JP2001241817A - Vacuum cooling device and method of using it - Google Patents
Vacuum cooling device and method of using itInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は蓄熱槽を備える真空
冷却装置及びその運転(使用)方法に関する。真空冷却
の原理を以下に説明する。水が沸騰する温度は大気圧
(1013hPa)下では100℃、気圧の低い高い山
などの場所では100℃以下となる。そして、水が蒸発
するとき、水1kg毎に周囲から約2300kJの熱を
奪っていく。気圧が低いほど沸点は下がり、およそ6h
Paでは、約0℃で沸騰する。このような水の蒸発熱を
利用したものが真空冷却であって、真空ポンプにより真
空槽内の圧力を下げることによって真空槽内に置かれた
被冷却物(例えば、野菜)に含まれる水分を蒸発させ、こ
のときの蒸発熱により被冷却物を急速に冷却することが
できる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum cooling device having a heat storage tank and a method of operating (using) the same. The principle of vacuum cooling will be described below. The temperature at which water boils is 100 ° C. under atmospheric pressure (1013 hPa), and is 100 ° C. or lower in places such as high mountains where the atmospheric pressure is low. Then, when water evaporates, about 2300 kJ of heat is taken from the surroundings for every 1 kg of water. The lower the atmospheric pressure, the lower the boiling point, about 6h
At Pa, it boils at about 0 ° C. Vacuum cooling is the one that utilizes the heat of evaporation of water, and the water contained in the object to be cooled (e.g., vegetables) placed in the vacuum tank by lowering the pressure in the vacuum tank with a vacuum pump is used. The object to be cooled can be rapidly cooled by the evaporation heat at this time.
【0002】ところで、水が蒸発して発生する水蒸気
は、その容積が非常に大きくなるため、そのままの状態
で排気して真空度を高めるには、極めて大きな出力の真
空ポンプを要することになってしまう。このため、真空
冷却装置では、コールドトラップを用い、水蒸気を凝集
(凝縮)させて水滴に変えて回収し、真空ポンプでは空
気のみを排出するようにする。従って、真空冷却装置に
おいては、コールドトラップの性能が重要な要素とな
り、そのコールドトラップをいかに効率良く経済的に稼
動させるかが課題となっている。By the way, since the volume of water vapor generated by evaporation of water becomes very large, a vacuum pump having an extremely large output is required to exhaust the water vapor as it is and to increase the degree of vacuum. I will. For this reason, the vacuum cooling device uses a cold trap to coagulate (condensate) water vapor to convert it into water droplets and collect it, and a vacuum pump discharges only air. Therefore, in the vacuum cooling device, the performance of the cold trap is an important factor, and there is a problem how to operate the cold trap efficiently and economically.
【0003】この真空冷却は、例えば、野菜の真空予冷
に利用されている。すなわち、真空冷却によれば、レタ
ス、キャベツなどの葉菜類を中心に、野菜を収穫した直
後、出荷前にできるだけ短時間に品温を下げることがで
きる。これにより、野菜の呼吸作用を抑制でき、流通時
の野菜の鮮度をより高く保持できる。なお、真空予冷後
は素早く保冷車で出荷するか、冷蔵庫に保管される。[0003] This vacuum cooling is used, for example, for vacuum pre-cooling of vegetables. That is, according to the vacuum cooling, the temperature of the product can be lowered as quickly as possible immediately after harvesting the vegetables, mainly leafy vegetables such as lettuce and cabbage, before shipping. Thereby, the respiratory action of the vegetables can be suppressed, and the freshness of the vegetables during distribution can be kept higher. After vacuum pre-cooling, it is shipped quickly in a refrigerator car or stored in a refrigerator.
【0004】[0004]
【従来の技術】従来の真空冷却装置について、図4に基
づいて説明する。V1、V2は真空冷却槽であり、被冷
却物を真空冷却の作用によって冷却させるための容器で
ある。P1、P2は真空ポンプであり、真空冷却槽V
1、V2内の気圧を下げるように、空気を吸引して排気
すべく、粗引用の真空ポンプP1と本引用の真空ポンプ
P2とが2台づつ設けられている。10はコールドトラ
ップであり、真空冷却槽V1、V2の排気中に含まれる
水蒸気を、真空ポンプP1、P2 (特に本引用の真空ポ
ンプP2)によって吸引・排気される前段で凝縮・除去
するように、ブラインによって冷却される。20はブラ
インを冷却するブライン冷凍機である。30はブライン
タンクであり、ブラインを貯めておくタンクになってい
る。なお、ブラインは冷却システムに用いられる液体の
ことである。2. Description of the Related Art A conventional vacuum cooling device will be described with reference to FIG. V1 and V2 are vacuum cooling tanks, which are containers for cooling an object to be cooled by the action of vacuum cooling. P1 and P2 are vacuum pumps, and a vacuum cooling tank V
1. Two rough pumps P1 and P2 are provided to suck and exhaust air so as to lower the pressure in V2. Reference numeral 10 denotes a cold trap which condenses and removes water vapor contained in the exhaust air from the vacuum cooling tanks V1 and V2 before the vacuum pumps P1 and P2 (in particular, the vacuum pump P2 of the present application) suck and exhaust the water vapor. , Cooled by brine. Reference numeral 20 denotes a brine refrigerator for cooling the brine. Reference numeral 30 denotes a brine tank, which is a tank for storing brine. The brine is a liquid used in the cooling system.
【0005】また、42はブライン配管であり、ブライ
ン冷凍機20、コールドトラップ10、ブラインタンク
30及び循環ポンプ44を、閉じたループ状に接続して
いる。これにより、ブラインが循環するブライン循環回
路40が構成されている。循環ポンプ44が作動するこ
とで、ブライン冷凍機20によって冷却されたブライン
が循環し、コールドトラップ10の中を流れ、そのコー
ルドトラップ10を冷却することができる。なお、22
は冷却塔部であり、ブライン冷凍機20内に配された受
熱部22a、水冷循環用ポンプ22b、放熱部22cを
冷却水配管22dで接続して構成されている。Further, reference numeral 42 denotes a brine pipe, which connects the brine refrigerator 20, the cold trap 10, the brine tank 30, and the circulation pump 44 in a closed loop. Thus, a brine circulation circuit 40 in which the brine circulates is configured. By operating the circulation pump 44, the brine cooled by the brine refrigerator 20 circulates, flows through the cold trap 10, and can cool the cold trap 10. Note that 22
Is a cooling tower section, which is configured by connecting a heat receiving section 22a, a water cooling circulation pump 22b, and a heat radiating section 22c arranged in the brine refrigerator 20 by a cooling water pipe 22d.
