JP2004170060A - Method of controlling vacuum cooling device and vacuum cooling device - Google Patents
Method of controlling vacuum cooling device and vacuum cooling device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004170060A JP2004170060A JP2003332587A JP2003332587A JP2004170060A JP 2004170060 A JP2004170060 A JP 2004170060A JP 2003332587 A JP2003332587 A JP 2003332587A JP 2003332587 A JP2003332587 A JP 2003332587A JP 2004170060 A JP2004170060 A JP 2004170060A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- cooling
- heat exchanger
- water
- cooled
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 122
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 91
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 82
- 230000006837 decompression Effects 0.000 claims description 13
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 16
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 12
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
この発明は、被冷却物の水分を減圧下で蒸発させ、その際の気化潜熱を利用して冷却する真空冷却装置の制御方法および真空冷却装置に関する。 The present invention relates to a control method and a vacuum cooling device for a vacuum cooling device that evaporates water in a cooled object under reduced pressure and uses the latent heat of vaporization for cooling.
周知のように、真空冷却装置は、被冷却物を収容した冷却槽を真空吸引し、減圧することによって、飽和蒸気温度を低下させ、前記被冷却物内の水分を蒸発させることにより、その際の気化潜熱を利用して前記被冷却物を冷却するものである。この真空冷却装置は、たとえば食品業界において、加熱調理された食品を冷却する工程で使用されている。 As is well known, a vacuum cooling device vacuum-suctions and cools a cooling tank containing an object to be cooled, thereby lowering a saturated steam temperature and evaporating water in the object to be cooled. The object to be cooled is cooled using the latent heat of vaporization. This vacuum cooling device is used, for example, in the food industry in the step of cooling cooked food.
前記真空冷却装置は、前記冷却槽内の減圧(真空吸引)を行なうための種々の装置が提案され、実用に供されてきた。たとえば、熱交換器により水蒸気の大部分を凝縮させ、さらに真空ポンプにより減圧作動を行い空気と水蒸気を吸引するものがある。この場合、前記熱交換器で水蒸気を凝縮させるための冷却水が多量に必要であった(たとえば、特許文献1参照。)。 As the vacuum cooling device, various devices for reducing the pressure (vacuum suction) in the cooling tank have been proposed and put to practical use. For example, there is one in which most of the steam is condensed by a heat exchanger, and further, a vacuum pump is operated to reduce the pressure to suck air and steam. In this case, a large amount of cooling water for condensing steam in the heat exchanger was required (for example, see Patent Document 1).
この発明が解決しようとする課題は、真空冷却装置の熱交換器における冷却水の使用量を削減することである。 The problem to be solved by the present invention is to reduce the amount of cooling water used in a heat exchanger of a vacuum cooling device.
この発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、請求項1に記載の発明は、被冷却物を収容する冷却槽へ熱交換器を介して減圧手段7を接続した真空冷却装置の制御方法であって、前記熱交換器の熱交換能力または冷却負荷量を判定して、前記熱交換器用の冷却水の排水を制御することを特徴ととしている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and the invention according to
請求項2に記載の発明は、被冷却物を収容する冷却槽へ熱交換器を介して減圧手段を接続した真空冷却装置の制御方法であって、前記被冷却物の品温度と、前記熱交換器用の冷却水の出口温度または前記熱交換器の凝縮水の出口温度とに基づいて、前記冷却水の排水を制御することを特徴としている。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項2において、前記品温度と、前記いずれかの出口温度との温度差が所定の温度差より小さいとき、前記冷却水の排水量を増加するように制御することを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, when the temperature difference between the product temperature and any one of the outlet temperatures is smaller than a predetermined temperature difference, control is performed so as to increase the drainage amount of the cooling water. It is characterized by:
さらに、請求項4に記載の発明は、被冷却物を収容する冷却槽へ熱交換器を介して減圧手段を接続し、前記被冷却物の品温度を検出する品温度検出手段と、前記熱交換器用の冷却水の出口温度または前記熱交換器の凝縮水の出口温度を検出する出口温度検出手段と、前記冷却水の排水を制御する排水制御手段とを備えたことを特徴としている。
Further, the invention according to
以上のように、この発明によれば、温度の高い冷却水だけを排水するので、真空冷却装置の熱交換器における冷却水の使用量を削減することができる。 As described above, according to the present invention, only the high-temperature cooling water is drained, so that the amount of cooling water used in the heat exchanger of the vacuum cooling device can be reduced.
(実施の形態1)
この発明の実施の形態について説明する。この実施の形態は、食品等(以下、「被冷却物」と云う)を冷却するとき、減圧手段を用いて冷却を行う真空冷却処理において実施する。まず、この発明の実施に適用される真空冷却装置について説明する。
(Embodiment 1)
An embodiment of the present invention will be described. This embodiment is performed in a vacuum cooling process for cooling food or the like (hereinafter, referred to as “cooled object”) using a decompression unit. First, a vacuum cooling device applied to the embodiment of the present invention will be described.
前記真空冷却装置は、前記被冷却物を収容する冷却槽と、この冷却槽の吸引路に接続された熱交換器と、この熱交換器の下流側に接続された減圧手段と、前記熱交換器用の冷却水の供給手段と、前記被冷却物の品温度を検出する品温度検出手段と、前記熱交換器用の冷却水の出口温度を検出する出口温度検出手段と、前記冷却水の排水を制御する排水制御手段と、前記真空冷却装置の運転を制御する制御器とにより構成されている。 The vacuum cooling device includes: a cooling tank containing the object to be cooled; a heat exchanger connected to a suction path of the cooling tank; a pressure reducing unit connected downstream of the heat exchanger; A cooling water supply means for the container, an article temperature detecting means for detecting an article temperature of the object to be cooled, an outlet temperature detecting means for detecting an outlet temperature of the cooling water for the heat exchanger, and a drainage of the cooling water. It comprises drain control means for controlling and a controller for controlling the operation of the vacuum cooling device.
前記熱交換器は、前記冷却槽からの吸引流体中の水蒸気を凝縮させるものである。前記熱交換器は、熱交換手段,たとえばコイルを備えている。前記吸引流体の飽和蒸気温度は、前記コイル内を流れる冷却水よりも高いから、水蒸気は前記コイルの表面に凝縮するので、前記吸引流体中の水蒸気の分圧が減少し、その分、空気の分圧が増加する。すなわち、前記熱交換器は、前記吸引流体中における空気が占める割合を増加させる。 The heat exchanger condenses water vapor in the suction fluid from the cooling tank. The heat exchanger includes a heat exchange means, for example, a coil. Since the saturated vapor temperature of the suction fluid is higher than the cooling water flowing in the coil, the water vapor condenses on the surface of the coil, so that the partial pressure of the water vapor in the suction fluid decreases, and the air The partial pressure increases. That is, the heat exchanger increases the proportion occupied by air in the suction fluid.
前記減圧手段は、たとえば容積型真空ポンプ,液封式真空ポンプ,エジェクタ等であり、前記熱交換器により空気が主要部分を占めるようになった前記吸引流体を前記減圧手段で吸引し排気する。すなわち、前記減圧手段は、減圧作動を行うように構成されている。 The depressurizing means is, for example, a positive displacement vacuum pump, a liquid ring vacuum pump, an ejector, etc., and the suctioning fluid whose air occupies a main part by the heat exchanger is sucked and exhausted by the depressurizing means. That is, the pressure reducing means is configured to perform a pressure reducing operation.
前記供給手段は、前記熱交換器へ冷却水を供給するためのものであり、前記熱機器内へ冷却水を満たす。前記供給手段は、水道や地下水等の常温水の供給元へ接続されている。また、前記供給手段は、水を貯留するタンクと、このタンク内の水を冷却するチラーと、前記コイルを経由して再度このタンクへ戻す,すなわち循環させるポンプと循環経路とを備えている。 The supply means is for supplying cooling water to the heat exchanger, and fills the cooling water into the heat equipment. The supply means is connected to a supply source of room temperature water such as tap water or groundwater. Further, the supply means includes a tank for storing water, a chiller for cooling water in the tank, and a pump and a circulation path for returning the tank to the tank via the coil, that is, for circulating the water.
前記品温度検出手段は、前記被冷却物の品温度を検出するものである。ここにおいて、前記品温度とは、前記被冷却物の品温度を直接検出したものに限定されず、前記冷却槽内の圧力値を品温度に換算したものを含む。 The article temperature detecting means detects an article temperature of the object to be cooled. Here, the article temperature is not limited to the temperature directly detected of the article temperature of the object to be cooled, but includes a value obtained by converting a pressure value in the cooling bath into an article temperature.
すなわち、前記品温度検出手段は、温度検出部を前記被冷却物内へ差し込んで品温度を直接検出できるように構成し、その検出温度を前記制御器へ出力する。また、前記品温度検出手段の別の形態として、上記のように温度検出部を前記被冷却物内へ直接差し込んで品温度を検出するのではなく、前記冷却槽内の圧力を圧力センサにより検出し、この圧力値を温度に換算し、この換算した温度を前記制御器へ出力するものとすることも好適である。この別の形態によれば、前記被冷却物へ前記温度検出部を直接差し込む作業を省略することができる。 That is, the article temperature detecting means is configured so that the article temperature can be directly detected by inserting the temperature detecting section into the object to be cooled, and outputs the detected temperature to the controller. Further, as another form of the article temperature detecting means, instead of directly inserting the temperature detecting section into the object to be cooled to detect the article temperature as described above, the pressure in the cooling tank is detected by a pressure sensor. Preferably, the pressure value is converted into a temperature, and the converted temperature is output to the controller. According to this another aspect, the operation of directly inserting the temperature detection unit into the object to be cooled can be omitted.
前記出口温度検出手段は、前記熱交換器用の冷却水の出口温度を前記制御器へ出力するように構成されている。 The outlet temperature detecting means is configured to output an outlet temperature of the cooling water for the heat exchanger to the controller.
前記排水制御手段は、前記供給手段により前記熱交換器に満たされ温度の上昇した冷却水を排水するものである。前記排水制御手段は、前記出口温度検出手段の下流側に設けられており、たとえば3方弁,複数の電磁弁等により流路を切替えることにより、冷却水を排水ラインへ排出する、または前記タンクへ戻すことができるように構成されている。 The drain control unit drains the cooling water filled with the heat exchanger and having an increased temperature by the supply unit. The drainage control unit is provided downstream of the outlet temperature detection unit, and discharges cooling water to a drainage line by switching a flow path with, for example, a three-way valve, a plurality of solenoid valves, or the like, or It is configured to be able to return to.
ここにおいて、前記排水制御手段は、冷却水の流路の切替えでなく、前記タンクと前記排水ラインへの流量の割合をそれぞれ調節する構成とすることも好適である。 Here, it is also preferable that the drainage control means adjusts the ratio of the flow rate to the tank and the drainage line, instead of switching the flow path of the cooling water.
前記制御器は、前記品温度と、前記出口温度とに基づいて、前記熱交換器の熱交換能力または冷却負荷量を判定し、前記冷却水の排水量を制御する,すなわち前記排水ラインへ流す流量を調節する信号を出力する制御部を内蔵している。前記熱交換器の熱交換能力は、前記品温度と前記出口温度との差により検出することができるが、前記熱交換器の出口温度のみで検出するように構成することができる。前記熱交換能力は、冷却能力と称することもできる。前記熱交換器の冷却負荷量は、食材の熱量で表現され、前記熱交換器の凝縮水の出口温度を検出することで冷却負荷量の変化を検出できる。前記食材の熱量は、重量と温度と比熱との積によって検出可能である。 The controller determines a heat exchange capacity or a cooling load amount of the heat exchanger based on the product temperature and the outlet temperature, and controls a drainage amount of the cooling water, that is, a flow rate flowing to the drainage line. It has a built-in control unit that outputs a signal for adjusting. The heat exchange capacity of the heat exchanger can be detected by the difference between the product temperature and the outlet temperature, but can be configured to be detected only by the outlet temperature of the heat exchanger. The heat exchange capacity may be referred to as a cooling capacity. The cooling load of the heat exchanger is represented by the calorific value of food, and a change in the cooling load can be detected by detecting the outlet temperature of the condensed water of the heat exchanger. The calorific value of the food can be detected by the product of weight, temperature and specific heat.
このような構成の前記真空冷却装置の作用について説明する。まず、前記被冷却物を前記冷却槽内に収容し、前記減圧手段を作動させ、前記冷却槽内を減圧し、前記被冷却物を冷却する。このとき、前記熱交換器により、前記吸引流体中の水蒸気を凝縮させ、前記吸引流体中における空気が占める割合を増加させ、前記減圧手段が空気を効率よく吸引できるようにする。そして、前記被冷却物の温度が低下すると、前記冷却槽内を復圧して冷却処理を終了する。 The operation of the vacuum cooling device having such a configuration will be described. First, the object to be cooled is accommodated in the cooling tank, the decompression means is operated, the pressure in the cooling tank is reduced, and the object to be cooled is cooled. At this time, the steam in the suction fluid is condensed by the heat exchanger, and the ratio of the air in the suction fluid is increased, so that the decompression means can efficiently suck the air. Then, when the temperature of the object to be cooled decreases, the pressure inside the cooling tank is restored, and the cooling process ends.
つぎに、前記真空冷却装置の制御方法について説明する。前記被冷却物を前記冷却槽内に収容し運転を開始する。前記真空冷却装置の運転開始直後においては、前記冷却槽内の圧力は大気圧に近いので、減圧することも容易であり、前記熱交換器の作動時における熱交換能力は小さくてよい。 Next, a control method of the vacuum cooling device will be described. The operation is started by storing the object to be cooled in the cooling tank. Immediately after the start of the operation of the vacuum cooling device, the pressure in the cooling tank is close to the atmospheric pressure, so that it is easy to reduce the pressure, and the heat exchange capacity during the operation of the heat exchanger may be small.
したがって、冷却水の温度は常温でよいので、前記制御器は、まず常温水を前記熱交換器へ供給するが排水しないように制御する。この常温水が供給された状態において常温水は、流動を停止した状態としてもよいし、循環により流動させてもよい。この場合、冷却水の温度は、前記熱交換器により熱交換されて少しずつ上昇する。そして、冷却処理工程が進み、冷却水の温度が上昇した状態で、前記熱交換器の熱交換能力が低下し、必要とする冷却が発揮できなくなる温度となると、前記制御器は、前記排水制御手段を作動させて温度の高い冷却水を排出して、温度の低い常温水を前記熱交換器へ補給し、前記熱交換器内の冷却水の温度を下げるように制御する。その後、前記制御器は、前記品温度と前記熱交換器用の冷却水の出口温度とに基づいて冷却水の排水を制御し、前記熱交換器内の冷却水の温度を所定の温度範囲内に維持する。 Therefore, since the temperature of the cooling water may be room temperature, the controller first supplies room temperature water to the heat exchanger but controls so as not to drain. In the state where the normal-temperature water is supplied, the normal-temperature water may be in a state where the flow is stopped, or may be caused to flow by circulation. In this case, the temperature of the cooling water gradually increases due to heat exchange by the heat exchanger. Then, when the cooling process step proceeds and the temperature of the cooling water rises, the heat exchange capacity of the heat exchanger decreases, and when the temperature becomes a temperature at which the required cooling cannot be exhibited, the controller performs the drainage control. By operating the means, high-temperature cooling water is discharged, low-temperature normal-temperature water is supplied to the heat exchanger, and control is performed so as to lower the temperature of the cooling water in the heat exchanger. Thereafter, the controller controls the drainage of the cooling water based on the product temperature and the outlet temperature of the cooling water for the heat exchanger, so that the temperature of the cooling water in the heat exchanger falls within a predetermined temperature range. maintain.
前記制御器による排水制御は、好ましくは、前記品温度と、前記出口温度との温度差が所定の温度差より小さいとき、前記冷却水の排水量を増加するものとする。また、前記制御器による排水制御は、前記温度差が所定の温度差より大きいとき、前記冷却水の排水量を減少するように、あるいは前記冷却水を全く排水しないように制御を加えることも好適である。 The drainage control by the controller preferably increases a drainage amount of the cooling water when a temperature difference between the product temperature and the outlet temperature is smaller than a predetermined temperature difference. Further, it is also preferable that the drainage control by the controller is performed such that when the temperature difference is larger than a predetermined temperature difference, control is performed so as to reduce the drainage amount of the cooling water or not to drain the cooling water at all. is there.
さらに、前記制御器の制御に、減圧度を高める,すなわち冷却温度をさらに低くするために、前記冷却水の温度をさらに低くする手段を加えることが有効である。具体的に説明すると、前記熱交換器の作動時における熱交換能力を大きくする。すなわち、前記真空冷却装置の運転状況に応じて、前記熱交換器へ供給する冷却水を常温水から冷水へ切替えるものである。冷水は、前記タンク内の水を前記チラーにより温度を低下させておき、必要なとき循環させる。 Further, it is effective to add a means for further lowering the temperature of the cooling water in order to increase the degree of pressure reduction, that is, further lower the cooling temperature, in the control of the controller. Specifically, the heat exchange capacity at the time of operation of the heat exchanger is increased. That is, the cooling water supplied to the heat exchanger is switched from room temperature water to cold water in accordance with the operation state of the vacuum cooling device. The temperature of the cold water is reduced by the chiller of the water in the tank, and circulated when necessary.
以上のように、この実施の形態によれば、温度の高い冷却水だけを排水するので、前記真空冷却装置の前記熱交換器における冷却水の使用量を削減することができる。 As described above, according to this embodiment, only the high-temperature cooling water is drained, so that the amount of cooling water used in the heat exchanger of the vacuum cooling device can be reduced.
この発明は、つぎの実施の形態2〜4を含む。 The present invention includes the following second to fourth embodiments.
(実施の形態2)
前記実施の形態2は、被冷却物を収容する冷却槽へ熱交換器を介して減圧手段を接続した真空冷却装置の制御方法であって、前記被冷却物の品温度と、前記熱交換器の凝縮水の出口温度とに基づいて、前記冷却水の排水を制御するる真空冷却装置の制御方法を特徴とする。
(Embodiment 2)
(実施の形態3)
前記実施の形態3は、前記実施の形態2において、前記品温度と、前記出口温度との温度差が所定の温度差より小さいとき、前記冷却水の排水量を増加するように制御する真空冷却装置の制御方法を特徴とする。
(Embodiment 3)
The third embodiment is a vacuum cooling apparatus according to the second embodiment, wherein when the temperature difference between the article temperature and the outlet temperature is smaller than a predetermined temperature difference, the amount of drainage of the cooling water is increased. Is characterized by the following control method.
(実施の形態4)
前記実施の形態4は、被冷却物を収容する冷却槽へ熱交換器を介して減圧手段を接続し、前記被冷却物の品温度を検出する品温度検出手段と、前記熱交換器の出口温度を検出する出口温度検出手段と、前記冷却水の排水を制御する排水制御手段とを備えたこと真空冷却装置を特徴とする。
(Embodiment 4)
In the fourth embodiment, a decompression unit is connected via a heat exchanger to a cooling tank containing an object to be cooled, and an item temperature detecting unit for detecting an item temperature of the object to be cooled, and an outlet of the heat exchanger. A vacuum cooling device comprising an outlet temperature detecting means for detecting a temperature and a drain control means for controlling drain of the cooling water.
前記実施の形態2〜4は、前記実施の形態1において、前記熱交換器の冷却水の出口温度に代えて、前記熱交換器の凝縮水の出口温度に基づき、前記実施の形態1と同様な節水制御を行うものである。前記熱交換器の出口に出口温度検出手段を設ける以外は、前記実施の形態1と構成および動作は同様であるので、説明を省略する。これら実施の形態2〜4は、実施の形態1と比較して、前記熱交換器による熱交換能力の低下または冷却負荷量の増大をより適切に検出できる。前記熱交換器の凝縮水の出口温度は、直接凝縮水温度を検出するか、前記熱交換器の出口または出口配管の温度を検出して間接的の凝縮水温度を検出する。
The second to fourth embodiments are the same as the first embodiment based on the outlet temperature of the condensed water of the heat exchanger instead of the outlet temperature of the cooling water of the heat exchanger in the first embodiment. It is used to perform efficient water saving control. Except that an outlet temperature detecting means is provided at the outlet of the heat exchanger, the configuration and operation are the same as those of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。この実施例は、食品等(以下、「被冷却物」と云う。)を冷却するとき、減圧手段を用いて冷却を行う真空冷却処理において実施する。まず、この発明の実施に適用される真空冷却装置について説明する。図1は、前記真空冷却装置を説明する概略的な説明図である。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. This embodiment is implemented in a vacuum cooling process for cooling food or the like (hereinafter referred to as “cooled object”) by using a pressure reducing means. First, a vacuum cooling device applied to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the vacuum cooling device.
図1において、真空冷却装置1は、3段の棚2,2,2に載置された多数の被冷却物3,3,…を収容する冷却槽4と、この冷却槽4の吸引路5に接続された熱交換器6と、この熱交換器6の下流側に接続された真空ポンプ7と、前記熱交換器6用の冷却水供給手段8と、前記被冷却物3の品温度を検出する品温度センサ9と、前記熱交換器6内のコイル10を通過する冷却水の出口11付近の温度を検出する出口温度センサ12と、前記冷却水の排水を制御する排水制御手段13と、前記真空冷却装置1の運転を制御する制御器14とにより構成されている。
In FIG. 1, a
前記冷却槽4は、前記各被冷却物3を収容する大きさに形成されており、前記冷却槽4を密閉する扉(図示省略)と、前記冷却槽4内を大気圧まで復圧する復圧ライン15と、前記冷却槽4内の圧力を検出する圧力センサ16と、前記吸引路5とを備えている。前記復圧ライン15には、空気を清浄にするフィルター17と空気導入制御弁18とが設けられている。
The cooling
前記熱交換器6は、前記冷却槽4からの吸引流体中の水蒸気を凝縮させるものである。前記吸引流体の飽和蒸気温度は、前記コイル10内を流れる冷却水よりも高いから、水蒸気は前記コイル10の表面に凝縮するので、前記吸引流体中の水蒸気の分圧が減少し、そ
の分、空気の分圧が増加する。すなわち、前記熱交換器6は、前記吸引流体中における空気が占める割合を増加させる。前記熱交換器6は、前記吸引流体を熱交換した後に排出する排出路19を備えている。
The
前記真空ポンプ7は、前記排出路19を介して前記熱交換器6と接続されている。前記排出路19には、排出方向への流れを許容する第一逆止弁20が設けられている。前記真空ポンプ7は、水封式の真空ポンプであり、封水を供給する封水ライン21と、封水と前記吸引流体との混合流体を排出する真空ポンプ排出ライン22を備えている。
前記封水ライン21には、封水制御弁23が設けられている。
The
The
前記冷却水供給手段8は、前記熱交換器6へ冷却水を供給するため、水道や地下水等の常温水を供給する常温水供給ライン24と、チラー25からの冷水ライン26との2系統の供給ラインで構成され、それぞれ切替えることができるようにしている。
The cooling water supply means 8 includes two systems, a normal temperature
前記常温水供給ライン24には、常温水制御弁27と、この常温水制御弁27の下流側に配置した給水方向への流れを許容する第二逆止弁28とが設けられている。この第二逆止弁28の下流側で、前記常温水供給ライン24は、前記封水制御弁23と接続されている。また、前記常温水供給ライン24は、前記第二逆止弁28の下流側で、前記コイル10の入口(符号省略)と接続されている。そして、前記出口11は、第一配管29と接続されている。
The room-temperature
ここで、前記排水制御手段13について説明する。この排水制御手段13は、第一三方弁30と排水ライン31に設けた排水制御弁32とにより構成されている。
Here, the drainage control means 13 will be described. The drain control means 13 includes a first three-
そして、前記第一配管29は、前記第一三方弁30の第一入口33と接続されている。また、前記第一三方弁30の第一出口34は、前記排水ライン31と接続されており、この排水ライン31には、前記排水制御弁32が設けられている。さらに、前記第一三方弁30の第二出口35は、第二配管36と接続されており、この第二配管36には、前記第二出口35から流出する方向への流れを許容する第三逆止弁37が設けられている。この第三逆止弁37の下流側の前記第二配管36は、水を貯留する冷水タンク38の冷水戻り口39と接続されている。
The
前記チラー25は、前記冷水タンク38内の水を循環させる第三配管40に設けたポンプ41を介して、前記冷水タンク38と接続されている。前記冷水ライン26は、冷水の流れを切替える第二三方弁42の第二入口43と接続されている。そして、前記第二三方弁42の第三出口44は、第四配管45を介して、前記第三逆止弁37の下流側において前記第二配管36と合流し、前記冷水戻り口39と接続されている。また、前記第二三方弁42の第四出口46は、第五配管47を介して、前記第二逆止弁28の下流側において前記常温水供給ライン24と合流し、前記コイル10の入口(符号省略)と接続されている。
The
前記制御器14は、前記真空ポンプ7,前記品温度センサ9,前記出口温度センサ12,前記圧力センサ16,前記各制御弁18,23,27,32,前記チラー25および前記両三方弁30,42とそれぞれ回線(符号省略)を介して接続されており、これら(前記各センサ9,12,16を除く)の作動をそれぞれ制御するようにプログラムされた制御部(図示省略)を備えている。そして、前記制御器14は、前記真空冷却装置1の運転を制御する。
The
そして、前記制御器14は、前記品温度と、前記出口温度とに基づいて、前記冷却水の排水を制御する,すなわち前記排水ライン31へ流す流量を調節する信号を出力する前記
制御部を備えている。この制御部は、前記両温度の差を判定する機能も有している。また、前記制御器14は、前記品温度センサ9のバックアップとして使用する前記圧力センサ16の検出した圧力値を温度に換算する換算手段(図示省略)を備えている。
The
このような構成の前記真空冷却装置1の作用について説明する。まず、前記各被冷却物3を前記冷却槽4内に収容し、前記扉を閉めて密閉する。つぎに、前記真空ポンプ7を作動させ、前記冷却槽4内を減圧し、前記各被冷却物3を冷却する。このとき、前記熱交換器6により、前記冷却槽4からの吸引流体中の水蒸気を凝縮させ、前記吸引流体中における空気が占める割合を増加させ、前記真空ポンプ7が空気を効率よく吸引できるようにする。そして、前記各被冷却物3の温度が低下すると、前記冷却槽4内を復圧して冷却処理を終了する。
The operation of the
前記真空冷却装置の制御方法について図2〜図5に基づいて具体的に説明する。図2は、前記真空冷却装置1の運転で待機工程の冷却水の流れを説明する概略的な説明図である。図3は、冷却初期工程の冷却水の流れを説明する概略的な説明図である。図4は、冷却中期工程の冷却水の流れを説明する概略的な説明図である。図5は、冷却後期工程の冷却水の流れを説明する概略的な説明図である。
The control method of the vacuum cooling device will be specifically described with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the flow of cooling water in a standby step in the operation of the
まず、図2に基づいて前記待機工程について説明する。この待機工程は、前記冷水タンク38内の水を前記冷却後期工程で使用するため、あらかじめ冷却する工程である。図2において、水の流れを矢印で示している。まず、前記制御器14は、前記第二三方弁42の流路を前記第二入口43と前記第三出口44とが連通する状態に切替える。そして、前記ポンプ41と前記チラー25を作動させる。すると、前記冷水タンク38内の水は、前記第三配管40,前記冷水ライン26,前記第四配管45,前記第三逆止弁37の下流側の前記第二配管36および前記冷水戻り口39を経由して、所定の温度となるまで循環し冷却される。この循環による前記冷水タンク38内の水の冷却は、前記冷却後期工程開始まで継続され、所定の冷水温度を維持される。
First, the standby step will be described with reference to FIG. This standby step is a step of pre-cooling the water in the
つぎに、図3に基づいて前記冷却初期工程について説明する。まず、前記各被冷却物3を前記冷却槽4内に収容し運転を開始する。前記真空冷却装置1の運転開始直後においては、前記冷却槽4内の圧力は大気圧に近いので、減圧することも容易であり、前記熱交換器6の作動時における熱交換能力は小さくてよい。したがって、冷却水の温度は常温でよいので、前記制御器14は、まず常温水を前記熱交換器6へ供給する。
Next, the cooling initial step will be described with reference to FIG. First, each cooling
この常温水の供給について説明する。まず、前記制御器14は、前記排水制御弁32を開いた状態で、前記常温水制御弁27を開くとともに、前記第一三方弁30の流路を前記第一入口33と前記第一出口34とが連通する状態に切替える。すると、常温水は、前記コイル10内にあった冷却水を排水し、新しい常温水が替わって導入される。すなわち、このコイル10内に新しい常温水が満たされる時間が経過すると、前記排水制御弁32を閉じて、常温水を排水しない。
The supply of the normal temperature water will be described. First, the
この状態で、前記制御器14は、前記封水制御弁23を開くとともに前記真空ポンプ7を作動させる。すると、前記冷却槽4内の空気と水蒸気は、前記吸引路5,前記熱交換器6,前記排出路19を介して前記真空ポンプ7により吸引され(図2において白抜きの矢印で示しているように)、封水(この場合、常温水を利用)とともに前記真空ポンプ排出ライン22から排出され、前記冷却槽4内は減圧される。この減圧により前記各被冷却物3は冷却される。一方、前記冷却初期工程における熱交換により、前記コイル10内の冷却水の温度は徐々に上昇する。
In this state, the
つぎに、図4に基づいて前記冷却中期工程について説明する。前記制御器14は、前記
出口温度センサ12による前記熱交換器6の出口温度が所定の値を超えると、前記熱交換器6の熱交換能力が小さくなるので、前記排水制御弁32を開き、前記コイル10内の温度の高くなった常温水を前記排水ライン31へ排水し、温度の低い常温水を前記コイル10へ補給し、このコイル10内の冷却水の温度を下げるように制御する。排水弁32の開後、前記品温度と前記熱交換器6の出口温度との温度差が所定の値を超えると、再び前記排水弁32を閉じる。このように、前記制御器14は、前記品温度と前記冷却水の出口温度とに基づいて、前記排水制御弁32を開閉することにより冷却水の排水を制御し、前記コイル10内の冷却水の温度を所定の温度範囲内に維持する。
Next, the cooling middle stage process will be described with reference to FIG. When the outlet temperature of the
つぎに、図5に基づいて前記冷却後期工程について説明する。冷却工程が進み、前記品温度も低下してくると、常温水との温度差もなくなる。前記各被冷却物3の冷却温度をさらに低くするために、前記冷却水の温度をさらに低くする。すなわち、前記コイル10へ供給する冷却水を常温水から冷水へ切替える。
Next, the latter cooling step will be described with reference to FIG. When the cooling process proceeds and the temperature of the article also decreases, the temperature difference from the normal-temperature water disappears. In order to further lower the cooling temperature of each of the objects to be cooled 3, the temperature of the cooling water is further lowered. That is, the cooling water supplied to the
前記制御器14は、前記真空ポンプ7の作動を継続した状態で、冷却水の流路の切替えを行う。まず、前記常温水制御弁27と、前記排水制御弁32をともに閉じる。つぎに、前記第一三方弁30の流路を前記第一入口33と前記第二出口35とが連通する状態に切替える。同時に前記第二三方弁42の流路を前記第二入口43と前記第四出口46とが連通する状態に切替える。すると、冷水は、前記第三配管40,前記冷水ライン26,前記第五配管47,前記コイル10,前記第一配管29,前記第二配管36および前記冷水戻り口39を経由して循環する。この場合、封水は冷水が前記第五配管47を経由して前記封水制御弁23へ供給される。この冷水が前記コイル10内および前記封水ライン21へそれぞれ導入されることにより、前記冷却槽4内は、より一層減圧されることになり、前記各被冷却物3の冷却温度を下げることができる。
The
この発明は、前記実施例1に限定されるものではない。前記実施例1においては、前記熱交換器6の熱交換能力の低下の検出を前記熱交換器6の冷却水の出口温度を検出する前記出口温度検出手段12により検出するように構成しているが、図5に示す如く、前記熱交換器6の凝縮水の出口温度を検出する出口温度検出手段12により、前記熱交換器6の熱交換能力の低下を検出するように構成することができる。
The present invention is not limited to the first embodiment. In the first embodiment, the detection of the decrease in the heat exchange capacity of the
この実施例2は、前記出口温度検出手段12の取り付け位置が異なるだけで、その他の構成および制御は、前記実施例1と同様であるので、実施例1と同じ符号を付して説明を省略する。また、この実施例2の動作も前記実施例1と同様であるので、前記冷却中期の工程について説明し、それ以外の説明を省略する。
The second embodiment differs from the first embodiment only in the mounting position of the outlet
図6に基づいて前記冷却中期工程について説明する。前記制御器14は、前記出口温度センサ12による前記熱交換器6の出口温度が所定の値を超えると、前記熱交換器6の熱交換能力が小さくなるので、前記排水制御弁32を開き、前記コイル10内の温度の高くなった常温水を前記排水ライン31へ排水し、温度の低い常温水を前記コイル10へ補給し、このコイル10内の冷却水の温度を下げるように制御する。前記排水弁32の開後、前記品温度と前記熱交換器の出口温度との温度差が所定の値を超えると、再び前記排水弁32を閉じる。このように、前記制御器14は、前記品温度と前記冷却水の出口温度とに基づいて、前記排水制御弁32を開閉することにより冷却水の排水を制御し、前記コイル10内の冷却水の温度を所定の温度範囲内に維持する。
The mid-stage cooling step will be described with reference to FIG. When the outlet temperature of the
この実施例2によれば、前記実施例1と比較して、前記熱交換器6における冷却水の循環が停止している場合でも前記熱交換器6の熱交換能力の低下を素早く検出することができる効果を奏する。
According to the second embodiment, as compared with the first embodiment, even when the circulation of the cooling water in the
さらに、この発明は、前記実施例1および前記実施例2の変形例として、前記圧力センサ16の検出した圧力値を温度に換算して制御する実施例を含む。
Further, the present invention includes, as a modified example of the first embodiment and the second embodiment, an embodiment in which the pressure value detected by the
この実施例3においては、前記品温度センサ9が使用できない被冷却物であるとき等において、上記のように温度検出部を前記被冷却物3内へ直接差し込んで品温度を検出するのではなく、前記冷却槽4内の圧力値を前記換算手段により温度に換算し、この換算した温度を前記制御器14へ出力するものとすることも好適である。この変形例によれば、前記被冷却物3へ前記品温度センサ9を直接差し込む作業を省略することができる。
In the third embodiment, when the
1 真空冷却装置
3 被冷却物
4 冷却槽
6 熱交換器
7 真空ポンプ(減圧手段)
9 品温度センサ(品温度検出手段)
12 出口温度センサ(出口温度検出手段)
13 排水制御手段
REFERENCE SIGNS
9 Article temperature sensor (article temperature detecting means)
12. Outlet temperature sensor (outlet temperature detecting means)
13 Drainage control means
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003332587A JP4288699B2 (en) | 2002-11-07 | 2003-09-25 | Control method of vacuum cooling device and vacuum cooling device |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002323224 | 2002-11-07 | ||
| JP2003332587A JP4288699B2 (en) | 2002-11-07 | 2003-09-25 | Control method of vacuum cooling device and vacuum cooling device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004170060A true JP2004170060A (en) | 2004-06-17 |
| JP4288699B2 JP4288699B2 (en) | 2009-07-01 |
Family
ID=32716012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003332587A Expired - Lifetime JP4288699B2 (en) | 2002-11-07 | 2003-09-25 | Control method of vacuum cooling device and vacuum cooling device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4288699B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015087078A (en) * | 2013-11-01 | 2015-05-07 | 三浦工業株式会社 | Food machine with vacuum cooling function |
| JP2016095043A (en) * | 2014-11-12 | 2016-05-26 | 三浦工業株式会社 | Vacuum cooling device |
| JP2016095044A (en) * | 2014-11-12 | 2016-05-26 | 三浦工業株式会社 | Vacuum cooling device |
| JP2017040417A (en) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | 株式会社サムソン | Vacuum cooling apparatus |
| JP2020099257A (en) * | 2018-12-21 | 2020-07-02 | 三浦工業株式会社 | Vacuum cooling device and vacuum cooling method |
-
2003
- 2003-09-25 JP JP2003332587A patent/JP4288699B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015087078A (en) * | 2013-11-01 | 2015-05-07 | 三浦工業株式会社 | Food machine with vacuum cooling function |
| JP2016095043A (en) * | 2014-11-12 | 2016-05-26 | 三浦工業株式会社 | Vacuum cooling device |
| JP2016095044A (en) * | 2014-11-12 | 2016-05-26 | 三浦工業株式会社 | Vacuum cooling device |
| JP2017040417A (en) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | 株式会社サムソン | Vacuum cooling apparatus |
| JP2020099257A (en) * | 2018-12-21 | 2020-07-02 | 三浦工業株式会社 | Vacuum cooling device and vacuum cooling method |
| JP7232400B2 (en) | 2018-12-21 | 2023-03-03 | 三浦工業株式会社 | vacuum cooling system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4288699B2 (en) | 2009-07-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2020380978B2 (en) | Hot water supply apparatus | |
| KR101970496B1 (en) | Cooling apparatus for purging non-condensating gas and method for maintaining cooling apparatus | |
| CN118647186A (en) | Server cooling system and control method thereof | |
| JP4324934B2 (en) | Coolant circulation system with automatic recovery mechanism | |
| JP2004170060A (en) | Method of controlling vacuum cooling device and vacuum cooling device | |
| JP2001263801A (en) | Heat pump water heater | |
| WO2006074572A1 (en) | Hot and cold water dispenser and method of controlling same | |
| JP2733195B2 (en) | Refrigeration cycle control method in liquid cooling device and liquid cooling device | |
| JP2015087078A (en) | Food machine with vacuum cooling function | |
| JP2001066038A (en) | Constant-temperature refrigerant liquid circulating apparatus | |
| KR20170136458A (en) | Cooling apparatus for purging non-condensating gas and method for maintaining cooling apparatus | |
| JPS59200170A (en) | Drain device for steam compression refrigerator and operation method thereof | |
| JP2003214682A (en) | Brine temperature control apparatus using proportional control valve | |
| JP2009264714A (en) | Heat pump hot water system | |
| JP2009276033A (en) | Hot water supply apparatus | |
| JP2008261557A (en) | Heat pump water heater | |
| JP2010071603A (en) | Heat pump water heater | |
| JP2008196768A (en) | Hot water storage water heater | |
| JP2016151388A (en) | Heat pump type steam generation device and operation method of heat pump type steam generation device | |
| JP2004116892A (en) | Heat pump equipment | |
| JP2009216335A (en) | Heat pump water heater | |
| JP5485022B2 (en) | Low temperature heat storage and cooling system | |
| KR100698578B1 (en) | Heat Pump Type Hot Water Generator | |
| JP2010216751A (en) | Heat pump type water heater | |
| JP7232400B2 (en) | vacuum cooling system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040621 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060825 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081104 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081209 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090309 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090322 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4288699 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120410 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130410 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140410 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |