KR20080094889A - Cooling device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 진공 냉각을 행하는 복합 냉각 장치 등의 냉각 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to cooling apparatuses, such as a composite cooling apparatus which performs vacuum cooling.
종래의 복합 냉각 장치로서는, 특허 문헌 1에 기재된 것이 알려져 있다. 이 복합 냉각 장치는, 진공 냉각 수단의 감압 수단을 증기 이젝터(steam ejector), 열교환기 및 수봉식 진공 펌프(water ring vacuum pump)에 의해 구성하고, 상기 열교환기의 냉각수를 쿨링 타워 및 냉동기에 의해 냉각시키도록 구성하고 있다. 이 종래 장치에서는, 증기 이젝터 등의 고(高) 진공을 얻기 위해 설비를 필요로 하고 있었다.As a conventional composite cooling apparatus, the thing of
특허 문헌 1: 일본국 특개 2002-318051호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-318051
본 발명이 해결하는 주된 과제는, 진공 냉각 수단의 구성을 간소화할 수 있는 냉각 장치를 제공하는 것이다.The main problem solved by this invention is to provide the cooling apparatus which can simplify the structure of a vacuum cooling means.
본 발명은, 전술한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 청구항 1에 기재된 발명은, 피냉각물을 수용하는 냉각실과, 이 냉각실 내에 설치한 냉각용 열교환기와, 상기 냉각실 내를 감압함으로써 상기 피냉각물을 냉각시키는 진공 냉각 수단과, 상기 진공 냉각 수단의 작동을 제어하는 제어 수단을 구비하는 냉각 장치로서, 상기 진공 냉각 수단은, 상기 냉각실과 접속되는 감압 라인에 감압 수단을 설치하고, 또한 상기 냉각실 및 상기 감압 수단 사이에 개폐 밸브를 설치한 구성으로 하고, 상기 제어 수단은, 상기 개폐 밸브를 열고, 상기 감압 수단의 작동에 의해 상기 냉각실 내를 감압하는 제1 진공 냉각 단계와, 상기 개폐 밸브를 닫고, 상기 감압 수단의 작동을 정지시키고, 또한 상기 냉각용 열교환기를 작동시키는 제2 진공 냉각 단계를 차례로 행하는 것을 특징으로 하고 있다.This invention is made | formed in order to solve the above-mentioned subject, The invention of
청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 종래와 같은 고 진공을 얻기 위한 감압 수단을 필요로 하지 않게 되어, 상기 진공 냉각 수단의 구성을 간소화할 수 있다.According to invention of
청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 있어서, 상기 냉각용 열교환기에 의해 냉각된 상기 냉각실 내의 공기에 의해 상기 피냉각물을 냉각시키는 냉풍 냉각 수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.Invention of
청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 청구항 1에 기재된 발명에 의한 효과에 더하여, 상기 냉풍 냉각 수단을 사용하여, 피냉각물의 냉풍 냉각을 행할 수 있고, 상기 진공 냉각 수단의 작동에 의한 진공 냉각과의 조합에 의해 각종 냉각 기능을 발휘할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to invention of
청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 2에 있어서, 상기 냉풍 냉각 수단은, 상기 냉각실 내의 공기를 순환시키는 공기 순환 수단과, 이 공기 순환 수단에 의한 순환류 중에 피냉각물 및 상기 냉각용 열교환기를 위치시키도록 순환 경로를 구성하는 순환 경로 구성 부재를 포함하고, 이 순환 경로 구성 부재가, 상기 냉각실 내를 제1 영역과 제2 영역으로 상하로 구획하고, 연통용 개구에 의해 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 연통하는 구획벽을 포함하고, 또한 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 각각 상기 피냉각물, 및 상기 냉각용 열교환기를 배치한 것을 특징으로 하고 있다.In the invention according to
청구항 3에 기재된 발명에 의하면, 청구항 2에 기재된 발명에 의한 효과에 더하여, 상기 냉각용 열교환기를 상기 냉각실 내의 하부에 배치하고 있으므로, 냉각용 열교환기의 세정을 용이하게 행할 수 있고, 또한 세정액에 의한 식품 재료의 오염을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to invention of
청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 2에 있어서, 상기 냉각실 내에 배치되고 상기 냉풍을 순환시키는 팬과, 상기 냉각실 밖에 배치되고 상기 팬을 구동하는 모터와, 상기 모터를 상기 냉각실 내 공간에 대하여 기밀하게 차단하는 기밀 시일(seal) 수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.The invention according to
청구항 4에 기재된 발명에 의하면, 청구항 2에 기재된 발명에 의한 효과에 더하여, 상기 기밀 시일 수단에 의해 상기 냉각실에 대하여 차단되므로, 상기 모터가 압력 변동 및 감압 환경 하에 처하지 않고, 팬 구동용 모터의 선정(選定)을 용이하게 행할 수 있고, 또한 피냉각물의 오염을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to the invention of
청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 냉풍 냉각 수단의 작동 시에 상기 감압기를 작동시킴으로써 상기 냉각실 내에 저류(貯留)하는 드레인을 배출하는 것을 특징으로 하고 있다.The invention according to
청구항 5에 기재된 발명에 의하면, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 발명에 의한 효과에 더하여, 냉풍 냉각 시 드레인을 효과적으로 배출할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to invention of
청구항 6에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 제2 진공 냉각 단계 전에 상기 냉각실 내에 증기 및/또는 온수를 공급하여 상기 냉각실 내를 증기로 충만시킴으로써 상기 냉각실 내의 공기를 배제하는 공기 배제 단계를 행하는 것을 특징으로 하고 있다.The invention according to
청구항 6에 기재된 발명에 의하면, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 발명에 의한 효과에 더하여, 상기 제2 진공 냉각 단계를 효과적으로 행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to invention of
청구항 7에 기재된 발명은, 청구항 6에 있어서, 상기 냉각실과 급증(給蒸) 밸브를 통하여 접속되는 온수 탱크를 구비하고, 상기 제어 수단은, 상기 제2 진공 냉각 단계 전에 상기 급증 밸브를 열고, 증기와 함께 온수를 상기 냉각실 내에 공급하는 공기 배제 단계를 행하는 것을 특징으로 하고 있다.Invention of
청구항 7에 기재된 발명에 의하면, 청구항 6에 기재된 발명에 의한 효과에 더하여, 증기와 함께 온수가 상기 냉각실 내에 공급되므로, 상기 온수 탱크에서의 농축을 저감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to invention of
청구항 8에 기재된 발명은, 청구항 7에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 공기 배제 단계 후에 행하는 상기 온수 탱크로의 급수 시, 상기 온수 탱크로부터 오버플로우하도록 급수하는 것을 특징으로 하고 있다.According to a seventh aspect of the present invention, in the seventh aspect, the control means supplies the water to overflow from the hot water tank when water is supplied to the hot water tank performed after the air removing step.
청구항 8에 기재된 발명에 의하면, 청구항 7에 기재된 발명에 의한 효과에 더하여, 상기 온수 탱크로부터 농축된 물이 배출되므로, 상기 온수 탱크에서의 농축을 더 한층 저감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to invention of
청구항 9에 기재된 발명은, 청구항 6에 있어서, 상기 공기 배제 단계 시, 상기 냉각실에 증기 및/또는 온수를 공급하는 공급 수단을 구비하고, 상기 공기 배제 단계와는 상이한 서리 제거 단계에서, 상기 공급 수단으로부터의 증기 및/또는 온수에 의해 상기 냉각용 열교환기의 서리 제거를 행하는 것을 특징으로 하고 있다.The invention according to
청구항 9에 기재된 발명에 의하면, 청구항 6에 기재된 발명에 의한 효과에 더하여, 공기 배제용 공급 수단과 서리 제거용 공급 수단을 겸용 가능하므로, 장치 구성을 간소화 가능한 효과를 얻을 수 있다.According to the invention described in
청구항 10에 기재된 발명은, 청구항 6에 있어서, 상기 공기 배제 단계 시, 상기 냉각실에 증기 및/또는 온수를 공급하는 공급 수단을 구비하고, 상기 공기 배제 단계와는 상이한 살균 단계에서, 이 공급 수단으로부터의 증기 및/또는 온수에 의해 상기 냉각실 내를 살균하는 것을 특징으로 하고 있다.The invention according to
청구항 10에 기재된 발명에 의하면, 청구항 6에 기재된 발명에 의한 효과에 더하여, 공기 배제용 공급 수단과 살균용 공급 수단을 겸용 가능하므로, 장치 구성을 간소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to invention of
청구항 11에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 냉각용 열교환기로 송풍하는 팬을 구비하고, 상기 제2 진공 냉각 단계 중에 상기 팬을 구동하는 것을 특징으로 하고 있다.Invention of
청구항 11에 기재된 발명에 의하면, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 발명에 의한 효과에 더하여, 상기 제2 진공 냉각 단계를 효과적으로 행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to invention of
청구항 12에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 냉각실 내에 급기(給氣)하지 않고 감압 능력을 조정하는 감압 능력 조정 수단을 구비하고, 상기 제어 수단은, 상기 진공 냉각 수단의 작동에 의한 제1 진공 냉각 단계에서, 상기 감압 능력 조정 수단에 의해 감압 능력을 조정하여 냉각 속도를 조정하는 것을 특징으로 하고 있다.Invention of
청구항 12에 기재된 발명에 의하면, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 발명에 의한 효과에 더하여, 상기 제2 진공 냉각 단계를 불능으로 하지 않고, 상기 제1 진공 냉각 단계에서 피냉각물의 냉각 속도의 조정을 효과적으로 행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to the invention set forth in
또한, 청구항 13에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 냉각용 열교환기로 송풍하는 팬을 구비하고, 상기 제1 진공 냉각 단계 초기에 상기 팬을 구동하는 것을 특징으로 하고 있다.The invention according to
청구항 13에 기재된 발명에 의하면, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 발명에 의한 효과에 더하여, 상기 팬의 구동에 의해 피냉각물을 대강 식힘으로써, 진공 냉각 시간을 단축할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to invention of
본 발명에 의하면, 진공 냉각 수단의 구성을 간소화할 수 있다.According to this invention, the structure of a vacuum cooling means can be simplified.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 개략적인 구성을 설명하는 설명도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing explaining the schematic structure of Example 1 of this invention.
도 2는 상기 실시예 1의 주요부 확대 단면의 설명도이다.2 is an explanatory diagram of an enlarged cross section of a main part of the first embodiment.
도 3은 상기 실시예 1의 냉각 프로그램을 설명하는 흐름도이다.3 is a flowchart for explaining a cooling program of the first embodiment.
도 4는 상기 실시예 1의 다른 냉각 프로그램을 설명하는 흐름도이다.4 is a flowchart for explaining another cooling program of the first embodiment.
도 5는 상기 실시예 1의 다른 냉각 프로그램을 설명하는 흐름도이다.5 is a flowchart for explaining another cooling program of the first embodiment.
도 6은 상기 실시예 1의 다른 냉각 프로그램을 설명하는 흐름도이다.6 is a flowchart for explaining another cooling program of the first embodiment.
도 7은 상기 실시예 1의 다른 냉각 프로그램을 설명하는 흐름도이다.7 is a flowchart for explaining another cooling program of the first embodiment.
도 8은 본 발명의 실시예 2의 개략적인 구성을 설명하는 도면이다.8 is a view for explaining a schematic configuration of a second embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 실시예 3의 개략적인 구성을 설명하는 도면이다.9 is a view for explaining a schematic configuration of a third embodiment of the present invention.
도 10은 상기 실시예 3의 냉각 프로그램의 주요부를 설명하는 흐름도이다.10 is a flowchart for explaining a main part of a cooling program of the third embodiment.
도 11은 상기 실시예 3의 변형예의 개략적인 구성을 설명하는 도면이다.11 is a view for explaining a schematic configuration of a modification of the third embodiment.
도 12는 동 변형예의 급수 제어 프로그램의 주요부를 설명하는 흐름도이다.It is a flowchart explaining the principal part of the water supply control program of the modification.
도 13은 본 발명의 실시예 4의 서리 제거 단계를 설명하는 흐름도이다.13 is a flowchart for explaining a defrosting step of the fourth embodiment of the present invention.
도 14는 상기 실시예 4의 살균 단계를 설명하는 흐름도이다.14 is a flowchart for explaining the sterilization step of the fourth embodiment.
도 15는 본 발명의 실시예 5의 개략적인 구성을 설명하는 일부 단면의 설명도이다.15 is an explanatory diagram of a partial cross section for explaining a schematic configuration of a fifth embodiment of the present invention.
도 16은 본 발명의 실시예 5의 개략적인 구성을 설명하는 사시도이다.16 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a fifth embodiment of the present invention.
도 17은 본 발명의 실시예 6의 개략적인 구성을 설명하는 도면이다.17 is a diagram for explaining a schematic configuration of a sixth embodiment of the present invention.
도 18은 본 발명의 실시예 6의 냉각 프로그램의 주요부를 설명하는 흐름도이다.18 is a flowchart for explaining the main parts of the cooling program according to the sixth embodiment of the present invention.
도 19는 본 발명의 실시예 6의 변형예의 개략적인 구성을 설명하는 도면이다.19 is a view for explaining a schematic configuration of a modification of the sixth embodiment of the present invention.
[부호의 설명][Description of the code]
1: 복합 냉각 장치1: compound cooling unit
2: 냉각실2: cooling chamber
3: 피냉각물3: coolant
4: 진공 냉각 수단4: vacuum cooling means
5: 냉풍 냉각 수단5: cold air cooling means
6: 제어기6: controller
8: 구획벽8: partition wall
12: 모터12: motor
13: 팬13: fan
18: 온수 공급 수단18: hot water supply means
41: 제1 진공 냉각 수단41: first vacuum cooling means
42: 제2 진공 냉각 수단42: second vacuum cooling means
50: 기밀 시일 수단50: confidential seal means
76: 급증 수단76: means of proliferation
77: 온수 탱크77: hot water tank
83: 급증 밸브83: surge valve
114: 감압 능력 조정 수단114: decompression capacity adjusting means
141, 142: 개구141, 142: opening
다음에, 본 발명의 냉각 장치의 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 발명의 실시 형태는, 피냉각물을 진공 냉각시키는 냉각 장치, 또는 냉풍 냉각과 진공 냉각에 의해 피냉각물을 냉각할 수 있는 냉각 장치(복합 냉각 장치)에 적용된다.Next, an embodiment of the cooling device of the present invention will be described. Embodiment of this invention is applied to the cooling apparatus which vacuum-cools a to-be-cooled object, or the cooling apparatus (combined cooling apparatus) which can cool a to-be-cooled object by cold wind cooling and vacuum cooling.
본 실시 형태를 구체적으로 설명한다. 본 실시 형태는, 피냉각물을 수용하는 냉각실과, 이 냉각실 내에 설치한 냉각용 열교환기와, 상기 냉각실 내를 감압함으로써 피냉각물을 냉각시키는 진공 냉각 수단과, 상기 진공 냉각 수단의 작동을 제어하는 제어 수단을 구비하는 냉각 장치로서, 상기 진공 냉각 수단은, 상기 냉각실과 접속되는 감압 라인에 감압 수단을 설치하고, 또한 상기 냉각실 및 상기 감압 수단 사이에 개폐 밸브를 설치한 구성으로 하고, 상기 제어 수단은, 상기 개폐 밸브를 열고, 상기 감압 수단의 작동에 의해 상기 냉각실 내를 감압하는 제1 진공 냉각 단계와, 상기 개폐 밸브를 닫고, 상기 감압 수단의 작동을 정지시키고, 또한 상기 냉각용 열교환기를 작동시키는 제2 진공 냉각 단계를 차례로 행하는 것을 특징으로 하고 있다.This embodiment is demonstrated concretely. In this embodiment, a cooling chamber accommodating the object to be cooled, a heat exchanger for cooling provided in the cooling chamber, vacuum cooling means for cooling the object to be cooled by depressurizing the inside of the cooling chamber, and operation of the vacuum cooling means A cooling device having a control means for controlling, wherein the vacuum cooling means is provided with a decompression means in a decompression line connected to the cooling chamber, and an on / off valve provided between the cooling chamber and the decompression means, The control means includes a first vacuum cooling step of opening the open / close valve and depressurizing the inside of the cooling chamber by the operation of the decompression means, closing the open / close valve, stopping the operation of the decompression means, and further cooling the The second vacuum cooling step of operating the heat exchanger for heat is sequentially performed.
상기 진공 냉각 수단은, 제1 진공 냉각 단계를 행하는 상기 제1 진공 냉각 수단과, 제2 진공 냉각 단계를 행하는 제2 진공 냉각 수단으로 구성되고, 상기 제1 진공 냉각 단계 후에 상기 제2 진공 냉각 단계를 행하도록 구성되어 있다. 그리고, 상기 제1 진공 냉각 수단은, 상기 감압 수단의 작동에 의해 상기 제1 진공 냉각 단계를 실행하고, 상기 제2 진공 냉각 수단은, 상기 냉각실을 저압 하에서 밀폐 상태로 하여 상기 냉각용 열교환기를 작동시켜서 상기 제2 진공 냉각 단계를 실행하도록 구성되어 있다.The vacuum cooling means includes the first vacuum cooling means for performing a first vacuum cooling step, and the second vacuum cooling means for performing a second vacuum cooling step, wherein the second vacuum cooling step is performed after the first vacuum cooling step. It is configured to perform. The first vacuum cooling means executes the first vacuum cooling step by the operation of the depressurizing means, and the second vacuum cooling means makes the cooling heat exchanger at a low pressure to keep the cooling heat exchanger. Operating to perform the second vacuum cooling step.
상기 제1 진공 냉각 수단의 작동은, 상기 개폐 밸브를 열고, 상기 감압 수단을 운전하는 것이며, 상기 제2 진공 냉각 수단의 작동은, 상기 냉각실이 저압 하 상태를 만든 후에 상기 개폐 밸브를 닫고, 상기 냉각용 열교환기를 작동시키는, 즉 냉매를 공급하여 냉각 작용을 행하게 하는 것이다.The operation of the first vacuum cooling means is to open the on-off valve and to operate the decompression means, and the operation of the second vacuum cooling means is to close the on / off valve after the cooling chamber makes a low pressure state, The cooling heat exchanger is operated, that is, the refrigerant is supplied to perform the cooling operation.
본 실시 형태에서는, 먼저, 제1 진공 냉각 단계를 행한다. 이 제1 진공 냉각 단계는, 상기 감압 수단의 작동에 의해 상기 냉각실 내를 감압하여 상기 피냉각물에 포함되는 수분의 증발에 의해 피냉각물을 냉각시킨다. 이 제1 진공 냉각 단계를 종료하면, 상기 제2 진공 냉각 단계를 행한다. 이 제2 진공 냉각 단계에서는, 상기 개폐 밸브를 닫아서 상기 냉각실 내를 밀폐 상태로 하고, 상기 냉각용 열교환기를 작동시킨다. 그러면 피냉각물 내의 수분이 증발하여, 이 증기가 상기 냉각용 열교환기로 이동하여, 여기서 응축되고, 피냉각물의 수분 증발을 촉진한다. 이 수분의 증발과 응축이 연속적으로 행해져서, 상기 냉각실 내가 대기압 이하의 저압으로 유지되어, 제2 진공 냉각 단계가 행해진다. 여기서, 상기 냉각용 열교환기는, 상기 냉각실 내로 증기를 응축하는 콜드 트랩(cold trap, 내부 콜드 트랩이라 칭할 수 있음)으로서 기능한다.In this embodiment, first, a first vacuum cooling step is performed. In this first vacuum cooling step, the inside of the cooling chamber is depressurized by the operation of the decompression means to cool the to-be-cooled object by evaporation of water contained in the to-be-cooled object. When the first vacuum cooling step is finished, the second vacuum cooling step is performed. In this second vacuum cooling step, the open / close valve is closed to keep the inside of the cooling chamber closed, and the cooling heat exchanger is operated. The water in the object to be cooled then evaporates and this vapor is transferred to the cooling heat exchanger where it condenses and promotes the water evaporation of the object to be cooled. Evaporation and condensation of this water are performed continuously, the inside of the said cooling chamber is maintained at the low pressure below atmospheric pressure, and a 2nd vacuum cooling step is performed. Here, the cooling heat exchanger functions as a cold trap (which may be referred to as an internal cold trap) for condensing vapor into the cooling chamber.
그런데, 본 실시 형태에서는, 상기 감압 수단은, 증기 이젝터를 사용하지 않고, 바람직하게는, 진공 펌프만으로 하거나, 상기 냉각실 밖에서 콜드 트랩으로서 기능하는 응축용 열교환기(외부 콜드 트랩이라 칭할 수 있음)와 진공 펌프를 조합 한 것으로 한다. 이 감압 수단은, 상기 냉각실 밖에서 진공 상태를 생성하므로 외부 진공 생성 수단이라 칭할 수 있다. 상기 진공 펌프는, 물 이젝터로 할 수 있다.By the way, in this embodiment, the said decompression means does not use a vapor ejector, Preferably it is a vacuum pump only or the heat exchanger for condensation which functions as a cold trap outside the said cooling chamber (it can be called an external cold trap). And a vacuum pump. This decompression means generates a vacuum state outside the cooling chamber, and thus can be referred to as an external vacuum generating means. The vacuum pump can be a water ejector.
일반적으로, 상기 감압 수단을 진공 펌프와 냉각수를 상온수로 한 응축용 열교환기와의 조합으로 한 경우는, 상기 냉각실 내를 약 30℃정도(수온 + 7℃정도)까지 냉각시킬 수 있다. 또한, 상기 감압 수단을 진공 펌프와 냉각수를 냉수로 한 응축용 열교환기와의 조합으로 한 경우는, 냉수 온도 + 7℃정도까지(보통 칠러(chiller)에 의한 냉수라면 20℃정도까지) 냉각시킬 수 있다. 그리고, 감압 수단으로서 증기 이젝터 등을 부가함으로써, 보다 낮은 온도까지 냉각시킬 수 있다.In general, when the decompression means is combined with a vacuum pump and a condenser heat exchanger having cooling water at room temperature, the inside of the cooling chamber can be cooled to about 30 ° C (water temperature + 7 ° C). When the decompression means is used in combination with a vacuum pump and a condenser heat exchanger with cooling water as cold water, it can be cooled to a cold water temperature of about 7 ° C. (usually to about 20 ° C. if cold water by a chiller). have. And by adding a vapor ejector etc. as a pressure reduction means, it can cool to lower temperature.
그러나, 전술한 바와 같이 상기 감압 수단을 수봉식 진공 펌프만, 또는 수봉식 진공 펌프와 냉각수를 상온수로 한 응축용 열교환기로 한 경우는, 30℃정도까지 밖에, 상기 냉각실 내를 냉각할 수 없으므로, 본 실시 형태에 따르면, 상기 제2 진공 냉각 단계를 행함으로써, 약 10℃정도까지 냉각시킬 수 있게 된다.However, as described above, when the decompression means is only a sealed vacuum pump or a condensation heat exchanger using a sealed vacuum pump and cooling water at room temperature, the inside of the cooling chamber can only be cooled to about 30 ° C. According to the embodiment, by performing the second vacuum cooling step, the cooling can be performed to about 10 ° C.
이 제2 진공 냉각 단계를 행하기 위해서는, 본 실시 형태와 같이, 상기 감압 수단의 감압 능력이 낮은 경우에는, 상기 수봉식 진공 펌프로부터 밀봉수가 비등하여 발생한 증기가 역류하면 상기 냉각실 내의 압력이 저하하지 않기 때문에, 상기 감압 수단을 상기 냉각실로부터 분리시킬 필요가 있다. 이 분리 기능을 이루는 것이 상기 개폐 밸브이다.In order to perform this second vacuum cooling step, as in the present embodiment, when the decompression capacity of the decompression means is low, if the steam generated due to boiling water from the water sealing vacuum pump flows back, the pressure in the cooling chamber does not decrease. Therefore, it is necessary to separate the decompression means from the cooling chamber. It is said opening / closing valve which achieves this separation function.
또한, 상기 제2 진공 냉각 단계에서 상기 응축용 열교환기에 증기가 응축되기 위해서는, 상기 냉각실 내의 공기 배제에 의해 상기 냉각실 내의 잔류 공기 분 압이 어느 정도 이하로 저하되어 있을 필요가 있다. 그런데, 식품 재료의 초기 온도(이하, 초기 품온이라 함)가 높은 경우에는, 상기 감압 수단이 감압 능력 한계에 이르는 시점보다 매우 빠른 시점으로부터 피냉각물로부터 증기가 나오므로, 상기 냉각실 내의 공기를 배제하여, 상기 공기 분압을 내릴 수 있다.In addition, in order for the vapor to condense on the heat exchanger for condensation in the second vacuum cooling step, the residual air partial pressure in the cooling chamber needs to be lowered to some extent or less by excluding air in the cooling chamber. By the way, when the initial temperature (hereinafter, referred to as initial product temperature) of the food material is high, steam is released from the object to be cooled at a time earlier than when the decompression means reaches the decompression capacity limit. By exclusion, the partial pressure of air can be lowered.
그러나, 초기 품온이 상기 감압 수단의 감압 능력 한계에 해당하는 온도보다 낮은 경우(일례로서, 초기 품온이 20℃, 감압 능력 한계가 30℃)에는, 상기 감압 수단의 감압 능력 한계까지 감압한 시점에서도 피냉각물로부터 증기가 나오지 않기 때문에, 상기 냉각실 내는 그 압력의 공기로 충만된 그대로 이다. 그 결과, 상기 냉각용 열교환기에서의 증기의 응축이 잘 행해지지 않게 된다. 이러한, 초기 품온이 낮은 경우에는, 상기 제2 냉각 단계 개시 전에, 상기 냉각실 내의 공기를 배제하는 공기 배제 단계를 행하여 둘 필요가 있다.However, when the initial product temperature is lower than the temperature corresponding to the decompression capacity limit of the decompression means (for example, the initial decomposition temperature is 20 ° C. and the decompression capacity limit is 30 ° C.), even when the pressure is decompressed to the decompression capacity limit of the decompression means. Since no steam comes out of the object to be cooled, the inside of the cooling chamber is filled with air at the pressure. As a result, condensation of the vapor in the cooling heat exchanger is hardly performed. When such initial product temperature is low, it is necessary to perform an air exclusion step of excluding air in the cooling chamber before the start of the second cooling step.
상기 공기 배제 단계는, 바람직하게는, 상기 감압기를 작동시키면서, 상기 냉각실에 증기를 공급(급증) 및/또는 온수를 공급(급수)하여 상기 냉각실 내를 증기로 충만시킴으로써, 공기를 배제하도록 구성한다. 또한, 이 공기 배제 단계는, 상기 배기→상기 급증→상기 배기의 차례로 행하고, 이것을 1회 내지 복수회 반복함으로써 행하도록 구성할 수 있다. 이 공기 배제 단계에 사용하는 증기 및/또는 온수를 공급하기 위해 공급 수단이 구비된다. 이 공급 수단은, 감압 하의 상기 냉각실 내에 온수를 공급하는 온수 공급 수단, 증기를 공급하는 증기 공급 수단, 온수 및 증기를 공급하는 온수 및 증기 공급 수단 중 어느 하나로 할 수 있다.The air excluding step preferably excludes the air by supplying steam (supply) and / or hot water (supply) to the cooling chamber while operating the pressure reducer to fill the cooling chamber with steam. Configure. In addition, this air removal step can be configured to be performed by sequentially performing the exhaust → the sudden increase → the exhaust, and repeating this once or multiple times. Supply means is provided for supplying steam and / or hot water for use in this air exclusion step. The supply means may be any of hot water supply means for supplying hot water into the cooling chamber under reduced pressure, steam supply means for supplying steam, hot water and steam supply means for supplying hot water and steam.
이 공기 배제 단계는, 바람직하게는, 상기 제1 진공 냉각 단계의 중기 또는 후기로서, 상기 냉각실 내 압력이 상기 감압 수단의 감압 능력 한계에 대응하는 압력(이하, 한계 압력이라 함)에 도달하기 전에 행하도록 구성한다. 보다 구체적으로는, 상기 한계 압력에 도달하기 전에, 이 한계 압력 해당 온도 이상의 온도(예를 들면, 약 40℃)의 물, 즉 온수를 상기 냉각실 내에 주입함으로써 행해진다. 주입된 온수는, 상기 냉각실 내 압력이 이 온수의 포화 증기 압력 이하까지 감압된 시점에서 온수로부터 증기가 발생하기 시작하고, 발생된 증기에 의해, 상기 냉각실 내의 공기를 실외로 배출할 수 있다. 온수를 주입하여 행하는 공기 배제는, 증기에 의해 공기 배제를 행하는 것과 비교하여, 피냉각물의 온도를 상승시키지 않고, 진공 냉각을 행할 수 있다. 또한, 온수 발생기로 함으로써 증기 발생기와 비교하여, 물 처리나 농축에 대한 대책이 용이하게 행해지는 효과를 얻을 수 있다. 상기 온수의 주입 필요량은, 상기 냉각실의 용적에 비례시킬 수 있다.This air excluding step is preferably a middle or later stage of the first vacuum cooling step, in which the pressure in the cooling chamber reaches a pressure corresponding to the decompression capacity limit of the decompression means (hereinafter referred to as limit pressure). Configure to do before. More specifically, before reaching the said limit pressure, it carries out by inject | pouring the water of temperature (for example, about 40 degreeC) more than this threshold pressure corresponding temperature, ie, hot water, into the said cooling chamber. The injected hot water starts to generate steam from the hot water when the pressure in the cooling chamber is reduced to below the saturated steam pressure of the hot water, and the generated steam can discharge the air in the cooling chamber to the outside. . The air removal performed by injecting hot water can be vacuum-cooled without increasing the temperature of the object to be cooled as compared with performing air removal by steam. In addition, by using a hot water generator, an effect of easily taking measures against water treatment and concentration can be obtained as compared with a steam generator. The required amount of hot water can be proportional to the volume of the cooling chamber.
또한, 온수 발생기의 온수 탱크를 급증 밸브를 통하여 상기 냉각실과 접속하여, 상기 공기 배제 단계 시에 상기 급증 밸브를 열어서, 증기와 함께 온수를 상기 냉각실 내에 공급하도록 구성할 수 있다. 상기 온수 탱크 내의 온수를 상기 냉각실 내에 공급함으로써, 상기 온수 탱크 내의 물의 농축을 저감시킬 수 있다.In addition, the hot water tank of the hot water generator may be connected to the cooling chamber through a soaring valve to open the soaring valve during the air exclusion step, so that hot water is supplied into the cooling chamber together with steam. By supplying hot water in the hot water tank into the cooling chamber, concentration of water in the hot water tank can be reduced.
이 농축 저감을 더욱 확실하게 하기 위하여, 상기 공기 배제 단계 후에 행하는 상기 온수 탱크로의 급수 시, 상기 온수 탱크로부터 오버플로우하도록 급수하는 것이 바람직하다. 이 경우, 급수는 상기 온수 발생기의 온수 탱크의 하단부로부터 행하고, 오버플로우 관을 상기 온수 탱크의 상단부에 설치함으로써, 농축된 물을 용이하게 배출할 수 있다.In order to more reliably reduce this concentration, it is preferable to supply water so that it overflows from the hot water tank at the time of water supply to the hot water tank performed after the air removal step. In this case, water is supplied from the lower end of the hot water tank of the hot water generator, and the overflow pipe can be easily discharged by providing the overflow pipe at the upper end of the hot water tank.
또한, 상기 공기 배제 단계는, 상기 제1 진공 냉각 단계 전에 행할 수도 있다. 이 공기 배제 단계는, 상기 감압기를 작동시키면서, 상기 냉각실에 증기를 공급(급증) 또는 온수를 공급(급수)하여 상기 냉각실 내를 증기로 충만시킴으로써, 공기를 배제하도록 구성한다. 또한, 이 공기 배제 단계는, 상기 배기→상기 급증→상기 배기의 차례로 행하고, 이것을 1회 내지 복수회 반복함으로써 행하도록 구성할 수 있다. 이 공기 배제의 방법은, 상기 제1 진공 냉각 단계 시에 행하는 것과 비교하여, 공기 배제 단계를 별도로 설치하고 있으므로, 여분의 시간을 필요로 하여, 냉각 시간이 길어지는 점에서 뒤떨어진다. 또한, 증기를 사용하는 경우는, 피냉각물이 증기에 의해 가열되는 점에서도 뒤떨어진다.In addition, the air excluding step may be performed before the first vacuum cooling step. This air excluding step is configured to exclude air by operating the depressurizer and supplying steam (supply) or hot water to the cooling chamber (water supply) to fill the inside of the cooling chamber with steam. In addition, this air removal step can be configured to be performed by sequentially performing the exhaust → the sudden increase → the exhaust, and repeating this once or multiple times. This air removal method is provided in the air removal step separately as compared with that performed at the said 1st vacuum cooling step, and it is inferior in the point which needs extra time and cooling time becomes long. Moreover, when steam is used, it is inferior also in the point where the to-be-cooled object is heated by steam.
또한, 본 실시 형태에서는, 상기 냉각용 열교환기의 서리 제거 수단을 설치할 수 있다. 상기 제2 진공 냉각 단계에서는, 조건에 따라 상기 냉각용 열교환기에 착상(着霜)(착빙(着氷)을 포함함)한다. 그러면 증기의 응축이 행해지지 않으므로, 상기 서리 제거 수단을 작동시켜, 서리 제거를 행한다.Moreover, in this embodiment, the defrost means of the said heat exchanger for cooling can be provided. In the second vacuum cooling step, the cooling heat exchanger is implanted (including icing) according to the conditions. Since condensation of steam is not performed then, the said frost removal means is operated and defrost is performed.
상기 서리 제거 수단은, 상기 냉각용 열교환기를 냉동기의 증발기로 한 경우에는, 상기 냉동기의 압축기로부터 상기 냉각용 열교환기에 핫 가스(hot gas)를 흐르게 하여 서리 제거하는 이른바 핫 가스 디프로스트(defrost)를 행하도록 구성할 수 있다. 또한, 이 서리 제거 수단은, 상기 냉각용 열교환기를 가열하는 히터로 할 수 있다. 상기 냉각용 열교환기에 착상에 의해, 증발기의 온도 또는 압력을 검출함으로써 서리 제거를 개시하도록 구성할 수 있다. 또한, 상기 냉각실 내의 압력 및 품온이 설정값에 도달하지 않거나, 또는 증발기의 온도 또는 압력, 상기 냉 각실 내의 압력, 및 품온의 변화량이 설정값에 도달하지 않는 상태가 생기므로, 이 상태를 검출함으로써 서리 제거를 개시하도록 구성할 수 있다.The defrosting means, when the cooling heat exchanger is used as an evaporator of a refrigerator, removes a so-called hot gas defrost for defrosting by flowing a hot gas from the compressor of the refrigerator to the cooling heat exchanger. Can be configured to do so. The defrosting means can be a heater for heating the cooling heat exchanger. Defrosting is started by detecting the temperature or the pressure of the evaporator by the idea of the cooling heat exchanger. In addition, this state is detected because the pressure and product temperature in the cooling chamber do not reach the set value, or a state in which the change in the temperature or pressure of the evaporator, the pressure in the cooling chamber, and the product temperature does not reach the set value. The defrosting can be started by doing so.
또한, 상기 서리 제거 수단은, 상기 공기 배제 단계와는 상이한 서리 제거 단계에서, 상기 공급 수단으로부터의 증기 및/또는 온수에 의해 상기 냉각용 열교환기의 서리 제거를 행하도록 구성할 수 있다. 이 서리 제거 수단은, 상기 공기 배제 단계와 마찬가지로 상기 냉각실 내를 대기압 이하로 감압한 상태로 증기 및/또는 온수를 공급하여 상기 냉각용 열교환기의 서리 제거를 행하도록 구성한다. 이 서리 제거 수단의 구성에 의하면, 공기 배제용 증기 및/또는 온수의 공급 수단을 별개로 필요로 하지 않기 때문에, 장치 구성을 간소화하여, 비용 저감을 도모할 수 있다.Further, the defrosting means may be configured to defrost the cooling heat exchanger by steam and / or hot water from the supply means in a defrosting step different from the air excluding step. This defrosting means is configured to defrost the cooling heat exchanger by supplying steam and / or hot water in a state in which the inside of the cooling chamber is decompressed to below atmospheric pressure in the same manner as the air removing step. According to the configuration of the defrosting means, since the means for supplying the air excluding steam and / or hot water is not required separately, the device configuration can be simplified and the cost can be reduced.
또한, 본 실시 형태에서는, 상기 냉각실 내의 살균을 행하는 살균 수단을 구비할 수 있다. 이 살균 수단으로서는, 상기 냉각용 열교환기만을 살균의 대상으로 하는 형태와, 상기 냉각용 열교환기뿐만 아니라, 상기 냉각실 내 전체를 살균의 대상으로 하는 형태를 포함한다.Moreover, in this embodiment, the sterilization means which sterilizes in the said cooling chamber can be provided. The sterilization means includes a form in which only the cooling heat exchanger is sterilized, and a form in which not only the cooling heat exchanger is sterilized but also the entire interior of the cooling chamber.
전자(前者)의 형태의 살균 수단은, 상기 냉각용 열교환기에 핫 가스를 흐르게 하여, 상기 냉각용 열교환기의 건조와 살균을 행하도록 구성할 수 있다. 또한, 후자(後者)의 형태의 살균 수단으로서는, 상기 공기 배제 단계용의 급증 수단으로부터 상기 냉각실 내에 증기를 공급함으로써, 상기 냉각실 내를 약 80℃정도의 고온으로 살균할 수 있다. 이 급증 수단은, 상기 온수 공급 수단 또는, 상기 온수 및/또는 증기 공급 수단을 대신할 수 있다.The former sterilization means can be configured to allow hot gas to flow through the cooling heat exchanger to dry and sterilize the cooling heat exchanger. In addition, as the latter sterilization means, the inside of the cooling chamber can be sterilized at a high temperature of about 80 ° C. by supplying steam into the cooling chamber from the expansion means for the air removal step. This expansion means can replace the hot water supply means or the hot water and / or steam supply means.
본 실시 형태에서, 발명자 등의 실험의 결과, 상기 제2 진공 냉각 단계에 의해 소기의 냉각 효과를 얻을 수 없는 경우가 생겼다. 이것은, 다음의 이유에 의한 것으로 생각된다. 즉, 상기 제2 진공 냉각 단계에 의해 저온이 된 상기 냉각용 열교환기에 상기 냉각실 내의 증기가 응축하여 압력이 저하되어 간다. 그러나, 상기 공기 배제 단계가 효과적으로 행해지지 않은 경우에는, 잔존 공기가 증기에 이끌려 상기 냉각용 열교환기의 표면에 모이고, 이것이 전열(傳熱) 장애가 된다. 이 전열장애에 의해, 증기의 냉각이 효과적으로 행해지지 않게 된 결과, 상기 제2 진공 냉각 단계에 의해 소기의 냉각이 행해지지 않는다.In the present embodiment, as a result of experiments by the inventors, the desired cooling effect may not be obtained by the second vacuum cooling step. This is considered to be for the following reason. That is, the vapor | steam in the said cooling chamber condenses to the said cooling heat exchanger which became low temperature by the said 2nd vacuum cooling step, and the pressure falls. However, if the air excluding step is not performed effectively, the remaining air is attracted by the steam to collect on the surface of the cooling heat exchanger, which becomes a heat transfer obstacle. As a result of this heat transfer failure, the cooling of the vapor is prevented from being effectively performed. As a result, the desired cooling is not performed by the second vacuum cooling step.
그래서, 본 실시 형태에서, 바람직하게는, 상기 냉각용 열교환기로 송풍하는 팬을 구비하고, 상기 제2 진공 냉각 단계 중에 상기 팬을 구동하도록 구성한다. 이러한 구성을 채용함으로써, 상기 팬을 구동함으로써, 상기 냉각용 열교환기의 표면에 부착된 공기를 날려 보낼 수 있다. 이에 따라, 전열 장애가 해소되어 소기의 진공 냉각을 행할 수 있다. 이 전열 장애 해소 효과는, 실험적으로 확인되어 있다.So, in this embodiment, it is preferable to comprise the fan which blows to the said heat exchanger for cooling, and is comprised so that the said fan may be driven during the said 2nd vacuum cooling step. By employing such a configuration, by driving the fan, air attached to the surface of the cooling heat exchanger can be blown out. As a result, the heat transfer disorder can be eliminated and the desired vacuum cooling can be performed. This heat transfer disorder elimination effect has been confirmed experimentally.
또한, 상기 팬의 구동은, 바람직하게는, 상기 팬을 역회전 가능하며, 기체의 흐름을 역전할 수 있는 것으로서, 정회전과 역회전을 1회 내지 복수회 행하도록 구성한다. 이러한 구성을 채용함으로써, 상기 냉각용 열교환기의 상기 팬에 대향하는 면뿐만 아니라, 대향 면과 반대 측의 면에서도 공기를 효과적으로 날려 보낼 수 있다. 또한, 상기 팬의 구동은, 바람직하게는, 상기 제2 진공 냉각 단계의 모든 단계에서 실시되지만, 단계의 일부, 즉 상기 팬을 간헐적으로 구동하도록 구성할 수도 있다.In addition, the fan is preferably configured such that the fan can be reversely rotated and the gas flow can be reversed, and the forward rotation and the reverse rotation are performed once to a plurality of times. By adopting such a configuration, air can be effectively blown not only on the surface facing the fan of the cooling heat exchanger but also on the surface opposite to the facing surface. In addition, the driving of the fan is preferably carried out at every step of the second vacuum cooling step, but may be configured to intermittently drive a part of the step, that is, the fan.
