JP7056901B2 - Ice and how to make ice - Google Patents
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Description
本発明は、氷、冷媒、氷の製造方法、及び被冷却物の製造方法に関する。 The present invention relates to ice, a refrigerant, a method for producing ice, and a method for producing an object to be cooled.
従来より、魚の鮮度を保持すること等を目的として、氷が被冷却物の冷却に用いられている。 Conventionally, ice has been used for cooling an object to be cooled for the purpose of maintaining the freshness of fish.
特許文献1には、食塩水からなる氷を魚に接触させることで魚を冷却し、魚の鮮度を保持する方法が開示されている。特許文献1には、食塩水からなる氷の製造方法として、塩水溶液を容器に溜め外部より冷却する方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a method of cooling a fish by bringing ice made of a saline solution into contact with the fish to maintain the freshness of the fish. Patent Document 1 discloses a method of storing an aqueous salt solution in a container and cooling it from the outside as a method for producing ice composed of a saline solution.
しかしながら、特許文献1に記載された外部より冷却することで製造されたような氷では、冷却中に氷自身の温度が上がりやすく、被冷却物を冷却する能力が十分なものではなかった。 However, in the ice produced by cooling from the outside described in Patent Document 1, the temperature of the ice itself tends to rise during cooling, and the ability to cool the object to be cooled is not sufficient.
本発明は以上の実情に鑑みてなされたものであり、冷却能に優れた氷、その製造方法、被冷却物の製造方法、及び冷媒を提供することを目的とする。また、本発明は、分離しない状態である氷及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide ice having excellent cooling ability, a method for producing the same, a method for producing an object to be cooled, and a refrigerant. Another object of the present invention is to provide ice in a non-separable state and a method for producing the same.
本発明者らは、所定の方法により凝固点が低下した水溶液自身の氷を製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。 The present inventors have found that the ice of the aqueous solution itself having a lowered freezing point can be produced by a predetermined method, and have completed the present invention. More specifically, the present invention provides the following.
(1) 以下の(a)及び(b)の条件を満たす、溶質を含有する水溶液および分離しない状態で油を含む液体が前記油が分離しない状態で凍った氷。
(a)融解完了時の温度が0℃未満である
(b)融解過程で前記氷から発生する水溶液の溶質濃度の変化率が30%以内である
(1) An aqueous solution containing a solute and a liquid containing oil in a non-separable state, which satisfy the following conditions (a) and (b), are frozen ice in a state where the oil is not separated .
(A) The temperature at the completion of melting is less than 0 ° C. (b) The rate of change in the solute concentration of the aqueous solution generated from the ice during the melting process is within 30%.
(2) 前記液体が、生乳である、(1)に記載の氷。 (2) The ice according to (1), wherein the liquid is raw milk .
(3) 前記油が、脂肪である、(1)に記載の氷。 (3) The ice according to (1) , wherein the oil is fat .
(4) 氷の製造方法であって、
溶質を含有する水溶液および分離しない状態で油を含む液体を、該水溶液の凝固点以下の温度に保持された壁面に対して噴霧することによって、前記壁面上に前記液体が前記油が分離しない状態で凍った氷を生成する工程と、
前記壁面上において生じた前記氷を回収する工程と、を有し、
前記噴霧の水圧、前記壁面の温度、及び前記回収までの壁面での氷の保持時間が、(1)から(3)に記載の氷が生成される条件である方法。
( 4 ) It is a method of producing ice .
By spraying an aqueous solution containing a solute and a liquid containing oil in a non-separable state onto a wall surface held at a temperature below the freezing point of the aqueous solution, the liquid is not separated from the oil on the wall surface. The process of producing frozen ice and
It has a step of recovering the ice generated on the wall surface.
The method according to (1) to (3), wherein the water pressure of the spray, the temperature of the wall surface, and the holding time of ice on the wall surface until recovery are the conditions for producing ice .
(5) 前記氷を生成する工程において、前記壁面が前記水溶液の凝固点より5℃以上低い温度に保持される、(4)に記載の方法。
( 5 ) The method according to ( 4 ), wherein in the step of forming the ice, the wall surface is maintained at a
本発明によれば、冷却能に優れた氷、その製造方法、被冷却物の製造方法、及び冷媒を提供することができる。また、本発明は、分離しない状態である氷及びその製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide ice having excellent cooling ability, a method for producing the same, a method for producing an object to be cooled, and a refrigerant. Further, the present invention can provide ice in a non-separable state and a method for producing the same.
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.
<氷>
本発明の氷は、以下の(a)及び(b)の条件を満たす、溶質を含有する水溶液を含む液体の氷である。
(a)融解完了時の温度が0℃未満である
(b)融解過程で前記氷から発生する水溶液の溶質濃度の変化率が30%以内である
<Ice>
The ice of the present invention is a liquid ice containing an aqueous solution containing a solute, which satisfies the following conditions (a) and (b).
(A) The temperature at the completion of melting is less than 0 ° C. (b) The rate of change in the solute concentration of the aqueous solution generated from the ice during the melting process is within 30%.
水に溶質を融解した場合、その水溶液の凝固点が低下するという凝固点降下が生じることが知られている。凝固点降下の作用により、上述の特許文献1に記載されたような食塩等の溶質が融解した水溶液は、その凝固点が低下している。つまり、そのような水溶液からなる氷は、真水からなる氷より低い温度で凝固した氷である。ここで、氷が水に変化するときに必要な熱を「潜熱」というが、この潜熱は温度変化を伴わない。このような潜熱の効果により、上記のような凝固点が低下した氷は、融解時に真水の凝固点以下の温度で安定な状態が続くため、冷熱エネルギーを蓄えた状態が持続することになる。よって、本来であれば、被冷却物の冷却能が真水からなる氷より高くなるはずである。しかし、特許文献1に記載された氷は、冷却の際に自身の温度が経時的に早く上がる等、被冷却物を冷却する能力が十分なものではないことを本発明者らは発見した。その理由について本発明者らは検討したところ、特許文献1に記載されたような方法では、食塩等の溶質を含有する水溶液から氷を製造したとしても、実際は、水溶液が凍る前に溶質を含まない氷が先に製造されてしまい、結果として製造されるのは溶質を含まない氷と溶質との混合物となってしまうか、あるいは、凝固点の低下した氷はほんの僅かしか生成されないため、冷却能の高い氷が製造されていなかったことがわかった。 It is known that when a solute is melted in water, a freezing point depression occurs in which the freezing point of the aqueous solution is lowered. Due to the action of lowering the freezing point, the freezing point of the aqueous solution in which the solute such as salt described in the above-mentioned Patent Document 1 is melted is lowered. That is, ice composed of such an aqueous solution is ice that solidifies at a lower temperature than ice composed of fresh water. Here, the heat required when ice changes to water is called "latent heat", and this latent heat is not accompanied by a temperature change. Due to the effect of such latent heat, the ice having a lowered freezing point as described above remains stable at a temperature equal to or lower than the freezing point of fresh water at the time of melting, so that the state in which cold energy is stored is maintained. Therefore, the cooling capacity of the object to be cooled should be higher than that of ice made of fresh water. However, the present inventors have found that the ice described in Patent Document 1 does not have sufficient ability to cool an object to be cooled, such as its own temperature rising rapidly with time during cooling. As a result of investigating the reason, the present inventors have investigated. No ice is produced first, resulting in a mixture of solute-free ice and solute, or ice with a lower freezing point is produced in very small quantities, resulting in cooling capacity. It turned out that high ice was not produced.
