特許 6077985 液体急冷装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6077985

(24)【登録日】2017年1月20日

(45)【発行日】2017年2月8日

(54)【発明の名称】液体急冷装置

(51)【国際特許分類】

   F25C 1/14 20060101AFI20170130BHJP

   B67D 1/08 20060101ALI20170130BHJP

【ＦＩ】

   F25C1/14 D

   B67D1/08 A

【請求項の数】7

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2013-255412(P2013-255412)

(22)【出願日】2013年12月10日

(65)【公開番号】特開2015-114025(P2015-114025A)

(43)【公開日】2015年6月22日

【審査請求日】2016年2月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004743

【氏名又は名称】日本軽金属株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】311007202

【氏名又は名称】アサヒビール株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】398032289

【氏名又は名称】株式会社テックスイージー

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】細野 洋司

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 善典

(72)【発明者】

【氏名】小林 隆秀

【審査官】 鈴木 充

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０３２３８７４０（ＵＳ，Ａ）

【文献】 実開平０６−０５６６６５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０２−２１３６６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１１１２１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０４２６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０２３０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０２８５４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｃ １／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外壁を冷却することができる筒状の冷却管と、
前記冷却管を覆い回転軸を中心に回転運動することができる筒状の被覆管と、
前記冷却管の外壁と前記被覆管の内壁との間の間隙にのみ液体を導入することができる液体導入路と、
を備え、
前記冷却管の外壁の表面温度は、前記液体の凝固点以下に冷却され、
前記被覆管は、内壁に螺旋状の凸部を有し、
前記液体導入路の一端は、前記間隙の一方の端部に配置され、
前記間隙の他方の端部は、前記一方の端部よりも鉛直方向の下側に配置される
ことを特徴とする液体急冷装置。

【請求項2】

前記被覆管の外壁に固定される第１歯車と、
モータと、
前記モータのシャフトに接合され且つ前記第１歯車と噛み合う第２歯車と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の液体急冷装置。

【請求項3】

筐体と、
前記筐体に固定され、前記被覆管の外壁に対向する保持リングと、
前記被覆管の外壁に固定され、前記筐体に固定された２つの案内板の間の溝に嵌まる案内リングと、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体急冷装置。

【請求項4】

冷媒を前記冷却管の内部に供給する冷媒導入路と、
前記冷媒導入路の外壁と前記冷却管の内壁とを連結する補強部材と、
を備えることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の液体急冷装置。

【請求項5】

前記凸部は、前記被覆管の内壁のうち前記冷却管の外壁と対向する部分において前記回転軸方向の一端から他端に亘って設けられる
ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の液体急冷装置。

【請求項6】

前記被覆管は、透明または透光性を有することを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の液体急冷装置。

【請求項7】

前記間隙に導入する前記液体を予め冷却することができる予冷装置をさらに備える
ことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の液体急冷装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体の少なくとも一部を氷結させた状態で注出できる液体急冷装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、飲料等の食品を氷結させた状態で所定量を注出できる装置が知られている。例えば、特許文献１には、食品を冷却する冷却筒と、冷却管の表面で氷結した食品を掻き取り撹拌させる螺旋状の撹拌翼とを有する冷菓製造機が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１−３７４１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１においては、氷結させた食品をタンクに貯留させるため、タンクから注出した時点で鮮度が低下している可能性があった。このため、食品の提供時において香気等が劣化している可能性があった。

【0005】

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、氷結した液体を新鮮な状態で注出することができる液体急冷装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成するため、本発明に係る液体急冷装置は、外壁を冷却することができる筒状の冷却管と、前記冷却管を覆い回転軸を中心に回転運動することができる筒状の被覆管と、前記冷却管の外壁と前記被覆管の内壁との間の間隙に液体を導入することができる液体導入路と、を備え、前記冷却管の外壁の表面温度は、前記液体の凝固点以下に冷却され、前記被覆管は、内壁に螺旋状の凸部を有することを特徴とする。

【0007】

これにより、間隙に導入された液体は、凸部に接触するので凸部に沿って緩やかに搬送されることができる。液体は、緩やかに搬送されながら冷却管に接触することで、冷却管の外壁で氷結し付着する。また、被覆管が回転することができるので、冷却管の外壁に付着した液体は、凸部によって掻きとられて搬送される。そして、氷結した液体は、容器に注出される。このように、液体急冷装置は、容器に注出する直前に液体を氷結させることができる。よって、本発明に係る液体急冷装置は、氷結した液体を新鮮な状態で注出することができる。

【0008】

本発明の望ましい態様として、前記液体導入路の一端は、前記間隙の一方の端部に配置され、前記間隙の他方の端部は、前記一方の端部よりも鉛直方向の下側に配置されることが好ましい。これにより、氷結した液体を搬送するための力として凸部による押圧力に加えて重量を利用することができる。よって、本発明に係る液体急冷装置は、氷結した液体をより効率的に容器に注出することができる。

【0009】

本発明の望ましい態様として、前記凸部は、前記被覆管の内壁のうち前記冷却管の外壁と対向する部分において前記回転軸方向の一端から他端に亘って設けられることが好ましい。被覆管の内壁と冷却管の外壁とが対向する部分は、比較的幅が狭くなっており液体が氷結しやすい部分である。仮に、凸部が被覆管の内壁のうち冷却管の外壁と対向する部分において回転軸方向の途中まで設けられている場合、凸部が途切れる部分に氷結した液体が留まり排出されなくなる可能性がある。これに対して、本発明に係る液体急冷装置は、凸部が被覆管の内壁と冷却管の外壁とが対向する部分の一端から他端に亘って設けられるので、氷結した液体をより確実に外部に向けて搬送することができる。このため、本発明に係る液体急冷装置は、氷結した液体が間隙の途中で溜まり排出されなくなる事態を抑制することができる。

【0010】

本発明の望ましい態様として、前記被覆管は、透明または透光性を有することが好ましい。これにより、操作者は、間隙を外部から視認することができる。このため、本発明に係る液体急冷装置は、故障が起こった場合等の点検の際に不具合が生じている箇所を見つけやすくすることができる。また、操作者は、間隙に液体が導入され氷結し、螺旋状の凸部によって掻きとられて下方へ搬送される一連の様子を視認することができる。このように液体が瞬時に氷結し、螺旋状の凸部によって搬送される様子は、操作者にとって物珍しいものである可能性が高い。よって、本発明に係る液体急冷装置は、液体を注出する様子を見せることで嗜好性を高めることができる。

