JP3698776B2 - refrigerator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品類、特に生鮮食肉、水産魚介類の貯蔵品質を向上させるための高電圧処理機能を有する冷蔵庫に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、家庭用の冷蔵庫において生鮮食肉、水産魚介類等の食品の鮮度を保持する方法として、チルド温度帯、氷温温度帯、パ−シャル温度帯等の+1〜−3℃の温度領域の新温度帯室が提案され保存される機会が多くなっている。
【0003】
さらに「氷温熟成」との言葉があるように食品を凍結寸前の温度帯で保存すれば味わいも良くなると言われて、例えば特開平7−115952号に記載されているように、野菜類、果実類、穀物類、ナッツ類、活魚、貝類等の呼吸をしている食品類の生体を0℃以下の低温度帯で保存すると共に、乾燥、加水、圧力、光線、雪、音波等によるストレス処理を単独ならびにそれぞれの組合せにより与えると、食品類の生体内に各種旨味関連成分を生成分泌させ未熟のものを完熟に、旬の味でないものを旬の味にし、旨味を向上させる方法が提案されている。
【0004】
生鮮食品や水産魚介類等の食品はより低温化すれば細菌の活動を抑えることができ鮮度が維持されることは良く知られたことで、長期保存のためには−15℃以下の冷凍保存が必要となる。しかし氷点以下になると食品の凍結が起こり、食品が凍結すると細胞膜を破壊し味わいが低下してしまう問題がある。
【0005】
そこで冷凍処理をする場合には食品中の水分が氷になり結晶を大きくする最大氷結晶生成帯の−1℃〜−5℃をできるだけ早く通過するように急速冷凍を試みる必要がある。しかし家庭用冷蔵庫においては急速冷凍に限度があり全く細胞破壊をなくすことは困難である。そこで2〜3日後に食するものであれば先の新温度帯室に保存するのが適切であり、新温度帯保存では解凍の手間が省け、凍結しないので結晶の成長がなく、細胞の破壊の危険性もなく生鮮食品の保存法としては好ましいと言える。
【0006】
また、高電圧処理機能を有する冷蔵庫としては特開平2−257867号公報に開示されているが、冷凍食品に高圧誘導静電法により陰電子を印可して3℃〜−3℃の温度内で解凍する方法が提案されている。
【0007】
以下に従来提案されている特開平2−257867号公報の冷蔵庫の食品の解凍方法について説明する。
【0008】
図6は、従来提案されている冷蔵庫の縦断面図で、1は高圧電源、2は冷凍機、3は内箱、4は断熱材、5は冷凍品、6は庫内である。高圧電源1の2次側1極を絶縁し、他の1極のみをステンレスなどの電気伝導性内箱3に接続し、静電誘導による陰電子を印加出来るようにする。その時、庫内6と棚とは留め金でつなぎ導通状態である。また、前記高圧電源1の2次側電圧は5kV〜20kVに設計されている。
【0009】
以上のように構成された冷蔵庫において、以下解凍方法について説明する。
まず、庫内6の温度を3℃〜−3℃の所定の温度に設定し、解凍したい冷凍品5を棚の上に置き、高圧電源1のスイッチ(図示しない)を入れて解凍を開始する。前記冷凍品5は静電誘導による陰電子を受けて、速やかに且つ均等に解凍することができる。また、殺菌効果に優れ、ドリップ量も少なくできるというものであった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際の冷蔵庫において新温度帯での温度領域で±0.5℃内で安定して冷却することは非常に困難である。ドア開閉による温度上昇やプルダウンのための冷却空気の導入により食品の表面は設定温度以上に暖められたり、設定温度以下に冷やされ、少なくとも狙いの設定温度とは約±2℃以上のバラツキが生じてしまう。
【0011】
すなわち、生鮮食肉、水産魚介類等の食品が凍結しないチルドや氷温の温度帯であっても、また氷の結晶が成長しない部分凍結を狙いにしたパ−シャル温度帯であっても氷結点前後の温度管理を均一に行うことは非常に困難で、特に食品の表面の温度変化が著しく食品の表面で凍結が生じたり、結晶が成長する可能性が十分ある。
【0012】
また、上記のような高電場を付加した冷蔵庫の構成では、冷蔵庫の内箱3をステンレスなどの金属製の材料にする必要があり、コストが高くなる。また、陰電子を直接冷凍品5に印加しないと効果がなくなるため、効果を出すためには前記冷凍品5を前記内箱3に接触させる必要があるとともに、解凍中連続通電しておく必要があり、消費電力がかかると共に安全性への対応も容易でなくなる。
【0013】
更に、前記冷凍品5を電気伝導性のないプラスチック容器に入れて解凍しても効果が発揮できない。従って、従来提案されている高電圧処理機能を有する冷蔵庫での解凍方法では種々の制約があり使い勝手が悪いという課題があった。
【0014】
本発明は上記課題に鑑み、陰電子を直接冷凍品に印可するのではなく、高圧電極と、これと対向して配設された平板対極と、前記高圧電極と平板対極に高電圧を付加する高圧電源を有し、食品収納時から電場処理室内が0℃以下に冷却される迄の時間帯に高圧電源に通電することで食品中の水を一時的に配向せしめ、自由水から結合水にすることにより食品温度が一時的に−5℃になっても凍結しない冷蔵庫を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の冷蔵庫は0〜−5℃に温度変化する低温室の一部または全部を電場処理室とし、該処理室に高圧電極と、これと対向して配設された平板対極と、前記高圧電極と平板対極とに高電圧を付加する高圧電源を有し、食品収納検知手段と電場処理室内の温度検知手段により、食品収納時から電場処理室内が0℃以下にのみ冷却される迄の時間帯に高圧電源に通電するものである。
