JP6130322B2 - 解凍機 - Google Patents

Description

本発明は、冷凍保存した肉、魚等の食品の解凍に用いられる解凍機に関する。

冷凍保存した食品を解凍する場合、電子レンジを用いると、設定温度等によっては、生煮えのような状態になったり、食品に変色が生じたり、内部の解凍が進行して表面に氷の膜が生じたり、食品のドリップの流出が進んだりして、解凍後の状態が不安定であり、鮮度や味覚の低下を招くことが多い。室温での自然解凍や水道水をかけての流水解凍はこのような問題が少ないが、前者の場合は解凍時間がかかりすぎ、後者の場合は水の大量消費等の問題がある。

このような点に鑑み、熱伝導率の良好な材料から形成された解凍プレートを用い、この解凍プレート上に冷凍保存した食品（被解凍物）を載置して解凍する技術が知られている（特許文献１〜３参照）。解凍プレートが熱伝導性に優れているため、食品の鮮度や味覚の低下への影響が少ない室温環境下においても短時間で解凍することができる。

特開平６−７１３０号公報 特開平６−２７６９２７号公報 実開平６−２６４９４号公報

特許文献１〜３に記載の技術によれば、常温下での解凍速度を上げることで、短時間で自然解凍に近い条件での解凍を実現できるという利点がある。しかし、特許文献１〜３で用いられた熱伝導性に優れた解凍プレートは、熱伝導性が高いにしても、特許文献３に示されたフィンの配設密度が均等であることからわかるように、解凍プレートの面方向にできるだけ均等となるように熱交換機能を作用させた構成である。その一方、被解凍物である冷凍された肉や魚等は、中心付近ほど解凍しにくい。その結果、被解凍物をこれらの解凍プレート上に載置しただけでは、被解凍物全体での解凍の進行具合が均等にならず、被解凍物の周辺付近が先に解凍してしまうなど、解凍ムラが生じる場合がある。そして、被解凍物の周辺付近の解凍具合を見て、被解凍物全体が解凍したと判断してそのまま調理すると、所望の味覚が得られない場合もある。

また、解凍完了のタイミングの判定は、通常、目視や感触等で行っているのが一般的であり、どのタイミングで解凍完了と判定するか、人によっても異なり一定しない。特に、業務用の食品などのように、解凍対象の被解凍物の数が多い場合、解凍状態のばらつきが小さいことが望ましい。

本発明は上記に鑑みなされたものであり、熱伝導性に優れた解凍プレートに接触させる構成とすることで、自然解凍に近い環境下での速やかな解凍を可能とし、解凍後の鮮度や味覚の低下が少なく、かつ、被解凍物をできるだけ均等に解凍することができる解凍機を提供することを課題とする。また、本発明はこれに加え、解凍完了のタイミングを適切に判定することができる解凍機を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の解凍機は、熱伝導率の良好な材料から形成された解凍プレートを有し、被解凍物を前記解凍プレートに接触させて解凍する解凍機であって、前記解凍プレートにおける前記被解凍物との接触面を介しての熱移動を、前記解凍プレートの面方向に部分的に異なる効率で作用させる熱交換部を有することを特徴とする。

前記熱交換部は、前記被解凍物において解凍速度のより遅い部位に、熱移動効率がより高くなるように設定されていることが好ましい。前記熱交換部は、熱交換媒体が流通する流通部を有し、前記流通部と前記接触面との距離が、前記解凍プレートの面方向に部分的に異なる構成であることが好ましい。前記熱交換部は、熱交換媒体が流通する流通部を有し、前記流通部の配設密度が、前記解凍プレートの面方向に部分的に異なる構成であることが好ましい。前記解凍プレートが、前記被解凍物の２面以上と接するように設けられている構成とすることもできる。

また、前記解凍プレート又は被解凍物の温度を計測する温度センサと、前記温度センサにより検出されたデータから得られる温度と温度変化に基づいて解凍状況を判断する判定手段を備えた制御部とを有する解凍状況判定制御手段がさらに設けられていることが好ましい。前記温度センサが前記解凍プレートに付設され、前記解凍プレートの温度を計測することがより好ましい。さらに、前記判定手段は、単位時間あたりの温度変化量の上昇速度が設定値以上に至った場合に解凍完了と判定するように設定されていることが好ましい。前記制御部は、前記判定手段から得られる判定結果に基づいて、前記熱交換媒体の流通部への流量を制御する流量制御手段を有することが好ましい。

本発明によれば、被解凍物に接触する解凍プレートが熱伝導率の良好な材料から形成され、かつ、被解凍物との熱移動が、解凍プレートにおいて部分的に異なる効率（熱移動効率）で作用させる熱交換部を有している。熱交換部を有しているため、従来の解凍プレートのみを用いた装置と比較して速やかに解凍することができる。また、熱交換部の配置等を工夫することで、熱交換部と被解凍物との熱移動が、解凍プレートに接触する被解凍物全体で均一に進行するのではなく、部分的に異なるようにすることができる。そのため、被解凍物の解凍しにくい部位の解凍を促進する一方で、解凍しやすい部位の解凍を相対的に抑制する制御が可能なり、解凍ムラがなく、被解凍物をより均等に解凍することができる。

また、解凍プレート又は被解凍物の温度と温度変化に基づいて、好ましくは解凍プレートの温度と温度変化に基づいて解凍完了のタイミング等の解凍状況を判定する解凍状況判定制御手段を設けた構成とすることにより、多数の被解凍物を解凍する場合であっても、各被解凍物間における解凍状態のばらつきが小さくなり、味覚のばらつきも小さくなる。

図１は、本発明の一の実施形態に係る解凍機の全体構成を示す斜視図である。 図２は、図１に示した解凍機の内部構造の概略を示した図である。 図３は、解凍プレートの一例を示した図であり、（ａ）は裏面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図、Ｃ−Ｃ線断面図を示した図であり、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。 図４は、解凍プレートとバックプレートを組み合わせた状態での断面図である。 図５は、バックプレートを示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は正面図である。 図６は、溝部を形成した解凍プレートの他の例を示した図であり、（ａ）は裏面図、（ｂ）は（ａ）の溝部の長手方向に沿った断面図である。 図７は、溝部を形成した解凍プレートのさらに他の例を示した図であり、（ａ）は裏面図、（ｂ）は（ａ）の溝部の長手方向に沿った断面図である。 図８は、孔部からなる流通部を形成した解凍プレートの例を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。 図９は、ヒートパイプを用いた解凍プレートの例を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は正面図である。 図１０は、解凍状況判定制御手段の構成を説明するための回路図である。 図１１は、試験例の試験結果を示した図である。

以下、図面を用いて、本発明の実施形態を説明する。図１及び図２は、本実施形態に係る解凍機１の全体構成を示した図である。これらの図に示したように、本実施形態の解凍機１は、解凍プレート１０及び熱交換部２０等を有して構成される。

解凍プレート１０は、熱伝導率の高い素材からなり、典型的には、銅、アルミニウムなどの金属が好ましいが、所望の熱伝導率を有する限り、高熱伝導性の合成樹脂やセラミックスなどを用いることも可能である。また、解凍プレート１０の少なくとも接触面１１は、抗菌、防蝕等のため、銀めっきで表面処理を行うなど、抗菌性塗膜で被覆することが好ましい。解凍プレート１０の形状は任意であり、被解凍物の形状、大きさ等により、略方形、略円形など種々の形状とすることができ、接触面１１も、平坦面に形成したり、曲面に形成したりすることができる。本実施形態では、平面視で略長方形に形成し、接触面１１を平坦面に形成して、接触面１１上に被解凍物Ａを載置して解凍する構成となっている。

解凍プレート１０は、解凍によって被解凍物Ａから流出する解凍液を排出するため、排出用の孔や溝などが形成されていることが好ましい。本実施形態では、図１に示したように、接触面１１からその反対面である裏面１２側に貫通する排出孔１１ａを一側縁付近に設けている。また、この排出孔１１ａに解凍液が収集されやすくするように、接触面１１は、排出孔１１ａが設けられている一側縁方向に若干の勾配をつけた構成とすることが好ましい。

なお、解凍プレート１０上に被解凍物Ａを載置するにあたって、塵芥の付着の抑制等のため、解凍プレート１０及び後述のバックプレート２２を載置する支持フレーム３０上に、解凍プレート１０及びバックプレート２２を覆うカバー１５、好ましくは外部から解凍状態の視認が可能なように、透明な合成樹脂等からなるカバー１５を配置することが好ましい。

