JPH0634212A - 冷凍雰囲気の生成法と物品の−１００°ｆ（−７３℃）以下の温度への冷却装置 - Google Patents
冷凍雰囲気の生成法と物品の−１００°ｆ（−７３℃）以下の温度への冷却装置Info
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- JPH0634212A JPH0634212A JP5141507A JP14150793A JPH0634212A JP H0634212 A JPH0634212 A JP H0634212A JP 5141507 A JP5141507 A JP 5141507A JP 14150793 A JP14150793 A JP 14150793A JP H0634212 A JPH0634212 A JP H0634212A
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- F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
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- Freezing, Cooling And Drying Of Foods (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の絶えず大気を再利用する装置が装置の
着霜、細菌微粒子と霜微粒子の再循環を起こし易く、不
衛生且つ設備が高価につく。 【構成】 食料のような物品を急速冷凍するため直接接
触冷却の冷媒として空気を極低温（例えば−１００°Ｆ
（−７３℃）以下に冷却して用いる方法と装置。 【効果】 冷凍工程中の脱水と製品品質の劣化と、フリ
ーザーの着霜を最少限に止め、細菌の循環を防止、保全
費の低減と装置の循環衛生に対する改良を達成できる
着霜、細菌微粒子と霜微粒子の再循環を起こし易く、不
衛生且つ設備が高価につく。 【構成】 食料のような物品を急速冷凍するため直接接
触冷却の冷媒として空気を極低温（例えば−１００°Ｆ
（−７３℃）以下に冷却して用いる方法と装置。 【効果】 冷凍工程中の脱水と製品品質の劣化と、フリ
ーザーの着霜を最少限に止め、細菌の循環を防止、保全
費の低減と装置の循環衛生に対する改良を達成できる
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は空気を極低温に冷却する
方法と装置に関し、前記冷却空気はとりわけ、物品例え
ば食料の急速冷凍用フリーザーへの導入に用いられる。
方法と装置に関し、前記冷却空気はとりわけ、物品例え
ば食料の急速冷凍用フリーザーへの導入に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第４，３１５，４０９号と第
４，３１７，６６５号は、米国特許第３，７３３，８４
８号と第３，８６８，８２７号に開示されているような
極低温で空気を用いて極低温冷凍装置の改良を開示して
いる。前述米国特許の装置では、冷却される装置例えば
食料フリーザーを囲繞する空気から取った空気を−１８
０℃以下の温度に冷却して、この温度でフリーザーに導
入すると、物品の急速冷凍がこのフリーザーで行えるよ
うにする。このようなフリーザーは食品業界では食品冷
凍して食品の保存ならびに船積にその利用法を見つけ
る。
４，３１７，６６５号は、米国特許第３，７３３，８４
８号と第３，８６８，８２７号に開示されているような
極低温で空気を用いて極低温冷凍装置の改良を開示して
いる。前述米国特許の装置では、冷却される装置例えば
食料フリーザーを囲繞する空気から取った空気を−１８
０℃以下の温度に冷却して、この温度でフリーザーに導
入すると、物品の急速冷凍がこのフリーザーで行えるよ
うにする。このようなフリーザーは食品業界では食品冷
