JP5320633B1

JP5320633B1 - 解凍装置

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Publication number: JP5320633B1
Application number: JP2012249489A
Authority: JP
Inventors: 一就二宮
Original assignee: RYOHO FREEZE-SYSTEMS CORPORATION
Current assignee: RYOHO FREEZE-SYSTEMS CORPORATION
Priority date: 2012-11-13
Filing date: 2012-11-13
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2032-11-13
Also published as: JP2014096998A; CN103798914B; KR101435024B1; CN103798914A; KR20140061211A

Abstract

【課題】被解凍物に応じて蒸気の排気量を容易に調節することができる解凍装置を提供すること。
【解決手段】解凍装置１０は、内部に解凍室１２を有するキャビネット１１と、解凍室１２に供給して被解凍物を解凍する蒸気を生成する蒸気生成機構２０と、解凍室１２に供給された蒸気を外部へ排出する排気機構４０とを備える。排気機構４０は、一端が解凍室１２に連通し他端が解凍室１２の外部に連通する円筒部材４６と、外周部が円筒部材４６の内面と螺合することで該円筒部材４６の内部に取り付けられ、蒸気を螺旋状に流す螺旋状板部材４７とを備えている。
【選択図】図６

Description

本発明は、水蒸気の潜熱によって解凍を行う解凍装置に関する。

従来より、例えば特許文献１に開示されるように、水蒸気の潜熱を利用して被解凍物を解凍する解凍装置が知られている。この種の解凍装置では、水がヒータによって加熱されて水蒸気なり解凍室に供給され、その供給された水蒸気が凝縮する。この水蒸気の凝縮に伴う潜熱によって、被解凍物が解凍される。また、上記解凍装置には、解凍室に供給された水蒸気を外部へ排出するための排気口が設けられている。

特開平８−３８１３４号公報

ところで、解凍装置では、被解凍物の種類によって品質を保つための適切な解凍温度（解凍室内の温度）が異なる。一方、解凍装置では、排気口から排出する水蒸気の量によって、解凍室内の温度が変化する。したがって、被解凍物の種類によって解凍室内の温度を適切にするためには、水蒸気の排気量を適切に調節することが重要である。ところが、被解凍物に応じて水蒸気の排気量を調節するのは容易ではなく、経験豊富な熟練者でないとできないという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被解凍物に応じて水蒸気（蒸気）の排気量を容易に調節することができる解凍装置を提供することにある。

第１の発明は、内部に解凍室を有するキャビネットと、前記解凍室に供給して被解凍物を解凍する蒸気を生成する蒸気生成機構と、前記解凍室に供給された蒸気を外部へ排出する排気機構とを備えた解凍装置を対象としている。そして、前記排気機構は、一端が前記解凍室に連通し他端が前記解凍室の外部に連通する第１円筒部材と、外周部が前記第１円筒部材の内面と螺合することで前記第１円筒部材の内部に取り付けられ、蒸気を螺旋状に流す螺旋状板部材とを備えている。

前記第１の発明では、蒸気生成機構から解凍室に供給された蒸気（以下、水蒸気とも言う。）が凝縮し、その凝縮に伴う潜熱によって被解凍物が解凍される。一方、解凍室の圧力は外部の圧力よりも高いため、その圧力差によって解凍室内の蒸気の一部が排気機構を通じて自然排気される。具体的に、排気機構では、第１円筒部材に流入した蒸気が螺旋状板部材によって螺旋状に流れた後、第１円筒部材から外部へ排出される。つまり、第１円筒部材では、螺旋状板部材によって蒸気の通路断面積が減少するため、蒸気の流通抵抗が増大する。したがって、流通抵抗が増大した分だけ、第１円筒部材から排出される蒸気の量が制限される。

図６に示す螺旋状板部材のピッチＰａ（即ち、螺旋状板部材と第１円筒部材とが螺合するピッチ）が大きくなるほど、螺旋状板部材における蒸気の通路断面積は増加するので、上述した蒸気の流通抵抗は減少する。そして、流通抵抗が減少するほど、第１円筒部材を通じて排出される蒸気の量が増加する。このため、ピッチＰａの異なる複数の螺旋状板部材を用意しておき、それらを付け替えることで蒸気の排気量を変化させる（調節する）ことができる。また、螺旋状板部材は、第１円筒部材に螺合によって取り付けているので、容易に付け替えることができる。そうすると、予め被解凍物の種類に応じて用いる螺旋状板部材を決めておけば、その螺旋状板部材を付け替えるだけで、蒸気の排気量を被解凍物の種類に応じた適切な排気量に容易に調節することができる。

