JP6230154B2 - Defroster - Google Patents
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Description
本発明は、短時間で対象物を期待する温度に解凍可能な解凍装置に関する。 The present invention relates to a thawing device that can defrost an object to a temperature expected in a short time.
魚や肉等の食品は、品質の維持を目的として冷凍室等で冷凍保存されることがある。冷凍保存された食品は、後に販売や加工の際、解凍する必要がある。また、食品以外の物であっても、低温にして保存したり、冷凍して後に解凍したり、0℃以下の低温で解凍したり、後に冷蔵状態で保存したりすることがある。 Foods such as fish and meat are sometimes stored frozen in a freezer for the purpose of maintaining quality. Frozen foods must be thawed later for sale or processing. Further, even non-food items may be stored at a low temperature, frozen and then thawed, defrosted at a low temperature of 0 ° C. or lower, and later stored in a refrigerated state.
食品の解凍の際、例えば、食品を食品内部の温度よりも高い温度の環境下におくことで、食品を周囲から温度を上げながら熱伝達を利用し徐々に内部まで解凍する。このとき、冷凍された食品がおかれる環境の温度が高くなる程、解凍時間を短縮することができる。しかしながら、環境温度を高くする程、解凍される食品の品質が劣化する。一方、品質の劣化を考慮すると環境温度を低くする必要があり、解凍に必要な時間が長くなる問題がある。状況により解凍ムラが生じることもある。また、解凍が不十分である場合や、解凍に失敗した場合、その後の加工等処理が困難になることもある。 When the food is thawed, for example, by placing the food in an environment having a temperature higher than the temperature inside the food, the food is gradually thawed to the inside using heat transfer while raising the temperature from the surroundings. At this time, the thawing time can be shortened as the temperature of the environment in which the frozen food is placed increases. However, the higher the environmental temperature, the worse the quality of the thawed food. On the other hand, when quality degradation is taken into consideration, there is a problem that the environmental temperature needs to be lowered, and the time required for thawing becomes long. Depending on the situation, uneven thawing may occur. Further, when the thawing is insufficient or when the thawing fails, the subsequent processing such as processing may be difficult.
上述したように、冷凍した食品等を解凍し、または、低温に冷却した物の温度を上昇させる解凍方法については、十分な研究が進んでいないのが現状である。具体的には、特許文献1に記載されるように、保存や冷凍方法については様々な研究がされているものの現状では解凍方法については、十分に研究が進んでおらず、解凍の際に品質が劣化し、または、解凍時間が長い等の問題がある。 As described above, sufficient research has not been made on thawing methods for thawing frozen foods or the like, or raising the temperature of a product cooled to a low temperature. Specifically, as described in Patent Document 1, although various researches have been conducted on storage and freezing methods, at present, the research on the thawing method is not sufficiently advanced, and the quality at the time of thawing May deteriorate or the thawing time may be long.
上記課題に鑑み、本発明は、冷凍又は低温に冷却した物を、品質を維持した状態で解凍又は温度を上昇させることのできる解凍装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a thawing device capable of thawing or raising the temperature of a product that has been frozen or cooled to a low temperature while maintaining the quality.
上記目的を達成するために、本願発明は、解凍する対象物を収納する収納室と、対象物を挟んで配置される放電極と接地極との一対の電極と、前記電極間へ対象物を解凍するための電圧の印加を制御する電極制御装置と、対象物の温度を計測するセンサと、対象物の解凍の開始時に、前記収納室内の温度を対象物を解凍する解凍目標温度よりも高い所定の初期温度に制御する初期制御を実行し、前記センサで計測される値から求められる対象物の温度が急激な上昇から緩やかな上昇に変化したタイミングにおいて、前記収納室内の制御目標温度を前記初期温度から前記解凍目標温度に切り替えて、前記センサで計測される値が前記解凍目標温度に達するまで前記収納室内の温度を制御する第1の温度制御を実行する温度制御装置と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a storage chamber for storing an object to be thawed , a pair of electrodes including a discharge electrode and a ground electrode arranged with the object sandwiched therebetween, and an object between the electrodes. An electrode control device that controls application of a voltage for thawing, a sensor that measures the temperature of the object, and a temperature in the storage chamber that is higher than the target thawing temperature for thawing the object at the start of thawing of the object The initial control for controlling to a predetermined initial temperature is executed, and at the timing when the temperature of the object obtained from the value measured by the sensor changes from a sudden rise to a gentle rise, the control target temperature in the storage chamber is set to the switching from the initial temperature to the thawing target temperature, and a temperature controller value to be to perform a first temperature control for controlling the temperature of the storage chamber to reach the decompression target temperature measured by the sensor And wherein the door.
本発明によれば、冷凍された対象物の品質を維持し、短時間で解凍する解凍装置を得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the thawing | decompression apparatus which maintains the quality of the frozen target object and defrosts in a short time can be obtained.
以下に、本発明の実施形態に係る解凍装置について説明する。実施形態に係る解凍装置は、冷凍食品等の冷凍された対象物を0℃以下の低温で解凍したり、後に冷蔵状態で保存させる装置である。以下の各実施形態では、同一の構成については同一の符号を用いて説明を省略する。 Below, the decompression | decompression apparatus which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. The thawing device according to the embodiment is a device that thaws a frozen object such as frozen food at a low temperature of 0 ° C. or lower, or later stores it in a refrigerated state. In the following embodiments, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
ここでは、対象物は、魚や肉等の食品であるとして説明するが、対象物は食品に限られない。例えば、実施形態に係る解凍装置が0℃以下の低温で解凍又は後に冷蔵状態で保存する対象物の一例としては、食品の他、人や家畜の人工受精胚、分化細胞、バイオリアクタ用微生物、超伝導体利用機器が挙げられる。 Here, the object is described as food such as fish and meat, but the object is not limited to food. For example, as an example of an object to be thawed at a low temperature of 0 ° C. or lower by the thawing device according to the embodiment or later stored in a refrigerated state, artificial fertilized embryos of humans and livestock, differentiated cells, microorganisms for bioreactors, Examples include superconductor equipment.
〈第1実施形態〉
図1に示すように、第1実施形態に係る解凍装置1Aは、解凍する対象物Xを収納する収納室10と、収納室10内の温度を所定の温度に制御する温度制御装置11と、対象物Xを収納室10の床面より高く位置するように支持する支持部12と、対象物Xの配置位置に電場を発生させる前記収納室10の天井に備えられた電極13aと、支持部12に支持されるとともに対象物Xの配置位置に電場を発生させる電極13bと、電極13aに備えられて荷電粒子を放射する放電電極針13cと、電極13a、13b及び放電電極針13cを制御する電極制御装置14を備えている。また、解凍装置1Aは、対象物Xの表面温度を計測する第1温度センサ11aと収納室10内の温度を計測する第2温度センサ11bを備えている。図1は、解凍装置1Aの側面の概略図である。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 1, a
解凍装置1Aでは、対象物Xを解凍する際、温度制御装置11により、収納室10内の温度を対象物Xの種類、サイズ、表面温度等に応じて適切にコントロールする。解凍時に解凍対象物の温度を下げるエネルギー(氷の相変換に要する熱量、氷の融解熱、対象物Xの蒸発熱、対象物Xの昇華熱等)に対し、解凍装置1Aでは、電極から供給される電気エネルギーと収納室10内の雰囲気が保有するエネルギーが、対象物Xの解凍を促進し、解凍の短時間化を図ることができる。
In the
また、解凍装置1Aでは、電極13a、13bに電気エネルギーが加えられると、これにより対象物X内に電場が生じ、電場内に置かれた対象物内に電流が生じてジュール熱が発生する。このジュール熱によって、対象物Xが解凍される。対象物Xの電場が発生した部分では、比誘電率による誘電損も生じる。加えて、解凍装置1Aでは、放電電極針13cに電気エネルギーが与えられたときに荷電粒子が発生し、対象物Xの表面に放射されることにより、対象物Xの表面から解凍を促進させる。
Further, in the
これらによって生じる電気エネルギー(ジュール熱、誘電損、荷電粒子)によって対象物Xが内部及び表面から解凍される。したがって、解凍装置1Aでは、一般的な周囲の温度のみを利用し解凍、ジュール熱のみにより解凍する方法や周囲から内部に伝熱により温度を上げながら解凍する方法と比較して、短時間に、均一かつ効率的に、収納室10内の所定の温度に解凍することができる。
The object X is thawed from the inside and the surface by the electric energy (joule heat, dielectric loss, charged particles) generated by these. Therefore, in the
≪収納室≫
収納室10は、解凍の際に、内部に対象物Xが収納される。この収納室10は、対象物Xを搬入又は搬出する際には開かれ、対象物Xを解凍する際には閉じられる扉(図示せず)を有し、解凍時には密閉されることが好ましい。
≪Storage room≫
In the
収納室10のサイズは限定されず、目的に応じて設定される。例えば、工場や市場等で利用される場合、収納室10は、冷凍装置や冷蔵装置等の収納容器に収納される、あるいは氷結させたブロック状の複数の対象物Xを、コンテナーや台車等を利用して搬入し、台車に載置した状態で解凍することのできる程度に大型に形成されていてもよい。また、家庭や飲食店等で利用される場合、収納室10は、対象物Xのみを入れることのできる小型に形成されていてもよい。
The size of the
また、収納室10の内部、具体的には、内側側面、天井および床は、不要な放電が生じないように、絶縁体で形成されることが好ましい。さらに、収納室10の内側側面は、水蒸気が付いた場合に流れ落ちやすい素材であることが好ましい。
Moreover, it is preferable that the inside of the
≪温度制御装置≫
温度制御装置11は、収納室10内の温度を制御する。具体的には、温度制御装置11は、対象物Xの解凍を開始時に、収納室10内の温度が対象物Xの解凍を促進させる温度になるように初期制御を実行する。対象物Xの温度特性の変化が第1条件に達すると対象物Xの温度が第3条件に達するまでの間、温度制御装置11は、収納室10内の温度が初期制御で設定された温度より低い解凍温度になるように第1の温度制御を実行する。対象物Xの温度が第3条件に達すると、温度制御装置11は、収納室10内の温度が解凍物Xの品質を劣化させる所定温度以下になるように第2の温度制御を実行する。
≪Temperature control device≫
The
例えば、収納室10内の温度が高い場合、ジュール熱や荷電粒子によって対象物Xが解凍されることに加え、対象物Xの周囲の温度によって対象物の周囲から内部に温度を上げて解凍が促進される。しかしながら、周囲の温度が高く周囲から内部への解凍が急速に進むと、解凍ムラや細胞の破壊等により対象物Xの品質が劣化する。したがって、解凍装置1Aでは、対象物Xが周囲の温度によって対象物Xの許容温度以上に解凍されないように各条件と温度制御装置11の制御プログラムを設定し、収納室10内の温度を制御する。
For example, when the temperature in the
例えば、温度制御装置11は、収納室10の温度が−5℃〜0℃の間で温度が変化するように制御する。この収納室10の温度は、例えば、対象物Xの加工がしやすい温度を基準に定められる。具体的には、対象物Xがマグロやシャケ等のように切り身の状態で販売等される場合、温度制御装置11は、対象物Xがカットしやすい温度に解凍されるように収納室10の温度を制御する。また、温度制御装置11は、解凍後の対象物Xの品質を保持するためにも、収納室10内の温度を制御できることが好ましい。
For example, the
対象物Xの種別、サイズ、目標の解凍時間ごとに、解凍の際の最適な温度が異なることがある。したがって、温度制御装置11は、解凍する対象物Xの種別や希望の解凍時間に応じて収納室10内の温度を調節することで、対象物Xの表面温度を調整することができる。
The optimum temperature for thawing may differ depending on the type, size, and target thawing time of the object X. Therefore, the
ここで、食品を構成する水、各種飽和脂肪酸、各種不飽和脂肪酸などは、凍結温度(融点)が相違する。また、食品の種類によって、構成物の割合も異なる。したがって、温度制御装置11による温度の制御は、食品に応じて実行されることが好ましい。例えば、魚の場合、魚の種類により、水分は60%〜86%(標準71%〜79%)であり、脂質は0.5%〜20%(標準1%〜6%)と、水分が多量に含まれている。他方、不飽和脂肪酸は、魚の種類に応じて含有量が異なり、サンマが78%、本マグロ赤身が66%、すずきが71%、さわら67%含まれているとされている。
Here, water, various saturated fatty acids, various unsaturated fatty acids and the like constituting foods have different freezing temperatures (melting points). Moreover, the ratio of a structure changes with kinds of foodstuff. Therefore, the temperature control by the
サンマを例とした場合の主脂肪酸の融点を示すと、飽和脂肪酸であるパルチミンサン(63℃)、ステアリン酸(69.9℃)である。他方、不飽和脂肪酸は、1価では、ドコセン酸(33.8℃)、イコセン酸(23℃〜24℃)、オレイン酸(13.4℃)、パルミトレイン酸(−0.1℃)であるが、多価は、ドコサヘキサエン酸(DHA)(−44℃)、イコサペンタエン酸(―54℃)、リノール酸(−5℃)、リノレン酸(−11℃)である。 When the melting point of the main fatty acid in the case of saury is shown, it is palmitic sun (63 ° C.) and stearic acid (69.9 ° C.) which are saturated fatty acids. On the other hand, unsaturated fatty acids are docosenoic acid (33.8 ° C.), icosenoic acid (23 ° C. to 24 ° C.), oleic acid (13.4 ° C.), and palmitoleic acid (−0.1 ° C.). However, polyvalent ones are docosahexaenoic acid (DHA) (−44 ° C.), icosapentaenoic acid (−54 ° C.), linoleic acid (−5 ° C.), and linolenic acid (−11 ° C.).
このように、例えば、魚のサンマに含まれる多価の不飽和脂肪酸の融点は0℃以下であることから、冷凍温度から解凍する場合に、最初に多価の不飽和脂肪酸が解け、そのあとで、水分そして飽和脂肪酸などが解凍される。 Thus, for example, since the melting point of polyunsaturated fatty acids contained in fish saury is 0 ° C. or lower, when thawing from the freezing temperature, the polyunsaturated fatty acids are first dissolved and then Moisture and saturated fatty acids are thawed.
他方、肉の場合の融点は、牛は40℃〜56℃、豚は28℃〜48℃であり、また、乳製品のバターも25℃〜36℃と、解凍する場合には、氷が先に解け、その後で内部の各種脂肪が解凍する。 On the other hand, in the case of meat, the melting point is 40 ° C. to 56 ° C. for cattle, 28 ° C. to 48 ° C. for pigs, and 25 ° C. to 36 ° C. for dairy butter. After that, the various fats inside are thawed.
したがって、より上質な解凍を行う場合は、上記のように、対象物Xが食品である場合、食品の種類や、必要に応じて具体的には食品の構成物に応じて温度制御に利用する条件及び制御プログラムを設定し、対象物Xを解凍することが好ましい。 Therefore, when performing higher-quality thawing, as described above, when the object X is a food, it is used for temperature control depending on the type of food and, if necessary, the composition of the food. It is preferable to set conditions and a control program and defrost the object X.
例えば、対象物Xが魚の場合、氷が解ける前に魚の内部の不飽和脂肪酸が融解する。そこで、単に魚の解凍のみならず、魚の加工を考慮して、電極13a、13bによるジュール熱等で魚の内部は解凍させる一方、表面は凍った状態で加工に適した固さを維持することが望ましい。具体的には、対象物である魚を切り身にすることを目的として解凍する場合、温度制御装置11は、収納室10内の雰囲気温度を、各食品の融解温度に制御することが望ましい。
For example, when the object X is a fish, the unsaturated fatty acid inside the fish melts before the ice melts. Therefore, in consideration of not only thawing of fish but also processing of fish, it is desirable that the inside of the fish be thawed by Joule heat or the like by the
解凍装置1Aは、電極13a、13b及び放電電極針13cに電気エネルギーを与えて荷電粒子及び電場により対象物Xを解凍するとともに、温度制御装置11を利用して収納室10内の雰囲気温度を対象物Xの表面温度より高めに設定し、雰囲気からの伝熱エネルギーにより解凍を促進できる。他方、対象物X中の氷の相変化・融解熱・昇華及び蒸発熱は、対象物の温度を下げる働きをする。そのため、対象物Xの温度は、与えられたエネルギーによる温度上昇と氷の相変化・融解熱・昇華及び蒸発熱の温度を下げる働きがバランスした時点で、温度上昇が緩やかになる。その後、対象物X中の氷の融解がほぼ終了し、対象物Xの表面からの蒸発が、対象物X内部の蒸気圧と収納室10内の飽和蒸気圧とがバランス又は近接したとき、対象物Xからの蒸発が減少し、再び対象物Xの温度が上昇する。
The
なお、電極13a、13bによるジュール熱、放電電極針13cによる荷電粒子の放射、及び収納室10内の雰囲気の温度上昇により対象物Xが解凍された後、温度制御装置11は、解凍品の品質を維持できるように、収納室10内の雰囲気温度を冷温度帯(例えば、−3℃〜+5℃)で可変に制御できることが好ましい。この温度は、上述したように、対象物Xの性質に合わせて、対象物Xの品質を維持できる温度に設定される。
In addition, after the object X is thawed by Joule heat by the
図2は、解凍時の対象物Xの温度の変化を示すグラフである。ここで、図2(a)は、温度制御装置11による温度制御の一例を説明する概略図であり、図2(b)は、実験における温度の計測値である。図2において、横軸を時間とし、縦軸を温度としている。
FIG. 2 is a graph showing a change in temperature of the object X during thawing. Here, FIG. 2A is a schematic diagram for explaining an example of temperature control by the
図2(a)に示すように、解凍装置1Aでは、温度制御装置11が「初期制御」により収納室10内の温度を制御した状態で解凍を開始すると、t0から「第1条件」に達するt1において、電極13a、13b及び放電電極針13cに電気エネルギーで生じる電場及び荷電粒子と、雰囲気からの伝熱エネルギーにより、対象物Xの解凍を促進し、対象物Xの温度がh0〜h1に変化する。
As shown in FIG. 2A, in the
「初期制御」とは、収納室10内を、対象物Xの解凍を促進する温度にする制御である。具体的には、収納室10内の温度を対象物Xの融点よりも高く、対象物Xに細菌が増殖しにくい等、対象物Xの品質が劣化しにくい所定の温度以下に制御する。対象物Xによって、品質が劣化する温度は異なるため、この初期制御で設定される温度は、対象物Xの種類によって異なる。また、「第1条件」とは、対象物Xの温度特性が変化するタイミングであって、具体的には、急激に上昇していた対象物Xの温度が緩やかに上昇するように変化したタイミングである。この「初期制御」では、対象物Xの解凍を促進させる。
“Initial control” is control in which the inside of the
図2(a)に示すように、解凍装置1Aでは、t1から「第2条件」に達するt2において、温度制御装置11が「第1の温度制御」を実行し、対象物Xの温度が、与えられたエネルギーによる温度上昇と氷の相変化・融解熱・昇華及び蒸発熱の温度を下げる働きによりh1〜h2に緩やかに上昇する。
As shown in FIG. 2A, in the
「第2条件」とは、対象物Xの温度が、対象物Xの解凍の目標温度h2に達したタイミングである。また、「第1の温度制御」とは、収納室10内を、対象物Xの解凍の目標温度にする制御である。
The “second condition” is a timing at which the temperature of the object X reaches the target temperature h2 for thawing of the object X. Further, the “first temperature control” is control for setting the inside of the
このように、第2条件に達したタイミング、すなわち、対象物Xが目標温度になるまで収納室10内を目標温度に制御することで、対象物Xを目標温度より高く解凍されることを防ぎ、対象物の品質の劣化を防止することができる。目標温度は、対象物Xの融点であってもよいし、対象物Xを切り身等に加工する目的で解凍する場合には加工しやすい温度であってもよい。例えば、対象物Xがサンマであってその0℃が融点としたとき、その融点である0℃を目標温度としてもよい。また、調理や加工に適した温度が−2℃であるとき、調理や加工を考慮して−2℃を目標温度としてもよい。
In this way, by controlling the inside of the
その後、温度制御装置は、「第3条件」に達した時点で、「第2の温度制御」を実行する。具体的には、時間がt3まで経過して対象物の温度が所定の温度h3に達したところで氷の相変化・融解熱・昇華及び蒸発熱の温度を下げる働きが低下するため、図2(a)に示すように対象物Xの温度がh3に達した後、h3から急に上昇するおそれがある。また、対象物Xの温度が急激に上昇すると、その品質が劣化する。したがって、「第2の温度制御」は、収納室10内の温度を対象物Xの品質が劣化しないような温度に維持する制御である。第2の温度制御でも、例えば、第1の温度制御で使用した目標温度にするように制御してもよい。
Thereafter, the temperature control device executes “second temperature control” when the “third condition” is reached. Specifically, when time elapses until t3 and the temperature of the object reaches a predetermined temperature h3, the action of lowering the temperature of ice phase change, heat of fusion, sublimation, and heat of evaporation is reduced. As shown in a), after the temperature of the object X reaches h3, there is a risk of sudden increase from h3. Moreover, when the temperature of the target object X rises rapidly, the quality will deteriorate. Therefore, the “second temperature control” is control for maintaining the temperature in the
ここで、「第3条件」としては、対象物Xの温度が、急激に上昇するh3に達したタイミングとすることができる。この場合、図2(a)に示す例では、t3以降、第2の温度制御を実行する。対象物Xの温度がh3に達した時点で収納室10内の温度をコントロールすることにより、対象物Xの温度の急激な上昇を防止し、対象物Xの品質の劣化を早くから防止することができる。
Here, the “third condition” may be a timing at which the temperature of the object X reaches h3 at which the temperature rapidly increases. In this case, in the example shown in FIG. 2A, the second temperature control is executed after t3. By controlling the temperature in the
または、対象物Xの温度が目標温度であるh2に達したタイミングを「第3条件」としてもよい。この場合、図2(a)に示す例では、t2以降、第2の温度制御を実行する。このように第1の温度制御の後、直ちに第2の温度制御を実行することで、対象物Xの品質の劣化を早くから防止することができる。 Alternatively, the timing at which the temperature of the object X reaches the target temperature h2 may be set as the “third condition”. In this case, in the example shown in FIG. 2A, the second temperature control is executed after t2. As described above, by executing the second temperature control immediately after the first temperature control, it is possible to prevent deterioration of the quality of the object X from an early stage.
その他、対象物Xの温度が、h2〜h3に設定される所定の温度に達したタイミングを「第3条件」としてもよい。 In addition, the timing at which the temperature of the object X reaches a predetermined temperature set in h2 to h3 may be set as the “third condition”.
なお、第2の温度制御では、温度制御装置11は、収納室10内の温度を所定温度以下に下げるように制御することができる。その他、電極13a、13bが印加されている場合、温度制御装置11は、電極制御装置14に電圧の印加を中断させたり、印加する電圧を低減させるように制御することで、収納室10内の温度を所定温度以下(例えば、+5℃以下)にするように制御することもできる。
In the second temperature control, the
また、図2(a)に示す温度制御では、初期制御及び第1の温度制御において、それぞれ、対象物Xの温度の制御をリニアに行っているが、段階的に温度を下げてもよい。 In the temperature control shown in FIG. 2A, the temperature of the object X is linearly controlled in the initial control and the first temperature control, respectively, but the temperature may be lowered stepwise.
図2(b)は、ある対象物Xを、18kVで解凍した場合と、0kVで解凍した場合の温度を計測したグラフである。例えば、始めに、温度制御装置11は、「初期制御」を実行している。この「初期制御」が実行されるとき、解凍装置1A内では、電極13a、13b、放電電極針13cから供給されるエネルギーが大きく、また比熱が小さい場合、対象物Xの温度が上昇する。
FIG. 2B is a graph obtained by measuring the temperature when an object X is thawed at 18 kV and when thawed at 0 kV. For example, first, the
その後、対象物Xの解凍や対象物Xからの氷の蒸発により収納室10内の温度の影響で、「第1条件」に達したタイミング、具体的には、対象物Xの温度の上昇が緩やかになるタイミング(図2(b)中Aの時点)を検出すると、温度制御装置11は、収納室10内の温度の制御を「初期制御」から「第1制御」に変更するタイミングとして利用することができる。なお、このタイミングAは、電極制御装置14による電極13a、13b及び放電電極針13cの制御にも利用してもよい。
Thereafter, the timing at which the “first condition” is reached due to the influence of the temperature in the
続いて、「第2条件」に達したタイミング、具体的には、対象物Xの温度が目標温度になったタイミング(図2(b)中のBの時点)を検出すると、温度制御装置11は、収納室内10で対象物Xを目標温度にするための「第1の温度制御」を終了する。なお、このタイミングBは、電極制御装置14による電極13a、13b及び放電電極針13cの制御にも利用してもよい。
Subsequently, when the timing at which the “second condition” is reached, specifically, the timing at which the temperature of the object X reaches the target temperature (time B in FIG. 2B) is detected, the
その後、第「3条件」に達したタイミング(対象物の温度上昇が激しくなる点、あるいは所定の温度(例えば、5℃)に達した点(図2(b))のCの時点)で、温度制御装置11は、収納室10内を所定の温度にするための「第2の温度制御」を実行する。例えば、温度制御装置11は、収納室10内の雰囲気温度を下げたり、電極制御装置14に信号を送信し、印加電圧を減少あるいは中断させる。
Thereafter, at the timing of reaching the “third condition” (the point at which the temperature rise of the object becomes intense, or the point at which a predetermined temperature (for example, 5 ° C.) has been reached (point C in FIG. 2B)) The
・その他の温度制御の例
図2(a)を用いて上述した例では、第1制御の後、第3条件に達した時点で第2制御を実行するものして説明したが、第1制御の終了が第2条件に達した時点で終了するのではなく、解凍装置1Aから対象物Xが取り出されるまで継続し、収納室10の温度を目標温度に制御するようにしてもよい。
Other Temperature Control Examples In the example described above with reference to FIG. 2A, the second control is executed when the third condition is reached after the first control, but the first control is described. Instead of ending when the second condition is reached, it may be continued until the object X is taken out from the
また、上述した例では、対象物Xの温度が解凍する目標温度より十分に低い(例えば、20℃程度の差)ため、一度、初期制御において収納室10内の温度を目標温度よりも高くした後、第1条件に達したタイミングで第1制御に切り替える例を説明した。これに対し、対象物Xの温度が解凍する目標温度と近い場合(例えば、5℃程度の差)、初期制御を実行せず、初期段階から第1制御を実行してもよい。
Moreover, in the example mentioned above, since the temperature of the object X is sufficiently lower than the target temperature to be thawed (for example, a difference of about 20 ° C.), the temperature in the
さらに、対象物Xの温度が解凍する目標温度よりもさらに低い場合(例えば、40℃以上の差)、初期制御を2段階に分けてもよい。例えば、−60℃の対象物Xを解凍する目標温度を0℃にした場合、収納室10内をまず、10℃として対象物Xの温度を−20℃に変化させる。その後、収納室10内を5℃とし、対象物の温度を−5℃程度に変化させ、第1の温度制御に移るようにしてもよい。
Further, when the temperature of the object X is lower than the target temperature to be thawed (for example, a difference of 40 ° C. or more), the initial control may be divided into two stages. For example, when the target temperature for thawing the object X at −60 ° C. is set to 0 ° C., the inside of the
なお、流水解凍や自然解凍の場合の水流温度や自然解凍温度は、例えば、25℃である。 Note that the water flow temperature and natural thawing temperature in the case of running water thawing and natural thawing are, for example, 25 ° C.
・熱交換器を利用した温度制御の例
図4(a)は、温度制御装置11として、熱交換器を利用する場合の具体例である。図4(a)に示すように、熱交換器である温度制御装置11は、温度制御に応じて収納室10に暖気を送る。例えば、熱交換器11は、温度を上昇させる必要があるときに、熱交換器11の外から供給される外気または図示しない他の熱機関からの排熱などを取り入れ、ここから暖かい空気を収納室10内に送る。また、熱交換器11は、収納室10内の冷たい空気を取り入れ、これを温めて、再度、収納室10内に送る。このとき、熱交換器は、収納室10内に入れる空気から湿気を取る機能を有しており、収納室10内から取り入れた冷たい空気から湿気を取った上で、収納室10内に暖かい空気を入れる。
Example of Temperature Control Using Heat Exchanger FIG. 4A is a specific example when a heat exchanger is used as the
・対流を利用した温度制御の例
図4(b)は、温度制御装置11が熱源を用いて発生させた熱の対流を利用する場合の例である。図4(b)に示すように、収納室10内の温度を上昇させる手段として、収納室10に温度制御装置11に制御される熱源11cを有し、これにより、効果的に収納室10内の温度を上昇させてもよい。この熱源11cとしては、例えば、伝熱コイル、電燈等が挙げられる。例えば、熱源11cとして電燈を利用した場合、収納室10内の温度を上昇させる他、対象物Xを光により照らして収納室10内部を明るくすることができる。温度制御装置11は、このような熱源11cを複数有することができる。複数の熱源11cのうち、使用する熱源11cの数を調節することで、収納室10内の温度の制御の微調整を実行することが可能になる。
-Example of temperature control using convection FIG. 4B is an example in the case of using convection of heat generated by the
また、図4(b)に示すように、解凍装置1Aは、収納室10内に温度制御装置11に制御される熱源11d及びファン11eを有し、これにより、効果的に収納室10の温度を上昇させてもよい。収納室10内において、熱源11dで発生させた熱をファン11eの回転により攪拌し、温度の高い上昇流と温度の低い下降流で対流を発生させて収納室10内の温度を均一化させ、対象物Xの表面に対する温度上昇の均一化を図ることができる。温度制御装置11は、このような熱源11dやファン11eを複数有することができる。複数の熱源11dやファン11eのうち、使用する熱源11dやファン11eの数を調節することで、収納室10内の温度の制御の微調整をすることが可能になる。
As shown in FIG. 4B, the
さらに、図4(b)に示すように、解凍装置1Aは、熱源11d及びファン11eに加え、収納室10内にガイド11fを有することもできる。このガイド11fは、熱源11d及びファン11eの動作による空気の撹拌の流れをコントロールすることができる。これにより、例えば、熱源11eで発生した暖気がファン11eにより上昇し、対象物Xに直接当たって冷気となった後、再び熱源11d及びファン11eの位置に移動するのを補助できる。したがって、ガイド11fを収納室10の内部で効果的に配置することにより、収納室10内での空気の流れを自由に操作することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 4B, the
≪第1温度センサ≫
第1温度センサ11aは、対象物Xの表面温度を測定するものである。第1温度センサ11aは、赤外線センサであってもよいし、対象物Xに直接接触して測定するセンサであってもよい。また、対象物Xの測定は、全体の温度を代表していると考えられる場所を測定してもよいし、複数の場所を測定してその平均を対象物Xの表面温度としてもよい。複数の場所を測定してその平均を対象物Xの表面温度とする場合、第1温度センサ11aは複数のセンサで構成され、解凍装置1Aは、各センサ接続された測定装置(図示しない)を有し、各センサで得られた温度の平均を測定装置により計算し、その平均値を対象物Xの表面温度とする。なお、平均の温度の他、最高と最低の温度を測定し、温度ムラが生じていないことを確認でき、温度ムラが生じないよう対策をとるようにする。
≪First temperature sensor≫
The
≪第2温度センサ≫
第2温度センサ11bは、収納室10内の温度を測定するものである。この収納室10内の雰囲気の温度を測ることができる温度センサであれば、どのようなものでもよい。なお、収納室10内の雰囲気の温度が、位置により偏る場合には、収納室10内にファンを取り付け、これにより収納室10内の適正な平均温度を測定することもできる。なお、このファンは、上述したファン11eと共用してもよい。
≪Second temperature sensor≫
The
≪電極≫
図1に示すように、解凍装置1Aは、1対の電極13a、13bを備え、一方が放電電極、他方が接地電極である。ここで、天井側に配置される電極13aは、板状電極でよいが、床側に配置される電極13bは、板状電極でないことが好ましい。図3は、電極13bの形状の一例を説明する上面図である。図3(a)に示す電極13bは、複数本の電極線131を同一方向に並列して形成された電極の一例である。また、図3(b)に示す電極13bは、電極線131が交差するように格子状に配置して形成された電極の一例である。また、電極13bは、図3(b)に示す格子以外の網状であっても良い。電極13bの大きさは、対象物Xや、対象物Xが収納される容器等に応じて設定されることが望ましい。
≪Electrode≫
As shown in FIG. 1, the
仮に、電極13bが板状電極の場合、解凍の際に対象物Xや収納室10内の空気中の水蒸気から発生した水分が電極上に蓄積され、電極の劣化を促進することがある。これに対し、板状電極ではなく、図3に例示すような電極を使用することで、解凍の際に対象物Xから発生した水分が収納室10の床に水滴として落下可能となる。したがって、電極13b上に蓄積される水分による電極13bの劣化や水分を伝わって生じる可能性のある電気の流れを軽減することができる。このような場合、電極13bを支持する支持部12が板状であると支持部12に水分がたまることとなる。したがって、支持部12も電極13bから流れる水分を落下させることができるような構成であることが好ましい。
If the
電極13a、13bが電場を発生する際、オゾンが発生する。具体的には、放電により、空気中の酸素が活性化しオゾンに化学変化する。このようにして発生したオゾンは、収納室10内を脱臭及び殺菌することができる。また、オゾンによる殺菌により、対象物Xの菌の増殖や腐敗も抑制される。なお、電極13a、13bは、対象物Xが配置される側に誘電体(図示せず)を有していてもよい。これにより、対象物Xに含まれる塩分や発生するオゾンから電極を保護できる。
When the
≪放電電極針≫
放電電極針13cは、例えば、図1に示すように、電極13aに垂直に配置される。放電電極針13cの形状は、荷電粒子を発生させるものであれば、どのような形状でもよい。しかし、沿面放電等のリスクをさけ、エネルギー効率をあげるためには、荷電粒子を発生させるための先端を鋭角にすることが好ましい。例えば、図5(a)のような先端がとがった棒状のものでもよい。この場合、加工も容易である。また、図5(b)のような先端が複数に割れている棒状のものでもよい。この場合、複数の尖った先端から荷電粒子の放射が促進される効果が高い。また図5(c)のような形状であっても、それぞれの尖った形状の場所から荷電粒子が発生する。
≪Discharge electrode needle≫
For example, as shown in FIG. 1, the
放電電極針13cが荷電粒子を発生する際、オゾンが発生する。このように発生したオゾンは、収納室10内を脱臭及び殺菌し、また対象物Xの菌の増殖や腐敗も抑制することができる。なお、放電電極針13c及び電極13a、13bのみで発生するオゾンの量が十分でない場合、収納室10内の側面等にオゾン発生用の電極を設けてもよい。
When the
また、放電電極針13cの形状は、放電電極針13cの中心軸に対して対称となるような突起物を設けることもできる。これにより、放電電極針13cによって発生するイオンに濃淡が生じることを減少または防止し、イオン風の発生を軽減することができる。
In addition, the
さらに、放電電極針13cの位置を上下に移動、または左右に移動させる移動機能(図示しない)を設けることもできる。放電電極針13cの位置を上下又は左右に移動させることにより、放電電極針13cと解凍対象物の距離を調整することができる。その結果、イオン風発生の可能性をさらに減少または防止できる。
Furthermore, a movement function (not shown) for moving the position of the
また、解凍装置1Aは、図1のように放電電極針13cを複数備えることができる。この場合、放電電極針13cの数と電圧を、対象製品の解凍のため、適切に調整する必要がある。一般的には、放電電極針13cを設置した場合には、電圧を下げる事が出来る効果がある また、天井に設置された放電電極針13cと対象物Xの間は、対象物Xから蒸発した水分が放電電極針13cを伝わって落ちる時に水滴化できる程度に、距離を離す。これにより、蒸発した水分が、天井に設置された放電電極針13cを伝わって落ちる時、その水滴が水流となり、水流を伝わって放電しないようにすることができる。なお、放電電極針13cの数を減少させ、放電電極針13cと放電電極針13cの間に一定間隔を設けることにより、蒸気が放電電極針13c間に貯まる水滴を減少させることもできる。
Further, the
電極制御装置14によって電極13a、13b及び放電電極針13cに印加される電圧は、主には交流電圧であり、直流でも可能である。直流の場合、電極13a、13b間に絶縁物である空気が存在し、放電電極針13cから放電する時、電子やイオンの流れは一方向であり、荷電粒子の熱交換が低くなるので、低電圧でも放電しやすい交流の方が望ましい。
The voltage applied to the
≪電極制御装置≫
電極制御装置14は、電極13a、13b、放電電極針13cに電圧を印加し、流れる電流値は対象物Xの融解に必要な電流値として、電極13a、13bが電場を発生するように制御する。このとき、対象物Xによって最適な電圧、周波数が異なるため、電極制御装置14は、対象物Xの条件に応じた電圧、周波数によって電極13a、13b、放電電極針13cを制御する。例えば、電圧は、シャケの場合、雰囲気の放電電場が数kV/mであることが好ましく、マグロの場合、シャケよりも高い電場であることが好ましい。通常の小規模解凍では、導電性物質において電流が流れる導電路が生じない電圧の範囲で利用することが好ましい。
≪Electrode control device≫
The
また、電極制御装置14は、電極制御装置14に見合った火花放電が発生しない電圧以下で電極13a、13bを印加する。また、電極制御装置14は、対象物Xが解凍されると電極13a、13b、放電電極針13cへの電圧の印加を停止する。例えば、電極制御装置14は、第1温度センサ11aによって対象物Xの表面が解凍されたことを検出したとき、電極13a、13b、放電電極針13cへの電圧の印加を停止する。
In addition, the
≪支持部≫
支持部12は、電極13b及び対象物Xの重量を支える程度の強度を有する。また、支持部12は、不要な放電が生じないように、絶縁体で形成されることが好ましい。
≪Support part≫
The
上述したように、第1実施形態に係る解凍装置1Aでは、電気エネルギー及び熱交換エネルギーの有効な利用により、対象物Xが内部及び表面から解凍される。したがって、解凍装置1Aでは、一般的な周囲の温度のみを利用し、ジュール熱のみにより解凍する方法や周囲から内部に伝熱により温度を上げながら解凍する方法と比較して、短時間に、均一かつ効率的に、収納室10内の所定の温度に解凍することができる。
特に、収納室10の容量に対して対象物Xのサイズが十分に小さくない場合、温度の低い対象物Xが解凍される際に収納室10内は、対象物Xの温度で高くなりにくく、解凍に要する時間が長くなる傾向がある。このような場合であっても、解凍時間の短時間化を図ることができる。
As described above, in the
In particular, when the size of the object X is not sufficiently small with respect to the capacity of the
[第2実施形態]
図6に示すように、第2実施形態に係る解凍装置1Bは、図1を用いて上述した第1実施形態に係る解凍装置1Aと比較して、支持部12に支持される電極13bが放電電極針13cを有し、対象物Xが電極13b及び放電電極針13c上で放電電極針13cと接しないように載置される載置台12aを有する点で異なる。図6は、解凍装置1Bの側面の概略図である。
[Second Embodiment]
As shown in FIG. 6, in the
載置台12aは、載置台12aの下方の電極13bに備えられた放電電極針13cから放出された荷電粒子を対象物Xに多く放射できるように、対象物Xとの接触面積は小さくすることが好ましい。ただし、対象物Xが一つの物体ではなく、複数の小さなものである場合には、これらの落下を防止できる程度の網目状に形成する必要がある。例えば、網目状などが考えらえる。
The mounting table 12a can reduce the contact area with the object X so that a large amount of charged particles emitted from the
第2実施形態に係る解凍装置1Bは、放電電極針13cを対象物Xの上面である収納室10の天井に加え、対象物Xの下面の電極13bにも備えることで、対象物Xの表面は上面及び下面ともに荷電粒子をほぼ一様に浴びるため、対象物Xの全体表面を一様に解凍することができる。具体的には、第1実施形態に係る解凍装置1Aの場合、対象物Xの上面は荷電粒子による解凍がされる一方、対象物Xの下面は直接接触する電極13bによる解凍がされるため、対象物Xの下方が先に解凍されるおそれがある。これに対し、第2実施形態に係る解凍装置1Bでは、このようなことはなく、対象物Xの全体表面が均等に解凍される。
The
第2実施形態に係る解凍装置1Bでも、第1実施形態に係る解凍装置1Aと同様に、電気エネルギー及び熱交換エネルギーの有効な利用により、一般的な周囲の温度のみを利用し、ジュール熱のみにより解凍する方法や周囲から内部に伝熱により温度を上げながら解凍する方法と比較して、短時間に、均一かつ効率的に、収納室10内の所定の温度に解凍することができる。
In the
[第3実施形態]
図7に示すように、第3実施形態に係る解凍装置1Cは、図1を用いて上述した第1実施形態に係る解凍装置1Aと比較して、収納室10の天井の電極13aが放電電極針13cを備えずに、支持部12に支持される電極13bが放電電極針13cを有し、対象物Xが電極13b及び放電電極針13c上で放電電極針13cと接しないように載置される載置台12aを有する点で異なる。図7は、解凍装置1Cの側面の概略図である。
[Third embodiment]
As shown in FIG. 7, in the thawing device 1C according to the third embodiment, the
第3実施形態に係る解凍装置1Cは、対象物Xに対して下方から電場を発生させかつ荷電粒子を浴びせることができる放電電極針13cを有することで、対象物Xを解凍できる。また、収納室10の天井には放電電極針13cを備えないため、解凍過程で生じる水分・水滴が放電電極針13cに沿って水流となり、その水流を伝って放電が生じることもない。そのため、解凍装置1Cは、収納室10の天井と対象物Xの間が狭く、収納室10の天井に放電電極針13cを備えた場合には、水滴によって放電可能性が高い場合に、適している。
The thawing device 1C according to the third embodiment can defrost the object X by having the
第3実施形態に係る解凍装置1Cでも、第1実施形態に係る解凍装置1Aと同様に、電気エネルギー及び熱交換エネルギーの有効な利用により、一般的な周囲の温度のみを利用し、ジュール熱のみにより解凍する方法や周囲から内部に伝熱により温度を上げながら解凍する方法と比較して、短時間に、均一かつ効率的に、収納室10内の所定の温度に解凍することができる。
Similarly to the
[第4実施形態]
図8に示すように、第4実施形態に係る解凍装置1Dは、図1を用いて上述した第1実施形態に係る解凍装置1Aと比較して、収納室10の床面で支持部12の下に水槽15を備える点で異なる。
[Fourth Embodiment]
As illustrated in FIG. 8, the
対象物Xを解凍する際、対象物Xから少量の水分が発生し、落下することがある。また、対象物Xの中には、大量の氷を含むものがある。例えば、対象物Xが冷凍された食品とこれを冷却する大量の氷である場合、対象物Xに含まれる氷は、温度制御装置11によって温度が制御されるとともに、電極13a、13bによって電場が発生すると、溶けて大量の水となり、落下する。水槽15は、このように解凍の際に発生した水分を貯水する。
When the object X is thawed, a small amount of moisture is generated from the object X and may fall. Some objects X include a large amount of ice. For example, when the object X is a frozen food and a large amount of ice that cools it, the temperature of the ice contained in the object X is controlled by the
ここで、水槽15に貯水された水を、排出口(図示せず)を介して下水に排出する際、水を伝って導電路が生じないようにする必要がある。例えば、電極13a、13bに電圧を印加中に水分が水槽15から連続して下水に流れる場合には、解凍装置1Dから下水への電気の流れが生じるおそれがある。したがって、例えば、図9に示すような処理により、解凍装置1Dから下水へ導電路が生じないように排水する。
Here, when the water stored in the
図9(a)は、対象物Xから発生する水分が、水槽15で十分に貯水可能な少量である場合の処理を説明するフローチャートである。まず、対象物Xが解凍装置1Dに搬入された後、電極制御装置14は、電極13a、13b、放電電極針13cの電圧を印加する(ST01)。その後、対象物の解凍が終了するまで、排出口は閉状態であり、落下した水分は、水槽に蓄積される。
FIG. 9A is a flowchart for explaining processing when the amount of water generated from the object X is a small amount that can be sufficiently stored in the
解凍が終了すると(ST02でYES)、電極制御装置14は、電極13a、13b、放電電極針13cへの電圧の印加を停止する(ST03)。この後は、導電路が生じないため、排出口が開かれ、水槽15の水が下水に排水される(ST04)。
When the thawing is completed (YES in ST02), the
一方、図9(b)は、対象物Xが大量に氷を含む場合等、解凍時に発生する水分が大量であり、水槽15に貯水不可能である場合の処理を説明したフローチャートである。まず、対象物Xが解凍装置1Dに搬入され、電極制御装置14は、電極13a、13b、放電電極針13cへ電圧を印加する(ST11)。
On the other hand, FIG. 9B is a flowchart illustrating a process in the case where a large amount of water is generated at the time of thawing and the water cannot be stored in the
その後、水位計(図示せず)により水槽15の水位が閾値以上になったとき(ST12)、電極制御装置14は、電極13a、13b、放電電極針13cへの電圧の印加を停止する(ST13)。これにより、導電路が生じないため、排出口が開かれ、水槽15の水が下水に排水される(ST14)。
Thereafter, when the water level in the
排水が終了後、対象物Xの解凍が終了していない場合(ST15でNO)、解凍が終了するまでステップST11〜ST15の処理を繰り返す。 If the thawing of the object X is not completed after the drainage is completed (NO in ST15), the processes in steps ST11 to ST15 are repeated until the thawing is completed.
第4実施形態に係る解凍装置1Dは、収納室10の床部に絶縁体で作成した水槽15を設置することにより、電極13a、13b、放電電極針13cへ電圧を印加している間は水槽15に解凍で発生する水を貯め、電極13a、13b、放電電極針13cへの電圧の印加を停止した後、水槽15から排水する。これにより、電極13a、13b、放電電極針13cへ電圧を印加している間、排水を伝わって下水に導電路が生じるのを防止することができる。また、解凍装置1Dから排水される水を伝わって下水に導電路が生じるのを防止することで、解凍装置の周辺における電食等を防止することができる。
In the
第4実施形態に係る解凍装置1Dでも、第1実施形態に係る解凍装置1Aと同様に、電気エネルギー及び熱交換エネルギーの有効な利用により、一般的な周囲の温度のみを利用し、ジュール熱のみにより解凍する方法や周囲から内部に伝熱により温度を上げながら解凍する方法と比較して、短時間に、均一かつ効率的に、収納室10内の所定の温度に解凍することができる。
In the
[第5実施形態]
図10に示すように、第5実施形態に係る解凍装置1Eは、図1を用いて上述した第1実施形態に係る解凍装置1Aと比較して、収納室10の天井と電極13aとの間に設けられる水分吸収材17を備える点で異なる。
[Fifth Embodiment]
As shown in FIG. 10, the
水分吸収材17は、例えば、起毛素材で形成され、収納室10内の水蒸気を吸収することができる。収納室10内の水蒸気には、対象物Xから発生した塩分を含むことがある。また、水蒸気には、放電によりオゾンが発生することがある。水分吸収材17が塩分を含む水蒸気を吸収することで、塩分による収納室10の内壁や電極13a、13b等の損傷を防止するとともに、内壁への導電路の形成を防止することができる。また、水分吸収材17がオゾンを含む水蒸気を吸収することで、オゾンによる収納室10の内壁や電極13a、13b等の損傷を防止することができる。なお、水分吸収材17は、電極13a、13b及び対象物Xを全て覆う形態である必要はなく、収納室10内の水分を吸収することができる構成であればよい。
The
水分吸収材17は、吸収した水分の重さに耐えうる強度に形成される必要がある。また、水分吸収材17で水分を吸収することで、収納室10内の湿度が低下した際、水分吸収材17の水分が収納室10内に供給される。これにより、対象物Xが必要以上に乾燥することを防止することができる。
The
また、水分吸収材17は、炭素を含んでいてもよい。炭素は、オゾンを分解する機能を有している。したがって、水分吸収材17が炭素を含む構成とすることで、水分吸収材17が、水蒸気が含むオゾンを分解し、オゾンによる収納室10の内壁や電極13a、13b等の損傷を防止あるいは軽減することができる。このとき、水分吸収材17自体に炭素を含んでいるのではなく、シート状の水分吸収材17とシート状の炭素とが二層になる構成であってもよい。
Further, the
なお、炭素は、例えば木炭の着火温度は250℃〜300℃であり、火花放電が生じその程度の温度になると発煙が発生するおそれがある。したがって、水分吸収材17の炭素の含有量は、発煙・発火の防止のため必要最小限にするとともに、着火温度250℃以上の高温にならないように制御することが好ましい。また、解凍装置1Dは、発煙した場合に発煙を検知する検知手段(図示せず)を有していてもよい。この検知手段による検知に応じて、印加電圧を下げたり、印加を中止する等の対応をとることができる。
In addition, as for carbon, for example, the ignition temperature of charcoal is 250 ° C. to 300 ° C., and spark discharge may occur and smoke may be generated when the temperature reaches such a level. Therefore, it is preferable to control the carbon content of the
ここで、電極13aが板状電極である場合、水分が水分吸収材17に吸収されない。したがって、電極13aは、例えば、図3に示したように、格子状等に、水分が水分吸収材17に吸収される形状である必要がある。
Here, when the
第5実施形態に係る解凍装置1Eによれば、水分吸収材17を有し、収納室10内の水分を吸収することで、収納室10の劣化を防止することができる。
According to the
第5実施形態に係る解凍装置1Eでも、第1実施形態に係る解凍装置1Aと同様に、電気エネルギー及び熱交換エネルギーの有効な利用により、一般的な周囲の温度のみを利用し、ジュール熱のみにより解凍する方法や周囲から内部に伝熱により温度を上げながら解凍する方法と比較して、短時間に、均一かつ効率的に、収納室10内の所定の温度に解凍することができる。
Similarly to the
なお、電極13aが板状電極である場合、電極13aを逆凹型にし、天井の中心部分が凹み、中心部より端部が低く位置するようなカーブ状にすることで、蒸気に流れが生じるとともに、電極13aに付着した水分が電極13aの端部から落下させることができる。
In addition, when the
[第1変形例]
図11に示すように、第1変形例に係る解凍装置2Aは、図1を用いて上述した第1実施形態に係る解凍装置1Aと比較して、電極13a、13bが収納室10の床と並行に配置されるのではなく、双方の相対する側面と並行に配置される点で異なる。また、放電電極針13cも側面と並行に設置される電極13aに配置される。
[First Modification]
As shown in FIG. 11, the thawing device 2 </ b> A according to the first modification has
側面に電極13a、13b及び放電電極針13cを設置することによって、側面から対象物Xの解凍を促進させることができる。
By installing the
この場合、電極13a、13bに水分が溜まることはないため、電極13a、13bの形状は板状であってもよい。一方、対象物Xが直接載置される支持部12上には、対象物Xが解凍されて発生した水分が溜まる恐れがある。したがって、支持部12は水分が溜まらず、対象物Xから生じる水が収納室10の床上の水槽に落下するような構成であることが好ましい。
In this case, since water does not accumulate in the
第1変形例に係る解凍装置2Aでも、第1実施形態に係る解凍装置1Aと同様に、電気エネルギー及び熱交換エネルギーの有効な利用により、一般的な周囲の温度のみを利用し、ジュール熱のみにより解凍する方法や周囲から内部に伝熱により温度を上げながら解凍する方法と比較して、短時間に、均一かつ効率的に、収納室10内の所定の温度に解凍することができる。
Similarly to the
[第2変形例]
図12に示すように、第2変形例に係る解凍装置2Bは、図1を用いて上述した第1実施形態に係る解凍装置1Aと比較して、電極13aと電極13bが床と平行に複数配置され、これらの電極13a、13bの間に対象物Xが配置される点で異なる。
[Second Modification]
As shown in FIG. 12, the
図12に示す解凍装置2Bは、設置面積が狭い場合であっても、縦方向に積み上げてスペースを有効に使用することで、多量の対象物Xを効率的に解凍するための小型化を実現することができる。
The
ここで、電極13a上の対象物Xが放電電極針13c又は収納室10の壁や天井と接することで、異なる複数の電極13a、13b間で導電路が生じないようにする必要がある。したがって、電極13a上の対象物Xが、別の放電電極針13cと接しないように、また収納室10の壁や天井に接しないように絶縁物で形成したストッパー16を設置することが好ましい。また、各電極13a、13b及び放電電極針13cは電極制御装置14により制御できる。
Here, it is necessary that the object X on the
なお、図7で上述した例と同様に、対象物Xを絶縁物で形成された載置台12a上に配置することで、電極13bに対しフローティングの状態で配置してもよい。このとき、載置台12aは表面に水分がたまらず、対象物Xから生じる水が収納室10の床に落下するような構成であることが望ましい。
Similarly to the example described above with reference to FIG. 7, the object X may be placed in a floating state with respect to the
なお、図12で説明する解凍装置2Bは、水槽15を備え、対象物Xから水分が生じた場合も放電が生じないようにしている。
Note that the
また、このような縦に複数接続された解凍装置2Bの各収納室10は、異なる高さに設定されていてもよい。これにより、各高さの異なる対象物Xを、それに合った収納室10に入れ、迅速に解凍することができる。
Moreover, each
図12に示す解凍装置2B、各対象物Xの上方の電極13aが放電電極針13cを備え、各対象物Xの下方の電極13bと対象物Xとを直接接触させることで、ジュール熱による解凍を重視した構成となっている。これに対し、第2実施形態に係る解凍装置1Bのように、各対象物Xの下方の電極13bにも放電電極針13cを備える構成としてもよい。この場合は、上下ともに荷電粒子を放出する放電電極針13cを有するため、対象物Xの表面は上面及び下面ともに荷電粒子をほぼ一様に浴びるため、対象物Xの全体表面を一様に解凍することができる。
In the
このように、電極13a、13bで対象物Xを配置する空間が多段に形成される場合、下段の電極13aと上段の電極13bとの間で放電が生じないようにする必要がある。例えば、下段の電極13aと上段の電極13bとをし、導電線でつなぎ、一体形成することが出来る。すなわち最下段の13bを放電極とするなら、最下段の13aと上段の13bを一体の接地極とし、上段の13aを放電極に配置することが出来る。 第2変形例に係る解凍装置2Bでも、第1実施形態に係る解凍装置1Aと同様に、電気エネルギー及び熱交換エネルギーの有効な利用により、一般的な周囲の温度のみを利用し、ジュール熱のみにより解凍する方法や周囲から内部に伝熱により温度を上げながら解凍する方法と比較して、短時間に、均一かつ効率的に、収納室10内の所定の温度に解凍することができる。
Thus, when the space for arranging the object X is formed in multiple stages by the
なお、図12では、縦方向に複数の電極13a、13bが配置される例を示すが、図11を用いて上述した第1変形例に係る解凍装置2Aのように電極13a、13bが収納室10の側面と並行に複数配置され、これらの電極13a、13bの間にそれぞれ異なる対象物Xを配置する構成であってもよい。この場合、複数の電極13aには、それぞれ、放電電極針13cを有する。また、各電極13a、13b及び放電電極針13cはそれぞれ独立して電極制御装置14により制御できる。
FIG. 12 shows an example in which a plurality of
このように、電極13a、13bで対象物Xを配置する空間が横方向に多段に形成される場合にも、図12で上述した場合と同様に、異なる対象物Xが配置される空間を形成する電極13aとの電極13bとの間で放電が生じないようにする必要がある。例えば、異なる空間を形成する電極13aと電極13bとを導電線でつなぎ、一体形成することが出来る。第1の空間を形成する電極13bを放電極とするなら、第1の空間の電極13aと第2の空間の13bを一体の接地極とし、最端の電極13aを放電極とする。
Thus, even when the space for arranging the object X is formed in multiple stages in the horizontal direction by the
[第3変形例]
上述した解凍装置は、一般的な冷蔵庫の中に設けられていてもよい。例えば、図13に示すように、第3変形例に係る解凍装置2Cは、通常の冷蔵機能に加え、電場を利用する解凍機能を備え、冷蔵庫内に備えられる。
[Third Modification]
The above-described thawing device may be provided in a general refrigerator. For example, as shown in FIG. 13, the
この収納室10は、冷蔵室の一部として冷蔵庫内に設けられており、解凍がされない際には、冷蔵室として利用することができる。解凍の後に、解凍した対象物Xの保存に利用してもよい。
The
なお、このように対象物Xを解凍する際には、対象物Xの乾燥を防止するため、対象物Xを食品用ラップフィルム等で覆ったうえで解凍することが好ましい。 When the object X is thawed as described above, it is preferable that the object X is covered with a food wrap film or the like in order to prevent the object X from drying.
[第4変形例]
また、解凍装置は、一般的な電子レンジと一体型であってもよい。すなわち、電子レンジに通常の調理機能に加え、電場を利用する解凍機能を備えていてもよい。ここでは、図13を参照して説明する。
[Fourth Modification]
Further, the thawing device may be integrated with a general microwave oven. That is, the microwave oven may be provided with a thawing function using an electric field in addition to a normal cooking function. Here, it demonstrates with reference to FIG.
電子レンジの機能の一部として解凍機能が設けられる場合、対象物Xを解凍後、解凍機能から、通常の調理機能に切替えて解凍された対象物を調理することもできる。例えば、対象物Xが解凍されたか否かは、赤外線センサ等の温度センサ(図示せず)等により検知することができる。例えば、温度センサにより、対象物Xである食品の中あるいは表面に解凍されてない部分が残っていないことを確認できるようにしてもよい。 When the thawing function is provided as a part of the function of the microwave oven, after thawing the object X, the thawed object can be cooked by switching from the thawing function to a normal cooking function. For example, whether or not the object X has been thawed can be detected by a temperature sensor (not shown) such as an infrared sensor. For example, a temperature sensor may be used to confirm that no unthawed portion remains in or on the food that is the object X.
なお、この場合も、対象物Xの乾燥を防止するため、対象物Xを食品用ラップフィルム等で覆ったうえで解凍することが好ましい。 In this case as well, in order to prevent the object X from drying, it is preferable to defrost the object X after covering it with a food wrap film or the like.
なお、解凍装置を設置した電子レンジを、電子レンジとして使用する場合は、電子レンジから発信される高周波が、解凍装置の電極から電源側に高周波が伝わらないように、電極の手前の電源側に高周波の伝搬を防ぐフィルターを設けることが出来る。 When using a microwave oven with a thawing device as a microwave oven, keep the high frequency transmitted from the microwave from the electrode of the thawing device to the power supply side so that it does not reach the power supply side before the electrode. A filter that prevents high-frequency propagation can be provided.
以上、各実施形態及び変形例を用いて本発明を説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。また、各実施形態及び変形例の各構成を組み合わせてもよい。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using each embodiment and a modification, this invention is not limited to embodiment described in this specification. The scope of the present invention is determined by the description of the claims and the scope equivalent to the description of the claims. Moreover, you may combine each structure of each embodiment and a modification.
1A〜1E,2A〜2C 解凍装置
10 収納室
11 温度制御装置
11a,11b 温度センサ
12 支持部
13a,13b 電極
13c 放電電極針
14 電極制御装置
X 対象物
1A to 1E, 2A to
Claims (4)
対象物を挟んで配置される放電極と接地極との一対の電極と、
前記電極間へ対象物を解凍するための電圧の印加を制御する電極制御装置と、
対象物の温度を計測するセンサと、
対象物の解凍の開始時に、前記収納室内の温度を対象物を解凍する解凍目標温度よりも高い所定の初期温度に制御する初期制御を実行し、前記センサで計測される値から求められる対象物の温度が急激な上昇から緩やかな上昇に変化したタイミングにおいて、前記収納室内の制御目標温度を前記初期温度から前記解凍目標温度に切り替えて、前記センサで計測される値が前記解凍目標温度に達するまで前記収納室内の温度を制御する第1の温度制御を実行する温度制御装置と、
を備えることを特徴とする解凍装置。 A storage room for storing objects to be thawed;
A pair of electrodes, a discharge electrode and a grounding electrode arranged with the object sandwiched therebetween,
An electrode control device for controlling application of a voltage for thawing an object between the electrodes;
A sensor for measuring the temperature of the object;
At the start of thawing of an object, an object is obtained from a value measured by the sensor by executing an initial control for controlling the temperature in the storage chamber to a predetermined initial temperature higher than a thawing target temperature for thawing the object When the temperature of the storage room changes from a rapid rise to a gradual rise, the control target temperature in the storage chamber is switched from the initial temperature to the thawing target temperature, and the value measured by the sensor reaches the thawing target temperature. A temperature control device for executing a first temperature control for controlling the temperature in the storage chamber until,
A thawing device comprising:
前記センサで計測される値が前記解凍目標温度に達したタイミング、又は前記センサで計測される値が前記解凍目標温度に達した後さらに対象物の温度上昇が継続する場合において、前記センサで計測される値から求められる対象物の温度が緩やかな上昇から急激な上昇に変化したタイミングのいずれかのタイミングにおいて、前記収納室内の制御目標温度を当該対象物の品質を維持する所定の品質維持温度にして、前記収納室内の温度を制御する第2の温度制御を実行する Measured by the sensor when the value measured by the sensor reaches the thawing target temperature or when the temperature rise of the object continues after the value measured by the sensor reaches the thawing target temperature. A predetermined quality maintenance temperature for maintaining the quality of the target object at the control target temperature in the storage chamber at any one of the timings when the temperature of the target object obtained from the obtained value changes from a gradual rise to a sudden rise. And executing the second temperature control for controlling the temperature in the storage chamber.
ことを特徴とする請求項1に記載の解凍装置。 The thawing device according to claim 1.
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