JPH0887U - 解凍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 箱体内の解凍品を均一にかつ急速に加熱する
ことができ、解凍品の変質を生じることなく、発生する
水蒸気に対する耐久性が良く、かつ軽量で取り扱いが容
易で安価な解凍機を提供する。 【構成】 炭素繊維と靱皮繊維と粘剤を混合して抄造さ
れ、炭素繊維の少なくとも一部が粘剤固形分によって被
覆されている炭素繊維混抄シートを樹脂内に埋設し、電
極を付設した発熱体を箱体４内壁の少なくとも四周に配
設することによって解凍機１を構成したものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、冷凍食品等を電気発熱体で解凍する解凍機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年冷凍技術の発達により食品あるいは各種生体を、その組織を変化させるな く長時間維持する手段として冷凍保存し、その使用に際しては解凍を行っている 。その解凍手段としては、室内中への放置による方法、冷凍食品等を収納した袋 や容器の外周からシャワー等により水をかけることによる方法、温水中に付ける 方法、電子レンジによる解凍、あるいは伝熱グリルのように、シーズヒータや赤 熱球を内装した箱体内での加熱解凍等の解凍手段が行われている。

【０００３】 しかしながら、室内中への放置による方法では、解凍時間に余裕のある時は良 いが、速やかに解凍したい時には間に合わない。また冷凍食品等を収納した袋や 容器の外周からシャワー等により水をかける方法では、水と冷凍食品等との温度 差があまりないので解凍する冷凍食品に与える単位時間の熱量が少なく、解凍に 多くの時間を要し、速やかに解凍したい時にはこれも間に合わない。また、水の 供給及び排出の設備を必要とするほか、解凍すべき冷凍食品等にはビニール袋等 が必ず掛けられていなければならず、また、解凍後は袋外表面の水切りや袋外し 等の作業も必要であった。更に、温水中に浸漬する方法では、上記水によるもの よりも速やかに解凍できるものの、容器中の温水に浸漬する場合は、次第に温水 温度が低下し解凍能力がなくなる一方、温水の流水中に漬ける場合は温水の無駄 が多くなつて不経済となる。また、上記水による解凍と同様に、ビニール袋掛け や解凍後の水切り及び袋外し等の作業を必要とする欠点もあった。

【０００４】 一方、電子レンジによる解凍も多用されているが、電子レンジでは、生体の細 胞内水分に振動を与えて加熱するため、生体の組織を破壊することがあり、一部 の冷凍食品、あるいは医療用冷凍品の中には、この加熱手段は不適切なものであ る。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の各種の解凍手段において、電熱グリルのように、シーズヒータや赤 熱球を内装した箱体内で加熱する方法においては、急速に加熱し解凍することは できるものの、これら電熱体の赤熱による加熱であるので、放射される赤外線は 波長の短い赤外線であるため、解凍品の表面組織のみの加熱となり、内部の温度 上昇は単に伝熱のみによるため、表面温度の上昇の割には内部の温度上昇が遅く 、解凍品の内外が不均一な解凍となり、特に表面部分の組織変化を生じることが 多い。

【０００６】 また、箱体内の冷凍品を外周からできるだけ均一に加熱するため、箱体の全周 に電熱体を取付けようとすると、箱体が大型化し、重量も大きくなり、高価なも のとなる。更に、解凍時に発生する水蒸気により電熱体自体や電極近傍が腐触し 、耐久性が悪くなる。

【０００７】 したがって、本考案は、箱体内の解凍品を均一にかつ急速に加熱することがで き、解凍品の変質を生じることなく、発生する水蒸気に対する耐久性が良く、か つ軽量で取り扱いが容易で安価な解凍機を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記課題を解決するため、炭素繊維と靱皮繊維と粘剤を混合して抄 造され、炭素繊維の少なくとも一部が粘剤固形分によって被覆されている炭素繊 維混抄シートを樹脂内に埋設し、電極を付設した発熱体を箱体内壁の少なくとも 四周に配設することによって解凍機を構成したものである。

