JPH0571842A - 液化ガスを用いる冷却装置 - Google Patents

液化ガスを用いる冷却装置

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JPH0571842A
JPH0571842A JP13461691A JP13461691A JPH0571842A JP H0571842 A JPH0571842 A JP H0571842A JP 13461691 A JP13461691 A JP 13461691A JP 13461691 A JP13461691 A JP 13461691A JP H0571842 A JPH0571842 A JP H0571842A
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JP
Japan
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cooling
liquefied gas
cooled
cooling chamber
temperature
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JP13461691A
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English (en)
Inventor
Hidenori Awata
秀則 粟田
Masaki Kimura
正城 木村
Morio Kikuchi
守夫 菊地
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KINDAI TECHNO RES KK
KINKI REINETSU KK
Original Assignee
KINDAI TECHNO RES KK
KINKI REINETSU KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷却室に液化ガスをノズルから噴出して冷却
する装置において、冷却用の液化ガスの使用量を節約す
る。 【構成】 冷却室内の被冷却物の冷却終了前に、液化ガ
スの供給を止め、その後は冷却室内の冷熱を利用して被
冷却物を冷却する液化ガスを用いる冷却装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液化ガスを用いて食品
等を急激に冷却凍結し、またはサブゼロ、冷やし嵌め等
の金属加工品を冷却し、あるいは極低温雰囲気を作る冷
却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液化ガスを用いて急速冷却を行う従来装
置は、図7に示すように、案内壁1によって収納室2と
循環室3とに区画される冷却室4を有し、前記収納室2
内に、被冷却物Aが載置される棚5が設けられ、循環室
3には、液化ガス噴射用のノズル6が設置される。前記
ノズル6は開閉弁10を経て液化ガス源11に接続され
る。
【0003】案内壁1は、冷却装置のハウジング12に
対して周囲に吐出通路13となる間隙を有して固定さ
れ、案内壁1の中央には吸引通路14が開口され、前記
羽根9が吸引通路14に対向する。
【0004】ハウジング12には、収納室2に臨んで、
前記循環室3から最も遠い位置に排気孔15が開口され
る。また、冷却装置には、温度検知器7の検知温度によ
って開閉弁10とファン8の作動を制御する制御装置2
0が設けられている。
【0005】冷却装置は、棚5上の被冷却物Aを、ノズ
ル6から噴射される液化ガスによって冷却する。ファン
8は循環室3内の冷熱を収納室2に送り込み、循環作用
を促し、被冷却物Aの冷却を促進させる。
【0006】開閉弁10としては、電磁弁が用いられ、
液化ガスの供給を調製して冷却室4内の温度を所定温度
たとえば−60℃に維持する。冷却室4内の廃冷熱は排
気孔15から外部へ排出される。
【0007】被冷却物Aは、冷却室2の温度が−60℃
に達した後、制御装置20に組込まれたタイマにより設
定された時間たとえば15分間−60℃に保持されて冷
却を終了する。
【0008】この従来装置によると、全冷却期間排気孔
15から廃冷熱が排出され、この温度は一般に約−50
℃と低く、冷熱の無駄が大きい。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、この問題点
