JPH05256547A - 海水氷の製造方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】海水氷の製造工程が少なく、製造スピードが極
めて早いという効果があり、更に製造工程が少ないため
に作業性もよい。 【構成】本発明の海水氷の製造方法は、海水の氷結温度
に相対する圧力以下に減圧された製氷タンクの内部に海
水を供給して瞬間的に自己凍結させ海水氷を得ることを
特徴とし、また好ましい態様としては海水を霧状態で供
給することである。本発明の海水氷の製造装置は製氷タ
ンク１１と、該製氷タンク１１の内部を海水の氷結温度
に相対する圧力以下に減圧する減圧手段（例えば真空ポ
ンプ２０）と、海水を前記製氷タンク１１の内部に霧状
態で供給する海水供給手段（例えば海水貯槽４１Ａ・一
時冷却槽４１・海水ポンプ４０・送水管・ノズル４２な
ど）とから成ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、海水氷の製造方法及び
その装置に関し、詳しくは海水氷を低コストで製造で
き、また製造スピードが早い海水氷の製造方法及びその
装置に関する。

【０００２】

【発明の背景】従来、特開平１−１８４３７５号公報、
同２−２２５９５６号公報には、塩水氷の製造技術が開
示されている。同公報に記載の方法は、まず製氷機で
淡水氷を製造する工程、この淡水氷に塩水をスプレー
して混合する工程、過冷却雰囲気で淡水氷と塩水の混
合物から氷の大粒化を行う工程を含み、更にプレス成形
する工程を含む方法である。

【０００３】しかし、上記従来の技術では、上記〜
からなる複数の工程を必須とするため、設備が過大と成
り、製造時間がかかり、作業性も悪いという問題があっ
た。

【０００４】

【発明の目的】そこで、本発明の目的は、設備コストが
安く、製造スピードが極めて早く、しかも作業性に優れ
る海水氷の製造方法及びその装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明に係る海水氷の製造方法は、海水の氷結温度に相対す
る圧力以下に減圧された製氷タンクの内部に海水を供給
して瞬間的に自己凍結させ海水氷を得ることを特徴とす
る。

【０００６】また海水を霧状態で供給することにより、
粒径が小さいため、熱保有量が少なく、自由蒸発面が大
きいのでその保持する潜熱分だけ蒸発が起こりやすく、
海水の氷結温度に相対する温度まで瞬時に降下し、瞬間
的に自己凍結するので好ましい。

【０００７】また本発明に係る海水氷の製造装置は製氷
タンクと、該製氷タンクの内部を海水の氷結温度に相対
する圧力以下に減圧する減圧手段と、海水を前記製氷タ
ンクの内部に霧状態で供給する海水供給手段とから成る
ことを特徴とする。

【０００８】

【発明の具体的構成】次に、本発明の海水氷の製造方法
の具体的構成を更に詳細に説明する。

【０００９】本発明に係る海水氷の製造方法の特徴は、
海水の氷結温度に相対する圧力以下に減圧された製氷タ
ンクの内部に海水を供給して瞬間的に自己凍結させ海水
氷を得ることにある。このため、本発明の方法を実施す
るには、下記の装置ないし手段を用いる。

【００１０】（製氷タンク）海水の氷結温度に相対する
圧力以下に減圧雰囲気を形成するために必要である。製
氷タンクの大きさは、１時間当たりの製氷能力を１トン
とすると直径600mm×高さ 700mm程度である。この製氷
タンクは、耐圧容器で形成され、かつ海水に対する腐食
性を考慮した材質（例えばＳＵＳ等）で形成される。

【００１１】この製氷タンク内には内壁に付着した海水
氷を掻き取る手段と、海水氷を外部に排出する手段が備
えられていることが好ましい。海水氷は製氷タンクの底
部に配置したスクリュー式搬送手段などにより連続的に
外部に排出するようにしてもよいし、下端に配置したバ
ルブを開いて一定の時間ごとに間欠的に排出するように
してもよい。

