JP7426441B2

JP7426441B2 - Flow ice production equipment and flow ice production system

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Publication number: JP7426441B2
Application number: JP2022103077A
Authority: JP
Inventors: 泰生熊沢; 翔伊藤; 弘実木下; 匡也白石; 怜雅横田; 康夫関本
Original assignee: Nichimo Co Ltd
Current assignee: Nichimo Co Ltd
Priority date: 2022-06-27
Filing date: 2022-06-27
Publication date: 2024-02-01
Anticipated expiration: 2042-06-27
Also published as: JP2024003723A

Description

本発明は、微細な氷粒子を生成するフローアイス製造装置及びフローアイス製造システムに関する。 The present invention relates to a flow ice manufacturing apparatus and a flow ice manufacturing system that generate fine ice particles.

一般に、微細な氷粒子を含むフローアイス（シャーベットアイス等とも呼ばれる）は、魚などの魚介類を初めとする生鮮食料品の鮮度を維持するために使用されるほか、氷菓子等の食品としても広く利用されているが、これらの目的に用いられるフローアイスは、氷粒径が小さく、かつ高い氷濃度（ＩＰＦ）を有するものが望ましい。そのため従来から、例えば下記の特許文献１又は２のように、竪型ドラム内に原料処理液を供給して過冷却状態とし、その竪型ドラム内に配置された回転ブレードの過冷却解除作用や掻き取り作用によって、微細な氷粒子を得ようとする装置が提案されている。 In general, flow ice (also called sherbet ice), which contains microscopic ice particles, is used to maintain the freshness of perishable foods such as fish and other seafood, as well as as food such as ice sweets. Although it is widely used, it is desirable that the flow ice used for these purposes has a small ice particle size and a high ice concentration (IPF). Therefore, conventionally, as in Patent Documents 1 and 2 below, a raw material processing liquid is supplied into a vertical drum to bring it into a supercooled state, and a rotating blade disposed in the vertical drum acts to release the supercooling. A device has been proposed that attempts to obtain fine ice particles by a scraping action.

特許第６５８９１２３号公報Patent No. 6589123 特許第６２９４４０３号公報Patent No. 6294403

しかしながら、上記特許文献１及び２に開示された装置では、竪型ドラムの冷却面が、極めて低い温度、例えば原料処理液の凝固点より１５℃～２５℃低い温度まで冷却され、しかも回転ブレードの回転数の上限が、比較的低い回転数、例えば１５０ｒｐｍまでに限定されている。そのため、一般に用いられている塩分濃度が１％から３．５％の海水を使用して実際に氷粒子を製造してみると、上記条件では竪型ドラムの冷却面に氷の膜が形成され、生成される氷粒子が期待された外径よりも拡大する傾向を生じて微細な粒子を良好に得ることができない場合がある。また、拡大した氷粒子によって回転ブレードがロック状態になるなど、円滑に回転されなくなることも考えられる。 However, in the apparatuses disclosed in Patent Documents 1 and 2, the cooling surface of the vertical drum is cooled to an extremely low temperature, for example, 15 to 25 degrees Celsius lower than the freezing point of the raw material processing liquid, and the rotation of the rotating blade is The upper limit of the number is limited to a relatively low rotational speed, for example up to 150 rpm. Therefore, when ice particles are actually produced using commonly used seawater with a salinity of 1% to 3.5%, an ice film is formed on the cooling surface of the vertical drum under the above conditions. In some cases, the generated ice particles tend to expand beyond the expected outer diameter, making it impossible to obtain fine particles. It is also conceivable that the rotating blades may become locked due to the expanded ice particles, preventing them from rotating smoothly.

さらに、原料処理液として海水を使用した場合には、海水の塩分濃度が１％のときよりも３．５％の海水の方が、氷の膜が形成され易くなることから、それに対処するためには回転ブレードの回転数を１５０ｒｐｍ以上に上げる必要がある。従って、従来のように回転ブレードの回転数に上限があると、フローアイスの良好な製造が困難になり、特に、氷濃度（ＩＰＦ）が５０％以上のような高い濃度のフローアイスを効率的に製造することが難しいという問題がある。 Furthermore, when seawater is used as the raw material treatment liquid, ice films are more likely to form when the seawater has a salinity of 3.5% than when the seawater has a salinity of 1%. It is necessary to increase the rotation speed of the rotating blade to 150 rpm or more. Therefore, if there is an upper limit to the number of rotations of the rotating blade as in the past, it becomes difficult to produce good flow ice, and in particular, it is difficult to efficiently produce flow ice with a high ice concentration (IPF) of 50% or more. The problem is that it is difficult to manufacture.

そこで、本発明は、微細な氷粒子を、高い氷濃度（ＩＰＦ）で含むフローアイスを効率的に製造することができるようにしたフローアイス製造装置及びフローアイス製造システムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a flow ice production apparatus and a flow ice production system that can efficiently produce flow ice containing fine ice particles at a high ice concentration (IPF). do.

上記目的を達成するため請求項１にかかる発明では、原料処理液を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクから循環的に供給される原料処理液を、冷凍機から循環的に供給される冷媒により冷却して氷粒子を生成する製氷機と、を備えたものであって、前記製氷機が、前記冷凍機からの冷媒により冷却される内周面を有するドラム状部材と、前記ドラム状部材の中心軸に沿って配置された回転軸と、前記回転軸から半径方向の外方に向かって延出して前記ドラム状部材の内周面に摺接した状態に配置され、前記回転軸とともに回転されるスクレーパー状部材と、を有するフローアイス製造装置において、前記原料処理液は、塩分濃度が１％から３．５％の海水からなり、前記ドラム状部材の内周面が－１０℃の温度に維持され、かつ、前記スクレーパー状部材の回転軸が１９０ｒｐｍで回転されることにより、前記ドラム状部材の内周面に氷粒子の膜が形成される前における０．０５ｍｍの粒径の氷粒子の掻き取りを行う構成が採用されている。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a storage tank for storing a raw material processing liquid, and a refrigerant that is cyclically supplied from a refrigerator to supply the raw material processing liquid cyclically from the storage tank. an ice maker that generates ice particles by cooling, the ice maker comprising: a drum-shaped member having an inner peripheral surface cooled by a refrigerant from the refrigerator; a rotating shaft disposed along the central axis; and a rotating shaft extending radially outward from the rotating shaft, disposed in sliding contact with the inner circumferential surface of the drum-shaped member, and rotating together with the rotating shaft. In the flow ice production apparatus, the raw material treatment liquid is made of seawater with a salinity of 1% to 3.5%, and the inner circumferential surface of the drum-shaped member is heated to -10°C. By maintaining the temperature and rotating the rotating shaft of the scraper-like member at 190 rpm, ice having a particle size of 0.05 mm is removed before a film of ice particles is formed on the inner peripheral surface of the drum-like member. A configuration for scraping off particles is adopted.

このような構成を備えた発明によれば、原料処理液の凍結が行われるドラム状部材の内周面に氷の膜が形成されるような過剰な低温になされることがなく必要かつ十分な冷却温度にドラム状部材の内周面が維持されることから、当該ドラム状部材の内周面に生成される氷粒子の粒径が従来よりも小さくなる。しかも、ドラム状部材の内周面に生成される氷粒子が氷の膜を形成する前に、必要かつ十分な高速で回転されるスクレーパー状部材によって氷粒子の掻き取りが行われることから、通常用いられる塩分濃度１％から３．５％の海水を原料処理液に使用した場合でも、塩分濃度の相違（１％～３．５％）による氷点の温度差はあるが、０．０５ｍｍの微細な粒径の氷粒子を含むフローアイスが問題なく製造されるとともに、例えば５０％以上の高い氷濃度（ＩＰＦ）を備えたフローアイスを効率的かつ容易に製造することも可能となる。 According to the invention having such a configuration, the freezing of the raw material processing liquid is not performed at an excessively low temperature that would cause an ice film to be formed on the inner peripheral surface of the drum-shaped member, and the processing liquid is frozen at a necessary and sufficient temperature. Since the inner circumferential surface of the drum-shaped member is maintained at the cooling temperature, the particle size of ice particles generated on the inner circumferential surface of the drum-shaped member is smaller than in the past. Moreover, before the ice particles generated on the inner peripheral surface of the drum-shaped member form an ice film, they are usually scraped off by a scraper-shaped member that rotates at a necessary and sufficient high speed. Even when seawater with a salinity concentration of 1% to 3.5% is used as the raw material treatment liquid, there is a difference in freezing point temperature due to the difference in salinity (1% to 3.5 %) , Flow ice containing ice particles with a fine particle size can be produced without problems, and it is also possible to efficiently and easily produce flow ice with a high ice concentration (IPF) of, for example, 50% or more.

このとき、請求項２にかかる発明のように、前記貯留タンクから前記製氷機のドラム状部材へ供給される原料処理液が、前記ドラム状部材の単位体積当たり毎分１００リットル～１５０リットルの循環量とされていることが望ましい。 At this time, as in the invention according to claim 2, the raw material processing liquid supplied from the storage tank to the drum-shaped member of the ice maker is circulated at a rate of 100 to 150 liters per minute per unit volume of the drum-shaped member. It is desirable that the amount is expressed as a quantity.

このような構成を有する発明によれば、ドラム状部材の容量の大きさにかかわらず、好適な粒径及び氷濃度（ＩＰＦ）を有するフローアイスが安定的に製造される。 According to the invention having such a configuration, flow ice having a suitable particle size and ice concentration (IPF) can be stably produced regardless of the capacity of the drum-shaped member.

また、請求項３にかかる発明のように、前記スクレーパー状部材は、当該スクレーパー状部材を前記ドラム状部材の内周面に押圧する付勢部材を備えていることが望ましい。 Moreover, as in the invention according to claim 3, it is preferable that the scraper-like member includes an urging member that presses the scraper-like member against the inner circumferential surface of the drum-like member.

このような構成を有する発明によれば、ドラム状部材の内周面に対してスクレーパー状部材が、好適な接触圧で確実に摺接される。 According to the invention having such a configuration, the scraper-like member is reliably brought into sliding contact with the inner circumferential surface of the drum-like member with a suitable contact pressure.

さらに、請求項４にかかる発明のように、前記スクレーパー状部材が、前記回転軸に対して着脱される管状部材に取り付けられ、前記管状部材が、前記回転軸に対して着脱されることによって前記スクレーパー状部材が交換可能な構成になされていることが望ましい、 Furthermore, as in the invention according to claim 4, the scraper-like member is attached to a tubular member that is attached to and detached from the rotating shaft, and the tubular member is attached to and detached from the rotating shaft. It is desirable that the scraper-like member is configured to be replaceable.

このような構成を有する発明によれば、スクレーパー状部材が摩耗又は破損した場合における交換作業が効率的に行われる。 According to the invention having such a configuration, when the scraper-like member is worn out or damaged, replacement work can be efficiently performed.

さらにまた、請求項５にかかる発明のように、前記スクレーパー状部材が、樹脂材からなることが望ましい。 Furthermore, as in the invention according to claim 5, it is desirable that the scraper-like member is made of a resin material.

このような構成を有する発明によれば、ドラム状部材の内周面に対してスクレーパー状部材がより密接に摺接されるとともに、ドラム状部材の内周面における摩耗や破損が起きにくくなる。 According to the invention having such a configuration, the scraper-like member is brought into more intimate sliding contact with the inner circumferential surface of the drum-shaped member, and wear and damage on the inner circumferential surface of the drum-shaped member are less likely to occur.

一方、請求項６にかかる発明のように、前記貯留タンクには、当該貯留タンク内の原料処理液を予め冷却しておく予冷却手段が付設されていることが望ましい。 On the other hand, as in the invention according to claim 6, it is preferable that the storage tank is provided with a pre-cooling means for cooling the raw material processing liquid in the storage tank in advance.

このような構成を有する発明によれば、貯留タンクから製氷機に供給される原料供給液が、予冷却手段によって供給前から事前に適宜の低温状態になされることから、製氷機における冷却が効率的かつ安定的に低コストで行われる。 According to the invention having such a configuration, since the raw material supply liquid supplied from the storage tank to the ice making machine is brought to an appropriate low temperature state by the pre-cooling means before being supplied, cooling in the ice making machine is efficiently performed. This is done in a stable and low-cost manner.

さらに、請求項７にかかる発明のように、請求項１記載のフローアイス製造装置におけるプロセス状態量を操作・調整するプロセス制御手段を有するフローアイス製造システムであって、前記プロセス制御手段が、前記ドラム状部材の内周面を－１０℃の温度に維持する温度調整手段と、前記スクレーパー状部材の回転軸を１９０ｒｐｍで回転させる回転駆動調整手段と、前記貯留タンクから前記製氷機のドラム状部材へ供給される原料処理液を、前記ドラム状部材の単位体積当たり毎分１００リットル～１５０リットルの循環量に維持する液循環調整手段と、を備えた構成とすることが望ましい。 Furthermore, the invention according to claim 7 provides a flow ice manufacturing system having a process control means for manipulating and adjusting the process state quantity in the flow ice manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the process control means temperature adjusting means for maintaining the inner circumferential surface of the drum-shaped member at a temperature of -10°C; rotational drive adjusting means for rotating the rotating shaft of the scraper-shaped member at 190 rpm; and a drum-shaped member of the ice maker from the storage tank. It is preferable to have a configuration including a liquid circulation adjusting means for maintaining the circulation rate of the raw processing liquid supplied to the drum-shaped member at a circulation rate of 100 liters to 150 liters per minute per unit volume of the drum-shaped member.

このような構成を備えた発明によれば、請求項１に係る発明の作用・効果が確実に得られる。 According to the invention having such a configuration, the operation and effect of the invention according to claim 1 can be reliably obtained.

以上のように、本発明にかかるフローアイス製造装置及びフローアイス製造システムは、原料処理液を予冷し、原料処理液の凍結が行われるドラム状部材の内周面を、氷の膜が形成されるような過剰な低温にすることなく必要かつ十分な冷却温度に維持するとともに、ドラム状部材の内周面に摺接するスクレーパー状部材の回転軸を、必要かつ十分な高速で回転させる構成によって、ドラム状部材の内周面に、より小さい粒径の氷粒子を生成させるとともに、氷の膜が形成される前の氷粒子をスクレーパー状部材によって掻き取る構成を採用したものであり、０．０５ｍｍの微細な粒径を有する氷粒子を、例えば塩分濃度差（１％から３．５％）及び又は５０％以上の高い氷濃度（ＩＰＦ）で含むフローアイスを効率的又は低コストで、かつ容易に製造することができる。 As described above, the flow ice production apparatus and flow ice production system according to the present invention pre-cools the raw material treatment liquid and forms an ice film on the inner peripheral surface of the drum-shaped member where the raw material treatment liquid is frozen. By maintaining the necessary and sufficient cooling temperature without reducing the temperature to an excessively low temperature such as A structure is adopted in which ice particles with a smaller particle size are generated on the inner peripheral surface of a drum-shaped member, and the ice particles are scraped off with a scraper-shaped member before an ice film is formed , and the diameter is 0.05 mm. Flow ice containing ice particles having a fine particle size, for example, at a salinity difference (1% to 3.5%) and/or a high ice concentration (IPF) of 50% or more, can be produced efficiently, at low cost, and easily. can be manufactured.

本発明の一実施形態にかかるフローアイス製造装置を含むシステム構成を表した模式的説明図である。1 is a schematic explanatory diagram showing a system configuration including a flow ice manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. 図１に示したフローアイス製造装置に用いられている製氷機の構造を表した縦断面説明図である。FIG. 2 is an explanatory longitudinal cross-sectional view showing the structure of an ice maker used in the flow ice production apparatus shown in FIG. 1. FIG. 図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面を拡大して表した横断面説明図である。FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view showing an enlarged cross-section taken along line III-III in FIG. 2; 図３に示した製氷機のスクレーパー状部材における掻き爪部分の構造を更に拡大して表した平面説明図である。FIG. 4 is an explanatory plan view further enlarging the structure of a claw portion of the scraper-like member of the ice maker shown in FIG. 3; 図１に示したフローアイス製造システムに用いられているプロセス制御手段の構成を表したブロック図である。2 is a block diagram showing the configuration of a process control means used in the flow ice manufacturing system shown in FIG. 1. FIG.

以下、本発明かかるフローアイス製造装置及びフローアイス製造システムの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a flow ice production apparatus and a flow ice production system according to the present invention will be described in detail based on the drawings.

［全体構成について］
図１に示されているフローアイス製造装置を備えたフローアイス製造システムは、上方開口部を有する貯留タンク１を有しており、その貯留タンク１の内部に、氷粒子を生成するための原料処理液が貯留されている。本実施形態における原料処理液としては、塩水や海水などの塩分を含んだ水の他、純水や淡水などの塩分の含有量が極めて低い水など、塩分の有無や塩分濃度の大小にかかわらず、多種多様な原料処理液が好適に用いられる。 [About the overall structure]
The flow ice production system equipped with the flow ice production apparatus shown in FIG. Processing liquid is stored. The raw material processing liquid in this embodiment includes water containing salt such as salt water and seawater, as well as water with extremely low salt content such as pure water and fresh water, regardless of the presence or absence of salt or the magnitude of the salt concentration. , a wide variety of raw material processing liquids can be suitably used.

