JP4958888B2 - Vacuum thawing device - Google Patents

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Description

本発明は、被解凍物を水蒸気の潜熱によって解凍する真空解凍装置に関するものである。   The present invention relates to a vacuum thawing apparatus for thawing an object to be thawed by the latent heat of water vapor.

冷凍された食品等の被解凍物を解凍する解凍装置として、水蒸気の潜熱を利用した真空解凍装置が提案されている。この真空解凍装置は、例えば特許文献1に開示されているように、被解凍物を収容するとともに内底部に水が貯留された解凍室を有しており、解凍室の内底部の水中にはヒータが設置されている。被解凍物を解凍する際は、解凍室内を真空ポンプによって排気して真空とし、ヒータで内底部に貯留された水を加熱して水蒸気とする。この水蒸気は冷凍された食品等の表面に集まって食品によって凝縮し、その際に被解凍物に対して水蒸気の潜熱が与えられることで被解凍物が解凍される。
特開平5−15358号公報
As a thawing device for thawing an object to be thawed such as frozen food, a vacuum thawing device using latent heat of water vapor has been proposed. For example, as disclosed in Patent Document 1, this vacuum thawing apparatus has a thawing chamber that contains an object to be thawed and water is stored in an inner bottom portion thereof. A heater is installed. When thawing the object to be thawed, the thawing chamber is evacuated by a vacuum pump to form a vacuum, and water stored in the inner bottom portion is heated by a heater to form steam. The water vapor collects on the surface of the frozen food or the like and is condensed by the food. At that time, the latent heat of the water vapor is applied to the material to be thawed, so that the material to be thawed is thawed.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-15358

ところで上記真空解凍装置において、解凍室内に侵入する空気を排出するとともに、室内の水蒸気圧力を設定圧力に保持するために真空ポンプによる排気運転が行われるが、このとき多量の蒸気が被解凍物の解凍に利用されずに空気とともに外部に排気されており、エネルギー効率が悪いという問題があった。そこで、本発明は、エネルギー効率を向上させることのできる真空解凍装置を提供することを課題とする。   By the way, in the above vacuum thawing apparatus, the air entering the thawing chamber is exhausted, and an exhaust operation by a vacuum pump is performed in order to keep the water vapor pressure in the chamber at a set pressure. There is a problem that energy efficiency is poor because it is exhausted to the outside together with air without being used for thawing. Then, this invention makes it a subject to provide the vacuum thawing apparatus which can improve energy efficiency.

第1の発明に係る真空解凍装置は、上記課題を解決するためになされたものであり、被解凍物を水蒸気の潜熱によって解凍する真空解凍装置であって、被解凍物を内部に収容する真空解凍庫と、前記真空解凍庫内に配置され水を収容した貯水容器と、前記貯水容器内の水を加熱して水蒸気にする加熱手段と、前記真空解凍庫内を排気する真空ポンプと、前記貯水容器内を延びる伝熱管と、第1の端部が前記真空ポンプの吐出側に接続され、第2の端部が前記伝熱管の第1の端部に接続される循環配管と、前記伝熱管及び循環配管内を高圧に保持する高圧保持手段と、を備えている。   A vacuum thawing device according to a first aspect of the present invention is made to solve the above-described problem, and is a vacuum thawing device for thawing a material to be thawed by the latent heat of water vapor, and a vacuum in which the material to be thawed is housed. A defroster, a water storage container disposed in the vacuum defroster and containing water, a heating means for heating the water in the water reservoir into water vapor, a vacuum pump for exhausting the vacuum defroster, and A heat transfer tube extending through the water storage container, a first end connected to the discharge side of the vacuum pump, a second end connected to the first end of the heat transfer tube, and the heat transfer tube. High pressure holding means for holding the inside of the heat pipe and the circulation pipe at a high pressure.

上記第1の発明に係る真空解凍装置によれば、真空ポンプによって真空解凍庫から排出された水蒸気を真空解凍庫の外部へ放出するのではなく、循環配管を介して伝熱管内に送出している。伝熱管内に送出された水蒸気は、真空ポンプによって圧縮されており、また、高圧保持手段によって高圧に保持されているため、真空解凍庫内の飽和蒸気温度よりも高い飽和蒸気温度となっている。伝熱管は貯水容器内に配置されているため、伝熱管内の水蒸気は貯水容器内の水と熱交換して貯水容器内の水を加熱することができる。この結果、被解凍物の解凍に利用されなかった水蒸気を貯水容器内の水を蒸発させるための補助加熱源とすることができ、エネルギー効率を改善することができる。   According to the vacuum thawing device according to the first aspect of the invention, the water vapor discharged from the vacuum thawing chamber by the vacuum pump is not discharged to the outside of the vacuum thawing chamber, but is sent into the heat transfer tube via the circulation pipe. Yes. The water vapor sent into the heat transfer tube is compressed by the vacuum pump and is held at a high pressure by the high-pressure holding means, so that the saturated vapor temperature is higher than the saturated vapor temperature in the vacuum thawing chamber. . Since the heat transfer tube is arranged in the water storage container, the water vapor in the heat transfer tube can exchange heat with the water in the water storage container to heat the water in the water storage container. As a result, water vapor that has not been used for thawing the object to be thawed can be used as an auxiliary heating source for evaporating water in the water storage container, and energy efficiency can be improved.

