JPH02254274A - 流下式製氷方法及び氷温貯蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、寒冷地の寒冷気を利用した製氷方法および農
作物１食品等の冷却保存の可能な貯蔵物を低温貯蔵する
ための氷温貯蔵庫に関するものである。

〔従来の技術・発明が解決しようとする課題］わが国に
おける、北海道、東北、北陸や山間地等の豪雪地帯の、
冬季間の積雪や寒冷気を有効に利用しようとする要望が
あり、その開発が望まれている。

高作物の生産地が比較的寒冷地に位置する場合には、冬
季は自然の寒冷気から遮蔽して農作物を低温貯蔵して出
荷を調整しているところもあるが、冬季だけのものであ
り、冬以外の季節には電力を使った冷蔵庫を用いている
のが殆どである。電力を使う場合は電気代など運転費用
がかさみ、そのうえ貯蔵鳥作物は乾燥等、品質の低下を
免れない。また、冬季に天然の氷を切り出して氷室に肪
える方法や、天然の雪を圧縮して氷とした後氷室に貯え
る方法もあるが、これらは氷の切り出し、集雪・運搬・
圧縮・氷室への搬入等に多大の労力を要するうえ、効率
的でない、また雪をそのまま室内に貯蔵する方法もある
か、雪の嵩密度か小さいので広大な面積を要し実用的で
ない。

また、自然の寒冷気を水を満たした槽に接触させて氷ら
せる方法もあるが、氷結に長時間を要しまた表面のみ氷
って下層にまでは至らない。そのため水槽を浅くする必
要かある。更にスノーマシンを用いて人工雪を作り、こ
れを圧縮して氷を作ることもできるか、人工雪は広範囲
に降下するため集雪にてまな要し共に経済的でない。ま
た、冬夢間の寒冷気の利用法としてヒートバイブを利用
し、寒冷気を地中に取り込み地中を凍土とする方法もあ
るが２ヒートバイブは高価であり、経済的でない。

時開１１ｉ’１６２−２５２８７１には、冬季間の寒冷
気を利用した。氷、雪を圧縮して氷化させた氷を氷室内
に貯蔵し、貯蔵室内の冷却、保冷を行うことが提案され
ている。しかしながら、この場合は建築物内における氷
室と貯蔵室との配置について提案しているもので、氷室
内の製氷に関してては何ら具体的に説明しておらず実用
性に欠ける。

発明者等は寒冷地における冬季間の寒冷気を利用する実
用性の高い製氷方法、および氷室と貯蔵室を備えた氷温
貯蔵庫について鋭意検討した結果、未発明に至った。

本発明の製氷設備Ｓよび貯蔵庫は建設費か安価であり、
運転費用も少なく、かつ多大の労力を要せず冬季間から
夏季間にわたり貯蔵室を常時０〜５℃の氷温に保つこと
ができることを目的とするものてあり、また冬季間の寒
冷ヌ、および春・ブチ間の暖気から貯蔵庫内の食品、農
作物等の貯蔵物を保護することを目的とするものである
。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、周囲を断熱材にて形成することにより
外気と断熱してなる氷室内に、」二下方向に水流下用支
持体を設け製氷用水な該流下用支持体に流下させると共
に、寒冷外気を取入れ、該製氷用水を該流下用支持体に
氷結させて製氷することを特徴とする流下式製氷方法か
提供される。

さらにまた、上記流下式製氷方法によって製氷する氷室
と貯蔵室とを有し、周囲を断熱材にて形成することによ
り外気と断熱してなる氷温貯蔵庫であって、前記貯蔵室
と氷室は開閉あるいは取外し可能な隔壁を介して配置さ
れており、前記氷室の周壁部には外気取入口、外気循環
口を設け、冬季においては前記隔壁を閉鎖し、前記外気
取入口及び外気循環口を開口して外気と連通ずると共に
、前記貯蔵室は前記周壁及び隔壁により外気から断熱遮
蔽され、夏季においては前記隔壁を開口して貯蔵室と氷
室とを連通し、且つ前記氷室の外気取入口及び外気循環
口を閉鎖することを特徴とする氷温貯蔵庫が提供される
。

［作用］ 本発明の流下式製氷方法は、氷室の周壁に断熱材を施し
、氷室の内部に設けた水流下用支持体に製氷用水を流下
させ、同時に寒冷外気を取り入れてト記水流下用支持体
に接触させて氷結させて製氷し、其の後氷結した氷を氷
片となして床部」二に落下・堆積させるものである。な
お、上記の他、製氷用水を水流下用支持体に散布し゛〔
氷結させることもできる。

上記の本発明の方法によれば流下支持体に付着したり、
懸垂した氷を冷熱源として用いることもでき冷熱蓄熱費
用を安価とすることができる。また、流下支持体外表面
に成長した氷柱が隣接した氷柱に接触し付着すると、流
下支持体上を流下する木は氷柱間隙に流込むため製氷さ
れる氷は高い充填密度を有するようになり、長期間の貯
蔵に最適となる。

また１本発明の氷温貯蔵庫はその周壁に断熱材を施し、
内部を食品、農作物を貯蔵する貯蔵室と、氷体を収納す
る氷室とに区分する。なお、この場合、周壁とは貯蔵庫
の外周壁のみでなく、屋根部も含むものである。

冬季間においては、貯蔵室と氷室とを隔壁で仕切り、ま
た氷室は前記の如く周壁部に外気１取り入れ口及び外気
循環口を設け、冬季間において寒冷外気を氷室内に取り
入れ循環させ、水流下用支持体上に流下させた、または
噴霧させた水を氷結させ、微小な氷片となして製氷した
後、床部上に落下等により堆積させ、氷室に氷体として
貯える。

一方、夏季期間においては氷室の周壁に設けた前記外気
取入口及び外気循環口を閉じ、断熱材をその内側に設置
して外気と断熱遮蔽し、貯蔵室と氷室との仕り隔壁を取
り外して貯蔵室と氷室とを連通ずる。このようにして氷
室内に冬季間に堆積、貯蔵した氷体が融解するときの寒
冷気によって貯蔵室を氷温に保つことができる。

貯蔵室と氷室とを仕切る隔壁は開閉式の戸として、その
片側または両側に断熱材を配置してもよいし、また隔壁
自体を発泡スチロール等の断熱材を用いて設置し、夏季
にその断熱材を取り除いて貯蔵室と氷室とを連通しても
よい、また、設置する場所によっては断熱材のない隔壁
でもよい、また、冬季間には氷室の屋根部や側壁の一部
を取り外して外気を取入れるようにしてもよい、この場
合は上記の隔壁と同様に断熱材を用い、夏季間は設置し
冬季間は取り外すようにする。

本発明で用いる断熱材は１発泡ポリウレタン、発泡ポリ
スチレン、発泡セメント、グラスファイバー、籾殻等の
ものから、各使用場所における熱伝導度、吸湿性、強度
などの要求条件に応じて選定する。

［実施例］ 以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本
発明はこれら実施例に限定されるものではない。

第１図は本発明の流下式製氷方法の一実施例を示す概要
図である。

側壁１．天井２．床部３に断熱材４を配置した氷室５内
には、製氷用水を流させるための水流下用支持体６、水
流下用支持体を懸垂し保持するための保持部材７、製氷
用水を供給するための水供給装置８を設ける。なお、水
供給装置８の構造を強化しこれに水流下用支持体６を取
付けることによって保持部材７を省略することもできる
。

水流下用支持体は金属製、プラスチック製９合成繊維製
、木製あるいはこれらの複合材料等の細線、網、スプリ
ング、フィルム、棒、バイブ、板等によって製造され、
氷付着性、１！ｌ垂力な有する例えば棒状、板状、筒状
、帯状１袋状のものを用いることができる。また支持体
の表面に溝、凹凸を設けて氷結性及び付着性を高くする
こともできる。支持体の材質、及び形状は氷室の大きさ
、製氷時の気温等の環境条件に応じ適宜選択すればよい
、側壁ｌには外気を取入れるための外気取入れ口９を設
け、ファンｌＯを設置する。ファンｌＯは外気温が充分
低く、あるいは風速が充分ある場合には、冷気が自然に
室内に取入れられるので停止するかまたは取り外しても
よい、また側壁の上方には外気循環口１１を設け、外気
取入口から寒冷気の１環が円滑に行われるようにする。

