JP5155282B2 - 過冷却水生成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シャーベット状氷を形成する過冷却水を生成するための過冷却水生成装置に関するものである。

従来から、実験などでシャーベット状氷を形成する過冷却水を生成する場合、例えば水を収納した保冷容器を冷凍庫に置き、この保冷容器内の水を凍結させないように慎重に冷やして生成している。

ところが、実際にシャーベット状氷を形成しようとするその度毎に、丁度良い冷却状態の過冷却水を生成するのは極めて困難である。冷却が足りなかったり、或いは、冷却し過ぎて凍結させてしまう場合が多い。

本発明は、前述した問題点を解消する、極めて商品価値の高い画期的な過冷却水生成装置を提供するものである。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

シャーベット状氷Ｉを形成する過冷却水Ｗ２を生成するための過冷却水生成装置であって、一の合成樹脂製ボトル５のテーパー状肩部５ａから下方の所定位置で切断して下側に得られる下側筒体１Ａをスタンド体１Ａとし、他の合成樹脂製ボトル５の底部５ｂから上方の所定位置で切断して上側に得られる上側筒体１Ｂを漏斗状容体１Ｂとし、前記スタンド体１Ａに前記漏斗状容体１Ｂを該漏斗状容体１Ｂの口部５ｆを下側にして嵌合せしめ、前記漏斗状容体１Ｂに被冷却水Ｗ１を収納する被冷却水収納部１と、この被冷却水収納部１から落差を利用して前記被冷却水Ｗ１を自然流下せしめる管体２と、この管体２内の被冷却水Ｗ１を冷却する冷却部３とを有し、この冷却部３は冷却液収納容体４内に冷却液Ｌを収納して構成されており、この冷却液収納容体４内に前記管体２が螺旋状に配設されていることを特徴とする過冷却水生成装置に係るものである。

また、請求項１記載の過冷却水生成装置において、合成樹脂製ボトル５のテーパー状肩部５ａから下方の所定位置で切断して下側に得られる有底筒状体４を前記冷却液収納容体４としたことを特徴とする過冷却水生成装置に係るものである。

また、請求項１，２いずれか１項に記載の過冷却水生成装置において、前記合成樹脂製ボトル５はペットボトルであることを特徴とする過冷却水生成装置に係るものである。

また、請求項１〜３いずれか１項に記載の過冷却水生成装置において、前記冷却液収納容体４の上部開口縁部には窓孔部４ａが設けられ、この窓孔部４ａには上端縁に連設するスリット４ｂが形成され、前記窓孔部４ａは該スリット４ｂから挿入した管体２を係止する係止部として構成されていることを特徴とする過冷却水生成装置に係るものである。

また、請求項１〜４いずれか１項に記載の過冷却水生成装置において、前記被冷却水Ｗ１は、氷若しくは雪で冷却された水道水，色水又は清涼飲料水などの水であることを特徴とする過冷却水生成装置に係るものである。

また、請求項１〜５いずれか１項に記載の過冷却水生成装置において、前記冷却液Ｌとして、水と氷若しくは雪と食塩を混ぜた０℃よりも低温の冷却液Ｌを採用したことを特徴とする過冷却水生成装置に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、シャーベット状氷を形成するに丁度良い冷却状態の過冷却水を簡易且つ確実に生成することができ、しかも、この過冷却水はシャーベット状氷を形成したい時点で確実に得られ、例えば望む時に楽しくシャーベット状氷を形成することができ、また、特別な動力等は不要で簡易構造故にコスト安にして量産性に秀れるなど極めて商品価値の高い画期的な過冷却水生成装置となる。

本実施例を示す斜視図である。 本実施例に係る要部の形成方法の説明図である。 本実施例に係る要部の形成方法の説明図である。 本実施例に係る要部の形成方法の説明図である。 本実施例の使用状態説明図である。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

被冷却水収納部１に収納された被冷却水Ｗ１は管体２を自然流下すると、冷却部３で冷却される。この際、被冷却水Ｗ１は、冷却液Ｌが収納された冷却液収納容体４に螺旋状に配された管体２を通過して時間をかけて冷却される。

