JPH09187262A - 解凍，冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 食品などの品質劣化がほとんどない解凍，冷
凍装置を提供することにある。 【解決手段】 断熱層１で形成されたケーシング２と、
ケーシング２内に設置されてケーシング２内の収容空間
１４に対向した伝熱面を有する熱導体５と、熱導体５と
熱的に導通しているペルチェ素子７と、ペルチェ素子７
に電力を供給する電源部１３と、ペルチェ素子７に供給
する電力をコントロールすることにより、ケーシング２
内の空間１４を解凍状態に制御する制御部１２とを備え
たことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍食品（冷凍食
材）などの解凍機能を備えた家庭あるいは業務上で用い
られる解凍専用装置、食品などの冷凍機能を備えた冷凍
専用装置、あるいは電流の流す方向を切り替えることに
より解凍と冷凍の両方が可能な解凍・冷凍兼用装置など
の解凍，冷凍装置に係り、特にペルチェ素子を用いた解
凍，冷凍装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷凍食品には冷凍水産物，冷凍畜産物，
冷凍農産物，冷凍食品などがあり、これら食品を解凍す
る解凍手段として、静止空気解凍，加湿送風解凍，加圧
送風解凍などの空気解凍手段、水浸漬解凍，スプレー解
凍，水蒸気解凍などの水解凍手段、コンタクト解凍やア
ルミ接触解凍などの接触解凍手段、電気抵抗解凍，誘電
加熱解凍（高周波解凍，マイクロ波解凍），遠赤外線解
凍，静電気解凍などの電気解凍手段など種々の方法があ
り、各解凍技術において各種の提案がなされている。

【０００３】また食品などの冷凍に関しては、特殊な場
合を除いて、冷凍しようとする例えば肉類、魚類あるい
は野菜類などを冷蔵庫の冷凍室に入れ、時間をかけて冷
凍する方法が一般に採られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】解凍後の品質の良し悪
しを決定する要因として、解凍前の品質、解凍速度、解
凍終温度、解凍方法が挙げられる。そして冷凍の場合は
冷凍終温度よりも冷凍速度の方が品質に及ぼす影響が大
きいが、解凍の場合には解凍速度よりも解凍終温度の方
が品質に大きく影響する。これは解凍後の品質劣化が温
度上昇に比例して進行し、しかも生鮮食料品以上に進行
する恐れがあるからである。

【０００５】ところが従来の解凍方法では、解凍した後
にそのまま放置しておくと周囲の環境温度により解凍品
の温度が徐々に上がるため、その食品に適した解凍終温
度を設定したりその解凍終温度を維持することができ
ず、解凍によって品質が大幅に劣化するという欠点を有
していた。

【０００６】また従来の特に家庭用の冷凍装置は、例え
ば動物性食品や植物性食品などの区別なく一律の条件で
冷凍するため、食品の細胞や組織が破壊されたり、ある
いは冷凍状態が良好でなく、解凍したときに品質が低下
していることが多々ある。

【０００７】さらに冷凍の場合、既に冷凍食品が収容さ
れている冷凍室に、これから冷凍しようとする温度の高
い食品を入れると、冷凍保存されている食品の温度が部
分的に上がり、食品の品質を劣化させるという欠点を有
している。

【０００８】本発明の目的は、前記従来技術の欠点を解
消し、食品などの品質劣化がほとんどない解凍装置、冷
凍装置、冷凍−解凍兼用装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、第１の本発明は、断熱層で形成されたケーシング
と、そのケーシング内に設置されて、ケーシング内の収
容空間に対向した伝熱面を有する熱導体と、その熱導体
と熱的に導通しているペルチェ素子と、そのペルチェ素
子に電力を供給する電源部と、前記ペルチェ素子に供給
する電力をコントロールすることにより、前記ケーシン
グ内の空間を解凍状態に制御する制御部とを備えたこと
を特徴とするものである。

【００１０】前記目的を達成するため、第２の本発明
は、断熱層で形成されたケーシングと、そのケーシング
内に設置されて、ケーシング内の収容空間に対向した伝
熱面を有する熱導体と、その熱導体と熱的に導通してい
るペルチェ素子と、そのペルチェ素子に電力を供給する
電源部と、前記ペルチェ素子に供給する電力をコントロ
ールすることにより、前記ケーシング内の空間を冷凍状
態に制御する制御部とを備えたことを特徴とするもので
ある。

【００１１】

【発明の実施の形態】第１の本発明は前述のように、ペ
ルチェ素子に供給する電力をコントロールすることによ
りケーシング内の空間を解凍状態に制御することができ
るから、解凍時の品質に大きな影響を与える解凍終温度
を設定したりあるいは変更したり、またその解凍終温度
を維持することが容易にできるから、良好な解凍状態と
なり品質劣化がほとんどない。

