(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塊状のドライアイスを粉砕して得られた粒状のドライアイスであって、嵩密度が１．３〜１．８ｇ／ｃｍ３で且つ１塊あたりの質量が１０〜５０ｇの小塊と、嵩密度が１．３〜１．８ｇ／ｃｍ３で且つ１粉粒あたりの質量が１０ｇ未満の粉粒体とから成る混合物であり、前記小塊と前記粉粒体の混合比が６／４〜２／８に設定されていることを特徴とする粒状ドライアイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、粒状ドライアイスに関するものであり、詳しくは、所定の大きさの小塊を含む粒状ドライアイスであって、被冷却物に対して安定した急速冷却効果および保冷効果を発揮できる粒状ドライアイスに関するものである。粒状ドライアイスは、食品などを急速に冷却し且つその低温状態を一定時間維持する際の冷媒として好適である。
【０００２】
【従来の技術】
ドライアイスは、周知の通り、固体の二酸化炭素であり、塊状、粉体状またはペレット状の形態で食品や医薬品などの冷却材として使用される。塊状のドライアイスは、製造当初、プレス装置の関係から１０〜２５ｋｇ程度のブロックに形成されるが、そのままの形態で使用されるか、あるいは、０．３〜５ｋｇ程度の薄板状または方形ブロックに切断して使用される。塊状のドライアイスは、昇華時間が長いため、主に、冷凍食品や冷菓などの保管、輸送に適している。
【０００３】
また、粉体状のドライアイスは、適当なオリフィスのノズル及びホーンを有する噴射装置により、液化炭酸ガスを大気中に噴射、断熱膨張させて製造される。粉体状のドライアイスは、極めて短時間で昇華するため、主に、急速冷却を必要とする被冷却物に適している。更に、ペレット状のドライアイスは、小さな円筒状プレスシリンダーを備えた所謂ペレタイザーにより、粉体状のドライアイスを凡そ１０ｍｍ程度の直径のチョーク状に圧縮成形して製造される。ペレット状のドライアイスは、比較的小さな塊であるため、被冷却物のある程度急速な冷却と比較的短時間の保管や輸送に適している。
【０００４】
他方、形態で分類されるドライアイスとしては、上記の様な形態の他、塊状のドライアイスをクラッシュして得られる粒状ドライアイスが挙げられる。斯かる粒状ドライアイスは、通常、上記の塊状のドライアイスを機械的に粉砕したものであり、種々の大きさの塊および粒子が混在している。従って、粒状ドライアイスは、ペレット状のドライアイスと凡そ類似の効果、すなわち、急速冷却効果と保冷効果を奏し、特に、急速冷却の効果に関しては、極めて小さな粒状ドライアイスが被冷却物の隅々まで入り込むため、粉体状のドライアイスに似た効果を発揮する。しかも、製造コストの観点からは、簡単な設備で製造できるため、ペレット状のドライアイスに比べて低コストで製造できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の粒状ドライアイスは、同様の条件で使用した場合でも、被冷却物に対する冷却効果が同様に発揮されないと言う実情がある。具体的には、略同一の状態に容器詰めされた食品を粒状ドライアイスによって急速に冷却し、一定時間保管または輸送した場合、ドライアイスの投入量が均等であるにも拘らず、個々の容器によって食品の最終温度が大きくばらつく。また、保管または輸送の後に容器を開封した際、容器内にドライアイスの小さな塊が残存しているにも拘らず、食品が十分に冷却されていないと言う実態もみられる。
【０００６】
本発明は、上記の様な実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、被冷却物に対して優れた急速冷却効果を発揮し、かつ、安定した急速冷却効果および保冷効果を発揮できる粒状ドライアイスを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の粒状ドライアイスは、塊状のドライアイスを粉砕して得られた粒状のドライアイスであって、嵩密度が１．３〜１．８ｇ／ｃｍ３で且つ１塊あたりの質量が１０〜５０ｇの小塊と、嵩密度が１．３〜１．８ｇ／ｃｍ３で且つ１粉粒あたりの質量が１０ｇ未満の粉粒体とから成る混合物であり、前記小塊と前記粉粒体の混合比が６／４〜２／８に設定されていることを特徴とする。
【０００８】
上記の各粒状ドライアイスにおいて、小塊と粉粒体の比率を上記の特定の範囲に設定された組成構成は、被冷却物に対する一定の急速冷却機能を発揮し、冷却された被冷却物に対する一定の保冷機能を発揮する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、粒状ドライアイスの形態を示す模式図である。図２及び図３は、粒状ドライアイスの製造に使用されるクラッシャーの概要を示す側面図および平面図である。
【００１０】
本発明の粒状ドライアイスは、十分有効に昇華潜熱を利用し得る様に、粉体状のドライアイス等に比べ、粒子の大きさ如何に拘らずある程度の昇華時間を確保できるドライアイスであることが必要である。すなわち、本発明の粒状ドライアイスは、嵩密度が１．３〜１．８ｇ／ｃｍ3、好ましくは１．４〜１．６ｇ／ｃｍ3の粒状のドライアイスであることが重要である。
【００１１】
ドライアイスの嵩密度を上記の様に規定する理由は次の通りである。すなわち、嵩密度が１．３ｇ／ｃｍ3よりも小さい場合には、粉体状あるいはペレット状のドライアイスの様に急速に昇華するため、被冷却物との接触による冷却効果が減少するので好ましくない。また、嵩密度が１．８ｇ／ｃｍ3よりも大きい場合には、製造コストが極端に高くなるので実用的でない。なお、粒状ドライアイスにおいて、嵩密度による規定は、硬度による規定と略同等である。
【００１２】
本発明の粒状ドライアイスは、化学的な組成は上記の塊状のドライアイスと同様であるが、形状的な組成に特徴を有する。すなわち、本発明の粒状ドライアイスは、図１に示す様に、ドライアイスの小塊（１）とドライアイスの粉粒体（２）とから構成される。小塊（１）は、比較的大粒の粒状体や欠片を指し、粉粒体（２）は、比較的小粒の粒状体や粉体を指す。
【００１４】
本発明の特徴は、小塊（１）と粉粒体（２）の混合比率を特定することにより、被冷却物に対する急速冷却効果と一定時間の保冷効果の両方の効果を確実に奏せられる様にした点にある。そして、小塊（１）と粉粒体（２）の大きさは、それらの質量によって特定できる。すなわち、本発明の粒状ドライアイスは、１０〜５０ｇの小塊（１）と、１０ｇ未満の粉粒体（２）とから成り、これら小塊（１）と粉粒体（２）の混合比は、重量比で６／４（６：４）〜２／８（２：８）に設定される。
【００１５】
なお、上記の粒状ドライアイスを製造した場合、その製造方法や条件によっては５０ｇ以上の塊が発生する場合もあるが、本発明においては、有効な冷却効果を得るため、粒状ドライアイスとは、５０ｇ以上の塊を除いた上記の大きさの小塊（１）と粉粒体（２）の混合物を言う。
【００１６】
上記の特定の嵩密度、質量を有し、特定の比率で小塊（１）と粉粒体（２）が混在する粒状ドライアイスとしては、塊状のドライアイスを粉砕して得られたドライアイスが挙げられる。
【００１７】
塊状のドライアイスは、圧縮成形用のコンテナ（成形室）を備えた公知のドライアイス製造装置によって製造されるドライアイスである。すなわち、塊状のドライアイスは、液化炭酸ガスをコンテナ内に収容した後、これを減圧してスノー状ドライアイスを生成させ、プレス成形によって直方体のブロックを形成し、次いで、製造ラインに併設されたバンドソー等によって例えば略立方体に裁断成形して製造される。
【００１８】
また、上記の塊状のドライアイスは、裁断工程を省略するため、小型コンテナを使用して略立方体に直接成形される場合もある。具体的には、製造効率と物流上のバランスを勘案し、通常は一辺が約２０〜３０cmの立方体とされるが、上記のコンテナの仕様やプレス高さなどによっても相違し、例えば、一面が一辺約２５cmの正方形であって且つ高さが１０〜３０cmの方形状とされることもある。
【００１９】
粒状ドライアイスは、上記の様な塊状のドライアイスを粉砕して製造される。本発明において、「粉砕」とは、圧壊などの操作を含む概念である。塊状のドライアイスの粉砕においては、適当な衝撃を与える得る適宜の手段を適用し得るが、無駄なく上記の組成の粒状ドライアイスを製造するには、例えば、図２及び図３に示す様なクラッシャー（３）を使用するのが好ましい。
【００２０】
図示したクラッシャー（３）は、少なくとも上下端の各一部が開放された箱形のケーシング（３０）と、ケーシング（３０）に水平に収容され且つモーター（６）によって回転する回転体（４）と、回転体（４）の軸線と平行にケーシング（３０）の内壁側に配置された鋸状の刃（５）とを備えている。
【００２１】
ケーシング（３０）上端の開口は、塊状のドライアイスを投入するための投入口とされ、鋸状の刃（５）が設けられた側のケーシング（３０）の内壁は、シューターとして機能させるための傾斜構造を備えている。また、ケーシング（３０）下端の開口は、得られた粒状ドライアイスを排出するための排出口とされ、斯かる開口には、ケーシング（３０）の下方に挿入した容器（７）へ粒状ドライアイスを案内するための排出用シューター（３２）が付設される。
【００２２】
上記の回転体（４）は、通常、２００〜５００程度の直径に設計され、その周面には、先鋭な爪（４１）が一定のピッチで多数配列される。各爪（４１）の形状は、適宜に設定できるが、例えば、長軸の四角錐に形成される。斯かる爪（４１）は、１０〜５０ｍｍ程度の長さに設定され、そして、回転体（４）の周面において、約１０〜３０ｍｍのピッチで且つ千鳥状の配置パターンで配列される。
【００２３】
