JP2022141466A - 真空冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸気エゼクタを適切なタイミングで作動させることの可能な真空冷却装置を提供する。
【解決手段】エゼクタ３と、熱交換器４と、水封式の真空ポンプ５と、圧力検知手段８と、温度検知手段９と、制御手段１０とを備え、制御手段１０は、エゼクタ３の作動及び真空ポンプ５の駆動を制御可能に構成されるとともに、真空ポンプ５を駆動させて処理槽２内を減圧する第１冷却工程と、エゼクタ３を作動させる第２冷却工程とを実行するよう構成されており、制御手段１０は、槽内圧力及び封水温度を取得するとともに、これら槽内圧力及び封水温度に基づいて、第１冷却工程から第２冷却工程へと移行する、真空冷却装置が提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は、真空ポンプを備えた真空冷却装置に関する。

従来、熱調理された食品等の被冷却物を処理槽内で真空冷却する真空冷却装置がある。例えば、特許文献１に開示される真空冷却装置は、蒸気凝縮用の熱交換器と水封式の真空ポンプに加えてエゼクタ（蒸気エゼクタ）を備えており、低温でごく低い圧力となっても処理槽（冷却槽）内を真空吸引することが可能となっている。

実開平９－２９６９７５号公報

ところで、特許文献１に開示されるような真空ポンプとエゼクタとを備える真空冷却装置では、圧力が下がりにくくなったタイミングとして、処理槽内が所定の圧力（又は所定の温度）となったタイミングでエゼクタを作動させるようになっている。しかしながら、処理槽内の圧力又は温度のみでエゼクタの作動タイミングを決定すると、真空ポンプの駆動環境によっては冷却にもたつきが生じ、真空ポンプにおいてキャビテーションが発生するおそれもあった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、エゼクタを適切なタイミングで作動させることの可能な真空冷却装置を提供するものである。

本発明によれば、処理槽内に収容された被冷却物を冷却する真空冷却装置であって、エゼクタと、熱交換器と、水封式の真空ポンプと、圧力検知手段と、温度検知手段と、制御手段とを備え、前記エゼクタは、前記処理槽に接続されるとともに、その排気側に前記熱交換器を介して前記真空ポンプが接続され、前記熱交換器は、前記処理槽から排気された蒸気を凝縮可能に構成され、前記圧力検知手段は、前記処理槽の槽内圧力を検知可能に構成され、前記温度検知手段は、前記真空ポンプの封水温度を検知可能に構成され、前記制御手段は、前記エゼクタの作動及び前記真空ポンプの駆動を制御可能に構成されるとともに、前記真空ポンプを駆動させて前記処理槽内を減圧する第１冷却工程と、前記エゼクタを作動させる第２冷却工程とを実行するよう構成されており、前記制御手段は、前記槽内圧力及び前記封水温度を取得するとともに、これら槽内圧力及び封水温度に基づいて、前記第１冷却工程から前記第２冷却工程へと移行する、真空冷却装置が提供される。

本発明によれば、制御手段が槽内圧力に加えて封水温度をもとにエゼクタを作動させるため、真空ポンプの状況に応じて適切なタイミングでエゼクタを作動させることが可能となっている。

以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。

好ましくは、前記制御手段は、下記（１）又は（２）を条件として、前記第１冷却工程から前記第２冷却工程へと移行する。
（１）前記封水温度から前記真空ポンプ内の封水温度換算圧力を算出し、（前記槽内圧力－前記封水温度換算圧力）が第１の所定圧力以下になったこと
（２）前記槽内圧力から槽内圧力換算温度を算出し、（前記槽内圧力換算温度－前記封水温度）が第１の所定温度以下になったこと

好ましくは、前記制御手段は、前記条件を第１条件とし、前記被冷却物の温度が第２の所定温度以下且つ前記槽内圧力が第２の所定圧力以下になったことを第２条件として、前記第１条件又は前記第２条件が満たされた場合に、前記第１冷却工程から前記第２冷却工程へと移行する。

