WO2019230231A1 - 冷凍装置及び冷凍システム - Google Patents

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WO2019230231A1
WO2019230231A1 PCT/JP2019/016306 JP2019016306W WO2019230231A1 WO 2019230231 A1 WO2019230231 A1 WO 2019230231A1 JP 2019016306 W JP2019016306 W JP 2019016306W WO 2019230231 A1 WO2019230231 A1 WO 2019230231A1
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WO
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ice
ice slurry
slurry
brine
flake
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PCT/JP2019/016306
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English (en)
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Inventor
美雄 廣兼
Original Assignee
ブランテック株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/36—Freezing; Subsequent thawing; Cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C1/00—Producing ice
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D13/00—Stationary devices, e.g. cold-rooms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/02—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating liquids, e.g. brine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D9/00—Devices not associated with refrigerating machinery and not covered by groups F25D1/00 - F25D7/00; Combinations of devices covered by two or more of the groups F25D1/00 - F25D7/00

Definitions

  • the present invention relates to a refrigeration apparatus and a refrigeration system for freezing products to be frozen such as seafood such as fresh seafood, various kinds of meat and other foods, and foods that are stored or transported frozen.
  • Patent Document 1 a chain conveyor that continuously suspends carcasses, a chiller tank that is disposed below the chain conveyor and stores ice slurry, and an inside of a poultry carcass upstream of the chiller tank.
  • An apparatus for cooling poultry carcasses comprising a nozzle for filling ice slurry is described.
  • the ice slurry stored in the chiller tank is manufactured in an ice heat storage tank and supplied through piping.
  • the ice slurry in the chiller tank flows out as overflow water from the chiller tank and can be circulated.
  • the inside of the carcass that has been conveyed to the upstream end of the chiller tank by the chain conveyor is filled with ice slurry from the nozzle. As a result, the carcass is cooled from the inside.
  • This carcass is suspended by a chain conveyor, immersed upstream in ice slurry stored in a chiller tank, floated from the ice slurry downstream, and transferred to the next cutting step.
  • This cooling system for poultry carcasses cools the carcass from the inside and outside, eliminates the temperature difference between each part, shortens the cooling time, suppresses the moisture content of the carcass, and deteriorates the meat quality. Can be prevented.
  • the cooling device for a poultry carcass disclosed in Patent Document 1 the ice slurry in the chiller tank is discharged as overflow water and can be circulated, but does not flow in the chiller tank at a high speed. Therefore, even if this cooling device for poultry carcass can cool the carcass to such an extent that it does not deteriorate, food such as seafood and meat can be frozen and stored as a frozen product. It cannot be cooled as fast as possible.
  • An object of the present invention is to provide a refrigeration apparatus and a refrigeration system capable of freezing food to be frozen at high speed.
  • the refrigeration apparatus includes: An annular flow path through which the ice slurry circulates, the flow path having two parallel straight lines and two curved lines connecting adjacent ends of the two straight lines; , Propulsion means for imparting propulsive force to the ice slurry; A guide vane that divides at least one of the curved lines into a plurality of lanes; Is provided.
  • the guide vane extends from the upstream end of the curved line to the upstream side of the linear line beyond the downstream end of the curved line.
  • the propulsion means is disposed at a boundary portion between at least one of the straight lines and the downstream side of the curved line.
  • the flow path includes an ice slurry supply port and an ice slurry discharge port.
  • the propulsion means includes a screw installed in the flow path.
  • the straight line is an area for freezing the article to be frozen.
  • the refrigeration system according to the present invention includes: A refrigeration apparatus according to the present invention; An ice slurry manufacturing apparatus for supplying ice slurry to the flow path, An ice slurry raw material production unit that generates flake ice from a part of the supplied brine and flows out the remainder of the supplied brine; An ice storage tank for storing a mixture of the flake ice produced by the ice slurry raw material production unit and the effluent brine as ice slurry; An ice slurry manufacturing apparatus comprising: Is provided.
  • the ice slurry manufacturing apparatus manufactures an ice slurry having a flake ice concentration of 10% to 60%.
  • 1 is a schematic front view showing an embodiment of a refrigeration system according to the present invention. It is a cross-sectional perspective view which shows the outline of the ice slurry raw material manufacturing part contained in the refrigeration system which concerns on this invention. It is a schematic perspective view which shows one Embodiment of the freezing apparatus which concerns on this invention. It is a schematic plan view which shows one Embodiment of the freezing apparatus which concerns on this invention. 1 is a schematic front view showing an embodiment of a refrigeration apparatus according to the present invention.
  • the refrigeration apparatus and the refrigeration system of the present embodiment are an apparatus and a system for freezing (including cooling) frozen products such as seafood such as fresh seafood, various meats, and other foods with ice slurry.
  • the ice slurry is a sherbet-like mixture in which flake ice (solid) obtained by processing hybrid ice (described later) into flakes (strips) and an aqueous solution (brine) containing a solute are mixed at a predetermined ratio. It has sex.
  • Hybrid ice is ice obtained by coagulating an aqueous solution (brine) containing a solute so that the concentration of the solute is almost uniform.
  • Hybrid ice has at least (a) the temperature at the time of melting is less than 0 ° C., and (b) the change rate of the solute concentration of the aqueous solution (brine) in which the ice melted in the melting process (hereinafter referred to as “change rate of the solute concentration”).
  • change rate of the solute concentration the change rate of the solute concentration
  • the kind of solute contained in the hybrid ice is not particularly limited as long as it is a solute when water is used as a solvent, and can be appropriately selected according to a desired freezing point, use of ice to be used, and the like.
  • the solute include a solid solute, a liquid solute, and the like.
  • Typical examples of the solid solute include salts (inorganic salts, organic salts, and the like).
  • salt (NaCl) among salts is suitable for freezing fresh animals and plants or a part thereof because it does not excessively lower the temperature of the freezing point.
  • salt since salt is contained in seawater, it is also suitable in terms of easy procurement.
  • ethylene glycol etc. are mentioned as a liquid solute.
  • a solute may be contained individually by 1 type and may be contained 2 or more types.
  • Brine is an aqueous solution containing a solute and having a low freezing point, such as an aqueous solution of sodium chloride (brine), an aqueous solution of calcium chloride, an aqueous solution of magnesium chloride, or an aqueous solution of ethylene glycol.
  • the brine used as the raw material for the flake ice is not particularly limited, when salt is used as a solute, it is preferably seawater, water obtained by adding salt to seawater, or diluted water of seawater. This is because seawater, water obtained by adding salt to seawater, or seawater-diluted water is easy to procure, and thus the procurement cost can be reduced.
  • the thermal conductivity of brine (brine) containing salt as a solute is about 0.58 W / m K.
  • the thermal conductivity of flake ice frozen from brine containing salt as a solute is about 2.2 W / m. K. That is, since the thermal conductivity of flake ice (solid) is higher than that of brine (liquid), flake ice (solid) can freeze the item to be frozen earlier.
  • the flake ice and brine contained in the ice slurry both contain the same solute. At this time, it is preferable that the solute concentration of the flake ice and the solute concentration of the brine are close to each other. The reason is as follows.
  • the temperature of the flake ice becomes lower than the saturation freezing point of the brine, so that the brine freezes immediately after mixing the brine having a low solute concentration.
  • the solute concentrations of the mixed flake ice and brine are the same as described above.
  • the brine may be one obtained by melting flake ice or may be prepared separately, but it is preferably one obtained by melting flake ice.
  • FIG. 1 is a partial sectional schematic front view showing an embodiment of a refrigeration system according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional perspective view showing an outline of an ice slurry raw material manufacturing apparatus included in the refrigeration system according to the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view showing an embodiment of the refrigeration apparatus according to the present invention.
  • FIG. 4A is a schematic plan view showing an embodiment of the refrigeration apparatus according to the present invention.
  • FIG. 4B is a schematic front view showing an embodiment of the refrigeration apparatus according to the present invention.
  • the refrigeration system includes an ice slurry manufacturing apparatus 1 and a refrigeration apparatus 6.
  • the ice slurry manufacturing apparatus 1 includes an ice slurry raw material manufacturing unit (hereinafter referred to as “ice slurry raw material manufacturing apparatus”) 200 and an ice storage tank 500.
  • the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200 includes a drum 21, a rotating shaft 22, an injection unit 23, a stripping unit 24, a blade 25, a flake ice discharge port 26, and an upper bearing member 27.
  • the drum 21 includes an inner cylinder 32, an outer cylinder 33 surrounding the inner cylinder 32, and a refrigerant clearance 34 formed between the inner cylinder 32 and the outer cylinder 33. Further, the outer peripheral surface of the drum 21 is covered with a cylindrical heat-resistant protective cover 29.
  • the inner cylinder refrigeration refrigerant is supplied to the refrigerant clearance 34 from the refrigerant supply unit 39 via the refrigerant pipe 42. Thereby, the inner peripheral surface of the inner cylinder 32 is cooled.
  • the rotary shaft 22 is arranged on the central axis of the drum 21 and rotates around the material axis with the central shaft as an axis, using a geared motor 30 installed above the upper bearing member 27 as a power source.
  • the rotational speed of the geared motor 30 is controlled by a rotation control unit 37 described later.
  • the injection unit 23 is composed of a plurality of pipes having injection holes 23 a for injecting brine or ice slurry S (described later) toward the wall surface of the inner cylinder 32, and rotates together with the rotating shaft 22.
  • the brine injected from the injection hole 23a adheres to the wall surface of the inner cylinder 32 cooled by the refrigerant, and quickly freezes to become hybrid ice without giving time for separation into the solute and the solvent.
  • the plurality of pipes constituting the injection unit 23 extend radially from the rotary shaft 22 in the radial direction of the drum 21.
  • Virgin brine sprayed from the spray section 23 is stored in the brine storage tank 40.
  • the brine storage tank 40 and the injection unit 23 are connected by a brine pipe 41.
  • the stripping unit 24 includes a plurality of arms each having a blade 25 that strips hybrid ice generated on the inner peripheral surface of the inner cylinder 32 at the tip.
  • the stripping part 24 extends in the radial direction of the drum 21 and rotates together with the rotating shaft 22.
  • the plurality of arms constituting the stripping portion 24 are mounted so as to be symmetric with respect to the rotation shaft 22.
  • the peeling part 24 of the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200 shown in FIG. 2 is comprised by two arms, the number of arms is not specifically limited.
  • the blade 25 attached to the tip of the arm is made of a member having a length substantially equal to the entire length (total height) of the inner cylinder 32, and a plurality of saw teeth are provided at the end facing the inner peripheral surface of the inner cylinder 32. 25a is formed.
  • the hybrid ice generated on the inner peripheral surface of the inner cylinder 32 becomes flake ice by being peeled off by the blade 25.
  • the flake ice falls from the flake ice outlet 26.
  • the flake ice that has fallen from the flake ice discharge port 26 is stored in an ice storage tank 500 (see FIG. 1) disposed immediately below the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200.
  • the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200 adjusts the amount of flake ice produced by adjusting the amount of brine ejected from the ejection unit 23. That is, the amount of flake ice produced can be increased by increasing the amount of brine ejected from the ejection unit 23. Conversely, the amount of flake ice produced can be reduced by reducing the amount of brine ejected from the ejection unit 23.
  • the upper bearing member 27 has a shape in which the pan is inverted, and seals the upper surface of the drum 21.
  • a bush 38 that supports the rotating shaft 22 is fitted in the central portion of the upper bearing member 27.
  • the rotary shaft 22 is supported only by the upper bearing member 27, and the lower end portion of the rotary shaft 22 is not pivotally supported.
  • the injection control unit 28 adjusts the amount of brine injected from the injection unit 23 when the injection unit 23 injects brine.
  • a specific method for adjusting the amount of brine to be ejected from the ejection unit 23 is not particularly limited.
  • the amount of brine to be injected may be adjusted by adjusting the number of pipes that inject brine and the number of pipes that do not inject brine.
  • the amount of brine to be injected may be adjusted by increasing or decreasing the amount of brine sent to the plurality of pipes for injecting brine.
  • the injection unit 23 is configured to be able to inject any of brine, ice slurry S, or a mixture thereof. Furthermore, the injection unit 23 is not limited to one that jets the brine, the ice slurry S, or a mixture thereof vigorously, but includes one that discharges along the inner peripheral surface of the inner cylinder 32.
  • the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200 generates flake ice by freezing a part of the brine, ice slurry S, or a mixture thereof injected from the injection unit 23 on the inner peripheral surface of the inner cylinder 32, and the remaining part Although it cools, it is set not to freeze. That is, the cold heat of the inner cylinder refrigeration refrigerant supplied from the refrigerant supply unit 39 to the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200 is necessary for freezing all of the brine, ice slurry S, or a mixture thereof injected from the injection unit 23. It is set smaller than cold.
  • the thermal protection cover 29 has a cylindrical shape and seals the side surface of the drum 21.
  • the refrigerant supply unit 39 supplies the inner cylinder refrigeration refrigerant that freezes the inner peripheral surface of the inner cylinder 32 to the refrigerant clearance 34 via the refrigerant pipe 42. As shown in FIG. 1, the refrigerant supply unit 39 is installed adjacent to the ice storage tank 500.
  • the inner cylinder refrigeration refrigerant supplied to the refrigerant clearance 34 circulates between the refrigerant clearance 34 and the refrigerant supply unit 39 via the refrigerant pipe 42. Thereby, the inner cylinder frozen refrigerant
  • coolant clearance 34 can be maintained in a state with high refrigerating capacity.
  • the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200 is installed on an ice storage tank 500.
  • the ice storage tank 500 includes a disk-shaped bottom surface portion 51, a cylindrical wall surface portion 52, and a top surface portion 53 that covers the upper surface of the wall surface portion 52, and stores the ice slurry S.
  • An opening 53 a is provided at an eccentric position of the top surface portion 53.
  • the drum 21 of the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200 is installed so that the opening 53a and the flake ice discharge port 26 communicate with each other.
  • the stirring means 54 includes a main body blade 54a, a rotating shaft 54b, and a drive unit 54c.
  • the main body blade 54a is not limited to a propeller blade as illustrated, but may be various types such as a paddle blade, an anchor blade, a turbine blade, and a ribbon blade (not illustrated).
  • the rotation shaft 54 b is arranged in a vertical posture on the central axis of the ice storage tank 500.
  • the main wing 54a is fixed to the lower end of the rotating shaft 54b.
  • the upper end portion of the rotation shaft 54 b protrudes upward from the top surface portion 53.
  • the drive part 54c is attached to the upper end part of the rotating shaft 54b.
  • the drive part 54c is installed on the top
  • the drive unit 54c may rotate the stirring unit 54 at a constant speed, or may rotate it so as to repeat acceleration and deceleration.
  • the ice storage tank 500 is connected to a return pipe 44 that supplies the ice slurry S in the ice storage tank 500 as raw water to the injection unit 23 of the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200.
  • a pump 57 is connected in the middle of the return pipe 44.
  • the return pipe 44 has a concentration measurement unit (hereinafter referred to as “first measurement”) that measures the concentration of flake ice (IPF: Ice Packing Factor) in the ice slurry S stored in the ice storage tank 500 on the upstream side of the pump 57. Means ”) 55 is provided.
  • the concentration of the flake ice in the ice slurry S is preferably 10% or more and 60% or less.
  • the ice slurry manufacturing apparatus 1 can maintain the concentration of flake ice at a predetermined value (target) by controlling the amount of flake ice manufactured by the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200.
  • the target of the flake ice concentration may be appropriately selected depending on the type of the object to be frozen.
  • the temperature of the ice slurry S can be adjusted by adding flake ice (adding cold heat to the ice slurry S) or conversely freezing the object to be frozen (even if the cold heat is removed from the ice slurry S).
  • the concentration of the flake ice in the ice slurry S is changed by the heat transfer to the ice slurry S. Therefore, by controlling the concentration of the flake ice in the ice slurry S, the amount of heat transferred between the ice slurry S can be controlled.
  • the first concentration measuring means 55 includes a heater and a thermometer in a substantial bypass pipe having an inlet and an outlet in the return pipe 44.
  • the first concentration measuring means 55 closes the inlet and the outlet at the time of measurement, and collects a sample of the ice slurry S to be measured between the inlet and the outlet.
  • the first concentration measuring means 55 may measure a temperature change of the sample by adding a predetermined amount of heat to the sample with a heater.
  • the temperature rising timing from the freezing point temperature is related to the concentration of the flake ice (the amount of heat applied is constant).
  • the concentration of the ice slurry S can be specified from the temperature change of the sample of the ice slurry S.
  • the inlet and outlet of the bypass pipe provided in the first concentration measuring means 55 are opened, and the sampled ice slurry S flows out to the return pipe 44.
  • the first concentration measuring means 55 again measures the concentration of flake ice in the same manner with the inlet and outlet closed again. This sampling and measurement are continuously performed.
  • the downstream end of the return pipe 44 is connected to the brine pipe 41 via the switching valve 43. Therefore, it is switched by the switching valve 43, and the virgin brine stored in the brine storage tank 40 and the recycled ice slurry S returned from the ice storage tank 500 are switched and supplied to the injection unit 23, or Virgin brine and recycled ice slurry S are mixed and supplied.
  • the ice storage tank 500 and the refrigeration apparatus 6 are connected by an ice slurry supply pipe 45 and an ice slurry return pipe 46.
  • the ice slurry supply pipe 45 and the ice slurry return pipe 46 are provided with on-off valves 45a and 46a.
  • the ice slurry supply pipe 45 sends the ice slurry S in the ice storage tank 500 to the refrigeration apparatus 6.
  • the ice slurry return pipe 46 returns the ice slurry S in the refrigeration apparatus 6 to the ice storage tank 500.
  • Each of the ice slurry supply pipe 45 and the ice slurry return pipe 46 is provided with a pump (not shown), and each pump is driven in synchronization with opening and closing of the on-off valves 45a and 46a.
  • the on-off valve 45a of the ice slurry supply pipe 45 and the on-off valve 46a of the ice slurry return pipe 46 are respectively “feed amount of ice slurry S to the refrigerating apparatus 6> return amount of ice slurry S from the refrigerating apparatus 6”. To be controlled.
  • the water surface of the ice slurry S in the refrigeration apparatus 6 may be kept constant by an overflow not shown.
  • the amount of ice slurry S that can be stored in the ice storage tank 500 is sufficiently larger than the amount of ice slurry S necessary to fill the refrigeration apparatus 6, and even if the concentration of flake ice in the ice slurry S of the refrigeration apparatus 6 changes. The concentration of the flake ice in the ice slurry S stored in the ice storage tank 500 hardly changes.
  • the ice storage tank 500 and the refrigeration apparatus 6 are connected by the ice slurry supply pipe 45 and the ice slurry return pipe 46, and the amount of ice slurry S that can be stored in the ice storage tank 500 is necessary to fill the refrigeration apparatus 6. Since the concentration of the ice slurry S is sufficiently larger than the amount of the ice slurry S, even if the concentration of the flake ice in the ice slurry S of the refrigeration apparatus 6 changes, the concentration of the flake ice in the ice slurry S stored in the ice storage tank 500 is Almost no change.
  • the ice slurry S is controlled so that “the amount of ice slurry S fed to the refrigeration apparatus 6> the amount of ice slurry S returned from the refrigeration apparatus 6”.
  • a part of the ice slurry S of the refrigeration apparatus 6 is discarded by an overflow not shown or the like, so that the change in the concentration of the flake ice in the ice slurry S stored in the ice storage tank 500 is even smaller.
  • the concentration of the flake ice in the ice slurry S in the ice storage tank 500 is measured by the first concentration measuring means 55 and is fed back to the operation of the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200 to be controlled to a predetermined concentration. ing.
  • the refrigeration apparatus 6 freezes by wrapping the article A (see FIG. 4A and FIG. 4B) with ice slurry S.
  • a propulsion unit hereinafter referred to as “propulsion unit” 80 and a second concentration measurement unit 90.
  • the article A to be frozen is placed on a tray (not shown).
  • the tray is held, for example, in a rack (not shown) that is stacked in a plurality of stages at intervals.
  • the rack has a frame shape having four columns and a beam on which the tray is placed.
  • the article to be frozen A in the tray is wrapped in the ice slurry S.
  • the flow path 60 is annular and filled with the ice slurry S supplied from the ice slurry supply pipe 45, and the ice slurry S can be circulated.
  • the flow path 60 includes a supply port 61 for the ice slurry S, and a first discharge port 62 and a second discharge port 63 for the ice slurry S.
  • An ice slurry supply pipe 45 connected to the ice storage tank 500 is connected to the ice slurry S supply port 61.
  • An ice slurry return pipe 46 connected to the ice storage tank 500 is connected to the first discharge port 62 of the ice slurry S.
  • a nozzle 48 is connected to the second outlet 63 of the ice slurry S.
  • the nozzle 48 is provided with an on-off valve 48a.
  • the flow path 60 is a race having two parallel straight lines 64 and two curved lines 65 connecting the adjacent ends of the two straight lines 64. It has a track shape.
  • the channel 60 includes an oval outer wall portion 66, a partition portion 67 provided on the center line of the outer wall portion 66, and a bottom surface portion 68.
  • the straight line 64 is a freezing area 69 where the article A to be frozen is placed and frozen. Between each end of the partition part 67 and the semicircular part of the outer wall part 66, a space is provided, and a curved line 65 in which the ice slurry S turns is formed. A line connecting each end edge of the partition portion 67 and the outer wall portion 66, that is, a perpendicular line virtually drawn at each end of the partition portion 67 becomes a boundary line between the straight line 64 and the curved line 65.
  • At least one curved line 65 of the flow path 60 may be provided with a pit (deep hole) at the bottom thereof.
  • a pit deep hole
  • the curved line 65 is provided with a substantially semicircular (J-shaped) guide vane 70 that divides the curved line 65 into a plurality of (two in the drawing) lanes.
  • Guide vanes 70 are installed on the bottom surface 68 so that the widths of the lanes are equal.
  • the guide vane 70 may be installed on the bottom surface portion 68 so that the widths of the lanes are not uniform.
  • the upstream end portion 71 of the guide vane 70 is located at the boundary line between the straight line 64 and the curved line 65 of the flow path 60.
  • the downstream end portion 72 of the guide vane 70 extends beyond the downstream end of the curved line 65 to the upstream region of the straight line 64. Both ends of the guide vane 70 are not arranged side by side, but are formed in a J shape as a whole.
  • the downstream end 72 of the guide vane 70 may be located downstream of the boundary line between the curved line 65 and the straight line 64, that is, upstream of the curved line 65.
  • the end 71 on the upstream side of the guide vane 70 may be located on the boundary line between the straight line 64 and the curved line 65 or may be located on the downstream side of the curved line 65. Therefore, the guide vane 70 may be formed in a U shape.
  • the guide vane 70 Since the guide vane 70 is provided in the curved line 65, the ice slurry S can flow in this area without stagnation.
  • the downstream end 72 of the guide vane 70 extends into the upstream side of the straight line 64, the downstream end 72 of the guide vane 70 extends into the curved line 65.
  • the ice slurry S can flow more smoothly and smoothly without stagnation.
  • the flow path 60 includes a propulsion unit 80 that imparts a propulsive force to the ice slurry S in the freezing region 69.
  • the number of propulsion means 80 is not limited to two as shown, and it is sufficient that at least one propulsion means 80 is provided. Needless to say, three or more propulsion means 80 may be provided.
  • the propulsion means 80 includes, for example, a screw 81 installed upstream of the straight line 64 in the flow path 60, a drive shaft 82 that connects the screw 81 at the tip and penetrates the semicircular portion of the outer wall portion 66, and a drive A drive source 83 connected to the base end of the shaft 82 and installed outside the flow path 60 is provided.
  • the second concentration measuring means 90 is configured in the same manner as the first concentration measuring means 55, and measures the concentration of the flake ice in the ice slurry S in the flow path 60.
  • the second concentration measuring means 90 is not limited to one place as shown in FIG. 1, and may be placed at a plurality of places.
  • the ice slurry S is manufactured by the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200 provided in the ice slurry manufacturing apparatus 1.
  • the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200 manufactures flake ice in a state where the inner cylinder 32 is cooled by the inner cylinder refrigeration refrigerant. Therefore, the inner cylinder refrigeration refrigerant is supplied from the refrigerant supply section 39 to the refrigerant clearance 34 and is cooled so that the temperature of the inner peripheral surface of the inner cylinder 32 is lower by about ⁇ 10 ° C. than the freezing point of the brine to be frozen.
  • the virgin brine stored in the brine storage tank 40, the ice slurry S supplied through the return pipe 44, or a mixture thereof is injected from the injection unit 23 toward the inner cylinder 32. Is done. A portion of the injected brine, ice slurry S, or a mixture thereof adheres to the inner cylinder 32, rapidly freezes without being given time to separate into solute and solvent, and becomes hybrid ice.
  • the hybrid ice generated on the inner peripheral surface of the inner cylinder 32 is peeled off by the peeling unit 24 that rotates in the inner cylinder 32.
  • the hybrid ice peeled off by the peeling unit 24 falls into the ice storage tank 500 from the flake ice discharge port 26 and is stored as flake ice.
  • the portion of the sprayed brine, ice slurry S, or mixture thereof that has not been frozen falls from the flake ice discharge port 26 into the ice storage tank 500 and is stored.
  • the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200 freezes a portion of the brine, ice slurry S, or a mixture thereof injected from the injection unit 23 on the inner peripheral surface of the inner cylinder 32 to form flake ice.
  • the concentration of the flake ice in the ice slurry S falling from the ice 26 into the ice storage tank 500 is the concentration of the flake ice in the ice slurry S before injection (that is, the concentration of the flake ice in the ice slurry S stored in the ice storage tank 500). ) Will be higher.
  • the ice slurry S discharged from the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200 and the ice slurry S stored in the ice storage tank 500 are mixed by the stirring means 54 and the flakes of the mixed ice slurry S in the ice storage tank 500 are mixed.
  • the ice concentration is kept uniform.
  • the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200 can increase the flake ice concentration of the ice slurry S in the ice storage tank 500 by operating it.
  • the flake ice concentration of the ice slurry S is measured by the first concentration measuring means 55 provided in the return pipe 44 that is a passage for supplying the ice slurry S in the ice storage tank 500 to the injection unit 23 of the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200. Is done.
  • the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200 can increase the amount of the ice slurry S in the ice storage tank 500 by operating it.
  • the amount of ice slurry S in the ice storage tank 500 can be increased by supplying virgin brine stored in the brine storage tank 40.
  • the amount of ice slurry S in the ice storage tank 500 is measured by a storage amount sensor 56 provided in the ice storage tank 500.
  • the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200 is controlled to operate and stop depending on the concentration of the flake ice in the ice slurry S in the ice storage tank 500 and the amount of the ice slurry S. That is, the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200 operates when the concentration of the flake ice in the ice slurry S in the ice storage tank 500 is lower than the target concentration, and the concentration of the flake ice in the ice slurry S in the ice storage tank 500 is lower than the target concentration. If it is high, stop temporarily.
  • the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200 operates when the amount of the ice slurry S in the ice storage tank 500 is lower than the target value, and temporarily when the amount of the ice slurry S in the ice storage tank 500 is higher than the target value. Stop.
  • the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200 increases the supply amount of the inner cylinder refrigeration refrigerant from the refrigerant supply unit 39 to the refrigerant clearance 34 as well as the operation or temporary control, and the temperature of the inner peripheral surface of the inner cylinder 32.
  • the amount of hybrid ice generated on the inner peripheral surface of the inner cylinder 32 is increased by lowering or the supply amount of the inner cylinder refrigeration refrigerant from the refrigerant supply unit 39 to the refrigerant clearance 34 is decreased. Control such as reducing the amount of hybrid ice generated on the inner peripheral surface of the inner cylinder 32 by raising the temperature of the inner peripheral surface of the inner cylinder 32 may be performed.
  • the ice slurry S stored in the ice storage tank 500 has (a) a temperature when melting is less than 0 ° C., and (b) a rate of change in the solute concentration of brine in which the ice has melted during the melting process is within 30%. This condition is met.
  • the ice slurry S can take a large amount of latent heat from the surroundings when melting, but the temperature does not rise while the melting ice is not completely completed and the hybrid ice remains.
  • the concentration of the flake ice in the ice slurry S in the ice storage tank 500 was measured by the first concentration measuring means 55, and the concentration of the flake ice was adjusted to a predetermined concentration (a predetermined concentration of 10% or more and 60% or less).
  • the ice slurry S is sent from the ice slurry supply pipe 45 into the flow path 60 of the refrigeration apparatus 6.
  • the refrigeration apparatus 6 performs the freezing operation of the article to be frozen A with the ice slurry S sent.
  • the ice slurry S in the ice storage tank 500 is supplied to the refrigeration apparatus 6 through the ice slurry supply pipe 45 and the ice slurry return pipe 46 so as to ensure the cold heat necessary for the freezing operation of the article A to be frozen.
  • the amount of ice slurry S stored in the ice storage tank 500 is measured by the storage amount sensor 56.
  • virgin brine is supplied from the brine storage tank 40 to the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200, and the ice slurry S is manufactured. Is done.
  • the refrigeration apparatus 6 does not perform a refrigeration operation, for example, when the refrigeration apparatus 6 is at rest, such as at night, if the flake ice concentration of the ice slurry S in the ice storage tank 500 is lower than the target concentration, the ice slurry raw material
  • the manufacturing apparatus 200 manufactures the ice slurry raw material, and the flake ice concentration of the ice slurry S in the ice storage tank 500 is increased.
  • the on / off valve 45a of the ice slurry supply rod 45 and the on / off valve 46a of the ice slurry return rod 46 may be closed, but the flakes of the ice slurry S of the entire system including the ice storage tank 500 and the refrigeration apparatus 6 are combined.
  • it is preferably in an open state.
  • the amount of the ice slurry S stored in the ice storage tank 500 is measured by the storage amount sensor 56, and the ice slurry S until the amount of the ice slurry S in the ice storage tank 500 reaches a predetermined amount. S is manufactured.
  • the product A to be frozen is disposed in a freezing region 69 provided in a straight line 64 of the flow path 60 through which the ice slurry S circulates.
  • the article A to be frozen is placed on a tray (not shown), and the tray is held in a rack (not shown) with an interval.
  • the plurality of racks are collectively arranged so as to be in series in the straight line 64 of the flow path 60.
  • the product A to be frozen in the rack is immersed in the circulating ice slurry S and is quickly frozen.
  • the ice slurry S filled in the flow path 60 is circulated in the flow path 60 by being given a propulsive force by the propulsion means 80.
  • the ice slurry S flows smoothly in the region along the outer wall 66 on the upstream side of the straight line 64 continuous to the curved line 65 by providing the guide vane 70 on the curved line 65 of the water channel,
  • the inside of the annular flow path 60 can be circulated with little resistance.
  • the solute When the solute is separated from the ice slurry S flowing through the flow path 60, the solute is collected in a pit provided at the bottom of at least one curved line 65. Therefore, the solute separated from the ice slurry S does not affect the freezing operation.
  • the ice slurry S Since the ice slurry S has fluidity, it can come into contact with the article to be frozen A more uniformly than the state of hard flake ice. Since the temperature of the ice slurry S is maintained at the melting point while the hybrid ice remains (for example, in the case of the saturated salt ice slurry S, it is maintained at ⁇ 21.3 ° C.) Thus, the article A to be frozen can be kept frozen. Moreover, even if the to-be-frozen goods A are foodstuffs, such as a fish, since the ice slurry S is harmless, there is no food safety problem.
  • the ice slurry S circulating in the flow path 60 freezes the product to be frozen A placed in the freezing area 69 (that is, gives cold heat), so that the concentration of the flake ice in the ice slurry S becomes the ice storage tank 500.
  • the concentration may decrease from within.
  • a second concentration measuring means 90 may be provided in the flow channel 60.
  • the concentration of the flake ice in the ice slurry S in the flow path 60 measured by the second concentration measuring means 90 is based on the concentration of the flake ice in the ice slurry S in the ice storage tank 500 measured by the first concentration measuring means 55. If it is lower than the predetermined value, it is fed back to the operation of the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200, whereby the concentration of the flake ice in the ice slurry S in the flow path 60 can be controlled more precisely.
  • the ice slurry S thus adjusted in the concentration of flake ice contains a lot of fine voids (ie, air portions) in the state of being produced as flake ice, the voids are exhausted in the hybrid ice. And can be prepared in the form of snow or in the form of a sherbet. Since the hybrid ice prepared in the shape of snow or sherbet has flexibility as a whole, it does not damage the frozen product A, but rather functions as a sponge as a cushioning material to protect the frozen product A Fulfill.
  • the ice slurry S can freeze the to-be-frozen goods A more efficiently.
  • the ratio of the volume of the void portion (air portion) to the total volume of the ice slurry S is defined as “void ratio”
  • the lower the void ratio that is, the higher the bulk density
  • the cold storage effect Becomes higher. Therefore, when the ice slurry S is used for the purpose of refrigeration or freezing of fresh food products, the ice slurry S having a high porosity (that is, a low bulk density) is generated.
  • the ice slurry S having a low porosity ie, a high bulk density
  • the thermal conductivity of brine (brine) containing salt as a solute is about 0.58 W / m K, but the thermal conductivity of flake ice frozen from brine containing salt as a solute is about 2.2 W / m K. It is. That is, since the thermal conductivity of flake ice (solid) is higher than that of brine (liquid), flake ice (solid) can freeze the item A to be frozen earlier.
  • the flake ice (solid) remains as it is, the area in contact with the article A to be frozen will be small. Therefore, the flake ice and brine are mixed to form an ice slurry S, thereby providing fluidity. As a result, flake ice (solid) can be uniformly contacted with the article to be frozen A, and the article to be frozen A can be quickly frozen.
  • the bulk density that can be defined as the ice slurry S is 0.48 g / cm 3 to 0.78 g / cm 3 .
  • ice slurry S When using the ice slurry S for the purpose of fresh or chilled foodstuffs, it is preferable that a bulk density of 0.48g / cm 3 ⁇ 0.54g / cm 3. When ice slurry S is used for the purpose of transporting cold energy, ice with saturated saline is further mechanically compressed to a bulk density of 0.75 g / cm 3 to 0.95 g / cm 3 . It is good.
  • the heat required when ice as a solid changes (melts) into water as a liquid is called “latent heat”. Since this latent heat is not accompanied by a temperature change, the hybrid ice can continue to maintain a stable state at a temperature below the freezing point (0 ° C.) of fresh water at the time of melting. For this reason, the state which stored the cold energy can be maintained.
  • the freezing ability of ice frozen from an aqueous solution in which a solute such as salt is dissolved should be higher than ice frozen from fresh water.
  • the aqueous solution for example, salt water
  • the aqueous solution is hardly frozen as it is, and fresh water that does not contain a solute (salt etc.). The part of will freeze first.
  • the substance produced is a mixture of ice frozen in fresh water not containing a solute (salt etc.) and a solute (for example, crystals such as salt). End up. Moreover, even if ice with a reduced freezing point (ice frozen with salt water or the like) is produced, the amount is very small and not practical.
  • the ice slurry S is [ice] having a freezing point lower than the freezing point (0 ° C.) of fresh water, it can be manufactured by a flake ice manufacturing system.
  • the ice slurry S satisfies the condition (a) that the temperature at the completion of melting is less than 0 ° C. as described above. Since the ice slurry S is an aqueous solution (salt water or the like) containing a solute (salt etc.), the freezing point of the ice slurry S is lower than the freezing point of fresh water in which the solute is not dissolved. For this reason, the ice slurry S satisfies the condition that the temperature at the completion of melting is less than 0 ° C.
  • the “temperature at the time of completion of melting” means that the ice slurry S is melted by placing the ice slurry S in an environment above the melting point (for example, room temperature and atmospheric pressure), and all the ice slurries S are melted.
  • the temperature at the completion of melting is not too high, for example, ⁇ 21 ° C. or higher ( ⁇ 20 ° C. or higher, ⁇ 19 ° C. or higher, ⁇ 18 ° C.
  • ° C or higher -17 ° C or higher, -16 ° C or higher, -15 ° C or higher, -14 ° C or higher, -13 ° C or higher, -12 ° C or higher, -11 ° C or higher, -10 ° C or higher, -9 ° C or higher, -8 Or higher, -7 ° C or higher, -6 ° C or higher, -5 ° C or higher, -4 ° C or higher, -3 ° C or higher, -2 ° C or higher, -1 ° C or higher, -0.5 ° C or higher, etc. preferable.
  • the ice slurry S satisfies the condition (b) that the rate of change in the solute concentration of the aqueous solution in which the ice melted during the melting process is within 30% as described above.
  • the ice slurry S has a feature that the rate of change of the solute concentration of the aqueous solution in which the ice has melted in the melting process (hereinafter, sometimes referred to as “rate of change of the solute concentration” in this specification) is within 30%. . Even when using a conventional technique, ice with a slightly reduced freezing point may be produced, but most of it is only a mixture of water-free ice and solute crystals. Therefore, the refrigerating capacity is not sufficient.
  • the rate at which the solute elutes with melting becomes unstable when the ice is placed under melting conditions. . Specifically, the closer to the start of melting, the more solute elutes. As the melting progresses, the amount of solute eluting decreases. That is, the closer to the completion of melting, the smaller the amount of solute elution.
  • hybrid ice is ice obtained by freezing an aqueous solution containing a solute, it has a feature that there is little change in the elution rate of the solute during the melting process.
  • the change rate of the solute concentration of the aqueous solution in which the hybrid ice is melted in the process of melting the hybrid ice is 30%.
  • the rate of change in the solute concentration of the aqueous solution in which the hybrid ice melted during the melting process means the ratio of the concentration of the aqueous solution at the completion of melting to the solute concentration in the aqueous solution melted at an arbitrary timing in the melting process.
  • the “solute concentration” means the ratio of the mass of the solute dissolved in the aqueous solution.
  • the change rate of the solute concentration in the hybrid ice is not particularly limited as long as it is within 30%, but the smaller the change rate, the higher the purity of the hybrid ice, that is, the higher the freezing ability.
  • Hybrid ice is suitable for use as a refrigerant for freezing and freezing the item A to be frozen because of its excellent freezing ability.
  • coolant which freezes the to-be-frozen goods A the organic solvent used as antifreeze liquids, such as ethanol, is mentioned besides hybrid ice.
  • hybrid ice has higher thermal conductivity and higher specific heat than these antifreezes. For this reason, hybrid ice is useful in that it has a higher refrigerating capacity than other refrigerants of less than 0 ° C. such as antifreeze.
  • the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200 in the embodiment described above includes the drum 21 having the inner cylinder 32.
  • the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200 may be configured by a plate having a flat surface on which the ice slurry S returned from the brine or the return pipe 44 is jetted. A refrigerant clearance is provided on the inner surface of the plate.
  • the refrigeration system may connect the second ice slurry return pipe 47 for discharging the ice slurry S in the flow path 60 to the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200, as indicated by the phantom line in FIG.
  • the downstream end of the second ice slurry return pipe 47 may be connected to a switching valve 43 between the brine pipe 41 and the return pipe 44.
  • the switching valve 43 in this case includes three input ports and one output port.
  • upstream ends of the return pipe 44, the ice slurry return pipe 46, and the second ice slurry return pipe 47 may be provided with a filter (not shown) for removing flake ice in the ice slurry S. .
  • the refrigeration system includes the first concentration measuring unit 55 in the bypass pipe provided in the return pipe 44 and the second concentration measuring unit 90 in the flow path 60.
  • the density measuring means 55 and 90 may be provided with only one or may not be provided.
  • the first concentration measuring means 55 may be provided in the ice storage tank 500.
  • the concentration measuring means 55 in this case includes a thermometer, a densitometer, and a density meter, and calculates the concentration of the flake ice from electrical signals of temperature, concentration, and density measured from these meters.
  • the first concentration measuring means 55 may be fixed to the inner surfaces of the two wall surface portions 52 on the bottom surface portion 51 side and the top surface portion 53 side. Even if the concentration of the flake ice is uneven in the ice storage tank 500, the average concentration of the flake ice can be detected by the respective first concentration measuring means 55.
  • the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200 is activated or stopped depending on the concentration of the flake ice in the ice slurry S in the ice storage tank 500 or the amount of the ice slurry S.
  • the concentration of flake ice may be adjusted by changing the temperature of the inner peripheral surface of the inner cylinder of the ice slurry raw material manufacturing apparatus 200.
  • the concentration of flake ice is high, the supply amount of the inner cylinder refrigeration refrigerant from the refrigerant supply unit 39 to the refrigerant clearance 34 is decreased, and the temperature of the inner peripheral surface of the inner cylinder 32 is increased.
  • the virgin brine supplied from the brine storage tank 40 to the injection unit 23 is reduced or heated.
  • the amount of brine attached to the inner peripheral surface of the inner cylinder 32 decreases, and the brine falling into the ice storage tank 500 increases.
  • the hybrid ice adhering to the inner peripheral surface of the inner cylinder 32 decreases, the flake ice generated by peeling off the hybrid ice decreases. Due to the reduced flake ice and increased brine, the ice slurry S has a reduced flake ice concentration.
  • the concentration of flake ice is low, the supply amount of the inner cylinder refrigeration refrigerant from the refrigerant supply unit 39 to the refrigerant clearance 34 is increased, and the temperature of the inner peripheral surface of the inner cylinder 32 is lowered.
  • the amount of virgin brine supplied from the brine storage tank 40 to the injection unit 23 is increased or lowered.
  • the amount of brine attached to the inner peripheral surface of the inner cylinder 32 increases, and the brine falling into the ice storage tank 500 decreases.
  • the hybrid ice adhering to the inner peripheral surface of the inner cylinder 32 increases, flake ice generated by peeling off the hybrid ice increases. Due to the increased flake ice and the decreased brine, the ice slurry S has an increased flake ice concentration.
  • the flow path 60 is provided with the partition portion 67 on the center line of the outer wall portion 66, and the forward path side flow path 60 and the return path side flow path 60 are adjacent to each other.
  • the flow path 60 may be provided with an oval (track shape) inner wall instead of the partition portion 67 so that the straight line 64 on the forward path side and the straight line 64 on the return path side are separated from each other.
  • the arc 60 of the curved line 65 may be large, and the curved line 65 may be provided with a straight line portion.
  • the freezing region 69 in the above-described embodiment is provided in the forward-side flow path 60 and the return-path side flow path 60.
  • the freezing area 69 may be provided only in the forward-side flow path 60 or the return-path side flow path 60.
  • the propulsion unit 80 and the guide vane 70 may be provided only on the upstream side of the freezing region 69.
  • the propulsion means 80 is disposed at the boundary between the upstream side of the straight line 64 and the downstream side of the curved line 65.
  • the propulsion means 80 may be provided at any position of the flow path 60.
  • the propulsion means 80 includes a propeller installed in the flow path 60.
  • the propulsion means 80 may be provided with a throttle tube that reduces the cross section perpendicular to the flow direction of the flow path 60, thereby increasing the flow velocity.
  • a steep bottom surface may be provided instead of the gentle slope bottom surface.
  • the refrigeration apparatus 6 may not necessarily include the propulsion unit 80.
  • the refrigeration apparatus 6 in the above-described embodiment includes the supply port 61 of the ice slurry S and the first and second discharge ports 63 in the flow path 60.
  • the ice slurry S may be supplied from the upper opening surface of the flow path 60 or may be discharged by overflow.
  • the to-be-frozen product A in the above-described embodiment is a food or the like, it may be a medicine or the like.
  • the refrigeration apparatus 6 to which the present invention is applied only needs to have the following configuration, and can take various embodiments. That is, the refrigeration apparatus 6 to which the present invention is applied is An annular flow path 60 through which the ice slurry S circulates, two parallel straight lines 64 and two curved lines 65 connecting the adjacent ends of the two straight lines 64. A flow path 60 having Propulsion means 80 for imparting propulsive force to the ice slurry S; A guide vane 70 that divides at least one of the curved lines 65 into a plurality of lanes; Is provided.
  • the refrigeration apparatus 6 can be frozen by the ice slurry S that circulates the article to be frozen A placed in the straight line 64 of the flow path 60. Since the ice slurry S is given a propulsive force by the propulsion means 80, the frozen object A on the downstream side is frozen into the ice slurry S even if a plurality of the frozen objects A are placed in the flow path 60. Even if the flow path 60 includes the curved line 65, the ice slurry S is circulated by the guide vanes 70 so that it does not stagnate, and the article A to be frozen can be evenly frozen into the ice slurry S.
  • the guide vane 70 extends from the upstream end of the curved line 65 to the upstream side of the straight line 64 beyond the downstream end of the curved line 64.
  • the propulsion unit 80 is disposed at a boundary portion between at least one of the straight line 64 and the downstream side of the curved line 65.
  • the propulsion means 80 can be connected to the straight line 64 even if the item to be frozen A becomes an obstacle to the flow of the ice slurry S.
  • a propulsive force can be given to the ice slurry S inside so that the flow of the ice slurry S does not stagnate.
  • the flow path 60 includes an ice slurry S supply port 61, an ice slurry S discharge port 62, Is provided. Thereby, the refrigeration apparatus 6 can supply the ice slurry S from the supply port 61 into the flow path 60 and discharge the ice slurry S from the discharge port 62 of the ice slurry S.
  • the propulsion means 80 includes a screw 81 installed in the flow path 60.
  • the refrigeration apparatus can give a propulsive force to the ice slurry S by the screw 81.
  • the straight line 64 is an area for freezing the article A to be frozen.
  • the refrigeration apparatus 6 can arrange the some to-be-frozen goods A in series, and can freeze the ice slurry S to the to-be-frozen goods A equally.
  • a refrigeration apparatus 6 to which the present invention is applied A refrigeration apparatus 6 to which the present invention is applied;
  • An ice slurry manufacturing apparatus 1 for supplying ice slurry S to the flow path 60, An ice slurry raw material manufacturing unit (ice slurry raw material manufacturing apparatus) 200 that generates flake ice from a part of the supplied brine and flows out the remainder of the supplied brine;
  • An ice storage tank 500 for storing a mixture of the flake ice produced by the ice slurry raw material production unit (ice slurry raw material production apparatus) 200 and the brine that has flowed out as ice slurry S;
