JP6417872B2 - 真空冷却装置 - Google Patents
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前記減圧手段として、前記処理槽内からの排気路に、蒸気凝縮用熱交換器と水封式真空ポンプとを順に備え、
前記排気路には、前記熱交換器の出口側に凝縮水温度センサが設けられる一方、前記処理槽には、食材の温度を検出する品温センサが設けられ、
前記制御手段は、前記熱交換器への通水を停止した状態で、前記真空ポンプへの封水として常温水を供給しつつ、前記真空ポンプにより前記処理槽内を減圧し、この減圧中、前記凝縮水温度センサの検出温度が通水開始温度を超えると、常温水を用いて前記熱交換器への通水を開始し、前記熱交換器を通過後の水を排水する第一冷却工程と、
前記品温センサの検出温度がチラー切替温度以下になると開始され、前記熱交換器への通水および前記真空ポンプへの封水を、前記冷水タンクからの冷水に切り替えて、前記熱交換器と前記冷水タンクとの間で冷水を循環させつつ前記真空ポンプにより前記処理槽内を減圧する第二冷却工程とを順次に実行し、
前記チラー切替温度として、予め設定された複数の温度の内から一の温度を選択して運転し、
少なくとも水道料金と電気料金の各単価を入力可能な設定器をさらに備え、
前記チラー切替温度として、予め設定された複数の温度の内からどの温度を選択して運転するのが安価であるかを、前記制御手段は、前記設定器により設定された情報に基づき判定して、安価な運転内容で運転することを特徴とする真空冷却装置である。
また、請求項2に記載の発明は、食材が収容される処理槽と、この処理槽内の気体を外部へ吸引排出して、前記処理槽内を減圧する減圧手段と、減圧された前記処理槽内へ外気を導入して、前記処理槽内を復圧する復圧手段と、貯留水をチラーにより冷却可能な冷水タンクと、前記各手段を制御して前記処理槽内の食材を真空冷却する制御手段とを備え、前記減圧手段として、前記処理槽内からの排気路に、蒸気凝縮用熱交換器と水封式真空ポンプとを順に備え、
前記排気路には、前記熱交換器の出口側に凝縮水温度センサが設けられる一方、前記処理槽には、食材の温度を検出する品温センサが設けられ、
前記制御手段は、前記熱交換器への通水を停止した状態で、前記真空ポンプへの封水として常温水を供給しつつ、前記真空ポンプにより前記処理槽内を減圧し、この減圧中、前記凝縮水温度センサの検出温度が通水開始温度を超えると、常温水を用いて前記熱交換器への通水を開始し、前記熱交換器を通過後の水を排水する第一冷却工程と、
前記品温センサの検出温度がチラー切替温度以下になると開始され、前記熱交換器への通水および前記真空ポンプへの封水を、前記冷水タンクからの冷水に切り替えて、前記熱交換器と前記冷水タンクとの間で冷水を循環させつつ前記真空ポンプにより前記処理槽内を減圧する第二冷却工程とを順次に実行し、
前記チラー切替温度として、予め設定された複数の温度の内から一の温度を選択して運転し、
少なくとも水道料金と電気料金の各単価を入力可能な設定器をさらに備え、
前記チラー切替温度として、予め設定された複数の温度の内からどの温度を選択して運転するのが安価であるかを、前記制御手段は、前記設定器により設定された情報に基づき判定して、安価な運転内容で運転可能とされ、
この運転コストを考慮した運転を行うか、設定器により設定されたチラー切替温度で運転するかを変更可能とされたことを特徴とする真空冷却装置である。
図1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、一部を断面にして示している。
本実施例の真空冷却装置1は、準備工程、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含んで実行する。以下、図2に基づき、各工程について順に説明する。
準備工程では、冷水タンク7内の貯留水を、チラー6との間で循環させて設定温度(たとえば10℃)まで冷却を図る(S1)。具体的には、三方弁30により上流側冷水給水路20aと戻し路21とを連通させた状態で、チラー6および循環ポンプ19を作動させる。これにより、冷水タンク7内の貯留水は、チラー給水路18を介してチラー6へ送られて冷却され、上流側冷水給水路20aおよび戻し路21を介して冷水タンク7へ戻される。以後、チラー6および循環ポンプ19は、基本的には作動を継続する。また、冷水タンク7内の貯留水をチラー6に循環させての冷却は、第一冷却工程の終了まで継続され、冷水タンク7内の貯留水は設定温度に維持される。
第一冷却工程では、真空解除弁17を閉じると共に、熱交換器10への通水を停止した状態で、真空ポンプ12への封水として常温水を供給しつつ、真空ポンプ12により処理槽3内を減圧する(S2)。具体的には、真空解除弁17を閉じて、処理槽3内を密閉する。また、冷水戻し弁31および排水弁33を閉じることで、熱交換器10への通水を不能とする。そして、常温水給水弁28および封水給水弁26を開いて、真空ポンプ12への封水として常温水を供給しつつ、真空ポンプ12を作動させて処理槽3内を減圧する。
第二冷却工程では、熱交換器10への通水および真空ポンプ12への封水を、常温水から冷水に切り替えて、処理槽3内をさらに冷却する(S6)。第一冷却工程において、凝縮水温度センサ38の検出温度が通水開始温度を超えることなく、第二冷却工程へ移行する場合、第二冷却工程において熱交換器10への通水が開始される。いずれにしても、熱交換器10を通過後の水は、冷水タンク7へ戻される。
第三冷却工程では、蒸気エゼクタ9も作動させて、処理槽3内をさらに減圧する(S8)。具体的には、給蒸弁14を開いて、蒸気エゼクタ9を作動させる。これにより、処理槽3内をさらに減圧することが可能となる。
真空解除工程では、復圧手段5を用いて、処理槽3内を大気圧まで復圧する(S11)。具体的には、真空解除弁17を開いて、処理槽3内を大気圧まで復圧する。この際、真空解除弁17の開度を調整することで、処理槽3内を徐々に復圧することができる。このようにして、処理槽3内を大気圧まで復圧した後、処理槽3の扉を開けて、処理槽3から冷却後の食材2を取り出すことができる。
・水道料金(水道単価):350円/m3
・電気料金(電気単価):15円/kWh
・第一チラー切替温度:60℃
・第二チラー切替温度:40℃
・第一冷却工程のまま品温を第一チラー切替温度(60℃)から第二チラー切替温度(40℃)にするのに要する冷却時間:2.5min(実験にて)
・熱交排水量:25L/min
・処理量(処理槽への食材の最大投入量):192kg
・チラー冷却能力:56kW(25HP、外気温35℃、50Hzにて)
・チラー消費電力:20.1kW(25HP、外気温35℃、50Hzにて)
<水道代について>
変動なし(0円)
<電気代について>
第一チラー切替温度60℃から第二チラー切替温度40℃までチラーを用いて冷却する必要があるので、次のとおりである。なお、1kWh=860kcalである。
冷却熱量=処理量×冷却温度差=192×(60−40)=3840kcal
チラーでの消費電力=冷却熱量×(1/860)×(チラー消費電力/チラー冷却能力)=3840×(1/860)×(20.1/56)=1.602658kWh
電気代=チラーでの消費電力×電気単価=1.602658×15=24.0円
<トータルコスト>
トータルコスト=水道代+電気代=0+24.0=24.0円
<水道代について>
第一チラー切替温度60℃から第二チラー切替温度40℃まで、熱交換器10にて使用後の水が排水されるので、次のとおりである。
排水量=60℃から40℃までの冷却時間×熱交排水量=2.5×25=62.5L
水道代=排水量×水道単価=62.5×10−3×350=21.875円
<電気代について>
変動なし(0円)
<トータルコスト>
トータルコスト=水道代+電気代=21.875+0=21.9円
2 食材
3 処理槽
4 減圧手段
5 復圧手段
6 チラー
7 冷水タンク
8 排気路
9 蒸気エゼクタ
10 熱交換器
12 真空ポンプ
19 循環ポンプ
20 冷水給水路
21 戻し路
22 熱交排水路
23 常温水給水路
24 熱交給水路
25 封水給水路
26 封水給水弁
27 共通管路
28 常温水給水弁
30 三方弁(冷水給水弁)
31 冷水戻し弁
32 排水路
33 排水弁
36 圧力センサ
37 品温センサ
38 凝縮水温度センサ
Claims (2)
- 食材が収容される処理槽と、
この処理槽内の気体を外部へ吸引排出して、前記処理槽内を減圧する減圧手段と、
減圧された前記処理槽内へ外気を導入して、前記処理槽内を復圧する復圧手段と、
貯留水をチラーにより冷却可能な冷水タンクと、
前記各手段を制御して前記処理槽内の食材を真空冷却する制御手段とを備え、
前記減圧手段として、前記処理槽内からの排気路に、蒸気凝縮用熱交換器と水封式真空ポンプとを順に備え、
前記排気路には、前記熱交換器の出口側に凝縮水温度センサが設けられる一方、前記処理槽には、食材の温度を検出する品温センサが設けられ、
前記制御手段は、前記熱交換器への通水を停止した状態で、前記真空ポンプへの封水として常温水を供給しつつ、前記真空ポンプにより前記処理槽内を減圧し、この減圧中、前記凝縮水温度センサの検出温度が通水開始温度を超えると、常温水を用いて前記熱交換器への通水を開始し、前記熱交換器を通過後の水を排水する第一冷却工程と、
前記品温センサの検出温度がチラー切替温度以下になると開始され、前記熱交換器への通水および前記真空ポンプへの封水を、前記冷水タンクからの冷水に切り替えて、前記熱交換器と前記冷水タンクとの間で冷水を循環させつつ前記真空ポンプにより前記処理槽内を減圧する第二冷却工程とを順次に実行し、
前記チラー切替温度として、予め設定された複数の温度の内から一の温度を選択して運転し、
少なくとも水道料金と電気料金の各単価を入力可能な設定器をさらに備え、
前記チラー切替温度として、予め設定された複数の温度の内からどの温度を選択して運転するのが安価であるかを、前記制御手段は、前記設定器により設定された情報に基づき判定して、安価な運転内容で運転する
ことを特徴とする真空冷却装置。 - 食材が収容される処理槽と、
この処理槽内の気体を外部へ吸引排出して、前記処理槽内を減圧する減圧手段と、
減圧された前記処理槽内へ外気を導入して、前記処理槽内を復圧する復圧手段と、
貯留水をチラーにより冷却可能な冷水タンクと、
前記各手段を制御して前記処理槽内の食材を真空冷却する制御手段とを備え、
前記減圧手段として、前記処理槽内からの排気路に、蒸気凝縮用熱交換器と水封式真空ポンプとを順に備え、
前記排気路には、前記熱交換器の出口側に凝縮水温度センサが設けられる一方、前記処理槽には、食材の温度を検出する品温センサが設けられ、
前記制御手段は、前記熱交換器への通水を停止した状態で、前記真空ポンプへの封水として常温水を供給しつつ、前記真空ポンプにより前記処理槽内を減圧し、この減圧中、前記凝縮水温度センサの検出温度が通水開始温度を超えると、常温水を用いて前記熱交換器への通水を開始し、前記熱交換器を通過後の水を排水する第一冷却工程と、
前記品温センサの検出温度がチラー切替温度以下になると開始され、前記熱交換器への通水および前記真空ポンプへの封水を、前記冷水タンクからの冷水に切り替えて、前記熱交換器と前記冷水タンクとの間で冷水を循環させつつ前記真空ポンプにより前記処理槽内を減圧する第二冷却工程とを順次に実行し、
前記チラー切替温度として、予め設定された複数の温度の内から一の温度を選択して運転し、
少なくとも水道料金と電気料金の各単価を入力可能な設定器をさらに備え、
前記チラー切替温度として、予め設定された複数の温度の内からどの温度を選択して運転するのが安価であるかを、前記制御手段は、前記設定器により設定された情報に基づき判定して、安価な運転内容で運転可能とされ、
この運転コストを考慮した運転を行うか、設定器により設定されたチラー切替温度で運転するかを変更可能とされた
ことを特徴とする真空冷却装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014229426A JP6417872B2 (ja) | 2014-11-12 | 2014-11-12 | 真空冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014229426A JP6417872B2 (ja) | 2014-11-12 | 2014-11-12 | 真空冷却装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2014229426A Active JP6417872B2 (ja) | 2014-11-12 | 2014-11-12 | 真空冷却装置 |
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2014
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