(57)【要約】【課題】  前期工程では常温循環水で減圧を行い、後期工程では低温循環水で減圧を行っている真空冷却装置において、冷却時間の短縮や水使用量の削減を行う。【解決手段】  被冷却物を収容する処理槽２、処理槽２と接続した真空発生装置１、処理槽内の真空度を検出する真空度検出装置１２をそれぞれ設けており、処理槽内を真空化することで被冷却物を冷却する真空冷却装置であって、真空発生装置の循環水槽には常温側循環水槽３Ｈと低温側循環水槽３Ｌを設け、被冷却物を冷却する工程に前期工程と後期工程を設けておいて、前期工程では常温循環水を使用して処理槽内空気の排出を行い、後期工程では低温循環水を使用して処理槽内空気の排出を行うようにしておき、真空度検出装置１２にて検出している処理槽内の真空度が所定の値となった場合に、前期工程から後期工程へ切り換える制御を行う。【選択図】図１
2006214365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に被冷却物を収容する処理槽、処理槽と接続しており処理槽内の空気を吸引する真空発生装置、真空発生装置で使用する循環水をためておく循環水槽、処理槽内の真空度を検出する真空度検出装置をそれぞれ設けており、被冷却物を収容した処理槽内を真空化することで被冷却物から気化熱を奪い冷却する真空冷却装置であって、真空発生装置の循環水槽には常温側循環水槽と低温側循環水槽を設け、低温側循環水槽には循環水冷却装置を接続して循環水を冷却するようにしており、被冷却物を冷却する工程に前期工程と後期工程を設けておいて、前期工程では常温側循環水槽にためている常温循環水を使用して処理槽内空気の排出を行い、後期工程では低温側循環水槽にためている低温循環水を使用して処理槽内空気の排出を行うようにしておき、真空度検出装置にて検出している処理槽内の真空度が所定の値となった場合に、前期工程から後期工程へ切り換える制御を行う運転制御装置を持ったことを特徴とする複数の循環水槽を持った真空冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載の複数の循環水槽を持った真空冷却装置において、前期工程を開始してからの経過時間を検出しておき、処理槽内の真空度が所定の値となった時、又は前期工程の経過時間が所定の値となった時のいずれか早い方において、前期工程から後期工程へ切り換える制御を行う運転制御装置を持ったことを特徴とする複数の循環水槽を持った真空冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の循環水槽を持った真空冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
処理槽内に被冷却物を収容しておき、処理槽内を真空化することで被冷却物を冷却する真空冷却装置がある。真空冷却装置には水エジェクタ等の真空発生装置を設けておく。水エジェクタはエジェクタ部を水が通過する際に空気の吸引を行うものであり、この場合、低真空の状態では循環水の温度が少々高くても空気の吸引を行うことができるが、真空度が高くなってくると循環水自体が蒸気を発生するため、空気を吸引できなくなる。つまり、達成できる真空度は循環水の温度によって定まることになる。
【０００３】
被冷却物の最終温度を低くするには、循環水の温度を低くしてより高い真空度まで減圧する必要がある。この場合には、チラー等の循環水冷却装置によって循環水を冷却する。水エジェクタの循環水は、エジェクタに送られることによって温度が上昇し、特に減圧初期には水温が急激に上昇する。真空度を高めるためには循環水の温度を低く保つ必要があり、温度の上昇した循環水は、排水して新しい水と入れ替えるか、循環水冷却装置によって冷却することで温度を低下させないと、真空度を上げることができない。循環水を入れ替える場合には、水使用量が増加することになり、入替えを行っても常温より低くはならないため循環水冷却装置が必要である。そのため、循環水冷却装置によって循環水を冷却することが行われている。この場合、循環水冷却装置は、減圧初期に温度が上昇してしまった循環水を、減圧終期において所定の真空度まで減圧することのできる温度まで低下させる必要がある。そのため、循環水冷却装置には大きな冷却能力が要求されることになり、大きな能力を持った循環水冷却装置の設置はイニシャルコストの増大を招くことになる。また、減圧初期に温度が上昇しただけ余分に冷却しなければならないため、ランニングコストも大きくなっていた。
