(57)【要約】【課題】従来と比較して節水可能で、１０℃までの冷却能力を有する真空冷却機でも、簡易な構成で安価に提供できるようにする。【解決手段】被冷却物１を収容する処理槽２と、この処理槽２内を減圧する真空ポンプ６と、前記処理槽２と前記真空ポンプ６との間に設けられ、氷１７または保冷剤を収容して、前記処理槽２からの蒸気を凝縮する凝縮器８とを備える。前記処理槽２の減圧手段３として、エゼクタおよび熱交換器を有さず、前記処理槽２に前記凝縮器８を介して前記真空ポンプ６を接続する。【選択図】図１
2006284162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被冷却物を収容する処理槽と、この処理槽内を減圧する真空ポンプと、前記処理槽と前記真空ポンプとの間に設けられ、氷または保冷剤を収容して、前記処理槽からの蒸気を凝縮する凝縮器とを備えたことを特徴とする真空冷却機。
【請求項２】
前記処理槽の減圧手段として、エゼクタおよび熱交換器を有さず、前記処理槽に前記凝縮器を介して前記真空ポンプを接続することを特徴とする請求項１に記載の真空冷却機。
【請求項３】
前記凝縮器が、氷または保冷剤を収容する蓋付き容器であることを特徴とする請求項２に記載の真空冷却機。
【請求項４】
前記処理槽と前記凝縮器との間に、熱交換器を設けたことを特徴とする請求項１に記載の真空冷却機。
【請求項５】
前記凝縮器が、筒体であって、この筒体の上部は、前記熱交換器とし、前記筒体の下部は、側壁から投入される氷または保冷剤の収容部とし、氷または保冷剤の投入口に、蓋を設けたことを特徴とする請求項４に記載の真空冷却機。
【請求項６】
前記収容部に氷を収容する真空冷却機であって、前記収容部に、多孔板と、この多孔板の開口部が氷で塞がれるのを防止する閉塞防止部材とを設けたことを特徴とする請求項５に記載の真空冷却機。
【請求項７】
前記凝縮器に、氷または保冷剤を低温保持させる物質を供給する物質供給手段を設けたことを特徴とする請求項１〜６に記載の真空冷却機。
【請求項８】
前記凝縮器に、蒸気吸着材を収容して、前記処理槽からの蒸気を吸着する蒸気吸着器を設けたことを特徴とする請求項１〜７に記載の真空冷却機。
【請求項９】
前記真空ポンプが、水封式の真空ポンプであって、この真空ポンプへ供給される封水が、前記凝縮器の氷または保冷剤により冷却されることを特徴とする請求項１〜８に記載の真空冷却機。
【請求項１０】
被冷却物を収容する処理槽と、この処理槽内を減圧する水封式の真空ポンプと、氷または保冷剤を収容して、前記真空ポンプへ供給する封水を冷却する封水冷却部とを備えた
こと特徴とする真空冷却機。
【請求項１１】
前記封水冷却部が、蓋付き容器からなる氷または保冷剤の収容部と、この収容部を介して前記真空ポンプへ封水を供給する封水供給ラインとからなることを特徴とする請求項１０に記載の真空冷却機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、食材や食品などを冷却するための真空冷却機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に開示されるように、被冷却物が収容された処理槽を減圧して、被冷却物中の水分を気化し、その気化熱で被冷却物を冷却する真空冷却機が知られている。このような真空冷却機は、真空ポンプだけでなく、蒸気エゼクタや熱交換器（コールドトラップ）などが併用されることも多い。たとえば、前記処理槽に、蒸気エゼクタと熱交換器とを介して真空ポンプを接続し、蒸気エゼクタにはボイラからの蒸気が供給され、熱交換器には冷却水が供給される。また、この熱交換器へ供給する冷却水として、チラー設備（冷水器）による冷水を使用することもある。
【特許文献１】実開平６−１８８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
厚生労働省の「大量調理施設衛生管理マニュアル」に従うためには、３０分以内で２０℃付近（または６０分以内で１０℃付近）に冷却する必要がある。しかしながら、チラー設備なしで１０℃までの冷却を達成するには、蒸気エゼクタが必要となり、ボイラなどの給蒸設備を整える必要がある。給蒸設備が無い場合などは、小型の電気またはガス式の蒸気発生器を内蔵させる手段を講じていたが、高コストとなり、電気容量も大きくなるものであった。
【０００４】
また、熱交換器の冷却水は、垂れ流しで使用するので、水の使用量が多かった。一方、チラー設備を用いた場合は、冷却水の節約はできるが、高コストとなるものであった。
【０００５】