得られる小塊（１）や粉粒体（２）の大きさ並びに混合比率は、各爪（４１）の回転体（４）周面からの高さ、配列ピッチ、鋸状の刃（５）の高さ及びピッチを調整することにより適切に設定できる。そして、上記クラッシャー（３）において、鋸状の刃（５）は、回転体（４）の外周、すなわち、多数の爪（４１）に対して一定の間隔を開けて配置され、しかも、粒状ドライアイスを効率的に製造するため、各爪（４１）の先端と鋸状の刃（５）の谷部とは、１０〜３０ｍｍの隙間を開けて対向する状態に設定されることが重要である。
【００２４】
粒状ドライアイスの製造においては、クラッシャー（３）に塊状のドライアイス（図２中に鎖線で示す）を投入し、回転体（４）と鋸状の刃（５）によって塊状のドライアイスを粉砕する。その際、多数の爪（４１）を有する回転体（４）は、その回転によって塊状のドライアイスを引き込み、特定の配置になされた回転体（４）周面の爪（４１）と鋸状の刃（５）は、塊状のドライアイスを上記の特定の比率で小塊（１）と粉粒体（２）に砕く。
【００２５】
すなわち、上記の製造方法においては、上記の様な構造のクラッシャー（３）を使用することにより、原材料である塊状のドライアイスを砕いた際、必要以上の大きさの塊を発生させることなく且つ必要以上に多くを粉体化させることなく、小塊（１）と粉粒体（２）が一定の比率で混在する粒状ドライアイスを効率的に製造できる。
【００２６】
また、粒状ドライアイスの製造方法において、クラッシャーとしては、上記の実施形態に示す装置の他、図示しないが、例えば２つの回転体を備え、塊状のドライアイスを両方の回転体の間で粉砕する方式の装置を使用することも出来る。すなわち、上記クラッシャーは、先鋭な爪が一定のピッチで多数周面に配列された１組の回転体を備え、かつ、一方の回転体の前記各爪の先端と他方の回転体の前記各爪の間の谷部とは、１０〜３０ｍｍの隙間を開けて対向する状態に設定される。
【００２７】
上記クラッシャーを使用した製造方法においては、上述の形態と同様に、クラッシャーに塊状のドライアイスを投入し、１組の回転体によって塊状のドライアイスを粉砕する。その際、多数の爪を有する各回転体は、それらの回転によって塊状のドライアイスを引き込み、特定の配置になされた各回転体周面の爪は、塊状のドライアイスを上記の特定の比率で小塊と粉粒体に砕く。その結果、上記と同様に、小塊（１）と粉粒体（２）が一定の比率で混在する粒状ドライアイスを効率的に製造できる。
【００２８】
本発明の粒状ドライアイスは、前述の様に、食品や医薬品などの被冷却物をある程度急速に冷却し、かつ、冷却された被冷却物を保管または輸送する際に使用される。具体的には、被冷却物が収容された例えば発泡樹脂製の保冷箱に粒状ドライアイスを投入すると、粒状ドライアイスの粉粒体（２）は、その大きさから被冷却物の細部や容器の隅々に入り込み、そして、比較的短時間で昇華することにより、急速に被冷却物を冷却する。また、小塊（１）は、その大きさから被冷却物の略表面に散らばり、そして、比較的長時間で徐々に昇華することにより、容器内に冷気を生成し、冷却された被冷却物の低温状態を維持する。
【００２９】
すなわち、本発明の粒状ドライアイスにおいて、小塊（１）と粉粒体（２）の比率を上記の様な特定の範囲に設定された組成構成は、被冷却物に対する一定の急速冷却効果を発揮し、冷却された被冷却物に対する一定の保冷効果を発揮する。従って、本発明の粒状ドライアイスによれば、個々の容器間での被冷却物の温度のばらつきがなく、安定した冷却効果が得られる。
【００３０】
また、本発明の粒状ドライアイスは、小塊（１）及び粉粒体（２）が所定の嵩密度を有しているため、粉体状およびペレット状のドライアイスに比べ、昇華時間が長く、接触による冷却効果を十分に発揮し得る。しかも、所定の質量の粉粒体（２）が上記の様な比率で含まれるため、ペレット状ドライアイスに比べ、優れた急速冷却効果を発揮できる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明に係る粒状ドライアイスによれば、所定の大きさの粉粒体が特定の比率で含まれるため、ペレット状ドライアイスに比べ、優れた急速冷却効果を発揮する。そして、特定の大きさの小塊と粉粒体が特定の比率で含まれており、被冷却物に対する一定の急速冷却効果を発揮し、冷却された被冷却物に対する一定の保冷効果を発揮するため、安定した冷却効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】粒状ドライアイスの形態を示す模式図
【図２】クラッシャーの概要を示す側面図
【図３】クラッシャーの概要を示す平面図
【符号の説明】
１  ：小塊
２  ：粉粒体
３  ：クラッシャー
３０：ケーシング
４  ：回転体
４１：爪
５  ：鋸状の刃
７  ：容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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