第２の発明は、前記第１の発明において、前記排気機構が、球状の凹面を有する椀状部材と、一端が切欠き部を有すると共に前記椀状部材の凹面に接し、他端が前記第１円筒部材の他端と接続される第２円筒部材とを備えている。

前記第２の発明では、第１円筒部材を流れた蒸気が第２円筒部材の切欠き部から流出する。第２円筒部材の切欠き部から流出した蒸気は、椀状部材の凹面に沿って流れて、第１円筒部材における蒸気の流れ方向とは略反対方向へ向かって吹き出す。つまり、本発明の排気機構では、第１円筒部材の一端側である解凍室側に向かって蒸気が排出される。そのため、本発明では、解凍装置の周囲において比較的高温の蒸気が吹き出すことの影響を軽減することができる。

第３の発明は、前記第２の発明において、前記第１円筒部材の他端には、切欠き部が形成されている。一方、前記第１円筒部材の他端と前記第２円筒部材とは、互いの切欠き部同士が重なり且つ該切欠き部同士の重なり度合いが変化するように、相対的に回転可能に嵌り合っている。

前記第３の発明では、第１円筒部材を流れた蒸気が、互いに重なった２つの切欠き部によって形成される開口から流出する。この流出した蒸気は、前記第２の発明と同様、椀状部材の凹面に沿って流れる。ここで、第１円筒部材と第２円筒部材とを相対的に回転させると（例えば、第１円筒部材に対して第２円筒部材を回転させると）、２つの切欠き部の重なり度合いが変化して、その２つの切欠き部によって形成される開口の面積が変化する。かかる開口の面積が変化すると、該開口から流出する蒸気の量が変化する。つまり、開口の面積が小さくなると蒸気の流出量が減少し、開口の面積が大きくなると蒸気の流出量が増加する。したがって、本発明に係る排気機構では、第１円筒部材と第２円筒部材とを相対的に回転させることによっても、蒸気の排気量を調節することが可能である。このことから、本発明に係る排気機構では、大幅な排気量の調節は上述した螺旋状板部材を付け替えることによって行い、排気量の微調整は第１円筒部材と第２円筒部材とを相対的に回転させることによって行うことができる。このため、排気量の調節を高精度に且つ容易に行うことが可能となる。

第４の発明は、前記第１乃至第３の何れか１の発明において、前記第１円筒部材は、その一端が前記解凍室の上部に連通し且つ軸心が上下方向に延びるように配置されている。

蒸気は空気よりも密度が小さいため上昇する性質がある。この第４の発明では、第１円筒部材が上下方向に延びて解凍室の上部に連通しているため、蒸気の上昇する性質を利用して、解凍室内の蒸気を第１円筒部材にスムーズに流入させて排出することができる。そのため、本発明では、蒸気の排気を効果的に行うことができ、排気効率を高めることができる。排気効率が高くなることから、同等の排気量を確保するに当たって排気機構の大きさを小型にすることができる。

以上説明したように、本発明によれば、排気機構が、一端が解凍室に連通し他端が解凍室の外部に連通する第１円筒部材と、外周部が第１円筒部材の内面と螺合することで該第１円筒部材の内部に取り付けられ、蒸気を螺旋状に流す螺旋状板部材とを備えるようにした。このため、ピッチの異なる複数の螺旋状板部材を用意しておき、それらを付け替えることで蒸気の排気量を変化させる（調節する）ことができる。また、螺旋状板部材は、第１円筒部材に螺合によって取り付けているので、容易に付け替えることができる。そうすると、予め被解凍物の種類に応じて用いる螺旋状板部材を決めておけば、その螺旋状板部材を付け替えるだけで、被解凍物の種類に応じて蒸気の排気量を容易に調節することが可能である。

図１は、実施形態に係る解凍装置の構成を示す斜視図である。図２は、実施形態に係る解凍装置の構成を一部開放して示す斜視図である。図３は、実施形態に係る排気機構の一部の構成を示す斜視図である。図４は、実施形態に係る排気機構の一部の構成を示す斜視図である。図５は、実施形態に係る排気機構の一部の構成を示す斜視図である。図６は、実施形態に係る排気機構の一部の構成を示す側面図である。図７は、実施形態に係る排気機構の一部の構成を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

図１および図２に示すように、本実施形態の解凍装置１０は、蒸気（以下、水蒸気とも言う。）の潜熱で被解凍物を解凍するものである。解凍装置１０は、内部に解凍室１２を有する略矩形状のキャビネット１１と、蒸気生成機構２０とを備えている。

