JP7679003B2 - 解凍装置 - Google Patents

Description

本願は、蒸気で解凍を行う解凍装置に関する。

従来より、蒸気で被解凍物を解凍する解凍装置が知られている。例えば特許文献１に開示されている解凍装置は、蒸気を放出する放出体を備え、該放出体と解凍室との間で蒸気を循環させることで解凍室の被解凍物を解凍する。

特開平１１－２９００４６号公報

ところで、上述したような解凍装置では、解凍室で発生した水分も蒸気と共に循環し得るため、解凍能力が低下するという問題がある。つまり、解凍室では、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。そのため、循環する蒸気には、蒸気の凝縮によって発生した水分も含まれ得る。そうすると、循環蒸気には、水分が含まれている分だけ、放出体から放出された新たな蒸気が含まれにくくなる。その結果、解凍室に流入する蒸気の量が低下するので、解凍能力が低下してしまう。

本願に開示の技術は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、解凍能力を向上させることにある。

本願に開示の技術は、解凍室と、蒸気の吹出部と、循環流路と、分離機構とを備えている。前記解凍室は、蒸気の流入口および流出口を有し、蒸気で被解凍物を解凍する。前記循環流路は、前記流入口と前記流出口とに接続されると共に、前記吹出部が設けられ、前記吹出部から吹き出した蒸気が前記解凍室の間で循環する。前記分離機構は、前記循環流路において前記流出口から前記吹出部へ向かって流れる蒸気から水分を分離させる。

本願に開示の技術によれば、解凍能力を向上させることができる。

図１は、解凍装置の概略構成を開放して示す正面図である。 図２は、解凍装置の要部を拡大して示す図である。 図３は、その他の実施形態に係る解凍装置の要部を拡大して示す図である。

以下、例示的な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、本願に開示の技術、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。

本実施形態の解凍装置１００は、蒸気の潜熱で被解凍物を解凍するものである。図１は、解凍装置１００の概略構成を開放して示す正面図である。解凍装置１００は、解凍部２と、循環流路３と、ファン４と、蒸気供給機構５と、冷却部６と、分離機構８とを備えている。

具体的に、解凍装置１００は、解凍部２、循環流路３、ファン４、蒸気供給機構５および分離機構８が収容されるキャビネット１を備えている。

キャビネット１は、略矩形体に形成されている。キャビネット１は、水平方向に延びる底板１１および天板１４と、鉛直方向に延びる左側板１２および右側板１３と、図示しない正面板および背面板とを有している。キャビネット１は、その内部空間が仕切板１５によって左右方向に仕切られている。つまり、キャビネット１の内部空間は、仕切板１５によって第１室１６と第２室１７とに仕切られている。第１室１６は、第２室１７よりも大きい。

解凍部２は、第１室１６に収容されている。解凍部２は、略矩形体に形成されている。解凍部２は、水平方向に延びる底板２１および天板２４と、鉛直方向に延びる左側板２２および右側板２３と、図示しない正面板および背面板とを有している。

解凍部２は、複数（本実施形態では、７つ）の解凍室２８を有している。解凍部２は、その内部空間が複数（本実施形態では、６つ）の仕切板２７によって上下方向に７つの空間に仕切られている。この７つの空間のそれぞれが、解凍室２８を構成している。つまり、解凍部２の内部空間は、上下方向に７つの解凍室２８に仕切られている。なお、上述した解凍室２８の数量は、単なる一例であり、１つであってもよいし、７つ以外の複数であってもよい。

複数の解凍室２８のそれぞれは、蒸気の流入口２５および流出口２６を有している。具体的に、解凍部２の左側板２２には、多数の開口が形成されている。この左側板２２の多数の開口が、各解凍室２８の流入口２５となっている。また、解凍部２の右側板２３には、多数の開口が形成されている。この右側板２３の多数の開口が、各解凍室２８の流出口２６となっている。流入口２５は蒸気が水平方向に流入するように構成され、流出口２６は蒸気が水平方向に流出するように構成されている。すなわち、解凍室２８では、蒸気が水平方向（キャビネット１の左右方向）に通過する。各解凍室２８は、通過する蒸気で被解凍物を解凍する。

循環流路３は、解凍室２８の流入口２５と流出口２６とに接続されると共に、後述する吹出部５３が設けられ、吹出部５３から吹き出した蒸気が解凍室２８との間で循環する流路である。循環流路３は、解凍部２と同様、第１室１６に設けられている。

より具体的に、循環流路３は、水平流路３１と、左側の鉛直流路３２と、右側の鉛直流路３３とを有している。水平流路３１は、水平方向に延びる流路であり、キャビネット１の天板１４と解凍部２の天板２４との間に形成されている。左側の鉛直流路３２は、鉛直方向に延びる流路であり、キャビネット１の仕切板１５と解凍部２の左側板２２との間に形成されている。右側の鉛直流路３３は、鉛直方向に延びる流路であり、キャビネット１の右側板１３と解凍部２の右側板２３との間に形成されている。

水平流路３１は、左側の鉛直流路３２と右側の鉛直流路３３とに接続されている。左側の鉛直流路３２は、水平流路３１と解凍室２８の流入口２５とに接続されている。右側の鉛直流路３３は、水平流路３１と解凍室２８の流出口２６とに接続されている。循環流路３では、流出口２６から流出した蒸気が、右側の鉛直流路３３、水平流路３１および左側の鉛直流路３２の順に流れて、流入口２５から解凍室２８に流入する。つまり、左側の鉛直流路３２は、蒸気が鉛直下方へ向かって流れるように構成され、右側の鉛直流路３３は、蒸気が鉛直上方へ向かって流れるように構成されている。こうして、循環流路３において蒸気が循環する。

ファン４は、循環流路３において上述したように蒸気を循環させるものである。ファン４は、右側の鉛直流路３３に設けられている。より具体的に、ファン４は、複数（本実施形態では、２つ）設けられている。２つのファン４は、鉛直方向、すなわち複数の解凍室２８の並び方向に配列されている。ファン４の吸い込み側は、流出口２６と対向しており、ファン４の吹き出し側は、キャビネット１の右側板１３と対向している。ファン４は、回転数が可変に構成されている。

蒸気供給機構５は、蒸気を生成して循環流路３に供給する。具体的に、蒸気供給機構５は、蒸気生成機５１と、供給管５２と、吹出部５３とを有している。

蒸気生成機５１は、蒸気を生成する。蒸気生成機５１は、キャビネット１の第２室１７に収容されている。例えば、蒸気生成機５１は、図示しないが、給水タンクおよび加熱タンクを有する。蒸気生成機５１では、給水タンクから加熱タンクに適宜給水される。そして、加熱タンクでは、給水タンクから供給された水が加熱されることによって蒸気が生成される。

供給管５２は、蒸気生成機５１に接続されている。より具体的に、供給管５２の一端（流入端）は蒸気生成機５１に接続され、供給管５２の他端（流出端）はキャビネット１の第１室１６に位置している。つまり、供給管５２は、仕切板１５を貫通し、第２室１７と第１室１６とに跨って配置されている。

吹出部５３は、供給管５２の他端に接続されている。吹出部５３は、蒸気生成機５１から供給管５２を介して供給された蒸気を吹き出す。吹出部５３は、第１室１６の循環流路３に設けられている。より具体的に、吹出部５３は、水平流路３１と左側の鉛直流路３２との接続部に位置している。このように、蒸気供給機構５では、蒸気生成機５１で生成された蒸気が、循環流路３供給される。

冷却部６は、循環流路３における蒸気を冷却する例えば冷却熱交換器である。例えば、冷却部６は、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷凍装置（図示省略）の一部を構成している。より具体的に、冷却部６は、水平流路３１に設けられている。冷却部６は、吹出部５３よりも上流側（図１において右側）に設けられている。

分離機構８は、循環流路３において流出口２６から吹出部５３へ向かって流れる蒸気から水分を分離させるものである。つまり、分離機構８は、流出口２６から流出した蒸気が吹出部５３に流れるまでに、その蒸気中に含まれる水分を分離する。

具体的に、分離機構８は、蒸気が衝突することによって蒸気中の水分が付着する衝突板８１を有している。衝突板８１は、循環流路３における流出口２６から吹出部５３までの部分に設けられている。より詳しくは、衝突板８１は、右側の鉛直流路３３において前記流出口と対向するように設けられている。さらに、衝突板８１は、鉛直上方へ向かうに従って流出口２６側へ傾いている。

さらに、衝突板８１は、鉛直流路３３において鉛直方向に複数配列されている。複数の衝突板８１は、キャビネット１の右側板１３の内面に取り付けられている。つまり、複数の衝突板８１は、基端側が右側板１３に固定され、先端側が鉛直上方へ向かうに従って右側板１３から離隔するように延びている。そして、ファン４は、流出口２６と衝突板８１との間に設けられている。つまり、ファン４の吹き出し側は、衝突板８１と対向している。

また、解凍装置１００は、複数の風向板７を備えている。複数の風向板７は、左側の鉛直流路３２に設けられている。複数の風向板７は、鉛直方向に配列されている。風向板７は、可変式のものである。風向板７は、回転角度を変更することにより、各解凍室２８に流入する蒸気の量を変更するように構成されている。

また、解凍装置１００は、制御部９を備えている。制御部９は、ファン４の回転数、吹出部５３からの蒸気の吹き出し量、冷却部６の冷却能力、風向板７の回転角度を制御するように構成されている。

〈運転動作〉
上記のように構成された解凍装置１００の運転動作について説明する。図１に矢印で示すように、吹出部５３から吹き出された蒸気は、ファン４によって、複数の解凍室２８との間で循環する。具体的には、吹出部５３から吹き出された蒸気は、左側の鉛直流路３２に流れて、流入口２５から各解凍室２８に流入し、流出口２６から流出する。こうして、蒸気が解凍室２８を通過することにより、解凍室２８では、蒸気の潜熱によって被解凍物が解凍される。その際、蒸気の凝縮によって水分が発生し、蒸気と共に流出口２６から流出する。

また、解凍室２８では、流出口２６側に設けられたファン４の吸い込み動作によって、蒸気が流通する。そのため、例えば、ファンが解凍室２８の流入口２５側に設けられ、ファンの吹き出し動作によって蒸気が解凍室２８を流通する場合に比べて、解凍室２８における蒸気の風速（風量）を均一にすることができる。そのため、蒸気の風速ムラによって生じる被解凍物の解凍ムラを抑制することができる。このとき、制御部９によって風向板７の回転角度も適宜制御することによって、解凍室２８における蒸気の風速（風量）を高精度に均一化させることができる。

図２は、解凍装置１００の要部を拡大して示す図である。蒸気は、解凍室２８から右側板１３へ向かって流出する。そのため、流出口２６から流出した蒸気は、図２に実線の矢印で示すように、衝突板８１に衝突する。蒸気が衝突板８１に衝突することにより、蒸気中に含まれる水分が衝突板８１に付着する。さらに、蒸気はファン４によって衝突板８１（右側板１３）へ向かって吹き出されるため、衝突板８１に蒸気がより強く衝突する。そのため、蒸気中に含まれる水分が衝突板８１により付着する。

蒸気中に含まれる水分が衝突板８１に付着することにより、蒸気から水分が分離される。こうして水分が分離された蒸気は、図２に破線の矢印で示すように、上方へ向かって流れる。ここで、衝突板８１は、鉛直方向に複数設けられており、しかも鉛直上方へ向かうに従って流出口２６側に傾いているので、蒸気は上方へ向かって流れる際も衝突板８１に衝突し得る。これによっても、蒸気中の水分が衝突板８１に付着し分離される。衝突板８１に付着した水分は、衝突板８１に沿って流下し、次いで、右側板１３に沿って流下する。

水分が分離された蒸気は、水平流路３１に流れ、冷却部６において適宜冷却される。冷却部６を通過した蒸気は、吹出部５３まで流れる。吹出部５３まで流れた蒸気は、水分が分離されているため、その分、吹出部５３から吹き出された新たな蒸気と共に循環し易くなる。そうすると、解凍室２８に流入する蒸気の量が実質増加することとなり、解凍能力が向上する。

また、上記の解凍装置１００では、複数のファン４のそれぞれの回転数を変化させたり、複数の風向板７のそれぞれの回転角度を変化させたりすることにより、複数の解凍室２８のそれぞれにおいて蒸気の風速を任意に制御することができる。そのため、例えば解凍特性が異なる複数種類の被解凍物であっても、それらを別々の解凍室２８に配置することにより、同時に解凍することが可能である。

以上のように、上記実施形態の解凍装置１００は、解凍室２８と、蒸気の吹出部５３と、循環流路３と、分離機構８とを備えている。解凍室２８は、蒸気の流入口２５および流出口２６を有し、蒸気で被解凍物を解凍する。循環流路３は、流入口２５と流出口２６とに接続されると共に、吹出部５３が設けられ、吹出部５３から吹き出された蒸気が解凍室２８との間で循環する。分離機構８は、循環流路３において流出口２６から吹出部５３へ向かって流れる蒸気から水分を分離させる。

上記の構成によれば、解凍室２８では、蒸気の潜熱によって被解凍物が解凍される。流出口２６から流出した蒸気には、解凍室２８において蒸気の凝縮によって発生した水分が含まれている。この水分が含まれる蒸気は、吹出部５３に流れるまでに、分離機構８によって水分が分離される。そのため、水分が分離された蒸気は、吹出部５３から吹き出された新たな蒸気と共に循環し易くなる。これにより、解凍室２８に流入する蒸気の量が実質増加するので、解凍能力を向上させることができる。

また、上記実施形態の解凍装置１００において、分離機構８は、循環流路３における流出口２６から吹出部５３までの部分に設けられ、蒸気が衝突することによって蒸気中の水分が付着する衝突板８１を有している。

上記の構成によれば、蒸気が衝突板８１に衝突することによって蒸気中の水分が衝突板８１に付着することにより、蒸気から水分を分離させることができる。そのため、簡易な構成で蒸気中の水分を分離させることができる。

また、上記実施形態の解凍装置１００において、流出口２６は、蒸気が水平方向に流出するように構成されている。循環流路３は、流出口２６に接続されると共に吹出部５３よりも上流側に位置し、鉛直方向に延びる鉛直流路３３を有している。衝突板８１は、鉛直流路３３において流出口２６と対向するように設けられている。

上記の構成によれば、鉛直流路３３において衝突板８１が流出口２６と対向しているので、流出口２６から流出した蒸気を衝突板８１に効果的に衝突させることができる。そのため、蒸気中の水分を衝突板８１により付着させることができる。

また、上記実施形態の解凍装置１００において、鉛直流路３３は、蒸気が鉛直上方へ向かって流れるように構成されている。衝突板８１は、鉛直上方へ向かうに従って流出口２６側へ傾いている。

上記の構成によれば、衝突板８１が鉛直上方へ向かに従って流出口２６側に傾いているので、衝突板８１に付着した水分が、衝突板８１に衝突した後に鉛直上方へ向かって流れようとする蒸気に連行され難くなる。そのため、衝突板８１に付着した水分が蒸気と共に鉛直上方へ流れることを抑制することができる。

また、上記実施形態の解凍装置１００において、衝突板８１は、鉛直流路３３において鉛直方向に複数配列されている。

上記の構成によれば、蒸気は鉛直流路３３を上方へ向かって流れる際も衝突板８１に衝突し得る。これによっても、蒸気中の水分を衝突板８１に付着させて分離させることができる。

また、上記実施形態の解凍装置１００は、循環流路３において蒸気を循環させるファン４をさらに備えている。そして、ファン４は、鉛直流路３３における流出口２６と衝突板８１との間に設けられている。

上記の構成によれば、蒸気はファン４によって衝突板８１（右側板１３）へ向かって吹き出されるため、蒸気を衝突板８１により強く衝突させることができる。そのため、蒸気中に含まれる水分を衝突板８１により付着させることができる。したがって、蒸気を循環させるためのファン４を利用して、水分の分離効率を高めることができる。

（その他の実施形態）
本願に開示の技術は、上記実施形態において以下のような構成としてもよい。

例えば、分離機構８は、上述した衝突板８１に代えて、図３に示すように、多孔板８２を備えるようにしてもよい。多孔板８２は、小さな孔が多数設けられている板部材である。多孔板８２は、例えば、鉛直流路３３と水平流路３１との接続部に設けられる。この場合、流出口２６から鉛直流路３３に流出した蒸気は、多孔板８２を通過して水平流路３１に流れる。蒸気が多孔板８２を通過する際、蒸気中に含まれる水分は多孔板８２に付着する。これにより、蒸気中の水分を分離させることができる。この場合も、上記実施形態と同様、解凍能力を向上させることができる。

また、上記実施形態の衝突板８１として、多数の孔が形成された多孔板を用いるようにしてもよい。その場合、水分の付着効率を向上させることができる。

また、上記実施形態の衝突板８１は、衝突面を凹凸状に形成するようにしてもよい。これにより、水分の付着効率を向上させることができる。

また、上記実施形態において、キャビネット１の右側板１３を、衝突板として兼用するようにしてもよい。

また、ファン４の数量は、１つであってもよいし、２つ以外の複数であってもよい。また、風向板７の数量は、１つであってよいし、省略するようにしてもよい。

本願に開示の技術は、蒸気で解凍を行う解凍装置について有用である。

１００ 解凍装置
３ 循環流路
４ ファン
８ 分離機構
２８ 解凍室
３３ 鉛直流路
５３ 吹出部
８１ 衝突板
８２ 多孔板

Claims (6)

1. 蒸気の流入口および流出口を有し、蒸気で被解凍物を解凍する解凍室と、
   蒸気の吹出部と、
   前記流入口と前記流出口とに接続されると共に、前記吹出部が設けられ、前記吹出部から吹き出された蒸気が前記解凍室との間で循環する循環流路と、
   前記循環流路において前記吹出部よりも上流側に設けられ、蒸気を冷却する冷却部と、
   前記循環流路において前記流出口から前記吹出部へ向かって流れる蒸気から水分を分離させる分離機構とを備え、
   前記分離機構は、前記循環流路における前記流出口から前記冷却部までの部分に設けられ、蒸気が衝突することによって蒸気中の水分が付着する衝突板を有している
   ことを特徴とする解凍装置。
2. 請求項１に記載の解凍装置において、
   前記流出口は、蒸気が水平方向に流出するように構成され、
   前記循環流路は、前記流出口に接続されると共に前記吹出部よりも上流側に位置し、鉛直方向に延びる鉛直流路を有し、
   前記衝突板は、前記鉛直流路において前記流出口と対向するように設けられている
   ことを特徴とする解凍装置。
3. 請求項２に記載の解凍装置において、
   前記鉛直流路は、蒸気が鉛直上方へ向かって流れるように構成され、
   前記衝突板は、鉛直上方へ向かうに従って前記流出口側へ傾いている
   ことを特徴とする解凍装置。
4. 請求項３に記載の解凍装置において、
   前記衝突板は、前記鉛直流路において鉛直方向に複数配列されている
   ことを特徴とする解凍装置。
5. 請求項１乃至４の何れか１項に記載の解凍装置において、
   前記衝突板は、多数の孔が形成されている多孔板である
   ことを特徴とする解凍装置。
6. 請求項２乃至４の何れか１項に記載の解凍装置において、
   前記循環流路において蒸気を循環させるファンをさらに備え、
   前記ファンは、前記鉛直流路における前記流出口と前記衝突板との間に設けられている
   ことを特徴とする解凍装置。

Images