【００１２】なお製氷タンク内の氷粒は所定の真空下で
は融解せず氷結粒のまま底部に堆積する。

【００１３】（減圧手段）製氷タンクの内部を海水の氷
結温度に相対する圧力以下、具体的には４．５７９mm/H
g 以下、好ましくは４．５７９mm/Hg 〜３．５mm/Hg 程
度の低圧に保つ手段であり、各種方式の真空ポンプが利
用される。

【００１４】（冷却手段）本発明の方法を実施する第１
の態様では、冷却手段は用いない。即ち、減圧状態にあ
る製氷タンクに海水を供給すると、海水は自己の保持す
る熱量をもって一部蒸発し、その海水は保持する熱量を
失い、製氷タンク内の圧力に相当する温度まで降温して
製氷タンク内を海水が凍結する圧力以下に保持すること
によって、供給される海水は連続的に凍結するからであ
る。

【００１５】本発明の方法を実施する第２の態様では、
製氷タンクの内部圧力を安定させることと、真空排気装
置の負担を少なくするために、海水の氷結温度以下の低
温に保つ冷却手段が利用される。

【００１６】冷却には、様々な冷却方式の採用が可能で
あり、例えば冷凍機が用いられる。

【００１７】（海水供給手段）海水を製氷タンクの内部
に供給する手段であり、例えば海水貯槽・一時冷却槽・
海水ポンプ・送水管・ノズルなどを含む。

【００１８】本発明において好ましくは海水を受け入れ
るために海水貯槽が設けられ、その海水を製氷タンクに
供給する前に一時的に冷却するために一時冷却槽を設け
ることが好ましい。

【００１９】一時冷却槽には冷却する手段が備えられ、
例えば１０℃以下に冷却される。海水貯槽で直接冷却す
るよりも一時冷却槽で冷却する方が熱効率がよいので好
ましい。

【００２０】製氷タンク内に供給される海水は、霧の状
態で供給されることが好ましく、粒径は小さいほど好ま
しい。

【００２１】また、海水貯槽中で、或いは、海水貯槽に
導入する以前に、海水を濾過・沈殿その他の方式で処理
し、浮遊物などを分離することは好ましい実施態様であ
る。

【００２２】（後処理・貯蔵）製氷タンクから排出され
た海水氷は、大気下へ放出されるため氷塊となるのでそ
のまま貯槽に送って貯えるようにしてもよいし、プレス
手段により大きな氷塊に成形する後処理を行ってから貯
えるようにしてもよい。得られた塊氷を更に過冷却する
ことも好ましく、過冷却は貯槽で行ってもよい。

【００２３】

【実施例】次に、添付の図面に従って、本発明にかかる
海水氷の製造装置を実施例に基づき説明する。

【００２４】図１において、１０は製氷タンクであっ
て、壁面に付着した海水氷を掻き取る掻き取り手段１１
と、得られた海水氷を外部に排出する排出手段１２が備
えられている。

【００２５】掻き取り手段１１としては、例えば、製氷
タンク１０の上部に配置したモータ１３により回転する
スクレーパなどが利用される。スクレーパの回転数は１
０〜２０ｒｐｍの範囲が好ましい。

【００２６】排出手段１２としては、図示の如きバルブ
の開閉によるものの外、製氷タンク１０の底部にスクリ
ュー式搬送手段を配置して、製造された海水氷を連続的
に排出するようにしてもよい。

【００２７】減圧手段としては、好ましくは、製氷タン
ク１０の上部位置から吸引可能なように構成された真空
ポンプ２０が利用される。

【００２８】真空ポンプ２０を作動することにより、製
氷タンク１０の内部は、海水の氷結温度に相対する圧力
以下、具体的には４．５７９mm/Hg 以下、好ましくは
４．５７９mm/Hg 〜３．５mm/Hg程度の低圧に減圧され
る。

【００２９】３０は冷凍機である。

【００３０】４０は海水ポンプであって、一時冷却槽４
１に貯えられている海水を製氷タンク１０に供給するも
のであり、海水は、掻き取り手段１１の駆動を阻害しな
い状態で、製氷タンク１０の壁面上部に配置されるノズ
ル４２を介して霧状態で供給される。なお一時冷却槽４
１に直接海水を導入してもよいが、海水貯槽４１Ａから
導入されてもよい。

【００３１】なお、図示しないが、海水貯槽４１Ａ中
で、或いは、海水貯槽４１Ａに導入する以前に、海水を
濾過・沈殿その他の方式で処理し、浮遊物などを分離す
ることは好ましい実施態様である。

【００３２】４３は冷却コイルであり、冷媒は冷凍機３
０から送られ、貯えている海水（２０〜２５℃）の全体
ないしは一部が１０℃程度に冷却される。

【００３３】更に、真空ポンプ２０に通じる配管の途中
に凝結器４４を配置し、製氷タンク１０から吸引された
蒸気を凝結させ、系外に排出する。

【００３４】５０は、ストック部ないし成形機であり、
製造された海水氷の氷塊を製氷タンク１０から排出させ
てストックし、或いは、製造された海水氷の氷塊を一定
の容量の容器に充填してプレスすることにより大きな氷
塊とする。このようにプレス処理することにより解けに
くく、しかも、取扱易くすることが可能である。

【００３５】また、後処理として、製造された海水氷
を、常圧の下で０℃以下に過冷却することも、解けにく
くする上で好ましい実施態様である。この過冷却処理
は、極低温倉庫に海水氷を保存しておくことによっても
実行可能である。

【００３６】

【実験例】次に、実験例により本発明に係る海水氷の製
造方法及びその装置を例証する。 実験例１ 図１に示した装置を用いて海水氷Ａを製造した。

【００３７】製氷タンク１０としては、直径６０cm、高
さ７０cmの円筒形タンクを用い、掻き取り手段１１とし
てのスクレーパは１０〜２０rpmで回転した。真空ポン
プ２０を作動して製氷タンク１０の内部を3.3 〜4mm/Hg
に減圧した。この時製氷タンク１０には特別の冷却手段
を施さなかった。

【００３８】水温２０℃〜２５℃の範囲の海水を海水貯
槽４１Ａに導入し、次いで一時貯留槽４１に導入し１０
℃に予備冷却した。一時冷却槽４１内の海水を海水ポン
プ４０によって加圧し、ノズル４２から霧状で製氷タン
ク１０内に噴出させた。

【００３９】海水の供給量は、1.1t/Hr とした。蒸発分
は凝結器４４によって凝結され、その後間欠的に系外に
排出される。

【００４０】得られた海水氷Ａの氷塊のうち、複数の氷
塊を無作為に抽出して塩分濃度を（ＪＩＳ Ｋ ０１０
２）に基づき測定したところ、何れも元の海水の塩分濃
度に等しいものであった。

【００４１】実験例２ 図１に示した装置を用いて、製氷タンク１０内の圧力を
４．５mm/Hg に設定して実験例１と同様の実験を行った
ところ、実験例１と同様の結果が得られた。

【００４２】比較例１ 図１に示した装置を用いて、製氷タンク１０内の圧力を
７６０mm/Hg 、６mm/Hg に各々設定して実験例１と同様
の実験を行ったところ、海水氷は得られなかった。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、上記従来の技術のよう
に多くの製造工程を要せず、海水氷の製造工程が少な
く、製造スピードが極めて早いという効果があり、更に
製造工程が少ないために作業性もよいという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 海水氷製造装置の概略図である。

【符号の説明】

１０ −製氷タンク １１ −掻き取り手段 １２ −排出手段 ２０ −真空ポンプ ３０ −冷凍機 ４０ −海水ポンプ ４１Ａ−海水貯槽 ４１ −一時冷却槽 ４２ −ノズル ４３ −冷却コイル ４４ −凝結器 ５０ −ストック部ないし成形機

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】海水の氷結温度に相対する圧力以下に減圧
   された製氷タンクの内部に海水を供給して瞬間的に自己
   凍結させ海水氷を得ることを特徴とする海水氷の製造方
   法。
2. 【請求項２】海水を霧状態で供給することを特徴とする
   請求項１に記載の海水氷の製造方法。
3. 【請求項３】製氷タンクと、該製氷タンクの内部を海水
   の氷結温度に相対する圧力以下に減圧する減圧手段と、
   海水を前記製氷タンクの内部に霧状態で供給する海水供
   給手段とから成ることを特徴とする海水氷の製造装置。