JPH0618879U - 蓄冷槽付真空冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 野菜の鮮度を保持するため収穫後速やかに冷
却する用途に用いられる真空冷却装置にてコールドトラ
ップ冷却用ブライン冷却機の系統に蓄冷槽６を設置し、
深夜電力を利用して蓄冷槽６内のカプセルに充填した蓄
冷剤を凍結、蓄冷し、昼間冷却作業時に凍結した蓄冷剤
の融解潜熱とブライン冷却機の冷却能力とを合せ利用す
る。 【効果】 ブライン冷却機の容量を１／２以下に縮小、
附属設備の規模縮小、電気料金の節減、夜間電力の利用
蓄冷を達成できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は蓄冷槽を具備する真空冷却装置に関し、特に夜間電力を利用して球状 ノヂュール内の蓄冷剤を凍結蓄冷し、昼間予冷作業時にはその融解潜熱を利用し てピーク時の熱負荷を平準化し、ブライン冷却機の容量を１／２以下に節減し、 省エネルギーを計り、電気料金の節約を計る。

【０００２】

【従来の技術】

野菜は生きて収穫後も生活作用を営んでいるが、既に根がないので自己の体内 の栄養分を消費して呼吸している、その鮮度を長く保つためには呼吸作用を抑制 することが大切である。呼吸作用を抑制する最もよい方法は品温を凍結点近くま で冷却することである。この方式を予冷とよんでいる。 野菜真空冷却装置は野菜の予冷に使用される。その特徴は冷却時間が約３０分 と短く、１時に大量の野菜が均一温度に冷却でき衛生的である。冷却時間が短い ため、熱負荷処理に大容量のフライン冷却機が必要となり、設備費が高価となり 、高い電気料金を支払わなければならなっかつた。 図２は現在使用されている野菜真空冷却装置の説明図で真空槽１、真空ポンプ ８，コールドトラップ２，冷凍装置４．を主要構成要素としている。 いま真空槽１の中に野菜たとえばレタスを収納密閉して真空ポンプ８にて排気 する。真空槽１の圧力が２２ｍｍＨｇになると品温２２℃の野菜水分は蒸発を開 始し６ｍｍＨｇになると蒸発潜熱により野菜は４℃に冷却される。 野菜より蒸発した水分は気体になると、大気圧下で１リットルの水は圧力６ｍ ｍＨｇのときは約２２０万倍の容積となるので真空ポンプで排気するのに技術的 困難を伴う。そのためコールドトラップ２を設け、該コールドトラップ２を−５ で前後に冷却して、真空槽１から排気されて通過する空気中の水蒸気を水に変え 排水し、空気のみ真空ポンプ８にて排気する。この目的にブライン冷却機４及び コールドトラップ２が使用されている。

【０００３】

【本考案が解決しようとする課題】

野菜の真空冷却装置の真空冷却リイクルは約３０分であるが、この中野菜水分 の蒸発時間は約１７分である。この短時間に熱負荷がかかるので容量の大きなブ ライン冷却機を必要とする。一方野菜の収穫時期にはシーズンがあり、６月、７ 月は８０％〜１００％の生産があるが、５月．８月，９月，１０月は３０％〜５ ０％である。１１月〜４月は全く生産がなく休止する。 使用機器の容量が大きくなれば電気料金、特に基本料金が大きくなる。１１月 〜４月の休止期間中も基本料金の１／２を支払はなければならない、したがって 年間電気料金の節減は大きな問題である。

【０００４】

【課題を解決しようとする手段】

木考案者は省エネルギー等の観点より冷凍機の運転時間の経済性を考慮し、蓄 冷槽を真空冷却装置に設置することにより前記の問題点が解決できることを見出 し、さきに蓄冷槽を設けた真空冷却装置を提案した。（特願昭５９−２０７１２ ３号）。 該装置は図３に示す通りのものであり、真空槽１を真空にする真空ポンプ８、 野菜から蒸発する水蒸気を凝縮するコールドトラップ２、コールドトラップ２を 循環するブラインを冷却するブライン冷却機４．ブライン冷却機を循環する冷媒 の圧縮機３及び凝縮機５を主構成要素とする野菜真空冷却装置において、該コー ルドトラップ２を循環するブラインは−５℃程度で含有水分の６０％が氷結する ものである。また前記ブライン冷却機４とコールドトラップ２との間に蓄冷槽６ をを設置し、野菜真空冷却時には凝縮機５からの冷媒が冷媒三方弁１４ｂを経て ブライン冷却器４に流れると共に、ブラインがブライン冷却器４と流れて、コー ルドトラップ２において野菜から蒸発する水蒸気を凝縮するように配管され、ま た真空冷却停止時にはブラインを蓄冷槽６に滞留させると共に．三方弁１４ｂが 切換って凝縮器５からの冷媒が蓄冷槽６の中に設置された製氷コイル１７へ流れ て、ブラインの含有水分を氷結しシャーベット状になるよう配管されていること を特徴とする野菜真空冷却装置である。

【０００５】 蓄冷槽についてさらに研究を進めた結果ＳＴＬ蓄冷槽を見出し本考案に到達し たものである。ＳＴＬ蓄冷槽は鋼板製の巨大な円筒形のタンクで例えば内容積２ ｍ^３の場合直径１９００ｍｍ，長さ７１００ｍｍ、重量２７トンで内部に多数の ノヂュールが詰め込まれ、隙間は僅か３５％である。入口と出口には整流板があ り、冷却されたブラインがノヂュールに接触しながら整然と流れる。ノヂュール は球形のプラスチックカプセルで所要温度に応じて異なった蓄冷剤が充填されて いる。潜熱量は作動温度−１０℃のとき４２，９１０Ｋｃａｌ／ｍ^３、−６℃の とき３８．３６０Ｋｃａｌ／ｍ^３である。図４はＳＴＬ蓄冷槽の外形図である。

【０００６】 本考案の蓄冷槽付真空冷却装置の一例を図１に示す，すなわち野菜を真空冷却 する真空槽１を真空にする真空ポンプ８，野菜から蒸発する水蒸気を凝縮して水 滴とするコールドトラップ２、コールドトラップを循環するブラインを冷却する ブライン冷却器ユニット４、同ブライン循環ポンプを１０，１１，該ブライン冷 却機ユニットを循環するフレオン冷媒用の圧縮機３，及び凝縮器５を主構成要素 とし、前記ブライン冷却機ユニット４と真空槽コールドトラップ２の間にＳＴＬ 蓄冷槽６が設置された蓄冷槽付真空冷却装置においてブライン冷却機ユニット４ により冷却されたブラインを蓄冷槽６に流し、循環ポンプ１１にて循環させ、夜 間は専らノヂュ−ルの凍結蓄冷に用い、昼間予冷作業時には循環ポンプ１０を運 転しノヂュール融解潜熱を利用し不足する時はバックアップにブライン冷却機を 使用する。すなわち予冷作業ピーク時にはブラインポンプ１１と１０を同時運転 し、ＳＴＬ蓄冷槽６の冷却されたフラインをコールどトラップ２に流し、野菜よ り蒸発した水蒸気と熱交換させて水滴として排水し、温度上昇したブラインは蓄 冷槽６に導入させ、該昇温ブラインにより凍結したノヂュールの蓄冷剤を融解さ せ、融解潜熱により該ブラインは冷却されブライン冷却機ユニット４より送られ た冷却ブラインと混合される。軽負荷の場合は夜間電力により凍結されたノヂュ ール蓄冷剤の融解潜熱のみにて冷却される。夜間、作業停止時はブライン冷却機 ユニット４．ブラインポンプ１１を運転し、専ら蓄冷槽のノーヂュルを凍結蓄冷 する。

【０００７】 本考案で使用し得るブラインはコールドトラップの表面を−３℃〜−５℃に冷 却する必要があるので、氷点−１０〜−１５の濃度のナイブライン、エチレング リコール水溶液を使用することにより効率よく冷却できる。 この蓄冷方式により冷凍機の容量は従来の場合の１／２以下となり、それに伴 って冷却塔、循環ポンプ等の附属設備も縮小され、設備が減少し、特に契約基本 料金が約３０％の節約となり、深夜電力の利用により使用電気料金も２５％節約 された。

