JPH06323690A - 乾燥機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 乾燥運転から保冷運転への自動切り換えを可
能にして、操作者の作業負担の軽減と、被乾燥物のダメ
ージの低減。 【構成】 圧縮機６、凝縮器８、２３、減圧装置１
９、蒸発器２１を用いた冷凍サイクルを備え、保冷運転
機能と乾燥運転機能とを有する乾燥機に於いて、前記保
冷運転機能を実施する保冷モードと、前記乾燥運転機能
を実施する乾燥モードと、前記乾燥機能を最初に実施し
た後、所定の条件を満たした際に前記保冷機能を開始さ
せる自動モードとを有する制御部を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、食品や農作物等の乾燥
と保存に用いる冷風乾燥機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の冷風乾燥機においては、例
えば図１に示す如き冷媒回路を試みた。すなわち、冷風
乾燥機は乾燥される食品等（被乾燥物）を収納する庫内
に設けられる室内ユニット１０１と室外ユニット１０２
とから成り、乾燥庫１０１側に設けられた圧縮機１０３
の吐出側には三方弁１０４が接続され、三方弁１０４の
一方の出口は前記室外ユニット１０２に設けられた凝縮
器１０５に接続されている。１０６は凝縮器１０５を強
制空冷するための送風機であり、凝縮器の温度に応じて
送風量が制御される。

【０００３】凝縮器１０５は室内ユニット１０１側に設
けられた逆止弁１０７を介して受液器１０８に接続さ
れ、受液器１０８は膨張弁１０９を介して前記庫内に設
けられた冷却器１１０に接続されている。冷却器１１０
は圧縮機１０３の吸込側に接続されて環状の冷凍サイク
ルを構成する。前記膨張弁１０９は冷却器１１０の出口
側の温度を検知し、冷却器１１０の温度を所定値に維持
するように開度を自動調整する。

【０００４】前記三方弁１０４の他方の出口は前記冷却
器１１０と共に庫内に設けられて熱交換器を構成する再
熱器１１２に接続されており、この再熱器１１２は逆止
弁１１３を介して前記受液器１０８に接続されている。
この逆止弁１１３及び前記逆止弁１０７は、いずれも受
液器１０８側が順方向とされている。また、１１４は前
記冷却器１１０及び再熱器１１２と熱交した空気を前記
庫内に強制循環するための送風機である。

【０００５】前記三方弁１０４の手前となる圧縮機１０
３の吐出側は開閉弁１１６、圧力調整弁１２２を介して
膨張弁１０９と冷却器１１０の間に接続されてデフロス
ト回路を構成している。開閉弁１１６は蒸発器１１０の
出口側の温度を検出してこの温度が設定値以下になった
時に流路を開いて冷却器１１０の除霜を行う。また、前
記三方弁１０４は庫内温度によって流れが切換えられ
る。尚、１２０は開閉弁であり常には開いている。ま
た、１２１は圧縮機１０３冷却用のリキッドインジェク
ション回路を制御する開閉弁である。

【０００６】以上の従来の冷風乾燥機の動作を説明す
る。冷風乾燥機は庫内温度が例えば＋１０℃〜＋３０℃
の範囲で使用されるものであり、庫内温度が例えば前記
＋１０℃に設定される。そして、圧縮機１０３を運転
し、前記設定温度に庫内温度が低下するまでは、三方弁
１０４の流路を前記一方の出口方向とする。これによっ
て、圧縮機１０３から吐出された高温高圧のガス冷媒
は、実線矢印で示す如く三方弁１０４を経て凝縮器１０
５に入り、そこで放熱して凝縮した後、逆止弁１０７を
経て受液器１０８に入り、開閉弁１２０を経て膨張弁１
０９に至る。膨張弁１０９は前述の如く冷却器１１０の
出口側の温度に基づいて開度を調整し、凝縮液化した冷
媒を絞って冷却器１１０に供給する。冷却器１１０に流
入した冷媒は蒸発し、周囲から吸熱して冷却作用を発揮
した後、圧縮機１０３に吸い込まれる。

