特開 2019-128043 真空冷却装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2019-128043(P2019-128043A)

(43)【公開日】2019年8月1日

(54)【発明の名称】真空冷却装置

(51)【国際特許分類】

   F25D 7/00 20060101AFI20190708BHJP

   F25D 1/02 20060101ALI20190708BHJP

【ＦＩ】

   F25D7/00 A

   F25D1/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2018-7771(P2018-7771)

(22)【出願日】2018年1月22日

(71)【出願人】

【識別番号】000175272

【氏名又は名称】三浦工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110685

【弁理士】

【氏名又は名称】小山 方宜

(72)【発明者】

【氏名】蔵野 雅夫

(72)【発明者】

【氏名】津島 康夫

(72)【発明者】

【氏名】大下 泰史

(72)【発明者】

【氏名】狩野 泰範

(72)【発明者】

【氏名】松矢 久美

【テーマコード（参考）】

3L044

【Ｆターム（参考）】

3L044AA04

3L044BA01

3L044CA02

3L044CA11

3L044DB01

3L044DD04

3L044FA04

3L044FA08

3L044KA04

(57)【要約】

【課題】冷却槽のタイプや大きさの変更が容易であると共に、冷却槽内を減圧するための機器類のメンテナンスが容易な真空冷却装置を提供する。
【解決手段】少なくとも正面が扉２Ｂで開閉可能とされ被冷却物が収容される冷却槽２と、この冷却槽２内の気体を外部へ吸引排出して冷却槽２内を減圧する減圧手段とを備える。冷却槽２を含む本体ユニット６３と、減圧手段を含む冷却ユニット６４とを備えて構成されると共に、本体ユニット６３の一側部に冷却ユニット６４が配置される。冷却ユニット６４の内、本体ユニット６３に面した側から冷却ユニット６４内をメンテナンス可能に、本体ユニット６３と冷却ユニット６４との間に、メンテナンス用空間Ｘが設けられている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも正面が扉で開閉可能とされ被冷却物が収容される冷却槽と、この冷却槽内の気体を外部へ吸引排出して前記冷却槽内を減圧する減圧手段とを備えた真空冷却装置であって、
前記冷却槽を含む本体ユニットと、前記減圧手段を含む冷却ユニットとを備えて構成されると共に、前記本体ユニットの一側部に前記冷却ユニットが配置され、
前記冷却ユニットの内、前記本体ユニットに面した側から前記冷却ユニット内をメンテナンス可能に、前記本体ユニットと前記冷却ユニットとの間に、メンテナンス用空間が設けられた
ことを特徴とする真空冷却装置。

【請求項2】

前記冷却槽は、前記本体ユニットとしての冷却槽本体と、この冷却槽本体の開口部を開閉する扉とから構成され、
前記冷却槽本体の上部に、左右方向一方へ延出して扉レールが設けられ、この扉レールに前記扉が左右にスライド可能に設けられ、
正面視において、前記冷却ユニットの幅方向中央部が、前記冷却槽本体と前記扉レールの延出先端部との間に収まるように、前記本体ユニットに対し前記冷却ユニットが設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の真空冷却装置。

【請求項3】

前記本体ユニットと前記冷却ユニットとの間に、前記メンテナンス用空間として、３５０ｍｍ以上の隙間をあけた
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空冷却装置。

【請求項4】

前記減圧手段として、蒸気凝縮用の熱交換器と、水封式の真空ポンプとを備えると共に、前記冷却ユニットには、前記真空ポンプの吐出流体を気水分離するセパレータが設けられており、
前記熱交換器への給水口が、前記冷却ユニットの上部に設けられ、
前記熱交換器からの排水口と、前記セパレータからの排気口および排水口が、前記冷却ユニットの内、前記本体ユニットに面した側面または背面の下部に設けられ、
前記本体ユニットの上部と前記冷却ユニットの上部との間に、接続管が架け渡されて、この接続管を介して、前記冷却槽と前記熱交換器とが接続される
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の真空冷却装置。

【請求項5】

前記減圧手段として、蒸気エゼクタと、蒸気凝縮用の熱交換器と、水封式の真空ポンプとを備えると共に、前記冷却ユニットには、前記真空ポンプの吐出流体を気水分離するセパレータが設けられており、
前記蒸気エゼクタのノズルへの給蒸口と、前記熱交換器への給水口とが、前記冷却ユニットの上部に設けられ、
前記熱交換器からの排水口と、前記セパレータからの排気口および排水口が、前記冷却ユニットの内、前記本体ユニットに面した側面または背面の下部に設けられ、
前記本体ユニットの上部と前記冷却ユニットの上部との間に、前記蒸気エゼクタとそのノズルへの給蒸管が架け渡されて、前記蒸気エゼクタを介して、前記冷却槽と前記熱交換器とが接続されると共に、前記給蒸管を介して、前記ノズルと前記給蒸口とが接続される
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の真空冷却装置。

【請求項6】

前記熱交換器の冷却水として、常温水と冷水とを切替可能とされ、
前記熱交換器を通過後の水を、排水口へ排出するか、チラーへの冷水タンクへ排出するかを切替可能とされ、
前記熱交換器への常温水の給水口と、前記チラーまたは前記冷水タンクから前記熱交換器への冷水入口と、前記熱交換器から前記冷水タンクへの冷水出口とが、前記冷却ユニットの上部に設けられる
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の真空冷却装置。

【請求項7】

前記冷却ユニットは、パネルで覆われており、
前記冷却ユニットの内、少なくとも前記本体ユニットに面した側のパネルは、着脱または開閉可能に設けられる
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の真空冷却装置。

【請求項8】

前記蒸気エゼクタは、前記本体ユニットから前記冷却ユニットへ行くに従って、下方へ傾斜して設けられる
ことを特徴とする請求項５に記載の真空冷却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却槽内に被冷却物を収容して、冷却槽内を減圧することで冷却する真空冷却装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、下記特許文献１に開示されるように、冷却槽の側部に機器収容部を配置した真空冷却装置が知られている。当該文献の図面に基づき説明すると、真空冷却装置は、正面が扉（４）で開閉可能とされて被冷却物が収容される冷却槽（２）と、被冷却物の冷却を行うための機器類を内蔵した機器収容部（１）とを備え、機器収容部（１）は冷却槽（２）の側部に一体的に設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−１９０７４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来技術では、冷却槽の側面に機械室（機器収容部）が一体的に設けられているので、冷却槽のタイプや大きさ（処理量）を変更しようとすれば、冷却槽だけでなく機械室も設計し直す必要があり、設計が煩雑となる。

【0005】

また、冷却槽の側面に機械室が一体的に設けられていると、その分だけ、機械室内のメンテナンス面が制約される。つまり、機械室の左右の側面の内、冷却槽側の側面からのメンテナンスができない。その上、側面および背面が壁に近接して装置が設置される場合には、メンテナンス面は事実上、正面に限られることなる。

【0006】

そこで、本発明が解決しようとする課題は、冷却槽のタイプや大きさの変更が容易な真空冷却装置を提供することにある。また、冷却槽内を減圧するための機器類のメンテナンスが容易な真空冷却装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、少なくとも正面が扉で開閉可能とされ被冷却物が収容される冷却槽と、この冷却槽内の気体を外部へ吸引排出して前記冷却槽内を減圧する減圧手段とを備えた真空冷却装置であって、前記冷却槽を含む本体ユニットと、前記減圧手段を含む冷却ユニットとを備えて構成されると共に、前記本体ユニットの一側部に前記冷却ユニットが配置され、前記冷却ユニットの内、前記本体ユニットに面した側から前記冷却ユニット内をメンテナンス可能に、前記本体ユニットと前記冷却ユニットとの間に、メンテナンス用空間が設けられたことを特徴とする真空冷却装置である。

【0008】

請求項１に記載の発明によれば、本体ユニットと冷却ユニットとに分けて構成することで、冷却槽のタイプや大きさの変更を容易に行える。また、本体ユニットと冷却ユニットとの間に設けられたメンテナンス用空間から、冷却ユニット内のメンテナンスを容易に行える。

【0009】

請求項２に記載の発明は、前記冷却槽は、前記本体ユニットとしての冷却槽本体と、この冷却槽本体の開口部を開閉する扉とから構成され、前記冷却槽本体の上部に、左右方向一方へ延出して扉レールが設けられ、この扉レールに前記扉が左右にスライド可能に設けられ、正面視において、前記冷却ユニットの幅方向中央部が、前記冷却槽本体と前記扉レールの延出先端部との間に収まるように、前記本体ユニットに対し前記冷却ユニットが設けられることを特徴とする請求項１に記載の真空冷却装置である。

【0010】

請求項２に記載の発明によれば、冷却ユニットの幅方向中央部が、冷却槽本体と扉レールの延出先端部との間に収まるように、本体ユニットに対し冷却ユニットが設けられる。本体ユニットと冷却ユニットとを所定範囲内に配置することで、装置全体として省スペースに設置することができる。

【0011】

請求項３に記載の発明は、前記本体ユニットと前記冷却ユニットとの間に、前記メンテナンス用空間として、３５０ｍｍ以上の隙間をあけたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空冷却装置である。

【0012】

請求項３に記載の発明によれば、本体ユニットと冷却ユニットとの間に３５０ｍｍ以上の隙間をあけることで、両ユニット間の隙間から、冷却ユニットのメンテナンスを容易に行うことができる。

【0013】

請求項４に記載の発明は、前記減圧手段として、蒸気凝縮用の熱交換器と、水封式の真空ポンプとを備えると共に、前記冷却ユニットには、前記真空ポンプの吐出流体を気水分離するセパレータが設けられており、前記熱交換器への給水口が、前記冷却ユニットの上部に設けられ、前記熱交換器からの排水口と、前記セパレータからの排気口および排水口が、前記冷却ユニットの内、前記本体ユニットに面した側面または背面の下部に設けられ、前記本体ユニットの上部と前記冷却ユニットの上部との間に、接続管が架け渡されて、この接続管を介して、前記冷却槽と前記熱交換器とが接続されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の真空冷却装置である。

【0014】

請求項４に記載の発明によれば、熱交換器、真空ポンプおよびセパレータを備えた真空冷却装置において、冷却ユニットには、上部に、給水口が設けられる一方、本体ユニット側の側面または背面の下部に、排気口および排水口が設けられる。これにより、配管が容易であると共に、メンテナンスも容易となる。

【0015】

請求項５に記載の発明は、前記減圧手段として、蒸気エゼクタと、蒸気凝縮用の熱交換器と、水封式の真空ポンプとを備えると共に、前記冷却ユニットには、前記真空ポンプの吐出流体を気水分離するセパレータが設けられており、前記蒸気エゼクタのノズルへの給蒸口と、前記熱交換器への給水口とが、前記冷却ユニットの上部に設けられ、前記熱交換器からの排水口と、前記セパレータからの排気口および排水口が、前記冷却ユニットの内、前記本体ユニットに面した側面または背面の下部に設けられ、前記本体ユニットの上部と前記冷却ユニットの上部との間に、前記蒸気エゼクタとそのノズルへの給蒸管が架け渡されて、前記蒸気エゼクタを介して、前記冷却槽と前記熱交換器とが接続されると共に、前記給蒸管を介して、前記ノズルと前記給蒸口とが接続されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の真空冷却装置である。

【0016】

請求項５に記載の発明によれば、蒸気エゼクタ、熱交換器、真空ポンプおよびセパレータを備えた真空冷却装置において、冷却ユニットには、上部に、給蒸口および給水口が設けられる一方、本体ユニット側の側面または背面の下部に、排気口および排水口が設けられる。これにより、配管が容易であると共に、メンテナンスも容易となる。

【0017】

請求項６に記載の発明は、前記熱交換器の冷却水として、常温水と冷水とを切替可能とされ、前記熱交換器を通過後の水を、排水口へ排出するか、チラーへの冷水タンクへ排出するかを切替可能とされ、前記熱交換器への常温水の給水口と、前記チラーまたは前記冷水タンクから前記熱交換器への冷水入口と、前記熱交換器から前記冷水タンクへの冷水出口とが、前記冷却ユニットの上部に設けられることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の真空冷却装置である。

【0018】

請求項６に記載の発明によれば、熱交換器の冷却水として、常温水と冷水とを切替可能な真空冷却装置において、冷却ユニットには、上部に、給水口、冷水入口および冷水出口が設けられる。これにより、配管が容易であると共に、メンテナンスも容易となる。

【0019】

請求項７に記載の発明は、前記冷却ユニットは、パネルで覆われており、前記冷却ユニットの内、少なくとも前記本体ユニットに面した側のパネルは、着脱または開閉可能に設けられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の真空冷却装置である。

【0020】

請求項７に記載の発明によれば、冷却ユニットの内、少なくとも本体ユニットに面した側のパネルは、着脱または開閉可能に設けられるので、このパネルを取るか開けることで、冷却ユニット内のメンテナンスを容易に図ることができる。

【0021】

さらに、請求項８に記載の発明は、前記蒸気エゼクタは、前記本体ユニットから前記冷却ユニットへ行くに従って、下方へ傾斜して設けられることを特徴とする請求項５に記載の真空冷却装置である。

【0022】

請求項８に記載の発明によれば、蒸気エゼクタは下方へ傾斜して設けられるので、ドレンなどが溜まらない。また、蒸気エゼクタは下方へ傾斜して設けられるので、蒸気エゼクタへの給蒸管内の錆や、蒸気エゼクタ内の汚れなどが凝縮水に混じって、冷却槽内に入るのを防止することができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明の真空冷却装置によれば、冷却槽のタイプや大きさの変更が容易となる。また、冷却槽内を減圧するための機器類のメンテナンスも容易となる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の一実施例の真空冷却装置の概略正面図である。

【図2】図１の真空冷却装置の概略平面図である。

【図3】図２のIII−III断面図である。

【図4】図１の真空冷却装置の内部構成を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図３は、本発明の一実施例の真空冷却装置１を示す概略図であり、図１は正面図、図２は平面図、図３はIII−III断面図である。また、図４は、本実施例の真空冷却装置１の内部構成を示す概略図である。

【0026】

以下、まずは、主として図４に基づき、真空冷却装置１の内部構成について説明した後、図１〜図３に基づき、真空冷却装置１の各構成のレイアウトについて説明する。

【0027】

本実施例の真空冷却装置１は、図４に示すように、被冷却物が収容される冷却槽２と、この冷却槽２内の気体を外部へ吸引排出して冷却槽２内を減圧する減圧手段３と、減圧された冷却槽２内へ外気を導入して冷却槽２内を復圧する復圧手段４と、水を貯留する冷水タンク５と、この冷水タンク５の水を冷却するチラー６と、前記各手段３，４およびチラー６などを制御する制御手段（図示省略）とを備える。なお、被冷却物は、特に問わないが、典型的には加熱調理後の食品である。

【0028】

冷却槽２は、内部空間の減圧に耐える中空容器であり、少なくとも正面が扉２Ｂで開閉可能とされる（図１）。本実施例では、冷却槽２は、正面および背面の双方が扉２Ｂで開閉可能とされる。この場合、一方の扉２Ｂは、冷却槽２内に被冷却物を入れるための搬入扉とされ、他方の扉２Ｂは、冷却槽２外に被冷却物を取り出すための搬出扉とされる。

【0029】

冷却槽２は、略矩形の中空ボックス状の冷却槽本体２Ａと、この冷却槽本体２Ａの開口部を開閉する略矩形の板状の扉２Ｂとから構成される。本実施例では、冷却槽本体２Ａは前後に開口しており、各開口部が扉２Ｂで開閉可能とされる。この際、扉２Ｂは、冷却槽本体２Ａに対し左右にスライドして開閉される。

【0030】

具体的には、図１および図２に示すように、冷却槽本体２Ａの上部には、左右方向一方へ延出して扉レール７が設けられ、この扉レール７に、扉２Ｂが左右にスライド可能に吊り下げられている。冷却槽２には前後に扉２Ｂが設けられるが、各扉２Ｂの扉レール７は、同じ方向（図１では右側であるが左側としてもよい）へ延出して設けられる。扉２Ｂを最大限に開くと、冷却槽本体２Ａの開口部を全開することができる。一方、冷却槽本体２Ａの開口部と対面する位置に扉２Ｂを配置した状態で、所定のロック機構８により、扉２Ｂを冷却槽本体２Ａへ押し付けて閉じることができる。扉２Ｂを閉じた状態で、冷却槽本体２Ａと扉２Ｂとの隙間はパッキンで封止される。なお、扉２Ｂの外面には、扉２Ｂをスライド操作するための把手９が設けられている。

