複合冷却装置
【課題】簡素化した構成で、被冷却物を短時間で斑無く低温冷却することを可能にするとともに冷却品質を向上させることである。
【解決手段】 冷却室２内の被冷却物８を真空冷却する真空冷却手段４と、前記被冷却物８を冷風冷却する冷風冷却手段５と、前記真空冷却手段４および前記冷風冷却手段５を制御する制御器３７を備える複合冷却装置であって、前記真空冷却手段４は減圧手段３５によって構成され、この前記減圧手段３５と前記冷却用熱交換器１４に冷水製造装置１７から冷水を供給するように構成させる。
【解決手段】 冷却室２内の被冷却物８を真空冷却する真空冷却手段４と、前記被冷却物８を冷風冷却する冷風冷却手段５と、前記真空冷却手段４および前記冷風冷却手段５を制御する制御器３７を備える複合冷却装置であって、前記真空冷却手段４は減圧手段３５によって構成され、この前記減圧手段３５と前記冷却用熱交換器１４に冷水製造装置１７から冷水を供給するように構成させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、真空冷却と冷風冷却とを可能とした複合冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品を冷却する装置として、食品を冷風により冷却するブラストチラーと称される冷風冷却装置と、食品を真空冷却する真空冷却装置とが知られている。
【０００３】
食品の冷却は、調理後直ちに提供される食品以外は病原菌の増殖を抑制するために１０℃以下で管理することが望ましい（厚生労働省 大量調理施設衛生マニュアル）とされている。また、コンビニエンスストアに弁当などの調理食品を供給している食品加工会社では独自の安全基準として５℃までの冷却を実施している。周知のように、真空冷却手段は、被冷却物を収容した冷却室を真空吸引し、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。このため、被冷却物によっては、前記真空冷却だけで５℃まで冷却を行うことで被冷却物中の水分が失われ、被冷却物の歩留まりが低下する、食味や外観を損なうといった課題がある。
【０００４】
一方、前記冷風冷却装置による冷却は、冷風と食品表面との対流伝熱による冷却が主のため、冷却時間が、たとえば９０分と長時間を要する課題があり、かつ食品の表面と中心部とを均一に冷却することが困難である。
【０００５】
さらに、チルド域（０℃付近）まで短時間の冷却を可能にするよう真空冷却と冷風冷却とを可能とした特許文献１や特許文献２に記載の複合冷却装置が知られている。この複合冷却装置は、真空冷却により冷却した後、冷風冷却によりチルド域まで冷却するものである。
【０００６】
このように、被冷却物の歩留まりを向上させ、品質を高く維持して、食品を５℃まで冷却するには、チルド域まで冷却が可能となる真空冷却手段と冷風冷却手段を複合させた装置を用いなければならないが、チルド域までの冷却能力を持っているため、本来、目標とする冷却温度５℃に対しては能力が過大であって、冷風手段に冷凍機を用いなければならず、真空冷却手段の装置や冷却能力が大掛かりなものにしなければならないといった課題があった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３１８０５１公報
【特許文献２】特開２００７−１９２４５９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この出願の発明者等は、前記の課題を解決すべく、研究開発を重ねた結果、真空冷却手段と冷風冷却手段のそれぞれの冷却特性を活かすことにより、５℃までの冷却を簡素化した構成で、安価に実現可能であることを見出した。
【０００９】
この発明が解決しようとする主たる課題は、複合冷却装置の構成を簡素化しても短時間で温度の斑無く５℃の冷却を可能にするとともに、冷風冷却後に真空冷却工程を行うことによって、被冷却物の歩留まりの向上、から揚げ冷却時のしっとり感、ゼラチン冷却の白濁防止など被冷却物の品質向上を得ることである。また、付随的な課題としては、減圧手段運転、冷却手段に要するコスト（ランニングコスト）低減に加えて、被冷却物の冷却品質を維持することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、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、冷却室内の被冷却物を真空冷却する真空冷却手段と、前記冷却室内の空気を冷却用熱交換器によって冷風を発生させて前記被冷却物を冷風冷却する冷風冷却手段と、前記真空冷却手段および前記冷風冷却手段を制御する制御器とを備える複合冷却装置であって、
前記真空冷却手段は、減圧手段によって構成され、この前記減圧手段と前記冷却用熱交換器に１台の冷水製造装置から冷水を供給するように構成したことを特徴としている。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、冷風真空複合冷却装置において、減圧手段、冷風冷却手段に用いられる冷水供給手段を冷水製造装置（チラー）として、前記減圧手段に供給する冷却水と冷却室内の冷風冷却手段に用いられる熱交換器へ冷水を供給するようにしたので、被冷却物の品質向上とともに、装置の簡素化を図ることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の前記複合冷却装置における前記減圧手段が、蒸気エゼクタと、前記蒸気エゼクタの下流側に凝縮用熱交換器を設け、さらに前記凝縮用熱交換器の下流側に水封式真空ポンプとを設けた構成であることを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、前記減圧手段の構成を蒸気エゼクタと、水封式真空ポンプと、蒸気エゼクタと真空ポンプの間に設けた凝縮用熱交換器との組み合わせで構成したので、短時間で５℃まで冷却が可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、複合冷却装置の構成を簡素化するとともに被冷却物を冷却品質を損なうことなく短時間で品温の斑なく５℃まで冷却することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、被冷却物を冷風冷却と真空冷却とによって冷却可能な複合冷却装置に適用される。
【００１６】
（実施の形態）
この発明の実施の形態を具体的に説明する。この実施の形態は、冷却室内の被冷却物を真空冷却する真空冷却手段と、前記被冷却物を冷風冷却する冷風冷却手段と、前記真空冷却手段および冷風冷却手段を制御する制御器を備える複合冷却装置であって、前記減圧手段に構成される凝縮用熱交換器と、前記冷風冷却手段に構成される前記冷却用熱交換器に一つの冷水製造装置から冷水を供給するように構成し、前記制御器は、冷却プログラムに基づき、前記冷風冷却手段による冷却の後に、前記真空冷却手段によって５℃までの冷却を順次行うことを特徴としている。
【００１７】
この実施の形態において、前記真空冷却手段による冷却は、被冷却物の周囲の圧力を冷却物の温度（以下、品温という。）に相当する圧力以下とすることで、被冷却物内の水分を蒸発させることにより被冷却物を冷却するものである。この冷却は、被冷却物の表面と中心部との温度差が少ない均一冷却である。この真空冷却特性は、前記真空冷却手段により決まる時間−圧力特性であり、品温は、初期工程を除いてほぼこの真空冷却特性に沿ったカーブを描いて指数関数的に低下して行く。
【００１８】
また、前記冷風冷却手段の冷風冷却特性は、被冷却物の表面において周囲の空気と間接熱交換することによる冷却である。このため、被冷却物を短時間では均一冷却はできない。また、冷風冷却特性は、前記冷風冷却手段による時間−品温特性であり、品温の低下の傾きが前記真空冷却特性のそれより緩かな特性曲線としている。
【００１９】
そして、前記制御器は、予め記憶した冷却プログラムに基づき、前記冷風冷却手段による冷風冷却を行った後に、前記真空冷却手段による真空冷却工程を行う。この実施の形態の冷却プログラムは、被冷却物を５℃まで短時間で冷却するプログラムを含んでいる。前記冷風冷却は、前記冷却室に載置された被冷却物の粗熱（例えば、10℃までの冷却）を取る。これにより、真空冷却のみで冷却を行う場合に比較して、被冷却物の持つ水分の蒸発量を少なくすることができるため、から揚げのしっとり感の向上ややわらかさが得られるとともに、冷風冷却手段による粗熱取りによって真空冷却開始温度が低くなることから、真空冷却による沸騰量が抑制されて、ゼラチン質を持つ食材で真空冷却時に起こる白濁を抑えることができるなど、被冷却物の品質向上を図ることができる。
【００２０】
前記の冷風冷却工程から真空冷却工程への切り換えタイミングは、被冷却物に挿入した品温センサの検出温度や冷却槽内の検出温度に基づいて行われるが、好ましくは、品温センサを使用する場合には、品温センサの検出温度と冷却槽内の温度の両方が所定の切り替え温度まで低下したことを判定して、切り換えを行う方法や、品温センサが使用できない場合には、冷却槽内の温度が所定の切り換え温度まで下がったことを検出し、かつ、予め定めた設定時間が経過した時をもって切り換える方法が取られる。
【００２１】
そして、この冷風冷却工程から真空冷却工程へ切り換えることによって、被冷却物の温度を均一に５℃まで冷却させることができる。
【００２２】
つぎに、この実施の形態の各構成要素について説明する。前記冷却室は、被冷却物を収容する密閉空間を形成するとともに、被冷却物を出し入れすることができるものであれば、その形式、種類および大きさは問わない。この冷却室は、冷却槽，冷却区画、冷却容器などと称することができる。前記被冷却物は、好ましくは食材とするが、これに限定されるものではない。
【００２３】
前記冷風冷却手段は、被冷却物を冷風により冷却するものである。この冷風冷却手段は、好ましくは、前記冷却室内の空気を冷却する冷却用熱交換器と、前記冷却室内の空気を循環させるファンと、被冷却物と前記冷却用熱交換器との間に前記ファンによって空気の循環流が形成されるように循環路を形成する循環路形成部材とから構成される。前記循環路は、好ましくは、前記熱交換器および前記ファンを前記冷却室内に配置することで、前記冷却室内に形成するが、前記熱交換器および／または前記ファンを前記冷却室外へ配置し、これらと前記冷却室とを通風ダクトにてつなぐことで、循環路を構成することができる。
【００２４】
前記真空冷却手段は、前記冷却室と接続される減圧ラインと、この減圧ライン中に設けられる減圧手段とを含んで構成される。この減圧手段は、蒸気エゼクタ，蒸気凝縮用の熱交換器および水封式真空ポンプ、あるいは水封式真空ポンプに代えて水エゼクタを組み合わせたものとすることができる。また、凝縮用熱交換器とその下流側に水エゼクタを組み合わせた構成でもよい。
【００２５】
前記冷却用熱交換器は、被冷却物を冷風冷却により１０℃程度まで冷却可能な低温とすることができる熱交換器であればよく、冷水製造機（チラー）から供給される冷水と間接熱交換により前記冷却室内の空気を冷却する熱交換器から構成する。前記冷水製造機は、蓄氷型冷水製造装置とすることができる。また、前記被冷却物の所望される冷却温度が２０℃程度（例えば、米飯の冷却）の場合は、クーリングタワーを用いた冷水とすることもできる。
【００２６】
前記制御器は、予め記憶した前記冷却プログラムにより前記冷風冷却手段および前記真空冷却手段の作動を制御する。前記冷却プログラムには、前記冷風冷却手段による冷風冷却を行った後に、前記真空冷却手段による真空冷却工程を行うプログラムを少なくとも含んでいる。このプログラムの概要は前記した通りである。また、この冷却プログラムには、冷風冷却および真空冷却を順次行うプログラムに加えて、真空冷却のみを行うプログラムを含ませ、これらのプログラムを被冷却物の種類や前記設定冷却温度に応じて選択的に実行するように構成することができる。
【実施例】
【００２７】
以下、この発明の複合冷却装置の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、同実施例の概略構成図である。
【００２８】
前記実施例の複合冷却装置１は、冷風冷却と真空冷却とを行うことができる冷却装置であり、種々の冷却パターンを選択的に実行できるとともに、品温を５℃まで短時間で冷却できる特徴を有している。
【００２９】
ここで、制御手段３７は、図示を省略しているが、複合冷却装置１を予め記憶したプログラムにより前記冷風冷却手段５および前記真空冷却手段４の作動を制御するために真空減圧ライン３５、復圧ライン３６、排気ライン２、冷水供給ライン３に設けられた各バルブと、冷却室２内の温度を検出するための冷却室温度センサ９と、品温センサ４０と、冷水温度センサ１８と、冷水製造装置１７などが電気的に接続されている。
【００３０】
前記複合冷却装置１は、冷却室２と、前記冷却室２内の被冷却物８を冷風冷却する冷風冷却手段５と、前記被冷却物８を真空冷却する真空冷却手段４と、前記冷風冷却手段５および前記真空冷却手段４とを制御する制御器３７とを主要部として備える。そして、前記制御器３７には、ソフトウエアによる冷却室温度センサ９および／または品温センサ４０の入力、且つ、タイマー３８を備えている。前記制御器３７は、予め記憶した冷却プログラムに基づき、前記冷風冷却工程の実施と前記冷風冷却工程の終了判定、前記真空冷却工程の実施と前記真空冷却工程の終了判定を行い、前記冷風冷却工程と前記真空冷却の切り換えあるいは前記冷風冷却工程または前記真空冷却工程がそれぞれ単独運転の設定である場合には、それぞれの冷却運転工程に応じた運転終了を行う制御等を行うよう構成されている。
【００３１】
前記冷風冷却工程は、前記被冷却物８に挿入された品温センサ４０の検出温度および前記冷却室２の温度を検出する冷却室温度センサ９の検出温度の両方が設定温度となったときを終了判定するようにしている。さらに、前記被冷却物８によっては、前記品温センサ４０を用いない場合や前記品温センサ４０を前記被冷却物８に挿入し忘れる場合があるため、前記冷風冷却工程の終了を、前記冷却室温度センサ９が設定温度まで低下したことを検出し、かつ運転開始からの設定時間を経過した場合でも判定できるようにしている。
【００３２】
前記真空冷却工程は、前記被冷却物８に挿入された品温センサ４０の検出温度が設定温度に到達し、かつ前記冷却室２の圧力を検出する冷却室圧力センサ６の検出圧力から換算される飽和温度が設定温度となり、または／かつ、一定時間経過すると終了判定する。さらに、前記被冷却物８によって、冷却運転途中で前記品温センサ４０が前記被冷却物８から抜け落ちた場合や前記冷却室２内の真空度が所定圧力まで充分に低下しなかった場合として、運転開始からの設定時間を経過した場合でも判定できるようにしている。
【００３３】
さらに、前記真空冷却工程は、前記被冷却物８によっては、前記品温センサ４０を用いない場合がある。このため、前記真空冷却工程を、前記冷却室圧力センサ６から換算される飽和温度が設定温度となり、または／かつ、一定時間経過すると終了判定するようにしている。また、冷却運転途中で前記品温センサ４０が前記被冷却物８から抜け落ちた場合や前記冷却室２内の真空度が所定圧力まで充分に低下しなかった場合として、運転開始からの設定時間を経過した場合でも判定できるようにしている。
【００３４】
つぎに、この実施例の各構成要素について説明する。前記冷却室２は、前記被冷却物８を収容する密閉空間を形成し、前記被冷却物８を出し入れするための開口とこれを開閉する扉（いずれも図示省略）を備えている。また、前記冷却室２は、区画壁３４により内部を上部の第一領域２８と下部の第二領域３３とに区画している。前記第一領域２８には、前記被冷却物８が収容され、前記第二領域３３には、前記冷風冷却手段５の一部を構成する冷却用熱交換器１４が配置されている。前記被冷却物８は、容器に収容した食材である。
【００３５】
前記冷却用熱交換器１４は、冷水製造装置１７からの冷水を供給することにより冷却作用をなす周知の熱交換器である。
【００３６】
そして、前記冷風冷却手段５は、前記被冷却物８を冷風により冷却するものである。この冷風冷却手段５は、前記冷却室２内の空気を冷却するための前記冷却用熱交換器１４と、前記冷却室２外に配置されるモータ１６によって駆動される空気循環手段としてファン１５とを含む。そして、前記冷却室２の構成壁と前記区画壁３４との間に開口（または隙間）７、７を設けて、前記冷却室２内に空気の循環路（符号省略）を形成することにより、冷風冷却機能をなすように構成している。この実施例では、前記区画壁３４は前記冷却室２の構成壁とで前記循環路構成部材を構成する。
【００３７】
前記真空冷却手段４は、具体的には、つぎのように構成される。すなわち、前記真空冷却手段４は、前記冷却室２と接続される減圧ライン３５と、この減圧ライン３５中に設けられる減圧器としての蒸気エゼクタ３１とその下流側に流入する蒸気を凝縮させるための凝縮用熱交換器３０と、さらに、その下流側に水封式の真空ポンプ２９とを含んで構成される。
【００３８】
この真空冷却手段４は、前記蒸気エゼクタ３１と前記真空ポンプ２９を作動（運転）させることにより真空冷却工程を実行するように構成される。前記減圧ライン３５には、必要に応じて前記冷却室２方向への流れを阻止する逆止弁２７を設けている。
【００３９】
そして、前記冷風用熱交換器１４、前記凝縮用熱交換器３０、および水封式真空ポンプ２９へは、被冷却物８の温度を均一にかつ確実に５℃以下まで冷却させるために前記冷水製造装置１７から、約０℃〜２０℃の冷水を供給するように構成される。
【００４０】
また、前記冷却室２は、真空冷却工程後に前記冷却室２内を負圧から大気圧に復圧する復圧手段３６を備えている。この復圧手段３６は、前記冷却室２と接続される復圧ライン３９と、この復圧ライン３９途中に設ける復圧弁１１および除菌フィルター１０とを含んで構成される。前記復圧弁１１は、復圧速度を調整するために開度が調整可能な弁とするが、開閉のみの弁とすることができる。また、前記復圧ライン３９には、前記冷却室２内から外方向への流れを阻止する逆止弁（図示省略）を設けることができる。
【００４１】
前記制御器３７は、予め記憶した前記冷却プログラムにより前記冷風冷却手段５、前記真空冷却手段４の作動を制御するように構成されている。
【００４２】
この冷却プログラムなどの制御を行うために、前記被冷却物８の品温を検出する前記品温センサ４０，前記冷却室２内の温度を検出する前記冷却室温度センサ９，前記冷却室２内の圧力を検出する前記冷却室圧力センサ６、前記冷水製造装置１７の冷水出口温度を検出する冷水出口温度センサ１８を備えている。これらのセンサは、前記制御器３７と接続されて、前記冷水製造装置１７，前記モータ１６，前記減圧手段４、前記復圧手段３６などを制御する。
【００４３】
前記冷却プログラムには、前記冷風冷却手段５による冷風冷却工程を行った後に、前記真空冷却手段４による真空冷却工程を行うプログラム（第一プログラム），前記真空冷却工程のみを行うプログラム（第二プログラム）を含ませている。これらのプログラムは、使用者による選択，または被冷却物８の種類に応じて自動的に選択的に実行されるように構成している。
【００４４】
以下に、この実施例の動作を図１に基づき以下に説明する。
【００４５】
＜準備段階＞
使用者は、前記扉を開いて前記冷却室２内へ被冷却物８を収容し、前記扉を閉じて密閉状態とする。この状態では、前記モータ１６，前記真空ポンプ２９，前記冷却用熱交冷水供給バルブ２０は、全て作動（運転）停止状態である。前記冷水製造装置１７は、予め作動状態としておくことができる。
【００４６】
＜冷却プログラムの選択＞
この状態で、使用者は、運転スイッチ（図示省略）により運転を開始した後、前記第一〜前記第二プログラムを選択する。この選択は、冷却開始当初の品温（以下、初期品温という。）および到達すべき冷却温度（設定冷却温度）と被冷却物８の種類とに応じて行うことができる。
【００４７】
＜第一プログラム：冷風冷却→真空冷却切換＞
前記第一プログラムは、初期品温が約９０℃で、設定冷却温度が約５℃であって、被冷却物８が水分を含むが、その水分の蒸発量が多くなると食材の品質（味）が低下するものや、低圧沸騰によって外観が悪くなるゼラチンを含む食材の冷却に適している。今、初期品温を９０℃，設定冷却温度を５℃とする。
【００４８】
（冷風冷却工程）
この第一プログラムが選択されると、図２の処理手順が実行される。まず、Ｓ１にて冷風冷却が行われる。この冷風冷却工程は、次のように行われる。前記冷却用熱交冷水供給バルブ２０を開き、前記冷水製造装置１７および前記ファン１５を作動させる。これにより、前記冷却室２内において前記ファン１５→前記冷却用熱交換器１４→前記開口７→前記被冷却物８→前記開口７→前記ファン１５の一点破線矢視の冷風循環流が形成される。この循環流により、前記冷却室２内の空気は、前記冷却用熱交換器１４により冷却されて温度低下し、前記被冷却物８を間接熱交換により冷却する。こうした冷風冷却により、品温が約４０℃となるまで冷却される。品温が４０℃まで低下したことを前記品温センサ４０により検出し、または／かつ、前記冷却室内温度センサの検出温度が４０℃以下を検出すると、前記冷風冷却工程を終了する。
【００４９】
前記冷風冷却工程における終了判定は、前記被冷却物８によっては、前記品温センサ４０を用いない場合や前記品温センサ４０を前記被冷却物８に挿入し忘れる場合があるため、前記冷風冷却工程の終了を、前記冷却室温度センサ９が設定温度まで低下したことを検出し、かつ運転開始からの設定時間を経過した場合でも判定できるようにしている。
【００５０】
この冷風冷却工程においては、前記被冷却物８および前記冷却用熱交換器１４の表面から凝縮水（ドレン）が発生し、前記冷却室２内底部に貯留する。このドレンは、つぎのようにして排出される。前記開閉弁１２を開き、前記真空ポンプ２９を作動させる。すると、前記ドレンは、前記排気ライン４１を通して前記冷却室２外へ排出される。
【００５１】
（真空冷却工程）
前記冷風冷却工程が終了すると、Ｓ３へ移行して、真空冷却工程が行われる。この真空冷却工程は、つぎのように行われる。冷却用熱交冷水供給バルブ２０を閉じて、前記冷却用熱交換器１４への冷水供給を停止し、凝縮用熱交冷水供給バルブ２５を開き、凝縮用熱交冷水供給ライン２４から凝縮用熱交換器３０へ冷水を供給する。前記復圧弁１１を閉じて、前記真空ポンプ２９を作動させる。設定圧力に到達するか一定時間経過後、エゼクタ給蒸弁１３を開いて駆動用蒸気を蒸気エゼクタ３１へ供給し、封水供給バルブ２６を開き、前記真空ポンプ２９を作動させる。すると、前記冷却室２内の気体は、前記減圧ライン３５を通して室外へ排出される。前記冷却室２内の圧力は、前記真空冷却特性に沿って低下し、この圧力低下に従って、被冷却物８が持つ水分の蒸発により、被冷却物８の温度が４０℃から低下して行く。そして、前記冷却室圧力センサ６の検出圧力が所定の圧力に到達し、または／かつ、前記品温センサ４０の検出温度が目標温度に達する、または／かつ、一定時間経過すると前記真空冷却工程が終了する（Ｓ５）。このとき品温は、約５℃である。
【００５２】
前記真空冷却工程は、前記被冷却物８に挿入された前記品温センサ４０の検出温度が設定温度に到達し、または／かつ、前記冷却室２の圧力を検出する冷却室圧力センサ６の検出圧力から換算される飽和温度が設定温度となったとき、または／かつ、一定時間経過すると終了判定する。さらに、前記被冷却物８によって、冷却運転途中で前記品温センサ４０が前記被冷却物８から抜け落ちた場合や前記冷却室２内の真空度が所定圧力まで充分に低下しなかった場合として、運転開始からの設定時間を経過した場合でも判定できるようにしている。
【００５３】
さらに、前記真空冷却工程は、前記被冷却物８によっては、前記品温センサ４０を用いない場合がある。このため、前記真空冷却工程を、前記冷却室圧力センサ６から換算される飽和温度が設定温度となったとき、または／かつ、一定時間経過すると終了判定するようにしている。また、冷却運転途中で前記品温センサ４０が前記被冷却物８から抜け落ちた場合や前記冷却室２内の真空度が所定圧力まで充分に低下しなかった場合として、運転開始からの設定時間を経過した場合でも判定できるようにしている。
【００５４】
（復圧工程）
前記復圧工程は、前記復圧弁１１を開くことで行う。これにより、外気が前記復圧ライン３６を通して前記冷却室２内へ導入され、前記冷却室２内が大気圧に復帰する（Ｓ６）。この復圧工程は、前記冷却室圧力センサ６により検出され、大気圧を検出すると、復圧工程を終了する。
【００５５】
（冷却運転終了）
この冷風冷却工程が終了すると、使用者は、前記運転スイッチを操作して、冷却運転を停止して、前記冷却室２内の被冷却物８を取り出すことができる。
【００５６】
＜第二プログラム：真空冷却＞
前記第四プログラムは、初期品温が７０℃以下で、前記設定冷却温度が約１０℃以上であって、被冷却物３が水分を含み、粘度が低く、その水分が蒸発可能な食材の冷却に適している。今、初期温度を６５℃とし、前記設定冷却温度を１０℃とする。
【００５７】
この第二プログラムが選択されると、図３に示すように、真空工程Ｓ２１→復圧工程Ｓ２５が順次実行される。
【００５８】
この第二プログラムにおいて、前記第一プログラムと異なるのは、図２の冷風冷却工程Ｓ２、Ｓ３を削除し、真空冷却工程Ｓ３の終了をＴ３℃＝１０℃、Ｐ１Ｐａ＝１２３Ｐａとなった、または／かつ、一定時間経過した後のタイミングとしている点である。
【００５９】
以下の説明においては、図３の真空冷却工程Ｓ２１、復圧工程Ｓ２３は、それぞれ図２の真空冷却工程Ｓ３、復圧工程Ｓ５に相当するので、その説明を省略する。また、真空冷却工程Ｓ３における前記凝縮用熱交給水バルブ２５の動作、前記冷水製造装置１７から前記凝縮用熱交換器３０への冷水供給および遮断、並びに前記封水供給バルブ２６の開閉動作、前記真空ポンプ２９の作動などのタイミング、復圧動作への移行判定条件と復圧工程の動作は、それぞれ第一プログラムの前記真空冷却工程Ｓ３および復圧工程Ｓ５と同じである。
【００６０】
図３において、前記真空冷却工程Ｓ２１は、図２の前記第一プログラムと同様に行われる。前記真空冷却工程Ｓ２１において、前記品温センサ４０による検出温度が１０℃になり、または／かつ、冷却室圧力センサ６の検出圧力が１２３Ｐａを判定するか、または／かつ、一定時間経過した後に前記真空冷却工程Ｓ２１を終了し、前記復圧工程Ｓ２３を実行して、冷却運転を終了する。
【００６１】
この実施例によれば、冷風真空冷却複合冷却装置において、減圧手段、冷風冷却手段に用いられる冷水供給手段を冷水製造装置（チラー）として、前記減圧手段に供給する冷却水と冷却室内の冷風冷却手段に用いられる熱交換器へ冷水を供給するようにしたので、被冷却物の品質向上とともに、装置の簡素化を図ることができ、前記減圧手段の構成を蒸気エゼクタと、水封式真空ポンプと、蒸気エゼクタと真空ポンプの間に設けた凝縮用熱交換器との組み合わせで構成したので、短時間で５℃まで斑無く冷却を可能とすることができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】この発明の実施例の概略構成を説明する説明図である。
【図２】同実施例の冷却プログラム（第一プログラム）を説明するフローチャート図である。
【図３】同実施例の冷却プログラム（第二プログラム）を説明するフローチャート図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 複合冷却装置
２ 冷却室
３ 冷水供給ライン
４ 真空冷却手段
５ 冷風冷却手段
８ 被冷却物
１４ 冷却用熱交換器
１５ 冷却用ファン
１７ 冷水製造装置
２９ 水封式真空ポンプ
３０ 凝縮用熱交換器
３１ 蒸気エゼクタ
３５ 減圧手段
３７ 制御器
【技術分野】
【０００１】
この発明は、真空冷却と冷風冷却とを可能とした複合冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品を冷却する装置として、食品を冷風により冷却するブラストチラーと称される冷風冷却装置と、食品を真空冷却する真空冷却装置とが知られている。
【０００３】
食品の冷却は、調理後直ちに提供される食品以外は病原菌の増殖を抑制するために１０℃以下で管理することが望ましい（厚生労働省 大量調理施設衛生マニュアル）とされている。また、コンビニエンスストアに弁当などの調理食品を供給している食品加工会社では独自の安全基準として５℃までの冷却を実施している。周知のように、真空冷却手段は、被冷却物を収容した冷却室を真空吸引し、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。このため、被冷却物によっては、前記真空冷却だけで５℃まで冷却を行うことで被冷却物中の水分が失われ、被冷却物の歩留まりが低下する、食味や外観を損なうといった課題がある。
【０００４】
一方、前記冷風冷却装置による冷却は、冷風と食品表面との対流伝熱による冷却が主のため、冷却時間が、たとえば９０分と長時間を要する課題があり、かつ食品の表面と中心部とを均一に冷却することが困難である。
【０００５】
さらに、チルド域（０℃付近）まで短時間の冷却を可能にするよう真空冷却と冷風冷却とを可能とした特許文献１や特許文献２に記載の複合冷却装置が知られている。この複合冷却装置は、真空冷却により冷却した後、冷風冷却によりチルド域まで冷却するものである。
【０００６】
このように、被冷却物の歩留まりを向上させ、品質を高く維持して、食品を５℃まで冷却するには、チルド域まで冷却が可能となる真空冷却手段と冷風冷却手段を複合させた装置を用いなければならないが、チルド域までの冷却能力を持っているため、本来、目標とする冷却温度５℃に対しては能力が過大であって、冷風手段に冷凍機を用いなければならず、真空冷却手段の装置や冷却能力が大掛かりなものにしなければならないといった課題があった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３１８０５１公報
【特許文献２】特開２００７−１９２４５９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この出願の発明者等は、前記の課題を解決すべく、研究開発を重ねた結果、真空冷却手段と冷風冷却手段のそれぞれの冷却特性を活かすことにより、５℃までの冷却を簡素化した構成で、安価に実現可能であることを見出した。
【０００９】
この発明が解決しようとする主たる課題は、複合冷却装置の構成を簡素化しても短時間で温度の斑無く５℃の冷却を可能にするとともに、冷風冷却後に真空冷却工程を行うことによって、被冷却物の歩留まりの向上、から揚げ冷却時のしっとり感、ゼラチン冷却の白濁防止など被冷却物の品質向上を得ることである。また、付随的な課題としては、減圧手段運転、冷却手段に要するコスト（ランニングコスト）低減に加えて、被冷却物の冷却品質を維持することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、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、冷却室内の被冷却物を真空冷却する真空冷却手段と、前記冷却室内の空気を冷却用熱交換器によって冷風を発生させて前記被冷却物を冷風冷却する冷風冷却手段と、前記真空冷却手段および前記冷風冷却手段を制御する制御器とを備える複合冷却装置であって、
前記真空冷却手段は、減圧手段によって構成され、この前記減圧手段と前記冷却用熱交換器に１台の冷水製造装置から冷水を供給するように構成したことを特徴としている。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、冷風真空複合冷却装置において、減圧手段、冷風冷却手段に用いられる冷水供給手段を冷水製造装置（チラー）として、前記減圧手段に供給する冷却水と冷却室内の冷風冷却手段に用いられる熱交換器へ冷水を供給するようにしたので、被冷却物の品質向上とともに、装置の簡素化を図ることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の前記複合冷却装置における前記減圧手段が、蒸気エゼクタと、前記蒸気エゼクタの下流側に凝縮用熱交換器を設け、さらに前記凝縮用熱交換器の下流側に水封式真空ポンプとを設けた構成であることを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、前記減圧手段の構成を蒸気エゼクタと、水封式真空ポンプと、蒸気エゼクタと真空ポンプの間に設けた凝縮用熱交換器との組み合わせで構成したので、短時間で５℃まで冷却が可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、複合冷却装置の構成を簡素化するとともに被冷却物を冷却品質を損なうことなく短時間で品温の斑なく５℃まで冷却することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、被冷却物を冷風冷却と真空冷却とによって冷却可能な複合冷却装置に適用される。
【００１６】
（実施の形態）
この発明の実施の形態を具体的に説明する。この実施の形態は、冷却室内の被冷却物を真空冷却する真空冷却手段と、前記被冷却物を冷風冷却する冷風冷却手段と、前記真空冷却手段および冷風冷却手段を制御する制御器を備える複合冷却装置であって、前記減圧手段に構成される凝縮用熱交換器と、前記冷風冷却手段に構成される前記冷却用熱交換器に一つの冷水製造装置から冷水を供給するように構成し、前記制御器は、冷却プログラムに基づき、前記冷風冷却手段による冷却の後に、前記真空冷却手段によって５℃までの冷却を順次行うことを特徴としている。
【００１７】
この実施の形態において、前記真空冷却手段による冷却は、被冷却物の周囲の圧力を冷却物の温度（以下、品温という。）に相当する圧力以下とすることで、被冷却物内の水分を蒸発させることにより被冷却物を冷却するものである。この冷却は、被冷却物の表面と中心部との温度差が少ない均一冷却である。この真空冷却特性は、前記真空冷却手段により決まる時間−圧力特性であり、品温は、初期工程を除いてほぼこの真空冷却特性に沿ったカーブを描いて指数関数的に低下して行く。
【００１８】
また、前記冷風冷却手段の冷風冷却特性は、被冷却物の表面において周囲の空気と間接熱交換することによる冷却である。このため、被冷却物を短時間では均一冷却はできない。また、冷風冷却特性は、前記冷風冷却手段による時間−品温特性であり、品温の低下の傾きが前記真空冷却特性のそれより緩かな特性曲線としている。
【００１９】
そして、前記制御器は、予め記憶した冷却プログラムに基づき、前記冷風冷却手段による冷風冷却を行った後に、前記真空冷却手段による真空冷却工程を行う。この実施の形態の冷却プログラムは、被冷却物を５℃まで短時間で冷却するプログラムを含んでいる。前記冷風冷却は、前記冷却室に載置された被冷却物の粗熱（例えば、10℃までの冷却）を取る。これにより、真空冷却のみで冷却を行う場合に比較して、被冷却物の持つ水分の蒸発量を少なくすることができるため、から揚げのしっとり感の向上ややわらかさが得られるとともに、冷風冷却手段による粗熱取りによって真空冷却開始温度が低くなることから、真空冷却による沸騰量が抑制されて、ゼラチン質を持つ食材で真空冷却時に起こる白濁を抑えることができるなど、被冷却物の品質向上を図ることができる。
【００２０】
前記の冷風冷却工程から真空冷却工程への切り換えタイミングは、被冷却物に挿入した品温センサの検出温度や冷却槽内の検出温度に基づいて行われるが、好ましくは、品温センサを使用する場合には、品温センサの検出温度と冷却槽内の温度の両方が所定の切り替え温度まで低下したことを判定して、切り換えを行う方法や、品温センサが使用できない場合には、冷却槽内の温度が所定の切り換え温度まで下がったことを検出し、かつ、予め定めた設定時間が経過した時をもって切り換える方法が取られる。
【００２１】
そして、この冷風冷却工程から真空冷却工程へ切り換えることによって、被冷却物の温度を均一に５℃まで冷却させることができる。
【００２２】
つぎに、この実施の形態の各構成要素について説明する。前記冷却室は、被冷却物を収容する密閉空間を形成するとともに、被冷却物を出し入れすることができるものであれば、その形式、種類および大きさは問わない。この冷却室は、冷却槽，冷却区画、冷却容器などと称することができる。前記被冷却物は、好ましくは食材とするが、これに限定されるものではない。
【００２３】
前記冷風冷却手段は、被冷却物を冷風により冷却するものである。この冷風冷却手段は、好ましくは、前記冷却室内の空気を冷却する冷却用熱交換器と、前記冷却室内の空気を循環させるファンと、被冷却物と前記冷却用熱交換器との間に前記ファンによって空気の循環流が形成されるように循環路を形成する循環路形成部材とから構成される。前記循環路は、好ましくは、前記熱交換器および前記ファンを前記冷却室内に配置することで、前記冷却室内に形成するが、前記熱交換器および／または前記ファンを前記冷却室外へ配置し、これらと前記冷却室とを通風ダクトにてつなぐことで、循環路を構成することができる。
【００２４】
前記真空冷却手段は、前記冷却室と接続される減圧ラインと、この減圧ライン中に設けられる減圧手段とを含んで構成される。この減圧手段は、蒸気エゼクタ，蒸気凝縮用の熱交換器および水封式真空ポンプ、あるいは水封式真空ポンプに代えて水エゼクタを組み合わせたものとすることができる。また、凝縮用熱交換器とその下流側に水エゼクタを組み合わせた構成でもよい。
【００２５】
前記冷却用熱交換器は、被冷却物を冷風冷却により１０℃程度まで冷却可能な低温とすることができる熱交換器であればよく、冷水製造機（チラー）から供給される冷水と間接熱交換により前記冷却室内の空気を冷却する熱交換器から構成する。前記冷水製造機は、蓄氷型冷水製造装置とすることができる。また、前記被冷却物の所望される冷却温度が２０℃程度（例えば、米飯の冷却）の場合は、クーリングタワーを用いた冷水とすることもできる。
【００２６】
前記制御器は、予め記憶した前記冷却プログラムにより前記冷風冷却手段および前記真空冷却手段の作動を制御する。前記冷却プログラムには、前記冷風冷却手段による冷風冷却を行った後に、前記真空冷却手段による真空冷却工程を行うプログラムを少なくとも含んでいる。このプログラムの概要は前記した通りである。また、この冷却プログラムには、冷風冷却および真空冷却を順次行うプログラムに加えて、真空冷却のみを行うプログラムを含ませ、これらのプログラムを被冷却物の種類や前記設定冷却温度に応じて選択的に実行するように構成することができる。
【実施例】
【００２７】
以下、この発明の複合冷却装置の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、同実施例の概略構成図である。
【００２８】
前記実施例の複合冷却装置１は、冷風冷却と真空冷却とを行うことができる冷却装置であり、種々の冷却パターンを選択的に実行できるとともに、品温を５℃まで短時間で冷却できる特徴を有している。
【００２９】
ここで、制御手段３７は、図示を省略しているが、複合冷却装置１を予め記憶したプログラムにより前記冷風冷却手段５および前記真空冷却手段４の作動を制御するために真空減圧ライン３５、復圧ライン３６、排気ライン２、冷水供給ライン３に設けられた各バルブと、冷却室２内の温度を検出するための冷却室温度センサ９と、品温センサ４０と、冷水温度センサ１８と、冷水製造装置１７などが電気的に接続されている。
【００３０】
前記複合冷却装置１は、冷却室２と、前記冷却室２内の被冷却物８を冷風冷却する冷風冷却手段５と、前記被冷却物８を真空冷却する真空冷却手段４と、前記冷風冷却手段５および前記真空冷却手段４とを制御する制御器３７とを主要部として備える。そして、前記制御器３７には、ソフトウエアによる冷却室温度センサ９および／または品温センサ４０の入力、且つ、タイマー３８を備えている。前記制御器３７は、予め記憶した冷却プログラムに基づき、前記冷風冷却工程の実施と前記冷風冷却工程の終了判定、前記真空冷却工程の実施と前記真空冷却工程の終了判定を行い、前記冷風冷却工程と前記真空冷却の切り換えあるいは前記冷風冷却工程または前記真空冷却工程がそれぞれ単独運転の設定である場合には、それぞれの冷却運転工程に応じた運転終了を行う制御等を行うよう構成されている。
【００３１】
前記冷風冷却工程は、前記被冷却物８に挿入された品温センサ４０の検出温度および前記冷却室２の温度を検出する冷却室温度センサ９の検出温度の両方が設定温度となったときを終了判定するようにしている。さらに、前記被冷却物８によっては、前記品温センサ４０を用いない場合や前記品温センサ４０を前記被冷却物８に挿入し忘れる場合があるため、前記冷風冷却工程の終了を、前記冷却室温度センサ９が設定温度まで低下したことを検出し、かつ運転開始からの設定時間を経過した場合でも判定できるようにしている。
【００３２】
前記真空冷却工程は、前記被冷却物８に挿入された品温センサ４０の検出温度が設定温度に到達し、かつ前記冷却室２の圧力を検出する冷却室圧力センサ６の検出圧力から換算される飽和温度が設定温度となり、または／かつ、一定時間経過すると終了判定する。さらに、前記被冷却物８によって、冷却運転途中で前記品温センサ４０が前記被冷却物８から抜け落ちた場合や前記冷却室２内の真空度が所定圧力まで充分に低下しなかった場合として、運転開始からの設定時間を経過した場合でも判定できるようにしている。
【００３３】
さらに、前記真空冷却工程は、前記被冷却物８によっては、前記品温センサ４０を用いない場合がある。このため、前記真空冷却工程を、前記冷却室圧力センサ６から換算される飽和温度が設定温度となり、または／かつ、一定時間経過すると終了判定するようにしている。また、冷却運転途中で前記品温センサ４０が前記被冷却物８から抜け落ちた場合や前記冷却室２内の真空度が所定圧力まで充分に低下しなかった場合として、運転開始からの設定時間を経過した場合でも判定できるようにしている。
【００３４】
つぎに、この実施例の各構成要素について説明する。前記冷却室２は、前記被冷却物８を収容する密閉空間を形成し、前記被冷却物８を出し入れするための開口とこれを開閉する扉（いずれも図示省略）を備えている。また、前記冷却室２は、区画壁３４により内部を上部の第一領域２８と下部の第二領域３３とに区画している。前記第一領域２８には、前記被冷却物８が収容され、前記第二領域３３には、前記冷風冷却手段５の一部を構成する冷却用熱交換器１４が配置されている。前記被冷却物８は、容器に収容した食材である。
【００３５】
前記冷却用熱交換器１４は、冷水製造装置１７からの冷水を供給することにより冷却作用をなす周知の熱交換器である。
【００３６】
そして、前記冷風冷却手段５は、前記被冷却物８を冷風により冷却するものである。この冷風冷却手段５は、前記冷却室２内の空気を冷却するための前記冷却用熱交換器１４と、前記冷却室２外に配置されるモータ１６によって駆動される空気循環手段としてファン１５とを含む。そして、前記冷却室２の構成壁と前記区画壁３４との間に開口（または隙間）７、７を設けて、前記冷却室２内に空気の循環路（符号省略）を形成することにより、冷風冷却機能をなすように構成している。この実施例では、前記区画壁３４は前記冷却室２の構成壁とで前記循環路構成部材を構成する。
【００３７】
前記真空冷却手段４は、具体的には、つぎのように構成される。すなわち、前記真空冷却手段４は、前記冷却室２と接続される減圧ライン３５と、この減圧ライン３５中に設けられる減圧器としての蒸気エゼクタ３１とその下流側に流入する蒸気を凝縮させるための凝縮用熱交換器３０と、さらに、その下流側に水封式の真空ポンプ２９とを含んで構成される。
【００３８】
この真空冷却手段４は、前記蒸気エゼクタ３１と前記真空ポンプ２９を作動（運転）させることにより真空冷却工程を実行するように構成される。前記減圧ライン３５には、必要に応じて前記冷却室２方向への流れを阻止する逆止弁２７を設けている。
【００３９】
そして、前記冷風用熱交換器１４、前記凝縮用熱交換器３０、および水封式真空ポンプ２９へは、被冷却物８の温度を均一にかつ確実に５℃以下まで冷却させるために前記冷水製造装置１７から、約０℃〜２０℃の冷水を供給するように構成される。
【００４０】
また、前記冷却室２は、真空冷却工程後に前記冷却室２内を負圧から大気圧に復圧する復圧手段３６を備えている。この復圧手段３６は、前記冷却室２と接続される復圧ライン３９と、この復圧ライン３９途中に設ける復圧弁１１および除菌フィルター１０とを含んで構成される。前記復圧弁１１は、復圧速度を調整するために開度が調整可能な弁とするが、開閉のみの弁とすることができる。また、前記復圧ライン３９には、前記冷却室２内から外方向への流れを阻止する逆止弁（図示省略）を設けることができる。
【００４１】
前記制御器３７は、予め記憶した前記冷却プログラムにより前記冷風冷却手段５、前記真空冷却手段４の作動を制御するように構成されている。
【００４２】
この冷却プログラムなどの制御を行うために、前記被冷却物８の品温を検出する前記品温センサ４０，前記冷却室２内の温度を検出する前記冷却室温度センサ９，前記冷却室２内の圧力を検出する前記冷却室圧力センサ６、前記冷水製造装置１７の冷水出口温度を検出する冷水出口温度センサ１８を備えている。これらのセンサは、前記制御器３７と接続されて、前記冷水製造装置１７，前記モータ１６，前記減圧手段４、前記復圧手段３６などを制御する。
【００４３】
前記冷却プログラムには、前記冷風冷却手段５による冷風冷却工程を行った後に、前記真空冷却手段４による真空冷却工程を行うプログラム（第一プログラム），前記真空冷却工程のみを行うプログラム（第二プログラム）を含ませている。これらのプログラムは、使用者による選択，または被冷却物８の種類に応じて自動的に選択的に実行されるように構成している。
【００４４】
以下に、この実施例の動作を図１に基づき以下に説明する。
【００４５】
＜準備段階＞
使用者は、前記扉を開いて前記冷却室２内へ被冷却物８を収容し、前記扉を閉じて密閉状態とする。この状態では、前記モータ１６，前記真空ポンプ２９，前記冷却用熱交冷水供給バルブ２０は、全て作動（運転）停止状態である。前記冷水製造装置１７は、予め作動状態としておくことができる。
【００４６】
＜冷却プログラムの選択＞
この状態で、使用者は、運転スイッチ（図示省略）により運転を開始した後、前記第一〜前記第二プログラムを選択する。この選択は、冷却開始当初の品温（以下、初期品温という。）および到達すべき冷却温度（設定冷却温度）と被冷却物８の種類とに応じて行うことができる。
【００４７】
＜第一プログラム：冷風冷却→真空冷却切換＞
前記第一プログラムは、初期品温が約９０℃で、設定冷却温度が約５℃であって、被冷却物８が水分を含むが、その水分の蒸発量が多くなると食材の品質（味）が低下するものや、低圧沸騰によって外観が悪くなるゼラチンを含む食材の冷却に適している。今、初期品温を９０℃，設定冷却温度を５℃とする。
【００４８】
（冷風冷却工程）
この第一プログラムが選択されると、図２の処理手順が実行される。まず、Ｓ１にて冷風冷却が行われる。この冷風冷却工程は、次のように行われる。前記冷却用熱交冷水供給バルブ２０を開き、前記冷水製造装置１７および前記ファン１５を作動させる。これにより、前記冷却室２内において前記ファン１５→前記冷却用熱交換器１４→前記開口７→前記被冷却物８→前記開口７→前記ファン１５の一点破線矢視の冷風循環流が形成される。この循環流により、前記冷却室２内の空気は、前記冷却用熱交換器１４により冷却されて温度低下し、前記被冷却物８を間接熱交換により冷却する。こうした冷風冷却により、品温が約４０℃となるまで冷却される。品温が４０℃まで低下したことを前記品温センサ４０により検出し、または／かつ、前記冷却室内温度センサの検出温度が４０℃以下を検出すると、前記冷風冷却工程を終了する。
【００４９】
前記冷風冷却工程における終了判定は、前記被冷却物８によっては、前記品温センサ４０を用いない場合や前記品温センサ４０を前記被冷却物８に挿入し忘れる場合があるため、前記冷風冷却工程の終了を、前記冷却室温度センサ９が設定温度まで低下したことを検出し、かつ運転開始からの設定時間を経過した場合でも判定できるようにしている。
【００５０】
この冷風冷却工程においては、前記被冷却物８および前記冷却用熱交換器１４の表面から凝縮水（ドレン）が発生し、前記冷却室２内底部に貯留する。このドレンは、つぎのようにして排出される。前記開閉弁１２を開き、前記真空ポンプ２９を作動させる。すると、前記ドレンは、前記排気ライン４１を通して前記冷却室２外へ排出される。
【００５１】
（真空冷却工程）
前記冷風冷却工程が終了すると、Ｓ３へ移行して、真空冷却工程が行われる。この真空冷却工程は、つぎのように行われる。冷却用熱交冷水供給バルブ２０を閉じて、前記冷却用熱交換器１４への冷水供給を停止し、凝縮用熱交冷水供給バルブ２５を開き、凝縮用熱交冷水供給ライン２４から凝縮用熱交換器３０へ冷水を供給する。前記復圧弁１１を閉じて、前記真空ポンプ２９を作動させる。設定圧力に到達するか一定時間経過後、エゼクタ給蒸弁１３を開いて駆動用蒸気を蒸気エゼクタ３１へ供給し、封水供給バルブ２６を開き、前記真空ポンプ２９を作動させる。すると、前記冷却室２内の気体は、前記減圧ライン３５を通して室外へ排出される。前記冷却室２内の圧力は、前記真空冷却特性に沿って低下し、この圧力低下に従って、被冷却物８が持つ水分の蒸発により、被冷却物８の温度が４０℃から低下して行く。そして、前記冷却室圧力センサ６の検出圧力が所定の圧力に到達し、または／かつ、前記品温センサ４０の検出温度が目標温度に達する、または／かつ、一定時間経過すると前記真空冷却工程が終了する（Ｓ５）。このとき品温は、約５℃である。
【００５２】
前記真空冷却工程は、前記被冷却物８に挿入された前記品温センサ４０の検出温度が設定温度に到達し、または／かつ、前記冷却室２の圧力を検出する冷却室圧力センサ６の検出圧力から換算される飽和温度が設定温度となったとき、または／かつ、一定時間経過すると終了判定する。さらに、前記被冷却物８によって、冷却運転途中で前記品温センサ４０が前記被冷却物８から抜け落ちた場合や前記冷却室２内の真空度が所定圧力まで充分に低下しなかった場合として、運転開始からの設定時間を経過した場合でも判定できるようにしている。
【００５３】
さらに、前記真空冷却工程は、前記被冷却物８によっては、前記品温センサ４０を用いない場合がある。このため、前記真空冷却工程を、前記冷却室圧力センサ６から換算される飽和温度が設定温度となったとき、または／かつ、一定時間経過すると終了判定するようにしている。また、冷却運転途中で前記品温センサ４０が前記被冷却物８から抜け落ちた場合や前記冷却室２内の真空度が所定圧力まで充分に低下しなかった場合として、運転開始からの設定時間を経過した場合でも判定できるようにしている。
【００５４】
（復圧工程）
前記復圧工程は、前記復圧弁１１を開くことで行う。これにより、外気が前記復圧ライン３６を通して前記冷却室２内へ導入され、前記冷却室２内が大気圧に復帰する（Ｓ６）。この復圧工程は、前記冷却室圧力センサ６により検出され、大気圧を検出すると、復圧工程を終了する。
【００５５】
（冷却運転終了）
この冷風冷却工程が終了すると、使用者は、前記運転スイッチを操作して、冷却運転を停止して、前記冷却室２内の被冷却物８を取り出すことができる。
【００５６】
＜第二プログラム：真空冷却＞
前記第四プログラムは、初期品温が７０℃以下で、前記設定冷却温度が約１０℃以上であって、被冷却物３が水分を含み、粘度が低く、その水分が蒸発可能な食材の冷却に適している。今、初期温度を６５℃とし、前記設定冷却温度を１０℃とする。
【００５７】
この第二プログラムが選択されると、図３に示すように、真空工程Ｓ２１→復圧工程Ｓ２５が順次実行される。
【００５８】
この第二プログラムにおいて、前記第一プログラムと異なるのは、図２の冷風冷却工程Ｓ２、Ｓ３を削除し、真空冷却工程Ｓ３の終了をＴ３℃＝１０℃、Ｐ１Ｐａ＝１２３Ｐａとなった、または／かつ、一定時間経過した後のタイミングとしている点である。
【００５９】
以下の説明においては、図３の真空冷却工程Ｓ２１、復圧工程Ｓ２３は、それぞれ図２の真空冷却工程Ｓ３、復圧工程Ｓ５に相当するので、その説明を省略する。また、真空冷却工程Ｓ３における前記凝縮用熱交給水バルブ２５の動作、前記冷水製造装置１７から前記凝縮用熱交換器３０への冷水供給および遮断、並びに前記封水供給バルブ２６の開閉動作、前記真空ポンプ２９の作動などのタイミング、復圧動作への移行判定条件と復圧工程の動作は、それぞれ第一プログラムの前記真空冷却工程Ｓ３および復圧工程Ｓ５と同じである。
【００６０】
図３において、前記真空冷却工程Ｓ２１は、図２の前記第一プログラムと同様に行われる。前記真空冷却工程Ｓ２１において、前記品温センサ４０による検出温度が１０℃になり、または／かつ、冷却室圧力センサ６の検出圧力が１２３Ｐａを判定するか、または／かつ、一定時間経過した後に前記真空冷却工程Ｓ２１を終了し、前記復圧工程Ｓ２３を実行して、冷却運転を終了する。
【００６１】
この実施例によれば、冷風真空冷却複合冷却装置において、減圧手段、冷風冷却手段に用いられる冷水供給手段を冷水製造装置（チラー）として、前記減圧手段に供給する冷却水と冷却室内の冷風冷却手段に用いられる熱交換器へ冷水を供給するようにしたので、被冷却物の品質向上とともに、装置の簡素化を図ることができ、前記減圧手段の構成を蒸気エゼクタと、水封式真空ポンプと、蒸気エゼクタと真空ポンプの間に設けた凝縮用熱交換器との組み合わせで構成したので、短時間で５℃まで斑無く冷却を可能とすることができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】この発明の実施例の概略構成を説明する説明図である。
【図２】同実施例の冷却プログラム（第一プログラム）を説明するフローチャート図である。
【図３】同実施例の冷却プログラム（第二プログラム）を説明するフローチャート図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 複合冷却装置
２ 冷却室
３ 冷水供給ライン
４ 真空冷却手段
５ 冷風冷却手段
８ 被冷却物
１４ 冷却用熱交換器
１５ 冷却用ファン
１７ 冷水製造装置
２９ 水封式真空ポンプ
３０ 凝縮用熱交換器
３１ 蒸気エゼクタ
３５ 減圧手段
３７ 制御器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却室内の被冷却物を真空冷却する真空冷却手段と、前記冷却室内の空気を冷却用熱交換器によって冷風を発生させて前記被冷却物を冷風冷却する冷風冷却手段と、前記真空冷却手段および前記冷風冷却手段を制御する制御器とを備える複合冷却装置であって、
前記真空冷却手段は、減圧手段によって構成され、この前記減圧手段と前記冷却用熱交換器に１台の冷水製造装置から冷水を供給するように構成したことを特徴とする複合冷却装置。
【請求項２】
前記減圧手段が、蒸気エゼクタと、前記蒸気エゼクタの下流側に凝縮用熱交換器を設け、さらに前記凝縮用熱交換器の下流側に水封式真空ポンプとを設けた構成であることを特徴とする、請求項１記載の複合冷却装置。
【請求項１】
冷却室内の被冷却物を真空冷却する真空冷却手段と、前記冷却室内の空気を冷却用熱交換器によって冷風を発生させて前記被冷却物を冷風冷却する冷風冷却手段と、前記真空冷却手段および前記冷風冷却手段を制御する制御器とを備える複合冷却装置であって、
前記真空冷却手段は、減圧手段によって構成され、この前記減圧手段と前記冷却用熱交換器に１台の冷水製造装置から冷水を供給するように構成したことを特徴とする複合冷却装置。
【請求項２】
前記減圧手段が、蒸気エゼクタと、前記蒸気エゼクタの下流側に凝縮用熱交換器を設け、さらに前記凝縮用熱交換器の下流側に水封式真空ポンプとを設けた構成であることを特徴とする、請求項１記載の複合冷却装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−１３３５６９（Ｐ２０１０−１３３５６９Ａ）
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０７３１２（Ｐ２００８−３０７３１２）
【出願日】平成２０年１２月２日（２００８．１２．２）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２日（２００８．１２．２）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【Ｆターム（参考）】
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