば、取得した海水を逆浸透膜濾過して高濃度塩水と透過水とを生成し、電解次亜水生成装置で、高濃度塩水を電解して電解水を生成し、生成した電解水と透過水とを混合して電解次亜水を生成し、生成した電解次亜水を、送水手段によって冷却媒体生成装置へ送給し、冷却媒体生成装置で電解次亜水を冷却し、冷却媒体を生成する。

本発明に係る冷却媒体生産システムによって製造される冷却媒体は、次亜塩素酸を含むので、優れた殺菌機能を発揮する。次亜塩素酸は、塩水に耐性のあるノロウイルス、黄色ブドウ状球菌、腸炎ビブリオ菌などにも有効である。したがって、この冷却媒体は、生鮮食品などの食材の冷却保存に使用したときに、鮮度保持と衛生管理の両面で効果がある。特に、冷却媒体をスラリーアイスや砕氷などの凍結物としたときに、氷が融解した後の液体に次亜塩素酸が含まれるので、殺菌力が保持されるという利点を有している。

本発明では、次亜塩素酸を生成するための高濃度塩水供給源および希釈水の供給源に海水を利用するから、高濃度塩水および希釈水を大量に供給することが可能である。よって、大量の電解次亜水を連続して生成することができ、連続的に生成される電解次亜水を用いて、殺菌機能を有する冷却媒体を大量に製造することが可能である。

請求項２に係る本発明によれば、逆浸透膜濾過手段で生成される高濃度塩水の塩濃度が予め定める値に調節され、電解手段で生成される電解水の次亜塩素酸濃度が予め定める値に調節され、制御手段により希釈水流量調整手段および電解水流量調整手段を制御することによって、希釈水と電解水との混合比を調整して、電解次亜水の次亜塩素酸濃度を調整することが可能である。したがって、次亜塩素酸濃度を、冷却媒体の種類や用途に応じた適切な値に調整するのが容易である。

請求項３に係る本発明によれば、逆浸透膜濾過で生成される高濃度塩水の一部を、第２の高濃度塩水取得手段で取り込み、これを希釈水、電解水または電解次亜水に混合して、電解次亜水の塩濃度を調整する塩濃度調整機能を有する。したがって、電解次亜水の塩濃度を、冷却媒体の種類や用途に応じた適切な値に調整するのが容易である。

請求項４に係る本発明によれば、臭素イオン除去手段で高濃度塩水から臭素イオンを除去するから、高濃度塩水の電解時に、有害物質が生成するのを防止できる。

請求項５に係る本発明によれば、予め定めるｐＨの酸溶液を、希釈水、電解水、または電解次亜水に混合するものであって、酸溶液の混合量は、酸溶液流量調整手段の制御により調節することができる。したがって、電解次亜水のｐＨを、次亜塩素酸が安定して存在するのに適切な値に調整するのが容易である。

請求項６に係る本発明によれば、送水手段が、電解次亜水生成装置で生成された電解次亜水を貯留する貯水タンクと、電解次亜水を冷却媒体生成装置へ送給する電解次亜水送給ポンプと、貯水タンクの貯水量を検知する貯水量センサとを有し、貯水量センサで検知した貯水タンクの貯水量に基づいて、電解次亜水生成装置、冷却媒体生成装置、または電解次亜水送給ポンプの動作を停止させる。したがって、たとえば、貯水タンクの貯水量が予め定める上限値を超えたときには、電解次亜水生成装置の動作を停止させ、貯水タンクのオーバーフローを防止できる。反対に、貯水タンクの貯水量が予め定める下限値に達したときには、冷却媒体生成装置および電解次亜水送給ポンプを停止させ、これらが不要に運転をするのを回避することが可能である。

請求項７に係る本発明によれば、電解次亜水送出部と電解次亜水取得部とが第３電解次亜水送給路によって直結されるので、冷却媒体製造システムの構成を簡素化することができるとともに、電解次亜水生成装置と冷却媒体生成装置とを一体化させて、システムのコンパクト化を図ることができる。

請求項８に係る本発明によれば、冷却媒体生成装置に送給される電解次亜水の水温を予め定める温度に調節する水温調節部をさらに備えるので、電解次亜水の水温を、冷却媒体の生成に最適な水温に調節して、冷却媒体の生成効率を向上させることができる。

本発明に係る冷却媒体生産システムの概略構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例に係る冷却媒体生産システムを示すブロック図である。 特許文献１に記載される従来のスラリーアイス製造装置を示す図である。

図１は、本発明に係る冷却媒体生産システム（以下、「本件システム」と言う）Ｒの概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、本件システムＲは、電解次亜水生成装置２０、冷却媒体生成装置３０、および、送水手段４０を備える。

電解次亜水生成装置２０は、海水を取り込む海水取得手段５０、取得した海水を逆浸透膜濾過して透過水と濃縮された高濃度塩水とに分離する逆浸透膜濾過手段６０、逆浸透膜濾過手段６０で分離された高濃度塩水を取り込む第１の高濃度塩水取得手段２２および第２の高濃度塩水取得手段２５、逆浸透膜濾過手段６０で分離された透過水を希釈水として取り込む希釈水取得手段２８、高濃度塩水を電気分解して次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）を含む電解水を生成する電解手段２３、生成された電解水と希釈水とを混合させて電解次亜水を生成する希釈部Ｍ１、第２の高濃度塩水取得手段２５で取り込んだ高濃度塩水を希釈水、電解水または電解次亜水に混合する高濃度塩水混合部Ｍ２、および、生成された電解次亜水を送出させる電解次亜水送出部２９を有する。

海水取得手段５０は、例えば管路５１とポンプ５２とで構成される。また、管路５１の途中に、混入する固形物を除去するフィルタ５３を設けることが望ましい。管路５１の流入側端部５１ａは、海中に浸漬させてもよい。

逆浸透膜濾過手段６０は、流入側６１と流出側６２とが逆浸透膜で区画され、流入側６１に導入した海水を加圧して、海水中の水分子だけを逆浸透膜を透過させて流出側６２へ移行させる。これにより海水は、流出側６２へ透過する透過水と、流入側６１に残留する海水とに分離される。流入側６１に残存する海水は、水分子が透過することによって塩濃度が上昇し、高濃度塩水となる。高濃度塩水の塩濃度は、海水の流入量と加圧する際の圧力とによって調整することができる。逆浸透膜濾過手段６０で分離生成された透過水は、透過水送出管６３によって、希釈水取得手段２８の一部を構成する希釈水タンク２８ｔへ送給される。高濃度塩水は、塩水送出管６４によって、高濃度塩水タンク２１へ送給される。

希釈水取得手段２８は、希釈水タンク２８ｔと、希釈水タンク２８ｔ内に管端部２８ａが配置される希釈水管路２８ｐと、ポンプ２８ｕと、希釈水管路２８ｐの流量を調整する希釈水流量調整手段（図示せず）とを備える。希釈水流量調整手段は、例えば流量調整バルブによって実現される。

高濃度塩水タンク２１には、管端部２１ａが高濃度塩水タンク２１内に配置された塩水供給管２１ｐが配置される。塩水供給管２１ｐは、途中に分岐部Ｄが設けられ、分岐部Ｄに、第１の高濃度塩水取得手段２２および第２の高濃度塩水取得手段２５が接続される。第１の高濃度塩水取得手段２２は、電解手段２３に接続される管路２２ａと、ポンプ２２ｂとを備える。第１の高濃度塩水取得手段２２が、電解手段２３から希釈部Ｍ１へ向う電解水の流量を調整する電解水流量調整手段を兼ねることができる。

第２の高濃度塩水取得手段２５は、取り込んだ高濃度塩水を分岐部Ｄから高濃度塩水混合部Ｍ２へ導く管路２５ａとポンプ２５ｂとを備える。第２の高濃度塩水取得手段２５は、管路２５ａを流れる高濃度塩水の流量を調整する高濃度塩水流量調整手段を兼ねることができる。

さらにまた電解次亜水生成装置２０は、予め定めるｐＨの酸溶液が貯留される酸溶液供給源２６と、酸溶液供給源２６から酸溶液を取り込む酸溶液取得手段２７と、取り込んだ酸溶液を希釈水、電解水、または電解次亜水に混合する酸溶液混合部Ｍ３と、酸溶液供給源２６から酸溶液混合部Ｍ３へ向う酸溶液の流量を調整する酸溶液流量調整手段とを備える。

酸溶液としては、塩酸が使用される。酸溶液取得手段２７は、例えば管路２７ａとポンプ２７ｂとで構成される。酸溶液取得手段２７が、酸溶液流量調整手段を兼ねることができる。なお、酸溶液混合部Ｍ３を設ける位置は、変更が可能である。

冷却媒体生成装置３０は、電解次亜水を取り込む電解次亜水取得部３０ａを有し、取り込んだ電解次亜水を冷却して冷却媒体を生成する装置であって、例えば特許文献１に記載されるスラリーアイス製造装置を使用することができる。

送水手段４０は、電解次亜水送出部２９から電解次亜水取得部３０ａへ電解次亜水を送給する機能を有するものである。図１に示す本例の送水手段４０は、電解次亜水を貯留する貯水タンク４１と、電解次亜水送出部２９と貯水タンク４２とを連絡する第１電解次亜水送給路４２と、貯水タンク４１と電解次亜水取得部３０ａとを連絡する第２電解次亜水送給路４３と、第２電解次亜水送給路４３に設けられ、電解次亜水を電解次亜水取得部３０ａへ送給する電解次亜水送給ポンプ４４と、貯水タンク４１の貯水量を検知する貯水量センサ（図示せず）とを有している。

なお必要に応じ、送水手段４０に、電解次亜水取得部３０ａへ送給される電解次亜水の水温を予め定める温度に調節する水温調節部（図示せず）を配置してもよい。水温調節部は、貯水タンク４１に設けてもよく、第１電解次亜水送給路４２または第２電解次亜水送給路４３のいずれかに設けてもよい。水温調節部は、電解次亜水を、予め冷却して、冷却媒体生成装置３０における冷却媒体の生成効率を高めるためのものである。冷却温度は約０〜５℃の範囲である。貯水タンク４３に水温調節部を設けて、貯水タンク４１に貯留されている電解次亜水全体を所定温度に冷却しておけば、冷却媒体生成装置３０へ送給される電解次亜水の水温の変動を小さくできるので、冷却媒体の安定生成を図ることができる。

図示は省略するが、電解次亜水生成装置２０の動作、冷却媒体生成装置３０の動作、および、送水手段４０の各動作を制御する制御手段が備えられる。制御手段は、生成される電解次亜水の特性値が適正な値となるようにするため、以下に述べるような機能を有している。

１）逆浸透膜濾過手段６０を制御して、高濃度塩水の塩分濃度を予め定める値に調節する機能
２）電解手段２３を制御することによって、電解水の次亜塩素酸濃度を予め定める値に調節する機能
３）希釈水流量調整手段および電解水流量調整手段を制御することによって、希釈部Ｍ１における希釈水と電解水との混合比を調整して、電解次亜水の次亜塩素酸濃度を調整する次亜塩素酸濃度調整機能
４）高濃度塩水流量調整手段を制御することによって、高濃度塩水混合部Ｍ２における高濃度塩水の混合量を調節して、電解次亜水の塩濃度を調整する塩濃度調整機能
５）酸溶液流量調整手段を制御することによって、酸溶液混合部Ｍ３における酸溶液の混合量を制御して、電解次亜水のｐＨを調整するｐＨ調整機能

また制御手段は、次の機能を有している。
６）貯水量センサが検知した貯水タンク４１の貯水量が予め定める値に達すると、電解次亜水生成装置２０、冷却媒体生成装置３０、または電解次亜水送給ポンプ４４の動作を停止させる機能

以上のように構成される本件システムＲは、以下の工程を行って、冷却媒体を製造する。
ａ）海水を取得する海水取得工程
ｂ）取得した海水を逆浸透膜濾過手段によって、透過水と予め定める塩濃度に濃縮された高濃度塩水とに分離する逆浸透膜濾過工程
ｃ）高濃度塩水を取り込む第１の高濃度塩水取得工程
ｄ）取り込んだ高濃度塩水を電気分解して予め定める濃度の次亜塩素酸を含む電解水を生成する電解水生成工程
ｅ）逆浸透膜濾過工程で生成される透過水を希釈水として取り込む希釈水取得工程
ｆ）取り込んだ希釈水の流量を予め定める値に調整する希釈水流量調整工程
ｇ）希釈水流量調整工程で調整された希釈水の流量と、電解水生成工程で生成される電解水の次亜塩素酸濃度とに基づいて決定される混合比にしたがって希釈水と電解水とを混合して、予め定める次亜塩素酸濃度を有する電解次亜水を生成する希釈工程
ｈ）逆浸透膜濾過手段で分離される高濃度塩水を取り込む第２の高濃度塩水取得工程
ｉ）取り込んだ高濃度塩水を、希釈液、電解水または電解次亜水に混合して、電解次亜水の塩濃度を予め定める値に調整する塩濃度調整工程
ｊ）予め定めるｐＨの酸溶液が貯留される酸溶液供給源２６から酸溶液を取り込む酸溶液取得工程
ｋ）取り込んだ酸溶液を、希釈液、電解水または電解次亜水に混合して、電解次亜水のｐＨを調整するｐＨ調整工程
ｌ）次亜塩素酸濃度、塩濃度、ｐＨが調整された電解次亜水を冷却媒体生成装置３０へ送給し、これを冷却して冷却媒体を生成する冷却工程

本件システムＲは、制御手段が、電解次亜水生成装置２０の動作を制御することによって、前記１〜５の機能を発揮して、たとえば次亜塩素酸濃度１０〜８０ｐｐｍ、塩濃度１〜３．５％、ｐＨ６．５以下に調整された電解次亜水を生成する。次亜塩素酸濃度を１０〜８０ｐｐｍとすることにより、殺菌効果が確実に発揮され、且つ、人体に対する悪影響を少なくすることができる。またｐＨを６．５以下とすることにより、次亜塩素酸を電解次亜水中で安定させて存在させることができる。

電解次亜水の塩濃度が１〜３．５％の範囲が好ましい理由は次のとおりである。塩濃度を１％以上とすることにより、生成される冷却媒体の温度を、０℃以下にすることができる。生鮮食品、特に魚の鮮度を保持するには、魚体を０℃以下で保存するのが望ましいが、塩濃度が１％未満であると、冷却媒体の温度が０℃付近までしが低下しないため、魚体の温度を０℃付近に維持するのが難しくなる。また塩濃度が１％未満であると、冷却媒体としてスラリーアイスを製造する際に、氷結晶が硬くなるので、氷粒子を微細化しにくくなるという問題がある。そこで、電解次亜水の塩濃度は１％以上に設定するのが好ましい。
電解次亜水の塩濃度が海水の塩濃度である３．５％を超えると、魚が海水よりも高塩濃度の環境下に置かれることによって、魚体にダメージが与えられるおそれがある。そこで、塩濃度は３．５％以下が好ましい。
なお、魚の細胞が凍結しない温度で保持すれは、魚を長期にわたり新鮮な状態で保存することが可能であり、そのために最適な冷却媒体の温度条件は０〜−１．５℃である。冷却媒体をこのような温度条件にするには、電解次亜水の塩濃度を１〜２％の範囲とすればよい。すなわち、電解次亜水の塩濃度を１〜２％とすれば、魚に与えるダメージが少ない冷却媒体を提供することができる。

電解次亜水生成装置２０で生成される上記特性を有する電解次亜水は、一旦、貯水タンク４１に貯留され、水温調節部を設けた場合には、適切な水温調節がなされた後、電解次亜水送給ポンプ４４によって、冷却媒体生成装置３０へ送給される。冷却媒体生成装置３０は、電解次亜水を冷却し、スラリーアイスや砕氷などの冷却媒体を生成する。

貯水タンク４１から冷却媒体生成装置３０への電解次亜水の送給量は、電解次亜水送給ポンプ４４によって一定値に調節することが可能である。この場合、電解次亜水生成装置２０における電解次亜水生成量と、貯水タンク４１から冷却媒体生成装置３０への電解次亜水送給量とが一致しなかった場合、貯水タンク４１の貯水量が変動する。そこで、貯水タンク４１の貯水量を検知する、例えばフロートセンサのような貯水量センサを設け、貯水量センサが検知した貯水量に基づき、制御手段によって、電解次亜水生成装置２０、冷却媒体生成装置３０、または電解次亜水送給ポンプ４４の動作を停止させる制御を行うことが望ましい。具体的には、貯水タンク４１の貯水量が予め定める上限値を超えたときには、電解次亜水生成装置２０の動作を停止させ、貯水タンク４１への電解次亜水の流入を停止させて、オーバーフローの発生を防止する。反対に、貯水タンクの貯水量が予め定める下限値に達したときには、冷却媒体生成装置３０および電解次亜水送給ポンプ４４を停止させ、これらが不要に運転を続けるのを回避するとともに、貯水タンク４１の貯水量が回復するのを待つことができる。

冷却媒体としてスラリーアイスを生成する場合、その氷充填率は１０〜３０％の範囲が好ましい。また、スラリーアイスを構成する氷粒子の粒径は、０，０５〜０．５ｍｍ程度であることが好ましい。このような性状のスラリーアイスは、流動性に優れ、生鮮食品などの被冷却物の表面との接触面積が大きいから、冷却速度が大きい。また、被冷却物の表面を傷つけるおそれがないという利点を有している。従来、魚や野菜などの生鮮食品の冷却保存に砕氷を使用すると、砕氷は硬質の塊状物であるため、生鮮食品などの被冷却物の表面を傷つけるおそれがあった。また、砕氷の粒径が大きいため、被冷却物との接触面積が小さく、冷却速度が小さいという問題があった。冷却媒体をスラリーアイスとすることにより、上記従来の問題は解決される。

［実施例］
図２は、本発明を、殺菌可能なスラリーアイスを生産するシステムＲ１（以下、「スラリーアイス生産システムＲ１」という）に適用した実施例を示すブロック図である。図２に示すスラリーアイス生産システムＲ１は、電解次亜水生成装置２０、冷却媒体生成装置３０、および送水手段４０を備える。さらに電解次亜水生成装置２０の動作を制御する第１制御手段２００、および、冷却媒体生成装置３０の動作を制御する第２制御手段３００が設けられる。第１制御手段２００および第２制御手段３００により、制御手段が構成される。本例で製造する冷却媒体は、スラリーアイスである。したがって、冷却媒体生成装置３０は、スラリーアイス生成装置である。

