(57)【要約】【課題】スラリーアイス製造装置のスラリーアイスを製造する製氷部内および／またはスラリーアイスを外部に提供する提供部内の原料水の導電率からスラリーアイスの氷充填率をリアルタイムで算出する、スラリーアイスの氷充填率リアルタイム計測法およびスラリーアイス製造装置を提供する。【解決手段】本発明に係る方法は、スラリーアイス製造装置のスラリーアイスを製造する製氷部内および／またはスラリーアイスを外部に提供する提供部内のスラリーアイスの導電率からスラリーアイスの氷充填率をリアルタイムで算出する、スラリーアイスの氷充填率リアルタイム計測法であって、製氷部内および／または提供部内に設置された導電率測定手段を用いて原料水の導電率（ｋ）を測定し、測定された導電率（ｋ）から原料水の氷充填率を算出する。【選択図】図１
2020159777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラリーアイス製造装置のスラリーアイスを製造する製氷部内および／またはスラリーアイスを外部に提供する提供部内のスラリーアイスの導電率からスラリーアイスの氷充填率をリアルタイムで算出する、スラリーアイスの氷充填率リアルタイム計測法であって、
前記製氷部内および／または前記提供部内に設置された導電率測定手段を用いてスラリーアイスの導電率（ｋ）を測定し、
以下の式を用いて、測定された導電率（ｋ）からスラリーアイスの氷充填率を算出することを特徴とする、計測法。
【数１】
2020159777.tif 000016
（式中、ｋは導電率、ｋＴは氷充填率が０％の場合の導電率、ＩＰＦ０は導電率が０となる時の氷充填率、ＩＰＦは氷充填率を意味する。）
【請求項２】
前記導電率測定手段は、前記製氷部内および／または前記提供部内に設置された２つ以上の電極から形成された導電率セルであることを特徴とする、請求項１に記載の計測法。
【請求項３】
原料水を冷却して氷粒子を連続して製造してスラリーアイスを製造する製氷部と、
前記原料水を前記製氷部に送達する供給部と、
前記製氷部にて製造されたスラリーアイスを外部に提供する提供部とを含むスラリーアイス製造装置であって、
前記製氷部および／または前記提供部には、スラリーアイスの導電率（ｋ）を測定する導電率測定手段が設けられており、
以下の式を用いて、測定された導電率（ｋ）からスラリーアイスの氷充填率を算出する氷充填率計算手段を備えることを特徴とする、スラリーアイス製造装置。
【数２】
2020159777.tif 000017
（式中、ｋは導電率、ｋＴは氷充填率が０％の場合の導電率、ＩＰＦ０は導電率が０となる時の氷充填率、ＩＰＦは氷充填率を意味する。）
【請求項４】
前記導電率測定手段は、前記製氷部内および／または前記提供部内に設置された２つ以上の電極から形成された導電率セルであることを特徴とする、請求項３に記載のスラリーアイス製造装置。
【請求項５】
前記氷充填率計算手段により算出された氷充填率に基づき、前記製氷部内および／または前記提供部内の氷充填率を調整する制御部をさらに備えることを特徴とする、請求項３または４に記載のスラリーアイス製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスラリーアイスの氷充填率リアルタイム計測法およびスラリーアイス製造装置に関する。
より詳しくは、スラリーアイス製造装置のスラリーアイスを製造する製氷部内および／またはスラリーアイスを外部に提供する提供部内のスラリーアイスの導電率（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）から、スラリーアイスの氷充填率をリアルタイムで算出する、スラリーアイスの氷充填率リアルタイム計測法およびスラリーアイスの氷充填率をリアルタイムで算出できるスラリーアイス製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
魚介類や野菜・果実などの生鮮食品の鮮度を長期間にわたり保持するため、スラリーアイスを用いて生鮮食品を冷却保存することが知られている。
スラリーアイスは、微細な氷粒子と液体とのシャーベット状混合物であって、流動性を有している。
砕氷を冷却保存に用いると、砕氷は硬質の塊状物であるため、生鮮食品の表面を傷つけるおそれがあるのに対し、スラリーアイスは氷粒子が微細であり、流動性を有するので、生鮮食品を傷つけないのみならず、生鮮食品との接触面積が大きいので、冷却速度が大きく且つ生鮮食品を凍結せずに保持できるという利点を有している。
【０００３】
従来のスラリーアイス製造装置は、例えば特許文献１に記載されている。
特許文献１に記載されるスラリーアイス製造装置は、海水等の塩水又は清水が内部に供給される内管と、内管の外周面を覆い、内管外周面との間に冷媒流路が設けられる外管と、内管内部に回転可能に配設される回転部材と、回転部材の外周面から半径方向に突出するように設けられたスクレーパを有する掻き取り部と、内管の両端を閉塞する蓋部材を具備してなる。
一方の蓋部材には、塩水又は清水を内管内部に供給するための供給部が設けられ、他方の蓋部材には、生成されたスラリーアイスを排出するための排出部が設けられる。
またスクレーパは、先端と内管内面との間に所定量の間隙を有するように配置される。
これによって、スクレーパは、内管内部で回転することによって、内管内面で凍結する氷の表面部分のみを掻き取ることが可能である。
【０００４】
このように構成されるスラリーアイス製造装置は、内管と外管との間に設けられた環状の冷媒空間に冷媒を流通させて内管を冷却し、内管内部に供給された塩水又は清水のうち、内管内面に接する部分を凍結させる。
これと同時に、内管内部で回転する掻き取り部のスクレーパで、凍結した氷結晶の表面部分を掻き取るとともに、掻き取った氷結晶を未凍結の液体部分と混合撹拌する。
その結果、微細な氷結晶が塩水または清水に分散した、シャーベット状の流動性を有するスラリーアイスを製造することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４６３８３９３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
生鮮食品の中でも魚介類の凍結温度は−２℃〜−１℃であり、塩分濃度１．０ｗｔ％のＮａＣｌ水溶液からスラリーアイスを生成すると、氷充填率（Ｉｃｅ  Ｐａｃｋｉｎｇ  Ｆａｃｔｏｒ、以下ＩＰＦとも称する）が２０ｗｔ％〜３０ｗｔ％のとき、その温度は−０．９℃〜−０．８℃となる。これにより、低温でありながら魚が凍結しない温度を実現することができる。
【０００７】
上記の通り、スラリーアイスには、適切なＩＰＦが存在する。
現在、スラリーアイスのＩＰＦは、サンプリング方式で測定されている。
サンプリング方式では、スラリーアイス製造前の原料水の塩濃度と、製造したスラリーアイスから氷粒子を取り除いた溶液の塩濃度との差分を用いてＩＰＦを測定している。
つまり、サンプリング方式では、製造したスラリーアイスを取り出して固液分離する必要があり、ＩＰＦの測定をスラリーアイスの製造中にリアルタイムで行うことができないという問題があった。
それゆえに、スラリーアイスの製造中にリアルタイムでＩＰＦを測定でき、適切なＩＰＦのスラリーアイスを安定的に供給するための方法および装置の開発が求められている。
【０００８】
本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、スラリーアイス製造装置のスラリーアイスを製造する製氷部内および／またはスラリーアイスを外部に提供する提供部内の原料水の導電率からスラリーアイスの氷充填率をリアルタイムで算出する、スラリーアイスの氷充填率リアルタイム計測法およびスラリーアイス製造装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、スラリーアイス製造装置のスラリーアイスを製造する製氷部内および／またはスラリーアイスを外部に提供する提供部内のスラリーアイスの導電率からスラリーアイスの氷充填率をリアルタイムで算出する、スラリーアイスの氷充填率リアルタイム計測法であって、
前記製氷部内および／または前記提供部内に設置された導電率測定手段を用いて前記原料水の導電率（ｋ）を測定し、
以下の式を用いて、測定された導電率（ｋ）から前記原料水の氷充填率を算出することを特徴とする、計測法
【００１０】
【数１】
2020159777.tif 000003
（式中、ｋは導電率、ｋＴは氷充填率が０％の場合の導電率、ＩＰＦ０は導電率が０となる時の氷充填率、ＩＰＦは氷充填率を意味する。）
に関する。
【００１１】
請求項２に係る発明は、前記導電率測定手段は、前記製氷部内および／または前記提供部内に設置された２つ以上の電極から形成された導電率セルであることを特徴とする、請求項１に記載の計測法に関する。
【００１２】
請求項３に係る発明は、原料水を冷却して氷粒子を連続して製造してスラリーアイスを製造する製氷部と、
前記原料水を前記製氷部に送達する供給部と、
前記製氷部にて製造されたスラリーアイスを外部に提供する提供部とを含むスラリーアイス製造装置であって、
前記製氷部および／または前記提供部には、スラリーアイスの導電率（ｋ）を測定する導電率測定手段が設けられており、
以下の式を用いて、測定された導電率（ｋ）からスラリーアイスの氷充填率を算出する氷充填率計算手段を備えることを特徴とする、スラリーアイス製造装置
【００１３】
【数２】
2020159777.tif 000004
（式中、ｋは導電率、ｋＴは氷充填率が０％の場合の導電率、ＩＰＦ０は導電率が０となる時の氷充填率、ＩＰＦは氷充填率を意味する。）
に関する。
【００１４】
請求項４に係る発明は、前記導電率測定手段は、前記製氷部内および／または前記提供部内に設置された２つ以上の電極から形成された導電率セルであることを特徴とする、請求項３に記載のスラリーアイス製造装置に関する。
【００１５】
請求項５に係る発明は、前記氷充填率計算手段により算出された氷充填率に基づき、前記製氷部内および／または前記提供部内の氷充填率を調整する制御部をさらに備えることを特徴とする、請求項３または４に記載のスラリーアイス製造装置に関する。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明によれば、製氷部内および／または前記提供部内に設置された導電率測定手段を用いてスラリーアイスの導電率（ｋ）を測定し、以下の式を用いて、測定された導電率（ｋ）からスラリーアイスの氷充填率を算出することを特徴とするため、スラリーアイスの導電率（ｋ）を測定するだけで、スラリーアイスの氷充填率をリアルタイムで精度よく算出することができる。
【００１７】
【数３】
2020159777.tif 000005
（式中、ｋは導電率、ｋＴは氷充填率が０％の場合の導電率、ＩＰＦ０は導電率が０となる時の氷充填率、ＩＰＦは氷充填率を意味する。）
【００１８】
請求項２に係る発明によれば、前記導電率測定手段は、前記製氷部内および／または前記提供部内に設置された２つ以上の電極から形成された導電率セルであるため、より精度よくスラリーアイスの導電率（ｋ）を測定することができる。
【００１９】
請求項３に係る発明によれば、原料水を冷却して氷粒子を連続して製造してスラリーアイスを製造する製氷部と、前記原料水を前記製氷部に送達する供給部と、前記製氷部にて製造されたスラリーアイスを外部に提供する提供部とを含むスラリーアイス製造装置であって、前記製氷部および／または前記提供部には、スラリーアイスの導電率（ｋ）を測定する導電率測定手段が設けられており、以下の式を用いて、測定された導電率（ｋ）からスラリーアイスの氷充填率を算出する氷充填率計算手段を備えることを特徴とする、スラリーアイス製造装置であるため、スラリーアイスの導電率（ｋ）を測定するだけで、スラリーアイスの氷充填率をリアルタイムで精度よく算出することができるスラリーアイスの製造装置を提供できる。
【００２０】
【数４】
2020159777.tif 000006
（式中、ｋは導電率、ｋＴは氷充填率が０％の場合の導電率、ＩＰＦ０は導電率が０となる時の氷充填率、ＩＰＦは氷充填率を意味する。）
【００２１】
請求項４に係る発明によれば、前記導電率測定手段は、前記製氷部内および／または前記提供部内に設置された２つ以上の電極から形成された導電率セルであるため、より精度よくスラリーアイスの導電率（ｋ）を測定することができる。
【００２２】
請求項５に係る発明によれば、前記氷充填率計算手段により算出された氷充填率に基づき、前記製氷部内および／または前記提供部内の氷充填率を調整する制御部をさらに備えるため、スラリーアイスの氷充填率をリアルタイムで精度よく算出することができ、且つ所望の氷充填率を備えるスラリーアイスを容易に製造できるスラリーアイス製造装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るスラリーアイス製造装置の概略図である。
【図２】塩濃度および温度の変化による導電率の変化を示す図である。
【図３Ａ】近似線を用いたＧＰＦと導電率の関係（２℃）を示す図である。
【図３Ｂ】近似線を用いたＧＰＦと導電率の関係（１℃）を示す図である。
【図３Ｃ】近似線を用いたＧＰＦと導電率の関係（０℃）を示す図である。
【図３Ｄ】近似線を用いたＧＰＦと導電率の関係（−１℃）を示す図である。
【図３Ｅ】近似線を用いたＧＰＦと導電率の関係（−２℃）を示す図である。
【図４】本発明に係る方法と従来のサンプリング方式における氷充填率の算出結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係るスラリーアイスの氷充填率リアルタイム計測法の好適な実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図１は本発明に係るスラリーアイス製造装置の概略図である。
【００２５】
本発明に係る方法は、スラリーアイス製造装置（１）のスラリーアイス（Ｓ）を製造する製氷部（２）内および／またはスラリーアイス（Ｓ）を外部に提供する提供部（４）内のスラリーアイス（Ｓ）の導電率（ｋ）を測定し、この測定された導電率（ｋ）の値から、本発明者らが創出した計算式を用いて、スラリーアイス（Ｓ）のＩＰＦをリアルタイムで算出する方法である。
【００２６】
導電率（ｋ）は、スラリーアイス製造装置（１）の製氷部（２）内および／または提供部（４）内に設置された導電率測定手段（５）を用いて測定する。
ここで、導電率（ｋ）とは、溶液の電気の伝わり易さを示すもので、抵抗率の逆数である。
一般に、導電率（ｋ）は溶液中に存在するイオンに依存し、オームの法則に従う。
なお、以下の式において、長さ（Ｌ）は、導電率（ｋ）を測定するための電極間の距離を示し、面積（Ｓ）は、導電率（ｋ）を測定するための電極の面積を示す。
【００２７】
【数５】
2020159777.tif 000007
【００２８】
導電率（ｋ）は、溶液中の塩濃度および溶液の温度によりその値が変化する。
それゆえに、単純にスラリーアイス製造装置（１）内で製造されているスラリーアイス（Ｓ）の導電率（ｋ）を測定するだけでは、精度よくＩＰＦを算出することができない。
【００２９】
図２は、塩濃度および温度の変化による導電率の変化を示す図である。
図２に示す如く、導電率は、塩濃度および温度の上昇に比例して増加する。
【００３０】
このように、導電率（ｋ）は塩濃度と温度の変化により変動する。
加えて、スラリーアイス製造装置（１）の製氷部（２）では、原料水（Ｗ）から氷粒子（Ｑ）が形成されており、この氷粒子（Ｑ）は不導体であるため、氷粒子（Ｑ）の増加に伴い導電率（ｋ）は低下する。
それゆえに、スラリーアイス（Ｓ）の製造において、導電率（ｋ）は、塩濃度と、温度と、氷粒子（Ｑ）の少なくとも３つの要素の影響を受けて変動する。
よって、リアルタイムでＩＰＦを精度よく算出するためには、これら３つの要素による影響を考慮したうえで、導電率（ｋ）からＩＰＦを算出する必要がある。
【００３１】
本発明者らは、リアルタイムでＩＰＦを精度よく算出するために、まず、不導体が存在する場合の導電率（ｋ）の変化を確認した。
不導体に氷粒子（Ｑ）を用いた場合、氷粒子（Ｑ）同士の固着が生じて測定に影響して測定が不安定となる虞があるため、スラリーアイス製造条件下において状態が定常であるガラスビーズ（粒径；５０μｍ、材質；ソーダガラス）を不導体として用いた。
【００３２】
塩濃度１．０ｗｔ％、１．３ｗｔ％、１．５ｗｔ％、および２．０ｗｔ％のＮａＣｌ水溶液にガラスビーズを添加し、−２℃〜２℃の温度範囲で１℃ずつ水温を変化させ、水溶液中に不導体が均一に存在するように攪拌翼で攪拌しながら導電率（ｋ）を測定した。
なお、ガラスビーズの水溶液に対する充填率をガラス充填率（ＧＰＦ；Ｇｌａｓｓ  Ｐａｃｋｉｎｇ  Ｆａｃｔｏｒ）と称する。
ＧＰＦは、スラリーアイスのＩＰＦが０ｗｔ％〜２５ｗｔ％のときと同じ体積となるように設定した。
具体的には、ＧＰＦが５．４５ｖｏｌ％、１０．９１ｖｏｌ％、１６．３６ｖｏｌ％、２１．８１ｖｏｌ％、および２７．２６ｖｏｌ％の場合の導電率を測定した。
【００３３】
この試験の結果を図３Ａ〜図３Ｅに示す。
図３Ａは、ＮａＣｌ水溶液の温度が２℃の場合のＧＰＦと導電率の関係を示す図、図３Ｂは、ＮａＣｌ水溶液の温度が１℃の場合のＧＰＦと導電率の関係を示す図、図３Ｃは、ＮａＣｌ水溶液の温度が０℃の場合のＧＰＦと導電率の関係を示す図、図３Ｄは、ＮａＣｌ水溶液の温度が−１℃の場合のＧＰＦと導電率の関係を示す図、図３Ｅは、ＮａＣｌ水溶液の温度が−２℃の場合のＧＰＦと導電率の関係を示す図である。
なお、図３Ａ〜図３Ｅにおいて、実線部分は実測値を示し、破線部分は実測値から求めた近似値である。
【００３４】
近似式より、導電率（ｋ）が０となる近辺において、塩濃度および温度に影響を受けない値にＧＰＦが収束することがわかった。
各温度および各濃度の導電率（ｋ）が０となるＧＰＦをＧＰＦ０とし、これらの平均をとると、ＧＰＦ０＝５２．２％となった。
【００３５】
ＧＰＦ０およびＧＰＦ＝０％のときの導電率（ｋＴ）を用いると，ＧＰＦと導電率（ｋ）の関係式は以下の式で表すことができる。
【００３６】
【数６】
2020159777.tif 000008
【００３７】
次に、本発明者らは、上記式を用いて導電率から算出したＩＰＦと、従来のサンプリング方式にて算出したＩＰＦに相違があるか否かについて確認試験を行った。
なお、ＧＰＦ０は、上記試験により測定されたＧＰＦ０の値である、ＧＰＦ０＝５２．２％を用いた。
【００３８】
図１に示す如く、製氷部（２）内に導電率セル（導電率測定手段（５））を取り付け、５分おきに表示部（図示せず）に表示される電流値の有効性を確認するため、３回連続で読み取り、その平均値を用いて導電率（ｋ）を求めた。
同時に、サンプリング方式でもＩＰＦ測定を行った。
初期塩濃度の導電率をｋ０、測定塩濃度の導電率をｋＴとすると、ＩＰＦと導電率の関係は、以下の式で表すことができる。
【００３９】
【数７】
2020159777.tif 000009
【００４０】
また、スラリーアイス（Ｓ）の全体の質量をＭ［ｋｇ］、氷の質量をａ［ｋｇ］としたとき，ＩＰＦ［ｗｔ％］は次式で表される。
【００４１】
【数８】
2020159777.tif 000010
【００４２】
なお、スラリーアイス（Ｓ）の液体部分の密度をｐｗａｔｅｒ、氷の密度をｐｉｃｅとすると、ＩＰＦ［ｖｏｌ％］は次式で表される。
【００４３】
【数９】
2020159777.tif 000011
【００４４】
ここでガラスビーズと氷粒子（Ｑ）の体積を同じとしたとき、ＧＰＦとＩＰＦの関係は以下の式で表すことができる。
【００４５】
【数１０】
2020159777.tif 000012
【００４６】
上記式から、以下の式を導出することができる。
【００４７】
【数１１】
2020159777.tif 000013
【００４８】
上記式において、ＩＰＦ０は定数である。
それゆえに、導電率（ｋ）およびＩＰＦが０の場合の導電率（ｋＴ）の値をこの式に代入することで、ＩＰＦの値を算出することができる。