上述した貯留タンク１の上方位置には、氷粒子を生成する製氷機２が配設されているとともに、当該貯留タンク１の下方位置から送液管３が延出しており、当該送液管３の延出端部分が、製氷機２の上方位置に連結されている。前記送液管３の途中位置には循環ポンプ４が設置されており、その循環ポンプ４の駆動によって前記貯留タンク１内の原料処理液が、製氷機２の上方位置から当該製氷機２の内部に循環的に供給されるようになっている。 An ice maker 2 that generates ice particles is disposed above the storage tank 1, and a liquid feed pipe 3 extends from the bottom of the storage tank 1. The extending end portion of the ice maker 2 is connected to an upper position of the ice maker 2 . A circulation pump 4 is installed in the middle of the liquid sending pipe 3, and when the circulation pump 4 is driven, the raw processing liquid in the storage tank 1 is transferred from the upper position of the ice maker 2 to the inside of the ice maker 2. It is designed to be supplied in a cyclical manner.

前記製氷機２には冷凍機５が付設されており、当該冷凍機５から送出される冷媒が、冷媒管６を通して製氷機２に循環的に供給されている。冷凍機５は、冷媒ガスを高温高圧に圧縮する圧縮機（図示せず）と、当該圧縮機によって圧縮された冷媒ガスを冷却水等により熱交換させて凝縮液化して冷媒液とする凝縮器（図示せず）とを備えている。本実施形態における冷媒としては、例えばフレオンＲ－２２が使用されており、気化された冷媒（冷媒ガス）を液状の冷媒（冷媒液）に相変化させ、その冷媒液によって製氷機２内の原料処理液の冷却が行われる。 A refrigerator 5 is attached to the ice maker 2, and refrigerant sent from the refrigerator 5 is cyclically supplied to the ice maker 2 through a refrigerant pipe 6. The refrigerator 5 includes a compressor (not shown) that compresses refrigerant gas to high temperature and high pressure, and a condenser that exchanges heat with cooling water or the like to condense and liquefy the refrigerant gas compressed by the compressor into a refrigerant liquid. (not shown). For example, Freon R-22 is used as the refrigerant in this embodiment, and the vaporized refrigerant (refrigerant gas) is phase-changed into a liquid refrigerant (refrigerant liquid). The processing liquid is cooled.

このような冷凍機５から供給される冷媒の冷却作用で、製氷機２内に供給された原料処理液が冷却されることによって、後述のように微細な氷粒子からなるフローアイスが製氷機２内に生成されることとなるが、その生成されたフローアイスは、製氷機２の下端部分に設けられた排出口（図２中の符号２１ｃを参照）から落下されていき、製氷機２の下方に配置されている貯留タンク１の内部に受けられる。貯留タンク１内に受けられたフローアイスは、原料処理液に浮上した状態で保持される。これらの製氷機２及び貯留タンク１の詳細な構成については後述する。 Due to the cooling effect of the refrigerant supplied from the refrigerator 5, the raw material processing liquid supplied into the ice making machine 2 is cooled, and as described later, flow ice consisting of fine ice particles is transferred to the ice making machine 2. The generated flow ice is dropped from the outlet (refer to the reference numeral 21c in FIG. 2) provided at the lower end of the ice maker 2, and It is received inside a storage tank 1 located below. The flow ice received in the storage tank 1 is held in a state floating on the raw material processing liquid. Detailed configurations of the ice maker 2 and the storage tank 1 will be described later.

［製氷機について］
次に、図２，図３及び図４を参照して、製氷機２の詳細について説明する。製氷機２は、中空状の円筒体からなるドラム状部材としての内筒体２１と、その内筒体（ドラム状部材）２１の外周に周設された同じく中空状の円筒体からなる外筒体２２とを備えている。また、前記外筒体２２には、当該外筒体２２の外周面に密着する状態で発泡樹脂材等からなる断熱材２３が装着されており、更にその断熱材２３の外方部分が、略円筒状をなす外側パネル２４により覆われている。 [About the ice maker]
Next, details of the ice maker 2 will be explained with reference to FIGS. 2, 3, and 4. The ice maker 2 includes an inner cylinder 21 as a drum-shaped member made of a hollow cylindrical body, and an outer cylinder made of a hollow cylindrical body provided around the outer periphery of the inner cylinder (drum-shaped member) 21. body 22. Further, a heat insulating material 23 made of a foamed resin material or the like is attached to the outer cylindrical body 22 in close contact with the outer circumferential surface of the outer cylindrical body 22, and an outer portion of the heat insulating material 23 is approximately It is covered by an outer panel 24 having a cylindrical shape.

上述した内筒体（ドラム状部材）２１の内周面は、縦長に延在する略円柱形状の空洞部分を形成しており、その縦長円柱状の空洞部分が、原料処理液を流動させる液下流路２１ａとなっている。また、内筒体２１の上端部分には、上蓋部材２５が着脱自在に取り付けられており、その上蓋部材２５の直下位置、すなわち前記液下流路２１ａの上端部分に、原料処理液を送給するリング状の空間からなる液供給路２１ｂが形成されている。さらに、前記内筒体２１の下端部分には、下方に向かって開口する排出口２１ｃが設けられている。 The inner peripheral surface of the inner cylindrical body (drum-shaped member) 21 described above forms a substantially cylindrical cavity extending vertically. This is a downstream path 21a. Further, an upper lid member 25 is detachably attached to the upper end portion of the inner cylindrical body 21, and feeds the raw material processing liquid to a position directly below the upper lid member 25, that is, to the upper end portion of the liquid downstream path 21a. A liquid supply path 21b consisting of a ring-shaped space is formed. Furthermore, the lower end portion of the inner cylinder body 21 is provided with a discharge port 21c that opens downward.

このような内筒体（ドラム状部材）２１の構成部分のうちの液供給路２１ｂは、内筒体２１の上端部分に配置された円盤状の仕切板２１ｄと、その仕切板２１ｄの直上位置に対向配置された上蓋部材２５との間に形成されたリング状の空間部分からなるものであって、当該液供給路２１ｂにおける中心寄りの位置に装着されたシールリング２１ｅから半径方向の外方寄りの円環状の空間部分が、原料処理液が流動する液供給路２１ｂになされている。このとき、仕切板２１ｄの外周縁部には、複数の切欠き穴２１ｆが貫通形成されており、それらの切欠き穴２１ｆを通して液供給路２１ｂが、内筒体２１の内部の液下流路２１ａに連通されている。 The liquid supply path 21b, which is one of the constituent parts of the inner cylinder (drum-shaped member) 21, is connected to a disk-shaped partition plate 21d disposed at the upper end of the inner cylinder 21 and a position directly above the partition plate 21d. It consists of a ring-shaped space formed between the upper lid member 25 and the upper lid member 25 disposed facing each other, and is arranged radially outward from the seal ring 21e mounted near the center of the liquid supply path 21b. The annular space on the other side serves as a liquid supply path 21b through which the raw processing liquid flows. At this time, a plurality of notch holes 21f are formed through the outer peripheral edge of the partition plate 21d, and the liquid supply path 21b is connected to the liquid downstream path 21a inside the inner cylinder 21 through these notch holes 21f. is communicated with.

一方、上述したリング状の空間からなる液供給路２１ｂには、上蓋部材２５に形成された２箇所の貫通穴を介して、前述した送液管３（図示しない）の端部が二股状をなして連結されている。そして、その送液管３を通して原料処理液が液供給路２１ｂに供給されると、当該液供給路２１ｂにおける半径方向の外端部分の切欠き穴２１ｆから液下流路２１ａに向かって、原料処理液が吐出されるようになっている。このようにして液供給路２１ｂから液下流路２１ａに送り込まれた原料処理液は、内筒体（ドラム状部材）２１の内周面に沿って、上方から下方に向かって流動していくこととなる。 On the other hand, the end of the liquid supply pipe 3 (not shown) is connected to the liquid supply path 21b formed by the ring-shaped space through two through holes formed in the upper lid member 25. Concatenated without. Then, when the raw material processing liquid is supplied to the liquid supply path 21b through the liquid sending pipe 3, the raw material processing liquid flows from the notch hole 21f at the outer end portion in the radial direction of the liquid supply path 21b toward the liquid downstream path 21a. The liquid is discharged. The raw material processing liquid sent from the liquid supply path 21b to the liquid downstream path 21a in this manner flows from above to below along the inner circumferential surface of the inner cylindrical body (drum-shaped member) 21. becomes.

また、上述した内筒体（ドラム状部材）２１と外筒体２２とで挟まれた間部分には、内筒体２１を外方から螺旋状に取り巻く冷媒流路２６が形成されている。この冷媒流路２６は、断面略矩形状をなす長尺状の通路から形成されており、製氷機２の下端部分に開口している冷媒流路２６の入口部２６ａから、製氷機２の上端部分に開口している冷媒流路２６の出口部２６ｂまで連続的に延在している。 Further, a refrigerant flow path 26 is formed in a portion sandwiched between the above-mentioned inner cylinder (drum-shaped member) 21 and outer cylinder 22 so as to spirally surround the inner cylinder 21 from the outside. The refrigerant flow path 26 is formed from an elongated path having a substantially rectangular cross section, and is connected from the inlet portion 26a of the refrigerant flow path 26 that opens at the lower end of the ice maker 2 to the upper end of the ice maker 2. It extends continuously to the outlet part 26b of the refrigerant flow path 26 which is partially open.

