JP6886696B2 - 製氷機 - Google Patents

Description

本発明は、製氷機に係り、特に、冷却筒の外周面で塩水等を凍結させて生成させた氷層を掻き取り製氷する製氷機に関する。

近年、魚介類の鮮度保持等のためにシャーベット氷（アイススラリー、リキッドアイスとも称される）が使用されている。この魚介類の鮮度保持に利用されるシャーベット氷は、海水等の塩水から製造された微細な氷と水とが混合された流体であり、魚介類を傷めることがなく、また、魚体内塩分濃度の変化を防ぎ、肉質の劣化や色調の変化を防ぐことができる。また、このシャーベット氷は、通常の氷よりも温度が低く、熱交換速度も速いことから、魚介類を短時間で凍結することができ、魚介類の鮮度保持に有効である。さらに、シャーベット氷は、流動性を有し、輸送が容易である等、様々な利点を有している。
このため、シャーベット氷を製造する装置や方法に関して、様々な提案がなされている。

例えば、外筒と前記外筒の内部に収容された内筒とを有し前記外筒と前記内筒との間に冷媒を流通させる二重管と、前記内筒の内部に前記内筒と同心配置されて収容され駆動装置により駆動されて軸心の周りに所定方向に回転し得るように構成された回転円筒と、前記回転円筒の外周面部に固定され前記内筒の内周面部に摺動可能に接触する刃先部を有するスクレーパとを備え、前記内筒と前記回転円筒との間に流通させた塩水を前記内筒を介して前記冷媒により冷却して前記内筒の内周面部に氷を生成させ、前記生成された氷を前記スクレーパの刃先部により前記内周面部から掻き取ることによりシャーベット氷を製造するようにした製氷装置であって、前記スクレーパは、前記回転円筒の外周面部に配置され前記回転円筒の前記軸心と平行する軸心を回動中心として回動自在に支持されたスクレーパ本体部と、前記スクレーパ本体部より比重の大なる材料により形成され前記スクレーパの前記回動中心と前記刃先部との間に位置して前記スクレーパ本体部に装着されたスクレーパ加重体とを備えたことを特徴とする製氷装置が提案されている（特許文献１参照）。

また、原液と希釈液を混合し一定溶質濃度の混合液を得る工程と冷却回転円筒、該冷却回転円筒を混合液に浸す円筒溶液槽及び該冷却回転円筒に接近して設けられた掻き取り刃からなる氷液混合物を生成する工程からなり、該混合液を該円筒溶液槽に送り、該冷却回転円筒表面に氷液混合物を生成し、生成された氷液混合物を該掻き取り刃によって掻き取り排出し、この時、該冷却回転円筒の冷却温度と回転数を該混合液の溶質濃度、外気温度及び希望する排出氷液混合物の氷の含有率に対応した値としている、冷却回転円筒の回転稼働時間中に排出する氷液混合物の融点温度が生鮮魚介類の氷温である氷液混合物を連続的に生産する方法が提案されている（特許文献２参照）。

特開２０１０−２２３４８１号公報 特開２０１７−４０４６７号公報

上記特許文献１の装置は、二重管の内部にスクレーパを備え、二重管の内周面に生成した氷を掻き取る構造のため、二重管の内部のメンテナンスや調整が煩雑であるという問題がある。また、二重管内部が凍結しないように精密な温度調整や流量調整をする必要があり、調整が不十分であると二重管内部が凍結して運転が中断するという問題がある。

また、上記特許文献２の装置は、冷却回転円筒を円筒溶液槽中の混合液に浸す構造のため、例えば、船上で使用する際には、振動により混合液が冷却回転円筒に均一に塗布されず、効率的かつ均一に製氷できないという問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、メンテナンスが容易であると共に、効率的に製氷することができる製氷機を提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、冷却筒の外周面に沿って、製氷水付与手段と氷層を掻き取る剥離手段とが共に回転移動する構成とすることにより、上記課題を解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、以下の通りのものである。
［１］その外周面を冷却面とする冷却筒と、
前記冷却筒の外周面に製氷水を付与する製氷水付与手段、及び該冷却筒の外周面に生成された氷層を掻き取る剥離手段を具備し、前記冷却筒の外周面に沿って回転移動する回転部材と、
を備えたことを特徴とする製氷機。
［２］製氷水付与手段が、剥離手段の回転方向後方に位置することを特徴とする［１］記載の製氷機。
［３］回転部材が、冷却筒の外周面にシャーベット氷とするための溶解水を付与する溶解水付与手段を備えていることを特徴とする［１］又は［２］記載の製氷機。
［４］［１］〜［３］のいずれか記載の製氷機を用いた氷の製造方法であって、
海水を用いて氷を製造することを特徴とする氷の製造方法。
［５］溶解水を付与してシャーベット氷を製造することを特徴とする［４］記載の氷の製造方法。
［６］［５］記載の製造方法により漁船上でシャーベット氷を製造し、該シャーベット氷で、水揚げされた魚介類を凍結することを特徴とする凍結魚介類の製造方法。

本発明の製氷機は、メンテナンスが容易であると共に、効率的に製氷することができる。

本発明の一実施形態に係る製氷機の構成の概略を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る製氷機の構成の概略を示す斜視図である。

本発明の製氷機は、その外周面を冷却面とする冷却筒と、冷却筒の外周面に製氷水を付与する製氷水付与手段、及び冷却筒の外周面に生成された氷層を掻き取る剥離手段を具備し、冷却筒の外周面に沿って回転移動する回転部材とを備えたことを特徴とする。

本発明の製氷機は、冷却筒の冷却強度や回転部材の回転速度等を調整することにより、効率的に冷却筒の外周面に氷層を形成して掻き取り、製氷することができる。また、本発明の製氷機は、比較的簡単な構造で、回転部材に外部から容易にアクセスすることができることから、メンテナンスが非常に容易である。本発明の製氷機は、陸上の施設や、海上の漁船等に設置して用いることができる。

また、本発明の製氷機は、塩水等の製氷水を凍結させた氷層を掻き取って氷を製造することから、低温かつ微細でやわらかな氷を得ることができる。したがって、製氷水から得られた氷そのままで、又は溶解水を適宜添加してシャーベット氷として、魚介類等を急速凍結することができる。例えば、本発明の製氷機を漁船上で使用することにより、水揚げした魚介類を傷つけることなくその場ですぐに急速凍結することができ、魚介類の鮮度を保持することができる。

まず、本発明の製氷機における冷却筒について説明する。
本発明の冷却筒は、その外周面を冷却面とし、外周面に氷層を形成するものであり、例えば、冷却筒の内部に冷媒を循環させることにより外周面を冷却する。その形状は、通常円筒状であり、その大きさは、用途によって適宜設定することができる。例えば、漁船上に設置し、水揚げされた魚介類の凍結用の氷を製造する場合には、直径３００〜２０００ｍｍ程度の大きさのものを採用することができる。冷却筒の材質としては、錆が発生しにくく、伝熱性が高い材料が好ましく、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム合金を挙げることができる。この冷却筒は、通常、中心軸方向が縦向き（上下方向）になるよう配置されるが、横向きに配置されてもよい。

続いて、本発明の製氷機における回転部材について説明する。
上記のように、回転部材は、製氷水付与手段及び剥離手段を具備しており、冷却筒の外周面に沿って回転移動する。この回転部材は、製氷水付与手段及び剥離手段を具備する１つの回転部材からなってもよいし、製氷水付与手段を具備する回転部材Ａと、剥離手段を具備する回転部材Ｂの１組の回転部材からなってもよい。

１つの回転部材が、製氷水付与手段及び剥離手段を具備する場合は、回転部材は少なくとも１つ備えていればよく、必要に応じて２つ以上備えていてもよい。また、１つの回転部材が、製氷水付与手段及び剥離手段のいずれか一方を具備する場合は、上記のように、両手段が設置されるように回転部材は少なくとも２つ（１組）必要であり、必要に応じて２組以上備えていてもよい。
本発明の製氷機は、上記冷却筒の冷却能力や大きさと共に、回転部材の数や回転速度などを調整することにより、用途に適したものとすることができる。

回転部材は、冷却筒の外周面に沿って回転移動するものであり、例えば、その一端又は両端が冷却筒の回転中心軸に固定されると共に、外周面上で軸方向に延びるアーム部を有するＬ字状又はコ字状（横向きＵ字状）の部材を挙げることができる。ここで、「冷却筒の外周面に沿って回転移動する回転部材」とは、回転部材と冷却筒が相対的に回転することをいい、冷却筒が固定された状態で回転部材が回転する場合や、回転部材が固定された状態で冷却筒が回転する場合や、双方が回転する場合を含む。

本発明の製氷水付与手段としては、冷却筒の外周面上に製氷水を付与できる手段であれば特に制限されるものではなく、例えば、回転部材の外周面に位置する部分（アーム部）に均等に配設された複数の散水ノズル（図１及び図２参照）や、回転部材のアーム部に配設された連続的な散水孔を有する散水ホース等を挙げることができる。また、この製氷水付与手段は、外周面の軸方向の全体に配置することなく上方部分のみに配置してもよい。また、上方の流量を多くし下方の流量を少なくする等、流量を調整してもよい。なお、製氷水としては、海水等の塩水や、水道水等の水などを用いることができる。

本発明の剥離手段としては、冷却筒の外周面に生成された氷層を掻き取ることができる手段であれば特に制限されるものではなく、例えば、回転部材のアーム部に固定され、冷却筒の外周面の全面にわたって掻き取ることが可能なスクレーパを挙げることができる。

上記のような製氷水付与手段及び剥離手段は、製氷水付与手段が剥離手段の回転方向後方に位置することが好ましい。すなわち、１つの回転部材が、製氷水付与手段及び剥離手段の両者を具備する場合は、回転部材の回転方向前方に剥離手段を設けると共に、回転方向後方に製氷水付与手段を設けることが好ましい。これにより、冷却筒の外周面に製氷水が付与されてから掻き取られるまで１周回転分の時間を確保でき、冷却時間を有効に活用して氷を製造することができる。

また、製氷水付与手段及び剥離手段のいずれか一方を具備する場合は、製氷水付与手段を具備する第１回転部材が、剥離手段を具備する第２回転部材の回転方向後方に位置することが好ましい。なお、「回転方向後方に位置する」とは、冷却筒の外周面の半周を超えない範囲の位置関係をいい、第１回転部材と第２回転部材の位置関係が半周である場合を含む。

また、本発明の製氷機は、シャーベット氷とするための溶解水を付与する溶解水付与手段を備えていることが好ましい。通常、本発明の製氷機によって製造される氷は、フレーク状等の微氷であり、そのまま使用することもできるが、溶解水を混合することでシャーベット氷として使用することができる。なお、シャーベット氷とするための溶解水としては、水の他、必要に応じて濃度調整を行った塩水（海水）であってもよい。

特に、回転部材が、溶解水を冷却筒の外周面に付与する溶解水付与手段を備えていることが好ましい。この溶解水付与手段は、剥離手段の回転方向前方に溶解水を付与できるよう設けられることが好ましい。これにより、一連の動作の中でシャーベット氷を製造することができると共に、過剰に厚い氷層が形成されて機器の動作に支障をきたすことを防止することができる。

なお、製氷機は、外部に露出していてもよいし、安全面や耐震・耐久性の面から一部又は全部がケースやカバーに覆われていてもよい。

続いて、上記のような本発明の製氷機を用いた製氷方法について説明する。
本発明の製氷機は、塩水等の製氷水を用いて氷を製造するが、海水を用いることが好ましい。これにより、漁船上や漁港に設置した場合などに、海水を有効利用して氷を製造することができる。また、上記の製氷機の溶解水付与手段により溶解水を付与することにより、及び／又は製造された氷に別途溶解水を付与することにより、シャーベット氷を製造することができる。塩水を用いて製造されたシャーベット氷は、低温かつ熱交換速度が速いことから、魚介類を急速に凍結することができる。すなわち、漁船上で本発明の製氷機を用いてシャーベット氷を製造し、製造されたシャーベット氷で、水揚げされた魚介類を凍結することが好ましい。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施形態に制限されるものではない。ここで、図１は、本発明の一実施形態に係る製氷機の構成の概略を示す斜視図である。図２は、本発明の他の実施形態に係る製氷機の構成の概略を示す斜視図である。

図１に示すように、本発明の一実施形態に係る製氷機１０は、冷却筒２０と、回転アーム（回転部材）３０とを備えている。

冷却筒２０は、その外周面（円周側面）が冷却面となる円筒体である。冷却筒２０は、冷媒入出口２２を通じて内部に冷媒を循環させて、その外周面を冷却する。

本実施形態において回転アーム３０は１つである。回転アーム３０は、その一端が、冷却筒２０の上面の中心に設置された回転軸２４に接合されると共に、かかる接合部から冷却筒２０の外周端部まで延伸し下方に折り曲げられ、外周面の下端まで下方に延伸されており、全体としてＬ字状に形成されている。この回転アーム３０は、回転軸２４の回転に伴って、冷却筒２０の外周面上を所定方向に回転移動する。

