JP3305582B2 - 過冷却用冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は所定の液体を効果的
に過冷却する装置に係り、特に過冷却状態の日本酒等の
アルコール飲料を確実に提供できる過冷却用冷却装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば日本酒を冷やして所謂冷酒として
客に提供することが一般的に行われている。通常これら
の冷酒は冷蔵庫に所定時間入れることより所定の温度に
冷却するだけのものであり、別段技術的困難を有するも
のではない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のとおり冷酒は別
段技術的困難を伴うものでもなく、国内の飲食店におい
て一般的に提供されているものであって、ビール等他の
飲料と同様別段飲食店を特徴づけるものではない。この
点に鑑み考案者等はこの日本酒を過冷却にして客に提供
することを考え試験を行った。過冷却状態の日本酒はグ
ラス等の飲用容器に注ぐ際に液体の日本酒が瞬時に固相
である氷に変化するため、見た目も新鮮でかつ従来の冷
酒よりも温度が低くかつシャーベット状に凍っているた
め冷酒とは全く違った感触があり、高い商品性が確認で
きた。

【０００４】しかしながら、日本酒等を過冷却状態にす
るには温度管理を始めとして、振動等外乱の除去等各種
の制御調整を行う必要があって、生産性が低く所定量を
所定時間に安定的に客に提供するのは困難である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の問題点を
除去し、過冷却の飲料を特別な熟練と注意を必要とする
ことなく確実かつ安定的に提供できるよう構成した冷却
装置の構成に係る。即ち、日本酒等の冷却対象物を収納
冷却する冷凍庫と、この冷凍庫の温度管理等の制御を行
う制御部とを有する冷却装置であって、特に過冷却状態
に対する最大の外乱要因である振動に対処することによ
り安定的に過冷却状態の液体を得るよう構成した冷却装
置である。

【０００６】

【発明の基礎をなす技術事項の説明】先ず本発明の実施
の形態及び実施例を説明するのに先立って本発明の基礎
をなす技術事項である過冷却に関して説明する。

【０００７】例えば水は摂氏０度で液相から氷という固
相に変化、即ち相転移を起こす。しかし本来相転移を起
こすべき温度になっても相転移が起こらず、元の相、即
ち液体の状態を保持する現象が生じることがある。この
現象を過冷却と呼んでいる。過冷却は液相を保持しなが
らゆっくりと冷却することによって実現することができ
る。水を例にとると１atm で−１２℃まで液相を保持す
ることができる。しかし０℃以下では固相即ち氷とし存
在した方が熱力学的には安定であるため、このような過
冷却状態の水は外部からの僅かな刺激（衝撃）で準安定
状態が破れて急速に固化し始める。即ち前述のとおり過
冷却状態にとって最大の外乱要因は振動 である。

【０００８】

【発明の実施の形態】過冷却の対象物、例えば紙パック
に充填された日本酒は冷凍庫に収納され冷却される。こ
の冷凍庫には制御装置が接続されている。制御装置には
冷凍庫に収納される過冷却対象の温度、及び過冷却状態
の対象物を取り出す時間が入力されることにより、当該
取出時間までに対象物が過冷却状態になるように冷却パ
ターンが設定される。

【０００９】制御装置は上記冷却パターンに従って冷凍
庫内の温度を制御することにより、設定された時間まで
に対象物が過冷却状態となるよう冷凍庫内の温度を制御
する。この際、過冷却状態は外部からの衝撃（振動等）
により準安定状態が破られるため、振動センサを設け、
当該振動センサの検知した振動の大きさと、この振動を
検知した時点が、対象物が過冷却となるのに必要な時間
を経過した時点であるか否かを判断し、これにより対象
物がこの振動により固相となるか否かを判定する。

【００１０】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参考にして具体
的に説明する。なお、過冷却の対象は紙パックに収納さ
れた日本酒を例に説明する。

【００１１】図１は本発明の一実施例を示す過冷却装置
の構成を示すブロック図である。同図において、冷凍庫
１にはコンプレッサー２が接続され、このコンプレッサ
ー２の作動を制御することにより冷凍庫内温度が調整で
きるようになっている。

【００１２】３は冷凍庫内の温度を自動制御する制御装
置であって、同装置内には中央処理を行う演算部３ａ、
冷凍庫内の温度を制御する各種制御パターンを記憶して
いる庫内温度制御パターンデータベース（以下単に「デ
ータベース」と称する）３ｂおよびタイマ３ｃを有して
いる。この制御装置３に対しては各種設定値を入力する
入力手段４、警報手段５が接続している。このうち入力
手段４は日本酒を入れたパック（以下単に「パック」と
する）の温度及び収納個数を入力する手段４ａ、当該パ
ックを取り出す時間を設定する手段４ｂ等を有してい
る。