その冷媒流路２６は、上述した冷媒管６の配管経路の途中部分に配置された構成になされており、当該冷媒流路２６おける入口部２６ａ及び出口部２６ｂに、冷媒管６の開口端部がそれぞれ連結されている。そして、冷凍機５から冷媒管６に送出された冷媒は、冷媒流路２６の入口部２６ａから冷媒流路２６内に送り込まれ、内筒体（ドラム状部材）２１の外方を螺旋状に流動した後に、冷媒流路２６の出口部２６ｂから、再び冷媒管６に流入して冷凍機５に戻されるようになっている。このようにして冷媒の循環が行われることで、製氷機２内の原料処理液の冷却が行われ、それによって、後述するような微細な氷粒子からなるフローアイスが製氷機２内に生成される。 The refrigerant flow path 26 is arranged in the middle of the piping route of the refrigerant pipe 6 described above, and the open end of the refrigerant pipe 6 are each connected. Then, the refrigerant sent from the refrigerator 5 to the refrigerant pipe 6 is sent into the refrigerant flow path 26 from the inlet 26a of the refrigerant flow path 26, and spirals outside the inner cylinder body (drum-shaped member) 21. After flowing, the refrigerant flows into the refrigerant pipe 6 again from the outlet portion 26b of the refrigerant flow path 26 and is returned to the refrigerator 5. By circulating the refrigerant in this way, the raw material processing liquid in the ice maker 2 is cooled, and as a result, flow ice consisting of fine ice particles as described later is generated in the ice maker 2. Ru.

ここで、冷凍機５による原料処理液の冷却作用について説明しておくと、まず、冷凍機５から供給される高圧の冷媒液は、膨張により低圧化された状態で製氷機２の冷媒流路２６内へ流入する。その冷媒流路２６へ流入した冷媒液は、内筒体（ドラム状部材）２１の周囲を螺旋状に上方へ向けて流動していくが、その際に、内筒体２１の内周面を流動する原料処理液を、内筒体２１越しに冷却し、原料処理液を過冷却状態とする。 Here, to explain the cooling effect of the raw material processing liquid by the refrigerator 5, firstly, the high-pressure refrigerant liquid supplied from the refrigerator 5 is lowered in pressure by expansion and is passed through the refrigerant flow path of the ice maker 2. 26. The refrigerant liquid that has flowed into the refrigerant flow path 26 flows upwardly around the inner cylindrical body (drum-shaped member) 21 in a spiral manner. The flowing raw material processing liquid is cooled through the inner cylinder 21 to bring the raw material processing liquid into a supercooled state.

このように本実施形態における冷媒流路２６は、内筒体（ドラム状部材）２１の周囲に螺旋状に形成されているので、例えば、直線状の経路を形成した場合に比べて、冷媒流路２６の経路長さが大きくなっており、それによって冷媒の通過時間が長期化され、冷媒による原料処理液の冷却効率が向上される。この冷媒流路２６を通過する冷媒液は、液下流路２１ａ内の原料処理液との間で熱交換して原料処理液を冷却することによって気化される。 In this way, the refrigerant flow path 26 in this embodiment is formed in a spiral shape around the inner cylindrical body (drum-shaped member) 21, so that the refrigerant flow rate is lower than that in the case where a straight path is formed. The path length of the passage 26 is increased, which lengthens the passage time of the refrigerant and improves the cooling efficiency of the raw processing liquid by the refrigerant. The refrigerant liquid passing through the refrigerant flow path 26 is vaporized by exchanging heat with the raw material processing liquid in the liquid downstream path 21a to cool the raw material processing liquid.

気化された冷媒ガスは、冷媒流路２６を通過した後に冷媒管６を経て、冷凍機５へ送り戻される。この冷凍機５は、圧縮機によって冷媒ガスを高温高圧に圧縮した後、その高温高圧の冷媒ガスを凝縮器により凝縮液化して冷媒液に戻し、再び冷媒管６へ供給する。この一連の冷媒の循環によって、製氷機２の液下流路２１ａを通過する原料処理液は過冷却されるが、冷媒流路２６内を流動する冷媒は、上述した断熱材２３及び外側パネル２４によって、外気との熱交換が防止される。後述する貯留タンク１に付設された「予冷却手段」としての冷却管１２による冷却も同様に行われる。 After passing through the refrigerant flow path 26, the vaporized refrigerant gas is sent back to the refrigerator 5 via the refrigerant pipe 6. This refrigerator 5 compresses refrigerant gas to high temperature and high pressure using a compressor, and then condenses and liquefies the high temperature and high pressure refrigerant gas using a condenser to return it to refrigerant liquid, and supplies the refrigerant gas to refrigerant pipe 6 again. Through this series of refrigerant circulation, the raw processing liquid passing through the liquid downstream path 21a of the ice maker 2 is supercooled, but the refrigerant flowing in the refrigerant path 26 is , heat exchange with outside air is prevented. Cooling by a cooling pipe 12 as a "pre-cooling means" attached to the storage tank 1, which will be described later, is performed in the same manner.

また、前述したように製氷機２の内筒体（ドラム状部材）２１における下端部分には、下方に向かって開口する排出口２１ｃが設けられており、製氷機２内に生成された微細な氷粒子からなるフローアイスは、排出口２１ｃを通して落下されて貯留タンク１内に受けられるようになっている。 Further, as described above, the lower end portion of the inner cylindrical body (drum-shaped member) 21 of the ice maker 2 is provided with a discharge port 21c that opens downward. Flow ice made up of ice particles is dropped through the outlet 21c and received in the storage tank 1.

［スクレーパー状部材について］
一方、前述した内筒体（ドラム状部材）２１の液下流路２１ａの内部には、内筒体２１の中心軸に沿って延在する長尺状のドラム軸２７が配設されている。このドラム軸２７は、本発明で言う「回転軸」をなすものであり、長手方向（図２の上下方向）の両端部分に設けられた上部軸受け２７ａ及び下部軸受け２７ｂを介して回転自在に支持されている。 [About the scraper-like member]
On the other hand, an elongated drum shaft 27 extending along the central axis of the inner cylinder 21 is disposed inside the liquid flow path 21a of the inner cylinder (drum-shaped member) 21 described above. This drum shaft 27 constitutes a "rotating shaft" as used in the present invention, and is rotatably supported via an upper bearing 27a and a lower bearing 27b provided at both ends in the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 2). has been done.

このときの上部軸受け２７ａは、前述した上蓋部材２５に固着されたベアリング部材から構成されており、上蓋部材２５と一体的に長手方向（図２の上下方向）に着脱される。これに対して、下部軸受け２７ｂは、内筒体（ドラム状部材）２１の一部に装着された滑り軸受けから構成されており、当該下部軸受け２７ｂからドラム軸（回転軸）２７が上方に離脱可能になされている。従って、前述した上蓋部材２５を製氷機２から取り外して上方に持ち上げると、その上蓋部材２５と一体をなしてドラム軸２７が上方に抜き出される構成になされている。 The upper bearing 27a at this time is constituted by a bearing member fixed to the upper lid member 25 described above, and is attached to and removed from the upper lid member 25 integrally in the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 2). On the other hand, the lower bearing 27b is composed of a sliding bearing attached to a part of the inner cylindrical body (drum-shaped member) 21, and the drum shaft (rotating shaft) 27 is detached upward from the lower bearing 27b. It has been made possible. Therefore, when the above-mentioned upper lid member 25 is removed from the ice maker 2 and lifted upward, the drum shaft 27 is pulled out upward integrally with the upper lid member 25.

また、上述したドラム軸（回転軸）２７には、掻き爪構造をなすスクレーパー状部材２８が取り付けられており、そのスクレーパー状部材２８がドラム軸２７とともに回転することによって、後述するように内筒体（ドラム状部材）２１の内周面に付着する氷膜が、内筒体２１の長手方向のほぼ全域にわたって掻き取られるようになっている。 Further, a scraper-like member 28 having a claw structure is attached to the drum shaft (rotating shaft) 27 mentioned above, and as the scraper-like member 28 rotates together with the drum shaft 27, the inner cylinder The ice film adhering to the inner peripheral surface of the body (drum-shaped member) 21 is scraped off over almost the entire length of the inner cylindrical body 21 in the longitudinal direction.

