JP5395131B2

JP5395131B2 - スラリーアイス製造装置

Info

Publication number: JP5395131B2
Application number: JP2011170495A
Authority: JP
Inventors: 三和岩川; 泰典松本
Original assignee: Kochi University of Technology
Current assignee: Kochi University of Technology
Priority date: 2011-08-03
Filing date: 2011-08-03
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2031-08-03
Also published as: JP2013036628A

Description

本発明は、海水等のブライン又は真水を原料として、微細な氷粒子を含むスラリーアイスを製造することができるスラリーアイス製造装置に関する。

従来から、魚体に傷が付きにくく、しかも魚の鮮度を長期間保持するために、海水等のブラインからスラリーアイスを製造し、このスラリーアイスにより魚を冷却保存することが行なわれている。この保存方法は、微小な氷粒子が魚全体を包み込むので、砕氷に比べ急速かつ均一に冷却することができ、鮮度低下を遅らせることができる。

この方法に用いられるスラリーアイス製造装置としては、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１に記載のスラリーアイス製造装置５０は、図９に示すように、海水等のブラインａを貯える貯氷タンク５１と、海水等のブラインａから微細な氷粒子を製造して、氷粒子と海水等のブラインａからなるスラリーアイスｂを製造する製氷機５２と、貯氷タンク５１から製氷機５２に海水等のブラインａを供給するための供給管５３と、製氷機５２から貯氷タンク５１にスラリーアイスを排出するための排出管５４と、貯氷タンク５１と製氷機５２との間で海水等のブラインａを循環させるポンプ５５とを有し、貯氷タンク５１と製氷機５２とを供給管５３および排出管５４の２つの管で連通連結したものである。

特開２００７−１３２６４９号公報

上記スラリーアイス製造装置５０は、海水等のブラインａやスラリーアイスｂを移送するために、供給管５３と排出管５４の２つの管が必要になり、装置が大型化する問題がある。また、上記スラリーアイス製造装置５０は、スラリーアイスｂの製氷機５２から貯氷タンク５１への排出が排出管５４を介して行なわれるので、スラリーアイスｂが排出管５４を流れる間に、外気からの熱が排出管５４を介してスラリーアイスｂに伝わり、氷粒子の一部が融解することがあり、製氷効率の低下が問題となる。また、スラリーアイスｂ中の氷粒子の割合が増加すると、増加した氷粒子によって排出管５４が閉塞して故障しやすくかつ故障すると修理時間がかかるので、保守・点検に手間がかかるという問題も発生してしまう。

また、スラリーアイスを短時間で製造するために、製氷機５２にて製造する氷粒子を増加させることがある。排出管５４から貯氷タンク５１に送り込むときのスラリーアイスｂに侵入する熱量は、管内を流入する氷粒子の増加にともない増大する傾向となる。このため、スラリーアイスｂを製氷する時間の短縮を図ると製氷効率が低下してしまうという製氷構造上の課題があった。

この対策として、大量のスラリーアイスｂを短時間で製造するために、製氷機５２とポンプ５５を増設することが考えられる。しかし、増設した製氷機５２毎に、供給管５３と排出管５４の２つの管が必要になるので、増設スペースを大きく取る必要が生じる。このため、製氷機５２の増設が空間的に行なえない場所などでは、スラリーアイス製造装置５０の能力が、装置を設置するスペースに影響を大きく受けていた。

そこで、本発明は、製氷機から貯氷タンクへ移送されるスラリーアイスと外気との接触面を軽減させ、ポンプ５５を必要としない製氷構造とすることにより、製氷効率が良く、かつ、簡略化した構造で小型化できるとともに、増加した氷粒子によって管が閉塞することもなく、しかもスラリーアイスを製氷する装置の能力を最大限に活かすことができるスラリーアイス製造装置を提供することにある。

