JP2003343961A

JP2003343961A - 冷凍装置

Info

Publication number: JP2003343961A
Application number: JP2002156060A
Authority: JP
Inventors: Motohiko Sato; 元彦佐藤
Original assignee: GLOCAL KK
Current assignee: GLOCAL KK
Priority date: 2002-05-29
Filing date: 2002-05-29
Publication date: 2003-12-03

Abstract

(57)【要約】【課題】食品の品質の低下を防止、抑制することが可能
な冷凍装置を提供すること。【解決手段】本発明の冷凍装置１０は、冷凍対象物５中
の水のクラスターを細分化するクラスター細分化装置１
と、冷凍対象物５を載置する載置部７と、熱交換機８
と、冷気を循環させるファン９とを有する。クラスター
細分化装置１は、冷凍対象物５に磁場を与えかつその磁
場強度を経時的に変化させる、複数の磁場発生装置２Ａ
等と、各磁場発生装置が発生する磁場の強度を制御する
磁場制御装置２０と、電圧を印加することによりマイナ
スイオンを発生するマイナスイオン発生装置３とを有す
る。この冷凍装置１０では、磁場発生装置２Ａ等から所
定のタイミングで交番磁場が発生されるとともに、マイ
ナスイオン発生装置３からマイナスイオンが供給され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、冷凍装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】氷点下以下の温度で、食品等を冷凍さ
せ、保存する冷凍庫が広く用いられている。このような
冷凍庫は、主として、食品の腐敗等を防止することによ
り長期間保存することを目的とするものであった。

【０００３】ところで、食品の冷凍に従来の冷凍庫を用
いた場合、冷凍時における食品のミクロ的な構造の変化
（例えば、食品を構成する細胞の破壊等）が原因と考え
られる、食品の品質（例えば、風味、外観、香り等）の
低下を生じる場合があった。また、食品の種類によって
は、冷凍することによる品質の劣化が著しく、実質的に
冷凍保存が不可能なものもあった。

【０００４】また、冷凍された食品は、通常、解凍して
食されるが、食品の種類によっては、解凍時に、ドリッ
プを発生するという問題点も有していた。

【０００５】また、中華麺等の麺類は、冷凍後、解凍し
て調理した場合、著しく風味・外観が損なわれ易かっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、食品
の品質の低下を防止、抑制することが可能な冷凍装置を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（２５）の本発明により達成される。

【０００８】（１）水を含む冷凍対象物を冷凍する冷
凍装置であって、前記冷凍対象物に磁場を与え、かつそ
の強度を経時的に変化させる磁場発生装置と、電圧を印
加することにより、マイナスイオンを発生するマイナス
イオン発生装置と有することを特徴とする冷凍装置。

【０００９】（２）前記磁場発生装置が複数設置され
ている上記（１）に記載の冷凍装置。

【００１０】（３）冷凍を行うに際し、前記磁場発生
装置のうち少なくとも１つからの磁場の発生タイミング
が、他の前記磁場発生装置からの磁場の発生タイミング
と異なるように制御する上記（２）に記載の冷凍装置。

【００１１】（４）前記磁場発生装置を３つ以上有
し、冷凍を行うに際し、前記磁場発生装置のうち少なく
とも２つからの磁場の発生タイミングが、これら以外の
１つ以上の前記磁場発生装置からの磁場の発生タイミン
グと異なるように制御する上記（２）に記載の冷凍装
置。

【００１２】（５）前記磁場発生装置を３つ以上有
し、冷凍を行うに際し、前記磁場発生装置のうち少なく
とも２つからの磁場の発生タイミングが同期し、かつ、
これら以外の１つ以上の前記磁場発生装置からの磁場の
発生タイミングと異なるように制御し、磁場の発生タイ
ミングが同期する２つ以上の前記磁場発生装置の組み合
わせが経時的に変化する上記（２）に記載の冷凍装置。

【００１３】（６）複数個の前記磁場発生装置は、前
記冷凍対象物に対向する面が、互いに直交するように設
置された上記（２）ないし（５）のいずれかに記載の冷
凍装置。

【００１４】（７）少なくとも２つの前記磁場発生装
置が対面するように配置された上記（２）ないし（６）
のいずれかに記載の冷凍装置。

【００１５】（８）前記冷凍対象物を載置する載置部
と、熱交換機と、冷気を循環させるファンとを有する上
記（１）ないし（７）のいずれかに記載の冷凍装置。

【００１６】（９）前記ファンからの送風速度は、
０．５〜１０ｍ／ｓである上記（８）に記載の冷凍装
置。

【００１７】（１０）前記磁場発生装置は、前記載置
部またはその近傍に配置されている上記（８）または
（９）に記載の冷凍装置。

【００１８】（１１）前記載置部付近において、磁力
線の方向が回転するように、前記磁場発生装置からの磁
場の発生を制御した上記（１０）に記載の冷凍装置。

【００１９】（１２）前記マイナスイオン発生装置
は、前記冷気の流路の途中に配置されている上記（８）
ないし（１１）のいずれかに記載の冷凍装置。

【００２０】（１３）前記マイナスイオンの前記冷凍
対象物への到達量を経時的に変化させ得るよう構成され
ている上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の冷
凍装置。

【００２１】（１４）前記磁場発生装置による磁場の
強度の変化と、前記マイナスイオンの前記冷凍対象物へ
の到達量の変化とが同期して行なわれる上記（１３）に
記載の冷凍装置。

【００２２】（１５）前記マイナスイオン発生装置
は、耐低温性を有するものである上記（１）ないし（１
４）のいずれかに記載の冷凍装置。

【００２３】（１６）前記マイナスイオン発生装置
は、マイナスイオンとともにオゾンを発生する上記
（１）ないし（１５）のいずれかに記載の冷凍装置。

【００２４】（１７）前記冷凍対象物に波長５００ｎ
ｍ以下の光を照射する光照射手段を有する上記（１）な
いし（１６）のいずれかに記載の冷凍装置。

【００２５】（１８）前記光照射手段は、照射光の強
度および／または照射方向を経時的に変化させ得るよう
構成されている上記（１７）に記載の冷凍装置。

【００２６】（１９）前記磁場発生装置による磁場の
強度の変化と、前記照射手段による照射光の強度および
／または照射方向の変化とが同期して行なわれる上記
（１８）に記載の冷凍装置。

【００２７】（２０）前記磁場発生装置は、交番磁場
を発生させるものである上記（１）ないし（１９）のい
ずれかに記載の冷凍装置。

【００２８】（２１）前記磁場発生装置は、耐低温性
を有するものである上記（１）ないし（２０）のいずれ
かに記載の冷凍装置。

【００２９】（２２）前記冷凍対象物中の水のクラス
ターが細分化した状態で、前記冷凍対象物を凍結させる
上記（１）ないし（２１）のいずれかに記載の冷凍装
置。

【００３０】（２３）使用時における冷凍装置内の温
度が−３０℃以下である上記（１）ないし（２２）のい
ずれかに記載の冷凍装置。

【００３１】（２４）前記冷凍対象物が食品である上
記（１）ないし（２３）のいずれかに記載の冷凍装置。

【００３２】（２５）前記冷凍対象物が野菜または緑
黄色の食品または該食品を含むものである上記（１）な
いし（２４）のいずれかに記載の冷凍装置。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を好適実施形態に基
づいて詳細に説明する。図１は、本発明の冷凍装置の第
１実施形態を示す概略図であり、図２は、図１に示す冷
凍装置が有するクラスター細分化装置の構成を示す概略
図であり、図３は、図１に示す冷凍装置が有するマイナ
スイオン発生装置の構成を示す概略図であり、図４、図
５は、クラスター細分化装置の各磁場発生装置からの磁
場の発生タイミングを示すタイミングチャートの一例で
ある。なお、図１〜図３（後述する図６、図７、図１
０、図１１、図１４および図１５も同様）は、一部を誇
張して示したものであり、実際の大きさを反映するもの
ではない。

【００３４】本発明の冷凍装置１０は、水を含む冷凍対
象物５に対して用いるものであり、冷凍対象物５中の水
のクラスターを細分化した状態で冷凍する機能を有す
る。言い換えると、本発明の冷凍装置１０は、冷凍対象
物５中の水分子等が形成する水素結合を部分的に切断し
た状態で冷凍する機能を有する。

【００３５】本明細書中では、「水のクラスター」と
は、主として水分子で構成されたクラスター（Cluste
r）のことを指すものとして説明する。「水のクラスタ
ー」としては、例えば、実質的に水分子のみで構成され
たクラスターや、主として水分子で構成され、かつ水以
外の成分（水分子以外の分子、イオン等）を含むもの等
が挙げられる。

【００３６】本発明の冷凍装置１０に適用される冷凍対
象物５は、水を含むものであれば、いかなるものであっ
てもよい。このような冷凍対象物５としては、例えば、
食品（飲料を含む）、飼料、生体組織（例えば、血液
（血液成分）、臓器、皮膚組織、筋組織、神経組織、骨
組織、軟骨組織等の各種組織や、生殖細胞等の各種細胞
等）、生花、薬品（医薬品、試薬等を含む）や、これら
のうち少なくとも一つを含むもの等が挙げられ、これら
をそのまま用いてもよいし、例えば、梱包、包装した状
態で用いてもよい。この中でも、冷凍対象物５として
は、食品が好ましい。食品は、従来の冷凍装置を用いた
場合に、品質（例えば、風味、外観、香り等）の低下を
特に生じ易く、実質的に冷凍保存が不可能なものもあ
る。食品の中でも特に、中華麺、パスタ等の麺類は、冷
凍後、解凍して調理した場合、著しく形状（構造）や風
味が損なわれ易かった。また、野菜のような緑黄色の食
品は、鮮度が損なわれ易かった。以下の説明では、食品
を冷凍対象物５の代表として説明する。

【００３７】図１に示すように、本実施形態の冷凍装置
１０は、冷凍装置本体１０１と、冷凍対象物５中に含ま
れる水のクラスターを細分化するためのクラスター細分
化装置１と、冷凍対象物５を載置する載置部７と、熱交
換機８と、冷気を循環させるファン９と、マイナスイオ
ン発生装置３とを有している。

【００３８】冷凍装置本体１０１は、その内部に、冷凍
対象物５を収納するための空間を有している。

【００３９】載置部７は、冷凍装置本体１０１の内部に
配されている。図示の構成では、載置部７は、複数のト
レイ７１を有するラックである。載置部７がこのような
ラックであることにより、例えば、冷凍装置本体１０１
内を循環する冷気と、冷凍対象物５との接触面積が大き
くなるように、冷凍対象物５を配することが可能とな
る。このため、例えば、冷凍対象物５の総量が比較的多
い場合であっても（冷凍対象物５が複数個ある場合であ
っても）、冷凍対象物５の冷凍処理を効率良く行うこと
ができる。

【００４０】ラックは、いかなる材料で構成されたもの
であってもよいが、主として、アルミニウム、銅等の非
磁性金属や、各種プラスチック等の非磁性材料で構成さ
れたものであるのが好ましく、主としてアルミニウムで
構成されたものであるのがより好ましい。

【００４１】熱交換機８は、蒸発器８１と、圧縮機８２
と、凝縮器８３とを有し、蒸発器８１−圧縮機８２間お
よび蒸発器８１−凝縮器８３間は、それぞれ、冷媒配管
８４、８５で接続されている。また、熱交換機８内に
は、冷媒が充填されている。

【００４２】このような熱交換機８は、冷凍装置本体１
０１の内部と外部との間で熱交換を行うことにより、冷
凍装置本体１０１の内部を冷温に保つ作用を有する。

【００４３】すなわち、熱交換機８は、その内部に充填
された冷媒が、蒸発器８１において冷凍装置本体１０１
内部の熱を奪い、圧縮機８２において圧縮され、凝縮器
８３において外気に熱を排出することにより、冷凍装置
本体１０１の内部を冷温に保つ。

【００４４】ファン９は、冷凍装置本体１０１の内部の
冷気を循環させる機能を有する。これにより、冷凍装置
本体１０１の内部の各部位における温度のバラツキが小
さくなり、より安定した冷却速度で冷凍対象物５を冷
却、冷凍させることが可能となる。

【００４５】ファン９からの送風量（送風速度）は、特
に限定されないが、例えば、０．５〜１０ｍ／ｓである
のが好ましく、２〜８ｍ／ｓであるのがより好ましい。

【００４６】ファン９からの送風量が前記下限値未満で
あると、冷凍装置本体１０１の容積等によっては、冷凍
装置本体１０１の内部の各部位における温度のバラツキ
を十分に小さくすることができない可能性がある。

【００４７】一方、ファン９からの送風量が前記上限値
を超えると、後述するクラスター細分化装置１の機能が
十分に発揮されず、冷凍対象物５中の水のクラスターが
十分に細分化されない状態で、冷凍対象物５が凍結する
可能性がある。その結果、冷凍対象物５（食品）の品質
の低下を十分に防止、抑制するのが困難となる可能性が
ある。

【００４８】また、このファン９により循環される冷気
により、マイナスイオン発生装置３が発生するマイナス
イオンを冷凍装置本体１０１内で循環させる。これによ
り、マイナスイオンが冷凍対象物５に到達する（供給さ
れる）。

【００４９】マイナスイオン発生装置３は、電圧を印加
することにより、マイナスイオンを発生させるものであ
る。マイナスイオンを冷凍対象物５に供給することによ
り、後述する磁場発生装置による磁場の印加と相まっ
て、冷凍対象物５の品質を長期間良好に維持することが
できる。

【００５０】このマイナスイオン発生装置３は、複数
（本実施形態では、３本）の針状をなす放電電極３２
と、各放電電極３２を固定、支持する基体３１とを有し
ている。各放電電極３２には、図３に示すように、電圧
印加装置３０が電気的に接続されている。

【００５１】電圧印加装置３０がマイナスイオン発生装
置３に電圧を印加することにより、マイナスイオン発生
装置３は、マイナスイオンを発生する。具体的には、電
圧印加装置３０が各放電電極３２に電圧を印加すると、
各放電電極３２の先端部においてコロナ放電が起こり、
その周辺の空間に存在する分子に電子が付与されマイナ
スイオンが発生する。

【００５２】電圧印加装置３０による印加電圧は、特に
限定されないが、−１０〜−１ｋＶ程度であるのが好ま
しく、−８〜−３ｋＶ程度であるのがより好ましい。

【００５３】この印加電圧は、直流、交流のいずれであ
ってもよく、また、電圧は、パルス状に印加してもよ
い。

【００５４】また、各放電電極３２は、それらの先端部
が互いに離間するよう（放射状）に配置されている。こ
れにより、発生したマイナスイオンを空間により均一に
（濃度ムラがより少なくなるよう）供給することができ
る。

【００５５】隣接する放電電極３２同士のなす角度（図
３中角度θ）は、特に限定されないが、例えば、１５〜
４５°程度とされる。

【００５６】このようなマイナスイオン発生装置３は、
前記冷気の流路の途中に配置されているのが好ましく、
本実施形態では、ファン９の冷気の噴出口近傍に設置さ
れている。これにより、マイナスイオン発生装置３が発
生したマイナスイオンは、冷凍装置本体１０１内をより
効率よく循環される。その結果、マイナスイオンが冷凍
対象物５により均一に到達するようになる。

【００５７】マイナスイオンの冷凍対象物５への到達量
は、連続的または段階的に変化（増減）することができ
るのが好ましい。すなわち、マイナスイオンの冷凍対象
物５への到達量（供給量）を経時的に変化させるのが好
ましい。これにより、冷凍対象物５に含まれる水のクラ
スターをより効率的に細分化することができる。

【００５８】マイナスイオンの冷凍対象物５への到達量
を変化させる方法の例としては、マイナスイオン発生装
置３（各放電電極３２）への印加電圧を増減させて、マ
イナスイオンの発生量自体を変化させる方法、ファン９
の送風量（送風速度）を変化させる方法、吸着手段（捕
捉手段）によりマイナスイオンを捕捉して、空間に存在
するマイナスイオンの量を変化させる方法等が挙げられ
る。

【００５９】また、マイナスイオン発生装置３は、冷凍
装置本体１０１の内部の温度に耐え得る耐低温性を有す
るものであるのが好ましい。後述するように、冷凍装置
本体１０１の内部は、極めて低温に保持されるが、マイ
ナスイオン発生装置３が耐低温性を有するものであるこ
とにより、マイナスイオン発生装置３の耐久性が向上す
るため、冷凍装置１０は、長期間にわたって安定した効
果を発揮するものとなる。また、マイナスイオン発生装
置３の交換を行わなくてもよいので（または、マイナス
イオン発生装置３の交換回数を少なくできるので）、冷
凍装置１０のメンテナンスも容易となる。

【００６０】また、このようなマイナスイオン発生装置
３、すなわち、電圧の印加によりマイナスイオンを発生
させる装置では、マイナスイオンの発生とともにオゾン
も発生する。オゾンは、例えばエチレンガス、アルデヒ
ドガス等の腐敗ガスの分解作用を有している。また、オ
ゾンおよびマイナスイオンは、いずれも腐敗菌に対する
殺菌作用を有している。このため、冷凍装置１０に、こ
のようなマイナスイオン発生装置３を設置することによ
り、冷凍対象物５の腐敗防止効果の向上を図ることもで
きる。

【００６１】なお、図示の構成では、マイナスイオン発
生装置３と磁場発生装置２とは、個別に（独立して）設
けられているが、これらは一体的に設けることもでき
る。

【００６２】冷凍装置１０を使用する際における冷凍装
置本体１０１の内部の温度は、冷凍対象物５の少なくと
も一部が冷凍される温度であれば、特に限定されない
が、例えば、−２０℃以下であるのが好ましく、−３０
〜−７０℃であるのがより好ましい。冷凍装置本体１０
１の内部の温度を−２０℃以下とすることにより、冷凍
対象物５中に含まれる水のクラスターを十分に微細化し
た状態（水素結合を効率良く切断した状態）で、冷凍対
象物５を凍結させることができ、その後、クラスター細
分化装置１の運転を停止させたり、凍結した冷凍対象物
５を、本発明の冷凍装置１０から取り出し、公知の冷凍
装置（クラスター細分化装置を有していない冷凍装置）
内に移した場合であっても、冷凍対象物５の品質を十分
長期間にわたって、維持することができる。

【００６３】冷凍装置本体１０１の内部に配された冷凍
対象物５は、クラスター細分化装置１の作用により、冷
凍対象物５中に含まれる水のクラスターが細分化され
る。以下、クラスター細分化装置１について詳細に説明
する。

【００６４】図１、図２に示すように、クラスター細分
化装置１は、水を含む冷凍対象物５に磁場を与え、かつ
その磁場強度を経時的に変化させる、複数個の磁場発生
装置（第１の磁場発生装置２Ａ、第２の磁場発生装置２
Ｂ、第３の磁場発生装置２Ｃ）と、各磁場発生装置が発
生する磁場の強度を制御する磁場制御装置２０とを有し
ている。

【００６５】まず、磁場発生装置について説明する。第
１の磁場発生装置２Ａ、第２の磁場発生装置２Ｂおよび
第３の磁場発生装置２Ｃは、同様の構成であるので、第
１の磁場発生装置２Ａについて代表的に説明する。

【００６６】第１の磁場発生装置２Ａは、コイル２１
と、非磁性体カバー２２とを有する。コイル２１は、電
流が流れることにより、その周辺に磁場を発生する。そ
して、例えば、コイル２１に流れる電流の方向や量を変
化させることにより、発生する磁場の強度を変化させる
ことができる。その結果、第１の磁場発生装置２Ａの近
傍に置かれた冷凍対象物５に与える磁場強度（冷凍対象
物５が受ける磁力）を経時的に変化させることが可能と
なる。

【００６７】このように、冷凍対象物５に対して、強度
が経時的に変化する磁場を与えることにより、冷凍対象
物５中において、主として水分子−水分子間で形成され
ている水素結合が効率良く切断され、水のクラスターが
細分化される。

【００６８】このようにして水のクラスターが細分化さ
れることにより、冷凍対象物５（食品）は、例えば、風
味、外観、香り等の品質の劣化がし難いものとなる。

【００６９】また、前述したように、冷凍装置１０の使
用時における冷凍装置本体１０１の内部は、冷凍対象物
５の少なくとも一部を冷凍する温度となっている。この
ため、冷凍対象物５中に含まれる水のクラスターは、細
分化した状態で固化する。これにより、冷凍対象物５中
に形成される氷の結晶も微細化された（結晶粒径の小さ
い）ものとなる。

【００７０】ところで、食品の冷凍に従来の冷凍庫を用
いた場合、食品の品質（例えば、風味、外観、香り等）
の低下を生じる場合があった。このような食品の品質の
低下は、冷凍時における食品のミクロ的な構造の変化
（例えば、食品を構成する細胞の破壊等）が原因と考え
られる。そして、本発明者は、このようなミクロ的な構
造の変化が、主として、冷凍時に形成される、粗大化し
た氷によるものであることを見出した。

【００７１】上述したように、本発明の冷凍装置１０を
用いた場合、冷凍対象物５中に形成される氷の結晶は、
微細化されたものとなる。このため、本発明では、冷凍
により、冷凍対象物５中でのミクロ的な構造が冷凍前の
構造から変化するのを、効果的に防止・抑制することが
できる（冷凍対象物を構成する細胞が破壊されるのを効
果的に防止することができる）。その結果、冷凍対象物
５の品質を十分に保持しつつ、極めて長期間にわたって
保存することが可能となる。また、冷凍時における前記
細胞の破壊を、効果的に防止、抑制することができるた
め、冷凍対象物５の解凍時におけるドリップの発生も効
果的に防止することができる。

【００７２】コイル２１を流れる電流は、直流であって
も、交流であってもよい。特に、コイル２１を流れる電
流が交流であると、第１の磁場発生装置２Ａが発生する
磁場の強度を比較的容易に変化させることができる。

【００７３】図示の構成では、コイル２１は円形コイル
であるが、コイル２１の形状は、特に限定されない。コ
イル２１は、例えば、ベースボールコイル、角形コイル
等、いかなる形状のものであってもよい。

【００７４】非磁性体カバー２２は、コイル２１を保
護、固定する機能を有する。非磁性体カバー２２の構成
材料としては、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン系
樹脂等の各種樹脂材料等が挙げられる。

【００７５】第１の磁場発生装置２Ａが発生する磁場
は、特に限定されないが、例えば、交番磁場であるのが
好ましい。これにより、冷凍対象物５における磁場強度
を容易に変化させることができ、また、冷凍対象物５中
の水のクラスターをより効率良く細分化することが可能
となる。

【００７６】交番磁場における周波数は、特に限定され
ないが、例えば、２０〜２５０００Ｈｚであるのが好ま
しく、４０〜１２００Ｈｚであるのがより好ましい。交
番磁場における周波数が前記範囲内の値であると、冷凍
対象物５中の水のクラスターを、より効果的に細分化す
ることができる。

【００７７】第１の磁場発生装置２Ａが発生する磁場の
最大強度（絶対値）は、特に限定されないが、例えば、
冷凍対象物５における磁場が、１００〜１２０００Ｇｓ
であるのが好ましく、３００〜７０００Ｇｓであるのが
より好ましい。第１の磁場発生装置２Ａが発生する磁場
の強度が前記下限値未満であると、冷凍対象物５におけ
る磁場強度の変化量を十分に大きくすることが困難とな
り、冷凍対象物５の種類等によっては、冷凍対象物５中
の水のクラスターを十分に小さくすることが困難となる
可能性がある。一方、第１の磁場発生装置２Ａが発生す
る磁場の強度が前記上限値を超えると、装置の大型化を
招く。

【００７８】また、第１の磁場発生装置２Ａが発生する
磁場は、上述したような交番磁場に限定されない。例え
ば、第１の磁場発生装置２Ａが発生する磁場は、間欠的
なものであってもよい。この場合、発生する磁場の周波
数、最大強度等の好ましい範囲は、前記と同様である。

【００７９】以上、第１の磁場発生装置２Ａについて説
明したが、第２の磁場発生装置２Ｂ、第３の磁場発生装
置２Ｃについても、第１の磁場発生装置２Ａと同様の構
成、機能を有している。

【００８０】本発明では、磁場発生装置は、単数でもよ
いが、複数個の磁場発生装置を有するのが好ましい。複
数個の磁場発生装置を有することにより、冷凍対象物５
に対しより均一に磁場を与えることができるとともに、
後に詳述するように、磁場制御装置２０で、各磁場発生
装置が発生する磁場の発生パターンを、個別に制御する
ことができる。これにより、クラスター細分化装置１全
体として発生する磁場（各磁場発生装置が発生する磁場
の総和）を、容易に、所望の形状、大きさ、強度を有す
るものとすることができる。その結果、冷凍対象物５中
の水のクラスターをより効率良く細分化することができ
る。

【００８１】上述したように、本発明の冷凍装置１０
は、複数個の磁場発生装置、すなわち、２つ以上の磁場
発生装置を有するものであれば良いが、３つ以上の磁場
発生装置を有するものであるのが好ましい。これによ
り、冷凍対象物５中の水のクラスターを、さらに効率良
く細分化することが可能となる。

【００８２】また、クラスター細分化装置１を構成する
磁場発生装置のうち、少なくとも２つが対面するように
配置されたものであるのが好ましい。これにより、冷凍
対象物５中の水のクラスターを、さらに効率良く細分化
することが可能となる。

【００８３】また、例えば、それぞれの磁場発生装置
で、コイル２１の形状、大きさは、同じであってもよい
し、異なるものであってもよい。

【００８４】このような磁場発生装置は、載置部７また
はその近傍に配置されているのが好ましい。これによ
り、冷凍対象物５中の水のクラスターをより効果的に細
分化することが可能となる。

【００８５】磁場発生装置（第１の磁場発生装置２Ａ、
第２の磁場発生装置２Ｂまたは第３の磁場発生装置２
Ｃ）と冷凍対象物５との距離（最短距離）は、磁場発生
装置が発生する磁場強度等により異なるが、例えば、１
５０ｃｍ以下であるのが好ましく、５０ｃｍ以下である
のがより好ましく、２０ｃｍ以下であるのがさらに好ま
しい。磁場発生装置と冷凍対象物５との距離（最短距
離）が１５０ｃｍを超えると、磁場発生装置が発生する
磁場強度等によっては、冷凍対象物５中の水のクラスタ
ーを十分に小さくすることが困難となる可能性がある。

【００８６】図示のように、本実施形態では、第２の磁
場発生装置２Ｂと、載置部７（特にトレイ７１）とが一
体的に形成されている。これにより、冷凍対象物５と、
第２の磁場発生装置２Ｂとの距離を、常に短くすること
ができる。その結果、クラスター細分化の効果をさらに
高めることができる。また、別部材として設置する磁場
発生装置の数を減らすことができるため、冷凍装置の大
容量化、省スペース化に有利である。

【００８７】また、磁場発生装置は、冷凍装置本体１０
１の内部の温度に耐え得る耐低温性を有するものである
のが好ましい。これにより、磁場発生装置の耐久性が向
上するため、冷凍装置１０は、長期間にわたって安定し
た効果を発揮するものとなる。また、磁場発生装置の交
換を行わなくてもよいので（または、磁場発生装置の交
換回数を少なくできるので）、冷凍装置１０のメンテナ
ンスも容易となる。

【００８８】次に、磁場制御装置２０について説明す
る。磁場制御装置２０は、各磁場発生装置（第１の磁場
発生装置２Ａ、第２の磁場発生装置２Ｂ、第３の磁場発
生装置２Ｃ）が発生する磁場の強度を、個別に制御する
機能を有する。これにより、磁場発生装置のうち少なく
とも１つからの磁場の発生のタイミング（磁場の発生パ
ターン）を、他の磁場発生装置からの磁場の発生タイミ
ングと異なるように制御することができる。このよう
に、複数個の磁場発生装置で、磁場の発生タイミングを
異なるものとすることにより、冷凍対象物５中の水のク
ラスターをより効率良く細分化することができる。すな
わち、冷凍対象物５中の水分子等が形成する水素結合を
効率良く切断することができる。その結果、品質の低下
を十分に防止・抑制しつつ、冷凍対象物５を冷凍するこ
とができる。

【００８９】磁場制御装置２０は、例えば、各磁場発生
装置（第１の磁場発生装置２Ａ、第２の磁場発生装置２
Ｂ、第３の磁場発生装置２Ｃ）のコイル２１を流れる電
流の方向、周波数や電流量等を変化させる可変機能を有
するものであってもよい。これにより、各磁場発生装置
が発生する磁場の強度を、より正確に制御することがで
き、クラスター細分化装置１全体として発生する磁場
（各磁場発生装置が発生する磁場の総和）を、容易に、
所望の形状、大きさ、強度を有するものとすることがで
きる。その結果、冷凍対象物５中の水のクラスターをよ
り効率良く細分化することができる。

【００９０】各磁場発生装置からの磁場の発生タイミン
グ（発生パターン）は、例えば、図４に示すように制御
することができる。

【００９１】すなわち、まず、第１の磁場発生装置２Ａ
および第２の磁場発生装置２Ｂのコイル２１に交流電圧
を印加し、これら２つの磁場発生装置から磁場を発生さ
せる。このとき、第３の磁場発生装置２Ｃのコイル２１
には、電圧を印加しない。また、第１の磁場発生装置２
Ａからの磁場の発生タイミングと、第２の磁場発生装置
２Ｂからの磁場の発生タイミングとが同期するようにす
る。第１の磁場発生装置２Ａおよび第２の磁場発生装置
２Ｂが発生する磁場の変化に伴い、冷凍対象物５におけ
る磁場が変化し、冷凍対象物５中の水のクラスターが細
分化する。

【００９２】所定時間、第１の磁場発生装置２Ａおよび
第２の磁場発生装置２Ｂのコイル２１に通電した後、第
１の磁場発生装置２Ａのコイル２１への通電を中止し、
第３の磁場発生装置２Ｃのコイル２１への通電を開始す
る。すなわち、交流電圧の印加を、第１の磁場発生装置
２Ａのコイル２１から、第３の磁場発生装置２Ｃのコイ
ル２１に切り替える。これにより、クラスター細分化装
置１全体として、冷凍対象物５に与える磁場の方向が切
り替わり、冷凍対象物５付近での磁力線の方向が変化す
る。これにより、冷凍対象物５の各部位における磁場を
まんべんなく変化させることが可能となり、冷凍対象物
５中におけるクラスターの細分化が効率良く進行する。

【００９３】その後、前記と同様に、所定時間、第２の
磁場発生装置２Ｂおよび第３の磁場発生装置２Ｃのコイ
ル２１に通電する。これにより、冷凍対象物５中のクラ
スターの細分化がさらに進行する。

【００９４】その後、第２の磁場発生装置２Ｂのコイル
２１への通電を中止し、第１の磁場発生装置２Ａのコイ
ル２１への通電を開始する。すなわち、交流電圧の印加
を、第２の磁場発生装置２Ｂのコイル２１から、第１の
磁場発生装置２Ａのコイル２１に切り替える。これによ
り、クラスター細分化装置１全体として、冷凍対象物５
に与える磁場の方向が切り替わり、冷凍対象物５付近で
の磁力線の方向が変化する。これにより、冷凍対象物５
中におけるクラスターの細分化が効率良く進行する。

【００９５】その後、上記と同様に、交流電圧を印加す
る磁場発生装置のコイルを、繰り返し、切り替える。こ
れにより、冷凍対象物５における磁力線の方向、磁場強
度が、経時的に変化する。このように、冷凍対象物５に
おける磁力線の方向、磁場強度を、経時的に変化させる
ことにより、冷凍対象物５中の各部位において、均等
に、水のクラスターを微細化することができる。

【００９６】以上説明したように、本実施形態の冷凍装
置１０は、各磁場発生装置について、稼動−休止を繰り
返し行う。そして、本発明者は、冷凍装置本体１０１内
部の温度がほぼ一定に保たれているにも関わらず、冷凍
対象物５中の水分の氷結が、稼動していた磁場発生装置
を休止する際に（すなわち、磁場を発生する磁場発生装
置を切り替える際に）、優先的に進行することを見出し
た。これは、以下のような理由によるものであると考え
られる。

【００９７】すなわち、磁場発生装置から磁場が発生し
ている状態では、与えられた磁場により、冷凍対象物５
中の水分子等が振動しているため、その温度が氷結温度
以下になっても、冷凍対象物５は氷結に至らず、過冷却
の状態になる。このような状態で、磁場を発生していた
磁場発生装置の運転を休止することにより、冷凍対象物
５中の水分は一気に氷結に至る。そして、本実施形態で
は、上記のような磁場の発生−停止を繰り返し行うた
め、冷凍対象物５の冷凍を速やかに進行させることがで
きる。また、上記のような磁場の発生−停止を、各磁場
発生装置について、順次繰り返し行うため、冷凍対象物
５の氷結が各部位で均等に進行する。このため、冷凍対
象物５は、その品質を十分に維持した状態で凍結に至
る。

【００９８】また、上記のように、本実施形態では、２
つの磁場発生装置からの磁場の発生タイミングを同期さ
せ、かつ、同期する磁場発生装置の組み合わせを経時的
に変化させることにより、冷凍対象物５付近において、
磁力線が回転するように、磁場の発生を制御する。これ
により、冷凍対象物５中の各部位において、より均等
に、水のクラスターを微細化することができる。

【００９９】なお、図４に示すタイミングチャートで
は、同期する２つの磁場発生装置において、発生する磁
場の位相が常に一致しているが、必ずしも位相は一致し
なくてもよい。例えば、同期する２つの磁場発生装置に
おいて、発生する磁場の位相は、２分の１波長分ずれた
もの等であってもよい。

【０１００】また、各磁場発生装置が発生する磁場の最
大強度は、ほぼ等しいものであってもよいし、各磁場発
生装置で異なるものであってもよい。

【０１０１】また、クラスター細分化装置１は、常に稼
動させる必要はない。例えば、冷凍対象物５が凍結した
後、クラスター細分化装置１の稼動を終了してもよい。

【０１０２】また、各磁場発生装置からの磁場の発生タ
イミング（発生パターン）は、例えば、図５に示すよう
に制御してもよい。

【０１０３】すなわち、第１の磁場発生装置２Ａおよび
第３の磁場発生装置２Ｃから、所定の周波数の交番磁場
を連続的に発生しつつ、第２の磁場発生装置２Ｂから非
連続的に（断続的に）所定の周波数の交番磁場を発生し
てもよい。

【０１０４】この場合、各磁場発生装置から発生する交
番磁場の周波数は、同一のものであってもよいし、互い
に異なるものであってもよい。

【０１０５】クラスター細分化装置１は、マイナスイオ
ン発生装置３を有し、磁場発生装置（第１の磁場発生装
置２Ａ〜第３の磁場発生装置２Ｃのいずれか）による磁
場の発生とともに、マイナスイオンを発生する。

【０１０６】前述したように、冷凍対象物５は、磁場の
印加により、その内部に含まれる水のクラスターが細分
化されるが、それに加えてマイナスイオンが供給される
ことにより、水のクラスターは、マイナスイオンの電気
的作用により、磁場の影響をより受け易い状態となる。
その結果、その細分化がさらに促進される。

【０１０７】マイナスイオンは、図４中に示すように、
いずれかの磁場発生装置により磁場が印加されている間
常時発生させるようにしても、断続的（間欠的）に発生
させるようにしてもよい。後者の場合、例えば図５中に
示すように、第２の磁場発生装置２Ｂからの磁場の発生
に同期してマイナスイオンを発生させる（マイナスイオ
ン発生装置３を作動する）ことができる。なお、図４お
よび図５（後述する図８、図９、図１２および図１３も
同様）の例では、いずれも、マイナスイオンの冷凍対象
物５への到達量の増減（変化）を、マイナスイオン発生
装置３（各放電電極３２）への印加電圧を増減（変化）
させて、マイナスイオンの発生量自体を変化させる方法
により行う場合を代表して示す。

【０１０８】この図５の例では、３つの磁場発生装置に
よる合計の磁場の強度の増減と、マイナスイオンの発生
量（マイナスイオンの冷凍対象物５への到達量）の増減
とが同期して行なわれる。すなわち、図５に示す例で
は、３つの磁場発生装置２Ａ〜２Ｃが作動しているとき
と２つの磁場発生装置２Ａおよび２Ｃが作動していると
きが交互に訪れるが、前者のときに、すなわち磁場の強
度の合計が大きいときに、これに同期してマイナスイオ
ン発生装置３に電圧を印加し、マイナスイオンを発生さ
せる。このようにすることにより、より一層効率的に、
冷凍対象物５に含まれる水のクラスターを細分化するこ
とができる。

【０１０９】なお、図５においては、２つの磁場発生装
置２Ａおよび２Ｃが作動しているとき（第２の磁場発生
装置２Ｂが作動していないとき）は、電圧の印加が停止
され、マイナスイオンを発生させないようになっている
が、これに限らず、２つの磁場発生装置２Ａおよび２Ｃ
が作動しているときは、印加電圧を減少させるなどし
て、マイナスイオンの発生量（すなわち、マイナスイオ
ンの冷凍対象物５への到達量）を減少させる（図９参
照）ようにしてもよい。

【０１１０】クラスター細分化装置１は、さらに、マイ
クロ波、α線、遠赤外線および超音波のうち少なくとも
一つを照射するエネルギー付与手段を有するものであっ
てもよい。クラスター細分化装置１が、このようなエネ
ルギー付与手段を有するものであると、冷凍対象物５中
の水のクラスターを、さらに効率良く細分化することが
可能となる。

【０１１１】エネルギー付与手段がマイクロ波を照射す
るものである場合、当該マイクロ波は、断続的（非連続
的）に照射されるものであるのが好ましい。具体的に
は、０．１〜１０秒間のマイクロ波の照射と、１〜２０
秒間のマイクロ波の照射の停止とを繰り返し行うのが好
ましい。これにより、冷凍対象物５中の水のクラスター
を、さらに効率良く細分化することが可能となる。

【０１１２】エネルギー付与手段が遠赤外線を照射する
ものである場合、エネルギー付与手段の構成材料として
は、例えば、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、マグネシア（Ｍ
ｇＯ）、ジルコニア（ＺｒＯ_２）、チタニア（Ｔｉ
Ｏ_２）、二酸化珪素（ＳｉＯ_２）、酸化クロム（Ｃｒ_２
Ｏ_３）、フェライト（ＦｅＯ・Ｆｅ_３Ｏ_４）、スピネル
（ＭｇＯ・Ａｌ_２Ｏ_３）、セリア（ＣｅＯ_３）、ベリリ
ア（ＢｅＯ）、Ｎａ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２、ＳｉＣ、Ｚｒ
Ｃ、ＴａＣ、ＺｒＢ_２等のセラミックス、トルマリン等
の鉱石等を用いることができる。この中でも、特に優れ
た効率で遠赤外線を照射することが可能であると言う点
で、エネルギー付与手段の構成材料としてセラミックス
を用いるのが好ましい。

【０１１３】また、エネルギー付与手段が超音波を照射
するものである場合、エネルギー付与手段としては、例
えば、超音波振動子等を用いることができる。

【０１１４】なお、このようなエネルギー付与手段は、
磁場発生装置と一体的に形成されていても、別体でもよ
い。

【０１１５】次に、本発明の冷凍装置の第２実施形態に
ついて説明する。以下、第２実施形態の冷凍装置につい
て、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、
同様の事項についてはその説明を省略する。

【０１１６】本実施形態の冷凍装置１０は、クラスター
細分化装置１Ａの構成が前記第１実施形態で用いたもの
と異なる以外は前記第１実施形態と同様の構成を有す
る。

【０１１７】図６は、本発明の冷凍装置の第２実施形態
を示す概略図であり、図７は、図６に示す冷凍装置が有
するクラスター細分化装置の構成を示す概略図であり、
図８、図９は、クラスター細分化装置の各磁場発生装置
からの磁場の発生タイミングを示すタイミングチャート
の一例である。

【０１１８】図６および図７に示すように、クラスター
細分化装置１Ａは、前記クラスター細分化装置１の構成
に加え、冷凍対象物５に所定の光を照射する光照射手段
４を有している。

【０１１９】この光照射手段４は、冷凍対象物５に光を
照射するものであり、図示の構成では、１または２以上
の光源４１と、各光源４１を後述するような所定の条件
で駆動する光源駆動制御手段４２とを有する。

【０１２０】この光の波長は、５００ｎｍ以下であるの
が好ましく、４００〜５００ｎｍ程度であるのがより好
ましい。このような比較的短波長の光を照射することに
より、磁場発生装置による磁場の印加と相まって、冷凍
対象物５の品質を長期間良好に維持することができる。
なお、照射光の波長が５００ｎｍを超えると、光照射に
よる効果が少なくなる。また、波長４００〜５００ｎｍ
の光を照射する場合は、その光源として、比較的簡易な
もの、安価なものを用いることができる。

【０１２１】この光源４１の具体例としては、青色光ラ
ンプ、紫色光ランプ、紫外線ランプ、ハロゲンランプ、
ネオンランプ、キセノンランプ、半導体レーザー、発光
ダイオード等の各種光源や、Ｘ線源（以下これらを総称
して「光源」と言う）が挙げられ、これらのうちの１種
または２種以上を組み合わせて用いることができる。

【０１２２】なお、図示の構成では、光源４１は、冷凍
対象物５の図中上方に設置されているが、光源４１の設
置位置や配置は、図示のものに限定されず、例えば、冷
凍対象物５の側方、後方、前方、下部、斜め上方など、
冷凍対象物５に対し光を照射可能であれば、いかなる箇
所であってもよい。

【０１２３】また、光源４１から発せられた光を冷凍対
象物５に直接照射する場合に限らず、例えば、ミラー、
反射板、集光板、レンズ、プリズム、光学フィルター、
拡散板、光ファイバー等の各種光学素子（図示せず）を
介して照射してもよい。特に、これらの光学素子を用い
て、冷凍対象物５に対しより広範囲に、あるいは多方向
から光を照射することは、冷凍対象物５の全体に対しよ
り均一に光が照射されるので、有効である。

【０１２４】光照射手段４は、冷凍対象物５に対する照
射光の光量（強度）を連続的または段階的に変化（増
減）することができるものであるのが好ましい。これに
より、冷凍対象物５への照射光の強度を経時的に変化さ
せることができ、冷凍対象物５に含まれる水のクラスタ
ーをより効率的に細分化することができる。

【０１２５】冷凍対象物５に対する照射光の光量（強
度）を変化させる方法の例としては、光源への印加電圧
を増減する方法、光源の稼動本数（面積）を変化させる
方法、冷凍対象物５と光源４１との距離を変化させる方
法、遮光手段による遮光を行なう方法、照射光の波長を
５００ｎｍ以下と５００ｎｍ超とに切り替える方法等が
挙げられる。

【０１２６】また、光照射手段４は、冷凍対象物５に対
し照射する光の方向（または照射位置）を変えることが
できるよう構成されていてもよい。この場合、例えば、
光源４１を冷凍対象物５に対し相対的に変位（移動、回
転等）可能とする構成が挙げられる。なお、この場合、
光源４１を相対的に変位させる変位手段（図示せず）
は、光照射手段４の構成要素に含まれる。さらには、ミ
ラー等の前述した光学素子を用いる場合、その光学素子
を冷凍対象物５に対し相対的に変位（移動、回転等）さ
せてもよい。このような構成とすることにより、冷凍対
象物５に対する照射光の照射位置を変えたり、照射光の
強度を変えたりすることができ、より均一に、より効率
的に、冷凍対象物５に含まれる水のクラスターを細分化
することができる。

【０１２７】なお、光照射手段４は、照射光の強度およ
び照射方向の双方を経時的に変化させ得るよう構成され
ていてもよい。

【０１２８】クラスター細分化装置１Ａは、光照射手段
４を有し、磁場発生装置（第１の磁場発生装置２Ａ〜第
３の磁場発生装置２Ｃのいずれか）による磁場の発生、
マイナスイオンの冷凍対象物５への供給とともに、冷凍
対象物５に対し、波長５００ｎｍ以下、特に波長４００
〜５００ｎｍの光（以下「短波長光」と言う）を照射す
る。

【０１２９】冷凍対象物５は、磁場の印加およびマイナ
スイオンの供給に加えて、さらに短波長光が照射される
ことにより、冷凍対象物５の組織が短波長光により励起
され、また、磁場の影響をより受け易い状態となり、そ
の結果、水のクラスターの細分化がさらに促進される。
特に、通常の食品はもちろんのこと、野菜のような緑黄
色の食品でも、照射光が短波長光であるため、吸収され
易く、上記効果が得られる。

【０１３０】各磁場発生装置２Ａ〜２Ｃからの磁場の発
生タイミング（発生パターン）、および、マイナスイオ
ン発生装置３からのマイナスイオンの発生タイミング
（発生パターン）は、それぞれ、例えば、図８（図４と
同様）、図９（図５と同様）とすることができる。

【０１３１】ただし、図９の例では、第２の磁場発生装
置２Ｂが作動していないタイミングに同期して、マイナ
スイオン発生装置３への電圧の印加を停止するのではな
く、印加電圧を減少させるように制御して、マイナスイ
オンの発生量を減少させる。

【０１３２】また、短波長光の照射は、図８中に示すよ
うに、いずれかの磁場発生装置により磁場が印加されて
いる間常時行なわれても、断続的（間欠的）に行なわれ
てもよい。後者の場合、例えば図９中に示すように、第
２の磁場発生装置２Ｂからの磁場の発生に同期して短波
長光の照射（光照射手段４の作動）を行なうことができ
る。

【０１３３】この図９の例では、３つの磁場発生装置に
よる合計の磁場の強度の増減と光照射手段４による短波
長光の強度の増減とが同期して行なわれる。すなわち、
図９に示す例では、３つの磁場発生装置２Ａ〜２Ｃが作
動しているときと２つの磁場発生装置２Ａおよび２Ｃが
作動しているときが交互に訪れるが、前者のときに、す
なわち磁場の強度の合計が大きいときに、これに同期し
て光照射手段４をオンとし、短波長光を照射する。この
ようにすることにより、より一層効率的に、冷凍対象物
５に含まれる水のクラスターを細分化することができ
る。

【０１３４】さらに、図９の例では、マイナスイオンの
発生量の増減が、これらに同期して行われるので、前記
効果がより向上する。

【０１３５】なお、図９においては、２つの磁場発生装
置２Ａおよび２Ｃが作動しているとき（第２の磁場発生
装置２Ｂが作動していないとき）は、光照射手段４がオ
フとなり、短波長光が照射されないようになっている
が、これに限らず、２つの磁場発生装置２Ａおよび２Ｃ
が作動しているときは、光照射手段４をパワーダウン
（点灯する光源の数の減少および／または光源への印加
電圧の減少等）するなどして、短波長光の照射光量を減
少させるような構成としてもよい。また、光照射手段４
の光源４１等が冷凍対象物５に対し相対的に変位（移
動、回転等）するなどして、短波長光の照射方向（照射
位置）を変化させるような構成としてもよい。以上のよ
うな光源４１の点灯／消灯制御、パワーの制御、変位の
制御等は、光源駆動制御手段４２により行なわれる。

【０１３６】次に、本発明の冷凍装置の第３実施形態に
ついて説明する。以下、第３実施形態の冷凍装置につい
て、前述した第１および第２実施形態との相違点を中心
に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

【０１３７】本実施形態の冷凍装置１０は、クラスター
細分化装置１Ｂの構成が前記第２実施形態で用いたもの
と異なる以外は前記第２実施形態と同様の構成を有す
る。

【０１３８】図１０は、第３実施形態の冷凍装置が有す
るクラスター細分化装置の構成を示す概略図である。

【０１３９】図１０に示すように、クラスター細分化装
置１Ｂは、複数個の磁場発生装置、すなわち第１の磁場
発生装置２Ａ、第２の磁場発生装置２Ｂ、第３の磁場発
生装置２Ｃの３つの磁場発生装置を有しており、これら
の冷凍対象物５に対向する面が、互いに直交するよう
に、各磁場発生装置が設置されている。

【０１４０】複数個の磁場発生装置がこのように配置さ
れることにより、クラスター細分化装置１Ｂ全体とし
て、冷凍対象物５に与える磁場の形状、冷凍対象物５付
近における磁力線の方向を、三次元的に効率良く変化さ
せることができる。これにより、冷凍対象物５中におけ
るクラスターの細分化を、均等かつ効率良く進行させる
ことができる。

【０１４１】各磁場発生装置２Ａ〜２Ｃからの磁場の発
生タイミング（発生パターン）、マイナスイオン発生装
置３からのマイナスイオンの発生パターン（マイナスイ
オン発生装置３への電圧の印加パターン）や光照射手段
４からの短波長光の照射パターンは、例えば、前記実施
形態で説明した図８のように制御することができる。

【０１４２】本実施形態では、前述したような各磁場発
生装置２Ａ〜２Ｃの配置と図８に示すような磁場の発生
タイミングとにより、冷凍対象物５付近において、磁力
線が三次元的に回転するように、磁場の状態（発生）が
制御される。その結果、冷凍対象物５が複雑な形状を有
するものであっても、冷凍対象物５中の各部位におい
て、より均等に、水のクラスターを微細化することがで
きる。

【０１４３】なお、本実施形態においても、各磁場発生
装置２Ａ〜２Ｃからの磁場の発生タイミング（発生パタ
ーン）や光照射手段４からの短波長光の照射パターン
は、図８に限定されるものではなく、図９のように、あ
るいはその他任意のパターンに制御することができる。

【０１４４】次に、本発明の冷凍装置の第４実施形態に
ついて説明する。以下、第４実施形態の冷凍装置につい
て、前述した第１〜第３実施形態との相違点を中心に説
明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

【０１４５】本実施形態の冷凍装置１０は、クラスター
細分化装置１Ｃの構成が前記第１〜第３実施形態で用い
たものと異なる以外は前記実施形態と同様の構成を有す
る。

【０１４６】図１１は、第４実施形態の冷凍装置が有す
るクラスター細分化装置の構成を示す概略図である。図
１２、図１３は、クラスター細分化装置の各磁場発生装
置からの磁場の発生タイミングを示すタイミングチャー
トの一例である。

【０１４７】図１１に示すように、クラスター細分化装
置１Ｃは、４つの磁場発生装置（第１の磁場発生装置２
Ａ、第２の磁場発生装置２Ｂ、第３の磁場発生装置２
Ｃ、第４の磁場発生装置２Ｄ）を有している。また、ク
ラスター細分化装置１Ｃにおいては、第１の磁場発生装
置２Ａと、第３の磁場発生装置２Ｃとが対面しており、
同様に、第２の磁場発生装置２Ｂと、第４の磁場発生装
置２Ｄとが対面している。そして、第１の磁場発生装置
２Ａおよび第３の磁場発生装置２Ｃの冷凍対象物５に対
向する面が、第２の磁場発生装置２Ｂおよび第４の磁場
発生装置２Ｄの冷凍対象物５に対向する面に直交するよ
うに、各磁場発生装置が設置されている。すなわち、第
４の磁場発生装置２Ｄは、図１および図６中の左側に示
された冷凍装置１０の扉の内面側に形成されている。

【０１４８】このように、冷凍対象物５の四方を包囲す
るように、複数の磁場発生装置を配置することにより、
冷凍対象物５中におけるクラスターをより効率良く細分
化することが可能となる。

【０１４９】各磁場発生装置からの磁場の発生タイミン
グ（発生パターン）は、例えば、図１２に示すように制
御することができる。

【０１５０】すなわち、まず、第１の磁場発生装置２Ａ
および第２の磁場発生装置２Ｂのコイル２１に交流電圧
を印加し、これら２つの磁場発生装置から磁場を発生さ
せる。このとき、第３の磁場発生装置２Ｃおよび第４の
磁場発生装置２Ｄのコイル２１には、電圧を印加しな
い。また、第１の磁場発生装置２Ａからの磁場の発生タ
イミングと、第２の磁場発生装置２Ｂからの磁場の発生
タイミングとが同期するようにする。第１の磁場発生装
置２Ａおよび第２の磁場発生装置２Ｂが発生する磁場の
変化に伴い、冷凍対象物５における磁場が変化し、冷凍
対象物５中の水のクラスターが細分化する。

【０１５１】所定時間、第１の磁場発生装置２Ａおよび
第２の磁場発生装置２Ｂのコイル２１に通電した後、第
１の磁場発生装置２Ａのコイル２１への通電を中止し、
第３の磁場発生装置２Ｃのコイル２１への通電を開始す
る。すなわち、交流電圧の印加を、第１の磁場発生装置
２Ａのコイル２１から、第３の磁場発生装置２Ｃのコイ
ル２１に切り替える。これにより、クラスター細分化装
置１Ｃ全体として、冷凍対象物５に与える磁場の方向が
切り替わり、冷凍対象物５付近での磁力線の方向が変化
する。これにより、冷凍対象物５中におけるクラスター
の細分化が効率良く進行する。

【０１５２】その後、前記と同様に、所定時間、第２の
磁場発生装置２Ｂおよび第３の磁場発生装置２Ｃのコイ
ル２１に通電する。これにより、冷凍対象物５中のクラ
スターの細分化がさらに進行する。

【０１５３】その後、第２の磁場発生装置２Ｂのコイル
２１への通電を中止し、第４の磁場発生装置２Ｄのコイ
ル２１への通電を開始する。すなわち、交流電圧の印加
を、第２の磁場発生装置２Ｂのコイル２１から、第４の
磁場発生装置２Ｄのコイル２１に切り替える。これによ
り、クラスター細分化装置１Ｃ全体として、冷凍対象物
５に与える磁場の方向が切り替わり、冷凍対象物５付近
での磁力線の方向が変化する。これにより、冷凍対象物
５中におけるクラスターの細分化が効率良く進行する。

【０１５４】その後、前記と同様に、所定時間、第３の
磁場発生装置２Ｃおよび第４の磁場発生装置２Ｄのコイ
ル２１に通電する。これにより、冷凍対象物５中のクラ
スターの細分化がさらに進行する。

【０１５５】その後、第３の磁場発生装置２Ｃのコイル
２１への通電を中止し、第１の磁場発生装置２Ａのコイ
ル２１への通電を開始する。すなわち、交流電圧の印加
を、第３の磁場発生装置２Ｃのコイル２１から、第１の
磁場発生装置２Ａのコイル２１に切り替える。これによ
り、クラスター細分化装置１Ｃ全体として、冷凍対象物
５に与える磁場の方向が切り替わり、冷凍対象物５付近
での磁力線の方向が変化する。これにより、冷凍対象物
５中におけるクラスターの細分化が効率良く進行する。

【０１５６】その後、前記と同様に、所定時間、第４の
磁場発生装置２Ｄおよび第１の磁場発生装置２Ａのコイ
ル２１に通電する。これにより、冷凍対象物５中のクラ
スターの細分化がさらに進行する。

【０１５７】その後、第４の磁場発生装置２Ｄのコイル
２１への通電を中止し、第２の磁場発生装置２Ｂのコイ
ル２１への通電を開始する。すなわち、交流電圧の印加
を、第４の磁場発生装置２Ｄのコイル２１から、第２の
磁場発生装置２Ｂのコイル２１に切り替える。これによ
り、クラスター細分化装置１Ｃ全体として、冷凍対象物
５に与える磁場の方向が切り替わり、冷凍対象物５付近
での磁力線の方向が変化する。これにより、冷凍対象物
５中におけるクラスターの細分化が効率良く進行する。

【０１５８】その後、上記と同様に、交流電圧を印加す
る磁場発生装置のコイルを、繰り返し、切り替える。こ
れにより、冷凍対象物５における磁力線の方向、磁場強
度が、経時的に変化する。このように、冷凍対象物５に
おける磁力線の方向、磁場強度を、経時的に変化させる
ことにより、冷凍対象物５中の各部位において、均等
に、水のクラスターを微細化することができる。

【０１５９】このように、本実施形態では、２つの磁場
発生装置からの磁場の発生タイミングを同期させ、か
つ、同期する磁場発生装置の組み合わせを経時的に変化
させることにより、冷凍対象物５付近において、磁力線
が回転するように、磁場の発生を制御する。これによ
り、冷凍対象物５中の各部位において、より均等に、水
のクラスターを微細化することができる。

【０１６０】また、図１２の例では、マイナスイオン発
生装置３への電圧の印加は、連続的に行われ、これによ
り、マイナスイオン発生装置３は、マイナスイオンを常
時発生している。

【０１６１】また、光照射手段４からの短波長光の照射
パターンは、例えば図１２に示すように制御することが
できる。この場合、光源４１Ａと光源４１Ｂとの点灯タ
イミングがそれぞれ異なるパターンとなるように制御す
る。図１２に示す例では、光源４１Ａおよび光源４１Ｂ
の双方が点灯している場合、光源４１Ａのみが点灯して
いる場合、および光源４１Ｂのみが点灯している場合が
あり（光源４１Ａおよび光源４１Ｂの双方が消灯してい
る場合があってもよい。）、これらの点灯／消灯は、好
ましくは第１〜第４の磁場発生装置２Ａ〜２Ｄの作動に
同期して行なわれる。また、短波長光の照射パターン
は、図８または図９のように制御してもよい。

【０１６２】なお、図１２に示すタイミングチャートで
は、同期する２つの磁場発生装置において、発生する磁
場の位相が常に一致しているが、必ずしも位相は一致し
なくてもよい。例えば、同期する２つの磁場発生装置に
おいて、発生する磁場の位相は、２分の１波長分ずれた
もの等であってもよい。

【０１６３】また、各磁場発生装置が発生する磁場の最
大強度は、ほぼ等しいものであってもよいし、各磁場発
生装置で異なるものであってもよい。

【０１６４】また、クラスター細分化装置１Ｃは、常に
稼動させる必要はない。例えば、冷凍対象物５が凍結し
た後、クラスター細分化装置１Ｃの稼動を終了してもよ
い。

【０１６５】また、図１２に示すタイミングチャートで
は、２つの磁場発生装置からの磁場の発生タイミングを
同期させ、かつ、同期する磁場発生装置の組み合わせを
経時的に変化させているが、発生タイミングを同期させ
る磁場発生装置は３つであってもよい。

【０１６６】また、各磁場発生装置からの磁場の発生タ
イミング（発生パターン）は、例えば、図１３に示すよ
うに制御してもよい。

【０１６７】すなわち、第１の磁場発生装置２Ａおよび
第３の磁場発生装置２Ｃから、所定の周波数の交番磁場
を連続的に発生しつつ、第２の磁場発生装置２Ｂおよび
第４の磁場発生装置２Ｄから非連続的に（断続的に）所
定の周波数の交番磁場を発生してもよい。

【０１６８】この場合、第２の磁場発生装置２Ｂからの
磁場の発生タイミングと、第４の磁場発生装置２Ｄから
の磁場の発生タイミングとは、同期していてもしていな
くてもよい。

【０１６９】また、各磁場発生装置から発生する交番磁
場の周波数は、同一のものであってもよいし、互いに異
なるものであってもよい。

【０１７０】図１３の例では、光照射手段４からの短波
長光の照射パターンは、光源４１Ａは連続的に点灯し、
光源４１Ｂは点灯／消灯（または減光）を繰り返し行な
うように制御される。この場合、光源４１Ｂの点灯は、
第２および第４の磁場発生装置２Ｂ、２Ｄの作動に同期
して（または同期的に）なされる。

【０１７１】また、図１３の例では、マイナスイオン発
生装置３からのマイナスイオンの発生パターンは、第２
および第４の磁場発生装置２Ｂ、２Ｄの作動に同期して
（または同期的に）繰り返し行なうように制御される。
したがって、短波長光の照射パターンとマイナスイオン
の発生パターンも同期する。なお、図１３の例では、光
源４１Ｂが点灯しているタイミングで、マイナスイオン
の発生を停止（または減量）し、光源４１Ｂが消灯して
いるタイミングで、マイナスイオンを発生させるよう制
御されている。

【０１７２】このように、磁場の強弱と、マイナスイオ
ンの発生量（マイナスイオンの冷凍対象物５への到達
量）の増減と、短波長光の光量（合計光量）の強弱とが
同期し、より一層効率的に、冷凍対象物５に含まれる水
のクラスターを細分化することができる。

【０１７３】なお、マイナスイオンの発生パターン（マ
イナスイオン発生装置３への電圧の印加パターン）は、
上記に限定されるものではなく、図５または図９のよう
に、あるいはその他任意のパターンに制御してもよい。
また、短波長光の照射パターン等も、上記に限定される
ものではなく、図８または図９のように、あるいはその
他任意のパターンに制御してもよい。

【０１７４】次に、本発明の冷凍装置の第５実施形態に
ついて説明する。以下、第５実施形態の冷凍装置につい
て、前述した第１〜第４実施形態との相違点を中心に説
明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

【０１７５】本実施形態の冷凍装置１０は、クラスター
細分化装置１Ｄの構成が前記第１〜第４実施形態で用い
たものと異なる以外は前記実施形態と同様の構成を有す
る。

【０１７６】図１４は、第５実施形態の冷凍装置が有す
るクラスター細分化装置の構成を示す概略図である。

【０１７７】図１４に示すように、クラスター細分化装
置１Ｄは、前記第４実施形態でのクラスター細分化装置
１Ｃと同様に、４つの磁場発生装置（第１の磁場発生装
置２Ａ、第２の磁場発生装置２Ｂ、第３の磁場発生装置
２Ｃおよび第４の磁場発生装置２Ｄ）を有しているが、
これらの配置がクラスター細分化装置１Ｃと異なる。す
なわち、クラスター細分化装置１Ｄでは、第１の磁場発
生装置２Ａの冷凍対象物５に対向する面と、第２の磁場
発生装置２Ｂの冷凍対象物５に対向する面とが、同一面
上に位置し、かつ、第３の磁場発生装置２Ｃの冷凍対象
物５に対向する面と、第４の磁場発生装置２Ｄの冷凍対
象物５に対向する面とが、同一面上に位置するように配
置されている。また、第１の磁場発生装置２Ａと、第４
の磁場発生装置２Ｄとは、対面するように配置されてお
り、かつ、第２の磁場発生装置２Ｂと、第３の磁場発生
装置２Ｃとは、対面するように配置されている。

【０１７８】各磁場発生装置２Ａ〜２Ｄからの磁場の発
生タイミング（発生パターン）、マイナスイオン発生装
置３からのマイナスイオンの発生パターン（マイナスイ
オン発生装置３への電圧の印加パターン）や光照射手段
４からの短波長光の照射パターンは、例えば、前述した
図１２または図１３のように制御することができる。

【０１７９】なお、マイナスイオンの発生パターン（マ
イナスイオン発生装置３への電圧の印加パターン）は、
上記に限定されるものではなく、図５または図９のよう
に、あるいはその他任意のパターンに制御してもよい。
また、短波長光の照射パターン等も、上記に限定される
ものではなく、図８または図９のように、あるいはその
他任意のパターンに制御してもよい。

【０１８０】次に、本発明の冷凍装置の第６実施形態に
ついて説明する。以下、第６実施形態の冷凍装置につい
て、前述した第１〜第５実施形態との違いを中心に説明
し、同様の事項についてはその説明を省略する。

【０１８１】本実施形態の冷凍装置１０は、クラスター
細分化装置１Ｅの構成が前記第１〜第５実施形態で用い
たものと異なる以外は前記実施形態と同様の構成を有す
る。

【０１８２】図１５は、第６実施形態の冷凍装置が有す
るクラスター細分化装置の構成を示す概略図である。

【０１８３】図１５に示すように、クラスター細分化装
置１Ｅでは、第４の磁場発生装置２Ｄが、載置部７（特
にトレイ７１）と一体的に形成されている。これによ
り、冷凍対象物５と、磁場発生装置との距離を、常に短
くすることができる。その結果、クラスター細分化の効
果をさらに高めることができる。また、別部材として設
置する磁場発生装置の数を減らすことができるため、冷
凍装置の大容量化、省スペース化に有利である。

【０１８４】また、各磁場発生装置を、図１５に示すよ
うに配置することにより、第４の磁場発生装置２Ｄの冷
凍対象物５に対向する面は、第１の磁場発生装置２Ａ、
第２の磁場発生装置２Ｂおよび第３の磁場発生装置２Ｃ
の冷凍対象物５に対向する面と、直交する。これによ
り、クラスター細分化装置１Ｅ全体として、冷凍対象物
５に与える磁場の形状、冷凍対象物５付近における磁力
線の方向を、三次元的に効率良く変化させることができ
る。これにより、冷凍対象物５中におけるクラスターの
細分化を、均等かつ効率良く進行させることができる。

【０１８５】各磁場発生装置２Ａ〜２Ｄからの磁場の発
生タイミング（発生パターン）、マイナスイオン発生装
置３からのマイナスイオンの発生パターン（マイナスイ
オン発生装置３への電圧の印加パターン）や光照射手段
４からの短波長光の照射パターンは、例えば、前述した
図１２のように制御することができる。これにより、冷
凍対象物５付近において、磁力線が三次元的に回転する
ように、磁場の発生が制御される。その結果、冷凍対象
物５中の各部位において、より均等に、水のクラスター
を微細化することができる。

【０１８６】また、各磁場発生装置２Ａ〜２Ｄからの磁
場の発生タイミング（発生パターン）、マイナスイオン
発生装置３からのマイナスイオンの発生パターン（マイ
ナスイオン発生装置３への電圧の印加パターン）や光照
射手段４からの短波長光の照射パターンは、例えば、前
述した図１３のように制御することもできる。

【０１８７】なお、マイナスイオンの発生パターン（マ
イナスイオン発生装置３への電圧の印加パターン）は、
上記に限定されるものではなく、図５または図９のよう
に、あるいはその他任意のパターンに制御してもよい。
また、短波長光の照射パターン等も、上記に限定される
ものではなく、図８または図９のように、あるいはその
他任意のパターンに制御してもよい。

【０１８８】以上、本発明を好適な実施形態に基づいて
説明したが、本発明は、これらに限定されるものではな
い。

【０１８９】例えば、前述の実施形態では、冷凍対象物
として食品を用いたものについて説明したが、冷凍対象
物は、水を含むものであればいかなるものであってもよ
い。冷凍対象物として、例えば、移植等に用いられる臓
器等の生体組織を用いた場合、前記生体組織内の水のク
ラスターが細分化した状態で冷凍することにより、前記
生体組織を構成する細胞が破壊されるのを効果的に防
止、抑制することができる。従って、生体組織の機能低
下を十分に防止、抑制しつつ、前記生体組織を長期間に
わたって保存することが可能となる。結果として、移植
後においても、前記生体組織は、本来有する機能を、十
分に発揮することができる。

【０１９０】また、冷凍対象物として、例えば、薬品を
用いた場合、当該薬品の品質の低下を防止、抑制するこ
とができる。

【０１９１】また、前述した実施形態では、マイナスイ
オン発生装置は、１つのみ設置される構成であったが、
その設置数は、特に限定されず、複数設けるようにして
もよい。

【０１９２】また、前述した実施形態では、磁場発生装
置を３つまたは４つ有する構成について説明したが、磁
場発生装置の数は、２つであってもよいし、５つ以上で
あってもよい。同様に、光照射手段の構成、特に光源の
形状、形態、個数、配置、点灯パターン等についても、
特に限定されない。

【０１９３】また、前述した実施形態では、磁場発生装
置および光照射手段が固定され、冷凍対象物を静置した
状態で冷凍する構成の冷凍装置について説明したが、磁
場発生装置および／または光照射手段と、冷凍対象物と
が相対的に移動する構成であってもよい。すなわち、磁
場発生装置および／または光照射手段と、冷凍対象物の
うち少なくとも一方が移動する構成のものであってもよ
い。これにより、冷凍対象物における磁場や短波長光の
照射パターンをより複雑に変化させることができ、冷凍
対象物５中におけるクラスターを、より効率良く細分化
することが可能となる。このような構成の冷凍装置とし
ては、例えば、ベルトコンベア式のトンネル型冷凍装置
等が挙げられる。

【０１９４】また、前述した各実施形態では、磁場発生
装置としては、平板状の形状を有するものについて説明
したが、磁場発生装置の形状や形態は、特に限定される
ものではなく、例えば、筒状、湾曲板状、棒状等、いか
なるものであってもよい。

【０１９５】また、前述した実施形態では、ファン、熱
交換機を、それぞれ１つずつ有する構成のものについて
説明したが、ファンや熱交換機を複数個有する構成のも
のであってもよい。

【０１９６】

【実施例】次に、本発明の具体的実施例について説明す
る。

【０１９７】［冷凍対象物の冷凍］（実施例１）まず、図２に示すようなクラスター細分化
装置を作製した。

【０１９８】次に、このクラスター細分化装置を用い
て、図１に示すような冷凍装置を作製した。このように
して得られた冷凍装置を、以下に示すような条件で作動
させた。

【０１９９】各磁場発生装置が発生する磁場の発生パタ
ーンおよびマイナスイオン発生装置が発生するマイナス
イオンの発生パターンを図４に示すように制御した。各
磁場発生装置が発生する磁場は、いずれも６０Ｈｚの交
番磁場とした。

【０２００】また、クラスター細分化装置全体として発
生する磁場（各磁場発生装置が発生する磁場の総和）の
最大強度（絶対値）は、２０００Ｇｓとした。

【０２０１】また、マイナスイオン発生装置において、
放電電極同士のなす角度は、３０°に設定し、印加電圧
は、−５ｋＶとした。また、ファンの送風量（送風速
度）は、３．５ｍ／ｓとした。

【０２０２】以上のような条件で、冷凍装置を作動さ
せ、冷凍装置本体の内部の温度を−５０℃とした後、載
置部の各トレイ上に冷凍対象物を載置し、冷凍対象物を
凍結した。このとき、磁場発生装置と、冷凍対象物との
距離（最短距離）は、５ｃｍであった。冷凍対象物とし
ては、パック詰めした中華麺（２００ｇ）を用いた。

【０２０３】（実施例２）各磁場発生装置が発生する磁
場の発生パターンおよびマイナスイオン発生装置が発生
するマイナスイオンの発生パターンを図５に示すように
制御した以外は、前記実施例１と同様の冷凍装置を用い
て、前記実施例１と同様の条件で、パック詰めした中華
麺（冷凍対象物）を冷凍した。

【０２０４】（実施例３）クラスター細分化装置とし
て、図７に示すような構成のものを用いるとともに、各
磁場発生装置が発生する磁場（６０Ｈｚの交番磁場、各
磁場発生装置が発生する磁場の総和の最大強度＝２００
０Ｇｓ）の発生パターン、マイナスイオン発生装置が発
生するマイナスイオンの発生パターン、および、光照射
手段が発生する短波長光（４２０ｎｍ）のパターンを図
９に示すように制御した以外は、前記実施例１と同様の
冷凍装置を用いて、前記実施例１と同様の条件で、パッ
ク詰めした中華麺（冷凍対象物）を冷凍した。

【０２０５】（実施例４）クラスター細分化装置とし
て、図１０に示すような構成のものを用いるとともに、
各磁場発生装置が発生する磁場（６０Ｈｚの交番磁場、
各磁場発生装置が発生する磁場の総和の最大強度＝２０
００Ｇｓ）の発生パターン、マイナスイオン発生装置が
発生するマイナスイオンの発生パターン、および、光照
射手段が発生する短波長光（４２０ｎｍ）のパターンを
図８に示すように制御した以外は、前記実施例１と同様
の冷凍装置を用いて、前記実施例１と同様の条件で、パ
ック詰めした中華麺（冷凍対象物）を冷凍した。

【０２０６】（実施例５）クラスター細分化装置とし
て、図１１に示すような構成のものを用いるとともに、
各磁場発生装置が発生する磁場（６０Ｈｚの交番磁場、
各磁場発生装置が発生する磁場の総和の最大強度＝２８
００Ｇｓ）の発生パターン、マイナスイオン発生装置が
発生するマイナスイオンの発生パターン、および、光照
射手段が発生する短波長光（４２０ｎｍ）のパターンを
図１３に示すように制御した以外は、前記実施例１と同
様の冷凍装置を用いて、前記実施例１と同様の条件で、
パック詰めした中華麺（冷凍対象物）を冷凍した。

【０２０７】（実施例６）クラスター細分化装置とし
て、図１４に示すような構成のものを用いるとともに、
各磁場発生装置が発生する磁場（６０Ｈｚの交番磁場、
各磁場発生装置が発生する磁場の総和の最大強度＝２８
００Ｇｓ）の発生パターン、マイナスイオン発生装置が
発生するマイナスイオンの発生パターン、および、光照
射手段が発生する短波長光（４２０ｎｍ）のパターンを
図１２に示すように制御した以外は、前記実施例１と同
様の冷凍装置を用いて、前記実施例１と同様の条件で、
パック詰めした中華麺（冷凍対象物）を冷凍した。

【０２０８】（実施例７）クラスター細分化装置とし
て、図１５に示すような構成のものを用いるとともに、
各磁場発生装置が発生する磁場（６０Ｈｚの交番磁場、
各磁場発生装置が発生する磁場の総和の最大強度＝２８
００Ｇｓ）の発生パターン、マイナスイオン発生装置が
発生するマイナスイオンの発生パターン、および、光照
射手段が発生する短波長光（４２０ｎｍ）のパターンを
図１２に示すように制御した以外は、前記実施例１と同
様の冷凍装置を用いて、前記実施例１と同様の条件で、
パック詰めした中華麺（冷凍対象物）を冷凍した。

【０２０９】（比較例１）冷凍装置として、クラスター
細分化装置を有していないものを用いた以外は、前記実
施例１と同様にして、パック詰めした中華麺（冷凍対象
物）を冷凍した。

【０２１０】（比較例２）磁場制御装置およびマイナス
イオン発生装置を有していない点以外は前記実施例１と
同様の構成の冷凍装置を用い、各磁場発生装置から、連
続的に交番磁場を発生した以外は、前記実施例１と同様
にして、同様の冷凍対象物を冷凍した。

【０２１１】［評価］前記各実施例および各比較例の冷
凍装置を用いて冷凍した中華麺を冷凍装置内で１２０日
間保存した後、これらの中華麺を解凍した。その後、解
凍された中華麺を、同一の条件で調理した。

【０２１２】調理された中華麺の品質（風味、外観、香
り等）を評価した。その結果を表１に示す。

【０２１３】

【表１】

【０２１４】表１から明らかなように、本発明の冷凍装
置を用いて冷凍した中華麺は、解凍後においても、優れ
た品質が保持されていた。これは、以下のような理由に
よるものであると考えられる。

【０２１５】すなわち、冷凍対象物は、冷凍装置（冷凍
庫）内という低温環境下に置かれ、凍結に至るが、この
とき、クラスター細分化装置の作用を受け、冷凍対象物
中の水のクラスターが細分化される。

【０２１６】したがって、冷凍対象物は、水のクラスタ
ーが細分化された状態で、凍結に至る。その結果、冷凍
対象物中に形成される氷の結晶は、微細化されたものと
なる。

【０２１７】このように、氷の結晶が微細化されること
により、粗大化した氷の形成が、効果的に防止、抑制さ
れる。このため、粗大化した氷によって、前記冷凍対象
物のミクロ的な構造が冷凍前の構造から変化するのを、
効果的に防止・抑制することができる（冷凍対象物を構
成する細胞が破壊されるのを効果的に防止することがで
きる）。その結果、食品の品質の低下を効果的に防止、
抑制することができるものと考えられる。

【０２１８】これに対し、各比較例で冷凍した冷凍対象
物は、表１に示すように解凍後における品質の低下が著
しかった。中でも、比較例１の冷凍装置を用いて冷凍し
た冷凍対象物は、解凍後における品質の低下が極めて顕
著であった。これは、凍結により形成された氷が粗大化
したものであり、このような氷によって、前記冷凍対象
物のミクロ的な構造が冷凍前の構造から著しく変化した
ためであると考えられる（冷凍対象物を構成する細胞が
破壊されたためであると考えられる）。

【０２１９】また、冷凍処理を施していない中華麺（前
記各実施例および各比較例の冷凍装置で凍結させた中華
麺の製造日の３０日後に、同様の条件で製造したもの）
を前記と同様にして調理した。このように調理された中
華麺を、前記各実施例および各比較例による中華麺とと
もに、室温下で１時間静置し、その後の風味、外観を評
価した。

【０２２０】その結果、本発明の冷凍装置で冷凍した中
華麺は、調理後直後と比べて、風味、外観の低下をほと
んど生じていなかった。これに対し、各比較例の冷凍装
置で冷凍した中華麺および冷凍処理を施さなかった中華
麺は、風味、外観が著しく低下し、いわゆる「麺がのび
た」状態になっていた。これは、以下のような理由によ
るものであると考えられる。

【０２２１】すなわち、本発明の冷凍装置を用いた場
合、冷凍対象物である麺は、水のクラスターが細分化さ
れた状態で凍結に至り、冷凍対象物中に形成される氷の
結晶は、微細化されたものとなる。このため、冷凍対象
物のミクロ的な構造は、冷凍後においても、冷凍前の状
態を十分に保持することができる（冷凍対象物を構成す
る細胞の破壊が防止・抑制される）。また、解凍後にお
いても、冷凍対象物中に含まれる水のクラスターは、微
細化した状態が保持される。このため、調理時、調理後
において、比較的クラスターの大きい水と接触した場合
であっても、麺中に含まれるクラスターサイズの小さい
水と、外部のクラスターサイズの大きい水とが置換した
り、外部の水分を過剰に吸収したりする現象が起こり難
い。したがって、本発明の冷凍装置を用いて冷凍された
麺は、調理後、長時間放置した場合であっても、水分含
有量が、調理前に比べて大きく増加するのを抑制され
る。

【０２２２】これに対し、各比較例の冷凍装置を用いて
冷凍された麺や冷凍処理を施さなかった麺では、含まれ
る水のクラスターサイズが大きいため、外部の水分を吸
収しやすく、調理時、調理後等において、水分含有量が
増加しやすい。したがって、調理後、長時間放置した場
合、いわゆる「麺がのびた」状態になりやすい。

【０２２３】（実施例８〜１４、比較例３、４）冷凍対
象物として、パック詰めしたパスタ（アルデンテに茹で
上げたもの）を２００ｇ用いた以外は、それぞれ、前記
実施例１〜７、比較例１、２と同様にして冷凍を行なっ
た。

【０２２４】これら実施例８〜１４、比較例３、４の冷
凍装置を用いて冷凍したパック詰めしたパスタを冷凍装
置内で１５０日間保存した後、解凍し、各々同一の条件
で調理した。

【０２２５】調理されたパスタの品質（風味、外観、香
り等）を前記と同様に評価した結果、前記表１とほぼ同
様の結果が得られた。

【０２２６】また、各実施例の冷凍装置を用いて冷凍さ
れたパスタは、解凍後においても、アルデンテの状態を
保持していた。これに対し、各比較例の冷凍装置を用い
て冷凍されたパスタは、全体的に麺にこしがなくなり、
食感が著しく低下していた。

【０２２７】（実施例１５〜２１、比較例５、６）冷凍
対象物として、ゆでたほうれん草を２００ｇ用いた以外
は、それぞれ、前記実施例１〜７、比較例１、２と同様
にして冷凍を行なった。

【０２２８】これら実施例１５〜２１、比較例５、６の
冷凍装置を用いて冷凍したほうれん草を冷凍装置内で１
５０日間保存した後、解凍し、各々同一の条件で調理し
た。

【０２２９】調理されたほうれん草の品質（風味、外
観、香り等）を前記と同様に評価した結果、前記表１と
ほぼ同様の結果が得られた。

【０２３０】また、上記のような冷凍装置の稼動を行っ
た後の、冷凍装置本体内部の様子を観察したところ、本
発明の冷凍装置では、冷凍装置本体の内壁面への霜の付
着がほとんど発生していなかったのに対し、比較例の冷
凍装置では、霜の付着が著しかった。

【０２３１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、冷
凍対象物中の水のクラスターを効率よく細分化すること
ができ、食品の品質の低下を防止、抑制することが可能
な冷凍装置を得ることができる。また、冷凍された食品
を長期間にわたって保存した場合であっても、優れた品
質が保持される。

【０２３２】また、冷凍対象物として麺類を用いた場
合、調理後に、いわゆる「麺がのびる」現象を発生し難
くすることができる。

【０２３３】また、凍結された食品（特に、生もの）を
解凍する際におけるドリップの発生を効果的に防止する
ことができる。

【０２３４】また、冷凍装置本体内部の温度が特に低い
場合（例えば、−３０°以下）であっても、冷凍装置本
体内部に霜が付きにくいため、冷却効率の低下等を防止
・抑制しつつ、長時間にわたっての連続稼動が可能とな
る。また、霜の付着が防止されることにより、冷凍のエ
ネルギー効率も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷凍装置の第１実施形態を示す概略図
である。

【図２】図１に示す冷凍装置が有するクラスター細分化
装置の構成を示す概略図である。

【図３】図１に示す冷凍装置が有するマイナスイオン発
生装置の構成を示す概略図である。

【図４】クラスター細分化装置の各磁場発生装置からの
磁場の発生タイミングを示すタイミングチャートの一例
である。

【図５】クラスター細分化装置の各磁場発生装置からの
磁場の発生タイミングを示すタイミングチャートの一例
である。

【図６】本発明の冷凍装置の第２実施形態を示す概略図
である。

【図７】図６に示す冷凍装置が有するクラスター細分化
装置の構成を示す概略図である。

【図８】クラスター細分化装置の各磁場発生装置からの
磁場の発生タイミングを示すタイミングチャートの一例
である。

【図９】クラスター細分化装置の各磁場発生装置からの
磁場の発生タイミングを示すタイミングチャートの一例
である。

【図１０】第３実施形態の冷凍装置が有するクラスター
細分化装置の構成を示す概略図である。

【図１１】第４実施形態の冷凍装置が有するクラスター
細分化装置の構成を示す概略図である。

【図１２】クラスター細分化装置の各磁場発生装置から
の磁場の発生タイミングを示すタイミングチャートの一
例である。

【図１３】クラスター細分化装置の各磁場発生装置から
の磁場の発生タイミングを示すタイミングチャートの一
例である。

【図１４】第５実施形態の冷凍装置が有するクラスター
細分化装置の構成を示す概略図である。

【図１５】第６実施形態の冷凍装置が有するクラスター
細分化装置の構成を示す概略図である。

【符号の説明】

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅクラスター細分化
装置２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ磁場発生装置２１コイル２２非磁性体カバー２０磁場制御装置３マイナスイオン発生装置３１基体３２放電電極３０電圧印加装置４光照射手段４１光源４１Ａ、４１Ｂ光源４２光源駆動制御手段５冷凍対象物７載置部７１トレイ８熱交換機８１蒸発器８２圧縮機８３凝縮機８４冷媒配管８５冷媒配管９ファン１０冷凍装置１０１冷凍装置本体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｊ 19/12 Ｂ０１Ｊ 19/12 ＣＦ２５Ｄ 17/06 ３１２Ｆ２５Ｄ 17/06 ３１２ 23/00 ３０２ 23/00 ３０２Ｍ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水を含む冷凍対象物を冷凍する冷凍装置
であって、前記冷凍対象物に磁場を与え、かつその強度を経時的に
変化させる磁場発生装置と、電圧を印加することにより、マイナスイオンを発生する
マイナスイオン発生装置と有することを特徴とする冷凍
装置。
【請求項２】前記磁場発生装置が複数設置されている
請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項３】冷凍を行うに際し、前記磁場発生装置の
うち少なくとも１つからの磁場の発生タイミングが、他
の前記磁場発生装置からの磁場の発生タイミングと異な
るように制御する請求項２に記載の冷凍装置。
【請求項４】前記磁場発生装置を３つ以上有し、冷凍を行うに際し、前記磁場発生装置のうち少なくとも
２つからの磁場の発生タイミングが、これら以外の１つ
以上の前記磁場発生装置からの磁場の発生タイミングと
異なるように制御する請求項２に記載の冷凍装置。
【請求項５】前記磁場発生装置を３つ以上有し、冷凍を行うに際し、前記磁場発生装置のうち少なくとも
２つからの磁場の発生タイミングが同期し、かつ、これ
ら以外の１つ以上の前記磁場発生装置からの磁場の発生
タイミングと異なるように制御し、磁場の発生タイミングが同期する２つ以上の前記磁場発
生装置の組み合わせが経時的に変化する請求項２に記載
の冷凍装置。
【請求項６】複数個の前記磁場発生装置は、前記冷凍
対象物に対向する面が、互いに直交するように設置され
た請求項２ないし５のいずれかに記載の冷凍装置。
【請求項７】少なくとも２つの前記磁場発生装置が対
面するように配置された請求項２ないし６のいずれかに
記載の冷凍装置。
【請求項８】前記冷凍対象物を載置する載置部と、熱
交換機と、冷気を循環させるファンとを有する請求項１
ないし７のいずれかに記載の冷凍装置。
【請求項９】前記ファンからの送風速度は、０．５〜
１０ｍ／ｓである請求項８に記載の冷凍装置。
【請求項１０】前記磁場発生装置は、前記載置部また
はその近傍に配置されている請求項８または９に記載の
冷凍装置。
【請求項１１】前記載置部付近において、磁力線の方
向が回転するように、前記磁場発生装置からの磁場の発
生を制御した請求項１０に記載の冷凍装置。
【請求項１２】前記マイナスイオン発生装置は、前記
冷気の流路の途中に配置されている請求項８ないし１１
のいずれかに記載の冷凍装置。
【請求項１３】前記マイナスイオンの前記冷凍対象物
への到達量を経時的に変化させ得るよう構成されている
請求項１ないし１２のいずれかに記載の冷凍装置。
【請求項１４】前記磁場発生装置による磁場の強度の
変化と、前記マイナスイオンの前記冷凍対象物への到達
量の変化とが同期して行なわれる請求項１３に記載の冷
凍装置。
【請求項１５】前記マイナスイオン発生装置は、耐低
温性を有するものである請求項１ないし１４のいずれか
に記載の冷凍装置。
【請求項１６】前記マイナスイオン発生装置は、マイ
ナスイオンとともにオゾンを発生する請求項１ないし１
５のいずれかに記載の冷凍装置。
【請求項１７】前記冷凍対象物に波長５００ｎｍ以下
の光を照射する光照射手段を有する請求項１ないし１６
のいずれかに記載の冷凍装置。
【請求項１８】前記光照射手段は、照射光の強度およ
び／または照射方向を経時的に変化させ得るよう構成さ
れている請求項１７に記載の冷凍装置。
【請求項１９】前記磁場発生装置による磁場の強度の
変化と、前記照射手段による照射光の強度および／また
は照射方向の変化とが同期して行なわれる請求項１８に
記載の冷凍装置。
【請求項２０】前記磁場発生装置は、交番磁場を発生
させるものである請求項１ないし１９のいずれかに記載
の冷凍装置。
【請求項２１】前記磁場発生装置は、耐低温性を有す
るものである請求項１ないし２０のいずれかに記載の冷
凍装置。
【請求項２２】前記冷凍対象物中の水のクラスターが
細分化した状態で、前記冷凍対象物を凍結させる請求項
１ないし２１のいずれかに記載の冷凍装置。
【請求項２３】使用時における冷凍装置内の温度が−
３０℃以下である請求項１ないし２２のいずれかに記載
の冷凍装置。
【請求項２４】前記冷凍対象物が食品である請求項１
ないし２３のいずれかに記載の冷凍装置。
【請求項２５】前記冷凍対象物が野菜または緑黄色の
食品または該食品を含むものである請求項１ないし２４
のいずれかに記載の冷凍装置。