JP2006118835A - Frozen matter dryer - Google Patents
Frozen matter dryer Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006118835A JP2006118835A JP2004310081A JP2004310081A JP2006118835A JP 2006118835 A JP2006118835 A JP 2006118835A JP 2004310081 A JP2004310081 A JP 2004310081A JP 2004310081 A JP2004310081 A JP 2004310081A JP 2006118835 A JP2006118835 A JP 2006118835A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- condenser
- evaporator
- drying
- air passage
- drying chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
この発明は、凍結物乾燥装置、例えば凍結されたジャガイモ、人参などの食品等を乾燥させる凍結物乾燥装置に関するものである。 The present invention relates to a frozen material drying apparatus, for example, a frozen material drying apparatus for drying food such as frozen potatoes and carrots.
従来の凍結物乾燥装置は、凍結した被乾燥物を収容する乾燥室と、この乾燥室に連通した循環風路とを設け、この循環風路内の上記乾燥室より上流側に凝縮器及び蒸発器を設けると共に、上記凝縮器及び蒸発器に循環風路外で冷媒配管を介して圧縮機を接続することによって冷媒回路を形成する一方、循環風路外で上記凝縮器と並列関係に補助凝縮器を接続することによって補助冷媒回路を形成し、上記凝縮器と蒸発器との間に設けた送風機によって上記乾燥室の下方から上方に向けて乾燥用空気を吹き込み、凍結した被乾燥物を対流によって流動させ、上記凝縮器の吹き出し温度が所定値以上になると補助冷媒回路を動作させて乾燥室の温度を制御し、乾燥させるようにしていた。(例えば特許文献1参照)。 A conventional frozen material drying apparatus is provided with a drying chamber for storing a frozen material to be dried, and a circulation air passage communicating with the drying chamber, and a condenser and evaporation upstream of the drying chamber in the circulation air passage. A refrigerant circuit is formed by connecting a compressor to the condenser and the evaporator via a refrigerant pipe outside the circulation air passage, while forming a refrigerant circuit in parallel with the condenser outside the circulation air passage. An auxiliary refrigerant circuit is formed by connecting a condenser, and drying air is blown upward from the bottom of the drying chamber by a blower provided between the condenser and the evaporator, and the frozen material to be dried is convected. When the blowout temperature of the condenser becomes a predetermined value or more, the auxiliary refrigerant circuit is operated to control the temperature of the drying chamber and dry. (For example, refer to Patent Document 1).
従来の凍結物乾燥装置は上記のように構成され、圧縮機及び送風機が定速運転されるものであるため、負荷変動、即ち被乾燥物の量や重量の大小に応じて乾燥用空気の量と温度と湿度を的確に制御することができず、乾燥温度及び湿度の設定値が制限されるという問題点があった。 Since the conventional frozen material drying apparatus is configured as described above, and the compressor and the blower are operated at a constant speed, the amount of drying air depends on the load fluctuation, that is, the amount of the material to be dried and the size of the weight. However, the temperature and humidity cannot be accurately controlled, and there are problems that the set values of the drying temperature and humidity are limited.
これは、定速の圧縮機を使用した場合、乾燥初期の段階では蒸発器と凝縮器の中間部分におけるコールド空気の初期温度及び初期蒸発温度が確保されていても、乾燥が進むにつれて負荷が減ってきた場合には、コールド空気温度、蒸発温度が下がり、供給温度がずれてしまう場合があり、また、蒸発温度が下がりすぎた場合には、圧縮機の使用限界(下限)を下回ってしまう場合もあるためである。 This is because, when a constant speed compressor is used, the load decreases as drying progresses even if the initial temperature and the initial evaporation temperature of cold air in the middle part of the evaporator and the condenser are secured in the initial stage of drying. If cold air temperature and evaporation temperature fall, supply temperature may shift, and if the evaporation temperature falls too much, it will fall below the compressor use limit (lower limit). Because there is also.
また、乾燥用空気の温度と湿度は冷媒回路と補助冷媒回路とを切り替えて制御しているが、循環風路内に設けられた凝縮器の加熱量は凝縮器のサイズで決定されるため、乾燥室へ供給する乾燥用空気の温度、湿度を所定値に制御するのは困難という問題点があった。 In addition, the temperature and humidity of the drying air are controlled by switching between the refrigerant circuit and the auxiliary refrigerant circuit, but the amount of heating of the condenser provided in the circulation air passage is determined by the size of the condenser, There is a problem that it is difficult to control the temperature and humidity of the drying air supplied to the drying chamber to predetermined values.