ここで、外気取入口９は氷室５のスノコ状床１２の下部
に取付けてもよいし、また流人外気を氷室５内にまんべ
んなく流すために、氷室内に整流板あるいは邪魔板など
を取付けてもよい。

運転開始と共に、冷水貯蔵池等において十分に冷却され
た製氷用水は、製氷用水配管１３を経て、ポンプ１４に
よっ、て給水配管１５を通じて水供給装置８に供給され
、水流下用支持体６を流下する間に、外気取入口から取
入れた０℃以下の寒冷外気と熱交換し、水流下用支持体
６の下端付近から氷柱１６が成長する。ここで、氷柱１
６の形状は、外気の流入量および製氷用水の温度が一定
の場合には、流入する外気の温度と水流下用支持体６の
流下水量とによって決められる。即ち外気温度が低く流
下水量が少ないときには、水流下用支持体６へ供給され
た水は、外気取入口９から流入した外気に触れると直ち
に全量が凍結するので、上部の径が太く下部が細い短い
氷柱となる。これとは逆に外気温が高く流下水量が多い
ときには。

水流下用支持体６に供給された水が凍結するまでに冷却
または過冷却を要するため、より多くの流入空気と熱交
換する必要があるので、細長い氷柱が成長する。

氷室５に大きな氷塊を得るためには、水流下用支持体６
に長くて−様な太さの氷柱１６を成長させることが好ま
しい、そのため、氷室５の下部に水位測定器１７を設け
、氷結しないて降下する冷水量を測定し、水流下用支持
体６を流下した木のうち、一定比率が未凍結のまま流れ
るように製氷用水量をポンプ１４によって調節する。氷
柱１６が充分に太く、長く成長した後は氷柱の表面積が
大きくなり、製氷速度が大きくなるため外気取入れ口の
ファン１０による外気の取入れ量を減少させてもよいし
、またファンｌＯを停止してもよい上記のようにして作
られた氷柱１６は、スノコ状の床１２に落下して堆積し
、氷結しなかった水及び氷体１９が融解した水はスノコ
状床１２を通って冷水受＄１１２０に落下し、未氷結水
戻り配管２工を通じてポンプ１４に供給される。また、
水供給装置８からの過剰水は過剰水循環用配管１８を通
り、上記と同様にしてポンプ１４に供給される、また、
冷水受槽２０で過剰となった水は排水口２２から外部へ
排出される。氷柱の氷をスノコ状床１２に堆積させるの
は自然落下でもよいが、場合によっては、製氷した氷柱
を打撃したり支持体を強制的に変形して落下させてもよ
い。

上記のスノコ状床１２上に堆積した氷体１９は、前記の
とおり、通常、嵩比重は約０．５以上となるが、外気温
とほぼ同温度で、水分をほとんど含んでいないのでサラ
サラした粉体状である。この氷体１９を固めて氷室側壁
１への壁圧を低減すると共に、嵩比重を増加して通気性
をなくシ、氷体１９を溶けにくくするのがよい、そのた
めに。

氷体１９の重量の約２９％の水を、外気温度の低い夜間
の氷結作業終了後、氷体１９に散布する。

散水された水滴は氷室５内の寒冷気によって凍結して氷
体１９は固くなり、嵩比重も増加し、約０７以上となる
。

第２図は本発明の流下式製氷方法の他の一実施例の概要
図である。また、第３図は第２図のＡ−Ａ′断面図であ
る。

氷室５内に懸垂された多数のポリエチレン製の帯状また
はチュウブ状の水流通用支持体６に、スプレーノズル２
４から製氷用水を散布し、一方、外気取入れ口のファン
１０によって寒冷外気を取入れ、水流下用支持体６を流
下る水と接触させる、これによって、水流下用支持体６
に沿って水が流下する間に凍結し、水流下用支持体６に
氷片２５が付着する。この付着した氷片２５は、ポリエ
チレンンと氷との付着力が小さい′ため水流下用支持体
６に取付けたワイヤー２６を引っ張り、水流下用支持体
６を変形させることによって容易に剥離する。

ここで剥離した氷片２５が厚いと落下時に破砕せず、床
部３に堆積した氷片層２７の充填密度が減少するので、
落下距離に応じて木片の最大厚さが選ばれる０通常の場
合、水流下用支持体６表面の氷の厚さが５〜２０ｖに成
長したとき、ワイヤー２６を引いて氷片２５を剥離・落
下させることが好ましい。

第２図においては、水散布用のスプレーノズル２４は水
平方向に水を散布するようにして取付けられているが、
水散布方法は任意でよく、たとえばスプレーノズル２４
を天井２に取付け、あるいは天井２に取付けたスプレー
ノズル２４を回転させて水を間欠的に散布してもよい。

水流下用支持体６はベルト状のもの、あるいはチューブ
状のものを冷気の通路に沿って一定の間隔ごとに懸垂し
てもよいが、隙間なく吊り下げてもよい、使用する材質
は軟質ポリエチレンの代わりにポリプロピレン等のプラ
スチックスフィルム、あるいはこれらの繊維からなるベ
ルトまたはチューブを用いてもよい、また、綿、麻、羊
毛、鉱物等の天然繊維を用いてもよい。

第２図において室外の寒冷空気は外気取入口のファン１
０を用いて氷室５内に取入れられる。しかし外気温が充
分に低く、あるいは、充分な風速があるために室外の冷
気が自然に室内に取入れられるような自然条件において
は、外気取入口のファンｌＯを停止するかあるいはこれ
を取り外してもよい。

本実施例においては、氷室５の床部３のスノコ状床１２
上に１徐々に氷片層が堆積する。この堆積した氷片層２
７の氷充填密度を向上させるために、特に外気温が低い
夜間に、水流下用支持体６の表面に凍結可能な水量以上
の水を散布し、該氷片層２７に水を含浸させてもよい。

このような方法によって、氷片層２７の氷充填密度を高
めることができる。

第４図は本発明の氷温貯蔵庫の一実施例を示す概要図で
ある。

図においで、氷温貯蔵庫２８は、側壁ｌ、床部３、天井
２には断熱材４を配置し、氷室５１食品・農作物等を貯
蔵する貯蔵室２９、予備貯蔵室３０によって構成される
。氷室５と貯蔵室２９とは隔壁３１により仕切られ、貯
蔵室２９と予備貯蔵室３０とは断熱材４からなる断熱隔
壁３２により仕切られている。なお、上記の隔壁３１に
は必要に応じ断熱材を使用してもよい。

氷室５においては、実施例１で記載した方法で氷が作ら
れる。冬季の製氷期間においては、貯蔵室２９の床部３
には冷水貯留床３３と氷室５からの冷気を貯蔵室４に導
くため、通常、スノコ３４が用いられる。冷水貯留床３
３へは氷室５からの氷融解水が仕切板３５を超えて導か
れ、剰余の水は排水口２２から外部へ排出される。この
構造は氷室５で生成した冷水の顕熱を利用して貯蔵室２
９を冷却し、かつ温度を一定に保つために有効であるが
、氷室の大きさ等によっては省略してもよい。

氷室５内の冷気は、貯蔵室２９と氷室５との間の下部に
設けた冷気取入れ口３６を開けることによって貯蔵室２
９内に流入する。この流入量は。

冷気取入れ口３６の開度と、隔壁３１の上部に設けた冷
気循環口３７の開度を調節することによって調節できる
。

また、冷気取入れロ３６．冷気循環口３７に換気ファン
（図示せず、）を取付けて冷気の取入れ、循環を強制的
に行い、換気ファンの運転・停止スイッチを、貯蔵室２
９内に設けた温度計と接続することにより貯蔵室２９の
温度を一定に維持することもできる。

