JP2012039978A - 解凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷凍された対象物に電圧を印加するにあたり、交流電圧を昇圧する昇圧用変圧器の二次側の一方を絶縁処理するとともに他方を抵抗を介して対象物側に接続した解凍装置であって、印加電圧値を容易且つ安全に変更可能な解凍装置を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明は、冷凍された対象物Ｗに交流電圧を印加する電圧印加装置７を備え、電圧印加装置７には、電源１２からの交流電圧を昇圧する昇圧用変圧器１６が設けられ、昇圧用変圧器１６の二次側の一方を絶縁処理するとともに他方を抵抗３４を介して対象物Ｗ側に電気的に接続し、前記電圧印加装置７による上記対象物Ｗへの電圧印加によって対象物Ｗの解凍処理を行う解凍装置であって、対象物Ｗを収容する解凍室１を形成し、解凍室１の内壁２ａを電気的に接地させ、変圧比を変更可能な調整用変圧器１３を、電圧印加装置７における昇圧用変圧器１６と電源１２との間に配置し、調整用変圧器１３の二次側に所定以上の大きさの電流が流れることを防止する防止手段２７を設ける。
【選択図】図２

Description

この発明は、冷凍された対象物を解凍する解凍装置に関する。

冷凍された対象物に交流電圧を印加する電圧印加装置を備え、電圧印加装置には、電源からの交流電圧を昇圧する昇圧用変圧器が設けられ、電圧印加装置による上記対象物への電圧印加によって、対象物の解凍処理を、低温で行うことができる解凍装置が従来公知である。

さらに、この解凍装置を改良したものとして、昇圧用変圧器の二次側の一方を絶縁処理するとともに他方を対象物側に電気的に接続し、昇圧用変圧器の二次側に流れる電流を最小限に抑制した状態で、対象物の解凍を行うことができる特許文献１に示す解凍装置が公知になっている。

特開平１１−３２６８７号公報（第１図）

しかし、上記文献では、対象物に印加する電圧を変更するためには、昇圧用変圧器を交換する必要があり、汎用性が低い。
本発明は、冷凍された対象物に電圧を印加するにあたり、交流電圧を昇圧する昇圧用変圧器の二次側の一方を絶縁処理するとともに他方を抵抗を介して対象物側に接続した解凍装置であって、印加電圧値を容易且つ安全に変更可能な解凍装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため本発明は、第１に、冷凍された対象物Ｗに交流電圧を印加する電圧印加装置７を備え、電圧印加装置７には、電源１２からの交流電圧を昇圧する昇圧用変圧器１６が設けられ、昇圧用変圧器１６の二次側の一方を絶縁処理するとともに他方を抵抗３４を介して対象物Ｗ側に電気的に接続し、前記電圧印加装置７による上記対象物Ｗへの電圧印加によって対象物Ｗの解凍処理を行う解凍装置であって、対象物Ｗを収容する解凍室１を形成し、解凍室１の内壁２ａを電気的に接地させ、変圧比を変更可能な調整用変圧器１３を、電圧印加装置７における昇圧用変圧器１６と電源１２との間に配置し、調整用変圧器１３の二次側に所定以上の大きさの電流が流れることを防止する防止手段２７を設けたことを特徴としている。

第２に、防止手段２７が、ヒューズからなることを特徴としている。

第３に、調整用変圧器１３の二次側の一方に前記防止手段２７を設け、調整用変圧器１３の二次側の他方を、短絡回路３６によって一次側に短絡させてなることを特徴としている。

第４に、調整用変圧器１３の二次側の一方と他方との間にノイズフィルタ２８を設けたことを特徴としている。

第５に、解凍室１に対象物Ｗを保持するラック６を設け、ラック６を通電可能な部材で構成するとともに解凍室１の内壁２ａに対して絶縁し、該ラック６に、抵抗３４を介して、昇圧用変圧器１６の二次側の前記他方を電気的に接続してなることを特徴としている。

第６に、解凍室１を冷却する冷却機４を解凍室１の天井側に設け、冷却機４が、冷却した空気を下方側の送る送風ファン４ａを備え、ラック６には、自身の上下方向の通気性を確保する通気手段を設けたことを特徴としている。

第７に、ラック６には、対象物Ｗを載置して保持する載置棚９を上下に複数設け、載置棚９を通気性を有する網状部材によって形成することにより、前記通気手段を構成したことを特徴としている。

上記構成によれば、調整用変圧器によって、対象物に印加する電圧を容易に変更可能であるため、汎用性が向上するとともに、この変更により調整用変圧器の二次側に大きな電流が不測に流れることを、防止手段によって防止可能であるため、高い安全性が確保される。

また、調整用変圧器の二次側の一方と他方との間にノイズフィルタを設ければ、ノイズ発生を簡易な構成で容易に防止可能になる。

また、解凍室に対象物を保持するラックを設け、ラックを通電可能な部材で構成するとともに解凍室の内壁に対して絶縁し、該ラックに、抵抗を介して、昇圧用変圧器の二次側の前記他方を電気的に接続し、解凍室を冷却する冷却機を解凍室の天井側に設け、冷却機が、冷却した空気を下方側に送る送風ファンを備え、ラックには、自身の上下方向の通気性を確保する通気手段を設ければ、対象物を安定した低温下で容易に解凍できる。

さらに、ラックには、対象物を載置して保持する載置棚を上下に複数設け、載置棚を通気性を有する網状部材によって形成することにより、前記通気手段を構成すれば、安易な構成で、上記通気手段を構成可能になる。

本発明を適用した解凍装置の構成を示す正断面図である。 電圧印加装置の構成を示す電気回路図である。 中間変圧器の構成を示す部分断面図である。

図１は、本発明を適用した解凍装置の構成を示す正断面図である。図示する解凍装置は、内部に解凍室１が形成された直方体状の本体ケース２と、本体ケース２を設置面に支持する複数の支持部材３と、本体ケース１の上面側に設置された冷凍機４と、冷凍室１に収容保持されたラック６と、電圧印加装置７とを備え、冷凍された対象物Ｗを解凍する機能を有している。ちなみに、ここでの対象物Ｗとは、例えば、生鮮食品等を意味する。

上記本体ケース２は、解凍室１を形成する内壁２ａと、外壁２ｂとの間に図示しない断熱層が形成され、外壁２ｂ側の温度の影響を少なくして、解凍室１の温度を制御できるように構成されている。上述の内壁１ａは、通電可能の金属製の部材によって構成され、電気的にアース（接地）Ｇされている。

上記支持部材３は、絶縁体によって構成され且つ設置面と本体ケースとの間に介在し、解凍装置を設置面に対して絶縁させている。

上記冷凍機４は、コンプレッサ→凝縮器→エバポレータ→コンプレッサ→・・・と続く冷媒の循環によって気化と液化を繰返すことにより冷却を行う従来公知の冷却器（図示しない）と、冷却器内での気化熱による吸熱によって冷却された空気を解凍室１の天井側から下方側に送風する送風ファン４ａとを有している。ちなみに、冷凍機４は、本体ケース２の上部の外壁側から内壁側に至る範囲（解凍室１の天井側）に配設されている。

上記ラック６は、四方及び上下が開放された直方体状の骨組みからなる枠体８と、枠体８内において上下方向に所定間隔を介して複数配置された載置棚９とを備え、これらの構成部材が全て通電可能な金属製部材からなる。この載置棚９は、その上面側に対象物Ｗを位置決め載置して保持可能な網状部材（具体的には金網）からなり、ラック６の上下方向の通気性を確保する通気手段を構成している。

このラック６は、解凍室１の内壁２ａの床面に、複数の支持部材１１を介して位置決め固定されている。この位置決め状態において、ラック６の周囲及び下面は、解凍室１の内壁１ａの周面及び床面と近接するとともに、真上側に冷却機４が位置している。この他、支持部材１１は絶縁体からなり、この絶縁体１１によってラック６と内壁２ａとが絶縁されている。

上記電圧印加装置７は、電源装置の一種であり、本体ケース２の上面側に設置固定されている。この電圧印加装置７は、ラック６と電気的に接続されることによって、載置棚９上の対象物Ｗに電圧を印加できるように構成されている。

