JP2004132595A

JP2004132595A - Control method of vacuum cooling device and vacuum cooling device

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Publication number: JP2004132595A
Application number: JP2002296831A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Yanagihara; 柳原　伸章; Tetsushi Nakai; 中井　哲志; Hideki Higashiura; 東浦　秀樹; Masatoshi Miura; 三浦　正敏; Koju Matsufuji; 松藤　幸樹
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2004-04-30
Anticipated expiration: 2022-10-10
Also published as: JP3922156B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the usage of cooling water in the heat exchanger of a vacuum cooling device. <P>SOLUTION: In this control method of the vacuum cooling device 1 comprising a vapor ejector 4 connected to a cooling tank 2 containing a matter to be cooled, and a vacuum pump 7 connected to the exhaust side 5 of the vapor ejector 4 through the heat exchanger 6, the supplying quantity of cooling water for the heat exchanger 6 is controlled. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、被冷却物の水分を減圧下で蒸発させ、その際の気化潜熱を利用して冷却する真空冷却装置の制御方法および真空冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、真空冷却装置は、被冷却物を収容した冷却槽を真空吸引し、減圧することによって、飽和蒸気温度を低下させ、前記被冷却物内の水分を蒸発させることにより、その際の気化潜熱を利用して前記被冷却物を冷却するものである。この真空冷却装置は、たとえば食品業界において、加熱調理された食品を冷却する工程で使用されている。
【０００３】
前記真空冷却装置は、前記冷却槽内の減圧（真空吸引）を行なうための種々の装置が提案され、実用に供されてきた。たとえば、蒸気エゼクタにより一段目の減圧作動を行い、つぎに熱交換器により水蒸気の大部分を凝縮させ、さらに真空ポンプにより二段目の減圧作動を行い空気と水蒸気を吸引するものがある。この場合、前記熱交換器で水蒸気を凝縮させるための冷却水が多量に必要であった。（たとえば、特許文献１参照。）
【０００４】
【特許文献１】
特許番号第３０７７６０２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、真空冷却装置の熱交換器における冷却水の使用量を削減することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、請求項１に記載の発明は、被冷却物を収容する冷却槽に蒸気エゼクタを接続し、この蒸気エゼクタの排気側に熱交換器を介して真空ポンプを接続した真空冷却装置の制御方法であって、前記熱交換器用の冷却水の供給量を制御することを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、被冷却物を収容する冷却槽に蒸気エゼクタを接続し、この蒸気エゼクタの排気側に熱交換器を介して真空ポンプを接続した真空冷却装置の制御方法であって、前記被冷却物の徐冷中、前記熱交換器用の冷却水の供給量を減少し、前記蒸気エジェクタの作動中、前記供給量を増加することを特徴としている。
【０００８】
さらに、請求項３に記載の発明は、被冷却物を収容する冷却槽に蒸気エゼクタを接続し、この蒸気エゼクタの排気側に熱交換器を介して真空ポンプを接続し、前記熱交換器用の冷却水の供給量を制御する制御手段を備えたことを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態について説明する。この実施の形態は、食品等（以下、「被冷却物」と云う）を冷却するとき、減圧手段を用いて冷却を行う真空冷却処理において実施することができる。まず、この発明の実施に適用される真空冷却装置について説明する。
【００１０】
前記真空冷却装置は、前記被冷却物を収容する冷却槽と、この冷却槽の排気ラインに接続された蒸気エゼクタと、この蒸気エゼクタの排気側に接続された熱交換器と、この熱交換器の下流側に接続された真空ポンプと、前記熱交換器用の冷却水の供給量を制御する制御手段と、前記真空冷却装置の運転を制御する制御器とにより構成されている。すなわち、前記真空冷却装置は、前記冷却槽内を減圧する２つの減圧手段（前記蒸気エジェクタと前記真空ポンプ）を備えている。
【００１１】
前記冷却槽は、前記被冷却物を収容する大きさに形成されており、前記冷却槽を密閉する扉と、前記冷却槽内を大気圧まで復圧する復圧ラインと、前記排気ラインとを備えている。
【００１２】
前記蒸気エジェクタは、蒸気ラインから供給される蒸気により、減圧機能を果たすものである。前記蒸気エジェクタは、前記排気ラインを負圧として前記冷却槽内を減圧，すなわち一段目の減圧作動を行うように構成されている。すなわち、前記蒸気エゼクタは、前記冷却槽内の空気および前記被冷却物から蒸発した水蒸気と、前記蒸気エゼクタへ供給した蒸気とを混合し、この混合した流体（以下、「混合流体」と云う。）を排出する。そして、前記混合流体は、前記熱交換器内へ流入するように構成されている。
【００１３】
前記熱交換器は、前記混合流体中の水蒸気を凝縮させるものである。前記熱交換器は、冷却水ラインを備えており、この冷却水ラインと連通する熱交換手段，たとえばコイルを備えている。前記混合流体の飽和蒸気温度は、前記コイル内を流れる冷却水よりもかなり高いから、水蒸気は前記コイルの表面に凝縮するので、前記混合流体中の水蒸気の分圧が減少し、その分、空気の分圧が増加する。すなわち、前記熱交換器は、前記混合流体中における空気が占める割合を増加させる。
【００１４】
前記真空ポンプは、たとえば容積型真空ポンプ，液封式真空ポンプ等であり、前記熱交換器により空気が主要部分を占めるようになった前記混合流体を前記真空ポンプで吸引し排気する。すなわち、前記真空ポンプは、二段目の減圧作動を行うように構成されている。
【００１５】
前記制御手段は、前記冷却水ラインに設けられており、たとえば流量調節弁，複数の電磁弁，オリフィス等を組み合わせることにより、冷却水の供給量を制御するように構成されている。
【００１６】
ここにおいて、前記制御手段は、冷却水の供給圧力や送水ポンプの回転速度を制御することにより、冷却水の供給量を制御する構成とすることも好適である。
【００１７】
このような構成の前記真空冷却装置の作用について説明する。まず、前記被冷却物を前記冷却槽内に収容し、前記扉を閉じて前記冷却槽を密閉する。そして、前記蒸気エジェクタと前記真空ポンプを作動させ、前記冷却槽内を減圧し、前記被冷却物を冷却する。このとき、前記熱交換器により、前記混合流体中の水蒸気を凝縮させ、前記混合流体中における空気が占める割合を増加させ、前記真空ポンプが空気を効率よく吸引できるようにする。そして、前記被冷却物の温度が低下すると、前記冷却槽内を復圧して冷却処理を終了する。
【００１８】
つぎに、前記真空冷却装置の制御方法について説明する。まず、第一の実施の形態の制御方法について説明する。
【００１９】
前記被冷却物を前記冷却槽内に収容し運転を開始する。前記真空冷却装置の運転開始直後においては、前記冷却槽内の圧力は大気圧に近いので、減圧することも容易であり、前記熱交換器の作動時における熱交換能力は小さくてよい。したがって、冷却水の供給量を少なくして前記熱交換器へ供給する。そして、冷却処理工程が進み、さらに減圧するときは、冷却水の供給量を増加させ、前記熱交換器の作動時における熱交換能力を大きくするように制御する。すなわち、前記真空冷却装置の運転状況に応じて、前記熱交換器へ供給する冷却水の供給量を制御する。つぎに、前記被冷却物の温度が低下し、前記冷却槽内を復圧するときは、冷却水の供給を停止する。これにより、冷却処理における冷却水の使用量を削減することができる。
【００２０】
ここにおいて、前記第一の実施の形態の変形例として、前記被冷却物の種別により、前記熱交換器へ供給する冷却水の供給量を制御することも好適である。すなわち、前記熱交換器の凝縮能力を減少させても支障のない種別の前記被冷却物のとき、前記冷却水の供給量を減少するように制御する。これにより、冷却処理における冷却水の使用量を削減することができる。
【００２１】
つぎに、第二の実施の形態について説明する。この第二の実施の形態は、前記真空冷却装置の制御方法において、特に前記被冷却物の含有する水分が多い，たとえば汁物等の食品の冷却を行うとき好適に実施することができる。すなわち、前記真空冷却装置の運転に際し、前記冷却槽内をゆっくり減圧する，いわゆる徐冷工程を行うときに有効である。
【００２２】
前記徐冷工程は、前記被冷却物が急に減圧されることによる突沸等を防止する工程である。したがって、この徐冷工程中は、前記熱交換器の熱交換能力は小さくてよいので、冷却水の供給量を減少させる。前記徐冷工程においては、前記真空ポンプのみを作動させて、前記蒸気エジェクタの作動は行わない。そして、冷却処理工程が進み、さらに減圧するときは、前記蒸気エジェクタを作動させるとともに、冷却水の供給量を増加させ、前記熱交換器の作動時における熱交換能力を大きくするように制御する。つぎに、前記被冷却物の温度が低下し、前記冷却槽内を復圧するときは、冷却水の供給を停止する。これにより、前記徐冷工程中の冷却水の使用量を削減することができる。
【００２３】
ここにおいて、前記第二の実施の形態の変形例として、前記蒸気エジェクタの作動を行う場合、前記蒸気エジェクタへの蒸気の供給と前記熱交換器への冷却水の供給とを多段階で行うことも好適であり、また比例的に行うことも好適である。
【００２４】
以上のように、これらの実施の形態によれば、真空冷却装置の熱交換器における冷却水の使用量を削減することができる。
【００２５】
【実施例】
以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。この実施例は、食品等（以下、「被冷却物」と云う）を冷却するとき、減圧手段を用いて冷却を行う真空冷却処理において実施することができる。まず、この発明の実施に適用される真空冷却装置について説明する。図１は、前記真空冷却装置を説明する概略的な説明図である。
【００２６】
図１において、真空冷却装置１は、被冷却物（図示省略）を収容する冷却槽２と、この冷却槽２の排気ライン３に接続された蒸気エゼクタ４と、この蒸気エゼクタ４の排気側５に接続された熱交換器６と、この熱交換器６の下流側に接続された真空ポンプ７と、前記熱交換器６用の冷却水の供給量を制御する制御手段８と、前記真空冷却装置１の運転を制御する制御器（図示省略）とにより構成されている。すなわち、前記真空冷却装置１は、前記冷却槽２内を減圧するため、前記蒸気エジェクタ４と前記真空ポンプ７とを備えている。
【００２７】
前記冷却槽２は、前記被冷却物を収容する大きさに形成されており、前記冷却槽２を密閉する扉（図示省略）と、前記冷却槽２内を大気圧まで復圧する復圧ライン９と、前記排気ライン３とを備えている。前記復圧ライン９には、空気を清浄にするフィルター１０と空気導入制御弁１１とが設けられている。
【００２８】
前記蒸気エジェクタ４は、蒸気ライン１２から供給される蒸気により、前記冷却槽２内を減圧する。前記蒸気ライン１２は、前記蒸気エジェクタ４の蒸気入口１３と接続されており、また前記蒸気ライン１２には、蒸気制御弁１４が設けられている。前記蒸気ライン１２は、ボイラ（図示省略）と接続されている。また、前記蒸気エジェクタ４の吸引口１５は、前記排気ライン３と接続されている。具体的に説明すると、蒸気を前記蒸気入口１３から前記蒸気エジェクタ４へ供給することにより、前記排気ライン３を負圧として前記冷却槽２内を減圧，すなわち一段目の減圧を行う。前記蒸気エゼクタ４は、前記冷却槽２内の空気および前記被冷却物から蒸発した水蒸気と、前記蒸気エゼクタ４へ供給した蒸気とを混合し、この混合した流体（以下、「混合流体」と云う。）を排出する。そして、前記混合流体は、前記熱交換器６内へ流入する。
【００２９】
前記熱交換器６は、前記混合流体中の加圧された状態の水蒸気を凝縮させるものであり、冷却水ライン１６と接続されている。前記熱交換器６は、その内部に熱交換手段であるコイル１７を備えるとともに、冷却水排水ライン１８と混合流体排出ライン１９とを備えている。前記混合流体の飽和蒸気温度は、前記コイル１７内を流れる冷却水よりもかなり高いので、前記コイルの表面で凝縮する。したがって、前記混合流体中の水蒸気の分圧が減少し、その分、空気の分圧が増加する。すなわち、前記熱交換器６は、前記混合流体中における空気が占める割合を増加させる。
【００３０】
前記真空ポンプ７は、前記混合流体排出ライン１９を介して前記熱交換器６と接続されている。前記混合流体排出ライン１９には、逆止弁２０が設けられている。前記真空ポンプ７は、水封式真空ポンプであり、給水ライン２１から分岐された封水ライン２２と接続されており、また封水と前記混合流体とを排出する排出ライン２３を備えている。したがって、前記真空ポンプ７は、前記熱交換器６によって空気の占める割合が増加した混合流体を吸引して排気する作動，すなわち二段目の減圧作動を行う。
【００３１】
前記制御手段８は、給水を制御する第一電磁弁２４と、同様に給水を制御する第二電磁弁２５と、流量を制限する第一オリフィス２６と、同様に流量を制限する第二オリフィス２７とにより構成されている。前記第一電磁弁２４と前記第一オリフィス２６とは、直列に接続されており、前記給水ライン２１から分岐した第一冷却水ライン２８に設けられている。また、前記第二電磁弁２５と前記第二オリフィス２７とは、直列に接続されており、前記給水ライン２１から分岐した第二冷却水ライン２９に設けられている。すなわち、前記両冷却水ライン２８，２９は、並列に配置されており、前記両オリフィス２６，２７の下流側の合流点３０でそれぞれ前記冷却水ライン１６と合流している。