上記式より、製氷部（２）内が原料水（Ｗ）で満水となったときに初期導電率（ｋＴ）を測定し，その後５分おきに導電率（ｋ）を測定し、ＩＰＦ［ｗｔ％］を算出した。
【００４９】
試験結果を図４に示す。
図４に示す如く、本発明に係る方法によりリアルタイムで算出したＩＰＦは、従来のサンプリング方式で測定したＩＰＦと殆ど相違ない値であった。
より具体的には、サンプリング方式に対して、製氷が安定してから、平均して、±１．４６％の誤差の範囲内であった。
また、スラリーアイス製造装置の冷凍能力から算出した試算ＩＰＦと比較して、本発明に係る方法によりリアルタイムで算出したＩＰＦの方が、サンプリング方式で測定したＩＰＦにより近い値となっていた。
このわずかな誤差の範囲内で、導電率のみからリアルタイムでＩＰＦを算出した例はこれまでになく、本発明に係る方法は、容易に導電率のみから精度よくリアルタイムでＩＰＦを算出できることがわかった。
なお、上記試験ではＧＰＦ０＝５２．２％を用いたが、ＧＰＦ０が５０％〜８０％の範囲であれば、サンプリング方式に対して、製氷が安定してから、±２〜３％程度の誤差の範囲内でＩＰＦを精度よく測定することができる。
【００５０】
以下、本発明に係るスラリーアイス製造装置（１）の実施形態について詳述する。
本発明に係るスラリーアイス製造装置（１）は、原料水（Ｗ）を冷却して氷粒子（Ｑ）を連続して製造してスラリーアイス（Ｓ）を製造する製氷部（２）と、原料水（Ｗ）を製氷部（２）に送達する供給部（３）と、製氷部（２）にて製造されたスラリーアイス（Ｓ）を外部に提供する提供部（４）、製氷部（２）および／または提供部（４）には、スラリーアイス（Ｓ）の導電率（ｋ）を測定する導電率測定手段（５）、ならびに以下の式を用いて測定された導電率（ｋ）からスラリーアイス（Ｓ）のＩＰＦを算出する氷充填率計算手段（６）を備えている。
【００５１】
【数１２】
2020159777.tif 000014
【００５２】
製氷部（２）および供給部（３）の内部には、スラリーアイス（Ｓ）の原料となる液体として、水の凝固点を下げる成分を含む原料水（Ｗ）が満たされている。
ここで、水の凝固点を下げる成分を含む原料水（Ｗ）としては、代表的には、塩分を含む水、具体的には、海水または海水を水で希釈したものなどが用いられる。
このような海水由来の原料水（Ｗ）は、安価かつ大量に入手できるので好ましい。
その他にも、原料水（Ｗ）として、エチルアルコールや砂糖など水の凝固点を下げる成分を含む水などを採用してもよい。
【００５３】
製氷部（２）は、原料水（Ｗ）を冷却して氷粒子（Ｑ）を連続して製造する装置である。
製氷部（２）の構成は特に限定されず、内部でスラリーアイス（Ｓ）を製造できる構成であれば良い。
例えば、図１に示す如く、製氷部（２）は、垂直方向に立てられた金属円筒（２１）と、金属円筒（２１）を冷却して金属円筒（２１）の内周面において氷膜を生成する冷却部（２２）と、金属円筒（２１）の内部に回転可能に配置され、金属円筒（２１）の内周面の氷膜上から氷粒子（Ｑ）を掻き取る掻き取り部（２３）と、金属円筒（２１）の内部で回転して氷粒子（Ｑ）を上方へ移動させるオーガ（図示せず）と、金属円筒（２１）の上方に混合空間（２Ｓ）を有していても良い。
【００５４】
例えば、掻き取り部（２３）およびオーガは、金属円筒（２１）の中心を垂直方向に貫通する回転軸（２４）に固定され、回転軸（２４）とともに回転できるようになっている。
回転軸（２４）は、後述の底蓋（２５）および天蓋（２６）によって回転自在に上下両端で支持され、製氷部（２）の下側に配置されたモータ（２７）の駆動によって回転する。
底蓋（２５）は、モータ（２７）の上方に配置されるように、垂直方向に延びる複数の脚部材によって支持されている。
【００５５】
金属円筒（２１）は、熱伝導性の良い金属からなる円筒である。
冷却部（２２）によって金属円筒（２１）が外部から冷却されることにより、金属円筒（２１）の内部の原料水（Ｗ）を冷却することが可能である。
金属円筒（２１）は、例えば、熱伝導性および耐久性の点などからステンレス、アルミニウム、銅、スチールなどの金属材料で製造されるのが好ましいが、ステンレスが熱伝導性および耐久性の点でとくにすぐれている。
金属円筒（２１）の内径は、例えば、ＩＰＦ＞２０％のスラリーアイス（Ｓ）を１リットル／ｍｉｎで生成する能力の場合には２０ｃｍ程度（１５〜３０ｃｍ程度）であるが、本発明では金属円筒（２１）の内径についてはとくに限定されない。
【００５６】
金属円筒（２１）の下端側の開口部は、底蓋（２５）によって閉じられる。
これにより、金属円筒（２１）と底蓋（２５）によって、製氷空間（２８）が形成される。
一方、金属円筒（２１）の上端側の開口部は、提供部（４）に連通している。
【００５７】
底蓋（２５）は、底蓋（２５）の上面における氷の発生を防止するために、断熱性を有する材料、例えば、合成樹脂などで製造するのが好ましい。
採用可能な合成樹脂としては、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、エチレン-プロピレン共重合体等を例示できる。