すなわち、本実施形態におけるスクレーパー状部材２８は、ドラム軸（回転軸）２７の外周に着脱可能に装着された管状部材（スリーブ）２８ａに沿って、軸方向（図２の上下方向）に３体のものが並列するように配置されている。このときの管状部材２８ａは、ドラム軸２７に対して固定ボルト２８ｄにより固定状態になされており、ドラム軸２７と一体的に回転される構成になされている。一方、この管状部材２８ａは、固定ボルト２８ｄを取り外すことにより、ドラム軸２７に沿って軸方向に抜き出すようにして容易に取り外される構成になされている。 That is, three scraper-like members 28 in this embodiment are arranged in three pieces in the axial direction (vertical direction in FIG. 2) along a tubular member (sleeve) 28a that is detachably attached to the outer periphery of the drum shaft (rotary shaft) 27. are arranged in parallel. At this time, the tubular member 28a is fixed to the drum shaft 27 by a fixing bolt 28d, and is configured to rotate integrally with the drum shaft 27. On the other hand, the tubular member 28a is configured to be easily removed by removing the fixing bolt 28d and pulling it out in the axial direction along the drum shaft 27.

また、特に図３に示されているように、上述した管状部材（スリーブ）２８ａの外周には、リング状部材からなる回転支持板２８ｂが嵌着されているとともに、その回転支持板２８ｂの外周縁に、略等角間隔（略１２０度間隔）で３体の掻き爪２８ｃが取着されている。 Further, as shown in FIG. 3 in particular, a rotation support plate 28b made of a ring-shaped member is fitted on the outer periphery of the above-mentioned tubular member (sleeve) 28a, and the outer circumference of the rotation support plate 28b is fitted. Three scratching claws 28c are attached to the periphery at approximately equal angular intervals (approximately 120 degree intervals).

それらの各掻き爪２８ｃは、特に図４に示されているように、ブラケット状をなす回転支持板２８ｂから内筒体（ドラム状部材）２１の内周面に向かってブレード状に突出する樹脂材から形成されている。それらの掻き爪２８ｃは、回転支持板２８ｂに対して、半径方向に往復移動可能に装着されているとともに、当該掻き爪２８ｃの後端部分（半径方向の内端部分）には、回転支持板２８ｂとの間に付勢手段としてのコイルバネ２８ｅが配置されており、当該コイルバネ（付勢手段）２８ｅの付勢力によって、掻き爪２８ｃが半径方向外方に向かって突出しする状態に維持されている。 As particularly shown in FIG. 4, each of the scratching claws 28c is made of resin that protrudes in a blade shape from the bracket-shaped rotation support plate 28b toward the inner peripheral surface of the inner cylinder (drum-shaped member) 21. It is formed from wood. These scratching claws 28c are attached to the rotation support plate 28b so as to be able to reciprocate in the radial direction, and the rotation support plate A coil spring 28e as a biasing means is disposed between the coil spring 28b and the scraping claw 28c in a state in which it protrudes radially outward by the biasing force of the coil spring (biasing means) 28e. .

すなわち、上述したコイルバネ（付勢手段）２８ｅの付勢力によって掻き爪２８ｃの先端縁は、内筒体（ドラム状部材）２１の内周面に対して、常時、接触する摺接状態に維持されることとなるが、このときの掻き爪２８ｃの先端縁は、いわゆるエッジ構造になされており、当該掻き爪２８ｃの先端エッジ部の摺擦作用が、内筒体２１の内周面に対して常時付与されるようになっている。また、その掻き爪２８ｃの先端エッジ部は、ドラム軸（回転軸）２７の中心から半径方向に延びる線上に配置されており、当該掻き爪２８ｃの先端エッジ部の摺擦作用が、内筒体２１の内周面に対して効率的に付与される構成になされている。 That is, the tip edge of the scraping claw 28c is always maintained in a sliding state in contact with the inner peripheral surface of the inner cylinder body (drum-shaped member) 21 by the biasing force of the coil spring (biasing means) 28e described above. However, the tip edge of the scratching claw 28c at this time has a so-called edge structure, and the sliding action of the tip edge portion of the scratching claw 28c is against the inner circumferential surface of the inner cylinder body 21. It is always granted. Further, the tip edge portion of the scratching claw 28c is arranged on a line extending radially from the center of the drum shaft (rotation shaft) 27, and the sliding action of the tip edge portion of the scratching claw 28c is applied to the inner cylinder body. It is configured to be efficiently applied to the inner circumferential surface of 21.

このような構成を備えた各スクレーパー状部材２８は、上述したようにドラム軸（回転軸）２７の軸方向（図２の上下方向）に沿って３体にわたって並列されているが、軸方向（図２の上下方向）に隣り合う一対の掻き爪２８ｃ，２８ｃ同士は、回転方向において略６０度の位相ズレを有するように配置されている。 As described above, the three scraper-like members 28 having such a configuration are arranged in parallel along the axial direction (vertical direction in FIG. 2) of the drum shaft (rotating shaft) 27; A pair of scraping claws 28c, 28c adjacent to each other in the vertical direction of FIG. 2 are arranged so as to have a phase shift of approximately 60 degrees in the rotational direction.

一方、特に図２に示されているように、前述した内筒体（ドラム状部材）２１の上方に配置されている上蓋部材２５には、ドラム軸（回転軸）２７の一端部（上端部）が連結される減速機２９ａに出力軸が連結される駆動モータ２９が取り付けられている。当該駆動モータ２９は、その出力軸を回転させることにより回転力を、ギヤ機構を有する減速機２９ａに伝達する駆動装置であり、減速機２９ａにより減速された駆動モータ２９の出力軸の回転力によってドラム軸２７が回転駆動され、上述したスクレーパー状部材２８の回転掻き取り作用が行われるようになっている。 On the other hand, as particularly shown in FIG. ) is connected to a drive motor 29 whose output shaft is connected to a speed reducer 29a. The drive motor 29 is a drive device that transmits rotational force to a reduction gear 29a having a gear mechanism by rotating its output shaft. The drum shaft 27 is driven to rotate, and the scraper-like member 28 mentioned above performs the rotational scraping action.

［貯留タンクについて］
次に、前述した貯留タンク１は、製氷機２へ供給される原料処理液、及び製氷機２により生成されるフローアイスを貯留するための貯留空間を有しており、その貯留空間内に、原料処理液及びフローアイスを攪拌するための攪拌機１１が設置されている。 [About the storage tank]
Next, the storage tank 1 described above has a storage space for storing the raw material processing liquid supplied to the ice maker 2 and the flow ice produced by the ice maker 2, and within the storage space, A stirrer 11 is installed to stir the raw material treatment liquid and flow ice.

上記攪拌機１１の上方部分には、駆動モータ１１ａが取り付けられており、その駆動モータ１１ａの出力軸に、貯留タンク１の上部から下部へ垂下される回転軸１１ｂが連設されている。当該回転軸１１ｂには、その軸方向（図１の上下方向）に間隔を隔てて一対のプロペラ状の攪拌羽根１１ｃ，１１ｃが取着されている。それらの攪拌羽根１１ｃ，１１ｃは、駆動モータ１１ａの回転駆動によって回転軸１１ｂが回転されると、その回転に伴って貯留タンク１内で旋回され、この旋回により貯留タンク１内の原料処理液及びフローアイスを攪拌する。このような攪拌羽根１１ｃ，１１ｃの攪拌作用によって、貯留タンク１内に貯留される原料処理液及びフローアイスからなる流動氷中の氷粒の成長が抑制されるとともに、流動氷の流動性の低下が抑制される。 A drive motor 11a is attached to the upper part of the agitator 11, and a rotating shaft 11b that hangs down from the top to the bottom of the storage tank 1 is connected to the output shaft of the drive motor 11a. A pair of propeller-shaped stirring blades 11c, 11c are attached to the rotating shaft 11b at an interval in the axial direction (vertical direction in FIG. 1). When the rotating shaft 11b is rotated by the rotational drive of the drive motor 11a, these stirring blades 11c, 11c are rotated within the storage tank 1 as a result of the rotation, and due to this rotation, the raw material processing liquid in the storage tank 1 and Stir the flow ice. Due to the stirring action of the stirring blades 11c, 11c, the growth of ice particles in the fluid ice made of the raw processing liquid and flow ice stored in the storage tank 1 is suppressed, and the fluidity of the fluid ice is reduced. is suppressed.

また、貯留タンク１の下部には、貯留空間と連通した開口である流出口（図示省略）が形成されており、その流出口に、前述した送液管３の端部が連通するように接続されている。すなわち、原料処理液及びフローアイスを含む流動氷が、貯留タンク１の貯留空間から、循環ポンプ４が配設された送液管３を通して、製氷機２の液下流路２１ａに至り、再び貯留タンク１の貯留空間に戻るという循環経路が形成されている。 Further, an outlet (not shown) is formed in the lower part of the storage tank 1 and is an opening that communicates with the storage space, and the end of the liquid feed pipe 3 described above is connected to the outlet so as to communicate with the outlet. has been done. That is, fluidized ice containing the raw material processing liquid and flow ice passes from the storage space of the storage tank 1 through the liquid sending pipe 3 in which the circulation pump 4 is installed, reaches the liquid downstream path 21a of the ice maker 2, and then flows back into the storage tank. A circulation path is formed that returns to the first storage space.