電解次亜水生成装置２０は、海水取得手段５０、逆浸透膜濾過手段６０、高濃度塩水タンク２１、第１の高濃度塩水取得手段２２、電解手段２３、第２の高濃度塩水取得手段２５、酸溶液供給源２６、酸溶液取得手段２７、希釈水取得手段２８、電解次亜水送出部２９、希釈部Ｍ１、高濃度塩水混合部Ｍ２、酸溶液混合部Ｍ３、電解水流量調整手段、希釈水流量調整手段、高濃度塩水流量調整手段、酸溶液流量調整手段、および、第１制御手段２００を備える。

海水取得手段５０は、管路５１、ポンプ５２、および、海水中の固形物を除去するフィルタ５３を備える。管路５１の流入側端部５１ａは、海中に浸漬させてもよい。

逆浸透膜濾過手段６０は、逆浸透膜で区画された流入側６１と流出側６２とを有し、流入側６１に海水取得手段５０が接続され、流出側６２は希釈水タンク２８ｔに連絡される。流入側６１に導入した海水を加圧することによって、海水中の水分子だけを逆浸透膜を透過させて流出側６２へ移行させ、これによって海水を透過水と残留する海水とに分離する。流出側６２へ透過する水は真水である。浸透膜を透過した透過水は、希釈水として、透過水送出管６３により、希釈水タンク２８ｔへ送給される。流入側６１に残留する海水は濃縮されて高濃度塩水を生成する。高濃度塩水は塩水送出管６４によって、高濃度塩水タンク２１へ送給される。高濃度塩水の塩濃度は、海水の流入量と加圧する際の圧力とによって予め定める塩濃度に調整することができる。

高濃度塩水を高濃度塩水タンク２１へ送給する塩水送出管６４には、臭素イオン除去手段５７を配置することが望ましい。逆浸透膜濾過手段６０で生成した高濃度塩水から臭素イオンを除去することによって、電気分解時に有害物質が生成するのを防止できる。

希釈水取得手段２８は、希釈水タンク２８ｔと、希釈水管路２８ｐと、ポンプ２８ｕとからなり、希釈水管路２８ｐの管端部２８ａが、希釈水タンク２８ｔ内に配置される。希釈水管路２８ｐには、減圧弁２８ｂ、電磁弁などの給水弁２８ｃ、モータによって開度を調節可能な流量調節バルブ２８ｄ、および流量センサ２８ｅが備えられる。また管路２８ｐには、後述する電解水と希釈水とを混合させる希釈部Ｍ１、高濃度塩水を混合させる高濃度塩水混合部Ｍ２、および、酸溶液を混合させる酸溶液混合部Ｍ３が設けられる。

給水弁２８ｃおよび流量調節バルブ２８ｄは、流量センサ２８ｅが検知した希釈水の流量に基づき、希釈水流量を所定の値となるように、第１制御手段２００によって動作が制御される。したがって本例では、希釈水取得手段２８が、希釈水流量調整手段を兼用する。

第１の高濃度塩水取得手段２２は、高濃度塩水タンク２１に連絡させた塩水供給管２１ｐの分岐部Ｄと電解手段２３とを連絡する管路２２ａと、管路２２ａを流れる高濃度塩水の流量を調整するポンプ２２ｂとで構成される。ポンプ２２ｂの動作は、第１制御手段２００によって制御される。なお、必要に応じ、高濃度塩水タンク２１に塩濃度センサを設け、塩濃度センサで検知した塩濃度値を、第１制御手段２００へ出力するようにしてもよい。

電解手段２３は、流入部２３ａが管路２２ａに接続され、流出部２３ｂが管路２３ｃによって、希釈部Ｍ１に接続される。また、第１制御手段２００によって電圧制御される電圧部２３ｄを備える。電解手段２３は、高濃度塩水タンク２１から第１の高濃度塩水取得手段２２によって供給される高濃度塩水を、流動状態下で電気分解して、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）を含む電解水を生成し、希釈部Ｍ１へ送出する。電解手段２３から送出する電解水の流量は、第１の高濃度塩水取得手段２２のポンプ２２ｂの流量に従う。したがって本例では、第１の高濃度塩水取得手段２２が、電解水流量調整手段を兼用する。

塩水流量と塩濃度とが一定であれば、電解電圧を一定に制御することによって、電解手段２３が生成する次亜塩素酸の濃度を一定に維持することが可能である。塩水の流量または塩濃度が変化したときには、それに合わせて電圧制御することにより、所定の次亜塩素酸濃度を得ることができる。

