KR20180118108A - 진공 냉각 장치 - Google Patents

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미우라고교 가부시키카이샤
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Abstract

감압 수단(3)에 의해 냉각조(2)의 내부 압력을 제 1 목표 압력값까지 감압하고, 제 1 목표 압력값에 도달한 후, 제 1 시간, 냉각조(2)의 내부 압력을 제 1 목표 압력값으로 유지하는 제 1 냉각 제어부(501)와, 제 1 냉각 제어부(501)에 의한 냉각 후, 품온 센서(21)의 검출 온도가 목표 온도에 도달했는지 아닌지를 판정하는 품온 판정부(502)와, 품온 판정부(502)에 의해 목표 온도에 도달하여 있지 않다고 판정된 경우에, 설정 온도로부터 제 1 온도를 감산한 온도를 새롭게 설정하고, 감압 수단(3)에 의해 새롭게 설정된 설정 압력값까지 감압하고, 냉각조(2)의 내부 압력이 설정 압력값에 도달한 후, 제 2 시간, 냉각조(2)의 내부 압력을 설정 압력값으로 유지하는 제 2 냉각 유지 제어부(5033)를 구비하는 제 2 냉각 제어부(503)를 구비하는 진공 냉각 장치(1).

Description

진공 냉각 장치
본 발명은, 식재나 식품 등을 냉각하기 위한 진공 냉각 장치에 관한 것이다. 본원은 2016년 3월 8일에 일본에 출원된 특원 2016-044244호에 의거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
특허문헌 1에 개시되듯이, 피냉각물이 수용된 처리조내를 감압해서 피냉각물 중의 수분을 기화하고, 그 기화열로 피냉각물을 냉각하는 진공 냉각 장치가 알려져 있다. 이러한 진공 냉각 장치에서는 피냉각물에 품온 센서를 붙이고, 이 품온 센서에 의한 피냉각물의 온도에 의거하여 목표 온도대까지 진공 냉각하는 것이 행해지고 있다.
특허문헌 2에는 다른 식재를 동시에 냉각하는 경우에도, 냉각 후 온도의 차를 경감해서 안정된 냉각이 가능한 진공 냉각 장치 및 진공 냉각 방법이 개시되어 있다. 구체적으로는, 식재의 과냉각을 방지하는 과냉각 방지 장치를 구비함으로써, 진공 냉각시에 처리조내의 압력을 미리 설정된 설정 압력까지 감압하고, 처리조내의 압력이 설정 압력에 도달한 후에는, 처리조내를 그 설정 압력으로 유지한다. 그렇게 함으로써 냉각되기 쉬운 식재는 설정 압력에 대응하는 포화온도에 근사하는 온도까지 냉각되어 상기 포화온도를 밑도는 일이 없다. 한편, 냉각되기 어려운 식재는 처리조내의 포화온도에 근접하도록 시간을 들여서 냉각된다. 이렇게, 처리조내의 압력을 감압 수단에 의해 도달할 수 있는 압력까지 저하시키지 않도록, 처리조내의 최대 진공도를 제어함으로써 피냉각물을 지나치게 냉각하는 것도, 또한 피냉각물의 냉각 부족도 없어져서 이(異)식재를 안정되게 냉각한다고 하는 것이다.
일본 특허공개 평 9-296975호 공보 일본 특허공개 2006-266649호 공보
특허문헌 2에 기재된 과냉각 방지 기능을 구비하는 진공 냉각 장치를 이용하여, 냉각되기 어려운 식재를 목표 온도까지 냉각시킬 경우, 예를 들면 목표 온도보다 조금 낮은 온도를 제 1 목표 온도로서 설정하고, 처리조내의 압력을 제 1 목표 온도에 대응하는 포화 압력값(제 1 목표 압력값)까지 감압해서 처리조내의 압력이 제 1 목표 압력값에 도달한 후에는, 처리조내의 압력을 그 제 1 목표 압력값으로 유지한다. 그렇게 함으로써 냉각되기 어려운 식재의 온도가 목표 온도까지 저하되는 것을 기다릴 수 있다.
그러나, 식재의 종류에 따라서는 도중에 목표 온도까지 내려가지 않고, 품온이 높아지는 일이 있다.
본 발명은, 실제의 식재 온도를 일정 시간 감시하여 식재 온도가 내려가지 않게 된 경우에, 목표 압력을 단계적으로 조금씩 낮춰 감으로써 목표 온도에 도달시킬 수 있는 진공 냉각 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 피냉각물을 수용하는 냉각조와, 상기 피냉각물의 온도를 검출하는 품온 센서와, 상기 냉각조의 내부공간을 감압하는 감압 수단과, 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 감압 수단에 의해, 상기 냉각조의 내부의 압력값을 미리 설정된 목표 온도에 의거하여 설정되는 제 1 목표 압력값까지 감압하는 제 1 감압 제어부와, 상기 냉각조의 내부의 압력값이 상기 제 1 목표 압력값에 도달한 후, 제 1 시간, 상기 냉각조의 내부의 압력값을 상기 제 1 목표 압력값으로 유지하는 제 1 냉각 유지 제어부를 구비하는 제 1 냉각 제어부와, 상기 제 1 냉각 제어부에 의한 냉각 후, 상기 품온 센서의 검출 온도가 상기 목표 온도에 도달했는지 아닌지를 판정하는 품온 판정부와, 상기 품온 판정부에 의해 상기 목표 온도에 도달하여 있지 않는다고 판정된 경우에, 설정 온도로서 상기 목표 온도로부터 미리 설정된 제 1 온도를 감산한 온도를 설정함과 아울러, 설정 압력값으로서 상기 설정 온도의 압력 환산값인 압력값을 설정하는 제 2 냉각 파라미터 설정부와, 상기 감압 수단에 의해 상기 제 2 냉각 파라미터 설정부에 의해 설정된 설정 압력값까지 감압하는 제 2 감압 제어부와, 상기 냉각조의 내부의 압력값이 상기 설정 압력값에 도달한 후, 미리 설정된 제 2 시간, 상기 냉각조의 내부의 압력값을 상기 설정 압력값으로 유지하는 제 2 냉각 유지 제어부를 구비하는 제 2 냉각 제어부를 구비하는 진공 냉각 장치에 관한 것이다.
또한 상기 품온 판정부는 상기 제 2 냉각 유지 제어부에 의한 제어의 종료시에 상기 품온 센서의 검출 온도가 상기 목표 온도에 도달했는지 아닌지를 판정하고, 상기 제 2 냉각 파라미터 설정부는 상기 품온 판정부에 의해 상기 목표 온도에 도달하여 있지 않다고 판정된 경우에, 상기 설정 온도를, 또한 상기 제 1 온도를 감산한 값으로 치환함과 아울러, 상기 설정 압력값을 치환한 상기 설정 온도의 압력 환산값인 압력값으로 치환하는 것이 바람직하다.
또한 상기 제어부는 상기 품온 판정부에 의해 상기 목표 온도에 도달했다고 판정된 경우에, 냉각을 정지시키는 것이 바람직하다.
또한 상기 제어부는, 상기 제 2 냉각 제어부에 의한 냉각 후에, 상기 품온 판정부에 의해 상기 목표 온도에 도달하여 있지 않다고 판정된 경우이어도, 상기 냉각조의 내부의 진공 냉각 운전을 개시하고 나서 미리 설정된 최대 냉각 시간을 경과한 경우, 냉각을 정지시키는 것이 바람직하다.
또한 상기 제 2 냉각 제어부에 의한 냉각 후에, 상기 품온 센서의 검출 온도를 순서대로 기억하는 기억부를 구비하고, 상기 제어부는 상기 제 2 냉각 제어부에 의한 냉각 후에, 상기 품온 센서의 검출 온도가 상기 기억부에 기억된 전회의 상기 품온 센서의 검출 온도보다 높은 경우, 이상을 경보하여 운전을 중단시키는 것이 바람직하다.
또한 상기 제어부는, 상기 제 2 냉각 제어부에 의한 냉각 후에, 상기 품온 센서의 검출 온도가 상기 기억부에 기억된 전회의 상기 품온 센서의 검출 온도보다 낮은 경우이어도, 검출 온도차가 소정의 값 이하인 경우, 냉각을 정지시키는 것이 바람직하다.
또한 상기 제 1 목표 압력값은 상기 목표 온도로부터 미리 설정된 냉각 하한 온도차를 감산한 온도의 압력 환산값인 것이 바람직하다.
또한 상기 제 1 온도는 상기 제 2 냉각 제어부가 실행되는 순서번호마다 미리 설정되고, 상기 제 2 시간은 상기 제 2 냉각 유지 제어부가 실행되는 순서번호마다 미리 설정되는 것이 바람직하다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면, 식재의 종류에 관계없이, 식재 온도를 목표 온도에 도달시킬 수 있다.
도 1은 본 실시형태에 따른 진공 냉각 장치를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 실시형태에 따른 진공 냉각 장치가 구비하는 제어 장치의 기능적 구성을 나타내는 기능 블럭도이다.
도 3은 본 실시형태에 따른 진공 냉각 장치가 구비하는 제어 장치의 냉각 동작의 일례를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 진공 냉각 장치의 바람직한 일실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은, 본 발명에 따른 진공 냉각 장치의 일실시형태를 나타내는 도면이다.
도 1에 나타내듯이, 진공 냉각 장치(1)는 냉각조(2)와, 감압 수단(3)과, 복압 수단(4)과, 제어 장치(5)를 구비한다.
냉각조(2)는 피냉각물(23)을 수용한다. 냉각조(2)는 피냉각물(23)을 출입시키기 위한 개폐문(도면에는 나타내지 않는다)을 구비하고 있고, 이 개폐문을 닫음으로써 냉각조(2)는 밀폐 가능해진다. 본 실시예에서는 피냉각물(23)로서 식재가 냉각조(2)내에 수용된다.
냉각조(2)에는 냉각조(2)내에 수용되는 피냉각물인 식재의 온도를 검출하는 품온 센서(21)가 구비되어 있다. 이 품온 센서(21)는 냉각조(2)내에 수용되는 식재에 꽂혀지는 등해서 그 개소의 온도를 계측한다.
냉각조(2)에는 냉각조(2)내의 압력을 검출하기 위한 압력 센서(22)가 구비되어 있다.
감압 수단(3)은 진공 유닛(31)을 구비하고, 이 진공 유닛(31)은 감압 라인(33)을 통해 냉각조(2)와 접속된다.
진공 유닛(31)은, 예를 들면 수봉식 진공펌프를 구비해서 구성된다.
감압 라인(33)에는 열교환기(32)를 설치하는 것이 바람직하다. 또한 감압 라인(33)의 열교환기(32)의 상류측에 증기 이젝터(도면에는 나타내지 않는다)를 형성해도 좋다.
