JPH03217774A - 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〕 本発明は、寒冷地の寒冷気を利用して貯蔵室と氷室から
なる氷温貯蔵庫の氷室内に氷塊を蓄積形成する氷温貯蔵
庫に関するものである。

〔従来の技術〕

環境問題等が盛んに議論される昨今において、北海道、
東北、北陸等の豪雪地帯及び寒冷地帯の冬季間の積雪や
寒冷気をそのまま放置せずに有効利用の方向の要望があ
り、そのための開発が試みられている。

例えば、農作物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。また、冬季に天
然の氷を切り出し氷室に貯える方法や、天然の雪を圧縮
して氷とした後氷室に貯える方法があり、雪をそのまま
室内に貯蔵する方法も提案されている。

更に、特開昭６２−２５２８７１号公報には、冬期間の
寒冷気を利用して製氷した氷や、雪を圧縮氷化させた氷
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。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記の従来提案されている方法等は、自
然の積雪や氷を単に貯蔵して低温を得るもので、寒冷気
の積極的有効利用を計るものとは言えない。また、上記
特開昭６２−２５２８７１号公報のには、寒冷気を室内
に導き氷室中で製氷としているが、何ら具体的な提案が
なく実用性に欠ける。

発明者らは、寒冷地における冬季間の寒冷気を有効的に
利用する実用性の高い氷室と貯蔵室を備えた氷温貯蔵庫
について先に提案した（特願昭６３−３０９１６５号）
。

上記提案の氷温貯蔵庫は、建設費が安価であり、運転費
用も少なく、かつ多大の労力も要することなく冬季間か
ら夏季間にわたり常時Ｏ〜５゜Ｃの氷温に保つことがで
きるものであり、また冬季間の寒冷気、及び春・夏季間
の暖気から貯蔵庫内の農作物等貯蔵物を保護でき有用性
が高い。

発明者らは、更に上記の氷温貯蔵庫の冷却能力、伝熱効
率（冷却効率）を向上させること、及び冬季間及び夏季
間を通じ０゜Ｃ付近のより低温が必要な貯蔵物に対応す
るように検討した結果、本発明に到った。

〔課題を解決するための手段］ 本発明によれば、貯蔵室と氷室からなる氷温貯蔵庫にお
いて、周壁を断熱材にて形成して外気と断熱し、貯蔵室
と氷室は開閉あるいは取外し可能な断熱性隔壁を介して
配置し、氷室の周壁面の一部を外気と遮蔽あるいは連通
ずるための開閉あるいは取外し可能とし、冬季間におい
て前記隔壁を閉鎖すると共に前記周壁面を開口して氷室
を外気と連通しつつ、該氷室内に氷点降下剤含有高圧水
を噴霧して氷塊を蓄積形成することを特徴とする氷温貯
蔵庫が提供される。

〔作用〕

本発明における氷温貯蔵庫は、その周壁に断熱材を施し
、内部を農作物等を貯蔵する貯蔵室と、氷塊を収納する
氷室とに区分される。本発明において周壁とは、氷温貯
蔵庫の外周壁面のみでなく屋根部も含むものである。冬
季間において、氷温貯蔵庫は、貯蔵室と氷室とを断熱材
を施した隔壁で仕切り、貯蔵室は底部を除き天井を含め
た全周面に断熱材を配置して外気と断熱遮蔽され、貯蔵
室内の農作物等貯蔵物を寒冷気から保護する。

方、氷室においては、周壁面の一部、例えば屋根部等を
開口し外部の寒冷気を取り入れながら、氷室内に設置し
た噴霧ノズルより、氷点降下剤を含有させた高圧水溶液
を微小水滴として噴霧し、噴霧した微小水滴を寒冷気に
より氷結させ、微小な氷粒子を降下堆積させ氷室内に氷
塊として蓄積形成させる。

本発明で用いる氷点降下剤としては、尿素、塩化アンモ
ニウム、塩化カルシウム、硫安、硝安等の塩類が挙げら
れる。腐食性、排水液処理の問題から、これらのうち尿
素は、水道管材、鉄材等を腐食することなく、また排液
を肥料として田畑に撒布してもよく最も好ましい。

氷室に微小水滴として噴霧する高圧水中の上記氷点降下
剤の含有量は、その種類にもよるが通常は１〜４重量％
である。この場合、氷点は降下して約−１〜−２゜Ｃで
水溶液の凍結及び融解が起こる。そのため、氷塊の融解
に基づき貯蔵室を冷却する場合、氷温降下剤を含まない
高圧水で製造した氷塊のＯ″Ｃでの融解に比し、氷室か
ら貯蔵室に流入する冷気がより低温になる。従って、０
゜Ｃ融解氷塊で約３〜５℃保持可能な夏季間の貯蔵室温
を、より低温の約Ｏ〜３゜Ｃに保持することも可能とな
り、Ｏ℃付近の低温貯蔵が必要な農作物等の貯蔵物の保
存に好適である。更にまた、より低温の冷気により貯蔵
物の冷却速度を速めることができると同時に、冷却能力
が向上するので、貯蔵物の種類により約３〜５℃保持が
好ましい場合は、貯蔵量を増加したり、貯蔵室容量を増
大することができる。