【００１３】一方冷凍庫１には冷凍庫内の温度を検知す
る温度センサ６、冷凍庫１に加えられる衝撃（振動）を
検知する振動センサ７が設けられ、これらの検知結果は
前記制御装置３に入力されるようになっている。

【００１４】次に上記過冷却用冷却装置の作動状態につ
いて主として図２及び前記図１を用いて説明する。

【００１５】先ず冷却に際して過冷却の対象となるパッ
クの温度とパックの個数を入力手段４ａを用いて行う。
なおこの場合パック温度はパック内の日本酒の温度を直
接測定するのが最も正確であるが、パック詰めされた日
本酒の温度を直接測定するのは実際には困難であるた
め、パック自体の温度或いはパックが配置されている環
境の温度を測定してこの温度をパック温度とするので十
分である。この温度に加えて冷凍庫１に収納されるパッ
クの個数も入力する。これにより演算部３ａは日本酒全
体の有する熱量を算出する。

【００１６】一方これらパックの取出時間（冷却開始か
ら過冷却完了のパックを取り出す迄の時間）、例えば８
時間或いは１０時間等の数値を設定し入力する。演算部
３ａはこれら入力されたパック温度、パック個数、取出
時間に基づきデータベース３のデータを用いて冷凍庫１
の冷却パターンを設定する。

【００１７】図３はこの冷却パターンの一例を示す。図
中線図Ｌ１は冷凍庫１に収納されたパックの温度変化の
理想曲線を示す。また線図Ｌ２は例えば冷凍庫１に収納
されるパックの個数が１０個の場合に上記パックの温度
変化が理想曲線Ｌ１にほぼ沿って変化するようにするた
めの冷凍庫内の庫内温度変化を示す。またＬ３は冷凍庫
１に収容されるパックの個数が５個の場合に上記理想曲
線Ｌ１に沿うための冷凍庫内温度変化を示す。なお図中
冷凍庫に収納される際のパック温度は２０℃に設定さ
れ、ΔＴがパックの取出時間である。なお、パック内に
充填されている液体が日本酒である場合、飲酒時に効果
的に液相から固相に変化する温度は約−１２℃から−１
５℃の間（以下「目的温度」とする）であるため、取出
時間ΔＴにおいてパックがこの目的温度となるよう冷凍
庫内の温度が制御される。

【００１８】図２は上記制御を示すフロー図である。同
図において先ずパック個数、パック温度が入力（Ｓ１）
される。次にパックの取出時間が設定（Ｓ２）され、こ
れにより制御装置３はデータベース３から所定の庫内温
度制御パターンを選択（Ｓ３）して、以後はこの制御パ
ターンに基づいてコンプレッサー２を制御（Ｓ４）して
庫内温度を調整する。温度センサ６は常時、或いは定期
的にモニターした庫内温度を制御装置３に入力し、制御
装置はこのフィードバック信号と設定温度とを比較（Ｓ
５）するによりコンプレッサ２の制御を補正する。更に
取出時間ΔＴまでにパック温度が目的温度になるよう制
御し、以後はパック温度がこの目的温度を維持するよう
庫内温度を制御する。

【００１９】図４はパックに対する衝撃のモニターにつ
いて示す。即ち冷凍庫１内で冷却中にパックに衝撃が加
えられると冷凍庫内で過冷却の日本酒が固化してしまう
可能性がある。このため冷凍庫１に加えられる衝撃（振
動）を振動センサ７（例えば加速度計）で検出する。

【００２０】先ず振動センサ７で振動が検知（Ｓ６）さ
れると、この振動は許容値、即ち過冷却状態でも固相に
転移しない程度の値であるか否かが判断（Ｓ７）され、
許容値内であればさらに測定を継続する。一方許容値を
越えている場合には次にこの振動を測定した時間が図３
のＴ１以降、即ち冷却対象物が過冷却状態に入った時点
以降であるか否かを判断する（Ｓ８）。因みにこれらの
時間関係は制御装置３内のタイマ３ｃを用いて制御装置
３により全て自動的に判断される。

【００２１】ここで時間Ｔ１は図３に示される如く、パ
ック内温度Ｌ１が０℃を下回った温度となった状態であ
るため、この時間Ｔ１以降では、衝撃を受けた場合、そ
の衝撃が大きいとパック内の日本酒が液相から固相に転
移する可能性がある。このため、時間Ｔ１経過後である
場合には制御装置は信号を発して警報手段５により警報
（例えば警報ランプ点灯）を発する（Ｓ９）。警報が発
せられたならば、例えば冷凍庫１内のパックを一つ取り
出し中を開けて固化の有無を確認する等の手段を講じ
る。なお、時間Ｔ１経過前であればパック内温度は０℃
或いはそれ以上であるから警報を発する必要はない。