を除き、冷熱の無駄使いがなく、安価に冷却を可能とし
た冷却装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、被冷却物を収納して冷却する冷却室
に、外部と連通する排気孔を形成し、この冷却室内に液
化ガスを噴射するノズルと、被冷却物を冷却する全期
間、冷却室内の気体を撹拌するフアンとを設けて、その
ノズルに液化ガスを供給する液化ガス源を接続し、被冷
却物の冷却終了前に液化ガス源からノズルへの液化ガス
の供給を停止することを特徴とする液化ガスを用いる冷
却装置である。
【0011】また本発明は、被冷却物を収納して冷却す
るハウジングが隔壁によって2つの冷却室に仕切られ、
その隔壁には2つの冷却室を連通する連通孔が設けら
れ、各冷却室には、ダンパを付設した大気と連通する排
気孔を形成し、この各冷却室に液化ガスを噴射するノズ
ルと、被冷却物を冷却する全期間、冷却室内の気体を撹
拌するファンとが設けられ、そのノズルに液化ガスを供
給する液化ガス源を接続し、また前記各ノズルのいずれ
か一方に液化ガスを交互に切換えて供給し、前記ノズル
から液化ガスが噴射されている一方の冷却室の排気孔に
設けられているダンパを閉じ、他方の冷却室の排気孔に
設けられているダンパを開き、各ノズルへの液化ガスの
供給に応じて各排気孔にそれぞれ設けられているダンパ
の開閉を交互に行い、被冷却物の冷却終了前に、液化ガ
ス源からその被冷却物の収納されている冷却室のノズル
への液化ガスの供給を停止することを特徴とする。
【0012】
【作用】冷却室には、被冷却物が収納されており、また
被冷却物の冷却を促進するために、ファンが設けられて
いるが、被冷却物は熱伝導の関係で冷却室の温度まで冷
却されるのに時間がかかる。したがって、被冷却物の冷
却が終了するよりも前に液化ガスの噴出を止め、その
後、冷却室の有する冷熱を有効に利用して、被冷却物を
さらに冷却する。その結果、冷却室の温度は上昇するの
で、この冷却室の温度が或る定められた温度まで上昇し
たときは被冷却物の冷却が終了するようにする。
【0013】
【実施例】図1は、本発明の一実施例を示す縦断面図で
ある。冷却室25は、案内壁22によって収納室23と
循環室24とに区画される。前記収納室23内に、被冷
却物Aが載置される棚26が設けられ、循環室24に
は、液化ガス噴射用のノズル27、温度検知器28およ
びたとえばシロッコファン29の羽根30が設置され
る。前記ノズル27は開閉弁31を経て液化ガス源32
に接続される。
【0014】案内壁22は、冷却装置のハウジング21
に対して周囲に吐出通路33となる間隙を有して固定さ
れ、案内壁22の中央には吸引通路34が開口され、前
記羽根30が吸引通路34に対向する。
【0015】ハウジング21には、収納室23に臨ん
で、前記循環室24から最も遠い位置に排気孔35が開
口される。また、冷却装置には、温度検知器28の検知
温度によって開閉弁31とファン29との作動を制御す
る制御装置36が設けられている。冷却装置は、棚26
上の被冷却物Aを、ノズル27から噴射される液化ガス
たとえば液体窒素によって冷却する。シロッコファン2
9は循環室24内の冷熱を収納室23に送り込み、循環
作用を促し、被冷却物Aの凍結を促進させる。
【0016】次に、本実施例の作動状態を、図2(1)
〜図2(3)の時間と温度検知器28の温度、開閉弁3
1の開閉状況、ファン29の稼動状況を示す図および図
3のフローチャートを用いて説明する。
【0017】冷却を開始すると、ステップn1からステ
ップn2に移り、開閉弁31が開き、シロッコファン2
9が稼動することによって、冷却が開始される。次にス
テップn3に移ると、冷却室25内の温度は、温度検知
器28によって監視され、これが或る定められた温度、
たとえば−60℃以下かどうかを判断する。これが満足
されるときt11から、ステップn4に移り、制御装置
36に組込まれたタイマを動作させる。次に、ステップ
n5に移り、開閉弁31をたとえばオン−オフすること
によって液体窒素の流量を調製して、温度検知器28の
温度を−60℃に維持する。次に、ステップn6に移
り、タイマの動作後の設定時間、たとえば10分を経過
したかどうかを判断する。これが満足されるときt12
から、ステップn7に移り、開閉弁31を閉止する。次
に、ステップn8に移り、冷却室25内の冷熱により被
冷却物Aはさらに冷却され、冷却室25の温度は上昇す
る。この温度を温度検知器28によって監視し、これが
或る定められた温度、たとえば−20℃以上かどうかを
判断する。これが満足されるときt13から、ステップ
n9に移り、シロッコファン29を止め、ステップn1
0に移り、被冷却物の冷却は終了する。
【0018】図4は、本発明の他の実施例を示す縦断面
図である。ハウジング41内は隔壁42によって2つの
冷却室43,44に仕切られる。また、各冷却室43,
44は、それぞれ案内壁45a,45bによって収納室
46と循環室47とに区分される。この案内壁45の周
囲には吐出通路48a〜48dが設けられ、中央には吸
引通路49a,49bが形成されている。収納室46に
は、被冷却物Aを載置可能な複数段の棚から成る保持手
段50が固定されている。前記隔壁42には、案内壁4
5に近い部分に連通孔51が設けられる。この連通孔5
1から最も離れ、かつ隔壁42と対向する位置には、そ
れぞれ各収納室46と外部とを連通する排気孔53,5
4が設けられ、これらにはそれぞれ後記制御装置55の
指令によって個別的に開閉されるダンパV11,V12
が取付けられている。また循環室47には、液化ガス噴
射用のノズル61,62、温度検知器67,68、およ
びたとえばシロッコファン57,58の羽根59が設置
される。前記ノズル61,62は開閉弁V1,V2を経
て液化ガス源60に接続される。
【0019】次に本実施例をさらに図5(1)〜図5
(7)の時間と温度検知器67,68の温度、開閉弁V
1,V2の開閉状況、ダンパV11,V12の開閉状
況、シロッコファン58,59の稼動状況を示す図およ
び図6のフローチャートを用いて説明する。
【0020】隔壁42によって仕切られた一方の冷却室
たとえば図4の上部に位置する冷却室を第1冷却室と
し、下部に位置する他方の冷却室を第2冷却室として説
明する。
【0021】冷却を開始するとステップm1からステッ
プm2に移り、開閉弁V1は開き、同V2は閉じ、ダン
パV11は閉じ、同V2は開く。またファン57,58
はいずれも稼動する。これによって、第1冷却室43
は、ノズル61から液体窒素が噴射され、その冷熱によ
り冷却される冷却期間に入る。第1冷却室43の排気孔
ダンパV11は閉じられているので、第1冷却室43を
冷却したガスは連通孔51から第2冷却室44に入り、
ここを予冷し、第2冷却室44の排気孔54から排出さ
れる。
【0022】次にステップm3に移り、第1冷却室43
の温度は、温度検知器67によって監視され、これが或
る定められた温度、たとえば−60℃以下かどうかを判
断する。これが満たされるときt14から、ステップm
4に移り、制御装置55に組込まれたタイマを動作させ
る。次にステップm5に移り、開閉弁V1をたとえばオ
ン−オフすることにより液体窒素の流量を調製して、温
度検知器67の温度を−60℃に維持する。
【0023】次にステップm6に移り、タイマ動作後の
所定時間たとえば10分を経過したかどうかを判断す
る。これが満足するときt15から、ステップm7に移
り、開閉弁V1を閉止する。次にステップm8に移り、
第1冷却室43内の冷熱によって被冷却物Aはさらに冷
却され、第1冷却室の温度は上昇する。この温度を温度
検知器67によって監視し、これが或る定められた温
度、たとえば−20℃以上かどうかを判断する。これが
満足されるときt16から、ステップm9に移り、シロ
ッコファン57を止め、第1冷却室43の冷却は終了す
る。
【0024】次いで第1冷却室43の被冷却物Aを入換
えたときt17から、ステップm10に移り、開閉弁V
2が開き、ダンパV11が開き、ダンパV12が閉じ、
シロッコファン57が稼動する。これによって第2冷却
室44は、ノズル62から流体窒素が噴射され、その冷
熱により冷却される冷却期間に入る。第2冷却室のダン
パV12は閉じているので第2冷却室44を冷熱したガ
スは連通孔51から第1冷却室43に入り、ここを予冷
し、第1冷却室43の排気孔53から排出される。
【0025】次にステップm11に移り、第2冷却室4
4内の温度は温度検知器68によって監視され、これが
−60℃以下かどうか判断する。これが満足されるとき
t18からステップm12に移り、タイマを動作させ
る。次にステップm13に移り、開閉弁V2をオン−オ
フ制御して、温度検知器68の温度を−60℃に維持す
る。次にステップm14に移り、タイマ動作後10分を
経過したかどうかを判断する。これが満足するときt1
9から、ステップm15に移り、開閉弁V2を閉止す
る。
【0026】次にステップm16に移り、第2冷却室4
4内の冷熱によって被冷却物Aはさらに冷却され、第2
冷却室44の温度は上昇する。この温度を温度検知器6
8によって監視し、これが−20℃以上かどうかを判断
する。これが満足されるときt20から、ステップm1
7に移り、シロッコファン58を止め、ステップm18
に移り、第2冷却室44の冷却は終了する。
【0027】本発明は、液化ガスを用いて、食品等を急
速に冷却凍結したり、サブゼロ、冷やし嵌め等の金属加
工時の物品を冷却したりする他、極低温雰囲気を作る装
置にも利用できる。
【0028】
【発明の効果】以上のとおり本発明の装置は、液化ガス
をノズルから噴射して被冷却物を冷却する際に、被冷却
物の冷却終了前に液化ガスの供給を止めて冷却室内の冷
熱を利用して被冷却物をさらに冷却するもので、液化ガ
スの供給時間を短縮して、同一の冷却効果が得られ省エ
ネルギ化と生産性の向上に大きく寄与できる。
【0029】本発明の第2請求項によれば、冷却室を2
分することにより、液化ガスをノズルから噴出して一方
の冷却室を冷却している冷却期にその残った冷熱を利用
して他方の冷却室を予冷し、これを交互に繰返すことに
よって、さらに液化ガスの供給時間を短縮して省エネル
ギ化と生産性の向上に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す縦断面図である。
【図2】本発明の一実施例の時間と冷却室の状態を示す
図である。
【図3】本発明の一実施例における制御装置36の動作
を説明するためのフローチャートである。
【図4】本発明の第2実施例を示す縦断面図である。
【図5】本発明の第2実施例の時間と各冷却室の状態を
示す図である。
【図6】第2実施例における制御装置55の動作を説明
するためのフローチャートである。
【図7】先行技術を示す縦断面図である。
【図8】先行技術の時間と冷却室の状態を示す図であ
る。
【符号の説明】
25 冷却室 43 第1冷却室 44 第2冷却室 35,53,54 排気孔 36,55 制御装置 32,60 液化ガス源 27,61,62 ノズル 28,67,68 温度検知器 29,57,58 ファン 31,V1,V2 開閉弁 V11,V12 ダンパ A 被冷却物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊地 守夫 神奈川県平塚市長持510番地の3 近代テ クノリサーチ株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被冷却物を収納して冷却する冷却室に、
    外部と連通する排気孔を形成し、この冷却室内に液化ガ
    スを噴射するノズルと、被冷却物を冷却する全期間、冷
    却室内の気体を撹拌するフアンとを設けて、そのノズル
    に液化ガスを供給する液化ガス源を接続し、被冷却物の
    冷却終了前に液化ガス源からノズルへの液化ガスの供給
    を停止することを特徴とする液化ガスを用いる冷却装
    置。
  2. 【請求項2】 被冷却物を収納して冷却するハウジング
    が隔壁によって2つの冷却室に仕切られ、その隔壁には
    2つの冷却室を連通する連通孔が設けられ、各冷却室に
    は、ダンパを付設した大気と連通する排気孔を形成し、
    この各冷却室に液化ガスを噴射するノズルと、被冷却物
    を冷却する全期間、冷却室内の気体を撹拌するファンと
    が設けられ、そのノズルに液化ガスを供給する液化ガス
    源を接続し、また前記各ノズルのいずれか一方に液化ガ
    スを交互に切換えて供給し、前記ノズルから液化ガスが
    噴射されている一方の冷却室の排気孔に設けられている
    ダンパを閉じ、他方の冷却室の排気孔に設けられている
    ダンパを開き、各ノズルへの液化ガスの供給に応じて各
    排気孔にそれぞれ設けられているダンパの開閉を交互に
    行い、被冷却物の冷却終了前に、液化ガス源からその被
    冷却物の収納されている冷却室のノズルへの液化ガスの
    供給を停止することを特徴とする請求項1記載の液化ガ
    スを用いる冷却装置。
JP13461691A 1991-06-06 1991-06-06 液化ガスを用いる冷却装置 Pending JPH0571842A (ja)

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Effective date: 19990921