JP6433323B2

JP6433323B2 - Vacuum cooling device

Info

Publication number: JP6433323B2
Application number: JP2015023752A
Authority: JP
Inventors: 直希野口
Original assignee: 株式会社サムソン
Priority date: 2015-02-10
Filing date: 2015-02-10
Publication date: 2018-12-05
Anticipated expiration: 2035-02-10
Also published as: JP2016148462A

Description

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。 The present invention relates to a vacuum cooling apparatus that evacuates a processing tank and cools the object to be cooled using heat of vaporization generated when water is evaporated from the object to be cooled in the processing tank.

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。 There is a vacuum cooling device that accommodates an object to be cooled such as food cooked in a processing tank and cools the object to be cooled by reducing the pressure in the processing tank. When the inside of the treatment tank containing the object to be cooled is depressurized, the saturated vapor temperature in the treatment tank decreases, and when the saturated vapor temperature is lowered below the temperature of the object to be cooled, the water in the object to be cooled evaporates. To do. At that time, since the heat of vaporization is taken from the object to be cooled, the object to be cooled can be cooled in a short time. As a vacuum generator used for a vacuum cooling device, there is an ejector using water or steam or a water seal type or dry type vacuum pump. When the gas in the treatment tank is sucked by the vacuum generator, the vapor generated from the object to be cooled is sucked simultaneously with the gas. However, since the volume of water greatly increases when water is changed to gas, if the vapor is sucked into the vacuum generator as it is, the amount of gas that must be discharged by the vacuum generator increases. In that case, the time required for decompression in the treatment tank becomes longer, and thus the cooling process time becomes longer.

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。 Therefore, as described in JP 2014-159931 A, a heat exchanger for cooling the gas sucked by the vacuum generator is provided in the middle of the vacuum path for sending the gas in the processing tank to the vacuum generator. The gas is cooled in the middle of the vacuum path. When the gas is cooled by the heat exchanger, the volume of the gas is reduced, and particularly when the vapor is returned to the liquid by cooling the vapor, the volume is significantly reduced. Therefore, the volume of the gas that the vacuum generator must suck is reduced. It becomes small and can improve the efficiency of vacuum cooling. In the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-159931, the condensed water generated by cooling the steam is stored in a drain tank installed below the heat exchanger and discharged as a drain.

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をためておき、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。しかし、ドレンをドレンタンクにためて置いた場合、真空冷却運転を行うことで真空経路内の圧力が低下し、ドレンタンク内のドレン温度よりも真空経路内の飽和蒸気温度の方が低くなると、ドレンから蒸気が発生することになる。その場合、真空発生装置で吸引しなければならない気体量が増加するため真空冷却装置の運転効率が低下して真空冷却の運転に要する時間が長くなり、再蒸発した蒸気を冷却するために冷水の供給も必要であった。 During the vacuum cooling operation, the drain tank also has a negative pressure, and the drain cannot be discharged from the negative pressure drain tank to the outside of the atmospheric pressure apparatus. Therefore, normally, the drain is stored in the drain tank until the end of the vacuum cooling operation, and the drain is discharged after the vacuum cooling operation is ended and the inside of the treatment tank is returned to the atmospheric pressure. However, when the drain is placed in the drain tank, the pressure in the vacuum path is reduced by performing the vacuum cooling operation, and when the saturated steam temperature in the vacuum path is lower than the drain temperature in the drain tank, Steam is generated from the drain. In that case, the amount of gas that must be sucked by the vacuum generator increases, so that the operating efficiency of the vacuum cooling device decreases and the time required for the vacuum cooling operation increases, and cold water is used to cool the re-evaporated steam. Supply was also required.

また、特開２０１４−１５９９３１号公報に記載の発明では、熱交換器とドレンタンクの間にドレンタンク遮蔽弁、処理槽と熱交換器の間に真空経路遮断弁を設置し、真空冷却運転の途中でドレンの排出を行えるようにしている。真空冷却運転中はドレンタンク内の圧力が低下しているため、この状態でドレンタンクからドレンを排出するには、ドレンタンク内の圧力を大気圧まで高めることが必要となる。この時に処理槽を含めた減圧部全体の圧力を大気圧に戻すと、真空冷却運転を再開した場合に元の圧力まで低下させるための時間が長く掛かることになり、真空冷却に要する時間が長くなる。特開２０１４−１５９９３１号公報に記載の発明では、ドレンタンク遮蔽弁を閉じてドレンタンク部分のみを大気圧に戻してドレンの排出を行うようにしている。そしてドレン排出後は、ドレンタンク内の減圧を行ってドレンタンク内の圧力が処理槽内の圧力よりも低くなると、真空経路遮断弁を開いて処理槽の減圧を再開する。この場合、処理槽は減圧が行われた状態で圧力を保持するため、処理槽内まで大気圧に戻す場合に比べると、真空冷却運転の中断による真空冷却運転時間の遅れを少なくすることができる。ただしこの場合でも、真空冷却運転を中断させることになるため、真空冷却運転時間の遅れは発生することになっていた。 In the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-159931, a drain tank shielding valve is installed between the heat exchanger and the drain tank, and a vacuum path shut-off valve is installed between the treatment tank and the heat exchanger, and the vacuum cooling operation is performed. Drainage can be discharged along the way. Since the pressure in the drain tank is reduced during the vacuum cooling operation, in order to discharge the drain from the drain tank in this state, it is necessary to increase the pressure in the drain tank to atmospheric pressure. At this time, if the pressure of the entire decompression unit including the treatment tank is returned to the atmospheric pressure, it takes a long time to reduce the pressure to the original pressure when the vacuum cooling operation is restarted, and the time required for the vacuum cooling is long. Become. In the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-159931, the drain tank shielding valve is closed, and only the drain tank portion is returned to the atmospheric pressure to discharge the drain. After draining, when the pressure in the drain tank is reduced and the pressure in the drain tank becomes lower than the pressure in the processing tank, the vacuum path shut-off valve is opened to restart the pressure reduction in the processing tank. In this case, since the treatment tank holds the pressure in a state where the pressure is reduced, the delay of the vacuum cooling operation time due to the interruption of the vacuum cooling operation can be reduced as compared with the case where the pressure is returned to the atmospheric pressure up to the inside of the treatment tank. . However, even in this case, since the vacuum cooling operation is interrupted, a delay in the vacuum cooling operation time has occurred.

特開２０１４−１５９９３１号公報JP 2014-159931 A

本発明が解決しようとする課題は、真空冷却に要する時間を短縮し、冷水ユニットのスペックダウンによるコストダウンを行うことのできる真空冷却装置を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a vacuum cooling apparatus capable of reducing the time required for vacuum cooling and reducing the cost by reducing the specifications of the cold water unit.

請求項１に記載の発明は、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う真空冷却装置において、前記熱交換器には発生したドレンを排出するドレン排出経路を接続し、ドレン排出経路には上流側から順に低温ドレン貯留部、高温ドレン遮蔽弁、高温ドレン貯留部、排水弁を設置しており、真空冷却装置による真空冷却運転を行う場合、真空冷却初期の工程では、排水弁は閉じた状態で高温ドレン遮蔽弁は開くことにより、熱交換器で発生したドレンは高温ドレン遮蔽弁と排水弁の間にある高温ドレン貯留部に貯留し、その後に行う真空冷却後期の工程では、高温ドレン遮蔽弁を閉じる操作を行うことにより、熱交換器で発生したドレンは高温ドレン遮蔽弁の上流側にある低温ドレン貯留部に貯留するようにしたものであることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a processing tank that accommodates an object to be cooled, a vacuum generating device that is connected to the processing tank by a vacuum path and sucks the gas in the processing tank, and the vacuum generating device sucks from the processing tank In a vacuum cooling device that has a heat exchanger that cools the gas in the middle and cools the object to be cooled by evacuating the inside of the treatment tank, the heat exchanger has a drain discharge path for discharging the generated drain. Connected, and in the drain discharge path, a low-temperature drain storage part, a high-temperature drain shielding valve, a high-temperature drain storage part, and a drain valve are installed in order from the upstream side. In the process, by opening the high-temperature drain shielding valve with the drain valve closed, the drain generated by the heat exchanger is stored in the high-temperature drain storage section between the high-temperature drain shielding valve and the drain valve, and then the vacuum is performed. Late cooling In the process, by performing an operation of closing the high-temperature drain shielding valve, the drain generated in the heat exchanger is stored in a low-temperature drain storage portion on the upstream side of the high-temperature drain shielding valve. .

請求項２に記載の発明は、前記の真空冷却装置において、低温ドレン貯留部の上流側にドレンタンク遮蔽弁を設けておき、真空冷却の工程を終えて処理槽の真空解除を行う際、熱交換器と低温ドレン貯留部の間に設けたドレンタンク遮蔽弁を遮断することによって処理槽と低温ドレン貯留部では別々に真空解除を行うものであることを特徴とする。 According to the second aspect of the present invention, in the vacuum cooling apparatus, when a drain tank shielding valve is provided upstream of the low-temperature drain storage part and the vacuum cooling process is completed and the processing tank is released from vacuum, The treatment tank and the low-temperature drain storage part are separately released from the vacuum by shutting off a drain tank shielding valve provided between the exchanger and the low-temperature drain storage part.

請求項３に記載の発明は、前記の真空冷却装置において、真空冷却後期の工程中に排水弁を開き、高温ドレン貯留部に貯留していた高温ドレンの排出を行うものであることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is characterized in that, in the vacuum cooling device, the drain valve is opened during the later stage of vacuum cooling, and the high-temperature drain stored in the high-temperature drain storage part is discharged. To do.

本発明を実施した場合、真空経路と繋がっているドレンの温度を低くすることができるため、真空冷却運転途中でドレンが再蒸発することによる真空冷却効率の低下を防止することができ、また真空冷却運転の途中で処理槽内の減圧を中断することもないために、真空冷却運転の時間を短縮できる。そして、冷水ユニットで冷却する熱量が低減できるため冷水ユニットのスペックダウンを行うこともできる。 When the present invention is implemented, since the temperature of the drain connected to the vacuum path can be lowered, it is possible to prevent a decrease in vacuum cooling efficiency due to drain re-evaporation during the vacuum cooling operation. Since the decompression in the treatment tank is not interrupted during the cooling operation, the time for the vacuum cooling operation can be shortened. And since the calorie | heat amount cooled with a cold water unit can be reduced, the specification down of a cold water unit can also be performed.

本発明の一実施例における真空冷却装置のフロー図Flow chart of vacuum cooling device in one embodiment of the present invention 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Time chart during vacuum cooling operation in one embodiment of the present invention

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。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a flow chart of the vacuum cooling device in the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a time chart during the vacuum cooling operation in one embodiment of the present invention. The vacuum cooling device includes a processing tank 2, a vacuum generator 1, a heat exchanger 4, a cold water unit 3, a drain tank 6, and the like. The vacuum cooling device depressurizes the inside of the processing tank 2 to evaporate water from the object to be cooled accommodated in the processing tank 2, and performs cooling by the action of vaporization heat generated at that time.

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。 The processing tank 2 and the vacuum generator 1 are connected by a vacuum path 9 and the gas in the processing tank 2 is discharged by operating the vacuum generator 1. At this time, if the vapor generated from the object to be cooled is sucked by the vacuum generator 1 together with the gas in the treatment tank 2, the volume of the gas that the vacuum generator 1 must suck increases, and the treatment tank Since the pressure reduction in 2 takes time, the cooling time becomes longer. Therefore, the heat exchanger 4 is provided in the vacuum path 9 and the volume of the gas that must be sucked is reduced by cooling the gas and vapor sucked by the vacuum generator 1.

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１４を設けており、ドレンはドレン集合室１４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。 The heat exchanger 4 is connected to the cold water unit 3 so that the cold water generated by the cold water unit 3 is stored in an internal tank. In the heat exchanger 4, a plurality of heat transfer tubes that pass through a tank storing cold water are installed, and the gas sucked from the treatment tank 2 is dispersed and flowed in the heat transfer tubes, thereby cooling the suction gas. I do. A drain collecting chamber 14 for collecting condensed water generated by cooling the suction gas as a drain is provided at the lower part of the heat exchanger 4. After the drain is collected in the drain collecting chamber 14, the heat exchanger 4 is discharged through a drain discharge path connected to the lower side of the pipe 4, and flows down to the drain tank 6 of the drain discharge path.

ドレンタンク６は低温ドレン貯留部であり、ドレンタンク６のさらに下方には高温ドレン貯留部１３を設けておき、ドレンタンク６と高温ドレン貯留部１３の間をつなぐ配管に高温ドレン遮断弁１２、さらに高温ドレン貯留部１３の下流側には排水弁１１を設置しておく。高温ドレン貯留部１３はタンクを設置するものであってもよいが、高温ドレン遮断弁１２と排水弁１１の間を長くすることができる場合には、高温ドレン遮断弁と排水弁の間をつないでいる配管を高温ドレン貯留部としてもよい。タンクに比べると径の小さな配管は、単位長さ当たりの容量は小さいためにドレンをためることのできる容量は小さくなるが、それでも配管長さが長くなった場合には配管部分で容積が大きくなるため、配管内に高温ドレンを貯留することもできる。 The drain tank 6 is a low-temperature drain storage part. A high-temperature drain storage part 13 is provided further below the drain tank 6, and a high-temperature drain cutoff valve 12 is connected to a pipe connecting the drain tank 6 and the high-temperature drain storage part 13. Further, a drain valve 11 is installed on the downstream side of the high temperature drain reservoir 13. The high-temperature drain storage unit 13 may be a tank, but when the distance between the high-temperature drain shut-off valve 12 and the drain valve 11 can be increased, the high-temperature drain shut-off valve and the drain valve are connected. It is good also as the high temperature drain storage part. Pipes with a small diameter compared to the tank have a small capacity per unit length, so the capacity to collect drainage is small, but if the pipe length becomes long, the volume at the pipe part increases. Therefore, high temperature drain can be stored in the pipe.

ドレンタンク６と高温ドレン貯留部１３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、途中に設けた高温ドレン遮蔽弁１２によってドレンタンク６と高温ドレン貯留部１３は分割することができるようにしており、ドレン集合室１４とドレンタンク６の間にはドレンタンク遮蔽弁５を設けることで、ドレン集合室１４とドレンタンク６の間でも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１５を持ったドレンタンク真空解除装置を接続している。 The drain tank 6 and the high-temperature drain storage unit 13 store drain generated during the vacuum cooling operation, but the drain tank 6 and the high-temperature drain storage unit 13 are divided by the high-temperature drain shielding valve 12 provided in the middle. By providing a drain tank shielding valve 5 between the drain collecting chamber 14 and the drain tank 6, the drain collecting chamber 14 and the drain tank 6 can also be shielded. A drain tank vacuum release device having a drain tank vacuum release valve 15 for introducing the atmosphere is connected to the drain tank 6.

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。真空冷却の工程は真空冷却初期と、真空冷却後期に分割しており、さらに冷却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、真空冷却運転を開始している。真空冷却初期工程の時点では、ドレンタンク遮蔽弁５と高温ドレン遮蔽弁１２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１５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。 The vacuum cooling operation in the embodiment will be described. First, as a preparation, an object to be cooled is accommodated in the processing tank 2 and the processing tank 2 is sealed. The vacuum cooling process is divided into an initial stage of vacuum cooling and a later stage of vacuum cooling, and further includes a process of releasing the vacuum performed after completion of the cooling. In the vacuum cooling process, the operation of the vacuum generator 1 is started and the vacuum cooling operation is started. At the time of the initial stage of vacuum cooling, the drain tank shielding valve 5 and the high temperature drain shielding valve 12 are open, and the treatment tank vacuum for returning the pressure in the treatment tank to atmospheric pressure by introducing the atmosphere into the treatment tank 2. Drain tank vacuum release valve 15 for returning the pressure in the drain tank 6 to atmospheric pressure by introducing air into the release valve 10 and the drain tank 6, and drainage for discharging the drain accumulated in the apparatus to the outside of the system The valve 11 is closed. When the vacuum generator 1 is operated, the vacuum generator 1 sucks and discharges the gas in the processing tank 2 through the vacuum path 9, so that the pressure in the processing tank 2 decreases. When the pressure in the processing tank decreases and the saturated vapor temperature in the processing tank 2 becomes lower than the temperature of the object to be cooled, moisture evaporates from the object to be cooled accommodated in the processing tank 2. When moisture evaporates, it takes heat of vaporization from the surroundings, so the temperature of the object to be cooled decreases rapidly.

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１４に集合し、ドレン集合室１４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。 The gas sucked through the vacuum path 9 is cooled by the heat exchanger 4. Since the heat transfer tube of the heat exchanger 4 through which the suction gas flows is installed through a tank for storing cold water, the gas flowing in the heat transfer tube is cooled by the cold water outside the heat transfer tube and flows in the treatment tank 2. When the vapor falls below the saturated vapor temperature, the vapor condenses. The condensed water generated in the heat transfer tube portion of the heat exchanger 4 gathers in the drain collecting chamber 14 provided below the heat exchanger 4 and flows down to the drain tank 6 provided further below the drain collecting chamber 14. When the steam is cooled to condensate, the volume is greatly reduced. When the volume of the gas is reduced, the amount of gas that must be exhausted by the vacuum generator 1 is reduced, so that the pressure in the treatment tank 2 can be reduced more quickly, and the time required for cooling can be reduced.

真空冷却初期の工程では、排水弁１１は閉じ、ドレンタンク遮蔽弁５と高温ドレン遮蔽弁１２は開いているため、ドレンは、ドレンタンク遮蔽弁５、ドレンタンク６、高温ドレン遮蔽弁１２を通過して高温ドレン貯留部１３にたまっていく。真空冷却初期の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所定値に達すると、真空冷却初期の工程から真空冷却後期の工程に移行する。真空冷却後期の工程では、処理槽２内の被冷却物はある程度冷却された状態から始まり、真空冷却後期の工程でも真空発生装置１の作動は続いているため、処理槽２の減圧は継続し、減圧することによって処理槽２内の被冷却物温度は低下していく。被冷却物の温度低下によって被冷却物から発生する蒸気の温度は低くなるが、被冷却物から発生した蒸気は熱交換器４で冷却することで凝縮してドレンとなる。 In the initial stage of vacuum cooling, the drain valve 11 is closed and the drain tank shielding valve 5 and the high temperature drain shielding valve 12 are open, so that the drain passes through the drain tank shielding valve 5, the drain tank 6, and the high temperature drain shielding valve 12. Then, it accumulates in the high temperature drain storage part 13. The elapsed time from the start of the initial vacuum cooling process, the tank pressure detected by the tank pressure detection device 7, or the product temperature of the object to be cooled detected by the product temperature detection device 8 When the predetermined value is reached, the process proceeds from the initial stage of vacuum cooling to the latter stage of vacuum cooling. In the latter stage of vacuum cooling, the object to be cooled in the treatment tank 2 starts from a state where it is cooled to some extent, and the operation of the vacuum generator 1 continues in the latter stage of vacuum cooling. By decreasing the pressure, the temperature of the object to be cooled in the treatment tank 2 decreases. Although the temperature of the steam generated from the object to be cooled decreases due to the temperature decrease of the object to be cooled, the steam generated from the object to be cooled is condensed by being cooled by the heat exchanger 4 and becomes drain.

真空冷却後期の工程では、ドレンタンク遮蔽弁５は開いておくが高温ドレン遮蔽弁１２は閉じる。この場合、ドレン集合室１４のドレンはドレンタンク６へは流れるが、ドレンタンク６から高温ドレン貯留部へのドレンの流れは止まることになる。また、真空冷却後期の工程中に排水弁１１を開き、高温ドレン貯留部１３にためて置いた高温ドレンは排出しておく。高温ドレン遮蔽弁１２を閉じることで高温ドレン貯留部１３はドレンタンク６部分とは遮断しているため、高温ドレン貯留部１３内の圧力を大気圧まで高めても高温ドレン貯留部内の高温ドレンがドレンタンク６側へ逆流することは発生しない。真空冷却後期の工程中にドレンの排出を行っておくことで、真空冷却運転終了後に行うドレン排出量が削減できるため、真空冷却運転終了後のドレン排出時間を短くすることができる。 In the later stage of vacuum cooling, the drain tank shielding valve 5 is kept open, but the high temperature drain shielding valve 12 is closed. In this case, the drain in the drain collecting chamber 14 flows to the drain tank 6, but the drain flow from the drain tank 6 to the high-temperature drain reservoir is stopped. In addition, the drain valve 11 is opened during the later stage of vacuum cooling, and the high-temperature drain placed in the high-temperature drain reservoir 13 is discharged. By closing the high-temperature drain shielding valve 12, the high-temperature drain storage part 13 is shut off from the drain tank 6 part, so that even if the pressure in the high-temperature drain storage part 13 is increased to atmospheric pressure, the high-temperature drain in the high-temperature drain storage part is Backflow to the drain tank 6 side does not occur. By draining the drain during the latter stage of the vacuum cooling, the amount of drain discharged after the end of the vacuum cooling operation can be reduced, so that the drain discharge time after the end of the vacuum cooling operation can be shortened.

真空冷却後期の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１５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。 The elapsed time from the start of the process in the latter half of the vacuum cooling, the tank pressure detected by the tank pressure detection device 7, or the product temperature of the object to be cooled detected by the product temperature detection device 8 When the end of vacuum cooling is reached, such as when the operation end value is reached, the operation of the vacuum generator 1 is stopped to end the cooling operation, and the process proceeds to the vacuum release step. At this time, since the inside of the processing tank 2 is decompressed in the vacuum cooling device, the pressure in the processing tank 2 is returned to the atmospheric pressure in the vacuum releasing step, but the drain tank shielding valve is used in the vacuum releasing step. 5 is closed and the treatment tank vacuum release valve 10 and the drain tank vacuum release valve 15 are opened, so that the vacuum release in the treatment tank 2 and the vacuum release in the drain tank 6 are performed in parallel.

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１５を開くと、処理槽２とドレンタンク６では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。そして排水弁１１と高温ドレン遮蔽弁１２を開いていると、ドレンタンク６内が大気圧まで戻った後に、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。 When the treatment tank vacuum release valve 10 and the drain tank vacuum release valve 15 are opened with the drain tank shielding valve 5 closed, the pressure increases in the treatment tank 2 and the drain tank 6. At this time, if the volume of the drain tank 6 is smaller than the volume of the processing tank 2, the drain tank 6 can return to atmospheric pressure in a shorter time than the processing tank 2. If the drain valve 11 and the high-temperature drain shielding valve 12 are opened, the drain in the drain tank starts to be discharged outside the apparatus after the inside of the drain tank 6 returns to the atmospheric pressure.

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時間を短縮することができる。 When the time required for discharging the drain in the drain tank 6 is longer than the time required for taking in and out the object to be cooled in the processing tank 2, the drain discharge from the drain tank after the processing tank 2 returns to the atmospheric pressure. When the replacement of the object to be cooled in the processing tank is started, it is necessary to wait for the drain to be discharged after the replacement of the object to be cooled, and the start of the next batch of the vacuum cooling operation is delayed. As described above, when the drain tank shielding valve 5 is closed and the vacuum release of the treatment tank 2 and the vacuum release of the drain tank 6 are performed separately, the drain tank 6 is quickly released from the time period during which the vacuum release is performed in the treatment tank 2. Can be drained. Therefore, even when draining from the drain tank 6 takes time, the next batch of vacuum cooling will not be delayed by waiting for drain discharge, and this can shorten the time for vacuum cooling.

また、真空冷却装置は、冷却工程の初期段階で発生する蒸気は高温の被冷却物から発生するものとなり、蒸気温度は比較的高いものとなる。蒸気温度が高いと、熱交換器４で発生するドレン温度も高いものとなり、真空冷却工程の初期には高温のドレンが発生する。真空冷却装置では、被冷却物の温度が低下してもそれ以上に処理槽２内の飽和蒸気温度を低下することでさらに被冷却物の温度を低下させることができ、冷却工程の工程が進むにつれて被冷却物の温度は低下し、熱交換器４で発生するドレンの温度も低下していく。 Further, in the vacuum cooling device, the steam generated in the initial stage of the cooling process is generated from a high-temperature object to be cooled, and the steam temperature is relatively high. When the steam temperature is high, the drain temperature generated in the heat exchanger 4 is also high, and high temperature drain is generated at the initial stage of the vacuum cooling process. In the vacuum cooling device, even if the temperature of the object to be cooled decreases, the temperature of the object to be cooled can be further decreased by lowering the saturated vapor temperature in the treatment tank 2 further, and the process of the cooling process proceeds. As the temperature of the object to be cooled decreases, the temperature of the drain generated in the heat exchanger 4 also decreases.

処理槽内の圧力が低下すると、処理槽内での飽和蒸気温度も低下するため、温度の低下した被冷却物からも蒸気が発生し、被冷却物の温度は更に低下していく。そして真空冷却装置では、処理槽２での圧力低下とともに真空経路でも圧力が低下するため、この場合、真空冷却工程の初期に発生した比較的高温のドレン温度よりも真空経路内での飽和蒸気温度が低くなると、熱交換器で液体に戻したドレンが再蒸発することになってしまう。 When the pressure in the treatment tank is reduced, the saturated steam temperature in the treatment tank is also reduced, so that steam is also generated from the cooled object and the temperature of the cooled object is further lowered. In the vacuum cooling device, the pressure in the vacuum path decreases as the pressure in the treatment tank 2 decreases. In this case, the saturated steam temperature in the vacuum path is higher than the relatively high drain temperature generated in the initial stage of the vacuum cooling process. When it becomes low, the drain returned to the liquid by the heat exchanger will re-evaporate.

本発明では、真空冷却工程の初期に発生する比較的高温のドレンは高温ドレン貯留部１３に貯蔵し、真空冷却工程の後期に発生する比較的低温のドレンはドレンタンク６に貯蔵するようにしている。そして、真空冷却工程の後期においては、真空発生装置１と高温ドレン貯留部１３は遮断するようにしているため、高温ドレン貯留部１３にためておいた高温ドレンが再蒸発することがなくなり、真空発生装置１で吸引する気体量は少なくなる。そして高温ドレンの再蒸発を防止することで、熱交換器４によって冷却しなければならない熱量が少なくなるため、冷水ユニット３で冷却する熱量を減少することができ、冷水ユニット３のスペックダウンによって真空冷却装置のコストを低減することができる。 In the present invention, the relatively high temperature drain generated at the initial stage of the vacuum cooling process is stored in the high temperature drain storage section 13, and the relatively low temperature drain generated at the latter stage of the vacuum cooling process is stored in the drain tank 6. Yes. In the latter stage of the vacuum cooling process, the vacuum generator 1 and the high-temperature drain storage section 13 are shut off, so that the high-temperature drain stored in the high-temperature drain storage section 13 is not re-evaporated, and the vacuum The amount of gas sucked by the generator 1 is reduced. By preventing the re-evaporation of the high-temperature drain, the amount of heat that must be cooled by the heat exchanger 4 can be reduced, so that the amount of heat that is cooled by the cold water unit 3 can be reduced. The cost of the cooling device can be reduced.

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。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and many modifications can be made by those having ordinary knowledge in the art within the technical idea of the present invention.

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高温ドレン遮蔽弁
１３高温ドレン貯留部
１４ドレン集合室
１５ドレンタンク真空解除弁 1 Vacuum generator
2 treatment tank
3 Cold water unit
4 Heat exchanger
5 Drain tank shielding valve
6 Drain tank
7 Tank pressure detector
8 Product temperature detector
9 Vacuum path
10 Treatment tank vacuum release valve
11 Drain valve
12 High temperature drain shielding valve
13 High temperature drain reservoir
14 Drain meeting room
15 Drain tank vacuum release valve

Claims

A processing tank that contains the object to be cooled, a vacuum generator that is connected to the processing tank by a vacuum path and sucks the gas in the processing tank, and heat exchange that cools the gas sucked from the processing tank by the vacuum generator In the vacuum cooling apparatus that cools the object to be cooled by evacuating the inside of the treatment tank, a drain discharge path for discharging the generated drain is connected to the heat exchanger, and the drain discharge path is connected upstream. When installing a low-temperature drain storage section, a high-temperature drain shielding valve, a high-temperature drain storage section, and a drain valve in order from the side, and when performing vacuum cooling operation with a vacuum cooling device, the drain valve is closed in the initial stage of vacuum cooling When the high-temperature drain shielding valve is opened, the drain generated by the heat exchanger is stored in the high-temperature drain storage section between the high-temperature drain shielding valve and the drain valve, and in the subsequent vacuum cooling process, By performing an operation of closing the valve, vacuum cooling apparatus, characterized in that the drain occurring in the heat exchanger is obtained as reserved in the low-temperature drain reservoir upstream side of the high temperature drain shutoff valve.

2. The vacuum cooling device according to claim 1, wherein a drain tank shielding valve is provided upstream of the low temperature drain reservoir, and when the vacuum of the treatment tank is released after the vacuum cooling process is completed, the heat exchanger and the low temperature drain are disposed. A vacuum cooling device characterized in that the vacuum is separately released in the treatment tank and the low-temperature drain storage part by shutting off a drain tank shielding valve provided between the storage parts.

The vacuum cooling apparatus according to claim 1 or 2, wherein a drain valve is opened during a later stage of vacuum cooling, and the high-temperature drain stored in the high-temperature drain storage part is discharged. apparatus.