JPS6321463A - 任意の硬度と形状を有する氷の製造装置 - 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、過冷却水を利用してシャーベットアイス・フ
レークアイスからブロックアイスまで任意の硬度と形状
を有する氷を製造するための製氷装置に関する。

従来の技術 一般に氷塊の製造方法は、製氷皿等で作った氷の塊を機
械的操作により破砕して製造する方式を採用しているが
、 ａ）大きい塊の氷を作る操作とこれを砕く操作とが必要
となり、工程が複雑になり時間がかかる。

ｂ）大きい塊から砕いて作った破砕氷は硬度が大きいた
め、保冷等に使用する場合に被保冷物な痛める危険性が
ある。

Ｃ）礫砕操作では均一な粒径の氷を作ることが難しい。

等の問題点がある。

一方、水を０°Ｃ以下になるまで冷却して過冷却状態の
水を作り、これを利用して製氷する試みが提案されてい
る。従来の過冷却水の製造方法としては静置法が最も一
般的である。これは水を静止させたままゆっくりと過冷
却状態まで冷却していく方法であるが、 ａ）水への伝熱が自然対流のみであるため冷却幼名が低
い。

１）　）過冷却状態が不安定なため振動等のわずかな刺
激で過冷却状態が破れ氷結してしまう。

Ｃ）−度氷結してしまうと氷と水の共存状態になり、冷
却を続行しても氷が伝熱面から成長するだけでもはや過
冷却温度には到らない。

等の問題点がある。

特開昭５４−１０２６４８号公報には、凝固点降下剤を
添加した希薄な水溶液を冷却装置ならびに攪拌機を具備
した製氷容器内に充填し、攪拌しながら過冷却状態に冷
却した後、攪拌を中断することによって水溶液内部に多
数のフレークアイスを生成する方法が提案されているが
、凝固点降下剤の作用と攪拌作用とを組合せて容器内全
体を過冷却状態に到達させるものであり、凝固点降下剤
の混入による悪影響が発生するという欠点がある。

また攪拌羽根の周囲が氷結するので運転が断続的になり
効尤が低下する欠点がある。

発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、シャーベットアイス・フレークアイス
からブロックアイスまで任意の硬度と形状を有する氷を
連続してかつ安価に製造することができる製氷装置を提
供することにある。

問題点を解決するための手段とその作用本発明の前述し
た目的は、冷媒またはプラインを流す第１の構造体及び
水を流す第２の構造体から成る過冷却水製造熱交換器と
、蓄氷槽と、過冷却水を蓄氷槽の上部で放出する放出管
と、この放出管に設けられたノズル付開口及びノズルな
し開口と、放出管とノズル付開口及びノズルなし開口と
の間を開閉する切換弁と、送水ポンプと、冷媒またはプ
ライン循環回路と、過冷却水の温度と流量または圧力を
調節する制御部とを備えて成る製氷装置によって達成さ
れる。

かかる構成により、送水ポンプによって供給された水は
熱交換器内で０℃以下に冷却されて過冷却水となり、蓄
氷槽の上部に移送されノズル付開口又はノズルなし開口
を通じて放出されるが、その際落下の衝撃を受けて過冷
却水は氷結し、その後氷を形成するようになる。この氷
の状態は、過冷却水の温度・ノズルの有無・スプレ噴霧
の噴霧粒径等に依存して様々に変化し、氷の硬度と形状
が変化する。従って、ノズル付開口及びノズルなし開口
への通路を切換弁で開閉することによってノズルの有無
を切換え、制御部の働きによって過冷却水の温度を変化
させ、さらに流量または圧力を変えて噴霧粒径を変化さ
せることにより、任意の硬度と形状の氷が得られること
になる。

制御部には、過冷却水の温度を検出する温度センサーと
、冷凍機・送水ポンプ・流量調整弁・圧力制御弁等の作
動を制御する制御ユニットが含まれる。

本発明の他の特徴及び利点は、添付図面の実施例を参照
した以下の記載により明らかとなろう。

実施例 第１図は本発明の好適な実施例による製氷装置を表わし
ており、この装置は全体として、過冷却水製造部と蓄氷
部と制御部とで構成されている。

過冷却水製造部は、冷凍機１０で冷却されたエチレング
リコール等のプラインを流す外側コイル１１と水を流す
内側コイル１２とから成る二重管型熱交換器１３、プラ
イン循環ポンプ１４、制御弁（彫張弁）１５を含んでい
る。

蓄氷部は、断熱壁を有する蓄氷槽２０、熱交換器１３の
出口からの過冷却水を蓄氷槽の上部まで移送して放出す
る過冷却水放出管２１、蓄氷槽の底部付近から水を熱交
換器の入口へと移送する戻り管２２及びその途中にある
水循環ポンプ２３と制御弁（流量調整弁又は圧力制御弁
）２４を含んでいる。放出管２１の蓄氷槽内の部分は分
岐管３１．３２に枝分れし、分岐管３１にはノズル付開
口３３と電磁式切換弁３５が設けられ、分岐管３２には
ノズルなし開口３４と電磁式切換弁３６が設けられてい
る。蓄氷ｆ！２０の内部は多孔板４０で上下に仕切られ
ており、蓄氷部分の側方には氷取出用扉４１が設けられ
、冷水部分の戻り管２２との接続部分にはストレーナ４
２が取付けられている。

制御部は、放出管２１の途中に取付けられた過冷却水の
温度を検出するための温度センサー３８と、冷凍機１０
．ポンプ１４及び２３．制御弁１５．２４，３５．３６
等を電気式・油圧式・空圧式等の操作手段を通じて制御
する制御ユニット３９とを含んでいる。

第２図は、分岐管３１の先端に取付けられたノズル５０
の吹出穴３３から噴出するスプレ噴霧の状態を表わして
いる。ノズル５０の内部には第３図に示すような半月状
のロータ５１が装着され、流体をらせん状に回転させて
噴霧し、スプレ噴霧の広がりを拡大する働きをしている
。分岐管３２の先端のノズルなし開口３４は、第２図の
ノズル５０を取外した構造になっている。ノズル５０は
樹脂製、あるいは金属製に樹脂コーティングを施したも
のとし、ノズル内部での流体の乱れにより過冷却水が凍
結するのを防ぐことが望ましい。

かかる構成に基づき、本発明の製氷装置は次のように操
作される。まず冷凍機１０を運転してプラインの温度を
一６°Ｃ程度まで下げて熱交換器１３内に送り込む。一
方、蓄氷槽２０の底部から引き抜いた冷水を熱交換器内
でプラインによって冷却し、０６Ｃ以下の過冷却水にし
て蓄氷槽の上部まで移送し、分岐管を通じてノズル付開
口３３またはノズルなし開口３４から蓄氷槽内に噴出落
下させる。落下の衝撃により過冷却水は氷結するが、そ
の状態は過冷却水の温度・ノズルの有無・噴霧粒径に依
存して例えば次のように変化する。

すなわち、過冷却水の温度を変えることにより氷の硬度
が変化し、ノズルの有無の切換えとスプレ粒径（ミスト
径）を変えることにより氷の形状がシャーベット状・フ
レーク状から大小のブロック状へと変化する。

従って、蓄氷槽内に氷結した氷の状態が所望の硬度と形
状に出来上っていない場合は、制御ユニット３９を操作
して、冷凍機やポンプの起動・停止、あるいは制御弁の
切換えを行なえば良い。過冷却水が噴出する際のスプレ
粒径は、スプレノズルの形状と圧力及び流量に依存して
変化するが、その−例を示せば第４図のようになる。第
４図のグラフでは、スプレノズルとして、管径２インチ
、吹出穴直径２．６朋の直進円形全面スプレ型フルコー
ン形状で、接液部にトーレシリコーン株式会社製のＳ几
−２４１０レジンを２回重ね塗り常温乾燥（硬化）させ
てシリコンコーティングを施したものを使用した。図の
特性曲線から、ゲージ圧０、１　ｋｇ／ｃｍ２　　で流
量１，５乙／ｍ　ｉ　ｎ　の時のスプレ粒径が直径５朋
、ゲージ圧０．３　ｋｇ／ｃｍ２　　で流量２，２１／
ｍｉｎ　の時のスプレ粒径が直径１罷になることがわか
る。

本発明の変形例として、第１図の戻り管２２を省略し蓄
氷槽２０以外の水源から水を供給して、循環式でない一
過式の装置とすることも出来る。

本発明による製氷装置は次のような応用例に最適なもの
である。

ａ）かき氷製造機 氷の硬度・形状・粒径な変えることにより個人の好みに
あった歯ざわりが満喫できる。

ｂ）生鮮食料品保存ケース 魚介類や野菜等、大きくて硬い氷では破損する恐れがあ
る生鮮食料品を保冷する場合に、硬度・粒径を変えるこ
とにより最適の保冷を行なうことが出来る。

Ｃ）粉体混練用氷製造機 製造時に氷を混入させる各種食料品に最適の氷を供給す
ることが出来る。

発明の効果 以上詳細に説明した如く、本発明の製氷装置によれば次
のような利点が得られる。

１）シャーベットアイス−フレークアイスからブロック
アイスまで任意の硬度と形状の氷が得られる。

２）大きい塊を砕く操作が不要になるので工程が連続し
作業能率が向上する。

３）被保冷物の適用範囲が広がり氷の需要が増大する。

４）工程の自動化により氷のコストが低下する。

【図面の簡単な説明】

第１図はプラインを用いた場合の本発明の実施例による
製氷装置を表わす系統図、第２図はノズル付開口を表わ
す縦断面図、第３図はノズルを表わす斜視図、第４図は
スプレノズルの特性曲線の一例を表わすグラフである。 １０・・・冷凍機　　　　　１１・・・外側構造体１２
・・・内側構造体　　　１３・・・熱交換器１４・・・
プラインポンプ　　２０・・・蓄氷槽２１・・・放出管
　　　　２３・・・送水ポンプ３３・・・ノズル付開口
　　３４・・・ノズルなし開口３５．３６・・・切換弁
　　３８・・・温度センサー３９・・・制御ユニット 特許出願人　　　新菱冷熱工業株式会社代理人　弁理士
　　二　宮　正　孝 第２図　　　　　第３図 第４図 流　量　（ゾ／ｍｌｎ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、冷凍機で冷却された冷媒またはプラインを流す第１
   の構造体と水を流す第２の構造体とから成り、前記冷媒
   またはプラインを０℃以下に保つて水を冷却し前記第２
   の構造体の出口での水温を０℃以下にする過冷却水製造
   熱交換器と、 断熱性を有する蓄氷槽と、 前記熱交換器の出口からの過冷却水を前記蓄氷槽の上部
   に案内して放出する過冷却水放出管と、該放出管の蓄氷
   槽内部位置に設けられたノズル付開口及びノズルなし開
   口と、 前記放出管と前記ノズル付開口及び前記ノズルなし開口
   との間を開閉する切換弁と、 送水ポンプと、 冷媒またはプラインを前記冷凍機及び前記熱交換器の第
   １の構造体へと循環させる配管系と、前記過冷却水の温
   度と流量または圧力を調節する制御部とを備えることを
   特徴とする任意の硬度と形状を有する氷の製造装置。 ２、前記制御部には、過冷却水の温度を検出する温度セ
   ンサーと、前記冷凍機及び送水ポンプの作動を制御する
   機構とが含まれている特許請求の範囲第１項記載の装置
   。