合成樹脂にポリプロピレンを用いた場合の効果としては、熱伝導率はきわめて小さくなり、底蓋（２５）における氷結塊の発生を防止することが可能となるためである（一般的なステンレス鋼の熱伝導率が１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であるのに対し、ポリプロピレンの熱伝導率は０．２９Ｗ／（ｍ・Ｋ）である）。
更に、ポリプロピレンは高結晶性樹脂であるゆえ、機械的強度に優れると共に、強酸、強アルカリに対して抵抗力が強いため、強酸、強アルカリ性の原料水（Ｗ）に接触しても硬度が低下することなく、底蓋（２５）の変形を生じることがない。
加えて、ポリプロピレンは汎用性樹脂であるため、コストの面から経済的でもある。
【００５８】
供給部（３）は、原料水（Ｗ）を金属円筒（２１）の製氷空間（２８）に供給する構成を有する。
供給部（３）は、例えば、海水などの原料水（Ｗ）に圧力をかけて金属円筒（２１）の内部の製氷空間（２８）に送り込むポンプ（３１）や原料水（Ｗ）の流量を測定する流量計（３２）などを備える。
供給部（３）の供給口（２９）は、底蓋（２５）に設けられている。
供給部（３）は、原料水（Ｗ）を所定の流量、例えば１リットル／分程度で製氷空間（２８）に供給する。
【００５９】
冷却部（２２）は、金属円筒（２１）を外部から冷却して金属円筒（２１）の内周面において氷粒子（Ｑ）の元になる氷膜を生成する構成を有する。
具体的には、冷却部（２２）は、金属円筒（２１）の外周を、隙間をあけて覆う外管（２２１）と、外管（２２１）と金属円筒（２１）との隙間によって形成された冷媒流路（２２２）と、冷媒（Ｒ）を圧縮して圧縮された冷媒（Ｒ）を凝縮する冷凍機（２２３）と、凝縮された冷媒（Ｒ）を冷媒流路（２２２）の下部に送る冷媒供給口（２２４）と、冷媒流路（２２２）を通過した冷媒（Ｒ）を冷媒流路（２２２）の上部から排出する冷媒排出口（２２５）とを有する。冷媒排出口（２２５）から冷媒流路（２２２）の外部に排出された冷媒（Ｒ）は、再び、冷凍機（２２３）に送り込まれて、上記の経路に沿って循環する。
【００６０】
冷却部（２２）において用いられる冷媒（Ｒ）としては、海水などの原料水（Ｗ）を凍らせることが可能な温度まで低下させる冷却性能を有する冷媒が採用され、例えば、Ｒ２２、Ｒ５０７Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ４２２Ａ、Ｒ７１７等の冷媒が用いられるが、これらに限定されない。
【００６１】
冷却部（２２）によって金属円筒（２１）を冷却する温度は、金属円筒（２１）の内周面において海水などの原料水（Ｗ）が凍結する温度に設定され、例えば、−３０〜−５℃の範囲に設定される。
【００６２】
掻き取り部（２３）は、金属円筒（２１）の内部に回転可能に配置され、金属円筒（２１）の内周面に生成された氷膜上から氷粒子（Ｑ）を掻き取る構成を有する。
掻き取り部（２３）は、回転軸（２４）の外周面に固定されており、回転軸（２４）の半径方向へ向けて突出している。
掻き取り部（２３）の固定方法は、特に限定されるものではなく、溶接やボルト止めでも良いし、その他方法を用いても良い。
【００６３】
製氷部（２）の上部には、混合空間（２Ｓ）が設けられている。
混合空間（２Ｓ）は、製氷部（２）の金属円筒（２１）から送り込まれた氷粒子（Ｑ）と原料水（Ｗ）とを混合してＩＰＦが調整されたスラリーアイス（Ｓ）を生成可能な空間である。
具体的には、混合空間（２Ｓ）は、スラリーアイス（Ｓ）が垂直方向に延びる回転軸（２４）を中心として旋回可能な円形断面の空間を有する。
混合空間（２Ｓ）は、製氷空間（２８）に連通している。
混合空間（２Ｓ）の円形断面の断面積は、製氷空間（２８）と同程度の大きさであるのが好ましい。
その場合、製氷空間（２８）で発生するスラリーアイス（Ｓ）の旋回流を混合空間（２Ｓ）へ円滑に移行することが可能である。
【００６４】
提供部（４）は、製氷部（２）の金属円筒（２１）の上端部の開口に連通して配置されている。
提供部（４）は、提供管（４１）を有する。
提供管（４１）は、スラリーアイス（Ｓ）を混合空間（２Ｓ）から外部へ提供する。
なお、提供管（４１）には、提供管（４１）内でスラリーアイス（Ｓ）のＩＰＦを調節するための、原料水（Ｗ）を供給する手段が設けられていても良い。
【００６５】
導電率測定手段（５）は、製氷部（２）および／または提供部（４）に設けられており、スラリーアイス（Ｓ）の導電率（ｋ）を測定する。
導電率測定手段（５）の構成は特に限定されず、溶液の導電率を測定できる構成であればいかなるものでも用いることができる。
たとえば、導電率測定手段（５）として、２つの電極から形成された２極方式、あるいは４つの電極から形成された４極方式の導電率セルを用いることができる。
電極間の距離や、電圧、周波数、電極のサイズ、電極の設置箇所は特に限定されず、製氷部（２）および／または提供部（４）に設けることができ、製氷部（２）および／または提供部（４）内のスラリーアイス（Ｓ）の導電率（ｋ）を測定できるものであれば、いかなるものであっても良く、たとえば、電極間距離は１５ｍｍ、電圧は１．５Ｖ、周波数は１ｋＨｚの２つの電極から形成された２極方式の導電率セルを用いることができる。
なお、導電率測定手段（５）は、スラリーアイス製造装置（１）に当初から備え付けられたものであっても良く、後付けによって設けられたものであっても良い。
【００６６】
導電率測定手段（５）は、測定した導電率（ｋ）を表示する、デジタルマルチメーター等の表示手段（５１）を備えている。
表示手段（５１）により表示された導電率（ｋ）から、スラリーアイス（Ｓ）のＩＰＦをリアルタイムで算出することができる。
【００６７】
氷充填率計算手段（６）は、導電率測定手段（５）により測定された導電率（ｋ）およびＩＰＦが０の場合の導電率（ｋＴ）からスラリーアイス（Ｓ）のＩＰＦを算出する。
氷充填率計算手段（６）は、導電率測定手段（５）により測定された導電率（ｋ）が直接入力されるように、導電率測定手段（５）と連結されているまたは通信可能に構成されていても良く、導電率測定手段（５）とは連結されておらず、導電率測定手段（５）により測定された導電率（ｋ）を別途入力されるように構成されていても良い。
氷充填率計算手段（６）は、導電率測定手段（５）により測定された導電率（ｋ）およびＩＰＦが０の場合の導電率（ｋＴ）が入力されることによって、下記式を用いて、スラリーアイス（Ｓ）のＩＰＦを算出して出力するように構成されている。
氷充填率計算手段（６）は、算出したスラリーアイス（Ｓ）のＩＰＦを表示する表示部（図示せず）を備えていても良い。
氷充填率計算手段（６）は、スラリーアイス製造装置（１）に当初から備え付けられたものであっても良く、後付けによって設けられたものであっても良い。
なお、ＩＰＦが０の場合の導電率（ｋＴ）は、製氷部（２）で製氷を開始する前に毎回測定しても良く、原料水の塩濃度が既知であれば、過去に測定した値や理論値を用いても良い。
【００６８】
【数１３】
2020159777.tif 000015
【００６９】
なお、本発明に係るスラリーアイス製造装置（１）は、上記した導電率測定手段（５）および氷充電率計算手段（６）を備えることによって、スラリーアイス（Ｓ）の氷充填率をリアルタイムで測定できることを特徴としている。
それゆえに、導電率測定手段（５）および氷充電率計算手段（６）以外の製氷部（２）、供給部（３）、提供部（４）およびその他の構成は特に限定されず、上記した具体的構成は一例にすぎない。
導電率測定手段（５）および氷充電率計算手段（６）以外の構成は、導電率測定手段（５）および氷充電率計算手段（６）を備えることによって、スラリーアイス（Ｓ）のＩＰＦをリアルタイムで測定できるようにスラリーアイス製造装置（１）が構成されていれば、いかなる構成であっても良い。
【００７０】
本発明に係るスラリーアイス製造装置（１）は、さらに制御部（図示せず）を備えていても良い。
制御部は、氷充填率計算手段（６）により算出されたＩＰＦに基づき、製氷部（２）および／または提供部（４）内のスラリーアイス（Ｓ）のＩＰＦを所望の値に調整するように構成されている。
制御部は、予め設定されたＩＰＦになるように、氷充填率計算手段（６）により算出されたＩＰＦに基づき、原料水（Ｗ）の供給量や冷却温度、混合空間（２Ｓ）での混合条件等の諸条件を制御する。
それゆえに、制御部は、ＩＰＦの値を変化させることができる、スラリーアイス製造装置（１）の構成のうちの少なくとも１つを制御可能に構成されている。
導電率測定手段（５）を供給部（３）に設ける場合、供給部（３）に直接原料水を供給できる手段を設けて、制御部がこの手段を制御するようにしても良い。
このように、制御部を設けることによって、製造中のスラリーアイス（Ｓ）のＩＰＦをリアルタイム且つ自動で所望の値にすることができる。
それゆえに、より容易に所望のＩＰＦを備えるスラリーアイス（Ｓ）を製造することができる。
なお、制御部を設けない場合でも、氷充填率計算手段（６）により算出されたＩＰＦに基づき、原料水（Ｗ）の供給量や冷却温度等の諸条件を調節することで、所望のＩＰＦを備えるスラリーアイス（Ｓ）を製造することができる。
【００７１】
上記のように構成されたスラリーアイス製造装置（１）を用いてスラリーアイス（Ｓ）を製造する場合、製氷部（２）では、水の凝固点を下げる成分を含む海水などの原料水（Ｗ）が供給部（３）によって金属円筒（２１）の内部に送られ、それとともに、金属円筒（２１）が冷却部（２２）によって冷却される。
これにより、金属円筒（２１）の内周面に氷粒子（Ｑ）が生成される。
金属円筒（２１）の内周面に生成された氷粒子（Ｑ）は、金属円筒（２１）の内部で回転する掻き取り部（２３）によって掻き取られる。
金属円筒（２１）の内部の氷粒子（Ｑ）および残りの原料水（Ｗ）は、供給部（３）が原料水（Ｗ）を金属円筒（２１）へ供給するときの圧力などによって、製氷部（２）の混合空間（２Ｓ）へ送られる。
【００７２】
氷粒子（Ｑ）と原料水（Ｗ）は、金属円筒（２１）の内部で掻き取り部（２３）の回転力によって回転している状態を維持したまま、製氷部（２）の混合空間（２Ｓ）に送り込まれる。
そのため、製氷部（２）の混合空間（２Ｓ）内部では、氷粒子（Ｑ）および原料水（Ｗ）は、それらの慣性力によって回転し続けることにより均一に混合される。
【００７３】
この間、製氷部（２）内および／または提供部（４）に設けられた導電率測定手段（５）によりスラリーアイス（Ｓ）の導電率（ｋ）が測定され、測定された導電率（ｋ）およびＩＰＦが０の場合の導電率（ｋ）からスラリーアイス（Ｓ）のＩＰＦが算出されている。
算出されたＩＰＦに基づき、原料水（Ｗ）の供給量や冷却温度、混合空間（２Ｓ）での混合条件等の諸条件を制御して所望のＩＰＦに調整する。
【００７４】
これにより、氷粒子（Ｑ）と原料水（Ｗ）とが均一に混合されて所望のＩＰＦを備えるスラリーアイス（Ｓ）を生成することが可能である。
その結果、氷粒子（Ｑ）と原料水（Ｗ）とが均一に混合されてこれらの混合割合が均一化され、所望のＩＰＦを備えるスラリーアイス（Ｓ）を提供部（４）から連続的に取り出すことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明に係る方法によれば、スラリーアイスの導電率（ｋ）を測定するだけで、スラリーアイスの氷充填率をリアルタイムで精度よく算出することができる。
また、本発明に係るスラリーアイス製造装置によれば、スラリーアイスの導電率（ｋ）を測定するだけで、スラリーアイスの氷充填率をリアルタイムで精度よく算出することができるスラリーアイスの製造装置を提供できる。
それゆえに、本発明に係る方法およびスラリーアイス製造装置は、魚介類や野菜・果実などの生鮮食品の鮮度を長期間にわたり保持するためのスラリーアイスの製造手段として好適に利用できる。
【符号の説明】
【００７６】
１      スラリーアイス製造装置
２      製氷部
３      供給部
４      提供部
５      導電率測定手段
６      氷充填率計算手段
Ｑ      氷粒子
Ｓ      スラリーアイス
Ｗ      原料水
【図１】
2020159777.tif 000018
【図２】
2020159777.tif 000019
【図３Ａ】
2020159777.tif 000020
【図３Ｂ】
2020159777.tif 000021
【図３Ｃ】
2020159777.tif 000022
【図３Ｄ】
2020159777.tif 000023
【図３Ｅ】
2020159777.tif 000024
【図４】
2020159777.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月10日(2019.9.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラリーアイス製造装置のスラリーアイスを製造する製氷部内および／またはスラリーアイスを外部に提供する提供部内のスラリーアイスの導電率からスラリーアイスの氷充填率をリアルタイムで算出する、スラリーアイスの氷充填率リアルタイム計測法であって、
前記製氷部内および／または前記提供部内に設置された導電率測定手段を用いてスラリーアイスの導電率（ｋ）を測定し、
以下の式を用いて、測定された導電率（ｋ）からスラリーアイスの氷充填率（ＩＰＦ）を算出することを特徴とする、計測法。
【数１】
2020159777.tif 000026
（式中、ｋは導電率、ｋＴは氷充填率が０％の場合の導電率、ＩＰＦ０は導電率が０となる時の氷充填率、ＩＰＦは氷充填率を意味する。）
【請求項２】
前記導電率測定手段は、前記製氷部内および／または前記提供部内に設置された２つ以上の電極から形成された導電率セルであることを特徴とする、請求項１に記載の計測法。
【請求項３】
原料水を冷却して氷粒子を連続して製造してスラリーアイスを製造する製氷部と、
前記原料水を前記製氷部に送達する供給部と、
前記製氷部にて製造されたスラリーアイスを外部に提供する提供部とを含むスラリーアイス製造装置であって、
前記製氷部および／または前記提供部には、スラリーアイスの導電率（ｋ）を測定する導電率測定手段が設けられており、
以下の式を用いて、測定された導電率（ｋ）からスラリーアイスの氷充填率（ＩＰＦ）を算出する氷充填率計算手段を備えることを特徴とする、スラリーアイス製造装置。
【数２】
2020159777.tif 000027
（式中、ｋは導電率、ｋＴは氷充填率が０％の場合の導電率、ＩＰＦ０は導電率が０となる時の氷充填率、ＩＰＦは氷充填率を意味する。）
【請求項４】
前記導電率測定手段は、前記製氷部内および／または前記提供部内に設置された２つ以上の電極から形成された導電率セルであることを特徴とする、請求項３に記載のスラリーアイス製造装置。
【請求項５】
前記氷充填率計算手段により算出された氷充填率に基づき、前記製氷部内および／または前記提供部内の氷充填率を調整する制御部をさらに備えることを特徴とする、請求項３または４に記載のスラリーアイス製造装置。