第2の発明に係る真空解凍装置は、上記課題を解決するためになされたものであり、被解凍物を水蒸気の潜熱によって解凍する真空解凍装置であって、被解凍物を内部に収容する真空解凍庫と、前記真空解凍庫内に配置され水を収容した貯水容器と、前記貯水容器内の水を加熱して水蒸気にする加熱手段と、前記真空解凍庫内を排気する真空ポンプと、前記真空解凍庫内において被解凍物の下方に配置された伝熱管と、第1の端部が前記真空ポンプの吐出側に接続され、第2の端部が前記伝熱管の第1の端部に接続される循環配管と、前記伝熱管及び循環配管内を高圧に保持する高圧保持手段と、を備えている。   A vacuum thawing device according to a second aspect of the present invention is made to solve the above-described problem, and is a vacuum thawing device for thawing a material to be thawed by the latent heat of water vapor, and a vacuum that houses the material to be thawed inside. A defroster, a water storage container disposed in the vacuum defroster and containing water, a heating means for heating the water in the water reservoir into water vapor, a vacuum pump for exhausting the vacuum defroster, and A heat transfer tube disposed below the object to be thawed in the vacuum thawing chamber, a first end connected to the discharge side of the vacuum pump, and a second end connected to the first end of the heat transfer tube A circulation pipe to be connected; and high-pressure holding means for holding the heat transfer pipe and the inside of the circulation pipe at a high pressure.

上記第2の発明に係る真空解凍装置によれば、真空ポンプによって真空解凍庫から排出された水蒸気を真空解凍庫の外部へ放出するのではなく、循環配管を介して伝熱管内に送出している。伝熱管内に送出された水蒸気は、真空ポンプによって圧縮されており、また、高圧保持手段によって高圧に保持されているため、真空解凍庫内の飽和蒸気温度よりも高い飽和蒸気温度となっている。伝熱管は被解凍物の下方に配置されているため、伝熱管内の水蒸気は被解凍物から滴下する水と熱交換して貯水容器内の水を加熱することができる。この結果、被解凍物の解凍に利用されなかった水蒸気を真空解凍庫内で水蒸気を発生させるための補助加熱源とすることができ、エネルギー効率を改善することができる。   According to the vacuum thawing device of the second invention, the water vapor discharged from the vacuum thawing chamber by the vacuum pump is not discharged to the outside of the vacuum thawing chamber, but is sent into the heat transfer tube through the circulation pipe. Yes. The water vapor sent into the heat transfer tube is compressed by the vacuum pump and is held at a high pressure by the high-pressure holding means, so that the saturated vapor temperature is higher than the saturated vapor temperature in the vacuum thawing chamber. . Since the heat transfer tube is disposed below the object to be thawed, the water vapor in the heat transfer tube can exchange heat with water dripped from the object to be thawed to heat the water in the water storage container. As a result, water vapor that has not been used for thawing the material to be thawed can be used as an auxiliary heating source for generating water vapor in the vacuum thawing chamber, and energy efficiency can be improved.

上記第1及び第2の発明に係る真空解凍装置は種々の構成をとることができ、例えば上記加熱手段は電気ヒータとすることができる。   The vacuum thawing apparatus according to the first and second inventions can take various configurations, for example, the heating means can be an electric heater.

また、上記高圧保持手段は、伝熱管の第2の端部に設置されたバルブによって構成したり、その他にも、伝熱管の第2の端部を絞ることにより構成することができる。   The high-pressure holding means can be configured by a valve installed at the second end of the heat transfer tube, or can be configured by narrowing the second end of the heat transfer tube.

また、上記真空ポンプの吐出側に第1及び第2の吐出管を接続し、第1の吐出管を第1の開閉弁を介して循環配管に接続し、第2の吐出管を第2の開閉弁を介して真空解凍庫の外部に排気する排気用真空ポンプに接続することが好ましい。   The first and second discharge pipes are connected to the discharge side of the vacuum pump, the first discharge pipe is connected to the circulation pipe via the first on-off valve, and the second discharge pipe is connected to the second discharge pipe. It is preferable to connect to an exhaust vacuum pump that exhausts to the outside of the vacuum thawing chamber through an on-off valve.

また、上記真空ポンプと第1及び第2の吐出管との間に空気分離手段を設置し、この空気分離手段により、水蒸気を第1の吐出管に送出し、空気を第2の吐出管に送出することもできる。   In addition, an air separation means is installed between the vacuum pump and the first and second discharge pipes, and by this air separation means, water vapor is sent to the first discharge pipe and air is sent to the second discharge pipe. It can also be sent out.