また、氷点降下剤の高圧水への添加は、氷室内への噴霧
時の濃度即ち１〜４重量％水溶液を用意し、ポンプにて
昇圧して噴霧することもできるし、噴霧濃度より高濃度
の氷点降下剤含有水溶液を予め用意し、高濃度の氷点降
下剤含有水溶液を別途送入される高圧水に圧入混合して
噴霧濃度として噴霧ノズルに供給してもよい。この場合
の氷点降下剤含有水溶液の濃度は、通常１０重量％〜飽
和水溶液まで条件に応じ適宜選択すればよい。また、こ
のとき、氷点降下剤の種類や氷点降下剤含有水溶液の濃
度によっては、低温において氷点降下剤が析出して不都
合が生ずる場合は、氷点陣下荊含有水溶液を加温して保
持すればよい。加温は、ポンプやコンプレッサー等の排
熱を利用してもよいが、条件に応じ適宜選択すればよい
。

本発明における氷室内へ氷点降下剤含有高圧水の噴霧は
、通常、氷点降下剤含有高圧水のみを噴霧させるだけで
も噴霧微小水滴を氷結させることができるが、過冷却状
態となり易い場合等必要であれば氷結核剤を同時に氷室
内に噴霧してもよい。

氷結核を噴霧しない場合でも、通常は氷室内のあるいは
外部の寒冷気と共に流入する塵芥等が実質的に氷結核と
なり氷結すると考えられるが、本発明の氷温貯蔵庫の設
置条件や氷結条件等によっては積極的に氷結核剤を氷室
内に噴霧し、過冷却を防止し氷結を促進することも効果
的である。

本発明において、氷結核剤としては、通常の降雪剤、例
えばヨウ化銀等の微粒子を氷点降下剤含有高圧水溶液に
混入または氷室に直接噴霧してもよいし、また圧縮空気
をノズル等より噴出し断熱膨張させることにより生じた
極低温の冷気によって、過冷却状態の氷点降下剤含有水
溶液の噴霧微小水滴を部分的に凍結させることにより氷
結核としもよい。圧縮空気を用いる場合、高圧水に圧縮
空気を導入して同一のノズルから噴出する方式や高圧水
と圧縮空気とを別々のノズルから噴出して先端で混合す
る方式等公知のいずれのものでもよい。また噴霧ノズル
は氷室内に１または２以上設置してもよい。

本発明の氷温貯蔵庫は、冬季間は上記のように氷室内に
氷塊を蓄積形成すると共に、貯蔵室の貯蔵物を寒冷気か
ら保護し、一方、夏季間においては氷室と外気とを連通
ずる前記周壁面例えば屋根を閉じ、断熱材をその内側に
設置し外気と断熱遮蔽し、貯蔵室と氷室との仕切り隔壁
を取り外して貯蔵室と氷室とを連通し、冬季間に氷室内
に堆積形成した氷塊が融解するときの寒冷気によって、
上記のように貯蔵室を約０〜５℃の低温に保持すること
ができる。

この場合、仕切り隔壁の取り外し量を調節したり、仕切
り隔壁取り外し部分に予めカーテン等を設け貯蔵室内の
室温に応じて開閉することにより、貯蔵室温を０〜５゜
Ｃの任意の温度、また要すればより高温に調整すること
もできる。貯蔵室温は、貯蔵室の農作物等貯蔵物の種類
、性質等に応じ適宜選択すればよい。

また、本発明の氷温貯蔵庫の貯蔵室と氷室とを仕切る隔
壁を開閉式の戸として、戸の開閉量により夏季間の貯蔵
室温の調節をしてもよく、更にその戸の片側または両側
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く、氷温貯蔵
庫の設置場所等設置条件に応じ適宜選択することができ
る。また、氷室の外気との遮蔽あるいは連通のための周
壁面は氷室の屋根部や側壁に設けることができる。前記
周壁面は開閉式のものとしてもよいし、あるいは氷室の
屋根部や側壁の一部を取り外してもよい。この場合は上
記の隔壁と同様に断熱材を用いて、夏季間は設置し、冬
季間は取り外すようにしてもよい。

本発明で用いる断熱材は、発泡スチロールのほか通常に
用いられる断熱材であればよいが、発泡断熱材は取扱が
簡便であり一般的である。

〔実施例〕

次に本発明の一実施例を図面に基づき具体的に説明する
。但し、本発明は本実施例に制約されるものでない。

第１図は本発明の氷温貯蔵庫の一実施例の断面説明図を
示す。第１図において、貯蔵庫１は基礎台８上に設置さ
れ、側壁４及び屋根部５の内側には断熱材６を配置し、
農作物を貯蔵する貯蔵室２と氷粒子を堆積し貯蔵する氷
室３により構成される。基礎台８は、コンクリート製、
木製等いずれの物でもよい。また地上にそのまま貯蔵庫
を設置した土間でもよい。貯蔵室２と氷室３とは仕切板
７及び断熱材６”からなる隔壁により仕切られている。

貯蔵室は断熱材６及び６′により外気から遮断断熱され
ており、農作物１６は貯蔵室２の底部に敷かれたスノコ
ｌ４上におかれ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、農作物ｌ６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。主に氷室３内の
氷塊１７が融解して生じる水は、貯蔵室２のスノコ１４
の下を通り排水口１５から外部に設置した排水溜め１８
に排出される。

一方、氷室３には連通口を設け外気と連通させることに
よって、ほぼ外気温度と同じ温度に保持されるようする
。この場合、氷室の壁面２カ所以上を外気と流通できる
ようにし、流通口の少なくともそのーを氷室の上部に、
他を下部に配置して流通口に高低を設け、自然換気にお
いて流れを生じさせるようにしてもよい。

第１図において氷室３は、屋根部５′、断熱材６゛及び
側壁４′、断熱材６”　の少なくとも一部を取り外し、
外部に開放し外部の寒冷気が流通できるように屋根部及
び側壁部にそれぞれ流通口ｂ及びａを設ける。必要なら
ば取り外した屋根部５′に金網等を張り、雪等が直接入
り込まないようにしてもよい。連通部の大きさは、貯蔵
庫の容量、氷室内に堆積させる氷塊量、外気温等の条件
により適宜選択すればよい。

更にまた、氷室３の上部には、高圧水用噴霧ノズル９を
設置するが、第１図のように天井部と流通口ａに横吹き
出しにノズル９を配置してノズルからの空気流を積極的
に換気に使ってもよい。この場合、寒冷気は流通口ａか
ら入り、浮力とノズルからの吹き出しにより流通口ｂか
ら出ていくことになる。また、ノズル９を圧縮空気の噴
出用に併用できるようにして、必要に応じ圧縮空気を高
圧水と共に氷室内に噴出してもよい。

氷温貯蔵庫１の外部には、高圧水用のポンプ１０及び高
圧水配管工１を設置すると共に、必要に応じ圧縮空気用
の圧縮機１２及び空気配管１３を設置する。それと同時
に氷点鋒下剤水溶液貯蔵タンクｌ９及び氷点陳下剤供給
ポンプ２０を設置し、配管１工に高圧水と氷点降下剤水
溶液との混合用ミキシングバルブ２Ｉを設置する。

上記のように配置された氷温貯蔵庫は、冬季間の主に夜
間において、例えば２０重量％の尿素水溶液をポンプ２
０を経て高圧水混合後に約２重量％となるような割合で
ミキシングバルブ２１に送入し、高圧水配管１１の高圧
水に合流させ氷点降下剤含有高圧水として、その後、例
えば約１０ｋｇ／ｃｉでノズル９より直径約１００μｍ
程度の微小水滴として噴霧する。この場合、氷結核用に
圧縮空気の噴出が必要であれば、条件に応じ設置した圧
縮機１２を作動させ、約１０ｋｇ／ｄの圧縮空気をノズ
ル９より同時に噴出してもよい。

圧縮空気を同時に吹き出すことにより、圧縮空気の断熱
膨張により生じる通常約−３０〜−４０゛Ｃの極低温の
冷気にて過冷却状態の氷温降下剤含有高圧水の噴霧微小
水滴を部分的に凍結して氷結核とすることができる。ま
た上記したように圧縮空気の噴出でなく、ヨウ化銀粒子
等の氷結核剤を氷温降下剤含有高圧水に混合あるいは噴
霧して過冷却を防止してもよく、この場合も、圧縮機１
２は不要となる。

噴霧された氷温降下剤含有の微小水滴は、氷室３内の寒
冷気との熱交換によって外気温約−７゜Ｃの場合、噴霧
ノズル９から約数十ｃｍ落下したところで０゜Ｃ以下で
氷結し氷粒子となり、氷室３の底部に落ち堆積する。氷
粒子は雪と異なりほぼ球形をしているので、氷室３の下
部において堆積した氷塊１７の嵩比重は約０．５以上と
なる。

また噴霧ノズル９によって製造される氷粒子の堆積を一
夜で約３ｃｍ程度の少量とすれば、外気温７゜Ｃにおい
て微小水滴の氷結のための寒冷気熱量は、氷室３内の空
気が約１分間に１回の割合で外気と入れ換わればよく、
通常の自然換気で十分である。冬季間の氷塊の製造は上
記の一夜３ｃｍ程度であれば、１００夜で３ｍの高さに
達し十分である。なお必要ならばファン等を用いて強制
的に換気してもよい。

上記のようにして製造された氷粒子が落下して堆積した
氷塊１７は、前記の通り通常嵩比重は約０．５以上とな
るが、外気温とほぼ同温度で水分を殆ど含んでいないの
でサラサラした粉体状である。

この氷塊１７を固めて氷室側壁への壁圧を低減すると共
に、嵩比重を増加し通気性をなくし、氷塊１７を融けに
くくするのがよい。そのために、氷塊ｌ７の重量の約２
０％の水を毎夜氷結作業終了後に散水するのがよい。散
水は通常の水道水を用い大きな水滴で表面に行ってもよ
いが、噴霧高圧水が過冷却状態となるのであれば、噴霧
ノズル９より高圧水を噴霧し、過冷却状態の微小水滴を
散水してもよい。散水された水滴は氷室３内の寒冷気に
より凍結して氷塊１７は固くなり、嵩比重も増加し、約
０．７以上となる。

氷室は天候、設置場所等にもよるが、日中は外気の流通
部分となっている壁面に断熱材等により一時的に覆いを
設置してもよい。

夏季間の氷温貯蔵庫１は、貯蔵室２と氷室３との隔壁の
仕切板７及び断熱材６′の必要部分を適宜撤去し、貯蔵
庫内を連通させ、更に氷室３の連通口ａ及びｂを屋根部
５゜及び側壁部４′を閉鎖し、その内側に断熱材６”及
び６”を配置し、更に必要ならば氷塊１７の急速な融解
を防止して氷塊１７上表面をシート等で覆う等の配備を
行い、氷室３に冬季間に堆積形成された氷点降下剤含有
の融点の低下した氷塊ｌ７が徐々に融解するその融解熱
により氷温貯蔵庫１内は約０〜５゜Ｃの任意の低温に保
持されることになる。

〔発明の効果〕

本発明の氷温貯蔵庫は、貯蔵庫内に貯蔵室と氷室とを配
置し、氷室においては冬季間に寒冷気を有効に利用して
氷点降下剤を含有させた高圧水により氷粒子を製造し、
嵩比重が高く、融点の低下した氷塊として堆積形成し、
春・夏季間には氷室内の氷塊融解熱による寒冷気で貯蔵
庫内を約Ｏ〜５゜Ｃの任意の低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、夏季を通じ低温
に保たれる。

更に、本発明の氷温貯蔵庫の氷室に堆積する氷塊は、氷
点降下剤含有の高圧水を噴霧して冬季間の寒冷気を取り
入れるのみで、微小水滴を氷点以下で氷結させて得るこ
とができ、得られた氷塊は融点がより低温に低下する。

このため、本発明の氷温貯蔵庫は、従来のような雪の圧
縮、運搬、氷の積み込み等の必要がなく、運転費、設備
費が極めて少なく実用に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の断面説明図である。 １・・・氷温貯蔵庫　　　　２・・・貯蔵室３・・・氷
室　　　　　　　４・・・側壁訃・・屋根部　　　　　
　６・・・断熱材７・・・隔壁仕切板　　　　８・・・
基礎台９・・・噴霧ノズル　　　ＩＯ・・・ボンプ１１
−・・高圧水配管　　　１２−・・圧縮機１３・・・空
気配管　　　　１　４−・・スノコ１５−・・排水口　
　　　　１６−・・農作物１７・・・氷塊　　　　　　
１８・・・排水溜１９・・・氷点陳下剤水溶液貯蔵タン
ク２０・・・氷点腎下剤供給ポンプ ２　１−・・ミキシングバルブ ａ，ｂ・・・連通口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）貯蔵室と氷室からなる氷温貯蔵庫において、周壁
   を断熱材にて形成して外気と断熱し、貯蔵室と氷室は開
   閉あるいは取外し可能な断熱性隔壁を介して配置し、氷
   室の周壁面の一部を外気と遮蔽あるいは連通するための
   開閉あるいは取外し可能とし、冬季間において前記隔壁
   を閉鎖すると共に前記周壁面を開口して氷室を外気と連
   通しつつ、該氷室内に氷点降下剤含有高圧水を噴霧して
   氷塊を蓄積形成することを特徴とする氷温貯蔵庫。
2. （２）更に該氷室内に氷結核剤を噴霧する請求項（１）
   記載の氷温貯蔵庫。