この発明は、上記のような問題点に対処するためになされたもので、乾燥室に供給する乾燥用空気の温度と湿度を負荷の変動に対応して制御し得るようにすると共に、乾燥温度及び湿度の設定値ゾーンを広くすることができる凍結物乾燥装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to cope with the above-described problems, and enables the temperature and humidity of the drying air supplied to the drying chamber to be controlled in accordance with load fluctuations, and the drying temperature. Another object of the present invention is to provide a frozen material drying apparatus capable of widening the set value zone of humidity.
この発明に係る凍結物乾燥装置は、凍結した被乾燥物を収容する乾燥室と、この乾燥室に連通した循環風路と、この循環風路内で上記乾燥室より上流側に配設された凝縮器及び蒸発器と、上記凝縮器及び蒸発器に上記循環風路外に配設された可変速の圧縮機を冷媒配管を介して接続して形成された冷媒回路と、上記冷媒回路の凝縮器に上記循環風路外で並列関係に接続され、上記圧縮機及び蒸発器と共に補助冷媒回路を形成する補助凝縮器と、上記凝縮器及び補助凝縮器の液側にそれぞれ接続された流量調整可能な減圧手段と、上記凝縮器のガス側に接続された流量調整弁と、上記循環風路内で上記蒸発器の近傍に配設され、上記乾燥室に下方から上方に向けた乾燥用気体を吹き込んで上記被乾燥物を流動させる可変速の送風機とを備えたものである。 A frozen material drying apparatus according to the present invention is provided with a drying chamber for storing a frozen material to be dried, a circulation air passage communicating with the drying chamber, and an upstream side of the drying chamber in the circulation air passage. A condenser and an evaporator; a refrigerant circuit formed by connecting a variable speed compressor disposed outside the circulation air passage to the condenser and the evaporator through a refrigerant pipe; and condensation of the refrigerant circuit Connected to the condenser in parallel outside the circulation air passage, and forms an auxiliary refrigerant circuit together with the compressor and the evaporator, and the flow rate can be adjusted respectively connected to the liquid side of the condenser and the auxiliary condenser. Pressure reducing means, a flow rate adjusting valve connected to the gas side of the condenser, and the evaporator in the circulation air passage, and a drying gas directed from below to above in the drying chamber. A variable speed blower that blows and flows the material to be dried It is.
この発明に係る凍結物乾燥装置は上記のように構成されているため、乾燥初期の重い被乾燥物から乾燥終期の軽い被乾燥物に対して蒸発器の吸込みの湿度状態、風速状態が変化しても、それに対応して圧縮機の速度が変化するため蒸発器の蒸発温度を最適に制御することができる。また、凍結乾燥の温度、湿度の設定値ゾーンを広くすることができる。
更に、蒸発器の吸込側に送風機を設け、押し込み通風方式としているため、循環風路内における最低温度部分(蒸発器と凝縮器の中間部分)が正圧となり、循環風路外からの熱侵入(熱ロス)を少なくすることができる。
Since the frozen material drying apparatus according to the present invention is configured as described above, the humidity state and the wind speed state of the suction of the evaporator change from the heavy to-be-dried product at the initial drying stage to the light to-be-dried product at the final drying stage. However, since the speed of the compressor changes correspondingly, the evaporation temperature of the evaporator can be optimally controlled. Further, the set value zones for the temperature and humidity for freeze-drying can be widened.
In addition, a blower is provided on the suction side of the evaporator, and a forced draft system is used. Therefore, the lowest temperature part in the circulation air passage (the middle part between the evaporator and the condenser) becomes positive pressure, and heat enters from outside the circulation air passage. (Heat loss) can be reduced.
更にまた、供給空気の温度と相対湿度、リターン空気の温度と相対湿度を検出する検出センサを設けているため、初期におけるリターン空気の湿度の湿潤状態、高温度状態から被乾燥物の乾燥の進行と共にリターン空気の温度及び相対湿度が下がった場合、リターン空気の変化に対応した流量調整及び圧縮機、送風機の回転数制御により凝縮器からの供給空気温度及び蒸発器と凝縮器の中間部分におけるコールド空気温度を所定値に制御することができる。 Furthermore, since detection sensors are provided to detect the temperature and relative humidity of the supply air and the temperature and relative humidity of the return air, the drying of the object to be dried progresses from the humidity state of the return air in the initial stage to the humidity state. When the temperature and relative humidity of the return air drop, the flow rate adjustment corresponding to the change of the return air, the compressor, the temperature of the supply air from the condenser by controlling the rotation speed of the blower, and the cold in the middle part of the evaporator and the condenser The air temperature can be controlled to a predetermined value.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1を図にもとづいて説明する。図1は、実施の形態1の構成を示す概略図である。図1に示すように、乾燥室1と、この乾燥室1に連通した循環風路2とが形成され、乾燥室1には多孔板からなる床板11が設けられ、この床板11上に凍結された食品等の被乾燥物12が収容されている。
循環風路2内には乾燥室1の上流側に凝縮器3と蒸発器4が配設され、更に蒸発器4の吸込側に可変速の送風機5が配設されている。
この送風機5からの送風は後述するように、凝縮器3と蒸発器4を経て上記乾燥室1の床板11の下方から上方に向けて乾燥用空気を吹き込み、乾燥室1内で対流を形成して被乾燥物12を乾燥室1内で流動させて乾燥させるものである。
In the
As will be described later, the air blown from the
また、凝縮器3及び蒸発器4は循環風路2外に配設された可変速の圧縮機15、アキュムレータ6及び凝縮器3のガス側に位置する流量制御弁7、その更に上流側に設けられる電磁弁8並びに凝縮器3の液側に位置する電動膨張弁等の流量調整可能な減圧手段9及び逆止弁10と共に冷媒配管20によって接続され、周知の冷媒回路Aを形成している。
Further, the condenser 3 and the evaporator 4 are provided on the further upstream side of the
更に、循環風路2外に配設された補助凝縮器21、電動膨張弁等の流量調整可能な減圧手段22及び逆止弁23を図示のように凝縮器3と並列関係に接続し、蒸発器4、アキュムレータ6、可変速の圧縮機15と共に補助冷媒回路Bを形成している。
なお、24は補助凝縮器21に設けられた可変速の送風機である。
Further, an
また、循環風路2内の凝縮器3の乾燥室1側には供給温度と相対湿度の検出センサ25が設けられ、供給温度及び湿度の目標値をそれぞれ独立的に設定することができるようにされている。更に、蒸発器4の吸込側にはリターン空気の温度及び相対湿度を検出する検出センサ26が設けられている。
Further, a supply temperature and relative
このような構成において、乾燥室1内の被乾燥物12を乾燥させる場合には、冷媒回路A及び補助冷媒回路Bを運転し、送風機5からの送風を乾燥室1に向けて供給する。
送風機5からの送風は蒸発器4で冷却され、凝縮器3で加熱されて−5℃以下の乾燥用空気として乾燥室1に下方から供給され、多孔板からなる床板11を経て乾燥室1内で対流を形成し、凍結された被乾燥物12を流動させながら乾燥する。
In such a configuration, when the object to be dried 12 in the
The air blown from the
送風機5は押し込み通風となるため、循環風路2内の最低温度部分(蒸発器4と凝縮器3との中間部分)は正圧となり、循環風路外からの熱侵入(熱ロス)を少なくしている。
Since the
乾燥室1における乾燥初期の状態においては被乾燥物12は重いが、乾燥終期には軽くなり負荷状態が変動する。これに伴ってリターン空気の温度及び湿度が変動するが、これを検出センサ26で読み取り、リターン空気の温度と湿度から乾燥室1における乾燥状態を推定し、リターン温度及び湿度の変化に関わらず供給温度及び湿度が目標設定値となるように蒸発器4の蒸発温度と凝縮器3の凝縮温度を制御する。
In the
そのために、圧縮機15と送風機5及び24の回転数を制御すると共に、流量制御弁7及び減圧手段9、22の開度が最適値に調整される。
例えば、補助凝縮器21の周囲温度を25℃、凝縮温度を40℃、凝縮器3の吸込温度を-40℃、凝縮温度を0℃とすると、多くの冷媒が温度の低い凝縮器3側に流入し、再熱量過大とか冷媒量不足におちいることがあるため、流量調整弁7の調整により、凝縮器3の凝縮温度を変化させて上記の不具合を解消している。
この結果、乾燥室1内の風速も最適値に調整されることになる。
For this purpose, the rotational speeds of the
For example, if the ambient temperature of the
As a result, the wind speed in the
なお、冷媒回路Aの電磁弁8を閉塞して凝縮器3を停止させ、補助冷媒回路Bのみを運転すると、乾燥用空気は蒸発器4によって冷却されるのみとなるため、乾燥室1内の被乾燥物12は凍結されることになる。即ち、電磁弁8の開閉により乾燥と凍結を切り替えることができる。
If the condenser 3 is stopped by closing the solenoid valve 8 of the refrigerant circuit A and only the auxiliary refrigerant circuit B is operated, the drying air is only cooled by the evaporator 4. The to-
また、冷媒回路A、補助冷媒回路Bの冷媒としてCO2を使用すれば、通常の冷媒、例えばR404A等に比して凝縮温度の上限値が上がるため、供給空気の温度設定の上限を通常の冷媒の50℃程度から100℃程度にすることが可能であり、温度の設定ゾーンを広くすることができるため、被乾燥物の対象範囲を拡大することができると共に、乾燥速度を上げることができるため乾燥時間を短縮することが可能となる。 Further, if CO 2 is used as the refrigerant in the refrigerant circuit A and the auxiliary refrigerant circuit B, the upper limit value of the condensation temperature is increased as compared with a normal refrigerant such as R404A. The temperature of the refrigerant can be set to about 50 ° C. to about 100 ° C., and the temperature setting zone can be widened, so that the target range of the object to be dried can be expanded and the drying speed can be increased. Therefore, the drying time can be shortened.
この実施の形態においては、圧縮機15及び送風機5、24を可変速としているため、検出センサ26の出力に応じて速度調整ができる結果、冷媒回路の流量調整と合わせて蒸発器の蒸発温度及び凝縮器の凝縮温度を容易に最適値に制御することができるものである。
In this embodiment, since the
実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2を図にもとづいて説明する。図2は、実施の形態2の構成を示す概略図である。この図において、図1と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the second embodiment. In this figure, the same or corresponding parts as in FIG.
図1と異なる点は、循環風路2の一部である凝縮器3と送風機5との間に循環風路2を複数経路、図2では2つの経路に仕切る仕切り板30を設け、各経路に蒸発器41、42を設けると共に、流量調整可能な減圧手段9、22及び逆止弁10、23からなる減圧回路と同構成の回路を更に1つ設け、これを図示のように並列接続し、一方の減圧回路の逆止弁10と23との接続点を一方の蒸発器41に接続し、他方の減圧回路の逆止弁10と23との接続点を他方の蒸発器42に接続した点である。
A difference from FIG. 1 is that a
また、各蒸発器41、42を設けた経路には各蒸発器の吸込側にそれぞれダンパ31、32を設け、各ダンパを90度回転させることによって送風機5からの送風を通流または遮断できるようになっている。図2ではダンパ31は送風を通流させ、ダンパ32は遮断している状態を示している。
Further, the paths provided with the
また、ダンパ31、32の通流、遮断に合わせて減圧回路の減圧手段9、22の絞り方を調整することにより蒸発器41、42の動作、停止を切り替えるようにしている。
このように構成することにより、蒸発器の一方が着霜した場合には、別の蒸発器を動作させるように切り替えた状態で例えばホットガスをリバースすることにより加熱して除霜を行なうことができる。
従って蒸発器に着霜があっても乾燥室1における凍結乾燥を連続的に行なうことができ、食品品質の低下を防止すると共に、乾燥時間を短縮することができる。
Further, the operation of the
By configuring in this way, when one of the evaporators is frosted, it can be defrosted by heating, for example, by reversing hot gas in a state where it is switched to operate another evaporator. it can.
Therefore, even if the evaporator has frost formation, freeze-drying in the drying
この発明の凍結物乾燥装置は上記のように構成されているため、上述した各実施の形態の作用効果に加えて以下のような特徴を有するものである。 Since the frozen material drying apparatus of the present invention is configured as described above, it has the following characteristics in addition to the effects of the above-described embodiments.
1.凍結状態で昇華乾燥が行なわれるため、食品等の成分の変化がほとんどなく、揮発性成分の損失も少なく、本来の機能と活性及び形態をそのまま保存することができる。
2.凍結固化状態で取り扱われるため、容積が不変で泡立ち、分離、表面硬化、組織の変化などが起こらず、多孔質の製品が得られるため、水を加えた時の復元性が極めてよい。
3.多孔質で三次元的な構造を保ったまま乾燥されるので、内部からも均一に良く脱水され、乾燥度がよい。
4.真空凍結乾燥の方法もあるが、0.8Torr以下に気圧を下げるため、真空ポンプが必要であり、エネルギー消費量が大きくなる。この発明のように冷媒方式にすれば真空乾燥に比べて20〜30%のエネルギー消費量ですませることができる。
1. Sublimation drying is performed in a frozen state, so there is almost no change in ingredients such as foods, loss of volatile components is small, and the original function, activity and form can be preserved as they are.
2. Since it is handled in a frozen and solidified state, the volume remains unchanged, foaming, separation, surface hardening, and tissue change do not occur, and a porous product is obtained. Therefore, the resilience when water is added is extremely good.
3. Since it is dried while maintaining a porous and three-dimensional structure, it is dehydrated uniformly and well from the inside, and the dryness is good.
4). There is also a method of vacuum freeze-drying, but since the atmospheric pressure is lowered to 0.8 Torr or less, a vacuum pump is necessary, and energy consumption is increased. If the refrigerant system is used as in the present invention, the energy consumption can be reduced by 20 to 30% compared to vacuum drying.
1 乾燥室、 2 循環風路、 3 凝縮器、 4 蒸発器、 5 送風機、
7 流量調整弁、 8 電磁弁、 11 床板、 12 被乾燥物、
9、22 流量調整可能な減圧手段、 15 圧縮機、 21 補助凝縮器、
A 冷媒回路、 B 補助冷媒回路。
1 Drying room, 2 Circulating air path, 3 Condenser, 4 Evaporator, 5 Blower,
7 Flow control valve, 8 Solenoid valve, 11 Floor plate, 12 Dried object,
9, 22 Depressurizing means with adjustable flow rate, 15 Compressor, 21 Auxiliary condenser,
A refrigerant circuit, B auxiliary refrigerant circuit.
Claims (6)
2. The frozen material drying apparatus according to claim 1, wherein CO 2 is used as a refrigerant in the refrigerant circuit and the auxiliary refrigerant circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004310081A JP2006118835A (en) | 2004-10-25 | 2004-10-25 | Frozen matter dryer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004310081A JP2006118835A (en) | 2004-10-25 | 2004-10-25 | Frozen matter dryer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006118835A true JP2006118835A (en) | 2006-05-11 |
Family
ID=36536880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004310081A Pending JP2006118835A (en) | 2004-10-25 | 2004-10-25 | Frozen matter dryer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006118835A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100869425B1 (en) | 2007-05-29 | 2008-11-21 | 오병호 | Dehumidification type drying machine |
WO2011074746A1 (en) * | 2009-12-16 | 2011-06-23 | (주)에프티이앤이 | Drying device |
KR101069827B1 (en) | 2008-09-17 | 2011-10-04 | 제주특별자치도(농업기술원) | Dryer using heat pump |
JP2012198007A (en) * | 2011-03-23 | 2012-10-18 | Mitsubishi Electric Corp | Air conditioning system |
-
2004
- 2004-10-25 JP JP2004310081A patent/JP2006118835A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100869425B1 (en) | 2007-05-29 | 2008-11-21 | 오병호 | Dehumidification type drying machine |
KR101069827B1 (en) | 2008-09-17 | 2011-10-04 | 제주특별자치도(농업기술원) | Dryer using heat pump |
WO2011074746A1 (en) * | 2009-12-16 | 2011-06-23 | (주)에프티이앤이 | Drying device |
JP2012198007A (en) * | 2011-03-23 | 2012-10-18 | Mitsubishi Electric Corp | Air conditioning system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7975495B2 (en) | Control scheme for coordinating variable capacity components of a refrigerant system | |
JP5472391B2 (en) | Container refrigeration equipment | |
KR101761996B1 (en) | A refrigerator and a control method the same | |
CN103988031B (en) | Freezer for container | |
KR102191582B1 (en) | A refrigerator and a control method the same | |
KR20070048235A (en) | Compressor loading control | |
KR102144486B1 (en) | A refrigerator and a control method the same | |
JP6374807B2 (en) | Dehumidifying and drying equipment | |
CN204027078U (en) | Air cooling heat pump unit | |
EP1418392A2 (en) | Cooling apparatus | |
US20220228757A1 (en) | Variable refrigerant flow (vrf) dehumidification system | |
JP5370551B1 (en) | Container refrigeration equipment | |
JP2009236483A (en) | Hot water supply device using co2 refrigerant and its operating method | |
US20190032985A1 (en) | Refrigeration device comprising multiple storage chambers | |
JP4328892B2 (en) | Temperature and humidity control device and environmental test device | |
JP2006118835A (en) | Frozen matter dryer | |
KR101750911B1 (en) | drying machine using heat pump | |
JP2008075987A (en) | Dryer | |
CA2530567C (en) | Multi-range cross defrosting heat pump system | |
JP2000205672A (en) | Refrigerating system | |
JP2008014545A (en) | Cooling device | |
KR20070026714A (en) | Drying system using heat pump | |
KR101795770B1 (en) | vacuum dryer using heat pump and drying method | |
KR102153056B1 (en) | A refrigerator and a control method the same | |
JP2653298B2 (en) | Cooling system |