解凍室１２はキャビネット１１の概ね上半部に形成され、キャビネット１１の下半部は蒸気生成室１４となっている。キャビネット１１の上半部において、解凍室１２の右側には操作ボックス１３が配設されている。操作ボックス１３は、解凍室１２内の温度や湿度を調節したり、解凍室１２に供給する蒸気の温度を調節する等の制御を行うものである。解凍室１２と操作ボックス１３とは隣接しているが、当然ながら両者の間は遮蔽されている。

蒸気生成機構２０は、キャビネット１１の蒸気生成室１４に収容されている（図２参照）。蒸気生成機構２０は、給水タンク２１と加熱タンク２２を有し、解凍室１２に供給して被解凍物を解凍する蒸気を生成するものである。蒸気生成機構２０では、給水タンク２１の水が加熱タンク２２に適宜供給される。加熱タンク２２では、供給された水が加熱されて蒸気となる。

解凍室１２の奥側（後側）には、蒸気チャンバー３０が設けられている。また、解凍室１２の手前側（前側）には、外気導入口１５が設けられている。蒸気チャンバー３０には、循環ファン３１と蒸気吹出口３２が設けられている。蒸気チャンバー３０では、循環ファン３１が駆動すると、外気（外部の空気）が外気導入口１５から導入され、加熱タンク２２で生成された蒸気と合流した後、蒸気吹出口３２から解凍室１２に供給される。蒸気吹出口３２は、解凍室１２において奥側から手前側へ向かって蒸気が吹き出すように構成されている。そして、蒸気吹出口３２から解凍室１２に吹き出した蒸気は、解凍室１２の手前側まで流れた後、外気導入口１５から導入された外気と合流して再び蒸気吹出口３２から解凍室１２に供給される。つまり、蒸気チャンバー３０は、解凍室１２内に供給された蒸気を、新たに取り込んだ外気と新たに生成した蒸気とを混合させて、再び解凍室１２に供給する蒸気の循環動作を行っている。

解凍室１２では、蒸気チャンバー３０から供給された蒸気が凝縮し、その凝縮に伴う潜熱によって被解凍物が解凍される。なお、図示しないが、解凍室１２では被解凍物がトレーに載置されている。

〈排気機構の構成および排気動作〉
本実施形態の解凍装置１０は、解凍室１２内の蒸気を外部へ排出する排気機構４０を備えている。解凍装置１０では、被解凍物の種類によって品質を保つための適切な解凍温度（解凍室１２内の温度）が異なる。一方、解凍装置１０では、解凍室１２内から排出する蒸気の量によって、解凍室１２内の温度が変化する。したがって、解凍室１２内の温度を被解凍物の種類に応じて適切な温度に保持するためには、蒸気の排気量を適切に調節する必要がある。

本実施形態の排気機構４０は、キャビネット１１の天板に設けられている（図１参照）。排気機構４０は、図３〜図７にも示すように、下部排気部４１と中間排気部４５と上部排気部５１とで構成されている。これらは、下から上へ向かって、下部排気部４１、中間排気部４５および上部排気部５１の順に設けられている。

下部排気部４１は、排気機構４０の下端側に位置する。図２および図３に示すように、下部排気部４１は円板部材４２と円筒部材４３を有している。円板部材４２は、中央部分に２つの開口部４２ａが形成されている。開口部４２ａは、略扇状に形成されている。なお、上述した開口部４２ａの数量および形状は単なる一例であり、これに限るものではない。円筒部材４３は、長さが比較的短く形成されており、円板部材４２に立設する状態で該円板部材４２に固定されている。円筒部材４３は、円板部材４２において開口部４２ａを囲むように固定されている。この下部排気部４１は、円筒部材４３の内部と解凍室１２内の上部とが円板部材４２の開口部４２ａを介して連通するように、キャビネット１１の天板に固定されている。この構成により、解凍室１２の蒸気が開口部４２ａを通じて円筒部材４３に流入する。

中間排気部４５は、上述した下部排気部４１の上側に接続されている。図４〜図６に示すように、中間排気部４５は円筒部材４６と螺旋状板部材４７を有している。円筒部材４６は、一端（流入端）が下部排気部４１の円筒部材４３に嵌め込まれており、該円筒部材４３から蒸気が流入する。つまり、中間排気部４５の円筒部材４６は、その一端が解凍室１２の上部に連通し且つ軸心が上下方向に延びるように配置されている。円筒部材４６の他端（流出端）には、複数（本実施形態では、４つ）の切欠き部４６ａが周方向に等間隔で形成されている。各切欠き部４６ａは、矩形状に形成されている。なお、上述した切欠き部４６ａの数量および形状は単なる一例であり、これに限るものではない。また、中間排気部４５の円筒部材４６は、下部排気部４１の円筒部材４３よりも長く形成されている。

螺旋状板部材４７は、一定幅の板部材が螺旋状に形成されたものである。螺旋状板部材４７は、円筒部材４６の内部に取り付けられる。螺旋状板部材４７は、その軸心が円筒部材４６の軸心と一致する状態で取り付けられる。具体的に、円筒部材４６の内面には雌ネジ部４６ｂが形成され、螺旋状板部材４７の外周面には円筒部材４６の雌ネジ部４６ｂと螺合する雄ネジ部４７ａが形成されている。つまり、螺旋状板部材４７は、外周部が円筒部材４６の内面と螺合することで該円筒部材４６の内部に取り付けられる。螺旋状板部材４７の雄ネジ部４７ａのピッチＰａ（図６参照）は、円筒部材４６の雌ネジ部４６ｂのピッチの整数倍となっている。

中間排気部４５では、下部排気部４１から円筒部材４６に流入した蒸気が螺旋状板部材４７によって螺旋状に流れる。円筒部材４６の内部では、螺旋状板部材４７によって蒸気の通路断面積が減少するので、蒸気の流通抵抗が増大する。これにより、円筒部材４６を通過する蒸気の流量は、螺旋状板部材４７を設けない場合に比べて減少する。つまり、螺旋状板部材４７は、円筒部材４６において蒸気の流れを妨げる蒸気流れの抵抗部材を構成している。

上部排気部５１は、上述した中間排気部４５の上側に接続されている。図４および図７に示すように、上部排気部５１は椀状部材５２と円筒部材５３を有している。椀状部材５２は、内面５２ａが球状の凹面となっており、外面（図示省略）も球状の面となっている。円筒部材５３は、中間排気部４５の円筒部材４６よりも短く形成されている。円筒部材５３は、一端（流入端）が中間排気部４５の円筒部材４６の他端（流出端）に嵌め込まれており、該円筒部材４６から蒸気が流入する。円筒部材５３の他端（流出端）には、複数（本実施形態では、４つ）の切欠き部５３ａが周方向に等間隔で形成されている。各切欠き部５３ａは、矩形状に形成されている。なお、この切欠き部５３ａの数量および形状は単なる一例であり、これに限るものではない。また、円筒部材５３の他端（流出端）は、椀状部材５２の内面５２ａに接して固定されている。

中間排気部４５の円筒部材４６の他端と上部排気部５１の円筒部材５３とは、互いの切欠き部４６ａ，５３ａ同士が重なり且つ該切欠き部４６ａ，５３ａ同士の重なり度合いが変化するように、相対的に回転可能に嵌り合っている。上部排気部５１においては、互いに重なった円筒部材４６，５３の切欠き部４６ａ，５３ａによって開口５４が形成される。したがって、上部排気部５１においては、中間排気部４５から円筒部材５３に流入した蒸気は上述した開口５４から流出し、その後、椀状部材５２の内面５２ａに沿って流れて外部へ排出される。

なお、本実施形態の排気機構４０において、中間排気部４５の円筒部材４６は本発明に係る第１円筒部材を構成し、上部排気部５１の円筒部材５３は本発明に係る第２円筒部材を構成している。

本実施形態の排気機構４０によれば、図６に示す螺旋状板部材４７の雄ネジ部４７ａのピッチＰａが大きくなるほど、螺旋状板部材４７における蒸気の通路断面積は増加するので、上述した蒸気の流通抵抗は減少する。そして、流通抵抗が減少するほど、中間排気部４５の円筒部材４６を通じて排出される蒸気の量が増加する。このため、ピッチＰａの異なる複数の螺旋状板部材４７を用意しておき、それらを付け替えることで蒸気の排気量を変化させる（調節する）ことができる。また、螺旋状板部材４７は、円筒部材４６に螺合によって取り付けているので、容易に付け替えることができる。

したがって、本実施形態の排気機構４０では、円筒部材４６と該円筒部材４６の内部に螺合させて取り付ける螺旋状板部材４７とを設けることにより、予め被解凍物の種類に応じて用いる螺旋状板部材４７を決めておけば、その螺旋状板部材４７を付け替えるだけで、蒸気の排気量を被解凍物の種類に応じた適切な排気量に容易に調節することが可能である。