열교환기(32)는 감압 라인(33)내의 식재 증기 및 (증기 이젝터를 설치하는 경우) 증기 이젝터의 증기를 냉각해서 응축시키는 것이다. 감압 라인(33)내의 식재 증기 및 증기 이젝터의 증기를 미리 냉각해서 응축시켜 둠으로써 냉각조(2)내의 유체온도를 저하시킴과 아울러, 배출되는 유체의 체적을 감소시킨다. 그렇게 함으로써 진공 유닛(31)의 부하를 경감해서 냉각조(2)내의 감압을 유효하게 꾀할 수 있다.
증기 이젝터는 증기를 분출시킴으로써 냉각조(2)내의 유체를 흡인 배출시킨다. 증기 이젝터에 의해 진공 유닛(31)의 흡인측의 압력을 높일 수 있고, 냉각조(2)내의 감압을 유효하게 꾀할 수 있다.
복압 수단(4)은 감압된 냉각조(2)에 외기를 도입해서 진공상태를 해제하여 복압하는 수단이다. 구체적으로는, 외기는 필터(41)를 통해 도입되고, 복압 라인(42)을 통해 냉각조(2)내에 공급 가능하게 되어 있다.
복압 라인(42)에는 외기와 냉각조(2)내의 연통의 유무를 스위칭하는 복압 조작 밸브(43)가 설치된다. 따라서, 복압 조작 밸브(43)를 폐쇄한 상태에서 감압 수단(3)에 의해 냉각조(2)내를 감압한 후, 감압 수단(3)에 의한 감압을 정지해서 복압 조작 밸브(43)를 개방함으로써 냉각조(2)내의 진공상태를 해제해서 대기압 하로 되돌릴 수 있다.
복압 조작 밸브(43)는 비례 제어 밸브와 같이, 그 개도가 임의로 조정 가능하게 구성되어 있다. 따라서, 감압 수단(3)에 의한 냉각조(2)내의 감압시에, 복압 조작 밸브(43)의 개도를 조정함으로써 냉각조(2)내의 압력을 임의로 조정 가능해진다.
보다 구체적으로는, 압력 센서(22)의 출력에 의거해서 복압 조작 밸브(43)의 개도를 조정하면서, 감압 수단(3)에 의한 감압 조작을 행함으로써 냉각조(2)내의 압력조정을 용이하게 행할 수 있다.
제어 장치(5)는 감압 수단(3)이나 복압 수단(4) 등을 제어한다. 본 실시예에서는, 진공 유닛(31), 복압 조작 밸브(43), 품온 센서(21), 및 압력 센서(22)는 제어 장치(5)에 접속되고, 제어 장치(5)에 의해 각종 제어가 가능하게 된다.
구체적으로는, 제어 장치(5)는 압력 센서(22)로부터의 검출 신호에 의거하여 복압 조작 밸브(43)의 개도를 조정해서 진공 유닛(31)에 의한 냉각조(2)내의 감압 레벨을 조정한다.
제어 장치(5)는 냉각조(2)내의 감압시에, 냉각조(2)내의 압력을 설정 압력으로 유지한 상태에서, 감압 수단(3) 및 복압 수단(4)을 정지시킴으로써 냉각 후 온도가 안정된 균일한 진공 냉각을 행할 수 있다.
진공 냉각 처리 종료시에, 제어 장치(5)는 복압 조작 밸브(43)를 개방해서 냉각조(2)내를 대기압까지 복압한다. 그리고, 압력 센서(22)로부터의 검출 신호에 의거하여 복압 조작 밸브(43)에 의한 냉각조(2)내의 복압 완료를 확인한다.
도 2는 제어 장치(5)의 기능적 구성을 나타내는 기능 블럭도이다. 도 2에 나타내듯이, 제어 장치(5)는 제어부(50)와, 기억부(51)를 구비한다.
제어부(50)는 품온 센서(21), 압력 센서(22), 진공 유닛(31), 복압 조작 밸브(43) 등을 접속해서 식재의 냉각에 관한 제어를 행한다.
여기에서, 본 실시형태에서는 제어부(50)를, 냉각조의 내부를 제 1 목표 압력값까지 감압하는 제 1 냉각 제어부와, 이 제 1 냉각 제어부에 의해 품온이 목표 온도까지 저하되지 않은 경우에, 냉각조의 내부를 제 1 목표 압력값보다 낮게 설정되는 설정 압력값까지 감압하는 제 2 냉각 제어부를 포함해서 구성함으로써 식재의 종류에 관계없이, 식재 온도를 적합하게 목표 온도에 도달시키는 것을 가능하게 하고 있다.
보다 구체적으로는, 도 2에 나타내듯이, 제어부(50)는 제 1 감압 제어부(5011) 및 제 1 냉각 유지 제어부(5012)를 구비하는 제 1 냉각 제어부(501)와, 품온 판정부(502)와, 제 2 냉각 파라미터 설정부(5031), 제 2 감압 제어부(5032), 및 제 2 냉각 유지 제어부(5033)를 구비하는 제 2 냉각 제어부(503)와, 냉각 중단부(504)와, 냉각 정지부(505)를 구비한다.
제 1 냉각 제어부(501)는 제 1 감압 제어부(5011)에 의해 냉각조(2)의 내부의 압력값을 미리 설정된 목표 온도에 의거하여 설정되는 제 1 목표 압력값까지 감압한 후, 제 1 냉각 유지 제어부(5012)에 의해, 미리 냉각 보관 유지 시간으로서 설정된 제 1 시간, 냉각조(2)의 내부의 압력값을 제 1 목표 압력값으로 유지한다.
구체적으로는, 제 1 감압 제어부(5011)는 목표 온도로부터 미리 설정된 냉각 하한 온도차를 제산한 제 1 목표 온도에 대응하는 포화 압력값을 제 1 목표 압력값으로 해서 감압 수단(3)에 의해 냉각조(2)의 내부의 압력을 제 1 목표 압력값까지 감압한다.
