JPH07133983A - 冷風乾燥機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 除湿能力の低下と圧縮機の過負荷を防止する
ことができる冷風乾燥機を提供する。 【構成】 冷風乾燥機１は、冷却器２１と再熱器２３と
これらに通風を行う送風機２６とを備え、圧縮機から吐
出された高温冷媒を凝縮し、減圧して冷却器２１に流入
させることにより冷却運転を行うと共に、高温冷媒を再
熱器２３に流入させて凝縮し、減圧して冷却器２１に流
入させることにより再熱運転を行う。冷却器２１と再熱
器２３を通過する空気量を調整する風量調整金具６２を
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、食品や農産物等の乾燥
に使用される冷風乾燥機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりこの種冷風乾燥機は、食品や農
産物等を乾燥するために用いられており、例えば出願人
が先に出願した特願平５−２９９０６号の如く、乾燥庫
内温度が設定温度より高くなった場合には、乾燥庫内の
サーモスタットによりそれを検知して三方弁を凝縮器側
に切り換え、圧縮機から吐出された高温冷媒を凝縮し、
減圧して冷却器に流入させることにより冷却運転を行う
と共に、設定温度より低下した場合は三方弁を再熱器側
に切り換え、圧縮機から吐出された高温冷媒を再熱器に
流入させて凝縮し、減圧して冷却器に流入させることに
より再熱運転を行う。そして、係る冷却運転・再熱運転
を繰り返すことにより、食品を乾燥させるよう構成され
ている。

【０００３】図１０に係る従来の冷風乾燥機１００の室
内ユニット１０１の内部構成図を示す。冷風乾燥機１０
０はプレハブ式等の乾燥庫内に取り付けられる室内ユニ
ット１０１と、図示しない室外ユニットとから成り、室
内ユニット１０１のキャビネット１０１Ｋ内には中央部
の空気吸込口１０１Ｓに対応して所謂プレートフィンタ
イプの冷却器１０２及び再熱器１０３が設けられてい
る。冷却器１０２と再熱器１０３は図１１に示す如く空
気吸込口１０１Ｓ側から順次並設されている。

【０００４】更に、キャビネット１０１Ｋ内には上部の
空気吐出口１０１Ｄに対応して送風機１０４が設けられ
ており、送風機１０４が運転されると乾燥庫内の空気は
図中矢印の如く空気吸込口１０１Ｓより吸い込まれ、冷
却器１０２及び再熱器１０３内を順次通過した後、送風
機１０４を経て空気吐出口１０１Ｄより乾燥庫内に吹き
出されるように構成されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の冷風
乾燥機１００では、冷却器１０２と再熱器１０３を通過
する空気量が同一であったため、冷却器１０２の容量
（熱交換量）や再熱器１０３の容量（熱交換量）を変化
させることができなかった。

【０００６】一方、図８は庫外温度＋３２℃の条件にお
ける、再熱運転時及び冷却運転時の冷媒回路の高圧圧力
を示し、図９は同じく冷媒回路の低圧圧力を示してい
る。冷却運転時の高圧圧力は、凝縮器入口空気温度が＋
３２℃で一定であり、庫内温度（＋１５℃〜＋３０℃ま
での任意の値に設定される）によって決定される蒸発温
度での冷凍能力の影響を受けるのみであるため、庫内温
度＋３０℃のときと＋１５℃のときとの高圧圧力の差
は、図９中実線で示す如く約２．５ｋｇ／平方センチメ
ートルとなっている。

【０００７】他方、再熱運転時の高圧圧力は再熱器入口
温度と庫内温度（＋１５℃〜＋３０℃）によって決定さ
れる蒸発温度での冷凍能力の影響を受けるため、庫内温
度＋３０℃のときと＋１５℃のときとの高圧圧力の差
は、同じく図９中実線で示す如く約７ｋｇ／平方センチ
メートルとなっている（尚、庫内温度＋３０℃で再熱運
転時及び冷却運転時に高圧圧力が１９ｋｇ／平方センチ
メートルで一致しているのは設計的に意図したものであ
る）。

【０００８】即ち、庫内温度が＋１５℃の場合、冷却運
転時の高圧圧力は１６．５ｋｇ／平方センチメートル
（凝縮温度＋４５℃）、再熱運転時の高圧圧力は１２ｋ
ｇ／平方センチメートル（凝縮温度＋３２℃）であるた
め、この状態で冷却運転から再熱運転に切り替わると、
冷媒回路の高圧圧力は急激に低下する。一方、冷媒液温
度は低下するまでに時間がかかるため、切り換え後、２
分３０秒〜３分間は冷媒が凝縮できなくなり、フラッシ
ュガスが発生し、この間冷却器１０２における冷凍能力
が低下するため乾燥庫内の除湿能力が低下してしまう。

【０００９】また、庫内温度＋３０℃の場合、冷却運転
（再熱運転）時の冷媒回路の低圧圧力は、図９に実線で
示す如く６．５ｋｇ／平方センチメートル（蒸発温度＋
１３℃）となり、圧縮機の負荷は過負荷状態となってし
まう問題もあった。

【００１０】本発明は係る従来の技術的課題を解決する
ために成されたものであり、除湿能力の低下と圧縮機の
過負荷を防止することができる冷風乾燥機を提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の冷風乾燥機は、
冷却器と再熱器とこれらに通風を行う送風機とを設け、
圧縮機から吐出された高温冷媒を凝縮し、減圧して冷却
器に流入させることにより冷却運転を行うと共に、前記
高温冷媒を再熱器に流入させて凝縮し、減圧して冷却器
に流入させることにより再熱運転を行うものであって、
冷却器と再熱器を通過する空気量を調整する風量調整手
段を設けたものである。

【００１２】

【作用】本発明の冷風乾燥機１では冷却器と再熱器を通
過する空気量を調整する風量調整手段を設けたので、庫
内温度が低い場合に風量調整手段によって再熱器を通過
する空気量を減少させることにより、再熱運転時の高圧
圧力を上昇させることができる。それによって、冷却運
転から再熱運転に切り替わった場合の高圧の圧力の落差
を縮小してフラッシュガスの発生時間を縮小し、冷却器
における除湿能力を向上させることができる。

【００１３】また、庫内温度が高い場合に風量調整手段
によって冷却器を通過する空気量を減少させることによ
り、冷却及び再熱運転時の低圧圧力を低くすることがで
きる。それによって、圧縮機の負荷を軽減することがで
きる。

【００１４】

【実施例】次に、図面に基づき本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の冷風乾燥機１の室内ユニット２の正
面図、図２は冷風乾燥機１の室内ユニット２の内部構成
図、図３は冷風乾燥機１の冷媒回路図をそれぞれ示して
いる。冷風乾燥機１はプレハブ式等の乾燥庫３内に取り
付けられる室内ユニット２と、室外ユニット４とから成
り、室内ユニット２のキャビネット２Ｋ内には中央部の
空気吸込口２Ｓに対応して所謂プレートフィンタイプの
冷却器２１及び再熱器２３が設けられている。

【００１５】冷却器２１と再熱器２３は間隔６３を介し
て空気吸込口２Ｓ側から順次並設されると共に、それら
の上側には間隔６１が構成されている。この冷却器２１
と再熱器２３の間隔６３上方に対応する間隔６１内には
風量調整手段としての断面略Ｌ字状の風量調整金具６２
が回動自在に取り付けられている。そして、この風量調
整金具６２を回動させることにより、図５の如くＬ字の
頂点を冷却器２１の上端に対応させた状態では、間隔６
３と冷却器２１上方の間隔６１を隔絶し、間隔６３と再
熱器２３上方の間隔６１とを連通させる。また、図６の
如くＬ字の頂点を上方に向けた状態では、間隔６３と冷
却器２１及び再熱器２３上方の間隔６１双方を隔絶す
る。更に、図７の如くＬ字の頂点を再熱器２３の上端に
対応させた状態では、間隔６３と再熱器２３上方の間隔
６１を隔絶し、間隔６３と冷却器２１上方の間隔６１と
を連通させる。

【００１６】一方、キャビネット２Ｋ内には上部の空気
吐出口２Ｄに対応して送風機２６が設けられており、送
風機２６が運転されると乾燥庫３内の空気は図中矢印の
如く空気吸込口２Ｓより吸い込まれ、冷却器２１及び再
熱器２３内を順次通過した後、送風機２６を経て空気吐
出口２Ｄより乾燥庫３内に吹き出されるように構成され
ている。

【００１７】次に、図３の冷媒回路において、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室外ユニット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。開閉弁１２
が開、開閉弁１３が閉のときは運転能力が１００％とな
り、開閉弁１２が閉、開閉弁１３が開のときは運転能力
が約４０％低減される（約６０％となる）。

【００１９】凝縮器８は乾燥庫３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を介して冷却器２１に接続されている。冷却器２
１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１
９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調整する。

【００２０】前記三方弁７の他方の出口は再熱器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。

【００２１】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及びキャピラリチューブ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は冷却器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は能力制御装置を構成するコントロール回路
３１によって制御されると共に（図中＊１で示す）、コ
ントロール回路３１には前記開閉弁１２及び１３を制御
する（図中＊３及び＊４で示す）ために庫内温度を検出
するサーモスタット３２と、前記三方弁７を制御するた
めに庫内温度を検出するサーモスタット３３と、庫内湿
度を検出するヒューミディスタット３４が接続されてい
る。

【００２２】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。

【００２３】以上の構成で次に本発明の冷風乾燥機１の
動作を説明する。冷風乾燥機１は庫内温度が例えば＋１
５℃〜＋３０℃の範囲で使用されるものであり、コント
ロール回路３１には前記＋１５℃〜＋３０℃までの温度
の任意の温度が設定される。ここでは庫内温度＋２３℃
が設定されたものとし、また、庫内温度の設定値が＋２
０℃〜＋２５℃の場合には風量調整金具６２を図６の状
態とする。そして、コントロール回路３１は圧縮機６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７の流路を前記一方の出口方向とする。

【００２４】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、図３に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４１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２１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。

【００２５】係る冷却運転によって庫内温度が例えば＋
２５℃に低下すると、コントロール回路３１はサーモス
タット３２に基づいてこれを検知し、開閉弁１２及び１
３を制御して圧縮機６の運転能力を６０％に低下させる
容量制御運転を実行する。係る圧縮機６の容量制御運転
によって庫内温度の低下率は緩慢となる。

【００２６】そして、庫内温度が前記設定温度（＋２３
℃）まで低下すると、コントロール回路３１はサーモス
タット３３に基づいてこれを検知し、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、図４に矢印で示す
如く三方弁７を経て再熱器２３に入り、そこで放熱して
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。

【００２７】係る再熱運転によって庫内温度が所定の上
限値（＋２３℃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、コントロール回路３１は
再び図３の冷却運転に切り換わり、以後は冷却運転と再
熱運転を繰り返す。送風機２６により吸い込まれた空気
は全て図６に矢印で示す如く冷却器２１と再熱器２３を
通過し、冷却器２１により冷却され、再熱器２３により
加熱された空気は図２に矢印で示す如く庫内に循環され
るので、係る冷却・再熱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。

【００２８】ところで、庫内温度が＋１５℃〜＋２０℃
の範囲で設定された場合（例えば＋１５℃）には、風量
調整金具６２を図５の状態とする。これによって、冷却
器２１を通過した後、再熱器２３に入る空気の一部は間
隔６１を流れ、再熱器２３をバイパスするようになるの
で、再熱運転時における再熱器２３の熱交換率が低下
し、冷媒回路の高圧圧力が図８に破線で示す如く上昇
し、約１４ｋｇ／平方センチメートルとなる。

【００２９】従って、冷却運転から再熱運転に切り替わ
った場合の圧力差が小さくなり、切り替え後のフラッシ
ュガスの発生時間は１分〜１分１０秒程となる。即ち、
フラッシュガス発生時間は従来の４０％程に短縮される
ので、冷却器２１における除湿能力が向上する。

【００３０】一方、庫内温度が＋２５℃〜＋３０℃の範
囲で設定された場合（例えば＋３０℃）には、風量調整
金具６２を図７の状態とする。これによって、空気吸込
口２Ｓから吸引されて冷却器２１に入ろうとする空気の
一部は間隔６１を流れ、冷却器２１をバイパスするよう
になるので、冷却（再熱）運転時における冷却器２１の
熱交換率が低下し、冷媒回路の低圧圧力が図９に破線で
示す如く低下し、約５．５ｋｇ／平方センチメートル
（蒸発温度＋８℃）となる。従って、圧縮機６の負荷が
軽減される。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、冷却
器と再熱器を通過する空気量を調整する風量調整手段を
設けたので、庫内温度が低い場合に風量調整手段によっ
て再熱器を通過する空気量を減少させることにより、再
熱運転時の高圧圧力を上昇させることができる。それに
よって、冷却運転から再熱運転に切り替わった場合の高
圧の圧力の落差を縮小してフラッシュガスの発生時間を
縮小し、冷却器における除湿能力を向上させることがで
きるようになる。

【００３２】また、庫内温度が高い場合に風量調整手段
によって冷却器を通過する空気量を減少させることによ
り、冷却及び再熱運転時の低圧圧力を低くすることがで
きる。それによって、圧縮機の負荷を軽減することがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷風乾燥機の室内ユニットの正面図で
ある。

【図２】本発明の冷風乾燥機の室内ユニットの内部構成
図である。

【図３】本発明の冷風乾燥機の冷却運転時の冷媒の流れ
を示す冷媒回路図である。

【図４】本発明の冷風乾燥機の再熱運転時の冷媒の流れ
を示す冷媒回路図である。

【図５】本発明の冷風乾燥機の風量調整金具の状態とそ
の場合の空気の流れを示す図である。

【図６】同じく本発明の冷風乾燥機の風量調整金具の状
態とその場合の空気の流れを示す図である。

【図７】同じく本発明の冷風乾燥機の風量調整金具の状
態とその場合の空気の流れを示す図である。

【図８】冷風乾燥機の庫内温度と高圧圧力の関係を示す
図である。

【図９】冷風乾燥機の庫内温度と低圧圧力の関係を示す
図である。

【図１０】従来の冷風乾燥機の室内ユニットの内部構成
図である。

【図１１】従来の冷風乾燥機の冷却器と再熱器を流れる
空気の流れを示す図である。

【符号の説明】 １ 冷風乾燥機 ６ 圧縮機 ７ 三方弁 ８ 凝縮器 １９ 膨張弁 ２１ 冷却器 ２３ 再熱器 ２６ 送風機 ６１ 間隔 ６２ 風量調整金具（風量調整手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却器と再熱器とこれらに通風を行う送
   風機とを設け、圧縮機から吐出された高温冷媒を凝縮
   し、減圧して前記冷却器に流入させることにより冷却運
   転を行うと共に、前記高温冷媒を前記再熱器に流入させ
   て凝縮し、減圧して前記冷却器に流入させることにより
   再熱運転を行う冷風乾燥機において、前記冷却器と再熱
   器を通過する空気量を調整する風量調整手段を設けたこ
   とを特徴とする冷風乾燥機。