この冷却部３を通過して冷却された過冷却水Ｗ２は管体２から排出され、この過冷却水Ｗ２を受けた部位にはシャーベット状氷Ｉが形成される。

従って、螺旋状に配された管体２を通過することで十分に冷やされることになり、この冷却される時間は、シャーベット状氷Ｉを形成し得る過冷却水Ｗとなる時間となるように管体２の長さを設定するだけで良いから、シャーベット状氷Ｉを形成するに丁度良い冷却状態の過冷却水Ｗ２を簡易且つ確実に生成することができる。

また、本発明は、過冷却水Ｗ２はシャーベット状氷Ｉを形成したい時点で確実に得られることになり、例えば学習実験などの際、望む時に楽しくシャーベット状氷Ｉを形成することができる。

また、本発明は、被冷却水収納部１から被冷却水Ｗ１が供給されシャーベット状氷Ｉが形成される過冷却水Ｗ２の排出まで、落差を利用した自然流下により行われるから、特別な動力等は不要で簡易構造故にコスト安にして量産性に秀れることになる。

本発明の具体的な一実施例について図面に基づいて説明する。

本実施例は、シャーベット状氷Ｉを形成する過冷却水Ｗ２を生成するための過冷却水生成装置であって、被冷却水Ｗ１を収納し所定高さを有する被冷却水収納部１と、この被冷却水収納部１から落差を利用して被冷却水Ｗ１を自然流下せしめる管体２と、この管体２内を通過する被冷却水Ｗ１を冷却する冷却部３とを有するものである。

具体的には、本実施例では、被冷却水収納部１及び冷却部３を三本の合成樹脂製ボトル５（ペットボトル５）を用いて設けており、この合成樹脂製ボトル５は、適宜な透明な合成樹脂製であり、上端の口部５ｆにキャップ５ｄが設けられたテーパー状肩部５ａと、このテーパー状肩部５ａの下端に連設される筒状の胴部５ｃと、この胴部５ｃの下端に連設される底部５ｂとで構成された市販のもの（５００ｍｌ）である。

被冷却水収納部１は、二本の合成樹脂製ボトル５で設けており、図２に図示したように一の合成樹脂製ボトル５のテーパー状肩部５ａから下方の所定位置（胴部５ｃとの略境界位置）をカッターで切断して下側に得られる下側筒体１Ａをスタンド体１Ａとし、他の合成樹脂製ボトル５の底部５ｂから上方の所定位置（胴部５ｃとの略境界位置）をカッターで切断して上側に得られる上側筒体１Ｂを漏斗状容体１Ｂとし、その後、図３に図示したようにスタンド体１Ａに漏斗状容体１Ｂを合成樹脂製ボトル５の口部５ｆを下側にして嵌合せしめて、所定高さ位置に保持せしめられる被冷却水収納部１としている。尚、スタンド体１Ａと漏斗状容体１Ｂとの重合連設部位は粘着テープ８（透明樹脂製テープ）で止着される。

また、漏斗状容体１Ｂは、キャップ５ｄを市販のストロー７ａ付きキャップ７に変更し、このストロー７ａに管体２を被嵌して接続している。

尚、合成樹脂製ボトル５のキャップ５ｄを加工して管体２を接続するようにしても良い。

また、スタンド体１Ａには、上縁に開口するスリット５ｅが形成されており、このスリット５ｅはスタンド体１Ａに嵌合させた漏斗状容体１Ｂに接続した管体２を配する部位である。

管体２は、透明の合成樹脂製のホース（全長３ｍのシリコンゴム製エアホース）であり、後述する冷却液収納容体４内に配設する部位には螺旋状部２ａが形成されている。

この螺旋状部２ａは、図１に図示したように上方から下方へ螺旋状となるように巻回し、この巻回した部位の中心部を下方から上方へと直線状に通して構成されており、管体２を冷却液収納容体４内に配設しながら螺旋状部２ａを形成しても良いし、予め形成した螺旋状部２ａを冷却液収納容体４内に配設するようにしても良い。

本実施例では、被冷却水Ｗ１として、氷若しくは雪で冷却された水を採用しており、具体的には、水道水と氷を容器入れてかき混ぜて０℃近くまで冷却したものである。尚、被冷却水Ｗ１を構成する水としては水道水に限らず、例えば水は絵の具などの顔料で色づけした色水でも良いし、果汁等で味付けされた清涼飲料水（合成樹脂製ボトル５の内容物）でも良いなど本実施例の特性を発揮するものであれば適宜採用し得るものである。