また、上記真空解凍庫内の圧力が一定となるように、電気ヒータによる加熱を制御する制御手段をさらに備えていることが好ましい。   Moreover, it is preferable to further comprise a control means for controlling heating by the electric heater so that the pressure in the vacuum thawing chamber becomes constant.

また、上記真空ポンプを水封式真空ポンプとし、この水封式真空ポンプの作動媒体である水を冷却する冷凍機をさらに備え、冷凍機の凝縮排熱により貯水容器内の水を加熱させるようにすることもできる。   The vacuum pump is a water ring vacuum pump, and further includes a refrigerator that cools the water that is a working medium of the water ring vacuum pump, and the water in the water storage container is heated by the condensed exhaust heat of the refrigerator. It can also be.

本発明によれば、エネルギー効率を向上させることのできる真空解凍装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vacuum thawing apparatus which can improve energy efficiency can be provided.

以下、本発明に係る真空解凍装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1は、真空解凍装置の概略図である。   Hereinafter, embodiments of a vacuum thawing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of a vacuum thawing apparatus.

図1に示すように、真空解凍装置1は、内部に被解凍物F(冷凍された食品等)を収容する真空解凍庫2と、真空解凍庫2内に蒸気を供給する蒸気供給部3と、真空解凍庫2内の水蒸気を排気するとともに真空解凍庫2内に循環させる循環部4と、真空解凍庫2内の空気等を外部へ排気するための排気部5とを備えている。   As shown in FIG. 1, a vacuum thawing apparatus 1 includes a vacuum thawing chamber 2 that houses an object to be thawed F (frozen food or the like), and a steam supply unit 3 that supplies steam into the vacuum thawing chamber 2. A circulation unit 4 for exhausting water vapor in the vacuum thawing cabinet 2 and circulating it in the vacuum thawing cabinet 2 and an exhaust unit 5 for exhausting air in the vacuum thawing cabinet 2 to the outside are provided.

真空解凍庫2は、直方体状の形状をしており、内部に被解凍物Fを載置する棚21が上下方向に3段設置されている。また、真空解凍庫2は、被解凍物Fを出し入れできるよう扉(図示省略)が形成されている。この真空解凍庫2の材質は、特に限定されるものではないが、ステンレス鋼によって構成されていることが好ましい。また、真空解凍庫2内に設置された棚21は、水蒸気や水が自由に通過できるように複数の貫通穴が形成されていることが好ましく、例えばパンチメタルなどによって形成したり、網状にしたりすることができる。   The vacuum thawing box 2 has a rectangular parallelepiped shape, and a shelf 21 on which the object to be thawed F is placed in three stages in the vertical direction. Further, the vacuum thawing box 2 is provided with a door (not shown) so that the article to be thawed F can be taken in and out. The material of the vacuum thawing box 2 is not particularly limited, but is preferably made of stainless steel. Moreover, it is preferable that the shelf 21 installed in the vacuum thawing chamber 2 is formed with a plurality of through holes so that water vapor or water can freely pass therethrough. For example, the shelf 21 may be formed by punch metal or the like. can do.

蒸気供給部3は、真空解凍庫2内に水蒸気を供給するためのものであり、真空解凍庫2の底部に設置され内部に水が貯留された貯水容器31と、貯水容器31内の水を加熱して水蒸気を発生させる電気ヒータ32と、貯水容器31内の水面上部および水面上方を蛇行状に延びる伝熱管33とを備えている。貯水容器31は、被解凍物Fの下方に設置されており、上面が開口した直方体状に形成されている。貯水容器31が被解凍物Fの下方に設置されているため、水蒸気と被解凍物Fとが接触することによって発生した水が落下して貯水容器31内へと戻るようになっている。   The steam supply unit 3 is for supplying water vapor into the vacuum thawing chamber 2, and is installed at the bottom of the vacuum thawing chamber 2, and a water storage container 31 in which water is stored, and water in the water storage container 31. An electric heater 32 that generates water vapor by heating, and a heat transfer tube 33 that extends in a meandering manner above and above the water surface in the water storage container 31 are provided. The water storage container 31 is installed below the object to be thawed F, and is formed in a rectangular parallelepiped shape whose upper surface is open. Since the water storage container 31 is installed below the object to be thawed F, the water generated by the contact between the water vapor and the object to be thawed F falls and returns into the water storage container 31.

電気ヒータ32は、貯水容器31内を延びるように設置されており、可変抵抗によって容量を制御したり、間欠運転を行うこと等によって貯水容器31内の水の加熱量を調整できるように構成されている。伝熱管33は、被解凍物Fの下方に設置されており、一部が貯水容器31内の水面上部を延びている。この伝熱管33の第2の端部は真空解凍庫2内において下方を向いて開口しており、第1の端部は、後述する循環配管44と連結している。また、伝熱管33の第2の端部側には、伝熱管33内の圧力を高圧に保持するための絞りが形成されている。   The electric heater 32 is installed so as to extend in the water storage container 31, and is configured so that the amount of water in the water storage container 31 can be adjusted by controlling the capacity by a variable resistance or performing intermittent operation. ing. The heat transfer tube 33 is installed below the object to be thawed F, and a part of the heat transfer tube 33 extends above the water surface in the water storage container 31. A second end portion of the heat transfer tube 33 is opened downward in the vacuum thawing chamber 2, and the first end portion is connected to a circulation pipe 44 described later. Further, a throttle for keeping the pressure in the heat transfer tube 33 at a high pressure is formed on the second end side of the heat transfer tube 33.

循環部4は、真空解凍庫2の上部から延びる配管に吸入側が接続された真空ポンプ41と、真空ポンプ41の吐出側に接続された第1の吐出管42と、第1の開閉弁43を介して第1の吐出管42と連結する循環配管44と、を備えている。真空ポンプ41は、真空解凍庫2内を排気して真空解凍庫2内を真空とするためのものであり、真空解凍庫2内の水蒸気を圧縮して、第1の吐出管42及び第1の開閉弁43を介して循環配管44に送出している。また、真空ポンプ41は、真空解凍庫2内が所定の圧力まで減圧された後にその所定の圧力を維持するよう真空解凍庫2内を排気するための真空ポンプであり、真空解凍庫2内を大気圧から所定の圧力まで減圧する際は、後述する排気用真空ポンプ53とともに真空解凍庫2内を排気する。循環配管44は、真空ポンプ41によって排気された水蒸気を真空解凍庫2内に戻すよう、上述した伝熱管33の第1の端部に接続されている。また、循環配管44は、真空解凍庫2外部の空気と熱交換しないよう、断熱性を有する材料によって構成したり、断熱性を有する材料によって覆われていることが好ましい。   The circulation unit 4 includes a vacuum pump 41 having a suction side connected to a pipe extending from the upper portion of the vacuum thawing chamber 2, a first discharge pipe 42 connected to the discharge side of the vacuum pump 41, and a first on-off valve 43. And a circulation pipe 44 connected to the first discharge pipe 42. The vacuum pump 41 is for evacuating the inside of the vacuum thawing box 2 to make the inside of the vacuum thawing box 2 vacuum, and compresses the water vapor in the vacuum thawing box 2 to form the first discharge pipe 42 and the first Is sent to the circulation pipe 44 through the open / close valve 43. The vacuum pump 41 is a vacuum pump for evacuating the vacuum thawing chamber 2 so as to maintain the predetermined pressure after the inside of the vacuum thawing chamber 2 is depressurized to a predetermined pressure. When the pressure is reduced from atmospheric pressure to a predetermined pressure, the inside of the vacuum thawing chamber 2 is exhausted together with an exhaust vacuum pump 53 described later. The circulation pipe 44 is connected to the first end of the heat transfer tube 33 described above so that the water vapor exhausted by the vacuum pump 41 is returned into the vacuum thawing box 2. Moreover, it is preferable that the circulation piping 44 is comprised with the material which has heat insulation, or is covered with the material which has heat insulation so that it may not heat-exchange with the air of the vacuum thaw | zipper 2 exterior.

排気部5は、真空ポンプ41の吐出側に接続された第2の吐出管51と、第2の開閉弁52を介して第2の吐出管と接続された排気用真空ポンプ53とを備えている。排気用真空ポンプ53は、真空解凍庫2内を大気圧から所定の圧力まで減圧する際に用いられる排気専用のポンプであり、真空解凍庫2内が所定の圧力まで減圧されると停止するように制御されることが好ましい。なお、できる限り真空にすることが好ましいが、例えば、飽和蒸気温度5〜10℃にするとすれば0.9〜1.2kPaまで減圧されると排気用真空ポンプ53が停止するように制御する。   The exhaust unit 5 includes a second discharge pipe 51 connected to the discharge side of the vacuum pump 41 and an exhaust vacuum pump 53 connected to the second discharge pipe via a second opening / closing valve 52. Yes. The evacuation vacuum pump 53 is a pump exclusively used for evacuation used to depressurize the vacuum thawing chamber 2 from atmospheric pressure to a predetermined pressure, and stops when the vacuum thawing chamber 2 is depressurized to a predetermined pressure. It is preferable to be controlled. Although it is preferable to make the vacuum as much as possible, for example, if the saturated steam temperature is 5 to 10 ° C., the exhaust vacuum pump 53 is controlled to stop when the pressure is reduced to 0.9 to 1.2 kPa.

次に、上述した真空解凍装置1の作動について以下説明する。   Next, the operation of the vacuum thawing apparatus 1 described above will be described below.

まず、真空解凍庫2の扉(図示省略)から被解凍物Fを真空解凍庫2内に入れて、その被解凍物Fを棚21上に置いて扉を閉めるとともに第1の開閉弁43を閉状態にし第2の開閉弁52を開状態とする。そして、真空ポンプ41及び排気用真空ポンプ53を起動して真空解凍庫2内の空気等を真空解凍庫2外部へと排気し、真空解凍庫2内を予め設定していた所定の圧力にまで減圧する。なお、このときの所定の圧力とは特に限定されるものではないが、例えば飽和蒸気温度5〜10℃にするとすれば0.9〜1.2kPaである。   First, the material to be thawed F is put into the vacuum thaw chamber 2 from the door (not shown) of the vacuum thaw box 2, the thawed material F is placed on the shelf 21, the door is closed, and the first on-off valve 43 is opened. The second on-off valve 52 is opened by closing it. Then, the vacuum pump 41 and the evacuation vacuum pump 53 are activated to evacuate the air in the vacuum thawing cabinet 2 to the outside of the vacuum thawing cabinet 2, and the vacuum thawing cabinet 2 reaches a predetermined pressure set in advance. Reduce pressure. In addition, although it does not specifically limit with the predetermined pressure at this time, For example, if it shall be 5-10 degreeC of saturated steam temperature, it will be 0.9-1.2 kPa.

真空解凍庫2内を所定の圧力まで減圧すると、第1の開閉弁43を開状態、第2の開閉弁52を閉状態として排気用真空ポンプ53を停止させて真空ポンプ41のみを作動させた状態とする。そして、貯水容器31内に水を導入し(導入水系統は特に図示しない)電気ヒータ32を作動させて貯水容器31内の水を加熱し水蒸気を発生させる。このとき、可変抵抗によって容量制御をしたり間欠運転すること等によって貯水容器31内の水に対する電気ヒータ32の加熱量を調整し、真空解凍庫2内の圧力が2.3〜4.2kPa程度(飽和蒸気温度:20〜30℃)となるように調整する。   When the pressure in the vacuum thawing chamber 2 is reduced to a predetermined pressure, the first on-off valve 43 is opened, the second on-off valve 52 is closed, the exhaust vacuum pump 53 is stopped, and only the vacuum pump 41 is operated. State. And water is introduce | transduced in the water storage container 31 (an introductory water system is not specifically shown), the electric heater 32 is operated, the water in the water storage container 31 is heated, and water vapor | steam is generated. At this time, the amount of heating of the electric heater 32 with respect to the water in the water storage container 31 is adjusted by controlling the capacity with a variable resistance or by intermittent operation, and the pressure in the vacuum thawing chamber 2 is about 2.3 to 4.2 kPa. (Saturated steam temperature: 20 to 30 ° C.)

この貯水容器31内の水から発生した水蒸気は、低温度である被解凍物Fの表面に集まって凝縮する。この凝縮によって水蒸気は被解凍物Fに対して凝縮潜熱を与え、被解凍物Fは、水蒸気からの潜熱により表面から徐々に加熱され、その内部も熱伝導によって加熱されて徐々に解凍される。このとき、空気分子が無く水蒸気のみの真空状態であるため、水蒸気の被解凍物Fへの熱移動はスムーズに行われ、効率よく解凍することができる。また、被解凍物Fに凝縮潜熱を与えた水蒸気は水となって被解凍物Fから貯水容器31へと滴下する。   The water vapor generated from the water in the water storage container 31 collects on the surface of the object to be thawed F having a low temperature and condenses. Due to this condensation, the water vapor provides condensation latent heat to the material to be thawed F. The material to be thawed F is gradually heated from the surface by the latent heat from the water vapor, and the inside thereof is also heated by heat conduction and gradually thawed. At this time, since there is no air molecule and only the water vapor is in a vacuum state, the heat transfer of the water vapor to the material F to be thawed is performed smoothly and can be thawed efficiently. Moreover, the water vapor | steam which gave the condensation latent heat to the to-be-thawed material F turns into water, and is dripped from the to-be-thawed material F to the water storage container 31.

上述した被解凍物Fの解凍に使用されない水蒸気は、真空ポンプ41によって真空解凍庫2から排出され、第1の吐出管42及び循環配管44を介して伝熱管33に送出される。伝熱管33に送出された水蒸気は真空ポンプ41によって圧縮されているため、伝熱管33内の圧力は、真空解凍庫2内の圧力よりも高くなっており、例えば4.2〜7.4kPa(飽和蒸気温度:30〜40℃)である。このように伝熱管33内の飽和蒸気温度が真空解凍庫2内の飽和蒸気温度よりも高いため、伝熱管33内の水蒸気と貯水容器31内の水とが熱交換を行い、伝熱管33内の水蒸気が凝縮されるとともに貯水容器31内の水は加熱されて水蒸気が発生する。なお、伝熱管33内の水蒸気は凝縮されて水となり貯水容器31内に戻る。また、伝熱管33は被解凍物Fの下方でも延びているため、被解凍物Fから滴下する水が伝熱管33と接触して伝熱管33内の水蒸気と熱交換を行い加熱される。   The water vapor that is not used for thawing the material to be thawed F described above is discharged from the vacuum thawing chamber 2 by the vacuum pump 41, and is sent to the heat transfer tube 33 through the first discharge pipe 42 and the circulation pipe 44. Since the water vapor sent to the heat transfer tube 33 is compressed by the vacuum pump 41, the pressure in the heat transfer tube 33 is higher than the pressure in the vacuum thawing chamber 2, for example, 4.2 to 7.4 kPa ( Saturated steam temperature: 30 to 40 ° C.). Since the saturated steam temperature in the heat transfer tube 33 is higher than the saturated steam temperature in the vacuum thawing chamber 2 in this way, the water vapor in the heat transfer tube 33 and the water in the water storage container 31 exchange heat, and the heat transfer tube 33 As the water vapor is condensed, the water in the water storage container 31 is heated to generate water vapor. The water vapor in the heat transfer tube 33 is condensed to become water and returns to the water storage container 31. Further, since the heat transfer tube 33 also extends below the object to be thawed F, the water dripped from the object to be thawed F comes into contact with the heat transfer tube 33 and is heated by exchanging heat with the water vapor in the heat transfer tube 33.

以上、本実施形態によれば、被解凍物Fの解凍に利用されずに真空解凍庫2の外部へ真空ポンプ41によって排出された水蒸気を、伝熱管33を介して貯水容器31内の水や被解凍物Fから滴下する水を加熱するための熱源として利用しているため、真空解凍装置1全体としてエネルギー効率を向上させることができる。   As described above, according to the present embodiment, the water vapor discharged by the vacuum pump 41 to the outside of the vacuum thawing chamber 2 without being used for thawing the material to be thawed F is stored in the water storage container 31 through the heat transfer pipe 33. Since it uses as a heat source for heating the water dripped from the to-be-thawed substance F, energy efficiency can be improved as the vacuum thawing apparatus 1 whole.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、貯水容器31内の水を加熱して水蒸気とするための加熱手段として電気ヒータを採用しているが、その他にもIH等の誘導加熱を利用する加熱手段や外部でヒートポンプにより加熱した温水を循環させる加熱手段等を使用して貯水容器3内の水を蒸発させることもできる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these, A various change is possible unless it deviates from the meaning of this invention. For example, in the above embodiment, an electric heater is used as a heating means for heating the water in the water storage container 31 to form water vapor, but other heating means using induction heating such as IH or the like are used outside. The water in the water storage container 3 can also be evaporated using a heating means for circulating hot water heated by a heat pump.

また、上記実施形態では、伝熱管33の第2の端部側に絞り331を形成することで伝熱管33内を高圧に保持しているが、伝熱管33内を高圧に保持する手段は特にこれに限定されるわけではなく、例えば、伝熱管33の第2の端部側にバルブを設けることで、伝熱管33内を高圧に保持することもできる。   Further, in the above embodiment, the inside of the heat transfer tube 33 is held at a high pressure by forming the throttle 331 on the second end side of the heat transfer tube 33, but means for holding the inside of the heat transfer tube 33 at a high pressure is particularly However, the present invention is not limited to this. For example, by providing a valve on the second end side of the heat transfer tube 33, the inside of the heat transfer tube 33 can be held at a high pressure.

また、上記実施形態における伝熱管33は、内部の水蒸気が真空解凍庫2内において下から上へと流れるような構成をとっているが、上から下へと流れるような構成にすることもできる。   Moreover, although the heat exchanger tube 33 in the said embodiment has taken the structure that internal water vapor | steam flows from the bottom to the top in the vacuum thawing warehouse 2, it can also be made the structure which flows from the top to the bottom. .

また、上記実施形態では、真空ポンプ41と排気用真空ポンプ53の2つを使用しているが、排気用真空ポンプ53を省略して真空ポンプ41のみとすることもできる。   In the above embodiment, the vacuum pump 41 and the exhaust vacuum pump 53 are used, but the exhaust vacuum pump 53 can be omitted and only the vacuum pump 41 can be used.

また、上記実施形態において真空解凍庫2内に空気が侵入した場合は、一時的に第2の開閉弁52を開状態にして排気用真空ポンプ53を起動させることで真空解凍庫2内の空気を排気することができる。また、この方法では真空解凍庫2内の水蒸気も一緒に排出してしまうが、図2に示すように、真空ポンプ41と第1及び第2の吐出管42,51との間に空気分離手段6を設置することで、真空解凍庫2内の空気のみを排気部5から排出し、水蒸気は循環部4から真空解凍庫2内に戻すような構成とすることができる。このように空気分離手段6を設置した場合は、空気分離手段6内の空気量が上限設定値以上となった場合は排気用真空ポンプ53をオンとし、下限設定値以下になればオフとする排空気運転を導入してもよい。なお、この空気分離手段は図示の位置に限定されるものではない。   In the above embodiment, when air enters the vacuum thawing chamber 2, the air in the vacuum thawing chamber 2 is activated by temporarily opening the second on-off valve 52 and starting the exhaust vacuum pump 53. Can be exhausted. Further, in this method, the water vapor in the vacuum thawing chamber 2 is also discharged together. However, as shown in FIG. 2, air separation means is provided between the vacuum pump 41 and the first and second discharge pipes 42 and 51. By installing 6, only the air in the vacuum thawing box 2 is discharged from the exhaust part 5, and the water vapor can be returned from the circulation part 4 to the vacuum thawing box 2. When the air separating means 6 is installed in this way, the exhaust vacuum pump 53 is turned on when the air amount in the air separating means 6 is equal to or higher than the upper limit set value, and is turned off when it is equal to or lower than the lower limit set value. Exhaust air operation may be introduced. The air separation means is not limited to the illustrated position.

また、上記実施形態の真空ポンプ41は、昇圧の程度に応じて、ブロア型のポンプや水封型のポンプ、ルーツ型のポンプなど種々のポンプを採用することができる。水封型のポンプを採用した場合は、真空ポンプ41の作動媒体である水を冷却する必要がある。このため、図3に示すように、小型冷凍機7を設置し、ここで生成した冷水を真空ポンプ41に供給するとともに、小型冷凍機7からの排熱を放熱する水冷却装置8(例えば、冷却塔や水空気熱交換器など)からの放熱量を低減し、貯水容器31内の水に放熱するような構成とすることもできる。   The vacuum pump 41 of the above embodiment can employ various pumps such as a blower type pump, a water ring type pump, and a roots type pump according to the degree of pressure increase. When a water ring type pump is adopted, it is necessary to cool water that is a working medium of the vacuum pump 41. For this reason, as shown in FIG. 3, a small refrigerator 7 is installed, and the cold water generated here is supplied to the vacuum pump 41 and at the same time, a water cooling device 8 that radiates the exhaust heat from the small refrigerator 7 (for example, The amount of heat released from a cooling tower, a water-air heat exchanger, etc.) can be reduced to dissipate heat to the water in the water storage container 31.

また、上記実施形態における真空ポンプ41と電気ヒータ32との制御方法については、真空ポンプ41を一定の排気運転(例えば、一定回転数)とし、真空解凍庫2内の圧力があらかじめ設定された所定の圧力(一定値に設定された圧力、もしくは時間とともに変化するように設定された圧力)になるように電気ヒータ32側を制御するようにしてもよい。   Moreover, about the control method of the vacuum pump 41 and the electric heater 32 in the said embodiment, the vacuum pump 41 is made into a fixed exhaust operation (for example, constant rotation speed), and the pressure in the vacuum thawing chamber 2 is set beforehand. The electric heater 32 side may be controlled so that the pressure becomes (a pressure set to a constant value, or a pressure set to change with time).

また、真空ポンプ41の排気量を数段階に分け、各段階において真空解凍庫2内の圧力が予め設定された圧力となるように電気ヒータ32を制御することもできる。   Further, the exhaust amount of the vacuum pump 41 can be divided into several stages, and the electric heater 32 can be controlled so that the pressure in the vacuum thawing chamber 2 becomes a preset pressure in each stage.

また、上記実施形態では、被解凍物Fの加熱源は水蒸気のみであるが、高周波やマイクロ波などの他の加熱源と併用することもできる。   Moreover, in the said embodiment, although the heating source of the to-be-thawed object F is only water vapor | steam, it can also be used together with other heating sources, such as a high frequency and a microwave.

また、伝熱管33は、フィン付の伝熱管にしたり、直列ではなく複数の伝熱管33を並列に接続することもできる。また、伝熱管33の表面を水の沸騰に適した表面処理を施すことが好ましい。   The heat transfer tube 33 can be a finned heat transfer tube, or a plurality of heat transfer tubes 33 can be connected in parallel instead of in series. Moreover, it is preferable that the surface of the heat transfer tube 33 is subjected to a surface treatment suitable for boiling water.

また、上記実施形態では、伝熱管33は、貯水容器3内及び被解凍物Fの下方を延びているが、例えば貯水容器3内のみで延びていたり、又は被解凍物Fの下方のみで延びていてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the heat exchanger tube 33 is extended in the water storage container 3 and the downward direction of the to-be-thawed substance F, for example, it extends only in the water storage container 3, or it extends only under the to-be-thawed substance F. It may be.

本発明に係る真空解凍装置の実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows embodiment of the vacuum thawing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る真空解凍装置の他の実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows other embodiment of the vacuum thawing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る真空解凍装置のさらに他の実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows other embodiment of the vacuum thawing apparatus which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 真空解凍装置
2 真空解凍庫
31 貯水容器
32 電気ヒータ(加熱手段)
33 伝熱管
331 絞り(高圧保持手段)
41 真空ポンプ
44 循環配管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum thawing apparatus 2 Vacuum thawing warehouse 31 Water storage container 32 Electric heater (heating means)
33 Heat transfer tube 331 Restriction (high pressure holding means)
41 Vacuum pump 44 Circulation piping

Claims (9)

被解凍物を水蒸気の潜熱によって解凍する真空解凍装置であって、
被解凍物を内部に収容する真空解凍庫と、
前記真空解凍庫内に配置され水を収容した貯水容器と、
前記貯水容器内の水を加熱して水蒸気にする加熱手段と、
前記真空解凍庫内を排気する真空ポンプと、
前記貯水容器内を延びる伝熱管と、
第1の端部が前記真空ポンプの吐出側に接続され、第2の端部が前記伝熱管の第1の端部に接続される循環配管と、
前記伝熱管及び循環配管内を高圧に保持する高圧保持手段と、
を備えた、真空解凍装置。
A vacuum thawing device for thawing an object to be thawed by the latent heat of water vapor,
A vacuum thawing chamber for storing the material to be thawed,
A water storage container disposed in the vacuum thawing chamber and containing water;
Heating means for heating the water in the water storage container to steam;
A vacuum pump for evacuating the vacuum thawing chamber;
A heat transfer tube extending through the water reservoir;
A circulation pipe having a first end connected to the discharge side of the vacuum pump and a second end connected to the first end of the heat transfer tube;
High-pressure holding means for holding the heat transfer pipe and the circulation pipe at a high pressure;
A vacuum thawing apparatus.
被解凍物を水蒸気の潜熱によって解凍する真空解凍装置であって、
被解凍物を内部に収容する真空解凍庫と、
前記真空解凍庫内に配置され水を収容した貯水容器と、
前記貯水容器内の水を加熱して水蒸気にする加熱手段と、
前記真空解凍庫内を排気する真空ポンプと、
前記真空解凍庫内において被解凍物の下方に配置された伝熱管と、
第1の端部が前記真空ポンプの吐出側に接続され、第2の端部が前記伝熱管の第1の端部に接続される循環配管と、
前記伝熱管及び循環配管内を高圧に保持する高圧保持手段と、
を備えた、真空解凍装置。
A vacuum thawing device for thawing an object to be thawed by the latent heat of water vapor,
A vacuum thawing chamber for storing the material to be thawed,
A water storage container disposed in the vacuum thawing chamber and containing water;
Heating means for heating the water in the water storage container to steam;
A vacuum pump for evacuating the vacuum thawing chamber;
A heat transfer tube disposed below the material to be thawed in the vacuum thawing chamber;
A circulation pipe having a first end connected to the discharge side of the vacuum pump and a second end connected to the first end of the heat transfer tube;
High-pressure holding means for holding the heat transfer pipe and the circulation pipe at a high pressure;
A vacuum thawing apparatus.
前記加熱手段は電気ヒータである、請求項1又は2に記載の真空解凍装置。   The vacuum thawing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the heating means is an electric heater. 前記高圧保持手段は、前記伝熱管の第2の端部に設置されたバルブである、請求項1〜3のいずれかに記載の真空解凍装置。   The vacuum thawing device according to any one of claims 1 to 3, wherein the high-pressure holding means is a valve installed at a second end of the heat transfer tube. 前記高圧保持手段は、前記伝熱管の第2の端部を絞ることにより構成されている、請求項1〜3のいずれかに記載の真空解凍装置。   The vacuum thawing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the high-pressure holding unit is configured by narrowing a second end of the heat transfer tube. 前記真空ポンプは、吐出側において第1及び第2の吐出管に接続しており、
前記第1の吐出管は、第1の開閉弁を介して前記循環配管が接続され、
前記第2の吐出管は、第2の開閉弁を介して前記真空解凍庫の外部に排気する排気用真空ポンプが接続されている、請求項1〜5のいずれかに記載の真空解凍装置。
The vacuum pump is connected to the first and second discharge pipes on the discharge side,
The first discharge pipe is connected to the circulation pipe via a first on-off valve,
The vacuum thawing device according to any one of claims 1 to 5, wherein the second discharge pipe is connected to an evacuation vacuum pump that evacuates the vacuum thawing chamber through a second on-off valve.
前記真空ポンプと前記第1及び第2の吐出管との間に設置された空気分離手段をさらに備え、
前記空気分離手段は、水蒸気を前記第1の吐出管に送出し、空気を前記第2の吐出管に送出する、請求項6に記載の真空解凍装置。
Air separation means installed between the vacuum pump and the first and second discharge pipes;
The vacuum thawing apparatus according to claim 6, wherein the air separation unit sends water vapor to the first discharge pipe and sends air to the second discharge pipe.
前記真空解凍庫内の圧力が一定となるように、前記電気ヒータによる加熱を制御する制御手段をさらに備えた請求項2〜7のいずれかに記載の真空解凍装置。   The vacuum thawing apparatus according to any one of claims 2 to 7, further comprising control means for controlling heating by the electric heater so that the pressure in the vacuum thawing chamber becomes constant. 前記真空ポンプは、水封式真空ポンプであり、
当該真空解凍装置は、前記水封式真空ポンプの作動媒体である水を冷却する冷凍機をさらに備え、
前記冷凍機の凝縮排熱により前記貯水容器内の水を加熱させる、請求項1〜8のいずれかに記載の真空解凍装置。
The vacuum pump is a water ring vacuum pump,
The vacuum thawing apparatus further includes a refrigerator that cools water that is a working medium of the water ring vacuum pump,
The vacuum thawing device according to any one of claims 1 to 8, wherein the water in the water storage container is heated by the condensed exhaust heat of the refrigerator.
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