上部排気部５１では、中間排気部４５の円筒部材４６から流入した蒸気が、互いに重なる切欠き部４６ａ，５３ａ同士で形成される開口５４から流出する。この開口５４から流出した蒸気は、椀状部材５２の内面５２ａに沿って流れて、下部排気部４１および中間排気部４５における蒸気の流れ方向（即ち、下から上へ向かう方向）とは略反対方向（上から下へ向かう方向）へ吹き出す。つまり、本実施形態の排気機構４０では、解凍室１２側に向かって蒸気が排出される。そのため、解凍装置１０の周囲において比較的高温の蒸気が吹き出すことの影響を軽減することができる。

また、本実施形態の排気機構４０では、例えば中間排気部４５の円筒部材４６に対して上部排気部５１を回転させると、互いに重なる切欠き部４６ａ，５３ａの重なり度合いが変化して、その切欠き部４６ａ，５３ａによって形成される開口５４の面積が変化する。かかる開口５４の面積が変化すると、該開口５４から流出する蒸気の量が変化する。つまり、開口５４の面積が小さくなると蒸気の流出量が減少し、開口５４の面積が大きくなると蒸気の流出量が増加する。したがって、本実施形態の排気機構４０では、上部排気部５１を回転させることによっても、蒸気の排気量を調節することが可能となる。このことから、排気機構４０では、大幅な排気量の調節は上述した螺旋状板部材４７を付け替えることによって行い、排気量の微調整は上部排気部５１を回転させることによって行うことができる。このため、排気量の調節を高精度に且つ容易に行うことが可能となる。なお、本実施形態では、上部排気部５１に対して中間排気部４５を回転させることによっても同様の排気量の調節が可能である。

また、本実施形態では、排気機構４０をキャビネット１１の天板に設けて解凍室１２の上部に連通させるように配設するようにしている。そのため、蒸気の上昇する性質を利用して、解凍室１２内の蒸気を排気機構４０にスムーズに流入させて排出することができる。したがって、本実施形態によれば、蒸気の排気を効果的に行うことができ、排気効率を高めることができる。排気効率が高くなることから、同等の排気量を確保するに当たって排気機構４０の大きさを小型にすることが可能となる。

なお、本実施形態の排気機構４０では、下部排気部４１を省略して、解凍室１２内の蒸気が直接中間排気部４５に流入するようにしてもよいし、上部排気部５１を省略して、中間排気部４５から蒸気を直接外部に排出するようにしてもよいし、下部排気部４１および上部排気部５１の両方を省略するようにしてもよい。

また、本実施形態では、排気機構４０をキャビネット１１の天板以外の箇所に設けるようにしてもよい。

以上説明したように、本発明は、水蒸気の潜熱を利用して解凍を行う解凍装置について有用である。

１０解凍装置
１１キャビネット
１２解凍室
２０蒸気生成機構
４０排気機構
４６円筒部材（第１円筒部材）
４６ａ切欠き部
４７螺旋状板部材
５２椀状部材
５２ａ内面（凹面）
５３円筒部材（第２円筒部材）
５３ａ切欠き部

Claims

内部に解凍室を有するキャビネットと、前記解凍室に供給して被解凍物を解凍する蒸気を生成する蒸気生成機構と、前記解凍室に供給された蒸気を外部へ排出する排気機構とを備えた解凍装置であって、
前記排気機構は、一端が前記解凍室に連通し他端が前記解凍室の外部に連通する第１円筒部材と、外周部が前記第１円筒部材の内面と螺合することで前記第１円筒部材の内部に取り付けられ、蒸気を螺旋状に流す螺旋状板部材とを備えている
ことを特徴とする解凍装置。
請求項１において、
前記排気機構は、球状の凹面を有する椀状部材と、一端が切欠き部を有すると共に前記椀状部材の凹面に接し、他端が前記第１円筒部材の他端と接続される第２円筒部材とを備えている
ことを特徴とする解凍装置。
請求項２において、
前記第１円筒部材の他端には、切欠き部が形成される一方、
前記第１円筒部材の他端と前記第２円筒部材とは、互いの切欠き部同士が重なり且つ該切欠き部同士の重なり度合いが変化するように、相対的に回転可能に嵌り合っている
ことを特徴とする解凍装置。
請求項１乃至３の何れか１項において、
前記第１円筒部材は、その一端が前記解凍室の上部に連通し且つ軸心が上下方向に延びるように配置されている
ことを特徴とする解凍装置。