第２の高濃度塩水取得手段２５は、高濃度塩水タンク２１に連絡させた塩水供給管２１ｐの分岐部Ｄと高濃度塩水混合部Ｍ２とを連絡する管路２５ａと、管路２５ａを流れる高濃度塩水の流量を調整するポンプ２５ｂとで構成される。ポンプ２５ｂの動作は、第１制御手段２００によって、高濃度塩水流量が所定の値となるように制御される。したがって本例では、第２の高濃度塩水取得手段２５が、高濃度塩水流量調整手段を兼用する。

酸溶液供給源２６は、酸溶液を貯留する酸溶液タンクであって、本例では、酸溶液として、塩酸を使用するが、これに限定されない。必要に応じ、酸溶液タンクにｐＨセンサを設け、ｐＨセンサで検知したｐＨ値を、第１制御手段２００へ出力するようにしてもよい。

酸溶液取得手段２７は、酸溶液供給源２６から、酸溶液を、酸溶液混合部Ｍ３へ送給するものであり、管路２７ａとポンプ２７ｂとで構成される。ポンプ２７ｂの動作は、第１制御手段２００によって、酸溶液流量が所定の値となるように制御される。したがって本例では、酸溶液取得手段２７が、酸溶液流量調整手段を兼用する。

送水手段４０は、電解次亜水送出部２９から送出される電解次亜水を貯留する貯水タンク４１と、電解次亜水送出部２９と貯水タンク４１とを連絡する第１電解次亜水送給路４２と、貯水タンク４１と電解次亜水取得部３０ａとを連絡する第２電解次亜水送給路４３と、第２電解次亜水送給路４３に設けられ、電解次亜水を電解次亜水取得部３０ａへ送給する電解次亜水送給ポンプ４４と、貯水タンク４１の貯水量を検知するためのフロートセンサなどの貯水量センサ４５とを備える。さらに貯水タンク４１には、貯留される電解次亜水を冷却して水温を０〜５℃に保持する水温調節部（図示せず）が配置される。

電解次亜水送給ポンプ４４は、第２制御手段３００によって動作が制御され、電解次亜水を冷却媒体生成装置３０へ一定流量で送給する。ポンプ流量は、冷却媒体生成装置３０における冷却媒体（本例ではスラリーアイス）の生産能力に基づいて決定される。

貯水量センサ４５で検出した貯水量情報は第１制御手段２００へ出力される。第１制御手段２００は、貯水量センサ４５によって検知した貯水量が予め定める上限値に達したならば、電解次亜水生成装置２０の動作を停止させ、貯水タンク４１においてオーバーフローが発生するのを防止できる。なお、貯水量の下限値を予め定めておき、貯水量が予め定める下限値に達したならば、第２制御手段３００によって、電解次亜水送給ポンプ４４および冷却媒体生成装置３０の動作を停止される制御を行ってもよい。

本例では、冷却媒体生成装置３０として、特許文献１に記載のスラリーアイス製造装置Ｓを使用する。このスラリーアイス製造装置Ｓの構成を、図３を用いて説明すると、以下のとおりである。内管１と、内管１の外周面との間に冷媒流路３となる空間を有して内管１の外周面を覆う外管２と、内管１の内部に回転可能に配設された回転部材４と、回転部材４の外周面から半径方向に突出する掻き取り部５と、内管１の両端を閉塞する蓋部材６とから構成されている。

このスラリーアイス製造装置Ｓは、一方の蓋部材６端面にボルト等の固定部材７１で固定された設置用部材７によって軸を縦向き（鉛直方向）にして支持されている。内管１は円筒状体であって、その下端側の蓋部材６に、電解次亜水を内部に供給するための供給部１ａが設けられ、上端側の蓋部材６に、生成されたスラリーアイスを排出するための排出部１ｂが設けられている。

回転部材４は、内管の中心軸とほぼ同軸に配設された回転軸であり、その外周面に掻き取り部５が半径方向に突出するようにして配設されている。回転部材４は、蓋部材６の内部にベアリングによって支持され、且つ、その上端部がカップリング８１を介してモータ等の電動機８に接続されて構成され、円滑な回転動作を可能としている。

上記スラリーアイス製造装置Ｓは、二重構造の内管と外管との間に設けられた環状空間内に冷媒を流通させ、内管内部に供給された電解次亜水を冷却して内管１内面で凍結させ、氷を生成させる。そして、内管１内部で回転する掻き取り部５のスクレーパによって、氷を掻き取ると同時に、掻き取った氷を溶液中に分散させ、流動性を有するシャーベット状のスラリーアイスを生成することができる。

冷媒入口３１から供給された冷媒は、冷媒流路３を通過し、冷媒出口３２から排出される。冷媒出口３２より排出される冷媒は、冷媒流路３内で膨張してガス化し、冷媒出口３２から排出された後、蒸発圧力調整弁１２を介して圧縮機１３へ送られ、圧縮機１３にて圧縮され、次いで凝縮器１４において再液化され、さらに膨張弁１５を介して減圧した後に、冷媒流路３へ再度供給されように構成されている（図２参照）。

掻き取り部５のスクレーパは、長方形の板状体であり、氷掻き取り側の端縁部（スクレーパ先端）は、内管１内面に対し、０．１〜３ｍｍ程度の間隙を有するように配置される。なお、スクレーパ先端の、内管１の内面に対する傾斜角度や、内管１内面との間隙量は調整可能である。スクレーパは、内管１内面に発生する氷の膜を全て掻き取るのではなく、氷の膜の表面部分のみを掻き取るので、掻き取り部５に対する負荷が少なく、効率の良い掻き取りを行うことができる。また、スクレーパは氷にのみ接触するので、部品の磨耗が少なく、メンテナンス性にも優れるという利点を有している。

以上説明したスラリーアイス生産システムＲ１は、海水取得手段５０で取得した海水を、逆浸透膜濾過手段６０によって高濃度塩水と透過水とに分離し、高濃度塩水を電解手段２３で電気分解し、予め定める濃度の次亜塩素酸を含む電解水を生成する。この電解水と、希釈水としての透過水とを、所定の比率で混合して、次亜塩素酸濃度が１０〜８０ｐｐｍの電解次亜水を生成する。また、この電解次亜水に、高濃度塩水を混合して、電解次亜水の塩濃度を１〜３．５％に調整するとともに、酸溶液（塩酸）を混合して、電解次亜水のｐＨを６．５以下に調整する。

次いで電解次亜水を、貯水タンク４１に一旦貯留したのち、水温調節部によって約０〜５℃に冷却したのち、電解次亜水送給ポンプ４３でスラリーアイス製造装置Ｓへ送給する。そしてスラリーアイス製造装置Ｓにおいて、氷充填率が１０〜３０％のスラリーアイスを生成する。

こうして得られるスラリーアイスは、次亜塩素酸濃度１０〜８０ｐｐｍ、塩濃度１〜３．５％、ｐＨ６．５以下に調整された電解次亜水を用いたものであるから、適度な低温による鮮度保持力と、次亜塩素酸の優れた殺菌力とを同時に発揮する冷却媒体となる。また、氷充填率が１０〜３０％のスラリーアイスであるので、流動性に優れ、生鮮食品などの被冷却物の表面との接触面積が大きいから、冷却速度が大きく、しかも、被冷却物の表面を傷つけるおそれがない冷却媒体を提供することができる。

なお本例のスラリーアイス製造システムＲ１は、高濃度塩水、希釈水、および酸溶液の各流量を制御することによって、生成する電解次亜水の次亜塩素酸濃度、塩濃度、およびｐＨを適切な値に調整することができるので、これらの特性を検出するためのセンサーを不要または減少させることができるので、システム構成を簡素にできるという効果を発揮する。

さらに本発明では、海水を次亜塩素酸の供給源および希釈水供給源とするので、原料コストが少なくて済むとともに、供給量に制限がないから、大量のスラリーアイスを連続して製造するのが容易である。

［その他の実施例］
送水手段４０を、電解次亜水送出部２９と電解次亜水取得部３０ａとを連絡する第３電解次亜水送給路と、この第３電解次亜水送給路に設けられ、電解次亜水を電解次亜水取得部３０ａへ送給する電解次亜水送給ポンプとで構成することも考えられる、この場合、電解次亜水生成装置２０と冷却媒体生成装置３０とが直結される構造となるので、電解次亜水送給ポンプの流量を、冷却媒体生成装置３０の生産能力に応じた値に調整することが望ましい。

本発明は、スラリーアイスの製造以外に、砕氷の製造にも適用できる。また、塩濃度が高い電解次亜水を生成し、これを凍結させないで、液体の冷却媒体とすることもできる。また、塩水供給源として海水を使用すれば、より大量の冷却媒体を連続して製造することが可能である。

Ｒ 本件システム（冷却媒体生産システム）
Ｒ１ スラリーアイス生産システム
２０ 電解次亜水生成装置
２１ 高濃度塩水タンク
２２ 第１の高濃度塩水取得手段
２３ 電解手段
２５ 第２の高濃度塩水取得手段
２６ 酸溶液供給源
２７ 酸溶液取得手段
２８ 希釈水取得手段
２９ 電解次亜水送出部
３０ 冷却媒体生成装置
４０ 送水手段
４１ 貯水タンク
４４ 電解次亜水送給ポンプ
５０ 海水取得手段
６０ 逆浸透膜濾過手段
２００ 第１制御手段
３００ 第２制御手段