請求項１に係る発明は、上記した従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、内管と、その内管の外周面との間に冷媒流路となる空間を有して内管の外周面を覆う外管とを備える製氷機と、海水等のブライン又は真水を貯える貯氷タンクとを有し、前記海水等のブライン又は真水を前記貯氷タンクから前記製氷機の内管内に移送し、前記内管内で氷粒子を生成して該氷粒子と前記ブライン又は真水からなるスラリーアイスを製造し、そのスラリーアイスを前記貯氷タンクに移送するスラリーアイス製造装置であって、前記貯氷タンクから前記製氷機に海水等のブライン又は真水を供給する為の供給管と、前記製氷機から前記貯氷タンクにスラリーアイスを排出するための排出管と、前記貯氷タンクと前記製氷機との間で海水等のブライン又は真水を循環させるポンプとを有しておらず、前記製氷機を前記内管の中心軸が略横向きになるように配設するとともに、前記貯氷タンクと前記製氷機とを前記貯氷タンクの中央部から下部の間の位置で直結し、前記内管の中心軸と略同一軸心で回転して、前記内管内のスラリーアイスを前記貯氷タンクに移送するスクリューを備えたオーガを設け、前記製氷機からスラリーアイスが前記貯氷タンクに移送されると、海水等のブライン又は真水よりも比重が小さい氷粒子が比重差によって貯氷タンクの上方に移動し、貯氷タンク内の海水等のブライン又は真水は、移送されたスラリーアイスの量に相当する量が前記製氷機に移送される、ことを特徴とするスラリーアイス製造装置に関する。

請求項２に係る発明は、前記オーガは、前記内管の中心軸と略同一軸心で回転する筒状部を備え、その筒状部の外周面に前記スクリューが設けられることを特徴する請求項１に記載のスラリーアイス製造装置に関する。

請求項３に係る発明は、前記貯氷タンクに複数の前記製氷機を直結したことを特徴する請求項１に記載のスラリーアイス製造装置に関する。

請求項１に係る発明によれば、貯氷タンクと製氷機とを直結するだけで、製氷機により製造されたスラリーアイスは、オーガのスクリューによって製氷機の内管内から貯氷タンクに移送されるとともに、貯氷タンクに移送されたスラリーアイスの量に相当する量の海水等のブライン又は真水が貯氷タンクから製氷機の内管内に移送される。このため、従来のような供給管と排出管を省略して、貯氷タンクと製氷機とを直結するだけで、製氷機と貯氷タンクとの間で海水等のブライン又は真水とスラリーアイスを移送することができるので、簡略化した構造で小型化することができる。
また、貯氷タンクと製氷機とを直結したので、製氷機から貯氷タンクへ移送されるスラリーアイスと外気との接触面が軽減され、従来のようにスラリーアイスが排出管を流れる間に氷粒子の一部が融解して製氷効率が悪くなるという問題も生じない。
また、貯氷タンクと製氷機とを直結したので、製氷機から貯氷タンクに移送されるスラリーアイス中の氷粒子の割合が増加しても、従来のように氷粒子による排出管の閉塞が生じるおそれがなく、保守・点検が容易となる。
また、貯氷タンクと製氷機とを直結したので、製氷機から貯氷タンクへ移送されるスラリーアイスの氷粒子を増加させても、そのスラリーアイスにポンプや配管から熱が侵入することがない。このため、製氷機にて製造するスラリーアイスの氷粒子を増加させることにより、スラリーアイスを製氷する時間の短縮を図っても、製氷効率が低下しない。
また、貯氷タンクと製氷機とを直結しただけの簡略化した構造で小型化したものであるので、複数の製氷機を貯氷タンクに直結しても、増設スペースを大きく取らずに済ますことができる。このため、装置を設置するスペースに影響を受けることなく、スラリーアイスを製氷する装置の能力を最大限に活かすことができる。

請求項２に係る発明によれば、スラリーアイスが製氷機の内管内から貯氷タンクに移送される際、オーガのスクリューの送り作用により、スラリーアイスが筒状部の外周面と内管の内面との間を流れ、海水等のブライン又は真水が貯氷タンクから製氷機の内管内に移送される際、海水等のブライン又は真水が筒状部内を流れるようになるので、貯氷タンクと製氷機の内管との間で海水等のブライン又は真水とスラリーアイスとを円滑に移送することができる。

請求項３に係る発明によれば、前記貯氷タンクに複数の前記製氷機を直結したことにより、複数の製氷機によってスラリーアイスを製造することができるので、大量のスラリーアイスを短時間で製造することができる。

本発明の第１実施形態のスラリーアイス製造装置を示す斜視図である。図１のスラリーアイス製造装置の製氷機近傍の部分拡大縦断面図である。図１の移送管の左側面図である。図１の製氷機を右端から見た側面図である。第２実施形態のスラリーアイス製造装置を示す部分拡大縦断面図である。第２実施形態の変形例のスラリーアイス製造装置を示す部分縦断面図である。第２実施形態の変形例のスラリーアイス製造装置を示す部分縦断面図である。図６の製氷機を貯氷タンクに複数直結したスラリーアイス製造装置を示す斜視図である。従来のスラリーアイス製造装置を示す概略図である。

以下、本発明に係るスラリーアイス製造装置の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。但し、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

本発明の第１実施形態のスラリーアイス製造装置１は、図１、２に示すように、海水等のブライン又は真水を貯える箱型の貯氷タンク２と、海水等のブライン又は真水から氷粒子を生成して、この氷粒子と前記ブライン又は真水からなるスラリーアイスを製造する製氷機３とを有する。

製氷機３は、図１、２に示すように、内管４と、内管４の外周面との間に冷媒流路５となる空間を有して内管４の外周面を覆う外管７と、内管４の内部に回転可能に配設された回転部材８と、回転部材８の外周面から半径方向に突出する掻き取り部９とを備え、内管４の中心軸が略横向きになるように配設されている。

内管４は、円筒状体に形成され、その内部に海水等のブライン又は真水を収容して凍らせるための空間を有する製氷部４ａと、製氷部４ａの左端（貯氷タンク２側）に連結された移送部４ｂとを備え、製氷部４ａの右端が蓋部材１０により閉塞され、移送部４ｂの左端が開放している。また、内管４は、移送部４ｂの左端フランジ１９に設けたねじ孔２０にボルト等の固定部材（図示省略）を差し込んで締め付けることにより貯氷タンク２の壁面２ａに直結している。内管４の貯氷タンク２の壁面２ａへの直結位置は、限定されるものではないが、図１に示すように、中央部から下部の間が好ましい。後述するように貯氷タンク２の上部には氷粒子が集まるので、貯氷タンク２内の海水等のブライン又は真水を貯氷タンク２から製氷機３へ移送するときに、氷粒子が一緒に移送されないようにすることができるからである。

製氷部４ａと移送部４ｂとの連結は、移送部４ｂの右端フランジ２１と製氷部４ａの左端フランジ２２とを円形の板部材１２を介して重ね合わせた状態で、ボルト等の固定部材２３でフランジ２１、２２同士を固定することにより行われる。蓋部材１０は、ステンレス鋼等の金属材料や合成樹脂で形成することができる。

回転部材８は、内管４内部において内管４の中心軸と略同軸に配設された回転軸であり、蓋部材１０の内部に取り付けられたベアリングと、板部材１２の内部に取り付けられたベアリングとによって支持されている。板部材１２は、その中心部よりも外径寄りの位置に円周方向に延びる環状の貫通孔１３が形成されている。製氷機３の横側には、モータ軸１４が回転部材８の回転軸と同軸になるように電動モータ１５が配設されており、モータ軸１４と回転部材８がカップリング１１を介して連結されている。これにより、回転部材８は、モータ軸１４の回転に伴って回転する。

冷媒流路５の下部左端寄りの位置には冷媒入口１６が、上部右端寄りには冷媒出口１７が夫々設けられており、冷媒は、冷媒入口１６より供給され冷媒流路５を通過し、冷媒出口１７より排出されるという工程を繰り返す。こうして冷媒が冷媒流路５を循環することにより、内管４の製氷部４ａ内部の海水等のブライン又は真水が冷却され、内管４の製氷部４ａの内面に氷粒子が生成することとなる。

掻き取り部９は、回転部材８の外周面に固定配設されており、回転部材８の半径方向へ向けて突出している。また、掻き取り部９の半径方向先端には、内管４の製氷部４ａ内面に生成される氷粒子を掻き取るスクレーパ１８が設けられている。スクレーパ１８は、長方形状の板状体であり、その長手方向の両端が夫々、内管４の製氷部４ａの両端に至るように形成されている。

内管４の移送部４ｂ内には、移送部４ｂの中心軸と略同一軸心で回転する筒状部２４と、その筒状部２４の外周面２４ａに設けられるスクリュー２５とからなるオーガ６を備える。スクリュー２５は、図２、３に示すように、筒状部２４の回転方向とは逆方向に巻きながら軸方向に延びるように筒状部２４の外周面２４ａ右端から外周面２４ａ左端まで形成されている。また、スクリュー２５の外径方向側縁２５ａは、移送部４bの内面４ｃ近傍まで延びて、移送部４ｂの内面４ｃとの間で微小隙間を形成している。

筒状部２４には、図３に示すように、その左端内面と右端内面（図示せず）に円形の支持部２６が形成されている。支持部２６は、その中心部に形成された円形の貫通孔２７に円筒部材２８が嵌め込まれている。また、支持部２６は、その中心部よりも外径寄りの位置に円周方向に伸びる半環状の貫通孔３４が２つ形成されている。円筒部材２８には、内管４の製氷部４ａ内部から延びる回転部材８が挿入されており、内面に形成したキー溝２９と回転部材８に形成したキー３０とが係合している。これにより、回転部材８とオーガ６とが一体に回転するようになっている。

製氷機３は、図２〜４に示すように、蓋部材１０の右側面と移送部４ｂの右端フランジ２１にそれぞれ設けた金属製の支持部材３１、３２によって支持されている。支持部材３１、３２は、Ｌ字状に形成されており、そのＬ字状の上部の位置でボルト等の固定部材３３により、蓋部材１０の下部と移送部４ｂの右端フランジ２１の下部に固定されている。

上記のように構成されたスラリーアイス製造装置１は、次のようにして動作する。まず、スラリーアイス製造装置１は、貯氷タンク２と製氷機３の製氷部４ａ内に海水等のブライン又は真水が充填される。次に、冷媒を冷媒流路５に循環させるとともに、図３に示す向きにオーガ６を回転させると、製氷部４ａ内の海水等のブライン又は真水が冷媒と熱交換しながら冷却されてその一部が氷粒子となり、この氷粒子と海水等のブライン又は真水とからなるスラリーアイスが製造される。製氷部４ａ内のスラリーアイスは、オーガ６のスクリュー２５の送り作用により、オーガ６の筒状部２４の外周面２４ａと移送部４ｂの内面４ｃとの間を通って貯氷タンク２に移送される。

スラリーアイスが貯氷タンク２に移送されると、海水等のブライン又は真水よりも比重が小さい氷粒子が比重差によって貯氷タンク２の上方に移動し、貯氷タンク２の上部に集まる。このとき、貯氷タンク２内の海水等のブライン又は真水は、移送されたスラリーアイスの量に相当する量が貯氷タンク２内からオーガ６の筒状部２４内を通って内管４の製氷部４ａに移送される。

海水等のブライン又は真水が製氷部４ａ内に移送されると、上記と同様に、冷媒と熱交換しながら冷却されて海水等のブライン又は真水の一部が氷粒子となり、氷粒子と海水等のブライン又は真水とからなるスラリーアイスが製造され、上記と同様に貯氷タンク２にスラリーアイスが移送される。このように、このスラリーアイス製造装置１は、移送部４ｂ内のオーガ６により、海水等のブライン又は真水を貯氷タンク２と製氷機３との間で循環させることにより、スラリーアイスが製造される。また、スラリーアイス製造装置１は、海水等のブライン又は真水の循環を連続的に行なうことで、貯氷タンク２内の氷粒子と海水等のブライン又は真水の比率を調節することができる。

スラリーアイス製造装置１は、貯氷タンク２と製氷機３とを直結しただけの構成であり、従来のような供給管や排出管が省略されているので、構造が簡略化されて小型化されている。

また、スラリーアイス製造装置１は、貯氷タンク２と製氷機３とを直結したので、従来のようにスラリーアイスが排出管を流れる間に氷粒子の一部が融解して熱効率が悪くなるという問題も生じない。

また、スラリーアイス製造装置１は、貯氷タンク２と製氷機３とを直結したので、製氷機３から貯氷タンク２に移送されるスラリーアイス中の氷粒子の割合が増加しても、従来のように氷粒子による排出管の閉塞が生じることがなく、保守・点検が容易である。

また、スラリーアイス製造装置１は、製氷機３から貯氷タンク２へのスラリーアイスの移送がオーガ６によって行われるので、従来のようにポンプや配管から侵入熱が発生することがない。このため、スラリーアイス中の氷粒子の割合を増やしたり、スラリーアイスの移送量を大きくしたりしても、スラリーアイスを製氷する効率が低下しにくく、大量のスラリーアイスを短時間で製造することができる。

また、スラリーアイス製造装置１は、貯氷タンク２と製氷機３とを直結しただけの簡単な構造で小型化したものであるので、複数の製氷機３を貯氷タンク２に直結しても、増設スペースを大きく取らずに済ますことができる。このため、スラリーアイス製造装置１を設置するスペースに影響を受けることなく、スラリーアイスを製氷するスラリーアイス製造装置１の能力を最大限に活かすことができる。

また、スラリーアイス製造装置１は、内管４の移送部４ｂ内のオーガ６の送り作用によって製氷部４ａからのスラリーアイスの排出が促進されるので、内管４内に生成する氷粒子の割合を増加させることによりスラリーアイスの製造速度を速めても、氷粒子による負荷が掻き取り部９にかかりにくい。

また、スラリーアイス製造装置１は、真水からでもスラリーアイスを製造することができる。このため、スラリーアイス製造装置１によって製造されたスラリーアイスは、野菜を冷やすためのチラー水としても使用することができる。

