WO2006054348A1

WO2006054348A1 - 電場処理装置及び電場処理方法

Info

Publication number: WO2006054348A1
Application number: PCT/JP2004/017200
Authority: WO
Inventors: Masakazu Washio; Akihiro Oshima; Takaharu Miura; Takehiko Abe
Original assignee: KSA KK; Waseda University
Current assignee: KSA KK; Waseda University
Priority date: 2004-11-18
Filing date: 2004-11-18
Publication date: 2006-05-26
Anticipated expiration: 2007-05-18

Abstract

　本発明に係る電場処理装置としての水処理装置１０は、有底円筒状をなし、水が収容される本体槽１５と、この本体槽１５の内周面１５Ａに添設された外側電極１７と、本体槽１５の中央部分に配置された円筒状の中央柱１８と、この中央柱１８の外周面１８Ａに添設された内側電極１９とを備えている。外側電極１７及び内側電極１９の間は、水を電場処理する電場処理領域Ｅとなっており、各電極１７，１９には、相互に同極性となる交流電圧が印加され、これによって、電場処理領域Ｅに、プラス電場とマイナス電場とが交互に発生する。

Description

明細書

電場処理装置及び電場処理方法

技術分野

[0001] 本発明は、電場処理装置及び電場処理方法に係り、更に詳しくは、同極性の交流電圧を電極に印加して電界を形成することで、前記電界内の被処理体を電場処理する電場処理装置及び電場処理方法に関する。

背景技術

[0002] 所定の被処理体を電場処理する電場処理装置として、冷凍食品に陰電子を印加して当該冷凍食品を解凍させる解凍庫が知られて!/、る（特許文献 1参照)。図 11に示されるように、この解凍庫 100は、外部力も絶縁された庫内 101に配置されたステンレス製の棚板 102と、この棚板 102に接続されるとともに、静電誘導による陰電子を庫内に発生させる陰電子発生装置 103とを備えており、陰電子の印加によって棚板 10 2上に置かれた冷凍食品 Fを解凍するようになって、る。

[0003] また、他の電場処理装置としては、食品に電場処理をすることで、 5°Cになっても食品中の水分を凍結させな！/ヽ冷蔵庫が知られて！/ヽる（特許文献 2参照)。図 12に示されるように、この冷蔵庫 110の内部に設けられた電場処理室 111には、同図中上側の高圧電極 112と、これに対向して下側に配置された平板対極 113と、これら高圧電極 112及び平板対極 113に対して、相互に異極となる交流電圧を印加する高圧電源 115とを備えている。この電場処理室 111は、食品 Fが平板対極 113上に置かれた状態で、高圧電極 112及び平板対極 113の両電極に高電圧微弱電流が通電され、これによつて、食品 Fに高電圧微弱電流が印加され、当該食品 F中の水分を改質させることができる。

なお、特許文献 2には、図 12の構成に対し、安全性考慮の観点から、平板対極 11 3にアースを接続することも開示されて!ヽる。

[0004] 更に、他の電場処理装置としては、フライ食品を油で揚げるフライヤ一が知られている（特許文献 3参照)。図 13に示されるように、このフライヤ一 120は、揚油 Lが収容された油槽 121と、油槽 121内に配置されて揚油 Lを加熱する加熱パイプ 122と、加熱パイプ 122の上方に配置されるとともに、電圧制御装置 123から交流電圧が印加される通電電極 125と、この通電電極 125の上方に相対配置されたアース電極 126 とを備えている。このフライヤ一 120は、フライ食品 Fをアース電極 126の下面側に接触させた状態で、通電電極 125に交流電圧を印加すると、通電電極 125とアース電極 126との間に電場が発生し、通電電極 125からの漏洩電流を制御した状態で、揚油 Lやフライ食品 Fに高電圧微弱電流が印加され、揚油 Fの酸化が抑制されるとともに、フライ食品 Fの加工時間の短縮が可能となる。

特許文献 1：特開平 2 - 257867号公報

特許文献 2 :特開平 9— 138055号公報

特許文献 3：特開 2002— 142997号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] し力しながら、図 11の解凍庫 100にあっては、解凍対象となる冷凍食品 Fが、通電された棚板 102に直接接触する構造になっているため、棚板 102と冷凍食品 Fとの接触抵抗によって冷凍食品 Fを均一に解凍できないという不都合がある。すなわち、この構造では、冷凍食品 Fを分子レベルで完全に配向整列させることができず、不均一な解凍処理しかできない。また、冷凍食品 Fを収容する容器として、金属容器、絶縁性榭脂容器、陶器、紙加工容器等のように、異なる材質で多くの種類の容器が存在している力前記解凍庫 100にあっては、棚板 102を通じて冷凍食品 Fに直接通電する構成になっているため、各容器の材質によって、冷凍食品 Fに対する電気的効果にばらつきが生じるという不都合もある。

