特許 6104106 冷風乾燥機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6104106

(24)【登録日】2017年3月10日

(45)【発行日】2017年3月29日

(54)【発明の名称】冷風乾燥機

(51)【国際特許分類】

   F26B 21/04 20060101AFI20170316BHJP

   F26B 3/04 20060101ALI20170316BHJP

【ＦＩ】

   F26B21/04 D

   F26B3/04

   F26B21/04 B

【請求項の数】1

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2013-177720(P2013-177720)

(22)【出願日】2013年8月29日

(65)【公開番号】特開2015-45476(P2015-45476A)

(43)【公開日】2015年3月12日

【審査請求日】2016年4月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】509006853

【氏名又は名称】ＧＳＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100130513

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 直也

(74)【代理人】

【識別番号】100074206

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 文二

(74)【代理人】

【識別番号】100130177

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 弥一郎

(72)【発明者】

【氏名】小屋敷 一雄

【審査官】 宮崎 賢司

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６１−０６００９２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６２−０８０４８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５６７５９０６（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−０３６６８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２２５６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−０４６３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１０１０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０８６４２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２２４４９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２６Ｂ ２１／０４

Ｆ２６Ｂ ３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

乾燥室と、その乾燥室に設けられる冷却器及び再熱器と、前記乾燥室の空気を循環させる送風ファンと、前記乾燥室の外部に設けられた圧縮機及び凝縮器とを備え、前記圧縮機に前記再熱器と前記凝縮器とが冷媒の切り換え手段を介して並列に接続され、前記凝縮器が膨張弁を介して前記冷却器に接続され、前記再熱器が前記膨張弁を介して前記冷却器に接続された冷風乾燥機であって、
前記乾燥室内に設けたオゾン発生器と、前記乾燥室内に形成され、その乾燥室の前後側で連通する通路と、前記乾燥室内の空気を前記通路内に通過させる除湿ファンとを備え、前記冷却器及び再熱器が前記通路内に設けられ、前記除湿ファンにより前記乾燥室内の空気が前記通路内の前記冷却器から前記再熱器へ通過するようにし、
前記冷却器及び再熱器は、厚み方向に間隔をおいて複数並べられた板状のフィンを有し、前記冷却器及び再熱器の各フィンは、厚み方向が前記通路内に左右方向となるように並べられ、その間に前記空気が通過可能とされた冷風乾燥機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、食品などの乾燥に用いる冷風乾燥機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、冷却器と再熱器とを乾燥室内に配置した冷風乾燥機が、水産物、農畜産物等の食品の乾燥によく用いられている。

【0003】

このような冷風乾燥機としては、乾燥室内に設置された冷却器と再熱器とを一列に設け、送風機により送風することによって、冷却器で乾燥室内の空気を冷却して、再熱器で再熱して除湿するものが知られている（特許文献１参照）。

【0004】

この特許文献１に記載された冷風乾燥機は、冷却運転時、乾燥室内から流れる空気に含まれる水分が、冷却器により冷却されてそのフィンに霜として付着する。そして、冷却運転から再熱運転に切り替わったときに、フィンに付着した霜が融けて水になって流れ落ちて、ドレインから排出される。

【0005】

冷却運転と再熱運転との切り替えにより、乾燥室内の空気に含まれる水分を排出して、湿度を低下させることにより、食品を乾燥することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平７−１３３９８３号 公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、特許文献１に記載された冷風乾燥機では、冷却器のフィンに空気中に含まれる水分の不純物が付着し、再熱運転に切り替わったときに、フィンに付着した霜が融けて水になって流れ落ちた際、不純物を除去しきれず、汚れやにおいが発生することがあった。

【0008】

特に、干物などを乾燥させた後では、この汚れやにおいの発生が顕著になり、野菜や肉類などの農畜産物を連続して乾燥させると、その農畜産物ににおい移りが生じていた。このため、干物や野菜などの乾燥させる食品ごとに冷風乾燥機を用意したり、冷却器のフィンを洗浄した後に、異なる種類の食品を乾燥したりする必要があり、乾燥効率が悪いものであった。

【0009】

そこで、この発明の課題は、異なる種類の食品を連続して乾燥させることができる冷風乾燥機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記の課題を解決するために、この発明に係る冷風乾燥機は、乾燥室と、その乾燥室に設けられる冷却器及び再熱器と、前記乾燥室の空気を循環させる送風ファンと、前記乾燥室の外部に設けられた圧縮機及び凝縮器とを備え、前記圧縮機に前記再熱器と前記凝縮器とが冷媒の切り換え手段を介して並列に接続され、前記凝縮器が膨張弁を介して前記冷却器に接続され、前記再熱器が前記膨張弁を介して前記冷却器に接続された冷風乾燥機であって、前記乾燥室内に設けたオゾン発生器と、前記乾燥室内に形成され、その乾燥室の前後側で連通する通路と、前記乾燥室内の空気を前記通路内に通過させる除湿ファンとを備え、前記冷却器及び再熱器が前記通路内に設けられ、前記除湿ファンにより前記乾燥室内の空気が前記通路内の前記冷却器から前記再熱器へ通過するようにした構成を採用することができる。

【0011】

また、上記構成において、前記冷却器及び再熱器は、厚み方向に間隔をおいて複数並べられた板状のフィンを有し、前記冷却器及び再熱器の各フィンは、厚み方向が前記通路内に左右方向となるように並べられ、その間に前記空気が通過可能とされた構成とすることができる。

【発明の効果】

【0012】

この発明の冷風乾燥機は、乾燥室内に備えたオゾン発生器により、乾燥室内の空気に含まれる水分にオゾンが溶解し、乾燥室内の空気中にオゾン水が含まれる。そして、送風ファンにより乾燥室内を循環するオゾン水の酸化作用により、乾燥室の内部、冷却器及び再熱器を除菌、消臭することができる。

【0013】

また、この発明の冷風乾燥機は、冷却器のフィンに凝結、着霜させる除湿過程と、冷却器のフィンに着霜した霜を融かして排水する除霜過程との切り替えが行われる。その除霜過程の際、霜が融けることにより冷却器のフィンに付いた水は、乾燥室内に備えたオゾン発生器から生じるオゾンが溶解してオゾン水となり、その酸化作用により、冷却器のフィンをさらに除菌、消臭することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】この発明の実施形態の冷風乾燥機を示す正面図

【図2】同上の冷風乾燥機の概略断面図

【図3】同上の冷風乾燥機の回路図

【図4】同上の冷風乾燥機の冷却器及び再熱器の斜視図

【図5】同上の冷風乾燥機の冷却器及び再熱器の平面図

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、この発明の実施形態に係る冷風乾燥機を図１〜図５に基づいて説明する。
この冷風乾燥機１０は、図１、２に示すように、乾燥室１１と、乾燥室１１の上方に設けられた機械室１２とからなり、乾燥室１１は、断熱材により前面が開口する箱状に形成されており、その前面に扉１３が開閉可能に取り付けられている。扉１３は、一部にガラス窓１３ａを備え、ガラス窓１３ａから乾燥室１１内を目視することができる。

【0016】

乾燥室１１の内部の中央に乾燥対象となる物品を載せる棚板１４が上下方向に複数段固定され、複数段の棚板１４の後側に乾燥室１１内の空気を循環させる送風ファン１５、１５が上下二箇所に取り付けられている（図２参照）。送風ファン１５は、複数段の棚板１４の後方から前方へ向かって送風可能となっている。

【0017】

また、乾燥室１１の内部において、複数段の棚板１４、１４の上方にオゾン発生器１６が取り付けられている。オゾン発生器１６は、紫外線を照射可能な紫外線源１６ａを有し、乾燥室１１の内壁上面に下方に向かって紫外線が照射される状態（下方に向かって紫外線源１６ａが露出する状態）で取り付けられる。

【0018】

紫外線源１６ａとしては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、冷陰極管、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の空気中の酸素からオゾンを発生可能な波長の紫外線を照射するものを適用可能である。

【0019】

なお、オゾン発生器１６は、上述のように紫外線ランプ方式に限られず、オゾンが発生されるものであれば、例えば、無声放電方式（平行電極間に誘電体を設け、この間に酸素ガス、乾燥空気等を供給し、両極間に交流高電圧を印加する放電方式）、電気分解方式等を採用することができる。

【0020】

また、乾燥室１１内の複数段の棚板１４、１４の下方に、前側部から後側部へ至る通路１７が形成されている。通路１７は仕切板１７ａにより乾燥室１１を上下に仕切ることで形成されている。

【0021】

仕切板１７ａは前側部及び後側部に上方に開放する前側開口部１７ｂ及び後側開口部１７ｃを有している。前側開口部１７ｂ及び後側開口部１７ｃにより、乾燥室１１の仕切板１７ａよりも上方の空間と通路１７とが連通している。

【0022】

通路１７内において、前側開口部１７ｂよりも後方に、冷却器１８、再熱器１９、ヒータ２０及び除湿ファン２１が前方から後方に向かってこの順序で配置されている。除湿ファン２１の後方には後側開口部１７ｃが位置している。除湿ファン２１は、その運転により、通路１７の前側開口部１７ｂから仕切板１７ａよりも上方の乾燥室１１内の空気を冷却器１８、再熱器１９を経てヒータ２０へ引き込むようになっている。

【0023】

乾燥室１１の底板１１ａにドレン孔１１ｂが形成されている。後述する除霜過程の際、冷却器１８に生じる水が底板１１ａ上に落ち、ドレン孔１１ｂを通って、乾燥室１１の下方に設けられたドレンパン２６に溜り、ドレンパン２６からドレンチューブ（図示省略）を通して冷風乾燥機１０から排出される。

【0024】

乾燥室１１の上方に設けられた機械室１２内に圧縮機２２、凝縮器２３、レシーバタンク２４、膨張弁２５が設けられている。凝縮器２３は、図３に示すように、冷媒の切り替え手段となる凝縮器用ソレノイドバルブ２７と逆止弁２８を介して圧縮機２２に接続されている。また、圧縮機２２に接続される凝縮器２３は、レシーバタンク２４に接続され、ドライコア２９及び膨張弁２５を介して、冷却器１８と接続されている。

【0025】

冷却器１８は、図４、５に示すように、厚み方向に間隔をおいて並べられたアルミニウム薄板等から成る複数枚の伝熱フィン１８ａと、複数枚の伝熱フィン１８ａを蛇行状に貫通する冷媒配管１８ｂとからなる熱交換器であり、圧縮機２２に接続されている。

【0026】

また、冷却器１８は、通路１７内において、複数枚の伝熱フィン１８ａの厚み方向が通路１７の左右方向（扉１３に向かって左右方向）となる状態で配置されている。また、複数枚の伝熱フィン１８ａは、その間に形成される隙間に、厚み方向及び上下方向に対して直角方向、すなわち前後方向に空気が通過可能となっている。

【0027】

このため、除湿ファン２１により通路１７の前側開口部１７ｂから通路１７内に引き込まれる空気を複数枚の伝熱フィン１８ａの隙間に通過させることができる。

【0028】

一方、再熱器１９は、冷却器１８と同様に、厚み方向に間隔をおいて並べられたアルミニウム薄板等から成る複数枚の伝熱フィン１９ａと、複数枚の伝熱フィン１９ａを蛇行状に貫通する冷媒配管１９ｂとからなる熱交換器である。

【0029】

また、再熱器１９は、冷媒の切り替え手段となる再熱器用ソレノイドバルブ３０を介して圧縮機２２と接続されている。圧縮機２２に接続される再熱器１９は、逆止弁３１を介してレシーバタンク２４に接続され、ドライコア２９及び膨張弁２５を介して、冷却器１８と接続されている。

【0030】

さらに、再熱器１９は、通路１７内において、複数枚の伝熱フィン１９ａの厚み方向が通路１７の左右方向となる状態で冷却器１８の後方に配置されている。また、複数枚の伝熱フィン１９ａは、その間に形成される隙間に、厚み方向及び上下方向に対して直角方向、すなわち前後方向に空気が通過可能となっている。

【0031】

このため、除湿ファン２１により、冷却器１８を通過した空気を複数枚の伝熱フィン１９ａの間に形成される隙間に通過させることができる。

【0032】

冷却器１８及び再熱器１９は、複数枚の伝熱フィン１８ａ及び１９ａの上方を覆うカバー１８ｃを備えている。なお、冷却器１８及び再熱器１９は、複数枚の伝熱フィン１８ａ、１９ａを必ずしも有している必要はないが、伝熱フィン１８ａ、１９ａを有していることで、表面積を大きくすることが可能となり、除湿性能が向上する。

【0033】

また、図５に示すように、冷却器１８及び再熱器１９は、その複数枚の伝熱フィン１８ａ及び伝熱フィン１９ａが、同じ間隔で並んでいる。ここで、通路１７の前側開口部１７ｂから通路１７内に引き込まれる空気（図５中の左側矢印参照）は、冷却器１８の伝熱フィン１８ａ及び再熱器１９の伝熱フィン１９ａの隙間を通過する際、流速が大きくなる。流速が大きくなることで、ベンチュリ効果により、複数枚の冷却器１８の伝熱フィン１８ａ及び再熱器１９の伝熱フィン１９ａの間に負圧が発生する。この負圧により、通路１７内に引き込まれる空気を確実に冷却器１８の伝熱フィン１８ａ及び再熱器１９の伝熱フィン１９ａの間に導くことができる。

【0034】

図３に示すように、圧縮機２２に並列に接続された再熱器１９と凝縮器２３は、ドライコア２９及び膨張弁２５を介して冷却器１８と接続されている。また、乾燥室１１には温度コントローラ３２が設けられ、温度コントローラ３２により乾燥室１１内の温度を検出可能となっている。

【0035】

温度コントローラ３２は、Ａ接点とＢ接点を有し、凝縮器用ソレノイドバルブ２７と再熱器用ソレノイドバルブ３０に接続されており、これらのソレノイドバルブ２７、３０を後述のように制御可能となっている。

【0036】

この発明の実施形態に係る冷風乾燥機１０は上記のように構成され、以下、その制御を説明する。

【0037】

まず、乾燥室１１内の温度が設定温度よりも低い場合、温度コントローラ３２は、凝縮器用ソレノイドバルブ２７をオフとし、再熱器用ソレノイドバルブ３０をオンとして除湿過程を行う。

【0038】

すなわち、圧縮機２２によって圧縮吐出された高温高圧の冷媒ガスは、再熱器１９に供給され、冷却器１８の冷風によって冷却される。また、冷却された冷媒は、レシーバタンク２４で液化され、膨張弁２５で減圧されて冷却器１８に供給される。

【0039】

このとき、再熱器１９は、冷却器１８により冷却された低い温度（例えば約５℃）の冷風により冷却されるため、再熱器１９における凝縮圧力が低下する（例えば１．０ＭＰａ〜１．１ＭＰａ）。凝縮圧力が低下すると、膨張弁２５の入口側（高圧側）と出口側（低圧側）の圧力差が減少して、出口側から噴出する冷媒が減少する。

【0040】

膨張弁２５の出口側から噴出する冷媒の減少によって、相対的に圧縮機２２による吸引圧力が高くなり、冷却器１８の圧力が低くなって、冷却器１８の蒸発温度を、−５〜−１０℃となる、より低い温度まで低下させることができる。

【0041】

このとき、除湿ファン２１により、通路１７内に引き込まれた空気は、その中に含まれる水分が冷却器１８の伝熱フィン１８ａに凝結し、着霜する。そして、冷却器１８を通過した空気は、続いて再熱器１９及びヒータ２０によって加熱され、通路１７の後側開口部１７ｃから複数段の棚板１４、１４の後方に送られる。その後、送風ファン１５により乾燥室１１内に循環され、乾燥室１１内の空気が除湿される。

【0042】

一方、再熱器１９及びヒータ２０によって、乾燥室１１の内部の温度が設定温度以上に上昇すると、温度コントローラ３２は、凝縮器用ソレノイドバルブ２７をオンとし、再熱器用ソレノイドバルブ３０をオフとする除霜過程を行う。

【0043】

すなわち、圧縮機２２によって圧縮吐出された高温高圧の冷媒ガスは、凝縮器２３で冷却され、レシーバタンク２４と膨張弁２５を介して、冷却器１８に供給される。このとき、冷媒は冷却器１８による冷風よりも温度の高い庫外の凝縮器２３により冷却されるため、凝縮圧力は上述の再熱器１９の場合よりも高い圧力（例えば、１．５〜１．７ＭＰａ）となる。

【0044】

凝縮圧力が高圧となると、膨張弁２５の入口側（高圧側）と出口側（低圧側）の圧力差が増加し、出口側から噴出する冷媒も増加する。膨張弁２５の出口側から噴出する冷媒の増加によって、相対的に圧縮機２２による吸引圧力は低くなり、冷却器１８の圧力が高くなって蒸発温度が上がり、冷却器１８の温度が上述した除湿時と比較して上昇し（０℃〜５℃）、伝熱フィン１８ａに着霜した霜を融かす（除霜する）ことができる。

【0045】

このような除湿、除霜過程を乾燥室１１内の温度に基づいて繰り返すことで、乾燥室１１内の空気は除湿され、乾燥室１１内の棚板１４上の物品が乾燥される。さらに、乾燥室１１内の温度に基づいて行われる除湿、除霜過程に加えて、所定間隔、例えば１０分間隔で除湿、除霜過程を行うようにしてもよい。

【0046】

この実施形態に係る冷風乾燥機１０は、乾燥室１１内にオゾン発生器１６が取り付けられているため、乾燥室１１内の空気に含まれる水分にオゾンが溶解し、乾燥室１１内の空気中にオゾン水が含まれることとなる。

【0047】

オゾン水を含む空気は送風ファン１５、１５の運転によって乾燥室１１内を循環し、そのオゾン水の酸化作用により、乾燥室１１の内壁面のみならず、棚板１４、送風ファン１５など乾燥室１１内の各部品の除菌、消臭することができる。

【0048】

また、乾燥室１１内のオゾン水を含む空気は、除湿ファン２１の運転によって、仕切板１７ａの前側開口部１７ｂから通路１７内に取り込まれる。ここで、上述の除湿過程では、通路１７内の空気に含まれる水分が冷却器１８の伝熱フィン１８ａに凝結し、着霜する。

【0049】

この状態で、上述の除霜過程が行われると、伝熱フィン１８ａに着霜した霜が融けて水となり、伝熱フィン１８ａに付着する水に乾燥室内に備えたオゾン発生器から生じるオゾンが溶解してオゾン水となる。このオゾン水の酸化作用により、伝熱フィン１８ａの表面に酸化被膜が形成され、伝熱フィン１８ａに不純物や汚れが付着しにくくなり、また付着しても剥がれ易くなる。これにより、冷却器１８の伝熱フィン１８ａを除菌、消臭することができる。

【0050】

さらに、通路１７内の再熱器１９は、ベンチュリ効果により、冷却器１８の伝熱フィン１８ａの間を通過するオゾン水を含んだ空気を、確実に再熱器１９の伝熱フィン１９ａの間に導くことができる。このため、オゾン水の酸化作用により、再熱器１９の伝熱フィン１９ａも除菌、消臭することができる。

【0051】

また、オゾン発生器１６から発生する気体のオゾンが、送風ファン１５、除湿ファン２１により、乾燥室１１及び通路１７内を循環する。このオゾンの酸化作用によっても、乾燥室１１及び通路１７内の各部材が除菌、消臭される。

【0052】

このように、オゾン発生器１６から発生するオゾンと、そのオゾンが溶解したオゾン水により、冷却器１８、再熱器１９および、乾燥室１１内の各部材が除菌、消臭されるため、異なる種類の食品を連続して乾燥させることが可能となる。

【符号の説明】

【0053】

１０ 冷風乾燥機
１１ 乾燥室
１１ａ 底板
１１ｂ ドレン孔
１２ 機械室
１３ 扉
１３ａ ガラス窓
１４ 棚板
１５ 送風ファン
１６ オゾン発生器
１６ａ 紫外線源
１７ 通路
１７ａ 仕切板
１７ｂ 前側開口部
１７ｃ 後側開口部
１８ 冷却器
１８ａ 伝熱フィン
１８ｂ 冷媒配管
１８ｃ カバー
１９ 再熱器
１９ａ 伝熱フィン
１９ｂ 冷媒配管
２０ ヒータ
２１ 除湿ファン
２２ 圧縮機
２３ 凝縮器
２４ レシーバタンク
２５ 膨張弁
２６ ドレンパン
２７ 凝縮器用ソレノイドバルブ
２８ 逆止弁
２９ ドライコア
３０ 再熱器用ソレノイドバルブ
３１ 逆止弁
３２ 温度コントローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】