JP2007212090A - 乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乾燥空気を効率良く循環空気流に合流させる。
【解決手段】断熱箱体からなる本体１０内に内箱１１が間隔を開けて収納されることで内箱１１の周りに通風路１７Ａ〜１７Ｃが形成されるとともに、内箱１１の左右の側面板１１Ｂ，１１Ｃに、流入口１８と流出口１９とが開口され、上側通風路１７Ａの出口側に設置された循環ファン２２が駆動されることで、通風路１７Ａ〜１７Ｃと内箱１１内にわたり空気を一方向に循環流通させる循環路２３が形成される。上側通風路１７Ａにおける循環ファン２２の吸引側には、吸込口２９と吐出口３０とをこの上側通風路１７Ａに臨ませてなるバイパス路３７が設けられ、このバイパス路３７に冷却器３２と冷却ファン３５とが設けられる。循環ファン２２の吸引側に生じる負圧部分に、バイパス路３７で生成された乾燥空気が吐出されることになるから、スムーズに合流される。
【選択図】図１

Description

本発明は、食材や木材等を乾燥することに用いる乾燥装置に関する。

従来この種の乾燥装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。このものは、断熱箱体からなる本体内に内箱が間隔を開けて収納されることによって、内箱の上側から左右両側にわたって通風路が形成されているとともに、内箱の左右両側面に通口が開口されており、さらに上側通風路が上下に仕切られて、上部ダクトに冷却器と冷却ファンが、下部ダクトに循環ファンが装備された構造となっている。そして、循環ファンが駆動されることにより、通風路と内箱内にわたって空気が一方向に循環流通される一方、冷却ファンが駆動されることで、上側通風路のうちの下部ダクトに流通する空気の一部が、上部ダクト側に吸い込まれて冷却器を通過することで除湿され、その乾燥空気が上部ダクトの出口側で合流され、内箱内に収納された被乾燥物の乾燥に供されるようになっている。
特開２００３−１０６７６６公報

しかしながら上記の従来装置では、循環ファンから吹き出された循環空気に、上部ダクト側からの乾燥空気が吹き込まれる構造であって、言い換えると乾燥空気が循環空気流に衝突することとなってスムーズに合流できず、循環空気を除湿する上で効率が悪いという問題があった。特に、循環空気の風量が大きい場合には、冷却ファンによる乾燥空気の投入機能が発揮できないおそれもあり、さらなる改良が切望されていた。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、乾燥空気を効率良く循環空気流に合流させるところにある。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、断熱箱体からなる本体内には内箱が間隔を開けて収納されるとともに内箱の側面には通口が形成され、前記内箱の周りに形成された通風路の所定位置に設けられた循環ファンを駆動することにより、前記通風路と前記内箱内にわたり空気を一方向に循環流通させる循環路が形成されるようにした乾燥装置において、前記通風路における前記循環ファンの吸引側には、吸込口と吐出口とをこの通風路に臨ませてなるバイパス路が設けられ、このバイパス路に冷却器と冷却ファンとが設けられている構成としたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記バイパス路の流量が、前記通風路の流量よりも小さくされているところに特徴を有する。
請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記バイパス路の前記吸込口の断面積が、この吸入口が臨んだ前記通風路の断面積よりも小さくされているところに特徴を有する。
請求項４の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記冷却ファンの送風能力が、前記循環ファンの送風能力よりも小さくされているところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のものにおいて、前記冷却器を加熱する除霜運転が実行可能なものであって、前記バイパス路の前記吸込口と前記吐出口とがともに、一辺の前記通風路の側壁にほぼ直交して開口されているとともに、前記除霜運転中は、前記冷却ファンが停止される一方、前記循環ファンが駆動されるようにしたところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
乾燥運転時には、循環ファンにより循環路に空気が流通するとともに、冷却ファンにより循環空気の一部がバイパス路に吸い込まれて、冷却器を通過する間に除湿され、その乾燥空気が循環空気に合流されて内箱内に投入される。
ここで、循環空気流に対してバイパス路で生成された乾燥空気を合流させる部分の構造は、バイパス路の吸込口と吹出口とを通風路における循環ファンの吸引側に臨ませた構造とされ、この構造であると、循環ファンの吸引側には連続した負圧が生じ、その負圧が生じる部分に乾燥空気が吐出されることになるから、乾燥空気は循環空気流に衝突するのではなく、負圧部分に吸引されるようにして循環空気流に合流される。すなわち、生成された乾燥空気が効率良く循環空気流に合流される。

＜請求項２の発明＞
通風路には大流量で循環空気が流通することで、循環ファンの吸引側には大きな負圧が連続して生じることになり、その負圧部分に対して小流量で乾燥空気が吐出されのであるから、合流がよりスムーズに行われる。
＜請求項３の発明＞
バイパス路の吸込口の断面積が通風路のそれよりも小さくされることで、バイパス路の流量が通風路のそれよりも小さくされる。
＜請求項４の発明＞
冷却ファンの送風能力が循環ファンのそれよりも小さくされることで、バイパス路の流量が通風路のそれよりも小さくされる。