【0031】

冷却槽２には、図４に示すように、冷却槽２内の圧力を検出する圧力センサ１０と、冷却槽２内に収容される被冷却物の温度を検出する品温センサ１１とが設けられる。

【0032】

減圧手段３は、冷却槽２内の気体（空気や蒸気）を外部へ吸引排出して、冷却槽２内を減圧する。本実施例では、減圧手段３として、冷却槽２内からの排気路１２に、蒸気エゼクタ１３、蒸気凝縮用の熱交換器１４、逆止弁１５、および水封式の真空ポンプ１６が順に設けられている。

【0033】

蒸気エゼクタ１３は、吸引口１３ａが冷却槽２に接続されて設けられる。そして、入口１３ｂ側のノズル（図示省略）から出口１３ｃへ向けて蒸気を噴出させることで、冷却槽２内の気体が吸引口１３ａを介して出口１３ｃへ吸引排出される。

【0034】

蒸気エゼクタ１３のノズルには、給蒸口１７から給蒸路１８を介して蒸気が供給される。給蒸口１７には、蒸気供給源（ボイラ）からの配管が接続される。蒸気エゼクタ１３への給蒸路１８には、給蒸元弁１９と給蒸弁２０とが順に設けられる。給蒸路１８の内、給蒸元弁１９と給蒸弁２０との間には、ドレン排出路２１が分岐して設けられ、このドレン排出路２１には、スチームトラップ２２が設けられる。給蒸元弁１９は、通常、開けた状態に維持され、給蒸弁２０の開閉により、蒸気エゼクタ１３の作動の有無が切り替えられる。給蒸路１８内の蒸気の凝縮水（ドレン）は、ドレン排出路２１を介して排蒸口２３へ排出される。排蒸口２３には、所望により、排水ピットなどへの配管が接続される。

【0035】

熱交換器１４は、排気路１２内の流体とその冷却水とを混ぜることなく熱交換する間接熱交換器である。熱交換器１４により、排気路１２内の蒸気を、冷却水により冷却し凝縮させることができる。詳細は後述するが、熱交換器１４への冷却水として、本実施例では、常温水と冷水とを切り替えて供給することができる。

【0036】

真空ポンプ１６は、水封式であり、周知のとおり、封水と呼ばれる水が供給されつつ運転される。詳細は後述するが、真空ポンプ１６への封水として、本実施例では、常温水と冷水とを切り替えて供給することができる。

【0037】

真空ポンプ１６からの吐出流体は、吐出路２４を介してセパレータ２５に送られ、気水分離される。セパレータ２５からの排気は、ポンプ排気路２６を介してポンプ排気口２７へ送られ、セパレータ２５からの排水は、ポンプ排水路２８を介してポンプ排水口２９へ送られる。ポンプ排気口２７やポンプ排水口２９には、所望により、排水ピットなどへの配管が接続される。

【0038】

復圧手段４は、減圧された冷却槽２内へ外気を導入して、冷却槽２内を復圧する。復圧手段４として、冷却槽２内への給気路３０に、エアフィルタ３１と真空解除弁３２とが順に設けられている。冷却槽２内が減圧された状態で、真空解除弁３２を開けると、外気がエアフィルタ３１を介して冷却槽２内へ導入され、冷却槽２内を復圧することができる。真空解除弁３２は、好ましくは、開度調整可能な弁（たとえば比例制御弁）から構成される。

【0039】

冷水タンク５は、チラー６への給水を貯留する。冷水タンク５には、ボールタップ３３などにより補給水路３４を介して適宜給水可能とされ、冷水タンク５内の水位は所望に維持される。冷水タンク５には、下部にタンク排水路３５が接続される一方、上部にオーバーフロー路３６が接続されている。タンク排水路３５およびオーバーフロー路３６は、下流側において共通管路３７とされている。タンク排水路３５には、タンク排水弁３８が設けられているが、このタンク排水弁３８は、通常、閉じた状態に維持される。

【0040】

チラー６は、冷凍機（図示省略）を備え、冷水タンク５からの水を冷却する。冷凍機は、周知のとおり、圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器を備え、冷媒の圧縮、凝縮、膨張および蒸発の冷凍サイクルを実行する。そして、蒸発器において、冷媒と水とを混ぜることなく熱交換して、冷水タンク５からの水を冷却する。

【0041】

チラー６には、冷水タンク５内の貯留水が、チラー給水路３９を介して供給される。チラー給水路３９には、循環ポンプ４０と逆止弁４１とが設けられている。循環ポンプ４０を作動させると、冷水タンク５からの水が、チラー６（より具体的には冷凍機の蒸発器）に通される。その際、冷水タンク５からの水は、チラー６において冷却され、冷水として導出される。そして、詳細は後述するが、その冷水は、熱交換器１４や真空ポンプ１６へ供給可能とされる。あるいは、冷水タンク５内の貯留水をチラー６との間で循環させることで、貯留水の冷却が可能とされる。

【0042】

熱交換器１４および真空ポンプ１６への給水として、本実施例では、常温水と冷水とが切替可能とされる。冷水とは、チラー６により冷却された水をいい、常温水とは、そのような冷却がなされない水をいう。以下、熱交換器１４や真空ポンプ１６に対する給排水系統について説明する。

【0043】

給水口４２からの常温水給水路４３と、冷水入口４４からの冷水給水路４５とは、合流して共通管路４６とされた後、熱交換器１４への熱交入口路４７と、真空ポンプ１６への封水給水路４８とに分岐する。常温水給水路４３には、常温水給水弁４９と逆止弁５０とが設けられ、冷水給水路４５には、後述するバイパス路５１との分岐部にバイパス弁５２が設けられている。また、封水給水路４８には、封水弁５３が設けられている。なお、冷水給水路４５の内、冷水入口４４からバイパス弁５２までを上流側冷水給水路４５ａ、バイパス弁５２から共通管路４６までを下流側冷水給水路４５ｂということがある。

【0044】

熱交換器１４からの熱交出口路５４は、熱交排水口５５への熱交排水路５６と、冷水出口５７への冷水排水路５８とに分岐する。熱交排水路５６には排水弁５９が設けられ、冷水排水路５８には冷水戻し弁６０が設けられている。冷水戻し弁６０よりも下流側（冷水出口５７側）の冷水排水路５８と、冷水給水路４５とは、バイパス路５１で接続される。そして、冷水給水路４５とバイパス路５１との接続部には、三方弁からなるバイパス弁５２が設けられる。このバイパス弁５２を制御することで、冷水入口４４からの冷水を、下流側冷水給水路４５ｂへ送るか、バイパス路５１へ送るかを切り替えることができる。

【0045】

給水口４２には、図示しないが、常温水の給水管（水道管）が接続され、冷水入口４４には、チラー６からの冷水送り路６１が接続され、冷水出口５７には、冷水タンク５への冷水戻し路６２が接続される。また、熱交排水口５５には、所望により、排水ピットなどへの配管が接続される。

【0046】

このような構成であるから、バイパス弁５２により上流側冷水給水路４５ａと下流側冷水給水路４５ｂとの連通を遮断した状態（つまり上流側冷水給水路４５ａとバイパス路５１とを連通させた状態）で、常温水給水弁４９および封水弁５３を開けることで、真空ポンプ１６に常温水を供給することができる。さらに、冷水戻し弁６０を閉じた状態で、排水弁５９を開けることで、熱交換器１４に常温水を通すことができ、熱交換器１４で使用後の水は、熱交排水路５６を介して熱交排水口５５へ排出される。また、この間、チラー６および循環ポンプ４０を作動させれば、冷水タンク５内の貯留水を、チラー給水路３９、チラー６、冷水送り路６１、バイパス路５１および冷水戻し路６２を介して冷水タンク５へ戻すことができる。これにより、冷水タンク５内の貯留水をチラー６に循環させて、所望温度まで、冷水タンク５内の貯留水の冷却を図ることができる。

【0047】

そして、バイパス弁５２により上流側冷水給水路４５ａと下流側冷水給水路４５ｂとを連通させると共に、常温水給水弁４９を閉じることで、チラー６で所定に冷却した冷水を真空ポンプ１６に供給することができる。さらに、排水弁５９を閉じた状態で、冷水戻し弁６０を開けることで、熱交換器１４に冷水を通すことができ、熱交換器１４で使用後の水は、冷水戻し路６２を介して冷水タンク５へ戻される。

【0048】

制御手段は、前記各センサ１０，１１の検出信号や経過時間などに基づき、前記各手段３，４やチラー６などを制御する制御器（図示省略）である。具体的には、チラー６、真空ポンプ１６、循環ポンプ４０、給蒸弁２０、真空解除弁３２、常温水給水弁４９、バイパス弁５２、封水弁５３、排水弁５９、冷水戻し弁６０の他、圧力センサ１０および品温センサ１１などは、制御器に接続されている。そして、制御器は、所定の手順（プログラム）に従い、冷却槽２内の被冷却物の真空冷却などを図る。

【0049】

たとえば、準備工程の後、第一冷却工程、第二冷却工程、第三冷却工程および真空解除工程を順に実行する。この際、冷却槽２内への被冷却物の収容は、典型的には準備工程後（冷却待機中）に行われる。

【0050】

準備工程では、冷水タンク５内の貯留水を、チラー６との間で循環させて冷却する。第一冷却工程では、真空解除弁３２を閉じると共に、熱交換器１４への通水を停止した状態で、真空ポンプ１６への封水として常温水を供給しつつ、真空ポンプ１６により冷却槽２内を所定まで減圧する。第二冷却工程では、熱交換器１４への通水および真空ポンプ１６への封水を、常温水から冷水に切り替えて、冷却槽２内を所定までさらに減圧する。第三冷却工程では、蒸気エゼクタ１３も作動させて、冷却槽２内をさらに減圧する。その後、品温センサ１１の検出温度が冷却設定温度になるなど、所定の終了条件を満たせば、各弁を閉じると共に、真空ポンプ１６を停止して、一連の冷却処理を終了する。そして、真空解除工程では、復圧手段４を用いて、冷却槽２内を大気圧まで復圧する。

【0051】

次に、本実施例の真空冷却装置１の各構成のレイアウトについて説明する。
本実施例の真空冷却装置１は、冷却槽２を含む本体ユニット６３と、減圧手段３を含む冷却ユニット６４とを備える。さらに、熱交換器１４および真空ポンプ１６への給水として、常温水と冷水とを切替可能に構成する場合には、図４に示すように、冷水タンク５を含むタンクユニット６５と、チラー６を含むチラーユニット６６とを備える。

【0052】

本体ユニット６３は、主要部として冷却槽２を備え、この冷却槽２には復圧手段４の他、圧力センサ１０および品温センサ１１が設けられる。言い換えれば、本体ユニット６３としての冷却槽本体２Ａには、扉２Ｂが開閉可能に設けられると共に、復圧手段４や各センサ１０，１１が設けられる。この際、好ましくは、冷却槽本体２Ａの上部に、復圧手段４が設けられる。また、冷却槽本体２Ａの上部には、蒸気エゼクタ１３の吸引口１３ａが接続され、蒸気エゼクタ１３を介して本体ユニット６３と冷却ユニット６４とが接続される。

【0053】

冷却ユニット６４は、略矩形状の中空ボックス内に、減圧手段３やそれに対する給排水系統や給排蒸系統が内蔵されて構成される。つまり、冷却ユニット６４は、略矩形状にパネル６７で覆われている。但し、本実施例では、蒸気エゼクタ１３は、本体ユニット６３や冷却ユニット６４の上部に露出して、両ユニット６３，６４を架け渡すように設けられる。

【0054】

冷却ユニット６４には、制御手段も設けられる。さらに、冷却ユニット６４には、運転の指示や各種設定などを行うための操作パネル６８も設けられる。この操作パネル６８は、典型的には、冷却ユニット６４の正面（前後に扉２Ｂを有する両扉式の場合には所望によりさらに背面）に設けられる。そして、制御器には、操作パネル６８が接続されると共に、前記各弁やポンプなども接続される。そのために、冷却ユニット６４と本体ユニット６３などとは、図示しない電気配線で接続される。この電気配線も、両ユニット６４，６３の上部を架け渡すように行うのが好ましい。

【0055】

冷却ユニット６４は、本体ユニット６３の一側部（図１では右側）に設けられる。図２に示すように、冷却ユニット６４の前後方向奥行寸法は、本体ユニット６３の前後方向奥行寸法よりも小さく、冷却ユニット６４が本体ユニット６３よりも前方および後方へ突出しない大きさおよび配置とされるのが好ましい。本実施例では、冷却ユニット６４の前面は、本体ユニット６３の前面よりも後方へ配置され、冷却ユニット６４の後面は、本体ユニット６３の後面よりも前方へ配置される。また、冷却ユニット６４の前後方向中央部は、本体ユニット６３の前後方向中央部と対応して配置される。

【0056】

本体ユニット６３と冷却ユニット６４とは、本実施例では、蒸気エゼクタ１３を介して接続される。蒸気エゼクタ１３は、図示例では、入口１３ｂ側から出口１３ｃ側へ向けて、徐々に縮径する混合部１３ｄと、直管状の平行部１３ｅと、徐々に拡径する拡大部１３ｆとを備える。そして、入口１３ｂ側には、前述したとおりノズルが設けられると共に、入口１３ｂ側の吸引口１３ａは、冷却槽本体２Ａの上部に接続される。

【0057】

蒸気エゼクタ１３は、本体ユニット６３と冷却ユニット６４との上部において、両ユニット６３，６４を架け渡すように設けられる。この際、一方のユニットに蒸気エゼクタ１３を設けてから、その蒸気エゼクタ１３に他方のユニットの配管を接続してもよいが、本実施例では、蒸気エゼクタ１３を途中で分割可能に構成しておき、分割された両部品を一体的に接続することで、両ユニット６３，６４が接続される。具体的には、たとえば、平行部１３ｅと拡大部１３ｆとの間で、フランジ１３ｇにより着脱可能に構成しておき、平行部１３ｅよりも基端側（入口１３ｂ側）を本体ユニット６３に固定する一方、拡大部１３ｆよりも先端側（出口１３ｃ側）を冷却ユニット６４に固定しておき、両フランジ１３ｇを接続すればよい。

【0058】

蒸気エゼクタ１３は、水平に設置されてもよいが、図示例のように、本体ユニット６３から冷却ユニット６４へ行くに従って、下方へ傾斜して設けられるのが好ましい。蒸気エゼクタ１３の先端部を下方へ傾斜して設けることで、蒸気エゼクタ１３内にドレンなどが溜まらない。また、蒸気エゼクタ１３の先端部を下方へ傾斜して設けることで、蒸気エゼクタ１３のノズルへの給蒸管（給蒸路１８やこれに接続されるボイラからの配管）内の錆や、蒸気エゼクタ１３内の汚れなどが凝縮水に混じって、冷却槽２内に入るのを防止することができる。

【0059】

蒸気エゼクタ１３には、ノズルへの給蒸路１８が接続されるが、その給蒸路１８も、本体ユニット６３と冷却ユニット６４との上部において、両ユニット６３，６４を架け渡すように設けられる。すなわち、冷却ユニット６４の上部に給蒸口１７が設けられ、この給蒸口１７からの給蒸路１８は、給蒸元弁１９と給蒸弁２０とを介した後、冷却ユニット６４から外方（つまり本体ユニット６３側）へ延出されて蒸気エゼクタ１３のノズルに接続される。この接続作業を容易にするために、給蒸路１８は、途中で着脱可能とされ、本体ユニット６３側の配管と冷却ユニット６４側の配管とを、フランジ６９等で接続するようにしてもよい。

【0060】

本体ユニット６３の一側部に冷却ユニット６４が設けられるが、両ユニット６３，６４間にはメンテナンス用空間Ｘがあけられる。つまり、冷却ユニット６４の内、本体ユニット６３に面した側から冷却ユニット６４内をメンテナンス可能に、本体ユニット６３と冷却ユニット６４との間に、メンテナンス用空間Ｘが設けられる。メンテナンス用空間Ｘの幅（本体ユニット６３と冷却ユニット６４との間の左右方向離隔距離）は、３５０ｍｍ以上、好ましくは４００ｍｍ以上とされるのがよい。一方で、あまりに広くとると、装置全体の大きさが増すので、メンテナンス用空間Ｘの幅は、８００ｍｍ以下、好ましくは５００ｍｍ以下とされるのがよい。いずれの場合も、冷却槽本体２Ａの開口部を全開する位置まで、扉２Ｂを最大限に開いても、扉２Ｂの端部（図１における扉２Ｂの右側端辺）は、冷却ユニット６４の外側面（図１における冷却ユニット６４の右側面）と対応した位置よりも、外側（図１における右側）へ突出しないのが好ましい。

【0061】

前述したとおり、冷却槽本体２Ａの上部には、左右方向一方へ延出して扉レール７が設けられており、この扉レール７に扉２Ｂが左右にスライド可能に設けられる。これを前提に、正面視において、冷却ユニット６４の幅方向中央部（左右方向中央部）が、冷却槽本体２Ａと扉レール７の延出先端部７ａとの間に収まるように、本体ユニット６３に対し冷却ユニット６４が設けられるのが好ましい。本体ユニット６３と冷却ユニット６４とを所定範囲内に配置することで、装置全体として省スペースに設置することができる。また、装置の正面視において、扉レール７の延出先端部７ａが冷却ユニット６４の幅方向外側（本体ユニット６３と逆側の側面より外方）へ突出するのを防止することができる。つまり、真空冷却装置１の設置幅を狭くすることで、壁に対する投影面積を小さくして、装置の設置を効率よく行うことができ、また、たとえば装置を並列設置する場合でも、隣接する装置と干渉することがない。

【0062】

冷却ユニット６４には、前述したとおり、給蒸口１７、排蒸口２３、給水口４２、冷水入口４４、冷水出口５７、ポンプ排気口２７、ポンプ排水口２９および熱交排水口５５が設けられる。この内、給蒸口１７、給水口４２、冷水入口４４および冷水出口５７は、冷却ユニット６４の上部（典型的には上面であるが、場合により上方の前後左右の側面でもよい）に設けられるのがよい。一方、排蒸口２３、ポンプ排気口２７、ポンプ排水口２９および熱交排水口５５は、冷却ユニット６４の内、本体ユニット６３に面した側面（または冷却ユニット６４の背面）の下部に設けられるのがよい。これにより、配管が容易であると共に、メンテナンスも容易となる。しかも、真空冷却装置１の後方あるいは側方への配管の張り出しを少なくし、省スペースを図ることができる。また、上方の給蒸口１７からの蒸気のドレンは、円滑にドレン排出路２１を下って、下方の排蒸口２３へ排出される。同様に、真空ポンプ１６や熱交換器１４からの排水も、円滑に下方の排水口２９，５５から排出される。

【0063】

本体ユニット６３と冷却ユニット６４との間のメンテナンス用空間Ｘからは、冷却ユニット６４内のメンテナンスを図ることができる。そのために、冷却ユニット６４がパネル６７で覆われる場合でも、冷却ユニット６４の内、少なくとも本体ユニット６３に面した側のパネル６７は、着脱または開閉可能に設けられる。たとえば、冷却ユニット６４の内、少なくとも本体ユニット６３に面した側面の内、一部領域（または全面）のパネル６７Ａを取り外すことで、冷却ユニット６４内を開口させて、そこから各種メンテナンスを図ることができる。たとえば、冷却ユニット６４内の各弁を交換したり、真空ポンプ１６を交換したりすることができる。また、給蒸路１８などに設けたストレーナの清掃を図ることも容易となる。なお、冷却ユニット６４には、本体ユニット６３側の側面だけでなく、これと反対側の側面の他、正面または背面も、一部または全部が着脱または開閉可能とされてもよい。

【0064】

本実施例の真空冷却装置１によれば、本体ユニット６３と冷却ユニット６４とに分けて構成することで、冷却槽２のタイプや大きさの変更を容易に行える。そのため、設計工数の大幅な低減が可能となる。また、本体ユニット６３と冷却ユニット６４との間に設けられたメンテナンス用空間Ｘから、冷却ユニット６４内のメンテナンスを容易に行える。

【0065】

なお、図１に示すように、本実施例では、冷却ユニット６４は、底面が前後左右の四隅で、脚部７０により保持されている。これにより、冷却ユニット６４の底面は、床面よりも好ましくは１５０ｍｍ以上高い位置に配置され、床面の清掃を容易に行える。

【0066】

ところで、本実施例の真空冷却装置１は、冷却槽２の前後が扉２Ｂで開閉可能とされた両扉式とされる。この場合、真空冷却装置１は、第一室と第二室とを区切る仕切壁７１に設けて使用することができる（図２）。つまり、冷却槽２は、一方の扉２Ｂを第一室へ向け、他方の扉２Ｂを第二室へ向けて配置する。そして、仕切壁７１は、図２において二点鎖線で示すように、冷却ユニット６４の前後方向中央部よりも後方（または前方）へ偏った位置に設けられるのが好ましい。これにより、冷却ユニット６４の側面には、仕切壁７１を境にした前後一方に、比較的広い領域をあけることができ、その箇所のパネル６７を着脱または開閉することで、内部のメンテナンスを容易に行える。

【0067】

本発明の真空冷却装置１は、前記実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。特に、次の（ａ）〜（ｃ）の構成を備えるのであれば、その他の構成は適宜に変更可能である。

【0068】

（ａ）少なくとも正面が扉２Ｂで開閉可能とされ被冷却物が収容される冷却槽２と、この冷却槽２内の気体を外部へ吸引排出して冷却槽２内を減圧する減圧手段３とを備える。
（ｂ）冷却槽２を含む本体ユニット６３と、減圧手段３を含む冷却ユニット６４とを備えて構成されると共に、本体ユニット６３の一側部に冷却ユニット６４が配置される。
（ｃ）冷却ユニット６４の内、本体ユニット６３に面した側から冷却ユニット６４内をメンテナンス可能に、本体ユニット６３と冷却ユニット６４との間に、メンテナンス用空間Ｘが設けられる。

【0069】

たとえば、前記実施例では、冷却槽２は、正面と背面の双方が扉２Ｂで開閉可能とされたが、正面のみ扉２Ｂで開閉可能とされてもよい。その場合、冷却ユニット６４の背面は、本体ユニット６３の背面と同一平面に配置されるか、本体ユニット６３の背面よりもやや前方に配置されるのがよい。

【0070】

また、前記実施例において、減圧手段３の構成は、適宜に変更可能である。たとえば、前記実施例では、減圧手段３は、蒸気エゼクタ１３を備えたが、場合により蒸気エゼクタ１３の設置を省略してもよい。その場合、給排蒸系統（給蒸路１８およびドレン排出路２１）の設置は不要である。また、蒸気エゼクタ１３を備えない場合、本体ユニット６３と冷却ユニット６４とは、接続管で接続される。つまり、冷却槽本体２Ａと熱交換器１４とは接続管で接続される。その際、接続管の一部をフランジなどで着脱可能に構成しておき、本体ユニット６３側の配管と冷却ユニット６４側の配管とを接続することで、両ユニット６３，６４を接続すればよい。

【0071】

また、前記実施例において、蒸気エゼクタ１３を並列に複数設置してもよい。この場合、各蒸気エゼクタ１３に対応して、熱交換器１４が用意される。そして、各蒸気エゼクタ１３は、吸引口１３ａが冷却槽本体２Ａに接続され、出口１３ｃからの配管がそれぞれ熱交換器１４に接続される。なお、冷却ユニット６４の給蒸口１７からは、一本の給蒸路１８のみを本体ユニット６３側へ架け渡し、本体ユニット６３側で各蒸気エゼクタ１３へ分岐させて接続するのがよい。

【0072】

また、前記実施例では、熱交換器１４や真空ポンプ１６への給水として、常温水と冷水とを切替可能としたが、いずれか一方のみでもよい。常温水のみを利用する場合、冷水タンク５やチラー６の設置は不要であるし、冷水給水路４５や冷水排水路５８の設置も省略可能である。

【0073】

また、前記実施例では、チラー６からの水を熱交換器１４などへ供給するか、バイパス路５１を介して冷水タンク５へ戻すかは、三方弁からなるバイパス弁５２により切り替えたが、これに代えて、下流側冷水給水路４５ｂとバイパス路５１とにそれぞれ弁を設けて、これら弁により制御してもよい。

【0074】

また、前記実施例では、冷水タンク５の水は、チラー６を介した後、熱交換器１４や真空ポンプ１６に供給されたが、場合により、次のように構成してもよい。すなわち、冷水タンク５は、チラー６との間の循環路により貯留水を冷却可能とされる一方、熱交換器１４や真空ポンプ１６において冷水を必要とする際には、冷水タンク５内の水をチラー６を介さずに、熱交換器１４や真空ポンプ１６に供給可能としてもよい。

【0075】

また、前記実施例において、洗浄時に洗浄水を噴出させる洗浄ガン（ホース付き）を設けてもよい。その場合、冷却ユニット６４の常温水給水路４３から洗浄ガンへの給水路を分岐させればよい。そして、その給水路も、上部において本体ユニット６３側へ架け渡し、本体ユニット６３の側面（特に冷却ユニット６４側の側面）に、洗浄ガンを設けておくことができる。

【0076】

さらに、前記実施例では、扉２Ｂは、引き戸式としたが、場合により、開き戸式としてもよい。その他、真空冷却装置１は、少なくとも真空冷却機能を有すれば足り、場合により、冷風冷却機能を付加したり、被冷却物の加熱機能を付加したりしてもよい。

【符号の説明】

【0077】

１ 真空冷却装置
２ 冷却槽（２Ａ：冷却槽本体、２Ｂ：扉）
３ 減圧手段
４ 復圧手段
５ 冷水タンク
６ チラー
７ 扉レール（７ａ：延出先端部）
１３ 蒸気エゼクタ（１３ａ：吸引口、１３ｂ：入口、１３ｃ：出口）
１４ 熱交換器
１６ 真空ポンプ
１７ 給蒸口
２３ 排蒸口
２５ セパレータ
２７ ポンプ排気口
２９ ポンプ排水口
４０ 循環ポンプ
４２ 給水口
４４ 冷水入口
５５ 熱交排水口
５７ 冷水出口
６３ 本体ユニット
６４ 冷却ユニット
６５ タンクユニット
６６ チラーユニット
６７ パネル
Ｘ メンテナンス用空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】