【0006】このように構成された真空冷却装置によれ
ば、真空冷却槽V1、V2内を真空ポンプP1、P2及
びコールドトラップ10等によって好適に減圧状態(真
空)にして、野菜のような被冷却物の持つ水分を蒸発さ
せることができ、例えば20〜30分間という短時間で
冷却を完了することができる。真空冷却を利用する被冷
却物としての農産物には、葉菜類として、レタス、キャ
ベツ、白菜等があり、果菜類として、ブロッコリー、イ
ンゲン、さやえんどう、トウモロコシ等があるが、水分
の蒸発量は、重量の1〜3%程度でよく、ほとんど目減
りする心配がなく、それらの農産物を傷めることがな
い。According to the vacuum cooling apparatus thus constructed, the inside of the vacuum cooling tanks V1 and V2 is suitably depressurized (vacuum) by the vacuum pumps P1 and P2 and the cold trap 10, etc. The water content of the cooling material can be evaporated, and the cooling can be completed in a short time of, for example, 20 to 30 minutes. Agricultural products as objects to be cooled using vacuum cooling include lettuce, cabbage, Chinese cabbage, etc. as leafy vegetables, and fruit and vegetables such as broccoli, green beans, pods, corn, etc. It may be about 1 to 3%, there is almost no fear of loss, and there is no damage to those agricultural products.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
従来の真空冷却装置では、本引用の真空ポンプV2で本
引き排気を行う初期の段階であって、被冷却物から水分
の蒸発が始まるフラッシュポイントと呼ばれる時に、水
蒸気発生量が最大となり、冷凍負荷が最大となるため、
その時点で必要となる冷却エネルギ(最大の冷凍能力)
に合わせて、ブライン冷凍機20が選定されていた。す
なわち、平準化すれば大きな冷凍能力の必要ない場合で
あっても、瞬間的(短時間)に必要となる最大の冷凍能
力に合わせ、大型のブライン冷凍機20を使用しなけれ
ばならないという課題があった。また、冷凍負荷のピー
ク時には循環するブライン温度がかなり上昇する。この
ように温度変化の大きい状況が繰り返される運転は、ブ
ライン冷凍機20の耐久性等にとって良い条件とはいえ
ない。However, in the conventional vacuum cooling apparatus described above, the flash point at which the evaporation of moisture from the object to be cooled starts at the initial stage of performing the main evacuation by the vacuum pump V2 referred to in the present invention. When it is called, because the amount of generated steam is the maximum and the refrigeration load is the maximum,
Cooling energy required at that time (maximum refrigeration capacity)
, The brine refrigerator 20 was selected. That is, even if a large refrigeration capacity is not required if leveling is performed, there is a problem that a large brine refrigerator 20 must be used in accordance with the maximum refrigeration capacity required instantaneously (in a short time). there were. Further, at the peak of the refrigeration load, the circulating brine temperature rises considerably. The operation in which the situation in which the temperature change is large as described above is not a favorable condition for the durability and the like of the brine refrigerator 20.
【0008】これに対して、図5に示すように、氷蓄熱
槽50をブライン配管42のブライン冷凍機20とコー
ルドトラップ10との間に配し、真空冷却がなされない
ときには、氷蓄熱槽50によって冷却エネルギが蓄えら
れるように、ブラインがコールドトラップ10を流れな
いように短絡路51で短絡させて循環させることが考え
られる。これによれば、真空冷却をするときには、前記
の短絡を解除してコールドトラップ10にブラインを流
し、氷蓄熱槽50よって蓄えられた冷却エネルギを利用
することができる。このため、この真空冷凍装置によれ
ば、ブライン冷凍機20を連続的に運転し、平準化した
冷却出力によって、コールドトラップ10を冷却するこ
とが可能である。On the other hand, as shown in FIG. 5, an ice heat storage tank 50 is disposed between the brine refrigerator 20 of the brine pipe 42 and the cold trap 10, and when the vacuum cooling is not performed, the ice heat storage tank 50 is provided. It is conceivable that brine is short-circuited in the short-circuit path 51 so as to prevent cooling water from flowing through the cold trap 10 and circulate so that cooling energy is stored. According to this, when performing vacuum cooling, the short circuit is released, brine is flown into the cold trap 10, and the cooling energy stored by the ice heat storage tank 50 can be used. For this reason, according to this vacuum refrigeration apparatus, it is possible to continuously operate the brine refrigerator 20 and cool the cold trap 10 with the leveled cooling output.
【0009】しかしながら、以上のようにコールドトラ
ップ10を冷却する構成では、コールドトラップ10と
氷蓄熱槽50とがブライン配管42で連通しているた
め、コールドトラップ10を冷却するブラインの温度範
囲と、氷蓄熱槽50を冷却するブラインの温度範囲とが
同等に設定され、ブラインの仕様(凍結点等)が設定され
る。すなわち、コールドトラップ10の冷却は、野菜等
が過度に冷却されて凍結することを避けるため、氷蓄熱
を効率良く行う温度よりも高い温度に設定される。この
ため、より効率的な真空冷却装置の運転がなされないと
いう課題があった。However, in the configuration for cooling the cold trap 10 as described above, since the cold trap 10 and the ice heat storage tank 50 communicate with each other via the brine pipe 42, the temperature range of the brine for cooling the cold trap 10 is as follows. The temperature range of the brine that cools the ice heat storage tank 50 is set to be equal, and the specifications (freezing point, etc.) of the brine are set. That is, the temperature of the cold trap 10 is set to a temperature higher than the temperature at which the ice heat storage is efficiently performed in order to prevent the vegetables and the like from being excessively cooled and frozen. For this reason, there was a problem that more efficient operation of the vacuum cooling device was not performed.
【0010】そこで、本発明の目的は、ブライン冷凍機
を小型化でき、より効率よく好適に蓄熱をすることが可
能で、よりランニングコストを低減できる真空冷却装置
及びその使用方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a vacuum cooling device which can reduce the size of a brine refrigerator, can store heat more efficiently and suitably, and can further reduce running costs, and a method of using the same. is there.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために次の構成を備える。すなわち、本発明にか
かる真空冷却装置は、被冷却物を真空冷却の作用によっ
て冷却させるための容器である真空冷却槽と、該真空冷
却槽内の気圧を下げるように、空気を吸引して排気する
真空ポンプと、前記真空冷却槽の排気中に含まれる水蒸
気を凝縮させて除去するように、前記真空冷却槽と前記
真空ポンプの間に配され、ブラインが流れることによっ
て冷却されるコールドトラップと、前記ブラインを冷却
するブライン冷凍機とを具備する真空冷却装置におい
て、前記ブライン冷凍機を含んで構成され、冷却された
ブラインが循環する第1のブライン循環回路と、該第1
のブライン循環回路で、ブラインを循環させる第1の循
環ポンプと、前記コールドトラップを含んで構成され、
該コールドトラップの冷却用のブラインが循環する第2
のブライン循環回路と、該第2のブライン循環回路で、
ブラインを循環させる第2の循環ポンプと、前記第1の
ブライン循環回路と前記第2のブライン循環回路との間
で熱交換をする熱交換手段と、前記第1のブライン循環
回路で、前記ブライン冷凍機と前記熱交換手段との間に
設けられ、ブライン冷凍機による冷却エネルギを蓄える
蓄熱槽とを具備する。The present invention has the following arrangement to achieve the above object. That is, the vacuum cooling device according to the present invention includes a vacuum cooling tank, which is a container for cooling an object to be cooled by the action of vacuum cooling, and suction and exhaust of air so as to reduce the pressure in the vacuum cooling tank. A vacuum pump, and a cold trap disposed between the vacuum cooling tank and the vacuum pump so as to condense and remove water vapor contained in the exhaust of the vacuum cooling tank, and cooled by flowing brine. A vacuum refrigeration system comprising: a brine refrigerator for cooling the brine; a first brine circulating circuit configured to include the brine refrigerator and circulating the cooled brine;
A brine circulation circuit comprising: a first circulation pump for circulating brine; and the cold trap;
The second cooling brine circulation of the cold trap
And the second brine circulation circuit,
A second circulation pump for circulating brine, heat exchange means for exchanging heat between the first brine circulation circuit and the second brine circulation circuit, and the first brine circulation circuit A heat storage tank is provided between the refrigerator and the heat exchange means and stores cooling energy by the brine refrigerator.