냉각 하한 온도차로서는 감압 냉각에 있어서 피냉각물(23)의 과냉각 등 부적절한 냉각 현상을 일으키지 않는 감압폭에 해당되는 온도차가 설정되는 것이 바람직하다. 또, 최적인 냉각 하한 온도차는 피냉각물(23)에 의해 다르고, 일반적으로는 3℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.
제 1 냉각 유지 제어부(5012)는 냉각조(2)의 내부의 압력이 제 1 목표 압력값에 도달한 후, 제 1 시간(예를 들면 15분), 냉각조(2)의 내부의 압력값을 제 1 목표 압력값으로 유지한다.
보다 구체적으로는, 제 1 냉각 유지 제어부(5012)는 압력 센서(22)의 출력에 기초하여 복압 조작 밸브(43)의 개도를 조정하면서, 감압 수단(3)에 의한 감압 조작을 행함으로써 냉각조(2)의 내부의 압력을 제 1 시간, 제 1 목표 압력값으로 유지한다.
품온 판정부(502)는 제 1 냉각 제어부(501)에 의한 냉각 후, 품온 센서(21)의 검출 온도(피냉각물(23)의 온도)가 목표 온도에 도달했는지 아닌지를 판정한다.
또한 품온 판정부(502)는 제 2 냉각 유지 제어부(5033)에 의한 제어의 종료시에 품온 센서(21)의 검출 온도(피냉각물(23)의 온도)가 목표 온도에 도달했는지 아닌지를 판정한다.
제 2 냉각 제어부(503)는 제 1 냉각 제어부(501)에 의한 냉각 후, 및 제 2 냉각 제어부(503)에 의한 냉각 후에, 품온 센서(21)의 검출 온도가 목표 온도에 도달하여 있지 않다고 판정된 경우에, 더 설정 압력값을 내려서 소정 시간 진공 냉각을 행한다.
여기에서, 제 1 냉각 제어부(501)에 의한 냉각 직후의 제 2 냉각 제어부(503)에 의한 냉각을 제 1 번째의 제 2 냉각, 제 1 번째의 제 2 냉각 다음에 행하는 제 2 냉각 제어부(503)에 의한 냉각을 제 2 번째의 제 2 냉각, 제 n 번째의 제 2 냉각 다음에 행하는 제 2 냉각 제어부(503)에 의한 냉각을 제 (n+1) 번째의 제 2 냉각이라고 한다. 이렇게, 이번의 제 2 냉각 유지 제어부(5033)에 의한 냉각이, 최초로 제 2 냉각 제어부(503)에 의한 냉각을 개시하고 나서 몇번째가 될지를 식별하는 번호를 제 2 냉각 순서 번호라고 한다. 이하, 제 n 번째의 제 2 냉각을 제 2 냉각(n)이라고도 한다.
이렇게, 제 2 냉각 제어부(503)는 제 1 냉각 제어부(501) 또는 제 2 냉각 제어부(503)에 의한 냉각 후에 여전히 품온 센서(21)의 검출 온도가 목표 온도에 도달하여 있지 않다고 판정될 경우에, 제 2 냉각 파라미터 설정부(5031)에 의해 설정 압력값을 낮게 설정해서 제 2 감압 제어부(5032)에 의해 냉각조(2)의 내부의 압력값을 상기 설정 압력값까지 감압한 후, 제 2 냉각 유지 제어부(5033)에 의해 제 2 시간, 냉각조(2)의 내부의 압력값을 상기 설정 압력값으로 유지하는 것을 행한다. 제 2 냉각 제어부(503)는 품온 센서(21)의 검출 온도가 목표 온도에 도달할 때까지 전술의 처리를 반복하여 행한다. 그렇게 함으로써 식재의 종류에 관계없이 식재 온도를 목표 온도에 도달시킬 수 있다.
보다 구체적으로는, 제 2 냉각 파라미터 설정부(5031), 제 2 감압 제어부(5032), 및 제 2 냉각 유지 제어부(5033)는 각각 다음과 같이 처리한다.
제 2 냉각 파라미터 설정부(5031)는 제 1 냉각 유지 제어부(5012)에 의한 제어의 종료시에, 품온 센서(21)의 검출 온도가 품온 판정부(502)에 의해 목표 온도에 도달하여 있지 않다고 판정된 경우에, 목표 온도로부터 미리 설정된 제 1 온도(예를 들면 1℃)를 감산한 온도를 설정 온도로서 기억부(51)에 기억시킨다. 동시에, 제 2 냉각 파라미터 설정부(5031)는 설정 온도의 압력 환산값인 압력값을 설정 압력값으로서 기억부(51)에 기억시킨다.
또한 제 2 냉각 파라미터 설정부(5031)는 제 2 냉각 유지 제어부(5033)에 의한 냉각 종료시에, 품온 센서(21)의 검출 온도가 품온 판정부(502)에 의해 목표 온도에 도달하여 있지 않다고 판정된 경우에, 전회 설정된 설정 온도로부터 제 1 온도를 감산한 값을 설정 온도로서 기억부(51)에 새로 기억시킨다. 동시에, 제 2 냉각 파라미터 설정부(5031)는 새로 설정된 설정 온도의 압력 환산값인 압력값을 설정 압력값으로서 기억부(51)에 기억시킨다.
여기에서, 제 1 온도를 예를 들면 5℃와 같은 큰 값으로 하면, 과냉각 방지 기능과 다른 냉각 제어가 되는 것이 일어날 수 있으므로, 제 1 온도는 전술한 냉각 하한 온도차 이하의 값으로 하는 것이 바람직하다.
또, 이번의 제 2 냉각 파라미터 설정부(5031)의 처리가 제 n(n≥1) 번째의 제 2 냉각 제어부(503)에 해당되는 경우, 제 n 번째의 제 2 냉각 파라미터 설정 처리라고 한다. 그리고, 제 n 번째의 제 2 냉각 파라미터 설정 처리에 의해 설정되는 제 n 번째의 설정 온도 및 제 n 번째의 설정 압력값을 간단히 각각 설정 온도(n) 및 설정 압력값(n)이라고 기재한다.
제 2 감압 제어부(5032)는 기억부(51)에 설정된 설정 압력값까지 감압 수단(3)에 의해 감압한다. 이번의 제 2 감압 제어부(5032)의 처리가 제 n 번째의 제 2 냉각 제어부(503)에 해당되는 경우, 제 n 번째의 제 2 감압 제어부 처리라고 한다.
제 2 냉각 유지 제어부(5033)는 제 2 감압 제어부(5032)에 의한 감압 제어에 의해, 냉각조(2)의 내부의 압력이 기억부(51)에 설정된 설정 압력값에 도달한 후, 미리 냉각 유지 시간으로서 설정된 제 2 시간(예를 들면 2분), 냉각조(2)의 내부의 압력을 상기 설정 압력값으로 유지한다. 이번의 제 2 냉각 유지 제어부(5033)의 처리가 제 n 번째의 제 2 냉각 제어부(503)에 해당되는 경우, 제 n 번째의 제 2 냉각 유지 제어부 처리라고 한다.
제 2 냉각 유지 제어부(5033)는 그 제어 종료후에, 품온 센서(21)의 검출 온도를, 이번의 제 2 냉각 제어부(503)에 의한 냉각을 식별하는 제 2 냉각 순서번호(n(n≥1))에 링크시켜서, 기억부(51)에 기억시킨다. 제 n 번째의 제 2 냉각 유지 제어부 처리의 종료후에 있어서의 품온 센서(21)의 검출 온도를 제 n 번째의 검출이라고 하고, 간단히 검출 온도(n)라고 기재한다.
또, 제 1 온도는 일률적인 값이 아닌 제 2 냉각 제어부(503)가 실행되는 순서번호(n)마다 미리 설정하고, 제 2 시간에 대해서도 제 2 냉각 유지 제어부(5033)가 실행되는 순서번호(n)마다 미리 설정하도록 해도 좋다. 그렇게 함으로써 예를 들면 제 1 온도 및 제 2 시간은 예를 들면 n이 커짐에 따라서, 서서히 작게 해서 수속시키도록 구성할 수 있다.
냉각 중단부(504)는 제 2 냉각 제어부(503)에 의한 냉각 후에, 품온 센서(21)의 검출 온도가 기억부(51)에 기억된 전회의 품온 센서(21)의 검출 온도보다 높은 경우, 이상을 경보하고, 운전을 중단시킨다.
즉, 냉각 중단부(504)는 이번(제 n 번째)의 제 2 냉각 제어부(503)에 의한 냉각 후에 있어서의 품온 센서(21)의 검출 온도(n)가 전회(제 n-1 번째)의 제 2 냉각 제어부(503)에 의한 냉각 후에 있어서의 품온 센서(21)의 검출 온도(n-1)보다 높은 경우에는, 냉각 이상이 발생했다고 판단해서 이상을 경보하고, 운전을 중단시킨다.
냉각 정지부(505)는 제 2 냉각 제어부(503)에 의한 냉각 후에, 품온 판정부(502)에 의해 목표 온도에 도달하여 있지 않다고 판정된 경우이어도, 냉각조(2)내의 진공 냉각 운전을 개시하고 나서 미리 설정된 최대 냉각 시간을 경과한 경우, 냉각을 정지시킨다.
구체적으로는, 냉각조(2)내의 진공 냉각 운전을 개시하고 나서 최대 냉각 시간을 경과한 경우, 냉각 정지부(505)는 복압 조작 밸브(43)를 개방해서 냉각조(2)내를 대기압까지 복압한다. 그리고, 압력 센서(22)로부터의 검출 신호에 의거하여 복압 조작 밸브(43)에 의한 냉각조(2)내의 복압 완료를 확인한다.
또한 냉각 정지부(505)는 이번(제 n 번째)의 제 2 냉각 제어부(503)에 의한 냉각 후에, 품온 센서(21)의 검출 온도(n)가 기억부(51)에 기억된 전회(제 n-1 번째)의 품온 센서(21)의 검출 온도(n-1)보다 낮은 경우이어도, 검출 온도차가 소정의 값 이하인 경우, 냉각을 정지시킨다.
그렇게 함으로써 냉각 정지부(505)는 더 이상 제 2 냉각 제어부(503)에 의한 처리를 반복해도 냉각 효과가 적다고 상정될 경우, 냉각을 정지시킴으로써 낭비를 막을 수 있다.
이상과 같이, 제어부(50)는 구성된다.
기억부(51)에는 상술의 냉각 하한 온도차, 제 1 시간, 제 1 온도, 제 2 시간, 최대 냉각 시간, 제 1 목표 온도, 제 1 목표 압력값 등이 기억된다.
또한 기억부(51)에는 상술의 제 n 번째(n≥1)의 제 2 냉각 파라미터 설정 처리에 의해 설정되는 설정 온도(n) 및 설정 압력값(n)이 기억된다.