【0011】

本発明の望ましい態様として、前記間隙に導入する前記液体を予め冷却することができる予冷装置をさらに備えることが好ましい。これにより、液体導入路から間隙に導入される液体が予め低温になるので、液体急冷装置は、間隙において液体が氷結するまでの時間を短縮することができる。よって、本発明に係る液体急冷装置は、間隙における液体の氷結をより確実に行うことができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、氷結した液体を新鮮な状態で注出することができる液体急冷装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本実施形態に係る液体急冷装置の斜視図である。

【図2】図２は、図１におけるＡ−Ａ’断面を模式的に表した模式図である。

【図3】図３は、被覆管を回転させる構成を説明する説明図である。

【図4】図４は、回転軸を含む平面で被覆管を切った場合の断面図である。

【図5】図５は、図２における冷却管の外壁と被覆管の内壁との間に生ずる間隙の拡大図である。

【図6】図６は、制御部の構成を示す模式図である。

【図7】図７は、液体急冷装置を用いて、氷結した液体を注出する方法のフローチャートである。

【図8】図８は、変形例１に係る液体急冷装置の構成を模式的に表した模式図である。

【図9】図９は、変形例２に係る液体急冷装置の断面を模式的に表した模式図である。

【図10】図１０は、変形例２に係る内筒の形状等を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明を実施するための実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

【0015】

（実施形態）
図１は、本実施形態に係る液体急冷装置の斜視図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ’断面を模式的に表した模式図である。図３は、被覆管を回転させる構成を説明する説明図である。図４は、回転軸を含む平面で被覆管を切った場合の断面図である。図５は、図２における冷却管の外壁と被覆管の内壁との間に生ずる間隙の拡大図である。図１から図５を用いて、本実施形態に係る液体急冷装置１の概要を説明する。また、以下の説明において、回転軸Ｚｒに対して直交する方向は、単に径方向と記載される。

【0016】

（液体急冷装置）
液体急冷装置１は、例えば、アルコール飲料を氷結した状態で注出するための装置である。液体急冷装置１は、筐体１００と、容器保持部１０１とを有する。容器保持部１０１の上面には容器９１が設置され、氷結した状態のアルコール飲料が容器９１内に供給される。図２に示すように、容器保持部１０１は、内部に重量計５７を有する。重量計５７は、容器保持部１０１の上面に載っている容器９１および注出したアルコール飲料の重量を測定することができる。重量計５７は、例えばひずみゲージである。ひずみゲージは、荷重が加えられたときの変形で生ずる歪みを電気信号として検出することができるセンサである。なお、液体急冷装置１が注出する対象は、アルコール飲料に限らず、水であってもよいし、ノンアルコール飲料であってもよいし、麺料理用の汁またはドレッシング等の液状食品であってもよい。

【0017】

図２に示すように、液体急冷装置１は冷却管３１を備える。冷却管３１は、外壁を冷却することができる円筒状の部材である。例えば、冷却管３１は、鉛直方向の上下方向に端面を有する円筒状、すなわち鉛直方向に軸方向を有する円筒状である。例えば、冷却管３１は、ステンレス鋼によって形成されている。冷却管３１は、上側の端面にキャップ３２を有しており、上側の端面が塞がれている。冷却管３１は、下側の端面に底面３１ｂを有しており、下側の端面が塞がれている。冷却管３１は、例えば、筐体１００の外壁から突出するブラケット３６にキャップ３２がネジ等によって接合されることによって、筐体１００に固定されている。また、冷却管３１は、例えば内壁に温度センサ５９を備える。温度センサ５９は、冷却管３１の内壁の表面温度を測定することができる。また、冷却管３１が金属であるステンレス鋼で形成されているため、冷却管３１の内壁の表面温度は、冷却管３１の外壁の表面温度に略等しいまたは所定の相関関係がある。以下の説明においては、冷却管３１の外壁の表面温度および冷却管３１の内壁の表面温度は、冷却管３１の表面温度と適宜記載される。

【0018】

図２に示すように、液体急冷装置１は被覆管２１を備える。被覆管２１は、冷却管３１を覆い回転軸Ｚｒを中心に回転運動することができる円筒状の部材である。例えば、被覆管２１は、鉛直方向の上下方向に端面を有する円筒状、すなわち鉛直方向に軸方向を有する円筒状である。例えば、被覆管２１は、ポリカーボネートで形成されており、透明である。また、被覆管２１の内径は、冷却管３１の外径よりも大きい。なお、被覆管２１は、透明ではなく透光性を有する材料で形成されていてもよいし、金属等の不透明な材料で形成されていてもよい。

【0019】

また、図２および図４に示すように、被覆管２１は、内壁に螺旋状の凸部２２を有する。例えば、図４に示すように、凸部２２は、被覆管２１の内部側から見た場合に右肩下がりの螺旋状である。例えば、凸部２２は、被覆管２１の内壁と一体に形成されている。また、図５に示すように、凸部２２の径方向の高さＬ２は、冷却管３１の外壁と被覆管２１の内壁との間に生ずる間隙Ｇの幅Ｌ１よりも小さい。例えば、凸部２２の径方向の高さＬ２は、間隙Ｇの幅Ｌ１の５０％以上１００％未満であることが好ましい。さらに、高さＬ２は、幅Ｌ１の９５％以上１００％未満であることがより好ましい。より具体的には、本実施形態において、凸部２２の径方向の高さＬ２は、５ｍｍであり、間隙Ｇの幅Ｌ１は、５．１ｍｍ以上５、２ｍｍ以下である。また、凸部２２は、図２に示すように、被覆管２１の内壁のうち冷却管３１の外壁と対向する部分において回転軸Ｚｒ方向の一端から他端に亘って設けられている。なお、凸部２２は、被覆管２１の内壁に複数本形成されていてもよい。また、凸部２２は、被覆管２１の内部側から見た場合に左肩下がりの螺旋状であってもよく、その場合は後述する被覆管２１の回転方向が逆方向になる。

【0020】

被覆管２１は、外壁の上端部に固定される歯車２３と、歯車２３のすぐ下側に配置される保持リング２４と、を有する。歯車２３は、内径が被覆管２１の外径に略等しい円環状の部材であって、例えば接着剤等によって被覆管２１に固定されている。保持リング２４は、例えば、内径が被覆管２１の外径よりも大きい円環状の部材であって、筐体１００の外壁から突出するブラケット２６に固定される。これにより、被覆管２１は、歯車２３、保持リング２４およびブラケット２６を介して筐体１００に支持されている。なお、歯車２３は、被覆管２１と一体に形成されていてもよい。

【0021】

被覆管２１の内径が冷却管３１の外径よりも大きいため、図２に示すように、冷却管３１の外壁と被覆管２１の内壁との間には間隙Ｇが生ずる。間隙Ｇの一方の端部である第１端部Ｇ１は、シール部材３３によって塞がれている。シール部材３３は、例えばＯリングであり、間隙Ｇの第１端部Ｇ１から異物が侵入することを防いでいる。また、本実施形態においては冷却管３１および被覆管２１が鉛直方向に軸方向を有する円筒状であるため、間隙Ｇの他方の端部である第２端部Ｇ２は、第１端部Ｇ１よりも鉛直方向の下側に配置されている。また、仮に冷却管３１および被覆管２１が鉛直方向に対して角度をなす方向に軸方向を有する円筒状である場合であっても、第２端部Ｇ２は、第１端部Ｇ１よりも鉛直方向の下側に配置されることとなる。

【0022】

また、図２に示すように、液体急冷装置１は、被覆管２１の下側にアタッチメント２１ａを有する。アタッチメント２１ａは、全体が筒状の部材であって、取付部２１１と、絞り部２１２と、整流部２１３とを有する。取付部２１１は、例えば、内径が被覆管２１の外径よりも大きい円環状の部材であって、被覆管２１の外壁の一部を覆っている。取付部２１１は、筐体１００の外壁から突出するブラケット２８に固定される。これにより、アタッチメント２１ａは、被覆管２１との間に隙間を生じるように筐体１００に支持されている。これにより、被覆管２１が回転するときでも、アタッチメント２１ａは回転しない。絞り部２１２は、上端が取付部２１１に接合される円筒状の部材である。絞り部２１２の内径は、上端から下端に向かって小さくなっている。整流部２１３は、上端が絞り部２１２の下端に接合される円筒状の部材である。整流部２１３は、内径が一定であって、下端部が液体急冷装置１の外部に向かって開口している。

【0023】

なお、アタッチメント２１ａは、筐体１００に固定されなくてもよく、例えば被覆管２１に固定されてもよい。アタッチメント２１ａが被覆管２１に固定される場合、例えば、アタッチメント２１ａは、被覆管２１の外壁の下端部に設けられた雄ネジ部に、内壁にネジ溝を有する雌ネジ部材である取付部２１１が螺合することによって、被覆管２１に固定されればよい。また、アタッチメント２１ａが被覆管２１に固定される場合、取付部２１１が合成ゴムで形成されており、取付部２１１の内壁と被覆管２１の外壁との摩擦力によってアタッチメント２１ａが被覆管２１に固定されていてもよい。

【0024】

図３に示すように、被覆管２１は、モータ４１の駆動力によって回転軸Ｚｒを中心に回転運動することができる。モータ４１は、筐体１００の内部に固定されており、シャフト４２を有する。シャフト４２は、歯車４３に接合されている。歯車４３の側面に設けられた歯４３ｇは、歯車２３の側面に設けられた歯２３ｇに噛み合っている。これにより、モータ４１が駆動すると、シャフト４２、歯車４３および歯車２３を介して被覆管２１が回転軸Ｚｒを中心に回転する。例えば、被覆管２１は、回転軸Ｚｒ方向の上方から見て反時計回りに回転させられる。被覆管２１と凸部２２とは一体に形成されているため、凸部２２は、被覆管２１となって回転する。凸部２２は、被覆管２１の回転方向と同じ方向に回転し、かつ被覆管２１の回転速度と同じ回転速度で回転する。図４で示したように、凸部２２は、被覆管２１の内部側から見た場合に右肩下がりの螺旋状である。このため、間隙Ｇ内の任意の一箇所に物体があるとしたとき、被覆管２１が回転軸Ｚｒ方向の上方から見て反時計回りに回転すると、当該物体は、凸部２２の下側表面によって下方に押圧され、徐々に下方に搬送される。後述するように、本実施形態における当該物体は、冷却管３１によって氷結された液体である。

【0025】

また、上述したように、保持リング２４の内径が被覆管２１の外径よりも大きいため、被覆管２１は、滑らかに回転することができる。また、図２に示すように、被覆管２１は、外壁の下寄りの位置に案内リング２５を有する。案内リング２５は、内径が被覆管２１の外径に略等しい円環状の部材であって、例えば接着剤等によって被覆管２１に固定されている。案内リング２５は、筐体１００から突出する２つの案内板２７の間に形成される溝に嵌まっている。これにより、被覆管２１は、より安定して回転することができる。

【0026】

図３に示すように、液体急冷装置１は、冷媒導入路７１および冷媒排出路７２を有する。冷媒導入路７１は、冷媒を冷却管３１の内部へ供給するための管であって、例えばステンレス鋼で形成されている。冷媒排出路７２は、冷媒を冷却管３１の内部から外部へ排出するための管であって、例えばステンレス鋼で形成されている。本実施形態における冷媒は、凝固点降下させた水溶液であって、例えば、天然塩の水溶液である塩水である。冷媒導入路７１は、ブラケット３６およびキャップ３２を貫通して、冷却管３１の内部の底面３１ｂ付近まで達する。冷媒導入路７１は、冷却管３１の内部の底面３１ｂ付近で連結路７４を介して冷媒排出路７２に接続される。冷媒排出路７２は、冷却管３１の内部の底面３１ｂ付近から、キャップ３２およびブラケット３６を貫通して、冷却管３１の外部に達する。なお、冷媒は、塩化ナトリウム水溶液、塩化カリウム水溶液または塩化アンモニウム水溶液等であってもよい。また、冷媒は、気体であってもよいし、金属塩の水溶液以外の液体であってもよい。

【0027】

また、冷媒導入路７１および冷媒排出路７２は、外壁から突出する補強部材３４を有する。補強部材３４の端部は、例えば溶接等によって冷却管３１の内壁に固定されている。また、連結路７４は、外壁から突出する補強部材３５を有する。補強部材３５の端部は、例えば溶接等によって冷却管３１の底部３１ｂに固定されている。これにより、冷却管３１と冷媒導入路７１、冷媒排出路７２および連結路７４とが補強部材３４、３５を介して連結されるため、冷却管３１が径方向に振動する事態が抑制される。

【0028】

図２、３に示すように、液体急冷装置１は、冷媒を冷却するための冷却装置５６を有する。冷却装置５６は、例えばコンプレッサーを備えており、冷媒を冷却することができる。例えば本実施形態において、冷却装置５６は、冷媒の温度を−５０℃以上−１０℃以下の範囲で冷却することができる。冷媒の温度は、後述する間隙Ｇに導入される液体の凝固点に応じて変化させることができる。冷媒導入路７１および冷媒排出路７２は、冷却装置５６に接続される。冷却装置５６にて冷却された冷媒は、冷媒導入路７１によって冷却管３１の内部へ運ばれ、冷却管３１の熱を奪うことで冷却管３１を冷却する。冷却管３１から熱を受け取った冷媒は、冷媒排出路７２によって冷却管３１の外部へ運ばれ、冷却装置５６に戻される。このように、冷媒が冷媒導入路７１、冷媒排出路７２および冷却装置５６を循環することで、冷却管３１の外壁の表面温度は、後述する間隙Ｇに導入される液体の凝固点以下に冷却される。なお、冷却装置５６は、必ずしもコンプレッサーを用いて冷媒を冷却しなくてもよく、ペルチェ素子を用いて冷媒を冷却してもよいし、液体窒素を用いて冷媒を冷却してもよい。また、冷却装置５６は、冷媒の温度を−５０℃以上−１０℃以下に限らず当該範囲外の温度に冷却することができてもよい。

【0029】

また、冷媒導入路７１および冷媒排出路７２は、液体急冷装置１の外部の空気に接する部分が断熱材で覆われていることが望ましい。このようにすることで、外部の空気が有する熱が冷媒導入路７１および冷媒排出路７２を通る冷媒に伝わりにくくなる。このため、冷媒導入路７１および冷媒排出路７２は、冷媒の温度を保ちながら運ぶことができるため、効率的に冷却管３１を冷却することができる。

【0030】

図２、３に示すように、液体急冷装置１は、液体を貯留しておく液体タンク５３と、間隙Ｇに当該液体を導入することができる液体導入路７３を有する。本実施形態において液体タンク５３は、筐体１００の外部に配置されておりアルコール飲料を貯留している。液体導入路７３は、例えば、シリコーンで形成された管である。液体導入路７３の一端は、間隙Ｇの一方の端部である第１端部Ｇ１に配置される。例えば、液体導入路７３は、ブラケット３６およびシール部材３３を貫通し、一端が第１端部Ｇ１に位置するように配置されている。液体導入路７３から間隙Ｇに導入された液体は、凸部２２に接触するので凸部２２に沿って緩やかに降下する。また、液体導入路７３の第１端部Ｇ１側の端部は、被覆管２１の内壁に向かって開口している方が望ましい。これにより、液体導入路７３から間隙Ｇに導入された液体は、凸部２２により接触しやすくなり、凸部２２に沿ってより緩やかに降下しやすくなる。

【0031】

また、液体急冷装置１は、バルブ５５と、予冷装置５４と、液体タンク連結部７５とを備える。液体導入路７３の他端は、バルブ５５および予冷装置５４を介して液体タンク連結部７５の一端に接続される。例えば、液体タンク連結部７５は、図１に示すように筐体１００の外壁に配置されている。液体タンク連結部７５の他端は、液体供給路７６によって液体タンク５３に接続されている。また、例えば、液体供給路７６の液体タンク５３側の端部は、液体タンク５３の内部で液体の中に配置されている。

【0032】

バルブ５５は、例えばステッピングモータを備えるボールバルブであり、ステッピングモータによってバルブ開度を調節することで液体の流量を調節することができる。予冷装置５４は、例えばコンプレッサーを備えており、液体タンク５３に貯留されている液体を間隙Ｇに送る前に予め冷却することができる。なお、液体急冷装置１は、予冷装置５４を備える方が望ましいが、予冷装置５４を備えていなくてもよい。

【0033】

図２に示すように、例えば、液体タンク５３は、ガス供給路７７によって加圧ボンベ５８に接続されている。例えば、加圧ボンベ５８は、内部に二酸化炭素を高圧で内蔵しており、ガス供給路７７を介して二酸化炭素を液体タンク５３の内部に送り込むことができる。液体タンク５３の内部は、他の部材との接続部分を除いて密閉された空間である。このため、加圧ボンベ５８から液体タンク５３の内部に二酸化炭素が送り込まれると、液体タンク５３の内圧が高くなる。液体タンク５３の内圧が高くなると液体タンク５３内に貯留されている液体の液面が押されるので、液体は、液体供給路７６を介して液体タンク５３の外部へ送り出される。そして、液体は、液体タンク連結部７５を経て予冷装置５４に送られる。液体は、予冷装置５４で所定の温度に冷却された後、バルブ５５のバルブ開度に応じた流量で間隙Ｇに導入される。なお、加圧ボンベ５８に内蔵されている気体は、二酸化炭素でなく他の気体であってもよい。また、液体タンク５３に貯留されている液体を外部へ送り出す方法は、加圧ボンベ５８による方法でなくてもよく、例えば、液体タンク５３に接続されたポンプによって液体を汲み上げて送り出す方法であってもよい。

【0034】

液体タンク５３の液体が間隙Ｇに導入されるとき、冷却管３１が冷媒によって冷却され、被覆管２１がモータ４１によって回転する。冷却管３１の表面温度は、間隙Ｇに導入される液体の凝固点以下となっている。間隙Ｇに導入された液体は、冷却管３１の外壁に接触することで氷結する。例えば本実施形態において、間隙Ｇに導入された液体は、冷却管３１の軸方向の全長のうち半分の位置までに氷結する。氷結した液体は、冷却管３１の外壁に付着する。また、被覆管２１が回転軸Ｚｒを中心に回転しているので、被覆管２１の内壁に設けられた螺旋状の凸部２２が回転する。螺旋状の凸部２２は、冷却管３１の外壁に付着した液体を掻きとって下方へ搬送する。下方へ搬送された液体は、間隙Ｇの第２端部Ｇ２からアタッチメント２１ａ側に排出され、アタッチメント２１ａで整流される。その後、氷結した液体は、アタッチメント２１ａの下端から落下し、容器９１に注出される。

【0035】

仮に、冷却管３１および被覆管２１が鉛直方向に対して角度をなす方向に軸方向を有する円筒状または水平方向に軸方向を有する円筒状である場合、間隙Ｇに導入された液体は、重力によって間隙Ｇ内で鉛直方向の下側の部分に偏る可能性がある。これに対して、本実施形態においては、冷却管３１および被覆管２１が鉛直方向に軸方向を有する円筒状であり、かつ間隙Ｇに導入された液体が螺旋状の凸部２２に沿って緩やかに降下する。これにより、間隙Ｇに導入された液体が間隙Ｇ内で一部に偏りにくくなる。このため、液体急冷装置１は、間隙Ｇに導入された液体を、迅速かつ均一に氷結させることができる。

【0036】

また、仮に、アタッチメント２１ａが被覆管２１とともに回転する場合、氷結した液体は、遠心力によってアタッチメント２１ａの内壁に押し付けられることによりアタッチメント２１ａの下端から落下しにくくなる可能性がある。これに対して、本実施形態においては、被覆管２１がモータ４１によって回転するとき、アタッチメント２１ａは回転しない。これにより、氷結した液体は、アタッチメント２１ａの内部において遠心力を受けない。このため、液体急冷装置１は、氷結した液体がアタッチメント２１ａの下端から落下しやすくすることができる。

【0037】

また、凸部２２は、冷却管３１の外壁に付着した液体をより確実に掻きとれることが望ましい。上述したように、凸部２２の径方向の高さＬ２が５ｍｍであり、間隙Ｇの幅Ｌ１が５．１ｍｍ以上５、２ｍｍ以下である。これにより、凸部２２は、冷却管３１の外壁で氷結した液体の大部分を掻きとることができる。

【0038】

また、液体急冷装置１は、バルブ５５のバルブ開度を調節して間隙Ｇに導入される液体の流量を調節することで、液体の氷結の程度を変えることができる。例えば、バルブ５５のバルブ開度が大きくなると、間隙Ｇに導入される液体の流量が増加するので液体が比較的氷結しにくくなる。このため、容器９１に注出されたときの氷結した液体は、比較的やわらかい状態となる。一方、バルブ５５のバルブ開度が小さくなると、間隙Ｇに導入される液体の流量が減少するので液体が比較的氷結しやすくなる。このため、容器９１に注出されたときの氷結した液体は、比較的かたい状態となる。なお、液体急冷装置１は、バルブ５５のバルブ開度を一定とすることで間隙Ｇに導入される液体の流量を固定し、冷媒の流量および温度を制御することで、液体の氷結の程度を変えてもよい。このように、液体の氷結の程度は、冷媒導入路７１および冷媒排出路７２に循環させる冷媒の流量および温度を制御することによって、調節されてもよい。冷媒の流量および温度を制御することによって、液体急冷装置１は、液体の氷結の程度をより緻密に調節することができる。さらに、液体急冷装置１は、バルブ５５のバルブ開度を調節して間隙Ｇに導入される液体の流量と、冷媒の流量および冷媒の温度との両方を制御することで、液体の氷結の程度を変えるようにしてもよい。

【0039】

（制御部）
図６は、制御部の構成を示す模式図である。図２に示すように、液体急冷装置１は、制御部５１を有する。制御部５１は、例えば、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）である。ＰＬＣは、入力される入力信号の変化に応じて、出力する出力信号を変化させる制御装置である。図６に示すように、制御部５１は、入力回路５１ａと、中央演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）５１ｂと、記憶装置であるメモリ５１ｃと、出力回路５１ｄと、を備える。出力信号を変化させる条件は、メモリ５１ｃにプログラムとして記憶されている。メモリ５１ｃに記憶させるプログラムは、例えば、電気回路図を記号化したラダー図で記述される。また、メモリ５１ｃは、バルブ５５のバルブ開度の設定値と、しきい値として容器９１に注出する液体の重量の設定値と冷却管３１の表面温度の設定値と、を記憶しておくことができる。ＣＰＵ５１ｂは、メモリ５１ｃに記憶されたプログラムにしたがって、入力信号としきい値との比較を行い、比較結果に応じて出力信号を変化させる。制御部５１は、メモリ５１ｃに記憶させるプログラムや設定値を変更することで、出力信号を変化させる条件を変更することができる。

【0040】

メモリ５１ｃに記憶させておくバルブ５５のバルブ開度の設定値および容器９１に注出する液体の重量の設定値は、制御部５１に接続されたバルブ設定部６２および重量設定部６３によって調節可能になっている。バルブ設定部６２は、図１に示すように筐体１００の外壁に配置され、バルブ５５のバルブ開度が数字で表示される表示部６２ａと、当該数字を上下させる２つの押しボタン６２ｂ、６２ｃとを有する。バルブ設定部６２は、押しボタン６２ｂ、６２ｃの操作に応じてメモリ５１ｃに記憶させておくバルブ５５のバルブ開度の設定値を変更し、表示部６２ａにバルブ開度を数字として表示することで操作者にバルブ開度の設定値を知らせることができる。重量設定部６３は、例えば、図１に示すように筐体１００の外壁に配置されるダイヤルである。重量設定部６３は、回転操作に応じてメモリ５１ｃに記憶させておく容器９１に注出する液体の重量の設定値を変更することができる。例えば、重量設定部６３が時計回りに回転させられるほど、メモリ５１ｃに記憶させておく容器９１に注出する液体の重量の設定値が大きくなり、重量設定部６３が反時計回りに回転させられるほど、メモリ５１ｃに記憶させておく容器９１に注出する液体の重量の設定値が小さくなる。なお、バルブ設定部６２および重量設定部６３の位置や構成は上述したものに限らない。例えば、バルブ設定部６２および重量設定部６３は、タッチパネル付き液晶表示装置に表示されてもよい。バルブ設定部６２および重量設定部６３がタッチパネル付き液晶表示装置に表示される場合、表示されたバルブ設定部６２および重量設定部６３に対して指等が接触または近接することによって、バルブ５５のバルブ開度の設定値および容器９１に注出する液体の重量の設定値が変更される。

【0041】

図２に示すように、制御部５１は、重量計５７と、温度センサ５９と、モータ４１と、バルブ５５と、冷却装置５６とに接続されている。重量計５７は、測定した重量を電気信号として制御部５１に送ることができる。温度センサ５９は、測定した冷却管３１の表面温度を電気信号として制御部５１に送ることができる。モータ４１は、制御部５１から電気信号を受け取り、当該電気信号に応じて駆動を開始または停止することができる。バルブ５５は、制御部５１から電気信号を受け取り、当該電気信号に応じてバルブ５５に備えられるステッピングモータが駆動し開閉動作を行うことができる。また、制御部５１がバルブ５５へ送る電気信号は、メモリ５１ｃに記憶されたバルブ開度の設定値に応じて変化する。バルブ５５は、制御部５１から送られる電気信号の変化に応じて、バルブ開度を増減させることができる。冷却装置５６は、制御部５１から電気信号を受け取り、冷却を開始または停止することができる。冷却装置５６の冷却温度は、例えば、メモリ５１ｃに記憶された冷却管３１の表面温度の設定値に応じて変化する。メモリ５１ｃに記憶された冷却管３１の表面温度の設定値は、例えば、メモリ５１ｃに記憶されたプログラムを変更するによって変更することができる。

【0042】

また、図１に示すように、液体急冷装置１は、電源スイッチ６０と、作動スイッチ６１とを備える。制御部５１は、電源スイッチ６０および作動スイッチ６１に接続されている。電源スイッチ６０および作動スイッチ６１は、例えば押しボタンである。液体急冷装置１は、電源に接続されており、電源スイッチ６０が押圧されることによって電源との導通状態が切り換えられる。例えば、液体急冷装置１は、電源との導通状態を保たれている間は冷却装置５６を稼働させて冷却装置５６内の冷媒を冷却している。液体急冷装置１は、電源スイッチ６０の操作によって電源との導通状態を保たれた状態で作動スイッチ６１が押圧されることで、液体を注出する動作を開始する。

【0043】

（液体の注出方法）
図７は、液体急冷装置を用いて、氷結した液体を注出する方法のフローチャートである。本実施形態に係る液体急冷装置１を用いた液体の注出方法は、冷却管３１の冷却を開始する工程（ステップＳ１）と、温度センサ５９を用いて冷却管３１の表面温度を測定する工程（ステップＳ２）と、冷却管３１の表面温度としきい値（冷却管３１の表面温度の設定値）との比較を行う工程（ステップＳ３）と、氷結した液体が容器９１に注出される工程（ステップＳ４）と、重量計５７を用いて容器９１に注出された液体の重量を測定する工程（ステップＳ５）と、容器９１に注出された液体の重量としきい値（容器９１に注出する液体の重量の設定値）との比較を行う工程（ステップＳ６）と、液体の注出を停止する工程（ステップＳ７）と、を含む。液体急冷装置１は、電源との導通状態が保たれた状態で作動スイッチ６１が押圧されると、ステップＳ１からステップＳ７までを自動で行うことができる。

【0044】

まず、液体急冷装置１は、冷却管３１の冷却を開始する（ステップＳ１）。具体的には、作動スイッチ６１が押圧されることによって制御部５１から冷却装置５６に電気信号が送られる。そして、制御部５１から電気信号を受け取った冷却装置５６は、冷却装置５６内で冷却されていた冷媒を冷媒導入路７１および冷媒排出路７２によって循環させる。冷媒が循環することで、冷却管３１が冷却され始める。

【0045】

次に、温度センサ５９を用いて冷却管３１の表面温度が測定される（ステップＳ２）。温度センサ５９は、例えば、一定時間毎に冷却管３１の表面温度を測定し、当該表面温度を電気信号として制御部５１に送る。制御部５１に送られた電気信号は、入力回路５１ａを介してＣＰＵ５１ｂに送られる。ＣＰＵ５１ｂは、電気信号として送られてきた冷却管３１の表面温度としきい値としてメモリ５１ｃに記憶されている冷却管３１の表面温度の設定値との比較を行う。

【0046】

次に、ＣＰＵ５１ｂに電気信号として送られてきた冷却管３１の表面温度がしきい値（冷却管３１の表面温度の設定値）以上である場合（ステップＳ３、Ｎｏ）、ステップＳ２に戻り、温度センサ５９が再び冷却管３１の表面温度を測定する。また、ＣＰＵ５１ｂに電気信号として送られてきた冷却管３１の表面温度がしきい値（冷却管３１の表面温度の設定値）より低い場合（ステップＳ３、Ｙｅｓ）、工程がステップＳ４に進む。

【0047】

次に、バルブ５５が開かれることで液体が間隙Ｇに導入され、その後氷結した液体が図１に示した容器９１に注出される（ステップＳ４）。具体的には、制御部５１の出力回路５１ｄからバルブ５５およびモータ４１に電気信号が送られることで、バルブ５５が開かれ、モータ４１が駆動する。バルブ５５が開かれると、液体タンク５３に貯留された液体が予冷装置５４を通って間隙Ｇに導入される。間隙Ｇに導入された液体は、冷却管３１の外壁に接触するため氷結し、冷却管３１の外壁に付着する。また、モータ４１が駆動しているため、被覆管２１が回転軸Ｚｒを中心に回転している。これにより、螺旋状の凸部２２が回転するので、冷却管３１の外壁に付着した液体を掻きとって下方へ搬送する。下方へ搬送された液体は、間隙Ｇの第２端部Ｇ２からアタッチメント２１ａ側に排出され、アタッチメント２１ａで整流される。その後、氷結した液体は、アタッチメント２１ａの下端から落下し、容器９１に注出される。

【0048】

次に、重量計５７を用いて容器９１に注出された液体の重量が測定される（ステップＳ５）。重量計５７は、例えば、ステップＳ５に至るまでのステップ（例えばステップＳ４）において容器９１のみの重量を測定し、制御部５１のメモリ５１ｃに予め記憶させている。ステップＳ５において重量計５７は、例えば、一定時間毎に容器９１と容器９１に注出された液体とを合わせた重量を測定し、当該重量を電気信号として制御部５１に送る。制御部５１に送られた電気信号は、入力回路５１ａを介してＣＰＵ５１ｂに送られる。ＣＰＵ５１ｂは、電気信号として送られてきた重量とメモリ５１ｃに予め記憶させていた容器９１のみの重量との差分を算出する。当該差分は、容器９１に注出された液体の重量である。

【0049】

次に、ステップＳ５で算出した容器９１に注出された液体の重量がしきい値（容器９１に注出する液体の重量の設定値）を越えない場合（ステップＳ６、Ｎｏ）、ステップＳ５に戻り、重量計５７が再び容器９１と注出された液体とを合わせた重量を測定する。また、ステップＳ５で算出した容器９１に注出された液体の重量がしきい値（容器９１に注出する液体の重量の設定値）を越える場合（ステップＳ６、Ｙｅｓ）、工程がステップＳ７に進む。

【0050】

次に、バルブ５５が閉じられ、被覆管２１の回転が停止することで液体の注出が停止される（ステップＳ７）。具体的には、制御部５１の出力回路５１ｄからバルブ５５に電気信号が送られることで、バルブ５５が閉じられる。バルブ５５が閉じられると、液体タンク５３に貯留された液体が間隙Ｇに導入されなくなる。そして、間隙Ｇに残っている氷結した液体を外部に排出するために必要な所定時間の後、制御部５１の出力回路５１ｄからモータ４１に電気信号が送られることで、モータ４１の駆動が停止し、被覆管２１の回転が停止する。

【0051】

以上述べたように、本実施形態に係る液体急冷装置１は、外壁を冷却することができる筒状の冷却管３１と、冷却管３１を覆い回転軸Ｚｒを中心に回転運動することができる筒状の被覆管２１と、冷却管３１の外壁と被覆管２１の内壁との間の間隙Ｇに液体を導入することができる液体導入路７３と、を備える。また、冷却管３１の外壁の表面温度は、当該液体の凝固点以下に冷却される。また、被覆管２１は、内壁に螺旋状の凸部２２を有する。

【0052】

これにより、間隙Ｇに導入された液体は、凸部２２に接触するので凸部２２に沿って緩やかに搬送されることができる。液体は、緩やかに搬送されながら冷却管３１に接触することで、冷却管３１の外壁で氷結し付着する。また、被覆管２１が回転することができるので、冷却管３１の外壁に付着した液体は、凸部２２によって掻きとられて搬送される。そして、氷結した液体は、容器９１に注出される。このように、液体急冷装置１は、容器９１に注出する直前に液体を氷結させることができる。よって、本実施形態に係る液体急冷装置１は、氷結した液体を新鮮な状態で注出することができる。

【0053】

また、本実施形態において、液体導入路７３の一端は、間隙Ｇの一方の端部である第１端部Ｇ１に配置される。間隙Ｇの他方の端部である第２端部Ｇ２は、第１端部Ｇ１よりも鉛直方向の下側に配置される。これにより、氷結した液体を搬送するための力として凸部２２による押圧力に加えて重量を利用することができる。よって、本実施形態に係る液体急冷装置１は、氷結した液体をより効率的に容器９１に注出することができる。

【0054】

また、本実施形態において、凸部２２は、被覆管２１の内壁のうち冷却管３１の外壁と対向する部分において回転軸Ｚｒ方向の一端から他端に亘って設けられる。被覆管２１の内壁と冷却管３１の外壁とが対向する部分は、比較的幅が狭くなっており液体が氷結しやすい部分である。仮に、凸部２２が被覆管２１の内壁のうち冷却管３１の外壁と対向する部分において回転軸Ｚｒ方向の途中まで設けられている場合、凸部２２が途切れる部分に氷結した液体が留まり排出されなくなる可能性がある。これに対して、液体急冷装置１は、凸部２２が当該部分の一端から他端に亘って設けられるので、氷結した液体をより確実に外部に向けて搬送することができる。このため、液体急冷装置１は、氷結した液体が間隙Ｇの途中で溜まり排出されなくなる事態を抑制することができる。

【0055】

また、本実施形態において、被覆管２１は、透明または透光性を有する。これにより、操作者は、間隙Ｇを外部から視認することができる。このため、液体急冷装置１は、故障が起こった場合等の点検の際に不具合が生じている箇所を見つけやすくすることができる。また、操作者は、間隙Ｇに液体が導入され氷結し、螺旋状の凸部２２によって掻きとられて下方へ搬送される一連の様子を視認することができる。このように液体が瞬時に氷結し、螺旋状の凸部２２によって搬送される様子は、操作者にとって物珍しいものである可能性が高い。よって、液体急冷装置１は、液体を注出する様子を見せることで嗜好性を高めることができる。

【0056】

また、本実施形態に係る液体急冷装置１は、間隙に導入する前記液体を予め冷却することができる予冷装置を備える。これにより、液体導入路７３から間隙Ｇに導入される液体が予め低温になるので、液体急冷装置１は、間隙Ｇにおいて液体が氷結するまでの時間を短縮することができる。よって、液体急冷装置１は、間隙Ｇにおける液体の氷結をより確実に行うことができる。

【0057】

また、特許文献１のような従来技術においては、タンクに貯留される氷結した食品のすべてを注出することが困難であるため、タンクの底に残存した食品が無駄になる可能性があった。これに対して、本実施形態に係る液体急冷装置１は、制御部５１によって重量計５７から送られてくる情報に応じてバルブ５５を開閉することができる。このため、液体急冷装置１は、氷結した液体を必要な量だけ注出することができる。よって、液体急冷装置１は、無駄になる液体の量を抑制することができる。

【0058】

なお、液体急冷装置１は、被覆管２１およびアタッチメント２１ａの外壁を覆う円筒状のカバーを備えていてもよい。液体急冷装置１は、カバーを備えることで、断熱性を向上させることができ、間隙Ｇの内部の温度を保ちやすくすることができる。また、例えば、カバーは、ポリカーボネート等の透明な樹脂によって形成されていることが望ましい。カバーが透明である場合、操作者は、カバーおよび被覆管２１を通して間隙Ｇを外部から視認することができる。

【0059】

また、本実施形態において、冷却管３１および被覆管２１は、鉛直方向に軸方向を有する円筒状であったが、鉛直方向に対して傾斜する方向に軸方向を有する円筒状であってもよいし、水平方向に軸方向を有する円筒状であってもよい。ただし、上述したように、冷却管３１および被覆管２１が鉛直方向に軸方向を有する円筒状または鉛直方向に対して傾斜する方向に軸方向を有する円筒状である場合の方が、氷結した液体を搬送するための力として凸部２２による押圧力に加えて重量を利用することができる点で望ましい。

【0060】

（変形例１）
図８は、変形例１に係る液体急冷装置の構成を模式的に表した模式図である。変形例１に係る液体急冷装置１Ａは、冷却管３１Ａの形状が上述した実施形態の冷却管３１と異なることを特徴としている。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

【0061】

図８に示すように、変形例１に係る液体急冷装置１Ａは冷却管３１Ａを備える。冷却管３１Ａは、鉛直方向の上下方向に端面を有する円筒状の部材である。例えば、冷却管３１Ａは、ステンレス鋼によって形成されている。冷却管３１Ａは、下方の端部に外径が下方に向かって漸減する絞り部３１ｓを有する。絞り部３１ｓの下方の端面は、底部３１ｂＡによって塞がれている。絞り部３１ｓの外壁は、アタッチメント２１ａの絞り部２１２の内壁に対向している。これにより、絞り部３１ｓの外壁とアタッチメント２１ａの絞り部２１２の内壁との間には、間隙ＧＡが生じる。間隙ＧＡの上端部は、間隙Ｇに接続され、間隙ＧＡの下端部は、整流部２１３に接続されている。例えば、間隙ＧＡの幅は、間隙Ｇの幅に等しくなっている。