【0012】また、前記真空冷却槽が2槽設けられ、被
冷却物の真空冷却が該2槽の真空冷却槽について交互に
なされるように切換バルブが設けられていることで、よ
り効率的にブライン冷凍機を利用して真空冷却を行うこ
とができる。Further, by providing two vacuum cooling tanks and a switching valve so that vacuum cooling of the object to be cooled is alternately performed with respect to the two vacuum cooling tanks, the efficiency is improved. Vacuum cooling can be performed using a brine refrigerator.
【0013】また、本発明は、上記の真空冷却装置を用
いて、被冷却物の真空冷却を行う真空冷却装置の使用方
法において、前記ブライン冷凍機を、複数回の真空冷却
にかかる冷却エネルギを平準化した一定の出力で稼働さ
せ、真空冷却が行われていない場合或いは真空冷却が平
準化された冷却エネルギよりも小さい状態で行われてい
る場合には、前記ブライン冷凍機によって発生する冷却
エネルギを前記蓄熱槽に蓄えるように、前記第2の循環
ポンプによるブラインの循環を停止或いは減少させ、
真空冷却が平準化された冷却エネルギよりも大きい状態
で行われている場合には、前記ブライン冷凍機によって
発生する冷却エネルギ及び前記蓄熱槽に蓄えられた冷却
エネルギの双方を用いて前記コールドトラップを冷却す
るように、前記第2の循環ポンプによるブラインの循環
を増大させることを特徴とする真空冷却装置の使用方法
にもある。The present invention also relates to a method of using a vacuum cooling device for vacuum-cooling an object to be cooled by using the above-mentioned vacuum cooling device, wherein the brine refrigerator is provided with a cooling energy required for a plurality of times of vacuum cooling. The cooling energy generated by the brine refrigerator is operated at a leveled constant output and when the vacuum cooling is not performed or when the vacuum cooling is performed in a state smaller than the leveled cooling energy. Stopping or reducing the circulation of brine by the second circulation pump so as to store the heat in the heat storage tank,
When the vacuum cooling is performed in a state larger than the leveled cooling energy, the cold trap is used by using both the cooling energy generated by the brine refrigerator and the cooling energy stored in the heat storage tank. There is also a method of using a vacuum cooling device, characterized by increasing the circulation of brine by the second circulation pump so as to perform cooling.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる好適な実施
例を添付図面と共に詳細に説明する。図1は本発明によ
る真空冷却装置の一実施例を示す説明図(回路図)であ
る。図2は2槽の真空冷却槽を使用する場合についての
冷却サイクルを示す説明図である。また、図3は図1の
実施例による作動状況のサイクルを説明する説明図であ
り、図3(a)は真空冷却槽内の圧力変化を示すグラ
フ、図3(b)は必要冷凍能力の変化を示すグラフ、ま
た、図3(c)は平準化した必要冷凍能力を示すグラフ
である。なお、本実施例の被冷却物は野菜とし、本実施
例は野菜の真空冷却装置の一例とする。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram (circuit diagram) showing an embodiment of a vacuum cooling device according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a cooling cycle when two vacuum cooling tanks are used. FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a cycle of an operation state according to the embodiment of FIG. 1. FIG. 3A is a graph showing a pressure change in a vacuum cooling tank, and FIG. FIG. 3C is a graph showing the change, and FIG. 3C is a graph showing the leveled required refrigeration capacity. The object to be cooled in the present embodiment is a vegetable, and the present embodiment is an example of a vacuum cooling device for vegetables.
【0015】V1、V2は真空冷却槽であり、野菜を真
空冷却の作用によって冷却させるための容器である。本
実施例では、真空冷却槽V1、V2が2槽(基)設けら
れ、野菜の真空冷却がその2槽の真空冷却槽V1、V2
について交互になされるように配管及び切換バルブ15
が設けられている。このように2基の真空冷却槽V1、
V2を備えるため、後述する真空ポンプP1、P2によ
って、図2に示すように、粗引き及び本引きからなる吸
引・排気工程が、適宜交互に繰り返される。すなわち、
図2は一般的な冷却サイクルを示す説明図であり、上段
が一方(第1)の真空冷却槽V1の冷却サイクルを示
し、下段が他方(第2)の真空冷却槽V2の冷却サイク
ルを示す。両冷凍サイクルは左から右方向に進行する同
一の時間軸に沿って実行されるものとする。Aは搬入時
間、Bは粗引時間、Cは本引時間、Dは搬出入時間を示
す。また、S1が1回目の冷却、S2が2回目の冷却、
S3が3回目の冷却、S4が4回目の冷却工程の全体時
間を示すなお、被冷却物にかかる真空冷却槽V1、V2
内への搬入、冷却後の搬出はコンベアを利用すればよ
い。V1 and V2 are vacuum cooling tanks for cooling vegetables by the action of vacuum cooling. In the present embodiment, two vacuum cooling tanks V1 and V2 are provided (base), and the vacuum cooling of vegetables is performed by the two vacuum cooling tanks V1 and V2.
Piping and switching valve 15 so that
Is provided. Thus, the two vacuum cooling tanks V1,
To provide V2, the vacuum pumps P1 and P2, which will be described later, alternately repeat the suction and evacuation steps including roughing and main drawing as shown in FIG. That is,
FIG. 2 is an explanatory view showing a general cooling cycle. The upper part shows a cooling cycle of one (first) vacuum cooling tank V1 and the lower part shows a cooling cycle of another (second) vacuum cooling tank V2. . Both refrigeration cycles are executed along the same time axis that proceeds from left to right. A indicates the loading time, B indicates the roughing time, C indicates the main pulling time, and D indicates the loading / unloading time. S1 is the first cooling, S2 is the second cooling,
S3 indicates the entire time of the third cooling step, and S4 indicates the entire time of the fourth cooling step. In addition, the vacuum cooling tanks V1 and V2 for the object to be cooled.