또한 기억부(51)에는 상술의 제 n 번째(n≥1)의 제 2 냉각 제어부(503)에 의한 냉각 처리후에 검출되는 검출 온도(n)가 기억된다.
[동작 설명]
다음에 도 3을 참조해서 본 실시형태의 냉각 동작에 대해서 설명한다. 도 3은 본 실시형태의 진공 냉각 장치(1)의 냉각 동작의 일례를 나타낸 도면이다. 가로축은 시간(t), 세로축(좌측)은 압력(P), 세로축(우측)은 온도(T)를 나타내는 것으로 한다. 여기에서, 온도(T)는 압력(P)에 대응하는 포화 온도이며, 반대로 압력(P)은 온도(T)에 대응하는 포화 압력을 의미한다.
도 3에 있어서, 진공 냉각 장치(1)의 냉각 파라미터는 목표 온도를 17℃, 목표 온도에 대응하는 포화 압력값 19hPa, 냉각 하한 온도차를 2℃, 제 1 목표 온도를 15℃(17℃-2℃), 제 1 목표 온도에 대응하는 제 1 목표 압력값 17hPa, 제 1 냉각 유지 제어부(5012)에 있어서의 냉각 유지 시간(제 1 시간)을 15분, 제 1 온도를 1℃, 제 2 냉각 유지 제어부(5033)에 있어서의 냉각 보관 유지 시간(제 2 시간)을 2분, 최대 냉각 시간을 40분으로 해서 설정되어 있다.
또한 냉각전의 피냉각물(23)의 온도를 100℃(포화 압력 환산값 1013hPa)로 하고, 목표 온도 17℃까지 냉각하는 것으로 한다.
우선, 냉각조(2)내에 피냉각물(23)인 식재를 수용하고, 식재에 품온 센서(21)를 꽂는다. 그리고, 냉각조(2)의 작업용의 개폐문을 폐쇄한다. 이 때 제어부는 복압 조작 밸브(43)를 폐쇄 상태로 함과 아울러 진공 유닛(31)을 정지시키고 있다.
다음에 시간(t0)에 있어서, 제 1 감압 제어부(5011)는 진공 유닛(31)을 작동시킨다. 진공 유닛(31)의 작동에 의해, 냉각조(2)내의 공기는 감압 라인(33)을 통해 진공 흡인된다. 냉각조(2)내의 압력이 저하됨에 따라서 포화온도가 저하되므로, 냉각조(2)내의 식재의 수분이 활발히 증발하고, 이 증기는 공기와 함께 감압 라인(33)에 의해 흡인된다. 그리고 식재 중의 수분의 증발에 따른 기화 잠열에 의해 식재가 냉각된다.
시간(t1)에 있어서, 냉각조(2)내의 압력이 제 1 목표 압력값 17hPa(포화온도 15℃에 대응)에 도달하면, 제 1 냉각 유지 제어부(5012)는 제 1 시간(15분)이 경과하는 시간(t2)까지의 동안, 복압 제어 밸브의 개도를 조정하면서, 진공 유닛(31)을 작동시킴으로써, 냉각조(2)내의 압력을 17hPa(포화온도 15℃에 대응)로 유지한다.
한편, 품온 센서(21)의 검출 온도는 시간(t1)에 있어서 25℃ 초과를 나타내고 있고, 목표 온도 17℃에 도달하여 있지 않다. 그리고, 제 1 시간(15분) 경과후의 시간(t2)에 있어서 25℃를 나타내고 있고, 목표 온도 17℃에 도달하여 있지 않은 것을 알 수 있다.
그래서, 제 2 냉각 파라미터 설정부(5031)는 설정 온도(1)를 제 1 목표 온도 15℃로부터 제 1 온도(1℃)를 감산한 온도 14℃로 설정하고, 설정 압력(1)을 설정 온도(1)의 14℃에 대응하는 포화 압력 16hPa로 설정한다.
제 2 감압 제어부(5032)에 의해 시간(t3)에 있어서, 냉각조(2)내 압력을 설정 압력 (1)까지 내린 후, 제 2 냉각 유지 제어부(5033)는 그것으로부터 제 2 시간(2분)이 경과하는 시간(t4)까지의 동안, 복압 제어 밸브의 개도를 조정하면서, 진공 유닛(31)을 작동시킴으로써, 냉각조(2)내의 압력을 16hPa(포화온도 14℃에 대응)로 유지한다.
한편, 품온 센서(21)의 검출 온도는 시간(t4)에 있어서 20℃를 나타내고 있고, 목표 온도 17℃에 도달하여 있지 않은 것을 알 수 있다.
그래서, 제 2 냉각 파라미터 설정부(5031)는 설정 온도(2)를 설정 온도(1)인 14℃로부터 제 1 온도(1℃)를 감산한 온도 13℃로 설정하고, 설정 압력(2)을 설정 온도(2)인 13℃에 대응하는 포화 압력 15hPa로 설정한다.
제 2 감압 제어부(5032)에 의해 시간(t5)에 있어서, 냉각조(2)내 압력을 설정 압력(2)까지 내린 후, 제 2 냉각 유지 제어부(5033)는 그것으로부터 제 2 시간(2분)이 경과하는 시간(t6)까지의 동안, 복압 제어 밸브의 개도를 조정하면서, 진공 유닛(31)을 작동시킴으로써, 냉각조(2)내의 압력을 15hPa(포화 온도 13℃에 대응)로 유지한다.
한편, 품온 센서(21)의 검출 온도는 시간(t6)에 있어서 17℃를 나타내고 있고, 목표 온도 17℃에 도달한 것을 알 수 있다.
냉각 정지부(505)는 냉각을 정지시킨다. 구체적으로는, 냉각 정지부(505)는 진공 유닛(31)을 정지시킴과 아울러 복압 조작 밸브(43)를 개방시킨다.
이렇게, 식재가 목표 온도까지 도달하여 있지 않은 경우에는, 목표 압력을 조금씩 낮춰 감으로써 목표 온도에 근접하는 것이 가능해진다.
[효과설명]
이상과 같이, 본 실시형태의 진공 냉각 장치(1)는 냉각조(2)의 내부압력을 제 1 목표 압력값까지 감압해서 냉각조(2)의 내부압력이 제 1 목표 압력값에 도달한 후, 제 1 시간(예를 들면 15분간), 냉각조(2)의 내부압력을 제 1 목표 압력값으로 유지하는 제 1 냉각 제어부(501)와, 제 1 냉각 제어부(501)에 의한 냉각 후, 품온 센서(21)의 검출 온도가 목표 온도에 도달하여 있지 않은 경우에, 제 1 온도(예를 들면 1℃)를 감산한 온도의 압력 환산값을 새롭게 설정 압력값으로서 설정하고, 상기 설정 압력값까지 감압해서 냉각조(2)의 내부압력이 새로운 설정 압력값에 도달한 후, 제 2 시간(예를 들면 2분간), 냉각조(2)의 내부압력을 새로운 설정 압력값으로 유지하는 제 2 냉각 제어부(503)를 구비한다.
이에 따라 냉각되기 어려운 식재가 제 1 냉각 제어부(501)의 처리에 의해 도중에 목표 온도까지 내려가지 않고 품온이 높아지는 경우이어도, 제 2 냉각 제어부(503)에 의해 목표 압력을 내려서 다시 냉각시킴으로써 목표 온도까지 근접하는 것이 가능해진다.
또한 본 실시형태의 진공 냉각 장치(1)는 제 2 냉각 제어부(503)에 의한 제어의 종료시에 품온 센서(21)의 검출 온도가 목표 온도에 도달하여 있지 않은 경우에, 설정 온도를 더 제 1 온도를 감산하고, 설정 압력값이 감산된 설정 온도의 압력 환산값인 압력값으로 치환한다.
이에 따라 냉각되기 어려운 식재가 제 2 냉각 제어부(503)의 처리에 의해 도중에 목표 온도까지 내려가지 않고 품온이 높아지는 경우이어도, 더 목표 압력을 내려서 제 2 냉각 제어부(503)에 의한 냉각을 반복함으로써 목표 온도까지 근접하는 것이 가능해진다.
또한 본 실시형태의 진공 냉각 장치(1)는 품온 센서(21)의 검출 온도가 목표 온도에 도달한 경우에, 냉각을 정지시킨다.
이에 따라 식재의 과냉각을 방지할 수 있다.
또한 본 실시형태의 진공 냉각 장치(1)는 제 2 냉각 제어부(503)에 의한 냉각 후에, 품온 센서(21)의 검출 온도가 목표 온도에 도달하여 있지 않은 경우이어도, 냉각조(2)내의 진공 냉각 운전을 개시하고 나서 미리 설정된 최대 냉각 시간을 경과한 경우, 냉각을 정지시킨다.
이에 따라 제 2 냉각 제어부(503)에 의한 처리를 필요 이상으로 반복하지 않음으로써 낭비를 막을 수 있다.
또한 본 실시형태의 진공 냉각 장치(1)는 제 n+1 번째의 제 2 냉각 제어부(503)에 의한 냉각 후에, 품온 센서(21)의 검출 온도가 전회(제 n 번째)의 제 2 냉각 제어부(503)에 의한 냉각 후에 있어서의 품온 센서(21)의 검출 온도보다 높은 경우, 이상을 경보하고, 운전을 중단시킨다.
이에 따라 진공 냉각 장치(1)의 이상을 조기에 검지할 수 있어 이상한 운전을 조기에 중단시킬 수 있다.
또한 본 실시형태의 진공 냉각 장치(1)는 이번(제 n+1 번째)의 제 2 냉각 제어부(503)에 의한 냉각 후에 있어서의 품온 센서(21)의 검출 온도(n+1)가 전회(제 n 번째)의 제 2 냉각 제어부(503)에 의한 냉각 후에 있어서의 품온 센서(21)의 검출 온도(n)보다 낮은 경우이어도, 검출 온도차가 소정의 값 이하인 경우, 냉각을 정지시킨다.
이에 따라 냉각 정지부(505)는 더 이상 제 2 냉각 제어부(503)에 의한 처리를 반복해도 냉각 효과가 적다고 상정될 경우, 냉각을 정지시킴으로써 낭비를 막을 수 있다.
또한 본 실시형태의 진공 냉각 장치(1)에 있어서의 제 1 목표 압력값은 목표 온도로부터 미리 설정된 냉각 하한 온도차를 감산한 온도의 압력 환산값으로 할 수 있다.
이에 따라 품온 센서(21)의 검출 온도를 빠르게 목표 온도까지 근접시키는 것이 가능해진다.
또한 본 실시형태의 진공 냉각 장치(1)에 있어서의 제 1 온도 및 제 2 시간을 각각 제 2 냉각 제어부(503)가 실행되는 순서번호마다 미리 설정할 수 있다.
이에 따라 예를 들면 제 1 온도 및 제 2 시간은 n이 커짐에 따라 서서히 작게 해서 수속시키도록 구성할 수 있다.
또, 본 실시형태는 전술의 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러가지 변경을 추가하는 것이 가능하다.