[0006] また、図 12の冷蔵庫 110にあっては、高圧電極 112及び平板対極 113に高電圧微弱電流が通電される際に、外部への漏洩電流が高圧電極 112側力もの離間距離に従って次第に増加するため、食品 Fの外面のうち、高圧電極 112側と平板電極 11 3側とで改質に差が生じ、食品 F全体に均一となる電場処理を施すことができな、という不都合がある。また、平板対極 113をアース接続した場合には、前記漏洩電流は、高圧電極 112側力平板対極 113側に向力つて流れるものの、平板対極 113側の電気のパワーが低下し、この場合も、食品 F全体に均一となる電場処理を施すことができない。

[0007] 前記解凍庫 100及び冷蔵庫 110にあっては、放電現象の発生により、印加電圧が制限されるという不具合をも招来する。また、食品 Fを収容する容器は、金属容器、絶縁性榭脂容器、陶器、紙加工容器等のように、異なる材質で多くの種類があり、前記解凍庫 100及び冷蔵庫 110は、何れも食品 Fに直接通電する構造になって、るため、各容器の材質によって、食品に対する電場処理効果にばらつきが生じるという不都合もある。

[0008] また、前記解凍庫 100及び前記冷蔵庫 110にあっては、前記食品 Fを収容する容器の一部若しくは全部が絶縁性材質カゝらなる場合等、食品 Fに印加される電流を遮蔽する要素がある場合に、食品 Fに対する電場処理効果に支障を与えると、ぅ不都合もある。

[0009] 更に、前記解凍庫 100及び前記冷蔵庫 110では、不注意によって庫内に水がこぼれ、この水が放置された場合に、当該水に電場内の電気力線が集中し、食品 Fに対する電場処理効果が低下する等の不都合もある。

[0010] また、図 13のフライヤ一 120にあっては、フライ加工時間の短縮が加工現場からの最大の要求事項であるが、加工時間を更に短縮するために、より高い電圧を通電電極 125に印加しても、放電電流がそれだけ多くなることから、加工時間の短縮を図ることには一定の限界がある。

[0011] 更に、前記フライヤ一 120では、体積と重量の大きいフライ食品 Fや、表皮の含有水分が多!、フライ食品 Fに対してフライ加工を行なう場合、フライ食品 Fが通電電極 1 25に密着したときには、フライ食品 Fの上下両面で表皮形成の進行状態が異なるという不都合がある。つまり、フライ食品 Fが通電電極 125に密着すると、フライ食品 12 5とその周囲の揚油 Lとの誘電率の違いが影響し、通電電極 125に密着した部位とそれ例外の部位との間で、加温が一様に進行しなくなる。

[0012] また、前記フライヤ一 120では、フライ加工の過程で生成される加水分解物や加熱変性物などの各種の生成物が電極に付着し、そこ力もアース電極 126側に伸長した状態して固定されるため、前記各種生成物がフライ食品 Fに付着し、加工後のフライ食品 Fの品質を著しく低下させるという不都合もある。 [0013] 更に、前記フライヤ一 120にあっては、通電電極 125とアース電極 126とを上下方向に平行配置する必要があるため、アース電極 126によってフライヤ一 120上部の開口部が塞がれることになり、アース電極 126の移動を行わずに、油槽 121に対してフライ食品の出し入れを行うことができず、使い勝手が必ずしも良好とは言えない。また、通電電極 125とアース電極 126とを上下逆転させても同様の不都合を招来する。

[0014] また、前記解凍庫 100、前記冷蔵庫 110、及び前記フライヤ一 120では、電極間の離間距離を長くすると、電場強度は、電極間の離間距離の二乗に減衰して大幅に低下する。従って、電極間の離間距離を長くするには一定の制限があり、電場処理領域の大型化に簡単に対応できな、と、う不都合もある。

[0015] 本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その第 1の目的は、被処理体に対して均一に電場処理を施すことができる電場処理装置及び電場処理方法を提供することである。

[0016] 本発明の第 2の目的は、被処理体に対して高効率の電場処理を施すことができる電場処理装置及び電場処理方法を提供することである。

[0017] 本発明の第 3の目的は、高電圧を電極に印加しても、電極間、或いは、電極と被処理体間で放電現象を起こり難くすることができる電場処理装置及び電場処理方法を提供することである。

[0018] 本発明の第 4の目的は、電極間の離間距離が長くなつても、被処理体に対する電場処理効果を低減し難くできる電場処理装置及び電場処理方法を提供することである。

[0019] 本発明の第 5の目的は、被処理体に対して積極的なイオン供給を行なうことで、被処理体を高効率に電場処理することができる電場処理装置及び電場処理方法を提供することである。課題を解決するための手段

[0020] (1)前記目的を達成するため、本発明は、相互に同極となる交流電圧がそれぞれ印加される複数の電極を備え、これら電極間に位置する電場処理領域内の被処理体に対して電場処理を行う電場処理装置にお!、て、前記電極は、内側電極と、この内側電極の周囲に配置された外側電極とを少なくとも有し、

前記被処理体は、誘電体として機能する流体及び Z又は誘電体として機能する物体であり、

前記各電極に同極性の交流電圧を印加することにより、前記電場処理領域に、プラス電場とマイナス電場とを交互に発生させる、という構成を採っている。

[0021] (2)また、本発明は、相互に同極となる交流電圧がそれぞれ印加される複数の電極を備え、これら電極間に位置する電場処理領域内の被処理体に対して電場処理を行う電場処理装置において、

前記電極は、相互に対畤しな、位置関係となる一組の電極を少なくとも含み、前記被処理体は、誘電体として機能する流体及び Z又は誘電体として機能する物体であり、

前記各電極に同極性の交流電圧を印加することにより、前記電場処理領域に、プラス電場とマイナス電場とを交互に発生させる、という構成を採ることもできる。

[0022] (3)更に、前記電極は、前記被処理体に対し、その周囲の少なくとも三箇所に配置される、という構成を採ることが好ましい。

[0023] (4)また、前記電場処理領域には、誘電体として機能する流体と、当該流体に対し誘電率の異なる物質が存在する、という構成を採るとよい。

[0024] (5)更に、前記電極の周囲に絶縁層を設けるとよい。

[0025] (6)また、前記電極と前記被処理体との間に、当該被処理体よりも誘電率の低い流体層を設ける構成を採ることもできる。

[0026] (7)更に、前記電極は、少なくとも一部に凹凸面部分が形成される、という構成を採用するとよい。

[0027] (8)また、本発明に係る電場処理方法は、内側電極と、その周囲に配置された外側電極とを少なくとも有する複数の電極間に、誘電体として機能する流体及び Z又は誘電体として機能する物体からなる被処理体を配置した上で、前記各電極に同極性の交流電圧を印加することにより、前記電極間の電場処理領域にプラス電場とマイナス電場とを交互に発生させ、前記被処理体に対して電場処理を行う、という手法を採つている。

[0028] (9)また、本発明に係る電場処理方法は、相互に対畤しない位置関係となる一組の電極を少なくとも含む複数の電極間に、誘電体として機能する流体及び Z又は誘電体として機能する物体からなる被処理体を配置した上で、前記各電極に同極性の交流電圧を印加することにより、前記電極間の電場処理領域にプラス電場とマイナス電場とを交互に発生させ、前記被処理体に対して電場処理を行う、という手法を採ることちでさる。

発明の効果

[0029] 前記（1)、（2)の構成、及び (8)、（9)の手法によれば、各電極に同極性の交流電圧がそれぞれ印加されると、無限遠点領域がアースとなって、電場処理領域内にプラス電場とマイナス電場とが交互に発生するため、それに伴い、電場処理領域内に存在する被処理体内のプラス電荷とマイナス電荷が交互に繰り返し配向整列される。その結果、被処理体内の分子の構造を変える等の改質を行うことができ、分子構造レベルでの電場処理が可能となり、被処理体の設置条件に拘わらず、被処理物に対して均一な電場処理効果を付与することができる。また、電極に印加される交流電圧の極性が反転することにより、電極体化した被処理体の構成分子に対し、積極的にィオン供給が行なわれることになり、被処理体に対して高効率な電場処理を施すことができる。更に、電極配置の自由度を高めることも可能になる。

[0030] また、前記（3)の構成によれば、少なくとも三方向力被処理体が囲まれるため、電極間で電場強度を相互に補完し合って、電場処理領域におけるどの位置でも略均一の高電位状態を保持することができる。従って、電場処理領域内での電場処理のばらつきを少なくできる。また、電場処理領域内の被処理体には、各電極力もより多くの電気力線が透過することになるため、被処理体に対して高効率の電場処理を施すことが可能になる。

[0031] 更に、前記 (4)の構成によれば、フライヤ一のように、揚油等の流体を使って、揚油と誘電率の異なるフライ食品を加工する等の場合でも、揚油とフライ食品の電場処理をそれぞれ効果的に行うことが可能になる。

[0032] また、前記（5)の構成により、電極間での放電現象を抑制することができ、印加電圧を高めて電場処理を効率的に行うことが可能となる。

[0033] 更に、前記（6)の構成により、電極と被処理体との間は、誘電率が低い空気等の流体層が介在する非接触状態となって、電極からの電圧の状態をさほど低下させずに、被処理体に対して電場処理を行うことができ、被処理体が容器に収容された状態であっても、その電場処理を効果的に行うことができる。

