JP3161396B2 - 真空冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【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
する真空冷却装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】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、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容器詰めして発送する工
程で使用されている。

【０００３】このような真空冷却装置において、真空吸
引時には、食品の破片や微粒片が冷却槽周囲に飛び散っ
たり、さらには真空吸引ライン内に吸い込まれることが
あり、このような食品の破片や微粒片は、雑菌の繁殖や
悪臭の発生の原因になる。これを解消するためには、冷
却槽内や真空吸引ライン等の各種配管の清掃をこまめに
行う必要があるが、清掃作業は多くの手間を要する。そ
のため、この清掃作業は、通常、水や熱湯で洗い流して
いる程度でしかなく、これでは、前述の雑菌の繁殖や悪
臭の発生を完全に防止できない。

【０００４】

【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、真空冷却装置において、冷却槽内や配管
内での雑菌の繁殖や悪臭の発生を確実に防止することで
ある。

【０００５】

【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、真空冷却装置の冷却運転停止中に、この真空
冷却装置の冷却槽内に蒸気を供給する蒸気供給手段を備
えたことを特徴としている。

【０００６】

【発明の実施の形態】この発明は、真空冷却装置の冷却
槽に蒸気供給手段を設けることによって実現されるもの
である。そして、この蒸気供給手段は、前記真空冷却装
置の冷却運転停止中に、前記冷却槽内に蒸気を供給す
る。このような真空冷却装置において、前記冷却槽は通
常密閉可能に構成されており、この密閉状態の前記冷却
槽に蒸気を供給することにより、前記冷却槽内の殺菌を
行うことができる。また、この殺菌により、雑菌の繁殖
に起因する悪臭の発生を防止できる。このように、真空
冷却装置の運転停止中に、前記冷却槽内の殺菌を行うこ
とができるため、この運転停止中に、前記冷却槽内に調
理器具や食器やその他のものを収容することで、これら
調理器具などの殺菌も行うことができる。そのため、食
品業界などで真空冷却装置を設置するような職場環境を
衛生的に保つことができる。また、以上の殺菌は、真空
式冷却装置の運転停止中に行うため、業務に支障の無い
空き時間を有効利用することができる。

【０００７】ここで、前記蒸気供給手段は、ボイラなど
の蒸気発生手段と、この蒸気発生手段からの蒸気を前記
冷却槽に供給する蒸気ラインと、蒸気の供給を制御する
制御手段とを備えるものである。前記蒸気ラインは、前
記冷却槽に蒸気を供給するための専用のものとして設け
ることもできるが、前記真空冷却装置自体が蒸気使用機
器を備えていたり、前記真空冷却装置の周辺に蒸気使用
機器が設置されている場合には、これらの蒸気使用機器
と兼用の蒸気ラインとすることもできる。ここで、前記
真空冷却装置自体に備えられる蒸気使用機器としては、
真空吸引を促進するために真空吸引ラインに取り付けら
れる蒸気エゼクタが代表的である。また、前記真空冷却
装置の周辺に設置される蒸気使用機器としては、たとえ
ば、蒸煮釜や蒸し器などである。真空冷却装置自体やそ
の周辺にこのような蒸気使用機器が設置されている場合
には、これらの蒸気使用機器のために蒸気発生手段や蒸
気供給ラインが既設されているため、この蒸気ラインを
利用することができる。

【０００８】また、前記冷却槽内に供給した蒸気は、前
記真空冷却装置の真空吸引ラインを利用して排出する。
また、この蒸気が凝縮したドレンは、前記真空吸引ライ
ンや、前記冷却槽に設けたドレン排出口から排出する。
とくに前記真空吸引ラインから排出する場合には、前記
冷却槽のみならず前記真空吸引ライン内も殺菌すること
ができる。すなわち、前記真空吸引ラインには、前記冷
却槽内から被冷却物（たとえば、食品など）の破片や微
粒片が吸引されることがあるため、これらを含めての殺
菌を行うことができる。

【０００９】ここで、真空冷却装置においては、冷却性
能を向上させるために、前記真空吸引ラインに熱交換器
を備えたものがある。この熱交換器は、前記真空吸引ラ
イン内の負圧蒸気を凝縮させることにより、前記冷却槽
から真空吸引を促進し、真空冷却の効率を上げるもので
ある。このような構成の真空冷却装置においては、前記
熱交換器を含めて前記真空吸引ラインの殺菌を行うこと
ができる。

【００１０】

【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。図１は、この発明に係る真空冷却
装置の第一実施例の概略構成を説明するための図面であ
る。

【００１１】図１において、真空冷却装置の基本的構成
を先ず説明すると、この真空冷却装置は、被冷却物を気
密に収容する冷却槽１と、この冷却槽１を減圧する真空
吸引ライン２と、真空冷却後に前記冷却槽１内を大気圧
に復圧するための外気導入ライン３とを備えている。前
記冷却槽１は、被冷却物の出し入れ等の作業用の開閉扉
（図示省略）を備えており、この開閉扉は密閉可能な構
成のものである。前記真空吸引ライン２には、前記冷却
槽１側から、蒸気エゼクタ４，熱交換器５，液封式真空
ポンプ６をこの順に設けてある。前記冷却槽１と前記蒸
気エゼクタ４との間には、減圧状態を維持するための逆
止弁７を設けてある。前記外気導入ライン３には、その
上流端にフィルタ８を設けてあり、このフィルタ８と前
記冷却槽１との間には、外気導入弁９を設けてある。

【００１２】前記蒸気エゼクタ４は、その吸引側端部１
０を前記冷却槽１に接続し、その排気側端部１１を前記
熱交換器５に接続し、さらに蒸気導入部１２を蒸気発生
手段（図示省略）から延びる蒸気供給ライン１３に接続
している。この蒸気供給ライン１３には、前記蒸気エゼ
クタ４への蒸気の供給を継断する蒸気制御弁１４を設け
てある。

【００１３】前記熱交換器５は、前記蒸気エゼクタ４か
らの流体を冷却し、その流体中の蒸気を凝縮させるため
のものである。この蒸気の凝縮のための冷却液は、冷却
液ライン１５から前記熱交換器５に送られる。

【００１４】前記液封式真空ポンプ６は、前記熱交換器
５を通過した流体を吸引排除するもので、負圧吸引によ
る前記冷却槽１内の空気の排除と、前記熱交換器５で凝
縮しきれなかった蒸気の排出とを行う。この液封式真空
ポンプ６には、封水を供給するための封水ライン１６を
接続している。この封水ライン１６は、前記冷却液ライ
ン１５から分岐させたものである。

【００１５】前記フィルタ８は、前記冷却槽１内に導入
する外気中のほこりや雑菌等を除去し、被冷却物への付
着を防止するものである。また、前記外気導入弁９は、
開閉弁を用いて外気の導入と停止を制御するように構成
することもできるが、この第一実施例のように、空気導
入量（通気抵抗）を連続的、あるいは数段階に変えられ
る電動弁を使用し、前記外気導入ライン３から前記冷却
槽１内に流入する空気流量を調整することにより、復圧
の速度を調整することができるように構成するのが好ま
しい。

【００１６】さらに、この真空冷却装置には、前記冷却
槽１に蒸気供給手段１７を設けてある。前記蒸気供給手
段１７は、第二蒸気ライン１８と給蒸弁１９とからな
る。前記第二蒸気ライン１８は、前記蒸気供給ライン１
３における前記蒸気制御弁１４と前記蒸気エゼクタ４と
の間から分岐し、前記冷却槽１の上部に接続してある。
前記給蒸弁１９は、この第二蒸気ライン１８に設けてあ
る。

【００１７】さらに、この真空冷却装置には、制御装置
２０が設けられている。この制御装置２０は、前記水封
式真空ポンプ６，前記外気導入弁９，前記蒸気制御弁１
４および前記給蒸弁１９を制御するように結線されてい
る。また、前記制御装置２０は、この他に前記冷却液ラ
イン１５による前記熱交換器５への冷却液の供給を制御
する。さらに、前記制御装置２０には、運転切替器２１
を接続してあり、この運転切替器２１は、冷却運転，殺
菌運転および運転停止を含め、前記真空冷却装置の運転
を前記制御装置２０に指示する。以下の説明は、前記制
御装置２０の機能説明を含めて、この発明に係る真空冷
却装置の動作を説明する。

【００１８】以上の構成において、冷却運転について説
明する。まず、冷却槽１内に被冷却物を収容し、作業用
の開閉扉（図示省略）を閉鎖する。このとき、外気導入
弁９，蒸気制御弁１４および給蒸弁１９は閉鎖状態とし
ている。つぎに、運転切替器２１により、制御装置２０
に冷却運転を指示する。すると、液封式真空ポンプ６に
は封水ライン１６から封水が供給され、この液封式真空
ポンプ６が起動する。また、熱交換器５には冷却液ライ
ン１５から冷却液が供給される。前記液封式真空ポンプ
６の起動により、前記冷却槽１内の空気は、真空吸引ラ
イン２を介して真空吸引される。そして、前記冷却槽１
内の圧力が低下するにつれて飽和蒸気温度が低下するた
め、前記冷却槽１内の被冷却物の水分が活発に蒸発し、
この蒸気は、前述の空気とともに前記真空吸引ライン２
によって吸引される。そして、被冷却物中の水分の蒸発
に伴う気化潜熱により、この被冷却物は冷却される。

【００１９】冷却槽１からの空気と蒸気との混合流体
は、熱交換器５内において冷却され、蒸気は凝縮する。
したがって、液封式真空ポンプ６で排気処理が必要な気
体はそのほとんどが空気となるため、前記液封式真空ポ
ンプ６による真空吸引は短時間で行われる。そして、前
記冷却槽１内の圧力がごく低圧となった場合には、前記
液封式真空ポンプ６のみでは、圧力は下がり難くなる。
そこで、前記冷却槽１に温度検出器（図示省略）、ある
いは圧力検出器（図示省略）などの検出手段を取り付
け、この検出手段により、前記冷却槽１内の状態を監視
し所定の圧力、あるいは所定の温度となった時点で、蒸
気制御弁１４を開放し、蒸気エゼクタ４を作動させる。

【００２０】蒸気制御弁１４の開放により、蒸気エゼク
タ４の蒸気導入部１２には蒸気供給ライン１３からの蒸
気が流入し、この蒸気の流体力によって冷却槽１内の空
気および被冷却物からの蒸気が吸引側端部１０から吸引
され、蒸気供給ライン１３からの蒸気とともに排気側端
部１１から加圧された状態で排出される。

【００２１】そして、蒸気エゼクタ４の排気側端部１１
から排出される空気と蒸気の混合流体は、前述と同様に
熱交換器５において冷却され、そのうちの蒸気が急速に
凝縮するため、前記熱交換器５を通過した後の混合流体
は、そのほとんどが空気となっている。また、前記蒸気
エゼクタ４の下流側では、冷却槽１内の圧力がごく低い
にもかかわらず、前記蒸気エゼクタ４によって混合流体
の圧力が増加し、混合流体の飽和蒸気温度が高まるた
め、前記熱交換器５の能力は高まる。さらに、前記熱交
換器５の出口側の空気分圧が高くなって、前記液封式真
空ポンプ６による真空吸引は短時間で効率良く行われ
る。以上により、前記冷却槽１内における到達圧力は低
下するため、それによる冷却温度も低下する。

【００２２】以上のようにして、冷却槽１内の圧力が低
下し、被冷却物を所定の温度まで冷却すると、蒸気制御
弁１４を閉鎖して蒸気エゼクタ４への蒸気の供給を停止
するとともに、液封式真空ポンプ６を停止する。そし
て、外気導入弁９を開放し、外気導入ライン３から前記
冷却槽１内に空気を導入して大気圧に戻す。この後、開
閉扉を開いて、前記冷却槽１から被冷却物を取り出し
て、真空冷却装置の冷却運転を停止する。以上の一連の
冷却運転は、運転切換器２１によって冷却運転を制御装
置２０に指示した後、自動で行われる。ここで、この冷
却運転を途中で停止する場合には、前記運転切換器２１
から前記制御装置２０に停止を指示する。

【００２３】そして、冷却槽１から被冷却物を取り出し
た後、真空冷却装置の冷却運転停止中に殺菌運転を行う
には、開閉扉を閉鎖した後、前述同様に運転切換器２１
によって制御装置２０にその旨を指示する。前記制御装
置２０は、外気導入弁９を閉鎖するとともに給蒸弁１９
を開放して、第二蒸気ライン１８から冷却槽１内に蒸気
を供給し、この蒸気によって前記冷却槽１内の殺菌を行
う。前記冷却槽１内に流入した蒸気は、さらに真空吸引
ライン２からその途中の蒸気エゼクタ４、熱交換器５を
経由して液封式真空ポンプ６に到達し、この液封式真空
ポンプ６を通過した後に排出される。そのため、この真
空冷却装置においては、前記冷却槽１のみならず前記真
空吸引ライン２やその途中に設けた前記蒸気エゼクタ４
や前記熱交換器５などの各機器の内部の殺菌を行うこと
ができる。そして、所定時間の殺菌運転を継続した後、
前記運転切替器２１によって、前記制御装置２０に殺菌
運転の停止を指示する。すると、前記制御装置２０は、
前記外気導入弁９を開放するとともに前記給蒸弁１９を
閉鎖し、殺菌運転を停止する。この殺菌運転は、前記制
御装置２０にタイマ手段等を組み込むことにより所定時
間経過後、自動的に終了するように構成することもでき
る。このような構成とする場合には、真空冷却装置の使
用状況や、操業時間に応じた所望の殺菌運転時間を前記
制御装置２０に適宜設定するようにすることもできる。

【００２４】以上のように、この発明の真空冷却装置
は、真空冷却装置の冷却運転停止中に蒸気供給手段１７
を作動させ、冷却槽１や真空吸引ライン２やこの真空吸
引ライン２に設けた各機器（蒸気エゼクタ４，熱交換器
５など）の殺菌を行うものである。ここで、前記蒸気供
給手段１７の作動が、真空冷却装置の冷却運転停止中で
あることを利用し、就業後や夜間などの冷却運転停止中
に、前記冷却槽１内に調理器具などを収容しておくこと
により、この調理器具などの蒸気殺菌を行うことができ
る。また、この冷却運転停止中に、前記冷却槽１内に調
理器具などを収容しておくことにより、前記冷却槽１を
調理器具などの保管庫としても使用できるため、スペー
スの有効利用が図れる。すなわち、この発明の真空冷却
装置は、殺菌装置、保管庫としても使用することがで
き、１台の装置で３台分の機能を得ることができ、実用
上、頗る効果的である。

【００２５】ここで、この第一実施例においては、前記
第二蒸気ライン１８を前記蒸気供給ライン１３から分岐
させた構成としてあるが、前述の蒸気エゼクタ４のよう
な蒸気使用機器を備えないものにおいては、前記冷却槽
１に蒸気供給ライン１３を直接接続し、この蒸気供給ラ
イン１３に給蒸弁１９を設けることにより、この蒸気供
給ライン１３を蒸気供給手段１７とすることもできる。
もちろん、前述のような蒸気エゼクタ４を備えるものに
おいて、前記冷却槽１への蒸気供給手段１７として蒸気
供給ライン１３を専用のものとして設けることもでき
る。

【００２６】ここで、以上の第一実施例においては、前
記第二蒸気ライン１８は、前記冷却槽１の上部に接続し
てあり、前記冷却槽１の上部から蒸気を供給するように
構成してある。また、前記真空吸引ライン２は、前記冷
却槽１の下部に接続してある。蒸気は、空気よりも比重
が軽いため、このように、前記冷却槽１の上部から蒸気
を供給すると、この蒸気により、蒸気より比重の重い空
気を、前記冷却槽１の下部から押し出すようにして排出
することができる。したがって、前記冷却槽１内に空気
を残留させること無く、蒸気で充満させることができ、
確実な殺菌を行うことができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る真
空冷却装置によれば、真空冷却装置の冷却運転停止中
に、冷却槽内のみならず真空吸引ラインなどの配管内の
蒸気殺菌を行うので、冷却槽のみならず真空吸引ライン
における雑菌の繁殖を確実に防止でき、悪臭の発生も防
止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る真空冷却装置の第一実施例の概
略構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 冷却槽 ２ 真空吸引ライン １７ 蒸気供給手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松矢 久美 愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株 式会社 内 (72)発明者 立石 清也 愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株 式会社 内 審査官 上原 徹 (56)参考文献 特開 平７−99949（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−152（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−296975（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−15774（ＪＰ，Ａ) 実公 昭57−50040（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25D 7/00 A23L 3/36 A61L 2/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空冷却装置の冷却運転停止中に、この
   真空冷却装置の冷却槽１内に蒸気を供給する蒸気供給手
   段１７を備え、供給した蒸気を冷却運転時使用される真
   空吸引ラインを通して排出することを特徴とする真空冷
   却装置。