＜請求項５の発明＞
除霜運転は冷却ファンを止めて冷却器を加熱することで行われ、この間循環ファンの運転は継続される。除霜運転の間、まず冷却ファンが停止されることでバイパス路の吸込口に強制的な負圧が生じない。また循環ファンの運転によって生じる吸引側の負圧がバイパス路に影響することも考えられるが、バイパス路の吸込口と吐出口とは、通風路の一辺の側壁にほぼ直交した姿勢で開口されているから、吸込口と吐出口との間には差圧が生じなく、さらに冷却器を構成している冷媒配管や放熱フィンによる空気抵抗があることで、バイパス路への空気の流通はほとんどない。
したがって除霜運転中では、バイパス路を除いた循環路のみに空気が循環され、言い換えると、除霜に伴う湿気が混入することのない空気が循環されることになり、結果、除霜運転中でも乾燥能力を保持することができる。

＜実施形態＞
以下、本発明の一実施形態を図１ないし図１２によって説明する。
図１及び図２において、符号１０は前面開口の断熱箱体からなる本体１０であって、本体１０内には、金属板製の内箱１１が装着されている。内箱１１は、上面板１１Ａ並びに左右の側面板１１Ｂ，１１Ｃが、本体１０の開口よりも一回り小さい正面門型に組み付けられており、各板１１Ａ〜１１Ｃが本体１０内の天井面並びに左右の側面との間に間隔を開け、かつ奥側の端面を本体１０内の奥面に当てて取り付けられ、内箱１１の内部によって乾燥室１２が構成されている。乾燥室１２内には、複数枚の棚網１３が、図示しない棚受けを介して複数段にわたって装着されるようになっている。棚網１３上には、食材等の被乾燥物が載せられるようになっている。

上記した内箱１１と本体１０との間の空間の前面は、蓋板１５（一部省略）で塞がれており、したがって内箱１１の外面と本体１０の内面との間には、上側通風路１７Ａ、左側通風路１７Ｂ及び右側通風路１７Ｃが形成されている。各通風路１７Ａ〜１７Ｃは、内箱１１の奥行に匹敵した寸法の幅を有している。
内箱１１における左側通風路１７Ｂと対向した左側面板１１Ｂには流入口１８が、また右側通風路１７Ｃと対向した右側面板１１Ｃには流出口１９が、それぞれ複数ずつ間隔を開けて多段に開口されている。
流入口１８側では、その下縁から外側に向けて水平に突出したガイド板１８Ａが形成されている。ただし、これらのガイド板１８Ａは、上段から下段に向けて次第に突出長ａが大きくなるように設定されている。
一方、流出口１９側では、その上縁から外側の斜め下方に突出したガイド板１９Ａが形成されている。これらのガイド板１９Ａは、上段から下段に向けて次第に開き角度が大きく、かつ長さが小さくなるように形成されており、そのため上段から下段に向かうにしたがって、流出口１９の下縁と対応するガイド板１９Ａの下縁との間隔、すなわち実質的な開口の大きさｂが大きくなるように設定されている。

上側通風路１７Ａの正面から見た左端（出口）には、循環ファン２２が装備されている。この循環ファン２２は、図示３個が同上側通風路１７Ａの全幅にわたって並んで配置されている。そして循環ファン２２が駆動されると、図１の矢線に示すように、循環ファン２２から吐出された空気が左側通風路１７Ｂを下方に向けて流下し、順次に各流入口１８から乾燥室１２内に流入して同乾燥室１２内を右方に流通し、流出口１９から出て右側通風路１７Ｃを立ち上ったのち、上側通風路１７Ａを循環ファン２２に向けて左方に流通するといった循環流が生じるようになっている。すなわち、循環ファン２２による循環路２３が構成されるようになっている。
ここで上述したように、流入口１８側では、循環ファン２２の吹出側から遠い下段側ほど、ガイド板１８Ａの突出長ａが大きく取られて空気の流入がしやすくされ、結果各段の流入口１８の流入量が均等化される。一方、流出口１９側では、循環ファン２２の吸込側から遠い下段側ほど、実際の開口の大きさｂが大きく取られることで、空気の流出がしやすくされ、結果各段の流出口１９の流出量が均等化される。そのため乾燥室１２内において、高低の全領域にわたってほぼ均一に空気を流通させることができる。

本体１０の上面には、冷却器３２を収容する冷却器室２５が設けられている。詳細には、本体１０の上面の右端寄りの位置で、かつ奥行方向の中央部には、横長の長方形をなす窓孔２６が開口されており、この窓孔２６の上方を、発泡スチロール等の断熱材により一体形成された下面開放の箱形をなす断熱ケース２７で覆うことによって、その内部に冷却器室２５が形成されている。なお、上記した窓孔２６の奥行は、上側通風路１７Ａの幅（奥行）の半分程度である。また、窓孔２６の左右方向の中央部におけるほぼ１／３の長さ範囲には、断熱性の仕切壁２８が嵌着されて左右に仕切られ、右側に吸込口２９が、左側に吐出口３０がそれぞれ形成されている。

冷却器室２５内には、仕切壁２８の上方位置において冷却器３２が設けられている。この冷却器３２は、本体１０の上面における冷却器室２５の外側に設置された冷凍装置（圧縮機３３、凝縮器等からなる）と冷媒配管により循環接続され、周知の冷凍サイクルが構成されている。また吐出口３０には、２個の冷却ファン３５が取付部材を介して装備されている。取付部材は例えば、吐出口３０を塞ぐような板状で、２個の孔が並んで開口され、その孔部分に冷却ファン３５がそれぞれ配置されている。ここで、冷却ファン３５全体の送風能力は、３個を備えた循環ファン２２全体の送風能力よりも小さい。
冷却ファン３５が駆動されると、図１の矢線に示すように、上記した循環路２３における右側通風路１７Ｃから上側通風路１７Ａの右端（入口）に回り込んだ空気の一部が、吸込口２９から上向きに冷却器室２５内に吸い込まれ、冷却器３２を左方に貫通して流通したのち、吐出口３０から下向きに上側通風路１７Ａに対して吐き出されるようになっている。これにより空気流のバイパス路３７が形成され、特にバイパス路３７の吸込口２９と吐出口３０とが、ともに上側通風路１７Ａと直交した向きで形成されている。
上記の吸込口２９には、庫内温度（乾燥室１２内の温度）を検知するための庫内温度センサ６０が装備されている。なお、同庫内温度センサ６０は、乾燥室１２内、すなわち内箱１１内に配置してもよい。

また、後記するように除霜運転が行われるようになっており、そのため冷却器３２には除霜ヒータ３９が取り付けられているとともに、仕切壁２８の上面には、冷却器３２の下面側を受けるようにしてドレンパン４０が装着されている。ドレンパン４０は、主に冷却器３２からの除霜水を受けて、外部に排水するように機能する。
また、上記した冷却器室２５と、冷凍装置等は、機械室４２を構成するケーシング内に収容されている。

上記した上側通風路１７Ａにおけるバイパス路３７の吐出口３０が開口された位置の少し下流側には、加熱ヒータ４５が配されている。この加熱ヒータ４５は、例えば螺旋巻きされて、上側通風路１７Ａの幅（奥行）一杯を横切って装着されている。
また、上側通風路１７Ａにおける仕切壁２８の下方位置、言い換えると、バイパス路３７の吸込口２９と吐出口３０との間の位置には、燃焼式の脱臭ユニット４７が設けられている。この脱臭ユニット４７は、図３に概略を示すように、筒形のケース４８内に、メタルハニカム触媒４９（以下、触媒４９という）が嵌着される一方、その吸気側に、シーズヒータ等からなる脱臭を促進するための脱臭用ヒータ５０が配設された構造となっていて、例えば、触媒４９を約３００℃に加熱した状態で空気を通過させることにより、臭気成分の酸化分解、すなわち脱臭を行うことができる機能を有している。
さらに、同じく上側通風路１７Ａにおける循環ファン２２の上流側には、脱臭フィルタ５２が装備されている。この脱臭フィルタ５２は、例えばハニカム担体の表面に人工酵素が担持されたものであって、低温から常温領域で脱臭機能を発揮することができる。

本実施形態の乾燥装置は基本的には、冷凍装置（圧縮機３３）と冷却ファン３５並びに循環ファン２２を連続運転する一方、加熱ヒータ４５への通電を庫内温度に応じてオンオフする乾燥運転と、冷凍装置（圧縮機３３）を庫内温度に応じてオンオフする冷蔵運転とが実行可能となっている。
それに加え、除霜運転と、さらには、初めは冷蔵運転で所定時間が経過したら乾燥運転に切り替わるもの、あるいは乾燥運転と冷蔵運転とを交互に繰り返すものの各制御運転が可能であって、それぞれ所定のプログラムに基づいて実行されるようになっている。

上記の運転の制御機構を、図４によって説明する。本制御機構では、マイクロコンピュータ、タイマ５６等を搭載した制御装置５５を備えており、各種プログラムが格納されている。
制御装置５５の入力側には、運転モード設定手段５７、温度設定手段５８、時間設定手段５９、庫内温度センサ６０、冷却器温度センサ６１が接続されている。
運転モード設定手段５７は、乾燥モード、冷蔵モード、初めは冷蔵で途中で乾燥へ切り替わる切替運転モード、並びに乾燥と冷蔵との繰り返し運転モードとが、選択的に設定できるようになっている。
温度設定手段５８は、庫内温度（乾燥室１２内の温度）を予め設定するためのものであり、乾燥用と冷蔵用とが個別に設定できるようになっている。また時間設定手段５９は、運転時間を設定するためのものであって、冷蔵モードと乾燥モードとにそれぞれ設定できるようになっている。
庫内温度センサ６０は、既述のように庫内温度（乾燥室１２内の温度）を検知するものであり、また冷却器温度センサ６１は、冷却器３２の温度を検知するものであって、除霜運転の終了の適否を判断する等に利用される。

一方、制御装置５５の出力側には、表示パネル６３、冷凍装置を構成する圧縮機３３と凝縮器ファン３４、冷却ファン３５、循環ファン２２、除霜ヒータ３９、加熱ヒータ４５並びに脱臭用ヒータ５０が接続されている。
表示パネル６３には、運転モードの種別、庫内温度等が表示できるようになっている。この表示パネル６３には、上記した運転モード設定手段５７、温度設定手段５８並びに時間設定手段５９の設定操作部が併せて設けられ、機械室４２の前面下部位置に設けられている。

続いて、各運転モードの作動を説明する。
［乾燥モード］
乾燥モードを図５のタイミングチャートを参照して説明する。この場合は、乾燥モードに設定する一方、乾燥用の庫内温度の設定を行う。乾燥用の庫内設定温度Ｔ1 は、５〜４０℃の範囲で設定される。この設定温度に伴って、冷却器３２の温度が変更され、例えば、庫内設定温度Ｔ1 が「５℃」、「２０℃」、「３５℃」のときには、冷却器３２の温度は、それぞれ「−３℃前後」、「７℃前後」、「１５℃前後」となる。

スタートスイッチがオンされると、バイパス路３７に装備された冷却ファン３５と、循環路２３に装備された循環ファン２２とが駆動され、１分後に、加熱ヒータ４５と、脱臭ユニット４７に装備された脱臭用ヒータ５０へ通電される。スタート後３分が経ったら、冷凍装置の圧縮機３３と凝縮器ファン３４とが駆動される。これにより、図１の矢線に示すように、循環路２３に空気が流れ、右側通風路１７Ｃから上側通風路１７Ａの右端に回り込んだ空気の一部が、バイパス路３７の吸込口２９から上向きに冷却器室２５内に吸い込まれ、冷却された冷却器３２を通過することで空気中の水蒸気が冷却器３２に結露し、すなわち除湿されることで乾燥空気が生成される。この乾燥空気が吐出口３０から下向きに上側通風路１７Ａに対して吐き出されて、同上側通風路１７Ａを左方に流れる空気流に合流され、そののち加熱ヒータ４５を通過することで加熱され、これが継続されて、除湿された空気が次第に昇温されつつ循環路２３すなわち乾燥室１２に流通し、乾燥室１２内が次第に昇温される（初期加熱）。

庫内温度が、予め定められた乾燥用の設定温度Ｔ1 よりも所定温度（１．０Ｋ）高い上限値Ｔ1uに達したら、加熱ヒータ４５への通電が遮断されて、循環空気の温度が次第に低下し、それに伴って庫内温度も下降する。庫内温度が、設定温度Ｔ1 よりも所定温度（２．０Ｋ）低い下限値Ｔ1dに達したら、加熱ヒータ４５へ再度通電され、循環空気が加熱されることで昇温され、それに伴って庫内温度も次第に上昇する。それ以降、上記の繰り返しによって、庫内温度がほぼ設定温度Ｔ1 に維持される（コントロール加熱）。この間、乾燥室１２内に収納された被乾燥物は、含有した水分の蒸発が促進され、すなわち次第に乾燥されることになる。

ここで、循環空気流に対してバイパス路３７で生成された乾燥空気を合流させる部分の構造は、図１に示すように、水平方向を向いて途中での抵抗が比較的少ない上側通風路１７Ａの出口側に、送風能力の大きい循環ファン２２が設けられているとともに、バイパス路３７は、上側通風路１７Ａにおける循環ファン２２の上流側（吸引側）において、吸込口２９と吐出口３０とを同上側通風路１７Ａの上壁に開口した形態で配されている。それに加え、バイパス路３７に配された冷却ファン３５の送風能力は循環ファン２２のそれよりも小さく、またバイパス路３７の吸込口２９の断面積が、上側通風路１７Ａのそれよりも小さく設定されている。

以上により上側通風路１７Ａには、大流量で同図の左方向に循環空気が流通するため、循環ファン２２の上流側（吸引側）には大きな負圧が連続して生じる。そして、バイパス路３７の吐出口３０は、上記の負圧が生じる部分に開口しており、しかも乾燥空気は小流量で吐出されるのであるから、乾燥空気は循環空気流に衝突するのではなく、負圧部分に吸引されるようにして循環空気流に合流される。すなわち、生成された乾燥空気が効率良く循環空気流に合流される。

なお乾燥運転時では、上記のようにバイパス路３７から冷気（乾燥空気）を吐出させつつ加熱ヒータ４５をオンオフ制御するようになっており、加熱ヒータ４５がオフとなったときには、冷気がそのままに循環路２３に加えられるため、庫内温度の低下が急速かつ大きくなることが懸念される。その場合、加熱ヒータ４５の容量を大きくして温度回復を図る必要があるため、消費電力が多く、また加熱ヒータ４５のオンオフを頻繁に繰り返す必要があるため、接点等の耐用寿命も短くなるといった問題がある。
その点この実施形態では、バイパス路３７の流量が小さく抑えられているから、加熱ヒータ４５のオフ時においても冷気の吐出量が少なく、したがって温度変動を小さく抑えることができる。

また上記した乾燥運転の間、脱臭ユニット４７の脱臭用ヒータ５０に通電されて触媒４９が昇温され、特に触媒４９の温度が約３００℃（完全燃焼分解温度）に達すると、同触媒４９を流通する空気中の臭気成分の酸化分解、すなわち脱臭が完全に行われる。
このように、燃焼式の脱臭ユニット４７の脱臭機能は、触媒４９並びにそれに触れる空気の温度を３００℃にしなければ有効に発揮できないという事情があるが、そのため特に脱臭ユニット４７は、上側通風路１７Ａのうちのバイパス路３７の吸込口２９と吐出口３０との間の位置に設けられている。
例えば、同脱臭ユニット４７がバイパス路３７の吸込口２９の上流側にあると、冷却器３２に向けて吸い込まれる空気の温度が上昇して露点温度以上に留められるために結露しない可能性があり、それを回避するには、冷却器３２を低温として高温の空気を露点温度以下に下げる必要があり、すなわち大きな冷凍能力が必要とされる。
また、同脱臭ユニット４７がバイパス路３７の吐出口３０の下流側にあると、冷気が脱臭ユニット４７を通過することになるために、触媒４９を高温に保つためには脱臭用ヒータ５０の発熱量をより大きくする必要がある。

その点この実施形態では、脱臭ユニット４７がバイパス路３７の吸込口２９と吐出口３０との間の位置に設けられているから、冷却器３２に向かう空気は脱臭ユニット４７を通る前に吸い込まれるために、温度がいたずらに上昇することはなく、したがって空気温度を下げるべく冷却器３２を必要以上に低温にすることはない。また、吐出された冷気が直接に脱臭ユニット４７を通過するわけではないから、触媒４９の温度を上げるべく脱臭用ヒータ５０の発熱量を必要以上に上げることもない。