【００２２】図５は以上の装置により過冷却とした日本
酒の利用法の一例を示す。例えば店内において、客の求
めにより上記装置により過冷却となっている日本酒パッ
クを冷凍庫１から取り出し、パックＰの注ぎ口を切断し
て開放する。この状態ででやや高い位置からパックＰ内
の日本酒Ｊをカラフェ等の容器１０に勢い良く注ぎ込
む。これにより液相の日本酒Ｊ１は容器１０内に落下し
た衝撃により瞬時に固化し、容器内ではシャーベット状
の日本酒Ｊ２となり極めて効果的な演出が行える。な
お、この場合容器１０も冷却しておくことが望ましい。
また当然のことながら内部で固化する状態が目視できる
よう容器１０は透明のものを使用する。

【００２３】発明者等は、発明者が醸造した日本酒（純
米吟醸酒／添加アルコール無し／アルコール濃度１５．
４度）を過冷却温度−１４℃として上記容器に注いで試
験したところ、極めて良好なシャーベット日本酒Ｊ２を
得ることができた。またこのシャーベット状日本酒Ｊ２
は流動性があるため、この状態でグラス１１に注ぎ試飲
した。試飲をした者全員が高い食味感を得て商品性も高
いものとの意見が大半を占めた。また、日本酒を凍結す
ることにより水分と酒精分とが分離して味覚が低下する
ことも予想されたが、実際にはシャーベット状のもの、
或いは解凍して完全な液相に戻ったものの何れも冷凍前
と同じく高い食味感を持っていた。これは特に、試験対
象の日本酒が水の分子との親和性が高い天然のアルコー
ル分のみを含有する純米吟醸酒であることも大きいもの
と考えられる。

【００２４】なお、以上過冷却対象として日本酒を例に
本願発明を説明したが、本願はもとより日本酒に限定さ
れるものではなく、例えばワイン等の他の酒類、或いは
アルコールを含有しない飲料、さらには用途があれば飲
料以外の液体にも応用可能である。また、液体を充填す
る容器ももとより紙パックに限るものではなく、通常の
瓶等であっても構わないが、ガラス瓶の場合、液体を注
ぐ前にガラス瓶自体に衝撃が加わると内部の液体が固化
する可能性がある。この場合氷となることにより体積が
膨張して瓶が割れる可能性が高いので、安全性の検知か
らは紙パック等が好ましい。

【００２５】

【発明の効果】本発明は以上具体的に説明した如く、冷
却装置に振動センンサを設けることにより物理的に不安
定な過冷却状態の液体が、利用時にも確実に液相を保持
しているか否かが判るので、誤って固相となった酒等の
液体を提供する等の失敗がなく確実に過冷却の液体を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る過冷却用冷却装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】図１に示す過冷却用冷却装置の冷却作動状態の
一例を示すフロー図である。

【図３】冷凍庫内の温度変化と、冷却対象物の温度変化
との関係を示す線図である。

【図４】図１に示す過冷却用冷却装置の警報手段の作動
状態を示すフロー図である。

【図５】過冷却された日本酒を注ぐ状態を示す容器の斜
視図である。

【符号の説明】 １ 冷凍庫 ２ コンプレッサ ３ 制御装置 ４ 入力手段 ５ 警報手段 Ｐ （日本酒充填用）紙パック Ｊ 日本酒 Ｊ１ 液相の日本酒 Ｊ２ 固相（シャーベット状）の日本酒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25D 11/00 101 C12G 3/08 101 F25D 23/00 301

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却対象を収納する冷凍庫と、この冷凍
   庫内の温度を制御する制御装置とを有し、冷却対象を冷
   却することにより当該冷却対象を過冷却とするよう冷却
   温度を制御する冷却装置において、 冷凍庫には冷凍庫
   に加えられる振動を検知する振動センサが設けられ、当
   該振動センサは制御装置に接続され、制御装置には冷凍
   庫内の冷却対象の温度と振動の強度とから冷凍庫内の冷
   却対象の固化の有無を検知する手段が設けられているこ
   とを特徴とする過冷却用冷却装置。
2. 【請求項２】 前記冷却対象の温度は、冷却開始からの
   経過時間により間接的に計測するよう構成したことを特
   徴とする請求項１記載の過冷却用冷却装置。
3. 【請求項３】 前記制御装置には警報手段が設けられ
   ていることを特徴とする請求項１又は２記載の過冷却用
   冷却装置。