一方、前述した冷凍機５からは、製氷機２への冷媒管６とは別個の冷媒管７が分岐する状態で延出しており、当該冷媒管７が、貯留タンク１の内壁面に沿って蛇行する状態に配設された冷却管１２に連結されている。この冷却管１２は、貯留タンク１の貯留空間内の原料処理液及びフローアイスを含む流動氷を事前に冷却しておく「予冷却手段」を構成するものであって、ステンレス等の耐腐蝕性を有する材料で形成されたフラット状の配管から形成されている。通常、予冷する場合は、海水チラーユニットが別置きとなり、別途に冷却装置が必要となるが、チラーユニットの冷却温度帯は、３℃～５℃までしか冷却できない。本貯留タンク１においては、製氷可能温度帯まで冷却できる。本発明のように貯留タンク１を四角形に形成することによりフラット状の冷却管が使用でき、イニシャルコスト及び予冷をすることによるランニングコストを低く抑えることができる。 On the other hand, a refrigerant pipe 7 separate from the refrigerant pipe 6 to the ice maker 2 extends from the aforementioned refrigerator 5 in a branched state, and the refrigerant pipe 7 extends along the inner wall surface of the storage tank 1. It is connected to a cooling pipe 12 arranged in a meandering manner. This cooling pipe 12 constitutes a "pre-cooling means" for pre-cooling the fluid ice containing the raw material processing liquid and flow ice in the storage space of the storage tank 1, and is made of corrosion-resistant material such as stainless steel. It is made of flat piping made of a material with Normally, when pre-cooling, a seawater chiller unit is placed separately and a separate cooling device is required, but the chiller unit can only cool down to a temperature of 3°C to 5°C. In this storage tank 1, it is possible to cool the ice to a temperature range where ice can be made. By forming the storage tank 1 in a rectangular shape as in the present invention, a flat cooling pipe can be used, and the initial cost and running cost due to pre-cooling can be kept low.

そして、冷凍機５から冷媒管７を通して冷却管１２に循環的に供給された冷媒によって、上述したように貯留タンク１内に収容されている原料処理液及びフローアイスが、供給前の段階から事前に予冷却されることによって所望の温度に維持される。このように、貯留タンク１から製氷機２に供給される原料供給液が、予冷却手段により供給前から事前に適宜の低温状態になされていることで、製氷機２における冷却が効率的、安定的かつ低コストで行われる。 By the refrigerant cyclically supplied from the refrigerator 5 to the cooling pipe 12 through the refrigerant pipe 7, the raw material processing liquid and flow ice stored in the storage tank 1 as described above are preliminarily supplied from the stage before supply. The desired temperature is maintained by pre-cooling. In this way, the raw material supply liquid supplied from the storage tank 1 to the ice making machine 2 is brought to an appropriate low temperature state by the pre-cooling means before being supplied, so that cooling in the ice making machine 2 is efficient and stable. It is done efficiently and at low cost.

このとき、前述した送液管３及び冷媒管６，７には、適宜の機能を有する止め弁８ａ、逆止弁９、電磁弁１０及び手動弁１０ａが配設されており、それらの弁動作によって原料処理液を含む流動氷、及び冷媒の流動状態が適宜に調整されるようになっている。 At this time, a stop valve 8a, a check valve 9, a solenoid valve 10, and a manual valve 10a having appropriate functions are arranged in the liquid sending pipe 3 and refrigerant pipes 6 and 7, and the valve operation is controlled. The flow state of the fluidized ice containing the raw material treatment liquid and the refrigerant is adjusted as appropriate.

［プロセス制御手段について］
このような構成からなる貯留タンク１、製氷機２、及び冷凍機５を備えたフローアイス製造装置には、例えば図５に示されているようなフローアイス製造システムが付設されており、そのフローアイス製造システムの「プロセス制御手段（コントローラ）」１００から出力される指令信号に基づいて、必要な動作制御が行われるようになっている。 [About process control means]
A flow ice production apparatus equipped with the storage tank 1, ice maker 2, and refrigerator 5 configured as described above is equipped with a flow ice production system as shown in FIG. 5, for example. Necessary operation control is performed based on command signals output from a "process control means (controller)" 100 of the ice cream manufacturing system.

本実施形態にかかるフローアイス製造システムを構成しているプロセス制御手段（コントローラ）１００においては、所望の状態量を有するフローアイスを製造する際における各種の駆動モータ及びアクチュエータの動作制御を実行する制御プログラムが、ＲＯＭ１０１に記憶・格納されているとともに、フローアイス製造装置の各部における温度、流量及び回転数等の各種プロセス状態量を検知する温度センサ、流量センサ、回転センサ等の各種センサ１０２を備えている。そして、各種制御動作に必要なデータを揮発性メモリ１０３又は不揮発性メモリ１０４に記憶させながら、ＣＰＵ（中央演算装置）１０５が必要な制御プログラムを実行し、それによってフローアイス製造装置全体の動作が好適に司られる構成になされている。 In the process control means (controller) 100 constituting the flow ice production system according to the present embodiment, control is performed to control the operation of various drive motors and actuators when producing flow ice having a desired state quantity. The program is memorized and stored in a ROM 101, and includes various sensors 102 such as a temperature sensor, a flow rate sensor, and a rotation sensor that detect various process state quantities such as temperature, flow rate, and rotation speed in each part of the flow ice production device. ing. Then, while storing the data necessary for various control operations in the volatile memory 103 or the nonvolatile memory 104, the CPU (central processing unit) 105 executes the necessary control programs, thereby controlling the operation of the entire flow ice manufacturing apparatus. The structure is such that it can be controlled in a suitable manner.

上述したＣＰＵ（中央演算装置）１０５は、適宜のインターフェース（Ｉ／Ｏ）１０６を介してフローアイスの製造に関与する各種駆動モータのモータドライバ１０７、及びバルブソレノイドを含む各種アクチュエータ１０８にパス接続されている。そして、操作制御盤（コントロールパネル）１０９を通して、フローアイスを製造するための条件に対応した制御動作値が設定される一方、各種の外部機器を接続するネットワークから転送された動作信号が転送されることによって、所望の状態量を有するフローアイスの製造に必要とされる製造動作が実行される構成になされている。 The above-mentioned CPU (central processing unit) 105 is connected via a suitable interface (I/O) 106 to motor drivers 107 of various drive motors involved in the production of flow ice, and various actuators 108 including valve solenoids. ing. Then, through the operation control panel 109, control operation values corresponding to the conditions for manufacturing flow ice are set, while operation signals transferred from the network connecting various external devices are transferred. Accordingly, the configuration is such that the manufacturing operation required to manufacture flow ice having a desired state quantity is executed.

ここで、上述したＲＯＭ１０５に格納された制御プログラムは、製氷機２に設けられた内筒体（ドラム状部材）２１の内周面を必要な温度範囲に維持する温度調整手段を有している。この温度調整手段は、後述する液循環調整手段と協働して、貯留タンク１と製氷機２との間に配置された循環ポンプ４による原料処理液の循環量と、冷凍機５から送出される冷媒の温度及び流量等を、必要な状態にバランスさせるように制御するものであり、本実施形態においては、製氷機２における内筒体（ドラム状部材）２１の内周面を、－８℃～－１０℃の温度範囲に維持する制御機能を備えている。 Here, the control program stored in the ROM 105 described above has a temperature adjustment means for maintaining the inner peripheral surface of the inner cylindrical body (drum-shaped member) 21 provided in the ice making machine 2 within a necessary temperature range. . This temperature adjustment means cooperates with a liquid circulation adjustment means to be described later to adjust the amount of raw processing liquid circulated by the circulation pump 4 disposed between the storage tank 1 and the ice making machine 2 and the amount of raw processing liquid sent out from the refrigerator 5. In this embodiment, the inner circumferential surface of the inner cylinder (drum-shaped member) 21 of the ice maker 2 is controlled so as to balance the temperature, flow rate, etc. of the refrigerant to the required state. It has a control function that maintains the temperature within the temperature range of ℃ to -10℃.

また、上述したＲＯＭ１０１における制御プログラムは、製氷機２の内筒体（ドラム状部材）２１内に配置されたスクレーパー状部材２８のドラム軸（回転軸）２７を、必要な回転量に維持する回転駆動調整手段を有している。この回転駆動調整手段は、スクレーパー状部材２８のドラム軸２７が連結されている駆動モータ２９の駆動ドライバを、必要な状態に制御するものであり、本実施形態においては、スクレーパー状部材２８のドラム軸２７を、１７０ｒｐｍ～１９０ｒｐｍの範囲で回転駆動させる制御機能を備えている。 Further, the control program in the ROM 101 described above is configured to rotate the drum shaft (rotating shaft) 27 of the scraper-like member 28 disposed in the inner cylindrical body (drum-like member) 21 of the ice maker 2 at a required rotation amount. It has drive adjustment means. This rotational drive adjustment means controls the drive driver of the drive motor 29 to which the drum shaft 27 of the scraper-like member 28 is connected to a required state. It has a control function to rotate the shaft 27 in a range of 170 rpm to 190 rpm.