乾燥運転時において、図７に示すように、庫内温度の設定温度Ｔ1 が２０℃以上の場合に限って、脱臭用ヒータ５０への通電を行い、２０℃未満のときは、同脱臭用ヒータ５０への通電を遮断するようにしてもよい。これは、庫内温度が２０℃未満の時には、被乾燥物からの臭気成分の放出が少ないため、敢えて燃焼式の脱臭ユニット４７を作動させなくても、脱臭フィルタ５２のみでも十分に臭気分解が可能であるという理由に基づく。脱臭ユニット４７の作動を停止し、すなわち脱臭用ヒータ５０をオフとしておけば、冷却器３２への熱負荷を低減させることができ、冷凍能力の減少を図ることができる。

なお、脱臭ユニット４７は詳細には、触媒４９の温度が約８０℃になった状態から臭気成分の酸化分解が始まり、約３００℃まで上昇すると、上記のように完全に分解されることになる。
そのため、脱臭用ヒータ５０への通電が遮断されて、臭気成分の分解がされない約８０℃に下がるまでの温度帯と、逆に脱臭用ヒータ５０への通電が開始されて触媒４９が完全燃焼分解温度（約３００℃）に達するまでは、臭気成分の不完全分解によって中間生成物が生じることが懸念される。しかしながら、これらの中間生成物は、常温における臭気成分の分解機能を有する上記の脱臭フィルタ５２によって分解され、乾燥室１２内に吹き出されることが抑制される。

また、乾燥運転中では、図８に示すように、冷却器温度センサ６１で検知される冷却器３２の温度が３℃以下の状態が３時間継続したことを条件に、除霜運転が実行される。上記の状態では、冷却器３２への着霜が進んで冷却能力すなわち除湿能力が低下しているため、除湿能力を回復することを意図している。
除霜運転に際しては、図５に示すように、圧縮機３３、凝縮器ファン３４並びに冷却ファン３５が停止される一方、除霜ヒータ３９に通電される。循環ファン２２は継続運転される。また、加熱ヒータ４５への通電が遮断される一方で、脱臭ユニット４７の脱臭用ヒータ５０への通電は継続される。
上記により、冷却器３２が加熱されて着霜が融かされ、除霜水はドレンパン４０で受けられたのち、外部に排水される。

この間、冷却器温度センサ６１によって冷却器３２の表面温度が検知され、同検知温度が例えば１５℃に達したら、着霜が無くなったと見なされて除霜ヒータ３９への通電が遮断され、すなわち除霜運転が終了する。なお、除霜ヒータ３９への通電が開始されてから２５分経過しても冷却器３２の温度が１５℃に達しなかった場合には、除霜ヒータ３９への通電が遮断されて、除霜運転が強制終了される。また除霜運転は、スイッチ操作によって随時に手動運転で行うこともできる。
除霜運転が終了すると、７．５分程度の水切り時間を経たのち、先に圧縮機３３と凝縮器ファン３４のみが運転され（予冷）、５分程度遅れて冷却ファン３５が駆動され、それとともに加熱ヒータ４５への通電が可能な状態となって、上述した乾燥運転が再開される。

除霜運転では上記したように、循環ファン２２が継続運転される一方、冷却ファン３５は停止される。そのためまず、バイパス路３７の吸込口２９に強制的な負圧が生じない。また循環ファン２２の運転によって生じる吸引側の負圧がバイパス路３７に影響することも考えられるが、バイパス路３７の吸込口２９と吐出口３０とは、共通の上側通風路１７Ａの上壁において同上側通風路１７Ａの流通方向に対して直交した姿勢で開口されているから、吸込口２９と吐出口３０との間には差圧が生じなく、さらに冷却器３２を構成している冷媒配管や放熱フィンによる空気抵抗があり、吐出口３０が冷却ファン３５やその取付部材で塞がれるために、バイパス路３７への空気の流通はほとんどない。
したがって除霜運転中では、バイパス路３７を除いた循環路２３のみに空気が循環され、言い換えると、除霜に伴う湿気が混入することのない空気が循環されることになって、収納された被乾燥物の表面からの蒸発がなお継続され、結果、除霜運転中でも乾燥能力を保持することができる。

また除霜運転中では、加熱ヒータ４５への通電が遮断され、また上記したようにバイパス路３７からの熱の流入も抑えられた状態にあり、そのため例えば冬場等で外気温度が低いと、庫内温度が０℃以下になる可能性がある。そうすると、被乾燥物の表面が凍結し、除霜運転が終了して乾燥運転が再開された場合に、被乾燥物の中心部の水分が蒸発し難くなるという問題がある。
そのため、図９に示すように、除霜運転中において、庫内温度センサ６０で検知された庫内温度が０℃以下となったら、加熱ヒータ４５に通電するようになっている。これにより循環空気が昇温されて庫内温度が０℃を超えた温度に上昇し、被乾燥物の凍結が防止される。なお庫内温度が、乾燥側の設定温度Ｔ1 の上限値Ｔ1uにまで上昇したら、加熱ヒータ４５への通電が遮断される。

