JP4641684B2

JP4641684B2 - 解凍装置

Info

Publication number: JP4641684B2
Application number: JP2001278820A
Authority: JP
Inventors: 昭典伊東
Original assignee: エル・エフ・ラボラトリー株式会社; 有限会社メソニクスジャパン
Priority date: 2001-09-13
Filing date: 2001-09-13
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2021-09-13
Also published as: JP2003088348A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電場雰囲気内で、肉、魚等の食品を解凍するための解凍装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
現在、食品を長期間保存できる冷凍食品が数多く流通しているが、解凍時のドリップの流失によって味が落ちてしまうという問題があるばかりでなく、大量の冷凍食品を解凍するのに長時間を要していた。
【０００３】
そこで本発明は、大量の冷凍食品を短時間でドリップの流失が少ない状態で解凍できるような解凍装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の解凍装置は、温度調節可能なハウジングと、このハウジング内に循環空気の流れを形成するための送風機と、前記循環空気を加熱するための加熱装置と、前記循環空気の温度を調節するための熱交換器と、前記ハウジング内に電場雰囲気を形成するための電場装置とからなることを特徴とする。また、前記ハウジング内の温度コントロールは、設定温度に対して上下に所定幅に振るようにすることが好ましい。更に、前記循環空気は、高湿空気であることが好ましい。更にまた、前記電場雰囲気は、ハウジング内に設けたラックに高電圧発生装置を接続することにより形成することが好ましい。更にまた、前記ハウジング内に被処理物を載置する棚を設け、この棚上に被処理物をアルミニウム材を介して載置することが好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施態様について説明する。
【０００６】
図１において、本発明の解凍装置Ｍは、断熱材を備えて温度調節可能なハウジング１を有し、このハウジング１の内壁は、壁面を電気的に絶縁するために絶縁板２で被われている。この絶縁板２の表面には、ＴｉＯ₂粒子からなる光触媒層３が形成されている。この光触媒層３は、ハウジング１内を殺菌するとともに脱臭する。
【０００７】
前記ハウジング内１には、冷凍食品を載置するための移動棚（ラック）４が移動自在にセットされ、この移動棚４の下面には、絶縁キャスター５が設けられている。この移動棚４の上端には、接触部６ａが設けられ、この接触部６ａに前記ハウジング天面に設けられた高電圧発生装置６が着脱自在に接続されている。移動棚４は、ハウジング１内で絶縁状態に保持されて全体が帯電し、棚４上に置かれた冷凍食品が帯電される。そして、帯電される移動棚４、高電圧発生装置６等が電場装置を形成している。
【０００８】
また、前記ハウジング１内の天井面近傍には、解凍風形成ユニットＵが設けられ、このユニットＵは前記ハウジング１内に循環空気の流れ（風速１ｍ〜５ｍ）を形成するための送風機７を備え、この送風機７のファン７ａの表面にも光触媒が付着され、ファン７ａの回転により空気をカットするために接触面積が増加するので光触媒の効果が増大する。このファン７ａに近接してマイナスイオン発生装置８が設けられ、このマイナスイオン発生装置８には、前記高電圧発生装置６からの高圧電圧が供給され、これによりコロナ放電によりマイナスイオンを発生させ、このマイナスイオンが循環風によってハウジング内の食品に供給され解凍速度を早めることができる。
【０００９】
前記マイナスイオン発生装置８の隣には、熱交換器（蒸発器）９が設けられ、この熱交換器９に近接して、加熱装置としての電熱ヒータ１０が設けられている。そして、前記送風機７、熱交換器９および電熱ヒータ１０はコントローラ１１に接続され、このコントローラ１１によって送風機７による風速と循環空気の温度がコントロールされる。なお、ハウジング１内には、超音波加湿器１２からはパイプ１３を介して水蒸気が送られ、ハウジング１内を適宜の湿度にコントロールして冷凍食品fの乾燥を防止している。
【００１０】
なお、前記超音波加湿器１２内の水も光触媒で処理されている。具体的には、加湿器１２内に光触媒を付着したセラミックボールまたは不織布等を投入する。また、コントローラ１１にはハウジング１内の適宜位置にセットされた温度計１２が接続され、この温度計１２により循環風の温度がコントロールされる。
【００１１】
図３は、過失空気を循環させるための他の実施例を示すものであり、この解凍装置０は、ハウジング２０を有し、このハウジング２０内には、移動棚２１が載置されている。そして、この移動棚２１に高電圧発生装置２２が接続され、この移動棚２１は電気的に周囲から絶縁され、全体が帯電している。前記ハウジング２０の天面には、ファン２３、熱交換器２４および電熱ヒータ２５が設けられ、温度調節された循環風がハウジング２０内を通ってハウジング２０に隣接する加湿ユニット２６に入り、加温された後に再びハウジング２０内に戻るようになっている。前記ハウジング２０と加湿ユニット２６との境界壁２７には、流通孔２８が設けられ、この流通孔２８を通過した低音空気が、加湿ユニット２６内に入る。前記加湿ユニット２６は、その下面に湯タンク２９が設けられ、この湯タンク２９内にはヒータ３０が設けられ、このヒータ３０によってタンク内の水が加熱され、その水蒸気によってハウジング２０内を通って冷凍食品に接触して冷却された冷却空気が加温と加湿される。
【００１２】
前記湯タンク２９上方には、熱交換器４０が設けられ、この熱交換器４０によって流通孔２８を通過した循環空気が加温される。また、前記湯タンク２９内にポンプ３１が設けられ、このポンプ３１によって湯タンク２９内の水がパイプ３２を通って加湿ユニット２６の上部に送られ水平に伸び滴下管３３から分散して滴下される。前記滴下管３３の下方には、２枚のパンチングプレート３４、３４が間隔を配して設けられ、前記流通孔２８および熱交換器４０を通って上昇する空気流が滴下する水滴とで熱交換される。
【００１３】
前記滴下管３３上には、水滴を除去するエリミネータ３５が設けられ、このエリミネータ３５を通過した空気流がファン３６によって吸引され、ダクト３７を通ってハウジング２０内のファン２３、熱交換器２４および電熱ヒータ２５からなる熱交換部に至り、更にハウジング２０内に送られる。
【００１４】
前記ハウジング内の内壁には光触媒が付着されると共に、加湿ユニット２６内のパンチングプレート３４、エリミネータ３５、熱交換器４０には光触媒が付着され、これによって循環風が殺菌されると共に脱臭される。ファン３６、２３の表面にも光触媒が付着される。
【００１５】
次に作用について説明する。
【００１６】
食品の解凍には、種々実験の結果、循環風と加熱風と電場雰囲気が必要であることが判明している。食品の表面から熱を奪うためには、ある程度の空気の流れが必要であるので、能力の十分なファン７、２３、２６が必要である。また、電場雰囲気は熱の伝達効率を増大するので、食品の表面の温度と内部の温度差が小さくなり平均的に解凍することとなる。更に、冷凍食品の凝固温度は一般に−２℃〜−５℃であり、この範囲で解凍可能であるが、解凍時の設定温度はできるだけ低いほうが（−２℃位）が好ましい。しかしながら、実際上、肉、鶏肉、魚等は＋３℃以下に抑えればドリップ量を小さく抑えることができる。解凍時の最終設定温度が低ければ、−５℃から芯温を上昇させるのに長時間を要するので、食品に応じて最終設定温度を定める必要がある。
【００１７】
電場がその効果を大きく発揮するのは−５℃以上になったときであり、また、解凍には−５℃以上になったときに温度コントロールが重要であり、−５℃〜０℃位の間で電場が作用して食品全体が平均して解凍される。電場が解凍を促進するためには電流値が重要であり、冷凍食品ｆに０．１ｍＡ〜１０ｍＡ程度の電流が必要である。これ以下では解凍時間が長くなるし、これ以上では装置の安全性から問題であるし、また、食品が解けすぎてドリップが多くなるおそれがある。そして、循環風が多湿であると、前記移動棚に印加された電流は周りの小さな水滴を含んだ雰囲気中に漏洩して電流値が大きくなり、加える電圧を大きくしなくても（２〜３Ｖ）、冷凍食品に流れる電流が大きくなる。
【００１８】
更に、電場雰囲気内では、空気に含まれる水滴が小さくなり、この水滴の凝固点も電場雰囲気内では０．５℃程低下するので、水滴の凍結を防止した状態でハウジング内の設定温度を低くできる。また、ハウジング１、２０内の内壁には光触媒が付着され、図２の加湿ユニット２６内の各部品には光触媒がパンチングプレート３４には溶射により、エリミネータ３５、熱交換器４０にはドブ漬けにより塗料としての光触媒が付着されているので、ハウジング内の循環空気が光触媒に触れて殺菌されるとともに脱臭される。
【００１９】
前記ハウジング１および２０内の温度は、例えば図２に示すようにコントロールされる。冷凍食品は一般に−２０℃以下の状態で移動棚４、２１上にセットされている。冷凍食品の温度が低いときは、設定温度が＋１５℃に設定され、食品の温度上昇に伴って一定時間後に＋７℃に設定される。食品の温度が−５℃以上になったときには、０℃に設定されると、数時間で殆んどの食品が解凍される。このように解凍時には複数段階に設定温度が変化されるが、食品の種類、品温、大きさ等によってこの設定温度とその段階数が定められる。
【００２０】
なお、ハウジング内の設定温度にコントロールするためには、設定温度を中心に上下に振れることとなるが、この振れを例えば１波長に対応する時間Ｔが１５から２０分になるようにコントロールされると、この振れが電場の効果を著しく増大せしめることが判明している。すなわち、食品の温度が上昇する方向にあると（解凍時）、設定温度の各段階においてハウジング内の温度が上昇するとき（図２のａの部分）のエネルギーが解凍時の食品の温度上昇を促進する性質が判明しており、このようにハウジング内の温度を上下に振ってやれば、解凍時間が早くなる。このように電場を利用すれば、解凍時間を著しく早めることができる。
【００２１】
なお、本発明の解凍装置は、小型解凍装置にも応用できる。
【００２２】
図４において、本発明の小型解凍装置Ｆは、縦長のハウジング５０を有し、このハウジング５０内には、固定棚５１が設けられ、この固定棚５１には、上下に間隔を配して棚板５２、５２…５２が設けられ、この棚板５２上にアルミニウムのパン５３を介して、又は、アルミニウム板のパンチングプレートからなる棚板５２に冷凍食品ｆが載置される。このように、熱伝導率が良好であるアルミニウム材を介して食品ｆを置くと、解凍時間が短くなるばかりでなく、電気伝導率も良好で、電場の電圧降下も小さいので電場効果も向上する。なお、図１、３の移動棚４、２１もアルミニウム材で形成してもよい。
【００２３】
前記ハウジング５０の上面には、電圧発生装置５３が設けられ、この装置５３がアルミ材からなる固定棚５１に接続され、この固定棚５１が絶縁状態で保持される。ハウジング５０の上部には、コントローラ６０によってコントロールされる熱交換器５４および電熱ヒータ５５が設けられ、仕切り６１内に設けられたファン５６、５７によってハウジング内で循環風が発生する。なお、前記電熱ヒータ５４は、従来冷蔵庫に備えられているデフロスト用のヒータで兼用でき、デフロスト用のヒータのＯＮ・ＯＦＦ制御を組み直すことにより利用できる。
【００２４】
また、ハウジング内の加湿のために、ハウジング側面に超音波加湿器５８が設けられている。また、この小型解凍装置においても、ハウジングの内壁、ファン５６、５７、熱交換器５４等が光触媒処理されている。更に、マイナスイオン発生装置を取付けてもよい。
【００２５】
なお、本発明の解凍装置は、食品解凍後は鮮度保持庫として利用でき、食品をマイナス温度に長時間保存でき、食品を冷凍する冷凍庫としても利用できる。食品を冷凍する際にも、電場を印加すると、図５に示すように、食品表面よりも早く内部から凍っていくことが判明している。すなわち、表面は図５のＡ曲線に示すように、電場雰囲気内では品物の表面は帯電しているので、大きく過冷却を起こしてＡ曲線に下方に大きく膨らむ膨出部ｅが生じるが、これに交し、品物の中心温度を示すＢ曲線では過冷却を起こさずスムーズに凍っていくので、品物内部はＢ曲線上のｘ点、表面はＡ曲線上のｙ点で凍り始める。したがって、例えばまんじゅうのような場合、内部の具を外部の皮で包んでいるときにも、内部の具から凍り始め、その後外被が凍り始めるので、その膨張により外被にひび割れが生じることがない。
【００２６】
従来の冷凍装置では、冷凍速度が遅いと先ず表面から凍っていって固くなり、次いで内部が膨張しながら凍るので、固くなった表面にひび割れができ、このひび割れが解凍時のドリップの増大にもつながっていたが、電場雰囲気内では、表面の温冷却現象により表面のひび割れが防止できる。
【００２７】
【発明の効果】
このように、冷凍食品の低いときは電熱ヒータで循環空気を加熱して、大きなカロリーを与えて早く冷凍食品の温度を上昇せしめ、冷凍食品が−５℃近傍になったら雰囲気温度を下げて電場効果を十分に発揮せしめるとドリップの少ない早い解凍が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の解凍装置の概略構成図である。
【図２】本発明の解凍装置の温度コントロール図である。
【図３】本発明の他の実施例である解凍装置の概略構成図である。
【図４】本発明の他の実施例である小型解凍装置の概略構成図である。
【図５】本発明の解凍装置を冷凍装置として使用した場合における食品の状態説明グラフである。
【符号の説明】
１、２０…ハウジング
３…光触媒層
４、２１…移動棚
８…イオン発生装置
９…熱交換器
１０…電熱ヒータ
１２…超音波加湿器
２６…加湿ユニット
３５…エリミネータ
４０…熱交換機
５３…アルミパン

Claims

温度調節可能なハウジングと、このハウジング内に循環空気の流れを形成するための送風機と、前記ハウジング内に電場雰囲気を形成するための電場装置と、前記循環空気を加熱するための加熱ヒータと、前記循環空気の温度を冷却するための蒸発器と、前記循環空気を加湿するための加湿器と、前記ハウジング内の温度をコントロールするためのコントローラと，を有し、前記送風機と、加熱ヒータと蒸発器はユニットをなし、前記コントローラはハウジング内の温度を冷凍食品の冷凍温度に応じて高温から０℃の範囲内で多段に変化せしめ各段階において設定温度を中心に上下に波状に振らし、この振れの一波長分の時間が１５分〜２０分になるように調節したことを特徴とする解凍装置。
前記加熱ヒータは、デフロスト用のヒータで兼用したことを特徴とする請求項１記載の解凍装置。
前記循環空気は、高湿空気であることを特徴とする請求項１又２記載の解凍装置。
前記電場雰囲気は、ハウジング内に設けたラックに高電圧発生装置を接続することにより形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の解凍装置。
前記ハウジング内に被処理物を載置する棚を設け、この棚上に被処理物をアルミニウム材を介して載置したことを特徴とする請求項１記載の解凍装置。