Carrying in and out after cooling may use a conveyor.
【0016】P1、P2は真空ポンプであり、真空冷却
槽V1、V2内の気圧を下げるように、空気を吸引して
排気する。P1は粗引用の真空ポンプであり、P2は本
引用の真空ポンプであって、それぞれが2台づつ設けら
れている。このように、本引きと粗引きのための真空ポ
ンプが専用に配置され、自動弁(切換バルブ15)で経
路を切り換えることで、粗引用の真空ポンプP1と本引
用の真空ポンプP2とが図2に示したように適宜使い分
けられる。これにより、真空ポンプP1、P2を効率良
く利用することができる。なお、本実施例では、コール
ドトラップ10へは、本引き時のみブラインが流され
る。P1 and P2 are vacuum pumps for sucking and exhausting air so as to lower the pressure in the vacuum cooling tanks V1 and V2. P1 is a rough-quoted vacuum pump, and P2 is a vacuum pump of the present quote, each of which is provided two by two. In this manner, the vacuum pumps for the main pulling and the roughing are arranged exclusively, and the paths are switched by the automatic valve (switching valve 15), so that the rough-referenced vacuum pump P1 and the main-referenced vacuum pump P2 are arranged as shown in FIG. As shown in FIG. Thereby, the vacuum pumps P1 and P2 can be used efficiently. In this embodiment, the brine is supplied to the cold trap 10 only at the time of the main draw.
【0017】なお、真空ポンプP1、P2としては、従
来から、油回転式、水封式が多く用いられてきたが、最
近ではドライ式ポンプが用いられることが多くなった。
真空冷却槽V1、V2内の保持圧力は、野菜が冷却目標
温度に達すべく、飽和する圧力となるよう真空ポンプP
1、P2の運転が制御される。また、必要以上の減圧
は、野菜を冷却する場合に凍結が発生する。このため、
一般的には、真空冷却槽V1、V2内の圧力により、真
空ポンプP1、P2に近接した配管中の弁の開度を変化
させて圧力の調整を行っている。As the vacuum pumps P1 and P2, oil rotary pumps and water ring pumps have been used in many cases, but recently dry pumps have been used in many cases.
The holding pressure in the vacuum cooling tanks V1 and V2 is set so that the vegetables reach the cooling target temperature by a vacuum pump P so as to be saturated.
1. The operation of P2 is controlled. In addition, if the pressure is reduced more than necessary, freezing occurs when the vegetables are cooled. For this reason,
In general, the pressure is adjusted by changing the opening of a valve in a pipe close to the vacuum pumps P1, P2 by the pressure in the vacuum cooling tanks V1, V2.
【0018】このように真空冷却槽V1、V2及び真空
ポンプP1、P2等が設けられ、図2のように使用され
るため、真空冷却槽V1、V2内の圧力変化、及び冷却
にかかる必要冷凍能力の変化は、図3のようになる。図
3(a)は真空冷却槽V1、V2内の圧力変化を重ね合
わせて表現してある。図3(a)では横軸Tに経過時間
(min)をとり、縦軸Pに圧力(hPa)をとってあ
る。黒塗りの四角の点は第1の真空冷却槽V1における
圧力変化を示し、白抜きの四角い点は第2の真空冷却槽
V2における圧力変化を示してある。図に明らかなよう
に、第1の真空冷却槽V1と第2の真空冷却槽V2と
は、交互に減圧され、それぞれ真空度の高い状態で所定
の時間保持される。なお、野菜の搬出入の際には大気開
放され、大気圧に戻ることは勿論である。Since the vacuum cooling tanks V1 and V2 and the vacuum pumps P1 and P2 are provided as described above and used as shown in FIG. 2, the pressure change in the vacuum cooling tanks V1 and V2 and the necessary refrigeration required for cooling are performed. The change of the ability is as shown in FIG. FIG. 3A shows pressure changes in the vacuum cooling tanks V1 and V2 in a superimposed manner. In FIG. 3A, the elapsed time (min) is plotted on the horizontal axis T, and the pressure (hPa) is plotted on the vertical axis P. A black square point indicates a pressure change in the first vacuum cooling tank V1, and a white square point indicates a pressure change in the second vacuum cooling tank V2. As is apparent from the figure, the first vacuum cooling tank V1 and the second vacuum cooling tank V2 are alternately depressurized and are each kept at a high degree of vacuum for a predetermined time. When the vegetables are carried in and out, the air is released to the atmosphere and, of course, returns to the atmospheric pressure.
【0019】このような真空冷却槽V1、V2内の圧力
変化に対応し、必要冷凍能力が図3(b)のグラフに示
すように変化する。図3(b)では、横軸にTに経過時
間(min)をとり、縦軸Pに冷却能力(MJ/Hr)
をとってある。黒塗りの四角の点は第1の真空冷却槽V
1における必要冷凍能力の変化を示し、白抜きの四角い
点は第2の真空冷却槽V2における必要冷凍能力の変化
を示してある。In response to such pressure changes in the vacuum cooling tanks V1 and V2, the required refrigerating capacity changes as shown in the graph of FIG. In FIG. 3B, the abscissa indicates the elapsed time (min) on T, and the ordinate P indicates the cooling capacity (MJ / Hr).
Is taken. The black square point is the first vacuum cooling tank V
1 shows a change in required refrigerating capacity, and a white square indicates a change in required refrigerating capacity in the second vacuum cooling tank V2.
【0020】農産物(野菜)の真空冷却にかかる冷凍負
荷変動を、以下に経時的に説明する。粗引き段階では、
真空冷却槽V1、V2内温度が高く、ブライン温度が高
くなっている。一般的に、このプロセスではブラインの
流れが停止している。従って、この時点では冷凍負荷が
かかっていない。なお、粗引きにおける真空ポンプP1
の負荷は大きいが、複数台の真空ポンプP1で対応すれ
ばよい。そして、本引き初期において、冷凍負荷(必要
冷凍能力)が大きくなる。これは、野菜(被冷却物)か
ら水分の蒸発が始まる(フラッシュポイントと呼ばれ
る)時、水蒸気発生量が最大となり、冷凍負荷が最大と
なるためである。すなわち、この時はブラインが循環し
始めたばかりであり、短時間にブライン温度が上昇す
る。従って、その時点に対応し、後述するコールドトラ
ップ10での冷凍能力が最大となることが必要になる。The fluctuation of the refrigeration load for the vacuum cooling of agricultural products (vegetables) will be described below with time. In the roughing stage,
The temperatures in the vacuum cooling tanks V1 and V2 are high, and the brine temperature is high. Generally, the flow of brine is stopped in this process. Therefore, no refrigeration load is applied at this time. The vacuum pump P1 in the rough evacuation
Is heavy, but it suffices if a plurality of vacuum pumps P1 are used. In the initial stage of the main draw, the refrigeration load (required refrigeration capacity) increases. This is because when the evaporation of water from the vegetable (the object to be cooled) starts (called a flash point), the amount of generated steam becomes maximum and the refrigeration load becomes maximum. That is, at this time, the brine has just begun to circulate, and the brine temperature rises in a short time. Accordingly, it is necessary that the refrigeration capacity of the cold trap 10 described later be maximized corresponding to that time.
【0021】その後は、必要冷凍能力が徐徐に低下し、
さらには野菜の搬出入をする工程になるため、その時点
で必要冷凍能力がゼロに戻る。本実施例のような2槽式
の真空冷凍装置においては、以上のサイクルが、図3
(b)のグラフに示す通り、2槽の真空冷却槽V1、V
2について交互に連続的に生じることになる。なお、ブ
ラインの保有量を大きくすると一時的な温度上昇を抑え
ることも可能であるが、装置が大きくなってしまう。ま
た、冷凍機の冷凍能力を大きくして初期負荷に対応する
ことが考えられるが、維持費用上好ましくない。このた
め、本願発明のように、後述する蓄熱槽50を利用する
ことになる。Thereafter, the required refrigeration capacity gradually decreases,
Furthermore, since the process is for carrying in and out vegetables, the required freezing capacity returns to zero at that time. In the two-tank vacuum refrigerating apparatus as in this embodiment, the above cycle is performed as shown in FIG.
As shown in the graph of (b), two vacuum cooling tanks V1 and V
2 will occur alternately and continuously. In addition, it is possible to suppress a temporary rise in temperature by increasing the amount of brine, but the apparatus becomes large. Further, it is conceivable to increase the refrigerating capacity of the refrigerator to cope with the initial load, but this is not preferable in terms of maintenance cost. Therefore, a heat storage tank 50 described later is used as in the present invention.
【0022】以上の2槽の真空冷却槽V1、V2かかる
必要冷凍能力を平準化すると、図3(c)に示したハッ
チング部となる。図3(c)では、横軸にTに経過時間
(min)をとり、縦軸Pに冷却能力(MJ/Hr)を
とってある。なお、黒塗りの四角の点による折れ線グラ
フは第1の真空冷却槽V1及び第2の真空冷却槽V2に
おける必要冷凍能力の合計(変化)を示してある。この
ように、平準化した必要冷凍能力によって、2槽の真空
冷却槽V1、V2に対応してコールドトラップ10を好
適に冷却することが可能であれば、最大出力の小さな冷
凍機で済むことになり、その実現方法が課題となる。以
下に説明する本願発明の内容は、この課題に好適に対応
できるものである。When the required refrigerating capacity of the two vacuum cooling tanks V1 and V2 is leveled, a hatched portion shown in FIG. 3C is obtained. In FIG. 3C, the abscissa represents the elapsed time (min) on T, and the ordinate P represents the cooling capacity (MJ / Hr). In addition, the line graph by the black square point shows the total (change) of the required refrigerating capacity in the first vacuum cooling tank V1 and the second vacuum cooling tank V2. As described above, if the cold trap 10 can be suitably cooled in accordance with the two vacuum cooling tanks V1 and V2 by the leveled required refrigeration capacity, a refrigerator having a small maximum output can be used. It becomes an issue how to realize it. The contents of the invention of the present application described below can suitably cope with this problem.
【0023】10はコールドトラップであり、真空冷却
槽V1、V2の排気中に含まれる水蒸気を凝結させて除
去するように、真空冷却槽V1、V2と真空ポンプV2
の間に配され、ブラインが流れることによって冷却され
る。なお、一般的に、コールドトラップ10は、蒸気・
冷媒の熱交換器として効率の良いシェルアンドチューブ
が使用されることが多い。また、冷媒側は、フロンガス
等の直接冷媒が用いられる場合もあるが、本実施例のよ
うにブラインを循環させることが多い。Numeral 10 denotes a cold trap, which is provided with a vacuum cooling tank V1, V2 and a vacuum pump V2 so as to condense and remove water vapor contained in the exhaust of the vacuum cooling tanks V1, V2.
And cooled by flowing brine. In addition, generally, the cold trap 10
An efficient shell and tube is often used as a heat exchanger for the refrigerant. Although a direct refrigerant such as Freon gas may be used on the refrigerant side, brine is often circulated as in the present embodiment.
【0024】20はブライン冷凍機であり、ブラインを
冷却する。このブライン冷凍機20としては、一般的に
利用されているものを好適に利用することができる。ブ
ライン冷凍機20は、基本的に冷媒に関する冷却器(蒸
発器)24と圧縮器(凝縮器)26とを備え、冷媒の循環
によって、循環するブラインを冷却するものである。な
お、冷媒としては、フロンガスに代えてアンモニア等を
利用できるのは勿論である。また、ブライン冷凍機20
の動力源は、電力又はエンジンを採用できる。なお、稼
動時間が日中であること、野菜出荷時の季節利用である
ことなどから、電力負荷契約上でエンジン式に優位な面
がある。A brine refrigerator 20 cools the brine. As the brine refrigerator 20, a commonly used brine refrigerator can be suitably used. The brine refrigerator 20 basically includes a cooler (evaporator) 24 and a compressor (condenser) 26 related to the refrigerant, and cools the circulating brine by circulation of the refrigerant. It is needless to say that ammonia or the like can be used in place of the chlorofluorocarbon gas as the refrigerant. Also, the brine refrigerator 20
Power source can be an electric power or an engine. In addition, since the operation time is during the daytime and the seasonal use at the time of shipment of vegetables, there is an aspect that the engine type is superior in the power load contract.
【0025】21は第1のブライン循環回路であり、ブ
ライン冷凍機20を含んで構成され、冷却されたブライ
ンが循環する。本実施例の第1のブライン循環回路21
は、ブライン冷凍機20、蓄熱槽50、熱交換手段の一
例である熱交換器60、及び第1の循環ポンプ28が、
ブライン配管29で接続されて連通されている。このた
め、第1の循環ポンプ28によって、第1のブライン循
環回路21について、ブラインを図面の矢印方向へ循環
させることができる。Reference numeral 21 denotes a first brine circulation circuit which includes a brine refrigerator 20 and circulates cooled brine. First brine circulation circuit 21 of the present embodiment
The brine refrigerator 20, the heat storage tank 50, the heat exchanger 60 as an example of the heat exchange means, and the first circulation pump 28
They are connected and communicated by a brine pipe 29. Therefore, the brine can be circulated in the first brine circulating circuit 21 in the direction of the arrow in the drawing by the first circulation pump 28.
【0026】31は第2のブライン循環回路であり、コ
ールドトラップ10を含んで構成され、そのコールドト
ラップ10の冷却用のブラインが循環する。本実施例の
第2のブライン循環回路31は、熱交換手段の一例であ
る熱交換器60、コールドトラップ10、ブラインタン
ク30、及び第2の循環ポンプ32が、ブライン配管3
4で接続されて連通されている。このため、第2の循環
ポンプ32によって、第2のブライン循環回路31につ
いて、ブラインを図面の矢印方向へ循環させることがで
きる。Reference numeral 31 denotes a second brine circulating circuit, which includes the cold trap 10 and circulates brine for cooling the cold trap 10. The second brine circulation circuit 31 according to the present embodiment includes a heat exchanger 60, a cold trap 10, a brine tank 30, and a second circulation pump 32, each of which is an example of a heat exchange unit, provided with a brine pipe 3.
4 and are connected. Therefore, the brine can be circulated in the second brine circulation circuit 31 in the direction of the arrow in the drawing by the second circulation pump 32.
【0027】熱交換器60は、第1のブライン循環回路
21と第2のブライン循環回路32との間で熱交換をす
る。なお、第1のブライン循環回路21は、ブライン冷
凍機の循環系ということができるし、第2のブライン循
環回路31は、コールドトラップの循環系ということが
できる。このブライン冷凍機の循環系21と、コールド
トラップの循環系31との間に設置される熱交換器60
としては、プレートフィン状のものを選定すれば、効率
よく熱変換を行うことができる。The heat exchanger 60 exchanges heat between the first brine circuit 21 and the second brine circuit 32. The first brine circulating circuit 21 can be referred to as a circulating system of a brine refrigerator, and the second brine circulating circuit 31 can be referred to as a circulating system of a cold trap. A heat exchanger 60 installed between the circulation system 21 of the brine refrigerator and the circulation system 31 of the cold trap.
If a plate fin is selected, heat conversion can be performed efficiently.
【0028】また、熱交換手段としては、本実施例のよ
うに独立して熱交換器60を設けることに限定されるも
のではない。例えば、ブラインタンク30内に、コイル
状の熱交換手段としての機能を有するブライン配管29
を入れることでも可能である。すなわち、第1のブライ
ン循環回路21が、ブラインタンク30の中を通過する
ように設置することでも、2つのブラインの循環系2
1、31を有する真空冷却装置であり、同様の効果を得
ることができる共に、独立した熱交換器60を省略でき
るという利点がある。なお、以上のようにブラインタン
ク30で熱交換機能を得る場合で、第2のブライン循環
回路31を流れるブラインの一部を凍結させて冷却熱
(潜熱)を蓄積する場合には、そのブラインの濃度が変
化するため、ブラインの安定的な循環が難しくなること
が考えられる。Further, the heat exchange means is not limited to providing the heat exchanger 60 independently as in this embodiment. For example, in a brine tank 30, a brine pipe 29 having a function as a coil-shaped heat exchange means is provided.
Is also possible. That is, by installing the first brine circulation circuit 21 so as to pass through the brine tank 30, the circulation system 2 of the two brines is also provided.
This is a vacuum cooling device having 1, 31 and has the advantage that the same effect can be obtained and that the independent heat exchanger 60 can be omitted. In the case where the heat exchange function is obtained in the brine tank 30 as described above, when a part of the brine flowing through the second brine circulation circuit 31 is frozen to accumulate the cooling heat (latent heat), the brine is cooled. It is conceivable that stable circulation of brine becomes difficult due to the change in concentration.
【0029】蓄熱槽50は、本実施例では以上の記載か
らも明らかなように、第1のブライン循環回路21で、
ブライン冷凍機20と熱交換器60との間に設けられ、
ブライン冷凍機20による冷却エネルギを凍結によって
蓄えることができる。(すなわち、蓄熱槽50は、氷蓄
熱槽となっている。)なお、蓄熱の方法としては、氷蓄
熱方式が一般的に利用されている。In the present embodiment, as is clear from the above description, the heat storage tank 50 is provided by the first brine circulation circuit 21.
Provided between the brine refrigerator 20 and the heat exchanger 60;
The cooling energy by the brine refrigerator 20 can be stored by freezing. (That is, the heat storage tank 50 is an ice heat storage tank.) As a heat storage method, an ice heat storage method is generally used.
【0030】次に、以上に説明した真空冷却装置を用い
て、被冷却物の真空冷却を行う真空冷却装置の使用方法
について説明する。ブライン冷凍機20を、複数回の真
空冷却にかかる冷却エネルギを平準化した一定の出力で
稼働させ、真空冷却が行われていない場合或いは真空冷
却が平準化された冷却エネルギよりも小さい状態で行わ
れている場合には、ブライン冷凍機20によって発生す
る冷却エネルギを蓄熱槽50に蓄えるように、第2の循
環ポンプ32によるブラインの循環を停止或いは減少さ
せ、真空冷却が平準化された冷却エネルギよりも大きい
状態で行われている場合には、ブライン冷凍機20によ
って発生する冷却エネルギ及び蓄熱槽50に蓄えられた
冷却エネルギの双方を用いてコールドトラップ10を冷
却するように、第2の循環ポンプ32によるブラインの
循環を増大させる。Next, a description will be given of a method of using a vacuum cooling device for vacuum cooling an object to be cooled using the above-described vacuum cooling device. The brine refrigerating machine 20 is operated at a constant output leveling the cooling energy required for the vacuum cooling for a plurality of times, and when the vacuum cooling is not performed, or when the vacuum cooling is smaller than the leveled cooling energy. If so, the circulation of the brine by the second circulation pump 32 is stopped or reduced so that the cooling energy generated by the brine refrigerator 20 is stored in the heat storage tank 50, and the cooling energy in which the vacuum cooling is leveled is equalized. If the cold trap 10 is cooled in the second cycle, the cooling energy generated by the brine refrigerator 20 and the cooling energy stored in the heat storage tank 50 are both used. Increase the circulation of brine by pump 32.
【0031】以上のような蓄熱槽50及び熱交換機60
を利用した真空冷却装置及びその使用方法によれば、冷
凍機(ブライン冷凍機20)負荷の平準化を、好適に行う
ことができる。すなわち、図3(c)に基づいて前述し
た平準冷凍負荷に好適に対応できる。これにより、冷凍
機能力を選定する際は、時間当たりの平均処理量をもと
にすればよく、より小型のブライン冷凍機20を選定で
きることになる。コールドトラップ10を循環するブラ
インの温度は、一般におよそ0℃である。このため、融
点が−10〜−5℃の氷蓄熱槽50を設置して、ブライ
ン冷凍機20は一定の負荷条件で運転させ、ブライン冷
凍機20の冷凍能力が必要負荷を上回る時に、潜熱を利
用した蓄熱をする。これにより、ブライン冷凍機20は
安定した定負荷運転が可能となる。一方、コールドトラ
ップ10側では、負荷に見合う所定の必要冷凍能力を取
り出すことができる。The heat storage tank 50 and the heat exchanger 60 as described above
According to the vacuum cooling device using the method and the method for using the same, the load of the refrigerator (the brine refrigerator 20) can be preferably leveled. That is, it is possible to suitably cope with the level refrigeration load described above with reference to FIG. Thus, when selecting the refrigerating function, it is sufficient to use the average amount of processing per unit time, so that a smaller brine refrigerator 20 can be selected. The temperature of the brine circulating in the cold trap 10 is generally around 0 ° C. Therefore, an ice heat storage tank 50 having a melting point of -10 to -5 ° C is installed, and the brine refrigerator 20 is operated under a constant load condition. When the refrigerating capacity of the brine refrigerator 20 exceeds a required load, the latent heat is reduced. The stored heat is used. As a result, the brine refrigerator 20 can perform stable constant load operation. On the other hand, on the cold trap 10 side, a predetermined required refrigeration capacity corresponding to the load can be taken out.
【0032】また、ブライン冷凍機20の動力源を電力
による場合は、稼動時間が日中であることから、電力の
ピークをカットするために夜間電力(深夜電力)を利用し
て蓄熱し、その熱を昼間併用すればよい。日中の稼動時
間にもよるが、この場合、設置するブライン冷凍機を、
蓄熱を考慮しない場合の冷凍能力に比べて大幅にサイズ
ダウンすることができる。なお、ブライン液の保有量を
大きくすることにより、冷凍負荷のピーク時にかかるブ
ラインの温度上昇を抑えることが可能であるが、とても
大きな量となり設置上の困難を伴い、現実的でない。In the case where the power source of the brine refrigerator 20 is electric power, since the operation time is during the daytime, heat is stored using nighttime electric power (midnight electric power) in order to cut off the peak of the electric power. Heat may be used during the day. In this case, depending on the operating hours during the day,
The size can be greatly reduced as compared with the refrigeration capacity when heat storage is not considered. By increasing the amount of the brine solution, it is possible to suppress a rise in the temperature of the brine at the peak of the refrigeration load. However, the amount is very large, and it is not practical because of the difficulty in installation.
【0033】また、本願発明では、以上に説明したよう
に、第1のブライン循環回路21と第2のブライン循環
回路31とに、ブラインの循環系を2系統に分離し、熱
交換器60を介在している。この構成によって、本願発
明では、以下のような効果を得ることができる。第1の
ブライン循環回路21のブラインにかかる凍結点調整
は、およそ−25℃とするが、第2のブライン循環回路
31のブラインにかかる凍結点調整は、およそ−10℃
で良い。このようにブラインの凍結点を別々に設定する
ことで効率の高い運転ができる。但し、ブラインは、凍
結点が低いほど濃度が高く、流動性が低く、比熱が小さ
くなる。従って、上記のように蓄熱に関するブライン
と、コールドトラップ10を冷却するブラインとを別々
にする場合は、その搬送動力を考え、それぞれの循環系
に適正な流量と揚程の循環ポンプ28、32を選定し
て、全体の搬送動力を小さくすればよい。別言すれば、
第1のブライン循環回路21と、第2のブライン循環回
路31に分割するため、それぞれの循環系に適切な循環
ポンプ28、32を選定でき、全体の搬送動力を小さく
することができるという特別有利な効果を奏する。ま
た、第1のブライン循環回路21と、第2のブライン循
環回路31に完全に分離されているため、ブラインを特
別に調整することを要せず、ブラインの調整にかかる費
用(初期調整、及びメンテナンス)を軽減することができ
る。なお、蓄熱槽50内の蓄熱状況をブライン温度等で
検出し、ブライン冷凍機20を発停制御するようにし
て、ブラインの温度調整をすればよい。Further, in the present invention, as described above, the brine circulation system is separated into two systems in the first brine circulation circuit 21 and the second brine circulation circuit 31, and the heat exchanger 60 is provided. Intervening. With this configuration, the following effects can be obtained in the present invention. The freezing point adjustment for the brine of the first brine circulation circuit 21 is approximately −25 ° C., while the freezing point adjustment for the brine of the second brine circulation circuit 31 is approximately −10 ° C.
Is good. Thus, by setting the freezing point of the brine separately, highly efficient operation can be performed. However, the lower the freezing point, the higher the concentration of brine, the lower the fluidity, and the lower the specific heat. Therefore, when the brine for heat storage and the brine for cooling the cold trap 10 are separated as described above, the circulating pumps 28 and 32 having appropriate flow rates and heads are selected for each circulating system in consideration of the transfer power. Then, the entire transport power may be reduced. In other words,
Since it is divided into the first brine circulation circuit 21 and the second brine circulation circuit 31, it is possible to select appropriate circulation pumps 28 and 32 for each of the circulation systems, and it is particularly advantageous that the entire transfer power can be reduced. Effect. Further, since the first brine circulating circuit 21 and the second brine circulating circuit 31 are completely separated from each other, it is not necessary to specifically adjust the brine, and the cost for the brine adjustment (initial adjustment and Maintenance) can be reduced. The temperature of the brine may be adjusted by detecting the heat storage state in the heat storage tank 50 based on the brine temperature or the like, and controlling the start / stop of the brine refrigerator 20.
【0034】また、この真空冷却装置が、電力を用いた
ブライン冷凍機20を用いる場合、前述したように経済
的見地から深夜電力を用いて蓄熱することも可能であ
る。この場合、夜間蓄熱の利点を最大に生かすため、蓄
熱槽50の規模を大きくすることにより、冷凍機容量を
小さく選定できる。なお、エンジン式の冷凍機の場合
は、深夜電力を利用する利点がないため、蓄熱槽50の
規模とブライン冷凍機20の容量の決定に関しては、か
かわる設備費用が最も経済的である組み合せを考慮すれ
ばよい。When the vacuum cooling apparatus uses the brine refrigerator 20 using electric power, it is possible to store heat using electric power at midnight from an economic viewpoint as described above. In this case, in order to maximize the advantage of night-time heat storage, the capacity of the refrigerator can be selected to be small by increasing the scale of the heat storage tank 50. In the case of an engine-type refrigerator, there is no advantage of using midnight power. Therefore, when determining the size of the heat storage tank 50 and the capacity of the brine refrigerator 20, a combination in which the related facility cost is the most economical is considered. do it.
【0035】以上、本発明につき好適な実施例を挙げて
種々説明してきたが、本発明はこの実施例に限定される
ものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの
改変を施し得るのは勿論のことである。Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and many modifications can be made without departing from the spirit of the invention. Of course it is.
【0036】[0036]
【発明の効果】本発明によれば、ブラインの循環回路
を、第1のブライン循環回路と、第2のブライン循環回
路に分離し、蓄熱槽及び熱交換手段を好適に配したた
め、ブライン冷凍機にかかる負荷の平準化を好適に行う
ことができる。従って、ブライン冷凍機を小型化でき、
より効率よく好適に蓄熱をすることが可能で、よりラン
ニングコストを低減できるという著効を奏する。According to the present invention, the brine circulation circuit is separated into a first brine circulation circuit and a second brine circulation circuit, and the heat storage tank and the heat exchange means are suitably arranged. Can be suitably performed. Therefore, the size of the brine refrigerator can be reduced,
Heat can be stored more efficiently and preferably, and the running cost can be further reduced.
【図1】本発明にかかる真空冷却装置の一実施例を示す
説明図である。FIG. 1 is an explanatory view showing one embodiment of a vacuum cooling device according to the present invention.
【図2】図1の実施例による2槽の真空冷却槽にかかる
冷却サイクルを示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing a cooling cycle applied to two vacuum cooling tanks according to the embodiment of FIG.
【図3】図1の実施例による作動状況のサイクルを説明
する説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a cycle of an operation state according to the embodiment of FIG. 1;
【図4】従来技術を説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a conventional technique.
【図5】他の従来技術を説明する説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining another conventional technique.
10 コールドトラップ 15 切り換えバルブ 20 ブライン冷凍機 21 第1のブライン循環回路 28 第1の循環ポンプ 29 ブライン配管 30 ブラインタンク 31 第2のブライン循環回路 32 第2の循環ポンプ 34 ブライン配管 50 蓄熱槽 60 熱交換器 V1 第1の真空冷却槽 V2 第1の真空冷却槽 P1 粗引用の真空ポンプ P2 本引用の真空ポンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Cold trap 15 Switching valve 20 Brine refrigerator 21 First brine circulating circuit 28 First circulating pump 29 Brine piping 30 Brine tank 31 Second brine circulating circuit 32 Second circulating pump 34 Brine piping 50 Heat storage tank 60 Heat Exchanger V1 First vacuum cooling tank V2 First vacuum cooling tank P1 Rough vacuum pump P2 Full vacuum pump
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 正一 長野市大字稲葉2351−39 (72)発明者 高橋 順二 長野市吉田二丁目35−10 (72)発明者 松本 進 長野市南長野南石堂町1242 (72)発明者 石田 太郎 松本市高宮東3−9 Fターム(参考) 3L044 AA04 BA05 CA11 DC01 DD04 DD07 FA02 FA04 FA08 GA01 GA02 HA03 KA01 KA05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shoichi Mori 2351-39, Inaba, Nagano City (72) Inventor Junji Takahashi 2-35-10, Yoshida, Nagano City 1242 Ishidocho (72) Inventor Taro Ishida 3-9 Takamiya Higashi, Matsumoto F-term (reference) 3L044 AA04 BA05 CA11 DC01 DD04 DD07 FA02 FA04 FA08 GA01 GA02 HA03 KA01 KA05
Claims (3)
させるための容器である真空冷却槽と、 該真空冷却槽内の気圧を下げるように、空気を吸引して
排気する真空ポンプと、 前記真空冷却槽の排気中に含まれる水蒸気を凝縮させて
除去するように、前記真空冷却槽と前記真空ポンプの間
に配され、ブラインが流れることによって冷却されるコ
ールドトラップと、 前記ブラインを冷却するブライン冷凍機とを具備する真
空冷却装置において、 前記ブライン冷凍機を含んで構成され、冷却されたブラ
インが循環する第1のブライン循環回路と、 該第1のブライン循環回路で、ブラインを循環させる第
1の循環ポンプと、 前記コールドトラップを含んで構成され、該コールドト
ラップの冷却用のブラインが循環する第2のブライン循
環回路と、 該第2のブライン循環回路で、ブラインを循環させる第
2の循環ポンプと、 前記第1のブライン循環回路と前記第2のブライン循環
回路との間で熱交換をする熱交換手段と、 前記第1のブライン循環回路で、前記ブライン冷凍機と
前記熱交換手段との間に設けられ、ブライン冷凍機によ
る冷却エネルギを蓄える蓄熱槽とを具備することを特徴
とする真空冷却装置。1. A vacuum cooling tank, which is a container for cooling an object to be cooled by the action of vacuum cooling, a vacuum pump for sucking and exhausting air so as to reduce the pressure in the vacuum cooling tank, A cold trap disposed between the vacuum cooling tank and the vacuum pump and cooled by flowing brine, so as to condense and remove water vapor contained in the exhaust of the vacuum cooling tank; and cooling the brine. A vacuum cooling device comprising a brine refrigerator, wherein the first brine circulation circuit is configured to include the brine refrigerator and circulates the cooled brine, and the first brine circulation circuit circulates the brine. A first circulation pump, a second brine circulation circuit configured to include the cold trap, and circulates a brine for cooling the cold trap; A second circulation pump that circulates brine in the second brine circulation circuit; a heat exchange unit that performs heat exchange between the first brine circulation circuit and the second brine circulation circuit; A vacuum cooling apparatus, comprising: a heat storage tank provided between the brine refrigerator and the heat exchange means, wherein the heat storage tank stores cooling energy by the brine refrigerator.
物の真空冷却が該2槽の真空冷却槽について交互になさ
れるように切換バルブが設けられていることを特徴とす
る請求項1記載の真空冷却装置。2. The vacuum cooling tank is provided with two tanks, and a switching valve is provided so that vacuum cooling of an object to be cooled is alternately performed with respect to the two vacuum cooling tanks. 2. The vacuum cooling device according to 1.
を用いて、被冷却物の真空冷却を行う真空冷却装置の使
用方法において、 前記ブライン冷凍機を、複数回の真空冷却にかかる冷却
エネルギを平準化した一定の出力で稼働させ、 真空冷却が行われていない場合或いは真空冷却が平準化
された冷却エネルギよりも小さい状態で行われている場
合には、前記ブライン冷凍機によって発生する冷却エネ
ルギを前記蓄熱槽に蓄えるように、前記第2の循環ポン
プによるブラインの循環を停止或いは減少させ、 真空冷却が平準化された冷却エネルギよりも大きい状態
で行われている場合には、前記ブライン冷凍機によって
発生する冷却エネルギ及び前記蓄熱槽に蓄えられた冷却
エネルギの双方を用いて前記コールドトラップを冷却す
るように、前記第2の循環ポンプによるブラインの循環
を増大させることを特徴とする真空冷却装置の使用方
法。3. A method of using a vacuum cooling device for vacuum-cooling an object to be cooled using the vacuum cooling device according to claim 1 or 2, wherein the brine refrigerator is subjected to a plurality of times of vacuum cooling. The energy is generated by the brine refrigerator when the energy is operated at a leveled constant output and the vacuum cooling is not performed or when the vacuum cooling is performed in a state smaller than the leveled cooling energy. In order to store the cooling energy in the heat storage tank, the circulation of the brine by the second circulation pump is stopped or reduced, and when the vacuum cooling is performed in a state larger than the leveled cooling energy, The cold trap is cooled using both the cooling energy generated by the brine refrigerator and the cooling energy stored in the heat storage tank. A method of using a vacuum cooling device, comprising increasing the circulation of brine by a second circulation pump.
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