しかしながら、本発明者らは、所定の方法により(詳細は後述する)、凝固点が低下した水溶液を含む液体の氷を製造することに成功した。このような本発明の氷は、上述の(a)及び(b)の条件を満たすものである。以下、上述の(a)及び(b)の条件について説明する。 However, the present inventors have succeeded in producing liquid ice containing an aqueous solution having a lowered freezing point by a predetermined method (details will be described later). Such ice of the present invention satisfies the above-mentioned conditions (a) and (b). Hereinafter, the above-mentioned conditions (a) and (b) will be described.
(融解完了時の温度)
上記(a)に関して、本発明の氷は、溶質を含む水溶液を含む液体の氷であるため、真水(溶質を含まない水)の凝固点より凝固点の温度が低下している。そのため、融解完了時の温度が0℃未満であるという特徴を有する。「融解完了時の温度」とは、本発明の氷を融点以上の環境下(例えば、室温、大気圧下)に置くことで氷の融解を開始させ、全ての氷が融解して水になった時点におけるその水の温度のことを指す。
(Temperature at the completion of melting)
Regarding (a) above, since the ice of the present invention is liquid ice containing an aqueous solution containing a solute, the temperature of the freezing point is lower than the freezing point of fresh water (water containing no solute). Therefore, it has a feature that the temperature at the time of completion of melting is less than 0 ° C. The "temperature at the completion of melting" means that the ice of the present invention is placed in an environment above the melting point (for example, at room temperature or at atmospheric pressure) to start melting the ice, and all the ice melts into water. It refers to the temperature of the water at that time.
融解完了時の温度は0℃未満であれば特に限定されず、溶質の種類、濃度を調整することで適宜変更することができる。融解完了時の温度は、より冷却能が高いという点で、温度が低い方が好ましく、具体的には、-1℃以下(-2℃以下、-3℃以下、-4℃以下、-5℃以下、-6℃以下、-7℃以下、-8℃以下、-9℃以下、-10℃以下、-11℃以下、-12℃以下、-13℃以下、-14℃以下、-15℃以下、-16℃以下、-17℃以下、-18℃以下、-19℃以下、-20℃以下等)であることが好ましい。他方、凝固点を、被冷却物の凍結点に近づけた方が好ましい場合もあり(例えば、生鮮動植物の損傷を防ぐため等)、このような場合は、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。 The temperature at the completion of melting is not particularly limited as long as it is less than 0 ° C., and can be appropriately changed by adjusting the type and concentration of the solute. The temperature at the time of completion of melting is preferably lower than the temperature in terms of higher cooling capacity, specifically, -1 ° C or lower (-2 ° C or lower, -3 ° C or lower, -4 ° C or lower, -5 ° C). ℃ or less, -6 ℃ or less, -7 ℃ or less, -8 ℃ or less, -9 ℃ or less, -10 ℃ or less, -11 ℃ or less, -12 ℃ or less, -13 ℃ or less, -14 ℃ or less, -15 ° C or lower, -16 ° C or lower, -17 ° C or lower, -18 ° C or lower, -19 ° C or lower, -20 ° C or lower, etc.). On the other hand, it may be preferable to bring the freezing point closer to the freezing point of the object to be cooled (for example, to prevent damage to fresh animals and plants). Preferably, for example, -21 ° C or higher (-20 ° C or higher, -19 ° C or higher, -18 ° 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 ° C 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.).
(溶質濃度の変化率)
上記(b)に関して、本発明の氷は、融解過程で氷から発生する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。特許文献1に記載されたような方法においても、わずかに凝固点の低下した氷が生じる場合もあるが、そのほとんどは溶質を含まない水の氷と溶質の結晶との混合物であるため、冷却能が十分なものでない。このように溶質を含まない水の氷と溶質の結晶との混合物が多く含まれる場合、氷を融解条件下においた場合、融解に伴う溶質の溶出速度が不安定であり、融解開始時に近い時点である程、溶質が多く溶出し、融解が進むとともに溶質の溶出する量が少なくなり、融解が完了時に近い時点程、溶質の溶出量が少なくなる。これに対し、本発明の氷は、溶質を含む水溶液を含む液体の氷からなるものであるため、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、融解過程で氷から発生する水溶液の溶質濃度の変化率が30%である。なお、「融解過程で氷から発生する水溶液の溶質濃度の変化率」とは、融解過程の任意の時点での発生する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、水溶液中の溶質の質量の濃度を意味する。
(Rate of change in solute concentration)
Regarding (b) above, the ice of the present invention has a rate of change in the solute concentration of the aqueous solution generated from the ice during the melting process (hereinafter, may be abbreviated as "rate of change in solute concentration" in the present specification) of 30. It has the characteristic that it is within%. Even with the method described in Patent Document 1, ice with a slightly lowered freezing point may be produced, but most of them are a mixture of solute-free water ice and solute crystals, and thus have a cooling ability. Is not enough. When a large amount of a mixture of solute-free water ice and solute crystals is contained in this way, the elution rate of the solute associated with melting is unstable when the ice is placed under melting conditions, and the time point near the start of melting The more the solute elutes, the less the solute elutes as the melting progresses, and the closer to the time when the melting is completed, the less the solute elutes. On the other hand, since the ice of the present invention is composed of liquid ice containing an aqueous solution containing a solute, it has a feature that the change in the elution rate of the solute during the melting process is small. Specifically, the rate of change in the solute concentration of the aqueous solution generated from ice during the melting process is 30%. The "rate of change in the solute concentration of the aqueous solution generated from ice in 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 generated at any time in the melting process. The "solute concentration" means the concentration of the mass of the solute in the aqueous solution.
本発明の氷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、その変化率が少ない方が、凝固点の低下した水溶液の氷の純度が高いこと、つまり、冷却能が高いことを意味する。この観点から、溶質濃度の変化率は、25%以内(24%以内、23%以内、22%以内、21%以内、20%以内、19%以内、18%以内、17%以内、16%以内、15%以内、14%以内、13%以内、12%以内、11%以内、10%以内、9%以内、8%以内、7%以内、6%以内、5%以内、4%以内、3%以内、2%以内、1%以内、0.5%以内等)であることが好ましい。他方、溶質濃度の変化率は、0.1%以上(0.5%以上、1%以上、2%以上、3%以上、4%以上、5%以上、6%以上、7%以上、8%以上、9%以上、10%以上、11%以上、12%以上、13%以上、14%以上、15%以上、16%以上、17%以上、18%以上、19%以上、20%以上等)であってもよい。 The rate of change in the solute concentration in the ice of the present invention is not particularly limited as long as it is within 30%, but the smaller the rate of change, the higher the purity of the ice in the aqueous solution having a lowered freezing point, that is, the higher the cooling ability. Means. From this point of view, the rate of change in solute concentration is within 25% (within 24%, within 23%, within 22%, within 21%, within 20%, within 19%, within 18%, within 17%, within 16%. , 15% or less, 14% or less, 13% or less, 12% or less, 11% or less, 10% or less, 9% or less, 8% or less, 7% or less, 6% or less, 5% or less, 4% or less, 3 % Within, 2% or less, 1% or less, 0.5% or less, etc.). On the other hand, the rate of change in solute concentration is 0.1% or more (0.5% or more, 1% or more, 2% or more, 3% or more, 4% or more, 5% or more, 6% or more, 7% or more, 8). % Or more, 9% or more, 10% or more, 11% or more, 12% or more, 13% or more, 14% or more, 15% or more, 16% or more, 17% or more, 18% or more, 19% or more, 20% or more Etc.).