さらに除霜運転中では、上述したように乾燥能力が保持されていて、併せて脱臭ユニット４７の脱臭用ヒータ５０への通電が継続されて脱臭機能が発揮されるようになっているが、それがために、庫内温度が設定温度Ｔ1 を超えて上昇するおそれもある。
そこで、図１０に示すように、除霜運転中において、庫内温度センサ６０で検知された庫内温度が設定温度Ｔ1 の上限値Ｔ1u以上となったら、脱臭用ヒータ５０への通電を遮断するようになっている。これにより循環空気の昇温が抑制されて庫内温度の上昇も抑えられ、被乾燥物が過剰に温度上昇することが防止される。
なお、庫内温度が設定温度Ｔ1 の下限値Ｔ1dにまで下がったら、脱臭用ヒータ５０への通電が再開される。

また、乾燥運転を停止する際、加熱ヒータ４５と脱臭用ヒータ５０との温度を早期に低下させるために、循環ファン２２はなお１０分程度回転を継続するようにしてもよい。
さらに、庫内を水洗いしたような場合には、加熱ヒータ４５と循環ファン２２、並びに冷凍装置（圧縮機３３）と冷却ファン３５を用いて、上記に示したような乾燥運転を１時間程度行うとよい。すなわち、循環空気流に吸収した水分を、冷却器３２を通過させて除湿するのを繰り返すことにより、水洗いしたのちの庫内を乾燥することができる。

［冷蔵モード］
冷蔵モードを図６のタイミングチャートを参照して説明する。この場合は、冷蔵モードに設定する一方、冷蔵用の庫内温度の設定を行う（例えば、５℃程度）。
冷蔵モードでは基本的には、加熱ヒータ４５と脱臭ユニット４７の脱臭用ヒータ５０へは通電されない。スタートスイッチがオンされると、バイパス路３７の冷却ファン３５と、循環路２３の循環ファン２２とが駆動され、両ファン３５，２２が駆動されたのち３分が経ったら、冷凍装置の圧縮機３３と凝縮器ファン３４とが駆動される。これにより、図１の矢線に示すように、循環路２３に空気が流れ、右側通風路１７Ｃから上側通風路１７Ａの右端に回り込んだ空気の一部が、バイパス路３７の吸込口２９から上向きに冷却器室２５内に吸い込まれ、冷却器３２を通過することで熱交換によって冷気が生成され、その冷気が吐出口３０から下向きに上側通風路１７Ａに対して吐き出されて合流され、これが継続されて空気が次第に低温になりつつ循環路２３を流通し、乾燥室１２内が次第に冷却される（初期冷却）。

庫内温度が、予め定められ冷蔵用の設定温度Ｔ2 よりも所定温度（２．０Ｋ）低い下限値Ｔ2dに達したら、圧縮機３３と凝縮器ファン３４とが停止し、バイパス路３７からの冷気の合流が停止されることで循環空気が次第に昇温し、それに伴って庫内温度も上昇する。庫内温度が、設定温度Ｔ2 よりも所定温度（１．５Ｋ）高い上限値Ｔ2uに達したら、圧縮機３３と凝縮器ファン３４とが再駆動され、バイパス路３７から再び冷気が合流されることで循環空気が次第に低温となり、それに伴って庫内温度も下降する。それ以降、上記の繰り返しによって、庫内温度がほぼ設定温度Ｔ2 に維持される（コントロール冷却）。すなわち被乾燥物は、乾燥室１２内で冷蔵保存されることになる。なお、コントロール冷却中において、圧縮機３３の停止時間は、３分以上が確保される。

循環空気流に対してバイパス路３７で生成された冷気を合流させる部分では、上記の乾燥モードで詳述したと同様に、上側通風路１７Ａを大きな負圧を連続して生じさせつつ大流量で流通する循環空気流の負圧部分に対して、冷気が小流量で吐出されるのであるから、冷気は循環空気流にぶつかるのではなく、負圧部分に吸引されるようにして循環空気流に合流される。すなわち、生成された冷気が効率良く循環空気流に合流される。

冷蔵モードでは、冷蔵運転が開始されてから例えば６時間が経過したら、除霜運転が行われる。除霜運転に際しては、同様に、圧縮機３３、凝縮器ファン３４並びに冷却ファン３５が停止される一方、除霜ヒータ３９に通電され、また循環ファン２２は継続運転される。これにより冷却器３２等から除霜され、除霜水はドレンパン４０で受けられたのち外部に排水される。
除霜運転の間、循環ファン２２は継続運転されるが、上記の乾燥モードで詳述したと同様の理由によって、バイパス路３７への空気の流通はほとんどなく、バイパス路３７を除いた循環路２３のみに空気が循環される。言い換えると、循環空気流には除霜に伴う熱気が混入することがなくてその温度上昇が回避され、庫内温度が上昇することが極力抑えられる。

また除霜運転の間、冷却器温度センサ６１によって冷却器３２の表面温度が検知され、同様に検知温度が１５℃に達したら、着霜が無くなったと見なされて除霜ヒータ３９への通電が遮断され、除霜運転が終了する。なおこの除霜運転は、タイマ５６による自動運転に限らず、スイッチ操作によって随時に手動運転で行うこともできる。
除霜運転が終了すると、７．５分程度の水切り時間を経たのち、先に圧縮機３３と凝縮器ファン３４のみが運転され（予冷）、５分程度遅れて冷却ファン３５が駆動され、それ以降、上記した庫内温度に基づいて圧縮機３３と凝縮器ファン３４とがオンオフを繰り返すコントロール冷却が実行される。