【０００４】
そこで、特開２０００−１７９５００号による真空発生装置の提案が行われている。この場合、減圧開始から所定の時間が経過するまでである前期工程時に使用する循環水は、冷却を行わなくとも真空度を上昇させることができるために循環水の冷却は行わず、所定時間を経過した以降である後期工程時には冷却した循環水を使用するようにしている。このことで、高真空を得ることができながら低温循環水の必要量は少なくて済むことになり、コストやエネルギー使用量を削減することができるようになる。
【特許文献１】特開２０００−１７９５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、前期工程では常温側循環水槽の常温循環水で減圧を行い、後期工程では低温側循環水槽の低温循環水で減圧を行っている真空冷却装置において、冷却時間の短縮や水使用量の削減を行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、内部に被冷却物を収容する処理槽、処理槽と接続しており処理槽内の空気を吸引する真空発生装置、真空発生装置で使用する循環水をためておく循環水槽、処理槽内の真空度を検出する真空度検出装置をそれぞれ設けており、被冷却物を収容した処理槽内を真空化することで被冷却物から気化熱を奪い冷却する真空冷却装置であって、真空発生装置の循環水槽には常温側循環水槽と低温側循環水槽を設け、低温側循環水槽には循環水冷却装置を接続して循環水を冷却するようにしており、被冷却物を冷却する工程に前期工程と後期工程を設けておいて、前期工程では常温側循環水槽にためている常温循環水を使用して処理槽内空気の排出を行い、後期工程では低温側循環水槽にためている低温循環水を使用して処理槽内空気の排出を行うようにしておき、真空度検出装置にて検出している処理槽内の真空度が所定の値となった場合に、前期工程から後期工程へ切り換える制御を行う運転制御装置を持ったことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前期の真空冷却装置において、前期工程を開始してからの経過時間を検出しておき、処理槽内の真空度が所定の値となった時、又は前期工程の経過時間が所定の値となった時のいずれか早い方において、前期工程から後期工程へ切り換える制御を行う運転制御装置を持ったことを特徴とする複数の循環水槽を持った真空冷却装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明を実施することによって、被冷却物量が少ない場合や水温の低い季節には冷却時間を短縮することができ、水使用量も削減することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図１は本発明を実施する真空冷却装置の構成概要図、図２は一実施例における循環水温度変化の説明図である。真空冷却装置は、処理槽２の内部を真空化することで、処理槽２に収容した被冷却物（高温の食品）を冷却するものである。真空冷却装置は、処理槽２、真空発生装置１、運転制御装置７からなっており、運転制御装置７によって運転の制御を行う。
【００１０】
処理槽２と真空発生装置１は、真空配管９によって接続しておき、真空発生装置１によって処理槽２内の空気を吸引する。真空発生装置１は、水エジェクタによって空気の吸引を行うものであり、真空配管９は真空発生装置内で２経路に分岐し、分岐させた真空配管９の先端には、常温側エジェクタ５Ｈと低温側エジェクタ５Ｌからなる二つの水エジェクタを設ける。常温側エジェクタ５Ｈ側の真空配管には常温側真空引制御弁１５Ｈ、低温側エジェクタ５Ｌ側の真空配管に低温側真空引制御弁１５Ｌを設ける。
【００１１】
常温側エジェクタ５Ｈと低温側エジェクタ５Ｌに送る循環水をためておく循環水槽は、内部に仕切りを設けて二つの槽に分けており、常温側エジェクタ５Ｈは常温循環水をためる常温側循環水槽３Ｈ、低温側エジェクタ５Ｌは低温循環水をためる低温側循環水槽３Ｌと接続する。
【００１２】
常温側循環水槽３Ｈには、給水配管１１と排水配管６を接続しており、循環水温度上昇時には循環水を入れ替えることで温度上昇を防止する。低温側循環水槽３Ｌには、循環水冷却装置４を接続しており、低温側循環水槽３Ｌ内の循環水を低温（例えば５℃程度）まで冷却する。常温側循環水槽３Ｈにためている常温循環水は、常温側循環水槽３Ｈと常温側エジェクタ５Ｈをつなぐ常温側循環配管１０Ｈによって常温側エジェクタ５Ｈへ送り、低温側循環水槽３Ｌにためている低温循環水は、低温側循環水槽３Ｌと低温側エジェクタ５Ｌをつなぐ低温側循環配管１０Ｌによって低温側エジェクタ５Ｌへ送る。
【００１３】
常温側循環配管１０Ｈには常温側循環ポンプ８Ｈ、低温側循環配管１０Ｌには低温側循環ポンプ８Ｌを設けておき、それぞれの循環ポンプ８を作動することで常温側エジェクタ５Ｈ又は低温側エジェクタ５Ｌへ水を供給するようにしておく。処理槽２には内部の真空度を検出する真空度検出装置１２を設け、真空度検出装置１２にて検出した真空度の値は運転制御装置７へ出力するようにしておくとともに、運転制御装置７には、前期工程を開始してからの経過時間を検出するタイマー装置１３を設けておく。
【００１４】
真空の発生は、運転制御装置７によって各機器の作動を制御することで行う。真空冷却の運転工程は、常温側循環水槽３Ｈにためた常温循環水を用いて処理槽内の空気を吸引する前期工程と、低温側循環水槽３Ｌにためた低温循環水を用いて処理槽内の空気を吸引する後期工程に分けておく。
【００１５】
処理槽２内に被冷却物を収容し、真空冷却を行う場合、まず常温循環水を用いる前期工程を行う。運転制御装置７は常温側真空引制御弁１５Ｈを開き、常温側循環ポンプ８Ｈを作動させる。この時、低温側真空引制御弁１５Ｌは閉じ、低温側循環ポンプ８Ｌは停止したままとしておく。常温側循環ポンプ８Ｈを作動すると、常温側循環水槽３Ｈ内にためておいた常温循環水が、常温側循環配管１０Ｈを通して常温側エジェクタ５Ｈに送られる。常温側エジェクタ５Ｈに送られた循環水は、真空配管９を通じて処理槽２内の空気を吸引し、常温側エジェクタ５Ｈを通過した循環水は常温側循環水槽３Ｈ内へ戻る。
【００１６】
運転制御装置７では、真空度検出装置１２で検出している真空度と、タイマー装置１３で検出している前期工程の経過時間を監視しておき、真空度が所定の値となるまで、又は経過時間が所定の値となるまでは常温側エジェクタ５Ｈによる空気吸引を継続する。
また運転制御装置７は、常温側循環水槽３Ｈへの給水を行い、循環水を入れ替えることで常温側循環水槽３Ｈ内の循環水温度が上昇しすぎることを防止しておき、循環水冷却装置４を作動することで低温側循環水槽３Ｌ内の循環水温度を低下させておく。
【００１７】
真空化開始直後の場合、処理槽内の圧力は急激に低下する。しかし、真空化が進むにつれて処理槽内圧力の低下は緩やかとなり、ある程度まで処理槽内圧力が低下すると、常温循環水からの蒸発が多くなるために処理槽内圧力は低下しなくなる。図２は被冷却物量が少量の場合における処理槽内圧力変化と、被冷却物量が多量の場合における処理槽内圧力変化を模式的に表したものである。処理槽内圧力の変化速度は被冷却物の量やその時の気温によって変化し、被冷却物量が少量時の方が真空度上昇速度が速くなる。
【００１８】
運転制御装置７は、真空度検出装置１２で検出している真空度があらかじめ定めておいた設定真空度に到達した時、又は前期工程の経過時間があらかじめ定めておいた設定時間に到達した時のいずれか早い方で運転工程を前期工程から後期工程に移す。図２の場合、被冷却物少量時は処理槽内圧力が設定真空度に達する方が早くなっており、被冷却物多量時は経過時間が設定時間に達する方が早くなっている。工程の切り換え時期であることを検出した運転制御装置７は、常温側真空引制御弁１５Ｈの閉鎖と低温側真空引制御弁１５Ｌの開放を行い、常温側循環ポンプ８Ｈの停止と低温側循環ポンプ８Ｌの作動を開始することで、前期工程から後期工程へ切り替える。
【００１９】
使用するエジェクタ５を常温側エジェクタ５Ｈから低温側エジェクタ５Ｌに切り替え、低温側エジェクタ５Ｌに低温循環水を供給することで空気の吸引を行うようにすると、真空度を更に向上させることができる。低温側エジェクタ５Ｌによる処理槽内空気の吸引を所定時間行うと、運転制御装置７は循環ポンプ８を停止して処理槽内の減圧を終了する。
その後、処理槽２内に空気を導入して真空状態を解除し、処理槽２内から冷却の終了した食品を取り出すことで真空冷却の工程は終了する。
【００２０】
前期工程から後期工程への切り換えるタイミングとして、処理槽２内の真空度が設定真空度に到達した時と、経過時間が設定時間に達したときのいずれか早い方とするのは、真空冷却時における処理槽内減圧速度は、被処理物の量や気温（水温）によって変化するためである。
【００２１】
被冷却物量が少ない場合、被冷却物から発生する蒸気量は少ないことによって処理槽２内の真空度上昇速度は速くなり、気温が低い場合、常温循環水の温度が低くなることによって処理槽２内の真空度上昇速度は速くなる。逆に、被冷却物量が多い場合、被冷却物から発生する蒸気量が多くなることによって処理槽２内の真空度上昇速度は遅くなり、気温が高い場合、常温循環水の温度が高くなることによって処理槽２内の真空度上昇速度は遅くなる。
【００２２】
図２に記載しているように、被冷却物量が少ない場合には真空度上昇速度が速いため、設定真空度へ達するのに要する時間は短くなる。真空度が設定真空度に達した時点で、常温循環水による真空度上昇は限界に達しており、常温循環水ではそれ以上に真空度を向上させることはできないため、設定時間が経過するまでは前期工程から後期工程へ切り替えを行わなかったとすると、設定時間が経過するまでの時間は無為に過ごすことになっていた。
【００２３】
前期工程から後期工程への切り替えを処理槽２内における真空度に基づいて行うようにすると、被冷却物量が少なかった場合や気温が低いことで設定真空度に達する時間が短かった場合には、通常よりも早く前期工程から後期工程へ移行することになるため、真空冷却に要する処理時間を短縮することができる。また、常温側循環水槽３Ｈへ給水することで循環水の入れ替えを行っている場合は、処理時間が短くなれば、水使用量を削減することができるとの効果も得ることができる。
【００２４】
なお、気温が高く給水の温度が高くなっている季節の場合、常温循環水で到達可能な真空度はその分だけ高くなる。そのため、処理槽２内の真空度のみで前期工程から後期工程への切り替えを定めており、かつ設定真空度を低い圧力値に設定しておいた場合には、温度の高い循環水で空気吸引を行う前期工程では設定真空度に到達できないことになるおそれがある。そのため、経過時間による切り替えも設定しておき、真空度と経過時間のうちいずれか早く達した時に前期工程から後期工程へ切り替えることにする。
【００２５】
図３は他の実施例に関するものである。図３の場合、循環水の戻り先と取り出し先を変更することができるようにしておき、エジェクタ５、循環ポンプ８、循環配管１０は、前期工程と後期工程で共用するようにしているものである。この場合も運転制御は前記と同じであり、処理槽２に真空度検出装置１２、運転制御装置７にタイマー装置１３を設置しておき、運転制御装置７は真空度検出装置１２にて検出する処理槽２内の真空度とタイマー装置１３にて検出する経過時間に基づいて、前期工程から後期工程への切り替えを行う。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を実施する真空冷却装置の構成概要図
【図２】一実施例における循環水温度変化の説明図
【図３】他の実施例における真空冷却装置の構成概要図
【符号の説明】
【００２７】
１  真空発生装置
２  処理槽
３  循環水槽
４  循環水冷却装置
５  エジェクタ
６  排水配管
７  運転制御装置
８  循環ポンプ
９  真空配管
１０  循環配管
１１  給水配管
１２  真空度検出装置
１３  タイマー装置
１４  取水制御弁
１５  真空引制御弁
１６  給水制御弁
Ｈ  常温側
Ｌ  低温側
【図１】
2006214365.tif 000003
【図２】
2006214365.tif 000004
【図３】
2006214365.tif 000005