さらに、上述したＲＯＭ１０１における制御プログラムは、前述した貯留タンク１から製氷機２の内筒体（ドラム状部材）２１に供給される原料処理液を必要な供給量に維持する液循環調整手段を有しており、当該液循環調整手段によって、前述した循環ポンプ４による原料処理液の循環量を、製氷機２の内筒体２１の単位体積当たり、毎分１００リットル～１５０リットルに維持する制御動作が実行されるようになっている。 Furthermore, the control program in the ROM 101 described above has a liquid circulation adjustment means for maintaining the raw processing liquid supplied from the storage tank 1 to the inner cylinder (drum-shaped member) 21 of the ice maker 2 at a required supply amount. The liquid circulation adjustment means performs a control operation to maintain the circulation rate of the raw material processing liquid by the circulation pump 4 at 100 liters to 150 liters per minute per unit volume of the inner cylinder 21 of the ice maker 2. is now executed.

さらにまた、上述したＲＯＭ１０１における制御プログラムは、貯留タンク１の原料処理液を予め冷やしておく予冷調整手段を有しており、当該予冷調整手段によって、製氷機２の冷却を効率的に行わせる制御動作が実行されることで、装置全体の冷却負荷が軽減されるようになっている。 Furthermore, the control program in the ROM 101 described above has a pre-cooling adjustment means that cools the raw material processing liquid in the storage tank 1 in advance, and controls the ice making machine 2 to be efficiently cooled by the pre-cooling adjustment means. By executing this operation, the cooling load on the entire device is reduced.

以上の構成を有する本実施形態にかかるフローアイス製造装置を備えたフローアイス製造システムの動作について説明する。まず、循環ポンプ４が稼動されると、その循環ポンプ４の吸引力によって、貯留タンク１の貯留空間における下部から、予冷却で適宜の低温状態になされている原料処理液が吸引され、その吸引された原料処理液が、送液管３を経て製氷機２の上部から液供給路２１ｂ内へ流入する。液供給路２１ｂへ流入した原料処理液は、内筒体（ドラム状部材）２１の内周面に沿って、上方から下方へ向けて流動し、その流動中に冷凍機５が供給する冷媒によって冷却される。この冷却された原料処理液は、凝固温度以下に冷却されて過冷却状態となる。 The operation of the flow ice production system including the flow ice production apparatus according to this embodiment having the above configuration will be explained. First, when the circulation pump 4 is operated, the suction force of the circulation pump 4 sucks the raw processing liquid that has been pre-cooled to an appropriate low temperature from the lower part of the storage space of the storage tank 1. The treated raw material processing liquid flows from the upper part of the ice maker 2 into the liquid supply path 21b via the liquid sending pipe 3. The raw material processing liquid that has flowed into the liquid supply path 21b flows from above to below along the inner circumferential surface of the inner cylindrical body (drum-shaped member) 21, and during the flow, it is caused by the refrigerant supplied by the refrigerator 5. cooled down. This cooled raw material treatment liquid is cooled to a temperature below the solidification temperature and enters a supercooled state.

過冷却状態になされた原料処理液は、内筒体（ドラム状部材）２１の内周面や原料処理液中に対する衝撃で過冷却状態が解除されるが、原料処理液の過冷却状態が解除されると、原料処理液中に微細氷粒が生じるとともに、内筒体２１の内周面に結晶氷が付着して析出される。このとき、原料処理液の凍結が行われる製氷機２の内筒体２１の内周面が、氷の膜が形成されるような過剰な低温になされることなく必要かつ十分な冷却温度に維持されるため、そこに生成される氷粒子の粒径は従来より小さくなる。 The supercooled raw material processing liquid is released from the supercooled state by impact on the inner circumferential surface of the inner cylinder body (drum-shaped member) 21 and the raw material processing liquid, but the supercooled state of the raw material processing liquid is released. As a result, fine ice particles are generated in the raw material processing liquid, and crystal ice is deposited and deposited on the inner peripheral surface of the inner cylinder 21. At this time, the inner peripheral surface of the inner cylindrical body 21 of the ice maker 2 where the raw material processing liquid is frozen is maintained at a necessary and sufficient cooling temperature without being brought to an excessively low temperature that would cause an ice film to form. As a result, the size of the ice particles generated there is smaller than before.

内筒体（ドラム状部材）２１の内周面に付着した結晶氷は、スクレーパー状部材２８の摺擦作用によって掻き取られる。このときの氷粒子の掻き取りは、内筒体２１の内周面に生成される氷粒子が氷の膜を形成する前に、必要かつ十分な程度の高速で回転されるスクレーパー状部材２８の摺擦作用により行われる。従って、従来の装置では出来なかった微細な粒径の氷粒子を含むフローアイスが、スクレーパー状部材２８をロック状態等に陥らせることなく効率的かつ容易に製造される。 Crystallized ice adhering to the inner circumferential surface of the inner cylindrical body (drum-shaped member) 21 is scraped off by the sliding action of the scraper-shaped member 28. At this time, the ice particles are scraped off by a scraper-like member 28 that is rotated at a necessary and sufficient high speed before the ice particles generated on the inner circumferential surface of the inner cylinder body 21 form an ice film. This is done by rubbing action. Therefore, flow ice containing ice particles with a fine particle size, which could not be produced using conventional devices, can be efficiently and easily produced without causing the scraper-like member 28 to become locked.

このように、スクレーパー状部材２８によって掻き取られた結晶氷は、微細氷粒を含むフローアイスとなって下方に落下していき、貯留タンク１内に受けられる。貯留タンク１内に受けられたフローアイスは、原料処理液の水面に浮遊した状態で貯留される。 In this way, the crystalline ice scraped off by the scraper-like member 28 becomes flow ice containing fine ice particles, falls downward, and is received in the storage tank 1. The flow ice received in the storage tank 1 is stored in a floating state on the water surface of the raw material processing liquid.

その後、製氷機２の稼動を継続すると、貯留タンク１内に貯留されている原料処理液は、送液管３を通して製氷機２での冷却処理を経ることによって、逐次フローアイスに変化し、貯留タンク１へ送り戻されて貯留される。この処理を繰り返し継続すると、貯留タンク１内の上部から底部に達するまでの量のフローアイスが蓄積される。 After that, when the ice maker 2 continues to operate, the raw processing liquid stored in the storage tank 1 passes through the liquid pipe 3 and undergoes cooling processing in the ice maker 2, gradually changing into flow ice, which is then stored in the storage tank 1. It is sent back to tank 1 and stored. When this process is repeated and continued, an amount of flow ice is accumulated from the top to the bottom of the storage tank 1.

以上説明した通り、本実施形態にかかるフローアイス製造装置を備えたフローアイス製造システムによれば、原料処理液の凍結が行われる製氷機２の内筒体（ドラム状部材）２１の内周面が、氷の膜が形成されるような過剰な低温になされることなく必要かつ十分な冷却温度に維持されるため、そこに生成される氷粒子の粒径が従来より小さくなる。しかも、製氷機２の内筒体２１の内周面に生成される氷粒子の膜が形成される前に、必要かつ十分な程度の高速で回転されるスクレーパー状部材２８によって氷粒子が掻き取られる結果、従来の装置では出来なかった微細な粒径、具体的には０．０５ｍｍの氷粒子を含むフローアイスが、例えば５０％以上の高い氷濃度（ＩＰＦ）で効率的かつ容易に製造される。
As explained above, according to the flow ice production system equipped with the flow ice production apparatus according to the present embodiment, the inner peripheral surface of the inner cylindrical body (drum-shaped member) 21 of the ice maker 2 where the raw material processing liquid is frozen. However, since the cooling temperature is maintained at a necessary and sufficient temperature without being lowered to an excessively low temperature that would cause an ice film to form, the size of the ice particles generated therein is smaller than before. Furthermore, before a film of ice particles is formed on the inner circumferential surface of the inner cylindrical body 21 of the ice maker 2, the ice particles are scraped off by the scraper-like member 28 that rotates at a necessary and sufficient high speed. As a result, flow ice containing ice particles with a fine particle size, specifically 0.05 mm, which could not be produced using conventional equipment, can be efficiently and easily produced at a high ice concentration (IPF) of, for example, 50% or more. Ru.