(溶質)
本発明の氷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、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、液状の溶質等が挙げられるが、代表的な固体状の溶質としては、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下げすぎず、生鮮動植物又はその一部の冷却に適してことから好ましい。また、食塩は海水に含まれるものであるため、調達が容易であるという点でも好ましい。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。
(Solute)
The type of solute contained in the ice of the present invention is not particularly limited as long as it is a solute when water is used as a solvent, and can be appropriately selected depending on a desired freezing point, use of ice to be used, and the like. Examples of the solute include solid solutes and liquid solutes, and typical solid solutes include salts (inorganic salts, organic salts, etc.). In particular, among salts, sodium chloride (NaCl) is preferable because it does not excessively lower the temperature of the freezing point and is suitable for cooling fresh animals and plants or a part thereof. In addition, since salt is contained in seawater, it is preferable in that it is easy to procure. Examples of the liquid solute include ethylene glycol and the like. The solute may be contained alone or in combination of two or more.
本発明の氷に含まれる溶質の濃度は特に限定されず、溶質の種類、所望の凝固点、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。例えば、溶質として食塩を用いた場合は、水溶液の凝固点をより下げて、高い冷却能を得ることができる点で、食塩の濃度は0.5%(w/v)以上(1%(w/v)以上、2%(w/v)以上、3%(w/v)以上、4%(w/v)以上、5%(w/v)以上、6%(w/v)以上、7%(w/v)以上、8%(w/v)以上、9%(w/v)以上、10%(w/v)以上、11%(w/v)以上、12%(w/v)以上、13%(w/v)以上、14%(w/v)以上、15%(w/v)以上、16%(w/v)以上、17%(w/v)以上、18%(w/v)以上、19%(w/v)以上、20%(w/v)以上等)であることが好ましい。他方、本発明の氷を生鮮動植物又はその一部の冷却に用いる場合等においては、凝固点の温度を過度に下げすぎない方が好ましく、この観点で、23%(w/v)以下(20%(w/v)以下、19%(w/v)以下、18%(w/v)以下、17%(w/v)以下、16%(w/v)以下、15%(w/v)以下、14%(w/v)以下、13%(w/v)以下、12%(w/v)以下、11%(w/v)以下、10%(w/v)以下、9%(w/v)以下、8%(w/v)以下、7%(w/v)以下、6%(w/v)以下、5%(w/v)以下、4%(w/v)以下、3%(w/v)以下、2%(w/v)以下、1%(w/v)以下等)であることが好ましい。 The concentration of the solute contained in the ice of the present invention is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the type of solute, the desired freezing point, the use of the ice to be used, and the like. For example, when salt is used as the solute, the concentration of salt is 0.5% (w / v) or more (1% (w / w /)) in that the freezing point of the aqueous solution can be further lowered to obtain a high cooling capacity. v) or more, 2% (w / v) or more, 3% (w / v) or more, 4% (w / v) or more, 5% (w / v) or more, 6% (w / v) or more, 7 % (W / v) or more, 8% (w / v) or more, 9% (w / v) or more, 10% (w / v) or more, 11% (w / v) or more, 12% (w / v) ) Or more, 13% (w / v) or more, 14% (w / v) or more, 15% (w / v) or more, 16% (w / v) or more, 17% (w / v) or more, 18% (W / v) or more, 19% (w / v) or more, 20% (w / v) or more, etc.) is preferable. On the other hand, when the ice of the present invention is used for cooling fresh animals and plants or a part thereof, it is preferable not to excessively lower the temperature of the freezing point, and from this viewpoint, 23% (w / v) or less (20%). (W / v) or less, 19% (w / v) or less, 18% (w / v) or less, 17% (w / v) or less, 16% (w / v) or less, 15% (w / v) 14% (w / v) or less, 13% (w / v) or less, 12% (w / v) or less, 11% (w / v) or less, 10% (w / v) or less, 9% ( w / v) or less, 8% (w / v) or less, 7% (w / v) or less, 6% (w / v) or less, 5% (w / v) or less, 4% (w / v) or less 3% (w / v) or less, 2% (w / v) or less, 1% (w / v) or less, etc.) is preferable.
本発明の氷は冷却能に優れるため、冷媒としての使用に適している。低温の冷媒としては、氷以外に、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が、これらの不凍液より氷の方が熱伝導率が高く、比熱が高い。そのため、本発明の氷のような溶質を溶解させて凝固点が低くなった氷は、不凍液のような他の0℃未満の冷媒より、冷却能が優れている点においても有用である。 Since the ice of the present invention has excellent cooling ability, it is suitable for use as a refrigerant. Examples of the low-temperature refrigerant include organic solvents used as antifreeze liquids such as ethanol in addition to ice, but ice has a higher thermal conductivity and a higher specific heat than these antifreeze liquids. Therefore, the ice having a low freezing point by melting an ice-like solute of the present invention is also useful in that it has a better cooling ability than other refrigerants having a cooling capacity of less than 0 ° C. such as antifreeze.
本発明の氷は、上記の溶質以外の成分を含んでもよく、含まなくてもよい。 The ice of the present invention may or may not contain components other than the above solutes.
本発明において、「氷」とは、水溶液を含む液体が凍ったものを指す。 In the present invention, "ice" refers to a frozen liquid containing an aqueous solution.
また、本発明の氷は、真水の凝固点以下の温度で安定な状態が続くため、すなわち、分離しない状態とすることができる。そのため、例えば、後述のとおり、本発明の氷を構成する液体が、上記の溶質を含有する水溶液に加え、さらに、油を含む液体であった場合、該油が均一な状態が長持ちし、つまり、分離しない状態とすることができる。なお、本発明において「分離しない状態」とは、マクロな観点で分離していない状態(層の状態が分離していない状態)を意味しているのであり、ミクロな観点で分離している部分(例えば、一部の水と油)は含むものである。 Further, the ice of the present invention remains stable at a temperature below the freezing point of fresh water, that is, it can be in a non-separable state. Therefore, for example, as described later, when the liquid constituting the ice of the present invention is a liquid containing oil in addition to the aqueous solution containing the above solute, the uniform state of the oil lasts for a long time, that is, , Can be in a non-separable state. In the present invention, the "non-separable state" means a state in which the layers are not separated from a macroscopic point of view (a state in which the layer states are not separated), and a portion separated from a microscopic point of view. (For example, some water and oil) are included.
上述のとおり、本発明の氷を構成する液体は、上記の溶質を含有する水溶液に加え、さらに、油を含む液体であってもよい。そのような液体としては、生乳、水と油を含む産業廃棄物(廃棄乳等)が挙げられる。液体が生乳であった場合、その氷を食したときの官能性が向上する点で好ましい。このように、官能性が向上する理由は、生乳に含まれる油(脂肪)が氷の中に閉じ込められた状態であるからと推測される。なお、本発明の氷は、上記の溶質を含有する水溶液を凍結させたもののみから構成してもよい。 As described above, the liquid constituting the ice of the present invention may be a liquid containing oil in addition to the aqueous solution containing the above solute. Examples of such liquids include raw milk, industrial waste containing water and oil (waste milk, etc.). When the liquid is raw milk, it is preferable in that the sensuality when eating the ice is improved. It is presumed that the reason why the sensuality is improved in this way is that the oil (fat) contained in the raw milk is trapped in the ice. The ice of the present invention may be composed only of a frozen aqueous solution containing the above solute.