【００１２】第２の本発明は前述のように、ペルチェ素
子に供給する電力をコントロールすることによりケーシ
ング内の空間を冷凍状態に制御することができるから、
冷凍時の品質に大きな影響を与える急速冷凍の設定が容
易にでき、良好な冷凍状態となり品質劣化がほとんどな
い。

【００１３】次に本発明の具体例について図とともに説
明する。図１は第１具体例に係る解凍装置の正面図、図
２はその解凍装置の側面図、図３はその解凍装置におけ
るカスケードペルチェ素子ならびに熱移動媒体循環ジャ
ケット付近の拡大断面図、図４はカスケードペルチェ素
子の接続例を示す説明図である。

【００１４】この具体例は、家庭用として用いられるコ
ンパクトな解凍装置を示している。図１で点線のハッチ
ングで示されている断熱層１を内側に形成した箱型ケー
シング２の正面には開口部が設けられ、その開口部は扉
３によって気液密にかつ透視可能に閉塞される。４は、
扉３の外面に設けられた取手である。

【００１５】前記断熱層１の内側には、ケーシング内の
収容空間に対向した広い伝熱面を有し正面が開口した箱
型の第１熱導体５が設けられ、この第１熱導体５の下面
のほぼ中央部には第２熱導体６を介してカスケードペル
チェ素子７が密着している。図１では冷却群が下部に設
けられているが、第１熱導体５がある程度の厚さを有す
れば（例えば３ｍｍ程度）上下の温度ムラが減少し、冷
却群の取付位置に自由度がでる。後述の図８には、上部
に取り付けた例を示している。

【００１６】前記カスケードペルチェ素子７の下面には
熱移動媒体循環ジャケット８が取付けられ、熱移動媒体
循環ジャケット８には２本の管体９が接続されて、管体
９は断熱層１の隣に設けられている放熱（吸熱）部１０
に接続されている。放熱（吸熱）部１０の上方には操作
パネル１１が設けられ、操作パネル１１の内側には制御
部１２と電源部１３が設置されている。

【００１７】図示していないが、第１熱導体５の内側に
照明装置を取り付けることもできる。また、ファンを取
付けて低速で回転して、第１熱導体５の内側の温度を均
一にするとともに、被解凍物への熱伝達を良くすること
も可能である。

【００１８】図３は、前記カスケードペルチェ素子７な
らびに水循環ジャケット８付近の拡大断面図である。同
図に示すように第１熱導体５は断熱層１に内張りされた
ように設置され、第１熱導体５の内面（伝熱面）は収容
空間１４と対向している。この具体例では第１熱導体５
と第２熱導体６が別体であるが、ダイキャストなどによ
って一体に形成することも可能である。

【００１９】この具体例ではカスケードペルチェ素子７
は半導体チップの大きさならびに搭載数が同数の上側素
子群７ａと下側素子群７ｂとの２段構造になっている。
このカスケードペルチェ素子７の詳細な構造につてい
は、後で図４とともに説明する。前記第２熱導体６とカ
スケードペルチェ素子７の周囲は、断熱層１によって覆
われている。図示されていないが、カスケードペルチェ
素子７の周囲は、結露防止のためのシールが施されてい
る。

【００２０】前記熱移動媒体循環ジャケット８は、カス
ケードペルチェ素子７と密着した熱伝達板１５と、熱伝
達板１５の下面に接合されて注入口１６と排出口１７を
有するジャケットケース１８と、複数の分散孔１９を有
してジャケットケース１８内に設置された分散板２０と
から構成されている。水などの熱移動媒体２１は矢印で
示しているようにジャケットケース１８の注入口１６か
ら入り、分散板２０に沿って拡がるとともに各分散孔１
９から熱伝達板１５に向けて噴射される。そして熱伝達
板１５と熱移動媒体２１との間で熱の授受がなされ、熱
移動媒体２１は回収されて排出口１７より管体９を通し
て放熱（吸熱）部１０へ送られる。なお、図５に示すよ
うに、一方の管体９の途中には循環ポンプ２２が介在さ
れ、また放熱（吸熱）部１０の近傍にはファン２３が設
置されている。

【００２１】カスケードペルチェ素子７は図４に示すよ
うに、半導体チップの大きさならびに搭載数が同数の基
板付き上側素子群７ａと下側素子群７ｂとの２段重ねの
構造になっており、この具体例ではそれが４組使用さ
れ、４つの上側素子群７ａ−１〜７ａ−４が直列に接続
され、４つの下側素子群７ｂ−１〜７ｂ−４が直列に接
続されている。そして上側素子群７ａ−１〜７ａ−４の
グルーブと下側素子群７ｂ−１〜７ｂ−４のグループへ
の印加電圧、電流値は個別に制御できるように構成さ
れ、カスケードペルチェ素子７全体としてのＣＯＰを高
く維持できるように各グループへの印加電圧、電流値が
制御される。本具体例では２段構造になっているが、必
要に応じてそれ以上の多段構造にすることもできる。