  • An ice slurry manufacturing apparatus 1 comprising: Is provided.
  • the refrigeration system can freeze the to-be-frozen product A well with the ice slurry S so that the ice slurry S manufactured by the ice slurry manufacturing apparatus 1 flows in the flow path 60.
  • the ice slurry production apparatus 1 produces an ice slurry S having a flake ice concentration of 10% or more and 60% or less. Thereby, when the to-be-frozen product A frozen by the freezing apparatus 6 is foods such as seafood and meat, this food can be accurately frozen by the ice slurry S.
  • Ice slurry manufacturing apparatus 200: Ice slurry raw material manufacturing apparatus (ice slurry raw material manufacturing section), 21: Drum, 22: Rotating shaft, 23: Injection section, 23a: Injection hole, 24: Stripping section, 25: Blade , 26: flake ice discharge port, 27: upper bearing member, 28: injection control section, 29: heat protection cover, 30: geared motor, 31: rotary joint, 32: inner cylinder, 33: outer cylinder, 34: refrigerant clearance 38: bush, 39: refrigerant supply unit, 40: brine storage tank, 41: brine pipe, 42: refrigerant pipe, 44: return pipe, 45: ice slurry supply pipe, 46: ice slurry return pipe, 47: second Ice slurry return pipe, 48: nozzle, 500: ice storage tank, 54: stirring means (stirring section), 55: concentration measuring section (first concentration measuring means), 6: refrigeration apparatus, 60: 61, supply port, 62: discharge port (first discharge port), 63: second discharge port, 64:

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Abstract

食品等の被冷凍品を高速に冷却することができるようにした冷凍装置及び冷凍システムを提供する。　本発明の冷凍装置６は、流路６０と、ガイドベーン７０と、推進手段８０とを備える。流路６０は、氷スラリーＳが循環し、２本の並列した直線ライン６４と、当該２本の直線ライン６４の隣り合った各端部同士を接続する２本の曲線ライン６５とを有する。ガイドベーン７０は、少なくともいずれか一方の曲線ライン６５を複数のレーンに分割する。ガイドベーン７０は、曲線ライン６５の上流端から曲線ライン６５の下流端を超えてさらに下流側の直線ライン６４まで延びている。

Description

冷凍装置及び冷凍システム
　本発明は、生鮮海産物等の魚介類や各種の精肉その他の食品等、さらに冷凍して保管乃至輸送される食品等といった被冷凍品を冷凍するための冷凍装置及び冷凍システムに関する。
　食品を加工する工程において、食品を冷却する方法や装置が種々提供されている。例えば、特許文献１には、屠体を連続的に吊り下げるチェーンコンベアと、このチェーンコンベアの下方に配置され、氷スラリーを貯留したチラータンクと、このチラータンクの上流側で食鳥屠体の内部に氷スラリーを充填するノズルとを備えた食鳥屠体の冷却装置が記載されている。
　チラータンクに貯留される氷スラリーは、氷蓄熱槽で製造され、配管を通って供給される。チラータンク内の氷スラリーは、チラータンクからオーバーフロー水として流出され、さらに循環使用が可能とされている。チェーンコンベアによってチラータンクの上流端まで搬送されてきた屠体の内部には、ノズルから氷スラリーが充填される。これによって屠体は、内部から冷却される。
　この屠体は、チェーンコンベアによって吊り下げられ、チラータンクに貯留された氷スラリー内に上流側で浸漬され、下流側で氷スラリー内から浮上して、次の切断工程に移送される。この食鳥屠体の冷却装置は、屠体を内側と外側とから冷却し、各部位の温度差をなくすことにより、冷却時間を短縮し、屠体の含水量を抑え、かつ、肉質の劣化を防止することができる。
特開２００９－０３４０２３号公報
　特許文献１に開示された食鳥屠体の冷却装置は、チラータンク内の氷スラリーがオーバーフロー水として排出され、さらに循環使用可能とされるものの、高速でチラータンク内を流動しない。したがって、この食鳥屠体の冷却装置は、屠体を劣化させない程度に冷却することができるとしても、魚介類や精肉のような食品等を被冷凍品として冷凍したり保管したりすることが可能なように高速に冷却することができない。
　本発明は、食品等の被冷凍品を高速に冷凍することができるようにした冷凍装置及び冷凍システムを提供することを目的とする。
　本発明に係る冷凍装置は、
　氷スラリーが循環する環状の流路であって、２本の並列した直線ラインと、当該２本の直線ラインの隣り合った各端部同士を接続する２本の曲線ラインとを有する流路と、
　氷スラリーに推進力を与える推進手段と、
　少なくともいずれか一方の前記曲線ラインを複数のレーンに分割するガイドベーンと、
を備える。
　本発明に係る冷凍装置において、
　前記ガイドベーンは、前記曲線ラインの上流端から前記曲線ラインの下流端を超えてさらに前記直線ラインの上流側まで延びている。
　本発明に係る冷凍装置において、
　前記推進手段は、少なくともいずれか一方の前記直線ラインの上流側と前記曲線ラインの下流側との境界部に配備される。
　本発明に係る冷凍装置において、
　前記流路は、氷スラリーの供給口と、氷スラリーの排出口と、を備える。
　本発明に係る冷凍装置において、
　前記推進手段は、前記流路内に設置されたスクリューを備える。
　本発明に係る冷凍装置において、
　前記直線ラインは、被冷凍品を冷凍する領域とされている。
　本発明に係る冷凍システムは、
　本発明に係る冷凍装置と、
　前記流路に氷スラリーを供給する氷スラリー製造装置であって、
　　供給されたブラインの一部からフレークアイスを生成し、供給されたブラインの残部を流出する氷スラリー原料製造部と、
　　前記氷スラリー原料製造部によって生成されたフレークアイスと流出されたブラインとの混合物を氷スラリーとして貯留する貯氷タンクと、
　を備える、氷スラリー製造装置と、
を備える。
　本発明に係る冷凍システムにおいて、
　前記氷スラリー製造装置は、フレークアイスの濃度を１０％以上かつ６０％以下の氷スラリーを製造する。
　本発明によれば、食品等の被冷凍品を高速に冷却することができるようにした冷凍装置及び冷凍システムを提供することができる。
本発明に係る冷凍システムの一実施形態を示す概略正面図である。 本発明に係る冷凍システムに含まれる氷スラリー原料製造部の概略を示す断面斜視図である。 本発明に係る冷凍装置の一実施形態を示す概略斜視図である。 本発明に係る冷凍装置の一実施形態を示す概略平面図である。 本発明に係る冷凍装置の一実施形態を示す概略正面面である。
　本実施形態の冷凍装置及び冷凍システムは、生鮮海産物等の魚介類や各種の精肉その他の食品等の被冷凍品を氷スラリーによって冷凍（冷却を含む）するための装置及びシステムである。
　氷スラリーは、ハイブリッドアイス（後述する）をフレーク（剥片）状に加工したフレークアイス（固体）と、溶質を含有する水溶液（ブライン）とを所定の比率で混合させたシャーベット状の混合物で、流動性を有している。氷スラリーにフレークアイスを加えることにより、氷スラリーに含まれるフレークアイスとブラインとの構成比率を容易に調整することができる。
　ハイブリッドアイスは、溶質を含有する水溶液（ブライン）を、溶質の濃度がほぼ均一となるように凝固させた氷である。ハイブリッドアイスは、少なくとも（ａ）融解完了時の温度が０℃未満、かつ、（ｂ）融解過程で氷が融解した水溶液（ブライン）の溶質濃度の変化率（以下、「溶質濃度の変化率」と略称する場合がある）が３０％以内という条件を満たし、被冷凍品を効率よく冷凍することができるという特性を有している。
　ハイブリッドアイスに含まれる溶質の種類は、水を溶媒としたときの溶質であれば特に限定されず、所望の凝固点や使用する氷の用途等に応じて適宜選択することができる。溶質としては、固体状の溶質、あるいは液状の溶質等が挙げられるが、固体状の溶質として代表的なものには、塩類（無機塩、有機塩等）が挙げられる。
　特に、塩類のうち食塩（ＮａＣｌ）は、凝固点の温度を過度に低下させることがないため、生鮮動植物又はその一部の冷凍に適している。また、食塩は海水に含まれているため、調達が容易であるという点でも適している。また、液状の溶質としては、エチレングリコール等が挙げられる。なお、溶質は１種単独で含まれてもよく、２種以上含まれてもよい。
　ブラインとは、例えば、塩化ナトリウム水溶液（塩水）や塩化カルシウム水溶液、塩化マグネシウム水溶液、エチレングリコール水溶液等のように溶質を含有し、凝固点の低い水溶液である。フレークアイスの原料となるブラインは、特に限定されないが、溶質として食塩を使用する場合、海水、海水に塩を追加した水、又は海水の希釈水であることが好ましい。海水、海水に塩を追加した水、又は海水の希釈水は、調達が容易であるため、調達コストを削減することができるからである。
　また、食塩を溶質とするブライン（塩水）の熱伝導率は、約０．５８Ｗ／ｍ　Ｋであるが、食塩を溶質とするブラインが凍結したフレークアイスの熱伝導率は約２．２Ｗ／ｍ　Ｋである。即ち、熱伝導率は、ブライン（液体）よりもフレークアイス（固体）の方が高いため、フレークアイス（固体）の方が被冷凍品を早く冷凍することができることになる。
　しかしながら、フレークアイス（固体）のままでは被冷凍品と接触する面積が小さくなってしまう。そこで、フレークアイスとブラインとを混合させて氷スラリーの状態とすることにより流動性を持たせる。これにより、被冷凍品に対し万遍なくフレークアイス（固体）を接触させることができるようになり、被冷凍品を素早く冷凍することが可能となる。
　氷スラリーに含まれるフレークアイスとブラインとは、いずれも同じ溶質を含んでいるが、このとき、フレークアイスの溶質濃度と、ブラインの溶質濃度とが近い値である方が好ましい。その理由は、以下のとおりである。
　即ち、フレークアイスの溶質濃度がブラインの溶質濃度よりも高い場合、フレークアイスの温度がブラインの飽和凍結点よりも低くなるため、溶質濃度が低いブラインを混合させた直後にブラインが凍結する。
　これに対して、フレークアイスの溶質濃度がブラインの溶質濃度より低い場合、フレークアイスの飽和凍結点よりもブラインの飽和凍結点の方が低くなる。このため、フレークアイスとブラインとを混合させた氷スラリーの温度は低下する。
　したがって、フレークアイスとブラインとの混合物の状態（氷スラリーの状態）を変動させないようにするためには、上述のとおり、混合するフレークアイスとブラインの溶質濃度を同程度とすることが好ましい。
　また、氷スラリーの状態である場合、ブラインは、フレークアイスが融解したものであってもよく、別途調製したものであってもよいが、フレークアイスが融解してなるものであることが好ましい。
　ここで、氷スラリーによって被冷凍品を冷凍する冷凍装置及び冷凍システムの一実施形態について図１乃至図４Ａ，図４Ｂを参照して説明する。図１は、本発明に係る冷凍システムの一実施形態を示す一部断面概略正面図である。図２は、本発明に係る冷凍システムに含まれる氷スラリー原料製造装置の概要を示す断面斜視図である。図３は、本発明に係る冷凍装置の一実施形態を示す概略斜視図である。図４Ａは、本発明に係る冷凍装置の一実施形態を示す概略平面図である。図４Ｂは、本発明に係る冷凍装置の一実施形態を示す概略正面図である。
　図１に示すように、冷凍システムは、氷スラリー製造装置１と、冷凍装置６と、を備えている。氷スラリー製造装置１は、氷スラリー原料製造部（以下、「氷スラリー原料製造装置」という。）２００と、貯氷タンク５００と、を備えている。
　図２に示すように、氷スラリー原料製造装置２００は、ドラム２１と、回転軸２２と、噴射部２３と、剥取部２４と、ブレード２５と、フレークアイス排出口２６と、上部軸受部材２７と、噴射制御部２８と、防熱保護カバー２９と、ギヤードモータ３０と、ロータリージョイント３１と、冷媒クリアランス３４と、回転制御部３７と、ブッシュ３８と、冷媒供給部３９と、ブライン貯留タンク４０（図１参照）とを備える。
　ドラム２１は、内筒３２と、この内筒３２を囲繞する外筒３３と、内筒３２と外筒３３との間に形成される冷媒クリアランス３４とで構成される。また、ドラム２１の外周面は、円筒状の防熱保護カバー２９によって覆われている。冷媒クリアランス３４には、冷媒供給部３９から冷媒配管４２を介して内筒冷凍冷媒が供給される。これにより内筒３２の内周面が冷却される。
　回転軸２２は、ドラム２１の中心軸上に配置され、上部軸受部材２７の上方に設置されたギヤードモータ３０を動力源として、当該中心軸を軸として材軸回りに回転する。なお、ギヤードモータ３０の回転速度は、後述の回転制御部３７によって制御される。
　噴射部２３は、内筒３２の壁面に向けてブラインや後述する氷スラリーＳを噴射する噴射孔２３ａを先端部に有する複数のパイプで構成され、回転軸２２と共に回転する。噴射孔２３ａから噴射されたブラインは、冷媒によって冷却された内筒３２の壁面に付着し、溶質と溶媒とに分離する時間も与えられずに急速に凍結しハイブリッドアイスになる。。噴射部２３を構成する複数のパイプは、回転軸２２からドラム２１の半径方向に放射状に延出している。
　噴射部２３から噴射されるバージンのブラインは、ブライン貯留タンク４０に貯留されている。ブライン貯留タンク４０と噴射部２３とは、ブライン配管４１によって接続されている。
　剥取部２４は、内筒３２の内周面に生成されたハイブリッドアイスを剥取るブレード２５を先端部に備える複数のアームによって構成される。なお、剥取部２４は、ドラム２１の半径方向に延出し、回転軸２２と共に回転する。剥取部２４を構成する複数のアームは、回転軸２２に関して対称となるように装着されている。なお、図２に示す氷スラリー原料製造装置２００の剥取部２４は、２本のアームによって構成されているが、アームの本数は特に限定されない。
　また、アームの先端に装着されているブレード２５は、内筒３２の全長（全高）に略等しい長さを有する部材からなり、内筒３２の内周面に対向する端部には複数の鋸歯２５ａが形成されている。
　内筒３２の内周面に生成されたハイブリッドアイスは、ブレード２５によって剥取られることによりフレークアイスとなる。フレークアイスは、フレークアイス排出口２６から落下する。フレークアイス排出口２６から落下したフレークアイスは、氷スラリー原料製造装置２００の直下に配置された貯氷タンク５００（図１参照）内に貯えられる。
　また、氷スラリー原料製造装置２００は、噴射部２３から噴射されるブラインの量を調節することにより、生成されるフレークアイスの量を調節する。即ち、噴射部２３から噴射されるブラインの量を増やすことにより、生成されるフレークアイスの量を増やすことができる。また反対に、噴射部２３から噴射されるブラインの量を減らすことにより、製造されるフレークアイスの量を減らすことができる。
　上部軸受部材２７は、鍋を逆さにした形状からなり、ドラム２１の上面を封止している。上部軸受部材２７の中心部には、回転軸２２を支持するブッシュ３８が嵌装されている。なお、回転軸２２は、上部軸受部材２７にのみ支持され、回転軸２２の下端部は軸支されていない。
　噴射制御部２８は、噴射部２３によるブラインの噴射時に、噴射部２３から噴射されるブラインの量を調節する。なお、噴射部２３から噴射させるブラインの量を調節する具体的な手法は特に限定されない。例えば、噴射部２３を構成する複数のパイプの夫々について、ブラインを噴射させるパイプの数とブラインを噴射させないパイプの数とを調節することにより、噴射されるブラインの量を調節してもよい。また例えば、ブラインを噴射させる複数のパイプに送り込むブラインの量を増減させることにより、噴射されるブラインの量を調節してもよい。
　噴射部２３からは、ブラインが噴射されるだけでなく、氷スラリーＳ、ブラインと氷スラリーＳとの混合物が噴射される場合もある。したがって、噴射部２３は、ブライン、氷スラリーＳ、又はそれらの混合物のいずれであっても噴射できるように構成されている。さらに、噴射部２３は、ブライン、氷スラリーＳ、又はそれらの混合物を勢いよく噴射するものに限らず、内筒３２の内周面に沿わせるように排出するものも含まれる。
　氷スラリー原料製造装置２００は、内筒３２の内周面において、噴射部２３から噴射されたブライン、氷スラリーＳ、又はそれらの混合物の一部を冷凍することでフレークアイスを生成し、残部を冷却するものの冷凍しないように設定している。すなわち、冷媒供給部３９から氷スラリー原料製造装置２００に供給される内筒冷凍冷媒の冷熱は、噴射部２３から噴射されるブライン、氷スラリーＳ、又はそれらの混合物をすべて冷凍させるために必要な冷熱より小さく設定されている。
　防熱保護カバー２９は、円筒形状からなり、ドラム２１の側面を封止している。
　冷媒供給部３９は、冷媒クリアランス３４に対して、内筒３２の内周面を冷凍する内筒冷凍冷媒を、冷媒配管４２を介して供給する。図１に示すように、冷媒供給部３９は、貯氷タンク５００に隣接して設置される。
　冷媒クリアランス３４に供給される内筒冷凍冷媒は、冷媒クリアランス３４と冷媒供給部３９との間を冷媒配管４２を介して循環する。これにより、冷媒クリアランス３４に供給された内筒冷凍冷媒を冷凍能が高い状態で維持させることができる。
　図１に示すように、氷スラリー原料製造装置２００は、貯氷タンク５００上に設置される。貯氷タンク５００は、円盤状の底面部５１と、円筒状の壁面部５２と、壁面部５２の上面を覆う天面部５３とを備え、氷スラリーＳを貯留する。天面部５３の偏芯した位置には、開口部５３ａが設けられている。この開口部５３ａとフレークアイス排出口２６とが連通するように氷スラリー原料製造装置２００のドラム２１が設置される。
　貯氷タンク５００内には、貯留された氷スラリーＳを撹拌する撹拌部（以下、「撹拌手段」という。）５４が付設されている。撹拌手段５４は、本体翼５４ａと、回転軸５４ｂと、駆動部５４ｃとを備えている。本体翼５４ａは、図示したようなプロペラ翼だけでなく、図示しないパドル翼やアンカー翼、タービン翼、リボン翼等種々のタイプを採用してもよい。
　回転軸５４ｂは、貯氷タンク５００の中心軸に鉛直姿勢で配置される。回転軸５４ｂの下端部に本体翼５４ａが固定される。回転軸５４ｂの上端部は、天面部５３から上方へ突出する。回転軸５４ｂの上端部に駆動部５４ｃが取り付けられている。駆動部５４ｃは、天面部５３上に設置され、モータを備える。駆動部５４ｃは、撹拌手段５４を等速で回転させるようにしてもよいし、加速と減速を繰り返すように回転させてもよい。
　貯氷タンク５００には、貯氷タンク５００内の氷スラリーＳを原水として氷スラリー原料製造装置２００の噴射部２３に供給するリターンパイプ４４が接続されている。リターンパイプ４４の途中には、ポンプ５７が接続されている。
　リターンパイプ４４には、ポンプ５７の上流側に貯氷タンク５００内に貯留された氷スラリーＳ中のフレークアイスの濃度（ＩＰＦ：Ｉｃｅ　Ｐａｃｋｉｎｇ　Ｆａｃｔｏｒ）を計測する濃度計測部（以下、「第１の計測手段」という。）５５が備えられている。フレークアイスの濃度ＩＰＦは、「ＩＰＦ＝（フレークアイスの質量）／（フレークアイスの質量＋ブラインの質量）」で算出される。
　氷スラリーＳのフレークアイスの濃度は、１０％以上かつ６０％以下であることが好ましい。氷スラリー製造装置１は、氷スラリー原料製造装置２００が製造するフレークアイスの量を制御することによって、フレークアイスの濃度を所定の値（目標）に保持することができる。フレークアイスの濃度の目標は、冷凍しようとする被冷凍物の種類によって適宜選択すればよい。氷スラリーＳの温度は、フレークアイスを加えても（氷スラリーＳに冷熱を加えても）、逆に被冷凍物を冷凍しても（氷スラリーＳから冷熱を取り去っても）、氷スラリーＳを生成するブラインの凝固点に保持されており、氷スラリーＳに対する熱授受によって氷スラリーＳのフレークアイスの濃度が変化する。従って、氷スラリーＳのフレークアイスの濃度を制御することで、氷スラリーＳの授受冷熱量を制御することができる。
　第１の濃度計測手段５５は、図示しないが、リターンパイプ４４に入口、出口を有する実質的なバイパス管内にヒータ及び温度計を備えている。第１の濃度計測手段５５は、計測時には入口及び出口を閉じ、入口と出口の間に計測しようとする氷スラリーＳのサンプルを採取する。第１の濃度計測手段５５は、ヒータで所定の熱量を当該サンプルに加え、当該サンプルの温度変化を計測するものであってよい。
　すなわち、氷スラリーＳのサンプルは、その中にフレークアイスが残っている間は凝固点温度を維持するため、その凝固点温度からの昇温タイミングはフレークアイスの濃度と関連し（印加する熱量が一定の場合、フレークアイスの濃度が高いほど、昇温タイミングは遅くなる）、氷スラリーＳのサンプルの温度変化から氷スラリーＳの濃度を特定できる。
　フレークアイスの濃度の計測が完了すると、第１の濃度計測手段５５に備えられたバイパス管の入口及び出口が開かれ、サンプリングされた氷スラリーＳがリターンパイプ４４に流出する。所定時間後、第１の濃度計測手段５５は、再び入口、出口が閉じて同様にフレークアイスの濃度を計測する。このサンプリング、計測は、継続的に行われる。
　リターンパイプ４４の下流端は、切替弁４３を介してブライン配管４１に接続される。したがって、切替弁４３によって切り替えられ、噴射部２３には、ブライン貯留タンク４０に貯留されているバージンのブラインと貯氷タンク５００内から戻されたリサイクルの氷スラリーＳとが切り替えられて供給され、又はバージンのブラインとリサイクルの氷スラリーＳとが混合して供給される。
　貯氷タンク５００と冷凍装置６とは、氷スラリー供給管４５と氷スラリー戻管４６とによって接続される。氷スラリー供給管４５と氷スラリー戻管４６とには、開閉弁４５ａ、４６ａが設けられている。氷スラリー供給管４５は、貯氷タンク５００内の氷スラリーＳを冷凍装置６に送る。氷スラリー戻管４６は、冷凍装置６内の氷スラリーＳを貯氷タンク５００に戻す。氷スラリー供給管４５、氷スラリー戻管４６にはそれぞれ図示しないポンプが設けられていて、それぞれのポンプは開閉弁４５ａ、４６ａの開閉に同期して駆動される。
　氷スラリー供給管４５の開閉弁４５ａ及び氷スラリー戻管４６の開閉弁４６ａは、それぞれ、「氷スラリーＳの冷凍装置６への送り量＞氷スラリーＳの冷凍装置６からの戻し量」となるように制御される。冷凍装置６の氷スラリーＳの水面は、図示しないオーバーフロー菅等によって一定に保たれていてよい。
　また、貯氷タンク５００に貯留できる氷スラリーＳの量は、冷凍装置６を満たすのに必要な氷スラリーＳの量より十分大きく、冷凍装置６の氷スラリーＳのフレークアイスの濃度が変化しても、貯氷タンク５００に貯留された氷スラリーＳのフレークアイスの濃度は、ほとんど変化しない。
　前述の通り、貯氷タンク５００と冷凍装置６とは氷スラリー供給管４５及び氷スラリー戻管４６によって接続され、さらに貯氷タンク５００に貯留できる氷スラリーＳの量は冷凍装置６を満たすのに必要な氷スラリーＳの量より十分大きいように構成されているため、冷凍装置６の氷スラリーＳのフレークアイスの濃度が変化しても、貯氷タンク５００に貯留された氷スラリーＳのフレークアイスの濃度はほとんど変化しない。
　また、貯氷タンク５００と冷凍装置６との間では、氷スラリーＳは、「氷スラリーＳの冷凍装置６への送り量＞氷スラリーＳの冷凍装置６からの戻し量」となるように制御されることにより、冷凍装置６の氷スラリーＳは、図示しないオーバーフロー菅等によって一部が廃棄されるので、貯氷タンク５００に貯留された氷スラリーＳのフレークアイスの濃度の変化はさらに小さい。
　貯氷タンク５００の氷スラリーＳのフレークアイスの濃度は、第１の濃度計測手段５５によって計測され、それを氷スラリー原料製造装置２００の運転にフィードバックさせることによって、所定の濃度になるように制御されている。
　図３及び図４Ａ，図４Ｂに示すように、冷凍装置６は、氷スラリーＳによって被冷凍品Ａ（図４Ａ，図４Ｂ参照）を包むことによって冷凍するため、流路６０と、ガイドベーン７０と、推進部（以下、「推進手段」という。）８０と、第２の濃度計測手段９０と、を備えている。被冷凍品Ａは、例えば、トレー（図示せず）上に載せられる。トレーは、例えば、間隔を開けて複数段積み重ねられるラック（図示せず）内に保持される。ラックは、例えば、４本の支柱と、トレーを載せるビームとを有するフレーム状とされている。トレー内の被冷凍品Ａは、氷スラリーＳに包まれるようになる。
　流路６０は、環状で、氷スラリー供給管４５から供給される氷スラリーＳで満たされ、氷スラリーＳを循環させることができる。流路６０は、氷スラリーＳの供給口６１と、氷スラリーＳの第１の排出口６２及び第２の排出口６３とを備えている。氷スラリーＳの供給口６１には、貯氷タンク５００に接続された氷スラリー供給管４５が接続される。氷スラリーＳの第１の排出口６２には、貯氷タンク５００に接続された氷スラリー戻管４６が接続される。氷スラリーＳの第２の排出口６３には、ノズル４８が接続される。このノズル４８には、開閉弁４８ａが設けられている。
　図３に示すように、流路６０は、２本の並列した直線ライン６４と、当該２本の直線ライン６４の隣り合った各端部同士を接続する２本の曲線ライン６５とを有するレーストラック形状とされている。流路６０は、長円形の外壁部６６と、この外壁部６６の中心線上に設けられた仕切部６７と、底面部６８とを備えている。
　直線ライン６４は、被冷凍品Ａが置かれて冷凍される冷凍領域６９とされる。仕切部６７の各端部と外壁部６６の半円形部との間は、間隔が空けられ、氷スラリーＳがターンする曲線ライン６５とされる。仕切部６７の各端縁と外壁部６６とを結ぶライン、すなわち、仕切部６７の各端で仮想的に引いた垂線が、直線ライン６４と曲線ライン６５との境界線となる。
　図４Ｂに示すように、流路６０の少なくとも一つの曲線ライン６５は、その底部にピット（深堀部）を備えてもよい。冷凍操作中に氷スラリーＳから溶質が分離して沈殿する場合、溶質がピットに集められる。ピットに集められた溶質は、冷凍操作に影響を与えることがない。
　曲線ライン６５には、曲線ライン６５を複数（図面では２本）のレーンに分割するほぼ半円形（Ｊ字状）のガイドベーン７０が備えられている。各レーンの幅が等しくなるように、ガイドベーン７０が底面部６８上に設置される。ガイドベーン７０が備えられない場合は、曲線ライン６５に連続する直線ライン６４の上流側の外壁部６６に沿った領域に氷スラリーＳが淀むことがある。なお、ガイドベーン７０は、各レーンの幅が不均等になるようにガイドベーン７０が底面部６８上に設置されてよい。
　ガイドベーン７０の上流側の端部７１は、流路６０の直線ライン６４と曲線ライン６５の境界線に位置している。ガイドベーン７０の下流側の端部７２は、曲線ライン６５の下流端を超えて直線ライン６４の上流領域にまで延びている。このようなガイドベーン７０の両端部は横並びにならず、全体としてＪ字状とされている。
　図示しないが、ガイドベーン７０の下流側の端部７２は、曲線ライン６５と直線ライン６４との境界線よりも下流側、すなわち曲線ライン６５の上流側に位置してもよい。図示しないが、ガイドベーン７０の上流側の端部７１は、直線ライン６４と曲線ライン６５との境界線に位置していてもよいし、曲線ライン６５の下流側に位置してもよい。したがって、ガイドベーン７０は、Ｕ字状に形成されてもよい。
　ガイドベーン７０が曲線ライン６５に備えられることで、この領域に氷スラリーＳが淀むことなく流れるようにすることができる。ガイドベーン７０の下流側の端部７２が直線ライン６４の上流側内にまで延びているときは、ガイドベーン７０の下流側の端部７２が曲線ライン６５内までとなっているときよりも、より効果的に氷スラリーＳが淀むことなくスムーズに流れるようにすることができる。
　流路６０は、冷凍領域６９の氷スラリーＳに推進力を与える推進手段８０を備えている。推進手段８０は、図示したような二つでなくてもよく、少なくとも一つ備えていればよい。また、推進手段８０は、三つ以上設けられてもよいことはいうまでもない。推進手段８０は、例えば、流路６０内の直線ライン６４の上流に設置されたスクリュー８１と、スクリュー８１を先端部で接続し、外壁部６６の半円形部を貫通する駆動軸８２と、駆動軸８２の基端部に接続され、流路６０外に設置された駆動源８３とを備えている。
　第２の濃度計測手段９０は、第１の濃度計測手段５５と同様に構成され、流路６０内の氷スラリーＳのフレークアイスの濃度を計測する。第２の濃度計測手段９０は、図１に示したような１か所に限らず、複数か所に置かれてもよい。
　ここで、冷凍システムによって氷スラリーＳを製造し、この氷スラリーＳによって被冷凍品Ａを冷凍する方法について説明する。氷スラリーＳは、氷スラリー製造装置１に備えられた氷スラリー原料製造装置２００によって製造される。
　氷スラリー原料製造装置２００は、内筒冷凍冷媒によって内筒３２を冷却した状態でフレークアイスを製造する。そのため、内筒冷凍冷媒が冷媒供給部３９から冷媒クリアランス３４に供給され、内筒３２の内周面の温度を冷凍しようとするブラインの凝固点より－１０℃程度低くなるように冷却する。
　このような状態下において、ブライン貯留タンク４０に貯留されているバージンのブライン、リターンパイプ４４を通って供給される氷スラリーＳ、又はそれらの混合物は、噴射部２３から内筒３２に向けて噴射される。噴射されたブライン、氷スラリーＳ、又はそれらの混合物の一部は、内筒３２に付着し、溶質と溶媒とに分離する時間を与えられずに急速に冷凍し、ハイブリッドアイスとなる。
　内筒３２の内周面に生成されたハイブリッドアイスは、内筒３２内で回転する剥取部２４によって剥ぎ取られる。剥取部２４によって剥ぎ取られたハイブリッドアイスは、フレークアイスとしてフレークアイス排出口２６から貯氷タンク５００内に落下して、貯えられる。噴射されたブライン、氷スラリーＳ、又はそれらの混合物のうち冷凍されなかった部分は、同じくフレークアイス排出口２６から貯氷タンク５００内に落下して、貯えられる。
　氷スラリー原料製造装置２００は、噴射部２３から噴射されたブライン、氷スラリーＳ、又はそれらの混合物の一部を内筒３２の内周面において冷凍させてフレークアイスにするため、フレークアイス排出口２６から貯氷タンク５００内に落下する氷スラリーＳのフレークアイスの濃度は、噴射前の氷スラリーＳのフレークアイスの濃度（すなわち、貯氷タンク５００内に貯留されていた氷スラリーＳのフレークアイスの濃度）より高くなる。
　この氷スラリー原料製造装置２００から排出された氷スラリーＳと貯氷タンク５００内に貯留されていた氷スラリーＳとは、攪拌手段５４によって混合され、貯氷タンク５００内の混合された氷スラリーＳのフレークアイス濃度は、均一に保たれる。
　したがって、氷スラリー原料製造装置２００は、それを作動することによって、貯氷タンク５００内の氷スラリーＳのフレークアイス濃度を高くすることができる。氷スラリーＳのフレークアイス濃度は、貯氷タンク５００内の氷スラリーＳを氷スラリー原料製造装置２００の噴射部２３に供給する通路であるリターンパイプ４４に備えられた第１の濃度計測手段５５によって計測される。
　また、氷スラリー原料製造装置２００は、それを作動することによって、貯氷タンク５００内の氷スラリーＳの量を増加させることができる。貯氷タンク５００内の氷スラリーＳの量は、ブライン貯留タンク４０内に貯留されたバージンのブラインを供給することによって、増加できる。貯氷タンク５００内の氷スラリーＳの量は、貯氷タンク５００に設けられた貯留量センサ５６によって計測される。
　氷スラリー原料製造装置２００は、貯氷タンク５００内の氷スラリーＳのフレークアイスの濃度や氷スラリーＳの量によって、作動したり停止したりするように制御される。すなわち、氷スラリー原料製造装置２００は、貯氷タンク５００内氷スラリーＳのフレークアイスの濃度が目標濃度よりも低い場合、作動し、貯氷タンク５００内氷スラリーＳのフレークアイスの濃度が目標濃度よりも高い場合、一時的に停止する。また、氷スラリー原料製造装置２００は、貯氷タンク５００内氷スラリーＳの量が目標値よりも低い場合、作動し、貯氷タンク５００内氷スラリーＳの量が目標値よりも高い場合、一時的に停止する。
　また、氷スラリー原料製造装置２００は、作動又は一時停止の制御だけでなく、冷媒供給部３９から冷媒クリアランス３４への内筒冷凍冷媒の供給量を多くし、内筒３２の内周面の温度を下げることによって内筒３２の内周面で生成されるハイブリッドアイスの量を増加させる、又は逆に冷媒供給部３９から冷媒クリアランス３４への内筒冷凍冷媒の供給量を少なくし、内筒３２の内周面の温度を上げることによって内筒３２の内周面で生成されるハイブリッドアイスの量を減少させる等の制御を併せて行ってよい。
　貯氷タンク５００内に貯留されている氷スラリーＳは、（ａ）融解完了時の温度が０℃未満、かつ、（ｂ）融解過程で氷が融解したブラインの溶質濃度の変化率が３０％以内という条件を満たしている。氷スラリーＳは、融解する際に大量の潜熱を周囲から奪うことができるが、融解が完全に完了せずにハイブリッドアイスが残存している間は温度が上昇することがない。
　貯氷タンク５００内の氷スラリーＳのフレークアイスの濃度は、第１の濃度計測手段５５によって計測され、フレークアイスの濃度が所定の濃度（１０％以上かつ６０％以下の所定濃度）に調整された氷スラリーＳは、氷スラリー供給管４５から冷凍装置６の流路６０内へ送られる。冷凍装置６は、送られた氷スラリーＳによって被冷凍品Ａの冷凍操作を行う。貯氷タンク５００内の氷スラリーＳは、氷スラリー供給管４５、氷スラリー戻管４６を介して、被冷凍品Ａの冷凍操作に必要な冷熱を確保できるように冷凍装置６に供給される。
　貯氷タンク５００内に貯留された氷スラリーＳの量は、貯留量センサ５６によって計測される。貯留量センサ５６によって、貯氷タンク５００内の氷スラリーＳの量が減少したことが計測されると、ブライン貯留タンク４０からバージンのブラインが氷スラリー原料製造装置２００に供給され、氷スラリーＳが製造される。
　冷凍装置６が冷凍操作を行わない場合、例えば、夜間等、冷凍装置６が休止している場合において、貯氷タンク５００内の氷スラリーＳのフレークアイス濃度が目標濃度よりも低いと、氷スラリー原料製造装置２００は氷スラリー原料を製造し、貯氷タンク５００内の氷スラリーＳのフレークアイス濃度が高められる。このとき、氷スラリー供給菅４５の開閉弁４５ａ及び氷スラリー戻菅４６の開閉弁４６ａは、閉じられた状態でもよいが、貯氷タンク５００及び冷凍装置６を合せた系全体の氷スラリーＳのフレークアイス濃度を目標濃度領域に調整するためには、開かれた状態であることが好ましい。
　また、前述のとおり、貯氷タンク５００内に貯留された氷スラリーＳの量は、貯留量センサ５６によって計測されており、貯氷タンク５００内の氷スラリーＳの量が所定の量に達するまで氷スラリーＳが製造される。
　冷凍装置６における被冷凍品Ａの冷凍操作において、被冷凍品Ａは、氷スラリーＳが循環している流路６０の直線ライン６４内に設けられた冷凍領域６９内に配置される。被冷凍品Ａはトレー（図示せず）上に載せられ、トレーはラック（図示せず）内に間隔を空けて保持される。複数台のラックは、流路６０の直線ライン６４内に直列するように一括して並べられる。ラック内の被冷凍品Ａは、循環している氷スラリーＳ内に漬けられた状態になり、急速に冷凍される。
　流路６０内に満たされた氷スラリーＳは、推進手段８０によって推進力が付与されて流路６０内を循環する。氷スラリーＳは、水路の曲線ライン６５にガイドベーン７０が備えられていることによって、曲線ライン６５に連続する直線ライン６４の上流側の外壁部６６に沿った領域でも淀むことなくスムーズに流れ、環状の流路６０内を少ない抵抗で循環できる。
　流路６０を流れている氷スラリーＳは、溶質が分離すると、少なくとも一つの曲線ライン６５の底部に備えられたピットに溶質が集められる。したがって、氷スラリーＳから分離した溶質は、冷凍操作に影響を与えない。
　氷スラリーＳは、流動性を有するため、硬いフレークアイスの状態よりも被冷凍品Ａに対して万遍なく接触することができる。氷スラリーＳは、ハイブリッドアイスが残存している間は温度が融点に保持される（例えば、飽和食塩水の氷スラリーＳの場合、－２１．３℃に保持される）ため、長時間に亘って被冷凍品Ａを冷凍し続けることができる。また、被冷凍品Ａが魚等の食品であっても、氷スラリーＳは無害であるため、食品安全上の問題はない。
　ここで、流路６０内の氷スラリーＳ中のフレークアイスの濃度を調整する方法について説明する。流路６０内で循環している氷スラリーＳは、冷凍領域６９に置かれた被冷凍品Ａを冷凍する（すなわち、冷熱を与える）ことによって氷スラリーＳ中のフレークアイスの濃度が貯氷タンク５００内での濃度から低下することがある。
　また、このような流路６０内の氷スラリーＳ中のフレークアイスの濃度の変化を速やかに把握するために、流路６０に第２の濃度計測手段９０を設けてもよい。
　第２の濃度計測手段９０によって計測された流路６０内の氷スラリーＳのフレークアイスの濃度が、第１の濃度計測手段５５によって計測された貯氷タンク５００の氷スラリーＳのフレークアイスの濃度より、所定値以上低下している場合、それを氷スラリー原料製造装置２００の運転にフィードバックさせることによって、流路６０内の氷スラリーＳのフレークアイスの濃度をより精密に制御することができる。
　このようにしてフレークアイスの濃度が調整された氷スラリーＳは、フレークアイスとして製造された状態で細かな空隙部（即ち空気の部分）を多く含むため、この空隙部がハイブリッドアイス内で縦横無尽に連結した状態であり、雪状に調製したり、シャーベット状に調製したりすることができる。雪状またはシャーベット状に調製されたハイブリッドアイスは、全体として柔軟性を備えているため、被冷凍品Ａを傷つけることがなく、むしろ被冷凍品Ａを保護する緩衝材としてのスポンジのような役割を果たす。
　また、氷スラリーＳは、多くの空隙部（空気の部分）を有する状態であっても、あるいは氷スラリーＳの融解によって当該空隙部にブラインが充填された状態であっても、氷スラリーＳ全体として十分な流動性（柔軟性）を保持することができる。このため、氷スラリーＳは、被冷凍品Ａをより効率良く冷凍することができる。
　ここで、氷スラリーＳ全体の体積に対する空隙部（空気の部分）の体積の割合を「空隙率」と定義した場合、空隙率は、より低い方が（即ち嵩密度が高い方が）蓄冷効果が高くなる。したがって、生鮮食料品の冷蔵や冷凍を目的として氷スラリーＳを使用する場合には、空隙率が高い（即ち嵩密度が低い）氷スラリーＳを生成する。なお、冷熱エネルギーの運搬を目的として氷スラリーＳを使用する場合には、空隙率が低い（即ち嵩密度が高い）氷スラリーＳを生成する。
　また、食塩を溶質とするブライン（塩水）の熱伝導率は約０．５８Ｗ／ｍ　Ｋであるが、食塩を溶質とするブラインが凍結したフレークアイスの熱伝導率は約２．２Ｗ／ｍ　Ｋである。即ち、熱伝導率は、ブライン（液体）よりもフレークアイス（固体）の方が高いため、フレークアイス（固体）の方が被冷凍品Ａを早く冷凍することができることになる。
　しかしながら、フレークアイス（固体）のままでは被冷凍品Ａと接触する面積が小さくなってしまう。そこで、フレークアイスとブラインとを混合させて氷スラリーＳの状態とすることにより流動性を持たせる。これにより、被冷凍品Ａに対し万遍なくフレークアイス（固体）を接触させることができるようになり、被冷凍品Ａを素早く冷凍することが可能となる。
　ここで、氷スラリーＳの嵩密度について、具体的な数値を示す。氷スラリーＳとして定義可能な嵩密度は、０．４８ｇ／ｃｍ３～０．７８ｇ／ｃｍ３となる。生鮮食料品の冷凍を目的として氷スラリーＳを使用する場合には、０．６９ｇ／ｃｍ３～０．７８ｇ／ｃｍ３の嵩密度とするのが好適である。
　なお、生鮮食料品の冷蔵を目的として氷スラリーＳを使用する場合には、０．４８ｇ／ｃｍ３～０．５４ｇ／ｃｍ３の嵩密度とするのが好適である。また、冷熱エネルギーの運搬を目的として氷スラリーＳを使用する場合には、飽和食塩水を用いた氷をさらに機械的に圧縮して０．７５ｇ／ｃｍ３～０．９５ｇ／ｃｍ３の嵩密度としてもよい。
　従来から、溶媒に溶質を溶解させると、その水溶液の凝固点は、溶質を溶解させる前の溶媒の凝固点よりも低くなることが知られている（凝固点降下現象）。つまり、食塩等の溶質を溶解させた水溶液を凍結させた氷は、真水（即ち、食塩等の溶質が溶解していない水）を凍結させた氷よりも低い温度（即ち０℃未満）で凍結した氷となる。
　ここで、固体としての氷が、液体としての水に変化（融解）するときに必要となる熱を「潜熱」という。この潜熱は温度変化を伴わないため、ハイブリッドアイスは、融解時に真水の凝固点（０℃）未満の温度で安定した状態を維持し続けることができる。このため、冷熱エネルギーを蓄えた状態を持続させることができる。
　つまり、本来であれば、食塩等の溶質を溶解させた水溶液を凍結させた氷の冷凍能は、真水を凍結させた氷よりも高くなるはずである。しかしながら、食塩等の溶質を溶解させた水溶液を凍結させた氷を製造しようとしても、実際には、水溶液（例えば塩水）がそのまま凍結することは殆どなく、まず溶質（食塩等）を含まない真水の部分が先に凍結してしまう。
　このため、食塩等の溶質を溶解させた水溶液を凍結させた結果、生成される物質は、溶質（食塩等）を含まない真水が凍結した氷と、溶質（例えば食塩等の結晶）との混合物となってしまう。また、たとえ凝固点が低下した氷（塩水等が凍結した氷）が生成されたとしても、その量はほんの僅かであり実用性がない。このように、氷スラリーＳは、真水の凝固点（０℃）未満の凝固点を有する［氷］であるが、フレークアイス製造システムによって、製造することができる。
　氷スラリーＳは、上述したような（ａ）融解完了時の温度が０℃未満であるという条件を満たしている。氷スラリーＳは、溶質（食塩等）を含む水溶液（塩水等）であるため、氷スラリーＳの凝固点は、溶質が溶解していない真水の凝固点よりも低い。このため、氷スラリーＳは、融解完了時の温度が０℃未満であるという条件を満たしている。
　なお、「融解完了時の温度」とは、氷スラリーＳを融点以上の環境下（例えば、室温、大気圧下）に置くことにより氷スラリーＳの融解を開始させ、全ての氷スラリーＳが融解しきって水溶液（ブライン）になった時点におけるその水溶液の温度をいう。
　他方、氷スラリーＳの凝固点を、被冷凍品Ａの凍結点に近づけた方が好ましい場合もある。例えば、生鮮動植物の損傷を防ぐため等の理由がある場合には、融解完了時の温度が高すぎない方が好ましく、例えば、－２１℃以上（－２０℃以上、－１９℃以上、－１８℃以上、－１７℃以上、－１６℃以上、－１５℃以上、－１４℃以上、－１３℃以上、－１２℃以上、－１１℃以上、－１０℃以上、－９℃以上、－８℃以上、－７℃以上、－６℃以上、－５℃以上、－４℃以上、－３℃以上、－２℃以上、－１℃以上、－０．５℃以上等）であることが好ましい。
　氷スラリーＳは、上述したような（ｂ）融解過程で氷が融解した水溶液の溶質濃度の変化率が３０％以内であるという条件を満たしている。氷スラリーＳは、融解過程で氷が融解した水溶液の溶質濃度の変化率（以下、本明細書において「溶質濃度の変化率」と略称する場合がある）が３０％以内であるという特徴を有する。従来からある技術を用いた場合であっても、凝固点が僅かに低下した氷が生成される場合もあるが、その殆どは、溶質を含まない水の氷と溶質の結晶との混合物に過ぎないため、冷凍能が十分ではない。
　このように、溶質を含まない水を凍結させた氷と、溶質の結晶との混合物である場合には、氷を融解条件下に置くと、融解に伴い溶質が溶出する速度が不安定となる。具体的には、融解開始に近いタイミングであればある程、溶質が多く溶出する。そして、融解の進行に伴い、溶質が溶出する量は少なくなっていく。即ち、融解完了に近いタイミングであればある程、溶質の溶出量が少なくなる。
　これに対し、ハイブリッドアイスは、溶質を含む水溶液を凍結させた氷であるため、融解過程における溶質の溶出速度の変化が少ないという特徴を有する。具体的には、ハイブリッドアイスが融解する過程でハイブリッドアイスが融解した水溶液の溶質濃度の変化率は３０％である。ここで、「融解過程でハイブリッドアイスが融解した水溶液の溶質濃度の変化率」とは、融解過程の任意のタイミングで融解した水溶液における溶質濃度に対する、融解完了時における水溶液の濃度の割合を意味する。なお、「溶質濃度」とは、水溶液に溶解している溶質の質量の割合を意味する。
　ハイブリッドアイスにおける溶質濃度の変化率は３０％以内であれば特に限定されないが、その変化率は少なければ少ない程、純度が高いハイブリッドアイス、即ち、冷凍能が高いハイブリッドアイスであることを意味する。
　ハイブリッドアイスは、冷凍能に優れているため、被冷凍品Ａを冷凍し凍結させるための冷媒としての使用に適している。被冷凍品Ａを冷凍する低温の冷媒としては、ハイブリッドアイス以外に、エタノール等の不凍液として使用される有機溶媒が挙げられる。しかしながら、これらの不凍液よりもハイブリッドアイスの方が熱伝導率が高く、比熱が高い。このため、ハイブリッドアイスは、不凍液のような他の０℃未満の冷媒よりも冷凍能が優れている点で有用である。
　以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。また本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更や上記実施の形態の組み合わせを施してもよい。
　上述した実施形態における氷スラリー原料製造装置２００は、内筒３２を有するドラム２１を備えた。しかし、氷スラリー原料製造装置２００は、ブラインやリターンパイプ４４から戻された氷スラリーＳが噴射される面を平面としたプレートによって構成してもよい。このプレートの内面には、冷媒クリアランスが設けられる。
　図１の仮想線に示すように、冷凍システムは、流路６０内の氷スラリーＳを排出する第２の氷スラリー戻管４７を氷スラリー原料製造装置２００に接続してもよい。第２の氷スラリー戻管４７の下流端は、ブライン配管４１とリターンパイプ４４との切替弁４３に接続してもよい。ただし、この場合の切替弁４３は、三つの入力ポートと一つの出力ポートを備えるものとする。また、リターンパイプ４４や氷スラリー戻管４６、第２の氷スラリー戻管４７の上流端は、氷スラリーＳ中のフレークアイスの固まりを除去するためのフィルタ（図示せず）を備えてもよい。
　上述した実施形態における冷凍システムは、リターンパイプ４４に備えられたバイパス管に第１の濃度計測手段５５を備え、流路６０内に第２の濃度計測手段９０を備えるとした。しかし、濃度計測手段５５，９０は、いずれか一方のみ備えるようにしてもよいし、備えないようにしてもよい場合もある。
　また、第１の濃度計測手段５５は、貯氷タンク５００内に備えられてもよい。この場合の濃度計測手段５５は、温度計と濃度計と密度計の計器を備え、これらの計器から計測される温度と濃度と密度の電気信号からフレークアイスの濃度を算出する。この第１の濃度計測手段５５は、底面部５１側と天面部５３側の２か所の壁面部５２の内面に固定されてもよい。フレークアイスの濃度が貯氷タンク５００内で不均等であっても、それぞれの第１の濃度計測手段５５によって、フレークアイスの平均的な濃度を検出することができる。
　上述した実施形態では、貯氷タンク５００内の氷スラリーＳのフレークアイスの濃度や氷スラリーＳの量によって、氷スラリー原料製造装置２００が作動したり停止したりした。しかし、フレークアイスの濃度は、氷スラリー原料製造装置２００の内筒の内周面の温度を変更することによって、調整してもよい。
　例えば、フレークアイスの濃度が高いと、冷媒供給部３９から冷媒クリアランス３４への内筒冷凍冷媒の供給量を少なくし、内筒３２の内周面の温度を上げる。あるいは、ブライン貯留タンク４０から噴射部２３へ供給するバージンのブラインを減量又は昇温する。そうすると、ブラインが内筒３２の内周面に付着する量が減少し、貯氷タンク５００内に落下するブラインが増加する。内筒３２の内周面に付着するハイブリッドアイスが減少すると、ハイブリッドアイスを剥がし取って生成するフレークアイスが減少する。この減少したフレークアイスと増加したブラインとによって、氷スラリーＳはフレークアイスの濃度が低下したものとなる。
　逆に、フレークアイスの濃度が低いと、冷媒供給部３９から冷媒クリアランス３４への内筒冷凍冷媒の供給量を多くし、内筒３２の内周面の温度を下げる。あるいは、ブライン貯留タンク４０から噴射部２３へ供給するバージンのブラインを増量又は降温する。そうすると、ブラインが内筒３２の内周面に付着する量が増加し、貯氷タンク５００内に落下するブラインが減少する。内筒３２の内周面に付着するハイブリッドアイスが増加すると、ハイブリッドアイスを剥がし取って生成するフレークアイスが増加する。この増加したフレークアイスと減少したブラインとによって、氷スラリーＳはフレークアイスの濃度が増加したものとなる。
　上述した実施形態における流路６０は、外壁部６６の中心線上に仕切部６７を設け、往路側の流路６０と復路側の流路６０とが隣り合わされた。しかし、流路６０は、仕切部６７に替え、長円形（トラック形状）の内壁を備え、往路側の直線ライン６４と復路側の直線ライン６４とが離れるようにしてもよい。この場合の流路６０は、曲線ライン６５の円弧が大きくなってもよく、曲線ライン６５においても直線の部分が設けられてもよい。
　上述した実施形態における冷凍領域６９は、往路側の流路６０と復路側の流路６０とに設けられた。しかし、冷凍領域６９は、往路側の流路６０又は復路側の流路６０にのみ設けられてもよい。この場合は、推進手段８０及びガイドベーン７０は冷凍領域６９の上流側にのみ設けられてもよい。
　上述した実施形態では、推進手段８０が直線ライン６４の上流側と曲線ライン６５の下流側との境界部に配備された。しかし、推進手段８０は、流路６０のいずれの位置に設けられてもよい。上述した実施形態では、推進手段８０は流路６０内に設置されるプロペラを備えた。しかし、推進手段８０は、流路６０の流れ方向に直交する断面を小さくする絞り管を備えることで、流速を早めるようにしてもよい。この場合は、緩勾配の底面に替えて急勾配の底面を備えてもよい。あるいは、冷凍装置６は、推進手段８０を必ずしも備えなくてもよい。
　上述した実施形態における冷凍装置６は、流路６０に氷スラリーＳの供給口６１と第１及び第２の排出口６３とを備えた。しかし、氷スラリーＳは、流路６０の上側開口面から供給してもよいし、オーバーフローによって排出してもよい。
　上述した実施形態における被冷凍品Ａは、食品等としたが、医薬品等であってもよい。
　以上まとめると、本発明が適用される冷凍装置６は、次のような構成を取れば足り、各種各様な実施形態を取ることができる。
　即ち、本発明が適用される冷凍装置６は、
　氷スラリーＳが循環する環状の流路６０であって、２本の並列した直線ライン６４と、当該２本の直線ライン６４の隣り合った各端部同士を接続する２本の曲線ライン６５とを有する流路６０と、
　氷スラリーＳに推進力を与える推進手段８０と、
　少なくともいずれか一方の前記曲線ライン６５を複数のレーンに分割するガイドベーン７０と、
を備える。
　これにより、冷凍装置６は、流路６０の直線ライン６４内に置かれた被冷凍品Ａを循環する氷スラリーＳによって冷凍することができる。氷スラリーＳは、推進手段８０によって推進力が与えられるため、流路６０内に複数の被冷凍品Ａが置かれても、下流側の被冷凍品Ａは氷スラリーＳに冷凍される。流路６０が曲線ライン６５を備えていても、ガイドベーン７０によって氷スラリーＳが淀まないように循環し、被冷凍品Ａを均等に氷スラリーＳに冷凍することができる。
　本発明が適用される冷凍装置６の一態様は、
　前記ガイドベーン７０は、前記曲線ライン６５の上流端から前記曲線ライン６４の下流端を超えてさらに前記直線ライン６４の上流側まで延びている。
　これにより、氷スラリーＳが被冷凍品Ａに衝突するようになって、被冷凍品Ａに付着して被冷凍品Ａを冷凍させることができる。
　本発明が適用される冷凍装置６の一態様は、
　前記推進手段８０は、少なくともいずれか一方の前記直線ライン６４の上流側と前記曲線ライン６５の下流側との境界部に配備される。
　これにより、冷凍装置は、流路６０の直線ライン６４に被冷凍品Ａが置かれたときに、被冷凍品Ａが氷スラリーＳの流れの障害となっても、推進手段８０が直線ライン６４内の氷スラリーＳに推進力を与え、氷スラリーＳの流れが滞らないようにすることができる。
　本発明が適用される冷凍装置６の一態様は、
　前記流路６０は、氷スラリーＳの供給口６１と、氷スラリーＳの排出口６２と、
を備える。
　これにより、冷凍装置６は、氷スラリーＳを供給口６１から流路６０内に供給し、氷スラリーＳの排出口６２から排出することができる。
　本発明が適用される冷凍装置６の一態様は、
　前記推進手段８０は、前記流路６０内に設置されたスクリュー８１を備える。
　これにより、冷凍装置は、スクリュー８１によって氷スラリーＳに推進力を与えることができる。
　本発明が適用される冷凍装置６の一態様は、
　前記直線ライン６４は、被冷凍品Ａを冷凍する領域とされている。
　これにより、冷凍装置６は、複数の被冷凍品Ａを直列に並べ、均等に氷スラリーＳを被冷凍品Ａに冷凍することができる。
　本発明が適用される冷凍システムは、
　本発明が適用される冷凍装置６と、
　前記流路６０に氷スラリーＳを供給する氷スラリー製造装置１であって、
　　供給されたブラインの一部からフレークアイスを生成し、供給されたブラインの残部を流出する氷スラリー原料製造部（氷スラリー原料製造装置）２００と、
　　前記氷スラリー原料製造部（氷スラリー原料製造装置）２００によって生成されたフレークアイスと流出されたブラインとの混合物を氷スラリーＳとして貯留する貯氷タンク５００と、
　を備える、氷スラリー製造装置１と、
を備える。
　これにより、冷凍システムは、氷スラリー製造装置１によって製造された氷スラリーＳが流路６０内を流れるようにして、被冷凍品Ａを氷スラリーＳによって良好に冷凍することができる。
　本発明が適用される冷凍システムの一態様において、
　前記氷スラリー製造装置１は、フレークアイスの濃度を１０％以上かつ６０％以下の氷スラリーＳを製造する。
　これにより、冷凍装置６で冷凍される被冷凍品Ａが魚介類や精肉等の食品である場合において、この食品を氷スラリーＳによって的確に冷凍することができる。
１：氷スラリー製造装置、２００：氷スラリー原料製造装置（氷スラリー原料製造部）、２１：ドラム、２２：回転軸、２３：噴射部、２３ａ：噴射孔、２４：剥取部、２５：ブレード、２６：フレークアイス排出口、２７：上部軸受部材、２８：噴射制御部、２９：防熱保護カバー、３０：ギヤードモータ、３１：ロータリージョイント、３２：内筒、３３：外筒、３４：冷媒クリアランス、３８：ブッシュ、３９：冷媒供給部、４０：ブライン貯留タンク、４１：ブライン配管、４２：冷媒配管、４４：リターンパイプ、４５：氷スラリー供給管、４６：氷スラリー戻管、４７：第２の氷スラリー戻管、４８：ノズル、５００：貯氷タンク、５４：撹拌手段（撹拌部）、５５：濃度計測部（第１の濃度計測手段）、６：冷凍装置、６０：流路、６１：供給口、６２：排出口（第１の排出口）、６３：第２の排出口、６４：直線ライン、６５：曲線ライン、６７：仕切部、６８：底面部、６９：冷凍領域、７０：ガイドベーン、８０：推進手段（推進部）、９０：第２の濃度計測手段、Ａ：被冷凍品、Ｓ：氷スラリー

Claims (8)

  1. 　氷スラリーが循環する環状の流路であって、２本の並列した直線ラインと、当該２本の直線ラインの隣り合った各端部同士を接続する２本の曲線ラインとを有する流路と、
    　氷スラリーに推進力を与える推進手段と、
    　少なくともいずれか一方の前記曲線ラインを複数のレーンに分割するガイドベーンと、
    を備える、
    　冷凍装置。
  2. 　前記ガイドベーンは、前記曲線ラインの上流端から前記曲線ラインの下流端を超えてさらに前記直線ラインの上流側まで延びている、
    　請求項１に記載の冷凍装置。
  3. 　前記推進手段は、少なくともいずれか一方の前記直線ラインの上流側と前記曲線ラインの下流側との境界部に配備される、
    　請求項１又は２に記載の冷凍装置。
  4. 　前記流路は、氷スラリーの供給口と、氷スラリーの排出口と、
    を備える、
    　請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の冷凍装置。
  5. 　前記推進手段は、前記流路内に設置されたスクリューを備える、
    　請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の冷凍装置。
  6. 　前記直線ラインは、被冷凍品を冷凍する領域とされている、
    　請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の冷凍装置。
  7. 　請求項１乃至６のうち少なくともいずれか１項に記載の冷凍装置と、
    　前記流路に氷スラリーを供給する氷スラリー製造装置であって、
    　　供給されたブラインの一部からフレークアイスを生成し、供給されたブラインの残部を流出する氷スラリー原料製造部と、
    　　前記氷スラリー原料製造部によって生成されたフレークアイスと流出されたブラインとの混合物を氷スラリーとして貯留する貯氷タンクと、
    　を備える、氷スラリー製造装置と、
    を備える、
    　冷凍システム。
  8. 　前記氷スラリー製造装置は、フレークアイスの濃度を１０％以上かつ６０％以下の氷スラリーを製造する、
    　請求項７に記載の冷凍システム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020183443A1 (ja) * 2019-03-14 2020-09-17 株式会社マッシュアップ 冷凍設備用ヒートポンプ、液体急速凍結装置、調圧・バイパス制御ユニット、及び、冷凍システム

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7296098B2 (ja) * 2019-03-29 2023-06-22 ブランテックインターナショナル株式会社 食品の冷凍装置及び食品の冷凍方法並びに冷凍食品の製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008057927A (ja) * 2006-09-01 2008-03-13 Santebelle:Kk スラリー氷、スラリー氷の製造方法及びスラリー氷の製造装置
JP2009216329A (ja) * 2008-03-11 2009-09-24 Technican:Kk 凍結物の製造方法および製造装置
JP2018021745A (ja) * 2016-08-05 2018-02-08 ティーエスプラント有限会社 急速冷凍方法及び急速冷凍装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3004245C (en) 2015-11-19 2022-03-15 Blanctec Co., Ltd. Ice, refrigerant, ice production method, method for producing cooled article, method for producing refrigerated article of plant/animal or portion thereof, refrigerating material for plant/animal or portion thereof, method for producing frozen fresh plant/animal or portion thereof, defrosted article or processed article thereof, and freezing material for ...

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008057927A (ja) * 2006-09-01 2008-03-13 Santebelle:Kk スラリー氷、スラリー氷の製造方法及びスラリー氷の製造装置
JP2009216329A (ja) * 2008-03-11 2009-09-24 Technican:Kk 凍結物の製造方法および製造装置
JP2018021745A (ja) * 2016-08-05 2018-02-08 ティーエスプラント有限会社 急速冷凍方法及び急速冷凍装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020183443A1 (ja) * 2019-03-14 2020-09-17 株式会社マッシュアップ 冷凍設備用ヒートポンプ、液体急速凍結装置、調圧・バイパス制御ユニット、及び、冷凍システム

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