この発明が解決しようとする課題は、簡単な構成で、安価で衛生的な真空冷却機を提供することである。とくに、従来と比較して節水可能で、１０℃までの冷却能力を有する真空冷却機でも、簡易な構成で安価にできるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、被冷却物を収容する処理槽と、この処理槽内を減圧する真空ポンプと、前記処理槽と前記真空ポンプとの間に設けられ、氷または保冷剤を収容して、前記処理槽からの蒸気を凝縮する凝縮器とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、氷または保冷剤を用いることで、チラー設備などがなくても、高能力な真空冷却機を簡易で安価に提供することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記処理槽の減圧手段として、エゼクタおよび熱交換器を有さず、前記処理槽に前記凝縮器を介して前記真空ポンプを接続することを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、蒸気エゼクタを用いないので、蒸気設備が不要である。また、熱交換器も用いないので、チラー設備が不要なだけでなく、節水が可能になる。さらに、氷または保冷剤を用いることで、高能力な真空冷却機を簡易で安価に提供することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２において、前記凝縮器が、氷または保冷剤を収容する蓋付き容器であることを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、凝縮器を蓋付き容器とすることで、氷または保冷剤の投入が容易に行える。また、処理槽内の減圧時には、蓋を閉めておくことで真空引きに影響を与えず、さらには使用後の凝縮器内の洗浄も容易で衛生的なものとすることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１において、前記処理槽と前記凝縮器との間に、熱交換器を設けたことを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、熱交換器にて粗熱取りを行うことで、氷または保冷剤の使用量を節約することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４において、前記凝縮器が、筒体であって、この筒体の上部は、前記熱交換器とし、前記筒体の下部は、側壁から投入される氷または保冷剤の収容部とし、氷または保冷剤の投入口に、蓋を設けたことを特徴としている。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、熱交換器が付いた高能力な真空冷却機を簡易な構成で達成することができる。そして、氷または保冷剤の投入口に蓋を設けることで、氷または保冷剤の投入が容易に行える。また、処理槽内の減圧時には、蓋を閉めておくことで真空引きに影響を与えず、さらには使用後の凝縮器内の洗浄も容易で衛生的なものとすることができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項５において、前記収容部に氷を収容する真空冷却機であって、前記収容部に、多孔板と、この多孔板の開口部が氷で塞がれるのを防止する閉塞防止部材とを設けたことを特徴としている。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、収容部に多孔板と閉塞防止部材とを設けることにより、収容部内の氷が真空ラインを塞ぐことを有効に防止することができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６において、前記凝縮器に、氷または保冷剤を低温保持させる物質を供給する物質供給手段を設けたことを特徴としている。
【００１９】
請求項７に記載の発明によれば、凝縮器内の氷または保冷剤を低温保持することにより、高能力な真空冷却を維持することができ、氷または保冷剤の使用量を節約することができる。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７において、前記凝縮器に、蒸気吸着材を収容して、前記処理槽からの蒸気を吸着する蒸気吸着器を設けたことを特徴としている。
【００２１】
請求項８に記載の発明によれば、処理槽を減圧して発生する被冷却物からの蒸気を蒸気吸着材にて吸着することにより、高能力な真空冷却機を簡易で安価に提供することができる。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８において、前記真空ポンプが、水封式の真空ポンプであって、この真空ポンプへ供給される封水が、前記凝縮器の氷または保冷剤により冷却されることを特徴としている。
【００２３】
請求項９に記載の発明によれば、氷または保冷剤を用いて、真空ポンプの封水温度を下げることで、真空ポンプの能力の向上を図ることができる。
【００２４】
請求項１０に記載の発明は、被冷却物を収容する処理槽と、この処理槽内を減圧する水封式の真空ポンプと、氷または保冷剤を収容して、前記真空ポンプへ供給する封水を冷却する封水冷却部とを備えたことを特徴としている。
【００２５】
請求項１０に記載の発明によれば、氷または保冷剤を用いて、真空ポンプの封水温度を下げることで、真空ポンプの能力の向上を図ることができる。
【００２６】
さらに、請求項１１に記載の発明は、請求項１０において、前記封水冷却部が、蓋付き容器からなる氷または保冷剤の収容部と、この収容部を介して前記真空ポンプへ封水を供給する封水供給ラインとからなることを特徴としている。
【００２７】
請求項１１に記載の発明によれば、氷または保冷剤の収容部を蓋付きとすることで、氷または保冷剤の投入が容易に行え、また処理槽内の減圧時には蓋を閉めておくことで真空引きには影響を与えず、さらに使用後の洗浄も容易で衛生的なものとすることができる。
【発明の効果】
【００２８】
この発明によれば、真空冷却機を簡易な構成で安価に提供することができる。また、従来と比較して節水可能で、１０℃まで冷却能力を有する真空冷却機でも、簡易な構成で安価に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。本発明の第一の実施形態は、密閉空間を形成する処理槽内に被冷却物を収容し、真空ポンプを用いて前記処理槽内の空気を真空引きし、前記処理槽内を減圧することで、被冷却物を真空冷却する装置に適用される。その用途は、とくに問わないが、加熱調理後の食材や食品の冷却に使用される。具体的には、学校給食の製造過程において、炊飯された米飯，ボイルされた野菜などの冷却に使用できる。
【００３０】
前記処理槽は、内部空間が被冷却物の冷却空間として機能する中空容器であって、扉またはシャッターなどにより開閉可能とされている。この処理槽には、減圧手段と復圧手段とが設けられている。
【００３１】
前記減圧手段は、前記処理槽内の空気を真空引きして、前記処理槽内を減圧する手段であって、少なくとも真空ポンプを備えている。この真空ポンプは、減圧ラインを介して、前記処理槽の内部空間に接続されている。したがって、前記真空ポンプは、前記減圧ラインを介して前記処理槽内の空気を外部へ排出することで、前記処理槽内を減圧することができる。前記処理槽内の減圧の有無は、前記真空ポンプ自体の駆動の有無により操作することができる。あるいは、前記減圧ラインの中途に減圧操作弁を設け、この減圧操作弁より前記真空ポンプ側を常時所定圧力に減圧しておき、前記減圧操作弁を開閉操作してもよい。
【００３２】
前記処理槽と前記真空ポンプとの間には、凝縮器が設けられる。この凝縮器は、蓋付き容器であり、内部に氷または保冷剤が収容されて使用される。前記凝縮器は、蓋付き容器とすることで、氷または保冷剤の投入が容易に行える。また、前記処理槽の減圧時には、蓋を閉めておくことで真空引きには影響を与えず、さらには使用後の凝縮器内の洗浄も容易で衛生的である。
【００３３】
前記凝縮器に使用する氷は、一般的な製氷機にて製造したもの，いわゆる通常の水道水を凍結させた氷を使用できるが、水道水に塩を溶かした塩水を凍結させた氷を使用してもよい。塩水を凍結させた氷は、通常の水道水を凍結させた氷に比べて解けにくいので、氷を低温保持できるとともに、氷の使用量を節約することができる。また、前記凝縮器に使用する保冷剤は、各種のものを使用できるが、たとえば球状の樹脂カプセル内にゲル化剤などが封入されたものを使用できる。この保冷剤は、あらかじめ凍結または冷やされたものが使用され、使用後には再び冷凍庫にて凍結などすることで、再使用可能となる。前記凝縮器に入れる氷または保冷剤の量は、前記処理槽の容量，被冷却物の量，被冷却物の冷却前温度，被冷却物の冷却目標温度などに応じて設定される。また、所望によれば、氷と保冷剤とを併用したり、種類や大きさの異なる氷または保冷剤を併用したりしてもよい。
【００３４】
また、前記凝縮器には、内部の氷または保冷剤を低温保持させる物質を供給する物質供給手段を備える構成としてもよい。この物質供給手段の物質は、氷または保冷剤を低温保持するものであればよいが、塩水を用いることができる。この塩水は、飽和塩水であることが望ましい。
【００３５】
さらに、前記凝縮器には、蒸気吸着材が前記処理槽からの蒸気を吸着する蒸気吸着器を備えた構成とすることができる。この蒸気吸着材は、蒸気を吸着する材料であればよいが、ゼオライトを用いることができる。このゼオライトは、天然，合成および人工のいずれも使用できる。前記蒸気吸着器に入れるゼオライトの量は、前記凝縮器の氷または保冷剤の量，前記処理槽の容量，被冷却物の量，被冷却物の冷却前温度，被冷却物の冷却目標温度などに応じて設定される。
【００３６】
前記減圧ラインには、前記凝縮器のみを介在させてもよいが、それに加えて熱交換器を介在させてもよい。この熱交換器は、前記処理槽と前記凝縮器との間に配置され、冷却水が通される配管に、前記処理槽から真空引きされた空気や蒸気が接触することで、その蒸気を冷却して凝縮させる。前記熱交換器の冷却水としては、通常の水道水を用いることができる。
【００３７】
前記熱交換器を設ける場合、前記凝縮器と前記熱交換器とを一体的に設けてもよい。具体的には、円筒や角筒などの筒体からなり、この上部に前記熱交換器を配置し、下部に氷または保冷剤の収容部からなる凝縮器を配置すればよい。そして、この筒体の上部を前記処理槽と接続し、下部を前記真空ポンプと接続すればよい。
【００３８】
ところで、前記真空ポンプとしては、水封式のものを用いることができる。水封式真空ポンプを使用する場合、この真空ポンプへ供給する封水は、あらかじめ氷または保冷剤で冷やされるように構成してもよい。つまり、この真空ポンプ用の封水は、直接に氷または保冷剤を通過させた後に前記真空ポンプへ供給できる。あるいは、前記真空ポンプへの封水供給用の配管を氷または保冷剤の収容容器の内側を通すか、またはその収容容器の外側に巻き付けるなどして、その配管内の封水が氷または保冷剤にて間接的に冷やされるようにする。いずれの場合でも、封水冷却用の氷または保冷剤として、前記凝縮器のものを共用するようにしてもよい。
【００３９】
一方、前記復圧手段は、減圧された前記処理槽内へ外気を導入して真空状態を解除し復圧する手段である。前記処理槽内は、前記復圧手段によって大気圧下に解放可能とされる。その際、衛生面を考慮して、フィルターを介して外気を導入することがよい。前記復圧手段の復圧ラインは、復圧操作弁を介して前記処理槽の内部空間と接続されている。この復圧操作弁を開閉操作することで、前記処理槽内と外部との連通の有無が切り替えられる。
【００４０】
前記減圧手段および前記復圧手段は、制御手段（制御器）により制御される。この制御手段は、後述するように、前記減圧手段を制御して前記処理槽内を減圧して、前記処理槽内の被冷却物を真空冷却した後、前記復圧手段を制御して前記処理槽内を大気圧まで復圧させて処理を完了する。このような制御は、所定のプログラムにしたがって行われる。
【００４１】
さらに、この処理槽には、所望により前記処理槽またはそこに収容される被冷却物の温度または圧力を検出する温度センサおよび圧力センサの一方または双方を設けてもよい。このようなセンサを設けた場合は、前記処理槽内の温度，圧力，被冷却物の温度などを用いて、前記制御手段による各種制御を行うことができる。
【００４２】
第一の実施形態の真空冷却機は、前記処理槽内に被冷却物を収容するとともに、前記凝縮器に氷または保冷剤を所望量だけ投入して使用される。使用に際しては、前記処理槽を扉などで閉じて密閉にするとともに、前記凝縮器を構成する蓋付き容器の蓋を閉じた状態で、真空ポンプを作動させればよい。これにより、前記処理槽内の空気は外部へ吸引され、前記処理槽内は減圧される。前記処理槽内の減圧により、前記処理槽内に収容された被冷却物は真空冷却される。減圧された前記処理槽内の被冷却物から発生する蒸気は、前記減圧ラインを介して吸引され、この減圧ラインの中途に設けた前記凝縮器内の氷または保冷剤により冷却される。氷または保冷剤を用いた凝縮器にて蒸気を凝縮することで、真空ポンプの性能を向上することができる。
【００４３】
このように、氷または保冷剤を用いることで、チラー設備，蒸気エゼクタ，蒸気エゼクタ用の給蒸設備などがなくても、高能力な真空冷却機を簡易で安価に手提供することができる。また、凝縮器の手前（処理槽側）に熱交換器を設けておけば、荒熱取りを行うことができるとともに、氷または保冷剤の使用量を削減することができる。
【００４４】
ところで、前記凝縮器に氷を使用する場合は、前記処理槽から前記凝縮器を介して前記真空ポンプへ接続された減圧ラインが、解けた氷で塞がれるおそれがあるので、それを防止するために、前記凝縮器の下流（真空ポンプ側）に多孔板を配置する。加えて、前記凝縮器を構成する容器内に、適宜の閉塞防止部材を設けてもよい。この際、閉塞防止部材として、細長い金属板を捻ってらせん状にした棒材を使用することができる。
【００４５】
つぎに、本発明の真空冷却機の第二の実施形態について説明する。第二の実施形態は、前記第一の実施形態と同様に、冷却空間を構成する処理槽に、減圧手段と復圧手段とが設けられている。そして、この減圧手段の構成において、両実施形態は相違する。
【００４６】
本実施形態の減圧手段は、水封式の真空ポンプを備え、この真空ポンプの作動時に必要な封水が、あらかじめ氷または保冷剤にて冷却される。具体的には、前記真空ポンプ用の封水は、氷または保冷剤を直接に通過させた後に、前記真空ポンプへ供給される。つまり、氷または保冷剤の収容容器内に給水して、氷または保冷剤にて冷却された水を取り出して、前記真空ポンプへ供給すればよい。あるいは、前記真空ポンプへの封水供給用の配管を氷または保冷剤の収容容器の内側に通すか、またはその収容容器の外側を巻き付けるなどして、この配管内の封水が氷または保冷剤にて間接的に冷やされるようにすればよい。
【００４７】
この第二の実施形態の場合、封水式の真空ポンプが使用されていれば、前記減圧手段の構成はとくに問わない。つまり、前記減圧手段は、封水式真空ポンプ単独でもよいし、その手前（処理槽側）に熱交換器や、蒸気エゼクタまたは水エゼクタを備えてもよい。さらに、前記第一の実施形態のように、前記熱交換器と前記真空ポンプとの間に、前記凝縮器を介在させてもよい。この場合には、前記第一の実施形態で述べたように、前記凝縮器の氷または保冷剤を利用して、前記真空ポンプへの封水を冷却することもできる。これにより、氷または保冷剤で冷却された水を前記真空ポンプの封水として利用することができる
ので、前記真空ポンプの性能を向上させることができる。
【実施例１】
【００４８】
以下、この発明を実施した真空冷却機の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の真空冷却機の実施例１を示す概略構成図である。本実施例１の真空冷却機は、炊飯された米飯またはボイルされた野菜などの冷却に好適に用いられる。この真空冷却機は、これら被冷却物１を収容する処理槽２と、この処理槽２内の減圧手段３と、減圧された前記処理槽２内の復圧手段４とを備える。
【００４９】
本実施例１の処理槽２は、扉（図示省略）により開閉可能とされ、扉（図示省略）がなされた状態では、前記処理槽２内に密閉空間５が形成される。この密閉空間５は、前記減圧手段３により減圧されることで、被冷却物１の冷却空間として機能する。
【００５０】
本実施例１の減圧手段３は、真空ポンプ６からなる。この真空ポンプ６は、減圧ライン（真空引き用配管）７を介して前記処理槽２内と接続される。この減圧ライン７の中途には、凝縮器８が設けられる。このように、前記処理槽２には、前記凝縮器８を介して前記真空ポンプ６が接続される。
【００５１】
本実施例１の凝縮器８は、上方に開口可能な蓋付き容器であって、上方に開口した円筒状の容器本体９と、この容器本体９の上部開口を開閉する円板状の蓋体１０とからなる。この容器本体９は、周側壁上部１１において前記処理槽２と接続され、底壁中央部１２において前記真空ポンプ６と接続される。また、前記容器本体９の周側壁の上端部には、前記蓋体１０がヒンジ１３を介して、回動可能に設けられる。これにより、前記容器本体９に対して前記蓋体１０が開閉可能とされ、前記蓋体１０を開けた状態では、前記容器本体９の一部または全部が上方に開口し、前記蓋体１０を閉じた状態では、前記容器本体９の上部開口が完全に閉じられる。
【００５２】
本実施例１の復圧手段４は、減圧された前記処理槽２内へ外気を導入して、真空状態を解除し復圧する手段である。具体的には、外気は、フィルター１４を介して取り込まれ、復圧ライン（外気導入用配管）１５を介して前記処理槽２内へ供給可能とされている。この復圧ライン１５の中途には、外気と前記処理槽２内との連通の有無を切り替える復圧操作弁１６が設けられている。したがって、この復圧操作弁１６を閉じた状態で、前記減圧手段３により前記処理槽２内を減圧した後、前記減圧手段３による減圧を停止して、前記復圧操作弁１６を開ければ、前記処理槽２内の真空状態を解除して大気圧下に戻すことができる。
【００５３】
また、本実施例１の真空冷却機には、前記減圧手段３や前記復圧手段４などを制御する制御器（図示省略）が備えられており、この制御器（制御手段）にて各種制御が可能とされる。具体的には、制御器（図示省略）は、所定のプログラムにしたがい、前記真空ポンプ６の駆動を制御したり、前記復圧操作弁１６の開閉を制御したりする。
【００５４】
さらに、本実施例１の真空冷却機には、所望により、前記処理槽２内の圧力を検出する圧力センサ（図示省略）や、前記処理槽２に収容される被冷却物１の温度を検出する温度センサ（図示省略）などを備え付けてもよい。このようなセンサを設けた場合には、その検出圧力または検出温度に基づいて、前記減圧手段３や前記復圧手段４の動作タイミングを制御したり、前記復圧操作弁１６の開度を調整したりして、前記処理槽２内の圧力調整を容易に行うことができる。
【００５５】
つぎに、本実施例１の真空冷却機の使用について説明する。本実施例１の真空冷却機の使用に際しては、前記処理槽２内に被冷却物１を収容するとともに、前記凝縮器８に大き
さの異なる所望量の氷１７を収容する。
【００５６】
氷１７は、一般的な製氷機にて製造したもの，いわゆる通常の水道水を凍結させた氷を使用できるが、本実施例１では、通常の水道水に塩を溶かした塩水を凍結させた氷を使用する。この塩水を凍結させた氷１７は、通常の水道水を凍結させた氷に比べて解けにくいので、前記凝縮器８内を低温保持できるとともに、氷の使用量を節約することができる。また、本実施例１では、氷１７のほかに、保冷剤を使用することができる。所望によれば、氷１７と保冷剤とを併用してもよい。
【００５７】
前記凝縮器８は、前記容器本体９に氷１７が収容された後、前記蓋体１０がなされる。また、前記処理槽２は、被冷却物１が収容された後、扉（図示省略）がなされる。この状態で、前記真空ポンプ６を駆動して、前記処理槽２内の空気を外部へ真空引きし、前記処理槽２内を減圧する。これにより、被冷却物１は真空冷却される。真空冷却時に被冷却物１から生じる蒸気は、前記減圧ライン７を介して前記凝縮器８へ導入され、この凝縮器８内の氷１７にて冷却され凝縮される。したがって、前記真空ポンプ６による前記処理槽２内の減圧が迅速かつ効果的に行われる。
【００５８】
このように、前記処理槽２内を所望の減圧下にして、被冷却物１を真空冷却した後、前記真空ポンプ６を停止して、前記処理槽２内を大気圧まで復圧する。前記処理槽２の復圧は、復圧ライン１５の中途に設けた復圧操作弁１６を開くことでなされる。前記処理槽２内を大気圧まで復圧した後、前記処理槽２の扉を開けて、被冷却物１を取り出す。
【００５９】
本実施例１によれば、蒸気エゼクタなしで１０℃まで冷却可能な真空冷却機を安価に提供することができる。また、本実施例１の真空冷却機によれば、熱交換器がなく、また凝縮器８を蓋付き容器９，１０とすることで、洗浄が容易で衛生的である。
【実施例２】
【００６０】
図２は、本発明の真空冷却機の実施例２を示す概略構成図である。また、図３は、本実施例２の真空冷却機の熱交換器１８付き凝縮器８を示す斜視図であって、一部断面にして示している。本実施例２の真空冷却機は、基本的に前記実施例１と同様の構成である。したがって、実施例２では、前記実施例１と異なる部分を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。
【００６１】
本実施例２の凝縮器８には、上部に熱交換器１８を備える。これにより、前記処理槽２は、前記熱交換器１８と前記凝縮器８の順に介して、前記真空ポンプ６と接続される。本実施例２の前記熱交換器１８付きの前記凝縮器８は、図３に示すように、上下に細長い円筒状で、上端面が閉塞された筒体１９からなる。この筒体１９は、上部に前記熱交換器１８が構成され、下部に前記凝縮器８が構成される。また、前記筒体１９は、前記周側壁上部１１が前記処理槽２と接続され、前記底壁中央部１２が前記真空ポンプ６と接続される。
【００６２】
前記熱交換器１８は、前記筒体１９上部の前記処理槽２からの蒸気と冷却水とを間接的に熱交換するものである。図３に示すように、この熱交換器１８は、上下に離隔して平行に二枚の円板２０，２１を配置し、これら円板２０，２１を架け渡すように、複数の円形パイプ２２，２２，…を上下方向に沿って設けるのである。この際、各円形パイプ２２の貫通穴が、上下の円板２０，２１を貫通して開口するよう構成する。そして、上下の円板２０，２１間には、水密状態の空洞部２３が形成され、この空洞部２３に冷却水を給排水すれば、前記各円形パイプ２２を通過する蒸気を冷却して凝縮させることができる。この熱交換器１８は、冷却水が流通する複数の冷却水パイプ（図示省略）を水平方向に貫通させ、この冷却水パイプ（図示省略）の間に蒸気を流通させるように構成することができる
。
【００６３】
前記空洞部２３に冷却水を給排水するために、前記筒体１９の周側壁には、下側の円板２１の上方位置に冷却水入り口２４と、上側の円板２０の下方位置に冷却水出口２５とを形成している。本実施例２は、冷却水が前記冷却水入口２４から前記空洞部２３内へ供給され、前記冷却水出口２５から排出される。
【００６４】
本実施例２の前記凝縮器８は、前記実施例１と同様に空洞とされており、氷１７の収容部２６とされる。前記筒体１９の周側壁には、前記収容部２６の上方位置（前記円板２１の下方位置）に、前記収容部８へ氷１７を投入するための投入口２７が設けられている。この投入口２７は、前記筒体１９の周側壁外面から斜め上方へ向けて設けられた分岐管からなる。そして、この上部開口には、蓋体１０が開閉可能に設けられる。
【００６５】
また、前記筒体１９の底壁からやや上方位置には、円板状で金属製の多孔板２８が水平に保持されている。この多孔板２８を設けることで、氷１７が前記真空ポンプ６側へ吸引されることが防止される。そして、前記多孔板２８には、開口部が氷１７で塞がれるのを防止するための閉塞防止部材としての複数の棒材２９，２９，…が立設されている。図３に示すように、この各棒材２９は、細長い矩形状のステンレス板を捻ってらせん状にしたものが使用されている。これにより、解けた氷１７で前記減圧ライン７が閉塞されるのを防止する。このような前記多孔板２８および前記各棒材２９は、前記実施例１の凝縮器８にも適用可能である。その他の構成および使用方法は、前記実施例１の真空冷却機と同様である。
【実施例３】
【００６６】
図４は、本発明の真空冷却機の実施例３を示す概略構成図である。本実施例３の真空冷却機は、基本的に前記実施例２と同様の構成である。したがって、実施例３では、前記実施例２と異なる部分を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。
【００６７】
本実施例３の凝縮器８は、前記収容部２６の上方位置（前記円板２１の下方位置）に、前記収容部２６内の氷１７へ塩水を供給する塩水供給手段３０が設けられる。この塩水は、飽和した塩水であって、氷１７を低温（０℃付近）に保持することができる。
【００６８】
前記塩水供給手段３０は、塩水貯留槽（図示省略）の塩水を塩水供給ライン（塩水供給用配管）３１を介して前記収容部２６内へ供給可能とするものである。この塩水供給ライン３１は、一端が塩水貯留槽（図示省略）と接続され、他端が前記収容部２６と接続されている。この塩水供給ライン３１の中途には、前記塩水貯留槽（図示省略）と前記収容部２６との連通の有無を切り替える供給操作弁（図示省略）が設けられている。この供給操作弁（図示省略）は、前記実施例２と同様、制御器（図示省略）により制御され、所望のプログラムにしたがって塩水を供給する。
【００６９】
塩水は、前記収容部２６内の上方中心部から噴霧ノズル（図示省略）を介して下方の氷１７へ噴霧される。これにより、塩水が氷１７の表面に付着し、氷１７の表面温度を下げる。そして、本実施例５の真空冷却機は、氷１７を０℃以下に維持することができるので、高能力な真空冷却を行うとともに、氷１７の使用量を節約することができる。
【００７０】
また、前記制御器（図示省略）は、前記処理槽２からの蒸気の温度と氷の温度との差が小さいタイミング，すなわち低真空となったタイミングにて塩水を供給するように制御することで、より効果的な真空冷却が可能になる。さらに、この塩水供給手段３０は、前記実施例１の凝縮器８にも適用可能である。その他の構成および使用方法は、前記実施例１の真空冷却機と同様である。
【実施例４】
【００７１】
図５は、本発明の真空冷却機の実施例４を示す概略構成図である。本実施例４の真空冷却機は、基本的に前記実施例２と同様の構成である。したがって、実施例４では、前記実施例２と異なる部分を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。
【００７２】
本実施例４の凝縮器８は、前記収容部２６の上方位置（前記円板２１の下方位置）に、ゼオライト３２を収容して、前記処理槽２からの蒸気を吸着する蒸気吸着器３３が設けられる。この蒸気吸着器３３は、前記処理槽２内の真空冷却により発生する被冷却物１の蒸気をゼオライト３２にて吸着可能とするものであって、上方に開口した吸着器本体３４と、この吸着器本体３４の上部開口を開閉する蓋体１０と、前吸着器本体３４の外側を囲うヒータ３５とからなる。この吸着器本体３４は、蒸気吸着ライン（蒸気吸着用配管）３６を介して前記収容部２６と接続される。
【００７３】
真空冷却機の使用に際しては、前記吸着器本体３４に所望量のゼオライト３２を収容する。前記処理槽２内の被冷却物１は、前記真空ポンプによって減圧することで、蒸気が生じる。この蒸気は、前記減圧ライン７と前記熱交換器１８とを介して前記凝縮器８へ導入される。そして、蒸気は、前記凝縮器８内の氷１７にて冷却され凝縮されるとともに、蒸気吸着ライン３６を介して、前記吸着器本体３４内のゼオライト３２に吸着する。真空冷却機の使用後、蒸気を吸着したゼオライト３２は、前記ヒータ３５により前記容器本体３４を介して加熱されることで、再使用可能となる。
【００７４】
本実施例５によれば、発生した蒸気は、前記凝縮器８の氷１７により冷却されて凝縮され、さらに前記蒸気吸着器３３のゼオライト３２により吸着されることで、前記処理槽２内から良好に除去される。これにより、この真空冷却機は、前記処理槽２内を高真空に維持するとともに、安価で、かつ１０℃付近まで冷却することができる。
【実施例５】
【００７５】
図６は、本発明の真空冷却機の実施例５を示す概略構成図である。本実施例５の真空冷却機は、基本的に前記実施例２と同様の構成である。したがって、実施例５では、前記実施例２と異なる部分を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。
【００７６】
本実施例５の真空ポンプは、水封式のものが用いられる。前記各実施例も典型的には水封式真空ポンプが使用されるが、本実施例５では必ず水封式の真空ポンプ６が使用される点で異なる。図６において、符号３７は逆止弁を示している。
【００７７】
前記水封式真空ポンプ６は、給水弁３８と封水供給ライン３９とを介して水（封水）が供給され、前記真空ポンプ６からの排水は、排水口（図示省略）へ排出される。また、図３に示す前記実施例２と同様に、前記熱交換器１８には、前記給水弁３８，冷却水ライン４０を介して冷却用の水（冷却水）が供給され、排水口（図示省略）へ排水される。本実施例５では、封水用と冷却水用の前記給水弁３８は共通しているが、それぞれ個別に設けてもよい。この給水弁３８は、前記真空ポンプ６に連動して開かれる。また、前記真空ポンプ６への封水供給ライン３９や、前記熱交換器１８への冷却水ライン４０には、定流量弁（図示省略）が設けられる。
【００７８】
本実施例５では、前記真空ポンプ６へ供給される封水は、氷または保冷剤によりあらかじめ冷却される。図６は、前記封水供給ライン３９の中途が、前記凝縮器８（氷または保冷剤の収容部２６）の外周部に巻き付けられて、封水冷却部４１を形成している。ただし、前記封水供給ライン３９は、前記凝縮器８の内側に通してよく、その際、前記凝縮器８の内側でコイル状に形成しておいてもよい。あるいは、氷または保冷剤の収容部２６に、
直接に水を投入して冷却した後、その冷却された水を封水として前記真空ポンプ６へ供給してもよい。
【００７９】
いずれにしても、氷または保冷剤により冷却された水を封水として、前記真空ポンプ６で利用することで、前記真空ポンプ６の性能が向上することができる。その他の構成および使用方法は、前記実施例２の真空冷却機と同様である。
【実施例６】
【００８０】
図７は、本発明の真空冷却機の実施例６を示す概略構成図である。本実施例６の真空冷却機は、基本的に前記実施例５と同様の構成である。したがって、実施例６では、前記実施例５と異なる部分を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。
【００８１】
前記実施例５では、前記処理槽２と前記真空ポンプ６との間に、前記熱交換器１８と前記凝縮器８とを介在させたが、本実施例６では、前記凝縮器８を省略している。つまり、本実施例６では、前記処理槽２は、前記熱交換器１８と前記逆止弁３７を介して、前記真空ポンプ６と接続されている。本実施例６では、前記凝縮器８がないので、封水を冷却するために、氷または保冷剤の収容容器４２を別途設けている。そして、この収容容器４２の外周部に、前記封水供給ライン３９を巻き付けて、前記封水冷却部４１を形成している。ただし、前記実施例５と同様に、前記封水供給ライン３９は、前記収容容器４２の内側に通すこともできる。
【００８２】
本実施例６によれば、前記真空ポンプ６への封水は、前記収容容器４２内の氷または保冷剤によって冷却される。これにより、氷または保冷剤で冷却された水を前記真空ポンプ６の封水として利用することができるので、前記真空ポンプ６の能力の向上を図ることができる。
【００８３】
本発明の真空冷却機は、前記各実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。とくに、氷または保冷剤を用いて、前記処理槽２からの蒸気を凝縮するか、あるいは、氷または保冷剤を用いて、前記真空ポンプ６の封水をあらかじめ冷却する構成であれば、その他の構成は適宜変更可能である。
【００８４】
たとえば、被冷却物１の真空冷却のために、前記処理槽２内を減圧する圧力レベルや時間など、前記処理槽２内の減圧をどのような圧力変化で行うかは、適宜に設定される。また、図６の実施例５や図７の実施例６において、さらに蒸気エゼクタを備えていてもよい。つまり、実施例５および実施例６に関しては、水封式真空ポンプ６が含まれていれば、前記減圧手段３の構成は適宜変更可能である。また、実施例５および実施例６に関しては、水封式の真空ポンプ６の封水をあらかじめ冷却する構成であれば、その冷却方法は適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の真空冷却機の実施例１を示す概略構成図である。
【図２】本発明の真空冷却機の実施例２を示す概略構成図である。
【図３】本実施例２の真空冷却機の熱交換器付き凝縮器を示す斜視図であって、一部断面にして示している。
【図４】本発明の真空冷却機の実施例３を示す概略構成図である。
【図５】本発明の真空冷却機の実施例４を示す概略構成図である。
【図６】本発明の真空冷却機の実施例５を示す概略構成図である。
【図７】本発明の真空冷却機の実施例６を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００８６】
１    被冷却物
２    処理槽
３    減圧手段
６    真空ポンプ
８    凝縮器
９，１０    蓋付き容器
９    容器本体
１０    蓋体
１７    氷
１８    熱交換器
１９    筒体
２６    収容部
２７    投入口
２８    多孔板
２９    棒材
３０    塩水供給手段
３２    ゼオライト
３３    蒸気吸着器
３９    封水供給ライン
４１    封水冷却部
【図１】
2006284162.tif 000003
【図２】
2006284162.tif 000004
【図３】
2006284162.tif 000005
【図４】
2006284162.tif 000006
【図５】
2006284162.tif 000007
【図６】
2006284162.tif 000008
【図７】
2006284162.tif 000009