【００２２】図５は、解凍装置の制御系統を説明するた
めの図である。前記制御部１２は、中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）２４と、ＲＯＭならびにＲＡＭを備えた記憶部２５
と、モデム２６とを有している。同図に示すように前記
ＣＰＵ２４には、操作パネル１１、収容空間１４の適所
に配置されたセンサ２７（温度センサならびに湿度セン
サなど）ならびに電源部１３が接続されている。図６
は、操作パネル１１の一例を示す図である。この例の場
合、解凍すべき冷凍食品が魚類などの水産物なのか、肉
類などの畜産物なのか、野菜類などの農産物なのか、フ
ライや麺類などの冷凍食品なのがを指定する解凍食品指
定スイッチ２８、冷凍食品の分量を大まかに指定する分
量指定スイッチ２９、解凍終り時間を予約する解凍予約
スイッチ３０、その解凍予約モードをモデムを使用して
外部から電話で指定するときに点灯するモデムモードラ
ンプ３１、解凍予約モードを取消する予約取消スイッチ
３２、特別に急速解凍する急速解凍スイッチ３３、解凍
硬直を防止するために２段解凍する２段解凍スイッチ３
４、半解凍する半解凍スイッチ３５、現在の庫内温度を
表示する温度表示部３６、数置用のテンキー３７などが
適宜設けられている。なお、各種スイッチは薄膜スイッ
チから構成され、数値の表示は液晶表示でなされる。

【００２３】前記記憶部２５のＲＯＭ中には、例えば、 ．冷凍食品の種類別（例えば冷凍水産物，冷凍畜産
物，冷凍農産物，冷凍食品など、あるいはそれらをさら
に細分類した種類別）、 ．冷凍食品の分量（重量ならびに嵩など）、 ．普通解凍，特別急速解凍，２段解凍，半解凍などの
解凍モード、 ．冷凍食品の種類に応じた適切解凍終温度、の各種組
み合わせによって多数の解凍パターンが予めプログラム
されて記憶されている。

【００２４】図７は、解凍パターンの例を示す概念図で
ある。同図（ａ）は解凍時の温度パターン、同図（ｂ）
は解凍時にペルチェ素子へ供給する電流パターンを示し
ている。

【００２５】図１ならびに図３に示す解凍装置の収容空
間１４内は予め冷凍温度（例えば−１８℃）に保持さ
れ、その中には解凍すべき冷凍食品が収容されている。
そして図７（ａ）の温度パターンのうち温度パターン
は冷凍温度（例えば−１８℃）から解凍終温度（例えば
５℃）に向けてほぼリニアに温度上昇するパターンとな
っており、その温度パターンに沿って解凍するためにペ
ルチェ素子へ供給する電流パターンは同図（ｂ）の電
流パターンのように、電流値がほぼリニアに減少するよ
うに設定されている。

【００２６】同図（ａ）の温度パターンのうち温度パ
ターンは、冷凍温度（例えば−１８℃）から０℃付近に
するまでの温度上昇速度を前記温度パターンよりも速
くし、０℃に達すると温度上昇速度を前記温度パター
ンよりも遅くする温度パターンとなっている。その温度
パターンに沿って解凍するために、ペルチェ素子へ供給
する電流パターンは同図（ｂ）の電流パターンのよう
に電流値の減少速度が最初速くて途中から遅くなるよう
に設定されている。

【００２７】同図（ａ）の温度パターンのうち温度パ
ターンは、初期の解凍速度が最も速く一時的に急速解凍
するため、同図（ｂ）の電流パターンのように電流の
極性を反対にして、収容空間１４内をペルチェ素子で一
定時間加熱する。その後電流の極性を元に戻し、今度は
電流値の減少速度を最も遅くして、最終的には解凍終温
度にする。

【００２８】このようにして収容空間１４内の温度が解
凍終温度になると、その後はペルチェ素子への供給電流
値を一定にして解凍終温度を維持するパターンとなって
いる。なお、この具体例では解凍終温度を５℃に設定し
ているが、解凍すべき冷凍食品の種類などによって変更
することは可能である。また図７の例ではパターンが直
線状に変化しているが、曲線的に変化したパターン、な
らびに直線パターンと曲線パターンの組み合わせも可能
である。

【００２９】解凍装置に入っている冷凍食品（予め収容
空間１４内は冷凍状態に保持されている）に対し、前記
テンキー３７あるいはモデムを使用して電話で解凍予約
をして、解凍終り時間を設定すると、制御部１２（図５
参照）のＣＰＵ２４では設定された前記解凍終り時間と
現在の時間（内蔵しているタイマーによって検出）から
解凍開始時間を演算して設定する動作、ならびに記憶部
２５に記憶されている各種解凍パターンから最適な解凍
パターンを選択する動作などを行う。そしてタイマーと
照合して解凍開始時間になると選択された解凍パターン
によって解凍が開始され、予約した前記解凍終り時間に
は解凍が終了して、その食品に最適な解凍終温度に維持
されるように動作制御される。

【００３０】図８は本発明の第２具体例に係る解凍装置
の概略構成図であり、同図では図面を簡略するため断熱
層などは省略している。この具体例では、第２熱導体
６、カスケードペルチェ素子７、循環ジャケット８など
が第１熱導体５の上部に配置されている。

【００３１】また収容空間１４の内側には、赤外線放出
用のヒータプレート４０が上下または左右（本具体例で
は上下方向）に配置され、図示していないがヒータプレ
ート４０はセラミックコートされている。この具体例で
は解凍の際にペルチェ素子７とヒータプレート４０を併
用しているが、例えば高周波やマイクロ波など他の解凍
手段とペルチェ素子７とを併用することも可能である。

【００３２】収容空間１４内の温度分布をなくすためフ
ァン４１が内装され、断熱シャフト４２を介してモータ
４３で低速回転する。このファン４１の代わりに、耐低
温タイプのモータ付ファンを収容空間１４内に設置する
ことも可能である。

【００３３】収容空間１４内の空気は抽出管４４で一部
抽出され、湿度調整室４５に送られる。湿度調整室４５
には湿度センサ４６と除湿／加湿器４７が設置され、湿
度センサ４６と除湿／加湿器４７により収容空間１４内
が解凍に適した湿度に保持されるように制御される。こ
の最適湿度範囲ならびに湿度の与え方は、解凍すべき食
品の種類などによって予め記憶部２５に記憶されてい
る。この具体例では収容空間１４とは別に湿度調整室４
５を設け、そこに湿度センサ４６と除湿／加湿器４７を
設置したが、収容空間１４に湿度センサ４６と除湿／加
湿器４７を設置するようにしてもよい。

【００３４】この具体例では、収容空間１４内の温度を
検出する庫内温度センサ４８と、解凍すべき食品４９の
内部温度または表面温度を検出する接触温度センサ５０
が設けられており、両センサ４８、５０によって解凍の
ファードバック制御がなされる。図中の５１は皿、５２
は支持台である。この支持台５２は回転するものであっ
てもよい。また解凍すべき食品４９を皿５１に載せるこ
とによって、食品４９の重量（分量）を自動的に計測し
て、その計測信号を制御部１２に送信することもでき
る。

【００３５】図９はこの具体例における解凍装置の制御
系統を示す図で、同に示すように湿度センサ４６、除湿
／加湿器４７、庫内温度センサ４８、接触温度センサ５
０がバスを介してそれぞれＣＰＵ２４に接続されてい
る。

【００３６】図１０は第１熱導体５の変形例を示す図
で、第１熱導体５は正面が開口した箱型のものの他に同
図に示されているような側面形状がコ字型の第１熱導体
５も使用可能である。

【００３７】本発明に係る解凍装置は、そのまま冷凍装
置あるいは冷蔵装置としても使用可能である。例えば野
菜や果物を冷蔵保存する場合、収納空間内の窒素ガス濃
度を適正にコントロールするコントロールド アトモス
フィア（ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＤ ＡＴＯＭＯＳＰＨＩ
Ａ；ＣＡ）機能を付加することができる。

【００３８】解凍装置の外表面のカラーを使用者が任意
に変更できるように、例えばカラーパネルを解凍装置の
外表面に交換可能に貼着できるようにしておくことも可
能である。このカラーパネルは、例えばアルミ箔（厚さ
が０．１ｍｍ程度）の裏面に粘着性接着剤をコートして
剥離紙を貼付し、表面にパステルカラーなどで各種の印
刷を施し、解凍装置の外寸に対応して予め裁断されたも
のである。

【００３９】本発明に係る解凍装置を冷凍装置として使
用する場合、−３０〜−４０℃でも固化しない液状物質
を密封した二重構造の収容体（例えば袋状、箱状のも
の）を予めその冷凍装置で極低温に冷やしておき、冷凍
すべき食品をその収容体の内側空間部に入れて、冷凍装
置に納めれば急速冷凍が可能となる。

【００４０】前記具体例では解凍装置の場合について説
明したが、次に冷凍装置の具体例について説明する。図
１１ないし図１９は、第３具体例を説明するための図
で、図１１は急速冷凍室を含むコンビネーション装置の
正面図、図１２はそのコンビネーション装置の平面図、
図１３はそのコンビネーション装置の切断側面図、図１
４はそのコンビネーション装置を構成する冷凍保存室な
らびに氷温室の平面図、図１５はそのコンビネーション
装置に使用するケーブル収納ケースの一部拡大斜視図、
図１６はそのコンビネーション装置に使用する熱移動媒
体循環ジャケットの拡大断面図、図１７はそのコンビネ
ーション装置の急速冷凍室に設けられた操作部の拡大平
面図、図１８はそのコンビネーション装置の解凍室に設
けられた操作部の拡大平面図、図１９は各種冷凍パター
ンの説明図である。

【００４１】本具体例に係るコンビネーション装置は急
速冷凍室６１と解凍室６２と冷凍保存室６３と氷温室６
４とに分かれており、各室６１〜６４は独立しており個
別に温度制御される。そして各室６１〜６４は調理テー
ブル６５の内側に２段重ねで一体に組み込まれて据え置
き式になっている。

【００４２】急速冷凍室６１と解凍室６２は調理がし易
いようテーブル６５に対して引き出し可能になってお
り、冷凍保存室６３と氷温室６４はテーブル６５に組み
込まれている。急速冷凍室６１と解凍室６２ならびに冷
凍保存室６３と氷温室６４は、構造的にはそれぞれ同一
である。

【００４３】急速冷凍室６１（解凍室６２）は図１３に
示すように上方に向けて開口した箱形の断熱ケーシング
６６と、それの開口を開閉する断熱蓋６７を有し、断熱
蓋６７の左右端に図１２に示す如く開閉用取手６８が取
付けられている。図１１ならびに図１２に示されている
ように、断熱ケーシング６６の前面には引出し用取手６
９が設けられている。

【００４４】前記断熱ケーシング６６の内側には、例え
ばアルミニウムなどからなる第１熱導体７０が設置さ
れ、それの底部裏面には複数個のブロック状の例えばア
ルミニウムなどからなる第２熱導体７１を介してカスケ
ードペルチェ素子７２が密着しており、さらにその外側
に熱移動媒体循環ジャケット７３が接合されている。カ
スケードペルチェ素子７２に接続されている給電用コー
ド７４ならびに循環ジャケット７３に接続されているホ
ース７５は、屈曲可能な細長いケーブル収納ケース７６
に収納されて第２放熱部９５側に接続されている（図１
２，図１３参照）。

【００４５】従って図１３に示すように、調理テーブル
６５から冷凍室６１を引き出した状態ではケーブル収納
ケース７６は延びており、冷凍室６１を押し込むことに
よりケーブル収納ケース７６は２点鎖線で示すように冷
凍室６１の後方で屈曲する。なお、給電用コード７４
は、第２放熱部９５の近くに設置されている冷凍用電源
コントローラ９６（図１３参照）に接続されている。

【００４６】本具体例の場合、冷凍室６１と解凍室６２
は冷凍保存室６３ならびに氷温室６４に比べて容量が小
さいことから両室６１，６２のホース７５は共に第２放
熱部９５に接続されて第２放熱部９５を兼用している
が、電源コントローラは別で、冷凍室６１に接続されて
いる給電用コード７４は冷凍用電源コントローラ９６
に、解凍室６２に接続されている給電用コード７４は解
凍用電源コントローラ（図示せず）に、それぞれ接続さ
れている。

【００４７】図１６は、熱移動媒体循環ジャケット７３
付近の詳細な構造を示す図である。この循環ジャケット
７３は、ペルチェ素子７２の放熱側と接合された板状の
熱交換基体７７を有し、それの周辺部から第２熱導体７
１側に向けて第１枠体７８が伸びている。この第１枠体
７８は上方ならびに下方が開口した中空状のもので、基
端部７９とその基端部７９から上方に向けて延びた延設
部８０を有し断面形状がほぼ階段状をしている。基端部
７９は、例えば接着剤あるいはＯリングと接着剤の併用
などにより熱交換基体７７の上面周辺部に液密に接合さ
れている。

【００４８】図に示すように前記延設部８０は第２熱導
体７１の周面とほぼ平行に対向しており、両者の間に接
着剤８１が注入されて、第２熱導体７１と第１枠体７８
が一体に接合されている。接着剤８１としては、例えば
エポキシ系やアクリル系のような硬化型接着剤、あるい
はホットメルト系のような融着型接着剤などが適用可能
である。

【００４９】第２熱導体７１の周面と前記延設部８０の
間に複数本の位置決めピン８２が挿通されて、接着剤８
１が完全に硬化する前の第２熱導体７１と第１枠体７８
との相対的な位置ずれを防止している。延設部８０の外
側に基端部７９側に延びた補強リブ８３が一体に複数個
（本実施の形態では４個）設けられ、第１枠体７８の剛
直性を維持している。

【００５０】また、基端部７９と延設部８０の間を階段
状、すなわち非直線状にすることにより、第１枠体７８
の第２熱導体７１から熱交換基体７７までの沿面距離を
長く確保して、第１枠体７８を伝わっての熱の戻りを少
くしている。

【００５１】前記熱交換基体７７の下面周辺部には、下
方がほぼ塞がれ上方が開口した中空状の第２枠体８４が
Ｏリング８５を介して液密に接着されている。第２枠体
８４のほぼ中央部に給水管部８６が、周縁近くに排水管
部８７が設けられている。

【００５２】第２枠体８４の中空部に設置された分散部
材８８は周壁８９と、周壁８９の上端に連設した上壁８
９と、上壁８９から熱交換基体７７側に延びた多数本の
ノズル部９０とが設けられ、ノズル部９０に分散孔９１
が形成されている。

【００５３】分散部材８８を第２枠体８４内に固定する
ことにより、分散部材８８の給水管部８６側に扁平状の
第１空間９１が形成され、分散部材８８の熱交換基体７
７側に扁平状の第２空間９２が形成されるとともに、第
２空間９２と排水管部８７を連通する排水路９３が形成
される。

【００５４】同図に示すように純水あるいは不凍液など
からなる熱移動媒体（本具体例では純水を使用）９４を
中央の給水管部８６から供給すると第１空間部９１で一
斉に拡がり、各ノズル部８９（分散孔９１）から熱交換
基体７７の下面に向けてほぼ垂直方向に勢いよく噴射す
る。熱交換基体７７に衝突してそれの熱を奪った熱移動
媒体９４は隙間の狭い第２空間部９２で素早く拡散し、
排水路９３を経て排水管部８７から系外へ排出される。
排出された熱移動媒体９４は、図１５に示すホース７５
を通り、図１３に示す第２放熱部９５内に設けられてい
るラジェータ（図示せず）で強制空冷され、図示しない
ポンプにより再び循環ジャケット７３側に送られる。図
１６中の９７は、この熱移動媒体循環ジャケット７３付
近に充填された断熱材層である。

【００５５】図１２に示されているように急速冷凍室６
１の引出し用取手６９の付近には操作部９８が設けられ
ており、その詳細は図１７に示されているように、パワ
ースイッチ９９と、設定温度を液晶で数値表示する設定
温度表示部１００と、パワースイッチ９９をオンしてか
ら冷凍機能が発揮できるまでの間を段階的（本具体例で
は３段階）にランプの点灯で表示するステップアップ表
示部１０１と、冷凍機能によって庫内温度が時間の経過
とともに下がり、前記冷凍設定温度（本具体例の場合−
１８℃）に到達するとその温度を一定に保持することを
表示している冷凍パターン表示部１０２とを有してい
る。

【００５６】図１２に示すように解凍室６２にも操作部
９８が設けられており、冷凍室６１用のそれと相違する
点は図１８に示すように、解凍機能によって庫内温度が
時間の経過とともに上がり、解凍設定温度（本具体例の
場合−１℃）に到達するとその温度を一定に保持するこ
とを表示する解凍パターン表示部１０３が設けられてい
る点である。

【００５７】前記冷凍保存室６３（氷温室６４）は、前
方側面が開口した箱型の断熱ケーシング１０４を有し、
それの側面開口を開閉するように断熱ドア１０５が設け
られている。断熱ケーシング１０４の内壁に密着するよ
うに容器状の第１熱導体１０６が配置され、その第１熱
導体１０６の前記開口と対向する面部、すなわち第１熱
導体１０６の奥側壁部のほぼ中央裏側にブロック状の第
２熱導体１０７が設置され、それの後側にカスケードペ
ルチェ素子１０８を介して熱移動媒体循環ジャケット１
０９が密着している。熱移動媒体循環ジャケット１０９
の構造ならびに機能は図１６で説明したものと同様であ
るので、説明は省略する。

【００５８】冷凍保存室６３（氷温室６４）内の空気Ａ
を矢印で示すように、第１熱導体１０６の上側周壁１０
６ａに沿わせてペルチェ素子１０８が設置されている奥
側壁１０６ｂに衝突させ、さらに奥側壁４８ｂに沿って
下降させるために、庫内ファン１１０と、多数平行に延
びたガイド溝付の吸熱フィン１１１が、前記上側周壁１
０６ａに設けられている。さらに、その上側周壁１０６
ａと奥側壁１０６ｂの厚さが第１熱導体１０６の他の壁
部の厚さよりも若干厚くなっている。

【００５９】このように庫内ファン１１０とガイド溝付
の吸熱フィン１１１の働きにより、上側周壁１０６ａか
ら奥側壁１０６ｂの表面に沿って庫内の空気Ａを流通さ
せれば、高い冷却効率が得られる。

【００６０】本具体例の場合、急速冷凍室６１と解凍室
６２は必要な物だけを冷凍したり解凍するのに利用する
だけであるから、両室６１，６２の容量は例えば７リッ
ター程度と比較的小さい。これに対して冷凍保存室６３
や氷温室６４は収納・保存用に使用するため、両室６
３，６４の容量は例えば３０リッター程度と比較的大き
い。両室６３，６４の容量が大きいことと、収納・保存
している食品などの品質を一定に保持するために厳密な
庫内温度管理が必要なことから、冷凍保存室６３にはそ
れ専用の第１放熱部１１２が、氷温室６４にはそれ専用
の第３放熱部１１３が、それぞれ個別に設けられて、外
乱を可及的に少なくしている。

【００６１】このコンビネーション装置の使用方法は、
冷凍室６１で急速冷凍した後に冷凍保存室６３に収納・
保存したり、あるいは冷凍保存室６３から必要の物を取
り出して解凍室６２で解凍するようになっている。

【００６２】図１９は冷凍パターンの例を示す図であ
り、同図（ａ）は、急速冷凍室６１内が使用する前から
常に所定の冷凍温度（例えば−２３℃）に設定、維持さ
れている例である。同図（ｂ）は、急速冷凍室６１に物
を入れた後、パワースイッチをオンして庫内温度を室温
（ＲＴ）から−２３℃まで短時間に下げ、その後冷凍終
温度を維持する例である。同図（ｃ）は、急速冷凍室６
１に物を入れた後、パワースイッチをオンすることによ
り庫内温度を室温（ＲＴ）から一旦０℃付近まで下げ、
その後に−２３℃まで下げて、その後冷凍終温度を維持
する例である。同図（ｄ）は、急速冷凍室６１に物を入
れる前から庫内温度は予め０℃付近に維持されており、
急速冷凍室６１に物を入れた後に−２３℃まで下げて、
その後冷凍終温度を維持する例である。

【００６３】これら各種の冷凍パターンは予め制御部
（図示せず）に記憶されて、冷凍すべき物の種類（例え
ば魚肉や畜肉などの動物性食品、野菜や果物などの植物
性食品、フライなどの加工食品、菓子類）や状態（例え
ば大きさ、タッパーなどの容器に入れているか否か）な
どによって適宜選択することができる。

【００６４】動物性食品や植物性食品を冷凍する際、冷
凍により食品中に氷がどのような状態で形成されるか、
またその氷により細胞や組織が損傷を受けるかどうか
が、品質上大きな問題となる。一般に冷凍速度が速いと
細胞内に微細な氷が生じ（細胞内凍結）、冷凍速度が比
較的遅いと細胞外に氷が生じる（細胞外凍結）傾向にあ
る。

【００６５】魚肉や畜肉などの動物性食品は細胞が繊維
状であり細胞外凍結よりも微細な氷が生成する細胞内凍
結の方が、解凍での戻りが良好で、食品の品質低下が少
ない。これに対して野菜や果物などの植物性食品は細胞
が球状であり、細胞内部に液胞を含み、外側が細胞壁で
覆われている。そのため冷凍の条件によっては急激な脹
圧により細胞壁が破れて細胞や組織が損傷を受けること
がある。そのため−１０℃程度の比較的高い冷凍温度で
細胞外凍結を行なえば細胞は生きており、解凍後に細胞
は水分を吸収して元の状態に戻る。

【００６６】また同じ動物性食品でも牛や豚の肉とエビ
やカニなどの肉とでは、さらに植物性食品でもトウモロ
コシや豆類とネギ類や果物では、それぞれ水分含有率、
従って冷凍耐性が大きく異なり、それによっても厳密に
は冷凍条件を冷凍すべき食品に合わせる必要がある。本
発明に係る冷凍装置では、ペルチェ素子に供給する電力
をコントロールすることで望みの冷凍状態にすることが
でき、しかも設定された冷凍温度を常に維持することが
可能で温度変動がない。

【００６７】

【発明の効果】第１の本発明は前述のように、ペルチェ
素子に供給する電力をコントロールすることによりケー
シング内の空間を所望の解凍状態に制御できるから、解
凍時の品質に大きな影響を与える解凍終温度を設定した
りあるいは変更したり、またその解凍終温度を維持する
ことが容易にできから、良好な解凍状態となり品質劣化
がほとんどなく、信頼性に優れた解凍装置が提供でき
る。

【００６８】第２の本発明は前述のように、ペルチェ素
子に供給する電力をコントロールすることによりケーシ
ング内の空間を所望の冷凍状態に制御できるから、品質
に大きな影響を与える細胞内凍結や細胞外凍結などの調
整が可能で、品質劣化がほとんどなく、信頼性に優れた
冷凍装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１具体例に係る解凍装置の正面図で
ある。

【図２】その解凍装置の側面図である。

【図３】その解凍装置におけるカスケードペルチェ素子
ならびに水循環ジャケット付近の拡大断面図である。

【図４】そのカスケードペルチェ素子の接続例を示す説
明図である。

【図５】その解凍装置における制御系統を説明するため
の図である。

【図６】その解凍装置における操作パネルの拡大平面図
である。

【図７】その解凍装置における解凍パターンの例を示す
概念図である。

【図８】本発明の第２具体例に係る解凍装置の概略構成
ずである。

【図９】その解凍装置の制御系統を説明するための図で
ある。

【図１０】第１熱導体の変形例を示す斜視図である。

【図１１】本発明の第３具体例に係るコンビネーション
装置の正面図である。

【図１２】そのコンビネーション装置の平面図である。

【図１３】そのコンビネーション装置の切断側面図であ
る。

【図１４】そのコンビネーション装置を構成する冷凍保
存室ならびに氷温室の平面図である。

【図１５】そのコンビネーション装置に使用するケーブ
ル収納ケースの一部拡大斜視図である。

【図１６】そのコンビネーション装置に使用する熱移動
媒体循環ジャケットの拡大断面図である。

【図１７】そのコンビネーション装置の急速冷凍室に設
けられた操作部の拡大平面図である。

【図１８】そのコンビネーション装置の解凍室に設けら
れた操作部の拡大平面図である。

【図１９】各種冷凍パターンの説明図である。

【符号の説明】

１ 断熱層 ２ ケーシング ５ 第１熱導体 ７ カスケードペルチェ素子 ８ 循環ジャケット １０ 放熱（吸熱）部 １１ 操作パネル １２ 制御部 １３ 電源部 １４ 収容空間 ２４ 中央処理装置（ＣＰＵ） ２５ 記憶部 ２６ モデム ２７ センサ ６１ 急速冷凍室 ６２ 解凍室 ６３ 冷凍保存室 ６４ 氷温室 ６６，104 断熱ケーシング ７０,106 第１熱導体 ７１,107 第２熱導体 ７２,108 カスケードペルチェ素子 ７３,109 熱移動媒体循環ジャケット ９６ 冷凍用電源コントローラ ９８ 操作部 100 設定温度表示部 102 冷凍パターン表示部 103 解凍パターン表示部

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断熱層で形成されたケーシングと、 そのケーシング内に設置されて、ケーシング内の収容空
   間に対向した伝熱面を有する熱導体と、 その熱導体と熱的に導通しているペルチェ素子と、 そのペルチェ素子に電力を供給する電源部と、 前記ペルチェ素子に供給する電力をコントロールするこ
   とにより、前記ケーシング内の空間を解凍状態に制御す
   る制御部とを備えたことを特徴とする解凍装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載において、前記制御部に解
   凍すべき物質の種類によって各種の解凍パターンが予め
   記憶されていることを特徴とする解凍装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載において、前記制御部に対
   して解凍予約ができるように構成されていることを特徴
   とする解凍装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載において、前記解凍予約が
   モデムを用いて電話で予約できるように構成されている
   ことを特徴とする解凍装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載において、前記制御部で解
   凍終温度が設定できるように構成されていることを特徴
   とする解凍装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載において、前記ペルチェ素
   子がカスケード構成になっていることを特徴とする解凍
   装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載において、前記ペルチェ素
   子へ供給する電流の極性が変更できるように構成されて
   いることを特徴とする解凍装置。
8. 【請求項８】 請求項１記載において、前記ケーシング
   内の湿度をコントロールする湿度調整手段が設けられて
   いることを特徴とする解凍装置。
9. 【請求項９】 断熱層で形成されたケーシングと、 そのケーシング内に設置されて、ケーシング内の収容空
   間に対向した伝熱面を有する熱導体と、 その熱導体と熱的に導通しているペルチェ素子と、 そのペルチェ素子に電力を供給する電源部と、 前記ペルチェ素子に供給する電力をコントロールするこ
   とにより、前記ケーシング内の空間を冷凍状態に制御す
   る制御部とを備えたことを特徴とする冷凍装置。
10. 【請求項１０】 請求項９記載において、前記制御部に
    冷凍すべき物質の種類によって各種の冷凍パターンが予
    め記憶されていることを特徴とする冷凍装置。
11. 【請求項１１】 請求項９記載において、前記制御部で
    冷凍終温度が設定できるように構成されていることを特
    徴とする冷凍装置。
12. 【請求項１２】 請求項９記載において、前記ペルチェ
    素子がカスケード構成になっていることを特徴とする冷
    凍装置。
13. 【請求項１３】 請求項９記載において、前記ペルチェ
    素子へ供給する電流の極性が変更できるように構成され
    ることにより、当該冷凍装置が解凍装置として使用でき
    ることを特徴とする冷凍装置。
14. 【請求項１４】 請求項９または１３記載において、前
    記冷凍装置より別に冷凍保存装置が設けられていること
    を特徴とするコンビネーション装置。
15. 【請求項１５】 請求項９記載において、前記冷凍装置
    より別に冷凍保存装置と解凍装置が設けられていること
    を特徴とするコンビネーション装置。