凍して食品の保存ならびに船積にその利用法を見つけ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】先行技術は再圧縮と膨
脹により冷凍の一部を抜き取った後、冷凍室からの再循
環にたよってまさしくこの低温を達成させている。前記
再循環装置のゆえに起こる問題は、米国連邦政府がこの
種の装置の完全な掃除と環境衛生を必要とする事実に集
中している。大型の装置例えば圧縮機その他同種類のも
のを備え、周囲温度から−１８０℃（約−１１７．８
℃）の温度までの空気をとる装置に体系化された再循環
装置は一般に掃除のための開放が容易ではない。従っ
て、このような装置は、大気を絶えず再利用するので霜
の付着、細菌微粒子と霜の微粒子の再循環を起こし易
い。
脹により冷凍の一部を抜き取った後、冷凍室からの再循
環にたよってまさしくこの低温を達成させている。前記
再循環装置のゆえに起こる問題は、米国連邦政府がこの
種の装置の完全な掃除と環境衛生を必要とする事実に集
中している。大型の装置例えば圧縮機その他同種類のも
のを備え、周囲温度から−１８０℃（約−１１７．８
℃）の温度までの空気をとる装置に体系化された再循環
装置は一般に掃除のための開放が容易ではない。従っ
て、このような装置は、大気を絶えず再利用するので霜
の付着、細菌微粒子と霜の微粒子の再循環を起こし易
い。
【０００４】本発明は圧縮機とターボ膨脹器の一連の中
間冷却工程によりガス状の非常に低温の空気を生成する
極低温空気冷凍サイクルの利用に関するものである。前
記低温ガスを断熱閉鎖容器に供給して前記閉鎖容器の内
側に入っている物品の急速冷凍を達成する。まず、この
ような閉鎖容器が通常の極低温食料フリーザーでよく、
冷凍される食料は約−２００°Ｆ（約−１２９℃）の温
度で空気と接触される。前記断熱室より抜き取られる
か、或いは出た空気は前記装置に入り、冷却される空気
と熱交換されると、前記断熱室に注入された後の膨脹用
に使用される。抜取空気を高温に熱入れして装置を再生
して圧縮空気流れより水分と気体汚染物を除去してから
冷却ならびに膨脹させる。抜取空気の一部を滅菌にかけ
てから再生に用い、その後大気に排出する。このように
して、本発明のこの方法は空気の再循環にたよることな
く先行技術装置の問題の発生を防止する。
間冷却工程によりガス状の非常に低温の空気を生成する
極低温空気冷凍サイクルの利用に関するものである。前
記低温ガスを断熱閉鎖容器に供給して前記閉鎖容器の内
側に入っている物品の急速冷凍を達成する。まず、この
ような閉鎖容器が通常の極低温食料フリーザーでよく、
冷凍される食料は約−２００°Ｆ（約−１２９℃）の温
度で空気と接触される。前記断熱室より抜き取られる
か、或いは出た空気は前記装置に入り、冷却される空気
と熱交換されると、前記断熱室に注入された後の膨脹用
に使用される。抜取空気を高温に熱入れして装置を再生
して圧縮空気流れより水分と気体汚染物を除去してから
冷却ならびに膨脹させる。抜取空気の一部を滅菌にかけ
てから再生に用い、その後大気に排出する。このように
して、本発明のこの方法は空気の再循環にたよることな
く先行技術装置の問題の発生を防止する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の実施態様
は、閉鎖空間の内側に冷凍雰囲気を生成する方法であっ
て、 ・周囲空気の流れを微粒濾過器を通過させる工程と； ・前記濾過空気の流れを圧縮して高圧と高温にする工程
と； ・前記圧縮空気の流れを周囲環境の温度と近似の温度に
冷却する工程と； ・水分と気体汚染物を前記圧縮空気の流れから除去する
一方、前記空気の流れのほぼ同一の温度と圧力を維持す
る工程と； ・前記圧縮空気の流れを冷却して０°Ｆ（−１７．８
℃）の温度にする工程と； ・前記圧縮空気の流れを膨脹させて極低温の温度と大気
圧より僅かに上回る圧力にする工程と； ・前記空気の流れを極低温で前記閉鎖空間に導入する工
程と； ・空気を前記閉鎖空間から、前記空気を接触させること
で熱入れしてから除去し、又物品をこのような閉鎖空間
で冷却するかあるいは閉鎖空間を冷却するが、前記空気
を前記断熱空間には再導入させない工程と； からなる冷凍雰囲気生成の方法を要旨とする。
は、閉鎖空間の内側に冷凍雰囲気を生成する方法であっ
て、 ・周囲空気の流れを微粒濾過器を通過させる工程と； ・前記濾過空気の流れを圧縮して高圧と高温にする工程
と； ・前記圧縮空気の流れを周囲環境の温度と近似の温度に
冷却する工程と； ・水分と気体汚染物を前記圧縮空気の流れから除去する
一方、前記空気の流れのほぼ同一の温度と圧力を維持す
る工程と； ・前記圧縮空気の流れを冷却して０°Ｆ（−１７．８
℃）の温度にする工程と； ・前記圧縮空気の流れを膨脹させて極低温の温度と大気
圧より僅かに上回る圧力にする工程と； ・前記空気の流れを極低温で前記閉鎖空間に導入する工
程と； ・空気を前記閉鎖空間から、前記空気を接触させること
で熱入れしてから除去し、又物品をこのような閉鎖空間
で冷却するかあるいは閉鎖空間を冷却するが、前記空気
を前記断熱空間には再導入させない工程と； からなる冷凍雰囲気生成の方法を要旨とする。
【０００６】本発明の第２の実施態様は、物品を−１０
０°Ｆ（−７３℃）以下の温度に冷却する装置であっ
て、 ・冷却される前記物品と、−１００°Ｆ（−７３℃）以
下の温度に冷却された空気からなる環境を入れる断熱手
段と； ・濾過空気の流れを周囲圧力と温度で安定させる手段
と； ・前記圧縮空気の流れを圧力の損失なしに周囲温度に近
い温度に冷却する手段と； ・水分、気体汚染物と微粒子を前記圧縮空気流れから圧
力損失を最少限に止めて除去する手段と； ・前記圧縮空気流れを０°Ｆ（−１７．８℃）以下の温
度に冷却する手段と； ・微粒子を前記冷却圧縮空気の流れから濾過する手段
と； ・前記冷却圧縮空気の流れを膨脹させて−１００°Ｆ
（−７３℃）の温度と、周囲圧力を少々上回る圧力にす
る手段と； ・前記膨脹空気の流れを前記断熱手段に導入する手段
と； ・低温空気を前記断熱手段から前記物品に接触させ、物
品を冷却した後、除去する手段と； の組合せからなる物品冷却の装置を要旨とする。
０°Ｆ（−７３℃）以下の温度に冷却する装置であっ
て、 ・冷却される前記物品と、−１００°Ｆ（−７３℃）以
下の温度に冷却された空気からなる環境を入れる断熱手
段と； ・濾過空気の流れを周囲圧力と温度で安定させる手段
と； ・前記圧縮空気の流れを圧力の損失なしに周囲温度に近
い温度に冷却する手段と； ・水分、気体汚染物と微粒子を前記圧縮空気流れから圧
力損失を最少限に止めて除去する手段と； ・前記圧縮空気流れを０°Ｆ（−１７．８℃）以下の温
度に冷却する手段と； ・微粒子を前記冷却圧縮空気の流れから濾過する手段
と； ・前記冷却圧縮空気の流れを膨脹させて−１００°Ｆ
（−７３℃）の温度と、周囲圧力を少々上回る圧力にす
る手段と； ・前記膨脹空気の流れを前記断熱手段に導入する手段
と； ・低温空気を前記断熱手段から前記物品に接触させ、物
品を冷却した後、除去する手段と； の組合せからなる物品冷却の装置を要旨とする。
【０００７】
【作用】機械冷凍機を用い食料を冷凍する重要な問題の
１つは、クロロフルオロカーボンもしくはアンモニアを
冷媒として用いる機械冷凍機に生成される温度では、冷
凍される物品、とりわけ食料は、最終消費者が使用する
時には、激しい脱水と、風味と品質の損失を受けてい
る。機械冷凍機はほぼ−３５°Ｆ（約−３７℃）の温度
で低温空気を生成できる。液体水素を用いる極低温食料
フリーザーは周知で、過剰脱水の防止に役立つ。しか
し、空気以外の超寒剤例えば窒素もしくは二酸化炭素を
用いる極低温食料フリーザーは高価で、しかも冷凍装置
内及び周囲の気化超寒剤の安全排出の問題を抱えてい
る。