또한, 본 실시 형태에서는, 바람직하게는, 상기 냉각용 열교환기로 송풍하는 팬을 구비하고, 상기 제1 진공 냉각 단계의 초기에, 상기 팬을 구동하도록 구성한다. 이 팬 구동 시, 상기 냉각용 열교환기는 작동 정지로 한다. 이러한 구성을 채용함으로써, 피냉각물을 대강 식히는 효과를 향상시킬 수 있다. 상기 제1 진공 냉각 단계의 초기는, 상기 냉각실 내의 압력이 설정 압력 이하가 되기까지의 기간을 의미하고, 이 기간은, 상기 냉각실 내의 압력, 또는 품온을 검출하는 센서에 의해 제어하거나, 상기 설정 압력에 대응한 상기 진공 냉각 단계 개시로부터의 시간을 계측하는 타이머에 의해 제어할 수 있다.Moreover, in this embodiment, Preferably, it is equipped with the fan blown by the said heat exchanger, and is comprised so that the said fan may be driven at the beginning of a said 1st vacuum cooling step. In this fan drive, the cooling heat exchanger stops operation. By employing such a configuration, the effect of roughly cooling the object to be cooled can be improved. The initial stage of the first vacuum cooling step means a period until the pressure in the cooling chamber becomes equal to or less than a set pressure, and this period is controlled by a sensor that detects the pressure in the cooling chamber or the product temperature, or The time from the start of the vacuum cooling step corresponding to the set pressure can be controlled by a timer.
다음에, 본 실시 형태의 각 구성 요소에 대하여 설명한다. 피냉각물은, 바람직하게는 식품 재료로 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 냉각실은, 피냉각물을 수용하는 밀폐 공간을 형성하고, 또한 피냉각물을 출입시킬 수 있는 것이면, 그 형식, 종류 및 크기는 묻지 않는다. 이 냉각실은, 냉각실, 냉각 구획, 냉각 용기 등으로 칭할 수 있다.Next, each component of this embodiment is demonstrated. The object to be cooled is preferably a food material, but is not limited thereto. As long as the said cooling chamber forms a sealed space which accommodates a to-be-cooled object, and can make a to-be-cooled object in and out, it does not matter the form, kind, and size. This cooling chamber can be called a cooling chamber, a cooling compartment, a cooling container, etc.
상기 냉각용 열교환기는, 목표 냉각 온도보다 낮은 온도(바람직하게는, -10℃정도) 이하로 할 수 있는 열교환기이면 되고, 바람직하게는, 냉동기의 컨덴싱 유닛으로부터 공급되는 액화 냉매를 증발하여 간접 열교환에 의해 상기 냉각실 내의 공기를 냉각시키는 증발기로 구성한다. 그러나, 이 냉각용 열교환기는, 냉수 제조 장치(칠러)로부터 공급되는 냉수, 또는 브라인 칠러로부터 공급되는 브라인을 냉매로 하는 열교환기로 할 수 있다.The cooling heat exchanger may be a heat exchanger capable of being lower than a target cooling temperature (preferably, about -10 ° C), and preferably, indirectly by evaporating the liquefied refrigerant supplied from the condensing unit of the refrigerator. It consists of an evaporator which cools the air in the said cooling chamber by heat exchange. However, this cooling heat exchanger can be a heat exchanger which uses cold water supplied from a cold water manufacturing apparatus (chiller) or brine supplied from a brine chiller as a refrigerant.
그리고, 상기 냉각용 열교환기는, 바람직하게는, 피냉각물을 냉풍 냉각시키는 냉풍 냉각 수단의 일부를 이루도록 구성한다. 상기 냉풍 냉각 수단은, 상기 냉각실 내의 공기를 순환시키는 공기 순환 수단과, 이 공기 순환 수단에 의한 순환류 중에 피냉각물 및 상기 냉각용 열교환기를 위치시키도록 순환 경로를 구성하는 순환 경로 구성 부재를 구비한 것으로 한다. 상기 순환 수단은, 모터에 의해 구동하는 팬으로 구성된다. 그리고, 상기 순환 경로는, 바람직하게는, 상기 열교환기 및 상기 팬을 상기 냉각실 내에 배치함으로써, 상기 냉각실 내에 형성하여 구성한다.The cooling heat exchanger is preferably configured to form part of cold air cooling means for cold air cooling the object to be cooled. The cold air cooling means includes an air circulation means for circulating air in the cooling chamber, and a circulation path constituting member for constituting a circulation path so as to position the object to be cooled and the cooling heat exchanger in the circulation flow by the air circulation means. I do it. The circulation means is composed of a fan driven by a motor. The circulation path is preferably formed in the cooling chamber by disposing the heat exchanger and the fan in the cooling chamber.
상기 순환 경로의 구성은, 바람직하게는, 구획벽에 의해 상기 냉각실 내를 상하로 제1 영역과 제2 영역으로 구획하고, 상기 제1 영역에 피냉각물을 수용하고, 상기 제2 영역에 상기 냉각용 열교환기를 배치한다. 상기 팬은, 바람직하게는 상기 제2 영역에 배치한다.The configuration of the circulation path is preferably partitioned into the first region and the second region in the cooling chamber up and down by partition walls, accommodating the object to be cooled in the first region, and in the second region. The cooling heat exchanger is arranged. The fan is preferably arranged in the second region.
상기 제1 영역과 상기 제2 영역은, 상기 구획벽과 상기 냉각실 벽 사이에 제1 개구 및 제2 개구를 형성하거나, 상기 구획벽에 상기 제1 개구 및 제2 개구를 형성함으로써, 상기 제1 영역→상기 제1 개구→상기 제2 영역→ 상기 제2 개구→상기 제1 영역으로 순환 경로를 형성하고 있다.The first region and the second region are formed by forming a first opening and a second opening between the partition wall and the cooling chamber wall, or by forming the first opening and the second opening in the partition wall. The circulation path is formed from 1 area | region → the said 1st opening → the said 2nd area | region → the said 2nd opening → the said 1st area | region.
상기 구획벽은, 바람직하게는, 착탈 가능하게 구성되며, 분리된 상태에서, 상기 냉각용 열교환기가 상기 냉각실의 피냉각물을 출입하는 개구로부터 노출되도록 구성한다. 이러한 구성에 의해, 상기 냉각용 열교환기의 세정 및 점검을 용이하게 행할 수 있다.The partition wall is preferably configured to be detachable, and in a separated state, the cooling heat exchanger is configured to be exposed from an opening through which the cooled object of the cooling chamber enters and exits. By such a structure, the washing | cleaning and inspection of the said heat exchanger for cooling can be performed easily.
상기 순환 경로 구성 부재로서, 상기 피냉각물을 냉각시킨 후의 냉풍을 상기 구획벽의 제1 개구로 되돌리는 제1 송풍 가이드와 상기 구획벽의 제2 개구로부터의 냉풍을 피냉각물을 향하여 안내하는 제2 송풍 가이드를 상기 제2 영역에 설치할 수 있다. 상기 제1 송풍 가이드 및 상기 제2 송풍 가이드는, 바람직하게는, 상기 구획벽에 착탈 가능하게 구성한다. 또한, 상기 제1 송풍 가이드 및 상기 제2 송풍 가이드는, 바람직하게는 덕트형(duct type)으로 형성한다.As the circulation path constituting member, a first blowing guide for returning cold air after cooling the object to be cooled to the first opening of the partition wall and guides the cold air from the second opening of the partition wall toward the object to be cooled. A second blowing guide may be provided in the second area. The first blowing guide and the second blowing guide are preferably configured to be detachable from the partition wall. Further, the first blowing guide and the second blowing guide are preferably formed in a duct type.
또한, 상기 제1 구성에서는, 상기 공기 순환 수단으로서의 팬을 상기 냉각실 내에 배치하고, 바람직하게는, 상기 제2 영역에 배치한다. 그리고, 상기 냉각실 내에 배치한 팬은, 상기 냉각실 밖으로 배치되는 모터에 의해 구동되도록 구성한다. 이 구성에서는, 진공 냉각 단계 시의 진공 누출을 방지하기 위하여, 상기 모터를 상기 냉각실 내 공간에 대하여 기밀하게 차단하는 시일 수단을 구비한다.Moreover, in the said 1st structure, the fan as said air circulation means is arrange | positioned in the said cooling chamber, Preferably, it is arrange | positioned in the said 2nd area | region. And the fan arrange | positioned in the said cooling chamber is comprised so that it may be driven by the motor arrange | positioned out of the said cooling chamber. In this structure, in order to prevent the vacuum leakage at the time of a vacuum cooling step, the sealing means is provided to seal the motor tightly with respect to the space in the cooling chamber.
이 시일 수단의 구성에 대하여, 보다 구체적으로 설명한다. 상기 팬은, 상기 냉각실 벽을 관통하는 회전축에 의해 상기 모터와 연결된다. 상기 회전축은, 바람직하게는, 상기 모터의 모터 축 및 상기 팬과 각각 커플링 및 팬 보스(fan boss)에 의해 착탈 가능하게 연결된다.The structure of this sealing means is demonstrated more concretely. The fan is connected to the motor by a rotating shaft passing through the cooling chamber wall. The rotating shaft is preferably detachably connected to the motor shaft and the fan of the motor by a coupling and a fan boss, respectively.
상기 시일 수단은, 상기 회전축부를 기밀하게 실링한다. 구체적으로는, 상기 시일 수단은, 바람직하게는, 상기 냉각실 벽에 이것을 관통하여 고정되고, 상기 회전축을 관통시키는 관통구멍을 가지는 고정통과, 상기 관통구멍 내에 상기 회전축을 지지하도록 장착되는 베어링과, 상기 고정통의 상기 냉각실 측의 단부를 기밀하게 실링하는 시일 부재로 구성된다.The said sealing means seals the said rotating shaft part airtight. Specifically, the sealing means is preferably a fixing cylinder having a through hole fixed to the wall of the cooling chamber and penetrating the rotating shaft, and a bearing mounted to support the rotating shaft in the through hole; It consists of a sealing member which seals the edge part by the side of the said cooling chamber of the said fixed cylinder to an airtight.
상기 시일 부재는, 상기 회전축과 상기 고정통 사이를 기밀하게 실링하기 위 한 부재이다. 그리고, 이 시일 부재는, 상기 회전축이 관통되고 상기 관통구멍의 상기 냉각실에 노출되는 단부를 밀봉하도록 장착되는 밀봉판과, 이 밀봉판에 장착되고, 이 밀봉판의 관통구멍 내벽과 상기 회전축 사이를 밀봉하는 제1 환형 패킹과, 마찬가지로 상기 밀봉판에 장착되고, 이 밀봉판의 외주벽과 상기 관통구멍 내벽 사이를 밀봉하는 제2 환형 패킹을 구비하고 있다.The said sealing member is a member for sealingly sealing between the said rotating shaft and the said fixed cylinder. The seal member is provided with a sealing plate mounted to seal an end portion through which the rotating shaft penetrates and is exposed to the cooling chamber of the through hole, and is attached to the sealing plate, and is formed between the inner wall of the through hole of the sealing plate and the rotating shaft. And a first annular packing for sealing the same, and a second annular packing attached to the sealing plate and sealing between the outer circumferential wall of the sealing plate and the inner wall of the through hole.
이 시일 수단의 구성에 의하면, 상기 밀봉판에 장착된 제1 환형 패킹 및 제2 환형 패킹에 의해, 상기 회전축은 기밀하게 실링되게 된다.According to the configuration of the sealing means, the rotating shaft is hermetically sealed by the first annular packing and the second annular packing attached to the sealing plate.
상기 제어기는, 상기 공기 배제 단계, 상기 진공 냉각 단계 및 냉풍 냉각 단계를 제어한다. 상기 진공 냉각 단계를 행할 때, 상기 개폐 밸브를 체크 밸브로 하는 경우는, 이 개폐 밸브는, 상기 제어기에 의해 직접 제어되는 것이 아니고, 상기 감압기의 제어에 의해 간접적으로 제어된다.The controller controls the air exclusion step, the vacuum cooling step and the cold wind cooling step. When the on-off valve is used as a check valve when the vacuum cooling step is performed, the on-off valve is not directly controlled by the controller, but is indirectly controlled by the control of the pressure reducer.
본 발명은, 전술한 실시 형태에 한정되지 않고, 상기 제1 진공 냉각 단계에서 급냉 후에 서냉(徐冷)을 행하는 냉각 장치로 할 수 있다. 이 냉각 장치는, 전술한 실시 형태에서, 상기 감압 수단의 감압 능력을 조정하는 감압 능력 조정 수단을 구비하고, 상기 제어 수단은, 상기 진공 냉각 수단의 작동에 의한 제1 진공 냉각 단계 시, 상기 감압 능력 조정 수단을 조정함으로써, 피냉각물의 냉각 속도를 조정하도록 구성되어 있다. 상기 냉각 속도의 조정은, 상기 감압 능력을 높게 하여 급냉을 행하고, 그 후에 상기 감압 능력을 낮게 하여 서냉을 행하도록 구성할 수 있다.This invention is not limited to embodiment mentioned above, It can be set as the cooling apparatus which performs slow cooling after quenching in the said 1st vacuum cooling step. This cooling apparatus is equipped with the pressure reduction capability adjustment means which adjusts the pressure reduction capability of the said pressure reduction means in the above-mentioned embodiment, The said control means is the said pressure reduction at the time of the 1st vacuum cooling step by the operation of the said vacuum cooling means. By adjusting the capability adjusting means, the cooling rate is configured to be adjusted. The cooling rate can be adjusted to quench by increasing the depressurization capacity, and then perform slow cooling by lowering the depressurization capacity.
상기 감압 능력 조정 수단은, 서냉 시에 상기 냉각실 내에 공기가 들어가지 않는 구성으로 한다. 이 감압 능력 조정 수단은, 바람직하게는, 상기 냉각실과 상기 감압 수단 사이에 설치한 개방도 조정이 가능한 조정 밸브(진공 밸브라 칭할 수 있음)로 하지만, 상기 감압 수단의 상류측의 감압 라인으로부터 분기하는 급기 라인과, 이 급기 라인에 설치한 개방도 조정이 가능한 조정 밸브로 구성될 수 있다. 또한, 상기 감압 능력 조정 수단은, 상기 감압 수단을 구성하는 진공 펌프의 회전수를 제어함으로써 구성될 수도 있다.The decompression capacity adjusting means is configured such that air does not enter the cooling chamber during slow cooling. The decompression capacity adjusting means is preferably an adjustment valve (may be referred to as a vacuum valve) capable of adjusting the opening degree provided between the cooling chamber and the decompression means, but branched from the decompression line upstream of the decompression means. The air supply line and the control valve which can adjust the opening degree provided in this air supply line can be comprised. Moreover, the said pressure reduction capability adjusting means may be comprised by controlling the rotation speed of the vacuum pump which comprises the said pressure reduction means.
이러한 감압 능력 조정 수단을 구비하는 냉각 장치에 의하면, 서냉 시에 상기 냉각실 내에 외기(공기)가 들어가지 않기 때문에, 고 진공도를 필요로 하는 상기 제2 진공 냉각 단계를 불능으로 하지 않고, 효과적으로 행할 수 있다.According to the cooling device provided with such a decompression capacity adjusting means, since outside air (air) does not enter the cooling chamber at the time of slow cooling, the second vacuum cooling step requiring a high degree of vacuum is not disabled and effectively performed. Can be.
또한, 상기 실시 형태에서는, 상기 제어 수단에 의해 상기 냉풍 냉각 수단을 작동시키면, 냉풍 냉각 단계가 행해진다. 이 냉풍 냉각 단계에서는, 상기 냉각실 내의 공기가 상기 냉각용 열교환기에 의해 냉각되고, 냉각된 공기에 의해 피냉각물이 냉각된다. 이 냉풍 냉각 단계 시에, 상기 냉각용 열교환기의 표면에서 드레인이 생성된다. 본 실시 형태에서는, 냉풍 냉각 단계 시에 상기 제어 수단이 상기 감압기를 작동시킴으로써, 상기 냉각실 내에 생성된 드레인을 상기 감압 라인을 통과하여 상기 냉각실 밖으로 배출할 수 있다.Moreover, in the said embodiment, when the said cold air cooling means is operated by the said control means, a cold air cooling step is performed. In this cold wind cooling step, the air in the cooling chamber is cooled by the cooling heat exchanger, and the cooled object is cooled by the cooled air. In this cold wind cooling step, a drain is generated on the surface of the cooling heat exchanger. In this embodiment, by the said control means operating the said pressure reducer in a cold wind cooling step, the drain produced in the said cooling chamber can be discharged out of the said cooling chamber through the said pressure reduction line.
[실시예 1]Example 1
이하, 본 발명의 구체적 실시예 1을 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 1은, 상기 실시예 1의 냉각 장치로서의 복합 냉각 장치(1)의 개략적인 구성도이며, 도 2는, 상기 실시예 1의 주요부 확대 단면의 설명도이며, 도 3∼도 7은, 각각 상기 실시예 1에 의한 제어 순서의 주요부를 설명하는 흐름도이다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, specific Example 1 of this invention is described in detail based on drawing. FIG. 1: is a schematic block diagram of the
복합 냉각 장치(1)는, 진공 냉각과 냉풍 냉각을 행할 수 있는 냉각 장치이며, 각종 냉각 패턴을 선택적으로 실행할 수 있고, 또한 피냉각물 온도(이하, 품온이라 함)가 틸드역의 저온이 되도록 피냉각물(3)을 단시간에 냉각할 수 있는 특징을 가지고 있다.The
복합 냉각 장치(1)은, 냉각실(2)과 이 냉각실(2) 내의 피냉각물(3)을 진공 냉각시키는 진공 냉각 수단(4)과, 피냉각물(3)을 냉풍 냉각시키는 냉풍 냉각 수단(5)과, 진공 냉각 수단(4) 및 냉풍 냉각 수단(5)를 제어하는 제어 수단으로서의 제어기(6)를 주요부로서 구비한다.The combined
그리고, 제어기(6)에는, 소프트웨어에 의한 타이머(7)를 구비되어 있다. 제어기(6)은, 미리 기억한 제1 프로그램∼제5 프로그램으로 이루어지는 냉각 프로그램에 기초하여, 진공 냉각 수단(4) 및 냉풍 냉각 수단(5) 등을 제어하도록 구성되어 있다.And the
상기 제1 프로그램 ∼ 상기 제5 프로그램은, 피냉각물(3)의 성질과 상태(진공 냉각에 적절한 식품 재료인지의 여부)와 냉각 개시 당시의 품온(이하, 초기 품온이라 함) 및 도달(냉각)해야 할 품온(이하, 설정 냉각 온도라 함)에 따라서 선택된다. 즉, 피냉각물(3)이 진공 냉각에 적절한 식품 재료인지의 여부에 대한 피냉각물(3)의 성상(性狀) 조건과, 초기 품온이 제1 온도 설정값(예를 들면 70℃ 이상)이거나 그보다 낮은 초기 품온 조건과, 설정 냉각 온도가 제2 온도 설정값(예를 들면 10℃ 이상)이거나 그보다 낮은 냉각 온도 조건에 따라서, 프로그램을 선택할 수 있도록 구성하고 있다. 설정 냉각 온도는, 목표 냉각 온도 또는 도달 냉각 온도라 칭할 수 있다.The first to fifth programs are characterized by the nature and condition of the object to be cooled (whether or not it is a food material suitable for vacuum cooling), the product temperature (hereinafter referred to as initial product temperature) and the arrival (cooling) at the time of cooling start. It is selected according to the product temperature (hereinafter referred to as the set cooling temperature). That is, the conditions of the properties of the object to be cooled 3 as to whether the object to be cooled 3 is a food material suitable for vacuum cooling, and the initial product temperature are the first temperature set values (for example, 70 ° C. or higher). The program can be selected according to the initial product temperature condition at or below the cooling temperature condition and the cooling temperature condition at which the set cooling temperature is at or below the second temperature set value (for example, 10 ° C. or higher). The set cooling temperature may be referred to as a target cooling temperature or an attained cooling temperature.
다음에, 이 복합 냉각 장치(1)의 각 구성 요소에 대하여 설명한다. 냉각실(2)은, 피냉각물(3)을 수용하는 밀폐 공간을 형성하고, 피냉각물(3)을 출입시키기 위한 개구와 이것을 개폐하는 도어(모두 도시하지 않음)를 구비하고 있다. 또한, 냉각실(2)은, 구획벽(8)에 의해 내부를 상부의 제1 영역(81)과 하부의 제2 영역(82)으로 구획하고 있다. 제1 영역(81)에는, 피냉각물(3)이 수용되고, 제2 영역(82)에는, 냉풍 냉각 수단(5)의 일부를 구성하는 냉각용 열교환기(9)가 배치되어 있다. 피냉각물(3)은 용기에 수용된 식품 재료이다.Next, each component of this
냉각용 열교환기(9)는, 냉동기(10)의 냉매를 액화하는 컨덴서(도시하지 않음)를 가지는 컨덴싱 유닛(11)으로부터 공급되는 액화 냉매를 증발시킴으로써 냉각 작용을 이루는 주지의 증발기에 의해 구성되어 있다.The
이 냉동기(10)는, 냉각용 열교환기(9)의 서리를 제거하는 서리 제거 수단을 구비하고 있다. 이 서리 제거 수단은, 냉매의 흐름을 역전시키는 등에 의해, 컨덴싱 유닛(11)으로부터 냉각용 열교환기(9)에 핫 가스를 흐르게 하여 서리 제거하는 핫 가스 디프로스트로 칭해지는 주지의 구성이다.This
구획벽(8)은 냉각실(2)에 대하여 착탈 가능하게 구성되어 있고, 상기 도어를 열어서, 구획벽(8)을 분리하면 냉각용 열교환기(9)가 냉각실(2)의 피냉각물 출입용 개구로부터 노출되도록 구성되어 있다. 냉각용 열교환기(9)를 세정하기 위해서는, 구획벽(8)을 분리하여 노출 상태로 함으로써, 냉각용 열교환기(9)를 이 복합 냉각 장치(1)에 배치해 둔 세정기(도시하지 않음)를 사용하여 통째로 세정할 수 있다.The
그리고, 냉풍 냉각 수단(5)은, 피냉각물(3)을 냉풍에 의해 냉각시킨다. 이 냉풍 냉각 수단(5)은, 냉각실(2) 내의 공기를 냉각시키기 위한 냉각용 열교환기(9)와, 냉각실(2) 밖에 배치되는 모터(12)에 의해 구동되는 공기 순환 수단으로서 팬(13)을 포함한다.The cold air cooling means 5 cools the object to be cooled 3 by cold air. The cold air cooling means 5 is a fan as air circulation means driven by a
그리고, 냉각실(2)의 구성벽과 구획벽(8) 사이에 제1 개구(또는 간극)(141), 제2 개구(또는 간극)(142)를 설치하여, 냉각실(2) 내에 공기의 순환 경로(부호 생략)를 형성함으로써, 냉풍 냉각 기능을 이루도록 구성하고 있다. 이 실시예 1에서는, 구획벽(8)은 냉각실(2)의 구성벽으로 상기 순환 경로 구성 부재를 구성한다. 그리고, 팬(13)으로부터 나온 공기가 숏 패스되어 되돌아오지 않도록, 팬(13)과 구획벽(8) 및 냉각실(2)의 구성벽 사이에 차폐 부재(도시하지 않음)를 설치하고, 또한 냉각용 열교환기(9)와 구획벽(8) 및 냉각실(2)의 구성벽 사이에도 차폐 부재(도시하지 않음)를 설치하고 있다.Then, a first opening (or gap) 141 and a second opening (or gap) 142 are provided between the constituent wall of the
진공 냉각 수단(4)은, 전기(前期)의 진공 냉각 속도가 빠르고, 후기(後期)에서 진공 냉각 속도가 둔화되는 제1 진공 냉각 특성을 가지는 제1 진공 냉각 수단(41)과, 전기의 진공 냉각 속도가 빠르고, 후기에서 진공 냉각 속도가 둔화되는 제2 진공 냉각 특성을 가지는 제2 진공 냉각 수단(42)으로 구성되어 있다.The vacuum cooling means 4 has the first vacuum cooling means 41 which has a 1st vacuum cooling characteristic in which an electric vacuum cooling rate of an electric is fast, and a vacuum cooling rate is slowed in the latter, and an electric vacuum It is comprised by the 2nd vacuum cooling means 42 which has a 2nd vacuum cooling characteristic in which a cooling rate is fast and a vacuum cooling rate is slowed in a late stage.
제1 진공 냉각 수단(41) 및 제2 진공 냉각 수단(42)은, 구체적으로는, 다음과 같이 구성된다. 즉, 제1 진공 냉각 수단(41)은, 냉각실(2)과 접속되는 감압 라인(15)과, 이 감압 라인(15) 도중에 설치되는 감압 수단으로서의 수봉식 진공 펌 프(16)와, 냉각실(2) 및 진공 펌프(16) 사이에 위치하여 닫을 때 냉각실(2)을 밀폐 유지하는 개폐 밸브(17)를 포함하여 구성된다.Specifically, the first vacuum cooling means 41 and the second vacuum cooling means 42 are configured as follows. That is, the 1st vacuum cooling means 41 is the
감압 라인(15)은, 도 1에 나타낸 바와 같이 냉각실(2)의 저벽의 중앙부와 접속되어 있다. 상기 저벽은, 주위 단부로부터 중앙부를 향하여 하향으로 경사져서 형성되어 있으므로, 감압 라인(15)은, 상기 저벽의 가장 낮은 개소에 접속되어 있다. 이 구성에 의해 후기의 드레인 배출 동작에서, 드레인을 신속하게 배출할 수 있다.The
이 제1 진공 냉각 수단(41)은, 개폐 밸브(17)를 연 상태로 진공 펌프(16)를 작동(운전)시킴으로써 제1 진공 냉각 단계를 실행하도록 구성된다. 개폐 밸브(17)는, 개폐만을 위한 밸브가 되어 있지만, 개방도가 조정 가능한 밸브로 할 수 있다. 감압 라인(15)에는, 필요에 따라 냉각실(2) 방향으로의 흐름을 저지하는 체크 밸브(도시하지 않음)를 설치할 수 있다. 이러한 구성에 의한 제1 진공 냉각 수단(41)의 제1 진공 냉각 특성은, 전기의 진공 냉각 속도가 빠르고, 후기에서 진공 냉각 속도가 둔화되는 것으로 되어 있다.This first vacuum cooling means 41 is configured to execute the first vacuum cooling step by operating (operating) the
또한, 제2 진공 냉각 수단(42)은, 냉각실(2) 내를 저압 하에서 밀폐 상태로서 냉각용 열교환기(9)에 의해 피냉각물(3)로부터의 증기를 응축하는 기능을 가지고, 제2 진공 냉각 단계를 실행하도록 구성된다. 이 제2 진공 냉각 수단(42)을 구성하는 요소는, 냉각실(2), 냉각용 열교환기(9), 개폐 밸브(17) 및 제1 진공 냉각 수단(41)이다. 냉각실(2) 내를 저압 하에서 밀폐 상태로 하기 위해서는, 제1 진공 냉각 단계 후에, 개폐 밸브(17)를 닫음으로써 실현된다. 이러한 구성에 의한 제2 진공 냉각 수단(42)의 제2 진공 냉각 특성은, 상기 제1 진공 냉각 특성과 마찬가지로, 전기의 진공 냉각 속도가 빠르고, 후기에서 진공 냉각 속도가 둔화되는 것으로 되어 있다.Further, the second vacuum cooling means 42 has a function of condensing the vapor from the object to be cooled 3 by the
그리고, 냉풍 냉각 수단(5)의 냉풍 냉각 특성에 대하여 설명하면, 상기 제1 온도 설정값 이상의 온도역의 특성(제1 냉풍 냉각 특성)은, 상기 제1 온도 설정값 이상의 온도 역에서는 피냉각물(3)로부터의 자연 증발이 지배적이므로 진공 냉각 속도보다 빨리, 상기 제2 온도 설정값 이하의 온도 역의 특성(제2 냉풍 냉각 특성)은, 냉풍 냉각 속도가 제1 진공 냉각 수단(41) 및 제2 진공 냉각 수단(42)의 전기의 진공 냉각 속도보다 늦고, 후기의 둔화한 진공 냉각 속도보다 빠른 것으로 하고 있다.And the cold air cooling characteristic of the cold air cooling means 5 is demonstrated, The characteristic (1st cold air cooling characteristic) of the temperature range more than the said 1st temperature setting value is a thing to be cooled in the temperature range more than the said 1st temperature setting value. Since the natural evaporation from (3) is dominant, the characteristics (second cold wind cooling characteristic) of the temperature range below the second temperature set value are faster than the vacuum cooling rate, and the cold wind cooling rate is the first vacuum cooling means 41 and It is supposed to be later than the vacuum cooling rate of electricity of the 2nd vacuum cooling means 42, and faster than the slowed-down vacuum cooling rate of the latter.
이 실시예 1에서는, 초기 품온이 낮은 경우라도, 상기 제2 진공 냉각 단계의 작용이 가능하도록 하기 위하여, 상기 제1 진공 냉각 단계의 중기 또는 후기에 공기 배제 단계를 실행하도록 구성하고 있다. 보다 구체적으로는, 냉각실(2)의 내압력이 진공 펌프(16)의 감압 능력 한계에 대응하는 압력(한계 압력)이 되기 전에, 상기 한계 압력에 해당하는 온도 이상의 40℃의 온수를 냉각실(2) 내로 주입하도록 구성하고 있다. 주입된 온수는, 냉각실(2) 내의 압력이 그 온수의 포화 증기압력 이하까지 감압된 시점으로부터 증발하기 시작하고, 발생한 증기에 의해, 냉각실(2) 내의 공기를 실외로 배출할 수 있다.In the first embodiment, even when the initial product temperature is low, in order to enable the operation of the second vacuum cooling step, the air excluding step is performed in the middle or later stages of the first vacuum cooling step. More specifically, before the internal pressure of the
이 공기 배제 단계에서의 온수 주입의 타이밍은, 상기 제1 진공 냉각 단계 개시로부터의 경과 시간을 타이머(7)에 의해 계측하고, 이 계측값이 설정값(주입 타이밍)이 되었을 때로 하고 있다. 또한, 이 온수의 주입 필요량은, 미리 실험에 의해 냉각실(2)의 용적에 따른 값으로서 구하여 둔다. 상기 온수 주입 타이밍은, 냉각실(2)의 내부 압력이 설정값까지 저하됐을 때로 할 수 있다.The timing of hot water injection in this air removal step is made when the elapsed time from the start of the first vacuum cooling step is measured by the
냉각실(2) 내로의 온수 주입 수단으로서의 온수 공급 수단(18)은, 온수를 냉각실(2) 내로 공급하기 위한 제1 급수 라인(19)과, 온수 공급원(온수기 또는 온수 발생기)(20)과, 온수 공급을 제어하는 제1 급수 밸브(21)를 설치하여 구성되어 있다.The hot water supply means 18 as hot water injection means into the
또한, 냉각실(2)은, 진공 냉각 단계 후에 냉각실(2) 내를 부압으로부터 대기압으로 복압(復壓)하는 복압 수단(22)을 구비하고 있다. 이 복압 수단(22)은, 냉각실(2)에 접속되는 복압 라인(23)과, 이 복압 라인(23) 도중에 설치하는 복압 밸브(24) 및 제균 필터(25)를 포함하여 구성된다. 복압 밸브(24)는, 복압 속도를 조정하기 위해 개방도가 조정 가능한 밸브로 하지만, 개폐만 할 수 있는 밸브로 할 수도 있다. 또한, 복압 라인(23)에는, 냉각실(2) 내로부터 외측 방향으로의 흐름을 저지하는 체크 밸브(도시하지 않음)를 설치할 수 있다.Moreover, the cooling
제1 진공 냉각 수단(41)은, 냉각실(2) 내의 기체를 배출하는 배기 기능에 더하여, 상기 냉풍 냉각 단계 시에 냉각용 열교환기(9)에 의해 발생하는 응축수(드레인)를 냉각실(2) 밖으로 배출하는 드레인 배출 기능도 이루도록 구성되어 있다. 즉, 상기 냉풍 냉각 단계 시에 개폐 밸브(17)를 열고, 진공 펌프(16)를 작동시키는 동작을 간헐적으로 행하도록 구성하고 있다.In addition to the exhaust function for discharging the gas in the
제어기(6)은, 미리 기억된 상기 냉각 프로그램에 의해 제1 진공 냉각 수 단(41), 제2 진공 냉각 수단(42), 온수 공급 수단(18) 및 냉풍 냉각 수단(5)의 작동 등을 제어하도록 구성되어 있다.The
상기 냉각 프로그램 등의 제어를 행하기 위하여, 피냉각물(3)의 품온을 검출하는 품온 센서(26), 냉각실(2) 내의 압력(온도)을 검출하는 실내 압력 센서(27), 냉동기(10)의 냉매 회로의 압력 및 온도를 각각 검출하는 냉매 압력 센서(28), 및 냉매 온도 센서(29)를 구비하고 있다. 이들 센서는, 제어기(6)와 접속되어, 컨덴싱 유닛(11), 모터(12), 진공 펌프(16), 개폐 밸브(17), 제1 급수 밸브(21), 복압 밸브(24) 등을 제어한다.In order to perform the control of the cooling program, the
상기 냉각 프로그램에는, 냉풍 냉각 수단(5)에 의한 제1 냉풍 냉각 단계, 진공 냉각 수단(41, 42)에 의한 진공 냉각 단계 및 냉풍 냉각 수단(5)에 의한 제2 냉풍 냉각 단계를 차례로 행하는 제1 냉각 패턴을 실행하는 프로그램(제1 프로그램), 상기 진공 냉각 단계를 행한 후에 상기 제2 냉풍 냉각 단계를 행하는 제2 냉각 패턴을 실행하는 프로그램(제2 프로그램), 냉풍 냉각 수단(5)에 의한 냉풍 냉각 단계만을 행하는 제3 냉각 패턴을 실행하는 프로그램(제3 프로그램), 상기 진공 냉각 단계만을 행하는 제4 냉각 패턴을 실행하는 프로그램(제4 프로그램), 상기 제1 냉풍 냉각 단계 및 상기 진공 냉각 단계를 차례로 행하는 제5 냉각 패턴을 실행하는 프로그램(제5 프로그램)을 포함하게 하고 있다.In the cooling program, a first cold wind cooling step by the cold wind cooling means 5, a vacuum cooling step by the vacuum cooling means 41 and 42, and a second cold wind cooling step by the cold wind cooling means 5 are sequentially performed. A program for executing one cooling pattern (first program), a program for executing a second cooling pattern for performing the second cold wind cooling step (second program) after performing the vacuum cooling step, and the cold wind cooling means (5). A program for executing the third cooling pattern that performs only the cold air cooling step (third program), a program for executing the fourth cooling pattern that performs only the vacuum cooling step (fourth program), the first cold wind cooling step and the vacuum cooling step The program (5th program) which executes the 5th cooling pattern which performs in order is included.
상기 제1프로그램∼상기 제5 프로그램은, 전술한 바와 같이, 피냉각물(3)의 성상 조건과 초기 품온 조건과 냉각 온도 조건에 따라, 선택할 수 있도록 구성되어 있다.As described above, the first program to the fifth program are configured to be selected in accordance with the property conditions, the initial product temperature conditions, and the cooling temperature conditions of the object to be cooled 3.
즉, 피냉각물(3)이 진공 냉각에 적합한 식품 재료, 즉 수분을 포함하고, 증발이 가능한 식품 재료로서, 틸드 역까지 단시간에 냉각하고자 하는 조건 하에서, 초기 품온이 상기 제1 온도 설정값 이상인 경우에는, 상기 제1 프로그램을 선택하여 실행하고, 초기 품온이 상기 제1 온도 설정값보다 낮은 경우에는, 상기 제2 프로그램을 선택하여 실행한다. 그리고, 피냉각물(3)이 진공 냉각에 적합한 식품 재료로서, 냉동역 보다 높은 틸드 역까지 단시간에 냉각하고자 하는 조건 하에서, 초기 품온이 상기 제1 온도 설정값 이상인 경우에는, 상기 제5 프로그램을 선택하여 실행하고, 초기 품온이 상기 제1 온도 설정값보다 낮은 경우에는, 상기 제4 프로그램을 선택하여 실행한다. 또한, 피냉각물(3)이 진공 냉각에 적합하지 않은 식품 재료나 함유 수분이 증발 불능인 태양의 식품 재료인 경우에는, 상기 제3 프로그램을 선택하여 실행한다.That is, the material to be cooled (3) contains a food material suitable for vacuum cooling, that is, water, and is a food material capable of evaporation. In this case, the first program is selected and executed. When the initial product temperature is lower than the first temperature set value, the second program is selected and executed. Then, when the object to be cooled 3 is a food material suitable for vacuum cooling, and the initial product temperature is equal to or greater than the first temperature set value under a condition to be cooled in a short time to a tilde region higher than the freezing region, the fifth program is executed. If the initial product temperature is lower than the first temperature set value, the fourth program is selected and executed. In addition, when the to-
다음에, 상기 제1 프로그램 및 상기 제2 프로그램에서의 상기 제1 냉풍 냉각 단계로부터 상기 제1 진공 냉각 단계로의 전환 타이밍(이하, 제1 진공 전환 타이밍이라 함), 상기 제1 진공 냉각 단계로부터 상기 제2 진공 냉각 단계로의 전환 타이밍(이하, 제2 진공 전환 타이밍이라 함) 및 상기 제2 진공 냉각 단계로부터 상기 제2 냉풍 냉각 단계로의 전환 타이밍(이하, 냉풍 전환 타이밍이라 함)에 대하여 설명한다.Next, a switching timing (hereinafter referred to as a first vacuum switching timing) from the first cold wind cooling step to the first vacuum cooling step in the first program and the second program, from the first vacuum cooling step Switching timing to the second vacuum cooling step (hereinafter referred to as second vacuum switching timing) and switching timing from the second vacuum cooling step to the second cold wind cooling step (hereinafter referred to as cold wind switching timing) Explain.
