JPS63259374A - 解凍装置 - Google Patents

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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は冷凍された物品（被加熱物）に高周波電波を照
射して解凍を行う解凍装置に関するものである。

（ロ）従来の技術 従来の此種冷凍物品の解凍装置は例えば特公昭４７−９
３５１号公報に示されている。即ち冷凍された食品を高
周波電波にて加熱する場合、食品の中心部よりその表面
の方が温度上昇が早く解凍も早い。特に水は氷よりも比
誘電率が数十倍大きいから表面の水に電波が吸収されて
加熱され、その分向部の解凍が阻害されるため、内部ま
で解凍しようとすれば表面の温度上昇が著しく、表面の
み腐敗する等の欠点がある。

そこで前記公報では解凍する食品周囲を冷雰囲気と・し
た状態で高周波電波を照射し、それによって食品表面を
冷却して表面のみの過剰な温度上昇を防止して均一解凍
される様構成している。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 冷凍食品、例えば肉は凍結される際の氷結晶の発生によ
って組織破壊が生じており、この氷結晶が解けると内部
の肉汁がドリップとなって外部に流出しようとする。

前述の公報の如く表面を冷却しつつ高周波電波により解
凍を行えば表面のみの過剰温度上昇による食品表面の変
質は防止できるものの、表面が解凍されることによって
、その後内部に於いて液体となった肉汁が食品表面を通
過して外部に流出してしまうため、肉の所謂旨味が損わ
れてしまう問題があった。

本発明は斯かる問題点を解決するために前述のドリップ
の流出を防止する解凍装置を提供するものである。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は凍結した被加熱物の周囲雰囲気を該被加熱物の
凍結温度に維持する冷却装置と、被加熱物の表面温度及
び内部温度をそれぞれ検出する表面温度検出装置及び内
部温度検出装置と、被加熱物に高周波電波を照射する高
周波発生装置と、両検出装置の出力に基づいて高周波発
生装置を制御し、前記被加熱物内部の温度を上昇せしめ
て氷温貯蔵温度に維持する制御装置とから解凍装置を構
成し、制御装置は被加熱物の表面がが凍されたことによ
り高周波電波の照射を中断する期間を構成する様にした
ものである。

（ホ）作用 本発明によれば解凍によるドリップの流出を防止するこ
とができる。即ち、高周波電波を照射された被加熱物は
先ずその表面の温度が上昇して解凍し、その抜栓々に加
熱が内部に浸透して行く。

解凍された部分は未解凍の部分より電波の吸収率が数十
倍高いため解凍した部分の温度上昇がそれより内部の未
解凍部分へ伝達されることによってが凍が進行するので
ある。

この様に解凍は被加熱物の内部に進行して行き、内部の
温度が被加熱物の氷温貯蔵温度まで上昇した時点で、以
後は高周波電波の照射を制御する事によってその温度を
維持する。ここで氷温貯蔵温度とは被加熱物の内容物に
よりその凍結点が氷点より低下している事に基づく、氷
点下ではあるが被加熱物が凍結する寸前の温度であり、
この温度であれば凍結させずに内部のバクテリアの繁殖
を極力抑えることができる。

一方この様な解凍の過程で一旦高周波電波の照射を中断
すると、被加熱物周囲の温度は凍結温度であるため、そ
の表面は解凍しても直ぐに凍結する。これを表面が解凍
された事によって行えば表面に薄い氷の膜ができ、その
後照射を再開してもこの膜には電波は吸収されず、それ
より内側の依然解凍されている層に吸収されてしまうた
め、以後は被加熱物表面に薄い氷の膜がある状態で内部
の解凍を実行する事ができ、この膜によってドリップの
流出が泰き止められる。

（へ）実施例 次に図面に示した実施例に基づき本発明を説明する。第
１図は本発明に係る解凍装置としての冷凍冷蔵庫（１〉
の縦断面図を示す。（２）は前方に開口する断熱箱体で
あり、内部は区画壁（３）（４）によって前方に開口す
る上下王室に区画され、上方より冷凍室（５）、高周波
により冷凍食品を解凍する高周波加熱室としての解凍室
（６）及び冷蔵室（７）が形成されている。区画壁（３
）（４）内を含む断熱箱体（２）壁内にはポリウレタン
フォーム等の断熱材（９）が現場発泡方式にて充填され
ている。（１０）は冷凍冷蔵庫（１）下部において冷凍
サイクルの圧縮機（１１）を収納する機械室である。（
１２〉は区画壁（３）と冷凍室（５〉の底板（１３）間
に形成した冷却室（１４）内に収納配設した冷却器であ
り、これによって冷却された空気が送風機（１６）によ
って冷凍室（５）にはダクト（１７〉を通って吐出口（
１８）より、又、冷蔵室（７）には断熱材（９）中を通
過するダクト（２０）を通って吐出され、特に冷蔵室（
７）へはダンパーサーモスタット（２１）によりその室
内温度により吐出量が調整される。冷蔵室（７）に吐出
された冷気は冷蔵室（７）と冷却室（１４）とをそれぞ
れ開口（２２）＜２３）にて連通ずる様断熱箱体（２）
の側壁内に形成された図示しない帰還路を通って冷却室
（１４）に帰還する。

解凍室（６）への冷気供給は冷却室（１４）と解凍室（
６〉を連通ずるダクト部材（２４〉内に構成されるダク
ト（２５）によって達成きれる。ダクト部材（２４）は
送風機（１６〉付近に開口し、そこから区画壁（３）内
を下方に延在して解凍室（６）内に入り、区画壁（３）
下面を前方に延在しており、解凍室（６）上部に対応し
て複数の吐出口（２７）を有している。吐出口（２７）
からの冷気吐出量はダクト（２５）内に設けた電磁ダン
パー（２８〉により開閉制御される。解凍室（６）内の
冷気は吸込口（２９）より冷却室〈１ｊ）に帰還するが
、吐出口（２７）及び吸込口（２９）は解凍に用いられ
る高周波電波の波長の名よりも十分小さい直径の複数の
穴にて当該周波数の電波に対して非常に犬なるインピー
ダンスを示す柱構成され、そこからの電波漏洩を防止し
ている。又、解凍室（６）内壁面（６ａ）は金属等の高
周波電波反射材により構成されており、開口部はシール
ド扉（３０）にて開閉自在とされている。解凍室（６）
内底面には必要に応じて透明ガラス製のターンテーブル
（３１）が取付けられている。又、（３２）（３３）及
び（３４）はそれぞれ冷凍室（５）、解凍室（６）及び
冷蔵室（７）の前方開口を閉室する断熱扉であり、特に
扉（３３）内面にはシールド扉（３０）との間に物品収
納用ポケット（３６）が取付けられている。

り３７）は高周波発生装置（３８）を構成する高周波発
生部としてのマグネトロン発振部であり、断熱箱体（２
）の背壁（２ａ）外側において区画壁（４）の後方に対
応する位置に設けられる。（３９）はマグネトロン発振
部（２１）の電源装置であり、共に断熱箱体（２）背壁
（２ａ）に取付けられるケース（４０）内に設けられる
。マグネトロン発振部（３７）と解凍室（６）とは導波
管（４１）にて結合されている。

導波管＜４１）は金属等の高周波電波反射材にて内部中
空状に構成されており、断熱箱体り２）の背壁（２ａ）
を貫通して背壁（２ａ）内及び区画壁（４）内の断熱材
（９）中を前方に延在して解凍室（６）下面に開口して
いる。導波管（４１）はターンテーブル（３１）の回転
軸とはずれて位置し、電波透過性部材（例えば雲母）か
ら成るカバー（４２）にて閉塞される。

第２図は本発明の制御用電気回路を示す。（４４〉は汎
用マイクロコンピュータであり、解凍室（６）内で加熱
される食品内部に挿入される内部温度検出装置としての
温度プローブ（４５）の出力、ターンテーブル（３１）
下方に設けられ食品表面の温度を検出する非接触型の赤
外線センサー（５３）の出力及び解凍室（６）内の温度
を検出するサーミスタ（４６〉の出力を入力される。（
２８ｃ）は電磁ダンパー（２８）のコイルで、スイッチ
（４７）と直列に電源に接続され、通電されて電磁ダン
パー（２８）は開き、非通電時は閉じている。電源装置
（３９）はスイッチ（４８）と直列に電源に接続される
。スイッチ（４７）（４８）はマイクロコンピュータ（
４４）により制御される。送風機（１６）及び圧縮機（
１１）のモータ（１６Ｍ）＜ＩＩＭ）は並列接続され、
冷凍室（５）内の温度を感知するサーモスタット（４９
）と直列に電源に接続される。（５０）は解凍開始スイ
ッチであり、（５１〉は解凍する食品の凍結温度を設定
する温度設定装置である。

次に第３図に示すマイクロコンピュータ（４４）の解凍
動作のソフトウェアのフローチャート、第４図の説明図
及び第５図のタイミングチャートを利用して動作を説明
する。冷却器（１２）を経た冷気は一３０℃程の温度で
あり、サーモスタット（４９）は冷凍室（５）内を一２
５°Ｃ以下の温度とする様送風機（１６）及び圧縮機（
１１）の各モータ（１６Ｍ）（ＩＩＭ）を制御している
。マイクロコンピュータ（４４）はサーミスタ（４６）
の出力に基づき、解凍室（６）の温度が例えば−２２℃
より高い時はスイッチ（４７）を閉じて電磁ダンパー（
２８）を開き、その状態で吐出口（２７）より冷気（Ｃ
）が吐出きれて温度が低下し例えば−２４℃以下となっ
たらスイッチ（４７）を開いて電磁ダンパー（２８）を
閉じ、その状態で温度が上昇して一２２℃に達したら再
びスイッチ（４７〉を閉じて電磁ダンパー（２８）を開
き冷却することにより解凍室（６）内の温度を平均−２
３°Ｃとする。この状態で例えば冷凍された牛肉（Ｍ）
を解凍室（６）内に収納し１ターンテーブル（３１〉上
に載置する。次に解凍室（６）内に設けた温度プローブ
（４５）を第４図の如く牛肉（Ｍ）の中心部まで差し込
む。次に牛肉（Ｍ）の凍結温度（Ｔｌ））は−１°Ｃで
あるので、これを温度設定装置く５１）によりマイクロ
コンピュータ（４４）に設定入力してスイッチ（５０）
を操作する。

マイクロコンピュータ＜４４）はスイッチ（５０）を操
作されて解凍制御を開始し、第３図中ステップ（Ｓｌ）
ですべてをリセットし、ステップ（Ｓ２）でスイッチ（
４８〉を閉じて電源装置（３９）に給電し、導波管（４
１）より牛肉（Ｍ）に高周波電波（Ｗ）を照射する。次
にステップ（５３）で牛肉（Ｍ）の表面温度（ＴＳ）を
読み込み、ステップ（Ｓ４）で表面温度（Ｔ、）がＯ″
Ｃ０以上か判断し、否であればステップ（Ｓ、）に戻り
、以後これを繰り返九す。牛肉（Ｍ）が収納された時の
表面温度（Ｔ、）及び内部温度（ＴＰ）を−２０℃（第
５図中ａ点）とすると、この連続的照射によって牛肉（
Ｍ）下部表面の温度が最も早く上昇して行く。この表面
温度（Ｔ、）は非接触センサー（５３）が検知し、第５
図の如く急速に上昇し、内部温度（Ｔ、）は遅れて徐々
に上昇する。牛肉（Ｍ）下面の熱は上方へ移動しようと
する性質があるため、牛肉（Ｍ）全体への熱伝達は円滑
に行われる。表面温度（Ｔ、）が上昇して一１℃である
凍結温度（Ｔｏ）に達すると牛肉°（Ｍ）表面部の潜熱
を奪うために電波（Ｗ）が費されるため、温度（Ｔ、）
の上昇は停止し、表面部の融解が終了すると再び温度（
Ｔ、）は上昇し、第５図中す点で０℃に達するとステッ
プ（Ｓ４）から（Ｓ６）に進んでスイッチ（４８）を開
いて高周波発生装置（３８）を停止させ、電波（賢）の
照射を停止する。この時点では牛肉（Ｍ＞表面及びその
少許内部の解凍が終了している。次にステップ（Ｓ、〉
で表面温度（Ｔ、）を読み込み、ステップ（５１４）で
−２°Ｃである（ＴＤ−１）以下か否か判断し、否であ
ればステップ（Ｓ、）に戻ってこれを繰り返えし、高周
波発生装置（３８）を停止し続ける。

牛肉（Ｍ）の表面は常に一２３℃の冷気に晒されている
ので高周波電波（Ｗ）の照射が停止した時点、即ち第５
図中す点から表面温度（Ｔ、）は急速に低下し、牛肉（
Ｍ）表面は再凍結して薄い氷の膜（Ｉ）が形成されて第
５図中Ｃ点で再び（ＴＩ）−１＞に至る。

表面温度（Ｔ、）が（１１，−１）に至るとステップ（
Ｓ、、＞から（Ｓ、）に進んで再びスイッチ（４８）を
閉じて高周波電波（りを照射し、ステップ（Ｓ、）で温
度プローブ（４５）により牛肉＜Ｍ）の内部温度（’ｒ
ｐ）を読み込み、ステップ（Ｓ、）で凍結温度（ｔｏ）
以下か判断し、その時点では（ＴＰ）は依然極めて低い
からステップ（Ｓ。

、）で高周波電波（賢）を照射し、ステップ（Ｓ８）に
戻って以下これを繰り返えす。高周波電波（Ｗ）の照射
が開始されても氷の比誘電率は水の数十分の−であるの
で電波（Ｗ）は膜（Ｉ）を通過してそれより内側の解凍
部分に吸収されてしまう。従って牛肉（Ｍ）の表面温度
（Ｔ、）はその内側部分の温度上昇による加熱及び−２
３℃の雰囲気からの冷却のバランスされた低い温度で略
一定となり、膜（Ｉ）は融解されず、その状態のまま牛
肉（Ｍ）内部の解凍が進行して内部温度（ＩＰ）が徐々
に上昇して行く。これによって以後牛肉（Ｍ）内部で肉
汁が液化しても膜（Ｉ）によって室き止められるので外
部に流出する事は無い。

ステップ（Ｓ、　）（Ｓ、　）及び（Ｓ＋、）を繰り返
えして温度（ＴＰ〉が徐々に上昇し、第５図中ｄ点にお
いて凍結温度（ＴＤ）に到達すると、電波（賢）は牛肉
（Ｍ）の潜熱を奪うために費されるため、温度上昇は中
断若しくは緩慢となる。この期間に牛Ｒ（Ｍ）中心部の
氷結晶が融解されて行き、第５図中Ｃ点で融解が終了す
ると温度（Ｔ、）は再び上昇して行き、ステップ（Ｓ、
）から（Ｓｌ。）に進むが、ステップ（Ｓ＋。）では温
度（Ｔｐ）が０℃以上か判断し、０℃より低いのでステ
ップ（Ｓ＋＋）に進み、現在高周波電波（Ｗ）を照射中
か否か判断し、照射しているからステップ（Ｓ＋　Ｓ）
に進んで照射を続ける。温度（Ｔ、）が上昇して第５図
中ｆ点でＯ″Ｃに達するとステップ（Ｓ、。）から（Ｓ
＋−に進んでスイッチ（４８）を開き、高周波電波（ν
）の照射を停止する。高周波電波＜Ｗ＞の消失によって
温度（Ｔ、）は低下しＯ”Ｃより低くなるとステップ（
Ｓ＋。）からステップ＜Ｓ＋＋）に進むが現在高周波電
波（りは照射されていないからステップ＜５ｔｙ）に進
み停止状態を維持する。その後第５図中ｇ点で凍結温度
（Ｔｏ）まで低下するとステップ（Ｓ、）から（Ｓ＋　
、）に進み再び高周波電波（Ｗ）を照射する。以後これ
を繰り返えして牛肉（Ｍ）の温度（ＴＦ）を０°Ｃと凍
結温度（’ｒｔ、）間の氷温貯蔵温度に維持するので解
凍後のバクテリアの繁殖を抑え、長期間良好に保存でき
る様になる。特にドリップは表面の解凍時のもののみに
抑制され、殆ど生じないので食品の風味を損わない解凍
が達成される。又、解凍後に牛肉（Ｍ）内部の温度（Ｌ
）を氷温貯蔵温度に維持することは牛肉（Ｍ）表面の膜
（１）を増大させる程低温でもなく、又、融解させる程
高温でもないので解凍後の保存が安定して行える。

（ト〉発明の効果 本発明によれば被加熱物の温度が当該被加熱物の氷温貯
蔵温度に上昇したら以後はその温度を維持するので解凍
後のバクテリアの繁殖を低く抑え、長期間良好な状態で
保存できる。

特に被加熱物の表面の解凍によって高周波電波を停止し
、その時点で被加熱物表面に氷の膜を形成するので、ド
リップはこの膜によって以後室き止められるので、ドリ
ップの発生は表面の解凍時のもののみとする事が可能と
なり、風味の損失を防止した良好なる解凍保存が達成で
きるものである。

【図面の簡単な説明】

各図は本発明の実施例を示すものであり、第１図は冷凍
冷蔵用の縦断面図、第２図は制御用電気回路図、第３図
はマイクロコンピュータの解凍動作のソフトウェアを示
すフローチャート、第４図は解凍中の牛肉を示す説明図
、第５図は各部の温度の時間推移を示すタイミングチャ
ートである。 （Ｍ）・・・牛肉、　（６〉・・・解凍室、　（２８）
・・・電磁ダンパー、　（３８）・・・高周波発生装置
、　（４４）・・・マイクロコンピュータ、（４５）・
・・温度プローブ、　（４６）・・・サーミスタ、（５
３）・・・非接触センサー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、凍結した被加熱物の周囲雰囲気を該被加熱物の凍結
   温度に維持する冷却装置と、前記被加熱物の表面温度及
   び内部温度をそれぞれ検出する表面温度検出装置及び内
   部温度検出装置と、前記被加熱物に高周波電波を照射す
   る高周波発生装置と、前記両検出装置の出力に基づいて
   前記高周波発生装置を制御し、前記被加熱物内部の温度
   を上昇せしめて氷温貯蔵温度に維持する制御装置とから
   成り、該制御装置は前記被加熱物の表面が解凍されたこ
   とにより前記高周波電波の照射を中断する期間を構成す
   る事を特徴とする解凍装置。