１つは、クロロフルオロカーボンもしくはアンモニアを
冷媒として用いる機械冷凍機に生成される温度では、冷
凍される物品、とりわけ食料は、最終消費者が使用する
時には、激しい脱水と、風味と品質の損失を受けてい
る。機械冷凍機はほぼ−３５°Ｆ（約−３７℃）の温度
で低温空気を生成できる。液体水素を用いる極低温食料
フリーザーは周知で、過剰脱水の防止に役立つ。しか
し、空気以外の超寒剤例えば窒素もしくは二酸化炭素を
用いる極低温食料フリーザーは高価で、しかも冷凍装置
内及び周囲の気化超寒剤の安全排出の問題を抱えてい
る。
【０００８】本発明による方法と装置は、空気の使用が
可能で、先行技術装置の極低温冷凍を用い、しかもフリ
ーザーの着霜量を減らし、保全時間と費用の低減がで
き、更に、空気を真の開放サイクル構成で使用するとい
う事実により環境衛生を改善できる付加的利点により効
率及び製品品質の向上のすべてを達成できる。
可能で、先行技術装置の極低温冷凍を用い、しかもフリ
ーザーの着霜量を減らし、保全時間と費用の低減がで
き、更に、空気を真の開放サイクル構成で使用するとい
う事実により環境衛生を改善できる付加的利点により効
率及び製品品質の向上のすべてを達成できる。
【０００９】
【実施例】図１を参照して、装置１０は断熱閉鎖空間１
４を備える。断熱閉鎖空間１４は特に技術上周知の螺旋
状、衝突捕集式或いはトンネル式の通常形食料用フリー
ザーを示す。１４で示された断熱閉鎖空間を、平均直径
が２０ミクロン以上の大きさの粒状物質の９８％以上を
濾過し去る種類の微粒空気濾過機２０を通過する空気の
流れ１６を通る空気の流れ１６を取入れて冷却する。濾
過空気を導管２２を経由して多段圧縮機２４に導く。吸
込空気の温度はほぼ２５°Ｆ（−６．７℃）乃至１０５
°Ｆ（約４０．５℃）の範囲で、圧力は１４．１ｐｓｉ
ａ（９７．２１Ｋｐａ）である。圧縮機２４は多段（例
えば４段）圧縮機で中間冷却を備えて、導管２６にある
空気がほぼ１９８ｐｓｉａ（１３６５．０１Ｋｐａ）、
そしてほぼ２００°Ｆ（９３℃）の温度で前記圧縮機を
出るようにする。導管２６は前記圧縮、加熱空気を最終
冷却器２８に導き、前記圧縮空気を圧力の損失をもたら
さずに周囲温度の±１０°Ｆ（約−１２．２℃）内に冷
却して、導管３０経由で分離器３２に導き、水を圧縮空
気流れから除去する。分離器からの水は導管３４を経由
して、技術上周知の処理ができる。前記圧縮空気流れを
分離器３２から導管３６経由、乾燥器／微粒除去修正装
に導くこれらの部品を、材料例えば水分と気体汚染物の
除去用分子篩を入れた少くとも２つの容器３９と４０を
具備する箱３８に入れて略図で示す。前記容器３９、４
０に入っている材料の種類いかんで、水蒸気の最終量の
ほかに、気体汚染物例えば二酸化炭素も除去できる。前
記装置３８に必要な開閉弁４２、４４が備えて、前記容
器３９と４０が技術上周知のオンストリームになるか、
再生できるようにする。又前記乾燥器・微粒除去集成装
置３８に微粒トラップ４６を備えて、前記圧縮空気流れ
中のわずかな持逃げ篩材料もしくは他の粒状物質を除去
する。圧縮空気流れを前記トラップ４６から導管４８を
経由して熱交換器５０に導き、圧縮空気流れを圧力損失
が極めて僅かな量に止まるよう、ほぼ−９０°Ｆ（−６
８℃）の温度に冷却する。前記冷却圧縮空気流れを前記
熱交換器５０から導管５２を経由して微粒ストレーナ５
４を通して導管５６に導き、ターボ膨脹器５８に導入す
る。前記微粒ストレーナ５４は前記ターボ膨脹器の保護
用に備わっている。前記冷却ガス流れは前記ターボ膨脹
器５８を導管６０経由して約２５０°Ｆ（−１５７℃）
の温度と１５．２ｐｓｉａ（１０４．７９Ｋｐａ）の圧
力で出て前記断熱空間１４に注入され、冷却冷凍空間を
生成して、その中に入っている物品を冷却又は冷凍す
る。全均合流量冷凍装置内にあるので、その冷凍容量の
全部又は一部を捨てた空気を前記断熱空間から導管６２
を経由して抜取り、氷と粒子濾過器６４に入れ、導管６
６で熱交換器５０に通し、約−１００°Ｆ（−７３℃）
の温度と１４．７ｐｓｉａ（９７．２１Ｋｐａ）の圧力
で熱交換器に入る空気は前記熱交換器５０を出て導管６
８にほぼ１３．３ｐｓｉａ（９１．６９Ｋｐａ）の圧力
と９０°Ｆ（３２．２℃）の温度で入る。導管６８に入
った前記熱入れ抜取りガス流れは送風機７０に導入さ
れ、前記送風機７０を出て導管７２を通り、滅菌器７４
例えば紫外線滅菌器に導入され、前記滅菌器７４を出て
導管７６を通り、その後、導管７８を通って前記装置を
出る。別の例として、抜取り空気は前記装置から導管７
８を経由して排出することもできる。抜取り空気は決し
て前記装置に再循環されないが、装置３８の吸着装置の
再生に限り使用され、従って、抜取り空気を滅菌してあ
るので到来空気の汚染はなく、又再循環空気に氷の付着
もない。それは氷と微粒濾過機６４を通過させたからで
ある。
４を備える。断熱閉鎖空間１４は特に技術上周知の螺旋
状、衝突捕集式或いはトンネル式の通常形食料用フリー
ザーを示す。１４で示された断熱閉鎖空間を、平均直径
が２０ミクロン以上の大きさの粒状物質の９８％以上を
濾過し去る種類の微粒空気濾過機２０を通過する空気の
流れ１６を通る空気の流れ１６を取入れて冷却する。濾
過空気を導管２２を経由して多段圧縮機２４に導く。吸
込空気の温度はほぼ２５°Ｆ（−６．７℃）乃至１０５
°Ｆ（約４０．５℃）の範囲で、圧力は１４．１ｐｓｉ
ａ（９７．２１Ｋｐａ）である。圧縮機２４は多段（例
えば４段）圧縮機で中間冷却を備えて、導管２６にある
空気がほぼ１９８ｐｓｉａ（１３６５．０１Ｋｐａ）、
そしてほぼ２００°Ｆ（９３℃）の温度で前記圧縮機を
出るようにする。導管２６は前記圧縮、加熱空気を最終
冷却器２８に導き、前記圧縮空気を圧力の損失をもたら
さずに周囲温度の±１０°Ｆ（約−１２．２℃）内に冷
却して、導管３０経由で分離器３２に導き、水を圧縮空
気流れから除去する。分離器からの水は導管３４を経由
して、技術上周知の処理ができる。前記圧縮空気流れを
分離器３２から導管３６経由、乾燥器／微粒除去修正装
に導くこれらの部品を、材料例えば水分と気体汚染物の
除去用分子篩を入れた少くとも２つの容器３９と４０を
具備する箱３８に入れて略図で示す。前記容器３９、４
０に入っている材料の種類いかんで、水蒸気の最終量の
ほかに、気体汚染物例えば二酸化炭素も除去できる。前
記装置３８に必要な開閉弁４２、４４が備えて、前記容
器３９と４０が技術上周知のオンストリームになるか、
再生できるようにする。又前記乾燥器・微粒除去集成装
置３８に微粒トラップ４６を備えて、前記圧縮空気流れ
中のわずかな持逃げ篩材料もしくは他の粒状物質を除去
する。圧縮空気流れを前記トラップ４６から導管４８を
経由して熱交換器５０に導き、圧縮空気流れを圧力損失
が極めて僅かな量に止まるよう、ほぼ−９０°Ｆ（−６
８℃）の温度に冷却する。前記冷却圧縮空気流れを前記
熱交換器５０から導管５２を経由して微粒ストレーナ５
４を通して導管５６に導き、ターボ膨脹器５８に導入す
る。前記微粒ストレーナ５４は前記ターボ膨脹器の保護
用に備わっている。前記冷却ガス流れは前記ターボ膨脹
器５８を導管６０経由して約２５０°Ｆ（−１５７℃）
の温度と１５．２ｐｓｉａ（１０４．７９Ｋｐａ）の圧
力で出て前記断熱空間１４に注入され、冷却冷凍空間を
生成して、その中に入っている物品を冷却又は冷凍す
る。全均合流量冷凍装置内にあるので、その冷凍容量の
全部又は一部を捨てた空気を前記断熱空間から導管６２
を経由して抜取り、氷と粒子濾過器６４に入れ、導管６
６で熱交換器５０に通し、約−１００°Ｆ（−７３℃）
の温度と１４．７ｐｓｉａ（９７．２１Ｋｐａ）の圧力
で熱交換器に入る空気は前記熱交換器５０を出て導管６
８にほぼ１３．３ｐｓｉａ（９１．６９Ｋｐａ）の圧力
と９０°Ｆ（３２．２℃）の温度で入る。導管６８に入
った前記熱入れ抜取りガス流れは送風機７０に導入さ