特に、本実施形態においては、貯留タンク１から製氷機２の内筒体（ドラム状部材）２１へ供給される原料処理液が、予定された範囲（内筒体２１の単位体積当たり毎分１００リットル～１５０リットル）の循環量とされていることから、内筒体２１の容量の大きさにかかわらず、好適な粒径及び氷濃度（ＩＰＦ）を有するフローアイスが安定的に製造される。 In particular, in this embodiment, the raw material processing liquid supplied from the storage tank 1 to the inner cylinder (drum-shaped member) 21 of the ice maker 2 is supplied within a predetermined range (100 per minute per unit volume of the inner cylinder 21). Since the circulating volume is set to be 1 to 150 liters, flow ice having a suitable particle size and ice concentration (IPF) can be stably produced regardless of the capacity of the inner cylinder 21.

また、本実施形態にかかる製氷機２では、スクレーパー状部材２８の掻き爪２８ｃの先端エッジ部が、コイルバネ（付勢手段）２８ｅの付勢力によって内筒体（ドラム状部材）２１の内周面に好適な接触圧で確実に摺接されていることから、微細な粒径を有するフローアイスが確実に得られる。さらに、そのスクレーパー状部材２８の掻き爪２８ｃが樹脂材からなることから、内筒体２１の内周面に対してスクレーパー状部材２８がより密接に摺接され、かつ内筒体２１の内周面の摩耗や破損が起きにくくなる。 In addition, in the ice maker 2 according to the present embodiment, the tip edge portion of the scraping claw 28c of the scraper-like member 28 is applied to the inner circumferential surface of the inner cylinder body (drum-like member) 21 by the biasing force of the coil spring (biasing means) 28e. Flow ice having a fine particle size can be reliably obtained since the ice is in sliding contact with the ice at a suitable contact pressure. Furthermore, since the scraping claws 28c of the scraper-like member 28 are made of a resin material, the scraper-like member 28 is brought into closer sliding contact with the inner circumferential surface of the inner cylinder 21, and the inner circumference of the inner cylinder 21 is Surface wear and damage are less likely to occur.

さらに、本実施形態では、スクレーパー状部材２８が取り付けられている管状部材（スリーブ）２８ａが、ドラム軸（回転軸）２７に対して着脱される構造になされているため、スクレーパー状部材２８の交換が容易に行われ、スクレーパー状部材２８の摩耗又は破損時における作業が効率的に行われる。 Furthermore, in this embodiment, since the tubular member (sleeve) 28a to which the scraper-like member 28 is attached is configured to be attached to and detached from the drum shaft (rotating shaft) 27, the scraper-like member 28 can be replaced. can be easily performed, and work can be performed efficiently when the scraper-like member 28 is worn or damaged.

加えて、本実施形態では、貯留タンク１に付設された「予冷却手段」として冷却管１２により、当該貯留タンク１内の原料処理液が、予め適宜に低温化された状態で製氷機２に供給されることから、製氷機２において効率的、低コストで、かつ安定的な冷却が行われ、微細氷粒子を含む高濃度なフローアイスの製造を実現しつつ、その生産性も向上させることが可能となっている。 In addition, in this embodiment, the raw material processing liquid in the storage tank 1 is supplied to the ice making machine 2 in a suitably low temperature state by means of a cooling pipe 12 as a "pre-cooling means" attached to the storage tank 1. As a result, the ice making machine 2 performs efficient, low-cost, and stable cooling, realizing the production of highly concentrated flow ice containing fine ice particles, and improving its productivity. is possible.

以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本実施形態は上述した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるというのはいうまでもない。 As above, the invention made by the present inventor has been specifically explained based on the embodiments, but the present embodiments are not limited to the above-mentioned embodiments, and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Needless to say.

本発明は、生鮮食料品の鮮度を維持する冷却材や、氷菓子等の食品等の多種多様な分野で使用されるフローアイスの製造装置に関して広く適用することが可能である。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be widely applied to the manufacturing apparatus of the flow ice used in various fields, such as a cooling agent which maintains the freshness of perishable foods, and foodstuffs, such as ice confectionery.

１貯留タンク
１１攪拌機
１１ａ駆動モータ
１１ｂ回転軸
１１ｃ攪拌羽根
１２冷却管（予冷却手段）
２製氷機
２１内筒体（ドラム状部材）
２１ａ液下流路
２１ｂ液供給路
２１ｃ排出口
２１ｄ仕切板
２１ｅシールリング
２１ｆ切欠き穴
２２外筒体
２３断熱材
２４外側パネル
２５上蓋部材
２６冷媒流路
２６ａ入口部
２６ｂ出口部
２７ドラム軸
２７ａ上部軸受け
２７ｂ下部軸受け
２８スクレーパー状部材
２８ａ管状部材（スリーブ）
２８ｂ回転支持板
２８ｃ掻き爪
２８ｄ固定ボルト
２８ｅコイルバネ（付勢手段）
２９駆動モータ
２９ａ減速機
３送液管
４循環ポンプ
５冷凍機
６冷媒管
７冷媒管
８止め弁
９逆止弁
１０電磁弁
１０ａ手動弁
１００プロセス制御手段
１０１ＲＯＭ
１０２センサ
１０３揮発性メモリ
１０４不揮発性メモリ
１０５ＣＰＵ（中央演算装置）
１０６インターフェース（Ｉ／Ｏ）
１０７モータドライバ
１０８アクチュエータ
１０９操作制御盤（コントロールパネル） 1 Storage tank 11 Stirrer 11a Drive motor 11b Rotating shaft 11c Stirring blade 12 Cooling pipe (pre-cooling means)
2 Ice maker 21 Inner cylinder (drum-shaped member)
21a Liquid downstream path 21b Liquid supply path
21c Discharge port 21d Partition plate 21e Seal ring 21f Notch hole 22 Outer cylinder 23 Heat insulating material 24 Outer panel 25 Upper lid member 26 Refrigerant channel 26a Inlet part 26b Outlet part 27 Drum shaft 27a Upper bearing 27b Lower bearing 28 Scraper-shaped member 28a Tubular member (sleeve)
28b Rotating support plate 28c Scratching claw 28d Fixing bolt 28e Coil spring (biasing means)
29 Drive motor 29a Reducer 3 Liquid feed pipe 4 Circulation pump
5 Refrigerator 6 Refrigerant pipe 7 Refrigerant pipe 8 Stop valve 9 Check valve 10 Solenoid valve 10a Manual valve 100 Process control means 101 ROM
102 Sensor 103 Volatile memory 104 Non-volatile memory 105 CPU (Central Processing Unit)
106 Interface (I/O)
107 Motor driver 108 Actuator 109 Operation control panel (control panel)

Claims

A storage tank that stores raw material processing liquid;
an ice maker that generates ice particles by cooling the raw processing liquid cyclically supplied from the storage tank with a refrigerant cyclically supplied from the refrigerator,
The ice maker is
a drum-shaped member having an inner peripheral surface cooled by a refrigerant from the refrigerator;
a rotating shaft disposed along the central axis of the drum-shaped member;
a scraper-like member extending radially outward from the rotating shaft, disposed in sliding contact with the inner circumferential surface of the drum-like member, and rotated together with the rotating shaft;
In a flow ice production device having
The raw material treatment liquid consists of seawater with a salt concentration of 1% to 3.5%,
The inner peripheral surface of the drum-shaped member is maintained at a temperature of -10° C., and the rotating shaft of the scraper-shaped member is rotated at 190 rpm, so that a film of ice particles is formed on the inner peripheral surface of the drum-shaped member. A flow ice manufacturing apparatus characterized in that ice particles having a particle size of 0.05 mm are scraped off before they are formed.

Claim 1, wherein the raw processing liquid supplied from the storage tank to the drum-shaped member of the ice maker has a circulation rate of 100 to 150 liters per minute per unit volume of the drum-shaped member. The flow ice manufacturing device described.

2. The flow ice manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the scraper-like member includes a biasing member that presses the scraper-like member against the inner peripheral surface of the drum-like member.

The scraper-like member is attached to a tubular member that is attached to and detached from the rotating shaft,
2. The flow ice manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the scraper-like member is replaceable by attaching and detaching the tubular member to and from the rotating shaft.

2. The flow ice manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the scraper-like member is made of a resin material.

2. The flow ice manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the storage tank is provided with a pre-cooling means for pre-cooling the raw material processing liquid in the storage tank.

A flow ice production system comprising a process control means for manipulating and adjusting process state quantities in the flow ice production apparatus according to claim 1,
The process control means
temperature adjusting means for maintaining the inner circumferential surface of the drum-shaped member at a temperature of -10°C;
Rotary drive adjustment means for rotating the rotation shaft of the scraper-like member at 190 rpm;
Liquid circulation adjustment means for maintaining the raw processing liquid supplied from the storage tank to the drum-shaped member of the ice maker at a circulation rate of 100 to 150 liters per minute per unit volume of the drum-shaped member;
A flow ice production system characterized by comprising: