JP2023155924A

JP2023155924A - 熱交換器

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Publication number: JP2023155924A
Application number: JP2022065443A
Authority: JP
Inventors: 貴志山崎; Takashi Yamazaki
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-04-12
Filing date: 2022-04-12
Publication date: 2023-10-24
Anticipated expiration: 2042-04-12
Also published as: JP7113158B1

Abstract

【課題】食品や生活用品の熱交換を素早く行うのに好適な熱交換器を提供する。【解決手段】熱交換対象物またはアタッチメント５を挿入する挿入孔２があり、挿入孔２以外の表面積は挿入孔２の表面積の１．５倍以上とした、金属製の伝熱放熱部１とする。または、前記伝熱放熱部１と、前記伝熱放熱部１周囲に気流を発生させるファン３、で構成する熱交換器とする。または、前記伝熱放熱部１と前記ファン３に、前記伝熱放熱部１と前記ファン３を包み込み、ファン３が発生させる気流の吸気口６と排気口７があり、熱交換対象物やアタッチメント５を挿入孔２に出し入れできる開口部がある、ケース４を追加した、熱交換器とする。【選択図】図３

Description

本発明は、食品や生活用品の熱交換を素早く行うのに好適な熱交換器に関する。

従来、食品や生活用品を冷却する方法としては、冷却対象物を冷蔵庫や冷凍庫にそのまま入れる方法が一般的であり、また、冷たすぎたり熱すぎたりするものを室温などの周囲環境温度に近づける方法としては、対象物を室内等の周囲環境にそのまま置いておく方法が一般的である。

特許文献１には、各種の被解凍物を効率的に解凍することができる解凍プレートが開示されている。

実登３０５４４１２号公報

冷蔵庫や冷凍庫に熱交換対象物をそのまま入れる方法や、室内等に熱交換対象物をそのまま置いておく方法では、熱交換対象物と周囲環境との熱交換の多くは、熱交換対象物表面における自然対流熱伝達により行われる。このため、前記方法よりも素早く熱交換を行うためには、熱交換対象物の表面積を増大することと、強制対流熱伝達とすることが効果的である。

特許文献１には、各種の被解凍物を効率的に解凍することができる解凍プレートが開示されている。この解凍プレートは、熱伝導率の高さと表面積の大きさで、被解凍物と周囲環境との熱交換効率を高めるものであるが、解凍プレートが平面状であるため、被解凍物は１面でしか解凍プレートに接触することができない。また、解凍プレートと周囲環境の熱交換は自然対流熱伝達によるものとなっている。

本発明は、食品や生活用品等の冷却や、それらを周囲環境温度に近づけることを、素早く行うことができるようにするため、熱交換対象物の見かけ上の表面積を増大させたり、ファンによる強制対流熱伝達を行って、熱交換効率を増大させる、熱交換器を提供するものである。

熱交換対象物またはアタッチメント５を挿入する挿入孔２があり、挿入孔２以外の表面積は挿入孔２の表面積の１．５倍以上とした、金属製の伝熱放熱部１とする。または、前記伝熱放熱部１と、前記伝熱放熱部１周囲に気流を発生させるファン３、で構成する熱交換器とする。または、前記伝熱放熱部１と前記ファン３に、前記伝熱放熱部１と前記ファン３を包み込み、ファン３が発生させる気流の吸気口６と排気口７があり、熱交換対象物やアタッチメント５を挿入孔２に出し入れできる開口部がある、ケース４を追加した、熱交換器とする。また、前記排気口７に、気流方向を変化させることができるフィン８やノズル９を設けても良い。

伝熱放熱部１の材質である金属の熱伝導率は一般的に大きいため、挿入孔２へ挿入した熱交換対象物の熱は効率よく伝熱放熱部１へ移動する。また、伝熱放熱部１の挿入孔２以外の表面積は挿入孔２の表面積より大きいため、挿入孔２へ挿入した熱交換対象物の見かけ上の表面積を増大させることができるので、熱交換効率を増大させることができる。

また、伝熱放熱部１の周囲に気流を発生させるファン３を設けることで、伝熱放熱部１と周囲環境との熱交換が強制対流熱交換によるものとなるため、より効率的な熱交換を行うことができる。

さらに、ケース４には、ファン３で発生させた気流を、伝熱放熱部１周囲に効率よく流す効果があり、強制対流熱伝達の効率を高めることができるため、より効率的な熱交換を行うことができる。

例えば、冷凍状態の熱交換対象物を挿入孔２に挿入した状態で、ケース４を設けた本器を常温室内で使用した場合、室温よりも冷却された気流が排気口７から出る。フィン８やノズル９には、排気口７から出る気流の方向を変化させる効果があるため、本器は冷風機としても使用することができる。

本器では、熱交換対象物をそのまま挿入孔２に挿入する使用方法のほか、挿入孔２に挿入できるように製作した、各種形状のアタッチメント５を使用することで、各種形状の熱交換対象物に対応した使用方法とすることができる。

請求項１に係る実施例１の斜視図である。請求項２に係る実施例２の分解斜視図である。請求項３に係る実施例３の部分カットモデルの斜視図である。請求項４に係る、実施例４の斜視図（ａ）、および実施例５の分解斜視図（ｂ）である。各種アタッチメント５の斜視図である。（ａ）は缶飲料用アタッチメント。（ｂ）は製氷皿アタッチメント。（ｃ）は落とし蓋アタッチメント。（ｄ）は汁物容器アタッチメント。（ｅ）はアイスキャンディ製造用アタッチメント。

図１に、請求項１に係る実施例１を示す。実施例１において、挿入孔２は、熱交換対象物である缶飲料の缶が容易に出し入れできる範囲でできるだけ缶に密着する大きさ・形状としており、これにより、缶飲料と伝熱放熱部１との間における熱交換の効率を高めている。

図２に、請求項２に係る実施例２を示す。実施例２において、挿入孔２は、各種アタッチメント５が容易に出し入れできる範囲でできるだけ各種アタッチメント５に密着する大きさ・形状としており、これにより、各種アタッチメント５と伝熱放熱部１との間における熱交換の効率を高めている。また、伝熱放熱部１の下部にファン３を接続している。

図３に、請求項３に係る実施例３を示す。実施例３において、ケース４は、伝熱放熱部１と、伝熱放熱部１の側面に配置したファン３を取り囲むように配置している。また、ケース４には、ファン３の背面に吸気口６を設け、ファン３を配置した反対側の側面に排気口７を設けている。

図４に、請求項４に係る実施例４および実施例５を示す。実施例４では、前記実施例３における排気口７にフィン８を設置している。実施例５では、請求項３に係る実施例の排気口７に、取り外しが容易なノズル９を設置している。

本器は、図５（ａ）～（ｅ）に示すアタッチメント５を挿入孔２に挿入することで様々な用途に特化した利用ができる。これらのアタッチメント５の主材質は、伝熱放熱部１と同様に金属である。図５（ａ）は缶飲料用アタッチメントで、缶飲料を挿入する缶挿入孔がある。図５（ｂ）は製氷皿アタッチメントであり、氷を製造するために使用する。図５（ｃ）は落とし蓋アタッチメントであり、熱交換対象物の上面からも熱交換するために使用する。特に、食品保存袋などに入れた液体状の熱交換対象物の場合には、熱交換対象物の上面に密着させることができるため効果的である。図５（ｄ）は汁物容器アタッチメントであり、カレーや汁物の粗熱取りや冷却に使用し、落とし蓋アタッチメントと併用することで、湯気による周囲環境への悪影響を低減できる。図５（ｅ）はアイスキャンディ製造用アタッチメントであり、アイスキャンディを製造するために使用する。これらのアタッチメント以外にも、弁当の粗熱を取りやすくするため、そのまま弁当箱として使用できるアタッチメントなども考えられ、本器はアイデア次第で様々な用途に利用できる。

図１～図５に示した、実施例１～実施例５および各種アタッチメント５は、本発明の実施例に過ぎず、伝熱放熱部１の形状、挿入孔２の形状、ファン３の配置位置や形状、ケース４の形状、各種アタッチメント５の形状、吸気口６や排気口７やフィン８やノズル９の個数や配置位置や形状、等を限定するものではない。

伝熱放熱部１の材質は、熱伝導率が大きく、比較的安価な材質であるアルミや銅を想定するが、耐食性を重視したステンレスや、コスト度外視で大きい熱伝導率を求めた銀、などの他の材質を排除するものではない。

本器は、熱交換対象物を急速に冷却するために、冷凍庫内や冷蔵庫内で使用することが多いと考えられることから、本器を冷凍庫内や冷蔵庫内に着脱できるように組み込むことは利便性向上に有効である。

本器を冷凍庫内で使用する場合、冷却効果が高いため、熱交換対象物が不意に凍結することがあることから、本器にタイマー表示や警告音発生装置を組み込むことも利便性向上に有効である。

１伝熱放熱部
２挿入孔
３ファン
４ケース
５アタッチメント
６吸気口
７排気口
８フィン
９ノズル

本願発明に係る実施例１の斜視図である。請求項１に係る実施例２の分解斜視図である。請求項２に係る実施例３の部分カットモデルの斜視図である。本願発明に係る、実施例４の斜視図（ａ）、および実施例５の分解斜視図（ｂ）である。各種アタッチメント５の斜視図である。（ａ）は缶飲料用アタッチメント。（ｂ）は製氷皿アタッチメント。（ｃ）は落とし蓋アタッチメント。（ｄ）は汁物容器アタッチメント。（ｅ）はアイスキャンディ製造用アタッチメント。

図１に、本願発明に係る実施例１を示す。実施例１において、挿入孔２は、熱交換対象物である缶飲料の缶が容易に出し入れできる範囲でできるだけ缶に密着する大きさ・形状としており、これにより、缶飲料と伝熱放熱部１との間における熱交換の効率を高めている。

図２に、請求項１に係る実施例２を示す。実施例２において、挿入孔２は、各種アタッチメント５が容易に出し入れできる範囲でできるだけ各種アタッチメント５に密着する大きさ・形状としており、これにより、各種アタッチメント５と伝熱放熱部１との間における熱交換の効率を高めている。また、伝熱放熱部１の下部にファン３を接続している。

図３に、請求項２に係る実施例３を示す。実施例３において、ケース４は、伝熱放熱部１と、伝熱放熱部１の側面に配置したファン３を取り囲むように配置している。また、ケース４には、ファン３の背面に吸気口６を設け、ファン３を配置した反対側の側面に排気口７を設けている。

図４に、本願発明に係る実施例４および実施例５を示す。実施例４では、前記実施例３における排気口７にフィン８を設置している。実施例５では、請求項２に係る実施例の排気口７に、取り外しが容易なノズル９を設置している。

Claims

熱交換対象物またはアタッチメント（５）を挿入する挿入孔（２）があり、挿入孔（２）以外の表面積は挿入孔（２）の表面積の１．５倍以上とした、金属製の伝熱放熱部（１）である、熱交換器。
請求項１に示す伝熱放熱部（１）と、伝熱放熱部（１）周囲に気流を発生させるファン（３）、で構成する熱交換器。
請求項２に示す熱交換器を包み込み、ファン（３）が発生させる気流の吸気口（６）と排気口（７）があり、熱交換対象物やアタッチメント（５）を挿入孔（２）に出し入れできる開口部がある、ケース（４）を追加した、請求項２に示す熱交換器。
請求項３に示すケース（４）の排気口（７）に、排気される気流の方向を変化させる、フィン（８）またはノズル（９）を設置した、請求項３に示す熱交換器。