［切替運転モード］
このモードでは、初めに冷蔵運転が実行され、所定時間経過したところで乾燥運転に切り替えられる。そのため時間設定手段５９により、冷蔵運転の運転時間が設定される。それとともに、冷蔵運転と乾燥運転の個々について庫内温度が設定される。
運転が開始されると、初めに、図６に示された冷蔵運転が実行され、簡単に繰り返すと、冷却ファン３５と循環ファン２２とが連続運転される一方、冷凍装置（圧縮機３３）が庫内温度に応じてオンオフ制御されることで、庫内温度がほぼ設定温度Ｔ2 に冷却され、被乾燥物が冷蔵保存される。冷蔵運転の間、例えば６時間ごとに、除霜運転が挟まれる。

冷蔵運転が開始されてから、予め設定された運転時間が経過したら、図５の符号「Ａ」に示すタイミングから乾燥運転が実行される。端的には、冷凍装置（圧縮機３３）と冷却器３２ファン並びに循環ファン２２が連続運転される一方、加熱ヒータ４５への通電が庫内温度に応じてオンオフ制御されることで、庫内温度がほぼ設定温度Ｔ1 に維持され、被乾燥物からの水分の蒸発が促進され、すなわち乾燥される。なお、乾燥運転の間、上記した条件となったら除霜運転が行われる。

続いて、この切替運転モードの適用例を示す。
（１）被乾燥物が「魚の干物」である場合、加工前の食材（魚）から、重量比で２０％の水分が蒸発したときが「干物」としての完成品であるとすると、例えば「あじの開き」では、４時間程度の乾燥時間を取る必要がある。一方、１日における作業可能な時間帯は、例えば朝８時頃から夕方５時頃までのおよそ９時間であって、この間に、上記した４時間の乾燥運転を行おうとすると、せいぜい２サイクルしか行うことができない。

そこでこの例では、図１１に示すように、前日の夕刻に加工前の食材を収納し、早朝４時まで冷蔵運転を行い、続いて乾燥運転を行うように設定する。そうすると、早朝４時から１回目の乾燥運転が行われ、８時に１回目が終了するから、完成品としての「干物」を取り出しのち、それに代わって、別の冷蔵庫等で保存されていた加工前の食材を収納する。その入れ替えに３０分程度掛かったとしても、２回目の乾燥運転は１２時３０分頃に終了し、さらに入れ替えを行ったのち、３回目の乾燥運転を行っても、１７時頃には終了させることができ、通常の作業時間帯内で３サイクルの乾燥運転を行うことができる。
言い換えると、乾燥運転を一日のうちの通常の作業時間帯よりも早い時間に自動的に開始することができるから、上記のように作業時間帯内で３サイクルの乾燥運転を行うことができ、結果生産量を増加させることができる。

なお、本実施形態の装置では、冷蔵運転中でも数％の水分蒸発があると思われるので、それを見越して、少なくとも冷蔵運転に引き続いて行われる１回目の乾燥運転では、乾燥運転の時間を数十分程度減少させるとよい。
また、完成品である「干物」は、庫内から取り出されたときの温度が乾燥温度（例えば２０℃）であって、冷蔵温度（例えば５℃）ではないから、「干物」の表面に外気中の水分が結露することはほとんどない。

（２）「干物」を完成させるまでに要する乾燥時間は、種類によって異なり、上記のように「あじの開き」が４時間である場合、庫内温度等の条件を同一とすると、「きすの丸干し」が６時間、「かれいの丸干し」が１０時間それぞれ要する。特に「かれいの丸干し」については、通常の作業時間帯内では取り出しができない。
そこでこの例では、３種類の「干物」の加工前の食材を、前日の夕刻に揃って収納し、早朝４時まで冷蔵運転を行い、続いて乾燥運転を行うように設定する。そうすると、早朝４時から乾燥運転が行われ、４時間が経過した８時には、「あじの開き」が取り出せ、その２時間後の１０時には「きすの丸干し」が、さらにその４時間後の午後２時には、「かれいの丸干し」がそれぞれ取り出される。
この例によれば、乾燥に１０時間を要する「かれいの丸干し」についても、通常の作業時間帯内の比較的早いときに余裕を持って取り出すことができる。また、乾燥時間が異なる３種類の「干物」を、同一装置によって同日に得ることができ、多種少量の生産に好適となる。

［繰り返し運転モード］
このモードでは、乾燥運転と冷蔵運転とが交互に繰り返して実行される。まず乾燥運転を実行すると、食材等の被乾燥物の表面部が乾燥され、続いて冷蔵運転が行われると、被乾燥物が、菌の繁殖、腐食、凍結等の品質劣化が起きない温度で維持され、その間に中心部の水分が表面部に移動する。再び乾燥運転に切り替わると表面部が乾燥され、これを繰り返すことによって、中心部と表面部をほぼ同一の水分量とすることができる。
特に、厚肉の食材や、さらには木材の乾燥に好適である。乾燥運転のみで中心部の水分量を所定まで下げる場合に比べて時間短縮が図れ、また、乾燥運転と停止を交互に行うものと比べて、品質劣化が防止できる。

以上説明したように本実施形態によれば、循環空気流に対してバイパス路３７で生成された乾燥空気を合流させる部分の構造は、水平方向を向いて途中での抵抗が比較的少ない上側通風路１７Ａの出口側に、送風能力の大きい循環ファン２２が設けられているとともに、バイパス路３７は、上側通風路１７Ａにおける循環ファン２２の上流側（吸引側）において、吸込口２９と吐出口３０とを同上側通風路１７Ａの上壁に開口した形態で配されており、それに加え、バイパス路３７に配された冷却ファン３５の送風能力は循環ファン２２のそれよりも小さく、またバイパス路３７の吸込口２９の断面積が、上側通風路１７Ａのそれよりも小さく設定されている。
そのため、上側通風路１７Ａには、大流量で図１の左方向に循環空気が流通するため、循環ファン２２の上流側には大きな負圧が連続して生じる。そして、バイパス路３７の吐出口３０は、上記の負圧が生じる部分に開口しており、しかも乾燥空気は小流量で吐出されるのであるから、乾燥空気は循環空気流に衝突するのではなく、負圧部分に吸引されるようにして循環空気流に合流され、すなわち生成された乾燥空気を、効率良く循環空気流に合流させることができる。
また本実施形態では、バイパス路３７を、本体１０の上面側に張り出して設けたから、本体１０内にバイパス路３７を設ける場合とは違って、内箱１１を小さくする必要がなく、そのため本体１０内を有効利用して乾燥室１２の容積を大きく取ることができる。

乾燥運転の途中で、条件等によって除霜運転が行われる場合があり、これは冷却ファン３５を止めて冷却器３２を加熱することで行われるが、この間循環ファン２２の運転は継続される。この除霜運転の間、まず冷却ファン３５が停止されることでバイパス路３７の吸込口２９に強制的な負圧が生じない。また循環ファン２２の運転によって生じる吸引側の負圧がバイパス路３７に影響することも考えられるが、バイパス路３７の吸込口２９と吐出口３０とは、上側通風路１７Ａの上壁にほぼ直交した姿勢で開口されているから、吸込口２９と吐出口３０との間には差圧が生じなく、さらに冷却器３２を構成している冷媒配管や放熱フィンによる空気抵抗があり、吐出口３０が冷却ファン３５やその取付部材でほぼ塞がれるために、バイパス路３７への空気の流通はほとんどない。したがって除霜運転中では、バイパス路３７を除いた循環路２３のみに空気が循環され、言い換えると、除霜に伴う湿気が混入することのない空気が循環されることになり、そのため除霜運転中でも乾燥能力を保持することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）循環空気に対して、乾燥空気または冷気をスムーズに合流することを意図するのであれば、バイパス路の吸込口と吐出口とは、循環ファンの吸引側に臨んでいる限り、必ずしも通風路に対して直交して開口していなくてもよい。
（２）循環ファンと冷却ファンとの間で送風能力に差を付ける手段としては、上記実施形態に例示したように台数を変えること以外に、ファンの容量自体を変えるようにしてもよい。

（３）通風路とバイパス路とで流量に差を付けるために、通風路とバイパス路との断面積を異ならせることと、循環ファンと冷却ファンとの送風能力を異ならせることとのいずれか一方のみを採用するようにしてもよい。
（４）本発明は、横型（台下）冷蔵庫のように、本体の側方に冷却器室が設けられた形式のものにも適用でき、この場合は例えば、冷却器室と対向した側部側に設けられた縦向きの通風路に対して、冷却器室を含むバイパス路を接続し、同バイパス路の吐出口の上方位置に循環ファンを設けることで実施可能である。

本発明の一実施形態に係る乾燥装置の内部構造を示す概略断面図 上側通風路付近の構造を示す一部切欠斜視図 燃焼式脱臭ユニットの模式図 運転制御機構のブロック図 乾燥モードのタイミングチャート 冷蔵モードのタイミングチャート 脱臭用ヒータの制御動作を示すフローチャート 乾燥運転中に除霜運転に移行する場合を示すフローチャート 乾燥運転中の除霜運転時における加熱ヒータの制御動作を示すフローチャート 乾燥運転中の除霜運転時における脱臭用ヒータの制御動作を示すフローチャート 切替運転モードの一適用例を示す説明図 他の適用例を示す説明図

符号の説明

１０…本体 １１…内箱 １１Ｂ，１１Ｃ…側面板 １７Ａ〜１７Ｃ…通風路 １８…流入口（通口） １９…流出口（通口） ２２…循環ファン ２３…循環路 ２５…冷却器室 ２９…吸込口 ３０…吐出口 ３２…冷却器 ３５…冷却ファン ３７…バイパス路 ３９…除霜ヒータ ５５…制御装置

Claims (5)

1. 断熱箱体からなる本体内には内箱が間隔を開けて収納されるとともに内箱の側面には通口が形成され、前記内箱の周りに形成された通風路の所定位置に設けられた循環ファンを駆動することにより、前記通風路と前記内箱内にわたり空気を一方向に循環流通させる循環路が形成されるようにした乾燥装置において、
   前記通風路における前記循環ファンの吸引側には、吸込口と吐出口とをこの通風路に臨ませてなるバイパス路が設けられ、このバイパス路に冷却器と冷却ファンとが設けられていることを特徴とする乾燥装置。
2. 前記バイパス路の流量が、前記通風路の流量よりも小さくされていることを特徴とする請求項１記載の乾燥装置。
3. 前記バイパス路の前記吸込口の断面積が、この吸入口が臨んだ前記通風路の断面積よりも小さくされていることを特徴とする請求項２記載の乾燥装置。
4. 前記冷却ファンの送風能力が、前記循環ファンの送風能力よりも小さくされていることを特徴とする請求項２記載の乾燥装置。
5. 前記冷却器を加熱する除霜運転が実行可能なものであって、前記バイパス路の前記吸込口と前記吐出口とがともに、一辺の前記通風路の側壁にほぼ直交して開口されているとともに、前記除霜運転中は、前記冷却ファンが停止される一方、前記循環ファンが駆動されるようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の乾燥装置。

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