【0062】

上述した実施形態においては、アタッチメント２１ａの内部空間が大きいため、当該内部空間に氷結した液体が一定量溜まった後に整流部２１３を通過する可能性がある。これに対して、変形例１に係る液体急冷装置１Ａは、間隙ＧＡを有するため、整流部２１３を通過する氷結した液体の量をより安定させることができる。これにより、氷結した液体が容器９１に一定量ずつ注出されやすくなる。よって、変形例１に係る液体急冷装置１Ａは、氷結した液体が容器９１内でより隙間なく盛り付けられるようにすることができる。

【0063】

（変形例２）
図９は、変形例２に係る液体急冷装置の断面を模式的に表した模式図である。図１０は、変形例２に係る内筒の形状等を示す説明図である。変形例２に係る液体急冷装置１Ｂは、冷却管３１の内側に内筒８０を有することを特徴としている。内筒８０は、例えばポリカーボネートで形成されており、冷却管３１の内側に設けられる。内筒８０は、側部８１と、蓋部８２と、底部８３と、を有する。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

【0064】

側部８１は、外径が冷却管３１の内径よりも小さい円筒状であって、表面に複数の貫通孔８１ｈを有している。これにより、側部８１の外壁と冷却管３１との間には間隙ＧＢが生ずる。蓋部８２は、外径が冷却管３１の内径に略等しい円盤状の部材であって、側部８１の鉛直方向上側の端部を塞いでいる。底部８３は、外径が冷却管３１の内径に略等しい円盤状の部材であって、側部８１の鉛直方向下側の端部を塞いでいる。蓋部８２および底部８３が冷却管３１の内壁に接触することで、内筒８０の径方向の動きが規制されている。また、底部８３の鉛直方向下側の面には、支持部材８４が備えられている。支持部材８４は、一端を底部８３に接触させ他端を冷却管３１の底面３１ｂに接触させて、内筒８０を軸方向に支持している。

【0065】

変形例２に係る液体急冷装置１Ｂは、冷媒導入路７１Ｂおよび冷媒排出路７２Ｂを有する。冷媒導入路７１Ｂは、冷媒を内筒８０の内部へ供給するための管であって、例えばステンレス鋼で形成されている。内筒８０の内部に位置する冷媒導入路７１Ｂの端部７１Ｂｅは、開口しており、図１０に示すように底部８３付近まで達している。冷媒排出路７２Ｂは、冷媒を内筒８０の内部から外部へ排出するための管であって、例えばステンレス鋼で形成されている。内筒８０の内部に位置する冷媒排出路７２Ｂの端部７２Ｂｅは、開口しており、図１０に示すように蓋部８２付近に位置している。なお、端部７１Ｂｅおよび端部７２Ｂｅの位置は、上述した位置に限らない。

【0066】

変形例２に係る液体急冷装置１Ｂにおいて、内筒８０の内部を含めた冷却管３１の内部は、冷媒で満たされている。冷却装置５６によって冷却された冷媒は、冷媒導入路７１Ｂの端部７１Ｂｅから内筒８０の内部に供給される。内筒８０の内部に供給された冷媒は、貫通孔８１ｈを通って間隙ＧＢへ移動する。間隙ＧＢに達した冷媒は、冷却管３１の熱を奪うことで冷却管３１を冷却する。冷却管３１から熱を受け取った冷媒は、貫通孔８１ｈを通って内筒８０の内部に戻り、冷媒排出路７２Ｂの端部７２Ｂｅから冷却管３１の外部へ運ばれ、冷却装置５６に戻される。このように、冷媒が冷媒導入路７１Ｂ、間隙ＧＢ、冷媒排出路７２Ｂおよび冷却装置５６を循環することで、冷却管３１の外壁の表面温度は、間隙Ｇに導入される液体の凝固点以下に冷却される。

【0067】

液体急冷装置１Ｂは、冷媒を冷却管３１の内壁に直接接触させるので、効率的に冷却管３１を冷却することができる。また、内筒８０の内部に供給された冷媒が断面積の小さい貫通孔８１ｈを通って間隙ＧＢへ移動するので、間隙ＧＢにおける冷媒の流速が大きくなる。これにより、間隙ＧＢにおける熱伝達率が大きくなるので、液体急冷装置１Ｂは、より効率的に冷却管３１を冷却することができる。

【0068】

また、仮に冷媒導入路７１Ｂの端部７１Ｂｅと冷媒排出路７２Ｂの端部７２Ｂｅとが軸方向において同じ位置にある場合、端部７１Ｂｅから放出された冷媒が冷却管３１と熱交換する前に端部７２Ｂｅに達して冷却管３１の外部へ排出される可能性が高くなる。これに対して、液体急冷装置１Ｂにおいては、端部７１Ｂｅが底部８３付近に位置し、端部７２Ｂｅが蓋部８２付近に位置しているので、端部７１Ｂｅと端部７２Ｂｅとが離れている。このため、液体急冷装置１Ｂは、冷媒が冷却管３１と熱交換する前に冷却管３１の外部へ排出される可能性を抑制することができる。

【符号の説明】

【0069】

１、１Ａ 液体急冷装置
２１ 被覆管
２１ａ アタッチメント
２１１ 取付部
２１２ 絞り部
２１３ 整流部
２２ 凸部
２３ 歯車
２３ｇ 歯
２４ 保持リング
２５ 案内リング
２６ ブラケット
２７ 案内板
３１、３１Ａ 冷却管
３１ｂ 底面
３１ｓ 絞り部
３２ キャップ
３３ シール部材
３４、３５ 補強部材
３６ ブラケット
４１ モータ
４２ シャフト
４３ 歯車
４３ｇ 歯
５１ 制御部
５１ａ 入力回路
５１ｂ ＣＰＵ
５１ｃ メモリ
５１ｄ 出力回路
５３ 液体タンク
５４ 予冷装置
５５ バルブ
５６ 冷却装置
５７ 重量計
５８ 加圧ボンベ
５９ 温度センサ
６０ 電源スイッチ
６１ 作動スイッチ
６２ バルブ設定部
６２ａ 表示部
６２ｂ、６２ｃ 押しボタン
６３ 重量設定部
７１、７１Ｂ 冷媒導入路
７１Ｂｅ 端部
７２、７２Ｂ 冷媒排出路
７２Ｂｅ 端部
７３ 液体導入路
７４ 連結路
７５ 液体タンク連結部
７６ 液体供給路
７７ ガス供給路
８０ 内筒
８１ 側部
８１ｈ 貫通孔
８２ 蓋部
８３ 底部
８４ 支持部材
９１ 容器
１００ 筐体
１０１ 容器保持部
Ｇ、ＧＡ 間隙
Ｇ１ 第１端部
Ｇ２ 第２端部
Ｚｒ 回転軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】