次に、図２に基づき電圧印加装置の構成について説明する。
図２は、電圧印加装置の構成を示す電気回路図である。同図に示す電圧印加装置（電源装置）７は、一般家庭に供給される交流電源（電源）１２（実行値：１００Ｖ，周波数：５０又は６０Ｈｚ）とラック６との間に、変圧比を変更調整可能な調整用変圧器１３と、中間変圧器１４と、昇圧用変圧器１６とを、この順番で配置している。すなわち、交流電源１２からの電圧は、調整用変圧器１３→中間変圧器１４→昇圧用変圧器１６のようにして、順次変圧され、ラック６に印加される。

上記調整用変圧器１３は、一次コイル１７及び二次コイル１８と、変圧比を変更調整するダイヤル式の操作具（図示しない）とを備え、一次コイル１７及び二次コイル１８の内周には、それぞれ鉄心１９，２１が挿通されている。一次コイル１７の一端（一次側の一方）は、交流電源１２の電圧印加側に接続され、他端（一次側の他方）は、交流電源１２のアースＧ側と接続されている。

上記中間変圧器１４は、一次コイル２２及び二次コイル２３を備え、この一次コイル２２と二次コイル２３の内周には鉄心２４，２６がそれぞれ挿通されている。中間変圧器１４の一次コイル２２の一端（一次側の一方）は、ヒューズ２７を介して、調整用変圧器１３の二次コイル１８の一端と電気的に接続されるとともに、中間変圧器１４の一次コイル２２の他端（一次側の他方）は、調整用変圧器１３の二次コイル１８の他端とダイレクトに電気的に接続されている。

この調整用変圧器１３の二次側（中間変圧器１４の一次側）に配置されたヒューズ２７は、所定以上の大きさの電流（本例では３Ａ以上の大きさの電流）が流れることを防止する過電流防止手段（防止手段）として機能している。

また、この中間変圧器１４の一次コイル２２の両端間は、抵抗２８ａとコンデンサ２８ｂを直列に接続することによりなるノイズフィルタ２８が介設されている。このノイズフィルタ２８によって交流電源１２側で発生したノイズが除去される。

なお、図示する例では、このノイズフィルタ２８を、ヒューズ２７に対して、中間変圧器１４寄りに配置しているが、これを調整用変圧器１３寄りに配置してもよい。さらに、調整用変圧器１３の一次コイル１７の両端側にこのノイズフィルタ２８を配置してもよい。

上記昇圧用変圧器１６は、鉄心２９，３１がそれぞれ挿通された一次コイル３２及び二次コイル３３を備えている。昇圧用変圧器１６の一次コイル３２の一端（一次側の一方）が中間変圧器１４の二次コイル２３の一端とダイレクトに電気的に接続されるとともに、昇圧用変圧器１６の一次コイル３２の他端（一次側の他方）が中間変圧器１４の二次コイル２３の他端とダイレクトに電気的に接続される。また、二次コイル３３の一端（二次側の一方）が抵抗器（抵抗）３４を介して上述のラック６に電気的に接続されているとともに、二次コイル３３の他端３３ａ（二次側の他方）が絶縁物質によって覆われることにより、絶縁封鎖（絶縁処理）されている。

ちなみに、この昇圧用変圧器１６は、具体的には、一次側の電圧を大きく昇圧して、二次側に印加するように構成されている。この他、抵抗器３４は、昇圧用変圧器１６の二次側に漏れ電流が流れることを極力防止し、その値を適正値に保持する部材として機能している。

また、調整用変圧器１３の一次コイル１７の他端と、中間変圧器１４の一次コイル２２の他端と、昇圧用変圧器１６の一次コイル３２の他端とは、短絡回路３６によって短絡され、電気的に接地されている。言換えると、短絡回路３６は、調整用変圧器１３の一次コイル１７の他端と、二次コイル１８の他端とを短絡させて電気的に接続するとともに、中間変圧器１４の一次コイル２２の他端と、二次コイル２３の他端とを短絡させて電気的に接続させる他、この短絡回路３６は交流電源１２のアースＧ側に直接接続されている。

次に、図３に基づき中間変圧器の構成について詳述する。
図３は、中間変圧器の構成を示す部分断面図である。同図に示す中間変圧器１４は、同一軸心となる一次コイル２２側の鉄心（一次側鉄心）２４と、二次コイル２３側の鉄心（二次側鉄心）２６とが別体成形され、一次側鉄心２４を含む一次コイル２２と、二次側鉄心２６を含む二次コイル２３とは、両者の間に介挿されたボックス状の絶縁体３７によって、絶縁されている。そして、これらの一対のコイル２２，２３及び鉄心２４，２６並びにボックス状の絶縁体３７は、方形状の枠フレーム３８内に取付支持されている。