次に、第２実施形態のスラリーアイス製造装置４１について説明する。なお、第２実施形態のスラリーアイス製造装置４１は、第１実施形態のスラリーアイス製造装置１と対応する部分は、第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

第２実施形態のスラリーアイス製造装置４１は、図５に示すように、内管４が製氷部４ａのみで構成され、製氷部４ａの左端フランジ２２が貯氷タンク２の排出口３５に連結され、さらに、オーガ６がスクリュー２５のみで構成されたものである。

この場合、スクリュー２５は、回転部材８の排出口３５内に位置する部分から外径方向に延びる柱部４２を形成し、この柱部４２の先端部に軸方向側面２５ｂを固定することにより、回転部材８の回転軸と略同一軸心で回転するようになっている。

この第２実施形態のスラリーアイス製造装置４１では、冷媒を冷媒流路５に循環させるとともに、オーガ６のスクリュー２５を回転させると、製氷機３によって製造されたスラリーアイスが内管４の製氷部４ａ内から排出口３５を通って貯氷タンク２へ移送されるとともに、移送されたスラリーアイスの量に相当する量の海水等のブライン又は真水が、貯氷タンク２から排出口３５を通って内管４の製氷部４ａ内に移送される。

上記第２実施形態のスラリーアイス製造装置４１では、図６に示すように、スクリュー２５を回転部材８のモータ１５側に設けてもよく、回転部材８の貯氷タンク２側とモータ１５側の両方に設けることもできる。スクリュー２５を回転部材８のモータ１５側に設ける場合は、回転部材８のモータ１５側から外径方向に延びる柱部４３を形成し、この柱部４３の先端部にスクリュー２５の軸方向側面２５ｂを固定する。

また、図７に示すように、スクリュー２５は、内管４の製氷部４ａ内に設けることができる。この場合、スクリュー２５は、掻き取り部９に軸方向に延びる柱部４４を形成し、柱部４４の側面に内径方向側縁２５ｃを固定することにより、回転部材８の回転軸と略同一軸心で回転するように設けられる。

上記第１実施形態と第２実施形態のスラリーアイス製造装置１、４１では、製氷機３を貯氷タンク２に１つ直結したが、図８に示すように、製氷機３を貯氷タンク２に２つ直結してもよい。なお、図８では、製氷機３を２つ設けられているが、２つに限定されるものではなく、製氷機３を２つ以上連結してもよい。

１スラリーアイス製造装置
２貯氷タンク
３製氷機
４内管
５冷媒流路
６オーガ
７外管
２４筒状部
２４ａ外周面
２５スクリュー

Claims

内管と、その内管の外周面との間に冷媒流路となる空間を有して内管の外周面を覆う外管とを備える製氷機と、海水等のブライン又は真水を貯える貯氷タンクとを有し、前記海水等のブライン又は真水を前記貯氷タンクから前記製氷機の内管内に移送し、前記内管内で氷粒子を生成して該氷粒子と前記ブライン又は真水からなるスラリーアイスを製造し、そのスラリーアイスを前記貯氷タンクに移送するスラリーアイス製造装置であって、
前記貯氷タンクから前記製氷機に海水等のブライン又は真水を供給する為の供給管と、前記製氷機から前記貯氷タンクにスラリーアイスを排出するための排出管と、前記貯氷タンクと前記製氷機との間で海水等のブライン又は真水を循環させるポンプとを有しておらず、
前記製氷機を前記内管の中心軸が略横向きになるように配設するとともに、前記貯氷タンクと前記製氷機とを前記貯氷タンクの中央部から下部の間の位置で直結し、
前記内管の中心軸と略同一軸心で回転して、前記内管内のスラリーアイスを前記貯氷タンクに移送するスクリューを備えたオーガを設け、
前記製氷機からスラリーアイスが前記貯氷タンクに移送されると、海水等のブライン又は真水よりも比重が小さい氷粒子が比重差によって貯氷タンクの上方に移動し、貯氷タンク内の海水等のブライン又は真水は、移送されたスラリーアイスの量に相当する量が前記製氷機に移送される、
ことを特徴とするスラリーアイス製造装置。
前記オーガは、前記内管の中心軸と略同一軸心で回転する筒状部を備え、その筒状部の外周面に前記スクリューが設けられることを特徴する請求項１に記載のスラリーアイス製造装置。
前記貯氷タンクに複数の前記製氷機を直結したことを特徴する請求項１又は２に記載のスラリーアイス製造装置。