本発明の氷を構成する液体がさらに油を含む場合、液体中の水と油との比率は、特に限定されず、例えば、1:99~99:1(10:90~90:10、20:80~80:20、30:80~80:30、40~60:40~60等)の範囲で適宜選択してもよい。 When the liquid constituting the ice of the present invention further contains oil, the ratio of water to oil in the liquid is not particularly limited, and is, for example, 1:99 to 99: 1 (10:90 to 90:10, 20). : 80 to 80:20, 30:80 to 80:30, 40 to 60:40 to 60, etc.) may be appropriately selected.
また、本発明の氷は、凝固点降下度の異なる2種以上の溶質を含む水溶液の氷であってもよい。この場合、本発明の氷は、一方の溶質を含む水溶液の氷と、他方の溶質を含む水溶液の氷との混合物であってもよい。かかる場合、例えば、溶質としてエチレングリコールを含む水溶液の氷に、エチレングリコールと凝固点降下度の異なる溶質として食塩を含む水溶液の氷を加えることで、エチレングリコールを含む水溶液の氷の融解を遅らせることができる。あるいは、本発明の氷は、2種以上の溶質を同一の水溶液に溶解した水溶液の氷であってもよい。また、凝固点降下度の異なる2種以上の溶質を併用する場合、対象となる溶質を含む水溶液の氷の融点を下げる場合においても有用である。例えば、溶質として食塩を用いる場合に、食塩よりさらに融点を下げることができる溶質(エチレングリコール、塩化カルシウム等)を併用することで、食塩水の氷の融点を下げることができ、例えば、食塩水の氷のみではなしえない-30℃近辺での温度を実現できる。凝固点降下度の異なる2種以上の溶質の比率は、目的に応じて適宜変更することができる。 Further, the ice of the present invention may be ice in an aqueous solution containing two or more kinds of solutes having different degrees of freezing point depression. In this case, the ice of the present invention may be a mixture of an aqueous solution containing one solute and an aqueous solution containing the other solute. In such a case, for example, the melting of ice in an aqueous solution containing ethylene glycol can be delayed by adding ice in an aqueous solution containing sodium chloride as a solute having a different degree of freezing point depression from ethylene glycol to ice in an aqueous solution containing ethylene glycol as a solute. can. Alternatively, the ice of the present invention may be an aqueous solution of two or more kinds of solutes dissolved in the same aqueous solution. Further, when two or more kinds of solutes having different degrees of freezing point depression are used in combination, it is also useful in lowering the melting point of ice in an aqueous solution containing a target solute. For example, when salt is used as a solute, the melting point of ice in a saline solution can be lowered by using a solute (ethylene glycol, calcium chloride, etc.) that can further lower the melting point of the salt solution, for example, a saline solution. It is possible to achieve a temperature around -30 ° C, which cannot be achieved with ice alone. The ratio of two or more solutes having different degrees of freezing point depression can be appropriately changed according to the purpose.
<冷媒>
本発明は、上記の氷を含む冷媒を包含する。上記のとおり、本発明の氷は冷却能に優れるため、冷媒に好適である。
<Refrigerant>
The present invention includes the above-mentioned ice-containing refrigerants. As described above, the ice of the present invention has excellent cooling ability and is therefore suitable as a refrigerant.
本発明の冷媒は、上記の氷の他の成分を含んでもよく、例えば、上記の氷以外に水を含むことで、氷と水との混合物により構成してもよい。例えば、氷に含まれる溶質と同一の溶質を含有する水をさらに含む場合、氷における溶質の濃度と、水における溶質の濃度は近い方が好ましい。その理由は、以下のとおりである。 The refrigerant of the present invention may contain other components of ice as described above, and may be composed of a mixture of ice and water by containing water in addition to the ice as described above. For example, when water containing the same solute as the solute contained in ice is further contained, it is preferable that the concentration of the solute in ice and the concentration of the solute in water are close to each other. The reason is as follows.
氷の溶質濃度が水の溶質濃度より高い場合、氷の温度が水の飽和凍結点より低いため、溶質濃度が低い水を混合した直後に水分が凍結する。一方、氷の溶質濃度が水の溶質濃度より低い場合、氷の飽和凍結点よりも水の飽和凍結点のほうが低いため氷が融解し、氷と水との混合物からなる冷媒の温度が低下する。つまり、氷と水との混合物の状態(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、混合する氷と水の溶質濃度を同程度とすることが好ましい。また、氷と水との混合物の状態である場合、水は、上記氷が融解してなる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、上記氷が融解してなるものであることが好ましい。 When the solute concentration of ice is higher than the solute concentration of water, the temperature of ice is lower than the saturation freezing point of water, so that the water freezes immediately after mixing water having a low solute concentration. On the other hand, when the solute concentration of ice is lower than the solute concentration of water, the saturated freezing point of water is lower than the saturated freezing point of ice, so that the ice melts and the temperature of the refrigerant consisting of a mixture of ice and water decreases. .. That is, in order not to change the state of the mixture of ice and water (the state of the ice slurry), it is preferable that the solute concentrations of the mixed ice and water are about the same as described above. Further, in the case of a mixture of ice and water, the water may be one obtained by melting the above ice or a separately prepared one, but the above-mentioned ice is melted. Is preferable.
具体的には、本発明の冷媒を氷と水との混合物により構成する場合、氷における溶質の濃度と、水における溶質の濃度との比が、75:25~20:80であることがより好ましく、70:30~30:70であることがさらに好ましく、60:40~40:60であることがより一層好ましく、55:45~45:55であることがさらに一層好ましく、52:48~48:52であることが特に好ましく、50:50であることが最も好ましい。特に、溶質として食塩を用いる場合、氷における溶質の濃度と、水における溶質の濃度との比が上記範囲内にあることが好ましい。 Specifically, when the refrigerant of the present invention is composed of a mixture of ice and water, the ratio of the concentration of the solute in ice to the concentration of the solute in water is 75:25 to 20:80. It is more preferably 70:30 to 30:70, even more preferably 60:40 to 40:60, even more preferably 55:45 to 45:55, and even more preferably 52:48 to 52:48. It is particularly preferably 48:52 and most preferably 50:50. In particular, when salt is used as the solute, it is preferable that the ratio of the solute concentration in ice to the solute concentration in water is within the above range.
本発明の冷媒の冷却対象は、特に限定されないが、生鮮動植物又はその部分の冷却に好適である。生鮮動植物としては、例えば、海水魚等の生鮮魚、生鮮野菜等が挙げられる。生鮮動植物の部分としては、動物(ヒト等)の臓器が挙げられる。 The cooling target of the refrigerant of the present invention is not particularly limited, but is suitable for cooling fresh animals and plants or parts thereof. Examples of fresh animals and plants include fresh fish such as saltwater fish and fresh vegetables. Examples of fresh animals and plants include organs of animals (humans and the like).