즉, 상기 제1 진공 전환 타이밍은, 검출 수단으로서의 품온 센서(26)의 검출값이 상기 제1 전환 설정값이 되었을 때로 하고 있다.That is, the said 1st vacuum switching timing is made when the detection value of the
또한, 상기 제2 진공 전환 타이밍 및 상기 냉풍 전환 타이밍은, 각각 상기 제1 진공 냉각 특성 및 상기 제2 진공 냉각 특성에 입각하여, 미리 실험에 의해 구해 둔다. 상기 제2 진공 냉각 전환 타이밍은, 상기 제1 진공 단계 개시로부터 상기 제1 진공 냉각 단계 후기의 진공 냉각 속도가 상기 제2 냉풍 냉각 단계의 냉풍 냉각 속도 근방에 이를 때까지의 경과 시간(냉각 시간)을 제2 전환 설정값으로서 구해 두고, 검출 수단으로서의 타이머(7)에 의한 계측값이 상기 제2 전환 설정값이 되었을 때로 하고 있다. 또한, 상기 냉풍 전환 타이밍은, 상기 제2 진공 냉각 단계 개시로부터 상기 제2 진공 냉각 단계 후기의 진공 냉각 속도가 상기 제2 냉풍 냉각 단계의 냉풍 냉각 속도 근방에 이를 때까지의 경과 시간(냉각 시간)을 제3 전환 설정값으로서 구해 두고, 타이머(7)에 의한 계측값이 상기 제3 전환 설정값이 되었을 때로 하고 있다.In addition, the said 2nd vacuum switching timing and the said cold wind switching timing are calculated | required previously by experiment based on the said 1st vacuum cooling characteristic and the said 2nd vacuum cooling characteristic, respectively. The second vacuum cooling switching timing is the elapsed time (cooling time) from the start of the first vacuum step until the vacuum cooling rate at the end of the first vacuum cooling step reaches the vicinity of the cold air cooling rate of the second cold air cooling step. Is obtained as the second switching set value, and the value measured by the
상기 제2 전환 설정값 및 상기 제3 전환 설정값은, 냉각 시간(상기 타이머(7)에 의한 계측 시간)에 의하지 않고, 냉각실(2) 내의 압력, 냉각실(2) 내의 온도, 상기 근방에 이르렀을 때의 피냉각물(3)의 온도 중 어느 하나에 의해, 또는 냉각실(2) 내의 압력, 냉각실(2) 내의 온도, 피냉각물(3)의 온도 중 어느 하나의 변화량에 의해 구할 수 있다. 그리고, 실내 압력 센서(25)에 의해 실내 압력 또는 실내 온도를 검출하거나, 품온 센서(7)에 의해 품온을 검출하거나 하여, 검출값이 상기 제2 전환 설정값이 되었을 때, 상기 제1 진공 냉각 단계로부터 상기 제2 진공 냉각 단계로 전환하고, 상기 검출값이 상기 제3 전환 설정값이 되었을 때, 상기 제2 진공 냉각 단계로부터 상기 제2 냉풍 냉각 단계로 전환할 수 있도록 구성할 수 있다. 품온에 의해 상기 제1 전환 설절값∼제3 전환 설정값을 설정하는 경우에는, 각 제1 전환 설정값, 상기 제2 전환 설정값, 제3 전환 설정값을 각각 상기 제1 온도 설정값, 상기 제2 온도 설정값, 제3 온도 설정값으로 할 수 있다. 상기 제1 전환 설정값도 품온 이외의 시간, 실내 압력 또는 실내 온도 등에 의해 설정될 수 있다.The second switching set value and the third switching set value are the pressure in the
그런데, 본 실시예 1에서는, 팬(13)을 제2 영역(82)에 냉각용 열교환기(9)에 대향하도록 배치하고, 냉각실(2) 밖에 배치한 모터(12)에 의해 구동하도록 구성하고 있다. 그러므로, 팬(13)과 모터(12)를 연결하고 냉각실(2) 벽을 관통하는 부분에서, 진공 냉각 단계 시에 진공 누출이 생기지 않도록, 모터(12)를 냉각실(2) 내 공간에 대하여 기밀하게 차단하는 시일 수단(50)을 구비하고 있다.However, in the first embodiment, the
시일 수단(50)을 도 2에 기초하여 설명한다. 팬(13)은, 냉각실(2)의 실벽(51)을 관통하는 회전축(52)에 의해 모터(12)와 연결된다. 회전축(52)은, 모터(12)의 모터 축(53) 및 팬(13)과 각각 커플링(54) 및 팬 보스(55)에 의해 착탈 가능하게 연결되어 있다. 이 커플링(54)은, 나사(부호 생략)에 의해 착탈 가능하도록 구성되어 있다. 팬 보스(55)는, 팬(13)과 일체적으로 설치되어 있다.The sealing means 50 is demonstrated based on FIG. The
시일 수단(50)은, 회전축(52)을 그 좌우 양 단부에서 지지하는 제1 베어링(56) 및 제2 베어링(57)과, 제1 베어링(56) 및 제2 베어링(57)의 위치 결정을 이루고, 커플링(54)을 수용하고, 또한 모터(12)를 고정하는 고정통(58)과, 이 고정통(58)의 냉각실(2) 측의 단부를 액밀, 또한 기밀하게 실링하는 시일 부재(59)에 의해 주로 구성된다.The sealing means 50 determines the positioning of the
제1 베어링(56) 및 제2 베어링(57)은, 고정통(58)에 형성된 제1 관통구 멍(60) 내에 위치 결정되고 고정된다. 그리고, 이 제1 베어링(56) 및 제2 베어링(57)은, 회전축(52)의 회전 운동을 원활하게 하고, 회전 정밀도를 유지함과 동시에 중력 방향의 하중을 지지하는 기능을 가진다.The
고정통(58)은, 실벽(51)에 형성된 제2 관통구멍(61)을 관통하여 고정되어 있다. 이 고정통(58)의 실벽(51)으로의 고정 및 모터(12)와의 고정은, 각각 고정통(58)과 일체적으로 설치된 제1 플랜지(62)와 제2 플랜지(63)를 사용하여 행해진다. 제2 관통구멍(61)의 내경은, 고정통(58)의 외경보다 약간 크게 형성되고, 고정통(58)의 삽입통과를 용이하게 하고 있다.The fixed
즉, 제1 플랜지(62)를 환형의 플랜지용 패킹(70)을 통하여 실벽(51)에 형성된 제3 플랜지(64)에 접합하여, 각각 볼트 및 너트(도시하지 않음)에 의해 고정함으로써, 고정통(58)을 실벽(51)에 착탈할 수 있도록 고정한다. 고정통(58)과 제2 관통구멍(61) 사이의 액밀하면서 기밀한 시일은, 제1 플랜지(62), 플랜지용 패킹(70) 및 제3 플랜지(64)에 의해 실현되고 있고, 제1 플랜지(62), 플랜지용 패킹(70) 및 제3 플랜지(64)는, 시일 수단(50)을 구성하고 있다.That is, the
또한, 제2 플랜지(63)를 모터(12)의 케이스의 일부로서 형성되는 제4 플랜지(65)에 접합하여, 각각 볼트 및 너트(도시하지 않음)에 의해 고정함으로써, 고정통(58)을 실벽(51)에 착탈할 수 있도록 고정한다. 고정통(58)은, SUS에 의해 형성되지만, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the fixing
실링 부재(59)는, 회전축(52)과 고정통(58)의 제1 관통구멍(60) 사이에 형성되는 간극을 액밀하면서 기밀하게 시일(밀봉)하기 위한 부재이다. 이 시일 부 재(59)는, 밀봉판(66), 제1 환형 패킹(67), 제2 환형 패킹(68) 및 가압판(69)을 포함한다.The sealing
밀봉판(66)은, 회전축(52)이 관통되는 제3 관통구멍(71)을 가지고, 제1 관통구멍(60)의 냉각실(2)에 노출되는 단부를 밀봉하도록, 고정통(58)의 단부에 형성된 오목부(72)에 장착된다.The sealing
제1 환형 패킹(67)은, 밀봉판(66)의 제3 관통구멍(71)과 회전축(52) 사이를 실링하도록, 제3 관통구멍(71)의 구성 면에 장착된다. 이 제1 환형 패킹(67)은, 회전축(52)을 회전 가능하게 실링하는 회전 시일이다. 제2 환형 패킹(68)은, 밀봉판(66)의 외주면과 오목부(72) 사이를 실링하도록 밀봉판(66)의 외주면에 장착된다. 이 제2 환형 패킹(68)은, 실리콘 고무제의 O(오)링으로 구성된다.The first annular packing 67 is attached to the configuration surface of the third through
가압판(69)은, 밀봉판(66)을 오목부(72)에 가압하여 고정하도록, 고정통(58)의 냉각실(2)에 노출되는 단면에 나사(73)에 의해 착탈 가능하게 고정된다.The
또한, 고정통(58)에는, 커플링(54)과 회전축(52)의 연결 또는 비연결을 고정통(58)의 바깥쪽으로부터 가능하게 하기 위한 조작 구멍(74)이 형성되어 있다.Moreover, the fixing
또한, 도 1을 참조하여, 냉각용 열교환기(9)와 컨덴싱 유닛(11)을 접속하는 냉매 배관(39, 39)이 냉각실(3)의 실벽(51)을 관통하는 개소는, 시일 패킹(75)에 의해 액밀하면서 기밀하게 밀봉되어 있다. 이 시일 패킹(75)은, 컴프레션 피팅으로 할 수 있다.In addition, with reference to FIG. 1, the place where the refrigerant pipes 39 and 39 which connect the
이하에서, 본 실시예 1의 동작을 도 1∼도 7에 기초하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the first embodiment will be described based on FIGS. 1 to 7.
<준비 단계><Preparation phase>
사용자는, 상기 도어를 열어서 냉각실(2) 내로 피냉각물(3)을 수용하고, 상기 도어를 닫아서 밀폐 상태로 한다. 이 상태에서는, 개폐 밸브(17), 제1 급수 밸브(21) 및 복압 밸브(24)는, 모두 닫힌 상태이며, 모터(12), 진공 펌프(16), 컨덴싱 유닛(11)은, 모두 작동(운전) 정지 상태이다. 증기 발생원(20)은, 미리 작동 상태로 해 둘 수 있다.The user opens the door to accommodate the object to be cooled 3 into the
<냉각 프로그램의 선택><Selection of cooling program>
이 상태에서, 사용자는, 운전 스위치(도시하지 않음)에 의해 운전을 개시한 후, 상기 제1 프로그램∼상기 제5 프로그램을 선택한다. 이 선택은, 초기 품온과 설정 냉각 온도와 피냉각물(3)의 종류에 따라 행할 수 있다.In this state, the user selects the first program to the fifth program after starting operation by an operation switch (not shown). This selection can be performed according to the initial product temperature, the set cooling temperature, and the kind of the object to be cooled 3.
이 선택에 의해, 도 3을 참조하여, 처리 단계 S1(이하, 처리 단계 SN은, 간단하게 SN이라 함)에서, 상기 제1 프로그램∼상기 제5 프로그램이 선택되면, 각각 S2∼S6에 의해 제1 프로그램∼상기 제5 프로그램이 실행된다. 이하, 각 운전 프로그램에 의한 동작을 설명한다.With this selection, referring to FIG. 3, when the first program to the fifth program are selected in processing step S1 (hereinafter, the processing step SN is simply referred to as SN), each of S2 to S6 is used. One program to the fifth program are executed. The operation by each operation program will be described below.
<제1 프로그램: 냉풍 냉각→진공 냉각→냉풍 냉각 전환><1st program: cold wind cooling → vacuum cooling → cold wind cooling switching>
상기 제1 프로그램은, 초기 품온이 약 70℃ 이상이며, 설정 냉각 온도가 10℃ 이하이고, 피냉각물(3)이 수분을 포함하며, 이 수분이 증발 가능한 식품 재료의 냉각에 적합하다. 지금, 초기 품온을 90℃, 설정 냉각 온도를 3℃로 한다.In the first program, the initial product temperature is about 70 ° C. or more, the set cooling temperature is 10 ° C. or less, and the object to be cooled 3 contains water, and this moisture is suitable for cooling of food materials which can be evaporated. Now, initial stage temperature is 90 degreeC and set cooling temperature is 3 degreeC.
(제1 냉풍 냉각 단계)(1st cold wind cooling step)
이 제1 프로그램이 선택되면, 도 4의 처리 단계가 실행된다. 제1 냉풍 냉각 단계 S21에서는, 개폐 밸브(17), 제1 급수 밸브(21) 및 복압 밸브(24)를 닫아서, 진공 펌프(16)를 정지시키고, 또한 컨덴싱 유닛(11) 및 팬(13)을 작동시킨다. 이에 따라, 냉각실(2) 내에서 팬(13)→냉각용 열교환기(9)→제2 개구(142)→피냉각물(3)→제1 개구(141)→팬(13)의 일점 파선 화살표로 나타낸 냉풍 순환류가 형성된다. 이 순환류에 의해, 냉각실(2) 내의 공기는, 냉각용 열교환기(9)에 의해 냉각되어 온도가 저하되고, 피냉각물(3)을 냉각시킨다. 이러한 냉풍 냉각에 의해, 품온이 약 70℃로 될 때까지 냉각된다. 품온이 70℃까지 저하된 것을 품온 센서(26)에 의해 검출하면, 제1 냉풍 냉각 단계 S21을 종료한다.When this first program is selected, the processing step of Fig. 4 is executed. In the first cold wind cooling step S21, the opening / closing
이 제1 냉풍 냉각 단계 S21은, 컨덴싱 유닛(11)을 작동시키지 않고, 복압 수단(22) 및 개폐 밸브(17)를 열고, 진공 펌프(16)를 작동시킴으로써, 외기를 냉각실(2)에 도입하면서, 감압 라인(15)을 통해 배출함으로써, 외기에 의해 피냉각물(3)을 냉각(외기 도입 냉각)하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 팬(13)의 작동은, 필요에 따라 행할 수 있다.The first cold wind cooling step S21 opens the pressure-reducing
(제1 진공 냉각 단계)(First vacuum cooling stage)
상기 제1 냉풍 냉각 단계 S21이 종료하면, S22로 이행하여, 상기 제1 진공 냉각 단계가 행해진다. 이 제1 진공 냉각 단계 S22는, 다음과 같이 행해진다. 개폐 밸브(17)를 열고, 제1 급수 밸브(21)를 닫으며, 복압 밸브(24)를 닫고, 진공 펌프(16)를 작동시킨다. 그러면 냉각실(2) 내의 기체는, 감압 라인(15)을 통해 실외로 배출된다. 냉각실(2) 내의 압력은, 상기 제1 진공 냉각 특성에 따라 저하되고, 이 압력 저하에 따라 피냉각물(3)로부터의 증기의 증발에 의해, 피냉각물(3)의 온도가 70℃로부터 저하되어 간다. 이 품온 저하 속도는, 초기에 급속하며, 온도의 저하와 더불어, 후기에 둔화되어 간다.When the first cold wind cooling step S21 ends, the process proceeds to S22 where the first vacuum cooling step is performed. This first vacuum cooling step S22 is performed as follows. The opening / closing
이 제1 진공 냉각 단계에서, 타이머(7)의 계측값이 상기 주입 타이밍이 되면 제어기(6)는, 제1 급수 밸브(21)를 소정 시간 동안만 열고, 온수 공급원(20)으로부터 냉각실(2) 내로 소정량의 온수를 공급한다. 그리고, 냉각실(2) 내의 압력이 이 온수의 포화 증기압력 이하까지 감압되면, 공급된 온수가 증발하기 시작한다. 이와 같이 하여 발생된 증기와 함께 냉각실(2) 내의 공기가 감압 라인(15)을 통해 실외로 배출된다. 이와 같이 하여, 냉각실(2) 내의 공기 배제가 행해진다.In this first vacuum cooling step, when the measured value of the
그리고, 타이머(7)에 의한 계측 시간이 상기 제2 전환 설정값에 도달하면, S23의 제2 진공 냉각 단계로 이행한다. 이 이행 시점에서의 진공 냉각 속도는, 냉풍 냉각 수단(5)의 냉풍 냉각 특성에 의한 냉각 속도보다 낮아져 있다. 또한, 이 이행 시점의 품온은, 약 20℃이다.And when the measurement time by the
(제2 진공 냉각 단계)(Second vacuum cooling stage)
상기 제2 진공 냉각 단계 S23에서는, 개폐 밸브(17), 제1 급수 밸브(21) 및 복압 밸브(24)를 닫고, 진공 펌프(16)를 정지시키고, 또한 컨덴싱 유닛(11)을 작동시킨다. 컨덴싱 유닛(11)의 작동에 의해, 냉각용 열교환기(9) 내의 온도를 약 -10℃로 한다. 이 컨덴싱 유닛(11)에 의한 냉각용 열교환기(9)의 온도 저하에는 기동으로부터 소정 시간을 필요로 하므로, 상기 제1 전환 설정값의 소정 시간 전에 컨덴싱 유닛(11)을 기동시켜 두는 것이 바람직하다.In the second vacuum cooling step S23, the opening / closing
이 제2 진공 냉각 단계 S23에서는, 냉각실(2) 내는, 저압으로 밀봉되고, 냉각실(2) 내의 증기는, 냉각용 열교환기(9)에 이동하여, 거기서 응축되고, 냉각 실(2) 내의 압력은, 저압 상태를 유지한다. 그 결과, 피냉각물(3)로부터 증기가 연속적으로 발생하고, 품온이 저하되어 간다. 이 품온 저하는, 상기 제2 진공 냉각 특성에 따라 행해지고, 초기에 급속하게 행해지고, 온도의 저하와 더불어, 후기에 저하 속도가 둔화되어 간다. 타이머(7)에 의한 계측 시간이 상기 제3 전환 설정값에 도달하면, S24의 복압 단계로 이행한다. 이 이행 시점에서의 진공 냉각 속도는, 냉풍 냉각 수단(5)의 제2 냉풍 냉각 특성에 의한 냉각 속도보다 낮아지고 있다. 또한, 이 이행 시점의 품온은, 약 10℃이다.In the second vacuum cooling step S23, the inside of the
상기 제2 진공 냉각 단계 S23에서, 냉각용 열교환기(9)에 착상되면, 제어기(6)은 서리 제거 동작을 행한다. 착상은, 냉매 압력 센서(28) 또는 냉매 온도 센서(29)에 의해 냉동기(10)의 저압 측의 압력 또는 온도를 검출함으로써 행하고, 검출값이 착상으로 판정할 수 있는 설정값이 되면 핫 가스를 냉각용 열교환기(9)에 공급함으로써 서리 제거가 행해진다. 이 서리 제거 동작에 의해, 냉각용 열교환기(9)의 응축 작용을 양호하게 유지할 수 있고, 상기 제2 진공 냉각 단계에 의한 냉각을 착상에 의한 영향을 받지 않고 효과적으로 행할 수 있다.In the second vacuum cooling step S23, when the
(복압 단계)(Double pressure step)
상기 복압 단계 S24는, 복압 밸브(24)를 개방함으로써 행한다. 이에 따라, 외기가 복압 라인(23)을 통해 냉각실(2) 내로 도입되고, 냉각실(2) 내가 대기압으로 복귀한다. 이 복압 단계는, 실내 압력 센서(27)에 의해 검출되고, 대기압을 검출하면, 복압 단계를 종료하고, S25의 제2 냉풍 냉각 단계로 이행한다. 본 실시예 1에서는, 복압 단계중에는, 컨덴싱 유닛(11)의 작동을 계속하고, 팬(13)의 작동을 정지시켜 둔다. 그러나, 필요에 따라 컨덴싱 유닛(11)의 작동을 정지시키고, 팬(13)을 작동시키도록 구성할 수도 있다.The pressure reduction step S24 is performed by opening the
(제2 냉풍 냉각 단계)(Second cold wind cooling stage)
상기 제2 냉풍 냉각 단계 S25에서는, 상기 제1 냉풍 냉각 단계 S21과 마찬가지로, 개폐 밸브(17), 제1 급수 밸브(21) 및 복압 밸브(24)를 닫고, 진공 펌프(16)를 정지시키고, 또한 컨덴싱 유닛(11) 및 팬(13)을 작동시킨다. 이에 따라, 냉각실(2) 내에서 팬(13)→냉각용 열교환기(9)→제2 개구(142)→피냉각물(3)→제1 기 개구(141)→팬(13)의 일점 파선 화살표로 나타낸 냉풍 순환류가 형성된다. 이 순환류에 의해, 냉각실(2) 내의 공기는, 냉각용 열교환기(9)에 의해 냉각되어 온도가 저하되고, 피냉각물(3)을 대류 전열에 의해 냉각시킨다. 이러한 냉풍 냉각에 의해, 품온이 약 3℃가 될 때까지 냉각된다. 품온이 3℃까지 저하된 것을 품온 센서(26)에 의해 검출하면, 제2 냉풍 냉각 단계 S25를 종료한다.In the second cold wind cooling step S25, similarly to the first cold wind cooling step S21, the opening / closing
이 제2 냉풍 냉각 단계 S25에서는, 피냉각물(3) 및 냉각용 열교환기(9)의 표면으로부터 응축수(드레인)가 발생하고, 냉각실(2) 내 저부에 저류된다. 이 드레인은, 다음과 같이 하여 배출된다. 개폐 밸브(17)를 열고, 진공 펌프(16)를 작동시킨다. 그러면 상기 드레인은, 감압 라인(15)을 통해 냉각실(2) 밖으로 배출된다. 이 드레인 배출 시, 복압 밸브(24)를 개방함으로써, 드레인의 배출을 스무스하게 행할 수 있다. 상기 제1 냉풍 냉각 단계 S21에서 발생한 드레인도, 마찬가지로 하여 냉각실(2) 밖으로 배출된다. 이 드레인 배출 동작은, 본 실시예 1에서는, 제어기(6)에 의해 간헐적으로 실행되지만, 드레인의 저류를 검출하여, 상기 드레인 배출 동작을 행하도록 구성할 수 있다.In this second cold wind cooling step S25, condensed water (drain) is generated from the surfaces of the object to be cooled 3 and the
(냉각 운전 종료)(Cooling end)
이 제2 냉풍 냉각 단계 S25가 종료하면, 사용자는, 상기 운전 스위치를 조작하여, 냉각 운전을 정지시키고, 냉각실(2) 내의 피냉각물(3)을 취출(取出)할 수 있다. 물론, 상기 제2 냉풍 냉각 단계 종료 후에도, 피냉각물(3)의 냉장을 위해 상기 제2 냉풍 냉각 단계를 계속할 수 있다.When the second cold wind cooling step S25 is completed, the user can operate the above operation switch to stop the cooling operation and take out the object to be cooled 3 in the
이와 같이, 이 제1 프로그램에서는, 상기 제1 냉풍 냉각 단계 S21에 의해, 피냉각물(3)을 대강 식힌다. 품온이 약 70℃ 이상에서는, 피냉각물(3)의 온도가 높고, 피냉각물(3)로부터의 자연 증발이 주로 이루어지므로, 진공 냉각 수단(4)을 작동시키는 것에 의한 진공 냉각이 효과적으로 행해지지 않는다. 이 제1 프로그램에서는, 진공 냉각이 아니라, 냉풍 냉각에 의해 대강 식히고 있으므로, 효과적인 피냉각물(3)의 냉각을 행할 수 있고, 전체 냉각 시간을 단축할 수 있다.In this manner, in the first program, the object to be cooled 3 is roughly cooled by the first cold wind cooling step S21. When the product temperature is about 70 ° C. or higher, the temperature of the object to be cooled 3 is high and natural evaporation from the object to be cooled 3 mainly takes place, so that vacuum cooling by operating the vacuum cooling means 4 is effectively performed. Don't. In this first program, the cooling of the object to be cooled 3 can be performed effectively by cooling by cold wind cooling instead of vacuum cooling, and the overall cooling time can be shortened.