【０００８】

【作用】

真空冷却装置にコールドトラップ冷却用蓄冷槽を設置することにより容量１／ ２以下の冷凍機を長時間連続運転することができ、野菜冷却作業停止時には夜間 電力をを利用して専らノヂュール蓄冷剤の凍結に用い、冷却作業の軽負荷の時は 蓄冷槽ノヂュールの融解潜熱のみを用い、ピーク負荷の時は蓄冷槽の融解潜熱と ブライン冷却ユニットの同時運転の合算により効率よく運転することができる。

【０００９】

【実施例】

以下実施例にて、具体的にこの考案を説明する。 （１）ブライン冷却機ユニット４にで冷媒（Ｒ−２２）は野菜の冷却作業時及び 停止時とも圧縮機→凝縮機→膨張弁→ブライン冷却器→圧縮機と流れ、ブライン を冷却する。 （２）６月．７月．１０月の作業ピーク時にはブラインは蓄冷槽６→循環ポンプ １０→コールドトラップ２→蓄冷槽６と流れ、同時に蓄冷槽６→循環ポンプ１１ →フライン冷却機４→蓄冷槽６と流れ、冷却能力はブライン冷却機とノヂュール の合算となる。 （３）５月、８月、９月の軽負荷の時はフラインは蓄冷槽６→循環ボンプ１５→ コールドトラップ２→蓄冷槽６と流れる。必要の時はブライン冷却機４がバック アップする。 （４）夜間作業停止時にはブライムは蓄冷槽６→循環ポンプ１１→ブライン冷却 機４→蓄冷槽６と流れ、専らノジュール蓄冷剤の冷却凍結をする。 （５）真空冷却装置の仕様ならびに電気料金 本考案の蓄冷槽を具備する真空冷却装置を用いて野菜を冷却した場合と蓄冷槽 のない従来方式との仕様並びに電気料金を表１に示す。

【００１０】

【表１】

【００１１】 本考案と特願昭５９−２０７１２３号の特徴を表２に示す。

【００１２】

【表２】

【００１３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の蓄冷槽付真空冷却装置の概略図であ
る。

【図２】従来の真空冷却装置の説明図である。

【図３】特願昭５９−２０７１２３号、特開昭６１−８
６５５３号の真空冷却装置の概略図である。

【図４】ＳＴＬ蓄冷槽の外形図である。

【符号の説明】 １ 真空槽 ２ コールドトラップ ３ 圧縮機 ４ ブライン冷却機 ５ 凝縮機 ６ 蓄冷槽 ７ 冷却塔 ８ 真空ポンプ ９ ブライン配管 １０ ブライン循環ポンプ（Ｐ２） １１ ブライン循環ポンプ（Ｐ１） １２ 冷却水ポンプ １３ 冷却水配管 １４ｂ 三方弁（冷媒） １５ａ 膨張弁（ブライン冷却器） １５ｂ 膨張弁（冷却コイル） １７ ブライン冷却コイル １９ 蓄冷槽冷却コイル ２０ 球形ノヂュール ２１ ブライン Ｗ ドレイン放水

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空槽に野菜を収納し、真空ポンプにて
   ６ｍｍＨｇ近くまで排気し、野菜の含有水分を蒸発さ
   せ、蒸発潜熱によって野菜自身を冷却する真空冷却装置
   において、コールドトラップ冷却系統にブライン冷却機
   に加えて蓄冷槽を附属させ、槽内に−５℃前後にて凍結
   融解する蓄冷剤を充填したノヂュールを多数格納し、先
   づ夜間電力にてブライン冷却機を運転しブラインを循環
   させて蓄冷剤を凍桔させ、昼間予冷作業時には蓄冷剤を
   融解させてその潜熱を利用して、ピーク負荷の平準化を
   計って冷却機器容量を５０％以下とし、あるいは軽負荷
   の時は融解潜熱のみにて野菜予冷作業の実施を可能とす
   る蓄冷槽付真空冷却装置。