[0034] また、前記（7)の構成により、電極から振り出される電気力線の数を増大させることができ、電場処理効果を一層高めることができる。

発明を実施するための最良の形態

[0035] 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

第 1実施例

[0036] 図 1には、本発明の第 1実施例に係る電場処理装置としての水処理装置の概略断面正面図が示され、図 2には、図 1の A— A線方向に沿う水処理装置の概略断面図が示されている。これらの図において、水処理装置 10は、被処理体としての水が収容される処理槽 12と、この処理槽 12側に交流電圧を印加する電圧供給装置 13とを備えて構成されている。

[0037] 前記処理槽 12は、有底円筒状をなす本体槽 15と、この本体槽 15の内周面 15Aに添設された外側電極 17と、本体槽 15の中央部分に配置された円筒状の中央柱 18と、この中央柱 18の外周面 18Aに添設された内側電極 19と、本体槽 15の底部内面に設置された吸着シート 21とを備えて構成されている。本体槽 15と中央柱 18の内側には、水が収容され、特に、外側電極 17及び内側電極 19の間の領域は、水を電場処理する電場処理領域 Eとなっている。なお、図中符号 23は、本体槽 15内の水を外部に排出するためのドレン 23である。

[0038] 前記外側電極 17は、上下両端側が開放する円筒状に設けられ、内周面 15Aよりも小さな上下寸法となっている。この外側電極 17には、電圧供給装置 13によって交流電圧が印加される。

[0039] 前記中央柱 18は、本体槽 15の略中心部分に配置され、平面視において、本体槽

15と同心状態で配置される。

[0040] 前記内側電極 19は、上下両端側が開放する円筒状に設けられ、外側電極 17と略同一の上下寸法を有し、外側電極 17に対して略ぴったり向き合うような高さに配置されている。この内側電極 19には、電圧供給装置 13によって、外側電極 17に対して同極で同じ大きさの交流電圧が印加されるようになって!/、る。

[0041] 前記電圧供給装置 13は、図 3に示されるように、商用周波数の交流電圧を発生する交流電源 25と、この交流電源 25に繋がる変圧器 26とを備えて構成されている。この変圧器 26は、交流電源 25からの交流電圧が印加される一次側回路 27と、一次側回路 27の電圧と異なる電圧を発生させ、抵抗 28を介して、外側電極 17及び内側電極 19に対し、相互に同期する交流電圧を印加する二次側回路 29とを備えた構成となっている。この電圧供給装置 13では、出力電圧が 3000V— 10000Vの範囲内の高電圧に調整され、出力電流が 10mA— 100mAの範囲内の微弱電流に調整される。

なお、この電圧供給装置 13としては、外側電極 17及び内側電極 19に所定の交流電圧を印加できるものであれば何でもよぐ前述した回路構成に限定されるものではない。

[0042] 次に、前記水処理装置 10の作用について説明する。

[0043] 電場処理領域 Eに、誘電体として機能する水が収容された状態で、電圧供給装置 13が作動すると、外側電極 17及び内側電極 19に、相互に同極となる交流電圧が印カロされる。つまり、外側電極 17がプラス電位となったときに、内側電極 19もプラス電位となる。このため、これら各電極 17, 19の間に位置する電場処理領域 Eは、どの位置においてもプラスの略同電位状態となる。従って、一方の電極 17 (19)力も離間する程、当該一方の電極 17 (19)力もたらす電位は下がる力その分、同極性となる他方の電極 19 (17)により電位を高めることができ、電場処理領域 E内のどの場所でも、略同電位状態にすることが可能となる。この際、電場処理領域 Eのプラス電場に対し、処理槽 12の図 1中上下両側に位置する無限遠点領域は、アースとなって相対的にマイナス電位となる。これにより、電場処理領域 E内の水の構成分子は分極を誘起され、当該構成分子内のプラス電荷がマイナス電位となる前記無限遠点領域側に引き寄せられて、一定方向に配向整列するようになる。

一方、外側電極 17がマイナス電位となったときに、内側電極 19もマイナス電位となるため、電場処理領域 Eはマイナス電場になり、前記無限遠点領域は、相対的にブラス電位となる。このときも、電場処理領域 E内の水の構成分子は分極を誘起され、当該構成分子内のマイナス電荷がプラス電位となる無限遠点領域側に引き寄せられて、一定方向に配向整列するようになる。

従って、交流電圧の印加によって、電場処理領域 E内は、プラス電場とマイナス電場とに交互に変わり、それに伴って、分極した構成分子自体も、プラス電荷とマイナス電荷の配列が一定周期で繰り返し反転するようになる。これによつて、水のクラスタ一がミクロ化され、水の分子密度が高まり、相転移温度が低下する等の改質がなされることになる。

[0044] また、前述したように、電場処理領域 Eでは、どの位置にぉ、ても、極性が周期的に反転する略同電位状態にあるため、水中に存在して誘電体として機能する極性物質は、当該電場処理領域 E中で、前述した水の構成分子のように、電場の極性の反転に伴って極性が反転するいわば浮遊電極として機能する。そして、電場処理領域 E内がプラス電場のとき、電極からの電気力線が、ゼロ電位を有する図 1中上下両側の無限遠点領域に向けて振り出されるため、極性物質は、誘電率の異なる水から分離され、重力の影響を受け、同図中下方に向力う電気力線に沿って降下する。つまり、水から分離された極性物質は、電気的結合により凝集状態となり、図中下方に向かう電気力線に沿って降下し、本体槽 15の底部側の吸着シート 21で吸着されることになる。なお、この吸着シート 21としては、特に限定されるものではなぐ不織紙等、極性物質を吸着可能なものであれば何でもよ、。

[0045] 本第 1実施例では、同極性の交流電圧が印加される電極を二重円状に配置しているが、更に多重円状に電極を配置し、各電極に対し同極性の交流電圧を印加する構成としてもよい。また、電極の形状としては、円筒状に限らず、楕円状、多角形状等の他のループ状の電極、棒状の電極、曲板状等としても良い。要するに、所定の電極の周囲に別の電極が存在する限りにお、て、電極の形状は特に問わな、。

[0046] 次に、本発明の他の実施例について説明する。なお、以下の説明において、前記第 1実施例と同一若しくは同等の構成部分については同一符号を用いるものとし、説明を省略若しくは簡略にする。第 2実施例

[0047] 図 4には、第 2実施例に係る電場処理装置としての過冷却保蔵庫の概略断面正面図が示され、図 5には、図 4の A— A線方向に沿う過冷却保蔵庫の概略断面図が示されている。また、図 6には、図 4の B— B線方向に沿う過冷却保蔵庫の概略断面図が示されている。これらの図において、過冷却保蔵庫 30は、被処理体としての食品が内部に収容される中空箱型の保蔵庫本体 32と、この保蔵庫本体 32に交流電圧を印加する第 1実施例と同様の電圧供給装置 13とを備えて構成されている。

[0048] 前記保蔵庫本体 32は、その内壁全体が絶縁施工されているともに、断熱材が適宜配置されて庫内 33の断熱性を高めた構造となっている。この保蔵庫本体 32は、上端側の頂壁 35と、下端側の底壁 36と、これら頂壁 35及び底壁 36の左右両端間に配置された左右側壁 37, 38と、これら頂壁 35、底壁 36及び左右側壁 37, 38の後端側に位置する後壁 39と、これら各壁 35— 39で囲まれた空間を正面側力も開閉自在に閉塞する扉 40と、各側壁 37, 38及び後壁 39の内面側にそれぞれ添設された左側電極 42、右側電極 43及び後側電極 44と、各側壁 37, 38間に着脱自在に掛け渡され、食品が載せられる上下三段の棚板 46とを備えている。なお、図中符号 47, 48は、図示しな!、外部の冷却装置に対する冷気の供給口及び排気口である。

[0049] 各電極 42— 44には、第 1実施例と同様に、電圧供給装置 13から、相互に同極性となる交流電圧が印加され、高電圧微弱電流がそれぞれ供給される。また、各電極 42 一 44は、平板状に設けられ、相互に同じ高さ位置に配置されている。従って、左右両側の電極 42, 43は略ぴったり相対し、これら電極 42, 43の後端間に後側電極 44 が同じ高さで位置することになる。換言すれば、これら電極 42— 44は、棚板 46上の食品を三方から囲むように配置され、これら電極 42— 44で囲まれる空間力電場処理領域 Eとなる。また、各電極 42— 44の面には、図示省略している力絶縁材料からなる絶縁層としての網状の絶縁カバーが設けられている。棚板 46は、図示しない絶縁フレームによって支持され、各電極 42— 44に対する絶縁状態が確保されて、る。また、各電極 42— 44と棚板 46上に置かれた食品との間には、食品よりも誘電率の低、流体層を構成する空気層が介在して、る。

[0050] この過冷却保蔵庫 30にあっては、電圧供給装置 13が作動すると、各電極 42— 44 に同極性の交流電圧が印加される。これによつて、前記第 1実施例で説明したよう〖こ、食品が存在する電場処理領域 E内では、プラス電場とマイナス電場とが交互に変わり、それに伴って、食品の構成分子は、分極が誘起され、プラス電荷とマイナス電荷の配列が一定周期で反転を繰り返すようになる。その結果、食品中の雑菌に電気的衝撃が与えられ、また、食品中の水分力も殺菌性のあるオゾンが生成され、更に、雑菌の細胞を変異させ細胞分裂による増殖が規制されることになる。これにより、雑菌の増殖を抑制し、食品の腐敗を防止することができる。

[0051] また、食品中に存在する水分は、第 1実施例で説明したように改質されて、ミクロィ匕され、且つ、相転移温度が下降することになり、食品中の水分が難凍結水化し、食品に対し、旨みを残した状態で低温非凍結の過冷却保蔵が可能となる。

[0052] 更に、電場処理領域 Eは、左右及び後方の三箇所に位置する各電極 42— 44で囲まれて構成されるため、どの位置においても高電位状態を略均一にすることができる。つまり、例えば、左右の電極 42, 43だけでは、これら各電極 42, 43の離間距離を長くしたとき、棚板 46の中央部では、左右両側の電極 42, 43からの電気力線が減衰してしまうが、この減衰を後側電極 44からの電気力線によって補完し、電場処理領域 E内での電場処理のばらつきを少なくすることができる。

[0053] また、 3つの電極 42— 44を用いているため、電気力線が三重に加えられ、物体に対する透過性能が向上する。従って、食品の収納容器の材質が、金属、榭脂、陶器、硝子、紙加工製品などのあらゆる材料の容器であっても、その中の食品への電気的処理が阻害されず、また、収納容器が蓋付きであっても、食品への電気的処理が可能となり、容器に対する限定条件が不要となる。

[0054] なお、前記扉 40の内側に前記絶縁カバーを付した平板状の電極を設けて、食品中の水分のミクロ化を強化することで、氷結晶が生成し難い緩慢冷凍庫としてもよいし、相転移温度を一層降下させて解凍庫としてもよい。

第 3実施例

[0055] 図 7には、第 3実施例に係る電場処理装置としての蒸し器の概略断面正面図が示され、図 8には、図 7の A— A線方向に沿う蒸し器の概略断面図が示されている。これらの図において、蒸し器 50は、被処理体としての食品が内部に収容される中空箱型の蒸し器本体 51と、この蒸し器本体 51に交流電圧を印加する第 1実施例と同様の電圧供給装置 13とを備えて構成されてヽる。

[0056] この蒸し器 50は、第 2実施例の過冷却保蔵庫 30に対し、供給口 47及び排気口 48 がなぐその代わりに、蒸し器本体 51の下側部分に、蒸気生成部 53を設けるとともに、後壁 39の後側電極 44に代えて、扉 40の内面に、第 2実施例と同様の絶縁カバー（図示省略)を取り付けた前側電極 55を設けたところに特徴を有する。その他の構成は、第 2実施例と略同一となっている。

[0057] 前記蒸気生成部 53は、各電極 42, 43, 55及び棚板 46の下方に形成された蒸気室 57と、この蒸気室 57の下方に配置された加熱装置 58とを備えて構成されてヽる。この蒸気室 57は、図示しない給水口から水が供給され、当該水は、加熱装置 58によつて加熱され、水蒸気を発生させるようになつている。この水蒸気は、蒸気室 57の上部の仕切り板 60に形成された孔から、各電極 42, 43, 55及び棚板 46の存在する庫内 33に向力つて噴出される。ここで、蒸気室 57には、各側壁 37, 38及び後壁 39の内面側に、左側電極 62、右側電極 63及び後側電極 64が添設されており、これら電極 62— 64には、電圧供給装置 13により、前記各電極 42, 43, 55と同極性となる交流電圧が印加される。従って、左側電極 62、右側電極 63及び後側電極 64で囲まれる空間も、電場処理領域 Eとなる。以下、本実施例では、便宜上、上側の電極 42, 4 3, 55の内側に位置する電場処理領域を第 1電場処理領域 El、下側の電極 62— 6 4の内側に位置する電場処理領域を第 2電場処理領域 E2と称する。

[0058] 前記第 1電場処理領域 E1は、三方の電極 42, 43, 55で囲まれるため、前記第 2実施例と同様に、どの位置でも略均一な高電位状態となる。その結果、高温水蒸気のガス化を高効率で行うことができ、高温水蒸気の分布を庫内 33で均一にすることができる。これにより、庫内 33の恒温恒湿環境を均一に安定維持することができ、庫内 33の食品に対する熱伝達効果を高めて、蒸し上げ時間を短縮ィ匕でき、食品表面の乾燥を防止することもできる。また、食品を電場処理することで、その蛋白質の作用による食品の褐変を防止することもできる。

[0059] また、第 2実施例同様、第 1電場処理領域 E1を三枚の電極 42, 43, 55で構成することにより、食品を収納する容器の材質や蓋の有無に拘らず、食品に対する電場処理効果を損ねずに電場処理を良好に行うことができる。すなわち、電気力線の加重によって、食品への透過性能が向上し、食品表面の乾燥を防止し、且つ、蛋白質の作用による食品の褐変を防止することができる。

[0060] 更に、第 2電場処理領域 E2では、第 2実施例で説明したように、水の相転移温度が下降するように改質されるため、沸点の降下によって、熱源となる加熱装置 58のェネルギー節減に寄与することができる。

[0061] なお、第 2電場処理領域 E2内の電極をハ-カム状に構成し、この電極を蒸気が上下方向に通過できる向きで配置するとよぐこれによつて、加熱装置 58のエネルギー節減に一層寄与することができる。

第 4実施例

[0062] 図 9には、第 4実施例に係る電場処理装置としてのフライヤ一の概略断面正面図が示され、図 10には、図 9の A— A線方向に沿うフライヤ一の概略断面図が示されている。これらの図において、フライヤ一 70は、上部開放して揚油が内部に収容される油槽 71と、この油槽 71に交流電圧を印加する第 1実施例と同様の電圧供給装置 13とを備えて構成されている。なお、図中符号 73は、油槽 71内の揚油を外部に排出するためのドレンである。

[0063] 前記油槽 71は、その内壁全体が絶縁施工されており、上側の開放部分で、フライ食品の出し入れが行われるようになつている。ここで、本実施例で電場処理される被処理体は、揚油とフライ食品である。油槽 71は、左右側壁 75, 76と、これら側壁 75, 76の下端側に連なる底壁 77と、これら左右側壁 75, 76及び底壁 77の前後両端側に位置する前壁 78及び後壁 79と、各側壁 75, 76及び後壁 79の内面側に添設された左側電極 82、右側電極 83及び後側電極 84と、下側に配置されて揚油を加熱する加熱パイプ 85と、加熱パイプ 85の上方に位置し、その上部の空間から加熱パイプ 8 5側へのフライ食品の落下を防止する落下防止網 86とを備えて構成されている。

[0064] 前記各電極 82— 84は、第 2実施例と同様、電圧供給装置 13から相互に同極性となる交流電圧が印加され、高電圧微弱電流がそれぞれ供給される。また、各電極 82 一 84は、平板状に設けられ、相互に同じ高さに配置されており、揚油及びフライ食品を囲むようになつている。従って、これら電極 82— 84で囲まれる空間力電場処理領域 Eとなる。また、これら各電極 82— 84の面には、図示省略している力絶縁材料からなる絶縁層にて気密シールドされて！/、る。

[0065] 前記フライヤ一 70においても、電場処理領域 E内では、プラス電場とマイナス電場とが交互に変わるため、それに伴って、分極を誘起されたフライ食品の構成分子は、強力な振動現象が起きるとともに、第 2実施例で説明したように、分子内のプラス電荷とマイナス電荷の配列が一定周期で繰り返し反転される。これにより、前述した相転移温度の降下でフライ食品に含有される水分の沸点が降下し、フライ加工時の水分の突沸によるフライ食品のパンク現象が抑制される。しかも、揚油とフライ食品の誘電率の違いに起因して、フライ食品の周辺が集中的に加温されることになり、フライ食品内部への加熱力卩ェを均一に行うことができる。

[0066] また、フライ加工の過程で生成される加水分解物や加熱変性物などの各種の生成物は、揚油に対し電気的に分解され、第 1実施例のように、生成物に作用する重力と下方の無限遠点領域に向力電気力線とによって、フライ加工領域から、加熱パイプの存在する非加工領域に移動する。従って、フライ加工領域中における電場処理領域 E内の揚油の汚濁を抑制することができる。

[0067] 更に、第 2実施例で説明した水分改質作用により、フライ食品中の水分がミクロ化されて、当該フライ食品の保水性が向上し、水分がフライ食品に封じ込められることで、旨味成分の流失が抑制され、加工後のフライ食品の風味を確保することができる。

[0068] なお、電極を更に前壁 78の内面側に取り付けて、フライ食品の加温促進を図ることちでさる。

[0069] また、前記第 2—第 4実施例では、三枚の電極を矩形状に配置したが、本発明はこれに限定されるものではなぐ被処理体を電極で囲む態様にする限りにおいて、更に複数枚の電極を用いたり、二枚の電極を L字状や V字状に配置してもよ、。

[0070] 更に、第 2—第 4実施例では、電極を何れも平板状としたが、本発明はこれに限らず、前述した作用を奏する限りにおいて、種々の形状を適用可能である。

[0071] 更に、電極には、少なくとも一部に凹凸面部分を形成するとよい。これによれば、電極から振り出される電気力線の数を増大させることができ、前述した各種効果を一層高めることができる。 [0072] 前記各実施例は、各電極側と無限遠点領域のアースとの間で発生する電気力線の作用によって物質の改質を行って、るが、前述した当該作用を奏する限りにお、て、前記アースの代わりに、装置内に、アース電極を配置し、又は、直流電圧や正負何れか一方に整流された電圧が印加される電極若しくは領域を配置してもよい。

[0073] その他、本発明における装置各部の構成は図示構成例に限定されるものではなく、実質的に同様の作用を奏する限りにおいて、種々の変更が可能である。

産業上の利用可能性

[0074] 本発明は、水処理、食品保存、食品加工の他、異物の除去、殺菌等を行う各種装置に利用することができ、例えば、収納庫、保蔵庫、冷蔵庫、冷凍庫、解凍庫、温蔵庫、加熱装置、水処理装置、殺菌装置等への利用が可能となる。

図面の簡単な説明

[0075] [図 1]第 1実施例に係る水処理装置の概略断面正面図。

[図 2]図 1の A— A線における水処理装置の概略断面図。

[図 3]電圧供給装置の回路構成図。

[図 4]第 2実施例に係る過冷却保蔵庫の概略断面正面図。

[図 5]図 4の A— A線における過冷却保蔵庫の概略断面図。

[図 6]図 4の B— B線における過冷却保蔵庫の概略断面図。

[図 7]第 3実施例に係る蒸し器の概略断面正面図。

[図 8]図 7の A— A線における過冷却保蔵庫の概略断面図。

[図 9]第 4実施例に係るフライヤ一の概略断面正面図。

[図 10]図 9の A— A線における過冷却保蔵庫の概略断面図。

[図 11]従来例に係る解凍庫の概略断面正面図。

[図 12]従来例に係る冷蔵庫の概略断面正面図。

[図 13]従来例に係るフライヤ一の概略断面正面図。

符号の説明

[0076] 10 水処理装置 (電場処理装置）

17 外側電極

19 内側電極 30 過冷却保蔵庫 (電場処理装置)

42 左側電極

43 右側電極

44 後側電極

50 蒸し器 (電場処理装置）

55 前側電極

62 左側電極

63 右側電極

64 後側電極

70 フライヤ一 (電場処理装置）

82 左側電極

83 右側電極

84 後側電極

E 電場処理領域

E1 第 1電場処理領域

E2 第 2電場処理領域

Claims

請求の範囲

[1] 相互に同極となる交流電圧がそれぞれ印加される複数の電極を備え、これら電極間に位置する電場処理領域内の被処理体に対して電場処理を行う電場処理装置において、

前記電極は、内側電極と、この内側電極の周囲に配置された外側電極とを少なくとも有し、

前記各電極に同極性の交流電圧を印加することにより、前記電場処理領域に、プラス電場とマイナス電場とを交互に発生させることを特徴とする電場処理装置。

[2] 相互に同極となる交流電圧がそれぞれ印加される複数の電極を備え、これら電極間に位置する電場処理領域内の被処理体に対して電場処理を行う電場処理装置において、

[3] 前記電極は、前記被処理体に対し、その周囲の少なくとも三箇所に配置されていることを特徴とする請求項 2記載の電場処理装置。

[4] 前記電場処理領域には、誘電体として機能する流体と、当該流体に対し誘電率の異なる物質が存在することを特徴とする請求項 1、 2又は 3記載の電場処理装置。

[5] 前記電極の周囲に絶縁層を設けたことを特徴とする請求項 1一 4の何れかに記載の電場処理装置。

[6] 前記電極と前記被処理体との間に、当該被処理体よりも誘電率の低い流体層を設けたことを特徴とする請求項 1一 5の何れかに記載の電場処理装置。

[7] 前記電極は、少なくとも一部に凹凸面部分が形成されていることを特徴とする請求項 1一 6の何れかに記載の電場処理装置。

[8] 内側電極と、その周囲に配置された外側電極とを少なくとも有する複数の電極間に、誘電体として機能する流体及び Z又は誘電体として機能する物体からなる被処理体を配置した上で、前記各電極に同極性の交流電圧を印加することにより、前記電極間の電場処理領域にプラス電場とマイナス電場とを交互に発生させ、前記被処理体に対して電場処理を行うことを特徴とする電場処理方法。

[9] 相互に対畤しない位置関係となる一組の電極を少なくとも含む複数の電極間に、誘電体として機能する流体及び Z又は誘電体として機能する物体からなる被処理体を配置した上で、前記各電極に同極性の交流電圧を印加することにより、前記電極間の電場処理領域にプラス電場とマイナス電場とを交互に発生させ、前記被処理体に対して電場処理を行うことを特徴とする電場処理方法。