<제2 프로그램: 진공 냉각→냉풍 냉각 전환><2nd program: vacuum cooling → cold air cooling switching>
상기 제2 프로그램은, 초기 품온이 약 70℃ 이하이며, 설정 냉각 온도가 약 10℃ 이하이며, 피냉각물(3)이 수분을 포함하고, 그 수분이 증발 가능한 식품 재료의 냉각에 적합하다. 지금, 초기 품온을 65℃, 설정 냉각 온도를 3℃라 한다.The said 2nd program is suitable for the cooling of the foodstuff whose initial product temperature is about 70 degrees C or less, the set cooling temperature is about 10 degrees C or less, and the to-
이 제2 프로그램이 선택되면, 도 5에 나타내는 처리 순서가 실행된다. 즉, 제1 진공 냉각 단계 S31→제2진공 냉각 단계 S32→복압 단계 S33→냉풍 냉각 단계 S34가 차례로 실행된다.If this second program is selected, the processing sequence shown in Fig. 5 is executed. In other words, the first vacuum cooling step S31? Second vacuum cooling step S32? Back pressure step S33? Cold air cooling step S34 is sequentially performed.
이 제2 프로그램에서, 상기 제1 프로그램과 상이한 점은, 도 4의 제1 냉풍 냉각 단계 S21을 삭제한 점이다.The difference from the first program in this second program is that the first cold wind cooling step S21 in FIG. 4 is deleted.
도 5의 제1 진공 냉각 단계 S31, 제2 진공 냉각 단계 S32, 복압 단계 S33, 냉풍 냉각 단계 S34는, 각각 도 4의 제1 진공 냉각 단계 S22, 제2 진공 냉각 단계 S23, 복압 단계 S24, 제2 냉풍 냉각 단계 S25에 해당하므로, 그 설명을 생략한다. 또한, 상기 제1 진공 냉각 단계로부터 상기 제2 진공 냉각 단계로의 전환 타이밍, 상기 제2 진공 냉각 단계로부터 상기 냉풍 냉각 단계(복압 단계를 포함함)로의 전환 타이밍 및 상기 제1 진공 냉각 단계에서의 공기 배제 단계 개시의 타이밍은, 각각 상기 제1 프로그램의 제2 진공 전환 타이밍, 상기 냉풍 전환 타이밍, 제1 진공 냉각 단계에서의 공기 배제 단계 개시의 타이밍과 같으므로 그 설명을 생략한다.The first vacuum cooling step S31 of FIG. 5, the second vacuum cooling step S32, the pressure reduction step S33, and the cold wind cooling step S34 are respectively the first vacuum cooling step S22, the second vacuum cooling step S23, the pressure reduction step S24, and the first pressure cooling step S24. Since it corresponds to 2 cold air cooling step S25, the description is abbreviate | omitted. In addition, the timing of switching from the first vacuum cooling step to the second vacuum cooling step, the timing of switching from the second vacuum cooling step to the cold wind cooling step (including the pressure reducing step), and the first vacuum cooling step Since the timing of the start of the air exclusion step is the same as the timing of the start of the air exclusion step in the first vacuum cooling step, the second vacuum changeover timing of the first program, and the first vacuum cooling step, the description thereof is omitted.
<제3 프로그램: 냉풍 냉각><Third Program: Cold Air Cooling>
상기 제3 프로그램은, 피냉각물(3)이 수분을 포함하지 않는 식품 재료나, 수분을 포함하더라도 그 수분을 증발할 수 없도록 포장되어 있는 식품 재료의 냉각에 적합하다.The third program is suitable for cooling the food material to be cooled (3) containing no moisture or a packaged food material such that moisture cannot evaporate even if it contains water.
이 제3 프로그램이 선택되면, 도 3의 냉풍 냉각 단계 S4가 실행된다. 이 냉풍 냉각 단계 S4는, 상기 제1 프로그램(도 4)의 제1 냉풍 냉각 단계 S21과 마찬가지로, 개폐 밸브(17), 제1 급수 밸브(21) 및 복압 밸브(24)를 닫고, 진공 펌프(16)를 정지시키고, 또한 컨덴싱 유닛(11) 및 팬(13)을 작동시켜 행해진다. 즉, 도 1의 일점 파선 화살표로 나타낸의 냉풍 순환류가 형성되고, 이 냉풍 순환류에 의해, 피냉각물(3)을 냉각시킨다. 이 냉풍 냉각 단계 S4는, 품온 센서(26)에 의한 검출값이 설정 냉각 온도가 됨으로써 종료된다.If this third program is selected, cold wind cooling step S4 of FIG. 3 is executed. This cold wind cooling step S4 closes the opening / closing
<제4 프로그램: 진공 냉각>Fourth program: vacuum cooling
상기 제4 프로그램은, 초기 품온이 약 70℃ 이하이며, 상기 설정 냉각 온도가 약 10℃ 이상이며, 피냉각물(3)이 수분을 포함하고, 이 수분이 증발 가능한 식품 재료의 냉각에 적합하다. 지금, 초기 품온을 65℃로 하고, 상기 설정 냉각 온도를 15℃로 한다.In the fourth program, the initial product temperature is about 70 ° C. or lower, the set cooling temperature is about 10 ° C. or higher, and the object to be cooled 3 contains water, and this moisture is suitable for cooling the food material capable of evaporating. . Now, initial stage temperature is made into 65 degreeC, and the said preset cooling temperature is made into 15 degreeC.
이 제4 프로그램이 선택되면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1 진공 냉각 단계 S51→제2 진공 냉각 단계 S52→복압 단계 S53이 차례로 실행된다.When the fourth program is selected, as shown in Fig. 6, the first vacuum cooling step S51-> second vacuum cooling step S52-pressure-reducing step S53 are executed in sequence.
이 제4 프로그램에서, 상기 제1 프로그램과 상이한 점은, 도 4의 제1 냉풍 냉각 단계 S21 및 제2 냉풍 냉각 단계 S25를 삭제하고, 상기 제2 진공 냉각 단계(52)의 종료를 품온이 15℃가 된 타이밍으로 하고 있는 점이다.In this fourth program, the difference from the first program is that the first cold wind cooling step S21 and the second cold wind cooling step S25 in FIG. 4 are deleted, and the end temperature of the second
이하의 설명에서는, 도 6의 제1 진공 냉각 단계 S51, 제2 진공 냉각 단계 S52, 복압 단계 S53는, 각각 도 4의 제1 진공 냉각 단계 S22, 제2 진공 냉각 단계 S23, 복압 단계 S24에 해당되므로, 그 설명을 생략한다. 또한, 상기 제1 진공 냉각 단계 S51로부터 상기 제2 진공 냉각 단계 S52로의 제2 진공 전환 타이밍, 상기 제1 진공 냉각 단계에서의 공기 배제 단계 개시의 타이밍은, 각각 상기 제1 프로그램의 상기 제2 진공 전환 타이밍, 제1 진공 냉각 단계 S51에서의 공기 배제 단계 개시의 타이밍과 같으므로, 그 설명을 생략한다. 이하, 상기 제4 프로그램에서 상기 제1 프로그램과 상이한 부분을 주로 설명한다.In the following description, the first vacuum cooling step S51, the second vacuum cooling step S52, and the pressure reduction step S53 of FIG. 6 correspond to the first vacuum cooling step S22, the second vacuum cooling step S23, and the pressure reduction step S24 of FIG. 4, respectively. The description thereof will be omitted. Further, the second vacuum switching timing from the first vacuum cooling step S51 to the second vacuum cooling step S52 and the timing of the start of the air releasing step in the first vacuum cooling step are respectively the second vacuum of the first program. Since the switching timing is the same as the timing of the start of the air removing step in the first vacuum cooling step S51, the description thereof is omitted. Hereinafter, portions different from the first program in the fourth program will be mainly described.
도 6에서, 상기 제1 진공 냉각 단계 S51 및 상기 제2 진공 냉각 단계 S52는, 도 4의 상기 제1 프로그램과 마찬가지로 행해진다. 상기 제2 진공 냉각 단계 S52 에서, 품온 센서(26)에 의한 검출값이 15℃가 되면, 상기 제2 진공 냉각 단계 S52를 종료하고, 상기 제1 프로그램과 마찬가지로 상기 복압 단계 S53을 실행하여, 냉각 운전을 종료한다.In FIG. 6, the first vacuum cooling step S51 and the second vacuum cooling step S52 are performed similarly to the first program of FIG. 4. In the second vacuum cooling step S52, when the detected value by the
<제5 프로그램: 냉풍 냉각→진공 냉각><Fifth Program: Cold Air Cooling → Vacuum Cooling>
상기 제5 프로그램은, 초기 품온이 약 70℃ 이상, 설정 냉각 온도가 10℃ 이상이며, 피냉각물(3)이 수분을 포함하고, 이 수분이 증발 가능한 식품 재료의 냉각에 적합하다. 지금, 초기 품온을 90℃, 설정 냉각 온도를 15℃로 한다.In the fifth program, the initial product temperature is about 70 ° C. or higher, the set cooling temperature is 10 ° C. or higher, and the object to be cooled 3 contains water, and the moisture is suitable for cooling the food material capable of evaporating. Now, initial stage temperature is 90 degreeC and set cooling temperature is 15 degreeC.
이 제5 프로그램이 선택되면, 도 7에 나타내는 처리 순서가 실행된다. 즉, 냉풍 냉각 단계 S61→제1진공 냉각 단계 S62→제2진공 냉각 단계 S63→복압 단계 S64가 차례로 실행된다.When this fifth program is selected, the processing sequence shown in Fig. 7 is executed. In other words, cold air cooling step S61? First vacuum cooling step S62? Second vacuum cooling step S63? Back pressure step S64.
이 제5 프로그램에서, 도 4의 상기 제1 프로그램과 상이한 점은, 도 4의 상기 제2 냉풍 냉각 단계 S25를 삭제한 점이다.In this fifth program, a difference from the first program in FIG. 4 is that the second cold wind cooling step S25 in FIG. 4 is deleted.
이하의 설명에서는, 도 7의 냉풍 냉각 단계 S61, 제1 진공 냉각 단계 S62, 제2 진공 냉각 단계 S63, 복압 단계 S64는, 각각 도 4의 제1 냉풍 냉각 단계 S21, 제1 진공 냉각 단계 S22, 제2 진공 냉각 단계 S23, 복압 단계 S24에 해당하므로, 그 설명을 생략한다. 또한, 상기 냉풍 냉각 단계 S61로부터 상기 제1 진공 냉각 단계 S62로의 전환 타이밍, 상기 제1 진공 냉각 단계 S62로부터 상기 제2 진공 냉각 단계 S63로의 전환 타이밍 및 상기 제1 진공 냉각 단계 S62에서의 공기 배제 단계 개시의 타이밍은, 도 4의 제1 프로그램과 같으므로, 그 설명을 생략한다.In the following description, the cold air cooling step S61 of FIG. 7, the 1st vacuum cooling step S62, the 2nd vacuum cooling step S63, and the pressure reduction step S64 are respectively the 1st cold wind cooling step S21, the 1st vacuum cooling step S22, Since it corresponds to 2nd vacuum cooling step S23 and back pressure step S24, the description is abbreviate | omitted. In addition, the switching timing from the cold wind cooling step S61 to the first vacuum cooling step S62, the switching timing from the first vacuum cooling step S62 to the second vacuum cooling step S63, and the air excluding step in the first vacuum cooling step S62. Since the timing of start is the same as that of the 1st program of FIG. 4, the description is abbreviate | omitted.
이상과 같이 구성되는 실시예 1에 의하면, 다음의 작용 효과를 얻을 수 있 다. 상기 진공 냉각 단계를 제1 진공 냉각 수단(41)에 의한 외부 콜드 트랩을 사용한 제1 진공 냉각 단계와 제2 진공 냉각 수단(42)에 의한 내부 콜드 트랩을 사용한 제2 진공 냉각 단계의 2단계로 행하고 있으므로, 진공 냉각 수단(4)의 감압 수단을 간소하게 할 수 있다. 또한, 진공 냉각 개시 당초부터 과대한 냉각 능력으로 진공 냉각시키는 것과 비교하여, 진공 냉각 수단의 작동에 필요한 에너지를 삭감할 수 있고, 또한 급격한 냉각으로 피냉각물의 품질 저하가 문제가 되는 식품 재료에서는, 품질의 저하를 억제할 수 있다.According to Example 1 comprised as mentioned above, the following effect is acquired. The vacuum cooling step is performed in two stages: the first vacuum cooling step using the external cold trap by the first vacuum cooling means 41 and the second vacuum cooling step using the internal cold trap by the second vacuum cooling means 42. Since it carries out, the pressure reduction means of the vacuum cooling means 4 can be simplified. In addition, compared with vacuum cooling with excessive cooling capacity from the beginning of vacuum cooling start, in the food material which can reduce the energy required for the operation of the vacuum cooling means, and the quality of the object to be cooled is suddenly cooled, The degradation of quality can be suppressed.
또한, 상기 제1 진공 냉각 단계 중에 공기 배제 단계를 행하고 있으므로, 상기 제2 진공 냉각 단계에서의 냉각용 열교환기(9)의 표면에서의 증기의 응축을 효율적으로 행할 수 있다.In addition, since the air removal step is performed during the first vacuum cooling step, condensation of steam on the surface of the
또한, 냉풍 냉각용 냉각용 열교환기(9)를 제2 진공 냉각 수단(42)의 증기 응축용의 콜드 트랩과 겸용하고 있으므로, 진공 냉각 수단의 설비를 간소화할 수 있고, 복합 냉각 장치의 초기 비용을 저감할 수 있다.Moreover, since the
또한, 피냉각물(3)이 진공 냉각에 적합한 식품 재료를 틸드 역까지 단시간에 냉각하고자 하는 경우에는, 초기 품온에 따라 상기 제1 프로그램과 상기 제2 프로그램을 선택하여 실행함으로써, 피냉각물(3)을 단시간에 냉각할 수 있다. 또한, 피냉각물(3)이 진공 냉각에 적합한 식품 재료로서, 냉동역 보다 높은 온도역까지 단시간에 냉각하고자 하는 경우에는, 초기 품온에 따라 상기 제4 프로그램과 상기 제5 프로그램을 선택하여 실행함으로써, 마찬가지로 피냉각물(3)을 단시간에 냉각할 수 있다. 또한, 피냉각물(3)이 진공 냉각에 적합하지 않은 식품 재료나 함유 수분이 증발 불능한 태양의 경우는, 상기 제3 프로그램을 선택하여 실행함으로써, 단시간에 냉각할 수 있다. 이와 같이, 상기 제1 프로그램∼제5 프로그램을 선택함으로써, 피냉각물(3)의 성상, 초기 품온 및 설정 냉각 온도에 따른 냉각을 실현할 수 있고, 1대의 냉각 장치로 각종 냉각을 단시간에, 고품질에 의해 실현할 수 있다.In addition, when the to-
[실시예 2]Example 2
다음에, 본 발명의 실시예 2의 복합 냉각 장치(1)를 도 8에 기초하여 설명한다. 본 실시예 2는, 진공 냉각 수단(4)을 제1 진공 냉각 수단(41)과 제2 진공 냉각 수단(42)으로 구성하는 등의 점에서 상기 실시예 1과 구성을 동일하게 하고 있고, 이하에서 상이한 부분을 주로 설명한다.Next, the
본 실시예 2에서, 상기 실시예 1과 상이한 점은, 상기 제1 진공 냉각 수단(41)의 구성이다. 상기 실시예 1에서는, 제1 진공 냉각 수단(41)의 감압 수단을 감압 라인(15), 개폐 밸브(17) 및 진공 펌프(16)로 하였으나, 본 실시예 2에서는, 이들 구성 요소에 더하여, 진공 펌프(16)의 상류 측에 응축용 열교환기(31)를 설치한 점이다. 개폐 밸브(17)는, 응축용 열교환기(31)와 냉각실(2) 사이에 설치되어 있다. 응축용 열교환기(41)에는 제2 급수 라인(32)이 접속된다. 그리고, 제2 급수 라인(32)에 설치된 제2 급수 밸브(33)의 개폐에 의해 응축용 열교환기(31)로의 통수(通水)가 제어되고, 이 응축용 열교환기(31)의 작동이 제어된다. 제2 급수 밸브(33)는, 제어기(6)에 의해 제어된다.In the second embodiment, the difference from the first embodiment is the configuration of the first vacuum cooling means 41. In the first embodiment, the decompression means of the first vacuum cooling means 41 is the
본 실시예 2의 제1 진공 냉각 수단(41)은, 개폐 밸브(17)를 열고, 응축용 열 교환기(31) 및 진공 펌프(16)를 작동시켜서, 상기 제1 진공 냉각 단계를 실행한다. 이 제1 진공 냉각 단계의 제1 진공 냉각 특성은, 상기 실시예 1의 제1 진공 냉각과 같지만, 응축용 열교환기(31)의 냉각 작용에 의해 진공 냉각 능력이 제1 진공 냉각 수단(41)보다 증강되고, 또한 냉각실(2)의 공기 배제를 효율적으로 행할 수 있다.The first vacuum cooling means 41 of the second embodiment opens the on / off
이상, 본 실시예 2에서, 상기 실시예 1과 상이한 구성을 설명하였으나, 그 외에는 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다. 또한, 본 실시예 2에서도, 상기 제1 프로그램∼상기 제5 프로그램이 마찬가지로 실행되므로, 그 설명을 생략한다.As mentioned above, although the structure different from the said Example 1 was demonstrated in this
[실시예 3]Example 3
다음에, 본 발명의 실시예 3의 복합 냉각 장치(1)를 도 9 및 도 10에 기초하여 설명한다. 본 실시예 3은, 하드웨어 구성에 관하여는, 기본 구성을 상기 실시예 1의 구성(도 1)과 마찬가지로 하고 있지만, 상기 순환 경로 구성 부재의 구성을 상이하게 하고, 또한 온수 공급 수단(18) 대신 급증 수단(76)을 설치하고 있는 점에서 상이하다. 그리고, 상기 냉각 프로그램의 구성에 관해서도 기본적으로는 상기 실시예 1과 같지만, 상기 진공 냉각 단계의 구성을 상이하게 하고 있다. 이하, 상이한 점을 중심으로 설명한다.Next, the
먼저, 상기 순환 경로 구성 부재의 구성에 대하여 설명한다. 상기 순환 경로 구성 부재의 일부로서, 통형의 팬 가이드(30)와, 이 팬 가이드(30)와 구획벽(8) 및 냉각실(2)의 저벽 사이를 차폐하는 제1 차폐 부재(31)와, 냉각용 열교환기(9)와 구획벽(8) 및 냉각실(2) 벽 사이를 차폐하는 제2 차폐 부재(32)와, 냉풍을 피냉각물(3)에 대하여 거의 균등하게 공급하기 위한 구멍 천공판으로 이루어지는 제1 송 풍 가이드(33) 및 제2 송풍 가이드(34)를 구비하고 있다.First, the configuration of the circulation path constituting member will be described. As a part of the circulation path constituting member, a
제1 송풍 가이드(33)는, 피냉각물(3)을 냉각한 후의 냉풍을 구획벽(8)의 제1 개구(141)에 거의 균등하게 되돌리는 기능을 이루고, 제2 송풍 가이드(34)는, 구획벽(8)의 제2 개구(142)로부터의 냉풍을 피냉각물(3)을 향하여 거의 균등하게 안내 및 공급하는하는 기능을 이루도록 구성되어 있다. 송풍 가이드(33, 34)는 구획벽(8)과 별체로 하여 착탈 가능하게 연결되어 있다. 팬 가이드(30), 제1 차폐 부재(31) 및 제2 차폐 부재(32)는, 냉풍의 숏 패스를 방지하는 기능을 이루며, 이들도 착탈 가능하게 구성되어 있다.The
급증 수단(76)의 구성에 대하여 설명한다. 도 9를 참조하여, 이 급증 수단(76)은, 냉각실(2) 내로 증기 및 온수를 공급하도록 냉각실(2)과 접속되어 있다. 이 급증 수단(76)은, 온수 탱크(77)에 의해 구성된다. 이 온수 탱크(77)에는, 제3 급수 밸브(78)를 통하여 물이 공급되고, 히터(79)에 의해 소정 온도로 데워져서 온수로서 저류된다. 본 실시예 3에서는, 온수 탱크(77)는, 냉각실(2)의 하부에 급증라인(80)을 통하여 접속되어 있고, 그 도중에는 급증 밸브(83)가 설치되어 있다. 이 급증 밸브(83)는, 급증 라인(80)을 개폐하는 것이며, 본 실시예 3에서는 모터 밸브로 구성된다.The structure of the soaring
냉각실(2) 내의 감압 상태로 급증 밸브(83)를 개방함으로써, 압력차에 의해, 온수 탱크(77) 내의 증기는 온수를 따라 냉각실(2) 내로 자연스럽게 공급된다. 온수도 냉각실(2) 내로 공급함으로써, 물의 농축을 방지할 수 있다. 이 농축 방지에 의해, 농축수의 블로우(배출)를 없애거나, 횟수를 줄일 수 있다. 냉각실(2) 내에 공급된 온수는, 감압 하에서 더욱 증발을 촉구하여, 냉각실(2) 내에 증기를 충만시킨다. 한편, 여분의 온수나, 증기의 응축수는, 제1 진공 냉각 수단(41)에 의해 외부로 즉시 배출된다. 급증 밸브(83)는, 상기 타이머에 의해 소정의 주입 타이밍이 되면 열리고, 타이머(7)에 의한 계측 시간이 설정값이 되면서, 온수 탱크(77) 내 온도가 설정값 이하가 되면 닫히도록 제어된다. 그런데, 냉각실(2) 내로 증기 및 온수를 공급함으로써, 후술하는 냉각용 열교환기(9)의 서리 제거를 도모할 수도 있다.By opening the
다음에, 상기 진공 냉각 단계에 대하여 설명한다. 본 실시예 3에 있어서는, 상기 제2 진공 냉각 단계 중에 팬(13)을 구동하도록 구성하고, 또한 상기 제1 진공 냉각 단계의 초기에, 팬(13)을 구동하도록 구성하고 있다. 상기 제1 진공 냉각 단계의 초기는, 냉각실(2) 내의 압력이 설정 압력 이하가 될 때까지의 기간을 의미하고, 본 실시예 3에서는, 냉각실(2) 내의 압력을 검출하는 센서(도시하지 않음)에 의해 상기 기간을 제어하도록 구성하고 있다. 본 실시예 3의 그 외의 구성은, 상기 실시예 1과 같으므로, 설명을 생략한다.Next, the vacuum cooling step will be described. In the third embodiment, the
본 실시예 3의 동작을 도 10에 기초하여 설명한다. 여기서는, 상기 제1 프로그램의 진공 냉각 단계만 설명하지만, 다른 프로그램의 냉각 단계도 마찬가지로 행해진다. 또한, 이하의 설명에서는, 상기 실시예 1과 공통의 동작인 제1 냉풍 냉각 단계 S21, 제2 냉풍 냉각 단계 S24 및 복압 단계 S25에 대하여는, 그 설명을 생략, 또는 간략화하고 있다.The operation of the third embodiment will be described with reference to FIG. Here, only the vacuum cooling step of the first program will be described, but the cooling steps of the other programs are similarly performed. In addition, in the following description, the description is abbreviate | omitted or simplified about 1st cold wind cooling step S21, 2nd cold wind cooling step S24, and back pressure step S25 which are operation | movement common to the said Example 1.