貯蔵室２９は断熱材４により外気より遮蔽断熱されてい
るので、食品、農作物等の貯蔵物３９は貯蔵室２９の床
部３に敷かれたスノコ３４上に置かれて寒冷気から保護
される。また外気が氷点下以下となっても、貯蔵農作物
はそれ自身の呼吸による若干の発熱により凍結すること
はない。

夏季においては、堆積した氷体１９が外気により急速に
融解するのを防止するため、氷室５の外気取入れロ９．
外気循環口１１を断熱材４によって閉鎖する。また氷体
１９の上部表面を断熱シート等で覆えばさらに効果的で
ある。貯蔵室２９と氷室５との間の隔壁３１．仕切り板
３５を撤去し、氷温貯蔵庫２８内の空気は氷室５内の氷
体１９の融解熱により冷やされ、貯蔵室２９内は氷温に
保たれ、貯蔵物３９・が安定して保存される。なお、隔
壁３１はその全部を撤去してもよいし、一部だけ撤去し
てもよい。

氷体１９が融解した水は貯蔵室２９のスノコ３４の下部
を通って排水口２２より排出される。予備貯蔵室３０は
貯蔵室２９の温度変化を緩和し、温暖期における冷却用
水の消耗を少なくするために取付けることもできる。し
かし、氷温貯蔵庫の利用期間や、氷貯蔵量によっては特
に取付けなくてもよい、予備貯蔵室３０は外部からの出
入口２３を有し、扉４０を経て貯蔵室２９に通じている
［発明の効果］ 本発明の流下式製氷方法は、冬季間に寒冷外気を有効に
利用して氷室において氷片を製造、堆積し、嵩比重の高
い氷体として貯蔵できるようにしたものであり、自然の
冷熱を利用するものとして簡便であり、雪の圧縮、運搬
、氷の積込等の必要がなく、運転費、設備費が極めて少
なくて済み実用的である。

また１本発明の氷温貯蔵庫は、氷室、貯蔵室、また必要
に応じて予備貯蔵室を配置し、春・夏季間には氷室内の
氷体融解熱による寒冷気で貯蔵室内を氷温に保持するこ
とができるものであり、貯蔵室内は冬季、春季、夏季を
通じて氷温に保つことができ、寒冷地における食品、農
作物等の貯蔵に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の流下式製氷方法の一実施例の概要図、
第２図は本発明の他の実施例の概要図。 第３図は第２図のＡ−Ａ’断面図、第４図は本発明の氷
温貯蔵庫の一実施例の概要図である。 ｌ・・・側壁　２・・・天井　３・・・床部　４・・・
断熱材５・・・氷室　６・・・水流下用支持体　８・・
・水供給装置　　１１・・・外気循環口　１９・・・氷
体２４−・・スプレーノズル　２８・・・氷温貯蔵庫２
９−・・貯蔵室　３０−・・予備貯蔵室３９・・・貯蔵
物

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）周囲を断熱材にて形成することにより外気と断熱
   してなる氷室内に、上下方向に水流下用支持体を設け製
   氷用水を該流下用支持体に流下させると共に、寒冷外気
   を取入れ、該製氷用水を該流下用支持体に氷結させて製
   氷することを特徴とする流下式製氷方法。
2. （２）請求項１記載の方法によって製氷する氷室と貯蔵
   室とを有し、周囲を断熱材にて形成することにより外気
   と断熱してなる氷温貯蔵庫であって、前記貯蔵室と氷室
   は開閉あるいは取外し可能な隔壁を介して配置されてお
   り、前記氷室の周壁部には外気取入口及び外気循環口を
   設け、冬季においては前記隔壁を閉鎖し、前記外気取入
   口及び外気循環口を開口して外気と連通すると共に、前
   記貯蔵室は前記周壁及び隔壁により外気から断熱遮蔽さ
   れ、夏季においては前記隔壁を開口して貯蔵室と氷室と
   を連通し、且つ前記氷室の外気取入口及び外気循環口を
   閉鎖することを特徴とする氷温貯蔵庫。