好ましくは、前記第１冷却工程は、前記真空ポンプに供給する封水として常温水を用いる工程と、前記封水として冷水を用いる工程とを備える。

本発明の一実施形態に係る真空冷却装置１を示す概念図である。 図１の真空冷却装置１の動作を示すフローチャートである。 図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の変形例に係る真空冷却装置１の一部の構成を示す概念図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴について独立して発明が成立する。

１．真空冷却装置１の構成
まず、本発明の一実施形態に係る真空冷却装置１の構成について説明する。真空冷却装置１は、熱調理された食品等の被冷却物Ｆを処理槽２内で真空冷却するものである。本実施形態の真空冷却装置１は、図１に示すように、処理槽２と、エゼクタ３と、熱交換器４と、真空ポンプ５と、給水手段６と、復圧手段７と、圧力検知手段８と、温度検知手段９と、制御手段１０とを備える。また、本実施形態の真空冷却装置１は、処理槽２内の気体（空気及び蒸気）を排気するための排気路１１が設けられており（図の太線参照）、当該排気路１１に、エゼクタ３、熱交換器４及び真空ポンプ５がこの順に接続されている。また、熱交換器４と真空ポンプ５の間には、逆止弁１２が設けられている。
以下、各構成を具体的に説明する。

処理槽２は、内部空間の減圧に耐える中空容器であり、ドア（図示省略）で開閉可能とされる。処理槽２は、典型的には略矩形の箱状に形成され、正面の開口部がドアで開閉可能とされる。ドアを開けることで、処理槽２に被冷却物Ｆを出し入れすることができ、ドアを閉じることで、処理槽２の開口部を気密に閉じることができる。ドアは、処理槽２の正面および背面の双方に設けられてもよい。なお、図示例では、被冷却物Ｆは、ホテルパンや番重のような食品容器に入れられて、処理槽２内に収容されている。

エゼクタ３は、吸引口３ａと、排気口３ｂと、流体入口３ｃとを備える。エゼクタ３は、流体入口３ｃに設けたノズル（図示せず）から排気口３ｂへ向けて流体を高速で通過させることによって減圧域を作り、減圧域の周囲に設けた吸引口３ａから流体を吸引するものである。本実施形態のエゼクタ３は、排気路１１に設けられ、吸引口３ａが処理槽２に接続され、排気口３ｂが熱交換器４に接続されており、処理槽２内の気体を吸引口３ａを介して排気口３ｂへ吸引排出するよう構成されている。また、本実施形態のエゼクタ３は、蒸気エゼクタとされ、エゼクタ給蒸路３０から供給される蒸気を噴出することで処理槽２内の気体を吸引する構成となっている。ここで、エゼクタ給蒸路３０にはエゼクタ給蒸弁３１が設けられており、エゼクタ給蒸弁３１の開閉操作により、エゼクタ３の作動を切り替えることが可能となっている。

熱交換器４は、排気路１１内の流体（エゼクタ３からの流体）と冷却水とを混ぜることなく熱交換する間接熱交換器である。熱交換器４により、排気路１１内の蒸気を、冷却水により冷却し凝縮させることができる。冷却水は、後述する給水手段６から熱交給水路４０を介して供給され、熱交排水路４１を介して排出される。熱交排水路４１は、図示しない冷水タンク（チラーの給水源）への冷水戻し路４２と、外部への排水出口路４３とに分岐されており、冷水戻し路４２には冷水戻し弁４４が設けられ、排水出口路４３には排水出口弁４５が設けられている。冷水戻し弁４４及び排水出口弁４５により、熱交換器４を通過後の水を、冷水タンクへ戻すか、排水出口路４３から排出するか、あるいはいずれも行わずに熱交換器４の通水を阻止するか（つまり熱交換器４の冷却水出口側を閉じるか）を切り替えることができる。

真空ポンプ５は、水封式の真空ポンプであり、封水と呼ばれる水が供給されつつ駆動される。封水を供給するため、真空ポンプ５の給水口５ａには、後述する給水手段６から封水給水路５０を介して水が供給される。封水給水路５０から給水しつつ真空ポンプ５を作動させると、真空ポンプ５は、吸気口５ｂから気体を吸入し、排気口５ｃへ排気および排水する。封水給水路５０には、封水弁５１及び定流量弁５２が設けられる。ここで、定流量弁５２は、周知の通り、一定の流量で通水可能に構成される。

なお、封水弁５１は、例えば、開度調整の可能な電動弁とされ、封水量を調整可能とされる。また、真空ポンプ５は、オンオフ制御されてもよいし、出力を調整可能とされてもよい。たとえば、真空ポンプ５は、インバータを用いて、モータの駆動周波数ひいては回転数を変更可能とされる。

給水手段６は、熱交換器４及び真空ポンプ５へ常温水又は冷水を供給可能に構成される。ここで、冷水とは、チラー（図示省略）により所定温度に冷却を図られた水（チラー水）であり、常温水とは、そのような冷却を図られない水である。給水手段６は、具体的には、給水源に接続された常温水給水路６０と、チラーに接続された冷水給水路６１とを備える。また、常温水給水路６０には常温水給水弁６２が設けられ、冷水給水路６１には、冷水給水弁６３が設けられている。

常温水給水路６０と冷水給水路６１とは、常温水給水弁６２及び冷水給水弁６３それぞれの下流の位置において合流し、共通給水路６４となっている。この共通給水路６４は、熱交換器４への熱交給水路４０と、真空ポンプ５への封水給水路５０とに分岐されている。そして、給水手段６は、常温水給水弁６２または冷水給水弁６３を開けることで、熱交換器４に冷却水を給水し、さらに封水弁５１を開けることで、真空ポンプ５に給水するようになっている。

復圧手段７は、減圧された処理槽２内へ外気を導入して、処理槽２内を復圧する手段である。本実施形態では、復圧手段７は、処理槽２に接続される給気路７０を備え、給気路７０には、上流側から順にエアフィルタ７１と給気弁７２とが設けられている。処理槽２内が減圧された状態で給気弁７２を開けると、外気がエアフィルタ７１を介して処理槽２内へ導入され、処理槽２内を復圧することができる。給気弁７２は、好ましくは開度調整可能な電動弁とされ、復圧の速度を調整可能とされる。なお、給気弁７２をこのような電動弁とすれば、後述する第１冷却工程Ｓ１及び第２冷却工程Ｓ２において、処理槽２の槽内圧力を調整しながら減圧する徐冷制御を行うことが可能となる。

圧力検知手段８は、処理槽２に設けられる。本実施形態の圧力検知手段８は、処理槽２内の圧力を検知する圧力センサである。

温度検知手段９は、真空ポンプ５に設けられ、真空ポンプ５の内部に存在する封水の温度（封水温度）を検知可能に構成される。温度検知手段９は、具体的には例えば、真空ポンプ５の内部に挿入された熱電対により構成することができる。

なお、真空冷却装置１は、さらに、処理槽２内に収容された被冷却物Ｆの温度（品温）を検出する品温センサ（図示省略）が設けられてもよい。ただし、本実施形態の真空冷却装置１では、品温センサの設置は必須ではない。

制御手段１０は、圧力検知手段８及び温度検知手段９の検出信号や経過時間などに基づき、上述した各構成を制御する。制御手段１０は、具体的には、エゼクタ３（エゼクタ給蒸弁３１）と、冷水戻し弁４４及び排水出口弁４５と、真空ポンプ５と、封水弁５１と、常温水給水弁６２及び冷水給水弁６３と、給気弁７２とを制御する。また、制御手段１０には、圧力検知手段８及び温度検知手段９などが接続されている。本実施形態において、制御手段１０は、温度検知手段９が検知する封水温度を取得し、封水温度から封水温度換算圧力、すなわち、その封水温度における飽和圧力（飽和水蒸気圧）を算出可能に構成されている。なお、制御手段１０は、予め登録された所定の演算式（またはテーブル）に基づいて、封水温度から封水温度換算圧力を求めるようになっている。加えて、制御手段１０は、後述するように、所定の手順（プログラム）に従い、被冷却物Ｆの冷却のための制御を行う。

なお、上記構成の制御手段１０は、具体的には例えば、ＣＰＵ、メモリ（例えばフラッシュメモリ）、入力部及び出力部を備えた情報処理装置により構成することができる。そして、情報処理装置により構成された制御手段１０の上述した各構成要素による処理は、メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが読み出して実行することで行われる。情報処理装置としては、例えば、パーソナルコンピュータ、ＰＬＣ（プログラマラブルロジックコントローラ）あるいはマイコンが用いられる。ただし、制御手段１０の一部の機能を、任意の通信手段により接続されたクラウド上で実行されるよう構成しても良い。

２．真空冷却装置１の動作
次に、本実施形態の真空冷却装置１の動作について説明する。本実施形態の真空冷却装置１は、制御手段１０の制御により、第１冷却工程Ｓ１と第２冷却工程Ｓ２とを実行するよう構成されている。ここで、真空冷却装置１の運転開始前（第１冷却工程Ｓ１の開始前）において、復圧手段７の給気弁７２を除く各弁は閉じられた状態となっている。真空冷却装置１の動作を開始するには、まず、処理槽２内に被冷却物Ｆを収容し、処理槽２のドアを気密に閉じた後、各工程を実行する。以下、各工程の動作について詳細に説明する。

＜第１冷却工程Ｓ１（常温水冷却工程Ｓ１１）＞
第１冷却工程Ｓ１は、真空ポンプ５を駆動させて処理槽２内を減圧し、被冷却物Ｆを冷却する工程である。第１冷却工程Ｓ１は、封水として常温水を用いる常温水冷却工程Ｓ１１と、封水として冷水を用いる冷水冷却工程Ｓ１２とを備える。制御手段１０は、真空冷却装置１の運転開始後、まず常温水冷却工程Ｓ１１を実行し、冷却が進んだ後、冷水冷却工程Ｓ１２を実行する。なお、第１冷却工程Ｓ１において、制御手段１０はエゼクタ給蒸弁３１を閉じており、エゼクタ３を作動させないようにしている。

真空冷却装置１のスタートボタン（図示せず）が押されるなど、運転開始が指示されると、制御手段１０は、常温水冷却工程Ｓ１１において、まず、給気弁７２を閉じる。そして、制御手段１０は、真空ポンプ５の駆動を開始するとともに、給水手段６の常温水給水弁６２及び封水弁５１を開くことで、真空ポンプ５に封水として常温水を供給し、真空ポンプ５による処理槽２内の減圧を開始する。これにより、高温の被冷却物Ｆから発生される蒸気を含む空気が排気路１１を通って排出される。

また、同時に、制御手段１０は、排水出口路４３の排水出口弁４５も開く。これにより、給水手段６からは熱交換器４にも常温水が供給されることになり、処理槽２内からの蒸気と常温水の間で熱交換が行われ、処理槽２内からの蒸気が凝縮されて真空ポンプ５に送水される。一方、熱交換器４において吸熱した常温水は、排水出口路４３を通って外部へと排出される。

常温水冷却工程Ｓ１１における冷却により処理槽２内の減圧が進み、圧力検知手段８の検知する槽内圧力が所定の冷水供給開始圧力（例えば、２０ｋＰａ）以下になると（図２の分岐Ｂ１参照）、制御手段１０は、これを条件として、常温水冷却工程Ｓ１１から冷水冷却工程Ｓ１２へと移行する。

＜第１冷却工程Ｓ１（冷水冷却工程Ｓ１２）＞
冷水冷却工程Ｓ１２に移行するには、制御手段１０は、具体的には、給水手段６の常温水給水弁６２を閉じるとともに冷水給水弁６３を開いて、真空ポンプ５に封水として冷水を供給する。また、制御手段１０は、排水出口弁４５を閉じるとともに冷水戻し弁４４を開くことで、熱交換器４にも冷水を供給し、熱交換器４において吸熱した冷水を冷水タンク（図示せず）へと戻す。冷水タンクに戻された水は、チラー（図示せず）で冷却されて、再び冷水給水路６１へ供給されることになる。

冷水冷却工程Ｓ１２においては、封水として冷水を用いることにより、真空ポンプ５内の飽和圧力を下げることができるため、真空ポンプ５の能力を向上させ、減圧された処理槽２内をさらに減圧することが可能となる。また、熱交換器４にも冷水を供給することで、排気路１１を通る気体を凝縮できるようになっている。

なお、封水弁５１が開度調整の可能な電動弁である場合には、封水弁５１の開度を調整することで、真空ポンプ５の排気速度を制御して処理槽２内の減圧速度を制御するとともに、真空ポンプ５におけるキャビテーションを防止しつつ冷水の使用量を抑制することが可能となる。

冷水冷却工程Ｓ１２において、制御手段１０は、温度検知手段９の検知する封水温度に基づいて封水温度換算圧力を算出する。そして、圧力検知手段８の検知する槽内圧力からこの封水温度換算圧力を引いた値（槽内圧力－封水温度換算圧力）が第１の所定圧力以下になると（図２の分岐Ｂ２参照）、制御手段１０は、これを条件として、冷水冷却工程Ｓ１２から第２冷却工程Ｓ２へと移行する。ここで、第１の所定圧力は、例えば、５ｋＰａである。なお、第１の所定圧力は、真空冷却装置１の運転前に予め設定されるものであるが、制御手段１０が備えるメモリに記憶させておくとともに、ユーザからの入力を受け付けて適宜変更可能とすることが好適である。

＜第２冷却工程＞
第２冷却工程Ｓ２に移行するには、制御手段１０は、具体的には、エゼクタ給蒸弁３１を開けて、エゼクタ３を作動させる。この際、制御手段１０は、給水手段６による冷水の供給を継続させる。

第２冷却工程Ｓ２においては、エゼクタ３を起動させることにより、槽内圧力が真空ポンプ５によっては減圧ができないような低圧になった状態でも、処理槽２内をさらに減圧することが可能となる。

そして、第２冷却工程Ｓ２における処理槽２内の減圧により、処理槽２の槽内圧力が目標圧力（例えば、１．２ｋＰａ）以下になれば（図２の分岐Ｂ３参照）、第２冷却工程Ｓ２を終了し、真空冷却装置１による被冷却物Ｆの冷却を停止する。なお、冷却を停止するには、具体的には、制御手段１０は、エゼクタ給蒸弁３１、冷水戻し弁４４及び排水出口弁４５、封水弁５１、常温水給水弁６２及び冷水給水弁６３の各弁を閉じ、エゼクタ３及び真空ポンプ５を停止し、熱交換器４への通水を停止する。その後、給気弁７２を開けて、処理槽２内を大気圧まで復圧する。

３．作用効果
以上のように、本実施形態の真空冷却装置１は、制御手段１０が真空ポンプ５を駆動させて処理槽２内を減圧する第１冷却工程Ｓ１と、エゼクタ３を作動させる第２冷却工程Ｓ２とを実行するよう構成され、（槽内圧力－封水温度換算圧力）が第１の所定圧力以下となったことを第１冷却工程Ｓ１から第２冷却工程Ｓ２への移行条件（すなわち、エゼクタ３の作動条件）としている。エゼクタ３の作動条件として封水温度から算出される封水温度換算圧力を条件式に加えることで、真空ポンプ５の駆動環境（具体的には例えば、封水温度が高い場合等）が考慮され、槽内圧力のみを条件とする場合と比較して、より適切なタイミングでエゼクタ３を作動させることができる。

なお、封水温度換算圧力を条件式に加える理由は、以下の通りである。すなわち、本願で用いられるような水封式の真空ポンプ５は、原理上、封水内部温度（真空ポンプメカ室温度）に対応する飽和圧力以下に減圧することができない。そこで、槽内圧力が封水温度換算圧力＋第１の所定圧力（余裕分）を下回ること、すなわち、槽内圧力－封水温度換算圧力が第１の所定圧力以下となることを条件とすることで、真空ポンプ５のみでの減圧の限界を判断することができるのである。

そして、本実施形態の真空冷却装置１は、真空ポンプ５による減圧の限界を適切に把握することで、エゼクタ３の作動の遅れによる真空ポンプ５のキャビテーションを抑制することが可能となっている。また、被冷却物Ｆが冷えにくいもの（例えば、液深の影響を受ける食材）である場合でも、冷却のもたつきを起こさせないことが可能となっている。

４．変形例
なお、本発明は、以下の態様でも実施可能である。

上記実施形態では、制御手段１０は、（槽内圧力－封水温度換算圧力）が第１の所定圧力以下になったことを条件として、第１冷却工程Ｓ１（冷水冷却工程Ｓ１２）から第２冷却工程Ｓ２へと移行していた。しかしながら、当該条件（第１条件）に加えて、第２条件として品温センサによって検知される被冷却物Ｆの温度が所定温度（例えば、３０℃）以下且つ槽内圧力が第２の所定圧力（例えば、４５ｈＰａ）以下になったことを条件とし、第１条件又は第２条件が満たされた場合に、第１冷却工程Ｓ１から第２冷却工程Ｓ２へと移行するようにしても良い。

上記実施形態では、第１冷却工程Ｓ１（冷水冷却工程Ｓ１２）から第２冷却工程Ｓ２へと移行する条件を圧力を基準として規定していたが、温度を基準にして条件を規定することも可能である。すなわち、制御手段１０は、圧力検知手段８の検知する槽内圧力に基づいて槽内圧力換算温度（槽内圧力における飽和温度）を算出する。そして、当該槽内圧力換算温度から、温度検知手段９の検知する封水温度を引いた値（槽内圧力換算温度－封水温度）が第１の所定温度（例えば、５℃）以下になると、制御手段１０が、これを条件として、第１冷却工程Ｓ１（冷水冷却工程Ｓ１２）から第２冷却工程Ｓ２へと移行するようにしても良い。なお、この場合にも、当該条件（第１条件）に加えて第２条件として品温センサによって検知される被冷却物Ｆの温度が第２の所定温度（例えば、３０℃）以下且つ槽内圧力が第２の所定圧力（例えば、４５ｈＰａ）以下になったことを条件とし、第１条件又は第２条件が満たされた場合に、第１冷却工程Ｓ１から第２冷却工程Ｓ２へと移行するようにしても良い。

上記実施形態では、封水温度を検知する温度検知手段９は真空ポンプ５に設けられていた。しかしながら、図３Ａに示すように、温度検知手段９を給水手段６の封水給水路５０に設けることも可能である。封水給水路５０を流通する水の水温を検知することによっても、封水温度を推定することが可能である。

上記実施形態では、封水弁５１を開度調整の可能な電動弁とすることで封水量を制御可能とされていた。しかしながら、図３Ｂに示すように、封水給水路５０を定流量弁５２を備えた２つの封水給水路５０Ａ，５０Ｂに分岐させ、一方の封水給水路５０Ａに設けられた電磁弁５３の開閉を制御することにより封水量を制御する構成とすることも可能である。

上記実施形態では、第１冷却工程Ｓ１が常温水を熱交換器４及び真空ポンプ５に供給する常温水冷却工程Ｓ１１と冷水を熱交換器４及び真空ポンプ５に供給する冷水冷却工程Ｓ１２とを備えていた。しかしながら、第１冷却工程Ｓ１において、常時冷水を供給する構成とすることも可能である。

上記実施形態では、処理槽２内の気体を排気するためのエゼクタ３は、エゼクタ給蒸路３０から供給される蒸気を噴出することで処理槽２内の気体を吸引する蒸気エゼクタとされていた。しかしながら、エゼクタとして、エゼクタ給水路から供給される水を噴出する水エゼクタを用いることも可能である。

上記実施形態では、真空冷却装置１は真空ポンプ５を１台のみ備える構成であったが、真空冷却装置１は、真空ポンプ５を複数台備える大容量型のものであっても良い。

１ ：真空冷却装置
２ ：処理槽
３ ：エゼクタ
３ａ ：吸引口
３ｂ ：排気口
３ｃ ：流体入口
４ ：熱交換器
５ ：真空ポンプ
５ａ ：給水口
５ｂ ：吸気口
５ｃ ：排気口
６ ：給水手段
７ ：復圧手段
８ ：圧力検知手段
９ ：温度検知手段
１０ ：制御手段
１１ ：排気路
１２ ：逆止弁
３０ ：エゼクタ給蒸路
３１ ：エゼクタ給蒸弁
４０ ：熱交給水路
４１ ：熱交排水路
４２ ：冷水戻し路
４３ ：排水出口路
４４ ：冷水戻し弁
４５ ：排水出口弁
５０ ：封水給水路
５０Ａ ：封水給水路
５０Ｂ ：封水給水路
５１ ：封水弁
５２ ：定流量弁
５３ ：電磁弁
６０ ：常温水給水路
６１ ：冷水給水路
６２ ：常温水給水弁
６３ ：冷水給水弁
６４ ：共通給水路
７０ ：給気路
７１ ：エアフィルタ
７２ ：給気弁
Ｂ１～Ｂ３ ：分岐
Ｆ ：被冷却物
Ｓ１ ：第１冷却工程
Ｓ１１ ：常温水冷却工程
Ｓ１２ ：冷水冷却工程
Ｓ２ ：第２冷却工程

Claims (4)

1. 処理槽内に収容された被冷却物を冷却する真空冷却装置であって、
   エゼクタと、熱交換器と、水封式の真空ポンプと、圧力検知手段と、温度検知手段と、制御手段とを備え、
   前記エゼクタは、前記処理槽に接続されるとともに、その排気側に前記熱交換器を介して前記真空ポンプが接続され、
   前記熱交換器は、前記処理槽から排気された蒸気を凝縮可能に構成され、
   前記圧力検知手段は、前記処理槽の槽内圧力を検知可能に構成され、
   前記温度検知手段は、前記真空ポンプの封水温度を検知可能に構成され、
   前記制御手段は、前記エゼクタの作動及び前記真空ポンプの駆動を制御可能に構成されるとともに、前記真空ポンプを駆動させて前記処理槽内を減圧する第１冷却工程と、前記エゼクタを作動させる第２冷却工程とを実行するよう構成されており、
   前記制御手段は、前記槽内圧力及び前記封水温度を取得するとともに、これら槽内圧力及び封水温度に基づいて、前記第１冷却工程から前記第２冷却工程へと移行する、真空冷却装置。
2. 請求項１に記載の真空冷却装置であって、
   前記制御手段は、下記（１）又は（２）を条件として、前記第１冷却工程から前記第２冷却工程へと移行する、真空冷却装置。
   （１）前記封水温度から前記真空ポンプ内の封水温度換算圧力を算出し、（前記槽内圧力－前記封水温度換算圧力）が第１の所定圧力以下になったこと
   （２）前記槽内圧力から槽内圧力換算温度を算出し、（前記槽内圧力換算温度－前記封水温度）が第１の所定温度以下になったこと
3. 請求項２に記載の真空冷却装置であって、
   前記制御手段は、前記条件を第１条件とし、前記被冷却物の温度が第２の所定温度以下且つ前記槽内圧力が第２の所定圧力以下になったことを第２条件として、前記第１条件又は前記第２条件が満たされた場合に、前記第１冷却工程から前記第２冷却工程へと移行する、真空冷却装置。
4. 請求項１～請求項３のいずれかに記載の真空冷却装置であって、
   前記第１冷却工程は、前記真空ポンプに供給する封水として常温水を用いる工程と、前記封水として冷水を用いる工程とを備える、真空冷却装置。

Images