专利名称：快速冷冻机的除霜装置及除霜装置用喷嘴的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于快速冷冻食品等的快速冷冻机，尤其涉及一种对于积蓄霜叶而成的结霜，不仅能够简易去除，而且具备耐久性的快速冷冻机的除霜装置及其喷嘴。
背景技术：
快速冷冻机是利用通过热交换器(蒸发器)的产生的冷风在很短的时间内冻结主要如食品一样的产品的装置，在热交换器上侧装有包括吹风扇的风扇马达，从而将热交换器产生的冷风吹到载有产品的传送带进行循环，从而能够快速冷冻产品。包含在产品中的水分蒸发时与冷风结合而在热交换器下部积蓄霜叶而结霜。结霜妨碍热交换器内的空气流动而显著降低冷冻效率。因此负责人应定期去除结霜。 以前利用温水或热气(hot gas)去除了结霜，但存在能量消耗多，并引发环境污染等问题。因此曾出现了在快速冷冻机底部喷射空气而物理去除结霜的装置，但由于采用了固定式，因此喷射空气的范围比较有限，并且经常发生对设在快速冷冻机上的冷却风扇(fin)进行冲击而损伤冷却风扇的情况。
发明内容
为了解决如上所述问题，本发明的目的在于提供一种除霜装置及其喷嘴，其利用气压物理上去除在快速冷冻机的热交换器底部形成的结霜，并采用移动式结构而防止气压集中或偏重现象，从而向热交换器均匀地供应气压，并且在比较长的热交换器上也能够用低廉的费用设置。上述目的通过一种快速冷冻机的除霜装置可以实现，该除霜装置设在快速冷冻机的热交换器底部的状态下，朝上方喷射压缩空气，而物理去除在上述热交换器的芯(core)上形成的结霜，其特征在于，该除霜装置包括框架，该框架为朝左右方向伸长的直角立方体形状；分配管，该分配管流入自空气压缩机供应的压缩空气，并朝长度方向设有多个喷嘴；分配管导向件，该分配管导向件由朝上述框架的左右方向设有两个以上的分配管导轨、固定设在上述分配管底部并与上述分配管导轨结合的分配管移动模块构成，从而使上述分配管朝上述框架的左右方向设置的状态下还能朝上述框架的前后方向移动；动力传达机构，该动力传达机构利用驱动马达的旋转力，使上述分配管朝上述框架的前后方向往返移动，上述动力传达机构是将旋转运动转变为直线运动的凸轮机构,该动力传达机构包括凸轮部件，该凸轮部件由于上述驱动马达而以垂直于地面的轴为中心进行旋转；连接件，该连接件的一端连接在与上述凸轮部件的旋转中心隔开的位置，而另一端连接在上述分配管。根据本发明的特征在于，上述连接件包括中间导轨，该中间导轨在设有上述凸轮部件的位置，与上述分配管导轨平行设置；中间连接件，该中间连接件的一端连接在上述凸轮部件，而另一端连接在能够沿着上述中间导轨移动的中间模块；一对第一连接件，为了能够以上述中间导轨为中心相互对称，该对第一连接件的一端分别连接在上述中间模块，而另一端分别连接在上述分配管的左右两侧从而能够沿着上述分配管的长度方向移动；以及一对第二连接件，为了能够以上述中间导轨为中心相互对称，该对第二连接件的一端分别连接在上述第一连接件的中间，而另一端连接成能够沿着上述中间导轨的延伸方向移动。通过上述凸轮部件的旋转，上述分配管能够朝上述框架的前后方向往返移动。根据本发明的特征在于，上述喷嘴包括喷嘴本体，该喷嘴本体由利用工具就可使其旋转的头部、在上述头部的底面一体设置并沿着圆周方向设有多个第一喷射孔的圆筒形本体构成；环形的旋转喷射体，该旋转喷射体在中间设有能够插入上述喷嘴本体的通孔，并沿着圆周方向设有多个螺旋式倾斜地贯通而成的第二喷射孔； 结合环，该结合环具有环形，为使上述旋转喷射体插进上述喷嘴本体的状态下也能够自由旋转，而设有限位凸，从而朝倾斜方向喷射压缩空气且以垂直于地面的轴为中心旋转喷射。根据上述结构，就能够提供一种通过喷嘴从热交换器底部朝上方喷射压缩空气，而冲击结霜并去除结霜的装置。由于不是螺杆或传送带结构，因此不会发生在小缝隙中塞住异物的问题，从而故障发生率低。并且设有喷嘴的分配管本身在热交换器下面进行往返运动，因此能够均匀地喷射压缩空气。结果进一步加宽压缩空气的喷射领域，进而喷射领域也分布得比较均匀，从而大幅提高除霜效果。
图I是显示根据本发明的快速冷冻机除霜装置的设置状态的快速冷冻机概略主视图。图2是根据本发明实施例的快速冷冻机除霜装置的斜视图、图3是平面图。图4是分步骤显示根据本发明实施例的快速冷冻机除霜装置的使用状态的平面图。图5是根据本发明另一实施例的快速冷冻机除霜装置的平面图。图6是根据本发明实施例的喷嘴的斜视图、图7是喷嘴的分解斜视图、图8是喷嘴的纵剖视图。图9是喷嘴的第二喷射孔的例示剖视图。附图标记I :快速冷冻机的除霜装置3 :框架5 :分配管7 :分配管导轨9 :分配管移动模块11 :喷嘴13 :驱动马达15 :凸轮部件17 :中间导轨19 :中间连接件21:中间模块23、29 :第一、第二连接件25 :连接模块27 :分配管导轨53 :喷嘴本体55 :旋转喷射体
57 :结合环59 :头部61 :本体63 :阻挡凸65,69 :第一、第二螺纹67 :第一喷射孔71 :凹陷区域73 :侧壁75 :上板77 :下板79 :第二喷射孔81 :限位凸100 :快速冷冻机200 :热交换器F:垂直面S :压力储存空间
具体实施例方式下面，参照附图详细说明本发明的具体内容。首先参照图I说明背景。如图I所示，本发明的快速冻结机的除霜装置I (以下简称为除霜装置)设在快速冷冻机100的热交换器200的底部。为此，热交换器200设在自地面朝上方相隔一定高度的位置。热交换器200设在冷冻室300内部，并且要冷冻的产品通过未图示的传送带依次送到冷冻室300内部，进行冷冻后排出。下面，主要参照图2至图3进行说明，图4以下的附图则在需要时进行说明。作为参考，在以下说明中所谓“连接”，只要没有特殊的形容词，是指在特定平面上能够相对旋转运动的关节(joint)式连接。朝左右方向伸长的直角立方体形状的框架3设在热交换器200 (参照图I)的底部空间。以下所谓框架的“长度”是指框架的左右方向(X轴方向)的长度，而“宽度”是指框架的前后方向(Y轴方向)的长度。朝框架3的宽度方向能够往返移动地设有对应于框架3长度的分配管5。为此首先应提供可使分配管5移动的分配管导向件。该分配管导向件包括沿着框架3的左右方向设有两个以上的分配管导轨7、固定设在分配管5的底部从而结合在分配管导轨7上分配管移动模块9。分配管导轨7的延伸方向和框架3的宽度方向相同。若框架3的长度长,那么如图所示分配管导轨7可设置在4处。作为分配管导向件可利用公知的LM导轨。下面的其他导向件同样可以使用LM导轨。在分配管5内流入由未图示的空气压缩机供应的压缩空气，并且沿着分配管5的长度方向多处设有多个喷嘴11。喷嘴11朝上方喷射压缩空气，详细的内容将要后述。喷嘴11的数量根据喷射范围、喷射压力、热交换器的规模等可以任意选择。在框架3的中央前方设有用于驱动分配管5的动力源驱动马达13。如图所示，驱动马达13的输出轴13a垂直于地面。本发明的核心是以下说明的动力传达机构。动力传达机构利用驱动马达13的旋转力使分配管5朝着框架3的前后方向往返移动。根据本发明的特征在于，作为动力传达机构利用了将旋转运动转变为直线运动的凸轮机构。凸轮机构的核心是凸轮部件15。凸轮部件15通过驱动马达13能够以垂直于地面的输出轴13a为中心进行旋转，从而具有与地面平行的旋转面。凸轮部件15可以是圆板形状，如图所示也可以是杆(lever)形状。即、凸轮部件15的形状可变更为多种多样形状。连接件连接在凸轮部件15和分配管5之间。据此由驱动马达13引发的凸轮部件15的旋转运动，由连接件再转变为分配管5的直线运动。
连接件的形状也可变更为多种多样形状，附图只不过是一个例子。首先参照图2至图3说明连接件的一个例子。在凸轮部件15所处的框架3中央，与分配管导轨7相互平行地设有中间导轨17。在中间导轨17上沿着其长度方向朝上下方向设有多个贯通孔17a，这是为了防止从上方滴落的霜片积在中间导轨17上面，而通过贯通孔掉下来。中间连接件19的一端连接在凸轮部件15，而另一端连接在沿着中间导轨17移动的中间模块21上。据此当驱动马达13起动，中间模块21就沿着中间导轨17朝着框架3的宽度方向进行往返直线运动。若框架3的宽度窄，如图5所示在中间连接件19的另一端直接连接分配管5也无妨。然而框架3的长度比较长例如3-4m，就如图2至图3所示需要连接件。下面说明该连接件。 第一连接件23连接在中间连接件19和分配管5之间。第一连接件23设置成一对，并且以中间导轨17为准左右对称移动。第一连接件23的另一端连接在偏向分配管5一侧的位置，根据几何学解释，第一连接件23的长度与由于凸轮运动而发生的长度变化相对应。为此，第一连接件23的另一端设在第一连接模块25，第一连接模块25结合在沿着延伸方向固定设在分配管5底面的分配管导轨27上。另一方面，第二连接件29连接在第一连接件23和中间导轨17之间。第二连接件29同样设有一对，并且以中间导轨17为准形成左右对称。第二连接件29的各一端连接在第一连接件23的中间(离连接在中间导轨17的位置相隔约1/3的位置)，各另一端分别连接在中间导轨17的后侧尽端。参照图4中的(a)、(b)、(C)说明如上构成的本发明的使用状态。凸轮部件15的旋转中心即、驱动马达的输出轴13a和中间连接件19的连接点之间的间隔L(参照图3)决定凸轮的行程，该间隔L相当于行程的1/2。当凸轮部件15随着驱动马达13进行旋转，中间连接件19的另一端就沿着中间导轨17往返移动对应于行程的距离。图4中的(a)显示了分配管5位于附图中框架3的尽上端的状态。当凸轮部件15朝逆时针方向旋转90°而位于图4中的(b)的位置，那么中间模块21就朝下移动而拉下第一连接件23以使分配管5朝附图中的下方移动。按这种方式，当凸轮部件15旋转180°，如图4中的(C)所示，分配管5就会处于附图中框架3的尽下端。通过这种方式，凸轮部件15的旋转，使分配管5朝框架3的宽度方向进行直线往返运动。并且，在此过程中，压缩空气通过喷嘴11从热交换器200的底部朝上方喷射。此时，自喷嘴11喷射的压缩空气虽然进行扩散，但在各喷嘴11之间会存在喷射压力比较弱的区间。用于最大限度减少这些部分的方案，下面说明喷嘴11。下面，参照图6至图9说明根据本发明实施例的喷嘴11。快速冻结机除霜装置用喷嘴11由喷嘴本体53、旋转喷射体55以及结合环57三个部件构成。为了利用扳手等工具可使其旋转，喷嘴本体53由具有至少一对平行的垂直面F的头部59、在头部59底面一体形成的圆筒形本体61构成。为了朝下形成环形阻挡凸63，本体61具有比头部59的直径小的外径。
在本体61的外周面下部设有由3-5个螺纹构成的第一螺纹55，并且在本体51上端和第一螺纹55之间沿着圆周方向设有多个贯通本体61的圆筒壁的第一喷射孔67。并且在本体61的内周面下部设有用于与分配管5 (参照图2至图5)进行连接的第二螺纹69 (参照图7)。如将要所述，压缩空气通过喷嘴本体53下端流入后，再通过侧向设置的第一喷射孔67喷射到外部。根据本发明的实施例，第一喷射孔67可以设置在比本体61外周面更凹陷的环形凹陷区域71内。旋转喷射体55通过本体61插进喷嘴本体53,但由于阻挡凸63而不能通过头部59。环形的旋转喷射体55由圆筒形侧壁73和、在侧壁73的上、下端一体形成并且在中间设有用于插入喷嘴本体的本体61的通孔的上板75和下板77。为使旋转喷射体55越朝半径方向厚度越薄，上板75和下板77的外面倾斜了约5° -10°角度a。 在上板75沿着圆周方向设有多个倾斜地贯通而成的第二喷射孔79。如图所示，相隔90°间隔总共设有4个第二喷射孔79。环(ring)形的结合环57在其内周面设有螺纹从而螺栓连接在第一螺纹65。在结合环57的内周面下端设有限位凸81，用以限制第一螺纹65的螺栓连接深度，并使旋转喷射体55在插进喷嘴本体53的状态下能够自由旋转。进而在本体61下部为了与结合环57上端保持密封，从第一螺纹65朝上隔开的位置设有密封保持凸82。并且密封保持凸82朝下设置。据此当螺栓连接结合环57，结合环57的上端和下端同时挂在本体61上，起到楔子作用。从而结合环57能够维持如锁扣螺母一样牢固地结合在第一螺纹65的状态。结合环57的上端内周面57a逐渐变窄,从而提高密封性。另一方面，喷嘴本体53、旋转喷射体55以及结合环57优先由聚四氟乙烯(teflon)材料构成。此时即使不提供另外的润滑剂，也能够顺利进行相对运动。下面，通过图5说明喷嘴11的作用。压缩空气通过喷嘴本体53的下端流入，再通过设在旋转喷射体55上板的第二喷射孔79，如图中点线箭头一样朝斜线方向喷射。在此过程中，旋转喷射体55受到以喷嘴本体53的中心轴V为准进行旋转的旋转力。并且由聚四氟乙烯材料各部件之间的摩擦力很小，从而旋转喷射体55能够以中心轴V为准顺利旋转。设在头部59的阻挡凸63和旋转喷射体55上板75之间的接触面是具有2_5mm左右的宽度D的环形。完全结合喷嘴本体53、旋转喷射体55以及结合环57的状态下，旋转喷射体55朝上下方向应相隔间隔G。该间隔G优先是O. 1-0. 6mm。若间隔G太大，压力就会泄漏，相反若太小，旋转喷射体55的旋转就不顺利。压缩空气的喷射形式可根据第二喷射孔79的形状不同设计。下面参照图8进行说明。第二喷射孔79如图8所示，假设位于截面上一侧的内面是第一面且位于另一侧的内面是第二面时，第一面Al和第二面A2的倾斜角度可以相同或，第一面Al和第二面A2中的任意一面或两面的倾斜角上有差异或，第一面Al和第二面A2的流入部分和排出部分的倾斜角有一定差异，从而能够调节旋转速度以及喷射方向。
例如，若倾斜角上有差异，可以设计成如图Sb所示，第一面Al是直线而第二面A2有一定倾斜角；也可以设计成如图8c所示，第二面A2是直线而调节第一面Al排出部分的倾斜角等，进行多样的修正以及变形。并且，为使压缩空气的喷射领域更加均匀，第二喷射孔79可以具有分别不同的倾斜度。根据上述结构，组装喷嘴本体53、旋转喷射体55以及结合环57后，用手或扳手握住头部59，也能够在分配管5 (参照图2至图5)上螺栓连接喷嘴本体53。通过喷嘴本体53下部流入的压力充填在压力储存空间S，由于压力储存空间S设计得比较广，因此能够使用更强的压力喷射压缩空气。由于旋转喷射体55的直径大，自身也有惯性,从而能够最大限度防止由于旋转而发生的喷射压力的损失。通过压缩空气的压力旋转喷嘴11，压缩空气就朝第二喷射孔79的倾斜方向喷射并旋转。如图所示喷嘴11设有多个，分别自由旋转并朝倾斜的上方均匀地喷射压缩空气，从而去除在热交换器200上形成的结霜。 上面说明的喷嘴11没有必要必须设置在图2至图5中图示并说明的除霜装置上。可应用于利用压缩空气物理去除结霜的以前的多样方式的除霜装置上。上述图示及说明的结构只是根据本发明技术思想的优先实施例。本领域工作者可基于通常的技术常识进行多样的变更实施，但应当明白这些变更均属于本发明的保护范围。上面图示及说明的所有实施例根据需要可以任意组合使用，没有公开的组合也属于本发明的实施例。
权利要求
1.ー种快速冷冻机的除霜装置，该除霜装置设在快速冷冻机(100)的热交換器(200)底部的状态下，朝上方喷射压缩空气，而物理去除在上述热交換器(22)的芯上形成的结霜，其特征在于，该除霜装置包括 框架(3)，该框架为朝左右方向伸长的直角立方体形状； 分配管(5)，该分配管流入自空气压缩机供应的压缩空气，并朝长度方向设有多个喷嘴(11); 分配管导向件，该分配管导向件由朝上述框架(3)的左右方向设有两个以上的分配管导轨(7)、固定设在上述分配管(5)底部并与上述分配管导轨(7)结合的分配管移动模块(9)构成，从而使上述分配管(5)朝上述框架(3)的左右方向设置的状态下还能朝上述框架(3)的前后方向移动； 动カ传达机构，该动カ传达机构利用驱动马达(13)的旋转力，使上述分配管(5)朝上述框架(3)的前后方向往返移动， 上述动カ传达机构是将旋转运动转变为直线运动的凸轮机构，该动カ传达机构包括凸轮部件(15)，该凸轮部件通过上述驱动马达(13)以垂直于地面的输出轴(13a)为中心进行旋转；连接件，该连接件的一端连接在与上述凸轮部件(15)的旋转中心隔开的位置，而另一端连接在上述分配管(5)。
2.根据权利要求I所述的快速冷冻机的除霜装置，其特征在于，上述连接件包括 中间导轨(17)，该中间导轨在设有上述凸轮部件(15)的位置，与上述分配管导轨(7)平行设置； 中间连接件(19)，该中间连接件的一端连接在上述凸轮部件(15)，而另一端连接在能够沿着上述中间导轨(17)移动的中间模块(21)； ー对第一连接件(23)，为了能够以上述中间导轨(17)为中心相互对称，该对第一连接件的一端分别连接在上述中间模块(21)，而另一端分别连接在上述分配管(5)的左右两侧从而能够沿着上述分配管(5)的长度方向移动；以及 ー对第二连接件(29)，为了能够以上述中间导轨(17)为中心相互对称，该对第二连接件的一端分别连接在上述第一连接件(23)的中间，而另一端连接成能够沿着上述中间导轨(17)的延伸方向移动。
3.根据权利要求I所述的快速冷冻机的除霜装置，其特征在于，上述喷嘴(11)包括 喷嘴本体(53)，该喷嘴本体由利用工具就可使其旋转的头部(59)、在上述头部(59)的底面一体设置并沿着圆周方向设有多个第一喷射孔￠7)的圆筒形本体￠1)构成； 环形的旋转喷射体(55)，该旋转喷射体在中间设有能够插入上述喷嘴本体(53)的通孔，并沿着圆周方向设有多个螺旋式倾斜地贯通而成的第二喷射孔(79)； 结合环(57)，该结合环具有环形，为使上述旋转喷射体(55)插进上述喷嘴本体(53)的状态下也能够自由旋转，而设有限位凸(81)， 从而朝倾斜方向喷射压缩空气且以垂直轴(V)为中心旋转喷射。
4.ー种快速冷冻机除霜装置用喷嘴，其特征在于，该喷嘴包括 喷嘴本体(53)，该喷嘴本体由为了利用扳手等工具就可使其旋转，具有至少ー对平行的垂直面(F)的头部(59)、在上述头部(59)的底面一体形成并且为了朝下方形成环形阻挡凸(63)而具有比上述头部(59)的直径小的外径的圆筒形本体(61)构成，并且在上述本体￠1)的外周面下部设有第一螺纹(65)，而在上述本体￠1)上端和上述第一螺纹(65)之间，沿着圆周方向设有多个贯通上述本体(61)圆筒壁凹陷区域(71)的第一喷射孔(67)，并且在上述本体￠1)的内周面下部设有用于连接供应压缩空气的分配管的第二螺纹(69)； 环形的旋转喷射体(55)，该旋转喷射体由圆筒形侧壁(73)、在上述侧壁(73)的上下端一体设置并在中间设有能够插入上述喷嘴本体(53)的通孔的上板(75)和下板(77)构成， 并且在上述上板(25)上沿着圆周方向设有多个倾斜地贯通而成的第二喷射孔(79)，而上述环形的旋转喷射体(55)通过上述喷嘴本体(53)的下部插入并邻接在上述头部的阻挡凸(63)； 结合环(57)，该结合环具有环形，并且在其内周面设有螺纹用于与上述第一螺纹(65)螺栓结合，而在其内周面下端设有限位凸(81)，从而限制与上述第一螺纹￠5)的螺栓连接的深度，以使上述旋转喷射体(55)插进上述喷嘴本体(53)的状态下也能够自由旋转， 通过上述喷嘴本体(53)的下端流入的压缩空气，暂时停留在由上述本体￠1)的凹陷区域(71)和上述旋转喷射体(55)构成的压カ储存空间(S)后，再通过上述第二喷射孔(79)喷射到外部。
5.根据权利要求4所述的快速冷冻机除霜装置用喷嘴，其特征在干， 设在上述头部(59)的阻挡凸￠3)和上述旋转喷射体(55)上板(75)之间的接触面是具有2-5mm左右宽度(d)的环形，并且上述旋转喷射体(55)的上板(75)倾斜5° -10°角度(a)。
6.根据权利要求4所述的快速冷冻机除霜装置用喷嘴，其特征在干， 为了能够与结合环(57)上端保持密封，在上述本体￠1)的下部朝着下方设有密封保持凸(82)， 在上述本体￠1)上螺栓连接上述结合环(57)，上述结合环(57)的上端和下端就同时邻接在上述本体(61)。
7.根据权利要求4所述的快速冷冻机除霜装置用喷嘴，其特征在干， 上述喷嘴本体(53)、旋转喷射体(55)以及结合环(57)是聚四氟こ烯材料。
全文摘要
本发明涉及一种设在快速冷冻机(100)的热交换器(200)底部的状态下，朝上方喷射压缩空气，而物理去除在上述热交换器(200)的芯上形成的结霜的装置。其特征在于，该装置包括框架(3)；分配管(5)，多个喷嘴(11)相隔布置；分配管导向件，使上述分配管(5)朝上述框架(3)的左右方向设置的状态下还能朝上述框架(3)左右方向移动；动力传达机构，其利用驱动马达(13)的旋转力，使上述分配管(5)朝上述框架(3)的前后方向往返移动，上述动力传达机构是将旋转运动转变为直线运动的凸轮机构。
文档编号F25D21/06GK102679672SQ20121002644
公开日2012年9月19日 申请日期2012年2月7日 优先权日2011年3月17日
发明者金成奎 申请人:株式会社 龙城冷冻