(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被冷却物を収容する処理槽、処理槽と真空経路によって接続しており処理槽内の気体を吸引する真空発生装置、真空発生装置が処理槽から吸引している気体を途中で冷却する熱交換器、熱交換器とはドレン排出経路で接続しているドレンタンクを持ち、処理槽内を真空化することで被冷却物の冷却を行い、真空冷却工程中に発生したドレンはドレンタンクにためるようにしている真空冷却装置において、前記熱交換器とドレンタンクを結ぶドレン排出経路の途中にドレンタンク遮蔽弁、前記処理槽内を真空解除する処理槽真空解除装置、前記ドレンタンク内を真空解除するドレンタンク真空解除装置を設けておき、処理槽とドレンタンクの真空解除を行う際、前記ドレンタンク遮蔽弁にてドレン排出経路を遮断した状態で、処理槽真空解除装置とドレンタンク真空解除装置により、処理槽とドレンタンクでは別々に真空解除を行うようにしていることを特徴とする真空冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は処理槽内を真空化し、処理槽内の被冷却物から水分を蒸発させた際に発生する気化熱を利用して被冷却物を冷却する真空冷却装置に関するものである。 
【背景技術】
【０００２】
処理槽内に加熱調理した食品などの被冷却物を収容しておき、処理槽内を減圧することで被冷却物を冷却する真空冷却装置がある。被冷却物を収容している処理槽内を減圧すると、処理槽内での飽和蒸気温度が低下し、飽和蒸気温度を被冷却物の温度よりも低下させると、被冷却物中の水分が蒸発する。その際に被冷却物から気化熱を奪うため、被冷却物を短時間で冷却することができる。真空冷却装置に使用する真空発生装置としては、水又は蒸気によるエジェクタや水封式又はドライ式の真空ポンプによるものがある。真空発生装置にて処理槽内の気体を吸引する場合、気体と同時に被冷却物から発生した蒸気も吸引することになる。しかし、水は液体から気体に変わると体積が大幅に増大するため、蒸気をそのまま真空発生装置に吸引させたのでは、真空発生装置で排出しなければならない気体量が多くなる。そしてその場合には、処理槽内の減圧に要する時間が長くなるため、冷却工程時間が長くなってしまう。 
【０００３】
そのため、特開２０１４−１５９９３１号公報に記載があるように、処理槽内の気体を真空発生装置へ送る真空経路の途中に、真空発生装置が吸引している気体を冷却する熱交換器を設け、真空経路の途中で気体を冷却することを行っている。熱交換器によって気体の冷却を行うと、気体の体積が縮小し、特に蒸気を冷却することで液体に戻すと体積は大幅に小さくなるため、真空発生装置が吸引しなければならない気体の体積が小さくなり、真空冷却の効率を高めることができる。特開２０１４−１５９９３１号公報に記載の発明では、蒸気の冷却によって発生した凝縮水は熱交換器の下方に設置しているドレンタンクにためておき、ドレンとして排出するようにしている。
【０００４】
真空冷却の運転中はドレンタンク内も負圧になっており、負圧状態のドレンタンクから大気圧状態の装置外部へドレンを排出することはできない。そのため通常は、真空冷却運転終了までドレンタンクにドレンためておき、真空冷却運転を終了して処理槽内を大気圧に戻した後にドレンの排出を行っている。処理槽内の真空解除を行うとドレンタンク内の圧力も大気圧まで戻るため、真空解除後であればドレンタンク内のドレンを排出することができる。しかし、真空冷却を数バッチ連続で行う場合は、真空解除後に行うドレン排出を待って次ぎの真空冷却を行うようにしており、ドレン排出が終了するまで次バッチの真空冷却は開始できないことが、連続で真空冷却を行う際の処理時間の増大を招くことになっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１５９９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、真空冷却を連続で行う場合に要する時間を短縮することのできる真空冷却装置を提供することにある。 
【課題を解決するための手段】
【０００７】
被冷却物を収容する処理槽、処理槽と真空経路によって接続しており処理槽内の気体を吸引する真空発生装置、真空発生装置が処理槽から吸引している気体を途中で冷却する熱交換器、熱交換器とはドレン排出経路で接続しているドレンタンクを持ち、処理槽内を真空化することで被冷却物の冷却を行い、真空冷却工程中に発生したドレンはドレンタンクにためるようにしている真空冷却装置において、前記熱交換器とドレンタンクを結ぶドレン排出経路の途中にドレンタンク遮蔽弁、前記処理槽内を真空解除する処理槽真空解除装置、前記ドレンタンク内を真空解除するドレンタンク真空解除装置を設けておき、処理槽とドレンタンクの真空解除を行う際、前記ドレンタンク遮蔽弁にてドレン排出経路を遮断した状態で、処理槽真空解除装置とドレンタンク真空解除装置により、処理槽とドレンタンクでは別々に真空解除を行うようにしていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明を実施した場合、処理槽部分とドレンタンク部分を分割してそれぞれを別々に真空解除すると、処理槽に比べて容積の小さなドレンタンクでは処理槽よりも先に真空解除が終了する。そのため、処理槽では真空解除を行っている時にドレンタンク内のドレン排出を先に開始することができ、ドレン排出待ちによる次バッチの開始が遅れることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例における真空冷却装置のフロー図
【図２】本発明の一実施例における真空冷却運転時のタイムチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図１は本発明の第一の実施例における真空冷却装置のフロー図、図２は本発明の一実施例における真空冷却運転時のタイムチャートである。真空冷却装置は、処理槽２、真空発生装置１、熱交換器４、冷水ユニット３、ドレンタンク６などからなっている。真空冷却装置は、処理槽２の内部を減圧することによって、処理槽２に収容した被冷却物から水分を蒸発させ、その際に発生する気化熱の作用によって冷却を行う。 
【００１１】
処理槽２と真空発生装置１の間は、真空経路９によって接続しておき、真空発生装置１を作動することによって処理槽２内の気体を排出する。このとき、処理槽２内の気体とともに被冷却物から発生した蒸気も真空発生装置１で吸引するようにしていると、真空発生装置１が吸引しなければならない気体の体積が大きくなり、処理槽２内の減圧に時間が掛かることになるため、冷却時間が長くなる。そのため真空経路９には熱交換器４を設けておき、真空発生装置１が吸引している気体や蒸気を冷却することで、吸引しなければならない気体の体積を縮小している。 
【００１２】
熱交換器４は冷水ユニット３と接続しておき、冷水ユニット３で発生させた冷水を内部のタンクにためるようにしている。熱交換器４では、冷水をためているタンクを貫通するようにした複数の伝熱管を設置し、伝熱管内に処理槽２から吸引してきた気体を分散して流すことによって、吸引気体の冷却を行う。熱交換器４の下部には、吸引気体を冷却することで発生した凝縮水をドレンとして集合させるためのドレン集合室１２を設ける。ドレンはドレン集合室１２に集合させた後に熱交換器４の下方に接続しているドレン排出経路を通して排出するようにしており、ドレン排出経路のドレンタンク６に流れ落ちる。 
【００１３】
ドレン排出経路のドレンタンク６のさらに下流側には排水弁１１、熱交換器４とドレンタンク６の間にはドレンタンク遮蔽弁５を設置しておく。ドレンタンク６は真空冷却運転中に発生するドレンをためておくものであるが、熱交換器４とドレンタンク６の間に設けたドレンタンク遮蔽弁５によって熱交換器４とドレンタンク６の間は遮蔽することができるようにしている。またドレンタンク６には大気を導入するためのドレンタンク真空解除弁１３を持ったドレンタンク真空解除装置を接続している。
【００１４】
実施例での真空冷却運転動作を説明する。まず準備として、処理槽２内に被冷却物を収容し、処理槽２を密閉しておく。真空冷却の工程は処理槽２内を減圧する真空冷却工程と、真空冷却工程終了後に行う真空解除の工程からなる。真空冷却の工程では真空発生装置１の作動を開始して、処理槽２内を減圧する。真空冷却工程の時点では、ドレンタンク遮蔽弁５は開いており、処理槽２内に大気を導入することで処理槽内の圧力を大気圧に戻すための処理槽真空解除弁１０、およびドレンタンク６内に大気を導入することでドレンタンク６内の圧力を大気圧に戻すためのドレンタンク真空解除弁１３と、装置内にたまったドレンを系外へ排出する排水弁１１は閉じている。真空発生装置１の作動を行うと、真空発生装置１は真空経路９を通して処理槽２内の気体を吸引して排出するため、処理槽２内の圧力が低下していく。処理槽２内の圧力が低下し、処理槽２内の飽和蒸気温度が被冷却物温度よりも低くなると、処理槽２内に収容している被冷却物から水分が蒸発する。水分が蒸発する際には周囲から気化熱を奪うため、被冷却物の温度は急激に低下していく。 
【００１５】
真空経路９を通して吸引している気体は、熱交換器４で冷却する。吸引気体が流れる熱交換器４の伝熱管は、冷水をためたタンクを貫通して設置しているため、伝熱管内を流れる気体は伝熱管外側の冷水によって冷却され、処理槽２内を流れる蒸気が飽和蒸気温度より低くなると、蒸気は凝縮する。熱交換器４の伝熱管部分で発生した凝縮水は、熱交換器４の下方に設けているドレン集合室１２に集合し、ドレン集合室１２のさらに下方に設けているドレンタンク６へ流れ落ちる。蒸気を冷却することによって凝縮水にすると、体積は大幅に縮小する。気体の体積が小さくなると、真空発生装置１で排出しなければならない気体量が少なくなるため、より早く処理槽２内の圧力を低下することができ、冷却に要する時間を短縮することができる。 
【００１６】
真空冷却の工程では、排水弁１１は閉じ、ドレンタンク遮蔽弁５は開いているため、ドレンは、ドレンタンク遮蔽弁５を通してドレンタンク６にたまっていく。真空冷却工程を開始してからの経過時間や、槽内圧力検出装置７にて検出している槽内圧力、あるいは品温検出装置８にて検出している被冷却物の品温が運転終了の値に達するなど、真空冷却終了時期になると、真空発生装置１の作動を停止して冷却運転を終了し、真空解除の工程に移る。この時、真空冷却装置では処理槽２内が減圧された状態であるため、真空解除の工程にて処理槽２内の圧力を大気圧まで戻すのであるが、真空解除の工程ではドレンタンク遮蔽弁５を閉じ、処理槽真空解除弁１０とドレンタンク真空解除弁１３を開くことで、処理槽２での真空解除とドレンタンク６での真空解除を並行して行う。
【００１７】
ドレンタンク遮蔽弁５を閉じた状態で処理槽真空解除弁１０とドレンタンク真空解除弁１３を開くと、処理槽２とドレンタンク６では大気が導入されて圧力が上昇していく。この時、ドレンタンク６の容積は処理槽２の容積よりも小さなものとしておくと、ドレンタンク６では処理槽２よりも短時間で大気圧まで戻すことができる。ドレンタンク６内が大気圧まで戻った後に、排水弁１１を開くと、ドレンタンク内にあるドレンの装置外への排出が開始されることになる。
【００１８】
ドレンタンク６内にあるドレンの排出に要する時間が、処理槽２内にある被冷却物の出し入れに要する時間よりも長くなる場合、処理槽２内が大気圧に戻った後にドレンタンクのドレン排出と処理槽内の被冷却物の入れ替えを開始すると、被冷却物の入れ替え終了後にドレンの排出を待つ時間が必要となり、真空冷却運転の次バッチ開始が遅れることになっていた。上記のように、ドレンタンク遮蔽弁５を閉じて処理槽２の真空解除とドレンタンク６の真空解除をそれぞれ別に行うと、処理槽２で真空解除を行っている時間帯にいち早くドレンタンク６からのドレン排出を行うことができる。そのため、ドレンタンク６からの排水に時間が掛かる場合であっても、真空冷却の次バッチがドレン排出待ちによって遅れることはなく、このことによって真空冷却の間隔を短縮することができる。
【００１９】
なお、本発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。 
【００２０】
１  真空発生装置   
２  処理槽 
３  冷水ユニット 
４  熱交換器             
５  ドレンタンク遮蔽弁 
６  ドレンタンク 
７  槽内圧力検出装置 
８  品温検出装置 
９  真空経路 
１０  処理槽真空解除弁 
１１  排水弁 
１２  ドレン集合室 
１３  ドレンタンク真空解除弁
【図１】
0006429661.tif 000002
【図２】
0006429661.tif 000003