Claims (8)

1. 海水を取り込む海水取得手段、取得した海水を逆浸透膜濾過して透過水と濃縮された高濃度塩水とに分離する逆浸透膜濾過手段、逆浸透膜濾過手段で分離された高濃度塩水を取り込む第１の高濃度塩水取得手段、逆浸透膜濾過手段で分離された透過水を希釈水として取り込む希釈水取得手段、高濃度塩水を電気分解して次亜塩素酸を含む電解水を生成する電解手段、生成された電解水と希釈水とを混合させて電解次亜水を生成する希釈部、および、生成された電解次亜水を送出させる電解次亜水送出部を有する電解次亜水生成装置と、
   電解次亜水を取り込む電解次亜水取得部を有し、取り込んだ電解次亜水を冷却して冷却媒体を生成する冷却媒体生成装置と、
   電解次亜水送出部から電解次亜水取得部へ電解次亜水を送給する送水手段と、
   電解次亜水生成装置の動作、冷却媒体生成装置の動作、および、送水手段の動作を制御する制御手段を備えることを特徴とする海水を利用する冷却媒体生産システム。
2. 前記電解次亜水生成装置は、希釈水取得手段から希釈部へ向う希釈水の流量を調整する希釈水流量調整手段と、電解手段から希釈部へ向う電解水の流量を調整する電解水流量調整手段とをさらに備え、
   前記制御手段は、逆浸透膜濾過手段を制御することによって、高濃度塩水の塩濃度を予め定める値に調節する機能、電解手段を制御することによって、電解水の次亜塩素酸濃度を予め定める値に調節する機能、並びに、希釈水流量調整手段および電解水流量調整手段を制御することによって、希釈部における希釈水と電解水との混合比を調節して、電解次亜水の次亜塩素酸濃度を調整する次亜塩素酸濃度調整機能を有することを特徴とする請求項１に記載の冷却媒体生産システム。
3. 前記電解次亜水生成装置は、高濃度塩水を取り込む第２の高濃度塩水取得手段と、取り込んだ高濃度塩水を希釈水、電解水または電解次亜水に混合する高濃度塩水混合部と、第２の高濃度塩水取得手段から高濃度塩水混合部へ向う高濃度塩水の流量を調整する高濃度塩水流量調整手段とをさらに備え、
   前記制御手段は、高濃度塩水流量調整手段を制御することによって、高濃度塩水混合部における高濃度塩水の混合量を調節して、電解次亜水の塩濃度を調整する塩濃度調整機能を有することを特徴とする請求項２に記載の冷却媒体生産システム。
4. 高濃度塩水から臭素イオンを除去する臭素イオン除去手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷却媒体生産システム。
5. 前記電解次亜水生成装置は、予め定めるｐＨの酸溶液が貯留される酸溶液供給源と、酸溶液供給源から酸溶液を取り込む酸溶液取得手段と、取り込んだ酸溶液を希釈水、電解水、または電解次亜水に混合する酸溶液混合部と、酸溶液供給源から酸溶液混合部へ向う酸溶液の流量を調整する酸溶液流量調整手段とをさらに備え、
   前記制御手段は、酸溶液流量調整手段を制御することによって、酸溶液混合部における酸溶液の混合量を調節して、電解次亜水のｐＨを調整するｐＨ調整機能を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷却媒体生産システム。
6. 前記送水手段は、電解次亜水を貯留する貯水タンクと、電解次亜水送出部と貯水タンクとを連絡する第１電解次亜水送給路と、貯水タンクと電解次亜水取得部とを連絡する第２電解次亜水送給路と、第２電解次亜水送給路に設けられ、電解次亜水を電解次亜水取得部へ送給する電解次亜水送給ポンプと、貯水タンクの貯水量を検知する貯水量センサとをさらに備え、
   前記制御手段は、貯水量センサが検知した貯水タンクの貯水量が予め定める値に達すると、電解次亜水生成装置、冷却媒体生成装置、または電解次亜水送給ポンプの動作を停止させる機能を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷却媒体生産システム。
7. 前記送水手段は、電解次亜水送出部と電解次亜水取得部とを連絡する第３電解次亜水送給路と、第３電解次亜水送給路に設けられ、電解次亜水を電解次亜水取得部へ送給する電解次亜水送給ポンプとをさらに備え、
   前記制御手段は、電解次亜水送給ポンプの動作を制御して、電解次亜水送出部から電解次亜水取得部へ送給される電解次亜水の流量を予め定める値に調整する機能を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷却媒体生産システム。
8. 前記送水手段は、電解次亜水取得部へ送給される電解次亜水の水温を予め定める温度に調節する水温調節部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の冷却媒体生産システム。

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