【０００７】係る冷却運転によって庫内温度が設定温度
まで低下すると、三方弁１０４の流路は前記他方の出口
方向に切り換わる。これによって、圧縮機１０３から吐
出された高温高圧のガス冷媒は、点線矢印で示す如く三
方弁１０４を経て再熱器１１２に入り、そこで凝縮して
加熱作用を発揮する。一方、冷媒はそこで凝縮された
後、逆止弁１１３を経て受液器１０８に入り、以後は前
述同様に流れる。係る除湿運転によって庫内温度が上昇
すれば再び前記冷却運転に切り換わり、以後は冷却運転
と除湿運転を繰り返す。冷却器１０９により冷却され、
再熱器１１２により加熱された空気は送風機１１４によ
り庫内に循環されるので、係る冷却・除湿運転の繰り返
しにより庫内に収納した物品は乾燥される。

【０００８】ここで、庫内温度が＋１５℃以上の場合に
は冷却器１１０における冷媒の蒸発温度は０℃以上とな
るため着霜することはないが、庫内温度が＋１０℃にな
ると、冷却器１１０内の冷媒の蒸発温度は−５℃となる
ので冷却器１１０には着霜が成長する。冷却器１１０に
着霜が成長すると、熱交換が行われなくなるために冷却
器１１０の温度は低下して行く。デフロスト回路に設け
られた開閉弁１１６は、係る着霜により冷却器１１０の
出口温度が例えば−３℃まで低下すると、流路を開いて
圧縮機１０３から吐出された高温高圧のガス冷媒を膨張
弁１０９の下流側に流し、冷却器１１０に直接流入させ
る。係る高温高圧のガス冷媒の流入により冷却器１１０
は加熱されて除霜される。

【０００９】また庫内の保冷運転を選択した場合は、前
記したような冷却運転が行われる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように構成された
従来の冷風乾燥機では、乾燥運転と冷却運転とを選択で
きるものであったが、庫内に設けたサーモスタットで乾
燥運転と冷却運転とを制御するものであった。すなわ
ち、単一のサーモスタット用いているため、乾燥運転と
時と冷却運転時とでサーモスタットの設定値を変える必
要があった。

【００１１】たとえば、被乾燥物の一夜干しを行うとき
は、前日の夕方に庫内の乾燥運転を開始し、次の日の朝
２時から３時頃に保冷運転に切り換え（同時にサーモス
タットの設定値を低く変え）、そのまま朝の６時頃まで
保冷保管した後８時頃に被乾燥物（商品）を出荷する。

【００１２】このように従来の冷風乾燥機では、夜中に
乾燥機の運転モードを乾燥運転から保冷運転に切り換え
る必要があり、またこのサーモスタットの設定値も同時
に変える必要があり、夜中に管理者の操作を必要とする
問題点があった。

【００１３】本発明は、このような問題点に関して管理
者の手間を省き、かつ操作性を向上させた乾燥機を提供
するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧縮機、凝縮
器、減圧装置、蒸発器を用いた冷凍サイクルを備え、被
乾燥物を収容した庫内へ蒸発器で冷却された空気を供給
する保冷運転機能と蒸発器で冷却された空気を凝縮器で
再加熱した後前記庫内へ供給する乾燥運転機能とを有す
る乾燥機に於いて、前記保冷運転機能の際の庫内温度を
設定する第１のサーモスタット部と、前記乾燥運転機能
の際の庫内温度を設定する第二のサーモスタット部とを
備え、保冷運転機能または乾燥運転機能に応じて自動的
に第１のサーモスタット部又は第２のサーモスタット部
を選択する制御部を備えたものである。

【００１５】また、乾燥機に於いて、前記保冷運転機能
を実施する保冷モードと、前記乾燥運転機能を実施する
乾燥モードと、前記乾燥機能を最初に実施した後、所定
の条件を満たした際に前記保冷機能を開始させる自動モ
ードとを有する制御部を備えたものである。

【００１６】

【作用】このように構成された乾燥機は、第１のサーモ
スタット、第２のサーモスタットを用いて操作性を高
め、また自動運転モードを用いることによって、例えば
夜間の自動運転を可能にするものである。

【００１７】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図２は本発明の乾燥機の冷媒回路図を示している。
すなわち、冷風乾燥機は乾燥される食品等の物品を収納
する庫内に設けられる室内ユニット２と、室外ユニット
となるコンデンサユニット４とから成り、室内ユニット
２側に設けられた圧縮機６の吐出側には三方弁７が接続
され、三方弁７の一方の出口は前記コンデンサユニット
４に設けられた凝縮器８に接続されている。９は凝縮器
８を強制空冷するための送風機であり、凝縮器８の温度
に基づいてその送風量が自動的に制御される。

【００１８】前記圧縮機６は例えば出願人が先に出願し
た特願平４−５６１２号に示される如きスクロールコン
プレッサであり、この圧縮機６には能力制御装置を構成
するシリンダーバイパス方式の容量制御回路１１が取り
付けられている。この容量制御回路１１は、直列に接続
された開閉弁１２，１３及び逆止弁１４とを具備した細
管により、三方弁７の手前における圧縮機６の吐出側と
吸込側とを連通しており、更に、開閉弁１２と１３の間
は圧縮機６のスクロールに連通されている。

【００１９】開閉弁１２が開き開閉弁１３が閉じると圧
縮機のシリンダーバイパス量を制御する圧縮機のバイパ
ス弁に高圧圧力がかかりバイパス弁が閉じたままになっ
て圧縮機は１００％の能力運転になる。

【００２０】開閉弁１２が閉じ開閉弁１３が開くと圧縮
機のバイパス弁にかかる圧力が低くなりバイパス弁が開
いて圧縮機は約６０％の能力運転になる。

【００２１】凝縮器８は室内ユニット２側に設けられた
逆止弁１６を介して受液器１７に接続され、受液器１７
は膨張弁１９を介して前記庫内に設けられた冷却器２１
に接続されている。冷却器２１はアキュムレータ２２を
介して圧縮機６の吸込側に接続されて環状の冷凍サイク
ルを構成する。前記膨張弁１９は冷却器２１の出口側の
温度を検知し、過熱度を所定値に維持するように開度を
自動調整する。

【００２２】前記三方弁７の他方の出口は前記冷却器２
１と共に室内ユニット２に設けられた再熱器２３に接続
されており、この再熱器２３は逆止弁２４を介して前記
受液器１７に接続されている。この逆止弁２４及び前記
逆止弁１６は、いずれも受液器１７側が順方向とされて
いる。また、２６は前記冷却器２１及び再熱器２３と熱
交した空気を前記庫内に強制循環するための送風機であ
る。この空気は冷却器２１、再熱器２３で順に冷却、加
熱（除運転時）された後庫内へ供給される。

【００２３】前記三方弁７の手前となる圧縮機６の吐出
側にはデフロスト回路２７が接続され、このデフロスト
回路２７は開閉弁２８及び細管２９を介して膨張弁１９
と冷却器２１の間に接続されている。開閉弁２８は蒸発
器２１の出口側の温度を検出してデフロスト回路２７を
開閉する（図中＊２で示す）。また、前記三方弁７はコ
ントロール回路３１から出力される信号で制御される。
また、制御部３１には前記開閉弁１２及び１３を制御す
る信号を出力する。制御部３１に庫内の温度を検出する
サーモスタット３２，３３、同様に湿度を検出するヒュ
ーミディスタット３４を備え、さらに一定時間の計時を
行うタイマを備えている。

【００２４】尚、受液器１７の出口からは開閉弁３６と
サーモバルブ３７を具備したリキッドインジェクション
回路３８が圧縮機６に接続されている。また、３９，４
０は開閉弁、４１は液電磁弁であり常には開いている。
更に、４２，４３及び４４はそれぞれドライヤ、インジ
ケータ及びストレーナであり、４６は圧縮機６に潤滑油
を戻すオイル制御回路である。４７は冷凍サイクル中の
低圧圧力を検出するように設けられた低圧スイッチであ
り、その圧力が設定値（例えば０．５ｋｇ／ｃｍ2以
下）で信号を出力する。この信号は制御部３１に与えら
れる。

【００２５】図３はこのように構成された冷凍サイクル
を備えた乾燥機を実際に設置した状態を示す概略図であ
る。この図に於いて、６０は倉庫などの家屋、６１はこ
の倉庫６０内に設けられ被乾燥物を収納するための庫内
（プレハブ冷凍庫）、６２は庫内６０に設置された室内
ユニット、６３はコンデンサユニットで有り、前記した
冷凍サイクルが構成されるように接続されると共に電源
装置６４から電力が供給されている。

【００２６】図４は図３に示したコンデンサユニット６
３の正面図である。同様に図５は図３に示した室内ユニ
ット６２の正面図である。

【００２７】図６は図２に示した制御部３１の主な電機
回路図である。７０は圧縮機駆動用の電磁リレー（５２
Ｃ）であり、このリレーが通電されることによって圧縮
機６が運転する。またこのリレーは常開接片７１を備え
る。この接片７１が閉じることによってリレー７２が通
電され電動機９の運転を開始する。

【００２８】７３は切り換え接片であり、サーモスタッ
ト３２の設定温度に応じて動作する。サーモスタット３
２は乾燥運転時に用いるサーモスタットであり、庫内の
温度が設定温度以上で図６に示す状態（ＯＮ）になり、
庫内温度が設定温度より低下すると、切り換え接片７３
が切り換わる。また切り換え接片７３が切り換わること
によって電動機９が停止し、三方弁７が点線矢印の方に
切り換わる。

【００２９】７６から８１は保護接片であり、図示の状
態はいずれも正常状態を示している。それぞれ７６は圧
縮機６の吐出ガス保護部、７７は低圧圧力保護スイッ
チ、７８は高圧圧力保護スイッチ、７９は圧縮機６自体
の温度の保護スイッチ、８０は蒸発器２１の温度以上を
検知する保護スイッチ、８１は圧縮機モーター用の温度
保護スイッチである。尚、８２は逆相防止リレーであ
り、図示の状態は逆相接続状態を示している。また、８
３、８４は切り換え接片であり、前記した保護接片が異
常を検出した際にそれぞれリレー（符番なし）を介して
切り換わる（図示は正常状態）。同時にこれらのリレー
は常開接片（符番なし）で自己保持され異常保護を行い
つつ表示灯による異常表示を継続するものである。８５
は補助リレーでありサーモスタット３３の設定温度に応
じて動作する。サーモスタット３３は保冷運転時に用い
るサーモスタットであり、庫内の温度が設定温度以下で
図６に示す状態（ＯＦＦ）になり、庫内温度が設定温度
より高いと、補助リレー８５を通電する。この補助リレ
ー８５は常開接片８６を閉じる。

【００３０】７４はポンプダウン停止を行う際に閉じる
常閉接片であり通常運転時には接片を開いている。ま
た、８７は常開接片であり、乾燥運転時に閉じる接片で
ある。

【００３１】よって、圧縮機６はサーモスタット３２
（乾燥運転用）がＯＮになったとき、またはサーモスタ
ット３３（保冷運転用）がＯＮになったときに運転され
る。

【００３２】三方弁７はサーモスタット３２がＯＮの間
常に切り換わり乾燥運転を維持する。すなわち、設定温
度以上では冷房運転（保冷運転）が行われ、設定温度以
下で乾燥運転になる。またサーモスタット３３（保冷運
転用）は、その設定値がサーモスタット３２より低く設
定されており、上記乾燥運転中に於いても圧縮機６をＯ
Ｎにする出力を出しているが三方弁７が切り換わること
によって乾燥運転が保たれている。尚、切り換え接片７
３が非通電状態（図示の状態）ならば保冷運転となる。

【００３３】従って、乾燥運転の開始から一定時間後に
切り換え接片７３の動作を非通電時状態にすれば、乾燥
運転から保冷運転に自動的に変えることができる。

【００３４】図７は自動運転を行う際の電気回路図であ
る。この図に於いて９３は手動の切り換えスイッチであ
り乾燥モード（乾燥運転）、保冷モード（保冷運転）、
自動モード（乾燥運転から保冷運転への自動切り換え）
を選択する。９４は前記した切り換え接片７３を切り換
える補助リレー、９５は常開接片８７を閉じる補助リレ
ー、９６は補助リレーであり常開接片９７を備え、９８
はタイマーリレーであり所定時間後に常閉接片９９を開
くものである。

【００３５】また、図６に於いて８８は保冷運転時用の
除霜タイマーであり所定時間後に一定時間の間接片を開
くものである。この接片を開いている間は圧縮機６の運
転が強制的に停止され蒸発器に付着した霜を自然解凍す
る。８９は圧縮機６へインジェクションを行うための開
閉弁３６を通電する補助リレーである。９０は液電磁弁
４１を通電する補助リレーである。９１は電動機９を運
転させるための補助リレーである。９２は保護動作を解
除させるためのスイッチである。

【００３６】７５はデフロストを行う際の開閉弁２８を
ＯＮ／ＯＦＦさせるためのデフロスト用のサーモスタッ
トである。

【００３７】以上の構成で次に本発明の冷風乾燥機の動
作（自動モード）を説明する。冷風乾燥機は庫内温度が
例えば＋１０℃〜＋３０℃の範囲で使用されるものであ
り、制御部３１のサーモスタット３２には例えば＋１０
℃の庫内温度が設定されている。そして、制御部３１は
圧縮機６を運転させ、タイマ９８の計時を開始させると
共に、前記設定温度に庫内温度が低下するまでは、切り
換え接片７３が図６に示す状態にあり、三方弁７の流路
を前記一方の出口方向とする。これによって、圧縮機６
から吐出された高温高圧のガス冷媒は、矢印で示す如く
三方弁７を経て凝縮器８に入り、そこで放熱して凝縮し
た後、逆止弁１６を経て受液器１７に入り、液電磁弁４
１を経て膨張弁１９に至る。膨張弁１９は前述の如く冷
却器２１の出口側の温度に基づいて開度を調整し、凝縮
液化した冷媒を絞って冷却器２１に供給する。冷却器２
１に流入した冷媒は蒸発し、周囲から吸熱して冷却作用
を発揮した後、アキュムレータ２２を経て圧縮機６に吸
い込まれる。

【００３８】そして、庫内温度が前記設定温度（＋１０
℃）まで低下すると、制御部３１はサーモスタット３３
に基づいてこれを検知し切り換え接片７３を切り換え、
三方弁７の流路を前記他方の出口方向とする。これによ
って、圧縮機６から吐出された高温高圧のガス冷媒は、
点線矢印で示す如く三方弁７を経て再熱器２３に入り、
そこで凝縮して加熱作用を発揮する。一方、冷媒はそこ
で凝縮された後、逆止弁２４を経て受液器１７に入り、
以後は前述同様に流れる。従って冷却器２１で冷却され
た空気が再熱器２３で加熱され庫内の除湿運転が行われ
る。庫内の温度が所定の上限値（＋１０℃より上に所定
のヒステリシス幅を有して設定された値）に上昇した
ら、制御部３１は再び三方弁７を切換えて冷却運転を行
い、以後は冷却運転と除湿運転を繰り返す。冷却器２１
により冷却され、再熱器２３により加熱された空気は送
風機２６により庫内に循環されるので、係る冷却・除湿
運転の繰り返しにより庫内に収納した物品は乾燥され
る。

【００３９】このような運転を続けた後、前記タイマー
９８がタイムアップすると常閉接片９９が開いて補助リ
レー９４が通電されなくなるので、前記した保冷運転が
開始される。このときの圧縮機６のＯＮ／ＯＦＦはサー
モスタット３３のＯＮ／ＯＦＦに従う。

【００４０】尚、庫内の負荷が軽くなり、サーモスタッ
ト３３の検出する温度が設定温度に対して１〜２℃低く
なった場合（又はヒューミディスタット３４の検出する
湿度が６０％以下になった場合）には開閉弁１２を開い
て（開閉弁１３は閉じたまま）圧縮機６の運転容量を小
さく減らす。

【００４１】また、同時に庫内の負荷が軽くなり、すな
わち冷凍サイクル中の低圧圧力が低くなって低圧スイッ
チ４７からの信号がある時には、（ヒューミディスタッ
ト３４の検出する湿度が６０％以下の条件を加えても良
い）開閉弁１２，１３の両方が同時に開いて、圧縮機６
の運転容量を大きく減らす（６０％の運転容量まで）。
このように庫内の負荷が低下した際、すなわち庫内の被
乾燥物が所望の乾燥状態になった際には圧縮機６の運転
容量を低減させることによって、冷却器２１での過剰冷
却が抑制され冷却器２１の着霜の発生を遅らせることが
できる。

【００４２】以上のようにして庫内の物品は乾燥、保冷
されるが、冷却器２１に着霜が成長し、その出口側の温
度が例えば−３℃まで低下すると、開閉弁２８が流路を
開いて圧縮機６から吐出された高温高圧のガス冷媒を膨
張弁１９の下流側に流し、冷却器２１に直接流入させ
る。係る高温高圧のガス冷媒の流入により冷却器２１は
加熱されて除霜される。

【００４３】

【発明の効果】以上のように構成された乾燥機では、庫
内温度調整用のサーモスタットを、乾燥運転用と保冷運
転用とに分けて温度設定値の異なるサーモスタットでコ
ントロールする事により、自動運転モードで、乾燥運転
の開始時には高めの温度設定値で乾燥運転を開始し、乾
燥運転終了後自動的に保冷モードとなり、乾燥温度より
低めの保冷温度で被乾燥物を保冷する事ができる。

【００４４】従って、通常、被乾燥物を乾燥させた後に
同じ設定温度で保冷保管するより、自動的にこの乾燥温
度より低い設定温度で被乾燥物を保冷保管することがで
き、被乾燥物に復元（回りの水分を吸収してもとに戻
る）などのダメージを与えること無く保冷保管が可能に
なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術を示す冷媒回路である。

【図２】本発明の実施例を示す乾燥機の冷媒回路図であ
る。

【図３】本発明の乾燥機を実際に設置した状態を示す概
略図である。

【図４】図３に示したコンデンサユニット６３の正面図
である。

【図５】図３に示した室内ユニット６２の正面図であ
る。

【図６】図２に示した制御部３１の主な電気回路図であ
る。

【図７】自動運転を行う際の電気回路図である。

【符号の説明】

１ 冷風乾燥機 ６ 圧縮機 ７ 三方弁 ８ 凝縮器 １１ 容量制御回路 １９ 膨張弁 ２１ 冷却器 ２３ 再熱器 ２７ デフロスト回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を用
   いた冷凍サイクルを備え、被乾燥物を収容した庫内へ蒸
   発器で冷却された空気を供給する保冷運転機能と蒸発器
   で冷却された空気を凝縮器で再加熱した後前記庫内へ供
   給する乾燥運転機能とを有する乾燥機に於いて、前記保
   冷運転機能の際の庫内温度を設定する第１のサーモスタ
   ット部と、前記乾燥運転機能の際の庫内温度を設定する
   第二のサーモスタット部とを備え、保冷運転機能または
   乾燥運転機能に応じて自動的に第１のサーモスタット部
   又は第２のサーモスタット部を選択する制御部を備えた
   ことを特徴とする乾燥機。
2. 【請求項２】 圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を用
   いた冷凍サイクルを備え、被乾燥物を収容した庫内へ蒸
   発器で冷却された空気を供給する保冷運転機能と蒸発器
   で冷却された空気を凝縮器で再加熱した後前記庫内へ供
   給する乾燥運転機能とを有する乾燥機に於いて、前記保
   冷運転機能を実施する保冷モードと、前記乾燥運転機能
   を実施する乾燥モードと、前記乾燥機能を最初に実施し
   た後、所定の条件を満たした際に前記保冷機能を開始さ
   せる自動モードとを有する制御部を備えたことを特徴と
   する乾燥機。