冷却部３は、管体２を螺旋状に配設し得る冷却液収納容体４内に冷却液Ｌを収納して構成されている。

冷却液収納容体４は、一本の合成樹脂製ボトル５で設けており、図４に図示したように合成樹脂製ボトル５のテーパー状肩部５ａから下方の所定位置（胴部５ｃとの略境界位置）をカッターで切断して下方に設けられる有底筒状体で構成されている。

また、冷却液収納容体４の上部開口縁部の対向位置には一対の窓孔部４ａが設けられており、この各窓孔部４ａには上端縁に連設するスリット４ｂが形成され、このスリット４ｂから挿入した管体２を係止するための係止部４ａとして構成されている。

この冷却液収納容体４に管体２を配設する際には、前述したように上方から下方へ螺旋状となるように巻回し、この巻回した部位の中心部を下方から上方へと直線状に通して冷却液収納容体４内に螺旋状部２ａを形成し、この螺旋状部２ａよりも上流側の部位を一の係止部４ａに係止し、螺旋状部２ａよりも下流側の部位を他の係止部４ａに係止する。この際、管体２の先端排水口２ｂは被冷却水収納部１の所定位置よりも低い位置となるように設定され、落差を利用した自然流下が行われるように構成されている。尚、管体２を配設した後、冷却液収納容体４の上部開口縁部には粘着テープ９（透明樹脂製テープ）が巻かれてスリット４ｂが閉塞される。

本実施例では、冷却液Ｌとして、水と氷若しくは雪と食塩を混ぜた０℃よりも低温の冷却液Ｌを採用しており、具体的には、水道水２００ｍｌ、雪若しくは氷２００ｇ、食塩２５〜４０ｇを容器に入れてよくかき混ぜて−５〜−１０℃程度の冷却液Ｌを設けている。

また、本実施例では、管体２に係る先端排水口２ｂの下方位置に過冷却水Ｗ２を受ける受け体６を用意しており、この受け体６は、前述した漏斗状容体１Ｂを設ける際に生じた合成樹脂製ボトル５の底部５ｂでも良いし、別途専用の皿状のものを用意しても良い。

尚、本実施例では、最適な冷却状態の過冷却水Ｗ１を確実に生成すべく、予め行った実験のデータを基に、構成各部位が最適な条件（管体２の長さや径、冷却液Ｌの温度設定など）となるように設けられている。

以上の構成から成る本実施例に係る過冷却水生成装置を用いたシャーベット状氷Ｉの形成方法について説明する。

先ず、被冷却水Ｗ１を氷とともに被冷却水収納部１に収納すると、この被冷却水収納部１に収納された被冷却水Ｗ１は管体２を比較的遅い流速にて自然流下して先端排水口２ｂから排水される。この際、先端排水口２ｂから排水される被冷却水Ｗ１（冷却部３で冷却されていない被冷却水Ｗ１）は受け体６で受けるが、この受け体６で受けた被冷却水Ｗ１は別の受け体６に交換した後に被冷却水収納部１へ戻す。

続いて、管体２内から空気が全部抜けたのを確認した後、冷却液収納容体４に管体２の螺旋状部２ａが全部沈むまで冷却液Ｌを入れると、冷却部３でマイナスの温度まで冷却された過冷却水Ｗ２は先端排水口２ｂから排水され受け体６に落下する。この過冷却水Ｗ２を受ける際の受け体６には、予め雪若しくは氷を入れておく。この受け体６に予め入れておいた雪若しくは氷はシャーベット状氷Ｉの形成の起因となる（過冷却水Ｗ２は、雪若しくは氷に触れることで急に温度を下げたり、大きな振動を与えたり、空気中の小さなゴミが入ったりすると凍る。）。

その後、受け体６に順次落下した過冷却水Ｗ２によりシャーベット状氷Ｉが形成される。

ちなみに、冷却液Ｌの温度が低過ぎたり、よく混ざっていなかったときなど、管体２の中で過冷却水Ｗ２が凍ってしまった場合、冷却液収納容体４から冷却液Ｌを出すことで凍結した過冷却水Ｗ２を融かし、この融けた水が管体２の先端排水口２ｂから出てきたら再び冷却液収納体４に冷却液Ｌを入れて冷却を開始すれば良い。

その他にも、冷却液Ｌの温度を変えたり、過冷却水Ｗ２の排水量を可変したり（被冷却水収納部１や冷却液収納容体４の高さを可変する）などでも過冷却水Ｗ２が凍結した場合に対応することができる。

また、本発明者は、実際に行った種々の実験により、例えば冷却液Ｌの温度設定や過冷却水Ｗ２の速度や流量などの条件の変更により、生成される過冷却水Ｗ２のは勿論、形成されるシャーベット状氷Ｉの形状や形成速度（成長速度）を可変し得ることを確認している。

本実施例は上述のように構成したから、螺旋状に配された管体２を通過することで十分に冷やされることになり、この冷却される時間は、シャーベット状氷Ｉを形成し得る過冷却水Ｗとなる時間となるように管体２の長さを設定するだけで良いから、シャーベット状氷Ｉを形成するに丁度良い冷却状態の過冷却水Ｗ２を簡易且つ確実に生成することができる。

また、本実施例は、過冷却水Ｗ２はシャーベット状氷Ｉを形成したい時点で確実に得られることになり、例えば学習実験などの際、望む時に楽しくシャーベット状氷Ｉを形成する実験が行えることになる。

また、本実施例は、被冷却水収納部１から被冷却水Ｗ１が供給されシャーベット状氷Ｉが形成される過冷却水Ｗ２の排出まで、落差を利用した自然流下により行われるから、特別な動力等は不要で簡易構造故にコスト安にして量産性に秀れることになる。

また、本実施例は、万一、管体２内で過冷却水Ｗ２が凍結したとしても直ちにやり直すことができる。

また、本実施例は、被冷却水収納部１及び冷却部３を透明な合成樹脂製ボトル５を用いて設けたから各部位における中の様子が見えて楽しむことができ、しかも、極めて体裁が良い。

尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

Ｉ シャーベット状氷
Ｗ１ 被冷却水
Ｗ２ 過冷却水
Ｌ 冷却水
１ 被冷却水収納部
１Ａ 下側筒体・スタンド体
１Ｂ 上側筒体・漏斗状容体
２ 管体
３ 冷却部
４ 冷却液収納容体・有底筒状体
５ 合成樹脂製ボトル
５ａ テーパー状肩部
５ｂ 底部
５ｆ 口部

Claims (6)

1. シャーベット状氷を形成する過冷却水を生成するための過冷却水生成装置であって、一の合成樹脂製ボトルのテーパー状肩部から下方の所定位置で切断して下側に得られる下側筒体Ａをスタンド体とし、他の合成樹脂製ボトルの底部から上方の所定位置で切断して上側に得られる上側筒体を漏斗状容体とし、前記スタンド体に前記漏斗状容体を該漏斗状容体の口部を下側にして嵌合せしめ、前記漏斗状容体に被冷却水を収納する被冷却水収納部と、この被冷却水収納部から落差を利用して前記被冷却水を自然流下せしめる管体と、この管体内の被冷却水を冷却する冷却部とを有し、この冷却部は冷却液収納容体内に冷却液を収納して構成されており、この冷却液収納容体内に前記管体が螺旋状に配設されていることを特徴とする過冷却水生成装置。
2. 請求項１記載の過冷却水生成装置において、合成樹脂製ボトルのテーパー状肩部から下方の所定位置で切断して下側に得られる有底筒状体を前記冷却液収納容体としたことを特徴とする過冷却水生成装置。
3. 請求項１，２いずれか１項に記載の過冷却水生成装置において、前記合成樹脂製ボトルはペットボトルであることを特徴とする過冷却水生成装置。
4. 請求項１〜３いずれか１項に記載の過冷却水生成装置において、前記冷却液収納容体の上部開口縁部には窓孔部が設けられ、この窓孔部には上端縁に連設するスリットが形成され、前記窓孔部は該スリットから挿入した管体を係止する係止部として構成されていることを特徴とする過冷却水生成装置。
5. 請求項１〜４いずれか１項に記載の過冷却水生成装置において、前記被冷却水は、氷若しくは雪で冷却された水道水，色水又は清涼飲料水などの水であることを特徴とする過冷却水生成装置。
6. 請求項１〜５いずれか１項に記載の過冷却水生成装置において、前記冷却液として、水と氷若しくは雪と食塩を混ぜた０℃よりも低温の冷却液を採用したことを特徴とする過冷却水生成装置。

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