JP2007003064A - シャーベット氷の生成濃度（ｉｐｆ）制御 - Google Patents

シャーベット氷の生成濃度（ｉｐｆ）制御 Download PDF

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Masahiro Hosaka
保坂征宏
Mitsuko Hosaka
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Abstract

【課題】 塩水シャーベット氷は通常生成濃度30~40%程度で使用するが、従来、シャーベット氷がこの濃度レベルに達したことを氷の温度により検知していた。この方法では原水の塩分濃度に応じて生成濃度(IPF)制御のための温度設定を行う必要がある。塩分濃度を人工的に調整する場合は設定をその都度変更する必要はないが、自然の海水や海岸近くの井戸水を原水とする場合は、日により時刻により塩分濃度が変化しているので、原水を注入する都度塩分濃度に応じた温度設定を行う必要があり、面倒である。
【解決手段】シャーベット氷を攪拌するアジテーターを内蔵するタンクを備えてなるシャーベット氷生成装置では、シャーベット氷の生成濃度(IPF)によりアジテーターモーターの電流値が変化することに着目し、この電流を検出して一定値に達したら生成機のシャーベット氷生成運転を停止して生成濃度(IPF)を制御するようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は水産物や農産物の分野で鮮度保持に利用されるシャーベット氷の生成過程における生成濃度(IPF)制御に関するものである。
IPF : シャーベット氷における氷の全体に対する重量割合（Ice Packing Factor）
図3に原水塩分濃度、シャーベット生成濃度(IPF)と結氷温度の関係を示す。図3において横軸はシャーベット氷の生成濃度(IPF)、縦軸は結氷温度（℃）、グラフ線はいくつかの原水塩分濃度をパラメーターとした場合の変化を表している。
塩水（通常海水の場合は塩分濃度3.5%）を冷却してゆくとその塩分濃度に応じた結氷温度（塩分3.5%の場合は-2.2℃）で氷が出来はじめる（図3で生成濃度0%の縦線と3.5%塩分濃度グラフ線との交点）。水が塩分を含んでいるので氷の結晶は粗大化せずシャーベット状を呈する。タンク内では水と氷の比重の差により氷は上部に集まり水は下側に集まる現象が起きるので、これを防ぎ出来るだけ上下均一な氷分布のシャーベット氷を得るためにタンク内にアジテーターを設けて攪拌する。シャーベット氷の生成濃度(IPF)が増えるにつれ、残余の塩水の塩分濃度は増大すると共に、氷を生成する温度(結氷温度)も低下する。実用上ポンプによる搬送を可能にするにはシャーベット氷の生成濃度(IPF)は30〜40%程度がベストである。この生成濃度(IPF)を実現するために、従来のシャーベット氷生成装置では運転中のタンク内のシャーベット氷温度または生成機からのシャーベット氷の吐き出し温度を検出して温度があらかじめ設定したレベルに達した場合は生成濃度(IPF)が一定のレベルに達したものとみなし、運転を停止するようにしている。
図２により従来のシャーベット氷生成装置について説明する。図において１はシャーベット氷生成機、２はシャーベット氷を貯蔵するタンク、３はタンク２内のシャーベット氷が氷相と液相に分離するのを防ぐためのアジテーターを駆動するモーター、４はアジテーター、５はタンクに蓄えられたシャーベット氷、６はタンク２のシャーベット氷５を吸引してシャーベット氷生成機１に送り込む循環ポンプ、７はシャーベットを送るパイプ、８はシャーベット氷生成機１より吐き出されたシャーベットをタンク２に戻すパイプ、９はシャーベット生成装置の制御盤、10は制御盤よりアジテーターモーター３への電力供給ケーブル、１1は制御盤よりシャーベット氷生成機１の運転制御信号を送る制御線、１3はシャーベット氷生成濃度(IPF)のコントロールを行うための温度指示調節器、１4は温度を検出する温度センサー、１5はセンサー１4と温度指示調節器１3をつなぐ信号線を示す。
次に動作について説明する。まず原水の塩分濃度に応じて温度指示調節器13の運転停止温度を設定する。たとえば、塩分濃度3.5％の原水で生成濃度が30％に達したら運転を停止する場合は設定温度を-3.2℃に設定する（図3参照）。原水をタンク２に注入した後アジテーターモーター３を起動し、タンク2内の水を攪拌する。続いて循環ポンプ６を起動したあと、シャーベット氷生成機１を起動して原水の冷却運転を開始する。原水の温度が低下して-2.2℃付近で氷の生成が始まり、生成濃度(IPF)が増えるにつれてタンク2内のシャーベット氷５の温度は低下してゆく。生成量が30%になると温度は-3.2℃に達し、センサー14からの信号により温度指示調節器13が作動し、停止信号が制御線11よりシャーベット生成機１に送られ、運転を停止する。
従来のシャーベット氷生成装置は以上のように構成されているので、原水の塩分濃度に応じて生成濃度(IPF)制御のための温度設定を行う必要がある。塩分濃度を人工的に一定の値に調整する場合は温度設定をその都度変更する必要はないが、自然の海水や海岸近くの井戸水を原水とする場合は、日により時刻により塩分濃度が変化しているので、生成濃度(IPF)制御を行うためには原水をタンクに注入する都度塩分濃度に応じた温度設定を行う必要が発生し面倒である。
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたものであり、シャーベット氷の生成濃度(IPF)を原水の塩分濃度とは無関係に近似的に検出し、生成濃度(IPF)の制御を行う方法を提供するものである。
本発明では上記目的を達成するためにタンクに取り付けられたアジテーターモーターの電流値を検出し、あらかじめ設定された電流値に達した場合は生成濃度(IPF)が設定値に達したものとしてシャーベット生成機の運転を停止するようにしたものである。
原水の温度が低下し、氷の生成が始まるとシャーベット氷の粘度の増大によりアジテーターの回転に対する抵抗が増加する。この抵抗はシャーベット氷の生成濃度(IPF)に比例しているので生成濃度(IPF)が増えるにつれて抵抗も増え、アジテーターモーターの電流値が増加する。したがって、この電流を検出することで、間接的・近似的に生成濃度(IPF)の値を知ることが出来る。
以上のように、本発明によれば原水の塩分濃度に無関係にアジテーターモーターの電流のみを検出することでシャーベット氷の生成濃度(IPF)制御を行うことが出来るので、制御の信頼性向上、作業の簡略化、イニシャルコストの低減などを図ることが出来る。
[発明を実施するための最良の形態]
以下、この発明の実施例を図1、図４に基づいて説明する。
図１において12はアジテーターモーターへの電力供給ケーブルより電流値を検出する電流リレーである。
その他は図２と同様であるので説明を省略する。
図４において横軸はシャーベット生成濃度（IPF）、縦軸はアジテーターモーターの電流値（Ａ）の例を示す。
以下、上記構成の動作を説明する。まず、シャーベット生成濃度(IPF)の運転停止設定値（例えば30%）に対応したアジテーターモーター３の電流値を(例えば図４等のデータより得て)電流リレー13の設定値として設定する。次に、原水をタンク２に注入した後アジテーターモーター３を起動し、タンク2内の水を攪拌する。続いて循環ポンプ６を起動したあと、シャーベット氷生成機１を起動して原水の冷却運転を開始する。原水の温度が低下して-2.2℃付近で氷の生成が始まり、生成濃度(IPF)が増えるにつれてアジテーターモーター３の電流値は増加してゆく。生成量が30%になると電流値は設定値（例えば5.5A）に達し、電流リレー13が作動して運転停止信号が制御線11よりシャーベット生成機１に送られ、運転を停止する。
本発明の一実施例におけるシャーベット氷生成装置 従来の一実施例によるシャーベット氷生成装置 塩水シャーベット氷の温度と生成濃度(IPF)の関係グラフ アジテーターモーターの電流値と生成濃度(IPF)の関係例グラフ
符号の説明
１ シャーベット氷生成装置
２ シャーベット氷収納タンク
３ アジテーターモーター
４ アジテーター
５ シャーベット氷
６ 循環ポンプ
７ タンクよりシャーベット氷生成機への供給配管
８ シャーベット氷生成機よりタンクへの戻り配管
９ シャーベット氷生成装置の制御盤
１０ アジテーターモーターへの電力供給ケーブル
１１ シャーベット氷生成機の運転制御線
１２ アジテーターモーターの電流を検出して作動する電流リレー
１３ タンク内シャーベット氷の温度を検出して作動する温度指示調節器
１４ 温度センサー
１５ 温度センサーの信号線











Claims (1)

  1. 塩水・海水等を原水として生成されたシャーベット氷を収納するタンクと、タンク内のシャーベット氷を攪拌するアジテーターと、冷媒ガスの蒸発により塩水・海水等を冷却してシャーベット氷を生成する生成機等よりなるシャーベット氷生成装置において、シャーベット氷の生成濃度(IPF)を制御する目的で、アジテーターモーターの電流を検知してその値が一定値に達しとき、シャーベット氷生成機の運転を止めてそれ以上の生成濃度(IPF)の増大を止めるようにしたことを特徴とするシャーベット氷生成装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008003051A1 (de) 2007-01-11 2008-07-24 Okuma Corporation Positionsregelungsvorrichtung für eine Drehachse
JP2009162390A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Mitsubishi Electric Corp シャーベット氷生成装置
WO2012032611A1 (ja) * 2010-09-08 2012-03-15 三菱電機株式会社 塩水混合シャーベット状アイスの製造方法およびその製造装置
JP2017036897A (ja) * 2015-08-13 2017-02-16 佐藤　一雄 シャーベットアイスの脱水方法および脱水装置

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