(57)【要約】【課題】液化ガスの使用量を抑制し、コストを抑制することができるスプレークーラーシステムおよびそれを用いる粉末油脂の製造方法を提供する。【解決手段】スプレークーラーシステムは、液状原料注入部と冷却用ガス流入部と冷却用ガス排出部とを有する冷却室と、冷却室の外部に配置され、冷却用ガス流入部と冷却用ガス排出部とを接続し、冷却用ガスを循環させる循環経路とを備え、循環経路は、冷却用ガスの少なくとも一部を液化させたものである液化ガスによって冷却用ガスを冷却する第１冷却部と、液化ガスを用いることなく冷却用ガスを冷却する第２冷却部とを有し、制御部は、冷却室の冷却開始時から冷却室の温度が所定温度に到達するまでの間、第１冷却部を第１冷却能力で動作させ、冷却室の温度が所定温度に到達した後、第１冷却部の冷却能力を第１冷却能力よりも低下させると共に、第２冷却部を第２冷却能力で動作させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状の原料が注入される液状原料注入部と、前記原料を冷却する冷却用ガスが流入する冷却用ガス流入部と、前記原料を冷却した前記冷却用ガスが排出される冷却用ガス排出部とを有する冷却室と、
前記冷却室の外部に配置され、前記冷却用ガス流入部と前記冷却用ガス排出部とを接続し、前記冷却用ガスを循環させる循環経路とを備え、
前記循環経路は、
前記冷却用ガスの少なくとも一部と実質的に同一の成分を含む液化ガスによって前記冷却用ガスを冷却する第１冷却部と、
前記液化ガスを用いることなく前記冷却用ガスを冷却する第２冷却部とを有し、
前記第１冷却部の動作と、前記第２冷却部の動作とを制御する制御部を更に備え、
前記制御部は、
前記冷却室の冷却開始時から前記冷却室の温度が所定温度に到達するまでの間、前記第１冷却部を第１冷却能力で動作させ、
前記冷却室の温度が前記所定温度に到達した後、前記第１冷却部の冷却能力を前記第１冷却能力よりも低下させると共に、前記第２冷却部を第２冷却能力で動作させる、
スプレークーラーシステム。
【請求項２】
前記制御部は、
前記冷却室の冷却開始時から前記冷却室の温度が前記所定温度に到達するまでの間、前記第２冷却部を停止させる、
請求項１に記載のスプレークーラーシステム。
【請求項３】
前記制御部は、
前記冷却室の温度が前記所定温度に到達した後、前記第１冷却部を停止させる、
請求項１又は２に記載のスプレークーラーシステム。
【請求項４】
前記循環経路は、ブロワを更に有し、
前記ブロワの一端は、少なくとも前記第１冷却部および前記第２冷却部の一方に接続され、前記ブロワの他端は前記冷却用ガス排出部に接続される、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のスプレークーラーシステム。
【請求項５】
前記第２冷却部は、前記第１冷却部に対して並列に配置される、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のスプレークーラーシステム。
【請求項６】
前記第２冷却部は、前記第１冷却部に対して直列に配置される、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のスプレークーラーシステム。
【請求項７】
前記冷却用ガスは、前記液状原料注入部から前記冷却室内に注入された噴霧油脂を冷却して粉末油脂にする、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のスプレークーラーシステム。
【請求項８】
前記所定温度は、前記液状原料注入部から前記冷却室内に注入された噴霧油脂が前記冷却用ガスによって冷却されて粉末油脂になる温度である、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のスプレークーラーシステム。
【請求項９】
前記所定温度は、粉末油脂中の０℃における結晶量が７０％以上となる温度である、
請求項８に記載のスプレークーラーシステム。
【請求項１０】
前記所定温度が、−３０℃以上、０℃以下である、
請求項１乃至９のいずれか一項に記載のスプレークーラーシステム。
【請求項１１】
液状の原料が注入される液状原料注入部と、前記原料を冷却する冷却用ガスが流入する冷却用ガス流入部と、前記原料を冷却した前記冷却用ガスが排出される冷却用ガス排出部とを有する冷却室と、
前記冷却室の外部に配置され、前記冷却用ガス流入部と前記冷却用ガス排出部とを接続し、前記冷却用ガスを循環させる循環経路とを備えるスプレークーラーシステムを用いる粉末油脂の製造方法であって、
前記循環経路は、
前記冷却用ガスの少なくとも一部と実質的に同一の成分を含む液化ガスによって前記冷却用ガスを冷却する第１冷却部と、
前記液化ガスを用いることなく前記冷却用ガスを冷却する第２冷却部とを有し、
前記スプレークーラーシステムは、
前記第１冷却部の動作と、前記第２冷却部の動作とを制御する制御部を更に備え、
前記制御部は、
前記冷却室の冷却開始時から前記冷却室の温度が所定温度に到達するまでの間、前記第１冷却部を第１冷却能力で動作させ、
前記冷却室の温度が前記所定温度に到達した後、前記第１冷却部の冷却能力を前記第１冷却能力よりも低下させると共に、前記第２冷却部を第２冷却能力で動作させる、
粉末油脂の製造方法。
【請求項１２】
液化ガスによって冷却用ガスを冷却する第１冷却部を、第１冷却能力で動作させて、前記冷却用ガスによって冷却室を冷却することと、
前記冷却室の温度が所定温度に到達した後に、前記第１冷却部の冷却能力を前記第１冷却能力よりも低下させるとともに、前記液化ガスを用いることなく前記冷却用ガスを冷却する第２冷却部を第２冷却能力で動作させて、前記冷却用ガスによって前記冷却室を冷却することと、
前記第２冷却部を前記第２冷却能力で動作させた後に、液状の油脂原料を前記冷却室に供給して、前記油脂原料を冷却すること、を含む、
粉末油脂の製造方法。
【請求項１３】
前記冷却用ガスを、前記冷却室の冷却用ガス排出部から冷却用ガス流入部に循環させること、を含む、
請求項１２に記載の粉末油脂の製造方法。
【請求項１４】
前記冷却室の温度が前記所定温度に到達するまで、前記第２冷却部を停止させる、
請求項１２又は１３に記載の粉末油脂の製造方法。
【請求項１５】
前記冷却室の温度が前記所定温度に到達した後に、前記第１冷却部を停止させる、
請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載の粉末油脂の製造方法。
【請求項１６】
前記油脂原料が、前記冷却室内に噴霧して供給される、
請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載の粉末油脂の製造方法。
【請求項１７】
前記所定温度が、前記粉末油脂の０℃における結晶量が７０％以上となる温度である、
請求項１２乃至１６のいずれか一項に記載の粉末油脂の製造方法。
【請求項１８】
前記所定温度が、−３０℃以上、かつ、０℃以下である、
請求項１２乃至１７のいずれか一項に記載の粉末油脂の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプレークーラーシステム、及び粉末油脂の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スプレークーラー等の冷却装置の冷却源として、液化ガスを気化した低温ガスを使用する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。しかしながら、例えば、液化ガスとして、液体窒素を用いた場合、液体窒素は高価であるため、特許文献１に記載されているように、低温窒素ガスを循環させる循環系のシステムを用いたとしても、製造コストが増加してしまうという問題がある。一方で、特許文献１に記載されたような、液化ガスを使用せずに、例えば、冷凍機で冷却したガスを使用する場合、冷却効率が悪く、大容量のスプレークーラーそのものを冷却するのに時間を要してしまい、生産効率、特に、装置の立ち上げ時の効率が悪く、結果としてコストが上がってしまう問題があった。
なお、冷凍機と液化ガスとの両方を使用する公知技術として、特許文献２に記載されたものがあるが、特許文献２は、液体空気をダクト内で気化する場合の問題を解決するために、液体空気をダクト外で気化するとともに、この気化の際の液体空気の蒸発潜熱を空気水熱交換器に用いる水を冷却することに使用するものである。しかしながら、特許文献２のシステムでは、空気水熱交換機の使用は、液体空気の気化が前提となっているため、液体空気の使用量を低減すること、すなわち、コストの低減は難しかった。また、特許文献２は、そもそも、循環系のシステムではないので、システムの設計思想が循環系とはそもそも異なるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１１７９１６号公報
【特許文献２】特開平９−２６２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、例えば液体窒素などのような液化ガスの使用量を抑制し、コストを抑制することが求められている。しかしながら、特許文献１または特許文献２に記載された技術では、液化ガスの使用量を抑制しつつ、コストを抑制することができなかった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、液化ガスの使用量を抑制し、コストを抑制することができるスプレークーラーシステムおよびそれを用いる粉末油脂の製造方法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】
本発明は、上記目的を達成するために、下記のスプレークーラーシステムおよび粉末油脂の製造方法を提供する。
（１）液状の原料が注入される液状原料注入部と、前記原料を冷却する冷却用ガスが流入する冷却用ガス流入部と、前記原料を冷却した前記冷却用ガスが排出される冷却用ガス排出部とを有する冷却室と、前記冷却室の外部に配置され、前記冷却用ガス流入部と前記冷却用ガス排出部とを接続し、前記冷却用ガスを循環させる循環経路とを備え、前記循環経路は、前記冷却用ガスの少なくとも一部と実質的に同一の成分を含む液化ガスによって前記冷却用ガスを冷却する第１冷却部と、前記液化ガスを用いることなく前記冷却用ガスを冷却する第２冷却部とを有し、前記第１冷却部の動作と、前記第２冷却部の動作とを制御する制御部を更に備え、前記制御部は、前記冷却室の冷却開始時から前記冷却室の温度が所定温度に到達するまでの間、前記第１冷却部を第１冷却能力で動作させ、前記冷却室の温度が前記所定温度に到達した後、前記第１冷却部の冷却能力を前記第１冷却能力よりも低下させると共に、前記第２冷却部を第２冷却能力で動作させる、スプレークーラーシステム。
（２）前記制御部は、前記冷却室の冷却開始時から前記冷却室の温度が前記所定温度に到達するまでの間、前記第２冷却部を停止させる、前記（１）のスプレークーラーシステム。
（３）前記制御部は、前記冷却室の温度が前記所定温度に到達した後、前記第１冷却部を停止させる、前記（１）又は（２）のスプレークーラーシステム。
（４）前記循環経路は、ブロワを更に有し、前記ブロワの一端は、少なくとも前記第１冷却部および前記第２冷却部の一方に接続され、前記ブロワの他端は前記冷却用ガス排出部に接続される、前記（１）乃至（３）のいずれかのスプレークーラーシステム。
（５）前記第２冷却部は、前記第１冷却部に対して並列に配置される、前記（１）乃至（４）のいずれかのスプレークーラーシステム。
（６）前記第２冷却部は、前記第１冷却部に対して直列に配置される、前記（１）乃至（４）のいずれかのスプレークーラーシステム。
（７）前記冷却用ガスは、前記液状原料注入部から前記冷却室内に注入された噴霧油脂を冷却して粉末油脂にする、前記（１）乃至（６）のいずれかのスプレークーラーシステム。
（８）前記所定温度は、前記液状原料注入部から前記冷却室内に注入された噴霧油脂が前記冷却用ガスによって冷却されて粉末油脂になる温度である、前記（１）乃至（７）のいずれかのスプレークーラーシステム。
（９）前記所定温度は、粉末油脂中の０℃における結晶量が７０％以上となる温度である、前記（８）のスプレークーラーシステム。
（１０）前記所定温度が、−３０℃以上、０℃以下である、前記（１）乃至（９）のいずれかのスプレークーラーシステム。
（１１）液状の原料が注入される液状原料注入部と、前記原料を冷却する冷却用ガスが流入する冷却用ガス流入部と、前記原料を冷却した前記冷却用ガスが排出される冷却用ガス排出部とを有する冷却室と、前記冷却室の外部に配置され、前記冷却用ガス流入部と前記冷却用ガス排出部とを接続し、前記冷却用ガスを循環させる循環経路とを備えるスプレークーラーシステムを用いる粉末油脂の製造方法であって、前記循環経路は、前記冷却用ガスの少なくとも一部と実質的に同一の成分を含む液化ガスによって前記冷却用ガスを冷却する第１冷却部と、前記液化ガスを用いることなく前記冷却用ガスを冷却する第２冷却部とを有し、前記スプレークーラーシステムは、前記第１冷却部の動作と、前記第２冷却部の動作とを制御する制御部を更に備え、前記制御部は、前記冷却室の冷却開始時から前記冷却室の温度が所定温度に到達するまでの間、前記第１冷却部を第１冷却能力で動作させ、前記冷却室の温度が前記所定温度に到達した後、前記第１冷却部の冷却能力を前記第１冷却能力よりも低下させると共に、前記第２冷却部を第２冷却能力で動作させる、粉末油脂の製造方法。
（１２）液化ガスによって冷却用ガスを冷却する第１冷却部を、第１冷却能力で動作させて、前記冷却用ガスによって冷却室を冷却することと、前記冷却室の温度が所定温度に到達した後に、前記第１冷却部の冷却能力を前記第１冷却能力よりも低下させるとともに、前記液化ガスを用いることなく前記冷却用ガスを冷却する第２冷却部を第２冷却能力で動作させて、前記冷却用ガスによって前記冷却室を冷却することと、前記第２冷却部を前記第２冷却能力で動作させた後に、液状の油脂原料を前記冷却室に供給して、前記油脂原料を冷却すること、を含む、粉末油脂の製造方法。
（１３）前記冷却用ガスを、前記冷却室の冷却用ガス排出部から冷却用ガス流入部に循環させること、を含む、前記（１２）の製造方法。
（１４）前記冷却室の温度が前記所定温度に到達するまで、前記第２冷却部を停止させる、前記（１２）又は（１３）の粉末油脂の製造方法。
（１５）前記冷却室の温度が前記所定温度に到達した後に、前記第１冷却部を停止させる、前記（１２）乃至（１４）のいずれかの粉末油脂の製造方法。
（１６）前記油脂原料が、前記冷却室内に噴霧して供給される、前記（１２）乃至（１５）のいずれかの粉末油脂の製造方法。
（１７）前記所定温度が、前記粉末油脂の０℃における結晶量が７０％以上となる温度である、前記（１２）乃至（１６）のいずれかの粉末油脂の製造方法。
（１８）前記所定温度が、−３０℃以上、かつ、０℃以下である、前記（１２）乃至（１７）のいずれかの粉末油脂の製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のスプレークーラーシステムおよびそれを用いる粉末油脂の製造方法により、液化ガスの使用量を抑制し、コストを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態のスプレークーラーシステムの一例の概略図である。
【図２】制御部による制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図３】第２実施形態のスプレークーラーシステムの一例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のスプレークーラーシステムの実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態のスプレークーラーシステム１の一例の概略図である。
図１に示す例では、スプレークーラーシステム１が、冷却室１１と、循環経路１２と、製品収容部１４、１５と、フィルタ部１６と、継手部１７ａ〜１７ｃと、圧力調整部１８と、乾燥気体供給部２０と、バルブ２２と、液化ガス供給部２３と、原液部３０と、ポンプ３２と、制御部４０とを備えている。
冷却室１１は、例えば液状油脂のような液状の原料を冷却用ガスによって冷却するためのチャンバである。冷却室１１は、液状原料注入部１１１と、冷却用ガス流入部１１２と、冷却用ガス排出部１１３と、製品取り出し部１１４と、温度検出部１１５とを備えている。
液状原料注入部１１１は、液状の原料が冷却室１１内に注入される部分である。液状原料注入部１１１は、例えば、液状の原料が冷却室１１内に噴霧されるように構成されている。また、他の例では、液状の原料が冷却室１１内に滴下されるように構成することもできる。液状原料注入部１１１は、例えば、冷却室１１の上部に配置されている。
冷却用ガス流入部１１２は、冷却用ガスが冷却室１１内に流入する部分である。冷却用ガス流入部１１２は、例えば、冷却用ガスが冷却室１１内において旋回流を形成するように構成されている。冷却用ガス流入部１１２は、例えば、冷却室１１の上部に配置されている。
冷却用ガス排出部１１３は、液状の原料を冷却した冷却用ガスが冷却室１１から排出される部分である。冷却用ガス排出部１１３は、例えば、冷却室１１の下部に配置されている。
製品取り出し部１１４は、冷却用ガスによって液状の原料を冷却することにより製造された製品が冷却室１１から取り出される部分である。製品とは、液状の原料が固化して粉末状になったものである。製品とは、例えば、液状の原料が固化した粉末油脂である。製品取り出し部１１４は、例えば、冷却用ガス排出部１１３よりも下側の冷却室１１の最下部に配置されている。
温度検出部１１５は、冷却室１１の内部の温度を検出する。温度検出部１１５は、例えば、冷却用ガス排出部１１３の近傍に配置され、冷却室１１の下部の温度を検出する。温度検出部１１５の出力信号は、制御部４０に送信される。
【００１１】
図１に示す例では、循環経路１２が、冷却室１１の外部に配置されている。また、循環経路１２は、冷却用ガスを循環させる。循環経路１２は、配管１２ａ〜１２ｋと、第１冷却部１２１と、第２冷却部１２２と、ブロワ１２３とを備えている。
配管１２ａは、冷却室１１の冷却用ガス排出部１１３と製品収容部１５とを接続している。配管１２ｂは、製品収容部１５とフィルタ部１６とを接続している。配管１２ｃは、フィルタ部１６と継手部１７ａとを接続している。配管１２ｄは、継手部１７ａと継手部１７ｂとを接続している。配管１２ｅは、継手部１７ｂとブロワ１２３とを接続している。配管１２ｆは、ブロワ１２３とバルブ２２とを接続している。配管１２ｇは、バルブ２２と第１冷却部１２１とを接続している。配管１２ｈは、第１冷却部１２１と継手部１７ｃとを接続している。配管１２ｉは、継手部１７ｃと冷却室１１の冷却用ガス流入部１１２とを接続している。つまり、循環経路１２は、配管１２ａ〜１２ｉによって冷却用ガス流入部１１２と冷却用ガス排出部１１３とを接続している。
配管１２ｊは、バルブ２２と第２冷却部１２２とを接続している。配管１２ｋは、第２冷却部１２２と継手部１７ｃとを接続している。循環経路１２は、配管１２ａ〜１２ｆ、１２ｊ、１２ｋ、１２ｉによっても冷却用ガス流入部１１２と冷却用ガス排出部１１３とを接続している。
【００１２】
図１に示す例では、第１冷却部１２１が、液化ガスによって冷却用ガスを冷却する。液化ガスは、冷却用ガスの少なくとも一部と実質的に同一の成分を含むものである。液化ガスは、例えば、液体窒素である。第１冷却部１２１としては、例えば、公知のガス冷却管（例えば、特開２０１５−１１７９１６号公報参照）と同様のものを用いることができる。第１冷却部１２１の動作は、制御部４０によって制御される。
液化ガス供給部２３は、配管１９ｃを介して第１冷却部１２１に液化ガスを供給する。液化ガス供給部２３は、例えば、第１冷却部１２１による冷却用ガスの冷却能力を増加させる場合に、第１冷却部１２１への液化ガスの供給量を増加させる。また、液化ガス供給部２３は、例えば、第１冷却部１２１による冷却用ガスの冷却能力を低下させる場合に、第１冷却部１２１への液化ガスの供給量を低下させる。また、液化ガス供給部２３は、例えば、配管１２ａ〜１２ｋ内の冷却用ガスの圧力が所定値未満に低下した場合に、第１冷却部１２１への液化ガスの供給量を増加するように構成されてもよい。液化ガス供給部２３は、制御部４０によって制御される。
第２冷却部１２２は、液化ガスを用いることなく冷却用ガスを冷却する。第２冷却部１２２としては、例えば、公知の冷却装置（例えば、特開２０１２−８２９８４号公報参照）と同様のものを用いることができる。公知の冷却装置とは、例えば、コンデンサとエバポレータとコンプレッサとを有し、冷媒を循環させるものである。第２冷却部１２２は、冷媒と冷却用ガスとの熱交換を行うことによって、冷却用ガスを冷却する。第２冷却部１２２の動作は、制御部４０によって制御される。
ブロワ１２３は、配管１２ａ〜１２ｋ内の冷却用ガスを循環させる。具体的には、ブロワ１２３は、例えば、配管１２ｅから流入する冷却用ガスを圧縮し、圧縮された冷却用ガスを配管１２ｆに送り出す。
【００１３】
図１に示す例では、製品収容部１４が、製品取り出し部１１４によって取り出された製品（例えば、粉末油脂）を収容する。
製品収容部１５は、製品収容部１４と同様に、製品を収容する。製品収容部１５は、分離部（図示せず）を備えている。その分離部は、冷却用ガス排出部１１３から配管１２ａに排出された冷却用ガスに含まれる製品（例えば、粉末油脂）を、冷却用ガスから分離する。冷却用ガスから分離された製品は、例えば、自重によって製品収容部１５内に落下し、製品収容部１５に収容される。
フィルタ部１６は、配管１２ｂ内の冷却用ガスに含まれる固形物をろ過し、除去する。
【００１４】
図１に示す例では、継手部１７ａが、配管１２ｃと配管１２ｄとを接続する。また、継手部１７ａには、配管１９ａを介して圧力調整部１８が接続されている。
圧力調整部１８は、配管１２ａ〜１２ｋ内の冷却用ガスの圧力を調整する。圧力調整部１８は、例えば、逃し弁（図示せず）を備えている。逃し弁は、配管１９ａ内の冷却用ガスの圧力が所定値まで上昇した場合に、自動的に開弁する。また、逃し弁は、配管１９ａ内の冷却用ガスの圧力がその所定値未満に低下した場合に、自動的に閉弁する。
他の例では、圧力調整部１８が、制御部４０によって制御される制御弁を備えていてもよい。制御弁は、配管１２ａ〜１２ｋ内の冷却用ガスの圧力が所定値まで上昇した場合に、制御部４０によって開弁させられる。また、制御弁は、配管１２ａ〜１２ｋ内の冷却用ガスの圧力がその所定値未満に低下した場合に、制御部４０によって閉弁させられる。
【００１５】
図１に示す例では、継手部１７ｂが、配管１２ｄと配管１２ｅとを接続する。また、継手部１７ｂには、配管１９ｂを介して乾燥気体供給部２０が接続されている。
乾燥気体供給部２０は、配管１２ａ〜１２ｋ内の冷却用ガスの圧力を調整する。乾燥気体供給部２０は、配管１２ａ〜１２ｋ内の冷却用ガスの圧力が所定値未満に低下した場合に、除湿機（不図示）および配管１９ｂを介して配管１２ｅに乾燥した空気を供給（補充）する。また、乾燥気体供給部２０は、配管１２ａ〜１２ｋ内の冷却用ガスの圧力がその所定値に到達した場合に、乾燥した空気の供給（補充）を停止する。乾燥気体供給部２０は、例えば、制御部４０によって制御される。なお、乾燥気体供給部２０が供給する気体は、乾燥した空気に限られず、乾燥した、すなわち、水分を含まない気体であれば、任意のものを使用することができる。乾燥気体供給部２０は、例えば、乾燥した空気に換えて、窒素を供給することもできる。
【００１６】
図１に示す例では、バルブ２２が、冷却用ガスの流路を切り替える。バルブ２２は、例えば、第２冷却部１２２が停止させられる場合に、配管１２ｆを通過した冷却用ガスの全てが配管１２ｇに流入するように、冷却用ガスの流路を切り替える。また、バルブ２２は、例えば、第１冷却部１２１が停止させられる場合に、配管１２ｆを通過した冷却用ガスの全てが配管１２ｊに流入するように、冷却用ガスの流路を切り替える。また、バルブ２２は、例えば、第１冷却部１２１が動作させられると共に、第２冷却部１２２も動作させられる場合に、配管１２ｆを通過した冷却用ガスが配管１２ｇと配管１２ｊとに流入するように、冷却用ガスの流路を切り替える。バルブ２２は、例えば、制御部４０によって制御される。
【００１７】
図１に示す例では、原液部３０が、冷却室１１に注入される原料を収容している。原液部３０は、加温部（図示せず）を備えている。加温部は、原液部３０内の原料を、加温することによって、液状に維持する。原液部３０は、配管３１ａを介してポンプ３２に接続されている。
ポンプ３２は、原液部３０内の原料をくみ上げて、冷却室１１に圧送する。ポンプ３２は、配管３１ｂを介して冷却室１１の液状原料注入部１１１に接続されている。
【００１８】
図１に示す例では、制御部４０が、上述したように、第１冷却部１２１の動作と、第２冷却部１２２の動作とを制御する。また、制御部４０は、第１冷却部１２１の冷却能力を制御するために、液化ガス供給部２３を制御する。また、制御部４０は、乾燥気体供給部２０およびバルブ２２を制御する。
【００１９】
図１に示す例では、上述したように、スプレークーラーシステム１が、冷却用ガスによって、液状の原料を冷却して固化し、粉末状にする。液状の原料が液状油脂である場合には、スプレークーラーシステム１が粉末油脂製造装置１００として機能する。粉末油脂製造装置１００は、冷却用ガスによって液状油脂を冷却することにより、粉末油脂を製品として製造する。
【００２０】
図２は、制御部４０による制御の一例を説明するためのフローチャートである。制御部４０は、スプレークーラーシステム１の立ち上げ時（つまり、冷却室１１の冷却開始時）に、図２に示す処理を開始する。
図２に示す例では、ステップＳ１において、制御部４０は、温度検出部１１５によって検出された冷却室１１の内部の温度Ｔが、所定温度Ｔｔｈ以下であるか否かを判定する。温度Ｔが所定温度Ｔｔｈより高い場合には、ステップＳ２に進む。一方、温度Ｔが所定温度Ｔｔｈ以下である場合には、ステップＳ３に進む。
【００２１】
ステップＳ２では、制御部４０が、第１冷却部１２１を第１冷却能力で動作させる。第１冷却能力とは、特に限定されるものではないが、例えば、第１冷却部１２１の最大冷却能力とすることができる。詳細には、ステップＳ２では、制御部４０は、第１冷却部１２１の冷却能力が第１冷却能力になるように、液化ガス供給部２３を制御する。また、制御部４０は、配管１２ｆを通過した冷却用ガスの全てが配管１２ｇに流入するように、バルブ２２を制御する。
図２に示す例では、ステップＳ２において、制御部４０が、第２冷却部１２２を停止させる（すなわち、動作させない）。つまり、図２に示す例では、冷却室１１の内部の温度Ｔが所定温度Ｔｔｈに到達するまでの間、第２冷却部１２２の冷却能力がゼロである。
他の例では、ステップＳ２において、制御部４０が、第２冷却部１２２を動作させてもよい。この例では、制御部４０は、配管１２ｆを通過した冷却用ガスの一部が配管１２ｊに流入するように、バルブ２２を制御する。
【００２２】
ステップＳ２においては、第１冷却部１２１を第１冷却能力で動作させるために、液化ガス供給部２３は、第１冷却部１２１に液化ガスを供給する。その結果、配管１２ａ〜１２ｉ内の冷却用ガスの圧力が上昇するおそれがある。配管１２ａ〜１２ｉ内の冷却用ガスの圧力が所定値まで上昇した場合には、圧力調整部１８が、配管１２ａ〜１２ｉ内の冷却用ガスの圧力をその所定値未満に低下させる。
【００２３】
ステップＳ２で第１冷却部１２１を動作させた後は、ステップＳ１に戻る。そして、温度検出部１１５によって検出された冷却室１１の内部の温度Ｔが、所定温度Ｔｔｈ以下となるまで、このルーティーンを繰り返す。
【００２４】
一方、ステップＳ３では、制御部４０が、第１冷却部１２１の冷却能力を、第１冷却能力よりも低下させる。つまり、冷却室１１の内部の温度Ｔが所定温度Ｔｔｈに到達した後、ステップＳ３において、制御部４０が、第１冷却部１２１の冷却能力を、第１冷却能力よりも低下させる。
このように制御することによって、冷却室１１の内部の温度Ｔが所定温度Ｔｔｈに到達した後に第１冷却部１２１が第１冷却能力で動作する場合よりも、液化ガスの使用量を抑制することができ、スプレークーラーシステム１の運転コストを抑制することができる。
図２に示す例では、ステップＳ３において低下させられた後の第１冷却部１２１の冷却能力がゼロよりも大きい。
他の例では、ステップＳ３において低下させられた後の第１冷却部１２１の冷却能力がゼロであってもよい。つまり、この例では、冷却室１１の内部の温度Ｔが所定温度Ｔｔｈに到達した後、ステップＳ３において、制御部４０が、第１冷却部１２１を停止させる。このように制御することによって、冷却室１１の内部の温度Ｔが所定温度Ｔｔｈに到達した後に第１冷却部１２１が動作する場合よりも、液化ガスの使用量を抑制することができ、スプレークーラーシステム１の運転コストを抑制することができる。
【００２５】
ステップＳ３においては、第１冷却部１２１の冷却能力を低下させるために、液化ガス供給部２３による液化ガスの供給量が低下する。その結果、配管１２ａ〜１２ｋ内の冷却用ガスの圧力が低下するおそれがある。配管１２ａ〜１２ｋ内の冷却用ガスの圧力が所定値未満に低下した場合には、乾燥気体供給部２０が、配管１２ａ〜１２ｋ内の冷却用ガスの圧力をその所定値まで上昇させる。
【００２６】
次いで、ステップＳ４では、制御部４０が、第２冷却部１２２を第２冷却能力で動作させる。第２冷却能力とは、例えば、ステップＳ３において低下させられた後の第１冷却部１２１の冷却能力と、第２冷却能力との合計の冷却能力によって、冷却室１１の内部の温度Ｔが所定温度Ｔｔｈに維持される冷却能力である。
次いで、ステップＳ５では、制御部４０が、バルブ２２を制御し、冷却用ガスの流路を切り替える。つまり、ステップＳ５において、制御部４０は、配管１２ｆを通過した冷却用ガスの一部が配管１２ｊに流入するように、バルブ２２を制御して、スプレークーラーシステム１の立ち上げを終了する。
上述したステップＳ３〜Ｓ５は、ほぼ同時に実行される。また、ステップＳ４が実行される前に、第２冷却部１２２の冷却動作が予め開始される。そのため、第２冷却部１２２は、ステップＳ４の実行時に、第２冷却能力で動作することができる。
【００２７】
図２に示す例では、ステップＳ１の所定温度Ｔｔｈは、液状原料注入部１１１から前記冷却室１１内に注入された噴霧油脂が、冷却用ガスによって冷却されて粉末油脂になる温度である。所定温度Ｔｔｈとは、例えば、−３０℃以上、０℃以下の温度である。
つまり、図２に示す例では、冷却室１１の内部の温度Ｔが、噴霧油脂が粉末油脂になる温度である所定温度Ｔｔｈに到達するまでの間、制御部４０が、第１冷却部１２１を、例えば第１冷却部１２１の最大冷却能力である第１冷却能力で動作させる。
すなわち、図２に示す例では、冷却室１１の内部の温度が、粉末油脂が得られる温度に低下するまでの間、第１冷却部１２１の冷却能力が低下させられない。このように制御することによって、粉末油脂を早期（迅速）に得ることができる。
【００２８】
図１の説明に戻り、図１に示す例では、ブロワ１２３は、一端が第１冷却部１２１および第２冷却部１２２に接続され、他端が冷却室１１の冷却用ガス排出部１１３に接続されている。このように構成することによって、ブロワ１２３が第１冷却部１２１および第２冷却部１２２と冷却室１１の冷却用ガス流入部１１２との間に配置される場合よりも、低温の冷却用ガスを冷却室１１内に流入させることができる。つまり、上述したように構成することによって、第１冷却部１２１および／または第２冷却部１２２によって冷却された冷却用ガスが、冷却室１１内に流入する前に、ブロワ１２３において昇温してしまうことを回避することができる。
【００２９】
また、図１に示す例では、第２冷却部１２２が、第１冷却部１２１に対して並列に配置されている。このように構成することによって、冷却用ガスは、第２冷却部１２２の非動作時に、第２冷却部１２２を通過しない。そのため、冷却用ガスが、非動作中の第２冷却部１２２を通過することに伴って、昇温してしまうことを回避することができる。
【００３０】
［第２実施形態］
図３は、第２実施形態のスプレークーラーシステム１の一例の概略図である。第２実施形態のスプレークーラーシステム１は、後述する点を除き、図１に示す第１実施形態のスプレークーラーシステム１と同様に構成されている。従って、第２実施形態のスプレークーラーシステム１によれば、後述する点を除き、第１実施形態のスプレークーラーシステム１と同様の効果を奏することができる。
図３に示す例では、スプレークーラーシステム１が、図１に示す構成要素のうちのバルブ２２と継手部１７ｃを備えていない。
【００３１】
上述したように、図１に示す例では、循環経路１２が、配管１２ａ〜１２ｋを備えている。
図３に示す例では、循環経路１２が、配管１２ａ〜１２ｅ、１２ｌ、１２ｍ、１２ｎを備えている。配管１２ｌは、ブロワ１２３と第２冷却部１２２とを接続している。配管１２ｍは、第２冷却部１２２と第１冷却部１２１とを接続している。配管１２ｎは、第１冷却部１２１と冷却室１１の冷却用ガス流入部１１２とを接続している。
つまり、図３に示す例では、循環経路１２は、配管１２ａ〜１２ｅ、１２ｌ、１２ｍ、１２ｎによって冷却用ガス流入部１１２と冷却用ガス排出部１１３とを接続している。
【００３２】
図３に示す例では、ブロワ１２３が、配管１２ａ〜１２ｅ、１２ｌ、１２ｍ、１２ｎ内の冷却用ガスを循環させる。具体的には、ブロワ１２３は、例えば、配管１２ｅから流入する冷却用ガスを圧縮し、圧縮された冷却用ガスを配管１２ｌに送り出す。
【００３３】
上述したように、図１に示す例では、圧力調整部１８が、配管１２ａ〜１２ｋ内の冷却用ガスの圧力を調整する。
図３に示す例では、圧力調整部１８が、配管１２ａ〜１２ｅ、１２ｌ、１２ｍ、１２ｎ内の冷却用ガスの圧力を調整する。
【００３４】
上述したように、図１に示す例では、乾燥気体供給部２０が、配管１２ａ〜１２ｋ内の冷却用ガスの圧力を調整する。
図３に示す例では、乾燥気体供給部２０が、配管１２ａ〜１２ｅ、１２ｌ、１２ｍ、１２ｎ内の冷却用ガスの圧力を調整する。
【００３５】
第１実施形態のスプレークーラーシステム１では、図２のステップＳ２において、制御部４０がバルブ２２の制御を行う。
バルブ２２を有さない第２実施形態のスプレークーラーシステム１では、図２のステップＳ２において、制御部４０がバルブの制御を行わない。
【００３６】
図３に示す例では、第２冷却部１２２が、第１冷却部１２１に対して直列に配置されている。このように構成することによって、図１に示すバルブ２２および継手部１７ｃを省略することができる。また、このように構成することによって、冷却室１１の冷却開始時から冷却室１１の内部の温度Ｔが所定温度Ｔｔｈに到達するまでの間と、冷却室１１の内部の温度Ｔが所定温度Ｔｔｈに到達した後とで、制御部４０が冷却用ガスの流路の切り替え制御（つまり、バルブ２２の制御）を実行する必要性を排除することができる。
【００３７】
上述した第１実施形態および第２実施形態のスプレークーラーシステム１において、上述した所定温度Ｔｔｈは、例えば、粉末油脂中の０℃における結晶量が７０％以上となる温度である。
本発明者は、下記の実験を行うことによって、所定温度Ｔｔｈが、粉末油脂中の０℃における結晶量が７０％以上となる温度であることを示す実験結果を得た。
【００３８】
原料：以下の３つのサンプルにつき、実験を行った。
ヤシ硬化油（カーギル社製、ヨウ素価１）
パームステアリン（ヨウ素価１１）とパームオレイン（ヨウ素価６２）の混合油
パームステアリン（ヨウ素価３２）
【００３９】
実験方法：上記の３サンプルにつき、それぞれ、原料である液状油脂を示差熱分析計（ＤＳＣ）を用いて、以下の条件で熱量測定し、０℃での発熱量から、０℃での結晶量を確認したところ、以下のようになった。
【００４０】
ＤＳＣ測定条件等
・装置：Ｍｅｔｔｌｅｒ  Ｔｏｌｅｄｏ社のＴｈｅｒｍａｌ  ａｎａｌｙｚｅｒ  ＤＳＣ１
・サンプル準備：専用のアルミパンに液状油脂を５〜１０ｍｇ程度、計量して採取した。
・温度等の条件：液状油脂を８０℃まで昇温し、８０℃で１０ｍｉｎ保持後、５℃／ｍｉｎで−４０℃まで降温した。さらに、−４０℃から５℃／ｍｉｎで８０℃まで昇温した。得られた結果のうち、降温過程における０℃での発熱量から、液状油脂の０℃での結晶量を算出したところ、以下の通りとなった。
【００４１】
結果（０℃での結晶量）：
ヤシ硬化油（カーギル社製、ヨウ素価１）⇒約７７％
パームステアリン（ヨウ素価１１）とパームオレイン（ヨウ素価６２）の混合油⇒約８５％
パームステアリン（ヨウ素価３２）⇒約８０％
【００４２】
本発明は上述した実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、液状の原料を冷却して固化し、粉末状にする技術分野や、これに関連する技術分野において有効である。
【符号の説明】
【００４４】
１…スプレークーラーシステム、１１…冷却室、１１１…液状原料注入部、１１２…冷却用ガス流入部、１１３…冷却用ガス排出部、１１４…製品取り出し部、１１５…温度検出部、１２…循環経路、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ、１２ｈ、１２ｉ、１２ｊ、１２ｋ、１２ｌ、１２ｍ、１２ｎ…配管、１２１…第１冷却部、１２２…第２冷却部、１２３…ブロワ、１４…製品収容部、１５…製品収容部、１６…フィルタ部、１７ａ…継手部、１７ｂ…継手部、１７ｃ…継手部、１８…圧力調整部、１９ａ…配管、１９ｂ…配管、１９ｃ…配管、２０…乾燥気体供給部、２２…バルブ、２３…液化ガス供給部、３０…原液部、３１ａ…配管、３１ｂ…配管、３２…ポンプ、４０…制御部、１００…粉末油脂製造装置
【図１】
2019095144.tif 000003
【図２】
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【図３】
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