れ、前記送風機７０を出て導管７２を通り、滅菌器７４
例えば紫外線滅菌器に導入され、前記滅菌器７４を出て
導管７６を通り、その後、導管７８を通って前記装置を
出る。別の例として、抜取り空気は前記装置から導管７
８を経由して排出することもできる。抜取り空気は決し
て前記装置に再循環されないが、装置３８の吸着装置の
再生に限り使用され、従って、抜取り空気を滅菌してあ
るので到来空気の汚染はなく、又再循環空気に氷の付着
もない。それは氷と微粒濾過機６４を通過させたからで
ある。
【００１０】前記圧縮機と膨脹器５８は、前記圧縮機に
補助ピニオンを設けて前記膨脹器を取付けることで連結
される。前記圧縮機は２軸１５００馬力誘導電動機によ
り運転でき、又前記真空送風機７０の駆動にも利用でき
る。前記断熱容器１４に対しては例外であるが、全装置
をスキッド上に取付けて、他の種類の冷凍装置を用いて
いる現存のプラントへの設置を容易にする。前記最終冷
凍機２８が閉ループグリコールラジエータ装置であって
も差支えなく、主空気圧縮機２４の段間冷却のみならず
主空気圧縮機からの吐出しの冷却にも使用できる。前記
断熱容器１４がフリーザー、例えば螺旋形食料フリーザ
ーとなりうる。
補助ピニオンを設けて前記膨脹器を取付けることで連結
される。前記圧縮機は２軸１５００馬力誘導電動機によ
り運転でき、又前記真空送風機７０の駆動にも利用でき
る。前記断熱容器１４に対しては例外であるが、全装置
をスキッド上に取付けて、他の種類の冷凍装置を用いて
いる現存のプラントへの設置を容易にする。前記最終冷
凍機２８が閉ループグリコールラジエータ装置であって
も差支えなく、主空気圧縮機２４の段間冷却のみならず
主空気圧縮機からの吐出しの冷却にも使用できる。前記
断熱容器１４がフリーザー、例えば螺旋形食料フリーザ
ーとなりうる。
【００１１】
【発明の効果】前述の説明から、空気を極低温を生成し
て、断熱容器の冷却に、或いは冷凍工程中の脱水と製品
品質の劣化を最少限に止める食料冷凍の実施に利用でき
ることが理解できる。本発明の装置は細菌と霜微粒子の
再循環を防止し、フリーザーの着霜を最少限に止め、従
って保全費の低減と装置の環境衛生の改良を達成する。
て、断熱容器の冷却に、或いは冷凍工程中の脱水と製品
品質の劣化を最少限に止める食料冷凍の実施に利用でき
ることが理解できる。本発明の装置は細菌と霜微粒子の
再循環を防止し、フリーザーの着霜を最少限に止め、従
って保全費の低減と装置の環境衛生の改良を達成する。
【図１】本発明による方法と装置の略図である。
１０ 装置 １４ 断熱閉鎖空間 １６ 空気の流れ ２０ 微粒空気濾過器 ２２ 導管 ２４ 多段圧縮機 ２６ 導管 ２８ 最終冷却 ３０ 導管 ３２ 分離器 ３４ 導管 ３６ 導管 ３８ 箱（装置） ３９ 容器 ４０ 容器 ４２ 開閉弁 ４４ 開閉弁 ４６ 微粒トラップ ４８ 導管 ５０ 熱交換器 ５２ 導管 ５４ 微粒ストレーナ ５６ 導管 ５８ ターボ膨脹器 ６０ 導管 ６２ 導管 ６４ 微粒子濾過器 ６６ 導管 ６８ 導管 ７０ 送風機 ７２ 導管 ７４ 滅菌器 ７６ 導管 ７８ 導管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エドワード．フランシス．キチェック アメリカ合衆国．07853．ニュージャージ ー州．ロング．ヴァリー．ケンブリッジ. ドライヴ．５ (72)発明者 ジョセフ．マイケル．ペトロスキー アメリカ合衆国．19464．ペンシルバニア 州．ポッツタウン．プロス．ヒル．ロー ド．3461
Claims (14)
- 【請求項１】 閉鎖空間の内側に冷凍雰囲気を生成する
方法であって、 ・周囲空気の流れを微粒濾過器を通過させる工程と； ・前記濾過空気の流れを圧縮して高圧と高温にする工程
と； ・前記圧縮空気の流れを周囲環境の温度と近似の温度に
冷却する工程と； ・水分と気体汚染物を前記圧縮空気の流れから除去する