[변형예]
예를 들면 본 실시형태에 있어서, 감압 라인(33)의 냉각조(2)측에 증기 이젝터를 설치해도 좋다. 증기 이젝터는 증기를 분출시킴으로써 냉각조(2)내의 유체를 흡인 배출시킨다. 이 경우, 열교환기(32)는 감압 라인(33)내의 식재 증기 및 증기 이젝터의 증기를 미리 냉각하여 응축시켜 둠으로써 냉각조(2)내의 유체온도를 저하시킴과 아울러, 배출되는 유체의 체적을 감소시킨다. 그렇게 함으로써 증기 이젝터에 의해 진공 유닛(31)의 흡인측의 압력을 높일 수 있고, 냉각조(2)내의 감압을 유효하게 꾀할 수 있다.
1: 진공 냉각 장치
2: 냉각조
21: 품온 센서
22: 압력 센서
3: 감압 수단
31: 진공 유닛
32: 열변환기
33: 감압 라인
4: 복압 수단
41: 필터
42: 복압 라인
43: 복압 조작 밸브
5: 제어 장치
50: 제어부
501: 제 1 냉각 제어부
5011: 제 1 감압 제어부
5012: 제 1 냉각 유지 제어부
502: 품온 판정부
503: 제 2 냉각 제어부
5031: 제 2 냉각 파라미터 설정부
5032: 제 2 감압 제어부
5033: 제 2 냉각 유지 제어부
504: 냉각 중단부
505: 냉각 정지부
51: 기억부

Claims (8)

  1. 피냉각물을 수용하는 냉각조와,
    상기 피냉각물의 온도를 검출하는 품온 센서와,
    상기 냉각조의 내부공간을 감압하는 감압 수단과,
    제어부를 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 감압 수단에 의해 상기 냉각조의 내부의 압력값을 미리 설정된 목표 온도에 의거하여 설정되는 제 1 목표 압력값까지 감압하는 제 1 감압 제어부와, 상기 냉각조의 내부의 압력값이 상기 제 1 목표 압력값에 도달한 후, 제 1 시간, 상기 냉각조의 내부의 압력값을 상기 제 1 목표 압력값으로 유지하는 제 1 냉각 유지 제어부를 구비하는 제 1 냉각 제어부와,
    상기 제 1 냉각 제어부에 의한 냉각 후, 상기 품온 센서의 검출 온도가 상기 목표 온도에 도달했는지 아닌지를 판정하는 품온 판정부와,
    상기 품온 판정부에 의해 상기 목표 온도에 도달하여 있지 않다고 판정된 경우에, 설정 온도로서 상기 목표 온도로부터 미리 설정된 제 1 온도를 감산한 온도를 설정함과 아울러, 설정 압력값으로서 상기 설정 온도의 압력 환산값인 압력값을 설정하는 제 2 냉각 파라미터 설정부와, 상기 감압 수단에 의해 상기 제 2 냉각 파라미터 설정부에 의해 설정된 설정 압력값까지 감압하는 제 2 감압 제어부와, 상기 냉각조의 내부의 압력값이 상기 설정 압력값에 도달한 후, 미리 설정된 제 2 시간, 상기 냉각조의 내부의 압력값을 상기 설정 압력값으로 유지하는 제 2 냉각 유지 제어부를 구비하는 제 2 냉각 제어부를 구비하는 진공 냉각 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 품온 판정부는 상기 제 2 냉각 유지 제어부에 의한 제어의 종료시에 상기 품온 센서의 검출 온도가 상기 목표 온도에 도달했는지 아닌지를 판정하고,
    상기 제 2 냉각 파라미터 설정부는 상기 품온 판정부에 의해 상기 목표 온도에 도달하여 있지 않다고 판정된 경우에, 상기 설정 온도를, 상기 제 1 온도를 감산한 값으로 치환함과 아울러, 상기 설정 압력값을 치환한 상기 설정 온도의 압력 환산값인 압력값으로 더 치환하는 진공 냉각 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 품온 판정부에 의해 상기 목표 온도에 도달했다고 판정된 경우에, 냉각을 정지시키는 진공 냉각 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 2 냉각 제어부에 의한 냉각 후에, 상기 품온 판정부에 의해 상기 목표 온도에 도달하여 있지 않다고 판정된 경우이어도, 상기 냉각조의 내부의 진공 냉각 운전을 개시하고 나서 미리 설정된 최대 냉각 시간을 경과한 경우, 냉각을 정지시키는 진공 냉각 장치.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 냉각 제어부에 의한 냉각 후에, 상기 품온 센서의 검출 온도를 순서대로 기억하는 기억부를 구비하고,
    상기 제어부는 상기 제 2 냉각 제어부에 의한 냉각 후에, 상기 품온 센서의 검출 온도가 상기 기억부에 기억된 전회의 상기 품온 센서의 검출 온도보다 높은 경우, 이상을 경보하고, 운전을 중단시키는 진공 냉각 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 2 냉각 제어부에 의한 냉각 후에, 상기 품온 센서의 검출 온도가 상기 기억부에 기억된 전회의 상기 품온 센서의 검출 온도보다 낮은 경우이어도, 검출 온도차가 소정의 값 이하인 경우, 냉각을 정지시키는 진공 냉각 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 목표 압력값은 상기 목표 온도로부터 미리 설정된 냉각 하한 온도차를 감산한 온도의 압력 환산값인 진공 냉각 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 온도는 상기 제 2 냉각 제어부가 실행되는 순서번호마다 미리 설정되고,
    상기 제 2 시간은 상기 제 2 냉각 유지 제어부가 실행되는 순서번호마다 미리 설정되는 진공 냉각 장치.
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