【００３２】
前記制御器（図示省略）は、前記空気導入制御弁１１，前記蒸気制御弁１４，前記真空ポンプ７および前記両電磁弁２４，２５と回線（図示省略）を介してそれぞれ接続されており、これらの作動をそれぞれ制御するようにプログラムされた制御部（図示省略）を備えている。そして、前記制御器は、前記真空冷却装置１の運転を制御する。
【００３３】
このような構成の前記真空冷却装置１の作用について説明する。まず、前記被冷却物を前記冷却槽２内に収容し、前記扉を閉じて前記冷却槽２を密閉する。そして、前記蒸気エジェクタ４と前記真空ポンプ７を作動させ、前記冷却槽２内を減圧し、前記被冷却物を冷却する。このとき、前記冷却水ライン１６から冷却水を供給し、前記熱交換器６により、前記混合流体中の水蒸気を前記コイル１７の表面に凝縮させ、前記混合流体中における空気が占める割合を増加させ、前記真空ポンプ７が空気を効率よく吸引できるようにする。そして、前記被冷却物の温度が低下すると、前記冷却槽２内を復圧して冷却処理を終了する。
【００３４】
つぎに、前記構成の前記真空冷却装置１の制御方法の第一実施例について説明する。
【００３５】
前記真空冷却装置１の運転に際し、前記蒸気エジェクタ４と前記真空ポンプ７をともに作動させる。この場合、前記真空冷却装置１の運転開始直後は、前記冷却槽２内の圧力は大気圧に近いので、減圧することも容易であり、前記熱交換器６の作動時における熱交換能力は小さくてよい。したがって、冷却水の供給量は少なくてよいので、前記第一電磁弁２４のみを開く。
【００３６】
そして、冷却処理工程が進み、さらに減圧するときは、前記第二電磁弁２５も開いて，すなわち前記両電磁弁２４，２５を開いて冷却水の供給量を増加させ、前記熱交換器６の作動時における熱交換能力を大きくするように制御する。
【００３７】
つぎに、前記冷却槽２内を復圧するときは、前記蒸気エジェクタ４と前記真空ポンプ７をともに停止し、前記両電磁弁２４，２５をともに閉じて、冷却水の供給を停止する。そして、前記空気導入制御弁１１を開いて復圧する。これにより、冷却処理における初期の運転での冷却水の使用量を削減することができる。
【００３８】
つぎに、第二実施例について説明する。この第二実施例は、前記第一実施例の変形例であり、真空冷却処理に際し、前記冷却槽２内をゆっくり減圧する徐冷工程を行う制御方法である。この第二実施例の制御方法を図１に基づいて説明する。
【００３９】
前記徐冷工程は、前記被冷却物が急に減圧されることによる突沸等を防止する工程である。図１において、前記徐冷工程中、前記制御器は、前記真空ポンプ７のみを作動させて、前記蒸気エジェクタ４を作動させない。すなわち、前記徐冷工程中、蒸気は前記蒸気エジェクタ４へ供給されない。これにより、前記熱交換器６は、蒸気の熱量を冷却する必要がなく、前記冷却槽２から排出する熱量だけを冷却すればよく、前記熱交換器６の熱交換能力は小さくてよいものとなる。したがって、冷却水の供給量は少なくてよいので、前記第一電磁弁２４のみを開く。
【００４０】
そして、冷却処理工程が進み、さらに減圧するときは、前記蒸気制御弁１４を開いて前記蒸気エジェクタ４を作動させるとともに、前記両電磁弁２４，２５をともに開いて冷却水の供給量を増加させ、前記熱交換器６の作動時における熱交換能力を大きくするように制御する。
【００４１】
つぎに、前記冷却槽２内を復圧するときは、前記蒸気エジェクタ４と前記真空ポンプ７をともに停止し、前記両電磁弁２４，２５をともに閉じて、冷却水の供給を停止する。そして、前記空気導入制御弁１１を開いて復圧する。これにより、徐冷工程中の冷却水の使用量を削減することができる。
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、真空冷却装置の熱交換器における冷却水の使用量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を適用する第一実施例の真空冷却装置を説明する概略的な説明図である。
【符号の説明】
１　真空冷却装置
２　冷却槽
４　蒸気エジェクタ
５　排気側
６　熱交換器
７　真空ポンプ
８　制御手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control method and a vacuum cooling device for a vacuum cooling device that evaporates water in a cooled object under reduced pressure and uses the latent heat of vaporization for cooling.
[0002]
[Prior art]
As is well known, a vacuum cooling device vacuum-suctions and cools a cooling tank containing an object to be cooled, thereby lowering a saturated steam temperature and evaporating water in the object to be cooled. The object to be cooled is cooled using the latent heat of vaporization. This vacuum cooling device is used, for example, in the food industry in the step of cooling cooked food.
[0003]
As the vacuum cooling device, various devices for reducing the pressure (vacuum suction) in the cooling tank have been proposed and put to practical use. For example, there is one in which the first-stage depressurizing operation is performed by a steam ejector, then most of the steam is condensed by a heat exchanger, and the second-stage depressurizing operation is performed by a vacuum pump to suck air and water vapor. In this case, a large amount of cooling water for condensing steam in the heat exchanger was required. (For example, see Patent Document 1)
[0004]
[Patent Document 1]
Patent No. 3077602 [0005]
[Problems to be solved by the invention]
The problem to be solved by the present invention is to reduce the amount of cooling water used in a heat exchanger of a vacuum cooling device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and the invention according to claim 1 is configured such that a steam ejector is connected to a cooling tank containing an object to be cooled, and a heat is provided on an exhaust side of the steam ejector. A method for controlling a vacuum cooling device to which a vacuum pump is connected via an exchanger, wherein a supply amount of cooling water for the heat exchanger is controlled.
[0007]
The invention according to claim 2 is a control method of a vacuum cooling device in which a steam ejector is connected to a cooling tank containing an object to be cooled, and a vacuum pump is connected to the exhaust side of the steam ejector via a heat exchanger. The supply amount of the cooling water for the heat exchanger is reduced during the slow cooling of the object to be cooled, and the supply amount is increased during the operation of the steam ejector.
[0008]
Further, in the invention according to claim 3, a steam ejector is connected to a cooling tank containing an object to be cooled, and a vacuum pump is connected to the exhaust side of the steam ejector via a heat exchanger, and A control means for controlling the supply amount of the cooling water is provided.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described. This embodiment can be implemented in a vacuum cooling process for cooling food or the like (hereinafter, referred to as “cooled object”) using a decompression unit. First, a vacuum cooling device applied to the embodiment of the present invention will be described.
[0010]
The vacuum cooling device includes a cooling tank that stores the object to be cooled, a steam ejector connected to an exhaust line of the cooling tank, a heat exchanger connected to an exhaust side of the steam ejector, and a heat exchanger. , A control means for controlling the supply of cooling water for the heat exchanger, and a controller for controlling the operation of the vacuum cooling device. That is, the vacuum cooling device includes two pressure reducing means (the steam ejector and the vacuum pump) for reducing the pressure in the cooling tank.
[0011]
The cooling tank is formed in a size that accommodates the object to be cooled, and includes a door that seals the cooling tank, a pressure recovery line that reduces the pressure in the cooling tank to atmospheric pressure, and the exhaust line. ing.
[0012]
The steam ejector performs a pressure reducing function by steam supplied from a steam line. The steam ejector is configured to perform a first-stage depressurizing operation in the cooling tank by setting the exhaust line to a negative pressure. That is, the steam ejector mixes the air in the cooling tank and the steam evaporated from the object to be cooled with the steam supplied to the steam ejector, and the mixed fluid (hereinafter, referred to as “mixed fluid”). ). Then, the mixed fluid is configured to flow into the heat exchanger.
[0013]
The heat exchanger is for condensing water vapor in the mixed fluid. The heat exchanger includes a cooling water line, and includes heat exchange means, for example, a coil, that communicates with the cooling water line. Since the saturated steam temperature of the mixed fluid is much higher than the cooling water flowing in the coil, the steam condenses on the surface of the coil, so that the partial pressure of the steam in the mixed fluid is reduced, and air is accordingly reduced. The partial pressure increases. That is, the heat exchanger increases the proportion occupied by air in the mixed fluid.
[0014]
The vacuum pump is, for example, a positive displacement vacuum pump, a liquid ring vacuum pump, or the like. The vacuum pump sucks and exhausts the mixed fluid whose main part is occupied by the heat exchanger. That is, the vacuum pump is configured to perform a second-stage decompression operation.
[0015]
The control means is provided in the cooling water line, and is configured to control the supply amount of the cooling water by combining, for example, a flow rate control valve, a plurality of solenoid valves, and an orifice.
[0016]
Here, it is preferable that the control means controls the supply amount of the cooling water by controlling the supply pressure of the cooling water and the rotation speed of the water supply pump.
[0017]
The operation of the vacuum cooling device having such a configuration will be described. First, the object to be cooled is accommodated in the cooling tank, and the door is closed to seal the cooling tank. Then, the steam ejector and the vacuum pump are operated to reduce the pressure in the cooling tank, thereby cooling the object to be cooled. At this time, the steam in the mixed fluid is condensed by the heat exchanger to increase the proportion of air in the mixed fluid, so that the vacuum pump can efficiently suck the air. Then, when the temperature of the object to be cooled decreases, the pressure inside the cooling tank is restored, and the cooling process ends.
[0018]
Next, a control method of the vacuum cooling device will be described. First, a control method according to the first embodiment will be described.
[0019]
The operation is started by storing the object to be cooled in the cooling tank. Immediately after the start of the operation of the vacuum cooling device, the pressure in the cooling tank is close to the atmospheric pressure, so that it is easy to reduce the pressure, and the heat exchange capacity during the operation of the heat exchanger may be small. Therefore, the cooling water is supplied to the heat exchanger with a reduced supply amount. Then, when the cooling process proceeds, and when the pressure is further reduced, the supply amount of the cooling water is increased so that the heat exchange capacity during the operation of the heat exchanger is increased. That is, the supply amount of the cooling water supplied to the heat exchanger is controlled according to the operation state of the vacuum cooling device. Next, when the temperature of the object to be cooled decreases and the pressure inside the cooling tank is restored, the supply of the cooling water is stopped. As a result, the amount of cooling water used in the cooling process can be reduced.
[0020]
Here, as a modification of the first embodiment, it is also preferable to control the supply amount of the cooling water supplied to the heat exchanger according to the type of the object to be cooled. That is, when the object to be cooled is of a type that does not hinder the reduction of the condensation capacity of the heat exchanger, the supply amount of the cooling water is controlled to be reduced. As a result, the amount of cooling water used in the cooling process can be reduced.
[0021]
Next, a second embodiment will be described. The second embodiment can be suitably implemented in the control method of the vacuum cooling device, particularly when cooling the food having a large amount of water contained in the object to be cooled, for example, soup. That is, it is effective when performing a so-called slow cooling step in which the inside of the cooling tank is slowly depressurized when the vacuum cooling device is operated.
[0022]
The slow cooling step is a step of preventing bumping or the like caused by suddenly reducing the pressure of the object to be cooled. Therefore, during the slow cooling step, the heat exchange capacity of the heat exchanger may be small, so that the supply amount of the cooling water is reduced. In the slow cooling step, only the vacuum pump is operated, and the steam ejector is not operated. When the cooling process proceeds and the pressure is further reduced, the steam ejector is operated and the supply amount of the cooling water is increased so that the heat exchange capacity at the time of operating the heat exchanger is increased. Next, when the temperature of the object to be cooled decreases and the pressure inside the cooling tank is restored, the supply of the cooling water is stopped. This makes it possible to reduce the amount of cooling water used during the slow cooling step.
[0023]
Here, as a modified example of the second embodiment, when operating the steam ejector, the supply of steam to the steam ejector and the supply of cooling water to the heat exchanger are performed in multiple stages. Is also suitable, and it is also preferable to carry out proportionally.
[0024]
As described above, according to these embodiments, the amount of cooling water used in the heat exchanger of the vacuum cooling device can be reduced.
[0025]
【Example】
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. This embodiment can be carried out in a vacuum cooling process in which a food or the like (hereinafter, referred to as “cooled object”) is cooled using a decompression means. First, a vacuum cooling device applied to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the vacuum cooling device.
[0026]
In FIG. 1, a vacuum cooling device 1 includes a cooling tank 2 for storing an object to be cooled (not shown), a steam ejector 4 connected to an exhaust line 3 of the cooling tank 2, and an exhaust side 5 of the steam ejector 4. A heat exchanger 6, a vacuum pump 7 connected downstream of the heat exchanger 6, a control means 8 for controlling the supply amount of cooling water for the heat exchanger 6, And a controller (not shown) for controlling the operation of the apparatus 1. That is, the vacuum cooling device 1 includes the steam ejector 4 and the vacuum pump 7 to reduce the pressure in the cooling tank 2.
[0027]
The cooling tub 2 is formed in a size that accommodates the object to be cooled, a door (not shown) for sealing the cooling tub 2, and a pressure recovery line 9 for returning the pressure in the cooling tub 2 to atmospheric pressure. And the exhaust line 3. The pressure recovery line 9 is provided with a filter 10 for purifying air and an air introduction control valve 11.
[0028]
The steam ejector 4 depressurizes the inside of the cooling tank 2 with steam supplied from a steam line 12. The steam line 12 is connected to a steam inlet 13 of the steam ejector 4, and the steam line 12 is provided with a steam control valve 14. The steam line 12 is connected to a boiler (not shown). Further, a suction port 15 of the steam ejector 4 is connected to the exhaust line 3. More specifically, by supplying steam from the steam inlet 13 to the steam ejector 4, the inside of the cooling tank 2 is depressurized by setting the exhaust line 3 to a negative pressure, that is, the first-stage depressurization is performed. The steam ejector 4 mixes the air in the cooling tank 2 and the steam evaporated from the object to be cooled with the steam supplied to the steam ejector 4, and the mixed fluid (hereinafter, referred to as “mixed fluid”) )). Then, the mixed fluid flows into the heat exchanger 6.
[0029]
The heat exchanger 6 is for condensing pressurized steam in the mixed fluid, and is connected to a cooling water line 16. The heat exchanger 6 has a coil 17 as a heat exchange means therein, and has a cooling water drain line 18 and a mixed fluid discharge line 19. The saturated vapor temperature of the mixed fluid is much higher than the cooling water flowing in the coil 17 and condenses on the surface of the coil. Therefore, the partial pressure of water vapor in the mixed fluid decreases, and the partial pressure of air increases accordingly. That is, the heat exchanger 6 increases the proportion occupied by air in the mixed fluid.
[0030]
The vacuum pump 7 is connected to the heat exchanger 6 via the mixed fluid discharge line 19. The mixed fluid discharge line 19 is provided with a check valve 20. The vacuum pump 7 is a water-sealed vacuum pump, is connected to a water-sealing line 22 branched from a water supply line 21, and has a discharge line 23 for discharging water and the mixed fluid. Therefore, the vacuum pump 7 performs an operation of sucking and exhausting the mixed fluid in which the proportion of the air occupied by the heat exchanger 6 has been increased, that is, a second-stage decompression operation.
[0031]
The control means 8 comprises a first solenoid valve 24 for controlling water supply, a second solenoid valve 25 for similarly controlling water supply, a first orifice 26 for restricting flow rate, and a second orifice 27 for similarly restricting flow rate. It consists of: The first solenoid valve 24 and the first orifice 26 are connected in series, and are provided in a first cooling water line 28 branched from the water supply line 21. The second solenoid valve 25 and the second orifice 27 are connected in series, and are provided in a second cooling water line 29 branched from the water supply line 21. That is, the cooling water lines 28 and 29 are arranged in parallel, and merge with the cooling water line 16 at a junction 30 downstream of the orifices 26 and 27, respectively.
[0032]
The controller (not shown) is connected to the air introduction control valve 11, the steam control valve 14, the vacuum pump 7, and the solenoid valves 24 and 25 via lines (not shown), respectively. And a control unit (not shown) programmed to control the operation of each. Then, the controller controls the operation of the vacuum cooling device 1.
[0033]
The operation of the vacuum cooling device 1 having such a configuration will be described. First, the object to be cooled is accommodated in the cooling tank 2, the door is closed, and the cooling tank 2 is sealed. Then, the steam ejector 4 and the vacuum pump 7 are operated to decompress the inside of the cooling tank 2 and cool the object to be cooled. At this time, cooling water is supplied from the cooling water line 16, and the steam in the mixed fluid is condensed on the surface of the coil 17 by the heat exchanger 6 to increase the proportion of air in the mixed fluid. , So that the vacuum pump 7 can efficiently suck air. Then, when the temperature of the object to be cooled decreases, the pressure inside the cooling tank 2 is restored and the cooling process ends.
[0034]
Next, a first embodiment of a control method of the vacuum cooling device 1 having the above configuration will be described.
[0035]
When the vacuum cooling device 1 is operated, both the steam ejector 4 and the vacuum pump 7 are operated. In this case, immediately after the operation of the vacuum cooling device 1 is started, the pressure in the cooling tank 2 is close to the atmospheric pressure, so that it is easy to reduce the pressure, and the heat exchange capacity during the operation of the heat exchanger 6 is small. May be. Therefore, since the supply amount of the cooling water may be small, only the first solenoid valve 24 is opened.
[0036]
When the cooling process proceeds and the pressure is further reduced, the second solenoid valve 25 is also opened, that is, both the solenoid valves 24 and 25 are opened to increase the supply amount of the cooling water, and the heat exchanger 6 Control is performed to increase the heat exchange capacity during operation.
[0037]
Next, when the pressure in the cooling tank 2 is restored, both the steam ejector 4 and the vacuum pump 7 are stopped, and the solenoid valves 24 and 25 are both closed to stop the supply of the cooling water. Then, the air introduction control valve 11 is opened to restore the pressure. As a result, the amount of cooling water used in the initial operation of the cooling process can be reduced.
[0038]
Next, a second embodiment will be described. The second embodiment is a modified example of the first embodiment, and is a control method for performing a slow cooling step of slowly reducing the pressure in the cooling tank 2 during the vacuum cooling process. A control method according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
[0039]
The slow cooling step is a step of preventing bumping or the like caused by suddenly reducing the pressure of the object to be cooled. In FIG. 1, during the slow cooling step, the controller operates only the vacuum pump 7 and does not operate the steam ejector 4. That is, steam is not supplied to the steam ejector 4 during the slow cooling step. Thereby, the heat exchanger 6 does not need to cool the heat amount of steam, and only needs to cool the heat amount discharged from the cooling tank 2, and the heat exchange capacity of the heat exchanger 6 may be small. Become. Therefore, since the supply amount of the cooling water may be small, only the first solenoid valve 24 is opened.
[0040]
When the cooling process proceeds and the pressure is further reduced, the steam control valve 14 is opened to operate the steam ejector 4 and the solenoid valves 24 and 25 are both opened to increase the supply amount of the cooling water. The heat exchanger 6 is controlled so as to increase the heat exchange capacity at the time of operation.
[0041]
Next, when the pressure in the cooling tank 2 is restored, the steam ejector 4 and the vacuum pump 7 are both stopped, and the solenoid valves 24 and 25 are both closed to stop the supply of the cooling water. Then, the air introduction control valve 11 is opened to restore the pressure. Thus, the amount of cooling water used during the slow cooling step can be reduced.
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the amount of cooling water used in the heat exchanger of the vacuum cooling device can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory view illustrating a vacuum cooling device according to a first embodiment to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum cooling device 2 Cooling tank 4 Steam ejector 5 Exhaust side 6 Heat exchanger 7 Vacuum pump 8 Control means

Claims

A method for controlling a vacuum cooling device 1 in which a steam ejector 4 is connected to a cooling tank 2 for storing an object to be cooled, and a vacuum pump 7 is connected to a discharge side 5 of the steam ejector 4 via a heat exchanger 6. A method for controlling a vacuum cooling device, comprising controlling a supply amount of cooling water for the heat exchanger 6.

A method for controlling a vacuum cooling device 1 in which a steam ejector 4 is connected to a cooling tank 2 for storing an object to be cooled, and a vacuum pump 7 is connected to a discharge side 5 of the steam ejector 4 via a heat exchanger 6. A method for controlling a vacuum cooling device, characterized in that the supply amount of cooling water for the heat exchanger (6) is reduced during slow cooling of the object to be cooled, and the supply amount is increased during operation of the steam ejector (4).

The steam ejector 4 is connected to the cooling tank 2 for storing the object to be cooled, and the vacuum pump 7 is connected to the exhaust side 5 of the steam ejector 4 via the heat exchanger 6 to cool the cooling water for the heat exchanger 6. A vacuum cooling device comprising a control means 8 for controlling a supply amount.