本発明の氷の原料となる水は、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、の氷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、調達が容易であり、これによりコストの削減も可能となる。 The water used as a raw material for the ice of the present invention is not particularly limited, but when salt is used as the solute, it is preferably seawater, water obtained by adding salt to seawater, or diluted water of seawater. Seawater, salt-added water, or diluted seawater can be easily procured, which can reduce costs.
本発明の冷媒は、さらに、上記の本発明の氷より高い熱伝導率を有する固体を含有してもよく、含有さなくてもよいが、含有することが好ましい。短時間で冷却対象物を冷却しようとした場合、熱伝導率の高い固体を利用することにより達成可能であるが、この場合、その固体自身も短時間で冷熱エネルギーを失い温度が上がりやすいため、長時間の冷却には不適である。他方、熱伝導率の高い固体を利用しない方が長時間の冷却に適しているが、短時間で冷却対象物を冷却するのには不適である。しかしながら、本発明の氷は、上記のように冷却能が高いため、熱伝導率の高い固体による短時間の冷却能力を得つつ、長時間の冷却も可能としている点で有用である。本発明の氷より高い熱伝導率を有する固体としては、例えば、金属(アルミニウム、銀、銅、金、ジュラルミン、アンチモン、カドミウム、亜鉛、すず、ビスマス、タングステン、チタン、鉄、鉛、ニッケル、白金、マグネシウム、モリブデン、ジルコニウム、ベリリウム、インジウム、ニオブ、クロム、コバルト、イリジウム、パラジウム)、合金(鋼(炭素鋼、クロム鋼、ニッケル鋼、クロムニッケル鋼、ケイ素鋼、タングステン鋼、マンガン鋼等)、ニッケルクロム合金、アルミ青銅、砲金、黄銅、マンガニン、洋銀、コンスタンタン、はんだ、アルメル、クロメル、モネルメタル、白金イリジウム等)、ケイ素、炭素、セラミックス(アルミナセラミックス、フォルステライトセラミックス、ステアタイトセラミックス等)、大理石、レンガ(マグネシアレンガ、コルハルトレンガ等)等であって、本発明の氷より高い熱伝導率を有するものが挙げられる。また、本発明の氷より高い熱伝導率を有する固体は、熱伝導率が2.3W/m K以上(3W/m K以上、5W/m K以上、8W/m K以上等)の固体であることが好ましく、熱伝導率が10W/m K以上(20W/m K以上、30W/m K以上、40W/m K以上等)の固体であることがより好ましく、熱伝導率が50W/m K以上(60W/m K以上、75W/m K以上、90W/m K以上等)の固体であることがさらに好ましく、熱伝導率が100W/m K以上(125W/m K以上、150W/m K以上、175W/m K以上等)の固体であることがより一層好ましく、熱伝導率が200W/m K以上(250W/m K以上、300W/m K以上、350W/m K以上等)の固体であることがなお好ましく、熱伝導率が200W/m K以上の固体であることがなお好ましく、熱伝導率が400W/m K以上(410W/m K以上等)の固体であることが特に好ましい。 The refrigerant of the present invention may or may not contain a solid having a higher thermal conductivity than the ice of the present invention described above, but is preferably contained. When trying to cool an object to be cooled in a short time, it can be achieved by using a solid with high thermal conductivity, but in this case, the solid itself loses cooling energy in a short time and the temperature tends to rise. Not suitable for long-term cooling. On the other hand, it is more suitable for cooling for a long time without using a solid having high thermal conductivity, but it is not suitable for cooling an object to be cooled in a short time. However, since the ice of the present invention has a high cooling capacity as described above, it is useful in that it can be cooled for a long time while obtaining a cooling capacity for a short time by a solid having a high thermal conductivity. Examples of the solid having higher thermal conductivity than the ice of the present invention include metals (aluminum, silver, copper, gold, duralumin, antimony, cadmium, zinc, tin, bismuth, tungsten, titanium, iron, lead, nickel and platinum. , Magnesium, molybdenum, zirconium, berylium, indium, niobium, chromium, cobalt, iridium, palladium), alloys (steel (carbon steel, chromium steel, nickel steel, chromium nickel steel, silicon steel, tungsten steel, manganese steel, etc.), Nickel-chrome alloy, aluminum bronze, gun metal, brass, manganin, western silver, constantan, solder, alumel, chromel, monel metal, platinum iridium, etc.), silicon, carbon, ceramics (alumina ceramics, forsterite ceramics, steatite ceramics, etc.), marble , Steel (magnesia brick, Kolhardt brick, etc.) and the like, which have higher thermal conductivity than the ice of the present invention. The solid having a higher thermal conductivity than the ice of the present invention is a solid having a thermal conductivity of 2.3 W / m K or more (3 W / m K or more, 5 W / m K or more, 8 W / m K or more, etc.). It is more preferable that the solid has a thermal conductivity of 10 W / m K or more (20 W / m K or more, 30 W / m K or more, 40 W / m K or more, etc.), and the thermal conductivity is 50 W / m or more. It is more preferable that it is a solid of K or more (60 W / m K or more, 75 W / m K or more, 90 W / m K or more, etc.), and the thermal conductivity is 100 W / m K or more (125 W / m K or more, 150 W / m). It is more preferable that it is a solid of K or more, 175 W / m K or more, and has a thermal conductivity of 200 W / m K or more (250 W / m K or more, 300 W / m K or more, 350 W / m K or more, etc.). A solid is still more preferable, a solid having a thermal conductivity of 200 W / m K or more is still preferable, and a solid having a thermal conductivity of 400 W / m K or more (410 W / m K or more, etc.) is particularly preferable. preferable.
本発明の冷媒が、上記の本発明の氷より高い熱伝導率を有する固体を含有する場合、上記のとおり、多くの固体を含んでも長時間の冷却に適しており、例えば、本発明の氷より高い熱伝導率を有する固体の質量/冷媒に含まれる本発明の氷の質量(又は冷媒に含まれる本発明の氷と水溶液を含む液体との合計質量)は、1/100000以上(1/50000以上、1/10000以上、1/5000以上、1/1000以上、1/500以上、1/100以上、1/50以上、1/10以上、1/5以上、1/4以上、1/3以上、1/2以上等)であってもよい。 When the refrigerant of the present invention contains a solid having a higher thermal conductivity than the ice of the present invention, as described above, even if it contains a large amount of solid, it is suitable for long-term cooling. For example, the ice of the present invention. The mass of the solid having higher thermal conductivity / the mass of the ice of the present invention contained in the refrigerant (or the total mass of the ice of the present invention contained in the refrigerant and the liquid containing the aqueous solution) is 1/10000 or more (1 /). 50,000 or more, 1/10000 or more, 1/5000 or more, 1/1000 or more, 1/500 or more, 1/100 or more, 1/50 or more, 1/10 or more, 1/5 or more, 1/4 or more, 1 / 3 or more, 1/2 or more, etc.) may be used.
本発明における上記固体は、どのような形状であってもよいが、粒子状であることが好ましい。また、上記固体は、本発明の氷の内部に含まれた形態で含まれていてもよく、氷の外部に含まれた形態で含まれていてもよいが、氷の外部に含まれた形態で含まれていた方が冷却対象物に直接接しやすくなるため、冷却能が高くなる。このことから、氷の外部に含まれた形態で含まれていた方が好ましい。また、本発明の冷媒が上記固体を含有する場合、後述の本発明の氷の製造方法により氷を製造した後に上記固体と混合してもよく、あるいは、あらかじめ原料となる水に混合した状態で、氷を製造してもよい。 The solid in the present invention may have any shape, but is preferably in the form of particles. Further, the solid may be contained in the form contained inside the ice of the present invention, or may be contained in the form contained outside the ice, but may be contained outside the ice. If it is contained in, it will be easier to come into direct contact with the object to be cooled, and the cooling capacity will be higher. For this reason, it is preferable that the ice is contained in a form contained outside the ice. When the refrigerant of the present invention contains the solid, it may be mixed with the solid after the ice is produced by the method for producing ice of the present invention described later, or it may be mixed with water as a raw material in advance. , Ice may be produced.
<氷の製造方法>
本発明は、溶質を含有する水溶液を含む液体の氷の製造方法であって、溶質を含有する水溶液を含む液体を、該水溶液の凝固点以下の温度に保持された壁面に対して噴霧することによって、壁面上に水溶液を含む液体の氷を生成する工程と、壁面上において生じた氷を回収する工程と、有する方法を包含する。かかる方法により、上記(a)及び(b)の条件を満たす本発明の氷を製造することができる。
<Ice manufacturing method>
The present invention is a method for producing a liquid ice containing an aqueous solution containing a solute, by spraying the liquid containing the aqueous solution containing the solute onto a wall surface maintained at a temperature below the freezing point of the aqueous solution. It includes a step of producing liquid ice containing an aqueous solution on the wall surface, a step of recovering the ice generated on the wall surface, and a method of having the ice. By such a method, the ice of the present invention satisfying the above conditions (a) and (b) can be produced.
(氷生成工程)
本発明は、溶質を含有する水溶液を含む液体の氷の製造方法であって、溶質を含有する水溶液を含む液体を、該水溶液の凝固点以下の温度に保持された壁面に対して噴霧することによって、壁面上に水溶液を含む液体の氷を生成する工程と、壁面上において生じた氷を回収する工程を有する。
(Ice generation process)
The present invention is a method for producing a liquid ice containing an aqueous solution containing a solute, by spraying the liquid containing the aqueous solution containing the solute onto a wall surface maintained at a temperature below the freezing point of the aqueous solution. It has a step of generating liquid ice containing an aqueous solution on the wall surface and a step of recovering the ice generated on the wall surface.
上述の特許文献1のように容器に溜められた状態の水溶液を含む液体を外部から冷却しても、本発明の氷を製造することができない。これは、冷却速度が十分でないことに起因すると考えられる。しかしながら、本発明の製造方法は、溶質を含有する水溶液を含む液体を噴霧することで霧状となった水溶液が凝固点以下の温度に保持された壁面に直接接することにより従来なかった急速な冷却を可能としている。これにより、本発明は、上記(a)及び(b)の条件を満たす、冷却能の高い氷を生成することができると考えられる。 The ice of the present invention cannot be produced even if the liquid containing the aqueous solution stored in the container is cooled from the outside as in Patent Document 1 described above. This is thought to be due to insufficient cooling rate. However, in the production method of the present invention, an aqueous solution atomized by spraying a liquid containing an aqueous solution containing a solute directly comes into direct contact with a wall surface maintained at a temperature below the freezing point, thereby achieving rapid cooling that has not been possible in the past. It is possible. Thereby, it is considered that the present invention can produce ice having a high cooling ability, which satisfies the above conditions (a) and (b).
壁面は、例えば、後述する図1における竪型ドラム11のような円柱型の構造物の内壁等が挙げられるが、水溶液の凝固点以下の温度に保持できるような壁面であれば特に限定されない。壁面の温度は、水溶液の凝固点以下の温度に保持されていれば特に限定されないが、上記(a)及び(b)の条件を満たす氷の純度が高い氷を製造できる点で、水溶液の凝固点より1℃以上低い温度(2℃以上低い温度、3℃以上低い温度、4℃以上低い温度、5℃以上低い温度、6℃以上低い温度、7℃以上低い温度、8℃以上低い温度、9℃以上低い温度、10℃以上低い温度、11℃以上低い温度、12℃以上低い温度、13℃以上低い温度、14℃以上低い温度、15℃以上低い温度、16℃以上低い温度、17℃以上低い温度、18℃以上低い温度、19℃以上低い温度、20℃以上低い温度、21℃以上低い温度、22℃以上低い温度、23℃以上低い温度、24℃以上低い温度、25℃以上低い温度等)に保持されることが好ましい。
The wall surface may be, for example, an inner wall of a cylindrical structure such as the
噴霧の方法は、特に限定されないが、例えば、後述する図1におけるパイプ13のように、噴射孔を備える噴射手段から、噴射することにより、噴霧をすることができる。この場合において、噴射する際の水圧は、例えば、0.001MPa以上(0.002MPa以上、0.005MPa以上、0.01MPa以上、0.05MPa以上、0.1MPa以上、0.2MPa以上等)であってもよく、1MPa以下(0.8MPa以下、0.7MPa以下、0.6MPa以下、0.5MPa以下、0.3MPa以下、0.1MPa以下、0.05MPa以下、0.01MPa以下等)であってもよい。
The method of spraying is not particularly limited, but spraying can be performed by spraying from an injection means provided with an injection hole, for example, as in the
また、後述する図1に示すように、竪型ドラム11の中心軸上に回転可能な回転軸12を設ける等の回転手段を設け、回転させながら噴霧を行う等の連続的な噴霧により行ってもよい。
Further, as shown in FIG. 1 to be described later, a rotating means such as providing a rotatable
(回収工程)
本発明は、上述の氷生成工程後に、壁面上において生じた氷を回収する工程を有する。
(Recovery process)
The present invention includes a step of recovering the ice generated on the wall surface after the above-mentioned ice forming step.
回収する方法は、特に限定されず、例えば、後述する図2に示すように、壁面上の氷をブレード15等の手段により掻き取り、落下した氷を回収してもよい。
The method of collecting the ice is not particularly limited, and for example, as shown in FIG. 2 described later, the ice on the wall surface may be scraped off by means such as a
また、氷が生成される際に、製氷熱が発生するが、この製氷熱を帯びることで、実際の融解完了温度に影響を与える可能性がある。このように、融解完了温度は、溶質の種類、濃度のみでなく、製氷熱の影響を受けると考えられる。そのため、氷に残存する製氷熱の熱量を調整することで、実際の融解完了温度を調整することができる。製氷熱を調整するためには、本発明における回収工程において、氷を壁面上の保持時間を調整することで行うことができる。 In addition, ice making heat is generated when ice is generated, and the ice making heat may affect the actual melting completion temperature. As described above, the melting completion temperature is considered to be influenced not only by the type and concentration of the solute but also by the heat of ice making. Therefore, the actual melting completion temperature can be adjusted by adjusting the amount of heat of ice making remaining on the ice. In order to adjust the heat of ice making, the recovery step in the present invention can be performed by adjusting the holding time of ice on the wall surface.
[製氷機及び製氷システム]
本発明の氷を製造するのに利用可能な製氷機、及び製氷システムの一態様について、図1、図2を参照しながら以下に説明する。なお、以下の製氷機の例は、溶質として食塩を用いたものである。
[Ice maker and ice maker system]
An aspect of an ice maker and an ice making system that can be used to produce the ice of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. The following examples of ice makers use salt as a solute.
製氷機10の部分断面斜視図を図1に、製氷機10を含む製氷システムを図2に示す。製氷機10は、冷媒により内周面が冷却される竪型ドラム11を備え、ギヤードモータ20により回転する回転軸12が竪型ドラム11の中心軸上に配置されている。回転軸12には、回転軸12と共に回転し、竪型ドラム11の内周面に向けて塩水を噴射する噴射孔13aを先端部に有する複数のパイプ13と、竪型ドラム11の半径方向に延出し、回転軸12と共に回転するアーム14が取り付けられている。アーム14の先端部には、竪型ドラム11の内周面に生成した氷を掻き取るブレード15が装着されている。
A partial cross-sectional perspective view of the
竪型ドラム11は、氷が内周面に生成する内筒22と、内筒22を囲繞する外筒23とを有している。内筒22及び外筒23は鋼製とされ、内筒22と外筒23の間にはクリアランスが設けられている。クリアランスには、配管35を介して冷凍機(図示省略)から冷媒が供給される。なお、竪型ドラム11の外周面は円筒状の保護カバー19で覆われている。
The
竪型ドラム11の上面は、鍋を逆さにした形状からなる上部軸受部材17で封止されている。上部軸受部材17の中心部には、回転軸12を支持するブッシュ28が嵌装されている。回転軸12は上部軸受部材17にのみ支持され、回転軸12の下端部は軸支されていない。そのため、竪型ドラム11の下方には、ブレード15によって掻き取られた氷が落下する際に障害となる物がなく、竪型ドラム11の下面は氷を排出する排出口16とされている。排出口16から落下した氷は、製氷機10の直下に配置された氷貯留タンク34内に貯えられる(図2参照)。
The upper surface of the
回転軸12は、上部軸受部材17の上方に設置されたギヤードモータ20によって材軸回りに回転する。回転軸12の上部には、材軸方向に延在し各パイプ13と連通する竪穴12aが形成されている(図2参照)。また、回転軸12の頂部にはロータリージョイント21が取り付けられている。氷の原料となる塩水は、塩水貯留タンク30から配管32を介してロータリージョイント21に送給される(図2参照)。ロータリージョイント21に送給された塩水は、ロータリージョイント21から回転軸12に形成された竪穴12aに送給され、竪穴12aから各パイプ13に送給される。
The
パイプ13は、回転軸12から竪型ドラム11の半径方向に放射状に延出している。各パイプ13の設置高さは竪型ドラム11の内筒22高さの上部位置とされ、内筒22の内周面の上部に向けて塩水が噴射される(図1参照)。噴射孔13aから塩水を噴射する際の水圧としては例えば、0.01MPa程度である。なお、パイプ13に代えてスプレーノズルなどを使用しても良い。この場合、噴射圧力は例えば、0.2~0.5MPaとすることができる。
The
アーム14は回転軸12に関して対称となるように装着されている。本実施の形態では、アーム14の本数は2本とされている。各アーム14の先端部に装着されているブレード15は、内筒22の全長(全高)にほぼ等しい長さを有するステンレス製の板材からなり、内筒22に面する端面には複数の鋸歯15aが形成されている。
The
次に、上記構成を有する製氷機10及び製氷システムの動作について説明する。冷凍機を作動させることで竪型ドラム11に冷媒を供給し、竪型ドラム11の内周面の温度を-20~-25℃にする。次いで、ギヤードモータ20を作動させて、回転軸12を材軸周りに回転させると共に、ロータリージョイント21を介して回転軸12内に塩水を供給する。回転軸12の回転速度は2~4rpmとする。なお、パイプ13ではなくスプレーノズルを使用した場合は、回転軸12の回転速度は10~15rpmとする。
Next, the operation of the
回転軸12と共に回転するパイプ13から竪型ドラム11の内周面に向けて噴射された塩水は、竪型ドラム11の内周面に接触すると瞬時に凍結する。竪型ドラム11の内周面に生成した氷は、アーム14と共に回転するブレード15によって掻き取られる。掻き取られた氷は排出口16から落下する。排出口16から落下した氷は、製氷機10の直下に配置された氷貯留タンク34内に貯えられ、生鮮海産物の鮮度保持に使用される。
The salt water jetted from the
一方、氷とならず、竪型ドラム11の内周面を流下した塩水は塩水貯留タンク30に貯えられ、ポンプ31を作動させることにより配管32を介してロータリージョイント21に再び送給される(図2参照)。なお、塩水貯留タンク30内の塩水が少なくなった場合は、塩水タンク33に貯えられている塩水が塩水貯留タンク30に供給される。
On the other hand, the salt water that does not become ice and flows down the inner peripheral surface of the
<被冷却物の製造方法>
本発明は、冷却された被冷却物の製造方法であって、上述の冷媒を用いて被冷却物を冷却する工程を有する方法を包含する。
<Manufacturing method of object to be cooled>
The present invention includes a method for producing a cooled object to be cooled, which comprises a step of cooling the object to be cooled by using the above-mentioned refrigerant.
被冷却物は、特に限定されず、例えば、生鮮動植物又はその部分等が挙げられる。生鮮動植物としては、例えば、海水魚等の生鮮魚、生鮮野菜等が挙げられる。生鮮動植物の部分としては、動物(ヒト等)の臓器が挙げられる。 The object to be cooled is not particularly limited, and examples thereof include fresh animals and plants or parts thereof. Examples of fresh animals and plants include fresh fish such as saltwater fish and fresh vegetables. Examples of fresh animals and plants include organs of animals (humans and the like).
冷却する方法は、特に限定されず、上述の冷媒を直接被冷却物に接触させて冷却してもよく、間接的に(例えば、熱源を伝えられる熱伝導手段を冷媒により冷却させ、冷却された熱伝導手段を介して)、冷却してもよい。 The cooling method is not particularly limited, and the above-mentioned refrigerant may be directly brought into contact with the object to be cooled for cooling, or indirectly (for example, a heat conductive means that can transmit a heat source is cooled by the refrigerant and cooled. It may be cooled (via heat transfer means).
また、上述の本発明の冷媒が氷より高い熱伝導率を有する固体を含有する場合、冷却する工程において、冷媒に含まれる氷と被冷却物との間に、氷より高い熱伝導率を有する固体が介在するように冷却を行うことが好ましい。これにより、熱伝導率の高い固体による短時間の冷却能力を得つつ、長時間の冷却も可能となる。かかる場合、目的に応じて、氷、氷より高い熱伝導率を有する固体、被冷却物とのぞれぞれの間に、別のものが介在していてもよい。例えば、冷媒の中に被冷却物と直接接するのが好ましくないもの(例えば、安全性の観点で被冷却物と接するのが好ましくない、氷より熱伝導率が高い固体(金属等)等)が含まれる場合、袋に冷媒又は被冷却物のいずれか一方を収容して、冷媒と被冷却物とが直接接しないようにして冷却してもよい。 Further, when the above-mentioned refrigerant of the present invention contains a solid having a higher thermal conductivity than ice, it has a higher thermal conductivity than ice between the ice contained in the refrigerant and the object to be cooled in the cooling step. It is preferable to perform cooling so that a solid is present. As a result, it is possible to cool for a long time while obtaining a cooling capacity for a short time by a solid having high thermal conductivity. In such a case, another object may be interposed between the ice, the solid having a higher thermal conductivity than the ice, and the object to be cooled, depending on the purpose. For example, a refrigerant that is not preferable to be in direct contact with the object to be cooled (for example, a solid (metal, etc.) having a higher thermal conductivity than ice, which is not preferable to be in contact with the object to be cooled from the viewpoint of safety). If it is contained, either the refrigerant or the object to be cooled may be contained in the bag to be cooled so that the refrigerant and the object to be cooled do not come into direct contact with each other.
<実施例1>
上述の製氷機10を用いて、溶質として食塩を23.1%含有する水溶液(飽和食塩水)の氷(以下、「実施例1に係る氷」という。)を製造した。この実施例1に係る氷は、(a)融解完了時の温度が0℃未満であった。また、融解過程での水溶液の食塩水の濃度が略一定であり、つまり(b)融解過程で氷から発生する水溶液の溶質濃度の変化率が30%以内であった。この実施例1に係る氷の温度について、外気温下において経時変化を測定した。また、実施例1に係る氷と同濃度の食塩水(図3中の「高濃度食塩水」)についても、同様に温度の経時変化を測定した。その結果を図3に示す。図3中、縦軸が温度(℃)、横軸が時間(分)である。
<Example 1>
Using the above-mentioned
図3に示すように、高濃度食塩水は凍っていないため、時間の経過に比例して温度が上がっていった。これに対し、実施例1に係る氷は、融解が完了するまでの間、-20℃付近でほとんど温度変化がみられなかったことから、潜熱の効果により、高い冷却能を有することがわかった。 As shown in FIG. 3, since the high-concentration saline solution was not frozen, the temperature increased in proportion to the passage of time. On the other hand, the ice according to Example 1 showed almost no temperature change at around −20 ° C. until the melting was completed, and thus it was found that the ice had a high cooling ability due to the effect of latent heat. ..
<実施例2> 実施例1と同様に、上述の製氷機10を用いて、溶質として食塩を23.1%含有する水溶液(飽和食塩水)の氷(以下、「実施例2に係る氷(溶液:飽和食塩水)」という。)を製造した。また、実施例2に係る氷(溶液:飽和食塩水)に、銅を加えたものを準備し、これを実施例2に係る氷(溶液:飽和食塩水+CU)とした。さらに、凍らせていない飽和食塩水(-20℃水溶液)を準備した。 <Example 2> Similar to Example 1, ice in an aqueous solution (saturated saline solution) containing 23.1% of salt as a solute using the above-mentioned ice making machine 10 (hereinafter, "ice according to Example 2 (hereinafter," Ice " Solution: Saturated saline solution) ".) Was produced. Further, ice (solution: saturated saline solution) according to Example 2 to which copper was added was prepared, and this was used as ice according to Example 2 (solution: saturated saline solution + CU). Further, an unfrozen saturated saline solution (-20 ° C aqueous solution) was prepared.
実施例2に係る氷(溶液:飽和食塩水)、実施例2に係る氷(溶液:飽和食塩水+CU)、飽和食塩水(-20℃水溶液)を用いて、魚を冷却し、魚体芯温度の経時的な変化を測定した。その結果を図4に示す。図4中、縦軸が温度(℃)、横軸が時間(分)である。 The fish was cooled using the ice according to Example 2 (solution: saturated saline solution), the ice according to Example 2 (solution: saturated saline solution + CU), and saturated saline solution (-20 ° C aqueous solution), and the fish core temperature. The change over time was measured. The results are shown in FIG. In FIG. 4, the vertical axis is temperature (° C.) and the horizontal axis is time (minutes).
図4に示すとおり、実施例2に係る氷(溶液:飽和食塩水+CU)は、実施例2に係る氷(溶液:飽和食塩水)より魚の冷却能が高いことがわかった。この結果より、銅のような氷より高い熱伝導率を有する固体をさらに加えることで、冷却能が高くなることがわかった。 As shown in FIG. 4, it was found that the ice according to Example 2 (solution: saturated saline solution + CU) has a higher cooling ability of fish than the ice according to Example 2 (solution: saturated saline solution). From this result, it was found that the cooling capacity is increased by further adding a solid having a higher thermal conductivity than ice, such as copper.
<実施例3>
上述の製氷機10を用いて、23.1%含有する水溶液(飽和食塩水)の代わりに生乳を用いて、実施例1に係る氷と同様の方法で実施例3に係る生乳の氷を製造した。実施例3に係る氷を試食したところ、食べている間に分離しにくく固体状態を長持ちでき、おいしかったことが確認できた。また、同様の氷を食べずに放置して溶解させたところ、溶解して生じた生乳が分離していなかった。さらに、実施例3に係る生乳の氷を上述の製氷機10を用いて製造したときの分離状態を確認したところ、液体を噴霧した壁面から氷を回収した後においても壁面上に油が残っておらず、製造時においても分離していないことが確認できた。これらのことから、本発明の氷が分離しない状態とすることができることがわかった。
<Example 3>
Using the above-mentioned
10:製氷機、11:竪型ドラム、12:回転軸、12a:竪穴、13:パイプ、13a:噴射孔、14:アーム、15:ブレード、15a:鋸歯、16:排出口、17:上部軸受部材、19:保護カバー、20:ギヤードモータ、21:ロータリージョイント、22:内筒、23:外筒、28:ブッシュ、30:塩水貯留タンク、31:ポンプ、32、35:配管、33:塩水タンク、34:氷貯留タンク 10: Ice maker, 11: Vertical drum, 12: Rotating shaft, 12a: Vertical hole, 13: Pipe, 13a: Injection hole, 14: Arm, 15: Blade, 15a: Sawtooth, 16: Discharge port, 17: Top bearing Members, 19: Protective cover, 20: Geared motor, 21: Rotary joint, 22: Inner cylinder, 23: Outer cylinder, 28: Bush, 30: Salt water storage tank, 31: Pump, 32, 35: Piping, 33: Salt water Tank, 34: Ice storage tank
Claims (3)
(a)融解完了時の温度が0℃未満である
(b)融解過程で前記氷から発生する水溶液の溶質濃度の変化率が30%以内である An aqueous solution containing a solute and a liquid containing oil in a non-separable state, which satisfy the following conditions (a) and (b), are ice frozen in a state where the oil is not separated , and the liquid is raw milk. Ice whose oil is fat .
(A) The temperature at the completion of melting is less than 0 ° C. (b) The rate of change in the solute concentration of the aqueous solution generated from the ice during the melting process is within 30%.
溶質を含有する水溶液および分離しない状態で油を含む液体を、該水溶液の凝固点以下の温度に保持された壁面に対して噴霧することによって、前記壁面上に前記液体が前記油が分離しない状態で凍った氷を生成する工程と、
前記壁面上において生じた前記氷を回収する工程と、を有し、
前記噴霧の水圧、前記壁面の温度、及び前記回収までの壁面での氷の保持時間が、請求項1に記載の氷が生成される条件である方法。 It ’s a method of making ice.
By spraying an aqueous solution containing a solute and a liquid containing oil in a non-separable state onto a wall surface held at a temperature below the freezing point of the aqueous solution, the liquid is not separated from the oil on the wall surface. The process of producing frozen ice and
It has a step of recovering the ice generated on the wall surface.
The method according to claim 1 , wherein the water pressure of the spray, the temperature of the wall surface, and the holding time of ice on the wall surface until recovery are the conditions for producing ice.
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