(제1 냉풍 냉각 단계)(1st cold wind cooling step)
제1 냉풍 냉각 단계는, 상기 실시예 1과 마찬가지로 행해지고, S72에서, 타이머(7)에 의한 계측값이 상기 제1 전환 설정값이 되면, 상기 제1 진공 냉각 단계로 이행한다.The first cold wind cooling step is performed in the same manner as in the first embodiment, and in S72, when the measured value by the
(제1 진공 냉각 단계)(First vacuum cooling stage)
제1 진공 냉각 단계 S72는, 기본적으로는, 상기 실시예 1의 제1 진공 냉각 단계(도 4의 S22)와 마찬가지로 행해지지만, 제어기(6)는, S73에 의해 팬(13)을 구동하는 점에서 상이하다. 즉, 상기 제1 냉풍 냉각 단계 S21로부터 계속하여 팬(13)을 구동하게 된다. 팬(13)의 구동에 의해, 제1 진공 냉각 단계의 초기에는, 기체가 잔존하고 있으므로, 피냉각물(3)을 대강 식힐 수 있다. 상기 제1 진공 냉각 단계 S72 초기의 팬(13)의 회전수는, 상기 제1 냉풍 냉각 단계와 동일하게 하지만, 상이한 회전수로 할 수도 있다. 이러한 대강 냉각은, S74에서 실내 압력 센서(27)의 검출 압력이 상기 설정 압력(예를 들면, 약 250hPa 정도)이 되고, “YES”로 판정되면 종료하고, S75로 이행한다. S75에서는, 제어기(6)는, 팬(13)의 구동을 정지하고, 팬(13)이 회전하지 않는 제1 진공 냉각 단계를 속행한다.The first vacuum cooling step S72 is basically performed in the same manner as in the first vacuum cooling step of the first embodiment (S22 in FIG. 4), but the
(공기 배제 단계)(Air exclusion stage)
이 제1 진공 냉각 단계 S72의 후반에는, S76의 공기 배제 단계가 행해진다. 즉, 제1 진공 냉각 수단(41)을 작동시킨 상태인 그대로, 제2 급증 밸브(90)를 일시적으로 열어서 냉각실(2) 내로 온수를 따라 증기를 공급한다. 이에 따라, 냉각실(2) 내에 증기를 충만시키고, 그 증기를 받아들임으로써, 냉각실(2) 내의 공기 배제를 한층 확실하게 행할 수 있다. 이 때, 진공 펌프(16)를 작동시키고 있으므 로, 여분의 온수는, 냉각실(2) 내로부터 즉시 배출된다. 그리고, 타이머(7)에 의한 계측 시간이 상기 제2 전환 설정값에 도달하면, S77에 의해 “YES”로 판정되고, 제2 진공 냉각 단계 S23로 이행한다.In the second half of the first vacuum cooling step S72, the air excluding step of S76 is performed. That is, as it is in the state which operated the 1st vacuum cooling means 41, the
(제2 진공 냉각 단계)(Second vacuum cooling stage)
이 제2 진공 냉각 단계 S23에서, 상기 실시예 1과 마찬가지로, 개폐 밸브(17), 제1 급수 밸브(21) 및 복압 밸브(24)를 닫고, 진공 펌프(16)를 정지시키고, 또한 컨덴싱 유닛(11)을 작동시킨다. 컨덴싱 유닛(11)의 작동에 의해, 냉각용 열교환기(9) 내의 온도를 약 -10℃로 한다.In the second vacuum cooling step S23, similarly to the first embodiment, the opening / closing
이와 동시에, S78에서, 팬(13)을 구동한다. 이 팬(13)의 구동에 의한 제2 진공 냉각 단계는, 다음과 같이 하여 행해진다. 즉, 냉각실(2) 내는, 저압으로 밀봉되고, 냉각실(2) 내의 증기는, 냉각용 열교환기(9)로 이동하여, 여기서 응축된다. 이 증기의 이동 시에, 잔존 공기가 증기에 이끌려 열교환기(9)의 표면에 부착되면, 전열을 저해하지만, 팬(13)의 구동에 의해, 부착된 공기를 날려 보낸다. 이에 따라, 전열 장애가 저지 또는 개선되고, 냉각실(2) 내의 압력은 저압 상태를 유지한다. 그 결과, 피냉각물(3)로부터 증기가 연속적으로 발생하고, 품온이 저하되어 간다.At the same time, the
타이머(7)에 의한 계측 시간이 상기 제3 전환 설정값에 도달하면, S24의 제2 냉풍 냉각 단계로 이행한다. 본 실시예 3에서의 제2 냉풍 냉각 단계 이후의 단계는, 상기 실시예 1과 같으므로, 그 설명을 생략한다.When the measurement time by the
여기서, 이 실시예 3의 변형예를 도 11 및 도 12에 기초하여 설명한다. 이 변형예는, 전술한 실시예 3에서도 온수 탱크(77) 내의 물의 농축을 저감할 수 있지만, 농축 방지를 확실하게 행하는 것을 목적으로 하고, 상기 공기 배제 단계 후에 행하는 온수 탱크(77)로의 급수 시, 온수 탱크(77)로부터 오버플로우하도록 구성되어 있다.Here, the modification of this Example 3 is demonstrated based on FIG. 11 and FIG. Although this modification can reduce the concentration of the water in the
도 11을 참조하여, 기본적인 구성은, 상기 실시예 3과 같지만, 상이한 점은, 온수 탱크(77)의 상단부에 온수 탱크(77) 내의 수위를 검출하는 수위 검출 전극(84)을 설치하고, 또한 온수 탱크(77)의 상단부에 오버플로우 라인(85)을 접속하고, 이 오버플로 라인(85)에 배수 밸브(86)를 설치한 점이다. 수위 검출 전극(84)은, 공기 배제 단계 전에 온수 탱크(77) 내를 설정 수위로 유지하는 기능과, 오버플로우 양을 제어하는 기능을 가진다. 그리고, 이 변형예에서는, 제1 진공 냉각 수단(41)의 구성을 도 1의 실시예 1과 마찬가지로 하고 있다.With reference to FIG. 11, although the basic structure is the same as that of Example 3, the difference is provided with the water
오버플로우 라인(85)의 온수 탱크(77)로의 접속 위치는, 수위 검출 전극(84)의 하단보다 조금 높은 위치로 하고 있지만, 같은 높이로 할 수도 있다. 수위 검출 전극(84) 및 배수 밸브(86)는, 제어기(6)에 접속되고, 도 12에 나타내는 급수 제어 프로그램에 의해, 제3 급수 라인(87)의 제3 급수 밸브(78) 및 배수 밸브(86)를 제어한다.Although the connection position of the
이 변형예의 동작은, 상기 실시예 3과 같으므로, 주로 도 12의 공기 배제 단계와 관련된 급수 제어에 대하여, 이하에서 설명한다. 도 12를 참조하여, S41에 의해, 공기 배제를 위한 증기 및 온수의 공급이 종료되고, 급증 밸브(83)가 닫혔는지의 여부를 판정한다. 여기서, “YES”로 판정되면, 그 때까지 닫혀져 있던 제3 급수 밸브(78) 및 배수 밸브(86)를 열어, 수위가 저하된 온수 탱크(77) 내로의 급수를 개시한다. 그리고, S43에서, 수위 검출 전극(84)에 의한 설정 수위에 도달(수위가 하단까지 상승)하였는지의 여부를 판정한다.Since the operation of this modification is the same as in the third embodiment, water supply control mainly related to the air excluding step of FIG. 12 will be described below. Referring to Fig. 12, by S41, it is determined whether or not the supply of steam and hot water for air exclusion is completed, and the
“YES”로 판정되면, S44에 의해, 설정 수위 도달 후부터 설정 시간(예를 들면, 30초)이 경과하였는지의 여부를 판정한다. 이 설정 시간 동안은, 제3 급수 라인(87)으로부터 냉수가 온수 탱크(77) 내로 공급된다. 이 냉수는, 온수 탱크(77) 내의 농축한 온수와 일부 혼합하면서 온도 차에 의해 온수를 밀어올리고, 오버플로우 라인(85)으로부터 온수를 오버플로우시킨다. 이와 같이 하여, 농축된 온수가 온수 탱크(77)로부터 배출되면서, 희석되므로, 농축이 확실하게 저감된다. 상기 설정 시간은, 바람직하게는, 온수 탱크(77) 내의 온수를 교체할 수 있는 정도의 시간 이상으로 한다.If it is determined as "YES", it is determined in S44 whether or not the set time (for example, 30 seconds) has elapsed since reaching the set water level. During this set time, cold water is supplied into the
상기 설정 시간이 경과하면, S44에 의해 “YES”로 판정되고, S45에 의해 제3 급수 밸브(78) 및 배수 밸브(86)를 닫는다. 이 상태에서, 히터(79)의 통전을 개시한다.When the set time has elapsed, it is determined as "YES" in S44, and the third
이 변형예에 의하면, 온수 탱크(77)의 농축을 저감할 수 있다. 그리고, 농축수의 배수는, 다름 방식에 의해서도 가능하다. 블로우 밸브를 구비한 블로우 라인(모두 도시하지 않음)을 온수 탱크(77) 저부에 접속하고, 온수 탱크(77)에 대기 개방 밸브(도시하지 않음)를 설치하고, 급증 밸브(83)를 닫은 상태로, 상기 블로우 밸브와 상기 대기 개방 밸브를 개방함으로써, 농축수를 블로우시킨다. 이러한 방식과 비교하여, 이 변형예는, 구성을 간소화할 수 있다.According to this modification, the concentration of the
[실시예 4]Example 4
다음에, 본 발명의 실시예 4의 복합 냉각 장치(1)를 도 13 및 도 14에 기초하여 설명한다. 본 실시예 4는, 하드웨어 구성에 관해서는, 기본 구성을 상기 실시예 3의 변형예의 구성(도 11)과 마찬가지로 하고 있다. 그리고, 복합 냉각 장치(1)의 프로그램의 구성에 관해서도 기본적으로는 상기 실시예 3과 같지만, 다음의 점에서 상이하다. 상기 공기 배제 단계와는 별도의 서리 제거 단계를 행하는 서리 제거 프로그램을 포함하고, 상기 서리 제거 단계 시에 공기 배제용 급증 수단(76)을 사용하여 냉각용 열교환기(9)의 서리 제거를 행하도록 구성하고, 또한 상기 공기 배제 단계와는 별도의 살균 단계를 행하는 살균 프로그램을 포함하고, 상기 살균 단계 시에 공기 배제용 급증 수단(76)을 사용하여 냉각실(2) 내의 살균을 행하도록 구성하고 있는 점이다. 상기 서리 제거 프로그램 및 상기 살균 프로그램은, 전술한 복합 냉각 운전이 행해지고 있지 않은 냉각 운전 정지중에 조작자가 서리 제거 스위치, 살균 스위치(모두 도시하지 않음)를 조작함으로써 개시된다. 이하, 상이한 점을 중심으로 설명한다.Next, the
본 실시예 4의 동작을 상기 실시예 3과 상이한 서리 제거 프로그램 및 살균 프로그램을 각각 도 13 및 도 14에 기초하여 설명한다.The operation of the fourth embodiment will be described with reference to Figs. 13 and 14, respectively, which is different from the third embodiment in the defrost program and sterilization program.
(서리 제거 프로그램)(Defroster)
냉각용 열교환기(9)의 서리 제거는, 도 13의 처리 순서에 따라 행해진다. 냉각실(2)의 도어를 닫고, 상기 서리 제거 스위치를 조작하면, S81에 의해 복압 밸브(22)를 닫고, S82에 의해, 개폐 밸브(17)을 열고 진공 펌프(16)를 구동한 후, S83으로 이행하여, 히터(88)의 제어(히터 제어)를 행한다.Defrost of the
이 히터 제어는, 온수 탱크(77)의 수위 검출 전극에 의해, 제3 급수 밸브(78)의 개폐를 제어하여, 온수 탱크(77) 내를 소정 수위로 유지하는 수위 제어와, 소정 수위가 소정 시간동안 확인되면 히터(79)에 통전하고, 온수 탱크(77)의 온수 온도를 온도 센서(도시하지 않음)가 설정값이 되면 히터(79)의 통전을 정지하는 히터 통전 제어를 포함한다.This heater control controls the opening / closing of the 3rd
그 다음에, S84에서, 냉각실(2) 내의 압력이, 서리 제거 개시 압력(예를 들면, 약 120hPa 정도)이 되었는지의 여부를 판정하고, “YES”로 판정되면, S85에 의해, 상기 히터 제어를 정지한다. 이 히터 제어의 정지는, 수위 제어에 따라 온수가 온수 탱크(77)로부터 오버플로우하거나, 온수 탱크(77) 내의 저 수위를 방지하기 위해서이다.Next, in S84, it is determined whether or not the pressure in the
그 다음에, S86에 의해, 급증 밸브(83)를 열고, 냉각용 열교환기(9)의 서리 제거를 개시한다. 이 서리 제거는, 냉각실(2) 내압력을 소정 압력으로 유지하고, 냉각실(2) 내의 온도를 약 50℃의 포화 증기로 충만시킴으로써 행해진다.Subsequently, the
S87에서, 냉각실(2) 내의 압력이 상기 서리 제거 개시 압력에 설정값 a를 더한 압력 이상인지의 여부를 판정한다. S87에서 “NO”로 판정되면, 급증 밸브(83)를 연 채로로 두고, “YES”로 판정되면, S88로 이행하여 급증 밸브(83)을 닫는다. 이러한 급증 밸브(83)의 개폐에 의해 냉각실(2) 내를 설정 압력으로 유지한다.In S87, it is determined whether or not the pressure in the
이 압력 유지의 동작은, S89에 의해 급증 밸브(83)가 열리는 시간의 합계가 제1 설정값이 되면, “YES”로 판정되고, S90에 의해 진공 펌프(16)를 정지하고, S91에 의해 급증 밸브(83)가 열리는 시간의 합계가 제2 설정값(>제1 설정값)이 되면, S92로 이행하여, 급증 밸브(83)를 닫음에 의해 종료한다. 즉, 서리 제거가 종료된다. S92에서는, 상기 제1 설정값 및 상기 제2 설정값의 값을 “0(영)”으로 되돌린다. S91에 의해 “NO”로 판정되면, 진공 펌프(16)를 정지한 상태에서 급증 밸브(83)를 개폐하여 서리 제거를 계속한다. S90에 의해, 진공 펌프(16)를 정지하는 것은, 처음에는 공기 배제를 행하기 위해 진공 펌프(16)의 구동이 필요하지만, 공기 배제 후의 서리 제거에서는 진공 펌프(16)의 구동이 필요없기 때문이다. S93에서, 상기 히터 제어를 개시하고, 상기 공기 배제 단계나 상기 살균 단계에 구비한다.The operation of this pressure holding is determined as "YES" when the sum of the time that the
(살균 프로그램)Sterilization Program
냉각용 열교환기(9)의 살균을 포함하는 살균 단계는, 도 14의 처리 순서에 따라 행해진다. 냉각실(2)의 도어를 닫고, 상기 살균 스위치를 조작하면, S101에 의해 복압 밸브(22)를 닫고, S102에 의해 개폐 밸브(17)를 열고, 진공 펌프(16)를 구동한다.The sterilization step including sterilization of the
그리고, S103으로 이행하여, 냉동기(10)의 펌프 다운을 행한다. 이 펌프 다운은, 냉각용 열교환기(9) 내에 있는 냉매를 컨덴싱 유닛(11) 측으로 회수하는 동작이며, 컨덴싱 유닛(11)으로부터 냉각용 열교환기(9)에 액채 냉매를 공급하는 배관에 설치한 액전자(液電磁) 밸브(도시하지 않음)를 닫고, 압축기(도시하지 않음)를 구동함으로써 행한다. 이 펌프 다운은, 타이머 또는 저압 측의 압력을 검출함으로써 종료된다. 이 펌프 다운은, 냉각용 열교환기(9)에 다량의 액체 냉매가 잔 류하고 있는 상태에서, 살균을 위한 증기에 의해 온도를 높이면, 상기 압축기의 재기동 시에 고온 냉매가 복귀하고, 상기 압축기를 손상시킬 우려가 있으므로, 이러한 것을 방지하기 위해서이다.The flow then advances to S103 to pump down the
그 다음에, S104에서, 냉각실(2) 내의 압력이, 살균 개시 압력(예를 들면, 약 470hPa 정도)이 되었는지의 여부를 판정하고, “YES”로 판정되면, S105에 의해, 상기 서리 제거 단계에서의 S85와 마찬가지로 상기 히터 제어를 정지한다.Next, in S104, it is determined whether or not the pressure in the
그 다음에, S106에 의해, 급증 밸브(90)을 열고, S107에 의해 초기 급증 시간 경과 후, 공기 배제가 거의 종료되면, S108에 의해 진공 펌프(16)를 정지시키고, 또한 개폐 밸브(17)를 닫고, S109에 의해 히터 제어를 개시한다. 그리고, S110에 의해 진공 펌프(16)의 정지 로부터 설정 시간이 경과한 여부를 판정하고, “YES”로 판정되면, S111로 이행하여, 히터(79)의 통전을 정지하고, 급증 밸브(83)를 닫고, 살균 운전을 종료한다.Subsequently, when the air exclusion is almost finished after opening of the
S106로부터 S111까지의 사이, 냉각실(2) 내는, 약 80℃의 포화 증기로 충만됨으로써, 냉각용 열교환기(9)의 살균과, 냉각실(2) 내의 살균이 행해진다.Between S106 and S111, the inside of the
[실시예 5]Example 5
다음에, 본 발명의 실시예 5를 도 15 및 도 16에 기초하여 설명한다. 도 15는, 상기 실시예 5의 냉각 장치의 종단면의 설명도이며, 도 11은, 상기 실시예 5의 분해 사시도의 설명도이다. 본 실시예 5에서, 도 1의 실시예 3과 크게 상이한 점은, 상기 실시예 3의 제1 송풍 가이드(37) 및 제2 송풍 가이드(38)를 덕트형으로 형성한 점과 호텔 팬(104, hotel pan)을 지지하고, 또한 냉풍의 순환로를 형성하는 천정판(109)을 구비한 점이다. 또한, 도 1에서는, 개략적인 구성을 나타내고 있지만, 도 10 및 도 11에서는 보다 구체적인 구성을 나타내고 있을 뿐이며, 기본적인 구성 및 상기 도어 개폐 시간 제어 등의 기능은, 마찬가지이다. 이하에서, 본 실시예 5에 대하여 설명한다.Next, Example 5 of this invention is described based on FIG. 15 and FIG. 15 is an explanatory view of a longitudinal section of the cooling device of the fifth embodiment, and FIG. 11 is an explanatory view of an exploded perspective view of the fifth embodiment. In the fifth embodiment, the point that is substantially different from the third embodiment of FIG. 1 is that the
냉각실(2)은, 냉각실 본체(89)에 도어(90)가 개폐 가능하게 설치되어 구성된다. 냉각실 본체(89)는, 상하 방향 중앙부에 구획벽(8)이 설치되어, 내부 공간이 상하로 나누어진다. 이 구획벽(8)은, 얇은 스테인레스 판으로 구성되며, 냉각실 본체(89)에 대하여 착탈 가능하며 수평으로 유지된다. 이에 따라, 냉각실 본체(89) 내에는, 구획벽(8)로부터 상부에 제1 영역(81)이 형성되고, 구획벽(8)으로부터 하부에 제2 영역(82)이 형성된다.The cooling
냉각실 본체(89)의 제1 영역(81)은, 정면으로 개구되어 있고, 이 거의 직사각형의 개구(91)는, 도어(90)에 의해 개폐 가능하게 된다. 이 개구(91)의 주위는, 도어(90)가 폐쇄될 때의 도어(90)로의 도어당접면(92)이 된다. 이 도어당접면(92)에는, 개구(91)를 에워싸도록, 본체 패킹(93)이 설치되어 있다. 이 본체 패킹(93)을 통하여 도어(90)가 닫힘으로써, 냉각실 본체(89)의 개구(91)를 기밀 상태로 닫는 것이 가능하다.The