【０００９】

【作 用】

本考案は、上記のように構成したので、炭素繊維の表面を被覆している粘性固 形分が炭素繊維に通電した時炭素繊維相互の直接的な接触が妨げられ、炭素繊維 相互の接触部での温度上昇に伴う接触抵抗変化がなくなり、安定した発熱を行い 、周囲の樹脂の熱変動による劣化も防止され、低温維持用の発熱体として実用性 のあるものとし、この発熱体を解凍機の箱体内壁に付設して通電発熱させると、 ４０℃乃至５０℃の低温発熱状態で持続的な冷凍品の加熱が行われ、発熱体の表 面から解凍品に遠赤外線を放射する。この遠赤外線は、解凍品の表面がりでなく 、その長波長によって解凍品の生体組織の内部まで入って加熱することができ、 生体の組織を変質させることなく加熱解凍を行う。また、発熱体はシート状であ り解凍機を軽量化させ、発熱シートが電極を含めて樹脂に埋設されているので、 格別の防水あるいは絶縁手段を用いることなく腐食を防止することができる。

【００１０】

【実施例】

本考案の実施例を図面に沿って説明する。図１は、本考案の解凍機１のドア２ を解放した状態を示し、内部に解凍品を収容する解凍室３は、前面が、ドア２で 開閉される箱体４内に形成されている。箱体４は、その一部断面を図２に示すよ うに、外ケース５と内ケース６間にグラスウール等の断熱材７を充填しており、 内ケース６の内面には、ハニカム材８を介して以下に詳述する発熱体９を内装し ている。なお、内ケース６と発熱体９との間は、ハニカム材８を介さず、単に空 間にしておいてもよい。

【００１１】 発熱体２はレーヨン、ポリアクリルニトリルを原料とする炭素繊維を細断した ものと和紙用パルプ等の靱皮繊維と、合成粘剤等の粘剤とを混合し、これを抄造 して炭素繊維混抄シートとした発熱体を用いている。このようにして抄造された 発熱シートは、内部の炭素繊維の少なくとも一部が粘剤固形分によって被覆され 、炭素繊維相互の接触部分にこの粘剤固形分が介在する部分が生じ、それにより 炭素繊維相互の接触部での温度上昇に伴う接触抵抗変化がなくなり、安定した発 熱を行うことが可能となる。

【００１２】 この発熱体の製造に際してはその一実施例として、レーヨンを出発原料とする 炭素繊維（６ｍｍ長、６μ径）０．５重量％とミツマタから得られたパルプ９９ ．５重量％とに水を加えて良く撹拌し、炭素繊維をパルプ中によく分散させる。 次いでポリアクリルアミド６３０ｃｃを添加し、さらに撹拌した上、紙料を幅約 １ｍの抄網上に流し、坪量４０ｇ／ｍ² に抄造する。乾燥ドラム通過後の成紙の 厚みは８０μｍであった。この混抄紙の電気抵抗は５０Ω／□で、引張り強さは 縦（紙料流送方向）４．０ｋｇ／１５ｍｍ、横（流送方向と直角）３．５ｋｇ／ １５ｍｍと測定された。乾燥成紙中、炭素繊維は成紙総重量の３％である。

【００１３】 以上の処方において、ミツマタを同量のマニラ麻に代えて得られた混抄紙もほ ぼ同等の性状を有した。また、ミツマタをコウゾに代えた場合は、紙力がやや増 強された以外、同等の性状が得られた。

【００１４】 炭素繊維を３ｍｍ以下の定寸にカットしたものは、混抄シートとして導電性が 不足し、所要の発熱量に達しなかった。逆に、１５ｍｍ以上例えば２０ｍｍに定 寸カットした炭素繊維はパルプ中への分散が悪く、混抄紙中に炭素繊維ムラを生 じると共に、温度特性が不安定になり、加熱しすぎる傾向が見られた。また、例 えば１０ｍｍの炭素繊維をシート重量の１５％になるよう混入した場合でも、坪 量８０ｇ／ｍ² 、２００μｍ厚に抄造すると、温度曲線が設定値を越え、制御が 困難になると認められた。

【００１５】 次に、図４は上記のようにして作られた炭素繊維混抄シートから製造される本 考案の実用的な面発熱体の一実施例を示す平面図である。この面発熱体１０は、 混抄シート（４０ｇ／ｍ² 、８０μ厚）１１を横Ｗ＝９００ｍｍ、縦Ｌ＝１８０ ０ｍｍの大きさに裁断し、その長辺（Ｌ）に沿って幅約１０ｍｍの電極１２を一 対に設け、各電極１２からリード線１３及びプラグ１４を介し適宜電源（直流又 は交流）に接続し得るようにしたものである。この面発熱体１０は、電極間に１ ００Ｖの電圧をかけ、約４Ａ（又はそれ以下）の電流を流し、５０℃未満の表面 温度を長時間安定に維持するように設定されたものである。

【００１６】 電極１２は、種々の方法で形成し得るが、好適には混抄シート１１の辺沿いに 銀ペーストをスクリーン印刷によって付着させるのが実際的である。図５はこの ようにして形成した電極部分を拡大して示す部分断面図であり、電極１２を構成 している銀ペースト１５は、紙厚Ｔ（８０μｍ）の半分くらいまで浸透している 。好適に、この銀ペースト電極１２の要所の表面に銅箔１６を粘着し、そこにリ ード線１３を容着する。

【００１７】 以上ような面発熱体１０についての通電発熱試験の結果を図６のグラフに示す 。図６のグラフＡは面発熱体１０の表面の中央の点Ａ（図４）において３０分間 隔で測定した温度（Ｃ）を表すものである。電極１２、１２間に１００Ｖの電圧 をかけ、室温２０℃において１４時間測定した。グラフＡから認められるように 、通電後約１０分間で４０℃まで急速に立ち上がり、３０分を過ぎると温度上昇 はゆるやかとなり、１時間でほぼ安定し、数時間経過も５０℃を越えることがな い。面発熱体１０の端の点Ａ′（図４）上で測定した温度値のグラフもほぼグラ フＡと重なり、大差がない。その他の試験も含め、面発熱体１０はその表面各点 においてほぼ均等な温度分布であることが認められた。

【００１８】 図６のグラフＢで示すのは、パネルヒータとしての製品の表面の中央の前記点 Ａ（図４）において３０分間隔で同じ条件で測定した温度（℃）を表すものであ る。グラフＢもグラフＡと同じような挙動を示している。

【００１９】 図６に破線グラフＣで示すのは、電極１２上のＣ点（図４）で測定した温度の グラフである。電極の反対端及び中央で測定した温度グラフもグラフＣほぼ重な る。電極の温度は約３５℃のレベルで安定しており、これは電極自体の発熱とい うより面発熱混抄シート１１からの伝熱によるものと思われる。

【００２０】 図６にグラフＤは、電極１２、１２間を流れる電流の実測値であり、３．８乃 至４Ａの線にほぼ安定しており、従来の技術常識に反し、炭素繊維混抄紙の電気 抵抗が温度及び時間と共に変化しないことを実証している。このように畳１帖分 に相当する大型の炭素繊維混抄シートが１０時間を越える長い時間、暴走もせず 、安定な発熱を維持するということは、従来の技術常識では全く予想もされなか ったことである。

【００２１】 比較のため、粘剤を用いず、通常の亜硫酸パルプと炭素繊維の配合比で抄造し た混抄紙を同一条件（１００Ｖ、２０℃室温）で試験した。図６の鎖線グラフＸ は、この結果を示すものであるが、通電後３０分程度で５０℃を越え、以後、温 度は上昇を続け、安定する傾向を見せなかった。このような発熱シートは、サー モスタットなどによるオンオフ制御をしたとしても、面発熱体として実用になら ない。

【００２２】 上記のような炭素繊維混抄シートは、パネルヒータとして立設可能とするため 、更に次のような下降を施す。即ち、図７に示すように、真空室２０の素材搬入 端２１から、その中央部に上記のようにして得られた炭素繊維混抄シート２２を 導入し、その上面側及び下面側から、ガラス繊維織物に低温状態で半硬化のエポ キシ樹脂が含浸されている樹脂プリプレグ２３を連続的に導入する。

【００２３】 真空室２０内には１８０℃程度に加熱されたローラ２４、２４が適宜の押圧力 を維持する状態で相対向して回転自在に設けられている。したがって、前記真空 室２０の素材搬入端２１から導入された素材は一体的に加熱状態で押圧され、半 硬化状態であったエポキシ樹脂は、炭素繊維混抄シート２２の両面から入り込み 、かつ熱硬化して全体が一体化した発熱体２が成形される。成形された発熱体２ は真空室２０から搬出され、室外で放冷すると図８にその断面を示すように、中 心部に炭素繊維混抄シート２２が存在し、その両面にエポキシ樹脂層が存在する 発熱体２が形成される。更に必要に応じ、同図に示すように、適宜の色、柄、風 合いを備えた植毛布２４′を貼り、意匠的効果を高め、肌ざわりを向上し、輻射 熱を拡散し更に柔らかな暖房効果を得るようにしても良い。

【００２４】 また、この発熱シートに対する通電に際しては、図９に示すように、発熱シー ト２２に前記のようにして設けた２つの電極１２と電源コード２５と接続する時 、発熱シート２２の略中央部に設けたサーモスタット２６を介して接続すること により、発熱シートが万が一昇温する場合に一時的に通電を遮断することができ る。なお、このサーモスタット２６は、前記のように、従来用いられていたサー モスタットのように、炭素繊維混抄シートの従来のものが温度暴走する対策とし て一定温度になるようオン・オフ制御を行うためのものではない。

【００２５】 上記のようにして得られる発熱体は、図３に示すように、合成樹脂材等からな る基板３０上に接着固定される。基板３０は、中央に箱体の背面に位置する背部 基板３１と、その両側縁に連結した側部基板３２，３３と、背部基板３１の図中 上側縁に連結した上部基板３４と、背部基板３１の図中下側縁に連結した底部基 板３５が一体的に設けられ、背部基板３１の四周縁を折曲することにより一端が 開口した六面体を形成する。

【００２６】 背部基板３１に固定された背部発熱体３６の片側に設けた第１電極３７は、リ ード線３８により底部基板３５に固定された底部発熱体４０の第１電極４１のリ ード線４２と第１接続部４３で接続している。また、背部発熱体３６の他側に設 けた第２電極４４は、リード線４５により、第１側部基板３２に固定された第１ 側部発熱体４６の第１電極４７のリード線４８て第２接続部５０で接続している 。底部発熱体４０の第２電極５１のリード線５２は、第１側部発熱体４６の第２ 電極５３と連結している。上部基板３４に固定された上部発熱体５４の第１電極 ５５のリード線５６は前記第２接続部５０に接続しており、第２側部基板３３に 固定された第２側部基板５７の第１電極５８のリード線５０は前記第１接続部４ ３に接続している。上部発熱体５４の第２電極６１のリード線６２は、第２側部 発熱体５７の第２電極６３と接続している。更に、前記第１接続部４３と第２接 続部には器内電源コード６４、６５により、オンオフスイッチ、電流調整スイッ チ、タイマースイッチ等の適宜のスイッチを備えたコントローラ６６に接続され 、このコントローラ６６には器外電源コード６７が接続されている。

【００２７】 したがって、器外電源コード６７のプラグ６８をコンセントにさし込み、コン トローラ６６のオンオフスイッチ等のスイッチを操作して発熱体９に通電すると 、各発熱体は各リード線及び電極、炭素繊維混抄発熱体シートを各々介して通電 され、発熱する。なお、この通電に際しては、第１接続部４３と第２接続部５０ 間には、底部発熱体４０と第１側部発熱体４６を通る第１電流路と、第２側部発 熱体５７と上部発熱体５４を通る第２電流路と、底部発熱体３６のみを通る第３ 電流路が各々並列接続されることとなるが、このうち第３電流路は他の電流路の 半分の抵抗値となり２倍の電流が流れるので、リード線４５等に１枚の発熱体と 同程度の抵抗を付けて電流調整することが好ましい。

【００２８】 上記５枚の発熱体を備えた基板は前記のように折曲され、箱体４内面に固定し たハニカム材８の内面に接着等の手段で固定する。箱体４の前面側開口の片側に 蝶番７０により回動自在に回転されるドア２には把手７１が固定され、その一部 には窓７２を設けている。

【００２９】 上記箱体４を構成する外ケース５は、ステンレス銅板を折曲してモノコックボ ディとすることが好ましく、その構造は従来の電子レンジ、皿洗い器、乾燥器、 オーブン等の機器の周知の構造を採用し得る。外ケース５の上面部７３にはスリ ット７４を形成しており、このスリット７４は上部基板３４に設けた多数の通孔 ７５及び内ケース６とグラスウール７の前記通孔７５と連通する部分に設けた通 気路と連通しており、解凍室３内の解凍品が解凍される時発生する水蒸気を外部 に放散する。なお、上記スリット７４は、ルーバーとしても良い。

【００３０】 解凍室３内に内壁にはステンレス線材等で形成した枠体を設けるとともに棚支 持部７６を設け、この棚支持部７６にステンレス製の多孔板からなる棚板７７を 支持させ、解凍室３内を多数に使用可能とする。なお、この段数は解凍機の大き さ、解凍品の大きさ及び量によって任意に設定及び選択可能とする。なお、棚を 支持する枠体は板金製とすることもでき、また棚板７７は網状のものとしても良 い。

【００３１】 上記箱体１は基台７８上に固定され、基台７８の正面には前記コントローラ６ ６のオンオフスイッチ、電流調整スイッチ、タイマースイッチ等を設けるととも に、その作動状況を表示するランプを適宜配設した操作部７９を設けている。ま た、基台７８内にはコントローラを配置している。また、箱体４の側部には取手 ８０を設けている。

【００３２】 上記構成からなる解凍機の使用に際し、解凍品を棚板７７上に載せ、ドア２を 閉め、操作部７９のスイッチを操作して発熱体に通電すると、解凍品は上下両側 及び背面側から炭素繊維混抄ヒータから発する４０℃乃至５０℃の低温の安定し た遠赤外線の輻射熱を受け、解凍品の表面ばかりでなく内部まで熱を及ぼし、理 想的な解凍特性を維持しつつ急速に解凍することができる。また、発熱シート及 び電極等の腐食に比較的弱い部分は全て樹脂中に埋め込まれているので、特に防 融手段を施すことなく、安全でありかつ耐久性が良い。

【００３３】 なお、上記実施例において、発熱体を基板上に固定し基板を折曲した例を示し たが、発熱体の周縁に適宜直接部を設けて各々接続し、接続部で折り曲げ、箱体 のハニカム材の内側に配設しても良く、また、各発熱体を各々ハニカム材に直接 固定しても良い。更に、例えば背部発熱体と両側部発熱体とを１個の発熱体とし 、あるいは背部発熱体と上面及び底部発熱体とを１個の発熱体とし、これを折り 曲げて各部発熱体とすることもできる。なお、上記解凍機は、低温で箱内を維持 できるので、食器乾燥機等の一般の物品乾燥機としても使用できるものである。

【００３４】

【考案の効果】

本考案は、上記のように構成し、作用するので、解凍機の発熱体は温度暴走す ることなく安定した発熱を行うことができ、発熱体からは遠赤外線が輻射熱とし て解凍品に放射されるので、解凍品は表面ばかりでなく内部まで加熱され、均一 な加熱解凍を行うことができ、解凍品の変質を防ぐことができる。また、発熱体 は極めて軽量であるので、解凍機は軽量化し、発熱シートは電極を含めて樹脂中 に埋設されているので、格別の防水あるいは電気絶縁手段を用いることなく腐食 を防止することができ、耐久性が向上するとともに安価な解凍機とすることがで きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の斜視図である。

【図２】同一部断面図の斜視図である。

【図３】同発熱体を基板上に固定した状態の展開図であ
る。

【図４】同発熱体部分の平面図である。

【図５】同発熱体とリード線接続部分の断面図である。

【図６】同発熱体の使用時間と電流及び温度の特性を示
すグラフである。

【図７】同発熱解体の製造工程図である。

【図８】同発熱体の断面図である。

【図９】同発熱体内の配線実施例を示す図である。

【符号の説明】

１ 解凍機 ２ ドア ３ 解凍室 ４ 箱体 ５ 外ケース ６ 内ケース ７ 断熱材 ８ ハニカム材 ９ 発熱体 １０ 発熱体 １１ 混抄シート １２ 電極 １３ リード線 １４ ブラグ １５ 銀ペースト １６ 銅箔 ２０ 真空室 ２１ 素材搬入端 ２２ 炭素繊維混抄発熱シート ２３ 樹脂プリプレグ ２４ ローラ ２５ 電源コード ２６ サーモスタット ３０ 基板 ３１ 背部基板 ３２ 側部基板 ３３ 側部基板 ３４ 上部基板 ３５ 底部基板 ３６ 背部発熱体 ４０ 底部発熱体 ４３ 第１接続部 ４６ 第１側部発熱体 ５０ 第２接続部 ５４ 上部発熱体 ５７ 第２側部発熱体 ６６ コントローラ ６７ 器外電源コード ７１ 把手 ７４ スリット ７７ 棚板 ７８ 基台 ７９ 操作部 ８０ 取手

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 炭素繊維と靱皮繊維と粘剤を混合して抄
   造され、炭素繊維の少なくとも一部が粘剤固形分によっ
   て被覆されている炭素繊維混抄シートを樹脂内に埋設
   し、電極を付設した発熱体を箱体内壁の少なくとも四周
   に配設したことを特徴とする解凍機。
2. 【請求項２】 炭素繊維混抄シートは、炭素繊維０．５
   重量％とミツマタから得られたパルプ９９．５重量％と
   からなることを特徴とする請求項１記載のパネルヒー
   タ。
3. 【請求項３】 炭素繊維混抄シートは、ガラス繊維織物
   にエポキシ樹脂を含浸した樹脂プリプレグを積層したこ
   とを特徴とする請求項１又は請求項２記載のパネルヒー
   タ。