これに加えて、上述の絶縁体３７内には、中心が上記鉄心の軸心上に位置する円盤状の調整用鉄心３９を複数収容保持可能であって、この調整用鉄心３９の数を調整することによって、中間変圧器１４の変圧比も変更可能である。

以上により、中間変圧器１４の一次側と、二次側が絶縁されるため、対象物Ｗ側であるラック６と、解凍室１の内壁２ａとの間に形成されるコンデンサＣと、上記３つの変圧器１３，１４，１６の何れかによって、閉じた回路であるＬＣ共振回路が生成されることが抑制され、逆に該コンデンサＣが静電容量によって、対象物Ｗをより安定的に解凍可能になる。

該構成の解凍装置によれば、冷却機４により解凍室１を−５〜０℃程度の低温に保持した状態で、５００〜１５００Ｖ程度の交流電圧を対象物に印加することにより、冷凍状態の対象物Ｗを、高鮮度に維持したまま、低エネルギーで、迅速且つ効率的に、解凍可能である。

また、この際、前述した調整用変圧器１３によって対象物Ｗに印加する交流電圧の実行値を容易に変更可能であるため、様々な種類の生鮮食品等を、効率的に解凍することが可能になり、汎用性が高い。

１ 解凍室
２ａ 内壁
４ 冷却機
４ａ 送風ファン
７ 電圧印加装置（電源装置）
６ ラック
９ 載置棚（金網）
１２ 交流電源（電源）
１３ 調整用変圧器
１６ 昇圧用変圧器
２７ ヒューズ（防止手段，過電流防止手段）
２８ ノイズフィルタ
３４ 抵抗器（抵抗）
３６ 短絡回路
Ｗ 対象物

Claims (7)

1. 冷凍された対象物（Ｗ）に交流電圧を印加する電圧印加装置（７）を備え、電圧印加装置（７）には、電源（１２）からの交流電圧を昇圧する昇圧用変圧器（１６）が設けられ、昇圧用変圧器（１６）の二次側の一方を絶縁処理するとともに他方を抵抗（３４）を介して対象物（Ｗ）側に電気的に接続し、前記電圧印加装置（７）による上記対象物（Ｗ）への電圧印加によって対象物（Ｗ）の解凍処理を行う解凍装置であって、対象物（Ｗ）を収容する解凍室（１）を形成し、解凍室（１）の内壁（２ａ）を電気的に接地させ、変圧比を変更可能な調整用変圧器（１３）を、電圧印加装置（７）における昇圧用変圧器（１６）と電源（１２）との間に配置し、調整用変圧器（１３）の二次側に所定以上の大きさの電流が流れることを防止する防止手段（２７）を設けた解凍装置。
2. 防止手段（２７）が、ヒューズからなる請求項１に記載の解凍装置。
3. 調整用変圧器（１３）の二次側の一方に前記防止手段（２７）を設け、調整用変圧器（１３）の二次側の他方を、短絡回路（３６）によって一次側に短絡させてなる請求項１又は２の何れかに記載の解凍装置。
4. 調整用変圧器（１３）の二次側の一方と他方との間にノイズフィルタ（２８）を設けた請求項１乃至３の何れかに記載の解凍装置。
5. 解凍室（１）に対象物（Ｗ）を保持するラック（６）を設け、ラック（６）を通電可能な部材で構成するとともに解凍室（１）の内壁（２ａ）に対して絶縁し、該ラック（６）に、抵抗（３４）を介して、昇圧用変圧器（１６）の二次側の前記他方を電気的に接続してなる請求項１乃至４の何れかに記載の解凍装置。
6. 解凍室（１）を冷却する冷却機（４）を解凍室（１）の天井側に設け、冷却機（４）が、冷却した空気を下方側の送る送風ファン（４ａ）を備え、ラック（６）には、自身の上下方向の通気性を確保する通気手段を設けた請求項５に記載の解凍装置。
7. ラック（６）には、対象物（Ｗ）を載置して保持する載置棚（９）を上下に複数設け、載置棚（９）を通気性を有する網状部材によって形成することにより、前記通気手段を構成した請求項６に記載の解凍装置。

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