대략 직사각형 판형의 구획벽(8)은, 전후 방향 치수가 냉각실 본체(89)의 전후 방향 내 치수에 대응하고 있고, 좌우 방향 치수가 냉각실 본체(89)의 좌우 방향 내 치수보다 작다. 이와 같은 구획벽(8)은, 냉각실 본체(89)의 상하 방향 중앙부이면서, 좌우 방향 중앙부에 설치된다. 이에 따라, 냉각실 본체(89)에 구획벽(8) 을 설치한 상태에서는, 구획벽(8)의 좌우에 각각 전후에 가늘고 긴 거의 직사각형의 제1 개구(141) 및 제2 개구(142)가 형성된다. 이 제1 개구(141)와 제2 개구(142)를 통하여, 제1 영역(81)과 제2 영역(82)은 서로 연통된다.In the substantially rectangular plate-shaped
제1 개구(141) 및 제2 개구(142)에는, 각각 덕트형으로 형성된 제1 송풍 가이드(37) 및 제2 송풍 가이드(38)가 설치된다. 각 송풍 가이드(37, 38)는, 전후에 가늘고 긴 중공(中空)의 거의 직육면체형이며, 아래쪽으로 개구되어 형성되어 있다. 각 송풍 가이드(37, 38)는, 열용량이 작게 형성되는 것이 바람직하고, 예를 들면, 두께 1∼2mm정도의 얇은 스테인레스 판에 의해 형성된다. 각 송풍 가이드(37, 38)의 하단부에는, 좌우 방향 외측으로 연장되어, 장착편(94)이 형성되어 있다. 이 장착편(94)이 냉각실 본체(89)의 유지부(95)에 탑재되며, 냉각실 본체(89)에 각 송풍 가이드(37, 38)가 착탈될 수 있도록 설치된다. 각 송풍 가이드(37, 38)는, 하단부의 크기가, 좌우의 제1 개구(141) 및 제2 개구(142)의 크기에 각각 대응하고 있다.In the
이와 같이 하여, 제1 영역(81) 내의 좌우 양 단부에는, 각각의 송풍 가이드(37, 38)가 설치된다. 이 때, 각 송풍 가이드(37, 38)는, 냉각실 본체(89)의 좌우의 벽면 사이에 간극을 두고 설치된다. 즉, 제1 송풍 가이드(37)의 좌측면(96)은, 냉각실 본체(89)의 좌측 벽면과 이격되어 배치되고, 제2 송풍 가이드(38)의 우측면(97)은, 냉각실 본체(89)의 우측 벽면과 이격되어 배치된다. 또한, 각 송풍 가이드(37, 38)는, 전후 및 상부에서도, 냉각실(2)의 벽 사이에 각각 간극이 형성된다.In this way, the respective airflow guides 37 and 38 are provided at the left and right ends in the
좌우의 송풍 가이드(37, 38)는, 동일 높이 치수일 수도 있지만, 본 실시예 5에서는, 제1 송풍 가이드(37)는, 제2 송풍 가이드(38)보다 낮게 형성되어 있다. 제1 송풍 가이드(37)에는, 우측면(98) 및 상면(99)에만, 다수의 연통구멍(100, 100, ···)을 형성하고 있다. 한편, 제2 송풍 가이드(38)에는, 좌측면(101)에만 다수의 연통구멍(100, 100, ···)을 형성하고 있다. 구체적으로는, 제1 송풍 가이드(37)의 우측면(98) 및 상면(99)과, 제2 송풍 가이드(38)의 좌측면(101)은, 펀칭 메탈 상태로 형성되어 있다.Although the right and left blow guides 37 and 38 may have the same height dimension, in the fifth embodiment, the
본 실시예 5에서는, 제1 송풍 가이드(37)의 내부는 중공이지만, 제2 송풍 가이드(38)의 내부에는 적절한 날개(vane; 102, 102, ···)이 설치된다. 이 날개(102)는, 냉풍 냉각 시에, 냉풍의 흐름 방향을 조정하는 날개이다. 날개(102)의 구성 및 장착 위치나 장착 개수는, 좌우의 송풍 가이드(37, 38) 사이에 수용되는 피냉각물의 배치 등에 따라 적절하게 설정된다. 본 실시예 5에서는, 좌우의 송풍 가이드(37, 38) 사이에는, 선반 프레임(103)을 사용하여 상하로 다섯 개의 호텔 팬(104, 104,···)이 배치되므로, 각 호텔 팬(104)의 상면으로 냉풍이 불도록, 거의 원호형부를 구비하는 4개의 날개(102)가 상하로 이격되어 설치된다. 이에 따라, 제2 송풍 가이드(38)의 하부 개구로부터 공급된 냉풍은, 각 날개(102)에 의해 방향이 정해져서, 좌측면(101)의 연통구멍(100)으로부터 배출된다.In the fifth embodiment, the inside of the first blowing
다만, 각 날개(102)의 형상은, 적절하게 변경 가능하며, 예를 들면, 단순한 직사각형 판형 또는 거의 반원 통형으로 형성되어도 된다. 또한, 각 날개(102)는, 그 각도를 조정 가능하게 설치되는 것이 바람직하다. 이 때, 각각의 날개(102)마 다 위치 조정 가능하게 해도 되고, 복수개의(102)를 연동시켜서 위치 조정 가능하게 해도 된다. 또한, 본 실시예 5에서는, 냉풍이 불어나오는 측이 되는 제2 송풍 가이드(38)에만 날개(102)를 설치하였으나, 경우에 따라서는 제1 송풍 가이드(37)에 날개(102)를 설치해도 된다. 또한, 날개(102)는, 송풍 가이드(38) 내에 수용하는 것 외에, 송풍 가이드(38)의 측면으로 노출시켜 설치해도 된다.However, the shape of each wing |
냉각실(2)에는, 좌우의 송풍 가이드(37, 38) 사이에, 피냉각물을 수용한 각 호텔 팬(104)이 배치된다. 본 실시예 5에서는, 구획벽(8)의 상면에 선반 프레임(103)이 탑재되어 설치되고, 각 호텔 팬(104)이 선반 프레임(103)에 대하여 출입된다. 본 실시예 4의 선반 프레임(103)은, 스테인레스제이며, 프레임 재가 직육면체형으로 조립되어 구성된다. 즉, 선반 프레임(103)은, 봉재 등을 조합시켜 구성되며, 전후, 좌우 및 상하로 개구된 거의 직육면체형이 된다. 그리고, 좌우 양쪽 면부에는, 각각 전후 방향으로 연장하여, 대략 L자 형상재(105, 105,···)가 상하로 복수개 설치된다. 도시한 예에서는, 좌우 각각에 5개씩, 상하로 등 간격이며, 좌우로 대응한 위치에, 각각 대략 L자 형상재(105)가 설치된다. 각 L자 형상 재(105)는, 선반 프레임(103)의 좌우의 세로재에 수직편(106)이 고정되고, 이 수직편(106)의 상단부에 좌우 방향 내측으로 연장되어 수평편(107)이 배치되어 설치된다.In the
호텔 팬(104)은, 주지한 바와 같이, 위쪽으로만 개구된 대략 직사각형의 스테인레스 제 용기이며, 상단부에는 외주를 따라 플랜지부(108)가 형성되어 있다. 따라서, 호텔 팬(104)은, 대향하는 2변의 프랜지부(108)가, 좌우의 대략 L자 형상 재(105, 105)의 수평 편(107, 107)에 탑재되어, 상기 선반 프레임(103)에 수평으로 유지된다. 본 실시예 5에서는, 선반 프레임(103)에는, 전후로 2개씩, 또한 상하로 다섯개씩, 합계 10개의 호텔 팬(104)이 수용 가능하게 된다. 선반 프레임(103)에 대한 호텔 팬(104)의 출입은, 선반 프레임(103)의 전방으로부터 행할 수 있다.As is well known, the
선반 프레임(103)의 상부에는, 천정판(109)이 설치된다. 본 실시예 5의 천정판(109)은, 송풍 가이드(37, 38)와 마찬가지로, 열용량을 작게 형성되는 것이 바람직하고, 예를 들면, 두께 1∼2mm정도의 얇은 스테인레스 판에 의해 형성된다. 천정판(109)은, 좌측으로 갈수록 아래쪽으로 경사지도록, 선반 프레임(103)의 좌우 상단부에서 전후 방향으로 연장되는 프레임재(110, 110)에, 착탈될 수 있도록 탑재되어 설치된다. 천정판(109)은, 응축수가 좌측 단변으로부터만 낙하될도록, 전후 양단 변에는, 위쪽으로의 연장부(111, 111)가 절곡 형성되어 있다. 천정판(109)은, 선반 프레임(103)의 상부를 덮는 크기이며, 우측 단부가 제2 송풍 가이드(38)의 상부에 걸리도록 배치되고, 좌측 단부가 제1 송풍 가이드(37)에까지는 도달하지 않고 종료되도록 배치된다.On the upper part of the
냉각실(2)에는, 냉각실(2) 내의 압력을 계측하는 실내 압력 센서(27)와, 냉각실(2) 내의 온도를 계측하는 실내 온도 센서(112)와, 도어(90)의 개방을 검지하는 도어 센서(도시하지 않음)가 구비된다.The cooling
본 실시예 5의 동작을 간단하게 설명한다. 팬(13)으로부터의 바람은, 냉각용 열교환기(9)에 의해 냉각된 후, 제1 개구(142)로부터 제2 송풍 가이드(38)를 통 하여 제1 영역(81) 내로 공급되고, 제1 송풍 가이드(37)를 통하여 제2 영역(82)으로 되돌려진다. 이와 같이 하여, 냉각실(2) 내에는, 냉풍의 순환류를 형성할 수 있다. 이 때, 제1 차폐 부재(31) 및 냉각용 열교환기(9)는, 제2 영역(82)의 종단면 전역을 각각 막는 위치에 설치되므로, 순환류의 숏 패스를 방지하여, 팬(13) 및 냉각용 열교환기(9)를 통한 바람만을 상기 제1 영역(81)에 공급 가능하게 되어 있다.The operation of the fifth embodiment will be briefly described. The wind from the
본 실시예 5의 냉각 장치는, 도어(90)를 열어서 냉각실 본체(89)의 개구(91)로부터, 선반 프레임(103)이나 천정판(109) 외에, 좌우의 송풍 가이드(37, 38)를 분리하고, 또한 상기 구획벽(8)을 분리할 수 있다. 이에 따라, 냉각실(2) 내의 세정이 용이하게 행해지며, 또한 냉각실(2) 내로부터 분리된 각 부품(8, 37, 38, 103, 109)의 세정도 용이하게 행해진다. 그리고, 세정 후에 만약 세정액이 냉각용 열교환기(9)에 남아 있어도, 냉각용 열교환기(9)는 냉각실(2)의 하부에 설치되어 있으므로, 피냉각물로의 혼입은 방지된다.The cooling apparatus of the fifth embodiment opens the
[실시예 6]Example 6
다음에, 본 발명의 실시예 6의 복합 냉각 장치(1)를 도 17 및 도 18에 기초하여 설명한다. 도 17은, 실시예 6의 개략적인 구성도이며, 도 18은, 실시예 6의 제1 진공 냉각 단계의 제어 단계를 설명하는 도면이다.Next, the
본 실시예 6은, 하드웨어 구성에 관하여는, 기본 구성을 상기 실시예 1의 구성(도 1)과 마찬가지로 하고 있지만, 냉각실(2) 내로 공기를 도입하지 않고 제1 감압 수단(41)의 감압 능력을 조정하는 감압 능력 조정 수단(113)을 구비하고 있는 점에 의해 구성을 상이하게 하고 있다. 또한, 소프트웨어 구성에 관하여는, 상기 실시예 3의 구성과 마찬가지이지만, 상기 제1 진공 냉각 단계에서, 감압 능력을 변경시키지 않는 제1 냉각과, 급냉과 서냉을 차례로 행하는 제2 냉각을 선택 가능하게 구성하고 있는 점에서 상이하다. 그 외의 구성은, 상기 실시예 1 및 실시예 3과 같으므로, 그 설명을 생략한다.In the sixth embodiment, the basic configuration is the same as the configuration of the first embodiment (Fig. 1) with respect to the hardware configuration, but the pressure reduction of the first decompression means 41 is not introduced into the
먼저, 하드웨어 구성의 상이점을 도 17에 기초하여 설명한다. 감압 능력 조정 수단(113)은, 진공 펌프(16)의 상류 측의 감압 라인(15)으로부터 분기되는 급기 라인(114)과, 이 급기 라인(114)의 도중에 설치되고, 개방도가 조정 가능한 조정 밸브(115)로 구성되어 있다. 조정 밸브(115)는, 제어기(6)와 접속되어, 이 제어기(6)에 의해 제어된다.First, the difference of a hardware structure is demonstrated based on FIG. The pressure reduction capability adjusting means 113 is provided in the middle of the
그 다음에, 소프트웨어 구성의 상이점에 대하여 설명한다. 상기 제1 프로그램, 상기 제2 프로그램, 상기 제4 프로그램 및 상기 제5 프로그램의 대강 냉각을 행하는 제1 진공 냉각 단계에 대하여, 감압 능력(속도)을 변경시키지 않는 제1 냉각과, 감압 능력을 높게 하여 행하는 급냉과, 감압 능력을 낮게 하여 행하는 서냉을 차례로 행하는 제2 냉각을 선택 가능하게 구성하고 있다. 그리고, 상기 급냉을, 제1 진공 냉각 수단(41)의 작동에 의한 제1 진공 냉각 단계를 개시하고 나서, 실내 압력 센서(27)에 의한 검출 압력에 해당하는 포화 온도가 품온 센서(26)에 의한 검출 온도와의 차이가 설정값(예를 들면, 50hPa)이 될 때까지 한 점이다. 제어기(6)에 의한 제어 단계는, 도 18에 나타낸다. 상기 급냉을 행하는 것은 냉각 시간의 단축을 위해서이며, 상기 서냉을 행하는 것은 피냉각물(3)의 갑작스런 비등을 방지하기 위해서이다.Next, differences in software configuration will be described. With respect to the first vacuum cooling step of performing rough cooling of the first program, the second program, the fourth program, and the fifth program, the first cooling and the depressurization capacity are not increased. 2nd cooling which performs quenching by performing and slow cooling performed by making pressure reduction capability low is comprised so that selection is possible. The saturation temperature corresponding to the detected pressure by the
전술한 급냉과 서냉은, 본 실시예 6에서는, 조정 밸브(115)의 개방도를 조정함으로써 행하고 있다. 즉, 급냉 시에는, 조정 밸브(115)를 전부 닫고, 서냉 시에는 상기 조정 밸브(115)를 소정의 개방도로 함으로써 실현하고 있다.The quenching and slow cooling described above are performed by adjusting the opening degree of the
이상과 같이 구성된 실시예 6의 동작을 설명한다. 이하의 설명에서는, 상기 제1 프로그램의 제1 진공 냉각 단계 S23에 대해서만 설명하고, 상기 제2 프로그램, 상기 제4 프로그램 및 상기 제5 프로그램에 대해서는 마찬가지이므로 설명을 생략한다. 지금, 초기 품온 T0가 대기압에 해당하는 포화 증기 온도 이상으로 한다.The operation of the sixth embodiment configured as described above will be described. In the following description, only the first vacuum cooling step S23 of the first program is described, and the description is omitted for the second program, the fourth program, and the fifth program. Now, initial stage temperature T0 is made into the saturated steam temperature more than atmospheric pressure.
먼저, 도 4의 상기 제1 냉풍 냉각 단계 S21이 행해지고, 냉풍 냉각에 의해 품온이 저하된다. 그 동안 냉각실(2) 내의 압력은 대기압을 유지한다. 이 제1 냉풍 냉각 단계 S21이 종료하면, 도 4의 상기 제1 진공 냉각 단계 S23이 행해진다. 이 제1 진공 냉각 단계 S23에서는, 도 18에 나타낸 바와 같이, 먼저, S81의 급냉 이 행해진다. 이 급냉은, 개폐 밸브(17)를 열고, 복압 밸브(24), 제1 급수 밸브(21) 및 조정 밸브(115)를 닫고, 진공 펌프(16)를 구동함으로써 행해진다. 이 급냉 시, 냉각실(2) 내의 압력이 급속히 하강하고, 팬(13)이 구동되고 있으므로, 강제 대류 전열에 의해, 품온도 하강한다.First, the said 1st cold wind cooling step S21 of FIG. 4 is performed, and product temperature falls by cold wind cooling. In the meantime, the pressure in the
그리고, 실내 압력 센서(27)에 의한 검출 압력에 해당하는 포화 증기 온도가 품온 센서(26)에 의한 검출 온도보다 설정값만큼 높은 값 T1이 되면, S82에서 “YES”로 판정되어, S83의 서냉으로 이행한다. 이하, 상기 제1 진공 냉각 단계 S23 이후의 단계는, 상기 실시예 1과 같으므로, 그 설명을 생략한다.Then, when the saturated steam temperature corresponding to the detection pressure by the
본 실시예 6에 의하면, 냉각실(2)의 내압력이 대략 품온에 해당하는 압력이 될 때까지, 급냉을 행하므로, 설정 온도까지 급냉을 행하고, 그 후 서냉하는 것과 비교하여, 품온이 저하하지 않는 기간(대강 냉각에 의한 품온 저하에 의해 발생함)을 거의 없앨 수 있고, 진공 냉각에 의한 냉각 시간을 단축할 수 있다. 또한, 조정 밸브(115)에 의해 서냉을 행하므로, 냉각실(2) 내에 공기가 공급되지 않고, 상기 제2 진공 단계를 지장없이 행할 수 있다.According to the sixth embodiment, the quenching is performed until the internal pressure of the
여기서, 상기 실시예 6의 변형예를 도 19에 기초하여 설명한다. 이 변형예는, 상기 실시예 6의 감압 능력 조정 수단(113)을 상기 실시예 1의 개폐 밸브(17)를 대신하여 개방도가 조정 가능한 조정 밸브(115)로 하고 있다. 이 조정 밸브(115)는, 개폐 밸브(117)의 기능에 더하여, 제어기(7)에 의해 급냉 시에 모두 개방, 서냉 시에 소정의 개방도로 제어됨으로써, 감압 능력이 조정된다. 이 변형예의 동작은, 상기 실시예 6과 같으므로, 그 설명을 생략한다. 이 변형예에 의하면, 상기 실시예 6과 비교하여, 급기 라인(114) 및 조정 밸브(115)를 개폐 밸브(17)를 별개로 필요로 하지 않기 때문에, 구성을 간소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Here, the modification of the said Example 6 is demonstrated based on FIG. In this modification, the decompression capacity adjusting means 113 of the sixth embodiment is used as the regulating
본 발명은, 상기 실시예 1∼상기 실시예 6에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면, 상기 실시예 1∼ 상기 실시예 4를, 복합 냉각 장치로 하였으나, 진공 냉각만을 행하는 냉각 장치로 할 수 있다. 또한, 냉각실(2) 내의 구성 요소의 배치는 여러 가지로 변경 가능하다.This invention is not limited to the said Example 1-the said Example 6, For example, although the said Example 1-the said Example 4 were made into the composite cooling apparatus, it can be set as the cooling apparatus which only performs vacuum cooling. . In addition, arrangement | positioning of the component in the
본 발명에 따르면, 진공 냉각 수단의 구성을 간소화할 수 있는 냉각 장치를 제공할 수 있다.According to this invention, the cooling apparatus which can simplify the structure of a vacuum cooling means can be provided.
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