JPH025847A

JPH025847A - 超音波解凍機

Info

Publication number: JPH025847A
Application number: JP63157123A
Authority: JP
Inventors: Naoyoshi Maehara; 前原　直芳; Shigeru Kusuki; 楠木　慈; Takahiro Matsumoto; 松本　孝広; Daisuke Betsusou; 大介別荘
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-06-24
Filing date: 1988-06-24
Publication date: 1990-01-10
Anticipated expiration: 2010-09-27
Also published as: JPH0787766B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、冷凍食品等の冷凍物を解凍するための解凍装
置に関する。

従来の技術従来、冷凍食品等の冷凍物の解凍は、水などに浸したり
、冷蔵庫内（３〜５°Ｃ）に長時間放置したりして、ゆ
っくり解凍するか、もしくは、比較的短時間に解凍する
ために、第８図に示すようにマグネトロンを用いたいわ
ゆる電子レンジ１により解凍する方法がとられている。

すなわち、マグネトロン２により発生したマイクロ波（
１８０Ｗ程度）をターンテーブル３上に配置した冷凍食
品４に加えて解凍するものである。

発明が解決しようとする課題このような方法で解凍する場合、マグネトロン２の出力
電波は、オーブン５内でその電界強度分布が生じやすい
ので、強い電波出力にすると加熱ムラが発生して良好な
解凍ができなかった。このため、電波出力は比較的小さ
な値（約１８０Ｗ）とすることが必要であり、結果とし
て長い解凍時間を要するというものであり、冷凍食品の
流通が顕著になってきた社会生活の変化の中にあって、
解凍スピードが遅いという欠点があるものであった。

本発明はこのような従来の解凍装置ないし技術では、冷
凍食品等の解凍スピードが遅く、また、解凍スピードを
早めるためにマイクロ波出力を大きくすると加熱ムラの
発生のために良好な解凍ができないという課題を解決せ
んとするものである。

課題を解決するための手段このような課題を解決するために、本発明は以下のよう
な構成によりなるものである。

すなわち、第１の手段としては冷凍食品等を水等の液体
と共に収納する解凍室と、この解凍室に振動エネルギー
を与える電気振動子と、これを付勢する駆動手段と、こ
れらを収納する筐体と、この筐体の内側又は外側に取り
つけられ、前記冷凍食品等を収納した包装部材を密閉す
る密閉手段と、包装部材内の空気を脱気する脱気手段と
により構成されたものである。

また第２の手段としては、第１の手段の解凍室上方に蓋
を設けた開口を形成し、密閉手段を前記蓋と略同−平面
上に配置したものである。

また第３の手段としては、第１の手段の解凍室の底部に
、前記解凍室の液体を廃棄する液体廃棄制御部を設けた
ものである。

そして、第４の手段としては、前記第１の手段の解凍室
の液体の有無を検知する液体検知手段を設け、その液体
検知手段からの信号に基づき駆動手段を制御する制御部
を設けたものである。

作　　用上記第１の手段の構成により、冷凍食品等の冷凍物を包
装部材により密閉し、かつ、包装部材内の空気を脱気し
て解凍室内の水中に置き、この解凍室の振動エネルギー
を供給するものであり、水を振動エネルギーの伝達媒体
として効率良く冷凍食品に伝達し、しかも、冷凍物自体
がナイロンなどの包装部材で密閉されているので液体に
濡れて汚損されることから防止するものである。さらに
、この包装部材内の空気が脱気されているので、包装部
材内に空気が存在することによる振動エネルギー伝達損
失も防止される。

そして、第２の手段の構成により、解凍室の上面の開口
を蓋で閉じることにより、この蓋と略同−平面上に配置
された密閉手段で包装部材を密閉する際、この蓋を冷凍
食品等の置き台として利用可能である。さらにまた、解
凍動作時に発生しやすいキャビテーション気泡の振動音
などをこの蓋で遮へいし、防音することができる。

さらに、第３の手段の構成により、液体廃棄制御部が解
凍室底部に設けられているので、解凍室内の液体を簡単
に廃棄して空にし、不使用時には解凍室のクリーンさを
維持することができる。

そして、第４の手段の構成では特に、液体の有無を検知
する液体検知手段の信号で制御部が、駆動手段を制御す
る構成であるので、液体が空の時に電気振動子を付勢し
てこれを過熱破壊するといった不都合を確実に防止する
ことができる。

実施例以下、本発明の実施例について図面と共に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す超音波解凍機の断面
図である。図において、１０は筐体であって、その内部
には、ステンレス板１１′で構成され上部に開口１１ａ
を有する解凍室１１が設けられ、解凍室１１の底面には
、絶縁材１２を介して圧電振動子１ａが接着されている
。解凍室１１内には液位を検出するためのフロートスイ
ッチ（液体検知手段）１４が設けられ、制御部１４′に
検知信号を送るよう構成されている。制御部１４′は駆
動手段１５を制御して解凍室１１内に水がない状態で圧
電振動子１３を駆動し、これを過熱破壊しないように構
成されている。また解凍室１１の底部には液体廃棄制御
部５０が設けられ、不使用時にこの液体を廃棄できるよ
う構成されている。圧電振動子１３は、駆動手段１５に
より、２０　ＫＨ２〜Ｉ　ＭＨｚの超音波エネルギーを
受けるよう構成され、この超音波エネルギーを受けて超
音波振動するものである。１６は冷却ファンであり、駆
動回路１５および圧電振動子１３を空冷するものである
。

１７は解凍室１１をおおうフタであり、冷凍食品１８を
ナイロン製の包装部材１９内に収納し、図のように脱気
、および密閉処理する場合の置き台を兼ねている。

２０はコンプレッサーなどの脱気手段であり、吸気パイ
プ２１を介して包装部材１９内の空気を脱気する構成と
なっている。

２２は加熱゛により包装部材１９を密閉する密閉手段で
あり、ヒータ又は超音波振動体で構成されている。これ
は、包装部材１９内の脱気が完了後、包装部材を密閉す
るためのものである。またこの密閉手段２２は前記蓋１
１と略同−平面に位置しており、この結果包装部材１９
を密閉・脱気処理する時、蓋１７を冷凍食品の置き台と
して使用できる。電磁石２３が吸着部２４を吸着し、支
点２５で支えられ回動可能な加圧レバー２６が図の矢印
のように回動すると、加圧端２７で包装部材１９が密閉
手段２２に押しつけられ、熱溶着により密閉処理がなさ
れる構成である。

第２図は、脱気および密閉処理部の断面図であり、第１
図と同符号のものは相当する構成要素である。

包装部材内の空気が吸気パイプ２１で図中の矢印のよう
に脱気されると、冷凍食品１８は図示のように包装部材
１９内に空気が存在しないで包装された状態となる。こ
の状態になってから前述したように電磁石の作用で加圧
レバー２６が矢印の如く下方に移動する。これと同時に
密閉手段２２を作動させると包装部材１９はこの部分で
溶着し、包装部材１９は脱気１状態のままで密閉される
。したがって、冷凍食品１８は空気層がほとんど存在し
ない包装部材１９でつつまれだ状態となる。このように
蓋１７と密閉手段２２とを略同−平面内に配置している
ので、脱気後、自動的密閉するという構成が実現できる
。

この状態に冷凍食品１８を包装してから、第３図に示す
ように、解凍室１１内に水２８と共に入れる。水２８を
入れることにより、フロートスイッチ１４はフロート２
９にて作動し、圧電振動子１３は駆動回路１５により付
勢可能となる。

圧電振動子１３は、第４図に示すように、解凍室１１の
底面を形成するステンレス板１１′に、絶縁材１２を介
して接着されている。３０．３１はこれらの貼り合わせ
る接着層である。また、３２゜３３は電極であり、リー
ド線３４．３５を介して、駆動回路１５より前述の高周
波交流電圧を超音波エネルギーとして受ける。この結果
、圧電振動子１３は超音波振動し、この振動エネルギー
は、ステンレス板１１′および水２８を介して冷凍食品
１日に効率良く伝達される。

前述したように、冷凍食品１８は包装部材１９内部に空
気が実質上存在しないように脱気密閉されている。従っ
て、圧電振動子１３の発生する振動エネルギーは極めて
効率良く冷凍食品１８に伝達される。

冷凍食品１８に振動エネルギーが加えられると、冷凍食
品１８は振動エネルギーを吸収するので加熱され、解凍
される。このような振動エネルギー吸収による解凍は、
マイクロ波による誘電加熱のような電界分布に基づく加
熱分布が生じにくいので、冷凍食品の加熱分布が生じず
、ために、従来のマイクロ波加熱のようにわざと加熱パ
ワーを小さくして長時間かけて解凍する必要がない。し
たがって、強い振動エネルギーを加えれば加えるほど高
速解凍を行うことができ、しかも、加熱分布が原因で生
じる解凍不良状態（部分的に焦げてしまうなどの現象）
が全く発生しないのである。また、振動エネルギーの振
動周波数を高くした場合、振動エネルギーの分布が生じ
ることも考えられるが、冷凍食品に振動エネルギーが加
えられていることから、食品内での熱の伝達も良好にな
るので、多少の加熱エネルギーの食品内での分布が発生
しても、解凍不良状態はほとんど生じないのである。

従って、従来のマイクロ波加熱により電子レンジで解凍
する場合、約１８０Ｗ程度の加熱エネルギーしか供給で
きなかったものが、本実施例の構成では、例えば、６０
０Ｗ〜１０００Ｗ程度の加熱エネルギーによる加熱が可
能となり、従来より３〜５倍の高速調理を実現すること
ができる。

また、この解凍処理時は、強力な超音波が解凍室１１内
に伝達されるので、水２８はキャビテーションを生じ、
いわゆるキャビテーション気泡の振動による気泡振動音
が生じ、騒音を発生する。

フタ１７を設けて解凍室１１の開口１１ａを閉じ、解凍
室を密閉するこによりこの騒音を著しく軽減し、使用感
覚の良いものにすることができ、静かな解凍機を実現す
ることができる。

第５図は、駆動手段１５および制御部１４′の詳しい一
実施例である。図において制御部１４’ノ運転スイツチ
３６が投入され、フロートスイッチ１４が閉じていると
、液体が解凍室１１内に存在しており正常であると検知
される。従って商用電源３７が駆動手段１５に接続され
、ダイオードブリッジ３８、コンデンサ３９により直流
電源が形成される。一方、水を解凍室１１に入れないで
運転スイッチ３６を投入してもフロートスイッチ１４が
開いているので駆動手段１５には電力が供給されない。

インダクタ４０、コンデンサ４１、トランジスタ４２、
コンデンサ４３とインダクタ４４より成るフィルタ回路
網により共振型１石インバータが構成され、前述の直流
電源より電力を供給される。４５は、整合トランスであ
り、その出力は、電流検出抵抗器４６を介して、圧電振
動子１３に供給され、圧電振動子１３は、駆動手段１５
の出力で駆動される結果となる。トランジスタ４２は、
制御回路４７によりゲートパルスを受け、所定の周波数
でスイッチング動作する。第６図（ａ））　ｆｂ）ｊ　
（ｃ）は、それぞれ、トランジスタ４２のコレクタエミ
ッタ間電圧Ｖ。Ｅ、コレクタ電流ｌ。、および整合トラ
ンス４５の出力電圧（圧電振動子１３の端子電圧）ｖ。

であり、共振型インバータの動作波形を示している。し
たがって、トランジスタ４２のスイッチング損失は、極
めて小さく、高い変換効率が得られる駆動回路を実現で
きる。

また、動作回路４７は、圧電振動子１３に流れる電流を
電流検出抵抗器４６よりフィードバックされる構成とな
っており、この信号により、制御回路４７はトランジス
タ４２のスイッチング周波数を制御して、圧電振動子１
３の共振周波数を追尾し、圧電振動子の電気機械変換効
率が最大となる周波数で常に駆動回路が動作するよう構
成されている。この追尾制御は、圧電振動子１３に流れ
る電流が最大となる周波数を追尾してもよいし、整合ト
ランス４５の出力電圧ｖ０とこの電流との位相差が最小
となる周波数を追尾する制御方式としてもよい。

第３図において、圧電振動子１３は、解凍室１１の底面
に貼りつける構成を示したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、例えば、第７図のように音波放射体４
８を解凍室１１内に浸せきする構成とし、ランジュバン
型圧電振動子４９でこれを振動させる構成としてもよい
。この構成の場合には、圧電振動子の位置を解凍室から
はなれた位置におくことが可能であり、装置の構成上、
特に冷却などの点で有利な場合がある。

第３図において、液体廃棄制御部５０は、解凍終了後、
解凍室内の液体を自動的又は手動で廃棄するためのもの
であり、使用する液体が水などの場合には超音波エネル
ギーにより液体が変質してしまい、何回も繰り返して使
用することが困難であるからである。

この廃棄制御部にポンプなどを設けて、液体を自動的に
廃棄する構成とすることにより、解凍機本体を移動する
ことなく、ホースなどで家庭の廃水口や流し台に廃水す
ることが可能となり、この解凍機の使い勝手を著しく向
上させることができる。

発明の効果以上のように本発明によれば、冷凍食品等の冷凍物と水
などの液体とを収納する解凍室と、この中に振動エネル
ギーを供給する電気振動子と、その駆動手段とを筐体内
に収納し、筐体の内部又は外側に冷凍食品等の収納部材
を密閉する密閉手段と、この包装部材内の空気を脱気す
る脱気手段とを設けたので、振動伝達損失の小さい液体
を介して電気振動子の振動エネルギーを冷凍食品等に伝
達することができ、かつ、冷凍食品等が液体に直接浸さ
れてしまい汚損してしまうことを防止することができる
。しかも、包装部材内の空気をも脱気できるのでこの中
の空気の存在による振動エネルギー伝達損失も実質的に
完全に防止することができる。

したがって、大きな振動エネルギーを効率良く冷凍食品
に供給することができるので極めて高速な冷凍食品など
の解凍を実現できる。しかも、マイクロ波加熱などのよ
うな加熱分布による解凍不良状態が発生することなく、
良好な解凍を行うことができる。

また蓋を解凍室の開口に設けることにより、解凍時に発
生するキャビテーション気泡の振５゛音による騨音を防
止し、静かで使用感覚の良い解凍機を実現できる。さら
に、この蓋と略同−平面上に、密閉手段を設けることに
より蓋を冷凍食品等の置き台として使用でき、しかも、
包装部材内の脱気処理後、自動的に密閉するという機構
を極めて容易に、しかも別に置き台などを設けることな
くコンパクトに実現できる。

また、液体廃棄制御部を設けることにより、解凍室内の
液体を不使用時には自由に廃棄できるので、使用者が水
などの自由な液体を使用することができる。しかも、解
凍機本体を移動することなく、解凍室内の液体を廃棄で
きるので著しく使い勝手の良いものにすることができる
。

従って、使い勝手に優れ、しかも従来に比べて著しく高
速解凍が可能な解凍機を提供することができる。

そして液体検知手段の信号で制御部により駆動手段を制
御する構成とすることにより、解凍室に液体を入れない
で使用するなど電気振動子の破壊に致るような不都合の
発生を確実に防止し、使用まちがいなどによる故障の発
生を防ぎ、使い勝手の高い解凍機を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す超音波解凍機の断面図
、第２図は同要部断面図、第３図は、同解凍動作時の断
面図、第４図は同圧電振動子部の拡大断面図、第５図は
同駆動回路の回路図、第６図（ａＬ　（ｂｌ、　（ｃｌ
は同回路の動作波形図、第７図は同電気振動子の他の構
成例を示す部分断面図、第８図は一般的な電子レンジの
断面図である。１０・・・・・・筐体、１１・・・・・・解凍室、１１
ｍ・・・・・・開口、１Ｇ・・・・・・電気振動子、１
４・・・・・・液体検知手段、１４′・・・・−・制御
部、１５・・・・・駆動手段、１７・・・・・・蓋、２
０・・・・・脱気手段、２２・・・・・・密閉手段、５
ｏ・・・・・・液体廃棄制御部。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１０
　・・・　［体ＩＩ−Ｍｌ？　　凍　室第図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）冷凍食品等を水等の液体と共に収納する解凍室と
、前記解凍室内に振動エネルギーを供給する電気振動子
と、前記電気振動子を付勢する駆動手段と、前記解凍室
と電気振動子と駆動手段を収納する筐体と、前記筐体の
内側又は外側に取りつけられ、前記冷凍食品等を収納し
た包装部材を密閉する密閉手段と、前記包装部材内の空
気を吸引除去する脱気手段とを備えた超音波解凍装置。
（２）解凍室上方には蓋を設けた開口を形成し、密閉手
段を前記蓋と略同一平面上に配置する構成とした請求項
１記載の超音波解凍機。
（３）解凍室の底部には前記解凍室内の液体の廃棄する
液体廃棄制御部を設けた請求項１記載の超音波解凍装置
。
（４）解凍室内の液体の有無を検知する液体検知手段を
設けるとともに、前記液体検知手段からの信号に基づき
駆動手段を制御する制御部を設けた請求項１記載の超音
波解凍機。