熱交換部２０は、解凍プレート１０における接触面１１の反対面である裏面１２側に設けられ、熱交換媒体が流通する流通部２１を有して構成される。熱交換媒体は、水等の液体、空気等の気体を用いることができ、流通部２１はそれらを流通させることができるものであればよい。本実施形態の流通部２１は、解凍プレート１０の裏面１２に刻設した溝部１２ａと、裏面１２に積層されるバックプレート２２とを備えて構成される。バックプレート２２を裏面１２に積層することにより、溝部１２ａの開放端がバックプレート２２の積層側の面（対向面）によって閉塞され、熱交換媒体が流通する流路が形成され、当該流路が流通部２１となる。従って、本実施形態では、流通部２１と、該流通部２１を形成する解凍プレート１０及びバックプレート２２によって熱交換部２０が構成される。

ここで、溝部１２ａは、図３（ａ）に示したように、解凍プレート１０の中央付近における隣接する溝部１２ａ，１２ａ間の間隔ａが、周辺付近における隣接する溝部１２ａ，１２ａ間の間隔ｄよりも狭くなるように形成されている。本実施形態ではさらに、中央付近の溝部１２ａ，１２ａ間の間隔ａ、それよりも周辺寄りの溝部１２ａ，１２ａ間の間隔ｂ、さらに周辺寄りの溝部１２ａ，１２ａ間の間隔ｃ、最も外側の周辺付近の溝部１２ａ，１２ａ間の間隔ｄの関係が、ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄとなるように設定されており、中央付近ほど溝部１２ａの配設密度が高くなっている。これにより、解凍プレート１０の中央付近における熱交換媒体による熱移動効率が周辺付近よりも高くなる。

また、本実施形態では、図３（ｂ）に示したように、中央付近の溝部１２ａ（１２ａ−１）、それよりも周辺寄りの溝部１２ａ（１２ａ−２）、最も外側に位置する周辺付近の溝部１２ａ（１２ａ−３）を比較した場合に、溝の深さにおいて、中央付近の溝部１２ａ（１２ａ−１）が最も深く、それよりも周辺寄りの溝部１２ａ（１２ａ−２）が次に深く、最も外側に位置する周辺付近の溝部１２ａ（１２ａ−３）が最も浅くなるように形成されている。もちろん、これはあくまで一例であり、溝部１２ａの深さの設定は任意であるが、溝部１２ａの深さが深いほど、該溝部１２ａを含んで形成される流通部２１と接触面１１との距離が短くなり、熱交換媒体による熱移動効率も高くなる。従って、この溝部１２ａの深さの設定によって、解凍プレート１０の面方向に熱移動効率が部分的に異なる構成とすることができる。

また、図４に示したように、例えば、中央付近に位置する溝部１２ａ（１２ａ−１）は、該溝部１２ａの長手方向においても、中央付近が最も深く（接触面１１までの距離が最も短く）なるように形成することがより好ましい。溝部１２ａの長手方向に沿った方向においても、被解凍物Ａは、中心ａ２の部位が周囲ａ１，ａ３の部位と比較して解凍しにくいことから、このような構成とすることで、ａ１，ａ２，ａ３の各部位の解凍が略均等に進行することになる。

本実施形態では、上記のように、解凍プレート１０の中央付近の熱移動効率を高く設定し、周辺付近の熱移動効率を低く設定しており、そのための手段として、溝部１２ａの配設密度を中央付近ほど高く設定し、かつ、溝部１２ａの深さを中央付近ほど深く設定しているが、熱移動効率の調整は、配設密度と深さのいずれか一方によって行ってもよいことはもちろんである。

バックプレート２２は、上記したように、解凍プレート１０の裏面１２に密接して配置され、溝部１２ａの開放端を閉塞して流通部２１を形成するが、裏面１２に対向する対向面２２Ａには、熱交換媒体としての水等の液体を一時的に集合させる溝状のヘッダー部２２１，２２２が形成されている。ヘッダー部２２１，２２２は、いずれも、解凍プレート１０に形成された複数の溝部１２ａの全てに跨る範囲に、溝部１２ａの長手方向に直交する方向に沿って形成されている。一方のヘッダー部２２１は、液体の供給側となるように配置され、他方のヘッダー部２２２は、液体の流出側に配置される。従って、一方のヘッダー部２２１から供給される水等の液体は、全ての溝部１２ａに一斉に枝分かれして流れ、他方のヘッダー部２２２に流出する。

上記した解凍プレート１０及びバックプレート２２は、支持フレーム３０の上部フレーム３１上に支持されており、熱交換部２０へ熱交換媒体を供給して回収する熱交換媒体用配管系は次のように構成を有している。まず、一方のヘッダー部２２１には、供給口２２１ａが３箇所形成されており、それぞれカプラー４１を介して給液管４２に接続されている。支持フレーム３０の上部フレーム３１の下方空間には、熱交換媒体である水等の液体を貯留する液体貯留槽４３が設置されている。液体貯留槽４３に隣接してポンプ４４が配設されており、液体貯留槽４３からポンプ４４を介して給液管４２に至るまで供給配管系４５が設けられている。他方のヘッダー部２２２には、流出口２２２ａが３箇所形成され、カプラー４６を介して接続される回収配管系４７により、液体貯留槽４３に水等の液体が回収される構成となっている。熱交換媒体用配管系の構成は、全く任意であり、熱交換部２０の流通部２１に熱交換媒体を供給できる限り、何ら限定されるものではないことはもちろんである。また、本実施形態では、常温下での速やかな解凍を目的としているが、熱交換媒体を一定温度に保つために、液体貯留槽４３内にヒーター等の温度調節手段４３ａを設けることも可能である。

次に、本実施形態の作用を説明する。
図１及び図２に示したように、カバー１５を開けて、被解凍物Ａを解凍プレート１０の接触面１１上に載置する。この際、被解凍物Ａの中心付近が解凍プレート１０の中央付近に相当するように載置し、カバー１５を閉じる。次に、支持フレーム３０に付設した操作パネル３２を操作してポンプ４４を駆動させる。ポンプ４４を駆動させると、液体貯留槽４３内の水等の熱交換媒体が、供給配管系４５、給液管４２を経て、供給口２２１ａから一方のヘッダー部２２１に流入する。一方のヘッダー部２２１は、上記のように、各溝部１２ａとバックプレート２２とにより形成される各流通部２１の全てに跨るように形成されているため、各流通部２１に一斉に熱交換媒体が供給され、他方のヘッダー部２２２に向かって流れ、流出口２２２ａから回収配管系４７に至り、液体貯留槽４３に回収される。

このようにして、熱交換部２０の流通部２１を熱交換媒体が循環することにより、解凍プレート１０の接触面１１上に載置された被解凍物Ａとの間で熱交換がなされる。この熱交換により、被解凍物Ａは解凍していくが、本実施形態によれば、熱交換媒体が流通する流通部２１の配設密度及び溝部１２ａの深さにより、上記のように、解凍プレート１０の中央付近において、熱移動効率が高く、周辺付近の熱移動効率が相対的に低くなっている。被解凍物Ａは中心部ほど解凍しにくいが、本実施形態によれば、解凍プレート１０の中央付近での熱移動効率が高いため、被解凍物Ａの中心部の解凍速度が被解凍物Ａの周辺部の解凍速度よりも相対的に速くなり、被解凍物Ａ全体では解凍の進行の程度が略均等になる。その結果、調理に適すると判断される解凍工程終了時において、例えば、周辺部のみが解凍され、中心部の解凍があまり進行していない、というような解凍の進行の程度が著しく不均等になることを抑制でき、被解凍物Ａ本来の好ましい味覚を提供できる。

上記実施形態では、熱交換媒体を流通させる熱交換部２０の流通部２１を、解凍プレート１０の裏面１２側に形成した溝部１２ａとバックプレート２２の対向面とにより、一方の側縁から対向する他方の側縁側へ直線状に形成しているが、熱交換部を構成する流通部２１の他の例として、図６〜図８に示した構造のものを用いることができる。

図６及び図７は、上記実施形態と同様に、解凍プレート１０の裏面１２に形成される溝部１２ａとバックプレート２２の対向面とにより流通部２１を形成するタイプにおける、解凍プレート１０に形成した溝部１２ａを示したものである。図６は、溝部１２ａを、解凍プレート１０の周辺付近から中央付近に至るまで渦巻き状に形成している。また、図６に示した溝部１２ａは、解凍プレート１０の外径に近似した略長方形の渦巻き状に形成しているが、略円形の渦巻き状であってもよい。また、隣接する各渦巻きを構成する隣接する辺部１２１，１２１間の間隔ｅ１〜ｅ３は、中央付近ほど狭くなるように設定し、中央付近ほど溝部１２ａの配設密度が高くなるように設定されている。

図７は、溝部１２ａを、解凍プレート１０の一端側から他端側に至るまで略波形に形成したタイプを示している。この場合、波形を構成する折り返し部１２２，１２２間の間隔ｆ１〜ｆ３が、中央付近ほど狭く、周辺付近ほど広くなるように形成することで、中央付近ほど溝部１２ａの配設密度が高くなるようにしている。

図６及び図７では、溝部１２ａの深さは一定にしているが、上記実施形態と同様に、中央付近の熱移動効率をより高めるため、中央付近ほど深く、周辺付近ほど浅くなるように形成してもよいことはもちろんである。すなわち、溝部１２ａの深さを不均一な設定とすることで熱移動効率を部分的に異ならせることができる。なお、図６及び図７のように溝部１２ａを一筋で形成した場合、図３に示した、溝部１２ａを複数形成し、ヘッダー部２２１から一斉に供給する場合と比較して、熱交換媒体が溝部１２ａ（流通部２１）を流通している間に生じる熱量の変化の影響が大きい可能性があるため、図３に示したようなヘッダー部２２１を備えた構成とすることが好ましい。

図８はバックプレートを用いないで、流通部２１を形成したタイプを示している。すなわち、解凍プレート１０を図３、図６〜図７に示したものよりも厚くし、その内部に面方向に穿たれる孔を形成し、熱交換部としての流通部２１としたものである。具体的には、各側縁部に、解凍プレート１０の長手方向に沿って流通部２１を構成する長辺側孔部１２３，１２４を形成すると共に、一方の長辺側孔部１２３から他方の長辺側孔部１２４に至るように同じく流通部２１を構成する短辺側孔部１２５を複数形成している。そして、各長辺側孔部１２３，１２４において、各短辺側孔部１２５との連結位置に隣接した部位に堰部１２５ａを一方の長辺側孔部１２３と他方の長辺側孔部１２４とで互い違いに設け、一方の長辺側孔部１２３の一端側の供給口１２３ａから他端側の流出口１２３ｂに至るまで、矢印で示したように波形に熱交換媒体が流通する構造となっている。

図８に示した態様においても、隣接する短辺側孔部１２５，１２５の間隔ｇ１〜ｇ５が、中央付近ほど狭く、周辺付近ほど広くなるように形成し、中央付近における短辺側孔部１２５，１２５の配設密度が高くなるように設定し、上記と同様に、解凍プレート１０の中央付近の熱移動効率が高くなるようにしている。また、図８の態様において、解凍プレート１０の厚みの範囲内での短辺側孔部１２５の形成位置により、接触面１１との距離を調整して、熱移動効率をより高くしたり低くしたりすることも可能である。また、長辺側孔部１２３，１２４や短辺側孔部１２５の孔径の大小によって熱移動効率を調整することも可能である。

図９は、図８と同様にバックプレートを用いずに、解凍プレート１０の裏面１２側に、熱交換部である熱交換媒体の流通部２１として、ヒートパイプ１２６を複数本配設した構成である。ヒートパイプ１２６は、内部に熱交換媒体が封入されており、例えば略Ｌ字形に形成されたものを用いる。そして、水平側辺部１２６ａを解凍プレート１０の裏面１２の直下に位置させるように配置する。それにより、解凍プレート１０の裏面１２の直下に位置する水平側辺部１２６ａでは、被解凍物Ａとの熱交換がなされ、垂直側辺部１２６ｂとの温度差により、熱交換媒体がヒートパイプ１２６内を循環し、被解凍物Ａとの熱交換が促進される。

図９の態様においても、隣接するヒートパイプ１２６，１２６の間隔ｈ１〜ｈ５が、中央付近ほど狭く、周辺付近ほど広くなるように形成し、中央付近におけるヒートパイプ１１２６，１２６の配設密度が高くなるように設定する。これにより、上記と同様に、解凍プレート１０の中央付近の熱移動効率が高くなる。また、ヒートパイプ１２６の水平側辺部１２６ａと解凍プレート１０の裏面１２との離間距離により、接触面１１との距離を調整し、熱移動効率を調整することも可能である。

上記した説明では、解凍プレート１０をその面方向に沿って部分的に異なる熱移動効率とし、その際に、中央付近の熱移動効率を高めた構成としている。魚、肉等を冷凍させたものの多くは、中心部ほど解凍しにくいことから、解凍プレート１０に載置した際、該中心部が位置しやすい解凍プレート１０の中央付近の熱移動効率を高くすることが好ましい。しかし、冷凍保存した被解凍物の形状、種類等によって、例えば、解凍プレート１０の周辺付近の熱移動効率を高めた方が当該被解凍物の解凍が均等に進むということであれば、周辺付近において熱交換媒体の流通部２１の密度を高めたり、接触面１１との距離を短くしたりする設計とすることが好ましい。解凍プレート１０において、どの部位の熱移動効率を高めた構成とするかは、被解凍物の形状、種類等に応じて種々設計することが可能である。

また、上記した実施形態では、いずれも、解凍プレート１０の接触面１１上に被解凍物を載置する構造であるが、例えば、解凍プレート１０を上下に配置し、被解凍物を上下から挟んで接触させるようにしたり、Ｌ型の解凍プレート１０を用いたり、Ｌ型の解凍プレートを二組同時に用いたりして、被解凍物の２面以上に接する構成とすることも可能である。複数の面に接する構成とすることで、被解凍物の解凍をより促進することができる。

ここで、解凍プレート１０による被解凍物の解凍の進行具合は、目視で確認するか、菜箸などで被解凍物を若干押圧するなどして確認するのが一般的である。そのため、どのタイミングで解凍完了と判定するか、判定する人によって異なる場合もある。また、被解凍物の形状、種類、大きさ等によって解凍の進行具合が変わってくるため、タイマーで解凍完了時を一律に管理することも困難である。同種類の被解凍物で形状、大きさがほぼ同じものを連続処理する場合であれば、タイマーでの管理も可能な場合あるが、その場合でも、冷凍状態により、適切な解凍状態となるまでの時間にばらつきが生じることもある。

この点に鑑み、上記実施形態の解凍機１において、解凍完了のタイミングを客観的に判定する判定手段を備えた制御部を含む解凍状況判定制御手段を設けておくことが好ましい。

図１０は、解凍状況判定制御手段５０の一例を示した図である。解凍状況判定制御手段５０は、図１０に示したように、複数の温度センサ５１と、温度センサ５１の駆動回路５２ａ及びＣＰＵ５２ｂ等を有する制御部５２を備え、さらに、解凍スイッチ５３と、解凍中表示手段５４と、解凍完了表示手段５５と、音声手段５６とを有している。

温度センサ５１は、解凍プレート１０の厚みの範囲内に埋設される。温度センサ５１は複数用いられ、解凍プレート１０の面に沿って、被解凍物Ａが載置される範囲に適宜の間隔で配置される。なお、解凍プレート１０は、熱伝導率が高い素材からなり、接触面１１及び裏面１２間で温度差が非常に小さいため、温度センサ５１は被解凍物のドリップの影響のない裏面１２に付設することもできる。
制御部５２のＣＰＵ５２ｂには、当該ＣＰＵ５２ｂを、解凍完了のタイミングを判定する判定手段として機能させるためのコンピュータプログラムが設定されている。

解凍スイッチ５３、解凍中表示手段５４、解凍完了表示手段５５及び音声手段５６は、支持フレーム３０の操作パネル３２に配することができる。解凍スイッチ５３をＯＮ・ＯＦＦすることにより、制御部５２の駆動回路５２ａ、ＣＰＵ５２ｂへの通電がなされる。なお、上記したポンプ４４の駆動スイッチは操作パネル３２に別途設けることも可能であるが、解凍スイッチ５３に兼用させることが便利である。

解凍中表示手段５４及び解凍完了表示手段５５は、例えば異なる色のＬＥＤから構成することができる。音声手段５６は、解凍スイッチ５３の操作音や解凍完了のタイミングを知らせる音などを発する。

解凍状況判定制御手段５０によれば、複数の温度センサ５１により検出されたデータにより、解凍プレート１０の面方向全体の平均温度や所定の部位の温度を知ることができる。制御部５２のＣＰＵ５２ｂに設定される上記コンピュータプログラムは、検出された温度と温度変化に基づいて解凍状況を判断する。例えば、重量や形がほぼ同等の同種の被解凍物の解凍時の温度、温度変化等のデータを記憶させておき、そのデータを比較して、解凍状況がどの程度か推定する。また、例えば、各温度センサ５１から得られたデータを用いて平均温度を算出し、その平均温度が一定の温度に達している場合には、解凍完了と判定して、解凍完了表示手段３５を点灯させたり、音声手段５６から音声を発したりするように制御する手段を設定することができる。また、解凍プレート１０の温度は、被解凍物が解凍することにより次第に下がっていき、その後、上昇することになるが、解凍プレート１０は被解凍物の氷が次々に溶け出すため、平均温度だけではその変化を把握しにくい。そこで、単位時間あたりの温度変化を求め、単位時間あたりの温度上昇が設定値以上に至ったならば解凍完了と判定するプログラムとすることもできる。

なお、解凍完了と判定する単位時間あたりの温度変化の設定値、あるいは、解凍完了と判定する温度の設定値は、被解凍物の種類であったり、同じ被解凍物であっても季節や調理開始時間等により、作業者が適宜に設定できる構成とすることが好ましい。つまり、完全に解凍されたタイミングではなく、例えば、半解凍状態と判定される温度に至ったならば解凍完了と判定するように設定することもできる。

そのほか、被解凍物の温度を直接測定し、解凍状況を把握し、所定の温度や温度変化量に至ったならば解凍完了と判定することも可能である。但し、業務用などでは、多数の被解凍物を解凍プレート１０に載置して次々に解凍していく必要がある。そのため、被解凍物の温度を測定する場合には被解凍物が代わっても速やかに測定できるように、非接触の温度センサを用いることが好ましい。この点に関し、解凍プレート１０の温度を測定する上記手段は、被解凍物の交代に拘わらず速やかに温度測定が可能であるため好ましい。
また、解凍状況判定制御手段５０を構成するＣＰＵ５２ｂによる判定は、例えば、複数の温度センサ５１のデータを個別に判定し、その判定結果が部分的に設定通りではないと判定された場合に、当該部位に熱交換媒体の流量を制御するコンピュータプログラムを設定し、ＣＰＵ５２ｂをこのような制御を行う流量制御手段として機能させることもできる。「判定結果が部分的に設定通りではない」か否かは、例えば、各温度センサ５１の各データから得られる温度変化量と、予め設定した目標とする各部位の予定の温度変化量との間に所定以上のずれがあると判定される場合、あるいは、各温度センサ５１の各データを比較して、それらの相互間で温度変化量が大きく異なると判定される場合等を挙げることができる。熱交換媒体の流量を部分的に異ならせる場合、例えば、図３のように複数の溝部１２ａ（流通部２１）を形成する一方で、ヘッダー部２２１，２２２を設けずに、各溝部１２ａ（流通部２１）に個別に熱交換媒体が流通するように設定し、所定の溝部１２ａ（流通部）の流量のみを調整したりする手段を挙げることができる。

（試験例）
上記した解凍機１の解凍プレート１０の接触面１１上に氷を載せ、そのときの温度及び温度変化の状況から、解凍完了と判定するタイミングを求める試験を行った。解凍プレート１０は銅板を用い、解凍プレート１２の裏面１２側に、熱交換部２０を構成する熱交換媒体の流通部２１として、図９に示したヒートパイプ１２６を配置したものを用いた。また、本試験例では、ヒートパイプ１２６の下方に、２２℃に設定した水を貯留したタンクも予備的に配置し熱交換を促すようにした。

試験は、解凍プレート１０の接触面１１上に、５００ｇの塊からなる氷の１個目を載せ、全て溶けた段階で２個目の５００ｇの塊からなる氷を載せた。解凍プレート１０に埋設された温度センサ５１の平均温度を（銅板内部温度）求めた。図１１は、その結果を示すグラフである。縦軸左側が銅板内部温度であり、縦軸右側が単位時間あたりの温度変化量である。

図１１のグラフから、１個目の氷を載せると銅板内部温度は速やかに低下し始め、１５分過ぎには氷が溶け、温度が上昇し始めている。温度が上昇し始めてすぐ、約２０分の段階で２個目の氷を載せると再び温度が低下し、１℃付近で４０分前後まで維持される。１個目の氷によって解凍プレート１０が冷却されているため、２個目の氷は１個目の氷よりも基本的に溶けにくいが、４０分過ぎから温度の上昇が見られる。これを単位時間あたりの温度変化量でみると、０．２℃／ｍｉｎ以上になると、１個目、２個目共に、その後温度が相対的に急上昇することがわかる。そこで、解凍状況判定制御手段５０を構成するＣＰＵ５２ｂに設定されるコンピュータプログラムは、温度と温度変化量により解凍完了と判定するように設定することができる。もちろん、これはあくまで温度設定の一例であり、被解凍物の種類、大きさ等によって、異なる値で設定できる。

なお、試験例における２個の氷のトータルの解凍時間は、０．８時間であり、解凍速度はトータルで２２．４ｇ／ｍｉｎであった。比較のため、銅板製の解凍プレート１０のみでヒートパイプ及び水を貯留したタンクのいずれも配置しない場合（比較例１）、アルミニウム製の市販の解凍プレートのみを用いた場合（比較例２）、熱伝導率の低い合成樹脂板のみを用いた場合（比較例３）について、それぞれ上記試験例と同様に５００ｇの氷２個を連続して載置し、トータルの解凍時間、解凍速度を求めた。

その結果、トータルの解凍時間、解凍速度は、それぞれ、比較例１：２．６時間、６．３ｇ／ｍｉｎ、比較例２：１０時間、１．７ｇ／ｍｉｎ、比較例３：２８時間、０．６ｇ／ｍｉｎであった。

比較例３の合成樹脂板を用いた自然解凍の解凍速度を基準に比較すると、試験例の解凍速度は約２８倍、比較例１の解凍速度は約１０倍、比較例２の解凍速度は約２．９倍であった。このことから、銅のような熱伝導率の高い素材からなる解凍プレート１０に加え、本試験例のヒートパイプ１２６といった熱交換部２０を構成する流入部２１を設けると、極めて速やかに解凍できることがわかった。

本発明の解凍機は、魚、肉等の業務用の解凍機として用いることができるが、例えば、同様の構造でよりコンパクトな構成として一般家庭用とすることも可能である。

１ 解凍機
１０ 解凍プレート
１１ 接触面
１２ 裏面
１２ａ 溝部
１２６ ヒートパイプ
２０ 熱交換部
２１ 流通部
２２ バックプレート
５０ 解凍状況判定制御手段
Ａ 被解凍物

Claims (6)

1. 熱伝導率の良好な材料から形成された解凍プレートを有し、被解凍物を前記解凍プレートに接触させて解凍する解凍機であって、
   前記解凍プレートは、前記被解凍物と接触する接触面と、前記接触面に対して裏面側に設けられ、熱交換媒体が流通する流通部を有してなる熱交換部とを備え、
   前記流通部は、前記解凍プレートの面方向に沿って複数の隣接する部位を備えた溝、孔又はパイプを有して構成されると共に、前記隣接する部位同士の間隔が部分的に異なり、かつ、前記隣接する部位同士の間隔が狭い部分に位置する前記溝、孔又はパイプほど、前記接触面までの距離が短くなるように設けられており、
   前記解凍プレートにおける前記接触面を介しての熱移動が、前記隣接する部位同士の間隔が狭い部分ほど高い熱移動効率で作用することを特徴とする解凍機。
2. 前記解凍プレートが、前記被解凍物の２面以上と接するように設けられている請求項１記載の解凍機。
3. 前記解凍プレート又は被解凍物の温度を計測する複数の温度センサと、
   前記複数の温度センサにより検出されたデータから得られる温度と温度変化に基づいて解凍状況を判断する判定手段を備えた制御部と
   を有する解凍状況判定制御手段がさらに設けられている請求項１又は２記載の解凍機。
4. 前記複数の温度センサが前記解凍プレートに付設され、前記解凍プレートの温度を計測する請求項３記載の解凍機。
5. 前記判定手段は、単位時間あたりの温度変化量の上昇速度が設定値以上に至った場合に解凍完了と判定するように設定されている請求項３又は４記載の解凍機。
6. 前記制御部は、前記判定手段から得られる判定結果に基づいて、前記熱交換媒体の流通部への流量を制御する流量制御手段を有する請求項３〜５のいずれか１に記載の解凍機。

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