回転アーム３０は、回転方向後方の側部に散水ノズル３４を備えている。具体的には、回動アーム３０の冷却筒外周面に沿って垂直方向に延びるアーム部３２に、等間隔に散水ノズル３４が配置されている。散水ノズル３４は、海水入口２６から導入した海水を後方外周面に向かって散水する。

一方、回動アーム３０のアーム部３２の前方側には、スクレーパ３６を備えている。スクレーパ３６は、その刃が外周面から若干の隙間をあけて、冷却筒２０の外周面の軸方向全体にわたって形成されており、冷却筒２０の外周面全体の氷層を掻き取る。

続いて、本発明の一実施形態に係る製氷機１０の動作を説明する。
まず、回転アーム３０が、固定された冷却筒２０に対して、回転軸２４を中心として、冷却筒２０の外周面上を回転移動する。この際、回転アーム３０の後方側に設けられた散水ノズル３４より、海水が冷却筒２０の外周面上に散布される。回転アーム３０が一周する間に、外周面に海水からなる氷層が形成され、一周分の時間差で到達したスクレーパ３６が、外周面に生成された氷層を掻き取る。これにより、掻き取った微細な氷が下方に位置する容器（不図示）内に収容される。

次に、他の実施形態に係る製氷機について説明する。なお、上記一実施形態に係る製氷機と同様の構成の部材については、同一符号を付して説明を省略する。本実施形態においては、回転アームが２つ設けられている点で上記実施例と異なる。

図２に示すように、本発明の他の実施形態に係る製氷機１２は、第１の回転アーム４０、及び第２の回転アーム４２を備え、１８０°ずれた位置にそれぞれ配置されている。回転アーム４０、４２の基本的構成は、上記回転アーム３０と同様である。

本実施形態においては、回転アーム４０、４２が半周回転する間に氷層が形成される。続いて、半周分の時間差で到達したスクレーパ３６により氷層が掻き取られ、掻き取られた氷が下方に位置する容器（不図示）内に収容される。

なお、上記一実施形態及び他の実施形態において製造され、容器内に収容された氷は、例えばシャワー等で溶解水を付与することにより、シャーベット氷とすることができる。また、製氷機の回転部材等に溶解水付与手段を設けて、スクレーパで掻き取る前の氷層に溶解水を付与することにより、一連の動作の中でシャーベット氷とすることもできる。

本発明の製氷機は、例えば、水揚げされた魚介類を凍結する氷を製造することができ、産業上有用である。

１０ 製氷機
１２ 製氷機
２０ 冷却筒
２２ 冷媒入出口
２４ 回転軸
２６ 海水入口
３０ 回転アーム（回転部材）
３２ アーム部
３４ 散水ノズル（製氷水付与手段）
３６ スクレーパ（剥離手段）
４０ 第１の回転アーム
４２ 第２の回転アーム

Claims (5)

1. その外周面を冷却面とする冷却筒と、
   前記冷却筒の外周面に製氷水を付与する製氷水付与手段、及び該冷却筒の外周面に生成された氷層を掻き取る剥離手段を具備し、前記冷却筒の外周面に沿って回転移動する回転部材と、を備え、
   前記製氷水付与手段及び剥離手段が、前記冷却筒の外周面上で軸方向に延びる前記回転部材のアーム部に設けられると共に、製氷水付与手段が剥離手段の回転方向後方に位置している
   ことを特徴とする製氷機。
2. 回転部材が、冷却筒の外周面にシャーベット氷とするための溶解水を付与する溶解水付与手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の製氷機。
3. 請求項１又は２記載の製氷機を用いた氷の製造方法であって、
   海水を用いて氷を製造することを特徴とする氷の製造方法。
4. 溶解水を付与してシャーベット氷を製造することを特徴とする請求項３記載の氷の製造方法。
5. 請求項４記載の製造方法により漁船上でシャーベット氷を製造し、該シャーベット氷で、水揚げされた魚介類を凍結することを特徴とする凍結魚介類の製造方法。

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