冷却装置的制作方法

专利名称：冷却装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及进行真空冷却的复合冷却装置等冷却装置。
背景技术：
作为现有的复合冷却装置，专利文献l所记载的装置已经公知。 该复合冷却装置，其真空冷却机构的减压机构由蒸汽喷射器、热交换 器以及水封式真空泵构成，对所述热交换器的冷却水以冷却塔和冷冻 机进行冷却。该现有装置必须具有蒸汽喷射器等旨在获得高真空的设 备。
专利文献1:日本特开2002 - 318051号公报

发明内容
本发明所要解决的主要课题是，提供一种可使真空冷却机构的构 成变得简单的冷却装置。
本发明是为解决上述课题而作出的，技术方案1所记载的发明是 一种冷却装置，具有容纳被冷却物的冷却室、设置在该冷却室内的冷 却用热交换器、通过对所述冷却室内进行减压而对所述被冷却物进行 冷却的真空冷却机构、以及对所述真空冷却机构的工作进行控制的控 制机构，其特征在于，所述真空冷却机构的结构为，在与所述冷却室 相连接的减压管线上设置减压机构，并且在所述冷却室与所述减压机 构之间设置开闭阀，所述控制机构依次进行第一真空冷却工序和第二 真空冷却工序，在第一真空冷却工序中，将所述开闭阀打开，通过所 述减压机构的工作对所述冷却室内进行减压，在第二真空冷却工序中， 将所述开闭阀关闭而使所述减压机构的工作停止，并使所述冷却用热 交换器工作。
根据技术方案1所记载的发明，不必像以往那样配备旨在得到高 真空的减压机构，可使所述真空冷却机构的构成变得简单。
技术方案2所记载的发明如技术方案1的发明，其特征在于，具 有以被所述冷却用热交换器冷却了的所述冷却室内的空气对所述被冷
却物进4于冷却的冷风冷却才几构。
根据技术方案2所记栽的发明，除了具有技术方案1所记载的发 明的效果之外，还具有如下效果能够利用所述冷风冷却机构对被冷 却物进行冷风冷却，与通过所述真空冷却机构的工作进行的真空冷却 进行组合可发挥各种各样的冷却功能。
技术方案3所记载的发明如技术方案2的发明，其特征在于，所 述冷风冷却机构包括使所述冷却室内的空气进行循环的空气循环机 构、以及以使被冷却物和所述冷却用热交换器处于该空气循环机构所 产生的循环流中的方式构成循环路径的循环路径构成部件，该循环路 径构成部件包括将所述冷却室内上下分隔成第一区间和第二区间并靠 连通用的开口将所述第一区间和所述第二区间连通的分隔壁，并且在 所述第 一 区间中配置所述被冷却物，在所述第二区间中配置所述冷却 用热交换器。
根据技术方案3所记载的发明，除了具有技术方案2所记栽的发 明的效果之外，还具有如下效果由于将所述冷却用热交换器配置在 所述冷却室内的下部，因此，不仅便于对冷却用热交换器进行清洗， 而且还能够防止清洗液污染食品材料。
技术方案4所记载的发明如技术方案2的发明，其特征在于，具
有配置在所述冷却室内使所述冷风进行循环的风扇；配置在所述冷 却室外对所述风扇进行驱动的马达；将所述马达相对于所述冷却室内 空间气密地隔断的气密密封机构。
根据技术方案4所记载的发明，除了具有技术方案2所记载的发 明的效果之外，还具有如下效果由于以所述气密密封机构将所述马 达相对于所述冷却室隔断，因此，可避免所述马达处于压力变动和减 压的环境之下，不仅风扇驱动用马达的选择变得容易，而且能够防止 净皮冷却物的污染。
技术方案5所记栽的发明如技术方案1或技术方案2的发明，其 特征在于，在所述冷风冷却机构工作时通过使所述减压器工作而将贮 留在所述冷却室内的冷凝水排出。
根据技术方案5所记载的发明，除了具有技术方案1或技术方案2 所记载的发明的效果之外，还具有进行冷风冷却时可将冷凝水有效排 出的效果。
技术方案6所记载的发明如技术方案1或技术方案2的发明，其 特征在于，所述控制机构在所述第二真空冷却工序之前进行空气排除 工序，在该空气排除工序中，向所述冷却室内供给蒸汽以及/或者温水 而将所述冷却室内以蒸汽充满从而将所述冷却室内的空气排除。
根据技术方案6所记栽的发明，除了具有技术方案1或技术方案2 所记载的发明的效果之外，还具有能够有效地进行所述第二真空冷却 工序的效果。
技术方案7所记载的发明如技术方案6的发明，其特征在于，具 有温水箱，该温水箱与所述冷却室经蒸汽供给阀进行连接，所述控制 机构在所述第二真空冷却工序之前进行空气排除工序，在该空气排除 工序中，打开所述蒸汽供给阀将温水与蒸汽一起向所述冷却室内供给。
根据技术方案7所记载的发明，除了具有技术方案6所记载的发 明的效果之外，还具有如下效果由于与蒸汽一起向所述冷却室内供 给温水，因此，能够减轻所述温水箱内的浓缩。
技术方案8所记载的发明如技术方案7的发明，其特征在于，所 述控制机构，在所述空气排除工序之后进行向所述温水箱的给水时， 按照从所述温水箱溢流的要求进行给水。
根据技术方案8所记载的发明，除了具有技术方案7所记栽的发 明的效果之外，还具有如下效果由于可将浓缩了的水从所述温水箱 中排出，因此，能够进一步减轻所述温水箱内的浓缩。
技术方案9所记载的发明如技术方案6的发明，其特征在于，具 有进行所述空气排除工序时向所述冷却室供给蒸汽以及/或者温水的 供给机构，在与所述空气排除工序不同的除霜工序中，利用所述供给 机构所供给的蒸汽以及/或者温水进行所述冷却用热交换器的除霜。
根据技术方案9所记载的发明，除了具有技术方案6所记载的发 明的效果之外，还具有如下效果由于空气排除用的供给机构可以兼 作除霜用的供给机构使用，因此，可使装置的构成变得简单。
技术方案IO所记载的发明如技术方案6的发明，其特征在于，具 有进行所述空气排除工序时向所述冷却室供给蒸汽以及/或者温水的 供给机构，在与所述空气排除工序不同的杀菌工序中，利用该供给机 构所供给的蒸汽以及/或者温水对所述冷却室内进行杀菌。
根据技术方案10所记栽的发明，除了具有技术方案6所记载的发
明的效果之外，还具有如下效果由于空气排除用的供给机构可以兼 作杀菌用的供给机构使用，因此，可使装置的构成变得简单。
技术方案11所记栽的发明如技术方案1或技术方案2的发明，其 特征在于，具有向所述冷却用热交换器送风的风扇，在所述第二真空 冷却工序中对所述风扇进行驱动。
根据技术方案11所记载的发明，除了具有技术方案1或技术方案 2所记栽的发明的效果之外，还具有能够有效地进行所述第二真空冷却 工序的效果。
技术方案12所记载的发明如技术方案1或技术方案2的发明，其 特征在于，具有在不向所述冷却室内供给气体的情况下对减压能力进
行调整的减压能力调整机构，所述控制机构，在通过所述真空冷却机 构的工作而进行的第一真空冷却工序中，以所述减压能力调整机构对
所述减压能力进行调整从而调整冷却速度。
根据技术方案12所记载的发明，除了具有技术方案1或技术方案 2所记栽的发明的效果之外，还具有如下效果能够在所述第一真空冷 却工序中对被冷却物的冷却速度有效地进行调整，从而避免所述第二 真空冷却工序无法进行。
再有，技术方案13所记载的发明如技术方案1或技术方案2的发 明，其特征在于，具有向所述冷却用热交换器送风的风扇，在所述第 一真空冷却工序的初期对所述风扇进行驱动。
根据技术方案13所记载的发明，除了具有技术方案1或技术方案 2所记载的发明的效果之外，还具有能够以所述风扇对被冷却物进行粗 除热从而缩短真空冷却时间的效果。
根据本发明，能够使真空冷却机构的构成变得简单。


图1是对本发明的实施例1的概略构成进行说明的说明图。
图2是该实施例1的主要部分的放大截面的说明图。
图3是对该实施例1的冷却程序进行说明的流程图。
图4是对该实施例1的另一种冷却程序进行说明的流程图。
图5是对该实施例1的另一种冷却程序进行说明的流程图。
图6是对该实施例1的另一种冷却程序进行说明的流程图。
图7是对该实施例1的另一种冷却程序进行说明的流程图。
图8是对本发明的实施例2的概略构成进行说明的图。
图9是对本发明的实施例3的概略构成进行说明的图。
图IO是对该实施例3的冷却程序的主要部分进行i兑明的流程图。
图ll是对该实施例3的变形例的概略构成进行说明的图。
图12是对该变形例的给水控制程序的主要部分进行说明的流程图。
图13是对本发明的实施例4的除霜工序进行说明的流程图。 图14是对该实施例4的杀菌工序进行说明的流程图。 图15是对本发明的实施例5的概略构成进行说明的局部截面的i兌 明图。
图16是对本发明的实施例5的概略构成进行说明的立体图。 图17是对本发明的实施例6的概略构成进行说明的图。 图18是对本发明的实施例6的冷却程序的主要部分进行说明的流 程图。
图19是对本发明的实施例6的变形例的概略构成进行说明的图。
附图标记i兌明
l...复合冷却装置
2...冷却室
3...被冷却物
4...真空冷却机构
5...冷风冷却才几构
6…控制器
8".分隔壁
12…马达
13…风扇
18…温水供给机构
41…第一真空冷却机构
42…第二真空冷却机构
50...机密密封才几构
76…蒸汽供给机构
77…温水箱 83…蒸汽供给阀 114…减压能力调整机构 141、 142...开口
具体实施例方式
下面，就本发明冷却装置的实施方式进行说明。本发明的实施方 式可应用于对被冷却物进行真空冷却的冷却装置、或者可通过冷风冷 却和真空冷却对被冷却物进行冷却的冷却装置(复合冷却装置)。
对该实施方式进行具体说明。该实施方式是一种冷却装置，具有 容纳被冷却物的冷却室、设置在该冷却室内的冷却用热交换器、通过 对所述冷却室内进行减压而对所述被冷却物进行冷却的真空冷却机 构、以及对所述真空冷却机构的工作进行控制的控制机构，其特征在 于，所述真空冷却机构在与所述冷却室相连接的减压管线上设置减压 机构，并且在所述冷却室与所述减压机构之间设置开闭阀，所述控制 机构依次进行将所述开闭阀打开、通过所述减压机构的工作对所述冷 却室内进行减压的第 一真空冷却工序、以及将所述开闭阀关闭而使所 述减压机构的工作停止并使所述冷却用热交换器工作的第二真空冷却工序。
所述真空冷却机构由进行笫 一真空冷却工序的所述笫 一真空冷却 机构、以及进行第二真空冷却工序的第二真空冷却;f凡构构成，在所述 第一真空冷却工序之后进行所述第二真空冷却工序。并且，所述笫一
真空冷却机构通过所述减压机构的工作实施所述第一真空冷却工序，
所述第二真空冷却机构使所述冷却室处于低压密闭状态并使所述冷却
用热交换器工作从而实施所述第二真空冷却工序。
所述第一真空冷却机构的工作，是指将所述开闭阀打开、使所述 减压机构运行，所述第二真空冷却机构的工作，是指在所述冷却室处 于低压状态后将所述开闭阀关闭并使所述冷却用热交换器工作，即供 给制冷剂而发挥冷却作用。
在该实施方式中，首先进行第一真空冷却工序。该第一真空冷却 工序，是通过所述减压机构的工作对所述冷却室内进4亍减压从而通过 所述被冷却物中所含有的水分的蒸发对被冷却物进行冷却。该第 一真
空冷却工序一结束，便进行所述第二真空冷却工序。在该第二真空冷 却工序中，将所述开闭阀关闭而使所述冷却室内呈密闭状态，并使所 述冷却用热交换器工作。于是，被冷却物内的水分蒸发，其蒸汽向所 述冷却用热交换器移动并在此处冷凝，促进被冷却物的水分的蒸发。 在上述水分的蒸发和冷凝连续地进行、所述冷却室内保持大气压以下 的低压的情况下进行第二真空冷却工序。在这里，所述冷却用热交换 器作为在所述冷却室内使蒸汽冷凝的冷阱(也可以称作内部冷阱)发
挥作用。
另外，在该实施方式中，作为所述减压机构，不使用蒸汽喷射器， 优选仅使用真空泵或者使用由在所述冷却室外作为冷阱发挥作用的冷 凝用热交换器(也可以称作外部冷阱)与真空泵组合而成的机构。该 减压机构用来在所述冷却室外产生真空状态，因而也可以称作外部真 空生成机构。所述真空泵可以是水喷射器。
一般来说，在所述减压机构由真空泵和冷却水为常温水的冷凝用
热交换器组合而成的情况下，能够将所述冷却室内冷却至约30*€左右
(水温+ 7x:左右)。在所述减压机构由真空泵和冷却水为冷水的冷凝 用热交换器组合而成的情况下，能够冷却至冷水温度+7t:左右(若是
由普通的冷机获得的冷水，可达到20匸左右)。此外，作为减压机构，
若再增加蒸汽喷射器等，则可冷却至更低的温度。
但是，在如前所述所述减压机构仅为水封式真空泵或者由水封式 真空泵和冷却水为常温水的冷凝用热交换器组合而成的情况下，只能 够将所述冷却室内冷却至30t:左右，而根据本实施方式，通过进行所 述第二真空冷却工序，可冷却至约iot:左右。
为了进行该第二真空冷却工序，如本实施方式那样，在所述减压 机构的减压能力较低的情况下，若所述水封式真空泵的水封水沸腾所 产生的蒸汽发生倒流，则将导致所述冷却室内的压力无法降低，因而 必须将所述减压机构与所述冷却室隔离。而发挥该隔离功能的便是所 述开闭阀。
此外，为了在所述第二真空冷却工序中使蒸汽在所述冷凝用热交 换器中冷凝，必须通过所述冷却室内空气的排除使所述冷却室内的残 留空气分压降低到某种程度以下。但是，在食品材料的初始温度(以 下称作初始物品温度)高的情况下，会在比所述减压机构达到减压能
力极限的时刻早得多的时刻从被冷却物上蒸发出蒸汽，因此，能够将 所述冷却室内的空气排除而降低所述空气分压。
但是，在初始物品温度比与所述减压机构的减压能力极限相当的
温度低(作为一个例子，例如初始物品温度为201C，减压能力极限为 30匸)的情况下，即使所述减压机构减压到了减压能力极限时，蒸汽 也不会从被冷却物上蒸发，因而所述冷却室内将仍然保持被该压力的 空气充满的状态不变。其结果，蒸汽在所述冷却用热交换器处的冷凝 无法良好地进行。在这种初始物品温度低的情况下，有必要在所述第 二冷却工序开始之前先进行将所述冷却室内的空气排除的空气排除工序。
所述空气排除工序优选这样设计，即，边使所述减压器工作边向 所述冷却室供给蒸汽(蒸汽供给)以及/或者供给温水(给水)而将所 述冷却室内以蒸汽充满从而将空气排除。此外，该空气排除工序还可 以这样设计，即，按照所述排气—所述蒸汽供给—所述排气的顺序进 行，并使该循环进行一次乃至反复进行多次。为了供给该空气排除工 序所使用的蒸汽以及/或者温水而设置了供给机构。该供给机构可以是 向减压状态下的所述冷却室内供给温水的温水供给机构、供给蒸汽的 供给蒸汽机构、以及供给温水和蒸汽的温水及蒸汽供给机构之中的任 意一种。
所述空气排除工序，优选是在所述第一真空冷却工序的中期或后 期且在所述冷却室内压力达到与所述减压机构的减压能力极限相对应 的压力(以下称作极限压力)之前进行。更具体地说，在达到所迷极
限压力之前，将与该极限压力相当的温度以上的温度(例如约4or;) 的水即温水注入所述冷却室内而进行。所注入的温水在所述冷却室内 的压力减压至该温水的饱和蒸汽压力以下时开始从温水产生蒸汽，可 利用产生的蒸汽将所述冷却室内的空气排放到室外。与利用蒸汽进行 空气排除相比，注入温水进行空气排除能够在不使所述被冷却物品温 度上升的情况下进行真空冷却。此外，与采用蒸汽产生器相比，采用 温水产生器具有可使水处理以及浓缩应对措施易于进行的效果。所述 温水的必要注入量，可以与所述冷却室的容积成比例。
此外，还可以这样设计，即，使温水产生器的温水箱经蒸汽供给 阀与所述冷却室相连接，进行所述空气排除工序时将所述蒸汽供给阀
打开，将温水与蒸汽一起向所述冷却室内供给。通过将所述温水箱内 的温水供给到所述冷却室内，可减轻所述温水箱内的水的浓缩。
为了使这种减轻浓缩的效果更为可靠，在所述空气排除工序之后 进行向所述温水箱的给水时，优选是按照从所述温水箱溢流的要求进 行给水。在这种情况下，从所述温水产生器的温水箱的下端部进行给 水并将溢流管设在所述温水箱的上端部，便能很容易将浓缩了的水排 出。
此外，所述空气排除工序也可以在所述第一真空冷却工序之前进 行。该空气排除工序这样设计，即，边使所述减压器工作，边向所述 冷却室供给蒸汽(蒸汽供给)或供给温水(给水)将所述冷却室内以 蒸汽充满，从而将空气排除。此外，该空气排除工序还可以这样设计， 即，按照所迷排气—所述蒸汽供给—所述排气的顺序进行，并使该循 环进行一次乃至反复进行多次。这种空气排除方法与进行所述第一真 空冷却工序时所采用的方法相比，空气排除工序是单独设置的，因而 存在着需要更多的时间、冷却时间长的缺点。此外，若使用蒸汽，还 存在着被冷却物会被蒸汽加热的缺点。
此外，在本实施方式中，可以设置所述冷却用热交换器的除霜机 构。在所述第二真空冷却工序中，因条件的不同，有时会在所述冷却 用热交换器上结霜(包括结冰)。这将导致蒸汽不能冷凝，因而要使 所述除霜机构工作来进行除霜。 在所述冷却用热交换器为冷冻机的蒸发器的情况下，所述除霜机 构可这样构成，即，能够进行使热气体从所述冷冻机的压缩机向所述 冷却用热交换器流动而除霜的所谓热气体除霜。此外，该除霜机构也 可以是对所述冷却用热交换器进行加热的加热器。可以设计成，随着 所述冷却用热交换器上结霜，通过对蒸发器的温度或压力进行检测而
使除霜开始。此外，也可以这样构成由于会出现所述冷却室内的压 力、物品温度未达到设定值，或者，蒸发器的温度或压力、所述冷却 室内的压力、物品温度的变化量未达到设定值的状态，因而可以设计 成通过对该状态进行检测来使除霜开始。
此外，所述除霜机构也可以这样构成在与所述空气排除工序不 同的除霜工序中，利用来自所述供给机构的蒸汽以及/或者温水进行所 述冷却用热交换器的除霜。该除霜机构与所述空气排除工序同样地在
将所述冷却室内减压至大气压以下的状态下供给蒸汽以及/或者温水 而进行所述冷却用热交换器的除霜。根据该除霜机构的构成，不需要 另外设置空气排除用蒸汽以及/或者温水的供给机构，因而可使装置的 构成变得简单，将成本降低。
此外，在本实施方式中，可以设置对所述冷却室内进行杀菌的杀 菌机构。作为该杀菌机构，包括只将所述冷却用热交换器作为杀菌对 象的方案、以及不仅将所述冷却用热交换器而且将整个所述冷却室内 作为杀菌对象的方案。
前一种方案的杀菌机构可以这样构成，即，使热气体流向所述冷 却用热交换器，对该冷却用热交换器进行干燥和杀菌。而作为后一种 方案的杀菌机构，可以通过从所述空气排除工序用的蒸汽供给机构向
所述冷却室内供给蒸汽而使所述冷却室内达到约801C左右的高温进行 杀菌。该蒸汽供给机构也可以用所述温水供给机构或所述温水以及/或 者蒸汽供给机构替代。
本发明人对本实施方式进行实验的结果，发现有时会发生靠所述 第二真空冷却工序无法得到所期望的效果的情况。可以认为这是由于
以下原因所致。即，在经过所述第二真空冷却工序变成低温的所述冷 却用热交换器上，所述冷却室内的蒸汽发生冷凝而导致压力逐渐降低。 而当所述空气排除工序未能有效进行时，残存空气会被蒸汽带到所述 冷却用热交换器的表面聚集而阻碍传热。由于传热受到阻碍，蒸汽的 冷却无法有效进行，其结果，靠所述第二真空冷却工序无法实现所期 望的冷却。
为此，本实施方式中优选这样设计，即，具有向所述冷却用热交 换器送风的风扇，在所述第二真空冷却工序中对所述风扇进行驱动。 当采用这种设计时，通过驱动所述风扇，可将附着在所述冷却用热交 换器表面的空气吹散。由此，可避免传热受到阻碍，使所期望的真空 冷却得以进行。该避免传热受阻的效果已通过实验得到确认。
此外，所述风扇的驱动优选这样设计，即，使所述风扇能够反向 旋转，使气体的流向能够逆转，并且使正向旋转和反向旋转进行一次 乃至多次。通过采用这种设计，不仅对于所述冷却用热交换器的与所 述风扇相向的那一面而且对于该相向面之相反面，均能够有效地将空 气吹散。此外，所述风扇的驱动优选这样设计，即，在所述第二真空
冷却工序的整个工序中实施，但也可在工序的一部分中实施，即间歇 性地驱动所述风扇。
再有，本实施方式中优选这样设计，即，具有向所述冷却用热交 换器送风的风扇，在所述第一真空冷却工序的初期对所述风扇进行驱 动。进行风扇驱动时，所述冷却用热交换器停止工作。通过采用这种 设计，可提高对被冷却物进行的粗除热的效果。所述第一真空冷却工 序的初期，是指所述冷却室内的压力达到设定压力以下之前的期间， 在此期间，既可以利用对所述冷却室内的压力或物品温度进行检测的 传感器进行控制，也可以利用计时器来进行控制，所述计时器对依据 所述设定压力进行的所述真空冷却工序开始起所经过的时间进行计 量。
下面，对本实施方式的各构成要素进行说明。被冷却物优选是食 品材料，但并不限于此。所述冷却室只要能够形成容纳被冷却物的密 闭空间并能够将被冷却物取出和放入即可，对其形式、种类以及大小 并无限制。该冷却室也可以称之为冷却室、冷却区间、冷却容器等。
所述冷却用热交换器，只要是能够达到比目标冷却温度低的温度
(优选是-iot;左右)以下的热交换器即可，但优选是由使冷冻机的 冷凝单元所供给的液化制冷剂蒸发而通过间接热交换对所述冷却室内 的空气进行冷却的蒸发器构成。但是，该冷却用热交换器也可以是将 由冷水制造装置(冷机)供给的冷水或者由载冷剂冷机供给的载冷剂 作为制冷剂的热交换器。
并且，所述冷却用热交换器优选是作为对被冷却物进行冷风冷却
的冷风冷却才几构的一部分而构成。所述冷风冷却机构具有使所述冷 却室内的空气进行循环的空气循环机构；按照使被冷却物以及所述冷 却用热交换器处于由该空气循环机构形成的循环流中的方式构成循环 路径的循环路径构成部件。所述循环机构由以马达进行驱动的风扇构 成。并且，所述循环路径优选通过将所述热交换器以及所述风扇配置 于所述冷却室内而在所述冷却室内形成。
所述循环路径，优选是以分隔壁将所述冷却室内上下分隔为第一 区间和第二区间，在所述第一区间容纳被冷却物，在所述第二区间设 置所述冷却用热交换器。所述风扇优选设置在所述第二区间。
所述第一区间和所述第二区间，或者在所述分隔壁与所述冷却室
壁之间形成第一开口和第二开口，或者在所述分隔壁上形成所述第一 开口和第二开口，从而形成由所述第一区间—所述第一开口 —所述第 二区间—所述第二开口 —所述第 一 区间构成的循环路径。
所述分隔壁优选这样构成，即，可自由进行拆装，并且拆下后可 使所述冷却用热交换器从所述冷却室的被冷却物取放开口露出。通过 采用这种构成，可使得所述冷却用热交换器的清洗和检修易于进行。
作为所述循环路径构成部件，可以将使对所述被冷却物进行冷却 后的冷风返回所述分隔壁的第一开口的第一送风引导器、以及将来自 所述分隔壁的笫二开口的冷风引向被冷却物的第二送风引导器设置在 所述第二区间。所述笫一送风引导器和所述第二送风引导器，优选是 以能够相对于所述分隔壁自由进行拆装的方式构成。此外，所述第一 送风引导器和所述第二送风引导器优选是呈管道状形成。
再有，在第一构成中，将作为所述空气循环机构的风扇设置在所 述冷却室内，优选是设置在所述第二区间。此外，设置在所述冷却室 内的风扇，以被设置在所述冷却室外的马达驱动的方式构成。在该构 成中，为了防止进行真空冷却工序时发生真空泄漏，具有将所述马达 相对于所述冷却室内空间气密地隔断的密封机构。
就该密封机构的构成进行更为具体的说明。所述风扇，通过贯穿 所述冷却室壁的旋转轴与所述马达相连接。所述旋转轴，优选通过联 轴器和风扇毂分别与所述马达的马达轴和所述风扇可自由拆装地进行 连结。
所述密封机构对所述旋转轴部分进行气密密封。具体地说，所述
密封机构优选是由以下部分构成贯穿所述冷却室壁并固定在该冷却 室壁上的、具有供所述旋转轴贯通的贯通孔的固定筒；安装在所述贯 通孔内对所述旋转轴进行支承的轴承；对所述固定筒的所述冷却室侧 的端部进行气密密封的密封部件。
所述密封部件是用来对所述旋转轴与所述固定筒之间进行气密密 封的部件。并且，该密封部件具有被所述旋转轴贯通并且以将所述 贯通孔的面对所述冷却室的端部封堵起来的方式安装的封堵板；安装 在该封堵板上的、在该封堵板的贯通孔内壁与所述旋转轴之间进行封 堵的第一环形密封垫；同样安装在所述封堵板上的、在该封堵板的外 周壁与所述贯通孔内壁之间进行封堵的第二环形密封垫。
根据该密封机构的构成，通过安装在所述封堵板上的第一环形密 封垫以及第二环形密封垫，可实现对所述旋转轴的气密性密封。
所述控制器对所述空气排除工序、所述真空冷却工序以及冷风冷 却工序进行控制。进行所述真空冷却工序时，在所述开闭阀为单向阀 的情况下，该开闭阀不是直接受所述控制器的控制，而是通过所述减 压器的控制间接受到控制的。
本发明并不受上述实施方式的限定，也可以是在所述第一真空冷 却工序进行快速冷却后进行緩慢冷却的冷却装置。该冷却装置在上述
实施方式中这样构成具有对所述减压机构的减压能力进行调整的减 压能力调整机构，在进行通过所述真空冷却机构的工作而进行的第一 真空冷却工序时，所述控制机构通过对所述减压能力调整机构进行调 整而对被冷却物的冷却速度进行调整。所述冷却速度的调整可以这样 进行，即，提高所述减压能力进行快速冷却，之后降低所述减压能力 进行緩慢冷却。
所述减压能力调整机构的构成使得进行緩慢冷却时空气无法进入 所述冷却室内。该减压能力调整机构优选是设置在所述冷却室与所述 减压机构之间的开度可调的调整阀(可以称作真空阀)，但可以由从 所述减压机构的上游侧的减压管线上分支的给气管线、以及设置在该 给气管线上的开度可调的调整阀构成。此外，所述减压能力调整机构 还可以这样构成，即，能够对构成所述减压机构的真空泵的转速进行 控制。
根据具有这种减压能力调整机构的冷却装置，进行緩慢冷却时外 部气体(空气)不会进入到所述冷却室内，因此，能够使必须具有高 真空度的所述第二真空冷却工序有效地进行，而不会发生无法进行的 现象。
再有，在上述实施方式中， 一旦通过所述控制机构使所述冷风冷 却机构工作，便进行冷风冷却工序。在该冷风冷却工序中，所述冷却 室内的空气被所述冷却用热交换器冷却，通过冷却了的空气对被冷却 物进行冷却。进行该冷风冷却工序时，会在所述冷却用热交换器的表 面产生冷凝水。在该实施方式中，进行冷风冷却工序时通过以所述控 制机构使所述减压器工作，能够将所述冷却室内所产生的冷凝水通过 所述减压管线排出到所述冷却室外。
实施例1
下面，对本发明的具体实施例1结合附图进行详细说明。图l是
作为该实施例1的冷却装置的复合冷却装置1的概略构成图，图2是 该实施例1的主要部分的放大截面的说明图，图3~图7分别是对以该 实施例1进行的控制步骤的主要部分进行说明的流程图。
所述复合冷却装置1是可进行真空冷却和冷风冷却的冷却装置， 具有以下特点能够选择性地实施各种冷却模式，而且能够在短时间 内将被冷却物3冷却，使被冷却物的温度(以下称作物品温度)达到 冷硬温度范围的低温。
所述复合冷却装置1作为主要部分具有冷却室2;对冷却室2内 的被冷却物3进行真空冷却的真空冷却机构4;对所述被冷却物3进行 冷风冷却的冷风冷却机构5;作为对所述真空冷却机构4以及所述冷风 冷却机构5进行控制的控制机构的控制器6。
此外，所述控制器6中具有由软件实现的计时器7。所述控制器6
这样构成，即，能够按照预先储存的由第一~笫五程序组成的冷却程 序对所述真空冷却机构4以及所述冷风冷却机构5等进行控制。
对于所述第一~第五程序，可根据被冷却物3的性状(是否属于 适合真空冷却的食品材料)、冷却开始之初的物品温度(以下称作初 始物品温度)和应当达到(冷却到)的物品温度(以下称作设定冷却 温度)进行选择。即，能够根据被冷却物3是否属于适合真空冷却的 食品材料这一被冷却物3的性状条件、初始物品温度是不低于还是低 于所述第一温度设定值(例如701C)这一初始物品温度条件、以及设
定冷却温度是不低于还是低于所述笫二温度设定值(例如iox:)这一
冷却温度条件，对所述程序进行选择。所述设定冷却温度可以称作目 标冷却温度或到达冷却温度。
下面，对该复合冷却装置1的各构成要素进行说明。所述冷却室2 形成了容纳被冷却物3的密闭空间，具有取出和放入被冷却物3用的 开口以及可开闭该开口的门(图示均省略)。此外，所述冷却室2的 内部被分隔壁8分隔为上部的第一区间81和下部的笫二区间82。所述 第一区间81容纳被冷却物3，所述第二区间82中设置有构成所述冷风 冷却机构5的一部分的冷却用热交换器9。被冷却物3是装在容器内的 食品材料。
所述冷却用热交换器9由如下公知的蒸发器构成，该蒸发器使具 有将冷冻机10的制冷剂液化的冷凝器(省略图示)的冷凝单元ll所 供给的液化制冷剂蒸发而起冷却作用。
该冷冻机10具有对所述冷却用热交换器9进行除霜的除霜机构。 该除霜机构具有通过使制冷剂的流向逆转等方法而使得热气体从所述 冷凝单元11向所迷冷却用热交换器9流动从而进行除霜的、被称作热 气体除霜的公知构成。
所述分隔壁8这样构成，即，可相对于所述冷却室2自由进行拆 装，并且当打开所述门将所述分隔壁8拆下时，可使所述冷却用热交 换器9从所述冷却室2的被冷却物取放用开口露出。要对所述冷却用 热交换器9进行清洗时，将所述分隔壁8拆下使之露出，便能够使用 该复合冷却装置1所配备的清洗机(省略图示)对整个所述冷却用热 交换器9进行清洗。
此外，所述冷风冷却机构5是以冷风对被冷却物3进行冷却的机 构。该冷风冷却机构5包括旨在对所述冷却室2内的空气进行冷却的 所述冷却用热交换器9、以及由设置在所述冷却室2外的马达12驱动 的作为空气循环机构的风扇13。
此外，在所述冷却室2的结构壁与所述分隔壁8之间设置第一开 口 (或者间隙)1"、第二开口 (或者间隙)l42，而在所述冷却室2 内形成空气的循环路径(将附图标记省略)，从而具有冷风冷却功能。 在该实施例1中，所述分隔壁8与所述冷却室2的结构壁构成所述循 环路径构成部件。为了防止从所述风扇13中吹出的空气短路而返回， 在所述风扇13与所述分隔壁8和所述冷却室2的结构壁之间设置了遮 挡部件(省略图示)，并且在所述冷却用热交换器9与所述分隔壁8 和所述冷却室2的结构壁之间也设置了遮挡部件(省略图示)。
所述真空冷却机构4由第一真空冷却机构41和第二真空冷却机构 42构成，该第一真空冷却机构41具有前期的真空冷却速度快(高)、 到后期真空冷却速度减慢的第一真空冷却特性，该第二真空冷却机构 42具有前期的真空冷却速度快、到后期真空冷却速度减慢的第二真空 冷却特性。
所述第一真空冷却机构41以及所述第二真空冷却机构42具体如 下构成。即，所述第一真空冷却机构41包括与所述冷却室2相连接的
减压管线15、设置在该减压管线15的中途的作为减压机构的水封式真 空泵16、以及位于所述冷却室2与所述真空泵16之间并在关闭时使所 述冷却室2保持密闭的开闭阀17。
所述减压管线15如图1所示，与所述冷却室2的底壁的中央部位 相连接。由于所述底壁是从周端部向中央部朝下倾斜地形成，因而所 述减压管线15是与所述底壁的最低部位相连接的。根据这种构成，进 行后述的冷凝水排出动作时，可将冷凝水迅速排出。
该第一真空冷却机构41,在打开所述开闭阀17的状态下使所述真 空泵16工作(运行)从而实施第一真空冷却工序。所述开闭阀17是 只能够进行开闭的阀，但也可以是开度可调的阀。在所述减压管线15 上，可根据需要设置阻止向所述冷却室2方向流动的单向阀(省略图 示)。如上构成的第一真空冷却机构41的第一真空冷却特性是，前期
的真空冷却速度高、到后期真空冷却速度减慢。
而所述第二真空冷却机构42构成为，具有将所述冷却室2的内部 设为低压密闭状态而利用所述冷却用热交换器9使来自被冷却物3的
蒸汽冷凝的功能，并能够实施第二真空冷却工序。构成该第二真空冷 却机构42的要素是所述冷却室2、所述冷却用热交换器9、所述开闭 阀17以及所述第一真空冷却机构41。要使所述冷却室2内处于低压密 闭状态，只要在所述第一真空冷却工序之后关闭所述开闭阀17即可实 现。如上构成的第二真空冷却机构42的第二真空冷却特性与所述第一 真空冷却特性同样，前期的真空冷却速度高、到后期真空冷却速度减 慢。
下面，对所述冷风冷却机构5的冷风冷却特性进行说明。作为所 述第一温度设定值以上的温度范围的特性(第一冷风冷却特性)，由 于在所述第一温度设定值以上的温度范围，被冷却物3的自然蒸发占 支配地位，因而要比真空冷却速度高，而所述第二温度设定值以下的 温度范围的特性(第二冷风冷却特性)是，冷风冷却速度低于所述笫 一真空冷却机构41以及所述第二真空冷却机构42的前期的真空冷却 速度而高于后期的减慢了的真空冷却速度。
在该实施例1中，为了即使在初始物品温度较低的情况下也能够 发挥所述笫二真空冷却工序的作用，要在所述第一真空冷却工序的中 期或后期实施空气排除工序。更具体地说，是这样设计的，即，在所
述冷却室2内的压力达到与所述真空泵16的减压能力极限相对应的压 力(极限压力)之前，将与所述极限压力相当的温度以上的40"C的温 水注入所述冷却室2内。所注入的温水在所述冷却室2内的压力减压 至该温水的饱和蒸汽压力以下时开始蒸发，利用所产生的蒸汽可将所 述冷却室2内的空气排放到室外。
该空气排除工序中温水的注入时机这样设定，即，以所述计时器7 对从所述第一真空冷却工序开始起所经过的时间进行计量，将计量值 达到设定值(注入时才几)的那一刻作为温水注入时才几。而该温水的必 要注入量，要预先通过实验作为与所述冷却室2的容积相应的值求出。 所述温水注入时机，可以是所述冷却室2内的压力下降到设定值的那 一刻。
作为向所述冷却室2内注入温水的温水注入机构的温水供给机构 18，设置有旨在向所述冷却室2内供给温水的第一给水管线19、温水 供给源(温水器或温水产生器)20、以及控制温水供给的第一给水阀 21。
此外，所述冷却室2具有在真空冷却工序后使所述冷却室2内从 负压恢复为大气压的压力恢复机构22。该压力恢复机构"包括与所述 冷却室2相连接的压力恢复管线23、设置在该压力恢复管线23的中途 的压力恢复阀24以及除菌过滤器25。为了能够对压力恢复速度进行调 整，所述压力恢复阀24采用的是开度可调的岡，但也可以采用只能开 闭的阀。此外，所述压力恢复管线23上也可以设置阻止从所述冷却室 2内向外流动的单向阀(省略图示)。
所述第一真空冷却机构41这样构成，即，除了具有将所述冷却室 2内的气体排出的排气功能之外，还具有在进行所述冷风冷却工序时将 所述冷却用热交换器9处所产生的冷凝水(凝结水)向冷却室2外排 放的冷凝水排放功能。也就是说，在进行所述冷风冷却工序时能够间 歇性地进行将所述开闭阀17打开、使所述真空泵16工作的动作。
所述控制器6按照预先储存的所述冷却程序，对所述第一真空冷 却机构41、所述第二真空冷却才凡构42、所述温水供给机构18、以及所 述冷风冷却机构5的工作等进行控制。
为了能够按照所述冷却程序等进行控制，具有对被冷却物3的物 品温度进行检测的物品温度传感器26、对所述冷却室2内的压力(温
度)进行检测的室内压力传感器27、分别对所述冷冻机10的制冷剂回 路的压力和温度进行检测的制冷剂压力传感器28和制冷剂温度传感器 29。这些传感器与所述控制器6相连接，对所述冷凝单元ll、所述马 达12、所述真空泵16、所述开闭阀17、所述第一给水阀21、所述压 力恢复阀24等进行控制。
所述冷却程序中包括实施依次进行以所述冷风冷却机构5进4亍 的第一冷风冷却工序、以所述真空冷却机构41、 42进行的真空冷却工 序、以及以所述冷风冷却机构5进行的第二冷风冷却工序的第一冷却 模式的程序(第一程序)；实施进行所述真空冷却工序后进行所述第 二冷风冷却工序的第二冷却模式的程序(第二程序)；实施只进行以 所述冷风冷却机构5进行的冷风冷却工序的第三冷却模式的程序(第 三程序)；实施只进行所述真空冷却工序的第四冷却模式的程序(第 四程序)；实施依次进行所述第一冷风冷却工序以及所述真空冷却工 序的第五冷却模式的程序(第五程序)。
如前所述，对于所述第一~第五程序，可以根据被冷却物3的性 状条件、初始物品温度条件、冷却温度条件等进行选择。
即，在被冷却物3为适合真空冷却的食品材料即含有水分并能够 蒸发的食品材料、且希望在短时间内冷却至冷硬温度范围的条件下， 若初始物品温度不低于所述第一温度设定值，便选择所述第一程序实 施，若初始物品温度低于所述第一温度设定值，则选择所述第二程序 实施。此外，在被冷却物3为适合真空冷却的食品材料、且希望在短 时间内冷却至比冷硬温度范围高的温度范围的条件下，若初始物品温 度不低于所述第一温度设定值，则选择所述第五程序实施，若所述初 始物品温度低于所述第一温度设定值，则选择所述笫四程序实施。再 有，若被冷却物3为不适合真空冷却的食品材料或者所含有的水分不 能够蒸发的食品材料，则选择所述第三程序实施。
下面，就所述第一程序和所述第二程序中的从所述第一冷风冷却 工序向所述第一真空冷却工序进行切换的时机(以下称作第一真空切 换时机)、从所述第一真空冷却工序向所述第二真空冷却工序进行切 换的时机(以下称作第二真空切换时机)、以及从所述第二真空冷却 工序向所述第二冷风冷却工序进行切换的时机(以下称作冷风切换时 才几)进行说明。
也就是说，所述第一真空切换时机，是作为检测机构的物品温度
传感器26的检测值达到所述第一切换设定值的时刻。
而所述第二真空切换时机和所述冷风切换时机，要分别根据所述 第一真空冷却特性和所述第二真空冷却特性预先通过实验求出。所述 第二真空冷却切换时机这样求出，即，将从所述第一真空冷却工序开
始起到所述第一真空冷却工序的后期的真空冷却速度到达所述第二冷 风冷却工序的冷风冷却速度附近为止所经过的时间(冷却时间)作为 第二切换设定值求出，而将作为检测机构的所述计时器7的计量值达 到所述第二切换设定值的那一刻作为该真空冷却切换时机。而所述冷 风切换时机这样求出，即，将从所述第二真空冷却工序开始起到所述 第二真空冷却工序的后期的真空冷却速度到达所述第二冷风冷却工序
的冷风冷却速度附近为止所经过的时间(冷却时间)作为第三切换设 定值求出，而将所述计时器7的计量值达到所述第三切换设定值的那 一刻作为所述冷风切换时机。
所述第二切换设定值和所述第三切换设定值，也可以不依据冷却 时间(由所述计时器7计量的时间)，而是依据所述冷却室2内的压 力、所述冷却室2内的温度、到达所述附近时的被冷却物3的温度之 中的某一个，或者，依据所述冷却室2内的压力、所述冷却室2内的 温度、被冷却物3的温度之中的某一个的变化量求出。此外，也可以 这样设计，即，或者以所述室内压力传感器25对室内压力或室内温度 进行检测、或者以所述物品温度传感器7对物品温度进行检测，并在 检测值达到所述第二切换设定值时从所述第一真空冷却工序切换到所 述第二真空冷却工序，在所述检测值达到所述第三切换设定值时从所 述第二真空冷却工序切换到所述第二冷风冷却工序。在依据物品温度 设定所述第一 ~第三切换设定值的情况下，可以将各第一切换设定值、 所述第二切换设定值和第三切换设定值分别作为所述第一温度设定 值、所述第二温度设定值和所述第三温度设定值。所述第一切换设定 值也可以依据物品温度以外的时间、室内压力或室内温度等进行设定。
在本实施例1中，是将所述风扇13与所述冷却用热交换器9相向 地设置在所述第二区间82内，靠设置在所述冷却室2之外的马达12 进行驱动的。因此，在连结所述风扇13与所述马达l2而从所述冷却 室2的壁贯穿的部分，具有将所述马达12相对于所述冷却室2的内部
所述固定筒58从形成于所述室壁51上的第二贯通孔61中穿过而 得到固定。该固定筒58向所述室壁51上的固定以及与所述马达12之 间的固定，分别利用与固定筒58成一体设置的第一凸缘62和第二凸 缘63进行。所述第二贯通孔61的内径比所述固定筒58的外径稍大， 使所述固定筒58容易穿过。
即，使所述第一凸缘62通过环形的凸缘用密封垫70与所述室壁 51上所形成的笫三凸缘64接合，再分别以螺栓、螺母(省略图示)进 行固定，由此将所述固定筒58可拆装地固定在所述室壁51上。所述 固定筒58与所述第二贯通孔61之间的液密且气密的密封，靠所述第 一凸缘62、所述凸缘用密封垫70以及所述第三凸缘64实现，所述第 一凸缘62、所述凸缘用密封垫70以及所述第三凸缘64构成了所述密 封机构50。
此外，使所述第二凸缘63与作为所述马达l2的外壳的一部分而 形成的第四凸缘65接合，再以螺栓、螺母(省略图示)进行固定，由 此将所述固定筒58可拆装地固定在所述室壁51上。所述固定筒58由 SUS形成，但并不限于此。
所述密封部件59，是用来对形成于所述旋转轴52与所述固定筒 58的第一贯通孔60之间的间隙以液密且气密的方式进行密封(封堵) 的部件。该密封部件59包括封堵板66、第一环形密封垫67、第二环 形密封垫68以及压板69。
所述封堵板66具有供所述旋转轴52穿过的第三贯通孔71,安装 在形成于所述固定筒58的端部的凹部72中，以将所述第一贯通孔60 的面向所述冷却室2的端部封堵起来。
所述第一环形密封垫67安装在所述第三贯通孔71的构成面上， 对所述封堵板66的第三贯通孔71与所述旋转轴52之间进行密封。该 第一环形密封垫67是对所述旋转轴52可旋转地进行密封的旋转密封 件。所述第二环形密封垫68安装在所述封堵板66的外周面上，对所 述封堵板66的外周面与所述凹部72之间进行密封。该第二环形密封 垫68由硅橡胶制造的0型环构成。
所述压板69通过螺紋件73而可自由拆装地固定在所述固定筒58 的面向所述冷却室2的端面上，以便将所述封堵板66压在所述凹部72 中加以固定。
此外，所述固定筒58上形成有操作孔74，设置该操作孔"是为 了能够从所述固定筒58的外部进行所述联轴器54与所述旋转轴"二 者的连结或非连结。
再有，参照图l，在将所述冷却用热交换器9和所述冷凝单元11 连接起来的制冷剂配管39、 39从所述冷却室3的室壁51中穿过处， 以密封垫75液密且气密地进行密封。该密封垫75可以采用可压配合。
下面，对该实施例1的工作原理结合图1~图7说明如下。
<准备阶段>
使用者打开所述门将被冷却物3放入所述冷却室2内，再将所述 门关上使之处于密闭状态。在该状态下，所述开闭阀17、所述第一给 水阀21、所述压力恢复阀24均处于关闭状态，所述马达12、所述真 空泵16、所述冷凝单元11均处于工作(运行)停止状态。所述蒸汽发 生源20可预先处于工作状态。 <冷却程序的选择>
在该状态下，使用者在操作运行开关(省略图示)使运行开始后， 对所述第一 ~所述笫五程序进行选择。该选择可根据初始物品温度、
设定冷却温度和被冷却物3的种类进行。
参照图3，当通过该选择，在处理步骤Sl (以下将处理步骤SN简 称为SN)中选择了所述第一程序~所述第五程序，便分别在S2-S6 执行第一程序~所述第五程序。下面，就各运行程序的工作原理进行 说明。
<第一程序冷风冷却—真空冷却—冷风冷却的切换> 所述第一程序，适用于初始物品温度在约70TC以上、设定冷却温 度在iox:以下、被冷却物3含有水分而该水分可蒸发的食品材料的冷 却。在这里，设初始物品温度为90TC,设定冷却温度为3匸。 (第一冷风冷却工序)
当该第一程序被选中时，便实施图4的处理步骤。在第一冷风冷 却工序S21中，将所述开闭阀17、所述第一给水阀21以及所述压力恢 复阀24关闭，使所述真空泵16停止工作，并使所述冷凝单元ll以及 所述风扇13工作。这样，在所述冷却室2内形成所述风扇13 —所述冷 却用热交换器9 —所述第二开口 142 —所述被冷却物3 —所述第一开口 141 —所述风扇13的虚线箭头所示的冷风循环流。在该循环流的作用 下，所述冷却室2内的空气被所述冷却用热交换器9冷却而温度降低， 对所述纟皮冷却物3进行冷却。通过这种冷风冷却，物品温度将被冷却 到大约70"C。一旦通过所述物品温度传感器26检测到物品温度降低至 70C便结束所述第一冷风冷却工序S21。
该第一冷风冷却工序S21可以这样设计，即，不使所述冷凝单元 ll工作，将所述压力恢复机构22和所述开闭阀17打开，使所述真空 泵16工作，从而在将所述外部气体导入所述冷却室2的同时通过所述 减压管线15排放出去，由此，以外部气体对所述被冷却物3进行冷却 (外部气体导入冷却)。在这种情况下，所述风扇13可以根据需要工作。
(第一真空冷却工序)
所述第一冷风冷却工序S21 —结束，便转移到S22进行所述第一 真空冷却工序。该第一真空冷却工序S22如下进行。将所述开闭阀17 打开，将所述第一给水阀21关闭，将所述压力恢复阀"关闭，使所 述真空泵16工作。于是，将所述冷却室2内的气体通过所述减压管线 15排放到室外。所述冷却室2内的压力将按照所述第一真空冷却特性
降低，随着该压力的降低，蒸汽从被冷却物3上蒸发出来，因而被冷
却物3的温度从70X:起逐渐降低。该物品温度降低的速度在初期很快，
随着温度的降低，到后期将减慢。
在该第一真空冷却工序中，当所述计时器7的计量值达到所述注 入时机时，所述控制器6便使所述第一给水阀21打开既定的时间，从 所述温水供给源20向所述冷却室2内供给既定量的温水。而当所述冷 却室2内的压力被减压到该温水的饱和蒸汽压力以下时，所供给的温 水将开始蒸发。与这样产生的蒸汽一起，所述冷却室2内的空气通过 所述减压管线15被向室外排放。由此进行所述冷却室2内空气的排除。
之后，当所述计时器7的计量时间达到所述第二切换设定值时， 便转移到S23的第二真空冷却工序。进行该转移时的真空冷却速度低 于基于所述冷风冷却机构5的冷风冷却特性的冷却速度。此外，进行 该转移时的物品温度约为2or。 (第二真空冷却工序)
在所述第二真空冷却工序S23中，将所述开闭阀17、所述第一给 水阀21以及所述压力恢复阀24关闭，使所述真空泵16停止工作而使 所述冷凝单元ll工作。通过所述冷凝单元11的工作，使所述冷却用 热交换器9内的温度降低至大约-10iC。要以冷凝单元ll使所述冷却 用热交换器9温度降低到这种程度，从起动开始起需要经过既定的时 间，因此，优选是在所述第一切换设定值的既定时间之前先使所述冷 凝单元ll起动。
在该第二真空冷却工序S23中，所述冷却室2内处于低压密封状 态，所述冷却室2内的蒸汽向所述冷却用热交换器9移动并在此冷凝， 所述冷却室2内的压力维持低压状态。其结果，将从被冷却物3上连 续产生蒸汽，物品温度逐渐降低。物品温度的降低按照所述第二真空 冷却特性进行，初期快速降低，随着温度的降低，在后期降温速度将 减慢。当所述计时器7的计量时间达到所述第三切换设定值时，便转 移到S24的压力恢复工序。进行该转移时的真空冷却速度低于基于所 述冷风冷却机构5的冷风冷却特性的冷却速度。此外，进行该转移时 的物品温度约为IO匸。
在所述第二真空冷却工序S23中，如果所述冷却用热交换器9上 结霜，所述控制器6便进行除霜工作。是否结霜，是以所述制冷剂压力传感器28或所述制冷剂温度传感器29对所述冷冻机10的低压侧的 压力或温度进行检测来做出判断，当检测值达到可#_判断为结霜的设 定值时，便向所述冷却用热交换器9供给热气体以进行除霜。通过该 除霜动作，可使所述冷却用热交换器9保持良好的冷凝作用，使以所 述第二真空冷却工序进行的冷却不受结霜的影响而能够有效地进行。
(压力恢复工序)
所述压力恢复工序S24是将所述压力恢复阀24打开来进行的。因 此，外部气体通过所述压力恢复管线23被导入所述冷却室2内，使所 述冷却室2内恢复为大气压。作为该压力恢复工序，以所述室内压力 传感器27进行检测， 一旦检测到大气压，便结束压力恢复工序，转移 到S25的第二冷风冷却工序。在该实施例l中，在进行所述压力恢复 工序的过程中，使所述冷凝单元11的工作继续，^使所述风扇13的工 作停止。但是，根据需要，也可以设计成使所述冷凝单元11的工作停 止而使所述风扇13工作。 (第二冷风冷却工序)
在所述第二冷风冷却工序S25中，与所述第一冷风冷却工序sn 同样，将所述开闭阀17、所述第一给水阀21以及所述压力恢复阀24 关闭，使所述真空泵16停止工作而使所述冷凝单元11以及所述风扇 13工作。这样，在所述冷却室2内形成所述风扇13 —所述冷却用热交 换器9 —所述笫二开口 142 —所述被冷却物3 —所述第一开口 141 —所 述风扇13的虚线箭头所示的冷风循环流。在该循环流的作用下，所述 冷却室2内的空气被所述冷却用热交换器9冷却而温度降低，通过对 流传热对所述,皮冷却物3进行冷却。通过这种冷风冷却，物品温度将 被冷却到大约3t:。 一旦通过所述物品温度传感器26检测到物品温度 降低至3X:，便结束所述第二冷风冷却工序S25。
在该第二冷风冷却工序S25中，会在被冷却物3以及所述冷却用 热交换器9的表面产生冷凝水(凝结水)，并存留在所述冷却室2内 的底部。该冷凝水如下排放。将所述开闭阀17打开，使所述真空泵16 工作。于是，将所述冷凝水通过所述减压管线15排出到所述冷却室2 之外。进行该冷凝水的排放时，将压力恢复阀24打开便能够使冷凝水 的排放流畅地进行。所述第一冷风冷却工序S21中产生的冷凝水，也 同样地排放到冷却室2外。该排放冷凝水的动作，在该实施例l中是
由所述控制器6间歇性执行，但也可以设计成对是否存留冷凝水进行 检测再进行所述冷凝水排放工作。 (冷却运行结束)
当该第二冷风冷却工序S25结束时，使用者可操作所述运行开关 使冷却运行停止，将所述冷却室2内的被冷却物3取出。当然，即4吏 在所述第二冷风冷却工序结束后，为了进行被冷却物3的冷藏，也可 以使所述第二冷风冷却工序继续进行。
如上所述，在该第一程序中，通过所述第一冷风冷却工序S21对 被冷却物3进行粗除热。若物品温度在大约70匸以上，则被冷却物3 的温度高，被冷却物3的自然蒸发将占支配地位，因此，通过所述真 空冷却机构4的工作而进行的真空冷却不能够有效地进行。在该第一 程序中，不是通过真空冷却而是通过冷风冷却进行粗除热的，因此， 能够有效地对被冷却物3进行冷却，缩短总的冷却时间。
<第二程序真空冷却—冷风冷却的切换>
所述第二程序，适用于初始物品温度在大约701C以下、设定冷却 温度在大约IO"C以上、被冷却物3含有水分而该水分可蒸发的食品材 料的冷却。在这里，设初始物品温度为65r，设定冷却温度为31C。
当该第二程序被选中时，便实施图5所示的处理步骤。即，依次 实施第一真空冷却工序S31 —第二真空冷却工序S32 —压力恢复工序 S33 —冷风冷却工序S34。
该第二程序与所述第一程序的不同之处在于，去掉了图4的第一 冷风冷却工序S21。
图5的第一真空冷却工序S31、第二真空冷却工序S32、压力恢复 工序S33、冷风冷却工序S34分别与图4的第一真空冷却工序S22、第 二真空冷却工序S23、压力恢复工序S24、第二冷风冷却工序S25相当， 因而将其说明省略。此外，从所述第一真空冷却工序切换至所述第二 真空冷却工序的切换时机、从所述第二真空冷却工序切换至所述冷风 冷却工序(包括压力恢复工序)的切换时机、以及所述第一真空冷却 工序中的空气排除工序开始的时机，分别与所述第一程序的第二真空 切换时机、所述冷风切换时机、以及第一真空冷却工序中的空气排除 工序开始的时机相同，因而将其说明省略。
<第三程序冷风冷却>
所述第三程序，适用于被冷却物3为不含有水分的食品材料、以 及即便含有水分也被包装得该水分无法蒸发的食品材料的冷却。
当该第三程序被选中时，便实施图3的冷风冷却工序S4。该冷风 冷却工序S4与所述第一程序(图4)的第一冷风冷却工序S21同样， 是将所述开闭阀17、所述第一给水阀21以及所述压力恢复阀24关闭， 并使所述真空泵16停止工作而使所述冷凝单元11以及所述风扇13工 作来进行。即，形成图1的虚线箭头所示的冷风循环流，以该冷风循 环流对被冷却物3进行冷却。该冷风冷却工序S4在所述物品温度传感 器26的检测值达到设定冷却温度时结束。
<第四程序真空冷却>
所述第四程序，适用于初始物品温度在大约701C以下、所述设定 冷却温度在大约iox:以上、被冷却物3含有水分而该水分可蒸发的食 品材料的冷却。在这里，设初始物品温度为65"C，所述设定冷却温度 为15"C。
当该第四程序被选中时，便如图6所示依次实施第一真空冷却工 序S51 —第二真空冷却工序S52 —压力恢复工序S53。
该第四程序与所述第一程序的不同之处在于，去掉了图4的第一 冷风冷却工序S21以及第二冷风冷却工序S"，将所述第二真空冷却工 序S52的结束时机设定为物品温度达到15*0时。
在下面的说明中，由于图6的第一真空冷却工序S51、第二真空冷 却工序S52和压力恢复工序S53分别与图4的第一真空冷却工序S22、 第二真空冷却工序S23和压力恢复工序S24相当，因而将其说明省略。 此外，由于从所述第一真空冷却工序S51向所述第二真空冷却工序S52 进行切换的第二真空切换时机、所述第一真空冷却工序中的空气排除 工序开始的时机，分别与所述第一程序的所述第二真空冷却时机、第 一真空冷却工序S51中的空气排除工序开始的时机相同，因而将其说 明省略。下面，对于所述第四程序将以不同于所述笫一程序的部分为 主进行说明。
图6中，所述第一真空冷却工序S51以及所述第二真空冷却工序 S52与图4的所述第一程序同样地进行。在所述第二真空冷却工序S52 中， 一旦所述物品温度传感器26的检测值达到15匸，便使所述第二真 空冷却工序S52结束，与所述第一程序同样地实施所述压力恢复工序
S53，结束冷却运行。
<第五程序冷风冷却—真空冷却>
所述第五程序，适用于初始物品温度在大约70"C以上、设定冷却 温度在大约10*€以上、被冷却物3含有水分而该水分可蒸发的食品材 料的冷却。在这里，设初始物品温度为90X:,设定冷却温度为15TC。
当该第五程序被选中时，便实施图7所示的处理步骤。即，依次 实施冷风冷却工序S61 —第一真空冷却工序S62 —第二真空冷却工序 S63 —压力恢复工序S64。
该第五程序与图4的所述第一程序的不同之处在于去掉了图4的 所述第二冷风冷却工序S25。
在下面的"^明中，由于图7的冷风冷却工序S61、第一真空冷却工 序S62、第二真空冷却工序S63和压力恢复工序S64分别与图4的第一 冷风冷却工序S21、第一真空冷却工序S22、第二真空冷却工序S23和 压力恢复工序S24相当，因而将其说明省略。此外，从所述冷风冷却 工序S61切换至所述第一真空冷却工序S62的切换时机、从所迷第一 真空冷却工序S62切换至所述笫二真空冷却工序S63的切换时机、以 及所述第一真空冷却工序S62中的空气排除工序开始的时机与图4的 第一程序相同，因而将其说明省略。
根据如上构成的实施例l，具有如下作用和效果。由于所述真空冷 却工序分为以所述第一真空冷却机构41进行的使用外部冷阱的第一真 空冷却工序、以及以所述第二真空冷却机构"进行的使用内部冷阱的 第二真空冷却工序两个阶段进行，因此，能够使所述真空冷却机构4 的减压机构变得简洁。此外，与从真空冷却开始之初便以过大的冷却 能力进行真空冷却的情况相比，可以减小真空冷却机构进行工作所需 要的能量，而且对于存在着急剧冷却会导致被冷却物品质降低的缺点 的食品材料来说，能够避免其品质降低。
此外，由于在所述第一真空冷却工序中进行空气排除工序，因此， 能够使所述第二真空冷却工序中的蒸汽在所述冷却用热交换器9表面
的冷凝得以高效率地进行。
此外，由于将冷风冷却用的所述冷却用热交换器9兼作所述第二 真空冷却机构42的蒸汽冷凝用冷阱使用，因此，可使真空冷却机构的 设备变得简单，降低复合冷却装置的初始成本。
再有，在被冷却物3属于适合真空冷却的食品材料、希望短时间 内冷却至冷硬温度范围的情况下，依据初始物品温度选择所述第一程 序和所述第二程序加以实施，便能够在短时间内将被冷却物3冷却。 此外，在被冷却物3属于适合真空冷却的食品材料、希望短时间内冷 却至高于冷硬温度范围的温度范围的情况下，依据初始物品温度选择 所述第四程序和所述第五程序加以实施，便能够同样在短时间内将净皮 冷却物3冷却。再有，在被冷却物3属于不适合真空冷却的食品材料 且所含有的水分不能够蒸发的情况下，选择所述第三程序加以实施， 便能够短时间内完成冷却。似这样，通过选择所述第一~第五程序， 可进4于与被冷却物3的性状、初始物品温度以及i殳定冷却温度相适应 的冷却，能够以一台冷却装置在短时间内高质量地完成各种各样的冷 却。
实施例2
下面，对本发明的实施例2的复合冷却装置1结合图8进行^沈明。 该实施例2在所述真空冷却机构4由所述第一真空冷却机构"和所述 第二真空冷却机构42构成等方面与所述实施例1的构成相同，下面将 以不同部分为主进行说明。
该实施例2与所述实施例1的不同之处在于所述第一真空冷却机 构41的构成。在所述实施例l中，所述第一真空冷却机构"的减压 机构为所述减压管线15、所述开闭阀17以及所述真空泵16，而在该 实施例2中，除了这些构成要素之外，还在所述真空泵16的上游侧设 置了冷凝用热交换器31,所迷开闭阀17设置在所述冷凝用热交换器 31与所述冷却室2之间。所述冷凝用热交换器41上连接有第二给水管 线32。此外，通过设置在所述第二给水管线32上的第二给水阀33的 开闭来控制向所述冷凝用热交换器31的通水，使该冷凝用热交换器31 的工作得到控制。所述第二给水阀33受所述控制器6的控制。
该实施例2的第一真空冷却机构41，是将所述开闭阀17打开，使 所述冷凝用热交换器31以及所述真空泵16工作来实施所述第一真空 冷却工序的。该第一真空冷却工序的第一真空冷却特性虽然与所述实 施例1的第一真空冷却相同，但所迷冷凝用热交换器31的冷却作用使 其真空冷却能力比所述第一真空冷却机构41得到提高，而且所述冷却 室2的空气排除得以高效率地进行。
如上所述，在该实施例2中对不同于所述实施例1的构成进行了 说明，而其它构成相同故而将说明省略。此外，在该实施例2中，所 述第一~第五程序也是同样地实施的，因而将其说明省略。
实施例3
接着，对本发明实施例3的复合冷却装置1结合图9和图10进行 说明。该实施例3从硬件方面来说，基本构成与所述实施例1的构成 (图1)相同，但所述循环路径构成部件的构成不同，而且在替代所述 温水供给机构18而设置了蒸汽供给机构76这一点上也不同。此外， 在所述冷却程序的构成方面也同样，基本上与所述实施例1相同，但 所述真空冷却工序的构成不同。下面，将围绕不同之处进行说明。
首先，就所述循环路径构成部件的构成进行说明。作为所述循环 路径构成部件的一部分，具有筒状的风扇引导器30、对该风扇引导器 30与所述分隔壁8和所述冷却室2的底壁之间进行遮挡的第一遮挡部 件31、对所述冷却用热交换器9与所述分隔壁8和所述冷却室2的壁 之间进行遮挡的第二遮挡部件32、旨在向被冷却物3大致均匀地供给 冷风的由开孔板构成的第一送风引导器33、第二送风引导器34。
所述第一送风引导器33发挥使对被冷却物3进行冷却后的冷风大 致均匀地返回所述分隔壁8的第一开口 141的功能，所述第二送风引 导器34发挥将来自所述分隔壁8的第二开口 1"的冷风大致均匀地向 被冷却物3引导和供给的功能。所述送风引导器33、 34作为分体而与 所述分隔壁8可自由拆装地进行连结。所述风扇引导器30、所述第一 遮挡部件31以及所述第二遮挡部件32，是发挥防止冷风短路的功能的 部件，它们也是以能够自由拆装的方式构成。
就所述蒸汽供给机构76的构成进行说明。如图9所示，该蒸汽供 给机构76连接在冷却室2上以向冷却室2内供给蒸汽和温水。该蒸汽 供给机构76由温水箱77构成。通过第三给水阀78向该温水箱77供 水，并以加热器79加温到既定温度使之变成温水贮留起来。在该实施 例3中，所述温水箱77通过蒸汽供给管线80连接在所述冷却室2的 下部，中途设置有蒸汽供给阀83。该蒸汽供给阀83用来开闭所述蒸汽 供给管线80，在该实施例3中由电动阀构成。
通过在所述冷却室2内减压的状态下将所述蒸汽供给阀83打开， 便可利用压差的作用自然地将所述温水箱77内的蒸汽与温水一起供给
到所述冷却室2内。通过将温水也供给到所述冷却室2内，可防止水 的浓缩。通过防止水的浓缩，可消除浓缩水的排放(排出)或减少排 放次数。供给到所述冷却室2内的温水，在减压状态下蒸发得到进一 步促进，使所述冷却室2内充满蒸汽。而多余的温水和蒸汽的冷凝水 被所述第一真空冷却机构41直接排放到外部。对所述蒸汽供给阀83 这样进行控制，即，当所述计时器达到既定的注入时机时将其打开， 而当所述计时器7的计量时间达到设定值且所述温水箱77内的温度达 到设定值以下时将其关闭。利用供给到所述冷却室2内的蒸汽和温水， 还能够实现后述的所述冷却用热交换器9的除霜。
下面，就所述真空冷却工序进行iC明。在该实施例3中，在所述 第二真空冷却工序中对所述风扇13进行驱动，并且在所述第一真空冷 却工序的初期对所述风扇13进行驱动。所述第一真空冷却工序的初期， 是指所述冷却室2内的压力达到设定压力以下为止的时段，在该实施 例3中，以对所述冷却室2内的压力进行检测的传感器(省略图示) 对所述时段进行控制。该实施例3的其它构成与所述实施例l相同， 因而将说明省略。
对该实施例3的工作原理结合图IO进行说明。在这里，仅对所述 第一程序的真空冷却工序进行说明，其它程序的冷却工序也是同样地 进行的。此外，在下面的说明中，对于进行与所述实施例l相通的动 作的第一冷风冷却工序S21、第二冷风冷却工序S24以及压力恢复工序 S25,将其说明省略或简化。 (第一冷风冷却工序)
第一冷风冷却工序的进行与所述实施例i相同，在sn中，当所
述计时器7的计量值达到所述第一切换设定值时，便转移到所述第一 真空冷却工序。
(第一真空冷却工序)
第一真空冷却工序S72基本上与所述实施例1的第一真空冷却工 序(图4的S22 )同样地进行，但所述控制器6通过S73对所述风扇 13进行驱动这一点不同。即，从所述第一冷风冷却工序SH起持续对 风扇13进行驱动。由于对所述风扇13进行驱动，因而在第一真空冷 却工序的初期残存着气体，因此，能够对被冷却物3进行粗除热。所 述第一真空冷却工序S72初期的风扇13的转速与所述第一冷风冷却工
序相同，但也可以设为不同的转速。在S74中所述室内压力传感器27 的检测压力达到所述设定压力(例如大约250hPa左右)而判断为"是" 时，结束该粗除热，转移到S75。在S75中，所述控制器6停止对所述 风扇13的驱动，继续进行所述风扇13不旋转的第一真空冷却工序。 (空气排除工序)
在该第一真空冷却工序S72的后半期进行S76的空气排除工序。 即，保持使所述第一真空冷却机构41工作的状态，将所述第二蒸汽供 给阀90暂时打开，与温水一起将蒸汽供给到所述冷却室2内。这样一 来，可使所述冷却室2内充满蒸汽，蒸汽的充入可使得冷却室2内空 气的排除更为可靠地进行。此时，由于所述真空泵16正在工作，因而 多余的温水立即从所述冷却室2内排出。而当所述计时器7的计量时 间达到所述第二切换设定值时，在S77判断为"是"，转移到第二真 空冷却工序S23。
(第二真空冷却工序)
在该第二真空冷却工序S23中，与所述实施例1同样地将所述开 闭阀17、所述第一给水阀21以及所述压力恢复阀24关闭，使所述真 空泵16停止工作而使所述冷凝单元11工作。通过所述冷凝单元11的 工作，使所述冷却用热交换器9内的温度达到大约-10lC。
同时，在S78中，对所述风扇13进行驱动。对该风扇13进行驱 动而进行的第二真空冷却工序如下进行。即，所述冷却室2内处于低 压密封状态，所述冷却室2内的蒸汽向所述冷却用热交换器9移动并 在这里冷凝。若在蒸汽移动时残存空气被蒸汽带着移动而附着到所述 热交换器9的表面上，则会阻碍传热，但通过对所述风扇13进行驱动， 可将附着的空气吹散。由此，可防止传热受到阻碍或使传热得到改善， 所述冷却室2内的压力保持低压状态。其结果，蒸汽从被冷却物3上 连续产生，使物品温度逐渐降低。
当所述计时器7的计量时间达到所述第三切换设定值时，转移到 S24的第二冷风冷却工序。该实施例3中的笫二冷风冷却工序以后的工
序与所述实施例l相同，因而将其说明省略。
在这里，对该实施例3的变形例结合图11和图12进行说明。以 上说明的实施例3虽然也能够减轻所述温水箱77内的水的浓缩，但为 了能够更为可靠地防止浓缩，将该变形例设计成在所述空气排除工序
之后向所述温水箱77进^f于给水时^吏水从所述温水箱77中溢流。
参照图11，基本构成与所述实施例3相同，而不同之处在于，在 所述温水箱77的上端部设置了对所述温水箱77内的水位进行检测的 水位检测电极84，并且在所述温水箱77的上端部连接溢流管线85， 在该溢流管线85上设置了排水阀86。所述水位检测电极84具有在空 气排除工序之前使所述温水箱77内保持在设定水位的功能、以及对溢 流量进行控制的功能。另外，在该变形例中，所述第一真空冷却机构 41的构成与图1的实施例1相同。
所述溢流管线85向所述温水箱77上的连接位置，在比所述水位 检测电极84的下端稍高的位置上，但也可以在相同的高度上。所述水 位检测电极84和所述排水阀86与所述控制器6相连接，通过图12所 示的给水控制程序，对所述第三给水管线87的第三给水阀78和所述 排水阀86进行控制。
该变形例的工作原理与所述实施例3相同，因此，下面将主要就 与图12的空气排除工序相关联的给水控制进行说明。如图12所示， 在S41，判断是否为排除空气进行的蒸汽和温水供给结束而所述蒸汽供 给阀83关闭。在这里，若判断为"是"，则将至此一直关闭的所述第 三给水阀78和所述排水阀86打开，开始向水位降低了的所述温水箱 77内给水。而在S43中，判断是否达到由所述水位检测电极84确定的 设定水位(水位上升至下端)。
若判断为"是"，则在S44判断从达到所述设定水位之后起是否 经过了设定时间(例如30秒)。在历经该设定时间期间，从所述第三 给水管线87向所述温水箱77内供给冷水。该冷水边与所述温水箱77 内的浓缩了的温水局部混合边借助于温差将温水上推，并使温水从所 述溢流管线85溢流。似这样，使浓缩了的温水从所述温水箱77中被 排出并被稀释，因而能够可靠地减轻浓缩。所述设定时间，优选是在 可将所述温水箱77内的温水更换掉所需要的时间以上。
若经过了所述设定时间，则在S44判断为"是"，在S"将所述 第三给水阀78和所述排水阀86关闭。在该状态下，开始对所述加热 器79通电。
根据该变形例，能够减轻所述温水箱77内的浓缩。浓缩水的排放 也可以以下面的方式进行。即，将具有排放阀的排放管线(图示均省
略)连接到所述温水箱77的底部，在所述温水箱77上设置大气连通 阀(省略图示)，在所述蒸汽供给阀83关闭的状态下，将所述排放阀 和所述大气连通阀打开，从而将浓缩水排放。与采用这种方式相比， 本变形例可使构成更为简单。 实施例4
下面，对本发明的实施例4的复合冷却装置1结合图13、图14进 行说明。就硬件构成而言，该实施例4的基本构成与所述实施例3的 变形例的构成(图11)相同。此外，就所述复合冷却装置1的程序构 成而言，也基本上与所述实施例3相同，但在以下方面不同。即，包 括了进行不同于所述空气排除工序的除霜工序的除霜程序，在进行所 述除霜工序时，利用所述空气排除用的蒸汽供给机构76对所述冷却用 热交换器9进行除霜(去霜)，还包括了进行与所述空气排除工序不 同的杀菌工序的杀菌程序，在进行所述杀菌工序时，利用所述空气排 除用的蒸汽供给机构76对所述冷却室2内进行杀菌。所述除霜程序和 所述杀菌程序，在未进行所述复合冷却运行的冷却运行停止过程中由 操作者对除霜开关、杀菌开关(均未图示)进行操作而开始。下面， 以不同之处为中心进行说明。
对于该实施例4的工作原理就不同于所述实施例3的除霜程序以 及杀菌程序分别结合图13、图14进行说明。 (除霜程序)
所述冷却用热交换器9的除霜按照图13的处理步骤进行。当关闭 所述冷却室2的门并对所述除霜开关进行操作时，在S81将所述压力 恢复阀22关闭、在S82将所述开闭阀17打开并对所述真空泵16进行 驱动后，转移到S83对所述加热器88进行控制(加热器控制)。
该加热器控制包括水位控制，通过所述温水箱77的水位检测电 极对所述第三给水阀78的开闭进行控制，从而使所述温水箱77内保 持既定水位；加热器通电控制， 一旦确认既定水位保持了既定时间便 对所述加热器79通电，而一旦所述温水箱77的温水温度达到温度传 感器(省略图示)的设定值便停止对所述加热器79通电。
其次，在S84判断所述冷却室2内的压力是否达到除霜开始压力 (例如大约120hPa的程度)，若判断为"是"，则在S85停止所述加 热器控制。停止该加热器控制，是为了防止随着水位控制导致温水从
所述温水箱77溢流或防止所述温水箱77内的低水位。
其次，在S86将所述蒸汽供给阀83打开，开始进行所述冷却用热 交换器9的除霜。该除霜，是将所述冷却室2内的压力保持在既定压 力，以温度大约为50X:的饱和蒸汽将所述冷却室2内充满而进行的。 在S87判断所述冷却室2内的压力是否在所述除霜开始压力与设 定值a之和的压力以上。若在S87判断为"否"，则使所述蒸汽供给 阀83仍保持打开的状态不变，若判断为"是"，则转移到S88将所述 蒸汽供给阀83关闭。通过如上进行所述蒸汽供给阀83的开闭，使得 所述冷却室2内保持设定压力。
该压力保持的工作这样进行，即，若在S89所述蒸汽供给阀83的 合计打开时间达到第一设定值，便判断为"是"，在S90使所述真空 泵16停止，若在S91所述蒸汽供给阀83的合计打开时间达到第二设 定值(>第一设定值)，便转移到S92将所述蒸汽供给阀83关闭而结 束。即除霜结束。在S92中，使所述第一设定值和所述第二设定值的 值归零。若在S91判断为"否，，，则在使所述真空泵16停止工作的状 态下对所述蒸汽供给阀83进行开闭而继续进行除霜。之所以在S90使 所述真空泵16停止工作，原因在于，虽然最初为了进行空气排除而需 要对所述真空泵16进行驱动，但进行空气排除后的除霜时不需要对所 述真空泵16进行驱动。在S93，开始进行所述加热器控制，为所述空 气排除工序和所述杀菌工序进行准备。 (杀菌程序)
包括所述冷却用热交换器9的杀菌的杀菌工序按照图l4的处理步 骤进行。当关闭所述冷却室2的门并对所述杀菌开关进行操作时，便 在SIOI关闭所述压力恢复阀22,在S102打开所述开闭阀l"7并对所述 真空泵16进行驱动。
之后，转移到S103进行所述冷冻机10的抽空。所谓抽空，是指 将所述冷却用热交换器9内的制冷剂回收到所述冷凝单元11侧的工 作，通过关闭设置在从所述冷凝单元11向所述冷却用热交换器9供给 液态制冷剂的配管上的液压电磁阀(省略图示)并对压缩机(省略图 示)进行驱动而进行。通过计时器或对低压侧压力进行检测来决定抽 空的结束。若在大量液态制冷剂残留于所述冷却用热交换器9内的状 态下以用来杀菌的蒸汽进行加温，则在所述压缩机再起动时高温制冷
剂将返回，有可能损伤压缩机，进行抽空就是为了防止这种现象的发 生。
其次，在S104判断所述冷却室2内的压力是否达到杀菌开始压力 (例如大约为470hPa的程度)，若判断为"是"，则在S105与所述 除霜工序中的S85同样地停止进行所述加热器控制。
其次，在S106打开所述蒸汽供给阀90，若在S107中经过初始蒸 汽供给时间后使空气排除大致结束，则在S108使所述真空泵16停止 工作并关闭所述开闭阀17，在S109开始进行加热器控制。之后，在 S110判断从所述真空泵16停止工作起是否经过了设定时间，若判断为 是，则转移到Slll，停止对所述加热器79通电，将所述蒸汽供给阀 83关闭，使杀菌运行结束。
从S106到Slll期间，大约80X:的饱和蒸汽将所述冷却室2内充 满，以此进行所述冷却用热交换器9内的杀菌和所述冷却室2内的杀 菌。
实施例5
其次，对本发明实施例5结合图15和图16进行说明。图15是该 实施例5的冷却装置的纵向剖视说明图，图11是该实施例5的分解立 体说明图。该实施例5与图1的实施例3很大的不同在于，其一，所 述实施例3的第一送风引导器37和第二送风引导器38呈管道状形成， 其二，具有对托盘104进行支承并形成冷风的循环路径的顶板109。图 1示出了概略构成，图IO和图11只是示出更具体的构成，而基本构成 以及所述门开闭时控制等功能是一样的。下面，就该实施例5进行说 明。
所述冷却室2通过在冷却室主体89上设置可开闭的门90而构成。 在冷却室主体89的上下方向的中央部位设置有分隔壁8，内部空间被 上下分隔。该分隔壁8由薄的不锈钢板构成，被水平保持并可相对于 所述冷却室主体89拆装。于是，在所述冷却室主体89内，在所述分 隔壁8的上部形成第一区间81，在分隔壁8的下部形成笫二区间82。
所迷冷却室主体89的第一区间81朝向正面开口，该大致呈矩形 的开口 91可被所述门90开闭。在该开口 91的周围形成所述门90关 闭时面向门90的门框面92。该门框面92上设置有将所述开口 91围起 来的主体密封垫93。中间衬着该主体密封垫93将所述门90关上，便
能够将所述冷却室主体89的开口 91以气密状态关闭。
大致呈矩形板状的所述分隔壁8，其前后方向尺寸与所述冷却室主 体89的前后方向内尺寸相对应，而左右方向尺寸比所述冷却室主体89 的左右方向内尺寸小。这样的分隔壁8设置在位于所述冷却室主体89 的上下方向中央且位于左右方向中央的部位。因此，在将分隔壁8设 置在所述冷却室主体89中的状态下，在分隔壁8的左右分别形成前后 方向上细长的大致呈矩形形状的第一开口 141和第二开口 142。经由该 第一开口 141和第二开口 142使得所述第一区间81与所述第二区间82 彼此连通。
所述第一开口 141和所述第二开口 142上分别设置有呈管道状形 成的第一送风引导器37和笫二送风引导器38。各送风引导器37、 38 呈前后方向上细长的中空的大致长方体形状，以朝向下方开口的方式 形成。各送风引导器37、 38优选形成较小的热容量，例如由厚度为1~ 2mm左右的薄不锈钢板形成。在各送风引导器37、 38的下端部上，向 左右方向外侧延伸地形成有安装片94。将该安装片94放在所述冷却室 主体89的保持部95上，便能够将所述各送风引导器37、 38可拆装地 设置在所述冷却室主体89中。各送风引导器37、 38的下端部的大小 与左右的所述第一开口 141和所述第二开口 142的大小分别对应。
似这样，在所述第一区间81内的左右两端部分别设置了所述各送 风引导器37、 38。此时，各送风引导器37、 38是与所述冷却室主体 89的左右壁面之间隔着间隙设置的。即，所述第一送风引导器37的左 侧面96与所述冷却室主体89的左壁面之间分离地配置，所述第二送 风引导器38的右侧面97与所述冷却室主体89的右壁面之间分离地配 置。此外，各送风引导器37、 38的前后和上部也与所述冷却室2的壁 之间分别隔着间隙。
所述左右的送风引导器37、 38，可以做成相同的高度尺寸，但在 本实施例5中，所述第一送风引导器37低于所述第二送风引导器38 地形成。在所述第一送风引导器37上，仅在所述右侧面98和上表面 99上形成有多个连通孔100、 100、…。而在所述第二送风引导器38
上，仅在左侧面101上形成有多个连通孔100、 100.....具体地"^兌，
所述第一送风引导器37的右侧面98和上表面99与所述第二送风引导 器38的左侧面101形成为冲孔金属板状。 在该实施例5中，所述第一送风引导器37的内部是中空的，而在 所述第二送风引导器38的内部设置了适当的翼片102、 102、…。该翼 片102是在进行冷风冷却时对冷风的流动方向进行调整的叶片。翼片 102的构成以及安装位置和安装个数，可根据被容纳在左右送风引导器 37、 38之间的被冷却物的配置等情况适当设定。在该实施例5中，在 左右送风引导器37、 38之间使用搁架103上下设置了 5个托盘104、
104、 …，因此，为了向各托盘104的上表面吹入冷风，上下分隔地设 置了具有大致圆弧形部分的4个翼片102。这样一来，从所述第二送风 引导器38的下部开口供给的冷风可受到各翼片102的导向而从左侧面 101的连通孔100排出。
但是，所述各翼片102的形状可适当改变，例如也可以呈简单的 矩形板状或大致的半圆筒状形成。此外，优选设置成所述各翼片102 的角度可调。此时，既可以设计成各翼片102可单独进行位置调整， 也可以设计成多个翼片102可连动地进行位置调整。再有，在该实施 例5中，仅在作为冷风吹出侧的所述第二送风引导器38中设置了翼片 102,但也可以根据情况在所述第一送风引导器37上也设置翼片102。 再有，所述翼片102除了可以被容纳在所述送风引导器38内之外，也 可以设置成从所述送风引导器38的侧面露出。
在所述冷却室2中，在左右的送风引导器37、 38之间配置容纳有 被冷却物的所述各托盘104。在该实施例5中，将搁架103放置在所述 分隔壁8的上表面，所述各托盘104可相对于所述搁架103送入和取 出。该实施例4的搁架103为不锈钢制造，是将框架部件组装成大致 长方体形状而构成的。即，搁架103是将杆件等进行组合而成的，做 成前后、左右以及上下开口的大致长方体形状。此外，在左右两个侧 面部上，上下设置有多个分别向前后方向延伸的大致L字形部件105、
105、 …。在图示的例子中，左右分别在上下等间隔且左右对应的位置 上各设置了 5个大致L字形部件105。各个大致L字形部件105，其垂 直片106固定在所述搁架103的左右的纵向部件上，在该垂直片106 的上端部配置向左右方向内侧延伸的水平片107。
如众所周知的那样，所述托盘104是仅向上开口的大致呈矩形形 状的不锈钢制造的容器，在上端部上，沿外周形成有凸缘部108。因此， 将相向的两个边的凸缘部108放到左右的大致L字形部件105、 105的 水平片107、 107上，托盘104便能够被水平保持在所述搁架103上。 在该实施例5中，所述搁架103中能够容纳前后各两个且上下各五个 共计十个托盘104。托盘104相对于所述搁架103的送入和取出，可从 搁架103的前方进行。
在所述搁架103的上部设置有顶板109。该实施例5的顶板109与 所述送风引导器37、 38同样，优选是以较小热容量而形成，例如由厚 度为l-2mm左右的薄不锈钢板形成。所述顶板109，以随着朝向左侧 而向下倾斜的状态可拆装地载置在框架部件110、 IIO上，该框架部件 110、 IIO在所述搁架103的左右上端部处向前后方向延伸。为了使冷 凝水只能够从左端边落下去，在所述顶板109的前后两个端边上形成 有折弯而形成的向上延伸的延伸部111、 111。所述顶板109的大小可 将所述搁架103的上部覆盖，其右侧端部配置成搭到所述第二送风引 导器38的上部之上，左侧端部则配置成未到达所述第一送风引导器 37。
冷却室2中具有对冷却室2内的压力进行检测的室内压力传感器 27、对冷却室2内的温度进行检测的室内温度传感器112、以及检测所 述门90是否打开的门传感器(省略图示)。
对该实施例5的工作原理进行简单说明。所述风扇13吹出的风在 所述冷却用热交换器9处被冷却后，从所述第一开口 l"经由所述第 二送风引导器38供给到所述第一区间81内，再经由所述第一送风引 导器37返回所述第二区间82。这样一来，在所述冷却室2内可形成冷 风的循环流。此时，由于所述第一遮挡部件31和所述冷却用热交换器 9设置在分别将所述第二区间82的整个纵向截面封堵起来的位置上， 因此，可防止循环流发生短路，能只将经由所述风扇13和所述冷却用 热交换器9的风供给到所述笫一区间81。
在该实施例5的冷却装置中，打开所述门90之后，除了能够从所 述冷却室主体89的开口 91将所述搁架103和所述顶板109拆下之外， 还能够将左右送风引导器37、 38以及所述分隔壁8拆下。因此，不仅 便于对所述冷却室2的内部进行清洗，而且便于对从所述冷却室2内 拆下来的所述各零部件8、 37、 38、 103、 109进行清洗。此外，即使 进行清洗后清洗液残留在所述冷却用热交换器9上，但由于所述冷却 用热交换器9是设置在所述冷却室2的下部的，因而可防止清洗液混
入到被冷却物上。
实施例6
下面，对本发明实施例6的复合冷却装置1结合图17和图18进 行说明。图17是该实施例6的概略构成图，图18是对该实施例6的 第一真空冷却工序的控制步骤进行说明的图。
就硬件构成而言，该实施例6的基本构成与所述实施例1的构成 (图l)相同，但在下述一点上不同，即，具有在不将空气导入所述冷却 室2内的情况下对所述第一减压机构41的减压能力进行调整的减压能 力调整机构113。此外，就软件构成而言，与所述实施例3的构成相同， 但在能够在所述第一真空冷却工序中对减压能力不改变的第一冷却、 以及依次进行急冷和緩冷的第二冷却进行选择这一点上不同。其它构 成与所述实施例l、 3相同，因而将其说明省略。
首先，对硬件构成的不同点结合图17进行说明。所述减压能力调 整机构113由从所述真空泵16的上游侧的所述减压管线15上分支出 来的给气管线114、以及设置在该给气管线114的中途的开度可调的调 整阀115构成。所述调整阀115与所述控制器6相连接，受该控制器6 的控制。
其次，对软件构成的不同点进行说明。就进行所述第一程序、所 述第二程序、所述第四程序以及所述第五程序的粗除热的第一真空冷 却工序而言，能够对不改变减压能力(速度)的第一冷却、以及依次 进行提高减压能力而进行的急冷和降低减压能力而进行的緩冷的第二 冷却进行选择。此外，不同之处在于，所述急冷从通过所述第一真空 冷却机构41的工作进行的第一真空冷却工序开始起， 一直进行到与所 述室内压力传感器27的检测压力相当的饱和温度与所述物品温度传感 器26的检测温度之差达到设定值(例如50hPa)为止。以所述控制器 6进行控制的步骤示于图18。进行所述急冷是为了缩短冷却时间，进 行所述緩冷是为了防止被冷却物3繃沸。
所述急冷和緩冷在该实施例6中是通过对所述调整阀115的开度 进行调整而进行的。即，通过急冷时将所述调整阀115完全关闭而緩 冷时将所述调整阀115打开到既定开度来实现。
下面，对如上构成的实施例6的工作原理进行说明。在下面的说 明中，仅就所述第一程序的第一真空冷却工序S23进行说明，而所述
第二程序、所述第四程序以及所述第五程序相同，因而将说明省略。
在这里，设初始物品温度TO不低于与大气压相当的饱和蒸汽温度。
首先，进行图4的所述第一冷风冷却工序S21，通过冷风冷却使物 品温度降低。在此期间，所述冷却室2内的压力保持大气压。该第一 冷风冷却工序S21 —结束，便进行图4的所述第一真空冷却工序S23。 在该第一真空冷却工序S23中，如图18所示，首先进行S81的急冷。 该急冷是通过打开所述开闭阀17、关闭所述压力恢复阀24、所述第一 给水阀21以及所述调整阀115,并对所述真空泵16进行驱动而进行的。 进行该急冷时，由于所述冷却室2内的压力快速下降，并对所述风扇 13进行了驱动，因而通过强制对流传热，物品温度也降低。
此外，当与所述室内压力传感器27的检测压力相当的饱和蒸汽温 度达到比所述物品温度传感器26的检测温度高出设定值的Tl值时， 在S82做出"是，，的判断，转移到S83的緩冷。所述第二真空冷却工 序S23之后的工序与所述实施例l相同，故将其说明省略。
根据该实施例6，进行急冷直到所述冷却室2内的压力达到大致与 物品温度相当的压力，因此，与进行急冷直到设定温度、之后进行緩 冷的做法相比，几乎不会出现物品温度不降低的时段(因通过粗除热 使物品温度降低而发生)，可缩短通过真空冷却进行冷却的时间。此 外，由于是通过所述调整阀115进行緩冷的，因此，不向所述冷却室2 内供给空气，可使得所述第二真空冷却工序无障碍地进行。
在这里，对所述实施例6的变形例结合图19进行说明。在该变形 例中，所述实施例6的减压能力调整机构113使用开度可调的调整阀 115来替代所述实施例1的开闭阀17。该调整阀ll5除了具有所述开 闭阀117的功能之外，还能够通过所述控制器7的控制在急冷时完全 打开，在緩冷时达到既定的开度，从而对减压能力进行调整。该变形 例的工作原理与所述实施例6相同，因而将其说明省略。根据该变形 例，与所述实施例6相比，不需要独立于所述开闭阀17另外设置所述 给气管线114和调整阀115,因而具有可使构成简单的效果。
本发明并不受所述实施例1 ~ 6的限定，例如，所述实施例1-4
是复合冷却装置，但也可以是只进行真空冷却的冷却装置。此外，所 述冷却室2内的构成要素的配置可以进行各种各样的改变。
权利要求
1. 一种冷却装置，具有容纳被冷却物的冷却室、设置在该冷却室内的冷却用热交换器、通过对所述冷却室内进行减压而对所述被冷却物进行冷却的真空冷却机构、以及对所述真空冷却机构的工作进行控制的控制机构，其特征在于，所述真空冷却机构的结构为，在与所述冷却室相连接的减压管线上设置减压机构，并且在所述冷却室与所述减压机构之间设置开闭阀，所述控制机构依次进行第一真空冷却工序和第二真空冷却工序，在第一真空冷却工序中，将所述开闭阀打开，通过所述减压机构的工作对所述冷却室内进行减压，在第二真空冷却工序中，将所述开闭阀关闭而使所述减压机构的工作停止，并使所述冷却用热交换器工作。
2. 如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，具有以被所述冷 却用热交换器冷却了的所述冷却室内的空气对所述被冷却物进行冷却 的冷风冷却机构。
3. 如权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，所述冷风冷却机 构包括使所述冷却室内的空气进行循环的空气循环机构、以及以使被的方式构成循环路径的循环路径构成部件，该循环路径构成部件包括 将所述冷却室内上下分隔成第一区间和第二区间并靠连通用的开口将 所述第一区间和所述第二区间连通的分隔壁，并且在所述第一 区间中 配置所述被冷却物，在所述第二区间中配置所述冷却用热交换器。
4. 如权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，具有配置在所述冷却室内并使所述冷风进行循环的风扇； 配置在所述冷却室外并对所述风扇进行驱动的马达； 以及将所述马达相对于所述冷却室内空间气密地隔断的气密密封 机构。
5. 如权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，在所述冷风冷却 机构工作时通过使所述减压器工作而将贮留在所述冷却室内的冷凝水排出。
6. 如权利要求1或权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，所 述控制机构在所述第二真空冷却工序之前进行空气排除工序，在该工气排除工序中，向所述冷却室内供给蒸汽以及/或者温水而将所述冷却 室内以蒸汽充满从而将所述冷却室内的空气排除。
7. 如权利要求6所述的冷却装置，其特征在于， 具有温水箱，该温水箱与所述冷却室经蒸汽供给阀连接， 所述控制机构在所述第二真空冷却工序之前进行空气排除工序，在该空气排除工序中，打开所述蒸汽供给阀而将温水与蒸汽一起向所 述冷却室内供给。
8. 如权利要求7所述的冷却装置，其特征在于，所述控制机构， 在所述空气排除工序之后进行向所述温水箱的给水时，按照从所述温 水箱溢流的要求进行给水。
9. 如权利要求6所述的冷却装置，其特征在于， 具有进行所述空气排除工序时向所述冷却室供给蒸汽以及/或者温水的供给机构，在与所述空气排除工序不同的除霜工序中，利用所述供给机构所供给的蒸汽以及/或者温水进行所述冷却用热交换器的除霜。
10. 如权利要求6所述的冷却装置，其特征在于，具有进行所述空气排除工序时向所述冷却室供给蒸汽以及/或者 温水的供给机构，在与所述空气排除工序不同的杀菌工序中，利用该供给机构所供 给的蒸汽以及/或者温水对所述冷却室内进行杀菌。
11. 如权利要求1或权利要求2所述的冷却装置，其特征在于， 具有向所述冷却用热交换器送风的风扇， 在所述第二真空冷却工序中对所述风扇进行驱动。
12. 如权利要求1或权利要求2所述的冷却装置，其特征在于， 具有在不向所述冷却室内供给气体的情况下对减压能力进行调整的减压能力调整机构，所述控制机构，在通过所述真空冷却机构的工作而进行的第一真 空冷却工序中，以所述减压能力调整机构对所述减压能力进行调整从而调整冷却速度。
13. 如权利要求1或权利要求2所述的冷却装置，其特征在于， 具有向所述冷却用热交换器送风的风扇， 在所述第一真空冷却工序的初期对所述风扇进行驱动。
全文摘要
本发明的课题是使真空冷却机构的构成变得简单。本发明是一种冷却装置，具有容纳被冷却物(3)的冷却室(2)、设置在该冷却室(2)内的冷却用热交换器(9)、通过对所述冷却室(2)内进行减压而对被冷却物(3)进行冷却的真空冷却机构(4)、以及对所述真空冷却机构(4)的工作进行控制的控制机构(6)，其中，所述真空冷却机构(4)的结构为，在与所述冷却室(2)相连接的减压管线(15)上设置减压机构(16)，并且在所述冷却室(2)与所述减压机构(16)之间设置开闭阀(17)，所述控制机构(6)构成为，依次进行将所述开闭阀(17)打开而通过所述减压机构(16)的工作对所述冷却室(2)内进行减压的第一真空冷却工序、以及将所述开闭阀(17)关闭而使所述减压机构(16)的工作停止并使所述冷却用热交换器(9)工作的第二真空冷却工序。
文档编号F25B19/04GK101384872SQ20078000523
公开日2009年3月11日 申请日期2007年1月11日 优先权日2006年2月13日
发明者一色幸博, 牟田淳一, 田中康, 若狭晓, 西内将平 申请人:三浦工业株式会社