【0016】
また、電場処理室の扉の開閉に連動するスイッチを設け、このスイッチの駆動を食品収納検知手段とし、さらに電場処理室の扉が開放状態にある時は高圧電源に通電しないように制御手段を備え、高電圧の範囲を1KV以上とし、電場処理室内に電導性物質を満載しても電気容量は1mW/cm2 を越えないように高圧電極と電場処理室内壁面とが絶縁されている。
【0017】
そして、高圧電源の周波数が商用周波数(50/60Hz)のn培で、高圧電極側を上面にし平板対極を下面にしア−スしたもので、高圧電極を平板状にすると共に対極に向け突起する複数個の針状部を有するものである。
【0018】
また、電場処理室内の温度検知手段を蛍光式光ファイバ−温度計とするか、熱電対式温度計を使用するならば、食品収納時から電場処理室内が0℃以下に冷却される迄の時間帯における高圧電源への通電を間欠運転とすると共に電場処理室内の温度検知手段は通電停止時のみに行うものである。
【0019】
上記構成により、食品の包装状態や容器の種類などの制約を受けずに、高電場処理により食品中の水を一時的に配向せしめ、自由水から結合水にすることで食品温度が−5℃に一時的になっても凍結しない冷蔵庫を提供する。その結果、細胞の破壊がなく、低温保存による鮮度の維持と食品の味わいを損ねない未凍結貯蔵ができ品質の向上が図れる。
【0020】
また、電場処理室の扉の開閉に連動するスイッチを設け、食品の収納を検知した時のみ高圧電源に通電することにより、自動的に電場処理することができ、使い勝手が良い。さらに、電場処理室の扉が開放状態にある時は高圧電源に通電しないように制御手段を備え、さらに、高電圧の範囲を1KV以上とし、電場処理室内に電導性物質を満載しても電気容量は1mW/cm2 を越えないように高圧電極と電場処理室内壁面とが絶縁され、また、高圧電極側を上面にし平板対極を下面にしア−スを取っておくことにより水や異物等の落下での感電が防止でき、安全性を二重、三重にも確保することが出来る。
【0021】
そして、高圧電源の周波数が商用周波数(50/60Hz)のn倍を使用することで小型で低コストの電源にすることが出来る。また、高圧電極を平板状にすると共に対極に向け突起する複数個の針状部を有することにより電場処理室内の電場密度が平均的に安定して得られる。
【0022】
また、電場処理室内の温度検知手段を蛍光式光ファイバ−温度計とすることで電場による誤動作をなくすことができる。尚、食品収納時から電場処理室内が0℃以下に冷却される迄の時間帯における高圧電源への通電を間欠運転とすると共に電場処理室内の温度検知手段の操作は通電停止時のみに行うことで熱電対や抵抗式の温度計を使用でき同じく電場による誤動作が解消できる。
【0023】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は0〜−5℃に温度調節される低温室の一部または全部を電場処理室とし、該処理室に高圧電極と、これと対向して配設された平板対極と、前記高圧電極と平板対極に高電圧を付加する高圧電源を有し、食品収納検知手段と電場処理室内の温度検知手段により、食品収納時から電場処理室内が0℃以下に冷却される迄の時間帯にのみ高圧電源に通電するものであり、高電場処理により食品中の水を一時的に配向せしめ、自由水から結合水にすることで食品温度が−5℃に一時的になっても凍結しないという作用を有する。
【0024】
請求項2に記載の発明は、電場処理室の扉の開閉に連動するスイッチを設け、このスイッチの駆動を食品収納検知手段としたものであり、電場処理室の扉の開閉で食品の収納検知となり電場処理の開始を非常に容易に自動的に検知する作用を有する。
【0025】
請求項3に記載の発明は、電場処理室の扉が開放状態にある時は高圧電源に通電しないように制御手段を備えたものであり、電場処理室の扉の開閉に連動するスイッチを利用することにより制御手段を備えることができ容易に安全性が確保できる作用を有するものである。
【0026】
請求項4に記載の発明は、高電圧の範囲を1KV以上とし、電場処理室内に電導性物質を満載しても電気容量は1mW/cm2 を越えないように高圧電極と電場処理室内壁面とが絶縁されているものであり、請求項3で示す安全機構が働かず、万が一電場処理室に体の一部が触れた場合においても人体への影響が無いように作用するものである。
【0027】
請求項5に記載の発明は、高圧電源の周波数が商用周波数(50/60Hz)のn倍であるもので、制御回路が簡単となり小型で低コストの電源にする作用をもつものである。
【0028】
請求項6に記載の発明は、高圧電極側を上面にし平板対極を下面にし、平板対極をア−スしたもので、水や食品の落下により高電圧の短絡がないように作用するものである。
【0029】
請求項7に記載の発明は、高圧電極を平板状にすると共に対極に向け突起する複数個の針状部を有するもので、両平板電極の面に対しての間隔の方寄りがあっても比較的安定した電圧密度となるように作用するものである。
【0030】
請求項8に記載の発明は、電場処理室内の温度検知手段を蛍光式光ファイバ−温度計としたもので、側面抵抗体式温度計や熱電対式温度計を使用した場合、その構造体である金属が高電場の影響を著しく受けるため正しい温度計測が困難とな、蛍光式光ファイバ−温度計であれば金属の使用がなく高電場の影響を受けないように作用する。
【0031】
請求項9に記載の発明は、食品収納時から電場処理室内が0℃以下に冷却される迄の時間帯における高圧電源への通電を間欠運転とすると共に電場処理室内の温度検知手段は電源への通電停止時のみに行うもので、一時的に高電場の発生を止め、その間に温度計測することで比較的汎用性のある温度計であっても高電場の影響を受けずに測定できるという作用をもつものである。
【0032】
以下本発明の実施の形態について、図1から図4を用いて説明する。
図1は本発明の一実施例を示す新温度帯である低温室の一部に設けられた電場処理室の横断面図である。図2は低温室をもつ家庭用冷蔵庫の全体横断面図である。図3は同実施例の蛍光式光ファイバ−温度計による動作を示すフロ−チャ−ト、図4は同実施例の抵抗温度計や熱電対温度計による制御による動作を示すフロ−チャ−ト、図5は高電場処理装置部を取り出した断面図である。
【0033】
7は本発明の実施の形態を示す冷蔵庫で、冷凍室8、冷蔵室9、野菜室10、および新温度帯の低温室11の一部に設けられた電場処理室12で構成されている。各室には扉13、14、15、16、17を有し、本体の断熱箱18とで囲まれた密閉空間19を形成している。20は通風路、21は熱交換器、22は各室に冷気を送るファン、23はコンプレッサである。
【0034】
前記電場処理室12には、天面に高圧電極24を配設し、底面に銅、アルミ、ステンレス等の金属製の平板対極25を配設している。そして、背部に約10kVの高圧電源26を有し、該高圧電源26と高圧電極24及び平板対極25を高圧電線27により接続している。前記電場処理室12の扉17が閉められた状態の時のみ、前記高圧電源26が通電状態と成しうるように、前記扉17と接触するスイッチ28を前記電場処理室12の側壁部に配設している。また、電場処理室12の側壁部には、蛍光式光ファイバ−温度計29が配設されている。
【0035】
30は食品収納検知手段であり、スイッチ28の信号に応じて電場処理室12の扉17の開閉動作により判定する。31は電場処理室内の温度検知手段で、前記蛍光式光ファイバ−温度計29からの信号に応じて電場処理室内の温度を正確に判定する。また、32は時間制御手段としてのCPUであり、周知の如く図示しない記憶回路に記憶されたプログラムにより動作するもので、食品収納検知手段30と温度検知手段31と時間制御手段33からの出力信号によって、前記高圧電源26への通電が制御されるものである。
【0036】
高圧電極24は平板対極25と同様に銅、アルミ、ステンレス等の金属製の平板を使用し、平面上の電場密度を安定化するために針状の突起部34を設けてある。また、電場処理室12内に導電性の物質を満載されたときの電気容量Qは平方センチメ−トル当たり10mW以下になるように高圧電極24表面の絶縁材35により調節されている。
【0037】
電場処理室12内は通風路20を流れる冷気を電磁ダンパ−36の開閉コントロ−ルにより電場処理室12に送り込み、室内温度を平均で−3℃に制御するが食品の表面温度は0℃〜−5℃に変動している。
【0038】
以上のように構成された冷蔵庫について、図1から図5を用いてその動作を説明する。
【0039】
まず、購入してきた食品(肉類や水産魚介類など)37を電場処理室12の扉17を開けて電場処理室12内に収納したとき、スイッチ28からの信号を読み取り、扉17の開閉状態を判定する(ステップS1)。もし扉17が開放状態にある時は、CPU32は高圧電源26のリレー(図示しない)を開放状態に維持し、高圧電源26をOFFのままに保つ(ステップS2)。
【0040】
前記扉17が閉じられた時は、食品37が収納されたと判定し食品収納検知手段30が作動する(ステップS3)、次に蛍光式光ファイバ−温度計29からの信号を読み取り、0℃以上であれば温度検出手段31により高圧電源26をONさせる(ステップS4)。もし、扉17を開けた後、なんらかの理由で何も入れずに再び扉17を閉じた場合には、庫内温度が0℃以上に上昇しなければCPU32は高圧電源26をそのままOFF状態に保つ(ステップS4)。
【0041】
0℃以上である場合には時間制御手段33により20分を検知するか(ステップS7)、温度検知手段31が0℃以下を検知する(ステップS6)まで電場処理を継続する。
【0042】
新たな食品37を収納すると通常電場処理室12の温度が上昇するため温度検知手段31が0℃以上であると判断し、CPU32は高圧電源26のリレー(図示しない)をONし、高圧電極24に所定時間10kVの高電圧が印可されて、前記高圧電極24と平板対極25の空間に高電場が形成され、前記食品37が電場処理される(尚、食品の電場処理については、「科学朝日」1984年、7月号などに記載されている)。
【0043】
電場処理による凍結点降下の確認については、小さなプラスチックセル48個に2%の寒天およびカットした魚肉を入れ、10KVの高電圧電源26で高圧電極24と平板対極25との間に約5mW/cm2 の電場処理室12を形成し、平板対極25の上部に当たる電場処理室12の底面部に前記48個のセルを置き、電場処理を20分間行った後、電場処理室12内温度が−3℃に安定するまでの約2〜3日放置しセル内の食品の凍結の有無を確認した。電場処理したものについては凍結しなかったのに対し、電場処理しなかったものについては冷気の噴き出し口を中心に数個の凍結が見られた。
【0044】
電場処理の時間は10〜20分で十分であるが0℃以下で電場処理するとより凍結を早める結果となる。この結果についての原理証明は解明されていないが電場処理により水分子の分極が大きくなり食品中の自由水の水分子が食品中の細胞や栄養素等の食品組織と結合し束縛水となり凍結しにくくなったと解釈される。尚、電場処理した状態で0℃以下にすると氷の核形成を早めるために凍結が発生する場合があり0℃以下での処理は適切でない。
【0045】
よって、この電場処理された食品37は、0〜−5℃での温度変化では凍結することがないため低温下による鮮度維持と、凍結による細胞破壊から来る旨味の流出を防止できる。
【0046】
また、電場処理室12の扉17が閉められてはじめて、スイッチ28が閉じられ、その状態のときだけ、前記高圧電源26への通電が可能な状態と成るため安全性が高い。
【0047】
尚、前記高圧電源26は直流でも交流でも良いが、高圧電源26の周波数を商用周波数(50/60Hz)のn倍に設定することで部品点数を少なくでき小型で低コストの電源にすることが出来る。
【0048】
また、食品収納検知手段30と電場処理室内の温度検知手段31により、食品を電場処理室12に入れただけで自動的に所定時間食品37を電場処理することができるので使い勝手が良い。
【0049】
また、従来例の方法と異なり食品37の包装状態や容器の種類の制約を受けないので、電気伝導性のないプラスチックや陶器製の皿に載せたままで収納しても、上記のような電場処理の効果が出現する。更に、電場処理室11の内壁をすべてステンレスなどの金属性の材料にする必要がないので、従来方法よりコストが安くなる。
【0050】
尚、以上の説明では高圧電源26の電圧を10kVで電気容量を5mW/cm2 の構成のもので説明したが、高圧電源26の電圧は1kV以上で、電気容量は0.1mW/cm2 以上であれば不凍化の効果がある。
【0051】
ただし電波の安全性から判断して10mW/cm2 以下に抑えておくことが必要であり、そのためには高圧電極24の表面には絶縁材29を形成し、電場処理室12の中に食品37が満載されたとしても10mW/cm2 以下になるようにしている。
【0052】
尚、前記高圧電極24と平板対極25の天地を逆に構成して、食品37を高圧電極24上に載せて電場処理するようにしても、同様の効果が得られるが、平板対極25を下面側に位置することで、また、ア−スをしておくことで平面対極25に水や食品の侵入での短絡による人体への影響を避けることができ、より安全性について確保できる。
【0053】
図4は温度検知手段31の温度センサ−として抵抗温度計や熱電対温度計等の電場の影響を受ける温度計を使用したときの制御フロ−チャ−トを示す。
【0054】
ステップS4までは図3に示す蛍光式光ファイバ−温度計を使用した時と同じであるが、時間制御手段33は2分間の間隔で高圧電源26を停止する様に稼働する(ステップS7)。その後温度検知手段31で0℃以上を判断すれば再度高圧電源26をONにしステップS5より繰り返す。温度検知手段31で0℃以下を判定するか、ステップS5からの繰り返しサイクルが10回になれば高圧電源を停止する。
【0055】
尚、実施形態として2分間の間隔で高圧電源26を停止、また10回の繰り返しで完了とするように記載したが、その数値を限定するものではなく、1分の間隔で高電圧を停止し20回の繰り返しを行う等、ト−タルの電場処理時間を約10〜20分以上すれば効果は同じである。
【0056】
【発明の効果】
以上のように本発明の冷蔵庫は0〜−5℃に温度調節される低温室の一部または全部を電場処理室とし、該処理室に高圧電極と、これと対向して配設された平板対極と、前記高圧電極と平板対極に高電圧を付加する高圧電源を有し、食品収納検知手段と電場処理室内の温度検知手段により、食品収納時から電場処理室内が0℃以下に冷却される迄の時間帯のみ高圧電源に通電するものである。
【0057】
また、電場処理室の扉の開閉に連動するスイッチを設け、このスイッチの駆動を食品収納検知手段とし、さらに電場処理室の扉が開放状態にある時は高圧電源に通電しないように制御手段を備え、高電圧の範囲を1KV以上とし、電場処理室内に電導性物質を満載しても電気容量は10mW/cm2 を越えないように高圧電極と電場処理室内壁面とが絶縁されている。
【0058】
そして、高圧電源の周波数が商用周波数(50/60Hz)のn倍で、高圧電極側を上面にし平板対極を下面にしア−スしたもので、高圧電極を平板状にすると共に対極に向け突起する複数個の針状部を有するものである。
【0059】
また、電場処理室内の温度検知手段を蛍光式光ファイバ−温度計とするか、熱電対式温度計を使用するならば、食品収納時から電場処理室内が0℃以下に冷却される迄の時間帯における高圧電源への通電を間欠運転とすると共に電場処理室内の温度検知手段は通電停止時のみに行うものである。
【0060】
よって、食品の包装状態や容器の種類などの制約を受けずに、食品収納時から電場処理室内が0℃以下に冷却される迄の時間帯に高圧電源に通電し短時間高電場処理することにより、食品中の水を一時的に配向せしめ、自由水から食品組織との結合水にすることにより食品温度が−5℃になっても凍結しない冷蔵庫を提供する。その結果、0℃〜−5℃で食品表面温度が変動しても凍結することがなく、細胞の破壊がなく、低温保存による鮮度の維持と食品の味わいを損ねない未凍結貯蔵ができ、保存食品の品質向上ができる。
【0061】
また、電場処理室の扉の開閉に連動するスイッチを設け、食品の収納を検知した時のみ高圧電源に通電することにより、自動的に電場処理することができ使い勝手が良い。さらに電場処理室の扉が開放状態にある時は高圧電源に通電しないように制御手段を備え、さらに、高電圧の範囲を1KV以上とし、電場処理室内に電導性物質を満載しても電気容量は10mW/cm2 を越えないように高圧電極と電場処理室内壁面とが絶縁され、また、高圧電極側を上面にし平板対極を下面にしア−スを取っておくことにより水や異物等の落下での感電が防止でき、安全性を二重、三重にもに確保することが出来る。
【0062】
そして、高圧電源の周波数が商用周波数(50/60Hz)のn倍を使用することで小型で低コストの電源にすることが出来る。また、高圧電極を平板状にすると共に対極に向け突起する複数個の針状部を有することにより電場処理室内の電場密度が平均的に安定して得られる。
【0063】
また、電場処理室内の温度検知手段を蛍光式光ファイバ−温度計とすることで電場による誤動作をなくすことができる。尚、食品収納時から電場処理室内が0℃以下に冷却される迄の時間帯における高圧電源への通電を間欠運転とすると共に電場処理室内の温度検知手段の操作は通電停止時のみに行うことで熱電対や抵抗式の温度計を使用でき同じく電場による誤動作が解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す新温度帯である低温室の一部に設けられた電場処理室の横断面図。
【図2】同実施例の低温室をもつ家庭用冷蔵庫の全体横断面図である。
【図3】同実施例の蛍光式光ファイバ−温度制御による動作を示すフロ−チャ−ト。
【図4】同実施例の抵抗温度計や熱電対温度計による温度制御を示すフロ−チャ−ト。
【図5】同実施例の高電場処理装置部を取り出した断面図。
【図6】従来の冷蔵庫の縦断面図
【符号の説明】
11 低温室
12 電場処理室
17 電場処理室の扉
24 高圧電極
25 平板対極
26 高圧電源
28 スイッチ
29 蛍光式光ファイバ−温度計
30 食品収納検知手段
31 温度検知手段
34 針状部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a refrigerator having a high voltage processing function for improving the storage quality of foods, particularly fresh meat and fishery products.
[0002]
[Prior art]
Recently, as a method for maintaining the freshness of fresh meat, fishery products and other foods in household refrigerators, a new temperature range of +1 to -3 ° C such as chilled temperature range, ice temperature range, and partial temperature range has been developed. There are increasing opportunities for temperature chambers to be proposed and stored.
[0003]
Furthermore, it is said that if the food is stored in a temperature zone just before freezing as the term “ice aging at ice temperature”, the taste will be improved. For example, as described in JP-A-7-115595, Preserving the living body of breathing foods such as fruits, cereals, nuts, live fish, shellfish, etc. in a low temperature zone of 0 ° C or less, and stress due to drying, hydration, pressure, light, snow, sound waves, etc. Proposing a method to improve the umami taste by giving and processing various umami-related components in the living body of foods, giving immature ones ripe, and non-seasonal ones to seasonal tastes, when treatments are given alone or in combination. Has been.
[0004]
It is well known that foods such as fresh food and aquatic fish and shellfish can be kept fresh if the temperature is lowered, so that the freshness is maintained. Is required. However, when the temperature falls below the freezing point, the food freezes, and when the food freezes, there is a problem that the cell membrane is destroyed and the taste is lowered.
[0005]
Therefore, in the case of freezing treatment, it is necessary to try rapid freezing so that it passes through −1 ° C. to −5 ° C. of the maximum ice crystal formation zone where water in the food becomes ice and enlarges crystals as soon as possible. However, in a domestic refrigerator, there is a limit to quick freezing, and it is difficult to completely eliminate cell destruction. Therefore, if it is eaten after 2 to 3 days, it is appropriate to store it in the new temperature zone room. In the new temperature zone storage, there is no need for thawing and no freezing, so there is no crystal growth and cell destruction. It can be said that it is preferable as a method for preserving fresh food.
[0006]
Moreover, although it is disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2-257867 as a refrigerator which has a high voltage processing function, a negative voltage is applied to frozen food by the high voltage | pressure induction electrostatic method within the temperature of 3 to -3 degreeC. A method of thawing has been proposed.
[0007]
Hereinafter, a method for thawing food in a refrigerator disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-257867 will be described.
[0008]
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a conventionally proposed refrigerator, in which 1 is a high-voltage power source, 2 is a refrigerator, 3 is an inner box, 4 is a heat insulating material, 5 is a frozen product, and 6 is an interior. One pole on the secondary side of the high-
[0009]
In the refrigerator configured as described above, a thawing method will be described below.
First, the temperature of the
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in an actual refrigerator, it is very difficult to stably cool within ± 0.5 ° C. in the temperature range in the new temperature zone. The surface of the food is heated above the set temperature or cooled below the set temperature due to temperature rise due to opening / closing of the door and the introduction of cooling air for pull-down, and at least the target set temperature varies about ± 2 ° C. End up.
[0011]
In other words, even if food such as fresh meat and fishery products are in a chilled or ice temperature range where they are not frozen, or in a partial temperature range aimed at partial freezing where ice crystals do not grow, the freezing point It is very difficult to uniformly control the temperature before and after. Especially, there is a possibility that the temperature change of the surface of the food is remarkably frozen and the crystal grows.
[0012]
Moreover, in the structure of the refrigerator which added the above high electric fields, it is necessary to make the
[0013]
Furthermore, even if the frozen
[0014]
In view of the above problems, the present invention does not apply negative electrons directly to a frozen product, but applies a high voltage to a high voltage electrode, a flat plate counter electrode disposed opposite to the high voltage electrode, and the high voltage electrode and the flat plate counter electrode. It has a high-voltage power supply. By energizing the high-voltage power supply during the time period from when the food is stored to when the electric field treatment chamber is cooled to 0 ° C or less, water in the food is temporarily oriented, and free water is combined with bound water. It is an object of the present invention to provide a refrigerator that does not freeze even when the food temperature temporarily becomes -5 ° C.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the refrigerator of the present invention has a part or the whole of a low temperature chamber whose temperature changes to 0 to -5 ° C. as an electric field processing chamber, and is provided with a high voltage electrode and facing this in the processing chamber. A flat plate counter electrode and a high voltage power source for applying a high voltage to the high voltage electrode and the flat plate counter electrode, and the electric field processing chamber is kept at 0 ° C. or lower from the time of food storage by the food storage detection means and the temperature detection means in the electric field processing chamber. Only the high-voltage power supply is energized during the time period until it is cooled.
[0016]
In addition, a switch that interlocks with the opening and closing of the door of the electric field processing chamber is provided, and the driving of this switch is used as a food storage detection means. The high voltage range is 1 KV or more, and the high voltage electrode and the wall of the electric field treatment chamber are insulated so that the electric capacity does not exceed 1 mW / cm @ 2 even when the electric field treatment chamber is fully loaded with the conductive material.
[0017]
The high-voltage power source has a commercial frequency (50/60 Hz) and is grounded with the high-voltage electrode on the top and the plate counter electrode on the bottom. The high-voltage electrode is flat and protrudes toward the counter electrode. It has a plurality of needle-like parts.
[0018]
If the temperature detecting means in the electric field processing chamber is a fluorescent optical fiber thermometer or a thermocouple thermometer is used, the time from when the food is stored until the electric field processing chamber is cooled to 0 ° C. or lower. The high-voltage power supply in the belt is intermittently operated, and the temperature detection means in the electric field processing chamber is performed only when the energization is stopped.
[0019]
With the above configuration, the food temperature is -5 ° C by temporarily orienting the water in the food by high electric field treatment from the free water to the bound water without being restricted by the packaging state of the food and the type of container. Provide a refrigerator that will not freeze even if it becomes temporary. As a result, there is no destruction of cells, maintenance of freshness by low-temperature storage and non-frozen storage that does not impair the taste of food can be achieved, and quality can be improved.
[0020]
Also, by providing a switch that is linked to the opening and closing of the door of the electric field processing chamber and energizing the high-voltage power supply only when food storage is detected, the electric field processing can be performed automatically, which is convenient. Furthermore, control means is provided so that the high-voltage power supply is not energized when the door of the electric field processing chamber is open. Furthermore, even if the electric field processing chamber is fully loaded with a conductive material, the electric field processing chamber is fully charged. The high-voltage electrode is insulated from the wall surface of the electric field treatment chamber so that the capacity does not exceed 1 mW /
[0021]
And the frequency of a high voltage power supply can be made into a small-sized and low-cost power supply by using n times the commercial frequency (50/60 Hz). In addition, the electric field density in the electric field treatment chamber can be stably obtained on average by making the high-voltage electrode flat and having a plurality of needle-like portions protruding toward the counter electrode.
[0022]
Moreover, the malfunction by an electric field can be eliminated by making the temperature detection means in an electric field processing chamber into a fluorescence type optical fiber thermometer. In addition, the energization of the high-voltage power supply in the time period from when the food is stored until the electric field processing chamber is cooled to 0 ° C. or less is operated intermittently, and the temperature detection means in the electric field processing chamber is operated only when the energization is stopped. With a thermocouple or resistance thermometer, you can eliminate malfunctions caused by electric fields.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the first aspect of the present invention, a part or the whole of the low temperature chamber whose temperature is adjusted to 0 to -5 ° C. is an electric field processing chamber, and the high pressure electrode is disposed opposite to the electric field processing chamber. A flat plate counter electrode and a high voltage power supply for applying a high voltage to the high voltage electrode and the flat plate counter electrode, and the electric field processing chamber is cooled to 0 ° C. or lower from the time of food storage by the food storage detection means and the temperature detection means in the electric field processing chamber. The high-voltage power supply is energized only during the time period until it is released, and the food temperature is temporarily reduced to -5 ° C by temporarily orienting the water in the food by high electric field treatment and changing from free water to bound water. Even if it becomes, it has the effect | action that it does not freeze.
[0024]
According to the second aspect of the present invention, there is provided a switch interlocking with the opening / closing of the door of the electric field processing chamber, and the driving of this switch is used as food storage detection means. And has the effect of automatically detecting the start of electric field processing very easily.
[0025]
The invention according to
[0026]
In the invention according to
[0027]
According to the fifth aspect of the present invention, the frequency of the high-voltage power supply is n times the commercial frequency (50/60 Hz), so that the control circuit is simplified and the power supply is made small and low-cost.
[0028]
The invention according to
[0029]
The invention according to
[0030]
The invention described in claim 8 is a fluorescent optical fiber-thermometer as the temperature detecting means in the electric field processing chamber, and is a structure when a side resistor thermometer or a thermocouple thermometer is used. Since the metal is significantly affected by the high electric field, it is difficult to measure the temperature correctly. If the fluorescent optical fiber thermometer is used, the metal is not used and the electric field is not affected by the high electric field.
[0031]
According to the ninth aspect of the present invention, the energization of the high-voltage power source in the time zone from when the food is stored until the electric field processing chamber is cooled to 0 ° C. or lower is intermittently operated, and the temperature detecting means in the electric field processing chamber is connected to the power source. This is done only when the power supply is stopped. Temporarily stop the generation of a high electric field and measure the temperature during that time, so even a relatively versatile thermometer can be measured without being affected by the high electric field. It has a function.
[0032]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an electric field processing chamber provided in a part of a low temperature chamber which is a new temperature zone showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an overall cross-sectional view of a household refrigerator having a cold room. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the fluorescence type optical fiber thermometer of the embodiment, and FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the resistance thermometer and thermocouple thermometer of the embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view of the high electric field processing device taken out.
[0033]
[0034]
In the electric
[0035]
[0036]
The high-
[0037]
In the electric
[0038]
About the refrigerator comprised as mentioned above, the operation | movement is demonstrated using FIGS. 1-5.
[0039]
First, when the purchased food (such as meat and fishery products) 37 is stored in the electric
[0040]
When the
[0041]
When the temperature is 0 ° C. or higher, the electric field process is continued until 20 minutes is detected by the time control means 33 (step S7) or until the temperature detection means 31 detects 0 ° C. or lower (step S6).
[0042]
When a
[0043]
For confirmation of freezing point depression by electric field treatment, 2% agar and cut fish were put into 48 small plastic cells and about 5 mW /
[0044]
An electric field treatment time of 10 to 20 minutes is sufficient, but electric field treatment at 0 ° C. or lower results in faster freezing. Although the proof of principle for this result has not been elucidated, the polarization of water molecules increases due to the electric field treatment, and the water molecules in free food bind to food tissues such as cells and nutrients in food and become bound water, making it difficult to freeze. It is interpreted that it became. In addition, if it is 0 ° C. or lower in the electric field treatment, freezing may occur to accelerate ice nucleation, and treatment at 0 ° C. or lower is not appropriate.
[0045]
Therefore, since the electric field-treated
[0046]
Further, only when the
[0047]
The high-
[0048]
Further, the food storage detection means 30 and the temperature detection means 31 in the electric field processing chamber can automatically process the electric field of the
[0049]
In addition, unlike the conventional method, there is no restriction on the packaging state of the
[0050]
In the above description, the voltage of the high-
[0051]
However, judging from the safety of radio waves, it is necessary to keep it to 10 mW /
[0052]
The same effect can be obtained if the top and bottom of the high-
[0053]
FIG. 4 shows a control flow chart when a thermometer affected by an electric field such as a resistance thermometer or a thermocouple thermometer is used as the temperature sensor of the
[0054]
The process up to step S4 is the same as when the fluorescent optical fiber-thermometer shown in FIG. 3 is used, but the time control means 33 operates to stop the high-
[0055]
In the embodiment, the high-
[0056]
【The invention's effect】
As described above, in the refrigerator of the present invention, a part or the whole of the low-temperature chamber whose temperature is adjusted to 0 to -5 ° C is an electric field processing chamber, and the high-pressure electrode is disposed in the processing chamber and a flat plate disposed opposite to the high-voltage electrode. A counter electrode and a high voltage power source for applying a high voltage to the high voltage electrode and the flat plate counter electrode are provided, and the electric field processing chamber is cooled to 0 ° C. or less from the time of food storage by the food storage detection means and the temperature detection means in the electric field processing chamber. The high voltage power supply is energized only during the time period up to.
[0057]
In addition, a switch that interlocks with the opening and closing of the door of the electric field processing chamber is provided, and the driving of this switch is used as a food storage detection means. The high voltage range is set to 1 KV or more, and the high voltage electrode and the wall of the electric field treatment chamber are insulated so that the electric capacity does not exceed 10 mW / cm @ 2 even when the electric field treatment chamber is fully loaded with the conductive material.
[0058]
The frequency of the high-voltage power supply is n times the commercial frequency (50/60 Hz), and the high-voltage electrode side is the top surface and the flat plate counter electrode is the bottom surface. The high-voltage electrode is flat and protrudes toward the counter electrode. It has a plurality of needle-like parts.
[0059]
If the temperature detecting means in the electric field processing chamber is a fluorescent optical fiber thermometer or a thermocouple thermometer is used, the time from when the food is stored until the electric field processing chamber is cooled to 0 ° C. or lower. The high-voltage power supply in the belt is intermittently operated, and the temperature detection means in the electric field processing chamber is performed only when the energization is stopped.
[0060]
Therefore, without being restricted by the packaging state of the food or the type of the container, the high-voltage power supply is energized for a short time by energizing the high-voltage power source during the time from when the food is stored until the electric field processing chamber is cooled to 0 ° C or lower. Thus, a refrigerator that does not freeze even when the food temperature reaches −5 ° C. is provided by temporarily orienting the water in the food and converting the free water into the combined water with the food tissue. As a result, even if the food surface temperature fluctuates between 0 ° C and -5 ° C, it does not freeze, there is no destruction of cells, it can be preserved freshly by low temperature storage and can be stored frozen without impairing the taste of food. The quality of food can be improved.
[0061]
In addition, by providing a switch that interlocks with the opening and closing of the door of the electric field processing chamber and energizing the high-voltage power source only when food storage is detected, electric field processing can be performed automatically, which is convenient. In addition, when the electric field processing chamber door is open, it is equipped with a control means so that the high-voltage power supply is not energized. Furthermore, the high voltage range is set to 1 KV or more, and the electric capacity is maintained even if the electric field processing chamber is fully loaded. Is insulated from the wall of the high-voltage electrode and the electric field treatment chamber so that it does not exceed 10 mW /
[0062]
And the frequency of a high voltage power supply can be made into a small-sized and low-cost power supply by using n times the commercial frequency (50/60 Hz). In addition, the electric field density in the electric field treatment chamber can be stably obtained on average by making the high-voltage electrode flat and having a plurality of needle-like portions protruding toward the counter electrode.
[0063]
Moreover, the malfunction by an electric field can be eliminated by making the temperature detection means in an electric field processing chamber into a fluorescence type optical fiber thermometer. In addition, the energization of the high-voltage power supply during the time period from when the food is stored until the electric field processing chamber is cooled to 0 ° C. or less is operated intermittently, and the temperature detection means in the electric field processing chamber is operated only when the energization is stopped. With a thermocouple or resistance thermometer, you can eliminate malfunctions caused by electric fields.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an electric field processing chamber provided in a part of a low temperature chamber which is a new temperature zone showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an overall cross-sectional view of a household refrigerator having a cold room according to the embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing the operation by temperature control of the fluorescent optical fiber of the same embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing temperature control by a resistance thermometer and a thermocouple thermometer of the same embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the high electric field processing device section taken out of the embodiment.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a conventional refrigerator.
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