一方、前記空気の流れのほぼ同一の温度と圧力を維持す
る工程と； ・前記圧縮空気の流れを冷却して０°Ｆ（−１７．８
℃）の温度にする工程と； ・前記圧縮空気の流れを膨脹させて極低温の温度と大気
圧より僅かに上回る圧力にする工程と； ・前記空気の流れを極低温で前記閉鎖空間に導入する工
程と； ・空気を前記閉鎖空間から、前記空気を接触させること
で熱入れしてから除去し、又物品をこのような閉鎖空間
で冷却するかあるいは閉鎖空間を冷却するが、前記空気
を前記断熱空間には再導入させない工程と； からなる冷凍雰囲気生成の方法。 - 【請求項２】 前記圧縮空気流れを冷却してから前記閉
鎖空間より抜取った低温空気に接触させる熱交換により
膨脹させることを特徴とする請求項１の方法。 - 【請求項３】 前記抜取り空気を氷に曝し、微粒子除去
にかけてから前記圧縮空気の流れに接触させる熱交換に
かけることを特徴とする請求項２の方法。 - 【請求項４】 前記抜取り空気を熱交換の後滅菌して、
前記水分と気体汚染物除去工程に用いられる装置の再生
に使用することを特徴とする請求項２の方法。 - 【請求項５】 前記冷却圧縮空気の流れを微粒除去工程
にかけてから膨脹させることを特徴とする請求項１の方
法。 - 【請求項６】 物品を−１００°Ｆ（−７３℃）以下の
温度に冷却する装置であって、 ・冷却される前記物品と、−１００°Ｆ（−７３℃）以
下の温度に冷却された空気からなる環境を入れる断熱手
段と； ・濾過空気の流れを周囲圧力と温度で安定させる手段
と； ・前記圧縮空気の流れを圧力の損失なしに周囲温度に近
い温度に冷却する手段と； ・水分、気体汚染物と微粒子を前記圧縮空気流れから圧
力損失を最少限に止めて除去する手段と； ・前記圧縮空気流れを０°Ｆ（−１７．８℃）以下の温
度に冷却する手段と； ・微粒子を前記冷却圧縮空気の流れから濾過する手段
と； ・前記冷却圧縮空気の流れを膨脹させて−１００°Ｆ
（−７３℃）の温度と、周囲圧力を少々上回る圧力にす
る手段と； ・前記膨脹空気の流れを前記断熱手段に導入する手段
と； ・低温空気を前記断熱手段から前記物品に接触させ、物
品を冷却した後、除去する手段と； の組合せからなる物品冷却の装置。 - 【請求項７】 前記圧縮空気流れを冷却する手段が熱交
換器と、低温空気を前記断熱手段から除去して前記熱交
換器で前記圧縮空気流れの冷却に用いることを特徴とす
る請求項６の装置。 - 【請求項８】 前記装置が、前記断熱手段から除去され
た前記空気から氷微粒子を除去してから前記空気を前記
熱交換器に導入する手段を具備することを特徴とする請
求項７の装置。 - 【請求項９】 前記断熱空間が螺旋、衝突捕集もしくは
トンネル形の冷凍室であることを特徴とする請求項６の
装置。 - 【請求項１０】 前記流れを圧縮する前記手段が前記膨
脹器を活性化させる一体歯車伝動装置を備える多段圧縮
機であることを特徴とする請求項６の装置。 - 【請求項１１】 前記圧縮空気流れから水分と気体汚染
物を除去する手段が、前記圧縮空気流れから微粒子を水
分と気体汚染物の除去後に冷却する微粒トラップを備え
る圧力変動吸着単位装置であることを特徴とする請求項
６の装置。 - 【請求項１２】 前記装置が前記断熱手段から除去した
空気を熱交換の後、滅菌する手段と、前記空気を高温で
用いて前記手段を再生させ、水分と気体汚染物を前記圧
縮空気流れから除去する手段とを具備することを特徴と
する請求項７の装置。 - 【請求項１３】 前記空気を高温で前記手段を強制的に
通過させ水分と気体汚染物を前記圧縮空気流れから除去
する送風機を具備することを特徴とする請求項１２の装
置。 - 【請求項１４】 前記空気の流れを圧縮する前記手段が
石油を使用しない圧縮機であることを特徴とする請求項
６の装置。
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